KR102144564B1 - Underwater muffler - Google Patents

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Abstract

본 발명은 관을 통해 물은 잘 흐르지만, 소리는 차단되도록 하는 해수 소음기에 관한 것으로서, 튜브와, 튜브 내부에 서로 간격을 두고 형성되는 하나 이상의 와셔 모양의 칸막이와, 칸막이 사이에 형성되는 도넛 모양의 소음 부재를 포함하는, 경량 박형 고성능의 해수 소음기에 관한 것이다.The present invention relates to a seawater silencer that allows water to flow well through a tube, but to block sound, and includes a tube, at least one washer-shaped partition formed inside the tube at intervals, and a donut shape formed between the partitions. It relates to a lightweight, thin, high-performance sea water silencer comprising a noise member of.

Description

해수 소음기{UNDERWATER MUFFLER}Seawater silencer {UNDERWATER MUFFLER}

본 발명은 관을 통해 물은 잘 흐르지만, 소리는 차단되도록 하는 해수 소음기에 관한 것이다.The present invention relates to a sea water silencer that allows water to flow well through a pipe, but to block sound.

선박이나 함정에서 냉각수로 해수를 사용하는데, 냉각수 입 출구를 통해서 선박이나 함정 내부에서 진동하는 기계나 엔진 등에서 발생하는 소음이 수중으로 방출되는 것을 방지하기 위해서는 해수 소음기가 필요하다.Seawater is used as cooling water in ships or ships, and a seawater silencer is required to prevent noise generated from machinery or engines vibrating inside the ship or ship through the cooling water inlet and outlet from being discharged into the water.

기존의 칸막이 없이 단일 소음 부재만을 사용하는 기술은 소음을 완전히 차단하거나 효율적으로 감쇠시키지 못한다는 문제가 있었다.The existing technology using only a single noise member without a partition has a problem that it cannot completely block the noise or attenuate it efficiently.

한국공개특허공보 제10-2016-0018303호(2016.02.17 공개, 발명의 명칭 : 해수 유입 차단용 소음기)Korean Patent Publication No. 10-2016-0018303 (published on Feb. 17, 2016, title of invention: silencer for blocking seawater inflow)

따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 튜브와, 튜브 내부에 서로 간격을 두고 형성되는 하나 이상의 와셔 모양의 칸막이와, 칸막이 사이에 형성되는 도넛 모양의 소음 부재를 포함함으로써, 종래의 해수 소음기에 비해서 획기적으로 작고 가벼우며 소음 성능이 좋은 해수 소음기를 제공함에 있다.Therefore, the problem to be solved by the present invention is to solve such a conventional problem, the tube, one or more washer-shaped partitions formed at intervals from each other inside the tube, and the donut-shaped noise formed between the partitions. By including a member, it is to provide a sea water silencer that is significantly smaller and lighter than a conventional sea water silencer and has good noise performance.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 해수 소음기는, 튜브; 상기 튜브 내부에 서로 간격을 두고 형성되는 하나 이상의 와셔 모양의 칸막이; 및 상기 칸막이 사이에 형성되는 도넛 모양의 소음 부재;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the sea water silencer includes: a tube; At least one washer-shaped partition formed inside the tube at intervals from each other; And a donut-shaped noise member formed between the partitions.

본 발명에 따른 해수 소음기에 있어서, 상기 소음 부재는, 다수의 공동을 가지는 매트릭스와, 상기 공동 안에 들어가는 음향 메타물질 단위 셀을 포함할 수 있다.In the seawater silencer according to the present invention, the noise member may include a matrix having a plurality of cavities and an acoustic metamaterial unit cell that enters the cavity.

본 발명에 따른 해수 소음기에 있어서, 상기 소음 부재의 다수의 공동을 가지는 매트릭스는, 고무, 스폰지, 플라스틱, 스티로폼 중 하나 혹은 이들의 조합으로 형성될 수 있다.In the seawater silencer according to the present invention, the matrix having a plurality of cavities of the noise member may be formed of one of rubber, sponge, plastic, and styrofoam, or a combination thereof.

본 발명에 따른 해수 소음기에 있어서, 상기 음향 메타물질 단위 셀은, 다공성 통을 포함할 수 있다.In the seawater silencer according to the present invention, the acoustic metamaterial unit cell may include a porous barrel.

본 발명에 따른 해수 소음기에 있어서, 상기 다공성 통에 형성된 구멍의 크기는 그 직경이 0.1mm 이상 3mm 이하의 범위일 수 있다.In the seawater silencer according to the present invention, the size of the hole formed in the porous tube may have a diameter of 0.1mm or more and 3mm or less.

본 발명에 따른 해수 소음기에 있어서, 상기 음향 메타물질 단위 셀은, 상기 다공성 통 내부에 배치되고, 상기 음향 메타물질 단위 셀 내부의 효율 체적 탄성률을 물의 효율 체적 탄성률보다 작게 만드는 체적 탄성률 조정수단을 더 포함할 수 있다.In the seawater silencer according to the present invention, the acoustic metamaterial unit cell further comprises a volume elastic modulus adjusting means disposed inside the porous container and making the efficiency volume elastic modulus inside the acoustic metamaterial unit cell smaller than that of water. Can include.

본 발명에 따른 해수 소음기에 있어서, 상기 체적 탄성률 조정수단은, 상기 음향 메타물질 단위 셀 내부의 효율 체적 탄성률을 물의 효율 체적 탄성률의 0.1배 이하가 되도록 만들 수 있다.In the seawater silencer according to the present invention, the volume modulus adjusting means may make the volumetric modulus of efficiency inside the acoustic metamaterial unit cell 0.1 times less than the volume modulus of water efficiency.

본 발명에 따른 해수 소음기에 있어서, 상기 체적 탄성률 조정수단은 내부가 빈 주름 통을 포함할 수 있다.In the seawater silencer according to the present invention, the volume modulus adjusting means may include a corrugated container with an empty inside.

본 발명에 따른 해수 소음기에 따르면, 종래의 해수 소음기에 비해서 획기적으로 작고 가벼우며 소음 성능이 좋다는 특징이 있다.According to the sea water silencer according to the present invention, compared to the conventional sea water silencer, it is remarkably small and light, and has a feature of good noise performance.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 해수 소음기를 도시한 것이고,
도 2는 본 발명의 도넛형 소음 부재를 도시한 것이고,
도 3은 본 발명의 도넛형 소음 부재 내부에 형성되는 공동과 이 공동 내부에 있는 음향 메타물질 단위 셀을 도시한 것이고,
도 4는 도 1의 해수 소음기를 통과하기 전의 소음 레벨과, 통과한 후의 소음 레벨을 비교하기 위한 도면이다.
1 shows a sea water silencer according to an embodiment of the present invention,
Figure 2 shows a donut-shaped noise member of the present invention,
3 shows a cavity formed inside the donut-shaped noise member of the present invention and an acoustic metamaterial unit cell in the cavity,
4 is a view for comparing the noise level before passing through the sea water silencer of FIG. 1 and the noise level after passing through the sea water silencer of FIG. 1.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those of ordinary skill in the art may easily implement the present invention. The present invention may be implemented in various forms and is not limited to the embodiments described herein.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.In order to clearly describe the present invention, parts irrelevant to the description are omitted, and the same reference numerals are attached to the same or similar components throughout the specification.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 해수 소음기를 도시한 것이다. 도 1에서 나타낸 바와 같이, 본 발명의 해수 소음기는 튜브(100)와, 튜브(100) 내부에 서로 간격을 두고 형성되고 하나 이상의 와셔 모양의 칸막이(110)와, 칸막이(110) 사이에 형성되는 도넛 모양의 소음 부재(120)로 구성된다.1 shows a sea water silencer according to an embodiment of the present invention. As shown in Figure 1, the sea water silencer of the present invention is formed between the tube 100 and the tube 100 at intervals from each other and formed between one or more washer-shaped partitions 110 and the partitions 110. It consists of a donut-shaped noise member 120.

칸막이(110)는 금속 재질이 이용될 수 있으며, 알루미늄 등으로 제작될 수 있다.The partition 110 may be made of a metal material, and may be made of aluminum or the like.

칸막이(110) 사이의 간격은 등간격일 수도 있고, 등간격이 아닐 수도 있다. 등간격이 아닌 경우에는 칸막이(110) 사이에 들어가는 도넛 모양의 소음 부재(120)의 두께도 칸막이(110) 사이 간격에 맞춰 서로 다른 것들이 형성될 수도 있다.The intervals between the partitions 110 may or may not be equal intervals. In the case of non-equal intervals, different thicknesses of the donut-shaped noise members 120 inserted between the partitions 110 may be formed according to the interval between the partitions 110.

상기 소음 부재(120)는 다수의 공동(125)을 가지는 매트릭스(123)와, 공동(125) 안에 들어가는 초소형 음향 메타물질 단위 셀(130)을 포함할 수 있다.The noise member 120 may include a matrix 123 having a plurality of cavities 125 and a micro-acoustic metamaterial unit cell 130 that enters the cavity 125.

소음 부재(120)의 다수의 공동(125)을 가지는 매트릭스(123)는 고무, 스폰지, 플라스틱, 스티로폼 중 하나 혹은 이들의 조합으로 형성될 수 있다.The matrix 123 having the plurality of cavities 125 of the noise member 120 may be formed of one of rubber, sponge, plastic, and styrofoam, or a combination thereof.

음향 메타물질 단위 셀(130)을 포함하는 공동(125)의 내부는 기름 혹은 글리세린과 같이 점성이 큰 유체로 채워져 있는 것이 바람직하다.It is preferable that the interior of the cavity 125 including the acoustic metamaterial unit cell 130 is filled with a viscous fluid such as oil or glycerin.

그리고 음향 메타물질 단위 셀(130)은 다공성 통(133)을 포함할 수 있다. 그러면 다공성 통(133)의 작은 구멍(134)들을 통해 점성이 큰 유체가 움직이므로 음파의 감쇠가 일어난다. 효율적인 감쇠를 위해서 작은 구멍(134)의 크기는 0.1mm 이상 3mm 이하의 값을 갖는 것이 바람직하다.In addition, the acoustic metamaterial unit cell 130 may include a porous cylinder 133. Then, since the fluid with high viscosity moves through the small holes 134 of the porous tube 133, sound waves are attenuated. For efficient attenuation, the size of the small hole 134 is preferably 0.1mm or more and 3mm or less.

음향 메타물질 단위 셀(130)은, 음향 메타물질 단위 셀(130) 내부의 효율 체적 탄성률을 물의 효율 체적 탄성률보다 작게 만드는 체적 탄성률 조정수단(135)을 포함할 수 있다.The acoustic metamaterial unit cell 130 may include a volume elastic modulus adjusting means 135 for making the internal efficiency volume elastic modulus of the acoustic metamaterial unit cell 130 smaller than that of water.

특히, 체적 탄성률 조정수단(135)은, 음향 메타물질 단위 셀(130) 내부의 효율 체적 탄성률을 물의 효율 체적 탄성률의 0.1배 이하가 되도록 만드는 것이 바람직하다.In particular, it is preferable that the volume modulus adjustment means 135 makes the volumetric modulus of efficiency inside the acoustic metamaterial unit cell 130 equal to or less than 0.1 times the volume modulus of water efficiency.

다공성 통(133) 내부의 효율 체적 탄성률을 물의 효율 체적 탄성률의 0.1배 이하로 만드는 체적 탄성률 조정수단(135)으로서 내부가 빈 주름 통을 포함할 수 있다.As the volume elastic modulus adjusting means 135 for making the inside of the porous tube 133 less than 0.1 times the efficient volume elastic modulus of water, a corrugated tube with an empty inside may be included.

내부가 빈 주름 통은 폴리머나 금속으로 된 것이 바람직한데, 내부가 빈 주름 통의 특성에 의해 외부에서 압력을 받으면 수축하여 부피가 쉽게 줄어든다. 그러면 다공성 통(133) 내부의 효율 체적 탄성률을 물의 효율 체적 탄성률보다 매우 작게 만들 수 있다.It is preferable that the hollow inner corrugated tub is made of polymer or metal. Due to the characteristics of the hollow inner corrugated tub, when pressure is applied from the outside, it shrinks and the volume is easily reduced. Then, the efficiency volume modulus inside the porous tub 133 can be made much smaller than the efficiency volume modulus of water.

도 4는 도 1의 해수 소음기를 통과하기 전의 소음 레벨과, 통과한 후의 소음 레벨을 비교하기 위한 도면이다.4 is a view for comparing the noise level before passing through the sea water silencer of FIG. 1 and the noise level after passing through the sea water silencer of FIG. 1.

도 4를 참조하면, 좌측의 그래프가 해수 소음기를 통과하기 전의 소음 레벨을 표시한 그래프이고, 우측의 그래프가 해수 소음기를 통과한 후의 소음 레벨을 표시한 그래프이다.Referring to FIG. 4, the graph on the left is a graph showing the noise level before passing through the sea water silencer, and the graph on the right is a graph showing the noise level after passing through the sea water silencer.

그래프의 Y축인 압력값은 소음 레벨과 비례하는데, 본 발명의 해수 소음기를 통과한 후의 소음 레벨이 본 발명의 해수 소음기를 통과하기 전의 소음 레벨보다 90% 이상 감소함을 알 수 있다.The pressure value, which is the Y-axis of the graph, is proportional to the noise level, and it can be seen that the noise level after passing through the sea water silencer of the present invention decreases by more than 90% than the noise level before passing through the sea water silencer of the present invention.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.The above description of the present invention is for illustrative purposes only, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will be able to understand that other specific forms can be easily modified without changing the technical spirit or essential features of the present invention. will be. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative and non-limiting in all respects.

100: 튜브
110: 칸막이
120: 소음 부재
123: 매트릭스
125: 공동
130: 음향 메타물질 단위 셀
133: 다공성 통
134: 구멍
135: 체적 탄성률 조정수단
100: tube
110: partition
120: no noise
123: matrix
125: cavity
130: acoustic metamaterial unit cell
133: porous barrel
134: hole
135: volume modulus adjusting means

Claims (8)

튜브;
상기 튜브 내부에 서로 간격을 두고 형성되는 하나 이상의 와셔 모양의 칸막이; 및
상기 칸막이 사이에 형성되고, 다수의 공동을 가지는 매트릭스와, 상기 공동 안에 들어가는 음향 메타물질 단위 셀을 구비하는 도넛 모양의 소음 부재;를 포함하고,
상기 음향 메타물질 단위 셀은,
다공성 통과, 상기 다공성 통 내부에 배치되고 상기 음향 메타물질 단위 셀 내부의 효율 체적 탄성률을 물의 효율 체적 탄성률보다 작게 만드는 체적 탄성률 조정수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 해수 소음기.
tube;
At least one washer-shaped partition formed inside the tube at intervals from each other; And
Including; a donut-shaped noise member formed between the partitions and having a matrix having a plurality of cavities and an acoustic metamaterial unit cell that enters the cavity,
The acoustic metamaterial unit cell,
A seawater silencer comprising a porous passage, a volume elastic modulus adjusting means disposed inside the porous barrel and making an efficiency volume elastic modulus inside the acoustic metamaterial unit cell smaller than that of water.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 소음 부재의 다수의 공동을 가지는 매트릭스는,
고무, 스폰지, 플라스틱, 스티로폼 중 하나 혹은 이들의 조합으로 형성되는 것을 특징으로 하는 해수 소음기.
The method of claim 1,
The matrix having a plurality of cavities of the noise member,
Seawater silencer, characterized in that formed of one of rubber, sponge, plastic, styrofoam, or a combination thereof.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 다공성 통에 형성된 구멍의 크기는 그 직경이 0.1mm 이상 3mm 이하의 범위인 것을 특징으로 하는 해수 소음기.
The method of claim 1,
Seawater silencer, characterized in that the size of the hole formed in the porous tube is in the range of 0.1mm or more and 3mm or less.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 체적 탄성률 조정수단은, 상기 음향 메타물질 단위 셀 내부의 효율 체적 탄성률을 물의 효율 체적 탄성률의 0.1배 이하가 되도록 만드는 것을 특징으로 하는 해수 소음기.
The method of claim 1,
The volume modulus adjusting means makes the volumetric modulus of efficiency inside the acoustic metamaterial unit cell 0.1 times or less of the volume modulus of water efficiency.
제1항에 있어서,
상기 체적 탄성률 조정수단은 내부가 빈 주름 통을 포함하는 것을 특징으로 하는 해수 소음기.
The method of claim 1,
The volume modulus adjusting means is a seawater silencer, characterized in that it comprises a corrugated tube with an empty inside.
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