CN102294847A - 变截面穿孔双层夹芯宽频带吸声板 - Google Patents

Abstract

变截面穿孔双层夹芯宽频带吸声板，本发明涉及一种吸声板。为了解决现有木质吸声板存在吸声频带窄的问题。面板、上芯层、纸质薄层、下芯层和背板由上至下依次粘接在一起，面板上沿厚度方向均布加工有多个通孔，每个通孔由小直径圆孔和大直径圆孔或者圆锥孔组成，小直径圆孔开设在面板的正面上，大直径圆孔或者圆锥孔开设在面板的背面上，小直径圆孔的孔径与圆锥孔的小端孔径相等，上、下芯层均为蜂窝状芯层，蜂窝状芯层由多个横截面为六边形筒体拼接在一起构成的，每个横截面为六边形筒体的内腔为一个蜂窝腔室，上芯层上的多个蜂窝腔室与下芯层上的多个蜂窝腔室以及面板上的多个通孔连通设置。本发明用于建筑设计对声学有较高要求的室内场所。

Description

变截面穿孔双层夹芯宽频带吸声板

技术领域

本发明涉及一种吸声板，属于吸声技术领域。

背景技术

随着大工业生产的不断发展，噪声污染已经成为与空气污染、水污染并列的三大污染之一，被列为21世纪环境污染控制的主要问题。噪声影响正常的工作秩序和工作效率，也影响人们的日常生活和身心健康。控制噪声已成为人类的当务之急。

吸声是噪声控制的主要措施之一。目前，用于室内吸声的装饰材料普遍采用矿棉、玻璃棉等无机纤维多孔吸声材料，它们在安装施工的过程中因纤维性脆、容易折断形成粉尘散逸而污染环境、影响呼吸、刺痒皮肤。另外还有金属穿孔吸声板，如穿孔钢板、穿孔铝板等，但易给人以冰冷的感觉，不适宜用于小空间的居室，而且成本相对比较高。

木质吸声板是一种新兴的吸声材料，当前市场上主要有槽木、孔木吸声板以及木丝吸声板。其中，以中密度纤维板或轻质刨花板作为基材的正面开直沟槽、背面穿孔、板背后再加一层吸音薄毡的槽木吸声板居多。另外，还有一种多亥姆霍兹共振器并联型蜂窝夹芯木质吸声板，由穿孔面板、蜂窝夹芯层和背板组成，这种吸声结构(亥姆霍兹共振体)由大的腔体和窄的颈口组成，材料外部空间与内部腔体通过窄的瓶颈连接，在声波的作用下，孔颈中的空气柱就像活塞一样作往复运动，开口处振动的空气由于摩擦而受到阻滞，使部分声能转化为热能。这种吸声结构的主要特点在于频率的选择性强，即吸声频带窄，在共振频率附近会具有较好的吸声性能，而偏离共振频率，则吸声效果会变差。多亥姆霍兹共振体吸声结构由多个单亥姆霍兹共振器并联而成，它在一定程度上可以弥补和改善单亥姆霍兹共振体的不足。此外，还有一种宽频带轻质吸声板，通过穿孔面板和双层蜂窝夹芯的优势结合出现了两个以上的吸声峰，在中高频吸声性能较好，但是其吸声频带窄、吸声性能还较差。

发明内容

本发明为了解决现有木质吸声板存在吸声频带窄的问题，进而提供了一种变截面穿孔双层夹芯宽频带吸声板。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：本发明的变截面穿孔双层夹芯宽频带吸声板，所述吸声板包括面板、上芯层、纸质薄层、下芯层和背板，所述面板、上芯层、纸质薄层、下芯层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个通孔，每个通孔由小直径圆孔和大直径圆孔或者圆锥孔组成，所述小直径圆孔开设在面板的正面上，所述大直径圆孔或者圆锥孔开设在面板的背面上，所述小直径圆孔的孔径与圆锥孔的小端孔径相等，所述上芯层和下芯层均为蜂窝状芯层，所述蜂窝状芯层由多个横截面为六边形筒体拼接在一起构成的，每个横截面为六边形筒体的内腔为一个蜂窝腔室，所述上芯层上的多个蜂窝腔室与下芯层上的多个蜂窝腔室以及面板上的多个通孔连通设置。

本发明具有以下有益效果：本发明夹在穿孔的面板和纸质薄层之间、纸质薄层和背板之间的芯层是蜂窝状芯层(蜂窝夹芯)，由于蜂窝夹芯是一种正六边形稳定结构，与面板和背板连接在一起，成为一种类似于无数工字梁集合体的受力结构，芯层相当于工字梁的腹板，面板相当于工字梁的翼板，具有良好的承压能力，具有质轻高强的特点。更重要的是，本发明所述穿孔的面板和上层蜂窝夹芯组成多亥姆霍兹共振器阵列结构，在中低频具有一定带宽的吸声作用；两层蜂窝夹芯之间的纸质薄层结构，在声波激励下可产生振动变形达到损耗声能的效果，可以在低频域产生吸波作用；下层蜂窝夹芯兼有多细胞空气腔阵列结构的复合效果，对中高频声波能起到吸收效果；面板的穿孔形式为变截面穿孔，更能有效吸声，具有拓宽吸声频带的作用。因此，以上结构的复合在设计意图上实现了在全频带发挥吸声效果的目标。

本发明所述吸声板由于采用夹芯式结构，实现了可采用除木材以外的其它材质来制作吸声板，不仅拓宽了吸声频带、提高了吸声性能，而且质轻、高强、环保、对人体健康无害，结构简单，便于施工、制作工艺简单、成本低。

本发明的设计构思是通过双层蜂窝板和变截面穿孔MDF(中密度纤维板)的组合，通过简单地加工和连接，实现了亥姆霍兹共振器和轻质板振动吸声机制的优势结合，从而达到拓宽吸声频带、提高吸声性能和增强装饰效果等目标。此外，本发明的构造形式还具有质量轻、强重比高等特点。本发明可应用于建筑设计对声学有较高要求的室内场所(用于建筑室内墙面和吊顶)，如会议厅、报告厅、候机(车)厅、以及宾馆、饭店、学校、医院、家居等。

附图说明

图1是本发明的变截面穿孔双层夹芯宽频带吸声板的整体结构轴测图，图中面板1上的通孔由小直径圆孔1-1和大直径圆孔1-2组成；

图2是本发明的变截面穿孔双层夹芯宽频带吸声板的整体结构轴测图，图中面板1上的通孔由小直径圆孔1-1和圆锥孔1-3组成；

图3是本发明的变截面穿孔双层夹芯宽频带吸声板的俯视图；

图4是本发明的变截面穿孔双层夹芯宽频带吸声板的主剖视图；图中面板1上的通孔由小直径圆孔1-1和大直径圆孔1-2组成；

图5是本发明的变截面穿孔双层夹芯宽频带吸声板的主剖视图；图中面板1上的通孔由小直径圆孔1-1和圆锥孔1-3组成；

图6是本发明的具体实施方式十的轴测图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1～图5说明，本实施方式的变截面穿孔双层夹芯宽频带吸声板，所述吸声板包括面板1、上芯层2、纸质薄层3、下芯层4和背板5，所述面板1、上芯层2、纸质薄层3、下芯层4和背板5由上至下依次粘接在一起；所述面板1上沿厚度方向均布加工有多个通孔，每个通孔由小直径圆孔1-1和大直径圆孔1-2或者圆锥孔1-3组成，所述小直径圆孔1-1开设在面板1的正面上，所述大直径圆孔1-2或者圆锥孔1-3开设在面板1的背面上，所述小直径圆孔1-1的孔径与圆锥孔1-3的小端孔径相等，所述上芯层2和下芯层4均为蜂窝状芯层(蜂窝状芯材)，所述蜂窝状芯层由多个横截面为六边形筒体拼接在一起构成的，每个横截面为六边形筒体的内腔为一个蜂窝腔室，所述上芯层2上的多个蜂窝腔室与下芯层4上的多个蜂窝腔室以及面板1上的多个通孔一一对应连通设置。

本实施方式中的面板1、上芯层2、纸质薄层3、下芯层4和背板5由上至下依次通过胶黏剂粘接在一起；所述胶黏剂为普通胶黏剂或木工及家具行业的环保型胶黏剂，或者采用脲醛树脂胶、酚醛树脂胶、三聚氰胺树脂胶、三聚氰胺脲醛树脂胶以及环氧树脂胶、聚氨酯树脂胶及聚酯树脂胶中的任意一种。

本实施方式所述纸质薄层3采用通用包装纸或包装纸板。

本实施方式所述背板5采用具有一定强度的、表面具有一定粗糙性、非装饰性的各种材质的板材。

本实施方式中的上芯层2上的蜂窝腔室容积率为0.8-0.9；所述下芯层4上的蜂窝腔室容积率为0.8-0.9，所述蜂窝腔室容积率等于芯层内所有蜂窝腔室的容积之和占该芯层体积的百分比。

具体实施方式二：结合图1、图2及图6说明，本实施方式所述面板1的穿孔率为3～10％，所述穿孔率即为面板上所有通孔面积之和占面板面积的百分比。穿孔率为3～10％的面板1、腔室容积率为0.8-0.9的芯层2与腔室容积率为0.8-0.9的芯层4这三个技术参数结合在一起，极大提高了吸声率。其它与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：结合图1～图5说明，本实施方式的每个小直径圆孔1-1的孔径为1～10mm；每个大直径圆孔1-2的孔径为3～20mm。其它与具体实施方式一或二相同。

具体实施方式四：结合图1、图2及图6说明，本实施方式所述面板1的厚度为5～20mm。可以满足强度要求。其它与具体实施方式一相同。

具体实施方式五：结合图1、图2及图6说明，本实施方式所述面板1为木质板、竹材拼板、胶合板、饰面刨花板、饰面纤维板或木塑复合板中的任意一种。具有装饰作用。其它与具体实施方式一、二或四相同。

本实施方式中的木质板为天然实木材板，刨花板为带有饰面的刨花板，纤维板为普通纤维板或中密度纤维板。

具体实施方式六：结合图1～图6说明，本实施方式所述上芯层2和下芯层4的厚度均为10～80mm。其它与具体实施方式一相同。

具体实施方式七：结合图1～图6说明，本实施方式所述上芯层2和下芯层4均为纸质蜂窝状芯层、铝合金蜂窝状芯层或玻璃钢蜂窝状芯层中的任意一种。蜂窝夹芯是一种正六边形稳定结构，具有良好的承压能力，具有质轻高强的特点。另外，双层蜂窝夹芯板的组合还具有拓宽吸声频带的作用。其它与具体实施方式一或六相同。

具体实施方式八：结合图说明，本实施方式所述纸质薄层3的厚度为0.1～2mm。纸质薄层具有薄板共振吸声作用，主要在低频处产生吸声效果。其它与具体实施方式一相同。

具体实施方式九：结合图1、图2及图4～图6说明，本实施方式所述吸声板还包括四个支撑侧板6；所述四个支撑侧板6固定装在由面板1、上芯层2、纸质薄层3、下芯层4和背板5所形成的复合板的四个外侧面上。起到一定的结构支撑作用，提高吸声板的抗压强度和防变功能。其它与具体实施方式一相同。

本实施方式所述结构支撑板6为有一定力学强度的木质材料，由天然木材或人造板加工而成。

具体实施方式十：结合图6说明，本实施方式所述吸声板还包括多个支撑中间板7；所述上芯层2的多个横截面为六边形筒体之间以及下芯层4的多个横截面为六边形筒体之间分别设置有多个支撑中间板7。可以使夹芯层增加支承能力，提高夹芯层的抗压强度和防变功能，可预防弯曲、变形、破裂现象，增强使用安全性和使用寿命。其它与具体实施方式九相同。

本实施方式所述支撑中间板7为有一定力学强度的木质材料，由天然木材或人造板加工而成。

Claims (10)

1.一种变截面穿孔双层夹芯宽频带吸声板，所述吸声板包括面板(1)、上芯层(2)、纸质薄层(3)、下芯层(4)和背板(5)，所述面板(1)、上芯层(2)、纸质薄层(3)、下芯层(4)和背板(5)由上至下依次粘接在一起；其特征在于：所述面板(1)上沿厚度方向均布加工有多个通孔，每个通孔由小直径圆孔(1-1)和大直径圆孔(1-2)或者圆锥孔(1-3)组成，所述小直径圆孔(1-1)开设在面板(1)的正面上，所述大直径圆孔(1-2)或者圆锥孔(1-3)开设在面板(1)的背面上，所述小直径圆孔(1-1)的孔径与圆锥孔(1-3)的小端孔径相等，所述上芯层(2)和下芯层(4)均为蜂窝状芯层，所述蜂窝状芯层由多个横截面为六边形筒体拼接在一起构成的，每个横截面为六边形筒体的内腔为一个蜂窝腔室，所述上芯层(2)上的多个蜂窝腔室与下芯层(4)上的多个蜂窝腔室以及面板(1)上的多个通孔连通设置。

2.根据权利要求1所述的一种变截面穿孔双层夹芯宽频带吸声板，其特征在于：所述面板(1)的穿孔率为3～10％。

3.根据权利要求1或2所述的一种变截面穿孔双层夹芯宽频带吸声板，其特征在于：每个小直径圆孔(1-1)的孔径为1～10mm；每个大直径圆孔(1-2)的孔径为3～20mm。

4.根据权利要求1所述的一种变截面穿孔双层夹芯宽频带吸声板，其特征在于：所述面板(1)的厚度为5～20mm。

5.根据权利要求1、2或4所述的一种变截面穿孔双层夹芯宽频带吸声板，其特征在于：所述面板(1)为木质板、竹材拼板、胶合板、饰面刨花板、饰面纤维板或木塑复合板中的任意一种。

6.根据权利要求1所述的一种变截面穿孔双层夹芯宽频带吸声板，其特征在于：所述上芯层(2)和下芯层(4)的厚度均为10～80mm。

7.根据权利要求1或6所述的一种变截面穿孔双层夹芯宽频带吸声板，其特征在于：所述上芯层(2)和下芯层(4)均为纸质蜂窝状芯层、铝合金蜂窝状芯层或玻璃钢蜂窝状芯层中的任意一种。

8.根据权利要求所述1的一种变截面穿孔双层夹芯宽频带吸声板，其特征在于：所述纸质薄层(3)的厚度为0.1～2mm。

9.根据权利要求1所述的一种变截面穿孔双层夹芯宽频带吸声板，其特征在于：所述吸声板还包括四个支撑侧板(6)；所述四个支撑侧板(6)固定装在由面板(1)、上芯层(2)、纸质薄层(3)、下芯层(4)和背板(5)所形成的复合板的四个外侧面上。

10.根据权利要求9所述的一种变截面穿孔双层夹芯宽频带吸声板，其特征在于：所述吸声板还包括多个支撑中间板(7)；所述上芯层(2)的多个横截面为六边形筒体之间以及下芯层(4)的多个横截面为六边形筒体之间分别设置有多个支撑中间板(7)。

Images