基于能量收集的噪聲抑制裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及噪聲抑制裝置，尤其涉及一種基于能量收集的噪聲抑制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會(huì)的發(fā)展，人們對(duì)日常生活及工作環(huán)境的要求越來越高，然而人們很難擺脫噪聲對(duì)其生活、生產(chǎn)和學(xué)習(xí)帶來的不良影響。
[0003]噪聲污染是目前常見的污染之一，雖然它通常不會(huì)對(duì)人的身體健康造成嚴(yán)重的傷害，有時(shí)候甚至被人們所遺忘，但是噪聲會(huì)直接影響人們的生活、生產(chǎn)和學(xué)習(xí)的環(huán)境，降低人們的生活質(zhì)量以及工作和學(xué)習(xí)的效率。
[0004]因此，很有必要開發(fā)一些噪聲抑制裝置，以改善人們的生活、生產(chǎn)和學(xué)習(xí)的環(huán)境。目前，一些噪聲抑制裝置可以降低一定的噪聲，但無法實(shí)現(xiàn)將噪聲轉(zhuǎn)換為電能進(jìn)行收集利用，因此現(xiàn)有技術(shù)中缺少一種既能降低噪聲，改善人們的生活、生產(chǎn)和學(xué)習(xí)的環(huán)境；同時(shí)也能將噪聲轉(zhuǎn)化成電能進(jìn)行收集利用的噪聲抑制裝置。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的實(shí)用新型目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提出一種基于能量收集的噪聲抑制裝置，用以實(shí)現(xiàn)降低噪聲，改善人們的生活、生產(chǎn)和學(xué)習(xí)的環(huán)境的目的，同時(shí)也用以實(shí)現(xiàn)將噪聲轉(zhuǎn)化成電能進(jìn)行收集利用，節(jié)約能源的目的。
[0006]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，本實(shí)用新型提供了一種基于能量收集的噪聲抑制裝置，該基于能量收集的噪聲抑制裝置包括:穿孔板、側(cè)板、后板和至少一個(gè)摩擦發(fā)電機(jī)；其中，
[0007]穿孔板上設(shè)置有至少一個(gè)孔洞，用于收集噪聲；
[0008]側(cè)板分別與穿孔板和后板相互對(duì)接組成空腔；
[0009]至少一個(gè)摩擦發(fā)電機(jī)設(shè)置在后板上，用于當(dāng)噪聲通過穿孔板上的至少一個(gè)孔洞進(jìn)入空腔時(shí)，將噪聲轉(zhuǎn)換為電能。
[0010]可選地，摩擦發(fā)電機(jī)的數(shù)量為多個(gè)，多個(gè)摩擦發(fā)電機(jī)通過陣列的形式設(shè)置在空腔中，多個(gè)摩擦發(fā)電機(jī)之間通過并聯(lián)和/或串聯(lián)的方式進(jìn)行連接；或者，
[0011]摩擦發(fā)電機(jī)的數(shù)量為多個(gè)，多個(gè)摩擦發(fā)電機(jī)通過層疊平鋪的形式設(shè)置在空腔中，多個(gè)摩擦發(fā)電機(jī)之間通過并聯(lián)和/或串聯(lián)的方式進(jìn)行連接。
[0012]可選地，穿孔板上的孔洞為圓孔時(shí)，所述孔洞的直徑為0.5-1.5mm。
[0013]可選地，穿孔板上的孔洞以陣列的形式排列，孔洞與摩擦發(fā)電機(jī)相對(duì)設(shè)置。
[0014]可選地，側(cè)板或后板采用以下材料中的一種或幾種:中空玻璃、多層玻璃、橡膠、聚醋纖維棉、隔音棉、離心玻璃棉、巖棉、礦棉和植物纖維。
[0015]可選地，摩擦發(fā)電機(jī)為三層結(jié)構(gòu)、四層結(jié)構(gòu)或者五層結(jié)構(gòu)，摩擦發(fā)電機(jī)至少包含構(gòu)成摩擦界面的兩個(gè)相對(duì)的表面，摩擦發(fā)電機(jī)具有至少兩個(gè)電極輸出端。
[0016]可選地，構(gòu)成摩擦界面的兩個(gè)相對(duì)的表面中的至少一個(gè)表面上設(shè)有微納結(jié)構(gòu)。
[0017]可選地，后板上設(shè)置有至少一個(gè)導(dǎo)線孔，電極輸出端通過后板上的至少一個(gè)導(dǎo)線孔與外部器件相連，且后板上的至少一個(gè)導(dǎo)線孔和電極輸出端之間的孔隙被密封物質(zhì)填充。
[0018]上述基于能量收集的噪聲抑制裝置，通過穿孔板有效收集噪聲，且通過設(shè)置在空腔中的摩擦發(fā)電機(jī)將噪聲轉(zhuǎn)換為電能，實(shí)現(xiàn)了在降低噪聲的同時(shí)，將噪聲轉(zhuǎn)化成電能的目的，改善了人們的生活、生產(chǎn)和學(xué)習(xí)的環(huán)境，同時(shí)也節(jié)約了能源。
【附圖說明】
[0019]圖1是本實(shí)用新型基于能量收集的噪聲抑制裝置的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2是本實(shí)用新型的穿孔板示意圖；
[0021]圖3是本實(shí)用新型的空腔示意圖；
[0022]圖4a是本實(shí)用新型空腔內(nèi)設(shè)置有摩擦發(fā)電機(jī)的示意圖一；
[0023]圖4b是本實(shí)用新型空腔內(nèi)設(shè)置有摩擦發(fā)電機(jī)的示意圖二 ；
[0024]圖5示出了本實(shí)用新型示例一中的一摩擦發(fā)電機(jī)的正向剖面示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面詳細(xì)描述本實(shí)用新型的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本實(shí)用新型，而不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。
[0026]下面參考附圖描述本實(shí)用新型實(shí)施例的基于能量收集的噪聲抑制裝置。
[0027]結(jié)合圖1至圖3，該基于能量收集的噪聲抑制裝置包括穿孔板11、側(cè)板12、后板13和至少一個(gè)摩擦發(fā)電機(jī)20，其中，穿孔板11上設(shè)置有至少一個(gè)孔洞14，用于收集噪聲；側(cè)板12分別與穿孔板11和后板13相互對(duì)接組成空腔15 ;至少一個(gè)摩擦發(fā)電機(jī)20設(shè)置在后板13上，用于當(dāng)噪聲通過穿孔板11上的至少一個(gè)孔洞14進(jìn)入空腔15時(shí)，將噪聲轉(zhuǎn)換為電能。
[0028]其中，如圖1和圖2所示，穿孔板11上的至少一個(gè)孔洞14可以為圓孔，方孔、棱形孔、三角形孔、五角星孔、長(zhǎng)圓孔等任意幾何形狀；當(dāng)孔洞15為圓孔時(shí)，孔洞15的直徑可以為0.5-1.5_，優(yōu)選值為1_。
[0029]另外，穿孔板11上的孔洞14可以為一個(gè)，也可以為多個(gè)，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)需要進(jìn)行選擇，此處不做限定。當(dāng)穿孔板11上的孔洞14為多個(gè)時(shí)，孔洞14在穿孔板11上的排列設(shè)置形式可以為任意形式，例如:可采用陣列設(shè)置形式將孔洞14設(shè)置在穿孔板11上。
[0030]其中，至少一個(gè)摩擦發(fā)電機(jī)20可以為圓柱體、六棱柱、八棱柱等形狀，其數(shù)量可以為一個(gè)，也可以為多個(gè)，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)需要選擇摩擦發(fā)電機(jī)20的形狀和數(shù)量，此處不做限定。當(dāng)摩擦發(fā)電機(jī)20的數(shù)量為多個(gè)時(shí)，多個(gè)摩擦發(fā)電機(jī)20不僅可以通過陣列的形式設(shè)置在后板13上，也可以通過層疊平鋪的形式設(shè)置在后板13上，并且多個(gè)摩擦發(fā)電機(jī)20之間通過并聯(lián)和/或串聯(lián)的方式進(jìn)行連接。具體地，如圖4a所示，多個(gè)六棱柱形狀的摩擦發(fā)電機(jī)20通過陣列的形式設(shè)置在后板13上；如圖4b所示，長(zhǎng)方體形狀的摩擦發(fā)電機(jī)20層疊平鋪設(shè)置在后板13上，也即將大面積的摩擦發(fā)電機(jī)20設(shè)置在后板13上。其中，至少一個(gè)摩擦發(fā)電機(jī)20可以通過粘貼等形式固定在后板13上。
[0031]在本實(shí)施例中，由于穿孔板11具有多個(gè)孔洞14，故有利于對(duì)噪聲的收集，噪聲經(jīng)多個(gè)孔洞被吸入空腔內(nèi)后可引起摩擦發(fā)電機(jī)的振動(dòng)，從而使摩擦發(fā)電機(jī)接觸摩擦將噪聲轉(zhuǎn)換成電能。
[0032]需要說明的是，圖4a所示的摩擦發(fā)電機(jī)20可以與穿孔板11上的孔洞14相對(duì)且一一對(duì)應(yīng)設(shè)置，也可以不一一對(duì)應(yīng)設(shè)置，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)需要進(jìn)行選擇，此處不做限定。
[0033]對(duì)于圖4a所示的摩擦發(fā)電機(jī)而言，由于穿孔板11上的每個(gè)孔洞14與其相對(duì)應(yīng)的空氣層組成的系統(tǒng)類似于亥姆霍茲共振器，故穿孔板11上的多個(gè)孔洞14可理解為許多亥姆霍茲共振器的并聯(lián)。當(dāng)聲波進(jìn)入孔洞14后便激發(fā)空腔15內(nèi)空氣振動(dòng)，如果噪聲頻率與該結(jié)構(gòu)共振頻率相同時(shí)，空腔15內(nèi)空氣便發(fā)生共振，穿孔板11孔頸處空氣柱往復(fù)振動(dòng)，速度、幅值達(dá)最大值，摩擦與阻尼也最大，此時(shí)，噪聲一部分轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，一部分通過摩擦發(fā)電機(jī)將噪聲轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，從而發(fā)揮高效降噪作用，而傳統(tǒng)的消音結(jié)構(gòu)只能將噪聲轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮苓M(jìn)行降噪，遠(yuǎn)不及本方案的降噪效果。
[0034]另外，穿孔板11可以但不限于采用以下材料中的一種:不銹鋼板、鋁板、鐵板、低碳鋼板、銅板等；側(cè)板12或后板13可以但不限于采用以下材料中的一種或幾種:中空玻璃、多層玻璃、橡膠、聚酯纖維棉、隔音棉、離心玻璃棉、巖棉、礦棉和植物纖維等，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可以根據(jù)需要選擇穿孔板11、側(cè)板12和后板13的材料。
[0035]進(jìn)一步地，需要說明的是，后板13上設(shè)置有至少一個(gè)導(dǎo)線孔(圖中未示出)，電極輸出端通過后板13上的至少一個(gè)導(dǎo)線孔(圖中未示出)與外部器件相連，且后板13上的至少一個(gè)導(dǎo)線孔(圖中未示出)和電極輸出端之間的孔隙被密封物質(zhì)填充，從而避免噪聲從空腔15中釋放出，影響降低噪聲和能量收集轉(zhuǎn)換的效果。
[0036]本實(shí)用新型中的摩擦發(fā)電機(jī)可以采用現(xiàn)有技術(shù)中的任何一種摩擦發(fā)電機(jī)，例如:三層結(jié)構(gòu)、四層結(jié)構(gòu)和五層結(jié)構(gòu)的摩擦發(fā)電機(jī)，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)需要進(jìn)行選擇，此處不做限定。
[0037]下面通過示例一至示例四具體介紹在本實(shí)用新型中的摩擦發(fā)電機(jī)的三層結(jié)構(gòu)、四層結(jié)構(gòu)和五層結(jié)構(gòu)。各層結(jié)構(gòu)的摩擦發(fā)電機(jī)至少包含構(gòu)成摩擦界面的兩個(gè)表面，構(gòu)成摩擦界面的兩個(gè)表面中的至少一個(gè)表面上設(shè)有微納結(jié)構(gòu)。
[0038]示例一
[0039]圖5為本實(shí)用新型示例一中的一摩擦發(fā)電機(jī)的正向剖面圖。如圖5所示，三層結(jié)構(gòu)的摩擦發(fā)電機(jī)包括:依次層疊設(shè)置的第一電極層51，第一高分子聚合物絕緣層52和第二電極層53。其中，第一高分子聚合物絕緣層52與第二電極層53相互摩擦構(gòu)成摩擦界面，第一電極層51和第二電極層53構(gòu)成摩擦發(fā)電機(jī)的信號(hào)輸出端(即電極輸出端)。優(yōu)選地，為了進(jìn)一步提高摩擦發(fā)電機(jī)的發(fā)電效率，第一高分子聚合物絕緣層52和第二電極層53相對(duì)設(shè)置的兩個(gè)表面中的至少一個(gè)表面上設(shè)置有微納結(jié)構(gòu)54。
[0040]對(duì)于示例一中的摩擦發(fā)電機(jī)，第一高分子聚合物絕緣層52為選自聚酰