KR101177042B1 - Tunnel type soundproof plate with heating elements - Google Patents
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Abstract
본 발명은 터널형 방음벽에 사용되어 외부로부터 발생되는 소음을 차단하는 방음판에 있어서, 상기 방음판의 상부면에 설치되어 태양열을 흡수하여 집열시키는 태양전지판(Solar panel)과, 상기 태양전지판으로부터 집열된 열에너지를 전기에너지로 변환시켜 전력을 축전시키는 축전지와, 상기 축전지에서 축전된 전력를 사용하여 열을 발생시키는 발열체로 구성되되, 상기 방음판의 표면에 적설(積雪)을 감지하는 센서부가 구비되고, 상기 발열체는 상기 태양전지판들 사이 공간 상에 파형의 열선이 배열되는 형태로 구비되며, 상기 센서부로부터 입력된 신호를 받아 발열체의 발열 또는 전력의 축전을 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 발열체가 구비된 터널형 방음판을 제공한다. 상기와 같은 구성에 의해 본 발명은 방음벽의 설계시 적설(積雪)의 하중을 고려할 필요가 없게 되어 방음벽의 크기를 감소시킬 수 있어 비용감소 및 공간 활용의 효율성을 증가시키고, 눈이 오지 않는 경우에는 전력을 타 용도로 활용할 수 있어 에너지를 효율적으로 사용할 수 있는 효과가 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a soundproof panel that blocks noise generated from the outside by being used in a tunnel-type soundproof wall, the solar panel being installed on an upper surface of the soundproof panel to absorb and collect solar heat, and heat energy collected from the solar panel. It is composed of a battery for converting the electric energy into electrical energy to generate power, and a heat generating element for generating heat using the power stored in the battery, the sensor unit for detecting snow (積雪) on the surface of the soundproof panel, the heating element is provided The heating element is provided in a form that is arranged in the form of the heating wire of the waveform on the space between the solar panel, the control unit for controlling the heat generation of the heating element or the power storage of the electric power received from the sensor unit; Provides a tunnel-type soundproof board. By the configuration as described above, the present invention does not need to consider the load of snow (시 雪) when designing the soundproof wall can reduce the size of the soundproof wall to increase the efficiency of cost reduction and space utilization, if there is no snow The power can be used for other purposes, so the energy can be used efficiently.
방음판, 방음벽, 태양전지, 축전지, 발열체, 센서, 제어, 조명 Soundproof panels, soundproof walls, solar cells, storage batteries, heating elements, sensors, control, lighting
Description
본 발명은 발열체가 구비된 터널형 방음판에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 태양전지판에 의해 수집된 열에너지로부터 축전된 전력을 발열체를 통해 열로 발산시켜 방음판의 적설을 방지하는 것은 물론 눈이 오지 않는 경우에는 축전된 전력을 조명장치에 사용할 수 있어 에너지를 효율적으로 사용가능한 발열체가 구비된 터널형 방음판에 관한 것이다.The present invention relates to a tunnel-type soundproof panel provided with a heating element, and more particularly, the electric power stored in the heat energy collected by the solar panel to the heat through the heating element to prevent the snowfall of the soundproof plate as well as not snow The present invention relates to a tunnel-type soundproof board having a heating element capable of using energy stored in an illumination device and efficiently using energy.
교통량이 증가함에 따라 도로 주변 지역의 소음 레벨은 일반적으로 증가한다. 최근 소음조사에 따르면 소음레벨은 매년 1db에 가까운 비율로 증가하고 있으며, 이러한 증가의 주 요인은 교통량 증가에 기인한 것으로 보고 있다. 따라서 교통량이 급속하게 증가하고 있는 우리 나라의 경우에도 신도시 건설이나 도로의 주요 환경 파라미터로서 교통 소음을 고려해야 하며, 기존 도로변 지역에 대한 교통 소음 저감 대책도 적극적으로 강구해야 하는 실정이다. As traffic volume increases, the noise level in the area around the road generally increases. According to the recent noise survey, the noise level is increasing at a rate close to 1db every year, and the main cause of this increase is the increase in traffic volume. Therefore, even in Korea, where the traffic volume is rapidly increasing, it is necessary to consider traffic noise as a major environmental parameter for new city construction or roads, and actively take measures to reduce traffic noise in existing roadside areas.
더욱이 소음으로 인한 인체의 활동에 직접적으로 미치는 폐해는 매우 크기 때문에 방음의 필요성은 절실히 요구되고 있으며, 근자에는 이러한 소음을 차단하거나 흡음하기 위한 목적으로 개발된 방음판이 많이 있다.Moreover, since the harmful effects directly on human activities due to noise are very large, the necessity of sound insulation is urgently required. In recent years, many sound insulation panels have been developed for the purpose of blocking or absorbing such noise.
통상 방음벽은 도로나 철로변의 지면이나 교량의 가장자리에 일정 간격으로 지주(H-Post)를 세우고 그 지주와 지주 사이에 방음판을 끼워 설치하며 내측에는 흡음재 등을 채움시켜 소음을 차단 및 흡수하게 되는 것으로, 주변에 건물 또는 주택이 있는 경우 소음 전달을 방지하기 위해 일정 높이를 가지며 반드시 설치하게 된다.In general, the soundproof walls are built with H-posts at regular intervals on the ground or bridge edges of roads or railroads, with soundproof plates installed between them and the insides of the sound absorbing material to block and absorb noise. If there are buildings or houses around them, they must have a certain height to prevent noise transmission.
도로와 인접 지역 사이에 장애물이 없는 경우, 소리는 소음원으로부터 수음 점에 직접적인 경로로 전달된다. 그러나 소음원과 수음점 사이에 장애물이 있는 경우에 소음원으로부터 발생한 소음은 장애물의 상단을 회절하여 수음점에 도달하는 회절 경로와 장애물 자체를 통과하여 전달되는 투과 경로, 장애물에 의한 반사 경로 등 몇가지 경로로 나누어 전달되는데, 방음벽에 의한 소음 감쇠량은 방음벽의 높이에 의하여 결정되는 회절 감쇠가 대부분을 차지한다. 그러나 방음벽은 음원과 접한 면의 상태에 따라 벽 주변의 소음의 영향이 다소 달라진다. 이를 이용하여 방음벽의 효과를 극대화하기 위하여 여러 가지 형태의 벽면이 사용된다. If there are no obstacles between the road and the adjacent area, sound is transmitted from the noise source directly to the sound collection point. However, when there is an obstacle between the noise source and the sound collection point, the noise from the noise source is divided into several paths such as a diffraction path that diffracts the top of the obstacle to reach the sound point, a transmission path passing through the obstacle itself, and a reflection path by the obstacle. The amount of noise attenuation caused by the sound barrier is most of the diffraction attenuation determined by the height of the sound barrier. However, the sound wall has a slightly different effect of noise around the wall depending on the condition of the surface in contact with the sound source. Various types of walls are used to maximize the effect of the sound barrier.
방음벽은 벽면 또는 벽 상단의 음향 특성에 따라 크게 4가지로 구분되는데, 반사형 방음벽은 방음벽면에서 음파가 대부분 반사되는 방음벽이고, 흡음형 방음벽은 방음벽면에서 음파가 대부분 흡수되는 방음벽이며, 간섭형 방음벽은 방음벽면 도는 상단에서 입사음파와 반사음파가 간섭을 일으켜 감쇠되는 방음벽이고, 공명형 방음벽은 방음벽면에 구멍이 뚫려 있고 내부에 공동이 있어 음파가 공명에 의하여 감쇠되는 방음벽이다.Soundproof walls are divided into four types according to the acoustic characteristics of the wall or the top of the wall.Reflective soundproof walls are soundproof walls where most of the sound waves are reflected from the soundproof walls, and soundproof walls are soundproof walls that absorb most of the sound waves from the soundproof walls. Is a soundproof wall that is attenuated by the interference of the incident sound and the reflected sound at the top of the soundproof wall or the top, and the resonance type soundproof wall is a soundproof wall that has a hole in the soundproof wall and a cavity inside so that the sound wave is attenuated by resonance.
또한, 방음벽은 그 형상에 따라 크게 직립형, 터널형 및 굴절형으로 나뉘며, 이러한 방음시설의 구조설계에서는 지중, 풍하중, 지진하중 및 적설(積雪)하중 등 을 고려하게 된다. In addition, the sound barrier is divided into upright, tunnel, and refracting type according to its shape, and in the structural design of the soundproofing facility, ground, wind load, earthquake load and snow load are considered.
종래에 흔히 사용되고 있는 방음판으로 구성된 직립형 방음벽은, 도 1에 도시된 바와 같이, 전면에 흡음을 위한 일정 규격의 구멍이 뚫린 알루미늄 방음판(3)을 기초 큰크리트 지지대(1) 상에 일정 간격으로 세워 설치된 지지 기둥 프레임(2) 사이에 조립식으로 끼워 적층하여 설치된다. As shown in FIG. 1, an upright soundproof wall composed of soundproof plates commonly used in the art is erected at regular intervals on a
그러나, 최근에는 고층 주거용 건물등의 건설이 급증하고 있어 직립형 방음벽의 경우에는 건물 높이에 맞춰 방음벽의 높이도 올려야 하는 문제가 있으므로 점차 굴절형 또는 터널형 방음벽으로 대체되는 추세이며, 직립형 방음벽은 적설될 만한 부분이 거의 존재하지 않기 때문에 자중과 풍하중이 주요 설계하중이지만, 터널형 및 굴절형 방음벽의 경우에는 상부에 적설될 공간이 다수 존재하기 때문에 눈이 쌓일 수 있고, 특히 폭설이 있는 경우에는 적설 하중에 의해 전체 구조물이 함몰하거나 붕괴되어 시설손상 및 안전성에 위험을 초래할 수 있는 문제가 있다.However, in recent years, construction of high-rise residential buildings, etc. has been increasing rapidly, so in the case of upright soundproof walls, there is a problem that the height of the soundproof walls must be increased in accordance with the height of the building. Self-weight and wind load are the main design loads because few parts exist, but in the case of tunnel-type and refractory sound-proof walls, snow can accumulate because there is a large amount of space to be piled up at the top, especially in heavy snow. There is a problem that the entire structure is depressed or collapsed may cause damage to the facility and safety.
종래에는 이를 해결하고자 작업자가 일일이 화학약품을 살포하여 적설 또는 결빙을 방지하고 있지만 작업시간이 지연되고 화학약품으로 인한 부식 등의 문제점, 토양 및 수질오염을 야기하는 2차적인 문제를 발생시키는 문제점이 있다.Conventionally, in order to solve this problem, the worker sprays chemicals to prevent snow or freezing, but the work time is delayed, and problems such as corrosion caused by chemicals and secondary problems causing soil and water pollution are caused. have.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 터널형 방음벽에 있어서 태양전지판이 설치된 방음벽을 이용하여 외부로부터 발생되는 소음을 차단함과 동시에 그 내부에 축전된 전력을 이용하여 발열체를 통해 적설을 방지함으로써 방음벽의 손상을 막고 안전성을 유지하며, 눈이 오지 않는 경우에는 축전된 전력을 조명장치에 사용할 수 있어 에너지를 효율적으로 사용가능하게 하는데 그 목적이 있다.The present invention has been proposed to solve the above problems, in the tunnel-type soundproof wall to block the noise generated from the outside by using a soundproof wall installed solar panels through the heating element by using the power stored in the inside. Preventing snowfall prevents damage to soundproof walls and maintains safety, and in the case of no snow, the stored power can be used for lighting devices to efficiently use energy.
본 발명은 터널형 방음벽에 사용되어 외부로부터 발생되는 소음을 차단하는 방음판에 있어서, 상기 방음판의 상부면에 설치되어 태양열을 흡수하여 집열시키는 태양전지판(Solar panel)과, 상기 태양전지판으로부터 집열된 열에너지를 전기에너지로 변환시켜 전력을 축전시키는 축전지와, 상기 축전지에서 축전된 전력를 사용하여 열을 발생시키는 발열체로 구성되되, 상기 방음판의 표면에 적설(積雪)을 감지하는 센서부가 구비되고, 상기 발열체는 상기 태양전지판들 사이 공간 상에 파형의 열선이 배열되는 형태로 구비되며, 상기 센서부로부터 입력된 신호를 받아 발열체의 발열 또는 전력의 축전을 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 발열체가 구비된 터널형 방음판을 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a soundproof panel that blocks noise generated from the outside by being used in a tunnel-type soundproof wall, the solar panel being installed on an upper surface of the soundproof panel to absorb and collect solar heat, and heat energy collected from the solar panel. It is composed of a battery for converting the electric energy into electrical energy to generate power, and a heat generating element for generating heat using the power stored in the battery, the sensor unit for detecting snow (積雪) on the surface of the soundproof panel, the heating element is provided The heating element is provided in a form that is arranged in the form of the heating wire of the waveform on the space between the solar panel, the control unit for controlling the heat generation of the heating element or the power storage of the electric power received from the sensor unit; Provides a tunnel-type soundproof board.
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본 발명은 방음벽의 설계시 적설(積雪)의 하중을 고려할 필요가 없게 되어 방음벽의 크기를 감소시킬 수 있어 비용감소 및 공간 활용의 효율성을 증가시키고, 적설을 방지하여 방음벽의 손상을 막고 안전성을 유지할 수 있으며, 눈이 오지 않는 경우에는 전력을 타 용도로 활용할 수 있어 에너지를 효율적으로 사용할 수 있는 효과를 제공한다.The present invention does not need to consider the load of snow when designing the soundproof wall can reduce the size of the soundproof wall to increase the efficiency of cost reduction and space utilization, to prevent snowfall to prevent damage to the soundproof wall and maintain safety If it is not snowing, the power can be used for other purposes, providing the effect of using energy efficiently.
이하, 본 발명에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, the present invention will be described in detail.
도 2는 본 발명에 의한 발열체가 구비된 방음판의 상세도, 도 3은 본 발명에 의한 발열체가 구비된 방음판이 시공된 터널형 방음벽의 개략도이다.Figure 2 is a detailed view of the soundproof plate with a heating element according to the present invention, Figure 3 is a schematic diagram of a tunnel-type soundproof wall with a soundproof plate with a heating element according to the present invention.
본 발명은 터널형 또는 굴절형 방음벽에 사용되어 외부로부터 발생되는 소음을 차단하는 방음판에 있어서, 상기 방음판의 상부면에 설치되어 태양열을 흡수하여 집열시키는 태양전지판(Solar panel)과, 상기 태양전지판으로부터 집열된 열에너지를 전기에너지로 변환시켜 전력을 축전시키는 축전지와, 상기 축전지에서 축전된 전력를 사용하여 열을 발생시키는 발열체로 구성되는 것을 특징으로 하는 방음판에 관한 것이다.According to an aspect of the present invention, there is provided a soundproof panel that blocks noise generated from the outside by being used in a tunnel type or a refractory soundproof wall, the solar panel being installed on an upper surface of the soundproof panel to absorb and collect solar heat from the solar panel. It relates to a soundproof plate comprising a storage battery for converting the collected heat energy into electrical energy to store power, and a heating element that generates heat using the power stored in the storage battery.
본 발명은 적설을 방지하기 위한 터널형 또는 굴절형 방음벽에 사용되는 방음판(10)에 관한 것인데, 도 2에 도시된 바와 같이, 적설은 방음벽의 방음판 상부에 존재하므로 방음판의 상부면에 태양열을 흡수하여 집열시키는 태양전지판(11)이 설치되고, 상기 태양전지판은 태양의 고도에 따라 여러 각도로 회전하여 보다 많은 태양열을 집열하도록 설치되는 것이 바람직하다.The present invention relates to a
본 발명에 의한 방음판에는 상기 태양전지판(11)으로부터 집열된 열을 전기에너지로 변환시켜 전력을 축전시키는 축전지(12)가 설치되는데, 방음판의 표면에 부착된 센서부(14)가 적설 여부를 감지하여 제어부(15)에 신호를 보내면 제어부에서 축전지(12)로부터 축전된 전력을 사용토록 제어한다.The soundproof plate according to the present invention is provided with a
본 발명에 의한 방음판에는 상기 축전지(12)에 축전된 전력을 사용하여 열을 발생시키는 발열체(13)가 설치되는데, 상기 발열체는 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 태양전지판(11)들 사이의 공간 상에 파형의 열선으로 배열되어 방음판의 전 부분에 열을 전도하여 적설을 녹일 수 있게 하는 것이 바람직하다.The soundproof plate according to the present invention is provided with a
본 발명은 그 표면에 적설(積雪)을 감지하는 센서부(14)가 구비된 것을 특징으로 하는 방음판과 상기 센서부(14)로부터 입력된 신호를 받아 발열체의 발열 또는 전력의 축전을 제어하는 제어부(15)가 구비된 것을 특징으로 하는 방음판을 포함하는데, 적설시 방음판에 설치된 센서부(14)가 적설을 감지하여 제어부(15)로 신호를 보내면, 제어부(15)에서는 적설을 녹이기 위해 발열체(13)에 신호를 보내어 축전지(12)에 축전된 전력을 이용하여 발열하여 눈을 녹이게 된다.The present invention is a soundproof plate and a control unit for controlling the heat generation of the heating element or the storage of electric power by receiving a signal input from the
도 3의 터널형 방음판 실시예에 도시된 바와 같이, 터널형 방음벽에 적설이 있는 경우에는 발열체를 통해 적설을 녹여 하중을 제거하고, 눈이 오지 않는 경우에는 본 발명의 태양전지판(11)으로부터 집열되어 축전지(12)에 축전된 전력을 전선을 통해 주변의 조명장치(16)나 신호장치(17)에 송전하여 다목적으로 활용할 수 있는 장점이 있다.As shown in the tunnel-type soundproof board of FIG. 3, when there is snowfall in the tunnel-type soundproof wall, the snow is melted through the heating element to remove the load, and when snow is not collected, heat is collected from the
도 1은 종래의 직립형 방음벽의 개략도.1 is a schematic view of a conventional upright sound barrier.
도 2는 본 발명에 의한 발열체가 구비된 방음판의 상세도.Figure 2 is a detailed view of the soundproof plate with a heating element according to the present invention.
도 3은 본 발명에 의한 발열체가 구비된 방음판이 시공된 터널형 방음벽의 개략도.Figure 3 is a schematic diagram of a tunnel-type soundproofing wall in which the soundproof plate is provided with a heating element according to the present invention.
* 본 발명의 주요 도면 기호에 대한 설명 *Description of Main Drawing Symbols of the Present Invention
1. 기초 콘크리트 지지대 2. 지지기둥 프레임1.
3. 알루미늄 방음판3. Aluminum soundproof plate
10. 본 발명에 의한 방음판 11. 태양전지판(Solar panel)10. Soundproof plate according to the
12. 축전지 13. 발열체12.
14. 센서부 15. 제어부14.
16. 조명장치 17. 신호장치16.
20. 터널형 방음벽 20. Tunnel type sound barrier
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