CN117980572A - 隔音通风面板式通风面板及其制造方法 - Google Patents

Abstract

提供了一种隔音通风面板。该面板包括：芯组件，该芯组件具有多个水平通道；一对盒状件，盒状件具有中空中央并且位于芯组件的两侧的侧面；以及一对中空侧部，中空侧部位于一对盒状件的侧面。所述盒状件中的每个盒状件具有面向近端的侧部和面向远端的侧部，该面向近端的侧部具有多个空气通道侧孔口，该面向远端的侧部包括多个声音谐振器侧孔口。穿过盒状件中的第一盒状件的前部面形成有竖向定向的通风凹槽，并且穿过盒状件中的第二盒状件的后部面形成有竖向定向的通风凹槽。通风凹槽、中空中央、空气通道侧孔口以及水平通道一起部分地限定了Z形空气通道。声音谐振器侧孔口和中空侧部部分地限定了多个谐振器。

Description

隔音通风面板式通风面板及其制造方法

相关申请的交叉引用

本申请要求于2021年7月12日提交的标题为“SOUND ISOLATING VENTILATIONPANELS AND METHODS FOR MANUFACTURING SAME(隔音通风面板及其制造方法)”的美国临时专利申请No.63/220,827的优先权和权益，出于所有目的，该美国临时专利申请的全部内容通过参引并入本文中。对美利坚合众国而言，本申请根据35U.S.C.§119要求于2021年7月12日提交的且标题为“SOUND ISOLATING VENTILATION PANELS AND METHODS FORMANUFACTURING SAME(隔音通风面板及其制造方法)”的美国申请No.63/220,827的权益。

技术领域

本发明总体上涉及隔音通风面板、比如门并且涉及用于制造该隔音通风面板的方法。

背景技术

在商业和机构建筑中，标准的是所有内部空间都具有专门的新鲜空气供应装置和回流/排气装置。有时这种空气是经过调节的(加热/冷却、湿度控制)。根据建筑、楼层平面图和机械系统，室外空气进入建筑并且移动通过通风设备和管道以及在排出室外之前占用空间和内部通风开口。尽管一些商业建筑采用像热浮力和风压之类的自然力，但大多数商业建筑使用机械风扇以将空气移动通过系统和建筑。建筑物中房间之间常见的空气输送开口包括门底切(门底部与地板之间的间隙)、栅栏和输送管道。气流容量取决于横截面面积、流动路径形状以及流动路径中的障碍物。通过给定的通风开口或管道，空气压差和气流速率直接相关(气流与压差的平方根成正比)。通风系统工程师利用标准化机构规定的最低限度设计系统，以根据每个空间的占地面积和占用率向每个空间提供空气。

对于分隔空间并提供空气输送手段的给定尺寸的面板(例如门)，通常希望使气流容量最大化，以便增加面板在需要更高气流速率的空间中的应用。

当声音入射在面板上时，能量的分量被面板反射、吸收和传输。声音传输通过传输系数、脉冲宽度(tao)、传输的能量相对于总入射声音能量的比例以及传输损耗、面板上的声级分贝的降低来量化。对于给定的面板，这两个量在频谱上会变化。

在单一同质面板的一个侧部上给定声源，通过面板的声音传输损耗主要由面板的单位面积质量来限定，所述声音传输损耗以6dB/倍频程(octave)的频率而增加。在图1中(来自L.L.Beranek(编辑)，Noise Reduction，McGraw-Hill，纽约，1960年)，区域II示出了质量控制频带。在低于质量控制频带的频率、即区域I处，面板的谐振会导致传输损耗变化较大。

另外，面板刚度影响传输损耗，并且弯曲波在面板的平面中传播，其中波长取决于面板的体积模量和密度。对于以90度以外的角度入射在面板上的声音，当入射角和波长组合成沿着面板的轨迹波长等于面板的弯曲波长时，会发生一种谐振，并且这被称为“吻合”。吻合效应允许更多的声音传输，并且跨越从“临界频率”f_c向上的带宽，其中掠入射波长开始影响面板中的弯曲波，如区域III图示的。

增加单一同质面板的声音传输损耗(增加声音隔离)的主要策略是增加单一同质面板的质量，这将向上转变质量控制频带的传输损耗。另外地，还有两种策略也可以增加传输损耗：降低刚度-使临界频率沿着频率轴向上移动并且吻合效应下降；增加内部阻尼-在传输损耗方面降低面板谐振的幅度并且吻合度下降。

由空气空间分隔的两个面板提供了另一种增加声音隔离的选择。在频谱的下端，空气空间用作弹簧，并且在声学上联接面板以用作单个面板。对于分隔距离等于四分之一波长以上的频率，空气空间起到使两个面板断开联接的作用，并且传输损耗以18dB/倍频程增加。对于两个面板中的每个面板，由于吻合效应导致的声音传输的下降也在这里出现。通过在两个面板之间添加声音吸收材料，可以进一步增加传输损耗。这还通过使在面板之间传播的波衰减并减少驻波来使两个面板断开联接。

空气中的声音可以通过耗散或反应的方式被吸收。耗散性吸声体、比如开孔多孔材料抵抗声能的有组织的分子运动，将声能转化为热量。反应式吸声体采用机械或声学谐振来提高调谐频带上的粒子速度，这为这些频带中的声能通过组合使用耗散材料或固有地通过空气吸收而被吸收(转化为热量)提供了机会。术语“挡板”通常指通过耗散或反应的方式吸收声音的结构(例如：内部天花板瓷砖)，以及阻挡声音的结构(例如：公路隔音屏障)。

在标题为“PANEL AND PANEL STRUCTURE FOR VENTILATION AND BOTH REACTIVEANDDISSIPATIVE SOUND DAMPENING(用于通风以及反应性和耗散性隔音的面板和面板结构)”的美国专利no.10,612,239中描述的实施方式允许借助于通过前部/后部面上的凹槽和中空中央的Z形空气通道而在房间之间进行被动空气输送。在面板上和通过空气通道的声音传输通过在中空中央的声音吸收挡板和在凹槽的外围的谐振器而消散。

先前在美国专利no.10,612,239中公开的实施方式提出了与可制造性(并且因此与成本)以及声音传输性能相关联的挑战。挑战包括：

-在顶部/底部片材(表层)之间需要大量的部件；

-在层压到顶部/底部片材(表层)之前，使用必须在框架中接合在一起(使用销钉或浮动榫接合在一起)的内部部件；

-使用必须松散放置的在组装时不与其他内部部件直接接触或配准的部件；

-要求在组装后加工通风凹槽并没有提供在加工期间限制灰尘并限制刨屑进入面板的空气通道的手段；

-使用使组件不可倒转的部件，并且由于通风凹槽需要在某些侧部进行加工，因此在组装后需要对此进行跟踪；

-需要厚的顶部/底部表层以在凹槽边缘处提供足够的结构；

-由于仅具有一般的隔音性能，应用有限；

-由于仅具有一般的气流容量，应用有限；

-对于通过入口和出口通风凹槽可见的内部表面进行表面处理的机会较少；

-由于门表层较厚，重量比典型的中空内门重，从而影响运输和安装；以及

-由于矩形谐振器开口/颈部处的应力集中而导致的断裂/裂纹故障。

需要解决这些挑战中的至少一些挑战的改进面板。

发明内容

本发明具有多个方面。这些方面包括但不限于：隔音通风面板；用于制造隔音通风面板的方法以及在隔音通风面板中使用的盒状件(cartridges)和芯部件。

在一个方面，提供了一种隔音通风面板。该面板包括：芯组件，该芯组件包括多个水平通道；一对盒状件，所述盒状件具有中空中央并且位于芯组件的两侧的侧面；以及一对中空侧部，所述中空侧部位于一对所述盒状件的侧面。盒状件中的每个盒状件包括面向近端的侧部和面向远端的侧部，该面向近端的侧部包括多个空气通道侧孔口，该面向远端的侧部包括多个声音谐振器侧孔口。穿过盒状件中的第一盒状件的前部面形成有竖向定向的通风凹槽，并且穿过盒状件中的第二盒状件的后部面形成有竖向定向的通风凹槽。通风凹槽、中空中央、空气通道侧孔口以及水平通道一起部分地限定了Z形空气通道。声音谐振器侧孔口和中空侧部部分地限定了多个谐振器。

框架可以包括顶部横档、底部横档以及两个侧档，其中，一对盒状件可以设置在顶部横档与底部横档之间，并且其中，顶部横档、底部横档、两个侧档以及面向远端的侧部可以部分地限定中空侧部。

框架可以包括前表层和后表层，其中，框架、芯组件和一对盒状件可以支承性地设置在前表层与后表层之间。穿过盒状件中的第一盒状件的前部面形成的竖向定向的通风凹槽也可以形成为穿过前表层，并且穿过盒状件中的第二盒状件的后部面形成的竖向定向的通风凹槽也可以形成为穿过后表层。

盒状件中的每个盒状件可以具有水平对称平面和竖向对称平面。

多个空气通道侧孔口中的每个空气通道侧孔口可以与多个水平通道中的对应的一个水平通道对准。

多个空气通道侧孔口可以是相同的并且等距地间隔开，并且多个声音谐振器侧孔口可以是相同的并且等距地间隔开。

多个空气通道侧孔口可以比多个声音谐振器侧孔口大并且在数量上比多个声音谐振器侧孔口少。

多个空气通道侧孔口可以线性地连续布置，并且其中，多个声音谐振器侧孔口可以线性地连续布置。

空气通道侧孔口之间的每个空间可以为至少一英寸。

盒状件中的每个盒状件可以延伸面板的高度的至少80％或至少90％。

水平通道可以至少部分地由折叠的波纹纤维板形成。

水平通道的内部表面可以包括诸如开孔泡沫、矿棉或玻璃纤维之类的多孔耗散材料的声音吸收内衬。

芯组件可以占据一对盒状件之间的基本上所有空间。

芯组件可以包括6至24个相邻布置的水平通道。

相邻水平通道之间的壁可以包括用以增加声音吸收内衬的暴露表面面积的多个孔口。

中空侧部可以包括多孔耗散声音吸收材料。

另一方面提供了一种制造隔音通风面板的方法，该方法包括：

a.设置包括顶部横档、底部横档和两个侧档的框架；

b.设置包括多个水平通道的芯组件；

c.设置包括中空中央的一对盒状件，盒状件定位在顶部横档与底部横档之间并且位于芯组件的两侧的侧面，其中，盒状件中的每个盒状件包括面向近端的侧部以及面向远端的侧部，该面向近端的侧部包括与多个水平通道对准的多个空气通道侧孔口，该面向远端的侧部包括多个声音谐振器侧孔口；

d.设置前表层和后表层，由此，声音谐振器侧孔口以及侧档、面向远端的侧部与前表层和后表层之间的空间限定了谐振器；

e.形成穿过前表层及盒状件中的第一盒状件的前部面的竖向定向的通风凹槽，并且形成穿过后表层及盒状件中的第二盒状件的后部面的竖向定向的通风凹槽，由此，通风凹槽、中空中央、空气通道侧孔口以及水平通道一起限定了Z形空气通道。

步骤c还可以包括将插入件插入盒状件中的每个盒状件中，其中，插入件包括阻挡部分和接纳部分，阻挡部分用于基本上将空气通道侧孔口和声音谐振器侧孔口与接纳部分阻挡开，该接纳部分构造成无论竖向定向的通风凹槽是形成在盒状件的前部还是后部都接纳由步骤e产生的灰尘和碎屑，并且其中，在步骤e之后，通过竖向定向的通风凹槽将插入件从盒状件移除。

在步骤c之前，面向近端的侧部和面向远端的侧部可以通过以下方式来制造：(i)在具有盒状件的长度的矩形块中进行切割，(ii)堆叠经切割的块，以及(iii)穿过堆叠的块钻出空气通道侧孔口或声音谐振器侧孔口。

在步骤c之前，面向近端的侧部和面向远端的侧部可以通过以下方式来制造：(i)穿过具有盒状件的长度的长形矩形块钻出尺寸为空气通道侧孔口或声音谐振器侧孔口的尺寸的槽；(ii)在经钻孔的长形矩形块中进行细木工成型切割，(iii)将成型且钻孔的长形块撕裂成单独的面向近端的侧部或面向远端的侧部。

在步骤c之前，面向近端的侧部和面向远端的侧部可以通过以下方式来制造：(i)设置两个片材，每个片材具有盒状件的长度；将间隔开的肋夹置在片材之间，肋的间距与空气通道侧孔口或声音谐振器侧孔口的尺寸相匹配；以及(ii)将片材切割成面向近端的侧部或面向远端的侧部的条状物。

在步骤c之前，盒状件可以通过以下方式来制造：(i)将面向近端的侧部、面向远端的侧部以及两个支撑件粘合在一起以形成盒状件；(ii)对来自步骤(i)的多个盒状件进行堆叠；以及(iii)在竖向和/或水平方向上抵靠堆叠的盒状件进行按压。

另一方面提供了一种用于隔音通风面板的盒状件，该盒状件包括：

中空中央；

前部面；

后部面，该后部面与前部面相反；

面向近端的侧部，该面向近端的侧部包括多个空气通道侧孔口；

面向远端的侧部，该面向远端的侧部包括多个声音谐振器侧孔口；以及

竖向定向的通风凹槽，该通风凹槽形成为穿过前部面或后部面。

盒状件可以包括水平对称平面和竖向对称平面。

多个空气通道侧孔口可以是相同的且等距地间隔开，并且多个声音谐振器侧孔口可以是相同的且等距地间隔开。

多个空气通道侧孔口可以比多个声音谐振器侧孔口大并且在数量上比多个声音谐振器侧孔口少。

多个空气通道侧孔口可以线性地连续布置，并且其中，多个声音谐振器侧孔口可以线性地连续布置。

空气通道侧孔口之间的每个空间可以为至少一英寸。

另一方面提供了一种用于隔音通风面板的芯部件，该芯部件包括单个波纹纤维板片材，该单个波纹纤维板片材被折叠成限定具有矩形横截面的两个通道。

片材可以包括在片材的中间部分处的多个线性布置的槽以及在片材的端部处的用于接合槽以促使形成通道中的至少一个通道的对应的多个突部。

这两个通道的大小可以相等。

要强调的是，本发明涉及上述特征彼此之间的所有组合以及/或者上述特征与本文其他地方描述的和/或附图中描绘的其他特征的所有组合，即使这些特征在不同的权利要求、不同的段落和/或不同的句子中陈述。

除了上述示例性方面和实施方式之外，通过参照附图并研究以下详细描述，其他方面和实施方式将变得明显。

附图说明

附图图示了本发明的非限制性示例实施方式。

图1是示出均质无限面板的理论传输损耗的曲线图。

图2A是根据实施方式的面板的前视图，其中，顶部表层已被移除以示出内部部件。

图2B是根据图2A所示实施方式的面板的前视图。

图2C是沿着图2A的平面A-A截取的竖向横截面图。

图2D是图2B的特写细节B。

图3A是根据图2A所示实施方式的面板的局部前视图。

图3B是沿着图3A的平面C-C截取的水平横截面图。

图3C是图3B的特写细节D。

图4A是根据实施方式的面板的前视图。

图4B是沿着图4A的平面E-E截取的竖向横截面图。

图4C是图4B的特写细节F。

图5A是根据图4A所示实施方式的面板的局部前视图。

图5B是沿着图5A的平面G-G截取的水平横截面图。

图5C是图5B的特写细节H。

图6A是根据图2A所示实施方式的面板的盒状件的空气通道侧部的立体图。

图6B是根据图2A所示实施方式的面板的盒状件的声音谐振器侧部的立体图。

图7A至图7D是根据本发明的实施方式的盒状件的水平横截面图。

图8A是根据图2A所示实施方式的面板的盒状件的面向近端的侧部的局部侧视图。

图8B是根据图2A所示实施方式的面板的盒状件的面向近端的侧部的水平横截面图。

图9A是根据图2A所示实施方式的面板的盒状件的面向远端的侧部的局部侧视图。

图9B是根据图2A所示实施方式的面板的盒状件的面向远端的侧部的水平横截面图。

图10A是根据图2A所示实施方式的面板的盒状件的支撑件的局部前视图。

图10B是根据图2A所示实施方式的面板的盒状件的支撑件的水平横截面图。

图11A和图11B分别示出了作为制造根据实施方式的面板的方法的一部分的形成面向近端的侧部和面向远端的侧部的槽口切割步骤和槽钻出步骤。

图11C至图11E和图11F至图11H分别示出了作为制造根据实施方式的面板的方法的一部分的形成盒状件的面向近端的侧部和面向远端的侧部的槽钻出步骤、细木工成型步骤和撕裂步骤。

图12A是作为制造根据实施方式的面板的方法的一部分的形成盒状件的面向近端的侧部和面向远端的侧部所用的叠层片材的立体图。

图12B是图12A所示的叠层片材的侧视图。

图12C是作为制造根据实施方式的面板的方法的一部分的形成盒状件的面向近端的侧部和面向远端的侧部所用的叠层片材的侧视图。

图13A示出了作为制造根据实施方式的面板的方法的一部分的组装槽口接头盒状件所用的按压步骤。

图13B示出了作为制造根据实施方式的面板的方法的一部分的组装榫槽接头盒状件所用的按压步骤。

图13C示出了作为制造根据实施方式的面板的方法的一部分的组装榫槽接头盒状件所用的按压步骤。

图13D示出了作为制造根据实施方式的面板的方法的一部分的组装拉锁式接头盒状件所用的按压步骤。

图13E示出了作为制造根据实施方式的面板的方法的一部分的组装拉锁式接头盒状件所用的按压步骤。

图14A是根据图2A所示实施方式的面板的双通道芯元件的立体图。

图14B是图14A所示的双通道芯元件的侧视图。

图14C是图14A所示的双通道芯元件的坯件的平面图。

图15A是带有声音吸收内衬的图14A所示的双通道芯元件的立体图。

图15B是图15A所示的双通道芯元件的侧视图。

图16是根据实施方式的面板的多个单通道芯元件的侧视图。

图17是根据实施方式的面板的芯组件的立体图。

图18A是根据实施方式的面板的芯组件的局部侧视图。

图18B是根据实施方式的面板的芯组件的局部侧视图。

图18C是根据实施方式的面板的芯组件的局部侧视图。

图19A和图19B是示出根据实施方式的面板的芯组件的构造的照片。

图20是根据实施方式的面板的芯元件的坯件的照片。

图21A是根据本发明的实施方式的防尘插入件的立体图。

图21B是根据图2A所示实施方式的面板的盒状件内部的图21A所示的防尘插入件的水平横截面图。

图21C是根据图2A所示实施方式的面板的盒状件内部的图21A所示的防尘插入件的水平横截面的照片。

图22A至图22D是示出了将位于根据图2A所示实施方式的面板的盒状件内部的图21A所示的防尘插入件移除的步骤的照片。

具体实施方式

在下面的整个描述中，阐述了具体的细节，以便提供对本发明的更透彻的理解。然而，本发明可以在没有这些细节的情况下实践。在其他情况下，没有详细示出或描述众所周知的元件以避免不必要地混淆本发明。因此，说明书和附图应被视为说明性的而不是限制性的含义。

图2A至图2D、图3A至图3C、图6A、图6B、图14A至图14C、图15A、图15B、图21B、图21C以及图22A至图22D示出了根据实施方式的隔音通风面板100及其部件。

面板

如图2A所示，面板100具有由水平的上部和下部横档104以及竖向的侧部侧档106构成的矩形框架102。框架102环绕占据框架102的中央的芯组件120。芯组件120两侧的侧面为一对盒状件140。谐振器160限定盒状件140与侧档106之间的空间。硬件块162占据了盒状件140与侧档106以及谐振器160之间的空间。

图2A示出了没有前表层108和后表层110的面板100。图2A至图3C示出了具有将框架102、芯组件120以及盒状件140夹置在中间的前表层108和后表层110的面板100。图4A至图5C示出了根据另一实施方式的面板200，该面板200具有在前表层208下的中间前层209以及在后表层210下的中间后层211。面板200具有中间层209和211，这是由于与面板100相比面板200具有额外的厚度。例如，面板100可以是1.375英寸的面板，而面板200可以是1.75英寸的面板。

还提供了制造诸如面板100、200之类的隔音通风面板的方法。步骤包括：(a)设置包括顶部横档、底部横档以及两个侧档的框架；(b)设置包括多个水平通道的芯组件；(c)设置包括中空中央的一对盒状件，该盒状件定位在顶部横档与底部横档之间并且位于芯组件两侧的侧部，其中，所述盒状件中的每个盒状件包括面向近端的侧部和面向远端的侧部，该面向近端的侧部包括与多个水平通道对准的多个空气通道侧孔口，该面向远端的侧部包括多个声音谐振器侧孔口；(d)设置前表层和后表层，由此，侧档、面向远端的侧部与前表层和后表层之间的空间(谐振器腔)以及声音谐振器侧孔口限定了谐振器；(e)形成穿过前表层及盒状件中的第一盒状件的前部面的竖向定向的通风凹槽，并且形成穿过后表层及盒状件中的第二盒状件的后部面的竖向定向的通风凹槽，由此，通风凹槽、中空中央、空气通道侧孔口以及水平通道一起限定了Z形空气通道。

如图21A至图21C所示，在一些实施方式中，步骤e包括将防尘插入件400插入盒状件中，以用于防止灰尘和碎屑在形成通风凹槽期间渗入面板。插入件400具有阻挡部分402、接纳部分404和接纳凹槽406。阻挡部分402基本上将空气通道侧孔口和声音谐振器侧孔口与接纳部分404和接纳凹槽406阻挡开，接纳部分404和接纳凹槽406相应地定形状成捕获和收集由步骤e、即通风凹槽形成步骤产生的灰尘和碎屑。插入件400的形状构造成无论前侧还是后侧都是相同的，因此无论竖向定向的通风凹槽是形成在盒状件的前部面还是后部面，都将灰尘和碎屑捕获并且防止灰尘和碎屑进入空气通道侧孔口和声音谐振器侧孔口。在步骤e之后，可以通过竖向定向的通风凹槽将插入件400从盒状件中拉出，如图22A至图22D所示。

例如，与在美国专利no.10,612,239中描述的实施方式相比，本方法采用更少的总部件，并且在叠层阶段采用更少的部件，从而导致每个门的组装更快，并且在每个叠层中有更多的门，从而提高制造生产量。此外，本文所述面板的部件适合于定尺寸成在组装时进行简单且准确的安置和对准，因为部件的组合表面面积占据了面板的总表面面积的大部分(例如，参见图1)，并且由于每个部件安置成与周围部件齐平或接触(例如，芯元件被连接成形成基本上整体的芯组件，芯组件被夹置在盒状件之间，盒状件被夹置在横档之间，等等)，从而进一步增加了组装的容易性和速度。

盒状件

如图2A、图6A和图6B所示，盒状件140是长形的，并且如图7A至图7D所示，盒状件140具有带有中空中央142的大致矩形横截面。每个盒状件140具有带有多个空气通道侧孔口144的面向近端的侧部143，以及带有多个声音谐振器侧孔口146的面向远端的侧部145。将面向近端的侧部143和面向远端的侧部145桥接的是具有相应的前部面152和后部面154的两个支撑件147。图7A示出了盒状件140的横截面，但未示出侧部到支撑件的细木工。图7B至图7D分别示出了槽口细木工、榫槽细木工和拉锁细木工。

空气通道侧孔口144与对应的水平通道122对准并且连接，以提供穿过其中的不间断的空气流。空气通道侧孔口144是相同的，并且等距且线性地连续布置。在一些实施方式中，空气通道侧孔口144之间的空间156为至少一英寸，以向面板100提供足够的结构支承和刚度。在一些实施方式中，空气通道侧孔口144具有不同的尺寸并且/或者不等距地间隔开。

声音谐振器侧孔口146、谐振器160以及表层108、110限定了面板100的亥姆霍兹谐振器。声音谐振器侧孔口146是相同的，并且等距且线性地连续布置。声音谐振器侧孔口146比空气通道侧孔口144更小并且数量更多。在一些实施方式中，可以通过变化声音谐振器侧孔口146的尺寸、形状和间距、面向远端的侧部145的厚度(即谐振器的颈部长度)、侧档106与盒状件140之间的谐振器160的体积以及在谐振器160中添加且安置一定数量的声音吸收材料，来调谐谐振器以吸收跨越不同频带的不同声级。在一些实施方式中，声音谐振器侧孔口146具有不同的尺寸并且/或者不等距地间隔开。

竖向定向的前通风凹槽148形成为穿过前表层108以及盒状件140中的第一盒状件的前部面152，并且竖向定向的后通风凹槽150形成为穿过后表层110以及盒状件140的第二盒状件的后部面154。通风凹槽148、150、盒状件140的中空中央142和空气通道侧孔口144以及芯组件120的水平通道122一起限定了穿过面板100的Z形空气通道。盒状件140围绕通风凹槽148、150的周缘为表层108、110提供结构支承(拉伸/压缩刚度和强度)。由盒状件140提供的增加的厚度和刚度在结合到表层108、110时减轻了在通风凹槽148、150的边缘处的翘曲。

由于盒状件140的内部形成面板100的可见内部表面，因此在一些实施方式中，盒状件140可以由更高质量的材料(例如压合板)构成，该材料具有适合于在组装盒状件140之前进行预处理的表面。处理可以包括底漆、油漆、透明涂层、饰面薄板和塑料层压板。在形成通风凹槽148、150之后，这些处理也可以应用于盒状件140的切割表面。

如图6A和图6B最佳地示出的，盒状件140具有水平对称平面和竖向对称平面两者，从而允许在任一面152、154上形成竖向定向的通风凹槽148、150。换言之，竖向定向的通风凹槽148、150是可倒转的，并且不存在竖向定向的通风凹槽148、150错误地形成在盒状件的错误面上的可能性。

在一些实施方式中，盒状件140中的每个盒状件延伸面板100的高度的至少70％、至少80％或至少90％。

还提供了制造诸如盒状件140之类的盒状件的方法。如图11A和图11B所示，在一些实施方式中，在制造面板的方法的步骤c之前，盒状件的面向近端的侧部和面向远端的侧部可以通过以下方式来制造：(i)在具有盒状件的长度的矩形块中进行槽口切割，(ii)堆叠经槽口切割的块，以及(iii)穿过堆叠的块钻出空气通道侧孔口或声音谐振器侧孔口。

如图11C至图11E(针对槽口细木工)和图11F至图11H(针对拉锁细木工)所示，在一些实施方式中，在制造面板的方法的步骤c之前，盒状件的面向近端的侧部和面向远端的侧部可以通过以下方式来制造：(i)穿过具有盒状件的长度的长形矩形块钻出尺寸为空气通道侧孔口或声音谐振器侧孔口的尺寸的孔；(ii)在经钻孔的长形矩形块中进行细木工成型切割，(iii)将成型且钻孔的长形块撕裂成单独的面向近端的侧部或面向远端的侧部。

如图12A至图12C所示，在一些实施方式中，在制造面板的方法的步骤c之前，盒状件的面向近端的侧部和面向远端的侧部可以通过以下方式来制造：(i)设置两个片材，每个片材具有盒状件的长度；将间隔开的肋夹置在片材之间，肋的间距与空气通道侧孔口或声音谐振器侧孔口的尺寸相匹配；以及(ii)将片材切割成面向近端的侧部或面向远端的侧部的条状物。

如图13A至图13E所示，在一些实施方式中，在制造面板的方法的步骤c之前，盒状件可以通过以下方式来制造：(i)将面向近端的侧部、面向远端的侧部以及两个支撑件粘合在一起以形成盒状件；(ii)对来自步骤(i)的多个盒状件进行堆叠；以及(iii)在竖向和/或水平方向上抵靠堆叠的盒状件进行按压。如图13A所示，槽口接头需要双向压力，然而如图13B和图13C所示，榫槽接头需要水平压力，并且然而如图13D和图13E所示，拉锁接头需要竖向压力。

在又一些其他实施方式中，盒状件可以由其他材料构成，并且可以被打印、注塑成型或压制。

芯

在面板100中，芯组件120由六个双通道芯元件126形成。芯组件120占据一对盒状件140与横档104之间的所有空间或基本上所有空间。图14A至图15B示出了双通道芯元件126。每个双通道芯元件126具有两个水平通道122。图14C示出了双通道芯元件126的坯件。坯件如图14B所示进行折叠，其中突部130插入刻痕128中。芯元件126的坯件可以通过手动或自动来折叠。

芯组件120并且因此在面板100的情况下芯元件126可以由波纹纤维板构成。与其他木材复合纤维板相比，波纹纤维板材料重量轻，具有固有的吸声性，价格低廉，并且可以被精确地切割成一定尺寸来生产。此外，波纹纤维板的相对弹性限制了表层108、110之间的机械连接，从而隔离了振动和声音传输。由波纹纤维板构造芯组件120因此为面板100提供了结构(刚度和压缩强度)和声音吸收两者。

在一些实施方式中，芯元件126包括如图15A和图15B所示的用于芯组件120中的额外声音吸收的声音吸收内衬124。声音吸收内衬124可以由诸如开孔泡沫、矿棉和玻璃纤维之类的合适的声音吸收材料制成。

如图19A、图19B和图20所示，在一些实施方式中，芯元件可以包括分隔水平通道的壁340中的多个孔口342。孔口342可以进一步增加芯组件120的声音吸收。

在一些实施方式中，芯组件可以包括6至24个相邻布置的水平通道。替代双通道芯元件，在一些实施方式中，芯元件例如可以是单通道或者三通道。例如，图16示出了多个单通道芯元件，所述多个单通道芯元件被组装并且然后通过诸如热熔胶之类的粘合剂而相互附接。

图17示出了根据另一实施方式的芯组件。芯组件不是由芯元件构成，而是由两块平坦的片材构成，所述两块平坦的片材由一系列具有Z形横截面的分隔件连接。所述分隔件限定水平通道。图18A至图18C示出了又一些其他实施方式的芯组件的局部横截面。图18A示出了芯组件，该芯组件具有与脊状片材连接的平坦的片材。图18B示出了具有两个交替的脊状片材的芯组件。图18C示出了具有双通道芯元件的芯组件，芯元件具有Z形横截面的内部分隔件。

在上文提及部件(例如横档、侧档、表层、通道、内衬、孔口、凹槽等)时，除非另有指示，否则对该部件的提及应解释为包括作为该部件的等效物的执行所描述的部件的功能的(即功能上等效的)任何部件，包括执行本发明所示示例性实施方式中的功能的在结构上不等同于所公开的结构的部件。

尽管上面已经讨论了多个示例性方面和实施方式，但是本领域技术人员将认识到所述多个示例性方面和实施方式的某些修改、置换、添加和子组合。

因此，旨在将以下所附权利要求和此后引入的权利要求解释为包括与整个说明书的最广泛解释一致的所有这样的修改、置换、添加和子组合。

Claims (30)

1.一种隔音通风面板，所述隔音通风面板包括：

芯组件，所述芯组件包括多个水平通道；

一对盒状件，所述盒状件包括中空中央并且位于所述芯组件的两侧的侧面；以及

一对中空侧部，所述中空侧部位于一对所述盒状件的侧面；

其中，所述盒状件中的每个盒状件包括面向近端的侧部和面向远端的侧部，所述面向近端的侧部包括多个空气通道侧孔口，所述面向远端的侧部包括多个声音谐振器侧孔口；

其中，穿过所述盒状件中的第一盒状件的前部面形成有竖向定向的通风凹槽，并且穿过所述盒状件中的第二盒状件的后部面形成有竖向定向的通风凹槽；

由此，所述通风凹槽、所述中空中央、所述空气通道侧孔口以及所述水平通道一起部分地限定了Z形空气通道；并且

由此，所述声音谐振器侧孔口和所述中空侧部部分地限定了多个谐振器。

2.根据权利要求1所述的隔音通风面板，还包括：

框架，所述框架包括顶部横档、底部横档和两个侧档，其中，一对所述盒状件设置在所述顶部横档与底部横档之间，并且其中，所述顶部横档、所述底部横档、两个所述侧档以及所述面向远端的侧部部分地限定所述中空侧部；以及

前表层和后表层，其中，所述框架、所述芯组件和一对所述盒状件支承性地设置在所述前表层与所述后表层之间，并且其中，穿过所述盒状件中的所述第一盒状件的所述前部面形成的竖向定向的所述通风凹槽也形成为穿过所述前表层，并且穿过所述盒状件中的所述第二盒状件的所述后部面形成的竖向定向的所述通风凹槽也形成为穿过所述后表层。

3.根据权利要求1或2所述的隔音通风面板，其中，所述盒状件中的每个盒状件具有水平对称平面和竖向对称平面。

4.根据权利要求1至3中的任一项所述的隔音通风面板，其中，多个所述空气通道侧孔口中的每个空气通道侧孔口与多个所述水平通道中的对应的一个水平通道对准。

5.根据权利要求1至4中的任一项所述的隔音通风面板，其中，多个所述空气通道侧孔口是相同的且等距地间隔开，并且多个所述声音谐振器侧孔口是相同的且等距地间隔开。

6.根据权利要求1至5中的任一项所述的隔音通风面板，其中，多个所述空气通道侧孔口比多个所述声音谐振器侧孔口大并且在数量上比多个所述声音谐振器侧孔口少。

7.根据权利要求1至6中的任一项所述的隔音通风面板，其中，多个所述空气通道侧孔口线性地连续布置，并且其中，多个所述声音谐振器侧孔口线性地连续布置。

8.根据权利要求1至7中的任一项所述的隔音通风面板，其中，所述空气通道侧孔口之间的每个空间为至少一英寸。

9.根据权利要求1至8中的任一项所述的隔音通风面板，其中，所述盒状件中的每个盒状件延伸所述面板的高度的至少80％或至少90％。

10.根据权利要求1至9中的任一项所述的隔音通风面板，其中，所述水平通道至少部分地由折叠的波纹纤维板形成。

11.根据权利要求1至10中的任一项所述的隔音通风面板，其中，所述水平通道的内部表面包括诸如开孔泡沫、矿棉或玻璃纤维之类的多孔耗散材料的声音吸收内衬。

12.根据权利要求1至11中的任一项所述的隔音通风面板，其中，所述芯组件占据一对所述盒状件之间的基本上所有空间。

13.根据权利要求1至12中的任一项所述的隔音通风面板，其中，所述芯组件包括6至24个相邻布置的水平通道。

14.根据权利要求1至13中的任一项所述的隔音通风面板，其中，相邻的所述水平通道之间的壁包括用以增加声音吸收内衬的暴露表面面积的多个孔口。

15.根据权利要求1至14中的任一项所述的隔音通风面板，其中，所述中空侧部包括多孔耗散声音吸收材料。

16.一种制造隔音通风面板的方法，所述方法包括：

a.设置包括顶部横档、底部横档和两个侧档的框架；

b.设置包括多个水平通道的芯组件；

c.设置包括中空中央的一对盒状件，所述盒状件定位在所述顶部横档与所述底部横档之间并且位于所述芯组件的两侧的侧面，其中，所述盒状件中的每个盒状件包括面向近端的侧部和面向远端的侧部，所述面向近端的侧部包括与多个所述水平通道对准的多个空气通道侧孔口，所述面向远端的侧部包括多个声音谐振器侧孔口；

d.设置前表层和后表层，由此，所述声音谐振器侧孔口以及所述侧档、所述面向远端的侧部与所述前表层和所述后表层之间的空间限定了谐振器；

e.形成穿过所述前表层及所述盒状件中的第一盒状件的前部面的竖向定向的通风凹槽，并且形成穿过所述后表层及所述盒状件中的第二盒状件的后部面的竖向定向的通风凹槽，由此，所述通风凹槽、所述中空中央、所述空气通道侧孔口以及所述水平通道一起限定了Z形空气通道。

17.根据权利要求16所述的制造隔音通风板的方法，其中，步骤c还包括将插入件插入到所述盒状件中的每个盒状件中，其中，所述插入件包括阻挡部分和接纳部分，所述阻挡部分用于基本上将所述空气通道侧孔口和所述声音谐振器侧孔口与所述接纳部分阻挡开，所述接纳部分构造成无论竖向定向的所述通风凹槽是形成在所述盒状件的前部还是后部都接纳由步骤e产生的灰尘和碎屑，并且其中，在步骤e之后，通过竖向定向的所述通风凹槽将所述插入件从所述盒状件移除。

18.根据权利要求16或17所述的制造隔音通风面板的方法，其中，在步骤c之前，所述面向近端的侧部和所述面向远端的侧部通过以下方式来制造：(i)在具有所述盒状件的长度的矩形块中进行切割，(ii)堆叠经切割的块，以及(iii)穿过堆叠的块钻出空气通道侧孔口或者声音谐振器侧孔口。

19.根据权利要求16或17所述的制造隔音通风面板的方法，其中，在步骤c之前，所述面向近端的侧部和所述面向远端的侧部通过以下方式来制造：(i)穿过具有所述盒状件的长度的长形矩形块钻出尺寸为所述空气通道侧孔口或所述声音谐振器侧孔口的尺寸的槽；(ii)在经钻孔的长形矩形块中进行细木工成型切割，(iii)将成型且钻孔的长形块撕裂成单独的面向近端的侧部或面向远端的侧部。

20.根据权利要求16或17所述的制造隔音通风面板的方法，其中，在步骤c之前，所述面向近端的侧部和所述面向远端的侧部通过以下方式来制造：(i)设置两个片材，每个片材具有所述盒状件的长度；将间隔开的肋夹置在所述片材之间，所述肋的间距与所述空气通道侧孔口或所述声音谐振器侧孔口的尺寸相匹配；以及(ii)将所述片材切割成所述面向近端的侧部或所述面向远端的侧部的条状物。

21.根据权利要求16或17所述的制造隔音通风面板的方法，其中，在步骤c之前，所述盒状件通过以下方式来制造：(i)将所述面向近端的侧部、所述面向远端的侧部以及两个支撑件粘合在一起以形成盒状件；(ii)对来自步骤(i)的多个盒状件进行堆叠；以及(iii)在竖向和/或水平方向上抵靠堆叠的盒状件进行按压。

22.一种用于隔音通风面板的盒状件，所述盒状件包括：

中空中央；

前部面；

后部面，所述后部面与所述前部面相反；

面向近端的侧部，所述面向近端的侧部包括多个空气通道侧孔口；

面向远端的侧部，所述面向远端的侧部包括多个声音谐振器侧孔口；以及

竖向定向的通风凹槽，所述通风凹槽形成为穿过所述前部面或所述后部面。

23.根据权利要求22所述的盒状件，所述盒状件包括水平对称平面和竖向对称平面。

24.根据权利要求22或23所述的盒状件，其中，多个所述空气通道侧孔口是相同的并且等距地间隔开，并且多个所述声音谐振器侧孔口是相同的并且等距地间隔开。

25.根据权利要求22至24中的任一项所述的盒状件，其中，多个所述空气通道侧孔口大于多个所述声音谐振器侧孔口并且在数量上比多个所述声音谐振器侧孔口少。

26.根据权利要求22至25中的任一项所述的盒状件，其中，多个所述空气通道侧孔口线性地连续布置，并且其中，多个所述声音谐振器侧孔口线性地连续布置。

27.根据权利要求22至26中的任一项所述的盒状件，其中，所述空气通道侧孔口之间的每个空间为至少一英寸。

28.一种用于隔音通风面板的芯部件，所述芯部件包括被折叠成限定具有矩形横截面的两个通道的单个波纹纤维板片材。

29.根据权利要求28所述的芯部件，其中，所述片材包括在所述片材的中间部分处的多个线性布置的槽以及在所述片材的端部处的用于接合所述槽以促使形成所述通道中的至少一个通道的对应的多个突部。

30.根据权利要求28或29所述的芯部件，其中，两个所述通道的尺寸相等。