KR20190053795A - Underwater muffler - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a seawater muffler, which allows water to flow through a pipe, but blocks a sound, and more specifically, to a light thin film high performance seawater muffler, including: a tube; one or more washer-shaped partitions formed in the tube while being spaced apart from each other; and a doughnut-shaped noise member formed between the partitions.

Description

해수 소음기{UNDERWATER MUFFLER}UNDERWATER MUFFLER

본 발명은 관을 통해 물은 잘 흐르지만, 소리는 차단되도록 하는 해수 소음기에 관한 것이다.The present invention relates to a seawater silencer that allows water to flow well through a tube, but to block sound.

선박이나 함정에서 냉각수로 해수를 사용하는데, 냉각수 입 출구를 통해서 선박이나 함정 내부에서 진동하는 기계나 엔진 등에서 발생하는 소음이 수중으로 방출되는 것을 방지하기 위해서는 해수 소음기가 필요하다.Seawater is used as a cooling water in a ship or a ship. A seawater silencer is necessary to prevent the noise generated from a machine or an engine vibrating in a ship or a ship through a cooling water inlet or outlet, to be released into water.

기존의 칸막이 없이 단일 소음 부재만을 사용하는 기술은 소음을 완전히 차단하거나 효율적으로 감쇠시키지 못한다는 문제가 있었다.A technique using only a single noise member without a conventional partition has a problem in that it can not completely block the noise or efficiently attenuate it.

한국공개특허공보 제10-2016-0018303호(2016.02.17 공개, 발명의 명칭 : 해수 유입 차단용 소음기)Korean Unexamined Patent Application Publication No. 10-2016-0018303 (published on Mar. 26, 2017, entitled " Muffler for blocking the inflow of seawater)

따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 튜브와, 튜브 내부에 서로 간격을 두고 형성되는 하나 이상의 와셔 모양의 칸막이와, 칸막이 사이에 형성되는 도넛 모양의 소음 부재를 포함함으로써, 종래의 해수 소음기에 비해서 획기적으로 작고 가벼우며 소음 성능이 좋은 해수 소음기를 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems occurring in the prior art, and it is therefore an object of the present invention to provide a vacuum cleaner having a tube, at least one washer- The present invention provides a seawater silencer that is remarkably small, lightweight, and has excellent noise performance as compared with the conventional seawater silencer.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 해수 소음기는, 튜브; 상기 튜브 내부에 서로 간격을 두고 형성되는 하나 이상의 와셔 모양의 칸막이; 및 상기 칸막이 사이에 형성되는 도넛 모양의 소음 부재;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a seawater silencer includes a tube; One or more washer-shaped partitions spaced apart from each other in the tube; And a donut-like noise member formed between the partition walls.

본 발명에 따른 해수 소음기에 있어서, 상기 소음 부재는, 다수의 공동을 가지는 매트릭스와, 상기 공동 안에 들어가는 음향 메타물질 단위 셀을 포함할 수 있다.In the seawater silencer according to the present invention, the noise member may include a matrix having a plurality of cavities, and an acoustic meta-material unit cell that enters the cavity.

본 발명에 따른 해수 소음기에 있어서, 상기 소음 부재의 다수의 공동을 가지는 매트릭스는, 고무, 스폰지, 플라스틱, 스티로폼 중 하나 혹은 이들의 조합으로 형성될 수 있다.In the seawater silencer according to the present invention, the matrix having the plurality of cavities of the noise member may be formed of one of rubber, sponge, plastic, styrofoam, or a combination thereof.

본 발명에 따른 해수 소음기에 있어서, 상기 음향 메타물질 단위 셀은, 다공성 통을 포함할 수 있다.In the seawater silencer according to the present invention, the acoustic meta-material unit cell may include a porous cylinder.

본 발명에 따른 해수 소음기에 있어서, 상기 다공성 통에 형성된 구멍의 크기는 그 직경이 0.1mm 이상 3mm 이하의 범위일 수 있다.In the seawater silencer according to the present invention, the hole formed in the porous tube may have a diameter ranging from 0.1 mm to 3 mm.

본 발명에 따른 해수 소음기에 있어서, 상기 음향 메타물질 단위 셀은, 상기 다공성 통 내부에 배치되고, 상기 음향 메타물질 단위 셀 내부의 효율 체적 탄성률을 물의 효율 체적 탄성률보다 작게 만드는 체적 탄성률 조정수단을 더 포함할 수 있다.In the seawater silencer according to the present invention, the acoustical meta-material unit cell may include a volume elastic modulus adjusting unit disposed inside the porous tub, for making the effective volume modulus of elasticity of the acoustic meta-material unit cell smaller than the effective volume modulus of water .

본 발명에 따른 해수 소음기에 있어서, 상기 체적 탄성률 조정수단은, 상기 음향 메타물질 단위 셀 내부의 효율 체적 탄성률을 물의 효율 체적 탄성률의 0.1배 이하가 되도록 만들 수 있다.In the seawater silencer according to the present invention, the bulk modulus of elasticity adjusting means may make the bulk modulus of elasticity of the interior of the acousto-meta-material unit cell equal to or less than 0.1 times the bulk modulus of elasticity of water.

본 발명에 따른 해수 소음기에 있어서, 상기 체적 탄성률 조정수단은 내부가 빈 주름 통을 포함할 수 있다.In the seawater silencer according to the present invention, the volume elastic modulus adjusting means may include an empty hollow bore.

본 발명에 따른 해수 소음기에 따르면, 종래의 해수 소음기에 비해서 획기적으로 작고 가벼우며 소음 성능이 좋다는 특징이 있다.According to the seawater silencer according to the present invention, the seawater silencer is significantly smaller and lighter than the conventional seawater silencer and has a good noise performance.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 해수 소음기를 도시한 것이고,
도 2는 본 발명의 도넛형 소음 부재를 도시한 것이고,
도 3은 본 발명의 도넛형 소음 부재 내부에 형성되는 공동과 이 공동 내부에 있는 음향 메타물질 단위 셀을 도시한 것이고,
도 4는 도 1의 해수 소음기를 통과하기 전의 소음 레벨과, 통과한 후의 소음 레벨을 비교하기 위한 도면이다.FIG. 1 is a view showing a sea water silencer according to an embodiment of the present invention,
2 shows a donut-shaped noise member of the present invention,
FIG. 3 illustrates a cavity formed in the toroidal noise member of the present invention and an acousto-meta-material unit cell in the cavity,
FIG. 4 is a view for comparing the noise level before passing through the sea water silencer of FIG. 1 and the noise level after passing through.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, which will be readily apparent to those skilled in the art to which the present invention pertains. The present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described herein.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and the same or similar components are denoted by the same reference numerals throughout the specification.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 해수 소음기를 도시한 것이다. 도 1에서 나타낸 바와 같이, 본 발명의 해수 소음기는 튜브(100)와, 튜브(100) 내부에 서로 간격을 두고 형성되고 하나 이상의 와셔 모양의 칸막이(110)와, 칸막이(110) 사이에 형성되는 도넛 모양의 소음 부재(120)로 구성된다.FIG. 1 illustrates a seawater silencer according to an embodiment of the present invention. 1, the seawater silencer according to the present invention includes a tube 100, at least one washer-shaped partition 110 formed at a distance from each other in the tube 100, and a partition wall 110 formed between the partition 110 And a donut-like noise member 120.

칸막이(110)는 금속 재질이 이용될 수 있으며, 알루미늄 등으로 제작될 수 있다.The partition 110 may be made of metal or aluminum.

칸막이(110) 사이의 간격은 등간격일 수도 있고, 등간격이 아닐 수도 있다. 등간격이 아닌 경우에는 칸막이(110) 사이에 들어가는 도넛 모양의 소음 부재(120)의 두께도 칸막이(110) 사이 간격에 맞춰 서로 다른 것들이 형성될 수도 있다.The intervals between the partitioning plates 110 may be equally spaced, or may not be equally spaced. The thickness of the donut-shaped noise member 120 inserted between the partitions 110 may be different from each other according to the interval between the partitions 110. [

상기 소음 부재(120)는 다수의 공동(125)을 가지는 매트릭스(123)와, 공동(125) 안에 들어가는 초소형 음향 메타물질 단위 셀(130)을 포함할 수 있다.The noise member 120 may include a matrix 123 having a plurality of cavities 125 and a miniature acousto-metamaterial unit cell 130 disposed in the cavity 125.

소음 부재(120)의 다수의 공동(125)을 가지는 매트릭스(123)는 고무, 스폰지, 플라스틱, 스티로폼 중 하나 혹은 이들의 조합으로 형성될 수 있다.The matrix 123 having a plurality of cavities 125 of the noise member 120 may be formed of one or a combination of rubber, sponge, plastic, and styrofoam.

음향 메타물질 단위 셀(130)을 포함하는 공동(125)의 내부는 기름 혹은 글리세린과 같이 점성이 큰 유체로 채워져 있는 것이 바람직하다.The inside of the cavity 125 including the acoustic meta-material unit cell 130 is preferably filled with a fluid having a high viscosity such as oil or glycerin.

그리고 음향 메타물질 단위 셀(130)은 다공성 통(133)을 포함할 수 있다. 그러면 다공성 통(133)의 작은 구멍(134)들을 통해 점성이 큰 유체가 움직이므로 음파의 감쇠가 일어난다. 효율적인 감쇠를 위해서 작은 구멍(134)의 크기는 0.1mm 이상 3mm 이하의 값을 갖는 것이 바람직하다.The acoustic meta-material unit cell 130 may include a porous cylinder 133. Then, a viscous fluid moves through the small holes 134 of the porous cylinder 133, so that attenuation of sound waves occurs. It is preferable that the size of the small hole 134 is 0.1 mm or more and 3 mm or less for efficient attenuation.

음향 메타물질 단위 셀(130)은, 음향 메타물질 단위 셀(130) 내부의 효율 체적 탄성률을 물의 효율 체적 탄성률보다 작게 만드는 체적 탄성률 조정수단(135)을 포함할 수 있다.The acoustic meta-material unit cell 130 may include volume elastic modulus adjusting means 135 for making the volume modulus of elasticity of the interior of the acoustic meta-material unit cell 130 smaller than the volume bulk modulus of water.

특히, 체적 탄성률 조정수단(135)은, 음향 메타물질 단위 셀(130) 내부의 효율 체적 탄성률을 물의 효율 체적 탄성률의 0.1배 이하가 되도록 만드는 것이 바람직하다.In particular, the volume elastic modulus adjusting means 135 preferably makes the volume bulk acoustic-modulus elastic modulus within the acoustic meta-material unit cell 130 equal to or less than 0.1 times the volume bulk modulus of water.

다공성 통(133) 내부의 효율 체적 탄성률을 물의 효율 체적 탄성률의 0.1배 이하로 만드는 체적 탄성률 조정수단(135)으로서 내부가 빈 주름 통을 포함할 수 있다.The volume elastic modulus adjusting means 135 that makes the volume bulk modulus of elasticity of the inside of the porous cylinder 133 equal to or less than 0.1 times the volume bulk modulus of water may include an empty hollow vortex.

내부가 빈 주름 통은 폴리머나 금속으로 된 것이 바람직한데, 내부가 빈 주름 통의 특성에 의해 외부에서 압력을 받으면 수축하여 부피가 쉽게 줄어든다. 그러면 다공성 통(133) 내부의 효율 체적 탄성률을 물의 효율 체적 탄성률보다 매우 작게 만들 수 있다.It is preferable that the hollow corrugated tube is made of a polymer or a metal. If the inside of the hollow corrugated tube is pressurized by external pressure, it shrinks and the volume easily decreases. The efficiency bulk elastic modulus of the inside of the porous cylinder 133 can be made much smaller than the efficiency bulk elastic modulus of water.

도 4는 도 1의 해수 소음기를 통과하기 전의 소음 레벨과, 통과한 후의 소음 레벨을 비교하기 위한 도면이다.FIG. 4 is a view for comparing the noise level before passing through the sea water silencer of FIG. 1 and the noise level after passing through.

도 4를 참조하면, 좌측의 그래프가 해수 소음기를 통과하기 전의 소음 레벨을 표시한 그래프이고, 우측의 그래프가 해수 소음기를 통과한 후의 소음 레벨을 표시한 그래프이다.Referring to FIG. 4, the graph on the left shows the noise level before passing through the seawater silencer, and the graph on the right shows the noise level after passing through the seawater silencer.

그래프의 Y축인 압력값은 소음 레벨과 비례하는데, 본 발명의 해수 소음기를 통과한 후의 소음 레벨이 본 발명의 해수 소음기를 통과하기 전의 소음 레벨보다 90% 이상 감소함을 알 수 있다.The Y-axis pressure value of the graph is proportional to the noise level. It can be seen that the noise level after passing through the seawater silencer of the present invention is reduced by 90% or more than the noise level before passing through the seawater silencer of the present invention.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.It will be understood by those skilled in the art that the foregoing description of the present invention is for illustrative purposes only and that those of ordinary skill in the art can readily understand that various changes and modifications may be made without departing from the spirit or essential characteristics of the present invention. will be. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive.

100: 튜브
110: 칸막이
120: 소음 부재
123: 매트릭스
125: 공동
130: 음향 메타물질 단위 셀
133: 다공성 통
134: 구멍
135: 체적 탄성률 조정수단100: tube
110: partition
120: Noiseless member
123: Matrix
125: joint
130: acoustic metamaterial unit cell
133: Porous tub
134: hole
135: Volumetric elastic modulus adjusting means

Claims (8)

튜브;
상기 튜브 내부에 서로 간격을 두고 형성되는 하나 이상의 와셔 모양의 칸막이; 및
상기 칸막이 사이에 형성되는 도넛 모양의 소음 부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 해수 소음기.tube;
One or more washer-shaped partitions spaced apart from each other in the tube; And
And a donut-shaped noise member formed between the partition walls. 제1항에 있어서,
상기 소음 부재는,
다수의 공동을 가지는 매트릭스와, 상기 공동 안에 들어가는 음향 메타물질 단위 셀을 포함하는 것을 특징으로 하는 해수 소음기.The method according to claim 1,
The noise-
A matrix having a plurality of cavities; and an acoustic meta-material unit cell enclosed within the cavity. 제2항에 있어서,
상기 소음 부재의 다수의 공동을 가지는 매트릭스는,
고무, 스폰지, 플라스틱, 스티로폼 중 하나 혹은 이들의 조합으로 형성되는 것을 특징으로 하는 해수 소음기.3. The method of claim 2,
A matrix having a plurality of cavities of the noise member,
Rubber, sponge, plastic, styrofoam, or a combination thereof. 제2항에 있어서,
상기 음향 메타물질 단위 셀은, 다공성 통을 포함하는 것을 특징으로 하는 해수 소음기.3. The method of claim 2,
Wherein the acoustic meta-material unit cell includes a porous cylinder. 제4항에 있어서,
상기 다공성 통에 형성된 구멍의 크기는 그 직경이 0.1mm 이상 3mm 이하의 범위인 것을 특징으로 하는 해수 소음기.5. The method of claim 4,
And the size of the hole formed in the porous cylinder is in a range of 0.1 mm or more and 3 mm or less in diameter. 제4항에 있어서,
상기 음향 메타물질 단위 셀은, 상기 다공성 통 내부에 배치되고, 상기 음향 메타물질 단위 셀 내부의 효율 체적 탄성률을 물의 효율 체적 탄성률보다 작게 만드는 체적 탄성률 조정수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 해수 소음기.5. The method of claim 4,
Wherein the acoustic meta-material unit cell further comprises volume elastic modulus adjusting means disposed inside the porous tube to make an effective volume modulus of elasticity of the acoustic meta-material unit cell smaller than an effective volume modulus of water. 제6항에 있어서,
상기 체적 탄성률 조정수단은, 상기 음향 메타물질 단위 셀 내부의 효율 체적 탄성률을 물의 효율 체적 탄성률의 0.1배 이하가 되도록 만드는 것을 특징으로 하는 해수 소음기.The method according to claim 6,
Wherein the volumetric modulus of elasticity modifier adjusts an effective volume modulus of elasticity of the interior of the acousto-meta-material unit cell to be equal to or less than 0.1 times the volume volumetric modulus of elasticity of water. 제6항에 있어서,
상기 체적 탄성률 조정수단은 내부가 빈 주름 통을 포함하는 것을 특징으로 하는 해수 소음기.The method according to claim 6,
Wherein the volumetric modulus of elasticity adjusting means comprises an empty hollow tube.
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