KR200449898Y1 - 자동차용 소음기 - Google Patents

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Abstract

본 고안은 전부 머플러와 후부 머플러로 이루어진 자동차용 소음기에 있어서, 양단이 엔드플레이트(121, 122)로 마감되는 전부 머플러 본체(101)가 구비되고, 흡·배출관(103)이 타측 엔드플레이트(122) 등을 관통하도록 구비되고, 흡·배출관(103)의 상류측 외주면과 하류측 외주면에는 흡·배출관 구멍(103a, 103a')이 구비되고, 제1 공간(106) 및 제2 공간(107)에 흡음재(105)가 구비되고, 흡·배출관 구멍(103a, 103a')을 해 둘러싸는 스테인리스 메시(103b, 103b')가 구비되는 전부 머플러(100)와; 입체 공간 형상의 후부 머플러 본체(201) 내부에 격벽-1(206)과 격벽-2(207)가 소정간격 이격되어 구비되고, 흡입관(202)이 후부 머플러 본체(201)의 일측(201a)으로부터 격벽-1(206)을 관통하여 공간-2(210)까지 구비되고, 양단이 개방된 바이패스 파이프(204)가 격벽-1(206)과 격벽-2(207)를 관통함으로써 공간-1(209)과 공간-3(211)을 연통시키고, 상류에 공간-3(211)과 연통되는 U자형 연결관(213)이 구비되고 하류에 후부 머플러 본체의 타측(201b)의 외부로 연통되는 배출관(203)이 구비되는 후부 머플러(200);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차용 소음기.
소음기, 배기소음, 머플러

Description

자동차용 소음기 { Muffler for Automobile }
본 고안은 자동차용 소음기에 관한 것으로 좀더 상세히, 양단에 엔드플레이트(121, 122)가 구비된 전부머플러 본체(101)와 흡·배기관(102)이 구비되는 전부머플러(100)와, 후부 머플러 본체(201), 격벽-1(206), 격벽-2(207), 공간-2(210)에 구비된 흡음재(208), 흡입관(202), 바이패스 파이프(204), 및 배출관(203)을 포함하여 구성되는 후부 머플러(200)를 포함하여 구성되는 자동차용 소음기에 관한 것이다.
내연기관의 엔진을 동력원으로 사용하는 자동차의 엔진에서는 고온 고압의 배기가스가 심한 소음을 수반하여 배출되게 되므로 그 배기가스의 배출 소음 및 압력을 감쇄시키기 위한 수단으로서 소음기가 장착사용되고 있다.
현재 이러한 자동차의 소음기에 대한 수요가들의 요구수준은 나날히 높아지고 있어 소음기의 구성이 점점 복잡다단해지고 있는 추세인 바, 구성이 복잡해질수록 목적하는 바의 소음작용은 더 우수해질 수 있으나 그만큼 더 제작이 어렵고 많은 제작 비용이 소요되며, 또 고온 고압의 배기가스에 대한 취약부위들이 많아져서 고장이 잦아지고 사용수명이 짧아지는 것 등의 문제점이 뒤따르게 된다.
즉, 종래의 자동자용 소음기들은 구성이 비교적 간단하고 제작이 쉬운 것은 요구되는 수준의 소음효과를 달성하기 어렵고, 소음효과가 좋은 것은 지나치게 복잡다단한 구성으로 제작이 난해하고 고가의 제작비용이 소요되면서 고장이 잦고 수명이 짧은 문제점이 있었다.
본 고안은 이러한 배경에서 안출된 것으로, 그 목적은 소음기 내부구조의 음향튜닝을 통해 우수한 소음효과를 나타낼 수 있으면서 제작성 및 제작비용등의 면에서도 큰 어려움이 없고, 또 효율적이고 내구성있는 구성으로 사용수명이 긴 자동차용 소음기를 제공하고자 하는 것이다.
본 고안에 따른 자동차용 소음기는, 전부 머플러와 후부 머플러로 이루어진 자동차용 소음기에 있어서, 양단이 엔드플레이트(121, 122)로 마감되는 전부 머플러 본체(101)의 내부 공간에 세로로 격벽구멍(104a)이 형성된 제1 격벽(104)이 구비되고,
상기 일측 엔드플레이트(121)와 상기 제1 격벽(104)에 의해 제1 공간(106)이 구비되고, 상기 타측 엔드플레이트(122)와 상기 제1 격벽(104)에 의해 제2 공간(107)이 구비되고,
흡·배출관(103)이 상기 일측 엔드플레이트(121), 상기 제1 격벽(104), 및 상기 타측 엔드플레이트(122)를 관통하도록 구비되고,
상기 흡·배출관(103)의 상류측 외주면과 하류측 외주면에는 흡·배출관 구멍(103a, 103a')가 구비되고, 상기 제1 공간(106) 및 제2 공간(107)에 흡음재(105)가 구비되고, 상기 흡·배출관 구멍(103a, 103a')을 해 둘러싸는 스테인리스 메시(103b, 103b')가 구비되는 전부 머플러(100)와;
배기가스의 유입 유출을 위한 통로가 형성된 폐쇄되고 넓적한 형태의 입체 공간 형상의 후부 머플러 본체(201) 내부에 격벽구멍(206a)을 갖는 격벽-1(206)과 관의 통로가 형성된 폐쇄된 형태의 격벽-2(207)가 소정간격 이격되어 구비되고,
상기 후부 머플러 본체(201)의 일측(201a)과 격벽-1(206)에 의해 공간-1(209)이 구비되고, 격벽-1(206)과 격벽-2(207) 간에 공간-2(210)이 구비되고, 격벽-2(207)와 상기 후부 머플러 본체(201)의 타측(201b)에 의해 공간-3(211)이 구비되고, 상기 공간-2(210)에는 흡음재(208)가 구비되고,
관의 입구(202-In) 반대편 끝단(202e)이 막힌 형상의 흡입관(202)이 상기 후부 머플러 본체(201)의 일측(201a)으로부터 격벽-1(206)을 관통하여 공간-2(210)까지 구비되고, 상기 흡입관(202) 영역중 공간-1(209)에 위치한 영역에는 복수개의 구멍들에 의해 흡입관 구멍부1(202a)가 구비되고,
양단이 개방된 바이패스 파이프(204)가 상기 격벽-1(206)과 격벽-2(207)를 관통함으로써 상기 공간-1(209)과 공간-3(211)을 연통시키고,
상류에 공간-3(211)과 연통되는 U자형 연결관(213)이 구비되고 하류에 후부 머플러 본체의 타측(201b)의 외부로 연통되는 배출관(203)이 구비되는 후부 머플러(200);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 고안에 따르는 경우 종래 기술의 문제점이 해결되며, 본 고안에 따르는 경우 상술한 바와 같은 전부 머플러(100)와 후부 머플러(200)의 조합구성에 의해 우수한 소음작용을 제공하면서 제작이 용이하고 오랜 사용수명을 유지할 수 있는 자동차용 소음기가 제공된다.
이하 본 고안에 일실시예에 따른 자동차용 소음기의 구성 및 작용을 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 고안의 일실시예에 따른 자동차용 소음기의 전부머플러 구성도이고, 도 2는 본 고안의 일실시예에 따른 전부 머플러에 구비된 제1 격벽 구성도이다.
전부 머플러(100)는 전부 머플러 본체(101)와, 제1 격벽(104)과, 흡·배출관(103)과, 제1 공간(106) 및 제2 공간(107)에 구비된 흡음재(105)를 포함하여 구성된다.
전부 머플러 본체(101)는 양단이 엔드플레이트(121, 122)로 마감되고, 전부 머플러 본체(101)의 내부 공간에는 세로로 격벽구멍(104a)이 형성된 제1 격벽(104)이 구비된다. 전부 머플러 본체(101)에는 일측 엔드플레이트(121)와 제1 격벽(104)에 의해 제1 공간(106)이 구비되고, 타측 엔드플레이트(122)와 제1 격벽(104)에 의해 제2 공간(107)이 구비된다.
흡·배출관(103)은 일측 엔드플레이트(121), 제1 격벽(104), 및 타측 엔드플레이트(122)를 관통하도록 구비된다. 흡·배출관(103)의 상류측 외주면과 하류측 외주면에는 흡·배출관 구멍(103a, 103a')가 구비되고, 제1 공간(106) 및 제2 공 간(107)에는 흡음재(105)가 구비되고, 흡·배출관 구멍(103a, 103a')을 해 둘러싸는 스테인리스 메시(103b, 103b')가 구비된다.
본 고안에 따른 전부 머플러의 구성에 따른 작용은 다음과 같다. 전부 머플러(100)에서 흡·배출관(103)을 통과하는 배기소음은 상기 흡·배출관 구멍(103a, 103a')을 통해 상기 제1 공간(106) 및 제2 공간(107)으로 확산되어 감쇄된다. 또한, 제1 공간(106) 및 제2 공간(107)으로 진입한 배기 소음의 고주파 성분은 흡음재(107)에 의해 또 한번 감쇄된다.
도 3은 본 고안의 일실시예에 따른 자동차용 소음기의 후부머플러 내부 구성도, 도 4는 본 고안의 일실시예에 따른 후부 머플러에 구비된 격벽-1 구성도, 도 5는 본 고안의 일실시예에 따른 후부 머플러에 구비된 격벽-2 구성도, 도 6은 본 고안의 일실시예에 따른 후부 머플러에 외관도이다.
도 3, 4, 5, 또는 도 6에 도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 후부머플러(200)는 후부 머플러 본체(201), 격벽-1(206), 격벽-2(207), 공간-2(210)에 구비된 흡음재(208), 흡입관(202), 바이패스 파이프(204), 및 배출관(203)을 포함하여 구성된다.
후부 머플러 본체(201)는 배기가스의 유입 유출을 위한 통로가 형성된 폐쇄 되고 넓적한 형태의 입체 공간 형상이다. 후부 머플러 본체(201) 내부에는 격벽구멍(206a)을 갖는 격벽-1(206)과 관의 통로가 형성된 폐쇄된 형태의 격벽-2(207)가 소정간격 이격되어 구비된다.
후부 머플러 본체(201)의 일측(201a)과 격벽-1(206)에 의해 공간-1(209)이 구비되고, 격벽-1(206)과 격벽-2(207) 간에 공간-2(210)이 구비되고, 격벽-2(207)와 상기 후부 머플러 본체(201)의 타측(201b)에 의해 공간-3(211)이 구비된다. 공간-2(210)에는 흡음재(208)가 구비된다.
입구(202-In) 반대편 끝단(202e)이 막힌 형상의 흡입관(202)이 상기 후부 머플러 본체(201)의 일측(201a)으로부터 격벽-1(206)을 관통하여 공간-2(210)까지 구비되고, 흡입관(202) 영역중 공간-1(209)에 위치한 영역에는 복수개의 구멍들에 의해 흡입관 구멍부1(202a)가 구비된다. 배기가스의 주류는 이 흡입관 구멍부1(202a)를 통하여 공간-1(209)로 확산되기 때문에 흡입관 구멍부1(202a)에 의해 형성된 개방면적(외주면에 구멍에 의해 형성된 개방면적)은 흡기관(202)의 내경에 의해 형성된 단면적과 같은 수준의 크기(예를들어, 흡기관(202) 단면적의 0.8 ~ 1배)임이 바람직하다.
양단이 개방된 바이패스 파이프(204)가 상기 격벽-1(206)과 격벽-2(207)를 관통함으로써 상기 공간-1(209)과 공간-3(211)을 연통시킨다. 배출관(203)은 U자 형 연결관(213)을 포함한다. 즉, 배출관(203)은, 상류에는 공간-3(211)과 연통되는 U자형 연결관(213)이 구비되고, 하류에서 후부 머플러 본체의 타측(201b)의 외부로 연통된다.
U자형 연결관(213)는 격벽-1(206)의 두개의 관통홀(206c, 206d)과 격벽-2(207)의 두개의 관통홀(207c, 207d)을 관통하며, U자형 연결관(213)의 곡선부(213a)는 공간-1(209)에 구비되는 것이 효과적인 길이 확보 측면에서 바람직하다.
이하에서 후부머플러(200)의 구성에 따른 작용에 대하여 설명한다. 흡입관(202)으로 유입된 배기소음은 흡입관 구멍부1(202a)를 통해 공간-1(209)로 확산되면서 감쇄되고, 공간-1(209)의 배기소음은 격벽구멍(206a)을 관통하여 공간-2(210)로 진입한 후 공간-2(210) 내의 흡음재(208)에 의해 고주파 소음이 또 감쇄된다.
공간-1(209)의 배기가스 및 배기소음은 바이패스 파이프(204)를 거쳐 공간-3(211)에서 확산되고, 그 확산에 의해 배기소음이 감쇄된다. 공간-3(211)의 배기가스는 U자형 연결관(213)의 일측(213b의 입구)으로 유입되어, 상기 공간-2(210)에 위치한 U자형 연결관의 직관부(213b)와, 상기 공간-1(209)에 위치한 U자형 연결관의 곡선부(213a)와, 상기 공간-2(210)에 위치한 U자형 연결관의 제2 직관부(213b')와, 공간-3(211)에 위치한 테일부(203a)를 순차적으로 관통하여 후부 머플러 본체 의 타측(201b)의 외부에 위치한 파이프로 배출된다.
본 고안에 따른 소음기는 흡입관(202) 영역중 공간-2(210)에 위치한 영역에 흡입관 구멍부2(202b)가 더 구비할 수 있다. 바람직하게, 흡입관 구멍부2(202b)에 의해 형성된 흡입관(202) 외주면 개방면적은 흡입관(202)의 횡단면적의 0.02 ~ 0.2 배 범위이며, 또한 상기 흡입관 구멍부1(202a)에 의해 형성된 개방면적의 0.02 ~ 0.2 배 범위일 수 있다.
흡입관 구멍부2(202b)에 의해 형성된 흡입관(202) 외주면 개방면적이 너무 작으면(예를들어, 흡입관(202)의 횡단면적의 0.02 배 이하), 특정주파수 감소 효과가 떨어지며, 너무 큰 경우(예를들어, 흡입관(202)의 횡단면적의 0.2 배 이상) 고속의 배기가스가 공간-2(210)로 많이 유입되어 배기가스의 흐름에 의해 흡음재(208)의 손상이 발생할 수 있다.
즉, 흡입관 구멍부2(202b)에 의해 형성된 흡입관(202) 외주면 개방면적은 흡입관 구멍부1(202a)에 의해 형성된 개방면적 보다 훨씬 작은데, 이는 배기가스의 주류가 대부분 흡입관 구멍부1(202a)를 통해 공간-1(209)로 확산되게 하게 하기 위함이며, 아주 적은 량의 배기가스만 흡입관 구멍부2(202b)를 통해 직접 공간-2(210)로 확산된다. 하지만, 이렇게 구성하더라도 배기소음 중 적은 부분만이 공간-2(210)로 확산된다고 할 수는 없다는 것은 당업자에게 자명하다. 이는 배기가스의 유동에 의해 흡음재(208)가 비산되는 것을 막기 위함이다. 이렇게 구성하면, 흡입 관 구멍부2(202b), 상기 공간-2(210) 및 그 공간과 연통된 공간-1(209)의 작용에 의해 특정 주파수 대의 배기소음이 감쇄된다. 즉, 흡입관 구멍부2(202b)는 특정주파수의 소음 저감을 목적으로 형성된 것이며 설계자의 의도에 따라 구멍의 개방면적, 공간-2(210) 및 공간-1(209)의 용량을 적절하게 구성할 수 있다.
본 고안에 따른 자동차용 소음기에 있어서, 흡입관(202) 중 관의 입구(202-In) 반대편에 위치한 폐쇄된 끝단(202e)은 격벽-2(207)에 고정되는 것이 바람직하다.
본 고안에 따른 자동차용 소음기에 있어서, 공간-1(209)에 위치한 바이패스 파이프(204)의 입구는 단부로 갈수록 확개 형성된 벨 마우스(204a) 형상이며, 도시된 바와 같이, 격벽-1(206)과 격벽-2(207)에는 각각 응축수 배출구(206h, 207h)가 구비된다.
이하에서 본 고안의 소음기의 구성에 따른 작용을 설명한다. 본 고안은 머플러의 내부는 직관 파이프, 곡관 파이프, 다공튜브, 격벽 그리고 흡음재 등을 조합하여 엔진에서 발생되는 고온 고압의 폭발음을 가진 배기가스가 전, 후부의 소음기를 통과함으로써 소음 감쇄가 이루어지도록 설계되어 있다. 높은 배기가스의 소음을 감쇄시키기 위해서는 보다 더 복잡한 구조의 내부를 형성하게 되었으며, 이는 차량에서 요구하는 성능에 부합하고 있다.
본 고안은 머플러 전부 머플러 본체(101) 내부의 흡·배출관(103)을 통하여 배기가스가 지나게 된다. 이때 흡·배출관 구멍(103a)을 통하여 공간(106, 107)로 배기가스가 확산되어 나가는 동시에 공간(106, 107)에 들어 있는 흡음재(105)가 고주파수 영역의 소음을 감쇄시켜주고 있으며 흡음재(105)의 방사를 막기 위해서 흡, 배출관 구멍(103a)에는 스테인리스 메시(103b)를 사용하였다.
격벽(104)는 내부 흡·배출관(103)과 전부 머플러 본체(101)를 고정하며 shell noise를 저감하고, 본체(101)의 공간 (106, 107)을 활용하기 위하여 격벽구멍(104a)를 극대화 하였다.
후부 머플러 본체(201)에서는 끝단이 막힌 흡입관(202)으로 들어온 배기가스는 흡입관 구멍1(203a)과 흡입관 구멍2(203b)를 통하여 각각의 공간-1, -(209, 210)로 각각 진행하게 된다.
우선 다공형 튜브를 통해 공간-1(209)로 나온 배기가스는 음의 감쇄가 되며, 격벽 구멍(206a)을 통하여 흡음재(207)가 있는 공간-2(210)으로 가서 한번 더 음의 감쇄를 이루며, 한편으로는 팽창한 배기가스는 바이패스 파이프(204)를 거쳐 공간-3(211)으로 가게 된다. 이때 벨 마우스(204a)는 유동 소음을 축소시켜주는 역할을 한다.
공간-2(210)로 나온 배기가스는 흡음재(208)에 의하여 고주파 소음의 감쇄 된다. 공간-3(211)으로 온 배기가스는 배출관(203)을 통하여 대기 중으로 방출되는데 배출관(203)의 길이를 연장하기 위하여 U자형 연결관(213)을 사용하였으며 이는 배기 소음에서 나타나는 특정의 주파수를 감쇄시킬 수 있다.
본 고안된 머플로 또한 응축수의 원활한 배출을 위하여 격벽(206, 207)에 응축수 배출구(206h, 207h)를 두어 배출을 촉진하고, 부식을 방지하는 역할을 수행하도록 하였다. 또한 후부 머플러는 좌우가 대칭인 두 개의 머플러로 구성되어 있다.
고안은 상기에서 언급한 바람직한 실시예와 관련하여 설명됐지만, 본 고안의 범위가 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 고안의 범위는 이하의 특허청구범위에 의하여 정하여지는 것으로 본 고안과 균등 범위에 속하는 다양한 수정 및 변형을 포함할 것이다.
아래의 특허청구범위에 기재된 도면부호는 단순히 고안의 이해를 보조하기 위한 것으로 권리범위의 해석에 영향을 미치지 아니함을 밝히며 기재된 도면부호에 의해 권리범위가 좁게 해석되어서는 안될 것이다.
도 1은 본 고안의 일실시예에 따른 자동차용 소음기의 전부머플러 구성도.
도 2는 본 고안의 일실시예에 따른 전부 머플러에 구비된 제1 격벽 구성도.
도 3은 본 고안의 일실시예에 따른 자동차용 소음기의 후부머플러 내부 구성도.
도 4는 본 고안의 일실시예에 따른 후부 머플러에 구비된 격벽-1 구성도.
도 5는 본 고안의 일실시예에 따른 후부 머플러에 구비된 격벽-2 구성도.
도 6은 본 고안의 일실시예에 따른 후부 머플러에 외관도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100 : 전부 머플러 101 : 전부 머플러 본체
103 : 흡·배출관 103a: 흡·배출관 구멍
103b : 스테인리스 메시 104 : 제1 격벽
104a : 격벽구멍 105 : 흡음재
106, 107 : 제1, 제2 공간
200 : 후부 머플러 201 : 후부 머플러 본체
202 : 흡입관 202a : 흡입관 구멍부1
202b : 흡입관 구멍부2 204 : 바이패스 파이프
204a : 벨 마우스 203 : 배출관
213 : U자형 연결관 206: 격벽-1
206a : 격벽구멍 207 : 격벽-2
208 : 흡음재 209, 210, 211 : 공간-1, 공간-2, 공간-3 206h, 207h : 응축수 배출구

Claims (7)

  1. 전부 머플러와 후부 머플러로 이루어진 자동차용 소음기에 있어서, 양단이 엔드플레이트(121, 122)로 마감되는 전부 머플러 본체(101)의 내부 공간에 격벽구멍(104a)이 형성된 제1 격벽(104)이 세로로 구비되고,
    상기 일측 엔드플레이트(121)와 상기 제1 격벽(104)에 의해 제1 공간(106)이 구비되고, 상기 타측 엔드플레이트(122)와 상기 제1 격벽(104)에 의해 제2 공간(107)이 구비되고,
    흡·배출관(103)이 상기 일측 엔드플레이트(121), 상기 제1 격벽(104), 및 상기 타측 엔드플레이트(122)를 관통하도록 구비되고,
    상기 흡·배출관(103)의 상류측 외주면과 하류측 외주면에는 흡·배출관 구멍(103a, 103a')이 구비되고, 상기 제1 공간(106) 및 제2 공간(107)에 흡음재(105)가 구비되고, 상기 흡·배출관 구멍(103a, 103a')을 해 둘러싸는 스테인리스 메시(103b, 103b')가 구비되는 전부 머플러(100)와;
    배기가스의 유입 유출을 위한 통로가 형성된 폐쇄되고 넓적한 형태의 입체 공간 형상의 후부 머플러 본체(201) 내부에 격벽구멍(206a)을 갖는 격벽-1(206)과 관의 통로가 형성된 폐쇄된 형태의 격벽-2(207)가 소정간격 이격되어 구비되고,
    상기 후부 머플러 본체(201)의 일측(201a)과 격벽-1(206)에 의해 공간-1(209)이 구비되고, 격벽-1(206)과 격벽-2(207) 간에 공간-2(210)이 구비되고, 격 벽-2(207)와 상기 후부 머플러 본체(201)의 타측(201b)에 의해 공간-3(211)이 구비되고, 상기 공간-2(210)에는 흡음재(208)가 구비되고,
    관의 입구(202-In) 반대편 끝단(202e)이 막힌 형상의 흡입관(202)이 상기 후부 머플러 본체(201)의 일측(201a)으로부터 격벽-1(206)을 관통하여 공간-2(210)까지 구비되고, 상기 흡입관(202) 영역중 공간-1(209)에 위치한 영역에는 복수개의 구멍들에 의해 흡입관 구멍부1(202a)가 구비되고,
    양단이 개방된 바이패스 파이프(204)가 상기 격벽-1(206)과 격벽-2(207)를 관통함으로써 상기 공간-1(209)과 공간-3(211)을 연통시키고,
    상류에 공간-3(211)과 연통되는 U자형 연결관(213)이 구비되고 하류에 후부 머플러 본체의 타측(201b)의 외부로 연통되는 배출관(203)이 구비되는 후부 머플러(200);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차용 소음기.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    흡입관(202)의 입구(202-In) 반대편에 위치한 폐쇄된 끝단(202e)은 상기 격벽-2(207)에 고정되는 것을 특징으로 하는 자동차용 소음기.
  7. 제1항에 있어서,
    공간-1(209)에 위치한 바이패스 파이프(204)의 입구는 단부로 갈수록 확개 형성된 벨 마우스(204a) 형상이며,
    격벽-1(206)과 격벽-2(207)에는 각각 응축수 배출구(206h, 207h)가 구비되는 것을 특징으로 하는 자동차용 소음기.
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