KR200222754Y1 - 자동차의 소음기 구조 - Google Patents

Abstract

본 고안은 소음기의 내부에 내장된 다공성의 파이프를 유선형으로 제작하여 골부분과 산부분이 형성되도록 하고 골부분과 산부분에서 충돌에 의해 소음의 경로가 변경되면서 일부 소음이 감쇠 되도록 함으로써, 배압을 증가시키지 않고도 소음을 감쇠시킬수 있는 자동차의 소음기 구조에 관한 것으로서, 특히 배가스 촉매장치에 연결되는 배기파이프와 배기가스를 대기중으로 배출하는 배기구를 갖는 몸체가 구비되고, 상기몸체의 내부에 상기 배기파이프와 배기구를 연결함과 동시에 외주면에 무수히 많은 구멍이 형성된 다공성 파이프가 구비되며, 상기 몸체의 내부에 상기 다공성 파이프를 감싸는 형태로 배기소음을 흡수하는 흡음재가 충진되고, 상기 다공성 파이프의 내부에 배기되는 방향으로 축소 경사지게 형성되어 배기가스의 역류를 차단하는 원추형의 역류방지부재가 구비되도록 구성되어 있다.

Description

자동차의 소음기 구조{Muffler structure of car}

본 고안은 자동차의 소음기 구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 소음기를 구성하는 소음기몸체 내부에 배기가스의 압력인 배압(back pressure)과 소음을 줄일수 있도록 다공성의 유선형파이프와 흡음재를 설치하고 배기가스의 역류를 방지하는 수단을 구비함으로써, 배기소음을 줄이고 엔진의 출력이 향상되도록한 자동차의 소음기 구조에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 소음기는 엔진에서 배출되는 배기가스의 온도와 압력을 낮추어 배기소음을 감쇠하는 장치로서, 배기다기관에서 배출되는 가스는 고온(600 ∼ 800℃), 고압(3 ∼ 5㎏ f/㎠)이므로 그대로 외부에 방출하면 급격한 가스의 팽창 때문에 폭발음이 발생되고 화재를 일으킬 우려가 있다. 이를 방지하기위해 가스가 완만한 팽창을 하게 하면서 출력의 손실이 최소화 되도록 배압을 적게하고 발생하는 소음을 줄이기 위해 흡음재(吸音材) 등을 사용하였다.

종래 흡음재를 이용하여 소음을 줄이는 기술이 미국특허 US5,574,264호 및 US5,371,331호에 개시된바 있다. 이들은 소음기를 구성하는 소음기 몸체의 내부에 다공성의 파이프를 설치하고 이 파이프를 감싸는 형태로 흡음재를 소음기 몸체의 내부에 충진한 것들이다. 이들은 엔진이 폭발할 때 발생하는 폭발음이 다공성의 파이프를 통과하면서 흡음재로 흡수되도록 구성된 것이다.

그러나 흡음재를 사용하면 엔진의 배기행정에 가해지는 저항(배압)이 낮아져 기관의 출력이 커지는 반면에 소음의 대부분이 다공성의 파이프를 그대로 통과하여 대기중으로 방출되기 때문에 배기소음이 큰 단점이 있다. 종래 미국특허 들은 소음이 다공성의 파이프를 통과하면서 흡음재로 흡수되지만 다공성의 파이프가 일직선의 형태로 구성되어 있음으로 대부분의 소음이 대기중으로 방출되어 소음을 줄이기에 힘든 단점이 있었다. 또한 다공성의 파이프가 일직선의 형태를 하고 있음으로 배기가스가 엔진 쪽으로 역류될 가능성이 있는 등의 단점이 있었다.

본 고안은 종래의 문제점을 감안하여 개발한 것으로서, 본 고안의 목적은 소음기의 내부에 내장된 다공성의 파이프를 유선형으로 제작하여 골부분과 산부분이 형성되도록 하고 골부분과 산부분에서 충돌에 의해 소음의 경로가 변경되면서 일부 소음이 감쇠 되도록 함으로써, 배압을 증가시키지 않고도 소음을 감쇠시킬수 있는 자동차의 소음기 구조를 제공함에 있다.

본 고안의 다른 목적은 다공성 파이프의 내부에 배기되는 방향으로 축소 경사진 원추형의 역류방지부재를 설치함으로써, 배기가스의 역류가 차단되도록한 자동차의 소음기 구조를 제공함에 있다.

도 1은 본 고안 소음기의 사시도

도 2는 본 고안 소음기의 단면도

도 3은 본 고안 역류방지부재의 단면도

〈도면의 주요부분에 대한 부호설명>

10 : 몸체

11 : 배기파이프

11a : 플랜지

12 : 배기구

13,14 : 연결구

20 : 다공성 파이프

21 : 구멍

22 : 걸름부재

23 : 골부분

24 : 산부분

30 : 흡음재

40 : 역류방지부재

41 : 입구

42 : 출구

43 : 플랜지

50 : 배기파이프

50a : 플랜지

상기 목적을 달성하기 위하여 본 고안은 다공성의 파이프를 유선형으로 절곡시켜 이들에 산부분과 골부분이 형성되도록 하였다. 소음이 이들 골부분과 산부분을 통과하면서 충돌되고 그 충돌에 의해 일부 소음이 감쇠되며 소음의 진로가 변경되어 서로 충돌되면서 감쇠된다. 또한 소음이 다공성의 파이프를 통과하면서 구멍을 통해 흡음재로 흡수 소멸된다. 그리고 다공성의 파이프 내부에 배기가스의 배기방향을 따라 축소 경사진 원추형의 역류방지부재를 설치하여 배기가스가 엔진으로 역류되지 않도록 구성되어 있다.

이하 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부 도면에 따라 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 고안 소음기의 사시도 이고, 도 2는 본 고안 소음기의 단면도 이다. 타원형의 소음기 몸체(10)가 구비되고 몸체(10)의 전방에는 배기가스를 제거하는 배기가스 촉매장치와 연결하기위한 배기파이프(11)가 구비되며 몸체(10)의 후방에는 배기가스를 대기중으로 배출하는 배기구(12)가 각각 구비된다. 그리고 몸체(10)의 내부에는 유선형으로 휘어져 있는 다공성의 파이프(20)가 구비된다. 이 다공성 파이프(20)는 외주면에 무수히 많은 구멍(21)이 형성되어 있으며 배기가스 및 소음이 이들 구멍(21)을 통해 몸체(10)의 내부로 유출된다.

몸체(10)의 내부에는 유선형의 다공성 파이프(20)를 감싼 상태로 소음을 흡음하는 흡음재(30)가 충진된다. 흡음재(30)는 내열성과 흡음성이 우수한 유리섬유, 라울 등의 재질로 구성되어 있으며 다공성 파이프(20)의 외주면에는 스테인레스 울(stainless wool) 형태의 걸름부재(22)가 감겨있다. 이들 걸름부재(22)는 흡음재(30)와 다공성 파이프(20) 사이를 이격시켜 주는 것으로 고온의 배기가스에 의해 가열된 다공성 파이프(20)에 흡음재(30)가 직접 닿지 않도록 그리고 흡음재(30)가 빨려나가지 않도록 해준다.

다공성 파이프(20)는 유선형의 's'자 형태로 절곡되어 골부분(23)과 산부분(23)을 갖는다. 이들 골부분(23)과 산부분(24)은 소음이 충돌되는 부분이며 이들에 의해 소음의 경로가 변경되어 서로 충돌에 의해 감쇠되도록 해준다. 그리고 다공성 파이프(20)의 전,후방에는 직경이 큰 배기파이프(11) 및 배기구(12)와 다공성 파이프(20)를 연결하기위한 연결구(13)(14)가 각각 구비된다.

다공성 파이프(20)의 내부에는 배기되는 방향으로 축소 경사진 역류방지부재(40)가 구비된다. 역류방지부재(40)는 다공성 파이프(20)의 내주면과 결합되는 입구(41)가 구비되고 다공성 파이프(20)의 내주면으로부터 떨어진 출구(42)가 각각 구비된다. 배기가스는 입구(41)를 거쳐 역류방지부재(40)의 내부로 유입된 뒤 출구(42)를 거져 배기구(12) 쪽으로 배기되며 출구(42)의 내경이 입구(41) 보다 작기 때문에 배기가스의 역류가 차단된다.

배기파이프(11)의 선단에는 배기가스 촉매장치의 배기파이프(50)와 연결하기위한 플랜지(11a)가 구비되고 이들 각 배기파이프(11)(50)의 사이에 플랜지(43)를 갖는 역류방지부재(40)가 구비된다. 이 역류방지부재(40) 역시 입구(41)와 출구(42)가 각각 구비되며 출구(42)는 입구(41) 보다 그 내경이 작게 구성된다.

이처럼 구성된 본 고안은 유선형의 다공성 파이프(20)가 몸체(10)의 내부에 끼워진 뒤 그 선단부가 배기파이프(11)와 연결된 연결구(13)에 의해 몸체(10)의 내부에 연결된다. 그리고 다공성 파이프(20)의 후단부는 몸체(10)의 후방으로 연결된 배기구(12)와 연결구(14)를 통하여 각각 연결된다. 그리고 다공성 파이프(20)의 외주면에는 스테인레스 울 형태의 걸름부재(22)가 감겨 있으며 몸체(10)의 내부에 소음을 흡음하는 유리섬유, 라울 재질의 흡음재(30)가 충진된다.

또한 다공성 파이프(20)의 내부에는 배기되는 방향으로 축소 경사진 원추형의 역류방지부재(40)가 내장된다. 이 역류방지부재(40)는 배기가스가 유입되는 입구(41)와 배기가스가 배출되는 출구(42)가 각각 구비되며 출구(42)는 다공성 파이프(20)의 내경보다 작게 구성된다.

몸체(10) 전방의 배기파이프(11)와 엔진과 연결된 배기가스 촉매장치의 배기파이프(50)가 플랜지(11a)(50a)를 통하여 서로 연결되며 이들 플랜지(11a)(50a)의 사이에 플랜지(43)를 갖는 역류방지부재(40)가 내장된다.

이처럼 조립되는 본 고안은 배기가스 촉매장치로부터 배출되는 배기가스 및 폭발음 등의 소음이 배기파이프(11)(50)를 거쳐 몸체(10) 내부로 유입된다. 몸체(10) 내부로 유입된 소음은 다공성 파이프(20)를 통과하면서 이들에 무수히 많이 형성된 구멍(21)을 통하여 유리섬유, 라울 재질의 흡음재(30) 쪽으로 향한다. 흡음재(30)는 소음을 흡수 소멸시키는 역할을 하기 때문에 엔진의 폭발음이 대부분 여기서 소멸된다.

또한 일부 소음은 다공성 파이프(20)에 형성된 골부분(23)과 산부분(24)을 통과하면서 이들에 직접 충돌 상쇠되며 소음끼리도 서로 충돌되면서 상쇠된다. 그리고 배기가스는 배기파이프(11)와 다공성 파이프(20)를 거쳐 외부로 배기된다. 이 배기가스는 배기가스 촉매장치를 거치면서 인체에 유해한 물질이 대부분 걸러진 상태이다. 이러한 배기가스가 역풍 등으로 인하여 배기파이프(11) 쪽으로 역류될수 있다. 이때 역류되는 배기가스는 통로가 좁아진 역류방지부재(40)의 출구(42)를 통과하지 못하고 차단된다.

이상에서와 같이 본 고안에 따르면 소음기 몸체의 내부에 유선형으로 절곡된 다공성 파이프가 구비된다. 이 파이프는 유선형으로 절곡됨으로 골부분과 산부분을 가지며 이들 부분으로 소음이 통과하면서 충돌에 의해 소멸된다. 그리고 대부분의 소음은 다공성 파이프에 형성된 구멍을 거쳐 몸체에 내장된 흡음재 쪽으로 흡수 소멸된다. 또한 다공성 파이프에 내장된 역류방지부재에 의해 배기가스의 역류가 차단됨으로 엔진의 출력이 향상되는 등의 효과가 있다.

Claims (3)

1. 배기가스 촉매장치에 연결되는 배기파이프(11)와 배기가스를 대기중으로 배출하는 배기구(12)를 갖는 몸체(10)가 구비되고,

   상기몸체(10)의 내부에 상기 배기파이프(11)와 배기구(12)를 연결함과 동시에 외주면에 무수히 많은 구멍(21)이 형성된 다공성 파이프(20)가 구비되며,

   상기 몸체(10)의 내부에 상기 다공성 파이프(20)를 감싸는 형태로 배기소음을 흡수하는 흡음재(30)가 충진되고,

   상기 다공성 파이프(20)의 내부에 배기되는 방향으로 축소 경사지게 형성되어 배기가스의 역류를 차단하는 원추형의 역류방지부재가 구비되도록 구성된 것을 특징으로하는 자동차의 소음기 구조.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 다공성 파이프(20)는 배기되는 소음이 충돌되어 그 경로가 바뀌도록하는 골부분(23)과 산부분(24)을 갖는 유선형으로 구성된 것을 특징으로하는 자동차의 소음기 구조.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 배기가스 촉매장치의 배기파이프(50)와 몸체(10)의 배기파이프(11)에 서로를 연결하는 플랜지(50a)(11a)가 각각 구비되고 상기 배기파이프(11)의 내부에는 배기되는 방향으로 축소 경사지게 형성되어 배기가스의 역류를 차단하도록 원추형으로 구성되고 상기 플랜지(50a)(11a) 사이에 끼워지는 플랜지(43)를 갖는 역류방지부재(40)가 구비된 것을 특징으로하는 자동차의 소음기 구조.