CN109856244B - 一种标准化的隔声模块及模块检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种标准化的隔声模块，包括支撑边框，支撑边框两面均设置有薄金属板，薄金属板表面喷涂有防腐饰面层，其中一个薄金属板位于支撑边框内的表面上设置有防水防火高密度板，另一个薄金属板与防水防火高密度板之间设置有至少一个隔声单元，当隔声单元为多个时，相邻两个隔声单元之间通过粘合连接，隔声单元与防水防火高密度板之间也通过粘合连接，隔声单元由粘合在一起的防水防火高密度板和吸音棉层组成；以及一种检测模块的装置。本发明能够避免常规隔声材料在某些特定频段隔声性能下降的隔声模块，即在人耳听阈范围内不存在劲度控制区和吻合控制区这种情况；其次该发明还将隔声材料设计为可大规模标准化生产模块，性价比非常高。

Description

一种标准化的隔声模块及模块检测装置

技术领域

本发明涉及隔音降噪领域，具体涉及一种标准化的隔声模块及模块检测装置。

背景技术

随着经济高速发展以及环保政策的趋紧，隔声和消声技术已大规模应用于工业和民用的各个领域，其中隔声材料的需求呈上升趋势。但是市场上所能提供的隔声材料普遍存在几个不足之处：

其一，单一板材隔声量很难突破35分贝以上；

其二，单一匀质隔声材料在某些特定频率段(即低频劲度控制区和高频吻合控制区)，其隔声性能是下降的，很难适应全频段噪声源的场所；

其三，绝大部分隔声板的应用场景是用来制作隔声罩、隔声箱、半消室、全消室等，目前市场上基本采用的是钣金件制作隔声模块，其显著的缺点是：薄板金属在低频段容易陷入劲度控制区和阻尼控制区而导致在这个频段的隔声性能大幅下降；在高频段容易陷入吻合控制区而导致这个频段的隔声性能下降；不能标准化、规模化生产；因为有诸多人工焊接、加工生产环节，从而导致模块的加工精度不高；以及造价相对比较高等缺点。

其四，如果需要获得大隔声量，则需要用两层或多层隔声板材组合安装，在安装过程需要增加固定龙骨或者钣金来支撑，这种支撑龙骨或者钣金部件，在事实上已成为一个隔声缺陷：即声桥，这将约束隔声结构的隔声性能。并且无论从占用空间尺寸，以及安装效率，安装成本来说，都不具备良好的经济性；

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种标准化的隔声模块及模块检测装置，能够避免在某些特定频段隔声性能下降的隔声模块，即在人耳听阈范围内不存在劲度控制区和吻合控制区这种情况；其次该发明还将隔声材料设计为可大规模标准化生产模块，性价比非常高。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种标准化的隔声模块，包括支撑边框，所述支撑边框的正面和反面均设置有薄金属板，所述薄金属板表面喷涂有防腐饰面层，其中一个薄金属板位于支撑边框内的表面上设置有防水防火高密度板，另一个薄金属板与防水防火高密度板之间设置有至少一个隔声单元，当隔声单元为多个时，相邻两个隔声单元之间通过粘合连接，所述隔声单元与防水防火高密度板之间也通过粘合连接，所述隔声单元由粘合在一起的防水防火高密度板和吸音棉层组成。

进一步的，所述支撑边框的外周面上设置有加强凹槽。

进一步的，所述支撑边框包括上罩壳和下罩壳，所述上罩壳能够罩设在下罩壳上，所述上罩壳的内环壁和下罩壳的外环壁之间设置有橡胶隔断，所述橡胶隔断固定设置在下罩壳的外环壁上；

使用时，包括以下方法：

先单独生产上罩壳、下罩壳、橡胶隔断、隔声单元和薄金属板；

然后将橡胶隔断安装在下罩壳表面、将两个薄金属板分别与上罩壳和下罩壳固定连接、将其中一个隔声单元粘合在下罩壳内，将防水防火高密度板粘合在上罩壳内；

根据隔声量设计需求，随后将下罩壳与上罩壳相向重叠摆放；

根据使用位置的隔声需求，在下罩壳内的隔声单元上增加隔声单元使用数量并通过粘合固定；

最后将上罩壳罩设在下罩壳上，采用锤子敲击，将上罩壳罩内壁与橡胶隔断过盈配合并直至上罩壳罩内的防水防火高密度板与隔声单元抵接；所述橡胶隔断用于断开上罩壳和上罩壳之间的声桥；

其中，根据使用位置的隔声需求并通过以下公式确定增加隔声单元使用数量：

R＝13lg(m₁+m₂)+11.5+ΔR(m₁+m₂≤200kg/m²)。

进一步的，所述橡胶隔断位于上罩壳的安装方向一侧设置有导向斜面，所述橡胶隔断表面设置有凸纹。

一种模块检测装置，用于检测上述任意一项所述的隔声模块，包括依次设置的第一箱体、第二箱体和第三箱体，所述第一箱体和所述第三箱体位于所述第二箱体相对的两侧，并均通过连接组件与所述第二箱体可拆卸连接；所述第一箱体上开设有第一连通孔，所述第三箱体上开设有第三连通孔，所述第一连通孔和所述第三连通孔均朝向所述第二箱体；所述第二箱体贯穿开设有第二连通孔，所述第一连通孔的中心线、所述第二连通孔的中心线和所述第三连通孔的中心线均共线设置；所述第一箱体内放置有噪声源，所述第三箱体内放置有监测仪，所述第二箱体通过锁固组件与所述隔声模块可拆卸连接；

所述锁固组件包括联动杆、底板、手柄和锁定杆，所述底板与所述第二箱体的内壁贴合，所述手柄与所述底板铰接；所述手柄通过连接条与所述锁定杆转动连接，以带动所述锁定杆与所述隔声模块接触或脱离；所述联动杆的一端与所述第二箱体铰接，另一端与所述底板固定连接。

进一步的，所述锁定杆的游离端螺纹连接有伸缩杆，所述伸缩杆能够从所述锁定杆内伸出或插入，以调节所述伸缩杆和所述锁定杆间的距离，所述伸缩杆的游离端设置有抵接块。

进一步的，所述底板通过限位组件和所述第二箱体连接，所述限位组件包括限位块和与所述限位块配合的限位槽；所述限位块与所述底板固定，所述第二箱体的内壁凹陷形成有所述限位槽。

进一步的，所述第一箱体和所述第三箱体均包括外框架和内框架，所述内框架嵌设在所述外框架的内部，且所述内框架的角和对应位置处的所述外框架的角之间设置有减震块。

进一步的，所述第二箱体的两端面均设置有密封层，以增大所述第二箱体与所述第一箱体和所述第三箱体间的密封性，所述密封层包括若干拼合的密封条，所述密封条为中空的半圆柱体。

进一步的，所述连接组件包括固定座、把手、锁扣和与所述锁扣配合的卡块；所述固定座设置在所述第一箱体或所述第三箱体的侧边，所述把手的端部通过第一转动销与所述固定座转动连接，且所述锁扣通过第二转动销与所述把手的中部转动连接；所述卡块固定在所述第二箱体上，且所述卡块上凹陷有所述卡槽，用以嵌设所述锁扣。

本发明的有益效果：

本发明提供的隔声模块，即在人耳听阈范围不存在劲度控制区和吻合控制区这种情况；其次该发明还将隔声材料设计为可大规模标准化生产模块；隔声量远大于35分贝，最高可超过100分贝；无声桥缺陷，从而最大限度的提升了隔声性能；其三，该隔声模块加工精度高，施工安装方便快捷，不需要额外的空腔龙骨支架，避免了声桥缺陷；性价比非常高，在同等隔声量的情况下，能比常规钣金隔声模块降低成本50％以上；

手柄的一端与底板铰接，手柄的中部通过连接条与锁定杆转动连接，同时联动杆的一端与第二箱体铰接，另一端与底板固定连接；因而当转动手柄时能够驱动锁定杆沿其轴向运动，使得其能够与隔声模块抵接或分离，从而实现隔声模块的快速固定和拿取；此外利用与第二箱体铰接的联动杆能够实现底板的滑移，从而能够增大锁固组件的锁定范围，使得隔音测试箱能适用多种规格的隔声模块，以提高隔音测试箱的利用率。

附图说明

图1是本发明的隔声模块结构示意图；

图2是本发明具有上罩壳和下罩壳的结构示意图；

图3是本发明的隔声模块截面结构示意图；

图4是本发明的检测装置整体示意图；

图5是图4的A部分的放大图；

图6是本检测装置的爆炸视图；

图7是图6中B部分的放大图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

参照图1所示，本发明的标准化的隔声模块的一实施例，包括支撑边框110，支撑边框的正面和反面均设置有薄金属板114，薄金属板表面喷涂有防腐饰面层，其中一个薄金属板位于支撑边框内的表面上设置有防水防火高密度板116，另一个薄金属板与防水防火高密度板之间设置有至少一个隔声单元115，当隔声单元为多个时，相邻两个隔声单元之间通过粘合连接，隔声单元与防水防火高密度板之间也通过粘合连接，隔声单元由粘合在一起的防水防火高密度板和吸音棉层117组成。

上述方案是一种多层质量密度不同、声阻抗不同的隔声、吸声材料的组合结构；并且该技术是一种将正反两个面层都设为喷涂薄金属板作为防腐饰面层的结构，金属薄板材质包括但不限于为钢板或铝板，厚度为0.4MM、0.5、0.8、1.0、1.2MM不等；喷涂的颜色可以自由选择；模块中间结构为若干隔声组合单元；

该技术的隔声组合单元为：空腔隔声结构，具体为防水防火高密度板(G)+吸音棉层(Y)为一个组合单元；G+Y+G+Y+······等若干组合单元构成，不同的组合单元数量取得不同的隔声量；其中高密度板材质包括但不限于硅酸钙板、防火板等；吸音棉层材质包括限于岩棉、离心玻璃棉、聚酯纤维等当声波从高密度隔声板进入低密度的吸音棉层，经过两种不同的密度的介质，根据空气传声隔声原理，声能将转化为热能消耗掉，从而达到隔声的目的。

在支撑边框的外周面上设置有加强凹槽119。使得支撑结构为：一种凹型龙骨，或一种V型龙骨作为边框作为支撑结构，这种龙骨通过阻尼性能良好的弹性接插件来固定，将表面金属薄板和中间的隔声组合单元，通过环保型高强度粘合剂粘合在一起避，也可以免了声桥缺陷。

参照图2和图3所示，上述的支撑边框还可以包括上罩壳111和下罩壳112，上罩壳能够罩设在下罩壳上，上罩壳的内环壁和下罩壳的外环壁之间设置有橡胶隔断113，橡胶隔断固定设置在下罩壳的外环壁上，上罩壳和下罩壳表面均设置有薄金属板114，两个薄金属板之间依次设置有多个隔声单元115，隔声单元包括粘合在一起的防水防火高密度板116和吸音棉层117，其中一个薄金属板内壁上也粘合有防水防火高密度板，另一个薄金属板内壁与对应隔声单元的防水防火高密度板粘合，多个隔声单元之间通过粘合连接；

该技术的支撑框架结构为：上下套嵌结构，并且中间采用橡胶隔断来连接，也就是相当于断桥铝的结构，使得支撑框架结构具有断桥的作用，达到隔声隔热的效果；

该技术所呈现的产品外形厚度尺寸，包括不限于5CM厚、7.5CM厚、10CM厚、12.5CM厚、15CM厚等。需要不同的隔声量时，将选择不同的隔声组合单元；

在具体的使用时，包括以下方法：

先单独生产上罩壳、下罩壳、橡胶隔断、隔声单元和薄金属板；该隔声模块主要用于不确定隔声需求的环境使用，因此单独生产后并不全部组装，而是进行部分组装，将橡胶隔断安装在下罩壳表面、将两个薄金属板分别与上罩壳和下罩壳固定连接、将其中一个隔声单元粘合在下罩壳内，将防水防火高密度板粘合在上罩壳内；使得基本不变的组合关系进行结合连接；

随后将下罩壳与上罩壳相向重叠摆放并与剩余的隔声单元一并带至施工场地；

根据使用位置的隔声需求，在下罩壳内的隔声单元上增加隔声单元使用数量并通过粘合固定；其中，以具体材质为例：

下表为模块材质的基本参数

采用隔声量计算并通过以下公式确定增加隔声单元使用数量：

R＝13lg(m₁+m₂)+11.5+ΔR(m₁+m₂≤200kg/m²)

①单一组合单元的隔声量：

m₁＝6.32+6.6＝12.92kg/m²

m₂＝6.32+6.6＝12.92kg/m²

ΔR＝10dB(空气层50MM，内填50MM厚80K岩棉)

则，单一隔声单元的隔声量为：

R＝13lg(m₁+m₂)+11.5+ΔR(m₁+m₂≤200kg/m²)

即：R＝13lg(12.92+12.92)+11.5+10＝39.86(dB)

②两个组合单元的隔声量：

R＝13lg(∑m)+11.5+ΔR₁+ΔR₂(∑m≤200kg/m²)

即R＝13lg(44.39)+11.5+10+10＝52.9(dB)

②以此类推

三个组合单元的隔声量为：R＝64.6(dB)

四个组合单元的隔声量为：R＝76(dB)

五个组合单元的隔声量为：R＝87.1(dB)

六个组合单元的隔声量为：R＝98.0(dB)

七个组合单元的隔声量为：R＝108.8(dB)

......

根据实际需求小于组合单元隔声量的方式进行筛选合适的数量组合并进行黏贴，贴合结束后，将上罩壳罩设在下罩壳上，采用锤子敲击，将上罩壳罩内壁与橡胶隔断过盈配合并直至上罩壳罩内的防水防火高密度板与隔声单元抵接。具体的，橡胶隔断位于上罩壳的安装方向一侧设置有导向斜面118，所述橡胶隔断表面设置有凸纹，使得上罩壳安装稳定，不至于卡死，并且安装后，稳固效果好；当组合单元数量少时，敲击的距离较大，上罩壳和下罩壳重叠部分多；而当组合单元数量大时，敲击的距离较小，上罩壳和下罩壳重叠部分少。

当然，上罩壳和下罩壳的尺寸具有限定，一组上罩壳和下罩壳配合适用最高2-3个单元的组合，以较好的提高适用性。当然可以更换不同尺寸的上罩壳以适应所有的组合需求。

薄金属板的共振频率和临界频率都是在人耳的听阈范围内，所以设计师通常为了避开以上劲度控制区和吻合控制区，采取很多小心翼翼的措施。这是单一匀质材料的通病。

本技术方案，使得隔声组合模块的共振频率向低频方向偏移，临界频率向高频偏移，远离人耳的听阈范围，大幅提升产品的隔声性能。其核心原理在于：该组合结构将不同声阻抗，不同质量密度的材料进行组合，使声波在各层界面上产生多次反射，由于每个隔声单元中的材料阻抗相差比较大(钢板和吸音棉)，反射声能越大，透射声能越小，从而使得隔声量越大；另外，高密度板附着在薄钢板上，将极大的抑制钢板的形变，避免薄钢板容易出现在共振频率区和吻合频率区隔声量大幅下降的情况。

参照图4至图7所示，还提供一种检测隔声模块的装置，其利用噪声源和检测装置对隔声模块的隔音性能进行检测，以保证公式下选择的隔音结构是满足实际需求的。隔音测试箱包括第一箱体1、第二箱体2和第三箱体3，第一箱体1、第二箱体2和第三箱体3依次设置，且第一箱体1和第三箱体3均设置在第二箱体2相对的两侧。第一箱体1和第三箱体3均呈中空设置，第一箱体1靠近第二箱体2的端面开设有第一连通孔11，第三箱体3靠近第二箱体2的端面开设有第三连通孔31，第二箱体2贯穿开设有第二连通孔21，第一连通孔11、第二连通孔21和第三连通孔31依次连通，且第一连通孔11的中心线、第二连通孔21的中心线和第三连通孔31的中心线均共线设置。第一箱体1内放置有噪声源，第三箱体3内放置有监测仪，第二箱体2内可拆卸的固定设置有隔声模块，因而利用噪声源和监测仪能够检测出测试材料的隔音性能。

参照图6，当将隔声模块固定在第二箱体2内部时，为了便于安放第二连通孔21呈棱台型设置，即第二连通孔21两端的开口面积并不一致，本实施例中第二连通孔21靠近第一箱体1的一端的开口面积较大。同时为了便于隔声模块的固定，第二连通孔21靠近第一箱体1一端的开口大于隔声模块，从而能够将隔声模块放置在第二箱体2内部；而第二连通孔21靠近第三箱体3一端的开口小于隔声模块，使得隔声模块无法从其端部脱离；本实施例中在对隔声模块进行测试的过程中，隔声模块的端面与第二箱体2的内壁抵接，且抵接位置位于第二连通孔21靠近第三箱体3的一端。同时为了便于实现隔声模块与第二箱体2的锁固，第二箱体2通过锁固组件施加给隔声模块推力，以将隔声模块固定在第二箱体2内部。

参照图6和图7，锁固组件包括底板71、手柄73和锁定杆74，底板71和第二箱体2的内壁贴合，手柄73的一端与底板71铰接，手柄73靠近其中部位置处通过连接条与锁定杆74铰接，即锁定杆74的两端部分别于手柄73和锁定杆74铰接。当转动手柄73时，手柄73带动连接条732围绕铰接点转动，同时连接条732能够拉动锁定杆74其锁定杆74的轴向运动。锁定杆74的的游离端能够与隔声模块的端面抵接，为了提高隔声模块固定的稳定性，本实施例中锁固组件设置有4组，且均设置在与隔声模块4个角对应的位置处。

参照图7，锁固组件还包括联动杆72，联动杆72的一端与第二箱体2转动连接，其另一端与底板71固定连接，因而通过联动杆72能够调整底板71的位置。当推动联动杆72运动时，底板71能够贴合第二箱体2的内壁做直线运动，以使锁固组件能够适应多种规格的隔声模块。为了使得底板71在运动的过程中始终与第二箱体2的内壁贴合，底板71和第二箱体2间设置有限位组件，限位组件包括限位块(图中未示出)和用于嵌设限位块的限位槽(图中未示出)。限位块与底板71的固定连接，同时限位槽沿第二连通孔21的方向开设。

参照图7，锁定杆74的游离端螺纹连接有伸缩杆741，伸缩杆741的端部能够插设进锁定杆74的端部，利用锁定杆74和伸缩杆741之间的螺纹结构能够调节伸缩杆741从锁定杆74内部伸出的距离，从而能够根据隔声模块的规格调整伸缩杆741，以增大隔音测试箱的适用范围。此外，伸缩杆741的游离端固定有抵接块742，抵接块742能够增大伸缩杆741和隔声模块的接触面积，减少固定隔声模块时的应力集中，对隔声模块具有一定的保护作用。

参照图7，为了便于操作，手柄73上套设有防滑套731，以增大手柄73的静摩擦力，本实施例中防滑套731的材料优选橡胶。

参照图6，第一箱体1包括外框架51和嵌设在外框架51内部的内框架52，外框架51和内框架52的中心重合。为了提高检测时的准确性，减小外界噪音对测试结果的干扰，外框架51的外壁包覆有隔音材料，使得第一箱体1、第二箱体2和第三箱体3连接后的测试空间处于相对密闭的环境中，以提高测试结果的准确性。内框架52和外框架51对应的角处均通过减震块53连接，利用内外嵌套的结构以及减震块53能够减小噪声源工作时第一箱体1的振动。

参照图5，第三箱体3包括外框架51和嵌设在外框架51内部的内框架52，外框架51和内框架52的中心重合。为了提高检测时的准确性，减小外界噪音对测试结果的干扰，外框架51的外壁包覆有隔音材料。内框架52和外框架51对应的角处均通过减震块53连接，利用内外嵌套的结构以及减震块53能够减小噪声源工作时第三箱体3的振动。

参照图4和图5，第一箱体1和第三箱体3均通过连接组件与第二箱体2可拆卸连接，连接组件包括固定座41、把手42、锁扣43和与锁扣43配合的卡块22。固定座41固定设置在第一箱体1或第三箱体3的侧边上，以便于与固定在设置在第二箱体2侧边上的卡块22连接。把手42靠近第二箱体2的一端通过第一转动销与固定座41转动连接，把手42的中部通过第二转动销与锁扣43转动连接，通过转动把手42带动锁扣43运动，以实现锁扣43和卡块22的连接。卡块22凹陷有用于卡嵌锁扣43的卡槽221，利用卡槽221和锁扣43的卡嵌力能够实现第一箱体1、第二箱体2和第三箱体3的快速拼装和解除以方便检测，同时提高了隔声模块检测的效率。

参照图4-图6，第二箱体2的两相对的端面均黏附有密封层23，密封层23包括若干并列设置的密封条231，密封条231为中空的半圆柱。密封层23设置在与第一箱体1和第三箱体3贴合的端面上，其能够增大拼接处的密封性；同时因为密封条231为中空的半圆柱体，因而其能够填充第一箱体1、第二箱体2和第三箱体3拼合面因加工误差而产生的缝隙，提高密闭效果，同时能够减小拼装时的碰撞对第一箱体1、第二箱体2和第三箱体3的损伤。

参照图4，第一箱体1、第二箱体2和第三箱体3的下方分别设置有手推车6，以方便移动和拼装。手推车6的上方设置有若干缓冲块61，本实施例中缓冲块61设置在手推车6的4个角处，缓冲块61能够减小测试时第一箱体1、第二箱体2和第三箱体3的振动。

以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (2)

1.一种标准化的隔声模块，其特征在于，包括支撑边框，支撑边框的正面和反面均设置有薄金属板，所述薄金属板表面喷涂有防腐饰面层，其中一个薄金属板位于支撑边框内的表面上设置有防水防火高密度板，另一个薄金属板与防水防火高密度板之间设置有至少一个隔声单元，当隔声单元为多个时，相邻两个隔声单元之间通过粘合连接，所述隔声单元与防水防火高密度板之间也通过粘合连接，所述隔声单元由粘合在一起的防水防火高密度板和吸音棉层组成；

所述支撑边框的外周面上设置有加强凹槽；

所述支撑边框包括上罩壳和下罩壳，所述上罩壳能够罩设在下罩壳上，所述上罩壳的内环壁和下罩壳的外环壁之间设置有橡胶隔断，所述橡胶隔断固定设置在下罩壳的外环壁上；

使用时，包括以下方法：

先单独生产上罩壳、下罩壳、橡胶隔断、隔声单元和薄金属板；

然后将橡胶隔断安装在下罩壳表面、将两个薄金属板分别与上罩壳和下罩壳固定连接、将其中一个隔声单元粘合在下罩壳内，将防水防火高密度板粘合在上罩壳内；

根据隔声量设计需求，随后将下罩壳与上罩壳相向重叠摆放；

根据使用位置的隔声需求，在下罩壳内的隔声单元上增加隔声单元使用数量并通过粘合固定；

最后将上罩壳罩设在下罩壳上，采用锤子敲击，将上罩壳罩内壁与橡胶隔断过盈配合并直至上罩壳罩内的防水防火高密度板与隔声单元抵接；所述橡胶隔断用于断开上罩壳和上罩壳之间的声桥；

其中，根据设计需求的隔声需求并通过以下公式确定增加隔声单元使用数量：

R＝13lg(m1+m2)+11.5+ΔR

m1+m2≤200kg/m²；

其中，R表示隔声量，m1表示吸音棉层一侧的薄金属板和防水防火高密度板的面密度之和，m2表示该吸音棉层另一侧的薄 金属板和防水防火高密度板的面密度之和；ΔR表示m1+m2≤200kg/m²条件下的附加隔声量。

2.如权利要求1所述的标准化的隔声模块，其特征在于，所述橡胶隔断位于上罩壳的安装方向一侧设置有导向斜面，所述橡胶隔断表面设置有凸纹。

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