KR200185697Y1 - 주파수 영역별 감쇠가 가능한 멀티 소음기 - Google Patents

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Abstract

본 고안은 자동차 엔진에서 나오는 폭음의 배기 가스를 각 주파수 영역별로 감쇠시키는 소음기를 배기관에 연속적으로 설치함으로써 대기중에 배출되는 배기 가스 소음의 감쇠 효율을 높인 주파수 영역별 감쇠가 가능한 멀티 소음기에 관한 것으로. 배기관(10)의 원주상 일단부로부터 돌출되어 소정의 공간을 형성하는 공명실(31), 상기 배기관(10)으로부터 상기 공명실(31)을 연통하는 다수개의 흡수공(33)이 형성된 다공 공명형 소음기(30)와; 상기 다공 공명형 소음기(30)의 후방으로 연장되는 상기 배기관(10)에 확장 연통되는 소음실(41), 상기 소음실(41)의 전방 입구측에 중심에 삼각형상으로 장착된 분리구(47), 상기 소음실(41)의 전방 상하측 내주면으로부터 후방으로 경사각을 가지면 상기 분리구(47)로 뻗는 2개의 수렴판(43), 상기 수렴판(43)의 후방쪽의 상기 소음실(41) 내주면에 부착된 흡음재(45)로 이루어진 취출구 소음기(40)를 포함하는 특징이 있다.

Description

주파수 영역별 감쇠가 기능한 멀티 소음기
본 고안은 주파수 영역별 감쇠가 가능한 멀티 소음기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 자동자 엔진에서 나오는 폭음의 배기 가스를 각 주파수 영역별로 감쇠시키는 소음기를 배기관에 연속적으로 설치함으로써 대기중에 배출되는 배기 가스 소음의 감쇠 효율을 높인 주파수 영역별 감쇠가 가능한 멀티 소음기에 관한 것이다.
일반적으로 소음기(muffler)란 엔진에서 나오는 폭음의 배기 가스를 소음(消音) 수단을 통하여 감쇠시킨 후 대기중으로 배출하는 장치를 말한다.
소음기에서 사용되는 소음(消音) 방법으로는 배기관 도중에 팽창실을 설치하여 내벽간의 음파 반사나 공명 현상을 이용하는 방법과 배기 가스의 통로에 음파와의 마찰에 의하여 음향에너지를 작게 하는 흡음재를 넣는 방법 등이 있다.
종래의 압축 팽창형 소음기는 제1도에 도시된 바와 같이, 엔진의 배기 포트(미도시)와 연결된 배기관(110)의 출구(113)쪽에 설치되어 있으며, 그 주요 구성은 배기관(110)의 직경보다 큰 내부 공간부가 형성된 소음실(121)과 이 소음실(121)의 내부 공간부에 다수개 돌출 형성되어 있는 칸막이(123)로 이루어져 있다.
엔진에서 나온 고온 고압의 배기 가스는 배기관(110)을 따라 이동되어 압축팽창형 소음기(120)의 소음실(121)로 들어가게 된다.
소음실(121)로 들어온 높은 압력의 배기 가스는 다수개의 칸막이(123)를 통과하면서 그 에너지가 감소되고 압력이 서서히 팽창되면서 소음이 감쇠되게 된다.
그러나 이와 같은 구성의 압축 팽창형 소음기는 엔진에서 나오는 배기 가스의 소음(騷音)을 각 주파수 영역별로 감쇠시키지 못하여 소음기의 효율이 떨어지는 문제가 생기게 되었다.
상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 고안은 자동자 엔진에서 나오는 폭음의 배기 가스를 각 주파수 영역별로 감쇠시키는 소음기를 배기관에 연속적으로 설치함으로써 대기중에 배출되는 배기 가스 소음의 감쇠 효율을 향상시키는 데 그 목적이 있다.
제1도는 종래의 소음기의 구성을 나타낸 일측 단면도,
제2도는 본 고안의 제1실시예에 따른 주요 구성을 니타낸 일측면도,
제3도는 본 고안의 제2실시예에 따른 주요 구성을 나타낸 일측면도,
제4도는 본 고안의 제3실시예에 따른 주요 구성을 나타낸 일측면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 배기관 13 : 출구
20 : 압축 팽창형 소음기 21 : 소음실
23 : 칸막이 30 : 다공 공명형 소음기
31 : 공명실 33 : 흡수공
40 : 취출구 소음기 41 : 소음실
43 : 수렴판 45 : 흡음재
47 : 분리구
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안은 배기관의 원주상 일단부로 부터 돌출되어 소정의 공간을 형성하는 공명실, 상기 배기관으로부터 상기 공명실을 연통하는 다수개의 흡수공이 형성된 다공 공명형 소음기와, 상기 다공 공명형 소음기의 후방으로 연장되는 상기 배기관에 확장 연통되는 소음실, 상기 소음실의 전방 입구측에 중심에 삼각형상으로 장착된 분리구, 상기 소음실의 전방 상하측 내주면으로부터 후방으로 경사각을 가지면 상기 분리구로 뻗는 2개의 수렴판, 상기 수렴판의 후방쪽의 상기 소음실 내주면에 부착된 흡음재로 이루어진 취출구 소음기를 포함하는 주파수 영역별 감쇠가 가능한 멀티 소음기를 제공하는 특징이 있다.
이하, 본 고안의 실시예를 첨부도면에 의거하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 고안의 제1실시예에 따른 주요 구성을 보면 제2도에 도시된 바와 같이, 먼저 배기 가스가 나오는 배출관(10)에 다공 공명형 소음기(30)와 취출구 소음기(40)가 순차적으로 설치되어 있다.
먼저 다공 공명형 소음기(30)는 내부 공간부가 형성된 공명실(31)과 이 공명실(31)을 향하여 다수개의 흡수공(33)이 관통 형성되어 있다.
다공 공명형 소음기의 주 소음 주파수는 수학식 1과 같이 표현할 수가 있다.
[수학식1]
여기서 n은 구멍수이고, C는 소음기내 음속이며, Sp는 구멍 단면적이고, 1p는 내관 두께+1.6a(a는 구멍 반경)이다.
따라서 다공 공명형 소음기는 구성적 특성에 의해 고주파 영역의 소음을 감쇠시키게 된다.
취출구 소음기(40)의 구성은 내부 공간부가 형성된 소음실(41)과 상기 소음실(41)의 입구측에 장착된 분리구(47)와 상 하측에 돌출 형성된 수렴판(43)과 내측표면에 부착된 흡음재(45)로 이루어져 있다.
취출구 소음기의 주 소음 주파수는 수학식 2와 같이 표현할 수가 있다.
[수학식 2]
여기서 v는 춰출 유속이고, D는 취출구의 직경이다.
따라서 취출구 소음기는 배기 가스의 저·중주파 영역의 소음을 감쇠시킨다.
이와 같이 다공 공명형 소음기와 취출구 소음기가 배출구에 순차적으로 설치된 본 고안의 작용 상태를 보면 다음과 같다.
엔진에서 나오는 폭음의 배기 가스는 배기관(10)을 따라 출구(13)쪽으로 오면서 1 차적으로 다공 공명형 소음기(30)를 지나게 된다. 공명실(31)을 향하여 관통 형성된 다수의 흡수공(33)을 통하여 저 중주파 영역의 소음이 감쇠되게 된다.
다공 공명형 소음기(30)를 지나온 배기 가스는 취출구 소음기(40)를 지나게 된다. 취출구 소음기(40)의 입구측에 형성된 분리구(47)틀 통과한 배기 가스는 소음실(41)의 상 하측에 돌출 형성된 수렴판(43)에 부딪히면서 배기 가스 서로간에 충돌하게 된다.
서로 충돌한 배기 가스는 내측 표면에 부착된 흡음재(45)를 통하여 고주파 영역의 소음이 흡수 및 감쇠되게 된다.
따라서 제1 실시예에 따른 본 고안은 엔진에서 나온 배기 가스의 소음을 배기관에 순차적으로 설치되어 주파수 영역별로 감쇠하는 소음기를 통하여 효과적으로 감쇠시켜 대기중으로 배출시키게 된다.
본 고안의 제2 실시예에 따른 주파수 영역별 감쇠가 가능한 멀티 소음기는 기본 구성은 제1 실시예와 같으나, 배기관으로부터 순차직으로 다공 공명형 소음기와 압축 팽창형 소음기를 장착하게 된다.
즉, 제3도에 도시된 바와 같이, 엔진에서 나온 배기 가스는 먼저 내부 공간부가 형성된 공명실(31)과 이 공명실(31)을 향하여 다수개의 흡수공(33)이 관통 형성된 다공 공명형 소음기(30)를 지니게 된다.
다공 공명형 소음기(30)를 통과한 배기가스는 내부 공간부가 형성된 소음실(21)과 이 소음실(21)의 내부 공간부에 다수개 돌출 형성된 칸막이(23)로 이루어진 압축 팽창형 소음기(20)를 지나게 된다.
따라서 배기 가스는 배기관에 순자적으로 설치된 다공 공명형 소음기와 압축팽창형 소음기를 지나면서 주파수 영역별로 감쇠가 이루어지게 된다. 특히 엔진에서 나온 배기 가스의 주파수 특성에 맞춰서 공명실을 튜닝함으로써 높은 효율의 소음 효과를 얻을 수 있다.
본 고안의 제3 실시예에 따른 주요 구성을 보면 제4도에 도시된 바와 같이, 먼저 배기관(10)으로부터 순차적으로 압축 팽창형 소음기(20)와 취출구 소음기(40)가 설치되어 있다.
엔진에서 나온 배기 가스는 소음실(21)과 다수개의 칸막이(23)로 이루어진 압측 팽창형 소음기(20)를 지나며, 소음실(41)과 입구측에 장착된 분리구(47)와 수렴판(43)과 내측 표면에 부착된 흡음재(45)로 이루어진 취출구 소음기(40)를 통과하게된다.
따라서 배기 가스 소음의 저수파 영역은 압축 팽창형 소음기가 감쇠하며 30OHz이상의 주파수 영역은 취출구 소음기가 감쇠하여 각 주파수 영역별로 감쇠함으로써 배기 가스의 감쇠 효율을 높이게 된다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 고안은 자동자 엔진에서 나오는 폭음의 배기가스를 각 주파수 영역별로 감쇠하는 소음기를 배기관에 연속적으로 설치함으로써 대기중에 배출되는 배기 가스 소음을 효과적으로 감쇠하여 대기중에 방출되는 소음공해를 방지할 수 있는 효과가 있다.
본 고안은 상기 실시예에 한정되지 않고 본 고안의 기술적 요지를 벗어나지 않는 범위내에서 당해 기술분야의 통상의 지식을 가진자에 의해 다양하게 변형 실시될 수 있다.

Claims (1)

  1. 배기관(10)의 원주상 일단부로부터 돌출되어 소정의 공간을 형성하는 공명실(31), 상기 배기관(10)으로부터 상기 공명실(31)을 연통하는 다수개의 흡수공(33)이 형성된 다공 공명형 소음기(30)와, 상기 다공 공명형 소음기(30)의 후방으로 연장되는 상기 배기관(10)에 확장 연통되는 소음실(41), 상기 소음실(41)의 전방 입구측에 중심에 삼각형상으로 장착된 분리구(47), 상기 소음실(41)의 전방 상하측 내주면으로부터 후방으로 경사각을 가지면 상기 분리구(47)로 뻗는 2개의 수렴판(43), 상기 수렴판(43)의 후방쪽의 상기 소음실(41) 내주면에 부착된 흡음재(45)로 이루어진 취출구 소음기(40)를 포함하는 것을 특징으로 하는 주파수 영역별 감쇠가 가능한 멀티 소음기.
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