WO2015133738A1 - Ｍｒ 가진기를 이용한 층간 소음 방지 구조 - Google Patents

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WO2015133738A1
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exciter
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김동훈
송준엽
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Korea Institute of Machinery and Materials KIMM
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    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
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    • E04F2290/04—Specially adapted covering, lining or flooring elements not otherwise provided for for insulation or surface protection, e.g. against noise, impact or fire
    • E04F2290/041—Specially adapted covering, lining or flooring elements not otherwise provided for for insulation or surface protection, e.g. against noise, impact or fire against noise

Definitions

  • the present invention relates to a concrete foundation for partitioning the lower floor and the upper floor to prevent the floor noise of a high-rise building, such as an apartment or villa, and an interlayer noise prevention structure installed between the floor of the upper floor. And an attenuation vibration that can sense the vibration of the floor caused by the impact and offset the noise of the upper floor by generating an attenuation vibration through the MR excitation to prevent noise from being transmitted to the lower floor.
  • FIG. 1 is a perspective view of a conventional interlayer noise suppression structure 10
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of a conventional interlayer noise suppression structure 10.
  • the interlayer noise prevention structure 10 supports the bottoms 11, 12, 13 and the bottoms 11, 12, 13, which form the floor of the living space, and the upper floor.
  • the concrete sleeve 16 and the concrete sleeve 16 to alleviate the impact between the floor sleeves 11, 12, 13, that is, the concrete sleeve 16 partitioning the lower and lower floors, that is, the floor (11, 12, 13) Shock absorbers 14 and 15 to be included.
  • the shock absorbing material (14, 15) is the rubber plate 14 of the elastic material and sound insulation ( 15).
  • the rubber plate 14 applied to the interlayer noise preventing structure 10 as described above has a constant elasticity, the vibration attenuation effect is insignificant when vibrations of various amplitudes are generated, and in the case of the sound insulation 15, Although the effect of preventing the noise is excellent in the area above or below a specific frequency, there is a problem that the prevention effect is inferior.
  • the present invention has been made to solve the above problems, an object of the present invention, by using an MR exciter that the vibration force (amplitude) is variable by an electrical signal, attenuation vibration corresponding to the vibration intensity according to noise and shock generation It is to provide an interlayer noise prevention structure using MR excitation to prevent the interlayer noise by generating a.
  • the MR exciter corresponding to the heavy sound such as the running sound or the heavy bass of the music is configured as a contact type on the bottom surface, and the MR exciter corresponding to the light sound such as the walking sound or the voice is separated from the bottom surface to have a diaphragm.
  • it provides an interlayer noise prevention structure using an MR exciter which is configured to attenuate light sound in a non-contact manner through vibration of the diaphragm to differentiate and generate attenuation vibration according to the type of noise.
  • the interlayer noise prevention structure using the MR exciter of the present invention the base portion partitioning the upper and lower layers; A bottom portion spaced apart from the base portion by a predetermined distance to form a bottom surface of the upper layer; And a vibrator having a singular or plural exciters disposed between an upper surface of the foundation portion and a lower surface of the bottom portion. Includes, it is possible to attenuate the vibration generated in the bottom portion through the excitation of the exciter.
  • the senor is installed on the bottom of the bottom portion for detecting the vibration of the bottom portion; And a controller configured to control the amplitude of the vibrator to generate attenuation vibration corresponding to the vibration according to the vibration sensed by the detection sensor. It may include.
  • the excitation portion the singular or plural first exciter disposed so that the lower side is in contact with the upper surface of the base portion and the upper side is in contact with the lower surface of the bottom portion to attenuate the weight noise of a certain amplitude or more;
  • a through plate having a plate-shaped through hole through which the first vibrator penetrates, spaced upwardly from the base portion, and spaced downwardly from the bottom portion;
  • a singular or plural second vibrators arranged so that the lower side contacts the upper surface of the base portion and the upper side contacts the lower surface of the excitation plate so as to attenuate the light noise of less than the predetermined amplitude. It may include.
  • the interlayer noise prevention structure using the MR excitation of the present invention the base portion partitioning the upper and lower layers; A bottom portion disposed above the foundation portion to form a bottom surface of the upper layer; A main bottom portion spaced apart from the bottom portion by a predetermined distance; And a vibrator having a singular or plural vibrators disposed between an upper surface of the bottom portion and a lower surface of the main bottom portion.
  • the senor is installed on the lower surface of the main bottom portion for detecting the vibration of the main bottom portion; and a controller configured to control the amplitude of the vibrator to generate attenuation vibration corresponding to the vibration according to the vibration sensed by the detection sensor. It may include.
  • the excitation portion the singular or plural first exciter disposed so that the lower side is in contact with the upper surface of the bottom portion and the upper side is in contact with the lower surface of the main bottom portion to attenuate the weight noise of a certain amplitude or more;
  • a through plate formed with a through hole through which the first exciter is formed in a plate shape, spaced upward from the bottom portion, and spaced downward from the main bottom portion;
  • a singular or plural second vibrators arranged so that the lower side contacts the upper surface of the bottom portion and the upper side contacts the lower surface of the excitation plate so as to attenuate lightweight noise less than the predetermined amplitude. It may include.
  • the exciter may be an MR exciter in which the amplitude of the exciter is adjusted by using a viscosity change of an MR fluid induced by a magnetic field.
  • first exciters may be disposed at a circumference and a center of the base portion, and a plurality of second exciters may be disposed between the first exciters.
  • the interlayer noise prevention structure using the MR exciter of the present invention having the above configuration detects the amplitude of various frequencies and various regions in real time and generates attenuation vibration corresponding thereto, thereby reducing the interlayer noise. For example, from the heavy sound such as the running sound or the bass of the music, the reduction efficiency of the light sound such as walking sound or voice is increased, thereby resulting in excellent noise prevention satisfaction.
  • the existing interlayer noise prevention structure has a disadvantage in that a light noise prevention effect is inferior when the weight noise prevention effect is excellent, and a weight noise prevention effect is inferior when the light noise prevention effect is excellent.
  • 1 is a partial perspective view of a conventional interlayer noise prevention structure
  • Figure 3 is an exploded perspective view of the interlayer noise protection structure of the first embodiment of the present invention
  • Figure 4 is a cross-sectional view of the interlayer noise protection structure of the first embodiment of the present invention
  • Figure 5 is a cross-sectional view of the interlayer noise protection structure of a second embodiment of the present invention.
  • first exciter 220 second exciter
  • FIG. 3 is an exploded perspective view of the interlayer noise protection structure 100 according to the first embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of the interlayer noise protection structure 100 according to the first embodiment of the present invention. It is.
  • the interlayer noise suppression structure 100 includes bottom portions 110, 120, and 130, an excitation portion 200, and a base portion 150.
  • the foundation 150 is formed to partition the upper and lower floors of a high-rise building, and a conventional concrete sleeve made of concrete is applied to firmly support the load of the building and the load of the upper floor.
  • Bottom portions 110, 120, and 130 are disposed on the upper side of the base portion 150 to form a bottom surface of the upper layer.
  • the bottom parts 110, 120, and 130 are formed to be spaced apart from each other by a predetermined distance to the upper side of the base part 150. Accordingly, the excitation part is disposed between the top surface of the base part 150 and the bottom surface of the bottom parts 110, 120, and 130. 200, the installation space is formed.
  • the bottom parts 110, 120, and 130 may be formed by sequentially stacking the floor finishing material 110, the finishing mortar 120, and the lightweight foamed concrete 130.
  • the floor finishing material 110 may be applied to the reinforced floor, ondol floor, steel floor, solid wood floor and the like. Finishing mortar 120 is applied to the building cement or resin mortar.
  • the light-weight foam concrete 130 is applied to the foam concrete light weight to make a lot of bubbles in the concrete without using the aggregate aggregate.
  • the interlayer noise protection structure 100 has the following configuration to prevent transmission to the lower layer by attenuating noise and vibration generated in the upper layer.
  • the excitation unit 200 includes a first excitation unit 210, a second excitation unit 220, an excitation plate 230, a control unit 240, and a detection sensor 250.
  • the first exciter 210 is configured to attenuate the weight noise of the bottom parts 110, 120, and 130.
  • Heavy noise refers to noise having a vibration intensity of more than a certain amplitude.
  • the weight noise is preferably attenuated by contact damping vibration.
  • the lower side of the first exciter 210 abuts the upper side of the base 150, and the upper side of the bottom portion 110, 120, 130. It is configured to abut on the lower side. That is, the excitation of the first exciter 210 may be directly transmitted to the bottoms 110, 120, and 130 to reduce the weight noise generated at the bottoms 110, 120, and 130.
  • the first exciter 210 may be an MR-rheological actuator, in which an amplitude of the exciter is adjusted using a change in the viscosity of the magneto-rheological fluid induced by the magnetic field.
  • the second exciter 220 is configured to attenuate light noise of the bottom parts 110, 120, and 130.
  • Lightweight noise refers to noise with a vibration intensity below a certain amplitude.
  • the walking noise, the sound of water, the treble of music, the ordinary voice may be applicable.
  • Lightweight noise is preferably attenuated by the non-contact attenuation vibration.
  • the lower side of the second exciter 220 abuts the upper side of the base 150, and the upper side is the lower side of the bottom 110, 120, 130. It is arranged to be spaced apart a certain distance downward.
  • the upper side of the second exciter 220 is configured to contact the excitation plate 230. That is, the second exciter 220 is configured to vibrate the excitation plate 230 through the excitation.
  • the excitation plate 230 is spaced a predetermined distance above the base portion 150, and disposed below the bottom portion 110, 120, 130 by a predetermined distance, for this purpose, the excitation plate 230 has a first A plurality of through holes 235 are formed to penetrate 210.
  • the vibration of the excitation plate 230 of the second vibrator 220, and the bottom portion (110, 120) to be transmitted to the bottom portion (110, 120, 130) through the shaking of the excitation plate 230 , 130 may reduce the light noise generated.
  • the second exciter 220 may also be applied with an MR excitation (Magneto-rheological Actuator), the amplitude of the excitation is controlled by using a change in the viscosity of the magneto-rheological fluid induced by the magnetic field.
  • the plurality of first exciters 210 are evenly spaced apart from each other in the entire upper region of the base part 150, and may be disposed around the base part 150 and in the center of the base part 150.
  • the second exciter 220 may be disposed between the first exciter 210.
  • the excitation unit 200 has the following additional configuration to generate excitation (attenuation vibration) corresponding to the noise of various frequencies and vibrations of various amplitudes generated in the bottom (110, 120, 130).
  • the detection sensor 250 is installed on the bottom surface of the bottom parts 110, 120, and 130 and is configured to detect the vibration intensity generated from the bottom parts 110, 120, and 130, and transmit the vibration intensity to the control unit 240.
  • An acceleration sensor may be applied to the detection sensor 250.
  • the control unit 240 receives the vibration signal sensed by the detection sensor 250 and transmits the vibration signal to the first excitation device 210 and the second excitation device 220 to have an excitation suitable for the vibration frequency 210 and Configured to generate through the second exciter 220.
  • the present invention has the advantage of preventing the noise by generating an excitation corresponding to a wide range of vibration, in addition, in the environment where the noise or vibration of a specific frequency region is periodically generated intensively attenuated the noise or vibration of a specific frequency region There is an advantage to this.
  • the interlayer noise protection structure 500 includes bottom parts 510 and 520, main bottom parts 530 and 540, an excitation part 200, and a base part 550.
  • the foundation 550 is configured to partition the upper and lower floors of a high-rise building, and a conventional concrete sleeve made of concrete is applied to firmly support the load of the building and the load of the upper floor.
  • Bottom portions 510 and 520 are disposed above the foundation portion 550 to form a bottom surface of the upper layer.
  • the bottom parts 510 and 520 are sequentially stacked with the floor finishing material 110 and the finishing mortar 120.
  • the interlayer noise protection structure 500 according to the second embodiment of the present invention is without dismantling of the bottom parts 510 and 520 in a state where the conventional bottom parts 510 and 520 are already completed on the upper part of the base part 550. There is an advantage that can be installed, the additional configuration for this is as follows.
  • the main bottom parts 530 and 540 are disposed above the bottom parts 510 and 520 to form a bottom surface of the upper layer.
  • the main bottom parts 530 and 540 are formed to be spaced apart from each other by a predetermined distance to the top of the bottom parts 510 and 520, and thus, between the top surface of the bottom parts 510 and 520 and the bottom surface of the main bottom parts 530 and 540.
  • the excitation part 200 is installed space.
  • the main bottom parts 530 and 540 may be formed by sequentially stacking a general bottom finish material 530 and a finishing mortar 540.
  • the interlayer noise protection structure 500 is provided with an excitation part 200 to reduce the noise and vibration generated in the upper layer to prevent the transmission to the lower layer. That is, the excitation part 200 is provided between the upper surface of the bottom parts 510 and 520 and the lower surface of the main bottom parts 530 and 540.
  • the excitation unit 200 includes a first excitation unit 210, a second excitation unit 220, an excitation plate 230, a control unit 240, and a detection sensor 250.
  • the first exciter 210 is configured to attenuate weight noise of the main bottom parts 530 and 540.
  • Heavy noise refers to noise having a vibration intensity of more than a certain amplitude.
  • the weight noise is preferably attenuated by contact damping vibration.
  • the lower side of the first exciter 210 abuts the upper side of the bottom parts 510 and 520, and the upper side is the main bottom part 530 and 540. It is configured to abut on the lower side. That is, the excitation of the first exciter 210 may be directly transmitted to the main bottom parts 530 and 540, thereby reducing the weight noise generated in the main bottom parts 530 and 540.
  • the first exciter 210 may be an MR-rheological actuator, in which an amplitude of the exciter is adjusted using a change in the viscosity of the magneto-rheological fluid induced by the magnetic field.
  • the second exciter 220 is configured to attenuate light noise of the main bottoms 530 and 540.
  • Lightweight noise refers to noise with a vibration intensity below a certain amplitude.
  • the walking noise, the sound of water, the treble of music, the ordinary voice may be applicable.
  • Lightweight noise is preferably attenuated by non-contact attenuation vibration. Accordingly, the lower side of the second exciter 220 abuts the upper side of the bottom parts 510 and 520, and the upper side of the main excitation part 530 and 540. It is arranged to be spaced apart from the lower side by a certain distance.
  • the upper side of the second exciter 220 is configured to contact the excitation plate 230. That is, the second exciter 220 is configured to vibrate the excitation plate 230 through the excitation.
  • the excitation plate 230 is spaced apart a predetermined distance on the upper side of the bottom portion 510, 520, is disposed a predetermined distance spaced below the main bottom portion 530, 540, for this purpose, the excitation plate 230 A plurality of through holes 235 are formed to penetrate the group 210.
  • the second exciter 220 may also be applied with an MR excitation (Magneto-rheological Actuator), the amplitude of the excitation is controlled by using a change in the viscosity of the magneto-rheological fluid induced by the magnetic field.
  • MR excitation Magnetic-rheological Actuator
  • the excitation unit 200 has the following additional configuration to generate excitation (attenuation vibration) corresponding to the noise of various frequencies and vibrations of various amplitudes generated from the main bottom portions 530 and 540.
  • the detection sensor 250 is installed on the bottom surface of the main bottom parts 530 and 540 and is configured to detect the vibration intensity generated from the main bottom parts 530 and 540 and transmit it to the control unit 240.
  • An acceleration sensor may be applied to the detection sensor 250.
  • the control unit 240 receives the vibration signal sensed by the detection sensor 250 and transmits the vibration signal to the first excitation device 210 and the second excitation device 220 to have an excitation suitable for the vibration frequency 210 and Configured to generate through the second exciter 220.
  • the present invention has the advantage of preventing the noise by generating an excitation corresponding to a wide range of vibration, in addition, in the environment where the noise or vibration of a specific frequency region is periodically generated intensively attenuated the noise or vibration of a specific frequency region There is an advantage to this.
  • the floor noise prevention structure according to the second embodiment of the present invention having the configuration as described above, when the remodeling of the building can be easily installed on top of the existing completed floor surface of the cost and time savings due to the floor surface reconstruction It works.
  • the noise reduction efficiency of the wide area is increased, and thus the noise prevention satisfaction is increased. Excellent effect.

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Abstract

본 발명은 아파트 또는 빌라와 같은 고층 건물의 층간 소음을 방지하기 위해 아래층과 위층을 구획하는 콘크리트 기초부와, 위층의 바닥 사이에 설치되는 층간 소음 방지 구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 위층의 소음 및 충격으로 인한 바닥의 진동을 감지하고 이를 상쇄시킬 수 있는 감쇄진동을 MR 가진기를 통해 발생시켜 위층의 소음을 상쇄하도록 하여 아래층에 소음이 전달되는 것을 방지한 MR 가진기를 이용한 층간 소음 방지 구조에 관한 것이다.

Description

ＭＲ 가진기를 이용한 층간 소음 방지 구조
본 발명은 아파트 또는 빌라와 같은 고층 건물의 층간 소음을 방지하기 위해 아래층과 위층을 구획하는 콘크리트 기초부와, 위층의 바닥 사이에 설치되는 층간 소음 방지 구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 위층의 소음 및 충격으로 인한 바닥의 진동을 감지하고 이를 상쇄시킬 수 있는 감쇄진동을 MR 가진기를 통해 발생시켜 위층의 소음을 상쇄하도록 하여 아래층에 소음이 전달되는 것을 방지한 MR 가진기를 이용한 층간 소음 방지 구조에 관한 것이다.
아파트 또는 빌라와 같은 공용 주택은 여러 가구가 공동으로 이용하기 때문에 위층의 소음 및 충격으로 인해 발생되는 층간 소음으로 아래층 거주자와 위층 거주자 사이에 분쟁이 발생한다. 최근에는 각종매체를 통해 층간 소음으로 인한 입주민들 간의 갈등과, 갈등이 심해질 경우 범죄로까지 이어진 사례가 보도되고 있으며, 공용 주택 건설사에서도 층간 소음에 따른 층간 소음 방지를 위한 바닥 시공이 매우 중요하게 대두되고 있다.
도 1에는 종래의 층간 소음 방지 구조(10)의 사시도가 도시되어 있고, 도 2에는 종래의 층간 소음 방지 구조(10)의 단면도가 도시되어 있다. 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 층간 소음 방지 구조(10)는 주거 공간의 바닥을 형성하는 바닥부(11, 12, 13)와, 바닥부(11, 12, 13)를 지지하며, 위층과 아래층을 구획하는 콘크리트 슬리브(16)와, 층간 소음 즉 바닥부(11, 12, 13)에서 발생되는 충격을 완화시키기 위해 바닥부(11, 12, 13)와 콘크리트 슬리브(16) 사이에 구비되는 완충재(14, 15)를 포함한다. 즉 위층에서 발생되는 충격에 따라 발생되는 소음 및 진동을 완충재(14, 15)를 통해 감소시켜 층간 소음을 줄이게 되며, 이에 따라 완충재(14, 15)는 탄성 재질의 고무판(14)과, 방음재(15)로 구성될 수 있다.
그러나 상기와 같은 층간 소음 방지 구조(10)에 적용되는 고무판(14)의 경우 일정한 탄성을 갖기 때문에 다양한 진폭의 진동 발생 시 진동 감쇄 효과가 미미하며, 방음재(15)의 경우에도 특정 주파수 영역의 소음을 방지하는 효과는 우수하나 특정 주파수 이상 또는 이하 영역의 소음은 방지효과가 떨어지는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서 본 발명의 목적은, 전기 신호에 의해 진동력(진폭)이 가변되는 MR 가진기를 이용하여 소음 및 충격 발생에 따른 진동세기에 대응되는 감쇄 진동을 발생시켜 층간 소음을 방지하는 MR 가진기를 이용한 층간 소음 방지 구조를 제공함에 있다.
또한, 뛰는 소리나, 음악의 중저음과 같은 중량음에 대응되는 MR 가진기는 바닥면에 접촉식으로 구성하고, 걷는 소리나 목소리 같은 경량음에 대응되는 MR 가진기는 바닥면과 이격시켜 진동판을 가진시키고, 진동판의 떨림을 통해 비접촉식으로 경량음을 감쇄시키도록 구성하여 소음의 종류에 따라 감쇄 진동을 차별화하여 발생시키는 MR 가진기를 이용한 층간 소음 방지 구조를 제공함에 있다.
아울러, 리모델링 시 별도의 바닥면 해체 작업 없이 바닥면 위에 추가적으로 설치가 가능한 MR 가진기를 이용한 층간 소음 방지 구조를 제공함에 있다.
본 발명의 MR 가진기를 이용한 층간 소음 방지 구조는, 위층과 아래층을 구획하는 기초부; 상기 위층의 바닥면을 형성하도록 상기 기초부의 상측에 일정거리 이격 배치되는 바닥부; 및 상기 기초부의 상면과, 상기 바닥부의 하면 사이에 배치되는 단수 또는 복수 개의 가진기를 구비한 가진부; 를 포함하며, 상기 가진기의 가진을 통해 상기 바닥부에서 발생하는 진동을 감쇄시킬 수 있다.
또한, 상기 층간 소음 방지 구조는, 상기 바닥부의 하면에 설치되어 상기 바닥부의 진동을 감지하는 감지센서; 및 상기 감지센서에서 감지되는 진동에 따라 상기 진동에 대응되는 감쇄 진동을 발생시키도록 상기 가진기의 진폭을 제어하는 제어부; 를 포함할 수 있다.
이때, 상기 가진부는, 일정 진폭 이상의 중량소음을 감쇄하도록 하측이 상기 기초부의 상면과 맞닿고 상측이 상기 바닥부의 하면과 맞닿도록 배치되는 단수 또는 복수 개의 제1 가진기; 판상으로 상기 제1 가진기가 관통되는 관통홀이 형성되며, 상기 기초부에서 상방으로 이격되고, 상기 바닥부에서 하방으로 이격 배치되는 가진판; 및 상기 일정 진폭 미만의 경량소음을 감쇄하도록 하측이 상기 기초부의 상면과 맞닿고 상측이 상기 가진판의 하면과 맞닿도록 배치되는 단수 또는 복수 개의 제2 가진기; 를 포함할 수 있다.
다른 실시 예로, 본 발명의 MR 가진기를 이용한 층간 소음 방지 구조는, 위층과 아래층을 구획하는 기초부; 상기 위층의 바닥면을 형성하도록 상기 기초부의 상측에 배치되는 바닥부; 상기 바닥부 상측에 일정거리 이격 배치되는 메인바닥부; 및 상기 바닥부의 상면과, 상기 메인바닥부의 하면 사이에 배치되는 단수 또는 복수 개의 가진기를 구비한 가진부; 를 포함하며, 상기 가진기의 가진을 통해 상기 메인바닥부의 진동을 감쇄시킬 수 있다.
또한, 상기 층간 소음 방지 구조는, 상기 메인바닥부의 하면에 설치되어 상기 메인바닥부의 진동을 감지하는 감지센서; 및 상기 감지센서에서 감지되는 진동에 따라 상기 진동에 대응되는 감쇄 진동을 발생시키도록 상기 가진기의 진폭을 제어하는 제어부; 를 포함할 수 있다.
이때, 상기 가진부는, 일정 진폭 이상의 중량소음을 감쇄하도록 하측이 상기 바닥부의 상면과 맞닿고 상측이 상기 메인바닥부의 하면과 맞닿도록 배치되는 단수 또는 복수 개의 제1 가진기; 판상으로 상기 제1 가진기가 관통되는 관통홀이 형성되며, 상기 바닥부에서 상방으로 이격되고, 상기 메인바닥부에서 하방으로 이격 배치되는 가진판; 및 상기 일정 진폭 미만의 경량소음을 감쇄하도록 하측이 상기 바닥부의 상면과 맞닿고 상측이 상기 가진판의 하면과 맞닿도록 배치되는 단수 또는 복수 개의 제2 가진기; 를 포함할 수 있다.
또한, 상기 가진기는, 자기장으로 유발되는 MR 유체(Magneto-rheological Fluid)의 점도 변화를 이용하여 가진기의 진폭이 조절되는, MR 가진기일 수 있다.
아울러, 상기 제1 가진기는, 상기 기초부의 둘레 및 중앙에 복수 개가 이격 배치되며, 상기 제2 가진기는, 상기 제1 가진기의 사이에 복수 개가 이격 배치될 수 있다.
상기와 같은 구성에 의한 본 발명의 MR 가진기를 이용한 층간 소음 방지 구조는, 다양한 주파수 및 다양한 영역의 진폭을 실시간으로 감지하여 이에 대응되는 감쇄 진동을 발생시켜 층간 소음을 감소시키기 때문에 광범위 영역의 소음 예를 들면 뛰는 소리나, 음악의 중저음과 같은 중량음부터, 걷는 소리나 목소리 같은 경량음의 감소 효율이 높아지고 이에 따른 소음 방지 만족도가 우수한 효과가 있다.
기존의 층간 소음 방지 구조는, 중량소음 방지효과가 우수하면 경량소음 방지효과가 떨어지고, 경량소음 방지효과가 우수하면 중량소음 방지효과가 떨어지는 단점이 있었으나, 본 발명은 중량소음 또는 경량소음에 따라 각각 차별화된 진동 감쇄 구조를 적용하여 중량소음 및 경량소음 모두에서 소음 방지 효과가 우수한 장점이 있다.
또한, 공장의 작업장이나 음악 작업실과 같이 특정 주파수 영역의 소음이나, 특정 진폭을 갖는 진동이 주기적으로 발생되는 장소에서는, 상기 주파수 영역 또는 진폭에 대응되는 감쇄 진동을 주기적으로 발생시켜 특정 주파수 영역의 소음이나, 진동을 보다 효율적으로 방지할 수 있는 효과가 있다.
아울러 초기 시공 시 용이하게 장착이 가능함은 물론 리모델링 시 기존의 완성된 바닥면의 상부에 추가적인 설치가 용이하여 바닥면 재시공에 따른 비용 및 시간 절약의 효과가 있다.
도 1은 종래의 층간 소음 방지 구조 부분사시도
도 2는 종래의 층간 소음 방지 구조 단면도
도 3은 본 발명의 제1 실시 예의 층간 소음 방지 구조 분해사시도
도 4는 본 발명의 제1 실시 예의 층간 소음 방지 구조 단면도
도 5는 본 발명의 제2 실시 예의 층간 소음 방지 구조 단면도
- 부호의 설명 -
100 : 층간 소음 방지 장치(초기 시공 형)
110 : 바닥마감재 120 : 마감몰탈
130 : 경량기포 콘크리트 150 : 기초부
200 : 가진부
210 : 제1 가진기 220 : 제2 가진기
230 : 가진판 240 : 제어부
250 : 감지센서
500 : 층간 소음 방지 장치(리모델링 형)
510, 520 : 바닥부 530, 540 : 메인바닥부
550 : 기초부
이하, 상기와 같은 본 발명의 일실시예에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
- 실시 예 1(초기 시공 형)
도 3에는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 층간 소음 방지 구조(100)의 분해사시도가 도시되어 있고, 도 4에는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 층간 소음 방지 구조(100)의 단면도가 도시되어 있다. 도시된 바와 같이 층간 소음 방지 구조(100)는 바닥부(110, 120, 130)와, 가진부(200)와, 기초부(150)를 포함한다.
기초부(150)는 고층 건물의 위층과 아래층을 구획하도록 이루어지며, 건물의 하중 및 위층의 하중을 견고히 지지하도록 콘크리트 재질로 되는 통상의 콘크리트 슬리브가 적용된다.
기초부(150)의 상측에는 위층의 바닥면을 형성하도록 바닥부(110, 120, 130)가 배치된다. 바닥부(110, 120, 130)는 기초부(150)의 상측으로 일정거리 이격 형성되며, 이에 따라 기초부(150)의 상면과, 바닥부(110, 120, 130)의 하면 사이에 가진부(200) 설치공간이 형성된다. 바닥부(110, 120, 130)는 바닥마감재(110), 마감몰탈(120) 및 경량기포 콘크리트(130)가 순차적으로 적층 형성될 수 있다. 바닥마감재(110)는 강화마루, 온돌마루, 강마루, 원목마루 등이 적용될 수 있다. 마감몰탈(120)은 건축용 시멘트 또는 레진 몰탈이 적용된다. 또한, 경량기포 콘크리트(130)는 잔골재를 쓰지 않고 콘크리트 속에 많은 기포를 만들어 무게를 가볍게 한 기포콘크리트가 적용된다.
이때 본 발명의 제1 실시 예에 따른 층간 소음 방지 구조(100)는 위층에서 발생되는 소음 및 진동을 감쇄하여 아래층에 전달되는 것을 방지하도록 다음과 같은 구성을 갖는다.
기초부(150)의 상면과 바닥부(110, 120, 130)의 하면 사이에는 가진부(200)가 구비된다. 가진부(200)는, 제1 가진기(210), 제2 가진기(220), 가진판(230), 제어부(240) 및 감지센서(250)를 포함한다.
제1 가진기(210)는 바닥부(110, 120, 130)의 중량소음을 감쇄하도록 구성된다. 중량소음이란 일정 진폭 이상의 진동 세기를 갖는 소음을 말한다. 일예로 뛰는 소음, 충격음, 음악의 중저음, 고성 등이 해당될 수 있다. 중량소음은 접촉식 감쇄 진동을 통해 감쇄시키는 것이 바람직하며, 이에 따라 제1 가진기(210)는 하측이 기초부(150)의 상측에 맞닿고, 상측이 바닥부(110, 120, 130)의 하측에 맞닿도록 구성된다. 즉 제1 가진기(210)의 가진이 바닥부(110, 120, 130)에 직접 전달되도록 하여 바닥부(110, 120, 130)에서 발생되는 중량소음을 감쇄시킬 수 있다. 제1 가진기(210)는, 자기장으로 유발되는 MR 유체(Magneto-rheological Fluid)의 점도 변화를 이용하여 가진기의 진폭이 조절되는, MR 가진기(Magneto-rheological Actuator)가 적용될 수 있다.
제2 가진기(220)는 바닥부(110, 120, 130)의 경량소음을 감쇄하도록 구성된다. 경량소음이란 일정 진폭 미만의 진동 세기를 갖는 소음을 말한다. 일예로 걷는 소음, 물소리, 음악의 고음, 일상적인 목소리 등이 해당될 수 있다. 경량소음은 비접촉식 감쇄 진동을 통해 감쇄시키는 것이 바람직하며, 이에 따라 제2 가진기(220)는 하측이 기초부(150)의 상측에 맞닿고, 상측이 바닥부(110, 120, 130)의 하측에서 하방으로 일정거리 이격되도록 배치된다. 또한 제2 가진기(220)의 상측은 가진판(230)에 맞닿도록 구성된다. 즉 제2 가진기(220)는 가진을 통해 가진판(230)을 진동하도록 구성된다.
가진판(230)은, 기초부(150)의 상측에 일정거리 이격 되고, 바닥부(110, 120, 130)의 하측에 일정거리 이격 배치되며, 이를 위해 가진판(230)에는 제1 가진기(210)가 관통되도록 관통홀(235)이 복수 개 형성된다.
따라서 제2 가진기(220)의 가진이 가진판(230)을 진동시키고, 가진판(230)의 떨림을 통해 바닥부(110, 120, 130)에 비접촉식으로 전달되도록 하여 바닥부(110, 120, 130)에서 발생되는 경량소음을 감쇄시킬 수 있다. 제2 가진기(220) 역시 자기장으로 유발되는 MR 유체(Magneto-rheological Fluid)의 점도 변화를 이용하여 가진기의 진폭이 조절되는, MR 가진기(Magneto-rheological Actuator)가 적용될 수 있다.
제1 가진기(210)는 기초부(150)의 상측 전영역에 복수 개가 고르게 이격 배치되며, 기초부(150)의 둘레 및 기초부(150)의 중앙에 배치될 수 있다. 또한, 제2 가진기(220)는 제1 가진기(210)의 사이에 배치될 수 있다.
이때, 가진부(200)는 바닥부(110, 120, 130)에서 발생되는 다양한 주파수의 소음과 다양한 진폭의 진동에 대응되는 가진(감쇄진동)을 발생시키도록 다음과 같은 추가 구성을 갖는다.
감지센서(250)는 바닥부(110, 120, 130)의 하면에 설치되어 바닥부(110, 120, 130)에서 발생되는 진동세기를 감지하여 제어부(240)에 전달하도록 구성된다. 감지센서(250)로는 가속도 센서가 적용될 수 있다.
제어부(240)는 감지센서(250)에서 감지된 진동신호를 전달받아 제1 가진기(210) 및 제2 가진기(220)에 전달하여 진동 주파수에 맞는 가진을 제1 가진기(210) 및 제2 가진기(220)를 통해 발생시키도록 구성된다.
따라서 본 발명은 광범위한 진동에 대응되는 가진을 발생시켜 소음을 방지할 수 있는 장점이 있으며, 추가적으로 특정 주파수 영역의 소음 또는 진동이 주기적으로 발생되는 환경의 경우 특정 주파수 영역의 소음 또는 진동을 집중적으로 감쇄시킬 수 있는 장점이 있다.
- 실시 예 2(리모델링 형)
도 5에는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 층간 소음 방지 구조(500)의 단면도가 도시되어 있다. 도시된 바와 같이 층간 소음 방지 구조(500)는 바닥부(510, 520)와, 메인바닥부(530, 540)와, 가진부(200)와, 기초부(550)를 포함한다.
기초부(550)는 고층 건물의 위층과 아래층을 구획하도록 이루어지며, 건물의 하중 및 위층의 하중을 견고히 지지하도록 콘크리트 재질로 되는 통상의 콘크리트 슬리브가 적용된다.
기초부(550)의 상측에는 위층의 바닥면을 형성하도록 바닥부(510, 520)가 배치된다. 바닥부(510, 520)는 바닥마감재(110), 마감몰탈(120)이 순차적으로 적층된다. 본 발명의 제2 실시 예에 따른 층간 소음 방지 구조(500)는 기초부(550) 상측에 이미 종래의 바닥부(510, 520)가 시공 완료된 상태에서 바닥부(510, 520)의 해체 작업 없이 설치가 가능한 장점이 있으며, 이를 위한 추가 구성은 다음과 같다.
바닥부(510, 520)의 상측에는 위층의 바닥면을 형성하도록 메인바닥부(530, 540)가 배치된다. 메인바닥부(530, 540)는 바닥부(510, 520)의 상측으로 일정거리 이격 형성되며, 이에 따라 바닥부(510, 520)의 상면과, 메인바닥부(530, 540)의 하면 사이에 가진부(200) 설치공간이 형성된다. 메인바닥부(530, 540)는 통상의 바닥마감재(530) 및 마감몰탈(540)이 순차적으로 적층 형성될 수 있다.
이때 본 발명의 제2 실시 예에 따른 층간 소음 방지 구조(500)는 위층에서 발생되는 소음 및 진동을 감쇄하여 아래층에 전달되는 것을 방지하도록 가진부(200)가 구비된다. 즉 바닥부(510, 520)의 상면과 메인바닥부(530, 540)의 하면 사이에 가진부(200)가 구비된다. 가진부(200)는, 제1 가진기(210), 제2 가진기(220), 가진판(230), 제어부(240) 및 감지센서(250)를 포함한다.
제1 가진기(210)는 메인바닥부(530, 540)의 중량소음을 감쇄하도록 구성된다. 중량소음이란 일정 진폭 이상의 진동 세기를 갖는 소음을 말한다. 일예로 뛰는 소음, 충격음, 음악의 중저음, 고성 등이 해당될 수 있다. 중량소음은 접촉식 감쇄 진동을 통해 감쇄시키는 것이 바람직하며, 이에 따라 제1 가진기(210)는 하측이 바닥부(510, 520)의 상측에 맞닿고, 상측이 메인바닥부(530, 540)의 하측에 맞닿도록 구성된다. 즉 제1 가진기(210)의 가진이 메인바닥부(530, 540)에 직접 전달되도록 하여 메인바닥부(530, 540)에서 발생되는 중량소음을 감쇄시킬 수 있다. 제1 가진기(210)는, 자기장으로 유발되는 MR 유체(Magneto-rheological Fluid)의 점도 변화를 이용하여 가진기의 진폭이 조절되는, MR 가진기(Magneto-rheological Actuator)가 적용될 수 있다.
제2 가진기(220)는 메인바닥부(530, 540)의 경량소음을 감쇄하도록 구성된다. 경량소음이란 일정 진폭 미만의 진동 세기를 갖는 소음을 말한다. 일예로 걷는 소음, 물소리, 음악의 고음, 일상적인 목소리 등이 해당될 수 있다. 경량소음은 비접촉식 감쇄 진동을 통해 감쇄시키는 것이 바람직하며, 이에 따라 제2 가진기(220)는 하측이 바닥부(510, 520)의 상측에 맞닿고, 상측이 메인바닥부(530, 540)의 하측에서 하방으로 일정거리 이격되도록 배치된다. 또한 제2 가진기(220)의 상측은 가진판(230)에 맞닿도록 구성된다. 즉 제2 가진기(220)는 가진을 통해 가진판(230)을 진동하도록 구성된다.
가진판(230)은, 바닥부(510, 520)의 상측에 일정거리 이격 되고, 메인바닥부(530, 540)의 하측에 일정거리 이격 배치되며, 이를 위해 가진판(230)에는 제1 가진기(210)가 관통되도록 관통홀(235)이 복수 개 형성된다.
따라서 제2 가진기(220)의 가진이 가진판(230)을 진동시키고, 가진판(230)의 떨림을 통해 메인바닥부(530, 540)에 비접촉식으로 전달되도록 하여 메인바닥부(530, 540)에서 발생되는 경량소음을 감쇄시킬 수 있다. 제2 가진기(220) 역시 자기장으로 유발되는 MR 유체(Magneto-rheological Fluid)의 점도 변화를 이용하여 가진기의 진폭이 조절되는, MR 가진기(Magneto-rheological Actuator)가 적용될 수 있다.
이때, 가진부(200)는 메인바닥부(530, 540)에서 발생되는 다양한 주파수의 소음과 다양한 진폭의 진동에 대응되는 가진(감쇄진동)을 발생시키도록 다음과 같은 추가 구성을 갖는다.
감지센서(250)는 메인바닥부(530, 540)의 하면에 설치되어 메인바닥부(530, 540)에서 발생되는 진동세기를 감지하여 제어부(240)에 전달하도록 구성된다. 감지센서(250)로는 가속도 센서가 적용될 수 있다.
제어부(240)는 감지센서(250)에서 감지된 진동신호를 전달받아 제1 가진기(210) 및 제2 가진기(220)에 전달하여 진동 주파수에 맞는 가진을 제1 가진기(210) 및 제2 가진기(220)를 통해 발생시키도록 구성된다.
따라서 본 발명은 광범위한 진동에 대응되는 가진을 발생시켜 소음을 방지할 수 있는 장점이 있으며, 추가적으로 특정 주파수 영역의 소음 또는 진동이 주기적으로 발생되는 환경의 경우 특정 주파수 영역의 소음 또는 진동을 집중적으로 감쇄시킬 수 있는 장점이 있다.
또한, 상기와 같은 구성의 본 발명의 제2 실시 예에 따른 층간 소음 방지 구조는, 건물의 리모델링 시 기존의 완성된 바닥면의 상부에 추가적인 설치가 용이하여 바닥면 재시공에 따른 비용 및 시간 절약의 효과가 있다.
본 발명의 상기한 실시 예에 한정하여 기술적 사상을 해석해서는 안 된다. 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당업자의 수준에서 다양한 변형 실시가 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 당업자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 다양한 주파수 및 다양한 영역의 진폭을 실시간으로 감지하여 이에 대응되는 감쇄 진동을 발생시켜 층간 소음을 감소시키기 때문에 광범위 영역의 소음의 감소 효율이 높아지고 이에 따른 소음 방지 만족도가 우수한 효과가 있다.

Claims (8)

  1. 위층과 아래층을 구획하는 기초부;
    상기 위층의 바닥면을 형성하도록 상기 기초부의 상측에 일정거리 이격 배치되는 바닥부; 및
    상기 기초부의 상면과, 상기 바닥부의 하면 사이에 배치되는 단수 또는 복수 개의 가진기를 구비한 가진부; 를 포함하며,
    상기 가진기의 가진을 통해 상기 바닥부에서 발생하는 진동을 감쇄시키는, MR 가진기를 이용한 층간 소음 방지 구조.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 층간 소음 방지 구조는,
    상기 바닥부의 하면에 설치되어 상기 바닥부의 진동을 감지하는 감지센서; 및
    상기 감지센서에서 감지되는 진동에 따라 상기 진동에 대응되는 감쇄 진동을 발생시키도록 상기 가진기의 진폭을 제어하는 제어부;
    를 포함하는, MR 가진기를 이용한 층간 소음 방지 구조.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 가진부는,
    일정 진폭 이상의 중량소음을 감쇄하도록 하측이 상기 기초부의 상면과 맞닿고 상측이 상기 바닥부의 하면과 맞닿도록 배치되는 단수 또는 복수 개의 제1 가진기;
    판상으로 상기 제1 가진기가 관통되는 관통홀이 형성되며, 상기 기초부에서 상방으로 이격되고, 상기 바닥부에서 하방으로 이격 배치되는 가진판; 및
    상기 일정 진폭 미만의 경량소음을 감쇄하도록 하측이 상기 기초부의 상면과 맞닿고 상측이 상기 가진판의 하면과 맞닿도록 배치되는 단수 또는 복수 개의 제2 가진기;
    를 포함하는, MR 가진기를 이용한 층간 소음 방지 구조.
  4. 위층과 아래층을 구획하는 기초부;
    상기 위층의 바닥면을 형성하도록 상기 기초부의 상측에 배치되는 바닥부;
    상기 바닥부 상측에 일정거리 이격 배치되는 메인바닥부; 및
    상기 바닥부의 상면과, 상기 메인바닥부의 하면 사이에 배치되는 단수 또는 복수 개의 가진기를 구비한 가진부; 를 포함하며,
    상기 가진기의 가진을 통해 상기 메인바닥부의 진동을 감쇄시키는, MR 가진기를 이용한 층간 소음 방지 구조.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 층간 소음 방지 구조는,
    상기 메인바닥부의 하면에 설치되어 상기 메인바닥부의 진동을 감지하는 감지센서; 및
    상기 감지센서에서 감지되는 진동에 따라 상기 진동에 대응되는 감쇄 진동을 발생시키도록 상기 가진기의 진폭을 제어하는 제어부;
    를 포함하는, MR 가진기를 이용한 층간 소음 방지 구조.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 가진부는,
    일정 진폭 이상의 중량소음을 감쇄하도록 하측이 상기 바닥부의 상면과 맞닿고 상측이 상기 메인바닥부의 하면과 맞닿도록 배치되는 단수 또는 복수 개의 제1 가진기;
    판상으로 상기 제1 가진기가 관통되는 관통홀이 형성되며, 상기 바닥부에서 상방으로 이격되고, 상기 메인바닥부에서 하방으로 이격 배치되는 가진판; 및
    상기 일정 진폭 미만의 경량소음을 감쇄하도록 하측이 상기 바닥부의 상면과 맞닿고 상측이 상기 가진판의 하면과 맞닿도록 배치되는 단수 또는 복수 개의 제2 가진기;
    를 포함하는, MR 가진기를 이용한 층간 소음 방지 구조.
  7. 제 1항 또는 제 4항에 있어서,
    상기 가진기는,
    자기장으로 유발되는 MR 유체(Magneto-rheological Fluid)의 점도 변화를 이용하여 가진기의 진폭이 조절되는, MR 가진기인 것을 특징으로 하는, MR 가진기를 이용한 층간 소음 방지 구조.
  8. 제 3항 또는 제 6항에 있어서,
    상기 제1 가진기는,
    상기 기초부의 둘레 및 중앙에 복수 개가 이격 배치되며,
    상기 제2 가진기는,
    상기 제1 가진기의 사이에 복수 개가 이격 배치되는, MR 가진기를 이용한 층간 소음 방지 구조.
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