KR101269247B1

KR101269247B1 - 기능이 향상된 차량용 서브 머플러 구조 및 그의 제작 방법

Info

Publication number: KR101269247B1
Application number: KR1020110109751A
Authority: KR
Inventors: 손계동
Original assignee: 손계동
Priority date: 2011-10-26
Filing date: 2011-10-26
Publication date: 2013-05-29
Also published as: KR20130045502A

Abstract

본 발명은 기능이 향상된 차량용 서브 머플러 구조 및 그의 제작 방법에 관한 것으로서, 엔진으로부터 발생한 배기가스가 배출되는 머플러, 특히, 서브 머플러에서 배출되는 배기가스의 배기력(이송속도) 및 배기량을 향상시켜 전체적인 엔진 출력을 높임과 동시에, 배기가스에 혼합된 미세한 입자의 오염물질 등이 배출되는 과정에서 머플러의 내부 표면에 달라붙어 적층되는 것을 방지하여 오염물질의 적층으로 인해 산화 부식되는 것을 예방할 수 있으며, 빠른 배기가스의 유출에 따라 엔진의 배기행정의 부하를 줄여줌으로써 출력이 상승하게 엔진 성능을 향상시킴과 동시에 엔진 내부 열을 배기가스와 함께 빠르게 배출시키므로 엔진 온도를 낮추어 열에 의한 엔진 보호를 효율적으로 구현할 수 있는 기능이 향상된 차량용 서브 머플러 구조 및 그의 제작 방법을 제공하는데 그 목적이 있다. 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 내부 원통형 격벽; 상기 내부 원통형 격벽의 외연에 형성되는 와류 발생 부재; 상기 내부 원통형 격벽이 내부에 설치되는 외부 원통형 격벽; 상기 외부 원통형 격벽의 일단에 연통하게 연결되는 흡인 배기관; 상기 외부 원통형 격벽의 타단에 연통하게 연결되는 배출 배기관; 및 상기 흡인 및 배출 배기관과 외부 원통형 격벽 둘러싸도록 설치되는 하우징을 포함하는 차량용 서브 머플러 구조를 제공한다.

Description

기능이 향상된 차량용 서브 머플러 구조 및 그의 제작 방법{SUB MUFFLER STRUCTURE OF VEHICLES HAVING IMPROVED FUNCTION AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}

본 발명은 차량용 서브 머플러 구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 엔진으로부터 발생한 배기가스가 배출되는 머플러, 특히, 서브 머플러에서 배출되는 배기가스의 배기력(이송속도) 및 배기량을 향상시켜 전체적인 엔진 출력을 높임과 동시에, 배기가스에 혼합된 미세한 입자의 오염물질 등이 배출되는 과정에서 머플러의 내부 표면에 달라붙어 적층되는 것을 방지하여 오염물질의 적층으로 인해 산화 부식되는 것을 예방할 수 있으며, 빠른 배기가스의 유출에 따라 엔진의 배기행정의 부하를 줄여줌으로써 출력이 상승하게 엔진 성능을 향상시킴과 동시에 엔진 내부 열을 배기가스와 함께 빠르게 배출시키므로 엔진 온도를 낮추어 열에 의한 엔진 보호를 효율적으로 구현할 수 있는 기능이 향상된 차량용 서브 머플러 구조 및 그의 제작방법에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 배기가스의 배출량과 배기력을 향상시킴에 따라, 엔진 내부에 배기가스가 정체되는 것을 방지함으로써, 연료의 연소효율 즉, 완전연소가 이루어지도록 하여 연료 소모량을 줄이고, 불안전 연소로 인해 발생하는 배기가스(매연)의 배출량을 줄일 수 있도록 한 기능이 향상된 차량용 서브 머플러 구조 및 그의 제작 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차는 엔진, 현가장치, 차체 프레임, 조향장치 등의 각종 구동장치로 이루어지며, 특히, 엔진은 공급되는 연료를 흡입, 압축, 팽창(폭발), 배기행정을 통해 자동차 주행을 위한 동력을 얻게 된다.

여기에서 엔진의 팽창 행정이 이루어지는 과정에서는 일정량의 배기가스가 발생되고, 발생한 배기가스는 배기행정에 의해 배출되는데, 이러한 배기가스를 외부로 배출하기 위한 장치로는 촉매 컨버터와 머플러가 사용된다.

상기와 같이 엔진으로부터 발생한 배기가스가 외부로 배출되는 과정에서는 촉매 컨버터에 의해 일산화탄소, 탄화수소 및 질소산화물 등이 촉매로 인해 환원되고, 환원된 상태로 머플러로 유입된다.

종래의 차량용 머플러 구조를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 도 1은 종래의 차량용 머플러의 전체 구성을 나타내는 사시도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 차량용 머플러 구조는 엔진(1)의 배기 매니폴드(manifold)(2)에 연결관으로 촉매 컨버터(4)와 서브 머플러(6)와 메인 머플러(8)가 연통되도록 설치된 구성을 갖는다.

따라서, 엔진(1)으로부터 발생한 배기가스는 배기 매니폴드(2)에 모아진 후, 연결관을 통해 촉매 컨버터(4)와, 서브 머플러(6) 및 메인 머플러(8)를 거쳐 외부로 배출된다. 상기 촉매 컨버터(4)를 거치는 과정에서, 배기 가스의 일산화탄소, 탄화수소 및 질소산화물 등이 촉매로 인해 환원되고, 서브 머플러(6)와 메인 머플러(8)를 거치는 과정에서 배출소음을 감소시키게 된다.

상기와 같은 머플러는 가는 관에서 넓은 공간으로 확산시켜 소리를 작게 하는 팽창식과, 가는 관의 많은 구멍에서 넓은 공명실(共鳴室)로 확산시켜 서로 음을 상쇄시키는 공명식(共鳴式)과, 스틸 울(금속을 실 모양으로 한 것)에 흡수시키는 흡수식과, 앞의 세 가지 방식을 혼합한 격벽식(隔壁式) 등이 사용되고 있다.

그러나 상기와 같은 종래의 머플러에서는 배기가스가 배출되는 과정에서 배기 매니폴드와 촉매 컨버터를 통과한 후, 서브 머플러를 통과함에 있어, 배기가스의 압력과 배기력 즉, 유속이 떨어지게 되어 배출저항으로 작용하게 되며, 이로 인해 전체적인 엔진의 출력이 감소하는 문제점을 안고 있다.

또한, 엔진의 출력이 감소함에 따라, 엔진 출력을 높이기 위해 가속 페달을 밟아 엔진의 사이클 행정을 빠르게 하면, 속력은 높일 수 있으나, 알피엠(RPM)이 과다하게 증가되고, 연료의 불완전 연소로 인해 연료의 소모량이 증가하며, 이에 따라 더욱 많은 양의 배기가스가 발생하며, 이로 인해 대기 오염을 증가시키고 오존층을 파기하는 등의 심각한 환경오염 문제가 발생한다.

또한, 종래의 머플러 구조에서는 배기 가스의 배출이 보다 신속하게 이루어지지 않기 때문에, 배기 가스와 함께 배출되는 엔진 내부 열을 신속히 방출할 수 없어 엔진이 열에 의해 크게 영향을 받는 문제가 있다.

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 엔진으로부터 발생한 배기가스를 외부로 배출함에 있어 유속을 증가시켜 배기력을 향상시킴과 동시에, 발생된 배기가스가 엔진 내부에 정체되는 것을 방지하여 전체적인 엔진 출력을 높일 수 있는 기능이 향상된 차량용 서브 머플러 구조 및 그의 제작 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 서브 머플러를 통해 배출되는 배출가스의 배기 저항을 감소시킬 뿐만 아니라, 진동과 소음도 현저히 감소시킬 수 있는 기능이 향상된 차량용 서브 머플러 구조 및 그의 제작 방법을 제공하는데 다른 목적이 있다.

또한, 본 발명은 엔진으로부터 발생한 배기가스가 배출되는 배기력(이송속도) 및 배기량을 향상시켜 전체적인 엔진 출력을 높임과 동시에, 배기가스에 혼합된 미세한 입자의 오염물질 등이 배출되는 과정에서 머플러의 내부 표면에 달라붙어 적층되는 것을 방지하며, 엔진 내부 열을 배기가스와 함께 빠르게 배출시키므로 엔진 온도를 낮추어 열에 의한 엔진 보호를 효율적으로 구현할 수 있는 기능이 향상된 차량용 서브 머플러 구조 및 그의 제작 방법을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.

상기 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 제1 관점에 따르면, 내부 원통형 격벽; 상기 내부 원통형 격벽의 외연에 형성되는 와류 발생 부재; 상기 내부 원통형 격벽이 내부에 설치되는 외부 원통형 격벽; 상기 외부 원통형 격벽의 일단에 연통하게 연결되는 흡인 배기관; 상기 외부 원통형 격벽의 타단에 연통하게 연결되는 배출 배기관; 및 상기 흡인 및 배출 배기관과 외부 원통형 격벽을 둘러싸도록 설치되는 하우징을 포함하는 차량용 서브 머플러 구조를 제공한다.

상기 외부 원통형 격벽의 양단부에서 축방향 소정 범위에는 각각 복수의 통기공이 형성되는 것이 바람직하며, 상기 외부 원통형 격벽의 중앙부에는 복수의 통기공이 형성될 수 있다.

본 발명은 상기 내부 원통형 격벽 내부에 반경방향으로 소정 간격을 갖고 설치되는 서브-내부 원통형 격벽을 더 포함할 수 있으며, 상기 내부 원통형 격벽 및 서브-내부 원통형 격벽은 몸체 전반에 걸쳐 통기공이 형성될 수 있다.

상기 흡인 배기관 및 배출 배기관은 일측이 상기 외부 연통형 격벽의 양단에 연결되는 대경부로 이루어지고, 타측은 상기 대경부로부터 직경이 감소되어 관형 형상으로 연장하는 소경부로 이루어질 수 있다.

상기 배출 배기관의 관형 형상의 소경부에는 복수의 통기공이 형성되는 것이 바람직하다.

본 발명은 상기 외부 원통형 격벽과 하우징 사이의 공간에 배기 가스의 소음을 감소시키기 위한 통기성 흡음 부재를 포함할 수 있으며, 상기 흡음 부재는 통기성을 갖는 철 수세미 형태로 이루어질 수 있다.

본 발명의 제2 관점에 따르면, 몸체 전반에 걸쳐 통기공이 형성되는 내부 원통형 격벽을 제공하고; 상기 내부 원통형 격벽의 외연에 와류 발생 부재를 형성하고; 상기 내부 원통형 격벽이 내부에 설치되는 양단부 측에 통기공이 형성된 외부 원통형 격벽을 제공하고; 상기 외부 원통형 격벽의 일단에 흡인 배기관을 연통되게 연결하고; 상기 외부 원통형 격벽의 타단에 배출 배기관을 연통되게 연결하며; 상기 흡인 및 배출 배기관과 외부 원통형 격벽 둘러싸도록 하우징을 설치하는 것을 포함하는 차량용 서브 머플러 구조의 제작 방법을 제공한다.

제2 관점에서 상기 배출 배기관을 호퍼 형상의 대경부와 관형 형상의 소경부로 갖는 깔대기 형상으로 이루어지며, 상기 관형 형상의 소경부에는 복수의 통기공에 형성되어 제공되는 것이 바람직하다.

상기 외부 원통형 격벽과 하우징 사이의 공간에는 배기 가스의 소음을 감소시키기 위한 통기성 흡음 부재를 제공하는 것이 바람직하다.

본 발명의 제3 관점에 따르면, 촉매 컨버터와 메인 머플러 사이에서 연통되도록 연결되는 서브 머플러 구조로서, 상기 촉매 컨버터 측에서 분지되어 각각 배기가스가 별개로 흐르고 상기 메인 머플러 측에서 합류되도록 연결되는 상기한 서브 머플러 구조를 복수 포함하는 차량용 서브 머플러 구조를 제공한다.

상기 복수의 서브 머플러 구조는 병렬로 연결되는 제1 서브 머플러 구조와 제2 서브 머플러 구조로 이루어지고, 상기 촉매 컨버터의 배기관에 연통되게 연결되는 제1 단부와, 상기 제1 단부로부터 분지되게 연장되어 상기 제1 서브 머플러 구조와 제2 서브 머플러 구조의 각 흡인 배기관에 연결되는 제2 단부를 갖는 분지 배기관; 및 상기 메인 머플러의 배기관에 연통되게 연결되는 제1 단부와, 상기 제1 단부로부터 분지되게 연장되어 상기 제1 서브 머플러 구조와 제2 서브 머플러 구조의 각 배출 배기관에 연결되는 제2 단부를 갖는 합류 배기관을 포함할 수 있다.

상기 내부 원통형 격벽에 형성되는 와류 발생 부재는 상기 제1 및 제2 서브 머플러 구조에서 각각 배기가스 흐름 방향이 서로 역방향이 되도록 설치되는 것이 바람직하다.

본 발명의 제4 관점에 따르면, 촉매 컨버터와 메인 머플러 사이에서 연통되도록 연결되는 서브 머플러 구조로서, 상기한 서브 머플러 구조인 제1 서브 머플러 구조; 상기한 서브 머플러 구조인 제2 서브 머플러 구조; 상기 촉매 컨버터의 배기관에 연통되게 연결되는 제1 단부와, 상기 제1 단부로부터 분지되게 연장되어 상기 제1 및 제2 서브 머플러 구조의 각 흡인 배기관에 연결되는 제2 단부를 갖는 분지 배기관; 및 상기 메인 머플러의 배기관에 연통되게 연결되는 제1 단부와, 상기 제1 단부로부터 분지되게 연장되어 상기 제1 및 제2 서브 머플러 구조의 각 배출 배기관에 연결되는 제2 단부를 갖는 합류 배기관을 포함하는 차량용 서브 머플러 구조를 제공한다.

본 발명의 제5 관점에 따르면, 상기한 서브 머플러 구조인 제1 서브 머플러 구조를 제공하고; 상기한 서브 머플러 구조인 제2 서브 머플러 구조를 제공하고; 상기 촉매 컨버터의 배기관에 연통되게 연결되는 제1 단부와, 상기 제1 단부로부터 분지되게 연장되어 상기 제1 및 제2 서브 머플러 구조의 각 흡인 배기관에 연결되는 제2 단부를 갖는 분지 배기관을 제공하며; 상기 메인 머플러의 배기관에 연통되게 연결되는 제1 단부와, 상기 제1 단부로부터 분지되게 연장되어 상기 제1 및 제2 서브 머플러 구조의 각 배출 배기관에 연결되는 제2 단부를 갖는 합류 배기관을 제공하는 것을 포함하는 차량용 서브 머플러 구조의 제작 방법을 제공한다.

본 발명에 의한 차량용 서브 머플러 구조에 따르면, 엔진으로부터 발생된 배기가스를 외부로 배출함에 있어 유속을 증가시켜 배기력을 향상시킴과 동시에, 발생된 배기가스가 엔진 내부에 정체되는 것을 방지하여 전체적인 엔진 출력을 높일 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 서브 머플러를 통해 배출되는 배출가스의 배기 저항을 감소시킬 뿐만 아니라, 진동과 소음도 현저히 감소시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 엔진으로부터 발생한 배기가스가 배출되는 배기력(이송속도) 및 배기량을 향상시켜 전체적인 엔진 출력을 높임과 동시에, 배기가스에 혼합된 미세한 입자의 오염물질 등이 배출되는 과정에서 머플러의 내부 표면에 달라붙어 적층되는 것을 방지하며, 엔진 내부 열을 배기가스와 함께 빠르게 배출시키므로 엔진 온도를 낮추어 열에 의한 엔진 보호를 효율적으로 구현할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래의 차량용 머플러의 전체 구성을 나타내는 사시도.
도 2는 본 발명의 차량용 서브 머플러 구조의 바람직한 제1 실시 예를 나타내는 구성도.
도 3은 본 발명의 차량용 서브 머플러 구조의 바람직한 제1 실시 예의 내부 구성을 구체적으로 나타내는 구성도.
도 4는 본 발명의 차량용 서브 머플러 구조의 바람직한 제1 실시 예를 나타내는 분해도.
도 5는 본 발명의 차량용 서브 머플러 구조의 바람직한 제2 실시 예를 나타내는 구성도.

본 발명의 추가적인 목적들, 특징들 및 장점들은 다음의 상세한 설명 및 첨부 도면으로부터 보다 명료하게 이해될 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 차량용 서브 머플러 구조의 바람직한 제1 실시 예에 대하여 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도 2는 본 발명에 따른 기능이 향상된 차량용 서브 머플러 구조의 바람직한 제1 실시 예를 나타내는 구성도이고, 도 3은 본 발명의 차량용 서브 머플러 구조의 바람직한 제1 실시 예의 내부 구성을 구체적으로 나타내는 구성도이며, 도 4는 발명에 따른 기능이 향상된 차량용 서브 머플러 구조의 바람직한 제1 실시 예를 나타내는 분해도이다.

도 2 내지 도 4에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 차량용 서브 머플러 구조는, 촉매 컨버터와 메인 머플러 사이에서 연통되도록 연결되는 서브 머플러에 있어서(도 1 참조), 소정 길이와 직경을 갖고 형성되는 내부 원통형 격벽(110); 상기 내부 원통형 격벽(110)의 외연에 형성되는 와류 발생 부재(111); 상기 내부 원통형 격벽(110)을 내부에 내장하는 외부 원통형 격벽(120); 상기 외부 원통형 격벽(120)의 입구단(즉, 배기 가스 흐름 방향에서의 상류 측 단)에 연통되게 연결되는 흡인 배기관(131); 상기 외부 원통형 격벽(120)의 출구단(즉, 배기 가스 흐름 방향에서의 하류 측 단)에 연통되게 연결되는 배출 배기관(132); 및 상기 흡인 및 배기관(131, 132)과 외부 원통형 격벽(120)이 연결되어 조립된 조립체와 반경방향으로 소정 거리 이격되며, 그 조립체를 둘러싸도록 설치되는 하우징(140)을 포함한다.

또한, 본 발명은 상기 내부 원통형 격벽(110)의 내부에 그로부터 반경방향으로 소정 간격을 갖고 설치되는 서브-내부 원통형 격벽(150)을 더 포함할 수 있다.

이와 같이 구성되는 서브 머플러 구조는, 내부 원통형 격벽(110)과 서브-내부 원통형 격벽(150)이 소정 거리 이격되어 설치되고, 상기 내부 원통형 격벽(110)과 외부 원통형 격벽(120)이 소정 거리 이격되어 설치되며, 상기 외부 원통형 격벽(120)과 하우징(140)이 소정 거리 이격되어 설치됨으로써, 서브-내부 원통형 격벽(150)과 내부 원통형 격벽(110) 사이에 제1 소음실이 형성되고, 내부 원통형 격벽(110)과 외부 원통형 격벽(120) 사이에 제2 소음실이 형성되며, 외부 원통형 격벽(120) 및 흡인/배기 배기관(131, 132)이 조립된 조립체와 하우징(140) 사이에 제3 소음실이 형성된다.

여기에서, 상기 서브-내부 원통형 격벽(150)이 설치되지 않는 경우에는 상기 내부 원통형 격벽(120) 내부가 제1 소음실로 될 수 있다. 물론, 상기 서브-내부 원통형 격벽(150)이 설치되는 경우에 그 서브-내부 원통형 격벽(150)의 내부가 소음실로서 기능을 제공한다.

상기 내부 원통형 격벽(110)은 원통형 형상으로 이루어지며, 그 몸체 전체적으로 복수의 통기공(112)이 타공되어 형성되어 있으며 배기가스는 이 통기공(112)을 통해 출입할 수 있다.

상기 내부 원통형 격벽(110)의 외연에 형성되는 와류 발생 부재(111)는 그 내부 원통형 격벽(110)의 일단부(즉, 상류 측 단부)로부터 타단부(즉, 하류 측 단부)까지 나선형으로 그리며 형성되는 스크류 형태로 이루어지며, 상기 스크류는 날개가 적어도 1개 이상, 바람직하게는 3개 이상의 복수 개로 설치된다.

상기 와류 발생 부재(111)는 배기가스가 유입될 때 배기가스를 회전시켜 빠른 속도로 후방(하류 측)으로 배출하는 역할을 하게 된다. 즉, 배기 매니폴드에서 빠져나온 배기가스는 흡인관(131)을 통해 들어오면, 와류 발생 부재(스크류)(111)의 날개를 타고 회전하면서 출력되므로 제2 소음실을 통과하는 배기가스의 배기되는 속도가 빨라지게 된다.

다음으로, 상기 외부 원통형 격벽(120)의 양 단부 측 각각의 소정 구간에는 복수의 통기공(121)이 타공되어 형성되어 있으며, 배기가스는 이 통기공(121)을 통해 출입할 수 있다. 또한, 상기 외부 원통형 격벽(120)의 중앙부에도 통기공(122)이 타공되어 형성되며 이를 통해 배기가스가 출입할 수 있다.

상기 외부 원통형 격벽(120)의 통기공(121, 122)은 배기 가스의 압력 상황에 따라 제2 소음실에 존재하는 배기가스를 제3 소음실로 배출하는 역할을 한다.

여기에서, 상기 외부 원통형 격벽(120)의 직경은 상기 와류 발생 부재(111)를 갖는 내부 원통형 격벽(110)의 직경과 동일하거나 약간 크도록 형성된다. 다시 말해서, 상기 내부 원통형 격벽(110)의 와류 발생 부재(111)의 외연(반경방향 가장자리)은 외부 원통형 격벽(120)의 내연에 접하도록 하여 설치된다.

상기 흡인 배기관(131) 및 배출 배기관(132)은 호퍼(hopper) 형상, 구체적으로 깔대기 형상으로 이루어지는데, 일측은 외부 연통형 격벽의 직경과 대략 동일한 직경을 갖는 호퍼 형상의 대경부(133)로 이루어지고, 타측은 상기 대경부로부터 직경이 감소되어 관형 형상으로 연장하는 소경부(134)로 이루어진다.

또한, 상기 배출 배기관(132)의 관형 형상의 소경부(134)에는 복수의 통기공(135)이 형성된다. 상기 배출 배기관(132)의 통기공(135)은 배기가스의 압력 상황에 따라 그를 통해 제2 소음실에 존재하는 배기가스를 제3 소음실로 배출하는 역할을 한다.

또한, 본 발명은 상기 내부 원통형 격벽(110)의 내부에 그로부터 반경방향으로 소정 간격을 갖고 설치되는 서브-내부 원통형 격벽(150)은 원통형 형상으로 이루어지며, 그 몸체 전체적으로 복수의 통기공(151)이 타공되어 형성되어 있으며 배기가스는 이 통기공(151)을 통해 출입할 수 있다.

한편, 본 발명의 차량용 서브 머플러 구조에 있어서, 상기 외부 원통형 격벽(120)과 하우징(140) 사이의 공간, 즉 앞서 설명한 제3 소음실에는 배기 가스의 소음을 감소시키기 위한 통기성 흡음 부재(160)를 더 포함할 수 있다. 상기 흡음 부재(160)는 통기성을 갖는 철 수세미 형태로 이루어질 수 있다.

이와 같이 통기성 흡음부재(160)가 더 구비됨으로써, 서브 머플러를 통해 메인 머플러 측으로 통과하는 배기가스의 소음은 서브 머플러의 통기성 흡음부재(160)에 의해 더 저감되고, 전체적으로 차량의 배기 소음은 현저히 감소될 수 있다.

이하에서는 본 발명에 따른 서브 머플러 구조에서 차량의 저속 및 고속 주행시에 배기 가스의 흐름 동작에 대하여 설명한다.

운전자의 차량 조작에 의해, 배기가스의 유입량이 많아지면 서브-내부 원통형 격벽(150) 내부를 통과하면서 내부 원통형 격벽(110)의 와류 발생 부재(즉, 스크류)(111)를 거쳐서 배기가스가 출력됨과 동시에, 서브-내부 원통형 격벽(150)(구비되는 경우에), 내부 원통형 격벽(110)과 외부 원통형 격벽(120)의 각 통기공(151, 112, 121, 122)을 통해 배기가스가 분출되어 제2 소음실 및 제3 소음실에 배기가스가 차오른다.

이때 상기 제2 소음실 및 제3 소음실에 존재하는 배기가스는 배출 배기관(132)의 통기공(135)을 통해 입력되면서 와류 발생 부재(111)를 통과한 배기가스와 동시에 출력되어 엔진의 출력이 용이하게 이루어지도록 조절된다.

여기에서, 각 원통형 격벽(150, 110, 120)이나 배출 배기관(132)에 통기공이 형성되지 않은 경우, 배압 저항 때문에 고속에서 효율이 떨어지게 된다. 즉, 와류발생 부재(111)를 통해 배출되는 배기가스가 한정되어 있기 때문에 초기 엔진출력은 좋으나, 일정속도 이상에서는 배기가스가 내부 원통형 격벽(110) 내부에 꽉 차게 되어 배압 저항이 발생하며 이 때문에 효율이 떨어질 수밖에 없으며, 이는 출력 측으로 빠져나오는 배기 가스량이 한계가 있기 때문이다.

또한, 배출 배기관(132)에 통기공을 형성하지 않게 되면, 저 알피엠시에는 와류 발생 부재(111)를 통해 배기가스가 안정적으로 출력하게 되나, 고 알피엠시에는 와류 발생 부재(111)를 통과한 배기가스 유속이 빨라짐으로 인하여 배출 배기관(132) 입구에서 막힘 현상이 발생하고, 이로 인해 엔진출력이 떨어지고, 부밍음과 배기진동이 발생한다.

따라서, 저알피엠시에는 와류 발생 부재(111)를 통해서만 주로 배기가스가 통과되어 제1 및 제2 소음실에 존재하는 배기가스가 배출되고, 고알피엠시에는 와류 발생 부재(111)를 통해 출력되는 배기가스가 한계를 넘어서면 배기가스가 넘쳐서 내부 원통형 격벽(110)의 통기공(112)과 외부 원통형 격벽(120)의 통기공(121, 122)을 통해 제2 소음실 및 제3 소음실에 배기가스가 존재하며, 상기 배기가스는 배출 배기관(132)에 형성된 통기공(135)을 통해 메인 머플러 측으로 배출된다.

이에 따라 배출 배기관(132) 입구에서 배압 저항은 물론 진동과 소음을 줄여주어 엔진 효율을 극대화시키게 된다.

이때 배출 배기관(132)의 내부는 와류 발생 부재(111)를 통과한 배기가스가 배출되며, 배출속도가 빠르기 때문에 벤튜리관 역할을 하게 되어 제3 소음실에 존재하는 배기가스가 통기공(135)을 통해 배출 배기관(132) 내부로 유입되면서 외부로(메인 머플러 측으로) 배출된다.

이에 따라 통기공(135)을 통해서도 배기가스의 배출이 이루어지도록 하여 엔진의 출력을 극대화할 수 있고 고알피엠에서도 충분히 차량의 속도를 유지할 수 있게 된다.

여기에서, 상기 내부 원통형 격벽(110)과 외부 원통형 격벽(120) 사이에 통기성 흡음 부재(160)가 더 구비되는 경우, 배기가스의 소음은 더욱 현저히 감소될 수 있다.

결론적으로 본 발명은 다음과 같은 동작으로 요약할 수 있는바, 먼저 유입되는 배기가스는 흡인 배기관(131)을 통해 유입되고, 이와 함께 엔진이 저알피엠으로 작동시에는 내부 원통형 격벽(110)의 내부(및/또는 서브-내부 원통형 격벽(150)) 및 그의 와류 발생 부재(111)를 통해 빠른 속도로 배기가스가 배기되어 엔진 출력을 향상시키고, 엔진이 고알피엠으로 작동시에는 와류 발생 부재뿐만 아니라 통기공들을 통해서도 배기가스가 배기되어 배압 저항을 최소화시킴으로써 엔진출력을 향상시킨다.

다음으로, 본 발명에 따른 기능이 향상된 차량용 서브 머플러의 제2 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도 5는 본 발명에 따른 기능이 향상된 차량용 서브 머플러의 제2 실시 예를 나타내는 구성도이다.

본 발명의 제2 실시 예에 따른 서브 머플러 구조는, 앞서 설명한 서브 머플러 구조를 복수로 구성하고, 이를 병렬 형태로 이루어지게 하여 유입되는 배기가스를 분할시켜 배기 처리한 후 합류시켜서 메인 머플러 측으로 배출하도록 하기 위한 구성이다.

구체적으로, 도 5에 나타낸 바와 같이, 제2 실시 예에 따른 본 발명의 차량용 서브 머플러 구조는, 촉매 컨버터와 메인 머플러 사이에서 연통하도록 연결되는 서브 머플러 구조로서, 앞서 전술한 서브 머플러 구조와 동일한 구조의 제1 서브 머플러 구조(210)와 제2 서브 머플러 구조(220); 상기 촉매 컨버터의 배기관에 연통되게 연결되는 제1 단부와, 상기 제1 단부로부터 분지되게 연장되어 상기 제1 서브 머플러 구조(210)와 제2 서브 머플러 구조(220)의 각 흡인 배기관(131)에 연결되는 제2 단부를 갖는 분지 배기관(300); 및 상기 메인 머플러의 배기관에 연통되게 연결되는 제1 단부와, 상기 제1 단부로부터 분지되게 연장되어 상기 제1 서브 머플러 구조(210)와 제2 서브 머플러(220) 구조의 각 배출 배기관(132)에 연결되는 제2 단부를 갖는 합류 배기관(400)을 포함한다.

상기 제1 서브 머플러 구조(210)와 제2 서브 머플러 구조(220)는 앞서 설명한 서브 머플러 구조와 동일한 구성이므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

다만, 본 발명의 제2 실시 예의 각 서브 머플러 구조에서, 상기 내부 원통형 격벽(110)에 형성되는 와류 발생 부재(111)는 제1 및 제2 내부 원통형 격벽(110)에서 각각 배기가스 흐름 방향이 서로 역방향이 되도록 설치되는 것이 바람직하다.

다시 말해서, 제1 서브 머플러 구조의 내부 원통형 격벽(110)에 설치되는 와류 발생 부재(111)의 스크류 방향이 시계방향으로 형성되게 설치되는 경우, 제2 서브 머플러 구조에 설치되는 와류 발생 부재(111)의 스크류 방향은 반시계방향으로 형성되게 설치된다.

이와 같이 각 서브 머플러 구조에서의 와류 발생 부재(111)에 의한 배기가스의 흐름 방향으로 서로 역방향으로 형성되어 각 내부 원통형 격벽(110)을 통과하여 합류 배기관(400)의 합류 지점에서 합류될 때, 배기가스의 기류의 회전 방향이 역방향으로 되기 때문에 내압 저항이 현저히 줄어들게 된다.

이에 따라 액셀레이터를 밟는 초기에 엔진의 출력이 향상되어 저알피엠에서도 차량이 빠른 속도로 운행할 수 있게 된다.

본 발명의 제2 실시 예에 따른 서브 머플러 구조의 동작에 대해서는 촉매 컨버터 측으로부터 도입되는 배기가스가 분지 배기관(300)을 통해 분지되어 들어온 다음, 앞서 서브 머플러 구조의 배기 가스 흐름의 흐름 동작에서와 같이 각 서브 머플러를 통해 흐른 후, 합류 배기관(400)에서 합류되어 메인 머플러 측으로 배출된다.

따라서, 제1 및 제2 서브 머플러 구조에서의 배기 가스 흐름 동작에 대한 설명은 앞서 설명된 제1 실시 예의 서브 머플러 구조에서의 배기가스 흐름 동작과 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

다만, 앞서 언급한 바와 같이 제1 및 제2 서브 머플러 구조에서의 와류 발생 부재(111)의 스크류 방향이 서로 역방향으로 형성되어 각 내부 원통형 격벽(110)을 통과하여 합류 배기관(400)의 합류 지점에서 합류될 때, 배기가스의 기류의 회전 방향이 역방향으로 되기 때문에 내압 저항이 현저히 줄어드는 작용 효과를 추가로 갖게 된다.

이와 같이 본 발명에 따른 서브 머플러 구조에 따르면, 엔진으로부터 발생된 배기가스를 외부로 배출함에 있어 유속을 증가시켜 배기력을 향상시킴과 동시에, 발생된 배기가스가 엔진 내부에 정체되는 것을 방지하여 전체적인 엔진 출력을 높일 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 서브 머플러를 통해 배출되는 배출가스의 배기 저항을 감소시킬 뿐만 아니라, 진동과 소음도 현저히 감소시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 엔진으로부터 발생한 배기가스가 배출되는 배기력(이송속도) 및 배기량을 향상시켜 전체적인 엔진 출력을 높임과 동시에, 배기가스에 혼합된 미세한 입자의 오염물질 등이 배출되는 과정에서 머플러의 내부 표면에 달라붙어 적층되는 것을 방지할 수 있으며, 엔진 내부 열을 배기가스와 함께 빠르게 배출시키므로 엔진 온도를 낮추어 열에 의한 엔진 보호를 효율적으로 구현할 수 있다.

아울러, 본 발명에 따른 서브 머플러 구조를 병렬 형태로 복수 구성함으로써 앞서 언급한 작용 효과들은 현저히 더 증대되고, 내압 저항을 확실히 감소시킬 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경의 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

110: 내부 원통형 격벽
111: 와류 발생 부재
112, 121, 122, 135, 151: 통기공
120: 외부 원통형 격벽
131: 흡인 배기관
132: 배출 배기관
133: 대경부
134: 소경부
140: 하우징
150: 서브 내부 원통형 격벽
210: 제1 서브 머플러 구조
220: 제2 서브 머플러 구조
300: 분지 배기관
400: 합류 배기관

Claims

내부 원통형 격벽;
상기 내부 원통형 격벽의 외연에 형성되는 와류 발생 부재;
상기 내부 원통형 격벽이 내부에 설치되는 외부 원통형 격벽;
상기 외부 원통형 격벽의 일단에 연통하게 연결되는 흡인 배기관;
상기 외부 원통형 격벽의 타단에 연통하게 연결되는 배출 배기관; 및
상기 흡인 및 배출 배기관과 외부 원통형 격벽을 둘러싸도록 설치되는 하우징을 포함하며,
상기 외부 원통형 격벽의 양단부에는 각각 복수의 통기공이 형성되고,
상기 내부 원통형 격벽 내부에 반경방향으로 소정 간격을 갖고 설치되는 서브-내부 원통형 격벽을 더 포함하며,
상기 내부 원통형 격벽 및 서브-내부 원통형 격벽은 몸체 전반에 걸쳐 통기공이 형성되는
차량용 서브 머플러 구조.
삭제
제1항에 있어서,
상기 외부 원통형 격벽의 중앙부에는 복수의 통기공이 형성되는
차량용 서브 머플러 구조.
삭제
제1항에 있어서,
상기 흡인 배기관 및 배출 배기관은 일측이 상기 외부 연통형 격벽의 양단에 연결되는 대경부로 이루어지고, 타측은 상기 대경부로부터 직경이 감소되어 관형 형상으로 연장하는 소경부로 이루어지는
차량용 서브 머플러 구조.
제5항에 있어서,
상기 배출 배기관의 관형 형상의 소경부에는 복수의 통기공이 형성되는
차량용 서브 머플러 구조.
제1항에 있어서,
상기 외부 원통형 격벽과 하우징 사이의 공간에는 배기 가스의 소음을 감소시키기 위한 통기성 흡음 부재를 포함하는
차량용 서브 머플러 구조.
제7항에 있어서,
상기 흡음 부재는 통기성을 갖는 철 수세미 형태로 이루어지는
차량용 서브 머플러 구조.
몸체 전반에 걸쳐 통기공이 형성되는 내부 원통형 격벽을 제공하고;
상기 내부 원통형 격벽의 외연에 와류 발생 부재를 형성하고;
상기 내부 원통형 격벽이 내부에 설치되는 양단부 측에 통기공이 형성된 외부 원통형 격벽을 제공하고;
상기 외부 원통형 격벽의 일단에 흡인 배기관을 연통되게 연결하고;
상기 외부 원통형 격벽의 타단에 배출 배기관을 연통되게 연결하며;
상기 흡인 및 배출 배기관과 외부 원통형 격벽 둘러싸도록 하우징을 설치하는 것을 포함하는
차량용 서브 머플러 구조의 제작 방법.
제9항에 있어서,
상기 배출 배기관을 호퍼 형상의 대경부와 관형 형상의 소경부로 갖는 깔대기 형상으로 이루어지며, 상기 관형 형상의 소경부에는 복수의 통기공에 형성되어 제공되는
차량용 서브 머플러 구조의 제작 방법.
제9항에 있어서,
상기 외부 원통형 격벽과 하우징 사이의 공간에는 배기 가스의 소음을 감소시키기 위한 통기성 흡음 부재를 제공하는
차량용 서브 머플러 구조의 제작 방법.
촉매 컨버터와 메인 머플러 사이에서 연통되도록 연결되는 서브 머플러 구조로서,
상기 촉매 컨버터 측에서 분지되어 각각 배기가스가 별개로 흐르고 상기 메인 머플러 측에서 합류되도록 연결되는 청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 따른 서브 머플러 구조를 복수 포함하는
차량용 서브 머플러 구조.
제12항에 있어서,
상기 복수의 서브 머플러 구조는 병렬로 연결되는 제1 서브 머플러 구조와 제2 서브 머플러 구조로 이루어지고,
상기 촉매 컨버터의 배기관에 연통되게 연결되는 제1 단부와, 상기 제1 단부로부터 분지되게 연장되어 상기 제1 서브 머플러 구조와 제2 서브 머플러 구조의 각 흡인 배기관에 연결되는 제2 단부를 갖는 분지 배기관; 및
상기 메인 머플러의 배기관에 연통되게 연결되는 제1 단부와, 상기 제1 단부로부터 분지되게 연장되어 상기 제1 서브 머플러 구조와 제2 서브 머플러 구조의 각 배출 배기관에 연결되는 제2 단부를 갖는 합류 배기관을 포함하는
차량용 서브 머플러 구조.
제13항에 있어서,
상기 내부 원통형 격벽에 형성되는 와류 발생 부재는 상기 제1 및 제2 서브 머플러 구조에서 각각 배기가스 흐름 방향이 서로 역방향이 되도록 설치되는
차량용 서브 머플러 구조.
촉매 컨버터와 메인 머플러 사이에서 연통되도록 연결되는 서브 머플러 구조로서,
청구항 1 내지 청구항 9 중 어느 한 항에 따른 서브 머플러 구조인 제1 서브 머플러 구조;
청구항 1 내지 청구항 9 중 어느 한 항에 따른 서브 머플러 구조인 제2 서브 머플러 구조;
상기 촉매 컨버터의 배기관에 연통되게 연결되는 제1 단부와, 상기 제1 단부로부터 분지되게 연장되어 상기 제1 및 제2 서브 머플러 구조의 각 흡인 배기관에 연결되는 제2 단부를 갖는 분지 배기관; 및
상기 메인 머플러의 배기관에 연통되게 연결되는 제1 단부와, 상기 제1 단부로부터 분지되게 연장되어 상기 제1 및 제2 서브 머플러 구조의 각 배출 배기관에 연결되는 제2 단부를 갖는 합류 배기관을 포함하는
차량용 서브 머플러 구조.
촉매 컨버터와 메인 머플러 사이에서 연통되도록 연결되는 서브 머플러 구조의 제작 방법에 있어서,
청구항 1 내지 청구항 9 중 어느 한 항에 따른 서브 머플러 구조인 제1 서브 머플러 구조를 제공하고;
청구항 1 내지 청구항 9 중 어느 한 항에 따른 서브 머플러 구조인 제2 서브 머플러 구조를 제공하고;
상기 촉매 컨버터의 배기관에 연통되게 연결되는 제1 단부와, 상기 제1 단부로부터 분지되게 연장되어 상기 제1 및 제2 서브 머플러 구조의 각 흡인 배기관에 연결되는 제2 단부를 갖는 분지 배기관을 제공하며;
상기 메인 머플러의 배기관에 연통되게 연결되는 제1 단부와, 상기 제1 단부로부터 분지되게 연장되어 상기 제1 및 제2 서브 머플러 구조의 각 배출 배기관에 연결되는 제2 단부를 갖는 합류 배기관을 제공하는 것을 포함하는
차량용 서브 머플러 구조의 제작 방법.
제16항에 있어서,
상기 내부 원통형 격벽에 형성되는 와류 발생 부재는 상기 제1 및 제2 서브 머플러 구조에서 각각 배기가스 흐름 방향이 서로 역방향이 되도록 설치되는
차량용 서브 머플러 구조의 제작 방법.