KR102367147B1 - 흡읍장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공장의 배기, 환경재생시설, 모터나 엔진을 가지는 플랜트 등의 다양한 소음원에서 발생하는 소음을 효과적으로 저감시킬 수 있는 흡음장치에 관한 것으로서, 케이싱과 상기 케이싱 내부에서 소음이 외부로 유출되는 경로에 배치되어 소음을 저감 또는 차단하되, 흡음구동부에 의하여 회전되는 회전축과, 상기 회전축에 의하여 회전되는 섬유부재를 구비하는 회전수단을 포함하는 흡음장치를 제공한다.

Description

흡읍장치{SOUND ABSORBENT APPARATUS}

본 발명은 소음저감 기술과 관련된 것으로서, 보다 구체적으로는 공장의 배기, 환경재생시설, 모터나 엔진을 가지는 플랜트 등의 다양한 소음원에서 발생하는 소음을 효과적으로 저감시킬 수 있는 흡음장치에 관한 것이다.

근래에는 생활의 질 향상에 대한 관심과 노력의 증가로 인하여 다양한 환경에서 소음을 방지하기 위한 기술도 꾸준히 개발되고 있다. 주지하다시피 도로에 인접한 학교나 병원, 주택가 등 소음의 방지가 필요한 곳에는 소음방지벽이 설치되어 차량들의 주행으로 인한 소음을 생활에서 어느 정도 저감하고 있다. 이러한 소음방지벽은 고정된 구조물로 설비되어 생활 환경으로 소음이 유입되지 않도록 기능하고 있다.

그러나, 건설 및 토목공사나 공장 등에서 발생하는 소음에 대해서는 소음방지벽과 같은 기술로는 한계가 있으며 경우에 따라 추가적인 건설에 따른 비용이 부담되기 때문에, 소음원 자체에서 소음을 저감하기 위한 기술이 요청된다.

예를 들어, 공장의 배기에 소음기를 부착하거나, 엔진이나 팬과 같은 구동원에 대해 차음재를 부가하는 등의 기술들이 사용되는 것이 통상이다. 이러한 기술은 필요에 따라 비교적 낮은 비용으로 시공이 가능하고 사용이 완료된 경우 해체도 비교적 용이하다.

그러나, 건설기계나 토목기계, 대용량의 압축기 또는 송풍기 등을 사용하는 경우에 있어서 소음을 효과적으로 차단하기 쉽지 않다. 소음을 효과적으로 차단하기 위하여 과도한 시설에 따라 시공 내지 설비비용 전체를 증가시키기도 한다.

한국공개특허공보 제10-2005-0062689호는 종래기술의 건설중장비용 엔진실 차폐장치를 공개하고 있으며, 도 1은 이에 대한 구성도이다.

구체적으로 살펴보면, 엔진(1)과, 외부공기와 상호 열교환으로 엔진 냉각수를 냉각시키는 방열핀이 외측면에 형성된 라디에이터(2)와, 라디에이터(2)와 엔진(1)사이에 설치되며 외부공기를 흡,배기구(3,4)를 통해 흡배기시키는 냉각팬(5)과, 라디에이터(2)에 지지되어 외부공기 흡입통로를 형성하는 슈라우드(6) 등을 구비하는 건설중장비용 엔진실에 적용되고, 엔진실 상부커버(11)에 보조 배기구(12)를 형성하고, 냉각팬(5) 후방의 상부측 공기를 보조 배기구(12)를 통해 엔진실 외부로 보다 많이 배출시키도록 가이드하며, 엔진(1) 소음을 차폐시키도록 흡음재(14)를 갖는 차폐부재(13)가 냉각팬(5)과 엔진(1)사이에 이들을 격리시키도록 설치된다.

그러나, 이러한 구조는 단순히 소음원을 에워싸는 차폐 케이싱을 설치하는 정도에 그치기 때문에 소음의 차단에 한계가 있다.

더군다나, 중량과 부피가 큰 중장비의 경우 이와 같은 커버를 전체로 설치하는 것이 공사에 큰 부담이 된다.

또한, 이러한 구조를 적용하는 경우 소정의 유동을 활용하는, 외기의 흡입이나 외기로의 배출과정이 적용되는 장비에 유동 저항을 발생하기 때문에 장비 전체의 작동효율을 저하시키는 문제도 있다.

본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 다양한 유형의 소음원에 대해 유연하게 적용할 수 있으면서도 흡음효율이 보장되고 유지보수성에도 이점을 가지는 흡음장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은, 소음원 측에 배치되는 케이싱 및 상기 케이싱 내부에서 소음이 외부로 유출되는 경로에 배치되어 소음을 저감 또는 차단하되, 흡음구동부에 의하여 회전되는 회전축과, 상기 회전축에 의하여 회전되는 섬유부재를 구비하는 회전수단을 포함하는 흡음장치를 제공한다.

상기 회전수단은 회전축의 회전속도에 따른 원심력에 의하여 섬유부재가 변형되고 흡음하는 반경 및 케이싱 내벽과의 갭이 조절된다.

상기 회전수단은, 회전축과 섬유부재 사이에 개재되어 복수의 섬유부재가 원주방향의 등간격으로 배열 및 지지되는 홀더부를 구비하는 것이 바람직하다.

일실시예로서, 상기 회전수단은 케이싱의 내부에 복수로 배치되어 흡음구동부에 의하여 함께 회전 제어될 수 있다.

다른 실시예로서, 상기 회전수단은 회전축이 소음의 배출 경로에 직교하도록 배치되어 섬유부재가 상하방향으로 회전될 수 있다.

또한, 상기 케이싱에서 회전수단보다 외기에 근접하게 배치되고 회전수단에 의하여 발생하는 유동의 저항을 보상하도록 압력을 조절하는 압력조절팬을 더 포함한다.

추가적으로, 상기 회전수단의 후측에 배치되고 일측에 개구를 가지는 컵 내지는 주머니 형태로 이루어지며 상기 개구가 회전수단 측을 지향하도록 배열되는 복수의 포집유닛으로 이루어지는 포집수단을 더 포함한다.

또한, 상기 회전수단의 후측에 배치되고 유동 및 소음이 이동하는 경로인 본체를 가지되, 상기 본체는 길이방향으로 신축 가능한 신축부를 구비하는 소음기부를 더 포함한다.

또한, 상기 본체를 신축하도록 동력을 제공하는 댐퍼부 및 상기 댐퍼부에 대한 본체의 신장 또는 수축에 대해 복원력을 제공하는 탄성제공부를 포함할 수 있다.

상기 케이싱 내부에 구비되어 복수로 배열되는 본체의 공간을 구획함으로써 유동을 안내하도록 하는 격벽부가 더 구성되는 것이 바람직하다.

상기 소음기부는, 본체의 내외부를 관통하는 타공부(1511) 및 격벽부를 관통하도록 형성되는 홀부(1011)를 추가로 구비할 수 있다.

한편, 상기 흡음장치는 갱생작업이 이루어지는 관로의 양단측에 연결되는 급기유니트와 배기유니트 중의 어느 하나 이상에 배치되어 대기로 배출되는 소음을 저감할 수 있다.

상기 케이싱은, 배기덕트로부터 배출되는 유동에서 분진을 제거하는 집진부의 일부와 상기 배기덕트의 일부를 감싸도록 배치되고, 집진이 완료된 공기가 소음 저감된 이후 배기유출덕트로 배출되도록 기능한다.

상기 배기덕트 또는 배기유출덕트 중의 어느 하나 이상에 배치되어 배관에서 발생 또는 증폭되는 소음을 저감하는 흡음기부를 더 포함한다.

본 발명에 따라, 공사현장이나, 시공시설, 중장비 및 구조물 등에서 다양한 원인으로 발생되는 소음을 환경이나 소음의 정도에 따라 적절하게 대응하도록 설비 및 운용할 수 있기 때문에 특히 주거시설 등의 공사 등에 있어서 경제성을 갖추면서도 삶의 질을 보장할 수 있는 효과가 있다.

또한, 섬유부재의 회전을 통하여 소음을 저감하기 때문에 상황에 따라 회전량을 제어함으로써 소음 차단성능과 유동의 흐름성을 적절하게 배분할 수 있어 장비 운용의 효율성이 비약적으로 향상되며, 장비의 부하가 적고 케이싱 및 모터 등의 내구성이 보장된다. 특히, 섬유부재의 특성상 오염 또는 마모에 따라 쉽게 교환 설치가 가능하기 때문에 관리가 유리한 효과가 있다.

도 1은 종래기술의 건설중장비용 엔진실 차폐장치에 대한 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 흡읍장치의 구성도이다.
도 3은 도 2의 흡읍장치의 작동을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 흡음장치의 구성도이다.
도 5는 본 발명의 추가적인 개념에 따라 흡음장치가 구성된 상태를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 흡음장치가 상수도관 환기장치에 적용된 사례를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 흡음장치가 집진기에 적용된 사례를 나타내는 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 따른 흡읍장치를 더욱 상세하게 설명한다.

다만, 이하에서 설명되는 실시예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 쉽게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것에 불과하며, 이로 인해 본 발명의 보호범위가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.

이하 설명에서, 어떤 부분이 다른 부분과 '연결'되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자나 장치를 사이에 두고 연결되어 있는 경우를 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 '포함'한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

본 발명은 기본적으로, 소음이 유출되는 경로 상에서 소음원 측에 결합되고 회전축에 방사상으로 결합되어 회전력에 의하여 반경 방향으로 펼쳐지면서 흡음하는 섬유부재를 포함하는 흡음장치를 제공한다.

본 발명의 실시예에서는 소정의 공기의 유동이 흡입 및/또는 배출되는 경로 상에 흡음장치가 배치되는 예를 주요하게 설명하나 상기 소음원은 다양한 원인으로 진동 주파수에 의하여 소음이 발생되는 공장, 장비, 시설, 부품 등을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 흡읍장치의 구성도이다.

소음원(P)은 예를 들어, 송풍기 및 펌프 등을 구비하여 소음과 유동이 발생하는 장치일 수 있다. 본 발명의 설명에서 흡음이란 상기 소음원(P)으로부터 외기로 배출되는 소음 주파수의 진폭을 저감하거나 차단 또는 변환함으로써 사람이 들을 수 있는 소음을 줄여주는 것을 의미한다.

케이싱(1010)은 이러한 소음원(P)의 배출 내지는 유입로에 배치되고, 유출입되는 유동을 허용하도록 케이싱(1010)에도 유입구와 유출구가 형성될 수 있다. 본 발명의 실시예들에서는 기본적으로 유입구와 유출구가 상하로 배치되는 경우를 나타내고 있으나, 케이싱(1010)의 형상과 유입구와 유출구의 배치는 선택적이다.

상기 케이싱(1010)의 형상은 선택적이나, 최소한 회전수단(1100)이 배치되는 측은 회전수단(1100)의 형상, 더욱 정확하게는 회전수단(1100)이 최대 회전수로 회전되어 섬유부재(1130)가 완전하게 펼쳐졌을 때의 형상에 대응되는 내부 형상을 가질 수 있을 것이다.

상기 케이싱(1010)의 소음원(P)에 인접된 측에는 회전수단(1100)이 배치될 수 있다. 상기 회전수단(1100)은 회전에 따라 원심력에 의해 변형되는 하나 이상의 섬유부재(1130)를 구비한다. 구체적으로, 상기 회전수단(1100)은 회전 중심이 되는 회전축(1110)과 상기 회전축(1110)에 결합되어 원주방향으로 섬유부재(1130)를 지지하는 홀더부(1120)로 구성될 수 있다. 상기 홀더부(1120)의 형상은 선택적이나 본원발명에서 섬유부재(1130)의 마모 및/또는 오염에 따라 교환이 가능하도록 슬릿이나 홈과 같은 섬유부재의 장착부를 구비할 수 있을 것이다. 상기 장착부는 원주방향의 등간격으로 형성될 수 있고, 이에 따라 상기 섬유부재(1130)들도 홀더부(1120)에 등간격으로 배열될 수 있을 것이다. 다만, 상기 섬유부재(1130)가 회전축(1110)에 직접 결합되는 경우를 배제하는 것은 아니다.

상기 섬유부재(1130)는 아크릴 및/또는 레이온 및/또는 천연섬유 및/또는 고무 및/또는 유리섬유 등으로 이루어질 수 있을 것이며, 바람직하게는 자원의 재활용성을 고려하여 섬유 폐기물이 조합되어 사용되는 것을 고려할 수 있다. 이러한 섬유부재(1130)는 흡음성의 보장을 위하여 소정의 흡음용 공극을 구비할 수 있을 것인데, 이러한 섬유부재(1130)의 재질, 형상 및 공극률 등은 흡음 성능과 내구성 등을 고려하여 선택적이다.

이러한 회전수단(1100)의 구동 제어를 위하여 흡음구동부(1200)가 배치될 수 있고, 상기 흡음구동부(1200)와 회전수단(1100)의 회전축(1110)은 구동전달수단(참조번호 미표시)에 의하여 동력이 연결될 수 있다. 상기 구동전달수단은 벨트, 체인, 기어 등 다양한 공지의 구동 전달요소가 사용될 수 있을 것이므로 구체적인 설명은 생략하도록 한다.

상기 회전수단(1100)은 흡음의 정도나 공간을 고려하여 병렬 및/또는 직렬로서 복수로 배열될 수 있을 것이다. 다만, 단일로 배치되는 경우도 본 발명의 개념에 포함된다. 도시된 바와 같이 유동의 방향에 대해 병렬로 배치되는 경우 두 개의 회전수단(1100)이 하나의 흡음구동부(1200)에 의하여 함께 회전제어되며 인접되어 배치될 수 있다.

본 발명에서는 상기 섬유부재(1130)가 변형 가능한 재질이기 때문에, 유동에 대하여 어느 정도의 유연성을 가지고 있고 이는 소정의 압력 변화에 유연하게 대응함은 물론 변형에 따라 각 섬유부재(1130)의 사이의 공간도 변화되기 때문에 공기를 통하여 전파되는 소음의 주파수를 효과적으로 저감하는 것에 유의하여야 한다.

상기 섬유부재(1130)는 홀더부(1120)에 일단(내주측)이 지지된 상태에서 타단(외주측)이 중력방향으로 치우쳐 있다가 흡음구동부(1200)가 제어부의 제어신호를 전달받아 회전구동하여 회전축(1110)이 회전되면 원심력에 의하여 펼쳐질 것이다. 도시된 실시예에서는 하측으로 처진 상태에서 방사방향으로 펼쳐질 것이며 외주측 단부가 상호 인접되고 있음에 유의한다. 이와 관련하여 후술하도록 한다.

한편, 소음원(P)으로부터 소음이 배기를 타고 배출되거나, 흡기측으로 유입되는 경우 본 발명의 흡음장치(1000)가 배풍 등을 저하시키는 유동 저항으로 기여할 수 있다. 이를 고려하여 본 발명에서는 상기 회전수단(1100)의 배열에 인접하여 압력조절팬(1300)이 더 배치되는 방안을 제시한다.

상기 압력조절팬(1300)은 소형 블레이드와 고회전이 아닌, 비교적 대형인 임펠러와 저회전을 가지는 것이 바람직하다. 여기서 대형이라 함은 케이싱(1010) 내부 공간의 단면적보다 2/3 이상의 크기를 가지는 것을 의미한다. 소음원(P)으로부터 배출되는 방향으로 유동이 형성되는 경우는 상기 압력조절팬(1300)이 배출되는 방향으로 회전되어 회전수단(1100), 더욱 정확하게는 섬유부재(1130)에 의한 저항을 상쇄하여 흐름성을 제공하고, 흡입되는 방향으로 유동이 형성되는 경우는 상기 압력조절팬(1300)이 흡입되는 방향으로 회전되어 압력의 손실을 보상할 수 있다. 이러한 개념에 따라 소정의 장비나 설비에 흡음장치(1000)가 추가되는 경우에도 압력의 손실에 의한 가동 효율성의 저하를 방지할 수 있는 것이다.

도 3은 도 2의 흡읍장치의 작동을 설명하기 위한 도면이다.

도시된 예에서는 회전수단(1100)이 케이싱(1010) 내부에 단일로 설치되는 경우를 나타내고 있으나, 이하의 설명은 복수로 설치되는 경우에 준용될 수 있을 것이다.

본 발명은 섬유부재(1130)가 회전에 따라 변형되어 전체적인 반경을 변화시키기 때문에 섬유부재(1130)의 배치에 의한 외주측 단부 사이의 거리인 직경을 가변폭(w)으로 정의하도록 한다. 또한, 섬유부재(1130)의 말단인 외주와 케이싱(1010)의 내벽 또는 인접되는 섬유부재(1130)의 말단까지의 간격은 갭(g)으로 정의한다. 경우에 따라 인접된 회전수단(1100)의 섬유부재(1130)가 최대 인접된 경우 상호 중첩영역을 가질 수도 있을 것이다.

도 3의 (a)는 회전력이 적용되지 않거나 비교적 적은 회전수인 경우를 나타내며, 자중에 의하여 단부측으로 갈수록 홀더부(1120)에 의하여 지지되는 부위보다 아래에 배치됨을 알 수 있다.

이에 따라 가변폭(w1)은 비교적 작은 직경을 가지며, 이는 갭(g1)이 어느 정도 허용되고 있음을 의미한다.

도 3의 (b)는 (a)의 경우에 비하여 회전수가 높은 경우를 나타내며 보다 원심력이 큰 경우이다. 이에 의하여 섬유부재(1130)는 원주방향으로 펼쳐지면서 상승되고 가변폭(w2)이 비교적 넓어졌으며, 이에 갭(g2)은 감소되었음을 나타낸다.

따라서, 도 3의 (a)의 경우에 비하여 도 3의 (b)의 경우가 소음이 유출되는 경로를 보다 넓게 커버하고, 커버되지 않은 소음이 유출될 수 있는 공간인 갭은 최소화되는 것이다.

도 3의 (b) 보다 회전수가 더욱 높아지면 도 2의 경우와 같이 최대 가변폭(w)을 가질 것이다.

본 발명은 이처럼 회전수에 따라 소음이 유출되는 공간의 커버리지와 갭을 능동적으로 제어할 수 있는 것이다.

예를 들어, 소음에 비하여 부압이 높게 걸리는 경우는 회전수를 다소 낮추어 커버리지를 적게 하고 갭을 시킴으로써 유동성을 증가시킬 수 있고, 소음이 과다한 경우는 회전수를 높여 커버리지를 높임으로써 소음 감소 효율을 증가시킬 수 있을 것이다.

배치되는 상태나 소음원의 주파수 유형 등에 따라 상기 가변폭(w)과 갭(g)의 최적비율이 있을 수도 있다. 본 발명의 개념에 따를 때 이러한 비율의 조정이 용이하다. 후술될 소음감지센서가 구비되는 경우 피드백 신호와 궤환적 제어에 의하여 능동적인 흡음이 가능하다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 흡음장치의 구성도이다.

도 3의 예에서는 회전수단(1100)의 회전축(1110)이 길이방향으로 배치되어 상호 병렬로 구성되어 있는 경우를 나타내었다.

본 발명의 다른 실시예에서는 상기 섬유부재(1130)의 회전 중심인 회전축이 길이방향이 아닌 이에 직교하는 방향으로 배치되는 경우를 설명한다.

기본적으로 홀더부(1120)와 회전축(1110) 및 압력조절팬(1300)과 관련하여 중복되는 설명은 생략한다.

도시된 상태를 기준으로 수평축(1111)이 가로방향으로 형성되었기 때문에 섬유부재(1130)의 회전방향은 상하방향이 된다.

이러한 개념에 따라 수평섬유부재(1131)는 원주방향에 배치되는 위치별로 형상이 다르다. 도시된 상태에서는 최대 회전수 이상인 경우를 나타내고 있다. 본 발명의 설명들에서 최대 회전수란 섬유부재(1130)가 중력이나 풍압 등의 영향에 불구하고 방사방향으로 최대 가변폭(w)을 가지는 경우를 의미하는 것으로 이해된다.

본 발명의 다른 실시예에서는 각 섬유부재들이 서로 다른 높이에 배치되기 때문에 형상의 차이가 생기는바, 하단에 배치되는 수평섬유부재(1131)는 자중에 의하여 홀더부(1120)에 고정된 일단으로부터 타단까지 펼쳐진 상태이고, 상단에 배치되는 수평섬유부재는 타단이 전방 또는 후방으로 하향 배치되어 접힌 상태일 것이다.

이에 갭(g)은 케이싱(1010)과의 전후방에 발생되어 전후방으로의 가변폭(w)이 형성된다.

도시된 예에서는 두 개의 회전수단(1100)이 좌우로 직렬 배열되어 있으며, 구조적 단순성을 고려하여 수평축(1111)은 공유하고 있다.

이러한 실시예에서도 원심력에 따라 출구(압력조절팬) 방향을 바라볼 때 개구율이 조절되어 흡음성능과 배기성을 조정할 수 있을 것이다.

도 5는 본 발명의 추가적인 개념에 따라 흡음장치가 구성된 상태를 나타내는 도면이다.

소음원(P) 측을 마주보고 섬유부재(1130)를 구비하는 회전수단(1100)이 배치되어 있고, 배압의 조절을 위하여 압력조절팬(1300)이 구비될 수 있음은 상기한 바와 같다.

추가적인 실시예에서는 소음 저감 능력의 향상을 위한 구성이 부가되며, 포집수단(1400)이 소음의 유출되는 경로상에 배치될 수 있다. 이러한 포집수단(1400)은 일측이 개방된 주머니 내지는 컵 형태의 포집유닛(1410)들로 이루어질 수 있으며, 상기 포집유닛(1410)들은 개방된 개구측이 소음원(P)을 지향하여 배치되는 것이 바람직하다.

상기 포집유닛(1410)은 각각 내주측에 섬유 내지는 공극을 가지는 구조물을 가지고 주파수의 진폭을 저감하는 기능을 수행할 수 있으며, 길이방향으로 열을 지어 배열될 때 상호 교차되는 지그재그 형태로 배치되는 것이 유동성 및 소음 저감을 위한 효율성을 고려하여 바람직할 것이다.

상기 포집수단(1400)과 선택적 또는 추가적으로 소음기부(1500)가 더 배치될 수 있다. 상기 소음기부(1500)는 소음을 저감하는 관로 형태로 이루어질 수 있고, 내부에 관통홀, 격벽, 유리섬유, 흡음패널 등 다양한 소음 저감을 위한 공지의 요소들이 적용될 수 있다.

도시된 실시예에서는 상기 소음기부(1500)는 두 개의 중공의 기둥 형상을 가지는 본체(참조번호 미표시)로 구성된다. 우측에 배치되는 본체에서 회전수단(1100)을 경유한 유동이 상향 이동되면, 격벽부(1020)를 따라 하향 이동하여 좌측에 배치되는 본체에서 다시 소음 저감되면서 상향 이동되고 압력조절팬(1300)을 따라 외부로 배출되는 방식으로 이동하면서 소음이 저감될 수 있다.

경우에 따라 상기 소음기부(1500) 본체는 단일로 배치되거나 세 개 이상이 배치될 수도 있다. 이때, 상기 본체에는 복수의 타공부(1511)를 구비하고, 타공되는 부위로 유출입되는 유동 내지는 파동에서 소정의 감쇄가 이루어지도록 할 수 있을 것이다. 이러한 타공부(1511)에 부가하여 격벽부(1020)가 상기 소음기부(1500)가 배치되는 공간을 구획하도록 배치되는 개념을 제시한다.

상기 격벽부(1020)는 기본적으로 좌우측의 본체가 배치되는 공간을 구획하고 소정의 유동 안내 및 소음 저감공간을 형성할 수 있다. 상기 격벽부(1020)는 좌우측 공간을 구획하는 세로격벽과, 상하측 공간을 구획하는 복수의 가로격벽으로 구성될 수 있을 것이다.

상기 가로격벽들은 아래에서 설명될 신축부(1510)의 신축에 의하여 변형되는 공간을 구획할 수 있을 것이다.

또한, 상기 격벽부(1020)의 상하방향으로 관통되도록 홀부(1011)가 형성될 수 있다. 이러한 홀부(1011)는 내압의 변화를 주어서 흡음하는 기능을 수행할 수 있다. 바람직한 실시예로서 하측에 배치되는 가로격벽의 홀부(1011)의 면적이 상측에 배치되는 가로격벽의 홀부(1011)의 면적보다 크게 형성되는 것이 고려될 수 있을 것이다. 상기 홀부(1011)의 배치는 도시된 예에 한정되는 것은 아니며, 격벽부(1020)가 형성되는 각 부위에 선택적으로 배치될 수 있을 것이다.

이러한 배치 상태에 따라 우측의 본체 하측으로 유입된 유동은 상방으로 유동되면서 격벽부(1020)에 의하여 좌측 공간으로 이어지고 좌측의 본체 하측에서 상측으로 이어지면서 압력조절팬(1300)에 의하여 흡인되어 외부로 배출될 수 있을 것이다. 이 과정에서 타공부(1511)와 홀부(1011)는 소음을 더욱 저감하는 기능을 수행한다.

한편, 상기 본체는 상하방향으로 신축되도록 신축부(1510)를 구비하는 것이 바람직하다. 이에, 소음기부(1500)는 흡음 및 유동이 머무를 수 있는 공간의 길이를 조절한다. 상기 신축부(1510)의 신축을 조절하기 위하여 댐퍼부(1710)가 더 구성될 수 있으며, 상기 댐퍼부(1710)는 포집수단(1400)의 상하단 측에 연결되어 유압 이동에 따라 신장하거나 수축하는 운동을 할 수 있다.

상기 소음기부(1500)의 원활한 신축 운동 및 복원을 위하여 탄성제공부(1720)가 더 구비되는 것이 바람직하며, 상기 탄성제공부(1720)는 본체 측에 결합된 복수의 브라켓부(1730)에 연결되어 복원력을 제공한다. 예를 들어, 상시 소음기부(1500)가 힘을 받지 않는 상태에서 수축된 초기상태를 이루고 있다면, 상기 댐퍼부(1710)가 신장되는 운동에 따라 소음기부(1500)는 상하방향으로 연장되고 각 브라켓부(1730)에 연결된 탄성제공부(1720)는 신장되면서 소음기부(1500)가 수축되는 방향으로 복원력을 제공하게 될 것이다. 물론, 이와 반대되는 상태를 초기상태로 설정하여 댐퍼부(1710) 및 탄성제공부(1720)의 작동을 결정할 수도 있다.

또한, 상기 케이싱(1010)의 내부, 바람직하게는 소음기부(1500)측에 소음감지센서(미도시)를 더 적용할 수 있을 것이며, 이러한 소음감지센서의 감지값은 제어부를 통하여 소음기부(1500)의 신장 또는 수축여부, 회전수단(1100)의 회전량제어에 판단요소로 사용될 수 있다.

상기 제어부는 노트북, 스마트폰, PC 등의 원격 제어장치일 수 있으며, 원격통신을 위한 통신부가 추가적으로 구비될 수 있음은 물론이다.

본 발명의 회전수단(1100)과 함께 상기 압력조절팬(1300), 포집수단(1400) 그리고 압력조절팬(1300)은 각각 또는 상호 조합되어 흡음장치(1000)를 구성할 수 있을 것이다.

도 6은 본 발명의 흡음장치가 상수도관 환기장치에 적용된 사례를 나타내는 도면이다.

본 적용예에서는 상수도관의 환기 및 갱생 시스템에 적용되는 사례를 설명하며, 이하에서 설명되는 사항은 반드시 상수도관에 한정되는 것은 아니며 다양한 직경을 가지고 유수를 일방으로 안내하는 다양한 형태의 관로들에의 적용을 포함한다.

급기절개부(110)가 형성된 측을 일측으로, 배기절개부(120)가 형성된 측을 타측으로 정의하여 설명하도록 한다. 도시된 바와 같이 소정의 갱생작업이 요구되는 길이에 대응되는 관로(101)의 양단측에서 지중에 대한 굴삭 및 관로의 절개가 수행되어 급기절개부(110)와 배기절개부(120)가 형성된다.

관로(101)의 일측에는 급기유니트(100)로부터 온도 및 습도가 조화된 공기가 급기덕트(310)를 통해 유입되어 콜탈 등의 분진이 포함된 배기가 배기유니트(200)로 배출될 수 있도록 한다. 상기 급기유니트(100)는 외기에 대해 온도와 습도를 조절하여 관로(101) 내부로 유입시키는데, 관로(101) 내부에서 작업하는 작업자의 생존을 위한 산소의 공급과 분진의 제거를 위한 환기를 동시에 수행하는 기능을 수행함에 유의하여야 한다.

관로(101)의 타측에는 배기덕트(320)가 연통되어 상측으로 연장되고 말단부에는 배기유니트(200)가 배치된다. 상기 배기유니트(200)는 도장재의 제거 및 내벽의 도장 과정에서 발생한 분진과 오염물들을 외기로 배출하기 전에 정화하는 기능을 수행하며, 이를 위하여 분진의 분리를 위한 집진부(201)를 더 구비할 수 있다.

상기 급기유니트(100)에서는 외기를 내부로 흡인하여 공기조화하고 관로(101)로 유입시키는데, 일실시예로 외기의 오염물을 제거하는 필터링부와, 냉각사이클을 통하여 공기내 수분의 응결을 유도하는 냉각제습부와, 냉각제습된 공기를 승온하는 히팅부와, 수분을 흡습하여 2차로 제습을 수행하는 제습부와, 관로(101)로 유입되기 전 최종적으로 온도를 제어하는 온도조절부를 구비하여 이루어질 수 있다.

이 과정에서 급기유니트(100)에서는 압축기, 팬, 구동장치 등 다양한 소음의 원인이 존재하며 급배기 과정에서 외부로 소음이 유출된다. 이러한 외기와의 연통부위에 흡음장치(1000)가 배치되어 대기중으로 발산되는 소음을 저감하거나 억제하는 기능을 수행할 수 있다. 이때, 유동이 유출입되는 과정에서 정압의 문제를 해소하기 위하여 압력조절팬(1300)이 구비될 수 있음은 상기와 같다.

한편, 배기유니트(200)의 경우 단순 오염된 공기의 정화를 수행하는 기능을 수행할 수 있으며 경우에 따라 상기 온도조절부(1600)와 같이 외기로 배출되는 기체의 온도 및/또는 습도를 조절하도록 구성될 수 있다. 대기로 유동을 배출하는 과정에서 내부 작동계통의 소음이 발생되며 본 발명의 흡음장치(1000)가 적용되어 소음의 유출을 저감하거나 억제할 수 있을 것이다.

또한, 흡기유니트(100) 측의 재열부위의 재열 팬 토출시에도 본 발명의 흡음장치(1000)가 적용되어 소음을 저감하여 배출시킬 수 있을 것이다. 이러한 재열부위에 적용되는 흡음장치는 재열 흡입측(참조번호 미표시)에도 설치될 수 있음은 물론이다.

다만, 비교적 긴 관로(101)를 경유하여 배기덕트(320)로 유동이 배출되는 과정에서 증폭되거나 새롭게 발생된 소음은 배기유니트(200)만이 아닌 유동 경로 상에서도 발생될 수 있다.

또한, 집진부(201) 역시 소음원으로서 작용할 수 있는데, 상기 집진부(201)는 호퍼 형태로 구성되는 집진부의 상측에서 수액을 분사하여 콜탈과 같은 입자상 오염물들을 유동력과 중력의 작용하에 관성충돌, 확산력, 열영동력, 응집력 등에 수액에 포집되도록 할 수 있다.

이때, 배기덕트(320)와, 배기경로 및 집진부(201)에서 발생하는 소음의 억제는 단순히 유출입구에 흡음장치(1000)를 배치하는 것만으로는 해소되지 않을 수 있다. 이와 관련하여 추가적으로 설명하도록 한다.

도 7은 본 발명의 흡음장치가 집진기에 적용된 사례를 나타내는 도면이다.

흡음장치(1000)는 기본적으로 섬유부재(1130)를 가지는 회전수단(1100)과, 압력조절팬(1300)을 구비할 수 있으며, 상기 포집수단(1400) 및 소음기부(1500)가 선택적 및 추가적으로 배치될 수 있음은 상기와 같다.

집진부(201) 측에 배치되는 경우는 케이싱이 소정의 말단에 결합되는 형태가 아닌 최소한 구조물의 일부를 감싸는 형태로 구성되는 것이 바람직하다. 이렇게 장비 및 구조물을 감싸는 형태를 커버케이싱(1050)으로 정의하도록 한다.

상기 커버케이싱(1050)은 덕트의 일부와 집진부(201)와 같은 장비의 일부를 감쌀 수 있도록 구성되며, 집진부(201)로의 유입측인 배기덕트(320)의 말단 측이 커버케이싱(1050)에 의하여 감싸진다. 상기 배기덕트(320)를 통하여 집진부(201)로 유동한 분진을 함유한 공기는 집진된 이후에 배기유니트(200)로 전송되는데, 이러한 전송 경로인 배기유출덕트(321)는 케이싱(1010)의 배출측에 연결된다.

본 실시예의 경우 압력조절팬(1300)이 하방의 흡입 방향으로 유동을 안내할 것이다.

이렇게 배기유출덕트(321)로 배출되기 전에 회전수단(1100)에 의한 흡음이 이루어지고 이러한 경우 소정의 배관 연결구조를 가지는 장비 및 구조물에서 보다 확실한 소음의 저감이 가능할 수 있다.

한편, 상기 배기덕트(320) 및 배기유출덕트(321)와 같은 배관은 소음의 발생원이며 소음의 증폭 기능을 수행할 수도 있기 때문에 경로 상에 흡음기부(2010)가 더 구비될 수 있다. 상기 흡음기부(2010)는 배관에 소음을 저감하는 다양한 구성일 수 있으며, 상기 소음기부(1500)의 실시예가 적용될 수 있을 것이다. 경우에 따라 촉매가 배관 내부에 삽입되어 흡음기부(2010)로서 기능할 수도 있다.

상술된 본 발명에 따른 흡음장치는 공사현장이나, 시공시설, 중장비 및 구조물 등에서 다양한 원인으로 발생되는 소음을 환경이나 소음의 정도에 따라 적절하게 대응하도록 설비 및 운용할 수 있기 때문에 특히 주거시설 등의 공사 등에 있어서 경제성을 갖추면서도 삶의 질을 보장할 수 있도록 할 것이다.

또한, 섬유부재의 회전을 통하여 소음을 저감하기 때문에 상황에 따라 회전량을 제어함으로써 소음 차단성능과 유동의 흐름성을 적절하게 배분할 수 있어 장비 운용의 효율성이 비약적으로 향상된다.

또한, 장비의 부하가 적고 케이싱 및 모터 등의 내구성이 보장되며, 섬유부재의 특성상 오염 또는 마모에 따라 쉽게 교환 설치가 가능하기 때문에 관리상의 이점이 있다.

이상에서, 본 발명은 실시예 및 첨부도면에 기초하여 상세히 설명되었다. 그러나, 이상의 실시예들 및 도면에 의해 본 발명의 범위가 제한되지는 않으며, 본 발명의 범위는 후술한 특허청구범위에 기재된 내용에 의해서만 제한될 것이다.

100...급기유니트 101...관로
200...배기유니트 201...집진부
1000...흡음장치 1010...케이싱
1020...격벽부 1050...커버케이싱
1100...회전수단 1110...회전축
1111...수평축 1120...홀더부
1130...섬유부재 1131...수평섬유부재
1200...흡음구동부 1300...압록조절팬
1400...포집수단 1410...포집유닛
1500...소음기부 1510...신축부
1710...댐퍼부 2000...집진측 흡음장치
2010...흡음기부

Claims (13)

1. 소음원 측에 배치되는 케이싱; 및
   상기 케이싱 내부에서 소음이 외부로 유출되는 경로에 배치되어 소음을 저감 또는 차단하되, 흡음구동부에 의하여 회전되는 회전축과, 상기 회전축에 의하여 회전되는 섬유부재를 구비하는 회전수단;을 포함하며,
   상기 회전수단은,
   회전축의 회전속도에 따른 원심력에 의하여 섬유부재가 변형되고 흡음하는 반경이 조절되는 흡음장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 회전수단은,
   회전축과 섬유부재 사이에 개재되어 복수의 섬유부재가 원주방향의 등간격으로 배열 및 지지되는 홀더부를 구비하는 흡음장치.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 회전수단은,
   케이싱의 내부에 복수로 배치되어 흡음구동부에 의하여 함께 회전 제어되는 흡음장치.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 회전수단은,
   회전축이 소음의 배출 경로에 직교하도록 배치되어 섬유부재가 상하방향으로 회전되면서 변형되는 흡음장치.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 케이싱에서 회전수단보다 외기에 근접하게 배치되고 회전수단에 의하여 발생하는 유동의 저항을 보상하도록 압력을 조절하는 압력조절팬;을 더 포함하는 흡음장치.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 회전수단의 후측에 배치되고 일측에 개구를 가지는 컵 내지는 주머니 형태로 이루어지며 상기 개구가 회전수단 측을 지향하도록 배열되는 복수의 포집유닛으로 이루어지는 포집수단;을 더 포함하는 흡음장치.
   
7. 제1항에 있어서,
   상기 회전수단의 후측에 배치되고 유동 및 소음이 이동하는 경로인 본체를 가지되, 상기 본체는 길이방향으로 신축 가능한 신축부를 구비하는 소음기부;를 더 포함하는 흡음장치.
   
8. 제7항에 있어서,
   상기 본체를 신축하도록 동력을 제공하는 댐퍼부; 및
   상기 댐퍼부에 대한 본체의 신장 또는 수축에 대해 복원력을 제공하는 탄성제공부;를 포함하는 흡음장치.
   
9. 제8항에 있어서,
   상기 케이싱 내부에 구비되어 복수로 배열되는 본체의 공간을 구획함으로써 유동을 안내하도록 하는 격벽부;를 포함하는 흡음장치.
   
10. 제9항에 있어서,
    상기 소음기부는,
    본체의 내외부를 관통하는 타공부(1511) 및 격벽부를 관통하도록 형성되는 홀부(1011)를 구비하는 흡음장치.
    
11. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    갱생작업이 이루어지는 관로의 양단측에 연결되는 급기유니트와 배기유니트 중의 어느 하나 이상에 배치되어 대기로 배출되는 소음을 저감하는 흡음장치.
    
12. 제1항에 있어서,
    상기 케이싱은,
    배기덕트로부터 배출되는 유동에서 분진을 제거하는 집진부의 일부와 상기 배기덕트의 일부를 감싸도록 배치되고, 집진이 완료된 공기가 소음 저감된 이후 배기유출덕트로 배출되도록 하는 흡음장치.
    
13. 제12항에 있어서,
    상기 배기덕트 또는 배기유출덕트 중의 어느 하나 이상에 배치되어 배관에서 발생 또는 증폭되는 소음을 저감하는 흡음기부;를 더 포함하는 흡음장치.

Images