ES2222746T3 - Dispositivo atenuador de ruido. - Google Patents
Dispositivo atenuador de ruido.Info
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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.
Esta invención se refiere a un dispositivo
atenuador de ruido, y en particular a un dispositivo atenuador de
ruido compacto.
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.
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.
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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