CN102312489A - 宽频带轻质吸声板 - Google Patents
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Abstract
宽频带轻质吸声板，它涉及一种吸声板。解决现有蜂窝夹芯木质吸声板吸声频带窄、在低频和高频率下吸声效果较差的问题。第一芯层、纸质薄层和第二芯层设在空心长方体结构内，第一芯层夹在面板和纸质薄层之间且三者连接在一起，第二芯层夹在纸质薄层和背板之间且三者连接在一起，第一芯层和第二芯层均为蜂窝状芯层，蜂窝状芯层由多个横截面为六边形的筒体拼接在一起构成，每个横截面为六边形的筒体的内腔为一个蜂窝腔室，第一芯层和第二芯层的蜂窝腔室容积率在0.8-0.9之间，面板上开有多个与横截面为六边形的筒体相对应的通孔，每个通孔与横截面为六边形的筒体连通，每个通孔的横截面积小于与其相对应的筒体的横截面积的二分之一。本发明用于吸声和降噪。
Description
技术领域
本发明涉及一种吸声板。
背景技术
吸声是噪声控制的主要措施之一。目前，用于室内吸声的装饰材料普遍采用矿棉、玻璃棉等无机纤维多孔吸声材料，它们在安装施工的过程中因纤维性脆、容易折断形成粉尘散逸而污染环境、影响呼吸、刺痒皮肤。另外还有金属穿孔吸声板，如穿孔钢板、穿孔铝板等，但易给人以冰冷的感觉，不适宜用于小空间的居室，而且成本相对比较高。
木质吸声板是一种新兴的吸声材料，当前市场上主要有槽木、孔木吸声板以及木丝吸声板。其中以中密度纤维板或轻质刨花板作为基材的正面开直沟槽、背面穿孔、板背后再加一层吸音薄毡的槽木吸声板居多。另外还有一种多亥姆霍兹共振器并联型蜂窝夹芯吸声板，申请日为2010年9月26日、公开号为CN101962980A的《多亥姆霍兹共振器并联型蜂窝夹芯木质吸声板》公开了一种在中低频具有一定的吸声作用的木质吸声板，但此种木质吸声板的吸声频带窄、在低频和高频率下吸声效果较差。
发明内容
本发明的目的是提供一种宽频带轻质吸声板，以解决现有蜂窝夹芯吸声板吸声频带窄、在低频和高频率下吸声效果较差的问题。
本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：所述吸声板包括面板、背板和四个结构支撑板，四个结构支撑板设在面板和背板之间，面板、背板和四个结构支撑板围成一个空心长方体结构，所述吸声板还包括第一芯层、纸质薄层和第二芯层，第一芯层、纸质薄层和第二芯层设在空心长方体结构内，第一芯层夹在面板和纸质薄层之间且三者连接在一起，第二芯层夹在纸质薄层和背板之间且三者连接在一起，第一芯层和第二芯层均为蜂窝状芯层，蜂窝状芯层由多个横截面为六边形的筒体拼接在一起构成，每个横截面为六边形的筒体的内腔为一个蜂窝腔室，第一芯层和第二芯层的蜂窝腔室容积率在0.8-0.9之间，面板上开有多个与横截面为六边形的筒体相对应的通孔，每个通孔与横截面为六边形的筒体连通，每个通孔的横截面积小于与其相对应的筒体的横截面积的二分之一。
本发明具有以下有益效果：本发明的面板和第一芯层构成多亥姆霍兹共振器阵列结构，在中低频具有一定带宽的吸声作用；第一芯层和第二芯层之间的纸质薄层结构，在声波激励下可产生振动变形达到损耗声能的效果，可以在低频域产生吸波作用；第二芯层兼有多细胞空气腔阵列结构的复合效果，对中高频声波能起到吸收效果。因此，第一芯层和第二芯层结构的夹芯吸声板体现了在全频带发挥吸声效果的目标。
附图说明
图1是本发明的立体图；图2是本发明的俯视图；图3是图2的左视图；
图4是本发明在第一芯层2的筒体7的高度为20mm，第二芯层4的筒体7的高度为20mm，中密度纤维面板1的厚度为3.5mm，通孔1-1的孔径为2mm，穿孔率为6％的情况下，频率为125～4000Hz之间的吸声频谱图，
图5是本发明在第一芯层2的筒体7的高度为20mm，第二芯层4的筒体7的高度为20mm，中密度纤维面板1的厚度为3.5mm，通孔1-1的孔径为4mm，穿孔率为3％的情况下，频率为125～4000Hz之间的吸声频谱图；
图6是本发明在第一芯层2的筒体7的高度为10mm，第二芯层4的筒体7的高度为20mm，中密度纤维面板1的厚度为3.5mm，通孔1-1的孔径为4mm，穿孔率为6％的情况下，频率为125～4000Hz之间的吸声频谱图；
图7是本发明在第一芯层2的筒体7的高度为10mm，第二芯层4的筒体7的高度为20mm，中密度纤维面板1的厚度为3.5mm，通孔1-1的孔径为4mm，穿孔率为10％的情况下，频率为125～4000Hz之间的吸声频谱图；
图8是本发明在第一芯层2的筒体7的高度为10mm，第二芯层4的筒体7的高度为30mm，中密度纤维面板1的厚度为3.5mm，通孔1-1的孔径为6mm，穿孔率为6％的情况下，频率为125～4000Hz之间的吸声频谱图；
图9是一个芯层与两个芯层的吸声板结构在频率为125～4000Hz之间的吸声频谱对比图(其中A线表示为一个芯层的吸声板结构，芯层筒体的高度为40mm，中密度纤维面板的厚度为3.5mm，通孔的孔径为6mm，穿孔率为6％；B线表示为两个芯层的吸声板结构，第一芯层2的筒体7的高度为10mm，第二芯层4的筒体7的高度为30mm，中密度纤维面板1的厚度为3.5mm，通孔1-1的孔径为6mm，穿孔率为6％)。
图10是具体实施方式十的结构示意图。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1-图3说明本实施方式，本实施方式的吸声板包括面板1、背板5和四个结构支撑板6，四个结构支撑板6设在面板1和背板5之间，面板1、背板5和四个结构支撑板6围成一个空心长方体结构，所述吸声板还包括第一芯层2、纸质薄层3和第二芯层4，第一芯层2、纸质薄层3和第二芯层4设在空心长方体结构内，第一芯层2夹在面板1和纸质薄层3之间且三者连接在一起，第二芯层4夹在纸质薄层3和背板5之间且三者连接在一起，第一芯层2和第二芯层4均为蜂窝状芯层，蜂窝状芯层由多个横截面为六边形的筒体7拼接在一起构成，每个横截面为六边形的筒体的内腔为一个蜂窝腔室，第一芯层2和第二芯层4的蜂窝腔室容积率在0.8-0.9之间，面板1上开有多个与横截面为六边形的筒体7相对应的通孔1-1，每个通孔1-1与横截面为六边形的筒体7连通，每个通孔1-1的横截面积小于与其相对应的筒体7的横截面积的二分之
只有一个芯层的吸声结构只有一个吸声峰值，两个芯层的吸声结构出现了两个吸声峰值，吸声频带范围明显增宽。由图9可得：两个芯层的吸声结构对250Hz以下的低频吸声系数有所提高，对1000Hz以上的高频吸声系数也有所提高，但是对500-1000Hz之间的中频吸声系数则比单层吸声体低。前者NRC＝0.31，后者NRC＝0.58，可见两个芯层的吸声结构的优势组合使其降噪性能几乎提高了一倍。
具体实施方式二：结合图1说明本实施方式，本实施方式的面板1的穿孔率(孔面积占板面积的百分比)为3～10％，经多次实验证明，蜂窝腔室容积率大于90％与穿孔率的面板1这两个参数结合在一起，极大地提高了吸声率，吸声率可提高8％-10％。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：结合图1说明本实施方式，本实施方式的每个通孔1-1为圆孔、方孔或三角孔，所述通孔1-1的孔径为1～10mm。其它组成及连接关系与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式四：结合图1说明本实施方式，本实施方式的面板1的厚度为3～10mm。其它组成及连接关系与具体实施方式三相同。
具体实施方式五：结合图1说明本实施方式，本实施方式的面板1为木质板、竹材拼板、胶合板、饰面刨花板、饰面纤维板或木塑复合板中的一种。其它组成及连接关系与具体实施方式四相同。
具体实施方式六：结合图1说明本实施方式，本实施方式的第一芯层2和第二芯层4的厚度均为10～80mm。其它组成及连接关系与具体实施方式五相同。
具体实施方式七：结合图1说明本实施方式，本实施方式的第一芯层2和第二芯层4为纸质蜂窝状芯层、铝合金蜂窝状芯层或玻璃钢蜂窝状芯层中的一种，所述第一芯层2和第二芯层4也可由蜂窝孔径大小一致的单块蜂窝板或蜂窝孔径不同的多块蜂窝板组成。其它组成及连接关系与具体实施方式六相同。
具体实施方式八：结合图1说明本实施方式，本实施方式的第一芯层2的上端面与面板1的下端面粘接，第一芯层2的下端面与纸质薄层3的上端面粘接，第二芯层4的上端面与纸质薄层3的下端面粘接，第二芯层4的下端面与背板5的上端面粘接，粘接采用普通胶黏剂或采用木工及家具行业的环保型胶黏剂，也可以是脲醛树脂胶、酚醛树脂胶、三聚氰胺树脂胶、三聚氰胺脲醛树脂胶以及环氧树脂胶、聚氨酯树脂胶、聚酯树脂胶或异氰酸酯胶。其它组成及连接关系与具体实施方式七相同。
具体实施方式九：结合图1说明本实施方式，本实施方式的纸质薄层3为通用包装纸或包装纸板，如牛皮纸、普通包装纸、牛皮箱纸板，纸质薄层3的厚度为0.1～2mm，纸质薄层3的定量为80～120g/m2，裂断长在6000m以上，目前的两个芯层的吸声板结构中间通常采用纤维板而不是纸质薄层，纤维板通常起到美观和加固的作用，并没有吸声作用，而纸质薄层通透性较好且产生薄板共振作用，极大地提高低频吸声性能。其它组成及连接关系与具体实施方式八相同。
具体实施方式十：结合图1说明本实施方式，本实施方式的吸声板还包括多个支撑中间板8，所述第一芯层2的筒体7之间以及第二芯层4的筒体7之间分别设置有多个支撑中间板8，可以使夹芯层增加支承能力，提高夹芯层的抗压强度和防变功能，可预防弯曲、变形、破裂现象，增强使用安全性和使用寿命。其它组成及连接关系与具体实施方式九相同。
实施例1(参见图4)：
一种宽频带轻质吸声板包括面板1、背板5和四个结构支撑板6，四个结构支撑板6设在面板1和背板5之间，面板1、背板5和四个结构支撑板6围成一个空心长方体结构，所述吸声板还包括第一芯层2、纸质薄层3和第二芯层4，第一芯层2、纸质薄层3和第二芯层4设在空心长方体结构内，第一芯层2夹在面板1和纸质薄层3之间且三者连接在一起，第二芯层4夹在纸质薄层3和背板5之间且三者连接在一起，第一芯层2和第二芯层4均为蜂窝状芯层，蜂窝状芯层由多个横截面为六边形的筒体7拼接在一起构成，每个横截面为六边形的筒体7的内腔为一个蜂窝腔室，第一芯层2和第二芯层4的蜂窝腔室容积率在0.84，面板1上开有多个与横截面为六边形的筒体7相对应的通孔1-1，每个通孔1-1与横截面为六边形的筒体7连通，每个通孔1-1的横截面积小于与其相对应的筒体7的横截面积的二分之一。
第一芯层2的筒体7的高度为20mm，第二芯层4的筒体7的高度为20mm，中密度纤维面板1的厚度为3.5mm，通孔1-1的孔径为2mm，穿孔率为6％；背板5选用木质板材。面板1的通孔1-1与第一芯层2的蜂窝腔相连通，纸质薄层3夹在第一芯层2和第二芯层4之间，第二芯层4夹在纸质薄层3和背板5之间，经实验测试，降噪系数为0.57，在频率为500Hz处出现第一吸声峰，吸声系数为0.63，在频率为2000Hz处出现第二吸声峰，吸声系数为0.81。在500-2000Hz频率范围内，即中高频处的吸声率达到0.68。
实施例2(参见图5)：
一种宽频带轻质吸声板包括面板1、背板5和四个结构支撑板6，四个结构支撑板6设在面板1和背板5之间，面板1、背板5和四个结构支撑板6围成一个空心长方体结构，所述吸声板还包括第一芯层2、纸质薄层3和第二芯层4，第一芯层2、纸质薄层3和第二芯层4设在空心长方体结构内，第一芯层2夹在面板1和纸质薄层3之间且三者连接在一起，第二芯层4夹在纸质薄层3和背板5之间且三者连接在一起，第一芯层2和第二芯层4均为蜂窝状芯层，蜂窝状芯层由多个横截面为六边形的筒体7拼接在一起构成，每个横截面为六边形的筒体的内腔为一个蜂窝腔室，第一芯层2和第二芯层4的蜂窝腔室容积率在0.81，面板1上开有多个与横截面为六边形的筒体7相对应的通孔1-1，每个通孔1-1与横截面为六边形的筒体7连通，每个通孔1-1的横截面积小于与其相对应的筒体7的横截面积的二分之一。
第一芯层2的筒体7的高度为20mm，第二芯层4的筒体7的高度为20mm，中密度纤维面板1的厚度为3.5mm，通孔1-1的孔径为4mm，穿孔率为3％；背板5选用木质板材。面板1的穿孔与第一芯层2的蜂窝腔相连通，纸质薄层3夹在第一芯层2和第二芯层4之间，第二芯层4夹在纸质薄层3和背板5之间，：经实验测试，降噪系数为0.55，在频率为250Hz处出现第一吸声峰，吸声系数为0.56，在频率为1000Hz处出现第二吸声峰，吸声系数为0.85。在250-1000Hz的频率范围内，即中低频处的吸声率达到0.64。
实施例3(参见图6)：
一种宽频带轻质吸声板包括面板1、背板5和四个结构支撑板6，四个结构支撑板6设在面板1和背板5之间，面板1、背板5和四个结构支撑板6围成一个空心长方体结构，所述吸声板还包括第一芯层2、纸质薄层3和第二芯层4，第一芯层2、纸质薄层3和第二芯层4设在空心长方体结构内，第一芯层2夹在面板1和纸质薄层3之间且三者连接在一起，第二芯层4夹在纸质薄层3和背板5之间且三者连接在一起，第一芯层2和第二芯层4均为蜂窝状芯层，蜂窝状芯层由多个横截面为六边形的筒体7拼接在一起构成，每个横截面为六边形的筒体的内腔为一个蜂窝腔室，第一芯层2和第二芯层4的蜂窝腔室容积率在0.82，面板1上开有多个与横截面为六边形的筒体7相对应的通孔1-1，每个通孔1-1与横截面为六边形的筒体7连通，每个通孔1-1的横截面积小于与其相对应的筒体7的横截面积的二分之一。
第一芯层2的筒体7的高度为10mm，第二芯层4的筒体7的高度为20mm，中密度纤维面板1的厚度为3.5mm，通孔1-1的孔径为4mm，穿孔率为6％，背板5选用木质板材；面板1的穿孔与第一芯层2的蜂窝腔相连通，纸质薄层3夹在第一芯层2和第二芯层4之间，第二芯层4夹在纸质薄层3和背板5之间，经实验测试，降噪系数为0.61，在频率为2000Hz处出现吸声峰，吸声系数为0.89。在500-2000Hz的频率范围内，即中高频处的吸声率达到0.72。
实施例4(参见图7)：
一种宽频带轻质吸声板包括面板1、背板5和四个结构支撑板6，四个结构支撑板6设在面板1和背板5之间，面板1、背板5和四个结构支撑板6围成一个空心长方体结构，所述吸声板还包括第一芯层2、纸质薄层3和第二芯层4，第一芯层2、纸质薄层3和第二芯层4设在空心长方体结构内，第一芯层2夹在面板1和纸质薄层3之间且三者连接在一起，第二芯层4夹在纸质薄层3和背板5之间且三者连接在一起，第一芯层2和第二芯层4均为蜂窝状芯层，蜂窝状芯层由多个横截面为六边形的筒体7拼接在一起构成，每个横截面为六边形的筒体的内腔为一个蜂窝腔室，第一芯层2和第二芯层4的蜂窝腔室容积率在0.83，面板1上开有多个与横截面为六边形的筒体7相对应的通孔1-1，每个通孔1-1与横截面为六边形的筒体7连通，每个通孔1-1的横截面积小于与其相对应的筒体7的横截面积的二分之一。
第一芯层2的筒体7的高度为10mm，第二芯层4的筒体7的高度为20mm，中密度纤维面板1的厚度为3.5mm，通孔1-1的孔径为4mm，穿孔率为10％，背板5选用木质板材。面板1的穿孔与第一芯层2的蜂窝腔相连通，纸质薄层3夹在第一芯层2和第二芯层4之间，第二芯层4夹在纸质薄层3和背板5之间，经实验测试，降噪系数为0.58，在频率为500Hz处出现第一吸声峰，吸声系数为0.62，在频率为2000Hz处出现第二吸声峰，吸声系数为0.82。在500-2000Hz的频率范围内，即中高频处的吸声率达到0.70。
实施例5(参见图8)：
一种宽频带轻质吸声板包括面板1、背板5和四个结构支撑板6，四个结构支撑板6设在面板1和背板5之间，面板1、背板5和四个结构支撑板6围成一个空心长方体结构，所述吸声板还包括第一芯层2、纸质薄层3和第二芯层4，第一芯层2、纸质薄层3和第二芯层4设在空心长方体结构内，第一芯层2夹在面板1和纸质薄层3之间且三者连接在一起，第二芯层4夹在纸质薄层3和背板5之间且三者连接在一起，第一芯层2和第二芯层4均为蜂窝状芯层，蜂窝状芯层由多个横截面为六边形的筒体7拼接在一起构成，每个横截面为六边形的筒体的内腔为一个蜂窝腔室，第一芯层2和第二芯层4的蜂窝腔室容积率在0.85，面板1上开有多个与横截面为六边形的筒体7相对应的通孔1-1，每个通孔1-1与横截面为六边形的筒体7连通，每个通孔1-1的横截面积小于与其相对应的筒体7的横截面积的二分之一。
第一芯层2的筒体7的高度为10mm，第二芯层4的筒体7的高度为30mm，中密度纤维面板1的厚度为3.5mm，通孔的孔径为6mm，穿孔率为6％，背板5选用木质板材。面板1的穿孔与第一芯层2的蜂窝腔相连通，纸质薄层3夹在第一芯层2和第二芯层4之间，第二芯层4夹在纸质薄层3和背板5之间，经实验测试，降噪系数为0.55，在频率为250Hz处出现第一吸声峰，吸声系数为0.49，在频率为2000Hz处出现第二吸声峰，吸声系数为0.83。在1000-2000Hz的频率范围内，即高频处的吸声率达到0.67。在250-1000Hz的频率范围内，即中低频处的吸声率达到0.46。在500-2000Hz的频率范围内，即中高频处的吸声率达到0.60。
Claims (10)
1.一种宽频带轻质吸声板，所述吸声板包括面板(1)、背板(5)和四个结构支撑板(6)，四个结构支撑板(6)设在面板(1)和背板(5)之间，面板(1)、背板(5)和四个结构支撑板(6)围成一个空心长方体结构，其特征在于：所述吸声板还包括第一芯层(2)、纸质薄层(3)和第二芯层(4)，第一芯层(2)、纸质薄层(3)和第二芯层(4)设在空心长方体结构内，第一芯层(2)夹在面板(1)和纸质薄层(3)之间且三者连接在一起，第二芯层(4)夹在纸质薄层(3)和背板(5)之间且三者连接在一起，第一芯层(2)和第二芯层(4)均为蜂窝状芯层，蜂窝状芯层由多个横截面为六边形的筒体(7)拼接在一起构成，每个横截面为六边形的筒体的内腔为一个蜂窝腔室，第一芯层(2)和第二芯层(4)的蜂窝腔室容积率在0.8-0.9之间，面板(1)上开有多个与横截面为六边形的筒体(7)相对应的通孔(1-1)，每个通孔(1-1)与横截面为六边形的筒体(7)连通，每个通孔(1-1)的横截面积小于与其相对应的筒体(7)的横截面积的二分之一。
2.根据权利要求1所述宽频带轻质吸声板，其特征在于所述面板(1)的穿孔率为3～10％。
3.根据权利要求1或2所述宽频带轻质吸声板，其特征在于每个通孔(1-1)为圆孔、方孔或三角孔，所述通孔(1-1)的孔径为1～10mm。
4.根据权利要求3所述宽频带轻质吸声板，其特征在于所述面板(1)的厚度为3～10mm。
5.根据权利要求4所述宽频带轻质吸声板，其特征在于所述面板(1)为木质板、竹材拼板、胶合板、饰面刨花板、饰面纤维板或木塑复合板中的一种。
6.根据权利要求5所述宽频带轻质吸声板，其特征在于第一芯层(2)和第二芯层(4)的厚度均为10～80mm。
7.根据权利要求6所述宽频带轻质吸声板，其特征在于第一芯层(2)和第二芯层(4)为纸质蜂窝状芯层、铝合金蜂窝状芯层或玻璃钢蜂窝状芯层中的一种。
8.根据权利要求7所述宽频带轻质吸声板，其特征在于第一芯层(2)的上端面与面板(1)的下端面粘接，第一芯层(2)的下端面与纸质薄层(3)的上端面粘接，第二芯层(4)的上端面与纸质薄层(3)的下端面粘接，第二芯层(4)的下端面与背板(5)的上端面粘接。
9.根据权利要求8所述宽频带轻质吸声板，其特征在于纸质薄层(3)为通用包装纸或包装纸板，纸质薄层(3)的厚度为0.1～2mm。
10.根据权利要求9所述宽频带轻质吸声板，其特征在于所述吸声板还包括多个支撑中间板8，所述第一芯层2的筒体7之间以及第二芯层4的筒体7之间分别设置有多个支撑中间板8。
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