KR100483164B1

KR100483164B1 - 정화기겸용소음장치

Info

Publication number: KR100483164B1
Application number: KR1019970036155A
Authority: KR
Inventors: 김형준
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 1997-07-30
Filing date: 1997-07-30
Publication date: 2005-07-18
Also published as: KR19990012679A

Abstract

본 발명은 종래의 소음기가 단순히 소음 작용만을 하여 배기 가스에 포함된 오염 물질을 저감시킬 수 없고 오염 물질의 저감을 위해 별도의 장치를 구비해야 하는 문제점이 있기 때문에, 엔진에서 배출되는 배기 가스가 작은 구멍을 통과토록 함으로써 배기 가스의 온도와 압력을 떨어뜨리는 소음부(50)와, 활성탄 필터를 이용하여 배기 가스중의 유해 물질을 흡착하는 유해 가스 흡착부(60)와, 유해 가스 흡착부(60)를 통과한 유해 물질을 집적하여 연소시키는 유해 가스 집적 연소부(70)와, 복수개의 팬(91,92)으로 구성되어 배기 가스를 강제로 배출시키는 배압 저감부와, 상기 유해 가스 집적 연소부(70)에 전원을 공급하고 팬(91,92)을 구동시키는 구동부(80)로 구성됨으로써, 소음 작용을 함과 동시에 미연소된 배기 가스를 추가 연소시켜 배기 가스의 소음 저감과 동시에 배기 가스에 포함된 오염 물질의 배출을 줄일 수 있는 정화기 겸용 소음 장치에 관한 것이다.

Description

정화기 겸용 소음 장치

본 발명은 배기 가스의 온도와 압력을 떨어뜨려 소음을 저감하는 소음기에 관한 것으로서, 특히 배기 가스에 포함된 유해 물질을 연소시킴으로써 오염 물질의 배출을 저감시키고 배기 가스를 강제로 배출시켜 배압을 감소시킬 수 있는 정화기 겸용 소음 장치에 관한 것이다.

종래의 소음기는 도 1에 도시된 바와 같이 원통형의 소음통(11)과, 상기 소음통(11) 내부에 설치된 복수개의 격리판(12)과, 격리판(12)과 격리판(12) 사이를 연결하는 소음 파이프(13)와, 소음통(11)의 리어와 프런트 부분에 각각 연결되는 고압 파이프(14) 및 저압 파이프(15)와, 상기 고압 파이프(14)와 저압 파이프(15)의 연결부에 설치된 배압 조절 밸브(16)와, 상기 배압 조절 밸브(16)를 작동시키는 액추에이터(17)로 구성되어 있다.

상기와 같이 구성된 종래의 소음기는 배기 가스가 소음 파이프(13)를 통과하도록 함으로써 배기 가스의 온도와 압력을 하강시키도록 되어 있다.

배기 가스가 배기 파이프를 통해 소음통(11) 내부로 공급된 후, 격리판(12)과 격리판(12) 사이에 설치된 소음 파이프(13)를 통과하면 배기 가스의 온도와 압력이 하강된다. 이때, 온도와 압력의 하강 정도는 배기 가스가 몇 개의 소음 파이프(13)를 통과하느냐에 따라 결정된다.

배기 가스는 일반적으로 소음 파이프(13)를 통과하여 리어측으로 이동된 후 다시 프런트측으로 이동되어 저압 파이프(15)를 통해 외부로 배출된다. 저압 파이프(14)를 통해 배기 가스가 배출될 때에는 배기 가스가 많은 수의 소음 파이프(13)를 통과하게 되므로 배압이 발생되고, 배압의 발생에 따라 엔진의 출력이 하강된다. 이때, 액추에이터(17)가 작동되어 배압 조절 밸브(16)를 열게 되면 배기 가스가 저압 파이프(15)를 통과하여 배출된다. 배기 가스가 저압 파이프(15)를 통해 배출되면 배압이 약해져 엔진의 출력이 향상된다.

그러나, 상기와 같이 구성된 종래의 소음기는 단순히 소음 작용만을 하므로 배기 가스에 포함된 오염 물질을 저감시킬 수 없고 오염 물질의 저감을 위해 별도의 장치를 구비해야 하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 배기 가스의 온도와 압력을 하강시킴과 동시에 오염 물질을 포집하여 연소시킴으로써 배기 가스의 배출로 인한 소음을 제거시키면서 대기 오염을 방지할 수 있는 정화기 겸용 소음 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 배기 파이프에 연결되는 소음저감통과; 상기 소음저감통 내에 다중 파이프 구조로 이루어져, 엔진에서 배출되는 배기 가스가 상기 다중 파이프의 작은 구멍을 통해 안쪽에서 바깥쪽 방향으로 순차적으로 통과하는 소음부와; 상기 소음저감통 내에서 상기 소음부의 후방에 배치되어 활성탄 필터를 이용하여 상기 소음부를 통과한 배기 가스 중의 유해 물질을 흡착하는 유해 가스 흡착부와; 상기 소음저감통 내에서 상기 유해가스 흡착부의 후방에 배치되어 상기 유해 가스 흡착부를 통과한 배기 가스 중의 유해 물질을 집적하여 연소시키는 유해 가스 집적 연소부와; 상기 소음저감통 내에서 상기 유해가스 집적 연소부의 앞쪽과 뒤쪽에 각각 배치된 복수개의 팬으로 구성되어 배기 가스를 강제로 배출시키는 배압 저감부와; 상기 유해 가스 집적 연소부에 전원을 공급하고 상기 배압 저감부의 팬들을 구동시키는 구동부로 구성된 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 정화기 겸용 소음 장치는 도 2에 도시된 바와 같이, 배기 파이프(40)에 연결되는 소음저감통(45)과, 상기 소음저감통(45) 내에 다중 파이프 구조로 이루어져, 엔진에서 배출되는 배기 가스가 상기 다중 파이프(51)(52)의 작은 구멍을 통해 안쪽에서 바깥쪽 방향으로 순차적으로 통과하는 소음부(50)와, 상기 소음저감통(45) 내에서 상기 소음부(50)의 후방에 배치되어 활성탄 필터를 이용하여 상기 소음부(50)를 통과한 배기 가스 중의 유해 물질을 흡착하는 유해 가스 흡착부(60)와, 상기 소음저감통(45) 내에서 상기 유해가스 흡착부(60)의 후방에 배치되어 상기 유해 가스 흡착부(60)를 통과한 배기 가스 중의 유해 물질을 집적하여 연소시키는 유해 가스 집적 연소부(70)와, 상기 소음저감통(45) 내에서 상기 유해가스 집적 연소부(70)의 앞쪽과 뒤쪽에 각각 배치된 복수개의 팬(91)(92)으로 구성되어 배기 가스를 강제로 배출시키는 배압 저감부와, 상기 유해 가스 집적 연소부(70)에 전원을 공급하고 상기 배압 저감부의 팬(91)(92)들을 구동시키는 구동부(80)로 구성된다.

상기 소음부(50)는 구동부(80)의 구동축(84)에 의해 회전되고 배기 파이프(40)에 연결되며 배기 가스가 분출되는 구멍이 형성된 회전 파이프(51)와, 상기 회전 파이프(51)의 외부에 위치되고 역시 구멍이 형성된 원통형 파이프(52)와, 상기 원통형 파이프(52)가 내재되고 내면에 소음 분산용 돌기(53')가 형성된 흡음재의 공명통(53)과, 상기 공명통(53)과 배기 파이프(40)를 연결하는 이음관(54)과, 상기 이음관(54)의 내부에 설치되어 회전 파이프(51)가 회전될 수 있도록 하는 슬립 베어링(55)으로 구성된다.

또한, 상기 배압 저감부는 도 3에 도시된 바와 같이 유해 가스 흡착부의 후방에 위치되어 배압을 감소시키는 대형 팬(91)과, 구동축(84)과 복수개의 기어(93) 및 축(94)으로 연결되어 각각 독립적으로 회전되고 유해 가스 집적 연소부(70)를 통과한 배기 가스를 배기구(99)로 유도하는 복수개의 소형 팬(92)으로 구성된다.

상기 유해 가스 집적 연소부는 도 2와 도 4에 도시된 바와 같이 배기 가스의 흐름을 유도하는 가이드 베인(71)과, 배기 가스가 포집될 수 있도록 원추형으로 형성되고 배기 가스가 배출될 수 있도록 구멍(72')이 뚫려 있는 포집망(72)과, 상기 포집망(72)에 설치되어 유해 가스를 연소시키는 복수개의 전열선으로 형성된 전열망(73)과, 상기 포집망(72)의 꼭지점 부분에 설치되어 연소되지 않는 불순물을 흡착시키는 활성탄 필터(74)로 구성되고, 상기 구동부(80)는 도 5에 도시된 바와 같이 엔진으로부터 공급되는 고압 유체에 의해 구동되는 구동 기어(81)와, 상기 구동 기어(81)와 동일축으로 연결되어 전원을 발생시키는 소형 발전기(82)와, 발전기(82)에 의해 작동되는 구동 모터(83)와, 상기 구동 모터(83)에 의해 회전되어 팬 및 회전 파이프(51)를 회전시키는 구동축(84)으로 구성된다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 정화기 겸용 소음 장치는 배기 가스의 온도와 압력을 하강시킴과 동시에 오염 물질을 연소시켜 대기 오염을 방지하고 팬을 이용하여 배압을 저감시키게 된다.

배기 가스가 배기 파이프를 통해 회전 파이프(51)로 공급된 후, 회전 파이프(51)의 회전에 따라 구멍을 통해 원통형 파이프(52)의 내부로 배출된다. 원통형 파이프 (52)내부의 배기 가스는 원통형 파이프(52)에 형성된 구멍을 통해 공명통(53) 내부로 이동되고, 배기 가스에 포함된 압력의 일부가 공명통(53) 내면의 소음 분산 돌기(53')에 의해 분산됨과 동시에 흡음재의 공명통(53)에 흡수되어 배기 가스가 갖는 소음을 저하시키게 된다.

공명통(53)에서 온도와 압력이 저하된 배기 가스는 활성탄 필터로 형성된 유해 가스 흡착부(60)를 통과하면서 유해 물질이 일차로 걸러지게 되고, 유해 가스 집적 연소부(70)에서 가열되어 미연소된 오염 물질이 추가 연소된다. 이때, 유해 가스 흡착부(60)의 후면에 위치된 대형 팬(91)은 배기 가스가 유해 가스 흡착부(60)를 통과하면서 발생되는 배압을 저감시켜 배기 가스가 원활하게 이동되도록 한다.

대형 팬(91)에 의해 유도된 배기 가스는 가이드 베인(71)에 의해 안내되어 포집망(72)으로 이동되고, 포집망(72)에 설치된 전열망(73)에 의해 재차 가열되어 미연소된 오염 물질이 추가 연소된다. 이때, 전열망(73)에 의해서도 연소되지 않은 오염 물질을 활성탄 필터(74)에 흡착되고, 나머지는 포집망(72)에 형성된 구멍(72')을 통해 빠져나가게 된다.

포집망(72)을 통과하면서 발생되는 배기 가스의 배압은 소형 팬(92)에 의해 저감되고, 소형 팬(92)은 구동부(80)의 구동축(84)과 기어(93) 및 축으로 연결되어 각각 독립적으로 회전된다.

구동부(80)의 구동 기어(81)는 엔진에서 공급된 유체에 의해 회전되어 발전기를 작동시키게 되고, 발전기(82)에서 발생된 전기는 전열망(73)에 전류가 흐르도록 함으로써 전열망(73)의 온도를 상승시켜 배기 가스에 포함된 오염 물질을 연소시킨다. 또한, 구동 모터(83)를 구동시켜 구동축(84)을 회전시킴으로써 회전 파이프(51) 및 대형 팬(91)을 회동시켜 배압의 발생을 저감시키게 된다.

이와 같이, 본 발명의 정화기 겸용 소음 장치는 공명통을 이용하여 소음 작용을 함과 동시에 미연소된 배기 가스를 추가 연소시키고 팬을 이용하여 배압을 저감시키게 배기 가스의 소음 저감과 동시에 배기 가스에 포함된 오염 물질의 배출을 줄일 수 있게 되는 이점이 있다.

도 1은 종래의 소음기가 도시된 구성도이고,

도 2는 본 발명에 의한 정화기 겸용 소음 장치가 개략적으로 도시된 구성도이며,

도 3은 본 발명의 요부 구성중 일부인 배압 저감부가 도시된 도면이고,

도 4는 본 발명의 요부 구성인 유해 가스 집적 연소부의 상세도이고,

도 5는 구동부가 개략적으로 도시된 구성도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

50 : 소음부 51 : 회전 파이프

52 : 원통형 파이프 53 : 공명통

54 : 이음관 55 : 슬립 베어링

60 : 유해 가스 흡착부

70 : 유해 가스 집적 연소부 71 : 가이드 베인

72 : 포집망 72' : 구멍

73 : 전열망 74 : 활성탄 필터

80 : 구동부 81 : 구동 기어

82 : 발전기 83 : 구동 모터

84 : 구동축

91 : 대형 팬 92 : 소형 팬

93 : 기어 99 : 배기구

Claims

배기 파이프에 연결되는 소음저감통과;

상기 소음저감통 내에 다중 파이프 구조로 이루어져, 엔진에서 배출되는 배기 가스가 상기 다중 파이프의 작은 구멍을 통해 안쪽에서 바깥쪽 방향으로 순차적으로 통과하는 소음부와;

상기 소음저감통 내에서 상기 소음부의 후방에 배치되어 활성탄 필터를 이용하여 상기 소음부를 통과한 배기 가스 중의 유해 물질을 흡착하는 유해 가스 흡착부와;

상기 소음저감통 내에서 상기 유해가스 흡착부의 후방에 배치되어 상기 유해 가스 흡착부를 통과한 배기 가스 중의 유해 물질을 집적하여 연소시키는 유해 가스 집적 연소부와;

상기 소음저감통 내에서 상기 유해가스 집적 연소부의 앞쪽과 뒤쪽에 각각 배치된 복수개의 팬으로 구성되어 배기 가스를 강제로 배출시키는 배압 저감부와;

상기 유해 가스 집적 연소부에 전원을 공급하고 상기 배압 저감부의 팬들을 구동시키는 구동부로 구성된 것을 특징으로 하는 정화기 겸용 소음 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 소음부는 상기 구동부의 구동축에 의해 회전되고 상기 배기 파이프에 연결되며 배기 가스가 분출되는 구멍이 형성된 회전 파이프와, 상기 회전 파이프의 외부에 위치되고 역시 구멍이 형성된 원통형 파이프와, 상기 원통형 파이프가 내재되고 내면에 소음 분산용 돌기가 형성된 흡음재의 공명통과, 상기 공명통과 배기 파이프를 연결하는 이음관과, 상기 이음관의 내부에 설치되어 회전 파이프가 회전될 수 있도록 하는 슬립 베어링으로 구성된 것을 특징으로 하는 정화기 겸용 소음 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 배압 저감부는 상기 유해 가스 흡착부의 후방에 위치되어 배압을 감소시키는 대형 팬과, 구동축과 복수개의 기어 및 축으로 연결되어 각각 독립적으로 회전되고 유해 가스 집적 연소부를 통과한 배기 가스를 배기구로 유도하는 복수개의 소형 팬으로 구성된 것을 특징으로 하는 정화기 겸용 소음 장치.