KR101822972B1 - 분리식 흡음패널 - Google Patents

Abstract

본 발명은 분리식 흡음내널을 제공하고자 하는 것을, 본 발명의 구성은 복수개의 흡음홀을 구비한 전면판(212); 상기 전면판(212)의 뒤에 배치되어 마찰에 의해 소음을 흡수하는 흡음재(214); 상기 흡음재(214)의 뒤쪽에 배치되며 소음을 반사시켜 상기 흡음재(214)로 다시 보내는 반사판(216);을 포함하고, 상기 반사판(216)은, 상기 흡음재(214)와 나란하게 배치된 평면 반사부(216A); 상기 평면 반사부(216A)에 기단부가 일체형으로 연결되어 서로 대칭되도록 배치된 한 쌍의 경사면 반사부(216B); 상기 경사면 반사부(216B)의 선단부에 양단부가 연결된 평행면 반사부(216C);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

분리식 흡음패널{Serparaion type soundproof panel}

본 발명은 분리식 흡음패널에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기존에 비하여 소음 저감 효율을 향상시킬 수 있는 흡음패널에 관한 것이다. 본 발명은 분리식 흡음패널은 여러 현장에 설치될 수 있으며 주로 터널용 흡음패널로 활용될 수 있다.

신도시의 개발, 도로 및 철도의 광역망 확대 등으로 인해 고층아파트의 인접구간을 통과하는 교통소음의 증가가 급격히 늘어나고 있는 추세라서, 소음을 차단 또는 흡수하기 위해 각종 차단벽 또는 흡음벽 등을 도로변에 설치하여 도로 내부의 소음이 건물에 직접 영향을 미치는 것을 방지하고 있다.

한편, 최근에는 이러한 방음벽의 높이한계를 극복하기 위하여 방음터널의 적용사례가 증가하고 있다. 방음터널은 도로의 양측면 및 상부를 완전히 밀폐시켜 도로 내부의 소음이 외부로 새어나가지 못하게 함과 동시에 도로 내부의 소음을 효과적으로 흡수하여 운전자에게 영향을 미치는 주행 소음 또한 감소시키는 기능을 수행한다. 이처럼 종래에도 방음터널이 교통소음을 저감시키기 위해 설치되고 있다.

그러나, 기존에 방음터널이 설치되기는 하였으나, 원하는 만큼 방음 효율이 제대로 나오지 않아서 충분한 방음기능을 하기에는 미흡한 문제가 있었다. 흡음 패널은 교통소음을 저감시키기 위해 방음벽과 방음터털에 널리 설치되고 있는데, 종래기술에 따른 흡음패널은 전면판과 반사판 그리고 흡음재가 일체형으로 만들어져 있어 반사판과 흡음재간의 간격이 고정되어 있고, 간격이 근접하여 교통소음의 500Hz 이하 저주파 영역에서 흡음률이 낮은 단점이 있다. 기존에는 방음판에 의해 차량 통행시의 소음을 흡수하기는 하지만 차량의 종류에 따라 다른 주파수의 소음을 모두 흡음하지 못하게 되므로, 방음터널이 설치되었음에 불구하고 방음터널 밖으로 소음이 퍼져나오는 것을 막을 수 없는 문제가 있는 것이다. 특히, 방음터널의 끝에서 퍼져나오는 소음은 주변으로 확산되어서 도로 주변의 생활 환경에 소음으로 인한 피해를 주는 문제가 있다.

도 1은 소음이 방음터널의 방음벽 안쪽면에서 반사되어 방음터널의 입구로부터 밖으로 퍼져 나오는 원리를 개략적으로 보여주는 평면도이고, 도 2는 직선 도로에 설치된 방음터널의 입구(Opening)에서 소음이 퍼져나와서 확산되는 원리를 개략적으로 보여주는 평면도이고, 도 3은 곡선 도로에 설치된 방음터널의 입구(Opening)에서 소음이 퍼져나와서 확산되는 원리를 개략적으로 보여주는 평면도이다. 도 1에서와 같이, 차량의 통행시 방음터널의 방음벽에서 제대로 소음을 흡음하지 못하여 방음벽 안쪽면에서 소음이 반사되고, 반사된 소음은, 도 2와 도 3에서와 같이, 방음터널의 끝, 다시 말해, 방음터널의 개구부(Opening)로부터 외부로 퍼져 나오게 된다. 도 2와 도 3에서 1,2,3,4로 표시된 바와 같이, 소음이 방음터널 외부로 넓게 확산되어 나오게 되며, 이처럼 방음터널 끝에서 퍼져 나오는 소음은 상기와 같은 주변 생활 환경에 피해를 주게 되는 것이다. 그래서, 방음터널 내부에서 소음이 반사되어 나오지 못하도록 제대로 소음을 흡음하는 것이 중요하다.

국내등록실용신안 제20-0446296호(2009.10.08 등록) 국내등록특허 제10-0786226호(2007.12.10 등록) 국내등록특허 제10-1177042호(2012.08.20 등록)

본 발명은 전술한 바와 같은 문제를 해결하기 위하여 개발된 것으로, 본 발명의 목적은 주요부인 흡음재를 소음이 지나는 동안 마찰에 의해 음향 에너지가 열에너지로 전환되어 기존에 비하여 소음 저감 효율을 크게 향상시킬 수 있는 흡음패널을 제공하고자 하는 것으로, 본 발명은 특히 터널용 흡음패널로 활용될 때에 상당히 효율적이다.

또한, 본 발명의 목적은 전면판과 흡음재 및 반사판을 분리식으로 제작하여 흡음재와 반사판의 간격을 소음의 특성에 맞도록 확대시킴으로써 고 흡음률을 달성할 수 있는 새로운 흡음패널을 제공하고자 하는 것이다.

상기한 바와 같은 기술적 과제를 실현하기 위한 본 발명에 의하면, 복수개의 흡음홀을 구비한 전면판; 상기 전면판의 뒤에 배치되어 마찰에 의해 소음을 흡수하는 흡음재; 상기 흡음재의 뒤쪽에 배치되며 소음을 반사시켜 상기 흡음재로 다시 보내는 후면판;을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 분리식 흡음패널이 제공된다.

상기 후면판은, 상기 흡음재와 나란하게 배치된 평면 반사부; 상기 평면 반사부에 기단부가 일체형으로 연결되어 서로 대칭되도록 배치된 한 쌍의 경사면 반사부; 상기 경사면 반사부의 선단부에 양단부가 연결된 평행면 반사부;를 포함하여 구성되고 상기 한 쌍의 경사면 반사부와 상기 평행면 반사부가 상기 전면판에서 돌출된 굴곡 반사부를 형성하며, 상기 굴곡 반사부는 상기 전면판의 양쪽 단부 방향을 따라 복수개로 구비된 것을 특징으로 한다.

상기 면판과 흡음재를 하나의 구조로 하고 후면판은 굴곡을 주어 홉음재와 반사판의 간격이 최소 80mm부터 최대 170mm가 되도록 별도로 설치하는 것을 특징으로 한다.

또한, 홉음 패널의 내구성을 증강시키기 위하여 방음터널의 루프 크로스 바아(중도리)가 반사판을 지지하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서는 방음터널에 분리식 흡음패널을 채용하며, 분리식 흡음패널은 소음이 잘 통과하도록 타공된 전면판과 소음을 반사하는 반사판, 그리고 마찰에 의해 소음을 흡수하는 흡음재로 구성되어 있으며, 차량별로 발생하는 소음의 주파수가 다르다는 점을 고려하여 흡음재와 반사판의 간격을 조절하여 설치함으로써 교통소음의 주성분인 500Hz 이하의 저주파 소음에 대한 흡음률을 향상시킬 수 있는 효과가 있다. 따라서, 기존에 비하여 소음이 방음터널의 안쪽면에서 반사되어 방음터널의 입구(Opening)에서부터 확산되어 나오는 것을 방지하므로, 주변 생활 환경에 피해를 주는 것을 방지하는데 탁월하다.

도 1은 소음이 방음터널의 방음벽 안쪽면에서 반사되어 방음터널의 입구로부터 밖으로 퍼져 나오는 원리를 개략적으로 보여주는 평면도
도 2는 직선 도로에 설치된 방음터널의 개구부에서 소음이 퍼져나와서 확산되는 원리를 개략적으로 보여주는 평면도
도 3은 곡선 도로에 설치된 방음터널의 개구부에서 소음이 퍼져나와서 확산되는 원리를 개략적으로 보여주는 평면도
도 4는 본 발명의 방음판을 방음터널의 골조에 설치한 상태를 보여주는 평면도
도 5는 도 4에 도시된 방음터널의 골조에 방음판을 설치한 상태를 보여주는 정면도
도 6은 본 발명에 의한 방음판을 방음터널에 설치된 방음판의 구조를 보여주는 단면도로서 천정 골조에 방음판이 설치된 상태를 보여주는 단면도

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 상기 본 발명의 목적과 특징 및 장점은 첨부도면 및 다음의 상세한 설명을 참조함으로써 더욱 쉽게 이해될 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 예를 들어, 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

본 발명에 의하면, 방음판은 방음벽 골조와 천정 골조가 시공된 상태에서 천정 골조에 방음판(210)이 시공될 수 있다. 상기 방음판(210)은 전면판(212)과 흡음재(214)와 반사판(216)을 포함한다.

상기 전면판(212)은 사각판 형상으로서 복수개의 흡음홀을 구비한다. 흡음홀은 전면판(212)의 양면으로 연통된다. 전면판(212)은 두 개의 루프 비임(150)에 양단부가 결합된다. 루프 비임(150)은 메인 루프 비임편(152)의 상하단부에 각각 어퍼 루프 비임편(154)과 로워 루프 비임편(156)이 구비된 단면 I자 형강이어서, 어퍼 루브 비임편과 로워 루프 비임편(156) 사이에 결합 스페이스가 확보되어, 두 개의 마주하는 루프 비임(150)의 로워 루프 비임편(156)과 어퍼 비임편 사이의 결합 스페이스에 전면판(212)의 양단부를 삽입하여 설치할 수 있다.

상기 전면판(212)의 뒤에는 흡음재(214)가 설치된다. 흡음재(214)의 양단부도 두 개의 루프 비임(150)의 결합 스페이스에 끼워질 수 있다. 천정 골조를 기준으로 할 때에 전면판(212) 위에 흡음재(214)가 배치된다. 상기 흡음재(214)는 미세한 구멍이 많은 섬유를 매트 형태로 만들어서 사용한다. 이러한 흡음재(214)는 미세한 구멍이 많은 매트 형태라서 구멍을 소음이 지나면서 마찰에 의해 소음을 흡수하게 된다. 이때, 상기 흡음재(214)는 루프 비임(150)에 연결된 루프 크로스 바아(160)(중도리)의 아래에 배치된다.

상기 흡음재(214)의 뒤쪽에는 반사판(216)이 배치된다. 반사판(216)은 소음을 반사시켜 흡음재(214)로 다시 보내게 된다. 반사판(216)은 나사못과 같은 체결구에 의해 루프 비임(150)에 고정될 수 있다. 반사판(216)은 흡음재(214)와 나란하게 배치된 평면 반사부(216A)와, 이러한 평면 반사부(216A)에 기단부가 일체형으로 연결되어 서로 대칭되도록 배치된 한 쌍의 경사면 반사부(216B)와, 이러한 경사면 반사부(216B)의 선단부에 양단부가 연결된 평행면 반사부(216C)를 포함하고, 한 쌍의 경사면 반사부(216B)와 평행면 반사부(216C)가 전면판(212)에서 돌출된 굴곡 반사부를 형성하며, 굴곡 반사부는 반사판(216)의 양쪽 단부 방향을 따라 복수개로 구비된다. 반사판(216)의 굴곡 반사부는 천정 골조의 위에서 볼 때에 천정 골조의 전후 방향을 따라 일정 간격으로 구비된다. 복수개의 굴곡 반사부가 천정 골조의 전후 방향을 따라 일정 간격으로 구비된 것이다. 각각의 굴곡 반사부가 도로의 좌우 폭 방향을 따라 길게 연장된 구조이다. 상기 나사못과 같은 체결구가 평행면 반사부(216C)를 관통하여 루프 비임(150)에 체결됨으로써 복수개의 굴곡 반사부가 있는 반사판(216)을 루프 비임(150)에 고정될 수 있다. 루프 비임(150)이 아치형이므로, 반사판(216)도 아치형으로 벤딩되어 형성될 수 있다. 아치형 패널 구조인 반사판(216)이 천정 골조를 위에서 덮고 있는 구조이다. 물론, 상기 흡음재(214)와 전면판(212)도 아치형 루프 비임(150)을 따라 아치 형태로 루프 비임(150)에 결합된다. 이때, 중도리라 불리는 상기 루프 크로스 바아(160)는 반사판(216)을 지지해 준다. 반사판(216)에 가해지는 사하중, 풍하중, 설하중 등을 루프 비임(150)을 통해 전달하는 경로를 형성한다.

한편, 상기 방음벽 골조에는 투명 방음판(210)이 설치될 수도 있지만, 상기 방음판(210)이 방음벽 골조에 설치될 수도 있다.

상기 천정 골조에 설치되는 방음판(210)이 방음벽 골조에 설치된 경우에는 복수개의 굴곡 반사부가 있는 반사판(216)이 방음벽 골조 제일 앞에 설치되고, 방음벽 골조의 안쪽으로 순차적으로 크로스 바아(32)와 흡음재(214)와 전면판(212)이 배치된다.

이때, 방음판(210)이 방음벽 골조에 설치된 경우에는 상기 크로스 바아(32)가 중도리라고 할 수 있는데, 크로스 바아(32)도 반사판(216)에 가해지는 사하중, 풍하중, 설하중 등을 수직 방향의 지주 비임(10)을 통해 전달하는 경로를 형성한다.

또한, 본 발명에서는 방음터널에 설치된 분리식 흡음패널을 채용하며, 분리식 흡음패널은 소음이 잘 통과하도록 타공된 전면판(212)과 소음을 반사하는 반사판(216), 그리고 마찰에 의해 소음을 흡수하는 흡음재(214)로 구성되어 있으며, 흡음재(214)와 반사판(216)의 간격이 최소 80mm부터 최대 170mm가 되도록 전면판(212)과 반사판(216)을 분리시키는 구조를 취함으로써 교통소음의 주 성분인 500Hz 이하의 저주파 소음에 대한 흡음률을 향상시킬 수 있는 효과가 있다. 소음의 흡음률은 흡음재(214)와 반사판(216)의 간격에 따라 달라지며 간격이 길이와 같을 때 가장 흡음률이 높은 특성을 이용한 것이다.

본 발명에서의 흡음패널은 전면판(212)과 홉음재를 하나의 구조로 하고 반사판(216)은 굴곡을 주어 흡음재(214)와 반사판(216)의 간격이 최소 80mm부터 최대 170mm가 되도록 별도로 설치하는 것을 특징으로 한다.

따라서, 기존에 비하여 소음이 방음터널의 안쪽면에서 반사되어 방음터널의 입구(Opening)에서부터 확산되어 나오는 것을 방지하므로, 주변 생활 환경에 피해를 주는 것을 방지하는데 탁월하다.

본 발명에서는 차량의 종류별로 발생시키는 소음의 다르다는 특성을 감안하여 흡음재(214)와 반사판(216)의 간격을 조절하여 설치하는데, 특히, 반사판(216)을 평면 반사부(216A)와 한 쌍의 경사면 반사부(216B)와 평행면 반사부(216C)를 구비하도록 형성하고, 상기 한 쌍의 경사면 반사부(216B)와 평행면 반사부(216C)가 흡음재(214)로부터 멀어지는 방향으로 돌출된 굴곡 반사부를 형성하며, 굴곡 반사부는 반사판(216)의 좌우 측단부를 따라 일정 간격으로 복수개로 형성하여, 상기 평면 반사부(216A)와 흡음재(214) 사이의 거리는 상대적으로 가장 작고, 평행면 반사부(216C)와 흡음재(214) 사이의 거리는 상대적으로 가장 크며, 한 쌍의 경사면 반사부(216B)는 그 코먼 거리 범위에 있도록 설계한 것이다. 즉, 주파수와 파장 관계식에서 상기 평면 반사부(216A)와 한 쌍의 경사면 반사부(216B) 및 평행면 반사부(216C)가 흡음재(214)에서 이격된 거리를 계산하여 설계한 것이다.

따라서, 차량 종류별로 소음의 주파수가 다르더라도 차량의 통행에 따른 모든 소음을 반사하여 흡음재(214)에 의해 완전 흡음하여 방음터널 내에서 소멸시키도록 하므로, 방음터널의 개구부에서 소음이 퍼져나와 주변으로 확산되는 경우가 더욱 확실하게 방지될 수 있다.

또한, 전체 방음터널 구간 중에서 앞뒤의 일정 폭의 구간에만 본 발명의 방음터널을 설치하고, 코먼에는 기존의 통상적인 방음터널(CT)로 시공함으로써, 전체 방음터널의 길이를 줄일 수 있게 된다.

또한, 상기 반사판(216)이 한 쌍의 경사면 반사부(216B)와 평행면 반사부(216C)로 이루어진 복수개의 굴곡 반사부를 가지도록 구성되어, 상기 복수개의 굴곡 반사부에 의해 반사판(216) 자체의 강도가 더 보강되는 효과도 있다.

한편, 흡음 패널의 내구성을 증강시키기 위하여 방음터널의 루프 크로스 바아(160)(중도리)가 반사판(216)을 지지한다. 루프 크로스 바아(160)는 방음터널의 하중을 지반에 전달하는 하중 전달 경로를 형성함으로써 흡음 패널 자체의 내구성을 강화시키는 특성을 가지게 된다.

이상, 본 발명의 특정 실시예에 대하여 상술하였다. 그러나, 본 발명의 사상 및 범위는 이러한 특정 실시예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지를 변경하지 않는 범위 내에서 다양하게 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 것이다.

따라서, 이상에서 기술한 실시예들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이므로, 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 하며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

210. 방음판 212. 전면판
214. 흡음재 216. 반사판
21A. 평면 반사부 216B. 경사면 반사부
261C. 평행면 반사부

Claims (5)

1. 복수개의 흡음홀을 구비한 전면판(212);
   상기 전면판(212)의 뒤에 배치되어 마찰에 의해 소음을 흡수하는 흡음재(214);
   상기 흡음재(214)의 뒤쪽에 배치되며 소음을 반사시켜 상기 흡음재(214)로 다시 보내는 반사판(216);을 포함하고,
   상기 반사판(216)은,
   상기 흡음재(214)와 나란하게 배치된 평면 반사부(216A);
   상기 평면 반사부(216A)에 기단부가 일체형으로 연결되어 서로 대칭되도록 배치된 한 쌍의 경사면 반사부(216B);
   상기 경사면 반사부(216B)의 선단부에 양단부가 연결된 평행면 반사부(216C);를 포함하여 구성되고
   상기 한 쌍의 경사면 반사부(216B)와 상기 평행면 반사부(216C)가 상기 전면판(212)에서 돌출된 굴곡 반사부를 형성하며,
   상기 굴곡 반사부는 상기 전면판(212)의 양쪽 단부 방향을 따라 복수개로 구비되고,
   상기 반사판(216)과 상기 흡음재(214) 사이에는 중도리(160)가 개재되고,
   방음벽 골조와 천정 골조가 시공된 상태에서 상기 천정 골조에 상기 전면판(212)과 상기 흡음재(214)와 상기 반사판(216)이 설치될 경우, 상기 중도리는 루프 크로스 바아(160)로 구성되고, 상기 방음벽 골조에 상기 전면판(212)과 상기 흡음재(214)와 상기 반사판(216)이 설치될 경우, 상기 중도리는 크로스 바아(32)로 구성되며,
   상기 루프 크로스 바아(160)는 상기 반사판(216)에 가해지는 하중을 상기 천정 골조를 형성하는 루프 비임(10)을 통해 전달하는 경로를 형성하고, 상기 크로스 바아(32)는 상기 반사판(216)에 가해지는 하중을 상기 방음벽 골조를 형성하는 지주 비임(10)을 통해 전달하는 경로를 형성하도록 구성된 것을 특징으로 하는 분리식 흡음패널.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 흡음재(214)는 다수의 미세한 구멍이 형성된 섬유를 매트 형태로 만들어서 사용하는 것을 특징으로 하는 분리식 흡음패널.

Images