KR101712945B1 - 멀티 슬릿 공명형 방음판 - Google Patents

Abstract

본 발명에서는 소음이 유입되도록 소음 유입구가 일정한 간격을 두고 다수 형성된 전면판; 상기 전면판과 일정한 간격을 두고 구비된 후면판; 상기 전면판의 소음 유입구를 통해 유입되는 소음의 방향과 수직으로 나란하게 일정한 간격을 두고 상기 전면판과 상기 후면판 사이에 구비된 제1공명판; 상기 제1공명판들 사이에 구비되되, 소음이 유입되는 전방으로부터 후방을 향해 갈수록 점차 가운데 부분의 폭이 좁아지는 경사면으로 형성되고, 가운데 부분에 제1슬릿이 형성된 제1회절판; 상기 제1회절판과 일정한 간격을 두고 상기 제1공명판들 사이에 구비되되, 소음이 유입되는 전방으로부터 후방을 향해 갈수록 점차 가운데 부분의 폭이 좁아지는 경사면으로 형성되고, 가운데 부분에 제2슬릿이 형성된 제2회절판; 상기 제1회절판과 상기 제2회절판 사이에 구비되되, 상기 제1회절판의 제1슬릿을 통해 유입되는 소음을 상기 제1공명판을 향해 후방으로 안내하도록 소음이 유입되는 전방으로부터 후방을 향해 갈수록 점차 폭이 넓어지는 경사면으로 형성되고, 상기 제1공명판과 마주하는 단부에 제3슬릿이 형성된 제3회절판; 및 상기 제1공명판들 사이와 상기 제2슬릿을 분할하도록 상기 제3회절판의 가운데 부분과 상기 후면판 사이에 구비된 제2공명판을 포함하는 방음판을 개시한다.

Description

멀티 슬릿 공명형 방음판{SOUNDPROOF PANELS}

본 발명은 도로 등에서 발생하는 차량의 소음을 줄이는 방음판에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 다중회절로 입사음파와 반사음파의 간섭을 일으키는 회절간섭형 방음판과, 공명현상을 유도하는 공명형 방음판의 특성이 겸비된 복합형 방음판에 관한 것이다.

오늘날 도로주변의 소음 저감을 위한 목적에 가장 일반적으로 방음벽이 이용되고 있으며, 이는 차량에 의한 소음이 도로주변의 주택 등으로 유입되는 것을 차단하는 방음판을 지주 사이에 일정한 높이로 적층 결합한 장벽 형태의 구조물로, 도로나 철도 주변 또는 공장 주변 등의 가장자리에 설치된다.

이러한 방음판(방음벽)은 음향성능의 특성, 용도 및 재질에 따라 여러 가지의 종류가 있으며, 사용목적에 따라 흡음형(방음벽이 설치되는 도로 반대편 지역에 반사음의 영향을 고려), 반사(차음)형, 투명형(일조권 및 조망권 침해 예상, 결빙 예상을 고려) 등으로 분류된다.

이 중에서 주로 많이 사용되고 있는 흡음형 방음판은 금속판 표면에 슬릿형 개구부를 가진 갤러리 타입과 원형 개구부를 가진 펀칭 타입이 대표적이다.

그런데 종래의 흡음형 방음판은 패널 형태의 판상으로 이루어져 그 표면에 형성된 구멍을 통해 유입되는 음파(음향)를 흡음에 의해 낮추는 구조여서 일부 소음이 흡수되지 못하고 반사되는 경우 오히려 주변 소음을 증가시키는 문제점이 있다.

또한, 글라스울(glass wool), 락울(rock wool) 등 스펀지 형태로 만든 다공질재에 의한 흡음 효과에 의존하는 구조적 특성상 흡음 성능을 극대화하기 위해서는 패널의 두께를 두껍게 만들어야 하므로 견고성 및 조립성이 현저히 떨어지는 문제점이 있다.

여기서 상술한 기술들은 본 발명의 이해를 돕기 위한 것으로서, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 널리 알려진 기술을 의미하는 것은 아님을 밝힌다.

KR10-1679363 B1(2016.11.18) KR10-1637921 B1(2016.07.04) KR10-1668676 B1(2016.10.18) KR10-1643598 B1(2016.07.22) KR10-2015-0142969 A(2015.12.23)

이에 본 발명자는 상술한 제반 사항을 종합적으로 고려하여 기존의 흡음형 방음판이 지닌 한계 및 문제점의 해결에 역점을 두어 소리(입사음파와 반사음파)의 간섭현상을 유도 및 공명현상을 이용하여 음향을 줄이는 효과를 도모할 수 있는 새로운 구조의 방음판을 개발하고자 각고의 노력을 기울여 부단히 연구하던 중 그 결과로써 본 발명을 창안하게 되었다.

따라서 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제 및 목적은 다중회절로 음향 간섭을 유도하고, 아울러 공명을 일으켜 소음저감 효과를 극대화할 수 있도록 하는 방음판을 제공하는 데 있는 것이다.

여기서 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제 및 목적은 이상에서 언급한 기술적 과제 및 목적으로 국한하지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제 및 목적들은 아래의 기재로부터 당업자가 명확하게 이해할 수 있을 것이다.

상술한 바와 같은 목적을 달성 및 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시 태양에 따른 구체적 수단은, 소음이 유입되도록 소음 유입구가 일정한 간격을 두고 다수 형성된 전면판; 상기 전면판과 일정한 간격을 두고 구비된 후면판; 상기 전면판의 소음 유입구를 통해 유입되는 소음의 방향과 수직으로 나란하게 일정한 간격을 두고 상기 전면판과 상기 후면판 사이에 구비된 제1공명판; 상기 제1공명판들 사이에 구비되되, 소음이 유입되는 전방으로부터 후방을 향해 갈수록 점차 가운데 부분의 폭이 좁아지는 경사면으로 형성되고, 가운데 부분에 제1슬릿이 형성된 제1회절판; 상기 제1회절판과 일정한 간격을 두고 상기 제1공명판들 사이에 구비되되, 소음이 유입되는 전방으로부터 후방을 향해 갈수록 점차 가운데 부분의 폭이 좁아지는 경사면으로 형성되고, 가운데 부분에 제2슬릿이 형성된 제2회절판; 상기 제1회절판과 상기 제2회절판 사이에 구비되되, 상기 제1회절판의 제1슬릿을 통해 유입되는 소음을 상기 제1공명판을 향해 후방으로 안내하도록 소음이 유입되는 전방으로부터 후방을 향해 갈수록 점차 폭이 넓어지는 경사면으로 형성되고, 상기 제1공명판과 마주하는 단부에 제3슬릿이 형성된 제3회절판; 및 상기 제1공명판들 사이와 상기 제2슬릿을 분할하도록 상기 제3회절판의 가운데 부분과 상기 후면판 사이에 구비된 제2공명판을 포함하여 채용하는 것을 특징으로 하는 방음판을 제시한다.

이로써 본 발명은 다중회절로 음향(입사음파와 반사음파)의 반사 및 간섭현상을 유도하고, 아울러 공명현상을 일으켜 음향을 줄이는 소음저감 효과를 극대화할 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시 태양으로, 상기 제1 내지 제3회절판의 표면에 소음의 회절을 유도하여 간섭을 증폭시키는 딤플이 일정한 간격을 두고 다수 형성됨으로써 더욱 효과적으로 음향을 줄일 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시 태양으로, 상기 제1 내지 제3회절판의 표면에 소음의 회절을 유도하여 간섭을 증폭시키는 요철이 일정한 간격을 두고 다수 형성됨으로써 더욱 효과적으로 음향을 줄일 수 있다.

상기와 같은 목적의 달성과 기술적 과제를 해결하기 위한 수단 및 구성을 갖춘 본 발명의 실시 태양은, 소음이 제1 내지 제3회절판과 제1 내지 제3슬릿을 순차적으로 통과하면서 다중회절로 음향(입사음파와 반사음파)의 반사 및 간섭현상에 의해 전달경로가 길어져 1차적으로 감쇠(attenuation)되고, 아울러 제1 및 제2공명판들 사이 공동에서 음파가 공명현상에 의해 2차적으로 흡음되므로 소음저감의 효과를 극대화할 수 있다.

또한, 종래와 달리 별도의 흡음재가 필요 없어 전체적인 두께를 최소화할 수 있어 운반 및 보관에 따른 공간효율성의 향상은 물론이고 설치 시 작업의 용이성과 편의성을 향상시킬 수 있다.

여기서 본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 국한하지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자가 명확하게 이해할 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 방음판을 분해하여 나타낸 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 방음판을 나타낸 횡단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 방음판을 사용 및 작동원리를 설명하기 위한 국부 확대 횡단면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 방음판을 나타낸 국부 확대 횡단면도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 방음판을 나타낸 국부 확대 횡단면도이다.

이하, 본 발명에 따른 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.

이에 앞서, 후술하는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 것으로서, 이는 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 개념과 당해 기술분야에서 통용 또는 통상적으로 인식되는 의미로 해석하여야 함을 명시한다.

또한, 본 발명과 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

여기서 첨부된 도면들은 기술의 구성 및 작용에 대한 설명과 이해의 편의 및 명확성을 위해 일부분을 과장하거나 간략화하여 도시한 것으로, 각 구성요소가 실제의 크기 및 형태와 정확하게 일치하는 것은 아님을 밝힌다.

아울러 어떤 부분이 어떤 구성요소를 포함한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

그리고 이하의 설명에서 방음벽을 도로변 등에 설치할 경우 도로와 마주하는 방향을 전면으로, 소음이 유입되는 방향을 전방으로 정의한다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명의 다른 실시 예에 따른 방음판은 크게 전면판(10), 후면판(20), 제1공명판(30), 제1회절판(40), 제2회절판(50), 제3회절판(60) 및 제2공명판(70)을 포함하여 구성된다.

전면판(10)은 소음이 전방으로부터 후방으로 유입되도록 소음 유입구(11)가 일정한 간격을 두고 다수 형성되어 있다.

예를 들면, 전면판(10)은 정사각형 또는 직사각형 평판 형상으로 이루어질 수 있고, 소음 유입구(11)는 원형 형상으로 형성될 수 있다.

후면판(20)은 전면판(10)과 사이에 공동을 형성하도록 그 전면판(10)의 후방으로 일정한 간격을 두고 구비되어 있다.

예를 들면, 후면판(20)은 전면판(10)과 마찬가지로 정사각형 또는 직사각형 평판 형상으로 이루어질 수 있고, 아울러 전면판(10)과 사이의 공동을 커버하는 상면과 하면이 일체로 형성된 형태로 이루어질 수도 있다.

제1공명판(30)은 전면판의 소음 유입구(11)를 통해 유입되는 소음의 방향과 수직으로 나란하게 일정한 간격을 두고 전면판(10)과 후면판(20) 사이에 구비되어 있다.

예를 들면, 제1공명판(30)은 전면판(10)과 후면판(20) 사이의 공동을 다수 개로 분할하여 구획하는 격벽 형태로 이루어질 수 있다.

제1회절판(40)은 소음이 유입되는 전방으로부터 후방을 향해 갈수록 점차 가운데 부분의 폭이 좁아지는 마치 "∨"자 형상의 경사면으로 형성되어 있고, 그 가운데 부분에는 소음이 통과하는 제1슬릿(41)이 형성되어 있다.

즉, 제1회절판(40)은 제1공명판(30)들 사이 공간 전방에 제1슬릿(41)을 중심으로 좌우 대칭형으로 형성되어 있고, 전방에서 유입되는 소음이 경사면에 부딪혀서 반사, 회절, 상호 간섭 현상을 일으키도록 형성되어 있고, 이에 의해 소음이 감쇠되고 남은 일부 소음은 제1슬릿(41)을 통해 후방으로 유도하도록 형성되어 있다.

제2회절판(50)은 소음이 유입되는 전방으로부터 후방을 향해 갈수록 점차 가운데 부분의 폭이 좁아지는 마치 "∨"자 형상의 경사면으로 형성되어 있고, 그 가운데 부분에는 소음이 통과하는 제2슬릿(51)이 형성되어 있다.

즉, 제2회절판(50)은 제1회절판(40)과 일정한 간격을 두고 제1공명판(30)들 사이 공간 후방에 제2슬릿(51)을 중심으로 좌우 대칭형으로 형성되어 있고, 제1회절판(40)과 마찬가지로 전방에서 유입되는 소음이 경사면에 부딪혀서 반사, 회절, 상호 간섭 현상을 일으키도록 형성되어 있고, 이에 의해 소음이 감쇠되고 남은 일부 소음은 제2슬릿(51)을 통해 후방으로 유도하도록 형성되어 있다.

제3회절판(60)은 제1회절판의 제1슬릿(41)을 통해 유입되는 소음을 제1공명판(30)을 향해 후방으로 안내하도록 소음이 유입되는 전방으로부터 후방을 향해 갈수록 점차 폭이 넓어지는 마치 "∧"자 형상의 경사면으로 형성되어 있고, 제1공명판(30)과 마주하는 양측 단부에는 제3슬릿(61)이 형성되어 있다.

즉, 제3회절판(60)은 제1회절판(40)과 제2회절판(50) 사이 공간에 제2공명판(70)을 중심으로 좌우 대칭형으로 형성되어 있고, 제1회절판(40)과 마찬가지로 전방에서 유입되는 소음이 경사면에 부딪혀서 반사, 회절, 상호 간섭 현상을 일으키도록 형성되어 있고, 이에 의해 소음이 감쇠되고 남은 일부 소음은 제3슬릿(61)을 통해 후방으로 유도하도록 형성되어 있다.

제2공명판(70)은 제1공명판(30)들 사이와 제2슬릿(51)을 분할하도록 제3회절판(60)의 가운데 부분과 후면판(20) 사이 공간에 구비되어 있다.

여기서 전면판(10)과 후면판(20)의 좌우 양측에는 최외측에 위치하는 제1 내지 제3회절판(40)(50)(60)과 제1 및 제2공명판(30)(70)을 감싸는 한 쌍의 측면판(90)이 결합될 수도 있다.

한편, 도 1 내지 도 3에서는 제1 내지 제3회절판(40)(50)(60)과 제1 및 제2공명판(30)(70)이 상하 수직방향으로 일정한 길이를 갖는 형태로 도시되어 있으나, 이에 국한하지 않으며, 예를 들면 제1 내지 제3회절판(40)(50)(60)과 제1 및 제2공명판(30)(70)이 좌우 수평 방향으로 일정한 길이를 갖는 형태로 이루어질 수도 있음은 물론이다.

아울러 제1 및 제2회절판(40)(50)(60)과 제1공명판(30), 그리고 제3회절판(60)과 제2공명판(70)은 일정한 길이를 갖는 알루미늄 프로파일(profile) 형태로 압출 성형하여 일체로 제작하고, 이를 전면판(10)과 후면판(20) 사이에 일정한 간격과 패턴으로 배열함으로써 그 각각의 사이에 제1 내지 제3슬릿(41)(51)(61)을 형성할 수도 있다.

그리고 전면판의 소음 유입구(11)의 크기나 개수, 제1공명판(30)과 제2공명판(70)의 간격(공동), 공동의 부피 및 제1 내지 제3슬릿(41)(51)(61)의 개구율은 방음벽의 설치 높이와 설치 장소의 풍하중, 소음 주파수 등에 따라 각각 적절히 조정 및 달리할 수 있다.

이와 같이 구성된 본 발명의 실시 예에 따른 방음판은 전면판(10)의 전방에서 소음 유입구(11)를 통해 유입되는 소음이 제1 내지 제3회절판(40)(50)(60)의 경사면에 순차적으로 부딪히고, 제1 내지 제3슬릿(41)(51)(61)을 통과하면서 반사, 회절, 상호 간섭 현상을 일으켜 전달경로가 길어짐으로 인해 음향의 손실이 효과적으로 이루어질 뿐만 아니라 제1 및 제2공명판(30)(70) 사이 공동에서 음파가 공명현상에 의해 2차적으로 흡음되기 때문에 고른 주파수대역에서 소음감쇠의 효과를 극대화할 수 있다.

한편, 도 4에 도시된 바와 같이 제1 내지 제3회절판(40)(50)(60)의 표면에는 소음의 회절을 유도하여 간섭을 증폭시키는 딤플(80)이 일정한 간격을 두고 다수 형성될 수 있다.

즉, 전면판(10)의 전방에서 소음 유입구(11)를 통해 유입되는 소음이 제1 내지 제3회절판(40)(50)(60)의 경사면에 순차적으로 부딪힐 때 움푹하게 패인 형태의 각 딤플(80)에 의해 반사, 회절, 상호 간섭현상이 증폭되기 때문에 소음의 전달경로가 한층 더 길어져서 더욱 효과적으로 음향을 줄일 수 있다.

여기서 본 발명의 다른 실시 예에 따른 방음판과 관련한 구성요소 중 상술한 실시 예와 동일 또는 유사한 작용효과를 갖는 구성요소는 그와 동일한 참조부호를 사용하며, 그에 대한 반복적이고 구체적인 설명은 생략한다.

한편, 도 5에 도시된 바와 같이 제1 내지 제3회절판(40)(50)(60)의 표면에는 소음의 회절을 유도하여 간섭을 증폭시키는 요철(81)이 일정한 간격을 두고 다수 형성될 수 있다.

즉, 전면판(10)의 전방에서 소음 유입구(11)를 통해 유입되는 소음이 제1 내지 제3회절판(40)(50)(60)의 경사면에 순차적으로 부딪힐 때 울룩불룩한 형태의 요철(81)에 의해 반사, 회절, 상호 간섭현상이 증폭되기 때문에 소음의 전달경로가 한층 더 길어져서 더욱 효과적으로 음향을 줄일 수 있다.

여기서 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 방음판과 관련한 구성요소 중 상술한 실시 예와 동일 또는 유사한 작용효과를 갖는 구성요소는 그와 동일한 참조부호를 사용하며, 그에 대한 반복적이고 구체적인 설명은 생략한다.

한편, 본 발명은 상술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 안에서 예시되지 않은 여러 가지 변형과 응용이 가능함은 물론 구성요소의 치환 및 균등한 타 실시 예로 변경하여 폭넓게 적용할 수도 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백하다.

그러므로 본 발명의 특징에 대한 변형과 응용에 관계된 내용은 본 발명의 기술사상 및 범위 내에 포함되는 것으로 해석하여야 할 것이다.

10: 전면판 11: 소음 유입구
20: 후면판 30: 제1공명판
40: 제1회절판 41: 제1슬릿
50: 제2회절판 51: 제2슬릿
60: 제3회절판 61: 제3슬릿
70: 제2공명판 80: 딤플
81: 요철 90: 측면판

Claims (3)

1. 소음이 유입되도록 소음 유입구가 일정한 간격을 두고 다수 형성된 전면판;
   상기 전면판과 일정한 간격을 두고 구비된 후면판;
   상기 전면판의 소음 유입구를 통해 유입되는 소음의 방향과 수직으로 나란하게 일정한 간격을 두고 상기 전면판과 상기 후면판 사이에 구비된 제1공명판;
   상기 제1공명판들 사이에 구비되되, 소음이 유입되는 전방으로부터 후방을 향해 갈수록 점차 가운데 부분의 폭이 좁아지는 경사면으로 형성되고, 가운데 부분에 제1슬릿이 형성된 제1회절판;
   상기 제1회절판과 일정한 간격을 두고 상기 제1공명판들 사이에 구비되되, 소음이 유입되는 전방으로부터 후방을 향해 갈수록 점차 가운데 부분의 폭이 좁아지는 경사면으로 형성되고, 가운데 부분에 제2슬릿이 형성된 제2회절판;
   상기 제1회절판과 상기 제2회절판 사이에 구비되되, 상기 제1회절판의 제1슬릿을 통해 유입되는 소음을 상기 제1공명판을 향해 후방으로 안내하도록 소음이 유입되는 전방으로부터 후방을 향해 갈수록 점차 폭이 넓어지는 경사면으로 형성되고, 상기 제1공명판과 마주하는 단부에 제3슬릿이 형성된 제3회절판; 및
   상기 제1공명판들 사이와 상기 제2슬릿을 분할하도록 상기 제3회절판의 가운데 부분과 상기 후면판 사이에 구비된 제2공명판;
   을 포함하는 방음판.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1 내지 제3회절판의 표면에 소음의 회절을 유도하여 간섭을 증폭시키는 딤플이 일정한 간격을 두고 다수 형성된 방음판.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 제1 내지 제3회절판의 표면에 소음의 회절을 유도하여 간섭을 증폭시키는 요철이 일정한 간격을 두고 다수 형성된 방음판.
   

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