一种宽频复合隔声装置

技术领域

本发明属于声学领域，具体涉及一种宽频复合隔声装置。

背景技术

一般隔声装置其厚度方向都比较大，质量重，安装不便，用于工业、市政等多个领域。

目前应用较为广泛的隔声材料的密度都比较大、厚度大、脆性大，如多孔岩板、水泥纤维板等；它们具有良好的高频隔声性能，但低频性能往往比较差，且可塑性较差，很难再进行弯折，主要用于道路声屏障、机场、列车、飞机等方面；无法根据实际需要对隔声装置进行随意形状的改变。例如，在管道降噪，复杂形状设备需要采用隔声装置时，常规的隔声装置就不是很适用了，常规降噪装置无法完全贴合在复杂形状设备上，会很大程度上影响降噪装置的降噪性能。

实际情况中，很多设备声源(诸如变压器、电抗器、一次风机、二次风机等)都是低频噪声突出，而目前广泛应用的隔声材料大多都是低频性能较差，中高频性能较好，无法满足上述低频噪声突出的声源设备的降噪需求。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种复合隔声结构，利用吸声和隔声的声学原理，选用常规材料，按照材料属性梯度组合，实现低频良好的隔声性能，高频性能也较常规隔声结构更加优异，且具有很好的可塑性。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种宽频复合隔声装置，包括内侧隔声层、吸声层、隔声层以及外侧隔声层，其中，内侧隔声层靠近声源，内侧隔声层、吸声层、挤塑聚苯板以及外侧隔声层中相邻的两层紧贴，内侧隔声层和外侧隔声层采用钢板，吸声层采用PU泡沫板、离心玻璃棉或纤维吸声材料，隔声层采用挤塑聚苯板、水泥纤维板或多孔岩板；吸声层和隔声层的厚度大于内侧隔声层和外侧隔声层的厚度。

内侧隔声层厚度为0.6-1.0mm。

内侧隔声层和外侧隔声层上设置加筋。

所述加筋在内侧隔声层和外侧隔声层表面平行且均匀布置。

吸声层的厚度为50-100mm。

隔声层厚度为60-120mm。

外侧隔声层的厚度为0.6-1.0mm。

整体为筒形、弧形或平板形。

隔声层采用挤塑聚苯板，吸声层采用PU泡沫板，PU泡沫板的厚度为50mm，挤塑聚苯板的厚度为70mm。

与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：

本发明所示隔声装置按照材料属性梯度组合，实现低频良好的隔声性能，高频性能也较常规隔声结构更加优异，且具有很好的可塑性在厚度方向是常规隔声装置的一半，且质量较现有隔声装置更轻，相较于常规隔声装置具有更好的可塑性，能适用于更多的工况，而且便于安装、检修，金属板作为隔声材料使用，易获得、易加工，变形能力强，PU泡沫吸声材料，与常用的吸引材料如吸音棉相比，具有同样优异的吸声性能，且可塑性好，相对于吸音棉能够更好保持材料形态，在实际降噪中将有很广的应用前景；挤塑聚苯板具有良好的隔声性能，可塑性强，易加工、所需形状可以根据实际需要确定。

进一步的，采用钢板作为内侧隔声层，所需形状可以根据实际需要确定，而且价格低廉。

进一步的，外侧隔声层上设置加筋的作用是提高隔声层的隔声量，实验表明隔声层加筋可以提高3-5dB的隔声量。

附图说明

图1是隔声结构的示意图。

图2是实例一的隔声测试曲线。

图3是实例二的隔声测试曲线。

图4是实例三的隔声测试曲线。

图5是实例四的隔声测试曲线。

图6是实例五的隔声测试曲线。

具体实施方式

本发明提供的宽频复合隔声装置，包括内侧隔声层1、吸声层2、隔声层3以及外侧隔声层44，其中，内侧隔声层1靠近声源，内侧隔声层1、吸声层2、挤塑聚苯板3以及外侧隔声层44中相邻的两层紧贴，内侧隔声层1和外侧隔声层44采用钢板，吸声层2采用PU泡沫板、离心玻璃棉或纤维吸声材料，隔声层3采用挤塑聚苯板、水泥纤维板或多孔岩板；吸声层2和隔声层3的厚度大于内侧隔声层1和外侧隔声层44的厚度。

当声波至内侧钢板层时，钢板对声波进行反射，减少声波向外环境的辐射；未完全反射的声波进入PU泡沫板层，PU泡沫板2是一种高效的吸声材料，具有很好的可塑性，对进入PU泡沫的声波进行衰减，降低声能量；未能衰减完的声波进入到第三层挤塑聚苯板层，挤塑聚苯板是一种高效的隔声材料，相对于传统隔声材料，其可塑性更高，且利于现场加工，对传播而来的声音进行再一次反射使其进入吸声层，进一步衰减声能量；对未能衰减的声波进入第四层外护面钢板，为隔声层，对传播而来的声波再一次反射，改变声波传播方向，迫使声波再一次进入第三层的隔声层、第二层的吸声层以及第一层的隔声层，同时反射回去的声波与传播出来的声波还可产生反向叠加衰减的效果，进一步提高整个结构的隔声性能，使声波传播如此循环衰减，减少向外环境的辐射，本发明所述隔声装置结构示意图如图1所示。

内侧隔声层1的外侧和外侧隔声层4的外侧可以设置加筋。

实施例一：采用0.6mm厚的钢板作为内侧隔声层1，50mm厚PU泡沫板作为吸声层2，70mm厚的挤塑聚苯板作为隔声层3以及0.8mm厚的钢板为外侧隔声层，其结构的示意图如图1所示，测得其隔声曲线如图2所示；其隔声量在0-6.3kHz范围内，最小隔声量为23.75dB，对应的频率为160Hz；此外任意频率对应的隔声量均大于23.75dB；频率范围内1/3倍频程平均隔声量高达36.06dB。能够很好的解决低频噪声降噪问题。

实施例二：采用0.6mm厚的钢板作为内侧隔声层1，50mm厚PU泡沫板作为吸声层2，70mm厚的挤塑聚苯板作为隔声3层以及的0.8mm厚的加筋钢板为外侧隔声层4，其结构的示意图如图1所示，测得其隔声曲线如图3所示；其隔声量在0-6.3kHz范围内，最小隔声量为26.25dB，对应的频率为315Hz；此外任意频率对应的隔声量均大于26.25dB；频率范围内1/3倍频程平均隔声量高达37.00dB。与实施例一相比，外侧钢板加筋的效果能够提高最小隔声量，并使的隔声曲线左移，扩大优异隔声量对应的频率范围，同时也能够提高降噪装置整体的隔声性能。

实施例三：采用0.8mm厚的钢板作为内侧隔声层1，50mm厚PU泡沫板作为吸声层2，70mm厚的挤塑聚苯板作为隔声层3以及0.6mm厚的钢板作为外侧隔声层4，其结构的示意图如图1所示，测得其隔声曲线如图4所示；其隔声量在0-6.3kHz范围内，最小隔声量为26.38dB，对应的频率为315Hz；此外任意频率对应的隔声量均大于26.38dB；频率范围内1/3倍频程平均隔声量高达37.64dB。与实施例二相比，内侧钢板加厚也能起到外侧钢板加筋的效果，能够提高最小隔声量，并使的隔声曲线左移，扩大优异隔声量对应的频率范围，同时也能够提高降噪装置整体的隔声性能，且效果更佳。

实施例四：采用0.8mm厚的加筋钢板作为内侧隔声层1，50mm厚PU泡沫板作为吸声层2，70mm厚的挤塑聚苯板作为隔声层3以及0.8mm厚的钢板作为外侧隔声层4，本实施例所述隔声结构的示意图如图1所示，测得其隔声曲线如图5所示；其隔声量在0-6.3kHz范围内，最小隔声量为26.26dB，对应的频率为160Hz；此外任意频率对应的隔声量均大于26.26dB；频率范围内1/3倍频程平均隔声量高达37.46dB。与实施例一相比，外侧钢板加厚能够提高最小隔声量，但不会使隔声曲线左移，不会扩大优异隔声量对应的频率范围，但是能够提高降噪装置整体的隔声性能。

实施例五：采用0.8mm厚的钢板作为内侧隔声层1，50mm厚PU泡沫板作为吸声层2，70mm厚的挤塑聚苯板作为隔声层3以及0.6mm厚的加筋钢板作为外侧隔声层4，其结构如图1所示，测得其隔声曲线如图6所示。

实施例六：采用1.0mm厚的钢板作为内侧隔声层1，45mm厚PU泡沫板作为吸声层2，65mm厚的挤塑聚苯板作为隔声层3以及0.6mm厚的加筋钢板作为外侧隔声层4，

实施例七：采用1.0mm厚的钢板作为内侧隔声层1，50mm厚PU泡沫板作为吸声层2，70mm厚的挤塑聚苯板作为隔声层3以及1.0mm厚的加筋钢板作为外侧隔声层4。

实施例八：采用0.6mm厚的钢板作为内侧隔声层1，65mm厚PU泡沫板作为吸声层2，70mm厚的挤塑聚苯板作为隔声层3以及1.0mm厚的加筋钢板作为外侧隔声层4。

实施例九：采用0.8mm厚的加筋钢板作为内侧隔声层1，100mm厚离心玻璃棉作为吸声层2，100mm厚的水泥纤维板作为隔声层3以及0.8mm厚的钢板作为外侧隔声层4。

实施例十：采用0.8mm厚的钢板作为内侧隔声层1，80mm厚离心玻璃棉作为吸声层2，100mm厚的多孔岩板作为隔声层3以及0.8mm厚的钢板作为外侧隔声层4。

实施例十一：采用0.8mm厚的钢板作为内侧隔声层120mm厚离心玻璃棉作为吸声层2，100mm厚的多孔岩板作为隔声层3以及0.8mm厚的钢板作为外侧隔声层4。