KR101838718B1 - 판진동형 흡음재 - Google Patents

Abstract

본 발명에 의한 판진동형 흡음재는, 폴리에스터를 포함하도록 제작되는 다공성 흡음층; 상기 다공성 흡음층의 외측면에 부착되어, 외부로부터 인가되는 소음에 의해 진동을 일으키는 종이 재질의 진동시트;를 포함하여 구성된다. 본 발명에 의한 판진동형 흡음재는, 고음역대의 소음을 흡수하는 섬유형태의 다공성 흡음층과 저음역대 소음을 진동에너지로 변환하여 소멸시키는 종이 재질의 진동시트를 구비하여 고음역대의 소음과 저음역대의 소음을 모두 효과적으로 흡수할 수 있고, 상기 진동시트가 장시간 진동되더라도 다공성 흡음층으로부터 분리되지 아니하므로 내구성이 우수하다는 장점이 있다.

Description

판진동형 흡음재 {Panel vibration type sound absorptive material}

본 발명은 합판이나 석면판, 하드보드패널 등과 같은 건축구조물용 패널의 흡음성을 향상시키기 위한 흡음재에 관한 것으로, 더 상세하게는 외부로부터 인가되는 소음에 의해 진동이 발생되도록 구성되어 저음역대의 소음과 중·고음역대의 소음을 효과적으로 소멸시킬 수 있는 판진동형 흡음재에 관한 것이다.

산업이 고도로 발달해 감에 따라 각종 교통수단과 산업기계의 사용의 증가에 따라 많은 소음이 유발되고, 이는 심각한 공해문제로 대두되고 있다. 소음공해를 해결하기 위해서는 결론적으로 소음원을 줄이는 것이 가장 좋지만 이는 현실적으로 불가능하다. 따라서, 소음공해를 해결하기 위해 많은 연구가 거듭되고 있으며, 소음공해를 줄이는 가장 최선의 방법은 소음원에서 발생하는 소음을 효과적으로 줄이는 것이다.

그러나, 이 방법은 운전조건이나 운전비용, 효율 등과 서로 맞물려 개선범위가 사실상 제한을 받는 문제점이 있다. 따라서, 소음원에서 발생하는 소음을 해결하기 위하여 흡음재의 사용에 의해 또는 흡음재를 이용한 방음판에 의해 소음원으로부터 발생하는 소음전파의 흡음 또는 차단시킴으로써 소음을 줄이는 방법이 제안되었는데, 현재 흡음재로 사용되고 있는 재료로서는 유리섬유, 암면, 합성수지 발포체 등이 알려져 있다.

한편, 미국특허 제5,304,415호에서는 폴리에스터 부직포에 칼슘실리케이트, 실리카 및 마이카(mica) 등의 다공성 미립자를 내부에 함유시켜 저주파 영역의 흡음성을 증가시킨 흡음재가 제안되어 있다. 또한, 미국특허 제4,056,161호에서는 기존의 유리면 재질의 흡음재에 시공 시 취급의 용이성과 우천 시 수분에 의한 흡음재의 처짐을 방지할 목적으로 폴리염화비닐커버를 입힌 흡음재가 제안되어 있다.

그러나, 상기와 같은 섬유형태의 다공성 흡음재의 경우에는 고음역대의 소음에 대해서는 높은 흡음력을 제공하는 반면에 저음역대의 소음에 대한 흡음력은 매우 제한적이라는 단점이 있다.

흡음 성능을 극대화시키기 위하여 표면에 돌출부나 기하학적 패턴이 형성된 흡음재패널이 제안된바 있으나, 이와 같은 돌출부나 기하학적 패턴은 흡음성능을 약간 개선시키기는 하지만 고음역대의 소음과 저음역대의 소음을 각각 구분하여 흡수할 수는 없으므로, 흡음력 향상에 한계가 있다는 단점이 있다.

KR 10-0606511 B1

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 고음역대의 소음을 흡수하는 섬유형태의 다공성 흡음층과 저음역대 소음을 진동에너지로 변환하여 소멸시키는 종이 재질의 진동시트를 구비하여 고음역대의 소음과 저음역대의 소음을 모두 흡수할 수 있는 판진동형 흡음재를 제공하는데 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 판진동형 흡음재는, 폴리에스터를 포함하도록 제작되는 다공성 흡음층; 상기 다공성 흡음층의 외측면에 부착되어, 외부로부터 인가되는 소음에 의해 진동을 일으키는 종이 재질의 진동시트;를 포함하여 구성된다.

상기 다공성 흡음층의 외측면에는 다수 개의 오목홈이 형성되어, 상기 오목홈의 바닥면은 상기 진동시트와 이격된다.

상기 진동시트는, 상기 다공성 흡음층의 외측면에 접착되는 접착부와, 상기 접착부보다 얇게 형성되어 상기 접착부가 상기 다공성 흡음층의 외측면에 접착되었을 때 상기 다공성 흡음층의 외측면과 이격되는 박판부로 구성된다.

상기 다공성 흡음층의 외측면에 격자패턴으로 도포되어, 상기 진동시트를 상기 다공성 흡음층에 결합시키는 접착층을 더 포함하고,

상기 진동시트 중 상기 접착층과 접촉되지 아니한 부위는 상기 다공성 흡음층과 이격된다.

상기 진동시트 중 상기 접착층과 접촉되는 부위에는 관통공이 형성되고,

상기 접착층은 발포성 접착제로 이루어져,

상기 진동시트가 접착되었을 때 상기 접착층의 일부가 상기 관통공을 통해 상기 진동시트의 외측면으로 돌출되도록 팽창된다.

상기 다공성 흡음층의 외측면에는 다수 개의 오목홈이 형성되고,

상기 다공성 흡음층의 외측면 중 상기 오목홈이 형성되지 아니한 부위에는 발포성 접착제로 이루어지는 접착층이 도포되며,

상기 진동시트 중 상기 접착층과 접촉되는 부위에는 관통공이 형성되어,

상기 진동시트가 상기 접착층에 의해 상기 다공성 흡음층의 외측면에 부착되었을 때, 상기 접착층의 일부가 상기 관통공을 통해 상기 진동시트의 외측면으로 돌출되도록 팽창되되, 상기 진동시트의 외측면으로 돌출된 접착층의 직경은 상기 관통공 내경보다 크게 형성된다.

상기 진동시트 중 상기 다공성 흡음층과 이격된 부위에는 미세통기공이 형성된다.

본 발명에 의한 판진동형 흡음재는, 고음역대의 소음을 흡수하는 섬유형태의 다공성 흡음층과 저음역대 소음을 진동에너지로 변환하여 소멸시키는 종이 재질의 진동시트를 구비하여 고음역대의 소음과 저음역대의 소음을 모두 효과적으로 흡수할 수 있고, 상기 진동시트가 장시간 진동되더라도 다공성 흡음층으로부터 분리되지 아니하므로 내구성이 우수하다는 장점이 있다.

도 1 및 도 2는 본 발명에 의한 판진동형 흡음재의 평면도 및 단면도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명에 의한 판진동형 흡음재 제2 실시예의 분해단면도 및 단면도이다.
도 5 및 도 6은 본 발명에 의한 판진동형 흡음재 제3 실시예의 사시도 및 단면도이다.
도 7 및 도 8은 본 발명에 의한 판진동형 흡음재 제4 실시예의 분해단면도 및 단면도이다.
도 9는 본 발명에 의한 판진동형 흡음재 제5 실시예의 단면도이다.
도 10 및 도 11은 본 발명에 의한 판진동형 흡음재 제6 실시예의 분해단면도 및 단면도이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 판진동형 흡음재의 실시예를 상세히 설명한다.

도 1 및 도 2는 본 발명에 의한 판진동형 흡음재의 평면도 및 단면도이다.

본 발명에 의한 판진동형 흡음재는 외부로부터 인가되는 소음을 감소시키기 위한 것으로서, 저음역대 소음과 고음역대 소음을 모두 흡수하여 소멸시킬 수 있도록 구성된다는 점에 구성상의 가장 큰 특징이 있다. 즉, 본 발명에 의한 판진동형 흡음재는, 폴리에스터를 포함하도록 구성되는 다공성 흡음층(100)과, 상기 다공성 흡음층(100)의 외측면(도 2에서는 상면)에 부착되는 종이 재질의 진동시트(200)로 구성된다.

폴리에스터 등과 같은 섬유를 포함하도록 제작되는 상기 다공성 흡음층(100)은 내부에 수많은 공기층을 구비하며 일정 수준 이상의 탄성을 갖도록 제작되어, 고음역대의 소음을 흡수하는 역할을 한다. 이와 같은 다공성 흡음층(100)은 종래의 흡음재에도 다양한 형태로 적용되고 있는바, 상기 다공성 흡음층(100)의 내부구조 및 흡음 원리에 대한 상세한 설명은 생략한다.

이때 본 발명에 의한 판진동형 흡음재는, 다공성 흡음층(100)의 외측면에 결합된 종이 재질의 진동시트(200)가 추가로 구비된다는 점에 구성상의 가장 큰 특징이 있다. 상기 진동시트(200)는 다공성 흡음층(100)에 비해 두께가 매우 얇게 제작되는바, 외부로부터 인가되는 소음에 의해 진동을 일으키게 되는데, 이와 같은 진동에너지는 열에너지로 변환되어 대기 중으로 방출되는바, 외부로부터 인가되는 소음을 소멸시키는 기능을 수행한다. 이때 상기 진동시트(200)는 비교적 저음역대의 소음이 인가되었을 때 진동을 일으키므로, 본 발명에 의한 판진동형 흡음재를 이용하는 경우, 저음역대의 소음은 진동시트(200)에 의해 소멸되고, 고음역대의 소음은 다공성 흡읍층에 의해 소멸된다는 장점 즉, 저음역대 소음과 고음역대 소음을 각각 별도로 소멸시킴으로써 흡음효율이 매우 높아진다는 장점이 있다.

이때, 상기 진동시트(200)가 비닐 등과 같은 합성수지로 제작되면 진동 시 새로운 소음이 발생될 우려가 있는바, 상기 진동시트(200)는 종이로 제작될 수 있다. 또한, 상기 진동시트(200)가 너무 두꺼우면 인가되는 소음에 의해 진동이 원활하게 발생될 수 없고 상기 진동시트(200)가 너무 얇으면 진동 발생 과정에서 찢어질 우려가 있으므로, 상기 진동시트(200)의 두께는 본 발명에 의한 판진동형 흡음재가 사용되는 장소나 용도 등에 따라 적절하게 선택됨이 바람직하다.

한편, 본 실시예에서는 도 1에 도시된 바와 같이 하나의 다공성 흡음층(100)에 4개의 진동시트(200)가 부착되고, 상기 다공성 흡음층(100)의 측면이 도 2에 도시된 바와 같이 경사지게 형성된 경우만을 도시하고 있으나, 상기 진동시트(200)와 다공성 흡음층(100)의 형상 및 개수는 본 발명에 의한 판진동형 흡음재의 용도에 따라 다양하게 변경될 수 있다.

도 3 및 도 4는 본 발명에 의한 판진동형 흡음재 제2 실시예의 분해단면도 및 단면도이다.

상기 진동시트(200)의 내측면(다공성 흡음층(100)에 결합되는 면) 전체가 다공성 흡음층(100)에 접착되면, 상기 진동시트(200)가 원활하게 진동되지 못하고 이에 따라 흡음효과가 낮아지는 단점이 있으므로, 상기 진동시트(200)는 내측면 일부만이 다공성 흡음층(100)에 결합되도록 구성됨이 바람직하다.

즉, 상기 진동시트(200)는, 상기 다공성 흡음층(100)의 외측면에 접착되는 접착부(202)와, 상기 접착부(202)보다 얇게 형성되어 상기 접착부(202)가 상기 다공성 흡음층(100)의 외측면에 접착되었을 때 상기 다공성 흡음층(100)의 외측면과 이격되는 박판부(204)로 구성될 수 있다. 이와 같이 상기 진동시트(200)가 접착부(202)와 박판부(204)로 구분되면, 상기 박판부(204)는 다공성 흡음층(100)과 이격되어 인가된 소음에 의해 쉽게 진동을 일으킬 수 있으므로, 소음이 진동에너지로 변환되었다가 열에너지로 변환되어 소멸되는 일련의 과정이 원활하게 이루어질 수 있다는 장점 즉, 흡음효과가 매우 높아진다는 장점이 있다.

이때, 박판부(204)에 비해 접착부(202)의 비율이 적을수록 진동이 원활하게 발생될 수 있지만 다공성 흡음층(100)으로부터 탈거될 우려가 있는바, 상기 접착부(202)와 박판부(204)의 비율은 적절하게 선정됨이 바람직하다.

한편, 다공성 흡음층(100)과 진동시트(200)로 둘러싸인 공간이 외부와 완전히 격리되도록 구성되면, 상기 진동시트(200)가 진동될 때 다공성 흡음층(100)과 진동시트(200)로 둘러싸인 공간에서 압력변화가 발생되는바, 상기 진동시트(200)가 원활하게 진동되지 못할 뿐만 아니라, 새로운 진동소음이 발생되는 문제점이 발생될 수 있다. 따라서 상기 진동시트(200) 중 상기 접착층(300)과 접촉되지 아니한 부위에는 미세통기공(미도시)이 형성됨이 바람직하다.

이때, 미세통기공이 과도하게 크게 형성되면 진동발생량이 적어지고, 소음이 진동에너지로 변환되는 비율이 감소되는바, 흡읍효율이 떨어지는 단점이 발생된다. 따라서 상기 미세통기공은 공기가 원활하게 통과할 수 있는 범위 내에서 가능한 작게 형성됨이 바람직하다.

도 5 및 도 6은 본 발명에 의한 판진동형 흡음재 제3 실시예의 사시도 및 단면도이다.

본 발명에 의한 판진동형 흡음재는, 도 3 및 도 4에 도시된 실시예와 같이 진동시트(200)가 접착부(202)와 박판부(204)를 구성되지 아니하더라도 진동시트(200) 일부가 다공성 흡음층(100)과 이격되어 진동이 원활하게 이루어질 수 있도록, 상기 다공성 흡음층(100)의 외측면에 격자패턴으로 도포되는 접착층(300)을 추가로 구비할 수 있다.

상기 접착층(300)은 다공성 흡음층(100)의 외측면 전체에 걸쳐 도포되는 것이 아니라 도 5에 도시된 바와 같이 다공성 흡음층(100)의 외측면 일부에만 도포되는바, 상기 진동시트(200) 중 접착층(300)과 접촉되지 아니한 부위는 상기 다공성 흡음층(100)과 이격된 상태를 유지하게 된다.

이와 같이 진동시트(200)의 일부가 다공성 흡음층(100)과 이격되면, 상기 언급한 바와 같이 진동이 원활하게 이루어지고 흡음효과가 향상된다는 장점이 있다.

이때, 본 실시예에서는 상기 접착층(300)이 바둑판 패턴으로 도포되는 경우만을 도시하고 있으나, 상기 접착층(300)은 다공성 흡음층(100)의 외측면 일부에만 도포되면서 진동시트(200)를 안정적으로 다공성 흡음층(100)에 접착시킬 수만 있다면 어떠한 패턴으로도 도포될 수 있다.

도 7 및 도 8은 본 발명에 의한 판진동형 흡음재 제4 실시예의 분해단면도 및 단면도이다.

도 3 내지 도 6에 도시된 실시예를 참고하여 설명한 바와 같이 진동시트(200)의 일부만이 다공성 흡음층(100)에 결합되는 경우 진동시트(200)가 보다 원활하게 진동될 수 있지만, 이와 같은 경우 진동시트(200)가 다공성 흡음층(100)으로부터 탈거될 우려가 있다.

본 발명에 의한 판진동형 흡음재는 진동시트(200) 일부만이 다공성 흡음층(100)에 결합되더라도 진동시트(200)와 다공성 흠음층 간의 결합력이 높아지도록 구성될 수 있다. 즉, 본 발명에 의한 판진동형 흡음재는, 상기 진동시트(200) 중 상기 접착층(300)과 접촉되는 부위에는 관통공(210)이 형성되고, 상기 접착층(300)이 발포성 접착제로 이루어질 수 있다. 발포성 접착제는 일정 시간이 경과하는 동안 부풀어 오르는 특성이 있는바, 진동시트(200)가 다공성 흡음층(100)에 접착된 이후 상기 접착층(300)은 일정 수준 팽창하여 도 8에 도시된 바와 같이 상측 일부가 상기 관통공(210)을 통해 상기 진동시트(200)의 외측면으로 돌출된다.

이와 같이 접착층(300) 일부가 관통공(210)을 통해 진동시트(200) 외측면으로 돌출되도록 팽창되면, 접착층(300) 중 관통공(210)을 통과한 부위가 파손되지 아니하는 한 상기 진동시트(200)는 다공성 흡음층(100)에 결합된 상태를 유지할 수 있게 된다는 장점이 있다.

이때, 접착층(300) 중 관통공(210) 내부를 채우는 부위가 상기 관통공(210)으로부터 쉽게 빠지지 아니하도록, 상기 접착층(300) 중 진동시트(200)의 외측면으로 돌출된 부위는 직경이 상기 관통공(210) 내경보다 크게 형성됨이 바람직하다.

도 9는 본 발명에 의한 판진동형 흡음재 제5 실시예의 단면도이고, 도 10 및 도 11은 본 발명에 의한 판진동형 흡음재 제6 실시예의 분해단면도 및 단면도이다.

상기 진동시트(200)는 다공성 흡음층(100)에 비해 두께가 매우 얇으므로, 진동시트(200)와 다공성 흡음층(100) 사이에 이격공간을 확보하기 위해 도 3에 도시된 실시예처럼 상기 진동시트(200)를 접착부(202)와 박판부(204)로 구분하여 제작하는데 어려움이 있을 수 있다.

본 발명에 의한 판진동형 흡음재는 진동시트(200)를 하나의 평판형 시트로 제작하더라도 진동시트(200)와 다공성 흡음층(100) 사이에 이격공간이 확보될 수 있도록, 상기 다공성 흡음층(100)의 외측면에 다수 개의 오목홈(110)이 형성될 수 있다.

이와 같이 다공성 흡음층(100)의 외측면에 다수 개의 오목홈(110)이 형성되면, 상기 진동시트(200)의 저면이 평면을 이루더라도 상기 오목홈(110)의 바닥면과 진동시트(200) 사이에 이격공간이 확보되므로, 진동시트(200)가 원활하게 진동될 수 있다.

한편, 도 9에 도시된 바와 같이 다공성 흡음층(100)의 외측면에 다수 개의 오목홈(110)이 형성되면, 진동시트(200)와 다공성 흡음층(100) 간의 접착면적이 줄어들어 상호 간의 결합력이 떨어질 우려가 있는바, 상기 다공성 흡음층(100)의 외측면 중 상기 오목홈(110)이 형성되지 아니한 부위에는 발포성 접착제로 이루어지는 접착층(300)이 도포되며, 상기 진동시트(200) 중 상기 접착층(300)과 접촉되는 부위에는 관통공(210)이 형성됨이 바람직하다.

이와 같이 진동시트(200)와 다공성 흡음층(100)이 형성되면, 도 7 및 도 8을 참조하여 설명한 실시예와 마찬가지로 상기 접착층(300)의 일부가 상기 관통공(210)을 통해 상기 진동시트(200)의 외측면으로 돌출되도록 팽창되는바, 접착층(300) 중 관통공(210)을 통과한 부위가 파손되지 아니하는 한 상기 진동시트(200)는 다공성 흡음층(100)에 결합된 상태를 유지할 수 있게 된다. 이와 같이 접착층(300) 일부가 관통공(210)을 통과하여 진동시트(200) 외측면으로 돌출되는 과정과 이에 따른 효과는 도 7 및 도 8에 도시된 실시예와 동일하므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

이상, 본 발명을 바람직한 실시예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.

100 : 다공성 흡음층 110 : 오목홈
200 : 진동시트 202 : 접착부
204 : 박판부 210 : 관통공
300 : 접착층

Claims (7)

1. 폴리에스터를 포함하도록 제작되는 다공성 흡음층(100);
   상기 다공성 흡음층(100)의 외측면에 부착되어, 외부로부터 인가되는 소음에 의해 진동을 일으키는 종이 재질의 진동시트(200); 를 포함하고,
   상기 다공성 흡음층(100)의 외측면에 격자패턴으로 도포되어, 상기 진동시트(200)를 상기 다공성 흡음층(100)에 결합시키는 접착층(300)을 더 포함하고,
   상기 진동시트(200) 중 상기 접착층(300)과 접촉되지 아니한 부위는 상기 다공성 흡음층(100)과 이격되며,
   상기 진동시트(200) 중 상기 접착층(300)과 접촉되는 부위에는 관통공(210)이 형성되고,
   상기 접착층(300)은 발포성 접착제로 이루어져,
   상기 진동시트(200)가 접착되었을 때 상기 접착층(300)의 일부가 상기 관통공(210)을 통해 상기 진동시트(200)의 외측면으로 돌출되는 것을 특징으로 하는 판진동형 흡음재.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 다공성 흡음층(100)의 외측면에는 다수 개의 오목홈(110)이 형성되어,
   상기 오목홈(110)의 바닥면은 상기 진동시트(200)와 이격되는 것을 특징으로 하는 판진동형 흡음재.
   
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 진동시트(200)는, 상기 다공성 흡음층(100)의 외측면에 접착되는 접착부(202)와, 상기 접착부(202)보다 얇게 형성되어 상기 접착부(202)가 상기 다공성 흡음층(100)의 외측면에 접착되었을 때 상기 다공성 흡음층(100)의 외측면과 이격되는 박판부(204)로 구성되는 것을 특징으로 하는 판진동형 흡음재.
   
4. 삭제
5. 삭제
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 다공성 흡음층(100)의 외측면에는 다수 개의 오목홈(110)이 형성되고,
   상기 다공성 흡음층(100)의 외측면 중 상기 오목홈(110)이 형성되지 아니한 부위에는 발포성 접착제로 이루어지는 접착층(300)이 도포되며,
   상기 진동시트(200) 중 상기 접착층(300)과 접촉되는 부위에는 관통공(210)이 형성되어,
   상기 진동시트(200)가 상기 접착층(300)에 의해 상기 다공성 흡음층(100)의 외측면에 부착되었을 때, 상기 접착층(300)의 일부가 상기 관통공(210)을 통해 상기 진동시트(200)의 외측면으로 돌출되되, 상기 진동시트(200)의 외측면으로 돌출된 접착층(300)의 직경은 상기 관통공(210) 내경보다 큰 것을 특징으로 하는 판진동형 흡음재.
   
7. 청구항 1 내지 3 및 청구항 6 중 어느 하나의 청구항에 있어서,
   상기 진동시트(200) 중 상기 다공성 흡음층(100)과 이격된 부위에는 미세통기공이 형성되는 것을 특징으로 하는 판진동형 흡음재.

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