KR101960823B1 - 무향실용 흡음구조체 및 이를 포함하는 무향실 - Google Patents

무향실용 흡음구조체 및 이를 포함하는 무향실 Download PDF

Info

Publication number
KR101960823B1
KR101960823B1 KR1020170021487A KR20170021487A KR101960823B1 KR 101960823 B1 KR101960823 B1 KR 101960823B1 KR 1020170021487 A KR1020170021487 A KR 1020170021487A KR 20170021487 A KR20170021487 A KR 20170021487A KR 101960823 B1 KR101960823 B1 KR 101960823B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
sound absorbing
plate
sound
absorbing material
absorbing structure
Prior art date
Application number
KR1020170021487A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20180095245A (ko
Inventor
정갑철
안언모
박종영
정성수
Original Assignee
주식회사 에스아이판
한국표준과학연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 에스아이판, 한국표준과학연구원 filed Critical 주식회사 에스아이판
Priority to KR1020170021487A priority Critical patent/KR101960823B1/ko
Priority to CN201710236334.2A priority patent/CN108457393B/zh
Priority to US15/590,560 priority patent/US10510331B2/en
Publication of KR20180095245A publication Critical patent/KR20180095245A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101960823B1 publication Critical patent/KR101960823B1/ko

Links

Images

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/62—Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
    • E04B1/74—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls
    • E04B1/82—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls specifically with respect to sound only
    • E04B1/84—Sound-absorbing elements
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/16—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/162—Selection of materials
    • G10K11/168—Plural layers of different materials, e.g. sandwiches
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B13/00—Layered products comprising a a layer of water-setting substance, e.g. concrete, plaster, asbestos cement, or like builders' material
    • B32B13/04—Layered products comprising a a layer of water-setting substance, e.g. concrete, plaster, asbestos cement, or like builders' material comprising such water setting substance as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B13/12—Layered products comprising a a layer of water-setting substance, e.g. concrete, plaster, asbestos cement, or like builders' material comprising such water setting substance as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B13/00—Layered products comprising a a layer of water-setting substance, e.g. concrete, plaster, asbestos cement, or like builders' material
    • B32B13/14—Layered products comprising a a layer of water-setting substance, e.g. concrete, plaster, asbestos cement, or like builders' material next to a fibrous or filamentary layer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/04—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B15/08—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
    • B32B15/09—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin comprising polyesters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/14—Layered products comprising a layer of metal next to a fibrous or filamentary layer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/18—Layered products comprising a layer of metal comprising iron or steel
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/20—Layered products comprising a layer of metal comprising aluminium or copper
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B21/00—Layered products comprising a layer of wood, e.g. wood board, veneer, wood particle board
    • B32B21/04—Layered products comprising a layer of wood, e.g. wood board, veneer, wood particle board comprising wood as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B21/08—Layered products comprising a layer of wood, e.g. wood board, veneer, wood particle board comprising wood as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B21/00—Layered products comprising a layer of wood, e.g. wood board, veneer, wood particle board
    • B32B21/10—Next to a fibrous or filamentary layer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B21/00—Layered products comprising a layer of wood, e.g. wood board, veneer, wood particle board
    • B32B21/14—Layered products comprising a layer of wood, e.g. wood board, veneer, wood particle board comprising wood board or veneer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/06—Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B27/065—Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of foam
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/06—Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B27/08—Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/12—Layered products comprising a layer of synthetic resin next to a fibrous or filamentary layer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/36—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyesters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B3/00—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form
    • B32B3/02—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by features of form at particular places, e.g. in edge regions
    • B32B3/04—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by features of form at particular places, e.g. in edge regions characterised by at least one layer folded at the edge, e.g. over another layer ; characterised by at least one layer enveloping or enclosing a material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B3/00—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form
    • B32B3/26—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by a particular shape of the outline of the cross-section of a continuous layer; characterised by a layer with cavities or internal voids ; characterised by an apertured layer
    • B32B3/266—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by a particular shape of the outline of the cross-section of a continuous layer; characterised by a layer with cavities or internal voids ; characterised by an apertured layer characterised by an apertured layer, the apertures going through the whole thickness of the layer, e.g. expanded metal, perforated layer, slit layer regular cells B32B3/12
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/18—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by features of a layer of foamed material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/22—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed
    • B32B5/24—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed one layer being a fibrous or filamentary layer
    • B32B5/245—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed one layer being a fibrous or filamentary layer another layer next to it being a foam layer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/22—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed
    • B32B5/24—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed one layer being a fibrous or filamentary layer
    • B32B5/26—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed one layer being a fibrous or filamentary layer another layer next to it also being fibrous or filamentary
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/62—Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
    • E04B1/74—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls
    • E04B1/82—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls specifically with respect to sound only
    • E04B1/8218—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls specifically with respect to sound only soundproof enclosures
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C2/00—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels
    • E04C2/02—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials
    • E04C2/26—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials composed of materials covered by two or more of groups E04C2/04, E04C2/08, E04C2/10 or of materials covered by one of these groups with a material not specified in one of the groups
    • E04C2/284—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials composed of materials covered by two or more of groups E04C2/04, E04C2/08, E04C2/10 or of materials covered by one of these groups with a material not specified in one of the groups at least one of the materials being insulating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2262/00—Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
    • B32B2262/02—Synthetic macromolecular fibres
    • B32B2262/0276—Polyester fibres
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2262/00—Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
    • B32B2262/10—Inorganic fibres
    • B32B2262/101—Glass fibres
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2262/00—Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
    • B32B2262/10—Inorganic fibres
    • B32B2262/105—Ceramic fibres
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2262/00—Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
    • B32B2262/10—Inorganic fibres
    • B32B2262/108—Rockwool fibres
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2266/00—Composition of foam
    • B32B2266/02—Organic
    • B32B2266/0214—Materials belonging to B32B27/00
    • B32B2266/0278—Polyurethane
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2266/00—Composition of foam
    • B32B2266/02—Organic
    • B32B2266/0214—Materials belonging to B32B27/00
    • B32B2266/0285—Condensation resins of aldehydes, e.g. with phenols, ureas, melamines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/10—Properties of the layers or laminate having particular acoustical properties
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/10—Properties of the layers or laminate having particular acoustical properties
    • B32B2307/102—Insulating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/70—Other properties
    • B32B2307/732—Dimensional properties
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2309/00—Parameters for the laminating or treatment process; Apparatus details
    • B32B2309/08—Dimensions, e.g. volume
    • B32B2309/10—Dimensions, e.g. volume linear, e.g. length, distance, width
    • B32B2309/105—Thickness
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2419/00—Buildings or parts thereof
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/62—Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
    • E04B1/74—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls
    • E04B1/82—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls specifically with respect to sound only
    • E04B1/84—Sound-absorbing elements
    • E04B1/86—Sound-absorbing elements slab-shaped
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/62—Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
    • E04B1/74—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls
    • E04B1/82—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls specifically with respect to sound only
    • E04B1/84—Sound-absorbing elements
    • E04B2001/8414—Sound-absorbing elements with non-planar face, e.g. curved, egg-crate shaped
    • E04B2001/8419—Acoustical cones or the like, e.g. for anechoic chambers
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/62—Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
    • E04B1/74—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls
    • E04B1/82—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls specifically with respect to sound only
    • E04B1/84—Sound-absorbing elements
    • E04B2001/8423—Tray or frame type panels or blocks, with or without acoustical filling
    • E04B2001/8433—Tray or frame type panels or blocks, with or without acoustical filling with holes in their face
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/62—Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
    • E04B1/74—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls
    • E04B1/82—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls specifically with respect to sound only
    • E04B1/84—Sound-absorbing elements
    • E04B2001/8423—Tray or frame type panels or blocks, with or without acoustical filling
    • E04B2001/8442—Tray type elements
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/62—Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
    • E04B1/74—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls
    • E04B1/82—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls specifically with respect to sound only
    • E04B1/84—Sound-absorbing elements
    • E04B2001/8457—Solid slabs or blocks
    • E04B2001/8461—Solid slabs or blocks layered

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Building Environments (AREA)

Abstract

본 기술은 개구부를 포함하는 외형틀; 상기 외형틀 내에 형성되고, 상기 외형틀의 개구부를 향하는 후면과 반대편의 전면을 포함하는 구멍 뚫린 판상 부재; 및 상기 구멍 뚫린 판상 부재의 후면과 상기 외형틀의 개구부 사이에 삽입되는 후면흡음재를 포함하는 무향실용 흡음구조체, 개구부를 포함하는 외형틀; 상기 외형틀 내에 형성되고, 상기 외형틀의 개구부를 향하는 후면과 반대편의 전면을 포함하는 구멍 뚫린 판상 부재; 상기 구멍 뚫린 판상 부재의 전면과 상기 외형틀 사이에 삽입되는 전면흡음재; 및 상기 구멍 뚫린 판상 부재의 후면과 상기 외형틀의 개구부 사이에 삽입되는 후면흡음재를 포함하는 무향실용 흡음구조체 및 이를 포함하는 무향실에 관한 것이다. 본 기술에 따르면, 구멍 뚫린 판상 부재의 진동에 의한 공진 효과 및 이러한 공진 효과를 증진시켜 공진주파수와 그 부근 주파수 영역으로 넓게 흡음력을 상승시키는 후면흡음재의 작용에 의해 저 주파수 대역에서 우수한 흡음 효과를 발휘할 수 있고, 동시에 전면에 위치한 전면흡음재에 의해 고 주파수 대역에서 우수한 흡음 효과를 발휘할 수 있으며, 나아가, 이러한 흡음 효과의 합성에 의해 중 주파수 대역에서의 흡음 효과도 함께 높일 수 있다.

Description

무향실용 흡음구조체 및 이를 포함하는 무향실{SOUND ABSORBING STRUCTURE FOR ANECHOIC CHAMBER AND ANECHOIC CHAMBER INCLUDING THE SAME}
본 발명은 무향실용 흡음구조체 및 이를 포함하는 무향실에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 다공질 흡음재와 다공판의 진동에 의한 공진을 이용하는 흡음재를 결합함으로써, 고 주파수 영역에서의 흡음 효과와 저 주파수 영역에서의 흡음 효과를 동시에 향상시킬 수 있으며, 이러한 흡음 효과의 합성에 의해 중 주파수 영역의 흡음 효과도 향상시킬 수 있는 무향실용 흡음구조체 및 이를 포함하는 무향실에 관한 것이다.
반사 물체가 없는 야외에서 소리가 퍼지는 현상을 자유 음장이라고 하는데, 실내에서는 벽의 반사로 인하여 자유 음장이 만들어지지 않는다. 이 때, 방을 구성하는 벽, 천장 및/또는 바닥에 흡음율이 높은 흡음재나 흡음 블록을 설치하여 방 내부의 공간에서 발생된 소리가 벽, 천장 및/또는 바닥을 통해 반사되지 않도록 하여 자유 음장과 유사한 조건을 갖도록 설계된 방을 무향실이라고 한다.
무향실은 항공기 부품, 자동차 부품, 전기 기기, 통신 기기, 의료 기기 등의 광범위한 산업 분야에 이용될 수 있으며, 음향 메이커 또는 음향 관계 연구소 등에서, 스피커 또는 마이크 등과 관련된 음향의 정밀한 측정을 위한 공간으로도 이용될 수 있다.
무향실에 설치된 흡음재는 무향실 내의 제품 가동에 의해 발생되는 소음을 흡수하여 소음 주파수가 반사되는 것을 방지한다. 이와 같이 소음 주파수가 반사되는 것을 방지하기 위해서 무향실에 사용되는 흡음재는 흡음율이 아주 높아야 하며, 일반적으로는 수직 입사 흡음율이 0.99 이상인 흡음재를 의미하며, 보수적으로도 수직 입사 흡음율이 0.9 이상인 흡음재를 의미한다.
무향실에 이용되는 전통적인 흡음재로는 무향실 내측으로 돌출된 삼각형 형상을 갖는 흡음 쐐기(wedge)가 대표적이다.
도 1은 흡음 쐐기의 일 예를 나타내는 개략도이며, 도 2는 흡음 쐐기가 설치된 무향실의 일 예를 나타내는 개략도이다.
도 1을 참조하면, 종래 무향실에 적용되는 흡음 쐐기(1)는 흡음재로 만들어지며, 흡음재의 예는 유리면이나 발포 우레탄 등의 다공질 흡음재를 포함할 수 있다. 흡음 쐐기(1)는 무향실(10)의 벽, 천장 및/또는 바닥에 설치되어 흡음 효과를 발휘할 수 있다. 도 2를 참조하면, 무향실(10)은 벽, 천장 및 바닥에 격자형으로 형성된 스퀘어 파이프(3), 스퀘어 파이프(3) 사이의 공간에 설치된 차음판(5) 및 차음판(5) 상에 설치된 흡음 쐐기(1)를 포함할 수 있다.
흡음 쐐기(1)의 길이(L)는 자유 음장을 만들려는 하한 주파수(cut off frequency)에 따라 결정되며, 통상적으로 파장의 1/4 길이로 본다. 하한 주파수에 따라 요구되는 흡음 쐐기(1)의 길이를 계산하면 다음과 같다.
하한 주파수(cut off frequency, ㎐)
1/4 파장 길이(m)(흡음쐐기 길이) 40 50 63 80 100 125 163 200 250 315
2.1 1.7 1.35 1.06 0.85 0.68 0.52 0.43 0.34 0.27
그러나, 흡음 쐐기(1)를 이용하여 만들 수 있는 최대 길이는 1.5 m 정도이며, 그 이상의 크기에서는 흡음 쐐기(1)로 사용하는 흡음재 제조가 불가능할 뿐 아니라, 무향실 벽에 설치된 후에 흡음 쐐기(1) 자체 중량에 의해 휘는 문제가 발생하여 실제 사용되지 않는다. 따라서, 최대 길이 1.5 m의 흡음 쐐기(1)의 경우 하한 주파수가 63 Hz 정도가 그 한계이며, 그 이하 주파수에 있어서는 흡음 쐐기(1)로는 흡음 효과의 구현이 불가능하다. 이에, 기존의 흡음 쐐기(1)로 자동차나 엔진 분야에서 요구되는 50 ㎐ 이하의 차단 주파수를 갖는 무향실을 형성하는 것은 어렵다. 또한, 흡음 쐐기(1)의 길이가 길어지면 벽에서 차지하는 공간이 많아져 실제로 사용가능한 공간이 줄어드는 문제도 발생한다.
한편, 흡음재는 흡음이 되는 형태와 기술적 내용에 따라 크게 3가지 형태, 즉 다공질 흡음재, 공명 흡음재 및 판상 흡음재로 분류될 수 있다.
다공질 흡음재는 표면과 내부에 작은 기포 모양의 다수의 구멍을 가지고 있거나 섬유상의 구조를 가지고 있어 공기가 가진 음파에 의해 진동하고, 이 때 발생된 진동에 의해 재질 간의 마찰이 발생하여 소리에너지가 열에너지로 바뀌어 흡수되는 원리를 이용하는 것이다. 다공질 흡음재는 주요 흡음 대역이 250 ㎐ 이상의 고주파수 대역이며, 유리면, 암면, 발포수지재료, 직물 등으로 형성될 수 있다.
공명 흡음재는 헬름홀츠 공명기의 원리를 응용한 것으로 비교적 작은 기공과 기밀한 공동으로 이루어져 있으며, 공동부 입구 공기의 질량과 공동의 체적 탄성으로 단일 공진 기구를 형성한다. 공진주파수의 음파가 도래하면 공동부 입구의 점성저항 때문에 음향 에너지의 흡수가 이루어지게 된다. 공명 흡음재의 주요 흡음 대역은 125 ㎐ 내지 250 ㎐의 중 주파수 대역이며, 후면에 공기층이 형성된 구멍 뚫린 판재 등이 이용될 수 있다.
판상 흡음재는 판의 진동에 의한 공진을 이용하는 것으로, 음파가 판을 진동시키면서 음향에너지를 진동에너지로 변환시킴으로써 흡음 효과를 얻을 수 있다. 판의 진동에 의한 공진을 이용하는 흡음재는 주요 흡음 대역이 125 ㎐ 이하의 저 주파수 대역이며, 금속판, 비닐 필름, 석고 벽체 등으로 형성될 수 있다.
무향실에 이용되는 흡음 쐐기는 다공질 흡음재로 형성되며, 이 경우, 전술한 바와 같이 100 ㎐ 이하의 차단 주파수에서 흡음율을 높이기 위해서는 흡음 쐐기의 길이가 커져야만 한다. 그러나, 무향실의 제한된 크기를 고려할 때, 흡음 쐐기의 길이 증가는 한계가 있으므로, 다공질 흡음재에 의해 저 주파수 대역에서 흡음 효과를 얻는 것은 실질적으로 불가능하다.
공명 흡음재의 경우, 이론상 저 주파수 대역으로 갈수록 구멍 뚫린 판재 뒤의 공기층을 두껍게 형성하여야 저 주파수 대역에서의 흡음 효과를 얻을 수 있다. 그러나, 다공질 흡음재의 경우와 마찬가지로, 무향실의 제한된 크기를 고려할 때, 공기층의 두께 증가는 한계가 있으므로, 공명 흡음재에 의해 저 주파수 대역에서 흡음 효과를 얻는 것은 실질적으로 불가능하다.
한편, 판상 흡음재는 저 주파수 대역에서의 흡음에 이용될 수 있으며, 판의 크기, 두께, 재질 등이 흡음 효과를 좌우하는 주요한 변수가 된다. 판의 단위 면적당 질량을 M(㎏/㎡), 배후 공기층의 두께를 L(m), 공기의 밀도를 ρ(㎏/㎥), 공기의 음속을 c(m/s)로 했을 때, 공진주파수 f0를 하기 식에 의해 구할 수 있다.
Figure 112017016531873-pat00001
상기 식에 따르면, 판상 흡음재의 공진주파수 f0는 판의 단위 면적당 질량 M에 따라 달라지며, 판의 단위 면적당 질량 M은 판의 두께에 따라 변화한다. 따라서, 판상 흡음재의 공진주파수를 조절하기 위해서는 판의 두께와 크기를 변화시켜야 하는데, 판은 대부분 금속으로 형성되기 때문에 중량 및 크기 증가에 있어서 한계를 가질 수 밖에 없으므로 공진주파수 조절이 제한적이다.
특허문헌 1은 이와 같은 판의 진동에 의한 공진을 이용하는 판상형 흡음체에 관한 기술을 개시하고 있으며, 특허문헌 2는 이러한 판상형 흡음체를 이용하는 무향실에 관한 기술을 개시하고 있다.
그러나, 특허문헌 1 및 2에 개시된 판상형 흡음체는 금속판의 진동에 의한 공진을 이용하므로, 전술한 바와 같이 금속판의 중량이나 크기에 제한이 있어 임의로 공진주파수를 조절하는데 한계가 있다.
또한, 특허문헌 1 및 2에 개시된 판상형 흡음체는 금속판과 폴리머 후면 보드를 포함하는데, 금속판과 폴리머 후면 보드를 접착 등의 방식에 의해 결합하여야 한다. 그러나, 폴리머 후면 보드로 이용되는 대부분의 다공질 흡음재는 금속판에 부착하였을 때 폴리머 후면 보드 자체의 중량으로 인해 쉽게 떨어지기 때문에, 금속판과 결합할 수 있는 폴리머 후면 보드로 이용되는 흡음재의 종류가 매우 제한적이다. 이 때문에, 특허문헌 1 및 2에 개시된 판상형 흡음체에 있어서도 금속판에 결합되는 폴리머 후면 보드로서, 중량으로 인해 떨어지는 현상을 방지할 수 있는 멜라민 수지 폼만을 한정하고 있다.
또한, 이와 같은 판상형 흡음재의 경우, 금속판의 테두리 고정이 항상 일정해야 하고, 금속판 상하부에 위치하는 다공질 흡음재가 금속판을 누르는 경우 흡음율이 변화하는 문제가 발생한다. 따라서, 벽에 설치되는 경우와 천장이나 바닥에 설치되는 경우, 서로 다른 흡음율을 나타낼 수 있다.
따라서, 종래 이용되는 흡음 쐐기나 금속판을 이용하는 판상형 흡음체의 문제점을 해결할 수 있는 새로운 무향실 기술 개발이 여전히 요구되는 실정이다.
특허문헌 1: 미국등록특허 US5,975,238(2009.11.02.) 특허문헌 2: 미국등록특허 US6,073,722(2000.06.13.)
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 다공질 흡음재와 다공판의 진동에 의한 공진을 이용하는 흡음재를 결합함으로써, 고 주파수 영역에서의 흡음 효과와 저 주파수 영역에서의 흡음 효과를 동시에 효율적으로 향상시키고, 이러한 흡음 효과의 합성에 의해 중 주파수 영역에서의 흡음 효과도 함께 향상시킬 수 있는 무향실용 흡음구조체 및 이를 포함하는 무향실을 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 무향실용 흡음구조체는 개구부를 포함하는 외형틀; 상기 외형틀 내에 형성되고, 상기 외형틀의 개구부를 향하는 후면과 반대편의 전면을 포함하는 구멍 뚫린 판상 부재; 및 상기 구멍 뚫린 판상 부재의 후면과 상기 외형틀의 개구부 사이에 삽입되는 후면흡음재를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 무향실 흡음구조체는 개구부를 포함하는 외형틀; 상기 외형틀 내에 형성되고, 상기 외형틀의 개구부를 향하는 후면과 반대편의 전면을 포함하는 구멍 뚫린 판상 부재; 상기 구멍 뚫린 판상 부재의 전면과 상기 외형틀 사이에 삽입되는 전면흡음재; 및 상기 구멍 뚫린 판상 부재의 후면과 상기 외형틀의 개구부 사이에 삽입되는 후면흡음재를 포함할 수 있다.
상기 실시예들에서, 상기 전면흡음재는 다공질 흡음재를 포함할 수 있다. 상기 다공질 흡음재는 무기질 섬유, 유기질 섬유, 화학 섬유, 발포 수지 재료, 뿜칠 섬유재료로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있다. 상기 전면흡음재는 0 ㎜ 초과 350 ㎜ 이하의 두께를 가질 수 있다. 상기 무향실용 흡음구조체는 상기 전면흡음재를 둘러싸는 보호막을 더 포함할 수 있다. 상기 후면흡음재는 다공질 흡음재를 포함할 수 있다. 상기 다공질 흡음재는 무기질 섬유, 유기질 섬유, 화학 섬유, 발포 수지 재료, 뿜칠 섬유재료로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있다. 상기 후면흡음재는 50~250 ㎜의 두께를 가질 수 있다. 상기 무향실용 흡음구조체는 상기 후면흡음재를 둘러싸는 보호막을 더 포함할 수 있다. 상기 구멍 뚫린 판상 부재는 금속판, 석고보드, 석면시멘트판, 하드보드, 합판, 목모 보드 및 합성수지판으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있다. 상기 구멍 뚫린 판상 부재는, 판상 부재 면적에 대한 구멍 면적의 비율이 1~15%일 수 있다. 상기 구멍 뚫린 판상 부재는 구멍 높이 유지용 캡을 더 포함하고, 상기 구멍 높이 유지용 캡은 구멍 높이 이상의 높이를 갖는 속이 빈 형태일 수 있다. 상기 외형틀은 판에 구멍이 형성되어 있는 다공판을 포함할 수 있다. 상기 외형틀은, 판의 면적에 대한 구멍의 면적의 비율이 30% 이상 50% 이하일 수 있다. 상기 무향실용 흡음구조체는 평판 형태일 수 있다. 상기 구멍 뚫린 판상 부재는 판의 진동에 의한 공진에 의해 소리를 흡수할 수 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 무향실은 벽, 천장 및 바닥; 및 적어도 상기 벽 및 상기 천장에 고정된 상기 실시예에 따른 무향실용 흡음구조체를 포함할 수 있다.
상기 실시예에서, 상기 무향실용 흡음구조체는 상기 벽, 상기 천장 및 상기 바닥 전부에 고정되어 있을 수 있다.
본 발명에 따른 무향실용 흡음구조체는 다공질 흡음재와 다공판의 진동에 의한 공진을 이용하는 흡음재를 결합함으로써, 저 주파수 영역에서의 흡음 효과와 고 주파수 영역에서의 흡음 효과를 동시에 높일 수 있으며, 이러한 흡음 효과의 합성에 의해 중 주파수 영역에서의 흡음 효과도 함께 높일 수 있는 무향실을 제공할 수 있다. 즉, 구멍 뚫린 판상 부재의 진동에 의한 공진 효과 및 이러한 공진 효과를 증진시켜 공진주파수와 그 부근 주파수 영역으로 넓게 흡음력을 상승시키는 후면흡음재의 작용에 의해 저 주파수 대역에서 우수한 흡음 효과를 발휘할 수 있으며, 전면에 위치한 전면흡음재에 의해 고 주파수 대역에서 우수한 흡음 효과를 발휘할 수 있고, 이러한 흡음 효과들이 합성되어 중 주파수 대역에서의 흡음 효과도 함께 높일 수 있다.
특히, 구멍 뚫린 판상 부재의 진동에 의한 공진을 이용하여 저 주파수 영역에서 원하는 주파수별 소음 저감 효과를 제어하므로, 예를 들어 구멍 뚫린 판상 부재의 구멍의 직경 및 기공률을 변화시킴으로써 쉽고 간편한 방법에 의해 공진주파수를 자유롭게 변화시킬 수 있어 목표 주파수에서의 흡음 효과를 최대화할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 무향실에 적용될 수 있는 다공질 흡음재의 종류에 제약이 없으며, 설치 위치에 무관하게 일정한 흡음율을 나타낼 수 있어 무향실의 성능을 균일하게 확보할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 흡음구조체는 평판형으로 형성되므로 무향실에 적용되는 경우, 종래 이용되는 쐐기 타입보다 길이가 줄어들어 공간의 효율적 사용이 가능하다.
나아가, 무향실에 적용되는 복수의 본 발명에 따른 흡음구조체들은 각각 전면흡음재 또는 후면흡음재의 두께를 서로 다르게 형성할 수 있으며, 흡음재의 두께가 서로 다른 흡음구조체들의 배치를 변화시킴으로써, 무향실의 크기 및 룸모드의 존재와 같은 음향특성을 쉽고 간편한 방식으로 조절할 수 있는 특성을 가짐으로써 자유 음장의 조건을 효과적으로 충족시킬 수 있다.
도 1은 흡음 쐐기의 일 예를 나타내는 개략도이다.
도 2는 흡음 쐐기가 설치된 무향실의 일 예를 나타내는 개략도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 무향실용 흡음구조체의 개략도이다.
도 4는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 무향실용 흡음구조체의 개략도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 구멍 뚫린 판상 부재의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 구멍 높이 유지용 캡을 적용한 구멍 뚫린 판상 부재의 개략도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 이용되는 구멍 높이 유지용 캡의 개략도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 무향실용 흡음구조체에 의한 흡음 효과를 설명하기 위한 그래프이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 무향실의 개략도이다.
도 10은 비교예 및 실시예에 따른 무향실용 흡음구조체의 흡음율을 나타내는 그래프이다.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기로 한다. 하기의 설명에서는 구체적인 구성요소 등과 같은 많은 특정사항들이 도시되어 있는데, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐 이러한 특정 사항들 없이도 본 발명이 실시될 수 있음은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다 할 것이다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 무향실용 흡음구조체의 개략도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 무향실용 흡음구조체(100)는 개구부를 포함하는 외형틀(140), 외형틀(140) 내에 형성되고, 상기 외형틀(140)의 개구부를 향하는 후면과 반대편의 전면을 포함하는 구멍 뚫린 판상 부재(130); 상기 구멍 뚫린 판상 부재(130)의 전면과 상기 외형틀(140) 사이에 삽입되는 전면흡음재(110); 및 상기 구멍 뚫린 판상 부재(130)의 후면과 상기 외형틀(140)의 개구부 사이에 삽입되는 후면흡음재(120)를 포함할 수 있다.
전면흡음재(110)는 구멍 뚫린 판상 부재(130)의 전면에 배치될 수 있으며, 후면흡음재(120)는 구멍 뚫린 판상 부재(130)의 후면에 배치될 수 있다. 구멍 뚫린 판상 부재(130)의 후면은 외형틀(140)의 개구부를 향하는 면을 나타내고, 전면은 그 반대편을 향하는 면을 나타낼 수 있다. 무향실용 흡음구조체(100)가 벽, 천장 및/또는 바닥에 고정될 때, 외형틀(140)의 개구부가 벽, 천장 및/또는 바닥 표면을 향하게 된다. 따라서, 무향실용 흡음구조체(100)가 고정되는 벽, 천장 및/또는 바닥의 표면과 구멍 뚫린 판상 부재(130) 사이에는 후면흡음재(120)가 배치될 수 있으며, 구멍 뚫린 판상 부재(130)와 개구부 반대편의 외형틀(140) 사이에 전면흡음재(110)가 배치될 수 있다.
전면흡음재(110)는 고 주파수 영역, 예를 들면, 250 ㎐ 이상의 소리를 흡수하는 작용을 주로 할 수 있다.
전면흡음재(110)는 다공질 흡음재일 수 있다.
다공질 흡음재는 표면과 내부에 작은 기포 또는 가는 관 모양의 다수의 구멍을 갖고 있으며, 이 구멍 속의 공기가 음파에 의해 진동하고, 이 때 생긴 마찰 때문에 소리에너지가 열에너지로 바뀌어 흡수된다. 흡음 성능은 다공질의 정도나 재료의 두께에 따라 달라질 수 있다.
전면흡음재(110)로 이용가능한 다공질 흡음재의 예는 유리면, 암면, 세라믹울과 같은 무기질 섬유, 펠트 등의 유기질 섬유, 폴리에스테르울과 같은 화학 섬유, 폴리우레탄이나 멜라민과 같은 발포 수지 재료, 뿜칠 섬유재료 등을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
전면흡음재(110)의 두께는 0 ㎜ 초과 350 ㎜ 이하의 범위일 수 있으며, 바람직하게는 150 ㎜ 내지 350 ㎜의 범위일 수 있다. 전면흡음재(110)의 두께가 350 ㎜를 초과하는 경우에는 그 자체만으로 250 ㎐ 이상의 주파수 대역에서 0.95 이상의 흡음율을 나타낼 수 있으므로, 본 발명에서와 같이 판의 진동에 의한 공진을 이용하는 흡음재를 결합할 필요가 없다.
한편, 250 ㎐ 이상의 주파수 대역에서 흡음이 필요없는 경우, 본 발명의 무향실용 흡음구조체(100)에 있어서 전면흡음재(110)는 생략가능하다. 무향실용 흡음구조체(100)는 대규모 홀이나 극장과 같은 대공간의 음장 제어에 사용될 수 있다. 이때, 250 ㎐ 이상의 음향 성능은 변화가 없이 250 ㎐ 이내의 주파수 대역에서만 흡음하고자 하는 경우, 전면흡음재(110)를 설치하지 않을 수 있다. 전면흡읍재(110)를 포함하지 않는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 무향실용 흡음구조체(100)를 도 4에 나타낸다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 무향실용 흡음구조체(100)는 개구부를 포함하는 외형틀(140); 외형틀 내에 형성되고, 외형틀의 개구부를 향하는 후면과 반대편의 전면을 포함하는 구멍 뚫린 판상 부재(130); 및 구멍 뚫린 판상 부재(130)의 후면과 외형틀의 개구부 사이에 삽입되는 후면흡음재(120)를 포함할 수 있다. 도 4에 도시된 무향실용 흡음구조체(100)는 전면흡음재(110)를 포함하지 않는 점을 제외하고는, 도 3에 도시된 무향실용 흡음구조체(100)와 동일하다.
전면흡음재(110)는 판상 형태로 형성될 수 있으며, 예를 들면, 단면이 직육면체 또는 정육면체인 평판 형태로 형성될 수 있다.
도시되지는 않았으나, 전면흡음재(110) 표면에는, 다공질 흡음재의 비산을 막기 위하여 전면흡음재(110)를 둘러싸는 보호막이 더 포함될 수 있다. 보호막은 유리섬유천, 폴리에스테르 필름 등으로 형성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
구멍 뚫린 판상 부재(130)는 전면흡음재(110)와 후면흡음재(120) 사이에 삽입될 수 있다. 즉, 구멍 뚫린 판상 부재(130)는 외형틀(140)의 개구부를 향하는 후면 및 그 반대편의 전면을 포함할 수 있으며, 구멍 뚫린 판상 부재(130)의 전면에는 전면흡음재(110)가 배치되고, 후면에는 후면흡음재(120)가 배치될 수 있다.
구멍 뚫린 판상 부재(130)는 판의 진동에 의한 공진에 의해 저 주파수 영역, 예를 들면, 125 ㎐ 이하의 소리를 흡수하는 작용을 주로 할 수 있다. 구멍 뚫린 판상 부재(130)의 구멍으로 음파가 입사할 경우 음파가 가진 에너지가 구멍 내부의 공기를 진동시키는 것에 의해 공진이 발생되고, 이 때, 음파가 가진 에너지는 공기 분자의 운동에너지로 변환되어 흡수될 수 있다.
구멍 뚫린 판상 부재(130)로는, 기존의 다공판을 이용하거나, 또는 금속판에 구멍을 뚫어서 이용할 수도 있다. 구멍 뚫린 판상 부재(130)에 이용되는 판상 부재의 예는 알루미늄판 또는 철판과 같은 금속판, 석고보드, 석면시멘트판, 하드보드, 합판, 목모 보드, 합성수지판 등을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
구멍 뚫린 판상 부재(130)에 있어서, 목적으로 하는 저 주파수 대역에서의 소리를 효율적으로 흡수하도록 공진주파수를 125 ㎐ 이하로 설정하기 위해서는 구멍의 크기, 기공률 및 두께의 설계가 중요하다. 이에 대해서는 도 5 내지 도 7을 참조하여 더욱 상세하게 설명하기로 한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 구멍 뚫린 판상 부재의 단면도이다.
도 5를 참조하면, 구멍 뚫린 판상 부재(130)는 복수의 구멍(132)을 포함할 수 있다. 구멍 뚫린 판상 부재(130)의 기본 공진주파수(f p0)는 하기와 같은 식에 따라 구해질 수 있다.
Figure 112017016531873-pat00002
Figure 112017016531873-pat00003
상기 식에서,
D: 판의 굽힘강성(flexural rigidity)
h: 판의 두께
Figure 112017016531873-pat00004
: 판의 체적밀도
Figure 112017016531873-pat00005
: 판의 포아송비(Poisson's ratio)
Figure 112017016531873-pat00006
: 기공률(판의 전체 단면적 대 구멍의 총 단면적 비)
r: 구멍의 반지름
상기 식으로부터 확인할 수 있는 바와 같이, 구멍 뚫린 판상 부재(130)의 두께, 기공률 및 구멍의 직경을 조절함으로써, 손쉬운 방식에 의해 효과적으로 구멍 뚫린 판상 부재(130)의 기본 공진주파수(f p0)를 125 ㎐ 이하의 주파수 대역으로 설정할 수 있다.
구멍 뚫린 판상 부재(130)의 기공률, 즉 판상 부재(130) 면적에 대한 구멍(130) 면적의 비율은 1~15%인 것이 바람직하다. 구멍 뚫린 판상 부재(130)의 기공률이 1% 미만인 경우에는 판상 부재(130)의 면적에 대비하여 공진기 설계가 어렵게 되고, 15%를 초과하는 경우에는 공진기 효과가 현저하게 저하될 수 있다.
구멍의 직경 및 구멍 간의 간격은 구멍 뚫린 판상 부재(130)의 기공률에 따라 정해질 수 있으므로, 기공률을 만족시킬 수 있도록 적절하게 선택될 수 있다.
구멍의 형상은 다양하게 형성될 수 있으며, 예를 들면, 원형, 사각형 등으로 형성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
구멍 뚫린 판상 부재(130)는 판상 형태로 형성될 수 있으며, 예를 들면, 단면이 직육면체 또는 정육면체인 평판 형태로 형성될 수 있다.
구멍 뚫린 판상 부재(130)에 있어서, 판의 두께는 판의 재질에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 구멍 뚫린 판상 부재(130)가 금속판으로 형성되는 경우, 판의 두께는 0.5~3 ㎜의 범위일 수 있으며, 합성 플라스틱으로 형성되는 경우, 판의 두께는 1~6 ㎜의 범위일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
특히 공진주파수 설계에 있어서, 구멍 뚫린 판상 부재(130)의 구멍(132)의 높이를 균일하게 유지하는 것이 중요하며, 구멍(132) 위아래에 위치하는 전면흡음재(110)와 후면흡음재(120)에 의해 구멍(132)의 공기층이 막히는 것을 방지하여야 한다. 구멍 뚫린 판상 부재(130)가 석고보드, 목모보드 등과 같이 예를 들어, 최소 6 ㎜ 이상의 두께를 갖는 비금속판으로 형성되는 경우에는 구멍(132)의 높이 손상 문제가 발생되지 않는다. 그러나, 구멍 뚫린 판상 부재(130)가 금속판으로 형성되는 경우, 금속판은 그 두께가 예를 들어, 1 ㎜ 내외로 매우 얇기 때문에 구멍(132) 위아래에 위치하는 전면흡음재(110)와 후면흡음재(120)가 구멍의 공기층을 막을 가능성이 있다. 이러한 문제점을 해결할 수 있는 방안에 대해서는 도 6 및 도 7을 참조하여 더욱 상세하게 설명하기로 한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 구멍 높이 유지용 캡을 적용한 구멍 뚫린 판상 부재의 개략도이며, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 이용되는 구멍 높이 유지용 캡의 개략도이다.
도 6을 참조하면, 구멍 뚫린 판상 부재(130)에 있어서, 구멍(132) 위아래에 위치하는 전면흡음재(110)와 후면흡음재(120)에 의해 구멍(132)의 공기층이 막히는 것을 방지하기 위하여, 구멍(132)의 높이를 균일하게 유지하도록 구멍 높이 유지용 캡(134)이 적용될 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 구멍 높이 유지용 캡(134)은 속이 빈 형태일 수 있다. 구멍(132)에 삽입되는 부분의 내경(d)은 구멍(132)의 직경에 대응되며, 높이(h)는 구멍(132)이 막히는 것을 방지하고 구멍(132)의 높이를 유지할 수 있도록 적절하게 설정될 수 있다. 구멍 뚫린 판상 부재(130)의 구멍(132)에 구멍 높이 유지용 캡(134)을 적용하면, 구멍(132)의 높이를 일정하게 유지시켜 공기층이 막히는 것을 방지할 수 있다.
다시 도 3을 참조하면, 후면흡음재(120)는 외형틀(140) 내에 구멍 뚫린 판상 부재(130)의 후면, 즉 외형틀(140)의 개구부와 구멍 뚫린 판상 부재(130) 사이에 배치될 수 있다. 무향실용 흡음구조체(100)가 무향실에 적용되는 경우, 외형틀(140)의 개구부가 벽, 천장 및/또는 바닥을 향하여 고정되므로, 후면흡음재(120)가 무향실용 흡음구조체(100)가 고정되는 벽, 천장 및/또는 바닥의 표면을 향하여 배치될 수 있다.
후면흡음재(120)는 구멍 뚫린 판상 부재(130)의 공진주파수에서의 흡음 효과를 증진시켜, 공진주파수뿐 아니라 공진주파수 부근의 넓은 주파수 영역에서의 흡음력을 상승시키는 작용을 할 수 있다.
구멍 뚫린 판상 부재(130) 후면에 다공질 흡음재가 존재하지 않는 경우, 특정 주파수, 즉 구멍 뚫린 판상 부재(130)의 공진주파수에서만 흡음 효과를 발휘할 수 있다. 이 경우, 좁은 범위의 주파수에서만 흡음 성능을 갖기 때문에, 범용적 사용이 어렵다. 그러나, 본 발명의 실시예에 따르면, 구멍 뚫린 판상 부재(130) 후면에 후면흡음재(120)를 형성함으로써, 구멍 뚫린 판상 부재(130)의 흡음 효과를 증진시켜 공진주파수와 그 부근 주파수 영역으로 넓게 흡음력이 상승될 수 있다.
후면흡음재(120)는 다공질 흡음재일 수 있으며, 전면흡음재(110)와 동일하거나 상이한 재료로 형성될 수 있다.
후면흡음재(120)로 이용가능한 다공질 흡음재의 예는 유리면, 암면, 세라믹울과 같은 무기질 섬유, 펠트 등의 유기질 섬유, 폴리에스테르울과 같은 화학 섬유, 폴리우레탄이나 멜라닌과 같은 발포 수지 재료, 뿜칠 섬유재료 등을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
후면흡음재(120)의 두께는 구멍 뚫린 판상 부재(130)의 공진주파수에 따라서 달라질 수 있다. 바람직한 예에서, 후면흡음재(120)의 두께는 50~250 ㎜의 범위일 수 있다. 후면흡음재(120)의 두께가 50 ㎜ 미만인 경우에는 125 ㎐ 이하의 주파수 대역에서 흡음율이 현저히 낮아져 사용이 어렵고, 두께가 250 ㎜ 정도인 경우 사람의 가청영역인 20 ㎐에 이르기까지 충분한 흡음 효과를 발휘할 수 있으므로 250 ㎜를 초과하는 것은 의미가 없다.
후면흡음재(120)는 판상 형태로 형성될 수 있으며, 예를 들면, 단면이 직육면체 또는 정육면체인 평판 형태로 형성될 수 있다.
도시되지는 않았으나, 후면흡음재(120) 표면에는, 다공질 흡음재의 비산을 막기 위하여 후면흡음재(120)를 둘러싸는 보호막이 더 포함될 수 있다. 보호막은 유리섬유천, 폴리에스테르 필름 등으로 형성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
외형틀(140)은 내부에 형성되는 전면흡음재(110), 구멍 뚫린 판상 부재(130) 및 후면흡음재(120)를 보호하고 틀을 형성하는 역할을 할 수 있다.
외형틀(140)은 이러한 역할을 수행하는데 적합한 재료로 형성될 수 있으며, 금속으로 형성되는 것이 바람직하다.
외형틀(140)은 개구부를 가질 수 있으며, 무향실용 흡음구조체(100)가 벽, 천장 및/또는 바닥에 고정될 때, 외형틀(140)의 개구부가 벽, 천장 및/또는 바닥 표면을 향하게 된다.
외형틀(140)은 얇은 두께의 판에 다수의 구멍이 형성되어 있는 다공판으로 형성될 수 있다. 외형틀(140)을 이루는 다공판은 기공률, 즉 전체 면적에 대한 구멍 면적의 비율이 30% 이상 50% 이하일 수 있다. 이는, 다공판의 면에서 소리가 반사되어 음파가 흡음재에 흡수되는 것을 방해하지 않도록 하기 위해서이다. 외형틀(140)을 이루는 다공판의 기공률 범위의 하한인 30%는 음향적으로 볼 때 소리가 흡수되는 과정에서 표면을 저항체로 인식하지 않는 최소 범위이며, 제조상 다공판을 만들기 위한 최대 기공률은 50%를 넘기 어렵다.
외형틀(140)은 판상 형태로 형성될 수 있으며, 예를 들면, 단면이 직육면체 또는 정육면체인 평판 형태로 형성될 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 무향실용 흡음구조체(100)는 평판 형태로 형성될 수 있다. 이와 같이, 평판 형태로 형성된 무향실용 흡음구조체(100)는 개구부 가까이 배치된 후면흡음재(120)가 무향실을 구성하는 벽, 천장 및/또는 바닥의 표면을 향하고, 개구부로부터 멀리 배치된 전면흡음재(110)가 무향실 내부를 향하도록, 무향실을 구성하는 벽, 천장 및/또는 바닥에 고정될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 무향실용 흡음구조체(100)는 평판 형태로 형성됨으로써, 무향실 내부 공간의 효율적 사용을 가능케 한다. 또한, 무향실에 배치되는 복수의 무향실용 흡음구조체(100) 각각의 전면흡음재(110) 및 후면흡음재(120)의 두께를 다르게 형성할 수 있으며, 이와 같이 전면흡음재(110) 및 후면흡음재(120)의 두께가 다른 흡음구조체(100)들을 적절히 배치함으로써 무향실의 크기 및 음향 특성에 따라 요구되는 흡음 효과를 효과적으로 발휘할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 무향실용 흡음구조체(100)는, 구멍 뚫린 판상 부재(130)의 진동에 의한 공진 효과 및 이러한 공진 효과를 증진시켜 공진주파수와 그 부근 주파수 영역으로 넓게 흡음력을 상승시키는 후면흡음재(120)의 작용에 의해 저 주파수 대역에서 우수한 흡음 효과를 발휘할 수 있으며, 동시에 전면에 위치한 전면흡음재(110)에 의해 고 주파수 대역에서 우수한 흡음 효과를 발휘할 수 있다. 또한, 이러한 흡음 효과들이 합성되어 저 주파수 대역과 고 주파수 대역 사이의 중 주파수 대역에서의 흡음 효과도 함께 높일 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 무향실용 흡음구조체(100)에 의해 얻어지는 흡음 효과에 대해서는 도 8을 참조하여 더욱 상세하게 설명하기로 한다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 무향실용 흡음구조체에 의한 흡음 효과를 설명하기 위한 그래프이다.
도 8을 참조하면, 주파수와 흡음율과의 상관성이 개념적으로 도시된다. ①은 구멍 뚫린 판상 부재와 후면흡음재의 결합에 의한 흡음율을 나타내는 그래프이고, ②는 전면흡음재의 흡음율을 나타내는 그래프이며, ③은 무향실용 흡음구조체의 전체 흡음율을 나타내는 그래프이다.
먼저, ②로 나타내어진 전면흡음재 흡음율 그래프에서, 흡음율이 수평선을 이루는 위치가 수직입사 흡음율이 99% 이상에 도달한 상태를 나타내며, 전면흡음재의 두께가 200~250 ㎜인 경우 대략 250 ㎐ 정도가 된다. 다음으로, ①로 나타내어진 그래프에 따르면, 구멍 뚫린 판상 부재와 후면흡음재의 결합에 의해 특정 주파수의 공진 위치를 중심으로 높은 흡음율을 갖는 것을 볼 수 있다. 전술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에서는 이 특정 주파수를 125 ㎐ 이하로 설계하고 있다. 한편, 대략 125~250 ㎐의 주파수 영역에서는 ②로 나타내어진 전면흡음재의 흡음율과 ①로 나타내어진 구멍 뚫린 판상 부재와 후면흡음재의 결합에 의한 흡음율이 합쳐져서 굴곡을 높이는 효과가 있게 된다. 따라서, 전체 흡음율은 구멍 뚫린 판상 부재에 의해 설계되는 특정 주파수 이상의 영역에서 99% 이상의 수직입사를 갖게 된다.
결과적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 무향실용 흡음구조체는 구멍 뚫린 판상 부재의 진동에 의한 공진 효과 및 이러한 공진 효과를 증진시키는 후면흡음재의 작용이 결합되어 저 주파수 대역에서 우수한 흡음 효과를 발휘할 수 있고, 전면흡음재에 의해 고 주파수 대역에서 우수한 흡음 효과를 발휘할 수 있으며, 동시에, 이러한 흡음 효과들이 합성되어 저 주파수 대역과 고 주파수 대역 사이의 주파수 영역에서의 흡음 효과도 높아질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 무향실용 흡음구조체(100)는 외형틀(140)의 개구부를 통하여 내부에 전면흡음재(110), 구멍 뚫린 판상 부재(130) 및 후면흡음재(120)를 순서대로 배치시킴으로써 간단한 방법으로 제조될 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 무향실용 흡음구조체(100)는 각각의 구성요소를 접착할 필요 없이 바구니 형태의 외형틀(140) 내에 각각 삽입시킴으로써 형성될 수 있어, 제조 공정이 용이하고, 접착제에 의한 유해성 문제가 발생할 여지가 없다.
또한, 접착 방식을 이용하지 않고, 외형틀(140) 내에 전면흡음재(110), 구멍 뚫린 판상 부재(130) 및 후면흡음재(120)를 각각 삽입함으로써 흡음구조체(100)를 형성하므로, 전면흡음재(110) 및 후면흡음재(120)로 이용될 수 있는 다공질 흡음재의 종류에 제약이 없으며, 설치 위치에 무관하게 일정한 흡음율을 나타낼 수 있어 무향실의 성능을 균일하게 확보할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 무향실용 흡음구조체(100)는 벽, 천장 및/또는 바닥에 고정됨으로써 무향실을 형성할 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 무향실의 개략도이다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 무향실(200)은 벽, 천장 및 바닥에 형성된 격자 형태의 프레임(210), 프레임(210) 사이의 공간에 배치된 차음판(220), 및 벽 및 천장에 고정된 복수의 무향실용 흡음구조체(100)를 포함할 수 있다.
ISO 3745에 따르면, 벽, 천장 및 바닥 모두에 전체적으로 흡음구조체가 설치된 경우 완전 무향실로 정의되고, 바닥을 제외한 벽 및 천장에 전체적으로 흡음구조체가 설치된 경우 반 무향실로 정의된다. 도 9에 도시된 본 발명의 일 실시예는 바닥을 제외한 벽 및 천장에 흡음구조체(100)가 설치된 반 무향실을 나타낸다. 그러나, 도시되지는 않았지만, 본 발명의 일 실시예에 따른 무향실(200)은 흡음구조체(100)가 벽, 천장 및 바닥에 모두 설치된 완전 무향실도 포함할 수 있다.
무향실용 흡음구조체(100)는 벽, 천장 및/또는 바닥에 접착되는 것이 아니라 고정되는 것이며, 이러한 고정은 당해 기술분야에서 공지된 방법 중 적절한 방법에 의해 이루어질 수 있다. 예를 들어, 무향실용 흡음구조체(100)의 외형틀(140)에 브라켓을 결합하여 벽 등에 고정하거나, 또는 벽, 천장 및/또는 바닥과 접하는 외형틀(140)의 말단 부분을 "ㄱ" 형태의 앵글로 만들어 고정할 수도 있다. 또 다른 방식으로는, 외형틀(140)에 고리를 걸어서 벽 등에 거는 방식도 가능하다. 또한, 무향실용 흡음구조체(100)의 고정은 벽 등에 직접 이루어질 수도 있고, 도 9에 도시된 격자 형태의 프레임(210)을 이용하여 이루어질 수도 있다.
도 9에 도시된 무향실(200)은 격자 형태의 프레임(210) 및 프레임(210) 사이의 공간에 배치된 차음판(220)을 포함하고 있으며, 차음판(220) 상에 무향실용 흡음구조체(100)가 배치되어 있다.
그러나, 다른 일 실시예에 따르면, 무향실(200)은 격자 형태의 프레임(210) 및 프레임(210) 사이의 공간에 배치된 차음판(220)을 포함하지 않을 수 있으며, 무향실용 흡음구조체(100)는 전술한 바와 같은 고정 방법을 통하여 벽, 천장 및/또는 바닥에 직접적으로 고정될 수 있다.
무향실(200)은 벽, 천장 및/또는 바닥에 전체적으로 무향실용 흡음구조체(100)가 설치되므로, 무향실(200) 내부 공간에서 발생된 소리가 흡음구조체(100)에 의해 흡수되어 소리의 반사에 의한 소음이 발생되지 않는다.
본 발명의 일 실시예에 따른 무향실(200)에 설치되는 무향실용 흡음구조체(100)는 평판 형태를 가지므로, 종래 이용되는 쐐기 타입의 흡음구조체에 비하여 무향실(200) 내부로 향하는 길이가 줄어들어, 무향실(200) 내부 공간의 효율적 사용이 가능하다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 무향실(200)에 있어서, 흡음구조체들은 각각 전면흡음재(110) 또는 후면흡음재(120)의 두께를 다르게 형성할 수 있으며, 흡음재의 두께가 서로 다른 흡음구조체들의 배치를 변화시킴으로써, 무향실(200)의 크기 및 룸모드의 존재와 같은 음향특성을 쉽고 간편한 방식으로 조절할 수 있어, 자유 음장의 조건을 효과적으로 충족시킬 수 있다.
이하, 본 발명을 실시예에 의하여 더욱 상세하게 설명한다. 그러나 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐이며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
[실시예]
(1) 시험 재료의 제작
종래 기술에 따라 멜라민 흡음재(100 ㎜), 철판(1 ㎜) 및 폴리에스테르 흡음재(250 ㎜)를 본드로 접착하여 비교예에 따른 흡음구조체를 제작하였다. 이와 달리, 다공질 흡음재(100 ㎜), 직경 10 ㎜, 두께 5 ㎜의 플라스틱 캡이 구멍에 설치된 구멍 뚫린 철판(1 ㎜), 및 폴리에스테르 흡음재(250 ㎜)로 이루어진 실시예에 따른 흡음구조체를 제작하였다.
(2) 시험방법
상기 제작된 비교예 및 실시예에 따른 흡음구조체를 각각 1800 ㎜(W)×1200 ㎜(H)×350 ㎜(L) 크기의 시료로 준비하여, KS F 2814-2 (임피던스관에 의한 흡음계수와 임피던스 결정방법)에 따라 시험하였다. 구멍에서 80 ㎐의 주파수에서 공진이 발생하도록 설계하여 흡음율 시험을 수행하였다.
(3) 시험결과
상기와 같이 측정한 흡음율 시험 결과를 도 10에 도시한다. 도 10에 나타내어진 바와 같이, 실시예의 경우 고주파수 대역에서 비교예와 동등한 흡음율을 나타내면서 동시에 60~150 ㎐에서의 저 주파수 대역에서 흡음율이 비교예에 비하여 0.1~0.15 높아지는 것을 확인할 수 있었다.
이와 같이, 본 발명에 따르면, 구멍 뚫린 판상 부재의 진동에 의한 공진 효과 및 이러한 공진 효과를 증진시켜 공진주파수와 그 부근 주파수 영역으로 넓게 흡음력을 상승시키는 후면흡음재의 작용에 의해 저 주파수 대역에서 우수한 흡음 효과를 발휘할 수 있고, 전면에 위치한 전면흡음재에 의해 고 주파수 대역에서 우수한 흡음 효과를 발휘할 수 있으며, 동시에, 이들 흡음 효과의 합성에 의해 저 주파수 대역과 고 주파수 대역 사이의 중 주파수 영역에서의 흡음 효과도 높아질 수 있다. 결과적으로, 전체적인 흡음율이 현저하게 상승될 수 있어, 효과적인 무향실의 성능을 확보할 수 있다.
100: 무향실용 흡음구조체 110: 전면흡음재
120: 후면흡음재 130: 구멍 뚫린 판상 부재
140: 외형틀 200: 무향실

Claims (19)

  1. 무향실에 이용되며,
    개구부를 포함하는 외형틀;
    상기 외형틀 내에 형성되고, 상기 외형틀의 개구부를 향하는 후면과 반대편의 전면을 포함하는 구멍 뚫린 판상 부재; 및
    상기 구멍 뚫린 판상 부재의 후면과 상기 외형틀의 개구부 사이에 삽입되는 후면흡음재를 포함하며,
    상기 구멍 뚫린 판상 부재는 금속판 및 합성수지판으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함하고, 0.5~6 ㎜의 두께를 가지며, 판상 부재 면적에 대한 구멍 면적의 비율이 1~15%이고, 두께, 기공률 및 구멍 직경의 조절에 의해 기본 공진주파수가 125 ㎐ 이하로 설정되고, 상기 구멍 뚫린 판상 부재의 기본 공진주파수는 하기 식:
    Figure 112018118931602-pat00017

    Figure 112018118931602-pat00018

    [상기 식에서,
    D: 판상 부재의 굽힘강성(flexural rigidity)
    h: 판상 부재의 두께
    Figure 112018118931602-pat00019
    : 판상 부재의 체적밀도
    Figure 112018118931602-pat00020
    : 판상 부재의 포아송비(Poisson's ratio)
    Figure 112018118931602-pat00021
    : 기공률(판상 부재의 전체 단면적 대 구멍의 총 단면적 비)
    r: 구멍의 반지름
    La: 구멍 사이의 가로 방향 피치
    Lb: 구멍 사이의 세로 방향 피치
    Lx: 판상 부재의 가로 길이
    Ly: 판상 부재의 세로 길이]
    에 따라 설정되며,
    상기 구멍 뚫린 판상 부재 및 상기 후면흡음재는 상기 외형틀 내에 접착 없이 단순 삽입되어 배치되는
    무향실용 흡음구조체.
  2. 무향실에 이용되며,
    개구부를 포함하는 외형틀;
    상기 외형틀 내에 형성되고, 상기 외형틀의 개구부를 향하는 후면과 반대편의 전면을 포함하는 구멍 뚫린 판상 부재;
    상기 구멍 뚫린 판상 부재의 전면과 상기 외형틀 사이에 삽입되는 전면흡음재; 및
    상기 구멍 뚫린 판상 부재의 후면과 상기 외형틀의 개구부 사이에 삽입되는 후면흡음재를 포함하며,
    상기 구멍 뚫린 판상 부재는 금속판 및 합성수지판으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함하고, 0.5~6 ㎜의 두께를 가지며, 판상 부재 면적에 대한 구멍 면적의 비율이 1~15%이고, 두께, 기공률 및 구멍 직경의 조절에 의해 기본 공진주파수가 125 ㎐ 이하로 설정되고, 상기 구멍 뚫린 판상 부재의 기본 공진주파수는 하기 식:
    Figure 112018118931602-pat00022

    Figure 112018118931602-pat00023

    [상기 식에서,
    D: 판상 부재의 굽힘강성(flexural rigidity)
    h: 판상 부재의 두께
    Figure 112018118931602-pat00024
    : 판상 부재의 체적밀도
    Figure 112018118931602-pat00025
    : 판상 부재의 포아송비(Poisson's ratio)
    Figure 112018118931602-pat00026
    : 기공률(판상 부재의 전체 단면적 대 구멍의 총 단면적 비)
    r: 구멍의 반지름
    La: 구멍 사이의 가로 방향 피치
    Lb: 구멍 사이의 세로 방향 피치
    Lx: 판상 부재의 가로 길이
    Ly: 판상 부재의 세로 길이]
    에 따라 설정되며,
    상기 전면흡음재, 상기 구멍 뚫린 판상 부재 및 상기 후면흡음재는 상기 외형틀 내에 접착 없이 단순 삽입되어 배치되는
    무향실용 흡음구조체.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 전면흡음재는 다공질 흡음재를 포함하는
    무향실용 흡음구조체.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 다공질 흡음재는 무기질 섬유, 유기질 섬유, 화학 섬유, 발포 수지 재료, 뿜칠 섬유재료로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함하는
    무향실용 흡음구조체.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 전면흡음재는 0 ㎜ 초과 350 ㎜ 이하의 두께를 갖는
    무향실용 흡음구조체.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 무향실용 흡음구조체는 상기 전면흡음재를 둘러싸는 보호막을 더 포함하는
    무향실용 흡음구조체.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 후면흡음재는 다공질 흡음재를 포함하는
    무향실용 흡음구조체.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 다공질 흡음재는 무기질 섬유, 유기질 섬유, 화학 섬유, 발포 수지 재료, 뿜칠 섬유재료로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함하는
    무향실용 흡음구조체.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 후면흡음재는 50~250 ㎜의 두께를 갖는
    무향실용 흡음구조체.
  10. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 무향실용 흡음구조체는 상기 후면흡음재를 둘러싸는 보호막을 더 포함하는
    무향실용 흡음구조체.
  11. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 구멍 뚫린 판상 부재는 구멍 높이 유지용 캡을 더 포함하고, 상기 구멍 높이 유지용 캡은 구멍 높이 이상의 높이를 갖는 속이 빈 형태인
    무향실용 흡음구조체.
  12. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 외형틀은 판에 구멍이 형성되어 있는 다공판을 포함하는
    무향실용 흡음구조체.
  13. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 외형틀은, 판의 면적에 대한 구멍의 면적의 비율이 30% 이상 50% 이하인
    무향실용 흡음구조체.
  14. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 무향실용 흡음구조체는 평판 형태인
    무향실용 흡음구조체.
  15. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 구멍 뚫린 판상 부재는 판의 진동에 의한 공진에 의해 소리를 흡수하는
    무향실용 흡음구조체.
  16. 벽, 천장 및 바닥; 및
    적어도 상기 벽 및 상기 천장에 고정된 복수의 제1항 또는 제2항에 따른 무향실용 흡음구조체를 포함하는
    무향실.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 무향실용 흡음구조체는 상기 벽, 상기 천장 및 상기 바닥 전부에 고정되어 있는
    무향실.
  18. 삭제
  19. 삭제
KR1020170021487A 2017-02-17 2017-02-17 무향실용 흡음구조체 및 이를 포함하는 무향실 KR101960823B1 (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170021487A KR101960823B1 (ko) 2017-02-17 2017-02-17 무향실용 흡음구조체 및 이를 포함하는 무향실
CN201710236334.2A CN108457393B (zh) 2017-02-17 2017-04-12 消声室用吸声结构体以及包含消声室用吸声结构体的消声室
US15/590,560 US10510331B2 (en) 2017-02-17 2017-05-09 Sound absorbing structure for anechoic chamber and anechoic chamber including the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170021487A KR101960823B1 (ko) 2017-02-17 2017-02-17 무향실용 흡음구조체 및 이를 포함하는 무향실

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180095245A KR20180095245A (ko) 2018-08-27
KR101960823B1 true KR101960823B1 (ko) 2019-03-22

Family

ID=63166223

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170021487A KR101960823B1 (ko) 2017-02-17 2017-02-17 무향실용 흡음구조체 및 이를 포함하는 무향실

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10510331B2 (ko)
KR (1) KR101960823B1 (ko)
CN (1) CN108457393B (ko)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201710088A (zh) * 2015-04-15 2017-03-16 歐拓管理股份公司 多層表面材料及使用其之引擎室裝飾部件
US20220031998A1 (en) * 2018-07-24 2022-02-03 Bonnie S Schnitta Sound Disturbance Inhibition System
CN109192190B (zh) * 2018-09-19 2020-05-08 中国人民解放军国防科技大学 一种薄层超材料吸声结构
AU2019361731A1 (en) * 2018-10-15 2021-06-03 Pact Group Industries (ANZ) Pty Ltd Sound panels and method for manufacture thereof
CN112252499A (zh) * 2020-09-28 2021-01-22 西北工业大学宁波研究院 一种可挂空间吸声体的板式吸声结构
GB2596162A (en) * 2020-10-16 2021-12-22 Studiospares Europe Ltd Acoustic booth assembly
CN112634852A (zh) * 2020-12-22 2021-04-09 中国科学院声学研究所 一种用于控制管道噪声的多级高阶共振复合式消声器
CN112779998B (zh) * 2020-12-31 2022-04-22 南京大学 一种全频带超构吸声体
KR102470521B1 (ko) * 2021-09-02 2022-11-29 노이즈컨트롤 주식회사 음향처리 어셈블리 구조체

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3140443B2 (ja) * 1988-09-01 2001-03-05 三菱化学株式会社 二次電池
KR200284847Y1 (ko) * 2002-03-07 2002-08-10 신용순 내외장용 단열흡음재
JP2006112202A (ja) * 2004-10-14 2006-04-27 Sanyu Kogyo Kk 遮音性を有する通気窓
JP2007162227A (ja) * 2005-12-09 2007-06-28 Kankyo Keiei Sogo Kenkyusho:Kk 吸音ボード

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3384199A (en) * 1965-08-13 1968-05-21 Oliver C. Eckel Acoustical control apparatus
JPS6075510A (ja) 1983-09-30 1985-04-27 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 連続製鋼炉における冷材スクラツプの供給方法
JPS6075510U (ja) * 1983-10-29 1985-05-27 大建工業株式会社 化粧吸音体
JPH0418599A (ja) * 1990-05-14 1992-01-22 Mitsuo Ueno 音波透過の開口率に対応する高低両周波域吸遮音機能積層構成シートボード
DE19506511C2 (de) 1995-02-24 1998-08-27 Fraunhofer Ges Forschung Plattenresonator
US5780785A (en) * 1997-03-12 1998-07-14 Eckel; Alan Acoustic absorption device and an assembly of such devices
US6082490A (en) * 1997-07-15 2000-07-04 Rowland; Chris W. Modular anechoic panel system and method
DE29815723U1 (de) 1997-09-04 1999-06-10 Fraunhofer Ges Forschung Reflexionsarmer Raum für den gesamten Hörbereich
JP2000220467A (ja) * 1999-01-28 2000-08-08 Tokai Rubber Ind Ltd 低吸水・低吸油性防音材
JP2002082671A (ja) * 2000-09-06 2002-03-22 Nichias Corp 吸音構造体
FR2862798B1 (fr) * 2003-11-21 2006-03-17 Snecma Moteurs Panneau insonorisant a billes et procede de realisation
JP3140443U (ja) * 2008-01-11 2008-03-27 株式会社エルエス京都 吸音パネル
DE102008017357B4 (de) * 2008-04-04 2014-01-16 Airbus Operations Gmbh Akustisch optimiertes Kabinenwandelement und seine Verwendung
US9194124B2 (en) * 2011-12-09 2015-11-24 3M Innovative Properties Company Acoustic light panel
KR101846574B1 (ko) * 2012-11-26 2018-04-06 현대자동차주식회사 자동차용 복합흡음재 및 그 제조방법
US9390702B2 (en) * 2014-03-27 2016-07-12 Acoustic Metamaterials Inc. Acoustic metamaterial architectured composite layers, methods of manufacturing the same, and methods for noise control using the same
CN204356925U (zh) * 2014-12-17 2015-05-27 国家电网公司 一种户内变电站用低频吸声降噪装置
CN105040845B (zh) * 2015-06-30 2018-06-22 南京常荣声学股份有限公司 一种单元结构的吸声板
US10294596B2 (en) * 2016-11-21 2019-05-21 Milliken & Company Process for forming a nonwoven composite

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3140443B2 (ja) * 1988-09-01 2001-03-05 三菱化学株式会社 二次電池
KR200284847Y1 (ko) * 2002-03-07 2002-08-10 신용순 내외장용 단열흡음재
JP2006112202A (ja) * 2004-10-14 2006-04-27 Sanyu Kogyo Kk 遮音性を有する通気窓
JP2007162227A (ja) * 2005-12-09 2007-06-28 Kankyo Keiei Sogo Kenkyusho:Kk 吸音ボード

Also Published As

Publication number Publication date
US20180240451A1 (en) 2018-08-23
US10510331B2 (en) 2019-12-17
CN108457393A (zh) 2018-08-28
KR20180095245A (ko) 2018-08-27
CN108457393B (zh) 2020-11-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101960823B1 (ko) 무향실용 흡음구조체 및 이를 포함하는 무향실
CN108458467B (zh) 分离器以及包括该分离器的消声器
US9369805B2 (en) Acoustic absorber, acoustic transducer, and method for producing an acoustic absorber or an acoustic transducer
RU2495500C2 (ru) Звукопоглощающая конструкция
EP0697051B1 (de) Unterdecke
US6793037B1 (en) Structured molded parts for sound absorption
US11835253B2 (en) Silencing system
US11841163B2 (en) Silencing system
US8443935B2 (en) Sound absorbing body
JP3583644B2 (ja) 防音材
RU2721615C1 (ru) Звукопоглощающая конструкция и звукоизолированное помещение
KR101979378B1 (ko) 스플리터 및 이를 포함하는 소음기
JP5286949B2 (ja) 吸音構造
JP6663659B2 (ja) 吸音構造を構成する有孔吸音ボードの貫通孔の寸法設定方法
CA2391601A1 (en) Acoustical wall board and wall system
WO1994024382A1 (de) Unterdecke
RU2646238C1 (ru) Акустическое устройство
JP6929532B2 (ja) 防音パネル
RU2324796C2 (ru) Акустическая панель
ITMI971702A1 (it) Pannello fonoassorbente ad assorbimento acustico per risonanza e procedimento di regolazione della frequenza di risonanza dello stesso
JP2022129181A (ja) 吸音構造
RU2613064C1 (ru) Акустическое устройство кочетова
JP2022129182A (ja) ルーバー材及び吸音構造
CN111894160A (zh) 一种吸声复合结构单元及具有其的吸声体阵列
CN118207976A (zh) 吸声结构

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)