CN109386065A - 具有拉伸凸部和整平凸部的复合整平扩张式吸音板 - Google Patents

Abstract

一种具有拉伸凸部和整平凸部的复合整平扩张式吸音板，包括一沿一长向延伸的本体，包括一正面，及一背面；复数个由正面沿垂直长向的高度方向，由本体凹陷延伸形成的凹部；及复数个分别延伸自本体并且对应部分凹部的拉伸凸部，每一拉伸凸部在高度方向高于本体，使得每一拉伸凸部和对应的凹部之间形成一个贯穿正面和背面的微孔，以及复数个分别延伸自本体且对应于其余凹部的整平凸部，整平凸部高度低于拉伸凸部且高于本体，使得每一整平凸部和对应的凹部之间，形成一个孔径小于微孔且贯穿正面和背面的缩孔，且微孔及缩孔孔径均介于0.01～1毫米之间。

Description

具有拉伸凸部和整平凸部的复合整平扩张式吸音板

技术领域

一种复合整平扩张式吸音板，尤其是一种具有拉伸凸部和整平凸部的复合整平扩张式吸音板。

背景技术

随社会快速发展，都市人口上升、工业厂房林立，使得人类生活空间受噪音污染日趋严重。对工厂工人而言，他们每日所处的环境便充斥着机台运转所发出的中、低频噪音，又或者是金属敲击或打磨所发出的短暂高频噪音，在经过钢骨和铁皮屋产生的共振后，噪音音量甚至可高达140分贝，经年累月之下导致工人听力严重受损，生理时钟紊乱，终将造成工作效率下降，注意力无法集中。

再者，随着娱乐型态多元化，音乐厅、电影院等成为休闲的好地方，一般在观赏过程中为隔绝卷扬机或空调机组所产生的低频噪音干扰，以往利用增强隔间墙的厚度来降低低频噪音的强度，然而，这却也导致建筑物整体负重向上增加，另外，除减少低频噪音影响，业者还须在墙上设置多孔质吸音棉或毛地毯等多孔材料，吸收其他因素所发出的高频噪音，以至于提升无谓的建置成本，尤其是吸音板的厚度随之大幅上升，且吸音棉易藏污纳垢，又有老化问题。因此，如何兼具环境舒适度与降低成本是本发明期望解决的问题之一。

另方面，类似室内游泳池空气含水量较高的室内场域，由于声音在液体中的传播速度较气体中快，故湿度较高的场域将加速噪音的传播，并同时与房屋结构产生共振效应，导致噪音强度倍增，使得娱乐放松效果大幅降低，此外，也因为空气湿度高，如采用上述多孔质吸音棉反而容易吸收水分降低吸音效果甚至因此利于细菌生长，让保养人员不易清理，反而造成维护成本的增加，也使得环境卫生难以保持。

针对上述环境卫生及延长使用期限的问题，有业者提出一种结构如图1所示的金属制的微孔吸音板9，包括一本体91，本体91上贯穿有复数直径在0.1mm以下的微孔92，藉此吸收高频噪音，然而，该微孔吸音板的使用方式需要以两层微孔吸音板，彼此间隔一距离平行设置，让两吸音板之间的空气层共振消耗低频噪音的强度。尤其一旦铺设面积较大，例如体育馆或电影院等场所，每一层吸音板都是由许多小片拼接组合安装而成，还需要顾及平行的平整度，不但安装费时，更由于微孔孔径极小，在冲压制造过程中，要以模具极为尖细的冲头部分，冲破金属板而形成大量微孔，不仅模具的冲头易于损耗，使得模具易于损坏而需频繁更换，而且产品的良率随之无法提高，大量报废的金属板又将使整体成本大幅上升。

鉴于上述所遇的难题，本发明期望藉由改变本体结构，以提升噪音进入微孔同时降低排出的机率，且藉由扩张网的制程一方面降低模具的损耗，再方面可同步大幅提升良率，并可藉此而进一步简化产品结构，以单层铺设的方式让安装便捷，尤其是藉由不同孔径的微孔和缩孔，各自针对较高、较低频率噪音，以单片吸音板即可提供良好的吸音率，为现代人提供更舒适的环境品质。

发明内容

本发明的一个目的，在于提供一种具有拉伸凸部和整平凸部的复合整平扩张式吸音板，藉由金属加工业已经成熟的扩张网技术，跨领域地转而制造吸音板，大幅提升产品良率，模具更新的成本也随之降低。

本发明的另一目的，在于提供一种具有拉伸凸部和整平凸部的复合整平扩张式吸音板，以单片金属板达成吸收高、低频噪音的目标，不仅提升环境卫生，也大幅降低制造过程中耗用的材料成本。

本发明的再一目的，在于提供一种具有拉伸凸部和整平凸部的复合整平扩张式吸音板，藉由将微孔、缩孔形成于单片本体，大幅简化吸音构件也减少所占用的空间，让安装更便捷、减少安装成本。

本发明所揭示的一种具有拉伸凸部和整平凸部的复合整平扩张式吸音板，是以扩张网制程完成不同孔径的微孔和缩孔，藉由每一延伸自本体的拉伸凸部与部分凹部之间形成的微孔，以及由每一延伸自本体的整平凸部与其余凹部之间形成的一个孔径小于前述微孔的缩孔来同时达到吸收高频噪音和低频噪音等功效。

由于本发明的吸音板，是一种具有拉伸凸部和整平凸部的复合整平扩张式吸音板，藉由例如金属加工产业中，已经成熟的金属扩张网技术，转用在单一本体上形成不同孔径的微孔和缩孔，一方面因为技术成熟，模具不易损坏且产品生产良率大幅提升，可以减少模具损耗的成本而且降低废品损耗；另方面将不同孔径的微孔、缩孔形成于单片本体，利用单片吸音板吸收高、低频噪音，相较以往需要利用两片吸音板平行设置，不仅可以降低金属板的消耗，再一方面，也让组装更便捷，尤其高、低频噪音的吸音效率仍维持于0.67以上，更能提升应用本产品的环境品质。

附图说明

图1为在先技术的立体示意图，用于说明一种现有微孔孔径一致的吸音板。

图2为本发明第一实施例的立体示意图，用于说明以扩张式的制程形成凸伸部。

图3为本发明第一实施例的立体示意图，用于说明凸伸部经辊压装置形成的拉伸凸部与整平凸部。

图4为本发明第一实施例的立体示意图，用于辅助说明拉伸凸部、整平凸部、凹部以及缩孔、微孔的相对位置关系。

图5及图6为图4实施例的Y-Z剖面示意图，用于辅助说明拉伸凸部、整平凸部、凹部以及缩孔、微孔的相对位置关系。

图7为本发明第一实施例的吸音板测试结果图，用于说明具有拉伸凸部和整平凸部的复合整平扩张式吸音板与单一孔径金属板的吸音率差异。

图8为本发明第二实施例的立体示意图，用于说明具有拉伸凸部和整平凸部的复合整平扩张式吸音板的大部结构。

具体实施方式

有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合说明书附图的较佳实施例的详细说明中，将可清楚呈现；此外，在各实施例中，相同或相似的元件将以相似的标号表示。

本发明的第一较佳实施例具有拉伸凸部和整平凸部的复合整平扩张式吸音板，是一种由类似一般扩张网方式成形的单一金属板，设置在一个高、低频噪音混杂环绕的环境中，说明以单一的金属板作为吸音工具，可有效解决高、低频噪音等主要问题，请一并参照图2至图7及表1所示，为便于说明，以下说明中，会将本发明的上述具有拉伸凸部和整平凸部的复合整平扩张式吸音板简称为吸音板1。

吸音板1是以一片铝金属制且一体成形的本体11加工制作而成，于本例中的本体11主要沿着如图2空间座标所显示的X方向延伸，为便于说明，在此界定该方向为长向；而由本体11正面111沿垂直于前述长向朝向图式上下方向的Z方向，则定义为高度方向。以下将叙述本例中吸音板1的制作流程及结构。

在扩张制程中，是先将本体11以正面111朝下、背面113朝上的方式置放，随后在经过冲孔步骤时，在本体11下方会有一悬崖状的支撑模具21，在上方的冲子22恰好对应于支撑模具21外的悬空部位，因此当本体11的部分材料沿着上述X轴方向从悬崖状的支撑模具21中被送出至悬空部位时，上方的冲子22将迅速下冲，让复数个整齐排列的尖锐头部221冲击本体11的背面113。受到冲击的背面113将因此形成复数微小撕裂缝隙，被撕裂开的部分朝向正面形成凸伸部10，相对接近悬崖状支撑模具21的部分则相对该本体11形成凹陷的凹部12，凸伸部和凹部12中间的部分因此被些微拉开而形成贯穿正面111和背面113的微孔15，并且逐步沿X方向推移金属板，逐渐形成一排排布满X方向的大量微孔15。

随后将吸音板1翻转180度以正面朝上，对已经形成有大量微孔15的本体11进行辊压。如图3所示，本例中所使用的辊压装置3，是规则排列且分别具有相异高度的轮轴状模具，上述吸音板1中的众多凸伸部中，部分会与辊压装置3内缩的轴部31接触，因此受到较少的形变，形成较高的凸部，在此界定为拉伸凸部13；相对地，被轮部32所整平的部分，则会受到轮部32的较大外径所压抑，使得该凸伸部被压低到介于拉伸凸部13和本体11之间的高度，在此界定为整平凸部14。也因为上述的整平程度高低区别，原本的微孔15在被轮部32整平后，会受到凸伸部压抑的影响，使得孔径大幅由0.8mm缩小至0.25mm，而此种孔径缩小后的孔洞在此界定为缩孔16。当然，本例中所述的孔径并不是一种限制，熟悉此技术领域的专业人士亦可轻易理解只要微孔孔径范围介于0.1～1mm，缩孔孔径介于0.01～0.5mm之间，均不碍于本发明实施。

虽然上述缩孔的孔径甚至比现存的微孔吸音板孔径更小，但由于本发明的缩孔并不是在冲压时就必须成形如此微小孔径，而是冲压成较大孔径后，经过例如整平等手段而将孔径缩小，因此在制程上并无任何困难，也不会造成如同现有技术的模具损耗。当然，在实际应用时，微孔和缩孔的孔径分别介于0.5～1mm和0.01～0.3mm，可以达成更好的吸音效果。

进一步分析，如图4所示，拉伸凸部13在被模具冲击的过程中，和长向垂直的宽度方向，两侧将会从连结本体11的部分形成对应模具冲头的两个歪斜侧缘131，以及连结前述歪斜侧缘131的平整区133，但在上述整平凸部14，则会因为辊压的关系，将上述结构整体压成圆弧状凸起，也造成微孔和缩孔之间的结构差异，从而可以让两者分别对应相异的声音频率产生相异的吸收情况。

这也使得本例中的吸音板1在同一个制程中，在单一片铝板上同时形成如图3至图6所示，尺寸较大的微孔15和尺寸较小的缩孔16，并且依循辊压装置3的形状，使得缩孔16和微孔15形成一种周期性规则排列状态，其相互的空间关系，若以本体11正面111作为基准线，可发现拉伸凸部13和整平凸部14在高度方向都高于该基准线，且拉伸凸部13的高度更高于整平凸部14，相反地，凹部12的高度则是低于该基准线。当然，本例中所述的辊压装置的模具排列方式并不是一种限制，熟悉此技术领域的专业人士亦可轻易理解周期性规则排列方式更包括一排缩孔、一排微孔交叉设置；以及斜向排列等，都无碍于本发明的实施。

并且经由多次实验发现，只要微孔15与缩孔16孔径均介于0.1～1毫米(mm)之间，且微孔15和缩孔16的整体开孔的总和小于金属板面积的3％时，也就是开孔率低于3％时，吸音效果较好。如表1及图7所示，为提供良好对照，特别将两种孔径单一的金属板和上述吸音板1进行比较，可以发现仅具有0.8mm尺寸微孔的金属板A，对于不同频率声音的吸收，仅在约180至500Hz间具有超过50％的显著效果；相对地一片仅具有0.25mm缩孔的金属板B，在低频时吸音效果更不如上述0.8mm金属板，而在约3500Hz以上的高频区，则有些许超过50％的吸音效果。进一步比较现有扩张网，由于一般扩张网是作为例如阻隔围篱、架高透空地板、机械板金护罩及建材等用途，开孔率动辄30％至80％，孔洞大小也是以数毫米至数厘米计算，因此传统扩张网对任何频率都几乎毫无吸音效果。

唯有本发明同时具有微孔和缩孔两种尺寸孔洞的吸音板，除800至1150Hz部分吸音效果略低于50％，其于所有环境常见噪音范围，不仅吸音率都高于50％，也在所有测试频率范围大幅领先单一孔径的金属板。当环境中具有频率为160～630Hz之间的噪音时，作为吸音能力指标的吸音系数超过69％，此外，频率为1250～4000Hz之间的噪音，吸音系数同样可至少达57％。由此可见，本发明的吸音板不仅可以有效提升吸音效率，更因整体吸音装置可被缩减至仅需单一层吸音板而大幅降低制造和安装成本；尤其本发明的吸音板孔洞大小远大于现有金属吸音板，也使得模具难以损坏，并且产品良率可以大幅提升。

产品	本发明	金属板A	金属板B
				孔径(mm)	0.25+0.8	0.8	0.25
中心频率(Hz)	吸音率	吸音率	吸音率
				125	0.34	0.35	0.27
160	0.69	0.43	0.31
				200	0.76	0.55	0.45
250	0.94	0.83	0.7
				315	0.79	0.68	0.45
400	0.94	0.71	0.53
				500	0.83	0.52	0.58
630	0.72	0.42	0.45
				800	0.48	0.29	0.32
1000	0.38	0.3	0.27
				1250	0.57	0.38	0.38
1600	0.66	0.33	0.44
				2000	0.65	0.33	0.4
2500	0.63	0.38	0.45
				3150	0.7	0.32	0.47
4000	0.75	0.31	0.55

表1

另外，除上述采用扩张网制程生产的吸音板外，本发明第二较佳实施例具有拉伸凸部和整平凸部的复合整平扩张式吸音板，是以例如铝粉经上下模具直接挤压形成的吸音板1’，由于在挤压过程中直接同步形成上述拉伸凸部13’和整平凸部14’两种高度相异的凸伸部，也使得分别对应两种不同凸伸部和凹部间的孔洞，自然构成上述两种不同尺寸的微孔15’和缩孔16’，请参照图8所示。同样地，当低频率噪音经过前述微孔15’，以及高频率噪音经过前述缩孔16’时，由于声波的介质不断来回穿梭与孔壁摩擦，介质的动能便逐渐转换为热能，令声波强度逐渐降低，因此达到减噪的功效。当然，本发明吸音板的制造方法并不限于上述两者，任何业界常用的例如铸造等，均无碍于本发明的实施。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，不能以此限定本发明实施的范围，凡是依本发明权利要求书及说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，皆应仍属本发明专利涵盖的范围内。

Claims (5)

1.一种具有拉伸凸部和整平凸部的复合整平扩张式吸音板，其特征在于，包括：

至少一沿一长向延伸的本体，包括一正面，及一相对于前述正面的背面；

复数个由上述正面沿垂直于上述长向的高度方向，由上述本体凹陷延伸形成的凹部；及

复数个分别延伸自上述本体并且对应部分上述凹部的拉伸凸部，每一前述拉伸凸部在上述高度方向高于上述本体，使得每一前述拉伸凸部和对应的前述凹部之间形成一个贯穿上述正面和背面的微孔，以及复数个分别延伸自上述本体且对应于其余上述凹部的整平凸部，前述整平凸部高度低于前述拉伸凸部且高于前述本体，使得每一前述整平凸部和对应的凹部之间，形成一个孔径小于前述微孔且贯穿前述正面和背面的缩孔，且上述微孔孔径介于0.1～1mm，以及上述缩孔孔径介于0.01～0.5mm。

2.如权利要求1所述的具有拉伸凸部和整平凸部的复合整平扩张式吸音板，其特征在于，其中上述微孔孔径介于0.5～1mm，以及上述缩孔孔径介于0.01～0.3mm。

3.如权利要求1或2所述的具有拉伸凸部和整平凸部的复合整平扩张式吸音板，其特征在于，其中上述微孔和缩孔的截面总和不大于该吸音板整体表面积的3％。

4.如权利要求1或2所述的具有拉伸凸部和整平凸部的复合整平扩张式吸音板，其特征在于，其中每一上述抽拉凸部进一步包括两个歪斜侧缘以及连结前述歪斜侧缘的平整区。

5.如权利要求1或2所述的具有拉伸凸部和整平凸部的复合整平扩张式吸音板，其特征在于，其中上述缩孔与上述微孔彼此呈周期性规则排列。