TWM542042U - 輕質太陽能吸音板 - Google Patents

Description

輕質太陽能吸音板

一種具輕質太陽能的吸音板。

隨工商業發展迅速，許多地區已被開發成人口密集的城鎮都市，又隨交通運輸道路的延伸並緊鄰於住宅以致於噪音的問題日益嚴重。因此，於道路兩側常見隔音牆的設立，藉此阻隔交通工具震動發出的噪音傳遞至建築物體內，影響工作和生活的品質。

目前隔音牆的作用型式其中一種為吸音式，吸音式隔音牆是利用多孔及高密度的材質，供聲波進入洞孔內，並在腔體中進行多次反射藉此消耗並吸收聲波能量，達成降噪的功效。

上述吸音式隔音牆設立地點廣泛，除上述的交通要道旁，更設置於包括鐵路、橋梁、建築工地等區域，隨著上述戶外區域的設置，因必須承受例如酸性雨水、側壓強風等侵襲，故採用耐腐蝕、抗拉強度高，吸音性能優越的金屬作為隔音材料，過去作為吸音式隔音牆的金屬材質包括不銹鋼板、鋁板、鍍鋅鋼板等易於加工的材料，而現在更有一種鋁纖維材質的吸音板除具備上述特性，相較於前述金屬材質的降噪效果更佳，更重要的是可回收再利用具環保價值，以及厚度薄質量輕使施工與加工易於完成，因此成為吸音式隔音牆的優選材質。

另方面，為避免地球的能源耗竭，綠能發電成為目前世界發 展的重點之一，近年來，隨著太陽能科技興起，光電轉換效率逐步提升，許多國家於日照充足的建築體或空曠地開始增設太陽能板，一般房屋頂樓或道路上的電子指示標誌牌都是目前常見太陽能板加載的區域，而接收的太陽能將轉換為電能供給於電器或電子裝置使用。

然而，想大幅度地提升太陽能發電量，增加綠色能源對於國家整體能源的佔比，就必須擁有可以置放太陽能板的大面積土地，其中，又以佇立存在的公共建築場域設置，才是能同時兼具提升太陽能供電比率及符合成本效益的做法。能符合上述條件的建築包括在封閉的高速公路、高架鐵路或捷運的隔音牆，以及橋樑兩側的護欄等，不僅無須付費徵收，也可以方便保養維護。

但是依照目前的技術，因太陽能電池本身是利用半導體方式製成，厚度非常薄，輕輕一晃都可能造成碎裂或肉眼難以見到的微裂，使得所發電能無法順利輸出。所以具防護作用的玻璃基板必須具備足夠強的厚度及強度，組裝完成後的太陽能模組，重量因此常高達每一模組20公斤，當將多組太陽能模組掛載於上述隔音牆，不僅將大幅增重隔音牆的負載，更進一步影響隔音牆的結構強度。

綜上所述，本案期望將鋁纖維隔音牆的支撐結構強度提升，並同時將太陽能電池模組的重量大幅減輕，使得太陽能電池模組與鋁纖維隔音牆得以整合，以達到降低噪音污染的過程中兼具綠能電力供應的功效。

本新型的主要目的，在提供一種輕質太陽能吸音板，經由吸音裝置搭配太陽能模組，達到降音減噪的功效，並同時增加綠能發電。

本新型的另一目的，在提供一種輕質太陽能吸音板，藉由輕量剛韌的支撐結構及撓性透光防護層，大幅減輕吸音板的重量，使其對於所設置的建築物結構和壽命的損害大幅降低。

本新型的再一目的，在提供一種輕質太陽能吸音板，藉由吸音裝置、格柵件、及支撐板形成的吸音阻隔空間，輔助吸收由吸音裝置反射和穿透的噪音，及穿透太陽能電池進入得噪音。

本新型所揭露的一種輕質太陽能吸音板包括：一吸音裝置，該吸音裝置具有一金屬吸音件，及設置於前述金屬吸音件兩相對側面，供提升前述金屬吸音件結構強度的擴張網板；及至少一對太陽能電池模組，供分別設置於上述吸音裝置兩側面，每一前述太陽能電池模組包括一支撐裝置，包括一個格柵件，及一片支撐板，該格柵件具有彼此平行的一支撐側面和相反於該支撐側面的一透孔側面，且形成有複數貫穿上述支撐側面和透孔側面的格柵孔，前述支撐板設置於前述支撐側面，以及上述擴張網板面向於前述透孔側面；至少一太陽能裝置，每一前述太陽能裝置包括至少一片太陽能電池，一層撓性透光防護層，及前述太陽能電池兩相對側面分別設有一層黏著層，並藉由熱熔前述黏著層使前述太陽能電池黏固於前述撓性透光防護層與上述支撐板之間，及前述太陽能電池受上述撓性透光防護層的遮蔽保護。

由於採用例如鋁纖維及多微細孔性結構的吸音裝置，吸收環境噪音，降低噪音汙染，並同時藉由吸音裝置、格柵件、及支撐板形成的吸音阻隔空間，輔助吸收穿透及反射的噪音，使生活環境更為舒適；再者，不僅是經由吸音裝置達成減噪的功效，更藉由太陽能發電達成節能減碳的 功效，並採用樹脂材料製成的撓性透光防護層、以及例如鋁合金或鈦合金等高延展性金屬材製的格柵件結構，不僅使得整體結構重量減輕，搬運及安裝得更便利，減少對於所安裝的結構物造成負擔。

1‧‧‧吸音裝置

11‧‧‧金屬吸音件

13‧‧‧擴張網板

2‧‧‧太陽能電池模組

21‧‧‧支撐裝置

211‧‧‧格柵件

2111‧‧‧支撐側面

2113‧‧‧透孔側面

2115‧‧‧格柵孔

213‧‧‧支撐板

215‧‧‧第一吸音阻隔空間

217‧‧‧第二吸音阻隔空間

23‧‧‧太陽能裝置

231‧‧‧太陽能電池

233‧‧‧撓性透光防護層

235‧‧‧黏著層

25‧‧‧固定框架

251‧‧‧安全透孔

253‧‧‧防呆凸軸

255‧‧‧防呆凹槽

3‧‧‧H型金屬支柱

31‧‧‧卡制槽

33‧‧‧封蓋卡槽件

34‧‧‧防漏音底板

35‧‧‧防脫落纜繩

9‧‧‧聲波

圖1為本新型第一較佳實施例的立體圖。

圖2為本新型第一較佳實施例的立體放大爆炸圖，用於說明輕質太陽能吸音板結構。

圖3為本新型第一較佳實施例的立體放大示意圖，用於說明消耗聲波能量的結構。

圖4為本新型第一較佳實施例的示意圖，用於說明輕質太陽能吸音板安裝於H型金屬支柱。

圖5為圖4的側視剖面圖，用於說明另一種太陽能電池模組與吸音裝置的設置方式。

有關本新型之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之較佳實施例的詳細說明中，將可清楚呈現；此外，在各實施例中，相同之元件將以相似之標號表示。

本案第一較佳實施例，請一併參照圖1至圖5，一種輕質太陽能吸音板，本例中是將兩片太陽能電池模組2兩兩相背設置，讓太陽能電池231兩兩面向外側，格柵件211則彼此相互面對設置。於本例中，以吸音裝置1中例釋為鋁纖維的金屬吸音件11為對稱中線向左右兩方依序對 稱設置的是吸音裝置1中的擴張網板13、太陽能電池模組2中的支撐裝置21，太陽能裝置23。另外，輕質太陽能吸音板更包括一固定框架25，將吸音裝置1與太陽能電池模組2結合固定，以達到保護的功效及便於安裝於隔音牆。

於本例中，將高延展性的擴張網板13分別壓合於金屬吸音件11兩相對側面，在此將擴張網板13例釋為鋁合金網，使得吸音裝置1得以依賴擴張網板13的結構強度支撐，經由測試得知當該吸音裝置1的厚度為1.2mm時吸音效果較好。

再者，支撐裝置21包括格柵件211及一片支撐板213，為減輕整體結構重量，藉由將格柵件211中的支撐側面2111與透孔側面2113貫穿形成格柵孔2115，並使格柵孔2115成為一種具有週期性規則形狀且為多邊透空柱形的貫穿孔，於本例中貫穿孔例釋為長短不一的規則梯形組合，藉此增強整體裝置結構強度，便於阻擋側風壓，當然，熟悉此技術領域的人亦可輕易理解具有週期性規則形狀的多種幾何結構透孔組合，都可以符合構成本案的格柵件。

另方面，太陽能裝置23中的複數片太陽能電池231以例釋為鍍錫銅線的導線(圖未示)連結導通，又太陽能電池231兩側具有例釋為EVA熱熔膠的黏著層235，且藉由熱熔黏著層235固著於支撐板213和撓性透光防護層233之間，於本例中例釋為一層矽膠層的撓性透光防護層233，透光率至少達95%，供除了保護太陽能電池231不受外物侵害之外，更可以提升轉換效率，尤其較傳統的玻璃防護層更薄更輕，使得整體輕質太陽能吸音板結構更輕盈。

隨後，同樣熱熔方式，藉由加熱過後的黏著層235由透孔側面2113黏著於擴張網板13，以及將支撐板213黏固於支撐側面2111，使得吸音裝置1和太陽能裝置23得以經由支撐裝置21強化結構強度。當然，太陽能電池模組2與吸音裝置1亦可單獨設置，將吸音裝置1置放於兩片太陽能電池模組2形成的空隙之間，均不礙於本案實施。

由於本例中的太陽能電池模組，是以高延展性的鈦合金以及鋁合金作為支撐裝置，並且以矽膠層作為撓性透光防護層，即使遇上物體高速撞擊，因外層具有樹脂和矽膠防護層，供強力黏著太陽能電池，均可大幅降低以往若採用玻璃材質太陽能電池的傷害風險。

又因本例中的太陽能電池模組2長期暴露於室外，具有高延展性能的支撐裝置21受環境溫度影響易於產生形變，進一步造成太陽能裝置23中的導線受壓迫拉扯，使得導線與太陽能電池231的接點及導線受破壞而斷裂，因此，於太陽能裝置23中更對應設置一例釋為鍍鋁PET反射帶的壓制片材(圖未示)於每一導線，藉此提升導線結構強度，降低導線的形變量。

除此之外，為大幅降低噪音，本例中，金屬吸音件11藉由格柵件211與太陽能裝置23形成足以吸收最多聲波能量的距離，供聲波9有效擴散後再被吸收，當聲波擴散的過程中，支撐裝置21更包括由吸音裝置1與兩側的格柵件211及支撐板213共同形成第一吸音阻隔空間215，及第二吸音阻隔空間217，經由兩阻隔空間輔助消耗由撓性防護層233穿透進入的聲波9能量，及消耗由吸音裝置1穿透和反射射出的聲波9能量。

隨著物體高速震動所發出聲波9，經由空氣介質傳遞至本例 中的輕質太陽能吸音板，經介面穿透、反射及吸收後，穿透太陽能電池231的聲波9隨即經由支撐板213進入到第一吸音阻隔空間215，部分聲波隨即進入金屬吸音件11中，另一部分則受該第一吸音阻隔空間215吸收轉換成熱能，而在金屬吸音件11中的聲波即使能量較高而進行穿透，也將進入到第二吸音阻隔空間217，持續受該空間吸收轉換成熱能，當想持續增強吸音效果，更進一步可分別於兩吸音阻隔空間內設置吸音棉(圖未示)。

隨著本例中的輕質太陽能吸音板重量較傳統太陽能板輕，結構強度大幅提升，使得延伸應用於高速公路兩側的隔音牆成為可行。

為將輕質太陽能吸音板安裝於高速公路兩側複數對的H型金屬支柱3，每一柱H型金屬支柱3依照目前常見的結構，形成兩相互對稱的卡制槽31，安裝過程中，將H型金屬支柱3設置於建築本體上，於第一塊置入的輕質太陽能吸音板下方裝上防漏音底板34，並逐一由H型金屬支柱3上方放入剩餘輕質太陽能吸音板固定，設置完後再將兩H型金屬支柱3上加一封蓋卡槽件33，。

除此之外，為提升安全性，於每一固定框架25兩側，分別設置防脫落纜繩35，該防脫落纜繩35對應穿過固定框架25中的安全透孔251，並連結固定於H型金屬支柱3底端及封蓋卡槽件33，藉此成為安全的太陽能隔音牆，當然，熟悉此固定技術領域的人亦可輕易得知當建材放入H型金屬架之前，可再額外增加防護夾(圖未示)夾於建材兩側再放入架內，並由防護夾上形成安全透孔供防脫落纜繩穿透，均不礙於本案實施；再者，於每一固定框架25的上緣形成一防呆凸軸253及下緣形成對應前述防呆凸軸253的防呆凹槽255，使得上下兩輕質太陽能吸音板能穩固連結， 避免縫隙的形成降低隔音效果。

除上述實施例所述的使用一對太陽能電池模組中間設置一吸音裝置外，當然，在固定框架中僅設置一塊太陽能電池模組，及一片設置於太陽能電池模組背面的吸音裝置亦為可行方案，且當裝設於高速公路兩側的複數對H型金屬支柱時，可將吸音裝置面朝車道吸收噪音，太陽能電池模組則背向於吸音裝置，藉此同時達到吸收噪音及綠能發電的功效；另外，上述實施例中的吸音裝置亦可由鍍鋅鋼板替代。

惟以上所述者，僅為本新型之較佳實施例而已，不能以此限定本新型實施之範圍，凡是依本新型申請專利範圍及新型說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆應仍屬本新型專利涵蓋之範圍內。

1‧‧‧吸音裝置

11‧‧‧金屬吸音件

13‧‧‧擴張網板

2‧‧‧太陽能電池模組

21‧‧‧支撐裝置

211‧‧‧格柵件

2111‧‧‧支撐側面

2113‧‧‧透孔側面

2115‧‧‧格柵孔

213‧‧‧支撐板

23‧‧‧太陽能裝置

231‧‧‧太陽能電池

233‧‧‧撓性透光防護層

235‧‧‧黏著層

Claims (10)

1. 一種輕質太陽能吸音板，包括：至少一太陽能電池模組包括一支撐裝置，包括一個格柵件，及一片支撐板，該格柵件具有彼此平行的一支撐側面和相反於該支撐側面的一透孔側面，且形成有複數貫穿上述支撐側面和透孔側面的格柵孔，且前述支撐板設置於前述支撐側面；至少一太陽能裝置，每一前述太陽能裝置包括至少一片太陽能電池，複數條供連結前述太陽能電池的導線，一層撓性透光防護層，及前述太陽能電池兩相對側面分別設有一層黏著層，並藉由熱熔前述黏著層使前述太陽能電池黏固於前述撓性透光防護層與上述支撐板之間，及前述太陽能電池受上述撓性透光防護層的遮蔽保護；及一設置於上述透孔側面的吸音裝置。
2. 如申請專利範圍第1項所述的輕質太陽能吸音板，其中上述吸音裝置更包括一金屬吸音件，及設置於前述金屬吸音件兩相對側面，供支撐前述金屬吸音件結構的擴張網板。
3. 如申請專利範圍第2項所述的輕質太陽能吸音板，其中上述金屬吸音件是一種金屬纖維。
4. 如申請專利範圍第2項所述的輕質太陽能吸音板，其中上述擴張網板是一種具高延展性的金屬材質。
5. 如申請專利範圍第1項所述的輕質太陽能吸音板，其中上述吸音裝置是一種鍍鋅鋼板。
6. 如申請專利範圍第1或2項所述的輕質太陽能吸音板，其中上述太陽能裝置更包括複數個對應設置於每一上述導線的壓制片材。
7. 如申請專利範圍第1或2項所述的輕質太陽能吸音板，更包括一固定框架，供固定上述吸音裝置及上述太陽能電池模組。
8. 如申請專利範圍第1或2項所述的輕質太陽能吸音板，其中上述格柵件的上述格柵孔具有週期性規則形狀。
9. 如申請專利範圍第1或2項所述的輕質太陽能吸音板，其中上述支撐裝置更包括由上述吸音裝置、上述格柵件、及上述支撐板共同形成複數個吸音阻隔空間。
10. 如申請專利範圍第9項所述的輕質太陽能吸音板，其中上述吸音阻隔空間內更設置有一吸音棉。