KR100342056B1 - 음파위상 변환 공명형 합성수지재 조립식 방음벽 - Google Patents

Abstract

본 발명은 도로나 철로소음, 공장소음, 건설소음 등의 소음이 많은 곳에 설치하여 사용하는 음파위상 변환 공명형 합성수지재 조립식 방음벽에 관한 것이다.

종래의 방음벽은 대부분 알루미늄 외벽을 사용하고 있으나 외벽의 강도가 충분치 못하여 약간의 외력에도 파손되는 문제점이 있고, 설치 후 산화 부식하게 되면 불결하고 금방 퇴색하여 도로환경 저해요소가 되었다. 그리고 상기 알루미늄 재질의 방음벽은 시공 후 차량이나 기차의 진동에 따라 발생되는 조립용 부품이 느슨해 짐에 따라 각 부품들간의 틈새소음 발생에 따라 방음 성능이 저하되는 문제점이 발생되었다. 또한 내부에는 유리섬유 등의 흡음재가 내장되는 데 이 흡음재는 비에 젖거나 비산하는 등 환경적인 측면에서도 매우 나쁜 결과를 초래하고 있고, 상기 알루미늄 재질은 단일 색상으로 형성되어 외관이 미려하지 못하다는 문제점이 등이발생되었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 일측에 방음벽이 길이 방향으로 길게 형성되는 동시에 수직으로는 일정간격 공명관을 형성하고 방음벽의 상하로는 돌출부를 형성한 몸체; 상기 몸체의 양단에 구비되며, 일측에 수평방향으로 일정 간격의 산과 골이 형성되는 전면판과 후면판; 상기 공명관과 상호 연통되며, 골부위에 일정 간격으로 연이어 형성되는 흡음구; 상기 방음벽을 Ｈ빔에 고정 설치하되, Ｈ빔과 방음벽이 상호 맞닿는 부위에는 충격흡수재가 구비되어 방음벽의 내부에서 소음이 자연 소멸되도록 한 것이다.

Description

음파위상 변환 공명형 합성수지재 조립식 방음벽{A COMPOSITE SOUNDPROOFING WALL OF MATERIAL OF PLASTIC}

본 발명은 도로나 철로소음, 공장소음, 건설소음 등의 소음이 많은 곳에 설치하여 사용하는 음파위상 변환 공명형 합성수지재 조립식 방음벽에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 소리파동의 기본원리인 음파 간섭을 이용하여 음의 위상변화를 유도하므로 음을 소멸하도록 하는 동시에 흡음재를 사용하지 않고도 방음벽의 내부에서 소음이 자연 소멸되도록 하고, 폐플라스틱을 이용한 단일 사출 성형방식으로 폐자원의 활용도 가능함은 물로 대량생산과 시공후 보수 및 사후관리가 용이하고, 다양한 칼라의 채택으로 도시환경의 미려함을 제공하도록 한 것이다.

주지하다시피 도로에 인접한 학교나 병원, 주택가 등 소음의 방지가 필요한 곳에는 소음방지벽이 설치되었다.

즉, 소음은 산업 발달에 따른 부산물인 시끄러운 소리로서 각종 차량의 증가와 기계류의 수 적인 증가로 인하여 소음 발생의 양적 증가 및 소음 노출 지역의 확대는 피할 수 없는 현실이 되었다. 이에 따라 각종 소음으로 인하여 발생되는 환경문제가 대두하게 되었고 이 목적에 부합되는 방음벽이 개발 되었다.

그러나 상기 종래의 소음방지용 방음벽은 대부분 알루미늄 외벽을 사용하고 있으나 이 알루미늄은 외벽의 강도가 충분치 못하여 약간의 외력에도 파손되는 문제점이 있고 설치 후 산화 부식하게 되면 불결하고 금방 퇴색하여 도로환경 저해요소가 되었다. 그리고 상기 알루미늄 재질의 방음벽은 시공 후 차량이나 기차의 진동에 따라 발생되는 조립용 부품이 느슨해 짐에 따라 각 부품들간의 틈새소음 발생에 따라 방음 성능이 저하되는 문제점이 발생되었다.

또한 내부에는 유리섬유 등의 흡음재가 내장되는 데 이 흡음재는 비에 젖거나 비산하는 등 환경적인 측면에서도 매우 나쁜 결과를 초래하고 있으며 최근에는 인체와 관련되어 발암물질로 판명되어 쟁점이 되고 있는 품목이다.

또한 종래의 방음벽은 알루미늄 재질의 단일 색상으로 형성되어 외관이 미려하지 못하다는 문제점이 발생되었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 제반 문제점을 해소하기 위하여 안출한 것이다. 즉, 도로나 철로소음, 공장소음, 건설소음 등의 소음이 많은 곳에 설치하여 사용하는 것으로, 특히 소리파동의 기본 원리인 음파 간섭을 이용하여 음의 위상변화를 유도하므로 음을 소멸하도록 함을 제1목적으로 하는 것이고, 제2목적은 유리섬유와 같은 유해물질의 흡음재를 사용하지 않고도 방음벽의 내부에서 소음이 자연 소멸되도록 하는 것이며, 제3목적은 폐플라스틱을 이용한 단일 사출 성형방식으로 폐자원의 활용이 가능하도록 한 것이고, 제4목적은 제품의 경량화로 인한 시공원가 절감, 내구성 및 단공정의 대량생산과 시공후 보수 및 사후관리가 용이하도록 한 것이며, 제5목적은 다양한 칼라의 채택으로 도시환경의 미려함을 제공하도록 한 음파위상 변환 공명형 합성수지재 조립식 방음벽을 제공하는데 그 목적이 있다.

이러한 목적들을 달성하기 위하여 본 발명은 도로나 철로소음, 공장소음, 건설소음 등의 소음이 많은 곳에 설치하여 사용되는 방음벽에 있어서, 상기 방음벽이 길이 방향으로 길게 형성되는 동시에 수직으로는 일정간격 공명관을 형성하고 방음벽의 상하로는 돌출부를 형성한 몸체; 상기 몸체의 양단에 구비되며, 일측에 수평방향으로 일정 간격의 산과 골이 형성되는 전면판과 후면판; 상기 공명관과 상호 연통되며, 골부위에 일정 간격으로 연이어 형성되는 흡음구; 상기 방음벽을 Ｈ빔에 고정 설치하되, Ｈ빔과 방음벽이 상호 맞닿는 부위에는 충격흡수재가 구비됨을 특징으로 하는 음파위상 변환 공명형 합성수지재 조립식 방음벽을 제공한다.

이하에서는 이러한 목적 달성을 위한 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 따라 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 은 본 발명에 적용된 음파위상 변환 공명형 합성수지재 조립식

방음벽의 사시도.

도 2 는 본 발명에 적용된 음파위상 변환 공명형 합성수지재 조립식

방음벽의 정면도.

도 3 은 본 발명에 적용된 음파위상 변환 공명형 합성수지재 조립식

방음벽의 설치상태 단면도.

도 4 는 본 발명에 적용된 격자형 고무판의 사시도.

도 5 는 본 발명에 적용된 격자형 고무판이 방음벽의 공명관에 설치된

상태를 보인 평면도.

도 6 은 본 발명에 적용된 음파위상 변환 공명형 합성수지재 조립식

방음벽이 설치된 상태를 보인 사용상태 정면도.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

1: 방음벽 10: 몸체

20,30: 전·후면판 11: 공명관

12: 돌출부 21: 산

22: 골 23: 흡음구

40: 격자형 고무판 50: 충격흡수재

본 발명에 적용된 음파위상 변환 공명형 합성수지재 조립식 방음벽은 도 1 내지 도 6 에 도시된 바와 같이 구성되는 것으로, 여기서 부호 1 은 도로나 철로소음, 공장소음, 건설소음 등의 소음이 많은 곳에 설치하여 사용하는 방음벽이다.

이때 상기 방음벽(1)의 제조 공정에 사용되는 원료는 고밀도 폴리 에틸렌 원료와 폐플라스틱 수거 분쇄품으로, 상호 배합후 칼라 조절 및 응용점까지 전열방식으로 가열하여 사출성형기에 주입시킨다. 이어서 유압식 사출성형기에 금형을 장착하여 정형된 형태의 방음벽(1)을 자동 반복 생산하는 한편 열처리 및 제품의 전후면 인쇄, 나염, 핫스탬핑가공(예: 광고 등)과 외관의 미성형 가시검사와 기구적인 구조의 검사가 이루어져 방음벽(1)을 성형하는 것이다.

상기와 같이 성형된 방음벽(1)은 도로면으로 향하는 전면판(20)과 거주지로 향하는 후면판(30)이 구비되는 것으로, 상기 전면판(20)과 후면판(30)의 일측에는 일정 간격의 수평방향으로 산(21)과 골(22)이 형성된다.

또한 상기 전면판(20)과 후면판(30)의 사이에는 몸체(10)가 구비되는 것으로, 이 몸체(10)에는 일정 간격으로 공명관(11)이 형성되고, 이 공명관(11)은 순차적으로 방음벽(1)의 상단과 하단으로 돌출되게 돌출부(12)를 형성하여 방음벽(1)을 상호 조립할 수 있도록 하는 것이다.

본 발명에서는 상기 공명관(11)을 원통형으로 도시하였으나, 본 발명은 이에 국한하지 않고 필요에 따라 공명관(11)을 삼각, 사각, 오각 등의 다각형으로 형성하여 사용할 수 있음은 물론이다.

또한 상기 전면판(20)과 후면판(30)에 형성된 골(22)에는 일정 간격으로 연이어 흡음구(23)가 형성되는 것으로, 이 흡음구(23)는 공명관(11)과 상호 연통되는 것이다.

또한 본 발명에서는 방음벽(1)을 상호 조립하는 동시에 견고히 고절 설치하여 사용할 수 있도록 방음벽(1)을 Ｈ빔(51)에 끼우는 것으로, 이때 상기 Ｈ빔(51)과 방음벽(1)이 상호 맞닿는 일측 또는 전부위에는 고무재질의 충격흡수재(50)가 설치된다.

부호 40은 상기 공명관(11)에 넣어 사용하는 소음방지 격자형고무판으로, 이 격자형 고무판(40)은 다공성 발포 고무판으로 이루어지고 상기 방음벽(1) 또한 다공성 발포 고무로 이루어짐에 그 특징이 있다.

본 발명에서는 상기 격자형 고무판(40) 대신에 필요에 따라 상기 공명관(11)에 소음을 흡수하는 흡음재를 넣어 사용할 수 있음은 물론이다.

상기와 같이 구성된 본 발명 음파위상 변환 공명형 합성수지재 조립식 방음벽의 작용은 다음과 같다.

우선, 콘크리트 타설에 의해 일정 간격으로 수직의 Ｈ빔(51)이 고정 설치되는 것으로, 이 Ｈ빔(51)의 홈에 방음벽(1)이 순차적으로 끼워져 고정 설치된다.

상기와 같이 Ｈ빔(51)에 방음벽(1)이 설치되는 과정에서 방음벽(1)의 상단과 하단에 돌출된 돌출부(12)는 다른 방음벽(1)의 공명관(11)에 끼워져 상호 조립 설치되면 도 6 에 도시된 바와 같이 방음벽(1)의 조립이 완성되는 것으로, 이때 상기 방음벽(1)과 Ｈ빔(51)이 상호 접하는 부위에는 고무재질의 충격흡수재(50)가 설치되어 Ｈ빔(51)과 충격흡수재(50)의 상호 마찰과 충돌에 의한 소음을 줄일 수 있도록 한 것이다.

본 발명의 방음벽(1) 전면은 소음의 근원지 방향에 설치하여 소음을 원활히 흡수하는 것이다.

즉, 전면판(20)에 일정 간격의 수평으로 형성된 산(11)과 골(12)은 소음의 진행방향으로 곡면 형성하여 소음이 접촉면을 원활히 광역시하고, 제2의 소음 요인을 억제하는 것이다.

또한 상기 골(22)에 일정 간격으로 형성된 다수의 흡음구(23)는 소음을 흡수하도록 하는 것으로, 특히 자연소멸구조인 흡음식 소용돌이 메아리 공법으로 소음을 완벽히 상쇄시킬 수 있는 것이다.

또한 본 발명에서는 원통형 공명관(11)의 내부에 격자형 고무판(40)이 설치됨으로 인해 각각의 내부 용적이 서로 다른 구조를 여러개 형성하여 음파의 간섭효과 범위를 다양하게 하고 각 고무판(40)의 진동에 의한 음의 에너지를 흡수하고 방음의 효과를 크게할 수 있도록 한 것이다.

그리고 상기 방음벽(1)과 격자형 고무판(40)은 다공성 고무부재로 이루어짐으로 인해 입사되는 음들이 다공성 발포 고무판들과 그 용적차에 따라 위상들이 변하게 하여 반대되는 다른 간섭파들을 발생시켜 대상음을 상쇄 간섭시키는 것이다.

즉, 상기 발포성형 방법은 제품의 표면에는 미세 발포 홀들이 나타나지 않도록 하여 외관모양을 좋게하고, 제품 벽면 내부에는 다수의 미세홀을 형성하여 음의 투과손실을 크게하여 소음을 상쇄시키는 것이다.

본 발명에서는 도로면과 접하는 전면판(20)에만 산(21)과 골(22)을 형성하고, 거주지와 접하는 후면판(30)에는 상기 산(21)과 골(22)이 없는 구성으로 하여 사용할 수 있다.

이상과 같이 본 발명은 도로나 철로소음, 공장소음, 건설소음 등의 소음이 많은 곳에 설치하여 사용하는 것으로, 특히 소리파동의 기본 원리인 음파 간섭을 이용하여 음의 위상변화를 유도하므로 음을 소멸하도록 하는 것이고, 유리섬유와 같은 유해물질의 흡음재를 사용하지 않고도 방음벽의 내부에서 소음이 자연 소멸되도록 한 것이며, 폐플라스틱을 이용한 단일 사출 성형방식으로 폐자원의 활용이 가능하도록 한 것이고, 제품의 경량화로 인한 시공원가 절감, 내구성 및 단공정의 대량생산과 시공후 보수 및 사후관리가 용이하도록 한 것이며 또한 다양한 칼라의 채택으로 도시환경의 미려함을 제공하도록 한 유용한 발명인 것이다.

Claims (5)

1. 도로나 철로소음, 공장소음, 건설소음 등의 소음이 많은 곳에 설치하여 사용되는 방음벽에 있어서,

   상기 방음벽이 길이 방향으로 길게 형성되는 동시에 수직으로는 일정간격 공명관을 형성하고 방음벽의 상하로는 돌출부를 형성한 몸체;

   상기 몸체의 양단에 구비되며, 일측에 수평방향으로 일정 간격의 산과 골이 형성되는 전면판과 후면판;

   상기 공명관과 상호 연통되며, 골부위에 일정 간격으로 연이어 형성되는 흡음구;

   상기 방음벽을 Ｈ빔에 고정 설치하되, Ｈ빔과 방음벽이 상호 맞닿는 부위에는 충격흡수재가 구비됨을 특징으로 하는 음파위상 변환 공명형 합성수지재 조립식 방음벽.
2. 제1항에 있어서,

   상기 공명관이 다각형으로 형성됨을 특징으로 하는 음파위상 변환 공명형 합성수지재 조립식 방음벽.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 각각의 공명관에 격자형 고무판이 구비됨을 특징으로 하는 음파위상 변환 공명형 합성수지재 조립식 방음벽.
4. 제1항에 있어서,

   상기 방음벽의 표면은 미세 발포홀이 나타나지 않도록 매끈하게 형성하고, 내부에는 다수의 미세홀이 형성된 다공성 발포 고무부재로 이루어짐을 특징으로 하는 음파위상 변환 공명형 합성수지재 조립식 방음벽.
5. 제3항에 있어서,

   상기 격자형 고무판의 표면은 미세 발포홀이 나타나지 않도록 매끈하게 형성하고, 내부에는미세홀이 형성된 다공성 발포 고무판으로 이루어짐을 특징으로 하는 음파위상 변환 공명형 합성수지재 조립식 방음벽.