KR100513447B1 - 터보차저의 구조전달음 감쇄장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 터보차저의 구조전달음 감쇄장치에 관한 것으로서, 특히 터보차저의 터빈측이 배기파이프에 간접적으로 접속되도록 하면서 터보차저의 회전시 발생하는 진동을 완충하는 진동감쇄수단을 터보차저와 배기파이프의 사이에 형성하므로서, 터보차저의 고속 회전시 배기계에서 발생되는 구조전달음을 효과적으로 감쇄시킬 수 있도록 한 터보차저의 구조전달음 감쇄장치에 관한 것이다.

Description

터보차저의 구조전달음 감쇄장치{Turbo noise reduction device}

본 발명은 터보차저의 구조전달음 감쇄장치에 관한 것으로서, 특히 터보차저의 고속 회전시 배기계에서 발생되는 구조전달음을 효과적으로 감쇄시킬 수 있도록 한 터보차저의 구조전달음 감쇄장치에 관한 것이다.

도 1 은 터보차저가 적용된 종래의 배기계를 도시한 것으로서,

터보차저(1)의 터빈(2)이 엔진에서 배출되는 배기압에 의해 고속으로 회전하고, 상기 터빈(2)과 동축상에 형성되어 있는 콤프레서(3)가 고속으로 회전하여 엔진으로 공급되는 흡기를 압축하도록 구성되어 있으며,

상기 터빈(2)과 연결되어 있는 연결파이프(4)가 후단의 배기파이프(5)와 연결되어 있고, 배기파이프(5)의 도중에는 진동감쇄를 위한 벨로우즈(6)와 배기가스를 정화시키기 위한 삼원촉매(UCC)(7)가 순차적으로 설치되어 있는 구성이다.

그러나, 상기와같은 종래의 배기계는 터보차저(1)의 구동시 터보차저(1)로부터 전달되는 구조전달음에 의해 심한 진동과 소음이 발생하게되는 문제점이 발생하고 있었다.

터보차저로부터 기인되는 구조전달음은 주로 터보차저의 회전 1차성분으로 인한 진동으로 발생되는 소음으로서, 현재까지는 주로 상기 회전 1 차 진동을 저감시키기 위하여 터보 회전성분의 g-level 을 철저하게 규제하여 관리하므로써 이 소음을 억제하고 있다.

하지만, 차량 생산시 터보차저의 g-level을 효과적으로 맞추었다 하더라도 엔진의 사용기간이 경과함에 따라 상기 터보차저의 g-level이 점차 상승하게되므로 터보차저의 구조전달음을 효과적으로 감쇄시키지 못하는 문제점이 발생하고 있었다.

또한, 상기 터보차저의 구조전달음은 주로 벨로우즈(6)와 삼원촉매(7) 부위에서 크게 발생하고 있기 때문에 이를 감쇄시키기 위하여 삼원촉매(7)에 글래스 울(Glass wool)을 내장시키고 있는데, 이렇게하면 삼원촉매(7)의 생산성이 떨어질뿐 아니라 원가상승의 문제점이 발생하게되는 것이다.

따라서, 상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 터보차저의 터빈측이 배기파이프에 간접적으로 접속되도록 하면서 터보차저의 회전시 발생하는 진동을 완충하는 진동감쇄수단을 터보차저와 배기파이프의 사이에 형성하므로서, 터보차저의 고속 회전시 배기계에서 발생되는 구조전달음을 효과적으로 감쇄시킬 수 있도록 한 터보차저의 구조전달음 감쇄장치를 제공함을 목적으로 한다.

상기 목적달성을 위한 본 발명은,

터보차저의 터빈측이 배기파이프에 접속된 것에 있어서,

상기 터보차저의 터빈 측과 배기파이프의 사이에 터보차저가 배기파이프에 간접적으로 접속되도록 하면서 터보차저의 회전시 발생하는 진동이 배기파이프에 전달되는 것을 억제하여 배기계에서 발생되는 터보차저의 구조전달음이 감소하도록 하는 진동감쇄수단을 형성한 것을 특징으로 한다.

상기 진동감쇄수단은,

터보차저의 터빈측에 연결된 연결파이프의 끝단 외각을 감싸도록 결합되고 그 타측이 배기파이프에 접속되는 주름관과;

상기 주름관의 외각으로 결합되어 주름관으로 전달된 진동을 완충 흡수하는 제 1 댐퍼; 로서 구성되며,

상기 주름관에는 그 도중에 다수의 주름부가 형성되고, 각각의 주름부 사이에는 연결파이프로부터 전달되는 진동을 완충 흡수하는 다수의 제 2 댐퍼가 형성된 것을 특징으로 한다.

또한 상기 제 1 댐퍼와 제 2 댐퍼는 진동의 효과적인 흡수를 위해 와이어메쉬를 그물처럼 엮어서 형성한 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면 도 1 내지 도 3 을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 설명에 있어서 종래와 동일한 구성요소에 대해서는 동일부호 표기하여 중복설명을 피하기로 한다.

도면부호 10 은 터보차저(1)의 터빈(2)측과 연결되어 있는 연결파이프(4)의 외각을 감싸도록 결합되면서 그 타측에 배기파이프(5)에 접속되는 진동감쇄수단을 나타내며, 이 진동감쇄수단(10)은 터보차저(1)가 배기파이프(5)와 간접적으로 연결되도록 하면서 터보차저(1)로부터 기인하는 구조전달음에 의한 진동을 억제하여 배기계에서의 소음발생량을 현저히 감쇄되도록 한다.

상기 진동감쇄수단(10)은 도 2 에 도시된 바와같이 크게 주름관(11), 제 1 댐퍼(14), 제 2 댐퍼(15)로서 대별 구성된다.

주름관(11)은 그 일측이 터보차저(1)의 터빈(2)측으로부터 연결되어 있는 연결파이프(4)에 전기용접에 의해 결합되고, 타측이 배기파이프(5)에 접속되는 것이다.

주름관(11)의 일측에는 연결파이프(4)에 결합되기 위한 연결부(13)가 형성되고, 주름관(11)의 도중에는 인장 및 수축이 가능한 다수의 주름부(12)가 형성되어 있는데, 끝부분에 형성된 주름부(12a)는 다른 것들보다 길게 형성하여 후설하는 제 1 댐퍼(14)가 빠지지 않게 잡아줄 수 있도록 한다.

실험에 의하면 주름부(12)를 3~4개 형성할때 1~3KHz의 구조전달 주파수가 감쇄되는 것으로 나타났다.

주름관(11)을 연결파이프(4)에 결합할때에는 주름관(11)과 연결파이프(4)가 겹쳐지는 부위의 일부분(A)을 전기용접으로 접합하여 배기가스의 유출이 차단되도록 하면서 전기용접되지 않은 부분은 서로 독립적으로 존재하도록 하였다.

제 1 댐퍼(14)는 도 3 에 도시된 바와같이 링형상으로 형성하여 상기한 주름관(11)의 외각을 감싸도록 하였으며, 이 제 1 댐퍼(14)는 와이어메쉬(14a)로서 그물처럼 엮어서 형성하여 자체 탄성을 가지도록 하는 것이 바람직하며, 주름관(11)의 외각에 결합하였을때 끝부분의 주름관(12a)에 의해 빠지지 않게된다.

제 1 댐퍼(14)를 주름관(11)의 외각에 장착하게되면, 터보차저(1)의 회전시 구조전달음에 의한 진동이 연결파이프(4)를 통해 주름관(11)에 전달되더라도 상기 제 1 댐퍼(14)가 주름관(11)에 전달된 진동을 완충 흡수하게되므로 그 진동이 배기파이프(5) 측으로 전달되는 것을 최대한 억제하게된다.

한편, 제 2 댐퍼(15)는 상기 주름관(11)의 주름부(12) 사이사이에 삽입되는 것으로서, 이 제 2 댐퍼(15)역시 진동의 완충을 위해 와이어메쉬(15a)를 그물처럼 엮어서 형성하였다.

제 2 댐퍼(15)를 주름부(12) 사이에 삽입하게되면, 제 2 댐퍼(15)의 내측이 연결파이프(4)의 외각에 밀착되고, 외측이 주름관(11)의 주름부(12)에 밀착되기 때문에 터보차저(1)로부터 진동이 연결파이프(4)에 전달되더라도 이 진동을 상기 다수의 제 2 댐퍼(15)가 효과적으로 완충 흡수하게되므로서 주름관(11)으로 전달되는 진동을 최대한 억제하게되는 것이다.

상기와같이 주름관(11)의 내외각에 각각 설치되는 제 1 및 제 2 댐퍼(14,15)에 의해 터보차저(1)의 구조전달음에 기인한 진동이 연결파이프(4)를 통해 전달되는 것을 효과적으로 완충 흡수하게되므로서 그 후단에 연결되어 있는 배기파이프(5)로는 아주 약한 진동만이 전달되게되어 배기계에서의 소음발생량이 현저히 감소하게되는 것이다.

또한, 본 발명의 진동감쇄수단(10)을 터보차저(1)와 배기파이프(5)의 사이에 설치하게되면, 배기파이프(5) 측으로 전달되는 구조전달음에 의한 진동이 상당히 감쇄되므로 삼원촉매에 글래스울과같은 완충재를 형성하지 않아도 되는 효과를 기대할 수 있다.

이상에서 설명한 바와같이 본 발명은 터보차저의 터빈측이 배기파이프에 간접적으로 접속되도록 하면서 터보차저의 회전시 발생하는 진동을 완충하는 진동감쇄수단을 터보차저와 배기파이프의 사이에 형성하므로서, 터보차저의 고속 회전시 배기계에서 발생되는 구조전달음을 효과적으로 감쇄시킬 수 있도록 한 터보차저의 구조전달음 감쇄장치를 제공하는 효과를 기대할 수 있다.

도 1 은 본 발명의 구조전달음 감쇄장치가 적용된 배기계를 보인 도면.

도 2 는 본 발명의 구조전달음 감쇄장치가 결합된 상태를 보인 단면도.

도 3 은 본 발명에 적용된 제 1 댐퍼를 보인 사시도.

도 4 는 종래의 배기계를 보인 도면.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 터보차저 2 : 터빈

3 : 콤프레서 4 : 연결파이프

5 : 배기파이프 10 : 진동감쇄수단

11 : 주름관 12 : 주름부

13 : 연결부 14 : 제 1 댐퍼

15 : 제 2 댐퍼 14a,15a: 와이어메쉬

Claims (5)

1. 터보차저(1)의 터빈(2) 측과 배기파이프(5)의 사이에 터보차저(1)가 배기파이프(5)에 간접적으로 접속되도록 하면서 터보차저(1)의 회전시 발생하는 진동이 배기파이프(5)에 전달되는 것을 억제하여 배기계에서 발생되는 터보차저의 구조전달음이 감소하도록 하기 위하여, 터보차저(1)의 터빈측에 연결된 연결파이프(4)의 끝단 외각을 감싸도록 결합되고 그 타측이 배기파이프(5)에 접속되는 주름관(11)과, 상기 주름관(11)의 외각으로 결합되어 주름관(11)으로 전달된 진동을 완충 흡수하는 제 1 댐퍼(14)를 포함하여 구성되는 진동감쇄수단(10)에 있어서,

   상기 주름관(11)에는 그 도중에 다수의 주름부(12)가 형성되고, 각각의 주름부(12) 사이에는 연결파이프(4)로부터 전달되는 진동을 완충 흡수하는 다수의 제 2 댐퍼(15)가 형성된 것을 특징으로 하는 터보차저의 구조전달음 감쇄장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 제 1 댐퍼(14)와 제 2 댐퍼(15)는 진동의 효과적인 흡수를 위해 와이어메쉬(14a,15a)를 그물처럼 엮어서 형성한 것을 특징으로 하는 터보차저의 구조전달음 감쇄장치.
3. 제 1항에 있어서,

   주름부(12)의 끝부분에 형성되는 주름부(12a)를 길게 형성하여 제 1 댐퍼(14)가 주름관(11) 외측에 결합되었을때 제 1 댐퍼(14)가 주름부(12a)에 걸려서 빠지지 않도록 한 것을 특징으로 하는 터보차저의 구조전달음 감쇄장치.
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