KR100916809B1 - Muffler with variavle valve - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 가변밸브 부착형 소음기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 소음성능을 향상시킴과 더불어 제조비용을 대폭 절감할 수 있는 가변밸브 부착형 소음기에 관한 것이다. The present invention relates to a variable valve-attached silencer, and more particularly, to a variable valve-attached silencer that can significantly reduce manufacturing costs while improving noise performance.
차량용 소음기(muffler)라 함은 엔진에서 배출되는 고온, 고압의 배기가스를 차량 외부의 대기중으로 배출시키기 전에 압력과 온도를 낮춰줌으로써 배기가스의 급격한 팽창에 의해 발생하는 폭발음을 줄이기 위한 장치이다. The vehicle muffler is a device for reducing the explosion sound caused by the rapid expansion of the exhaust gas by lowering the pressure and temperature before discharging the high-temperature, high-pressure exhaust gas from the engine to the atmosphere outside the vehicle.
소음기는 작동원리에 따라 가는 관에서 넓은 공간으로 확산시켜 소리를 작게 하는 팽창식, 가는 관의 많은 구멍에서 넓은 공명실(共鳴室)로 확산시켜 서로 음을 상쇄시키는 공명식(共鳴式), 스틸울(금속을 실 모양으로 한 것)에 흡수시키는 흡수식, 앞의 세 가지 방식을 혼합한 격벽식(隔壁式) 등이 있다.Silencer is an inflatable sound that diffuses from a thin tube to a wide space according to the principle of operation, and resonates and steel wool cancels each other by spreading it from a large hole in a thin tube to a large resonance chamber. Absorption type which absorbs a metal into a thread form, and the partition type which mixed the previous three methods are mentioned.
그리고, 소음기는 소음(消音)효과를 높이기 위하여 소음기의 저항을 크게 하면 배기소음을 줄일 수 있으나 배기 행정에 가해지는 저항 즉, 배압이 높아져 엔진의 출력을 저하시키고, 이와 반대로 배압을 줄이기 위하여 소음기의 저항을 작게 하면 배기소음(排氣騷音)이 증대되는 문제점이 대두되고 있다. In addition, the silencer can reduce exhaust noise by increasing the resistance of the silencer in order to increase the noise effect, but the resistance applied to the exhaust stroke, that is, the back pressure increases, which lowers the engine output, and conversely, to reduce the back pressure. If the resistance is small, the problem that the exhaust noise is increased.
이러한 문제점을 해결하기 위해 배기소음과 배압을 동시에 만족시킬 수 있는 가변밸브 부착형 소음기가 개시되어 있다. 이러한 가변밸브 부착형 소음기는 소음기의 내부에 장착된 파이프 중에서 어느 하나의 파이프에 배기가스의 압력에 따라 그 개도가 가변가능한 가변 밸브를 장착한 것을 특징으로 한다. In order to solve this problem, there is disclosed a variable valve-attached silencer that can satisfy exhaust noise and back pressure at the same time. Such a variable valve type silencer is characterized in that any one of the pipes mounted inside the silencer is equipped with a variable valve whose opening degree is variable according to the pressure of the exhaust gas.
이러한 가변 밸브는 저속영역에서 배기가스의 압력이 낮기 때문에 닫힘 상태가 되어 저주파 소음을 감쇄시킬 수 있고, 가변 밸브의 닫힘 상태에서도 배기가스의 압력이 낮기 때문에 엔진의 출력에는 영향을 미치지 않는다. 그리고, 고속영역에서 배기가스의 압력이 높아짐에 따라 가변 밸브는 점차 열리면서 고주파 소음을 감소시킴과 더불어 배기가스의 저항을 줄일 수 있으므로 또한 엔진의 출력에 영향을 미치지 않는다. 이와 같이 가변밸브 부착형 소음기는 배기소음 및 배압을 동시에 만족시킬 수 있는 장점이 있다. Such a variable valve is closed because of the low pressure of the exhaust gas in the low speed region, thereby reducing the low frequency noise, and does not affect the output of the engine because the pressure of the exhaust gas is low even in the closed state of the variable valve. In addition, as the pressure of the exhaust gas increases in the high speed region, the variable valve is gradually opened to reduce the high frequency noise and reduce the resistance of the exhaust gas, and thus does not affect the engine output. As such, the variable valve-type silencer has an advantage of satisfying exhaust noise and back pressure at the same time.
하지만, 종래의 가변밸브 부착형 소음기는 복수의 배플, 복수의 챔버, 하나 이상의 바이패스 파이프, 인렛파이프 등이 설치됨에 따라 소음기 내부의 구조가 매우 복잡할 뿐만 아니라 그 제조비용이 대폭 증대하는 단점이 있었다. However, the conventional variable valve-attached silencer is equipped with a plurality of baffles, a plurality of chambers, one or more bypass pipes, inlet pipes, etc., which not only makes the structure of the silencer very complicated, but also increases the manufacturing cost. there was.
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, 소음기 내부의 구성을 보다 단순화시킴으로써 소음기의 컴팩트화를 도모함과 더불어 그 제조비용을 대폭 절감할 수 있는 가변밸브 부착형 소음기를 제공하는 데 그 목적이 있다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above, and aims to provide a variable valve-mounted silencer that can simplify the construction of the silencer and further reduce the manufacturing cost thereof. There is this.
또한, 본 발명은 가변밸브의 개방 내지 폐쇄 작동 시에 가변밸브의 개방에 따른 고주파소음 저감효과를 향상시킬 수 있고, 가변밸브측에는 내열성 완충시트가 원주방향으로(전둘레 방향으로) 설치됨에 따라 가변밸브의 폐쇄에 따른 저주파소음 저감효과를 대폭 향상시킬 수 있는 가변밸브 부착형 소음기를 제공하는 데 그 목적이 있다. In addition, the present invention can improve the high-frequency noise reduction effect due to the opening of the variable valve in the opening or closing operation of the variable valve, the variable valve side is variable as the heat-resistant buffer seat is installed in the circumferential direction (in the entire circumferential direction) It is an object of the present invention to provide a variable valve-attached silencer that can greatly improve the low-frequency noise reduction effect of closing the valve.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 가변밸브 부착형 소음기는, Variable valve-attached silencer of the present invention for achieving the above object,
내부가 제1 및 제2 배플에 의해 제1 및 제2 소음실, 공명실로 구획된 하우징;A housing in which the interior is divided into first and second noise chambers and resonance chambers by first and second baffles;
상기 제1 및 제2 배플을 관통하여 설치되고, 제1소음실과 인접한 외주면에 하나 이상의 제1소통공을 가지고, 제2소음실과 인접한 외주면에 하나 이상의 제2소통공을 가진 인렛파이프; An inlet pipe installed through the first and second baffles and having at least one first communication hole on an outer circumferential surface adjacent to the first noise chamber, and having at least one second communication hole on an outer circumferential surface adjacent to the second noise chamber;
상기 제1 및 제2 배플을 관통하여 설치되고, 배기가스를 외부로 배출하는 하나 이상의 아웃렛파이프; 및 At least one outlet pipe installed through the first and second baffles and discharging exhaust gas to the outside; And
상기 제1 배플의 개구에 설치되어 배기압력에 따라 개폐하는 가변밸브;를 포함한다. And a variable valve installed in the opening of the first baffle to open and close according to the exhaust pressure.
상기 아웃렛파이프는 2개로 구성되고, 일단부가 제1소음실과 소통하고, 타단부는 상기 하우징의 외부와 소통하는 것을 특징으로 한다. The outlet pipe is composed of two, one end is in communication with the first noise chamber, the other end is characterized in that the communication with the outside of the housing.
상기 인렛파이프는 일단부가 상기 하우징의 외부와 소통하고, 타단부는 상기 공명실과 소통하는 것을 특징으로 한다. One end of the inlet pipe communicates with the outside of the housing, and the other end communicates with the resonance chamber.
상기 아웃렛파이프의 일측에는 물기 제거용 파이프가 설치되고, 상기 물기 제거용 파이프는 상기 하우징의 저면에 인접하는 것을 특징으로 한다. One side of the outlet pipe is provided with a water removal pipe, the water removal pipe is characterized in that adjacent to the bottom surface of the housing.
상기 가변밸브는 상기 제1배플의 개구와 소통하는 개구를 가지고, 상기 개구의 내주면에는 내열성 완충시트가 원주방향으로 설치된 브라켓;The variable valve has an opening in communication with the opening of the first baffle, the inner circumferential surface of the opening is a bracket having a heat-resistant buffer seat in the circumferential direction;
상기 브라켓에 축을 매개로 피벗가능하게 설치된 밸브체; 및 A valve body pivotably mounted to the bracket via a shaft; And
상기 밸브체를 상기 브라켓을 향해 편향시키도록 코일스프링 형태로 구성되고, 일단은 상기 브라켓에 지지되며, 타단은 상기 밸브체에 지지되는 탄성부재를 포함한다. A coil spring is configured to deflect the valve body toward the bracket, one end of which is supported by the bracket, and the other end of which includes an elastic member that is supported by the valve body.
이상과 같은 본 발명은, 소음기 내부의 구성을 보다 단순화시킴으로써 소음기의 컴팩트화를 도모함과 더불어 그 제조비용을 대폭 절감할 수 있는 장점이 있다. The present invention as described above has an advantage that by simplifying the configuration inside the silencer, it is possible to compact the silencer and to significantly reduce its manufacturing cost.
또한, 본 발명은 가변밸브의 개방 내지 폐쇄 작동 시에 가변밸브의 개방에 따른 고주파소음 저감효과와 가변밸브의 폐쇄에 따른 저주파소음 저감효과를 대폭 향상시킬 수 있다. In addition, the present invention can significantly improve the high frequency noise reduction effect of opening the variable valve and the low frequency noise reduction effect of closing the variable valve during opening or closing operation of the variable valve.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1 내지 도 는 본 발명의 일 실시예에 따른 가변밸브 부착형 소음기를 도시한다. 1 to 1 illustrate a variable valve-attached silencer according to an embodiment of the present invention.
도시된 바와 같이, 본 발명의 가변밸브 부착형 소음기는 하우징(10)을 포함한다. 하우징(10)의 내부는 제1 및 제2 배플(17, 18)에 의해 제1소음실(11), 제2소음실(12) 및 공명실(13)로 구획된다. As shown, the variable valve-attached silencer of the present invention includes a
제1배플(17)은 제1 및 제2 소음실(11, 12)을 구획하도록 하우징(10)의 전방측에 위치하고, 제2배플(18)은 제2소음실(12) 및 공명실(13)을 구획하도록 하우징(10)의 후방측에 위치한다. The
제1배플(17)은 개구(17a)를 구비하고, 이 개구(17a)에는 저속 또는 고속 운전 구간에 따라 변동하는 배기가스의 압력에 대응하여 개폐가능한 가변밸브(30)가 설치될 수 있다. 이와 같이, 본 발명은 배기가스의 압력 변동에 따라 배기가스가 바이패스(우회)하는 별도의 바이패스 파이프를 설치하지 않고, 제1배플(17) 자체에 개구(17a) 즉, 바이패스 경로를 구성하고, 제1배플(17)의 개구(17a)에 가변밸브(30)를 직접 설치함으로써 그 제조비용을 대폭 절감할 뿐만 아니라 하우징(10) 내부 구조를 매우 단순화할 수 있다. The
가변밸브(30)는 제1배플(17)의 개구(17a)에 고정설치된 브라켓(31), 브라켓(31)에 축(34)을 매개로 피벗가능하게 설치된 밸브체(32), 상기 밸브체(31)를 상기 브라켓(31)으로 편향시키는 탄성부재(33)를 포함한다. The
브라켓(31)은 개구(31a)를 가지고, 이 개구(31a)가 제1배플(17)의 개구(17a)와 소통하도록 설치된다. 개구(31a)의 상부 내주면에는 저속 구간의 소음 성능을 향상시키기 위한 내열성 완충시트(35)가 원주방향으로(전둘레 방향으로) 설치되고, 이 내열성 완충시트(35)는 와이어메쉬 등의 재질로 이루어질 수 있다. The
밸브체(32)는 상기 브라켓(31)의 개구(31a)를 개폐할 수 있고, 특히 고속 또는 가속 운전 구간에서 배기가스의 압력이 증가하여 일부의 배기가스가 인렛파이프(21)의 제2소통공(25)을 통과할 경우 밸브체(32)를 개방시킬 수 있다. The
탄성부재(33)는 코일스프링 형태로 구성되고, 탄성부재(33)의 일단(33a)은 브라켓(31)측에 지지되고, 탄성부재(33)의 타단(33b)은 밸브체(32)측에 지지된다. 이에 의해 탄성부재(33)는 밸브체(32)를 브라켓(31)의 개구(31a)를 향해 편향시킴으로써 브라켓(31)의 개구(31a)는 밸브체(32)에 의해 폐쇄된 상태가 유지될 수 있고, 배기가스의 압력이 탄성부재(33)의 스프링력을 극복할 경우 밸브체(32)는 브라켓(31)의 반대방향으로 피벗함으로써 밸브체(32)는 브라켓(31)의 개구(31a)를 개방시킨다. The
이러한 구성에 의해, 밸브체(32)가 브라켓(31)의 개구(31a)를 폐쇄할 경우 내열성 완충시트(35)에 의해 그 밀폐성이 확실하게 보장될 뿐만 아니라 급격한 폐쇄작동 시에 충격음 발생을 방지할 수 있고, 이에 인렛파이프(21)의 제1소통공(23)을 통해 아웃렛파이프(22)로 유동하는 배기가스의 저주파소음이 확실하게 차단될 수 있다. By such a configuration, when the
또한, 인렛파이프(21)의 제2소통공(23)을 통과한 배기가스가 밸브체(32)를 개방시킬 경우, 인렛파이프(21)의 제2소통공(23)을 통해 아웃렛파이프(22)로 유동하는 배기가스의 고주파소음이 확실하게 차단될 수 있다. In addition, when the exhaust gas having passed through the
인렛파이프(21)는 하우징(10) 내로 배기가스를 도입하도록 하우징(10)의 일단부, 제1배플(17) 및 제2배플(18)을 관통하여 설치된다. 특히, 인렛파이프(21)의 일단개구(21a)는 하우징(10)의 외부를 향하고, 인렛파이프(21)의 타단 개구(21b)은 공명실(13)과 소통하도록 설치된다. The
그리고, 인렛파이프(21)는 제1소음실(11)과 소통하는 외주면에 하나 이상의 제1소통공(23)을 가지고, 이 제1소통공(23)을 통해 배기가스는 아웃렛파이프(22)의 일단 개구(22a)로 흘러 공급될 수 있다. The
또한, 인렛파이프(21)는 제2소음실(12)과 소통하는 외주면에 하나 이상의 제2소통공(25)을 가지고, 가속 또는 고속 운전구간에서 배기가스의 압력이 높아질 경우 배기가스가 제2소통공(25)을 통과하여 가변밸브(30)를 개방시킬 수 있다. Further, the
특히, 공명실(13)은 인렛파이프(21)의 타단 개구(21b)와만 직접 소통하고, 공명실(13)을 구획하는 제2배플(18)은 공명실(13) 내의 배기가스가 유동할 수 있는 관통공 또는 파이프 등의 구조를 가지지 않는다. 이에, 공명실(13)은 제1 및 제2 소음실(11, 12)과 직접 소통하지 않는 즉, 공명실(13)은 다른 소음실(11, 12)에 대해 실질적으로 밀폐된 구조로 구성된다. 이에 따라 공명실(13)의 내부는 운전 초기에 인렛파이프(21)를 통해 배기가스가 공급되어 완전히 채워진 상태를 일정하게 유지하고, 이를 통해 공명실(13)은 특정 주파수의 소음을 제거하는 공명기능만을 수행한다. 즉, 운전 중에 공명실(13) 내에 배기가스가 완전히 채워진 상태에서는 배기가스가 공명실(13) 내에서 유동하지 않으므로 공명실(13)은 특정 주파수의 소음만을 제거하도록 구성된다. In particular, the
아웃렛파이프(22)는 하우징(10)의 외부로 배기가스를 도출하도록 하우징(10)의 타단부, 제1배플(17) 및 제2배플(18)을 관통하여 설치된다. 특히, 아웃렛파이프(22)의 일단은 제1소음실(11)과 소통하고, 아웃렛파이프(22)의 타단은 하우징(10)의 외부와 소통하도록 설치된다. The
한편, 본 실시예는 배기가스의 효율 증대를 위하여 2개의 아웃렛파이프(22)가 설치될 수 있지만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 아웃렛파이프(22)는 하나 이상의 갯수로 다양하게 설정될 수 있다. Meanwhile, in the present embodiment, two
또한, 아웃렛파이프(22)는 그 일정 구간의 외주면에 외장파이프(26)가 설치되고, 특히 제2소음실(12)과 인접한 구간의 외주면을 감싸도록 외장파이프(26)가 설치된다. 그리고, 외장파이프(26)와 아웃렛파이프(22) 사이에는 흡음재(27)가 설치되고, 아웃렛파이프(22)의 외주면에는 흡음재(27)와 소통하는 복수의 미세공(22c)이 형성된다. 이에 의해, 아웃렛파이프(22)를 통해 배기가스가 배출되면서 발생하는 각종 이음 또는 소음 등을 흡음시킬 수 있다. In addition, the
한편, 차량의 엔진이 정지하면, 고온의 배기가스가 하우징(10) 내에서 냉각되고, 이에 의해 배기가스 내의 수분이 응축되어 하우징(10)의 저면에 잔류하게 된다. 이러한 물기를 제거하기 위하여 아웃렛파이프(22)의 일측 외주면에는 물기제거용 파이프(29)가 소통되게 설치되고, 상기 물기제거용 파이프(29)의 하단 개구는 하우징(10)의 저면과 인접하여 설치된다. 이에 의해 하우징(10) 내에서 배기가스의 응축에 따라 형성되는 수분이 모세관 작용에 의해 아웃렛파이프(22)측으로 수거된 후에 배출되는 배기가스와 함께 외부로 배출될 수 있다. On the other hand, when the engine of the vehicle stops, the hot exhaust gas is cooled in the
또한, 제1 및 제2 배플(17, 18)은 하우징(10)의 저면에 인접한 부분에 하나 이상의 물기소통용 관통공(미도시)을 가질 수 있고, 이 관통공(미도시)에 의해 수분 또는 액상의 기름 성분이 물기제거용 파이프(29)를 향해 모일 수 있다. In addition, the first and
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 소음기를 도시한 평단면도이다. 1 is a plan sectional view showing a silencer according to an embodiment of the present invention.
도 2는 도 1의 A-A선을 따라 도시한 단면도이다.FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG. 1.
도 3은 도 1의 B-B선을 따라 도시한 단면도이다. 3 is a cross-sectional view taken along line B-B of FIG. 1.
도 4는 도 1의 C-C선을 따라 도시한 단면도이다.4 is a cross-sectional view taken along the line C-C of FIG.
도 5는 본 발명의 소음기에 적용되는 가변밸브를 예시한 사시도이다. 5 is a perspective view illustrating a variable valve applied to the silencer of the present invention.
도 6은 도 5의 가변밸브를 도시한 평면도이다. 6 is a plan view illustrating the variable valve of FIG. 5.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명 *Brief description of symbols for the main parts of the drawings
10: 하우징 11: 제1소음실10: housing 11: first noise chamber
12: 제2소음실 13: 공명실12: second noise room 13: resonance room
17: 제1배플 18: 제2배플17: first baffle 18: second baffle
21: 인렛파이프 22: 아웃렛파이프21: Inlet Pipe 22: Outlet Pipe
30: 가변밸브30: variable valve
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Country | Link |
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