透明空間吸聲體及其製作方法

2023-05-28 02:24:46 2

專利名稱：透明空間吸聲體及其製作方法
技術領域：
本發明涉及一種新型吸聲構件，具體地說是一種透明、環保、吸聲效果優越 的空間吸聲體及其製作方法。
背景技術：
微穿孔板共振吸聲構件由聲學泰鬥馬大猷院士所發明，並在實踐中取得了非 常理想的吸聲效果。但是現有的這種空間吸聲體都是由金屬微穿孔板組成的吸聲 構件製成，這種空間吸聲體由於不透明、美學效果差、聲學裝修效果與原有的建 築風格不能完全統一，因而在一些需要安裝透明吸聲構件的場所無法得到使用。

發明內容
為了克服現有的金屬微穿孔板組成的空間吸聲體存在的問題，本發明的目的 是提供一種透明的空間吸聲體。該空間吸聲體不但能夠很好地解決吸聲問題，有 美觀的外表，能把吸聲與建築裝修有機的融合在一起，適應各種建築風格；而且 在不會改變原有建築的設計和背景顏色的同時，提供高技術材料特有的舒適性， 提高房屋建築的視覺質量；同時還能滿足現場透明採光、防潮及防火的要求，清 潔對人體及環境無汙染。
本發明的目的是通過以下技術方案來實現的
一種透明空間吸聲體，其特徵在於它包括共振板、透明微穿孔板和吊件， 所述透明微穿孔板和共振板均由透明材料製成，透明微穿孔板固定在起骨架支撐 作用的共振板上，吊件設置在透明微穿孔板上。吊件用來將共振板和透明微穿孔 板懸掛起來。
本發明中，透明微穿孔板也可以是透明微穿孔膜，其效果是一樣的。 本發明中，所述共振板由透明PC聚碳酸酯加工而成。透明微穿孔板由透明
PC聚碳酸酯加工而成。共振板與透明微穿孔板之間採用膠粘或熱熔或透明螺絲
固定。共振板和透明微穿孔板也可以由其它透明非金屬材料製成。
所述共振板和透明微穿孔板可以組成多種腔體結構，可以是矩形結構或船形
結構或梯形結構或尖劈形結構或圓柱形結構或半圓形結構或圓錐形結構或稜錐
形結構。
一種本發明所述的透明空間吸聲體的製作方法，其特徵在於它包括以下步
驟
A)共振板下料，將透明的共振板料放置在模具上，進行熱壓成型，冷卻後B) 得到共振板；
C) 加工透明微穿孔板；
D) 對加工後的共振板和透明微穿孔板進行烘乾處理；
E) 對經過烘乾處理的共振板和透明微穿孔板進行粘接、定型，得到透明空 間吸聲體；
E)將定型後的透明空間吸聲體在密閉的強紫外線照明箱內成型，得到透明 空間吸聲體成品。
本發明步驟A)中，共振板材料厚度3 mm以下的用數控剪板機剪切，厚度 3mra以上的釆用電鋸下料；升溫到133 142"C預熱後，進行熱壓成型；加工時 對板材表面進行保護，防止表面劃傷。步驟B)中，所述透明微穿孔板採用數控 衝床或數控鑽床或數控雷射打孔機加工而成。
本發明採用透明微穿孔板(膜)共振吸聲結構代替傳統的金屬吸聲結構。透 明微穿孔板(膜)可以選擇不同厚度的材料、孔徑、穿孔率、使用層數和與共振 板組成的不同空腔深度，根據現場不同的情況製作成不同結構形式的透明空間吸 聲體，達到調節控制透明微穿孔板(膜)共振吸聲結構的吸收共振頻率，使透明 空間吸聲體在較寬的頻率範圍內獲得良好的吸聲效果。
為了滿足不同建築場所的需要，本發明所用的透明材料是由防腐、防潮、防 水、防紫外線、阻燃的透明聚碳酸脂材料加工製作而成。
本發明利用透明聚碳酸脂材料優良的機械性能，增加材料厚度或衝孔孔徑變 小，可以大幅度的提高吸聲性能。在保留了原金屬微穿孔板吸聲構件的吸聲有點 外，聲學性能指標有了較大的提高，使其透明微穿孔板(膜)吸聲構件優於金屬 吸聲構件。
本發明的透明空間吸聲體在製作時，使用全新的膠粘、熱溶焊接處理等形式， 其固定抗拉強度在62 MPa~69 MPa之間，在要求不高的場合可使用透明螺絲固定， 其固定後的抗拉強度在36 MPa 43 MPa。
本發明的透吸空間吸聲體製作要用特定的加工設備和製作工藝來完成。共振 板材料的下料在CNC加工中心上完成；共振板的成型在預製的模具上實現；透明 微穿孔板(膜)的加工在數控自動衝孔機或多頭數控高速鑽機或多頭雷射打孔機 配套的自動送料機平面上，並配套對材料的特殊保護裝置加工而成；透明微穿孔 板(膜)與透明共振板的烘乾處理在特定的烘箱內完成後再粘接；定型後的透明
空間吸聲體在有強紫外線烘箱內成型。
與現有技術相比，本發明不但能夠很好地解決吸聲問題，有美觀的外表，能 把吸聲與建築裝修有機的融合在一起，適應各種建築風格；而且在不會改變原有 建築的設計和背景顏色的同時，提供高技術材料特有的舒適性，提高房屋建築的 視覺質量；同時還能滿足現場透明採光、防潮及防火的要求，清潔對人體及環境 無汙染。


圖la是本發明的矩形結構示意圖lb是圖la的A-A視圖。
圖2a是本發明的船形結構示意圖。
圖2b是圖2a的A-A視圖。
圖3a是本發明的梯形結構示意圖。
圖3b是圖3a的A-A視圖。
圖4a是本發明的尖劈形結構示意圖。
圖4b是圖4a的A-A視圖。
圖5a是本發明的圓柱形結構示意圖。
圖5b是圖5a的A-A視圖。
圖6a是本發明的半圓形結構示意圖。
圖6b是圖6a的A-A視圖。
圖7a是本發明的圓錐形結構示意圖。圖7b是圖7a的A-A視圖。
圖8a是本發明的三稜錐形結構示意圖。
圖8b是圖8a的A-A視圖。
圖9a是本發明的四稜錐形結構示意圖。
圖9b是圖9a的A-A視圖。
具體實施例方式
一種本發明所述的透明空間吸聲體，由共振板l、透明微穿孔板(膜)2和 吊件3組成。透明微穿孔板2和共振板1均由透明材料製成。共振板1起到骨架 支撐作用，同時與透明微穿孔板(膜)2構成微穿孔板(膜)共振吸聲結構。
共振板l和微穿孔板(膜)2均由透明PC聚碳酸酯材料加工而成，兩者採 用膠粘或熱熔固定形式，其固定後的抗拉強度在62 MPa 69 MPa之間；要求不
高的場合可使用透明螺絲固定，其固定後的抗拉強度在36 MPa 43 MPa之間。
通過調整透明微穿孔板(膜)和透明共振板1的構造，得到不同的諧振腔結 構三角形諧振腔、多邊形諧振腔、圓柱形諧振腔、半圓形諧振腔、圓錐形諧振 腔、三稜錐形諧振腔、四稜錐形諧振腔等不同形式，對應的有不同結構形式的透 明空間吸聲體矩形結構、船形結構、梯形結構、尖劈形結構、圓柱形結構、半 圓形結構、圓錐形結構、三稜錐形結構、四稜錐形結構等。可以根據現場不同情 況製作成不同規格和不同形式的透明空間吸聲體，達到增加吸聲頻帶的寬度或適 應各種不同頻率、環境下的噪聲治理。
其中，透明微穿孔板(膜)2的微孔大小、穿孔率、材料的厚度以及共振吸 聲結構的空腔深度影響微穿孔板共振吸聲結構的吸聲係數；微穿孔板越薄，越有 利於吸收高頻噪音；孔徑越小、材料越厚，吸收頻帶越寬；穿孔率較大(在一定 範圍內)、空腔越小，有利於吸收高頻噪音；空腔越深、材料越薄，越有利於吸 收低頻噪音，且吸收頻帶較寬。因此選擇透明微穿孔板(膜)2不同的厚度、層 數、孔徑、穿孔率、共振板1的構造和不同的空腔深度，就可以控制微穿孔板(膜) 共振吸聲結構的吸收共振峰，使透明空間吸聲體在較寬的頻率範圍內獲得良好的 吸聲效果。
本發明所述的透明空間吸聲體的製作方法，其特徵在於它包括以下步驟
1、 加工共振板。
共振板的下料在CNC加工中心上完成
共振板材料厚度3 mm以下的可用數控剪板機剪切，厚度大於3 mm以上的， 採用電鋸下料。注意下料需放適當預留量，加工過程需對板材進行保護，防止板 材表面劃傷。
將剪切好的PC板在提前設計好的模具上固定，升溫到133 142'C預熱後， 進行熱壓成型，經冷卻後，得到成型的共振板。加工的同時要對板材表面進行保 護，防止表面劃傷。
2、 加工透明微穿孔板(膜)。 ' 透明微穿孔板(膜)的加工在數控設備上完成
按要求設定好穿孔率、孔徑、孔距、板厚等衝孔參數，在數控衝孔機(衝 孔事先應製作模具、夾具、衝針)或多頭數控高速鑽機或多頭雷射打孔機配套的 自動送料機平面上，以及所有在加工時與板材有硬接觸的地方都要用軟性材料保 護，防止加工時產生板材表面劃傷，加工時布孔均勻，不能有盲孔。
3、 共振板、透明微穿孔板(膜)的烘乾處理在烘箱內完成後再粘接。
共振板和透明微穿孔板(膜)的粘接在特定的烘箱內烘乾後進行，乾燥溫
度控制在121 'C除去水份，然後降至45 'C時進行粘接定型，得到所需要的諧振 腔結構。加工的同時也要對板材面進行保護，防止表面劃傷。
4、 定型後的透明空間吸聲體在密閉的強紫外線照明箱內成型。 粘接定型後的透明空間吸聲體推進預製的密閉型強紫外線照明箱，進行紫外
線照射，紫外線燈的波長為305 nm,按uv膠水的使用說明要求控制時間。uv膠 是一種低濃度、高透明度、高硬度、紫外光或可見光均可固化的無影膠水，具有 使用方便、固化速度快、粘接強度大、透光率高、看不出任何膠層粘接、操作安 全等優點。定型過程中均需對其表面進行保護。
由於透明空間吸聲體懸掛於空中，聲波可以從不同角度入射到空間吸聲體表 面，其吸聲效果比相同的吸聲體實貼在剛性壁面上好得多。透明微穿孔板(膜) 的微孔本身具有足夠的聲阻，當聲波入射到透明空間吸聲體表面時，經過微穿孔 邊緣的摩擦，聲能轉化為熱能被消耗掉或是轉化為振動能沿透明微穿孔板(膜) 表面傳遞轉移，從而降低混響時間和聲壓級。
本發明所述的透明空間吸聲體，主要利用透明微穿孔板(膜)共振吸聲結構 吸聲，不需使用其它吸聲材料，因此可用在其它材料或結構不適合的場所，如高 溫、潮溼、腐蝕性氣體、高速氣流等環境或吸聲處理時要求淨化程度高、透明採 光的場合。同時它結構簡單、吸聲特性的理論計算與實測值很接近。
本發明的透明空間吸聲體，內部還可根據裝修的需要，在其內部設置照明燈 和彩色裝飾燈。
權利要求
1、一種透明空間吸聲體，其特徵在於它包括共振板(1)、透明微穿孔板(2)和吊件(3)，所述透明微穿孔板(2)和共振板(1)均由透明材料製成，透明微穿孔板(2)固定在起骨架支撐作用的共振板(1)上；吊件(3)設置在透明微穿孔板(2)上。
2、 根據權利要求l所述的透明空間吸聲體，其特徵在於所述共振板(1) 由透明PC聚碳酸酯加工而成。
3、 根據權利要求1所述的透明空間吸聲體，其特徵在於所述透明微穿孔板(2)由透明PC聚碳酸酯加工而成。
4、 根據權利要求1所述的透明空間吸聲體，其特徵在於共振板(1)與透 明微穿孔板(2)之間採用膠粘或熱熔或透明螺絲固定。
5、 根據權利要求l所述的透明空間吸聲體，其特徵在於所述共振板(1) 和透明微穿孔板(2)組成矩形結構或船形結構或梯形結構或尖劈形結構或圓柱形結構或半圓形結構或圓錐形結構或稜錐形結構。
6、 根據權利要求1所述的透明空間吸聲體，其特徵在於在共振板(1)和透明微穿孔板(2)組成的腔體內設置照明燈或彩色裝飾燈。
7、 一種權利要求l所述的透明空間吸聲體的製作方法，其特徵在於它包括以下步驟A) 振板下料，將透明的共振板料放置在模具上，進行熱壓成型，冷卻後得 到共振板；B) 加工透明微穿孔板；C) 對加工後的共振板和透明微穿孔板進行烘乾處理；D) 對經過烘乾處理的共振板和透明微穿孔板進行粘接、定型，得到透明空 間吸聲體；E) 將定型後的透明空間吸聲體在密閉的強紫外線照明箱內成型，得到透明 空間吸聲體成品。
8、 根據權利要求7所述的透明空間吸聲體的製作方法，其特徵在於步驟 A)中，共振板材料厚度3國以下的用數控剪板機剪切，厚度3 ram以上的採用 電鋸下料；升溫到133 142'C預熱後，進行熱壓成型；加工時對板材表面進行 保護，防止表面劃傷。
9、 根據權利要求7所述的透明空間吸聲體的製作方法，其特徵在於步驟B) 中，所述透明微穿孔板採用數控衝床或數控鑽床或數控雷射打孔機加工而成。
10、 根據權利要求7所述的透明空間吸聲體的製作方法，其特徵在於步驟C) 中，烘乾處理的乾燥溫度控制在121 'C除去水份；步驟D)中，45 'C時進 行粘接定型。
全文摘要
本發明公開了一種透明空間吸聲體及其製作方法，包括共振板、透明微穿孔板和吊件，透明微穿孔板和共振板均由透明材料製成，透明微穿孔板固定在起骨架支撐作用的共振板上，吊件設置在透明微穿孔板上。製作方法為，將透明的共振板料放置在模具上，進行熱壓成型，冷卻後得到共振板；加工透明微穿孔板；對加工後的共振板和透明微穿孔板進行烘乾處理；對經過烘乾處理的共振板和透明微穿孔板進行粘接、定型；將定型後的透明空間吸聲體在密閉的強紫外線照明箱內成型，得到透明空間吸聲體成品。本發明適用於需要透明視覺效果、淨化程度要求高的環境，滿足原有的建築上進行聲學再裝修但又不改變建築設計風格的要求。
文檔編號G10K11/162GK101105938SQ200710025600
公開日2008年1月16日 申請日期2007年8月8日 優先權日2007年8月8日
發明者張榮初, 聞小明, 齊會文 申請人:張榮初