KR101619233B1 - 터보 엔진용 배기 파이프 - Google Patents

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Abstract

터보 엔진용 배기 파이프가 개시된다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 터보 엔진용 배기 파이프는 터보 엔진의 터보 차저와 웜업 촉매 컨버터를 연결하는 배기 파이프에 있어서, 일측면이 상기 터보 차저의 배기 측에 결합되고, 타측면에 타원형의 삽입단이 형성되는 플랜지; 하부콘과 상부콘이 상호 끼움 결합되어 겹쳐진 상태로, 일단부에 상기 플랜지의 삽입단이 삽입되어 둘레를 따라 접합되는 입구단을 형성하고, 타단부는 상기 웜업 촉매 컨버터의 입구측에 연결되는 출구단을 형성하는 콘부로 이루어진다.

Description

터보 엔진용 배기 파이프{EXHAUST PIPE FOR TURBO ENGINE}
본 발명은 터보 엔진용 배기 파이프엔 관한 것으로, 더욱 상세하게는 터보 엔진의 터보 차저와 웜업 촉매 컨버터를 연결하는 콘 형태의 배기 파이프의 각 연결 부품에 대한 용접을 최소화하며, 용접부의 외부 노출을 배제하여 배기 파이프의 내구성을 향상시키며, 중량을 절감할 수 있는 터보 엔진용 배기 파이프에 관한 것이다.
일반적으로 터보 차저와 웜업 촉매 컨버터는 배기 파이프를 통해 연결된다.
도 1은 종래의 터보 엔진용 배기 파이프가 적용된 배기 시스템의 부분적인 사시도이다.
도 1을 참조하면, 종래의 터보 엔진용 배기 파이프는 플랜지(101)가 결합된 콘 형태의 배기 파이프(100)가 적용되며, 상기 배기 파이프(100)는 터보 엔진(E)의 터보 차저(111)와 웜업 촉매 컨버터(113)를 연결하게 된다
즉, 상기 터보 엔진(E)에서 배출되는 배기가스는 상기 터보 차저(111)로 유입되고, 상기 터보 차저(111)의 배기 측에서 배출되는 배기가스는 상기 배기 파이프(100)를 통해서 상기 웜업 촉매 컨버터(113)로 공급된다.
그리고 상기 웜업 촉매 컨버터(113)에서 배출되는 배기가스는 머플러(M)를 통해서 외부로 배출된다.
이러한 종래의 배기 파이프(100)는 플랜지(101)와 배기 파이프(100)가 용접을 통해 접합된다.
그리고 콘 형태의 배기 파이프(100)는 하부콘(103)과 상부콘(105)으로 나누어져 용접되어 상호 접합된다.
그러나 이러한 종래의 배기 파이프(100)는 플랜지(101)에 접합되는 하부콘(103)과 상부콘(105)의 입구단이 직접 플랜지(101)에 용접 접합되어 배기가스의 유로 상에 용접부가 노출되어 과도한 크랙의 발생을 유발하며, 이에 따른 배기가스에 누출되는 문제가 있다.
즉, 상기 터보 차저(111)에서 배출되는 고온의 배기가스는 배기 파이프(100)를 통과하면서, 용접부에 직접적으로 열해를 가하게 되며, 이에 따라 용접부에 열피로에 의한 크랙이 발생하게 된다.
본 발명의 실시 예는 플랜지에 별도의 삽입단을 형성하고, 하부콘과 상부콘의 입구단에 상기 삽입단이 끼워지도록 끼움 결합하여 겹쳐진 상태로, 상기 삽입단과 입구단을 용접 접합하여 배기가스의 유로에 용접부가 직접적으로 노출되지 않도록 하여 용접부의 열해를 방지하는 터보 엔진용 배기 파이프를 제공하고자 한다.
또한, 배기 파이프의 입구단을 타원형 구조로 적용하여 용접부의 응력이 분산되도록 하여 용접부 결합강성을 향상시키는 터보 엔진용 배기 파이프를 제공하고자 한다.
본 발명의 하나 또는 다수의 실시 예에서는 터보 엔진의 터보 차저와 웜업 촉매 컨버터를 연결하는 배기 파이프에 있어서, 일측면이 상기 터보 차저의 배기 측에 결합되고, 타측면에 타원형의 삽입단이 형성되는 플랜지; 하부콘과 상부콘이 상호 끼움 결합되어 겹쳐진 상태로, 일단부에 상기 플랜지의 삽입단이 삽입되어 둘레를 따라 접합되는 입구단을 형성하고, 타단부는 상기 웜업 촉매 컨버터의 입구측에 연결되는 출구단을 형성하는 콘부로 이루어지는 터보 엔진용 배기 파이프를 제공할 수 있다.
또한, 상기 콘부는 일단부에 상기 플랜지의 삽입단이 끼워지도록 타원형의 입구단을 형성하고, 상기 입구단 이후로부터 출구단까지는 절개부를 따라 끼움턱이 형성되는 하부콘; 및 상기 하부콘의 절개부에 대응하는 형상으로 절개하여 끼움단을 형성하며, 상기 끼움턱에 상기 끼움단을 끼움 결합하여 상호 겹쳐진 외측에서 용접 접합되는 상부콘으로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 콘부는 상기 일단부에서 출구단까지는 절개부를 따라 끼움턱이 형성되는 하부콘; 및 상기 하부콘의 절개부에 대응하는 형상으로 절개하여 끼움단을 형성하며, 상기 끼움턱에 상기 끼움단을 끼움 결합하여 상호 겹쳐진 외측에서 용접 접합되어 상기 하부콘과 함께 일단부에 상기 플랜지의 삽입단이 끼워지도록 타원형의 입구단을 형성하는 상부콘으로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 삽입단은 중앙을 기준으로 수평선상의 상부는 하부에 비하여 길이가 더 길게 형성될 수 있다.
또한, 상기 출구단은 상기 하부콘의 단부에 형성되는 하부콘 출구단과, 상기 상부콘의 단부에 형성되는 상부콘 출구단이 상호 용접을 통해 형성될 수 있다.
또한, 상기 플랜지와, 하부콘 및 상부콘은 동일 재질로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 동일 재질은 오스테나이트(Austenite) 계열의 재질로 이루어질 수 있다.
본 발명의 실시 예는 플랜지에 별도의 삽입단을 형성하고, 하부콘과 상부콘의 입구단에 상기 삽입단이 끼워지도록 끼움 결합하여 겹쳐진 상태로, 상기 삽입단과 입구단을 용접 접합하여 배기가스의 유로에 용접부가 직접적으로 노출되지 않도록 함으로써, 용접부의 열피로에 의한 크랙을 방지할 수 있다.
또한, 배기 파이프의 입구단을 타원형 구조로 적용하여 용접부를 확대함으로써 응력분산에 유리하며, 용접부의 결합강성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 종래의 터보 엔진용 배기 파이프가 적용된 배기 시스템의 부분적인 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 터보 엔진용 배기 파이프의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 터보 엔진용 배기 파이프의 분해 측면도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 터보 엔진용 배기 파이프의 결합 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 터보 엔진용 배기 파이프의 사시도이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 터보 엔진용 배기 파이프의 분해 측면도이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 터보 엔진용 배기 파이프의 결합 단면도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시 예를 설명한다.
본 발명의 실시 예를 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략한다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 터보 엔진용 배기 파이프의 사시도이고, 도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 터보 엔진용 배기 파이프의 분해 측면도이고, 도 4는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 터보 엔진용 배기 파이프의 결합 단면도이다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 터보 엔진용 배기 파이프(9)는 터보 차저(미도시)와 웜업 촉매 컨버터(21)를 콘 형태로 연결하는 것으로, 플랜지(11)와 콘부(10)로 이루어진다.
상기 플랜지(11)는 일측면이 상기 터보 차저(미도시)의 배기 측에 결합되고, 타측면은 타원형의 삽입단(11a)이 형성된다,
여기서, 상기 삽입단(11a)은 중앙을 기준으로 수평선상의 상부는 하부에 비하여 길이가 더 길게 형성된다.
그리고 상기 콘부(10)는 하부콘(13)과 상부콘(17)이 상호 끼움 결합되어 겹쳐진 상태로 접합되며, 일단부에 상기 플랜지(11)의 삽입단(11a)이 삽입되어 둘레를 따라 접합되는 입구단(15)을 형성하고, 타단부는 상기 웜업 촉매 컨버터(21)의 입구측에 연결되는 출구단(19)을 형성한다.
여기서, 상기 하부콘(13)은 일단부에 상기 플랜지(11)의 삽입단(11a)이 끼워지도록 타원형의 입구단(15)을 형성하고, 상기 입구단(15) 이후로부터 출구단(19)까지는 절개부를 따라 끼움턱(13a)이 형성된다.
이때, 상기 플랜지(11)와 콘부(10)의 결합은 상기 플랜지(11)의 삽입단(11a)에 콘부(10)의 입구단(15)을 끼운 상태로, 삽입단(11a)의 외측에서 상기 입구단(15)의 선단 둘레를 따라 용접하여 접합된다.
또한, 상기 상부콘(17)은 상기 하부콘(13)의 절개부에 대응하는 형상으로 절개하여 끼움단(17a)을 형성하며, 상기 끼움턱(13a)에 상기 끼움단(17a)을 끼움 결합하여 상호 겹쳐진 외측에서 용접 접합이 이루어진다.
또한, 상기 출구단(19)은 상기 하부콘(13)의 단부에 형성되는 하부콘 출구단(19a)과, 상기 상부콘(17)의 단부에 형성되는 상부콘 출구단(19b)이 상호 용접을 통해 형성된다.
여기서, 상기 플랜지(11)와 하부콘(13) 및 상부콘(17)은 동일 재질로 이루어져 용접이 용이하며, 상기 동일 재질이라 함은 오스테나이트(Austenite) 계열의 재질로 이루어질 수 있다.
이하, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 터보 엔진용 배기 파이프(9)에 대한 구성을 구체적으로 설명한다.
도 5는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 터보 엔진용 배기 파이프의 사시도이고, 도 6은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 터보 엔진용 배기 파이프의 분해 측면도이고, 도 7은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 터보 엔진용 배기 파이프의 결합 단면도이다.
도 5 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 터보 엔진용 배기 파이프(9)는 상기 플랜지(11)와 삽입단(11a)의 형상은 상기 제1 실시 예와 동일하나, 상기 콘부(10)는 제1 실시 예에 형상에 차이점이 있다.
즉, 상기 콘부(10)는 하부콘(13)과 상부콘(17)으로 이루어지는 면에서는 제1 실시 예에 동일하나, 상기 하부콘(13)은 일단부에서 출구단(19)까지는 절개부를 따라 끼움턱(13a)이 형성되는 차이점이 있다.
그리고 상기 상부콘(17)은 상기 하부콘(13)의 절개부에 대응하는 형상으로 절개하여 끼움단(17a)을 형성하며, 상기 끼움턱(13a)에 상기 끼움단(17a)을 끼움 결합하여 상호 겹쳐진 외측에서 용접 접합된다.
이때, 상기 상부콘(17)은 상기 하부콘(13)과 접합된 상태로 각각의 일단부가 함께 입구단(15)을 형성하여 상기 플랜지(11)의 삽입단(11a)이 끼워지도록 구성되는 차이점이 있다.
이러한 본 발명의 제1, 제2 실시 예에 따른 터보 엔진용 배기 파이프(9)는 플랜지(11)의 삽입단(11a)을 타원형으로 형성하여 입구단(15)과의 용접부(W)를 확대하여 응력분산에 유리하도록 하고, 용접부(W)의 결합강성을 확보할 수 있다.
또한, 콘부(10)의 입구단(15)을 상기 플랜지(11)의 삽입단(11a)에 끼운 상태로, 삽입단(11a)의 외측에서 용접 접합되도록 하여 배기가스의 유로 상에 용접부(W)가 직접적으로 노출되지 않도록 하며, 이로 인해 용접부(W)가 고온의 배기가스에 의한 열피로가 저감되며, 내구성을 보존할 수 있다.
이상으로 본 발명의 하나의 실시 예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시 예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.
9: 배기 파이프
10: 콘부
11: 플랜지
11a: 삽입단
13: 하부콘
13a: 끼움턱
15: 입구단
17: 상부콘
17a: 끼움단
19: 출구단
19a: 하부콘 출구단
19b: 상부콘 출구단
21: 웜업 촉매 컨버터
W: 용접부

Claims (7)

  1. 터보 엔진의 터보 차저와 웜업 촉매 컨버터를 연결하는 배기 파이프에 있어서,
    일측면이 상기 터보 차저의 배기 측에 결합되고, 타측면에 타원형의 삽입단이 형성되는 플랜지;
    하부콘과 상부콘이 상호 끼움 결합되어 겹쳐진 상태로, 일단부에 상기 플랜지의 삽입단이 삽입되어 둘레를 따라 접합되는 입구단을 형성하고, 타단부는 상기 웜업 촉매 컨버터의 입구측에 연결되는 출구단을 형성하는 콘부; 로 이루어지고,
    상기 콘부는
    일단부에 상기 플랜지의 삽입단이 끼워지도록 타원형의 입구단을 형성하고, 상기 입구단 이후로부터 출구단까지는 절개부를 따라 끼움턱이 형성되는 하부콘; 및
    상기 하부콘의 절개부에 대응하는 형상으로 절개하여 끼움단을 형성하며, 상기 끼움턱에 상기 끼움단을 끼움 결합하여 상호 겹쳐진 외측에서 용접 접합되는 상부콘; 으로 이루어지고,
    중앙을 기준으로 수평선상의 상부는 하부에 비하여 길이가 더 길게 형성되고,
    상기 하부콘의 단부에 형성되는 하부콘 출구단과, 상기 상부콘의 단부에 형성되는 상부콘 출구단이 상호 용접을 통해 형성되고, 상기 삽입단이 상기 입구단에 삽입된 상태에서, 상기 플랜지와 상기 입구단이 외측 둘레방향을 따라서 용접되어 용접부(W)를 형성하는 터보 엔진용 배기 파이프.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 플랜지와, 하부콘 및 상부콘은
    동일 재질로 이루어지는 터보 엔진용 배기 파이프.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 동일 재질은
    오스테나이트(Austenite) 계열의 재질로 이루어지는 터보 엔진용 배기 파이프.
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