一種多層復(fù)式腔體寬頻吸聲裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及消音吸聲設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種多層復(fù)式腔體寬頻吸聲裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]實(shí)際工程中應(yīng)用的吸聲材料和吸聲結(jié)構(gòu)大致可以分多孔型吸聲材料、共振式吸聲材料以及二者的結(jié)合物，實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)多孔纖維吸聲材料其低頻吸聲性能欠佳，而共振式吸聲結(jié)構(gòu)的頻率選擇性較強(qiáng)，吸聲頻帶較窄。自從我國(guó)著名聲學(xué)專家馬大猷教授提出微穿孔板吸聲結(jié)構(gòu)以來(lái)，微孔吸聲結(jié)構(gòu)和理論都有了飛速的發(fā)展；微孔板吸聲結(jié)構(gòu)已經(jīng)作為新型的吸聲體而被廣泛的應(yīng)用于各種降噪場(chǎng)合，如建筑行業(yè)、管道消聲器和醫(yī)療器械等。
[0003]典型的微孔板吸聲結(jié)構(gòu)由一個(gè)穿有絲米級(jí)微孔的薄板和板后空腔以及腔后剛性背板組成。雖然微孔板的吸聲性能較其他類型的共振吸聲體較高，但是其吸聲帶寬仍然只有一到兩個(gè)倍頻程，作為通用吸聲結(jié)構(gòu)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。為了拓寬吸聲帶寬，提高吸聲性能，常用的方法是使用多層微孔板結(jié)構(gòu)，常見(jiàn)的有雙層和三層微孔板結(jié)構(gòu)；隨著微孔板層數(shù)的增加，結(jié)構(gòu)的吸聲性能隨之提高，吸聲帶寬增加，但是其厚度也隨之顯著增加，這就大大增加了縱向尺寸，嚴(yán)重限制了其應(yīng)用場(chǎng)合。
[0004]目前檢索到的相關(guān)專利有:張倩等申請(qǐng)的“一種內(nèi)置共振腔體的復(fù)合吸聲裝置”，公開號(hào)為CN101727894，其結(jié)構(gòu)是在由穿孔板、背板以及側(cè)板和空腔組成，在空腔內(nèi)放置共振腔體，通過(guò)共振腔體在封閉空間內(nèi)形成的聲散射和多腔耦合共振提高吸聲效果；李偉等申請(qǐng)的“多腔并聯(lián)旁支型消聲器”，公開號(hào)為CN00264613，其結(jié)構(gòu)為不同深度的2?4個(gè)空腔構(gòu)成的赫姆霍茲共振器，是一種抗性消聲器；南京大學(xué)焦其金等申請(qǐng)的“基于微穿孔板和腔內(nèi)共振系統(tǒng)的組合吸聲結(jié)構(gòu)”公開號(hào)為CN102646414A，該結(jié)構(gòu)由微穿孔板和空腔內(nèi)共振系統(tǒng)組成，通過(guò)調(diào)節(jié)共振系統(tǒng)的阻尼系數(shù)、彈簧勁度系數(shù)和微穿孔板參數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)在較寬的頻帶內(nèi)吸聲。這些研究工作，利用聲波在腔內(nèi)共振吸聲，雖然通過(guò)增加散射結(jié)構(gòu)、多腔和增加共振結(jié)構(gòu)等措施增加了一定的帶寬和吸聲特性，但總體的降噪系數(shù)還不夠，中低頻吸聲系數(shù)較低，吸聲帶寬不理想。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是如何克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種降噪系數(shù)高、吸聲頻帶寬且不含多孔纖維材料、同時(shí)具有阻燃、防水、防腐、抗老化、性能穩(wěn)定的寬頻吸聲裝置。
[0006]本實(shí)用新型為實(shí)現(xiàn)上述目的采用的技術(shù)方案是:一種多層復(fù)式腔體寬頻吸聲裝置，包括微孔板、復(fù)式腔體、背板和側(cè)板，所述復(fù)式腔體內(nèi)部設(shè)有若干個(gè)空腔，多個(gè)所述空腔在復(fù)式腔體內(nèi)部形成多層復(fù)式結(jié)構(gòu)，所述微孔板位于所述復(fù)式腔體上端，所述側(cè)板和背板分別位于所述復(fù)式腔體的兩側(cè)和底端。
[0007]進(jìn)一步地:所述微孔板的材質(zhì)為鋼板、鋁板、鋁合金板、PC板、PMMA板、PVC板、PP板或木板中的任一種。
[0008]進(jìn)一步地:所述微孔板的外形為圓形或多邊形。
[0009]進(jìn)一步地:所述微孔板的穿孔率的變化范圍為0.5%?20%，微孔板上微孔的孔徑變化范圍為0.3?2mm，微孔板的板厚變化范圍為0.3?3mm。
[0010]進(jìn)一步地:所述復(fù)式腔體的材料是鋼板、不銹鋼板、鋁板、鋁鎂合金板、PC板、PMMA板、PVC板、PP板或木板中的任一種。
[0011]進(jìn)一步地:所述復(fù)式腔體內(nèi)空腔的最大外形深度尺寸為300_，空腔的壁厚為I?1mm0
[0012]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0013](I)本實(shí)用新型通過(guò)設(shè)計(jì)復(fù)式腔體能夠使其具有不同深度度的空腔，從而使整個(gè)吸聲裝置具有不同的吸聲峰值頻率，這些吸聲峰值同時(shí)存在；不同深度的空腔可以調(diào)節(jié)同時(shí)出現(xiàn)在低頻、中頻和高頻段的吸聲峰值，顯著拓寬了吸聲帶寬。
[0014](2)本實(shí)用新型通過(guò)設(shè)計(jì)復(fù)式腔體使其具有數(shù)量不同且深度不同的空腔，利用空腔自身及空腔之間的耦合作用，使本實(shí)用新型在低頻段出現(xiàn)吸聲峰值，顯著增加了低頻吸聲效果，彌補(bǔ)了空間無(wú)法達(dá)到足夠的空腔高度時(shí)低頻噪聲吸收效果不佳的缺點(diǎn)。
[0015](3)本實(shí)用新型微孔板上的微孔板能夠提供足夠的聲阻和聲質(zhì)量，因此在本發(fā)明中完全沒(méi)有應(yīng)用多孔吸聲材料，同時(shí)采用耐腐、耐高溫材料制作微孔板和復(fù)式空腔，廣泛應(yīng)用在輕軌、鐵路、公路聲屏障、電梯井、建筑室內(nèi)、管道等需消聲領(lǐng)域。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1本實(shí)用新型內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2本實(shí)用新型微孔板上的微孔均勻分布示意圖。
[0018]圖3本實(shí)用新型微孔板上的微孔非均勻分布示意圖。
[0019]圖4本實(shí)用新型整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖5本實(shí)用新型復(fù)式腔體中的空腔結(jié)構(gòu)并聯(lián)單元示意圖。
[0021]圖6本實(shí)用新型以圖5中的空腔結(jié)構(gòu)并聯(lián)單元相互組合的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖7本實(shí)用新型吸聲系數(shù)曲線(一)。
[0023]圖8本實(shí)用新型吸聲系數(shù)曲線(二)。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明:
[0025]實(shí)施例1
[0026]參考附圖1、圖4，本實(shí)施例制作了一種多層復(fù)式腔體寬頻吸聲裝置，本實(shí)用新型由鋁制的微孔板1、PC材料制作的側(cè)板2、背板3和復(fù)式腔體4組成，本實(shí)用新型內(nèi)部的復(fù)式腔體4共設(shè)有7個(gè)空腔，分別為第一空腔41、第二空腔42、第三空腔43、第四空腔44、第五空腔45、第六空腔46和第七空腔47，微孔板1、背板3呈圓形，復(fù)式腔體4和側(cè)板2呈圓柱狀，微孔板I的直徑為100mm，厚度為0.4mm，微孔板I的穿孔率為4.91%，微孔板I上孔徑大小相同均為0.5mm，復(fù)式腔體4的的材料厚度為3mm，第一空腔41的深度為75mm，第二空腔42的深度為22mm，第三空腔43的深度為50mm，第四空腔44的深度為47mm，第五空腔45的深度為25mm，第六空腔46的深度為72mm，第7空腔47的深度為100mm，背板3的厚度為3mm，側(cè)板2的厚度為3mm，微孔板I上微孔11的排列方式為正方形排列。
[0027]微孔板1、背板3與復(fù)式腔體4通過(guò)膠合連接，側(cè)板2套接在復(fù)式腔體4外部。
[0028]微孔板I的規(guī)格也可以為0.8mm，穿孔率為2.18 %，微孔的孔徑為0.3mm的塑料板。
[0029]實(shí)施例2
[0030]本實(shí)施例與實(shí)施例1的區(qū)別在于，復(fù)式腔體4中的第一空腔41深度為45mm，第二空腔42深度為12mm，第三空腔43的深度為30mm，第四空腔44的深度為40mm，第五空腔45的深度為15mm，第六空腔46的深度為42mm，第七空腔47的深度為60mmo
[0031]實(shí)施例3
[0032]本實(shí)施例與實(shí)施例1的區(qū)別在于，復(fù)式腔體4內(nèi)的第一空腔41的深度為50mm，第二空腔42的深度為47mm，第三空腔43的深度為25mm，第四空腔44的深度為72mm，第五空腔45的深度為12mm，第六空腔46的深度為85mm，第七空腔47的深度為10mm0
[0033]微孔板I為鋁制板。
[0034]實(shí)施例4
[0035]本實(shí)施例與實(shí)施例1的區(qū)別在于，復(fù)式腔體4內(nèi)的第一腔體41的深度為50mm，第二空腔42的深度為0mm，第三空腔43的深度為25mm，第四空腔44的深度為0mm，第五空腔45的深度為12mm，第六空腔46的深度為0mm，第七空腔47的深度為10mm0
[0036]微孔板I為鋁制板。
[0037]附圖7為微孔板I采用鋁質(zhì)和塑料板時(shí)，與復(fù)式腔體4、背板3和側(cè)板2組成吸聲結(jié)構(gòu)的阻抗管測(cè)試吸聲曲線，從圖7中可以看出，實(shí)施例2與實(shí)施例1相比，吸聲系數(shù)曲線第一峰值頻率向高頻方向移動(dòng)，這是由于復(fù)式腔體結(jié)構(gòu)的高度降低引起的；在頻率低于1000Hz，鋁質(zhì)的微孔板I時(shí)，實(shí)施例1和實(shí)施例2中，實(shí)施例1的吸聲性能由于實(shí)施例2，在頻率高于1000Hz時(shí)，實(shí)施例2的吸聲性能優(yōu)于實(shí)施例1 ;同樣比較可得，在以塑料板作為微孔板I時(shí)，在頻率低于1215Hz時(shí)，實(shí)施例1的吸聲性能優(yōu)于實(shí)施例2，在頻率高于1215Hz時(shí)，實(shí)施例2的吸聲性能優(yōu)于實(shí)施例1。
[0038]無(wú)論是以塑料板還是鋁制板作為微孔板I，在實(shí)施例1和實(shí)施例2中，其吸聲系數(shù)在450?1600Hz范圍內(nèi)都高于0.6，且大部分頻段保持在0.8以上，吸聲性能優(yōu)異。
[0039]附圖8為鋁制板作為微孔板時(shí)，實(shí)施例3和實(shí)施例4的阻抗管測(cè)試吸聲系數(shù)曲線圖。與實(shí)施例3相比，實(shí)施例4的復(fù)式腔體4結(jié)構(gòu)只有一層上層的空腔，而下層的空腔深度全部為0，從吸聲系數(shù)曲線圖可以看出，在其他參數(shù)均相同的條件下，本發(fā)明提出的復(fù)式腔體4結(jié)構(gòu)可以在低頻段產(chǎn)生一個(gè)吸收峰，增加低頻吸收性能同時(shí)拓寬吸聲帶寬。
[0040]總之，本實(shí)用新型從結(jié)構(gòu)上分析，不含多孔纖維狀吸聲材料，僅由微孔板1、復(fù)式腔體4、背板3和側(cè)板2組成，只要滿足聲學(xué)剛性條件的材料可制作，且本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工容易；采用耐腐、耐高溫等特殊材料加工，一次成型，采用拼裝的方式，即可應(yīng)用于很多特殊吸聲場(chǎng)合；從吸聲性能上分析，本實(shí)用新型吸聲頻帶寬、吸聲系數(shù)高、已經(jīng)達(dá)到通用吸聲材料的要求。
[0041]所以，本實(shí)用新型在結(jié)構(gòu)、吸聲性能上分析，均可以大規(guī)模推廣適用于各類降噪場(chǎng)入口 ο
[0042]上述實(shí)施例只是為了說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的是在于讓本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員能夠了解本實(shí)用新型的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。凡是根據(jù)本【實(shí)用新型內(nèi)容】的實(shí)質(zhì)所作出的等效的變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種多層復(fù)式腔體寬頻吸聲裝置，其特征在于:包括微孔板、復(fù)式腔體、背板和側(cè)板，所述復(fù)式腔體內(nèi)部設(shè)有若干個(gè)空腔，多個(gè)所述空腔在復(fù)式腔體內(nèi)部形成多層復(fù)式結(jié)構(gòu)，所述微孔板位于所述復(fù)式腔體上端，所述側(cè)板和背板分別位于所述復(fù)式腔體的兩側(cè)和底端。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多層復(fù)式腔體寬頻吸聲裝置，其特征在于:所述微孔板的材質(zhì)為鋼板、鋁板、鋁合金板、PC板、PMMA板、PVC板、PP板或木板中的任一種。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多層復(fù)式腔體寬頻吸聲裝置，其特征在于:所述微孔板的外形為圓形或多邊形。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多層復(fù)式腔體寬頻吸聲裝置，其特征在于:所述微孔板的穿孔率的變化范圍為0.5%?20%，微孔板上微孔的孔徑變化范圍為0.3?2mm，微孔板的板厚變化范圍為0.3?3mm。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多層復(fù)式腔體寬頻吸聲裝置，其特征在于:所述復(fù)式腔體的材料是鋼板、不銹鋼板、鋁板、鋁鎂合金板、PC板、PMMA板、PVC板、PP板或木板中的任一種。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多層復(fù)式腔體寬頻吸聲裝置，其特征在于:所述復(fù)式腔體內(nèi)空腔的最大外形深度尺寸為300mm，空腔的壁厚為I?10mm。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及消音吸聲設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種多層復(fù)式腔體寬頻吸聲裝置。其包括微孔板、復(fù)式腔體、背板和側(cè)板，所述復(fù)式腔體內(nèi)部設(shè)有若干個(gè)空腔，多個(gè)所述空腔在復(fù)式腔體內(nèi)部形成多層復(fù)式結(jié)構(gòu)，所述微孔板位于所述復(fù)式腔體上端，所述側(cè)板和背板分別位于所述復(fù)式腔體的兩側(cè)和底端。本實(shí)用新型通過(guò)設(shè)計(jì)復(fù)式腔體能夠使其具有不同深度的空腔，從而可以調(diào)節(jié)同時(shí)出現(xiàn)在低頻、中頻和高頻段的吸聲峰值，顯著拓寬了吸聲帶寬。
【IPC分類】E04B1/84, E04B1/86
【公開號(hào)】CN204898916
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520651604
【發(fā)明人】吳波波, 王高沂, 路炳實(shí)
【申請(qǐng)人】青島聲達(dá)技術(shù)有限公司
【公開日】2015年12月23日
【申請(qǐng)日】2015年8月24日