KR101360282B1 - Perforated thin film sound absorbing cell having a guide portion - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a perforated thin film sound absorbing cell having a guide part which prevents secondary noise caused by a grazing flow or a hole on an upper plate when the grazing flow exists on the top of the upper plate. A resonance sound absorbing cell includes a lower plate; a side plate formed along the edge of the lower plate at a predetermined height; and the perforated upper plate seated on the top of the side plate. When a grazing flow exists on the top of the upper plate, a streamlined guide part extends downward from one side to the other side of the hole of the upper plate, wherein the grazing flow reaches the other side and subsequently the one side of the hole of the upper plate.

Description

가이드부를 갖는 타공 박막 흡음셀{Perforated thin film sound absorbing cell having a guide portion}Perforated thin film sound absorbing cell having a guide portion

본 발명은 공명형 흡음셀에 관한 것으로, 상면판의 상부에 접선 유동이 존재하는 경우에도 접선 유동과 타공에 의해 발생하는 2차 소음을 미연에 차단하고, 박막의 진동과 타공을 통과하는 음의 왕복운동이 연성됨에 따라 타공과 음에너지와의 단순 마찰이 아닌 박막 진동과 음의 왕복운동이 결합된 상호 마찰작용을 통하여 광대역 주파수 범위에서 음에너지를 열에너지로 소산시킬 수 있는 가이드부를 갖는 타공 박막 흡음셀에 관한 것이다.
The present invention relates to a resonance-type sound absorbing cell, and even in the presence of a tangential flow on the upper face plate, the secondary noise generated by the tangential flow and the perforation is uninterrupted, and the vibration of the thin film and the sound passing through the perforation are negative. As the reciprocating motion is softened, perforated thin film sound absorption with a guide part that can dissipate negative energy as heat energy in the wide frequency range through the mutual friction action combining thin film vibration and negative reciprocating motion, not simple friction between perforation and negative energy. It is about the cell.

종래에는 주택가 주변의 고속/일반도로변이나 각종 악기나 노래를 다루는 장소 기타 소음으로 인하여 피해 발생이 예상되는 장소에는 대부분 흡음재가 설치 사용되었고, 이와 같은 종래의 흡음재는 주로 유리섬유, 폴리에스터, 폴리우레탄폼 또는 암면 등의 화학소재를 이용하므로 친환경적이지 못하고, 흡음재의 내구성 문제로 인해 사용기간이 제한적이었다.In the past, sound absorbing materials were mostly installed at places where damages are expected due to high speed / general roads around the residential area, places where dealing with various musical instruments and songs, and other noises. Such conventional sound absorbing materials are mainly made of glass fiber, polyester, Since it uses chemical materials such as foam or rock surface, it is not environmentally friendly and its use period was limited due to the durability problem of the sound absorbing material.

그리하여 흡음재를 사용하지 않는 공명형 흡음셀이 개발되었고, 상기 공명형 흡음셀은, 하면판과, 상기 하면판의 가장자리를 따라 일정 높이로 형성되는 측면판, 및 상기 측면판의 상단에 안착되고, 원형의 타공이 형성되는 상면판을 포함하였다.A resonance type sound-absorbing cell that does not use a sound-absorbing material has been developed. The resonance type sound-absorbing cell includes a bottom plate, a side plate formed at a predetermined height along an edge of the bottom plate, And a top plate on which circular pores are formed.

그러나 상기 공명형 흡음셀은 흡음재를 사용하지 않아서 친환경적이긴하나, 타공이 형성된 상면판과 공동(cavity)의 조합만으로 구성되므로 중고주파수 대역에서의 흡음성능은 상당히 떨어지는 문제점이 있었다. 즉, 저주파수 대역(대략 250∼2,000 Hz)에서만 흡음성능을 기대할 수 있는 것이었다.However, the resonance type sound-absorbing cell is environmentally friendly because it does not use a sound-absorbing material. However, the resonance type sound-absorbing cell has only a combination of a top plate and a cavity formed with perforations. That is, the sound absorption performance can be expected only in the low frequency band (approximately 250 to 2,000 Hz).

또한, 원형의 타공을 통과하는 음에너지가 타공 원주면과의 마찰로 인하여 열에너지로 소산되는 방식으로서, 작은 타공은 음향학적 유효길이가 짧기 때문에 부가질량이 작아서 흡음성능이 제한적인 것이었다.In addition, the sound energy passing through the circular perforations is dissipated as thermal energy due to friction with the periphery of the periphery of the perforations. Small perforations have a limited acoustic absorption length and thus have limited sound absorption performance.

한편, 상면판의 상부에 접선 유동(grazing flow)이 존재하는 경우에는 접선 유동이 타공의 일측에 부딪히면서 더 많은 소음을 발생시키는 문제점도 있었다.
On the other hand, when the grazing flow (grazing flow) is present in the upper portion of the upper plate there was a problem that the tangential flow hits one side of the perforation to generate more noise.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 상면판의 상부에 접선 유동이 존재하는 경우에도 접선 유동과 타공에 의해 발생하는 2차 소음을 미연에 차단하고, 박막의 진동과 타공을 통과하는 음의 왕복운동이 연성됨에 따라 타공과 음에너지와의 단순 마찰이 아닌 박막 진동과 음의 왕복운동이 결합된 상호 마찰작용을 통하여 광대역 주파수 범위에서 음에너지를 열에너지로 소산시킬 수 있는 가이드부를 갖는 타공 박막 흡음셀을 제공하는데 그 목적이 있다.
The present invention is to solve the above problems, even if there is a tangential flow in the upper portion of the upper plate to block the secondary noise generated by the tangential flow and perforation in advance, to pass through the vibration and perforation of the thin film As the negative reciprocating motion is softened, the perforation has a guide that can dissipate the negative energy as heat energy in the wide frequency range through the mutual frictional action combined with the thin film vibration and the negative reciprocating motion, not the simple friction between the perforation and the negative energy. The purpose is to provide a thin film sound-absorbing cell.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 가이드부를 갖는 타공 박막 흡음셀은, 하면판과, 상기 하면판의 가장자리를 따라 일정 높이로 형성되는 측면판, 및 상기 측면판의 상단에 안착되고, 타공이 형성되는 상면판을 포함하는 공명형 흡음셀에 있어서, 상기 상면판의 상부에 접선 유동(grazing flow)이 존재하는 경우에는 상기 접선 유동이 나중에 도달하게 되는 상기 타공의 일측에서 상기 상면판이 하부로 유선형으로 연장되어 상기 타공의 타측으로 가이드부가 형성된다.In order to achieve the above object, the perforated thin film sound absorbing cell having a guide unit according to the present invention is mounted on a lower surface plate, a side plate formed at a predetermined height along an edge of the lower surface plate, and seated on an upper end of the side plate, In a resonance type sound absorbing cell including a top plate on which a perforation is formed, when the grazing flow is present in the upper portion of the top plate, the top plate is lower at one side of the perforation where the tangential flow reaches later. To extend the streamline to form a guide portion on the other side of the perforation.

또한, 본 발명에 따른 가이드부를 갖는 타공 박막 흡음셀에서는, 상기 상면판은 박막으로서, 상기 박막의 진동과 상기 타공을 통과하는 음의 왕복운동이 동시에 발생하고, 상기 측면판의 상단과 상기 상면판은 선접촉할 수 있고; 상기 상면판의 상면 가장자리를 따라 고정부가 형성되고, 상기 측면판의 상단에 대응되도록 상기 고정부의 하단과 상기 상면판은 선접촉할 수 있다.
In addition, in the perforated thin film sound-absorbing cell having a guide part according to the present invention, the top plate is a thin film, the vibration of the thin film and the negative reciprocating motion passing through the perforation occurs at the same time, the top of the side plate and the top plate Can be line contacted; A fixing part is formed along an upper edge of the upper plate, and the lower end of the fixing part and the upper plate may be in line contact with each other so as to correspond to an upper end of the side plate.

본 발명은 상면판의 상부에 접선 유동이 존재하는 경우에도 접선 유동과 타공에 의해 발생하는 2차 소음을 미연에 차단하고, 박막의 진동과 타공을 통과하는 음의 왕복운동이 연성됨에 따라 타공과 음에너지와의 단순 마찰이 아닌 박막 진동과 음의 왕복운동이 결합된 상호 마찰작용을 통하여 광대역 주파수 범위에서 음에너지를 열에너지로 소산시킬 수 있는 효과가 있다.
The present invention blocks secondary noises caused by tangential flow and perforation even in the presence of tangential flow in the upper part of the top plate, and as the oscillation of the thin film and the negative reciprocating motion passing through the perforation become soft, It is possible to dissipate negative energy as heat energy in the wide frequency range through the mutual friction action combined with thin film vibration and negative reciprocating motion, not simple friction with negative energy.

도 1은 타공 박막 흡음셀의 단면도.
도 2는 타공 박막 흡음셀의 상면판의 평면 개략도.
도 3은 가이드부가 형성되지 않은 상면판의 일부 단면도.
도 4는 본 발명에 따른 가이드부가 형성된 상면판의 일부 단면도.
도 5는 면접촉 구조를 갖는 타공 박막 흡음셀의 단면도.1 is a cross-sectional view of a perforated thin film sound absorption cell.
2 is a plan view schematically illustrating the top plate of the perforated thin film sound-absorbing cell.
3 is a partial cross-sectional view of the upper plate without the guide portion formed.
Figure 4 is a partial cross-sectional view of the top plate formed guide portion according to the present invention.
5 is a cross-sectional view of a perforated thin film sound absorption cell having a surface contact structure.

본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다.
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In the following description, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

도 1은 타공 박막 흡음셀의 단면도이고, 도 2는 타공 박막 흡음셀의 상면판의 평면 개략도이며, 도 3은 본 발명에 따른 가이드부가 형성된 상면판의 일부 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a perforated thin film sound absorption cell, FIG. 2 is a plan view schematically illustrating a top plate of a perforated thin film sound absorption cell, and FIG. 3 is a partial cross-sectional view of a top plate on which a guide part according to the present invention is formed.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가이드부를 갖는 타공 박막 흡음셀은, 하면판(10)과, 하면판(10)의 가장자리를 따라 일정 높이로 형성되는 측면판(20), 및 측면판(20)의 상단에 안착되고, 타공(35)이 형성되는 상면판(30)을 포함하는 공명형 흡음셀에 있어서, 상면판(30)의 상부에 접선 유동(grazing flow)이 존재하는 경우에는 상기 접선 유동이 나중에 도달하게 되는 타공(35)의 일측에서 상면판(30)이 하부로 유선형으로 연장되어 타공(35)의 타측으로 가이드부(50)가 형성된다.The perforated thin film sound absorbing cell having a guide part according to a preferred embodiment of the present invention includes a bottom plate 10, a side plate 20 formed at a predetermined height along the edge of the bottom plate 10, and a side plate 20. Resonance-type sound absorbing cell including a top plate 30 is seated on the top of, and the perforation 35 is formed, the tangential flow in the case of a grazing flow (top) of the top plate 30 At one side of the perforated 35 to be reached later, the upper surface plate 30 extends in a streamlined downward form the guide portion 50 is formed on the other side of the perforated 35.

하면판(10)의 형상으로 정사각형이 일반적이나, 직사각형, 다각형, 원형, 또는 타원 등의 다양한 형상이 사용될 수 있고, 하면판(10)의 가장자리를 따라 일정 높이로 측면판(20)이 형성되므로 흡음셀의 형상으로 정육면체, 직육면체, 다각기둥, 원기둥 또는 타원기둥 등의 다양한 기둥의 형태가 사용될 수 있다. 이와 같은 흡음셀은 기둥의 형태이므로 측면으로 다수를 배열하여 넓은 면적의 소음을 처리할 수 있는 것이다. 또한, 처리하려는 소음의 주파수 대역에 따라 하면판(10)의 크기와 측면판(20)의 높이를 변화시킬 수 있다.A variety of shapes such as a rectangular shape, a polygonal shape, a circular shape, and an ellipse can be used as the shape of the lower surface plate 10 and the side plates 20 are formed at a constant height along the edge of the lower surface plate 10 The shapes of the sound-absorbing cells may be various shapes such as a cube, a rectangular parallelepiped, a polygonal column, a columnar column, or an elliptical column. Since such a sound-absorbing cell is in the form of a column, it is possible to arrange a plurality of sound-absorbing cells on the side surface to process a wide area noise. In addition, the size of the under plate 10 and the height of the side plate 20 can be changed according to the frequency band of the noise to be processed.

측면판(20)의 상단에 안착되는 상면판(30)에는 타공(35)이 형성되는데, 타공(35)으로 원형, 삼각형, 사각형, 마름모, “＋”자 형상 또는 “∨”자 형상 등의 다양한 모양이 사용될 수 있다.The upper plate 30 mounted on the upper end of the side plate 20 is provided with a perforation 35. The perforation 35 may be formed in a circular, triangular, rectangular, rhombic, Various shapes can be used.

일반적으로 흡음셀의 공동(cavity)은 스프링 역할을 하고, 타공(35)의 공기는 질량 역할을 하므로, 타공(35)에서 마찰에 의하여 음에너지가 열에너지로 소산되는 바, 작은 구멍은 음향학적 유효길이가 짧기 때문에 부가질량이 작아서 흡음성능이 제한적이다.Generally, the cavity of the sound-absorbing cell functions as a spring, and the air of the perforation 35 acts as a mass, so that negative energy is dissipated as thermal energy by friction in the perforation 35, Since the length is short, the added mass is small and the sound absorption performance is limited.

그러므로 타공(35)은 세로 길이(0.01∼1㎜)에 비하여 가로 길이(5∼200㎜)가 상당히 긴 슬릿(slit)으로 형성하는 것이 바람직하다. 즉, 타공이 슬릿일 경우에 음향학적 유효길이가 커지기 때문에 부가질량이 증가하여 흡음성능이 월등히 향상된다.Therefore, it is preferable that the perforations 35 are formed with a slit having a considerably long length (5 to 200 mm) as compared with the vertical length (0.01 to 1 mm). That is, when the perforation is a slit, the acoustic effective length increases, so that the added mass increases and the sound absorption performance is significantly improved.

타공(35)을 관통하는 음의 왕복운동과 상면판(30)의 진동을 연성(coupling)시키기 위하여 상면판(30)을 박막으로 형성하면, 박막의 진동과 타공(35)을 통과하는 음의 왕복운동이 동시에 발생하여 흡음성능을 향상시킬 수 있다.When the top plate 30 is formed as a thin film to couple the negative reciprocating motion through the perforations 35 and the vibration of the top plate 30, the vibrations of the thin film and the sound passing through the perforations 35 The reciprocating motion is generated at the same time, so that the sound absorption performance can be improved.

특히 측면판(20)의 상단과 상면판(30)이 선접촉하는 경우가 측면판(20)의 상단과 상면판(30)이 면접촉하는 경우(도 5 참조)보다 흡음성능이 상당히 향상되는 것을 확인할 수 있다.In particular, in the case where the top of the side plate 20 and the top plate 30 is in line contact, the sound absorption performance is considerably improved compared to the case where the top of the side plate 20 and the top plate 30 are in surface contact (see FIG. 5). You can see that.

또한, 상면판(30)의 상면 가장자리를 따라 고정부(40)를 형성하고, 측면판(20)의 상단에 대응되도록 고정부(40)의 하단과 상면판(30)을 선접촉하게 할 수 있다. 이때, 측면판(20)의 상단과 상면판(30), 및 고정부(40)의 하단과 상면판(30)을 접착제로 결합할 수도 있으며, 흡음셀을 상부가 개방된 프레임(미도시)에 삽입하고 볼트 또는 접착제 등으로 측면판(20)과 고정부(40)를 프레임에 고정시켜 상면판(30)을 고정할 수도 있다.The fixing portion 40 may be formed along the upper surface edge of the upper plate 30 so that the lower end of the fixing portion 40 and the upper plate 30 are brought into line contact with each other so as to correspond to the upper end of the side plate 20. [ have. At this time, the upper end of the side plate 20, the upper plate 30, the lower end of the fixing portion 40 and the upper plate 30 may be bonded with an adhesive, And the top plate 30 may be fixed by fixing the side plate 20 and the fixing portion 40 to the frame with bolts or an adhesive.

상면판(30)의 상부에 접선 유동(grazing flow)이 존재하는 경우, 즉, 자동차 또는 고속전철 등이 지나가는 주변에는 접선 유동이 타공(35)의 일측에 부딪히면서 더 많은 소음을 발생시키므로, 타공 박막 흡음셀이 제 기능을 수행하지 못한다.When there is a tangential flow (grazing flow) in the upper portion of the upper plate 30, that is, tangential flow hits one side of the perforation 35 around the vehicle or high-speed train, etc., the perforated thin film, perforated thin film Sound absorbing cells do not function properly.

접선 유동이 타공(35)의 일측에 부딪히지 않고 상면판(30)을 지나갈 수 있도록 하기 위하여, 접선 유동이 나중에 도달하게 되는 타공(35)의 일측에서 상면판(30)이 하부로 유선형으로 연장되어 상기 타공(35)의 타측으로 가이드부(50)를 형성한다.In order to allow the tangential flow to pass through the top plate 30 without bumping into one side of the perforation 35, the top plate 30 extends laterally in a streamlined manner from one side of the perforations 35, And the guide portion 50 is formed on the other side of the perforation 35.

접선 유동이 타공(35)의 타측을 지나서 가이드부(50)에 안내되어 타공(35)의 일측을 충돌없이 통과하므로, 접선 유동과 타공(35)에 의해 발생하는 2차 소음을 미연에 차단할 수 있다.
The tangential flow passes through the other side of the bore 35 and is guided by the guide portion 50 and passes through one side of the bore 35 without collision so that the tangential flow and the secondary noise generated by the bore 35 can be prevented have.

이상의 설명은 본 발명의 기술사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 개시된 실시예는 본 발명의 기술사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
The above description is merely illustrative of the technical spirit of the present invention, and those skilled in the art to which the present invention pertains may make various modifications and changes without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention but to describe the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of the claims should be construed as being included in the scope of the present invention.

10: 하면판 20: 측면판
30: 상면판 35: 타공
40: 고정부 50: 가이드부10: lower plate 20: side plate
30: upper plate 35: perforation
40: fixing part 50: guide part

Claims (3)

하면판과, 상기 하면판의 가장자리를 따라 일정 높이로 형성되는 측면판, 및 상기 측면판의 상단에 안착되고, 타공이 형성되는 상면판을 포함하는 공명형 흡음셀에 있어서,
상기 상면판의 상부에 접선 유동(grazing flow)이 존재하는 경우에는 상기 접선 유동이 나중에 도달하게 되는 상기 타공의 일측에서 상기 상면판이 하부로 연장되어 상기 타공의 타측으로 가이드부가 형성되는 것을 특징으로 하는 가이드부를 갖는 타공 박막 흡음셀.
A resonance type sound-absorbing cell comprising a bottom plate, a side plate formed at a predetermined height along an edge of the bottom plate, and a top plate mounted on an upper end of the side plate,
When the tangential flow (grazing flow) is present in the upper portion of the upper surface plate, the upper surface plate extends downward from one side of the perforated to reach the tangential flow later to form a guide portion to the other side of the perforated Perforated thin film sound absorption cell having a guide part.
제1항에 있어서,
상기 상면판은 타공이 형성되는 박막으로서, 상기 박막의 진동과 상기 타공을 통과하는 음의 왕복운동이 동시에 발생하고,
상기 측면판의 상단과 상기 상면판은 선접촉하는 것을 특징으로 하는 가이드부를 갖는 타공 박막 흡음셀.
The method of claim 1,
Wherein the top plate is a thin film having pores formed therein, wherein a vibration of the thin film and a reciprocating motion of sound passing through the pores are generated at the same time,
The perforated thin film sound-absorbing cell having a guide part, wherein the upper end of the side plate and the top plate are in line contact.
제2항에 있어서,
상기 상면판의 상면 가장자리를 따라 고정부가 형성되고, 상기 측면판의 상단에 대응되도록 상기 고정부의 하단과 상기 상면판은 선접촉하는 것을 특징으로 하는 가이드부를 갖는 타공 박막 흡음셀.3. The method of claim 2,
A perforated thin film sound absorbing cell having a guide part, wherein a fixing part is formed along an upper edge of the top plate, and a lower end of the fixing part and the top plate are in line contact so as to correspond to an upper end of the side plate.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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