CN105464234A - 声屏障吸声板及其吸声结构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及声屏障技术领域，并公开了一种声屏障吸声板及其吸声结构，所述声屏障吸声板包括吸声板本体，吸声板本体为非平板形状且具有规则起伏的柱面板，所述声屏障吸声板结构为由所述的声屏障吸声板及其背板组成的亥姆霍兹共振吸声腔体，它可以在保证吸声板结构强度的同时提高吸声板的吸声系数，对更宽的吸声频带有较好的吸声效果。
Description
技术领域
本发明涉及声屏障技术领域。
背景技术
目前，噪声防治主要从声源控制、传播途径和受声点三方面着手。在传播途径方面主要措施是设置吸隔声屏障，传统吸隔声屏障吸声结构为蓬松纤维状吸声材料外护铝合金孔板或者平板微孔共振结构吸声板。
传统吸隔声屏障有吸声结构如下缺点：
（1）随着时间推移，吸声系数会随着吸声材料的下沉、粉化而下降，其吸声系数不稳定，耐久性差；
（2）粉化吸声材料溢出污染环境；
（3）对高频有较高的吸声性能，中、低频较差。
而平板微孔共振结构吸声板在吸声频带上非常窄，无法完成对宽频带噪声处理。若要微孔板共振吸声结构的吸声频带更宽，需要采用孔径为0.3mm以下的超微孔结构。需要在每平方米的板上穿出几百万个孔径小到0.3mm的超微孔。这样无疑加大了加工难度，生产效率不高。
申请人于近年研制出了一种微粒吸声板，并申请了中国发明专利，其公开号为CN104108902A，该微粒吸声板通过骨架颗粒（直径较大的颗粒）相互紧靠粘结形成吸声板的骨架，再通过填充颗粒（直径较小的颗粒）来填充骨架间的空隙形成吸声缝隙，从而形成吸声所需要的一种特定微孔结构，当这种结构的微孔平均直径约为0.07mm时，结构具有最佳的吸声性能，发明人经过长期的实验分析研究，影响微粒吸声板吸声性能有3个因素：微粒之间形成孔隙的长度、形状（宽窄）和数量。孔隙的长度与吸声板的厚度有关，当微粒吸声板的孔隙形状确定后，微粒板的厚度对吸声效果有影响。微粒板越厚，其流阻加大，吸声带宽增大。出于经济性及使用范围的考虑，微粒板的厚度最好在10mm至50mm之间。颗粒间形成的孔隙的宽窄对吸声效果是有影响的，大直径颗粒形成的孔隙较宽，吸声的低频效果较好，小颗粒直径形成的孔隙较窄，吸声的高频效果较好，因此孔隙的形状和数量将影响吸声频段与吸声频宽。为了使吸声板对高、低频都具有较好的吸声效果。发明人经过多次研究实验发现，通过在大直径的颗粒间填充小直径的颗粒，使大颗粒形成的孔隙被小微粒分割成若干个小的缝隙，从而使孔隙既相互连通又曲直拐弯，既可以增加孔隙的长度，又可以得到不同形状的孔隙，从而获得较好的吸声性能。
发明内容
为克服现有声屏障吸声结构生产效率低，或者传统吸声板耐久性差的问题，申请人考虑将该种微粒吸声板应用于声屏障，以期达到更长期的寿命及稳定的吸声性能。本发明所要解决的技术问题是提供一种吸声频带更宽，吸声系数更稳定的声屏障吸声板及其吸声结构。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：声屏障吸声板，包括吸声板本体，所述吸声板本体为非平板形状且具有规则起伏的柱面板，所述柱面板采用微粒吸声板。非平板形状增加了其外表面积，从而增加了吸声表面积，并且，可对不同方向的声源进行有效吸声。
所述柱面板的表面和内表面具有相同的起伏规律，从而形成基本均厚的板。均厚的板能保证产品各个位置抗冲击性能一致。
所述柱面板的柱面的准线为平滑曲线或直线和平滑曲线的组合。
所述柱面板的柱面的准线为折线。
所述柱面板的背面设置有沿其母线方向布置并与柱面板一体成型的条形凸台。
所述条形凸台的横截面大致为梯形，该梯形的底面与柱面板的内表面结合。提高柱面板强度及抗冲击性能。
所述柱面板内预置有与其粘合且形状与柱面板相适配的网状骨架，网状骨架位于板厚方向的中间位置。
所述柱面板的厚度为5～30mm。
本发明的声屏障吸声结构，包括采用前述的声屏障吸声板及其背板组成的亥姆霍兹共振吸声腔体。可具有不同的空腔深度，通过调整柱面板的柱面的准线形状及尺寸，调节亥姆霍兹共振腔吸声系数及降噪频率，获得更宽的吸声频带。
所述亥姆霍兹共振吸声腔体的厚度为30～200mm。
本发明的有益效果是：它可以在保证吸声板结构强度的同时提高吸声板的吸声系数，可以通过调整柱面板的柱面的准线形状及尺寸、柱面板及其背板的间距，从而调节亥姆霍兹共振腔吸声系数及降噪频率，获得更宽的吸声频带及稳定、优良的吸声效果。
附图说明
图1为折板形声屏障吸声板示意图。
图2为圆弧形声屏障吸声板截面图。
图3为圆拱形声屏障吸声板截面图。
图4为折板形声屏障吸声结构示意图。
图5为圆弧形声屏障吸声结构示意图。
图6为圆拱形声屏障吸声结构示意图。
图中标记为：1-柱面板，2-网状骨架，3-背板，4-条形凸台，d-柱面板厚度，D-亥姆霍兹共振吸声腔体的厚度。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明。
如图1～图6所示，本发明的声屏障吸声板包括吸声板本体，吸声板本体为非平板形状且具有规则起伏的柱面板1，柱面板1采用微粒吸声板，由于微粒吸声板可采用模具成型，故可容易地设计并实现各种复杂的非平板的板面形状，而现有的孔板或者微孔板通常只加工为平板形状。非平板形状增加了其外表面积，从而增加了吸声表面积，并且，可对不同方向的声源进行有效吸声，并可以通过调整微粒吸声板的颗粒材料、配比和粘结剂的配比，使其吸声效果与其应用环境最为匹配。尤其是，所述的声屏障吸声板及其背板3组成的亥姆霍兹共振吸声腔体时，可具有不同的空腔深度，通过调整柱面板1的柱面的准线形状及尺寸，调节亥姆霍兹共振腔吸声系数及降噪频率，获得更宽的吸声频带，吸声效果更优。
如图1～图6所示，柱面板1的表面和内表面具有相同的起伏规律，从而形成基本均厚的板，均厚的板能保证产品各个位置抗冲击性能一致。满足抗冲击性能、吸声性能情况下，能尽量减轻重量。此外，还可设计柱面板1的表面和内表面具有近似且相对应的起伏规律，但厚度有所变化的板，能够调整其吸声系数以在不同的噪音频带下均有较好的吸声效果。
根据不同使用场合中所需要吸声的噪音频带的不同，可设计不同的柱面板形状，例如，柱面板1的柱面的准线为平滑曲线、折线或者直线和平滑曲线的组合，从而形成凹凸起伏的表面或厚度变化的共振腔体，使得所述吸声板在相应场合下具有较高吸声系数。
尤其柱面的准线为平滑曲线或者直线和平滑曲线的组合时，不仅便于制作时脱模，而且在保证柱面板1整体强度的情况下，可增大共振腔体积，吸声频带更宽，曲线外观提供了另外的一种审美选择。柱面的准线为折线时，也具有类似的效果。
对于壁厚较薄的声屏障吸声板，柱面板1的背面设置有沿其准线方向布置并与柱面板一体成型的条形凸台4，条形凸台的横截面大致为梯形，该梯形底面与柱面板的内表面结合，提高强度及抗冲击性能。
柱面板1内预置有与其粘合且形状与柱面板相适配的网状骨架2，网状骨架2位于板厚方向的中间位置，便于制作造型，同时兼具很好的强度。
实施例1：
如图1所示，该声屏障吸声板为柱面板1，其面密度为：32kg/m3，柱面的准线为折线，其材料厚度为15mm，内侧薄弱环节增加条形凸台4，提高其抗冲击性能。
实施例2：
如图2所示，该声屏障吸声板为柱面板1，其面密度为：29kg/m3，柱面的准线为多段圆弧线的组合，最大圆弧半径140mm，其材料厚度为25mm，结构高度为75mm，其网状骨架2为不锈钢拉网板，厚度为0.8mm。
实施例3：
如图3所示，该声屏障吸声板为柱面板1，其面密度为：31kg/m3，柱面的准线为直线和圆弧线的组合，最大圆弧半径75mm，其材料厚度为30mm，结构高度为75mm，网状骨架2采用不锈钢拉网板，厚度为0.8mm。
以上声屏障吸声板与现有声屏障吸声板相比，其非平板形状增加了吸声表面积，在材料同等厚度情况下，规则起伏的结构，增大声屏障吸声板强度，进而提高了吸声系数，同时，柱面板1内侧薄弱环节增加条形凸台4，柱面板1内预置有与其粘合且形状与柱面板相适配的网状骨架2，提高其抗冲击性能。
实施例4：
如图4所示，该声屏障吸声结构由柱面板1及其背板3组成亥姆霍兹共振吸声腔体，柱面板1采用微粒吸声板，其面密度为：32kg/m3，柱面的准线为折线，其材料厚度为15mm，内侧薄弱环节增加凸台增强，提高其抗冲击性能，结构高度为75mm，最大空腔厚度为60mm，网格状骨架为不锈钢拉网板，厚度为0.8mm。所组成声屏障吸声结构总厚度为100mm。
实施例5：
如图5所示，该声屏障吸声结构由柱面板1及其背板3组成亥姆霍兹共振吸声腔体，柱面板1采用微粒吸声板，其面密度为：29kg/m3，柱面的准线为多段圆弧线的组合，最大圆弧半径140mm，其材料厚度为25mm，结构高度为75mm，最大空腔厚度为50mm，网状骨架2为不锈钢拉网板，厚度为0.8mm。所组成声屏障吸声结构总厚度为100mm。
实施例6：
如图6所示，该声屏障吸声结构由柱面板1及其背板3组成的亥姆霍兹共振吸声腔体，柱面板1采用微粒吸声板，其面密度为：31kg/m3，柱面的准线为直线和圆弧线的组合，最大圆弧半径75mm，其材料厚度为30mm，结构高度为75mm，最大空腔厚度为45mm，网状骨架2为不锈钢拉网板，厚度为0.8mm。所组成声屏障吸声结构总厚度为100mm。
以上声屏障吸声结构与现有声屏障吸声结构相比，该声屏障吸声结构可以通过调整柱面板1的柱面的准线形状及尺寸，从而调节亥姆霍兹共振腔吸声系数及降噪频率，获得较好的吸声效果。
本发明的声屏障吸声板及其吸声结构吸声系数大，吸声频带宽，制作工艺简单，成本低，可广泛应用于噪声控制的各个领域，如室内吸声处理、工业噪声控制、铁路声屏障等。
Claims (10)
1.声屏障吸声板，包括吸声板本体，其特征是：所述吸声板本体为非平板形状且具有规则起伏的柱面板（1），所述柱面板（1）采用微粒吸声板。
2.如权利要求1所述的声屏障吸声板，其特征是：所述柱面板（1）的表面和内表面具有相同的起伏规律，从而形成基本均厚的板。
3.如权利要求1所述的声屏障吸声板，其特征是：所述柱面板（1）的柱面的准线为平滑曲线或直线和平滑曲线的组合。
4.如权利要求1所述的声屏障吸声板，其特征是：所述柱面板（1）的柱面的准线为折线。
5.如权利要求1所述的声屏障吸声板，其特征是：所述柱面板（1）的背面设置有沿其母线方向布置并与柱面板（1）一体成型的条形凸台（4）。
6.如权利要求5所述的声屏障吸声板，其特征是：所述条形凸台（4）的横截面大致为梯形，该梯形的底面与柱面板（1）的内表面结合。
7.如权利要求1所述的声屏障吸声板，其特征是：所述柱面板（1）内预置有与其粘合且形状与柱面板相适配的网状骨架（2），网状骨架（2）位于板厚方向的中间位置。
8.如权利要求1所述的声屏障吸声板，其特征是：所述柱面板（1）的厚度（d）为5～30mm。
9.声屏障吸声结构，其特征是：包括采用权利要求1-8中任意一项权利要求所述的声屏障吸声板及其背板（3）组成的亥姆霍兹共振吸声腔体。
10.如权利要求9所述的声屏障吸声结构，其特征是：所述亥姆霍兹共振吸声腔体的厚度（D）为30～200mm。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: Wenjiang District 611130 of Sichuan city of Chengdu province Chengdu Strait science and Technology Industry Development Park Haike Road West No. 57 Applicant after: Positive ascension environment Polytron Technologies Inc Address before: West Strait science and Technology Park in Chengdu city Hartcourt road Wenjiang 611130 Sichuan province No. 57 Applicant before: Sichuan Zhengsheng Acoustic Technology Co., Ltd. |
|
| CB02 | Change of applicant information | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20160406 |
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |