KR20110095890A - 소음 방지 패널 - Google Patents
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Abstract
서로 결합되고 특수하게 설계된 형상 및 크기의 고무 요소들이 포함되는 전면 쉘 및 후면 쉘을 포함하는 소음 방지 패널이 개시되어 있다. 상기 패널은 바람이 예를 들어, 시간 경과에 따라 고속으로 이동하는 기차들에 의해 발생되는 압축파들이 현재 사용중인 리벳으로 고정된 알루미늄/스틸 방음벽들을 분해하는 경향이 있는 철도 선로들을 따라 강한 충격을 발생시킬 때 결과적인 패널이 편리하게 사용되도록 하는 재활용되는 주입된 열가소성 재료를 사용함으로써 유용하게 획득될 수 있다.
Description
본 발명은 예를 들어, 도로들, 고속도로들 및/또는 철도들을 따라 교통 방음벽(traffic noise barrier)으로서 사용될 수 있는 소음 방지 패널에 관한 것이다. 본 발명에 따른 패널은 열가소성 재료로 이루어지고, 서로 결합되고, 특수하게 설계된 형상 및 크기의 고무 요소들이 포함되는 전면 쉘(front shell) 및 후면 쉘(rear shell)을 포함한다. 상기 패널은 바람이 예를 들어, 시간 경과에 따라 고속으로 이동하는 기차들에 의해 발생되는 압축파(compression wave)들이 현재 사용중인 리벳으로 고정된 알루미늄/스틸 방음벽(rivet aluminum/steel sound barrier)들을 분해하는 경향이 있는 철도 선로들을 따라 강한 충격을 발생시킬 때 결과적인 패널이 편리하게 사용되도록 하는 재활용되는 주입된 열가소성 재료를 사용함으로써 유용하게 획득될 수 있다.
현재 사용 중인 방음벽들의 구성 특징들은 오늘날의 요건들을 충족시키지 못한다. 더구나, 상당히 많은 소음 감소 해결책들이 매우 무겁고 매우 고가이지만, 그럼에도 불구하고, 소정 영역의 애플리케이션에 반드시 적합하지 않은 방음벽들을 사용한다.
흡음 시스템들의 소음 감소 효율을 설정하기 위하여, ISO 10847 표준과 동일한 가이드라인(guideline)들에 따르는 UNI 11022에서 설명된 바와 같은 프리 필드 조건(free field condition)들에서의 검사로부터 기인하는 소음 감소 성능 파라미터들, 즉, 수신 위치 및 소음원 사이에 방음벽/흡음 매체를 설치한 채로 수신 위치에서 측정된 dB(A) 단위의 소음이 참조되어야 한다. 현재 사용 중인 특정 방음벽들의 부적합성은 여러 팩터(factor)들이 새로운 유럽 지침들이 실시될 때까지 특수한 규제들을 받지 않았기 때문에 상기 여러 팩터들이 중요하지 않은 것으로 간주되거나 심지어 고려되지 않았다는 사실에 기인한다. 상기 지침들은 실제로 소음 공해 뿐만 아니라, 모든 유형들의 환경적 공해를 규제하므로, 급격하게 나빠지는 재료들로 구성되는 모든 방음벽들은 약 2 내지 3년으로 추정된 기간 내에 교체되어야 한다.
현재 사용 중인 방음벽들의 유형들은 전형적으로 다음 재료들: 내부에 식물 또는 타이어 고무 낟알들을 갖는 골재 콘크리트; 암면 코어(rock wool core)를 갖는 목재; 암면 코어를 갖는 스틸; 암면 코어를 갖는 알루미늄; 암면 코어를 갖는 경합금; 폴리메타크릴레이트(PMMA); 폴리카보네이트; 유리; 섬유-강화 폴리머; 복합 재료들/탄소 섬유로 이루어진다.
상이한 유형들의 재료들이 시장 요건들에 따라 기능적으로 사용되지만, 미적인 요건 및 소음 감소 요건을 항상 충족시킬 수 있는 것은 아니다. 현재 사용 중인 대부분의 방음벽들은 다음 유형들: 암면 코어를 갖는 스틸; 암면 코어를 갖는 알루미늄; 암면 코어를 갖는 목재; 폴리메타크릴레이트(PMMA)에 속한다. 상술된 유형들 중에서, 암면 코어를 갖는 스틸 및 암면 코어를 갖는 알루미늄이 가장 통상적으로 사용된다. 현재 사용 중인 방음벽들은 일반적으로 음파들의 통로용 천공들을 갖는 금속 또는 목재 케이싱(metal or wood casing), 음 에너지, 또는 더 정확하게는, 명백히 모든 주파수 스펙트럼이 아니라, 주파수들의 범위의 음파들에 존재하는 에너지를 흡수하는 기능을 하는 암면 코어로 구성된다.
현재 사용 중인 방음벽들은 제조하기가 쉽지만, 자동화의 레벨이 낮다; 기술들이 공지되어 있고 재료들이 용이하게 획득되지만 점점 비싸지고 있다; 일부는 주변 환경 내로 융합되도록 하기 위하여 커스터마이징(customizing)될 수 있지만, 특정 한도 내에서만 가능하다.
그러나, 현재 사용 중인 방음벽들은 실제로 다음과 같이 요약될 수 있는 다수의 단점들을 갖는다:
- 성능들에 관한 단점들:
상기 방음벽들은 약 4 내지 5년으로 추정될 수 있는 수명 뿐만 아니라, 흡음 효율 면에서 매우 제한된다; 상기 방음벽들은 주기적인 유지보수를 필요로 한다; 설치가 복잡하고 오래 걸린다; 사용된 암면이 건강에 해롭고, 실제로 조만간 사용이 금지된다.
상기 방음벽들의 주요 단점 중 하나는 고정 시스템인데, 그 이유는 상기 고정 시스템이 각 유형의 방음벽에 대해 특수하게 설계되어야 하기 때문이다.
현재 사용 중인 방음벽들은 지지 구조의 캐비티(cavity) 내로 끼워맞춤되지만, 이는 안전성을 보증하는데 충분하지 않으므로, 소음원과 마주하지 않는 측면에 볼트들, 앵커(anchor)들, 등이 사용된다. 상기 방음벽들은 상이한 피스(piece)들로 이루어지므로, 이들의 강성은 불충분하고, 더욱이, 고정 요소들이 수동으로 고정되어야 하고, 이것은 추가적인 제조 비용이 소요되도록 한다. 특히 시간 경과에 따라 기차가 통과함으로써 발생되는 압축파가 고정 요소들을 느슨하게 하고 나서, 종종 방음벽들을 지지 구조 캐비티 밖으로 나가게 하고, 주변 영역에 걸쳐 상기 방음벽들을 내던지는 철도 선로들을 따라 유지보수를 실행하고, 방음벽들의 고정 요소들을 검사하거나, 조이거나, 교체하는 사다리 또는 셀프-프로펠링 플랫폼(self-propelling platform) 상의 작업자를 보는 것은 아주 흔하며, 상기 방음벽들이 무거운 것 이외에도, 날카로운 에지들을 가지기 때문에 사람들과 부딪치는 경우에 모든 위험들이 수반된다.
- 시간 경과에 따른 유지보수에 관한 단점들:
현재 사용 중인 방음벽들은 대기 조건들에 기인하는 오물 및 교통에 기인하는 먼지를 제거하는 세척 면에서 유지보수 작업들을 필요로 하고, 이에 따라 고정 요소들의 효율을 보증하기 위하여 주기적인 유지보수를 필요로 한다.
- 예상된 수명에 관한 단점들:
(지침들 EN 1793-1, ISO/R 354-1985 및 DIN 52212 에 비추어서) 내부에 암면을 사용하는 방음벽들이 조만간 사용이 금지된다는 사실 이외에, 이와 같은 방음벽들은 또한 제한된 수명을 갖는다. 더욱이, 대기 조건들, 및 특히 먼지 및 오염물들을 포함하는 강수량은 암면에 침투하여, 방음벽의 물리적/화학적 특징들을 저하시키고 방음벽의 볼륨을 30% 이상 감소시킨다. 상기 화학적/물리적 특징의 저하로 인하여, 방음벽들의 가용 수명이 4 내지 5년으로 감소된다: 첫째, 흡음 효율이 손실되고, 그 다음에, 건강에 매우 해로운 암면 먼지가 대기 중으로 방출된다.
방음벽들 중 대부분이 도시들 및 건물이 많은 지역들 부근에 설치되며, 많은 경우들에서, 상기 방음벽들이 실제로 집들 및 주거용 아파트를 따라 위치된다는 점이 주의되어야 한다.
- 다른 단점들:
현재 사용 중인 방음벽들의 추가적인 단점은 상기 방음벽의 제조 공정과 관련된다. 상기 방음벽의 제조 공정은 완전히 자동화되지 않아서, 상기 공정과 관련된 작업자들은 암면이 방음벽들 내로 끼워맞춤될 때 암면으로부터 지속적으로 방출되는 먼지에 노출된다. 이와 같은 방음벽들은 단부들에서 개방되고, 많은 천공들을 가지므로, 임의의 유형의 취급은 암면 먼지를 공기 중으로 방출하도록 한다.
현재 사용 중인 방음벽들의 또 다른 부정적인 양상은 해체 및 처분에 관한 것이다. 상기 방음벽들이 매우 고가인 금속 부품들(스틸 또는 알루미늄)으로 이루어진다는 사실은 상기 부품들을 복구하는 것이 매우 어렵고 비용이 많이 드는 공정이라는 것을 나타내는데, 그 이유는 상기 공정이 나중에 처분되어야 하는 암면으로부터 금속을 분리하는 것을 포함하기 때문이다.
그러므로, 본 발명의 목적은 상술된 바와 같은 종래 기술의 결점들을 극복하도록 하는 방음벽들을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 청구항 1에 설명된 바와 같은 소음 방지 패널에 의해 성취된다.
본 발명의 소음 방지패널은 열가소성 재료로 이루어지고, 밀봉된 내부 캐비티를 형성하도록 서로 결합되는 전면 쉘(front shell) 및 후면 쉘(rear shell)을 포함하고, 상기 패널은 특수하게 설계된 형상 및 크기의 댐퍼(damper)들을 포함한다. 상기 쉘들을 적절하게 결합함으로써, 결과적인 패널은 매우 유효한 소음 감소 해결책인 것으로 판명되었고, 공지된 방음벽들보다 더 효율적이고 더 오래갈 뿐만 아니라, 매우 비용 효율적인 원-피스 구조(one-piece structure)를 갖는다.
본 발명은 또한 a) 주입 몰딩에 의해 적어도 하나의 댐퍼를 선택적으로 포함하는 전면 쉘을 형성하는 단계, b) 주입 몰딩에 의해 적어도 하나의 댐퍼를 선택적으로 포함하는 후면 쉘을 형성하는 단계, 및 c) 상기 전면 쉘을 상기 후면 쉘에 결합하여 내부 캐비티를 형성함으로써, 소음 방지 패널을 획득하는 단계를 포함하는 상기 소음 방지 패널을 제조하는 공정에 관한 것이다.
본 발명의 목적을 위하여, 구 "전면 쉘 A" 는 소음원에 노출된 쉘 A를 의미한다.
본 발명의 특징들 및 장점들은 이하에 제공되는 상세한 설명 및 첨부 도면들로부터 명백해질 것이다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 소음 방지 패널의 전면 쉘(A)의 도면이다.
도 2은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 소음 방지 패널의 후면 쉘(C)의 도면이다.
도 3 및 4는 제 1 실시예에 따른 소음 방지 패널의 일부분 뿐만 아니라, 이를 포함하는 요소들을 도시한 도면이다.
도 5는 도 3 및 4의 소음 방지 패널의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 소음 방지 패널의 전면 쉘(A)의 도면이다.
도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 소음 방지 패널의 후면 쉘(C)의 도면이다.
도 8 및 9는 제 2 실시예에 따른 소음 방지 패널의 일부분 뿐만 아니라, 이를 포함하는 요소들을 도시한 도면이다.
도 10는 도 8 및 9의 소음 방지 패널의 단면도이다.
도 11은 음파들의 주파수 스펙트럼에 걸쳐 본 발명에 따른 소음 방지 패널의 포노-흡수 특성(phono-absorbing property)을 도시한 도면이다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 소음 방지 패널의 전면 쉘(A)의 도면이다.
도 2은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 소음 방지 패널의 후면 쉘(C)의 도면이다.
도 3 및 4는 제 1 실시예에 따른 소음 방지 패널의 일부분 뿐만 아니라, 이를 포함하는 요소들을 도시한 도면이다.
도 5는 도 3 및 4의 소음 방지 패널의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 소음 방지 패널의 전면 쉘(A)의 도면이다.
도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 소음 방지 패널의 후면 쉘(C)의 도면이다.
도 8 및 9는 제 2 실시예에 따른 소음 방지 패널의 일부분 뿐만 아니라, 이를 포함하는 요소들을 도시한 도면이다.
도 10는 도 8 및 9의 소음 방지 패널의 단면도이다.
도 11은 음파들의 주파수 스펙트럼에 걸쳐 본 발명에 따른 소음 방지 패널의 포노-흡수 특성(phono-absorbing property)을 도시한 도면이다.
그러므로, 본 발명의 주제는 적어도 하나의 댐퍼를 가지는 구조를 포함하고, 플라스틱 재료로 이루어진 전면 쉘 및 동일하거나 상이한 플라스틱 재료로 이루어진 후면 쉘을 포함하고, 상기 전면 쉘이 상기 후면 쉘에 결합되어 밀봉된 내부 캐비티를 형성하는, 소음 방지 패널이다.
도 1은 상기 패널(1)이 열가소성 재료로 이루어진 전면 쉘(A) 및 동일하거나 상이한 열가소성 재료로 이루어진 후면 쉘(C)을 포함하는 본 발명의 제 1 바람직한 실시예를 도시한다. 본 발명에 따르면, 상기 전면 쉘(A) 및 상기 후면 쉘(C)은 서로 결합되어, 밀봉된 내부 캐비티(IC)를 갖는 원-피스 구조를 형성한다.
패널(1)의 내부 및 외부 구성들은 무향실(anechoic chamber)의 특징들을 참조함으로써 설계된다. 바람직하게는, 내부 캐비티(IC)는 미로 구성을 갖는다.
본 발명에서, "열가소성 재료" 는 가열될 때 연화 또는 퓨징(fusing)될 수 있고 냉각될 때 다시 경화될 수 있는 재료를 의미한다. 예시적인 열가소성 재료들은 유기 합성 폴리머들, 엘라스토머들, 및 이의 화합물들을 포함한다.
전면 쉘 및 후면 쉘은 바람직하게는, 폴리메타크릴레이트(PMMA), 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌(ABS), 폴리스티렌(PS), 고밀도 폴리올레핀, 폴리비닐 클로라이드(PVC), 염화 폴리비닐 클로라이드(CPVC), 폴리비닐리덴 플루오라이드(PVDF), 폴리카보네이트(PC), 폴리아미드(PA), 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 또는 이의 화합물들과 같이 일단 열변형되면 단단해지는 열가소성 유기 폴리머 또는 이의 화합물로 이루어진다. 더 바람직한 열가소성 유기 폴리머들은 폴리메타크릴레이트(PMMA), 폴리프로필렌(PP), 이의 혼합물들, 또는 (ABS)-(PC)의 화합물들이다.
바람직하게는, 소음 방지 패널(1)의 적어도 하나의 댐퍼는 열가소성 엘라스토머들 또는 이의 화합물들로 이루어진다. 상기 엘라스토머들은 3개의 필수적 특징들을 갖는 것으로서 사용된다:
- 적당하게 신장되고, 응력이 제거될 때 자신의 원래 형상에 가까운 것으로 돌아가는 능력,
- 상승된 온도에서 용해되는 가공성, 및
- 상당한 크리프(creep)가 없음.
바람직한 열가소성 엘라스토머들은 천연, 반합성 또는 합성 고무 또는 상기 고무의 스티렌 에틸렌 프로필렌 스티렌(SEPS), 스티렌 부타디엔, 아크릴로니트릴 부타디엔, 또는 스티렌 이소프렌 스티렌(SIS)과 같은 다른 열가소성 엘라스토머들과의 혼합물들이다.
가장 바람직한 엘라스토머들은 에틸렌 프로필렌 다이엔 모노머(EPDM) 또는 상기 EPDM의 다른 열가소성 엘라스토머들과의 혼합물들과 같은 합성 고무이다.
유용하게도, 상기 쉘(A) 또는 상기 쉘(C) 또는 이들 둘 모두는 재활용된 열가소성 재료로 이루어질 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 소음 방지 패널(1)의 상기 쉘들(A 및 C)은 100% 재활용된 열가소성 재료로 이루어지므로, 매우 저가이고 친환경적이다. 실제로, 본 실시예에 따르면, 편리하게도, 알루미늄 또는 스틸 및/또는 철 재료들은 사용되지 않는다.
선택적으로, 상기 열가소성 재료는 적어도 하나의 불활성 충진제와 혼합될 수 있다. 상기 불활성 충진제는 활석, 탄산 칼슘, 유리 구들, 흑연, 카본 블랙, 탄소 섬유, 유리 섬유, 규회석, 운모, 알루미나, 규소 및 탄화 규소로부터 선택될 수 있다.
본 발명에 따른 열가소성 재료는 또한 윤활유들, 내연제들, 열 및 자외선/광 안정제들, 차원 안정제(dimensional stabilizer)들, 왁스들, 착색제들, 기포제들, 충격 보강제들, 부식 방지제, 대전 방지제들, 플라스틱 가공 조제들, 김서림 방지제들, 산화 방지제들, 블록 방지제(anti-block), 슬립 첨가제(slip additive)들, 이형제들, 또는 몰드 코팅제(mould coating agent)들과 같은 첨가제들을 포함할 수 있다.
도 1 내지 5는 복수의 댐퍼들을 갖는 본 발명에 따른 소음 방지 패널(1)의 제 1 실시예와 관련된다. 특히 도 1 및 2를 참조하면, 상기 소음 방지 패널(1)은 상기 전면 쉘(A) 상에 복수의 댐퍼들(B)을 포함한다. 이하에서, 이 댐퍼들(B)은 실제로 밀봉된 내부 캐비티(IC)의 외부로 돌출되는 외부 부분(B1)을 포함하기 때문에, "외부 댐퍼들(B)" 이라고 표현되기도 한다. 도 1 및 도 4의 단면도는 외부 부분(B1)이 정사각형 베이스를 갖는 피라미드 형상을 가지는 이러한 댐퍼들(B)의 바람직한 형상을 도시한다.
특히 도 5의 단면도를 참조하면, 외부 댐퍼들(B)은 또한 내부 캐비티(IC)의 내부로 돌출되는 내부 부분(B2)을 포함한다. 댐퍼들(B)의 내부 부분(B2)은 유용하게는, 관련 주파수들의 음파들로부터 나오는 에너지를 흡수하도록 하는 상이한 두께 및 길이를 갖는 라멜라(lamellae)(8)를 포함한다. 실제로, 상기 라멜라(8)는 베이스(8C)로부터 테이퍼링(tapering)되는 상기 라멜라(8)의 팁(tip)(8B)에서 진동에 의해 흡수된 에너지를 방산시킨다.
도 1 내지 5에 도시된 제 1 실시예에 따르면, 소음 방지 패널(1)은 또한 후면 쉘(C)에 포함되는 복수의 내부 댐퍼들(D)을 포함한다. 이하에서, 이러한 댐퍼들(D)은 예를 들어, 도 5에 명백하게 도시된 바와 같이, 실질적으로 밀봉된 내부 캐비티(IC) 내부로 전개되기 때문에, 구 "내부 댐퍼들(D)" 로서 표현된다. 도시된 바와 같이, 내부 댐퍼들(D)의 형상 및 크기는 전면 쉘(A)에 포함된 외부 댐퍼들(B)의 형상 및 크기와 상이하다. 내부 댐퍼들(D)은 소음 방지 패널(1)의 밀봉된 내부 캐비티(IC)의 내측 상에서 가능한 한 많은 공간을 커버하도록 하는 방식으로 외부 댐퍼들(B) 사이에 위치된다.
도 5를 참조하면, 내부 댐퍼들(D)은 상이한 범위들의 주파수들의 음파들로부터 나오는 에너지를 흡수하고자 하는 것이기 때문에, 외부 댐퍼들(B)보다 더 작고, 상기 외부 댐퍼들(B)과 상이한 형상을 갖는다. 특히, 도시된 실시예에서, 내부 댐퍼들(D)은 밀봉된 내부 캐비티(IC)의 내부로 전개되는 원통형 동축 몸체들(9)로서 형성된다.
도 11은 음파들의 주파수 스펙트럼에 걸쳐 소음 방지 패널(1)의 포노-흡수 특성(Rw(dB))을 도시한 도면이다. 상기 도면은 실험적 측정치들을 검출함으로써 (100 내지 3150 Hz의 범위에서) ISO 717-1에 따라 도시되었다. 상기 도면에서, 파선은 ISO 717-1의 표준을 식별하는 반면, 실선은 본 발명에 따른 소음 방지 패널(1)에 대해 검출된 특징적인 경향이다. 상기 도면에 도시된 바와 같이, 포노-흡수 특성은 유용하게도 100 내지 3150 Hz의 모든 주파수 범위에 걸쳐 상당히 만족스럽고, 더 편리하게도, 300 Hz까지의 주파수들의 범위 및 1600 Hz 이상의 범위에 있는 표준에 의해 필요한 것보다 더 높다. 특히, 전면 쉘(A)에 포함된 외부 댐퍼들(B)이 1600 Hz까지의 범위에서의 음파들로부터 나오는 에너지를 흡수하는데 상당히 효율적인 반면, 후면 쉘(C)에 포함된 내부 댐퍼들(D)이 3000 Hz 이상의 음파들로부터 나오는 에너지의 흡수를 개선시키는 것이 관측되었다.
도 4를 참조하면, 전면 쉘(A) 및 후면 쉘(C)은 특히 충격들 또는 충돌들의 특수하게 불리한 환경들에 대해 상기 패널(1)의 구조적인 세기를 더 개선시키기 위하여 보강 리브(stiffening rib)들(7)을 포함한다. 특히, 이러한 보강 리브들(7)은 내부 캐비티(IC)의 내부로, 그리고 대응하는 쉘(A, C)의 하나 이상의 내부 측면들을 따라 전개된다. 후면 쉘(C)은 또한 실질적으로 대응하는 내부 댐퍼들(D) 주위에서 내부 캐비티(IC) 내부로 전개되는 원통형 보강 리브들(7B)을 포함한다.
전면 쉘(A)의 외부면은 도 5에 도시된 것과 같이 적절한 지지 구조(6) 상에서 상기 패널의 조립을 간소화하는데 사용될 수 있는 대향 단부들에서 형성되는 2개의 평행한 나머지 표면(4)을 포함한다. 유사하게, 후면 쉘(C)의 외부면이 또한 동일한 목적들을 갖는 2개의 유사한 나머지 표면을 포함한다.
도 6 내지 10은 발명에 따른 소음 방지 패널(1)의 제 2 실시예와 관련된다. 예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같이, 이 경우에, 패널(1)은 전면 쉘(A)에 포함되고 상술된 제 1 실시예와 관련된 외부 댐퍼들과 실질적으로 동일한 제 1 복수의 외부 댐퍼들(B)을 포함한다. 이 경우에, 상기 패널(1)은 전면 쉘(A) 상에 항상 포함되는 제 2 복수의 외부 댐퍼들(BI)을 포함한다. 상기 제 1 복수의 댐퍼들(B) 및 상기 제 2 복수의 댐퍼들(BI)은 직교 방향들을 따라 서로 이격된다. 도 8 및 9는 내부 캐비티(IC)의 내부로 돌출되는 피라미드 형상을 갖는 제 2 복수의 댐퍼들(BI)의 구성을 도시한다. 특히, 상기 댐퍼들(BI)은 바람직하게는, 전면 쉘(A)에 사용된 재료와 동일하거나 상이할 수 있는 열가소성 재료로 이루어진다. 즉, 본 실시예에 따르면, 상기 제 1 복수의 댐퍼들(B)은 열가소성 고무로 이루어지고, 상기 제 2의 복수의 댐퍼들(BI)은 열가소성 재료로 이루어진다.
제 2 실시예에서, 후면 쉘(C)은 임의의 댐퍼들을 포함하지 않는다. 제 2 실시예에 따른 패널(1)의 성능이 제 1 실시예의 경우만큼 우수하지 않을지라도, 전면 쉘(A)에 모두 포함된 제 1 복수의 댐퍼들(B) 및 제 2 복수의 댐퍼들(BI)만을 사용함으로써 소음을 흡수하는데 상당히 만족스럽고 효율적이라는 것이 실험적 측정을 통해 입증되었다.
도 8 및 9의 단면도에서 도시된 바와 같이, 제 2 실시예에서의 쉘들(A, C)의 구성은 제 1 실시예와 실질적으로 동일하다. 결과적으로, 양 실시예들과 관련된 공통 요소들은 도 1 내지 5에서 사용된 동일한 참조번호들을 사용하여 도 6 내지 10에 표현되어 있다.
본 발명의 소음 방지 패널의 원-피스 구조 및 상기에서 입증된 성공적인 흡음은 종래 기술 패널들의 결점들을 극복하도록 한다.
부가적인 양상에서, 본 발명은 a) 주입 몰딩에 의해 적어도 하나의 댐퍼를 선택적으로 포함하는 전면 쉘(A)을 형성하는 단계, b) 주입 몰딩에 의해 적어도 하나의 댐퍼를 선택적으로 포함하는 후면 쉘(C)을 형성하는 단계, 및 c) 상기 전면 쉘(A)을 상기 후면 쉘(C)에 결합하여 밀봉된 내부 캐비티를 형성함으로써, 소음 방지 패널을 획득하는 단계를 포함하는 상술된 바와 같은 소음 방지 패널을 제조하는 공정에 관한 것이다.
상기 공정은 상기 쉘들 자체들의 제조 동안 적어도 하나의 댐퍼가 전면 쉘(A) 및/또는 후면 쉘(C)에 포함되도록 한다. 이 점에서, 쉘들(A, C)은 쌍-주입 몰딩(bi-injection moulding)에 의해 동시에 제조될 수 있다.
상술된 바와 같이, 전면 쉘(A) 및 후면 쉘(C)은 상기 쉘들이 결합되면, 밀봉된 내부 캐비티(IC)를 형성한다. 상기 쉘들(A, C)은 바람직하게는, 각각의 주변 에지(11, 21)를 서로 끼워맞춤으로써 결합된다. 더 정확하게는, 전면 쉘(A)은 바람직하게는 후면 쉘(C)의 제 2 주변 에지(21)로 용접되는 제 1 주변 에지(11)를 포함한다(예를 들어, 도 5 참조). 편리하게도, 제 1 주변 에지(11)는 형상 및 크기 면에서 제 2 에지(21)와 동일한 구성을 갖는다. 이 방식으로, 쉘(A)을 쉘(C)에 결합한 이후에, 내부 캐비티(IC)는 직접적으로 절연 및 밀봉되고, 결과적인 소음 방지 패널은 원-피스 구조가 된다.
전면 쉘(A) 및 후면 쉘(C)은 바람직하게는, 열-용접에 의해 결합된다. 특히, 열-용접은 바람직하게는, 핫 블레이드(hot blade)에 의해, 또는 대안적으로 초음파에 의해 수행된다. 바람직한 실시예에 따르면, 소음을 차단하기 위한 상기 적어도 하나의 댐퍼는 상기 소음 방지 패널이 제조된 이후에 위치되는 것이 아니므로, 상기 패널 내에 포함되어 원-피스 소음 방지 패널을 형성한다.
상기 소음 방지 패널은 바람직하게는, 2개의 자동화된 단계에서 제조된다. 조립이 편리하게도 자동화된 결합 시스템에 의해 이루어지기 때문에, 바람직하게는, 2개의 쉘들을 조립하는데 스크류들도 사용되지 않고 리벳들도 사용되지 않는다. 무향실 및 쌍-주입 몰딩 기술을 결합함으로써 소음 감소가 성공적으로 성취되기 때문에, 바람직하게는, 흡음 재료들이 사용되지 않는다.
본 발명에 따른 소음 방지 패널에 대해 채택된 기술적 해결책들은 소음 방지 패널이 상술된 목적을 충분히 성취하도록 한다. 상기 패널은 신뢰할 수 있고, 싼 가격으로 제조된다.
본 발명의 범위를 벗어남이 없이 다양한 변경들이 구상 및 구체화될 수 있다는 점이 당업자에게 명백할 것이다.
Claims (19)
- 적어도 하나의 댐퍼(B, D, BI)를 포함한 구조, 열가소성 재료로 이루어진 전면 쉘(A), 및 동일하거나 상이한 열가소성 재료로 이루어진 후면 쉘(C)을 포함하며, 상기 전면 쉘(A)은 상기 후면 쉘(C)에 결합되어 밀봉된 내부 캐비티(IC)를 형성하는, 소음 방지 패널(1).
- 제 1 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 댐퍼가 상기 전면 쉘(A)에 포함되는 소음 방지 패널(1).
- 제 2 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 댐퍼(B)가 상기 밀봉된 내부 캐비티(IC)의 외부로 돌출되는 외부 부분(B1) 및 상기 밀봉된 내부 캐비티(IC)의 내부로 돌출되는 내부 부분(B2)을 포함하는 소음 방지 패널(1).
- 제 3 항에 있어서, 상기 외부 부분(B1)이 정사각형 베이스를 갖는 피라미드 형상을 갖는 소음 방지 패널(1).
- 제 3 항에 있어서, 상기 내부 부분(B2)이 상이한 두께 및 길이를 갖는 라멜라(8)를 포함하고, 상기 라멜라가 테이퍼링되고 각각의 베이스들(8C)보다 더 얇은 팁들(8)을 갖는 소음 방지 패널(1).
- 제 1 항 내지 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 댐퍼(B)가 열가소성 엘라스토머 또는 열가소성 엘라스토머 화합물들로 이루어지는 소음 방지 패널(1).
- 제 5 항에 있어서, 상기 댐퍼(BI)가 상기 전면 쉘(A)과 동일하거나 상이한 열가소성 재료로 이루어지는 소음 방지 패널(1).
- 제 7 항에 있어서, 상기 댐퍼(BI)가 상기 내부 캐비티(IC)의 내부로 돌출되는 피라미드 형상을 갖는 소음 방지 패널(1).
- 제 1 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 댐퍼(D)가 상기 후면 쉘(C)에 포함되는 소음 방지 패널(1).
- 제 9 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 댐퍼(D)가 상기 밀봉된 내부 캐비티(IC)의 내부로 돌출되는 소음 방지 패널.
- 제 10 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 댐퍼(D)가 열가소성 엘라스토머 또는 열가소성 엘라스토머 화합물들로 이루어지는 소음 방지 패널.
- 제 11 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 댐퍼(D)가 원통형 동축 몸체들(9)을 포함하는 소음 방지 패널.
- 제 1 항에 있어서, 상기 전면 쉘(A) 및 상기 후면 쉘(C)이 폴리메타크릴레이트(PMMA), 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌(ABS), 폴리스티렌(PS), 고밀도 폴리올레핀, 폴리비닐 클로라이드(PVC), 염화 폴리비닐 클로라이드(CPVC), 폴리비닐리덴 플루오라이드(PVDF), 폴리카보네이트(PC), 폴리아미드(PA), 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 또는 이의 화합물들로부터 선택된 열가소성 재료로 이루어지는 소음 방지 패널.
- 제 13 항에 있어서, 상기 전면 쉘(A) 및 상기 후면 쉘(C)이 폴리메타크릴레이트(PMMA), 폴리프로필렌(PP), 이의 혼합물들, 또는 (ABS)-(PC)의 화합물들로부터 선택된 열가소성 재료로 이루어지는 소음 방지 패널.
- 제 1 항에 있어서, 상기 전면 쉘(A) 또는 상기 후면 쉘(C) 또는 상기 전면 쉘(A) 및 상기 후면 쉘(C) 둘 모두가 재활용된 열가소성 재료로 이루어지는 소음 방지 패널.
- 제 1 항 내지 15 항 중 어느 한 항에 있어서, 복수의 댐퍼들을 포함한 구조를 포함하는 소음 방지 패널.
- 제 1 항에 따른 소음 방지 패널을 제조하는 공정에 있어서:
a) 주입 몰딩에 의해 적어도 하나의 댐퍼를 선택적으로 포함하는 전면 쉘(A)을 형성하는 단계,
b) 주입 몰딩에 의해 적어도 하나의 댐퍼를 선택적으로 포함하는 후면 쉘(C)을 형성하는 단계, 및
c) 상기 전면 쉘(A)을 상기 후면 쉘(C)에 결합하여 밀봉된 내부 캐비티를 형성함으로써, 소음 방지 패널을 획득하는 단계를 포함하는 소음 방지 패널 제조 공정. - 제 17 항에 있어서, 상기 쉘들(A, C)이 열용접에 의해 결합되는 소음 방지 패널 제조 공정.
- 제 18 항에 있어서, 상기 열용접이 핫 블레이드 또는 초음파에 의해 수행되는 소음 방지 패널 제조 공정.
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