本發(fā)明涉及隔音技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及隔音棉及其制備方法、隔音部件及空調(diào)。

背景技術(shù)：

隨著現(xiàn)代工業(yè)化程度的不斷提高，人們對(duì)于噪聲問(wèn)題的關(guān)注也與日俱增?？照{(diào)行業(yè)乃至各種家電產(chǎn)品的噪音問(wèn)題已逐漸成為產(chǎn)品性能上一重大指標(biāo)。市場(chǎng)上，噪音相關(guān)的投訴也越來(lái)越多，可見(jiàn)，人們對(duì)于噪音的要求也越來(lái)越高。傳統(tǒng)的空調(diào)外機(jī)內(nèi)的隔音棉多采用防火無(wú)紡纖維或pvc+防火無(wú)紡纖維形式，通過(guò)吸隔聲的方式降低外機(jī)噪音。但是存在起始頻率低，吸聲效果差的缺點(diǎn)，對(duì)于降低室外機(jī)噪音的作用不大。

因此，關(guān)于隔音棉的研究有待深入。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問(wèn)題之一。為此，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提出一種可以降低起始頻率或提高平均吸聲系數(shù)的隔音棉。

在本發(fā)明的一個(gè)方面，本發(fā)明提供了一種隔音棉。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該隔音棉包括：網(wǎng)狀剛性骨架；纏繞于網(wǎng)狀剛性骨架外表面的纖維絲；及設(shè)置于纖維絲的外表面的保護(hù)網(wǎng)。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，該隔音棉呈網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，其空隙內(nèi)部的空氣流體與構(gòu)成孔隙的網(wǎng)狀剛性骨架和纖維絲之間產(chǎn)生耦合作用，從而使得本發(fā)明的隔音棉相對(duì)于傳統(tǒng)的隔音棉具有吸聲效果好、起始頻率低、老化慢及耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)，保護(hù)網(wǎng)的存在可以防止纖維絲與網(wǎng)狀剛性骨架脫落，進(jìn)而延長(zhǎng)隔音棉的使用壽命。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，形成網(wǎng)狀剛性骨架的材料包括金屬材料和非金屬硬質(zhì)材料中的至少一種，優(yōu)選不銹鋼、銅合金和硅酸鹽中的至少一種。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，網(wǎng)狀剛性骨架的網(wǎng)格密度為10-50目。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，纖維絲選自玻璃纖維絲、棉氈纖維及羽絨中的至少一種。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，纖維絲的直徑為1-100微米。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，纖維絲的體積占隔音棉整體體積的30％-70％。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，形成保護(hù)網(wǎng)的材料為硬性金屬材料，優(yōu)選鋁、不銹鋼、銅和金屬合金中的至少一種。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，隔音棉的吸聲系數(shù)為0.2-0.9。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，隔音棉的起始頻率為100hz-1500hz。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，隔音棉的孔隙率為0.4-0.7。

在本發(fā)明的另一方面，本發(fā)明提供了一種制備前面所述隔音棉的方法。該方法包括：將纖維絲纏繞在網(wǎng)狀剛性骨架外表面，得到剛性骨架混合纖維絲層；在剛性骨架混合纖維絲層外表面形成保護(hù)層，得到所述隔音棉。由此，該制備方法簡(jiǎn)便成熟，成本低，易于工業(yè)化生產(chǎn)。

在本發(fā)明的又一方面，本發(fā)明提供了一種隔音部件。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該隔音部件包括前面所述的隔音棉。由此，該隔音部件具有吸聲效果好、起始頻率低、老化慢及耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)，使用壽命長(zhǎng)。

在本發(fā)明的又一方面，本發(fā)明提供了一種空調(diào)。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該空調(diào)包括前面所述的隔音部件。由此，本發(fā)明的空調(diào)可以滿足用戶低噪音的要求。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中隔音棉的平面俯視圖。

圖2是本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例中隔音棉的截面示意圖。

圖3是本發(fā)明又一個(gè)實(shí)施例中隔音棉剛性骨架混合纖維絲層20的局部放大示意圖。

圖4是本發(fā)明實(shí)施例1和對(duì)比例1中隔音棉的吸聲系數(shù)對(duì)比圖。

具體實(shí)施方式

下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例。下面描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。實(shí)施例中未注明具體技術(shù)或條件的，按照本領(lǐng)域內(nèi)的文獻(xiàn)所描述的技術(shù)或條件或者按照產(chǎn)品說(shuō)明書進(jìn)行。所用試劑或儀器未注明生產(chǎn)廠商者，均為可以通過(guò)市購(gòu)獲得的常規(guī)產(chǎn)品。

在本發(fā)明的一個(gè)方面，本發(fā)明提供了一種隔音棉。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，參見(jiàn)圖2和圖3，圖3是圖2中剛性骨架混合纖維絲層20的局部放大圖，該隔音棉包括：網(wǎng)狀剛性骨架21；纏繞于網(wǎng)狀剛性骨架21外表面的纖維絲22；及設(shè)置于纖維絲22的外表面的保護(hù)網(wǎng)10。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，該隔音棉呈網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，參見(jiàn)圖1，其空隙內(nèi)部的空氣流體與構(gòu)成孔隙的網(wǎng)狀剛性骨架和纖維絲之間產(chǎn)生耦合作用，從而使得本發(fā)明的隔音棉相對(duì)于傳統(tǒng)的隔音棉具有吸聲效果好、起始頻率低、老化慢及耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)，保護(hù)網(wǎng)的存在可以防止纖維絲與網(wǎng)狀剛性骨架脫落，進(jìn)而延長(zhǎng)隔音棉的使用壽命。

需要說(shuō)明的是，起始頻率是指吸聲系數(shù)大于0.2的第一個(gè)頻率點(diǎn)。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，為了使隔音棉具有優(yōu)異的隔音效果并具有一定的硬度和強(qiáng)度，在本發(fā)明的實(shí)施例中，形成網(wǎng)狀剛性骨架的材料選自金屬材料和非金屬硬質(zhì)材料中的至少一種，優(yōu)選不銹鋼、銅合金和硅酸鹽中的至少一種。由此，不僅是隔音棉具有良好的吸聲效果，還可以起到一定的支撐作用，使之不易損壞，老化慢，延長(zhǎng)使用壽命。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，網(wǎng)狀剛性骨架的網(wǎng)格密度沒(méi)有特殊的限制和要求，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際情況靈活選擇。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，網(wǎng)狀剛性骨架的網(wǎng)格密度為10-50目。由此，隔音棉具有最佳的吸聲效果及較低的起始頻率。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，網(wǎng)狀剛性骨架的網(wǎng)格形狀沒(méi)有限制要求，可以是規(guī)則圖案，比如方格、菱形、圓形及多邊形等，也可以是不規(guī)則圖案，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需求靈活選擇。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，外界聲波通過(guò)介質(zhì)傳到人體外耳道，再傳到鼓膜。鼓膜振動(dòng)，通過(guò)聽(tīng)小骨放大之后傳到內(nèi)耳，刺激耳蝸內(nèi)的纖毛而產(chǎn)生神經(jīng)沖動(dòng)。神經(jīng)沖動(dòng)沿著聽(tīng)神經(jīng)傳到大腦皮層的聽(tīng)覺(jué)中樞，形成聽(tīng)覺(jué)。而纖毛的直徑約為0.1μm，根據(jù)人耳的結(jié)構(gòu)，選擇類似人耳纖毛結(jié)構(gòu)的纖維絲結(jié)構(gòu)替代現(xiàn)有技術(shù)中隔音棉的無(wú)紡纖維，能夠降低隔音棉的起始頻率。在本發(fā)明的實(shí)施例中，纖維絲選自玻璃纖維絲、棉氈纖維及羽絨中的至少一種。由此，結(jié)構(gòu)類似人耳的纖毛，使本發(fā)明的隔音棉具有較低的起始頻率，較高的吸聲系數(shù)。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，為了使纖維絲的結(jié)構(gòu)更加的接近人耳的纖毛，在本發(fā)明的實(shí)施例中，纖維絲的直徑為1-100微米。由此，上述纖維絲可以替代現(xiàn)有技術(shù)中隔音棉的無(wú)紡纖維，能夠降低隔音棉的起始頻率。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，纖維絲纏繞于網(wǎng)狀剛性骨架的纏繞方式?jīng)]有限制要求，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際情況靈活選擇。但是為了使隔音棉具有更佳的吸聲效果，在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，纖維絲均勻纏繞于網(wǎng)狀剛性骨架的外表面。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，纖維絲纏繞于網(wǎng)狀剛性骨架的纏繞密度也沒(méi)有特殊的限制要求，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際情況靈活選擇。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，纏繞纖維絲的體積占整體體積的30％-70％。由此，隔音棉具有最佳的吸聲效果，纏繞密度太低，影響隔音棉的吸聲效果；纏繞密度太大，不利于隔音棉空隙內(nèi)部的空氣流體與構(gòu)成孔隙的網(wǎng)狀剛性骨架和纖維絲之間產(chǎn)生耦合作用，這樣依然影響隔音棉的吸聲效果，不利于起始頻率的降低。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，為了更好的保護(hù)網(wǎng)狀剛性骨架和纖維絲不脫落，形成保護(hù)網(wǎng)的材料為硬性金屬材料，優(yōu)選鋁、不銹鋼、銅和金屬合金中的至少一種。由此，隔音棉不易損壞，老化慢、耐腐蝕，使用壽命長(zhǎng)。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，保護(hù)網(wǎng)的網(wǎng)格形狀沒(méi)有限制要求，可以是規(guī)則圖案，也可以是不規(guī)則圖案，網(wǎng)格疏密度也可隨意調(diào)節(jié)，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需求靈活選擇。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，隔音棉的吸聲系數(shù)為0.2-0.9，例如可以為0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8或0.9。由此，本發(fā)明的隔音棉具有良好的吸聲效果，可以滿足用戶低噪音的要求。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，隔音棉的起始頻率為100hz-1500hz，例如可以為100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000、1100、1200、1300、1400或1500hz。由此，本發(fā)明的隔音棉具有較低的起始頻率和較高的吸聲系數(shù)，可以滿足用戶低噪音的要求。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，隔音棉的孔隙率為0.4-0.7。由此，隔音棉具有最佳的性能。

需要說(shuō)明的是，本發(fā)明的隔音棉的表面聲阻抗和吸聲系數(shù)是依據(jù)雙相介質(zhì)中彈性波的傳播原理，論該理論是說(shuō)在孔隙分布均勻的情況下，考慮孔隙內(nèi)部流體以及構(gòu)成孔隙的固體骨架之間產(chǎn)生的耦合作用，并分析結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)。該理論證明：若孔隙分布均勻的多孔材料的結(jié)構(gòu)骨架，其阻抗遠(yuǎn)大于空氣介質(zhì)構(gòu)成的材料。

根據(jù)biot理論，聲波在多孔材料中傳播時(shí)滿足以下應(yīng)力關(guān)系：

網(wǎng)狀剛性骨架：

空氣流體：

其中，n——纖維絲的剪切模量，

θ^f——空氣流體體積膨脹，

θ^s——網(wǎng)狀剛性骨架體積膨脹，

q——?jiǎng)菽荞詈弦蜃樱?/p>

p、q、r為彈性系數(shù)，可用以下公式確定：

式中：kb——網(wǎng)狀剛性骨架等效體積彈性模量，

ks——網(wǎng)狀剛性骨架的彈性模量，

kf——空氣流體有限體積彈性模量。

由以上公式(3)-(5)結(jié)合波動(dòng)方程(1)和(2)與邊界條件即可推導(dǎo)得到隔音棉的表面阻抗及其吸聲系數(shù)。

依據(jù)上述原理，本領(lǐng)域技術(shù)人可以根據(jù)實(shí)際需求更換網(wǎng)狀剛性骨架的具體材質(zhì)，制成具有硬質(zhì)骨架的混合結(jié)構(gòu)的隔音棉，其相對(duì)于單一材料吸聲效果更好。同時(shí)改變隔音棉內(nèi)部纖維絲直徑、孔隙率等參數(shù)，該隔音棉的吸聲系數(shù)和起始頻率也會(huì)隨之改變。

在本發(fā)明的另一方面，本發(fā)明提供了一種制備前面所述隔音棉的方法。該方法包括：將纖維絲纏繞在網(wǎng)狀剛性骨架外表面，得到剛性骨架混合纖維絲層；在剛性骨架混合纖維絲層外表面形成保護(hù)層，得到所述隔音棉。由此，該制備方法簡(jiǎn)便成熟，成本低，易于工業(yè)化生產(chǎn)。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，纖維絲纏繞于網(wǎng)狀剛性骨架的纏繞方式?jīng)]有限制要求，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際情況靈活選擇。但是為了使隔音棉具有更佳的吸聲效果，在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，纖維絲均勻纏繞于網(wǎng)狀剛性骨架的外表面。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，形成保護(hù)層的方法沒(méi)有限制要求，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際情況靈活選擇。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，形成保護(hù)層的方法可以選擇纏繞、包覆、粘結(jié)、卡扣等固定連接結(jié)構(gòu)等方法。由此，簡(jiǎn)便快捷。

在本發(fā)明的又一方面，本發(fā)明提供了一種隔音部件。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該隔音部件包括前面所述的隔音棉。由此，該隔音部件具有吸聲效果好、起始頻率低、老化慢及耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)，使用壽命長(zhǎng)。

在本發(fā)明的又一方面，本發(fā)明提供了一種空調(diào)。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該空調(diào)包括前面所述的隔音部件。由此，本發(fā)明的空調(diào)可以滿足用戶低噪音的要求。

本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，除了本發(fā)明的隔音部件，該空調(diào)還包括常規(guī)空調(diào)所必需具有的其他結(jié)構(gòu)和部件，比如，冷凝器、蒸發(fā)器、溫度傳感器、軸流風(fēng)機(jī)、步進(jìn)電機(jī)、控制板、接水盤及水管、導(dǎo)風(fēng)板、空氣過(guò)濾器、貫流風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)、四通閥、儲(chǔ)液罐、啟動(dòng)電容、防震墊、保溫棉、外殼等組成。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，本發(fā)明的隔音棉還不僅可以應(yīng)用于空調(diào)，還可以應(yīng)用于其他任何需要進(jìn)行吸聲處理的結(jié)構(gòu)中，比如，洗衣機(jī)、墻板、天花板、空間吸聲體、壓縮機(jī)等結(jié)構(gòu)。

實(shí)施例

實(shí)施例1

該實(shí)施例提供了一種隔音棉，其包括網(wǎng)狀剛性骨架，纏繞于網(wǎng)狀剛性骨架外表面的纖維絲，及設(shè)置于纖維絲的外表面的保護(hù)網(wǎng)，其中，網(wǎng)狀剛性骨架選用不銹鋼網(wǎng)，纖維絲選用玻璃纖維絲，保護(hù)網(wǎng)選用鋁材質(zhì)。

對(duì)比例1

選用純棉纖維作為隔音棉。

在相同的條件下測(cè)試實(shí)施例1中隔音棉和對(duì)比例1中隔音棉的吸聲系數(shù)，其結(jié)果見(jiàn)圖4。圖4中曲線1為對(duì)比例1中隔音棉的吸聲系數(shù)曲線，曲線2為實(shí)施例1中隔音棉的吸聲曲線，可以明顯看到曲線2的低頻范圍的吸聲系數(shù)明顯高于曲線1。

在本說(shuō)明書的描述中，參考術(shù)語(yǔ)“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說(shuō)明書中，對(duì)上述術(shù)語(yǔ)的示意性表述不必須針對(duì)的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說(shuō)明書中描述的不同實(shí)施例或示例以及不同實(shí)施例或示例的特征進(jìn)行結(jié)合和組合。

盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例性的，不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。