CN101663438B - 用于降低噪音的设备 - Google Patents

Abstract

常规降噪设备的降噪效果较差，且需要大量的时间来将所述降噪设备安装在隔音墙上，这又招致高成本。本发明提供一种降噪设备，其包含：螺旋部件，其包含板状螺旋部分，所述板状螺旋部分具有螺旋形横截面；两个侧部遮蔽部件，其用于遮蔽所述螺旋部件的开放侧面；以及中央部件，其设置在所述螺旋部件中，且将所述两个侧部遮蔽部件紧固到所述螺旋部件，以便改进安装的容易度以及降噪效果。

Description

用于降低噪音的设备

技术领域

本发明涉及一种用于降低噪音的设备，且更确切地说，涉及一种安装在隔音墙上的用于降低噪音的设备，所述隔音墙安装在道路两侧。 

背景技术

当从道路产生的噪音传递到邻近的建筑物(例如公寓)时，其会为居住在公寓中的人们带来诸多不便。为了解决噪音问题，通常在道路边界上安装隔音墙。隔音墙包含布置在道路上的多个具有恒定间隔的柱子，以及耦合在所述柱子之间的隔音面板。此外，在所述隔音面板中可设置吸音材料。然而，常规隔音墙虽然能在某一程度上阻挡传递到公寓的较低楼层的噪音，但却无法充分阻挡传递到较高楼层的噪音。为了阻挡传递到较高楼层的噪音，可增加隔音墙的高度，但考虑到风压负载、邻近于隔音墙的公寓的景观权(landscape rights)以及安装成本，增加隔音墙的高度是存在限制的。图1绘示根据第378864号韩国注册实用新型的降噪设备10。在降噪设备10中，具有H形横截面的柱子2以预定间隔布置在基座1上，且隔音面板3堆叠在两个柱子2之间以形成隔音墙5。按照惯例，两个柱子之间的距离(L)在从1m到10m的范围内。 

通过啮合多个降噪单元11来形成使用支架4而安装在隔音墙5上的降噪设备10。使用形成于降噪单元11一侧的突出部(未图示)以及形成于降噪单元11另一侧的凹入部15来使降噪单元11彼此啮合。 

因为降噪单元11的制造方法的缘故，通过如图1所示啮合多个降噪单元11来形成安装在一个隔音墙5(通过在两个柱子2之间堆叠隔音面板3而形成的隔音墙单元)上的降噪设备10。 

降噪单元11是通过注射模制(injection molding)方法制造的，且在注射模制方法中，如果产品(降噪单元)的长度是50cm或更长，则制造用于执行注射模制工艺的模具可能要花费数千万韩元。因此，为了减少制造成本，将通过注射模制而制造的降噪单元11的长度(T)限制为至多达50cm。 

然而，在降噪设备10中，必须啮合许多(数十个到数百个)突出部和凹入部15，以便将十到二十个降噪单元11安装在一个降噪墙5中，且因此在将降噪设备10安装在隔音墙5上时会耗费大量的时间和人力。 

如图2所示，从道路产生的噪音(N1和N2指示噪音的声波的前进方向)向上前进到降噪设备10。有些噪音(N1)穿透形成于降噪单元的侧部部分12上的孔12a，并被设置在侧部部分12中的吸音材料13吸收。然而，越过侧部部分12而前进的噪音可能被传递到公寓，或被内墙14反射。 

由于噪音是声波，所以少量的噪音能量可能因衍射而被内墙14减少。然而，噪音的前进方向与内墙14界定的内部空间14a的延长线几乎形成直角，且因此难以充分地产生噪音的相消干扰。因此，难以通过噪音的相消干扰来获得显著的降噪效果。 

在与本发明相关的第2005-111195号韩国专利申请案的审查过程期间，提供了第3616623号日本专利和第380489号韩国注册实用新型作为用于说明第2005-111195号韩国专利申请案的发明的发明性步骤的引用参考。然而，对应的韩国申请案是由于其权利要求书的修正而被准许的，且本发明是从以上第2005-111195号韩国专利申请案的发明改进而来。 

发明内容

技术问题 

本发明提供一种具有经改进的降噪效果的降噪设备。 

本发明还提供一种可容易地组装且安装在隔音墙上使得安装降噪设备所花费的成本和时间可减少的降噪设备。 

技术解决方案 

根据本发明的一方面，提供一种用于降低噪音的设备，其包括：螺旋部件，其包含板状的螺旋部分，所述螺旋部分具有螺旋形横截面；两个侧部遮蔽部件，其用于遮蔽螺旋部件的开放侧面；以及中央部件，其设置在所述螺旋部件中，且将所述两个侧部遮蔽部件紧固到所述螺旋部件。 

优选的是，所述螺旋部件包含附着到螺旋部件的内表面上的吸音材料。 

优选的是，螺旋部件的内端部部分固定在中央部件上。 

优选的是，侧部遮蔽部件包含穿孔，中央部件经设置而穿过所述穿孔，螺杆形成于中央部件的两个端部上，且侧部遮蔽部件通过旋拧到中央部件的端部的耦合螺母而附接到螺旋部件的开放侧面。 

优选的是，用于降低噪音的设备进一步包含以共用方式设置在两个或两个以上螺旋部件中的共用部件。所述共用部件可为缆线，其两个端部直接或间接地固定到地面或固定到具有较大刚性的部件。 

优选的是，螺旋部件进一步包含从螺旋部件的外端部延伸且具有大体上平坦的形状的平坦部分。所述平坦部分可包含附着到平坦部分的内表面上的吸音材料。 

优选的是，在平坦部分的外端部与螺旋部分的外表面之间形成宽度在平坦部分的宽度的50％到200％的范围内的开口。 

优选的是，用于降低噪音的设备进一步包括前部过滤部件，其防止污物、大型昆虫和动物进入螺旋部分中，但允许将噪音被引入到螺旋部分中。 

优选的是，支架耦合到螺旋部分的下部，以用于将降噪设备固定到隔音墙。 

有利的效果 

提供一种具有经改进的降噪效果的降噪设备。 

提供一种可容易地组装且安装以使得安装降噪设备所花费的成本和时间可减少的降噪设备。 

提供一种更卫生的降噪设备，因为不允许污物、大型昆虫或动物(例如鸟)进入所述设备中。 

提供一种甚至在经受强风时也不会倒下的降噪设备。 

附图说明

图1是根据常规技术的隔音墙以及安装在隔音墙上的降噪设备的透视图。 

图2是沿图1的线II-II截取的降噪设备的横截面图。 

图3是根据本发明一实施例的降噪设备的分解透视图。 

图4是沿图3的线IV-IV截取的组装状态下的降噪设备的横截面图。 

图5是说明制造根据本发明的所述实施例的降噪设备中的螺旋部件的过程的正视图。 

图6是说明图5所示过程的经修改的实例的正视图。 

图7是说明图5所示过程的另一经修改的实例的正视图。 

图8是说明图5所示过程的另一经修改的实例的正视图。 

图9是绘示各种螺旋的实例的图。 

具体实施方式

最佳模式 

本发明的模式 

在下文中，将参看图3到图9来描述根据本发明的一实施例的降噪设备。 

当前实施例的降噪设备100包含：螺旋部件110，其包含螺旋部分111，所述螺旋部分111具有螺旋板的形状；两个侧部遮蔽部件140，其遮蔽螺旋部件110的两个开放侧面；以及中央部件150，其设置在螺旋部件110中，且将所述两个侧部遮蔽部件140附接到螺旋部件110。螺旋部件110在必要时可进一步包含平坦部分112，且降噪设备100可进一步包含前部过滤部件130、吸音材料 120以及共用部件170。在下文中，将描述包含以上元件的降噪设备。 

降噪设备100的螺旋部件110中的螺旋部分111是具有螺旋形横截面的板状部件。所述螺旋可为图9所示的阿基米德螺旋(Archimedes spiral)(a)、对数螺旋(或等角螺旋)(b)、双曲螺旋(或反比螺旋)(c)或连锁螺线螺旋(lituus sprial)(d)(来自不列颠百科全书公司(EncyclopediaBritannica，Inc.))。本实施例的螺旋部分111的形状类似于通过切割连锁螺线螺旋(d)的一部分而获得的形状，然而，螺旋部分111的横截面不限于此，且可选择任何螺旋、任何螺旋的一部分以及任何螺旋的经修改的形状作为螺旋部分111。此外，通过连接平坦面板或弯曲面板而形成为螺旋的结构可为一种类型的螺旋部件110。 

平坦部分112从螺旋部分111的外端部111b延伸且具有平坦形状，且螺旋部分111的外端部111b是所述螺旋部分的邻近于点C的端部。点C是螺旋部分111与平坦部分112之间的边界，点C是曲率半径快速改变为几乎无穷大的点，此时曲率半径是沿螺旋部分111的横截面而从螺旋部分111的内端部111a测得的。此外，然而，平坦部分112不限于完全平坦的形状(像本实施例中一样)，如果平坦部分的弯曲程度小于螺旋部分111的弯曲程度，那么其可被称为平坦部分。 

平坦部分112使稍后将描述的开口113的面积增加，以便尽可能多地将噪音引入到螺旋部分111中。平坦部分112可与螺旋部分111分开制造，然而，其可像本实施例中一样与螺旋部分111一体式制造以降低成本。 

参看图5，使用金属板(使用铝板或镀锌的钢板)来制造螺旋部件110。当使用具有恒定宽度和长度的金属板时，可提前将吸音材料120附着到金属板的内表面上，且接着将螺旋部分的将成为内端部111a的部分强制插入到旋转轴190的凹入部中。所述凹入部是沿旋转轴190的长度形成的。此后，将金属板放置在平面P上，且使旋转轴190在图5所示的方向A上旋转，接着，金属板被卷绕在旋转轴190上。在使金属板旋转所需的旋转次数之后，移除施加到旋转轴的旋转力，且接着卷绕在旋转轴上的金属板因弹性恢复力而在某一程度上松开，从而形成图4的形状。接着，将金属板从旋转轴190移除，且接着可获得螺旋部件110。可通过控制用于形成金属板的材料、金属板的厚度以及卷绕数来获得具有所要横截面的螺旋部件110。 

可使用挤出模制方法来制造图4的螺旋部件110，且在此情况下，螺旋部件110可由合成树脂形成以降低制造成本。 

如果使用金属板和挤出模制中的任一者来制造螺旋部件110，那么可制造一种长度为几米(Y和-Y的方向上的长度)的螺旋部件110。因此，两个柱子2之间可仅设置一个降噪设备100，且因此与通过将十到二十个降噪单元11组装在隔音墙上而形成的常规降噪设备10相比，将降噪设备100安装在隔音墙上可能要容易得多。 

同时，由于螺旋部件具有螺旋形横截面，所以穿过开口113而引入的噪音N4和N5进入螺旋部件10的内部空间中，且噪音经历彼此之间的相消干扰，从而消除大量噪音。确切地说，本实施例的降噪设备100与图1和图2所示的常规技术的不同之处在于，噪音N4和N5被引入到螺旋部件110中。此外，与第3616623号日本专利的发明不同，中央部件150设置在螺旋部件110的内部部分(从内端部111a到沿螺旋部件旋转360°的点的部分)中，且因此可更多地反射噪音，且可增加噪音的降低量。 

为了尽可能多地降低引入到螺旋部件110中的噪音，可将吸音材料120附着到螺旋部分111的内表面111c以及平坦部分112的内表面112c上。在此情况下，噪音N3、N4和N5中的一些噪音被吸音材料120吸收，且其余的噪音可因螺旋部件110而通过相消式的干扰而被消除。所述吸音材料可为由合成树脂(例如聚酯)形成的多孔部件，然而，所述吸音材料不限于此，且任何种类的具有降噪效果的部件均可用作吸音材料。当将本实施例的降噪设备与包含吸音材料的常规降噪设备进行比较时，吸音材料所附着到的面积(螺旋部件110的内表面)大于常规技术的面积，且因此吸声效果可大于常规技 术的吸声效果。 

图3所示的开口113是噪音被引入到螺旋部件110中所穿过的入口。本实施例的开口113由平坦部分112的外端部112a以及螺旋部分111的邻近于外端部112a的外表面111d界定。如果不存在平坦部分，那么开口113可由螺旋部分的外端部111b和邻近于外端部111b的外表面111d界定。 

优选的是，开口113的宽度W2在平坦部分112的宽度W1的约50％到200％的范围内(将W1界定为从点C到平坦部分112的外端部112a的长度，然而，如果以上长度为20cm或更短或不存在平坦部分，那么将宽度W1设定为20cm)。如果宽度W2短于宽度W1的50％，那么引入到螺旋部件110中的噪音的量减少，且降噪效果减弱。如果宽度W2长于宽度W1的200％，那么施加到降噪设备100的风压负载大幅增加，且降噪设备100的结构稳定性减弱。 

前部过滤部件130可设置在邻近于开口113的位置上。前部过滤部件130阻挡污物、大型昆虫和动物，使其无法进入螺旋部件110中。由于从道路产生的噪音可能被前部过滤部件130反射到道路，所以前部过滤部件130具有尽可能多且尽可能大的开口。当将前部过滤部件130的整个面积(除了用于耦合到螺旋部件的下端部131和上端部132)中的开口130a与整个面积的比率定义为开口比率时，开口比率在从10％到99.99％的范围内。 

如图4所示，使用螺栓和螺母将前部过滤部件130耦合到螺旋部件110，然而，可使用其它方式(例如铆钉和焊接工艺)将前部过滤部件130耦合到螺旋部件110。 

在本实施例中，前部过滤部件130由板形成，然而，其不限于此。即，前部过滤部件可由条、杆、线或网(mesh)形成。 

降噪设备100可进一步包含侧部遮蔽部件140，用于遮蔽螺旋部件110的开放侧面(方向Y和-Y上的端部部分)。本实施例的侧部遮蔽部件140的边界上包含弯曲部分141，且因此弯曲部分141包围螺旋部件110和前部 过滤部件130的边界部分，使得侧部遮蔽部件140不会绕Y轴旋转。侧部遮蔽部件140像前部过滤部件130一样防止污物、大型昆虫和动物进入螺旋部件110中，并通过紧固螺旋部件110来抑制由噪音引起的螺旋部件110的振动，以便使螺旋部件110的降噪效果增至最大。 

可使用焊接工艺、铆钉或螺杆将侧部遮蔽部件140固定在螺旋部件110和/或前部过滤部件130上，且在本实施例中，使用中央部件150将设置在螺旋部件110的两个开放侧面上的两个侧部遮蔽部件140固定到彼此。即，侧部遮蔽部件140包含穿孔140a，且中央部件150穿过穿孔140a并设置在螺旋部件中，且在此之后，螺母160耦合到形成于中央部件150的两个端部151上的螺杆。因此，两个侧部遮蔽部件140被紧固到螺旋部件110。 

中央部件150可形成为不具有内部空间的杆或具有中空内部部分的管，且确切地说，如果中央部件150像本实施例中一样形成为管，那么可获得以下优点。 

虽然降噪设备使用稍后将描述的支架180而固定在隔音墙5上，但在横向方向上的风压负载异常强烈的情况下，降噪设备100可能会从隔音墙5上掉落。当降噪设备100与隔音墙5分离并掉下而砸到道路上的车辆或在邻近人行道上行走的人时，可能会发生致命的事故。 

可通过将共用部件170插入具有管状形状的中央部件150中来防止此因降噪设备100与隔音墙5分离而引起的事故。即，当共用部件170以共用方式而设置于在Y和-Y方向上所设置的一系列降噪设备100中时，即使降噪设备100中的一者分离，由于共用部件170的缘故，所述降噪设备100也不会掉下。因此，可防止因降噪设备100掉落而引起的事故。 

如图3所示，当将缆线用作共用部件170时，缆线的两端必须固定在地面上或固定在稳固地固定于地面上的部件(例如隔音墙5的柱子2)上。如果将刚性较大的部件(例如铁条)用作共用部件170，那么可仅将共用部件170插入到中央部件150中而不固定在地面上。 

同时，根据本实施例，共用部件170设置在中央部件150中，然而，如果不存在中央部件，那么共用部件170可穿过形成于侧部遮蔽部件140上的穿孔140a，从而获得相同效果。即，中央部件150对于安装共用部件170来说并不是必不可少的，且此外，可在不存在侧部遮蔽部件时使用共用部件170。 

在以上的描述中，旋转轴190在完成螺旋部件110之后分离，且接着中央部件150被设置在螺旋部件中。然而，在形成螺旋部件110之后，可将旋转轴190用作中央部件150而不分离旋转轴190。在此情况下，旋转轴190可通过耦合构件而耦合到位于附近的另一旋转轴190，所述耦合构件例如是两端具有螺纹凹入部的耦合部件。于是，可减少制造工艺，且因此可减少制造所述设备所花费的成本和时间。此外，螺旋部件110的内端部111a固定在中央部件150上，且因此其可抑制螺旋部件110的振动并改进降噪效果。 

此外，准备在长度方向上具有彼此分离的狭槽且具有较高厚度的管状中央部件250(参看图6)以及具有对应于所述狭槽的突出部111a的金属板，且接着如图5所示，将金属板的突出部111a强制插入到狭槽中，并使金属板绕中央部件250旋转到某一程度。接着移除旋转力，且因此可获得图4所示的螺旋部件110。在此情况下，可减少制造降噪设备所花费的成本和时间。中央部件250的未描述的其它特征与中央部件150的特征相同。 

图6的中央部件250使用具有较高厚度的管，且因此金属板的端部111a可如图5所示朝中央部件250的中心插入，且插入状态将不变。然而，如图7所示，在金属板的端部111a朝旋转方向(A)的相反方向弯曲的情况下，端部111a因弯曲部分的缘故而不会从中央部件350脱离，且因此可将具有常见厚度的标准管用作中央部件350。中央部件350的未描述的其它特征与中央部件250的特征相同。 

为了实质上防止金属板的端部111a脱离中央部件250，可使用图8所示的中央部件450。中央部件450包含突出部450a，且当使用铆钉、螺杆或焊接工艺将端部111a耦合到突出部450a时，可防止端部111a从突出部450a 脱离。中央部件450的未描述的其它特征与中央部件250的特征相同。 

使用支架180将降噪设备100安装在隔音墙5的上端部上，且在本实施例中，使用分开型支架180。当使用分开型支架180时，可将降噪设备100安装在隔音墙5上，而无需考虑隔音墙5的上端部的厚度。使用螺杆、焊接或铆钉将支架180的上部部分181耦合到降噪设备100(更具体地说，是螺旋部分111的下部部分)，且使用螺杆、焊接工艺或铆钉将支架180的下部部分182耦合到隔音墙5的上端部。可使用另一类型的支架将本实施例的降噪设备100安装到隔音墙。另外，可不使用支架180而使用焊接工艺或粘合剂将降噪设备100直接安装在隔音墙上。 

虽然已参考本发明的示范性实施例具体绘示并描述了本发明，但所属领域的技术人员将理解，可在不偏离由所附权利要求书界定的本发明的精神和范围的情况下，在本发明中作出各种形式和细节上的改变。 

Claims (11)

1.一种用于降低噪音的设备，其包括：

螺旋部件，其包含板状螺旋部分，所述板状螺旋部分具有螺旋形横截面；

两个侧部遮蔽部件，其用于遮蔽所述螺旋部件的开放侧面；以及

中央部件，其设置在所述螺旋部件中，且将所述两个侧部遮蔽部件紧固到所述螺旋部件；

其中，所述螺旋部件的内端部固定在所述中央部件上。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于所述螺旋部件包含附着到所述螺旋部件的内表面上的吸音材料。

3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于所述侧部遮蔽部件包含穿孔，所述中央部件经设置而穿过所述穿孔，螺杆形成于所述中央部件的两个端部上，且所述侧部遮蔽部件是通过旋拧到所述中央部件的所述端部的耦合螺母而附接到所述螺旋部件的所述开放侧面。

4.根据权利要求3所述的设备，其进一步包括：

共用部件，其以共用方式设置在两个以上的螺旋部件中。

5.根据权利要求4所述的设备，其特征在于所述共用部件是缆线，所述缆线的两个端部直接或间接地固定到地面。

6.根据权利要求4所述的设备，其特征在于所述共用部件是具有较大刚性的部件。

7.根据权利要求1到6中任一权利要求所述的设备，其特征在于所述螺旋部件进一步包含平坦部分，所述平坦部分从所述螺旋部件的外端部延伸，且具有大体上平坦的形状。

8.根据权利要求7所述的设备，其特征在于所述平坦部分包含附着到所述平坦部分的内表面上的吸音材料。

9.根据权利要求8所述的设备，其特征在于宽度在所述平坦部分的宽度的50％到200％的范围内的开口形成于所述平坦部分的外端部与所述螺旋部分的外表面之间。

10.根据权利要求9所述的设备，其进一步包括：

前部过滤部件，其防止污物、大型昆虫和动物进入所述螺旋部分中，但允许噪音被引入到所述螺旋部分中。

11.根据权利要求10所述的设备，其特征在于支架耦合到所述螺旋部分的下部部分，以将所述降噪设备固定到隔音墙。

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