KR101648526B1 - Sound-absorbing arrangement - Google Patents

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라그나 글라브
미카엘 카를쏜
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스카니아 씨브이 악티에볼라그
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Abstract

본 발명은 소음 감쇠 장치에 관한 것이다. 본 발명의 소음 감쇠 장치는, 내부 공간(3a)을 구비하는 소음 감쇠 용기(3)와, 작동 중에 기계(1)의 속도에 관련된 주파수를 갖는 지배적인 소음을 발생시키는 기계(1)로부터 상기 소음 감쇠 용기(3)로 유체를 보내도록 구성된 인입 도관(2)과, 상기 유체를 상기 소음 감쇠 용기(3) 밖으로 빠져나갈 수 있게 구성된 배출 도관(4)을 포함한다. 상기 소음 감쇠 장치는 또한 상기 소음 감쇠 용기(3) 근처의 위치에서 상기 인입 도관(2)과 상기 배출 도관(4)을 연결시키는 내부 통로를 구비하는 도관 요소(5)와, 상기 통로의 형태를 조정하고, 그에 의해서 소음 감쇠 용기의 음향 특성을 조정하되, 상기 음향 특성이 상기 기계의 현재 속도에서 발생된 지배적인 소음 주파수에 상응하는 고유 주파수를 계속해서 취할 수 있도록, 조정할 수 있게 구성된 조정 장치(5a ~ 5d, 6 ~ 9)를 포함한다.The present invention relates to a noise damping device. The noise attenuating device of the present invention comprises a noise attenuating container 3 having an internal space 3a and a noise reducing device 3 for generating noise from a machine 1 generating a dominant noise having a frequency related to the speed of the machine 1 during operation (2) configured to send fluid to the attenuation vessel (3), and a discharge conduit (4) configured to allow the fluid to escape out of the noise attenuation vessel (3). The noise attenuation device also comprises a conduit element (5) having an internal passage connecting the inlet conduit (2) and the exhaust conduit (4) at a location near the noise attenuation container (3) And adjust the acoustic characteristics of the noise attenuation vessel thereby adjusting the acoustic characteristics of the acoustic attenuation vessel so that the acoustic characteristic can continue to take a natural frequency corresponding to the dominant noise frequency generated at the current speed of the machine 5a to 5d, 6 to 9).

Description

흡음 장치{SOUND-ABSORBING ARRANGEMENT}{SOUND-ABSORBING ARRANGEMENT}

본 발명은 특허청구범위의 청구항 1의 전제부에 따른 흡음 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a sound absorbing device according to the preamble of Claim 1 of the Claims.

차량의 배기 시스템 및 소음기의 크기 결정과 관련한 문제점은 디젤 기관 및 오토(Otto) 기관에서 연소 과정 중에 발생되는 지배적인 저주파 소음을 감쇠시키는 데 어려움이 있다는 것이다. 이러한 소음의 주파수는 연소 기관의 속도에 따라서 변화한다.A problem with the sizing of exhaust systems and silencers in vehicles is the difficulty in attenuating the dominant low-frequency noise generated during the combustion process in diesel and Otto engines. The frequency of this noise varies with the speed of the combustion engine.

차량의 배기 시스템은 일반적으로는 배기 가스를 위한 다소 만곡된 유동 통로를 수용하는 소음기를 포함한다. 이 경우, 소음기 안으로 도입되는 소음은 그것이 추가로 처리되기 전에 소음기의 여러 벽에 수회 반사된다. 이와 같은 소음기가 큰 압력 강하 없이 저주파수 소음을 효과적으로 감쇠시킬 수 있기 위해서는, 아주 큰 크기를 가져야 한다. 공진식 소음기는 저주파 소음을 양호하게 감쇠시킬 수 있지만, 좁은 주파수 범위에서만 실행되므로, 정속으로 작동하는 기관으로부터 소음을 감소시키는 데에만 유리하게 이용될 수 있다. 또 다른 소음 감쇠 기술은 불필요한 소음을 상쇄시키는 상쇄 소음(counternoise)을 적극적으로 발생시키는 것이다. 이 기술은 일례로 차량의 내부에서는 잘 기능하지만, 배기 시스템 내의 지배적인 가혹한 환경에서는 실행시키기 어렵다.The exhaust system of a vehicle generally includes a muffler housing a somewhat curved flow passage for the exhaust gases. In this case, the noise introduced into the muffler is reflected several times on the walls of the muffler before it is further processed. In order for such a silencer to effectively attenuate low-frequency noise without significant pressure drop, it must have a very large size. A resonant silencer can well attenuate low-frequency noise, but is only performed in a narrow frequency range, so it can be advantageously used only to reduce noise from an engine operating at a constant speed. Another noise attenuation technique is to actively generate counternoise that offsets unnecessary noise. This technology works well inside the vehicle, for example, but is difficult to implement in the harshest environments prevailing in the exhaust system.

일본 특허 공보 제2001-140627호는 차량의 배기 시스템용 소음기에 대해 개시하고 있다. 이 공보에 개시된 소음기는 배기 가스를 소음기 안으로 유도하는 인입 도관과 배기 가스를 소음기 밖으로 유도하는 배출 도관을 포함한다. 우회 도관이 소음기의 각기 다른 두 부분 사이에서 연장된다. 상기 우회 도관은 제어 밸브와 챔버를 포함한다. 상기 챔버는 제어 밸브가 개방되었을 때에 소음기 내에서 팽창 공간 역할을 하고, 제어 밸브가 닫혔을 때는 공진 챔버 역할을 한다.Japanese Patent Laid-Open No. 2001-140627 discloses a silencer for an exhaust system of a vehicle. The silencer disclosed in this publication includes an inlet conduit leading the exhaust gas into the silencer and a discharge conduit leading the exhaust gas out of the silencer. The bypass conduit extends between two different portions of the muffler. The bypass conduit includes a control valve and a chamber. The chamber serves as an expansion space in the silencer when the control valve is open and serves as a resonant chamber when the control valve is closed.

미국 특허 제6,494,290호는 공기를 연소 기관으로 유도하는 도관 안에 배치된다. 이 소음기는 공기 도관에 연결된 공진 챔버를 포함한다. 한 실시예는 가변 체적의 공진 챔버를 제공할 수 있는 조정 가능한 벽을 사용하는 것을 포함한다.U.S. Patent No. 6,494,290 is placed in a conduit leading air to a combustion engine. The muffler includes a resonance chamber connected to the air conduit. One embodiment includes using an adjustable wall that can provide a variable volume resonance chamber.

본 발명의 목적은 비교적 작은 크기로 구성되며 가변 주파수에서 발생하는 저주파 소음을 감쇠시키기 위해 고용량을 갖는 소음 감쇠 장치(sound-damping arrangement)를 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a sound-damping arrangement having a high capacity to attenuate low-frequency noise which occurs at a relatively small size and which occurs at a variable frequency.

본 발명의 목적은 특허청구범위의 청구항 1의 특징부에 나타낸 특징들에 의해 특징지어지는 소음 감쇠 장치에 의해 달성된다. 종래의 소음 감쇠 용기들은 일반적으로는 가변 속도로 작동하는 기계(이하, '기계'라 함)에서 발생하는 저주파 소음보다 상당히 높은 고유 주파수를 갖는다. 따라서, 종래의 감쇠 장치 용기들은 충분히 크게 만들어지지 않으면 저주파 소음을 감쇠시킬 수 있는 능력을 일반적으로는 갖지 못한다. 인입 도관과 배출 도관 사이에 도관 요소를 소음 감쇠 용기에서 마감되게 배치하면 소음 감쇠 용기의 고유 주파수를 현저하게 낮추는 것이 가능해진다. 비교적 작은 소음 감쇠 용기는 가변 속도로 작동하는 기계에 의해 발생된 저주파 소음의 주파수에 상응하는 고유 주파수를 가질 수 있다. 상기 도관 요소의 내부 통로의 형태를 적절하게 변경하면, 도관 요소의 음향 특성을 변화시키는 것이 가능해지고 그에 따라 소음 감쇠 용기의 고유 주파수를 변화시키는 것이 가능해진다. 도관 요소의 기하 형상 및 재료와 같은 것의 특성을 적극적이고 무단(無段)으로 조정하는 조정 장치에 의하면 소음 감쇠 용기는 상기 가변 속도로 작동하는 기계가 각기 다른 속도에서 발생하는 소음의 주파수에 매번 상응하는 가변 고유 주파수를 받을 수 있다. 이와 같은 소음 감쇠 장치는, 상기 가변 속도로 작동하는 기계의 속도가 작동 중에 어떻게 변화하는지 여부와는 무관하게, 그 기계에 의해 발생된 지배적인 저주파 소음을 아주 효과적으로 감쇠시킨다.The object of the invention is achieved by a noise damping device characterized by the features shown in the characterizing part of claim 1 of the claims. Conventional noise attenuating vessels generally have a natural frequency that is significantly higher than the low frequency noise that occurs in machines operating at variable speeds (hereinafter referred to as 'machines'). Thus, conventional damping device containers generally do not have the ability to attenuate low-frequency noise unless made sufficiently large. It is possible to significantly reduce the natural frequency of the noise attenuation vessel by arranging the conduit element between the intake conduit and the exhaust conduit in a closed manner in the sound attenuation vessel. The relatively small sound attenuation vessel may have a natural frequency corresponding to the frequency of the low frequency noise generated by the machine operating at the variable speed. By appropriately changing the shape of the internal passageway of the conduit element, it becomes possible to change the acoustic characteristics of the conduit element, thereby making it possible to change the natural frequency of the sound attenuation vessel. According to the adjustment device for aggressively adjusting the characteristics of the conduit element geometry and material, such as materials, the noise attenuation vessel is designed so that the machine operating at the variable speed corresponds to the frequency of the noise occurring at different speeds each time Lt; / RTI > Such a sound damping device effectively damps the dominant low frequency noise generated by the machine, regardless of how the speed of the machine operating at the variable speed varies during operation.

본 발명의 양호한 실시예에 따르면, 조정 장치는 상기 기계의 현재 속도와 관련한 정보를 실질적으로 연속적으로 받도록 구성된 제어 유닛과, 상기 제어 유닛으로부터 제어 신호를 받아서 상기 정보에 기초하여 통로의 형태를 조정하도록 구성된 작동기를 포함한다. 상기 제어 유닛은 적절한 소프트웨어를 갖춘 컴퓨터일 수 있다. 상기 제어 유닛은, 상기 기계가 그의 현재 속도에서 발생시키고 있는 지배적인 소음의 주파수에 상응하는 고유 주파수를 소음 감쇠 용기가 가질 수 있도록 하는 형태를 통로에 제공하기 위해서는 작동기가 어떻게 제어되어야 하는지에 대한 저장된 정보를, 내장할 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, the adjusting device comprises a control unit configured to receive substantially continuously information relating to the current speed of the machine, and a control unit configured to receive the control signal from the control unit and adjust the shape of the passage based on the information And a configured actuator. The control unit may be a computer with appropriate software. The control unit is arranged to store how the actuators are to be controlled in order to provide the passage with a form in which the noise attenuation vessel can have a natural frequency corresponding to the frequency of the dominant noise that the machine is producing at its current speed Information can be embedded.

본 발명의 양호한 실시예에 따르면, 상기 조정 장치는 통로의 벽을 획정하는 재료를 변화시킴으로써 통로의 형태를 조정할 수 있도록 구성된다. 각기 다른 재료에 의해 획정되는 통로들은 각기 다른 음향 특성을 갖는다. 이 경우, 통로의 형태는, 적절한 수단에 의해서 조정 장치가 통로의 벽을 가변 비율로 획정하는 2개의 다른 재료를 갖는 것이 가능해지도록 할 수 있다. 선택적 또는 조합된 실시예로서, 상기 조정 장치는 통로의 기하 형상을 변화시킴으로써 통로의 형태를 조정할 수 있도록 구성될 수 있다. 통로의 기하 형태를 변화시키게 되면 그 통로의 음향 특성이 바뀌어서 소음 감쇠 용기의 고유 주파수가 바뀐다. 조정 장치는 통로의 길이를 무단으로 조정함으로써 통로의 기하 형상을 기변시킬 수 있게 구성될 수 있다. 상기 조정 장치가 통로의 길이를 증가시키면, 소음 감쇠 용기는 높은 고유 주파수를 취하게 된다. 반면에, 상기 조정 장치가 통로의 길이를 감소시키면, 소음 감쇠 용기는 낮은 고유 주파수를 취하게 된다. 선택적 또는 조합된 실시예로서, 조정 장치는 적어도 한 영역의 통로의 단면적을 무단으로 조정할 수 있게 구성될 수 있다. 이와 같은 단면적 변경은 단면적을 해당 통로의 제한된 영역이나 혹은 통로 전체에 걸쳐서 무단으로 변경하는 밸브 혹은 다른 수축 기구에 의해 실행될 수 있다. 상기 조정 장치가 통로의 단면적을 증가시키면, 소음 감쇠 용기는 낮은 고유 주파수를 취한다. 반면에, 상기 조정 장치가 통로의 단면적을 감소시키면, 소음 감쇠 용기는 높은 고유 주파수를 취하게 된다. 통로의 기하 형상을 비교적 작게 변화시키기만 해도 소음 감쇠 용기의 고유 주파수의 변화는 크게 변화한다.According to a preferred embodiment of the present invention, the adjusting device is configured to adjust the shape of the passageway by changing the material defining the wall of the passageway. Passages defined by different materials have different acoustic properties. In this case, the shape of the passageway may be such that by suitable means it is possible for the regulating device to have two different materials which define the wall of the passageway at a variable rate. As an optional or combined embodiment, the adjustment device can be configured to adjust the shape of the passageway by changing the geometry of the passageway. Changing the geometry of the passageway changes the acoustic characteristics of the passageway and changes the natural frequency of the noise attenuating vessel. The adjustment device can be configured to change the geometry of the passageway by steplessly adjusting the length of the passageway. If the adjustment device increases the length of the passageway, the sound attenuating vessel assumes a high natural frequency. On the other hand, if the adjusting device reduces the length of the passageway, the sound attenuating vessel takes on a low natural frequency. As an optional or combined embodiment, the adjusting device can be configured to steplessly adjust the cross-sectional area of the passages of at least one area. Such a cross-sectional area change can be performed by a valve or other contraction mechanism that changes the cross-sectional area unrestrictedly over a limited area of the passage or throughout the passage. When the adjustment device increases the cross-sectional area of the passageway, the sound attenuation vessel takes a low natural frequency. On the other hand, if the adjustment device reduces the cross-sectional area of the passageway, the sound attenuating vessel will assume a high natural frequency. Even if the geometry of the passage is changed relatively small, the change in the natural frequency of the noise attenuating vessel changes greatly.

본 발명의 또 다른 양호한 실시예에 있어서, 도관 요소는 서로에 대해 이동하도록 배열된 적어도 2개의 도관 부분을 포함한다. 상기 도관 부분들은 각기 다른 재료로 제조될 수 있다. 따라서, 도관 부분의 각기 다른 재료들은, 상기 도관 부분들이 서로에 대해서 각기 다른 직선 위치에 배치되는 경우에는, 통로 내에 크기가 변경되는 벽면들을 한정한다. 다수의 이동 가능한 도관 부분들에 의해 통로의 길이도 역시 무단으로 변화시킬 수 있다. 상기 조정 장치가 통로의 길이를 증가시키면, 소음 감쇠 용기는 높은 고유 주파수를 취한다. 반면에, 상기 조정 장치가 통로의 길이를 감소시키면, 소음 감쇠 용기는 낮은 고유 주파수를 취하게 된다.In another preferred embodiment of the present invention, the conduit elements comprise at least two conduit portions arranged to move relative to one another. The conduit portions may be made of different materials. Thus, the different materials of the conduit portion define the wall faces that change in size in the passageway when the conduit portions are located at different linear positions with respect to each other. The length of the passageway can also be varied without restriction by a plurality of movable conduit portions. When the adjusting device increases the length of the passage, the sound attenuating vessel takes a high natural frequency. On the other hand, if the adjusting device reduces the length of the passageway, the sound attenuating vessel takes on a low natural frequency.

본 발명의 또 다른 양호한 실시예에 따르면, 인입 도관과 배출 도관이 소음 감쇠 용기 안에 다수의 천공을 구비하고, 상기 천공들은, 인입 도관의 천공으로부터 상기 소음 감쇠 용기 안에 도입된 소음이 상기 소음 감쇠 용기의 내면에 의해 적어도 한번 먼저 반사되지 않고서는 배출 도관의 천공을 통해서 빠져나갈 수 없도록 서로에 대해서 배치된다. 이와 같은 소음 감쇠 용기는 또한 높은 주파수의 소음을 효과적으로 감쇠시킬 수도 있다. 인입 도관과 배출 도관은 서로 평행하게 해서 소음 감쇠 용기에서 마감되게 배치하는 것이 바람직하다. 이렇게 구성하면 인입 도관과 배출 도관 사이에 도관 요소를 적용하는 것이 더 용이해진다. 이와 같은 소음 감쇠 용기를 터닝 챔버(turning chamber)라고 칭한다.According to another preferred embodiment of the present invention, the inlet conduit and the outlet conduit are provided with a plurality of apertures in the sound attenuation container, wherein the apertures are arranged such that the noise introduced into the noise attenuation container from the perforations of the inlet conduit, So that they can not escape through the perforations of the exhaust conduit without being reflected at least once before by the inner surface of the exhaust conduit. Such noise attenuation vessels may also effectively attenuate high frequency noise. Preferably, the inlet conduit and the outlet conduit are arranged in parallel with each other and finished in a sound attenuation vessel. This configuration makes it easier to apply the conduit element between the inlet conduit and the outlet conduit. Such a sound attenuating vessel is called a turning chamber.

본 발명의 또 다른 양호한 실시예에 따르면, 상기 소음 감쇠 장치가 연소 기관으로부터 나오는 배기 가스를 유도하는 배기 시스템의 부품이 된다. 오토 기관과 디젤 기관은 작동 중에는 연소 과정에서 발생하는 지배적인 저주파 소음을 발생시킨다. 따라서 소음의 주파수는 연소 기관의 속도에 따라 변화한다. 종래의 소음기로는 감쇠가 어려운 저주파 소음은 본 발명에 따른 소음 감쇠 장치에 의해 양호하게 감쇠될 수 있다. 소음 감쇠 장치는 기계가 가변 주파수에서 저주파 소음을 발생시키는 경우에 기상류 및 액상류 모두를 위한 도관 시스템에서 사용할 수 있다. 이 소음 감쇠 장치는 일례로 압축기로부터 압축 공기를 유도하는 도관 시스템의 부품이 되게 구성할 수 있다. 상기 소음 감쇠 장치는 또한, 기계가 작동하는 중에 그 기계의 속도와 관련된 주파수를 갖는 지배적인 소음을 발생시키는 기계와 함께, 액상류를 유도하는 도관 시스템의 부품이 되게 구성할 수 있다. 이 경우, 소음 감쇠 장치는 오일 펌프와 같은 기계가 가변 주파수의 저주파 소음을 발생시키는 유압 시스템의 부품이 되게 구성할 수 있다.According to another preferred embodiment of the present invention, the noise damping device is part of an exhaust system for inducing exhaust gas from a combustion engine. Auto and diesel engines generate dominant low-frequency noise that occurs during combustion in operation. Thus, the frequency of the noise changes with the speed of the combustion engine. The low frequency noise which is difficult to attenuate with the conventional silencer can be satisfactorily attenuated by the noise attenuating device according to the present invention. The noise attenuator may be used in a conduit system for both vapor and liquid flows in case the machine generates low frequency noise at a variable frequency. This noise damping device can be configured to be a part of a conduit system for guiding compressed air from a compressor, for example. The noise attenuation device may also be configured to be a component of a conduit system for guiding a liquid phase, with a machine generating a dominant noise with a frequency related to the speed of the machine during operation of the machine. In this case, the noise damping device can be configured to be a part of a hydraulic system in which a machine such as an oil pump generates low frequency noises of a variable frequency.

이하에서는 첨부된 도면과 관련하여 본 발명의 양호한 실시예들에 대해 예시적 예로서 설명한다.In the following, preferred embodiments of the present invention will be described by way of example with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 소음 감쇠 장치를 도시하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 소음 감쇠 장치를 도시하는 도면이다.1 is a view showing a noise attenuator according to a first embodiment of the present invention.
2 is a view showing a noise attenuator according to a second embodiment of the present invention.

도 1은 연소 기관(1)용 배기 시스템에 적용할 수 있게 구성된 소음 감쇠 장치를 도시하고 있다. 연소 기관(1)은 속도가 가변적인 디젤 기관이나 혹은 오토 기관일 수 있다. 연소 기관은 중장비 차량일 수 있는 차량에 동력을 제공할 수 있다. 상기 배기 시스템의 배기 가스는 인입 도관(2)을 거쳐서 소음 감쇠 용기(3) 내의 내부 공간(3a)으로 보내진다. 인입 도관(2)은 상기 소음 감쇠 용기(3)의 내벽으로부터 일정 거리에 있는 천공(2a)을 구비한다. 배기 가스는 배출 도관(4)을 거쳐서 소음 감쇠 용기(3)로부터 빠져나올 수 있게 한다. 배출 도관(4)도, 위와 마찬가지로 소음 감쇠 용기(3)의 내벽면으로부터 일정 거리에 위치된 천공(4a)을, 구비한다. 인입 도관(2) 및 배출 도관(4)은 실질적으로 서로 평행하게 해서 상기 소음 감쇠 용기(3)에서 마감되게 연장되어 있다. 인입 도관의 천공(2a)과 배출 도관의 천공(4a)은, 소음 감쇠 용기(3) 안으로 도입된 소음이 상기 천공(4a)을 통해서 빠져나가기 전에 내면에 일단 적어도 한번은 반사될 수 있도록, 서로에 대해 배열된다. 소음 감쇠 용기(3)는 여기서 소위 터닝 챔버라 칭하는 것을 구성한다. 내부 통로를 구비하는 도관 요소(5)는 인입 도관(2)과 배출 도관(4)을 소음 감쇠 용기(3)에서 마감되게 연결시킨다. 도관 요소(5)의 내부 통로는 상기 인입 도관(2) 및 배출 도관의 내부 통로보다 상당히 좁다.Fig. 1 shows a noise attenuating device adapted to be applied to an exhaust system for a combustion engine (1). The combustion engine 1 may be a variable speed diesel engine or an auto engine. The combustion engine may provide power to the vehicle, which may be a heavy duty vehicle. The exhaust gas of the exhaust system is sent to the internal space 3a in the noise attenuation vessel 3 via the inlet conduit 2. The inlet conduit (2) has a perforation (2a) at a distance from the inner wall of the sound attenuation container (3). The exhaust gas is allowed to escape from the noise attenuation vessel (3) through the exhaust conduit (4). The exhaust conduit 4 also has a perforation 4a located at a certain distance from the inner wall surface of the sound attenuation container 3 as described above. The inlet conduit (2) and the outlet conduit (4) extend substantially parallel to one another and finish in the noise dampening vessel (3). The perforations 2a of the inlet conduit and the perforations 4a of the outlet conduit are arranged such that the noise introduced into the noise attenuating vessel 3 can be reflected at least once on the inner surface before exiting through the perforations 4a, . The noise attenuation vessel 3 here constitutes what is referred to as a so-called turning chamber. A conduit element (5) with an internal passageway connects the inlet conduit (2) and the outlet conduit (4) to the sound attenuation vessel (3). The internal passageway of the conduit element (5) is considerably narrower than the internal passageway of the inlet conduit (2) and the exhaust conduit.

도관 요소(5)는 인입 도관에 체결된 제1 도관부(5a)와 제2 배출 도관(4)에 체결된 제2 도관부(5b)를 포함한다. 제3 도관부(5c)는 제1 도관부(5a)와 제2 도관부(5b)에 대해서 이동을 할 수 있게 배치된다. 상기 제3 도관부(5c)는 상기 제1 도관부(5a)의 반경 방향 외측과 상기 제2 도관부(5b)의 반경 방향 내측에 배치된다. 상기 제3 도관부(5c)는 상기 제1 도관부(5a) 및 제2 도관부(5b)와는 다른 재료로 제조된다. 제1 작동기(6)가 상기 제3 도관부(5c)를 상기 제1 도관부(5a) 및 제2 도관부(5b)에 대해서 무단으로 이동시킬 수 있게 구성된다. 상기 제3 도관부(5c)가 도 1에서 하향으로 이동한 때, 상기 제3 도관부(5c)의 재료는 보다 높은 위치인 상향으로 이동한 때에 비해서 통로의 벽면의 더 많은 부분을 획정한다. 개략적으로 도시된 제2 작동기(7)는, 밸브 몸체(8)를 가변 회전 위치에 놓음으로써 제2 도관부(5b)의 영역 내의 통로의 단면적을 무단으로 변동시킬 수 있게 구성된다. 제어 유닛(9)이 연소 기관(1)의 속도와 관련된 정보를 실질적으로 연속적으로 받아서 그 받은 정보에 기초하여 작동기(6, 7)를 작동시킬 수 있게 구성된다. 제어 유닛(9)은 이와 같은 목적에 부합되는 적절한 소프트웨어를 갖춘 컴퓨터일 수 있다.The conduit element 5 comprises a first conduit portion 5a fastened to the inlet conduit and a second conduit portion 5b fastened to the second conduit conduit 4. The third conduit portion 5c is arranged to move with respect to the first conduit portion 5a and the second conduit portion 5b. The third conduit portion 5c is disposed radially outward of the first conduit portion 5a and radially inward of the second conduit portion 5b. The third conduit portion 5c is made of a material different from that of the first conduit portion 5a and the second conduit portion 5b. The first actuator 6 is configured to be able to move the third conduit portion 5c unrestrictedly with respect to the first conduit portion 5a and the second conduit portion 5b. When the third conduit portion 5c moves downward in Fig. 1, the material of the third conduit portion 5c defines a larger portion of the wall surface of the passageway as compared to the upward movement of the higher conduit portion 5c. The second actuator 7, which is schematically shown, is configured to be able to vary the cross-sectional area of the passage in the region of the second conduit 5b by placing the valve body 8 in the variable rotational position. The control unit 9 is configured to receive substantially continuous information relating to the speed of the combustion engine 1 and to operate the actuators 6 and 7 based on the information received. The control unit 9 may be a computer with appropriate software for this purpose.

작동 중에, 연소 기관은 배기류에 의해 전파되는 소음을 발생시킨다. 이러한 소음은 여러 주파수로 구성되지만, 연소 기관(1)의 연소 과정 중에 발생되는 저주파 소음이 지배적인 소음인 것은 분명하다. 연소 기관의 속도에 따라 변화하는 주파수를 갖는 이와 같은 소음은 종래의 소음기로는 감쇠시키기 곤란하다. 모든 소음 감쇠 용기는 그 소음 감쇠 용기의 재료 및 기하 형상과 관련한 구성과 관련되는 고유 주파수를 갖는다. 저주파 소음을 효과적으로 감쇠시키는 것으로는, 아주 큰 종래의 소음 감쇠 용기를 사용하는 것이 있다. 그러나, 인입 도관(2)과 배출 도관(4) 사이에 도관 요소(5)를 배치하면, 비교적 작은 크기의 소음 감쇠 용기(3)가, 연소 기관(1)에 의해 발생된 지배적인 저주파 소음과 수준을 같이 하는 고유 주파수를 취하게 하는 것이 가능해진다. 상기 제1 작동기(6)를 실행시켜서 상기 제3 도관부(5c)를 각기 다른 위치로 무단으로 선형 이동시키면, 통로의 내벽면을 각기 다른 재료에 의해 변화하는 비율로 한정시키는 것이 가능해진다. 이렇게 해서 도관 요소(5)의 음향 특성과 소음 감쇠 용기의 고유 주파수를 변화시킬 수 있다. 상기 제2 작동기(7)를 작동시켜서 밸브를 각기 다른 회전각으로 무단으로 위치시키면, 상기 도관 요소(5)의 내부 통로가, 밸브(8)가 배치된 영역에서 무단으로 변화하는 가변 단면적을, 취하도록 하는 것이 가능해진다. 통로의 단면적을 변화시킴으로써, 도관 요소(5)의 음향 특성과 소음 감쇠 용기(3)의 고유 주파수도 역시 변화시킬 수 있다. 상기 도관 요소(5)의 이점은 내부 통로의 형태를 아주 조금만 변경시켜도 소음 감쇠 용기(3)의 고유 주파수가 비교적 크게 차이 나게 된다는 것이다. 따라서, 소음 감쇠 장치는 비교적 작은 치수를 가질 수 있다.During operation, the combustion engine generates noise propagated by the exhaust flow. Such noise is composed of several frequencies, but it is clear that the low-frequency noise generated during the combustion process of the combustion engine 1 is the dominant noise. It is difficult to attenuate such a noise having a frequency that varies according to the speed of the combustion engine with a conventional silencer. All noise attenuating vessels have a natural frequency associated with the configuration associated with the material and geometry of the noise attenuating vessel. To effectively attenuate low-frequency noise, there is a use of a very large conventional noise attenuating vessel. However, by arranging the conduit element 5 between the inlet conduit 2 and the outlet conduit 4, the relatively small-sized noise attenuation vessel 3 is able to generate the dominant low frequency noise generated by the combustion engine 1 It becomes possible to take a natural frequency having the same level. When the first actuator 6 is run and the third conduit part 5c is linearly moved to different positions, it is possible to limit the inner wall surface of the passageway at a rate changing by different materials. In this way, the acoustic characteristics of the conduit element 5 and the natural frequency of the noise attenuation vessel can be varied. By actuating the second actuator 7 and endlessly positioning the valve at different angles of rotation, the internal passageway of the conduit element 5 has a variable cross-sectional area which changes steadily in the region in which the valve 8 is disposed, It becomes possible to take out. By changing the cross-sectional area of the passageway, the acoustic characteristics of the conduit element 5 and the natural frequency of the noise attenuation vessel 3 can also be varied. The advantage of the conduit element 5 is that even if the shape of the internal passages is changed very little, the natural frequency of the noise attenuation vessel 3 will be relatively large. Thus, the noise damping device can have a relatively small dimension.

연소 기관(1)을 작동시키면 인입 도관(2)을 통해 소음 감쇠 용기(3)로 유동하는 배기 가스가 발생된다. 이 배기 가스는 다시 상기 소음 감쇠 용기로부터 빠져나와 배출 도관(4)으로 간다. 배기 가스의 소량 부분이 인입 도관(2)으로부터 빠져나와 도관 요소(5)의 통로를 거쳐서 배출 도관(4)으로 간다. 제어 유닛(9)이 연소 기관(1)의 현재 속도와 관련된 정보를 실질적으로 연속해서 받는다. 그 정보에 기초해서 제어 유닛(9)은 연소 기관(1)의 지배적인 소음의 주파수를 실질적으로 연속해서 산출한다. 상기 제어 유닛(9)은, 소음 감쇠 용기(3)가 연소 기관의 지배적인 소음 주파수에 상당하는 고유 주파수를 취하는 경우에 작동기(6)가 제3 도관부(5c)를 어떻게 위치시켜야 하고 작동기(7)가 밸브(8)를 어떻게 위치시켜야 하는지에 대한 저장 정보를 내장한다. 연소 기관의 속도가 변하자마자, 제어 유닛(9)은 작동기(6, 7)를 작동시키고, 이에 따라 소음 감쇠 용기(3)가 연소 기관의 지배적인 소음 주파수에 상당하는 고유 주파수를 취하게 된다. 이와 같은 방식으로 해서, 소음 감쇠 장치는 연소 기관으로부터 나온 지배적인 저주파 소음을 연소 기관의 속도와 무관하게 아주 효과적으로 감쇠시킬 수 있다.When the combustion engine 1 is operated, exhaust gas flowing through the intake conduit 2 to the noise attenuation vessel 3 is generated. This exhaust gas again exits the noise attenuating vessel and goes to the exhaust conduit 4. A small portion of the exhaust gas exits the inlet conduit 2 and passes through the passage of the conduit element 5 to the exhaust conduit 4. The control unit 9 substantially continuously receives information relating to the current speed of the combustion engine 1. [ Based on the information, the control unit 9 calculates the frequency of the dominant noise of the combustion engine 1 substantially continuously. The control unit 9 is arranged to determine how the actuator 6 should position the third conduit 5c when the noise attenuation vessel 3 takes a natural frequency corresponding to the dominant noise frequency of the combustion engine and the actuator 7 ) Stores information on how to place the valve (8). As soon as the speed of the combustion engine changes, the control unit 9 actuates the actuators 6 and 7 so that the sound attenuation vessel 3 takes a natural frequency corresponding to the dominant noise frequency of the combustion engine. In this way, the noise attenuator can effectively attenuate the dominant low-frequency noise from the combustion engine irrespective of the speed of the combustion engine.

도 2는 소음 감쇠 장치의 선택적인 실시예를 도시하고 있다. 이 경우에서, 소음 감쇠 장치는 압축기(11)로부터 압축 공기를 유도하는 도관 시스템의 부품이 된다. 여기서, 소음 감쇠 용기(3)는 외측에서 도시하였고, 인입 도관(2)과 배출 도관(4)은 횡단면에서 도시하였다. 압축기(11)로부터 나온 압축 공기는 인입 도관(2)을 거쳐서 소음 감쇠 용기(3)의 내부 공간으로 들어간다. 공기가 상기 배출 도관(4)을 거쳐서 상기 소음 감쇠 용기(3)로부터 빠져나올 수 있게 한다. 인입 도관(2)과 배출 도관(4)은 서로 실질적으로 평행하게 해서 소음 감쇠 용기(3)에서 마감되게 연장되어 있다. 내부 통로를 갖는 관형 도관 요소(5)는 상기 평행한 도관(2, 4)들을 소음 감쇠 용기(3)에서 마감되게 연결시킨다. 상기 도관 요소(5)는 상기 인입 도관(2)에 체결된 제1 도관부(5a)와, 상기 배출 도관(4)에 체결된 제2 도관부(5b)를 포함한다. 상기 도관 요소(5)는 상기 제1 도관부(5a)와 상기 제2 도관부(5b)를 연결시키는 제3 도관부(5c)를 포함한다. 상기 제3 도관부(5c)는 상기 제1 도관부(5a)에 이동 가능하게 연결된 제1 관형 연결부(5d1)와, 상기 제2 도관부(5b)에 이동 가능하게 연결된 제2 관형 연결부(5d2)를 포함한다. 상기 제3 도관부(5c)는 또한 상기 제1 관형 연결부(5d1)와 제2 관형 연결부(5d2) 사이의 횡방향 연결부를 구성하는 기부(5d3)를 포함한다.Figure 2 shows an alternative embodiment of a noise damping device. In this case, the sound attenuation device becomes a part of a conduit system for guiding compressed air from the compressor 11. Here, the noise attenuation vessel 3 is shown from the outside, and the inlet conduit 2 and the exhaust conduit 4 are shown in cross section. Compressed air from the compressor (11) enters the internal space of the sound attenuation container (3) via the inlet conduit (2). So that air can escape from the noise attenuating vessel (3) via the exhaust conduit (4). The inlet conduit (2) and the outlet conduit (4) extend substantially parallel to each other and finish in the noise attenuation vessel (3). A tubular conduit element (5) with internal passageways connects the parallel conduits (2, 4) to the sound attenuation vessel (3) in a closed manner. The conduit element 5 includes a first conduit 5a fastened to the inlet conduit 2 and a second conduit 5b fastened to the outlet conduit 4. The conduit The conduit element 5 includes a third conduit 5c connecting the first conduit 5a and the second conduit 5b. The third conduit portion 5c includes a first tubular connection portion 5d 1 movably connected to the first conduit portion 5a and a second tubular connection portion 5d 2 movably connected to the second conduit portion 5b, . Wherein the third ducting (5c) further includes a base (5d 3) constituting the lateral connection between the first tubular connector (5d 1) and a second tubular connecting portion (5d 2).

여기에서는 실린더로 예시된 작동기(6)는 상기 제3 도관부(5c)를 상기 고정된 제1 도관부(5a)와 제2 도관부(5b)에 대해서 무단으로 이동시킬 수 있게 구성된다. 상기 제3 도관부(5c)가 도 1에서 하향으로 이동하면 상기 도관 요소(5)의 내부 통로는 더 짧아지고, 상기 제3 도관부(5c)가 도 1에서 상향으로 이동하면 상기 도관 요소(5)의 내부 통로는 더 길어진다. 도관 요소(5)의 내부 통로의 위와 같은 선형 이동에 의해 그 길이를 무단으로 가변시킬 수 있게 된다. 이렇게 해서 통로의 음향 특성과 소음 감쇠 용기(3)의 고유 주파수를 변화시킬 수 있게 된다. 제어 유닛(9)은, 압축기(11)의 속도와 관련된 정보를 실질적으로 연속해서 받아서 그 정보에 기초하여 작동기(6)를 제어할 수 있게 구성된다. 이 제어 유닛(9)은 이러한 목적에 부합되는 적절한 소프트웨어를 갖춘 컴퓨터일 수 있다.Here, the actuator 6 exemplified by a cylinder is configured to be able to move the third conduit part 5c to the fixed first conduit part 5a and the second conduit part 5b in an unrestricted manner. 1, the internal passage of the conduit element 5 becomes shorter and when the third conduit part 5c moves upward in FIG. 1, the conduit element 5 is moved in the downward direction, and when the third conduit part 5c moves downward in FIG. Lt; / RTI > becomes longer. The length of the inner passage of the conduit element 5 can be changed by the linear movement as described above. In this way, it is possible to change the acoustic characteristics of the passage and the natural frequency of the noise attenuating vessel 3. The control unit 9 is configured to receive substantially continuous information related to the speed of the compressor 11 and to control the actuator 6 based on the information. The control unit 9 may be a computer with appropriate software for this purpose.

압축기(11)가 작동하는 중에, 제어 유닛(9)은 압축기(11)의 속도와 관련된 정보를 실질적으로 연속해서 받아서, 압축기(11)에 의해 방출되는 지배적인 저주파 소음을 산출한다. 선택적으로, 상기 제어 유닛(9)은 압축기에 의해 발생된 소음을 검출하는 소리 센서로부터 정보를 받을 수 있다. 상기 정보에 기초하여, 상기 제어 유닛(9)은, 도관 요소(5)가 압축기(11)의 지배적인 저주파 소음에 연속해서 상응하는 고유 주파수를 소음 감쇠 용기(3)에 부여하는 길이를 취할 수 있도록, 작동기(6)를 제어한다. 따라서, 압축기(11)의 지배적인 저주파 소음은 소음 감쇠 장치에서 효과적으로 감쇠된다.During operation of the compressor (11), the control unit (9) substantially continuously receives information relating to the speed of the compressor (11) to produce the dominant low frequency noise emitted by the compressor (11). Alternatively, the control unit 9 may receive information from a sound sensor that detects the noise generated by the compressor. Based on the information, the control unit 9 can take the length that the conduit element 5 gives to the sound attenuation vessel 3 a natural frequency corresponding to the continuous low frequency noise of the compressor 11 The actuator 6 is controlled. Thus, the dominant low-frequency noise of the compressor 11 is effectively attenuated in the noise attenuation device.

본 발명은 도면에 예시된 실시예에 한정되지 않고 특허청구범위 내에서 자유롭게 변경할 수 있다. 소음 감쇠 장치는 가변 주파수를 갖는 소음을 발생시키는 기계로부터 유체가 유도되는 것이면 어떠한 도관 시스템에도 설치할 수 있다. 이와 같은 유체는 기체 또는 액체일 수 있다. 조정 장치는 소음 감쇠 용기의 고유 주파수를 변화시키기 위한 컴포넌트들을 실시예에 예시된 것들과는 다른 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 소음 감쇠 용기(3) 및/또는 도관 요소(5) 내에 각기 다른 종류의 소음 감쇠 재료를 배치하는 것도 가능하다.The present invention is not limited to the embodiments illustrated in the drawings, but may be freely changed within the scope of the claims. The noise attenuation device may be installed in any conduit system as long as the fluid is induced from a machine generating a noise having a variable frequency. Such a fluid may be a gas or a liquid. The adjustment device may include components for varying the natural frequency of the noise attenuating vessel other than those illustrated in the embodiment. It is also possible to arrange different kinds of noise attenuating materials in the noise attenuating vessel 3 and / or the conduit element 5.

Claims (11)

내부 공간(3a)을 구비하는 소음 감쇠 용기(3),
기계(1)가 작동하는 중에 상기 기계(1)로부터 나오는 유체를 소음 감쇠 용기(3)로 유도하는 인입 도관(2), 및
상기 유체를 상기 소음 감쇠 용기(3) 밖으로 유도하는 배출 도관(4)을 포함하는 소음 감쇠 장치에 있어서,
상기 소음 감쇠 용기(3) 밖의 근처의 위치에서 상기 인입 도관(2)과 상기 배출 도관(4)을 연결시키는 내부 통로를 구비하는 도관 요소(5)를 추가로 포함하되,
상기 도관 요소(5)는 상기 인입 도관(2)에 체결되는 제1 도관부(5a), 상기 배출 도관(4)에 체결되는 제2 도관부(5b), 및 상기 제1 도관부(5a)의 외측과 상기 제2 도관부(5b)의 내측에 배치되어, 상기 제1 도관부(5a)와 제2 도관부(5b) 사이에서 이동 가능하게 설치되는 제3 도관부(5c)를 포함하며,
상기 제3 도관부(5c)는 제1 도관부(5a) 및 제2 도관부(5b)와는 다른 재료로 제조되는 것을 특징으로 하는 소음 감쇠 장치.A sound attenuation container 3 having an internal space 3a,
An inlet conduit (2) for leading the fluid exiting the machine (1) to the sound attenuation vessel (3) while the machine (1) is operating, and
And a discharge conduit (4) for guiding the fluid out of the noise attenuation vessel (3)
Further comprising a conduit element (5) having an internal passage connecting the inlet conduit (2) and the exhaust conduit (4) at a location near the outside of the noise attenuation vessel (3)
The conduit element 5 comprises a first conduit 5a fastened to the inlet conduit 2, a second conduit 5b fastened to the outlet conduit 4 and a second conduit 5b fastened to the outside of the first conduit 5a, And a third conduit portion 5c disposed inside the second conduit portion 5b and movably installed between the first conduit portion 5a and the second conduit portion 5b,
Wherein the third conduit portion (5c) is made of a different material than the first conduit portion (5a) and the second conduit portion (5b). 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 기계(1)의 현재 속도에 대한 정보를 실질적으로 계속해서 받을 수 있게 구성된 제어 유닛(9)과,
상기 제어 유닛(9)으로부터 제어 신호들을 받고 상기 정보에 기초하여 상기 제3 도관부(5c)를 무단으로 선형 이동시키는 제1 작동기(6)를 포함하는 것을 특징으로 하는 소음 감쇠 장치.The method according to claim 1,
A control unit (9) configured to substantially continuously receive information on the current speed of the machine (1)
And a first actuator (6) for receiving control signals from said control unit (9) and for linearly moving said third conduit section (5c) based on said information. 제3항에 있어서,
상기 제어 유닛(9)으로부터 제어 신호들을 받고 상기 정보에 기초하여 상기 도관 요소(5)의 내부 통로 중 적어도 한 구역의 단면적을 무단으로 변화시키는 제2 작동기(7)를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 소음 감쇠 장치.The method of claim 3,
Characterized by further comprising a second actuator (7) for receiving control signals from said control unit (9) and for varying the cross-sectional area of at least one of the inner passages of said conduit element (5) A noise attenuation device. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 인입 도관(2)과 상기 배출 도관(4)은 소음 감쇠 용기(3) 안에 다수의 천공(2a, 4a)을 구비하고, 상기 천공들은 인입 도관의 천공(2a)으로부터 상기 소음 감쇠 용기(3) 안에 도입된 소음이 상기 소음 감쇠 용기(3)의 내면에 의해 적어도 한번 먼저 반사되지 않고서는 상기 배출 도관의 천공(4a)을 통해서 빠져나갈 수 없도록 서로에 대해서 배치된 것을 특징으로 하는 소음 감쇠 장치.The method according to claim 1,
Wherein the inlet conduit 2 and the outlet conduit 4 are provided with a plurality of perforations 2a and 4a in a sound attenuation container 3 which are spaced from the perforations 2a of the inlet conduit 2a, Are arranged relative to one another so that they can not escape through the perforations (4a) of the exhaust conduit without being reflected at least once by the inner surface of the noise attenuation vessel (3). ≪ RTI ID = . 제1항에 있어서,
상기 제3 도관부(5c)는 상기 제1 도관부(5a)에 이동 가능하게 연결되는 제1 관형 연결부(5d1)와 상기 제2 도관부(5b)에 이동 가능하게 연결되는 제2 관형 연결부(5d2) 및 상기 제1 관형 연결부(5d1)와 상기 제2 관형 연결부(5d2) 사이의 횡방향연결부를 구성하는 기부(5d3)를 포함하는 것을 특징으로 하는 소음 감쇠 장치.The method according to claim 1,
The third conduit portion 5c includes a first tubular connection portion 5d 1 movably connected to the first conduit portion 5a and a second tubular connection portion 5d 2 movably connected to the second conduit portion 5b. ) And a base (5d 3 ) constituting a transverse connection between said first tubular connection (5d 1 ) and said second tubular connection (5d 2 ). 제7항에 있어서,
상기 유체는 압축 공기인 것을 특징으로 하는 소음 감쇠 장치.8. The method of claim 7,
Wherein the fluid is compressed air. 제1항에 있어서,
상기 기계(1)는 연소 기관이고, 상기 연소 기관으로부터 배기 가스가 유도될 수 있게 한 배기 시스템의 부품으로서 구성된 것을 특징으로 하는 소음 감쇠 장치.The method according to claim 1,
Characterized in that the machine (1) is a combustion engine and is constituted as part of an exhaust system in which exhaust gas can be introduced from the combustion engine. 제1항에 있어서,
상기 기계(1)는 압축기이고, 상기 압축기로부터 압축 공기가 유도될 수 있게 한 도관 시스템의 부품으로서 구성된 것을 특징으로 하는 소음 감쇠 장치.The method according to claim 1,
Characterized in that the machine (1) is a compressor and is constituted as part of a conduit system enabling the compressed air to be drawn from the compressor. 제1항에 있어서,
기계(1)가 작동하는 중에 그 기계(1)의 속도에 관련된 주파수를 갖는 지배적인 소음을 발생시키는 기계와 함께, 액체 유체를 유도하는 도관 시스템의 부품으로서 구성된 것을 특징으로 하는 소음 감쇠 장치.The method according to claim 1,
Characterized in that it is constituted as part of a conduit system for guiding a liquid fluid with a machine which generates a dominant noise with a frequency related to the speed of the machine (1) during operation of the machine (1).
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