KR19990025347U - 액체유입 방지장치를 구비한 배기장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 장마철이나 폭풍으로 인하여 차량이 잠길때에 배기장치를 통하여 물이 유입되는 것을 방지할 수 있는 액체유입 방지장치를 구비한 배기장치에 관한 것으로, 전원을 공급하기 위한 전원부(1)와, 물이 자동차의 배기장치까지 차올랐는지를 검출하는 수위 검출부(2)와, 엔진이 시동하는지를 검출하는 엔진회전 검출부(3)와, 상기 수위 검출부(2) 및 엔진회전 검출부(3)로부터 검출된 신호를 입력으로 하며 상기 검출된 신호에 기초해서 솔레노이드 밸브 구동신호를 출력하는 제어부(4)와, 상기 제어부(4)로부터 출력되는 솔레이노이드 밸브 구동신호에 의해 작동하는 솔레노이드(5)로 이루어져 물이 배기장치를 통해 유입되는 것을 차단함으로써 촉매변환기 및 엔진을 보호할 수 있는 효과가 있다.

Description

액체유입 방지장치를 구비한 배기장치 (PROTECTION DEVICE FOR INFLOW INTO MUFFLER)

본 고안은 액체유입 방지장치를 구비한 배기장치에 관한 것으로서, 특히 장마철이나 폭풍으로 인하여 수위 증가로 차량이 잠길 때에 배기장치를 통하여 물이 유입되는 것을 방지할 수 있는 액체유입 방지장치를 구비한 배기장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 배기장치라고 하면 폭발행정을 배기가스가 엔진으로부터 공기중으로 배출시키는 장치를 일컷는 것으로, 배기 다기관(Exhaust manifold), 프론트 파이프, 촉매변환기, 소음기, 리어 파이프로 이루어져 있다.

상기 배기 다기관은 엔진의 각 실린더에서 배출되는 배기가스를 모으는 것으로 그 모양이 흡기 다기관과 비슷하며 유출저장이나 배기 간섭이 작은 모양으로 되어 있고, 프론트 파이프는 상기 배기 다기관과 촉매변환기를 연결하여 주는 원통형의 관이며 촉매변환기는 실린더로부터 배출되는 유해 배기가스를 무해하게 변환하는 장치이고, 소음기는 실린더로부터 배출되는 배기가스는 대략 600 내지 900℃로서 상당히 고온이고, 그 속도도 거의 음속에 달하므로 이것을 그대로 대기 중에 방출하면 급격히 팽창하기 때문에 격렬한 폭음을 내며 이러한 현상을 방지하기 위한 장치로서 읍압과 음파를 감쇠 시키는 구조이다. 즉, 소음기는 보통 1mm 정도의 강판으로 된 원통형의 모양으로 되어 있으며 그 내부는 몇 개의 방으로 구분되어있다. 그리고, 리어 파이프는 소음기로부터 배출되는 배기가스를 대기 중으로 방출하는 원통형의 관이다.

실린더로부터 배출되는 배기가스를 살펴보면 연료가 실린더 내에서 연소하여 고온/고압의 가스로 된 후 팽창함으로써 일을 마치고 배기 파이프로부터 대기 속에 배출되는 가스로서 복잡한 조성을 가지고 있는데 그 대부분을 차지하는 것은 수증기와 이산화탄소이며, 그밖에 일산화탄소, 탄화수소, 질소산화물로 이루어져 있다.

이러한 배출가스는 대기 중에 미치는 영향으로서 스모그 현상을 들 수 있으며 스모그에는 아황산가스, 그을음, 분진 및 안개 등이 원인으로 되어 발생하는 런던형 스모그가 있고, 탄화수소와 질소산화물이 강한 태양광선을 받아 광화학 반응을 일으킴으로써 발생하는 광화학 스모그 등이 있다.

인체에 미치는 영향으로서 일산화탄소의 경우 배기가스 속에 포함되는 성분 중 가장 유해하다고 알려져 있으며 탄화수소가 산소의 부족 상태에서 불완전 연소했을 때 많이 발생된다. 상기 일산화탄소는 인체에 흡수되면 혈액 속의 헤모글로빈에 의한 산소운반 기능이 저하되고 심하면 죽음에까지 이르게 된다.

탄화수소는 탄소와 수소로 되어 있는 화합물을 총칭해서 일컷는 말로 저농도에서는 호흡기계에 자극을 줄 정도이지만 산화되면 알데히드류로 되어 점막이나 눈을 강하게 자극하게 된다.

질소산화물은 산소와 질소로 되어있는 화합물을 총칭해서 일컷는 말로 질소는 안정된 원소로서 간단히 산화하지 않지만 고온에서는 산소와 결합해서 질소산화물을 발생시킨다.

납화합물은 자동차용의 가솔린에는 옥탄가를 높이기 위하여 알킬납이 첨가되어 있으므로 배기가스 속에는 납화합물이 검출되며 납의 첨가량에 따라 좌우되므로 현재는 알킬납을 첨가하지 않은 가솔린이 사용되게 되었다. 이러한 알킬납은 급격히 인체에 흡수되어 맹독성을 나타내지만 엔진의 연소실 내에서 거의가 무기납이 되어 배출되므로 무기납에 대해 생각하면 된다.

흑연은 탄소의 미립자로서 디젤엔진에서 배출되는 흑연 또는 디젤 스모그라 불리우는데 탄소는 유해성은 작지만 흑연은 시계를 나쁘게 하며 호흡에 의해 산소립이 폐에 축적되면 호흡기 계통을 침범한다고 한다. 그리고 탄소 등의 부유분진과 아황산 가스가 공존하면 기관지나 폐에 강한 자극을 준다.

이러한 배기가스를 극소화시키기 위하여 촉매변환기를 설치하는데 배기가스중에 포함되어 있는 유해물질 즉, 일산화탄소(CO), 탄화수소(HC) 및 질소산화물(NO)을 산화 및 환원작용에 의해 해가 없는 이산화탄소(CO₂), 물(H₂O)로 전환시키는 장치로서 펠릿형(Pellet type)과 모놀리스형(Monolith type) 등이 있다.

상기 펠릿형과 모놀리스형 모두 촉매는 알루미나 단체에 백금(Pt)과 소량의 로듐(Rh)을 혼합한 것이 소성되어 있으며 백금은 주로 이산화탄소와 탄화수소의 산화작용에 사용되며 로듐은 주로 질소산화물의 환원작용을 위해서 작용한다.

종래의 배기장치는 여름철 폭우나 바닷물 침범 등 물난리로 인해서 배출가스를 대기 중으로 방출하는 리어 파이프의 끝부분을 통하여 유입된 물이 소음기를 거쳐 촉매 변환기를 거쳐 엔진 내부로 흘러 들어감으로써 엔진이 고장 및 이로 인하여 수리비등 많은 문제점을 가지고 있다.

따라서, 본 고안은 종래와 같은 문제점을 해소하기 위하여 자동차의 배기장치중 소음기의 뒷부분에 설치되어 대기 중으로 배기가스를 방출하는 리어 파이프의 일측에 솔레노이드 밸브를 설치하고, 수위 검출기에 의해 물이 만수위라고 검출되면 솔레노이드 밸브의 작동으로 물이 배기장치를 통하여 소음기 및 촉매 변환기를 포함하여 엔진 쪽으로 흘러 들어갈 수 없도록 하는 액체유입 방지장치를 구비한 배기장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

도 1은 본 고안에 따른 액체유입 방지장치를 구비한 배기장치를 도시한 블록

도.

도 2는 배기장치의 리어 파이프의 일측에 솔레노이드 밸브가 설치된 사시도.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 전원부 2 : 수위 검출부

3 : 엔진회전 검출부 4 : 제어부

5 : 솔레노이드 밸브

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 액체유입 방지장치를 구비한 배기장치는 전원을 공급하기 위한 전원부(1)와, 물이 자동차의 배기장치까지 차올랐는지를 검출하는 수위 검출부(2)와, 엔진이 시동하는지를 검출하는 엔진회전 검출부(3)와, 상기 수위 검출부(2) 및 엔진회전 검출부(3)로부터 검출된 신호를 입력으로 하며 상기 검출된 신호에 기초해서 솔레노이드 밸브 구동신호를 출력하는 제어부(4)와, 상기 제어부(4)로부터 출력되는 솔레이노이드 밸브 구동신호에 의해 작동하는 솔레노이드(5)로 이루어지며, 상기 솔레노이드 밸브(5)는 리어 파이프(9)의 일측에 설치되고, 상기 수위 검출부(2)는 솔레노이드 밸브(5)의 하측에 설치되는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 고안에 따른 액체유입 방지장치를 구비한 배기장치의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 고안에 따른 액체유입 방지장치를 구비한 배기장치를 도시한 블록도로서, 전원을 공급하기 위한 전원부(1)와, 물이 자동차의 배기장치까지 차올랐는지를 검출하는 수위 검출부(2)와, 엔진이 시동하는지를 검출하는 엔진회전 검출부(3)와, 상기 수위 검출부(2) 및 엔진회전 검출부(3)로부터 검출된 신호를 입력으로 하며 상기 검출된 신호에 기초해서 솔레노이드 밸브 구동신호를 출력하는 제어부(4)와, 상기 제어부(4)로부터 출력되는 솔레이노이드 밸브 구동신호에 의해 작동하는 솔레노이드(5)로 이루어진다.

상기와 같이 구성된 본 고안에 따른 액체유입 방지장치를 구비한 배기장치의 동작원리를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 배기장치의 리어 파이프의 일측에 솔레노이드 밸브가 설치된 사시도로서, 배기다기관(도시되지 않음)에 연결되는 프론트 파이프(8)과, 상기 프론트 파이프(8)에 연결되며 배기가스를 정화하는 촉매변환기(7)와, 상기 촉매 변환기(7)와 연결되며 배기가스의 소음음 분산시키는 소음기(6)와, 상기 소음기(6)에 연결되며 소음기(6)를 거친 배기가스를 대기 중으로 방출하는 리어 파이프(9)로 이루어진다. 그리고, 리어 파이프(9)의 일측에는 액체의 유입을 개방 또는 폐쇄시킬 수 있도록 하는 솔레노이드 밸브(5)가 설치되며 상기 솔레노이드 밸브(5)의 하측에는 만수위인지를 검출하는 수위검출부(2)가 설치된다.

운전자가 주행을 하기 위하여 엔진을 시동하면 엔진회전 검출부(3)는 온 신호를 출력한다. 만약 배기장치가 물에 잠길정도의 깊은 웅덩이 등 물이 고여있는 곳을 주행할 때 수위 검출부(2)는 만수위임을 검출하여 온 신호를 제어부(4)에 입력하나 제어부(4)는 상기 엔진회전 검출부(3)로부터 검출된 신호가 온 신호이므로 솔레노이드 밸브 구동신호를 출력하지 않기 때문에 솔레노이드 밸브(5)는 개방되어 있는 상태로 있게된다.

그러나 운전자가 차량을 정지시키고 시동을 오프 시킨 상태라면 엔진회전 검출부(3)로부터 검출된 신호는 오프 신호이고, 이때 물이 불어나서 수위 검출부(2)가 만수위를 검출하여 온 신호가 제어부(4)에 입력될 때 제어부(4)는 솔레노이드 밸브 구동신호를 출력하게 되므로 솔레노이드 밸브(5)가 작동되고 솔레노이드 밸브(5)에 의해 배기장치가 폐쇄되어 있는 상태이므로 불어난 물은 더 이상 배기장치 내로 유입되지 않는다.

본 실시예에서 솔레노이드 밸브(5)는 리어 파이프(9)의 일측에 설치하고 그 하부에 수위 검출부(2)를 설치하였으나, 본 고안은 이것에 한정되는 것은 아니다. 즉, 상기 솔레노이드 밸브(5)는 필요에 따라서 상기 촉매변환기(7) 및 소음기(6) 사이에 설치할 수 있음은 물론이며 상기 수위 검출부(2)는 상기 솔레노이드 밸브(5)의 하부에 설치하는 것이 아니라 솔래노이브 밸브(5) 보다 아래측에 있은 곳이라면 그 어디에다 설치하여도 본 고안의 목적을 실현할 수 있음은 물론이다.

또한, 본 실시예에서는 엔진의 작동여부를 검출하기 위하여 엔진의 회전을 검출하였으나, 본 고안은 이것에 한정되는 것은 아니다. 즉, 발전기의 출력 또는 오일 압력센서로부터 출력되는 신호를 이용하여 엔진이 시동되었는지를 검출하여도 본 고안의 목적을 실현할 수 있음은 물론이다.

상술한 바와 같이 본 고안에 의하면 차량의 배기장치 중 리어 파이프의 일측에 솔레노이드 밸브를 설치하고, 만수위를 검출하여 솔레노이드 밸브를 작동시켜서 물이 배기장치를 통해 유입되는 것을 차단함으로써 촉매변환기 및 엔진을 보호할 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 전원을 공급하기 위한 전원부(1)와,

   물이 자동차의 배기장치까지 차올랐는지를 검출하는 수위 검출부(2)와,

   엔진이 시동하는지를 검출하는 엔진회전 검출부(3)와,

   상기 수위 검출부(2) 및 엔진회전 검출부(3)로부터 검출된 신호를 입력으로 하며 상기 검출된 신호에 기초해서 솔레노이드 밸브 구동신호를 출력하는 제어부(4)와,

   상기 제어부(4)로부터 출력되는 솔레이노이드 밸브 구동신호에 의해 작동하는 솔레노이드(5)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 액체유입 방지장치를 구비한 배기장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 솔레노이드 밸브(5)는 리어 파이프(9)의 일측에 설치되며, 상기 수위 검출부(2)는 솔레노이드 밸브(5)의 하측에 설치되는 것을 특징으로 하는 액체유입 방지장치를 구비한 배기장치.