KR101269321B1

KR101269321B1 - 차량용 배기계통의 튜닝 장치

Info

Publication number: KR101269321B1
Application number: KR1020120007537A
Authority: KR
Inventors: 손계동
Original assignee: 손계동
Priority date: 2012-01-26
Filing date: 2012-01-26
Publication date: 2013-05-29

Abstract

본 발명은 차량용 배기계통에 장착되는 튜닝 장치로서, 엔진으로부터 발생한 배기가스가 배출되는 머플러에서 배출되는 배기가스의 배기력 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 상승되어 엔진 성능을 향상시키며, 엔진 내부 열을 배기가스와 함께 빠르게 배출시키므로 엔진 온도를 낮추어 열에 의한 엔진 보호를 효율적으로 구현할 수 있는 차량용 배기계통의 튜닝 장치를 제공하는데 그 목적이 있다. 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 차량용 배기계통을 구성하고 체결 수단에 의해 서로 결합되는 배기계통에 장착되는 튜닝 장치로서, 장착될 상기 배기계통의 구성요소 내에 이격되어 구비되는 관 부재; 상기 관 부재 내에 형성되어 배기가스의 흐름을 와류 형태로 흐르도록 하는 와류 발생 부재; 및 상기 관 부재의 외면에 형성되며 상기 서로 결합되는 배기계통의 구성요소를 체결하는 상기 체결 수단에 의해 고정되는 결합 부재를 포함하는 차량용 배기계통의 튜닝 장치를 제공한다.

Description

차량용 배기계통의 튜닝 장치{TUNING APPARATUS OF EXGAUST GAS SYSTEM FOR VEHICLES}

본 발명은 차량용 배기계통에 장착되는 튜닝 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 엔진으로부터 발생한 배기가스가 배출되는 머플러에서 배출되는 배기가스의 배기력 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 상승되어 엔진 성능을 향상시키며, 엔진 내부 열을 배기가스와 함께 빠르게 배출시키므로 엔진 온도를 낮추어 열에 의한 엔진 보호를 효율적으로 구현할 수 있는 차량용 배기계통의 튜닝 장치에 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 차량용 배기계통의 튜닝 장치에 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 차량의 배기계통을 통해 배출되는데, 이러한 배기가스를 외부로 배출하기 위한 장치로는 차량의 배기계통으로서 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.

일반적으로 이러한 차량용 머플러 구조는 촉매 컨버터(4)와 서브 머플러(6), 서브 머플러(6)와 메인 머플러(8)는 별개로 구성될 수 있으며, 일단에 형성된 결합 플랜지(9)에 체결 볼트(9a) 등에 의해 서로 연결될 수 있다.

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(이송속도) 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 파괴하는 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 있도록 기존 차량용 배기계통에 설치되는 차량용 배기계통의 튜닝 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 차량의 배기계통을 통해 배출되는 배출가스의 배기 저항을 감소시킬 뿐만 아니라, 진동과 엔진소음, 그리고 배기 공진음을 현저히 감소시킬 수 있는 차량용 배기계통의 튜닝 장치를 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 배기계통의 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 배기계통의 튜닝 장치를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.

상기 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 제1 관점에 따르면, 차량용 배기계통을 구성하고 체결 수단에 의해 서로 결합되는 배기계통에 장착되는 튜닝 장치로서, 장착될 상기 배기계통의 구성요소 내에 이격되어 구비되는 관 부재; 상기 관 부재 내에 형성되어 배기가스의 흐름을 와류 형태로 흐르도록 하는 와류 발생 부재; 및 상기 관 부재의 외면에 형성되며 상기 서로 결합되는 배기계통의 구성요소를 체결하는 상기 체결 수단에 의해 고정되는 결합 부재를 포함하는 차량용 배기계통의 튜닝 장치를 제공한다.

또한. 본 발명의 제2 관점에 따르면, 차량용 배기계통을 구성하고 체결 수단에 의해 서로 결합되는 배기계통에 장착되는 튜닝 장치로서, 장착될 상기 배기계통의 구성요소 내에 이격되어 구비되는 관 부재; 상기 관 부재 내에 이격되게 구비되는 서브 관 부재; 상기 관 부재와 서브 관 부재 간을 연결하며, 이 두 관 부재로 흐르는 배기가스의 흐름을 와류 형태로 흐르도록 하는 와류 발생 부재; 및 상기 관 부재의 외면에 형성되며 상기 서로 결합되는 배기계통의 구성요소를 체결하는 상기 체결 수단에 의해 고정되는 결합 부재를 포함하는 차량용 배기계통의 튜닝 장치를 제공한다.

상기 배기계통의 구성요소는 예를 들면 촉매 컨버터와 서브 머플러 또는 서브 머플러와 메인 머플러일 수 있다.

상기 와류 발생 부재는 상기 관 부재의 일단부로부터 타단부까지 나선형으로 그리며 형성되는 나선형 블레이드로 이루어지거나, 하나의 판형 블레이드가 트위스트되어 양 폭 단이 상기 관 부재의 내연에 고정되게 구성되거나, 단면 십자 형의 각 판형 블레이드가 트위스트되어 각 폭 단이 상기 관 부재의 내연에 고정되게 구성될 수 있다.

제2 관점에서, 상기 와류 발생 부재는 하나의 판형 블레이드가 트위스트되어 양 폭 단이 상기 관 부재와 상기 서브 관 부재 사이에 고정되거나, 상기 관 부재와 상기 서브 관 부재의 일단부로부터 타단부까지 나선형으로 그리며 형성되는 나선형 블레이드로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 와류 발생 부재는 상기 관 부재의 내연으로부터 반경 방향 내측으로 연장되며, 길이방향으로 트위스트되어 형성되는 복수의 나선형 블레이드로 이루어질 수 있다.

제2 관점에서, 상기 서브 관 부재의 내부에는 배기가스의 흐름을 와류 형태로 흐르도록 하는 와류 발생 부재를 더 포함할 수 있으며, 상기 와류 발생 부재는 하나의 판형 블레이드가 트위스트되어 양 폭 단이 상기 서브 관 부재의 내연에 고정되거나, 단면 십자 형의 각 판형 블레이드가 트위스트되어 각 폭 단이 상기 관 부재의 내연에 고정되거나, 상기 서브 관 부재의 일단부로부터 타단부까지 나선형으로 그리며 형성되는 나선형 블레이드로 이루어질 수 있다.

상기 와류 발생 부재는 상기 서브 관 부재의 내연으로부터 반경 방향 내측으로 연장되며, 길이방향으로 트위스트되어 형성되는 복수의 나선형 블레이드로 이루어질 수 있다.

상기 결합 부재는 상기 체결수단에 의해 체결되는 체결공이 양측 가장자리에 형성되는 별개의 연장 플랜지로 이루어지고, 상기 연장 플랜지는 그 중앙부에 상기 관 부재가 삽입 고정되는 결합공이 형헝되되 그 결합공의 일부분이 상기 관 부재의 외연에 고정되게 구성될 수 있다.

상기 연장 플랜지의 결합공에는 반경 내측 방향으로 고정편이 돌출되고, 상기 고정편이 상기 관 부재에 고정될 수 있다.

상기 결합 부재와 상기 관 부재 사이의 연결부에는 배기가스가 흐르기 위한 유동부가 형성된다.

상기 관 부재의 일단부 또는 상기 관 부재와 서브 관 부재의 일단부에는 배기가스의 와류 흐름을 직선 흐름으로 변환시키기 위한 흐름 변환 부재를 더 포함할 수 있다.

상기 흐름 변환 부재는 상기 관 부재의 일단부에 형성되며, 상기 관 부재의 지름에 상응한 폭을 갖고 그 관 부재의 중심을 지나는 판형 부재로 이루어질 수 있다.

상기 판형 부재는 그 일단부로부터 길이 방향으로 연장되게 형성되는 것이 바람직하며, 상기 판형 부재는 상기 와류 발생 부재와 일체로 형성될 수 있다.

상기 판형 부재에는 배압 관통공이 형성되는 것이 바람직하다.

상기 관 부재는 원통형 형상으로 이루어지며, 그 몸체 전체적으로 복수의 통기공이 타공되어 형성될 수 있다.

상기 관 부재와 서브 관 부재 중 적어도 하나는 원통형 형상으로 이루어지며, 그 몸체 전체적으로 복수의 통기공이 타공되어 형성될 수 있다.

본 발명에 의한 차량용 배기계통의 튜닝 장치에 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, 차량의 배기계통을 통해 배출되는 배출가스의 배기 저항을 감소시킬 뿐만 아니라, 진동과 엔진소음 그리고 배기 공진음을 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 일반적인 차량용 배기계통의 전체 구성을 나타내는 사시도.
도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 차량용 배기계통의 튜닝 장치가 차량의 배기계통에 설치된 상태를 나타내는 구성도.
도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 차량용 배기계통의 튜닝 장치가 차량의 배기계통에 설치되기 전의 상태를 나타내는 구성도.
도 4는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 차량용 배기계통의 튜닝 장치의 구성을 나타내는 사시도.
도 5는 본 발명에 따른 차량용 배기계통의 튜닝 장치를 구성하는 와류 발생 부재의 일 실시 형태를 나타낸 사시도.
도 6은 본 발명에 따른 차량용 배기계통의 튜닝 장치를 구성하는 와류 발생 부재의 다른 실시 형태를 나타낸 사시도.
도 7a는 본 발명에 따른 차량용 배기계통의 튜닝 장치를 구성하는 와류 발생 부재의 또 다른 실시 형태를 나타내는 사시도
도 7b는 본 발명에 따른 차량용 배기계통의 튜닝 장치를 구성하는 와류 발생 부재의 또 다른 실시 형태를 나타내는 정면도.
도 8은 본 발명에 따른 차량용 배기계통의 튜닝 장치를 구성하는 관 부재의 결합 부재를 나타내는 정면도.
도 9는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 차량용 배기계통의 튜닝 장치의 구성을 나타내는 사시도.
도 10은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 차량용 배기계통의 튜닝 장치의 구성을 나타내는 정면도.
도 11은 본 발명에 따른 차량용 배기계통의 튜닝 장치를 구성하는 관 부재의 다른 형태를 나타내는 사시도.

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

본 발명의 상세한 설명에 앞서, 본 발명은 다양한 변경을 도모할 수 있고, 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 아래에서 설명되고 도면에 도시된 예시들은 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도는 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 명세서에 기재된 "...부", "...유닛", "...모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 차량용 배기계통의 튜닝 장치를 첨부 도면을 참조하여 설명한다.

본 발명에 따른 차량용 배기계통의 튜닝 장치는 차량용 배기계통을 구성하고 체결 수단에 의해 서로 결합되는 배기계통 구간에 장착되는 튜닝 장치로서, 크게 장착될 배기계통 구간의 구성요소의 직경보다 작은 직경을 갖는 관 부재; 상기 관 부재 내측에 형성되어 배기가스의 흐름을 와류 형태로 흐르도록 하는 와류 발생 부재; 및 상기 관 부재의 외면에 형성되며 상기 서로 결합되는 배기계통 구간의 체결 수단에 의해 체결 고정되는 고정 부재를 포함한다.

이하 본 발명에 따른 차량용 배기계통의 튜닝 장치의 제1 실시 예를 도 2 내지 도 4를 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 차량용 배기계통의 튜닝 장치가 차량의 배기계통에 설치된 상태를 나타내는 구성도이고, 도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 차량용 배기계통의 튜닝 장치가 차량의 배기계통에 설치되기 전의 상태를 나타내는 구성도이며, 도 4는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 차량용 배기계통의 튜닝 장치의 구성을 나타내는 사시도이다.

도 2 내지 도 4에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 차량용 배기계통의 튜닝 장치는, 차량용 배기계통을 구성하고 체결 수단(10)에 의해 서로 결합되는 배기계통 구간에 장착되는 튜닝 장치로서, 장착될 배기계통 구간의 구성요소(A, B)의 직경보다 작은 직경을 갖는 소정 길이의 관 부재(100); 상기 관 부재(100) 내에 형성되어 배기가스의 흐름을 와류 형태로 흐르도록 하는 와류 발생 부재(200); 및 상기 관 부재(100)의 외면에 형성되며 상기 서로 결합되는 배기계통의 구성요소(A, B)를 체결하는 체결 수단(10)에 고정되는 결합 부재(110)를 포함한다.

상기 체결 수단(10)에 의해 서로 결합되는 배기계통의 구성요소(A, B)는 예를 들면 촉매 컨버터와 서브 머플러 사이 또는 서브 머플러와 메인 머플러 사이(도 1 참조)일 수 있으며, 차량용 배기계통에서 체결수단(10) 등을 통해 서로 결합되는 두 구성요소의 사이라면 특별히 한정되는 것은 아니다.

상기 관 부재(100)는 원형 관으로 형성되는 것이 바람직하며, 서로 체결되는 구성요소(A, B)의 직경보다 작은 직경을 갖는다. 따라서, 상기 관 부재(100)의 외연과 상기 구성요소(A, B)의 내연 사이에는 소정 크기의 간극(공간)이 형성된다.

도 5는 본 발명에 따른 차량용 배기계통의 튜닝 장치를 구성하는 와류 발생 부재의 일 실시 형태를 나타낸 사시도이고, 도 6은 본 발명에 따른 차량용 배기계통의 튜닝 장치를 구성하는 와류 발생 부재의 다른 실시 형태를 나타낸 사시도이며, 도 7a 및 도 7b는 각각 본 발명에 따른 차량용 배기계통의 튜닝 장치를 구성하는 와류 발생 부재의 또 다른 실시 형태를 나타내는 사시도 및 정면도이다.

상기 관 부재(100)의 내측에 형성되는 와류 발생 부재(200)는 그 관 부재(100)의 일단부(즉, 상류 측 단부)로부터 타단부(즉, 하류 측 단부)까지 나선형으로 그리며 형성되는 나선형 블레이드(blade)로 이루어진다.

상기 와류 발생 부재(200)는 도 5에 나타낸 바와 같이 하나의 판형 블레이드가 트위스트되어 양 폭 단이 관 부재(100)의 내연에 고정되게 설치된다.

다른 예로, 상기 와류 발생 부재(200)는 도 6에 나타낸 바와 같이 단면 십자 형의 각 판형 블레이드가 트위스트되어 각 폭 단이 관 부재(100)의 내연에 고정되게 구성될 수 있다.

또 다른 예로, 상기 와류 발생 부재(200)는 도 7a 및 도 7b에 나타낸 바와 같이 관 부재(100)의 내연으로부터 반경 방향 내측으로 소정 길이 연장되며, 길이방향으로 트위스트되어 형성되는 복수의 나선형 블레이드로 구성될 수 있다.

다음으로, 도 8은 본 발명에 따른 차량용 배기계통의 튜닝 장치를 구성하는 관 부재의 결합 부재를 나타내는 정면도이다.

도 8에 나타낸 바와 같이, 상기 관 부재(100)의 외연에 형성되는 결합 부재(110)는 서로 결합되는 구성요소(A, B)의 결합 구성에 대응하는 형태로 형성되는 것으로, 체결수단(10)과 체결되기 위한 체결공(111)이 양측 가장자리에 형성되는 외측 연장 플랜지로 이루어진다.

여기에서, 상기 결합 부재인 외측 연장 플랜지(110)는 그 중앙부에 관 부재(100)의 외연에 용접 등을 통해 고정되기 위한 결합공(112)이 형성되는데, 그 결합공(112)의 내연 전체가 관 부재(100)의 외연에 고정되는 것은 아니며, 그 결합공(112) 일부만이 관 부재(100)의 외연에 고정되도록 한다.

상기 외측 연장 플랜지(110)의 결합공(112)의 일부 대향 양측에서 반경 내측 방향으로 고정편(fixing piece)(113)이 돌출되고, 이 고정편(113)을 통해 관 부재(113)의 외연에 고정되게 된다. 상기 외측 연장 플랜지(110)와 관 부재(100) 간의 고정성을 높이기 위하여, 상기 고정편(113)은 반경방향으로 연장되고 다시 길이 방향으로 절곡되어 소정 길이 연장되는 절곡부를 가지며, 관 부재(100)에 대한 이 절곡부의 대향면은 관 부재(100)의 외연에 대응하는 서로 접하는 형상으로 형성될 수 있다.

다시 말해서, 상기 결합 부재(110)와 관 부재(100) 사이의 연결부에는 관 부재(100)가 구성요소(A, B) 내에 설치될 때 배기가스가 흐르도록 하기 위하여 유동공간(C)(도 8 참조)을 확보하도록 유동부가 형성된다.

한편, 본 발명은 도 2 내지 도 4에 나타낸 바와 같이(특히, 도 4에 잘 나타냄) 상기 관 부재(100)의 일단부에 배기가스의 와류 흐름을 직선 흐름으로 변환시키기 위한 흐름 변환 부재(300)를 더 포함한다.

상기 흐름 변환 부재(300)는 배기가스 흐름의 하류 측으로 되는 관 부재(100)의 일단부에 형성되며, 관 부재(100)의 지름에 상응한 폭을 갖고 관 부재(100)의 중심을 지나는 판형 부재(310)로 구성된다.

상기 판형 부재(310)는 와류 발생 부재(200)의 제작 시 일체로 형성될 수 있으며, 별개로 형성시켜 와류 발생 부재의 하류 측에 설치되도록 구성할 수 있다. 상기 판형 부재에는 배압 관통공(311)이 형성된다.

상기 판형 부재(310)는 관 부재(310)의 일단부(하류 측 단부)에 소정 길이 형성되며, 상기 관 부재(310)의 일단으로부터 길이 방향으로 연장되게 형성되는 것이 바람직하다.

이와 같이 형성되는 흐름 변환 부재(300)(판형 부재(310))는 와류 발생 부재(200)에 의해 그 말단부에서 배기가스 흐름의 회전이 끝날 때, 배기압력이 관 부재(100) 내벽 쪽으로 받는 것을 직선 판형 부재 쪽으로 분산시켜 배기가스 방향을 직선 방향으로 바꾸어 준다.

이에 따라 와류 발생 부재(200)의 말단부에서 관 부재(100)의 내벽 쪽으로 작용하는 배기압을 분산시킴으로써 배기관 진동 및 소음을 감소시키고 배기가스를 원활하게 배출할 수 있도록 한다.

여기에서, 상기 배압 관통공(311)은 그 배압 관통공(311)을 통해 직선 판형 부재(310)의 상측 및 하측에서의 배기가스의 압력을 균등하게 해 줌으로써 배기가스는 더욱 원활하게 배출될 수 있다.

다음으로, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 차량용 배기계통의 튜닝 장치를 도 9 및 도 10을 참조하여 상세히 설명한다. 제2 실시 예의 설명에서 앞서 설명한 제1 실시 예와 동일하거나 유사한 구성요소에 대해서는 간략히 설명하거나 설명을 생략한다.

도 9는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 차량용 배기계통의 튜닝 장치의 구성을 나타내는 사시도이고, 도 10은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 차량용 배기계통의 튜닝 장치의 구성을 나타내는 정면도이다.

도 9 및 도 10에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 차량용 배기계통의 튜닝 장치는, 차량용 배기계통을 구성하고 체결 수단(10)에 의해 서로 결합되는 배기계통 구간에 장착되는 튜닝 장치로서(도 2 참조), 장착될 배기계통 구간의 구성요소(A, B)의 직경보다 작은 직경을 갖는 소정 길이의 관 부재(100); 상기 관 부재(100)보다 작은 직경을 갖고 상기 관 부재(100)의 내측에 위치되는 서브 관 부재(400); 상기 관 부재(100)와 서브 관 부재(400) 간을 연결하며, 이 두 관 부재(100, 400)로 흐르는 배기가스의 흐름을 와류 형태로 흐르도록 하는 와류 발생 부재(200); 및 상기 관 부재(100)의 외면에 형성되며 상기 서로 결합되는 배기계통의 구성요소(A, B)를 체결하는 체결 수단(10)에 고정되는 결합 부재(110)를 포함한다.

앞서 제1 실시 예에서 설명한 바와 같이, 도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 상기 체결 수단(10)에 의해 서로 결합되는 배기계통의 구성요소(A, B)는 예를 들면 촉매 컨버터와 서브 머플러 사이 또는 서브 머플러와 메인 머플러 사이(도 1 참조)일 수 있으며, 차량용 배기계통에서 체결수단(10) 등을 통해 서로 결합되는 두 구성요소의 사이라면 특별히 한정되는 것은 아니다.

상기 관 부재(100) 및 서브 관 부재(400)는 원형 관으로 형성되는 것이 바람직하다.

상기 관 부재(100)의 외연과 상기 구성요소(A, B)의 내연 사이, 그리고 상기 관 부재(100)와 서브 관 부재(400) 사이에는 배기가스가 흐를 수 있는 소정 크기의 간극(공간)이 형성된다.

상기 관 부재(100)와 서브 관 부재(400) 사이에 형성되는 와류 발생 부재(200)는 그 두 관 부재(100, 400)의 일단부(즉, 상류 측 단부)로부터 타단부(즉, 하류 측 단부)까지 나선형으로 그리며 형성되는 복수의 나선형 블레이드(blade)로 이루어진다.

상기 복수의 나선형 블레이드(210)는 원주 방향으로 일정 간격을 갖고 2 이상, 바람직하게는 4개 설치된다. 상기 복수의 나선형 블레이드(210)는 플레이트가 트위스트되어 형성된다.

여기에서, 상기 복수의 나선형 블레이드(210)는 그 양 폭 단이 각각 관 부재(100)와 서브 관 부재(400)에 접하여 고정된 형태로 형성되는 형태를 나타내고 있지만, 상기 복수의 나선형 블레이드(210)는 폭 일단이 관 부재(100) 또는 서브 관 부재(400)로부터 반경 방향으로 소정 길이 연장된 형태로 형성될 수 있다. 즉, 상기 복수의 나선형 블레이드(210)는 그 폭 일단이 관 부재(100) 또는 서브 관 부재(400) 중 하나에만 고정되고 폭 타단은 관 부재(100) 또는 서브 관 부재(400)에 연결되지 않고 자유 단으로 이루어질 수 있다. 즉, 도 7a 및 도 7b의 형태와 같이 또는 유사하게 구성될 수 있다.

이와 같이 형성되는 경우, 배기가스의 흐름은 나선형 블레이드(210)에 의한 와류 흐름과 동시에 직선 흐름도 함께 제공될 수 있어 배기가스의 배기 흐름을 더욱 원활하게 증대시킬 수 있다.

또한, 도면에는 나타내지 않았지만, 상기 서브 관 부재(400) 내측에는 앞서 설명한 도 5의 와류 발생 부재, 도 6의 와류 발생 부재 또는 도 7a 및 도 7b의 와류 발생 부재가 구비될 수 있다.

상기 결합 부재(110)는 앞서 설명한 제1 실시 예와 동일한 구성이므로, 이에 대한 설명은 생략한다. 도면에서 C는 앞서 제1 실시 예에서 설명한 유동 공간(C)이다.

한편, 본 발명의 제2 실시 예는 제1 실시 예에서 설명된 바와 같은 흐름 변환 부재(300)를 더 포함하는데, 그 형성 위치가 제1 실시 예와 다르다.

즉, 본 발명의 제2 실시 예의 차량용 배기계통의 튜닝 장치는 상기 관 부재(100)와 서브 관 부재(400) 사이의 일단부에는 그 관 부재(100)와 서브 관 부재(400) 사이에서의 배기 가스의 와류 흐름을 직선 흐름으로 변환시키기 위한 흐름 변환 부재(300)를 더 포함한다.

상기 흐름 변환 부재(300)는 배기가스 흐름의 하류 측으로 되는 일단부에 형성되며, 관 부재(100)와 서브 관 부재(400) 사이 길이에 상응한 폭을 갖는 판형 부재로 구성된다.

상기 판형 부재는 와류 발생 부재(200)의 제작 시 일체로 형성될 수 있으며, 별개로 형성시켜 와류 발생 부재의 하류 측에 설치되도록 구성할 수 있다. 상기 판형 부재에는 배압 관통공(311)이 형성된다.

상기 판형 부재는 그 일단부(하류 측 단부)에 소정 길이 형성되며, 그 일단으로부터 길이 방향으로 연장되게 형성되는 것이 바람직하다.

이와 같이 형성되는 흐름 변환 부재(300)(판형 부재)는 와류 발생 부재(200)에 의해 그 말단부에서 배기가스 흐름의 회전이 끝날 때, 배기압력이 관 부재(100)와 서브 관 부재(400)의 벽 쪽으로 받는 것을 직선 판형 부재 쪽으로 분산시켜 배기가스 방향을 직선 방향으로 바꾸어 준다.

이에 따라 와류 발생 부재(200)의 말단부에서 관 부재(100)와 서브 관 부재(400)의 벽 쪽으로 작용하는 배기압을 분산시킴으로써 배기관 진동 및 공진음을 감소시키고 배기가스를 원활하게 배출할 수 있도록 한다.

여기에서, 상기 배압 관통공(311)은 그 배압 관통공(311)을 통해 직선 판형 부재의 상측 및 하측에서의 배기가스의 압력을 균등하게 해 줌으로써 배기가스는 더욱 원활하게 배출될 수 있다.

한편, 도 11은 본 발명에 따른 차량용 배기계통의 튜닝 장치를 구성하는 관 부재의 다른 형태를 나타내는 사시도이다.

도면 및 상기한 제1 및 제2 실시 예에서 관 부재(100)는 원통형 형상으로 이루어지는 것을 나타내고 설명하였지만, 도 11에 나타낸 바와 같이, 관 부재(100a)는 원통형 형상으로 이루어지며, 그 몸체 전체적으로 복수의 통기공이 타공되어 형성될 수 있으며 배기가스는 이 통기공을 통해 출입할 수 있다.

또한, 제2 실시 예에서 나타낸 서브 관 부재(400) 또한 그 몸체 전체적으로 복수의 통기공이 타공되어 형성될 수 있으며, 배기가스는 그 통기공을 통해 출입할 수 있다.

상기한 제1 및 제2 실시 예에서 상기 와류 발생 부재(200)는 배기가스가 유입될 때 배기가스를 회전시켜 빠른 속도로 후방(하류 측)으로 배출하는 역할을 하게 된다. 즉, 배기 매니폴드에서 빠져나온 배기가스가 들어오면, 와류 발생 부재(200)의 날개를 타고 회전하면서 출력되므로 그 관 부재(100)(제1 실시 예) 또는 관 부재(100)와 서브 관 부재(400) 사이(제2 실시 예) 또는 관 부재(100) 및/또는 서브 관 부재(400)를 통과하는 배기가스의 배기되는 속도가 빨라지게 된다.

상기한 바와 같이 구성되는 본 발명에 따른 차량용 배기계통의 튜닝 장치는, 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, 차량의 배기계통을 통해 배출되는 배출가스의 배기 저항을 감소시킬 뿐만 아니라, 진동과 엔진소음 그리고 배기 공진음을 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 방지하며, 엔진 내부 열을 배기가스와 함께 빠르게 배출시키므로 엔진 온도를 낮추어 열에 의한 엔진 보호를 효율적으로 구현할 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.

100: 관 부재
110: 결합 부재
111: 체결공
112: 결합공
113: 고정편
200: 와류 발생 부재
300, 310: 흐름 변환 부재
311: 배압 관통공
400: 서브 관 부재

Claims

차량용 배기계통을 구성하고 체결 수단에 의해 서로 결합되는 배기계통에 장착되는 튜닝 장치로서,
장착될 상기 배기계통의 구성요소 내에 이격되어 구비되는 관 부재;
상기 관 부재 내에 형성되어 배기가스의 흐름을 와류 형태로 흐르도록 하는 와류 발생 부재; 및
상기 관 부재의 외면에 형성되며 상기 서로 결합되는 배기계통의 구성요소를 체결하는 상기 체결 수단에 의해 고정되는 결합 부재를 포함하며,
상기 결합 부재는 상기 체결수단에 의해 체결되는 체결공이 양측 가장자리에 형성되는 별개의 연장 플랜지로 이루어지고,
상기 연장 플랜지는 그 중앙부에 상기 관 부재가 삽입 고정되는 결합공이 형헝되되 그 결합공의 일부분이 상기 관 부재의 외연에 고정되는
차량용 배기계통의 튜닝 장치.
차량용 배기계통을 구성하고 체결 수단에 의해 서로 결합되는 배기계통에 장착되는 튜닝 장치로서,
장착될 상기 배기계통의 구성요소 내에 이격되어 구비되는 관 부재;
상기 관 부재 내에 이격되게 구비되는 서브 관 부재;
상기 관 부재와 서브 관 부재 간을 연결하며, 이 두 관 부재로 흐르는 배기가스의 흐름을 와류 형태로 흐르도록 하는 와류 발생 부재; 및
상기 관 부재의 외면에 형성되며 상기 서로 결합되는 배기계통의 구성요소를 체결하는 상기 체결 수단에 의해 고정되는 결합 부재를 포함하며,
상기 결합 부재는 상기 체결수단에 의해 체결되는 체결공이 양측 가장자리에 형성되는 별개의 연장 플랜지로 이루어지고,
상기 연장 플랜지는 그 중앙부에 상기 관 부재가 삽입 고정되는 결합공이 형헝되되 그 결합공의 일부분이 상기 관 부재의 외연에 고정되는
차량용 배기계통의 튜닝 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 배기계통의 구성요소는 촉매 컨버터와 서브 머플러 또는 서브 머플러와 메인 머플러인
차량용 배기계통의 튜닝 장치.
제1항에 있어서,
상기 와류 발생 부재는
상기 관 부재의 일단부로부터 타단부까지 나선형으로 그리며 형성되는 나선형 블레이드로 이루어지는
차량용 배기계통의 튜닝 장치.
제1항에 있어서,
상기 와류 발생 부재는
하나의 판형 블레이드가 트위스트되어 양 폭 단이 상기 관 부재의 내연에 고정되는
차량용 배기계통의 튜닝 장치.
제1항에 있어서,
상기 와류 발생 부재는
단면 십자 형의 각 판형 블레이드가 트위스트되어 각 폭 단이 상기 관 부재의 내연에 고정되는
차량용 배기계통의 튜닝 장치.
제2항에 있어서,
상기 와류 발생 부재는
하나의 판형 블레이드가 트위스트되어 양 폭 단이 상기 관 부재와 상기 서브 관 부재 사이에 고정되는
차량용 배기계통의 튜닝 장치.
제2항에 있어서,
상기 와류 발생 부재는
상기 관 부재와 상기 서브 관 부재의 일단부로부터 타단부까지 나선형으로 그리며 형성되는 나선형 블레이드로 이루어지는
차량용 배기계통의 튜닝 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 와류 발생 부재는
상기 관 부재의 내연으로부터 반경 방향 내측으로 연장되며, 길이방향으로 트위스트되어 형성되는 복수의 나선형 블레이드로 이루어지는
차량용 배기계통의 튜닝 장치.
제2항에 있어서,
상기 서브 관 부재의 내부에는 배기가스의 흐름을 와류 형태로 흐르도록 하는 와류 발생 부재를 더 포함하는
차량용 배기계통의 튜닝 장치.
제10항에 있어서,
상기 와류 발생 부재는
하나의 판형 블레이드가 트위스트되어 양 폭 단이 상기 서브 관 부재의 내연에 고정되는
차량용 배기계통의 튜닝 장치.
제10항에 있어서,
상기 와류 발생 부재는
단면 십자 형의 각 판형 블레이드가 트위스트되어 각 폭 단이 상기 관 부재의 내연에 고정되는
차량용 배기계통의 튜닝 장치.
제10항에 있어서,
상기 와류 발생 부재는
상기 서브 관 부재의 일단부로부터 타단부까지 나선형으로 그리며 형성되는 나선형 블레이드로 이루어지는
차량용 배기계통의 튜닝 장치.
제10항에 있어서,
상기 와류 발생 부재는
상기 서브 관 부재의 내연으로부터 반경 방향 내측으로 연장되며, 길이방향으로 트위스트되어 형성되는 복수의 나선형 블레이드로 이루어지는
차량용 배기계통의 튜닝 장치.
삭제
제1항에 있어서,
상기 연장 플랜지의 결합공에는 반경 내측 방향으로 고정편이 돌출되고, 상기 고정편이 상기 관 부재에 고정되는
차량용 배기계통의 튜닝 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 결합 부재와 상기 관 부재 사이의 연결부에는 배기가스가 흐르기 위한 유동부가 형성되는
차량용 배기계통의 튜닝 장치.
제1항에 있어서,
상기 관 부재의 일단부에는 배기가스의 와류 흐름을 직선 흐름으로 변환시키기 위한 흐름 변환 부재를 더 포함하는
차량용 배기계통의 튜닝 장치.
제18항에 있어서,
상기 흐름 변환 부재는 상기 관 부재의 일단부에 형성되며, 상기 관 부재의 지름에 상응한 폭을 갖고 그 관 부재의 중심을 지나는 판형 부재로 이루어지는
차량용 배기계통의 튜닝 장치.
제2항에 있어서,
상기 관 부재와 상기 서브 관 부재의 일단부에는 배기가스의 와류 흐름을 직선 흐름으로 변환시키기 위한 흐름 변환 부재를 더 포함하는
차량용 배기계통의 튜닝 장치.
제19항 또는 제20항에 있어서,
상기 판형 부재는 그 일단부로부터 길이 방향으로 연장되게 형성되는
차량용 배기계통의 튜닝 장치.
제21항에 있어서,
상기 판형 부재는 상기 와류 발생 부재와 일체로 형성되는
차량용 배기계통의 튜닝 장치.
제21항에 있어서,
상기 판형 부재에는 배압 관통공이 형성되는
차량용 배기계통의 튜닝 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 관 부재는 원통형 형상으로 이루어지며, 그 몸체 전체적으로 복수의 통기공이 타공되어 형성되는
차량용 배기계통의 튜닝 장치.
제2항에 있어서,
상기 관 부재와 서브 관 부재 중 적어도 하나는 원통형 형상으로 이루어지며, 그 몸체 전체적으로 복수의 통기공이 타공되어 형성되는
차량용 배기계통의 튜닝 장치.