KR200378658Y1 - 배기 감응형 투웨이 머플러 - Google Patents

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KR200378658Y1 KR20-2004-0035151U KR20040035151U KR200378658Y1 KR 200378658 Y1 KR200378658 Y1 KR 200378658Y1 KR 20040035151 U KR20040035151 U KR 20040035151U KR 200378658 Y1 KR200378658 Y1 KR 200378658Y1
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Abstract

본 고안은 자동차의 배기소음을 줄이고 엔진의 출력을 높이는 자동차의 머플러에 관한 것으로서, 자동차의 주행속도(Running Speed)와 엔진의 회전속도(Rpm)에 따른 배기압력에 따라 머플러의 배기저항이 조절되게 함으로서 최적의 배기효율과 높은 엔진출력을 얻을 수 있으며, 특히 2개의 가스 배기관이 설치된 머플러에 적용되는 배기 감응형 투웨이 머플러에 관한 것이다.
이러한 본 고안은 배기가스의 압력이 낮을 경우 배기저항치를 높이고 이와 반대로 배기가스의 압력이 높을 경우 배기저항치를 감소시키는 것을 주된 요지로 하는 것으로서, 엔진으로부터 배기가스가 유입되는 배기다기관과 대기중으로 배기가스가 배출되는 2개의 배기관이 설치된 전방쪽과 후방쪽 내부에 구획판이 형성되어 소정크기의 공간으로 흡기쳄버와 배기쳄버가 구성된 머플러본체와; 상기 흡기쳄버에서 배기쳄버로 배기가스가 토출되는 타공관의 개폐량을 조절하도록 설치된 댐퍼와; 상기 댐퍼를 소정의 설정압력으로 지지하여 개폐 작동시키는 댐퍼개폐수단;으로 구성되는 것이다.

Description

배기 감응형 투웨이 머플러{The exhaust sensibility of two-way muffler}
본 고안은 자동차의 배기소음을 줄이고 엔진의 출력을 높이는 자동차의 머플러에 관한 것으로서, 보다 상세하게 설명하면 자동차의 주행속도(Running Speed)와 엔진의 회전속도(Rpm)에 따른 배기압력에 따라 머플러의 배기저항이 조절되게 함으로서 최적의 배기효율과 높은 엔진출력을 얻을 수 있으며, 특히 2개의 가스 배기관이 설치된 머플러에 적용되는 배기 감응형 투웨이 머플러에 관한 것이다.
일반적으로 자동차의 배기장치(exhaust system)는 실린더의 배기가스를 종합하는 배기 매니폴드(exhaust manifold)와, 상기 배기가스를 대기중으로 배출하는 배기관(exhaust pipe) 및 배기소음을 감소시키는 머플러(muffler) 등으로 구성되어 있다.
특히, 자동차의 배기장치에서 머플러는 엔진으로부터 배출되는 배기가스의 온도와 압력을 줄여 배기소음을 감소시키는 기능으로서, 일반화된 머플러의 구조는 강판을 원통형으로 만들고, 그 내부를 몇 개의 공간으로 구획함으로서 배기가스가 구획된 공간을 통과하면서 음파의 간섭, 압력의 감소 및 배기 온도의 저하 등을 일으켜 소음되도록 구성되어 있다.
그러나, 머플러를 통하여 배기가스가 감압, 감온 및 소음되는 과정에서 배기저항이 증대됨에 따라 엔진의 출력이 저하되므로 엔진의 출력과 소음을 고려하여 자동차용 머플러가 제작되고 있으며, 자동차는 일반적으로 공회전과 저속주행 및 저회전시에는 배기가스의 압력이 낮아서 원활히 대기중으로 배출될 수 있으나, 고속 및 고회전시에는 배기가스(배기압)의 압력이 증가되어 배기가스가 머플러를 통과하기 전에 정체현상을 일으켜 엔진의 출력을 감소시키는 문제점이 있었다.
기존에는 자동차의 사양에 따라 일정한 배기저항치를 갖도록 설계된 머플러가 자동차에 장착되고 있으므로 머플러를 교체하지 않고서는 자동차의 배기저항치를 변동시킬 수 없기 때문에 자동차의 주행속도와 엔진의 회전속도에 따라 최적의 배기효율과 높은 엔진출력을 기대할 수 없었다.
따라서, 종래에는 머플러의 소음효과를 높이기 위해선 엔진의 출력감소를 감수해야 하는 반면에, 엔진의 출력을 높이기 위해서는 필연적으로 머플러의 소음효과를 기대할 수 없는 것이었다.
본 출원인은 이러한 문제점들을 개선하고자 자동차의 주행속도나 또는 엔진의 회전속도에 따른 배기압력에 따라 배기가스의 저항을 적절하게 가감시켜 조절함으로써 최적의 배기효율과 높은 엔진출력을 얻을 수 있는 기술로서, 국내 실용신안등록 제0262396호(배기 감응형 벤츄리 머풀러)를 선등록 하였다.
본 출원인이 선등록한 배기 감응형 벤츄리 머플러는 머플러 본체에서 배기압력에 따라 슬리이브가 전후 이동하여 배기저항치를 조절함으로서 엔진의 출력과 배기효율성을 높이고 있으나, 반면에 배기소음이 현저하게 줄어들지 못하고 있는 실정으로 개선이 필요한 문제점이 있으며, 특히 머플러 본체의 후단에 배기가스가 대기중으로 배출되는 2개의 배기관이 장착된 투웨이(two-way) 머플러에는 적용이 불가능한 문제점이 있었다.
본 고안은 상기와 같은 기존 배기 감응형 벤츄리 머플러의 문제점들을 개선하고자 안출된 것으로서, 자동차의 주행속도와 엔진의 회전속도에 따른 배기가스의 배기압력에 따라 머플러의 배기저항치가 민감하게 조절됨으로서 최적의 배기효율과 높은 엔진출력을 얻을 수 있도록 하며, 특히 배기가스가 대기중으로 배출되는 2개의 가스 배기관이 설치된 머플러에 적용할 수 있는 배기 감응형 투웨이 머플러를 제공하는 것을 본 고안의 목적으로 하는 것이다.
상기와 같은 소기의 목적을 이루기 위한 본 고안은 배기가스의 압력이 낮을 경우 배기저항치를 높이고 이와 반대로 배기가스의 압력이 높을 경우 배기저항치를 감소시키는 것을 주된 요지로 하는 것으로서, 엔진으로부터 배기가스가 유입되는 배기다기관과 대기중으로 배기가스가 배출되는 2개의 배기관이 설치된 전방쪽과 후방쪽 내부에 구획판이 형성되어 소정크기의 공간으로 흡기쳄버와 배기쳄버가 구성된 머플러본체와; 상기 흡기쳄버에서 배기쳄버로 배기가스가 토출되는 타공관의 개폐량을 조절하도록 설치된 댐퍼와; 상기 댐퍼를 소정의 설정압력으로 지지하여 개폐 작동시키는 댐퍼개폐수단;으로 구성되는 것이다.
본 고안은 2개의 배기관이 설치된 투웨이 머플러에서 자동차의 배기가스 압력에 따라 머플러의 배기저항이 조절되게 함으로서 최적의 배기효율과 높은 엔진출력을 얻고자 하는 것으로서, 도면에 도시된 도 1 내지 도 7 에서 본 고안의 실시예에 따른 구성을 자세히 나타내고 있다.
이러한 본 고안에 따른 실시예의 특징은 엔진으로부터 배기가스가 유입되는 배기다기관(11)과 대기중으로 배기가스가 배출되는 2개의 배기관(12)이 전방쪽과 후방쪽에 설치되고 내부 중앙에 타공관(15)이 설치되며 흡음재(16)가 내장된 자동차용 머플러에 있어서, 배기다기관(11)과 배기관(12)이 설치된 전방쪽과 후방쪽 내부에 구획판(13a)(14a)이 형성되어 소정크기의 공간으로 흡기쳄버(13)와 배기쳄버(14)가 구성된 머플러본체(10)와; 상기 흡기쳄버(13)에서 배기쳄버(14)로 배기가스가 토출되는 타공관(15)의 개폐량을 조절하도록 설치된 댐퍼(20)와; 상기 댐퍼(20)를 소정의 설정압력으로 지지하여 개폐 작동시키는 댐퍼개폐수단(30);으로 구성되는 것이다.
본 고안에 따른 투웨이 머플러에서 머플러본체(10)는 자동차의 엔진으로부터 배기가스가 유입되는 배기다기관(11)이 전방쪽에 경사진 방향으로 연결 설치되고, 후방쪽에는 음압이 감쇠된 배기가스가 대기중으로 배출되는 2개의 배기관(12)이 연결 설치되며, 이와 같은 머플러본체(10)와 배기다기관(11) 및 배기관(12)은 일반적으로 내식성을 갖는 스테인레스(stainless steel) 재질로 제작된다.
한편 머플러본체(10)는 배기다기관(11)이 연결 설치된 전방쪽과, 2개의 배기관(12)이 연결 설치된 후방쪽 내부에 각각 소정크기의 공간으로 흡기쳄버(13)와 배기쳄버(14)가 설치되는 것으로, 머플러본체(10)에서 전방쪽과 후방쪽 내부에 밀폐된 구획판(13a)(14a)을 각각 형성시켜 흡기쳄버(13)와 배기쳄버(14)를 구성할 수 있다.
상기에서 흡기쳄버(13)와 배기쳄버(14)가 구성된 구획판(13a)(14a)의 중앙부에는 타공관(15)을 연결 설치하고, 타공관(15)의 외주연과 구획판(13a)(14a)과의 사이공간에 흡음재(16)를 내장하되, 타공관(15)의 외주연에는 스틸섬유를 감싸고 그 외의 공간에는 유리섬유(솜)를 내장한다.
상기 배기쳄버(14)의 내부에서 타공관(15)의 토출구 쪽이 위치한 중앙부에 타공관(15)을 개폐하는 댐퍼(20)가 배치되며, 댐퍼(20)는 타공관(15)이 위치한 방향이 뾰족한 원추형으로 형성되고, 배기쳄버(14)의 내부에서 소정길이의 로드(21)에 부착 설치된다.
한편 배기쳄버(14)의 내부에서 로드(21)의 단부에 부착 설치된 댐퍼(20)는 댐퍼개폐수단(30)에 의해 소정의 설정압력으로 지지되어 타공관(15)의 토출구 쪽을 개폐 작동하는 것으로서, 댐퍼개폐수단(30)은 도면의 도 6 과 도 7 과 같이, 2개의 배기관(12)이 부착 설치된 배기쳄버(14)의 후면부에 소정길이를 갖는 원통형태의 지지부재(31)를 부착 설치하고, 지지부재(31)에서 배기쳄버(14)가 위치한 쪽의 단부에 댐퍼(20)의 로드(21)를 끼우고, 내부에 메탈베어링(35)을 장착하며, 이와 반대쪽에는 스프링(32)을 끼워 내삽한 다음 키홈(33a)이 형성된 스토퍼(33)를 끼우고, 체결볼트(34)를 지지부재(31)와 키홈(33a)에 장착하여 지지부재(31)에서 스토퍼(33)를 고정 설치한다.
따라서, 댐퍼(20)에 부착된 로드(21)는 메탈베어링(35)에 의해 전후 이송이 자유로운 상태에서 지지부재(31)에 내삽된 스프링(32)의 탄성압력을 받으며, 또한 스토퍼(33)에 키홈(33a)이 형성되어 체결볼트(34)를 풀고 조임으로서 스토퍼(33)를 전후 이동시켜 스프링(32)의 탄성압력을 조절할 수 있게 된다.
상기에서 댐퍼(20)는 로드(21)가 댐퍼개폐수단(30)의 지지부재(31)에 끼워져 스프링(32)의 탄성압력을 받음으로서 댐퍼(20)는 스프링(32)의 탄성압력으로 배기가스가 배기쳄버(14)로 유입되는 타공관(15)의 토출구를 어느정도 차단한 상태를 유지하게 된다.
이러한 구성으로 이루어진 본 고안의 실시예에 따른 작동과정을 상세하게 설명하면 다음과 같다.
우선 엔진의 폭발행정으로 발생한 배기가스는 배기다기관(11)을 통하여 머플러본체(10)의 흡기쳄버(13)로 유입되며, 이때 배기가스는 배기다기관(11)이 경사진 각도로 흡기쳄버(13)에 연결 설치됨에 따라 흡기구(11a)를 통해 흡기쳄버(11)로 유입되는 배기가스는 흡기쳄버(13)의 내부에서 와류형태의 유속이 발생함과 동시에 배기다기관(11)의 좁은 공간에서 흡기쳄버(13)의 확장된 공간으로 유입됨에 따라 음압이 현저하게 낮아지면서 엔진의 주기적인 폭발성 박동 음압이 일정한 읍압을 가진 속도 에너지로 변화하게 된다.
상기 흡기쳄버(13)에서 음압이 어느정도 낮아진 배기가스는 타공관(15)을 통과하면서 소음이 흡수되어 음압이 더욱 낮아지고, 다시 댐퍼(20)를 통과하여 배기쳄버(14)로 유입되고, 상기 배기쳄버(14)의 확장된 공간에서 다시 일정한 음압으로 더욱 낮아진 다음 2개의 배기관(12)을 통해 대기중으로 배출된다.
본 고안에서 댐퍼(20)는 타공관(15)을 통하여 배기쳄버(14)로 토출되는 배기가스의 배기압력에 따라 타공관(15)의 토출구 개폐량을 조절하는 기능으로서, 흡기쳄버(13)에서 타공관(15)을 통해 배기쳄버(14)로 토출되는 배기가스는 배기압력이 작용함에 따라 댐퍼(20)에 배기저항이 발생하고, 상기 배기저항치에 따라 댐퍼(20)의 개폐량이 조절되는 것이다.
여기서, 원추형의 댐퍼(20)는 배기가스의 배기압력에 의해 로드(21)가 댐퍼개폐수단(30)의 스프링(32)에 설정된 소정의 탄성압력을 밀면서 배기쳄버(14)쪽으로 이동하여 타공관(15)의 토출구 쪽을 개폐하게 된다.
따라서, 자동차의 주행속도나 엔진의 회전속도가 높아지면 이와 더불어 머플러에 작용하는 배기가스의 배기압력이 상승하여 댐퍼(20)에 작용하는 배기저항이 높아짐으로서 댐퍼(20)가 많이 열려 배기가스의 배출량을 높임으로 배기압력을 줄여 배기저항치를 감소시키고, 이와 반대로 머플러에 작용하는 배기압력이 낮으면 댐퍼(20)에 작용하는 배기저항이 감소하므로 댐퍼(20)가 그만큼 적게 열려 배기저항치가 높아지게 된다.
이러한 본 고안은 자동차의 주행속도나 엔진의 회전속도에 따른 배기압력에 따라 댐퍼(20)가 스프링(32)의 설정된 탄성압력으로 민감하게 개폐 작동하여 머플러에 작용하는 배기저항을 조절함으로서 배기가스의 배기효율과 엔진출력을 높일 수 있는 것이다.
특히, 본 고안은 머플러본체(10)에 흡기쳄버(13)와, 배기쳄버(14)를 구성하여 음압을 감쇠시킴으로서 소음을 현저하게 줄이고, 또한 배기쳄버(14)의 구성으로 인하여 2개의 배기관(12)을 설치하여 투웨이 머플러에 적용되는 것이다.
한편 본 고안에서 도면에 도시된 도 8 은 본 고안의 다른 실시예에 관한 것으로서, 흡기쳄버(13)에 음압을 감쇠시키는 댐퍼(40)를 설치한 것으로 상기 흡기쳄버(13)에서 배기가스가 타공관(15)으로 토출되는 유입구의 위치에 댐퍼(40)를 설치하며, 여기서 댐퍼(40)는 타공관(15)의 유입구가 위치한 방향이 뾰족한 원추형으로 형성되고, 소정길이의 로드(41)가 부착되어 머플러본체(10)의 전면부에 부착된 지지부재(42)에 끼워져 체결볼트(43)로 고정 설치된다.
상기에서 댐퍼(40)는 지지부재(42)에서 체결볼트(43)를 풀고 조임에 따라 로드(41)의 길이를 조절하여 타공관(15)의 유입구와 댐퍼(40)의 간격을 조정함으로서 배기가스의 배기저항과 유속을 조절하여 음압을 감쇠시키게 된다.
상기에서 본 고안의 바람직한 실시예를 참고로 설명 하였으며, 상기의 실시예에 한정되지 아니하고, 상기의 실시예를 통해 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 고안의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변경으로 실시할 수 있는 것이다.
본 고안은 자동차의 주행속도와 엔진의 회전속도에 따른 배기가스의 배기압력에 따라 머플러의 배기저항치가 민감하게 조절됨으로서 최적의 배기효율과 높은 엔진출력을 얻을 수 있으며, 특히 머플러본체에 흡기쳄버와 배기쳄버가 구성되어 음압을 감쇠시킴으로 소음을 현저하게 줄이고, 2개의 가스 배기관이 설치되는 투웨이 머플러에 적용할 수 있는 효과를 제공하는 것이다.
도 1 은 본 고안에 따른 실시예의 머플러를 도시한 사시도
도 2 는 본 고안에 따른 머플러의 설치상태를 도시한 평단면도
도 3 은 본 고안에 따른 머플러의 작동상태를 도시한 단면도
도 4 는 본 고안에 따른 흡기쳄버의 종단면도
도 5 는 본 고안에 따른 배기쳄버의 종단면도
도 6 과 도 7 은 본 고안에 따른 작동상태를 도시한 요부 단면도
도 8 은 본 고안의 다른 실시예를 나타낸 단면도
[도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명]
10: 머플러본체 11: 배기다기관
12: 배기관 13: 흡기쳄버
14: 배기쳄버 15: 타공관
16: 흡음재 20: 댐퍼
21: 로드 30: 댐퍼개폐수단
31: 지지부재 32: 스프링
33: 스토퍼 34: 체결볼트
40: 댐퍼 41: 로드

Claims (5)

  1. 엔진으로부터 배기가스가 유입되는 배기다기관(11)과 대기중으로 배기가스가 배출되는 2개의 배기관(12)이 전방쪽과 후방쪽에 설치되고 내부 중앙에 타공관(15)이 설치되며 흡음재(16)가 내장된 자동차용 머플러에 있어서,
    배기다기관(11)과 배기관(12)이 설치된 전방쪽과 후방쪽 내부에 구획판(13a)(14a)이 형성되어 소정크기의 공간으로 흡기쳄버(13)와 배기쳄버(14)가 구성된 머플러본체(10)와; 상기 흡기쳄버(13)에서 배기쳄버(14)로 배기가스가 토출되는 타공관(15)의 개폐량을 조절하도록 설치된 댐퍼(20)와; 상기 댐퍼(20)를 소정의 설정압력으로 지지하여 개폐 작동시키는 댐퍼개폐수단(30);으로 구성된 것을 특징으로 하는 배기 감응형 투웨이 머플러.
  2. 제1항에 있어서,
    배기다기관(11)이 경사진 각도로 머플러본체(10)의 흡기쳄버(13)에 연결 설치된 것을 특징으로 하는 배기 감응형 투웨이 머플러.
  3. 제1항에 있어서,
    댐퍼(20)는 타공관(15)이 위치한 방향이 뾰족한 원추형으로 형성되고, 배기쳄버(14)의 내부에서 소정길이의 로드(21)에 부착 설치된 것을 특징으로 하는 배기 감응형 투웨이 머플러.
  4. 제1항에 있어서,
    댐퍼개폐수단(30)은 배기쳄버(14)의 후면부에 소정길이를 갖는 원통형태의 지지부재(31)가 부착되고, 지지부재(31)에서 배기쳄버(14)가 위치한 단부에 댐퍼(20)의 로드(21)와 메탈베어링(35)이 내삽되며, 이와 반대쪽에 스프링(32)이 내삽되고, 키홈(33a)이 형성된 스토퍼(33)가 끼워져 체결볼트(34)로 고정 설치된 것을 특징으로 하는 배기 감응형 투웨이 머플러.
  5. 제1항에 있어서,
    흡기쳄버(13)에서 배기가스가 타공관(15)으로 토출되는 유입구의 위치에 댐퍼(40)를 설치하며, 댐퍼(40)는 타공관(15)의 유입구가 위치한 방향이 뾰족한 원추형으로 형성되고, 소정길이의 로드(41)가 부착되어 머플러본체(10)의 전면부에 부착된 지지부재(42)에 끼워져 체결볼트(43)로 고정 설치된 것을 특징으로 하는 배기 감응형 투웨이 머플러.
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KR20190023710A (ko) 2017-08-30 2019-03-08 유재영 차량용 출력 가변식 듀얼모드 소음기
KR102144271B1 (ko) * 2020-06-19 2020-08-13 주식회사 스마트파워 반복사용이 가능한 비파열 디스크 밸브를 갖는 발전기용 엔진의 매연저감장치

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20190023710A (ko) 2017-08-30 2019-03-08 유재영 차량용 출력 가변식 듀얼모드 소음기
KR102144271B1 (ko) * 2020-06-19 2020-08-13 주식회사 스마트파워 반복사용이 가능한 비파열 디스크 밸브를 갖는 발전기용 엔진의 매연저감장치

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