KR100311426B1 - 머플러의 밸브장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 머플러의 밸브장치에 관한 것으로서,

케이스(1)와, 케이스 내부에 복수개의 격판(5)을 수직 설치하고, 케이스(1)의 일측에는 유입관(2)을 타측에는 배출관(4)을 형성하며, 유입관(2)으로 유입된 배기가스가 배출관(4) 측으로 이동되는 통로가 되는 유동관(3)이 케이스 내부에 설치되어 있는 머플러에 있어서,

유동관(3)의 배출구 상하측에 배기가스의 배기압에 따라 가변적으로 개폐되는 제 1 및 제 2 밸브체(22)(32)를 제 1 및 제 2 스프링(24)(34)에 탄지시켜 설치하되, 제 1 밸브체(22)는 배기가스가 중압일때 열리고, 제 2 밸브체(32)는 배기가스가 고압일때 열리도록 한 것을 특징으로 하여 엔진의 회전수에 따라 배출되는 저압, 중압, 고압의 배기가스에 포함되어 있는 소음을 효과적으로 감쇄시킬 수 있도록 하므로서, 차량의 전체적인 배기소음이 감소되어 승차감이 향상되고, 차량에 대한 소비자의 만족도를 향상시킬 수 있도록 한 머플러의 밸브장치에 관한 것이다.

Description

머플러의 밸브장치{Valve device of muffler}

본 발명은 머플러의 밸브장치에 관한 것으로서, 특히 머플러의 내부를 구성하는 유동관의 배출구 측에 배기가스의 배기압에 따라 가변적으로 개폐되는 2개의 밸브체를 설치하여 엔진의 회전수에 따라 배출되는 저압, 중압, 고압의 배기가스에 포함되어 있는 소음을 효과적으로 감쇄시킬 수 있도록 하므로서, 차량의 전체적인 배기소음이 감소되어 승차감이 향상되고, 차량에 대한 소비자의 만족도를 향상시킬 수 있도록 한 머플러의 밸브장치에 관한 것이다.

도 1 은 종래의 머플러를 도시한 것으로서,

일정크기의 케이스(1) 내부에 복수개의 격판(5)이 수직방향으로 설치되어 케이스(1)의 내부가 다수의 공간으로 분할되어 있으며, 케이스(1)의 일측으로는 엔진에서 배출된 배기가스가 유입되기 위한 유입관(2)이 길게 설치되어 있고, 케이스(1)의 타측으로는 유입된 배기가스가 대기상에 배출되도록 안내하는 배출관(4)이 형성되어 있으며, 유입관(2)과 배출관(4)의 사이에는 유입관(2)을 통해 유입된 배기가스가 팽창과 수축을 반복하면서 소음이 제거되도록 하는 복수개의 유동관(3)이 설치되어 있다.

상기 유입관(2)의 중간부분에는 배기가스가 토출되기 위한 다수의 통공(6)이 형성되어 있다.

그리고, 유동관(3)의 배출구 상단에 돌설된 지지판(10)과 지지판(10)의 외측으로 형성된 지지부(11a)에 회전축(11)이 회전 가능하게 지지되어 있고, 상기 회전축(11)에는 회전하여 유동관(3)의 배출구를 개폐하는 밸브체(12)가 결합부(12a)에 의해 결합되어 있다.

유동관(3)의 상면에는 밸브체(12)가 일정각도 이상 닫히지 않도록 제한하기위한 스톱퍼(13)가 형성되어 있으며, 회전축(11)의 중앙부분에는 밸브체(12)가 개방되었다가 원위치로 복원되도록 탄성을 가하는 스프링(13)이 설치된 구성이다.

상기 스프링(13)의 탄성은 엔진에서 배출되는 배기가스의 배기압이 일정값 이상일 경우에 밸브체(12)가 개방되도록 설정되어 있다.

이와같이 구성된 종래의 머플러는 엔진에서 배출된 배기가스가 유입관(2)으로 유입된 후 일부는 통공(6)을 통해 어느 하나의 유동관(3)으로 배출되고, 대부분의 배기가스는 격판(5)과 케이스(1)에 의해 형성된 팽창실(P)로 배출되어 급격히 팽창되면서 저주파 소음이 제거된 후 다시 유동관(3)을 통해 이동하고, 이동된 배기가스는 배출관(4)을 통해 대기상에 배출된다.

이때, 상기 밸브체(12)는 엔진에서 배출된 배기가스가 저압일 경우에는 닫힌상태를 유지하고 엔진에서 배출된 배기가스가 고압일 경우에는 개방된다.

상기 밸브체(12)가 닫히면 유입관(2)으로 유입된 배기가스의 대부분이 통공(6)을 통해 배출되어 밸브체(12)가 설치되지 않은 유동관(3)을 통해 이동하여 배출관(4)을 통해 외부로 배출되며, 이 과정에서 팽창실(P)이 공명실의 역할을 수행하게 되면서 배기가스의 소음이 제거된다.

또한, 고압의 배기가스에 의해 밸브체(12)가 열리면 유입관(2)으로 유입된 배기가스가 정상적인 루트에 의해 이동하여 배출관(4)을 통해 배출되면서 배기소음이 감소되는 것이다.

그러나, 종래의 밸브장치는 배기가스가 저압이거나 고압일때 동작하는 2단계의 동작특성을 갖는 밸브이기 때문에 엔진에서 배출되는 다양한 배기압을 갖는 배기가스에 대해서는 적절히 대처하지 못하여 배기소음을 원활히 감소시키지 못하는 문제점이 있었다.

따라서, 상기 문제점을 해결하기 본 발명은 머플러의 내부를 구성하는 유동관의 배출구 측에 배기가스의 배기압에 따라 가변적으로 개폐되는 2개의 밸브체를 설치하여 엔진의 회전수에 따라 배출되는 저압, 중압, 고압의 배기가스에 포함되어 있는 소음을 효과적으로 감쇄시킬 수 있도록 하므로서, 차량의 전체적인 배기소음이 감소되어 승차감이 향상되고, 차량에 대한 소비자의 만족도를 향상시킬 수 있도록 한 머플러의 밸브장치를 제공함을 목적으로 한다.

상기 목적달성을 위한 본 발명의 특징은,

케이스와, 케이스 내부에 복수개의 격판을 수직 설치하고, 케이스의 일측에는 유입관을 타측에는 배출관을 형성하며, 유입관으로 유입된 배기가스가 배출관 측으로 이동되는 통로가 되는 유동관이 케이스 내부에 설치되어 있는 머플러에 있어서,

유동관의 배출구 상하측에 배기가스의 배기압에 따라 가변적으로 개폐되는 제 1 및 제 2 밸브체를 제 1 및 제 2 스프링에 탄지시켜 설치하되, 제 1 밸브체는 배기가스가 중압일때 열리고, 제 2 밸브체는 배기가스가 고압일때 열리도록 한 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 제 1 밸브체와 제 2 밸브체의 사이에는 일정크기의 공간이 형성되도록 하여 밸브체 간의 접촉소음이 발생하지 않도록 한 것을 특징으로 한다.

도 1 은 종래의 머플러를 보인 단면도.

도 2 는 종래의 밸브장치를 보인 단면도.

도 3 은 종래의 밸브장치를 보인 정면도.

도 4 는 본 발명의 밸브장치를 보인 도면.

도 5 는 본 발명의 밸브장치를 보인 정면도.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

20,30 : 지지판 21,31 : 회전축

22,32 : 밸브체 23,33 : 스톱퍼

24,34 : 스프링 21a,31a : 지지부

22a,32a : 완충돌기 22b,32b : 결합부

23a,33a : 고정돌기 24a,34a : 고정부

24a,34a : 회전부

이하, 첨부된 도면 도 4 와 도 5 를 참고하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

상기 도면에 의하면 본 발명은 유동관(3)의 상측과 하측에 각각 제 1 밸브체(22)와 제 2 밸브체(32)를 설치한 것을 특징으로 한다.

상기 제 1 밸브체(22)는 도 3 에 도시된 바와같이 유동관(3)의 상단에 돌설된 지지판(10)과 그 외측에 설치된 지지부(21a)에 회전축(21)을 회전가능하게 지지시키고, 이 회전축(21) 상에 제 1 스프링(24)과 제 1 밸브체(22)를 결합하며, 유동관(3)의 상면에 제 1 밸브체(22)가 일정각도 이상 닫히지 않도록 제한하는 스톱퍼(23)를 설치하여 이 제 1 스톱퍼(23)의 내측에 돌출 형성된 고정돌기(23a)에 스프링(24)의 상단부인 고정부(24a)가 고정지지되도록 함과 동시에 스톱퍼(23)에 제 1 밸브체(22)의 상측이 맞대어지도록 하였다.

상기 제 1 스프링(24)의 하측 끝단에 형성된 회전부(24b)가 밸브체(22)의 하단을 탄지하도록 하였으며, 제 1 밸브체(22)는 그 이면에 형성되어 있는 결합부(22b)에 의해 회전축(21) 상에 결합되도록 하였으며, 제 1 밸브체(22)의 상단에는 완충돌기(22a)를 일정각도 하향 경사지도록 형성시켜 밸브체(22)가 일정각도 이상 개방되지 않도록 하였다.

한편, 상기 제 2 밸브체(32)는 도 3 에 도시된 바와같이 유동관(3)의 하단에 설치되어 유동관(3)의 배출구의 하부 반쪽을 개폐시키는 것으로서, 그 체결형태는 제 1 밸브체(22)의 결합구조와 동일하므로 상세한 구성 설명은 생략하기로 한다.

다만, 상기 제 1 밸브체(22)와 제 2 밸브체(32)를 탄지하는 제 1 및 제 2 스프링(24)(34)의 탄성력이 서로 상이한데, 제 1 스프링(24)의 탄성력은 배기가스의 배기압이 중압일때의 압력과 거의 동일하게 설정하여 엔진에서 배출되는 배기가스의 배기압이 중압 보다 높을때 제 1 밸브체(22)가 열릴 수 있도록 구성되며, 제 2 스프링(34)의 탄성력은 배기가스의 배기압이 고압일때의 압력보다 작게 설정하여 엔진에서 배출되는 배기가스의 배기압이 고압 보다 높거나 같을때 제 2 밸브체(32)가 열리도록 구성하였다.

그리고, 상기 제 1 밸브체(22)와 제 2 밸브체(32)의 사이에 일정크기의 공간부(G)가 형성되도록 하여 개폐되는 제 1 밸브체(22)와 제 2 밸브체(32)가 서로 부딪히지 않도록 하였다.

이와같이 구성된 본 발명의 작용 및 효과를 설명하면 다음과 같다.

엔진이 저속회전하여 머플러로 저압의 배기가스가 유입되면, 저압의 배기가스가 유동관(3)으로 유입되더라도 제 1 밸브체(22)와 제 2 밸브체(32)는 제 1 및 제 2 스프링(24)(34)의 탄성을 이기지 못하므로 개방되지 않게된다.

이에따라, 머플러의 유입관(2)으로 유입된 배기가스의 대부분은 유입관(2)에 형성된 통공(6)을 통해 배출되어 밸브체가 형성되지 않은 다른 유동관(3)을 따라 이동하여 배출관(4)을 통해 대기상으로 배출되며, 이 과정에서 팽창실(P)이 공명실의 역할을 하게 되므로 저압상태의 배기가스에 포함되어 있는 부밍 소음(Booming noise)을 효과적으로 감쇄시킬 수 있게된다.

엔진이 중속회전하여 머플러로 중압의 배기가스가 유입되면, 중압의 배기가스가 유동관(3)으로 유입되므로 인해 제 1 밸브체(22)가 개방되고 제 2 밸브체(32)는 개방되지 않게된다.

이에따라, 머플러의 유입관(2)으로 유입된 배기가스가 유동관(3)을 따라 이동한 후 상기 제 1 밸브체(22)의 개방공간을 통해 배출되고, 이후 배출관(4)을 통해 외부로 배출되며, 이 과정에서 배기가스가 팽창과 압축을 반복하면서 저주파 소음이 감쇄된다.

한편, 엔진이 고속회전하여 머플러로 고압의 배기가스가 유입되면, 고압의 배기가스가 유동관(3)으로 유입되므로 인해 제 1 밸브체(22)와 제 2 밸브체(32)가 모두 개방된다.

이에따라, 머플러의 유입관으로 유입된 배기가스는 머플러를 구성하는 모든 관을 통해 유동되면서 팽창과 압축을 반복하여 소음이 제거되며, 유동관(3)이 완전히 개방되므로 엔진으로의 부압이 감소하게 되어 엔진의 출력이 감소하지 않게된다.

이상에서 설명한 바와같이 본 발명은 머플러의 내부를 구성하는 유동관의 배출구 측에 배기가스의 배기압에 따라 가변적으로 개폐되는 2개의 밸브체를 설치하여 엔진의 회전수에 따라 배출되는 저압, 중압, 고압의 배기가스에 포함되어 있는 소음을 효과적으로 감쇄시킬 수 있도록 하므로서, 차량의 전체적인 배기소음이 감소되어 승차감이 향상되고, 차량에 대한 소비자의 만족도를 향상시킬 수 있도록 한 머플러의 밸브장치이다.

Claims (1)

1. 케이스(1)와, 케이스 내부에 복수개의 격판(5)을 수직 설치하고, 케이스(1)의 일측에는 유입관(2)을 타측에는 배출관(4)을 형성하며, 유입관(2)으로 유입된 배기가스가 배출관(4) 측으로 이동되는 통로가 되는 유동관(3)이 케이스 내부에 설치되어 있는 머플러에 있어서,

   유동관(3)의 배출구 상하측에 배기가스의 배기압에 따라 가변적으로 개폐되는 제 1 및 제 2 밸브체(22)(32)를 제 1 및 제 2 스프링(24)(34)에 탄지시켜 설치하되, 상기 제 1 및 제 2 스프링(24)(34)의 탄성력을 서로 상이하게 설정하여 제 1 밸브체(22)는 배기가스가 중압일때 열리고, 제 2 밸브체(32)는 배기가스가 고압일때 열리도록 하고,

   상기 제 1 밸브체(22)와 제 2 밸브체(32)의 사이에는 일정크기의 공간이 형성되도록 하여 밸브체 간의 접촉소음이 발생하지 않도록 한 것을 특징으로 하는 머플러의 밸브장치.