KR200477548Y1 - 배관 소음 감소 장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 배관의 중간에 설치되어 배관 내 유체 소음을 감소시키는 장치로서 작고 간단하며 배관마다 구분할 필요 없이 일률적으로 적용하여 최상의 소음 감소 효과를 얻을 수 있으며, 배관 내 압력강하 현상도 유발하지 않는 배관 소음 감소 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 상기한 목적을 달성하기 위하여 본 고안은, 배관의 중간에 설치되며 내부가 비어 있는 관 형상의 소음감소관, 제1리듀서, 제2리듀서 및 다수의 소음감소홀을 구비하는 판 형상의 부재로서 상기 소음감소관, 상기 제1리듀서, 상기 제2리듀서 중 어느 하나 이상의 내부 통로를 차단하는 구조로 설치되는 소음감소판;을 포함하여 이루어지는 배관 소음 감소 장치로서, 상기 배관 소음 감소 장치는 상기 배관보다 큰 직경을 가짐으로써 유체가 상기 배관보다 확장된 유로를 이동할 수 있도록 하며, 상기 소음감소판은 상기 소음감소홀로 상기 유체를 통과시키면서 소음을 감소시키는 것을 특징으로 하는 배관 소음 감소 장치를 제공한다.

Description

배관 소음 감소 장치{Silencer}

본 고안은 배관의 중간에 설치되어 배관 내 유체 소음을 감소시키는 배관 소음 감소 장치에 관한 것이다.

일반적으로 선박, 발전소 및 기타 대형 설비에는 공기나 배기가스 등과 같은 유체를 이송하기 위한 각종 배관이 설치되며, 이러한 배관은 유체를 이송시키기 위한 관로의 역할을 수행하는 반면, 배관과 연결되어 있는 송풍기, 발전기 등의 각종 장치에서 발생하는 소음을 전달하는 통로의 역할을 하기도 한다.

소음이란 개인의 주관적인 입장에서 자신이 원하지 않는 소리라고 정의되며, 물리적인 면에서는 불규칙하거나 비주기적인, 고주파음역의 특성을 나타내는 소리를 우리가 귀를 통하여 듣는 음이다.

이러한 소음은 작업현장에서 근로자의 작업생산성을 저해하고, 장시간 소음에 노출된 상태로 작업을 하는 경우, 작업자의 건강에 악영향을 끼치게 된다. 특히, 소음성 난청은 우리나라에서 발생하고 있는 직업병 중 가장 높은 유소견을 보이고 있으며, 진폐증 다음으로 높은 비중을 차지하고 있다.

이러한 이유로 소음을 감소시키기 위한 다양한 방법이 제시되고 있으며, 특히 배관에 설치되어 소음을 감소시키는 소음기가 널리 이용되고 있다. 하지만, 종래의 소음기는 크고 복잡하며 소음 감소 효과를 얻기 위하여 배관마다 이에 맞는 적절한 타입의 소음기를 일일이 선택해야 하는 문제점이 있다. 또한 종래의 소음기는 배관 내 부가물 설치에 따른 압력강하 현상도 유발하는 문제점이 있다.

선박용 소음기(특허출원 제10-2006-0120960호)

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 배관의 중간에 설치되어 배관 내 유체 소음을 감소시키는 장치로서, 작고 간단하며, 배관마다 구분할 필요 없이 일률적으로 적용하여 최상의 소음 감소 효과를 얻을 수 있으며, 배관 내 압력강하 현상도 유발하지 않는 배관 소음 감소 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 고안은, 배관의 중간에 설치되어 배관 내 유체 소음을 감소시키는 장치로서, 내부가 비어 있는 관 형상의 부재로서, 상기 배관보다 큰 직경을 가지는 소음감소관; 상기 소음감소관의 전단과 상기 배관의 후단을 접속하는 제1리듀서(reducer); 상기 소음감소관의 후단과 상기 배관의 전단을 접속하는 제2리듀서(reducer) 및; 다수의 소음감소홀을 구비하는 판 형상의 부재로서, 상기 소음감소관, 상기 제1리듀서, 상기 제2리듀서 중 어느 하나 이상의 내부 통로를 차단하는 구조로 설치되되, 상기 소음감소홀로 유체를 통과시키면서 소음을 감소시키는 소음감소판;을 포함하는 배관 소음 감소 장치를 제공한다.

본 고안에 있어서, 상기 소음감소홀의 전체 면적은 상기 배관의 내부 단면적과 일치하는 것을 특징으로 한다.

본 고안에 있어서, 상기 소음감소홀은 크기가 서로 같거나 다른 것을 특징으로 한다.

본 고안에 있어서, 상기 소음감소홀은 상하좌우로 대칭이 되는 간격 및 배열을 갖도록 하되, 만약 상기 소음감소홀의 크기가 서로 다른 경우라면 크기가 큰 것일수록 상기 소음감소판의 중앙 쪽에 배열되도록 하는 것을 특징으로 한다.

본 고안은 작고 구조가 간단하므로 제작 및 설치가 간편하며, 배관마다 구분할 필요 없이 일률적으로 적용하여 최상의 소음 감소 효과를 얻을 수 있으며, 부가물 설치에 따른 배관 내 압력강하 현상도 유발하지 않는다.

도 1 내지 도 3은 본 고안에 따른 배관 소음 감소 장치로서, 소음감소판의 배치에 관한 다양한 실시 예를 보여준다.
도 4 및 도 5는 본 고안에 따른 배관 소음 감소 장치로서, 소음감소홀의 배치에 관한 다양한 실시 예를 보여준다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 고안에 대하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 고안을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 고안의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

도 1 내지 도 5는 본 고안에 따른 배관 소음 감소 장치로서, 이 중 도 1 내지 도 3은 소음감소판의 배치에 관한 다양한 실시 예를, 도 4 및 도 5는 소음감소홀의 배치에 관한 다양한 실시 예를 보여준다.

본 고안은, 배관(40)의 중간에 설치되어 배관(40) 내 유체 소음을 감소시키는 장치로서, 작고 간단하며 배관(40)마다 구분할 필요 없이 일률적으로 적용하여 최상의 소음 감소 효과를 얻을 수 있으며, 배관(40) 내 압력강하 현상도 유발하지 않는 배관 소음 감소 장치를 제공하는 것을 목적으로 하는바, 이러한 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 소음감소관(11), 제1리듀서(12), 제2리듀서(13) 및 소음감소판(20)으로 이루어진다.

배관 소음 감소 장치(10)는 내부가 비어 있는 관 형상의 부재로서 도 1에서 보는 것과 같이 배관(40)의 중간에 설치된다. 이 경우 배관 소음 감소 장치(10)와 배관(40)은 용접으로 연결되는 것이 일반적이나, 배관(40)의 종류나 설치 상태 또는 작업 공간 등의 요인별로 용접 외 다른 방식을 적용하는 것도 가능하다.

이 경우, 배관 소음 감소 장치(10)의 중요한 특징은 배관(40)보다 큰 직경을 갖는다는 점이다. 따라서 배관(40) 내에서 이동하던 유체는 배관 소음 감소 장치(10)에 이르러 배관(40)보다 확장된 유로를 이동하게 된다. 이처럼 본 고안에서 배관 소음 감소 장치(10)가 배관(40)보다 큰 직경을 갖도록 한 이유는 후술하는 소음감소판(20)과 함께 설명하도록 한다.

한편, 배관 소음 감소 장치(10)는 배관(40)보다 큰 직경을 가지므로 이러한 배관 소음 감소 장치(10)를 배관(40)에 그대로 연결할 수는 없다. 따라서 배관 소음 감소 장치(10)가 배관(40)의 중간에 설치되기 위해서는 다음과 같은 구성이 필요한바, 배관 소음 감소 장치(10)는 보다 세부적으로는, 소음감소관(11), 제1리듀서(12) 및 제2리듀서(13)로 이루어지며, 가운데의 소음감소관(11) 양 쪽으로 제1리듀서(12) 및 제2리듀서(13)가 연결되어 전체로서 하나의 관 형상 구조를 갖게 된다(도 1).

소음감소관(11)은 내부가 비어 있는 관 형상의 부재로서 배관(40)보다 큰 직경을 가지며, 제1리듀서(Reducer)(12)는 소음감소관(11)의 전단과 배관(40)의 후단을 접속하는 역할을 하며, 제2리듀서(13)는 소음감소관(11)의 후단과 배관(40)의 전단을 접속하는 역할을 한다. 이 경우, 제1리듀서(12)와 제2리듀서(13)는 모두 도 1에서 보는 것과 같이 한 쪽 끝단은 소음감소관(11)과 동일한 직경을, 다른 쪽 끝단은 배관(40)과 동일한 직경을 가지므로, 배관(40)보다 직경이 큰 소음감소관(11)은 이러한 제1리듀서(12)와 제2리듀서(13)의 작용으로 무리 없이 배관(40)에 연결될 수 있다. 한편, 제1리듀서(12)와 제2리듀서(13) 역시 내부가 비어 있는 관 형상으로 이루어져 있으므로, 제1리듀서(12)와 소음감소관(11), 그리고 제2리듀서(13)가 순서대로 합쳐진 일체, 즉 배관 소음 감소 장치(10)는 전체로서 하나의 관 형상을 이루게 된다. 통상적으로, 제1리듀서(12)와 소음감소관(11), 그리고 제2리듀서(13)와 소음감소관(11) 간의 연결은 플랜지(flange, 30)를 이용하여 할 수 있다(도 1).

소음감소판(20)은 다수의 소음감소홀(21)을 구비하는 판 형상의 부재(도 4, 도 5)로서, 도 1에서 보는 것과 같이 배관 소음 감소 장치(10)의 내부 통로를 차단하는 구조로 설치된다. 여기서, 소음감소홀(21)은 소음감소판(20)을 관통하도록 형성된 구멍인데, 소음감소판(20)은 이러한 소음감소홀(21)로 유체를 통과시키면서 소음을 감소시키는 작용을 한다.

즉, 배관(40) 내에서 이동하던 유체는 배관 소음 감소 장치(10)에 이르러 소음감소판(20)을 만나 다수의 소음감소홀(21)을 통과하게 되는데, 이에 따라 유체가 소음감소홀(21)과 그 주위에 충돌함과 동시에 분산, 반사, 굴절, 회전 등의 현상을 일으키게 되며, 이러한 현상에 의하여 소음이 감소 또는 소멸하게 되는 것이다.

그런데, 이처럼 소음감소판(20)을 설치함에 있어서 반드시 고려해야 할 사항이 있는바, 이는 바로 소음감소판(20)의 설치에 따른 배관 소음 감소 장치(10) 내부 유체이동로 단면적의 감소로 인하여 압력강하 현상이 발생한다는 점이다. 즉, 배관(40) 내에서 이동하던 유체가 배관 소음 감소 장치(10)에 이르러 그 이동이 방해를 받아 결국 배관(40) 전체에 걸친 유동 상태가 나빠지는 것이다. 물론 소음감소판(20)에 의하여 배관 소음 감소 장치(10)의 내부 통로가 완전히 차단되는 것이 아니라 소음감소홀(21)을 통하여 유체가 이동하기는 하지만, 각각의 소음감소홀(21) 면적을 합친 전체 면적이 배관(40)의 내부 단면적보다 작은 경우라면 여전히 압력강하 현상이 발생할 수밖에 없다.

따라서 본 고안에서는 상술한 것처럼 배관 소음 감소 장치(10)가 배관(40)보다 큰 직경을 갖도록 하고, 이 상태에서 소음감소홀(21)의 전체 면적이 배관(40)의 내부 단면적과 일치하도록 함으로써, 소음감소판(20)의 설치에 따른 압력강하 현상이 발생하는 것을 방지하였다.

만약, 배관 소음 감소 장치(10)가 배관(40)과 동일하거나 배관(40)보다 작은 직경을 갖는다면 소음감소판(20)에 마무리 많은 소음감소홀(21)을 뚫거나 아무리 큰 소음감소홀(21)을 뚫더라도 소음감소홀(21)의 전체 면적은 배관(40)의 내부 단면적과 일치할 수 없고 반드시 배관(40)의 내부 단면적보다 작아지게 되며 그러면 필히 압력강하 현상이 발생할 수밖에 없다. 하지만, 본 고안에서처럼 배관 소음 감소 장치(10)가 배관(40)보다 큰 직경을 갖는 경우에는 소음감소판(20)의 단면적 또한 배관(40)의 내부 단면적보다 커지게 되므로 이 상태에서 적절한 개수 및 크기의 소음감소홀(21)을 뚫는다면 소음감소홀(21)의 전체 면적이 배관(40)의 내부 단면적과 일치하도록 만들 수 있으며 그러면 배관(40) 내 통상적인 유동량과 배관 소음 감소 장치(10) 내 유동량에 차이가 나지 않아 압력강하 현상도 발생하지 않는다. 즉, 본 고안에 따르면 기존의 소음기가 유발하던 문제점 중의 하나인 배관(40) 내 압력강하 현상 없이 효율적으로 소음을 감소시킬 수 있는 것이다.

한편, 소음감소판(20)은 배관 소음 감소 장치(10) 내에 하나 또는 둘 이상이 설치될 수 있다. 보다 구체적으로, 소음감소판(20)은 소음감소관(11), 제1리듀서(12), 제2리듀서(13) 중 어느 하나 이상의 내부 통로를 차단하는 구조로 설치될 수 있다. 예를 들어, 소음감소판(20)은 도 2의 실시 예에서 보는 것과 같이 소음감소관(11)에 1개만 설치될 수도 있으나, 경우에 따라서는 도 3의 실시 예에서 보는 것과 같이 제1리듀서(12) 및 제2리듀서(13)에 각각 1개씩 총 2개가 설치될 수도 있으며, 또한 도 1의 실시 예에서 보는 것과 같이 소음감소관(11)에 1개, 제1리듀서(12) 및 제2리듀서(13)에 각각 1개씩 총 3개가 설치될 수도 있다. 물론 이러한 소음감소판(20)의 개수 및 배치는 상황에 따라 더욱 다양해질 수 있다.

즉, 본 고안의 경우 소음감소판(20) 하나만으로도 충분히 소음 감소 효과를 얻을 수 있는 경우에는 소음감소판(20)을 하나만 설치하면 되지만, 만약 소음감소판(20) 하나만으로 충분히 소음 감소 효과를 얻을 수 없는 경우라면 둘 이상의 소음감소판(20)을 설치하여 원하는 수준의 소음 감소 효과를 얻도록 한다. 한편, 둘 이상의 소음감소판(20)을 설치하는 경우 유체 소음은 각각의 소음감소판(20)을 순서대로 거치면서 차츰 감소하게 된다.

한편, 소음감소판(20)을 비롯한 본 고안에 따른 배관 소음 감소 장치를 설치하는 과정을 도 1의 실시 예에 기초하여 설명하면 다음과 같다. ① 소음감소판(20)을 제1리듀서(12)에 끼워 넣고 제1리듀서(12) 안으로 용접봉을 넣어 용접한다. → ② 소음감소판(20)을 제2리듀서(13)에 끼워 넣고 제2리듀서(13) 안으로 용접봉을 넣어 용접한다. → ③ 소음감소판(20)을 소음감소관(11)에 끼워 넣고 소음감소관(11) 안으로 용접봉을 넣어 용접한다. → ④ 제1리듀서(12)와 배관(40)의 후단을 용접으로 연결한다. → ⑤ 제2리듀서(13)와 배관(40)의 전단을 용접으로 연결한다. → ⑥ 플랜지(30)를 이용하여 제1리듀서(12)와 소음감소관(11), 그리고 제2리듀서(13)와 소음감소관(11)을 연결한다.

한편, 소음감소판(20)에 형성된 다수의 소음감소홀(21)은 다양한 형상, 예를 들면 원형, 삼각형, 사각형, 육각형, 팔각형 등의 형상으로 적용할 수 있다(참고로, 도 4 및 도 5의 실시 예에서는 소음감소홀(21)이 원형의 형상으로 된 경우가 나타나 있다). 또한 소음감소홀(21)은 그 크기가 서로 같을 수도 있고(도 4) 서로 다를 수도 있다(도 5). 이 때, 소음감소홀(21)은 상하좌우로 대칭이 되는 간격 및 배열을 갖도록 하되, 만약 소음감소홀(21)의 크기가 서로 다른 경우라면 크기가 큰 것일수록 소음감소판(20)의 중앙 쪽에 위치하도록 한다(도 5). 이는 소음감소판(20) 전체에 걸쳐 균일하게 소음 감소 효과를 높이고 소음감소판(20)을 통과하는 유체의 이동이 최대한 정상유동이 될 수 있도록 하기 위함이다.

이상에서 설명한 바에 따르면, 본 고안은 작고 구조가 간단하므로 제작 및 설치가 간편하며, 배관(40)마다 구분할 필요 없이 일률적으로 적용하여 최상의 소음 감소 효과를 얻을 수 있으며, 소음감소판(20) 등의 부가물 설치에 따른 배관(40) 내 압력강하 현상도 유발하지 않는다.

이상의 설명은 본 고안의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 고안이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 고안의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서 본 고안에 개시된 실시 예 및 첨부된 도면들은 본 고안의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예 및 첨부된 도면에 의하여 본 고안의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 고안의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 고안의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10 : 배관 소음 감소 장치(silencer) 11 : 소음감소관
12 : 제1리듀서(reducer) 13 : 제2리듀서(reducer)
20 : 소음감소판 21 : 소음감소홀
30 : 플랜지(flange) 40 : 배관

Claims (4)

1. 배관의 중간에 설치되어 배관 내 유체 소음을 감소시키는 장치로서,
   내부가 비어 있는 관 형상의 부재로서, 상기 배관보다 큰 직경을 가지는 소음감소관;
   상기 소음감소관의 전단과 상기 배관의 후단을 접속하는 제1리듀서;
   상기 소음감소관의 후단과 상기 배관의 전단을 접속하는 제2리듀서 및;
   다수의 소음감소홀을 구비하는 판 형상의 부재로서, 상기 소음감소관, 상기 제1리듀서, 상기 제2리듀서 중 어느 하나 이상의 내부 통로를 차단하는 구조로 설치되되, 상기 소음감소홀로 유체를 통과시키면서 소음을 감소시키는 소음감소판;을 포함하며,
   상기 소음감소홀의 전체 면적은 상기 배관의 내부 단면적과 일치하도록 형성되어, 상기 소음감소판의 설치에 따른 압력강하를 방지하는 배관 소음 감소 장치.
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 다수의 소음감소홀은,
   각각이 서로 동일한 크기로 형성되거나, 또는 각각이 서로 다른 크기로 형성되는 것을 특징으로 하는 배관 소음 감소 장치.
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 소음감소홀은 상하좌우로 대칭이 되는 간격 및 배열을 갖도록 하되, 만약 상기 소음감소홀의 크기가 서로 다른 경우라면 크기가 큰 것일수록 상기 소음감소판의 중앙 쪽에 배열되도록 하는 것을 특징으로 하는 배관 소음 감소 장치.

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