KR200406740Y1 - 다층건물 욕실용 소음기 - Google Patents

Abstract

본 고안은 소음의 전파를 차단하는 소음기에 관한 것으로 , 더욱 상세하게는 환기통로를 같이 사용하는 다층 건물에서 이 환기 통로를 통하여 어느 층의 소음이 인접한 상 또는 하층으로 전달되는 것을 차단하는 소음 차단용 소음기이다.

본 고안인 소음기는 팽창형 소음기의 원리를 이용하면서 분리 판(13)과 삽입 관(12)을 이용하여 음파의 팽창과 반사를 여러 번 일어나게 하여 음파의 에너지를 감소시키고, 따라서 이 소음기를 통과하는 소음을 효과적으로 감소시킨다. 그리고 분리 판(13)에 뚫린 작은 구멍은 압력손실이 크게 일어나는 것을 방지한다.

본 고안의 일 실시 예는 아파트 생활 소음을 10 dB이상 저감 시키고, 압력손실은 1.4 mmAq로 아주 낮다.

공동주택, 소음, 층간소음전달, 소음기

Description

다층건물 욕실용 소음기{Bathroom Silencer for Multi-layer House}

도 1은 본 고안품인 소음기의 조립도이다.

도 2는 본 고안에 사용되는 소음기의 본체 구조도이다.

도 3은 본 고안에 사용되는 소음기의 마개 구조도이다.

도 4는 본 고안의 일실시 예인 소음기 형상의 개략도이다.

도 5는 본 고안인 소음기가 건물에 설치된 설치도이다.

도 6은 본 고안인 소음기의 일실시예의 성능그래프이다.

도 7은 본 고안인 필터가 부착된 소음기이다.

도 8은 본 고안인 거물망이 부착된 소음기이다.

도 9는 본 고안인 내부에 흡음재가 라이닝된 소음기이다.

본 고안은 소음의 전파를 차단하는 소음기에 관한 것으로 , 더욱 상세하게는 환기통로를 같이 사용하는 다층 건물에서 이 환기 통로를 통하여 어느 층의 소음이 인접한 상 또는 하층으로 전달되는 것을 차단하는 소음 차단용 소음기이다.

최근 생활수준의 향상으로 쾌적하고 정숙한 생활환경에 대한 요구가 높아지고 있다. 특히 소음은 이웃 간에 분쟁을 유발시키는 주요 원인이며 쾌적한 생활환경 조성의 주요 조건이 되고 있는 추세다.

아파트, 연립주택, 주상복합 건물, 오피스텔 등의 공동 주거용 건물의 경우에는 동일 구조의 세대가 다층을 이루고 있고, 화장실은 공동의 환기용 배관으로 바로 연결되어 있다. 이 환기용 배관이 바로 소음 전달 통로가 되어 층간 소음 문제를 야기한다. 이런 층간 소음 문제에서 화장실의 환기용 배관을 통한 아래층, 위층 간의 소음 전달이 특히 문제가 된다.

실제로 아파트의 화장실에서는 이웃 층에서 발생하는 소변보는 소리, 욕조 물 받는 소리, 대화 소리 그리고 음악소리 같은 거실의 생활 소음 등이 아주 선명하게 들리고 있다. 특히 화장실은 대부분 욕실을 겸하고 있어 고도의 사생활 보호가 요구되고, 따라서 층간 소음 전달은 확실히 차단되어야 함에도 불구 하고 현재로서는 이렇다할 대책이 없는 형편이다.

대형 사무용 빌딩에서는 중앙 집중식 냉난방을 하고, 냉난방을 위한 공기 순환 닥트가 각 층으로 연결되는데, 주로 공기 순환용 팬(Fan) 소음이 실내로 유입되는 것을 차단하기 위하여 덕트 소음기를 사용한다. 이 덕트 소음기는 공기 이동 닥트의 일부에 유리 솜 등의 흡음재를 부착하여 소음이 전파되는 과정에서 이 흡음재에 흡수되는 구조로 되어 있다.

그리고 자동차의 머플러도 일종의 소음기인데, 아주 복잡한 구조로 되어 있고, 이 소음기를 통하여 연소 가스와 엔진 폭발 소음이 외부로 배출된다. 이러한 머플러는 소음 저감량이 아주 큰 대신, 압력 손실이 아주 크고 고가이므로, 이와 같은 형태의 소음기를 아파트 욕실 환기구에 설치할 수는 없다.

발전소 등에 사용되는 공업용 소음기는 음파가 넓은 통로(단면적 A1)를 지나가다가 갑자기 좁은 통로((단면적 A2)로 진입하게 되면 급하게 수축 및 팽창을 하는 과정에서 반사, 간섭, 팽창 등이 일어나 음의 에너지가 감소되는 원리를 이용한 소음기이다. 음 에너지의 감소 정도는 단면적이 변하는 비율인 팽창비(m = A1/A2)에 따라 결정되는데, 일반적으로 팽창비가 클수록 음 에너지는 크게 감소된다.

이러한 원리를 이용한 소음기를 일반적으로 팽창형 소음기라고 한다. 이러한 소음기의 모양은 음파가 지나가는 통로에 본래의 통로보다 단면적이 크거나 작은 연결관을 설치하거나, 통로에 작은 구멍을 가진 분리판을 설치하여 만들 수 있다.

그러나 욕실용 소음기는 설치 장소가 주로 아파트의 화장실 천장 또는 배기구 비트 내부이므로 팽창비가 큰 연결관을 설치할 수 없다. 그리고 통로를 좁게 할 경우 압력 손실이 커지므로 원활한 환기가 일어나지 않아 문제가 된다.

아파트의 욕실 환기구는 비교적 작고, 설치 공간이 좁으므로, 고성능의 환기용 팬을 설치할 수도 없다. 그리고 위생문제, 습기 문제 및 원활한 환기 문제 등의 제약으로, 덕트 소음기 또는 자동차 머플러 형태의 소음기를 사용할 수 없다는 문제점이 있다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여, 공동 주택의 화장실과 같이 환기용 통로로 소음이 전달될 수 있는 곳에 간단히 설치하여, 층간 소음의 전달 을 차단할 수 있는 소음기이다. 이러한 목적의 소음기는 욕실에서 발생하는 소음에 대하여 소음 차단 기능이 확실하고, 구조가 간단하며, 좁은 공간에도 설치할 수 있고, 압력 손실이 아주 작아야 하며, 설치가 용이하여 기존의 건물에도 간단히 설치할 수 있을 뿐만 아니라, 저렴하고 제작이 용이하여야 한다.

아울러 소음기가 장착될 위치의 특성상 습기에 의한 부식이나 먼지, 위생 등의 문제가 발생할 수 있으므로 소음기 타입이나 재질을 선정하는데 있어서 이에 대한 고려가 있어야 한다.

본 고안품의 형상은 도 1에 도시된 바와 같이 원통형 몸체(10)의 양단에 공기 유통로가 있는 마개(20)가 결합되어 있는 형상이다.

본 고안의 구성을 첨부된 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.

몸체(10)는 도 2에 도시된 바와 같이 원통형 외통(11)과, 외통과 동심원을 이루면서 몸통보다 직경과 길이가 작고 외통의 내부에 설치되는 삽입 관(12), 그리고 삽입 관(12)을 외통에 고정하고 외통과 삽입 관 사이로 음파가 진행되는 것을 차단해 주는 분리 판(13)을 포함하고 있다.

외통은 일정 직경과 길이를 가진 원통 형상인데, 미관을 위하여 통의 외면에 요철 등의 무늬를 가공할 수 있다.

분리 판(13)은 외통(11)의 내부, 길이방향으로 중간 지점에 설치되고, 공기의 유동을 원활하게 하여 압력 손실을 줄여주기 위한 구멍들이 뚫려 있다.

마개(20)는 도 3에 도시된 바와 같이 한쪽 끝은 외통이 조립될 수 있는 크기 이고, 다른 한쪽의 (21)은 환기용 팬 또는 이에 연결되는 덕트에 연결될 수 있는 크기이다. 이 마개(20)의 외통(11)과 조립되는 부분을 외부 리브(22)와 내부 리브(23)으로 깊은 홈을 형성하여 두면, 이 홈에 몸체(10)를 바로 조립할 수 있어 편리하다.

마개(20)와 몸체(10)는 접착제, 나사, 리벳 등 여하한 방법으로도 결합할 수 있으나, 도 3에 도시된 바와 같이 마개(20)의 끝단에 깊은 홈을 형성하여 여기에 몸체(10)의 외통부분이 끼워지게 하는 것이 조립의 편이성이나 미관상 좋다.

본 고안의 욕실용 소음기는 금속, 플라스틱, 목제 등 어떠한 고체 재료로도 만들 수가 있으나, 내 부식성, 위생, 제작의 용이성, 제품의 가격 등의 제반 요소를 고려하면 폴리프로필렌(PP), PVC, 아크릴 등의 플라스틱 소재가 적당하다.

그리고 몸체의 외통(11), 삽입 관(12), 분리 판(13)의 결합은 이들 부품을 각각 별도로 제작하여 접착제, 나사, 리벳 등 여하한 방법으로도 결합할 수 있으나, 상기한 플라스틱 재료로 제작할 경우 금형으로 한번에 성형해 낼 수 있다.

본 고안인 소음기의 기능은 다음과 같다.

소음기 마개(20)의 일단으로 음파가 유입하여 소음기 길이 방향으로 진행하면, 삽입 관(12)의 끝단에서 통상의 팽창형 소음기와 같이 팽창비에 따라 음 에너지기 감소된다. 그리고 감소되지 않고 남은 음파는 삽입 관(12)과 분리 판(13)이 만나는 곳까지 진행하고, 여기서 일부는 반사되어 되돌아온다. 이 반사파가 원래 진입하던 음파와 만나 서로 상쇄되어 음 에너지가 감소한다. 분리 판(13)에 뚫린 구멍으로 일부 음파가 통과하지만, 이 구멍 각각은 소음기의 외통(11)의 단면적에 비하여 아주 작으므로, 팽창비가 아주 높아 대부분의 음 에너지가 소실되어 별다른 영향을 주지 않는다. 삽입 관(12)을 통과한 음파는 타 단으로 빠져나오면서 다시 큰 폭으로 팽창되면서 음 에너지가 감소되고, 음파의 일부가 분리 판(13)으로 전파되었다가 반사하면서 원래 진입하던 음파와 만나 상쇄되어 에너지가 더욱 감소한다.

분리 판(13)은 음파의 반사가 일어나게 하여 음 에너지를 크게 감소시키면서도 판에 뚫린 구멍으로 공기의 유동은 원활하게 하여 압력손실이 크게 일어나는 것을 방지하는 기능을 한다.

본 소음기에서 외통과 삽입 관의 길이를 길게 할수록 저감되는 소음의 주파수 범위가 넓어지고, 외통과 삽입관의 직경비를 크게 할수록 각 주파수에서 감음 값이 커짐을 실험을 통하여 알 수 있었다.

본 소음기는 아파트의 욕실 등에 도 5와 같이 설치될 수 있다.

본 고안의 일 실시예로 소음기의 주요 치수를 도 4에 도시한 바와 같이, 외통(11)의 길이를 250mm, 내경을 140mm로 하고, 삽입관(12)의 길이를 150mm, 내경을 50mm로 하고, 분리 판에 지름 20mm 구멍을 4개를 뚫었을 경우, 도 6과 같이 주택의 생활 소음의 가장 큰 주파수 성분인 1000Hz 음에서 최대 감음 특성을 보이고, 전체적으로는 아파트 생활 소음을 10 dB이상 저감시키며, 압력손실은 1.4 mmAq로 아주 낮았다.

본 고안인 소음기의 마개(20)의 입구에 도 7과 같이 필터(30)를 설치하면, 이물질이 화장실 내부로 유입되는 것을 막을 수 있고, 소음기를 청소할때 이 필터 (30)부분만을 분리하여 청소를 할 수 있어서 청소가 용이하다. 필터(30)는 턱이 있는 원통형 케이스(31)에 내장시키고, 이 케이스를 마개의 입구에 끼우면 탈착이 편리하다.

본 고안인 소음기의 마개(20)의 입구에 도 8과 같이 거물망(40)을 설치하면, 이물질 또는 해충이 환기통로를 통하여 화장실 내부로 유입되는 것을 막을 수 있다. 거물망(40)은 턱이 있는 원통형 케이스(41)에 부착시키고, 이 케이스를 마개의 입구에 끼우면 탈착이 편리하다.

본 고안인 소음기의 외통(11)의 내면에 도 9와 같이 다공질 흡음재(50)를 라이닝하면, 흡음효과에 의하여 소음기의 감음 성능을 더 높일 수 있다. 사용할 수 있는 흡음재로는 발포 알루미늄 흡음재, 알루미늄 솜 흡음재, 스테인레스스틸 솜 흡음제, 유리솜, 암면 등이 사용될 수 있다.

본 고안인 소음기는 팽창형 소음기의 원리를 이용하면서 분리 판(13)과 삽입 관(12)을 이용하여 음파의 팽창과 반사를 여러 번 일어나게 하여 음파의 에너지를 감소시키고, 따라서 이 소음기를 통과하는 소음을 효과적으로 감소시킨다. 그리고 분리 판(13)에 뚫린 작은 구멍은 압력손실이 크게 일어나는 것을 방지한다.

실시예의 소음기는 10 dB 이상의 소음저감 효과가 있으므로, 아파트에 세대마다 이 소음기를 사용할 경우, 한 세대에서 발생한 소음은 이 소음기 2개를 거쳐 인접 세대에 전파되므로, 이 과정에서 20 dB이상의 소음저감 효과가 있게 된다.

본 소음기는 도 4의 실시예와 같이 아주 소형으로 큰 소음 저감 량을 얻을 수 있고, 재료를 플라스틱으로 할 경우 사출 방식으로 저렴하게 생산할 수 있으며, 내부에 다공질 재료가 없으므로 청결하고 청소가 용이하다. 그리고 본 소음기는 아파트 등의 모든 공동 주택의 환기구에 간편하게 설치할 수 있다.

Claims (5)

1. 원통형 외통(11), 상기 외통과 동심원을 이루면서 상기 외통보다 직경과 길이가 작고 상기 외통의 내부에 설치되는 삽입 관(12), 그리고 상기 삽입 관을 상기 외통에 고정하고 상기 외통과 삽입 관 사이로 음파가 진행되는 것을 차단해 주는 것으로서 공기 유통 구멍이 있는 분리 판(13)을 포함하는 몸체(10);

   상기 몸체(10)의 상기 외통(11)의 양단에 조립되고, 한쪽은 욕실의 환기구 또는 환기 팬 출구에 연결되고, 다른 한쪽은 건물의 환기 비트 내부에 노출되거나 환기용 덕트에 연결되는 두 개의 마개(20)를 포함하는

   욕실환기용 소음기.
2. 제1항의 욕실환기용 소음기에 있어서,

   외통(11)은 길이가 240mm 내지 260mm 이고, 내경이 135mm 내지 145mm이며,

   삽입관(12)은 길이가 140mm 내지 160mm 이고, 내경이 45mm 내지 55mm인

   욕실환기용 소음기.
3. 제1항의 욕실환기용 소음기에 있어서,

   소음기의 마개(20)의 입구에 필터(30)를 더 구비한 것을 특징으로 하는,

   욕실환기용 소음기.
4. 제1항의 욕실환기용 소음기에 있어서,

   소음기의 마개(20)의 입구에 거물망(40)를 더 구비한 것을 특징으로 하는,

   욕실환기용 소음기.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항의 욕실환기용 소음기에 있어서,

   소음기의 외통(11)의 내면에 다공질 흡음재(50)를 라이닝한 것을 특징으로 하는,

   욕실환기용 소음기.

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