KR100461455B1 - 응축수 배출장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 응축수 배출장치에 관한 것으로서,

종래에는 머플러 내부에 존재하는 응축수를 주행중에 배출시키기 위한 장치가 제공되지 않았기 때문에 머플러 내부에 존재하게되는 응축수에 의해 머플러의 부식을 촉진시키게되고, 머플러의 내구성이 악화됨은 물론 머플러의 수명이 현저히 단축되는 문제점이 발생하고 있었다.

따라서, 상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 머플러 케이스의 일단에 응축수의 포집 및 배출구가 형성되어 있는 리저버를 형성하고, 이 리저버의 내측에 배기통로를 통과하는 배기가스에 의해 회전하는 터빈과 상기 터빈과 동축상에 존재하면서 회전하여 리저버에 저장된 응축수를 배출구를 통해 배출하는 로터를 형성하여 차량 주행중 머플러 케이스의 리저버에 포집되는 응축수를 배기가스에 의해 회전하는 터빈과 로터를 이용하여 배출되도록 하므로서, 머플러 내의 응축수를 효과적으로 제거하여 응축수에 의한 머플러의 부식을 방지하고, 머플러의 내구성 향상 및 수명연장의 효과를 기대할 수 있도록 한 응축수 배출장치에 관한 것이다.

Description

응축수 배출장치{Exhausting device for condenced water}

본 발명은 응축수 배출장치에 관한 것으로서, 특히 머플러 내의 응축수를 효과적으로 제거하여 응축수에 의한 머플러의 부식을 방지하고, 머플러의 내구성 향상 및 수명연장의 효과를 기대할 수 있도록 한 응축수 배출장치에 관한 것이다.

일반적으로 차량에는 배기가스의 배기소음을 감쇄시켜 대기중으로 배출시키는 머플러가 설치되고 있다.

이러한 머플러에는 엔진의 운전상태에 따라 높은 압력 또는 낮은 압력의 배기가스가 통과하게 되는데, 아이들 또는 저배압 상태에서 엔진운동이 정지되면, 배기계의 온도가 점차 하락하면서 머플러 내부에는 외부로 방출되지 못한 배기가스가 온도차이에 의해 응축되어 머플러 내부에 다량의 응축수가 쌓이게 된다.

특히, 단거리 주해이 반복되는 경우에는 배기계의 온도상승이 충분하지 않거나, 상승된 배기가스온도의 지속시간이 짧아서 배기계 내부의 응축수가 충분히 증발되지 않은 상태로 존재함과 동시에 외부로 배출되지 못한 저압상태의 배기가스가 머플러 내부에 남아있으면서 온도하락시 그대로 응축되어 머플러 내부에는 항상 응축수가 존재하게된다.

그러나, 종래에는 머플러 내부에 존재하는 응축수를 주행중에 배출시키기 위한 장치가 제공되지 않았기 때문에 머플러 내부에 존재하게되는 응축수에 의해 머플러의 부식을 촉진시키게되고, 머플러의 내구성이 악화됨은 물론 머플러의 수명이 현저히 단축되는 문제점이 발생하고 있었다.

따라서, 상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 머플러 케이스의 일단에 응축수의 포집 및 배출구가 형성되어 있는 리저버를 형성하고, 이 리저버의 내측에 배기통로를 통과하는 배기가스에 의해 회전하는 터빈과 상기 터빈과 동축상에 존재하면서 회전하여 리저버에 저장된 응축수를 배출구를 통해 배출하는 로터를 형성하여 차량 주행중 머플러 케이스의 리저버에 포집되는 응축수를 배기가스에 의해 회전하는 터빈과 로터를 이용하여 배출되도록 하므로서, 머플러 내의 응축수를 효과적으로 제거하여 응축수에 의한 머플러의 부식을 방지하고, 머플러의 내구성 향상 및 수명연장의 효과를 기대할 수 있도록 한 응축수 배출장치를 제공함을 목적으로 한다.

상기 목적달성을 위한 본 발명은,

머플러 케이스의 도중에 응축수의 포집을 위해 요입 형성되고, 그 일측 내벽면상에 단차부가 형성되는 리저버와;

상기 리저버의 일측 하단에 응축수의 배출을 위해 형성되는 배출구와;

상기 리저버의 중앙에 수직으로 세워져 회전가능하게 형성되는 회전축과;

상기 회전축의 상단에 축지되고, 머플러케이스의 배기통로를 통과하는 배기가스에 의해 회전하는 터빈과;

상기 회전축의 하단에 형성되고, 회전시 단차부를 통해 응축수를 공급받아 배출구를 통해 배출시키는 배출통로를 구비하는 로터로 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 터빈과 로터의 사이에 위치하도록 회전축의 중간부분에 축지되며, 리저버 내에 포집되는 응축수의 양에 따라 상하로 이동하면서 터빈이 배기가스에 노출되는 양이 조절되도록 하는 플로우트를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 리저버의 상단 일측에 형성되는 공간부와;

상기 공간부 내측으로부터 머플러 케이스의 배기통로를 향해 돌출되어 배기압을 감지하는 압력감지판과;

일측이 상기 압력감지판과 힌지로서 결합되고, 타단은 리저버의 측면부로 삽입되어 압력감지판의 고압감지시 리저버 내측으로 삽입되어 플로우트가 움직이지 못하도록 잡아주는 작동로드와;

상기 압력감지판이 고압의 배기가스에 의해 밀릴때에만 작동로드가 리저버 내측으로 진입되도록 허용하는 스프링; 을 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

도 1 은 본 발명의 응축수 배출장치를 보인 단면도.

도 2 는 본 발명의 작동상태를 보인 도면.

도 3 은 응축수의 양이 많을때 본 발명의 작동상태를 보인 도면.

도 4 는 배기압이 높을때 본 발명의 작동상태를 보인 도면.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 머플러 케이스 2 : 배기통로

3 : 리저버 4 : 단차부

5 : 배출구 10 : 로터

11 : 배출통로 12 : 플로우트

13 : 터빈 14 : 회전축

20 : 공간부 21 : 압력감지판

22 : 작동로드 23 : 스프링

24 : 힌지

이하, 첨부된 도면 도 1 내지 도 4 를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

도면부호 1 은 머플러 케이스를 나타내며, 이 머플러 케이스(1) 내측으로는 배기가스가 통과하는 배기통로(2)가 형성된다.

도면부호 3 은 상기 머플러 케이스(1)의 도중에 요입 형성되는 리저버를 나타내는데, 이 리저버(3)는 머플러 케이스(1) 내부에 발생되는 응축수가 포집되는 곳으로서 도 1 에 도시된 바와같이 머플러 케이스(1)의 도중에 일정양의 응축수를 저장할 수 있도록 요입 형성되며, 이 리저버(3)의 내부 일측에 후설하는 로터(10)의 배출통로(11)로 응축수가 공급될 수 있도록 하는 단차부(4)가 형성되며, 이 단차부(4)와 대향되는 위치의 리저버(3) 외각으로 응축수의 배출을 위한 배출구(5)가 형성된다.

상기 리저버(3)의 내부에 엔진의 저속 구동시 응축수의 배출을 위한 수단으로서 회전축(14), 터빈(13), 플로우트(12), 로터(10)등이 설치된다.

회전축(14)은 터빈(13), 플로우트(12), 로터(10) 등이 축지되는 것으로서, 상기 리저버(3)의 중앙에 수직으로 세워져 회전가능하게 설치된다.

이 회전축(14)의 최상단에는 그 상면이 배기통로(2)의 내부에 부분적으로 노출되어 배기가스의 배출속도에 연동하여 회전하는 터빈(13)이 축지되며, 상기 회전축(14)의 하단에는 터빈(13)과 함께 회전하면서 리저버(3) 내에 포집된 응축수를 배출구(5)를 통해 배출시키는 로터(10)가 설치된다.

상기 로터(10)의 내측에는 'ㄷ'자 모양으로 절곡된 배출통로(11)가 형성되는데, 이 배출통로(11)는 로터(10)가 리저버(3) 내에서 회전할때 배출통로(11)의 상측 입구가 단차부(4)를 통과할때 응축수가 배출통로(11) 내측으로 유입되며, 이후 로터(10)의 회전에 의해 배출통로(11)의 출구측이 배출구(5)와 일치될때 배출통로(11) 내부로 유입된 응축수가 배출구(5)를 통해 외부로 배출되는 것이다.

한편, 상기 로터(10)와 터빈(13)의 사이에는 응축수의 수위변화에 따라 상하로 움직이는 플로우트(12)를 설치하였다.

상기 플로우트(12)는 물에 뜨는 재질로서 형성하여 도 1 에 도시된 바와같이 로터(10)와 터빈(13) 사이에 위치하도록 회전축(14)의 중간부분에 설치한다.

상기 플로우트(12)가 설치됨에 따라 리저버(3) 내부에 많은 양의 응축수가존재할때에는 응축수의 수위를 따라 플로우트(12)가 상승하면서 터빈(13)을 밀어올리게되므로 그 상승높이 만큼 터빈(13)과 배기가스의 접촉부분이 많아지면서 터빈(13)의 회전속도가 상승하게되며, 이와연동하여 로터(10)의 회전속도가 증가함에 따라 응축수의 배출량이 증가하게되는 것이다.

도면부호 20 은 상기 리저버(3)의 상단 일측으로 형성되는 공간부를 나타낸다.

이 공간부(20) 내에는 배기통로(2)를 통과하는 배기가스의 배기압을 감지하기위한 압력감지판(21)이 설치되는데, 이 압력감지판(21)은 그 상부가 원판형으로 형성되어 배기통로(2) 내측으로 돌출되며, 그 끝단이 공간부(20) 내에 위치한다.

상기 압력감지판(21)의 끝단에는 별도의 작동로드(22)가 힌지(24)로서 결합되며, 이 작동로드(22)의 작동단은 리저버(3)의 측면부를 관통하여 압력감지판(21)의 작동여부에 따라 리저버(3) 내부로 진입하여 플로우트(12)가 상승 및 회전하지 못하도록 하는 역할을 한다.

상기 작동로드(22)의 외주연에는 스프링(23)이 형성되는데, 이 스프링(23)은 작동로드(22)가 리저버(3)의 내측으로 진입하지 못하도록 하는 방향으로 작동로드(22)를 탄지한다.

따라서, 상기 압력감지판(21)에 높은 배기압력이 가해지기 전에는 작동로드(22)가 리저버(3) 내측으로 진입하지 못하게되며, 고압의 배기가스가 압력감지판(21)에 가해져 압력감지판(21)이 배기가스의 진행방향으로 밀리게될경우 상기 작동로드(22)가 스프링(23)의 탄성을 이기고 리저버(3) 내측으로 진입하여 플로우트(12)를 잡아주게되는 것이다.

상기와같이 플로우트(12)가 작동로드(22)에 의해 구속되는 상태에서는 배기통로(2)를 통과하는 고압의 배기가스에 의해 리저버(3) 내의 응축수가 배기통로(2)로 빨려들어가 자연스럽게 배출된다.

이와같이 구성된 본 발명의 동작을 설명하면 다음과 같다.

엔진이 저속으로 구동할때에는 머플러 케이스(1) 내부를 통과하는 배기가스의 압력 또한 낮아지게되므로서 작동로드(22)가 플로우트(12)를 구속하지 못한다.

따라서, 배기통로(2) 내측으로 부분 돌출되어 있는 터빈(13)이 배기가스의 진행방향에 따라 회전하게되며, 이 터빈(13)과 동축상에 존재하게되는 플로우트(12)와 로터(10) 또한 상기 터빈(13)과 동일한 속도로 회전하게 된다.

터빈(13)의 회전에 의해 로터(10)의 내측에 형성되어 있는 배출통로(11)가 도 1 에 도시된 바와같이 단차부(4)를 통과하게되면, 일시적으로 배출통로(11)의 입구측이 개방되면서 리저버(3) 내부에 존재하는 응축수가 배출통로(11) 내부로 유입되게되며, 이후 로터(10)가 다시 반대측으로 회전하여 배출통로(11)의 출구측이 배출구(5)에 일치되는 순간 배출통로(11) 내에 존재하는 응축수가 배출구(5)를 통해 외부로 배출되는 것이다.

한편, 리저버(3) 내에 포집되는 응축수의 양이 많아지면, 도 3 에 도시된 바와같이 플로우트(12)가 응축수의 수위변화에 따라 상승하면서 터빈(13)을 배기통로(2) 내측으로 밀어올리게되며, 배기통로(2) 내측으로 돌출되는 양이 증가한 터빈(13)은 그만큼 배기가스와의 접촉부분이 많아지면서 더욱 빠른 속도로 회전하게 된다.

터빈(13)의 회전속도가 증가함에 따라 로터(10)의 회전속도 또한 증가하므로서 보다 많은 양의 응축수를 외부로 배출시킬 수 있게된다.

또한, 엔진의 고속 구동에 의해 머플러 케이스(1) 내부를 통과하는 배기가스의 배기압이 상승하게되면, 이 높은 배기압이 배기통로(2) 내측으로 돌출되어있는 압력감지판(21)에 전달됨에 따라 압력감지판(21)이 배기가스의 진행방향으로 기울어지게된다.

상기 압력감지판(21)이 기울어짐에 따라 이 압력감지판(21)에 힌지 결합되어 있는 작동로드(22)가 스프링(23)의 탄성을 이기고 리저버(3) 내측으로 진입하여 플로우트(12)가 회전하지 못하도록 잡아주게된다.

이때, 상기 배기통로(2)로는 높은 압력의 배기가스가 빠른 속도로 통과하게됨에 따라 순간적으로 리저버(3) 내의 압력이 배기통로(2) 내부보다 현저히 낮은 상태가 되므로 리저버(3) 내의 응축수가 배기통로(2) 내측으로 빨려들어가 배기가스와 함께 머플러 외부로 배출되는 것이다.

이상에서 설명한 바와같이 본 발명은 머플러 케이스의 일단에 응축수의 포집 및 배출구가 형성되어 있는 리저버를 형성하고, 이 리저버의 내측에 배기통로를 통과하는 배기가스에 의해 회전하는 터빈과 상기 터빈과 동축상에 존재하면서 회전하여 리저버에 저장된 응축수를 배출구를 통해 배출하는 로터를 형성하여 차량 주행중 머플러 케이스의 리저버에 포집되는 응축수를 배기가스에 의해 회전하는 터빈과로터를 이용하여 배출되도록 하므로서, 머플러 내의 응축수를 효과적으로 제거하여 응축수에 의한 머플러의 부식을 방지하고, 머플러의 내구성 향상 및 수명연장의 효과를 기대할 수 있도록 한 응축수 배출장치를 제공하는 효과를 기대할 수 있다.

Claims (4)

1. 머플러 케이스(1)의 도중에 응축수의 포집을 위해 요입 형성되고, 그 일측 내벽면상에 단차부(4)가 형성되는 리저버(3)와;

   상기 리저버(3)의 일측 하단에 응축수의 배출을 위해 형성되는 배출구(5)와;

   상기 리저버(3)의 중앙에 수직으로 세워져 회전가능하게 형성되는 회전축(14)과;

   상기 회전축(14)의 상단에 축지되고, 머플러케이스(1)의 배기통로(2)를 통과하는 배기가스에 의해 회전하는 터빈(13)과;

   상기 회전축(14)의 하단에 형성되고, 회전시 단차부(4)를 통해 응축수를 공급받아 배출구(5)를 통해 배출시키는 배출통로(11)를 구비하는 로터(10)로 구성된 것을 특징으로 하는 응축수 배출장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 터빈(13)과 로터(10)의 사이에 위치하도록 회전축(14)의 중간부분에 축지되며, 리저버(3) 내에 포집되는 응축수의 양에 따라 상하로 이동하면서 터빈(13)이 배기가스에 노출되는 양이 조절되도록 하는 플로우트(12)를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 응축수 배출장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 리저버(3)의 상단 일측에 형성되는 공간부(20)의 내측으로부터 머플러 케이스(1)의 배기통로(2)를 향해 돌출되어 높은 배기압 감지시 플로우트(12)의 회전을 구속하는 압력감지판(21)을 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 응축수 배출장치.
4. 제 3 항에 있어서,

   일측이 상기 압력감지판(21)과 힌지(24)로서 결합되고, 타단은 리저버(3)의 측면부로 삽입되어 압력감지판(21)의 고압감지시 리저버(3) 내측으로 삽입되어 플로우트(12)가 움직이지 못하도록 잡아주는 작동로드(22)와;

   상기 압력감지판(21)이 고압의 배기가스에 의해 밀릴때에만 작동로드(22)가 리저버(3) 내측으로 진입되도록 허용하는 스프링(20); 을 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 응축수 배출장치.