KR200244568Y1 - soundproofing cabinet with muffler for the noise reduction of device using air-discharging fan - Google Patents
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Abstract
컴퓨터(5)를 본 고안의 방음 캐비닛(1)에 밀폐시킴으로써 공기냉각을 원활히 이루면서도 컴퓨터에서 발생하는 소음을 효과적으로 차단할 수 있다. 방음 캐비닛은 세 부분으로 구성되어있다 ( 공기흡입기(2), 방음상자(3), 소음기(4)) 방음캐비닛의 아래부분은 공기흡입기이며 가운데 부분은 방음상자이고 위 부분이 소음기이다. 이들은 나무와 같은 소음반사재로 만들어져있고 그 안쪽은 폴리우레탄과 같은 소음 흡수재로 덮여져있다. 방음상자는 직육면체형의 상자인데 그 안에 컴퓨터를 밀폐시켜서 소음을 차단하는 부분이다. 앞뒤로 문(6,7)이 있어서 컴퓨터에 접근할 수 있다. 방음상자의 바닥 앞쪽에 공기흡입구(8)가 있고 그 대각선방향으로 천장 뒤쪽에 공기배출구(9)가 있다. 소음기는 두 개의 길다란 직육면체모양의 터널(tunnel)로 구성되어있다(안쪽터널(401), 바깥쪽터널(402)). 각 터널의 한쪽 끝에는 소음반사벽(403,404)이 있고 다른 쪽 끝(405)은 공기가 흐를 수 있도록 열려있다. 각 소음 반사벽이 서로 마주보도록 바깥터널은 안쪽터널을 덮고있어서 굴곡진 공기통로(406)를 형성한다. 두 터널 옆벽 사이는 평행한 층 형태의 틈(407)이 있어서 공기(205)가 소음기 밖으로 빠져나갈 수 있다. 소음기로 들어온 공기는 굴곡진 공기통로를 빠져나가지만 소음은 안쪽과 바깥쪽 터널의 반사벽 사이에서 반사와 간섭을 일으키며 약화된다. 소음반사벽 사이의 간격은 바깔쪽터널을 수동으로 수평방향으로 움직여줌으로써 조절할 수 있다. 최적의 거리에서 소음은 최대의 반사와 간섭을 일으키며 최소한으로 줄어들게 된다. 공기흡입기는 소음기와 같은 구조와 원리로 작동한다. 이러한 구조의 방음캐비닛에서는 외부의 차가운 공기는 방음상자의 바닥 앞쪽의 공기흡입구를 통해 들어와서 방음상자 안의 컴퓨터를 거쳐서 더워진 공기는 천장뒤쪽의 공기배출구로 나가게되어 공기의 흐름이 효과적이다. 이 방음캐비닛은 컴퓨터뿐만 아니라 공기를 배출시키는 팬(501)을 가진 모든 기기의 소음을 효과적으로 차단하는데 쓰일 수 있다.By sealing the computer 5 in the soundproof cabinet 1 of the present invention, it is possible to effectively block the noise generated by the computer while achieving air cooling smoothly. The soundproof cabinet consists of three parts (air intake (2), sound box (3), silencer (4)). The lower part of the soundproof cabinet is the air intake unit, the middle part is the sound box and the upper part is the silencer. They are made of noise reflectors, such as wood, and are covered with noise absorbers, such as polyurethane. Soundproof boxes are cuboid boxes that block noise by sealing the computer inside. Front and back doors (6, 7) provide access to the computer. There is an air inlet 8 at the front of the bottom of the soundproof box and an air outlet 9 behind the ceiling in the diagonal direction. The muffler consists of two elongated cuboid tunnels (inner tunnel 401 and outer tunnel 402). At one end of each tunnel there are noise reflecting walls 403 and 404 and the other end 405 is open to allow air to flow. The outer tunnel covers the inner tunnel so that each noise reflecting wall faces each other to form a curved air passage 406. Between the two tunnel sidewalls is a parallel layered gap 407 which allows air 205 to escape out of the muffler. The air entering the silencer exits the curved air passage, but the noise is weakened, causing interference with reflections between the reflective walls of the inner and outer tunnels. The distance between the noise reflection walls can be adjusted by manually moving the side tunnels horizontally. At the optimum distance, noise is reduced to the minimum, causing maximum reflection and interference. The air intake operates on the same structure and principle as the silencer. In the soundproof cabinet of such a structure, the outside cold air enters through the air intake in front of the bottom of the soundproof box, and the warmed air passes through the computer inside the soundproof box to the air outlet behind the ceiling, so the flow of air is effective. This soundproof cabinet can be used to effectively block the noise of not only a computer but also any device with a fan 501 that exhausts air.
Description
본 고안은 소음 방지 기술분야에 속한다. 본 고안의 목적은, 소음을 발생시키는 공기배출팬을 가진 기기, 예를 들어 컴퓨터, 의 소음을 차단하고자하는 것이다.The present invention belongs to the field of noise prevention technology. The object of the present invention is to block the noise of a device, eg a computer, with an air exhaust fan that generates noise.
대부분의 컴퓨터는 내부의 부품과 중앙연산장치를 냉각시키기위해 공기냉각팬을 사용한다. 냉각 후 더워진 공기를 기기 밖으로 배출하기 위해 공기배출팬을 사용한다. 컴퓨터 본체의 공기배출팬에서 나오는 공기는 많은 소음을 발생시킨다. 공기 배출팬 이외에 소음을 발생시키는 모터를 사용하는 하드디스크나 씨디롬(CD-ROM)드라이브 등이 컴퓨터 내부에 있다. 이들 기기에서 나는 소음은 사람을 피곤하게 만들고 일에 대한 집중력을 떨어뜨린다. 기술의 발전과 더불어 각 부품이 개선되어 소음이 줄어들고 있지만 아직도 만족할만한 수준은 안된다. 이 소음 문제를 개선하고자 기기를 완전히 밀폐시키고도 공기흐름이 잘 소통되는 방음 캐비닛을 고안하게 된 것이다. 기기의 소음을 방지하고자 기기의 내부나 외부를 소음흡수재와 소음반사재로 만들어진 재료(이하 소음흡수반사재)로 밀페시키는 방법은 이 분야에 널리 알려진 사실이다. (미국특허 3,951.228, 5,056,331, 6,005,768, 6,062,033) 그러나 공기를 냉각매체로 하는 기기의 경우 공기가 유입되고 배출되는 통로가, 밀폐된 상자에서부터 외부로 뚫려야하고 이 통로를 통해서 기기의 소음은 밖으로 새어나오게 된다. 또한 기기의 공기배출팬에서 외부로 나오는 공기의 흐름은 그 흐름의 속도가 빨라서 소음을 발생시킨다. 일반적으로, 빠른 속도의 공기의 흐름으로부터 발생하는 소음을 제거하는 방법으로 소음기 (또는 머플러, muffler, silencer)를 이용한다. 그러나 이러한 종류의 소음기(미국특허 6,102,154)는 공기의 압력이 높은 경우에, 예를 들어 자동차 엔진의 배출가스, 잘 작동하도록 구성 되어있어서 공기배출팬에서 나오는, 압력이 낮은 공기의 흐름으로부터 소음을 제거하는 방법으로 적당하지 않다. 공기를 냉각매체로 이용하는 기기는, 예를 들어 컴퓨터, 공기배출팬을 사용하여 공기의 흐름을 만든다. 이 공기배출팬에서 발생하는 공기는 그 압력이 높지 않고 대개 낮은 주파수의 소음을 발생시킨다. 종래의 소음기를 공기배출팬에 적용할 경우 공기의 흐름은 상당한 장애를 받고 공기냉각은 효과적으로 이루어질 수 없다. 굴곡진 터널을 통해 공기를 배출함으로써 소음을 차단하는 방식(미국특허5,526,226)이 제안되었으나 이 방법은 단 한번의 굴곡을 갖는 구조이어서 소음의 차단에 효과적이지 않다. 여러 번 굴곡진 터널을 통과시키는 방식이 미세 여과기( micron filtering system )을 위해 제안되었으나(미국특허4,810,269) 이 방식은 높은 압력의 공기흐름을 위한 것이어서 굴곡진 터널층 사이에 좁은 공기흡입구와 공기배출구를 갖고 있다. 이러한 구조는 낮은 압력의 공기흐름을 방해하여 공기냉각이 효과적으로 이루어질 수 한다. 공기배출팬으로부터의 소음을 약화시키는 방법으로 헬름홀츠(Helmholtz) 공명원리를 이용한 방법이 제안되었다(미국특허 5,508,477). 그러나 이 방법은 그 작동을 위해 복잡한 전자 및 전기회로를 필요로 한다. 본 고안은 소음의 반사와 간섭에 의해 소음이 약화되는 소음기를 가진 방음캐비닛이다.Most computers use air cooling fans to cool the internal components and the central unit. Use an air exhaust fan to exhaust hot air out of the unit after cooling. The air from the computer's air vents generates a lot of noise. In addition to air exhaust fans, there are hard disks and CD-ROM drives that use noise-producing motors inside computers. The noise from these devices makes people tired and reduces their concentration on work. With the advances in technology, each component has been improved to reduce noise, but still not satisfactory. To remedy this noise problem, the company designed a soundproof cabinet that ensures airflow and good airflow. It is well known in the art to seal the inside or outside of the device with a material made of noise absorbing material and noise reflecting material (hereinafter referred to as noise absorbing material) to prevent the noise of the device. (US Pat. No. 3,951.228, 5,056,331, 6,005,768, 6,062,033) However, in the case of a device with air as a cooling medium, a passage through which air enters and exits must be drilled out of a closed box, through which the noise of the device leaks out. do. In addition, the flow of air from the air exhaust fan of the device to the outside generates a noise due to the high speed of the flow. In general, a muffler (or muffler, silencer) is used as a method of removing noise generated from a high speed air flow. However, this type of silencer (US Pat. No. 6,102,154) is configured to work well when the pressure of the air is high, for example in the exhaust of an automobile engine, to remove noise from the low pressure air flow from the air exhaust fan. It is not suitable for the way. A device using air as a cooling medium, for example, uses a computer and an air exhaust fan to create a flow of air. The air from this air exhaust fan is not high in pressure and usually produces low frequency noise. When the conventional silencer is applied to the air exhaust fan, the air flow is severely disturbed and air cooling cannot be effectively performed. A method of blocking noise by discharging air through a curved tunnel has been proposed (US Pat. No. 5,526,226), but this method has only one curved structure and thus is not effective for blocking noise. Although a multiple pass through a curved tunnel has been proposed for a micron filtering system (US Pat. No. 4,810,269), this method is intended for high pressure airflow, which results in a narrow air inlet and air outlet between the curved tunnel layers. Have Such a structure prevents low pressure airflow, thereby effectively cooling the air. A method using Helmholtz resonance principle has been proposed as a method of dampening the noise from the air exhaust fan (US Pat. No. 5,508,477). However, this method requires complex electronic and electrical circuits for its operation. The present invention is a soundproof cabinet having a silencer that is attenuated by reflection and interference of the noise.
본 고안의 방음캐비닛의 작동을 위해서 복잡한 전기회로는 필요하지 않다.Complex electrical circuits are not necessary for the operation of the soundproof cabinet of the present invention.
공기배출팬을 가진 기기의 소음을 차단하기 위해서 기기 자체를 소음흡수반사재로 만든 상자에 밀폐하는 경우 공기 냉각을 위해 뚫어놓은 공기유입구와 공기배출구를 통해 소음이 새어나가지 않아야 한다. 또한 공기배출팬으로부터 나는 소음을 차단하되 충분한 공기냉각이 이루어지기 위해서는 낮은 압력의 공기흐름이 방해를 받지않아야 한다.If the device itself is sealed in a box made of noise-absorbing reflective material to block the noise of the device with the air exhaust fan, the noise shall not leak through the air inlet and the air outlet which are drilled for air cooling. In addition, the low pressure air flow must be unobstructed in order to block the noise from the air exhaust fan, but to achieve sufficient air cooling.
도1: 컴퓨터(5)가 장착된 상태의 방음 캐비닛(1). 화살표(205)는 공기의 흐름을 보여준다.Figure 1: A soundproof cabinet 1 with a computer 5 mounted thereon. Arrow 205 shows the flow of air.
도2: 도1의, 컴퓨터가 장착된 방음 캐비닛의 옆단면도.Figure 2: Side cross-sectional view of the soundproof cabinet in which the computer is mounted, of Figure 1;
도3: 도1의, 컴퓨터가 장착된 방음 캐비닛의 앞면도.Figure 3: Front view of the soundproof cabinet in which the computer is mounted, of Figure 1;
도4: 도1의, 컴퓨터가 장착된 방음 캐비닛의 뒷면도.4 is a rear view of the soundproof cabinet in which the computer is mounted.
도5: 수평형 공기흡입기(2), 방음상자(3)와 수직형 소음기(4)로 구성된 방음 캐비닛(1)의 사시도.5 is a perspective view of a soundproof cabinet 1 composed of a horizontal air inhaler 2, a soundproof box 3, and a vertical silencer 4. FIG.
도6: 단순형 공기흡입기(2), 방음상자(3)와 수직형 소음기(4)로 구성된 방음 캐비닛(1)의 사시도.Fig. 6 is a perspective view of the soundproof cabinet 1 composed of a simple air inhaler 2, a soundproof box 3 and a vertical silencer 4;
도7: 단순형 공기흡입기(2), 방음상자(3)와 포물곡면형 소음기(4)로 구성된 방음 캐비닛(1)의 사시도.7 is a perspective view of a soundproof cabinet 1 composed of a simple air inhaler 2, a soundproof box 3 and a parabolic silencer 4;
도8: 단순형 공기흡입기(2), 방음상자(3)와 수평형 소음기(4)로 구성된 방음 캐비닛(1)의 사시도.8 is a perspective view of a soundproof cabinet 1 composed of a simple air inhaler 2, a soundproof box 3 and a horizontal silencer 4;
도9: 단순형 공기흡입기(2), 방음상자(3)와 뒤장착-수직형 소음기(4)를 가진방음 캐비닛(1)의 사시도. 컴퓨터(5)가 장착된 상태를 보여준다. 화살표(205)는 공기의 흐름을 보여준다.9 is a perspective view of a soundproof cabinet 1 with a simple air inhaler 2, a soundproof box 3 and a rear-mounted silencer 4; Shows that the computer 5 is mounted. Arrow 205 shows the flow of air.
도10: 도9의 방음 캐비닛의 옆단면도.Fig. 10 is a side sectional view of the soundproof cabinet of Fig. 9;
도11: 도9의 방음 캐비닛의 밑면도. 화살표는 공기의 흐름을 보여준다.Fig. 11: Bottom view of the soundproof cabinet of Fig. 9; Arrows show the flow of air.
도12: 수직형 공기흡입기의 사시도. 화살표(205)는 공기흐름을 보여준다.12: A perspective view of a vertical air inhaler. Arrow 205 shows the airflow.
도13: 도12의 공기흡입기의 분해도.Fig. 13 is an exploded view of the air intake of Fig. 12;
도14: 도12의 공기흡입기의 안쪽터널의 이동 모습을 보여주는 사시도. 안쪽터널은 이동화살표방향(200)으로 앞뒤로 움직인다.14 is a perspective view showing the movement of the inner tunnel of the air intake of FIG. The inner tunnel moves back and forth in the direction of the moving arrow (200).
도15: 수평형 공기흡입기의 사시도. 화살표(205)는 공기의 흐름을 보여준다.15: A perspective view of a horizontal air inhaler. Arrow 205 shows the flow of air.
도16: 도15의 공기흡입기의 분해도.Figure 16: An exploded view of the air intake of Figure 15;
도17: 도15의 공기흡입기의 안쪽터널의 이동모습을 보여주는 사시도. 안쪽터널은 이동화살표방향(200)으로 앞뒤로 움직인다.17 is a perspective view showing the movement of the inner tunnel of the air intake of FIG. The inner tunnel moves back and forth in the direction of the moving arrow (200).
도18: 단순형 공기흡입기의 사시도. 화살표(205)는 공기의 흐름을 보여준다.18: A perspective view of a simple air inhaler. Arrow 205 shows the flow of air.
도19: 도18의 공기흡입기의 분해도.FIG. 19 is an exploded view of the air inhaler of FIG.
도20: 도18의 공기흡입기의 안쪽터널의 이동모습을 보여주는 사시도. 안쪽터널은 이동화살표방향(200)으로 앞뒤로 움직인다20 is a perspective view showing the movement of the inner tunnel of the air intake of FIG. The inner tunnel moves back and forth in the direction of the moving arrow (200).
도21: 수직형 소음기의 사시도. 화살표(409)는 공기의 흐름을 보여준다.Figure 21: A perspective view of a vertical silencer. Arrow 409 shows the flow of air.
도22: 도21의 소음기의 분해도.Figure 22: Exploded view of the muffler of Figure 21;
도23: 도21의 소음기의 바깥터널의 이동 모습을 보여주는 사시도. 바깥쪽터널은 이동화살표방향(200)으로 앞뒤로 움직인다.Fig. 23 is a perspective view showing the movement of the outer tunnel of the muffler of Fig. 21; The outer tunnel is moved back and forth in the moving arrow direction (200).
도24: 포물곡면(404)형의 소음기의 사시도. 화살표(409)는 공기의 흐름을 보여준다.Fig. 24 is a perspective view of a silencer of the parabolic surface 404 type. Arrow 409 shows the flow of air.
도25: 도24의 소음기의 분해도.25 is an exploded view of the silencer of FIG.
도26: 도24의 소음기의 바깥터널의 이동 모습을 보여주는 사시도. 바깥쪽터널은 이동화살표방향(200)으로 앞뒤로 움직인다.Fig. 26 is a perspective view showing the movement of the outer tunnel of the muffler of Fig. 24; The outer tunnel is moved back and forth in the moving arrow direction (200).
도27: 포물선형의 소음기의 사시도. 화살표(409)는 공기의 흐름을 보여준다.27 is a perspective view of a parabolic silencer. Arrow 409 shows the flow of air.
도28: 도27의 소음기의 분해도.Figure 28: Exploded view of the muffler of Figure 27.
도29: 도27의 소음기의 바깥터널의 이동 모습을 보여주는 사시도. 바깥쪽터널은 이동화살표방향(200)으로 앞뒤로 움직인다.Fig. 29 is a perspective view showing the movement of the outer tunnel of the muffler of Fig. 27; The outer tunnel is moved back and forth in the moving arrow direction (200).
도30: 수평형 소음기의 사시도. 화살표(409)는 공기의 흐름을 보여준다. 공기는 안쪽터널(401)의 오른쪽과 왼쪽에 대칭적으로 있는 틈(408)을 통해 밖으로 배출된다.30: Perspective view of a horizontal silencer. Arrow 409 shows the flow of air. Air is discharged out through the gaps 408 symmetrically to the right and left sides of the inner tunnel 401.
도31: 도30의 소음기의 분해도.Fig. 31 is an exploded view of the muffler of Fig. 30;
도32: 도30의 소음기의 바깥터널의 이동 모습을 보여주는 사시도. 바깥쪽터널은 이동화살표방향(200)으로 앞뒤로 움직인다.Fig. 32 is a perspective view showing the movement of the outer tunnel of the muffler of Fig. 30; The outer tunnel is moved back and forth in the moving arrow direction (200).
도33: 부가적인 공기배출팬(904)을 장착한 상태의 방음캐비닛의 사시도.Fig. 33: A perspective view of the soundproof cabinet with the additional air exhaust fan 904 mounted.
도34: 안쪽과 바깥쪽 터널의 단면이 삼각형인 소음기의 사시도.Fig. 34: A perspective view of the silencer with a triangular cross section of the inner and outer tunnel.
도35: 안쪽과 바깥쪽 터널의 단면이 원형인 소음기의 사시도.Figure 35: A perspective view of the silencer with a circular cross section of the inner and outer tunnel.
본 고안의 방음캐비닛(1)은 세가지 주된 부분으로 구성되어있다(도1) (공기흡입기(2), 방음상자(3), 소음기(4)) 공기흡입기는 방음캐비닛의 밑부분에, 방음상자는 가운데 부분에, 소음기는 윗부분에 배치되어있다.Soundproof cabinet (1) of the present invention is composed of three main parts (Fig. 1) (air inhaler (2), soundproof box (3), silencer (4)) air intake at the bottom of the soundproof cabinet, soundproof box In the middle part, a silencer is placed on top.
각 부분은 따로 만들어서 나사 등을 사용하여 조립하여도 되고 처음부터 하나의 구조체로 만들어도 된다.Each part may be made separately and assembled using screws, or may be made of a structure from the beginning.
이 세 부분은 나무판(wood plate), 폴리프로펜(polypropene), 플라스틱판(plastic plate), 고무판(rubber plate)이나 금속판(metal plate) 등과 같은 소음반사재로 그 구조를 만든 다음 그 안쪽 면을, 폴리에테르 스폰지(polyether foam), 폴리우레탄 스폰지(polyurethane foam), 플라스틱 스폰지(plastic foam), 유리섬유( glass wool)나 석면(rock wool) 등과 같은 소음흡수재를 접착제 등으로 덧붙여서 만든다. 또한 소음흡수재인 폴리우레탄 스폰지층과 소음반사재인 고무층을 미리 붙여서 만든 사운드소버 (soundsober, 등록상표)를 소음흡수반사재로 사용할 수 있다. 스폰지 형태의 소음흡수재는 저주파의 소음보다 고주파의 소음을 더욱 흡수한다. 이러한 재료와 방법은 소음 방지 기술분야에서는널리 알려진 것들이다.( 'Acoustics and Noise Control', B. J. Smith et al., 1996)These three parts are made of sound-reflective materials such as wood plates, polypropenes, plastic plates, rubber plates or metal plates, and then the inner side , Polyether sponges, polyurethane sponges, polyurethane foams, plastic sponges, glass wool or glass wool, and sound absorbing materials such as asbestos are made of adhesives. In addition, a sound absorber (registered trademark) made by attaching a polyurethane sponge layer, which is a sound absorbing material, and a rubber layer, which is a noise reflecting material, may be used as the sound absorbing material. Sponge-type sound absorbing material absorbs high frequency noise more than low frequency noise. These materials and methods are widely known in the field of noise protection technology ('Acoustics and Noise Control', B. J. Smith et al., 1996).
방음상자(3)는 컴퓨터(5)를 그 안에 밀페시키는 직육면체모양의 상자이다. 소음이 나는 기기를 그 안에 완전히 밀폐시키기만 하면 어떤 모양이든지 관계없다. 방음상자의 앞과 뒤에는 문(6,7)이 각각 하나씩 있어서 기기에 접근할 수 있다. 문과 본체는 경첩으로 연결되어있고 문에는 손잡이가 달려있어서 문을 여닫을 수 있다(경첩과 손잡이는 도면에 나타내지 않았다). 공기유입구(8)가 방음상자(3)의 바닥앞쪽에, 또 공기배출구(9)가 천장 뒤쪽에는 뚫려있다. 방음상자로부터 기기의 소음이 새어나가지 않게 방음상자의 모든 이음새는 잘 밀폐한다. 방음상자 안에 기기를 장착할 경우 기기의 공기배출팬(10)과 방음상자의 공기배출구(9) 사이는 신축성있는 관(901)으로 연결한다. 스프링이 들어있는 고무관을 사용하는 것이 편리하다. 바깥으로 이어지는 전선(302)은 공기흡입기 뚜껑(206)에 파여진 경사로(303)를 통해 외부로 이어진다. 이 경사로의 전선 이외의 빈틈은 모두 소리흡수재인 스폰지로 밀폐한다.The sound insulation box 3 is a rectangular parallelepiped box which encloses the computer 5 in it. It does not matter what shape it is, as long as the noisy device is completely enclosed in it. In front of and behind the soundproof box, there are one door (6,7), which gives access to the device. The door and the main body are connected by hinges, and the door has a handle so that the door can be opened and closed (the hinge and the handle are not shown). An air inlet 8 is drilled in front of the bottom of the soundproof box 3 and an air outlet 9 is behind the ceiling. All seams in the soundproof box must be sealed to ensure that no noise is leaking from the soundproof box. When installing the device in the soundproof box is connected between the air outlet fan 10 of the device and the air outlet (9) of the soundproof box by a flexible pipe 901. It is convenient to use a rubber tube containing a spring. Outwardly leading wires 302 lead to the outside through ramps 303 dug into the air intake lid 206. All gaps other than the electric wires of this ramp are sealed with a sound absorbing sponge.
소음기(4)는 아래 설명과 같이 특별한 구조를 하고 있다. 소음기는 두 개의 터널(tunnel)로 구성되어 있다( 안쪽 터널(401), 바깥쪽 터널(402)). 두 터널은 모두 길다란 직육면체모양을 하고있으며 터널의 한쪽 끝에 평면 수직 형태의 소음반사벽(403, 404)을 갖고있고 이 소음반사벽 맞은편(405)은 열려져있어서 공기가 막힘없이 흐를 수 있다. 바깥쪽 터널은 안쪽 터널을 덮고있는데 각 소음 반사벽이 서로 마주보고 또 평행하게 배치가 되어있다. 이러한 구조에서는 하나의 굴곡진 경로(406)가 두 터널의 사이에 생기게 된다. 소음반사벽 사이의 거리는 바깥쪽 터널을 수동으로 수평방향으로 이동시켜줌으로써 조절할 수 있다(도23). 안쪽 터널과 바깥쪽 터널의 옆벽사이에는 평행한 층 구조의 틈(407)이 있어서 공기가 이 틈을 통해 흘러나가게 된다.The silencer 4 has a special structure as described below. The muffler consists of two tunnels (inner tunnel 401, outer tunnel 402). Both tunnels have a long rectangular parallelepiped and have noise reflecting walls 403 and 404 in a vertical plane at one end of the tunnel, and the opposite sides of the noise reflecting wall 405 are open so that air can flow without clogging. The outer tunnel covers the inner tunnel with each noise reflecting wall facing each other and arranged in parallel. In this structure, one curved path 406 is created between the two tunnels. The distance between the noise reflection walls can be adjusted by manually moving the outer tunnel horizontally (Fig. 23). Between the inner and side walls of the outer tunnel there is a parallel layered gap 407 where air flows through the gap.
많은 소음 제거 과정이 이러한 구조의 소음기안에서 일어나게 된다.Many noise reduction processes take place in the silencer of this structure.
첫째로 소음기의 공기유입구를 통해 들어온 공기는 안쪽 터널에서 평행하게 흐르게 된다. 소음은 터널 안을 지나가며 터널안쪽의 소음흡수재에 의해 흡수되며 약화된다, 고주파의 소음이 스폰지층에 의해 특히 흡수된다. 한편 소음은 평행한 파 (이하 평행파)를 형성하게 된다. 긴 터널을 거치면서 소리의 파가 평행해지는 것은 음향학 분야에서 널리 알려진 사실이다. 둘째로 안쪽 터널을 나온 공기는 바깥쪽 터널의 소음반사벽(404)에 부딪히며 굴곡진 경로를 통과하게된다 이때에는 주로 중주파의 소음이 약화된다.First, air entering through the air inlet of the silencer flows in parallel in the inner tunnel. Noise passes through the tunnel and is absorbed and dampened by the sound absorbing material inside the tunnel. High frequency noise is particularly absorbed by the sponge layer. Noise, on the other hand, forms parallel waves (hereinafter referred to as parallel waves). It is well known in the field of acoustics that waves of sound become parallel through long tunnels. Second, the air exiting the inner tunnel hits the noise reflection wall 404 of the outer tunnel and passes through the curved path. At this time, the noise of the medium frequency is mainly weakened.
셋째로 아직도 남아있는 소음은 바깥쪽 터널의 소음반사벽(404)에서 반사해서 소음이 나온 안쪽터널 입구로 다시 들어가게 된다. 두 소음반사벽 사이의 거리를 조절해줌으로써 최대한의 소음이 안쪽 터널입구로 반사해 들어가게 할 수 있다. 최대의 소리반사를 위해서 평면 수직형태의 소리반사벽 대신에 포물선형 소리반사벽(도27의 404)이나 포물곡면형의 소리반사벽(도24의 404)을 사용할 수 있다. 포물곡선이나 포물곡면은 소리를 촛점에 모으는 성질이 있으므로 최대의 소리반사효과를 가져온다. 넷째로 바깥터널의 소음반사벽에서 반사된 소음의 주된 주파수가 안쪽터널에서 나오는 소음과 적절한 두 벽 사이의 거리에서 파괴적 간섭을 이루게된다. 높은 주파수의 소음은 주로 소음흡수재에 의해 흡수되므로 살아남은 낮은 주파수의 소음을 간섭에 의해 상쇄시킴으로써 전체적으로 소음이 약화되게 한다. 두 소리반사벽 사이의 최적의 거리는, 소리반사재의 종류, 소리흡수재의 종류, 터널의 길이나 소음의 원인 등의 요인에 의해 변화한다. 바깥쪽 터널을 수동으로 앞뒤로 움직여 줌으로써 최소한으로 소음이 줄어드는 거리에서 바깥쪽 터널을 안쪽터널에 나사 등으로 고정하여 거리를 최적 상태에서 고정시킨다. 굴곡진 경로를 나온 공기는 바깥쪽터널의 옆벽과 안쪽터널의 옆벽사이의 틈(407)으로 흘러나오게 되는데 이때 틈은 평행한 층형 구조이어서 공기의 흐름은 교란되지 않아 새로운 소음을 발생시키지 않고 또한 공기의 흐름을 엷게 만들어줌으로써 공기의 많은 표면이 소음흡수재에 접촉되게 하여 소음을 흡수한다. 두 터널 사이의 틈의 단면적은 공기배출팬(501)의 단면적보다 크게 설정해줌으로써 공기의 흐름이 방해를 받고 압력이 형성되는 것을 미리 방지한다. 한편 이들 터널의 단면은 반드시 직사각형일 필요는 없다. 즉 삼각형(도34)이나 원형(도35)의 단면을 가진 길다란 터널로서 안쪽터널과 바깥쪽터널에 각각 하나씩의 마주보는 소리반사벽(403, 404)을 가지고 있고, 안쪽 터널과 바깥쪽터널의 옆벽 사이에 평행한 층 형태의 틈(407)을 형성하는 구조의 소음기라면 어느 것이나 본 고안의 작동 원리에 의해 동일한 소음 제거효과를 가져온다. 중요한 것은 각 터널의 소리반사벽(403, 404)이 마주보고 소음을 최대한 안쪽터널의 입구로 반사해야 한다는 점이다.Third, the remaining noise is reflected from the noise reflecting wall 404 of the outer tunnel and enters the inner tunnel entrance again. By adjusting the distance between the two noise reflection walls, the maximum noise can be reflected into the inner tunnel entrance. For maximum sound reflection, a parabolic sound reflection wall (404 in FIG. 27) or a parabolic sound reflection wall (404 in FIG. 24) may be used in place of the plane vertical sound reflection wall. Parabolic curves or parabolic curves have the property of focusing sound, resulting in maximum sound reflection. Fourth, the main frequency of the noise reflected from the noise reflecting wall of the outer tunnel creates destructive interference at the distance between the noise from the inner tunnel and the appropriate two walls. The high frequency noise is mainly absorbed by the sound absorbing material, so that the remaining low frequency noise is canceled by interference, so that the overall noise is attenuated. The optimum distance between the two sound reflection walls varies depending on factors such as the type of sound reflection material, the type of sound absorbing material, the length of the tunnel and the cause of noise. By moving the outer tunnel back and forth manually, the outer tunnel is fixed to the inner tunnel with screws, etc. at the minimum noise reduction distance to fix the distance in the optimal state. The air exiting the curved path flows into the gap 407 between the side wall of the outer tunnel and the side wall of the inner tunnel. At this time, the gap is a parallel layered structure, so that the flow of air is not disturbed. By thinning the flow of air, many surfaces of the air come into contact with the sound absorbing material and absorb the noise. The cross-sectional area of the gap between the two tunnels is set to be larger than the cross-sectional area of the air discharge fan 501 to prevent the air flow from being disturbed and forming pressure in advance. On the other hand, the cross sections of these tunnels are not necessarily rectangular. That is, it is a long tunnel having a cross section of a triangle (Fig. 34) or a circle (Fig. 35), and has one sound reflection wall (403, 404) in the inner tunnel and the outer tunnel, respectively. Any muffler having a structure forming a parallel layer-shaped gap 407 between the side walls has the same noise canceling effect by the working principle of the present invention. Importantly, the sound reflection walls 403 and 404 of each tunnel should face each other and reflect the noise to the entrance of the inner tunnel as much as possible.
수직형 소음기(도21)에서는 안쪽 터널(401) 위에 바깥쪽 터널(402)을 덮어서 배치함으로써 본 고안의 소음제거 방법을 실현시킨다. 안쪽 터널 벽과 바깥쪽 터널 벽사이의 틈(407)은 안쪽 터널의 윗부분에 생기게 된다 수평형 소음기(도30)는 안쪽터널(401)을 바깥쪽 터널(402)의 한가운데 배치함으로써 안쪽 터널의 오른쪽과 왼쪽에 대칭적 구조로 같은 간격의 틈(408)이 양쪽에 생기게 한다. 안쪽터널을 바깥쪽 터널의 한가운데 배치하지 않으면 소음의 일부는 비대칭 구조 때문에 반사되며 되돌아갈 때에 안쪽터널 입구를 벗어나서 새어나간다. 따라서 소음 제거의 효과가 줄어든다. 수평형 소음기는 위쪽에 생기는 틈을 옆으로 배치함으로써 소음기의 높이를 줄여주는 장점이 있으나 왼쪽과 오른쪽의 공기배출구에서 새어나온 살아남은 소음이 수평방향으로 다시 간섭을 일으키는 단점을 가지고 있다.In the vertical silencer (FIG. 21), the outer tunnel 402 is disposed over the inner tunnel 401 to realize the noise canceling method of the present invention. A gap 407 between the inner tunnel wall and the outer tunnel wall is created at the top of the inner tunnel. A horizontal silencer (Fig. 30) places the inner tunnel 401 in the middle of the outer tunnel 402 to the right of the inner tunnel. A symmetrical structure on the left and on the left causes equally spaced gaps 408 on both sides. If the inner tunnel is not placed in the middle of the outer tunnel, some of the noise will be reflected due to the asymmetrical structure and will leak out of the inner tunnel entrance when returning. Therefore, the effect of noise reduction is reduced. The horizontal silencer has the advantage of reducing the height of the silencer by arranging the gap at the top side, but the surviving noise leaking from the left and right air outlets causes interference again in the horizontal direction.
포물선형 소음기(도27)나 포물곡면형 소음기(도24)에서는 그 소리반사벽(404)이 각각 포물선형이거나 포물곡면형이므로 이들은 안쪽터널에서 나온 소음의 평행파를 포물선의 촛점에 모으는 성질이 있다. 반사벽 사이의 거리를 적절히 조절하여 이 초점이 안쪽터널 입구 안에 있도록 하면 최대의 소음이 반사되어 들어간다. 포물선형 소음기는 소음반사벽이 2차원적인 포물선 형태로 되어있다. 포물곡면형 소음기는 소음반사벽이 3차원적인 포물곡면 형태로 되어있다.In the parabolic muffler (Fig. 27) or the parabolic muffler (Fig. 24), the sound reflection walls 404 are parabolic or parabolic, respectively, so that they have the property of collecting parallel waves of noise from the inner tunnel at the focus of the parabola. have. By properly adjusting the distance between the reflecting walls so that this focal point is within the entrance of the inner tunnel, the maximum noise is reflected. Parabolic silencers have a two-dimensional parabolic shape with noise reflection walls. A parabolic muffler has a three-dimensional parabolic surface with noise reflection walls.
공기흡입기(2)는 원칙적으로 위에서 설명한 본 고안의 소음기(4)와 같은 구조와 작동원리를 갖는다. 다만 방음상자의 밑부분에 있는 까닭에 바깥쪽 터널(202)을 이동하여 거리조절을 할 수가 없다. 따라서 공기흡입기는 소음기와는 달리 안쪽터널(201)을 수평방향으로 움직여서 두 소음반사벽 사이의 거리를 조절한다. 수직형 공기흡입기(도12)는 수직형 소음기(도21)와 원칙적으로 같은 구조이다. 다만 안쪽터널 밑에 지지벽(도12의 203)을 만들어서 안쪽터널이 아래로 주저앉지 않게한다. 수평형 공기흡입기(도15)도 수평형 소음기(도30)와 같은 구조이다. 기기 자체의 소음이 작고, 주된 소음이 공기배출팬에 의해 발생하는 경우에는, 예를 들어 컴퓨터와 같은 경우, 아래쪽에 배치된 공기흡입기를 통해서 새어나오는 소음이 작으므로 방음 캐비닛 제작경비의 절감을 목적으로 공기흡입기를 더욱 단순한 구조로 만들 수 있다( 단순형 공기흡입기)(도18). 즉 수평형 공기흡입기에서 바닥(도15의 204)을 제거하면 방음 캐비닛이 놓여있는 건물의 바닥이 곧 공기흡입기 터널의 바닥이 된다, 이 경우 바닥에 소음흡수재가 없기 때문에 소음의 제거가 효과적이지는 않지만 공기가 흡입되는 쪽(도1의 8)에서 나오는 소음이 작은 경우에는 이러한 단순한 구조로도 충분한 소음 차단의 효과를 이를 수 있다.The air inhaler 2 has in principle the same structure and principle of operation as the silencer 4 of the present invention described above. However, because the bottom of the soundproof box can not control the distance by moving the outer tunnel 202. Therefore, the air inhaler, unlike the muffler, adjusts the distance between the two noise reflection walls by moving the inner tunnel 201 in the horizontal direction. The vertical air inhaler (Fig. 12) is in principle the same structure as the vertical silencer (Fig. 21). Just make a support wall (203 in Fig. 12) under the inner tunnel so that the inner tunnel does not sit down. The horizontal air inhaler (FIG. 15) also has the same structure as the horizontal silencer (FIG. 30). When the noise of the device itself is small and the main noise is caused by the air exhaust fan, for example, in the case of a computer, the noise that leaks out through the air intake unit disposed at the bottom is small, so the cost of manufacturing the soundproof cabinet is reduced. This allows the air intake to be made simpler (simple air intake) (Fig. 18). That is, if the floor (204 in FIG. 15) is removed from the horizontal air intake, the floor of the building in which the sound insulation cabinet is placed becomes the floor of the air intake tunnel. In this case, since there is no noise absorber on the floor, it is effective to remove the noise. However, if the noise from the air intake side (8 in Fig. 1) is small, even this simple structure can achieve the effect of sufficient noise blocking.
기기에 부착된 공기배출팬이 일정한 성능을 갖는 경우에는 거기서 발생하는 소음은 기기에 따라 달라지지 않고 일정하게 된다. 이 경우에는 두 소음반사벽 사이의 최적의 거리를 방음캐비닛의 제작시에 고정시켜서 만들 수 있고 각 터널을 따로 제작하여 움직이는 구조로 만들 필요가 없으므로 제작 경비를 절감하게 한다. 공기를 냉각매체로 사용하는 경우 외부로부터 유입된 공기(205)는 기기(5)를 거치면서 그 기기의 열을 빼앗아서 온도가 올라가게 된다. 더워진 공기는 그 밀도가 낮아서 위로 올라가는 성질을 가지고 있으므로 공기유입구(도1의 8)가 아래에, 공기배출구(도1의 9)가 위쪽에 배치되어 있으면 공기의 흐름은 자연스러워진다. 수직형 소음기(도21), 수평형 소음기(도30), 포물선형 소음기(도27), 포물곡면형 소음기(24)와 수직형 공기흡입기(도12), 수평형 공기흡입기(도15), 단순형 공기흡입기(도18)를 하나씩 선택적으로 조합하여 여러 종류의 방음 캐비닛을 구성할 수있다.If the air exhaust fan attached to the appliance has a certain performance, the noise generated therein is not dependent on the appliance and is constant. In this case, the optimum distance between the two noise reflection walls can be made by fixing the soundproof cabinet at the time of manufacture, and it is not necessary to make each tunnel separately to make a moving structure, thereby reducing the manufacturing cost. In the case of using air as a cooling medium, the air 205 introduced from the outside takes the heat of the device while passing through the device 5 to increase the temperature. The heated air has a low density and has a property of rising upward, so that the air flow becomes natural when the air inlet (8 in FIG. 1) is disposed below and the air outlet (9 in FIG. 1) is disposed above. Vertical silencer (FIG. 21), horizontal silencer (FIG. 30), parabolic silencer (FIG. 27), parabolic surface silencer 24 and vertical air intake (FIG. 12), horizontal air intake (FIG. 15), Various types of soundproof cabinets can be constructed by selectively combining simple air inhalers (Fig. 18) one by one.
예를 들어 수직형 공기흡입기, 방음상자와 수직형 소음기로 구성된 방음캐비닛(도1)이나 수평형 공기흡입기, 방음상자와 수직형 소음기로 구성된 방음캐비닛(도5), 단순형 공기흡입기, 방음상자와 수직형 소음기로 구성된 방음캐비닛(도6), 단순형 공기흡입기, 방음상자와 포물곡면형 소음기로 구성된 방음캐비닛(도7), 단순형 공기흡입기, 방음상자와 수평형 소음기로 구성된 방음캐비닛(도8) 등이다. 방음캐비닛의 높이를 줄이기 위해 소음기를 방음상자 뒷부분에 장착할 수도 있다(도9).For example, a soundproof cabinet consisting of a vertical air inhaler, a soundproof box and a vertical silencer (FIG. 1) or a soundproof cabinet consisting of a horizontal air inhaler, a soundproof box and a vertical silencer (FIG. 5), a simple air intake, a soundproof box and Soundproof cabinet consisting of a vertical silencer (Fig. 6), a simple air inhaler, a soundproof cabinet consisting of a soundproof box and a parabolic surface silencer (Fig. 7), a soundproof cabinet consisting of a simple air intake, a soundproof box and a horizontal silencer (Fig. 8). And so on. In order to reduce the height of the soundproof cabinet, a silencer may be mounted at the rear of the soundproof box (Fig. 9).
소음흡수재는 소음의 흡수 이외에 열전달의 차단 효과를 가져온다. 따라서 방음 캐비닛을 사용하는 경우 기기의 외부벽과 외부 공기와의 직접적인 접촉에 의한 열전달이 차단되므로 이러한 열전달에 의한 기기 냉각 효과가 줄어들게된다. 이렇게 되면 기기 자체의 공기배출팬(도33의 501) 만으로는 기기의 냉각이 충분하지 않을 수 있다. 이러한 경우에는 방음상자의 공기배출구 즉 소음기의 안쪽 터널에 기존의 공기 유입구(도33의 9) 옆에 공기유입구(도33의 902)를 하나 더 만들고 여기에 보조 공기배출팬(904)을 달아서 해결할 수 있다. 보조 공기배출팬의 전원은 기기 자체나 외부로부터 공급받을 수 있다. 공기배출팬(904)은 공기배출관(903)의 끝에 단순히 매달아 놓거나 방음상자의 벽(301)에 고정할 수 있다.Noise absorbing material has the effect of blocking heat transfer in addition to the absorption of noise. Therefore, when the soundproof cabinet is used, heat transfer is prevented by direct contact between the outer wall of the device and the outside air, thereby reducing the cooling effect of the device. In this case, the cooling of the device may not be sufficient by using only the air discharge fan 501 of the device itself. In this case, one more air inlet (902 in FIG. 33) is formed next to the existing air inlet (9 in FIG. 33) at the air outlet of the soundproof box, that is, the inner tunnel of the silencer, and an auxiliary air exhaust fan 904 is attached thereto. Can be. The power of the auxiliary air exhaust fan can be supplied from the device itself or from outside. The air exhaust fan 904 may be simply suspended at the end of the air exhaust pipe 903 or fixed to the wall 301 of the sound insulation box.
이 방음캐비닛은 컴퓨터뿐만 아니라 공기배출팬(501)을 가진 모든 기기의 소음을 줄이는데 사용할 수 있다.This soundproof cabinet can be used to reduce the noise of not only a computer but also any device having an air exhaust fan 501.
효과1:Effect 1:
두께 1.6 센티미터 (cm)의 나무판을 소음반사재로 사용하고 두께 2 cm의 폴리우레탄 스폰지를 소음흡수재로 사용하여 수직형 공기흡입기(15*33*60 cm 높이*너비*길이)와 수직형 소음기(안쪽터널 10*26*47 cm, 바깥 터널 15*33*60 cm )와 방음상자로 이루어진 방음캐비닛에 타워형 데스크탑 개인 컴퓨터를 장착한 결과 두 소리반사벽 사이의 거리가 56 cm 일 때에 기기의 소음은 외부에서 거의 들리지 않을 수준으로 낮아진다. 이보다 더 길이가 길어지거나 짧아지면 소음은 다시 커진다. 컴퓨터의 소음은 거의 들리지 않는 반면 공기 냉각은 원활히 이루어져 장시간 가동하여도 컴퓨터 기기의 온도는 올라가지 않는다.A vertical air inhaler (15 * 33 * 60 cm high * width * length) and a vertical silencer (using a 1.6 cm thick wooden board as the sound reflection material and a 2 cm thick polyurethane sponge as the sound absorbing material) When the tower desktop personal computer is mounted in a soundproof cabinet consisting of an inner tunnel 10 * 26 * 47 cm, an outer tunnel 15 * 33 * 60 cm) and a soundproof box, the noise of the device is 56 cm. It is lowered to a level almost inaudible from the outside. If it is longer or shorter than this, the noise becomes loud again. Computer noise is almost inaudible, while air cooling is smooth and the temperature of computer equipment does not rise even after long hours of operation.
효과2:Effect 2:
두께 0.15 cm 의 폴리프로펜을 소리반사재로 두께 2 cm의 폴리우레탄을 소리흡수재로 만든 안쪽 터널이 6*11*17 cm 이고 바깥쪽 터널이 10*19*30 cm 인 소음기를 시험한 결과 최적 거리 30 cm에서 소음은 만족할만한 수준으로 낮아졌다. 그러나 약간의 소음이 소음기 터널 벽을 뚫고 직접 나오지만 조금 떨어진 거리에서는 거의 들리지 않는 수준이다. 이러한 재료는 값이 싸고 운반에 가벼우므로 제조시에 가격 장점이 있다.Optimal distance from a silencer with 6 * 11 * 17 cm inner tunnel and 10 * 19 * 30 cm outer tunnel made of 0.15 cm thick polypropene with sound absorbing material and 2 cm thick polyurethane with sound absorbing material At 30 cm the noise has dropped to a satisfactory level. However, a little noise comes directly through the muffler tunnel wall, but is rarely heard at some distance. These materials are inexpensive and light in transport and therefore have cost advantages in manufacturing.
효과3:Effect 3:
보통의 양철판을 소음반사재로 하고 두께 2 cm 의 폴리우레탄 스폰지를 소음흡수재로 하여 수직형 소음기를 만들었다. 소음기의 안쪽터널은 10*20*23 cm 이고 바깥쪽 터널은 13*25*33이다. 최적 거리 30 cm에서 소음이 가장 작아졌다. 그러나약간의 소음이 소음기 터널 벽을 뚫고 직접 새어나가는데 총체적인 소음은 소음기 설치전보다 훨씬 줄어든다.A vertical silencer was made by using a normal tin plate as a noise reflector and a polyurethane sponge with a thickness of 2 cm as a sound absorber. The inner tunnel of the silencer is 10 * 20 * 23 cm and the outer tunnel is 13 * 25 * 33. At the optimum distance of 30 cm, the noise is the smallest. However, some noise leaks directly through the muffler tunnel walls, and the overall noise is much less than before the muffler was installed.
효과4:Effect 4:
두께 0.4 cm의 플라스틱판을 소음반사재로 두께 2 cm의 폴리우레탄 스폰지를 소음흡수재로 사용하여 방음상자(수평형 공기흡입기 포함 65*33*55 cm )를 만들었다. 효과 2에서의 소음기를 사용하고 타워형 데스크탑 개인 컴퓨터를 장착한 결과 기기의 소음이 만족할 수준으로 낮아진다. 소음이 상당한 수준으로 약화된 반면 공기냉각은 원활히 이루어져 장시간 가동 후에도 컴퓨터 기기의 온도는 올라가지 않는다.A soundproof box (65 * 33 * 55 cm with a horizontal air inhaler) was made by using a 0.4 cm thick plastic sheet as a noise reflector and a 2 cm thick polyurethane sponge as a sound absorber. Using the muffler in effect 2 and the tower desktop personal computer, the noise of the device is lowered to a satisfactory level. While the noise is significantly reduced, air cooling is smooth and the temperature of computer equipment does not rise even after long hours of operation.
Claims (10)
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109026851A (en) * | 2018-08-30 | 2018-12-18 | 南京磁谷科技有限公司 | A kind of box splicing structure low noise cabinet of modularization |
| CN111271800A (en) * | 2018-12-04 | 2020-06-12 | 布朗（上海）环境技术有限公司 | Wall-mounted air replacement host with heating function |
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- 2001-03-05 KR KR2020010005864U patent/KR200244568Y1/en not_active IP Right Cessation
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| REGI | Registration of establishment | ||
| T201 | Request for technology evaluation of utility model | ||
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee | ||
| T601 | Decision to invalidate utility model after technical evaluation |