波紋隔音面板和生產(chǎn)方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種可用作懸吊式天花板的隔音面板（209），該隔音面板包括至少一個波紋層（21）和位于所述波紋層（21）中的孔（27）。本發(fā)明也提供一種生產(chǎn)方法。
【專利說明】波紋隔音面板和生產(chǎn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及特別適合用于懸吊式天花板中的隔音面板。
【背景技術(shù)】
[0002]典型地用作天花板或墻上的隔音面板用于吸收有害噪聲以及封閉空間和/或起到建筑功能。
[0003]最常規(guī)的天花板面板由水制氈工藝或水基鑄造工藝制造。通常面板具有能夠吸音的均勻多孔芯體。這些類型的較低成本產(chǎn)品由于吸濕而易于隨著時間下垂并且具有有限噪聲吸收能力，該噪聲吸收能力是以減噪系數(shù)(NRC)來測量的。較高級產(chǎn)品典型地生產(chǎn)成本更高并且會較重。大多數(shù)情況下，水制氈和水鑄造產(chǎn)品呈現(xiàn)出在800Hz之下的較低吸音效率，并且在400Hz之下尤其無效。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供一種隔音面板，該隔音面板由具有非常理想的吸音性質(zhì)的一個或多個開孔波紋層形成。面板布置成吸收人耳可聽到的那些聲音頻率并且可以容易地調(diào)諧以吸收正常人聽覺范圍的低頻中的聲音。本發(fā)明可應(yīng)用于例如由都可以具有高回收含量的紙板或塑料制造的波紋面板。
[0005]本發(fā)明基于如下的認識，即:以特定方式穿孔的波紋面板用作能夠產(chǎn)生較高NRC值并且能夠被調(diào)諧以在一個或多個較低目標(biāo)頻率下吸收最大聲能的偽亥姆霍茲(Helmholtz)共振腔。
[0006]更具體地，本發(fā)明依賴的發(fā)現(xiàn)在于波紋面板的單獨槽可以被看作亥姆霍茲共振腔。通過調(diào)節(jié)槽、孔和孔間距的相對尺寸，可以確定最大吸收的頻率。該頻率可以被選擇以靶定特定噪聲或頻帶。研究顯示波紋面板可以在例如600Hz之下的最大吸收頻率下用.98吸收系數(shù)獲得高達.8的ENRC (估計減噪系數(shù))。而且，這些研究顯示經(jīng)典亥姆霍茲腔參數(shù)和在本發(fā)明的開孔波紋隔音面板中發(fā)現(xiàn)的類似參數(shù)之間的高相關(guān)性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的隔音面板的第一實施例的等軸視圖；
[0008]圖1A是在放大比例的圖1的面板的局部視圖；
[0009]圖2是本發(fā)明的第二實施例的局部等軸視圖；
[0010]圖3是本發(fā)明的第三實施例的局部等軸視圖；
[0011]圖4是本發(fā)明的第四實施例的局部等軸視圖；
[0012]圖5和6是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的面板的例子的聲吸收性質(zhì)的曲線；
[0013]圖7和8是顯示具有分別由圓孔或狹縫形成的孔的面板的計算和觀察吸收頻率之間的線性相關(guān)的曲線；以及
[0014]圖9是利用本發(fā)明的隔音面板的懸吊式天花板系統(tǒng)的示意圖?！揪唧w實施方式】
[0015]在下面公開的各實施例中，本發(fā)明應(yīng)用于通常與懸吊式天花板格柵一起使用的天花板面板。在工業(yè)中，這樣的面板具有2’ x2’或2’ x4’或公制相當(dāng)大小的標(biāo)稱面尺寸。
[0016]圖1顯示由擠出波紋塑料片材的三個層形成的隔音磚或面板10。在該構(gòu)造中，每個層11具有一對主壁12，彼此平行并且垂直于主壁12的腹板13在所述主壁之間。相鄰一對腹板13和主壁12的區(qū)域形成從面板的一個邊緣16延伸到相對邊緣16的槽或長形腔14。鄰接層11的主壁12通過焊接或其它技術(shù)用粘合劑適宜地粘結(jié)在一起。層11可以是擠出聚乙烯共聚物；用于層11的合適源是美國德克薩斯州達拉斯的COToplast??？?7被鉆出、沖壓或以另外方式形成于由其中一個層11中的外壁12形成的面板10的面18和除了與面18相對的面板的后面19處的層以外的層11的所有其它壁12中。因此，在圖1和IA的所示布置中，面18上的每個孔覆蓋夾層11的內(nèi)壁12中的一系列同軸孔或孔口。圖1的面板和下面所述并且在附圖中所示的其它面板在它們用于懸吊式天花板中時從正常安裝取向被顛倒，其中開孔的面18將朝著房間的內(nèi)部面向下。在實施本發(fā)明中，至少一組并且通常一組以上同軸孔形成于每個槽14中。
[0017]已發(fā)現(xiàn)例如在圖1和在放大比例的圖1A中所示的開孔或穿孔波紋面板形成一系列偽亥姆霍茲共振腔。用于具有頸部開口的腔的經(jīng)典亥姆霍茲公式為:
_8] jH
[0019]其中:
[0020]fH是共振頻率；
[0021]V是聲速；
[0022]A是頸部的橫截面積；
[0023]V。是腔的體積；以及
[0024]L是頸部的長度。
[0025]對于圖1的實施例和包括下面所述的其它實施例，廣泛的研究表明波紋槽和孔的某些尺寸參數(shù)類似于經(jīng)典亥姆霍茲公式的尺寸參數(shù)。這些類似參數(shù)為:
[0026]孔的面積AO與頸部面積A相互關(guān)聯(lián)；
[0027]相鄰孔口或孔之間的槽的內(nèi)部體積Vf (基本上是孔的每一側(cè)的兩個半槽體積的量度)與Vtl相互關(guān)聯(lián)；
[0028]被當(dāng)作面板的厚度的從開孔面到相對盲壁的距離T與L相互關(guān)聯(lián)。
[0029]根據(jù)本發(fā)明可以使用經(jīng)典亥姆霍茲公式中的這些相互關(guān)聯(lián)參數(shù)確定面板的最大吸收頻率。
[0030]人耳可聽到并且例如在NRC分級中關(guān)心的聲音頻率在200Hz和2，OOOHz之間的范圍內(nèi)。盡管傳統(tǒng)的水制氈或鑄造天花板在這些頻率的較高范圍吸收聲音，但是它們在400或500Hz或之下具有很有限的有效性。而且，難以經(jīng)濟地產(chǎn)生具有大于7的NRC值的傳統(tǒng)磚。已發(fā)現(xiàn)例如圖1中公開的開孔波紋面板可以容易地調(diào)諧以在200和2，OOOHz之間的選定頻率處最大吸收。與常規(guī)磚構(gòu)造相比，這樣的面板可以尤其有用于靶定800Hz或以下的噪聲。作為例子，在三層IOmm Coroplast?上的使用根據(jù)ASTM384的阻抗管的ENRC測試樣品具有以下結(jié)果。
[0031]3 層數(shù)據(jù)一10mmCoroplast11
[0032]
【權(quán)利要求】
1.一種可用作懸吊式天花板的隔音面板，所述隔音面板具有由邊緣限定的矩形形狀并且建立包括總厚度的至少一個波紋層的面區(qū)域，所述層具有跨過所述矩形的跨度基本從所述面板的一個邊緣延伸到相對邊緣的大量平行槽，所述槽由所述層的壁形成并且具有已知體積，通過所述槽的壁的每個具有已知面積的一系列孔在所述面處與大氣連通，孔面積、與孔關(guān)聯(lián)的槽腔體積和與孔關(guān)聯(lián)的波紋層的總厚度被布置成產(chǎn)生200和2，OOOHz之間的最大吸收頻率。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隔音面板，其中所述波紋層屬于具有卡紙板的曲線橫截面特性的類型。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隔音面板，其中所述波紋在橫截面上為矩形。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隔音面板，其中所述孔是在所述面內(nèi)和平行于或近似平行于所述面的內(nèi)壁中的圓形、同軸孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隔音面板，其中所述孔是通過垂直于所述槽在所述層上開槽而形成的所述層中的橫截面開口。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隔音面板，其中所述孔沿著所述槽布置并且槽腔的體積是槽的橫截面積和用于相應(yīng)孔的槽的長度的乘積。
7.—種制造隔音面板的方法，所述方法包括提供具有至少一個波紋層的剛性矩形片材，所述波紋層具有多個槽，所述多個槽具有內(nèi)部中空腔并且在所述片材的一對邊緣之間平行于彼此延伸，所述片材在一側(cè)上具有前面且在與所述前面相對的側(cè)上具有后面，所述前面形成有與槽腔連通的孔，所述波紋層的總厚度、孔的面積和與孔關(guān)聯(lián)的槽腔的有效體積被選擇成允許腔作用為具有200和2，OOOHz之間的最大聲音吸收頻率的偽亥姆霍茲腔。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中使用偽亥姆霍茲公式初步制造多個樣品，經(jīng)驗地測試所述樣品，并且通過外插經(jīng)驗結(jié)果進行進一步細化以更精細地調(diào)節(jié)孔面積、面板的厚度和槽腔體積的關(guān)系，從而更接近地獲得期望的最大吸收頻率。
【文檔編號】E04B9/04GK103443372SQ201280014707
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2012年3月19日 優(yōu)先權(quán)日:2011年4月4日
【發(fā)明者】M·英格勒特, Q·C·余 申請人:Usg內(nèi)部有限責(zé)任公司