声音夹层 |
|||||||
| 申请号 | CN202180003872.1 | 申请日 | 2021-06-28 | 公开(公告)号 | CN114206461A | 公开(公告)日 | 2022-03-18 |
| 申请人 | 法国圣戈班玻璃厂; | 发明人 | 齐水宝; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及一种声音夹层(I)，其包括由第一材料制成的第一层(1)和第二层(2)，其特征在于，第二层包括阻尼装置(20)，该阻尼装置(20)包括至少一个由与第一材料不同的第二材料制成的贴片(21)。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种声音夹层(I)，其包括由第一层(1)和第二层(2)，其中第一层(1)由第一材料制成， |
||||||
| 说明书全文 | 声音夹层技术领域[0002] 在用于建筑和汽车的材料中，声音方面是一个重要方面，因为它允许材料过滤外部噪音以提供声学舒适度。评估弹性板声学性能的一个基本物理参数是声音传输损失(STL)，它成为在声学材料领域中探索和研究的工业设计因素。在低频范围内，声音传输损失(STL)主要受质量定律支配。传统的用于低频的设计理念包括在于提高声表面质量，并在重量和声音传输损失(STL)之间找到折衷，以满足实践中对轻量化的要求。对于中高频范围，声波在流固界面中的相互作用引起的众所周知的重合效应会显著降低声音传输损失(STL)。为了使这种影响最少，粘弹性材料，如橡胶、PVB、薄膜等，已被广泛应用并集成到玻璃板中以形成层压结构。对于高于重合频率的频率，声音传输损失(STL)主要由板的刚度控制。 [0003] 因此，需要找到一种允许在尽可能宽的频带上具有声音传输损失(STL)衰减的材料。 发明内容[0004] 本发明的一个目的是提供一种材料，该材料允许在尽可能最宽的频带上具有声音传输损失(STL)衰减。 [0005] 为此，本发明涉及一种声音夹层，其包括由第一材料制成的第一层，和第二层，其特征在于，第二层包括阻尼装置，该阻尼装置包括至少一个由不同于第一材料的第二材料制成的贴片。 [0006] 根据一个示例，第一层包括片材或片材组(feuillet de feuilles)。 [0007] 根据一个示例，所述第一层包括至少一个允许所述贴片插入其中的孔。 [0008] 根据一个示例，该孔对于包括片材或片材组的第一层是通孔，或者对于包括片材组的第一层是盲孔。 [0009] 根据一个示例，第二层包括多个贴片，所述第一层包括与贴片数量相等数量的孔，使得每个贴片插入孔中。 [0011] 根据一个示例，贴片在尺寸上是不均一的，直径从10至50mm不等。 [0012] 根据一个示例，贴片彼此分开0至40mm的长度。 [0013] 根据一个示例，贴片占该夹层表面的至少30%。 [0016] 本发明还涉及一种至少包括第一基材的隔绝板，其特征在于它还包括在所述基材上布置的根据本发明的夹层。 [0017] 根据一个示例，所述板包括第二基材，第一基材和第二基材形成所述板。 [0018] 根据一个示例，所述板包括第二基材，所述布置夹层以将第一基材与第二基材接合。 [0019] 根据一个示例，每个基材是玻璃片材。 [0021] 其他特征和优点将从以下参照附图的说明性而非限制性的描述中变得明显，其中：‑图1和图2示意性地表示根据本发明的夹层； ‑图3示意性地表示根据本发明的夹层，其中支撑体包括片材组； ‑图4示意性地表示根据本发明的夹层的不同形式的贴片； ‑图5示意性地表示配备有多个贴片的根据本发明的夹层； ‑图6示意性地表示根据本发明的夹层的贴片的不同布置； ‑图7表示包括根据本发明的夹层在内的不同夹层的性能图； ‑图8示意性地表示根据本发明的用于夹层的贴片布置的改进版本； ‑图9示意性地表示根据本发明的夹层的贴片的变体； ‑图10a和10b示意性地表示根据本发明的夹层的变体； ‑图11至13示意性地表示包括根据本发明的夹层的隔绝板； ‑图14示意性地表示根据本发明的夹层的优选实施方案； ‑图15示意性地表示具有用于接合根据本发明的夹层的装置的贴片的构造。 [0022] 详细描述在图1的示例中，表示了本发明。本发明以夹层I的形式呈现。 [0023] 该夹层包括第一层1。该第一层1以由第一材料制成的支撑件的形式存在。如图2所示，该支撑件1包括至少一个片材10。该片材可由片材组11代替，即支撑件1可包括在图3中可见的组装在一起的多个片材。该夹层I用于与至少一个基材S相结合以形成隔音板。 [0024] 根据本发明的夹层还包括第二层2。该第二层包括阻尼装置20。这些阻尼装置20是用于消除噪声的装置，包括至少一个贴片21或块体。该贴片21由第二材料制成。该贴片21可以采用多种形式并且包括内表面、上表面和边缘表面。该贴片的形状为圆形或椭圆形或正方形或菱形、矩形、三角形或任何规则形状，如图4所示。贴片21的轮廓是平坦的，即下表面和上表面是平面的。 [0025] 或者，至少上表面或甚至下表面可以是弯曲的，上表面的曲弧和下表面的曲弧可以平行，也可以不平行，凹进或凸出。在贴片在上表面和下表面位置呈现曲弧的情况下，曲弧是相同或相反或不同的。 [0026] 这时使该贴片21与支撑件1接触，即与片材或片材组接触。 [0027] 支撑件1和至少一个贴片21的这种组合可以提高夹层I的声音性能。 [0028] 事实上，支撑件1具有机械特性，特别地弹性，使得某些频带的声波被所述支撑件吸收。支撑体的第一材料是塑料，例如聚乙烯醇缩丁醛(PVB)型聚合物或基于天然或合成纤维(例如大麻或亚麻)的织造或非织造织物或基于玻璃纤维的织物。 [0029] 此外，贴片21还起到改善声音性质的作用。该块体的效果来自质量定律。因此，每个贴片21能够沿着专用频带进入共振(作为其质量的函数)。这种进入共振是由于与贴片21接触的声音振动。贴片的第二材料不同于第一层1的第一材料。该第二材料选自包括以下的列表：金属或其合金或氧化物中的一种、陶瓷、木材类有机材料、矿物类材料例如玻璃、岩石。 [0030] 如果支撑件1或贴片21各自影响声音性能，则组合的两个元件的也对声音性能产生影响。这种影响是支撑件和贴片之间的不均匀性的结果，这使得可以减少重合效应并提高隔音性能。 [0031] 在支撑件1的情况下，允许形成所述支撑件1的一个或多个片材由聚合物或塑料或弹性体类型的第一材料制成。 [0032] 在片材组的情况下，所述片材可以由相同的材料构成或由不同的材料构成以具有不同的性质。 [0033] 因此，第一材料具有声学性质，即允许吸收声音振动的机械特性。 [0034] 在使用的贴片21或块体的情况下，必须考虑多个参数。 [0035] 事实上，如果贴片21能够局部对声音性能产生影响，对于更大的表面积，单个贴片是无效的。为此，需要使用更多数目的贴片21。贴片21分布在支撑件1的表面上以获得对整个支撑件表面上的声音性能的影响，如图5所示。 [0036] 贴片的定位是随机的，或者优选是规则的。贴片定位的这种规律性允许在支撑件的整个表面上获得均匀的声学性能。 [0037] 如果在区域A上的贴片密度大于在区域B上的贴片密度，则区域A和B的声学性能不同。 [0038] 密度取决于每单位面积的贴片数量，因此取决于贴片的尺寸及其间距。 [0039] 该密度还对夹层的质量(kg)产生影响，因此密度越高，夹层将越重。对于所述夹层的使用，这种沉重可能是不利的。 [0040] 在本发明的范围内，形成第二层的不同贴片之间的间距在0.5‑5cm之间，优选在1‑3cm之间。 [0041] 因此，第二层2包括多个贴片21，这些贴片优选地全部彼此隔开相同的间隔。该间距使得可以将贴片21定位以形成网格或多个以交错方式排列的贴片，如图6所示。 [0042] 密度还取决于所述贴片21的尺寸。作为提醒，该贴片的形状是圆形或椭圆形或正方形或菱形、矩形、三角形或任何规则形状。因此，将考虑贴片具有在5至20毫米之间，优选地在5至10毫米之间的直径或长度或宽度或边长。例如，对于圆形贴片21，直径将在5至10毫米之间，而对于方形贴片，边长在5至10毫米之间，这对于三角形或矩形或梯形来说是相同的。 [0043] 如果贴片的形状和尺寸很大，那是因为根据质量定律，贴片能够通过声音振动产生共振，这种共振允许减弱外部噪音。 [0044] 然而，根据贴片的形状和尺寸，共振不是在相同的频率或相同的频带上进行的。多个直径为7mm的圆形贴片与多个直径为18mm的贴片不具有相同的频率或频带。 [0045] 因此，贴片被布置为覆盖支撑件表面的至少30％，优选40％。30%的这个最小值允许具有足够的质量以允许当声音振动到达根据本发明的夹层时所述贴片能够进入共振。 [0046] 在一个变体中，第二层2进行布置以允许在更宽的频带内的声学过滤。为此，使用多类贴片。因此，第二层由具有第一质量M1的具有第一形状的第一系列贴片、具有第二形状和第二质量M2的第二系列贴片等形成。事实上，如前所述，质量定律允许贴片作为声波的函数进行共振。这种共振取决于所述贴片21的质量。因此，通过具有不同形状和质量的贴片以形成第二层，扩宽了第二层的工作范围。在图7中，显示了表示作为频率范围函数的声音传输损失水平的曲线图。该曲线图显示，在0‑1000Hz和接近2000Hz时，其贴片21是相同的夹层比传统的聚合物夹层膜(此处为PVB)更有效，但在2500Hz后效果较差。此外，在图7中的这个曲线图上，可以注意到对于优化的夹层，即具有不同形状的贴片21，超过2500Hz的性能水平更好。 [0047] 具有不同形状和质量的这些不同系列的贴片21因此进行定位以规则分布。这种分布(或定位)使得不同的系列相互插入。事实上，为了保持声学性能的均匀性，贴片21进行定位以使得第一系列的贴片21形成规则网络，第二系列的贴片21形成另一个规则网络，依此类推，不同网络是插入彼此之间，如图8所示。 [0048] 例如，在两个网络的情况下，一种可能的布置是具有由第一系列的贴片21和第二系列的贴片21制成的交替线。另一个例子在于，对于每条线，在第一系列的贴片21和第二系列的贴片21之间交替。对于相邻的两条线，第一系列的贴片21和第二系列的贴片21偏移以具有交错的形状。 [0049] 在图14中可见的优选实施例中，贴片21被布置成以下形式。夹层I因此被分成多个单元，每个单元以边长为100毫米的正方形的形式呈现。总厚度为0.8毫米。这个正方形被细分为四个边长为50毫米的正方形。这些边长为50毫米的正方形从左到右，从上到下被命名为A、B、C、D。边长为50毫米的每个正方形都包括一个位于其中心的贴片。 [0050] 根据该优选实施例，不同正方形的贴片并不完全相同。更具体地，该单元使得彼此对角定位的第一对贴片是相同的，并且形成第二对的另外两个贴片对角布置彼此不同并且与第一对的贴片不同。因此，这种布置允许具有单元，因此声学性能覆盖了很宽的频带。事实上，贴片的性能取决于质量，因此取决于尺寸。 [0051] 优选地，正方形A的贴片具有35至45mm、优选40mm的直径。正方形B和C的贴片具有25至35mm，优选30mm的直径。正方形D的贴片具有为15至25毫米，优选为20毫米的直径。 [0052] 在另一个优选变体中，正方形A的贴片重2.5克，正方形B和C的贴片重1.4克，正方形D的贴片重0.6克。 [0053] 这种构造允许实现3至4dB的声音传输损失(STL)增益。在这种变体的替代方式中，一个系列的贴片21彼此连接。贴片21的这种连接是通过每个贴片21之间的紧固件22实现的。优选地，这些紧固件由与贴片21相同的材料制成，使得贴片和紧固件22是整体的。因此，紧固件和贴片使得贴片定位以形成所需网络。 [0054] 在多个系列的贴片的情况下，每个系列的贴片都以其中贴片21进行连接的网络R的形式呈现，如图9所示。 [0055] 不同系列彼此的排列是通过将它们彼此重叠在一起来执行的。为了固定贴片彼此之间的网络R，贴片可以粘合或通过夹子机械地固定。另一种固定解决方案在于将贴片21的网络插入在形成支撑件的两个片材10或组11之间。 [0056] 在第二种变体中，夹层I进行布置以更紧凑。事实上，如果声学性能是显著的，还希望根据本发明的夹层也是最少限制的。可能出现的一种限制是增加的厚度，其会损害隔音板的紧凑性。 [0057] 为了限制所述夹层的厚度，如图10a和10b所示，巧妙地考虑将支撑件1局部穿孔。该局部穿孔在于在支撑件上局部地制作至少一个孔12。该孔12是通孔或盲孔。当支撑件包括单片材或片材组时，孔12是通孔。在包括片材组11的支撑件1的情况下，该孔是盲孔。在这种情况下，孔12在于切割和去除层，每个层是片材组11之一。理想地，孔12的数量等于贴片 21的数量。 [0058] 这些孔12按尺寸加工使得形成第二层2的贴片21插入其中。这种贴片的插入允许限制局部厚度。实际上，夹层I的总厚度是支撑件1的厚度和贴片21(区域A)的厚度之和，在不同系列的贴片21的情况下，最厚的贴片21的厚度不强制具有相同的厚度。然而，该变体巧妙地允许不局部地累积贴片21的厚度(因为在多个系列的贴片21的情况下最厚)，并且不累积支撑件1的整个厚度，特别是在片材组11的情况下。因此，夹层的总厚度减少了支撑件的总厚度(区域B)或至少片材组的厚度(区域C)。 [0059] 在贴片21彼此附接以形成网络的情况下，多种构造是可能的。 [0060] 在其中紧固件具有与贴片厚度相同的厚度的单个网络的第一种构造中，支撑件10在所述网络的整个表面(即在贴片21和紧固件22的位置)上穿孔。 [0061] 在其中紧固件22具有与贴片21的厚度不同的厚度的单个网络的第二种构造中，支撑件1在贴片21或紧固件22的位置处在所述网络的表面上穿孔，这取决于贴片是否是比紧固件更厚或相反。 [0062] 在其中存在具有网络形状的至少两个系列的附接贴片21的第三种构造中，一系列与支撑件接触。这时作为该系列的厚度的函数对支撑件进行穿孔。 [0063] 在其中存在具有网络形状的至少两个系列的附接贴片21的第四种构造中，厚度的减小通过接合装置23来实现，如图15所示。在该第四种构造中，两个网络的贴片21被布置为形成网格，第二网络的贴片被布置以与第一系列的贴片交错。在这种情况下，第一系列的紧固件22和第二系列的紧固件22重叠，使得第一系列的紧固件和第二系列的紧固件一个在另一个之上，形成交叉。 [0064] 在这种情况下，接合装置由布置在至少第一系列或第二系列的紧固件上的多个槽口24组成。这些槽口尤其被布置在第一系列的紧固件或第二系列的紧固件的面(与另一系列的紧固件面对)。因此，布置在第一系列紧固件上的槽口24允许第二系列紧固件能够插入其中。在其中相对于彼此调整槽口的情况下，插入是用力进行的并且需要高弹性的紧固件材料。在其中槽口没有相对于彼此调整的情况下，即两者之间存在间隙，这时插入只需将一个网络放置在另一个网络上(无需力)来进行。优选地，槽口被布置在两个系列的紧固件上。 [0065] 这些槽口因此引起相互组装的两个系列的厚度减小。 [0066] 在多于两个系列的情况下，第一系列包括仅在面向第二系列的紧固件的面上的槽口。以下系列可以包括仅在面向下一系列的紧固件的面上槽口。因此可以理解，第二系列的紧固件在面向第三系列的面上包括槽口，依此类推。但是，在第一个系列之后的系列可以在面向另一系列的紧固件的每个面上都配备有槽口。 [0067] 这时将该夹层用于与至少一个基材S相连接，以形成如图11所示的隔音板P。 [0068] 根据第一种实施方案，根据本发明的夹层用于窗玻璃应用。因此，第一层1的第一材料和第二层2的第二材料优选地是透明的。隔音板包括至少一个用作基材的玻璃片材。 [0069] 在第一种构造中，夹层与单个玻璃片材相连接。夹层通过已知的聚合物膜在玻璃片材上的安装方式固定到基材上。 [0071] 在第二种构造中，隔音板包括第一玻璃片材和第二玻璃片材。这时使用根据本发明的夹层在它们间固定该两个玻璃片材。因此，如图13所示产生了层压窗玻璃。 [0072] 在该第一种实施方案中，控制厚度是重要的。 [0073] 在第二种实施方案中，隔音板可用于建筑行业，用于墙板、地板和其他表面的隔音。所使用的基材是厚度至少为10毫米的石膏或胶合板类型板。隔绝板包括至少一个板，根据本发明的所述夹层放置在该板上。该夹层可以放置在两个板之间。 |
||||||
QQ群二维码
意见反馈
意见反馈