KR100936052B1

KR100936052B1 - 방음부재

Info

Publication number: KR100936052B1
Application number: KR1020070074201A
Authority: KR
Inventors: 김동익
Original assignee: 명성산업개발 주식회사
Priority date: 2007-07-24
Filing date: 2007-07-24
Publication date: 2010-01-08
Also published as: KR20090010805A

Abstract

본 발명은, 중공부(110)가 형성된 본체(100); 본체(100)의 소음원을 향하는 면에, 중공부(110)와 관통하도록 형성된 다수의 관통공(200); 관통공(200)의 내측 가장자리로부터 중공부(110) 측으로 연장형성된 공명관(210);을 포함하는 것을 특징으로 하는 방음부재를 제시함으로써, 공명흡음의 원리를 적극적으로 활용하여, 더욱 효율적인 흡음구조를 갖도록 한다.

방음, 공명흡음, 관

Description

방음부재{Soundproof Member}

도 1은 종래의 방음부재의 단면도.

도 2 내지 8은 본 발명에 의한 방음부재의 실시예를 도시한 것으로서,

도 2는 제1실시예의 단면도.

도 3은 도 2의 주요부 확대도.

도 4는 제2실시예의 단면도.

도 5는 제3실시예의 단면도.

도 6은 제4실시예의 단면도.

도 7은 제5실시예의 단면도.

도 8은 압입방식에 의해 제조되는 실시예의 단면도.

**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**

100 : 본체 110 : 중공부

200 : 관통공 210 : 공명관

본 발명은 환경 건설 분야에 관한 것으로, 상세하게는, 소음을 차단하기 위 한 방음벽에 관한 것이다.

산업 발달에 따른 교통수단의 다양화 및 교통량의 증가와 함께 사회 기반 시설(도로, 철도, 공항)의 확충에 따라, 도로주변, 공항 주변, 철도 주변, 학교 주변, 아파트 주변 등에 거주하는 사람들은 각종 차량 들에 의한 소음으로 큰 고통을 받고 있다.

이러한 소음 공해는 문명의 이기의 부작용으로서, 현대 생활을 살아가는 도시민에 있어 큰 고충거리이며 급기야 각종 민원의 주된 요인이 되고 있다.

따라서, 선진 각국은 물론 여러 나라에서 도로 등 사회 기반 시설을 설계할 때에 거주 지역이나 특정 지역에서 일정 한도 이하의 소음 기준을 제시하고 있으며, 우리나라에서도 환경부에서 그 기준을 마련하고 있다.

도 1은 종래의 방음벽을 구성하는 방음부재 중, 본체(10)의 내부에 흡음재(20)가 장착되고, 그 전방에 중공부(11)가 형성되며, 소음원을 향하는 면에 다수의 관통공(1)이 형성된 구조를 도시한 단면도이다.

이와 같이 소음원을 향하는 면에 다수의 관통공(1)을 형성하는 경우, 그 관통공(1)을 통해 유입되는 소음이 공명에 의해 흡음되는 현상이 발생한다(공명흡음).

즉, 이러한 구성을 취하는 경우, 차음 효과뿐만 아니라, 재질과 관계없이 흡음 효과까지 얻을 수 있다는 측면에서 바람직하므로, 최근 방음벽에 이러한 구조를 적용하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다.

한편, 위 공명흡음은 관통공의 크기가 음의 파장에 비해 매우 작을 때 발생 하는 현상으로서, 특정의 공명주파수(f₀) 부근에서 흡음효과를 발휘한다는 특징을 갖는다.

이러한 공명주파수는 판의 두께, 관통공의 반경, 배후 공기층의 두께 등의 인자에 의해 변화하므로, 이들 인자에 변화를 주는 경우, 더욱 다양한 흡음구조를 형성할 수 있는 것이다.

그런데, 종래의 방음부재는 이러한 원리를 무시한 채, 단지 일정한 두께의 판에 다수의 관통공(1)을 형성하는 구조만을 적용하여 왔는바, 구조의 효율성 측면에서 문제로 지적되어 왔다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 공명흡음의 원리를 적극적으로 활용하여, 더욱 효율적인 흡음구조를 갖는 방음부재를 제공함을 그 목적으로 한다.

본 발명은 상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 중공부(110)가 형성된 본체(100); 상기 본체(100)의 소음원을 향하는 면에, 상기 중공부(110)와 관통하도록 형성된 다수의 관통공(200); 상기 관통공(200)의 내측 가장자리로부터 상기 중공부(110) 측으로 연장형성된 공명관(210);을 포함하는 것을 특징으로 하는 방음부재를 제시한다.

상기 공명관(210)은 상기 다수의 관통공(200)에 대하여 다수가 형성되고, 상 기 다수의 공명관(210)의 길이는 전체에 걸쳐 일정하지 않은 것이 바람직하다.

상기 다수의 공명관(210)은 길이가 긴 것과 짧은 것이 교호적으로 배치된 구조를 취할 수 있다.

상기 다수의 공명관(210)은 일측에 길이가 긴 것이 배치되고, 타측을 향할수록 점점 짧아지는 순서로 배치된 구조를 취할 수 있다.

상기 다수의 공명관(210)은 심부에 길이가 긴 것이 배치되고, 양측을 향할수록 점점 짧아지는 순서로 배치된 구조를 취할 수 있다.

상기 다수의 공명관(210)은 심부에 길이가 짧은 것이 배치되고, 양측을 향할수록 점점 길어지는 순서로 배치된 구조를 취할 수 있다.

상기 본체(100)의 소음원을 향하는 면은 판재(120)에 의해 형성되고, 상기 관통공(200) 및 공명관(210)은 상기 판재(120)를 압입함으로써 일체로 형성된 것이 바람직하다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 관하여 상세히 설명한다.

우선, 본 발명의 전제가 되는 공명흡음의 원리에 대하여 설명하면 다음과 같다.

상술한 바와 같이, 공명흡음은 관통공의 크기가 음의 파장에 비해 매우 작을 때 발생하는 현상으로서, 특정의 공명주파수(f₀) 부근에서 흡음효과를 발휘한다는 특징이 있으며, 이를 수학식으로 표현하면 다음과 같다.

여기서,

h : 판의 두께(cm)

a : 관통공의 반경(cm)

d : 배후 공기층의 두께(cm)

c : 음속(cm/s)

β : 개공율 (

)

B : 각 관통공 중심 사이의 거리

즉, 공명흡음의 원리를 채용하는 방음부재는 구조의 변형에 의해 위 인자들을 변화시킴으로써, 방음부재의 흡음특성, 흡음효율 등을 변화시킬 수 있는 것이다.

본 발명은 이들 인자 중 위 판의 두께(h)라는 인자에 착안한 것으로서, 판의 두께를 변화시킴에 따라 공명주파수를 변화시켜, 흡음효과를 증대하는 것을 목적으로 하는 것이다.

도 2 이하에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 방음부재는 기본적으로, 중 공부(110)가 형성된 본체(100); 본체(100)의 소음원을 향하는 면에, 중공부(110)와 관통하도록 형성된 다수의 관통공(200); 관통공(200)의 내측 가장자리로부터 중공부(110) 측으로 연장형성된 공명관(210);을 포함하여 구성된다.

즉, 위 인자들 중 "판의 두께"라는 인자를 변화시키기 위해서는, 본체(100)의 소음원을 향하는 면에 해당하는 판재 자체의 두께를 변화시킬 수도 있을 것이나, 이는 재료의 비용 측면, 제조의 효율성 측면에서 바람직하지 않을 것인바, 일반적인 판재에 관통공(200)을 형성하고, 그 관통공(200)의 내측 가장자리로부터 중공부(110) 측으로 공명관(210)을 연장시킴으로써, 사실상 위 "판의 두께"라는 인자가 변화하도록 한 것이다.

따라서 흡음을 위한 다수의 관통공이 형성된 종래의 방음부재의 구조에 있어서, 판재의 두께를 증가시켜 비용 부담을 증대시키지 않으면서도, 위 공명관(210)의 설치에 의해 사실상 판재의 두께가 증가한 효과를 얻도록 하는 것이다.

나아가, 이러한 구조를 취하는 경우, 흡음효율을 증대할 수 있을 뿐만 아니라, 소음원의 주파수 특성에 맞추어, 적합한 공명주파수를 얻을 수 있는 맞춤식 방음부재를 적용할 수 있다는 장점이 있다.

공명관(210)은 다수의 관통공(200)에 대하여 다수가 형성되는 것이 바람직하고, 그 다수의 공명관(210)의 길이는 전체에 걸쳐 일정하게 형성할 수도 있으나, 그렇지 않게 형성하는 것이 더욱 바람직하다.

소음은 기본적으로 일정한 주파수를 갖는 것이 아니므로, 공명관(210)의 길이를 다양하게 하여 다양한 공명주파수를 갖도록 하는 것이, 다양한 소음의 전달을 방지하도록 하는 방음부재의 취지에 맞추어 더욱 적합하기 때문이다.

공명관(210)의 길이를 다양하게 하는 방식은 대단히 많은 실시예에 의해 구현할 수 있다.

즉, 일정한 규칙 없이 다양한 길이를 갖도록 형성할 수도 있고, 다소의 규칙을 적용하여 다양한 길이를 갖도록 형성할 수도 있다.

도 4는 다수의 공명관(210)의 길이가 긴 것과 짧은 것이 교호적으로 배치된 실시예를 도시한 것이다.

도 5는 일측에 길이가 긴 공명관(210)이 배치되고, 타측을 향할수록 점점 짧아지는 순서로 배치된 실시예를 도시한 것이다.

도 6은 다수의 공명관(210) 중 심부에 길이가 긴 것이 배치되고, 양측을 향할수록 점점 짧아지는 순서로 배치된 실시예를 도시한 것이다.

도 7은 반대로, 다수의 공명관(210) 중 심부에 길이가 짧은 것이 배치되고, 양측을 향할수록 점점 길어지는 순서로 배치된 실시예를 도시한 것이다.

이들 실시예는 그 각각 흡음특성에 차이가 있을 것인바, 소음원의 특성을 고려하여 가장 적합한 것을 적용함으로써, 효율적인 방음부재의 설치가 가능해진다.

한편, 본 발명에 의한 방음부재의 구조는 판재(120)에 관통공(200)을 형성한 후, 별도로 제조된 공명관(210)을 부착하는 방식으로 제조될 수도 있으나, 도 8에 도시된 바와 같이, 압입에 의한 제조방식을 채택할 수도 있다.

즉, 본체(100)의 소음원을 향하는 면은 판재(120)에 의해 형성되고, 관통공(200) 및 공명관(210)은 판재(120)를 압입함으로써 일체로 형성된 구조를 취할 수 있는데, 이 경우 압입장치(300)에 의한 한 차례의 압입에 의해 관통공(200) 및 공명관(210)을 동시에 형성할 수 있다는 장점을 갖는다.

이상은 본 발명에 의해 구현될 수 있는 바람직한 실시예의 일부에 관하여 설명한 것에 불과하므로, 주지된 바와 같이 본 발명의 범위는 위의 실시예에 한정되어 해석되어서는 안 될 것이며, 위에서 설명된 본 발명의 기술적 사상과 그 근본을 함께 하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.

본 발명은 공명흡음의 원리를 적극적으로 활용하여, 더욱 효율적인 흡음구조를 갖는 방음부재를 제공한다.

Claims

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중공부(110)가 형성된 본체(100);

상기 본체(100)의 소음원을 향하는 면에, 상기 중공부(110)와 관통하도록 형성된 다수의 관통공(200);

상기 관통공(200)의 내측 가장자리로부터 상기 중공부(110) 측으로 연장형성된 공명관(210);을 포함하고,

상기 공명관(210)은 상기 다수의 관통공(200)에 대하여 다수가 형성되고, 상기 다수의 공명관(210)의 길이는 전체에 걸쳐 일정하지 않으며,

상기 다수의 공명관(210)은 길이가 긴 것과 짧은 것이 교호적으로 배치된 것을 특징으로 하는 방음부재.
중공부(110)가 형성된 본체(100);

상기 본체(100)의 소음원을 향하는 면에, 상기 중공부(110)와 관통하도록 형성된 다수의 관통공(200);

상기 관통공(200)의 내측 가장자리로부터 상기 중공부(110) 측으로 연장형성된 공명관(210);을 포함하고,

상기 공명관(210)은 상기 다수의 관통공(200)에 대하여 다수가 형성되고, 상기 다수의 공명관(210)의 길이는 전체에 걸쳐 일정하지 않으며,

상기 다수의 공명관(210)은 일측에 길이가 긴 것이 배치되고, 타측을 향할수록 점점 짧아지는 순서로 배치된 것을 특징으로 하는 방음부재.
중공부(110)가 형성된 본체(100);

상기 본체(100)의 소음원을 향하는 면에, 상기 중공부(110)와 관통하도록 형성된 다수의 관통공(200);

상기 관통공(200)의 내측 가장자리로부터 상기 중공부(110) 측으로 연장형성된 공명관(210);을 포함하고,

상기 공명관(210)은 상기 다수의 관통공(200)에 대하여 다수가 형성되고, 상기 다수의 공명관(210)의 길이는 전체에 걸쳐 일정하지 않으며,

상기 다수의 공명관(210)은 심부에 길이가 긴 것이 배치되고, 양측을 향할수록 점점 짧아지는 순서로 배치된 것을 특징으로 하는 방음부재.
중공부(110)가 형성된 본체(100);

상기 본체(100)의 소음원을 향하는 면에, 상기 중공부(110)와 관통하도록 형성된 다수의 관통공(200);

상기 관통공(200)의 내측 가장자리로부터 상기 중공부(110) 측으로 연장형성된 공명관(210);을 포함하고,

상기 공명관(210)은 상기 다수의 관통공(200)에 대하여 다수가 형성되고, 상기 다수의 공명관(210)의 길이는 전체에 걸쳐 일정하지 않으며,

상기 다수의 공명관(210)은 심부에 길이가 짧은 것이 배치되고, 양측을 향할수록 점점 길어지는 순서로 배치된 것을 특징으로 하는 방음부재.
제3항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 본체(100)의 소음원을 향하는 면은 판재(120)에 의해 형성되고,

상기 관통공(200) 및 공명관(210)은 상기 판재(120)를 압입함으로써 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 방음부재.