CN108374360A - 一种含空气夹层的槽式穿孔板交错排列隔声结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种含空气夹层的槽式穿孔板交错排列隔声结构。这种结构包括依据穿孔位置进行交错排列的穿孔板、凹槽、空气夹层。本发明在隔声的同时具有通风透气、散热、轻型化且使用时无能耗的特点。本发明涉及的含空气夹层的槽式穿孔板交错排列隔声结构在实施时设有凹槽的一侧朝向噪声源。穿孔板本身就具有一定的隔声性能；凹槽可以提高对入射声波的反射，进一步提高隔声性能；空气夹层可以拓宽隔声频率范围；穿孔板是依据穿孔位置进行交错排列，可以增加声波在结构内部的散射、摩擦，引起更多的损耗，进而进一步提高隔声性能。

Description

一种含空气夹层的槽式穿孔板交错排列隔声结构
技术领域
本发明涉及隔声技术领域，具体涉及一种含空气夹层的槽式穿孔板交错排列隔声结构。
背景技术
交通噪声、社会生活噪声、工厂噪声、施工噪声等是常见的噪声源，噪声威胁着居民的生理和心理健康。随着生活水平的提高，人们越来越注重环境质量，噪声也成为环境治理过程中备受关注的热点问题。隔声墙、隔声屏、隔声罩等常被用于控制空气声的传播，使得噪声在传播途径中受到阻挡，从而降低噪声。孔洞等会影响隔声墙等的隔声效果，所以隔声墙等隔声构件上一般是不允许有孔洞的。但是在许多场合，不仅要求一定的隔声效果，还要求通风透气、散热。如在不使用排气风扇、新风系统的地区，居民在白天既想开窗通风透气，又不希望被室外交通噪声等影响。又如室外箱式变压器，既要减少噪声对居民的影响，又要保证箱式变压器的散热效果。在另一些场合，不仅要求一定的隔声效果，还要求隔声构件的轻型化。如在飞机、船舶上，在隔声的同时，又追求运载工具的轻型化，因此隔声构件的轻型化也成为一个需求点。申请号为201611093387.5的发明专利提出一种无源隔声单元和有源隔声单元混合的交错排列隔声结构，已经有通风、散热的功能，但仍具有有源单元，有源单元的加入使得整体结构相对复杂，且使用时有能耗，不适用欠发达地区。
发明内容
为解决在隔声的同时具有通风透气、散热、轻型化且使用时无能耗的需求，本发明提供一种含空气夹层的槽式穿孔板交错排列隔声结构。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：包括壳体以及设置在壳体内的若干层一侧设有凹槽的穿孔板，所述相邻两穿孔板之间交错排列并设有空气夹层。
所述穿孔板的穿孔方式为等间距穿孔，所述相邻两穿孔板之间以穿孔位置交错排列。
所述交错排列为相邻两穿孔板之间在互相垂直的两个穿孔方向按照穿孔的相对位置错开，错开的距离为穿孔间距的一半。
所述穿孔板的穿孔间距为3mm～10mm，所述穿孔板的穿孔截面为正方形或圆形，对应的边长或直径为1mm～5mm，所述穿孔板的厚度为2mm～10mm。
所述凹槽在穿孔板一侧按相互垂直的两个穿孔方向布置，所述凹槽的间距为穿孔板的穿孔间距。
所述凹槽的宽度为0.8mm～5mm，深度为0.8mm～5mm。
所述空气夹层的厚度为1mm～10mm。
本发明所采用的技术方案是结合依据穿孔位置进行交错排列的穿孔板、凹槽、空气夹层实现通风透气、散热、轻型化且使用时无能耗的隔声结构。本发明涉及的含空气夹层的槽式穿孔板交错排列隔声结构在实施时设有凹槽的一侧朝向噪声源。穿孔板本身就具有一定的隔声性能；凹槽可以提高对入射声波的反射，进一步提高隔声性能；空气夹层可以拓宽隔声频率范围；穿孔板是依据穿孔位置进行交错排列，可以增加声波在结构内部的散射、摩擦，引起更多的损耗，进而进一步提高隔声性能。
本发明的有益效果是：(1)与传统隔声构件相比，本发明在隔声的同时，具有通风透气、散热、轻质的特点；(2)与传统穿孔板相比，本发明将依据穿孔位置交错排列的穿孔板、凹槽、空气夹层结合在一起，隔声性能提高，隔声频率范围拓宽；(3)与有源隔声构件相比，本发明使用时无能耗，使用地区更广，包括欠发达地区。
附图说明
图1a是本发明的整体剖视图，图1b是图1a的局部放大图。
图2是本发明实施例1涉及的对比例的整体剖视图。
图3是本发明实施例1涉及的槽式穿孔板交错排列隔声结构和顺排排列隔声结构的传递损失随测试频率的变化图。
图4是本发明实施例1涉及的槽式穿孔板交错排列隔声结构和顺排排列隔声结构的透射系数随测试频率的变化图。
图5是本发明实施例2涉及的槽式穿孔板交错排列隔声结构和顺排排列隔声结构的传递损失随测试频率的变化图。
图6是本发明实施例2涉及的槽式穿孔板交错排列隔声结构和顺排排列隔声结构的透射系数随测试频率的变化图。
其中：1壳体；11穿孔板；12凹槽；13空气夹层；14用于支撑的圆柱环；a穿孔板的穿孔间距；2含空气夹层的槽式穿孔板顺排排列隔声结构。
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说明。
本发明实施例中涉及的槽式穿孔板交错排列隔声结构的制备材料采用光敏树脂，制备工艺采用3D打印。
实施例1：
如图1a所示，本实施例中槽式穿孔板交错排列隔声结构整体外形即壳体1为圆柱形，壳体1直径为29.8mm，厚度为30mm。其整体外形和厚度可以根据实际工程需求制作。本实施例包括壳体1以及设置在壳体1内的若干层穿孔板11，相邻两穿孔板11之间交错排列并设有空气夹层13。穿孔板一侧面按相互垂直的两个穿孔方向布置多条凹槽12。其中，穿孔板厚度为2mm；穿孔截面为正方形，正方形边长为1mm；穿孔板的穿孔间距为3mm；凹槽宽度为0.8mm，深度为0.8mm；空气夹层厚度为1mm。最外层的圆柱环14用作支撑，可以根据实际工程需求制作其它形状。参见图1b，其中相邻两穿孔板11互相垂直的两个穿孔方向按照穿孔的相对位置错开，错开的距离为穿孔间距a的一半，即a/2。
本发明选取槽式穿孔板顺排排列隔声结构2作为对比例，其结构如图2所示，其中相邻两穿孔板11之间顺排排列，其他同实施例1。
采用北京声望声电技术有限公司制造的SW477型阻抗管测试实施例1和对比例的传递损失。测试频率范围为1000Hz～6300Hz。测试时，样品设有凹槽的一侧朝向噪声源，噪声是从上往下入射的。
图3为相同外形(样品直径为29.8mm且厚度为30mm)时，槽式穿孔板交错排列隔声结构和顺排排列隔声结构传递损失随测试频率的变化图。其中A30表示槽式穿孔板顺排排列隔声结构，厚度为30mm；S30表示槽式穿孔板交错排列隔声结构，厚度为30mm。图3显示，在整个测试频率范围内，样品S30的传递损失高于样品A30的传递损失。样品S30传递损失的最大值达到16dB，而样品A30传递损失的最大值仅为11dB。样品S30的峰值数为3个，多于样品A30的2个峰值。传递损失和透射系数的关系为其中，TL为传递损失，tI为透射系数。据此，可得槽式穿孔板交错排列隔声结构和顺排排列隔声结构的透射系数随测试频率的变化图(图4)。图3和图4综合显示，当样品直径为29.8mm且厚度为30mm时，槽式穿孔板交错排列隔声结构的隔声性能优于槽式穿孔板顺排排列隔声结构。
实施例2：
本实施例中槽式穿孔板交错排列隔声结构整体外形为圆柱形，样品直径为29.8mm，厚度为60mm。本实施例选取槽式穿孔板顺排排列隔声结构作为对比，其整体外形为圆柱形，厚度为60mm。
采用北京声望声电技术有限公司制造的SW477型阻抗管测试实施例2涉及的槽式穿孔板交错排列隔声结构和顺排排列隔声结的传递损失。测试频率范围为1000Hz-6300Hz。测试时，样品设有凹槽的一侧朝向噪声源。
图5为相同外形(样品直径为29.8mm且厚度为60mm)时，槽式穿孔板交错排列隔声结构和顺排排列隔声结构传递损失随测试频率的变化图。其中A60表示槽式穿孔板顺排排列隔声结构，厚度为60mm；S60表示槽式穿孔板交错排列隔声结构，厚度为60mm。图5显示，当频率大于1150Hz后，样品S60的传递损失高于样品A60的传递损失。样品S60传递损失的最大值达到18dB，而样品A60传递损失的最大值仅为15dB。样品S60的峰值数为4个，多于样品A60的3个峰值。图6为槽式穿孔板交错排列隔声结构和顺排排列隔声结构的透射系数随测试频率的变化图。图5和图6综合显示，当样品直径为29.8mm且厚度为60mm时，槽式穿孔板交错排列隔声结构的隔声性能优于槽式穿孔板顺排排列隔声结构。
通过以上叙述可知，本发明通过结合依据穿孔位置进行交错排列的穿孔板、凹槽、空气夹层实现通风透气、散热、轻型化且使用时无能耗的隔声结构。实施例1、实施例2均表明本发明涉及的含空气夹层的槽式穿孔板交错排列隔声结构具有优秀的隔声性能，明显优于槽式穿孔板顺排排列隔声结构。

Claims (7)

1.一种含空气夹层的槽式穿孔板交错排列隔声结构，其特征在于：包括壳体(1)以及设置在壳体(1)内的若干层一侧设有凹槽(12)的穿孔板(11)，所述相邻两穿孔板(11)之间交错排列并设有空气夹层(13)。
2.根据权利要求1所述的含空气夹层的槽式穿孔板交错排列隔声结构，其特征在于：所述穿孔板(11)的穿孔方式为等间距穿孔，所述相邻两穿孔板(11)之间以穿孔位置交错排列。
3.根据权利要求1或2所述的含空气夹层的槽式穿孔板交错排列隔声结构，其特征在于：所述交错排列为相邻两穿孔板(11)之间在互相垂直的两个穿孔方向按照穿孔的相对位置错开，错开的距离为穿孔间距的一半。
4.根据权利要求1或2所述的含空气夹层的槽式穿孔板交错排列隔声结构，其特征在于：所述穿孔板(11)的穿孔间距为3mm～10mm，所述穿孔板的穿孔截面为正方形或圆形，对应的边长或直径为1mm～5mm，所述穿孔板的厚度为2mm～10mm。
5.根据权利要求1所述的含空气夹层的槽式穿孔板交错排列隔声结构，其特征在于：所述凹槽(12)在穿孔板(11)一侧按相互垂直的两个穿孔方向布置，所述凹槽(12)的间距为穿孔板的穿孔间距。
6.根据权利要求5所述的含空气夹层的槽式穿孔板交错排列隔声结构，其特征在于：所述凹槽(12)的宽度为0.8mm～5mm，深度为0.8mm～5mm。
7.根据权利要求1所述的含空气夹层的槽式穿孔板交错排列隔声结构，其特征在于：所述空气夹层(13)的厚度为1mm～10mm。
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