KR101574015B1

KR101574015B1 - 흡음장치

Info

Publication number: KR101574015B1
Application number: KR1020140051644A
Authority: KR
Inventors: 박창열
Original assignee: 박창열
Priority date: 2014-04-29
Filing date: 2014-04-29
Publication date: 2015-12-02
Also published as: KR20150124734A

Abstract

본 발명은 소음공해를 유발할 가능성이 있는 실내공간 또는 균일한 주파수 특성을 가져야 하는 음악 관련시설의 내벽에 설치되어 실내에서 발생되는 소리를 흡음하는 흡음장치에 관한 것으로서, 더욱 상세히는 상부가 개방되는 박스 형태인 흡음박스; 상기 흡음박스의 개방된 상부에서 구비되어 진동에 의해 소음을 흡음하는 흡음판; 상기 흡음박스의 상측 가장자리와 흡음판의 가장자리를 밀폐하되, 밀폐된 부위가 탄성을 가지도록 탄성 재질로 이루어지는 밀폐구;가 포함되어 이루어지는 흡음장치를 제공한다.
따라서 탄성 재질로 이루어지는 밀폐구로 인하여 공진 주파수에 의하여 흡음판 및 밀폐구가 같이 진동이 이루어지게 되며 흡음판의 중심부뿐만 아니라 밀폐구를 포함한 가장자리에서도 자유로운 진동이 수행됨으로서 진동폭이 극대화되어 흡음효율이 향상되는 효과를 발휘한다.

Description

흡음장치{THE SOUND ABSORBENT DEVICE}

본 발명은 소음공해를 유발할 가능성이 있는 실내공간 또는 균일한 주파수 특성을 가져야 하는 음악 관련시설의 내벽에 설치되어 실내에서 발생되는 소리를 흡음하는 흡음장치에 관한 것으로서, 특히 흡음박스와 공진 주파수를 흡음하는 흡음판 사이에 탄성력을 가지는 밀폐구가 구성됨과 동시에 흡음판의 상부에는 중량수단이 설치되어 흡음박스와 흡음판 사이를 밀폐구에 의한 탄성력에 의해 진동을 극대화시켜 흡음율을 향상시키면서도 중량수단으로 하여금 흡음판의 무게를 조절 하여 다양한 저음 주파수의 대역을 선별 흡음할 수 있는 흡음장치에 관한 것이다.

통상적인 사각 형태를 가지는 실내의 내부에서는 필연적으로 정재파가 발생하게 되며, 이러한 정재파는 공진 주파수를 만들어 낸다. 기본 공진 주파수는 실내의 길이 또는 넓이에 따라 정해진다.

기본 공진주파수의 정수배로 여러 개의 공진 주파수가 생성되게 되며, 대부분의 방은 그 크기로 인하여 20Hz ~ 100Hz 사이의 저음에서 기본 공진 주파수를 가진다.

100Hz 아래에 발생하는 공진 주파수는 긴 파장으로 인하여 자연스럽게 흡음되어 소멸되거나 감쇄되기가 어려운 특성으로 인하여 고른 주파수 응답을 필요로 하는 공간에서 많은 문제를 일으킨다.

따라서 공진 주파수를 효율적으로 감쇄시키기 위하여 여러 가지 형태의 저음 흡음기가 만들어졌으며, 대표적으로 다공성 흡음재를 이용함 흡음기가 있다. 다공성 흡음기는 100Hz 이상 대역에서 높은 효율을 가지기 때문에 공진이 발생되어 흡음 되기 어려운 100Hz 아래의 공진 대역을 효과적으로 흡음하기 어려운 문제가 있다.

100Hz 아래 저음을 다공성 흡음원리로 효과적으로 흡음하기 위해서는 흡음재의 두께가 방 크기 대비 필요이상으로 두꺼워 져야 하며, 또한 다공성 흡음율이 최대화되는 지점은 공기의 입자속도가 최대가 되는 지점으로 공기 입자 속도는 파장 길이의 1/4 지점이기에 일반적인 방 환경에서 1/4 지점에 흡음기를 배치하기란 현실적으로 어렵다.

예를 들어 3.4m 길이의 방의 기본 공진 주파수는 50Hz 파장의 1/4 길이는 1.7m 이다. 1.7m는 방의 중앙에 해당하는 지점이다. 이 지점에는 일반적으로 의자, 테이블, 스피커 등이 배치되어야 하기에 기존의 다공성 흡음재를 설치하기 어려워 진다. 일반적으로 방 가장자리에 흡음재 또는 분산재를 구비함으로 다공성 흡음재를 이용한 저음 공진 주파수 흡음은 어려워지게 된다. 방 가장자리는 입자속도가 최저가 되는 지점이기에 다공성 흡음기를 이용한 흡음에는 적합하지 않은 단점이 있어왔다.

이러한 단점을 보완하고자 공진을 이용한 흡음기가 개발되었으며, 대표적으로 헬름홀츠 방식이 있다.

헬름홀츠 방식의 저음 흡음기의 단점은 첫 번째, 흡음 주파수 대역폭이 지나치게 좁다. 이로 인하여 공진 주파수 대역 전체를 효과적으로 감쇄시키기 어렵다.

또한 공진 주파수로 인하여 생기는 100Hz 아래의 산과 골을 효과적으로 감쇄 시키기기 위해서는 헬름홀츠 흡음기의 부피가 상당히 커져야 되기 때문에 이 또한 한정된 크기의 음향 공간에서는 비효율적인 단점이 있어왔다.

대한민국 공개실용신안 제20-2009-0002597호 (2009. 03. 16)

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 흡음박스와 공진 주파수를 흡음하는 흡음판 사이에 탄성력을 가지는 밀폐구가 구성됨과 동시에 흡음판의 상부에는 중량수단이 설치되어 흡음박스와 흡음판 사이를 밀폐구에 의한 탄성력에 의해 진동을 극대화시켜 흡음율을 향상시키면서도 중량 수단으로 하여금 흡음판의 무게를 달리 하여 원하는 저음 주파수의 소음을 흡음할 수 있는 흡음장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 실현하기 위하여 본 발명은, 상부가 개방되는 박스 형태인 흡음박스; 상기 흡음박스의 개방된 상부에서 구비되어 진동에 의해 소음을 흡음하는 흡음판; 상기 흡음박스의 상측 가장자리와 흡음판의 가장자리를 밀폐하되, 밀폐된 부위가 탄성을 가지도록 탄성 재질로 이루어지는 밀폐구;가 포함되어 이루어지는 흡음장치를 제공한다.

또한 상기 흡음판의 중량을 증가시킬 수 있도록 흡음판의 상측으로 중량수단이 구비됨을 특징으로 한다.

전술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 탄성 재질로 이루어지는 밀폐구로 인하여 공진 주파수에 의하여 흡음판 및 밀폐구가 같이 진동이 이루어지게 되며 흡음판의 중심부뿐만 아니라 밀폐구를 포함한 가장자리에서도 자유로운 진동이 수행됨으로서 진동폭이 극대화되어 흡음효율이 향상되는 효과가 있다.

또한 흡음판의 상부에 설치되는 중량수단에 의해 별도로 흡음판의 무게와 흡음박스의 깊이를 달리 제작하지 않아도 저음 주파수를 선별하여 소음을 흡음할 수 있게 됨으로서 생산이 용이하면서도 사용자의 편의성을 향상시키도록 하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 형태를 나타내는 예시도,
도 2는 본 발명의 바람직한 구성을 나타내는 분해사시도,
도 3은 본 발명의 바람직한 단면의 형태를 나타내는 예시도.

이하 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 첨부한 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 형태를 나타내는 예시도이고, 도 2는 본 발명의 바람직한 구성을 나타내는 분해사시도이며, 도 3은 본 발명의 바람직한 단면의 형태를 나타내는 예시도로서, 본 발명에 따른 흡음장치는 도 1, 2, 3에 도시된 바와 같이 박스 형태로 이루어지는 흡음박스(10), 상기 흡음박스(10)의 상측에 구비되는 흡음판(20) 상기 흡음박스(10)와 흡음판(20)을 밀폐하는 밀폐구(30)로 구성되어진다.

흡음박스(10)는 내부에 일정한 공간이 구비되면서 상부가 개방되는 박스 형태로 이루어지며, 목재 섬유에 불순물을 제거한 후 펄프로 만들어 접착제, 방부제 등을 첨가하여 제조한 섬유판으로, 치밀하고 가벼워 가공성이 좋으면서도 흡음효율이 좋은 중질 섬유판(MDF : Medium Density Fibreboard)을 사용하여 제조된다.

흡음판(20)은 상기 흡음박스(10)의 개방된 상부에서 구비되어 진동에 의해 소음을 흡음하도록 구성된다. 즉 실내에서 발생되는 공진 주파수가 흡음판(20)의 진동을 야기시켜 흡음판(20)의 진동에 의해 공진 주파수의 소리에너지를 감쇄함으로서 소음을 흡음하게 되는 것이다.

상기 흡음판(20)은 흡음박스(10)와 동일하게 중질 섬유판으로 구성될 수 있으며, 공진주파수에 의해 진동폭이 향상될 수 있는 합성수지로 구성될 수 있으며, 흡음판(20)의 무게에 의해 저음 주파수를 용이하게 흡음할 수 있도록 어느 정도의 중량을 가지는 금속판으로도 구성될 수 있다.

상기 흡음박스(10) 및 흡음판(20)에 의해 실내에서 발생되는 공진 주파수가 흡음판(20)의 진동에 의해 감쇄되나 흡음판(20)의 가장자리 부위는 공진 주파수에 의한 진동폭이 줄어들게 되며, 이는 흡음효율을 저하시키는 요인이 된다.

이에 밀폐구(30)를 통하여 이 같은 단점을 보완하도록 하며, 이를 위해 상기 밀폐구(30)는 상기 흡음박스(10)의 상측 가장자리와 흡음판(20)의 가장자리를 밀폐하되, 밀폐구(30)가 탄성을 가지도록 탄성 재질로 이루어지도록 구성된다.

상기 탄성 재질로 이루어지는 밀폐구(30)로 인하여 공진 주파수에 의한 흡음판(20) 및 밀폐구(30)가 같이 진동이 이루어지게 되며 흡음판(20)의 중심부뿐만 아니라 밀폐구(30)를 포함한 가장자리에서도 자유로운 진동이 수행됨으로서 진동폭이 극대화되어 흡음효율이 향상되는 효과를 가지게 되는 것이다.

이와 더불어 밀폐구(30)의 재질은 고무 또는 실리콘과 같은 탄성력이 좋은 합성수지로 이루어지는 것이 바람직하며, 또한 상기 밀폐구(30)를 공진 주파수에 의한 진동폭을 최대화시키기 위하여 흡음박스(10)와 흡음판(20) 사이에 요철 형태로 구성되는 것이 바람직하다.

그리고 본 발명의 도면에서는 밀폐구(30)의 요철 형태를 하측으로 돌출시킨 것으로 도시되었으나 이는 일실시예로서 상, 하 어느 방향으로 요철을 돌출시켜 구성하여도 무방하다.

한편, 100Hz 아래 저음 주파수 대역이 내려갈 수록 흡음박스(10)의 깊이를깊게 제작하거나 흡음판(20)의 무게를 무겁게 하여야 하는데 이를 위해 본 발명에서는 흡음판(20)에 중량수단(40)을 설치함으로서 흡음판(20)의 무게를 증량시켜 저음 주파수를 흡음할 수 있도록 한다.

즉, 상기 흡음판(20)의 중량을 증가시킬 수 있도록 흡음판(20)의 상측으로 중량수단(40)이 구비되도록 한다.

상기 중량수단(40)을 흡음판(20)에 설치하기 위해 흡음판(20)에 제1체결공(21)을 형성시킨다.

상기 흡음판(20)에 설치되는 중량수단(40)은 흡음판(20)의 상측에 안착되는 원통체의 형태로 이루어지며, 제1체결공(21)과 수직선상으로 일치되는 위치에 너트(42)가 인입되는 체결수단(41)이 포함되어 구성되어, 상기 체결수단(41)은 후술되는 중량판(43)의 설치가 이루어지도록 구성된다.

또한 상기 중량수단(40)은 금속 또는 목재를 이용하여 원형 또는 판체 형태로 이루어지는 중량판(43)이 포함되어 구성된다.

상기 중량판(43)의 중앙에는 흡음판(20)에 형성된 제1체결공(21)과 동일한 형태의 제2체결공(44)이 형성되며, 상기 제2체결공(44)에 의해 중량판(43)이 적어도 하나 이상이 체결수단(41)의 상측에 설치됨으로서 다양한 대역의 저음 주파수에 따라 중량판(43)의 설치 개수를 결정하여 흡음판(20)의 무게를 가변시켜 저음의 모든 주파수 대역의 소음에 대한 흡음율 및 저감능력을 향상시키게 되는 것이다.

또한 상기 중량수단(40)은 상기 제2체결공(44), 너트(42), 제1체결공(42)에 각각 체결되어 중량판(43)을 체결수단(41)의 상측에 고정시키는 체결구(45)가 포함되어 구성된다.

여기서 상기 중량수단(40)을 이루는 체결수단(41) 및 중량판(43)은 목재 또는 금속이 선택적으로 채택되어 사용되거나 목재 또는 금속이 혼용되어 사용될 수 있으며, 이때 체결수단(41)이 금속으로 이루어질 때에는 너트(42)를 대신하여 너트(42)가 인입되는 부위에 체결구(45)와 치합되는 나사공이 형성되어 이루어지며, 체결수단(41)이 목재로 이루어질 때에는 상기의 너트(42)가 인입되어 구성되는 것이 바람직하다.

따라서 흡음판(20)의 상부에 설치되는 중량수단(40)에 의해 별도로 흡음판(20)의 무게를 무겁게 제작하지 않아도 저음 주파수의 소음을 흡음할 수 있으며, 이에 따라 흡음박스(10) 및 흡음판(20)의 체적이 소형화되어 콤팩트하게 흡음장치를 제작할 수 있게 되어 생산이 용이하면서도 사용자의 편의성을 향상시키도록 하는 효과를 가지게 되는 것이다.

10 : 흡음박스 20 : 흡음판
21 : 제1체결공 30 : 밀폐구
41 : 체결수단 42 : 너트
43 : 중량판 44 : 제2체결공
45 : 체결수단

Claims

상부가 개방되는 박스 형태인 흡음박스(10);
상기 흡음박스(10)의 개방된 상부에서 구비되어 진동에 의해 소음을 흡음하는 흡음판(20);
상기 흡음박스(10)의 상측 가장자리와 흡음판(20)의 가장자리를 밀폐하되, 밀폐된 부위가 탄성을 가지도록 탄성 재질인 합성수지로 이루어지는 밀폐구(30);가 포함되고,
상기 흡음판(20)의 중량을 증가시킬 수 있도록 흡음판(20)의 상측으로 중량수단(40)이 구비되고,
상기 흡음판(20)에 제1체결공(21)을 형성하고,
상기 중량수단(40)은 흡음판(20)의 상측에 원통체로 이루어지며 제1체결공(21)과 수직선상으로 일치되는 위치에 너트(42)가 인입되는 체결수단(41) 및 원형 또는 판체 형태로 이루어져 중앙에 흡음판에 형성된 제1체결공(21)과 동일한 형태의 제2체결공(44)이 형성되며, 적어도 하나 이상이 체결수단(41)의 상측에 설치되는 중량판(43) 및 상기 제2체결공(44), 너트(42), 제1체결공(21)에 각각 체결되어 중량판(43)을 체결수단(41)의 상측에 고정시키는 체결구(45)로 이루어짐을 특징으로 하는 흡음장치.
상부가 개방되는 박스 형태인 흡음박스(10);
상기 흡음박스(10)의 개방된 상부에서 구비되어 진동에 의해 소음을 흡음하는 흡음판(20);
상기 흡음박스(10)의 상측 가장자리와 흡음판(20)의 가장자리를 밀폐하되, 밀폐된 부위가 탄성을 가지도록 탄성 재질인 합성수지로 이루어지는 밀폐구(30);가 포함되고,
상기 흡음판(20)의 중량을 증가시킬 수 있도록 흡음판(20)의 상측으로 중량수단(40)이 구비되고,
상기 흡음판(20)에 제1체결공(21)을 형성하고,
상기 중량수단(40)은 흡음판(20)의 상측에 원통체로 이루어지며 제1체결공(21)과 수직선상으로 일치되는 위치에 나사공이 형성되는 체결수단(41) 및 원형 또는 판체 형태로 이루어져 중앙에 흡음판에 형성된 제1체결공(21)과 동일한 형태의 제2체결공(44)이 형성되며, 적어도 하나 이상이 체결수단(41)의 상측에 설치되는 중량판(43) 및 상기 제2체결공(44), 나사공, 제1체결공(21)에 각각 체결되어 중량판(43)을 체결수단(41)의 상측에 고정시키는 체결구(45)로 이루어짐을 특징으로 하는 흡음장치.
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