KR20060050519A - 배기 가스 정화 장치 - Google Patents

Abstract

머플러 내에 통형상체로 이루어지는 촉매 통형상체를 수납, 설치하여 배기 정화 장치를 형성할 때에, 엔진의 출력 조정을 관 길이에만 의하지 않고 조정 가능하게 하고, 또한 배기 효과 성능의 향상을 도모할 수 있는 배기 가스 정화 장치를 제공하고자 한다.

촉매를 담지시킨 다공판으로 형성한 촉매 통형상체를 복수의 팽창실을 구비하는 머플러 내에 수납하여 이루어지는 배기 가스 정화 장치에 있어서, 촉매 통형상체(15)는 엔진측인 배기관과의 접속관(11)에 가장 가까운 팽창실(8)로서, 배기류의 가장 상류의 팽창실(8)에 배치되고, 촉매 통형상체의 외주를 외통(12)으로 덮고, 외통에는 전후 방향으로 이격되어 촉매 통형상체에 전후 방향으로 겹치는 누설 구멍(17)을 설치하며, 누설 구멍을 통해 촉매 통형상체 둘레를 통과하는 배기 가스의 일부를 팽창실로 누설시키도록 한 배기 가스 정화 장치에 관한 것이다.

Description

배기 가스 정화 장치{EXHAUST GAS PURIFIER}

도 1은 본 발명이 적용되는 자동 이륜차의 일례를 도시하는 측면도,

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 배기 가스 정화 장치를 수납한 머플러의 종단 측면도,

도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 배기 가스 정화 장치를 수납한 머플러의 횡단 평면도,

도 4는 도 3에 따른 배기 가스 정화 장치를 수납한 머플러의 종단 측면도,

도 5는 도 4의 5-5선 단면도,

도 6은 도 4의 6-6선 단면도,

도 7은 본 발명에 따른 배기 가스 정화 장치를 내장한 머플러의 특성을 도시하는 그래프.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 머플러

8, 9, 10 : 팽창실

11 : 배기 접속관

12 : 외통

15 : 통형상체

16 : 벽체

17 : 누설 구멍

본 발명은 머플러에 부착한 배기 가스 정화 장치에 관한 것이다.

종래, 머플러 내에 촉매를 담지시킨 펀칭 메탈 등으로 이루어지는 통형상체를 수납시킨 배기 가스 정화 장치는 알려져 있다(예컨대, 일본 특허 공개 공보 2004-150310호 참조).

상기 공보 게재의 기술은, 이 공보의 도 1에 도시된 바와 같이 내연 기관의 배기 장치(E)(이 공보의 부호를 이용함. 이하 동일함)는 제1 배기관(1)과 제2 배기관(2) 사이에 설치되어 배기 머플러(41) 내에 배치된 촉매부(30)를 갖는 배기 정화 장치(3)를 구비하고, 배기 정화 장치(3)는 정화 후의 배기 가스가 유출하는 출구로(36)를 형성하는 출구부(34)를 갖는다. 출구부(34)는 컨버전트부를 구성하는 테이퍼관(39)을 가지며, 테이퍼관(39)의 상류측부(39c)에는 출구부(34)를 흐르는 배기 가스의 일부를 유출시키는 누설 구멍(7)이 설치된다.

이상의 종래 기술은 컨버전트부에 설치되는 누설 구멍은 머플러 내에서 배기관과의 접속관으로부터 떨어진 중류∼하류에 가까운 부분의 중간의 실내에 설치되어 있고, 또한 촉매체와 겹쳐지지 않는 위치에 누설 구멍이 설치되어 있다.

그런데, 엔진의 목표로 하는 출력을 얻고자 한 경우, 출력 특성은 이 누설 구멍으로 조정하게 되지만, 종래 기술에서는 누설 구멍의 위치에 제한이 있기 때문에 세밀한 조정을 할 수 없고, 이 때문에 출력 특성은 배기관 길이에 의한 것이 많아 설계 자유도에 제한이 있다.

또한, 종래 기술의 도 1과 같이, 머플러의 중앙부에 촉매체가 배치되어 있으면, 정화 성능의 점에서 최선이라고는 하기 어렵고, 또한, 도 4와 같이 복수의 실(室)을 구비하는 머플러의 하류측의 실에서 누설 구멍을 개구시키면, 별도 소음 대책이 필요해진다.

본 발명은, 이상의 종래의 머플러 내에 설치, 수납되는 배기 정화 장치를 개량하기 위해서 이루어진 것이다.

본 발명은 머플러 내에 통형상체로 이루어지는 촉매 통형상체를 수납, 설치하여 배기 정화 장치를 형성할 때에, 엔진의 출력 조정을 관 길이에만 의하지 않고 조정 가능하게 하고, 또한 배기 효과 성능의 향상을 도모할 수 있는 배기 가스 정화 장치를 제공하는 것에 있다.

청구항 1에 따른 발명은, 촉매를 담지시킨 다공판으로 형성한 촉매 통형상체를 복수의 팽창실을 구비하는 머플러 내에 수납하여 이루어지는 배기 가스 정화 장치에 있어서, 상기 촉매 통형상체는 엔진측인 배기관과의 접속관에 가장 가까운 팽창실로서, 배기류의 가장 상류의 팽창실에 배치되고, 상기 촉매 통형상체의 외주를 외통으로 덮고, 상기 외통에는 전후 방향으로 이격되고 또한 촉매 통형상체에 전후 방향으로 겹치는 누설 구멍을 설치하며, 상기 누설 구멍을 통해 촉매 통형상체 둘레를 통과하는 배기 가스의 일부를 상기 팽창실로 누설시키도록 한 것을 특징으로 한다.

청구항 2에 따른 발명은, 청구항 1에 있어서 상기 외통에 설치한 복수의 누설 구멍은 상기 통형상체의 전반부와 후반부에 각각 설치된 것을 특징으로 한다.

청구항 3에 따른 발명은, 청구항 2에 있어서 상기 촉매 통형상체와 외통의 간극에는 벽체를 가지고 있고, 상기 복수의 누설 구멍은 상기 벽체의 전후에 각각 설치된 것을 특징으로 한다.

청구항 4에 따른 발명은, 청구항 3에 있어서 상기 벽체는 촉매 통형상체의 중앙에 설치되고, 상기 복수의 누설 구멍은 상기 벽체의 전후로부터 등거리로 배치된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예를 첨부 도면에 기초하여 이하에 설명한다. 한편, 「전」,「후」,「좌」,「우」,「상」,「하」는 운전자로부터 본 방향에 따라, Fr은 전측, Rr는 후측, L은 좌측, R은 우측을 나타낸다. 또한, 도면은 부호의 방향으로 보는 것으로 한다.

도 1은 본 발명이 적용되는 자동 이륜차의 일례의 좌측면도이다.

이 도면으로 자동 이륜차의 개략을 설명한다.

자동 이륜차(210)는 차체 프레임(211)과, 차체 프레임(211)의 헤드 파이프(211a)에 부착한 프론트 포크(212)와, 프론트 포크(212)에 부착한 전륜(213)과, 프론트 포크(212)에 연결한 핸들(214)과, 차체 프레임(211)의 후방부에 상하 스윙 가 능하게 부착한 파워 유닛(215)과, 파워 유닛(215)에 부착한 후륜(216)과, 파워 유닛(215)의 후단부를 현가한 리어 쿠션 유닛(217)과, 차체 프레임(211)의 후방부 상부에 부착한 수납 박스(218)와, 수납 박스(218)의 위에 배치하여 개폐 가능하게 부착한 시트(219)를 주요 구성으로 한 스쿠터형 자동 이륜차이다.

파워 유닛(215)은 전방부의 수냉식 엔진(221)과 후방부의 동력 전달 기구(222)로 이루어진다. 엔진(221)은 실린더 헤드를 앞쪽을 향해서 대략 수평으로 배치된다.

또한 자동 이륜차(210)는 차체 프레임(211)을 보디 커버(230)로 덮은 것이다. 보디 커버(230)는 헤드 파이프(211a)의 전방부를 덮는 프론트 커버(231)와, 운전자의 다리부 앞쪽을 덮는 레그 실드(232)와, 운전자의 발을 두는 스텝 플로어(저상식 발 적재판 : 233)과, 스텝 플로어(233)의 외부 가장자리로부터 아래쪽으로 연장시킨 좌우의 플로어 사이드 커버(234)와, 이들 플로어 사이드 커버(234)의 하부 가장자리 사이를 덮는 언더 커버(235)와, 상기 수납 박스(218)의 전반부 주위를 덮는 시트 하부 커버(236)와, 수납 박스(218)의 후반부 주위 및 차체 후방부를 덮는 리어 커버(237)와, 이들 시트 하부 커버(236) 및 리어 커버(237)로부터 아래쪽으로 연장한 좌우의 사이드 커버(238)로 이루어진다.

이상의 자동 이륜차(210)는 레그 실드(232)의 부분에 이그니션 키 실린더(241)를 배치하고, 스텝 플로어(233)의 아래에 연료 탱크(242) 및 연료 펌프(243)를 배치하며, 차체 프레임(211) 중 후방부 프레임(290)의 상부에 시트(219)를 배치하고, 이 시트(219)의 뒤쪽에 또한 후방부 프레임(290)의 후방부에 리저버 탱크 (244) 및 전장품[배터리(245) 및 제어 유닛(246)]을 배치한다. 리저버 탱크(244)는 엔진 냉각용 라디에이터(265)의 냉각액을 저장하는 탱크이다.

도면에서 251은 핸들 그립, 252는 브레이크 레버, 253은 미터, 254는 미러, 255는 윙커, 256F는 핸들 전방 커버, 256R은 핸들 후방 커버, 257은 해드 램프, 258은 혼, 259는 프론트 팬더, 261은 파워 유닛 부착용 행거, 262는 엔진 시동용 킥 페달, 263은 에어 클리너, 264는 캬부레터, 265는 엔진냉각용 라디에이터, 266은 엔진용 배기관, 271은 메인 스탠드, 272는 리어 팬더, 273은 테일 램프, 274는 윙커, 275는 캐리어, He는 헬멧이다.

머플러(1)는 차륜의 우측쪽에 전후 방향으로 배치되고 엔진용 배기관(266)에 접속되어 있다.

도 2는 본 발명에 따른 배기 장치를 수납한 머플러의 종단 측면도이다.

1은 머플러를 도시하고, 도면의 좌측이 앞쪽(엔진측)이다.

머플러(1)의 본체는 원통형의 통형상 외피체(2)로 구성되고, 통형상 외피체(2)는 외측 통체(2a)와 펀칭 메탈 등으로 형성된 내측 통체(2b) 사이에 흡음재(3)를 충전, 개재하여 이루어지고, 통형상 외피체(2)의 전후의 단부는 전단판(4), 후단판(5)으로 폐색되어 있다.

전후의 단부를 전단판(4), 후단판(5)으로 폐색한 통형상 외피체(2) 내는, 내측 통체(2b)의 전후에 설치한 격판(6, 7)으로 구획되고, 제1 팽창실(8), 제2 팽창실(9), 제3 팽창실(10)로 구획된다.

전단판(4)은 도 1 및 도 2에서 도시하고 있는 바와 같이 한쪽에 편중되고, 또한 아래쪽에 편중된 깔때기형상을 이룬다. 이 깔대기형상부의 개구부(4a)에 엔진측인 배기관과의 접속관(11)을 접합하고, 접속관(11)의 전반부(11a)는 전단판(4)의 앞쪽으로 돌출되며 후반부(11b)는 전단판(4)의 이면측의 제1 팽창실(8)의 전방부 내에 면하고 있다.

제1 팽창실(8)과 제2 팽창실(9)을 구획하는 제1 격판(6)에는, 접속관(11)보다도 대직경인 외통(12)의 후방부(12b)를 관통하여 설치한다. 외통(12)의 대부분은 제1 팽창실(8) 내에 면하여 설치되어 있다.

외통(12)의 선단부(12a)와 접속관(11)의 후단부(11c) 사이는 선단부가 소직경이고 후방부에 걸쳐서 나팔형으로 직경 확장된 깔때기형상의 접속통(13)과 접합하고, 제2 팽창실(9) 내에 면하는 후방부(12b)는 상기 접속통(13)과 대칭 형상의 깔대기형상의 접속통(14)의 직경 확장 선단부(14a)를 접합한다.

외통(12)의 내부에는 동심적으로 이보다 소직경인 촉매 통형상체(15)(이하 통형상체라고 함)를 수납, 설치한다.

통형상체(15)는 촉매를 담지시킨 펀칭 메탈(다공판)을 통형상으로 감아 형성되어 있고, 전후의 접속통(13, 14)의 끝가장자리 사이에 설치되어 있다.

통형상체(15)는 전후 방향의 중앙부를 전후를 폐쇄한 짧은 통부재(16)로 둘러싸여 유지되고, 통부재(16)는 외통(12)의 내주부에 용접부(16a)에 의해 접합, 지지되며, 통부재(16)와 통형상체(15)의 외주는 그 중앙부를 복수개 원주 방향으로 등간격으로 수개소의 용접부(16a)에 의해 접합, 지지되며, 그 간극에는 스테인레스 울(16b)을 충전, 개재한다.

상기 스테인레스 울(16b)로 용접부의 전후를 유지함으로써 용접부 폭을 작게 할 수 있기 때문에, 통형상체(15)가 열팽창해도 지지를 유지할 수 있다. 상기 스테인레스 울(16b)에 의해서 외통(12)과 통형상체(15) 사이의 간극은 전후로 분리된다.

따라서, 통부재(16)는 외통(12)과 통형상체(15) 사이의 간극을 전후로 나누는 벽체로서 작용한다.

이상의 외통(12) 내에 설치된 통형상체(15)는 촉매를 담지시킨 다공판으로 이루어지고 상류의 배기 접속관(11)과 연통하고, 배기는 통형상체(15) 내와 이것의 외측의 외통(12) 내를 통과하여 하류로 흐르며, 이 과정에서 배기는 통형상체(15)를 통과하고 배기 가스가 정화되어, 배기 정화 장치를 구성한다.

이상의 외통(12)의 일부에 배기 누설 구멍(17, 17)을 형성한다. 누설 구멍(17, 17)은 실시예에서는 2개가 하측에 설치되고 외통(12) 외측의 제1 팽창실(8)과 연통한다.

누설 구멍(17)의 수는 임의이며 또한 직경도 임의이고, 누설 구멍(17, 17)의 배치 위치는 벽체(16)의 전후로 설치되며, 또한 벽체(16)는 통형상체(15)의 전후의 중앙부에 설치되고 누설 구멍은 벽체의 전후로부터 등거리로 설치된다.

본 실시예에서는 가공의 용이함과 실험상의 출력 특성의 양호한 결과에 의해, 누설 구멍은 벽체의 전후로 외통 길이의 1/4 만큼 떨어진 위치로 하고 있다.

이상의 촉매 통형상체(15), 외통(12) 및 이것에 설치되는 누설 구멍(17)은 엔진의 배기관에 접속되는 배기 접속관(11)에 가장 가깝고, 복수(실시예에서는 3 개)의 팽창실의 최상류부의 제1 팽창실(8) 내(배기류의 가장 상류의 팽창실)에 개구하도록 설치되어 있다.

제2 팽창실(9) 내에 면하는 외통(12)의 후방부(12b)에 접속한 접속통(14)의 소직경의 후방부(14b)는 평면에서 보아 대략 U자형상이고, 측면에서 보아 대략 U자형상인 길이가 긴 제1 연통관(18)의 전단부(18a)(상류 단부)에 접속되고, 연통관(18)은 상류 직선부(18b)가 제2 팽창실(9) 내를 뒤쪽으로 연장하여 나오고 제2 격판(7)을 관통하여 제3 팽창실(10) 내에 면한다.

제1 연통관(18)의 U자형상부(18c)는 제3 팽창실(10) 내에 면하여 앞쪽으로 U턴하고, U자형상부(18c)의 하류부에 연속하는 중류 직선부(18d)는 제2 격판(7)을 관통하여 제2 팽창실(9) 내에 면한다.

제1 연통관(18)의 하류 직선부(18e)는 제1 격판(6)을 관통하고 개구단(18f)은 제1 팽창실(8)의 전반부에서 개구한다.

제1 팽창실(8) 내에는 구획된 접속관(11), 촉매를 담지한 통형상체(15)를 내장하고, 상기 팽창실(8)과 누설 구멍(17, 17)으로 연통한 외통(12)이 설치되어 있으며, 배기 가스 정화 장치와 연통하는 연통관(18)의 하류 단부가 상기 팽창실(8)에서 개구한다.

제1 팽창실(8)과 제2 팽창실(9)은 제1 격판(6)을 관통하도록 설치한 짧은 제2 연통관(19)으로 연통, 접속되고, 제2 팽창실(9)과 제3 팽창실(10)은 제2 격판(7)을 관통하도록 설치한 짧은 제3 연통관(20)으로 연통, 접속된다.

제3 팽창실(10)을 외부에서 폐색하는 후단판(5)은 뒤쪽으로 만곡, 팽출하는 형상으로서, 하부에 부착 구멍(5a)을 설치하고, 이것에 테일 파이프(21)를 관통하도록 접합하여 제3 팽창실(10)과 외기를 연통, 접속한다.

테일 파이프(21)의 후방부(21b)는 뒤쪽으로 돌출하고, 중간부∼전반부(21a)는 제3 팽창실(10) 내에 면한다.

이상에 있어서는, 엔진의 배기 가스는 접속관(11)으로부터 통형상체(15) 내를 통과하여 화살표와 같이 연통관(18)으로 흐른다.

또한, 통형상체(15)는 다공판으로 형성되어 있고 다수의 구멍을 갖기 때문에 배기 가스는 통형상체(15) 내를 통과하면서 일부는 외통(12)과의 사이의 간극(S)에 화살표와 같이 누설된다. 간극(S)은 벽체(16)로 구획되어 있기 때문에 누설 구멍(17)으로부터 제1 팽창실(8) 내에 누설된다.

벽체(16) 하류의 간극(S1)에는 다공판의 구멍으로부터 일부의 배기 가스가 누설되고, 간극(S1)으로부터 벽체(16) 하류의 누설 구멍(17)을 통해 화살표와 같이 제1 팽창실(8) 내에 누설된다.

이 과정에서, 배기 가스는 통형상체(15)의 내외주에 접촉하여 착화 연소되고, 촉매를 담지한 통형상체(15)는 머플러(1) 내에서 최상류부에 배치되어 있으며, 배기 가스의 착화 연소는 효율적으로 이루어지고 배기 가스의 정화 성능은 향상된다.

특히 촉매는, 배기관과의 접속관(11)에 가장 가까운 팽창실(8)로서, 배기류의 가장 상류의 팽창실(8)에 배치되어 있기 때문에, 촉매가 반응하기 쉬운 위치에 배치되어 있게 되어 더욱 정화 성능을 향상시킬 수 있다.

또한, 촉매 통형상체(15)의 상기 배치에 의해 머플러(1) 내에서의 촉매의 배치 위치의 자유도가 향상되고, 엔진의 출력 조정도 누설 구멍(17)의 수의 설정으로 행할 수 있기 때문에 출력 조정이 용이하다.

그리고, 촉매 통형상체(15)는 다공판으로 형성했기 때문에, 배기 가스는 다공 구멍을 통과함으로써 배기 가스의 기류가 증가하고, 배기 가스의 정화 성능이 향상된다. 또한 누설 구멍은 상류측에 설치되어 있기 때문에 별도 소음 대책이 불필요하다.

도 3은 본 발명에 따른 배기 가스 정화 장치를 수납한 다른 실시예의 머플러의 횡단 평면도, 도 4는 상기 머플러의 종단 측면도, 도 5는 도 4의 5-5선 단면도, 도 6은 도 4의 6-6선 단면도이다. 이들의 도면을 참조하면서 설명한다.

머플러(101)의 본체는 상기와 동일하게 원통형의 통형상 외피체(102)로 구성되고, 통형상 외피체(102)는 외측 통체(102a)와 펀칭 메탈 등으로 형성된 내측 통체(102b) 사이에 흡음재(103)를 충전, 개재하여 이루어지고, 통형상 외피체(102)의 전후의 단부는 전단판(104), 후단판(105)으로 폐색되어 있다.

전후의 단부를 전단판(104), 후단판(105)으로 폐색된 통형상 외피체(102) 내는 내측 통체(102b)의 전후로 설치한 격판(106, 107)으로 구획되어, 제1 팽창실(108), 제2 팽창실(109), 제3 팽창실(110)로 구획된다.

전단판(104)은 도 1 및 도 2에서 도시하고 있는 바와 같이 한쪽으로 편중되고 또한 아래쪽으로 편중된 깔때기형상을 이룬다. 이 깔때기형상부의 개구부(104a)에 엔진측인 배기관과의 접속관(111)을 접합하고, 접속관(111)의 전반부(111a)는 전단판(104)의 앞쪽으로 돌출되며, 후반부(111b)는 전단판(104)의 이면측의 제1 팽창실(108)의 전방부 내에 면하고 있다.

제1 팽창실(108)과 제2 팽창실(109)을 구획하는 제1 격판(106)에는, 접속관(111)보다도 대직경인 외통(112)의 후방부(112b)를 관통하여 설치한다. 외통(112)의 대부분은 제1 팽창실(108) 내에 면하여 설치되어 있다.

외통(112)의 선단부(112a)와 접속관(111)의 후단부(111c) 사이는 선단부가 소직경이고 후방부에 걸쳐서 나팔형상으로 직경 확장된 깔때기형상의 접속통(113)과 접합하고, 제2 팽창실(109) 내에 면하는 후방부(112b)는 상기 접속통(113)과 대칭 형상의 깔대기형상의 접속통(114)의 직경 확장 선단부(114a)를 접합한다.

외통(112)의 내부에는 동심적으로 이보다 소직경인 통형상체(115)를 수납, 설치한다.

통형부재(115)는 촉매를 담지시킨 펀칭 메탈을 통형상으로 감아 형성되어 있고, 전후의 접속통(113, 114)의 끝가장자리 사이에 설치되어 있다.

이 통형상체(115)는 도 4에 도시하는 바와 같이, 외통(112)의 축방향 중앙부의 내주에 대칭적으로 배치한 대략 채널형상의 한 쌍의 홀더(116, 116)로 외주의 중앙부(116a)를 접합하고 외통(112) 내에 통형상체(115)를 지지하였다.

이상의 외통(112) 내에 설치된 통형상체(115)는 촉매를 담지시킨 다공판으로 이루어지고 상류의 배기 접속관(111)과 연통하고, 배기는 통형상체(115) 내와 이것의 외측의 외통(112) 내를 통과하여 하류로 흐르며, 이 과정에서 배기는 통형상체(115)를 통과하여 정화되어, 배기 정화 장치를 구성한다.

이상의 외통(112)의 일부에 배기 누설 구멍(117, 117)을 형성한다. 누설 구멍(117, 117)은 도 2에 도시한 바와 같이 2개가 하측에 설치되어, 내통부재인 통형상체(115)와 외통(112) 사이의 공간(S)과 외통(112) 외측의 제1 팽창실(108)을 연통한다.

누설 구멍(117)의 수는 임의이며 또한 직경도 임의이고, 누설 구멍(117, 117)의 배치 위치는 외통(12)의 양단부에서 각각 1/4의 위치에 설치되어 있다. 따라서, 내주의 통형상체(15)의 축방향 중심부에서 전후로 각각 1/4 만큼 이격된 위치에 설치되어 있다.

제2 팽창실(109) 내에 면하는 외통(112)의 후방부(112b)에 접속한 접속통(114)의 소직경의 후방부(114b)는 평면에서 보아 대략 U자형상이고, 측면에서 보아 대략 U자형상인 길이가 긴 제1 연통관(118)의 전단부(118a)(상류 단부)를 접속하고, 연통관(118)은 상류 직선부(118b)가 제2 팽창실(109) 내를 뒤쪽으로 연장하여 나오고 제2 격판(107)을 관통하여 제3 팽창실(110) 내에 면한다.

제1 연통관(118)의 U자형상부(118c)는 제3 팽창실(110) 내에 면하여 앞쪽으로 U턴하고, U자형상부(118c)의 하류부에 연속하는 중류 직선부(118d)는 제2 격판(107)을 관통하여 제2 팽창실(109) 내에 면한다.

제1연통관(118)의 하류 직선부(118e)는 제1 격판(106)을 관통하고 개구단(118f)은 제1 팽창실(108)의 전반부에서 개구한다.

제1 팽창실(108) 내에는 구획된 접속관(111), 촉매를 담지한 통형상체(115)를 내장하고, 상기 팽창실(108)과 누설 구멍(117, 117)으로 연통한 외통(112)이 설 치되어 있으며, 배기 가스 정화 장치와 연통하는 연통관(118)의 하류 단부가 상기 팽창실(108)에서 개구한다.

제1 팽창실(108)과 제2 팽창실(109)은 제1 격판(106)을 관통하도록 설치한 짧은 제2 연통관(119)으로 연통, 접속되고, 제2 팽창실(109)과 제3 팽창실(110)은 제2 격판(107)을 관통하도록 설치한 짧은 제3 연통관(120)으로 연통, 접속된다.

제3 팽창실(110)을 외부에서 폐색하는 후단판(105)은 뒤쪽으로 만곡, 팽출하는 형상으로서, 하부에 부착 구멍(105a)을 설치하고, 이것에 테일 파이프(121)를 관통하도록 접합하여 제3 팽창실(110)과 외기를 연통, 접속한다.

테일 파이프(121)의 후방부(121b)는 뒤쪽으로 돌출하고 중간부∼전반부(121a)는 제3 팽창실(110) 내에 면한다.

이상과 같이, 촉매 통형상체(통형상체)는 상기와 마찬가지로 엔진측인 배기관과의 접속관에 가장 가까운 팽창실로서, 배기류의 가장 상류의 팽창실, 즉, 제1 팽창실(108) 내에 배치된다.

도 7은 본 발명에 따른 배기 가스 정화 장치를 내장한 머플러의 특성을 도시하는 그래프이다.

그래프에 있어서 횡축은 엔진 회전 속도를, 종축은 엔진 출력을 도시한다.

굵은 파선 a로 도시한 비교예 1은 상기한 외통(12)에 누설 구멍을 설치하지 않는 구조의 것을, 가는 파선 b로 도시한 비교예 2는 누설 구멍이 하나인 것을, 실선 c로 도시한 실시예는 누설 구멍을 2개 구비하는 것을 각각 도시한다.

이 그래프로 알 수 있듯이 엔진 출력이 피크의 전후인 회전 속도에서는, 누 설 구멍을 가지고 있지 않은 a에 비교하여 누설 구멍 1개인 b의 엔진 출력이 높고, 누설 구멍 2개를 갖는 실시예를 나타내는 c에서는, 비교예 1에 비교하여 더욱 출력 특성이 한층 더 향상되는 것을 이해할 수 있다.

한편, 본 발명에서는 외통에 2개의 누설 구멍을 설치한 예를 나타냈지만, 누설 구멍의 수는 임의이다. 또한, 누설 구멍은 상기한 각 실시예에서는 외통의 하측에 설치했지만 둘레 방향의 임의의 위치에 설치하면 된다.

본 발명에 따른 배기 가스 정화 장치는 자동 이륜차의 머플러 내에 수납, 설치하기에 적합하다.

청구항 1에 따른 발명으로는, 촉매 통형상체는 엔진측인 배기관과의 접속관에 가장 가까운 팽창실로서, 배기류의 가장 상류의 팽창실에 배치되고, 상기 촉매 통형상체의 외주를 외통으로 덮고, 상기 외통에는 전후 방향으로 이격되고 또한 촉매 통형상체에 전후 방향으로 겹치는 누설 구멍을 설치하며, 상기 누설 구멍을 통해 촉매 통형상체 둘레를 통과하는 배기 가스의 일부를 상기 팽창실로 누설시키도록 했기 때문에, 머플러 내에서의 촉매의 배치 위치의 자유도가 향상되고, 엔진의 출력 조정도 누설 구멍의 수의 설정으로 행할 수 있기 때문에 출력 조정이 용이하다.

또한, 촉매 통형상체는 다공판으로 형성했기 때문에 배기 가스는 다공을 통과함으로써 배기 가스의 기류가 증가하고, 배기 가스의 정화 성능이 향상된다. 또한 누설 구멍은 상류측에 설치되어 있기 때문에 별도 소음 대책이 불필요하다.

또한 촉매는 배기관과의 접속관에 가장 가까운 팽창실로서, 배기류의 가장 상류의 팽창실에 배치되어 있기 때문에, 촉매가 반응하기 쉬운 위치에 배치되어 있게 되고, 더욱 정화 성능을 향상시킬 수 있다.

청구항 2에 따른 발명으로는, 청구항 1에 있어서 외통에 설치한 복수의 누설 구멍을 통형상체의 전반부와 후반부에 각각 설치했기 때문에 엔진의 출력 조정을 적격, 또한 효율적으로 행할 수 있다.

청구항 3에 따른 발명으로는, 청구항 2에 있어서 촉매 통형상체와 외통의 간극에는 벽체를 갖고 있고, 복수의 누설 구멍은 상기 벽체의 전후에 각각 설치했기 때문에, 통형상체의 전후의 펀칭 구멍을 효율적으로 사용하여, 전후의 누설 구멍의 효과를 끌어내면서 통형상체의 중앙부를 확실하게 지지할 수 있다.

청구항 4에 따른 발명으로는, 청구항 3에 있어서 벽체는 촉매 통형상체의 중앙에 설치되고, 복수의 누설 구멍은 벽체의 전후로부터 등거리에 배치했기 때문에, 조립 시 전후를 식별하지 않고 외통을 조립할 수 있다.

Claims (4)

1. 촉매를 담지시킨 다공판으로 형성한 촉매 통형상체를 복수의 팽창실을 구비하는 머플러 내에 수납하여 이루어지는 배기 가스 정화 장치에 있어서,

   상기 촉매 통형상체는 엔진측인 배기관과의 접속관에 가장 가까운 팽창실로서, 배기류의 가장 상류의 팽창실에 배치되고,

   상기 촉매 통형상체의 외주를 외통으로 덮고, 상기 외통에는 전후 방향으로 이격되고 또한 촉매 통형상체에 전후 방향으로 겹치는 누설 구멍을 설치하며,

   상기 누설 구멍을 통해 촉매 통형상체 둘레를 통과하는 배기 가스의 일부를 상기 팽창실로 누설시키도록 한 것을 특징으로 하는 배기 가스 정화 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 외통에 설치한 복수의 누설 구멍은 상기 통형상체의 전반부와 후반부에 각각 설치된 것을 특징으로 하는 배기 가스 정화 장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 촉매 통형상체와 외통의 간극에는 벽체를 가지고 있고, 상기 복수의 누설 구멍은 상기 벽체의 전후에 각각 설치된 것을 특징으로 하는 배기 가스 정화 장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 벽체는 촉매 통형상체의 중앙에 설치되고, 상기 복수의 누설 구멍은 상기 벽체의 전후로부터 등거리에 배치된 것을 특징으로 하는 배기 가스 정화 장치.

Images