[發明專利]變截面穿孔雙層夾芯寬頻帶吸聲板

無效

• 申請號: 201110201656.6
• 申請日: 2011-07-19
• 公開（公告）號: CN102294847A
• 公開（公告）日: 2011-12-28
• 發明（設計）人: 郭禾苗;于海鵬
• 申請（專利權）人: 東北林業大學
• 主分類號: B32B3/12
• 分類號: B32B3/12;B32B3/24;B32B29/00
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 高媛

技術領域

本發明涉及一種吸聲板，屬于吸聲技術領域。

背景技術

隨著大工業生產的不斷發展，噪聲污染已經成為與空氣污染、水污染并列的三大污染之一，被列為21世紀環境污染控制的主要問題。噪聲影響正常的工作秩序和工作效率，也影響人們的日常生活和身心健康。控制噪聲已成為人類的當務之急。

吸聲是噪聲控制的主要措施之一。目前，用于室內吸聲的裝飾材料普遍采用礦棉、玻璃棉等無機纖維多孔吸聲材料，它們在安裝施工的過程中因纖維性脆、容易折斷形成粉塵散逸而污染環境、影響呼吸、刺癢皮膚。另外還有金屬穿孔吸聲板，如穿孔鋼板、穿孔鋁板等，但易給人以冰冷的感覺，不適宜用于小空間的居室，而且成本相對比較高。

木質吸聲板是一種新興的吸聲材料，當前市場上主要有槽木、孔木吸聲板以及木絲吸聲板。其中，以中密度纖維板或輕質刨花板作為基材的正面開直溝槽、背面穿孔、板背后再加一層吸音薄氈的槽木吸聲板居多。另外，還有一種多亥姆霍茲共振器并聯型蜂窩夾芯木質吸聲板，由穿孔面板、蜂窩夾芯層和背板組成，這種吸聲結構(亥姆霍茲共振體)由大的腔體和窄的頸口組成，材料外部空間與內部腔體通過窄的瓶頸連接，在聲波的作用下，孔頸中的空氣柱就像活塞一樣作往復運動，開口處振動的空氣由于摩擦而受到阻滯，使部分聲能轉化為熱能。這種吸聲結構的主要特點在于頻率的選擇性強，即吸聲頻帶窄，在共振頻率附近會具有較好的吸聲性能，而偏離共振頻率，則吸聲效果會變差。多亥姆霍茲共振體吸聲結構由多個單亥姆霍茲共振器并聯而成，它在一定程度上可以彌補和改善單亥姆霍茲共振體的不足。此外，還有一種寬頻帶輕質吸聲板，通過穿孔面板和雙層蜂窩夾芯的優勢結合出現了兩個以上的吸聲峰，在中高頻吸聲性能較好，但是其吸聲頻帶窄、吸聲性能還較差。

發明內容

本發明為了解決現有木質吸聲板存在吸聲頻帶窄的問題，進而提供了一種變截面穿孔雙層夾芯寬頻帶吸聲板。

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案是：本發明的變截面穿孔雙層夾芯寬頻帶吸聲板，所述吸聲板包括面板、上芯層、紙質薄層、下芯層和背板，所述面板、上芯層、紙質薄層、下芯層和背板由上至下依次粘接在一起；所述面板上沿厚度方向均布加工有多個通孔，每個通孔由小直徑圓孔和大直徑圓孔或者圓錐孔組成，所述小直徑圓孔開設在面板的正面上，所述大直徑圓孔或者圓錐孔開設在面板的背面上，所述小直徑圓孔的孔徑與圓錐孔的小端孔徑相等，所述上芯層和下芯層均為蜂窩狀芯層，所述蜂窩狀芯層由多個橫截面為六邊形筒體拼接在一起構成的，每個橫截面為六邊形筒體的內腔為一個蜂窩腔室，所述上芯層上的多個蜂窩腔室與下芯層上的多個蜂窩腔室以及面板上的多個通孔連通設置。

本發明具有以下有益效果：本發明夾在穿孔的面板和紙質薄層之間、紙質薄層和背板之間的芯層是蜂窩狀芯層(蜂窩夾芯)，由于蜂窩夾芯是一種正六邊形穩定結構，與面板和背板連接在一起，成為一種類似于無數工字梁集合體的受力結構，芯層相當于工字梁的腹板，面板相當于工字梁的翼板，具有良好的承壓能力，具有質輕高強的特點。更重要的是，本發明所述穿孔的面板和上層蜂窩夾芯組成多亥姆霍茲共振器陣列結構，在中低頻具有一定帶寬的吸聲作用；兩層蜂窩夾芯之間的紙質薄層結構，在聲波激勵下可產生振動變形達到損耗聲能的效果，可以在低頻域產生吸波作用；下層蜂窩夾芯兼有多細胞空氣腔陣列結構的復合效果，對中高頻聲波能起到吸收效果；面板的穿孔形式為變截面穿孔，更能有效吸聲，具有拓寬吸聲頻帶的作用。因此，以上結構的復合在設計意圖上實現了在全頻帶發揮吸聲效果的目標。

本發明所述吸聲板由于采用夾芯式結構，實現了可采用除木材以外的其它材質來制作吸聲板，不僅拓寬了吸聲頻帶、提高了吸聲性能，而且質輕、高強、環保、對人體健康無害，結構簡單，便于施工、制作工藝簡單、成本低。

本發明的設計構思是通過雙層蜂窩板和變截面穿孔MDF(中密度纖維板)的組合，通過簡單地加工和連接，實現了亥姆霍茲共振器和輕質板振動吸聲機制的優勢結合，從而達到拓寬吸聲頻帶、提高吸聲性能和增強裝飾效果等目標。此外，本發明的構造形式還具有質量輕、強重比高等特點。本發明可應用于建筑設計對聲學有較高要求的室內場所(用于建筑室內墻面和吊頂)，如會議廳、報告廳、候機(車)廳、以及賓館、飯店、學校、醫院、家居等。

附圖說明

圖1是本發明的變截面穿孔雙層夾芯寬頻帶吸聲板的整體結構軸測圖，圖中面板1上的通孔由小直徑圓孔1-1和大直徑圓孔1-2組成；

圖2是本發明的變截面穿孔雙層夾芯寬頻帶吸聲板的整體結構軸測圖，圖中面板1上的通孔由小直徑圓孔1-1和圓錐孔1-3組成；