KR101066919B1

KR101066919B1 - 공명부재 및 이를 구비한 방음패널

Info

Publication number: KR101066919B1
Application number: KR1020090098063A
Authority: KR
Inventors: 김동익
Original assignee: 명성산업개발 주식회사
Priority date: 2009-10-15
Filing date: 2009-10-15
Publication date: 2011-09-27
Also published as: KR20110041055A

Abstract

본 발명은 내부에 공명공간(111)이 형성된 본체(110); 공명공간(111)과 관통하도록, 본체(110)의 전방에 형성된 전방 트임부(120); 공명공간(111)과 관통하도록, 본체(110)의 후방에 형성된 후방 트임부(130);를 포함하고, 전방 트임부(120)의 폭은 후방 트임부(130)의 폭에 비해 작게 형성된 것을 특징으로 하는 공명부재(100) 및 이를 구비한 방음패널을 제시함으로써, 공명흡음의 원리를 적극적으로 활용하여, 더욱 효율적인 흡음구조를 갖도록 한다.

방음, 흡음, 공명

Description

공명부재 및 이를 구비한 방음패널{RESONATOR AND SOUNDPROOF PANEL USING THE SAME}

본 발명은 토목 기술분야에 관한 것으로서, 상세하게는 방음벽을 형성하기 위한 방음패널의 구조에 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 방음패널 중, 본체(10)의 내부에 흡음재(20)가 장착되고, 그 전방에 중공부(11)가 형성되며, 소음원을 향하는 면에 다수 의 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 발생하는 현상으로서, 특정의 공명주파수(f₀) 부근에서 흡음효과를 발휘한다는 특징을 갖는다.

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

그런데, 종래의 방음패널은 이러한 원리를 무시한 채, 단지 일정한 두께의 판에 동일한 크기를 갖는 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 방음패널을 제공함을 그 목적으로 한다.

본 발명은 상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 내부에 공명공간(111)이 형성된 본체(110); 상기 공명공간(111)과 관통하도록, 상기 본체(110)의 전방에 형성된 전방 트임부(120); 상기 공명공간(111)과 관통하도록, 상기 본체(110)의 후방에 형성된 후방 트임부(130);를 포함하고, 상기 전방 트임부(120)의 폭은 상기 후방 트임부(130)의 폭에 비해 작게 형성된 것을 특징으로 하는 공명부재(100)를 제시한다.

상기 후방 트임부(130)의 폭은 상기 공명공간(111)의 폭과 실질적으로 동일하게 형성된 것이 바람직하다.

상기 본체(110)의 전면은 전방을 향하여 볼록하게 형성될 수 있다.

상기 본체(110)의 전면은 후방을 향하여 오목하게 형성될 수 있다.

본 발명은 상기 공명부재(100) 복수를 구비하고, 상기 공명부재(100)의 전면이 전방을 향하도록 배치된 것을 특징으로 하는 방음패널을 함께 제시한다.

상기 방음패널은 케이스(200); 상기 케이스(200)의 내부에 장착된 흡음재(210); 상기 후방 트임부(130)가 상기 흡음재(210)에 의해 폐쇄되도록 상기 케이 스(200)의 전방에 장착된 상기 공명부재(100);를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 공명부재(100) 복수가 결합한 전면부재(300)를 더 구비하고, 상기 전면부재(300)는 상기 케이스(200)의 전방에 착탈가능하게 결합한 것이 바람직하다.

상기 복수의 공명부재(100)는 전방을 향하여 돌출된 정도가 상이함으로써, 상기 공명공간(111)의 깊이가 다양하도록 설치된 것이 바람직하다.

상기 복수의 공명부재(100)는 상기 전방 트임부(120)의 폭이 다양하게 형성되도록 설치된 것이 바람직하다.

상기 복수의 공명부재(100)는 상기 후방 트임부(130)의 폭이 다양하게 형성되도록 설치된 것이 바람직하다.

상기 복수의 공명부재(100)는 상기 전면부재(300)에 상호 이격되도록 장착되고, 상기 복수의 공명부재(100)의 사이 영역에는 관통공(310)이 형성된 것이 바람직하다.

상기 전면부재(300)의 관통공(310)에는 경사형 반사판(320)이 장착된 것이 바람직하다.

상기 경사형 반사판(320)은 전방을 향하여 상향 경사지도록 설치된 것이 바람직하다.

상기 케이스(200)의 후방 벽체(220)는 트러스 구조로 형성된 것이 바람직하다.

본 발명은 공명흡음의 원리를 적극적으로 활용하여, 더욱 효율적인 흡음구조 를 갖는 방음패널을 제공한다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 관하여 상세히 설명한다.

도 2 이하에 도시된 바와 같이, 본 발명은 기본적으로 공명부재(100) 다수를 설치하여 방음패널을 형성함을 특징으로 한다.

여기서 공명부재(100)는, 내부에 공명공간(111)이 형성된 본체(110); 공명공간(111)과 관통하도록, 본체(110)의 전방에 형성된 전방 트임부(120); 공명공간(111)과 관통하도록, 본체(110)의 후방에 형성된 후방 트임부(130);를 포함하고, 전방 트임부(120)의 폭은 후방 트임부(130)의 폭에 비해 작게 형성된다.

이는 본체(110)의 전방 트임부(120)를 통해 유입된 소음이 내부의 공명공간(111)에 의해 공명흡음되는 효과를 얻도록 하며, 도 3에 도시된 바와 같이, 전방 트임부(120)의 폭(D1), 후방 트임부(130)의 폭(D2), 공명공간(111)의 깊이(L) 등의 인자를 조정함에 따라 공명주파수(흡음대상이 되는 소음의 주파수)를 조정할 수 있다는 장점이 있다.

이와 같은 공명부재(100) 다수를 방음패널에 설치하되, 위 공명부재(100)의 전면이 전방을 향하도록 배치하는 경우, 흡음대상이 되는 소음의 주파수를 특정하여 제조한 공명부재(100)의 공명흡음에 의해 소음을 흡음할 수 있으므로, 더욱 효율적인 방음구조물을 얻을 수 있다.

또한, 상술한 바와 같이 공명부재(100)의 공명흡음의 대상이 되는 공명주파수는 트임부(120)의 폭(D1), 후방 트임부(130)의 폭(D2), 공명공간(111)의 깊이(L) 등의 인자에 의해 정해지는 바, 복수의 공명부재(100)의 전방 돌출된 정도가 상이함으로써, 공명공간(111)의 깊이가 다양하도록 설치하거나, 복수의 공명부재(100)의 전방 트임부(120)의 폭이 다양하게 형성되도록 설치하거나, 복수의 공명부재(100)의 후방 트임부(130)의 폭이 다양하게 형성되도록 설치하는 방식에 의해, 다양한 주파수의 소음을 흡음하도록 할 수 있다.

후방 트임부(130)의 폭은 공명공간(111)의 폭에 비해 좁게 또는 넓게 형성할 수 있으나, 공명흡음의 효율성 및 제조의 편의성을 위하여, 공명공간(111)의 폭과 실질적으로 동일하게 형성하는 것이 바람직하다.

공명부재(100) 본체(110)의 전면은 소음의 반사판 역할을 수행하는 바, 편평하게 형성되는 것보다는, 전방을 향하여 볼록하게 형성되거라, 후방을 향하여 오목하게 형성되는 것이 난반사에 의한 소음저감효과를 얻을 수 있다는 측면에서 바람직하다.

공명부재(100)가 공명흡음 효과를 제대로 얻도록 하기 위해서는, 그 후방 트임부(130)가 폐쇄되는 것이 바람직한데, 이를 위하여 방음패널은 공명부재(100)의 후방 트임부(130)가 흡음재(210)에 의해 폐쇄되도록 형성되는 것이 바람직하다.

즉, 도 10,11에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 방음패널은 케이스(200); 케이스(200)의 내부에 장착된 흡음재(210); 후방 트임부(130)가 흡음재(210)에 의해 폐쇄되도록 케이스(200)의 전방에 장착된 상기 공명부재(100);를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.

상술한 바와 같이, 공명부재(100)는 방음패널이 설치될 지역의 소음특성에 맞도록 제조된 것을 사용하는 것이 유리한 바, 방음패널은 공명부재(100) 복수가 결합한 전면부재(300)를 더 구비하고, 전면부재(300)는 케이스(200)의 전방에 착탈가능하게 결합하는 구조를 채택하는 것이 바람직하다(도 9 내지 13).

복수의 공명부재(100)는 전면부재(300)의 전영역에 걸쳐 촘촘하게 설치될 수도 있으나, 이는 과도한 소음의 반사를 일으킬 우려가 있는 바, 공명부재(100)는 상호 어느 정도 이격되도록 장착되고, 그 복수의 공명부재(100)의 사이 영역에 관통공(310)이 형성되도록 함으로써, 일부 소음은 그 관통공(310)을 통해 흡음재(210)에 직접 흡음되도록 하는 것이 더 바람직하다.

이러한 전면부재(300)의 관통공(310)에 경사형 반사판(320)이 장착되는 경우, 소음의 난반사를 유도함으로써 흡음효과를 높일 수 있다는 효과가 추가된다.

경사형 반사판(320)은 전방을 향하여 상향 경사지도록 설치되는 경우, 반사판(320)의 상면에 쌓이는 먼지 등이 밑에서 보이지 않도록 하여 쾌적감을 높일 수 있다는 효과가 추가된다.

방음패널의 케이스(200)의 전방에는 상술한 바와 같이 비교적 고중량의 전면부재(300)가 설치되는 바, 이와 균형을 이루도록 케이스(200)의 후방 벽체(220)는 트러스 구조로 형성되는 것이 바람직하다.

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.

도 1은 종래의 방음패널의 단면도.

도 2 이하는 본 발명의 실시예를 도시한 것으로서,

도 2는 공명부재의 제1실시예의 사시도.

도 3은 공명부재의 제1실시예의 단면도.

도 4는 공명부재의 제2실시예의 사시도.

도 5는 공명부재의 제3실시예의 사시도.

도 6은 공명부재의 제4실시예의 사시도.

도 7은 공명부재의 제5실시예의 사시도.

도 8은 공명부재의 제6실시예의 사시도.

도 9는 전면부재의 제1실시예의 사시도.

도 10은 방음패널의 제1실시예의 사시도.

도 11은 방음패널의 제1실시예의 단면도.

도 12는 전면부재의 제2실시예의 사시도.

도 13은 방음패널의 제2실시예의 단면도.

**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**

100 : 공명부재 110 : 본체

111 : 공명공간 120 : 전방 트임부

130 : 후방 트임부 200 : 케이스

210 : 흡음재 220 : 후방 벽체

300 : 전면부재 310 : 관통공

320 : 경사형 반사판

Claims

내부에 공명공간(111)이 형성된 본체(110);

상기 공명공간(111)과 관통하도록, 상기 본체(110)의 전방에 형성된 전방 트임부(120);

상기 공명공간(111)과 관통하도록, 상기 본체(110)의 후방에 형성된 후방 트임부(130);를 포함하고,

상기 전방 트임부(120)의 폭은 상기 후방 트임부(130)의 폭에 비해 작게 형성된 것을 특징으로 하는 공명부재(100).
제1항에 있어서,

상기 후방 트임부(130)의 폭은 상기 공명공간(111)의 폭과 실질적으로 동일하게 형성된 것을 특징으로 하는 공명부재(100).
제1항에 있어서,

상기 본체(110)의 전면은 전방을 향하여 볼록하게 형성된 것을 특징으로 하는 공명부재(100).
제1항에 있어서,

상기 본체(110)의 전면은 후방을 향하여 오목하게 형성된 것을 특징으로 하 는 공명부재(100).
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항의 공명부재(100) 복수를 구비하고,

상기 공명부재(100)의 전면이 전방을 향하도록 배치된 것을 특징으로 하는 방음패널.
제5항에 있어서,

케이스(200);

상기 케이스(200)의 내부에 장착된 흡음재(210);

상기 후방 트임부(130)가 상기 흡음재(210)에 의해 폐쇄되도록 상기 케이스(200)의 전방에 장착된 상기 공명부재(100);를

포함하는 것을 특징으로 하는 방음패널.
제6항에 있어서,

상기 공명부재(100) 복수가 결합한 전면부재(300)를 더 구비하고,

상기 전면부재(300)는 상기 케이스(200)의 전방에 착탈가능하게 결합한 것을 특징으로 하는 방음패널.
제7항에 있어서,

상기 복수의 공명부재(100)는 전방을 향하여 돌출된 정도가 상이함으로써, 상기 공명공간(111)의 깊이가 다양하도록 설치된 것을 특징으로 하는 방음패널.
제7항에 있어서,

상기 복수의 공명부재(100)는 상기 전방 트임부(120)의 폭이 다양하게 형성되도록 설치된 것을 특징으로 하는 방음패널.
제7항에 있어서,

상기 복수의 공명부재(100)는 상기 후방 트임부(130)의 폭이 다양하게 형성되도록 설치된 것을 특징으로 하는 방음패널.
제7항에 있어서,

상기 복수의 공명부재(100)는 상기 전면부재(300)에 상호 이격되도록 장착되고, 상기 복수의 공명부재(100)의 사이 영역에는 관통공(310)이 형성된 것을 특징으로 하는 방음패널.
제11항에 있어서,

상기 전면부재(300)의 관통공(310)에는 경사형 반사판(320)이 장착된 것을 특징으로 하는 방음패널.
제12항에 있어서,

상기 경사형 반사판(320)은 전방을 향하여 상향 경사지도록 설치된 것을 특징으로 하는 방음패널.
제7항에 있어서,

상기 케이스(200)의 후방 벽체(220)는 트러스 구조로 형성된 것을 특징으로 하는 방음패널.