KR100266857B1 - 다층의 차음 구조가 구비된 소음방지용 발포 알루미늄 패널 - Google Patents

Abstract

본 발명은 소음방지용 발포 알루미늄 패널에 관한 것이며, 발포 가공된 발포 알루미늄을 압연하여 폐쇄된 기포를 오픈된 기포로 변환시켜 제조한 오픈된 기포(12)를 구비한 발포 알루미늄 패널(10)을 기재로 하고, 표면에 타공 박판(20) 또는 강판(40)이 접착된 발포 알루미늄 패널(10)과 표면에 강판(40)이 접착된 상기 발포 알루미늄 패널(10) 사이에 흡음재(30)를 접착하거나, 상기 발포 알루미늄 패널(10)의 양 표면에 강판(40)을 접착되어 이루어진 다층의 차음 구조가 구비된 소음방지용 발포 알루미늄 패널이 제공된다.

Description

다층의 차음 구조가 구비된 소음방지용 발포 알루미늄 패널

(기술분야)

본 발명은 다층의 차음 구조가 구비된 소음방지용 발포 알루미늄 패널에 관한 것이며, 보다 상세하게는 오픈된 기포를 구비한 발포 알루미늄 패널, 타공 박판, 강판, 연판, 흡음재, 차음시트 등을 적층 및 접착하여 형성한, 흡음과 차음 성능을 요하는 각종 방음재로 사용될 수 있는 소음방지용 패널에 관한 것이다.

(배경기술)

일상 주변에는 각종 기계 설비의 가동, 자동차, 철도, 지하철, 항공기 등 교통 수단의 운행, 중장비를 이용한 각종 공사, 또는 각종 음향 기기의 작동 등 여러 가지 요인에 의해 바람직하지 않은 소리, 즉 소음이 발생되기 마련이다. 이런 소음은 개인적으로는 난청, 두통, 불안감 등을 유발하여 건강을 해치는 요인으로 작용하고, 산업 현장에서는 열악한 작업환경을 조성하고 진동을 발생시켜 생산성의 저하와 제품의 품질저하를 야기한다.

따라서, 소음 유발원들은 가능한 한 적은 소음이 발생되도록 설계되어야 하고, 불가피하게 발생된 소음이라면 가능한 한 소음이 외부로 전파되는 것을 차단하는 조치가 필요하다.

이런 방음의 필요성은, 작업장, 도로변, 철도변, 공항주변, 건설현장, 중장비, 아파트나 사무실과 같은 공동 주거시설, 음악당이나 극장과 같은 공연장, 실내스포츠 시설, 및 각종 위락시설과 같은 거의 모든 주변 생활환경에 요구되고 있다.

통상적인 방음 방법으로서는, 흡음 또는 차음 성능이 있는 소재로 만들어진 각종 방음재를 사용하여, 방음벽, 방음 칸막이(partition), 방음실, 음향처리용 마감재 등과 같은 방음 구조물을 설치하므로써, 소음을 흡수하고 그 전파 경로를 차단하는 방법이 널리 사용되고 있다.

일반적으로 널리 사용되고 있는 방음 소재로서는, 목재 또는 콘크리트와 같은 일반적인 건축 소재, 폴리우레탄, 폴리에틸렌 또는 폴리에스터와 같은 합성수지재, 글래스울 또는 암면과 같은 무기 섬유재, 및 금속 타공판과 같은 금속재 등 여러 가지 소재를 단독 또는 복합한 것들을 들 수 있다.

방음재는 그 사용 장소와 용도에 따라 다소 차이는 있겠지만, 광범위한 주파수 영역에서의 우수한 흡차음성, 우수한 기계적 특성(내구성 등) 및 열적 특성(불연성, 난연성 등)을 구비하면서도, 제조 원가가 저렴하고 시공이 간편한 것이 바람직할 것이다.

특히, 공동 주택을 포함한 각종 건축물과 산업 현장에서 소음의 전파를 차단하기 위해 주로 사용되고 있는 다층 구조의 방음 패널은, 중량이 가벼우면서도 강도가 강한 것이 바람직하고, 또한 동일한 방음 성능을 나타낼 수 있다면 패널의 두께를 최소화하여 방음 시설이 가능하면 적은 공간을 차지하도록 하는 것이 바람직하다.

그러나 종래의 방음재들은 상기한 여러 가지 요건들 중 일부의 요건에 부합하지 못하여 방음 설비의 구축에 이들을 적용함에 있어서 상당한 문제점들을 내포하고 있다. 예를 들어 목재나 플라스틱 수지로 된 방음재는 열에 약하여 화재에 취약하다는 문제점이 있고, 글래스울이나 암면 등은 내구성이 없어서 타소재와 복합적으로 사용하지 않으면 안되고 환경 오염의 원인으로 작용하는 문제점이 있으며, 금속 타공판 흡음재는 자체의 소음 방지 성능이 충분하지 못하여 글래스울과 같은 다른 흡음재와 복합하여 사용하여야 하는 한계가 있다. 또한 금속재를 제외한 종래의 방음재는 외관과 내구성을 감안할 때 실내의 최종 마감재로 사용하기에는 부적합하고 거의 재활용이 불가능하여 폐기시 많은 쓰레기를 유발하는 문제점이 있다.

또한 종래에는 방음 시공을 함에 있어서, 흡음재와 차음재를 별도의 시공하고 있기 때문에, 시공의 어려움, 과도한 시공비, 내구성 결여, 방음 성능 저하 등 여러 가지 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은, 간단한 다층의 차음 구조에 의해 동일한 두께로 보다 우수한 흡차음 성능을 발휘할 수 있고, 가볍고 견고하여 취급과 시공이 간편하며, 설치 공간을 적게 차지하는, 다층의 차음 구조가 구비된 소음방지용 발포 알루미늄 패널을 제공하고자 하는 것이다.

도1은 본 발명에 따른 다층의 차음 구조가 구비된 소음방지용 발포 알루미늄 패널의 사시도,

도2는 본 발명에 따른 다층의 차음 구조가 구비된 소음방지용 발포 알루미늄 패널의 다른 예를 보여주는 사시도,

도3은 본 발명에 따른 다층의 차음 구조가 구비된 소음방지용 발포 알루미늄 패널의 또 다른 예에 대한 부분 절단 사시도,

도4는 본 발명에 따른 다층의 차음 구조가 구비된 소음방지용 발포 알루미늄 패널의 또 다른 예를 보여주는 사시도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

1: 다층의 차음 구조가 구비된 소음방지용 발포 알루미늄 패널

10: 발포 알루미늄 패널 12: 기포

20: 타공 박판 22: 소공(타공)

30: 흡음재 40: 강판

50: 차음재

본 발명에 따라, 발포 가공된 발포 알루미늄을 압연하여 폐쇄된 기포를 오픈된 기포로 변환시켜 제조한 오픈된 기포를 구비한 발포 알루미늄 패널을 기재로 하고, 표면에 타공 박판이 접착된 상기 발포 알루미늄 패널과 표면에 강판이 접착된 상기 발포 알루미늄 패널 사이에 흡음재를 접착하여 이루어지는 다층의 차음 구조가 구비된 소음방지용 발포 알루미늄 패널이 제공된다.

본 발명에 따라, 발포 가공된 발포 알루미늄을 압연하여 폐쇄된 기포를 오픈된 기포로 변환시켜 제조한 오픈된 기포를 구비한 발포 알루미늄 패널을 기재로 하고, 표면에 강판이 접착되어 있는 2개의 상기 발포 알루미늄 패널 사이에 흡음재가 접착되어 이루어진 다층의 차음 구조가 구비된 소음방지용 발포 알루미늄 패널이 제공된다. 상기 다층 구조 내에는 필요에 따라 연판, 강판, 차음시트 등의 차음재를 추가할 수 있다.

또한 본 발명에 따라, 발포 가공된 발포 알루미늄을 압연하여 폐쇄된 기포를 오픈된 기포로 변환시켜 제조한 오픈된 기포를 구비한 발포 알루미늄 패널을 기재로 하고, 상기 발포 알루미늄 패널의 양 표면에 강판이 접착되어 이루어진 다층의 차음 구조가 구비된 소음방지용 발포 알루미늄 패널이 제공된다.

본 발명에 따른 다층의 차음 구조가 구비된 소음방지용 발포 알루미늄 패널에 기재로 사용되는 다수의 오픈된 기포를 가지는 발포 알루미늄 패널은, 알루미늄을 발포 가공하여 다수의 오픈된 기포를 형성시킨 것이다. 오픈된 기포를 구비한 발포 알루미늄 패널은, 히터와 교반기가 구비된 주형에 알루미늄 금속을 넣어 용융하고, 증점제(viscosity increasing agent)를 투입하여 적정 점도를 유지한 다음, 발포제를 첨가하여 기포를 형성시키는 공지의 알루미늄 발포 공정으로 발포 알루미늄을 제조한 후에, 이 발포 알루미늄을 압연하여 폐쇄 상태의 기포를 오픈된 기포로 변환시키는 방법으로 제조한다.

여기에서 "오픈된 기포"의 의미는 발포 알루미늄에 형성되어 있는 기포들이 폐쇄되어 있는 것이 아니라 개방되어 있음을 의미한다. 통상적인 방법에 의해 제조되는 발포 알루미늄의 기포는 대부분이 폐쇄되어 각각의 기포가 하나의 밀폐공간을 형성하고 있다. 폐공간의 기포를 가지는 발포 알루미늄은 기포가 음파를 흡수하는 작용을 충분히 발휘하지 못하기 때문에, 본 발명이 목적하는 충분한 방음 성능을 나타내지 못한다. 따라서 본 발명에서는 발포 알루미늄을 압연기로 가볍게 압연하므로써 폐쇄된 기포를 터트려서 오픈된(개방된) 기포로 변환시키는 것이다.

발포 알루미늄을 압연하여 폐쇄 상태의 기포를 오픈된 기포로 변환시키는 것은, 예를 들어 폐쇄된 기포를 가지는 발포 알루미늄 패널을 그 두께가 20-30%로 감축될 정도로 발포 알루미늄을 두께 방향으로 가압하므로써 이루어진다. 압연량(rolling reduction)은 발포 알루미늄 패널의 용도, 두께 등에 따라 적절히 조절할 수 있으며, 다만 지나치게 압연량을 크게 함으로써 기포가 압착되어 없어지지 않도록 하여야 한다. 이렇게 제조된 발포 알루미늄 패널은, 오픈된 기포를 다수 포함하는 다공질이 되며, 총체적의 90%이상이 기포로 된 초경량의 흡음 패널이 된다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 따른 다층의 차음 구조가 구비된 소음방지용 발포 알루미늄 패널을 구체적으로 설명한다. 이하의 구체예는 본 발명에 따른 소음방지용 패널을 예시적으로 설명하는 것일 뿐, 본 발명의 범위를 제한하는 것이 아니다.

도1은 본 발명에 따른 다층의 차음 구조가 구비된 소음방지용 발포 알루미늄 패널의 사시도, 도2는 본 발명에 따른 다층의 차음 구조가 구비된 소음방지용 발포 알루미늄 패널의 다른 예를 보여주는 사시도, 도3은 본 발명에 따른 다층의 차음 구조가 구비된 소음방지용 발포 알루미늄 패널의 또 다른 예에 대한 부분 절단 사시도, 도4는 본 발명에 따른 다층의 차음 구조가 구비된 소음방지용 발포 알루미늄 패널의 또 다른 예를 보여주는 사시도이다.

(제1 구체예)

먼저, 도1을 참조하여 본 발명에 따른 다층의 차음 구조가 구비된 소음방지용 발포 알루미늄 패널의 일 예를 설명한다.

본 구체예의 소음방지용 발포 알루미늄 패널(1a), 도시된 바와 같이, 타공 박판(20)이 부착된 오픈된 기포(12)를 구비한 발포 알루미늄 패널(10), 흡음재(30), 및 표면에 강판(40)이 부착된 발포 알루미늄 패널(10)로 된 다층 구조로 되어 있다.

발포 알루미늄 패널(10)에 부착된 타공 박판(20)은, 본 구체예의 소음방지용 발포 알루미늄 패널(1a)을 마감재로 시공할 때 외부로 노출되어 마감재로서의 전면 장식부를 이루는 한편, 여기에 부딪치는 소음을 흡수하여 제거하는 작용을 한다.

타공 박판(20)은 발포 알루미늄 패널(10)에 접착제에 의해 접합된다. 전술한 바와 같이, 발포 알루미늄은 기포(12)가 90% 이상을 점유라고 있기 때문에, 타공 박판(20)의 접착을 위한 충분한 접착 기면(substrate)을 확보하고 있지 못하다. 따라서 타공 박판(20)을 발포 알루미늄 패널(10)에 접착하기에 앞서, 발포 알루미늄 패널(10)의 표면을 연마 및 평탄화하는 전처리를 행하는 것이, 타공 박판(20)이 불완전하게 접착되어 박리되는 것을 방지할 수 있어서 바람직하다.

타공 박판(20)은 예를 들어 알루미늄이나 스테인리스강과 같은 여러 가지 금속 박판(20)에 다수의 소공(타공: 22)을 규칙적으로 형성한 것으로써, 타공 박판(20)의 재질, 각 소공(22)의 직경과 박판 단위 면적당 소공의 개수, 및 박판(20)의 두께는, 발포 알루미늄 방음 패널(1a)의 적용 용도 및 적용 장소에 따라 적절히 선택할 수 있다.

전처리된 발포 알루미늄 패널(10)과 타공 박판(20)을 접합하기 위해 사용되는 접착제로서는, 알루미늄 금속 표면에 금속의 타공 박판을 접착할 수 있는 것이라면 특히 제한되지 아니하며, 예를 들면 강력한 접착력을 가지는 에폭시수지계 접착제로서 폴리아민, 폴리아미드수지, 폴리설파이드수지 등의 경화제를 사용하는 접착제, 또는 우레탄 고무를 기제로 한 고무 접착제를 사용할 수 있다.

또한, 발포 알루미늄 패널(10)과 타공 박판(20)이 강력하게 접착되도록 하기 위해, 발포 알루미늄 패널(10)에 타공 박판을(20) 가압하면서 열에 의해 접착제(21)를 경화시키는 열프레스 경화 접착으로 행하는 것이 바람직하다. 발포 알루미늄 패널(10)과 타공 박판(20)을 열프레스 경화 접착하므로써 타공 박판(20)이 발포 알루미늄 패널(10)의 연마면에 밀착되면서 접착제가 열에 의해 경화되게 되므로, 발포 알루미늄 패널(10)에 타공 박판(20)의 접착을 위한 충분한 접착 기면이 없음에도 불구하고 완전한 접착을 유지할 수 있다.

다음에, 강판(40)이 부착된 오픈된 기포(12)가 구비된 발포 알루미늄 패널(10)은, 본 구체예의 소음방지용 발포 알루미늄 패널(1a)을 마감재로 시공할 때, 시공되는 벽이나 천장 등에 접하게 되는 후면층으로서, 강판(40)은 소음을 차단하여 소음의 전파를 방지하는 차음 작용을 한다. 사용 가능한 강판(40)으로서는 철판이나 스테인리스 강판 등을 들 수 있고, 강판(40)을 발포 알루미늄 패널(10)에 접착하기 위한 발포 알루미늄 패널(10)의 전처리, 사용될 수 있는 접착제의 종류, 및 접착 방법은 앞서 발포 알루미늄 패널(10)에 타공 박판(20)을 부착할 때와 동일하다.

타공 박판(20)이 접착된 발포 알루미늄 패널(10)과 강판(40)이 접착된 발포 알루미늄 패널(10) 사이에 삽입되어 접착되는 흡음재(30)는, 소음방지용 발포 알루미늄 패널(1a)의 흡음 성능을 배가시키기 위한 것으로서, 사용 가능한 흡음재(30)로서는 글래스울, 암면, 폴리우레탄 등을 들 수 있다. 흡음재(30)의 양면에는 타공 박판(20)이 접착된 발포 알루미늄 패널(10)의 이면과 강판(40)이 접착된 발포 알루미늄 패널(10)의 이면이 각각 접착제에 의해 접합된다.

본 구체예의 다층의 차음 구조가 구비된 소음방지용 발포 알루미늄 패널(1a)에 부딪치는 음파(소음)는, 타공 박판(20), 두 발포 알루미늄 패널(10), 및 흡음재(30)에 의해 흡음되고, 이들에 의해 흡수되지 아니한 음파는 다시 강판(40)에 의해 차음된다. 따라서 흡음 성능과 차음 성능이 우수한 방음 패널이 된다.

(제2 구체예)

도2를 참조하여 본 발명에 따른 다층의 차음 구조가 구비된 소음방지용 발포 알루미늄 패널의 다른 예를 설명한다.

본 구체예에 따른 소음방지용 발포 알루미늄 패널(1b), 도시된 바와 같이, 강판(40)이 부착된 두 발포 알루미늄 패널(10) 사이에 흡음재(30)를 접착한 다층 구조로 되어 있다. 여기에서 발포 알루미늄 패널(10)의 기포는, 앞서 언급한 바와 같이, 오픈된 기포(12)이다.

본 구체예에서 발포 알루미늄 패널(10)의 전처리, 발포 알루미늄 패널(10)과 강판(40) 또는 흡음재(30)의 접착 방법, 사용 가능한 접착제의 종류, 및 흡음재의 종류 등은 도1의 구체예에 관한 내용을 그대로 적용할 수 있을 것이다.

(제3 구체예)

본 발명에 따른 다층의 차음 구조가 구비된 소음방지용 발포 알루미늄 패널의 또 다른 예를 도3을 참조하여 설명한다. 도3의 소음방지용 발포 알루미늄 패널(1c)은 도2와 관련하여 설명한 소음방지용 발포 알루미늄 패널(1b)에 연판, 강판, 차음시트 등의 차음재(50)를 추가로 부가하여 차음 성능을 더욱 향상시킨 것이다. 즉, 상기 도2의 소음방지용 발포 알루미늄 패널(1b)에서 발포 알루미늄 패널(10)과 흡음재(30)의 사이에 강판, 연판, 또는 차음시트와 같은 차음재(50)를 더 접착제로 접합하여 방음 성능을 보다 완벽하게 한 것이다.

본 구체예에서 상기 차음재(50)를 발포 알루미늄 패널(10)과 흡음재(22)에 접착하는 방법, 사용 가능한 접착제, 흡음재의 종류 등은 전술한 구체예에 관한 내용을 그대로 적용할 수 있을 것이다.

(제4 구체예)

도4는 본 발명에 따른 다층의 차음 구조가 구비된 소음방지용 발포 알루미늄 패널의 또 다른 예를 도시한 것이다. 본 구체예의 소음방지용 발포 알루미늄 패널(1d)은, 앞서 설명한 구체예들에 포함된 흡음재가 생략되고, 오픈된 기포(12)가 구비된 발포 알루미늄 패널(10)의 양 표면에 바로 강판(40)을 접착하여 이루어진다.

본 구체예의 소음방지용 발포 알루미늄 패널(1d)은, 흡음재를 포함하고 있지 않기 때문에, 그 제조가 용이하고 두께를 더욱 얇게 할 수 있는 이점이 있다. 본 구체예에서 상기 강판(40)을 발포 알루미늄 패널(10)에 접착하는 방법 및 사용 가능한 접착제 등은 전술한 구체예에 관한 내용을 그대로 적용할 수 있을 것이다.

이상에서 설명한 제2 내지 제4의 구체예들에서, 발포 알루미늄 패널(10)의 표면에 접합된 강판(20)은, 소음방지용 발포 알루미늄 패널(1b,1c,1d)을 방음 시설에 시공했을 때 외부에 노출되는 면이므로, 장식적인 기능을 배가하기 위해 페인트를 도장할 수 있다.

이들 제2 내지 제4의 구체예들의 소음방지용 발포 알루미늄 패널(1b,1c,1d)은, 발포 알루미늄 패널(10)을 기재로 하여 강판(40), 흡음재(30), 및 연판, 또는 차음시트와 같은 차음재(50)가 적층 구조를 이루고 있기 때문에, 흡음 성능과 방음 성능이 우수한 방음 패널이 된다.

본 발명에 따른 다층의 차음 구조가 구비된 소음방지용 발포 알루미늄 패널(1)은, 공장, 사무실, 주거용 건물, 조립식 건물 등의 벽체, 방음 칸막이, 방음벽 등으로 별도의 마감 처리 없이 사용될 수 있으며, 특히 산업용 방음 설비를 구축하는 데 적합하고, 자동차, 선박 등의 교통 수단에도 사용될 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명에 따른 다층의 차음 구조가 구비된 소음 방지용 발포 알루미늄 패널은 다음과 같은 효과가 있다. 첫째 발포 알루미늄을 기재로 한 다층 구조를 가지는 패널에 의해 흡음과 차음 효과를 동시에 발휘하므로 동일한 두께로 보다 우수한 소음 방지 성능을 나타낸다. 둘째, 발포 알루미늄을 기재로 사용하고 있기 때문에 중량이 가볍고 가공 및 취급이 용이하며 내구성이 우수하다. 셋째, 대부분의 소재가 재활용 가능함으로 공해 유발이 적고 자원을 절약할 수 있다. 넷째, 불연성이기 때문에 화재시 유독가스를 거의 방출하지 아니한다. 다섯째, 가볍고 견고하여 여러 가지 방음 설비의 재료로 다양하게 가공 사용할 수 있으며, 특히 건축물의 방음 칸막이, 방음벽체, 및 산업용 방음 시설에 적합하다. 여섯째, 타공 박판과 강판의 미려한 표면 광택으로 별도의 마감재를 사용할 필요 없이 최종 마감재로 사용할 수 있다.

Claims (5)

1. 발포 가공된 발포 알루미늄을 압연하여 폐쇄된 기포를 오픈된 기포로 변환시켜 제조한 오픈된 기포를 구비한 발포 알루미늄 패널을 기재로 하고, 표면에 타공 박판이 접착된 상기 발포 알루미늄 패널과 표면에 강판이 접착된 상기 발포 알루미늄 패널 사이에 흡음재를 접착하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 다층의 차음 구조가 구비된 소음방지용 발포 알루미늄 패널.
2. 제1항에 있어서, 상기 흡음재는 글래스울, 암면, 또는 폴리우레탄인 것을 특징으로 하는 다층의 차음 구조가 구비된 소음방지용 발포 알루미늄 패널.
3. 발포 가공된 발포 알루미늄을 압연하여 폐쇄된 기포를 오픈된 기포로 변환시켜 제조한 오픈된 기포를 구비한 발포 알루미늄 패널을 기재로 하고, 표면에 강판이 접착되어 있는 2개의 상기 발포 알루미늄 패널 사이에 흡음재가 접착되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 다층의 차음 구조가 구비된 소음방지용 발포 알루미늄 패널.
4. 제3항에 있어서, 상기 발포 알루미늄 패널과 흡음재의 사이에는 강판, 연판, 또는 차음시트로 이루어지는 차음재가 더 접합되어 있는 것을 특징으로 하는 다층의 차음 구조가 구비된 소음방지용 발포 알루미늄 패널.
5. 발포 가공된 발포 알루미늄을 압연하여 폐쇄된 기포를 오픈된 기포로 변환시켜 제조한 오픈된 기포를 구비한 발포 알루미늄 패널을 기재로 하고, 상기 발포 알루미늄 패널의 양 표면에 강판이 접착되어 이루어진 다층의 차음 구조가 구비된 소음방지용 발포 알루미늄 패널.