KR200242770Y1 - 벽체 흡음판 - Google Patents

Abstract

본 고안은 철도 주변의 벽에 장착되는 벽체 흡음판, 구체적으로는 철도 차량에 의해 발생하는 각종 소음을 감소시키거나 제거하는 벽체 흡음판에 관한 것이다. 본 고안에 따른 흡음판은 폴리에스테르계 단섬유로 구성되어 있고 표면에 방수 코팅이 형성되어 있으며, 표면이 파형 형상을 갖는다. 상기 벽체 흡음판에서 파형의 산에 해당하는 부분의 내부가 비어 있어서 산에 해당하는 부분과 벽체 사이에 공기층을 형성한다. 본 고안에 따른 벽체 흡음판은 종래의 에스테르계 폴리우레탄폼에 비하여 내구성이 우수하고 수명이 길며, 흡음 계수도 높다. 아울러, 본 고안에 따른 벽체 흡음체는 공기층을 형성하기 위해서 알루미늄 빔 등을 설치할 필요없이 직접 벽체에 고정하고 그 자체의 형상에 의하여 공기층을 형성할 수 있으며 종래의 벽체 흡음제에 비하여 시공기간이 짧고 설치비가 저렴하다. 또한, 본 고안에 따른 벽체 흡음판은 소음을 난반사시키고 간섭현상에 의하여 소음을 감소시킬 수 있으므로 종래기술에 비하여 벽체 흡음판으로부터 반사되는 소음도 줄일 수 있다.

Description

벽체 흡음판{Noise absorbing plate installed on wall}

본 고안은 철도 주변의 벽체에 장착되는 벽체 흡음판, 구체적으로는 철도 차량에 의해 발생하는 각종 소음을 감소시키거나 제거하는 벽체 흡음판에 관한 것이다.

철도 차량의 소음은 차량 주행시에 발생되는 진동에 의한 고체음의 성분이 대부분이며, 아무리 좋은 방진 시설을 사용하여도 레일과 바퀴의 접촉에 의한 구름소음(rolling noise)은 피할 수 없다. 이런 구름 소음은 제한된 구조물 내에서 지속적으로 반사되어 증대되므로 터널 내부의 잔향 시간을 줄여서 반사음을 최소화하여야 한다.

일반적으로, 철도 등에서 소음을 감소시키기 위해 사용하는 방법 중의 하나는, 철도의 주변 벽체에 벽체 흡음판을 설치하는 것이다. 이러한 벽체 흡음판은 500~2000Hz 주파수 대역에서 흡음 성능이 우수한 재질로 구성되어 있으며 최대의 소음감소 효과를 달성하기 위해서 적절한 크기로 제작되어 소정의 위치에 배치된다. 통상, 벽체 흡음제의 재질로는 난연성이고 연소에 따른 유독가스 발생이 적은 폴리우레탄 폼, 구체적으로는 에스테르계 폴리우레탄 폼이 사용된다. 에스테르계 폴리우레탄 폼은 수분 및 먼지에 의해 흡음력 및 내구성이 저하되므로 표면에 보호 필름을 입히는 경우가 많다.

이와 같은 폴리우레탄 벽체 흡음판은 흡음 효과를 증가시키기 위하여 벽체와 소정간격으로 이격되도록 도 1 과 같이 설치된다. 본 도면에서 알수 있듯이, 에스테르계 폴리우레탄 폼 재질의 벽체 흡음판(7)이 알루미늄 빔(5)(5')(5')을 사이에 두고 철도의 주벽 벽체(3)에 고정된다. 알루미늄 빔(5)(5')(5')사이, 폴리우레탈 폼(7)과 벽체(3)사이에 공기층을 형성하므로 흡음 효과를 향상시킨다. 알루미늄 빔(5)(5')(5')은 통상 고정 보울트 등을 사용하여 벽체(3)에 고정되고, 폴리우레탄 폼(7)은 접착제, 또는 보울트의 수단에 의하여 알루미늄 빔(5)(5')(5')에 고정된다.

그러나, 이와 같은 종래기술에서는 폴리우레탄 폼의 수명이 단지 10년에 불과하고, 습기, 풍압, 분진 등에 대한 내구성이 떨어지며, 풍화에 의해 그 형상을 유지하기 곤란하다는 단점이 있었다. 또한, 전술한 바와 같이, 폴리우레탄 폼과 벽사이에 공기층을 형성하기 위해서 알루미늄 빔을 설치해야 하므로 시공기간이 길고 설치비가 비싸다는 단점이 있었다.

본 고안의 일 목적은 폴리우레탄 폼보다 내구성이 우수하고 수명이 길며 풍화에 의해서 형상이 변형되지 않는 폴리에스테르계 단섬유로 구성된 벽체 흡음판을 제공하는 것이다.

본 고안의 다른 목적은 공기층을 형성하기 위해서 알루미늄 빔을 설치할 필요가 없는 벽체 흡음판을 제공하는 것이다.

본 고안의 또 다른 목적은 종래의 벽체 흡음판에 비하여 시공비가 저렴하고 아울러 제조가 용이한 벽체 흡음판을 제공하는 것이다.

본 고안의 또 다른 목적은 종래의 평면형 벽체 흡음판에 비하여 흡음 성능이 우수한 형상을 갖는 벽체 흡음판을 제공하는 것이다.

도 1 은 종래에 사용하는 벽체 흡음판에 대한 개략 사시도이다.

도 2 는 본 고안의 일 실시예에 따른 벽체 흡음판이 벽에 장치되어 있는 상태를 나타내는 사시도이다.

도 3 은 도 2 의 A-A'선을 따라 취한 단면도이다.

<도면의 주요부호에 대한 설명>

3: 벽체 5: 알루미늄 빔

7: 폴리우레탄 폼 11: 벽체 흡음판

13: 고정 보울트 구멍

이러한 목적을 달성하기 위해서, 벽에 설치되어 소음을 흡수하는 본 고안에 따른 벽체 흡음판은 폴리에스테르계 단섬유로 구성된다. 폴리에스테르계 단섬유는 종래에 사용되는 에스테르계 폴리우레탄 폼과 비교할 경우 습기, 풍압, 분진 등에 대한 재질의 내구성이 뛰어나며, 풍화에 노출되더라도 에스테르계 폴리우레탄 폼에 비하여 흡음율, 인장강도 및 신장율을 잘 유지한다. 아울러, 에스테르계 폴리우레탄 폼으로 구성된 벽체 흡음판이 대략 10년 정도의 수명을 갖는데 비하여, 폴리에스테르계 단섬유로 구성된 벽체 흡음판은 20년 정도의 수명을 가지므로, 수리 및 보수비용이 에스테르계 폴리우레탄 폼으로 구성된 벽체 흡음판보다 적게 든다. 또한, 1000Hz에서 흡음계수를 비교할 경우 에스테르계 폴리우레탄 폼은 0.89인데 비하여 폴리에스테르계 단섬유는 0.94로 흡음율도 높다.

본 고안의 바람직한 특징은, 상기 벽체 흡음판의 표면에 방수 코팅을 형성하는 것이다. 폴리에스테르계 단섬유의 표면에 방수 코팅을 하면 먼지나 수분에 대한 벽체 흡음판의 내구성이 향상되어 결과적으로 수명을 연장시키는 효과를 나타낸다. 이러한 방수 코팅 재료는 얇은 층으로 벽체 흡음판의 표면에 형성되는 것이 바람직하다.

본 고안에 따른 상기 벽체 흡음판의 표면은 파형의 형상의 갖는 것이 바람직하다. 파형의 표면을 갖는 벽체 흡음판은 소음의 난반사를 유도하여, 평면의 표면 형상을 갖는 벽체 흡음판보다 우수한 소음 감쇠 효과를 발휘한다. 이와 같은 파형의 형상은 용도에 따라 적절한 곡률반경을 가질 수 있다.

바람직하게, 상기 벽체 흡음판에서 파형의 산에 해당하는 부분은 내부가 비어 있고 벽체 흡음판이 벽체에 설치된 상태에서 산에 해당하는 부분은 벽체로부터 떨어져 있어서, 산에 해당하는 부분과 벽체 사이에는 공기층이 형성된다. 반대로 파형의 골에 해당하는 벽체 흡음판의 부분에는 고정수단이 제공되어 벽체에 벽체 흡음판을 설치하는 것이 바람직하다. 이러한 고정수단을 통하여 상기 벽체 흡음판은 벽체에 직접 고정되는 것이 바람직하다. 이러한 고정수단으로는 앵커 볼트 등이사용될 수 있다.

바람직하게, 상기 벽체 흡음판은 60 재지 80 Kg/m3의 밀도, 더욱 구체적으로는 65 내지 75 Kg/㎥의 밀도를 가지며, 인장강도가 0.17 내지 0.20 N/㎡이다. 이와 같은 밀도의 범위는 비용에 대하여 흡음 효과를 극대화할 수 있으며, 전술한 인장강도의 범위는 제품의 설치에 필요한 강도와 사용기간동안 용도에 적합한 내구성을 제공한다.

이하에서는 본 고안의 실시예를 도면과 아울러 설명하도록 한다. 그러나, 본 고안의 권리범위는 이 실시예로 한정되는 것이 아니다.

도 2 는 본 고안에 따른 벽체 흡음판의 일 실시예에 대한 사시도이다. 본 실시예의 벽체 흡음판(11)은 폴리에스테르계 단섬유를 프레스로 가열하면서 가압하여 제작되었다. 하나의 벽체 흡음판(11)에는 3개의 산(21)(23)(25)이 벽체(3)의 반대쪽 표면상에 형성되어 있다. 벽체 흡음판은 길이가 980㎜이고 높이가1500㎜인 직사각형의 형상을 취하고 있다. 왼쪽 산(21)의 왼쪽으로는 평면부(31)가 형성되어 있으며, 평면부(31)의 위쪽과 아래쪽에는 각각 볼트구멍(13a)(15a)가 형성되어 있다. 왼쪽의 산(21)과 중간의 산(23) 사이에는 다른 평판부(27)가 형성되어 있고, 평판부(27)의 위쪽과 아래쪽에는 각각볼트 구멍(13b)(15b)이 형성되어 있다. 중간의 산(23)과 오른쪽의 산(25) 사이에는 또 다른 평판부(29)가 형성되어 있고, 평판부(29)의 위쪽과 아래쪽에는 각각 볼트 구멍(13c)(15c)이 형성되어 있다. 오른쪽 산(25)의 오른쪽으로는 역시 평판부(33)가 형성되어 있고 아래쪽, 위쪽에 각각 볼트 구멍(13d)(15d)이 형성되어 있다. 벽체 흡음판(11)의 두께는 대략 85㎜이다.

도 3은 도 2의 A-A'선을 따라 취한 단면도이다. 이 도면에서 알 수 있듯이, 벽체 흡음판(11)의 산에 해당하는 부분의 내부(37)(39)(31)는 비어 있기 때문에 벽체 흡음판(11)이 벽체(3)에 고정된 상태에서는 벽체(3)와 함께 공기층을 형성한다. 종래기술은 공기층을 형성하기 위해서 별도의 알루미늄 빔을 사용하였지만, 본 실시예에서는 단지 벽체 흡음판을 벽에 고정시키기만 하면 벽체 흡음제의 형상에 따라 자연적으로 공기층을 형성하게 된다.

본 고안의 실시예에서는 외부로 노출되는 벽체 흡음판의 표면에 코팅층(19)이 형성되고 그 코팅층의 밑으로 폴리에스테르 단섬유 재질의 본체가 제공되어 있다. 이러한 코팅층은 방수성을 가질 뿐만 아니라, 먼지에 대한 벽체 흡음제의 내구성을 증가시키는 역할은 한다. 도면에 도시된 바와 같이, 벽체 흡음판(11)은 앵커 볼트(35a)(35b)(35c)(35d)가 볼트 구멍(13a)(13b)(13c)(13d)에 삽입되면서 벽체(3)에 고정된다.

본 도면에 도시된 바와 같이, 예컨대 화살표(51)로 표시된 소음파와 화살표(53)로 표시된 소음파가 벽체 흡음판에 표면에 반사되면, 중간 구역(55)에서 음파의 간섭 현상을 일으킬 수 있다. 즉, 본 실시예에서는 음파의 간섭 현상을 이용해서 소음을 감소시킬 수 있다는 점에서도 평면으로 형성된 종래기술의 벽체 흡음판에 비하여 성능이 우수하다.

본 기술에서 통상의 지식을 가지는 자는 본 고안의 기술적 사상 내에서 상기 실시예에 대한 여러 가지 변형을 도출할 수 있을 것이다. 예컨대, 상기 벽체 흡음판(11)은 보울트가 아닌 접착제의 수단으로 벽체에 고정될 수도 있으며, 방수 코팅층을 벽체 쪽의 표면에도 제공할 수 있다. 또한 반원통 형상의 산 대신에 반구형 산에 벽체 흡음판의 표면에 제공할 수도 있다.

본 고안에 따른 벽체 흡음판은 종래의 에스테르게 폴리우레탄 폼에 비하여 내구성이 우수하고 수명이 길며, 흡음 계수도 높다. 아울러, 본 고안에 따른 벽체 흡음판은 공기층을 형성하기 위해서 알루미늄 빔 등을 설치할 필요 없이 직접 벽체에 고정하고 그 자체의 형상에 의하여 공기층을 형성할 수 있다는 점에서 종래의 벽체 흡음제에 비하여 시공기간이 짧고 설치비가 저렴하다. 또한, 본 고안에 따른 벽체 흡음판은 소음을 난반사시키고 간섭현상에 의하여 소음을 감소시킬 수 있으므로 종래기술에 비하여 소음을 더욱 감소시킬 수 있는 장점이 있다.

Claims (4)

1. 벽에 설치되어 소음을 흡수하는 벽체 흡음판에 있어서,

   상기 벽체 흡음판은 폴리에스테르계 단섬유로 구성되어 있고, 그 표면에는 방수 코팅이 형성되어 있고 파형의 형상을 가지며, 상기 벽체 흡음판에서 파형의 산에 해당하는 부분은 내부가 비어 있고 벽체 흡음판이 벽체에 설치된 상태에서 산에 해당하는 부분은 벽체로부터 떨어져 있어서, 산에 해당하는 부분과 벽체 사이에는 공기층이 형성되는 것을 특징으로 하는 벽체 흡음판.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 벽체 흡음판은 벽체에 앵커볼트로 직접 고정되는 것을 특징으로 하는 벽체 흡음판.
3. 청구항3는 삭제 되었습니다.
4. 청구항4는 삭제 되었습니다.