KR200483590Y1 - 자동차용 소음기 - Google Patents

Abstract

본 고안은 자동차용 소음기에 관한 것이다. 본 고안의 자동차용 소음기는, 내부 공간을 갖는 바디와 제 1 엔드 플레이트 및 제 2 엔드 플레이트를 갖는 케이스와, 케이스의 내부에 설치되어 케이스의 내부 공간을 제 1 내지 제 4 챔버로 구획하는 제 1 내지 제 3 격벽과, 제 1 격벽에 구비되는 복수의 제 1 격벽 연결공과, 제 2 격벽에 구비되는 복수의 제 2 격벽 연결공과, 제 3 격벽에 구비되는 복수의 제 3 격벽 연결공과, 일단에 구비된 흡입구가 제 1 엔드 플레이트의 외측에 배치되고 타단에 구비된 유출구가 제 3 챔버에 배치되도록 케이스의 내측에 설치되는 흡입관과, 유입구가 구비되고 타단에 배출구가 마련되며 직경이 다른 복수의 관부가 연결된 중공형으로 이루어지고 유입구가 제 1 챔버에 배치되고 배출구가 제 2 엔드 플레이트의 외측에 배치되도록 케이스 내측에 설치되는 배출관과, 배출관의 중간에 마련되는 복수의 제 1 배출관 통공과, 배출관의 중간 일부분을 둘러싸도록 배출관에 결합되는 제 1 외부 튜브 및 배출관의 외주면과 제 1 외부 튜브의 내주면 사이의 공간에 충전되는 제 1 흡음재를 구비하는 제 1 레조네이터를 포함한다.

Description

자동차용 소음기{MUFFLER FOR VEHICLE}

본 고안은 자동차용 소음기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자동차의 배기소음 저감 효율을 향상시킬 수 있도록 개선된 자동차용 소음기에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 엔진 구동시 발생하는 고온고압의 배기가스는 배기장치를 통과하여 외부로 배출된다.

배기장치는 배기가스 내의 유해물질을 무해물질로 변환시키는 촉매컨버터와, 배기가스를 대기중으로 배출하는 배기파이프와, 배기소음을 저하시키는 소음기 등으로 구성된다.

소음기는 엔진에서 배출되는 배기가스의 온도와 압력을 낮추어 배기소음을 저하시키는 역할을 한다. 소음기는 전방 소음기와 후방 소음기로 구분되는 것이 일반적이다. 전방 소음기와 후방 소음기는 금속의 연결 파이프로 연결되며, 전방 소음기를 통과하면서 일차로 소음 저감된 배기가스가 후방 소음기를 통과하면서 이차로 소음 저감된 후 외기 중으로 배출된다.

소음기의 구조는 매우 다양하지만, 보통 타원형의 통으로 이루어져 그 내부는 격벽에 의해 수 개의 챔버로 분할되고, 글라스 울과 같은 흡음재가 채워지는 것이 일반적이다. 배기가스의 소음은 소음기 내의 챔버들을 통과하는 과정에서 음파의 간섭, 압력 변동의 감소, 배기 온도의 저하 등으로 인하여 점차로 감쇠된다.

현재 다양한 구조의 소음기가 개발된 바 있지만, 폭발음 증대에 따른 강성과 중량 및 비용을 고려한 최적화된 케이스 두께 설계, 통과하는 배기가스에 의한 방사 소음 저감과 주변부에 대한 최적의 열해 방지, 저배압화를 이루기 위한 연구 개발이 지속적으로 이루어지고 있다.

등록실용신안공보 제0449901호 (2010. 08. 18.) 등록실용신안공보 제0449902호 (2010. 08. 18.)

본 고안은 상술한 바와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로, 배기소음 저감 효율을 향상시킬 수 있도록 개선된 새로운 구조의 자용차용 소음기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상술한 바와 같은 목적을 해결하기 위한 본 고안의 자동차용 소음기는, 내부 공간을 갖는 바디와, 상기 바디의 일단을 덮는 제 1 엔드 플레이트와, 상기 바디의 타단을 덮는 제 2 엔드 플레이트를 갖는 케이스; 상기 케이스의 내부에 설치되어 상기 제 1 엔드 플레이트와의 사이에 제 1 챔버를 구획 형성하는 제 1 격벽; 상기 케이스의 내부에 상기 제 1 격벽과 이격되도록 설치되어 상기 제 1 격벽과의 사이에 제 2 챔버를 구획 형성하는 제 2 격벽; 상기 케이스 내부의 상기 제 2 격벽과 상기 제 2 엔드 플레이트의 사이에 설치되어 상기 제 2 격벽과의 사이에 제 3 챔버를 구획 형성함과 동시에 상기 제 2 엔드 플레이트와의 사이에 제 4 챔버를 구획 형성하는 제 3 격벽; 상기 제 1 챔버와 상기 제 2 챔버를 유체 이동이 가능하게 연결하도록 상기 제 1 격벽에 구비되는 복수의 제 1 격벽 연결공; 상기 제 2 챔버와 상기 제 3 챔버를 유체 이동이 가능하게 연결하도록 상기 제 2 격벽에 구비되는 복수의 제 2 격벽 연결공; 상기 제 3 챔버와 상기 제 4 챔버를 유체 이동이 가능하게 연결하도록 상기 제 3 격벽에 구비되는 복수의 제 3 격벽 연결공; 일단에 흡입구가 구비되고 타단에 유출구가 마련된 중공형으로 이루어지고, 상기 흡입구가 상기 제 1 엔드 플레이트의 외측에 배치되고 상기 유출구가 상기 제 3 챔버에 배치되도록 상기 제 1 엔드 플레이트와 상기 제 1 격벽 및 상기 제 2 격벽을 관통하여 상기 케이스의 내측에 설치되는 흡입관; 일단에 유입구가 구비되고 타단에 배출구가 마련되며 직경이 다른 복수의 관부가 연결된 중공형으로 이루어지고, 상기 유입구가 상기 제 1 챔버에 배치되고 상기 배출구가 상기 제 2 엔드 플레이트의 외측에 배치되도록 상기 제 1 격벽과 상기 제 2 격벽과 상기 제 3 격벽 및 상기 제 2 엔드 플레이트를 관통하여 상기 케이스 내측에 설치되되, 상기 복수의 관부 중 직경이 상대적으로 큰 것이 작은 것보다 상대적으로 상기 제 2 엔드 플레이트에 가까이 배치되는 배출관; 상기 배출관의 상기 유입구와 상기 배출구 사이의 중간에 상기 배출관의 둘레를 따라 상호 이격되도록 마련되는 복수의 제 1 배출관 통공; 및 상기 배출관의 중간 일부분을 둘러싸도록 상기 배출관에 결합되어 상기 복수의 제 1 배출관 통공을 덮는 제 1 외부 튜브와, 상기 배출관의 외주면과 상기 제 1 외부 튜브의 내주면 사이의 공간에 충전되는 제 1 흡음재를 구비하는 제 1 레조네이터;를 포함한다.

상기 배출관을 구성하는 상기 복수의 관부는, 일단에 상기 유입구가 마련된 제 1 관부와, 상기 제 1 관부의 직경보다 큰 직경을 갖고 상기 제 1 관부의 타단에 연결되는 제 2 관부와, 상기 제 2 관부의 직경보다 큰 직경을 갖고 상기 제 2 관부와 상기 배출구를 연결하는 제 3 관부를 포함할 수 있다.

상기 제 1 관부는 상기 제 1 격벽을 관통하여 상기 제 1 챔버 및 상기 제 2 챔버에 걸쳐 배치되고, 상기 제 2 관부는 상기 제 2 격벽 및 상기 제 3 격벽을 관통하여 상기 제 2 챔버와 상기 제 3 챔버 및 상기 제 4 챔버에 걸쳐 배치될 수 있다.

상기 배출관은, 상기 제 1 관부의 직경보다 크고 상기 제 2 관부의 직경보다 작은 직경을 갖고 상기 제 1 관부와 상기 제 2 관부를 연결하는 제 1 연결부와, 상기 제 2 관부의 직경보다 크고 상기 제 3 관부의 직경보다 작은 직경을 갖고 상기 제 2 관부와 상기 제 3 관부를 연결하는 제 2 연결부를 구비할 수 있다.

본 고안의 자동차용 소음기는, 상기 배출관의 배출구 직경보다 큰 직경을 갖고 상기 배출관의 상기 배출구가 마련된 끝단에 연결되는 배기관;을 더 포함할 수 있다.

본 고안의 자동차용 소음기는, 상기 배출관의 상기 배출구와 복수의 제 1 배출관 통공 사이의 중간에 상기 배출관의 둘레를 따라 상호 이격되도록 마련되는 복수의 제 2 배출관 통공; 및 상기 배출관의 중간 일부분을 둘러싸도록 상기 배출관에 결합되어 상기 복수의 제 2 배출관 통공을 덮는 제 2 외부 튜브와, 상기 배출관의 외주면과 상기 제 2 외부 튜브의 내주면 사이의 공간에 충전되는 제 2 흡음재를 구비하는 제 2 레조네이터;를 더 포함할 수 있다.

상기 제 1 레조네이터는 상기 제 1 격벽에 의해 지지되도록 상기 제 1 격벽을 관통하여 설치되고, 상기 제 2 레조네이터는 상기 제 2 격벽 또는 상기 제 3 격벽에 의해 지지되도록 상기 제 2 격벽 또는 상기 제 3 격벽을 관통하여 설치될 수 있다.

상기 배출관은 한 쌍이 상호 이격되도록 상기 케이스의 내측에 병렬로 설치될 수 있다.

본 고안의 자동차용 소음기는, 상기 제 4 챔버에 충전되는 흡음재;를 더 포함할 수 있다.

본 고안의 자동차용 소음기는, 상기 흡입관의 내부와 상기 제 1 챔버를 유체 이동이 가능하게 연결하도록 상기 흡입관의 둘레를 따라 이격되어 마련되는 복수의 제 1 흡입관 통공; 및 상기 흡입관의 내부와 상기 제 2 챔버를 유체 이동이 가능하게 연결하도록 상기 흡입관의 둘레를 따라 이격되어 마련되는 복수의 제 2 흡입관 통공;을 더 포함하고, 상기 제 2 흡입관 통공의 개수가 상기 제 1 흡입관 통공의 개수보다 많은 것이 바람직하다.

상기 제 2 격벽 연결공은 그 크기가 상기 제 1 격벽 연결공의 크기보다 크고 그 개수가 상기 제 1 격벽 연결공의 개수보다 적은 것이 바람직하다.

상기 흡입관은 상기 유출구가 상기 제 2 격벽보다 상기 제 3 격벽에 가까이 배치되도록 상기 유출구가 구비된 한쪽 끝단이 상기 제 2 격벽으로부터 돌출될 수 있다.

본 고안에 따른 자동차용 소음기는 케이스 내의 한정된 공간을 복수의 격벽으로 적절히 구획하고, 케이스 내에 흡입관 및 배출관을 적절히 배치하며, 복수의 격벽과 흡입관 및 배출관에 배기가스의 유동을 위한 구멍을 적절히 형성함으로써, 효율적인 배기소음 감쇠 경로를 형성할 수 있고, 이를 통해 배기가스의 소음 저감 효율을 높일 수 있다.

또한 본 고안에 따른 자동차용 소음기는 배기가스가 유입되는 유입구에서 배기가스가 배출되는 배출구까지 직경이 단계적으로 확대되는 다중관 구조의 배출관으로 케이스 내부의 배기가스를 외부로 배출시킴으로써 배기가스의 저-알피엠 성분 소음과 고-알피엠 성분 소음을 효과적으로 저감시킬 수 있다.

도 1은 본 고안의 일실시예에 따른 자동차용 소음기를 나타낸 정면도이다.
도 2는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ선을 따라 취한 측단면도이다.
도 3은 본 고안의 일실시예에 따른 자동차용 소음기를 도 2의 Ⅱ-Ⅱ선 상에서 바라본 도면이다.
도 4는 본 고안의 일실시예에 따른 자동차용 소음기를 도 2의 Ⅲ-Ⅲ선 상에서 바라본 도면이다.
도 5는 본 고안의 일실시예에 따른 자동차용 소음기를 도 2의 Ⅳ-Ⅳ선 상에서 바라본 도면이다.

이하, 본 고안에 따른 자동차용 소음기를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 고안의 일실시예에 따른 자동차용 소음기를 나타낸 정면도이고, 도 2는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ선을 따라 취한 측단면도이고, 도 3은 본 고안의 일실시예에 따른 자동차용 소음기를 도 2의 Ⅱ-Ⅱ선 상에서 바라본 도면이고, 도 4는 본 고안의 일실시예에 따른 자동차용 소음기를 도 2의 Ⅲ-Ⅲ선 상에서 바라본 도면이며, 도 5는 본 고안의 일실시예에 따른 자동차용 소음기를 도 2의 Ⅳ-Ⅳ선 상에서 바라본 도면이다.

도 1 내지 도 5에 나타낸 것과 같이, 본 고안의 일실시예에 따른 자동차용 소음기(100)는 내부에 공간이 마련된 케이스(110)와, 배기가스를 케이스(110)의 내부로 안내하기 위해 케이스(110)에 결합되는 흡입관(130)과, 케이스(110) 내부의 배기가스를 케이스(110) 외부로 배출하기 위해 케이스(110)에 결합되는 한 쌍의 배출관(140)(155)을 포함한다. 이러한 자동차용 소음기(100)는 통상적인 것과 같이 배기가스를 그 내부를 통과시키는 과정에서 음파의 간섭, 압력 변동의 감소, 배기 온도의 저하 등의 작용을 통해 점차로 감쇠시킬 수 있다.

케이스(110)는 바디(111)와, 제 1 엔드 플레이트(112)와, 제 2 엔드 플레이트(113)를 구비한다. 바디(111)의 내측에는 내부 공간이 마련된다. 제 1 엔드 플레이트(112)는 바디(111)의 일단을 덮고, 제 2 엔드 플레이트(113)는 바디(111)의 타단을 덮는다. 제 1 엔드 플레이트(112)에는 흡입관(130)이 관통하도록 결합되고, 제 2 엔드 플레이트(113)에는 배출관(140)이 관통하도록 결합된다. 제 1 엔드 플레이트(112)와 흡입관(130)은 이들 사이에 배기가스가 통과할 수 있는 틈새가 생기지 않도록 단단히 밀착되고, 제 2 엔드 플레이트(113)와 배출관(140)도 이들 사이에 배기가스가 통과할 수 있는 틈새가 생기지 않도록 단단히 밀착된다.

케이스(110)의 내부 공간은 제 1 내지 제 3 격벽(120)(124)(126)에 의해 제 1 내지 제 4 챔버(114)(115)(116)(117)로 구획된다. 제 1 내지 제 3 격벽(120)(124)(126)은 케이스(110)의 내부에 상호 이격되도록 설치된다. 제 1 격벽(120)은 제 1 엔드 플레이트(112)에 상대적으로 가까이 배치되고, 제 3 격벽(126)은 제 2 엔드 플레이트(113)에 상대적으로 가까이 배치되며, 제 2 격벽(124)은 제 1 격벽(120)과 제 3 격벽(126)의 사이에 배치된다. 제 1 내지 제 3 격벽(120)(124)(126)은 각각 케이스(110)와의 사이에 배기가스가 통과할 수 있는 틈새가 생기지 않도록 각각의 가장자리 둘레가 케이스(110)의 내면에 단단히 밀착된다.

이러한 격벽들(120)(124)(126)의 배치를 통해 제 1 엔드 플레이트(112)와 제 1 격벽(120)의 사이에는 제 1 챔버(114)가 구획 형성되고, 제 1 격벽(120)과 제 2 격벽(124)의 사이에는 제 2 챔버(115)가 구획 형성되고, 제 2 격벽(124)과 제 3 격벽(126)의 사이에는 제 3 챔버(116)가 구획 형성되며, 제 3 격벽(126)과 제 2 엔드 플레이트(113)의 사이에는 제 4 챔버(117)가 구획 형성된다. 제 4 챔버(117)에는 소음 감소 효과를 높이기 위한 흡음재(118)가 충전된다. 흡음재(118)로는 글라스 울 등 다양한 흡음성 소재가 이용될 수 있다. 흡입관(130)을 통해 케이스(110) 내부로 유입되는 배기가스가 제 4 챔버(117)로 유입되며 이 과정에서 흡음재(118)에 의해 배기가스의 고주파 영역의 유동 노이즈가 감소된다.

도 2 및 도 3에 나타낸 것과 같이, 제 1 격벽(120)에는 흡입관(130)과 한 쌍의 배출관(140)(155)이 관통하도록 결합된다. 제 1 격벽(120)과 흡입관(130)은 이들 사이에 배기가스가 통과할 수 있는 틈새가 생기지 않도록 단단히 밀착된다. 제 1 격벽(120)의 중간에는 복수의 제 1 격벽 연결공(121)이 형성된다. 복수의 제 1 격벽 연결공(121)은 제 1 챔버(114)와 제 2 챔버(115)를 유체 이동이 가능하게 연결한다. 따라서 제 2 챔버(115)로 유입된 배기가스가 복수의 제 1 격벽 연결공(121)을 통과하여 제 1 챔버(114)로 유동할 수 있다.

도 2 및 도 4에 나타낸 것과 같이, 제 2 격벽(124)에는 흡입관(130)과 한 쌍의 배출관(140)(155)이 관통하도록 결합된다. 제 2 격벽(124)과 흡입관(130)은 이들 사이에 배기가스가 통과할 수 있는 틈새가 생기지 않도록 단단히 밀착된다. 제 2 격벽(124)의 중간에는 복수의 제 2 격벽 연결공(125)이 형성된다. 복수의 제 2 격벽 연결공(125)은 제 2 챔버(115)와 제 3 챔버(116)를 유체 이동이 가능하게 연결한다. 따라서 제 3 챔버(116)로 유입된 배기가스가 복수의 제 2 격벽 연결공(125)을 통과하여 제 2 챔버(115)로 유동할 수 있다. 제 2 격벽 연결공(125)의 크기는 제 1 격벽(120)에 형성된 제 1 격벽 연결공(121)의 크기보다 크다. 반면, 제 2 격벽 연결공(125)의 개수는 제 1 격벽 연결공(121)의 개수보다 적다.

통상적으로, 자동차용 소음기에서 배기가스가 통과하는 구멍의 크기를 크게 하면 고-알피엠(RPM)의 소음 저감에 유리하고 배기가스가 통과하는 구멍의 크기를 작게 하면 저-알피엠(RPM)의 소음 저감에 유리하다. 따라서 제 1 격벽(120)에 형성되는 제 1 격벽 연결공(121)의 크기와 제 2 격벽(124)에 형성되는 제 2 격벽 연결공(125)의 크기를 다르게 하고, 이들의 개수나 배치 간격도 다르게 함으로써, 배기가스의 고-알피엠의 소음 감쇠 효과와 저-알피엠의 소음 감쇠 효과를 동시에 얻을 수 있다.

도 2 및 도 5에 나타낸 것과 같이, 제 3 격벽(126)에는 한 쌍의 배출관(140)(155)이 관통하도록 결합된다. 제 3 격벽(126)의 중간에는 복수의 제 3 격벽 연결공(127)이 형성된다. 복수의 제 3 격벽 연결공(127)은 제 3 챔버(116)와 제 4 챔된 제 2 격벽 연결공(125)의 크기보다 작고, 제 3 격벽 연결공(127)의 개수는 제 2 격벽 연결공(125)의 개수보다 많다.

도 2에 나타낸 것과 같이, 흡입관(130)은 일단에 흡입구(131)가 구비되고 타단에 유출구(132)가 마련된 중공형으로 이루어진다. 흡입관(130)은 제 1 엔드 플레이트(112)와 제 1 격벽(120) 및 제 2 격벽(124)을 관통하여 케이스(110)의 내측에 설치된다. 흡입관(130)은 제 1 엔드 플레이트(112)와 제 1 격벽(120) 및 제 2 격벽(124)과 각각 틈새 발생없이 견고하게 밀착되므로 제 1 엔드 플레이트(112)와 제 1 격벽(120) 및 제 2 격벽(124)에 의해 안정적으로 지지된다.

흡입관(130)의 흡입구(131)는 제 1 엔드 플레이트(112)의 외측에 배치되고, 흡입관(130)의 유출구(132)는 제 3 챔버(116)에 배치된다. 흡입관(130)의 흡입구(131)를 통해 흡입되는 배기가스는 흡입관(130)을 따라 케이스(110) 내측으로 가이드되어 흡입관(130)의 유출구(132)를 통해 케이스(110) 내의 제 3 챔버(116)로 유입된다. 따라서 흡입관(130)을 통해 흡입되는 배기가스는 케이스(110) 내에서 제 3 챔버(116)로 유입된 후, 제 2 격벽(124)의 제 2 격벽 연결공(125)을 통해 제 3 챔버(116)에서 제 2 챔버(115)로 유동하고, 제 1 격벽(120)의 제 1 격벽 연결공(121)을 통해 제 2 챔버(115)에서 제 1 챔버(114)로 유동하게 된다. 또한 제 3 챔버(116)로 유입된 배기가스 중 일부는 제 3 격벽(126)의 제 3 격벽 연결공(127)을 통해 제 4 챔버(117)로 유입되다.

흡입관(130)의 유출구(132)가 마련된 한쪽 끝단은 제 2 격벽(124)으로부터 적절한 길이로 돌출되어 제 3 챔버(116)에 배치된다. 즉, 흡입관(130)은 그 유출구(132)가 제 2 격벽(124)보다 제 3 격벽(126)에 가까이 배치되도록 제 2 격벽(124)으로부터 돌출된다. 제 3 챔버(116)에서 흡입관(130)의 연장 길이를 길게 하면 배기가스의 저-알피엠의 소음 저감 효과를 높일 수 있다.

흡입관(130)의 중간에는 복수의 제 1 흡입관 통공(133)과 복수의 제 2 흡입관 통공(134)이 구비된다. 복수의 제 1 흡입관 통공(133)은 흡입관(130)의 내부와 제 1 챔버(114)를 유체 이동이 가능하게 연결한다. 복수의 제 1 흡입관 통공(133)은 흡입관(130) 중간의 제 1 챔버(114)에 위치하는 부분 둘레를 따라 상호 이격되도록 마련된다. 복수의 제 2 흡입관 통공(134)은 흡입관(130)의 내부와 제 2 챔버(115)를 유체 이동이 가능하게 연결한다. 복수의 제 2 흡입관 통공(134)은 흡입관(130) 중간의 제 2 챔버(115)에 위치하는 부분 둘레를 따라 상호 이격되도록 마련된다.

흡입관(130)을 통과하는 배기가스가 제 1 흡입관 통공(133)을 통해 제 1 챔버(114)로 확산되는 과정에서 배기가스의 소음 및 배압이 감소된다. 마찬가지로, 흡입관(130)을 통과하는 배기가스가 제 2 흡입관 통공(134)을 통해 제 2 챔버(115)로 확산되는 과정에서 배기가스의 소음 및 배압이 감소된다. 케이스(110) 내에서 배기가스는 제 3 챔버(116)-제 2 챔버(115)-제 1 챔버(114) 순으로 유동하는 메인 기류를 형성하는데 흡입관(130)에서 제 1 흡입관 통공(133)을 통과하는 배기가스는 배기가스의 메인 기류 상 최하류에 배치되는 제 1 챔버(114)로 유입되므로, 제 1 흡입관 통공(133)의 개수는 제한되는 것이 바람직하다. 예컨대, 제 1 흡입관 통공(133)의 개수는 제 2 흡입관 통공(134)의 개수보다 적은 것이 좋다.

도 2 내지 도 5에 나타낸 것과 같이, 한 쌍의 배출관(140)(155)은 흡입관(130)에 의해 케이스(110) 내부로 유입된 배기가스를 케이스(110) 외부로 배출할 수 있도록 상호 이격되어 케이스(110)의 내측에 병렬로 설치된다. 즉, 한 쌍의 배출관(140)(155)은 케이스(110) 내부의 배기가스를 동시에 케이스(110)의 외부로 배출시킨다. 이들 배출관(140)(155)의 구조는 같으며, 이하에서는 도 2에 나타낸 하나의 배출관(140)에 대해서 설명한다.

도 2에 나타낸 것과 같이, 배출관(140)은 제 1 격벽(120)과 제 2 격벽(124) 및 제 2 엔드 플레이트(113)를 관통하여 케이스(110)의 내측에 설치된다. 배출관(140)은 제 1 내지 제 3 격벽(120)(124)(126) 및 제 2 엔드 플레이트(113)에 의해 안정적으로 지지된다. 이러한 배출관(140)은 일단에 유입구(141)가 구비되고 타단에 배출구(142)가 마련되며 직경이 다른 복수의 관부(143)(144)(145)가 연결된 중공형으로 이루어진다.

배출관(140)을 구성하는 복수의 관부(143)(144)(145)는 직경이 상대적으로 큰 것이 상대적으로 제 2 엔드 플레이트(113)에 가까이 배치되도록 차례로 연결된다. 즉, 상대적으로 직경이 가장 작은 제 1 관부(143)가 제 1 엔드 플레이트(112)에 가장 가까이 배치되고, 제 1 관부(143)보다 직경이 큰 제 2 관부(144)가 제 1 관부(143)의 끝단에 연결되며, 제 2 관부(144)보다 직경이 큰 제 3 관부(145)가 제 2 관부(144)의 끝단에 연결되어 제 2 엔드 플레이트(113)에 가장 가까이 배치된다.

제 1 관부(143)는 제 1 격벽(120)을 관통하여 제 1 챔버(114) 및 제 2 챔버(115)에 걸쳐 배치되고, 그 한쪽 끝단에 유입구(141)가 마련된다. 제 2 관부(144)는 제 2 격벽(124) 및 제 3 격벽(126)을 관통하여 제 2 챔버(115)와 제 3 챔버(116) 및 제 4 챔버(117)에 걸쳐 배치되도록 제 1 관부(143)와 연결된다. 제 3 관부(145)는 제 2 관부(144)와 배출구(142)를 연결한다.

제 1 관부(143)와 제 2 관부(144)의 사이에는 제 1 연결부(146)가 배치되어 제 1 관부(143)와 제 2 관부(144)를 유체 이동이 가능하게 연결한다. 그리고 제 2 관부(144)와 제 3 관부(145)의 사이에는 제 2 연결부(147)가 배치되어 제 2 관부(144)와 제 3 관부(145)를 유체 이동이 가능하게 연결한다. 또한 제 3 관부(145)의 한쪽 끝단에는 배출구(142)가 마련된 제 3 연결부(148)가 연결된다. 제 3 연결부(148)는 제 2 엔드 플레이트(113)를 관통하여 제 2 엔드 플레이트(113)에 의해 지지된다. 제 3 연결부(148)에는 배출구(142)를 통과한 배기가스를 외부로 가이드하는 배기관(151)이 연결된다. 배기관(151)의 직경은 배출구(142)의 직경보다 크다.

제 1 연결부(146)의 직경은 제 1 관부(143)의 직경보다 크고 제 2 관부(144)의 직경보다 작아서 제 1 관부(143)와 제 2 관부(144)는 제 1 연결부(146)에 의해 급격한 직경의 변화없이 상호 연결될 수 있다. 그리고 제 2 연결부(147)의 직경은 제 2 관부(144)의 직경보다 크고 제 3 관부(145)의 직경보다 작으며, 제 2 관부(144)와 제 3 관부(145)는 제 2 연결부(147)에 의해 급격한 직경의 변화없이 상호 연결될 수 있다. 또한 제 3 연결부(148)의 직경은 제 3 관부(145)의 직경보다 크고 배기관(151)의 직경보다 작다. 따라서 제 3 관부(145)와 배기관(151)은 제 3 연결부(148)에 의해 급격한 직경의 변화없이 상호 연결될 수 있다. 제 1 챔버(114)의 배기가스는 배출관(140)의 유입구(141)로 유입되어 제 1 관부(143), 제 1 연결부(146), 제 2 관부(144), 제 2 연결부(147), 제 3 관부(145), 제 3 연결부(148)를 거쳐 배기관(151)으로 배출된다.

이와 같이, 배출관(140)은 그 유입구(141)에서 배출구(142)까지 직경이 단계적으로 확대되는 다중관 구조로 이루어짐으로써 배기가스의 소음 저감 효율을 높일 수 있다. 즉, 배기가스가 통과하는 유로의 직경이 작으면 배기가스의 유속이 증가하고 배기가스의 저-알피엠 성분 소음 저감 효율이 향상되므로, 배기가스의 유로를 단계적으로 가변시킴으로써 배기가스의 저-알피엠 성분 소음과 고-알피엠 성분 소음을 효과적으로 저감시킬 수 있다. 또한 배출관(140)을 통과한 배기가스가 배기관(151)으로 유입되는 과정에서도 이러한 효과가 발생하여 배기가스의 소음 저감 효율을 더욱 높일 수 있다.

배출관(140)은 그 유입구(141)로 케이스(110) 내측에 생성되는 응축수가 유입되어 배출구(142)를 통해 응축수를 배출하는 배출관의 역할을 수행할 수 있다.

배출관(140)의 제 1 관부(143) 중간에는 복수의 제 1 배출관 통공(149)이 구비된다. 복수의 제 1 배출관 통공(149)은 제 1 관부(143)의 둘레를 따라 상호 이격되도록 형성됨으로써, 제 1 관부(143)로 유입된 배기가스가 이들 복수의 제 1 배출관 통공(149)을 통과하여 제 1 관부(143)의 외부로 유동할 수 있다.

제 1 관부(143)의 중간에는 제 1 레조네이터(160)가 설치된다. 제 1 레조네이터(160)는 제 1 관부(143)의 중간 부분을 감싸도록 제 1 관부(143)에 결합되어 제 1 관부(143)에 형성된 복수의 제 1 배출관 통공(149)을 덮는다. 제 1 레조네이터(160)는 제 1 외부 튜브(161)와, 제 1 흡음재(162)를 구비한다. 제 1 외부 튜브(161)는 제 1 관부(143)의 중간 일부분을 둘러싸도록 제 1 관부(143)에 결합되어 제 1 관부(143)의 복수의 제 1 배출관 통공(149)이 형성된 외주면 일부를 밀폐시킨다. 제 1 외부 튜브(161)와 제 1 관부(143)의 외주면 사이에 마련되는 공간에는 제 1 흡음재(162)가 충전된다. 제 1 흡음재(162)로는 글라스 울 등 다양한 흡음성 소재가 이용될 수 있다. 제 1 관부(143)를 통과하는 배기가스 중 일부는 제 1 배출관 통공(149)을 통해 제 1 레조네이터(160)로 유동하게 되며 이 과정에서 제 1 레조네이터(160)의 제 1 흡음재(162)에 의해 고주파 영역의 유동 노이즈가 감소된다.

제 1 관부(143)에 구비되는 제 1 배출관 통공(149)은 제 1 관부(143) 중간의 제 1 챔버(114)와 제 2 챔버(115)에 걸쳐 배치된다. 제 1 배출관 통공(149)은 제 2 챔버(115) 측에 배치되는 것의 개수가 제 1 챔버(114)에 배치되는 것의 개수보다 많다. 제 1 레조네이터(160)는 제 1 관부(143)의 제 1 배출관 통공(149)을 완전히 덮을 수 있도록 제 1 격벽(120)을 관통하여 제 1 챔버(114)와 제 2 챔버(115)에 걸쳐 배치된다. 제 1 격벽(120)과 제 1 레조네이터(160)의 제 1 외부 튜브(161)는 이들 사이에 배기가스가 통과할 수 있는 틈새가 생기지 않도록 단단히 밀착된다. 따라서 제 1 레조네이터(160)는 제 1 격벽(120)에 안정적으로 지지되며, 이에 의해 배출관(140)도 제 1 격벽(120)에 의해 안정적으로 지지될 수 있다.

배출관(140)의 제 2 관부(144) 중간에는 복수의 제 2 배출관 통공(150)이 구비된다. 복수의 제 2 배출관 통공(150)은 제 2 관부(144)의 둘레를 따라 상호 이격되도록 형성됨으로써, 제 2 관부(144)로 유입된 배기가스가 이들 복수의 제 2 배출관 통공(150)을 통과하여 제 2 관부(144)의 외부로 유동할 수 있다.

제 2 관부(144)의 중간에는 제 2 레조네이터(165)가 설치된다. 제 2 레조네이터(165)는 제 2 관부(144)의 중간 부분을 감싸도록 제 2 관부(144)에 결합되어 제 2 관부(144)에 형성된 복수의 제 2 배출관 통공(150)을 덮는다. 제 2 레조네이터(165)는 제 2 외부 튜브(166)와, 제 2 흡음재(167)를 구비한다. 제 2 외부 튜브(166)는 제 2 관부(144)의 중간 일부분을 둘러싸도록 제 2 관부(144)에 결합되어 제 2 관부(144)의 복수의 제 2 배출관 통공(150)이 형성된 외주면 일부를 밀폐시킨다. 제 2 외부 튜브(166)와 제 2 관부(144)의 외주면 사이에 마련되는 공간에는 제 2 흡음재(167)가 충전된다. 제 2 흡음재(167)로는 글라스 울 등 다양한 흡음성 소재가 이용될 수 있다. 제 2 관부(144)를 통과하는 배기가스 중 일부는 제 2 배출관 통공(150)을 통해 제 2 레조네이터(165)로 유동하게 되며 이 과정에서 제 2 레조네이터(165)의 제 2 흡음재(167)에 의해 고주파 영역의 유동 노이즈가 감소된다.

제 2 관부(144)에 구비되는 제 2 배출관 통공(150)은 대략 제 2 격벽(124)에서 제 2 격벽(124)에 걸쳐 배치된다. 제 2 레조네이터(165)는 제 2 관부(144)의 제 2 배출관 통공(150)을 완전히 덮을 수 있도록 제 2 격벽(124) 및 제 3 격벽(126)을 관통하여 설치된다. 제 2 레조네이터(165)의 제 2 외부 튜브(166)는 제 2 격벽(124) 및 제 3 격벽(126)과 각각 이들 사이에 배기가스가 통과할 수 있는 틈새가 생기지 않도록 단단히 밀착된다. 따라서 제 2 레조네이터(165)는 제 2 격벽(124) 및 제 3 격벽(126)에 안정적으로 지지되며, 이에 의해 배출관(140)도 제 2 격벽(124) 및 제 3 격벽(126)에 의해 안정적으로 지지될 수 있다.

이하에서는, 본 실시예에 따른 자동차용 소음기(100)의 작용에 대하여 설명한다.

흡입관(130)의 흡입구(131)로 흡입되는 배기가스는 흡입관(130)의 유출구(132)를 통해 제 3 챔버(116)로 유입된다. 그리고 제 3 챔버(116)로 유입된 배기가스는 일부가 제 3 격벽(126)의 제 3 격벽 연결공(127)을 통해 제 4 챔버(117)로 유입되며 이 과정에서 제 4 챔버(117)에 충전된 흡음재(118)에 의해 배기가스의 고주파 영역의 유동 노이즈가 감소된다. 흡입관(130)의 유출구(132)를 통과한 배기가스와 제 4 챔버(117)에서 다시 제 3 챔버(116)로 유입된 배기가스 등 제 3 챔버(116) 내의 배기가스는 제 2 격벽(124)의 제 2 격벽 연결공(125)을 통과하여 제 2 챔버(115)로 유동한다. 이 과정에서 배기가스의 소음 중 고-알피엠의 소음이 감소될 수 있다. 제 2 챔버(115)로 유입된 배기가스는 제 1 격벽(120)의 제 1 격벽 연결공(121)을 통과하여 제 1 챔버(114)로 유동한다. 이 과정에서 배기가스의 소음 중 저-알피엠의 소음이 감소될 수 있다.

배기가스가 흡입관(130)을 통과할 때 배기가스의 일부가 흡입관(130)의 제 1 흡입관 통공(133)을 통해 제 1 챔버(114)로 확산되며, 이 과정을 통해 배기가스의 소음 및 배압 감소 효과가 발생한다. 마찬가지로, 흡입관(130)을 통과하는 배기가스의 또 다른 일부가 흡입관(130)의 제 2 흡입관 통공(134)을 통해 제 2 챔버(115)로 제 1 챔버(114)로 확산되면서 배기가스의 소음 및 배압 감소 효과가 일어난다.

제 3 챔버(116)에서 배기가스는 한 쌍의 배출관(140)(155)을 통해 이들 각각에 연결된 배기관(151)을 거쳐 외부로 배출된다. 한 쌍의 배출관(140)(155)에서 배기가스의 배출 과정은 동일하며, 이하에서는 도 2를 참조하여 하나의 배출관(140)에서의 배기가스 배출 과정에 대하여 설명한다.

제 3 챔버(116)에서 배출관(140)의 유입구(141)로 유입되는 배기가스는 직경이 가장 작은 제 1 관부(143)에서 직경이 단계적으로 커지도록 차례로 연결된 제 1 연결부(146), 제 2 관부(144), 제 2 연결부(147), 제 3 관부(145), 제 3 연결부(148)를 차례로 통과하여 배기관(151)으로 배출된다. 배기가스가 이러한 유입구(141)에서 배출구(142)까지 직경이 단계적으로 확대되는 다중관 구조의 배출관(140)을 통과하면서 배기가스의 저-알피엠 성분 소음과 고-알피엠 성분 소음을 효과적으로 저감될 수 있다. 또한 배출관(140)을 통과한 배기가스가 배기관(151)으로 유입되는 과정에서도 이러한 효과가 발생하여 배기가스의 소음이 더욱 효율적으로 저감될 수 있다.

배기가스가 배출관(140)을 따라 유동하는 과정에서 배기가스의 일부가 배출관(140)의 제 1 관부(143)에 구비된 복수의 제 1 배출관 통공(149)을 통해 제 1 레조네이터(160)로 유동한다. 이 과정에서 배기가스의 유동 소음과 특정 주파수의 소음이 제 1 레조네이터(160)의 제 1 흡음재(162)의 작용으로 감쇠된다. 또한 배기가스가 배출관(140)의 제 2 관부(144)를 통과할 때 그 일부가 제 2 관부(144)에 구비된 복수의 제 2 배출관 통공(150)을 통해 제 2 레조네이터(165)로 유동한다. 이 과정에서 배기가스의 유동 소음과 특정 주파수의 소음이 제 2 레조네이터(165)의 제 2 흡음재(167)의 작용으로 감쇠된다.

상술한 것과 같이, 본 실시예에 따른 자동차용 소음기(100)는 케이스(110) 내의 한정된 공간을 복수의 격벽(120)(124)(126)으로 적절히 구획하고, 케이스(110) 내에 흡입관(130) 및 배출관(140)(155)을 적절히 배치하며, 복수의 격벽(120)(124)(126)과 흡입관(130) 및 배출관(140)(155)에 배기가스의 유동을 위한 구멍(121)(124)(127)(133)(134)(149)(150)을 적절히 형성함으로써, 효율적인 배기소음 감쇠 경로를 형성할 수 있다.

또한 본 실시예에 따른 자동차용 소음기(100)는 유입구(141)에서 배출구(142)까지 직경이 단계적으로 확대되는 다중관 구조의 배출관(140)(155)으로 케이스(110) 내부의 배기가스를 외부로 배출시킴으로써 배기가스의 저-알피엠 성분 소음과 고-알피엠 성분 소음을 효과적으로 저감시킬 수 있다.

이상 본 고안에 대해 바람직한 예를 들어 설명하였으나 본 고안의 범위가 앞에서 설명되고 도시되는 형태로 한정되는 것은 아니다.

예를 들어, 도면에는 케이스(110) 내측에 두 개의 배출관(140)(155)이 병렬 배치된 것으로 나타냈으나, 배출관(140)(155)의 설치 개수나 배치 구조는 다양하게 변경될 수 있다.

또한 케이스(110) 내부 공간을 구획하는 격벽(120)(124)(126)의 개수도 다양하게 변경될 수 있고, 각 격벽(120)(124)(126)에 마련되는 격벽 연결공(121)(125)(127)의 상대적인 크기나 개수도 다양하게 변경될 수 있다.

또한 흡입관(130)에 구비되는 흡입관 통공(133)(144)의 개수나 배치 구조, 배출관(140)에 마련되는 배출관 통공(149)(150)의 배치 구조 등도 다양하게 변경될 수 있다. 그리고 배출관 통공(149)(150)의 배치 구조 등에 따라 레조네이터(160)(165)의 설치 개수나 설치 위치도 다양하게 변경될 수 있다.

이상, 본 고안을 본 고안의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 도시하고 설명하였으나, 본 고안은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려 첨부된 청구범위의 사상 및 범위를 일탈함이 없이 본 고안에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.

100: 자동차용 소음기 110: 케이스
111: 바디 112, 113: 제 1, 2 엔드 플레이트
114, 115, 116, 117: 제 1 ~ 4 챔버 118: 흡음재
120, 124, 126: 제 1 ~ 3 격벽 121, 125, 127: 제 1 ~ 3 격벽 연결공
130: 흡입관 131: 흡입구
132: 유출구 133, 134: 제 1, 2 흡입관 통공
140, 155: 배출관 141: 유입구
142: 배출구 143, 144, 145: 제 1 ~ 3 관부
146, 147, 148: 제 1 ~ 3 연결부 149, 150: 제 1, 2 배출관 통공
160, 165: 제 1, 2 레조네이터 161, 166: 제 1, 2 외부 튜브
162, 167: 제 1, 2 흡음재

Claims (12)

1. 내부 공간을 갖는 바디와, 상기 바디의 일단을 덮는 제 1 엔드 플레이트와, 상기 바디의 타단을 덮는 제 2 엔드 플레이트를 갖는 케이스;
   상기 케이스의 내부에 설치되어 상기 제 1 엔드 플레이트와의 사이에 제 1 챔버를 구획 형성하며, 상기 제1 챔버와 제2 챔버를 유체 이동이 가능하게 연결하도록 복수의 제1 격벽 연결공이 형성되는 제 1 격벽;
   상기 케이스의 내부에 상기 제 1 격벽과 이격되도록 설치되어 상기 제 1 격벽과의 사이에 상기 제 2 챔버를 구획 형성하며, 상기 제 2 챔버와 제 3 챔버를 유체 이동이 가능하게 연결하도록 복수의 제 2 격벽 연결공이 형성되는 제 2 격벽;
   상기 케이스 내부의 상기 제 2 격벽과 상기 제 2 엔드 플레이트의 사이에 설치되어 상기 제 2 격벽과의 사이에 상기 제 3 챔버를 구획 형성함과 동시에 상기 제 2 엔드 플레이트와의 사이에 제 4 챔버를 구획 형성하며, 상기 제 3 챔버와 상기 제 4 챔버를 유체 이동이 가능하게 연결하도록 복수의 제 3 격벽 연결공이 형성되는 제 3 격벽;
   일단에 흡입구가 구비되고 타단에 유출구가 마련된 중공형으로 이루어지고, 상기 흡입구가 상기 제 1 엔드 플레이트의 외측에 배치되고 상기 유출구가 상기 제 3 챔버에 배치되도록 상기 제 1 엔드 플레이트와 상기 제 1 격벽 및 상기 제 2 격벽을 관통하여 상기 케이스의 내측에 설치되는 흡입관;
   일단에 유입구가 구비되고 타단에 배출구가 마련되며 직경이 다른 복수의 관부가 연결된 중공형으로 이루어지고, 상기 유입구가 상기 제 1 챔버에 배치되고 상기 배출구가 상기 제 2 엔드 플레이트의 외측에 배치되도록 상기 제 1 격벽과 상기 제 2 격벽과 상기 제 3 격벽 및 상기 제 2 엔드 플레이트를 관통하여 상기 케이스 내측에 설치되되, 상기 복수의 관부 중 직경이 상대적으로 큰 것이 작은 것보다 상대적으로 상기 제 2 엔드 플레이트에 가까이 배치되며, 상기 유입구와 상기 배출구 사이의 중간에 둘레를 따라 상호 이격되도록 마련되는 복수의 제 1 배출관 통공이 형성되는 배출관; 및
   상기 배출관의 중간 일부분을 둘러싸도록 상기 배출관에 결합되어 상기 복수의 제 1 배출관 통공을 덮는 제 1 외부 튜브와, 상기 배출관의 외주면과 상기 제 1 외부 튜브의 내주면 사이의 공간에 충전되는 제 1 흡음재를 구비하는 제 1 레조네이터;를 포함하며,
   상기 배출관을 구성하는 상기 복수의 관부는,
   일단에 상기 유입구가 마련되며 상기 제1 격벽을 관통하여 상기 제1 챔버 및 상기 제2 챔버에 걸쳐 배치되는 제 1 관부와, 상기 제 1 관부의 직경보다 큰 직경을 갖고 상기 제 1 관부의 타단에 연결되며 상기 제2 격벽 및 상기 제3 격벽을 관통하여 상기 제2 챔버와 상기 제3 챔버 및 상기 제4 챔버에 걸쳐 배치되는 제 2 관부와, 상기 제 2 관부의 직경보다 큰 직경을 갖고 상기 제 2 관부와 상기 배출구를 연결하는 제 3 관부를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 소음기.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 배출관은,
   상기 제 1 관부의 직경보다 크고 상기 제 2 관부의 직경보다 작은 직경을 갖고 상기 제 1 관부와 상기 제 2 관부를 연결하는 제 1 연결부와,
   상기 제 2 관부의 직경보다 크고 상기 제 3 관부의 직경보다 작은 직경을 갖고 상기 제 2 관부와 상기 제 3 관부를 연결하는 제 2 연결부를 구비하는 것을 특징으로 하는 자동차용 소음기.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 배출관의 배출구 직경보다 큰 직경을 갖고 상기 배출관의 상기 배출구가 마련된 끝단에 연결되는 배기관;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 소음기.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 배출관의 상기 배출구와 복수의 제 1 배출관 통공 사이의 중간에 상기 배출관의 둘레를 따라 상호 이격되게 복수의 제 2 배출관 통공이 형성되고,
   상기 배출관의 중간 일부분을 둘러싸도록 상기 배출관에 결합되어 상기 복수의 제 2 배출관 통공을 덮는 제 2 외부 튜브와, 상기 배출관의 외주면과 상기 제 2 외부 튜브의 내주면 사이의 공간에 충전되는 제 2 흡음재를 구비하는 제 2 레조네이터;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 소음기.
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 제 1 레조네이터는 상기 제 1 격벽에 의해 지지되도록 상기 제 1 격벽을 관통하여 설치되고, 상기 제 2 레조네이터는 상기 제 2 격벽 또는 상기 제 3 격벽에 의해 지지되도록 상기 제 2 격벽 또는 상기 제 3 격벽을 관통하여 설치되는 것을 특징으로 하는 자동차용 소음기.
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 배출관은 한 쌍이 상호 이격되도록 상기 케이스의 내측에 병렬로 설치되는 것을 특징으로 하는 자동차용 소음기.
9. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 4 챔버에 충전되는 흡음재;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 소음기.
10. 제 1 항에 있어서,
    상기 흡입관의 내부와 상기 제 1 챔버를 유체 이동이 가능하게 연결하도록 상기 흡입관의 둘레를 따라 상호 이격되게 복수의 제 1 흡입관 통공이 형성되고,
    상기 흡입관의 내부와 상기 제 2 챔버를 유체 이동이 가능하게 연결하도록 상기 흡입관의 둘레를 따라 상호 이격되게 복수의 제 2 흡입관 통공이 형성되며,
    상기 제 2 흡입관 통공의 개수가 상기 제 1 흡입관 통공의 개수보다 많은 것을 특징으로 하는 자동차용 소음기.
11. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 격벽 연결공은 그 크기가 상기 제 1 격벽 연결공의 크기보다 크고 그 개수가 상기 제 1 격벽 연결공의 개수보다 적은 것을 특징으로 하는 자동차용 소음기.
12. 제 1 항에 있어서,
    상기 흡입관은 상기 유출구가 상기 제 2 격벽보다 상기 제 3 격벽에 가까이 배치되도록 상기 유출구가 구비된 한쪽 끝단이 상기 제 2 격벽으로부터 돌출되는 것을 특징으로 하는 자동차용 소음기.

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