KR20130027916A - 방음벽 상단에 설치되는 통풍형 소음감쇠기 - Google Patents

방음벽 상단에 설치되는 통풍형 소음감쇠기 Download PDF

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KR20130027916A
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장강석
윤제원
김금모
서효선
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유니슨테크놀러지 주식회사
한국철도기술연구원
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Abstract

본 발명은 방음벽 상부에 구비되며, 외형을 이루며 상기 방음벽의 내외측이 서로 연통되도록 하나 이상의 통풍구가 구비된 하우징 및 상기 하우징 내부에서, 상기 통풍구의 내면에 구비되어 상기 통풍구를 통해 전달되는 소음을 저감시키는 흡음배플을 포함하여 구성된 방음벽 상단에 설치되는 통풍형 소음감쇠기를 제공한다.

Description

방음벽 상단에 설치되는 통풍형 소음감쇠기{Air Passing Noise-Reduction Device for Equipped on the Top of Soundproofing Wall}
본 발명은 높은 풍압을 견디며 방음벽의 풍하중을 줄여 구조적 안정성을 높인 소음감쇠기에 관한 것으로써, 보다 상세하게는 발생되는 소음을 저감하기 위해 사용하는 방음벽의 높이를 저감시키기 위해 방음벽 상부에 설치되어 소음감쇠기 설치로 인한 모멘트 증가량을 최소화시켜 기존 방음벽의 부재 및 크기를 변경하지 않고 그대로 설치 가능하도록 하기 위한 방음벽 상단에 설치되는 통풍형 소음감쇠기에 관한 것이다.
소음진동 공해는 일상생활에서 빈번히 접하는 오염중의 하나로 심리적, 정신적, 신체적으로 피로와 스트레스를 가중시켜 쾌적하고 조용한 환경을 조성하기 위해 방음벽을 설치하고 있다.
방음벽은 외부로부터 발생하는 소음을 차단하거나 줄이기 위해 설치되는 벽으로, 고속도로 주변이나 주택가, 학교 및 공공시설 등의 주위에 설치된다. 이러한 방음벽의 설치를 통해서 우리의 생활을 보다 쾌적하게 만들기 위해서 다양한 방음벽이 필요하였다.
그래서 다양한 재질과 크기의 방음벽이 개발되어 용도에 맞게 사용되어 왔다.
특히 ‘전국 반나절 생활권’이 가능하게 한 고속철도는 빠르고 편리한 대중교통 수단이다. 이러한 고속철도를 안전하면서도 보다 빠르게 운행하는 것이 세계 여러 나라의 개발목표이며, 중국에서는 350km/h를 넘나드는 상업운행속도를 자랑한 바 있고 국내에서도 400km/h급 차세대 고속철도 차량(HEMU-400X) 개발 사업을 추진 중에 있다.
그러나, 열차 증속운전은 보다 높은 소음을 유발하게 되는데 국외에서 발표된 논문에 의하면 300km/h에서 350km/h로 증속 시 약 5dB(A), 그리고 400km/h로 증속하는 경우에는 약 7dB(A)까지도 소음이 증가된다고 보고된 바 있다.
따라서, 증속에 따른 환경소음저감을 위해서는 저소음차량을 개발하는 것이 가장 바람직하나 이에는 한계가 있으므로, 방음벽 높이를 증가시켜야 한다.
그러나, 방음벽 높이를 증가시키면 구조물 하중설계에 큰 부담을 주게 되고 열차 승객들의 가시권 또한 심각하게 침해받게 된다.
따라서, 증속에 따른 방음벽 높이 증가를 최소화하기 위한 대안으로 흡음블럭 또는 방음벽 소음감쇠기의 설치가 제시되고 있다.
일반적으로 교통소음을 저감시키기 위해 방음벽을 설치하게 되는데, 높은 소음이 민가로 전파될수록 상당히 높은 방음벽을 설치해야 한다. 그러나, 방음벽을 높이 설치하는 경우 풍압 또한 크게 방음벽에 작용하게 되므로 이로 인한 부재사이즈의 증가를 초래하는 단점이 발생된다.
따라서, 방음벽 높이를 저감시키기 위해 도로변에는 방음벽 상부에 상단장치를 설치하기도 한다. 그러나, 종래의 상단장치는 소음저감측면에서만 설계되어 있어 별도의 통풍구가 없이 방음벽 상부에 그대로 설치되어진다.
대부분의 상단장치는 설계풍압이 110 kgf/m2 정도(기준풍속 30 m/s)인 도심지 구간을 중심으로 많이 설치되는데 설계풍압이 이보다 큰 지역에 상단장치를 설치하는 경우에는 추가로 구조계산을 통한 방음벽의 안정성 검토가 필요하다.
특히, 고속철도 방음벽의 설계풍압은 300 kgf/m2으로 고려하도록 하고 있는데, 이는 기준풍속 50 m/s에 해당하는 빠른 풍속에 대해 견딜 수 있는 구조로 설계되어야 한다.
이 경우 방음벽 상부에 상단장치를 설치하게 되면 전단력과 모멘트가 증가하게 되어 풍압에 취약해진다.
그리고, 부재의 종류와 크기를 변경하기 위해서는 때때로 방음벽의 재시공과 같은 문제점이 발생하게 된다.
도 1을 참조하여 종래의 방음벽 상단장치(10)를 살펴보면, 방음벽(20) 상단에 위치하며 소음발생원으로부터 발생된 소음을 수용하여 저감시키는 감쇠박스(11) 및 상기 감쇠박스(11) 상측에 돌출되게 구비되어 회절되는 소음을 상기 감쇠박스(11)로 유도하는 가이드(12)를 포함하여 구성된다.
외부에서 발생한 소음이 이동되어 상기 상단장치(10)에 도달하게 되면 일부는 반사되고 상기 상단장치(10)의 일부는 상기 가이드(12)에서 회절이 발생한다.
상기 가이드(12)에서 회절된 소음의 일부는 상기 가이드(12)에 의해서 상기 감쇠박스(11)로 이동이 되어 상기 감쇠박스(11) 내부에서 이동된 소음이 제거된다.
도 2를 참조하여 종래의 방음벽(20) 상단장치(10)를 살펴보면, 상기와 같은 구성으로 이루어진 종래의 방음벽(20) 상단장치(10)는 회절되어 바깥쪽에서 안쪽으로 이동되는 소음을 저감시키지만 외부로부터 작용하는 풍압에 대해서는 취약하게 구성되어 있다.
도 2에 도시된 바와 같이 외부에서 작용하는 풍압을 줄이기 위한 별도의 구성이 구비되지 않은 상기 방음벽(20)에 상기 상단장치(10)가 구비되면, 전체의 높이가 높아지고 하중이 증가하기 때문에 상기 방음벽(20)에 작용하는 전단력과 모멘트가 증가하여 안정성에 떨어지는 문제점이 발생한다..
또한, 전단력과 모멘트가 증가하여도 안정성에 문제가 없도록 상기 방음벽(20)에 상기 상단장치(10)를 설치하기 위해서는 상기 방음벽(20) 및 상기 상단장치(10)의 부재나 구조를 변경해야 하는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 발생되는 소음을 저감하기 위해 사용하는 방음벽의 높이를 저감시키기 위해 방음벽 상부에 설치하는 소음감쇠기에 관한 것으로, 소음감쇠기의 내부가 관통되어지도록 구성되어 방음벽에 작용하는 풍압의 저감을 통해 소음감쇠기 설치로 인한 모멘트 증가량을 최소화시켜 기존 방음벽의 부재 크기를 변경하지 않고 그대로 설치 가능하도록 하기 위한 통풍형 소음감쇠기를 구비한 방음벽을 제공하기 위함이다.
또한, 방음벽 소음감쇠기에 구비된 통풍구에 복수 개의 홀이 구비된 흡음배플을 구비하여 보다 해석적으로 우수한 소음저감성능을 갖도록 개선시켜 흡음에 의한 감음 성능이 더욱 우수한 방음벽을 제공하기 위함이다.
상기한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 크게 외형을 이루는 하우징 및 상기 하우징에 구비되는 흡음배플로 구성된 방음벽 상단에 설치되는 통풍형 소음감쇠기이다.
상기 하우징은 외형을 이루며 방음벽의 내외측이 서로 연통되도록 하나 이상의 통풍구가 구비되어 상기 방음벽 상부에 설치된다.
상기 흡음배플은 상기 하우징 내부에서 상기 통풍구 내면에 구비되어 상기 통풍구를 통해 전달되는 소음을 저감시키도록 구성된다.
상기 하우징은 일정간격 서로 이격되게 구비되는 복수 개의 흡음배플을 구비한다.
상기 하우징을 통과하는 소음이 상기 흡음배플과 접촉되는 거리가 길어지도록 상기 흡음배플의 외주면이 요철형태로 형성되어 소음이 저감되도록 구성된다.
그리고 상기 흡음배플은 복수 개의 관통홀이 구비되고 내부에 흡음부재를 구비한다.
상기 통풍형 소음감쇠기는 상부에 구비되며 소음이 상기 통풍형 소음감쇠기의 상부를 통과하는 것을 방지하는 회절소음가이드를 더 포함하여 구성된다.
상기 회절소음가이드는 복수 개의 홀이 구비되고 내부에 흡음부재가 구비되며, 상측 방향으로 돌출되는 복수 개의 돌출부가 형성되어 요철형태로 구성된다.
상기 통풍형 소음감쇠기는 상기 회절소음가이드 상측에 결합되며 복수 개의 통풍홀이 구비되고 상부방향으로 볼록한 곡선형태로 형성된 이물질방지부를 더 구비한다.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명 방음벽 상단에 설치되는 통풍형 소음감쇠기는 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 방음벽 상부에 통풍구가 구비된 소음감쇠기가 설치되어 풍압에 의해 방음벽에 작용하는 모멘트 증가량을 최소화시켜서 구조적인 안정성이 증가되는 효과가 있다..
둘째, 방음벽에 작용하는 풍압에 따라서 변경되던 기존 방음벽의 부재 및 크기를 변경하지 않고 그대로 설치 가능하도록 함으로써 비용절감효과를 볼 수 있다.
셋째, 복수 개의 관통홀 및 흡음부재를 가진 복수개의 흡음배플을 구비하여 흡음배플을 통과하는 소음을 저감시킴으로써 종래의 방음벽 상단장치보다 해석적으로 우수한 소음저감성능을 가지는 효과가 있다.
넷째, 회절소음가이드를 구비하여 통풍형 소음감쇠기의 상단을 통과하는 소음의 회절 및 반사를 통해서 통과되는 소음이 저감되는 효과가 있다..
다섯째, 회절소음가이드 상측에 결합된 이물질방지부를 구비하여 회절소음가이드에 이물질이 적재되는 것을 방지하는 효과가 있다.
도 1은 종래의 방음벽 상단에 설치되는 상단장치의 구성을 나타낸 사시도;
도 2는 도 1의 구성에 의해 작용하는 풍압을 나타내는 단면도;
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 구성을 나타내는 사시도;
도 4는 도 3의 구성에 의해 작용하는 풍압을 나타내는 단면도;
도 5는 도 4의 흡음배플의 구성을 나타내는 단면도;
도 6은 도 5의 흡음배플의 형상을 나타내는 단면도;
도 7은 도 6의 본 발명의 소음감쇠기와 종래의 상단장치에 따른 소음해석 결과를 나타내는 도면;
도 8은 도 7의 소음해석의 방법을 나타내는 도면;
도 9은 도 6의 통풍형 소음감쇠기에 의해 이동되는 소음이 저감되는 형태를 나타내는 단면도;
도 10는 도 9의 회절소음가이드에 의한 소음의 이동을 나타내는 확대도;
도 11은 도 6의 회절소음가이드에 이물질방지부가 결합된 상태를 나타내는 단면도; 및
도 12는 도 6의 다른 실시예를 나타내는 정면도이다.
이와 같이 구성된 본 발명에 의한 방음벽 상단에 설치되는 통풍형 소음감쇠기의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 통하여 설명한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정형태로 한정하려는 것이 아니라 본 실시예를 통해서 좀더 명확한 이해를 돕기 위함이다.
도 3을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 구성을 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명 방음벽 상단에 설치되는 통풍형 소음감쇠기의 구성을 나타내는 사시도 이다.
본 발명의 구성에 따른 통풍형 소음감쇠기(100)는 외형을 이루며 내부에 구비된 구조물을 지지하고 방음벽(200)의 내외측이 서로 연통되도록 하나 이상의 통풍구(112)가 구비되어 상기 방음벽(200) 상부에 설치되는 하우징(110) 및 상기 하우징(110) 내부에서, 상기 통풍구(112)의 내면에 구비되어 상기 통풍구(112)를 통해 전달되는 소음을 저감시키는 흡음배플(120)로 구성된다.
그리고 상기 통풍형 소음감쇠기(100) 상단에 회절소음가이드(130)가 구비되어 상기 통풍형 소음감쇠기(100)의 상단에서 회절을 통해서 통과되는 소음을 저감시킨다.
상기 회절소음가이드(130)의 구성과 효과에 대해서는 도 8을 참조하여 후술하기로 한다.
또한 상기 통풍형 소음감쇠기(100)는 상기 회절소음가이드(130)의 상측에 착탈 가능하게 결합되는 이물질방지부(140)를 더 포함하여 구성된다.
상기 이물질방지부(140)의 구성과 효과에 대해서는 도 11을 참조하여 후술한다.
상기 하우징(110)은 방음벽(200) 상부에 결합되고 상기 방음벽(200) 안쪽과 바깥쪽이 서로 연통되도록 통풍구(112)가 구비되어 소음이 통과될 수 있게 구성된다.
이때 상기 하우징(110)에 구비된 상기 흡음배플(120)은 상기 하우징(110)을 통과하는 소음을 흡음하여, 상기 통풍형 소음감쇠기(100)를 통과한 후의 소음 세기가 통과하기 전의 소음세기보다 낮아지도록 한다.
상기 흡음배플(120)은 도 3에 도시된 바와 같이 상기 하우징(110)이 통풍되도록 일정간격 이격되게 적층되어 상기 하우징(110) 내부에 복수 개가 구비된다.
이와 같이 구성된 복수 개의 상기 흡음배플(120)의 이격된 공간과 상기 통풍구(112)를 통해서 상기 소음감쇠기(100)는 통풍이 된다.
본 실시예에서는 상기 흡음배플(120)이 길이방향으로 일정간격 이격되어 상측 방향을 따라 적층된 형태로 상기 하우징(110)에 구비되었지만 이는 본 발명의 명확한 이해를 돕기 위한 일 실시예로 선택한 것이지 통풍이 가능하며 통과하는 소음을 감음시킬 수 있는 구성이라면 어떠한 형태로든 사용이 가능할 것이다.
다음으로, 도 4를 참조하여 살펴보면 본 발명 방음벽(200) 상단에 설치되는 통풍형 소음감쇠기(100)는 종래의 소음감쇠기(100)와 달리 연통되게 형성되어 구조적인 안정성이 증가된다.
도 4는 도 3의 구성에 의해 작용하는 풍압을 나타내는 단면도이다.
상기 통풍형 소음감쇠기(100)는 통풍구(112)가 구비된 하우징(110)에 의해서 외부로부터 작용하는 바람을 전부 차단하지 않고 일부를 통과시키도록 구성되어 상기 방음벽(200) 및 상기 통풍형 소음감쇠기(100)에 작용하는 풍압이 저감된다.
여기서, 상기 하우징(110)에 구비된 상기 흡음배플(120)의 이격간격이 짧아질수록 소음저감효과는 증가하지만 상기 소음감쇠기(100)에 작용하는 풍압도 증가하므로, 용도에 따라서 안정성을 고려하여 상기 흡음배플(120)이 이격간격을 조절할 수 있도록 구성된다.
방음벽 상단에 설치되는 상단장치는 빠른 풍속에 대해 견딜 수 있는 구조로 설계되어야 하지만 종래의 상단장치는 풍압을 저감시키는 통풍구(112)가 구비되지 않기 때문에 방음벽의 구조적인 안정성 확보에 어려움이 많았다.
효과적인 소음의 저감을 위해서 종래에 설치되던 상단장치를 방음벽 상단에 설치한 경우에 발생하는 풍압을 표 1을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
표 1은 고속철도용 방음벽 상단에 상단장치를 시공하는 경우 모멘트 변화량을 나타낸 것이다.
항 목 설계풍압 지주간격 방음벽높이 모멘트 증가량

설치 전

300 kgf/m2


2 m

3 m
2,700 kgfㆍm
-

설치 후
3,675 kgfㆍm
36 %
상기 표 1에 의하면 상단장치 설치 전에 상기 방음벽에 작용하는 모멘트는 2,700 kgfㆍm이였지만, 상단장치 설치 후 상기 방음벽에 작용하는 모멘트는 3,675 kgfㆍm로 측정되었다.
상기 측정결과에 따르면, 방음벽 상단에 상단장치를 설치하게 되면 설치 전에 비해 36 % 정도의 모멘트가 증가한다.
이와 같은 결과에 의해서, 방음벽 상단에 종래의 상단장치를 설치하게 되면 전단력 및 모멘트 증가를 초래하게 되어 부재나 구조의 변경이 필요하다.
하지만, 본 발명에 의한 상기 통풍형 소음감쇠기(100)를 상기 방음벽(200) 상부에 설치하게 되면 상기 방음벽(200) 및 상기 통풍형 소음감쇠기(100)에 작용하는 풍압이 낮아지기 때문에 구조적인 안정성이 높아지고 구조변경이나 보수에 사용되는 비용이 절감되는 효과를 가질 수 있다.
그러나, 이와 같은 구조만으로는 발생하는 소음을 충분히 저감시킬 수 없기 때문에 상기 하우징(110) 내부에 구비되는 상기 흡음배플(120)을 통해서 통과되는 소음을 저감시켜야 한다.
상기 흡음배플(120)이 상기 하우징(110)을 통해서 이동되는 소음을 저감시킬 수 있도록 구성된다.
도 5를 참조하여 상기 흡음배플(120)의 구조에 대해서 설명하면 다음과 같다.
도 5는 도 4의 흡음배플(120)의 구성을 나타내는 단면도이다.
상기 흡음배플(120)은 복수 개의 관통홀(122)이 구비되고 상기 흡음배플(120)의 내부에 흡음부재(124)가 구비되어 상기 통풍구(112)를 통과하는 소음을 흡음한다.
상기 통풍구(112)를 통과하는 소음은 상기 흡음배플(120)에 의해서 회절이 일어나고 회절에 의해서 상기 관통홀(122)을 통과하여 상기 흡음배플(120)의 내부로 이동하게 된다. 그리고 이동된 소음은 상기 흡음부재(124)에서 흡음하게 된다.
상기 하우징(110)의 내주면에도 관통홀(122)을 구비하여 통과되는 소음을 더욱 저감시킬 수 있게 구성된다.
여기서, 상기 흡음부재(124)는 표면이 거칠거나 공극(연속기포)이 많은 재질을 사용될 수 있다. 하지만 이는 한정하는 것이 아니라 소음을 흡수할 수 있는 어떠한 부재든 사용이 가능하다.
이와 같은 구성에 의해서 상기 하우징(110)을 통과하는 소음은, 상기 흡음배플(120)의 외주면을 따라 구비된 복수 개의 관통홀(122) 및 흡음부재(124)와 상기 하우징(110)의 내주면에 구비된 복수 개의 관통홀(122)에 의해서 저감된다.
다음으로, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 흡음배플(120)은 외주면이 요철형태로 구성된다.
상기 하우징(110)을 통과하는 소음은 상기 흡음배플(120)의 요철구조에 의해서 이동경로가 바뀌게 되어 상기 흡음배플(120)의 외주면을 따라 통과하는 거리가 길어지기 때문에 상기 흡음배플(120)에 의해서 저감되는 소음의 양이 많아지게 된다.
이와 같이, 상기 통풍형 소음감쇠기(100)는 연통된 구조에 의해서 외부로부터 작용하는 풍압에 대해서 안정성을 확보할 뿐만 아니라 요철구조로 형성된 상기 흡음배플(120)에 의해서 소음저감효과가 증가된다.
다음으로, 도 7을 참조하여 상기 통풍형 소음감쇠기(100)의 효과에 대해서 설명하면 다음과 같다.
도 7은 도 6의 본 발명의 소음감쇠기(100)와 종래기술에 따른 상단장치의 소음해석 결과를 나타내는 도면이다.
먼저, 도 7의 소음저감량의 측정을 위해 사용한 소음해석에 있어서 다음과 같은 방법을 사용하였다.
소음의 해석기법으로는 2차원 경계요소법(Boundary Element Method) 중 간접법(Indirect method)으로 해석을 수행하였다. 이때 해석에 사용한 해석소프트웨어는 SYSNOISE이다.
그리고 소음저감량을 평가한 방법으로는 동일한 위치에서 평가한 소음레벨의 차인 삽입손실로 평가하였다. 이때, 방음벽 높이는 동일하게 구성하였다.
이와 같은 방법을 이용해서 본 발명의 상기 소음감쇠기(100)와 종래의 상단장치를 구비한 방음벽들의 소음저감량 평가에 있어서 도 8과 같은 조건으로 해석하였다.
도 8에 도시된 조건에 의하면 삽입손실을 계산하기 위한 상단장치 부착 후 방음벽 높이를 3 m(일반방음벽 : 2.5 m + 상단장치 : 0.5 m)로 구성하였다.
이와 같은 조건에 의해서 140~5,600 Hz까지 10 Hz 간격으로 소음해석 후 옥타브밴드로 변환하여 각 위치의 소음레벨을 측정하였다.
상기한 조건에 의해서 측정된 각각의 소음레벨들을 이용하여 삽입손실을 구하였다.
여기서 삽입손실은 기존의 방음벽만 설치된 경우의 소음레벨과 방음벽 상단에 상단장치와 상기 소음감쇠기(100)가 설치된 경우의 소음레벨을 각각 예측하여, 각각의 소음레벨의 차이로 표현이 된다.
이때, 측정된 결과에 의한 소음의 해석에 있어서, 경계조건은 실수값과 허수값을 갖는 임피던스를 계산하여 해석소프트웨어에 경계조건으로 입력하였다.
이와 같은 방법으로 검출된 소음저감량은 도 7과 같은 결과를 가지게 되었다.
여기서, 도 7의 파란색 부분은 삽입손실값이 작음을 나타내고, 붉은색으로 갈수록 삽입손실 값이 커짐을 의미한다.
이때, 삽입손실이란 상단장치 설치 전후 동일한 위치에서의 음압레벨 차로 정의하며, 삽입손실값이 클수록 상단장치의 소음저감량이 큼을 의미한다.
상기와 같은 방법의 실험을 해석한 결과, 도 7에 도시된 종래의 상단장치가 구비된 방음벽을 살펴보면, 상기 방음벽의 통과 전후의 소음저감량은 파랑색에서 초록색 및 노랑색으로 변화됨을 볼 수 있다.
이는 상기 방음벽을 통과하면서 일정부분 소음이 저감됨을 알 수 있다.
하지만, 본 발명에 의한 통풍형 소음감쇠기(100)가 구비된 방음벽(200)을 살펴보면, 상기 방음벽(200)의 통과 전후의 소음저감량은 파랑색에서 노랑색 및 붉은색으로 변화됨을 볼 수 있다.
도 7의 결과를 통해서 상기 통풍형 소음감쇠기(100)는 종래의 상단장치에 비해서 소음저감량이 높아지는 것을 알 수 있다.
이와 같은 결과를 보면 본 발명에 의한 통풍형 소음감쇠기(100)를 설치할 경우, 기존 방음벽의 부재크기 변경없이 상기 방음벽(200) 상단에 그대로 설치할 수 있어 효과적인 설치가 용이하고 또한 기존 제품보다 우수한 감음 성능을 가지는 것을 알 수 있다.
다음으로, 도 9를 참조하여 상기 통풍형 소음감쇠기(100)에 의한 소음의 저감에 대해서 설명하면 다음과 같다.
도 9는 도 6의 통풍형 소음감쇠기(100)에 의해 이동되는 소음이 저감되는 형태를 나타내는 단면도이다.
먼저, 도 9를 살펴보면 상기 방음벽(200)으로부터 일정거리 이격되게 위치한 소음발생원(N)으로부터 발생된 소음이 상기 방음벽(200) 및 상기 통풍형 소음감쇠기(100)에 의해 저감된다.
상기 소음발생원(N)으로부터 발생된 소음은 도 8에서 화살표로 나타내었다.
여기서, 상기 방음벽(200) 상단에 구비된 통풍형 소음감쇠기(100)로 향하는 소음은 상기 통풍구(112)에 의해서 회절이 일어나고 회절이 일어난 소음은 상기 흡음배플(120)에 의해서 저감된다.
그리고 상기 통풍형 소음감쇠기(100)의 상측 방향으로 향하는 소음은 상기 회절소음가이드(130)에 의해서 회절이 일어난 소음이 차음된다.
상기 회절소음가이드(130)에서 회절된 소음의 차음에 대해서 도 9를 참조하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 10은 도 9의 회절소음가이드(130)의 의한 소음의 이동을 나타내는 확대도이다.
상기 소음회절가이드는 상기 하우징(110)의 상단에 구비되고, 상측으로 복수 개의 돌출부(132)가 형성되어 요철형태로 구성이 된다.
이와 같은 구조에 의해서 상기 소음발생원(N)으로부터 발생된 소음이 상기 회절소음가이드(130)의 상측 끝단에서 회절이 일어난다.
보다 구체적으로는, 상기 회절소음가이드(130)의 상측 끝단에서 회절된 소음은 상기 돌출부(132)에 의해서 회절 및 반사가 되고 이를 통해서 소음이 저감된다.
이때, 상기 복수 개의 돌출부(132)는 상기 회절소음가이드(130)의 양 끝단부에서 중앙부로 갈수록 점차적으로 돌출높이가 높아지도록 구성되는 것이 바람직하다.
도 10에 도시된 바와 같이 상기 소음발생원(N)으로부터 발생한 소음은 상기 회절소음가이드(130)의 상측 끝단에 위치한 제 1회절부(P1)에서 회절이 발생하고 이와 같이 회절된 소음의 일부는 반사되고 나머지는 다시 제 2회절부(P2)로 이동되어 회절이 발생한다.
상기 제 2회절부(P2)에서 회절된 소음의 일부는 반사되고 나머지는 다시 제 3회절부(P3)로 향하여 다시 회절이 발생한다.
이와 같이 상기 소음발생원(N)으로부터 발생된 소음은 상기 회절소음가이드(130)에 의한 회절의 반복을 통해서 소음이 감소된다.
본 실시예 에서는 상기 회절소음가이드(130)가 복수 개의 돌출부(132)를 구비한 요철형태로 형성되어 상기 하우징(110)의 상단에 구비되었지만 이는 본 발명의 명확한 이해를 돕기 위한 일 실시예로 선택한 것이지, 상기 통풍형 소음감쇠기(100) 상단에서 회절되는 소음을 감음 시킬 수 있는 구성이라면 어떠한 형태로든 사용이 가능할 것이다.
다음으로 도 11을 참조하여 상기 회절소음가이드(130) 상측에 구비되어 이물질의 적재를 방지하는 이물질방지부(140)에 대해서 설명하면 다음과 같다.
도 11은 도 6의 회절소음가이드(130)에 이물질방지부(140)가 결합된 상태를 나타내는 단면도이다.
상기 이물질방지부(140)는 상기 회절소음가이드(130) 상측에 착탈 가능하게 결합되고 복수 개의 통풍홀(142)가 구비된다.
본 실시예 에서는 상기 이물질방지부(140)가 철망형태로 구성된 메시(mesh)구조로 형성하였다.
상기 이물질방지부(140)는 상기 회절소음가이드(130) 상측에 결합되어 상기 회절소음가이드(130)에 이물질이 적재되는 것을 방지한다.
상기 이물질방지부(140)는 상부방향으로 볼록하도록 곡선형태로 이루어짐으로써, 상기 이물질방지부(140)에 이물질이 적재되지 않고 흘러내리도록 한다.
여기서, 상기 이물질방지부(140)의 추가 설치에 의해서 상기 통풍형 소음감쇠기(100)에 작용하는 풍하중이 증가되지 않도록 상기 이물질방지부(140)는 복수 개의 통풍홀(142)이 구비된다.
본 실시예 에서는 도 3에 도시된 바와 같이 상기 이물질방지부(140)는 메시(mesh)형태로 구성되어 있다. 하지만 이는 상기 이물질방지부(140)의 형태나 재질을 한정하는 것이 아니라 보다 명확한 이해를 돕기 위해서 선택한 것이기 때문에, 상기 이물질방지부(140)는 상기 회절소음가이드(130)의 상측에 결합되어도 상기 통풍형 소음감쇠기(100)에 작용하는 풍하중을 증가시키지 않으며 상기 회절소음가이드(130)가 소음을 감음시키는대 있어서 방해가 되지 않는 범위에서 다양한 구성이 적용 가능하다.
다음으로, 도 12를 참조하여 본 발명에 의한 다른 실시예를 살펴보면 다음과 같다.
도 12는 상기 하우징(110) 내부에 구비되는 복수 개의 상기 흡음배플(120)의 구성이 변형된 형태를 도시하고 있다.
기본적으로, 도 12는 이미 상술한 본 발명의 구성요소와 동일한 구성으로 되어있다.
다만, 도 12에 도시된 변형예들은 상기 흡음배플(120)의 형상이 상술한 실시예와 다른 형태로 구비된다.
구체적으로는, 도 12a는 상기 하우징(110) 내부에 구비되는 상기 흡음배플(120)이 길이방향이 아닌 폭방향으로 일정간격 이격되게 구성되고, 도 12b는 상기 흡음배플(120)이 각각 길이방향과 폭방향으로 일정간격 이격되게 구성되어 서로 교차가 일어나도록 구성되어 있다.
그리고 도 12c는 상기 흡음배플(120)이 사선으로 교차되도록 구성되어 있다.
여기서, 상기 하우징(110) 내부에 구비되는 복수 개의 상기 흡음배플(120)이 변화된 다양한 구성을 설명하였지만, 이는 본 발명을 특정한 형태로 한정하는 것이 아니라 상기 흡음배플(120)의 구성에 의해서 소음을 감음 시킬 수 있는 구성이라면 어떠한 형태로든 사용이 가능할 것이다.
이상과 같이 본 발명에 대한 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명한 실시예 외에도 본 발명의 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 형태로 구체화될 수 있다. 그러므로 본 실시예는 특정형태로 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.
100 : 소음감쇠기 110 : 하우징
112 : 통풍구 120 : 흡음배플
122 : 관통홀 124 : 흡음부재
130 : 회절소음가이드 132 : 돌출부
140 : 이물질방지부 142 : 통풍홀
200 : 방음벽 N : 소음발생원

Claims (7)

  1. 방음벽 상부에 구비되며, 외형을 이루며 상기 방음벽의 내외측이 서로 연통되도록 하나 이상의 통풍구가 구비된 하우징; 및
    상기 하우징 내부에서, 상기 통풍구의 내면에 구비되어 상기 통풍구를 통해 전달되는 소음을 저감시키는 흡음배플;
    을 포함하여 구성된 방음벽 상단에 설치되는 통풍형 소음감쇠기.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 통풍형 소음감쇠기는,
    상기 하우징 내부에 위치하며 일정간격 이격된 복수 개의 흡음배플이 구비되는 것을 특징으로 하는 방음벽 상단에 설치되는 통풍형 소음감쇠기.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 흡음배플은,
    외주면이 요철형태로 형성되어 통과하는 소음이 저감되는 것을 특징으로 하는 방음벽 상단에 설치되는 통풍형 소음감쇠기.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 흡음배플은,
    복수 개의 관통홀이 구비되고 내부에 흡음부재를 구비하여 상기 통풍구를 통해서 통과되는 소음을 저감시키는 것을 특징으로 하는 방음벽 상단에 설치되는 통풍형 소음감쇠기.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 통풍형 소음감쇠기는,
    상부에 구비되며 소음이 상기 통풍형 소음감쇠기의 상부를 통과하는 것을 방지하는 회절소음가이드를 더 포함하여 구성되는 방음벽 상단에 설치되는 통풍형 소음감쇠기.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 회절소음가이드는,
    상측 방향으로 돌출되는 복수 개의 돌출부가 구비되어 요철형태로 구성되는 것을 특징으로 하는 방음벽 상단에 설치되는 통풍형 소음감쇠기.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 통풍형 소음감쇠기는,
    상기 회절소음가이드 상측에 결합되며 복수 개의 통풍홀이 구비되고 상부방향으로 볼록한 곡선형태로 형성된 이물질방지부를 더 포함하여 구성되는 방음벽 상단에 설치되는 통풍형 소음감쇠기.
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