KR101230363B1 - 간섭관을 이용한 소음저감장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 간섭관을 이용한 소음저감장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 간섭관이 내부에 설치된 스커트 및 근접 방음벽을 이용하여 철도차량의 차륜과 레일로부터 발생되는 전동소음 등의 하부소음을 저감시킬 수 있도록 하는 간섭관을 이용한 소음저감장치에 관한 것이다.
본 발명은 철도차량의 차륜과 레일로부터 발생되는 소음을 저감시키기 위한 소음 저감장치에 있어서, 차체의 하부에 설치되는 방음스커트의 내측에는 제1간섭관이 설치된 것을 특징으로 한다.

Description

간섭관을 이용한 소음저감장치{Noise reduction apparatus using interference tubes}
본 발명은 간섭관을 이용한 소음저감장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 간섭관이 내부에 설치된 스커트 및 근접 방음벽을 이용하여 철도차량의 차륜과 레일로부터 발생되는 전동소음 등의 하부소음을 저감시킬 수 있도록 하는 간섭관을 이용한 소음저감장치에 관한 것이다.
일반적으로 방음벽은 고속도로나 철도 주변 및 주택이 밀집한 장소를 포함하는 여러 가지 소음원으로부터 수음자까지의 전파경로상에 놓여서 소음전파를 차단하거나 전달경로를 길게 하여 소음저감 효과를 얻을 수 있도록 하는 시설이다.
이에 따라 인구가 밀집된 주택가나 학교의 주변에는 차량 등으로 인해 발생되는 소음을 감소시키기 위하여, 도로변의 소음전달경로 상에 방음벽을 설치하여 왔으며, 상기 방음벽의 성능은 주로 시험실에서 측정되는 투과손실과 흡음률에 의해 평가되고 있고, 소음을 반사시켜 방음벽의 외측으로 전달되는 것을 차단하여 소멸시키는 반사용 방음벽 또는, 상기 소음을 자체적으로 흡음하여 소멸시키는 흡음용 방음벽 및 상기 소음 간의 간섭작용에 의해 소멸시키는 소음간섭용 방음벽 등 다양한 형태의 방음벽이 사용되고 있다.
하지만, 상기와 같은 방음벽들은 소음이 문제가 되는 지역에 설치하는 것이므로 당해 지역의 소음을 저감하는데 일부 효과가 있으나, 철도차량과 같이 이동하는 소음원은 이동하는 경로를 따라서 지속적으로 소음을 발생시키므로 방음벽 만으로 소음을 저감시키는 것은 상당히 비효율적이라는 단점이 있다.
즉, 소음이 발생되는 소음원 자체에서 소음을 저감시키는 경우 전체 이동경로에서 소음을 저감시킬 수 있으므로 방음벽에 비해 효율적으로 소음을 차단할 수 있게 되는데, 종래에는 이와 같이 철도차량의 차륜과 레일로부터 발생되는 소음을 저감시키기 위해 철도레일 연변 가까이에 낮은 방음벽을 설치하거나, 방음 스커트(skirt)라는 것을 철도차량의 차륜이 설치된 대차 상부에 스커트처럼 내려 설치함으로써 소음을 저감시키는 방법 등이 사용되었다.
하지만, 이러한 방법들은 일반적으로 사용되는 방음벽들과 같이 단순히 소음원으로부터 수음점 사이의 경로차를 길게 하는 원리에 의해 소음을 저감시키는 것이므로 소음저감 효과가 미비하다는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 소음저감을 위해 철도차량에 설치되는 방음 스커트의 내측에 전동소음의 지배주파수에 대응하는 간섭관을 설치함으로써 철도차량으로부터 발생되는 소음을 경로차에 의한 소음저감 외에 음의 간섭현상에 의해 효율적으로 저감시킬 수 있도록 하는 간섭관을 이용한 소음저감장치를 제공함에 있다.
또한, 본 발명은 철도레일 연변 가까이에 설치되는 근접 방음벽에도 간섭관을 설치하여 철도차량으로부터 발생되는 소음저감 효과를 극대화시킬 수 있는 간섭관을 이용한 소음저감장치를 제공함에 다른 목적이 있다.
또한, 본 발명은 간섭관의 길이, 배치방향, 폭 등의 조정을 통해 지배주파수 뿐만 아니라 주요 광대역 주파수의 소음을 저감시킬 수 있는 간섭관을 이용한 소음저감장치를 제공함에 또 다른 목적이 있다.
상기한 바와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명은,
철도차량의 차륜과 레일로부터 발생되는 소음을 저감시키기 위한 소음 저감장치에 있어서, 차체의 하부에 설치되는 방음스커트의 내측에는 제1간섭관이 설치된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 철도차량의 차륜과 레일로부터 발생되는 소음을 저감시키기 위한 소음 저감장치에 있어서, 상기 레일의 외측 가까이에 위치하도록 하여 지면에는 근접 방음벽이 설치되되, 상기 근접 방음벽에는 레일 방향으로 돌출되는 제2간섭관이 설치된 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 제1간섭관 또는 제2간섭관은 길이와 폭 및 설치방향을 달리하여 다수 개가 설치된 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 제1간섭관 또는 제2간섭관은 그 길이 및 설치각도가 조절 가능하도록 설치된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 방음스커트는 차체의 하부를 중심으로 하여 회동 가능하도록 결합된 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 근접 방음벽은 접철 가능하도록 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제2간섭관은 근접 방음벽의 상단부에 회동 가능하도록 결합된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 소음저감을 위해 철도차량에 설치되는 방음 스커트의 내측에 간섭관을 설치함으로써 철도차량으로부터 발생되는 소음을 경로차에 의한 소음저감 외에 음의 간섭현상에 의해 효율적으로 저감시킬 수 있는 뛰어난 효과를 갖는다.
또한, 본 발명에 따르면 소음원으로부터 근접한 위치에 간섭관이 설치된 방음 스커트를 설치하여 철도차량의 주행시 발생되는 소음의 저감효과를 극대화시킬 뿐만 아니라, 철도차량이 이동하는 모든 구간에서 소음을 저감시킬 수 있는 효과를 추가로 갖는다.
또한, 본 발명에 따르면 해당 철도차량의 소음 발생 주파수에 최적화된 간섭관의 설계 및 배치를 통하여 지배주파수 뿐만 아니라 주요 광대역 주파수에 해당하는 소음을 효율적으로 저감시킬 수 있는 효과를 추가로 갖는다.
또한, 본 발명에 따르면, 제1간섭관이 설치된 방음 스커트 및 제2간섭관이 설치된 근접 방음벽을 경첩 또는 힌지 결합 방식에 의해 절첩 가능하도록 구성하여 철도차량의 대차를 포함한 하부 기기들의 유지 보수 및 수리작업 등에 불편함을 주지 않는 효과를 추가로 갖는다.
도 1의 (a) 및 (b)는 각각 종래의 방음스커트 및 근접 방음벽을 나타낸 사진 및 개념도.
도 2는 본 발명에 따른 간섭관을 이용한 소음저감장치를 개념적으로 나타낸 정면도.
도 3은 도 2에 나타낸 본 발명 중 제1간섭관이 설치된 방음스커트를 세부적으로 나타낸 사시도.
도 4는 도 3에 나타낸 제1간섭관이 설치된 방음스커트의 다른 실시예를 나타낸 사시도.
도 5는 도 3에 나타낸 제1간섭관이 설치된 방음스커트의 또 다른 실시예를 나타낸 사시도.
도 6은 도 2에 나타낸 본 발명 중 제2간섭관이 설치된 근접 방음벽을 나타낸 사시도.
도 7은 철도차량의 유지 보수시 본 발명에 따른 간섭관을 이용한 소음저감장치의 상태를 도시한 사용상태도.
이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명에 따른 간섭관을 이용한 소음저감장치(100)의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명에 따른 간섭관을 이용한 소음저감장치를 개념적으로 나타낸 정면도이고, 도 3은 도 2에 나타낸 본 발명 중 제1간섭관이 설치된 방음스커트를 세부적으로 나타낸 사시도이며, 도 4는 도 3에 나타낸 제1간섭관이 설치된 방음스커트의 다른 실시예를 나타낸 사시도이고, 도 5는 도 3에 나타낸 제1간섭관이 설치된 방음스커트의 또 다른 실시예를 나타낸 사시도이며, 도 6은 도 2에 나타낸 본 발명 중 제2간섭관이 설치된 근접 방음벽을 나타낸 사시도이고, 도 7은 철도차량의 유지 보수시 본 발명에 따른 간섭관을 이용한 소음저감장치의 상태를 도시한 사용상태도이다.
본 발명은 철도차량의 주행시 차륜(30)과 레일(20)로부터 발생되는 소음을 저감시키기 위한 간섭관을 이용한 소음저감장치(100)에 관한 것으로, 그 구성은 도 2에 나타낸 바와 같이, 크게 제1간섭관(112)이 설치된 방음 스커트(110)를 포함하여 구성된다.
보다 상세히 설명하면, 상기 방음 스커트(110)는 도 1의 (a)에 나타낸 바와 같이, 차체의 하부에 연결 설치되어 철도차량의 차륜(30)과 레일(20)로부터 발생되는 소음을 저감시키기 위해 사용되는 것으로, 차체의 하부에 스커트의 형태로 내려 설치함으로써 소음원으로부터 수음점 사이의 경로차를 길게 하는 원리에 의해 소음을 저감시키는 역할을 하는 것이다.
또한, 상기 제1간섭관(112)은 음의 간섭효과에 의해 소음원으로부터 발생되는 소음을 효과적으로 저감시킬 수 있도록 하는 역할을 하는 것으로, 방음 스커트(110)의 하부에 내측, 즉 차륜(30)과 레일(20)을 향하는 방향으로 돌출되도록 설치된다.
즉, 철도차량의 주행시 차륜(30)과 레일(20)의 마찰에 의해 발생되는 소음과, 그 밖의 철도차량 하부에 장착된 기기들로부터 발생되는 소음들이 제1간섭관(112)의 내부로 유입되도록 함으로써 소음의 전달 경로를 길게 하여 중고주파 대역의 소음을 저감시킬 수 있을 뿐만 아니라, 제1간섭관(112)에 의해 소음들이 간섭을 일으켜 철도차량의 외측으로 전파되는 저주파를 포함한 광대역 소음을 저감시킬 수 있게 되는 것이다.
이와 같이, 소음원의 근처에 제1간섭관(112)이 구비된 방음 스커트(110)를 설치함으로써 철도차량의 주행시 발생하는 소음의 저감 효과를 극대화시킬 수 있게 된다.
또한, 상기 제1간섭관(112)은 그 길이(L)와 폭(W) 및 설치방향들을 서로 다르게 하여 다수 개가 방음 스커트(110)의 내측으로 돌출되도록 설치될 수도 있는데, 그 이유는 방음 스커트(110)가 설치되는 철도차량에 따라 발생되는 전동소음의 지배주파수를 포함한 소음의 특성들이 차이가 있기 때문에 이를 고려하여 최적의 소음 저감장치(100)를 설치할 수 있도록 하기 위함이다.
즉, 고속철도, 일반철도, 전철 및 경전철 등과 같이 고정된 궤도 위에 차륜(30)이 회전하여 구동되는 다양한 철도차량에서 각 철도차량에 해당하는 주파수에 최적화된 제1간섭관(112)의 폭(W)과 길이(L)의 설계 및 배치를 통해 지배주파수 뿐만 아니라 주요 광대역 주파수 소음들을 효과적으로 저감시킬 수 있게 되는 것이다.
이때, 상기 제1간섭관(112)은 도 3에 나타낸 바와 같이, 그 폭과 길이 및 설치방향이 일정하도록 하여 다수 개가 설치될 수도 있음은 물론이다.
한편, 상기 제1간섭관(112)은 도 5에 나타낸 바와 같이, 길이조절이 가능하도록 설치되어 철도차량의 종류 및 주행조건에 따라 달라지는 소음의 특성 등에 대응하여 그 길이를 조절할 수 있도록 구성될 수 있고, 도시하지는 않았지만, 가이드 또는 힌지 등의 수단을 이용하여 상기 제1간섭관(112)의 설치각도를 조절할 수 있도록 설치할 수도 있다.
또한, 상기 방음 스커트(110)는 차체의 하부를 중심으로 하여 회동 가능하도록 결합됨으로써 철도차량의 대차를 포함한 하부 기관들의 유지 보수 및 수리작업 등이 용이하도록 구성되어 있다.
즉, 도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 상기 방음 스커트(110)의 상단부와 차체(10)의 하부에는 다수의 제1경첩(114)이 연결 설치되어 철도차량의 유지 보수시 도 7에 나타낸 바와 같이, 상기 제1경첩(114)에 의해 방음 스커트(110)를 외측으로 회동시켜 들어올린 상태에서 용이하게 유지 보수 작업을 진행할 수 있게 되는 것이다.
이때, 상기 방음 스커트(110)를 회동시키기 위한 구성으로 도 4에 나타낸 바와 같이, 방음 스커트(110)의 상단부에 힌지 결합부(116)를 돌출 형성하여, 방음 스커트(110)가 차체의 하부에 힌지 결합되도록 함으로써 차륜(30) 및 대차 주변장치의 수리 등 유지보수 작업시에는 방음 스커트(110)를 외측으로 들어올린 상태에서 유지 보수 작업을 진행할 수 있도록 구성할 수도 있음은 물론이다.
즉, 차체의 하부에 상기 힌지 결합부(116)가 삽입되는 삽입홈(미도시)을 형성하여 힌지 결합부(116)가 삽입홈 내측에서 힌지 결합되도록 함으로써 방음 스커트(110)를 회동시킬 수 있도록 하는 등 다양한 방법에 의해 방음 스커트(110)가 차체(10)의 하부를 중심으로 하여 회동하도록 구성할 수 있는 것이다.
한편, 본 발명에 따른 간섭관을 이용한 소음저감장치(100)는 도 2에 나타낸 바와 같이, 근접 방음벽(120)으로 구성될 수 있는데, 상기 근접 방음벽(120)은 레일(20)의 외측 가까이에 위치되도록 하여 지면에 설치되어 철도차량의 주행시 차륜(30)과 레일(20)의 마찰에 의해 발생되는 소음과, 그 밖의 철도차량 하부에 장착된 기기들로부터 발생되는 소음들이 직접 외부로 전파되는 것을 방지하여 소음원으로부터 수음점 사이의 경로차를 길게 하는 원리에 의해 소음을 저감시키는 역할을 하는 것으로, 상기 근접 방음벽(120)에는 레일(20) 즉, 소음원 방향으로 돌출 형성되는 제2간섭관(122)이 설치되어 있다.
즉, 상기 제2간섭관(122)이 설치된 근접 방음벽(120)은 철도차량의 주행시 차륜(30)과 레일(20)의 마찰에 의해 발생되는 소음과, 그 밖의 철도차량 하부에 장착된 기기들로부터 발생되는 소음들이 제2간섭관(122)의 내부로 유입되도록 함으로써 제2간섭관(122)에 의해 소음들이 간섭을 일으켜 철도차량의 외측으로 전파되는 저주파를 포함한 광대역 소음을 저감시킬 수 있도록 하는 역할을 하는 것으로, 본 발명에 따른 소음저감장치(100)로 상기 제1간섭관(112)이 설치된 방음 스커트(110)와 제2간섭관(122)이 설치된 근접 방음벽(120)을 동시에 설치하여 방음 스커트(110)에 의해 1차적으로 저감된 상태로 철도차량의 주행시 발생되는 바람 등을 통해 외부로 전파되는 소음을 추가적으로 저감시킬 수 있도록 함으로써 소음 저감 효과를 극대화시킬 수 있음은 물론이다.
이때, 상기 제2간섭관(122)은 전술한 제1간섭관(112)과 마찬가지로 철도차량에서 발생되는 소음의 지배주파수에 대응되도록 설치되어 음의 간섭작용에 의해 소음을 저감시킬 수 있도록 구성된 것으로, 그 길이(L)와 폭(W) 및 설치방향들을 서로 다르게 하여 다수 개가 설치되어 다양한 주파수 특성을 갖는 소음들을 효과적으로 저감시킬 수 있도록 구성할 수 있다.
또한, 필요에 따라 상기 제1간섭관(112)과 마찬가지 방법으로 제2간섭관(122)의 길이와 설치방향 또한 조절이 가능하도록 설치할 수 있음은 물론이다.
그리고, 도 2 및 도 6에 나타낸 바와 같이, 상기 근접 방음벽(120)은 2단으로 분리 구성되고, 분리 구성된 부분의 외측에는 제2경첩(124)이 연결 설치되어, 도 7에 나타낸 바와 같이, 상기 제2경첩(124)을 중심으로 하여 근접 방음벽(120)의 상단 부분을 외측으로 회동시켜 절첩 가능하도록 구성되는데, 이 또한, 전술한 방음 스커트(110)와 마찬가지로 철도차량의 하부 구성들의 유지 보수 작업을 용이하게 진행할 수 있도록 하기 위함이다.
한편, 상기 제2간섭관(122)은 도 6에 나타낸 바와 같이, 그 일측 단부가 제3경첩(126)에 의해 근접 방음벽(120)에 힌지 결합되도록 하여 유지 보수시 제2간섭관(122)을 상향으로 회동시킬 수 있도록 함으로써 유지 보수 작업이 용이하도록 구성되어 있다.
따라서, 전술한 바와 같은 본 발명에 따른 간섭관을 이용한 소음저감장치(100)에 의하면, 소음저감을 위해 철도차량에 설치되는 방음 스커트(110)의 내측에 간섭관을 설치함으로써 철도차량으로부터 발생되는 소음을 경로차에 의한 소음저감 외에 음의 간섭현상에 의해 효율적으로 저감시킬 수 있고, 소음원으로부터 근접한 위치에 간섭관이 설치된 방음 스커트(110)를 설치하여 철도차량의 주행시 발생되는 소음의 저감효과를 극대화시킬 뿐만 아니라, 철도차량이 이동하는 모든 구간에서 소음을 저감시킬 수 있으며, 해당 철도차량의 소음 발생 주파수에 최적화된 간섭관의 설계 및 배치를 통하여 지배주파수 뿐만 아니라 주요 광대역 주파수에 해당하는 소음을 효율적으로 저감시킬 수 있음과 동시에 제1간섭관(112)이 설치된 방음 스커트(110) 및 제2간섭관(122)이 설치된 근접 방음벽(120)을 경첩(114,124) 또는 힌지 결합 방식에 의해 절첩 가능하도록 구성하여 철도차량의 대차를 포함한 하부 기기들의 유지 보수 및 수리작업 등에 불편함을 주지 않는 등의 다양한 장점을 갖는 것이다.
전술한 실시예들은 본 발명의 가장 바람직한 예에 대하여 설명한 것이지만, 상기 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다는 것은 당업자에게 있어서 명백한 것이다.
본 발명은 간섭관을 이용한 소음저감장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 간섭관이 내부에 설치된 스커트 및 근접 방음벽을 이용하여 철도차량의 차륜과 레일로부터 발생되는 전동소음 등의 하부소음을 저감시킬 수 있도록 하는 간섭관을 이용한 소음저감장치에 관한 것이다.
10 : 차체 20 : 레일
30 : 차륜 100 : 소음저감장치
110 : 방음 스커트 112 : 제1간섭관
114 : 제1경첩 116 : 힌지결합부
120 : 근접 방음벽 122 : 제2간섭관
124 : 제2경첩 126 : 제3경첩

Claims (7)

  1. 삭제
  2. 철도차량의 차륜과 레일로부터 발생되는 소음을 저감시키기 위한 소음 저감장치에 있어서,
    상기 레일의 외측 가까이에 위치하도록 하여 지면에는 근접 방음벽이 설치되되, 상기 근접 방음벽에는 레일 방향으로 돌출되는 제2간섭관이 설치되며,
    상기 근접 방음벽은 접철 가능하도록 형성된 것을 특징으로 하는 간섭관을 이용한 소음저감장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    제2간섭관은 길이와 폭 및 설치방향을 달리하여 다수 개가 설치된 것을 특징으로 하는 간섭관을 이용한 소음저감장치.
  4. 제 2항에 있어서,
    제2간섭관은 그 길이 및 설치각도가 조절 가능하도록 설치된 것을 특징으로 하는 간섭관을 이용한 소음저감장치.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제 2항에 있어서,
    상기 제2간섭관은 근접 방음벽의 상단부에 회동 가능하도록 결합된 것을 특징으로 하는 간섭관을 이용한 소음저감장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100880453B1 (ko) * 2008-02-21 2009-01-29 서울메트로 레일주행 차량용 소음방지장치

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