專利名稱：一種復(fù)合吸聲結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種吸聲結(jié)構(gòu)，具體來說涉及一種利用多孔材料和共振結(jié)構(gòu)復(fù)合而成的復(fù)合吸聲結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
吸聲技術(shù)在噪聲控制方面有廣泛應(yīng)用。共振吸聲結(jié)構(gòu)和多孔材料都是目前常用的吸聲結(jié)構(gòu)。常用的共振吸聲結(jié)構(gòu)包括單個共振器、薄板共振吸聲結(jié)構(gòu)、薄膜共振吸聲結(jié)構(gòu)、狹縫共振吸聲結(jié)構(gòu)、穿孔板和微穿孔板共振吸聲結(jié)構(gòu)等。這些共振吸聲結(jié)構(gòu)的作用原理跟“赫姆霍茲”共振器相似。當(dāng)入射聲波頻率和系統(tǒng)的共振頻率接近時，空氣往復(fù)振動時會受到較大的摩擦和阻尼作用，使聲能因粘滯損失轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，即使聲能大量損耗。這種吸聲結(jié)構(gòu)也具有一些顯著缺點(diǎn)頻率的選擇性強(qiáng)，只在某些特定頻段具有較好的吸聲性能，而偏離這些頻段后吸聲效果則明顯變差。常用于吸聲的多孔材料包括開孔多孔材料和閉孔多孔材料，其中，開孔多孔材料的吸聲性能比較好。常見的開孔多孔材料包括泡沫塑料和多孔纖維，如聚氨酯泡沫塑料、尿醛泡沫塑料、玻璃纖維氈、超細(xì)玻璃棉、巖棉等。多孔材料的孔隙率一般比較高，孔隙比較細(xì)小，且孔隙大小在整個材料內(nèi)部大都比較均勻。盡管有時多孔材料內(nèi)部的孔隙也有大有小， 但各種不同大小的空隙在材料內(nèi)部還都是均勻分布的。多孔材料對高頻聲的吸聲性能比較好，而對中低頻聲的吸聲效果不好。在共振吸聲結(jié)構(gòu)中加入多孔材料可以提高共振結(jié)構(gòu)對高頻的吸聲效果，從而擴(kuò)展共振吸聲結(jié)構(gòu)的吸聲頻帶寬度。但是由于所加入的多孔材料的吸聲頻段主要集中在高頻， 從而使加入多孔材料后的共振吸聲結(jié)構(gòu)對中低頻聲的吸收效果仍不夠理想，容易出現(xiàn)吸聲比較差的頻段。增加多孔材料的厚度或者減小材料的孔隙度都可以提高結(jié)構(gòu)對中低頻聲的吸聲效果，同時也會導(dǎo)致對高頻聲的吸收效果有所下降。這是因為所采用的多孔材料層在全頻段范圍內(nèi)存在吸聲的高峰值和低谷值，在高峰值附近頻段的吸聲性能比較好，而在低谷值附近頻段的吸聲性能則比較差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是針對目前共振吸聲結(jié)構(gòu)的不足之處提出來的，目的是提出一種吸聲結(jié)構(gòu)，這種吸聲結(jié)構(gòu)能比現(xiàn)有的吸聲結(jié)構(gòu)在更寬的吸聲頻帶內(nèi)具有很好的吸聲效果。本發(fā)明主要利用了多孔材料的吸聲特性受到材料孔隙率和空隙大小影響的原理。本發(fā)明所提出的技術(shù)方案如下一種復(fù)合吸聲結(jié)構(gòu)，該復(fù)合吸聲結(jié)構(gòu)的剖面結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。該復(fù)合吸聲結(jié)構(gòu)由多孔材料1被上面板2、下面板3和側(cè)面板4封裝起來構(gòu)成。從上面板2到下面板 3，多孔材料1的空隙大小或者孔隙率按照從小到大或者從大到小的順序逐漸變化；上面板 2、下面板3和側(cè)面板4所封閉的空間內(nèi)填充滿多孔材料1 ；上面板2為穿孔板(包括穿孔孔徑小于1毫米的微穿孔板和穿孔孔徑大于1毫米的普通穿孔板)。所述多孔材料1由聚氨酯泡沫塑料或尿醛泡沫塑料中的一種構(gòu)成。 所述多孔材料1的孔隙率從上面板2到下面板3均勻增大或減小，孔隙率變化范圍為從90%到99%。所述多孔材料1的空隙大小從上面板2到下面板3均勻增大；所述多孔材料1的孔隙率保持不變。在上面板2到上下面板中間位置之間，所述多孔材料1的孔隙率在從上面板2到上下面板中間位置方向逐漸增大；在下面板3到上下面板中間位置之間，所述多孔材料1的孔隙率在從下面板3到上下面板中間位置方向逐漸增大；下面板3和上面板2都為穿孔板。在上面板2到上下面板中間位置之間，所述多孔材料1的孔隙率在從上面板2到上下面板中間位置方向逐漸減?。辉谙旅姘?到上下面板中間位置之間，所述多孔材料1的孔隙率在從下面板3到上下面板中間位置方向逐漸減小；下面板3和上面板2都為穿孔板。在上面板2到上下面板中間位置之間，所述多孔材料1的孔隙率在從上面板2到上下面板中間位置方向從99%逐漸減小到90% ；在下面板3到上下面板中間位置之間，所述多孔材料1的孔隙率在從下面板3到上下面板中間位置方向從99%逐漸減小到90%;上面板2和下面板3都由穿孔率為3% 10%、厚度小于1毫米、穿孔孔徑為0. 3 2毫米的薄金屬板構(gòu)成；所述薄金屬板指不銹鋼板、鐵板或者鋁板中的一種。當(dāng)實際應(yīng)用中不容易使多孔材料1的空隙大小或孔隙率均勻增大或減小時，所述多孔材料1可以由空隙大小或者孔隙率遞增或遞減的多層多孔材料5來代替；所述多層多孔材料5各層的厚度都相同，層數(shù)大于等于3 ；相鄰的兩層多孔材料之間緊密接觸。所述多層多孔材料5中各層多孔材料都由同一種材料構(gòu)成，層數(shù)大于等于3 ；多層多孔材料5中相鄰的兩層多孔材料之間緊密接觸；所述同一種材料為聚氨酯泡沫塑料、尿醛泡沫塑料、超細(xì)玻璃棉或巖棉中的一種；多層多孔材料5中每一層多孔材料的厚度都不小于10毫米。所述多層多孔材料5由10層每層厚度為10毫米的超細(xì)玻璃棉構(gòu)成；多層多孔材料5中相鄰的兩層多孔材料之間緊密接觸；從上面板2到下面板3方向，各層玻璃棉的容重分別為 85Kg/m3、75Kg/m3、65Kg/m3、48Kg/m3、24Kg/m3、24Kg/m3、48Kg/m3、65Kg/m3、75Kg/m3、 85Kg/m3 ；上面板2和下面板3都由穿孔率為6. 9%、厚度為1. 2毫米、穿孔孔徑為1. 5毫米的薄金屬板構(gòu)成；側(cè)面板4是厚度為1毫米的無孔薄金屬板；所述薄金屬板指不銹鋼板、鐵板或者鋁板中的一種。本發(fā)明所提出的復(fù)合吸聲結(jié)構(gòu)由于采用的多孔材料的孔隙率或者空隙大小是逐漸增大或減小的，從而使復(fù)合吸聲結(jié)構(gòu)中的多孔材料在不同的部分都有不同的吸聲高峰值和低谷值，這樣多孔材料各個部分的吸聲性能就可以很好地實現(xiàn)互補(bǔ)，從而使整個吸聲結(jié)構(gòu)比采用具有均勻空隙大小和孔隙率的多孔材料時擁有更寬的吸聲頻帶，使得該復(fù)合吸聲結(jié)構(gòu)在中低頻段的吸聲性能得以改善，同時又保持住了高頻段的吸聲性能。本發(fā)明所提出的復(fù)合吸聲結(jié)構(gòu)所采用的多孔材料可以為多層多孔材料?？紫堵手饾u增大或減小的多層多孔材料是對孔隙率均勻增大或減小的多孔材料的近似。采用多層多孔材料時的吸聲效果雖然比采用孔隙率均勻變化的吸聲材料要稍差一些，但是相比采用具有均勻空隙大小和孔隙率的多孔材料時仍擁有更寬的吸聲頻帶，仍能使得該復(fù)合吸聲結(jié)構(gòu)在中低頻段的吸聲性能得到一定程度改善，同時又保持住了高頻段的吸聲性能。


圖1為復(fù)合吸聲結(jié)構(gòu)剖面結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為采用多層多孔材料構(gòu)成的復(fù)合吸聲結(jié)構(gòu)的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖面說明如下(圖1 圖2)1-多孔材料；2-上面板；3-下面板；4-側(cè)面板；5-多層多孔材料
具體實施例方式下面通過具體實施例對本發(fā)明進(jìn)行補(bǔ)充說明。實施例1 參照圖1。該復(fù)合吸聲結(jié)構(gòu)由玻璃棉被上面板2、下面板3和側(cè)面板4封裝起來構(gòu)成。上面板2、下面板3和側(cè)面板4所封閉的空間內(nèi)填充滿玻璃棉；從上面板2到下面板3， 所填充玻璃棉的孔隙率按照從小到大或者從大到小的順序逐漸變化。上面板2為由穿孔率為10%、厚度為1. 2毫米、穿孔孔徑為1. 2毫米的鐵板構(gòu)成；下面板3和側(cè)面板4都是厚度為1. 2毫米的無孔鐵板。該復(fù)合吸聲結(jié)構(gòu)的外形為長方體，上面板2到下面板3的距離等于6厘米。本實例所提出的復(fù)合吸聲結(jié)構(gòu)可以安裝在墻體表面，用于降低室內(nèi)的聲級；也可以用做插片式消聲器的側(cè)壁，當(dāng)然還可以用于其他多種適用的情況。實施例2 參照圖1。該復(fù)合吸聲結(jié)構(gòu)由多孔材料1被上面板2、下面板3和側(cè)面板4封裝起來構(gòu)成。上面板2、下面板3和側(cè)面板4所封閉的空間內(nèi)填充滿多孔材料1 ；多孔材料1的孔隙率從上面板2到下面板3方向從99%均勻減小到90%。所述多孔材料1由聚氨酯泡沫塑料或尿醛泡沫塑料中的一種構(gòu)成。上面板2為由穿孔率為5%、厚度為1.2毫米、穿孔孔徑為1. 5毫米的鐵板構(gòu)成；下面板3和側(cè)面板4都是厚度為1. 2毫米的無孔鐵板。該復(fù)合吸聲結(jié)構(gòu)的外形為長方體，上面板2到下面板3的距離等于6厘米。本實例所提出的復(fù)合吸聲結(jié)構(gòu)可以安裝在墻體表面，用于降低室內(nèi)的聲級；也可以用做插片式消聲器的側(cè)壁，當(dāng)然還可以用于其他多種適用的情況。實施例3 參照圖1。該復(fù)合吸聲結(jié)構(gòu)由玻璃棉被上面板2、下面板3和側(cè)面板4封裝起來構(gòu)成。上面板2、下面板3和側(cè)面板4所封閉的空間內(nèi)填充滿玻璃棉；所填充玻璃棉的容重在從上面板2到上下面板中間位置方向從48Kg/m3逐漸增大到128Kg/m3 ；在下面板3到上下面板中間位置之間，所填充玻璃棉的容重在從下面板3到上下面板中間位置方向從48Kg/m3 逐漸增大到128Kg/m3。上面板2和下面板3都由穿孔率為6. 5%、厚度為1毫米、穿孔孔徑為1. 2毫米的鐵板構(gòu)成；側(cè)面板4由厚度為1. 2毫米的無孔鐵板。該復(fù)合吸聲結(jié)構(gòu)的外形為長方體，上面板2到下面板3的距離等于10厘米。本實例所提出的復(fù)合吸聲結(jié)構(gòu)可以用作消聲器的消聲片，也可以用于對機(jī)械設(shè)備進(jìn)行吸聲降噪，當(dāng)然還可以用于其他多種適用的情況。實施例4
參照圖2。該復(fù)合吸聲結(jié)構(gòu)由多層玻璃棉被上面板2、下面板3和側(cè)面板4封裝起來構(gòu)成。上面板2、下面板3和側(cè)面板4所封閉的空間內(nèi)填充滿多層玻璃棉。多層玻璃棉中每層玻璃棉的厚度為1厘米；多層玻璃棉的層數(shù)為5 ；多層玻璃棉中相鄰的兩層玻璃棉緊密接觸。從上面板2到下面板3，多層玻璃棉的容重逐漸增大，比如5層玻璃棉的容重依次為 24Kg/m3、48Kg/m3、65Kg/m3、75Kg/m3、85Kg/m3。上面板 2 為由穿孔率為 9%、厚度為 1 毫米、穿孔孔徑為0. 8毫米的鋁板構(gòu)成；下面板3和側(cè)面板4都是厚度為1毫米的無孔鐵板板。該復(fù)合吸聲結(jié)構(gòu)的外形為長方體，上面板2到下面板3的距離等于5厘米。本實例所提出的復(fù)合吸聲結(jié)構(gòu)可以安裝在墻體表面，用于降低室內(nèi)的聲級；也可以用做插片式消聲器的側(cè)壁，當(dāng)然還可以用于其他多種適用的情況。實施例5 參照圖2。該復(fù)合吸聲結(jié)構(gòu)由多層玻璃棉被上面板2、下面板3和側(cè)面板4封裝起來構(gòu)成。上面板2、下面板3和側(cè)面板4所封閉的空間內(nèi)填充滿多層玻璃棉。多層玻璃棉中每層玻璃棉的厚度為1厘米；多層玻璃棉的層數(shù)為10 ；多層玻璃棉中相鄰的兩層玻璃棉緊密接觸。從上面板2到下面板3方向，各層玻璃棉的容重分別為85Kg/m3、75Kg/m3、65Kg/m3、 48Kg/m3、24Kg/m3、24Kg/m3、48Kg/m3、65Kg/m3、75Kg/m3、85Kg/m3。上面板 2 和下面板 3 都由穿孔率為6. 9%、厚度為1. 2毫米、穿孔孔徑為1. 5毫米的薄金屬板構(gòu)成；側(cè)面板4是厚度為 1毫米的無孔薄金屬板；所述薄金屬板指不銹鋼板、鐵板或者鋁板中的一種。該復(fù)合吸聲結(jié)構(gòu)的外形為長方體，上面板2到下面板3的距離等于10厘米。本實例所提出的復(fù)合吸聲結(jié)構(gòu)可以用作消聲器的消聲片，也可以用于對機(jī)械設(shè)備進(jìn)行吸聲降噪，當(dāng)然還可以用于其他多種適用的情況。當(dāng)然，本發(fā)明還可以有其他多種實例，在不背離本發(fā)明的精神及其實質(zhì)的情況下， 熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本發(fā)明做出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明所屬的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種復(fù)合吸聲結(jié)構(gòu)，由多孔材料(1)被上面板(2)、下面板(3)和側(cè)面板(4)封裝起來構(gòu)成，其特點(diǎn)是從上面板(2)到下面板(3)，多孔材料(1)的空隙大小或者孔隙率按照從小到大或者從大到小的順序逐漸變化；上面板(2)、下面板(3)和側(cè)面板(4)所封閉的空間內(nèi)填充滿多孔材料(1)；上面板⑵為穿孔板。
2.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合吸聲結(jié)構(gòu)，其特征在于所述多孔材料(1)由聚氨酯泡沫塑料或尿醛泡沫塑料中的一種構(gòu)成。
3.如權(quán)利要求2所述的復(fù)合吸聲結(jié)構(gòu)，其特征在于所述多孔材料(1)的孔隙率從上面板(2)到下面板(3)均勻增大或減小，孔隙率變化范圍為從90%到99%。
4.如權(quán)利要求2所述的復(fù)合吸聲結(jié)構(gòu)，其特征在于所述多孔材料(1)的空隙大小從上面板(2)到下面板(3)均勻增大；所述多孔材料(1)的孔隙率保持不變。
5.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合吸聲結(jié)構(gòu)，其特征在于在上面板(2)到上下面板中間位置之間，所述多孔材料(1)的孔隙率在從上面板(2)到上下面板中間位置方向逐漸增大；在下面板(3)到上下面板中間位置之間，所述多孔材料(1)的孔隙率在從下面板(3)到上下面板中間位置方向逐漸增大；下面板(3)和上面板(2)都為穿孔板。
6.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合吸聲結(jié)構(gòu)，其特征在于在上面板(2)到上下面板中間位置之間，所述多孔材料(1)的孔隙率在從上面板(2)到上下面板中間位置方向逐漸減小；在下面板(3)到上下面板中間位置之間，所述多孔材料(1)的孔隙率在從下面板(3)到上下面板中間位置方向逐漸減??；下面板(3)和上面板(2)都為穿孔板。
7.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合吸聲結(jié)構(gòu)，其特征在于在上面板(2)到上下面板中間位置之間，所述多孔材料(1)的孔隙率在從上面板⑵到上下面板中間位置方向從99%逐漸減小到90% ；在下面板(3)到上下面板中間位置之間，所述多孔材料⑴的孔隙率在從下面板(3)到上下面板中間位置方向從99%逐漸減小到90%;上面板(2)和下面板(3)都由穿孔率為3% 10%、厚度小于1毫米、穿孔孔徑為0. 3 2毫米的薄金屬板構(gòu)成；所述薄金屬板指不銹鋼板、鐵板或者鋁板中的一種。
8.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合吸聲結(jié)構(gòu)，其特征在于所述多孔材料(1)在由空隙大小或者孔隙率遞增或遞減的多層多孔材料(5)構(gòu)成；所述多層多孔材料(5)各層的厚度都相同，層數(shù)大于等于3;多層多孔材料(5)中相鄰的兩層多孔材料之間緊密接觸。
9.如權(quán)利要求8所述的復(fù)合吸聲結(jié)構(gòu)，其特征在于所述多層多孔材料(5)中各層多孔材料都由同一種材料構(gòu)成；所述同一種材料為聚氨酯泡沫塑料、尿醛泡沫塑料、超細(xì)玻璃棉或巖棉中的一種；多層多孔材料(5)中每一層多孔材料的厚度都不小于10毫米。
10.如權(quán)利要求8所述的復(fù)合吸聲結(jié)構(gòu)，其特征在于所述多層多孔材料(5)由10層每層厚度為10毫米的超細(xì)玻璃棉構(gòu)成；從上面板(2)到下面板(3)方向，各層玻璃棉的容重分別為 85Kg/m3、75Kg/m3、65Kg/m3、48Kg/m3、24Kg/m3、24Kg/m3、48Kg/m3、65Kg/m3、75Kg/m3、 85Kg/m3 ；上面板(2)和下面板(3)都由穿孔率為6. 9%、厚度為1. 2毫米、穿孔孔徑為1. 5 毫米的薄金屬板構(gòu)成；側(cè)面板(4)是厚度為1毫米的無孔薄金屬板；所述薄金屬板指不銹鋼板、鐵板或者鋁板中的一種。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種利用多孔材料和共振結(jié)構(gòu)復(fù)合而成的復(fù)合吸聲結(jié)構(gòu)。該復(fù)合吸聲結(jié)構(gòu)由多孔材料被上面板、下面板和側(cè)面板封裝起來構(gòu)成。從上面板到下面板，多孔材料的空隙大小或者孔隙率按照從小到大或者從大到小的順序逐漸變化；上面板、下面板和側(cè)面板所封閉的空間內(nèi)填充滿多孔材料1；上面板為穿孔板，下面板為穿孔板或者無孔檔板。本發(fā)明提出的這種復(fù)合吸聲結(jié)構(gòu)比采用具有均勻空隙大小和孔隙率的多孔材料時擁有更寬的吸聲頻帶，可以使中低頻段的吸聲性能得以改善，同時又保持住高頻段的吸聲性能。
文檔編號G10K11/172GK102298925SQ20111026440
公開日2011年12月28日 申請日期2011年9月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月8日
發(fā)明者周國柱 申請人:周國柱