KR20080112081A

KR20080112081A - 차음 장치

Info

Publication number: KR20080112081A
Application number: KR1020077024808A
Authority: KR
Inventors: 마사오 스즈키
Original assignee: 마사오 스즈키
Priority date: 2006-04-27
Filing date: 2006-04-27
Publication date: 2008-12-24
Anticipated expiration: 2026-04-27
Also published as: CA2611542C; RU2008105024A; CN101175887B; RU2404322C2; KR101274509B1; JPWO2007125577A1; US20090266645A1; CN101175887A; US7789193B2; WO2007125577A1; EP2017386A4; AU2006338524A1; EP2017386A1; JP4842950B2; AU2006338524B2; CA2611542A1

Abstract

우수한 차음성을 발휘할 수 있는 차음 장치이며, 이 차음성을 장기간 유지할 수 있고, 조립 작업성이 우수함과 아울러 간단하게 제조할 수 있고, 처분도 용이하게 행할 수 있는 차음 장치를 제공한다.

소정의 각도로 곡절하여 음원측을 개구시킨 다면체(12)를 갖는 긴 형상의 차음 부재(11)를 소정 간격으로 세워 설치한 지주(30) 사이에 차례로 적층하여 적당한 높이를 갖는 차음벽(10)을 구성하고, 음원으로부터 들어간 음파를 다면체(12)에 의해 서로 간섭시켜서 소음을 저감시키도록 한 차음 장치이다.

음원측, 차음 부재, 지주, 차음벽, 간섭, 차음 장치.

Description

차음 장치{SOUND INSULATING DEVICE}

본 발명은 고속도로나 철도 등에 있어서의 차량이나 전차 등, 또는, 그 밖의 음원에 의한 소음을 저감하기 위한 차음 장치에 관한 것이다.

종래, 차음 장치로서 도로나 선로 등을 따라 복수 세워 설치되어 있는 H 형강에 판 형상의 차음 부재를 복수 부착하고, 이 차음 부재를 벽면 형상으로 설치한 것이 있다.

이 종류의 차음 장치는 차음 부재를 H 형강에 부착할 때에, H 형강의 위로부터 양단부를 끼워 넣고 상하로 복수 적층하고, H 형강에 대하여 직접 차음 부재를 부착할 수 있기 때문에 구조를 간략화할 수 있어, 부품수가 적고, 작업성도 좋다고 하는 이점이 있다.

이러한 차음 장치로서, 예를 들면, 철도차량의 궤도를 따른 지반 상에 설치되고, 입벽부의 궤도를 향하는 면에 흡음면을 형성하여, 차륜의 전동음 및 모터로부터 만들어지는 소음을 흡음하도록 한 철도용 방음벽이 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조.).

이 방음벽에서의 흡음 패널은 표면의 흡음면측을 다공판, 배면을 강판으로 한 편평 박스의 내부에 글래스 울 등의 흡음재를 충전하여 이루어지고, 이 흡음 패 널을 궤도에 설치된 지주에 대하여 종으로 적층하여 부착하고 있다.

또, 도로나 철도에 설치되는 차음벽으로서, 세워서 설치된 H 형강에, 박스 프레임 내에 흡음재를 충전한 패널 형상의 흡음판을 상하로 복수단 포개도록 하여 부착한 차음벽이 있다(예를 들면, 특허문헌 2 참조.).

이 차음벽은, 상하로 포갠 흡음판에 더하여, 흡음판의 접촉면에 탄성 기밀부재를 개재하여 기밀성을 더욱 향상시켜 소리 누설을 막고자 한 것이다.

이들 차음벽에서의 차음 부재는, 예를 들면 전면에 다수의 흡음구멍이 뚫어 설치된 박스형의 케이스 내에 글래스 울이나 석면 등의 흡음재를 내장하거나, 또는, 루버로 이것들을 끼우게 되어 있고, 이 흡음재에 소음을 흡수시킴으로써 차음하고자 한 것이다.

특허문헌 1; 일본 특허 제3660335호 공보

특허문헌 2; 일본 특개2004-132018호 공보

(발명의 개시)

(발명이 해결하고자 하는 과제)

특허문헌 1이나 특허문헌 2의 방음벽은 흡음재에 의해 소음을 흡수하려고 하고 있지만, 흡음재를 사용한 경우, 구조상, 흡음재를 끼우고 있는 알루미늄 판재가 이 흡음재에 정면, 배면 모두 접해 있기 때문에 음파가 반사되기 쉬워, 오히려 흡음효율이 나빠지는 경우가 있었다.

또한, 글래스 울이나 석면 등의 흡음재를 사용한 경우, 이것들은 보수성이 있기 때문에, 우수나 눈의 수분을 흡수하여, 흡음성능이 일시적으로 저하되는 일이 있었다. 또, 이 수분의 흡수에 의해 흡음재가 열화되고, 흡음성능을 장기에 걸쳐서 유지하는 것이 어렵게 되어, 흡음성능을 유지하기 위해서는, 보수나 교환 등의 메인터넌스를 빈번하게 행할 필요가 있었다.

또, 이들 방음벽은 차음 부재를 H 형강에 부착할 때에, H 형강의 플랜지와 차음 부재 사이에 다른 흡음재를 끼워 간극을 메우거나, H 형강에 차음 부재를 볼트로 체결하는 등의 수단에 의해 차음 부재를 H 형강에 고정할 필요가 생겨, 조립 작업성이 나빴다. 또한, 흡음재를 사용하고 있기 때문에, 중량이 증가하거나 부품수가 증가하거나 한다고 하는 문제도 있었다.

차음 부재는, 상기한 바와 같이 복수의 부재로 구성되어 있기 때문에 구조가 복잡해져, 제조가 어렵게 되어 비용도 증가한다고 하는 문제가 있었다. 또, 차음 부재가 파손된 경우에는, 흡음재를 산업폐기물로서 처분하지 않으면 안 되기 때문에, 처리 비용도 높아진다는 문제가 있었다.

본 발명은 종래의 과제점을 해결하기 위해서 개발한 것으로, 그 목적으로 하는 바는 우수한 차음성을 발휘할 수 있는 차음 장치로, 이 차음성을 장기간 유지할 수 있고, 조립 작업성이 우수함과 아울러 간단하게 제조할 수 있고, 처분도 용이하게 행할 수 있는 차음 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

(과제를 해결하기 위한 수단)

상기의 목적을 달성하기 위하여, 청구항 1에 관계되는 발명은 소정의 각도로 곡절(曲切)하여 음원측을 개구시킨 다면체를 갖는 긴 형상의 차음 부재를, 소정 간격으로 세워 설치한 지주 사이에 차례로 적층하여 적당한 높이를 갖는 차음벽을 구성하고, 음원으로부터 들어간 음파를 상기 다면체에 의해 서로 간섭시켜서 소음을 저감시키도록 한 차음 장치이다.

청구항 2에 따른 발명은 지주는 H 형강을 사용하고, 이 H 형강의 플랜지 사이에 차음 부재의 양단부에 형성한 협지부를 협지시키고 차음 부재를 적층하여 고착한 차음 장치이다.

청구항 3에 따른 발명은 협지부는 차음 부재의 양단에 절결부를 설치함으로써 형성되고, 이 절결부에 의해 협지부를 H 형강의 플랜지 사이에 삽입가능한 폭으로 설치하고, 이 협지부를 플랜지 사이에 삽입하여 협착한 차음 장치이다.

청구항 4에 따른 발명은 차음 부재의 각 곡절부의 곡절 각도를 142°로 곡절하여 다면체를 구성한 차음 장치이다.

청구항 5에 따른 발명은, 차음 부재의 일단측을 곡절부의 곡절 방향과 반대측의 개구부측으로 곡절하여 굽힘부를 형성하고, 이 굽힘부와 겹치는 차음 부재와의 사이에 엘라스토머 등의 탄성부재를 장입한 차음 장치이다.

청구항 6에 따른 발명은 차음 부재의 양단부에 막음판을 스폿 용접 등의 수단에 의해 고착한 차음 장치이다.

청구항 7에 따른 발명은, 차음 부재의 상하단부 부근에 관통구멍을 설치하고, 이 관통구멍에 연결끈 형상재를 삽입 통과시켜, 적층하는 차음 부재를 일체로 유지한 차음 장치이다.

청구항 8에 따른 발명은 상하의 관통구멍 사이에 파이프 부재를 개재하여 연결끈 형상재의 삽입통과를 용이하게 확보한 차음 장치이다.

(발명의 효과)

청구항 1에 따른 발명에 의하면, 우수한 차음성을 발휘할 수 있는 차음 장치이며, 이 차음성을 우수한 내구성에 의해 장기간 유지할 수 있는 차음 장치이다. 또, 조립 작업성이 우수함과 아울러 간단하게 제조할 수 있고, 처분도 그대로 용이하게 행하여 비용도 억제할 수 있는 차음 장치이다.

청구항 2 및 청구항 3에 따른 발명에 의하면, 지주에 대하여 간단하게 차음 부재를 부착하여 벽면을 구성할 수 있고, 게다가, 협지부의 폭은 그 자리에서 변경할 수 있기 때문에, H 형강의 상이한 플랜지 사이의 치수에 대해서도 협지부의 치수를 조절하여 확실하게 차음 부재를 장착할 수 있는 차음 장치이다.

청구항 4에 따른 발명에 의하면, 가장 효과적으로 소음을 저감할 수 있어, 높은 차음성을 발휘할 수 있는 차음 장치이다. 게다가, 간단하게 형성할 수 있어, 재료비나 가공비 등의 코스트를 삭감할 수도 있는 차음 장치이다.

청구항 5에 따른 발명에 의하면, 효과적으로 소리 누설을 막음으로써 소음저감 효과를 더한층 향상시킬 수 있는 차음 장치이며, 또한 장식성도 우수하고, 안전성도 높일 수 있는 차음 장치이다.

청구항 6에 따른 발명에 의하면, 차음성을 더한층 향상시켜 외부로의 소리 누설을 확실하게 막을 수 있고, 또, 차음 부재의 형상을 보유할 수 있음으로써 용이하게 H 형강의 플랜지 사이에 부착할 수 있고, 게다가, 차음 부재의 강도를 높여 내구성의 향상도 도모할 수 있는 차음 장치이다.

청구항 7에 따른 발명에 의하면, 차음 부재를 적층한 상태에서 견고하게 유지할 수 있고, 차나 전차 등이 충돌했을 때에 이 고정한 차음 부재 전체에서 충격을 흡수하여 쇼크를 완화시킬 수 있는 차음 장치이다.

청구항 8에 따른 발명에 의하면, 적층한 차음 부재에 간단하게 연결끈 형상재를 삽입 통과시킬 수 있고, 작업성과 안전성의 향상을 도모할 수 있는 차음 장치이다.

도 1은 본 발명에서의 차음 장치를 도시하는 일부 확대 종단면도이다.

도 2는 본 발명에서의 차음 장치를 도시하는 정면도이다.

도 3은 도 2의 A-A선 단면도이다.

도 4는 도 2의 확대 평면도이다.

도 5는 도 4의 주요부 확대도이다.

도 6은 차음벽의 일부 확대 사시도이다.

도 7은 소음측정 시험에서의 배치를 도시한 설명도이다.

도 8은 소음측정 시험에서의 차음 부재의 유닛체를 도시하는 측면도이다.

도 9는 경계 요소법에 있어서의 반사성 지면에서의 거울상 원리를 도시한 원리 설명도이다.

(부호의 설명)

10 차음벽 11 차음 부재

12 다면체 12a, 12b, 12c, 12d, 12e, 12f 면부

13 협지부 14 절결부

15 곡절부 16 굽힘부

17 탄성부재 18 막음판

19 관통구멍 20 연결끈 형상재

21 파이프 부재 30 H 형강(지주)

31 플랜지

(발명을 실시하기 위한 최선의 형태)

이하, 본 발명에 있어서의 차음 장치의 1실시형태를 도면에 기초하여 상세히 설명한다.

지주(30)는, 도 2에 도시하는 바와 같이 고속도로(일반도로로도 포함함)나 철도용 궤도의 양측 또는 편측을 따라 소정의 간격으로 세워 설치하고, 이 지주(30)의 하부를 소정의 길이로 지중(E)에 매설하고 있다. 또한, 이 지주(30)의 하부를, 도 3, 도 4와 같이, 앵커볼트(32)에 의해 볼트로 체결하여 고정하고 있다. 본 실시형태에서는, 지주(30)는 범용제품인 H 형강을 사용하여, 약 2000mm의 간격으로 세워 설치하도록 하고 있다.

도 1 내지 도 3에서, 차음 부재(11)는 소정의 각도로 곡절하여 음원측을 개구시키고 있다.

차음 부재(11)는, 예를 들면, 알루미늄을 재료로 하여 긴 형상의 박판을 형성하고, 이것을 프레스 가공에 의해 성형 가공하여 긴 형상의 다면체 형상을 구성 하고 있다. 각 곡절부(15)의 곡절 각도는 각각 142°로 곡절하고, 이것에 의해, 도 1에 도시되는 면부(12a, 12b, 12c, 12d, 12e, 12f)를 갖는 다면체(12)가 구성된다. 차음 부재(11)의 성형 가공에는, 두께 약 1.8mm, 길이가 H 형강(30)의 간격인 약 2000mm로 형성하고 있다. 또, 높이는 약 250mm로 형성하고 있다.

도 5, 도 6에 도시하는 바와 같이, 차음 부재(11)의 양단부에는 협지부(13)를 형성하고 있다. 이 협지부(13)는 차음 부재(11)의 양단에 절결부(14)를 설치함으로써 형성되고, 이 절결부(14)는 협지부(13)의 폭(W₁)이 H 형강(30)의 플랜지(31, 31) 사이의 폭(W₂)보다도 약간 작아지도록 길이(L₁)에 의해 절결하고, 이 절결부(14)에 의해 협지부(13)를 H 형강(30)의 플랜지(31, 31) 사이에 삽입가능한 폭으로 설치하고 있다.

한편, 절결부(14)의 긴 방향의 길이(L₂)는 플랜지(31)에 협지부(13)를 부착가능한 길이로 설정하면 되지만, 바람직하게는 약간의 여유를 갖게 하도록 하면 좋다. 이것에 의해, 세워 설치한 H 형강(30, 30)의 간격에 치수 오차가 있었다고 해도, 이 오차를 흡수하여 차음 부재(11)을 확실하게 부착할 수 있다. 또, 절결부(14)에 의해, 차음 부재(11)를 부착한 후에 길이방향의 위치결정이 이루어져, H 형강(30)에 대하여 흔들리는 것을 방지할 수 있다.

차음 부재(11)는 양단의 협지부(13, 13)를 각각 플랜지(31, 31) 사이에 삽입하여 협지시키도록 하고, 이 차음 부재(11)를 H 형강(30, 30) 사이에 차례로 적층하여 고착하고 적당한 높이를 갖는 차음벽(10)을 구성하고 있다. 본 실시형태에서 는 차음벽(10)의 높이가 약 3000mm의 높이가 되도록 차음 부재(11)를 정당한 수 적층하고 있다. 차음 부재(11)는 협지부(13)가 플랜지(31, 31) 사이에 협착됨으로써 H 형강(30)에 대하여 전후 방향으로 위치결정된 상태로 된다.

또, 차음 부재(11)를 적층시키면, 도 1과 같이 상하의 차음 부재(11, 11)의 곡절부(15, 15)가 서로 맞닿음으로써 높이 방향의 위치 결정이 이루어진다.

곡절부(15, 15)의 사이에는, 도시하지 않은 탄성체로 이루어지는 완충재를 개재시켜도 되고, 이 경우, 상하의 차음 부재(11, 11)는 이 완충재를 통하여 치수 오차를 흡수한 상태에서 보다 확실하게 위치결정되어 고정된다.

차음 부재(11)는 연설된 H 형강(30, 30, …) 사이에 부착함으로써 좌우 방향으로도 연이어 설치하고 있다.

차음 부재(11)는 다면체(12)의 개구측을 음원측을 향하도록 부착하고 있음으로써 음원으로부터 들어간 음파를 다면체(12)의 면부(12a, 12b, 12c, 12d, 12e, 12f)에 의해 서로 간섭시켜 소음을 저감시키도록 하고 있다.

도 6에 도시하는 바와 같이, 차음 부재(11)의 양단부에는, 스폿 용접 등의 수단에 의해 막음판(18)을 고착하고, 이 기판(18)에 의해 협지부(13)의 단부를 덮고 있다. 이것에 의해, 차음 부재(11)의 단부가 막혀, 이 단부측으로부터 소리가 새는 것을 방지하고 있다. 또, 이 기판(18)을 고착함으로써 차음 부재(11)의 양단을 보강하여, 차음 부재(11)가 변형하는 것을 방지하고 있다.

차음 부재(11)의 일단측인 하단측에는, 곡절부(15)의 곡절방향과 반대인 개구부측에 곡절하여 굽힘부(16)를 형성하고 있다. 이 굽힘부(16)에는, 도 1과 같이 차음 부재(11)를 상하로 적층했을 때에 다른 차음 부재(11)의 단부측이 맞닿아, 상하의 차음 부재(11, 11)에 의해 발생하는 개구부분을 막고 있다.

또한, 굽힘부(16)와 겹치는 차음 부재(11)와의 사이에 엘라스토머 등의 탄성부재(17)을 장입하고 있다. 탄성부재(17)는 곡절부(15)와 굽힘부(16) 사이에 장입가능한 단면 형상으로 형성하고, 차음 부재(11)의 길이에 맞추어 긴 형상으로 형성하거나, 또는, 짧게 형성하여 적당한 간격으로 장입한다.

굽힘부(16)는 생략할 수도 있고, 이 경우, 굽힘부(16) 대신에 도시하지 않은 캡을 설치하고, 이 캡에 의해 상하의 차음 부재(11, 11)에 의해 생기는 개구부분을 씌우도록 해도 된다.

도 6에서, 차음 부재(11)의 상하단부 부근의 적당한 위치에 관통구멍(19, 19)을 형성하고 있어, 이 관통구멍(19, 19)에 연결끈 형상재(20)를 삽입통과시킬 수 있게 설치하고 있다. 연결끈 형상재(20)는 가는 형상의 카본을 형성하고, 이 카본재를 서로 꼼으로써 와이어 형상으로 형성하고 있다.

연결끈 형상재(20)의 삽입통과 시에는, H 형강(30)의 상측의 차음 부재(11)로부터 하측의 차음 부재(11)까지의 각 관통구멍(19)을 계속해서 통과시키도록 하고, 이 연결끈 형상재(20)에 미리, 예를 들면 도면과 같이 직경확장부(20a)를 형성함으로써 상하의 빠져나감을 방지하면서 팽팽하게 설치한 상태로 할 수 있고, 연결끈 형상재(20)에 의해 적층한 차음 부재(11)를 일체로 유지할 수 있다. 연결끈 형상재(20)를 설치한 경우, 차음 부재(11)에 대하여, 예를 들면 차량이나 전차가 충돌하여 개구측으로 힘이 가해졌을 때에도, 이 힘을 연결끈 형상재(20)를 통하여 상 하로 적층한 차음 부재(11)에 분산시켜 완화하는 것이 가능하게 된다.

또, 도 1, 도 6의 2점 쇄선으로 도시하는 바와 같이, 상하의 관통구멍(19, 19)의 사이에 파이프 부재(21)를 차음 부재(11)에 개재한 상태로 고착하고, 연결끈 형상재(20)의 삽입통과를 용이하게 확보하도록 해도 된다. 이 경우, 연결끈 형상재(20)를 일방의 관통구멍(19)으로부터 삽입했을 때에 타방의 관통구멍(19)으로부터 용이하게 내보낼 수 있어, 적층한 차음 부재(11)에 연결끈 형상재(20)를 용이하게 통과시키는 것이 가능하게 된다.

도시하지 않지만, 파이프 부재는 차음벽(10)의 높이로 긴 형상으로 설치하고, 이 파이프 부재를, 적층한 차음 부재(11, 11)에 대하여 부착하도록 해도 된다. 이 경우, 최상부의 차음 부재(11)의 관통구멍(19)으로부터 최하부의 차음 부재(11)의 관통구멍(19)까지를 연결끈 형상재(20)에 의해 한번에 통과시킬 수 있고, 이 연결끈 형상재(20)에 의한 삽입통과를 보다 용이하게 행하는 것이 가능하게 된다.

또한, 도시하지 않지만, 상하에 적층한 차음 부재(11)의 관통구멍(19)에 연결끈 형상재(20)를 통과시킨 후에, 이 연결끈 형상재(20)을 H 형강(30)을 걸치게 하고, 인접하는 상하에 적층한 차음 부재(11)의 관통구멍(19)에 통과시키고, 연결끈 형상재(20)를 대략 U자 모양의 상태로 팽팽하게 설치하고, 이 연결끈 형상재(20)의 단부의 빠져나옴을 방지하도록 하면, 1개의 연결끈 형상재(20)로 2개소의 적층한 차음 부재(11)의 유지를 행할 수도 있어, 부착 작업의 간략화를 도모할 수 있다.

본 예에서는, 도 2, 도 3에 도시하는 바와 같이, 차음벽(10)의 상부에, 이미 본 출원인에 의해 특허출원되어 있는 방음 헤드보드(등록상표)와 같은 다면체 형상의 소음기(24)를 부착하고 있다.

소음기(24)는 제 1 다면체 부재(25)와 제 2 다면체 부재(26)로 이루어지고, 이것들은, 예를 들면 알루미늄 재료를 프레스 성형 등의 가공수단에 의해 소정의 각도(142°)로 곡절하여 곡절부(25a, 26a)를 설치하여 다면 형상으로 형성하고 있다. 이들 두께, 및 높이나 깊이는 필요로 하는 차음 성능이나 부착되는 도로나 철도의 상황에 따라 변경할 수 있다. 또, 길이는 차음 부재와 동일한 길이로 설치하고 있다.

제 1 다면체 부재(25)는 부착부(25b)가 차음벽(10)의 배면측 상단에 하부측을 개구한 상태로 부착된다. 또, 제 2 다면체 부재(26)는 제 1 다면체 부재(25)의 정상부 부근에 대략 수평방향으로 개구하도록 하부측을 부착하고 있다.

소음이 발생하면, 이 음파는 차음벽(10)에 의해 차음되지만, 이때의 음파의 일부는 차음벽(10)을 따라 상방으로 진행되어, 차음벽(10)의 외측을 우회하려고 한다.

소음기(24)를 설치한 경우, 음파를 제 1 다면체 부재(25)에 의해 후술하는 차음 부재(11)의 차음 시의 경우와 동일하게 간섭시켜 서로 상쇄함으로써 우회하려고 하는 음파를 차음할 수 있다.

또한, 제 1 다면체 부재(25)에 대해서도 음파가 상방으로 진행하여 우회하려고 하지만, 이 제 1 다면체 부재(25)의 외측을 진행한 음파는, 그대로 제 2 다면체 부재(26)의 내측으로 진행하여, 상기와 마찬가지로 차음되어, 음파의 누설이 방지 된다.

이와 같이, 차음벽(10)에서 차음할 수 없는 소음(음파)이 상방으로 진행했을 때에, 이 소음을 높은 위치에 설치한 2중의 차음 부재에 의해 외부로의 누설을 최소한에 그치게 할 수 있게 하고 있다.

본 예에서는, 상기의 구성에 의한 소음기(24)를 설치하고 있지만, 이것 이외의 구성에 의한 소음기이어도 되고, 이와 같이 소음기를 설치한 경우, 차음벽(10)뿐인 경우에 비해 높은 차음 효과를 발휘할 수 있고, 높은 주파수역(고음) 등도 확실하게 차음할 수 있다.

차음 부재(11)는 다면체 형상이면 상기의 형상 이외로 설치할 수도 있고, 예를 들면, H 형강(30)의 간격에 대응시키도록 길이를 변경하거나, 또는, 강도를 증가하기 위해 두께를 변경하거나, 또는, 높이를 변경할 수도 있다. 또, 가공수단으로서는, 프레스 성형 이외에도, 압출 성형, 또는 인발 성형 등의 다른 성형 수단으로 가공해도 된다.

또, 차음 부재(11)는 절결부(14)를 형성함으로써 협지부(13)를 형성하도록 하고 있기 때문에, 절결부(14)의 절결 치수를 변경함으로써 협지부(13)의 치수를 바꿀 수 있다. 협지부(13)의 치수를 변화시킴으로써, 예를 들면 플랜지(31)의 길이가 상이한 H 형강(30)에도 부착이 가능하게 된다.

또한, 협지부는, H 형강(30)의 플랜지(31, 31)의 사이에 협지할 수 있는 형상이면, 절결부(14)를 설치하는 이외의 수단에 의해 형성해도 되고, 이 형성수단은 상기에 한정되지 않는다. 본 예에서는, 범용적이다라고 하는 이유에서 지주(30)로 서 H 형강을 사용하고 있지만, 이 지주(30)는 특히 H 형강에 구애되지 않고 협지부의 형상에 대응한 범용품을 사용하도록 하면 된다. 또, 차음 부재(11)는 협지부(13) 이외의 부분을 음원측으로 튀어나오게 할 수도 있어, 도 1에서, 차음 부재(11)의 상하부분을 튀어나오게 하여 차음 부위를 크게 형성할 수 있다.

차음 부재(11)는 그 재료로서 알루미늄을 사용하고 있지만, 알루미늄 이외의 금속 재료나, 또는, 수지 등을 사용하도록 해도 된다. 특히, 차음 부재(11)를 수지에 의해 형성하는 경우에는, 투명 또는 반투명의 수지를 사용함으로써 시인성을 향상시키는 것이 가능하게 되어, 주위의 조망이 좋아짐과 동시에, 이 차음 부재를 통하여 채광할 수도 있다.

차음벽(10)이나 소음기(22)의 높이는 음원인 차량이나 전차 등으로부터 발생하는 소음의 크기나, 소음의 발생원의 높이(차량이나 전차 등의 높이), 및, 차량이나 전차 등으로부터의 경관의 향상이나, 코스트의 삭감, 및 조립 시의 작업효율을 높이거나 하는 것을 목적으로 하여 적당히 변경하도록 해도 되고, 설치상황에 따라 임의의 높이로 설정할 수 있다.

여기에서, 본 실시형태에서의 차음 장치에 대하여 소음측정 시험의 시뮬레이션을 행하고, 그 결과를 나타낸다.

시뮬레이션 방법으로서는, 2차원 경계요소법(이하, 2D-BEM 이라고 함)에 의해 행하고, 반사성 지면을 갖는 반자유공간에서의 차음벽의 삽입손실을 구했다. 이것은 2D-BEM에 의해 얻어지는 삽입손실은 3차원 음장에서, 대상 차음벽에 수직한 단면 내에 점음원 및 수음점이 배치된 경우의 삽입손실값과 거의 일치하기 때문이 다.

소음측정 시험에서의 음원, 차음벽, 수음점의 배치를 도 7에 도시한다. 음원은 점음원으로서 지면 상에 설치하고, 차음벽으로부터 7.5m 떨어진 위치로 한다. 수음점은 차음벽으로부터 상이한 거리, 높이에서 R1∼R14까지의 14개소에 배치했다. 각 수음점의 위치(차음벽으로부터의 거리, 높이)는 도면과 같다.

시뮬레이션에 사용하는 공시품은 높이 3m, 폭을 150mm로 형성한 차음벽만으로 하고, 소음기는 부착하지 않고 있다. 이 공시품으로서, 3개 타입의 차음벽을 시험했다.

공시품 1은 반사성의 직벽으로 했다. 공시품 2는 흡음성 직벽이고, 그 흡음성을 0.8로 하고, 일반적으로 사용되고 있는 차음벽과 동일한 구성으로 했다. 또, 공시품 3은 본 발명에서의 차음 장치이고, 도 8에 도시한 차음 부재(23)를 상하로 적층하여 벽면을 구성했다. 공시품 1∼공시품 3까지의 두께는 동일하게 하고, 두께에 의한 조건을 일치시키도록 했다.

상기의 조건에 의해, 2D-BEM에 의해, 각 공시품에 의한 차음벽을 설치한 경우와, 차음벽을 설치하지 않을 경우의 R1∼R12까지의 각 수음점의 음압 레벨을 구하고, 이하의 식에 의해 각 공시품에 의한 차음벽의 삽입손실을 구했다.

IL=L₀-L_B

여기에서, I_L: 삽입 손실(dB), L₀: 차음벽이 없는 경우의 음압 레벨(dB), L_B: 차음벽이 있는 경우의 음압 레벨(dB)로 한다.

수치해석에서는, 반사성 지면에 의한 거울상 원리를 이용하고, 도 9와 같은 음장에 대하여 계산을 행했다. 대상으로 하는 주파수범위는 50Hz 대역으로부터 4000Hz 대역으로 하고, 1/81 옥타브 밴드 주파수에 대한 응답을 계산했다. 1/3 옥타브 밴드에 대한 삽입손실을 구할 때는, 각각의 밴드에 포함되는 27주파수의 값을 에너지 합성함으로써, 삽입 손실을 구했다. 또, 장벽(차음벽) 없음·있음의 각각의 패턴에서의 1/3 옥타브 밴드의 해석값에 대하여, 도로교통 소음의 스펙트럼(A특성 가중치)을 고려한 보정을 행한 후, 에너지 합성하여 오버올의 값을 각각 구하고, 양자의 차를 취함으로써 도로교통 소음에 대한 삽입손실(O.A.)을 구했다.

각 수음점 R1∼R14까지에서의 삽입손실의 해석결과를 표 1에 나타내고, 이것들을 비교하기 위하여, 공시품 2(흡음성의 직벽)에 대한 각 상대 레벨(효과량)을 표 2에 나타낸다.

표 1, 2의 결과로부터, 공시품 3(본 발명의 차음 장치)은 어느 수음점에서도 공시품 1 및 공시품 2 보다도 삽입손실이 높고, 상대 레벨도 높다. 이것에 의해, 시뮬레이션에 사용한 공시품 중에서 공시품 3이 가장 음원으로부터의 소리를 저감할 수 있어, 높은 차음효과를 발휘할 수 있는 것이 증명되었다.

다음에 상기의 방음 장치에서의 작용을 구체적으로 설명한다.

차음벽(10)은 음원측을 개구시킨 다면체 형상을 갖는 차음 부재(11(23))에 의해 차음하도록 하고 있으므로, 다중 회절, 음파의 간섭, 및 반사음의 봉쇄 등의 원리를 응용하여 효과적인 차음을 행할 수 있다. 차음 부재(11(23))의 방향으로 진행한 음파는 다면체(12)를 구성하고 있는 면부(12a, 12b, 12c, 12d, 12e, 12f)측으로 진행한다. 각 면부(12a, 12b, 12c, 12d, 12e, 12f)에 도달한 음파는 이 면부(12a, 12b, 12c, 12d, 12e, 12f)에 의해 반사되지만, 각 면부(12a, 12b, 12c, 12d, 12e, 12f)에는 곡절부(15)에 의해 각도가 설치되어 있기 때문에, 도 8의 화살표로 나타내는 바와 같이, 차음 부재(23)의 단면 대략 중앙 부근에 집속되도록 모여진다.

모여진 음파는 서로 간섭하고, 서로 상쇄함으로써 높은 차음효과가 얻어진다. 이때의 차음 효율은 표 1, 표 2로부터, 흡음재를 사용한 방음벽보다도 높아진다.

게다가, 흡음재와 같이 수분을 흡수하지 않으므로, 우수나 눈이 내려도 차음 기능이 저하되지 않고, 차음벽(10)이 급격하게 열화되지 않으므로, 장기간에 걸쳐 차음성능을 유지할 수 있다. 따라서, 빈번하게 메인터넌스를 행할 필요없이 항상 높은 차음효과가 얻어진다.

특히, 본 실시형태의 차음 부재(11(23))는, 각 곡절부(15)의 곡절 각도를 142°로 곡절함으로써, 소음이 차음 부재(11)의 방향으로 진행했을 때에 효과적으로 집속되도록 반사하여, 최대의 간섭이 얻어진다.

차음 부재(11)는 양단부에 절결부(14)를 설치함으로써 협지부(13)를 설치하고, 이 협지부(13)을 H 형강(30)의 플랜지(31, 31) 사이에 협지시키도록 하고, 이 차음 부재(11)를 적층하도록 계속해서 협착하는 것만으로 차음벽(10)을 구성할 수 있으므로, 조립 작업성이 좋아, 용이하게 조립할 수 있다. 또한, 흡음재를 사용하고 있지 않기 때문에, 중량도 가벼워져, 더한층 작업성의 향상이 도모되어, 차음 부재(11)를 H 형강(30)에 고정하기 위해 새롭게 부품을 필요로 하는 일이 없어, 운반이나 부품관리의 점에서도 편리성이 높다.

또, 차음 부재(11)를 1개의 부재로 구성할 수 있고, 이 차음 부재(11)의 형성 시에는, 프레스 성형이나 압출, 또는 인발 성형에 의해 용이하게 성형 가공할 수 있기 때문에, 저렴하게 대량생산할 수도 있다. 게다가, 성형 시에는, 길이방향의 치수를 변경할 수 있기 때문에, H 형강(30)의 간격에 따른 길이의 차음 부재(11)를 형성할 수 있다.

또, 곡절부(15)를 설치함으로써 차음 부재(11)를 단면 대략 반원 형상으로 설치하여, 차음성을 향상시키면서 소형화할 수 있고, 소음의 발생측인 차도나 선로측에 거의 돌출시키지 않고 설치할 수 있기 때문에, 공간절약화를 실현할 수 있다.

차음 부재(11)가 파손된 경우에 있어서는, 흡음재를 사용하고 있지 않기 때문에 산업 폐기물로서 처분할 필요가 없어 저렴하게 처분할 수 있고, 게다가, 리사이클도 가능하게 된다.

본 발명의 차음 장치는 고속도로나 철도 이외의 소음이 발생하는 장소에도 폭넓게 이용하여 차음 효과를 얻을 수 있다. 또, 본 발명의 차음 장치의 다면체 형상을 여러 개소에 응용할 수 있다.

Claims

소정의 각도로 곡절하여 음원측을 개구시킨 다면체를 갖는 긴 형상의 차음 부재를, 소정 간격으로 세워 설치한 지주 사이에 차례로 적층하여 적당한 높이를 갖는 차음벽을 구성하고, 음원으로부터 들어간 음파를 상기 다면체에 의해 서로 간섭시켜서 소음을 저감시키도록 한 것을 특징으로 하는 차음 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 지주는 H 형강을 사용하고, 이 H 형강의 플랜지 사이에 차음 부재의 양단부에 형성한 협지부를 협지시키고 차음 부재를 적층하여 고착한 것을 특징으로 하는 차음 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 협지부는 상기 차음 부재의 양단에 절결부를 설치함으로써 형성되고, 이 절결부에 의해 상기 협지부를 상기 H 형강의 플랜지 사이에 삽입가능한 폭으로 설치하고, 이 협지부를 상기 플랜지 사이에 삽입하여 협착한 것을 특징으로 하는 차음 장치.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 차음 부재의 각 곡절부의 곡절 각도를 142°로 곡절하여 다면체를 구성한 것을 특징으로 하는 차음 장치.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 차음 부재의 일단측을 상기 곡절부의 곡절 방향과 반대측의 개구부측으로 곡절하여 굽힘부를 형성하고, 이 굽힘부와 겹치는 차음 부재와의 사이에 엘라스토머 등의 탄성부재를 장입한 것을 특징으로 하는 차음 장치.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 차음 부재의 양단부에 막음판을 스폿 용접 등의 수단에 의해 고착한 것을 특징으로 하는 차음 장치.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 차음 부재의 상하단부 부근에 관통구멍을 설치하고, 이 관통구멍에 연결끈 형상재를 삽입통과시켜, 적층하는 차음 부재를 일체로 유지한 것을 특징으로 하는 차음 장치.
제 7 항에 있어서, 상기 상하의 관통구멍 사이에 파이프 부재를 개재하여 상기 연결끈 형상재의 삽입통과를 용이하게 확보한 것을 특징으로 하는 차음 장치.