KR100525768B1 - 메인 소음기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 메인 소음기에 관한 것으로서,
차량의 배기장치의 메인 소음기에 있어서, 메인 소음기의 상체부를 형성하는 제 1 상부케이스(21)와; 상기 제 1 상부케이스(21)와 동일한 형상이며, 제 1 상부케이스(21)의 상부에 소정 간극을 이루며 설치되는 제 2 상부케이스(22)와; 메인 소음기의 하체부를 형성하며, 상기 제 1 상부케이스(21)의 하부에 대향하여 결합되는 하부케이스(23)와; 상기 제 1 상부케이스(21)와 제 2 상부케이스(22) 사이의 간극에 삽입하여 내설되는 단열재(24)를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하며,
메인 소음기의 상부케이스 내에 단열재를 삽입하여 내장하므로 차제에 전달되는 열을 차단하고, 소음기의 방사음을 감소시키고, 제작이 용이하여 제조비용을 저감할 수 있는 효과가 있다.

Description

메인 소음기{Main muffler}
본 발명은 메인 소음기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 메인 소음기의 상부케이스 내에 단열재를 삽입하여 내장하므로 차체에 전달되는 열을 차단하고, 소음기의 방사음을 감소시키고, 제작이 용이하여 제조비용을 저감할 수 있는 메인 소음기에 관한 것이다.
일반적으로 자동차의 엔진은 연료의 연소에 의해 발생한 열에너지를 기계에너지로 변환시키는 다실린더 엔진으로서, 실린더의 내부로 쵸크밸브의 조절에 의해 흡입된 공기와 무화(霧化)되어 공기중에 부유된 연료가 섞인 혼합기를 엑셀페달과 케이블로 연결된 스로틀밸브를 엑셀페달로 조절하여 실린더내로 흡입시켜 피스톤으로 압축한 다음 점화시키면 급격히 연소하여 고온고압의 가스가 발생된다.
이 고온고압의 가스에 의해 각 실린더가 흡입, 압축, 팽창, 배기행정을 진행하여 피스톤이 승강하는 직선운동을 하게 되는데, 이 직선운동이 피스톤의 커넥팅로드를 거쳐 크랭크축에 의하여 회전운동으로 바뀌어 바퀴에 전달되는 것이다.
상기와 같은 행정을 유발하는 고온고압의 가스는 배기행정을 통하여 배기장치에 의해 외부로 배출된다.
내연기관의 배기장치 즉, 머플러(muffler)는 차체의 하부에 설치되고, 자동차 등의 엔진 연소시 배기매니폴드(exhaust manifold)를 통하여 배출된 고온 고압의 배출가스들 중 유해한 성분들인 HC, CO, NOx 등을 촉매의 화학반응 촉진에 의해 무해한 가스인 CO2, H2O 등으로 변환시켜서 외부로 배출해 주는 장치이다.
최근 공기 오염의 주요원인 중의 하나인 자동차 배기가스에 대하여 점차 규제가 강화되는 추세이므로, 배기장치의 장착이 의무화되어 있을 뿐만 아니라 이에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
통상 배기장치는 프론트 머플러, 촉매컨버터, 센터 소음기, 메인 소음기로 이루어져 있으며, 내연기관에서 배출된 배기는 배기매니폴드를 통하여 프론트 머플러로 배출되며, 촉매컨버터, 센터 소음기, 메인 소음기의 순서로 유동하여 외부로 배출된다.
도 1은 일반적인 배기장치의 전체구성을 개략적으로 나타내는 구성도이고, 도 2는 종래의 메인 소음기의 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이고, 도 3은 종래의 메인 소음기의 구성을 개략적으로 나타내는 분해사시도이다.
도 1은 일반적인 내연기관의 배기장치를 개략적으로 도시한 것으로서, 도 1에 표시된 바와 같이 엔진의 배기매니폴드(1)에 연결시키기 위한 프론트 머플러(2)가 설치되고, 상기 프론트 머플러(2)에 연결된 배기파이프의 후단부에는 배기가스의 유해성분을 산화 및 환원시키기 위한 촉매컨버터(3)가 설치되고, 상기 촉매컨버터(3)의 후방에는 상기 촉매컨버터(3)를 지난 배기가스의 유동소음을 줄이기 위한 센터 소음기(4) 및 메인 소음기(5)가 각각 설치되어 있다.
즉, 일반적인 내연기관의 배기장치는 엔진, 배기매니폴드(1), 프론트 머플러(2), 촉매컨버터(3), 센터 소음기(4), 메인 소음기(5)로 구성되어 있으며, 또한 상기에서 열거한 엔진과 배기매니폴드(1), 배기매니폴드(1)와 프론트 머플러(2), 프론트 머플러(2)와 촉매컨버터(3), 촉매컨버터(3)와 센터 소음기(4), 센터 소음기(4)와 메인 소음기(5) 사이의 각 구간을 배기파이프로 연결하고 있으며, 상기의 메인 소음기(5)에는 배기가스를 대기로 방출시키는 테일파이프가 연결되는 구조를 가지고 있다.
고속 주행시 배기가스의 배출작용이 원활하지 못하게 될 경우에는 엔진의 성능을 저하시키게 될 뿐만 아니라 고온의 배기가스에 의해 열발생 현상으로 주변의 각종 장치가 배기가스의 열에 의해 손상되는 문제점이 있었다.
따라서, 이러한 문제점을 해결하기 위해 도 2 및 도 3에 표시된 바와 같이 메인 소음기(10)의 외측에는 주변장치에 열을 차단하기 위한 차단판으로서 히트쉴드(11, heat shield)를 설치하게 되었다.
상기 히트쉴드(11)는 메인 소음기(10)의 상부측에 일부만 감싸도록 형성되며, 메인 소음기(10)의 상부측과 동일한 형상으로 성형되어 메인 소음기(10)의 상부에 일정한 간격을 가지며 양 끝단을 메인 소음기(10)에 용접가공하여 고정되었다.
그러나, 상기 히트쉴드(11)는 두께가 두꺼운 금속판재를 성형한 것이므로, 예를들면 약 0.8㎜ 두께의 두꺼운 금속판이므로, 메인 소음기(10)의 중량이 과다하게 증가되었고, 히트쉴드(11)의 성형가공 및 용접가공 등 추가적인 작업이 필요하게 되므로 제작비용이 증가하는 문제점이 있었다.
또, 상기 히트쉴드(11)가 금속판재이므로 열차단 효과가 미미할 뿐만 아니라 외부의 충격에도 취약한 문제가 있었고, 특히 메인 소음기(10)가 장착되는 부위가 차량의 후방부이므로 상기 메인 소음기(10)에 인접한 차량의 트렁크룸의 내부온도를 상승시키는 주요 원인이 되었다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위해 안출한 것으로서, 메인 소음기의 상부케이스 내에 단열재를 삽입하여 내장하므로 차체에 전달되는 열을 차단하고, 소음기의 방사음을 감소시키고, 제작이 용이하여 제조비용을 저감할 수 있는 메인 소음기를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 차량의 배기장치의 메인 소음기에 있어서, 메인 소음기의 상체부를 형성하는 제 1 상부케이스(21)와; 상기 제 1 상부케이스(21)와 동일한 형상이며, 제 1 상부케이스(21)의 상부에 소정 간극을 이루며 설치되는 제 2 상부케이스(22)와; 메인 소음기의 하체부를 형성하며, 상기 제 1 상부케이스(21)의 하부에 대향하여 결합되는 하부케이스(23)와; 상기 제 1 상부케이스(21)와 제 2 상부케이스(22) 사이의 간극에 삽입하여 내설되는 단열재(24)를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 본 발명은 상기 발명에 있어서, 상기 단열재(24)는 유리섬유를 열가공하여 상기 상부케이스(21, 22)와 동일한 형상으로 성형된 글래스울패드(glass wool pad)인 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 본 발명은 상기 발명에 있어서, 상기 제 1 상부케이스(21)와 제 2 상부케이스(22)는 하부케이스(23)와 일체로 프레스 공법으로 끝단을 접는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예를 더욱 상세히 설명한다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 의한 메인 소음기의 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이고, 도 5는 본 발명의 일실시예에 의한 메인 소음기의 구성을 개략적으로 나타내는 분해사시도이다.
도 4 및 도 5에 표시된 바와 같이, 본 실시예에 의한 메인 소음기(20)는 제 1 상부케이스(21), 제 2 상부케이스(22), 하부케이스(23) 및 단열재(24)로 이루어져 있으며, 차량의 배기장치의 후단부에 장착되어 배기소음을 감쇄시키고 고온 고압의 배기가스를 저온 저압의 상태로 냉각팽창시켜서 대기로 방출시키는 역할을 한다.
제 1 상부케이스(21)는 압연가공에 의해 쉘형상으로 성형되어 차량의 배기장치의 후단부에 장착되는 메인 소음기(20)의 상체부를 형성하게 된다.
제 2 상부케이스(22)는 상기 제 1 상부케이스(21)와 동일한 방법으로 압연가공에 의해 쉘형상으로 성형되어, 상기 제 1 상부케이스(21)의 상부에 소정 간극을 이루며 동일한 방향으로 설치된다.
하부케이스(23)는 압연가공에 의해 쉘형상으로 성형되어 차량의 배기장치의 후단부에 장착되는 메인 소음기(20)의 하체부를 형성하며, 상기 제 1 상부케이스(21)의 하부에 대향해서 결합된다.
상기 상부케이스(21, 22)와 하부케이스(23)사이의 공간에는 배기가스가 통과하게 되므로, 복수개의 간벽이 내설되고 간벽에는 배기가스의 유로를 형성하기 위해 다수개의 홀이 천공되어 있다(도시 안함).
단열재(24)는 상기 제 1 상부케이스(21)와 제 2 상부케이스(22) 사이의 간극에 삽입하여 내설되며, 예를 들면 상기 단열재(24)로는 무기질재료로서 석면, 유리솜, 석영솜, 규조토, 탄산마그네슘 분말, 마그네시아 분말, 규산칼슘, 펄라이트 등 여러가지가 있지만, 비용면이나 성형성을 고려해 보면 본 실시예에서는 유리섬유를 열가공하여 상기 상부케이스(21, 22)와 동일한 형상으로 성형된 두께가 약 1㎜ 정도의 글래스울패드(glass wool pad)를 사용하는 것이 바람직하다.
유리섬유는 고온으로 녹인 유리를 기계적으로 잡아늘이거나, 공기나 수증기로 날리거나, 원심력에 의해 주위에 날려 붙이는 방법 등으로 섬유 모양을 만든 것으로서, 용도에 따라 장섬유와 단섬유가 있으며, 유리섬유의 성질은 고온에 잘 견디며, 불에 타지 않고, 화학적 내구성이 있기 때문에 부식하지 않으며, 특히 인장강도가 강하므로 특히 매트형태로 만든 것은 단열성 및 방음성이 좋게 된다.
이와 같은 성질을 이용하여 유리섬유를 성형기의 금형내에서 절단 및 성형가공하고, 금형에 약 500℃의 열을 가하여 금형내의 유리섬유를 열가공하게 되면 유리섬유가 매트형태로 열변형되어 글래스울패드(glass wool pad)를 형성하게 된다.
이런 글래스울패드(glass wool pad)는 보온재 및 보냉재, 흡음재 및 방음재, 공기여과재 등에 다양한 분야에서 사용된다.
따라서, 상기 제 1 상부케이스(21)와 제 2 상부케이스(22) 사이의 간극에는 단열재(24)로서 글래스울패드를 삽입하고, 상기 제 1 상부케이스(21)와 제 2 상부케이스(22)를 하부케이스(23)와 일체로 프레스 공법으로 끝단을 접는 클린칭(clinching)가공에 의해서 메인 소음기(20)를 완성하게 된다.
본 실시예의 메인 소음기를 실제 차량에 장착하여 시험해 본 결과, 종래의 메인 소음기를 장착한 경우에 차량의 트렁크룸 내부의 온도가 약 190℃ 정도 되었으나 본 실시예의 메인 소음기를 장착한 경우에는 차량의 트렁크룸 내부의 온도가 약 90℃ 정도로 저하되어 본 실시예의 메인 소음기에 의한 차열효과가 나타남을 알 수 있었다.
이상 설명한 본 발명은 그 기술적 사상 또는 주요한 특징으로부터 벗어남이 없이 다른 여러 가지 형태로 실시될 수 있다. 따라서 상기 실시예는 모든 점에서 단순한 예시에 지나지 않으며 한정적으로 해석되어서는 안 된다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 메인 소음기의 상부케이스 내에 단열재를 삽입하여 내장하므로 차체에 전달되는 열을 차단하고, 소음기의 방사음을 감소시키고, 제작이 용이하여 제조비용을 저감할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 일반적인 배기장치의 전체구성을 개략적으로 나타내는 구성도.
도 2는 종래의 메인 소음기의 구성을 개략적으로 나타내는 사시도.
도 3은 종래의 메인 소음기의 구성을 개략적으로 나타내는 분해사시도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 의한 메인 소음기의 구성을 개략적으로 나타내는 사시도.
도 5는 본 발명의 일실시예에 의한 메인 소음기의 구성을 개략적으로 나타내는 분해사시도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
20 : 메인 소음기 21 : 제 1 상부케이스
22 : 제 2 상부케이스 23 : 하부케이스
24 : 단열재

Claims (3)

  1. 차량의 배기장치의 메인 소음기에 있어서,
    메인 소음기의 상체부를 형성하는 제 1 상부케이스(21)와, 상기 제 1 상부케이스(21)와 동일한 형상이며, 제 1 상부케이스(21)의 상부에 소정 간극을 이루며 설치되는 제 2 상부케이스(22)와, 상기 제 1 상부케이스(21)와 제 2 상부케이스(22) 사이의 간극에 삽입하여 내설되는 단열재(24)로 이루어진 상부케이스와;
    메인 소음기의 하체부를 형성하며, 상기 제 1 상부케이스(21)의 하부에 대향하여 결합되는 하부케이스(23)를 포함하여 이루어지고,
    상기 단열재(24)는 상기 상부케이스와 동일한 형상으로 유리섬유를 열가공하여 성형된 글래스울패드(glass wool pad)인 것을 특징으로 하는 메인 소음기.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 상부케이스는 하부케이스(23)와 일체로 프레스 공법에 의한 클린칭으로 끝단을 접는 것을 특징으로 하는 메인 소음기.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101601327B1 (ko) * 2010-12-02 2016-03-21 현대자동차주식회사 플라스틱 케이스를 가진 차량용 머플러

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