Estructura de barrera antirruido con propiedades de absorción del sonido y redireccionamiento del sonido, y absorbente del sonido de altas prestaciones para su uso en tal estructura.

Una estructura antirruido que comprende una barrera (8) fabricada de un material generalmente de redireccionamiento de sonido que define una superficie (8a) de la barrera,

y una pluralidad de cajas de absorción de sonido (1) conectadas a dicha superficie, teniendo cada caja (1) una configuración alargada de acuerdo con un eje longitudinal (X) y que comprende una pared trasera (4) sustancialmente plana y una pared delantera (2) con una distribución extensiva de orificios (2a), definiendo dichas paredes un canal longitudinal (5) que se desarrolla a lo largo de dicho eje (X) y que está ocupado por lo menos parcialmente por un relleno fabricado de un material absorbente del sonido (6), en donde dichas paredes delantera y trasera están ambas en un mismo lado de la barrera como se define por dicha superficie (8a) de la barrera, y en donde dicha pared trasera (4) es una pared generalmente plana montada paralelamente a dicha superficie (8a) de la barrera, caracterizada por el hecho de que dicha pared trasera (4) se monta separada de dicha superficie de la barrera y tiene a su vez una distribución extensiva de orificios (4a).

Estructura de barrera antirruido con propiedades de absorción del sonido y redireccionamiento del sonido, y absorbente del sonido de altas prestaciones para su uso en tal estructura

Campo de la invención

La presente invención se refiere al campo técnico de las barreras antirruido.

En concreto, esta invención se refiere a una estructura antirruido provista de un elemento especial de absorción del sonido, o un absorbente acústico que absorbe sonido, que se puede aplicar en puntos seleccionados de una barrera antirruido generalmente de redireccionamiento del sonido.

Antecedentes de la invención

Dependiendo de los materiales de los que están fabricadas, las barreras antirruido pueden tener características de absorción del sonido o redireccionamiento del sonido muy diferentes. A modo de ejemplo, las barreras antirruido fabricadas de hormigón celular curado en autoclave (más conocidas con el nombre comercial de "porenbeton"), aunque presentan muchas ventajas técnicas, tienen generalmente un rendimiento de absorción del sonido bastante malo. De hecho, se sabe que tales barreras, cuando no se procesan con tratamientos especiales, caen dentro de la clasificación A1 (la más baja de acuerdo con la norma UNI EN 1793-1) mientras que, dependiendo de las aplicaciones prácticas, debería ser necesario cubrir todas las clasificaciones acústicas hasta la más alta, por ejemplo, A4.

Tal problema está presente por supuesto no solo con barreras fabricadas de porenbeton, sino igualmente con aquellas fabricadas de materiales diferentes tales como, por ejemplo, hormigón normal.

A este efecto, el presente solicitante ha presentado, el 13 de febrero de 29, una solicitud italiana de patente (número PI29A13) que divulga una pluralidad de cajas acústicas de absorción del sonido que se pueden aplicar a una barrera de redireccionamiento del sonido de tal modo que aumenten localmente sus características de absorción del sonido, para optimizar la absorción del sonido por la barrera de acuerdo con las necesidades e identificar el mejor balance entre las propiedades de redireccionamiento de sonido intrínsecas de la barrera y la absorción del sonido.

De acuerdo con la solicitud de patente anterior, las cajas tienen una forma de paralelepípedo y se rellenan con un material de absorción del sonido adecuado. El lado delantero de las cajas se perfora a continuación, de modo que el sonido capturado por las cajas entra en las propias cajas para ser absorbido entonces por el material de relleno de absorción del sonido.

Sin embargo, tales cajas acústicas no son particularmente eficientes hasta el punto de que se necesita aplicar un gran número de las mismas para aumentar las propiedades de absorción del sonido de la barrera hasta alcanzar el nivel A4, con el consecuente aumento de costes y dificultades en la producción, montaje y mantenimiento.

El documento WO 21/9266 divulga una estructura antirruido de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1 y una caja de absorción del sonido de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 17.

Sumario de la invención

Reconsiderando el problema anterior, el solicitante ha alcanzado ahora una solución particular y sorprendentemente efectiva que, combinando de un modo sin precedentes una pluralidad de dispositivos relativos tanto a la estructura de las cajas como a su montaje en la barrera, obtiene una barrera antirruido fabricada principalmente de material de redireccionamiento del sonido (tal como, por ejemplo, porenbeton u hormigón), que tiene igualmente características de absorción del sonido de altas prestaciones incluso con un número de cajas relativamente pequeño (en lo que se refiere al porcentaje de la superficie de redireccionamiento del sonido ocupada), que se puede ajustar caso por caso basándose en las necesidades concretas de cada segmento de la barrera.

Al mismo tiempo, y como consecuencia de lo mismo, la presente invención alcanza el objetivo de reducir los costes de producción, montaje y mantenimiento de la estructura antirruido, igualmente gracias a un sistema particularmente sencillo y práctico de montar las cajas.

Las características principales de una estructura antirruido y de una caja de absorción del sonido que consigue los objetivos anteriormente descritos y otros adicionales se establecen, respectivamente, en las reivindicaciones adjuntas 1 y 17.

De acuerdo con un primer aspecto de la invención, la estructura antirruido comprende una pluralidad de cajas de

absorción del sonido conectadas a la superficie de una barrera antirruido, teniendo dichas cajas paredes delanteras perforadas y un relleno fabricado de un material de absorción del sonido de tal modo que una pared plana trasera de cada caja, a su vez perforada extensivamente, es paralela y está separada de la mencionada superficie. Preferentemente, la distancia entre la pared trasera de la caja y la superficie de la barrera está comprendida entre 2 cm y 9 cm, todavía más preferentemente entre 3 cm y 4 cm. Gracias a esta solución, se puede obtener una absorción acústica adicional fuerte, debido tanto a la porosidad (la porosidad del material de relleno) como a la resonancia de cavidad (como se explica mejor a continuación), provocada por la propia cámara que resulta entre la caja y la superficie de la barrera.

Ventajosamente, entre dos cajas situadas una bajo la otra y separadas entre sí, se obtiene Igualmente un efecto de resonador de Helmholtz debido a las cámaras detrás de las paredes traseras y al hueco entre las dos cajas, representando esto último el cuello del resonador. Este efecto a su vez maximiza la eficacia de la estructura.

En una solución ventajosa adicional, si las cajas se sitúan en filas, una fila sobre otra, estando escalonadas las cajas en una fila con respecto a las cajas en una fila contigua, se crea un espacio entre dos cajas situadas en una relación lado con lado en la misma fila que, junto con el hueco formado con una caja escalonada de una fila contigua, crea un segundo efecto de resonador de Helmholtz en una dirección paralela a la superficie de la barrera, correspondiendo el cuello de tal segundo resonador al mencionado espacio entre las dos cajas situadas en una relación lado con lado.

La pared delantera perforada de la caja puede ser prismática, semicilíndrica o en cualquier caso cóncava con eje paralelo al eje longitudinal de la propia caja. En caso de una pared semicilíndrica, el radio de curvatura está comprendido preferentemente entre 1 cm y 13 cm, todavía más preferentemente de aproximadamente 11,5 cm. Tal pared tiene un resultado de absorción acústica particularmente eficaz debido a la reflexión y porosidad, que puede ser mejorada igualmente por las paredes laterales, a su vez perforadas y que cierran transversalmente el canal longitudinal interno formado por la caja.

De nuevo, otra contribución importante y ventajosa a la eficacia global de absorción de sonido de la barrera se puede ofrecer mediante un modo de realización, en el cual el relleno de la caja fabricado de material absorbente del sonido comprende una capa de base situada paralela y contiguamente a la pared del plano trasero y una pluralidad de capas delanteras superpuestas una sobre otra en planos respectivos perpendiculares a la pared trasera y paralelos al eje longitudinal de la caja, teniendo las capas delanteras un extremo trasero próximo a la capa de base y un extremo delantero separado de la cara delantera, estando los extremos delanteros mutuamente escalonados entre dos o más capas contiguas de modo que determinen un frente escalonado del relleno.

SI el material tiene una estructura fibrosa con una disposición unidireccional de las fibras, para por lo menos algunas de las capas delanteras mencionadas la dirección de las fibras se puede establecer ventajosamente para que sea perpendicular con respecto a la pared trasera. Preferentemente, el material de relleno (por ejemplo, fieltro de poliéster, lana mineral, lana vitrea) puede tener, al menos en lo que se refiere a algunas de las capas delanteras, fibras expuestas ¡rregularmente en los extremos delanteros. Tal configuración interna crea un efecto adicional de absorción acústica además de la absorción normal debida a la porosidad del material de relleno y a la resonancia de cavidad tradicional dentro de la caja; de hecho, el espacio hueco escalonado resultante entre la pared delantera y los extremos delanteros de las capas se puede comparar a un difusor de Schroeder, cuya eficacia aumenta por las fibras expuestas en por lo menos algunas de las capas.

La combinación de los efectos de absorción de sonido anteriormente mencionados da como resultado una efectividad realmente sin precedentes en el campo de los sistemas antirruido... [Seguir leyendo]

1. Una estructura antirruido que comprende una barrera (8) fabricada de un material generalmente de redireccionamiento de sonido que define una superficie (8a) de la barrera, y una pluralidad de cajas de absorción de sonido (1) conectadas a dicha superficie, teniendo cada caja (1) una configuración alargada de acuerdo con un eje longitudinal (X) y que comprende una pared trasera (4) sustancialmente plana y una pared delantera (2) con una distribución extensiva de orificios (2a), definiendo dichas paredes un canal longitudinal (5) que se desarrolla a lo largo de dicho eje (X) y que está ocupado por lo menos parcialmente por un relleno fabricado de un material absorbente del sonido (6), en donde dichas paredes delantera y trasera están ambas en un mismo lado de la barrera como se define por dicha superficie (8a) de la barrera, y en donde dicha pared trasera (4) es una pared generalmente plana montada paralelamente a dicha superficie (8a) de la barrera, caracterizada por el hecho de que dicha pared trasera (4) se monta separada de dicha superficie de la barrera y tiene a su vez una distribución extensiva de orificios (4a).

2. La estructura de acuerdo con la reivindicación 1, en la que dicha pared trasera (4) de la caja (1) y dicha superficie de la barrera (8a) están separadas a una distancia comprendida entre 2 cm y 9 cm.

3. La estructura de acuerdo con la reivindicación 2, en la que dicha pared trasera (4) de la caja (1) y dicha superficie de la barrera (8a) están separadas a una distancia comprendida entre 3 cm y 4 cm.

4. La estructura de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que dicha pared delantera (2) es una pared prismática, semicilíndrica o en cualquier caso cóncava con un eje paralelo a dicho eje longitudinal (X).

5. La estructura de acuerdo con la reivindicación 4, en la que dicha pared delantera (2) es semicilíndrica con un radio de curvatura comprendido entre 1 cm y 13 cm.

6. La estructura de acuerdo con la reivindicación 5, en la que dicho radio de curvatura es de 11,5 cm.

7. La estructura de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que dicho eje longitudinal (5) está cerrado por dos paredes laterales que son sustancialmente perpendiculares con respecto a dicho eje longitudinal (X) y tienen a su vez una distribución extensiva de orificios.

8. La estructura de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que uno o más espárragos (9) se proyectan perpendicularmente desde dicha pared trasera (4) hacia dicha superficie (8a) de la barrera, estando provisto cada espárrago (9) en su extremo libre con una cabeza agrandada (9a) que se acopla por deslizamiento en una pista lineal (1) conectada a dicha superficie (8a) de la barrera.

9. La estructura de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones de 4 a 7, en la que alas de fijación (3) para conectar la caja (1) a la superficie de la barrera se desarrollan integralmente desde dicha pared delantera (2) más allá de dicha pared trasera (4).

1. La estructura de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que dicho relleno fabricado de material absorbente del sonido (6) comprende una capa de base (61) situada paralela y contiguamente a dicha pared trasera plana (4) y una pluralidad de capas delanteras (62) superpuestas unas sobre otras en planos respectivos perpendiculares a dicha pared trasera (4) y paralelos a dicho eje (X), teniendo tales capas delanteras un extremo trasero (62a) próximo a dicha capa de base (61) y un extremo delantero (62b) distanciado de dicha pared delantera (2), estando los extremos delanteros (62b) escalonados mutuamente entre dos o más capas contiguas de modo que determinen un frente escalonado de dicho relleno.

11. La estructura de acuerdo con la reivindicación 1, en la que dicho material de relleno (6) tiene una estructura fibrosa con una disposición unidireccional de las fibras, y en la que en por lo menos en algunas de dichas capas delanteras (62) las fibras tienen una dirección perpendicular a dicha pared trasera (4).

12. La estructura de acuerdo con la reivindicación 11, en la que para por lo menos algunas de las mencionadas capas delanteras (62) del relleno dichas fibras están expuestas irregularmente en dichos extremos delanteros (62b).

13. La estructura de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el material de relleno (6) es uno de los siguientes:

- un filtro de polléster;

- lana mineral;

- lana vitrea.

14. La estructura de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que por lo menos un grupo de dichas cajas de absorción de sonido (1) proporciona al menos dos filas de cajas, comprendiendo cada fila por lo

menos una caja, extendiéndose las filas a lo largo de ejes paralelos respectivos y estando separadas en un plano paralelo a dicha superficie (8a) de la barrera perpendicularmente con respecto a dicho eje, formando así huecos (11) respectivos, por lo que una primera región (11) se delimita entre las cajas de diferentes filas, la superficie de la barrera y las paredes traseras de las cajas, definiendo dicha primera reglón (11) un primer resonador de Helmholtz en una dirección perpendicular a la superficie de la barrera, correspondiendo el cuello del primer resonador a un hueco entre dos cajas de diferentes filas.

15. La estructura de acuerdo con la reivindicación 14, en la que por lo menos una de dichas filas comprende por lo menos dos cajas dispuestas en una relación lado con lado a lo largo de un eje longitudinal común, estando las cajas mutua y longitudinalmente escalonadas entre dos filas contiguas, de modo que delimiten una segunda región (12) entre dos cajas situadas lado con lado en la misma fila, distanciadas por un espacio (12) dado, y perteneciendo una caja escalonada a una fila contigua, definiendo dicha segunda región (12) un segundo resonador de Helmholtz en una dirección paralela a la superficie (8a) de la barrera, correspondiendo el cuello del segundo resonador a dicho espacio (12) entre las dos mencionadas cajas situadas lado con lado.

16. La estructura de acuerdo con la reivindicación 14 o 15, en la que dicho eje de extensión de las filas es horizontal, estando las filas separadas y superpuestas una sobre otra verticalmente.

17. Una caja de absorción de sonido (1) que comprende medios de conexión para la conexión a una superficie (8a) de una barrera antirruido, teniendo la caja una configuración alargada de acuerdo con un eje longitudinal (X) y comprendiendo una pared trasera (4) generalmente plana y una pared delantera (2) con una distribución extensiva de orificios (2a), delimitando dichas paredes un canal longitudinal (5) que se desarrolla a lo largo de dicho eje (X) y que está ocupado por lo menos parcialmente por un relleno fabricado de un material absorbente del sonido (6), caracterizada por el hecho de que dicha pared trasera (4) es una pared generalmente plana que tiene a su vez una distribución extensiva de orificios (4a), estando adaptados dichos medios de conexión para mantener ambas de dicha pared trasera y dicha pared delantera en un mismo lado de la barrera como se define por dicha superficie (8a) de la barrera, con dicha pared trasera paralela y separada de la superficie (8a) de la barrera, comprendiendo dichos medios de conexión uno o más espárragos (9) que se proyectan perpendicularmente desde dicha pared trasera (4) y provistos en el extremo libre con una cabeza agrandada (9a) adaptada para acoplarse de modo deslizante en una pista lineal (1) integral con dicha superficie de la barrera o alas de fijación (3) que se desarrollan integralmente desde dicha pared delantera (2) más allá de dicha pared trasera (4) de dicha caja (1).

18. La caja de acuerdo con la reivindicación 17, en la que dichos medios de conexión están adaptados para mantener dicha pared trasera (4) de la caja y dicha superficie de la barrera separadas una distancia comprendida

entre 2 cm y 9 cm.

19. La caja de acuerdo con la reivindicación 18, en la que dichos medios de conexión están adaptados para mantener dicha pared trasera (4) de la caja y dicha superficie de la barrera separadas una distancia comprendida

entre 3 cm y 4 cm.

2. La caja de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones de 17 a 19, en la que dicha pared delantera (2) es una pared prismática, semicilíndrica o en cualquier caso cóncava con un eje paralelo a dicho eje longitudinal (X).

21. La caja de acuerdo con la reivindicación 2, en la que dicha pared delantera (2) es semicilíndrica con un radio de curvatura comprendido entre 1 cm y 13 cm.

22. La caja de acuerdo con la reivindicación 21, en la que dicho radio de curvatura es de 11,5 cm.

23. La caja de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones de 17 a 22, en la que dicho eje longitudinal (5) está cerrado por dos paredes laterales que son sustancialmente perpendiculares con respecto a dicho eje longitudinal (X) y tienen a su vez una distribución extensiva de orificios.

24. La caja de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones de 17 a 23, en la que dicho relleno fabricado de material absorbente del sonido (6) comprende una capa de base (61) situada paralela y contiguamente a dicha pared trasera plana (4) y una pluralidad de capas delanteras (62) superpuestas unas sobre otras en planos respectivos perpendiculares a dicha pared trasera (4) y paralelos a dicho eje (X), teniendo tales capas delanteras un extremo trasero (62a) próximo a dicha capa de base (61) y un extremo delantero (62b) distanciado de dicha pared delantera (2), estando los extremos delanteros (62b) escalonados mutuamente entre dos o más capas contiguas de modo que determinen un frente escalonado de dicho relleno.

25. La caja de acuerdo con la reivindicación 24, en la que dicho material de relleno (6) tiene una estructura fibrosa con una disposición unidireccional de las fibras, y en la que por lo menos en algunas de dichas capas delanteras (62) las fibras tienen una dirección perpendicular a dicha pared trasera (4).

26. La caja de acuerdo con la reivindicación 25, en la que para por lo menos algunas de las mencionadas capas delanteras (62) del relleno dichas fibras están expuestas irregularmente en dichos extremos.

27. La caja de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones de 17 a 26, en la que el material de relleno (6) es 5 uno de los siguientes:

- un filtro de poliéster;

- lana mineral;

- lana vítrea.