KR102449225B1 - 엔진 밀폐형 차음상자 - Google Patents

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Abstract

본발명은 엔진 밀폐형 차음상자에 관한 것으로, 엔진(10)과, 상기 엔진(10)에 의해 구동되는 발전기(20)가 내부에 설치되는 엔진 밀폐형 차음상자에 있어서, 상기 차음상자(30)는 상부에 엔진흡기구(31), 엔진배기구(32)가 연결설치되는 것을 특징으로 한다.
상기 차음상자(30) 내부에는 내부공기 순환장치(33) 가 설치되며, 내부공기 순환장치(33)는 축류팬이 설치되어 공기를 순환시키는 것을 특징으로 한다.
상기 차음상자(30) 내부에는 내부공기 냉각장치(34) 가 설치되는 것을 특징으로 한다.
따라서 본발명은 엔진 밀폐형 차음상자의 엔진과 발전기 등의 소음이 차음상자의 흡차음판넬에 의해 차단, 흡수되어, 주위환경이 소음도가 낮으며, 쾌적하고, 차음상자 내부에 공기 냉각장치 및 순환장치가 설치되어 내부의 열부하로 인한 기계고장을 방지하고 원활하게 운전하게 하는 현저한 효과가 있다.

Description

엔진 밀폐형 차음상자{Engine sealed type soundproof box}
본발명은 엔진 밀폐형 차음상자에 관한 것으로, 보다 상세하게는 엔진 밀폐형 차음상자의 엔진과 발전기 등의 소음이 차음상자의 흡차음판넬에 의해 차단, 흡수되어, 주위환경이 소음도가 낮으며, 쾌적하고, 차음상자 내부에 공기 냉각장치 및 순환장치가 설치되어 내부의 열부하로 인한 기계고장을 방지하고 원활하게 운전하게 하는 엔진 밀폐형 차음상자에 관한 것이다.
일반적으로 선박(함정) 추진 및 전력 공급용 디젤엔진은 높은 소음(공기음 및 고체음)의 발생으로 외부(적)로부터 소음관련 센서를 이용한 선박(함정)의 위치 탐지가 용이하고 승무원의 근무환경을 열악하게 한다.
이에 선박(함정) 외부(적)로부터 탐지를 어렵게 하고 승무원에게 쾌적한 근무환경을 제공하기 위하여 차음상자와 탄성마운트를 이용하여 외부로 전달되는 공기음과 고체음을 차단하고 외부로부터 전달되는 충격으로부터 내부 구조물을 보호할 수 있어야 한다.
이때 사용하는 차음상자는 목적을 충족하는 충분한 차음성능은 물론 내부에서 운전하는 디젤엔진이 원활하게 운전될 수 있도록 적합한 환경을 제공하여야 한다.
종래기술로서, 등록특허공보 등록번호 10-1418418호에는 서로 마주보도록 배치되는 제 1 및 제 2 벽 부재;
상기 제 1 및 제 2 벽 부재 사이에 위치하는 제 1 흡음재;
상기 제 1 흡음재 내부에 상하 방향으로 형성되는 복수의 관통홀 및 상기 흡음재의 상기 관통홀 외주면을 둘러싸는 금속 판재를 포함하되, 상기 금속 판재에 상기 관통홀의 연장 방향으로 연장된 복수의 금속관이 배치되며, 상기 금속관에는 복수의 홀이 형성되는 차음 구조체가 공개되어 있다.
또한, 등록특허공보 등록번호 10-2094821호에는 레진펠트의 상부면 및 하부면에 섬유혼합물을 적층하여 이루어진 기재층;
상기 기재층의 상부면 및 하부면에 형성되는 점착층; 및
상기 점착층이 형성된 상기 기재층의 상부면 및 하부면에 형성되는 표면층;으로 이루어지고, 상기 레진펠트는 열경화성 폴리에스터로 이루어지며, 상기 섬유혼합물은 폴리아미드와 유리섬유가 1:0.5 내지 1.5의 중량부로 혼합되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 차음성능이 우수하며 중량이 개선된 차량용 엔진룸 격벽이 공개되어 있다.
그러나 종래의 차음상자는 디젤엔진의 연소에 소요되는 연소공기 및 엔진, 발전기 등 발열체 표면의 냉각에 필요한 냉각공기 공급을 위해 필연적으로 차음상자 일부를 개방하는 구조를 하였다. 개방된 공기통로는 소음의 누설통로 역할을 하여 차음상자의 삽입손실을 떨어뜨리는 주요한 원인이 되며, 이를 개선하기 위하여 공기 통로의 형상을 복잡하게 구성하여 소음의 누설을 줄이고자 하였으나 완전한 밀폐구조가 아니므로 근본적인 대책은 되지 못한다.
또한 삽입손실을 높이기 위해 고밀도의 재료와 용접구조 적용으로 중량이 증가하여 상대적으로 외부 충격에 취약하며, 분해조립이 어려운 구조로 되어있다.
또한, 차음상자의 사용 중 외부의 물리적 충격 등으로 손상이 발생하거나 장시간 사용으로 삽입손실 성능저하가 발생할 경우 정비를 하여 외형을 복원하거나 기능을 회복할 필요가 있다
종래의 차음상자는 정비를 위하여 차음상자의 많은 부분을 해체하고 손상된 부위를 판금하여 복원하거나 교체하여야 하는데, 통상적으로 두꺼운 철판의 용제관 부품은 판금 복원이 용이하지 않고, 교체하여도 원래의 형상으로 제작하기 어려워 재조립에 많은 어려움이 있다 또한 삽입손실 성능회복을 위해 일부분의 충진재를 교환하기도 어려운 구조이다.
따라서 본발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 엔진 밀폐형 차음상자의 엔진과 발전기 등의 소음이 차음상자의 흡차음판넬에 의해 차단, 흡수되어, 주위환경이 소음도가 낮으며, 쾌적하고, 차음상자 내부에 공기 냉각장치 및 순환장치가 설치되어 내부의 열부하로 인한 기계고장을 방지하고 원활하게 운전하게 하는 엔진 밀폐형 차음상자를 제공하고자 하는 것이다.
본발명은 엔진 밀폐형 차음상자에 관한 것으로, 엔진(10)과, 상기 엔진(10)에 의해 구동되는 발전기(20)가 내부에 설치되는 엔진 밀폐형 차음상자에 있어서, 상기 차음상자(30)는 상부에 엔진흡기구(31), 엔진배기구(32)가 연결설치되는 것을 특징으로 한다.
상기 차음상자(30) 내부에는 내부공기 순환장치(33) 가 설치되며, 내부공기 순환장치(33)는 차음상자의 내부에 설치되며, 축류팬이 설치되어 공기를 순환시키는 것을 특징으로 한다.
따라서 본발명은 엔진 밀폐형 차음상자의 엔진과 발전기 등의 소음이 차음상자의 흡차음판넬에 의해 차단, 흡수되어, 주위환경이 소음도가 낮으며, 쾌적하고, 차음상자 내부에 공기 냉각장치 및 순환장치가 설치되어 내부의 열부하로 인한 기계고장을 방지하고 원활하게 운전하게 하는 현저한 효과가 있다.
도 1은 본발명의 엔진 밀폐형 차음상자 설치도
도 2는 도 1의 정면도
도 3은 본발명의 흡차음판넬 단면도
도 4는 본발명의 경량형 흡차음판넬을 조립한 단순형 차음상자의 삽입손실 수치해석 및 시험결과의 예시도(흡차음재의 물성치 대표값을 사용하여 해석하였으며, 순수 공기소음 흡차음 성능에 대하여만 해석한 결과로 구조물의 진동 및 공진이 공기소음에 미치는 영향은 고려되지 않아 시험결과와 삽입손실 성능에 차이가 발생할 수 있다.)
본발명은 엔진 밀폐형 차음상자에 관한 것으로, 엔진(10)과 상기 엔진(10)을 구동하는 발전기(20)가 내부에 설치되는 엔진 밀폐형 차음상자에 있어서, 상기 차음상자(30)는 상부에 엔진흡기구(31), 엔진배기구(32)가 연결설치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 차음상자의 베이스프레임 하부에는 탄성마운트가 설치되어 진동 및 충격을 흡수하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 차음상자(30) 내부에는 내부공기 순환장치(33) 가 설치되며, 내부공기 순환장치(33)는 차음상자의 내부에 설치되며, 축류팬이 설치되어 공기를 순환시키는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 차음상자(30) 내부에는 내부공기 냉각장치(34) 가 설치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 차음상자(30) 에는 내외부 압력조절을 위한 정압장치(35) 가 설치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 차음상자(30) 는 직육면체 형상이며, 출입문 개폐문이 설치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 차음상자(30) 의 벽면은 흡차음판넬로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본발명을 첨부도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본발명의 엔진 밀폐형 차음상자 설치도, 도 2는 도 1의 정면도, 도 3은 본발명의 흡차음판넬 단면도, 도 4는 본발명의 경량형 흡차음판넬을 조립한 단순형 차음상자의 삽입손실 수치해석 및 시험결과의 예시도(흡차음재의 물성치 대표값을 사용하여 해석하였으며, 순수 공기소음 흡차음 성능에 대하여만 해석한 결과로 구조물의 진동 및 공진이 공기소음에 미치는 영향은 고려되지 않아 시험결과와 삽입손실 성능에 차이가 발생할 수 있다.)이다.
본발명 엔진 밀폐형 차음상자는 엔진(10)과 상기 엔진(10)에 의해 구동되는 발전기(20)가 내부에 설치된다. 상기 차음상자(30)는 상부에 엔진흡기구(31), 엔진배기구(32)가 연결설치된다.
상기 차음상자의 베이스프레임 하부에는 탄성마운트가 설치되어 진동 및 충격을 흡수하게 구성할 수 있다.
상기 차음상자(30) 내부에는 내부공기 순환장치(33) 가 설치된다. 내부공기 순환장치(33)는 차음상자의 내부에 설치되며, 축류팬이 설치되어 공기를 순환시킨다. 그리고 상기 차음상자(30) 내부에는 내부공기 냉각장치(34) 가 설치된다. 내부공기 냉각장치(34)는 내부에 설치된 열교환기에 외부 냉각수 배관을 연결, 냉각수를 순환하여 냉각사이클을 구성한다. 특히 상기 냉각장치는 축류팬 후방에 위치하여 순환되는 내부공기를 냉각시킨다.
상기 차음상자(30) 에는 내외부 압력조절을 위한 정압장치(35) 가 설치된다. 그리고 상기 차음상자(30) 는 직육면체 형상이며, 출입문 개폐문이 설치된다.
특히 상기 차음상자(30) 의 벽면은 흡차음판넬로 이루어지는 것으로,흡차음판넬은 외부차음재(1), 댐핑시트(2), 흡음재(3), 중간차음재(4), 흡음재(3), 내부차음재(5)가 외부로부터 내부로 순차적으로 결합된다.
상기 외부차음재(1)는 일반적으로 철판을 사용하며, 댐핑시트(2), 흡음재(3), 중간차음재(4), 내부차음재(5)의 재료는 차음하고자 하는 주파수 특성에 따라 적절히 선택할 수 있다.
상기 외부차음재, 댐핑시트, 흡음재, 중간차음재, 흡음재, 내부차음재는 각각 단면이 사각형형상으로 구성하며, 그리고 상기 외부차음재, 댐핑시트, 흡음재, 중간차음재, 흡음재, 내부차음재에는 각각 외부에서 내부방향으로 다수개의 결합용구멍이 형성되고, 상기 결합용구멍에 볼트로 결합되는 것이다.
상기 외부차음재표면에는 여닫기가 편리하게 손잡이가 설치된다.
곧 구체적으로는 본발명은 냉각장치를 내장한 삽입손실 30dB급 디젤엔진용 차음상자에 관한 것이다.
삽입손실 30dB급 차음상자용 경량 흡차음판넬을 제작한다.
곧, 냉각장치를 내장한 삽입손실 30dB급 디젤엔진용 차음상자이다.
본발명에서 목적하는 30dB 이상의 삽입손실을 달성하기 위해서는 공기의 이동통로가 없는 차음상자 내부와 외부가 완전 차단된 밀폐구조를 이루어야 가능하며, 차음상자가 밀폐구조일 경우 디젤엔진을 정상적으로 운전하기 위한 디젤엔진 연소공기의 공급, 내부 공기의 냉각 및 압력조절 장치 등의 부수기능을 필요로 한다.
또한, 가능한 경량으로 내충격 및 분해조립이 용이한 구조를 필요로 한다.
따라서 본발명은 삽입손실 30dB 를 충족하며 분해가 가능한 경량 프레임에 흡차음 판넬을 부착하여 필요 시 분해조립이 용이한 완전 밀폐형 차음상자이다.
흡기공급장치는 차음상자 상부에 공기필터를 장착한 흡기구를 구성하여 디젤엔진 연소공기용 흡기공기를 공급하고, 흡기소음 감소를 위해 소음기가 장착된다.
내부 냉각공기 냉각장치는 디젤엔진, 발전기 등 내부 방열 구조물의 냉각을 위해 수냉식공기 냉각기와 공기 순환용 팬을 내장하여 차음상자 내부의 공기 온도가 적정한 온도를 유지되도록 조절한다.
정압장치는 차음상자 내/외부가 밀폐된 상태에서 내부의 온도변화, 흡기공기 또는 배기가스의 누설이 발생할 경우 차음상자 내부와 외부는 기압의 차이가 발생한다. 공기압의 차이가 발생할 경우 압력차에 의해 차음상자 문의 개폐가 어려우며, 특히, 차음상자 내부에 작업자가 있는 상태에서 문이 개페가 불가할 경우 위험한 상황이 초래되므로 압력의 평형을 유지하는 정압장치를 설치하여야 한다.
그러므로 본발명은 내부공기 냉각 및 순환 장치를 내장하고, 필요 시 해체 및 조립이 가능한 디젤엔진용 완전 밀폐형 삽입손실 30dB급 고성능 차음상자이고, 완전해제 및 조립이 가능한 경량 구조의 프레임과 흡차음 판넬로 이루어진 차음상자이며, 내부공기 냉각 및 순환용 팬을 포함한 냉각 유니트를 장착하며, 디젤엔진 외부 연소공기 흡입 및 배기가스 배출 구조를 가지며,
차음상자 내/외부 압력 조절에 필요한 정압장치를 가진 차음상자이다.
또한, 본발명은 삽입손실 30dB급 차음상자용 경량 흡차음판넬로서, 차음상자용 흡차음판넬은 차음상자의 프레임에 부착되어 내부에서 발생한 소음을 외부로 전달하지 못하도록 하는 판넬 구조물로서 흡음 및 차음 성능을 높이기 위해 판넬 내부에 흡음 및 차음 기능을 갖도록 내장재를 조립한다.
흡차음 판넬은 차음상자 내부 디젤엔진 등의 운전 및 정비가 용이하도록 필요 시 쉽게 탈부착이 가능한 경량구조를 필요로 하며, 장시간 운전에도 변형이 발생하지 않아 프레임과 밀폐상태를 유지할 수 있어야 한다.
특히 판넬 내장재는 삽입손실 30dB를 충분히 만족하면서 경량 판넬에 변형을 초래하지 않는 경량의 재료여야 한다.
종래의 차음상자는 별도의 흡차음 판넬보다는 프레임과 일체형의 구조물에 흡음재를 부착하여 마감하는 구조로 제작하였다. 이에 따라 고성능의 삽입손실을 기대하기 어려우며, 프레임과 일체형의 용접구조물 형태로 분해조립이 어렵다. 프레임이 없는 구조는 경량으로 제작하기 위하여 얇은 철판을 사용할 경우 강성이 떨어지며, 강성을 증가하기 위하여 두꺼운 철판을 사용하면 중량 증가로 충격에 대한 안정성이 현저히 떨어진다.
그러므로 경량 프레임에 부담을 주지 않을 정도로 가볍고 삽입손실 30dB를 충족하며 프레임과 분해 조립이 용이한 구조여야 한다.
곧 본발명은 얇은 철판을 절곡하여 가벼우며 변형에 대한 강성이 높은 경량의 구조로 흡차음재를 충진하는 내부 공간및 프레임에 조립하기 위한 구조물을 포함한 형태의 판넬을 구성하였다.
판넬 내부에 충진되는 흡차음재는 흡음 특성이 다른 이종재와 차음 특성이 우수한 형상을 적용하여 가볍고 삽입손실 30dB를 충족하는 충진재를 구현하였다.
그러므로 프레임에 분해조립이 가능한 철판 절곡 판넬구조의 삽입손실 30dB를 충족하는 흡차음 판넬로서, 삽입손실 30dB를 만족하기 위한 경량의 이종 충진재인 댐핑시트, 흡음재, 차음재, 흡음재, 차음재의 구현방법이다.
차음상자의 정비에 대해 설명하면, 차음상자의 사용 중 외부의 물리적 충격 등으로 손상이 발생하거나 장시간 사용으로 삽입손실 성능저하가 발생할 경우 정비를 하여 외형을 복원하거나 기능을 회복할 필요가 있다.
본발명의 경량 프레임의 차음상자는 모든 부품이 얇은 철판을 소형으로 절곡하여 조립하였으므로 손상부위 일부분 만을 쉽게 분해하여 판금 복원하거나 교체하기가 용이하다. 더구나 경량 프레임 구조에 흡차음판넬을 부착한 구조이므로 삽입손실 기능이 저하되었을 경우 단순히 흡차음판넬을 탈거, 분해하여 손쉽게 충진재를 교환할 수 있으므로 정비성이 월등하게 우수하다.
따라서 본발명은 엔진 밀폐형 차음상자의 엔진과 발전기 등의 소음이 차음상자의 흡차음판넬에 의해 차단, 흡수되어, 주위환경이 소음도가 낮으며, 차음상자 내부에 공기 냉각장치 및 순환장치가 설치되어 내부의 열부하로 인한 기계고장을 방지하는 현저한 효과가 있다.
10 : 엔진 20 : 발전기
30 : 차음상자 31 : 엔진흡기구
32 : 엔진배기구 33 : 내부공기 순환장치
34 : 내부공기 냉각장치 35 : 정압장치
36 : 베이스프레임 37 : 탄성마운트
1 : 외부차음 2 : 댐핑시트
3 : 흡음재 4 : 중간차음재
5 : 내부차음재

Claims (3)

  1. 디젤엔진(10)과, 상기 디젤엔진(10)에 의해 구동되는 발전기(20)가 내부에 설치되는 엔진 밀폐형 차음상자(30)로서, 상기 차음상자(30)는 상부에 엔진흡기구(31), 엔진배기구(32)가 연결설치되는 것이며, 상기 차음상자(30) 내부에는 내부공기 순환장치(33) 가 설치되며, 내부공기 순환장치(33)에는 축류팬이 설치되어 공기를 순환시키는 것이며, 상기 차음상자(30) 내부에는 내부공기 냉각장치(34) 가 설치되는 엔진 밀폐형 차음상자에 있어서,
    상기 내부공기 냉각장치(34)는 내부에 설치된 열교환기에 외부 냉각수 배관을 연결, 냉각수를 순환하여 냉각사이클을 구성하며, 상기 내부공기 냉각장치는 축류팬 후방에 위치하여 순환되는 내부공기를 냉각시키며,
    상기 차음상자(30) 는 직육면체 형상이며, 출입 개폐문이 설치되며,
    상기 차음상자(30) 의 벽면은 흡차음판넬로 이루어지는 것으로, 흡차음판넬은 외부차음재(1), 댐핑시트(2), 흡음재(3), 중간차음재(4), 흡음재(3), 내부차음재(5)가 외부로부터 내부로 순차적으로 결합되는 것으로,
    상기 외부차음재(1)는 철판을 사용하며,
    상기 외부차음재(1), 댐핑시트(2), 흡음재(3), 중간차음재(4), 흡음재(3), 내부차음재(5)는 각각 단면이 사각형형상으로 구성하며, 상기 외부차음재(1), 댐핑시트(2), 흡음재(3), 중간차음재(4), 흡음재(3), 내부차음재(5)에는 각각 외부에서 내부방향으로 다수개의 결합용구멍이 형성되고, 상기 결합용구멍에 볼트로 결합되는 것이며, 상기 외부차음재 표면에는 여닫기가 편리하게 손잡이가 설치되며,
    흡기공급장치는 차음상자 상부에 공기필터를 장착한 흡기구를 구성하여 디젤엔진 연소공기용 흡기공기를 공급하고, 흡기소음 감소를 위해 소음기가 장착되고,
    내부 공기 냉각장치(34)는 디젤엔진, 발전기 내부 방열 구조물의 냉각을 위해 수냉식 공기 냉각기와 공기 순환용 팬을 내장하여 차음상자 내부의 공기 온도가 적정한 온도를 유지되도록 조절되며,
    차음상자(30) 내외부가 밀폐된 상태에서 내부의 온도변화, 흡기공기 또는 배기가스의 누설이 발생할 경우 차음상자(30) 내부와 외부는 공기압의 차이가 발생하며, 상기 압력차에 의해 차음상자(30) 문의 개폐가 어려우며, 차음상자(30) 내부에 작업자가 있는 상태에서 출입 개폐문이 개폐가 불가할 경우 위험한 상황이 초래되므로 압력의 평형을 유지하기 위해 정압장치(35)가 설치되는 것을 특징으로 하는 엔진 밀폐형 차음상자
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