KR200324787Y1

KR200324787Y1 - 자동차용 머플러 구조

Info

Publication number: KR200324787Y1
Application number: KR20-2003-0016514U
Authority: KR
Inventors: 김영태
Original assignee: 김영태
Priority date: 2003-05-27
Filing date: 2003-05-27
Publication date: 2003-08-27

Abstract

본 고안은 엔진으로부터 발생된 배기가스가 배출되는 머플러, 특히, 서브 머플러에 스크류 형태의 와류 발생부재를 내설함에 따라, 배출되는 배기가스의 배기력(이송속도) 및 배기량을 향상시켜 전체적인 엔진출력을 높임과 동시에, 배기가스가 이송·배출됨에 있어서, 머플러의 내부 표면에 달라 붙어 적층되는 것을 방지하여 오염물질의 적층으로 인해 산화 부식되는 것을 예방할 수 있도록 한 자동차용 머플러 구조에 관한 것이다.

본 고안은 양측방에 요홈형태의 결합부가 형성되고, 끝단부에는 나팔관형태로 절곡되어 이탈방지턱이 형성된 몸체부와; 방사상으로 4개의 트위스트편이 스크류형태를 이루도록 형성된 와류발생부재와; 중앙에 결합공이 형성되고 양측방에는 장공부가 형성되며 상기 몸체부의 결합부에 위 치되도록 끼워져 결합된 플랜지와; 내주면이 일측방으로 나팔관형태로 절곡되어 돌출부가 형성된 연결소켓으로 이루어진 서브 머플러가 구비됨에 따라, 배출되는 배기가스가 와류를 일으키도록 하여 배기가스의 유속을 증가시켜 배기력을 향상시킴과 동시에, 발생된 배기가스가 엔진내부에 정체되는 것을 방지하여 전체적인 엔진출력을 높일 수 있는 것이다.

Description

자동차용 머플러 구조{Muffler Structure of car}

본 고안은 자동차용 머플러 구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 엔진으로부터 발생된 배기가스가 배출되는 머플러, 특히, 서브 머플러에 스크류 형태의 와류 발생부재를 내설함에 따라, 배출되는 배기가스의 배기력(이송속도) 및 배기량을 향상시켜 전체적인 엔진출력을 높임과 동시에, 배기가스가 이송·배출됨에 있어서, 배기가스에 혼합된 미세한 입자의 오염물질 등이 배출되는 과정에서, 머플러의 내부 표면에 달라 붙어 적층되는 것을 방지하여 오염물질의 적층으로 인해 산화 부식되는 것을 예방할 수 있도록 한 자동차용 머플러 구조에 관한 것이다.

또한, 배기가스의 배출량과 배기력을 향상시킴에 따라, 엔진 내부에 배기가스가 정체되는 것을 방지하므로서, 연료의 연소효율 즉, 완전연소가 이루어지도록 하여 연료 소모량을 줄이고, 불안전 연소로 인해 발생되는 배기가스(매연)의 배출량을 줄일 수 있도록 한 머플러 구조에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차는 엔진, 현가장치, 차체 프레임, 조향장치 등의 각종 구동장치로 이루어지며, 특히, 엔진은 공급되는 연료를 흡입, 압축, 팽창(폭발), 배기행정을 통해 자동차 주행을 위한 동력을 얻게 되는 것으로, 이때, 엔진의 팽창행정이 이루어지는 과정에서는 일정량의 배기가스가 발생되고, 발생된 배기가스는 배기행정에 의해 배출되어지는 바, 이러한, 배기가스를 외부로 배출하기 위한 장치로는 촉매 컨버터와 머플러가 사용된다.

상기와 같이, 엔진으로부터 발생된 배기가스가 외부로 배출되는 과정에서는 촉매 컨버터에 의해 일산화탄소, 탄화수소 및 질소산화물 등이 촉매로 인해 환원되고, 환원된 상태로 머플러로 유입되는 바, 이러한, 종래의 머플러 구조는 첨부 도면 도 1에 도시된 바와 같이, 엔진(1)의 배기 매니폴드(2)에 연결관으로 촉매 컨버터(4)와 서브 머플러(6)와 메인 머플러(8)가 연통되도록 설치된 구성을 갖는다.

따라서, 엔진(1)으로부터 발생된 배기가스는 배기 메니폴드(2)로 모아진 후, 연결관을 통해, 촉매 컨버터(4)와, 서브 머플러(6) 및 메인 머플러(8)를 거쳐 외부로 배출되는 것으로서, 상기 촉매 컨버터(4)를 거치는 과정에서, 배기가스의 일산화탄소, 탄화수소 및 질소산화물 등이 촉매로 인해 환원되고, 서브 머플러(6)와 메인 머플러(8)를 거치는 과정에서 소음이 이루어지게 되는 것이다.

상기와 같은, 머플러는 가는 관에서 넓은 공간으로 확산시켜 소리를 작게 하는 팽창식과, 가는 관의 많은 구멍에서 넓은 공명실(共鳴室)로 확산시켜 서로 음을 상쇄시키는 공명식(共鳴式)과, 스틸울(금속을 실 모양으로 한 것)에 흡수시키는 흡수식과, 앞의 세 가지 방식을 혼합한 격벽식(隔壁式) 등이 사용되고 있다.

그러나, 상기와 같은 종래의 머플러에서는 배기가스가 배출되는 과정에서 배기 매니폴드와 촉매 컨버터를 통과한 후, 서브 머플러를 통과함에 있어, 배기가스의 압력과 배기력 즉, 유속이 떨어지게 되어 배출저항으로 작용하게 되며, 이로 인해 전체적인 엔진의 출력이 감소되는 폐단을 안고 있다.

또한, 엔진의 출력이 감소됨에 따라, 엔진 출력을 높이기 위해 가속패달을 밟아 엔진의 사이클 행정을 빠르게 하게 되면, 속력은 높일 수 있으나, 과다하게 RPM이 증가되고, 연료의 불완전 연소로 인해 연료의 소모량이 증가되며, 보다 더, 많은 양의 배기가스가 발생되었으며, 이로 인해 대기 오염을 증가시키고 오존층을 파기하는 등의 심각한 환경오염 문제가 발생하였다.

본 고안은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 그 목적은 엔진으로부터 발생된 배기가스를 외부로 배출함에 있어서, 서브 머플러 내부를 스크류 형태를 갖도록 함에 따라, 배출되는 배기가스가 와류를 일으키도록 하여 배기가스의 유속을 증가시켜 배기력을 향상시킴과 동시에, 발생된 배기가스가 엔진내부에 정체되는 것을 방지하여 전체적인 엔진출력을 높일 수 있도록 된 새로운 형태의 자동차용 머플러 구조를 제공하고자 하는 것이다.

본 고안의 다른 목적은 배기가스의 배기력이 향상되고, 엔진 출력이 높아짐에 따라, 배기가스에 혼합된 불순물에 의해 엔진내부에 찌든때 등이 발생되어 오염되는 것을 차단할 수 있어, 연료의 연소율을 높여 완전연소화 되도록 하여 연료를 절감할 수 있으며, 또한, 연료의 완전 연소로 인해 연소시 발생되는 배기가스량을 최대한 줄일 수 있어, 배기가스로 인한 대기 환경오염을 예방하고자 하는 것이다.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 고안은 엔진의 배기매니폴드와 연결관에 의해 촉매 컨버터가 연결되고, 상기 촉매 컨버터와 연통되도록 연결된 메인 머플러와 서브 머플러로 이루어진 머플러에 있어서, 상기 서브 머플러는 양측방에 요홈형태의 결합부가 형성되고, 끝단부에는 나팔관형태로 절곡되어 이탈방지턱이 형성된 몸체부와; 방사상으로 4개의 트위스트편이 스크류형태를 이루도록 형성된 와류발생부재와; 중앙에 결합공이 형성되고 양측방에는 장공부가 형성되며 상기 몸체부의 결합부에 위치되도록 끼워져 결합된 플랜지와; 내주면이 일측방으로 나팔관형태로 절곡되어 돌출부가 형성된 연결소켓으로 이루어진 특징을 갖는다.

이와 같은 본 고안에서, 상기 연결관은 단부가 외측방으로 확장되어 볼록부가 형성된 특징을 갖는다.

또한, 상기 몸체부의 결합부에 결합된 플랜지는 이동구간 S 범위내에서 자유롭게 유동되도록 결합된 특징을 갖는다.

도 1은 종래의 자동차용 머플러를 나타내는 평면 개략도,

도 2는 본 고안에 따른 자동차용 머플러를 나타내는 평면 개략도,

도 3은 본 고안에 따른 서브 머플러를 나타내는 분해 사시도,

도 4는 본 고안에 따른 서브 머플러를 나타내는 종단면도,

도 5는 본 고안에 따른 서브 머플러를 나타내는 측면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10:서브 머플러 12:몸체부

14:결합부 16:이탈방지턱

20:와류발생부재 22:트위스트편

30:플랜지 32:결합공

34:장공부 40:연결소켓

42:돌출부 50:연결관

52:볼록부 60:메인 머플러

이하, 본 고안을 첨부된 도면에 의해 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 서브 머플러(10)의 몸체부(12)는 양측방에 요홈형태의 결합부(14)가 형성되고, 끝단부에는 나팔관형태로 절곡되어 이탈방지턱(16)이 형성되고, 와류발생부재(20)는 방사상으로 4개의 트위스트편(22)이 스크류형태를 이루도록 형성되며, 플랜지(30)는 중앙에 결합공(32)이 형성되고 양측방에는 장공부(34)가 형성되며 상기 몸체부(12)의 결합부(14)에 위치되도록 끼워져 결합된 구성으로 이루어진 것이다.

또한, 연결소켓(40)은 내주면이 일측방으로 나팔관형태를 갖도록 절곡되어 돌출부(42)가 형성되며, 연결관(50)은 단부가 외측방으로 확장되어 볼록부(52)가 형성된 것이다.

이때, 상기 몸체부(12)의 결합부(14)에 결합된 플랜지(30)는 결합부(14)의 이동구간 S범위내에서 자유롭게 유동되도록 결합된다.

도 2는 본 고안에 따른 자동차용 머플러를 나타내는 평면 개략도로서, 엔진(1)의 배기매니폴드(2)에 연결관(50)으로 촉매 컨버터(5)가 연결되고, 촉매 컨버터(5)에는 연결관(50)에 의해 서브 머플러(10)와 메인 머플러(60)가 연통되도록설치된 것을 나타내는 것이다.

도 3은 본 고안에 따른 서브 머플러를 나타내는 분해 사시도이고, 도 4는 본 고안에 따른 서브 머플러를 나타내는 종단면도로서, 몸체부(12)의 양측방에 형성된 결합부(14)에 위치되도록 플랜지(30)가 끼워져 결합되고, 내부에는 방사상으로 4개의 트위스트편(22)이 스크류형태를 이루도록 형성된 와류발생부재(20)가 끼워져 결합되며, 일측단부에는 연결소켓(40)에 의해 촉매 컨버터(4)와 연통되도록 결합되고, 타측단부에는 메인 머플러(60)와 연통되도록 연결관(50)이 결합된 것을 나타낸다.

이때, 상기 몸체부(12)의 양측단부는 결합부(14)에 플랜지(30)가 끼워져 결합된 후, 나팔관형태로 절곡되어 이탈방지턱(16)이 형성되는 것이고, 상기 와류 발생부재(20)는 몸체부(12)에 삽입된 상태에서, 상호간에 접촉되는 일부위가 용접되어 고정되는 것이며, 상기 메인 머플러(60)와 연통되도록 결합되는 연결관(50)은 단부가 확장되어 타원형태의 볼록부(52)가 형성된 것이다.

도 5는 본 고안에 따른 서브 머플러를 나타내는 측면도로서, 와류발생부재(20)는 방사상으로 4개의 트위스트편(22)이 스크류형태를 이루도록 형성된 것을 나타내는 것이다.

이때, 와류발생부재(20)의 트위스트편(22)은 4개 뿐만 아니라, 2개, 3개, 5개 등의 다양한 갯수로 이루어짐은 물론이며, 평판을 별도의 트위스트 처리장치(도면에 도시도지 않음)를 이용하여 스크류형태를 갖도록 하거나 또는, 봉을 절삭기를 이용하여 스크류 형태로 절삭한 것이다.

이와 같은 본 고안의 사용상태를 설명하면 다음과 같다.

도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 몸체부(12)의 양측방에 결합부(14)가 형성되고 이에, 플랜지(30)가 끼워져 결합되며, 내부에는 방사상으로 4개의 트위스트편(22)이 스크류형태를 이루도록 형성된 와류발생부재(20)가 끼워져 결합되고, 일측단부에는 연결소켓(40)에 의해 촉매 컨버터(4)와 연통되도록 결합되고, 타측단부에는 메인 머플러(60)와 연통되도록 연결관(50)으로 결합된 서브 머플러(10)를 설치한 초기 상태에서, 엔진(1)의 구동, 즉, 흡입, 압축, 팽창(폭발), 배기의 행정이 이루어지게 되면, 팽창과정에서 공급된 연료가 연소되면서 일정량의 배기가스가 발생되고, 발생된 배기가스는 엔진(1)의 배기매니폴드(2)에 모압진 후, 이에 연결된 연결관(50)을 통하여 촉매 컨버터(4)에서 일산화탄소, 탄화수소 및 질소산화물 등이 촉매로 인해 환원된 다음, 계속하여 연결관(50)을 통하여, 서브 머플러(10)로 이송되는 바, 먼저, 배기가스는 서브 머플러(10)에서 1차 소음이 이루어진 후, 메인 머플러(60)로 유입되어 2차 소음처리된 후, 외부로 배출되는 것이다.

이때, 배기가스가 상기 서브 머플러(10)를 거치는 과정에서, 서브 머플러(10)의 몸체부(12)에 내설된 와류발생부재(20)에 의해 와류가 이루어지게 되고, 이로 인해 배기가스의 유속이 증가되어, 보다 더 빠른 이송속도로 배출된다.

따라서, 상기 서브 머플러(10)의 몸체부(12)에 내설된 와류발생부재(20)에 의해 배기가스가 와류를 일으키며 이송·배출되므로, 전체적인 배기가스의 배출되는 유속이 증가되며, 이에 따라, 상기 엔진(1)에서 발생된 배기가스가 엔진내부에 정체되지 않고 발생되는 즉시, 바로 배기매니폴드(2)에 모아진 후, 연결관(50)을통하여 배출되는 것이다.

이와 같이, 배기가스가 엔진(1)내부에 정체되지 않으므로, 배기가스에 혼합된 불순물에 의해 엔진(1) 내부에 찌든때 등이 적층되지 않게 되어, 엔진의 원할한 구동(4행정)을 도모하고, 연료의 연소력을 향상시켜 출력을 높일 수 있으며, 또한, 연료의 완전연소를 이룰 수 있어, 불완전연소로 인해 발생되는 배기가스량을 줄일 수 있는 것이다.

그리고, 본 고안에 따른 서브 머플러(10)는 플랜지(30)를 이용하여 설치하게 되는 바, 상기 몸체부(12)의 일측방에는 연결관(50)에 의해 촉매 컨버터(4)와 연통되도록 설치되고, 타측방에는 연결관(50)에 의해 메인 머플러(60)와 연통되도록 설치되는 것이다.

이와 같이, 상기 서브 머플러(10)가 설치됨에 있어, 첨부 도면 도 4에 도시된 바와 같이, 몸체부(12)의 양측방에 형성된 결합부(14)에 각각의 플랜지(30)가 결합되되, 상기 몸체부(12)의 결합부(14)에 설정된 이동구간 S범위내에서 자유롭게 유동되도록 결합되고, 양측단부가 나팔관형태를 이루도록 절곡되어 끝단부에 이탈방지턱(16)이 형성됨에 따라, 결합부(14)내에 위치되도록 결합된 플랜지(30)가 구속된 상태로 외부로의 이탈이 방지된다.

이때, 상기 플랜지(30)를 결합부(14)의 이동구간 S범위내에서 자유로운 유동이 이루어지도록 하는 것은, 머플러가 설치되는 차종에 따라, 각기 다른 위치를 갖도록 설치되고, 연결관(50)이 필요에 따라, 임의의 곡률을 갖게 되므로, 곡률에 의한 연결관(50)의 위치 설정각도의 차이로 인해 발생되는 유격을 해소하기 위한 것이다.

또한, 상기 서브 머플러(10)의 몸체부(12)에 결합되는 연결관(50)의 끝단이 소정의 곡률의 갖도록 확장되어 볼록부(52)가 형성된 것은, 곡률을 이루도록 나팔관 형태로 절곡된 몸체부(12)와 대응되는 곡률을 갖도록 함에 따라, 접촉에 따른 밀착력을 향상시켜 밀폐력을 높임과 동시에, 플랜지(30)에서와 마찬가지로 차종에 따른 머플러의 위치 설정각도 변화에 의한 유격 발생현상을 해소하기 위한 것이다.

그리고, 상기 서브 머플러(10)와 촉매 컨버터(4)를 연결함에 있어서, 몸체부(12)와 연결관(50) 사이에 돌출부(42)를 갖는 연결소켓(40)을 이용함에 따라, 보다 더 우수한 밀폐력을 얻고자 하는 것이다.

한편, 아래의 [표 1]은 본 고안에 따른 서브 머플러가 장착된 차량(적용차량은 소나타를 기준으로 함)과 종래의 서브 머플러가 장착된 차량 상호간의 페달의 변화량와, 이에 따른 회전수(RPM) 및 속도를 비교한 것이다.

페달변화량(mm)	회전수(RPM)	종래의 서브 머플러가 장착된 차량속도(Km/h)	종래의 서브 머플러가 장착된 차량속도(Km/h)
5	1400	60	70
10	1800	70	80
15	2000	80	95
20	2400	100	115
25	2800	110	125
30	3200	120	135
35	4000	130	145

위의 [표 1]에서와 같이, 본 고안에 따른 서브 머플러(10)에 의해 엔진(1)으로부터 발생된 배기가스가 와류를 일으키며 배출됨에 따라, 배기가스의 배출 유속을 증가시키고, 엔진 내부에 배기가스가 정체되는 것을 방지함에 따라, 전체적인 엔진의 출력을 향상시키므로서, 운전자가 페달 즉, 엑설레이터를 점진(漸進)적으로 가속함에 따라, 차량의 회전수(RPM)에 대한 속도가 약 15Km/h정도 향상되는 것을 알 수 있다.

여기에서, 차량의 회전수(RPM)에 대한 속도값은 소수점 이하에 대한 수치는 반올림하거나 생략한 것이며, 이러한, 데이타는 차종의 사양에 따라, 다소 차이가 있을 수 있다.

이와 같이, 본 고안에 따른 자동차용 머플러를 이용함에 따라, 서브 머플러 내부를 스크류 형태를 갖도록 함에 따라, 배출되는 배기가스가 와류를 일으키도록 하여 배기가스의 유속을 증가시켜 배기력을 향상시킴과 동시에, 발생된 배기가스가 엔진내부에 정체되는 것을 방지하여 전체적인 엔진출력을 높일 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 고안에 따른 서브 머플러에 의해 배기가스가 와류를 일으키며 배출됨에 따라, 배기가스에 혼합된 불순물에 의해 엔진내부 또는 서브 머플러내에 찌든때 등이 발생되어 오염되는 것을 차단할 수 있어, 오염으로 인한 부식을 예방할 수 있을 뿐만 아니라, 연료의 연소율을 높여 완전연소화 되도록 하여 연료를 절감할 수 있으며, 연료의 완전 연소로 인해 연소시 발생되는 배기가스량을 최대한 줄일 수 있어, 배기가스로 인한 대기 환경오염을 예방할 수 있는 효고를 얻을 수 있는 것이다.

Claims

엔진(1)의 배기매니폴드(2)와 연결관(50)에 의해 촉매 컨버터(4)가 연결되고, 상기 촉매 컨버터(4)와 연통되도록 연결된 메인 머플러(10)와 서브 머플러(60)로 이루어진 머플러에 있어서,

상기 서브 머플러(10)는 양측방에 요홈형태의 결합부(14)가 형성되고, 끝단부에는 나팔관형태로 절곡되어 이탈방지턱(16)이 형성된 몸체부(12)와;

방사상으로 4개의 트위스트편(22)이 스크류형태를 이루도록 형성된 와류발생부재(20)와;

중앙에 결합공(32)이 형성되고 양측방에는 장공부(34)가 형성되며 상기 몸체부(12)의 결합부에 위치되도록 끼워져 결합된 플랜지(30)와;

내주면이 일측방으로 나팔관형태로 절곡되어 돌출부(42)가 형성된 연결소켓(40)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 자동차용 머플러 구조.
제 1항에 있어서,

상기 연결관(50)은 단부가 외측방으로 확장되어 볼록부(52)가 형성된 것을 특징으로 하는 자동차용 머플러 구조.
제 1항에 있어서,

상기 몸체부(12)의 결합부(14)에 결합된 플랜지(30)는 이동구간 S범위내에서자유롭게 유동되도록 결합된 것을 특징으로 하는 자동차용 머플러 구조.