一种隔板式超结构及其制成的宽频域降噪装置的制作方法

1.本实用新型涉及吸声装置领域，特别是涉及一种反对称双z字隔板式超结构及其制成的宽频域降噪装置。


背景技术：

2.建筑室内常用吸声材料以多孔性材料为主，主要依靠空气在孔隙内的摩擦转化为热能耗散。由于降噪机理制约，此类吸声材料只能吸收中高频噪声，对200hz以下室内二次结构噪声治理效果不佳。为了提高降噪效果，往往需要设计大尺寸的材料或空间吸声体，但这种大尺寸吸声装置易受建筑承重、空间容量、装饰风格限制，无法安装使用。亟需开发能够有效治理低频噪声的小尺寸吸声装置。


技术实现要素：

3.本实用新型的一个目的是提供一种能对低频噪声进行强吸收降噪且厚度较小、节约安装空间的反对称双z字隔板式超结构；
4.本实用新型的另一个目的是提供一种具有上述反对称双z字隔板式超结构的低频吸声装置。
5.为此，本实用新型的技术方案如下：
6.一种隔板式超结构，包括共同围成一长方体的外框、面板和背板以及设置在该长方体内的条形隔板和z字型隔板，所述z字型隔板在所述长方体中部间隔设置有两块，每块z字型隔板由依次连接且垂直背板的第一直板、斜板和第二直板组成；第一直板、第二直板与外框的顶板平行，且第一直板与外框一侧内壁连接，第二直板与外框另一侧内壁连接，斜板与外框内壁不连接；所述条形隔板在所述z字型隔板和外框的顶板以及所述z字型隔板和外框的底板之间至少设置两块且交错设置，条形隔板的一端与外框内壁连接，且邻近第一直板或第二直板的条形隔板与对应的第一直板或第二直板分别连接相对侧的外框内壁；条形隔板垂直背板且与外框的顶板平行；所述条形隔板、第一直板、第二直板和斜板的宽度均与外框宽度相同；所述面板面向声源一侧，在面板上开有三个大小相同的矩形开口，矩形开口的长边与面板的一条边平行，矩形开口同侧的短边在同一直线上，三个矩形开口沿面板中心线对称布置。
7.优选的是，位于所述长方体内一侧的z字型隔板和条形隔板与位于长方体另一侧的z字型隔板和条形隔板在背板上的投影沿背板的中心呈反对称布置。
8.在本实用新型的一个实施例中，所述条形隔板在每块z字型隔板外侧设置两块。在另一实施例中，所述条形隔板在每块z字型隔板外侧设置三块。
9.优选的是，所述条形隔板与z字型隔板的直板的长度相同。优选的是，所述面板和背板为正方形。
10.在本实用新型的一个实施例中，所述面板和背板之间的距离为140mm～200mm；所述背板边长为600mm～1000mm；所述矩形开口的大小为(200mm～300mm)
×
(40mm～80mm)。
11.本实用新型还提供一种宽频域降噪装置，包括上述的隔板式超结构和填充在两块z字型隔板的相邻直板之间以及z字型隔板的直板与相邻条形隔板之间的吸声材料。
12.优选的是，所述吸声材料与面板之间的间隙为1-5mm，与其它接触面无间隙，吸声材料的流阻率600～30000。所述吸声材料在背板上的投影区域包含所述矩形开口在背板上的投影区域。
13.本实用新型具有以下优点和积极效果：
14.1、本实用新型利用反对称双z字隔板式声学超结构制成低频吸声装置，在整体尺寸相对较小的前提下，利用内部人工构造，可降低两个及以上吸声峰值所在频率区段的噪声，拥有针对200hz以下低频噪声的强吸收降噪性能。
15.2、本实用新型中的反对称双z字隔板克服了低频吸声装置对大尺寸空腔的依赖，极大地节约了安装空间。
16.3、与现有的吸声材料或吸声装置相比，本装置拥有更小的整体厚度和更优的低频吸声系数，50～200hz平均吸声系数0.4以上、吸声峰值达0.9以上，且吸声峰值所在频率具有可控性，为建筑室内结构辐射噪声控制提供了高效的解决方案。
附图说明
17.图1为反对称双z字隔板超结构去掉面板后的俯视图；
18.图2分为反对称双z字隔板超结构的轴测图；
19.图3为面板结构示意图；
20.图4为本实用新型宽频域降噪装置一个实施例的剖面结构示意；
21.图5、图6分别为本实用新型宽频域降噪装置另一实施例不同方向的剖面结构示意图；
22.图7为实施例3的宽频域降噪装置的吸声系数测试结果。
23.图中：
24.1、外框
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2、z字型隔板
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3、条形隔板
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4、面板
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5、背板
25.6、矩形开口
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7、吸声材料
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2a、第一直板
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2b、斜板
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2c、第二直板
26.6a、长边
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6b、短边
具体实施方式
27.下面结合附图和具体实施例对本实用新型的反对称双z字隔板式超结构及其制成的低频吸声装置的结构进行详细说明。
28.实施例1
29.本实施例中提及的顶板、底板、一侧、另一侧等表示相对位置描述均参照图1、2中的方向。
30.如图1、图2和图3所示，本实用新型的一种反对称双z字隔板式超结构，包括外框1、 z字型隔板2、条形隔板3、面板4和背板5。外框1、面板4、背板5围成一个长方的箱体， z字型隔板2和条形隔板3设置在所述箱体内。本实施例中，面板4和背板5为正方形。在面板4上间隔形成有3个相同的矩形开口6，矩形开口6沿面板4中心线对称布置，排列整齐。使用时，面板4面向声源一侧。
31.所述z字型隔板2有两块，所述条形隔板3有四块。两块z字型隔板2设置在长方体的中部，条形隔板3在z字型隔板2的外侧各设置两块。所有隔板在背板5上的投影沿背板5 的中心呈反对称布置。所有隔板均垂直于背板5，且隔板的高度均与外框1的高度相同，条形隔板3平行于外框1的一个面，两块z字型隔板2的4块直板2a大小相同且平行于条形隔板3。
32.z字型隔板2的直板2a的短边与外框1相连，长边的长度小于面板4的边长，z字型隔 2的斜板2b与外框1不相连；条形隔板3的短边与外框1相连，长边的长度与z字型隔板2 的直板2a的长度相同。
33.参见图1和图2，位于z字型隔板2一侧的两块条形隔板3中，靠近外侧的条形隔板和邻近的直板2a位于箱体内同一侧，靠近内侧的条形隔板和邻近的直板2a分别位于箱体内的两侧。
34.实施例2
35.图4所示为本实用新型的宽频域降噪装置的一个实施例，利用实施例1中的反对称双z 字隔板式超结构制成。如图所示，所述低频吸声装置包括实施1中的反对称双z字隔板式超结构和吸声材料7。
36.其中，反对称双z字隔板式超结构的面板4面向声源。本实施例中，外框1、z字型隔板2、条形隔板3、面板4、背板5均由厚度为3mm的铝合金板制成。面板4和背板5之间的距离(外框1高度)为145mm；面板4边长600mm，面板上矩形开口6的长边6a边长200mm，短边6b边长45mm；条形隔板3的长边边长450mm。吸声材料7安装在不同z字型隔板的相邻直板(即第二直板2c、第一直板2a)之间以及z字型隔板2的第一直板2a与相邻条形隔板3之间、第二直板2c与相邻条形隔板3之间，每处吸声材料的安装体积为594mm
×
136
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45mm，吸声材料为轻质多孔性材料，可以由一种材料制成，也可以由多种材料层叠、拼接而成。本实施例中，吸声板采用矿棉板。
37.当吸声材料流阻率为1000时，在50～200hz范围内吸声峰值达到0.82，50～200hz范围内1/3倍频程吸声系数均值达到0.57，表明该结构在低频范围内，吸声效果良好。
38.实施例3
39.本实施例中提及的顶板、底板、一侧、另一侧等表示相对位置描述均参照图5中的方向。
40.图5和图6所示为本实用新型宽频域降噪装置的另一实施例。
41.如图所示，该低频吸声装置包括外框1、z字型隔板2、条形隔板3、面板4和背板5。外框1、面板4、背板5形成封闭的长方体，面板4面向声源一侧，为正方形。
42.所述z字型隔板2有两块，所述条形隔板3有六块，条形隔板3在z字型隔板2的外侧，所有隔板在背板5上的投影沿背板5的中心呈反对称布置。所有隔板的高度与外框1的高度相同，且垂直于背板5，条形隔板3平行于外框1的一个面，z字型隔板2的4个直板大小相同且平行于条形隔板3。z字型隔板2的直板的短边与外框1相连，长边的边长小于面板4 边长，z字型隔2的斜板2b与外框1不相连，条形隔板3的短边与外框1相连，长边的边长与z字型隔板2的直板边长相同。
43.所述面板4有3个相同的矩形开口6，矩形开口6沿面板4中心线对称布置，排列整齐。
44.如图所示，在z字型隔板2同一侧，从内到外，三块条形隔板在箱体内相对于邻近的
直板的位置分别为位于两侧、位于同侧、位于两侧。
45.本实施例中，外框1、z字型隔板2、条形隔板3、面板4、背板5均由厚度为3mm的铝合金板制成。面板4、背板5之间的距离为200mm，面板4边长800mm，面板上矩形开口的长边边长300mm，短边边长50mm，条形隔板3长边边长650mm。吸声材料7安装在不同z 字型隔板的相邻直板之间、以及z字型隔板的直板与相邻条形隔板之间，每处吸声材料的安装体积均为794mm
×
192mm
×
50mm，吸声材料为轻质多孔性材料，可以由一种材料制成，也可以由多种材料层叠、拼接而成。本实施例中，吸声板采用矿棉板。
46.当吸声材料流阻率为3000时，50～200hz范围内吸声峰值达到0.98，50～200hz范围内 1/3倍频程吸声系数均值达到0.42，当吸声材料流阻率为5000时，50～200范围内吸声峰值达到0.86，50～200hz范围内1/3倍频程吸声系数均值达到0.44，当吸声材料流阻率为10000时， 50～200范围内吸声峰值达到0.66，50～200hz范围内1/3倍频程吸声系数均值达到0.41，表明该结构在低频范围内，吸声效果良好。吸声系数测试结果如图7所示。
47.虽然上述实施例中的面板和背板均为正方形，可以理解，当面板和背板均为长方形，且 z字型隔板的直板和斜板、条形隔板与外框的空间位置约束关系以及z字型隔板和条形隔板之间的空间位置约束关系保持不变，面板上矩形开口与z字型隔板的空间约束关系保持不变的情况下，在低频范围内，该结构也个有良好的吸声效果。