KR102495144B1 - 광대역 흡음이 가능한 흡음 패널 및 흡음 패널을 제조하는 방법 - Google Patents

광대역 흡음이 가능한 흡음 패널 및 흡음 패널을 제조하는 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 흡음 패널에 관한 것으로, Recycle polyester와 LM polyester(Low Melting Polyester)를 20 내지 60% : 80 내지 40%의 중량비로 혼합한 제1 혼합 재료를 생성하는 단계, Recycle polyester와 LM polyester를 80 내지 40% : 20 내지 60%의 중량비로 혼합한 제2 혼합 재료를 생성하는 단계, 제1 혼합 재료 및 제2 혼합 재료를 혼합하여 가열하는 단계 및 압축 성형을 수행하여 기 설정된 두께 및 형상으로 전면부를 형성하여 흡음 패널을 제조하는 단계를 포함하고, 상기 전면부는 표면 영역 및 상기 표면 영역에서 일부가 홈 형태로 형성된 적어도 하나의 굴곡 영역이 형성되되, 상기 굴곡 영역은, 윗부분의 경계인 제1 굴곡, 아랫부분의 경계인 제2 굴곡 및 상기 제1 굴곡 및 상기 제2 굴곡 사이의 홈 영역을 포함할 수 있다.

Description

광대역 흡음이 가능한 흡음 패널 및 흡음 패널을 제조하는 방법{Sound-absorbing panel capable of absorbing broadband and method for manufacturing a sound-absorbing panel}
본 발명은 저주파수 및 중고주파수 대역을 흡음하는 흡음 패널 및 흡음 패널을 제조하는 방법에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 소음을 저감시키고, 잔향을 적절하게 조절하며, 중고주파수 대역뿐만 아니라 저주파수 대역까지 광대역으로 흡음 성능을 강화할 수 있도록 하는 흡음 패널에 관한 것이다.
폴리에스터(Polyester)는 내구성이 강하지만, 흡습성이 없는 중합체의 일종이다. 이러한 폴리에스터는 열에 약하고, 주름이 잘 가지 않으며, 모양도 잘 변하지 않는다. 이에 따라, 폴리에스터는 다양한 분야에서 사용된다.
즉, 폴리에스터는 섬유로써 의류와 가구 덮개, 이불, 컴퓨터용 마우스 패드, 방수 시트, 산업용 밧줄, 벨트 등에 널리 사용된다. 또한, 공간의 소음을 저감시키기 위한 흡음재에도 사용된다. 흡음재는 천장이나 벽에 설치되어 원치 않는 소음을 저감할 뿐 아니라 잔향을 감소시키는 것에 활용된다.
종래의 폴리에스터로 제조된 흡음재는 고주파수 대역의 소음만 저감시키고, 중저주파수 대역의 소음은 효과적으로 저감시키지 못하는 문제가 있었다.
또한, 흡음재의 설치 시 건축 부자재가 필요하고, 현장에서의 가공이 필수적이었다. 이에 따라, 천장이나 벽 등에 흡음재를 설치하는 것이 용이하지 못한 번거로움이 있었다.
따라서 모듈형의 흡음 패널을 제조하여 다양한 공간에 용이하게 흡음 패널을 설치할 수 있는 방안이 강구되고 있으며, 이 때 중고주파수 대역뿐만 아니라 저주파수 대역까지 포함한 광대역의 소음도 저감시킬 수 있는 방안도 강구되고 있다.
한국 등록특허 제10-2185081호
본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 폴리에스터로 제조된 흡음 패널이 중고주파수 대역만 흡음이 용이한 한계를 개선하여 저주파수 대역에서도 흡음이 용이하도록 흡음 패널을 제조함으로써, 광대역으로 소음과 잔향을 저감하는 것에 그 목적이 있다.
아울러, 본 발명은 모듈형 흡음 패널로서, 현장에서 가공이 불필요하고, 간편하게 설치가 가능한 것에 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 다양한 용도와 규모의 공간에 흡음 패널을 용이하게 설치하는 것에 그 목적이 있다.
또, 본 발명은 흡음 패널의 제조과정에서 색상을 용이하게 변경하도록 제조하는 것에 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 흡음 패널을 제조하는 방법은 Recycle polyester와 LM polyester(Low Melting Polyester)를 20 내지 60% : 80 내지 40%의 중량비로 혼합한 제1 혼합 재료를 생성하는 단계; Recycle polyester와 LM polyester를 80 내지 40% : 20 내지 60%의 중량비로 혼합한 제2 혼합 재료를 생성하는 단계; 상기 제1 혼합 재료 및 상기 제2 혼합 재료를 혼합하여 가열하는 단계; 및 압축 성형을 수행하여 기 설정된 두께 및 형상으로 전면부를 형성하여 흡음 패널을 제조하는 단계를 포함하고, 상기 전면부는 표면 영역 및 상기 표면 영역에서 일부가 홈 형태로 형성된 적어도 하나의 굴곡 영역이 형성되되, 상기 굴곡 영역은, 윗부분의 경계인 제1 굴곡, 아랫부분의 경계인 제2 굴곡 및 상기 제1 굴곡 및 상기 제2 굴곡 사이의 홈 영역을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 전면부는 가로가 최대 600mm, 세로가 최대 600mm로 형성될 수 있다.
또한, 상기 전면부의 각각의 변으로부터 절곡된 측면부가 형성되고, 상기 측면부의 길이가 50mm 내지 60mm로 형성될 수 있다.
아울러, 상기 표면 영역 및 상기 측면부는 압축 폴리에스터로 제조되고, 상기 압축 폴리에스터는 판진동형의 흡음재 역할을 수행할 수 있다.
또, 상기 표면 영역 및 상기 측면부는 벽면에 설치될 시 벽면과 배후공기층을 형성하여 저주파수 대역의 소음을 흡음할 수 있다.
또한, 상기 제1 혼합 재료 및 제2 혼합 재료를 혼합하여 가열하는 단계는 오븐에서 300℃ 내지 350℃로 가열하고, 가열시간은 70초 내지 200초일 수 있다.
아울러, 상기 압축 성형을 수행하여 기 설정된 두께 및 형상으로 전면부를 형성하여 흡음 패널을 제조하는 단계는 프레스를 이용하여 가압하되, 가압시간은 50초 내지 200초일 수 있다.
또한, 제조된 상기 흡음 패널은 폴리에스터가 1,500g/m3 내지 2,000g/m3의 중량을 가질 수 있다.
한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 흡음 패널은 다각형 형상으로 형성되어, 소정의 크기 및 두께를 갖는 전면부를 포함하고, 상기 전면부는 표면 영역 및 상기 표면 영역에서 일부가 홈 형태로 형성된 적어도 하나의 굴곡 영역이 형성되되, 상기 굴곡 영역은, 윗부분의 경계인 제1 굴곡, 아랫부분의 경계인 제2 굴곡 및 상기 제1 굴곡 및 상기 제2 굴곡 사이의 홈 영역을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 홈 영역은 상기 제1 굴곡 및 상기 제2 굴곡의 근처에서는 깊이가 얕고, 상기 제1 굴곡 및 제2 굴곡에서 멀어질수록 깊이가 깊은 오목한 홈 형태로 형성될 수 있다.
또한, 상기 굴곡 영역은 상기 전면부의 한쪽 변에서 마주보는 다른 한쪽 변까지 연결되어 형성되고, 상기 제1 굴곡 및 상기 제2 굴곡은 파형의 형상으로 형성되고, 상기 파형의 형상으로 형성된 상기 제1 굴곡 및 상기 제2 굴곡은 서로 대칭으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 오목한 홈 형태는 4mm 내지 10mm의 두께로 형성될 수 있다.
아울러, 상기 홈 영역은 중앙 부분에서 상기 제1 굴곡 및 상기 제2 굴곡의 근처보다 두께가 두껍도록 형성될 수 있다.
또한, 상기 전면부의 각각의 변으로부터 절곡된 측면부가 형성되고, 상기 측면부는 단면상에서 보았을 시 상기 전면부로부터 바깥쪽으로 경사져서 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 흡음 패널 및 흡음 패널의 제조방법은 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 광대역으로 흡음 성능이 뛰어나다. 본 발명에 따른 흡음 패널은 폴리에스터의 중고주파수 대역의 흡음성능과 폴리에스터를 압축한 판진동형 흡음재의 및 배후공기층으로 인해 저주파수 대역의 흡음 성능이 뛰어나다. 따라서 중고주파수 대역뿐만 아니라 저주파수 대역의 소음도 효과적으로 저감시키기 때문에 광대역으로 흡음 성능이 뛰어나다.
둘째, 다양한 공간에 설치하여 소음과 잔향을 저감시킬 수 있다. 본 발명에 따른 흡음 패널은 모듈형 흡음 패널로써, 부자재가 필요없이 DIY(Do It Yourself) 설치가 가능하며, 사용자가 흡음 패널의 개수를 적절히 선택하여 간단히 설치할 수 있다. 이에 따라, 건축물, 선박, 차량 및 철도 등 용적이 서로 다른 공간에서 흡음 패널의 개수를 적절히 선택하여 조립함으로써, 부피가 서로 다른 공간에 맞춤형으로 설치할 수 있다. 그러므로 건축물, 선박, 차량 및 철도 등의 서로 다른 공간에서 사용자가 용이하게 흡음 패널을 설치하면서, 해당 공간에서 발생하는 소음을 효과적으로 저감시킬 수 있다.
셋째, 다양한 색상으로 제조될 수 있다. 본 발명에 따른 흡음 패널은 제조단계에서 전면부에 레이어를 추가로 덧대어 제조될 수 있다. 이 때 추가되는 레이어는 최초에 제조된 흡음 패널과는 다른 색상 또는 무늬(패턴)의 레이어일 수 있다. 따라서 제조단계에서 단순히 기존 흡음 패널의 전면부에 추가적으로 레이어를 덧대기만 하면 흡음 패널의 색상을 변경할 수 있기 때문에 다양한 색상으로 용이하게 제조되고, 이에 따라 사용자가 다양한 색상의 흡음 패널을 사용하여 설치함으로써, 실내 공간의 시각적 효과를 다양하게 연출할 수 있다. 또한, 레이어를 추가로 덧댐으로써 흡음 성능을 더욱 강화시킬 수도 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 흡음 패널의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 흡음 패널의 평면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 흡음 패널의 측면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 흡음 패널의 측단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 흡음 패널의 저면도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 흡음 패널에서 굴곡 영역을 통해 중고주파수 대역의 소음을 저감시키는 것을 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 흡음 패널에서 저주파수 대역의 소음을 저감시키는 것을 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 흡음 패널의 측면도에서 전면부에 레이어가 추가로 부착된 것을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 흡음 패널을 복수로 조립하여 설치하는 것을 개략적으로 나타낸 도면이다.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 다만 발명의 요지와 무관한 일부 구성은 생략 또는 압축할 것이나, 생략된 구성이라고 하여 반드시 본 발명에서 필요가 없는 구성은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 결합되어 사용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 흡음 패널의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 흡음 패널의 평면도이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 흡음 패널의 측면도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 흡음 패널의 측단면도이며, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 흡음 패널의 저면도이다.
도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 흡음 패널은 대략 다각형의 다면체로 형성될 수 있다. 예를 들어, 다각형의 다면체는 직육면체의 형상으로 형성될 수 있다. 이 때 흡음 패널의 밑면은 개방되어 있으며, 내부는 비어 있다. 이러한 흡음 패널은 전면부(10), 측면부(20) 및 후면부(30)가 형성될 수 있다.
전면부(10)는 다각형 형상으로 형성되어, 소정의 크기 및 두께를 갖고, 흡음 패널이 설치된 공간에서 발생하는 소리를 흡음하여 소음을 저감시키는 구성이다. 이러한 전면부(10)는 흡음 패널의 외부 면이고, 직육면체 형상의 윗면을 지칭한다. 전면부(10)는 폴리에스터 물질을 기반으로 제조될 수 있고, 제조된 전면부(10)의 각 변으로부터 절곡되어 측면부(20)가 형성될 수 있다. 이 때 전면부(10)는 도 2를 기준으로 가로가 최대 600mm, 세로가 최대 600mm로 형성될 수 있다.
여기서, 전면부(10)에는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 표면 영역(100) 및 표면 영역(100)에서 적어도 하나의 굴곡 영역(110)이 형성될 수 있다.
표면 영역(100)은 폴리에스터(polyester)를 압축한 압축 폴리에스터로 제조되고, 이러한 압축 폴리에스터는 판진동형의 흡음재 역할을 수행할 수 있다. 이에 따라, 표면 영역(100)은 저주파수 대역의 소음을 효과적으로 저감시킬 수 있다.
이 때 사용되는 폴리에스터는 Recycle polyester와 LM polyester(Low Melting Polyester)를 혼합한 재료일 수 있다.
또한, 전면부(10)에는 한쪽 변에서 마주 보는 다른 한쪽의 변까지 연결된 굴곡 영역(110)이 형성될 수 있다. 굴곡 영역(110)은 대략 파형의 형상으로 형성되며, 전면부(10)의 모서리(200) 부분까지 오목한 홈 형태로 형성된다.
이 때 윗부분의 굴곡이 제1 굴곡(111), 아랫부분의 굴곡이 제2 굴곡(112)으로 지칭될 수 있다. 이러한 제1 굴곡(111) 및 제2 굴곡(112)의 사이 영역은 오목하게 홈 형태로 형성된 홈 영역(113)이 형성될 수 있다.
구체적으로, 홈 영역(113)은 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 굴곡(111) 및 제2 굴곡(112) 사이의 영역을 가리키며, 홈 영역(113)은 제1 굴곡(111) 및 제2 굴곡(112)에서 멀어질수록 깊이가 깊어져 오목하게 형성되어 있다. 즉, 제1 굴곡(111) 및 제2 굴곡(112)의 근처에서는 깊이가 얕고, 제1 굴곡(111) 및 제2 굴곡(112)에서 멀어질수록 깊이가 깊은 것이다. 이에 따라, 홈 영역(113)은 제1 굴곡(111) 및 제2 굴곡(112) 사이의 중앙 부분(1130)에서 제일 깊이가 깊도록 형성되는 것이다. 여기서, 홈 영역(113)은 4mm 내지 10mm의 두께로 형성될 수 있다.
또한, 홈 영역(113)에서 중앙 부분(1130)은 단면에서 보았을 시 지면 방향으로 그 두께가 더 두껍도록 형성되어 있다. 따라서 중앙 부분(1130)은 홈 영역(113)의 다른 부분보다 2mm 내지 10mm 더 두껍게 형성될 수 있다. 바람직하게는 2mm 내지 4mm 더 두꺼울 수 있다. 이에 따라, 홈 영역(113)은 표면 영역(100)과 달리 중고주파수 대역의 소음을 효과적으로 저감시킬 수 있다.
여기서, 홈 영역(113)은 실시하기에 따라 하나의 굴곡 영역(110)에 2개가 형성될 수 있다.
또한, 제1 굴곡(111) 및 제2 굴곡(112)은 서로 상하 대칭, 좌우 대칭, 원점 대칭일 수 있다.
아울러, 파형 형태로 형성된 굴곡 영역(110)은 마루 및 골로 이루어질 수 있다. 이에 따라, 제1 굴곡(111)의 파형은 2개의 마루 및 1개의 골로 이루어지고, 제2 굴곡(112)의 파형은 1개의 마루 및 2개의 골로 이루어질 수 있다.
측면부(20)는 전면부(10)와 같이 흡음 패널이 설치된 공간에서 발생하는 소리를 흡음하여 소음을 저감시키고, 동시에 흡음 패널을 설치하기 위한 별도의 브라켓이 결합되는 구성이다. 이러한 측면부(20)는 도 3에 도시된 바와 같이, 전면부(10)의 4개의 변에서 소정의 각도로 절곡, 즉 구부러짐으로써 형성되며, 모서리(200)가 경사져 형성되어 있다.
즉, 측면부(20)의 모서리(200)는 측면에서 보았을 시 전면부(10)의 표면에서 하단으로 연장될수록 전면부(10)보다 넓어지도록 경사져 형성되는 것이다. 다시 말해, 전면부(10)의 끝에서 전면부(10)의 바깥쪽으로 각도가 커지게끔 경사져서 형성된다. 이러한 측면부(20)는 단면이 대략 사다리꼴 형상으로 형성된다. 이 때 측면부(20)의 길이는 55mm 내지 65mm일 수 있다.
측면부(20)는 표면 영역(100)과 동일하게 폴리에스터를 압축한 압축 폴리에스터로 제조되고, 이러한 압축 폴리에스터는 판진동형의 흡음재 역할을 수행할 수 있다. 이에 따라, 측면부(20)은 표면 영역(100)과 함께 저주파수 대역의 소음을 효과적으로 저감시킬 수 있다.
만약, 본 발명에 따른 흡음 패널이 벽면에 설치될 시 전면부(10)와 측면부(20)가 벽면을 둘러싸서 흡음 패널의 내부로 배후공기층을 형성할 수 있다. 이에 따라, 판진동형 흡음재와 배후공기층을 활용하여 저주파수 대역의 소음을 저감시키고, 흡음 성능이 강화될 수 있다.
후면부(30)는 전면부(10)의 반대 면으로써, 흡음 패널의 내부 면을 지칭한다. 이러한 후면부(30)에는, 전면부(10)에서 굴곡 영역(110)이 오목하게 형성되었으므로, 굴곡 영역(110)이 볼록하게 형성될 수 있다.
한편, 본 발명에서는 실시하기에 따라 후면부(30)에 복수의 후면돌기(300)가 형성될 수 있다. 이러한 후면돌기(300)는 흡음 패널의 강성을 강화해주고, 전면부(10) 및 측면부(20) 사이를 지지해주는 역할을 수행하는 것으로, 후면부(30)에서 소정의 면적으로 돌출되어, 측면부(20)의 뒷면 및 전면부(10)의 뒷면으로 이어져서 형성될 수 있다.
이 때 후면돌기(300)는 도 5에 도시된 바와 같이, 2개의 굴곡 영역(110) 사이에 양 측면으로 각각 3개씩 형성될 수 있고, 또한 후면부(30)의 상단 부분 및 하단 부분에 각각 7개씩 형성될 수 있다. 이에 따라, 후면돌기(300)는 볼록하게 돌출되어 있는 면적을 통해 추가적으로 소음을 저감할 수 있고, 이는 흡음 성능의 향상에도 기여할 수 있다.
한편, 본 발명에서 예시적으로 저주파수 대역은 대략 125Hz 내지 250Hz의 범위를 포함하고, 중주파수 대역은 대략 500Hz 내지 1,000Hz의 범위를 포함하며, 고주파수 대역은 대략 2,000Hz 이상의 범위를 포함할 수 있다.
이하에서는 도면을 참고하여 본 발명에 따른 흡음 패널이 광대역으로 흡음 하는 것을 설명하기로 한다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 흡음 패널에서 굴곡 영역을 통해 중고주파수 대역의 소음을 저감시키는 것을 개략적으로 설명하기 위한 도면이고, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 흡음 패널에서 저주파수 대역의 소음을 저감시키는 것을 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 실시예에 따른 흡음 패널은 건축물, 선박, 차량 및 철도 등에 벽, 천장 또는 바닥에 설치될 수 있다. 이 때 흡음 패널은 흡음 패널에 굴곡 영역(110)이 가로로 향하여 설치될 수도 있고, 세로로 향하여 설치될 수도 있으며, 일부의 흡음 패널은 가로를 항하고, 나머지 일부의 흡음 패널은 세로를 항하여 설치될 수도 있다.
또한, 본 발명에서는 예시적으로 전면부(10)에 굴곡 영역(110)이 2개가 형성된 것을 도시하였으나, 실시하기에 따라 최소 1개에서 최대 4개까지 굴곡 영역(110)이 형성될 수도 있다.
소음이 발생되면, 중고주파수 대역 및 저주파수 대역을 서로 다른 영역에서 효과적으로 흡음하여 저감시킬 수 있다.
먼저, 도 6에 도시된 바와 같이, 중고주파수 대역의 소음은 전면부(10)에 형성된 굴곡 영역(110)을 통해 흡음되어 저감될 수 있다. 즉, 굴곡 영역(110)은 상부 경계가 제1 굴곡(111)으로 이루어지고, 하부 경계가 제2 굴곡(112)으로 이루어져 제1 굴곡(111) 및 제2 굴곡(112)을 둘레로 한 소정의 크기로 형성될 수 있다. 이러한 굴곡 영역(110)은 제1 굴곡(111) 및 제2 굴곡(112) 사이의 중앙 부분(1130)으로 갈수록 오목한 홈 형태로 형성되어 있다. 따라서 굴곡 영역(110)은 전면부(10)에서 두껍게 형성되어 중고주파수 대역의 소음이 흡음될 수 있다.
구체적으로, 굴곡 영역(110)이 오목한 홈 형태로 형성되는데, 이는 4mm 내지 10mm의 두께를 가질 수 있다. 또한, 굴곡 영역(110)에서 중앙 부분(1130)은 제1 굴곡(111) 및 제2 굴곡(112)의 시작점 근처보다 두께가 두껍도록 형성된다. 이러한 중앙 부분(1130)은 도 4에서 설명한 바와 같이, 2mm 내지 10mm로 형성될 수 있다. 또한, 전면부(10)는 가로가 최대 600mm, 세로가 최대 600mm로 형성될 수 있다. 이에 따라, 굴곡 영역(110)의 길이도 증가하게 된다.
따라서 굴곡 영역(110)과 굴곡 영역(110)의 중앙 부분(1130)은 전면부(10)를 두껍게 하고, 전면부(10)가 가로가 최대 600mm, 세로가 최대 600mm로 형성되기 때문에 공간의 넓은 영역에 걸쳐 고주파수 대역뿐만 아니라 중주파수 대역까지 흡음율을 증가시킬 수 있다.
여기서, 흡음율은 흡음재의 재질뿐만 아니라 두께와도 연관성이 있다. 즉, 흡음재의 두께가 증가될수록 보다 중저주파수 대역의 소음을 용이하게 흡음한다. 따라서 고주파수 대역뿐만 아니라 중저주파수 대역의 소음도 확장하여 용이하게 흡음할 수 있다. 이에 따라, 본 발명에서는 전면부(10)에서 일부 영역을 굴곡의 형상으로 제조하여 두께를 증가시키고, 굴곡 영역(110)에서 중앙 부분(1130)은 특히 두껍게 함으로써, 중저주파수 대역의 소음을 효과적으로 흡음하여 저감시킬 수 있다.
아울러, 도 7에 도시된 바와 같이, 표면 영역(100) 및 측면부(20)로는 저주파수 대역의 소음을 효과적으로 흡음하여 저감시킬 수 있다.
표면 영역(100) 및 측면부(20)도 폴리에스터 재질로 마련되며, 이 때 표면 영역(100) 및 측면부(20)는 폴리에스터를 압축한 압축 폴리에스터로 제조된다. 여기서, 압축 폴리에스터는 판진동형의 흡음재 역할을 수행할 수 있다.
합판이나 석고보드 등의 판상 재료로 배후에 공기층을 둘 경우, 판의 공명진동에 의해 소리에너지가 운동에너지로 바뀌어 흡음된다. 이러한 배후공기층은 저주파수 대역에서 효과적인 흡음 구조로 형성된다. 이 판진동은 질량으로서의 판의 역할 뿐만 아니라, 스프링으로서의 배후공기층의 역할과 강성 등이 복합적으로 작용하는 것으로, 판형흡음재는 재료 그 자체로 저주파수 대역의 흡음에 효과적이다.
여기서, 본 발명에서는 측면부(20)의 길이가 50mm 내지 60mm로 형성되기 때문에 벽면에 설치될 시 표면 영역(100)과 측면부(20)가 벽면을 둘러싸서 흡음 패널의 내부로 배후공기층을 형성할 수 있다.
따라서 표면 영역(100)은 판형흡음재의 역할을 수행하여 표면 영역(100)의 공명진동에 의해 표면 영역(100)과 측면부(20)가 벽면을 둘러싸서 형성된 배후공기층으로 소리에너지가 운동에너지로 바뀌게 되어 저주파수 대역에서 효과적으로 소음을 흡음하여 저감시킬 수 있다.
이 때 판형흡음재의 최대 흡음주파수, 즉 공명주파수는 판의 치수와 중량, 강성, 배후공기층의 두께 등에 따라 달라진다. 본 발명에서는 전면부(10)가 가로가 최대 600mm, 세로가 최대 600mm로 형성되고, 측면부(20)의 길이가 50mm 내지 60mm로 형성되기 때문에 배후공기층이 큰 부피로 확보될 수 있고, 이는 배후공기층이 두껍게 형성될 수 있도록 한다. 따라서 본 발명의 흡음 패널은 저주파수 대역의 소음도 효과적으로 저감시킬 수 있다.
결과적으로, 폴리에스터 재질로 인해 전반적으로 중고주파수 대역의 소음을 흡음하고, 굴곡 영역(110)의 구조적인 특징으로 인해 중고주파수 대역뿐만 아니라 특히 중저주파수 대역의 소음도 효과적으로 흡음하여 저감시킬 수 있다.
아울러, 표면 영역(100) 및 측면부(20)에서도 기본적으로 중고주파수 대역의 소음을 흡음하는 것뿐만 아니라, 흡음 패널이 벽면에 설치 시 표면 영역(10) 및 측면부(20)로 형성된 판진동 흡음재 및 배후공기층으로 인해 저주파수 대역의 소음을 흡음하여 효과적으로 저감시킬 수 있다.
따라서 흡음 패널이 중고주파수 대역의 소음 및 저주파수 대역의 소음까지 흡음하여 효과적으로 광대역의 소음을 저감시킬 수 있다.
이하에서는 도면을 참고하여 전면부(10)에 레이어를 추가하는 과정을 설명하기로 한다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 흡음 패널의 측면도에서 전면부(10)에 레이어가 추가로 부착된 것을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 흡음 패널은 제조과정에서 전면부(10)에 추가적으로 레이어가 부착될 수 있다. 이와 같은 추가 레이어(400)는 전면부(10)와 동일하게 폴리에스터 재질의 레이어로 마련될 수 있으며, 그 질량은 200g/m3 내지 300g/m3로 형성될 수 있다.
추가 레이어(400)는 제조과정 중에 전면부(10)에 덧댄 상태에서 프레스로 압착함으로써 전면부(10)에 덧붙일 수 있다.
이 때 추가 레이어(400)의 색상은 전면부(10)와는 다른 색상으로 마련될 수 있다. 즉, 본 발명에서는 추가 레이어(400)에 의해 기본적으로 제공되는 흡음 패널의 색상과는 다른 색상으로 제공함으로써, 심미적 아름다움을 제공할 수 있다. 따라서 본 발명의 흡음 패널은 사용자가 다양한 색상으로 제조된 흡음 패널을 기호에 맞게 선택하여 편리하게 설치할 수 있다.
또한, 추가 레이어(400)가 덧붙여짐에 따라 전면부(10)에서 흡음 성능이 강화될 수도 있다.
이하에서는 도면을 참고하여 본 발명에 따른 흡음 패널을 복수로 설치하였을 시 추가적으로 소음을 저감시키는 것을 설명하기로 한다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 흡음 패널을 복수로 조립하여 설치하는 것을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 흡음 패널은 복수개를 나열하여 연속으로 설치될 시 흡음 성능이 더 강화될 수 있다.
구체적으로, 사용자는 복수의 전면부(10)를 건물의 내벽 등에 이웃하여 배치함으로써 흡음 패널을 설치할 수 있다. 예를 들어, 건물의 내벽에는 별도의 브라켓(미도시)과 4개의 측면부(20)가 각각 결합됨으로써 설치될 수 있다. 이에 따라, 최종적으로 복수개의 흡음 패널이 설치될 수 있다.
여기서, 복수개의 흡음 패널이 설치될 시 경사가 형성된 측면부(20)로 인해 측면부(20)와 측면부(20) 사이를 통해 흡음 성능이 강화될 수 있다. 즉, 전면부(10)로부터 절곡되어 형성된 측면부(20)는 도 9에 도시된 바와 같이 하강할수록 90도보다 큰 각도로 경사지면서 연장되어 있다. 이에 따라, 복수개의 흡음 패널이 설치될 시 측면부(20)끼리 밀착된다면, 측면부(20) 및 측면부(20)의 사이가 V자 형상으로 공간이 형성될 수 있다.
결과적으로, 복수개의 흡음 패널이 설치된 상태에서 소음이 전달되면, 전면부(10)의 표면 영역(100) 및 굴곡 영역(110)에서 소음을 흡음하여 저감시키는 것뿐만 아니라 측면부(20)와 측면부(20) 사이의 공간으로도 추가 흡음이 발생하여 흡음 성능이 강화될 수 있다.
또한, 앞서 굴곡 영역(110)은 마주 보는 한쪽 변에서 다른 한쪽 변까지 이어져 형성되어 있는 것으로 설명한 바 있다. 이는 굴곡 영역(110)으로 전달된 소음이 미처 흡음 되지 못할 시 굴곡 영역(110)의 양 옆으로 유도되어 측면부(20)의 V자 공간으로도 흡음될 수 있도록 하는 것이다. 이에 따라, 전면부(10)뿐만 아니라 측면부(20)에서도 흡음을 가능하게 하여 흡음 성능이 강화될 수 있다.
한편, 본 발명에서는 이하의 제조방법을 통해 본 발명에 따른 흡음 패널이 제조될 수 있다.
먼저, Recycle polyester와 LM polyester(Low Melting Polyester)를 20 내지 60% : 80 내지 40%의 중량비로 혼합한 제1 혼합 재료를 생성할 수 있다.
이후 Recycle polyester와 LM polyester를 80 내지 40% : 20 내지 60%의 중량비로 혼합한 제2 혼합 재료를 생성할 수 있다.
다음으로, 제1 혼합 재료 및 제2 혼합 재료를 혼합하여 가열할 수 있다.
마지막으로, 압축 성형을 수행하여 기 설정된 두께 및 형상으로 전면부(10) 및 절곡된 측면부(20)를 형성하여 흡음 패널을 제조할 수 있다.
이 때 폴리에스터는 1,500g/m3 내지 2,000g/m3의 중량을 가질 수 있다. 이에 따라, 흡음 패널이 가벼우며, 별도로 조립할 필요 없이 하나의 전면부(10)만을 건물의 벽 등에 설치하기 때문에 용이하게 설치될 수 있다.
또, 전면부(10)는 가열 시 오븐을 이용해 가열할 수 있다. 이 때 오븐 온도는 300℃ 내지 350℃, 오븐의 가열시간은 70초 내지 200초이며, 이후 프레스를 이용하여 가압한다. 이 때 가압시간은 30초 내지 200초 사이에서 이루어질 수 있다.
상기한 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대해 통상의 지식을 가진 당업자라면, 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경 및 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 본 발명의 특허청구 범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
10 : 전면부
100 : 표면 영역
110 : 굴곡 영역
111 : 제1 굴곡
112 : 제2 굴곡
113 : 홈 영역
1130 : 중앙 부분
20 : 측면부
200 : 모서리
30 : 후면부
300 : 후면돌기
40 : 추가 레이어

Claims (14)

  1. 흡음 패널을 제조하는 방법에 있어서,
    Recycle polyester와 LM polyester(Low Melting Polyester)를 20 내지 60% : 80 내지 40%의 중량비로 혼합한 제1 혼합 재료를 생성하는 단계;
    Recycle polyester와 LM polyester를 80 내지 40% : 20 내지 60%의 중량비로 혼합한 제2 혼합 재료를 생성하는 단계;
    상기 제1 혼합 재료 및 상기 제2 혼합 재료를 혼합하여 가열하는 단계; 및
    압축 성형을 수행하여 기 설정된 두께 및 형상으로 전면부를 형성하여 흡음 패널을 제조하는 단계를 포함하고,
    상기 전면부는 표면 영역 및 상기 표면 영역에서 일부가 홈 형태로 형성된 적어도 하나의 굴곡 영역이 형성되되,
    상기 굴곡 영역은,
    윗부분의 경계인 제1 굴곡, 아랫부분의 경계인 제2 굴곡 및 상기 제1 굴곡 및 상기 제2 굴곡 사이의 홈 영역을 포함하되,
    상기 홈 영역은 중앙 부분에서 상기 제1 굴곡 및 상기 제2 굴곡의 근처보다 두께가 두껍도록 형성되어 있는,
    방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전면부는 가로가 최대 600mm, 세로가 최대 600mm로 형성되어 있는,
    방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 전면부의 각각의 변으로부터 절곡된 측면부가 형성되고,
    상기 측면부의 길이가 50mm 내지 60mm로 형성되어 있는,
    방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 표면 영역 및 상기 측면부는 압축 폴리에스터로 제조되고,
    상기 압축 폴리에스터는 판진동형의 흡음재 역할을 수행하는,
    방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 표면 영역 및 상기 측면부는 벽면에 설치될 시 벽면과 배후공기층을 형성하여 저주파수 대역의 소음을 흡음하는,
    방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 혼합 재료 및 제2 혼합 재료를 혼합하여 가열하는 단계는 오븐에서 300 내지 350℃로 가열하고, 가열시간은 70초 내지 200초인,
    방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 압축 성형을 수행하여 기 설정된 두께 및 형상으로 전면부를 형성하여 흡음 패널을 제조하는 단계는 프레스를 이용하여 가압하되, 가압시간은 50초 내지 200초인,
    방법.
  8. 제1항에 있어서,
    제조된 상기 흡음 패널은 폴리에스터가 1,500g/m3 내지 2,000g/m3의 중량을 가지는,
    방법.
  9. 흡음 패널에 있어서,
    다각형 형상으로 형성되어, 소정의 크기 및 두께를 갖는 전면부를 포함하고,
    상기 전면부는 표면 영역 및 상기 표면 영역에서 일부가 홈 형태로 형성된 적어도 하나의 굴곡 영역이 형성되되,
    상기 굴곡 영역은,
    윗부분의 경계인 제1 굴곡, 아랫부분의 경계인 제2 굴곡 및 상기 제1 굴곡 및 상기 제2 굴곡 사이의 홈 영역을 포함하되,
    상기 홈 영역은 중앙 부분에서 상기 제1 굴곡 및 상기 제2 굴곡의 근처보다 두께가 두껍도록 형성되어 있는,
    흡음 패널.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 홈 영역은 상기 제1 굴곡 및 상기 제2 굴곡의 근처에서는 깊이가 얕고, 상기 제1 굴곡 및 제2 굴곡에서 멀어질수록 깊이가 깊은 오목한 홈 형태로 형성되어 있는,
    흡음 패널.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 굴곡 영역은 상기 전면부의 한쪽 변에서 마주보는 다른 한쪽 변까지 연결되어 형성되고,
    상기 제1 굴곡 및 상기 제2 굴곡은 파형의 형상으로 형성되어 있고,
    상기 파형의 형상으로 형성된 상기 제1 굴곡 및 상기 제2 굴곡은 서로 대칭으로 형성되어 있는,
    흡음 패널.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 오목한 홈 형태는 4mm 내지 10mm의 두께로 형성되어 있는,
    흡음 패널.
  13. 삭제
  14. 제9항에 있어서,
    상기 전면부의 각각의 변으로부터 절곡된 측면부가 형성되고,
    상기 측면부는 단면상에서 보았을 시 상기 전면부로부터 바깥쪽으로 경사져서 형성되어 있는,
    흡음 패널.
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