專利名稱：微孔吸聲結構的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種吸聲結構，尤其是一種用于空氣聲吸收的微孔吸聲結構，屬于環境噪聲控制技術領域。
背景技術：
目前主要采用纖維材料制作吸聲結構，通常可以在比較寬的頻率范圍內達到高的吸聲性能。主要缺點是纖維材料的抗環境老化性能不佳，普遍使用的礦棉和玻璃纖維，還是對人體有害的材料。另外，要取得優良的低頻吸聲性能，要求厚度具有與聲波長相當，往往會使得吸聲結構尺寸很大。替代纖維的吸聲材料有發泡材料，如泡沫鋁，泡沫陶瓷等，由于泡沫材料都不是通透氣的，這類材料的低頻吸聲性能都不理想。另外一種是采用微穿孔板，常用的方法是在固體板材上鉆直徑小于0.5mm的孔制作成微穿孔板，襯以背腔體形成吸聲結構。微穿孔吸聲結構的缺點是吸聲頻帶通常不夠寬，另外，需要的鉆孔量往往很大，使加工成本比較高。鋁纖維板是一種能夠兼顧吸聲性能和環境的新型吸聲結構，但生產成本很高。已有技術中，申請號為96199598的“吸音板的制造方法和具有夾層結構的吸音板”的發明專利，是由載板和覆蓋著此載板的覆蓋層和含粗孔隙的中間層構成，難以設計組成達到寬頻帶的優良吸聲結構；申請號為99217277的“吸聲降噪網裝置”實用新型專利，由孔徑均在0.05-0.8毫米的保護層絲網，疊加網層為0-1層，網厚為0-1毫米的吸聲層絲網組成，不能形成達到微米級的孔隙。申請號為200510023452“雙面吸聲嚙合空腔無棉聲屏障”的發明專利主要采用兩層鋁纖維薄板和兩層微穿孔板，主要缺點是制作成本比較高。申請號為200420025074的“穿孔吸聲泡沫鋁”的實用新型專利，通過在泡沫鋁上再打孔的方法，提高吸聲性能，同樣存在制作成本高的缺點。
發明內容
為了克服現有技術的不足和缺陷，本發明提供一種微孔吸聲結構，該結構由網以及網之間的顆粒物組成，通過恰當選擇網孔大小和顆粒物的大小，使得兩者之間留下微小的孔隙；通過不同尺寸和材料的網孔和顆粒的組合，可以得到具有不同聲阻抗特性的網-顆粒-網層結構，還可以對不同聲阻抗特性的網層結構進行組合，適應不同吸聲特性的要求。這種結構具有微穿孔板一樣的微小孔隙，并且孔隙數目很多，可以在包括低頻的寬頻率范圍達到的優良吸聲性能，而且制作成本相對較低。
本發明是通過下述技術方案實現的。本發明包括一個或多個吸聲層結構單元、支撐和背板，其中吸聲層結構單元是由兩層網和中間一層顆粒物組成。顆粒物的尺寸比網孔尺寸稍大，與網孔之間形成平均小于0.05mm的孔隙；網可以由金屬或非金屬絲織造，也可以由金屬或非金屬板鉆孔而成。每一層顆粒物的大小尺寸均勻，且均勻分布在兩層網之間。組成吸聲結構的吸聲層結構單元數量最少為一個，也可以多個，吸聲層結構單元與背板之間留有空氣間隙；吸聲層結構單元之間可以留有空氣間隙，也可以不留空氣間隙。當吸聲層結構單元之間不留空氣間隙的情況下，兩個吸聲層結構單元之間共用一張網，形成網與顆粒物相間布置，即一層網，一層顆粒物，再一層網，一層顆粒物…。網與顆粒物相互之間可以采用粘結，熔結，或機械夾緊的方式予以固定。網孔形狀為圓型，三角形，四邊形，或其它多邊形。不同層結構的網可以采用相同形狀的網孔，也可采用不同形狀的網孔。所采用的顆粒物可以為玻璃，沙粒，碳粒，橡膠顆粒，小纖維團粒，泡沫金屬顆粒或泡沫塑料顆粒。可以在不同吸聲層結構單元使用不同材料的顆粒物。一個或多個吸聲層結構單元并列后通過支撐固定在背板上，形成微孔吸聲結構。成型的微孔吸聲結構可以是平板形狀，圓柱面形，圓錐面形，球面形，或其它幾何面形狀。吸聲層結構單元與背板之間留有的空氣間隙與吸聲聲波波長相當，用以調節吸聲頻帶位置。背板可以是金屬或非金屬板材，也可以是建筑墻壁。
本發明的有益效果是，本發明采用兩層網和中間一層顆粒物組成的吸聲層結構單元，形成網孔和顆粒物之間的微小孔隙，省卻了微穿孔板所需鉆孔工藝，節約了加工成本，并且具有采用一個或多個吸聲層結構單元組合的靈活性，適應各種寬頻帶尤其是低頻吸聲要求。通過選擇合適的網和顆粒物的材料，可以滿足各種吸聲和防護性能要求。本發明結構簡單，制造成本低，具有明顯的經濟效益和社會效益。
圖1是本發明吸聲結構的示意圖；
圖2是本發明吸聲層結構單元之間無空氣間隙的結構示意圖。
具體實施例方式
下面結合附圖對本發明的具體實施作進一步的描述。
如圖1所示，本發明由一個或多個吸聲層結構單元1、支撐2和背板3組成。其中，吸聲層結構單元1包括兩層網4和中間層顆粒物5。顆粒物5的尺寸比網4的網孔尺寸稍大，顆粒物5部分嵌入網孔，顆粒物5與網孔之間形成平均小于0.05mm的孔隙。吸聲層結構單元1與背板3之間留有空氣間隙6；吸聲層結構單元1之間可以留有空氣間隙6，也可以不留空氣間隙6。如圖2所示，當吸聲層結構單元1之間不留空氣間隙6的情況下，兩個吸聲層結構單元1之間共用一張網4，形成網4與顆粒物5相間布置，即一層網4，一層顆粒物5，再一層網4，一層顆粒物5…。每一個吸聲層結構單元1內的顆粒物5尺寸大小均勻，且均勻分布在網4上。網4可以由金屬或非金屬絲織造，也可以由金屬或非金屬板鉆孔而成，網孔形狀為圓型，三角形，四邊形，或其它多邊形。不同吸聲層結構單元1的網4可以采用相同形狀的網孔，也可采用不同形狀的網孔。所采用的顆粒物5可以為玻璃，沙粒，碳粒，橡膠顆粒，小纖維團粒，泡沫金屬顆粒或泡沫塑料顆粒。網4與顆粒物5相互之間可以采用粘結，熔結，或機械夾緊的方式予以固定。可以在不同吸聲層結構單元1使用不同材料的顆粒物5。一個或多個吸聲層結構單元1并列通過支撐2固定在背板3上，形成微孔吸聲結構。成型的微孔吸聲結構可以是平板形狀，圓柱面形，圓錐面形，球面形，或其它幾何面形狀。吸聲層結構單元1與背板3之間留有的空氣間隙6的寬度與吸聲聲波波長相當，用以調節吸聲頻帶位置。背板3可以是金屬或非金屬板材，也可以是建筑墻壁。
權利要求
1.一種微孔吸聲結構，包括一個或多個吸聲層結構單元(1)、支撐(2)和背板(3)，其特征在于吸聲層結構單元(1)包括兩層網(4)和中間層顆粒物(5)，顆粒物(5)的尺寸比網(4)的網孔尺寸稍大，顆粒物(5)與網孔之間形成平均小于0.05mm的孔隙，一個或多個吸聲層結構單元(1)并列后通過支撐(2)固定在背板(3)上，形成微孔吸聲結構，吸聲層結構單元(1)與背板(3)之間留有空氣間隙(6)；吸聲層結構單元(1)之間可以留有空氣間隙(6)，也可不留空氣間隙(6)。
2.根據權利要求1所述的微孔吸聲結構，其特征是所述的吸聲層結構單元(1)之間不留空氣間隙(6)的情況下，兩個吸聲層結構單元(1)之間共用一張網(4)，形成網(4)與顆粒物(5)相間布置，即一層網(4)，一層顆粒物(5)，一層網(4)，再一層顆粒物(5)…。
3.根據權利要求1所述的微孔吸聲結構，其特征是所述的顆粒物(5)可以為玻璃，沙粒，碳粒，橡膠顆粒，小纖維團粒，泡沫金屬顆粒或泡沫塑料顆粒。每一個吸聲層結構單元(1)內的顆粒物(5)尺寸大小均勻，且均勻分布在網(4)上。
4.根據權利要求1所述的微孔吸聲結構，其特征是所述的網(4)可以由金屬或非金屬絲織造，也可以由金屬或非金屬板鉆孔而成，網孔形狀為圓形，三角形，四邊形，或其它多邊形；不同吸聲層結構單元(1)中的網(4)可以采用相同形狀的網孔，也可采用不同形狀的網孔，網(4)與顆粒物(5)相互之間采用粘結，熔結，或機械夾緊的方式予以固定。
5.根據權利要求1所述的微孔吸聲結構，其特征是所述的背板(3)是金屬或非金屬板材，也可以是建筑墻壁；成型的微孔吸聲結構可以是平板形狀，圓柱面形，圓錐面形，球面形，或其它幾何面形狀。
6.根據權利要求1所述的微孔吸聲結構，其特征是所述的吸聲層結構單元(1)與背板(3)之間留有的空氣間隙(6)的寬度與吸聲聲波波長相當。
全文摘要
微孔吸聲結構，屬于環境噪聲控制技術領域。包括一個或多個吸聲層結構單元、支撐和背板。其中吸聲層結構單元包括兩層網和中間層顆粒物，顆粒物的尺寸比網的網孔尺寸稍大，顆粒物部分嵌入網孔，顆粒物與網孔之間形成平均小于0.05mm的孔隙。一個或多個吸聲層結構單元并列后通過支撐固定在背板上，形成微孔吸聲結構。吸聲層結構單元與背板之間留有空氣間隙。本發明的吸聲結構形成網孔和顆粒物之間的微小孔隙，省卻了微穿孔板所需鉆孔工藝，具有采用一個或多個吸聲層結構單元組合的靈活性，適應各種寬頻帶尤其是低頻吸聲要求。可以滿足各種吸聲和防護性能要求。結構簡單，制造成本低，具有明顯的經濟效益和社會效益。
文檔編號G10K11/165GK1805005SQ20061002324
公開日2006年7月19日 申請日期2006年1月12日 優先權日2006年1月12日
發明者陳光冶, 鄧真全 申請人:上海交通大學