专利名称：微孔吸声结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种吸声结构，尤其是一种用于空气声吸收的微孔吸声结构，属于环境噪声控制技术领域。
背景技术：
目前主要采用纤维材料制作吸声结构，通常可以在比较宽的频率范围内达到高的吸声性能。主要缺点是纤维材料的抗环境老化性能不佳，普遍使用的矿棉和玻璃纤维，还是对人体有害的材料。另外，要取得优良的低频吸声性能，要求厚度具有与声波长相当，往往会使得吸声结构尺寸很大。替代纤维的吸声材料有发泡材料，如泡沫铝，泡沫陶瓷等，由于泡沫材料都不是通透气的，这类材料的低频吸声性能都不理想。另外一种是采用微穿孔板，常用的方法是在固体板材上钻直径小于0.5mm的孔制作成微穿孔板，衬以背腔体形成吸声结构。微穿孔吸声结构的缺点是吸声频带通常不够宽，另外，需要的钻孔量往往很大，使加工成本比较高。铝纤维板是一种能够兼顾吸声性能和环境的新型吸声结构，但生产成本很高。已有技术中，申请号为96199598的“吸音板的制造方法和具有夹层结构的吸音板”的发明专利，是由载板和覆盖着此载板的覆盖层和含粗孔隙的中间层构成，难以设计组成达到宽频带的优良吸声结构；申请号为99217277的“吸声降噪网装置”实用新型专利，由孔径均在0.05-0.8毫米的保护层丝网，叠加网层为0-1层，网厚为0-1毫米的吸声层丝网组成，不能形成达到微米级的孔隙。申请号为200510023452“双面吸声啮合空腔无棉声屏障”的发明专利主要采用两层铝纤维薄板和两层微穿孔板，主要缺点是制作成本比较高。申请号为200420025074的“穿孔吸声泡沫铝”的实用新型专利，通过在泡沫铝上再打孔的方法，提高吸声性能，同样存在制作成本高的缺点。
发明内容
为了克服现有技术的不足和缺陷，本发明提供一种微孔吸声结构，该结构由网以及网之间的颗粒物组成，通过恰当选择网孔大小和颗粒物的大小，使得两者之间留下微小的孔隙；通过不同尺寸和材料的网孔和颗粒的组合，可以得到具有不同声阻抗特性的网-颗粒-网层结构，还可以对不同声阻抗特性的网层结构进行组合，适应不同吸声特性的要求。这种结构具有微穿孔板一样的微小孔隙，并且孔隙数目很多，可以在包括低频的宽频率范围达到的优良吸声性能，而且制作成本相对较低。
本发明是通过下述技术方案实现的。本发明包括一个或多个吸声层结构单元、支撑和背板，其中吸声层结构单元是由两层网和中间一层颗粒物组成。颗粒物的尺寸比网孔尺寸稍大，与网孔之间形成平均小于0.05mm的孔隙；网可以由金属或非金属丝织造，也可以由金属或非金属板钻孔而成。每一层颗粒物的大小尺寸均匀，且均匀分布在两层网之间。组成吸声结构的吸声层结构单元数量最少为一个，也可以多个，吸声层结构单元与背板之间留有空气间隙；吸声层结构单元之间可以留有空气间隙，也可以不留空气间隙。当吸声层结构单元之间不留空气间隙的情况下，两个吸声层结构单元之间共用一张网，形成网与颗粒物相间布置，即一层网，一层颗粒物，再一层网，一层颗粒物…。网与颗粒物相互之间可以采用粘结，熔结，或机械夹紧的方式予以固定。网孔形状为圆型，三角形，四边形，或其它多边形。不同层结构的网可以采用相同形状的网孔，也可采用不同形状的网孔。所采用的颗粒物可以为玻璃，沙粒，碳粒，橡胶颗粒，小纤维团粒，泡沫金属颗粒或泡沫塑料颗粒。可以在不同吸声层结构单元使用不同材料的颗粒物。一个或多个吸声层结构单元并列后通过支撑固定在背板上，形成微孔吸声结构。成型的微孔吸声结构可以是平板形状，圆柱面形，圆锥面形，球面形，或其它几何面形状。吸声层结构单元与背板之间留有的空气间隙与吸声声波波长相当，用以调节吸声频带位置。背板可以是金属或非金属板材，也可以是建筑墙壁。
本发明的有益效果是，本发明采用两层网和中间一层颗粒物组成的吸声层结构单元，形成网孔和颗粒物之间的微小孔隙，省却了微穿孔板所需钻孔工艺，节约了加工成本，并且具有采用一个或多个吸声层结构单元组合的灵活性，适应各种宽频带尤其是低频吸声要求。通过选择合适的网和颗粒物的材料，可以满足各种吸声和防护性能要求。本发明结构简单，制造成本低，具有明显的经济效益和社会效益。
图1是本发明吸声结构的示意图；
图2是本发明吸声层结构单元之间无空气间隙的结构示意图。
具体实施例方式
下面结合附图对本发明的具体实施作进一步的描述。
如图1所示，本发明由一个或多个吸声层结构单元1、支撑2和背板3组成。其中，吸声层结构单元1包括两层网4和中间层颗粒物5。颗粒物5的尺寸比网4的网孔尺寸稍大，颗粒物5部分嵌入网孔，颗粒物5与网孔之间形成平均小于0.05mm的孔隙。吸声层结构单元1与背板3之间留有空气间隙6；吸声层结构单元1之间可以留有空气间隙6，也可以不留空气间隙6。如图2所示，当吸声层结构单元1之间不留空气间隙6的情况下，两个吸声层结构单元1之间共用一张网4，形成网4与颗粒物5相间布置，即一层网4，一层颗粒物5，再一层网4，一层颗粒物5…。每一个吸声层结构单元1内的颗粒物5尺寸大小均匀，且均匀分布在网4上。网4可以由金属或非金属丝织造，也可以由金属或非金属板钻孔而成，网孔形状为圆型，三角形，四边形，或其它多边形。不同吸声层结构单元1的网4可以采用相同形状的网孔，也可采用不同形状的网孔。所采用的颗粒物5可以为玻璃，沙粒，碳粒，橡胶颗粒，小纤维团粒，泡沫金属颗粒或泡沫塑料颗粒。网4与颗粒物5相互之间可以采用粘结，熔结，或机械夹紧的方式予以固定。可以在不同吸声层结构单元1使用不同材料的颗粒物5。一个或多个吸声层结构单元1并列通过支撑2固定在背板3上，形成微孔吸声结构。成型的微孔吸声结构可以是平板形状，圆柱面形，圆锥面形，球面形，或其它几何面形状。吸声层结构单元1与背板3之间留有的空气间隙6的宽度与吸声声波波长相当，用以调节吸声频带位置。背板3可以是金属或非金属板材，也可以是建筑墙壁。
权利要求
1.一种微孔吸声结构，包括一个或多个吸声层结构单元(1)、支撑(2)和背板(3)，其特征在于吸声层结构单元(1)包括两层网(4)和中间层颗粒物(5)，颗粒物(5)的尺寸比网(4)的网孔尺寸稍大，颗粒物(5)与网孔之间形成平均小于0.05mm的孔隙，一个或多个吸声层结构单元(1)并列后通过支撑(2)固定在背板(3)上，形成微孔吸声结构，吸声层结构单元(1)与背板(3)之间留有空气间隙(6)；吸声层结构单元(1)之间可以留有空气间隙(6)，也可不留空气间隙(6)。
2.根据权利要求1所述的微孔吸声结构，其特征是所述的吸声层结构单元(1)之间不留空气间隙(6)的情况下，两个吸声层结构单元(1)之间共用一张网(4)，形成网(4)与颗粒物(5)相间布置，即一层网(4)，一层颗粒物(5)，一层网(4)，再一层颗粒物(5)…。
3.根据权利要求1所述的微孔吸声结构，其特征是所述的颗粒物(5)可以为玻璃，沙粒，碳粒，橡胶颗粒，小纤维团粒，泡沫金属颗粒或泡沫塑料颗粒。每一个吸声层结构单元(1)内的颗粒物(5)尺寸大小均匀，且均匀分布在网(4)上。
4.根据权利要求1所述的微孔吸声结构，其特征是所述的网(4)可以由金属或非金属丝织造，也可以由金属或非金属板钻孔而成，网孔形状为圆形，三角形，四边形，或其它多边形；不同吸声层结构单元(1)中的网(4)可以采用相同形状的网孔，也可采用不同形状的网孔，网(4)与颗粒物(5)相互之间采用粘结，熔结，或机械夹紧的方式予以固定。
5.根据权利要求1所述的微孔吸声结构，其特征是所述的背板(3)是金属或非金属板材，也可以是建筑墙壁；成型的微孔吸声结构可以是平板形状，圆柱面形，圆锥面形，球面形，或其它几何面形状。
6.根据权利要求1所述的微孔吸声结构，其特征是所述的吸声层结构单元(1)与背板(3)之间留有的空气间隙(6)的宽度与吸声声波波长相当。
全文摘要
微孔吸声结构，属于环境噪声控制技术领域。包括一个或多个吸声层结构单元、支撑和背板。其中吸声层结构单元包括两层网和中间层颗粒物，颗粒物的尺寸比网的网孔尺寸稍大，颗粒物部分嵌入网孔，颗粒物与网孔之间形成平均小于0.05mm的孔隙。一个或多个吸声层结构单元并列后通过支撑固定在背板上，形成微孔吸声结构。吸声层结构单元与背板之间留有空气间隙。本发明的吸声结构形成网孔和颗粒物之间的微小孔隙，省却了微穿孔板所需钻孔工艺，具有采用一个或多个吸声层结构单元组合的灵活性，适应各种宽频带尤其是低频吸声要求。可以满足各种吸声和防护性能要求。结构简单，制造成本低，具有明显的经济效益和社会效益。
文档编号G10K11/165GK1805005SQ20061002324
公开日2006年7月19日 申请日期2006年1月12日 优先权日2006年1月12日
发明者陈光冶, 邓真全 申请人:上海交通大学