KR200237019Y1 - 자동차의 배기장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 자동차의 머플러에서 배기되는 배기가스의 배출을 촉진시키기 위한 장치에 관한 것이다.

본 고안에 의한 배기장치는, 본 고안에 의한 자동차용 배기장치는, 자동차의 배기가스가 배출되는 테일파이프와; 상기 테일파이프의 후단부에 연결되어 테일파이프에서 배기되는 공기가 유입되고, 후방에 출구를 구비하는 챔버; 그리고 상기 챔버의 전방측에 연결되고, 상기 출구로 배기되는 공기를 유입시키는 흡입구를 포함하는 것을 특징으로 한다. 흡입구는 전방으로 연장된 흡입파이프와 연결되고, 상기 흡입파이프의 전단부에는 외기가 유입되도록 단면이 확대되는 입구가 설치되어 있다. 그리고 상기 출구의 단면적은 테일파이프의 단면적에 비하여 크게 형성하는 것이 바람직하다. 이와 같은 본 고안에 의한 배기장치를 적용하게 되면, 배기가스를 보다 원활하게 배기시키는 것에 의하여, 실질적으로 자동차의 출력의 향상 또는 연비절감을 이룩할 수 있게 된다.

Description

자동차의 배기장치{Muffler device for automobile}

본 고안은 자동차용 배기장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 소음기(muffler)의 후단부에 설치되어, 배기공기를 가장 원활하게 배기시키는 것에 의하여, 엔지의 출력을 높임과 동시에 연료절약을 실현할 수 있도록 구성되는 배기장치에 관한 것이다.

일반적인 내연기관에서는 엔진 내부로 투입된 혼합연료는 점화되어 폭발된후에 매니폴드, 소음기, 테일파이프를 거쳐 공기중으로 배기된다. 일정한 시간 동안에 배기되는 배가가스의 양은 배기가스의 압력과 대기압의 차이에 의하여 결정되고, 동일한 내연기관에서 배기가스의 양이 많으면 많을수록 엔진 내부의 연소가스의 잔량이 적어지기 때문에, 흡입행정에서 충분한 혼합연료를 흡입할 수 있게 된다. 따라서 배기가스를 충분하게 배기시키는 것은, 실질적으로 엔진의 출력을 높임과 동시에 연료절약을 달성할 수 있다는 것을 의미한다.

이와 같이 소음기 및 테일파이프를 거쳐서 배기되는 배기가스의 양을 충분하게 확보하는 것은 엔진의 출력 및 연료절약의 측면에서 아주 유용한 점으로 작용하게 된다. 따라서 배기가스를 충분히 배기시키기 위한 여러가지 방안이 제안된 바 있다. 예를 들면 테일파이프의 단부에 일정한 교축부를 가지도록 함으로써, 배기가스의 유속을 증가시키는 방안이 제안된 바 있으나, 이러한 기술에 의하면 자동차가 고속 주행시에는 배기가스를 보다 효율적으로 배기시킬 수 있는 장점은 있으나, 저속 주행시에는 교축부를 통과하는 공기의 유속이 급격하게 저하되는 단점이 있다.

그리고 다른 예로서, 배기관의 외측에 날개형상을 가지는 익상관을 부착하여 자동차의 배기가스의 배출을 촉진하고자 하는 기술도 제안된 바 있다. 그러나 이러한 기술은 그 구성이 복잡하여 테일파이프에 설치하기가 난해하다는 단점이 있어서 실용화가 어렵게 된다.

그리고 대한민국 실용신안 등록 1997-0003232에 개시된 기술에 의하면, 도 1에 도시한 바와 같이, 소음기(10)의 후단에 연결되는 테일파이프(12)의 단부에 별도의 공기덕트(18)를 설치하되, 이러한 공기덕트(18)를 통하여 유입되는 공기가 관통공(12a)를 통하여 테일파이프(12) 속으로 유입된 후 같이 배기되도록 하는 기술이 공지되어 있다. 그러나 이러한 기술 역시 전체적으로 구성이 복잡함과 동시에 관통공(12a)에 의한 효과에도 한계가 있어서 실질적인 작용효과를 기대하기는 힘들고, 더욱이 상기 관통공(12a)이 성형되어 있는 부분에는 일정한 교축부(14)가 형성되기 때문에, 상술한 바와 같은 종래의 문제점을 그대로 가지고 있는 단점이 있다.

본 고안의 목적은, 보다 간단 한 구성을 가지면서 배기가스를 충분히 배기시킬 수 있는 배기장치를 제공하는 것에 의하여, 자동차의 출력증가 및 연료절약을 달성할 수 있는 배기장치를 구현하는 것이다.

도 1은 종래의 배기장치의 구성을 보인 단면 예시도.

도 2는 본 고안에 의한 배기장치의 단면 개략도.

도 3은 본 고안에 의한 배기장치의 구체적인 실시예를 보인 단면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

40 ..... 테일파이프 50 ..... 챔버

52 ..... 흡입구 60 ..... 출구

70 ..... 흡입파이프 72 ..... 입구

74 ..... 필터

이러한 목적을 달성하기 위한 본 고안에 의한 자동차용 배기장치는, 자동차의 배기가스가 배출되는 테일파이프와; 상기 테일파이프의 후단부에 연결되어 테일파이프에서 배기되는 공기가 유입되고, 후방에 출구를 구비하는 챔버; 그리고 상기 챔버의 전방측에 연결되고, 상기 출구로 배기되는 공기를 유입시키는 흡입구를 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고 일실시예에 의하면, 상기 흡입구는 전방으로 연장된 흡입파이프와 연결되고, 상기 흡입파이프의 전단부에는 외기가 유입되도록 단면이 확대되는 입구가 설치되어 있다.

그리고 상기 입구에는 이물질을 필터링하는 필터가 설치되어 있어서, 챔버의내부로 이물질이 유입되는 것을 방지할 수 있도록 구성되고 있다.

그리고 상기 챔버는, 출구가 성형된 후방이 좁아지는 형상의 원추형으로 구성하는 것이 바람직하다.

또한 상기 출구의 단면적은 테일파이프의 단면적에 비하여 크게 형성하는 것이 바람직하다.

이와 같은 본 고안에 의한 배기장치를 적용하게 되면, 배기가스를 보다 원활하게 배기시키는 것에 의하여, 실질적으로 자동차의 출력의 향상 또는 연비절감을 이룩할 수 있게 된다.

다음에는 도면에 도시한 본 고안의 실시예를 통하여 본 고안에 대하여 더욱 상세하게 설명하기로 한다.

도 2에는 본 고안에 의한 배기장치의 구성이 단면도로 도시되어 있다.

도 2에 있어서, 도면부호 40으로 도시한 것은, 일반적으로 소음기의 후단부에 설치되어, 소음기를 거친 배기공기가 대기중으로 빠져 나가는 테일파이프를 의미한다. 본 고안에 의하면, 상기 테일파이프(40)의 후단부에는, 출구(60)를 가지는 챔버(50)가 설치되어 있다.

상기 챔버(50)의 내부로는, 테일파이프(40)에서 빠져 나오는 배기가스가 유입되도록 구성되어 있다. 그리고 상기 챔버(50)의 일측, 도시한 실시예에 있어서는 테일파이프(40)가 설치되어 있는 부분과 동일한 측면에는 흡입구(52)가 성형되어 있다. 상기 흡입구(52)는, 자동차의 주행과 같이, 외부공기가 상기 챔버(50) 내부로 유입되도록 하기 위한 것이고, 상기 흡입구(52)를 통하여 유입되는 외부공기는 상기 출구(60)를 통하여 배기될 것이다. 이와 같이 흡입구(52)를 통하여 유입되는 외기가 상기 출구(60)로 빠져 나가면서, 상기 챔버(50)의 내부에는 출구(60)로 빠져나가는 공기의 흐름이 형성되는데, 이러한 공기의 흐름에 의하여 상기 테일파이프(40)의 후단부를 통하여 배기되는 배기가스가 출구(60) 측으로 보다 원활하게 배기될 수 있게 된다.

이 때 상기 흡입구(52)를 통하여 유입되는 공기가, 상기 테일파이프(40)의 내측으로 역류할 수도 있으나, 실질적으로 흡입구(52)에서 출구(60)로 흐르는 공기의 흐름에 의하여 대체로 출구(60)로 배출되는 것이 일반적이다. 또한 챔버(50) 내부의 공기가 보다 원활하게 출구(60) 측으로 흐르도록 하기 위하여, 출구(60)의 직경을 테일파이프(40)의 직경 보다 크게 하는 것이 바람직하다. 더욱이 상기 챔버(50)의 형상을 출구(60)측에 꼭지점을 가지는 원추형 또는 대략적인 삼각형으로 구성하는 것도 바람직하다.

이와 같은 본 고안에 의하면, 상기 테일파이프(40)을 통하여 배기되는 배기가스는, 실질적으로 챔버(50)의 중심부분으로 유입된다. 그리고 이렇게 챔버(50)의 중심부로 유입되는 공기는, 실질적으로는 챔버(50)의 출구(60)을 통하여 빠져 나가게 될 것이다. 이 때 상기 챔버(50)의 흡입구(52)를 통해서서 공기가 들어오게 되는데, 실질적으로 상기 흡입구(52)를 통하여 들어오는 공기와 테일파이프(40)에서 나오는 공기는 동시에 출구(60)를 통하여 빠져 나가게 된다.

이 때 상기 흡입구(52)를 통하여 들어오는 공기가 출구(60)를 통하여 빠져 나가게 될 때, 일정한 기체의 흐름을 형성하게 되고, 이러한 흐름에 의하여, 실질적으로는 테일파이프(40)를 통하여 챔버(50) 속으로 유입되는 공기도 아주 원활하게 출구(60)를 통하여 외부로 배기될 수 있게 된다.

그리고 출구(60)의 길이(L)가 너무 짧으면, 흡입구(52)를 통하여 유입되는 바람이 출구(60)를 통하여 빠져나갈 때, 에어플로의 흐름이 다소 약하게 형성되기 때문에, 어느 정도의 길이를 가지도록 하는 것이 유리하다.

도 3에는 본 고안의 보다 구체적인 일실시예가 도시되어 있다. 도시한 바와 같이, 챔버(50), 테일파이프(40), 흡입구(52) 그리고 출구(60)의 구성은 상술한 바와 동일하다. 상기 흡입구(52)의 전방부분(자동차의 전면측)으로는 흡입파이프 (70)가 연결되어 있다. 상기 흡입파이프(70)의 전단부에는 외부공기가 유입되는 입구(72)가 설치되어 있는데, 상기 입구(72)는 가능하면 넓은 단면적으로 가지는 것으로 형성하는 것이 유리할 것이고, 도시한 바와 같은 나팔형상을 가지는 것도 바람직하다.

또한 상기 입구(72)에는, 그것을 통하여 유입되는 외부공기에 포함된 이물질을 필터링하기 위한 필터(74)가 설치되어 있으며, 상기 필터(74)는 예를 들면 미세한 메쉬망으로 구성하는 것도 가능할 것이다. 그리고 상기 필터(74)의 후단부에는, 입구(72)를 통하여 유입되는 비 또는 눈 등을 막기 위하여 잠금밸브(71)를 설치하는 것도 가능할 것이다.

그리고 상기 흡입파이프(70)의 내부(예를 들면 흡입구(52)에 인접한 부분)에는 체크밸브(76)이 설치되어 있다. 상기 체크밸브(76)는, 입구(72)에서 유입되는 공기가 상기 챔버(50)의 내부로 유입될 때는 항상 열리게 되고, 이와 반대로 흡입구(52)에서 입구(72) 측으로 공기가 역류할 때(예를 들면 상기 테일파이프에서 나오는 공기가 흡입구(52)를 통하여 역류)에는, 막히도록 구성되는 것이다.

그리고 상기 흡입파이프(70)는, 차량의 길이에 따라 적절하게 조절하는 것이 가능하다.

이러한 체크밸브(76)의 구성을 예로 들어 설명하면, 상기 체크밸브(76)는, 흡입파이프(70)의 내부를 막을 수 있는 동일한 면적을 가지는 판상으로 성형하고, 그 상단부(76a)를 힌지 연결함으로써 회동 가능하게 설치한다. 그리고 이러한 판상의 체크밸브(76)는 도면상에서 상단부(76a)를 중심으로 수직상태에서 시계방향으로는 회전하지 않도록 구성되고, 오직 반시계방향으로만 회전 가능하도록 구성한다. 이러한 구성은 예를 들면, 상단부(76a)는 양방향 회동 가능하게 연결하고, 흡입파이프(70)의 내측 하면서 돌기를 형성함으로써, 상기 판상의 체크밸브(76)가 상단부(76a)의 힌지축을 중심으로 시계방향으로는 회전하지 못하게 할 수 있다. 이렇게 구성하는 것에 의하여, 실질적으로 상기 흡입파이프(70)를 통하여 유입되는 공기는 챔버(50)의 내부로만 흐를 수 있고, 챔버(50)에서 역류하는 공기는 상기 흡입파이프(70)를 통해서는 흐를 수 없게 되는 것이다.

이상에서 살펴본 바와 같은 본 고안에 의하면, 자동차의 테일파이프를 통하여 배기되는 배기가스를 더욱 원활하게 배기시키도록 하기 위하여, 외기를 도입시키는 흡입구(52)와 외기가 배출되는 출구(60)를 가지는 챔버(50)를 이용하여 빠른 에어플로를 형성시키고 이러한 에어플로에 의하여 테일파이프(40)를 나오는 배기가스를 더욱 원활하게 배기시키는 것을 기본적인 기술적 사상으로 하고 있음을 알 수있다. 그리고 이와 같은 본 고안의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서, 당업계의 통상의 기술자에게 있어서는 다른 많은 변형이 가능함은 물론이다.

이상에서 살펴본 바와 같은 본 고안에 의하면, 테일파이프를 통하여 배기되는 배기가스가, 챔버의 흡입구 및 출구를 통하여 형성되는 에어플로에 의하여 보다 원활하게 배기될 수 있음을 알 수 있다. 배기가스가 원활하게 배기된다는 것은, 실질적으로 자동차의 엔진에서 흡기 및 배기가 원활하게 이루어질 수 있다는 것을 의미하고 따라서 실질적으로 자동차의 출력향상 및 연비절감을 의미하게 된다.

그리고 본 고안에 의한 구조는 별도의 동력을 사용하지 않고, 그 구조도 간단하기 때문에 경제적으로 저렴한 비용으로 간단하게 적용할 수 있는 잇점을 기대할 수 있다.

Claims (6)

1. 자동차의 배기가스가 배출되는 테일파이프(40)와;

   상기 테일파이프의 후단부에 연결되어 테일파이프에서 배기되는 공기가 유입되고, 후방에 출구(60)를 구비하는 챔버(50); 그리고

   상기 챔버의 전방측에 연결되고, 상기 출구(60)로 배기되는 공기를 유입시키는 흡입구(52)를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 배기장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 흡입구는 전방으로 연장된 흡입파이프와 연결되고, 상기 흡입파이프의 전단부에는 외기가 유입되도록 단면이 확대되는 입구가 설치되는 것을 특징으로 하는 자동차용 배기장치.
3. 제2항에 있어서 상기 입구에는 이물질을 필터링하는 필터가 설치되는 것을 특징으로 하는 자동차용 배기장치.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 챔버는, 출구가 성형된 후방이 좁아지는 형상의 원추형으로 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차용 배기장치.
5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 출구의 단면적은 테일파이프의 단면적에 비하여 크게 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차용 배기장치.
6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 흡입파이프에는, 챔버에서 입구로 공기가 역류하는 것을 방지하는 체크밸브가 설치되는 것을 특징으로 하는 자동차용 배기장치.