KR102417249B1 - 흡음형 방음판 - Google Patents

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KR102417249B1
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Abstract

흡음형 방음판이 개시된다. 개시된 흡음형 방음판은 전면에 복수의 통공을 가지는 전면 프레임, 전면 프레임과 대향되는 위치에 구비된 후면 프레임, 전면 프레임과 후면 프레임을 연결하는 측벽부, 전면 프레임에 인접하게 배치되어 제1 주파수 영역을 흡수하는 복수의 제1 흡음부재, 복수의 제1 흡음부재 후방에 배치되어 제2 주파수 영역을 흡수하는 단일의 제2 흡음부재 및 제2 흡음부재와 후면 프레임 사이에 배치되어 제2 흡음부재와 후면 프레임 사이의 흡음공간을 형성하는 허니컴부재를 포함하고, 제1 주파수 영역은 상기 제2 주파수 영역보다 작을 수 있다.

Description

흡음형 방음판 {SOUNDPROOF BOARD}
본 개시는 다양한 파장 영역에 대한 흡음 효율, 조립성, 배수 안정성이 개선된 흡음형 방음판에 관한 것이다.
흡음형 방음판은 소음원 주변에 설치되는 시설로서 통상 도로변이나 공사장 둘레로 설치되어 소음을 흡음시켜 소음을 감쇄하는 장치이다.
흡음형 방음판은 로주변, 철로주변, 공사장 등 소음이 발생하는 특성에 따라 성능이 상이하며 대표적으로 흡음, 차음 성능에 대한 측정 및 평가를 통하여 일정 기준을 만족해야 한다.
흡음형 방음판에 대해 현재 국내에서는 KS (Korean Standard) 규격을 만족하는 기준에 따라 제작된 흡음형 방음판이 사용되고 있다.
그러나, 최근에는 한국형 고속철도, 고속도로의 국내 개발 고도화에 따라 기존의 KS 규격에 따른 흡음형 방음판은 다양한 주파수의 소음을 흡음하지 못하여 인근에 사는 소음으로 인한 피해를 야기하고 있다.
이에 따라, 소음의 기준이 더욱 엄격한 유럽표준화위원회(이하 CEN)에 의한 엄격한 흡음 기준인 CEN 10을 만족하는 흡음형 방음판에 필요성이 증가하고 있다.
본 개시는 상술한 문제를 해결하기 위한 것으로, 본 개시의 목적은 다양한 파장 영역에 대한 흡음 효율, 조립성, 배수 안정성이 개선된 흡음형 방음판을 제공하는 것에 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 개시는 전면에 복수의 통공을 가지는 전면 프레임, 상기 전면 프레임과 대향되는 위치에 구비된 후면 프레임, 상기 전면 프레임과 상기 후면 프레임을 연결하는 측벽부, 상기 전면 프레임에 인접하게 배치되어 제1 주파수 영역을 흡수하는 복수의 제1 흡음부재, 상기 복수의 제1 흡음부재 후방에 배치되어 제2 주파수 영역을 흡수하는 단일의 제2 흡음부재 및 상기 제2 흡음부재와 상기 후면 프레임 사이에 배치되어 상기 제2 흡음부재와 상기 후면 프레임 사이의 흡음공간을 형성하는 허니컴부재를 포함하고, 상기 제1 주파수 영역은 상기 제2 주파수 영역보다 작은 흡음형 방음판을 제공할 수 있다.
상기 제1 주파수 영역은 0Hz이상 500Hz 미만이고, 상기 제2 주파수 영역은 500Hz 이상이며, 상기 복수의 제1 흡음부재는 폴리에스터로만 형성되고 3개로 구성되며, 상기 제2 흡음부재는, 폴리프로필렌으로만 형성된 제1 층과 제2 층 및 상기 제1 층과 상기 제2 층 사이에 배치되며 폴리에스터와 폴리프로필렌으로만 구성된 중간층을 포함할 수 있다.
상기 복수의 제1 흡음부재는 9mm이상 12mm 이하의 두께를 가지고, 상기 단일의 제2 흡음부재는 상기 제1 흡음부재의 4배 이하의 두께를 가지며, 상기 전면 프레임과 상기 후면프레임은 용융 아연 도금 강판으로 형성되고, 상기 후면 프레임의 두께는 상기 전면 프레임의 두께보다 크며, 상기 복수의 통공은 지름이 제1 길이고, 상기 복수의 통공의 간격은 상기 제1 길이의 1.5배인 제2 길이로 배치될 수 있다.
상기 전면 프레임은 상기 전면 프레임 상단과 하단으로부터 일측으로 연장 형성된 제1 연결 프레임을 포함하고, 상기 후면 프레임은 상기 후면 프레임의 상단과 하단으로부터 타측으로 연장 형성된 제2 연결 프레임을 포함하며, 상기 제1 연결 프레임은 상기 제1 연결 프레임의 일부가 굽어져 형성된 제1 굽힘부를 가지고,상기 제2 연결 프레임은 상기 제1 굽힘부와 결합되도록 제2 연결 프레임의 일부가 굽어져 형성된 제2 굽힘부를 가지며, 상기 제2 굽힘부는 상기 흡음형 방음판 내부에 유입된 유체가 배수되는 제1 배수공간을 형성할 수 있다.
상기 제1 배수공간 내에 배치된 배수 프레임 및 상기 전면 프레임의 상측에 결합되며, 상기 복수의 통공 내에 유체가 유입되는 것을 방지하는 커버 프레임을 더 포함하고, 상기 배수 프레임은, 상기 복수의 배수구가 형성되고 상기 복수의 제1 흡음부재, 상기 제2 흡음부재, 상기 허니컴부재를 지지하는 제1 프레임 및 상기 제1 프레임의 양단에 결합되며 상기 복수의 배수구를 통해 유입되는 유체가 배수되는 제2 배수공간을 형성하는 제2 프레임을 포함하고, 상기 커버 프레임은, 상기 전면 프레임의 길이 방향을 따라 형성된 곡면을 가지는 곡면부 및 상기 곡면부와 일체로 형성되고 상기 전면 프레임의 결합부에 삽입되는 연결부를 가질 수 있다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 흡음형 방음판의 사시도이다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 흡음형 방음판의 분해사시도이다.
도 3은 도 1의 A-A을 따라 나타낸 단면도이다.
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 하나의 제1 흡음부재를 나타낸 사시도이다.
도 5는 본 개시의 일 실시예 따른 3개의 제1 흡음부재와 2개의 제1 흡음부재에 대한 주파수 영역에 따른 흡음 계수를 나타낸 실험결과 그래프이다.
도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른 제2 흡음부재를 나타낸 사시도이다.
도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른 제2 흡음부재에 대한 주파수 영역에 따른 흡음 계수를 나타낸 실험결과 표와 그래프이다.
도 8은 단일의 폴리에스터에 대한 주파수 영역에 따른 흡음 계수를 나타낸 실험결과 표와 그래프이다.
도 9는 본 개시의 일 실시예에 따른 허니컴부재를 나타낸 사시도이다.
도 10은 본 개시의 일 실시예에 따른 흡음형 방음판과 도 14에 나타낸 종래 흡음형 방음판에 대한 주파수 영역에 따른 흡음 계수를 나타낸 실험결과 그래프이다.
도 11은 본 개시의 일 실시예에 따른 흡음형 방음판과 도 14에 나타낸 종래 흡음형 방음판에 대한 주파수 영역에 따른 흡음 계수를 나타낸 실험결과 표이다.
도 12는 본 개시의 일 실시예에 따른 흡음형 방음판과 CEN 10 흡음기준을 나타낸 그래프이다.
도 13은 본 개시의 일 실시예에 따른 흡음형 방음판과 CEN 10 흡음기준을 나타낸 표이다.
도 14는 종래 기술에 따른 흡음형 방음판을 나타낸 분해사시도이다.
도 15는 본 개시의 다른 실시예에 따른 흡음형 방음판을 나타낸 단면도이다.
도 16은 본 개시의 다른 실시예에 따른 커버 프레임과 전면 프레임을 나타낸 분해사시도이다.
도 17은 본 개시의 다른 실시예에 따른 배수 프레임을 나타낸 사시도이다.
본 개시의 구성 및 효과를 충분히 이해하기 위하여, 첨부한 도면을 참조하여 본 개시의 바람직한 실시예들을 설명한다. 그러나 본 개시는 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라, 여러 가지 형태로 구현될 수 있고 다양한 변경을 가할 수 있다. 단지, 본 실시예들에 대한 설명은 본 개시의 개시가 완전하도록 하며, 본 개시가 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다. 첨부된 도면에서 구성 요소들은 설명의 편의를 위하여 그 크기를 실제보다 확대하여 도시한 것이며, 각 구성 요소의 비율은` 과장되거나 축소될 수 있다.
어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "상에" 있다거나 "접하여" 있다고 재된 경우, 다른 구성 요소에 상에 직접 맞닿아 있거나 또는 연결되어 있을 수 있지만, 중간에 또 다른 구성 요소가 존재할 수 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소의 "바로 상에" 있다거나 "직접 접하여" 있다고 기재된 경우에는, 중간에 또 다른 구성 요소가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있다. 구성 요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 예를 들면, "～사이에"와 "직접 ～사이에" 등도 마찬가지로 해석될 수 있다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 개시의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 표현하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. "포함한다" 또는 "가진다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하기 위한 것으로, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들이 부가될 수 있는 것으로 해석될 수 있다.
본 개시의 실시예들에서 사용되는 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 통상적으로 알려진 의미로 해석될 수 있다.
이하에서는, 도 1 내지 도 9를 참조하여, 본 개시의 일 실시예에 따른 흡음형 방음판(1)에 대해 설명한다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 흡음형 방음판(1)의 사시도이고, 도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 흡음형 방음판(1)의 분해사시도이며, 도 3은 도 1의 A-A을 따라 나타낸 단면도이고, 도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 하나의 제1 흡음부재(20)를 나타낸 사시도이며, 도 5는 본 개시의 일 실시예 따른 3개의 제1 흡음부재(20)와 2개의 제1 흡음부재(20)에 대한 주파수 영역에 따른 흡음 계수를 나타낸 실험결과 그래프이고, 도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른 제2 흡음부재(30)를 나타낸 사시도이며, 도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른 제2 흡음부재(30)에 대한 주파수 영역에 따른 흡음 계수를 나타낸 실험결과 표와 그래프이고, 도 8은 단일의 폴리에스터에 대한 주파수 영역에 따른 흡음 계수를 나타낸 실험결과 표와 그래프이며, 도 9는 본 개시의 일 실시예에 따른 허니컴부재(40)를 나타낸 사시도이다.
도 1 내지 도 3을 참조할 때, 흡음형 방음판(1)은 다양한 주파수 영역을 가지는 소리를 흡수하여 외부로 전달되는 것을 방지하는 장치이다.
구체적으로, 흡음형 방음판(1)은 전면에 복수의 통공(12)을 가지는 전면 프레임(10), 전면 프레임(10)과 대향되는 위치에 구비된 후면 프레임(50), 전면 프레임(10)과 후면 프레임(50)을 연결하는 측벽부(60), 전면 프레임(10)에 인접하게 배치되어 제1 주파수 영역을 흡수하는 복수의 제1 흡음부재(20), 복수의 제1 흡음부재(20) 후방에 배치되어 제2 주파수 영역을 흡수하는 단일의 제2 흡음부재(30) 및 제2 흡음부재(30)와 후면 프레임(50) 사이에 배치되어 제2 흡음부재(30)와 후면 프레임(50) 사이의 흡음공간(41)을 형성하는 허니컴부재(40)를 포함할 수 있다.
전면 프레임(10)은 흡음형 방음판(1)의 전면에 배치되어 후면 프레임(50), 측벽부(60)와 함께 흡음형 방음판(1)의 외형을 형성할 수 있다.
여기서, 전면은 흡음형 방음판(1)의 복수의 통공(12)이 배치되는 위치는 전면이라고 지칭할 수 있다. 예를 들어, 전면은 흡음형 방음판(1)의 길이 방향(L)에 수직한 두께 방향에 대한 일측 방향(F)을 의미할 수 있다.
아울러, 전면 프레임(10)은 하나의 플레이트로 형성될 수 있으며 일면에 복수의 통공(12)이 형성될 수 있다.
전면 프레임(10)은 고내식강으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 전면 프레임(10)은 용융 아연 도금 강판으로 형성될 수 있다. 아울러, 전면 프레임(10)은 두께가 0.6mm로 형성될 수 있다.
또한, 전면 프레임(10)은 전면 프레임(10)의 상단과 하단으로부터 일측으로 연장 형성된 제1 연결 프레임(11)을 포함할 수 있다.
제1 연결 프레임(11)은 전면 프레임(10)과 일체로 형성될 수 있다. 예를 들어, 하나의 플레이트의 상단과 하단 부분이 굽어지도록 성형되어 제1 연결 프레임(11)을 형성할 수 있다.
즉, 제1 연결 프레임(11)은 후면 프레임(50)의 제2 연결 프레임(51)과 결합되어 흡음형 방음판(1)의 상하부분에 대한 외형을 형성할 수 있다.
복수의 통공(12)은 전면 프레임(10)의 전면에 기 설정된 간격을 두고 형성될 수 있다.
복수의 통공(12)은 소음이 발생하는 소음원에서 발생하는 소리가 흡음형 방음판(1) 내부로 이동할 수 있도록 가이드 할 수 있다.
여기서, 복수의 통공(12) 각각은 단면이 원형으로 형성될 수 있다.
아울러, 복수의 통공(12)은 지름이 제1 길이고, 복수의 통공(12)의 간격은 상기 제1 길이의 1.5배인 제2 길이로 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 길이는 6mm이며, 제2 길이는 9mm일 수 있다.
제2 길이가 제1 길이보다 1.5배 미만인 경우, 전면 프레임(10)의 복수의 통공(12)이 다수 형성되어 외부의 수증기, 이물질이 유입되어 흡음형 방음판(1)의 흡음 효율이 떨어질 수 있다.
한편, 제2 길이가 제1 길이보다 1.5배를 초과하는 경우, 복수의 통공(12) 간의 큰 이격거리로 인해 고주파 영역의 소음을 내부로 흡수하지 못하게 되어 고주파 영역대의 흡음 효율이 저하될 수 있다.
아울러, 제1 연결 프레임(11)은 제1 연결 프레임(11)의 일부가 굽어져 형성된 제1 굽힘부(11a)를 가질 수 있다.
제1 굽힘부(11a)는 상측을 향해 일부가 굽어져 형성될 수 있다. 아울러, 제1 굽힘부(11a)는 후술하는 후면 프레임(50)의 제2 굽힘부(51a)와 결합되어 전면 프레임(10)과 후면 프레임(50)을 물리적으로 연결할 수 있다.
아울러, 제1 굽힘부(11a)는 전면 프레임(10)의 길이 방향(L)을 따라 형성될 수 있다.
이에 따라, 하나의 흡음형 방음판(1)과 하나의 흡음형 방음판(1)의 상부에 배치되는 다른 흡음형 방음판(1)의 결합을 가이드하거나 물리적으로 결합하여 구조적 안정성을 더할 수 있다.
예를 들어, 하나의 흡음형 방음판(1)의 상부에 위치하는 제1 굽힘부(11a)와, 다른 흡음형 방음판(1)의 하부에 위치하는 제1 굽힘부(11a)가 상호간 물리적으로 접촉하여 결합될 수 있다.
마찬가지로, 하나의 흡음형 방음판(1)과 하나의 흡음형 방음판(1)의 하부에 배치되는 또 다른 흡음형 방음판(1)의 결합을 가이드하거나 물리적으로 결합하여 구조적 안정성을 더할 수 있다.
예를 들어, 하나의 흡음형 방음판(1)의 하부에 위치하는 제1 굽힘부(11a)와, 또 다른 흡음형 방음판(1)의 상부에 위치하는 제1 굽힘부(11a)가 상호간 물리적으로 접촉하여 결합될 수 있다.
이에 따라, 하나의 흡음형 방음판(1)의 상부 및 하부에 배치되는 다른 흡음형 방음판(1)과 또 다른 흡음형 방음판(1)은 제1 굽힘부(11a)를 통해 상호간의 정확한 위치를 고정시킬 수 있다.
따라서, 작업자는 별도의 보조 장치가 없더라도 제1 굽힘부(11a)의 물리적인 위치를 통해 복수의 흡음형 방음판(1)을 적층할 수 있다.
후면 프레임(50)은 흡음형 방음판(1)의 후면에 배치되어 전면 프레임(10), 측벽부(60)와 함께 흡음형 방음판(1)의 외형을 형성할 수 있다.
여기서, 후면은 전면과 대향되는 위치를 의미할 수 있다. 예를 들어, 후면은 흡음형 방음판(1)의 길이 방향(L)에 수직한 두께 방향에 대한 타측 방향(R)을 의미할 수 있다.
아울러, 후면 프레임(50)은 하나의 플레이트로 형성될 수 있다.
또한, 후면 프레임(50)은 후면 프레임(50)의 상단과 하단으로부터 일측으로 연장 형성된 제2 연결 프레임(51)을 포함할 수 있다.
아울러, 후면 프레임(50)은 고내식강으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 후면 프레임(50)은 용융 아연 도금 강판으로 형성될 수 있다. 아울러, 후면 프레임(50)은 두께가 1.6mm로 형성될 수 있다.
즉, 후면 프레임(50)의 두께는 전면 프레임(10)의 두께보다 클 수 있다.
이에 따라, 처음 다양한 주파수의 소음이 흡음형 방음판(1)의 복수의 통공(12)을 통해 유입되는 경우, 제1 주파수 영역을 흡수하는 복수의 제1 흡음부재(20)와 더불어 얇은 두께의 전면 프레임(10)이 저주파 영역의 소음을 흡수할 수 있다.
이후, 제1 주파수 영역이 흡수된 소음은 후방으로 갈수록 고주파 영역의 소음이 흡수될 수 있으며, 비교적 두께가 두꺼운 후면 프레임(50)이 고주파 영역의 소음이 외부로 이탈되는 것을 방지할 수 있다.
여기서, 제1 주파수 영역은 0Hz 이상 500Hz 미만일 수 있다.
즉, 전면 프레임(10)의 두께가 후면 프레임(50)의 두께보다 작게 형성됨으로써 다양한 주파수 영역의 소음을 단계적으로 흡수할 수 있다.
아울러, 전면 프레임(10)과 후면 프레임(50)의 두께를 다르게 형성하고 서로 다른 고유 주파수를 가지게 형성함으로써, 다양한 주파수 영역의 소음으로 인한 공진으로 인한 2차 소음 발생 또는 전면 및 후면 프레임(50)의 피로 파괴를 방지할 수 있다.
제2 연결 프레임(51)은 후면 프레임(50)과 일체로 형성될 수 있다. 예를 들어, 하나의 플레이트의 상단과 하단 부분이 굽어지도록 성형되어 제2 연결 프레임(51)을 형성할 수 있다.
즉, 제2 연결 프레임(51)은 전면 프레임(10)의 제1 연결 프레임(11)과 결합되어 흡음형 방음판(1)의 상하부분에 대한 외형을 형성할 수 있다.
아울러, 제2 연결 프레임(51)은 제2 연결 프레임(51)의 일부가 굽어져 형성된 제2 굽힘부(51a)를 가질 수 있다.
제2 굽힘부(51a)는 돌기와 같은 형상일 수 있다. 이에 따라, 제2 굽힘부(51a)는 제1 굽힘부(11a)와 맞춤 결합되어 전면 프레임(10)과 후면 프레임(50)이 상호간 이격되는 것을 방지하고 기 설정된 두께 간격을 유지할 수 있다.
아울러, 제2 굽힘부(51a)는 전면 프레임(10)의 길이 방향(L)을 따라 형성될 수 있다.
이에 따라, 하나의 흡음형 방음판(1)과 하나의 흡음형 방음판(1)의 상부에 배치되는 다른 흡음형 방음판(1)의 결합을 가이드하거나 물리적으로 결합하여 구조적 안정성을 더할 수 있다.
이에 따라, 하나의 흡음형 방음판(1)의 상부 및 하부에 배치되는 다른 흡음형 방음판(1)과 또 다른 흡음형 방음판(1)은 제2 굽힘부(51a)를 통해 상호간의 정확한 위치를 고정시킬 수 있다.
따라서, 작업자는 별도의 보조 장치가 없더라도 제2 굽힘부(51a)의 물리적인 위치를 통해 복수의 흡음형 방음판(1)을 적층할 수 있다.
아울러, 제2 굽힘부(51a)는 복수 개로 구성될 수 있으며, 기 설정된 간격을 가지고 배치될 수 있다. 특히, 제2 연결 프레임(51)의 상부 및 하부에 모두 형성된 제2 굽힘부(51a)는 상부 방향으로 기 설정된 높이(H)를 가지도록 형성될 수 있다.
이에 따라, 복수의 제2 굽힘부(51a)는 복수의 제2 굽힘부(51a) 사이에 흡음형 방음판(1) 내부에 유입된 유체가 배수되는 제1 배수공간(S1)을 형성할 수 있다.
제1 배수공간(S1)은 전면 프레임(10) 및 후면 프레임(50)의 길이 방향(L)을 따라 형성될 수 있다.
제1 배수공간(S1)은 복수의 제2 굽힘부(51a)로 인해 흡음형 방음판(1)의 상부 및 하부에 각각 배치될 수 있다. 특히, 제1 배수공간(S1)은 흡음형 방음판(1)의 내부로 유입된 물, 흡음형 방음판(1)의 내부에 위치하는 수증기가 응결된 물방울들이 자중에 의해 하부로 이동할 수 있다.
이에 따라, 모이거나 이동된 물은 제1 배수공간(S1)을 통해 모아져 흡음형 방음판(1)의 길이 방향(L)을 통해 이동하여 외부로 배출할 수 있다.
따라서, 흡음형 방음판(1)의 내부에 배치되는 수증기가 외부로 배출되지 못하여 흡음에 대한 효율이 떨어지는 것을 구조적으로 방지할 수 있다.
측벽부(60)는 전면 프레임(10)과 후면 프레임(50)의 사이 및 양 사이드에 배치되어 전면 프레임(10)과 후면 프레임(50)의 연결할 수 있다. 측벽부(60)는 전면 프레임(10), 후면 프레임(50), 제1 연결 프레임(11) 및 제2 연결 프레임(51)과 함께 흡음형 방음판(1)의 외형을 형성할 수 있다.
이에 따라, 측벽부(60)는 흡음형 방음판(1) 내부에 배치되는 복수의 제1 흡음부재(20), 제2 흡음부재(30) 및 허니컴부재(40)가 외부로 이탈되는 것을 방지할 수 있다.
측벽부(60)는 흡음형 방음판(1)의 양 사이드에 배치됨과 동시에 전면 프레임(10)과 후면 프레임(50)을 연결할 수 있으면 충분하며 다양한 형상을 포함할 수 있다.
이하에서는, 도 3 내지 도 5를 참조하여, 본 개시의 일 실시예에 따른 복수의 제1 흡음부재(20)에 대해 설명한다.
흡음형 방음판(1)은 전면 프레임(10)에 인접하게 배치되어 제1 주파수 영역을 흡수하는 복수의 제1 흡음부재(20)를 포함할 수 있다.
복수의 제1 흡음부재(20)는 흡음형 방음판(1) 내부에 배치될 수 있으며, 복수의 통공(12)과 가장 인접하게 배치될 수 있다.
복수의 제1 흡음부재(20)는 하나의 제1 흡음부재(20)가 복수 개로 겹쳐져 배치될 수 있다.
아울러, 복수의 제1 흡음부재(20) 각각은 폴리에스터로만 형성될 수 있다. 또한, 복수의 제1 흡음부재(20)는 3개로만 구성되고 상호가 겹쳐져 배치될 수 있다.
즉, 복수의 제1 흡음부재(20)는 9mm이상 12mm 이하의 두께를 가질 수 있다. 예를 들어, 하나의 제1 흡음부재(20)는 3mm이상 4mm이하일 수 있다.
이에 따라, 도 5에 도시된 바와 같이, 복수의 제1 흡음부재(20)의 개수에 따라 주파수 영역대 별 흡음계수에 대한 시험결과, 복수의 제1 흡음부재(20)가 2개로 구성되는 경우(점선)보다 복수의 제1 흡음부재(20)가 3개로 구성되는 경우(실선)에 제1 주파수 영역에 대한 흡음계수가 커짐을 알 수 있다.
즉, 복수의 제1 흡음부재(20)가 9mm 미만의 두께를 가지는 경우, 제1 주파수 영역의 흡음 효율이 크게 떨어질 수 있으며, 12mm 초과의 두께를 가지는 경우 흡음형 방음판(1)의 복수의 제1 흡음부재(20), 제2 흡음부재(30) 및 허니컴부재(40)와의 과도한 접촉으로 인해 흡음 효율이 떨어지는 것을 알 수 있다.
제2 흡음부재(30)는 복수의 제1 흡음부재(20)의 후방에 배치되며, 제2 주파수 영역을 흡수할 수 있다. 여기서, 제2 주파수 영역은 500Hz 이상일 수 있다.
구체적으로, 제2 흡음부재(30)는 폴리프로필렌(Polypropylene)으로만 형성된 제1 층(31-1)과 제2 층(31-2) 및 제1 층(31-1)과 제2 층(31-2) 사이에 배치되며 폴리에스터(Polyester)와 폴리프로필렌으로만 구성된 중간층(32)을 포함할 수 있다.
아울러, 제1 층(31-1), 제2 층(31-2) 및 중간층(32)은 융착되어 하나의 단일부재로 형성될 수 있다.
제1 층(31-1)과 제2 층(31-2)은 제2 흡음부재(30)의 전면 및 후면에 각각 배치될 수 있다.
이에 따라, 내구성이 좋은 제1 층(31-1)과 제2 층(31-2)이 외면에 배치됨으로써 중간층(32)을 보호할 수 있다.
또한, 중간층(32)은 폴리프로필렌 50%, 폴리에스터 50%의 비율로 혼합되어 형성될 수 있다. 아울러, 중간층(32)은 고주파 영역인 500Hz 이상의 제2 주파수 영역의 소음을 흡수할 수 있다.
한편, 단일의 제2 흡음부재(30)는 제1 흡음부재(20)의 4배 이하의 두께를 가질 수 있다. 예를 들어, 단일의 제2 흡음부재(30)는 41mm의 두께를 가질 수 있다.
이에 따라, 도 7 및 도 8를 참조할 때, 본 개시의 일 실시예에 따른 단일의 제2 흡음부재(30)는 제2 주파수 영역대의 소음에 대한 흡음 능력이 크게 개시됨을 알 수 있다.
여기서, 도 7 및 도 8은 한국건설생활환경시험연구원(KCL)을 통해 주파수 영역에 따른 흡음계수의 시험결과를 나타낸 표와 그래프이며, 도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른 제2 흡음부재(30)(두께: 41mm, 재질: 폴리프로필렌 50%, 폴리에스터 50%, 밀도: 7.7kg/m^3) 의 흡음 시험 결과이며, 도 8은 종래의 폴리에스터 100%의 단일부재(두께: 50mm, 밀도: 32kg/m^3)의 흡음 시험 결과이다.
따라서, 본 개시의 일 실시예에 따른 제2 흡음부재(30)는 종래의 폴리에스터로만 구성된 흡음부재보다 가벼운 밀도를 통한 경량화를 할 수 있음과 동시에 제2 주파수 영역, 특히 500Hz 이상의 고주파 영역에 대한 흡음 효율이 크게 증가됨을 알 수 있다.
이하에서는 도 9를 참조하여, 본 개시의 일 실시에에 따른 허니컴부재(40)에 대해 설명한다.
허니컴부재(40)는 제2 흡음부재(30)의 후방에 배치되어 전방에 배치된 복수의 제1 흡음부재(20) 및 제2 흡음부재(30)를 지지할 수 있다. 허니컴부재(40)는 내부에 육각형 형상의 셀이 연속적으로 형성될 수 있다.
아울러, 허니컴부재(40)는 복수의 제1 흡음부재(20) 및 제2 흡음부재(30)를 지지함으로써 허니컴부재(40)는 복수의 제1 흡음부재(20) 및 제2 흡음부재(30)가 휘어지지 않게하여 복수의 제1 흡음부재(20) 및 제2 흡음부재(30)가 구조적으로 흡음 효율이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
아울러, 허니컴부재(40)는 복수의 제1 흡음부재(20) 및 제2 흡음부재(30)와 후면 프레임(50) 사이에 공기층을 형성하여 복수의 제1 흡음부재(20)에서 흡음되지 못한 제1 주파수 영역의 소음을 흡수할 수 있다.
이하에서는, 도 10 내지 도 14를 참조하여 본 개시의 일 실시예에 따른 흡음형 방음판(1)의 흡음 효과에 대해 구체적으로 설명한다.
도 10은 본 개시의 일 실시예에 따른 흡음형 방음판(1)과 도 14에 나타낸 종래 흡음형 방음판(1)에 대한 주파수 영역에 따른 흡음 계수를 나타낸 실험결과 그래프이고, 도 11은 본 개시의 일 실시예에 따른 흡음형 방음판(1)과 도 14에 나타낸 종래 흡음형 방음판(1)에 대한 주파수 영역에 따른 흡음 계수를 나타낸 실험결과 표이며, 도 12는 본 개시의 일 실시예에 따른 흡음형 방음판(1)과 CEN 10 흡음기준을 나타낸 그래프이고, 도 13은 본 개시의 일 실시예에 따른 흡음형 방음판(1)과 CEN 10 흡음기준을 나타낸 표이며, 도 14는 종래 기술에 따른 흡음형 방음판(1)을 나타낸 분해사시도이다.
먼저, 본 개시의 일 실시예에 따른 흡음형 방음판(1)은 복수의 통공(12)이 소음원을 향해 배치될 수 있다. 이후, 소음원으로부터 전달되는 소음은 복수의 통공(12)을 통해 흡음형 방음판(1) 내부로 유입될 수 있다.
다음으로, 유입된 소음은 3개로 구성된 복수의 제1 흡음부재(20)에 의해 제1 주파수 영역이 흡수될 수 있으며, 다음으로, 단일의 제2 흡음부재(30)를 통해 제2 주파수 영역이 흡음될 수 있다.
마지막으로, 허니컴부재(40) 및 두꺼운 후면 프레임(50)에 의해 흡수되지 못한 제1 주파수영역의 소음과 제2 주파수 영역의 소음이 각각 흡음될 수 있다.
이에 따라, 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 본 개시의 일 실시에에 따른 흡음 부재는 종래 기술에 따른 흡음형 방음판(1)에 비해 전 주파수 영역에서 흡음 효율이 크게 개선된 것을 알 수 있다.
여기서, 종래 기술에 다른 흡음형 방음판(1)은 도 15에 도시되어 있으며, 도 8에 따른 단일의 폴리에스터 100%의 흡음부재만이 배치된 구조이다.
한편, 본 개시의 일 실시에에 따른 흡음형 방음판(1)은 유럽표준화위원회에 의한 엄격한 흡음 기준인 CEN 10보다 전 주파수 영역에서 흡음 능력이 개선되는 것을 알 수 있다.
따라서, 본 개시의 일 실시예에 따른 흡음형 방음판(1)은 소음원의 제1 주파수 영역 및 제2 주파수 영역의 소음을 순차적으로 흡수함과 동시에 제1 주파수 영역의 소음 및 제2 주파수 영역의 소음의 흡음에 특화된 복수의 제1 흡음부재(20), 제2 흡음부재(30)를 통해 흡음 효율을 크게 개선할 수 있다.
아울러, 내부의 저밀도 구조를 통해 경량화할 수 있음과 동시에 복수의 흡음형 방음판(1)의 적층을 쉽게 가이드할 수 있으며 흡음능력을 저하시키는 물과 같은 유체를 외부로 용이하게 배출시킬 수 있다.
이하에서는, 도 15 내지 도 17을 참조하여, 본 개시의 다른 실시예에 따른 흡음형 방음판(1`)에 대해 설명한다.
도 15는 본 개시의 다른 실시예에 따른 흡음형 방음판(1)을 나타낸 단면도이고, 도 16은 본 개시의 다른 실시예에 따른 커버 프레임(80)과 전면 프레임(10)을 나타낸 분해사시도이며, 도 17은 본 개시의 다른 실시예에 따른 배수 프레임(70)을 나타낸 사시도이다.
여기서, 흡음형 방음판(1)의 전면 프레임(10)의 제1 굽힘부(11a), 후편 프레임의 제2 굽힘부(51a), 측벽부(60), 복수의 제1 흡음부재(20), 제2 흡음부재(30), 허니컴부재(40)는 전술한 구성과 동일하며 중복되는 설명은 생략한다.
흡음형 방음판(1)은 제1 배수공간(S1) 내에 배치된 배수 프레임(70), 전면 프레임(10)의 상측에 결합되며, 복수의 통공(12) 내에 유체가 유입되는 것을 방지하는 커버 프레임(80)을 더 포함할 수 있다.
배수 프레임(70)은 제1 배수공간(S1) 내에 배치되어 복수의 제1 흡음부재(20), 제2 흡음부재(30), 허니컴부재(40)의 하부를 지지함과 동시에 복수의 제1 흡음부재(20), 제2 흡음부재(30), 허니컴부재(40)를 통해 유입되는 유체를 제1 배수공간(S1)으로 가이드할 수 있다.
구체적으로, 복수의 배수구(71)가 형성되고 복수의 제1 흡음부재(20), 제2 흡음부재(30), 허니컴부재(40)를 지지하는 제1 프레임(72-1) 및 제1 프레임(72-1)의 양단에 결합되며 복수의 배수구(71)를 통해 유입되는 유체가 배수되는 제2 배수공간(S2)을 형성하는 제2 프레임(72-2)을 포함할 수 있다.
제1 프레임(72-1)과 제2 프레임(72-2)은 일체로 형성될 수 있으며, 길이 방향(L)으로 길게 형성될 수 있다.
복수의 배수구(71)는 복수의 제1 흡음부재(20), 제2 흡음부재(30), 허니컴부재(40)로부터 자중에 의해 흐르는 유체가 유입되는 통로를 형성할 수 있다. 아울러, 복수의 배수구(71) 이외의 제1 프레임(72-1) 부분은 복수의 제1 흡음부재(20), 제2 흡음부재(30), 허니컴부재(40)와 직접 접촉하여 복수의 제1 흡음부재(20), 제2 흡음부재(30), 허니컴부재(40)를 안정적으로 지지할 수 있다.
제2 프레임(72-2)은 제1 굽힘부(11a)의 높이와 대응되는 높이(H)를 가질 수 있다.
이에 따라, 본 개시의 다른 실시예에 따른 배수 프레임(70)은 제1 배수공간(S1)에 더하여 흡음형 방음판(1)의 내부에 배치되는 복수의 제1 흡음부재(20), 제2 흡음부재(30), 허니컴부재(40)의 지지하여 배수 능력을 향상시켜 흡음이 저하되는 것을 방지함과 동시에 흡음형 방음판(1)의 구조적 안정성을 더할 수 있다.
또한, 제1 배수공간(S1)에 더하여 배수 프레임(70)을 통해 제2 배수공간(S2)을 안정적으로 유지할 수 있다. 이에 따라, 제1 배수공간(S1) 내부에 복수의 제1 흡음부재(20), 제2 흡음부재(30), 허니컴부재(40)가 접촉하여 물과 같은 유체를 흡수함으로써 흡음효율이 급격하게 저하되는 것을 방지할 수 있다.
커버 프레임(80)은 전면 프레임(10)의 길이 방향(L)을 따라 형성된 곡면을 가지는 곡면부(81) 및 곡면부(81)와 일체로 형성되고 전면 프레임(10)의 결합부(13)에 삽입되는 연결부(82)를 가질 수 있다.
곡면부(81)는 단면이 일정한 곡률을 가지는 형상일 수 있다. 이에 따라, 곡면부(81)는 강우, 눈과 같은 외부 환경 요소에 따라 복수의 통공(12)을 통해 외부의 유체가 흡음형 방음판(1)의 내부로 유입되는 것을 방지할 수 있다.
아울러, 곡면부(81)는 단면이 일정한 곡률을 가지도록 형성될 수 있다. 이에 따라, 외부의 소음이 곡면부(81)와 접촉함으로써 곡률을 따라 다 방향으로 반사할 수 있으며 이에 따라 소음원의 소음이 분사되는 효과를 구현할 수 있다.
연결부(82)는 곡면부(81)와 일체로 형성될 수 있으며 길이 방향(L)을 따라 기 설정된 간격을 두어 배치될 수 있다. 연결부(82)는 전면 프레임(10)의 결합부(13)와 삽입되어 커버 프레임(80)을 전면 프레임(10)에 안정적으로 고정시킬 수 있다.
이에 따라, 본 개시의 다른 실시예에 따른 커버 프레임(80)은 외부의 유체가 흡음형 방음판(1) 내부로 유입되어 흡음 효율을 저하시키는 것을 방지함과 동시에 곡면의 곡률을 통해 소음원의 소음이 분사되는 효과를 구현할 수 있다.
이상에서는 본 개시의 다양한 실시예를 각각 개별적으로 설명하였으나, 각 실시예들은 반드시 단독으로 구현되어야만 하는 것은 아니며, 각 실시예들의 구성 및 동작은 적어도 하나의 다른 실시예들과 조합되어 구현될 수도 있다.
또한, 이상에서는 본 개시의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 개시는 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위상에서 청구하는 본 개시의 요지를 벗어남이 없이 당해 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 개시의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.
1, 1': 흡음형 방음판 10: 전면 프레임
20: 제1 흡음부재 30: 제2 흡음부재
40: 허니컴부재 50: 후면 프레임

Claims (5)

  1. 전면에 복수의 통공을 가지는 전면 프레임;
    상기 전면 프레임과 대향되는 위치에 구비된 후면 프레임;
    상기 전면 프레임과 상기 후면 프레임을 연결하는 측벽부;
    상기 전면 프레임에 인접하게 배치되어 제1 주파수 영역을 흡수하는 복수의 제1 흡음부재;
    상기 복수의 제1 흡음부재 후방에 배치되어 제2 주파수 영역을 흡수하는 단일의 제2 흡음부재; 및
    상기 제2 흡음부재와 상기 후면 프레임 사이에 배치되어 상기 제2 흡음부재와 상기 후면 프레임 사이의 흡음공간을 형성하는 허니컴부재;를 포함하고,
    상기 제1 주파수 영역은 상기 제2 주파수 영역보다 작으며,
    상기 제1 주파수 영역은 0Hz이상 500Hz 미만이고,
    상기 제2 주파수 영역은 500Hz 이상이며,
    상기 복수의 제1 흡음부재는 폴리에스터로만 형성되고 3개로 구성되며,
    상기 제2 흡음부재는,
    폴리프로필렌으로만 형성된 제1 층과 제2 층; 및
    상기 제1 층과 상기 제2 층 사이에 배치되며 폴리에스터와 폴리프로필렌으로만 구성된 중간층;을 포함하는 흡음형 방음판.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 제1 흡음부재는 9mm이상 12mm 이하의 두께를 가지고,
    상기 단일의 제2 흡음부재는 상기 제1 흡음부재의 4배 이하의 두께를 가지며,
    상기 전면 프레임과 상기 후면 프레임은 용융 아연 도금 강판으로 형성되고,
    상기 후면 프레임의 두께는 상기 전면 프레임의 두께보다 크며,
    상기 복수의 통공은 지름이 제1 길이고, 상기 복수의 통공의 간격은 상기 제1 길이의 1.5배인 제2 길이로 배치된 흡음형 방음판.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 전면 프레임은 상기 전면 프레임 상단과 하단으로부터 일측으로 연장 형성된 제1 연결 프레임을 포함하고,
    상기 후면 프레임은 상기 후면 프레임의 상단과 하단으로부터 타측으로 연장 형성된 제2 연결 프레임을 포함하며,
    상기 제1 연결 프레임은 상기 제1 연결 프레임의 일부가 굽어져 형성된 제1 굽힘부를 가지고,
    상기 제2 연결 프레임은 상기 제1 굽힘부와 결합되도록 제2 연결 프레임의 일부가 굽어져 형성된 제2 굽힘부를 가지며,
    상기 제2 굽힘부는 상기 흡음형 방음판 내부에 유입된 유체가 배수되는 제1 배수공간을 형성하는 흡음형 방음판.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 배수공간 내에 배치된 배수 프레임; 및
    상기 전면 프레임의 상측에 결합되며, 상기 복수의 통공 내에 유체가 유입되는 것을 방지하는 커버 프레임;을 더 포함하고,
    상기 배수 프레임은,
    복수의 배수구가 형성되고 상기 복수의 제1 흡음부재, 상기 제2 흡음부재, 상기 허니컴부재를 지지하는 제1 프레임; 및
    상기 제1 프레임의 양단에 결합되며 상기 복수의 배수구를 통해 유입되는 유체가 배수되는 제2 배수공간을 형성하는 제2 프레임;을 포함하고,
    상기 커버 프레임은,
    상기 전면 프레임의 길이 방향을 따라 형성된 곡면을 가지는 곡면부; 및
    상기 곡면부와 일체로 형성되고 상기 전면 프레임의 결합부에 삽입되는 연결부;를 가지는 흡음형 방음판.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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