KR19980063262U - 다중 디퓨저 소음기 - Google Patents

Abstract

1. 청구범위에 기재된 고안이 속한 기술분야

본 고안은 발전용 보일러에서 고압의 증기를 방출하거나 중대형 선박용 엔진의 배출가스 방출시와 같이 유속이 매우 빠른 유체를 대기로 배출하는 장치의 배출기에서 발생하는 소음을 감소시키는 장치에 관한 것이다.

2. 고안이 해결하려고 하는 기술적 과제

기존 소음기의 확산기는 음위에서 발생된 광대역 주파수 소음 성분은 저감되나 특정 주파수 소음 성분을 감소시키는 데에는 한계가 있음

3. 고안의 해결방법의 요지

소음기의 확산기를 흡입관과 분리하여 별도의 확장실에 1개 이상 설치하고 확장실과 확산기 사이의 거리를 λ/4의 길이로 조절함으로써 해결됨.

4. 고안의 중요한 용도

본 고안은 소음기 구조로 음원으로부터 발생되는 특정 주파수의 소음 성분은 물론 저주파 음파에 대한 소음감소 문제 및 중·고주파 음파의 소음감소까지도 제어할 수 있는 탁월한 효과가 있음.

Description

다중 디퓨저 소음기

본 고안은 발전용 보일러에서 고압의 증기를 방출하거나 중대형 선박용 엔진의 배출가스 방출시와 같이 유속이 매우 빠른 유체를 대기로 배출하는 장치의 배출기에서 발생하는 소음을 감소시키는 장치에 관한 것이며, 구체적으로 소음원의 특정 주파수 소음 성분을 줄이기 위해 확산실과 확산실 출구에 확산기를 복수로 설치한 장치에 관한 것이다.

유속이 매우 빠른 유체를 대기로 배출하는 기관에는 그 배출관의 끝부분에 소음기를 설치하여 배출 소음을 감쇠시키게 되는데, 이때 소음기 내부로 들어온 배출 유체의 속도 및 압력을 감소시키게 되면 배출 소음이 감소하게 된다.

제 1 도는 종래의 소음기의 구조도를 나타낸 것이며, 일반적으로, 소음기는 확산기(diffuser)와 격벽(splitter) 등으로 구성되어 있으며, 상기 확산기는 유체가 통과하는 흡입관에 부착되어 있는데 확산기의 끝단은 막혀 있고 그 측면은 무수한 구멍이 천공된 다공판으로 이루어져 있다.

기존 소음기의 확산기는 음위에서 발생된 광대역 주파수 소음 성분을 고주파 소음 성분으로 전환시키는 기능을 했다. 이 고주파 소음성분들은 격벽의 흡음재에 의해 흡음되어 저감된 소음 성분들이 소음기의 배출구를 통해 대기로 방출되었다. 그러나, 음원에 있어서의 특정 주파수 소음 성분을 감소시키는 데에는 한계가 있는 문제점이 있었다.

상기의 문제점을 해결하고자 안출된 본 고안은 단면의 급작스런 확장으로 인하여 발생된 반사파가 입사파의 크기를 줄이게 하고 음원에서 발생된 특정 주파수의 소음성분을 감소시키며 진공튜브 구멍의 저항특성을 이용하여 음향학적 에너지 손실을 이용한 소음감소 효과를 높이고 확장실, 다중 확산기 그리고, 격벽을 사용함으로써 종래의 저주파 음파에 대한 소음감소 문제 및 중·고주파 음파의 소음 감소까지도 제어하는 것을 목적으로 한다.

이와 같은 목적은, 소음기의 확산기를 흡입관과 분리하여 확장실에 1개 이상 설치하고 확장실과 확산기 사이의 거리를 λ/4(λ: 소리의 파장)의 길이로 조절하며 확장실에서 1차적으로 소음을 감소시키고 확산기를 빠져 나온 고주파 성분은 격벽을 통해 소음시키도록 구성한 본 고안에 의해 달성될 수 있는 바, 첨부한 도면을 참조로 이하 상세히 설명한다.

제 1 도는 종래 소음기 구조도

제 2 도는 본 고안의 소음기 구조도

제 3 도는 제 2 도의 A-A선에 따른 단면도이며,

(가)도는 1개의 확산기,

(나)도는 2개의 확산기를,

(다)도는 3개의 확산기를,

(라)도는 4개의 확산기를 나타낸 단면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 소음기2 : 외벽

3 : 흡입관4 : 확산기

5 : 흡음재6 : 다공판

7 : 격벽8 : 배출구멍

9 : 끝단10 : 확장실

11 : 전공판h : 확장실의 길이

제 2 도는 본 고안의 소음기의 구조를 나타낸 것으로, 본 고안의 구성은 흡입관(3), 확산기(4), 흡음재(5), 다공판(6), 격벽(7), 배출구멍(8) 그리고, 끝단(9)으로 구성된 소음기에 있어서, 상기 흡입관(3)과 연결된 소음기(1)의 하부에 확장실(10)과, 상기 확장실(10)의 상부 출구에 설치된 복수개의 확산기(4)로 구성되어 있다.

이하, 본 고안의 작용에 대해 상세히 설명한다.

먼저, 흡입관(3)을 통과한 유체는 소음기(1)의 확장실(10)에 들어오는데 이때 종래의 흡입관에서 바로 확산기로 유입되던 것과는 달리, 단면의 급작스런 확장으로 인하여 발생된 반사파가 입사파의 크기를 줄이게 되고 음원에서 발생된 특정 주파수의 소음성분이 감소되어 진공튜브 구멍의 저항특성에 따라 음향학적 에너지 손실을 이용한 소음감소 효과를 높이게 된다.

이어서, 상기 특정 주파수의 소음성분이 감소된 유체는 제 2 도의 화살표가 가리키는 방향을 따라 확장실(10)에 삽입되고 실린더형으로써 구멍이 뚫린 확산기(4)의 하부 전공판(11)으로 유입되게 되고, 소음기(1)의 상부로 향해 개방되고 끝단이 폐쇄된 상기 확산기(4)의 상부의 형성된 전공판(11) 구멍으로 배출된다. 이때의 확산기(4)의 수는 제 3 도에 나타낸 바와 같이 복수로 형성할 수 있다.

상기 확산기(4)를 통과한 유체는 종래의 구성 즉, 외벽(2)에 설치된 흡음재(5)와 격벽(7)에 설치된 다공판(6)을 통과하면서 저주파 음파는 물론 중·고주파 음파도 흡수되어 배출구멍(8)과 끝단(9)을 통해 최종적으로 소음이 제거된 유체로 배출된다.

상기 소음기는 실린더형 또는 사각뿔형으로 형성되어 있으며, 상기 외벽(2)은 얇은 전판으로 되어 있다.

그리고, 흡입관(3)과 확장실(10)의 단면적비가 증가할수록 더 큰 소음감소의 결과가 나왔으며, 상기 확산기(4)들의 공극율의 합은 흡입관(3)의 단면적에 대해 130~200%가 되도록 한다.

또한, 상기 확장실(10)과 확산기(4) 사이의 거리를 λ/4(λ: 소리의 파장)의 길이로 조절하며 확장실에서 1차적으로 소음을 감소시키고 확산기를 빠져 나온 고주파 성분은 격벽을 통해 소음시키도록 한다.

본 고안의 소음기 구조로 음원으로부터 발생되는 특정 주파수의 소음 성분을 감소시킬 수 있으며, 전공튜브 구멍의 저항특성을 이용하여 음향학적 에너지 손실을 이용한 소음감소 효과도 있다.

또한, 확장실, 다중확산기 그리고, 격벽을 사용함으로써 종래의 저주파 음파에 대한 소음감소 문제 및 중·고주파 음파의 소음감소까지도 제어할 수 있는 탁월한 효과가 있다.

Claims (3)

1. 흡입관(3), 확산기(4), 흡음재(5), 다공판(6), 격벽(7), 배출구멍(8) 그리고, 끝단(9)으로 구성된 소음기에 있어서, 상기 흡입관(3)과 연결된 소음기(1)의 하부에 확장실(10)과, 상기 확장실(10)의 상부 출구에 설치된 복수개의 확산기(4)로 구성된 것을 특징으로 하는 다중 디퓨저 소음기.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 확산기(4)들의 공극율의 합은 흡입관(3)의 단면적에 대해 130~200%가 되도록 한 것을 특징으로 하는 다중 디퓨저 소음기.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 확장실(10)과 확산기(4) 사이의 거리를 λ/4(λ: 소리의 파장)의 길이로 하는 것을 특징으로 하는 다중 디퓨저 소음기.