KR20100097728A - 배기 소음기 - Google Patents

Abstract

연소 엔진의 배기 소음기로서, 배기 파이프에 연결되는 하우징 (1) 을 포함하고, 이 하우징을 통하여 배기 가스가 인도되도록 구성되고 이 하우징은 배기 가스의 흐름 방향으로 반응부 (2) 와 흡수부 (3) 를 포함한다. 반응부 (2) 는 주로 중공이고 그의 입구에서 배기 가스를 반응부 (2) 로 공급하기 위한 제 1 배기 파이프 (5) 를, 그리고 그의 출구에서 반응부 (2) 로부터의 배기 가스를 흡수부 (3) 로 배향하기 위한 제 2 배기 파이프 (6) 를 포함하고, 이들 배기 파이프 (5, 6) 는 본질적으로는 하우징의 반응부 (2) 내측으로 뻗어있도록 구성된다. 흡수부 (3) 는 본질적으로는 흡수부 (3) 를 채우는 흡수 필링 요소 (7) 를 포함하고, 흡수부 (3) 의 입구에서, 배기 가스를 필링 요소 (7) 와 하우징 (1) 의 내부 라이닝 사이의 공간 (8) 으로 배향하기 위한 형상을 갖는다.

Description

배기 소음기{EXHAUST SILENCER}

본 발명은 청구항 제 1 항의 전문에 따른 배기 소음기에 관한 것으로, 상기 배기 소음기는 배기 파이프에 연결되는 하우징을 포함하고, 배기 가스는 반응부 및 흡수부를 포함하는 하우징을 통과하여 배기 가스의 흐름 방향으로 전달되도록 구성된다.

대형 연소 엔진은 소음을 야기하고, 하나의 고려할만한 소음의 소스는 엔진의 배기 소음을 포함하며, 이는 주로 엔진의 실린더와 외부 공기 사이의 압력 변화에 의해 야기된다. 배기 매니폴드 또는 배기 파이프에 연결되는 다양한 소음기가 이미 알려져 있다. 문제는 배기 시스템에 과도하게 높은 역압 (counterpressure) 을 야기하지 않는 비교적 간단하고 비용 효과적인 구조를 갖는 충분히 효과적인 소음 억제를 어떻게 관련시키는지이다.

본 발명의 목적은 특히, 대형 연소 엔진의 배기 가스의 소음 억제에 관한 상기 언급된 문제에 대한 개선된 해결책을 제공하는 것이다. 특히, 본 발명의 목적은, 다양한 주파수의 음향 잡음을 구조적으로 유리한 방식 및 가능한한 효과적으로 제거하는 배기 소음기를 제공하는 것이다. 본 발명의 다른 목적은 배기 가스를 또한 정화시킬 수 있는 소음기를 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은 청구항 제 1 항 및 다른 청구항에 상세하게 설명된 방식으로 주로 달성된다. 본 발명에 따르면, 소음기의 반응부는 주로 중공이고, 그 입구에서 배기 가스를 반응부로 공급하기 위한 제 1 배기 파이프를, 그리고 그 출구에서 반응부로부터의 배기 가스를 흡수부로 인도하기 위한 제 2 배기 파이프를 포함하고, 이들 배기 파이프는 본질적으로는 하우징의 반응부 내측으로 뻗어있도록 구성된다. 흡수부는, 본질적으로는 하우징의 흡수부를 채우는 흡수 필링 요소를 포함하고, 흡수부의 입구는 배기 가스를 필링 요소와 하우징의 내부 라이닝 사이의 공간으로 배향하도록 형성된다.

가능한한 간단하게 하면서, 본 발명에 따른 구조는 엔진의 낮은, 중간의 그리고 높은 주파수의 배기 소음을 효과적으로 억제하는데 사용될 수 있다. 해결책은 배기 시스템에 의해 야기되는 전체 역압에 대하여 또한 유리하다.

상기 제 1 및 제 2 배기 파이프는 바람직하게는 이들이 초음파의 상호 억제 간섭 (mutual suppressive interference) 을 이용함으로써 가장 낮은 주파수의 배기 소음을 억제하도록 치수가 정해진다. 이러한 경우, 서로에 대하여 대향하여 위치되는 상기 제 1 및 제 2 배기 파이프의 개구부 (mouth) 는 또한 서로로부터 떨어져서 구성된다. 실제로, 상기 제 1 배기 파이프는 반응부의 전체 길이의 약 1/4 만큼 반응부 내측으로 뻗어있다. 대응적으로, 상기 제 2 배기 파이프는 반응부의 전체 길이의 약 1/2 만큼 반응부 내측으로 뻗어있다.

반응부와 흡수부 사이에 스파크 소멸 (spark quenching) 수단을 구성함으로써, 배기 가스의 그을음 입자는 배기 가스가 환경으로 방출되기 전에 효과적으로 분리될 수 있다. 이러한 경우, 배기 가스 그 자체를 정화하는 것 외에, 스파크가 배기 파이프로부터 빠져나가는 것을 방지하고 가능하게는 화재 안전 위험을 야기하는 것을 방지하는 것이 또한 목적이다.

스파크 소멸 수단은 바람직하게는 방사상으로 뻗어있는 다수의 판 요소를 포함하고, 이들은 배기 가스 흐름이 흡수부의 필링 요소를 중심으로 회전 운동하도록 배향하도록 형성된다. 이러한 방식으로, 그을음 입자는 원심력의 효과 하에 하우징의 내부 라이닝으로 효과적으로 배향될 수 있다. 흡수부와 그 뒤의 스파크 소멸 수단과 연결 상태로, 하우징의 길이방향으로의 그을음 포집 도어를 하우징에 구성함으로써, 그을음 입자는 그 후 회수되고, 필요하다면, 하우징으로부터 용이하게 제거될 수 있다.

배기 가스를 하우징의 내부 표면을 향해 배향시킴으로써, 하우징과 필링 요소 사이의 공간은 필링 요소의 직경과 비교하여 비교적 작게 될 수 있다. 이러한 경우, 공간의 전체 단면적은 충분히 크게 유지될 수 있어서, 구성은 배기 가스 소음기의 역압을 고려할만한 양으로 증가시키지 않는다. 전체적으로, 구성은, 그의 일부에서 중간 및 높은 주파수의 소음의 억제를 향상시킨다.

배기 가스를 효과적으로 배향하기 위해, 반응부 측의 필링 요소는 바람직하게는 끝이 뾰족한 형태, 가장 바람직하게는 원뿔형이다.

필링 요소는 바람직하게는 광물면 (mineral wool) 으로 이루어지고, 이는 하우징에 지지되는 천공된 판, 네트 등의 내측에 구성된다.

작동 상태에서, 하우징은 바람직하게는 수직 방향으로 위치되어, 배기 가스는 아래로부터 하우징 안으로 공급된다.

이후에, 본 발명은 실시예 및 첨부된 개략적인 도면을 참조하여 설명될 것이다.

도 1 은 본 발명에 따른 배기 소음기의 실시형태를 길이방향 단면으로 나타내는 도면이다.
도 2 는 소음기의 하우징이 절단되어 있고 흡수 재료가 제거된 도 1 의 소음기의 부등각 투영법 (axonometric) 으로 나타내는 도면이다.

참조 번호 1 은 배기 소음기의 하우징을 나타내고, 이는 소음기를 통과하여 배기 가스를 배향하기 위해 연소 엔진의 배기 파이프에 부착된다. 하우징 (1) 은 반응부 (2) 및 흡수부 (3) 를 포함하고, 이들은 흐름 방향으로 순서대로 구성된다. 이들 사이에, 스파크 소멸 수단 (4) 이 있다.

반응부 (2) 는 낮은 주파수의 소음을 억제하기 위한 것이며 이는 제 1 배기 파이프 (5) 및 제 2 배기 파이프 (6) 를 포함하며, 제 1 배기 파이프를 통과하여 배기 가스가 하우징 (1) 안으로 공급되고, 제 2 배기 파이프는 제 1 배기 파이프 (5) 로부터 떨어져서 구성되고 배기 가스가 이를 통과하여 스파크 소멸 수단 (4) 을 통과하여 흡수부 (3) 로 배향되며, 중간 및 높은 주파수의 배기 소음의 억제는, 그 후 배기 가스가 소음기 밖으로 그리고 환경으로 배향되기 전에 제공된다.

낮은 주파수의 소음을 흡수하기 위해, 제 1 배기 파이프 (5) 는 반응부 (2) 의 전체 길이의 약 1/4 만큼 반응부 (2) 내측으로 뻗어있다. 대응적으로, 제 2 배기 파이프 (6) 는 반응부 (2) 의 전체 길이의 약 1/2 만큼 반응부 (2) 내측에 뻗어있다. 이러한 방식으로, 낮은 주파수의 소음은 초음파의 상호 억제 간섭을 이용함으로써 효과적으로 억제될 수 있다. 소음 억제의 효과를 개선하기 위해, 치수는 연소 엔진의 스파킹 주파수 그리고 엔진의 배기 파이프 및 소음기의 직경, 뿐만아니라 소음 억제에 대한 각각의 요구 사항을 또한 고려해야 할 것이다.

흡수부 (3) 는 필링 요소 (7) 를 포함하고, 이는 바람직하게는 광물면으로 이루어지고 하우징 (1) 에 지지되는 천공된 판 재료, 와이어 메쉬 등에 의해 둘러싸여 있다. 반응부 (2) 에 제일 가까운 필링 요소 (7) 의 단부는 원뿔형으로 되어 있어서, 배기 가스는 하우징 (1) 의 내부 라이닝과 필링 요소 (7) 사이의 공간 (8) 으로 배향되고 또한 외측으로 인도된다.

스파크 소멸 수단 (4) 은 방사상으로 뻗어있는 다수의 판 요소 (9) 를 포함하고, 이들은 배기 가스 흐름을 흡수부의 필링 요소 (7) 를 중심으로 회전 운동하도록 배향시키는 형상을 갖는다. 따라서 제공되는 회전 운동은 배기 가스보다 더 무거운 그을음 입자를 하우징 (1) 의 내부 라이닝을 향해 배향하기 위해 맞춤형이고, 그을음 입자는 길이방향 그을음 포집 도어 (10) 를 통하여 하우징으로부터 용이하게 회수되고 제거된다.

본 발명에 따른 배기 소음기는 바람직하게는 회전 대칭 구조를 갖고, 이는 바람직하게는 본 출원에서 요구하는 한, 수직 방향으로 위치될 수 있다. 이러한 위치에서, 그을음 도어는 또한 개방하고 비우기가 용이하다.

본 발명에 따른 배기 소음기의 구조는 배기 시스템에 가해지는 전체 역압에 대하여 유리하다. 또한, 스파크 소멸 수단은 배기 소음기와 용이하게 일체로 될 수 있고, 상기 수단의 일부에서 배기 가스를 하우징의 내부 라이닝을 향해 방사상으로 외부로 배향한다.

본 발명은 상기 실시형태로 제한되지 않으며, 다양한 변경이 첨부된 청구항 내에서 고려될 수 있다.

Claims (11)

1. 배기 파이프에 연결되는 하우징 (1) 을 포함하고, 상기 하우징을 통하여 배기 가스가 인도되도록 구성되고, 상기 하우징은 배기 가스의 흐름 방향으로 반응부 (2) 및 흡수부 (3) 를 포함하는 연소 엔진의 배기 소음기에 있어서, 상기 반응부 (2) 는 주로 중공이고, 그의 입구에서 배기 가스를 반응부 (2) 로 공급하기 위한 제 1 배기 파이프 (5) 를, 그리고 그 출구에서 반응부 (2) 로부터의 배기 가스를 흡수부 (3) 로 배향하기 위한 제 2 배기 파이프 (6) 를 포함하며, 이들 배기 파이프 (5, 6) 는 본질적으로는 하우징의 반응부 (2) 내측으로 뻗어있도록 구성되고, 상기 흡수부 (3) 는 본질적으로는 하우징의 흡수부 (3) 를 채우는 흡수 필링 요소 (7) 를 포함하고, 흡수부 (3) 의 입구는 배기 가스를 필링 요소 (7) 와 하우징 (1) 의 내부 라이닝 사이의 공간 (8) 으로 배향하기 위한 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 연소 엔진의 배기 소음기.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 배기 파이프 (5, 6) 는 초음파의 상호 억제 간섭을 이용함으로써 가장 낮은 주파수의 배기 소음을 억제하도록 치수가 정해지는 것을 특징으로 하는 연소 엔진의 배기 소음기.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 서로에 대하여 대향하여 위치되는 상기 제 1 및 제 2 배기 파이프 (5, 6) 의 개구부는 서로로부터 떨어져서 구성되는 것을 특징으로 하는 연소 엔진의 배기 소음기.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 1 배기 파이프 (5) 는 반응부 (2) 의 전체 길이의 약 1/4 만큼 반응부 (2) 내측으로 뻗어있는 것을 특징으로 하는 연소 엔진의 배기 소음기.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 2 배기 파이프 (6) 는 반응부 (2) 의 전체 길이의 약 1/2 만큼 반응부 (2) 내측으로 뻗어있는 것을 특징으로 하는 연소 엔진의 배기 소음기.
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 반응부 (2) 와 흡수부 (3) 사이에 스파크 소멸 수단 (4) 이 있는 것을 특징으로 하는 연소 엔진의 배기 소음기.
7. 제 6 항에 있어서, 상기 스파크 소멸 수단 (4) 은 방사상으로 뻗어있는 다수의 판 요소 (9) 를 포함하고, 이들은 배기 가스 흐름을 흡수부 (3) 의 필링 요소 (7) 를 중심으로 회전 운동하도록 배향하기 위한 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 연소 엔진의 배기 소음기.
8. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서, 상기 흡수부 (3) 와 그 뒤의 스파크 소멸 수단 (4) 과 연결 상태로, 상기 하우징 (1) 은 그을음 입자를 회수하기 위해, 그리고 요구된다면 하우징 (1) 으로부터 그을음 입자를 제거하기 위해 하우징 (1) 의 길이방향으로 그을음 포집 도어 (10) 를 포함하는 것을 특징으로 하는 연소 엔진의 배기 소음기.
9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 반응부 (2) 의 측의 필링 요소 (7) 는 끝이 뾰족한 형태, 가장 바람직하게는 원뿔형인 것을 특징으로 하는 연소 엔진의 배기 소음기.
10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 필링 요소 (7) 는 주로 광물면으로 이루어지고, 상기 광물면은 하우징 (1) 에 지지되는 천공된 판, 네트 등의 내측에 구성되는 것을 특징으로 하는 연소 엔진의 배기 소음기.
11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서, 작동 상태에서, 상기 하우징 (1) 은 수직 방향으로 위치되어, 배기 가스가 아래로부터 하우징 (1) 으로 공급되는 것을 특징으로 하는 연소 엔진의 배기 소음기.
    

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