KR102232248B1

KR102232248B1 - 내연기관용 매연저감장치

Info

Publication number: KR102232248B1
Application number: KR1020200050463A
Authority: KR
Inventors: 홍금표
Original assignee: 홍금표
Priority date: 2020-04-27
Filing date: 2020-04-27
Publication date: 2021-03-24
Also published as: US20210332736A1; EP3904653B1; EP3904653A1; CN113638797A; US11326502B2; CN113638797B

Abstract

본 발명은 차량 내연기관용 매연저감장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량의 배기라인 종단에 부가장착된 상태로 배기가스의 배출 흐름을 원활하게 함으로써 매연의 발생을 줄이고 출력향상 및 연비개선을 도모할 수 있도록 한 차량 내연기관용 매연저감장치에 관한 것으로서,
내연기관의 배기구 종단에 장착되어 배기가스의 배출흐름을 원활하게 하기 위한 내연기관용 매연저감장치에 있어서, 상기 배기구 종단에 연결되어 배기가스가 배출되는 하우징관; 상기 하우징관의 내부에 장착되어 상기 하우징관으로 유입된 배기가스의 속도를 배가시킴과 아울러 배기가스가 나선형으로 배출되는 와류관; 및 상기 하우징관의 외부에 장착되고 상기 하우징관과 연통되어, 외기가 유입됨과 아울러 상기 하우징관으로 배출되는 배기가스의 원활한 배출을 보조하기 위한 외기관;으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 내연기관용 매연저감장치를 제공한다.

Description

내연기관용 매연저감장치{THE EXAUST FUMES REDUCTION DEVICE FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE}

본 발명은 내연기관용 매연저감장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 선박, 차량, 각종 산업용 기계 등에 사용되는 내연기관의 배기라인 종단에 부가장착된 상태로 배기가스의 배출 흐름을 원활하게 함으로써 매연의 발생을 줄이고 출력향상 및 연비개선을 도모할 수 있도록 한 내연기관용 매연저감장치에 관한 것이다.

현대사회에서 환경에 대한 관심은 상당히 높다. 최근의 일련의 미세먼지에 의한 환경문제가 대두되고 있어, 공기의 질에 대한 관심이 많아 지고 있다. 자동차나 선박이나 내연기관을 사용하는 산업용 기계의 경우, 내연기관이 노후화 된 경우 배기가스에 매연이 많이 포함되어 공해와 미세먼지를 발생시키는 대상으로 지목되고 있는 실정이다.

따라서, 차량이나 선박 등 각종 내연기관의 개발에 있어서 배기소음과 배기가스 절감에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있으며, 온실가스 절감과 공해발생 유해요소의 발생을 억제하는 규정들을 더욱 강화하는 추세이다.

한편, 내연기관을 이용하는 장치는 주지된 바와 같이, 흡입, 압축, 폭발, 배기의 4행정(four cycle)에 의해 동력을 얻게 되는데, 상기 행정들 중의 공기(흡, 배기) 흐름을 살펴보면 흡입과정에서는 에어크리너(air cleaner), 스로틀밸브(throttle valve) 등을 통과할 때는 비교적 커다란 저항없이 유입이 이루어진다.

그러나, 배기과정에서는 배기매니폴드(exhaust manifold), 촉매를 이용하는 공기정화장치 및 상기 머플러의 테일파이프(Tailpipe / 배기관) 등을 통해 외부로 배출되므로 배기 흐름에 상당한 저항이 발생하게 된다.

또한, 내연기관의 실린더에서 소음기의 테일파이프까지 배출되는 과정에서 배기매니폴드에서는 내연기관의 4행정 중에 흡기밸브와 배기밸브가 순간적으로 동시에 개방되는 이른바 밸브오버랩(valve overlap)이 발생하는 시기가 있고, 이 과정에서 배출되던 가스가 실린더 내로 재유입되는 현상이 발생하면서 순간적으로 배기매니폴드 내에는 진공상태가 형성되며, 이로 인하여 배기가스 배출을 방해하는 1차 배기압이 형성된다.

그리고, 공기정화기인 삼차원 촉매장치에서는 허니컴(honeycomb) 형태의 배기가스 정화기의 미세한 통기공을 경유하면서 배기가스의 유속이 현저하게 줄어들게 되어 2차 배기압이 형성되며, 소음기에 유입되면 다단으로 구획된 칸막이를 돌아 흡음될 때 3차 배기압이 형성된다.

이러한 배기과정의 저항으로 인하여, 내연기관의 연소가스가 원활히 배출되지 못하므로 출력의 약 20∼25%가 감소되는 폐단이 있다. 따라서, 상기 배기가스를 원활하게 배출시키는 것만으로도 내연기관의 출력향상과 연비개선이 가능할 수 있다.

이러한 제반 문제점을 다소나마 해결하기 위하여, 대한민국 공개특허 제10-2016-0118096호에서는, 내연기관용 와류기는 내연기관에 연통되는 제1하우징과, 상기 제1하우징의 내측으로 위치되며 중앙으로 제1중앙홀이 형성되는 제1중앙통로부와, 상기 제1하우징과 제1중앙통로부의 사이에 위치되어 제1하우징과 제1중앙통로부에 연결되며 하나 이상으로 형성되는 제1고정와류팬으로 구성된 제1와류부와, 상기 제1와류부에 형성된 제1하우징의 내측으로 열을 통해 억지끼움방식으로 결합되는 제2하우징과, 상기 제2하우징의 내측으로 위치되며 중앙으로 제2중앙홀이 형성되는 제2중앙통로부와, 상기 제2하우징과 제2중앙통로부의 사이에 위치되어 제2하우징과 제2중앙통로부에 연결되며 하나 이상으로 형성되는 제2고정와류팬으로 구성된 제2와류부로 형성되되, 상기 제1와류부의 후면으로 제2와류부의 후면이 결합되고, 제1와류부에 형성된 제1고정와류팬과 제2와류부에 형성된 제2고정와류팬이 서로 엇갈리게 배열되면서 결합되도록 이루어진다. 상기 내연기관용 와류기는 와류팬의 구조와 와류팬과 중앙통로부가 차지하는 면적이 넓어서 배기가스의 배출시의 압력강하로 인하여 배출가스의 원만한 와류형성이 어려워질 문제점이 있다.

등록특허 제10-1952142호는 다중 회오리 바람 생성이 가능하도록 케이스가 구비된 와류 발생기로서, 자동차, 항공기, 선박 및 각종 산업용 기계 내연기관의 내에 공기 와류발생기를 설치하여 흡배기 되는 공기를 와류로 만들어 공기의 흐름을 고속으로 유도하여 흡배기효율을 높일 수 있는 다중회오리 바람 생성이 가능한 와류 발생기는, 내연기관에 흡입되는 공기가 와류를 형성하도록 흡기관 내부에 공기의 흐름방향으로 형성되는 몸통부와 상기 몸통부의 외주면에 복수개 결합되는 날개부로 형성되어진 와류 발생기로서, 상기 몸통부는 중공의 원통형 또는 중공의 다각기둥이며, 상기 몸통부의 외주면에 몸통부의 길이방향으로 복수개의 장공의 결합홈이 형성되되, 상기 장공의 결합홈은 상기 몸통부의 길이방향에 대해 경사지게 형성되며 상기 날개부는 상기 장공의 결합홈에 결합되는 일측단과 상기 장공의 결합홈에 결합되는 않는 타측단으로 형성되며, 상기 몸통부를 시계 방향 또는 반 시계 방향으로 감싸도록 형성된다. 상기 와류 발생기도 날개부 등이 차지하는 면적이 크기 때문에 배출되는 배기가스에 작용하는 압력이 커질 수 있다는 문제점이 있다.

또한, 종래의 기술들에 형성된 배기가스의 원활한 배출을 위해 와류관을 사용하고 있는데, 와류관의 형상에 따른 배기가스의 압력강하로 인한 소음이 발생하거나, 와류관에 의한 2차 배압이 발생하면서 배기가스의 원활한 흐름을 방해하는 등의 문제점이 있었다.

또한, 배기가스가 원활하게 배출되지 못함으로 인해서, 매연발생이 증가함과 아울러 내연기관의 효율이 떨어지는 문제점이 있었다.

등록특허공보 제10-1882834호(2018.08.23. 등록) 등록특허공보 제10-1942753호(2019.01.22. 등록) 등록특허공보 제10-1952142호(2019.02.20. 등록) 등록특허공보 제10-1950664호(2019.02.14. 등록)

본 발명은 상기와 같은 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로, 내연기관의 배기가스 배출구를 통해 배출되는 배기가스 배출을 원활하게 함으로써, 배기가스의 배기 중에 발생되는 매연을 감소시킬 수 있는 내연기관용 매연저감장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은, 배출구로 배출되는 배기가스가 나선형으로 회전되면서 배출되도록 하여 배기가스의 배출속도를 증대시켜, 밸브의 오브랩으로 발생하는 배기가스의 엔진 재유입을 방지함으로써, 내연기관의 출력향상과 연비효율을 증가시킬 수 있는 내연기관의 매연저감장치를 제공함을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 배기관을 통해 배출되는 배기가스의 배출을 원활하게 함으로써, 배기가스의 지연 배출로 인한 매연 발생을 저감시킬 수 있는 내연기관용 매연저감장치를 제공함에 있다.

상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 내연기관의 배기구 종단에 장착되어 배기가스의 배출흐름을 원활하게 하기 위한 내연기관용 매연저감장치에 있어서, 상기 배기구 종단에 연결되어 배기가스가 배출되는 하우징관; 상기 하우징관의 내부에 장착되어 상기 하우징관으로 유입된 배기가스의 속도를 배가시킴과 아울러 배기가스가 나선형으로 배출되는 와류관; 및 상기 하우징관의 외부에 장착되고 상기 하우징관과 연통되어, 외기가 유입됨과 아울러 상기 하우징관으로 배출되는 배기가스의 원활한 배출을 보조하기 위한 외기관;으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 내연기관용 매연저감장치를 제공한다.

본 발명에서 외기관과 상기 하우징관 사이에는 상기 외기관으로 유입되는 공기가 나선형으로 배출되도록 하기 위한 나선형 가이드링이 더 장착되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 하우징관은, 차량의 배기구 종단에 장착되어 배기가스가 배출되는 일정길이의 하우징관 몸체; 상기 하우징관 몸체의 전방측에 다수 형성되어 외기가 유출입되는 전방측 외기 유출입구; 상기 하우징관 몸체의 후방측에 다수 형성되어 외기가 유출입되는 후방측 외기 유출입구; 및 상기 하우징관의 전방측 및 후방측 내주면에 다수로 형성되어 상기 하우징관 몸체와 일정간격이 유지되도록 하면서 상기 와류관을 고정하기 위한 와류관 지지핀;으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 와류관은, 하우징관 몸체의 전방측 내부 소정위치에 상기 전방측 와류관 지지핀에 의해 고정되는 유입구부와, 상기 유입구부의 후방에 축관 형성되는 벤츄리부와, 상기 벤츄리부의 후방에서 다시 확관형성된 후 후단으로 갈수록 직경이 좁아지는 형태의 배출구부와, 상기 배출구부는 후단에서 전방측으로 일정길이 절개된 다수의 베인을 형성하고, 상기 베인의 절개부위를 기준으로 상기 베인의 선단에서 상기 베인의 후단으로 갈수록 내외측으로 일정각도 절곡되어, 상기 베인에 부딪히는 배기가스가 회전하면서 속도가 증가되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 외기관은, 외기관 몸체와, 상기 나선형 가이드링과 상기 하우징관을 고정하기 위해 상기 외기관 몸체의 전방측과 후방측 내주면에 방사상으로 형성되는 하우징관 지지핀으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 내연기관용 매연저감장치는, 내연기관의 배기가스 배출구를 통해 외부로 배출되는 배기가스가 나선형 와류를 일으키며 신속히 배출되도록 함으로써, 배기 속도를 증가시켜 배기가스의 배출 능력을 증가시키는 효과를 가진다.

또한, 본 발명의 내연기관용 매연저감장치는, 배기가 신속하게 이루어지기 때문에 배기가스의 배출효율이 증가됨과 아울러, 배기가스의 배출 지연으로 인한 매연발생을 저감시킬 수 있다는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 내연기관용 매연저감장치는, 하우징관의 외부측에 외기가 유입되는 외기관을 형성함으로써, 외기관을 통해서 빠른 속도로 유입되는 외기에 의해 하우징관 및 와류관을 통해서 배출되는 배기가스의 속도를 배가시켜 배기가스의 원활한 배출이 가능하도록 한다는 장점을 가진다.

도 1은 본 발명에 따른 차량 내연기관용 매연저감장치의 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 차량 내연기관용 매연저감장치의 절개 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 차량 내연기관용 매연저감장치에서 와류관을 제거한 상태의 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 차량 내연기관용 매연저감장치를 차량의 배기관에 장착한 것을 도시한 측면도.
도 5는 본 발명에 따른 차량 내연기관용 매연저감장치에서 공기의 흐름을 도시한 공기흐름 상태도.

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 우선, 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

도 1은 본 발명에 따른 차량 내연기관용 매연저감장치의 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 차량 내연기관용 매연저감장치의 절개 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 차량 내연기관용 매연저감장치에서 와류관을 제거한 상태의 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 차량 내연기관용 매연저감장치를 차량의 배기관에 장착한 것을 도시한 측면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 차량 내연기관용 매연저감장치에서 공기의 흐름을 도시한 공기흐름 상태도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 차량 내연기관용 매연저감장치(1)는, 차량의 머플러 종단 배기관(2)에 연계장착된 상태로 배기가스가 유입되어 배출되는 하우징관(10)과, 하우징관(10) 내부에 일정간격 이격되어 장착되며 상기 하우징관(10)을 통과하는 배기가스가 와류를 일으키며 배출될 수 있도록 하는 와류관(20)과, 상기 하우징관(10)의 외부에 장착되어 외기가 유입되어 상기 하우징관(10)을 통해서 배출되는 배기가스의 원활한 배출을 도와주는 외기관(30)을 포함하여 구성된다.

하우징관(10)은, 도 4에서 예시로 도시한 자동차의 머플러 배기관(2) 종단에서 배기가스의 배출흐름이 효율적으로 진행될 수 있도록 하기 위한 수단으로, 도 2에 도시된 바와 같이, 내연기관의 4행정 중 배기행정에 의해 머플러의 배기관(2)을 통해 외부로 배출되는 배기가스의 이동 흐름이 완료되는 배출관으로서, 상기 배기관(2)과 연결되는 전방측은 밴드(3)를 이용하여 고정되고 유입된 배기가스가 관을 통해서 배출되는 하우징관 몸체(11)와, 하우징관 몸체(11) 내부에 일정간격으로 이격되어 와류관(20)이 장착될 수 있도록 하우징관 몸체(11)의 내주면 전방측과 후방측에 형성되는 와류관 지지핀(14)과, 외기관(30)을 통해서 유입된 외기에 의해 하우징관을 통해서 배기가스를 원활하게 배출되도록 형성되는 전방측 외기 유출입구(12)와 후방측 외기 유출입구(13)로 구성된다. 전방측 외기 유출입구(12)와 후방측 외기 유출입구(13)는 하우징관 몸체(11)에 일정간격으로 방사상으로 형성된다. 하우징관 내부에 형성되는 와류관 지지핀(14)은 와류관(20)을 지지할 수 있도록 전방측 및 후방측에 방사상으로 다수 형성되어 와류관(20)을 고정할 수 있도록 한다.

와류관(20)은, 하우징관(10)을 통해 배출되는 배기가스가 나선형으로 회전하면서 배출되도록 하는 배기가스의 유속을 제어하기 위한 것으로, 도 2에 도시된 바와 같이, 배기가스의 배출흐름이 나선형 와류를 형성하면서 속도가 증가되도록 벤츄리관의 형태를 가지도록 구성된다. 구체적으로 와류관(20)은, 하우징관 몸체(11) 전방측에 형성된 와류관 지지핀(14)에 외측이 고정되고 후방으로 일정길이 연장되어 배기유입구를 형성하는 유입구부(21)와, 유입구부(21)의 후방에 축관 형성되는 벤츄리부(22)와, 벤츄리부(22)의 후방에서 다시 확관형성된 후 후단으로 갈수록 직경이 좁아지는 형태의 배출구부(23)로 구성된다. 배출구부(23)에는 후단에서 전방측으로 일정길이 절개된 다수의 베인(24)을 형성하고, 베인(24)의 절개부위를 기준으로 베인(24)의 선단에서 후단으로 갈수록 내외측으로 일정각도 절곡되어, 베인(24)에 부딪히는 배기가스가 나선형으로 회전하면서 속도가 증가되어 배출되도록 구성된다. 와류관(20)은 나선형 와류를 형성하기 위해 베인(24)을 형성하는데, 배기가스가 베인(24)에 부딪히고 배출되므로 배기가스는 나선형으로 회전하면서 배출될 수밖에 없다. 또한, 와류관(20)은 배출되는 배기가스의 속도를 증가시키기 위해 벤츄리부(22)를 형성하여 1차적으로 와류관을 통과하는 배기가스의 속도를 증가시키고, 벤츄리부(22)를 통과한 후에 다시 배출구부(23)를 통과하면서 속도가 증가됨과 아울러 베인(24)에 부딪히면서 나선형으로 회전하여 배출된다. 즉, 벤츄리부(22)와 배출구부(23)를 통과하는 경우, 직경이 점차적으로 작아지기 때문에 베르누이 정리(Bernoulli's theorem)에 따라 배기가스의 배출 속도를 증가시키면서 나선형 와류로 배출되고, 그에 따라 배기가스의 배출이 증가되고, 또한 배기가스의 원활한 배출에 의한 연비효율을 증대를 가져올 수 있다. 즉, 배기가스의 배출이 원활하게 이루어지도록 하여, 배기가스가 엔진내부로 역류하는 것을 방지할 수 있어서 연비를 증가시킴과 아울러 배기가스의 배출 지연으로 인한 매연발생을 저감할 수 있다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 외기관(30)은 하우징관(10)의 외측에 장착되는데, 하우징관(10)의 외부에 위치하기 때문에 외기관(30)을 통해서 외기가 유입될 수 있다. 즉, 이중관의 형태로 외기관(30)과 하우징관(10)이 이루어지고, 하우징관(10)을 통해서 배기가스가 배출되며, 외기관(30)을 통해서는 달리는 차량 등에 의해 외기가 유입된다. 차량의 속도가 빠를 수록 유입되는 외기의 속도가 증가하고, 외기의 속도가 증가하게 되면 외기관(30)을 통해서 배출되는 외기관(30)의 압력은 감소하게 된다. 외기관(30)은 외기관 몸체(31)와, 외기관 몸체(31)의 전방측과 후방측에는 하우징관(10)을 고정하기 위한 하우징관 지지핀(32)이 형성되어, 하우징관 지지핀(32)에 하우징관(10)이 고정된다. 하우징관 지지핀(32)에 의해 하우징관(10)과 외기관(30)은 일정간격이 유지된다.

도 3에 도시된 바와 같이, 외기관(30)의 내부에는 나선형 가이드링(40)이 더 장착될 수 있다. 나선형 가이드링(40)은 외기관(30)과 하우징관(10)의 사이에 장착되는데, 하우징관 지지핀(32)에 고정되어 위치가 고정된다. 나선형 가이드링(40)에 의해 외기관(30)으로 유입된 외기가 나선형으로 배출될 수 있게 되며, 나선형으로 배출됨으로 인해서 더 빠른 속도로 외기관을 통과할 수 있다.

상기와 같은 구성으로 되는 본 발명에 따른 내연기관용 매연저감장치(1)의 작용을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 내연기관용 매연저감장치(1)를 차량의 머플러 배기관(2) 종단에 부가장착하여 배기가스의 배출 흐름이 나선형 와류를 형성하도록 하는 것을 통해 배기효율 극대화 및 그에 따른 연비개선이 달성되도록 한다.

도 5에 도시된 바와 같이, 시동을 걸어 본 발명의 매연저감장치(1)가 장착된 내연기관이 구동을 시작하도록 한 상태에서 운전자가 엑셀레이터 패달을 밟는 것으로써, 자동차의 주행이 가능한 상태 즉, 내연기관의 4행정(흡입, 압축, 폭발, 배기)이 진행되는 것이며, 이러한 4행정 중 배기행정에 따라 상기 배기관(2)을 통해 배기가스가 배출되고, 그렇게 배출되는 배기가스는, 하우징관(10)과 와류관(20)의 관로를 통해 최종적으로 외부배출되는 과정에서 와류를 유발하게 된다. 또한, 배기가스가 통과하게 되는 하우징관(10) 및 와류관(20)의 직경이 2단계로 줄어들었다가 확관되고 다시 줄어드는 벤츄리관의 원리에 따라 형성되어 있기 때문에, 와류관(20)을 통과하면서 배기가스의 배출속도는 증가하게 되고, 마지막으로 배출구(14)를 통과하면서 속도는 더 증가되어 나선형 와류로 배출됨으로써 배출되는 배기가스의 배출효율이 증대하게 된다. 즉, 배기가스가 동일한 시간에 더 쉽게 그리고 더 많이 배출될 수 있어서, 배기량의 증가에 따라 배기가스의 역류 등의 가능성을 미연에 차단할 수 있기 때문에, 연비 개선을 이룰 수 있다.

또한, 도 5에 도시된 바와 같이 하우징관(10)이 와류관(20)과 일정간격 이격되어 있기 때문에 하우징관(10)과 와류관(20) 사이로 배기가스가 배출된다. 하우징관(10)와 와류관(20) 사이로 배출되는 배기가스는 배기가스의 속도가 외기관(30)을 통해서 배출되는 외기의 속도보다 더 늦은 경우 배기가스가 전방측 외기 유출입구(12)와 후방측 외기 유출입구(13)를 통해서 외기관(30) 측으로 배출되고, 배출되는 외기의 속도에 의해 배기가스의 배출이 더 빠르게 이루어질 수 있다. 그에 따라 배기효율이 증가되는 효과를 가진다.

또한, 외기관(30)을 통해서 배출되는 외기의 속도가 하우징관(10)을 통해서 배출되는 배기가스의 속도보다 작은 경우에는, 외기가 하우징관(10)으로 유입되며, 하우징관(10)으로 유입된 외기와 함께 배출된다.

또한, 외기관(30)에 장착된 나선형 가이드링(40)에 의해 외기가 나선형으로 배출되고, 나선형으로 배출됨으로 인해서 외기에 작용하는 마찰력이 줄어들 수 있고, 마찰력이 감소되기 때문에 외기의 속도는 증가할 수 있다. 그에 따라 외기의 속도가 증가하게 되면, 하우징관(10)을 통해서 배출되는 배기가스가 외기관(30)으로 유입되면서 배기가스의 원활한 배출이 가능하게 한다. 그에 따라 배출효율이 증가하고, 배기가스의 배출효율이 증가함에 따라 매연 저감과 연비 증가 등의 효과를 가져올 수 있다.

아울러, 별도의 구동장치가 없이도 차량 주행 중에 자연히 발생하는 와류형의 흐름을 이용하여 배기가스의 원활한 배기를 유도함으로써, 엔진의 배기성능 및 에너지효율을 향상시키고, 흡기계 및 배기계에 설치되는 각종 부품들의 기능을 도와 부품의 내구성을 향상시키며, 배기소음이 줄어들게 되는 효과를 거둘 수 있다. 또한 배기관에 배기가스가 제때에 배출되지 못하고 배출 지연으로 인하여 발생되는 여러가지 문제가 해결될 수도 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정과 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

1 : 매연저감장치 2 : 배기관
3 : 밴드
10 : 하우징관 11 : 하우징관 몸체
12 : 전방측 외기 유출입구 13 : 후방측 외기 유출입구
14 : 와류관 지지핀
20 : 와류관 21 : 유입구부
22 : 벤츄리부 23 : 배출구부
24 : 베인
30 : 외기관 31 : 외기관 몸체
32 : 하우징관 지지핀
40 : 나선형 가이드링

Claims

내연기관의 배기구 종단에 장착되어 배기가스의 배출흐름을 원활하게 하기 위한 내연기관용 매연저감장치에 있어서,
상기 배기구 종단에 연결되어 배기가스가 배출되며, 차량의 배기구 종단에 장착되어 배기가스가 배출되는 일정길이의 하우징관 몸체; 상기 하우징관 몸체의 전방측에 다수 형성되어 외기가 유출입되는 전방측 외기 유출입구; 상기 하우징관 몸체의 후방측에 다수 형성되어 외기가 유출입되는 후방측 외기 유출입구; 및 상기 하우징관의 전방측 및 후방측 내주면에 다수로 형성되어 상기 하우징관 몸체와 일정간격이 유지되도록 하면서 상기 와류관을 고정하기 위한 와류관 지지핀;으로 구성되는 하우징관;
상기 하우징관의 내부에 장착되어 상기 하우징관으로 유입된 배기가스의 속도를 배가시킴과 아울러 배기가스가 나선형으로 배출되는 와류관; 및
상기 하우징관의 외부에 장착되고 상기 하우징관과 연통되어, 외기가 유입됨과 아울러 상기 하우징관으로 배출되는 배기가스의 원활한 배출을 보조하기 위한 외기관;
으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 내연기관용 매연저감장치.
제1항에 있어서,
상기 외기관과 상기 하우징관 사이에는 상기 외기관으로 유입되는 공기가 나선형으로 배출되도록 하기 위한 나선형 가이드링이 더 장착되는 것을 특징으로 하는 내연기관용 매연저감장치.
삭제
제2항에 있어서,
상기 와류관은,
상기 하우징관 몸체의 전방측 내부 소정위치에 상기 전방측 와류관 지지핀에 의해 고정되는 유입구부와, 상기 유입구부의 후방에 축관 형성되는 벤츄리부와, 상기 벤츄리부의 후방에서 다시 확관형성된 후 후단으로 갈수록 직경이 좁아지는 형태의 배출구부와, 상기 배출구부는 후단에서 전방측으로 일정길이 절개된 다수의 베인을 형성하고, 상기 베인의 절개부위를 기준으로 상기 베인의 선단에서 상기 베인의 후단으로 갈수록 내외측으로 일정각도 절곡되어, 상기 베인에 부딪히는 배기가스가 회전하면서 속도가 증가되는 것을 특징으로 하는 내연기관용 매연저감장치.
제4항에 있어서,
상기 외기관은,
외기관 몸체와, 상기 나선형 가이드링과 상기 하우징관을 고정하기 위해 상기 외기관 몸체의 전방측과 후방측 내주면에 방사상으로 형성되는 하우징관 지지핀으로 구성되는 것을 특징으로 하는 내연기관용 매연저감장치.