一種含有空心軟質(zhì)共振體的復(fù)合吸聲結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及噪聲處理領(lǐng)域，提供一種含有空心軟質(zhì)共振體的復(fù)合吸聲結(jié)構(gòu)。該含有空心軟質(zhì)共振體的復(fù)合吸聲結(jié)構(gòu)包括容納體、空心軟質(zhì)共振體和防護(hù)體；容納體中填充有多個空心軟質(zhì)共振體，且空心軟質(zhì)共振體之間形成空隙；容納體包括敞口面，敞口面位置設(shè)置有防護(hù)體，且防護(hù)體上分布有通往容納體內(nèi)部的通孔。該方案中，噪聲通過通孔進(jìn)入到容納體內(nèi)部，容納體內(nèi)部的空心軟質(zhì)共振體不僅具有薄膜材料吸聲的特點，而且空心軟質(zhì)共振體之間具有空隙，從而使得堆積在一起的空心軟質(zhì)共振單元形成了類似多孔吸聲材料。由此，該方案的含有空心軟質(zhì)共振體的復(fù)合吸聲結(jié)構(gòu)同時具有共振吸聲性能和多孔吸聲的性能，以在較寬頻帶范圍內(nèi)獲取較好的吸聲效果。
【專利說明】
一種含有空心軟質(zhì)共振體的復(fù)合吸聲結(jié)構(gòu)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及噪聲處理領(lǐng)域，尤其涉及一種含有空心軟質(zhì)共振體的復(fù)合吸聲結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著現(xiàn)代工業(yè)和交通運輸事業(yè)的發(fā)展，環(huán)境污染也隨著產(chǎn)生，噪聲污染是當(dāng)今世界污染的三大問題之一。噪聲不僅危害人的聽覺系統(tǒng)，使人疲倦、耳聾，而且還會加速建筑物和機械結(jié)構(gòu)的老化，影響設(shè)備及儀表的精度和使用壽命。因此吸聲降噪逐漸演變成為一個有關(guān)高科技、環(huán)境以及人類協(xié)調(diào)發(fā)展急需解決的重要課題，而吸聲降噪新材料的結(jié)構(gòu)、聲學(xué)特性及其應(yīng)用是一個涉及多學(xué)科交叉的重要課題。
[0003]吸聲材料按吸聲機理分為共振吸聲材料和多孔吸聲材料兩大類。
[0004]共振吸聲材料主要吸收低頻聲音，工程中常用的有薄膜共振、薄板共振和穿孔板共振結(jié)構(gòu)。薄膜共振結(jié)構(gòu)是利用薄膜材料與其后封閉的空氣層形成共振系統(tǒng)。薄板共振吸聲結(jié)構(gòu)是薄板在聲波的作用下產(chǎn)生振動，振動時由于板內(nèi)部在龍骨間出現(xiàn)摩擦損耗，使聲能變成機械振動，最后轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芏鸬轿曌饔?。穿孔板共振吸收結(jié)構(gòu)，其穿孔板上每個孔后都有封閉空腔，相當(dāng)于許多并聯(lián)的“亥姆霍茲”共振器，當(dāng)入射波的頻率和系統(tǒng)的共振頻率一致時，即產(chǎn)生共振。此時，穿孔板孔洞處的空氣往復(fù)振動，其幅度達(dá)到最大值，且摩擦和阻尼也最大，聲能因粘滯損失轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，即聲能耗散達(dá)到最大。這是穿孔板共振吸收結(jié)構(gòu)的優(yōu)點。但這種結(jié)構(gòu)也有其固有的缺點，其主要缺點在于:頻率的選擇性強，也即是其吸聲頻帶窄，僅在共振頻率附近才會具有較好的吸聲性能，而偏離共振頻率，其吸聲效果明顯變差。馬大猷曾指出，解決穿孔板問題不僅是技術(shù)上的實用新型創(chuàng)造，也是吸聲材料和吸聲結(jié)構(gòu)的重大發(fā)展。因此，如何引入額外的共振吸收峰理所當(dāng)然為克服共振結(jié)構(gòu)自身局限性提供了一個思路。
[0005]多孔吸聲材料是由于聲波進(jìn)入多孔材料后引起空氣振動，由于振動受到曲折孔隙壁的阻擋，空氣與孔隙壁發(fā)生摩擦和粘滯使相當(dāng)一部分的聲能轉(zhuǎn)化為熱能耗散?？字械目諝夂涂妆谥g的熱交換引起的熱損失，也使聲能衰減，造成能量損失。
【實用新型內(nèi)容】
[0006](一)要解決的技術(shù)問題
[0007]本實用新型的目的是:提供一種含有空心軟質(zhì)共振體的復(fù)合吸聲結(jié)構(gòu)，綜合現(xiàn)有共振吸聲材料和多孔吸聲材料的優(yōu)點，并解決現(xiàn)有技術(shù)中共振吸聲材料頻率的選擇性強的問題。
[0008](二)技術(shù)方案
[0009]為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供了一種含有空心軟質(zhì)共振體的復(fù)合吸聲結(jié)構(gòu)，包括容納體、空心軟質(zhì)共振體和防護(hù)體;所述容納體中填充有多個所述空心軟質(zhì)共振體，且所述空心軟質(zhì)共振體之間形成空隙;所述容納體包括敞口面，所述敞口面位置設(shè)置有防止所述空心軟質(zhì)共振體泄漏的所述防護(hù)體，且所述防護(hù)體上分布有通往所述容納體內(nèi)部的通孔。
[0010]優(yōu)選地，所述空心軟質(zhì)共振體的材料為乳膠或硅膠。
[0011]優(yōu)選地，所述空心軟質(zhì)共振體呈空心球狀，或者呈空心橢球狀。
[0012]優(yōu)選地，所述容納體中填充有多種形狀和多種尺寸的所述空心軟質(zhì)共振體。
[0013]優(yōu)選地，所述容納體為矩形盒體。
[0014]優(yōu)選地，所述容納體包括底板以及固定在所述底板上的側(cè)圍板，且所述底板和側(cè)圍板均為實心板且呈剛性。
[0015]優(yōu)選地，所述容納體包括底板以及固定在所述底板上的側(cè)圍板，所述側(cè)圍板為實心板且呈剛性，所述底板為彈性板。
[0016]優(yōu)選地，所述容納體是由側(cè)圍板圍成的矩形安裝框。
[0017]優(yōu)選地，所述防護(hù)體為護(hù)網(wǎng)。
[0018]優(yōu)選地，所述防護(hù)體為穿孔板。
[0019](三)有益效果
[0020]本實用新型的技術(shù)效果具有以下優(yōu)點:本實用新型的含有空心軟質(zhì)共振體的復(fù)合吸聲結(jié)構(gòu)，包括容納體、空心軟質(zhì)共振體和防護(hù)體;所述容納體中填充有多個所述空心軟質(zhì)共振體，且所述空心軟質(zhì)共振體之間形成空隙;所述容納體包括敞口面，所述敞口面位置設(shè)置有防止所述空心軟質(zhì)共振體泄漏的所述防護(hù)體，且所述防護(hù)體上分布有通往所述容納體內(nèi)部的通孔。該方案中，噪聲通過通孔進(jìn)入到容納體內(nèi)部，容納體內(nèi)部的空心軟質(zhì)共振體不僅具有薄膜材料吸聲的特點，而且空心軟質(zhì)共振體之間具有空隙，從而使得堆積在一起的空心軟質(zhì)共振單元形成了類似多孔吸聲材料。由此，該方案的含有空心軟質(zhì)共振體的復(fù)合吸聲結(jié)構(gòu)同時具有共振吸聲性能和多孔吸聲的性能，以在較寬頻帶范圍內(nèi)獲取較好的吸聲效果。
【附圖說明】
[0021]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0022]圖1是實施例中含有空心軟質(zhì)共振體的復(fù)合吸聲結(jié)構(gòu)的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖2是實施例中含有空心軟質(zhì)共振體的復(fù)合吸聲結(jié)構(gòu)的剖視示意圖；
[0024]圖中:1、容納體;11、側(cè)圍板;12、底板;2、空心軟質(zhì)共振體;3、防護(hù)體。
【具體實施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型的實施方式作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實施例用于說明本實用新型，但不能用來限制本實用新型的范圍。
[0026]在本實用新型的描述中，需要說明的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。
[0027]在本實用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接;可以是機械連接，也可以是電連接;可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本實用新型中的具體含義。
[0028]請參見圖1-2，本實施例的含有空心軟質(zhì)共振體的復(fù)合吸聲結(jié)構(gòu)，包括容納體1、空心軟質(zhì)共振體2和防護(hù)體3。所述容納體I中填充有多個所述空心軟質(zhì)共振體2，且所述空心軟質(zhì)共振體2之間形成空隙。所述容納體I還包括敞口面，所述敞口面位置設(shè)置有防止所述空心軟質(zhì)共振體泄漏的所述防護(hù)體，且所述防護(hù)體3上分布有通往所述容納體I內(nèi)部的通孔。
[0029]將本實施例的含有空心軟質(zhì)共振體的復(fù)合吸聲結(jié)構(gòu)用于降噪時，噪聲通過通孔進(jìn)入到容納體I內(nèi)部，容納體I內(nèi)部的空心軟質(zhì)共振體2具有壁薄質(zhì)軟的特性，從而其軟質(zhì)的薄壁具有薄膜共振的特性。在此基礎(chǔ)上，堆積的空心軟質(zhì)共振體2之間形成空隙，從而堆積在一起的很多空心軟質(zhì)共振體2形成類似多孔吸聲材料。由此，本實施例的含有空心軟質(zhì)共振體的復(fù)合吸聲結(jié)構(gòu)同時具有共振吸聲性能和多孔吸聲的性能，以在較寬頻帶范圍內(nèi)獲取較好的吸聲效果。
[0030]其中一種較常見的可以用來做空心軟質(zhì)共振體2的物質(zhì)就是乳膠做成的氣球。顯然，氣球在充入空氣之后，其呈空心狀，并且質(zhì)地柔軟。而為了使得氣球具有薄膜共振的特性，那么只需要在此基礎(chǔ)上，對氣球在特定體積下的厚度進(jìn)行設(shè)計，并使得其在不同情況下滿足相應(yīng)的降噪吸聲要求。當(dāng)然，除乳膠以外，空心軟質(zhì)共振體2的材料還可以采用硅膠、乳膠和硅膠形成的復(fù)合材料，以及其它滿足要求的復(fù)合材料等。
[0031]通過上述描述可知，空心軟質(zhì)共振體2的薄膜共振吸聲特性主要取決于其材質(zhì)和厚度。在此基礎(chǔ)上，將大量空心軟質(zhì)共振體2堆積在一起時，所有空心軟質(zhì)共振體2的排布關(guān)系將決定其多孔吸聲特性。
[0032]本實施例中，為了便于空心軟質(zhì)共振體2的排布，并保證其獲得較好的多孔吸聲特性，優(yōu)選空心軟質(zhì)共振體2呈空心球狀，或者呈空心橢球狀。該種情況下，空心球狀和空心橢球狀可以較好的保證堆積在一起的空心軟質(zhì)共振體2之間形成空隙。在此基礎(chǔ)上，如果要保證空隙均勻，那么優(yōu)選容納體I中填充的空心軟質(zhì)共振體2形狀相同大小相等。
[0033]當(dāng)然，如果想保證空心軟質(zhì)共振體2形成的空隙多樣，從而當(dāng)聲音進(jìn)入時與孔隙壁發(fā)生摩擦和粘滯，并使得更多的聲能轉(zhuǎn)化為熱能耗散，那么空心軟質(zhì)共振體2形狀和尺寸都可以多樣化。
[0034]由上可知，對于空心軟質(zhì)共振體2的形狀和尺寸并沒有特殊的要求，空心軟質(zhì)共振體2可以呈方形、梯形、菱形甚至任何形狀，只要生產(chǎn)工藝上可以制造得到，并且在堆積的空心軟質(zhì)共振體2之間可以形成空隙即可。本實施例中只要從總體上而言，靠在一起的空心軟質(zhì)共振體2之間具有空隙，并使得所有堆積在一起的空心軟質(zhì)共振體2形成類似多孔吸聲材料即可，不要求所有相鄰的空心軟質(zhì)共振體2之間均存在空隙。
[0035]在上述基礎(chǔ)上，容納體I的作用是為了固定和安裝空心軟質(zhì)共振體2，使其可以用于降噪設(shè)施，例如隔音墻、隔音板等。有鑒于此，在滿足空心軟質(zhì)共振體2固定和安裝的基本要求上，對容納體I的結(jié)構(gòu)和材質(zhì)不作特殊限制。并且，將上述含有空心軟質(zhì)共振體的復(fù)合吸聲結(jié)構(gòu)用于隔音墻、隔音板等隔音設(shè)施時，容納體I還可以是隔音墻支架，或者是隔音板骨架等，由此在施工現(xiàn)場只需要應(yīng)用空心軟質(zhì)共振體2對墻壁支架或者隔音板骨架進(jìn)行填充即可。
[0036]本實施例的容納體I，從材料角度而言，容納體I可以是金屬材料也可以是非金屬材料。此外，從結(jié)構(gòu)上而言，容納體I既可以采用規(guī)則的結(jié)構(gòu)，還可以采用不規(guī)則結(jié)構(gòu)，例如，容納體I形成的容納腔并不需要處處等深，也不需要處處等寬。
[0037]本實施例僅列舉一種呈矩形盒體狀的容納體I，應(yīng)當(dāng)理解的是，矩形盒體狀的容納體I不構(gòu)成對容納體I結(jié)構(gòu)的限制。
[0038]請進(jìn)一步參見圖1和圖2，矩形盒體包括底板12以及固定在所述底板12上的側(cè)圍板11，且所述底板12和側(cè)圍板11均為實心板且呈剛性。其中，實心且呈剛性的側(cè)圍板11可以更好實現(xiàn)空心軟質(zhì)共振體2的填充，當(dāng)然在滿足固定空心軟質(zhì)填充的要求下側(cè)圍板11還可以采用空心的，或者表面設(shè)有開孔的。此外，采用實心剛性底板12，其本身也具有一定的噪聲阻隔的效果。除了采用實心剛性的底板12以外，底板12也可以采用空心板，并且空心的底板12上還可以設(shè)置開孔。當(dāng)然，此處底板12還可以采用彈性結(jié)構(gòu)，例如是護(hù)網(wǎng)，或者是橡膠材料的實心板或者橡膠材料的空心板等，并且，橡膠材料的底板也具有一定的隔音效果。甚至，在側(cè)圍板11可以較好的實現(xiàn)空心軟質(zhì)共振體2堆積的效果時，可以省略底板12，從而容納體I是由側(cè)圍板11圍成的矩形安裝框。
[0039]在上述基礎(chǔ)上，為了引導(dǎo)聲音進(jìn)入容納體I的容納腔內(nèi)，并和空心軟質(zhì)共振體2接觸，那么容納體I還包括敞口面。在降噪設(shè)施的施工或者制備過程當(dāng)中，一般敞口面的朝向要考慮其和聲音的傳播關(guān)系，例如，將含有空心軟質(zhì)共振體的復(fù)合吸聲結(jié)構(gòu)用于隔音墻時，那么敞口面一般位于墻體的內(nèi)表面上，從而可以將室內(nèi)的聲音引導(dǎo)進(jìn)入容納體I內(nèi)部并吸收和消耗掉。
[0040]而為了防止空心軟質(zhì)共振體2從敞口面位置掉落，本實施例的含有空心軟質(zhì)共振體的復(fù)合吸聲結(jié)構(gòu)，敞口面位置設(shè)置有防護(hù)體3。其中，通過防護(hù)體3可以將空心軟質(zhì)共振體2固定在容納體I內(nèi)，從而對空心軟質(zhì)共振體2起到保護(hù)作用。此外，防護(hù)體3的設(shè)置不應(yīng)當(dāng)阻擋噪聲進(jìn)入到容納體I中，因此在防護(hù)體3上分布有通往所述容納體I內(nèi)部的通孔。
[0041]本實施例中，防護(hù)體3可以采用護(hù)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)形式，從而護(hù)網(wǎng)的網(wǎng)孔就相當(dāng)于上述提到的“通往所述容納體I內(nèi)部的通孔”。其中，對護(hù)網(wǎng)的材質(zhì)沒有特殊要去，既可以是金屬材料也可以是非金屬材料，只要可以對空心軟質(zhì)共振體2起到保護(hù)作用即可。此外，為了保證對空心軟質(zhì)共振體2的封閉效果，那么顯然護(hù)網(wǎng)的網(wǎng)孔的最基本要求就是防止空心軟質(zhì)共振體2從網(wǎng)孔中瀉露。在此基礎(chǔ)上，網(wǎng)孔可以是圓形孔、方形孔、菱形孔、六角形孔、魚鱗形孔、橢圓形孔或者其它任意形狀。此外，網(wǎng)孔的尺寸也可大可小。
[0042]除了采用護(hù)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)形式，本實施例的防護(hù)體3還可以采用穿孔板的形式，其中穿孔板上的穿孔就相當(dāng)于上述提到的“通往所述容納體I內(nèi)部的通孔”。穿孔板自身具有共振吸聲的特點，從而可以進(jìn)一步加強本實施例含有空心軟質(zhì)共振體的復(fù)合吸聲結(jié)構(gòu)的吸聲效果。當(dāng)然，穿孔板的成本會比護(hù)網(wǎng)高。
[0043]本實施例的含有空心軟質(zhì)共振體的復(fù)合吸聲結(jié)構(gòu)，通過空心軟質(zhì)共振體2的使用，使得含有空心軟質(zhì)共振體的復(fù)合吸聲結(jié)構(gòu)拓寬了吸聲帶寬，并且在較寬的頻帶范圍內(nèi)都具有良好的吸聲效果。并且，空心軟質(zhì)共振體2結(jié)構(gòu)相對簡單，加工成本低;此外，由于空心軟質(zhì)共振體2對容納體I和防護(hù)體3都沒有特殊的要去，因此使得含有空心軟質(zhì)共振體的復(fù)合吸聲結(jié)構(gòu)具有較大的靈活性。并且，本實施例的含有空心軟質(zhì)共振體的復(fù)合吸聲結(jié)構(gòu)，還具有容易加工、重量輕、安裝方便、成本較低等優(yōu)點。
[0044]以上實施方式僅用于說明本實用新型，而非對本實用新型的限制。盡管參照實施例對本實用新型進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，對本實用新型的技術(shù)方案進(jìn)行各種組合、修改或者等同替換，都不脫離本實用新型技術(shù)方案的精神和范圍，均應(yīng)涵蓋在本實用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【主權(quán)項】
1.一種含有空心軟質(zhì)共振體的復(fù)合吸聲結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括容納體、空心軟質(zhì)共振體和防護(hù)體;所述容納體中填充有多個所述空心軟質(zhì)共振體，且所述空心軟質(zhì)共振體之間形成空隙;所述容納體包括敞口面，所述敞口面位置設(shè)置有防止所述空心軟質(zhì)共振體泄漏的所述防護(hù)體，且所述防護(hù)體上分布有通往所述容納體內(nèi)部的通孔。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含有空心軟質(zhì)共振體的復(fù)合吸聲結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述空心軟質(zhì)共振體的材料為乳膠或硅膠。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含有空心軟質(zhì)共振體的復(fù)合吸聲結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述空心軟質(zhì)共振體呈空心球狀，或者呈空心橢球狀。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含有空心軟質(zhì)共振體的復(fù)合吸聲結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述容納體中填充有多種形狀和多種尺寸的所述空心軟質(zhì)共振體。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含有空心軟質(zhì)共振體的復(fù)合吸聲結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述容納體為矩形盒體。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的含有空心軟質(zhì)共振體的復(fù)合吸聲結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述容納體包括底板以及固定在所述底板上的側(cè)圍板，且所述底板和側(cè)圍板均為實心板且呈剛性。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的含有空心軟質(zhì)共振體的復(fù)合吸聲結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述容納體包括底板以及固定在所述底板上的側(cè)圍板，所述側(cè)圍板為實心板且呈剛性，所述底板為彈性板。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含有空心軟質(zhì)共振體的復(fù)合吸聲結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述容納體是由側(cè)圍板圍成的矩形安裝框。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含有空心軟質(zhì)共振體的復(fù)合吸聲結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述防護(hù)體為護(hù)網(wǎng)。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含有空心軟質(zhì)共振體的復(fù)合吸聲結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述防護(hù)體為穿孔板。
【文檔編號】G10K11/16GK205609210SQ201620424362
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年5月11日
【發(fā)明人】李賢徽, 蓋曉玲, 邢拓, 張斌
【申請人】北京市勞動保護(hù)科學(xué)研究所