KR20230163948A - 창문용 음향차폐물 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 창문용 음향차폐물(1, 30, 40)은, 창문의 개구부의 적어도 일부 상에 위치할 수 있는 하나 이상의 음향공동 모듈(5, 33, 52)을 포함하고, 상기 모듈 또는 각각의 모듈은 공명개구(8)를 통과하는 음파의 전체 음압 레벨을 감소시키면서 공기 흐름이 통과하도록 허용하는 적어도 하나의 공명개구(8)를 제공하고, 상기 음향공동 모듈은 각 쌍의 플레이트 사이에서 공명강이 정의되도록 일반적으로 평행하고 인접한 구성으로 정렬된 복수 개의 플레이트(7, 35, 54, 60, 62, 64)들을 포함하고, 각 플레이트는 적어도 하나의 구멍(9, 37, 39, 55)를 가지며, 각 플레이트의 구멍(들)은 함께 모듈의 공명개구(들)(8)을 제공하고, 상기 음향공동 모듈 또는 각각의 음향공동 모듈은 800 Hz 내지 1600 Hz 사이의 소음 주파수를 포획하도록 설계된다.

Description

창문용 방음덮개 {ACOUSTIC SHIELD FOR A WINDOW}

본 발명은 일반적으로 소음을 제어하는 시스템에 관한 것이며, 특히 창문용 음향차폐물 (acoustic shield)에 관한 것이다. 본 발명은 음향차폐물을 건물의 창문에 적용하는 것에 관련하여 설명할 것이지만, 본 발명은 이러한 분야에 국한되어 적용되는 것이 아니라 기타의 분야에 적용되는 것도 가능하다는 것을 이해하여야 한다.

본 발명의 배경기술에 대한 이하의 설명은 단지 본 발명의 이해를 돕기 위한 것이다. 이러한 설명은, 이하에서 언급되어 있는 어떤 자료가 본 발명의 우선일자에 어떠한 지역에서 간행물에 게재되었거나, 공지되었거나, 혹은 통상의 지식을 가진 사람의 일반적인 지식의 일부에 속한다는 것을 인정하거나 확인하는 것이 아님을 이해하여야 한다.

도시화된 환경에서 생활하는 것에 관련하여 증가되는 일반적인 문제는, 그 도시환경 내에서 생활하는 거주자가 경험할 수 있는 외부 소음의 양이다. 일반적인 소음원으로서는 자동차, 기차 및 버스와 같은 대중교통으로부터의 교통 소음, 건물공사, 도로공사와 같은 산업 및 도시 활동, 엔터테인먼트 장소로부터의 소음이 포함된다. 건물을 지을 수 있는 부지가 한정되어 있기 때문에, 소음을 감소시키기 위하여 건물 사이의 거리를 충분히 유지하는 것이 항상 가능한 것은 아니다. 동시에, 소음의 수준을 제한하는 당국의 규정을 준수할 필요도 있다. 따라서, 소음의 발생원 가까이에 거주하는 주민들은 건물 내부의 생활환경 내에서의 소음의 양을 최소화하기 위하여 어떠한 형태로든지 소음을 제어하는 것이 필요하게 된다.

대부분의 소음은 건물의 외부 창문을 통해 유입되며, 특히 건물 내부의 생활환경으로의 자연적인 환기를 허용하기 위해 창문이 열려 있을 때에 발생된다. 따라서, 일반적인 소음감소 방식은 외부 창문 주변의 공기 간극을 밀폐하기 위하여 고무 개스킷을 사용하거나 또는 외부 창문을 이중 유리나 삼중 유리로 구성하여 소음을 차단하는 것을 포함한다. 이와같은 현재의 소음감소 방식에서의 공통적인 단점은, 창문이 완전히 닫혀 있을 때만 효과적이라는 점이다. 그리고 이러한 방식에 의하면, 창문의 개구를 통하여 공기가 건물 내부의 생활환경으로 들어가는 자연적인 환기가 이루어지지 못한다. 이는 싱가포르와 같이 더운 지역에 거주하는 주민들이 자연 환기를 통하여 건물 내부의 생활환경에서 어느 정도의 냉각효과를 얻게되는 경우에 더 큰 문제가 될 수 있다. 창문을 닫게 되면 에어컨디셔너 등의 별도의 냉각 방식을 채택하여야 하므로 전기 사용량이 증가하게 된다.

도시 환경 내 소음의 상당 부분은 도로와 타이어 사이의 마찰 및 자동차 엔진에서 발생하는 교통 소음, 그리고 버스 및 지상 열차와 같은 대중교통으로부터 발생하는 소음이다. 이러한 소음은 일반적으로 800 Hz 내지 1600 Hz 사이의 주파수 범위에 속하므로, 모든 소음감소 기술은 이와같은 주파수 범위 내에서의 소음을 대상으로 하는 것이 유리하다.

따라서, 개방된 창문을 통한 소음을 감소시키면서, 이와 동시에 창문을 통한 자연 환기를 허용할 수 있는 것이 유리할 것이다.

또한, 800 Hz 내지 1600 Hz 사이의 주파수 범위를 목표로 하여 소음 감소를 행하는 것이 바람직하고 유리할 것이다.

본 발명의 하나의 양태에 따른 창문용 음향차폐물은,

창문의 개구부(開口部)의 적어도 일부 상에 위치할 수 있는 하나 이상의 음향공동 모듈(acoustic cavity modules)을 포함하고, 상기 모듈 또는 각각의 모듈은 공명개구(resonance opening)를 통과하는 음파의 전체 음압 레벨을 감소시키면서 공기 흐름이 통과하도록 허용하는 적어도 하나의 공명개구를 제공하고, 상기 음향공동 모듈은 각 쌍의 플레이트 사이에서 공명강(共鳴腔; resonance cavity)이 정의되도록 일반적으로 평행하고 인접한 구성으로 정렬된 복수 개의 플레이트를 포함하고, 각 플레이트는 적어도 하나의 구멍을 가지며, 각 플레이트의 구멍(들)은 함께 상기 모듈의 공명개구(들)를 제공하며,

상기 음향공동 모듈 또는 각각의 음향공동 모듈은 800 Hz 내지 1600 Hz 사이의 소음 주파수를 포획하도록 설계된다.

어떤 실시예들에 있어서는, 각 플레이트들의 구멍들은 음향공동 모듈(들) 내에서 각각 정렬된다.

어떤 실시예들에 있어서는, 플레이트들 및 상기 각 플레이트 내에 마련된 구멍은 형상이 일반적으로 직선형상이다.

어떤 실시예들에 있어서는, 상기 각 플레이트의 구멍은 25% 내지 30%의 개구율을 제공한다.

어떤 실시예들에 있어서는, 플레이트들의 적어도 한 개는 적어도 부분적으로 다공성 재료로 형성된다.

어떤 실시예들에 있어서는, 플레이트들의 적어도 한 개에는 적어도 한 면으로부터 연장되는 돌기들이 마련된다.

어떤 실시예들에 있어서는, 적어도 한 개의 플레이트는 다공성 재료로 만들어진 부분과 그로부터 연장된 돌기를 가지는 부분의 조합을 포함한다.

어떤 실시예들에 있어서는, 공명실의 내부에는 내부 소음 트랩이 마련된다.

어떤 실시예들에 있어서는, 내부 소음 트랩은 공명강의 내부 둘레영역에 마련된다.

어떤 실시예들에 있어서는, 내부 소음 트랩은 둘레영역의 모서리에 각각 마련되는 대향하는 기다란 테이퍼형 채널들(elongate tapered channels)을 포함한다.

어떤 실시예들에 있어서는, 내부 소음 트랩은 둘레영역의 모서리들 사이로 연장되는 기다란 직선형상의 공동을 포함한다.

어떤 실시예들에 있어서는, 음향공동 모듈은 3개의 상기 플레이트들을 포함한다.

어떤 실시예들에 있어서는, 구멍은 각 측부가 0.107m 의 규격을 갖는 직선형상으로 되어 있다.

어떤 실시예들에 있어서는, 상기 플레이트는 직선형상이며 높이가 0.254m 이고 폭이 0.184m 인 외부 치수를 가진다.

어떤 실시예들에 있어서는, 음향공동 모듈의 전체 두께가 0.046m 이다.

어떤 실시예들에 있어서는, 음향차폐물은 창문 개구부의 적어도 일부에 위치될 수 있는 적어도 한 개의 음향 메타물질(acoustic metamaterial) 패널을 포함하고, 음향 메타물질 패널은 복수 개의 음향공동 모듈을 포함한다.

어떤 실시예들에 있어서는, 음향차폐물은 복수 개의 음향 메타물질 패널들을 포함하고, 패널들은 각각 하나 이상의 힌지 부재에 의하여 결합되어서 음향차폐물이 접혀질 수 있도록 하여준다.

어떤 실시예들에 있어서는, 음향차폐물은 창문 안전그릴을 더 포함한다.

어떤 실시예들에 있어서는, 음향공동 모듈은 음향공동 모듈의 외부면에 마련되는 적어도 한 개의 걸어맞춤 구성을 가지고 있어서 창문 안전그릴의 하나 이상의 바(bars)들과 걸어맞춤된다.

어떤 실시예들에 있어서는, 상기 걸어맞춤 구성은 음향공동 모듈의 대향하는 측부에 고정된 한 쌍의 U자 형상의 탄성부재를 포함한다.

본 발명의 기타의 양태 및 특징들은 특정한 실시예에 관련한 이하의 설명을 첨부도면과 함께 검토함으로써 통상의 지식을 가진 사람에게 명백해질 것이다.

첨부도면에는 본 발명의 실시예들이 단지 예시의 목적으로 도시되어 있다.
도 1은 각각 본 발명에 따른 음향 메타물질 패널의 정면도 및 음향공동 모듈의 사시도이다.
도 2는 소음 주파수 포획에 있어서의 도 1에 나타난 음향공동 모듈의 예측데이터 및 실험데이터 성능을 나타내는 그래프이다.
도 3은 도 1의 음향 메타물질 패널의 성능을 테스트하는데 사용되는 실험설정을 나타내는 사진이다.
도 4는 유사한 면적의 창문 개구부와 비교하였을 때 도 3에 나타난 테스트설정을 사용하는 음향검사 패널에서 측정된 부가적인 소음감소를 나타내는 그래프이다.
도 5는 본 발명에 따른 창문용 음향차폐물이 창문에 장착된 실시예를 나타내는 도면이다.
도 6a 내지 도 6c는 도 5의 음향차폐물이 완전히 접혀진 상태, 부분적으로 펼쳐진 상태 및 완전히 펼쳐진 상태를 각각 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 음향차폐물의 다른 실시예들을 각각 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명에 따른 음향차폐물의 또 다른 실시예를 나타내는 도면이다.
도 9a 및 도 9b는 본 발명에 따른 음향공동 모듈이 기존의 창문그릴 내에 설치된 실시예를 나타내는 도면이다.
도 10a 내지 도 10c는 본 발명에 따른 음향공동 모듈의 플레이트 구성의 변형예를 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명에 따른 음향공동 모듈용 소음 트랩들의 변형예를 나타내는 도면이다.

본 명세서의 전체를 통하여, 달리 명시되어 있지 않는 한, "포함하는", "구성되는", "가지는" 등의 용어는 포괄적이지 않은 것으로, 다시 말해서 "포함하지만, 그에 국한되지는 않는"의 의미인 것으로 해석되어야 한다.

뿐만 아니라, 명세서 전반에 걸쳐서, 문맥상 달리 해석될 것이 요구되지 않는 한, "포함한다" 또는 "포함하는" 등의 표현은, 명시된 구성요소 또는 이들의 군(群)을 포함하는 것을 의미하지만 기타의 구성요소 또는 구성요소군을 배제하지 않는다는 의미로 이해되어야 한다.

본 발명에 따른 창문 음향차폐물(1)은 열려진 창문을 통해 들어오는 소음의 전체 음압레벨을 감소시키는 동시에 그 창문을 통한 공기 흐름을 허용하여 창문을 통한 자연 환기를 제공하는데 사용될 수 있다. 이는 도 1에 도시된 바와 같은 구성에서 음향 메타물질 패널(3)을 이용하는 창문 음향차폐물(1)에 의해 달성될 수 있으며, 이 패널은 소음 감소와 공기의 흐름을 모두 허용한다.

음향 메타물질 패널(3)은 이러한 목적을 달성하기 위해 공명(resonant) 원리, 즉 헬름홀츠(Helmholtz) 공명기를 이용한다. 패널(3)은 함께 조립될 수 있거나 또는 패널(3)의 일부로서 일체로 제조될 수 있는 하나 이상의 음향공동 모듈(5)로 형성된다. 도 1에 도시된 패널(3)에는 이러한 모듈(5)이 9개 포함되어 있다. 도 1에 도시된 구성을 갖는 패널(3)에 대해서 실험 테스트가 수행되었으며, 이때 패널(3)의 전체 높이는 0.762m 이고, 폭은 0.552m 이었다. 각각의 음향공동 모듈(5)은 광학등급 아크릴 재료로 만들어진 3개의 플레이트(7)들로 형성되고, 이들 플레이트(7)는 일반적으로 평행하고 인접한 구성으로 정렬되며, 각 쌍의 플레이트(7)은 그들의 사이에서 공명강을 규정한다. 플레이트는 동일한 간격으로 떨어져 있을 수 있다. 각 플레이트(7)의 중앙에는 일반적으로 직선형상의 구멍(9), 즉 0.107m × 0.107m 의 치수를 갖는 정사각형 구멍이 마련된다. 이들 구멍들은 테스트에 사용된 모듈(5) 내의 각 플레이트(7)의 크기에 대하여 25% 내지 30% 사이의 개구율을 제공하는 크기로 되어 있다. 각 플레이트(7)의 개구들은 적어도 실질적으로 인접한 플레이트(7)의 구멍(9)과 정렬되어, 함께 모듈(5)에 대한 공명개구(8)를 형성한다. 각 모듈(5)은 높이가 0.254m, 폭이 0.184m, 그리고 전체 두께가 0.046m 이다.

음향공동 모듈(5)은 헬름홀츠 공명기의 원리에 기초하여 800Hz 내지 1600Hz 사이의 소음 주파수를 포획하도록 설계되었다. 이는 차량 및 대중 운송수단에서 발생하는 대부분의 도시 소음이 일반적으로 생성되는 주파수 범위이다. 도 2는 각 모듈(5)에 대한 설계예측 및 실제 실험데이터의 양자를 나타내는 그래프이다. 600Hz 내지 1800Hz 사이의 주파수 범위에 걸친 전송손실(dB)을 나타내는 이 그래프는, 전송손실이 800Hz 내지 1600Hz 주파수 범위에서 가장 두드러질 때에 실험 데이터가 일반적으로 설계예측을 따르고 있음을 보여준다.

도 3은 도 1에 나타낸 음향 메타물질 패널(3)을 테스트하는데 사용된 실제적인 실험설정을 보여준다. 패널(3)은 모듈(5)의 3 × 3 어레이로 형성되었고 테스트창문 구조(11)의 전면에 장착되었다. 테스트에 의하면, 패널(3)을 장착하지 않고 테스트될 때의 창문 구조(11)와 비교할 때 6dB 내지 8dB 사이에서 더 나은 성능을 발휘한다는 것이 확인되었다. 테스트는 광대역 백색소음과 교통기록을 사용하였으며, 테스트 결과는 100Hz 내지 3,150Hz의 주파수 범위에 걸쳐 추가적인 소음감소(dB)를 도시한 도 4에 나타낸 그래프로 그려진 동일한 면적 (즉, 모든 사각형 개구부의 합)의 창문 개구부와 비교되었다. 이 그래프는 음향공동 모듈(5)이 포획하도록 설계된 소음의 주파수 범위와 동일한 800Hz 내지 1600Hz 주파수 범위 내에서 상당한 소음감소 성능을 보여준다. 측정된 소음감소는 평균 6dB 내지 8dB 이었다.

상기 언급한 치수는 실험설정에 사용되는 패널(3) 및 모듈(5)에 관련된 것이며, 실제로 사용될 수 있는 패널(3)과 모듈(5)은 이러한 치수에 제한되지 않는다는 것을 이해하여야 한다. 또한, 각각의 패널(3) 내에서 사용되는 음향공동 모듈(5)의 갯수와 배치 및 각각의 모듈(5)의 구성도 실제로 달라질 수 있다. 예를 들어, 각각의 모듈(5)은 3개의 플레이트(7)를 갖는 것으로 설명되어 있으나, 3개 이상 또는 단지 2개의 플레이트(7)를 사용되는 것도 고려할 수 있다. 또한, 각각의 플레이트(7) 내의 직선형상 구멍(9)은 인접한 플레이트(7)와 치수 및 형태가 다를 수 있고 반드시 정렬되지 않을 수도 있다. 따라서 각 플레이트(7)의 개구율은 인접한 플레이트(7)들의 사이에서도 서로 다를 수 있다. 또한, 모듈(5)이 아크릴 재료로 만들어지는 것으로 설명되어 있지만, 모듈(5) 및 따라서 패널(3)은 예를 들어 유리와 같은 대체 재료로 만들어지는 것도 예상할 수 있다. 음향 메타물질 패널의 치수와 디자인은 다양하고 최적화되어 서로 다른 주파수 범위에서 소음 주파수를 포획할 수 있다.

본 발명에 따른 창문 음향차폐물(1)의 하나의 실시예에서는 도 5 및 도 6a 내지 도 6c에 도시된 바와 같은 음향 메타물질 패널(3) 중의 하나 이상을 이용한다. 각각의 패널(3)은 도 5 및 도 6a 내지 도 6c에서 각각의 패널(3)에 수직 배열로 정렬된 것으로 도시된 복수 개의 음향공동 모듈(5)로부터 형성될 수도 있다. 도시되어 있는 창문 음향차폐물(1)에는, 창문 판유리(17)를 갖는 창문(15) 앞의 위치에 4개의 패널(3)이 설치되어서, 창문(15)이 열려질 수 있도록 허용한다. 패널(3)들은 인접한 패널(3) 중의 하나 또는 인접한 양측 모두의 패널(3)에 각각 경첩(19)으로 연결되어서, 창문 음향차폐물(1)이 아코디언식으로 접혀질 수 있도록 하여 준다. 전체 음향차폐물(1)은 한 쌍의 경첩(19)을 사용하여 창문(15)의 프레임(16)에 연결될 수도 있다. 또한, 강력한 자석 또는 접착제와 같은 기타의 부착수단을 사용하여 창문 음향차폐물(1)을 창문(15)에 고정하는 것도 생각할 수 있다. 각 패널(3) 둘레의 공기 간극으로부터의 소음 누출을 최소화하기 위하여, 각 패널(3)들 사이에 및/또는 그의 둘레를 따라서 고무 캐스킷(20)을 사용할 수도 있다. 음향차폐물(1)의 각 경첩 조인트에 인접한 브래킷에 장착된 롤러휠(23)을 안내하기 위한 가이드 트랙(21)은, 음향차폐물(1)의 아코디언식 개폐를 지지하고 안내하는데 모두 도움이 될 수 있다. 도 6a 내지 도 6c에는 각각 창문 개구부(18) 앞에서 완전히 접힌 위치, 부분적으로 펼쳐진 위치 및 완전히 펼쳐진 위치에 있는 창문 음향차폐물(1)이 도시되어 있다.

창문 음향차폐물(1)이 완전히 펼쳐진 위치에 있을 때, 창문을 통한 소음을 현저히 감소시킴과 동시에 내부 생활환경으로의 자연 환기를 제공하기 위해 창문을 통하여 공기가 통과하도록 허용한다. 창문 음향차폐물(1)은 주로 광학적으로 투명한 재료로 만들어질 수 있으므로 자연광이 통과할 수 있고, 창문을 통한 시야를 크게 제한하지 않는다. 창문 음향차폐물(1)이 전체 창문 개구부를 덮도록 완전히 펼쳐졌을 때에는 창문용 안전그릴의 역할을 할 수도 있다.

도 7a 내지 도 8은 본 발명에 따른 음향차폐물(30)의 다른 실시예들을 나타낸다. 이들 각 실시예는 복수의 연결된 패널(31)로 구성되어서 음향차폐물(30)이 접혀질 수 있도록 하며, 도 7a 및 도 7b에 각각 도시된 음향차폐물(30)에는 4개의 패널(31)들이 사용된다. 도 5 내지 도 6c에 도시된 음향차폐물은 음향공동 모듈(5)의 어레이로부터 형성된 음향 메타물질 패널(3)을 사용한다. 도 7a 내지 도 8에 도시된 음향차폐물(1)의 실시예에서는 하나의 음향공동 모듈(33)을 사용하고 있고, 각각의 패널(31)은 음향공동 모듈(33)을 지지하기 위한 외부 프레임(32)을 갖고 있다. 각각의 모듈(33)은 복수 개의 단일 플레이트(35)를 포함하고, 각각의 플레이트(35)는 단일 재료층을 제공한다. 도 7에 도시된 실시예의 각각의 플레이트(33)에는 하나의 기다란 구멍(37)이 제공되는 반면, 도 7b에 도시된 실시예의 음향공동 모듈(33)의 각각의 단일 플레이트(35)에는 정렬된 복수의 열로 위치된 복수 개의 구멍(39)이 마련되어 있다.

도 8은 도 7a에 도시된 음향차폐물(30)의 실시예를 보다 상세히 도시한 것으로서, 각각의 연결된 패널(31)은 외측 프레임(32)에 의해 지지되는 평행하고 서로 인접하게 위치된 복수 개의 플레이트(35)를 지지하고, 하나의 기다란 구멍(37)이 각 플레이트(33)를 통해 제공되고, 구멍(37)들은 공기가 통과할 수 있는 통로를 제공하도록 정렬되어 있음이 나타나 있다.

도 9a 및 도 9b에 도시되어 있는 본 발명의 다른 실시예에 따른 음향차폐물(40)은, 도 9a에 도시된 바와 같이 기존의 창문그릴(50)의 그릴 개구부(51) 내에 설치되도록 구성된 하나 이상의 음향공동 모듈(52)을 포함한다. 음향공동 모듈(52)의 구성은 도 9b에 더욱 상세하게 도시되어 있으며, 복수의 직선형상 플레이트(54)를 서로 평행하고 인접한 구성으로 내부에 수용하는 외부 상자형상 프레임(53)이 모듈(52)에 포함되어 있고, 도 9b에 도시된 플레이트(54)의 갯수는 3개이다. 각각의 플레이트(54)는 또한 중심부에 직선형상 구멍(55)들을 가지며, 각 플레이트(54)의 구멍(55)들은 서로 정렬되어 있다. U자형 탄성부재(56) 형태의 신속 결합장치(56)는 안전그릴(50)의 그릴바(57)와 각각 결합하도록 프레임(53)의 대향하는 측면에 고정될 수 있다. 따라서, 음향공동 모듈(52)은 도 1 및 도 3에 도시된 음향공동 모듈(5)과 유사한 내부 구성을 가진다. 이는, 도 9a에 나타난 바와 같은 기존의 창문그릴(50)의 그릴 개구부(51)내로 하나 이상의 음향공동 모듈을 밀거나 당김으로써 기존의 창문그릴(50)을 본 발명에 따른 음향차폐물(40)로 전환하는 편리한 방법을 제공한다. 모듈을 이와같이 배치하면, 창문그릴(50) 내에 설치된 음향공동 모듈(52)의 갯수와 배치를 변경함으로써 소음 감소 및 환기의 수준을 제어하는 것도 가능하게 된다. 음향공동 모듈(52)은 필요하지 않을 때에 쉽게 제거될 수 있다.

음향공동 모듈(5)(52) 내에서 사용되는 플레이트(7)(54)의 구성을 도 10a 내지 도 10c에 도시된 바와 같이 변경하면, 소음을 더욱 감소시킬 수 있게 된다. 도 10a에는 전술한 음향공동 모듈(5)(52)에서 사용되는 플레이트(7)(54)와 유사한 구성을 갖는 플레이트(60)가 도시되어 있다. 그러나, 앞서 설명된 모듈(5)(52)에서 사용된 부드러운 재료의 대신에 다공성 재료가 사용된다. 다공성 물질은 실내로 들어오는 소음의 일부를 흡수하는 역할을 할 수 있다. 도 10b에 도시된 플레이트(62)는 플레이트(62)의 한 면에 마치 와플과도 같은 선 구성으로 배열된 일련의 돌출부(63)를 포함한다. 다른 형상의 돌출부를 고려할 수도 있으며, 돌출부를 다른 방식으로 배열하는 것도 가능하다. 이러한 돌출부는 음향공동 모듈(5)(52)의 내부에서 소음을 편향시키는 역할을 하므로, 이에 의해 소음의 이동경로가 길어지게 됨으로써 소음이 감소하게 된다. 도 10c에는 플레이트(64) 상의 다공성 영역(65)과 돌출부(66)의 양자 모두를 갖는 플레이트(64)가 도시되어 있고, 이에 의하면 음향공동 모듈(5)(52) 내에서의 소음의 흡수 및 편향이 모두 이루어지게 된다.

음향공동 모듈(5)(52)의 내부 구성은 내부의 소음을 더욱 포획하고 분산시키기 위한 목적을 또한 달성하도록 채택될 수도 있다. 도 11에는 음향공동 모듈(5)(52) 내의 플레이트(7)(35)들 사이에 규정된 공명강(70)의 적어도 하나의 내부 둘레영역 내에 제공된 대체형상의 소음 트랩구성(71)(73)이 도시되어 있다. 하나의 트랩구성(71)은 공명강(70)의 둘레영역의 각 모서리에 제공된 대향하는 기다란 테이퍼형 채널을 포함함으로써 소음 트랩을 형성한다. 다른 트랩구성(73)은 공명강(70)의 둘레영역을 따라서, 또한 공명강(70)의 둘레영역의 모서리들 사이에서 연장되는, 기다란 직선형상 공동을 포함한다. 도 11에 도시된 것 이외에도, 기타의 대체형상의 소음 트랩구성들도 고려될 수 있음이 당연하다.

이상에서는 음향차폐물이 창문과 함께 사용하는 것에 관련하여 설명되었지만, 본 발명의 음향차폐물은 이러한 분야에 국한되지 않고 소음 감소 및 자연 환기 기능의 모두를 필요로 하는 다른 분야에서도 사용될 수 있다.

달리 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 모든 기술용어 및 과학용어는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 사람이 일반적으로 이해하는 것과 동일한 의미를 갖는다.

본 발명이 위에서 설명된 실시예에 국한되지 않는다는 것은 통상의 지식을 가진 사람에게 이해될 수 있다. 본 발명의 범위를 벗어나지 않고서도 변형 및 개선이 이루어질 수 있음을 이해하여야 한다.

상술한 변형 또는 개선 중의 하나 또는 다수가 상호 배타적이지 않은 형태로 본 발명에 결합되어서 본 발명의 추가적인 실시예를 형성할 수 있음이 통상의 지식을 가진 사람에게 또한 인식되어야 한다.

Claims (20)

1. 창문의 개구부의 적어도 일부 상에 위치할 수 있는 하나 이상의 음향공동 (acoustic cavity) 모듈을 포함하고, 상기 모듈 또는 각각의 모듈은 공명개구 (resonance opening)를 통과하는 음파의 전체 음압 레벨을 감소시키면서 공기 흐름이 통과하도록 허용하는 적어도 하나의 공명개구를 제공하고, 상기 음향공동 모듈은 각 쌍의 플레이트 사이에서 공명강 (resonance cavity)이 정의되도록 일반적으로 평행하고 인접한 구성으로 정렬된 복수 개의 플레이트를 포함하고, 각 플레이트는 적어도 하나의 구멍을 가지며, 각 플레이트의 구멍(들)은 함께 모듈의 공명개구(들)을 제공하고;
   상기 음향공동 모듈 또는 각각의 음향공동 모듈은 800 Hz 내지 1600 Hz 사이의 소음 주파수를 포획하도록 설계되는;
   창문용 음향차폐물.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 각 플레이트들의 구멍들은 상기 음향공동 모듈(들) 내에서 각각 정렬되는, 창문용 음향차폐물.
   
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 플레이트들과 상기 각 플레이트 내에 마련된 구멍은 일반적으로 직선형상을 갖는, 창문용 음향차폐물.
   
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중의 어느 한 항에 있어서,
   상기 각 플레이트의 구멍은 25% 내지 30% 사이의 개구율을 제공하는, 창문용 음향차폐물.
   
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중의 어느 한 항에 있어서,
   상기 플레이트들 중의 적어도 한 개는 적어도 부분적으로 다공성 재료로 형성되는, 창문용 음향차폐물.
   
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중의 어느 한 항에 있어서,
   상기 플레이트들 중의 적어도 한 개에는 적어도 한 면으로부터 연장되는 돌기들이 마련되는, 창문용 음향차폐물.
   
7. 제 1 항 내지 제 4 항 중의 어느 한 항에 있어서,
   상기 플레이트들 중의 적어도 한 개는 다공성 재료로 만들어진 부분과 그로부터 연장된 돌기들을 가지는 부분의 조합을 포함하는, 창문용 음향차폐물.
   
8. 제 1 항 내지 제 7 항 중의 어느 한 항에 있어서,
   공명실의 내부에 내부 소음 트랩이 제공되는, 창문용 음향차폐물.
   
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 내부 소음 트랩이 상기 공명강의 내부 둘레영역에 마련되는, 창문용 음향차폐물.
   
10. 제 9 항에 있어서,
    상기 내부 소음 트랩은 둘레영역의 모서리에 각각 마련되는 대향하는 기다란 테이퍼형 채널 (elongate tapered channels)을 포함하는, 창문용 음향차폐물.
    
11. 제 9 항에 있어서,
    상기 내부 소음 트랩은 둘레영역의 모서리들 사이로 연장되는 기다란 직선형상의 공동을 포함하는, 창문용 음향차폐물.
    
12. 제 1 항 내지 제 11 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 음향공동 모듈(들)은 3개의 상기 플레이트들을 포함하는, 창문용 음향차폐물.
    
13. 제 12 항에 있어서,
    상기 구멍은 각 측부의 치수가 0.107m인 직선형상을 깆는, 창문용 음향차폐물.
    
14. 제 13 항에 있어서,
    상기 플레이트는 직선형상이고 높이가 0.254m 이고 폭이 0.184m 인 외부 치수를 갖는, 창문용 음향차폐물.
    
15. 제 14 항에 있어서,
    상기 음향공동 모듈은 전체 두께가 0.046m인, 창문용 음향차폐물.
    
16. 제 1 항 내지 제 15 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 창문의 개구부의 적어도 일부에 위치할 수 있는 적어도 한 개의 음향 메타물질(metamaterial) 패널을 포함하고, 상기 음향 메타물질 패널은 복수 개의 음향공동 모듈을 포함하는, 창문용 음향차폐물.
    
17. 제 16 항에 있어서,
    상기 음향 메타물질 패널들의 복수 개를 포함하고, 상기 패널들은 하나 이상의 힌지 부재에 의하여 각각 결합되어서 음향차폐물이 접혀질 수 있도록 하는, 창문용 음향차폐물.
    
18. 제 16 항 또는 제 17 항에 있어서,
    상기 음향차폐물은 창문용 안전그릴을 더 포함하는, 창문용 음향차폐물.
    
19. 제 1 항 내지 제 16 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 음향공동 모듈은 상기 음향공동 모듈의 외부면에 마련되는 적어도 한 개의 걸어맞춤 구성을 포함하여, 창문 안전그릴의 하나 이상의 바(bars)들과 걸어맞춤되는, 창문용 음향차폐물.
    
20. 제 19 항에 있어서,
    상기 걸어맞춤 구성은 상기 음향공동 모듈의 대향하는 측부에 고정된 한 쌍의 U자 형상의 탄성부재를 포함하는, 창문용 음향차폐물.