KR100490164B1 - Apparatus Of Gathering Particulates For The Car's Muffler - Google Patents
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Abstract
본 발명은 자동차로부터 배출되는 매연, 입자상물질, 질소산화물 등을 저감시키도록 한 자동차 머플러용 미립자 포집장치에 관한 것이다.The present invention relates to a particulate matter collecting device for automobile mufflers to reduce soot, particulate matter, nitrogen oxides and the like emitted from automobiles.
본 발명에 따른 자동차 머플러용 미립자 포집장치는 자동차 엔진으로부터 배출된 연소가스 내 미립자 및 수분들을 포집하기 위한 미립자 포집부와, 미립자 포집부 하면에 서랍 형태로 탈착이 가능하도록 형성되어 포집된 미립자들을 적재하기 위한 미립자 포집용 홈통을 구비하며; 미립자 포집부는 "ㄱ"자형이 적어도 1회 이상 연속하여 연결되도록 금형으로 형성된 다층 블레이드(Blade)로 구성되어 상기 연소가스 내 포함된 미립자 및 수분들을 상기 다층 블레이드에 의한 지그재그 통로를 통하여 필터링하기 위한 미립자 포집기를 구비하는 것을 특징으로 한다.The particulate collecting device for automobile muffler according to the present invention is a particulate collecting unit for collecting the particulates and moisture in the combustion gas discharged from the automobile engine, and the particulates are formed to be detachable in the form of a drawer on the lower surface of the particulate collecting unit to collect the collected A particulate collecting trough for Particle collecting part is composed of a multi-layer blade (blade) formed of a mold so that the "b" shape is connected at least once in succession, fine particles for filtering the fine particles and moisture contained in the combustion gas through the zigzag passage by the multi-layer blade It is characterized by including a collector.
이러한 구성에 의하면, 본 발명에 따른 자동차 머플러용 미립자 포집장치는 자동차로부터 배출된 연소가스를 "ㄱ"자형 다층 블레이트 및 "∩"자형 터닝 앵글을 이용한 미립자 포집장치에 통과시켜 미립자 및 수분들을 포집함으로써 외부로 정화된 공기를 배출할 수 있게 된다. 또한 본 발명에 따른 다른 자동차 머플러용 미립자 포집장치는 원통형 미립자 포집기 및 데미스터를 이용하여 미립자 및 수분들을 포집함으로써 외부로 정화된 공기를 배출할 수 있게된다. According to this configuration, the particulate collecting device for automobile muffler according to the present invention passes the combustion gas discharged from the vehicle through the particulate collecting device using the "a" shaped multilayered blade and the "∩" shaped turning angle to collect particulates and moisture. As a result, the purified air can be discharged to the outside. In addition, another particulate collecting device for automobile mufflers according to the present invention is able to discharge the purified air to the outside by collecting particulates and moisture by using a cylindrical particulate collector and the demister.
Description
본 발명은 자동차의 주변장치에 관한 것으로, 특히 자동차로부터 배출되는 매연, 입자상물질, 질소산화물 등을 저감시키도록 한 자동차 머플러용 미립자 포집장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a peripheral device for an automobile, and more particularly, to an apparatus for collecting particulates for an automobile muffler, which reduces soot, particulate matter, nitrogen oxide, and the like emitted from an automobile.
도 1에 도시된 바와 같이, 자동차의 엔진(2)에서 발생한 연소가스는 배기관(4)을 통해 외부로 방출되는 데, 이 때 발생한 소음 및 진동을 줄이기 위해 배기관(4)의 중간에는 머플러(6)를 구비한다.As shown in FIG. 1, the combustion gas generated in the engine 2 of the vehicle is discharged to the outside through the exhaust pipe 4, and a muffler 6 is disposed in the middle of the exhaust pipe 4 to reduce noise and vibration generated at this time. ).
이 때 엔진(2)의 배기가스 중에는 탄소를 주성분으로 하는 배기 미립자(Particulate)가 함유되어 있다. 이러한 배기 미립자는 배기되는 중에 상기 배기관(4) 및 머플러(6)에 클러스터 형태로 부착된다. 특히, 머플러(6)의 내부 바닥에는 클러스터 형태의 배기 미립자(C)가 배기관의 바닥면보다 낮은 부위에 퇴적되는 수가 많다.At this time, the exhaust gas of the engine 2 contains exhaust particulates mainly composed of carbon. These exhaust particles are attached to the exhaust pipe 4 and the muffler 6 in the form of a cluster while being exhausted. In particular, the exhaust bottoms C in the form of clusters are deposited on the inner bottom of the muffler 6 at a portion lower than the bottom of the exhaust pipe.
상기에서와 같이 배기미립자가 머플러(6)의 내부바닥면에 퇴적되어 있을 경우 엔진이 가동될 때마다 머플러(6)에 퇴적된 배기 미립자가 외부로 방출되어 매연이 더욱 심하게 된다. 이로써, 이는 머플러(6)의 수명을 저하할 뿐만 아니라 대기의 오염도를 높이는 문제점이 있다.As described above, when exhaust particulates are deposited on the inner bottom surface of the muffler 6, exhaust particulates deposited on the muffler 6 are discharged to the outside each time the engine is operated, and the smoke becomes more severe. As a result, this not only decreases the life of the muffler 6 but also increases the air pollution.
종래의 다른 머플러는 상기에서의 단점을 해결하기 위해 배기관(4)에 세라믹제의 필터를 가진 배기미립자 제거장치를 구비한다. 이 경우 배기가스중의 배기미립자는 필터에 의해서 포집된다. 그러나, 필터는 포집된 배기 미립자가 퇴적하여 증가하면, 통기성이 점차로 손상되기 때문에 필터의 재생이 자주 요구되는 단점이 있다. Another conventional muffler is provided with an exhaust particulate removal device having a ceramic filter in the exhaust pipe 4 to solve the above disadvantages. In this case, the exhaust particulates in the exhaust gas are collected by the filter. However, the filter has a disadvantage in that regeneration of the filter is often required because the air permeability is gradually impaired when the collected exhaust particles accumulate and increase.
따라서, 본 발명의 목적은 자동차 연소가스 내 배기 미립자들의 퇴적으로 인한 자동차 머플러의 수명을 향상시킬 수 있도록 한 자동차 머플러용 미립자 포집장치를 제공하는 데 있다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a particulate collector for an automobile muffler that can improve the life of the automobile muffler due to the deposition of exhaust particulates in the automobile combustion gas.
본 발명의 다른 목적은 퇴적된 배기 미립자들을 제거할 수 있도록 한 자동차 머플러용 미립자 포집장치를 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a particulate collecting device for an automobile muffler capable of removing the accumulated exhaust particulates.
본 발명의 또 다른 목적은 배기 미립자의 제거로 인한 대기오염을 줄일 수 있도록 한 자동차 머플러용 미립자 포집장치를 제공하는 데 있다. Still another object of the present invention is to provide a particulate collecting device for automobile mufflers, which can reduce air pollution due to removal of exhaust particulates.
상기 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 자동차 머플러용 미립자 포집장치는 자동차 엔진으로부터 배출된 연소가스 내 미립자 및 수분들을 포집하기 위한 미립자 포집부와, 상기 미립자 포집부 하면에 서랍 형태로 탈착이 가능하도록 형성되어 포집된 미립자들을 적재하기 위한 미립자 포집용 홈통을 구비하며; 상기 미립자 포집부는 "ㄱ"자형이 적어도 1회 이상 연속하여 연결되도록 금형으로 형성된 다층 블레이드(Blade)로 구성되어 상기 연소가스 내 포함된 미립자 및 수분들을 상기 다층 블레이드에 의한 지그재그 통로를 통하여 필터링하기 위한 미립자 포집기를 구비하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above objects, the particulate collecting device for automobile muffler according to the embodiment of the present invention is a particulate collecting unit for collecting particulates and moisture in the combustion gas discharged from the automobile engine, and in the form of a drawer on the lower surface of the particulate collecting unit A particulate collecting trough for loading and collecting the collected particulates so as to be detachable; The particulate collecting part is composed of a multilayer blade formed of a mold such that the "a" shape is continuously connected at least once or more to filter particulates and moisture contained in the combustion gas through a zigzag passage by the multilayer blade. It is characterized by including a particulate collector.
본 발명에서의 상기 미립자 포집부는 상기 미립자 포집기 전에 "∧" 모양을 가지도록 형성되어 상기 연소가스를 상기 "∧" 모양에 의한 두 경사면을 통하여 분산시키기 위한 가스분산기들과, 비철금속선들이 메쉬 형태로 짠 망으로 구성되어 상기 미립자 포집기를 경유한 잔여 미립자 및 수분들을 재필터링하기 위한 데미스터를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.The particulate collecting part of the present invention is formed to have a "∧" shape before the particulate collector, so that the gas dispersers for dispersing the combustion gas through the two inclined surfaces of the "∧" shape, and the non-ferrous metal wires in a mesh form It is characterized in that it further comprises a demister for refiltering the remaining particulates and moisture via the particulate collector is made of a woven net.
본 발명에서의 상기 다층의 블레이드는 금형으로 형성되며; "ㄱ"자형 중 제1 면과, 상기 제1 면과 수직되게 형성된 제2 면과, 상기 제1 및 제2 면 사이에 공기 및 가스 내에 포함된 미립자 및 수분들을 거르기 위함과 아울러 상기 제1 및 제2 면을 연결하기 위한 제1 "∩"형 터닝 앵글과, 상기 다층 블레이드의 첫단 및 마지막단에 형성된 제2 및 제3 "∩"형 터닝 앵글을 구비하는 것을 특징으로 한다.The multilayer blade in the present invention is formed into a mold; The first surface of the "a" shape, a second surface formed perpendicular to the first surface, and to filter particulates and moisture contained in air and gas between the first and second surfaces; And a first " mm " type turning angle for connecting the second face and second and third " mm " type turning angles formed at the first and last ends of the multilayer blade.
본 발명의 다른 실시예에 따른 자동차 머플러용 미립자 포집장치는 자동차 엔진으로부터의 연소가스 내 미립자 및 수분을 포집하기 위한 미립자 포집부와, 상기 머플러의 내부 바닥에 삽입되도록 서랍형태로 상기 미립자 포집부 하부에 형성되어 상기 포집된 미립자들을 적재하기 위한 스테인리스 및 알루미늄 중 어느 하나로 형성된 미립자 포집용 홈통과, 상기 머플러 내벽에 석면, 압면 및 실리카 중 어느 하나로 망 형태로 형성되어 연소가스 내 수분 및 소음을 방지하기 위한 흡습막을 구비하며; 상기 미립자 포집부는 소용돌이와 같이 말려짐과 아울러 소정방향으로 홈 또는 돌출부가 형성되어 1차적으로 배기 미립자 및 수분들을 필터링하기 위한 원통형의 미립자 포집기와, 상기 미립자 포집기 하단부와 배기구 사이에 형성되어 배기구를 통하여 연소가스가 유출되기 전에 상기 미립자 포집기를 통과한 연소가스를 재필터링하기 위한 데미스터를 구비하는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, a particulate collecting device for an automobile muffler includes a particulate collecting unit for collecting particulates and moisture in combustion gas from an automobile engine, and a lower portion of the particulate collecting unit in a drawer form to be inserted into an inner bottom of the muffler. A particulate collecting trough formed in any one of stainless steel and aluminum for loading the collected particulates, and formed in a mesh form on the inner wall of the muffler with any one of asbestos, pressing surface and silica to prevent moisture and noise in the combustion gas. A hygroscopic membrane for; The particulate collecting part is curled like a vortex, and a groove or a protrusion is formed in a predetermined direction, and is formed into a cylindrical particulate collecting device for filtering exhaust particulates and moistures, and is formed between the lower end of the particulate collecting device and an exhaust port. And a demister for refiltering the combustion gas that has passed through the particulate collector before the combustion gas is discharged.
본 발명에서의 상기 미립자 포집기는 소용돌이 형태로 소정 폭의 배기통로를 가지는 원통형 포집기와, 상기 원통형 포집기 최외곽부에 형성되어 배기관으로부터의 연소가스를 고압력으로 인입되도록 상기 배기통로의 인입구 표면적보다 작은 크기의 홀을 가지는 가스인입부와, 상기 원통형 포집기 중앙부에 원통홀 형태로 형성되어 배기구로 가스를 유출하기 위한 가스 인출부를 구비하는 것을 특징으로 한다.The particulate collector in the present invention is a cylindrical collector having a circumferential exhaust passage in a vortex shape, and a size smaller than the inlet surface area of the exhaust passage so as to draw combustion gas from the exhaust pipe at a high pressure and formed at the outermost portion of the cylindrical collector. Gas inlet having a hole of the cylindrical collector is formed in the center of the cylindrical hole shape is characterized in that it comprises a gas outlet for outflow of gas to the exhaust port.
본 발명에서의 상기 가스인입부의 홀의 크기는 인입되는 연소가스의 유속을 제어하도록 조절되는 것을 특징으로 한다.The size of the hole of the gas inlet in the present invention is characterized in that it is adjusted to control the flow rate of the incoming combustion gas.
본 발명에서의 상기 원통형 포집기는 상기 배기통로 외곽 방향의 제1 면에 있어서 외곽 및 내부 방향 중 어느 하나로 돌출된 제1 홈 또는 제1 돌출부와, 상기 제1 홈 또는 제1 돌출부와 대응되도록 상기 배기통로 내부 방향의 제2 면에 있어서 외곽 및 내부 방향 중 어느 하나로 돌출된 제2 홈 또는 제2 돌출부를 구비하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the cylindrical collector has a first groove or a first protrusion protruding in any one of an outer and an inner direction on the first surface of the exhaust passage outer direction, and the exhaust cylinder so as to correspond to the first groove or the first protrusion. And a second groove or a second protrusion protruding in one of the outer and the inner directions on the second surface of the furnace in the inner direction.
이하, 도 2 내지 도 10을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들에 대하여 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 2 to 10.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 미립자 포집장치가 적용되는 자동차 머플러를 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 3은 도 2에 도시된 자동차 머플러를 분리하여 나타낸 도면이다.FIG. 2 is a view schematically illustrating an automobile muffler to which the particulate matter collecting apparatus according to the first embodiment of the present invention is applied, and FIG. 3 is a view illustrating the automobile muffler shown in FIG. 2 separately.
도 2 및 도 3을 참조하면, 먼저 자동차의 엔진(12)에서는 초기 시동시 발생한 연소가스를 배기관(14)을 통해 외부로 방출시킨다. 본 발명에 따른 자동차 머플러의 배기미립자 제거장치는 배기관을 통해 연소가스 방출시 발생한 소음을 줄임과 아울러 방출된 연소가스 내에 배기미립자 및 수분을 줄이기 위한 머플러(16)를 구비한다. 이 때 머플러(16)는 연소가스 내 배기 미립자(입자물질, 질소산화물 등) 및 수분들을 포집하기 위한 미립자 포집부(17)와, 상기 머플러(16)의 내부 바닥에 삽입되도록 미립자 포집용 홈통(18)을 구비한다.2 and 3, first, the engine 12 of the vehicle releases combustion gas generated at the initial start to the outside through the exhaust pipe 14. Exhaust particulate removal device of the automobile muffler according to the present invention is provided with a muffler (16) for reducing the exhaust particles and moisture in the discharged combustion gas while reducing the noise generated when the combustion gas discharged through the exhaust pipe. At this time, the muffler 16 is a particulate collecting unit 17 for collecting the exhaust particles (particulate matter, nitrogen oxides, etc.) and moisture in the combustion gas, and a particulate collecting trough to be inserted into the inner bottom of the muffler 16 ( 18).
미립자 포집용 홈통(18)은 서랍형으로 미립자 포집부(17) 하단부에 설치되어 탈부착이 용이하도록 구성된다. 또한 미립자 포집용 홈통(18)은 비철금속으로 제조되어 부식이 잘 되지 않고 반영구적으로 사용할 수 있다.The particulate collecting trough 18 is installed in the lower end of the particulate collecting unit 17 in a drawer shape and is configured to be easily detachable. In addition, the particulate collecting gutter 18 is made of a non-ferrous metal and can be used semi-permanently without corrosion.
이러한 구성을 통하여 자동차 머플러는 엔진(12)으로부터 방출된 연소가스를 머플러(16) 내 미립자 포집부(17)를 통하여 필터링시킨다. 이 때 미립자 포집부(17)는 배기관(14)을 통하여 머플러(16) 내로 인입된 배기 미립자 및 수분들을 걸러 머플러(16) 내부 하면으로 떨어뜨리게 된다. 머플러(16) 내부 하면으로 떨어진 배기미립자 및 수분들은 머플러(16) 내부바닥에 서랍 형태로 형성된 미립자 포집용 홈통(18)에 모아진다. 이렇게 모아진 미립자 및 수분들은 서랍 형태로 구성된 미립자 포집용 홈통(18)을 소정 기간마다 비워준다. 이로써 본 발명에 따른 자동차 머플러용 미립자 포집장치는 연소 가스에 포함된 미립자 및 수분들을 다시 미립자 포집부(17)에 의해 포집함으로써 반영구적으로 사용할 수 있다.Through this configuration, the automobile muffler filters the combustion gas discharged from the engine 12 through the particulate collecting unit 17 in the muffler 16. At this time, the particulate collecting part 17 filters the exhaust particulates and moisture introduced into the muffler 16 through the exhaust pipe 14 and drops them to the lower surface inside the muffler 16. Exhaust particulates and moisture dropped to the lower surface of the muffler 16 are collected in the particulate collecting trough 18 formed in the shape of a drawer on the inner bottom of the muffler 16. The collected particulates and moisture empty the particulate collecting trough 18 configured in the form of a drawer every predetermined period. Thus, the particulate collecting device for automobile muffler according to the present invention can be used semi-permanently by collecting the particulates and moisture contained in the combustion gas by the particulate collecting unit 17 again.
도 4는 도 3에 도시된 미립자 포집부를 상세히 나타내는 도면이다.4 is a view showing in detail the particulate collecting unit shown in FIG.
도 4를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 자동차 머플러용 미립자 포집장치에 있어서 미립자 포집부(17)는 엔진(12)으로부터 배출되어 배기관(14)을 통한 연소가스를 분산시키기 위한 가스분산기(22)들과, 가스분산기(22)에 의해 분산된 연소가스 내에 포함된 미립자 및 수분들을 1차적으로 필터링하기 위한 충격필터(24)들과, 충격필터들(24)를 통과한 잔여 배기미립자 및 수분들을 2차적으로 필터링하기 위한 데미스터(Demister ; 26)들을 구비한다.Referring to FIG. 4, in the particulate collecting apparatus for automobile muffler according to the first embodiment of the present invention, the particulate collecting unit 17 is discharged from the engine 12 to disperse combustion gas through the exhaust pipe 14. Dispersers 22, impact filters 24 for primarily filtering particulates and moisture contained in the combustion gas dispersed by the gas disperser 22, and residual exhaust gas passing through the impact filters 24. Demisters 26 are provided for secondary filtering particulates and moisture.
가스분산기(22)들은 배기관(14)을 통한 연소가스가 충격필터(24)들 중 어느 한 영역으로만 통과하는 것을 방지하도록 "∧"의 산모양을 가지도록 형성된다. 이로써, 배기관(14)을 통한 연소가스는 산모양에 따른 두 경사면을 의해 충격필터(24)들에 고르게 인입된다.The gas dispersers 22 are formed to have an acid shape of " ∧ " to prevent the combustion gas through the exhaust pipe 14 from passing only to any one of the impact filters 24. As a result, the combustion gas through the exhaust pipe 14 is evenly introduced into the impact filters 24 by the two inclined surfaces according to the mountain shape.
충격필터(24)들은 "ㄱ"자형이 연속하여 연결된 다층의 블레이드(Blade)로 구성되며, 이들은 금형작업에 의해 형성된다. 이러한 다층의 블레이드는 "ㄱ"자형의 제1 면(32)과; 제1 면(32)과 수직되게 형성된 제2 면(34)과; 다층의 블레이드 첫단(32a) 및 마지막단(36c)과, 제1 및 제2 면(32,34) 사이에 가스분산기(22)들로부터 인입된 연소가스에 포함된 배기미립자 및 수분들을 거르기 위함과 아울러 상기 제1 면(32) 및 제2 면(34)을 연결하기 위한 "∩"형 터닝 앵글(36b)을 구비한다. 이 때 제1 면(32), 터닝 앵글(32b) 및 제2 면(34)으로 연결되는 다층의 블레이트는 1회 이상 반복되어 형성된다. 이로써 충격필터(24)들은 다층의 블레이드에 의해 지그재그 형태의 배기통로를 형성하게 된다.The impact filter 24 is composed of a plurality of blades ("Blade") connected in series "a" shape, they are formed by a mold operation. This multi-layered blade includes a first face 32 having an "a" shape; A second face 34 formed perpendicular to the first face 32; To filter the exhaust particles and moisture contained in the combustion gas introduced from the gas distributors 22 between the first and second ends 32a and 36c of the multilayer blades, and between the first and second surfaces 32 and 34; It also has a "∩" type turning angle 36b for connecting the first surface 32 and the second surface 34. At this time, the multi-layer bled connected to the first surface 32, the turning angle 32b, and the second surface 34 is formed one or more times. As a result, the impact filters 24 form a zigzag exhaust passage by a multilayer blade.
이들의 동작을 살펴보면, 먼저 다층 블레이드의 제1 및 제2 면(32,34)에 의해 형성된 지그재그 형태의 배기통로로 배기관(14)으로부터의 연소가스들이 인입된다. 인입된 가스들은 "∩"형 터닝 앵글(36b)에 의한 단턱부에 충돌하거나 지그재그 형태로 배열된 상기 제1 및 제2 면(32,34)에 충돌된다. 이로써 충돌된 연소가스 내에 포함된 배기미립자 및 수분들은 "∩"형 터닝 앵글(36b)의 단턱 및 제1 및 제2 면(32,34) 사이에 연결된 "∩"형 터닝 앵글(36b)의 홈에 걸러져 모아진다. 모아진 배기미립자 및 수분들은 일정한 하중을 가지게 되어 하부로 떨어지게 된다. 하부로 떨어진 배기미립자 및 수분들은 머플러(16) 내부 하면에 서랍형태로 구성된 배기미립자 포집용 홈통(18)에 포집된다.Looking at their operation, first, combustion gases from the exhaust pipe 14 are introduced into a zigzag-type exhaust passage formed by the first and second surfaces 32 and 34 of the multilayer blade. Incoming gases impinge on the stepped portion by the " ∩ " type turning angle 36b or on the first and second surfaces 32, 34 arranged in a zigzag fashion. The exhaust particulates and moisture contained in the impacted combustion gas are thus grooves of the "J" type turning angle 36b connected between the stepped portion of the "J" type turning angle 36b and the first and second surfaces 32 and 34. Collected by The collected particulates and moisture have a constant load and fall to the bottom. Exhaust particulates and moisture dropped to the bottom are collected in the exhaust particulate collecting trough 18 configured in the form of a drawer on the lower surface of the muffler 16.
데미스터(26)들은 충격필터(24)들을 통과한 연소가스 내 잔여 배기미립자 및 수분들을 필터링하는 역할을 한다. 데미스터(26)들은 비철금속 특히 SUS304, SUS316 및 SUS316L 등으로 구성된 작은 선으로 짠 망(Mesh)을 2매 1조로 하여 소정 매수를 적층하여 형성된다.The demisters 26 serve to filter out residual exhaust particles and moisture in the combustion gas passing through the impact filters 24. The demisters 26 are formed by stacking a predetermined number of pieces of two pieces of mesh woven into small lines composed of non-ferrous metal, in particular, SUS304, SUS316, SUS316L, and the like.
충격필터(24)들을 통과한 연소가스는 데미스터(26)들에 의해 2차적으로 필터링됨으로써 정화된 연소가스를 외부로 배출하게 된다.The combustion gas passing through the impact filters 24 is secondarily filtered by the demisters 26 to discharge the purified combustion gas to the outside.
상기의 구성을 통하여 본 발명의 실시예에 따른 자동차 머플러용 미립자 포집장치는 자동차 배기관을 통과한 연소가스 내에 포함된 미립자 및 수분들을 완전히 제거함으로써 깨끗한 연소가스를 외부로 배출하게 된다. 이 때 걸러져 퇴적된 배기미립자들은 미립자 포집용 홈통에 포집되어 처리됨으로써 청소가 용이하며 2차적 오염도 줄일 수 있게 된다. 또한 본 발명에 따른 자동차 머플러용 미립자 제거장치는 배기 미립자 및 수분뿐만 아니라 점도성 액체에도 적용될 수 있다.Through the above configuration, the particulate collecting apparatus for automobile mufflers according to the embodiment of the present invention discharges clean combustion gas to the outside by completely removing particulates and moisture contained in the combustion gas passing through the automobile exhaust pipe. At this time, the exhaust particulates filtered and deposited are collected and processed in the particulate collecting trough, so that they can be easily cleaned and the secondary pollution can be reduced. In addition, the fine particle removing device for automobile muffler according to the present invention can be applied to the viscous liquid as well as the exhaust particles and moisture.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 자동차 머플러용 미립자 포집장치를 나타내는 도면이다.5 is a view showing a particulate matter collecting apparatus for automobile mufflers according to a second embodiment of the present invention.
도 5를 참조하면, 먼저 자동차의 엔진(12)에서는 초기 시동시 발생한 연소가스를 배기관(14)을 통해 외부로 방출시킨다. 본 발명의 제2 실시예에 따른 자동차 머플러용 미립자 포집장치는 배기관을 통해 연소가스 방출시 발생한 소음을 줄임과 아울러 방출된 연소가스 내에 배기미립자 및 수분을 줄이기 위한 머플러(16) 내에 형성된다.Referring to FIG. 5, first, an engine 12 of an automobile releases combustion gas generated at an initial startup to the outside through an exhaust pipe 14. The particulate collecting apparatus for automobile mufflers according to the second embodiment of the present invention is formed in the muffler 16 for reducing exhaust particles and moisture in the emitted combustion gas while reducing noise generated when the combustion gas is discharged through the exhaust pipe.
머플러(16)는 도 3에서와 동일하게 연소가스 내 배기 미립자 및 수분를 필터링하기 위한 미립자 포집부(37)과, 상기 머플러(16)의 내부 바닥에 삽입되도록 미립자 포집용 홈통(18)과, 머플러(16) 내벽에 형성된 흡습막(21)을 구비한다.As in FIG. 3, the muffler 16 includes a particulate collecting unit 37 for filtering exhaust particulates and water in the combustion gas, a particulate collecting trough 18 so as to be inserted into an inner bottom of the muffler 16, and a muffler. (16) The moisture absorption film 21 formed in the inner wall is provided.
미립자 포집부(37)는 소용돌이와 같이 말려짐과 아울러 소정방향으로 홈 또는 돌출부가 형성된 원통형의 미립자 포집기(37a)와, 미립자 포집기(37a) 하단부와 배출구 사이에 형성된 데미스터(37b)를 구비한다. The particulate collector 37 has a cylindrical particulate collector 37a which is curled like a vortex and has grooves or protrusions in a predetermined direction, and a demister 37b formed between the lower end of the particulate collector 37a and the outlet. .
미립자 포집용 홈통(18)은 서랍형으로 미립자 포집기(37a) 하단부에 설치되어 탈착이 용이하도록 구성되어 원통형의 미립자 포집기(37a)로부터의 배기 미립자 및 수분 등을 포집하게 된다.The particulate collecting trough 18 is formed in a drawer shape at the lower end of the particulate collector 37a and is configured to be easily detached to collect exhaust particulates, moisture, and the like from the cylindrical particulate collector 37a.
흡습막(21)은 머플러(16) 내벽에 형성되어 머플러(16) 내부의 수분을 제거하여 머플러(16) 내벽이 부식되는 것을 방지함과 아울러 소음을 줄이는 역할을 한다. 흡습막(21)은 도 7에 도시된 바와 같이 그물망 구조를 가지며 머플러 내벽에 소정 두께로 형성된다. 흡습막(21)의 재료로는 석면, 압면 및 실리카 등이 주로 사용된다.The moisture absorption film 21 is formed on the inner wall of the muffler 16 to remove moisture in the muffler 16 to prevent corrosion of the inner wall of the muffler 16 and to reduce noise. The moisture absorption film 21 has a net structure as shown in FIG. 7 and is formed to a predetermined thickness on the inner wall of the muffler. Asbestos, pressure, silica and the like are mainly used as the material of the moisture absorption film 21.
이러한 구성을 통하여 본 발명의 제3 실시예에 따른 자동차 머플러용 미립자 포집장치는 엔진(12)으로부터 방출된 연소가스를 머플러(16) 내 소용돌이 형태의 미립자 포집기(37a)에 의해 1차적으로 필터링시킨다. 이 때 소용돌이 형태를 가진 미립자 포집기(37a)는 배기관(14)을 통하여 머플러(16) 내로 인입된 배기 미립자 및 수분들을 중앙으로 모아 머플러(16) 내부 하면으로 떨어뜨리게 된다. 중앙으로 모아져 머플러 내부 하면으로 떨어진 미립자들은 머플러(16) 내부바닥에 서랍 형태로 형성된 미립자 포집용 홈통(18)에 포집된다. 이렇게 모아진 배기미립자들은 서랍 형태로 구성된 배기미립자 포집용 홈통(18)을 소정기간마다 비움으로써 연소 가스에 포함된 배기미립자들을 다시 미립자 포집기(37a)에 의해 거를 수 있게 된다. 또한 미립자 포집기(37a)를 경유한 연소가스는 데미스터(37b)에 의해 2차적으로 필터링함으로써 청정의 연소가스를 외부로 배출하게 된다.Through such a configuration, the particulate collecting apparatus for automobile mufflers according to the third exemplary embodiment of the present invention primarily filters the combustion gas discharged from the engine 12 by the vortex-shaped particulate collector 37a in the muffler 16. . At this time, the particulate collector 37a having a vortex form collects exhaust particulates and moisture introduced into the muffler 16 through the exhaust pipe 14 and drops them to the inner bottom surface of the muffler 16. Particles collected in the center and dropped to the lower surface of the muffler are collected in the particle collecting trough 18 formed in the shape of a drawer on the bottom of the muffler 16. The exhaust particles collected in this way can be emptied by the particulate collector 37a by exhausting the particulates contained in the combustion gas by emptying the exhaust particulate collecting trough 18 having a drawer shape every predetermined period. In addition, the combustion gas passing through the particulate collector 37a is secondarily filtered by the demister 37b to discharge clean combustion gas to the outside.
도 7은 도 5에 도시된 미립자 포집기의 단면을 나타내는 도면이다. FIG. 7 is a cross-sectional view of the particulate collector illustrated in FIG. 5.
도 7을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 자동차 머플러용 미립자 포집기는 소용돌이 형태로 소정 폭의 배기통로를 가지는 원통형 포집기(40)와, 원통형 포집기(40) 최외곽부에 형성되어 배기관(14)으로부터의 연소가스를 인입시키는 가스인입부(38)와, 원통형 포집기(40) 중앙부에 원통홀 형태로 구성된 가스 인출부(도시하지 않음)를 구비한다.Referring to FIG. 7, the particulate collector for an automobile muffler according to the second embodiment of the present invention is formed in a cylindrical collector 40 having an exhaust passage of a predetermined width in a vortex shape, and formed at the outermost portion of the cylindrical collector 40. The gas inlet part 38 which draws in combustion gas from 14 is provided, and the gas extraction part (not shown) comprised in the cylindrical hole form at the center part of the cylindrical collector 40 is provided.
가스 인입부(38)는 배기관(14)으로부터의 연소가스가 원통형 포집기(40)의 배기통로 내로 고압력으로 빠르게 인입되도록 도 9에 도시된 바와 같이 배기통로의 인입구(38) 표면적보다 작은 크기의 홀(39)을 가진다. 또한 작은 크기의 홀(39)은 인입되는 연소가스의 유속을 제어하도록 조절될 수 있다.The gas inlet 38 is a hole of a size smaller than the surface area of the inlet 38 of the exhaust passage, as shown in FIG. 9, so that the combustion gas from the exhaust pipe 14 can be rapidly introduced into the exhaust passage of the cylindrical collector 40 at high pressure. Has 39. In addition, the small size of the holes 39 may be adjusted to control the flow rate of the incoming combustion gas.
미립자 포집기의 원통형 포집기(40)는 배기통로 외곽 방향의 제1 면에 있어서 외곽 방향으로 돌출된 홈(42a)과, 상기 홈(42a)과 대응되도록 배기통로 내면 방향의 제2 면에 있어서 외곽 방향으로 돌출된 돌출부(42b)를 구비한다. 이 때 배기통로 내에 형성된 돌출부(42b)는 배기통로 외부로 돌출되게 형성된 홈(42a)보다 작은 크기로 형성된다. 또한 배기통로의 폭(Wd)은 압력손실이 작도록 적절히 조절하여 제작될 수 있고, 원통형 포집기(40)의 홈(42a)과 돌출부(42b)는 대응되지 않게 구성될 수도 있다.The cylindrical collector 40 of the particulate collector has a groove 42a protruding in the outward direction on the first surface of the exhaust passage outer direction, and an outer direction on the second surface of the exhaust passage inner surface direction so as to correspond to the groove 42a. It has a projection 42b which protrudes. At this time, the protrusion 42b formed in the exhaust passage is formed to have a smaller size than the groove 42a formed to protrude out of the exhaust passage. In addition, the width Wd of the exhaust passage may be appropriately adjusted to reduce the pressure loss, and the grooves 42a and the protrusions 42b of the cylindrical collector 40 may be configured to be incompatible.
이러한 구성을 통하여 원통형 포집기(40)의 배기통로에 인입된 연소가스는 돌출부(42b)들에 의해 충돌되거나 홈(42a)들에 휘감아지게 된다. 이러한 작용을 통하여 연소가스 내에 포함된 미립자 및 수분들은 홈(42a) 및 돌출부(42b)에 의해 걸러지게 된다. 걸러진 미립자 및 수분들은 홈(42a) 및 돌출부(42b)에 의한 수직통로를 통하여 원통형 포집기(40) 하부로 떨어지게 된다. 하부로 떨어진 미립자 및 수분들은 미립자 포집용 홈통(18)에 포집된다. 이 때 걸러진 연소가스는 상기 동작을 반복수행하고 원통형 포집기(40) 중앙부에 형성된 가스 인출부를 통하여 배기구(20) 방향으로 유출된다. 유출된 연소가스는 필터(37b)를 통해 2차적으로 필터링되어 외부로 방출되어진다.Through this configuration, the combustion gas introduced into the exhaust passage of the cylindrical collector 40 is collided by the protrusions 42b or is wound around the grooves 42a. Through this action, the particulates and moisture contained in the combustion gas are filtered out by the grooves 42a and the protrusions 42b. The filtered particulates and moisture fall to the bottom of the cylindrical collector 40 through the vertical path by the grooves 42a and the protrusions 42b. Particulates and water dropped to the bottom are collected in the particulate collecting trough 18. At this time, the filtered combustion gas repeatedly performs the above operation and flows out toward the exhaust port 20 through a gas outlet formed at the center of the cylindrical collector 40. The discharged combustion gas is secondaryly filtered through the filter 37b and discharged to the outside.
이로써, 본 발명의 제2 실시예에 따른 자동차 머플러용 미립자 포집장치는 외부로 정화된 연소가스를 배출할 수 있게 된다. 이 때 본 발명에 따른 미립자 포집장치는 원통형 포집기를 통함으로써 필터의 재생 주기도 연장시킬 수 있음과 아울러 머플러 내면에 존재한 수분 및 연소가스가 경유함으로 인한 소음 등은 머플러 내벽에 형성된 흡습막을 통하여 제거할 수 있게 된다.As a result, the particulate collecting apparatus for automobile mufflers according to the second embodiment of the present invention can discharge the purified combustion gas to the outside. At this time, the particulate collecting device according to the present invention can extend the regeneration period of the filter through the cylindrical collector, and noise caused by the passage of moisture and combustion gas existing on the inner surface of the muffler can be removed through the moisture absorption membrane formed on the inner wall of the muffler. It becomes possible.
도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 자동차 머플러용 미립자 포집장치를 나타내는 도면이다.9 is a view showing a particulate matter collecting apparatus for automobile mufflers according to a third embodiment of the present invention.
도 9를 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 자동차 머플러용 미립자 포집장치는 도 8에 도시된 제2 실시예에 따른 자동차 머플러용 미립자 포집장치의 원통형 포집기(40)에서 배기통로에 형성된 홈 및 돌출부의 방향이 다름을 알 수 있다.9, the particulate matter collecting apparatus for automobile mufflers according to the third embodiment of the present invention is formed in the exhaust passage in the cylindrical collector 40 of the particulate matter collecting apparatus for automobile mufflers according to the second embodiment shown in FIG. It can be seen that the direction of the grooves and protrusions is different.
이를 설명하면, 본 발명의 제3 실시예에서의 미립자 포집기의 원통형 포집기(40)는 배기통로 외곽 방향의 제1 면에 있어서 내부 방향으로 돌출된 돌출부(44a)과, 상기 돌출부(44a)과 대응되도록 배기통로 내면 방향의 제2 면에 있어서 내부 방향으로 돌출된 홈(44b)을 구비한다. 이 때 배기 통로 내부로 돌출된 돌출부(44a)는 배기 통로 외부로 돌출된 홈(44b)보다 작은 크기로 형성된다. 또한 배기통로의 폭(Wd)은 압력손실이 작도록 적절히 조절하여 제작될 수 있으며, 원통형 포집기(40)의 홈(42a)과 돌출부(42b)는 대응되지 않게 구성될 수도 있다.To explain this, the cylindrical collector 40 of the particulate collector according to the third embodiment of the present invention corresponds to the protrusion 44a protruding inward in the first surface of the exhaust passage outer direction, and corresponds to the protrusion 44a. The groove 44b which protrudes in an inner direction is provided in the 2nd surface of the exhaust path inner surface direction as much as possible. At this time, the protrusion 44a protruding into the exhaust passage is formed to have a smaller size than the groove 44b protruding outside the exhaust passage. In addition, the width Wd of the exhaust passage may be appropriately adjusted to reduce the pressure loss, and the grooves 42a and the protrusions 42b of the cylindrical collector 40 may be configured to be incompatible.
이러한 구성을 통하여 원통형 포집기(40)의 배기통로에 인입된 연소가스는 돌출부(44a)들에 의해 충돌되거나 홈(44b)들에 휘감아지게 된다. 이러한 작용을 통하여 연소가스 내에 포함된 미립자 및 수분들은 돌출부(44a) 및 홈(44b)에 의해 걸러지게 된다. 걸러진 미립자 및 수분들은 돌출부(44a) 및 홈(44b)에 의해 형성된 수직통로를 통하여 원통형 포집기(40) 하부로 떨어지게 된다. 하부로 떨어진 미립자 및 수분들은 미립자 포집용 홈통(18)에 포집된다. 이 때 걸러진 연소가스는 상기 동작을 반복수행하고 원통형 포집기(40) 중앙부에 형성된 가스 인출부를 통하여 배기구(20) 방향으로 유출된다. 유출된 연소가스는 데미스터(37b)를 통해 2차적으로 필터링되어 외부로 방출되어진다.Through this configuration, the combustion gas introduced into the exhaust passage of the cylindrical collector 40 is collided by the protrusions 44a or entangled in the grooves 44b. Through this action, the particles and water contained in the combustion gas are filtered out by the protrusions 44a and the grooves 44b. The filtered particulates and moisture fall to the bottom of the cylindrical collector 40 through a vertical path formed by the protrusions 44a and the grooves 44b. Particulates and water dropped to the bottom are collected in the particulate collecting trough 18. At this time, the filtered combustion gas repeatedly performs the above operation and flows out toward the exhaust port 20 through a gas outlet formed at the center of the cylindrical collector 40. The discharged combustion gas is secondarily filtered through the demister 37b and discharged to the outside.
상기 원통형 포집기(40)를 제외한 구성요소 및 동작은 도 7 및 도 8을 통한 본 발명의 제2 실시예에 따른 미립자 포집장치와 동일하다.Components and operations except for the cylindrical collector 40 are the same as the particulate collecting device according to the second embodiment of the present invention through FIGS. 7 and 8.
도 10은 본 발명의 제4 실시예에 따른 자동차 머플러용 미립자 포집장치를 나타내는 도면이다.10 is a view showing a particulate collecting device for automobile muffler according to a fourth embodiment of the present invention.
도 10을 참조하면, 본 발명의 제4 실시예에 따른 자동차 머플러용 미립자 포집장치는 도 7에 도시된 제2 실시예에서의 원통형 포집기(40)에서 배기통로에 형성된 홈 및 돌출부의 방향이 다름을 알 수 있다.Referring to FIG. 10, in the particulate collector for automobile muffler according to the fourth embodiment of the present invention, grooves and protrusions formed in the exhaust passage of the cylindrical collector 40 in the second embodiment shown in FIG. 7 are different from each other. It can be seen.
이를 설명하면, 본 발명의 제4 실시예에 따른 미립자 포집기의 원통형 포집기(40)는 배기통로 외곽 방향의 제1 면에 있어서 외곽 방향으로 돌출된 제1 홈(46a)과, 상기 제1 홈(46a)과 대응되도록 배기통로 내면 방향의 제2 면에 있어서 내부 방향으로 돌출된 제2 홈(46b)을 구비한다. 이 경우 제1 및 제2 홈(46a,46b)은 동일 크기로 형성될 수 있고, 서로 다른 크기로 형성될 수도 있다. 또한, 본 발명에 따른 원통형 포집기(40)의 배기통로 폭(Wd)은 압력손실이 작도록 적절히 조절하여 제작될 수 있다.To describe this, the cylindrical collector 40 of the particulate collector according to the fourth embodiment of the present invention includes a first groove 46a protruding in the outer direction on the first surface of the exhaust passage outer direction, and the first groove ( The second groove 46b protrudes inward in the second surface in the exhaust passage inner surface direction so as to correspond to 46a). In this case, the first and second grooves 46a and 46b may be formed in the same size or may be formed in different sizes. In addition, the exhaust passage width (Wd) of the cylindrical collector 40 according to the present invention can be produced by adjusting appropriately so that the pressure loss is small.
이러한 구성을 통하여 원통형 포집기(40)의 배기통로에 인입된 연소가스는 배기통로 내면에 형성된 제1 및 제2 홈(46a,46b)들에 휘감아지게 된다. 이러한 작용을 통하여 연소가스 내에 포함된 미립자 및 수분들은 제1 및 제2 홈(46a,46b)들에 의해 걸러지게 된다. 걸러진 미립자 및 수분들은 제1 및 제2 홈(46a,46b)들에 의해 형성된 수직통로를 통하여 원통형 포집기(40) 하부로 떨어지게 된다. 하부로 떨어진 미립자 및 수분들은 미립자 포집용 홈통(18)에 포집된다. 이 때 걸러진 연소가스는 상기 동작을 반복수행하고 원통형 포집기(40) 중앙부에 형성된 가스 인출부를 통하여 배기구(20) 방향으로 유출된다. 유출된 연소가스는 데미스터(37b)를 통해 2차적으로 필터링되어 외부로 방출되어진다.Through such a configuration, the combustion gas introduced into the exhaust passage of the cylindrical collector 40 is wound around the first and second grooves 46a and 46b formed on the inner surface of the exhaust passage. Through this action, particulates and moisture contained in the combustion gas are filtered out by the first and second grooves 46a and 46b. The filtered particulates and moisture fall below the cylindrical collector 40 through a vertical passage formed by the first and second grooves 46a and 46b. Particulates and water dropped to the bottom are collected in the particulate collecting trough 18. At this time, the filtered combustion gas repeatedly performs the above operation and flows out toward the exhaust port 20 through a gas outlet formed at the center of the cylindrical collector 40. The discharged combustion gas is secondarily filtered through the demister 37b and discharged to the outside.
상기 원통형 포집기(40)를 제외한 구성요소 및 동작은 도 7 및 도 8을 통한 본 발명의 제2 실시예에 따른 자동차 머플러용 미립자 포집장치와 동일하다. Components and operations except for the cylindrical collector 40 are the same as the particulate collector for the vehicle muffler according to the second embodiment of the present invention through FIGS. 7 and 8.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 자동차 머플러용 미립자 포집장치는 자동차로부터 배출된 연소가스를 "ㄱ"자형 다층 블레이트 및 "∩"자형 터닝 앵글을 이용한 미립자 포집장치에 통과시켜 미립자 및 수분들을 포집함으로써 외부로 정화된 공기를 배출할 수 있게 된다. 또한 본 발명에 따른 다른 자동차 머플러용 미립자 포집장치는 원통형 미립자 포집기 및 데미스터를 이용하여 미립자 및 수분들을 포집함으로써 외부로 정화된 공기를 배출할 수 있게된다. 이로써 본 발명에 따른 자동차 머플러용 미립자 포집장치는 자동차 배기가스로 인한 대기오염을 줄일 수 있게 된다.As described above, the particulate collecting device for automobile muffler according to the present invention passes the combustion gas discharged from the vehicle through the particulate collecting device using the "a" shaped multilayered blade and the "∩" shaped turning angle to collect particulates and moisture. As a result, the purified air can be discharged to the outside. In addition, another particulate collecting device for automobile mufflers according to the present invention is able to discharge the purified air to the outside by collecting particulates and moisture by using a cylindrical particulate collector and the demister. As a result, the particulate collector for the automobile muffler according to the present invention can reduce the air pollution caused by the automobile exhaust gas.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.Those skilled in the art will appreciate that various changes and modifications can be made without departing from the technical spirit of the present invention. Therefore, the technical scope of the present invention should not be limited to the contents described in the detailed description of the specification but should be defined by the claims.
도 1은 종래 배기관에 설치된 머플러를 나타내는 개략도이다.1 is a schematic view showing a muffler installed in a conventional exhaust pipe.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 자동차 배기관에 설치된 머플러를 나타내는 개략도이다.2 is a schematic view showing a muffler installed in an automobile exhaust pipe according to an embodiment of the present invention.
도 3은 도 2에 도시된 자동차 머플러를 분리하여 나타낸 도면이다.FIG. 3 is a view showing the automobile muffler shown in FIG. 2 separately.
도 4는 도 3에 도시된 미립자 포집부를 상세히 나타내는 도면이다.4 is a view showing in detail the particulate collecting unit shown in FIG.
도 5은 본 발명의 제2 실시예에 따른 자동차 머플러용 미립자 포집장치를 나타내는 도면이다.5 is a view showing a particulate collecting device for a vehicle muffler according to a second embodiment of the present invention.
도 6은 도 5에 도시된 흡습막을 상세히 나타내는 도면이다.6 is a view showing in detail the moisture absorption film shown in FIG.
도 7은 도 5에 도시된 미립자 포집기의 단면을 나타내는 도면이다.FIG. 7 is a cross-sectional view of the particulate collector illustrated in FIG. 5.
도 8은 도 7에 도시된 가스 인입부를 표면을 나타내는 도면이다.FIG. 8 is a view illustrating a surface of the gas inlet shown in FIG. 7.
도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 자동차 머플러용 미립자 포집장치를 나타내는 도면이다.9 is a view showing a particulate matter collecting apparatus for automobile mufflers according to a third embodiment of the present invention.
도 10은 본 발명의 제4 실시예에 따른 자동차 머플러용 미립자 포집장치를 나타내는 도면이다. 10 is a view showing a particulate collecting device for automobile muffler according to a fourth embodiment of the present invention.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>
2,12 : 엔진 4,14 : 배기관2,12 Engine 4,14 Exhaust Pipe
6,16 : 머플러 17,28 : 미립자 포집부6,16: muffler 17,28: particulate collector
18 : 미립자 포집용 홈통 22 : 가스분산기18: particulate collecting trough 22: gas disperser
24 : 충격필터 26,37a : 데미스터24: Shock filter 26,37a: Demister
36 : "∩"형 터닝 앵글 36: "∩" type turning angle
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