이와 같은 목적들을 달성하기 위해 본 발명에 의한 흡음형 방음패널은, 다수의 음파 유입용 슬롯을 갖는 전면판과, 이 전면판과 함께 내부에 공간을 형성하는 배면판 및 공간에 수용되는 흡음재를 구비하는 흡음형 방음패널에 있어서, 흡음재의 표면에 다수의 돌기들이 형성된 것을 특징으로 한다.
이러한 본 발명의 한 바람직한 특징에 의하면, 돌기가 흡음재의 전면과 후면에 형성되고, 흡음재의 주변에 복수의 음파 유도홈이 일정간격으로 형성되어 전면판의 슬롯으로 유입된 음파의 일부를 흡음재의 후면쪽으로 유도한다.
이에 따라 본 발명은, 흡음재의 표면적이 증가되어 음파가 실제로 부딪치는 흡음면적이 크게 확대됨은 물론 그 표면에 부딪친 음파가 돌기들에 의해 난반사됨으로써 대부분 흡음재로 재입사되어 소멸되게 되므로 방음벽의 흡음성능 향상에 큰 효과를 발휘하게 된다.
이와 같은 본 발명의 구체적 특징과 다른 이점들은 첨부된 도면을 참조한 이하의 바람직한 실시예의 설명으로 더욱 명확해질 것이다.
도 3 및 도 4에서, 본 발명에 의한 흡음형 방음패널은 다수의 갤러리형 음파 유입용 슬롯(12)이 형성된 전면판(11)과, 이 전면판(11)의 후방에 일정 간격으로 위치되어 전면판(11)과 측판(18)을 통해 조립되는 배면판(13) 및 전면판(11)과 배면판(13)이 이루는 내부 공간에 수용되어 음파를 흡수하는 흡음재(15)로 이루어진다. 배면판(13)의 중간에는 흡음재(15)을 접촉 지지함과 동시에 그 강도를 보강하는 비이드(14)가 벤딩 형성된다. 이에 따라 배면판(13)과 흡음재(15) 사이에는 약 2㎝ 내지 3㎝의 간격의 공기층(19)이 형성되는데, 이 공기층(19)은 저주파수, 특히 200㎐~250㎐대의 음파 흡수에 매우 중요한 역할을 한다.
전면판(11)은 내식성과 함께 슬롯(12)의 용이한 가공을 위해 알루미늄으로 구성되는 반면, 배면판(13)과 측판(18)은 내식성이 우수하면서 음파 투과율이 비교적 낮은 아연강판으로 구성된다.
흡음재(15)는 주변이 측판(18)에 밀착되는 판상의 육면체로 이루어지되, 그전면과 후면에는 본 발명의 특징에 따라 다수의 돌기(16)들이 각각 형성된다. 그리고, 흡음재(15)의 주변에는 측판(19)과 흡음재(15) 사이로 음파가 통과할 수 있도록 안내하는 복수의 음파 유도홈(17)들이 일정 간격으로 형성된다. 여기서, 음파 유도홈(17) 대신 흡음재(15)의 주변에도 돌기(16)들을 형성하여 음파가 공기층(19) 쪽으로 통과될 수 있는 통로를 확보할 수도 있음은 물론이나, 보다 확실한 음파의 통과를 위해 도시된 바와 같이 음파 유도홈(17)을 형성하는 것이다. 이에 따라 본 발명에 사용되는 흡음재(15)는 글래스 울과 달리 별도의 보호피막이 필요 없으면서 가공이 용이한 폴리우레탄 폼 등으로 이루어지는 것이 바람직하다.
이와 같이 구성된 본 발명의 방음패널은, 돌기(16)들에 의해 흡음재(15)의 표면적이 동일 크기의 종래 것에 비해서 크게 확대됨은 물론 흡음재(15)의 전체 표면에서 음파의 흡수작용이 일어나게 되어 흡음성능이 현저히 증가하게 된다.
즉, 도 4에서 전면판(11)의 슬롯(12)을 통해 내부로 유입된 음파의 대부분은 흡음재(15)의 전면에 부딪쳐 일부는 반사되고, 또 그 일부는 흡음재(15)를 투과하며 열에너지로 흡수된다. 이 때, 흡음재(15)의 표면이 다수의 돌기(16)들로 이루어져 있는 바, 도 5에 도시한 바와 같이 인접한 돌기(16)에서 반사된 음파들이 서로 간섭을 일으켜 상쇄되거나 그 크기가 줄어든 후 다시 흡음재(15) 내부로 투과되어 흡수된다. 그리고, 슬롯(12)를 통해 유입된 음파의 일부는 흡음재(15)의 주변에 형성된 음파 유도홈(17)들을 통과하면서 일부는 흡음재(15)에 투과되어 흡수되고, 일부는 공기층(19) 영역으로 들어가 배면판(13)과 흡음재(15) 사이를 오가면서 에너지를 잃게 된다. 한편, 흡음재(15)를 투과하거나 음파 유도홈(17)을 통해공기층(19)으로 유입된 후 배면판(13)에서 반사되어 흡음재(15)의 배면으로 입사되는 음파 역시 흡음재(15)의 배면에 형성된 돌기(16)들에 부딪치게 됨으로써 전술한 전파과정에 의해 대부분 흡수 소멸되게 된다.
따라서, 흡음재의 표면이 평면이 종래에 비해 소음 흡수율이 크게 증가하는 것이다. 예컨대, 표면이 평면인 것에 대해 반경 1㎝의 반구로 표면을 올록볼록 하게 형성한 경우 표면적이 약 78% 증가하며, 이는 흡음능력이 더욱 더 커짐을 의미한다.
한편, 도 6에는 전술한 실시예에서 흡음재(15)를 복층으로 배열한 구성을 도시하고 있다. 이 경우 각 흡음재(15)의 전후면 모두에 돌기(16)들을 형성할 수도 있으나, 최전방에 위치되는 흡음재(15)를 제외한 그 뒤쪽으로 위치되는 흡음재(15′)들은 배면에만 돌기(16′)를 형성하는 것이 바람직하다. 이에 따라 각 흡음재(15)(15′)들 사이에는 별도의 구조물 없이도 돌기(16)에 의해 일정한 공기층(20)이 형성된다. 이러한 구성의 실시예는 흡음면적이 극대화되어 음파 흡수능력이 더욱 확대된다.
즉, 도 7에 잘 도시한 바와 같이 전면판(11)의 슬롯(12)을 통해 유입된 음파가 첫 번째 흡음재(15)의 전면에 형성된 돌기(16)에 의해 1차 상쇄 및 흡수되고, 흡음재(15)를 투과하면서 2차 흡수되며, 흡음재(15)를 통과한 음파는 후속하는 흡음재(15′)의 전면에 도달하여 1차 흡수와 마찬가지 원리에 의해 추가적인 흡수가 이루어진다. 이 후 연속된 흡음재(15′)에 의해 동일한 작용으로 잔여 음파의 상쇄 및 흡수가 연이어서 진행된다. 그리고, 슬롯(12)으로 유입된 후 흡음재(15)의 음파유도홈(17)으로 유입된 음파는 두 흡음재(15)(15) 사이에 형성된 공기층(20) 및 후방 흡음재(15′)와 배면판(13)간의 공기층(19)에 도달하여 같은 원리에 의해 음의 상쇄 및 흡수가 이루어진다. 한편, 흡음재(15)(15′)들을 투과하거나 음파 유도홈(17)을 통해 배후의 공기층(19)으로 유입된 후 배면판(13)에서 반사되어 흡음재(15′)의 배면으로 입사되는 음파 역시 흡음재(15′)의 배면에 형성된 돌기(16′)들에 부딪치게 됨으로써 전술한 전파과정에 의해 대부분 흡수 소멸되게 된다.
따라서, 전술한 단일 흡음재(15)에 비해 더욱 향상된 흡음능력을 발휘하게 되는 것이며, 같은 방법으로 흡음재를 여러 장 배열하면 흡음면적을 임의로 크게 확장할 수 있게 된다.