KR20140041301A - 흡음 장치 - Google Patents

Abstract

대형 기계장치에서 발생되는 소음을 효과적으로 흡수하여 소음을 저감시킬 수 있는 흡음 장치.
본 발명의 흡음 장치는 기계장치의 공기토출구에 설치되어 상기 공기토출구를 통해 방출되는 소음을 저감하기에 적합한 것으로서, 일정한 거리만큼씩 상하방향으로 이격되어 횡방향으로 배치된 다수의 블레이드를 구비하는 프레임과, 상기 다수의 블레이드에 부착되어 설치되는 복수의 흡음 패널을 구비한다.
대형 기계장치에서 발생되는 소음이 주변에 있는 사람에게 직접 전달되는 것을 일차적으로 차단할 뿐만 아니라 소음 중 적어도 일부를 흡수함으로써 전체적인 소음을 저감하여 소음 레벨을 낮추게 된다. 이에 따라, 소음으로 인하여 작업자의 정신적, 육체적 건강이 나빠지는 것을 방지하고, 장기적으로 조직의 생산성을 증대시켜주는 효과를 기대할 수 있다.

Description

흡음 장치{Noise Absorbent Device}

본 발명은 소음 저감 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 흡음재를 사용하고 공기흐름경로를 변경함으로써, 기계 장치에서 토출되는 소음을 저감시킬 수 있는 흡음 장치에 관한 것이다.

산업현장에서 운용되고 있는 기계장치나 전자기기에서는 많은 열과 소음이 발생된다. 특히, 예컨대 대형 콤프레서와 같이 대형 펌프를 필요로 하는 장치에 있어서는 대량의 열과 소음이 토출된다. 콤프레서를 실외에 설치할 수 있는 경우라면 문제시될 바 없지만, 예를 들어 반도체 제조라인과 같이 작업장의 청정도 요건이 엄격하거나 그밖에 다른 공정상의 이유로 펌프를 실내에서 유지할 수 밖에 없는 경우에는 대량의 열과 소음이 실내 작업공간에 그대로 토출된다.

그런데, 기계장치에서 토출되는 열에 대해서는 에어콘이나 공조시설을 통해 상쇄시킬 수 있지만, 소음의 경우에는 현장에서 감쇠시킬 방안이 마땅히 없는 실정이며, 소음이 적은 장비를 구매하여 운영하는 것 이외에는 대안이 없다. 즉, 기존의 방음 내지 흡음에 대한 연구는 주로 벽면을 통해 소리가 투과되는 것을 방지하는 것에 초점이 맞추어져 있을 뿐이고, 기계장치나 전자기기에서 발생되는 기계 소음의 저감은 장비 제작업체에 맡겨져 있을 뿐 사용자입장에서 이를 해소하는 방안에 대해서는 연구가 거의 없다.

기계 소음은 인간에게 스트레스를 주고 감정적으로 예민하게 만드는 것으로 알려져 있는데, 이에 장기간 노출되는 경우 현장 작업자는 정신적, 육체적 건강에 큰 영향을 받게 될 뿐만 아니라 작업자들간의 의사소통에도 부정적 영향을 미쳐서, 장기적으로는 조직의 생산성을 떨어뜨리는 요소로 작용할 수 있다.

따라서, 기계 소음 특히, 대형 펌프와 같이 큰 소음을 발생하는 기계장치에서 토출되는 소음을 저감할 수 있는 방안이 절실히 요구된다 하겠다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 대형 기계장치에서 발생되는 소음을 효과적으로 흡수하여 소음을 저감시킬 수 있는 흡음 장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 흡음 장치는 기계장치의 공기토출구에 설치되어 상기 공기토출구를 통해 방출되는 소음을 저감하기에 적합한 것으로서, 일정한 거리만큼씩 상하방향으로 이격되어 횡방향으로 배치된 다수의 블레이드를 구비하는 프레임과, 상기 다수의 블레이드에 부착되어 설치되는 복수의 흡음 패널을 구비한다.

일 실시예에 있어서, 상기 다수의 블레이드 각각은 일정한 각도로 경사지게 설치된다.

그렇지만, 다른 실시예에 있어서는, 다수의 블레이드 각각이 경사각도가 다른 복수의 부분으로 구성될 수 있다. 예컨대, 각 블레이드는 제1 경사부와, 상기 제1 경사부의 후단에서 수평 방향으로 절곡되어 연이어진 수평부와, 상기 수평부의 후단에서 경사지게 절곡되어 연이어진 제2 경사부를 구비할 수 있다. 여기서, 제1 경사부와 제2 경사부가 같은 각도만큼 경사지게 배치되어 있을 수도 있지만, 서로 다른 방향으로 경사지게 배치될 수도 있다.

본 발명에 의한 흡음 장치는 대형 기계장치에서 발생되는 소음이 주변에 있는 사람에게 직접 전달되는 것을 일차적으로 차단할 뿐만 아니라 소음 중 적어도 일부를 흡수함으로써 전체적인 소음을 저감하여 소음 레벨을 낮추게 된다. 이에 따라, 소음으로 인하여 작업자의 정신적, 육체적 건강이 나빠지는 것을 방지하고, 장기적으로 조직의 생산성을 증대시켜주는 효과를 기대할 수 있다.

이러한 흡음 장치는 기계장치 제작업체에 의해 설치 또는 부착된 상태로 공급될 수도 있지만, 기계장치 사용자가 제작업체에 의지하지 않고서 능동적으로 설치하여 운용할 수 있으며, 따라서 기계장치의 운용 환경에 맞게 최적화하는 것이 가능하다.

특히, 본 발명의 흡음 장치는 비산 먼지 문제를 야기하지 않으며, 예컨대 반도체 제조공장과 같이 초청정도가 요구되는 공간에서도 공기오염에 대한 우려를 일으킴이 없이 설치되어 활용할 수 있다. 또한, 정전기를 발생하지 않기 때문에, 정전기로 인한 문제도 전혀 발생하지 않게 된다는 장점이 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 구체적으로 설명한다. 도면 중,
도 1은 본 발명에 의한 흡음 장치의 일 실시예의 사시도;
도 2는 도 1의 흡음 장치의 단면도;
도 3은 도 2에 도시된 흡음 패널의 일 실시예의 부분 절개 사시도;
도 4는 본 발명에 의한 흡음 장치의 설치예를 보여주는 사진; 그리고
도 5는 본 발명에 의한 흡음 장치의 다른 실시예의 단면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 흡음 장치의 프레임(100)은 상하좌우의 모서리에서 흡음 장치를 각각 지지하는 상부 바아(110), 하부 바아(112), 및 수직 바아(114, 116)를 구비하고, 이들이 사각틀 형태로 연결되어 있다. 상부 바아(110) 및 하부 바아(112) 사이의 중간 영역에는, 다수의 블레이드(120)가 횡방향으로 가로질러 두 수직 바아(114, 116)를 연결하도록, 일정한 거리만큼씩 상하방향으로 이격되어, 루버(Louver) 형태로 설치되어 있다.

도시된 바와 같이, 본 실시예에 있어서 각 블레이드(120)는 전면(즉, 흡음 장치가 설치되는 기계장치 방향) 상방에서 후면 하방으로 경사지게 설치되어 있다. 그렇지만, 다른 실시예에 있어서는, 블레이드(120)가 전면 하방에서 후면 상방을 향하도록 설치되어 있을 수도 있고, 전후 방향으로 평평하게 설치되어 있을 수도 있을 뿐만 아니라, 도 1 및 도 2와 다른 형태를 가질 수도 있는데 이에 대해서는 후술하기로 한다.

바람직한 실시예에 있어서 프레임(100)은 알루미늄으로 제작되는데, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 다른 소재가 사용될 수도 있다. 프레임(100)에 있어서, 각 블레이드(120)는 용접 또는 나사결합에 의해 양단이 수직 바아(114, 116)에 결합된다.

본 실시예에 있어서, 각 블레이드(120)의 저면에는 흡음 패널(200)이 접착제에 의해 부착되어 있다.

도 3은 흡음 패널(200)을 구체적으로 보여준다.

바람직한 실시예에 있어서, 흡음 패널(200)은 내측에 마련된 직육면체 형태 내지 판상의 멜라민 폼(Melamine foam, 202)과, 상기 멜라민 폼(202)을 감싸고 있는 카본 시트(204)로 구성되어, 전체적으로 직육면체 형태의 패널로 되어 있다.

상기 멜라민 폼(202)은 멜라민 수지를 합성 발포시킨 것으로 오픈 셀(Open Cell) 구조로 이루어진 미세한 기공들의 집합체로서, 흡음성이 우수할 뿐만 아니라 화재 시에 타지 않는 불연성이며 특히 무게가 가볍다는 장점을 지닌 것으로 알려져 있다.

일 실시예에 있어서, 카본 시트(204)는 부직포가 합지되어 있는 형태로 되어 있고, 이면에는 접착층이 도포되어 있는 형태로 되어 있다.

도 3의 흡음 패널(200)에 있어서, 카본 시트(204)는 내부의 멜라민 폼(202)이 외부로 노출되지 않고, 멜라민 폼(202)에서 분리될 수 있는 가루가 외부로 유출되지 않도록, 멜라민 폼(202)을 완전하게 감싸게 되며, 접착층에 의하여 멜라민 폼(202)의 외주면에 접착되어 있다.

흡음 패널(200)을 제작함에 있어서는, 먼저 멜라민 폼(202)을 직육면체 형태로 절단하고, 이와 별도로 카본 시트(204)를 상기 멜라민 폼(202)을 완전히 감쌀 수 있도록 재단한다. 재단이 완료된 후에는 카본 시트(204)에서 보호 시트를 제거한 후, 카본 시트(204)의 부직포에 점착된 접착층 위에 멜라민 폼(202)을 얹은 다음, 카본 시트(204)로 멜라민 폼(202)을 둘러싸면서 부착하게 된다.

이와 같은 흡음 장치는 프레임(100)을 볼트 또는 나사에 의해 기계장치의 열공기 방출구 주위에 체결하여, 기계장치에 취부하게 된다.

도 1 및 도 2의 흡음 장치는 다음과 같이 작용한다.

기계장치의 열공기 방출구에서 토출되는 열공기는 흡음 장치로 유입되어 프레임(100) 내에 부착된 블레이드(120)의 저면 또는 흡음 패널(200)과 충돌한다. 이때 흡음 패널(200)과 충돌한 음파 중 일부분은 흡음 패널(200)에 의해 흡수되고, 나머지 일부는 흡음 패널(200)을 투과하거나 반사된다.

프레임(100)을 통과하는 동안, 음파는 수차례 흡음 패널(200)과 블레이드(120)에서 투과와 반사를 반복하게 되며, 그 과정에서 상당량의 소음이 흡음 패널(200)에 흡수된다. 결국, 기계장치의 열공기 방출구에서 토출된 소음 중 소량만이 프레임(100)을 통과하여 진행하게 된다.

흡음 패널(200)에 있어서는, 멜라민 폼(202)이 기계장치에서 발생된 소음을 흡수하는 역할을 하게 된다. 아울러, 멜라민 폼(112)은 화재 시에 타지 않는 난연성을 가지고 있어서 화재발생시 화염이 전파되는 것을 부분적으로 방해하는 기능도 수행하게 된다.

한편, 일반적으로 카본 시트(204)의 표면저항은 제품에 따라 10³~10¹⁴ Ω/㎠인 것으로 알려져 있으며, 따라서 정전기를 방지하는데 효과적인 것으로 알려져 있다. 따라서, 흡음 패널(200) 또는 프레임(100)을 별도의 접지선에 의하여 접지하는 경우, 극미량의 정전유도 전하들을 급속히 방출되게 할 수도 있다.

이와 같은 정전기 방지 작용 이외에, 카본 시트(204)는 그 자체로부터 분진이 거의 발생되지 않아서 주변을 오염시키지 않을 뿐만 아니라, 멜라민 폼(112)의 열화 과정에서 발생되는 가루가 흡음 패널(200) 외부로 이탈하는 것을 방지하게 된다.

이에 따라, 위와 같은 흡음 장치를 기계장치에 설치하는 경우, 공기흐름을 거의 방해함이 없이 기계장치로부터 발생되는 소음을 크게 저감할 수 있게 된다. 실험을 통하여, 본 발명자는 본 발명의 흡음 장치가 콤프레서의 회전수에 거의 감소시키지 않으며 기계장치에서 발생되는 소음이 본 발명의 흡음 장치를 통해 2~3 dB-A 이상 감소되는 것을 확인하였다. 특히, 반도체 제조라인과 같이 초정정 조건이 요구되는 시설 내에 설치되는 경우, 파티션 장치는 제조라인의 공기를 오염시킴이 없이, 반도체 제조장치에서 발생되는 소음을 흡수할 수 있게 된다.

도 4는 본 발명에 의한 흡음 장치를 기계장치에 설치한 예를 보여준다. 도시된 바와 같이, 대형 열공기 방출구가 마련되어 있는 기계장치의 열공기 방출구에 측면에 설치될 수 있다.

도 5는 본 발명에 의한 흡음 장치의 다른 실시예의 단면도이다.

본 실시예에 있어서, 프레임(300)에 설치되는 각 블레이드(320)는 전방에서 후방으로 진행함에 따라 두 차례 절곡되어 있으며, 전방의 제1 경사부(322), 상기 제1 경사부(322)의 후단에서 수평방향으로 절곡되어 연이어진 수평부(324), 상기 수평부(325)에서 절곡되어 연이어진 제2 경사부(326)를 구비한다. 도시된 실시예에 있어서, 흡음 패널(200)은 수평부(324)의 저면에 부착되어 있다. 이와 같은 실시예에 따르면, 프레임(300) 내에서 열공기가 진행하는 거리가 증가될 수 있어서 소음 흡수 효율을 높일 수 있다는 이점이 있다.

한편, 도 5에서는 제1 경사부(322)와 상기 제1 경사부(322)가 동일하게 경사지도록 즉, 전면 상방에서 후면 하방으로 연이어지도록 배치되어 있다. 그렇지만, 변형된 실시예에 있어서는, 제1 경사부(322)와 상기 제1 경사부(322)가 전면 하방에서 후면 상방으로 연이어지도록 배치될 수도 있다. 또한, 제1 경사부(322)와 상기 제1 경사부(322)의 경사 방향이 상이하게 구성될 수도 있다. 아울러, 제1 경사부(322), 수평부(324), 및 제2 경사부(326) 중 어느 하나가 생략될 수도 있다. 한편, 흡음 패널(200)이 수평부(324)의 상부면이나 여타 위치에 부착될 수도 있다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 본 발명은 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다양한 방식으로 변형될 수 있고 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다.

예컨대, 이상에서는 흡음 소재로 멜라민 폼을 사용하는 실시예를 중심으로 설명하였지만, 흡음 소재가 이에 한정되는 것은 아니며, 폴리우레탄, 또는 스티렌 부타디엔 고무, 폴리클로로프렌 고무, 니트릴 고무, 실리콘 고무 등 합성고무가 사용될 수도 있다.

한편, 위에서는 흡음 패널의 외면 부재로서 카본 시트를 사용하는 실시예에 대하여 설명하였으나, 메탈을 함유하거나 메탈을 코팅한 시트가 대신 사용될 수도 있다.

그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100: 프레임
120: 블레이드
200: 흡음 패널
202: 멜라민 폼
204: 카본 시트
300: 프레임
320: 블레이드
322: 제1 경사부, 324: 수평부, 326: 제3 경사부

Claims (6)

1. 기계장치의 공기토출구에 설치되어 상기 공기토출구를 통해 방출되는 소음을 저감하기 위한 흡음 장치로서,
   일정한 거리만큼씩 상하방향으로 이격되어 횡방향으로 배치된 다수의 블레이드를 구비하는 프레임; 및
   상기 다수의 블레이드에 부착되어 설치되는 복수의 흡음 패널;
   을 구비하는 흡음 장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 다수의 블레이드 각각이 일정한 각도로 경사지게 설치되어 있는 흡음 장치.
3. 청구항 1에 있어서, 다수의 블레이드 각각이
   제1 경사부;
   상기 제1 경사부의 후단에서 수평 방향으로 절곡되어 연이어진 수평부; 및
   상기 수평부의 후단에서 경사지게 절곡되어 연이어진 제2 경사부;
   를 구비하는 흡음 장치.
4. 청구항 3에 있어서, 상기 제1 경사부와 상기 제2 경사부가 같은 각도만큼 경사지게 배치되어 있는 흡음 장치.
5. 청구항 1에 있어서, 상기 제1 경사부와 상기 제2 경사부가 서로 다른 방향으로 경사지게 배치되어 있는 흡음 장치.
6. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서, 상기 흡음 패널이
   직육면체 형태의 흡음재 블록과,
   상기 흡음재 블록의 육면을 감싸도록 상기 흡음재 블록에 접착된 카본 시트;
   를 구비하는 흡음 장치.

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