KR200405950Y1

KR200405950Y1 - 양면 흡음형 방음판넬 구조

Info

Publication number: KR200405950Y1
Application number: KR2020050029167U
Authority: KR
Inventors: 이진구; 이갑기
Original assignee: 주식회사 대일휀스
Priority date: 2005-10-13
Filing date: 2005-10-13
Publication date: 2006-01-11

Abstract

본 고안은 도로의 중앙이나 중앙분리대에 설치되어 상·하행 차선에서 발생하는 차량의 소음을 흡음하거나 차음하는 양면 흡음형 방음판넬에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 방음판넬의 내부 공간을 효율적으로 분할하는 격리판의 구조를 이용함으로써 양측에서 발생하는 소음을 균등하고 효율적으로 흡음할 수 있도록 구성한 양면 흡음형 방음판넬 구조에 관한 것이다.

본 고안에 따른 양면 흡음형 방음판넬 구조는, 흡음공이 형성된 제1, 제2 흡음판 사이에 소음을 흡음하는 제1, 제2 흡음재와, 상기 제1, 제2 흡음재 내부공간에 위치하고 제1 흡음재를 지지하며 접면하는 제1 절곡면과 상기 제2 흡음재를 지지하며 접면하는 제2 절곡면이 사방의 분할면에 의해 다수의 공기층을 엇갈리도록 이웃하게 형성해 계란판 형상을 가지는 격리판을 포함하여 구성하는데, 이때 상기 격리판은 상기 다수의 분할면에 의해 제1 흡음재와 제2 절곡면 사이에 다수의 제1 공기층과, 제2 흡음재와 제1 절곡면 사이에 다수의 제2 공기층이 상·하·좌·우로 이웃하여 구획되도록 구성한다.

이와 같이 구성한 본 고안은, 대상소음의 1/4 λ 이상의 두께를 가지는 공기층에 의해 소음의 음파에너지를 가장 효율적으로 흡음할 수 있으며, 흡음재와 접면하는 절곡면의 크기를 최소한으로 조정하여 흡음재가 흡음하지 못하는 사공간을 최소화되도록 하고 방음판넬의 흠음율을 최대한으로 증대시킨다.

방음벽, 방음판넬, 중앙분리대, 양면, 흡음형 방음판넬.

Description

양면 흡음형 방음판넬 구조{Structure of Both-sided soundproof panel}

도 1은 종래 기술에 따른 양면 흡음형 방음판넬을 보여주는 분해 사시도.

도 2는 종래 기술에 따른 양면 흡음형 방음판넬을 보여주는 개략적인 측단면도.

도 3은 본 고안에 따른 양면 흡음형 방음판넬 구조를 보여주는 분해 사시도.

도 4는 본 고안에 따른 양면 흡음형 방음판넬 구조와 소음의 흡음을 보여주는 개략적인 측단면도.

도 5는 본 고안의 또다른 실시예에 따른 양면 흡음형 방음판넬의 격리판을 보여주는 사시도.

*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ***

100 : 양면 흡음형 방음판넬 110 : 격리판

111 : 분할면 112 : 제1 절곡면

113 : 제2 절곡면 114 : 제1 공기층

115 : 제2 공기층 120a, 120b : 제1, 제2 흡음재

130a, 130b : 제1, 제2 흡음판 131 : 흡음공

140 : 양측판

일반적으로 흡음형 방음판넬은 소음 감소를 목적으로 도로나 철로변에 수직하게 설치된 H빔 지주에 적층되는 사각형상의 판넬로서, 크게 단면 흡음형 방음판넬과 양면 흡음형 방음판넬로 구분할 수 있다. 상기 단면 흡음형 방음판넬은 한쪽에만 흡음판과 흡음재를 구성한 것으로 한측면의 소음만을 차단하는 곳에 사용되며, 반면에 상기 양면 흡음형 방음판넬은 양쪽에 흡음판과 흡음재가 구성되어 도로와 주거지역 또는 중앙분리대에 설치되어 상·하행 차선에서 발생하는 소음을 모두 흡음할 수 있다.

이러한 종래의 양면 흡음형 방음판넬을 도 1과 도 2를 참조하여 살펴보면 다음과 같다.

도시한 바와 같이, 종래의 양면 흡음형 방음판넬(1)은 다수의 흡음공(31a, 31b)이 형성된 제1 및 제2 흡음판(30a, 30b)과, 상기 제1 및 제2 흡음판(30a, 30b) 사이의 내부 공간에 설치된 제1 및 제2 흡음재(20a, 20b)와, 상기 제1 및 제2 흡음 재(20a, 20b) 사이에 설치된 격리판(10)과, 상기 제1 및 제2 흡음판(30a, 30b)과 격리판(10)의 측면에 설치되어 내부 공간을 밀폐시키는 두 개의 측면판(40)으로 구성된다.

이때, 상기 격리판(10)은 다수의 분할면(11)이 좌·우 방향으로 순차 절곡되어 일측에는 소정 면적의 제1 절곡면(12)이 형성되고 타측에도 동일 면적의 제2 절곡면(13)이 교호적으로 형성되게 된다. 이때 상기 제1 절곡면(12)과 제2 절곡면(13) 사이에 형성된 상기 분할면(11)의 길이는 대상소음의 1/4 λ이상이다.

따라서, 상기 제1 흡음재(20a)와 상기 격리판(10)의 제2 절곡면(13) 사이에는 다수의 제1 공기층(14)이 형성되고 상기 제2 흡음재(20b)와 상기 격리판(10)의 제1 절곡면(12) 사이에는 다수의 제2 공기층(15)이 교호적으로 형성되게 된다.

이와 같이, 격리판(10)의 절곡된 분할면(11)을 통해 제1 공기층(14)과 제2 공기층(15)을 상·하로 구획한다.

그러나, 종래의 양면 흡음형 방음판넬(1)의 흡음과정을 살펴보면, 상기 제1 및 제2 흡음재(20a, 20b)를 통과한 소음은 격리판(10)에 의해 반사되어 제1 및 제2 흡음재에서 다시 흡음하게 되는데 이때 도 2에 도시한 바와 같이, 소음을 흡음하지 못하는 사공간(A, B)이 생기게 된다.

흡음율은 소음의 속도에 비례하는 것이므로 흡음재는 소음의 속도가 가장 큰 위치에 놓일수록 흡음율이 증가하게 된다. 즉, 격리판으로 부터 λ/4, 3/4 λ,...와 같이 대상소음의 1/4 λ의 기수배가 되는 위치에서 소음의 속도가 최대가 되므로 흡음재는 상기 격리판(10)으로부터 적어도 1/4 λ 이상 이격되는 것이 바람직하 다. 그러나, 상기 제1 흡음재(20a)와 격리판(10)의 제1 절곡면(12)이 형성하는 제1 흡음재의 A 구간에서는 격리판(10)과의 이격공간이 존재하지 않아 흡음재(20a)에서의 흡음율이 현저하게 떨어지는 문제점이 발생한다.

마찬가지로, 상기 제2 흡음재(20b)와 격리판(10)의 제2 절곡면(13)이 형성하는 제2 흡음재의 B 구간에서도 흠음율 저하의 문제가 발생한다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 다수의 흡음공이 형성된 흡음판과 흡음재 사이에 대상소음의 1/4 λ 보다 두껍게 다수의 공기층을 형성하는 격리판을 포함하여 양면 흡음형 방음판넬 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 고안은 외부소음이 흡음되지 않는 흡음재의 사공간을 최소한으로 줄여 양측에서 발생하는 소음에 대한 흡음율이 증가된 양면 흡음형 방음판넬 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.

이와 같은 목적을 달성하기 위해 본 고안에 따른 양면 흡음형 방음판넬 구조는, 다수의 흡음공이 형성된 제1 흡음판과 제2 흡음판 사이에 소음을 흡음하는 제1 흡음재와 제2 흡음재를 구성하고 상기 두개의 흡음재 사이에 밀접하게 설치되며 다수의 공기층을 형성한 격리판과 양측면에 측면판을 포함하여 이루어진다.

다시 말하면, 다수의 흡음공이 형성된 제1 흡음판 및 제2 흡음판과 측면을 보호하는 측면판이 형성하는 내부공간에 소음을 흡음하는 제1 흡음재와 제2 흡음재 를 위치하고 상기 제1 흡음재와 제2 흡음재를 각각 지지하는 제1 절곡면과 제2 절곡면을 가지는 격리판을 포함하여 구성한 양면 흡음형 방음판넬에 있어서, 상기 제1 절곡면과 제2 절곡면이 상·하·좌·우에 엇갈리게 위치하고 이를 연결하도록 상·하·좌·우에 연장되어 일체형으로 형성되는 분할면과, 상기 분할면에 의해 제1 흡음재와 제2 절곡면 사이에 형성되는 다수의 제1 공기층과, 상기 분할면에 의해 제2 흡음재와 제1 절곡면 사이에 형성되는 다수의 제2 공기층이 상·하·좌·우로 엇갈리게 이웃하여 구획되어 계란판 형상을 가지는 격리판을 포함하여 형성한다.

상기 격리판은 다수회 절곡된 계란판 형상으로 상기 제1 흡음재와 제2 흡음재 사이의 내부공간에 위치하고 상기 제1 흡음재를 지지하며 접면하는 제1 절곡면과 상기 제2 흡음재를 지지하며 접면하는 제2 절곡면이 다수의 분할면에 의해 일체형으로 이루어져 다수의 공기층을 형성한다.

따라서, 상기 격리판은 상기 다수의 분할면에 의해 제1 흡음재와 제2 절곡면 사이에 다수의 제1 공기층과 제2 흡음재와 제1 절곡면 사이에 다수의 제2 공기층이 상·하·좌·우로 이웃하여 구획된다.

그리고, 상기 격리판의 공기층은 상·하·좌·우의 분할면과 하나의 절곡면이 형성하는 공간이며, 상기 격리판은 다수의 분할면에 의해 다수의 공기층이 이웃하여 전체적으로 계란판과 유사한 형태를 가진다. 또한, 상기 격리판의 제1 공기층과 제2 공기층의 두께는 대상소음의 1/4 λ 이상이다.

또한, 바람직하게 상기 분할면은 절곡이 용이한 각도로 경사진 경사 분할면으로 이루어져 상기 분할면과 절곡면이 형성하는 공기층의 형태가 절곡면을 윗면으 로하여 단면이 사다리꼴의 형상을 가지는 피라미드 형상을 가지며 상기 흡음재와 접면하는 절곡면의 부분을 최소로 할 수 있게 한다.

또다른 실시예로 상기 격리판의 경사 분할면은 제1 절곡면과 제2 절곡면에 대하여 직각으로 형성되도록 구성한다. 이는 음파가 반사되는 플라스틱류의 재질로 격리판을 제작할 때 용이하며, 바람직하게는 제작상의 편이를 위해 완전한 직각은 아니다. 상기 경사 분할면의 경사진 각도에 의해 대상소음의 1/4 λ 이상이 되지 못하는 공기층의 공간을 없애 상기 공기층의 전체두께가 대상소음의 1/4 λ 이상의 두께를 가지도록 형성해 전체 방음판넬의 흠음율을 최대화 한 것이다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 고안에 따른 양면 흡음형 방음판넬 구조의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

먼저, 도 3은 본 고안에 따른 양면 흡음형 방음판넬 구조를 보여주는 분해 사시도이고, 도 4는 본 고안에 따른 양면 흡음형 방음판넬 구조와 소음의 흡음을 보여주는 개략적인 측단면도이다.

도시한 바와 같이, 본 고안에 따른 양면 흡음형 방음판넬 구조(100)는 양면에 다수의 흡음공(131)을 형성한 제1 흡음판(130a)과 제2 흡음판(130b) 사이에 제1 흡음재(120a)와 제2 흡음재(120b)를 위치하고, 상기 제1, 2 흡음재(120a, 120b) 사이로 다수의 분할면(111)에 의해 상·하·좌·우로 구분된 공기층(114, 115)을 형성하며 상기 흡음재(120a, 120b)와 접면하는 절곡면(112, 113)을 형성하는 격리판(110)을 포함하여 구성한다. 또한, 상기 제1 흡음판(130a)과 제2 흡음판(130b)의 양측면에는 이를 감싸서 밀폐하여 포함할 수 있는 크기의 측면판(140)을 구성한다.

이때, 상기 제1 흡음판(130a)과 제2 흡음판(130b)은 알루미늄 등의 금속판이며, 상기 흡음공(131)은 겔러리 타입의 흡음공이거나 원형으로 타공된 원형 흡음공이다. 그리고, 상기 흡음재(120a, 120b)는 각종 합성수지 및 무기재질로 이루어진 다공성 소재로 소정의 두께를 가지며 흠음판과 유사한 크기의 사각형 형상을 갖는다.

그리고, 상기 격리판(110)은 계란판 형태를 가지며 하나 이상의 분할면(111)에 의해 다수의 공기층(114, 115)을 형성한 소정 크기의 금속판 또는 소음을 반사할 수 있는 플라스틱판으로 상기 제1 흡음재(120a, 120b)와 접면하는 위치에는 상기 제1 흡음재(120a)를 지지할 수 있도록 후방으로 절곡된 제1 절곡면(112)이 형성되고, 상기 제1 절곡면(112)의 대각선 방향으로 제2 흡음재(120b)를 지지할 수 있도록 후방으로 절곡된 제2 절곡면(113)이 일체로 형성되어 있다. 또한, 상기 격리판(110)의 상단부와 하단부는 상기 제1 흡음판(130a)과 제2 흡음판(130b)의 상면 및 하면에 일체로 고정된다.

이때, 상기 분할면(111)은 상기 제1 절곡면(112)과 제2 절곡면(113)이 상·하·좌·우에 엇갈리게 위치하고 이를 연결하도록 상·하·좌·우에 연장되어 일체형으로 형성되는 것이다.

더하면, 상기 격리판(110)에 형성되는 상기 공기층(114, 115)은 상·하·좌·우의 4개의 분할면(111)과 하나의 절곡면(112, 113)이 형성하는 공간으로, 상기 제1 흡음재(120a)와 제2 절곡면(113) 그리고 사방의 분할면(111)이 형성하는 공기층을 제1 공기층(114)이라 하고, 상기 제2 흡음재(120b)와 제1 절곡면(112) 그리고 사방의 분할면(111)이 형성하는 공기층을 제2 공기층(115)라고 한다.

따라서, 상기 격리판(110)에 형성되는 상기 공기층(114, 115)은 공기층 공간을 구획하는 다수의 분할면(111)에 의해 상·하·좌·우로 다른 공기층(114, 115)과 상기 분할면(111)을 사이에 두고 이웃하도록 형성되는데, 이때 상기 분할면(111)의 길이는 대상소음의 1/4λ 이상으로 이에 따라 상기 공기층(114, 115)의 두께도 대상소음의 1/4λ 이상의 두께를 갖는다.

이에 따라, 흡음재(120a, 120b)와 격리판(110) 사이에 형성되는 공기층(114, 115)에 의해 저주파역까지 흡음효과가 증대되며, 대상소음의 1/4λ 이상의 두께를 가지므로 음파의 운동에너지를 가장 효율적으로 열에너지로 전환시킬 수 있다. 또한, 상기 공기층(114, 115)의 사방으로 격리판의 분할면(111)이 있어 소음이 상기 사방의 분할면(111)에 반사되어 흡음재로 들어가기 때문에 전체 방음판넬의 흠음율은 증대하게 된다.

그리고, 상기 제1 공기층(114)과 제2 공기층(115)은 바람직하게는 동일한 크기와 면적을 가지며 양측 흡음판(130a, 130b)을 통해 들어오는 소음을 동일하게 흡음하여 제거한다.

또한, 바람직하게, 상기 분할면(111)은 절곡이 용이한 각도로 경사진 경사 분할면(111)으로 상기 공기층(114, 115)은 절곡면(112, 113)을 윗면으로 하여 단면이 사다리꼴 형상을 가지는 피라미드 형태의 공간을 형성한다. 따라서, 흡음재(120a, 120b)와 접면하는 절곡면(112, 113)의 크기를 최소화하고 상기 공기층(114, 115)의 공간을 넓혀 방음판넬(100)의 흡음율을 최대로 높인다. 또한, 경사 분할면 (111)의 경사진 각도에 의해 소음은 다수회 반사하게 되어 분할면이 형성한 공기층(114, 115)의 공기를 진동하면서 일부 흡음되며 재차 흡음재로 반사되어 상기 흡음재내에서 흡음되어 소멸한다.

이와 같이 구성한 양면 흡음형 방음판넬(100) 구조에 따른 흡음과정을 도 4를 참조하여 살펴보면, 먼저 외부에서 발생한 소음(S)은 상기 제1, 제2 흡음판(130a, 130b)에 형성된 흡음공(131)을 통해 방음판넬(100)의 내부로 침투한다. 이때, 상기 소음에 따른 음파에너지는 내부에 위치한 흡음재(120a, 120b)에 일부 흡음되며 흡음재를 통과하고 격리판(110)까지 도달하는데, 상기 격리판(110)에 의해 소음은 반사되어 재차 제1, 제2 흡음재(120a, 120b)에서 흡음된다. 상기 격리판(110)의 분할면(111)에 의해 구획되는 공기층(114, 115)내의 공기와 상기 흡음재(120a, 120b)내의 공기가 소음 음파에 의해 진동하고 이 때 생긴 마찰 때문에 음파에너지가 열에너지로 바뀌어 흡수되는 것이다.

다시 말하면, 외부의 소음(S)은 음파에너지로서 격리판(110)의 공기층(114, 115)을 이루는 사방의 경사 분할면(111)에 의해 즉, 상기 경사 분할면(111)의 경사진 각도에 의해 다수회 반사되면서 일부는 공기층(114, 115)의 공기를 진동하며 열에너지로 바뀌어 흡음되고 재차 흡음재(120a, 120b)로 재반입되어 상기 흡음재의 공기를 진동하여 음파에너지가 열에너지로 변환되면서 흡음재에서 흡음된다.

이때, 상기 공기층(114, 115)이 서로 엇갈리며 이웃하는 형상을 가지고 사방의 경사 분할면(111)에 의해 흡음재와 접면하는 절곡면(112, 113)의 접면 부위가 작기 때문에 상기 흡음재(120a, 120b)와 절곡면(112, 113)이 형성하는 흡음재 사공 간은 줄어들고 전체 방음판넬(100)의 흡음율은 최대가 된다.

도 5는 본 고안에 따른 또다른 실시예로서, 도시한 바와 같이, 상기 격리판(110')에 형성한 분할면(111a)이 제1, 제2 절곡면(112, 113)과 되도록 직각을 이루도록 형성된다. 이는 절곡이 용이하거나 한번에 절곡부를 형성할 수 있는 반사가 용이한 플라스틱을 이용한 격리판을 제작하여 방음판넬을 구성할 때 용이하며, 경사 분할면의 경사진 각도에 의해 대상소음의 1/4 λ 이상이 되지 못하는 공기층의 공간을 없애고 공기층의 개수를 많이 생성하며 상기 공기층의 전체두께가 대상소음의 1/4 λ 이상의 두께를 가지도록 형성해 전체 방음판넬의 흠음율을 최대화 한 것이다.

이상에서 설명한 본 고안은, 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 고안의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것은 아니다.

이상과 같이 본 고안에 따른 양면 흡음형 방음판넬 구조에 의하면, 대상소음의 1/4 λ 이상의 두께를 가지는 공기층에 의해 소음의 음파에너지를 가장 효율적으로 흡음할 수 있으며, 흡음재와 접면하는 절곡면의 크기를 최소한으로 조정하여 흡음재가 흡음하지 못하는 사공간을 최소화되도록 하고 방음판넬의 흠음율을 최대한으로 증대시킨다.

또한, 분할면과 절곡면이 형성하는 공기층이 엇갈리도록 이웃하여 전체 격리 판의 형상을 계란판 형태로 형성함에 따라 상기 공기층을 형성하는 사방의 분할면에 의해 반사되는 음파에너지를 증가시켜 방음판넬의 흡음율을 최대한으로 증대시킨다.

Claims

다수의 흡음공이 형성된 제1 흡음판 및 제2 흡음판과 측면을 보호하는 측면판이 형성하는 내부공간에 소음을 흡음하는 제1 흡음재와 제2 흡음재를 위치하고, 상기 제1 흡음재와 제 2흡음재를 각각 지지하는 제1 절곡면과 제2 절곡면을 가지는 격리판을 포함하여 구성한 양면 흡음형 방음판넬에 있어서,

상기 제1 절곡면과 제2 절곡면이 상·하·좌·우에 엇갈리게 위치하고 이를 연결하도록 상·하·좌·우에 연장되어 일체형으로 형성되는 분할면과;

상기 분할면에 의해 제1 흡음재와 제2 절곡면 사이에 형성되는 다수의 제1 공기층과;

상기 분할면에 의해 제2 흡음재와 제1 절곡면 사이에 형성되는 다수의 제2 공기층이 상·하·좌·우로 엇갈리게 이웃하여 구획되어 계란판 형상을 가지는 격리판을 포함하여 형성하는 것을 특징으로 하는 양면 흡음형 방음판넬 구조.
제 1항에 있어서,

상기 격리판의 제1 공기층과 제2 공기층의 두께는 대상소음의 1/4 λ 이상인 것을 특징으로 하는 양면 흡음형 방음판넬 구조.
제 1항에 있어서,

상기 분할면은 기울어진 경사 분할면인 것을 특징으로 하는 양면 흡음형 방 음판넬 구조.
제 1항에 있어서,

상기 분할면은 제1 절곡면과 제2 절곡면에 대하여 직각으로 형성되는 것을 특징으로 하는 양면 흡음형 방음판넬 구조.