KR100676121B1 - 반 밀폐형 차음 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 소음원의 소음을 차단하는 차음 장치에 관한 것이다. 본 발명에 의한 차음 장치는 상기 소음원 주위에 배치되며 개구가 형성되어 있는 방음 부재와, 상기 방음 부재의 개구에 배치되어 상기 소음원의 소음을 저감시켜 배음(排音)하는 소음 저감 장치를 포함한다. 그리고 상기 소음 저감 장치는 상기 방음 부재를 기준으로 소음원측과 외측을 공기의 순환이 가능하도록 한다.
이러한 차음 장치에 의하면, 소음원의 소음을 방음 부재에 의해 적절하게 차단하면서도, 소음 저감 장치가 공기 순환이 가능하게 제공되므로, 소음 제어와 열 배출의 기능을 함께 달성할 수 있다.
차음 장치, 소음기, 배플형 소음기, 공명식 소음기

Description

반 밀폐형 차음 장치{Noise Insulating Partial Enclosure}
도 1은 본 발명에 의한 반 밀폐형 차음 장치의 개념도.
도 2는 도 1에 도시된 소음 저감 장치의 개념도.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 의한 반 밀폐형 차음 장치의 개념도.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 반 밀폐형 차음 장치의 개념도.
도 5는 본 발명에 의한 차음 장치에서 소음기 단면 형상에 따른 소음 저감량의 실험 데이터를 도시한 도면.
도 6은 종래 기술에 의한 차음 장치의 개념도.
본 발명은 소음원의 소음을 차단하는 차음 장치에 관한 것으로서, 더욱 자세하게는, 고소음이 발생하는 변압기, 발전기, 압축기, 대형 펌프 등의 대형 기계류의 소음을 차단하고 나아가 이러한 기계류의 작동에 따라서 발생하는 고온의 열을 효과적으로 배출할 수 있는 차음 장치에 관한 것이다.
종래에 고소음이 발생하는 대형 기계류의 소음을 제어하는 차음 장치로서, 도 6에 도시된 바와 같이 반 밀폐형 차음 장치가 있었다. 이 차음 장치에서는 소음원(100)을 에워싸는 방음 덮개(1)를 설치하고, 이 방음 덮개(1)에 일정 크기의 환기구(30)를 제공하였다. 환기구(30)에는 개구(35)가 제공된다. 이 환기구(30)는 소음원(100)의 작동에 의하여 방음 덮개(1) 내부에서 발생하는 열을 배출하기 위한 것인데, 소음 공학의 측면에서 보면 이 환기구는 일종의 열린면(open area)에 불과하므로, 소음원(100)의 소음이 그대로 투과되어 방음 덮개(1)의 외측으로 전달되기 때문에 방음 덮개(1)의 소음 제어 성능을 저하시키는 단점이 있다.
본 발명은, 전술한 바와 같은 종래의 반 밀폐형 차음 장치의 문제점을 해결하여 대형 기계류와 같은 소음원의 소음을 적절하게 차단하면서 기계 작동에 의해 발생하는 열도 효과적으로 배출시킬 수 있는 차음 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
전술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 차음 장치는 상기 소음원 주위에 배치되며 개구가 형성되어 있는 방음 부재와, 상기 방음 부재의 개구에 배치되어 상기 소음원의 소음을 저감시켜 배음(排音)하는 소음 저감 장치를 포함한다. 그리고 상기 소음 저감 장치는 상기 방음 부재를 기준으로 소음원측과 외측을 공기 의 순환이 가능하도록 한다.
이러한 차음 장치에 의하면, 소음원의 소음을 방음 부재에 의해 적절하게 차단하면서도, 소음 저감 장치가 공기 순환이 가능하게 제공되므로, 소음 제어와 열 배출의 기능을 함께 달성할 수 있다.
상기 방음 부재는 상기 소음원을 에워싸도록 배치되는 것이 바람직한다. 소음원을 에워싸면 소음원의 소음을 보다 더 효과적으로 차단할 수 있는 효과가 제공된다.
상기 소음 저감 장치는 소음원의 소음이 통과하는 경로를 따라서 공명실이 배열되어 있는 배열형 소음 저감 장치를 사용할 수 있다. 이러한 배열형 소음 저감 장치는 본 출원인의 특허출원 제10-2004-0090403호에 자세하게 개시되어 있다.
그리고 상기 소음 저감 장치의 입력측에는 방음 부재의 외측으로 공기를 유도하는 팬이 제공되는 것이 바람직하다. 이는 방음 부재의 내측에서 발생한 열로 인해 온도가 높아진 공기를 강제 순환시킴으로써 열 제어 성능을 배가시키기 위함이다.
이하에서는 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 양호한 실시예에 대해 자세히 설명하기로 한다.
도 1에 도시되어 있는 바와 같이 본 발명에 의한 차음 장치는 소음원(100)을 에워싸는 방음 부재(1)와, 상기 방음 부재(1)의 개구에 설치되는 소음 저감 장치(10)를 포함한다.
상기 소음 저감 장치(10)의 개념도가 도 2에 도시되어 있는데, 도 2에 도시 되어 있는 바와 같이 소음 저감 장치(10)는 흡음재(12)와, 공기가 통과할 수 있는 개구(14)가 번갈아 배치되어 있는 배플형 소음기로서, 소음원(100)의 소음을 저감시켜서 밖으로 배음(排音)한다. 배플형 소음기(10)는 적용되는 장소의 공기의 온도나, 오일 분출 여부 등에 따라서 흡음재의 재질을 달리 적용할 수 있고, 필요한 경우 표면에 방염천을 피복하는 등의 부가적인 처리를 할 수 있다.
본 발명의 설계시 고려해야 할 사항은 소음 저감 장치(10)에서 공기가 유입하는 총면적과 소음 저감 성능이다. 공기 유입 면적은 소음원(100)의 발생 열량에 따라 결정된다.
배플형 소음기(10)의 소음 저감 성능은 소음감쇠량을 나타내는 삽입 손실(insertion loss; IL)이 대표적이며, 다음과 같이 정의할 수 있다.
Figure 112006016628889-pat00001
상기 삽입 손실은 소음 저감 장치(10)의 전체 길이와 흡음재(12)와 개구면(14)의 상대적 면적비로 정해진다. 즉 개구(14)가 차지하는 비율을 개구율로 정의할 수 있는데 이 개구율에 따라서 저감되는 소음의 정도를 그래프로 도시한 도면이 도 5에 도시되어 있다. 이러한 실험을 거쳐서 최적의 개구율을 찾아서 설계시 참조할 수 있다.
소음원(100)이 고소음을 발생시키는 대형 기계류라면 음압으로 인해 방음 부재(1) 내부의 압력이 상승하여 발생 소음이 더 증가하는 문제가 있는데, 소음 저감 장치(10)를 설치함으로써 압력 방출(pressure release) 기능이 발휘되어 소음 상승의 문제점도 해결할 수 있게 된다.
도 3에는 본 발명의 다른 실시예에 의한 차음 장치의 개념도가 도시되어 있다. 도시되어 있는 바와 같이, 이 실시예에서는 소음 저감 장치(10)의 입력측에 배치되며 방음 부재(1)의 내측 공기를 외측으로 유도시키는 팬(20)을 더 포함하고 있다. 팬(20)은 강제 환기 기능을 하며, 소음 저감 장치(10)의 외측에 배치될 수도 있다. 즉 방음 부재(1) 내측의 공기를 소음 저감 장치(10)를 거쳐 외측으로 유도할 수 있는 위치라면 팬(20)의 위치는 어느 곳이어도 상관없다. 이와 같이 팬(20)을 설치하면 냉각 성능을 높일 수 있다.
소음원(100)에 의한 발열을 냉각하기에 필요한 환기량은 다음과 같은 수학식에 의해 결정된다.
Figure 112006016628889-pat00002
여기에서 각 변수는 다음과 같은 정의를 가진다.
Qr: 필요 환기량(㎥/hr)
P: 소음원의 발열량 (kW)
C: 임의의 온도에서의 공기의 비열 (=0.24 kcal/kg℃)
R: 임의의 온도에서의 공기의 비중 (=1.121 kg/㎥)
T2: 냉각풍의 토출온도 (차음 장치 내부 온도 중 토출부의 온도 또는 설계 온도)
T1: 냉각풍 흡입온도 (외기 온도)
만약, 소음원(100)의 발열량이 비교적 작은 경우에는 자연 대류에 의해 충분한 냉각이 이루어질 수 있는데, 이러한 자연 환기량은 다음의 수학식에 의해 정해진다.
Figure 112006016628889-pat00003
여기에서 각 변수는 다음과 같은 정의를 가진다.
Qn: 자연 환기량(㎥/hr)
Ai: 냉각풍 흡입구 면적
h: 흡/배기구 사이의 높이
T2: 냉각풍의 토출온도 (차음 장치 내부 온도 중 토출부의 온도 또는 설계 온도)
T1: 냉각풍 흡입온도 (외기 온도)
수학식 1과 수학식 2의 결과를 비교하여 자연환기량이 부족할 경우 흡음구 면적(Ai)을 증가시키거나, 부족한 열량만큼의 강제 환기를 위해 팬(20)의 사양을 결 정하여 설치하면 된다.
도 4에는 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 차음 장치의 개념도가 도시되어 있다.
이 실시예에서는 소음 저감 장치(10)가 배열형 공명식 소음 저감 장치인 것을 제외하고는 전술한 실시예와 동일하다. 배열형 공명식 소음 저감 장치(110)는 본 출원인의 특허출원 제10-2004-0090403호에 상세히 개시되어 있다. 배열형 공명식 소음 저감 장치(110)는 공명실(111)이 소음이 통과하는 경로를 따라서 배열되어 있으며, 소음 통로와 공명실(111) 사이에는 소음이 진입할 수 있는 개구(113)가 형성되어 있다. 이러한 배열형 공명식 소음 저감 장치(110)에 의하면 특정 주파수 성분을 효과적으로 저감시킬 수 있게 된다. 도 4에 도시된 실시예에서도 방음 부재(1)의 내측 공기를 배열형 공명식 소음 저감 장치(110)를 통과하여 외측으로 유도하기 위한 팬이 장착될 수 있다.
한편, 본 발명은 방음 부재(1)가 소음원(100)을 에워싸는 형태의 차음 방치에 대해서 설명하였지만, 본 발명은, 그러한 차음 장치 이외에도, 소음원(100)의 소음을 방음 내지 차단하기 위한 장치라면 어떠한 형태라도 예를 들어, 방음벽의 형태에도 적용될 수 있다는 점이 이해되어야 한다.
이상 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 양호한 실시예에 대해서 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 결정되며 전술한 실시예 및/또는 첨부 도면에 제한되는 것으로 해석되어서는 아니된다는 점이 이해되어야 한다. 그리고 특허청구범위에 기재되어 있는 발명의, 당업자에게 자명한 개량, 변경 및/또는 수정도 본 발명의 권리범위에 포함된다는 점도 이해되어야 한다.
본 발명에 의하면, 대형 기계류와 같이 고소음을 내며 작동시 열이 발생하는 소음원의 소음을 차음하는 차음 장치에 있어서, 내부 열을 효과적으로 방열하면서도, 그 소음을 적절히 제어할 수 있는 차음 장치가 제공된다.

Claims (4)

  1. 소음원의 소음을 차단하기 위한 차음 장치에 있어서,
    상기 소음원 주위에 배치되며 개구가 형성되어 있는 방음 부재와,
    상기 방음 부재의 개구에 배치되어 상기 소음원의 소음을 저감시켜 배음(排音)하는 소음 저감 장치를 포함하며,
    상기 소음 저감 장치는 상기 방음 부재를 기준으로 소음원측과 외측을 공기의 순환이 가능하도록 하는,
    차음 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 방음 부재는 상기 소음원을 에워싸도록 배치되는,
    차음 장치.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 소음 저감 장치는
    소음원의 소음이 통과하는 경로를 따라서 공명실이 배열되어 있는 배열형 공명식 소음 저감 장치인,
    차음 장치.
  4. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 방음 부재의 내측 공기를 상기 소음 저감 장치를 통해 외측으로 유도하는 팬을 더 포함하는,
    차음 장치
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR102257510B1 (ko) * 2020-09-14 2021-05-31 (주)하연플랜트 소음저감 건축구조물

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