專利名稱：微孔泡沫雙面吸聲型超薄聲屏障的制作方法
技術領域：
本發明涉及的是一種噪聲控制技術領域的聲屏障，特別是一種微孔泡沫雙面吸聲型超薄聲屏障。
背景技術：
噪聲的控制問題已越來越受到人們的重視，環境噪聲直接關系到人們的生活質量，甚至對人的生理和心理健康有重要影響。聲屏障是軌道交通、高架道路和高速公路噪聲控制的重要設施，目前的聲屏障通常是安裝在道路或軌道線路的一側或兩側的，可以分為吸聲型和隔聲型兩大類。其中吸聲型聲屏障面對聲源的一側具有較高的吸聲系數，而背對聲源的一側通常是不吸聲的；隔聲型聲屏障的兩面都是不吸聲的。為了進一步降低軌道交通和道路的噪聲，有時需要在鐵路(包括城市軌道交通)的線路之間(如上、下行線之間)或道路的車道之間安裝高度較的聲屏障，由于屏障的兩側都面對噪聲源，因此，需要一種雙面吸聲的聲屏障。而且，由于安裝空間的限制，對雙面吸聲型聲屏障的寬度往往有比較嚴格的限定。聲屏障的設計制作還要滿足效果、壽命和環保等多方面的要求。
經對現有技術的文獻檢索發現，實用新型名稱為微穿孔吸聲屏障板，專利申請號03260902.7，公開號2627056，該專利自述為“由面板、背板和骨架組成，所述面板和背板分別固定在所述骨架上，其特征在于所述面板由板厚和穿孔孔徑均在1mm以下、穿孔率為1～3％的薄板制成。”。該聲屏障具有不采用天然或人造棉纖維的特點，但是由于該聲屏障只使用了一層微穿孔板構成的吸聲結構，吸聲頻帶的寬度就比較小，難以滿足交通噪聲控制的頻率要求。同時該聲屏障只有一面吸聲，不適合使用在兩側都是噪聲源的軌道和車道之間，如果將兩片該型聲屏障背靠背組合為雙面吸聲的屏障，總厚度將是單面聲屏障的兩倍。
檢索還發現，發明專利名稱為雙面吸聲嚙合空腔無棉聲屏障，專利申請號CN200510023452.2，公開號CN1644802，該專利自述為……包括兩層鋁纖維薄板、兩層空腔、兩層微穿孔板、齒型空腔、折疊式的隔板、四周的框架，聲屏障兩側的吸聲面均為鋁纖維薄板，兩層鋁纖維薄板、兩層微穿孔板之間是兩層空腔，微穿孔板、折疊式隔板之間是齒型空腔，四周的框架固定鋁纖維薄板、微穿孔板和折疊式隔板的位置。”該聲屏障具有僅采用金屬板材和鋁纖維板的全金屬結構、不采用任何多孔吸聲材料，具有壽命長、吸聲系數大的特點。但是采用微穿孔板后加嚙合齒形空腔形成的吸聲結構的厚度比較大，通常在190mm左右，減小厚度將犧牲聲屏障的低頻吸聲性能。該厚度有時難以適用某些安裝空間限制嚴格的場合，尤其是鐵路上、下行線間設備限界較小的場合。
發明內容
本發明的目的在于針對現有技術的不足和缺陷，提供一種微孔泡沫雙面吸聲型超薄聲屏障，使其可以安裝在鐵路(包括城市軌道交通)的線路之間或道路的車道之間，滿足交通噪聲控制的要求。
本發明是通過以下技術方案實現的，本發明包括兩層微穿孔板、兩層相互嚙合的梯形空腔、兩組非纖維吸聲多孔材料、折疊式的隔板、四周的框架。其中，兩組非纖維吸聲多孔材料預先制作成梯形，鑲嵌安裝在折疊式的隔板上的梯形槽內。聲屏障兩側的吸聲面均為微穿孔板，兩層微穿孔板、兩組非纖維吸聲多孔材料之間是兩層空腔，兩組非纖維吸聲多孔材料、折疊式隔板之間是剃形空腔，四周的框架固定微穿孔板和折疊式隔板的位置。
聲屏障兩側的吸聲面即聲屏障的兩個外表面，都是微穿孔板，微穿孔板與非纖維吸聲多孔材料之間的空腔構成第一組吸聲結構，非纖維吸聲多孔材料和梯形空腔構成第二組吸聲結構，兩組非纖維吸聲多孔材料背后各有一組梯形空腔，兩組梯形空腔相互嚙合，為嚙合式梯形空腔。
采用嚙合式梯形空腔大大減小了聲屏障的厚度，在嚙合式梯形空腔填充部分非纖維吸聲多孔材料，可以進一步減小聲屏障的厚度，這是本發明的技術要點。嚙合式梯形空腔由鋼板或其他隔聲性能好的材料折疊或組合的隔聲板構成，隔聲板還有防止聲屏障一側的噪聲透過聲屏障到另一側的作用。每側的兩組吸聲結構分別對應噪聲不同的頻率。微穿孔板與非纖維吸聲多孔材料之間的空腔構成的第一組吸聲結構針對交通噪聲的高頻成份，非纖維吸聲多孔材料和梯形空腔構成的第二組吸聲結構對交通噪聲的中低頻成份。
測試表明，本發明在交通噪聲的主要頻率范圍250~2000Hz三個倍頻程的吸聲平均系數為0.73，而聲屏障的厚度小于120mm。而背景技術中的“微穿孔吸聲屏障板”采用單層微穿孔結構，吸聲頻帶的寬度通常只有二個倍頻程左右；背景技術中的“雙面吸聲嚙合空腔無棉聲屏障”的厚度在190mm以上時才具有較好的吸聲性能。與對比技術相比，本發明在結構、性能和使用條件方面具有實質性特點和進步。
微穿孔板也可以用鋁纖維薄板、鐵鎳泡沫板、發泡鋁板和其他金屬纖維類或發泡金屬類材料代替。非纖維吸聲多孔材料可以是有機發泡材料、發泡金屬、發泡陶瓷或發泡玻璃等吸聲材料。如采用玻璃棉等纖維類取代非纖維吸聲多孔材料也能夠使本發明具有較好的吸聲性能，但使用壽命和環保性能較差。
本發明具有實質性特點和顯著進步，沒有在聲屏障的任何部位采用天然棉、人造棉、玻璃棉、海綿、巖棉和礦棉等纖維材料，所以本發明的聲屏障具有壽命長、可再生、環保的優點。聲屏障兩側的空腔采用相互嚙合的梯形結構，大大減小了聲屏障的厚度，在嚙合式梯形空腔填充部分非纖維吸聲多孔材料，進一步減小了聲屏障的厚度，總厚度在120mm以下，拓寬了聲屏障的吸聲頻帶，250-2000Hz的平均吸聲系數為0.73。將本發明安裝在鐵路或城市軌道交通線路的上、下行軌道之間，或者多車道公路的車道之間，可以顯著降低交通噪聲。
圖1為本發明橫剖面結構示意圖。
圖2為本發明正面結構示意圖。
具體實施例方式
如圖1-2所示，本發明包括兩層微穿孔板1、兩層空腔2、兩組非纖維吸聲多孔材料3、梯形空腔4、折疊式的隔板5、四周的框架6。聲屏障兩側的吸聲面均為兩層微穿孔板1，兩層微穿孔板1、兩組非纖維吸聲多孔材料3之間是兩層空腔2，兩組非纖維吸聲多孔材料3、折疊式隔板5之間是梯形空腔4，四周的框架6固定微穿孔板1和折疊式隔板5的位置。兩組非纖維吸聲多孔材料3固定在折疊式隔板5上。
聲屏障兩側的吸聲面即聲屏障的兩個外表面，都是微穿孔板1，微穿孔板1與非纖維吸聲多孔材料3之間的空腔2構成第一組吸聲結構，非纖維吸聲多孔材料3和梯形空腔5構成第二組吸聲結構，兩組非纖維吸聲多孔材料3背后各有一組梯形空腔，兩組梯形空腔相互嚙合，為嚙合式梯形空腔。
每個吸聲面分別由兩組吸聲結構組成，吸聲頻帶達到三個倍頻程以上，兩個吸聲面的吸聲系數相同。
在設計本發明的參數時，微穿孔板1與非纖維吸聲多孔材料3之間的空腔2的參數主要針對交通噪聲的高頻成份，使得微穿孔板1與非纖維吸聲多孔材料3之間的空腔2構成的第一組吸聲結構的最大吸聲系數對應頻率與交通噪聲的高頻成份一致，使得本發明可以最大程度地吸收交通噪聲的高頻成份。兩組非纖維吸聲多孔材料3和梯形空腔4的設計參數主要針對交通噪聲的高頻成份，使得兩組非纖維吸聲多孔材料3和梯形空腔4構成的第二組吸聲結構的最大吸聲系數對應頻率與交通噪聲的中低頻成份一致，使得本發明可以最大程度地吸收交通噪聲的中低頻成份。由于本發明具有分別吸收噪聲的高頻成份和中低頻成份的兩組吸聲結構，使本發明的吸聲頻帶可以達到三個倍頻程以上。
權利要求
1.一種微孔泡沫雙面吸聲型超薄聲屏障，包括兩層微穿孔板(1)、兩層空腔(2)、兩組非纖維吸聲多孔材料(3)、梯形空腔(4)、折疊式的隔板(5)、四周的框架(6)，其特征在于聲屏障兩側的吸聲面均為兩層微穿孔板(1)，兩層微穿孔板(1)、兩組非纖維吸聲多孔材料(3)之間是兩層空腔(2)，兩組非纖維吸聲多孔材料(3)、折疊式隔板(5)之間是梯形空腔(4)，四周的框架(6)固定微穿孔板(1)和折疊式隔板(5)的位置，兩組非纖維吸聲多孔材料(3)固定在折疊式隔板(5)上。
2.根據權利要求1所述的微孔泡沫雙面吸聲型超薄聲屏障，其特征是，微穿孔板(1)與非纖維吸聲多孔材料(3)之間的空腔(2)構成第一組吸聲結構，非纖維吸聲多孔材料(3)和梯形空腔(5)構成第二組吸聲結構，兩組非纖維吸聲多孔材料(3)背后各有一組梯形空腔，兩組梯形空腔相互嚙合，為嚙合式梯形空腔。
3.根據權利要求1或者2所述的微孔泡沫雙面吸聲型超薄聲屏障，其特征是，每個吸聲面分別由兩組吸聲結構組成，吸聲頻帶達到三個倍頻程以上，兩個吸聲面的吸聲系數相同。
全文摘要
一種噪聲控制技術領域的微孔泡沫雙面吸聲型超薄聲屏障，包括兩層微穿孔板、兩層空腔、兩組非纖維吸聲多孔材料、梯形空腔、折疊式的隔板、四周的框架。兩層微穿孔板、兩組非纖維吸聲多孔材料之間是兩層空腔，兩組非纖維吸聲多孔材料、折疊式隔板之間是梯形空腔，四周的框架固定微穿孔板和折疊式隔板的位置。兩組非纖維吸聲多孔材料固定在折疊式隔板上。兩組非纖維吸聲多孔材料背后各有一組梯形空腔，兩組梯形空腔相互嚙合，為嚙合式梯形空腔，在嚙合式梯形空腔填充部分非纖維吸聲多孔材料。本發明安裝在鐵路或城市軌道交通線路的上、下行軌道之間，或者多車道公路的車道之間，尤其適合安裝在設備限界嚴格的場合，可以顯著降低交通噪聲。
文檔編號E01F8/00GK1807761SQ20061002390
公開日2006年7月26日 申請日期2006年2月16日 優先權日2006年2月16日
發明者蔣偉康, 嚴莉, 劉秀娟 申請人:上海交通大學