ES2222746T3 - Dispositivo atenuador de ruido. - Google Patents

Dispositivo atenuador de ruido.

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ES2222746T3
ES2222746T3 ES99957734T ES99957734T ES2222746T3 ES 2222746 T3 ES2222746 T3 ES 2222746T3 ES 99957734 T ES99957734 T ES 99957734T ES 99957734 T ES99957734 T ES 99957734T ES 2222746 T3 ES2222746 T3 ES 2222746T3
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Christopher David Field
Fergus Fricke
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
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Abstract

Un dispositivo atenuador del ruido (10;40) que incluye un primer conjunto (10;100) de atenuadores de un cuarto de onda, comprendiendo dicho conjunto una pluralidad de filas de tubos (12, 14, 16, 18, 20, 22, 26, 28, 30; 102, 100) que tienen un ancho de boca w medido perpendicular al eje de los tubos y una longitud L, disponiéndose las filas en paralelo una al lado de la otra, incluyendo el conjunto tubos de diferentes anchos de boca y longitudes de tal forma que al menos algunas de las filas de tubos del conjunto está sintonizada a una frecuencia de resonancia diferente de las otras filas de tubos del conjunto; siendo las bocas de los tubos contiguas a una apertura de ventilación (73; 122) que tiene un ancho H medido perpendicular a los ejes de los tubos; caracterizado porque los anchos de boca de los tubos satisfacen la relación: w > H.

Description

Dispositivo atenuador de ruido.
Campo de la invención
Esta invención se refiere a un dispositivo atenuador de ruido, y en particular a un dispositivo atenuador de ruido compacto.
Antecedentes de la invención
La solicitud internacional publicada con el No. WO-A-99/10608 concierne a la provisión de un dispositivo que actúa como atenuador del ruido que entra en un edificio a través de las aberturas de ventilación natural, tales como una ventana que permite a los ocupantes de dicho edificio disfrutar de los beneficios de la ventilación natural sin estar expuestos, mientras, a niveles indeseados de ruido.
La solicitud internacional describe el uso de conjuntos de resonadores de un cuarto de onda dispuestos alrededor de una abertura de ventilación, específicamente una ventana parcialmente bloqueada. Típicamente, los conjuntos de resonadores se colocan alrededor de la abertura de ventilación. Por ejemplo, en la figura 3 de WO-A-99/10608, se muestran acoplados a la pared exterior de una habitación ventilada alrededor de la ventana en un conjunto en el cual los resonadores que están sintonizados a la menor frecuencia están muy cercanos a la pared/abertura y los resonadores que están sintonizados a la mayor frecuencia están situados más alejados de la abertura.
La presente invención se refiere a unas mejoras en el diseño y en la función de un conjunto de resonadores para proporcionar un atenuador de ruido mejorado que puede utilizarse también en otras aplicaciones. Por ejemplo, la mayoría de viviendas en Australia tienen ventilación natural en lugar de estar hermetizadas y disponer de aire acondicionado. Como consecuencia las fachadas de los edificios poseen agujeros de ventilación. En edificios antiguos, dichos agujeros de ventilación son de aproximadamente 250 x 170 mm cada uno, con una área abierta de ventilación de menos del 10%. El área total del agujero de ventilación es de un ladrillo de largo por dos ladrillos de alto. Cada habitación en una vivienda típica contiene al menos de agujeros de ventilación, situados en las paredes que forman la envolvente del edificio. Los agujeros de ventilación son importantes para mantener el confort humano dentro de la vivienda proporcionando una ventilación adecuada, para asegurar un flujo de aire satisfactorio por la vivienda, para evitar que crezca moho y permitir el escape de los gases emitidos por el mobiliario. Es deseable mejorar la ventilación de tal manera que el flujo de aire se mantenga o se mejore pero la transmisión de ruido se reduzca.
La patente US3.353.626 describe un conducto de ventilación de absorción sónica donde se define un flujo a través del conducto teniendo cámaras que se desvían de los conductos que están separados del conducto. Cada cámara incluye una estrecha capa de material poroso que absorbe el ruido. Esta patente se refiere a la absorción en lugar de a la atenuación del sonido y requiere un material que absorba el sonido.
La patente WO 9718549 define un resonador para atenuar el sonido en un conducto, dispuesto a lo largo de la periferia interior del conducto. El resonador define cavidades seleccionadas para proporcionar la atenuación del sonido en conductos a una frecuencia predeterminada.
Otro problema, identificado por el inventor, es el ruido producido por el aire acondicionado en oficinas. Muchas oficinas tienen falsos techos. En un diseño conocido, al lado de las filas de luces fluorescentes (cajas largas rectangulares que normalmente contienen dos tubos de luz, enchufes y equipos auxiliares) se extienden unas salidas alargadas y estrechas. El ruido procedente de los ventiladores del aire acondicionado y el ruido regenerado por los componentes asociados al sistema se transmite por las salidas de aire hasta el interior de la oficina mencionada anteriormente. En algunos casos los agujeros de ventilación están provistos de luminarias adyacentes que no están conectadas a los conductos de are acondicionado pero que permiten de una manera sencilla un camino de retorno al aire para entrar al espacio del falso techo. Dichos agujeros de ventilación también actúan como un camino de transmisión del ruido y permiten que las voces viajen de una oficina a otra.
La intención de la presente invención es resolver los problemas comentados anteriormente y proporcionar dispositivos de atenuación de ruido mejorados.
De este modo un primer aspecto amplio de la presente invención, es proporcionar un dispositivo de atenuación del ruido de acuerdo a la reivindicación 1 adjunta.
El dispositivo puede optimizarse para aplicaciones particulares, por ejemplo para ventilación natural en viviendas como se ha comentado en la introducción.
De este modo, en un ejemplo de realización preferido de la presente invención el dispositivo de atenuación de ruido comprende adicionalmente un segundo elemento de atenuación de ruido que comprende un conjunto de resonadores de un cuarto de onda;
el segundo conjunto comprende una pluralidad de filas de tubos que tienen una boca de ancho w y largo L, estando las filas dispuestas en paralelo una al lado de la otra, e incluyendo el conjunto tubos que tienen diferentes anchos y longitudes de boca y por tanto al menos algunas de las filas de tubos en cada conjunto están sintonizadas a diferentes frecuencias de resonancia a otras de las filas de tubos del mismo conjunto;
los dos conjuntos están separados por el hueco o la abertura de ventilación que tiene un ancho H que va desde un conjunto al conjunto del lado opuesto; y
donde la abertura está ondulada o curvada para no estar en una línea directa de visión a través de la abertura perpendicular a la cara del dispositivo.
Los agujeros de ventilación en los edificios proporcionan un camino donde el ruido puede circular por el aire. Mediante la sustitución de los agujeros de ventilación convencionales por el atenuador, el ruido que entra al edificio a través del hueco de ventilación tiene que "interactuar" con el dispositivo.
La presente invención también permite un conjunto de agujeros de ventilación que se construya en una pared donde se requiera un movimiento de aire significativo y el confort térmico es de una alta prioridad, en este caso pueden usarse varios atenuadores de ruido puestos uno al lado del otro.
El proporcionar la ondulación en el atenuador proporciona un camino para el sonido indirecto desde fuera hacia adentro del edificio a través del hueco de ventilación, es decir, el camino de aire entre la entrada y la salida del atenuador no es recto. Esto reduce el sonido que pasa a través del dispositivo mediante la proporción de un efecto múltiple de barrera de difracción. También la abertura inclinada significa que las bocas de los tubos están inclinadas. Esto proporciona dos ventajas significativas. Primero, la boca inclinada tiene un área de sección transversal mayor que una obertura de tubo convencional, incrementando el área útil utilizada por el mecanismo de dispersión deseado. En segundo lugar, en relación al primer efecto, la incidencia rasante del sonido que pasa por las bocas se reduce mediante la abertura inclinada. El mecanismo de dispersión es más eficiente para una incidencia perpendicular del sonido y menos eficiente para incidencia rasante. Las bocas inclinadas proporcionan rendimientos mejorados sobre la incidencia rasante. La falta de una línea de visión directa a través de la barrera también tiene implicaciones positivas con respecto a la seguridad del edificio.
Para asegurar que el rendimiento del dispositivo es satisfactorio, cada relación del diámetro de tubo equivalente (D) a su longitud (L) (la "escala") satisface a la siguiente relación:
D/L < 0.25
Para un tubo rectangular D=2w/n, donde w es el lado ancho del tubo rectangular.
Esta relación está basada en los experimentos del inventor que incluyen medidas de la respuesta frecuencial de diferentes tubos variando su escala. Se encontró que para tubos que no satisfacen esta relación, el factor de calidad (Q) de cada uno de los tubos no era suficientemente alto para ser tan eficaz como un dispersor.
Se prefiere que cuando el dispositivo se instale en un edificio, el dispositivo se coloque de tal manera que los tubos que tienen menores anchos de boca se coloquen en la cada del dispositivo que da a fuera del edificio. Los tubos con mayores anchos de boca deberían colocarse hacia la cara más cercana al interior del edificio. Por tanto los tubos se colocarán por orden ascendente por longitud (o ancho de boca) desde el lado mas cercano al exterior del edificio.
Se prefiere que los tubos de anchos de boca similares se coloquen en oposición a cada lado de la abertura de ventilación ondulada.
Sin embargo, se ha observado que los tubos con diámetros equivalentes (D) mayores que el ancho de la abertura de ventilación (H) donde se hallaban no requieren tubos en los lados opuestos de la abertura de ventilación. De este modo, cuando se aplica la relación D>H, los tubos de este diámetro solo necesitan ser colocados en un lado de la abertura de ventilación, es decir, en uno de los elementos de atenuación.
El ancho de la abertura de ventilación también determinará el tubo de diámetro equivalente menor en el conjunto.
El rendimiento de los tubos sintonizados a altas frecuencias es mas sensible a las dimensiones de las aberturas de ventilación cuanto más pequeñas son las longitudes de onda involucradas. La distancia desde los extremos abiertos opuestos de los tubos individuales sintonizados a mayores frecuencias donde el mecanismo de dispersión es útil es mucho más corta que para los tubos sintonizados a menores frecuencias, los cuales deben ser probados desde la derivación de la energía total de una cavidad individual tubular.
Aunque los tubos sintonizados a mayores frecuencias tienen una menor longitud de onda, el rendimiento de estos tubos viene determinado por el ancho de las aberturas de ventilación. Se prefiere que la longitud del tubo menor, debería además satisfacer a la siguiente relación:
L > H/2
Aunque unos tubos que no satisfagan la relación anterior serían susceptibles de producir algunos efectos de dispersión deseados, éstos no serían adecuados para desarrollarlos de forma eficaz.
Para mejorar la compacidad del dispositivo, el tubo con el mayor ancho de boca puede incluir una porción inicial recta y una segunda porción que se extienda en un ángulo recto. El tubo ondulado deberá satisfacerse el siguiente criterio para rendir eficazmente:
D>H
La longitud del tubo que es perpendicular al tramo principal o tramo inicial debe ser menor que el tramo recto inicial del tubo.
En un ejemplo de realización de la presente invención, se ha aportado un dispositivo atenuador del ruido para la atenuación del ruido que circula a lo largo de un agujero de ventilación de un ancho determinado, estando el conjunto formado por: una pluralidad de filas de tubos que tienen un ancho de boca w y una longitud L, las filas están dispuestas en paralelo una al lado de la otra, y cada conjunto incluye tubos de diferentes anchos de boca y longitudes de manera que al menos una de las filas de tubos de cada conjunto están sintonizadas a una frecuencia de resonancia diferente de las otras filas de tubos en este conjunto;
una plancha dispuesta en oposición al conjunto que define una abertura o un hueco de ventilación, a su través, con un ancho H
en donde los tubos y el hueco de ventilación satisfacen la relación:
w > H.
El ejemplo de realización de la presente invención anterior aporta un atenuador de ruido que es particularmente adecuado para atenuar el ruido de los ventiladores en conductos de aire acondicionado y en las salidas. Los tubos típicamente se disponen en orden ascendente de frecuencia desde el extremo superior del conducto más cercano al ruido hasta la fuente de ruido (el ventilador de aire acondicionado).
En este ejemplo de realización los tubos pueden estar sintonizados con el ruido del ventilador que típicamente produce bajas frecuencias dominantes a atenuar. Esto supone que se requiera un mayor ancho de los tubos. De hecho, en algunas aplicaciones, pueden emplearse anchos mayores que los ilustrados en las figuras 9 a 11.
Breve descripción de los dibujos
A continuación se describirá un ejemplo de realización específico de la presente invención, únicamente a modo de ejemplo, y con referencia a los dibujos adjuntos en los que:
La figura 1 es una vista en planta de un primer elemento atenuador del ruido para su uso en la ventilación natural de un edificio.
La figura 2 es la sección definida por la línea II-II mostrada en la figura 1.
La figura 3 es la sección definida por la línea III-III mostrada en la figura 1 la cual ha sido modificada para mostrar la sección transversal de todos los tubos del dispositivo.
La figura 4 es una vista en planta de un segundo elemento atenuador del ruido configurado para colaborar con el primer elemento atenuador de ruido mostrado en las figuras 1 a 3;
La figura 5 es una sección definida por la línea V-V mostrada en la figura 4.
La figura 6 es una vista en perspectiva esquemática que muestra los elementos atenuadores de ruido de las figuras 1 a 5 instalados en una cavidad de una pared de ladrillos.
La figura 7 es una sección a través del los elementos atenuadores de ruido fijados en una pared de ladrillos con los elementos dispuestos en configuración opuesta a la mostrada en la figura 6;
La figura 8 es una vista en perspectiva esquemática de un segundo ejemplo de realización de un dispositivo atenuador del ruido para su uso en la reducción de ruido que pasa a través de un agujero de ventilación a lo largo de una salida de aire adyacente a una luminaria de luz fluorescente en un falso techo del tipo rejilla.
La figura 9 muestra una vista frontal de los tubos del atenuador mostrado en la figura 8, pero con la placa retirada.
La figura 10 es una vista en planta superior del atenuador mostrado en la figura 9 que ilustra, en particular, un camino de aire.
La figura 11 es una vista lateral que muestra el atenuador.
La figura 12 es una vista en sección de un módulo atenuador tal como queda instalado al lado de una luminaria.
Descripción detallada de un ejemplo de realización preferido
En referencia a los dibujos, las figuras 1 a 3 muestran un primer elemento atenuador de ruido 10 que ejemplifica la presente invención. El elemento atenuador del ruido comprende un conjunto de filas paralelas de cavidades resonantes o tubos abiertos superiormente colocados uno al lado del otro. Todos los tubos de cada fila son del mismo tamaño que el resto. El conjunto incluye una primera fila 12 de tres tubos cuadrados 12a de aproximadamente 50 mm de lado (es decir 50 x 50 mm). Junto a esta fila, se encuentra una segunda fila 14 de cinco tubos cuadrados 14a los cuales tienen cada uno una sección de aproximadamente 30 mm x 30 mm. Junto a ella hay una fila 16 de seis tubos cuadrados 16a que son de aproximadamente 26 mm de lado, seguidos por siete filas adicionales 18, 20, 22, 24, 26, 28, 30 de tubos cuadrados, teniendo cada conjunto un tubo adicional comparado al tubo previo adyacente en el conjunto, acabando con una fila 30 de trece tubos, 30a que tienen una sección de 9.7 mm x 9.7 mm. La altura h del atenuador, medida a lo largo de las filas, es de aproximadamente 150 mm y como cada fila está formada por tubos cuadrados de lados iguales, el número de tubos por fila determina el ancho de cada tubo y viceversa.
En referencia a la figura 2, puede verse que los tubos se estrechan de manera que el extremo abierto de los tubos es más ancho que los extremos cerrados de los mismos. El elemento atenuador de ruido 10 está moldeado en una sola pieza de material plástico, aunque podrían usarse otros materiales adecuados, y el estrechamiento de los tubos permite al dispositivo ser retirado más fácilmente del molde.
La figura 3 muestra una sección a través del elemento atenuador de ruido a lo largo de la línea III-III a partir de la cual puede verse que la longitud de los tubos varía en cada fila. Los tubos que tienen anchos de boca relativamente mayores son generalmente mas cortos que los tubos que tienen un ancho de boca menor.
La figura 3 también muestra que las caras abiertas de los tubos en el conjunto definen una primera porción recta 32 definida por las filas de tubos 12 y 14 y una segunda porción 34 definida por las caras abiertas de las filas 16 a 30. La segunda porción es un ángulo de aproximadamente 240 grados respecto a la primera porción de la cara 32. El tubo mas grande 12a incluye un primer tramo de tubo 12b que es recto y un segundo tramo 12c que es perpendicular al primer tramo. Esto incrementa la longitud efectiva L del tubo mientras mantiene el dispositivo compacto.
Las figuras 4 y 5 muestran un segundo elemento atenuador de ruido 40 que tiene la forma y está configurado para ayudar al elemento atenuador de ruido mostrado en las figuras 1 a 3. Este dispositivo atenuador también define una serie de hileras paralelas de tubos de sección transversal cuadrangular adyacentes. Sin embargo, a diferencia de los elementos de las Figs. 1 a 3, los tubos no se extienden a través de toda la longitud del elemento. En vez de esto la primera parte del elemento 40 simplemente define una plancha plana 42. Junto al extremo de la plancha plana se encuentra un conjunto de diez juegos de tubos cuyas caras abiertas definen un plano 44 el cual esta inclinado aproximadamente 120 grados con respecto a la plancha plana 42. El conjunto de los tubos comprende cuatro filas 46, 48, 50, 52 de trece tubos que tienen una sección cuadrada de 9.7 x 9.7 mm y que incrementan gradualmente su profundidad. Estos están seguidos por una fila 54 de doce tubos cuadrados que tienen una sección de aproximadamente 12 x 12 mm, una fila 56 de nueve tubos de una sección de aproximadamente 16 x 16 mm seguida por las filas 58, 60, 62, 64 de diez, once, doce y trece tubos respectivamente, teniendo unos diámetros que decrecen gradualmente. Las longitudes de los cinco tubos decrecen gradualmente como puede verse en la figura 5.
Las figuras 6 y 7 muestran los dos elementos atenuadores de ruido montados para formar un dispositivo atenuador de ruido para encajar en un agujero de ventilación de medidas estándar en una vivienda australiana. En muchos edificios antiguos, el área total de los agujeros de ventilación es de la longitud de un ladrillo estándar por dos ladrillos de alto que es aproximadamente 250 mm de largo x 170 mm de alto. Las dimensiones del agujero de ventilación y la profundidad de la pared 68 también determinan la profundidad del dispositivo atenuador de ruido. Claro que sin embargo las dimensiones del atenuador de ruido de la presente invención pueden ajustarse para adecuarse a los agujeros que tengan dimensiones distintas si cumplen ciertas normas desarrolladas en detalle mas abajo para lograr una máxima eficacia.
Los elementos atenuadores de ruido se disponen incluidos en una caja 70 y hermetizados con los ladrillos adyacentes mediante un sellador 72 adecuado. Las parrillas 74 se colocan sobre las cavidades para evitar la entrada de material del exterior dentro del dispositivo atenuador de ruido pero que a la vez permiten un flujo de aire relativamente libre. Como puede verse, cuando los dos elementos atenuadores de ruido 10 y 10 se colocan en una cavidad éstos definen una abertura inclinada u ondulada entre ellos. La abertura define un camino para el flujo de aire 73.
La acción del camino ondulado de aire en el atenuador aporta un único camino indirecto al sonido desde el exterior del edificio hacia adentro del mismo a través del agujero de ventilación. Esto reduce el camino para el sonido que pasa a través del dispositivo mediante el aporte de una barrera múltiple con efecto de deflexión mientras el sonido se dispersa por los tubos que actúan como atenuadores de un cuarto de onda. También la abertura inclinada significa que las bocas abiertas de los tubos son inclinadas. Esto aporta dos ventajas significativas. La primera es que la boca inclinada tiene un área de sección transversal mayor que la abertura de un tubo convencional, incrementando el área útil utilizada para el mecanismo de dispersión deseado. En segundo lugar, en relación con el primer efecto, la incidencia rasante del sonido que pasa a través de las bocas abiertas de los tubos se reduce por la abertura inclinada. El mecanismo de dispersión es más eficaz en una incidencia perpendicular del sonido y menos eficaz en caso de una incidencia rasante. Las bocas inclinadas aportan un rendimiento mejorado sobre la incidencia rasante. La falta de una línea de visión directa a través de la barrera también tiene implicaciones positivas con respecto a la seguridad del edificio.
Debe destacarse que el dispositivo funciona esparciendo o dispersando las ondas de sonido en lugar de absorberlas. Usando varias filas de tubos con diferentes anchos de boca y longitudes, puede lograse la atenuación sobre un amplio rango de frecuencias.
Se ha observado que hay varios criterios importantes que los componentes del dispositivo atenuador de ruido deben cumplir para aportar una atenuación del ruido óptima. En primer lugar, la relación del diámetro de cada tubo por separado respecto a su longitud (la escala), debe satisfacer la siguiente relación:
D/L < 0.25
Para un tubo cuadrado D=2w/\sqrt{n}, donde w es la longitud del lado del tubo cuadrado.
Esta relación se basa en los experimentos llevados a cabo por el inventor incluyendo medidas de la respuesta en frecuencia de varios tubos individuales variando la escala. Se observó que para un tubo que no satisfaga esta relación, el factor de calidad (Q) para cada uno de los tubos no era suficientemente alto para ser tan efectivo como un dispersor.
También se observó que los tubos deben ser dispuesto preferentemente de tal manera que las cavidades menores con un menor ancho de boca estén situados en el lado del dispositivo que dé al exterior del edificio en el que se instalan. Los tubos con los mayores anchos de boca, deben situarse hacia el lado más cercano al interior del edificio. Por tanto, los tubos deben disponerse en orden ascendente de longitud (o ancho de boca) desde el lado más cercano al exterior del edificio. También se observó que los tubos con anchos de boca parecidos deben ponerse preferentemente uno frente a otro, en oposición, a cada lado de la abertura de ventilación ondulada 73.
La segunda relación importante a considerar, es el ancho H de la abertura de ventilación 73, comparado con los anchos de las bocas de los tubos. Se ha observado que los tubos con diámetros equivalentes que son mayores que el ancho H de la abertura de ventilación donde están colocados no requieren tubos en los lados opuesto de la abertura de ventilación. En otras palabras, si D es mayor que H, entonces los tubos solo necesitan colocarse a un lado de la abertura de ventilación. De este modo, como los tubos 12 y 14 tienen un diámetro equivalente que es mayor que H, no es necesario que tengan tubos opuestos.
Hay otro requisito en relación al ancho de tubo menor y al ancho de la abertura de ventilación H que puede determinarse considerando la frecuencia del sonido a los que los tubos están sintonizados. El rendimiento de los tubos sintonizados a altas frecuencias es más sensible a las dimensiones de las aberturas de ventilación, cuanto menores son las longitudes de onda implicadas. Las distancias desde o entre los extremos abiertos opuestos de los tubos individuales sintonizados a frecuencias mayores donde el mecanismo de dispersión es útil, es mucho menor que los tubos sintonizados a frecuencias más bajas. Puede demostrarse a partir de la derivación de la energía total de un único tubo. Como los tubos sintonizados a las mayores frecuencias tienen una menor longitud de onda, el rendimiento de estos tubos se determina mediante el ancho de la abertura de ventilación. De este modo, la longitud del tubo de menor diámetro debe satisfacer la siguiente relación:
L > H/2
Se debe destacar que los tubos que no satisfacen la relación anterior aún pueden producir algunos efectos de dispersión deseados. Sin embargo, podrían no desarrollarlos de manera eficaz. Para mejorar la compacidad del dispositivo, el tubo con el mayor diámetro 12 está acodado en ángulo recto. Para que el tubo ondulado rinda mejor ha de verificarse:
D > H
La longitud del tubo perpendicular al principal o al tramo inicial debe ser menor que el tramo recto inicial del tubo.
Lógicamente el dispositivo descrito arriba es un dispositivo para atenuar el sonido en una cavidad de un tamaño particular. Las dimensiones y longitudes de varios tubos pueden alterarse para crear un dispositivo de atenuación adecuado para atenuar el ruido a través de cavidades de diferentes longitudes, sin olvidar las relaciones fijadas con anterioridad.
Las figuras 8 a 12 muestran un atenuador de ruido para usar junto a una luminaria para la atenuación de ruido procedente del aire acondicionado o el aporte de aire de oficinas.
En muchas oficinas modernas, el techo se basa en una rejilla suspendida sobre la cual se colocan luminarias, los conductos de aire acondicionados y otros servicios. En muchas oficinas las salidas de aire o agujeros de ventilación se colocan junto a las luminarias de luces fluorescentes (ver figuras 8 y 12). Esto hace que el ruido procedente del sistema de aire acondicionado entre en las oficinas. En algunos casos los agujeros de ventilación que están junto a las luminarias de tubos fluorescentes no están conectado a los conductos de aire acondicionado y simplemente proporcionan un camino de retorno al aire para que salga de la oficina. Tales agujeros también actúan como un camino de transmisión del ruido y permiten que las voces viajen de una oficina a otra.
Las figuras 9 a 12 muestran un dispositivo atenuador de ruido adicional 100 para atenuar específicamente el ruido producido por las salidas de aire dentro de las oficinas y similares.
El módulo atenuador comprende diez conjuntos de tubos. La primera fila 102 de diez tubos tiene una sección transversal rectangular y las nueve líneas restantes tienen una sección generalmente cuadrada con una segunda línea de tubos del conjunto que tiene ocho tubos y la menor línea de tubos tiene aproximadamente cincuenta tubos con una sección de aproximadamente 10 x 10 mm y el atenuador de ruido es aproximadamente de 280 mm de altura x 560 mm de largo. La profundidad de los tubos del atenuador varía tal como puede verse en la figura 11 con el tubo que tiene el mayor ancho, poseyendo también la mayor profundidad. Una plancha metálica plana 120 tapa los tubos del atenuador y separándose 20 mm del mismo formando un conducto para el paso de aire entre medio.
El atenuador puede conectarse al sistema de conductos sobre un agujero de ventilación estándar en forma de ranura 122 junto a una luminaria 124 y conectada al sistema de aire acondicionado de la oficina.
Muchos de los criterios aplicada en el primer ejemplo de realización del dispositivo atenuador de ruido, también se aplican al segundo módulo atenuador, aunque debido al espacio ocupado y en particular, la luminaria, es necesario que todos los tubos del atenuador se alineen juntos. Como sólo hay un conjunto de atenuadores de un cuarto de onda a lo largo de un lado del paso de aire todos los tubos deben satisfacer la relación w > H. Los tubos también están ordenados de menor a mayor frecuencia desde el extremo superior del conducto más cercano a la fuente de ruido (el ventilador de aire acondicionado).
También existen algunas diferencias entre este segundo ejemplo de realización y el primero. Los tubos deben estar sintonizados con el ruido del ventilador que típicamente produce ruidos a atenuar de frecuencias dominantes bajas. Esto significa que se necesitan tubos con una mayor anchura. De hecho, en algunas aplicaciones, pueden utilizarse tubos con anchos mucho mayores a los ilustrados en las figuras 9 a 12.
También puede aportarse una abertura recta. También los efectos de barrera causados por la inclinación de la abertura no son significativos para las frecuencias bajas que normalmente producen los ventiladores.
Las personas expertas en la técnica apreciarán que pueden realizarse numerosas variaciones y/o modificaciones de la presente invención, como se muestra en los ejemplos de realización detallados, sin salirse del alcance la invención tal y como se define en las reivindicaciones adjuntas. Los ejemplos de realización han de ser considerados en todo momento como ilustrativos y no como restrictivos.

Claims (7)

1. Un dispositivo atenuador del ruido (10;40) que incluye un primer conjunto (10;100) de atenuadores de un cuarto de onda, comprendiendo dicho conjunto una pluralidad de filas de tubos (12, 14, 16, 18, 20, 22, 26, 28, 30; 102,100) que tienen un ancho de boca w medido perpendicular al eje de los tubos y una longitud L, disponiéndose las filas en paralelo una al lado de la otra, incluyendo el conjunto tubos de diferentes anchos de boca y longitudes de tal forma que al menos algunas de las filas de tubos del conjunto está sintonizada a una frecuencia de resonancia diferente de las otras filas de tubos del conjunto;
siendo las bocas de los tubos contiguas a una abertura de ventilación (73; 122) que tiene un ancho H medido perpendicular a los ejes de los tubos; caracterizado porque
los anchos de boca de los tubos satisfacen la relación:
w > H.
2. Un dispositivo atenuador del ruido según la reivindicación 1, donde para una mayoría sustancial de los tubos en dicho conjunto cada tubo tienen una longitud L y un diámetro equivalente (D), y la relación del diámetro equivalente (D) con respecto a la longitud (L) de cada uno de los tubos individuales satisface la relación:
D/L < 0.25
3. Un dispositivo atenuador del ruido según cualquier reivindicación precedente donde la longitud del tubo mas corto (30) del conjunto satisface la siguiente relación:
L > H/2;
donde H es la anchura de la abertura de ventilación.
4. Un dispositivo atenuador del ruido según cualquier reivindicación precedente para su inserción en una abertura de ventilación en la pared de un edificio o similar, que además incluye un segundo conjunto de resonadores de un cuarto de onda;
estando situada la abertura de ventilación entre el primer y el segundo conjunto, comprendiendo el segundo conjunto una pluralidad de filas de tubos (46, 48, 50, 52, 54, 56, 58, 60, 62, 64) que tienen un ancho de boca w y una longitud L, disponiéndose las filas en paralelo una al lado de la otra, y cada conjunto incluye tubos con diferentes anchos de boca y longitudes de tal manera que al menos algunas de las filas de tubo de cada conjunto están sintonizadas a frecuencias de resonancia diferentes de otras de las filas de tubos en este conjunto;
donde la abertura de ventilación está ondulada o curvada de modo que no existe una línea de visión directa a través de la abertura de ventilación perpendicular a la cara del dispositivo.
5. Un dispositivo atenuador de ruido como el reivindicado en cualquier reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, donde los tubos que tienen anchos de boca mayormente idénticos están colocados en oposición unos frente a los otros a cada lado de la abertura de ventilación ondulada.
6. Un dispositivo atenuador de ruido como el reivindicado en cualquier reivindicación precedente en el que los tubos con un diámetro equivalente (D) mayor que el ancho de la abertura de ventilación (H) están situados en un único lado de la abertura de ventilación.
7. Un dispositivo atenuador de ruido como el reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, donde
se dispone una placa (120) opuesta al conjunto, el hueco o el agujero de ventilación que tiene un ancho H definido entre la placa y el primer conjunto.
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Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1172059A1 (en) * 2000-07-14 2002-01-16 Nilfisk Advance A/S A suction apparatus with noise reduction means
SE0003350D0 (sv) * 2000-09-18 2000-09-18 Flaekt Ab Ljuddämpare
US20050161280A1 (en) * 2002-12-26 2005-07-28 Fujitsu Limited Silencer and electronic equipment
ES2376335T3 (es) 2004-05-07 2012-03-13 Silenceair International Pty Limited Dispositivo de ventilación y sistema de bastidor.
US20080190711A1 (en) * 2004-06-30 2008-08-14 Patrick William P Elevator Cab Ceiling with Dissipative Ventilation Channel
CA2545977A1 (en) * 2005-05-09 2006-11-09 Emerson Electric Co. Noise-reduced vacuum appliance
WO2007008801A2 (en) * 2005-07-12 2007-01-18 Spirit Acoustics Inc. Acoustic systems for lighting in suspended ceilings
US20070045042A1 (en) * 2005-08-25 2007-03-01 L&L Products, Inc. Sound reduction system with sound reduction chamber
US7726982B2 (en) 2006-06-15 2010-06-01 Fci Americas Technology, Inc. Electrical connectors with air-circulation features
USD640637S1 (en) 2009-01-16 2011-06-28 Fci Americas Technology Llc Vertical electrical connector
USD608293S1 (en) 2009-01-16 2010-01-19 Fci Americas Technology, Inc. Vertical electrical connector
USD606496S1 (en) 2009-01-16 2009-12-22 Fci Americas Technology, Inc. Right-angle electrical connector
USD664096S1 (en) 2009-01-16 2012-07-24 Fci Americas Technology Llc Vertical electrical connector
USD610548S1 (en) 2009-01-16 2010-02-23 Fci Americas Technology, Inc. Right-angle electrical connector
USD606497S1 (en) 2009-01-16 2009-12-22 Fci Americas Technology, Inc. Vertical electrical connector
JP2010188752A (ja) * 2009-02-16 2010-09-02 Panasonic Corp 騒音低減装置
US20100246880A1 (en) * 2009-03-30 2010-09-30 Oxford J Craig Method and apparatus for enhanced stimulation of the limbic auditory response
US8069947B2 (en) 2010-04-21 2011-12-06 The United States Of America As Represented By The Secretary, Department Of Health And Human Services Sound attenuation canopy
US9169750B2 (en) * 2013-08-17 2015-10-27 ESI Energy Solutions, LLC. Fluid flow noise mitigation structure and method
CN104747856A (zh) * 2013-12-26 2015-07-01 海尔集团公司 一种风管降噪结构、风管及风管机
TWM510753U (zh) * 2015-05-08 2015-10-21 Acare Technology Co Ltd 呼吸器結構
US10796680B2 (en) * 2017-10-16 2020-10-06 The Hong Kong University Of Science And Technology Sound absorber with stair-stepping structure
DE102018216215A1 (de) * 2018-09-24 2020-03-26 Mahle International Gmbh Luftleitungsrohr und eine Klimaanlage für ein Fahrzeug
EP3664077A1 (en) * 2018-12-06 2020-06-10 Wavebreaker AB Interference noise-control unit
EP3738494A1 (en) 2019-05-14 2020-11-18 Koninklijke Philips N.V. Noise reduction device
US11929053B2 (en) 2019-09-11 2024-03-12 The Hong Kong University Of Science And Technology Broadband sound absorber based on inhomogeneous-distributed Helmholtz resonators with extended necks
US20250189168A1 (en) * 2023-12-07 2025-06-12 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Sound device that mitigates noise from airflow with resonance

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT254465B (de) * 1963-12-09 1967-05-26 Lothar Dr Ing Cremer Absorptionsschalldämpfer für Gasleitungen, insbesondere Lüftungsleitungen
CA1027002A (en) * 1974-08-30 1978-02-28 Horst W.W. Hehmann Phased treatment noise suppressor for acoustic duct applications
NL8304487A (nl) * 1983-12-29 1985-07-16 Johan Onno Dekker Geluiddempende ventilatiekast.
JP2574573B2 (ja) * 1991-10-18 1997-01-22 松下精工株式会社 換気扇
US6116375A (en) * 1995-11-16 2000-09-12 Lorch; Frederick A. Acoustic resonator
GB9705402D0 (en) * 1996-12-04 1997-04-30 Pritex Ltd Apparatus for and method of attenuating acoustic energy
AUPO873297A0 (en) * 1997-08-22 1997-09-18 University Of Sydney, The A quarter-wave resonator system for the attenuation of noise entering buildings

Also Published As

Publication number Publication date
EP1131502A1 (en) 2001-09-12
DE69917802D1 (de) 2004-07-08
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WO2000029684A1 (en) 2000-05-25
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US6450289B1 (en) 2002-09-17
ATE268420T1 (de) 2004-06-15
AUPP712998A0 (en) 1998-12-10
EP1131502A4 (en) 2002-12-18

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