KR200433250Y1 - 자동차용 배기구 - Google Patents

Abstract

본 고안은 배기구에 회전체를 구비하여 엔진으로부터 배출되는 배기가스를 빠른 속도로 배출시켜 관내의 압력이 낮아지도록 함으로써, 흡입 공기의 량을 증가시켜 엔진의 출력이 향상되도록 하고, 연료의 완전연소를 통하여 매연의 배출량을 줄일 수 있으며, 잔재하는 배기가스를 완전하게 배출시키고, 연료의 절감을 도모할 수 있도록 한 자동차용 배기구에 관한 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 고안은 자동차의 배기매니폴드로부터 연설된 배기관과 연관되어 소음과 유해가스를 감소시키는 자동차용 배기구에 있어서, 상기 배기구는 상기 배출관의 끝단부를 감싸도록 설치되어 배출관의 외주면에 일측이 고정되고, 타측부에 배출공이 형성된 본체와, 상기 본체의 내부에 구비되되 상기 배출관의 끝단부에 밀착되어 배기가스가 배출되는 압력에 의해 회전하는 회동체와, 상기 회동체의 외주면에 끼워져 상기 본체의 내주면에 지지 고정되는 베어링으로 구성된 것을 특징으로 한다.

자동차, 배기구, 배기가스, 유해가스, 회동체, 배출관, 유도장치

Description

자동차용 배기구{A exhaust for automobile}

도 1은 본 고안에 따른 자동차용 배기구를 보인 사시도.

도 2는 본 고안에 따른 자동차용 배기구를 보인 단면도.

도 3은 본 고안에 따른 자동차용 배기구를 보인 측단면도.

도 4는 본 고안의 회동체를 보인 사시도.

도 5는 본 고안의 가이드부재를 보인 사시도.

도 6은 본 고안의 배출관에 가이드부재가 결합된 상태를 보인 단면도.

도 7은 본 고안의 가이드부재의 다른 실시예를 보인 사시도.

도 8은 본 고안의 자동차용 배기구의 작용상태를 보인 단면도.

도 9는 본 고안에 따른 자동차용 배기구의 다른 실시예를 보인 단면도.

[도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명]

10 : 배기구 12 : 본체

14: 배출공 20 : 회동체

22 : 몸체 24: 날개

26 : 절단공 28 : 베어링

29 : 고정링 30 가이드부재

32 : 고정편 34 : 스크류

40: 모터

본 고안은 자동차용 배기구에 관한 것으로, 보다 상세하게는 배기구에 구동수단을 구비하여 엔진으로부터 배출되는 배기가스의 흐름을 빠른 속도로 배출시켜 관내의 압력이 낮아지도록 함으로서, 흡입 공기의 량을 증가시켜 엔진의 출력이 향상되도록 하고, 연료의 완전연소를 통하여 매연의 배출량을 줄일 수 있고, 연료의 절약을 도모할 수 있도록 한 자동차용 배기구에 관한 것이다.

일반적으로 자동차는 공기와 적당한 비율로 혼합된 혼합기를 실린더로 흡입하여 압축시킨 다음 착화와 팽창을 통해 발생하는 직선운동을 커넥팅 로드와 크랭크를 이용하여 토크를 갖는 회전운동으로 변환된 구동력을 통해 주행할 수 있게 된다.

그리고, 착환되면서 발생되는 배기가스는 엔진에 구비된 배기매니폴드를 통해 한곳으로 모아진 후에 촉매 컨버터를 통과하면서 일산화탄소와 탄화수소 및 질소산화물 등이 촉매를 통하여 정화되어 배출관으로 환원되고, 환원되는 배기가스는 배출관에 구비된 머플러를 통과하면서 다수의 팽창 과정을 통해 압력이 낮아지면서 배출관의 끝단부에 구비된 배기구를 통하여 대기압과 거의 같은 압력으로 낮아진 상태로 배출된다.

그러나, 배기매니폴드와 촉매 컨버터를 통과하는 배기가스가 배출관 상에 구비된 머플러를 통과하면서 압력과 유속이 낮아져 배출저항으로 작용하게 되어 엔진의 출력이 감소하는 문제점이 있다.

또한, 종래의 배기구의 경우 배기가스가 상기 배기구 내에서 정체되고 정체된 배기가스에 의해 내연기관의 연소실에 배기가스가 일정량이 항상 잔재하게 되어 연소실이 불연소 되는 경우가 많이 발생하여 엔진에 따른 출력이 저하되는 문제점이 있다.

그리고, 상기 배기가스가 잔재함에 따라 내연기관내의 연소실에서 불연소된 가스에 의해 계속적으로 불연소가 발생되어 배기가스에 유해가스가 많이 포함된 상태로 공기중으로 배출되어 공해의 원인이 되는 문제점이 있다.

따라서, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 종래에는 배기가스가 배출될 때 배기가스가 와류를 발생하도록 하는 와류발생수단이 배기관 내부에 고정된 구조가 제공되고 있다.

그러나, 이러한 배기가스가 와류를 형성하도록 하는 구조는 내연기관에서 연소된 배기가스가 배출관 상에 구비된 배기매니폴드와 촉매 컨버터 및 머플러를 통과하는 과정에서 압력이 낮아져, 낮아진 약한 압력으로 인해 배기가스의 와류가 약하게 형성되고, 배출되는 배기가스의 압력에 의존하여 와류가 형성되게 되므로, 배기가스를 공기중으로 완전하게 배출하는데 큰 효과를 얻을 수 없는 문제점이 있다.

따라서, 상기 배출관 내에 구비되어 배기가스를 강제로 배출시킬 수 있도록 한 일본공개특허 제1993-187240호 " 내연기관의 배기관 구조"가 개시되어 있다.

그러나, 이는 배기관 내부에 모터를 구비하고 모터에 의해 회전하면서 배기가스를 외부로 배출하는 팬이 구비된 것으로, 모터가 배기가스가 흐르는 배기관 내에 구비되게 되어 배기가스에 의해 부식이 촉진되어 기능을 수행하지 못하게 되고, 이로 인하여 모터의 수명이 짧아지는 문제점이 있다.

또한, 배기관 내부에 모터가 구비되므로 모터를 구동시키기 위해 전원을 인가시키는 전선이 구비되는데, 이 전선을 이용하여 모터로 전원을 인가시키기 위해서는 배출관의 소정 위치에 구멍을 내고 전선을 내부로 삽입되도록 하여 모터에 연결시키야 하므로 전선이 끼워지는 구멍으로 가스가 누수 될 수 있고, 전선이 배기가스에서 발생되는 열기 등에 의해 파손되는 등의 문제점이 있다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 엔진으로부터 배출되는 배기가스가 배출관과 배기구를 통하여 공기중으로 배출될 때 배출관을 통해 배기구로 공급되는 배기가스의 압력에 의해 회전하는 회동체를 구비하여 이 회동체의 회전에 의해 배기가스가 빠른 속도로 배출되어 관내의 압력이 낮아지게 되어 흡입 공기의 량을 증가시켜 엔진의 출력이 향상되도록 하고, 연료의 완전연소를 통해 매연 배출량을 줄일 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 고안은 배기가스의 배기력이 향상되고, 엔진 출력이 높아짐에 따라 배기가스에 혼합된 불순물에 의해 엔진 내부에 찌든 때 등이 발생되어 오염되는 것을 방지할 수 있어 연료의 연소율을 높여 완전연소가 되도록 하여 연료를 절감할 수 있으며, 연료의 완전 연소로 인해 연소시 발생되는 배기가스의 량을 최대한 줄일 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 고안은 자동차의 배기매니폴드로부터 연설된 배기관과 연관되어 소음과 유해가스를 감소시키는 자동차용 배기구에 있어서, 상기 배기구는 상기 배출관의 끝단부를 감싸도록 설치되어 배출관의 외주면에 일측이 고정되고, 타측부에 배출공이 형성된 본체와, 상기 본체의 내부에 구비되되 상기 배출관의 끝단부에 밀착되어 배기가스가 배출되는 압력에 의해 회전하는 회동체와, 상기 회동체의 외주면에 끼워져 상기 본체의 내주면에 지지 고정되는 베어링으로 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 고안은 자동차의 배기매니폴드로부터 연설된 배기관과 연관되어 소음과 유해가스를 감소시키는 자동차용 배기구에 있어서, 상기 배기구는 상기 배출관의 끝단부를 감싸도록 설치되어 배출관의 외주면에 일측이 고정되고, 타측부에 배출공이 형성된 본체와, 상기 본체의 내부에 구비되되 상기 배출관의 끝단부에 밀착되어 배기가스가 배출되는 압력에 의해 회전하는 회동체와, 상기 회동체의 외주면에 끼워져 상기 본체의 내주면에 지지 고정되는 모터로 구성된 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 회동체는 양측이 개방된 원통형상의 몸체와, 상기 몸체의 원주면을 절단하여 내부로 절곡시킨 수개의 날개와, 상기 날개의 절단에 의해 형성된 수개의 절단공으로 구성된 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 배출관 내부에 구비되되 상기 회동체의 전부에 가이드부재가 설치된 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 가이드부재는 상기 배출관의 내주 지름보다 작은 원뿔 형상으로 형성되고, 수개의 연결구에 의해 배출관의 내부면에 배기가스가 흐를 수 있도록 공간이 형성되게 고정된 것을 특징으로 한다.

나아가, 상기 가이드부재의 외주면은 내측으로 오목한 원호로 형성된 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 가이드부재는 일방향으로 개방되게 공간부가 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 가이드부재의 외주면에 스크류가 형성된 것을 특징으로 한다.

이하, 본 고안에 따른 자동차용 배기구의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 고안에 따른 자동차용 배기구를 보인 사시도이고, 도 2는 본 고안에 따른 자동차용 배기구를 보인 단면도이고, 도 3은 본 고안에 따른 자동차용 배기구를 보인 측단면도이고, 도 4는 본 고안의 회동체를 보인 사시도이고, 도 5는 본 고안의 가이드부재를 보인 사시도이고, 도 6은 본 고안의 배출관에 가이드부재 가 결합된 상태를 보인 단면도이다.

도 1 내지 도 6에서와 같이 본 고안은 자동차 엔진의 배기매니폴드로부터 연설된 배기관과 연관되어 소음과 유해가스를 감소시키는 자동차용 배기구에 있어서, 상기 배기구(10)는 배출관(1)의 끝단부를 감싸는 방식으로 하여 소정의 위치에 용접 등으로 고정 설치되고, 상기 배출관(1)에 고정된 반대 방향에는 배출공(14)이 형성된 본체(12)가 구비된다.

그리고, 상기 본체(12)의 내부에 구비되되 상기 본체(12)의 내부에 위치한 배출관(1)의 끝단부에 밀착되어 배기가스의 흐르는 압력에 의해 회전하여 배기가스를 공기중으로 배출시키는 회동체(20)가 구비된다.

여기서, 상기 회동체(20)는 일측이 개방된 원통 형상의 몸체(22)로 구성되고, 상기 몸체(22)의 원주면을 소정의 형상으로 절단한 후 내부로 절곡시켜 형성된 수개의 날개(24)가 구비되며, 상기 몸체(22)를 절단하여 날개(24)를 형성할 때 절단에 의해 수개의 절단공(26)이 형성된다.

그리고, 상기 회동체(20)의 몸체(22) 외주면을 감싸는 방식으로 끼워져 상기 본체(12)의 내주면에 지지 고정되는 베어링(28)이 구비된다.

여기서, 상기 베어링(28)은 본체(12)의 내주면에 고정될 때 상기 베어링(28) 양측에 구비되어 상기 배어링(28)이 유동하는 것을 방지하기 위하여 고정링(29)을 구비하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 배출관(1)의 내주면에 배기가스의 흐름을 안내하는 가이드부재(30)가 구비된다.

여기서, 상기 가이드부재(30)는 상기 배출관(1)의 끝단부에 근접한 위치, 즉 상기 회동체(20)와 근접한 배출관(1)의 내부면에 구비하는 것이 바람직하다.

나아가, 상기 가이드부재(30)는 상기 배출관(1)의 내부 지름보다 작은 크기로 형성 하여 내부에 공간부가 형성된 원뿔형상으로 형성되고, 상기 가이드부재(30)의 외주면은 내측으로 오목한 원호로 형성되며, 가이드부재(30)의 외주면에 돌출되게 일체로 고정 형성되어 상기 배출관(1)의 내부면에 고정 설치되는 고정편(32)이 구비된다.

아울러, 상기 배출관(1) 내부에 상기 가이드부재(30)를 설치할 때에는 원뿔의 선단부가 엔진 방향을 향하도록 하고 지름이 큰쪽 즉 내부가 일방향으로 개방된 부분이 회동체(20)를 향하도록 설치한다.

여기서, 상기 고정편(32)은 가이드부재(30)의 외주면에 다수개가 구비되어 상기 배출관(1)의 내부에 고정될 때 상기 배출관(1)의 내부와 가이드부재(30)의 사이에 배기가스가 흐를 수 있는 공간이 형성되게 설치된다.

또한, 도 7과 같이 상기 가이드부재(30)의 외주면에 스크류(34)를 형성함으로써, 상기 배출관(1)을 통하여 흐르는 배기가스가 스크류(34)에 의해 와류가 형성된 상태로 회동체(20)로 이동되어 더욱 효과적으로 회동체(20)를 회전시킬 수 있게 된다.

이와 같이 구성된 본 고안의 작용관계를 설명하면 다음과 같다.

도 8은 본 고안의 자동차용 배기구의 작용상태를 보인 단면도이다.

먼저, 차량의 엔진이 동작을 하게 되면 엔진 내부에서 연료와 공기의 혼합기가 압축, 폭발되면서 차량의 구동력을 발생시키고 연료의 연소에 의해 발생되는 배기가스가 배기매니폴드(미도시)에 의해 모아져 배출관(1)를 따라 외부로 배출된다.

이때, 배기매니폴드에서 배출되는 배기가스는 촉매 컨버터(미도시)를 지나면서 일산화탄소 및 탄화수소, 질소산화물 등의 유해물질이 촉매에 의해 환원되어 배출관(1)을 타고 배기구(10)로 공급되는데, 상기 배출관(1)의 안내로 배기가스가 배기구(10) 내부로 공급될 때 배출관(1)에서 배출되는 배기가스의 유속에 의해 배기가스가 회동체(20)의 날개(24)와 부딪치면서 상기 회동체(20)가 일방향으로 회전을 하게 된다.

그러므로, 상기 회동체(20)가 일방향으로 회전하게 되어 배출관(1)을 타고 배기구(10) 내부로 공급되는 배기가스의 흐름이 빨라짐과 동시에 배기구(10)의 배출공(14)으로 배기가스가 배출되게 된다.

이때, 상기 배출관(1)의 내부에 구비되어 있는 가이드부재(30)는 배기가스가 배기구(10)로 공급되기 전단계에서 배기가스의 흐름을 배출관(1)의 내주면을 타고 흐를 수 있도록 안내역할을 하여 상기 회동체(20)의 날개(24)에 직접적으로 부딪치는 면적을 크게 하여 상기 회동체(20)의 회전속도를 더욱 빠르게 할 수 있게 된다.

또한, 상기 배기구(10) 내부 공간부에 잔류하여 역류하는 배기가스는 다시 회동체(20) 방향으로 선회하면서 상기 회동체(20)의 몸체(22)에 형성된 절단공(26)을 통하여 날개(24) 방향으로 유입되어 상기 회동체(20)의 회전에 의해 배기가스는 다시 배기구(10)의 외부로 배출되는 방식으로 하여 상기 배기구(10) 내부에서 미쳐 외부로 배출되지 않은 배기가스를 완전하게 배출시킬 수 있게 된다.

그리고, 상기 가이드부재(30)의 외주면에 상기 회동체(20)가 회전하는 방향으로 하여 스크류(34)를 더 형성하여 상기 배기가스가 배기구(10) 내부로 공급되면서 회동체(20)를 회전시킬 때 더욱 빠른 회전을 유도하도록 배기가스에 와류를 발생시켜 회동체 방향으로 공급할 수도 있다.

또한, 상기 가이드부재(30)는 내부에 일방향이 개방된 공간부가 형성되어 미세한 배기가스가 배출관을 타고 엔진 방향으로 역류하는 것을 공간부에서 차단함과 동시에 이 배기가스를 다시 회동체(20) 방향으로 안내하는 역할을 하게 된다.

따라서, 엔진에서 발생되어 상기 배출관(1)을 통해 배기구(10)로 공급되는 배기가스를 회동체(20)의 회전력에 의해 빠른 속도로 흐를 수 있도록 함과 동시에 공기중으로 배출될 수 있도록 함으로써, 관내의 압력이 낮아지게 되어 흡입 공기의 량을 증가시켜 엔진의 출력이 향상되고, 연료의 완전연소를 통해 매연 배출량을 줄일 수 있게 된다.

또한, 배기가스가 잔재함으로 엔진의 연소실에서 불연소된 가스에 의해 계속적으로 불연소가 발생되어 배기가스에 유해가스가 많이 포함된 상태로 공기중으로 배출되는 배기가스를 완전연소되도록 하여 이를 해소할 수 있게 되었다.

도 9은 본 고안에 따른 자동차용 배기구의 다른 실시예를 보인 단면도이다.

이에 도시된 바와 같이, 본 고안은 자동차의 배기매니폴드로부터 연설된 배출관과 연관되어 소음과 유해가스를 감소시키는 자동차용 배기구에 있어서, 상기 배기구(10)는 상기 배출관(1)의 끝단부를 감싸도록 하여 배출관(1)의 외주면에 설 치되고, 반대방향에 배출공(14)가 형성된 본체(12)가 구비된다.

그리고, 상기 본체(12)의 내부에 구비되되 상기 배출관(1)의 끝단부에 밀착되어 배기가스의 이동하는 압력에 의해 회전하는 회동체(20)가 구비된다.

또한, 상기 회동체(20)의 외주면에 끼워져 상기 본체(12)의 내주면에 지지 고정되는 모터(40)가 구비된다.

이와 같이 구성된 본 고안의 자동차용 배기가스 유도장치는 전자에서와 동일한 방법에 의해 작용하는 것으로, 여기서는 작용관계에 관한 설명은 생략하기로 한다.

다만, 상기 회동체(20)의 몸체(22) 외주면에 모터(40)를 구비하여 모터(40)에 의해 강제적으로 회동체(20)를 회전시켜 엔진부에서 발생되는 배기가스를 강제적으로 빠르게 흐르도록 함과 동시에 공기중으로 배출시킬 수 있도록 한 것이다.

상기에서는 본 고안에 따른 자동차용 배기가스 유도장치에 대한 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 고안은 이에 한정되는 것이 아니고, 실용신안등록청구범위와 고안의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고, 이 또한 본 고안에 속한다.

이상과 같은 본 고안에 따른 자동차용 배기구는 배기구 내로 공급된 배출가스에 의해 회동체가 회전되고 이 회전력에 의해 배기가스의 흐름을 빠르게 하고 외 부로 완전하게 배기가스를 배출시킬 수 있도록 함으로써, 종래의 자동차용 배기구 내에서 정체되고 정체된 배기가스에 의해 엔진의 연소실에서 배기가스의 일정량이 항상 잔재하게 되어 연소실에서 불연소 되는 것을 방지하여 엔진의 출력을 향상시키고, 연료의 완전연소를 통해 연료절감과 매연 배출량을 줄일 수 있는 효과가 있다.

Claims (8)

1. 자동차의 배기매니폴드로부터 연설된 배기관과 연관되어 소음과 유해가스를 감소시키는 자동차용 배기구에 있어서,

   상기 배기구는 상기 배출관의 끝단부를 감싸도록 설치되어 배출관의 외주면에 일측이 고정되고, 타측부에 배출공이 형성된 본체와,

   상기 본체의 내부에 구비되되 상기 배출관의 끝단부에 밀착되어 배기가스가 배출되는 압력에 의해 회전하는 회동체와,

   상기 회동체의 외주면에 끼워져 상기 본체의 내주면에 지지 고정되는 베어링으로 구성된 것을 특징으로 하는 자동차용 배기구.
2. 자동차의 배기매니폴드로부터 연설된 배기관과 연관되어 유해가스를 감소시키는 자동차용 배기구에 있어서,

   상기 배기구는 상기 배출관의 끝단부를 감싸도록 설치되어 배출관의 외주면에 설치되고, 반대방향에 배출구가 형성된 본체와,

   상기 본체의 내부에 구비되되 상기 배출관의 끝단부에 밀착되어 배기가스가 배출되는 압력에 의해 회전하는 회동체와,

   상기 회동체의 외주면에 끼워져 상기 본체의 내주면에 지지 고정되는 모터로 구성된 것을 특징으로 하는 자동차용 배기구.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 회동체는 양측이 개방된 원통형상의 몸체와,

   상기 몸체의 원주면을 절단하여 내부로 절곡시킨 수개의 날개와,

   상기 날개의 절단에 의해 형성된 수개의 절단공으로 구성된 것을 특징으로 하는 자동차용 배기구.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 배출관 내부에 구비되되 상기 회동체의 전방부에 가이드부재가 설치된 것을 특징으로 하는 자동차용 배기구.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 가이드부재는 상기 배출관의 내주 지름보다 작은 원뿔 형상으로 형성되고, 수개의 연결구에 의해 배출관의 내부면에 배기가스가 흐를 수 있도록 공간이 형성되게 고정된 것을 특징으로 하는 자동차용 배기구.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 가이드부재의 외주면은 내측으로 오목한 원호로 형성된 것을 특징으로 하는 자동차용 배기구.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 가이드부재는 일방향으로 개방되게 공간부가 형성된 것을 특징으로 하는 자동차용 배기구.
8. 제 7 항에 있어서,

   상기 가이드부재의 외주면에 스크류가 형성된 것을 특징으로 하는 자동차용 배기구.

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