一种超薄吸声壁板制造技术

本实用新型专利技术提供一种超薄吸声壁板，包括多个拼接的超表面单元，超表面单元包括：罩壳，罩壳内设有盘绕隔板，盘绕隔板与罩壳内壁形成至少两个共振腔，多个盘绕的共振腔耦合形成共振系统，用于声波入射后共振腔内空气产生共鸣且与腔体侧壁摩擦生热，通过声能至机械能至内能的转化实现吸声，罩壳一侧与共振腔匹配设有至少两个微孔，用于声波入射；至少两个内插管，内插管插设于微孔内且与微孔同轴心向罩壳另一侧延伸，内插管外径与微孔直径相同。本实用新型专利技术由内插管和卷曲空腔组成，厚度较薄、易于制造、效率高，实现声波在宽频区域的吸收。实现声波在宽频区域的吸收。实现声波在宽频区域的吸收。

【技术实现步骤摘要】
一种超薄吸声壁板


[0001]本技术属于吸音壁板
，具体涉及一种超薄吸声壁板。

技术介绍

[0002]吸声壁板在生活中的应用非常普遍，从卧室到客厅，从会议室到电影院。由于空间有限，噪声传播时被壁面多次反射，形成“驻波”、“混响”效应，提升室内噪声声级，造成噪声排放超标。
[0003]现有技术中，常用的室内降噪手段是在壁面上安装吸声板，所用降噪材料为矿物质棉、穿孔石膏等。矿棉吸声板以矿渣棉为主要原料，加适量的添加剂，经配料、成型、干燥、切割等工序加工而成；穿孔石膏板由贯通于石膏板正面和背面的圆柱形孔眼，在石膏板背面粘贴具有透气性的背覆材料和能吸收入射声能的吸声材料等组合而成。此类吸声板具有不燃、不腐、加工性好、价格低廉等优点，但其低频吸声系数低，不能有效抑制噪声的反射效应。
[0004]同时，传统吸声材料如多孔材料和纤维材料通常需要达到与工作波长相当的结构厚度才能实现高效的吸声，厚度较大。Zhang C将多个卷曲空腔型吸声单体并联，可以将耦合结构的吸声带宽扩展到约为105Hz
–
170Hz的范围，吸声结构的整体厚度增加到了18cm，厚度较大且吸收带宽较窄。
[0005]如专利公开号为CN112669802A的专利公开了一种吸声结构及吸声装置，吸声结构包括呈蜂窝状的亥姆霍兹共振器阵列，其中，每个亥姆霍兹共振器包括：罩壳，具有相对设置的第一侧和第二侧，第一侧开设有微孔；以及插管，设于罩壳内部，与第一侧连接并向第二侧延伸，插管与微孔共轴，且插管的孔径与微孔的孔径相等；各罩壳的第一侧共同形成吸声结构的声波射入面，且在预设频段内，亥姆霍兹共振器阵列的整体声阻抗与空气的声阻抗相匹配。上述吸声结构可在低频段实现较佳的吸声效果，并可节省空间，降低制备成本，减少环境污染。但其吸声结构厚度较大，占用较大空间，吸声频率限于100Hz
‑
1000Hz。

技术实现思路

[0006]本技术的目的是提供一种超薄吸声壁板，由内插管和卷曲空腔组成，厚度较薄、易于制造、效率高，实现声波在宽频区域的吸收。
[0007]本技术提供了如下的技术方案：
[0008]本申请提出一种超薄吸声壁板，包括多个拼接的超表面单元，超表面单元包括：
[0009]罩壳，所述罩壳内设有盘绕隔板，所述盘绕隔板与罩壳内壁形成至少两个共振腔，多个盘绕的共振腔耦合形成共振系统，用于声波入射后共振腔内空气产生共鸣且与腔体侧壁摩擦生热，通过声能至机械能至内能的转化实现吸声，罩壳一侧与共振腔匹配设有至少两个微孔，用于声波入射；
[0010]至少两个内插管，所述内插管插设于微孔内且与微孔同轴心向罩壳另一侧延伸，所述内插管外径与微孔直径相同。
[0011]优先地，所述罩壳包括顶盖、壳体和底板，顶盖和底板设于壳体两侧，内插管与顶盖穿插连接或内插管与顶盖一体成型，盘绕隔板设于底板上或盘绕隔板与底板一体成型。
[0012]优先地，所述罩壳剖面形状包括方形、五边形、六边形、八边形、扇形、心形。
[0013]优先地，每个超表面单元内的微孔孔径相同或不同，多个超表面单元的微孔孔径不全相同或各不相同。
[0014]优先地，所述微孔形状包括圆形、正方形、矩形、三角形。
[0015]优先地，每个超表面单元的内插管长度相同或不同，多个超表面单元的内插管长度不全相同或各不相同。
[0016]优先地，多个超平面单元的罩壳通过超声波焊接或环氧树脂胶合剂连接。
[0017]本技术的有益效果是：
[0018]1.将多个卷曲共振腔型吸声单体并联，采用内插孔调控超表面单元的声阻抗，能够实现声波在宽频区域的吸收，有效地吸收550Hz
‑
900Hz频率范围内的噪声；
[0019]2.用的原料都比较便宜易得，合成的方法简单，没有用到危险、剧毒的试剂，贵金属催化剂，操作简单方便，而且最终产物的产率相对较高。
附图说明
[0020]附图用来提供对本技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本技术的实施例一起用于解释本技术，并不构成对本技术的限制。在附图中：
[0021]图1是本技术的正方形超表面单元连接示意图；
[0022]图2是本技术的方形超薄壁板连接示意图；
[0023]图3是本技术的六边形超表面单元连接示意图；
[0024]图4是本技术的不规则型超薄壁板连接示意图；
[0025]图5是本技术的罩壳厚度10mm的声阻声抗示意图；
[0026]图6是本技术的罩壳厚度5mm的声阻声抗示意图。
[0027]图7是本技术的正方形超表面单元吸声系数示意图；
[0028]图8是本技术的方形超薄壁板吸声系数示意图；
[0029]图9是本技术的六边形超表面单元吸声系数示意图。
[0030]图中标记为：1.超薄壁板，2.超表面单元，21.罩壳，22.盘绕隔板，23.共振腔，24.微孔，25.内插管。
具体实施方式
[0031]实施例1
[0032]如图1
‑
2所示，本申请提出一种超薄吸声壁板，包括多个拼接的超表面单元2，多个超平面单元的罩壳21通过超声波焊接或环氧树脂胶合剂连接，有利于减少制备工艺及成本。
[0033]超表面单元2包括：
[0034]如图1所示，罩壳21，罩壳21剖面形状包括方形、五边形、八边形、扇形、心形。罩壳21内设有盘绕隔板22，盘绕隔板22与罩壳21内壁形成至少两个共振腔23，多个盘绕的共振腔23耦合形成共振系统，用于声波入射后共振腔23内空气产生共鸣且与腔体侧壁摩擦生
热，通过声能至机械能至内能的转化实现吸声，罩壳21一侧与共振腔23匹配设有至少两个微孔24，用于声波入射。每个超表面单元2内的微孔24孔径相同或不同，多个超表面单元2的微孔24孔径不全相同或各不相同。微孔24形状包括圆形、正方形、矩形、三角形。罩壳21包括顶盖、壳体和底板，顶盖和底板设于壳体两侧，内插管25与顶盖穿插连接或内插管25与顶盖一体成型，盘绕隔板22设于底板上或盘绕隔板22与底板一体成型。
[0035]如图1
‑
2所示，本实施例中超表面单元2呈正方形。超薄壁板1的罩壳21厚度仅为10mm，壁厚为0.5mm，微孔24的位置开设在盘绕腔室的一端，从而获得更大的声程。如图5所示，在峰值频率处，声阻与声抗曲线交汇。如图8所示，在500
‑
1400Hz范围内的平均吸声系数为50％，对宽频噪声具有较佳的消声效果且不会占用过大的空间。在550Hz
‑
900Hz范围内的平均吸声系数为0.67。
[0036]如图1
‑
2所示，至少两个内插管25，内插管25插设于微孔24内且与微孔24同轴心向罩壳21另一侧延伸，内插管25外径与微孔24直径相同。每个超表面单元2的内插管25长度相同或不同本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超薄吸声壁板，包括多个拼接的超表面单元，其特征在于：超表面单元包括：罩壳，所述罩壳内设有盘绕隔板，所述盘绕隔板与罩壳内壁形成至少两个共振腔，多个盘绕的共振腔耦合形成共振系统，用于声波入射后共振腔内空气产生共鸣且与腔体侧壁摩擦生热，通过声能至机械能至内能的转化实现吸声，罩壳一侧与共振腔匹配设有至少两个微孔，用于声波入射；至少两个内插管，所述内插管插设于微孔内且与微孔同轴心向罩壳另一侧延伸，所述内插管外径与微孔直径相同。2.根据权利要求1所述的超薄吸声壁板，其特征在于：所述罩壳包括顶盖、壳体和底板，顶盖和底板设于壳体两侧，内插管与顶盖穿插连接或内插管与顶盖一体成型，盘绕隔板设于底板上或盘绕隔板与...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄唯纯，解龙翔，陈建栋，陈龙虎，颜学俊，卢明辉，陈延峰，
申请(专利权)人：南京大学，
类型：新型
国别省市：