專利名稱：一種全反射隔聲結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種隔聲結(jié)構(gòu)，具體來說涉及一種利用聲波全反射原理設(shè)計(jì)的隔聲結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
采用隔聲技術(shù)能夠有效得切斷噪聲傳播途徑，是噪聲控制的常用手段。目前常用的隔聲結(jié)構(gòu)有單層勻質(zhì)薄板、單層復(fù)合隔聲結(jié)構(gòu)、雙層板隔聲結(jié)構(gòu)、多種輕型隔聲結(jié)構(gòu)、單層重隔墻、雙層重隔墻以及多層隔聲結(jié)構(gòu)。常見的隔聲構(gòu)件，比如門窗、墻體、樓板等，都可以歸屬到以上隔聲結(jié)構(gòu)中。這些常見結(jié)構(gòu)是依據(jù)介質(zhì)的聲波透射性質(zhì)來設(shè)計(jì)的。隔聲量的高低主要受隔聲結(jié)構(gòu)單位面積的重量和入射聲波頻率影響，同時(shí)，這些隔聲結(jié)構(gòu)中的阻尼及吸聲材料也會(huì)對(duì)隔聲量產(chǎn)生影響。這些隔聲結(jié)構(gòu)為了實(shí)現(xiàn)較高的隔聲量，往往需要很大的單位面積重量；而且，即使在單位面積重量已經(jīng)很大的情況下，這些隔聲結(jié)構(gòu)的隔聲量也都相對(duì)有限。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是針對(duì)現(xiàn)有隔聲結(jié)構(gòu)存在的問題提出的，目的是提供一種能夠以較小單位面積重量實(shí)現(xiàn)較高隔聲量的全反射隔聲結(jié)構(gòu)。本發(fā)明所提出的全反射隔聲結(jié)構(gòu)的主要原理和結(jié)構(gòu)如下本發(fā)明所提出的全反射隔聲結(jié)構(gòu)主要依據(jù)聲波在不同聲速的界面可能發(fā)生全反
射現(xiàn)象的原理而設(shè)計(jì)的。當(dāng)聲波由聲速為vl的物質(zhì)入射到聲速為v2的物質(zhì)時(shí)，如果vl小
vl
于v2，則當(dāng)入射角大于等于arcsin;時(shí)，將會(huì)發(fā)生全反射，所有入射聲波都被發(fā)射會(huì)聲速為
v2
vl的物質(zhì)中。本發(fā)明所提出的全反射隔聲結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖如

圖1所示，主要由一個(gè)折面板1、 一個(gè)平面板2以及兩面板之間所夾空間3構(gòu)成。本發(fā)明所提出的全反射隔聲結(jié)構(gòu)的剖面示意圖如圖2所示。折面板1的靠近平面板2 —側(cè)的表面的各折面與平面板2所成的角度都相等。假設(shè)隔聲結(jié)構(gòu)外側(cè)空間4中充滿聲速為Cl的物質(zhì)；隔聲結(jié)構(gòu)中，平面板2由聲速為c2的物質(zhì)構(gòu)成，折面板1由聲速為c4的物質(zhì)構(gòu)成，兩面板間所夾空間3充滿聲速為c3的物質(zhì)；并且，cl < c2, c3 < c4,
c\
c3 < c2。因而，當(dāng)聲波由隔聲結(jié)構(gòu)外側(cè)空間4入射到平面板2時(shí)，全反射角《 = arcsin^;
當(dāng)聲波由兩面板所夾空間3入射到折面板1時(shí)，全反射角dzarcsin];當(dāng)聲波由兩面板
所夾空間3入射到平面板2時(shí)，全反射角Carcsin^7;當(dāng)聲波又隔聲結(jié)構(gòu)外側(cè)空間4穿
過平面板2透射進(jìn)入兩面板所夾空間3時(shí)，在兩面板所夾空間3中，聲波的最大折射角
權(quán)利要求
1. 一種全反射隔聲結(jié)構(gòu)，其特征在于由一個(gè)折面板(1)和一個(gè)平面板(2)構(gòu)成；折面板(1)靠近平面板O)的一側(cè)表面為折面形狀，折面板(1)遠(yuǎn)離平面板O)的一側(cè)表面可以為任意形狀；折面板(1)的靠近平面板( 一側(cè)的表面的各折面中兩個(gè)相鄰折面所成的角屬于區(qū)間60o + -b + -d,\%0°-2b-2d 3 3；其中， = arcsin Cl c3，d = arcsin—，cl 為隔聲結(jié)c2-c2c4構(gòu)外側(cè)空間中所含物質(zhì)的聲速，c2為平面板O)中所含物質(zhì)的聲速，c3為兩板所夾空間(3)中所含物質(zhì)的聲速，c4為折面板(1)中所含物質(zhì)的聲速。
2.如權(quán)利要求1所述的全反射隔聲結(jié)構(gòu)，其特征在于所述折面板(1)的厚度處處相寸。
3.如權(quán)利要求1所述的全反射隔聲結(jié)構(gòu)，其特征在于所述折面板(1)的靠近平面板 (2) 一側(cè)的表面的各折面與平面板( 所成的角度都相等。
4.如權(quán)利要求1所述的全反射隔聲結(jié)構(gòu)，其特征在于所述折面板(1)的靠近平面板⑵一側(cè)的表60°+ -b + -d,180°-2b-2d 3 3的各折面中兩個(gè)相鄰折面所成的角屬于區(qū)間90°-- + -,90° + --^2 2.2 2其中， b = arcsincl-c3 c2-c2c3c3dzarcsin^^zarcsin^^cl為隔聲結(jié)構(gòu)外側(cè)空間⑷中所含物質(zhì)的聲速，c2為平面板⑵ c4c2中所含物質(zhì)的聲速，c3為兩板所夾空間(3)中所含物質(zhì)的聲速，c4為折面板(1)中所含物質(zhì)的聲速，符號(hào)“ Π，，表示求兩個(gè)區(qū)間的交集。
5.如權(quán)利要求1所述的全反射隔聲結(jié)構(gòu)，其特征在于所述平面板(2)和折面板⑴之間所夾的空間(3)的四周用檔板(6)封閉。
6.如權(quán)利要求4所述的全反射隔聲結(jié)構(gòu)，其特征在于平面板(2)和折面板(1)之間所夾的空間(3)的四周用檔板(6)封閉；折面板(1)的靠近平面板(2) —側(cè)的表面的各折面與平面板( 所成的角度都相等。
7.如權(quán)利要求6所述的全反射隔聲結(jié)構(gòu)，其特征在于折面板(1)不接觸平面板O)。
8.如權(quán)利要求1所述的全反射隔聲結(jié)構(gòu)，其特征在于所述平面板(2)和折面板⑴采用相同材料構(gòu)成；且兩面板所夾空間(3)及隔聲結(jié)構(gòu)外側(cè)空間中都充滿同種物質(zhì)；折面板(1)的靠近平面板( 一側(cè)的表面的各折面中兩個(gè)相鄰折面所成的角等于90度；折面板(1)的靠近平面板( 一側(cè)的表面的各折面與平面板( 所成的角度都等于45度。
9.如權(quán)利要求1所述的全反射隔聲結(jié)構(gòu)，其特征在于所述全反射隔聲結(jié)構(gòu)為復(fù)合全反射隔聲結(jié)構(gòu)；由兩片平面板(2)和一個(gè)折面板(1)構(gòu)成；兩片平面板(2)相互平行；折面板⑴位于兩片平面板⑵之間；折面板⑴處處厚度相同，且折面板⑴的各個(gè)小折面同平面板( 之間所成的角都等于45度；折面板(1)上相鄰兩個(gè)小折面之間所成的角等于 90度；折面板(1)和平面板(2)都由玻璃構(gòu)成；折面板⑴和平面板(2)所夾空間(3)的四周用檔板(6)密封。
10.如權(quán)利要求1所述的全反射隔聲結(jié)構(gòu)，其特征在于所述全反射隔聲結(jié)構(gòu)為復(fù)合全反射隔聲結(jié)構(gòu)；由三層平面板(2)和兩層折面板(1)構(gòu)成；三片平面板(2)相互平行；兩片折面板(1)處處厚度相同，且折面板(1)的各個(gè)小折面同平面板( 之間所成的角都等于 45度；折面板(1)上相鄰兩個(gè)小折面之間所成的角等于90度；所述復(fù)合全反射隔聲結(jié)構(gòu)的四周用檔板(6)密封；在中間兩個(gè)折面板和平面板所成的靠近中間的兩個(gè)空間( 中裝有穿孔板(7)；在兩個(gè)穿孔板(7)和距離它們最近的折面板(1)之間填裝有吸聲材料(8)；所述吸聲材料(8)是玻璃棉、石棉、多孔泡沫、泡沫鋁或金屬纖維。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種利用聲波全反射原理設(shè)計(jì)的隔聲結(jié)構(gòu)。這種全反射隔聲結(jié)構(gòu)可以使入射聲波經(jīng)過多次全反射和透射后，將聲能有效地反射回聲波原來入射的一側(cè)，從而使該隔聲結(jié)構(gòu)具有良好的隔聲性能。本發(fā)明所提出的全反射隔聲結(jié)構(gòu)主要由一個(gè)折面板、一個(gè)平面板以及兩面板之間所夾空間構(gòu)成。折面板的靠近平面板一側(cè)的表面的各折面與平面板所成的角度都相等，而且，折面板1的靠近平面板一側(cè)的表面的各折面中兩個(gè)相鄰折面所成的角等于合適的角度。
文檔編號(hào)E04B1/84GK102296716SQ20111026265
公開日2011年12月28日 申請(qǐng)日期2011年9月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月6日
發(fā)明者周國(guó)柱 申請(qǐng)人:周國(guó)柱