KR20100061568A - Sound-absorbing arrangement - Google Patents

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KR20100061568A
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라그나 글라브
미카엘 카를쏜
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스카니아 씨브이 악티에볼라그
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Abstract

The present invention relates to a sound-damping arrangement. The sound-damping arrangement comprises a sound-damping container (3) with an internal space (3a), an inlet line (2) adapted to leading a fluid to the container (3) from a machine (1) which generates during operation a dominant noise with a frequency which is related to the speed of the machine, and an outlet line (4) adapted to leading the fluid out from the container (3). The arrangement comprises also a line element (5) which has an internal passage which connects the inlet line (2) and the outlet line (4) at a position in the vicinity of the sound-damping container (3), and an adjusting device (5a-c, 6-9) adapted to adjusting the configuration of the passage and hence the acoustic characteristics of the sound-damping container so that the latter continuously assumes a natural frequency corresponding to the dominant sound frequency generated by the machine at its current speed.

Description

흡음 장치{SOUND-ABSORBING ARRANGEMENT}Sound absorption device {SOUND-ABSORBING ARRANGEMENT}

본 발명은 특허청구범위의 청구항 1의 전제부에 따른 흡음 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a sound absorbing device according to the preamble of claim 1 of the claims.

차량의 배기 시스템 및 소음기의 크기 결정과 관련한 문제점은 디젤 기관 및 오토(Otto) 기관에서 연소 과정 중에 발생되는 지배적인 저주파 소음을 감쇠시키는 데 어려움이 있다는 것이다. 이러한 소음의 주파수는 연소 기관의 속도에 따라서 변화한다.A problem associated with determining the size of a vehicle's exhaust system and silencer is the difficulty in damping the dominant low frequency noise generated during the combustion process in diesel and Otto engines. The frequency of this noise varies with the speed of the combustion engine.

차량의 배기 시스템은 일반적으로는 배기 가스를 위한 다소 만곡된 유동 통로를 수용하는 소음기를 포함한다. 이 경우, 소음기 안으로 도입되는 소음은 그것이 추가로 처리되기 전에 소음기의 여러 벽에 수회 반사된다. 이와 같은 소음기가 큰 압력 강하 없이 저주파수 소음을 효과적으로 감쇠시킬 수 있기 위해서는, 아주 큰 크기를 가져야 한다. 공진식 소음기는 저주파 소음을 양호하게 감쇠시킬 수 있지만, 좁은 주파수 범위에서만 실행되므로, 정속으로 작동하는 기관으로부터 소음을 감소시키는 데에만 유리하게 이용될 수 있다. 또 다른 소음 감쇠 기술은 불필요한 소음을 상쇄시키는 상쇄 소음(counternoise)을 적극적으로 발생시키는 것이다. 이 기술은 일례로 차량의 내부에서는 잘 기능하지만, 배기 시스템 내의 지배적인 가혹한 환경에서는 실행시키기 어렵다.The exhaust system of a vehicle generally includes a silencer that accommodates a somewhat curved flow passage for the exhaust gas. In this case, the noise introduced into the muffler is reflected several times on several walls of the muffler before it is further processed. In order for such a muffler to effectively attenuate low frequency noise without a large pressure drop, it must have a very large magnitude. A resonant silencer can attenuate low frequency noise well, but because it runs only in a narrow frequency range, it can be advantageously used only to reduce noise from engines operating at constant speed. Another noise attenuation technique is to actively generate counternoise that cancels out unwanted noise. This technique, for example, functions well inside a vehicle, but is difficult to implement in the dominant harsh environment within an exhaust system.

일본 특허 공보 제2001-140627호는 차량의 배기 시스템용 소음기에 대해 개시하고 있다. 이 공보에 개시된 소음기는 배기 가스를 소음기 안으로 유도하는 인입 도관과 배기 가스를 소음기 밖으로 유도하는 배출 도관을 포함한다. 우회 도관이 소음기의 각기 다른 두 부분 사이에서 연장된다. 상기 우회 도관은 제어 밸브와 챔버를 포함한다. 상기 챔버는 제어 밸브가 개방되었을 때에 소음기 내에서 팽창 공간 역할을 하고, 제어 밸브가 닫혔을 때는 공진 챔버 역할을 한다.Japanese Patent Publication No. 2001-140627 discloses a silencer for an exhaust system of a vehicle. The muffler disclosed in this publication includes an inlet conduit for directing exhaust gas into the muffler and an exhaust conduit for directing exhaust gas out of the muffler. The bypass conduit extends between two different parts of the muffler. The bypass conduit includes a control valve and a chamber. The chamber serves as an expansion space in the muffler when the control valve is opened and as a resonant chamber when the control valve is closed.

미국 특허 제6,494,290호는 공기를 연소 기관으로 유도하는 도관 안에 배치된다. 이 소음기는 공기 도관에 연결된 공진 챔버를 포함한다. 한 실시예는 가변 체적의 공진 챔버를 제공할 수 있는 조정 가능한 벽을 사용하는 것을 포함한다.U. S. Patent No. 6,494, 290 is disposed in a conduit leading air to a combustion engine. The muffler includes a resonant chamber connected to the air conduit. One embodiment includes using an adjustable wall that can provide a resonant chamber of variable volume.

본 발명의 목적은 비교적 작은 크기로 구성되며 가변 주파수에서 발생하는 저주파 소음을 감쇠시키기 위해 고용량을 갖는 소음 감쇠 장치(sound-damping arrangement)를 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a sound-damping arrangement which is of relatively small magnitude and has a high capacity for attenuating low frequency noise occurring at variable frequencies.

본 발명의 목적은 특허청구범위의 청구항 1의 특징부에 나타낸 특징들에 의해 특징지어지는 소음 감쇠 장치에 의해 달성된다. 종래의 소음 감쇠 용기들은 일반적으로는 가변 속도로 작동하는 기계(이하, '기계'라 함)에서 발생하는 저주파 소음보다 상당히 높은 고유 주파수를 갖는다. 따라서, 종래의 감쇠 장치 용기들은 충분히 크게 만들어지지 않으면 저주파 소음을 감쇠시킬 수 있는 능력을 일반적으로는 갖지 못한다. 인입 도관과 배출 도관 사이에 도관 요소를 소음 감쇠 용기에서 마감되게 배치하면 소음 감쇠 용기의 고유 주파수를 현저하게 낮추는 것이 가능해진다. 비교적 작은 소음 감쇠 용기는 가변 속도로 작동하는 기계에 의해 발생된 저주파 소음의 주파수에 상응하는 고유 주파수를 가질 수 있다. 상기 도관 요소의 내부 통로의 형태를 적절하게 변경하면, 도관 요소의 음향 특성을 변화시키는 것이 가능해지고 그에 따라 소음 감쇠 용기의 고유 주파수를 변화시키는 것이 가능해진다. 도관 요소의 기하 형상 및 재료와 같은 것의 특성을 적극적이고 무단(無段)으로 조정하는 조정 장치에 의하면 소음 감쇠 용기는 상기 가변 속도로 작동하는 기계가 각기 다른 속도에서 발생하는 소음의 주파수에 매번 상응하는 가변 고유 주파수를 받을 수 있다. 이와 같은 소음 감쇠 장치는, 상기 가변 속도로 작동하는 기계의 속도가 작동 중에 어떻게 변화하는지 여부와는 무관하게, 그 기계에 의해 발생된 지배적인 저주파 소음을 아주 효과적으로 감쇠시킨다.The object of the present invention is achieved by a noise attenuation device characterized by the features indicated in the characterizing part of claim 1. Conventional noise damping vessels generally have a natural frequency significantly higher than the low frequency noise generated by a machine operating at variable speeds (hereinafter referred to as a 'machine'). Thus, conventional damping device vessels generally do not have the ability to attenuate low frequency noise unless they are made sufficiently large. Placing the conduit elements closed in the noise damping vessel between the inlet and outlet conduits makes it possible to significantly lower the natural frequency of the noise damping vessel. Relatively small noise damping vessels may have natural frequencies corresponding to the frequencies of low frequency noise generated by machines operating at variable speeds. Appropriately changing the shape of the inner passage of the conduit element makes it possible to change the acoustic characteristics of the conduit element and thus to change the natural frequency of the noise damping vessel. According to an adjustment device that actively and steplessly adjusts the characteristics of materials such as the geometry and material of the conduit elements, the noise attenuation vessel corresponds to the frequency of the noise generated at different speeds by machines operating at variable speeds. Can receive a variable natural frequency. Such a noise attenuation device very effectively attenuates the dominant low frequency noise generated by a machine, regardless of how the speed of the machine operating at the variable speed varies during operation.

본 발명의 양호한 실시예에 따르면, 조정 장치는 상기 기계의 현재 속도와 관련한 정보를 실질적으로 연속적으로 받도록 구성된 제어 유닛과, 상기 제어 유닛으로부터 제어 신호를 받아서 상기 정보에 기초하여 통로의 형태를 조정하도록 구성된 작동기를 포함한다. 상기 제어 유닛은 적절한 소프트웨어를 갖춘 컴퓨터일 수 있다. 상기 제어 유닛은, 상기 기계가 그의 현재 속도에서 발생시키고 있는 지배적인 소음의 주파수에 상응하는 고유 주파수를 소음 감쇠 용기가 가질 수 있도록 하는 형태를 통로에 제공하기 위해서는 작동기가 어떻게 제어되어야 하는지에 대한 저장된 정보를, 내장할 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, the adjusting device is adapted to receive a control signal from the control unit substantially continuously, the control unit being configured to receive information relating to the current speed of the machine and adjust the shape of the passage based on the information. It includes a configured actuator. The control unit may be a computer with suitable software. The control unit may store stored information about how the actuator should be controlled to provide the passage with a form that allows the noise attenuation vessel to have a natural frequency corresponding to the frequency of the dominant noise the machine is generating at its current speed. You can embed information.

본 발명의 양호한 실시예에 따르면, 상기 조정 장치는 통로의 벽을 획정하는 재료를 변화시킴으로써 통로의 형태를 조정할 수 있도록 구성된다. 각기 다른 재료에 의해 획정되는 통로들은 각기 다른 음향 특성을 갖는다. 이 경우, 통로의 형태는, 적절한 수단에 의해서 조정 장치가 통로의 벽을 가변 비율로 획정하는 2개의 다른 재료를 갖는 것이 가능해지도록 할 수 있다. 선택적 또는 조합된 실시예로서, 상기 조정 장치는 통로의 기하 형상을 변화시킴으로써 통로의 형태를 조정할 수 있도록 구성될 수 있다. 통로의 기하 형태를 변화시키게 되면 그 통로의 음향 특성이 바뀌어서 소음 감쇠 용기의 고유 주파수가 바뀐다. 조정 장치는 통로의 길이를 무단으로 조정함으로써 통로의 기하 형상을 기변시킬 수 있게 구성될 수 있다. 상기 조정 장치가 통로의 길이를 증가시키면, 소음 감쇠 용기는 높은 고유 주파수를 취하게 된다. 반면에, 상기 조정 장치가 통로의 길이를 감소시키면, 소음 감쇠 용기는 낮은 고유 주파수를 취하게 된다. 선택적 또는 조합된 실시예로서, 조정 장치는 적어도 한 영역의 통로의 단면적을 무단으로 조정할 수 있게 구성될 수 있다. 이와 같은 단면적 변경은 단면적을 해당 통로의 제한된 영역이나 혹은 통로 전체에 걸쳐서 무단으로 변경하는 밸브 혹은 다른 수축 기구에 의해 실행될 수 있다. 상기 조정 장치가 통로의 단면적을 증가시키면, 소음 감쇠 용기는 낮은 고유 주파수를 취한다. 반면에, 상기 조정 장치가 통로의 단면적을 감소시키면, 소음 감쇠 용기는 높은 고유 주파수를 취하게 된다. 통로의 기하 형상을 비교적 작게 변화시키기만 해도 소음 감쇠 용기의 고유 주파수의 변화는 크게 변화한다.According to a preferred embodiment of the present invention, the adjusting device is configured to be able to adjust the shape of the passage by changing the material defining the wall of the passage. Passages defined by different materials have different acoustic properties. In this case, the shape of the passageway may enable the adjusting device to have two different materials that define the walls of the passageway in varying proportions by appropriate means. As an alternative or combined embodiment, the adjustment device may be configured to adjust the shape of the passageway by changing the geometry of the passageway. Changing the geometry of a passageway alters the acoustic characteristics of the passageway, thus changing the natural frequency of the noise damping vessel. The adjustment device may be configured to vary the geometric shape of the passageway by adjusting the length of the passageway steplessly. As the adjusting device increases the length of the passageway, the noise attenuation vessel will assume a high natural frequency. On the other hand, if the adjustment device reduces the length of the passageway, the noise attenuation vessel will have a low natural frequency. As an alternative or combined embodiment, the adjustment device may be configured to allow unauthorized adjustment of the cross-sectional area of the passage in at least one area. This cross-sectional area change can be effected by a valve or other retracting mechanism that changes the cross-sectional area without restriction over a limited area of the passage or throughout the passage. When the adjusting device increases the cross sectional area of the passageway, the noise damping vessel takes on a low natural frequency. On the other hand, if the adjusting device reduces the cross sectional area of the passageway, the noise attenuation vessel will have a high natural frequency. Even by changing the geometry of the passages relatively small, the change in the natural frequency of the noise damping vessel changes significantly.

본 발명의 또 다른 양호한 실시예에 있어서, 도관 요소는 서로에 대해 이동하도록 배열된 적어도 2개의 도관 부분을 포함한다. 상기 도관 부분들은 각기 다른 재료로 제조될 수 있다. 따라서, 도관 부분의 각기 다른 재료들은, 상기 도관 부분들이 서로에 대해서 각기 다른 직선 위치에 배치되는 경우에는, 통로 내에 크기가 변경되는 벽면들을 한정한다. 다수의 이동 가능한 도관 부분들에 의해 통로의 길이도 역시 무단으로 변화시킬 수 있다. 상기 조정 장치가 통로의 길이를 증가시키면, 소음 감쇠 용기는 높은 고유 주파수를 취한다. 반면에, 상기 조정 장치가 통로의 길이를 감소시키면, 소음 감쇠 용기는 낮은 고유 주파수를 취하게 된다.In another preferred embodiment of the invention, the conduit elements comprise at least two conduit portions arranged to move relative to each other. The conduit portions can be made of different materials. Thus, the different materials of the conduit portion define wall surfaces that change in size in the passage when the conduit portions are arranged in different straight positions relative to each other. The plurality of movable conduit sections can also vary the length of the passageway without permission. As the adjusting device increases the length of the passageway, the noise damping vessel takes on a high natural frequency. On the other hand, if the adjustment device reduces the length of the passageway, the noise attenuation vessel will have a low natural frequency.

본 발명의 또 다른 양호한 실시예에 따르면, 인입 도관과 배출 도관이 소음 감쇠 용기 안에 다수의 천공을 구비하고, 상기 천공들은, 인입 도관의 천공으로부터 상기 소음 감쇠 용기 안에 도입된 소음이 상기 소음 감쇠 용기의 내면에 의해 적어도 한번 먼저 반사되지 않고서는 배출 도관의 천공을 통해서 빠져나갈 수 없도록 서로에 대해서 배치된다. 이와 같은 소음 감쇠 용기는 또한 높은 주파수의 소음을 효과적으로 감쇠시킬 수도 있다. 인입 도관과 배출 도관은 서로 평행하게 해서 소음 감쇠 용기에서 마감되게 배치하는 것이 바람직하다. 이렇게 구성하면 인입 도관과 배출 도관 사이에 도관 요소를 적용하는 것이 더 용이해진다. 이와 같은 소음 감쇠 용기를 터닝 챔버(turning chamber)라고 칭한다.According to another preferred embodiment of the present invention, an inlet conduit and an outlet conduit are provided with a plurality of perforations in the noise attenuation vessel, the perforations in which the noise introduced into the noise attenuation vessel from the perforation of the inlet conduit is the noise attenuation vessel. Are disposed relative to each other such that they cannot escape through the perforation of the discharge conduit without first being reflected at least once by the inner surface of the. Such noise attenuation vessels may also effectively attenuate high frequency noise. The inlet conduit and the outlet conduit are preferably arranged parallel to one another and closed in the noise damping vessel. This configuration makes it easier to apply conduit elements between the inlet and outlet conduits. Such a noise damping vessel is called a turning chamber.

본 발명의 또 다른 양호한 실시예에 따르면, 상기 소음 감쇠 장치가 연소 기관으로부터 나오는 배기 가스를 유도하는 배기 시스템의 부품이 된다. 오토 기관과 디젤 기관은 작동 중에는 연소 과정에서 발생하는 지배적인 저주파 소음을 발생시킨다. 따라서 소음의 주파수는 연소 기관의 속도에 따라 변화한다. 종래의 소음기로는 감쇠가 어려운 저주파 소음은 본 발명에 따른 소음 감쇠 장치에 의해 양호하게 감쇠될 수 있다. 소음 감쇠 장치는 기계가 가변 주파수에서 저주파 소음을 발생시키는 경우에 기상류 및 액상류 모두를 위한 도관 시스템에서 사용할 수 있다. 이 소음 감쇠 장치는 일례로 압축기로부터 압축 공기를 유도하는 도관 시스템의 부품이 되게 구성할 수 있다. 상기 소음 감쇠 장치는 또한, 기계가 작동하는 중에 그 기계의 속도와 관련된 주파수를 갖는 지배적인 소음을 발생시키는 기계와 함께, 액상류를 유도하는 도관 시스템의 부품이 되게 구성할 수 있다. 이 경우, 소음 감쇠 장치는 오일 펌프와 같은 기계가 가변 주파수의 저주파 소음을 발생시키는 유압 시스템의 부품이 되게 구성할 수 있다.According to another preferred embodiment of the present invention, the noise damping device is a component of an exhaust system for inducing exhaust gas from a combustion engine. Otto engines and diesel engines generate dominant low-frequency noise during combustion during operation. The frequency of the noise therefore changes with the speed of the combustion engine. Low frequency noise, which is difficult to attenuate with a conventional muffler, can be attenuated well by the noise attenuation device according to the present invention. Noise attenuation devices can be used in conduit systems for both gas and liquid flows where the machine generates low frequency noise at variable frequencies. This noise attenuation device may be configured to be part of a conduit system which, for example, induces compressed air from a compressor. The noise attenuation device may also be configured to be part of a conduit system that induces liquid flow, along with a machine that generates a dominant noise having a frequency associated with its speed while the machine is operating. In this case, the noise damping device can be configured such that a machine, such as an oil pump, is part of a hydraulic system that generates low frequency noise of variable frequency.

이하에서는 첨부된 도면과 관련하여 본 발명의 양호한 실시예들에 대해 예시적 예로서 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 소음 감쇠 장치를 도시하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 소음 감쇠 장치를 도시하는 도면이다.1 is a diagram illustrating a noise attenuation apparatus according to a first embodiment of the present invention.
2 is a diagram illustrating a noise attenuation apparatus according to a second embodiment of the present invention.

도 1은 연소 기관(1)용 배기 시스템에 적용할 수 있게 구성된 소음 감쇠 장치를 도시하고 있다. 연소 기관(1)은 속도가 가변적인 디젤 기관이나 혹은 오토 기관일 수 있다. 연소 기관은 중장비 차량일 수 있는 차량에 동력을 제공할 수 있다. 상기 배기 시스템의 배기 가스는 인입 도관(2)을 거쳐서 소음 감쇠 용기(3) 내의 내부 공간(3a)으로 보내진다. 인입 도관(2)은 상기 소음 감쇠 용기(3)의 내벽으로부터 일정 거리에 있는 천공(2a)을 구비한다. 배기 가스는 배출 도관(4)을 거쳐서 소음 감쇠 용기(3)로부터 빠져나올 수 있게 한다. 배출 도관(4)도, 위와 마찬가지로 소음 감쇠 용기(3)의 내벽면으로부터 일정 거리에 위치된 천공(4a)을, 구비한다. 인입 도관(2) 및 배출 도관(4)은 실질적으로 서로 평행하게 해서 상기 소음 감쇠 용기(3)에서 마감되게 연장되어 있다. 인입 도관의 천공(2a)과 배출 도관의 천공(4a)은, 소음 감쇠 용기(3) 안으로 도입된 소음이 상기 천공(4a)을 통해서 빠져나가기 전에 내면에 일단 적어도 한번은 반사될 수 있도록, 서로에 대해 배열된다. 소음 감쇠 용기(3)는 여기서 소위 터닝 챔버라 칭하는 것을 구성한다. 내부 통로를 구비하는 도관 요소(5)는 인입 도관(2)과 배출 도관(4)을 소음 감쇠 용기(3)에서 마감되게 연결시킨다. 도관 요소(5)의 내부 통로는 상기 인입 도관(2) 및 배출 도관의 내부 통로보다 상당히 좁다.1 shows a noise attenuation device adapted for application to an exhaust system for the combustion engine 1. The combustion engine 1 may be a diesel engine or an auto engine with a variable speed. The combustion engine may power a vehicle, which may be a heavy duty vehicle. The exhaust gas of the exhaust system is sent to the internal space 3a in the noise attenuation vessel 3 via the inlet conduit 2. The inlet conduit 2 has a perforation 2a at a distance from the inner wall of the noise damping vessel 3. Exhaust gas is allowed to exit the noise attenuation vessel 3 via an exhaust conduit 4. The discharge conduit 4 also has a perforation 4a located at a constant distance from the inner wall surface of the noise damping container 3 in the same manner as above. The inlet conduit 2 and the outlet conduit 4 extend substantially closed in the noise damping vessel 3 in parallel with each other. The perforations 2a of the inlet conduits and the perforations 4a of the exhaust conduits are such that the noise introduced into the noise attenuation vessel 3 can be reflected on each other at least once on the inner surface before exiting through the perforations 4a. Is arranged for. The noise damping vessel 3 constitutes what is called a turning chamber here. A conduit element 5 with an inner passage connects the inlet conduit 2 and the outlet conduit 4 closed in the noise attenuation vessel 3. The inner passage of the conduit element 5 is considerably narrower than the inner passage of the inlet conduit 2 and the outlet conduit.

도관 요소(5)는 인입 도관에 체결된 제1 도관부(5a)와 제2 배출 도관(4)에 체결된 제2 도관부(5b)를 포함한다. 제3 도관부(5c)는 제1 도관부(5a)와 제2 도관부(5b)에 대해서 이동을 할 수 있게 배치된다. 상기 제3 도관부(5c)는 상기 제1 도관부(5a)의 반경 방향 외측과 상기 제2 도관부(5b)의 반경 방향 내측에 배치된다. 상기 제3 도관부(5c)는 상기 제1 도관부(5a) 및 제2 도관부(5b)와는 다른 재료로 제조된다. 제1 작동기(6)가 상기 제3 도관부(5c)를 상기 제1 도관부(5a) 및 제2 도관부(5b)에 대해서 무단으로 이동시킬 수 있게 구성된다. 상기 제3 도관부(5c)가 도 1에서 하향으로 이동한 때, 상기 제3 도관부(5c)의 재료는 보다 높은 위치인 상향으로 이동한 때에 비해서 통로의 벽면의 더 많은 부분을 획정한다. 개략적으로 도시된 제2 작동기(7)는, 밸브 몸체(8)를 가변 회전 위치에 놓음으로써 제2 도관부(5b)의 영역 내의 통로의 단면적을 무단으로 변동시킬 수 있게 구성된다. 제어 유닛(9)이 연소 기관(1)의 속도와 관련된 정보를 실질적으로 연속적으로 받아서 그 받은 정보에 기초하여 작동기(6, 7)를 작동시킬 수 있게 구성된다. 제어 유닛(9)은 이와 같은 목적에 부합되는 적절한 소프트웨어를 갖춘 컴퓨터일 수 있다.The conduit element 5 comprises a first conduit section 5a fastened to the inlet conduit and a second conduit section 5b fastened to the second discharge conduit 4. The third conduit portion 5c is arranged to be movable with respect to the first conduit portion 5a and the second conduit portion 5b. The third conduit portion 5c is disposed radially outward of the first conduit portion 5a and radially inward of the second conduit portion 5b. The third conduit portion 5c is made of a material different from the first conduit portion 5a and the second conduit portion 5b. The first actuator 6 is configured to move the third conduit 5c with respect to the first conduit 5a and the second conduit 5b without permission. When the third conduit portion 5c moves downward in FIG. 1, the material of the third conduit portion 5c defines more portions of the wall surface of the passageway as compared to the upward movement, which is a higher position. The second actuator 7, shown schematically, is configured to allow an endless fluctuation in the cross-sectional area of the passage in the region of the second conduit 5b by placing the valve body 8 in a variable rotational position. The control unit 9 is configured to receive substantially continuously information relating to the speed of the combustion engine 1 and to operate the actuators 6, 7 based on the received information. The control unit 9 may be a computer with suitable software for this purpose.

작동 중에, 연소 기관은 배기류에 의해 전파되는 소음을 발생시킨다. 이러한 소음은 여러 주파수로 구성되지만, 연소 기관(1)의 연소 과정 중에 발생되는 저주파 소음이 지배적인 소음인 것은 분명하다. 연소 기관의 속도에 따라 변화하는 주파수를 갖는 이와 같은 소음은 종래의 소음기로는 감쇠시키기 곤란하다. 모든 소음 감쇠 용기는 그 소음 감쇠 용기의 재료 및 기하 형상과 관련한 구성과 관련되는 고유 주파수를 갖는다. 저주파 소음을 효과적으로 감쇠시키는 것으로는, 아주 큰 종래의 소음 감쇠 용기를 사용하는 것이 있다. 그러나, 인입 도관(2)과 배출 도관(4) 사이에 도관 요소(5)를 배치하면, 비교적 작은 크기의 소음 감쇠 용기(3)가, 연소 기관(1)에 의해 발생된 지배적인 저주파 소음과 수준을 같이 하는 고유 주파수를 취하게 하는 것이 가능해진다. 상기 제1 작동기(6)를 실행시켜서 상기 제3 도관부(5c)를 각기 다른 위치로 무단으로 선형 이동시키면, 통로의 내벽면을 각기 다른 재료에 의해 변화하는 비율로 한정시키는 것이 가능해진다. 이렇게 해서 도관 요소(5)의 음향 특성과 소음 감쇠 용기의 고유 주파수를 변화시킬 수 있다. 상기 제2 작동기(7)를 작동시켜서 밸브를 각기 다른 회전각으로 무단으로 위치시키면, 상기 도관 요소(5)의 내부 통로가, 밸브(8)가 배치된 영역에서 무단으로 변화하는 가변 단면적을, 취하도록 하는 것이 가능해진다. 통로의 단면적을 변화시킴으로써, 도관 요소(5)의 음향 특성과 소음 감쇠 용기(3)의 고유 주파수도 역시 변화시킬 수 있다. 상기 도관 요소(5)의 이점은 내부 통로의 형태를 아주 조금만 변경시켜도 소음 감쇠 용기(3)의 고유 주파수가 비교적 크게 차이 나게 된다는 것이다. 따라서, 소음 감쇠 장치는 비교적 작은 치수를 가질 수 있다.During operation, the combustion engine generates noise propagated by the exhaust stream. Although this noise consists of several frequencies, it is clear that the low frequency noise generated during the combustion process of the combustion engine 1 is the dominant noise. Such noise with a frequency varying with the speed of the combustion engine is difficult to attenuate with conventional silencers. Every noise dampening vessel has a natural frequency associated with its configuration with respect to the material and geometry of the noise dampening vessel. One effective way to attenuate low frequency noise is to use a very large conventional noise attenuation vessel. However, by placing the conduit element 5 between the inlet conduit 2 and the exhaust conduit 4, a relatively small sized noise attenuation vessel 3 is provided with the dominant low frequency noise generated by the combustion engine 1. It is possible to have a natural frequency that matches the level. By carrying out the first actuator 6 and moving the third conduit portion 5c linearly to different positions steplessly, it is possible to limit the inner wall surface of the passage to the rate of change by different materials. In this way, the acoustic characteristics of the conduit element 5 and the natural frequency of the noise damping vessel can be varied. By actuating the second actuator 7 to position the valve at different rotation angles steplessly, the internal passage of the conduit element 5 can be varied in an endlessly variable cross-sectional area in the region where the valve 8 is arranged, It becomes possible to get drunk. By changing the cross-sectional area of the passageway, the acoustic characteristics of the conduit element 5 and the natural frequency of the noise damping vessel 3 can also be changed. The advantage of the conduit element 5 is that even a slight change in the shape of the inner passageway causes the natural frequencies of the noise damping vessel 3 to be relatively largely different. Thus, the noise damping device can have a relatively small dimension.

연소 기관(1)을 작동시키면 인입 도관(2)을 통해 소음 감쇠 용기(3)로 유동하는 배기 가스가 발생된다. 이 배기 가스는 다시 상기 소음 감쇠 용기로부터 빠져나와 배출 도관(4)으로 간다. 배기 가스의 소량 부분이 인입 도관(2)으로부터 빠져나와 도관 요소(5)의 통로를 거쳐서 배출 도관(4)으로 간다. 제어 유닛(9)이 연소 기관(1)의 현재 속도와 관련된 정보를 실질적으로 연속해서 받는다. 그 정보에 기초해서 제어 유닛(9)은 연소 기관(1)의 지배적인 소음의 주파수를 실질적으로 연속해서 산출한다. 상기 제어 유닛(9)은, 소음 감쇠 용기(3)가 연소 기관의 지배적인 소음 주파수에 상당하는 고유 주파수를 취하는 경우에 작동기(6)가 제3 도관부(5c)를 어떻게 위치시켜야 하고 작동기(7)가 밸브(8)를 어떻게 위치시켜야 하는지에 대한 저장 정보를 내장한다. 연소 기관의 속도가 변하자마자, 제어 유닛(9)은 작동기(6, 7)를 작동시키고, 이에 따라 소음 감쇠 용기(3)가 연소 기관의 지배적인 소음 주파수에 상당하는 고유 주파수를 취하게 된다. 이와 같은 방식으로 해서, 소음 감쇠 장치는 연소 기관으로부터 나온 지배적인 저주파 소음을 연소 기관의 속도와 무관하게 아주 효과적으로 감쇠시킬 수 있다.Operating the combustion engine 1 generates exhaust gas flowing through the inlet conduit 2 into the noise damping vessel 3. This exhaust gas again exits the noise damping vessel and goes to the exhaust conduit 4. A small portion of the exhaust gas exits the inlet conduit 2 and passes through the passage of the conduit element 5 to the outlet conduit 4. The control unit 9 receives substantially continuously information relating to the current speed of the combustion engine 1. Based on the information, the control unit 9 calculates the frequency of the dominant noise of the combustion engine 1 substantially continuously. The control unit 9 shows how the actuator 6 should position the third conduit 5c and the actuator 7 when the noise attenuation vessel 3 takes a natural frequency corresponding to the dominant noise frequency of the combustion engine. ) Stores stored information about how the valve 8 should be positioned. As soon as the speed of the combustion engine changes, the control unit 9 activates the actuators 6, 7 so that the noise attenuation vessel 3 takes a natural frequency corresponding to the dominant noise frequency of the combustion engine. In this way, the noise damping device can very effectively damp the dominant low frequency noise from the combustion engine, regardless of the speed of the combustion engine.

도 2는 소음 감쇠 장치의 선택적인 실시예를 도시하고 있다. 이 경우에서, 소음 감쇠 장치는 압축기(11)로부터 압축 공기를 유도하는 도관 시스템의 부품이 된다. 여기서, 소음 감쇠 용기(3)는 외측에서 도시하였고, 인입 도관(2)과 배출 도관(4)은 횡단면에서 도시하였다. 압축기(11)로부터 나온 압축 공기는 인입 도관(2)을 거쳐서 소음 감쇠 용기(3)의 내부 공간으로 들어간다. 공기가 상기 배출 도관(4)을 거쳐서 상기 소음 감쇠 용기(3)로부터 빠져나올 수 있게 한다. 인입 도관(2)과 배출 도관(4)은 서로 실질적으로 평행하게 해서 소음 감쇠 용기(3)에서 마감되게 연장되어 있다. 내부 통로를 갖는 관형 도관 요소(5)는 상기 평행한 도관(2, 4)들을 소음 감쇠 용기(3)에서 마감되게 연결시킨다. 상기 도관 요소(5)는 상기 인입 도관(2)에 체결된 제1 도관부(5a)와, 상기 배출 도관(4)에 체결된 제2 도관부(5b)를 포함한다. 상기 도관 요소(5)는 상기 제1 도관부(5a)와 상기 제2 도관부(5b)를 연결시키는 제3 도관부(5c)를 포함한다. 상기 제3 도관부(5c)는 상기 제1 도관부(5a)에 이동 가능하게 연결된 제1 관형 연결부(5d1)와, 상기 제2 도관부(5b)에 이동 가능하게 연결된 제2 관형 연결부(5d2)를 포함한다. 상기 제3 도관부(5c)는 또한 상기 제1 관형 연결부(5d1)와 제2 관형 연결부(5d2) 사이의 횡방향 연결부를 구성하는 기부(5d3)를 포함한다.2 shows an alternative embodiment of the noise damping device. In this case, the noise damping device becomes part of the conduit system which directs compressed air from the compressor 11. Here, the noise damping vessel 3 is shown from the outside, the inlet conduit 2 and the outlet conduit 4 are shown in cross section. Compressed air from the compressor 11 enters the interior space of the noise damping vessel 3 via the inlet conduit 2. Allow air to exit the noise damping vessel 3 via the exhaust conduit 4. The inlet conduit 2 and the outlet conduit 4 extend substantially parallel to each other and finish in the noise attenuation vessel 3. A tubular conduit element 5 with an inner passage connects the parallel conduits 2, 4 closed in the noise attenuation vessel 3. The conduit element 5 comprises a first conduit part 5a fastened to the inlet conduit 2 and a second conduit part 5b fastened to the discharge conduit 4. The conduit element 5 comprises a third conduit portion 5c connecting the first conduit portion 5a and the second conduit portion 5b. The third conduit portion 5c has a first tubular connection portion 5d 1 movably connected to the first conduit portion 5a and a second tubular connection portion 5d 2 movably connected to the second conduit portion 5b. It includes. The third conduit 5c also includes a base 5d 3 which constitutes a transverse connection between the first tubular connection 5d 1 and the second tubular connection 5d 2 .

여기에서는 실린더로 예시된 작동기(6)는 상기 제3 도관부(5c)를 상기 고정된 제1 도관부(5a)와 제2 도관부(5b)에 대해서 무단으로 이동시킬 수 있게 구성된다. 상기 제3 도관부(5c)가 도 1에서 하향으로 이동하면 상기 도관 요소(5)의 내부 통로는 더 짧아지고, 상기 제3 도관부(5c)가 도 1에서 상향으로 이동하면 상기 도관 요소(5)의 내부 통로는 더 길어진다. 도관 요소(5)의 내부 통로의 위와 같은 선형 이동에 의해 그 길이를 무단으로 가변시킬 수 있게 된다. 이렇게 해서 통로의 음향 특성과 소음 감쇠 용기(3)의 고유 주파수를 변화시킬 수 있게 된다. 제어 유닛(9)은, 압축기(11)의 속도와 관련된 정보를 실질적으로 연속해서 받아서 그 정보에 기초하여 작동기(6)를 제어할 수 있게 구성된다. 이 제어 유닛(9)은 이러한 목적에 부합되는 적절한 소프트웨어를 갖춘 컴퓨터일 수 있다.The actuator 6 illustrated here as a cylinder is configured to move the third conduit 5c with respect to the fixed first conduit 5a and the second conduit 5b. The inner passage of the conduit element 5 becomes shorter when the third conduit portion 5c moves downward in FIG. 1, and the conduit element 5 when the third conduit portion 5c moves upward in FIG. 1. The inner passageway becomes longer. Such linear movement of the inner passage of the conduit element 5 makes it possible to vary the length thereof steplessly. In this way, the acoustic characteristics of the passage and the natural frequency of the noise damping container 3 can be changed. The control unit 9 is configured to receive the information related to the speed of the compressor 11 substantially continuously and to control the actuator 6 based on the information. This control unit 9 may be a computer with suitable software for this purpose.

압축기(11)가 작동하는 중에, 제어 유닛(9)은 압축기(11)의 속도와 관련된 정보를 실질적으로 연속해서 받아서, 압축기(11)에 의해 방출되는 지배적인 저주파 소음을 산출한다. 선택적으로, 상기 제어 유닛(9)은 압축기에 의해 발생된 소음을 검출하는 소리 센서로부터 정보를 받을 수 있다. 상기 정보에 기초하여, 상기 제어 유닛(9)은, 도관 요소(5)가 압축기(11)의 지배적인 저주파 소음에 연속해서 상응하는 고유 주파수를 소음 감쇠 용기(3)에 부여하는 길이를 취할 수 있도록, 작동기(6)를 제어한다. 따라서, 압축기(11)의 지배적인 저주파 소음은 소음 감쇠 장치에서 효과적으로 감쇠된다.While the compressor 11 is in operation, the control unit 9 receives substantially continuous information relating to the speed of the compressor 11 to calculate the dominant low frequency noise emitted by the compressor 11. Optionally, the control unit 9 can receive information from the sound sensor which detects the noise generated by the compressor. Based on this information, the control unit 9 can take the length that the conduit element 5 imparts to the noise damping vessel 3 a natural frequency corresponding to the dominant low frequency noise of the compressor 11 in succession. Control the actuator (6). Therefore, the dominant low frequency noise of the compressor 11 is effectively attenuated in the noise damping device.

본 발명은 도면에 예시된 실시예에 한정되지 않고 특허청구범위 내에서 자유롭게 변경할 수 있다. 소음 감쇠 장치는 가변 주파수를 갖는 소음을 발생시키는 기계로부터 유체가 유도되는 것이면 어떠한 도관 시스템에도 설치할 수 있다. 이와 같은 유체는 기체 또는 액체일 수 있다. 조정 장치는 소음 감쇠 용기의 고유 주파수를 변화시키기 위한 컴포넌트들을 실시예에 예시된 것들과는 다른 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 소음 감쇠 용기(3) 및/또는 도관 요소(5) 내에 각기 다른 종류의 소음 감쇠 재료를 배치하는 것도 가능하다.The invention is not limited to the embodiments illustrated in the drawings, but may be varied freely within the scope of the claims. The noise attenuation device may be installed in any conduit system as long as the fluid is derived from a machine generating noise with a variable frequency. Such a fluid may be a gas or a liquid. The adjusting device may include components for changing the natural frequency of the noise damping vessel other than those illustrated in the embodiment. It is also possible to arrange different kinds of noise damping materials in the noise damping vessel 3 and / or the conduit element 5.

Claims (11)

내부 공간(3a)을 구비하는 소음 감쇠 용기(3)와,
기계(1)가 작동하는 중에 그 기계(1)의 속도에 관련된 주파수를 갖는 지배적인 소음을 발생시키는 기계(1)로부터 상기 소음 감쇠 용기(3)로 유체를 유도하도록 구성된 인입 도관(2)과,
상기 유체를 상기 소음 감쇠 용기(3) 밖으로 유도할 수 있게 구성된 배출 도관(4)을 포함하는 소음 감쇠 장치에 있어서,
상기 소음 감쇠 용기(3) 근처의 위치에서 상기 인입 도관(2)과 상기 배출 도관(4)을 연결시키는 내부 통로를 구비하는 도관 요소(5)와,
상기 통로의 형태를 조정하고, 그에 의해서 소음 감쇠 용기의 음향 특성을 조정하되, 상기 음향 특성이 상기 기계의 현재 속도에서 발생된 지배적인 소음 주파수에 상응하는 고유 주파수를 계속해서 취할 수 있도록, 조정할 수 있게 구성된 조정 장치(5a ~ 5d, 6 ~ 9)를 포함하는 것을 특징으로 하는 소음 감쇠 장치.A noise attenuation container 3 having an internal space 3a,
An inlet conduit (2) configured to direct fluid from the machine (1) to the noise damping vessel (3) which produces a dominant noise having a frequency related to the speed of the machine (1) while the machine (1) is in operation; ,
In the noise damping device comprising a discharge conduit (4) configured to guide the fluid out of the noise damping container (3),
A conduit element (5) having an internal passageway connecting said inlet conduit (2) and said outlet conduit (4) at a position near said noise damping container (3);
Adjust the shape of the passageway, thereby adjusting the acoustic characteristics of the noise attenuation vessel, so that the acoustic characteristics can continue to take on the natural frequency corresponding to the dominant noise frequency generated at the current speed of the machine. Noise attenuating device, characterized in that it comprises an adjusting device (5a to 5d, 6 to 9). 제1항에 있어서,
상기 조정 장치가,
상기 기계(1)의 현재 속도에 대한 정보를 실질적으로 계속해서 받을 수 있게 구성된 제어 유닛(9)과,
상기 제어 유닛(9)으로부터 제어 신호들을 받고 상기 정보에 기초하여 통로의 형태를 조정하도록 구성된 작동기(6, 7)를 포함하는 것을 특징으로 하는 소음 감쇠 장치.The method of claim 1,
The adjustment device,
A control unit 9 configured to receive substantially continuously information about the current speed of the machine 1,
And an actuator (6, 7) configured to receive control signals from the control unit (9) and to adjust the shape of the passage based on the information. 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 조정 장치(5a ~ 5c, 6, 9)는 상기 통로의 벽을 한정하는 재료(5a ~ 5c)를 변화시킴으로써 통로의 형태를 조정할 수 있게 구성된 것을 특징으로 하는 소음 감쇠 장치.The method according to claim 1 or 2,
The adjustment device (5a to 5c, 6, 9) is characterized in that it is configured to adjust the shape of the passage by changing the material (5a to 5c) defining the wall of the passage. 선행하는 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
상기 조정 장치(5a, 5b, 5d, 6 ~ 9)는 통로의 기하 형상을 변화시킴으로써 통로의 형태를 조정할 수 있게 구성된 것을 특징으로 하는 소음 감쇠 장치.The method according to any of the preceding claims,
The adjusting device (5a, 5b, 5d, 6 to 9) is characterized in that it is configured to adjust the shape of the passage by changing the geometric shape of the passage. 제4항에 있어서,
상기 조정 장치(5a, 5b, 5d, 6, 9)는 통로의 길이를 무단으로 조정함으로써 통로의 기하 형상을 변화시킬 수 있게 구성된 것을 특징으로 하는 소음 감쇠 장치.The method of claim 4, wherein
The adjustment device (5a, 5b, 5d, 6, 9) is characterized in that the noise attenuation device is configured to change the geometric shape of the passage by adjusting the length of the passage without permission. 선행하는 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
상기 조정 장치(7, 8, 9)는 통로 중 적어도 한 구역의 단면적을 무단으로 조정함으로써 통로의 기하 형상을 변화시킬 수 있게 구성된 것을 특징으로 하는 소음 감쇠 장치.The method according to any of the preceding claims,
The adjusting device (7, 8, 9) is characterized in that it is configured to change the geometric shape of the passage by adjusting the cross-sectional area of at least one of the passages without permission. 선행하는 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
상기 도관 요소(5)는 서로에 대해 이동할 수 있도록 배치된 적어도 2개의 도관 부분(5a ~ 5d)을 포함하는 것을 특징으로 하는 소음 감쇠 장치.The method according to any of the preceding claims,
The conduit element (5) is characterized in that it comprises at least two conduit parts (5a to 5d) arranged to be movable relative to one another. 선행하는 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
상기 인입 도관(2)과 상기 배출 도관(4)은 소음 감쇠 용기(3) 안에 다수의 천공(2a, 4a)을 구비하고, 상기 천공들은, 인입 도관의 천공(2a)으로부터 상기 소음 감쇠 용기(3) 안에 도입된 소음이 상기 소음 감쇠 용기(3)의 내면에 의해 적어도 한번 먼저 반사되지 않고서는 상기 배출 도관의 천공(4a)을 통해서 빠져나갈 수 없도록 서로에 대해서 배치된 것을 특징으로 하는 소음 감쇠 장치.The method according to any of the preceding claims,
The inlet conduit 2 and the exhaust conduit 4 have a plurality of perforations 2a and 4a in the noise attenuation vessel 3, the perforations being provided from the perforations 2a of the inlet conduit. 3) noise attenuation, characterized in that it is arranged against each other such that noises introduced therein cannot escape through the perforations 4a of the discharge conduit without first being reflected at least once by the inner surface of the noise attenuation vessel 3. Device. 선행하는 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
연소 기관(1)으로부터 배기 가스가 유도될 수 있게 한 배기 시스템의 부품으로서 구성된 것을 특징으로 하는 소음 감쇠 장치.The method according to any of the preceding claims,
Noise attenuation device, characterized in that it is configured as part of an exhaust system which allows exhaust gas to be derived from the combustion engine (1). 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
압축기(11)로부터 압축 공기가 유도될 수 있게 한 도관 시스템의 부품으로서 구성된 것을 특징으로 하는 소음 감쇠 장치.The method according to any one of claims 1 to 8,
Noise attenuation device, characterized in that it is configured as part of a conduit system which allows compressed air to be introduced from the compressor (11). 선행하는 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
기계가 작동하는 중에 그 기계의 속도에 관련된 주파수를 갖는 지배적인 소음을 발생시키는 기계와 함께, 액체 유체를 유도하는 도관 시스템의 부품으로서 구성된 것을 특징으로 하는 소음 감쇠 장치.The method according to any of the preceding claims,
A noise attenuation device, characterized in that it is configured as part of a conduit system for inducing liquid fluid, with a machine producing a dominant noise having a frequency related to its speed during operation.
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