專利名稱：一種吸聲結構的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種吸聲結構，具體來說涉及一種利用阻尼和共振實現吸聲的吸聲結構。
背景技術：
吸聲技術在噪聲控制方面有廣泛應用。目前常用的吸聲結構有多孔吸聲材料的吸聲結構和共振吸聲結構等。常用的多孔纖維吸聲材料，比如玻璃棉、石棉等，它們的低頻吸聲性能不夠好，而且這些多孔纖維吸聲材料也容易對人體健康產生危害。常用的共振吸聲結構包括單個共振器、薄板共振吸聲結構、薄膜共振吸聲結構、狹縫共振吸聲結構、穿孔板和微穿孔板共振吸聲結構等。這些共振吸聲結構的作用原理跟“赫姆霍茲”共振器相似。當入射聲波頻率和系統的共振頻率接近時，空氣往復振動時會受到較大的摩擦和阻尼作用，使聲能因粘滯損失轉變為熱能，即使聲能大量損耗。這種吸聲結構也具有一些顯著缺點頻率的選擇性強，只在某些特定頻段具有較好的吸聲性能，而偏離這些頻段后吸聲效果則明顯變差。而且這些常用共振吸聲結構在用于吸收中、低頻噪聲時，往往需要很大的背腔體積。這就限制這些常用吸聲結構在中、低頻噪聲吸聲降噪方面的應用。

發明內容
本發明就是針對現有吸聲結構的不足提出的，目的是提出一種能夠較好的吸收中、低頻噪聲，易于生產加工，且能夠適合于在實際噪聲控制工程中大量應用的吸聲結構。本發明的具體技術方案如下。本發明所提出的吸聲結構的立體結構示意圖如圖1所示。圖2為該吸聲結構的剖面結構示意圖。該吸聲結構通過在實體1內留出管子2而得到。管子2在實體1內的可以任意排布。管子2可以兩端都開口于實體表面，可以只有一端開口于實體表面，也可以兩端都不開口于實體表面。實體1所含的全部管子2中必須含有開口于實體1表面上的管子2。 管子2可以是方管、圓管，也可以具有其他形狀的橫截面。管子2也可以是變截面的。同一實體1內可以含有多種具有不同形狀的管子2。本發明所提出的吸聲結構的外輪廓可以是任意形狀的。本發明所提出的吸聲結構的外輪廓可以是正方體、長方體、球體、橢球體、半球體。本發明所提出的吸聲結構中，其中所述的實體1可以由彈性材料構成，所述彈性材料是指橡膠、硅膠、乳膠、塑料。本發明所提出的吸聲結構中，其中所述的實體1可以由硬性材料、泡沫材料或多孔纖維材料構成；所述硬性材料、泡沫材料及多孔纖維材料是指鋼鐵、木材、玻璃、有機玻璃、陶瓷、石膏、水泥、海綿、泡沫鋁、金屬纖維。本發明所提出的吸聲結構中，所述的管子2可以由橫向管子和縱向管子交錯而成，全部橫向管子與縱向管子相連通，部分縱向管子不與橫向管子相連通。
本發明所提出的吸聲結構中，所述的管子2的橫截面積可以為任意合適的數值。本發明所提出的吸聲結構中，所述的管子2內可以充滿吸聲材料或者粘滯性液體，所填充的吸聲材料為玻璃棉、石棉、聚氨酯海綿、金屬纖維等。本發明所提出的吸聲結構中，所述的管子2內可以充滿粘滯性液體，所填充的粘滯性液體可以為各種油類等。將管子所占空間占全部隔聲結構體積(等于管子所占空間加上實體材料所占的空間)稱為孔隙率。本發明所提出的吸聲結構的孔隙率可以為大于0小于100%的任意數值。本發明所提出的吸聲結構的孔隙率可以在10% 75%之間。本發明所提出的吸聲結構中，所述管子2可以為圓管或者方管；管子2的橫截面積為0. 1 1200平方毫米；所述吸聲結構的孔隙率可以在10% 75%之間。本發明所提出的吸聲結構中，所述的管子2可以為圓管，且管子的直徑為3. 2毫米。管子2由橫向管子和縱向管子交錯而成，全部橫向管子與縱向管子相連通，部分縱向管子不與橫向管子相連通。所有管子2全都兩端開口于實體1表面。該吸聲結構的孔隙率可以等于60%。所有管子2中都填裝滿容重為48千克每立方米的玻璃棉。本發明所提出的吸聲結構中，所述實體1可以由泡沫鋁構成；管子(2)內填充滿金屬纖維；所填充的金屬纖維可以由不銹鋼材料或者鐵絡鋁合金材料構成的，金屬纖維的孔隙率在90% 99%之間，金屬纖維的纖維直徑在6μπι 50μπι之間。本發明所提出的吸聲結構可以在與噪聲接觸的一個側面覆蓋穿孔板(包括普通穿孔板和微穿孔板)，在其余側面用底板和側板進行密封。其中，底板和側板都是沒有穿孔的無孔擋板。這樣所得到的加板后吸聲結構的示意圖如圖3所示。圖4是加板后吸聲結構的剖面示意圖。該加板后吸聲結構中，帶有管子2的實體1被穿孔板3、底板4和側板5密封在里面。而且，管子2在實體1表面上的開口能夠與穿孔板3上的孔洞中心對齊。本發明所提出的加板后吸聲結構中，穿孔板3可以只覆蓋吸聲結構(由實體1和管子2構成)的一個面，也可以覆蓋多個面。吸聲結構(由實體1和管子2構成)上沒有被穿孔板3覆蓋的面可以全部被無孔擋板覆蓋，也可以只有部分區域被無孔擋板覆蓋。本發明所提出的加板后吸聲結構中，穿孔板3的開孔面積可以等于與之對齊的管子2的各個開口的面積，也可以不等于與之對齊的管子2的各個開口的面積。本發明所提出的加板后吸聲結構中，穿孔板3可以由任意適用的材料構成，例如由鋼鐵、玻璃、木板、塑料、石膏、樹脂、混凝土等材料制成。本發明所提出的加板后吸聲結構中，無孔擋板(包括底板4和側板5)的厚度可以為任意適用的數值。本發明所提出的加板后吸聲結構中，無孔擋板(包括底板4和側板5)的厚度可以為0. 2 50毫米。本發明所提出的加板后吸聲結構中，無孔擋板(包括底板4和側板5)可以由任意適用的材料構成，例如由鋼鐵、玻璃、木板、塑料、石膏、樹脂、混凝土等材料制成。本發明所提出的加板后吸聲結構中，吸聲結構的外輪廓可以為長方體或正方體； 吸聲結構被穿孔板3、底板4和側板5密封在里面；管子2在實體1表面上的開口能夠與穿孔板3上的孔洞中心對齊；穿孔板3的開孔面積不大于與之對齊的管子2的各個開口的面積；穿孔板3、底板4和側板5的厚度可以為0. 2 10毫米；穿孔板3、底板4和側板5由鋼鐵、玻璃、木板、塑料、石膏、樹脂或混凝土構成。本發明所提出的加板后吸聲結構可以簡化為圖5所示的結構。在圖5中，由實體 1和管子2構成。在某些面(計劃用穿孔板覆蓋的面，如圖3和圖4中覆蓋有穿孔板的面) 上，管子2為開口狀態；而在其余面(計劃用無孔擋板覆蓋的面，如圖3和圖4中覆蓋有無孔擋板的面)上，管子2的所有開口都被封堵。本發明所提出的將某些面的管子開口封堵后的吸聲結構(如圖5所示)可以具有任意適用的形狀，如正方體、長方體、球體、橢球體、半球體等。本發明所提出的吸聲結構可以利用共振和粘滯作用有效吸收噪聲，能夠較好的吸收中、低頻噪聲，易于生產加工，且能夠適合于在實際噪聲控制工程中大量應用。當本發明中所提出的吸聲結構中含有多種形狀、不同規格的管子2時，該吸聲結構還具有吸聲頻帶寬的特點。


圖1為吸聲結構的立體結構示意圖；圖2為吸聲結構的剖面示意圖；圖3為加板后吸聲結構的立體結構示意圖；圖4為加板后吸聲結構的剖面示意圖；圖5為將某些面的管子開口封堵后的吸聲結構的剖面示意圖；圖面說明如下(圖1至圖5)1-實體；2-管子；3-穿孔板；4-底板；5-側板。
具體實施例方式下面通過具體實施例對本發明進行補充說明。實施例1 參照圖1。實體1由橡膠構成。實體1內含有管子2。管子2由橫向的方管和圓管，以及縱向的圓管構成。各管子2都與實體1的各個面平行或者垂直。各條管子2都貫穿整個實體1。所有的管子2均兩端開口。每條橫向的圓管至少和一條橫向的方管相交。 縱向的圓管至少和一條橫向的管子(橫向圓管或者橫向方管)相交。橫向圓管的橫截面直徑為1 3毫米；橫向方管的橫截面邊長為2 5毫米；縱向圓管的橫截面直徑為4 8毫米。各管之間的間距可以根據需要進行調節，使本吸聲結構的孔隙率為50% 80%。本實例所提出的吸聲結構是本發明的所提吸聲結構的一種比較簡單的應用實例。 本實例所提出的吸聲結構可以通過在橡膠塊上切割出各條管子2來制成，也可以通過向模具中澆鑄橡膠而鑄造生成，還可以通過其他任意適用的方式制成。將本實例所提出的吸聲結構放在噪聲環境中，可以有效吸收噪聲，尤其對中、低頻噪聲有較好的吸收效果。本實施例所提出的吸聲結構可以用穿孔板和無孔擋板封閉起來，從而構成圖3所示的加板后吸聲結構。帶有管子2的實體1的上表面覆蓋穿孔板3、其余表面分別被底板4 或側板5覆蓋。而且，管子2的開口能夠與穿孔板3上的孔洞中心對齊。穿孔板3上的穿孔大小等于與之對齊的管子2開口的大小。底板4和側板5都是無孔擋板。穿孔板3、底板 4和側板5都是由厚度為1. 2毫米的鋼板構成。采用加板后吸聲結構來實現吸聲降噪時，需要使穿孔板3與噪聲場接觸。加板有助于提高吸聲結構對中、低頻聲的吸收效果。實施例2 參照圖5。實體1由橡膠構成。實體1內含有管子2。管子2在實體1內的可以任意排布。管子2可以兩端都開口于實體表面，可以只有一端開口于實體表面。管子2可以是方管、圓管，也可以具有其他形狀的橫截面。管子2也可以是變截面的。同一實體1內可以含有多種具有不同形狀的管子2。然后，使所有的管子2在某一表面(比如上表面)上的開口保持開放狀態，而在其余表面(比如除上表面外的所有面)上的開口被密封堵塞。用于密封堵塞管子2開口的材料可以是與構成實體1相同的材料，也可以是樹脂、塑料、密封膠、發泡膠等適用的材料。管子2內部充滿吸聲材料，所填充的吸聲材料為玻璃棉、石棉、聚氨酯海綿、金屬纖維等(例如，可以填充容重為48千克每立方米的玻璃棉)。將本實例所提出的吸聲結構放在噪聲環境中，并使帶有管子2開口的表面(比如上表面)與噪聲接觸，不但可以很好的吸收高頻噪聲，而且對中、低頻噪聲有較好的吸收效^ ο實施例3 參照圖4。實體1由橡膠或者多孔泡沫構成。實體1內含有管子2。管子2在實體1內的可以任意排布。管子2可以兩端都開口于實體表面，可以只有一端開口于實體表面。管子2可以是方管、圓管，也可以具有其他形狀的橫截面。管子2也可以是變截面的。 同一實體1內可以含有多種具有不同形狀的管子2。在管子2內部填充滿玻璃棉。帶有管子2的實體1的外輪廓為長方體。帶有管子2的實體1的上表面覆蓋穿孔板3、其余表面分別被底板4或側板5覆蓋。而且，管子2的開口能夠與穿孔板3上的孔洞中心對齊。穿孔板3上的穿孔大小等于與之對齊的管子2開口的大小。底板4和側板5都是無孔擋板。穿孔板3、底板4和側板5都是由一定厚度的復合木板構成，例如，復合木板的厚度可以6毫米或1厘米。本實施例所提出的加板后吸聲結構具有制造簡單、成本低廉的特點，同時又具有良好的吸聲性能。實施例4 參照圖2。實體1由泡沫鋁構成。實體1內含有管子2。管子2在實體1內的可以任意排布。管子2可以兩端都開口于實體表面，可以只有一端開口于實體表面。管子2 可以是方管、圓管，也可以具有其他形狀的橫截面。管子2也可以是變截面的。同一實體1 內可以含有多種具有不同形狀的管子2。在管子2內部填充滿金屬纖維。管子2中所填充的金屬纖維是由不銹鋼材料或者鐵絡鋁合金材料構成的，其孔隙率在90% 99%之間，其纖維直徑在6 μ m 50 μ m之間。本實例所提出的吸聲結構具有高強度、耐高溫的特點，可以適用于一些惡劣環境條件。本實例所提出的吸聲結構不但可以很好的吸收高頻噪聲，而且對中、低頻噪聲有較好的吸收效果。當然，本發明還可以有其他多種實例，在不背離本發明的精神及其實質的情況下，
6熟悉本領域的技術人員當可根據本發明做出各種相應的改變和變形，但這些相應的改變和變形都應屬于本發明所屬的權利要求的保護范圍。
權利要求
1.一種吸聲結構，其特征在于該吸聲結構通過在實體(1)內留出管子(2)而得到；管子⑵在實體(1)內的可以任意排布；管子⑵可以兩端都開口于實體表面，可以只有一端開口于實體表面，也可以兩端都不開口于實體表面；實體(1)所含的全部管子(2)中必須含有開口于實體(1)表面上的管子O)；管子(2)可以是方管、圓管，也可以具有其他形狀的橫截面；管子O)也可以是變截面的；同一實體(1)內可以含有多種具有不同形狀的管子 ⑵。
2.如權利要求1所述的吸聲結構，其特征在于所述實體(1)由彈性材料構成，所述彈性材料是指橡膠、硅膠、乳膠、塑料。
3.如權利要求1所述的吸聲結構，其特征在于所述實體(1)由硬性材料、泡沫材料或多孔纖維材料構成；所述硬性材料、泡沫材料及多孔纖維材料是指鋼鐵、木材、玻璃、有機玻璃、陶瓷、石膏、水泥、海綿、泡沫鋁、金屬纖維。
4.如權利要求1所述的吸聲結構，其特征在于所述的管子O)內充滿吸聲材料或者粘滯性液體；所填充的吸聲材料為玻璃棉、石棉、聚氨酯海綿或金屬纖維。
5.如權利要求1所述的吸聲結構，其特征在于所述管子O)為圓管或者方管；管子 ⑵的橫截面積為0. 1 1200平方毫米；所述吸聲結構的孔隙率可以在10% 75%之間。
6.如權利要求1所述的吸聲結構，其特征在于所述管子(2)為圓管，且管子的直徑為 3. 2毫米；管子O)由橫向管子和縱向管子交錯而成，全部橫向管子與縱向管子相連通，部分縱向管子不與橫向管子相連通；所有管子(2)全都兩端開口于實體(1)表面；所述吸聲結構的孔隙率等于60% ；所有管子O)中都填裝滿容重為48千克每立方米的玻璃棉。
7.如權利要求1所述的吸聲結構，其特征在于所述實體(1)由泡沫鋁構成；管子(2) 內填充滿金屬纖維；所填充的金屬纖維是由不銹鋼材料或者鐵絡鋁合金材料構成的，金屬纖維的孔隙率在90% 99%之間，金屬纖維的纖維直徑在6 μ m 50 μ m之間。
8.如權利要求1所述的吸聲結構，其特征在于所述吸聲結構與噪聲接觸的一個側面覆蓋穿孔板(3)，在其余側面用底板(4)和側板( 進行密封；其中，底板和側板都是沒有穿孔的無孔擋板；管子(2)在實體(1)表面上的開口能夠與穿孔板(3)上的孔洞中心對齊。
9.如權利要求1所述的吸聲結構，其特征在于所述吸聲結構的外輪廓為長方體或正方體；所述吸聲結構被穿孔板(3)、底板(4)和側板(5)密封在里面；管子(2)在實體(1) 表面上的開口能夠與穿孔板(3)上的孔洞中心對齊；穿孔板(3)的開孔面積不大于與之對齊的管子⑵的各個開口的面積；穿孔板⑶、底板⑷和側板(5)的厚度為0. 2 10毫米；穿孔板(3)、底板(4)和側板(5)由鋼鐵、玻璃、木板、塑料、石膏、樹脂或混凝土構成。
10.如權利要求1所述的吸聲結構，其特征在于所述管子(2)只在某些面上保持開口狀態，而在其他面上的開口都被密封堵塞。
全文摘要
本發明涉及一種利用阻尼和共振實現吸聲的吸聲結構。該吸聲結構通過在實體內留出管子而得到。管子在實體可以任意排布。管子可以兩端都開口于實體表面，可以只有一端開口于實體表面，也可以兩端都不開口于實體表面。實體所含的全部管子中必須含有開口于實體表面上的管子。管子可以是方管、圓管，也可以具有其他形狀的橫截面。管子也可以是變截面的。同一實體內可以含有多種具有不同形狀的管子。可以用穿孔板和無孔擋板將該吸聲結構密封起來，并且保持管子在實體表面上的開口能夠與穿孔板上的孔洞中心對齊。
文檔編號G10K11/16GK102298924SQ201110258230
公開日2011年12月28日 申請日期2011年9月2日 優先權日2011年9月2日
發明者周國柱 申請人:周國柱