KR101394037B1 - 배기가스 배기시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 배기가스 배기시스템은, 배기가스에 의해서 동작되는 터보차져, 상기 터보차져의 하류측에 배치되는 촉매컨버터, 및 상기 터보차져에서 배출되는 배기가스를 상기 촉매컨버터로 전달하도록 양단부에 입구부와 출구부가 각각 형성되는 연결파이프를 포함하고, 상기 연결파이프는, 일단부에는 상기 입구부가 형성되고, 타단부에는 상기 출구부의 일부를 형성하는 제1출구부가 형성된 제1부재, 및 상기 제1부재에 접합되어 상기 제1출구부와 함께 전체 출구부를 형성하는 제2출구부가 형성된 제2부재를 포함할 수 있다.
따라서, 터보차져와 웜업촉매컨버터를 연결하는 연결파이프를 주물재질로 만드는 경우에 비교하여 SUS 재질을 프레스 성형함으로써 중량을 감소시키고 원가를 절감할 수 있다. 또한, 터보차져의 출구부 재질과 동일한 SUS주강 플랜지를 적용함으로써 전체적인 열변형이 줄어들고, 배기가스가 새는 것을 방지할 수 있다. 또한, 연결파이프의 입구부를 일체로 형성하고, 이를 외면용접을 통해서 플랜지에 접합시킴으로써 틈새가 없고, 배기유로 상에 용접부가 사라짐으로써 배기가스가 새는 것을 방지하고 내구성을 향상시킬 수 있다.

Description

배기가스 배기시스템{EXHAUST GAS EXHAUST SYSTEM}
본 발명은 엔진에서 배출되는 배기가스를 외부로 배출하는 배기라인에 설치되는 터보차져와 웜업촉매컨버터를 연결하는 콘형태의 연결파이프를 구비한 배기가스 배기시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 터보차져와 웜업촉매컨버터 사이에는 플랜지와 콘형태의 연결파이프가 적용된다. 아울러, 플랜지와 연결파이프를 내면용접을 적용하면서, 배기라인의 내부에 용접부위가 많아진다.
또한, 상기 콘형태의 연결파이프가 주물재질로 형성되어 전체적인 중량이 증가한다. 그리고, 용접부위가 고온의 배기가스에 의해서 재질특성이 변화되어, 배기가스가 새거나 내구성이 줄어들 수 있다.
특히, 터보차져를 구비한 엔진의 경우에 있어서, 일반적인 MPI 또는 GDI 엔진에 비교하여 진동과 온도변화율이 크기 때문에, 터보차져와 웜업촉매컨버터를 연결하는 콘 형태의 연결파이프의 구조개선이 필요하다.
따라서, 본 발명의 목적은 배기가스에 의해서 용접부위의 재질변화를 최소화하여 배기가스가 새는 것을 방지하고 내구성을 향상시키며 연결파이프의 중량을 절감할 수 있는 배기가스 배기시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 배기가스 배기시스템은, 배기가스에 의해서 동작되는 터보차져, 상기 터보차져의 하류측에 배치되는 촉매컨버터, 및 상기 터보차져에서 배출되는 배기가스를 상기 촉매컨버터로 전달하도록 양단부에 입구부와 출구부가 각각 형성되는 연결파이프를 포함하고, 상기 연결파이프는, 일단부에는 상기 입구부가 형성되고, 타단부에는 상기 출구부의 일부를 형성하는 제1출구부가 형성된 제1부재, 및 상기 제1부재에 접합되어 상기 제1출구부와 함께 전체 출구부를 형성하는 제2출구부가 형성된 제2부재를 포함할 수 있다.
상기 제1부재의 제1출구부와 상기 제2부재의 제2출구부는 서로 접합되어 하나의 폐곡선 형태의 출구부를 형성할 수 있다.
상기 제1부재의 상기 입구부는 원형이고, 상기 제1부재의 제1출구부와 상기 제2부재의 제2출구부는 서로 대응하는 반원형을 가지며, 이들이 서로 접합되어 원형의 출구부를 형성할 수 있다.
상기 제2부재에는 상기 연결파이프의 내부에서 외부로 통하는 센서홀이 적어도 하나 형성될 수 있다.
상기 제1부재의 상기 입구부에 접합되고, 상기 터보차져의 출구와 체결되는 플랜지를 더 포함하고, 상기 제1부재의 외측둘레를 따라서 상기 플랜지와 용접되어 외면용접부를 형성할 수 있다.
상기 플랜지는 상기 터보차져의 출구부와 동일한 재질인 SUS주강으로 만들어질 수 있다.
상기 제1부재 또는 상기 제2부재는 SUS재질을 프레스 성형함으로써 형성되고, 이를 접합함으로써 상기 연결파이프를 제작할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 배기가스 배기시스템은, 배기가스에 의해서 동작되는 터보차져, 상기 터보차져의 하류측에 배치되는 촉매컨버터, 및 상기 터보차져에서 배출되는 상기 촉매컨버터로 전달하도록 양단부에 입구부와 출구부가 형성되는 연결파이프를 포함하고, 상기 연결파이프는, 일단부에는 상기 터보차져로부터 배기가스를 공급받는 폐곡선형태의 상기 입구부가 형성되고, 타단부에는 상기 출구부의 일부를 형성하는 제1출구부가 형성되며, 그 내부에서 외부로 통하도록 상기 제1출구부로부터 상기 입구부 근처까지 절개부가 형성된 제1부재, 및 상기 제1부재의 절개부와 대응하는 대응절개부를 가지고, 상기 절개부와 상기 대응절개부가 서로 접합되되, 상기 제1출구부와 함께 폐곡선형태의 출구부를 형성하는 제2출구부가 형성된 제2부재를 포함할 수 있다.
상기 절개부는 상기 제1출구부와 상기 제2출구부가 접합되는 지점부터 상기 입구부 근처까지 형성될 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 의한 배기가스 배기시스템은, 터보차져와 웜업촉매컨버터를 연결하는 연결파이프를 주물재질로 만드는 경우에 비교하여 SUS 재질을 프레스 성형함으로써 중량을 감소시키고 원가를 절감할 수 있다.
또한, 터보차져의 출구부 재질과 동일한 SUS주강 플랜지를 적용함으로써 전체적인 열변형이 줄어들고, 배기가스가 새는 것을 방지할 수 있다.
또한, 연결파이프의 입구부를 일체로 형성하고, 이를 외면용접을 통해서 플랜지에 접합시킴으로써 틈새가 없고, 배기유로 상에 용접부가 사라짐으로써 배기가스가 새는 것을 방지하고 내구성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 배기가스 배기시스템의 전체적인 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 배기가스 배기시스템에 적용되는 연결파이프의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 배기가스 배기시스템에 적용되는 연결파이프의 측면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 배기가스 배기시스템에 적용되는 연결파이프의 분해 측면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 배기가스 배기시스템에 적용되는 연결파이프의 입구부와 출구부의 형태를 개략적으로 보여준다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 배기가스 배기시스템의 전체적인 사시도이다.
도 1을 참조하면 배기가스 배기시스템은 엔진(110), 터보차져(100), 플랜지(142), 연결파이프(140), 웜업촉매컨버터(130), 및 머플러(120)를 포함한다.
상기 엔진(110)에서 배출되는 배기가스는 배기매니폴드를 통해서 상기 터보차져(100)로 유입되고, 상기 터보차져(100)의 출구로 배출되는 배기가스는 상기 연결파이프(140)를 통해서 상기 웜업촉매컨버터(130)로 공급된다.
상기 웜업촉매컨버터(130)에서 배출되는 배기가스는 상기 머플러(120)를 통해서 외부로 배출된다. 상기 웜업촉매컨버터(130)의 기능에 대해서는 공지기술을 참조하며 그 상세한 설명은 생략한다.
상기 터보차져(100)와 상기 연결파이프(140)는 플랜지(142)를 통해서 연결된다. 여기서, 상기 플랜지(142)는 상기 연결파이프(140)의 외측둘레를 따라서 용접된다. 따라서, 배기유로 내부의 열변형을 방지하고 리크가 줄어들며 내구성이 향상된다.
상기 플랜지(142)는 SUS주강 재질이며 상기 터보차져(100)의 출구부와 동일한 재질을 사용함으로써 전체적인 열변형이 균일하게 되어 배기가스의 리크를 줄일 수 있다.
상기 연결파이프(140)는 SUS 재질을 프레스성형한 제1부재(200) 및 제2부재(210)를 서로 접합시킴으로써 전체적인 부품의 중량을 절감시킬 수 있다.
앞으로 설명된 도 2, 도 3, 도 4를 참조하여, 상기 연결파이프(140)에 대해서 보다 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 배기가스 배기시스템에 적용되는 연결파이프의 사시도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 배기가스 배기시스템에 적용되는 연결파이프의 측면도이며, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 배기가스 배기시스템에 적용되는 연결파이프의 분해 측면도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 연결파이프(140)는 제1부재(200) 및 제2부재(210)를 포함하고, 상기 제1부재(200)와 상기 제2부재(210)가 서로 접합되어 파이프 형태의 상기 연결파이프(140)를 형성한다.
상기 연결파이프(140)에서 상기 터보차져(100)와 연결되는 입구부(400)의 내경은 짧고, 상기 웜업촉매컨버터(130)에 연결되는 출구부(440)의 내경은 길다.
상기 제2부재(210)에는 두 개의 센서홀(220)이 형성되고, 상기 센서홀(220)을 통해서 배기가스의 특성을 감지하는 센서(미도시)가 삽입되어 장착된다. 상기 센서홀의 개수는 다양하게 변경될 수 있다.
아울러, 상기 플랜지(142)와 상기 연결파이프(140)의 입구부(400)는 서로 용접되어 서로 접합되는데, 상기 연결파이프(140)의 외측 둘레를 따라서 상기 플랜지(142)와 접합되는 외면용접부(230)가 형성된다.
도 4를 참조하면, 상기 연결파이프(140)의 상기 제1부재(200)의 일측에는 입구부(400)가 형성된다. 상기 입구부(400) 전체가 상기 플랜지(142)와 외면 용접되어, 상기 외면용접부(230)를 형성한다.
상기 제1부재(200)의 일단부에는 상기 입구부(400)가 형성되고, 타단부에는 제1출구부(410)를 형성한다. 상기 제1출구부(410)는 상기 웜업촉매컨버터(130)의 입구의 일부와 연결된다.
상기 제1부재(200)에는 절개부(430)가 형성되는데, 상기 절개부(430)는 상기 출구부(440)로부터 상기 입구부(400) 근처까지 형성된다. 상기 제2부재(210)에는 상기 절개부(430)와 대응하는 형태의 대응절개부(432)가 형성된다. 여기서, 상기 절개부(430)와 상기 대응절개부(432)가 접합되어 상기 연결파이프(140)가 완성된다.
아울러, 상기 제1출구부(410)와 대응하여 제2출구부(420)가 형성된다. 상기 제2출구부(420)는 상기 웜업촉매컨버터(130)의 입구의 나머지와 접합된다. 즉, 상기 제1출구부(410)와 상기 제2출구부(420)가 하나의 출구부(440)를 형성한다.
본 발명의 실시예에서, 상기 연결파이프(140)는 전체적으로 설정된 각도로 꺽인 구조로 상기 입구부(400)와 상기 출구부(440)는 서로 수직하게 배치된다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 배기가스 배기시스템에 적용되는 연결파이프의 입구부와 출구부의 형태를 개략적으로 보여준다.
도 5를 참조하면, 상기 제1부재(200)의 입구부(400)는 원형의 폐곡선을 따라서 형성된다. 본 발명의 실시예에서, 상기 입구부(400)가 원형이 아닌 다른 여러 가지 폐곡선을 따라서 형성될 수 있다. 상기 플랜지(142)에는 상기 입구부(400)와 대응하는 배기가스통로가 중심부에 형성된다.
또한, 상기 제1부재(200)의 제1출구부(410)는 반원형의 곡선을 따라서 형성되고, 상기 제2부재(210)의 제2출구부(420)는 상기 제1출구부(410)와 대칭적인 반원형의 곡선을 따라서 형성된다.
본 발명의 실시예에서, 상기 제1출구부(410)와 상기 제2출구부(420)가 모두 서로 대칭적인 반원형의 곡선을 따라서 형성되는 것을 설명하였으나, 이는 예시에 불과하다. 따라서, 상기 제1,2출구부(440)는 하나의 폐곡선을 형성하는 어떤 형태로도 변형되어 실시될 수 있다.
이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.
100: 터보차져 110: 엔진
120: 머플러 130: 웜업촉매컨버터
140: 연결파이프 142: 플랜지
200: 제1부재 210: 제2부재
220: 센서홀 230: 외면용접부
400: 입구부 410: 제1출구부
420: 제2출구부 430: 절개부
432: 대응절개부 440: 출구부

Claims (9)

  1. 배기가스에 의해서 동작되는 터보차져;
    상기 터보차져의 하류측에 배치되는 촉매컨버터; 및
    상기 터보차져에서 배출되는 배기가스를 상기 촉매컨버터로 전달하도록 양단부에 하나의 입구부와 하나의 출구부가 각각 형성되는 연결파이프; 를 포함하고,
    상기 연결파이프는,
    일단부에는 상기 입구부가 형성되고, 타단부에는 상기 출구부의 일부를 형성하는 제1출구부가 형성된 제1부재; 및
    상기 제1부재에 접합되어 상기 제1출구부와 함께 상기 출구부를 완성하는 제2출구부가 형성된 제2부재; 를 포함하고,
    상기 제1출구부와 상기 제2출구부가 하나의 폐곡선 형태의 출구부를 형성하도록 상기 제1부재와 상기 제2부재가 접합되고,
    상기 제1부재의 상기 입구부는 원형이고,
    상기 제1부재의 제1출구부와 상기 제2부재의 제2출구부는 서로 대응하는 반원형을 가지며, 이들이 서로 접합되어 원형의 출구부를 형성하며,
    상기 제1부재와 상기 제2부재는 상기 터보차져의 출구부의 재질이고, 상기 입구부는 하나의 플랜지와 외면 또는 내면 용접되는 것을 특징으로 하는 배기가스 배기시스템
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에서,
    상기 제2부재에는 상기 연결파이프의 내부에서 외부로 통하는 센서홀이 적어도 하나 형성된 것을 특징으로 배기가스 배기시스템.
  5. 제1항에서,
    상기 제1부재의 상기 입구부에 접합되고, 상기 터보차져의 출구와 체결되는 상기 플랜지는,
    상기 제1부재의 외측둘레를 따라서 상기 플랜지와 용접되어 외면용접부를 형성하는 것을 특징으로 하는 배기가스 배기시스템.
  6. 제5항에서,
    상기 플랜지는 상기 터보차져의 출구부와 동일한 재질인 SUS주강으로 만들어지는 것을 특징으로 하는 배기가스 배기시스템.
  7. 제5항에서,
    상기 제1부재 또는 상기 제2부재는 SUS재질을 프레스 성형함으로써 형성되고, 이를 접합함으로써 상기 연결파이프를 제작하는 것을 특징으로 하는 배기가스 배기시스템.
  8. 삭제
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