KR101051125B1 - 흡음효과와 구조성능이 개선된 방음패널 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이러한 점을 감안하여 안출한 것으로, 흡음재와 몸체의 안쪽 사이에 공명층을 형성함으로써, 흡음재를 통과한 소음 중에서 일정대역을 상쇄감쇄시킬 수 있게 함으로써, 흡음효과를 더욱 높일 수 있도록 한 방음패널 구조를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 상기 공명층의 폭을 달리 제작함에 따라 공명층의 길이 변화에 따라 상쇄감쇄되는 소음대역을 조절할 수 있게 함으로써, 방음패널이 장착되는 위치에서 발생되는 소음대역에 가장 적절한 형태로 방음벽을 제작할 수 있도록 한 흡음효과와 구조성능이 개선된 방음패널 구조를 제공하는데 다른 목적이 있다.
그리고, 본 발명은 기존의 방음패널의 내부에 돌부를 형성하여 흡음재와의 사이에 공명층을 형성할 수 있게 함으로써, 제작이 용이할 뿐만 아니라 자체강성을 보완해 줌과 동시에 대량생산이 가능하도록 한 흡음효과와 구조성능이 개선된 방음패널 구조를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 흡음효과와 구조성능이 개선된 방음패널 구조는, 소음저감부와 흡음을 위하여 적어도 하나의 흡음재가 구비된 몸체로 이루어지고, 각 흡음재가 설치되는 몸체의 격실에는 흡음재를 통과한 소음을 상쇄간섭할 수 있도록 공명층이 형성된 것을 특징으로 한다.

Description

흡음효과와 구조성능이 개선된 방음패널 구조{ABSORPTION COEFFICIENT IMPROVED ABSORPTION PANNEL STRUCTURE}

본 발명은 흡음효과와 구조성능이 개선된 방음패널 구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 흡음재의 안쪽에 공명이 일어나도록 공명층을 형성함으로써, 이 공명층의 두께에 따라 해당 대역의 소음을 상쇄간섭시켜 흡음효과를 더욱 높일 수 있도록 한 방음패널 구조에 관한 것이다.

일반적으로 차량이 많이 지나다니는 고속도로변이나 기차가 지나다니는 철로구간 그리고 공사현장 주변에는 주위에 소음으로 인한 피해를 줄이기 위하여 방음벽을 설치한다.

이러한 방음벽은 통상적으로 H빔과 같은 지지대 사이에 단위 길이로 절단된 방음패널을 복수개 끼워 적층하여 설치한다. 이때 사용되는 방음패널은 다양한 형태로 제작되어 흡음효과를 갖도록 제작된다.

특허문헌1에는 이러한 종래의 방음패널이 개시되어 있다. 종래의 방음패널은 전면에 상·하 길이방향으로 개구부를 형성하는 본체와, 상기 본체 내부에 만곡형상의 유도판을 갖는 격벽을 일체 형성하여 좌우 격실을 형성하되, 상기 좌우 격실에는 각각 흡음재를 삽입함과, 상기 유도판과 흡음재 사이로 1,2차 공명부를 각각 대향 형성한 것에 의해 달성된다.

이러한 종래의 방음패널은 본체의 전면 개구부를 통해 발생 소음을 많이 유입되도록 함과 함께 유입된 소음을 흡음재, 1,2차 공명부에 의해 다단계에 걸쳐 효과적으로 흡음 처리하여 소멸시키므로 사용 효율을 극대화함은 물론 본체를 간단하면서도 이중구조를 갖도록 제공하여 방음효과 극대화 및 강성확보로 신뢰성 및 내구성을 동시에 우수하게 제공하는 효과를 갖는다. 하지만, 종래의 방음패널은 다음과 같은 문제가 발생하였다.

1) 흡음재와 공명부에 의해 방음효과를 높일 수 있으나 흡음재를 통과하였던 소음이 본체에 반사되어 상쇄되지 않기 때문에 소음 대역에 따라 더 큰 소음으로 이어지게 되었다. 이러한 소음 대역은 방음벽을 설치하는 위치의 주변 상황에 따라 달라진다.

2) 방음패널의 구조에서 소음유도판의 규격(사이즈) 때문에 흡음재의 개구율이 현저하게 낮아 방음효과가 떨어지게 되는 문제가 발생하였다.

3) 방음패널의 장착시 상하로 적층되게 장착되는 각 방음패널간의 암수 결합부가 견고하지 못하였다. 이에 암수결합부가 이탈되면서 방음패널이 변형되거나 틈이 생기면서 누설소음이 발생하였다.

4) 방음판 본체가 직격판 구조로 이루어져 있어 설치후 많은 시간이 경과함에 따라 방음패널의 휘는 현상이라든가 뒤틀림 현상이 발생하였다. 이로 인하여 방음패널의 방음효과 및 방음벽으로서의 기능이 떨어지게 되었다.

한국 특허등록 제10-0741737호

본 발명은 이러한 점을 감안하여 안출한 것으로, 흡음재와 몸체의 안쪽 사이에 공명층을 형성함으로써, 흡음재를 통과한 소음 중에서 일정대역을 상쇄감쇄시킬 수 있게 함으로써, 흡음효과를 더욱 높일 수 있도록 한 방음패널 구조를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 상기 공명층의 폭을 달리 제작함에 따라 공명층의 길이 변화에 따라 상쇄감쇄되는 소음대역을 조절할 수 있게 함으로써, 방음패널이 장착되는 위치에서 발생되는 소음대역에 가장 적절한 형태로 방음벽을 제작할 수 있도록 한 흡음효과와 구조성능이 개선된 방음패널 구조를 제공하는데 다른 목적이 있다.

그리고, 본 발명은 기존의 방음패널의 내부에 돌부를 형성하여 흡음재와의 사이에 공명층을 형성할 수 있게 함으로써, 제작이 용이할 뿐만 아니라 자체강성을 보완해 줌과 동시에 대량생산이 가능하도록 한 흡음효과와 구조성능이 개선된 방음패널 구조를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 흡음효과와 구조성능이 개선된 방음패널 구조는, 소음저감부와 흡음을 위하여 적어도 하나의 흡음재 구비되고, 목분이 40~60% 함유된 합성목재로 제조된 몸체로 이루어지고;, 각 흡음재가 설치되는 몸체의 격실에는 흡음재를 통과한 소음을 상쇄간섭할 수 있도록 공명층이 형성된 것을 특징으로 한다.

특히, 소음저감부는, 흡음재의 표면이 외부로 노출되는 개구율이 50~70%가 되게 형성되고, 바깥쪽으로 굴곡지게 형성되며 표면에는 난반사가 잘 이루어질 수 있도록 널링처리된 것을 특징으로 한다.

또한, 격실에는 흡음재가 일정한 공명층을 유지할 수 있도록 양측에 길이방향을 따라서 돌부가 돌출성형되어 있는 것을 특징으로 한다. 이때, 돌부는 내부에 공간부가 형성된 것을 특징으로 한다.

그리고, 공명층은 상쇄하고자 하는 소음대역에 따라 격실의 안쪽면과의 사이 거리가 다르게 형성된 것을 특징으로 한다.

마지막으로, 본 발명은 소음저감부를 지지하는 양측벽 사이에는 격벽부가 구비되어 몸체의 안쪽으로 길이방향을 따라 비틀림방지홈부가 형성된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 흡음효과와 구조성능이 개선된 방음패널 구조에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.

1) 흡음재를 통과한 소음이 공명층을 통과하면서 공명층의 폭에 해당하는 대역의 소음을 상쇄시킬 수 있기 때문에 동일한 크기에 대해서 방음효과를 높일 수 있다.

2) 방음패널을 설치하는 곳에서 발생되는 소음을 고려하여 공명층의 폭을 달리하여 제작함으로써, 고가인 흡음재를 교체하지 않아도 동일한 방음효과를 얻을 수 있다.

3) 종래의 방음패널을 구성하는 몸체의 구조를 개선함으로써, 별도의 개발비 및 유지관리 비용을 추가하지 않더라도 보다 개선된 방음효과를 얻을 수 있다.

4) 공명층을 형성하기 위하여 방음패널에 돌부를 형성함으로써 방음패널의 강성을 강화시켜 주는 효과를 함께 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 방음패널이 설치된 방음벽의 일예를 보여주기 위하여 일부가 분해된 상태를 보여주는 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 방음패널의 구조를 설명하기 위한 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 방음패널의 구조를 설명하기 위한 단면도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

(구성)

도 1은 본 발명에 따른 방음패널이 설치된 방음벽의 일예를 보여주기 위하여 일부가 분해된 상태를 보여주는 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 방음패널의 구조를 설명하기 위한 사시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 방음패널의 구조를 설명하기 위한 단면도이다. 여기서, 도면부호 "B"는 본 발명에 따른 방음패널(P)을 설치하기 위하여 등간격으로 나란하게 설치된 H빔을 나타낸다.

본 발명에 따른 방음패널(P)은 직접 소음을 저감시켜 주기 위한 소음저감부(110)와, 내부에 적어도 하나의 흡음재(200)를 구비할 수 있도록 격실(120)이 구비되며 합성목재로 제조된 몸체(100)로 구성된다. 특히, 각 격실(120)에는 해당 흡음재(200)를 통과한 소음이 몸체(100)의 안쪽면과의 사이에서 상쇄간섭을 일으켜 소음을 저감시켜 주기 위한 공명층(121)이 형성된다. 그리고, 몸체(100)에는 소음저감부(110)를 지지하는 양측부에 비틀림방지홈부(113)가 형성된다.

이하, 몸체의 구성에 대하여 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

몸체(100)는 소정의 길이를 갖는 길이부재로 그 단면 형상이 일정하기 때문에 여기서는 그 단면을 기준으로 하여 설명한다. 그리고, 여기서는 설명의 편의상 2개의 격실(120)을 가지면서 각 격실(120)에 각각 흡음재(200)가 장착된 것을 예로 들어 설명한다.

우선, 몸체(100)는 일측이 개구된 사각 단면 형상으로 이루어지며 안쪽면의 중앙에는 바깥쪽으로 소음저감부(110)가 돌출된다. 이때, 이 소음저감부(110)의 형성으로 몸체(100)는 내부의 공간부가 2개의 격실(120)로 구획된다.

이와 같이 이루어진 몸체(100)는 바람직하기로는 목분이 40~60%, 가장 바람직하기로는 목분이 50% 함유한 합성목재를 사용함으로써, 제조가 용이할 뿐만 아니라 몸체(100) 자체로도 흡음효과를 함께 얻을 수 있도록 하기 위함이다. 이때, 목분의 함량은 이보다 적으면 흡음효과가 상대적으로 떨어지고, 이보다 많으면 흡음효과는 높일 수 있으나 몸체(100)의 강성이 떨어질 수 있기 때문이다.

소음저감부(110)는 외부에서 전달되는 소음을 직접적으로 감소시켜 주기 위한 구조로서, 바깥쪽면에는 난반사가 이루어질 수 있도록 널링처리를 한다. 그리고, 소음저감부(110)는 전달되는 소음을 최대한 많이 수용할 수 있도록 바깥쪽으로 굴곡진 곡률을 갖게 형성된다.

또한, 소음저감부(110)는 그 폭을 형성함에 있어서 흡음재(200)의 개구율이 50~70%를 유지할 수 있는 길이로 제작하는 것이 바람직하다. 여기서, 개구율이란 흡음재(200)가 외부에 노출되는 표면적을 말하는 것으로, 소음저감부(110)와 연계하여 소음저감 효과를 높일 수 있게 제작한다. 이에, 개구율이 상기 범위보다 낮으면 흡음재(200)의 흡음효과가 떨어지게 되고, 상기 범위보다 높으면 흡음재(200)의 효과는 높아지나 상대적으로 소음저감부(110)의 저감효과가 떨어지게 된다.

그리고, 소음저감부(110)에는 이를 지지하기 위해 몸체(100)의 안쪽면으로부터 연장되어 지지해 주는 한쌍의 양측벽(111) 사이에 격벽부(112)가 형성된다. 이 격벽부(112)는 각 양측벽(111)의 단부와 함께 단면이 "ㄷ"자 형상의 비틀림방지홈부(113)를 형성한다. 이 비틀림방지홈부(113)는 외력이 가해짐에 따라 자체 변형 등을 통하여 방음패널의 적층 후 구조적으로 휨과 뒤틀림을 방지한다.

각 격실(120)은 흡음재(200)가 길이방향으로 끼워져서 고정시켜 주기 위한 일종의 공간부로서, 상술한 바와 같이 소음저감부(110)를 형성함에 따라 2개가 형성된다.

특히, 각 격실(120)에는 흡음재(200)와 몸체(100)의 안쪽면 사이에 소정의 간격을 갖도록 공명층(121)이 형성된다. 이 공명층(121)은 흡음재(200)를 통과한 소음이 몸체(100)의 안쪽면에 반사되어 나오는 동안 감쇄상쇄를 통해 일정 대역의 소음을 저감시켜 주기 위함이다.

이처럼, 각 격실(120)에는 공명층(121)을 형성하기 위하여 내부 안쪽의 양측 테두리에 길이방향으로 돌부(122)가 형성된다. 이 돌부(122)는 흡음재(200)가 더 이상 격실(120)의 안쪽으로 유입되지 않게 하여 공명층(121)을 형성시켜 주는 동시에, 격자구조와 같이 몸체(100)의 자체 강성을 보완시켜 주는 기능을 함께 갖는다.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 돌부(122)에는 내부에 공간부(122a)를 형성하는 것이 바람직하다. 이 공간부(122a)는 격자와 같이 몸체(100)의 자체 강성을 강화시켜 주는 기능과 함께 전달된 소음을 감쇄시켜 주는 역할을 한다.

또한, 몸체(100)는 각 벽이 격자 구조로서 강성보완과 함께 경량으로 제작될 수 있도록 사출로 성형하는 것이 바람직하다.

마지막으로, 몸체(100)에는 양측면에 인접한 2개의 방음패널(P)이 상하로 적층시 하나로 요철결합될 수 있도록 양측에 각각 요부(130a)와 철부(130b)가 형성된다. 이러한 요부(130a)와 철부(130b)는 방음패널(P)을 적층시 인접한 다른 방음패널(P)과 요철결합이 이루어지게 한다. 이러한 요부(130a)와 철부(130b)는 요철결합을 통해 비틀림이라든가 누설소음이 발생하는 것을 방지한다.

한편, 본 발명에서 사용되는 흡음재(200)는 통상적으로 방음벽에서 많이 사용되는 통상의 기술로 제작된 것을 이용함으로, 여기서는 그 상세한 설명을 생략한다.

( 제1변형예 )

본 발명에 따른 방음패널의 제1변형예는 도 3을 참조하여 설명한다.

본 발명의 제1변형예에 따른 방음패널(P)은, 공명층(121)의 두께 즉 흡음재(200)와 몸체(100)의 바닥면 사이의 거리(D)를 다르게 제작하여 사용한다. 이는 공명층(121)은 그 두께에 해당하는 거리(D)에 따라 진폭이 달라지게 되는데, 이러한 진폭과 파장의 변화에 따라 상쇄되는 소음의 대역이 달라지게 된다.

따라서, 본 발명에서는 이 공명층(121)의 거리(D)를 달리함으로써 상쇄시킬 수 있는 대역이 다른 방음패널을 제조하여, 방음벽을 설치하고자 하는 곳에 많이 발생되는 소음 대역을 상쇄시킬 수 있는 거리(D)로 공명층(121)을 형성하게 되는 것이다.

이상에서 본 바와 같이 본 발명은 흡음재와 몸체의 안쪽면 사이에 공명층을 형성함으로써, 흡음재를 통과한 일정 대역의 소음을 상쇄시켜 흡읍성능을 더욱 향상시킬 수 있게 되는 것이다.

100 : 몸체
110 : 소음저감부
120 : 격실
121 : 공명층
122 : 돌부
200 : 흡음재

Claims (6)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 소음저감부(110)와 흡음을 위하여 적어도 하나의 흡음재(200)가 구비되고, 목분이 40~60% 함유된 합성목재로 제조된 몸체(100)로 이루어지고,
   상기 각 흡음재(200)가 설치되는 상기 몸체(100)의 격실(120)에는 상기 흡음재(200)를 통과한 소음을 상쇄간섭할 수 있도록 공명층(121)이 형성되되,
   상기 소음저감부(110)는,
   흡음재(200)의 표면이 외부로 노출되는 개구율이 50~70%가 되게 형성되고,
   상기 격실(120)에는 상기 흡음재(200)가 일정한 공명층(121)을 유지할 수 있도록 양측에 길이방향을 따라서 돌부(122)가 돌출성형되어 이루어진 것에 있어서,
   상기 돌부(122)는 내부에 공간부(122a)가 형성된 것을 특징으로 하는 흡음효과와 구조성능이 개선된 방음패널 구조.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 공명층(121)은 상쇄하고자 하는 소음대역에 따라 상기 격실(120)의 안쪽면과의 사이 거리(D)가 다르게 형성된 것을 특징으로 하는 흡음효과와 구조성능이 개선된 방음패널 구조.
6. 제 4 항에 있어서,
   상기 소음저감부(110)를 지지하는 양측벽(111) 사이에는 격벽부(112)가 구비되어서 상기 몸체(100)의 안쪽으로 길이방향을 따라 비틀림방지홈부(113)가 형성된 것을 특징으로 하는 흡음효과와 구조성능이 개선된 방음패널 구조.

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