KR20130001467U - 배기가스 배출 향상을 위한 소음기의 배기관 구조 - Google Patents

Abstract

본 고안은 차량의 소음기를 연결하여 배기관구조에 관한 것으로서, 일측에 복수의 홈이 형성되고 홈 일측 단부에는 돌출부가 형성되어 꽈베기 형태로 비틀림을 갖는 스크류 패널과; 상기 스크류 패널의 홈에 끼워 지도록 내주면에 복수의 돌기가 형성된 결착링과; 상기 결착링은 플랜지의 내주면에 용착되어 이루어진 스크류부재는 배기관 단부 내에 설치된 배기관 구조로 구성된다.
이와 같이 구성된 본 고안은 중간 머플러의 구조에 의해 배기가스의 배출 유속이 빠르게 진행된 후 배기관으로 유입시 배기관을 통과하는 과정에서 배기관 양측 단부에 설치된 스크류부재에 의해 공기의 유속이 떨어지지 않도록 함으로 중간 머플러의 배기가스 배출기능을 효율적로 유지시키는 동시에 엔진의 불연소가스를 완전히 배출시켜 엔진의 출력을 높일 수 있도록 한 배기가스 배출 향상을 위한 소음기의 배기관 구조에 관한 것이다.

Description

배기가스 배출 향상을 위한 소음기의 배기관 구조{STRUCTURE EDUCTION PIPE MUFFLLER OF IMPROVEMENT EXHAUST WASTE GAS}

본 고안은 차량의 소음기를 연결하여 배기관구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 엔진으로부터 연소되는 배기가스를 배기관에서 보다 더 빨리 배출시키도록 함으로서 엔진에 잔류하는 불연소가스를 줄이고 엔진의 출력을 높일 수 있도록한 배기가스 배출향상을 위한 소음기의 배기관 구조에 관한 것이다.

종래의 차량에 설치된 배기 구조는 엔진으로부터 촉매장치, 중간 머플러, 메인 머플러를 관으로 연결한 구조이다.

이와 같이 연결된 배기구조에서 차량엔진 내에 잔류된 배기가스를 배출시키고, 엔진의 출력을 높이기 위한 수단으로 중간 머플러 내부에 스크류를 설치하여 엔진에서 배출되는 배기가스를 보다 더 빨리 배출시키고자 하였으나 중간 머플러에서 가속도가 붙은 배기가스가 중간머플러와 메인 머플러 사이의 배기관을 지나는 과정에서 배출압이 떨어져 중간머플러의 구조 변경만으로 엔진에서 발생되는 배기가스를 효율적으로 배출시키지 못하는 문제점이 있다.

이 분야의 선행기술을 살펴보면, 실용신안등록 제0324787호(선행기술 1)의 "자동차용 머플러 구조"는 엔진(1)의 배기매니폴드(2)와 연결관(50)에 의해 촉매 컨버터(4)가 연결되고, 상기 촉매 컨버터(4)와 연통되도록 연결된 메인 머플러(10)와 서브 머플러(60)로 이루어진 머플러에 있어서,

상기 서브 머플러(10)는 양측방에 요홈형태의 결합부(14)가 형성되고, 끝단부에는 나팔관형태로 절곡되어 이탈방지턱(16)이 형성된 몸체부(12)와;

방사상으로 4개의 트위스트편(22)이 스크류형태를 이루도록 형성된 와류발생부재(20)와;

중앙에 결합공(32)이 형성되고 양측방에는 장공부(34)가 형성되며 상기 몸체부(12)의 결합부에 위치되도록 끼워져 결합된 플랜지(30)와;

내주면이 일측방으로 나팔관형태로 절곡되어 돌출부(42)가 형성된 연결소켓(40)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 자동차용 머플러 구조와,(도1참조)

특허 제0404585호(선행기술 2)의 "자동차의 배기 장치용 서브 머플러"는 양측이 개방된 파이프 형태를 갖는 케이스 몸체(2)와, 중앙에 삽입공이 형성되어 케이스 몸체의 내부에 삽입된 단열재(5)와, 외주면에 다수의 통공(9)(9a)을 갖는 압력저감부재(4)와, 케이스 몸체(2)의 양측에 구비된 연결구(7)를 갖는 캡(8)과, 상기 중공부재(3)의 내측면과 압력저감부재(4)의 외측면 사이에 소정의 간격으로 형성된 공명부(10)로 이루어진 머플러를 통해 배기가스를 대기중으로 배출시키도록 구비된 머플러에 있어서,

상기 케이스 몸체(2)의 내부에 삽입된 통상의 단열재(5)삽입공(5a) 내면에 밀착 되도록 끼워진 공중부재(3)와,

상기 압력저감부재(4)의 내측면에 삽입된 와류형성부재(6)는 압력저감부재(4)의 길이와 동일한 길이로 설치되고 밴드형태의 플레이트 윗면과 아랫면이 나선형 형태로 절곡되어 내면을 흐르는 배기가스가 스크류와 같이 소용돌이 치면서 가속력으로 배출되도록 머플러가 이루어진 것을 특징으로 하는 자동차의 배기장치용 서브 머플러의 구성이 선 공고 되었음을 알 수 있습니다.(도2참조)

상기 선행기술 1과 2는 모두 본인이 선출원하여 등록권리를 가지고 있는 것으로서, 이는 중간머플러 구조에 관한 것으로 엔진에서 배기되는 배기가스를 중간 머플러에서 회오리와 같이 배기시켜 배기되는 공기의 배출유속을 높여 엔진 내부에서 불연소된 가스를 배출시켜 엔진의 연소효율을 높이고, 또한 연소효율을 높이므로서 차량의 출력을 높여 연료를 절감할 수 있도록 된 것이다.

그러나 상기 선행기술 1과 2는 최초 개발 당시의 효율에 비하여 장착 후 효과가 저감되는 문제점이 발생하여 이를 분석한 결과 중간 머플러와 메인머플러(소음기) 사이를 연결한 배관을 지나는 과정에서 그 효율이 일부 저감됨을 알 수 있었다.

특히, 중간머플러와 메인 머플러 사이에 연결되는 배기관은 차량의 종류와 제작사에 따라서 길이와 굴곡진 모양으로 다양하게 제작되고 있으며, 모든 회사가 배기가스관은 직선으로 제작하지 않고 불규칙한 절곡부가 형성되도록 제작 함으로서 중간 머플러에서 배기가스를 스크류에 의해 회오리와 같이 회전시켜 신속하게 배출시키더라도 중간 배기관의 절곡부와 길이에 의해 공기의 배출 속도가 저하 됨으로 중간 머플러의 기능을 100%로 활용하지 못하는 문제점이 있다.

본 고안은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 중간머플러와 메인 머플러 사이의 배기관 양 단부에 스트류 부재를 설치하여 중간 머플러에서 배기가스가 스크류의 나사선에 의해 와류되면서 공기의 유속이 증가된 상태로 배기관을 통과 되도록 함으로서 배출가스를 신속하게 배출하고, 엔진 내부의 불연소 가스를 배출시키는 동시에 흡입되는 공기의 량을 늘려 엔진의 출력을 높이고, 수명을 연장할 수 있도록 함을 목적으로 한 것이다.

이와 같은 목적을 갖는 본 발명은 일측에 복수의 홈이 형성되고 홈 일측 단부에는 돌출부가 형성되어 꽈베기 형태로 날개가 비틀림을 갖는 스크류 패널과;

상기 스크류 패널의 홈에 끼워지도록 내주면에 복수의 돌기가 형성된 결착링과;

상기 결착링은 플랜지의 내주면에 용착되어 이루어진 스크류부재는 배기관 단부 내에 설치된 배기관 구조를 특징으로 한다.

상기 스크류 부재는 일측 단부에 결착링과 플랜지가 용착결합된 스크류 부재는 배기관 일측단부 또는 양측단부에 끼워져 용착된 것을 특징으로 한다.

상기 스크류 부재의 플랜지는 중간머플러 및 메인 머플러의 플랜지와 결합될 수 있도록 양측에 체결공이 형성된 것을 특징으로 한다.

이와 같이 일측단부 또는 양측단부 내에 스크류부재가 결합된 배기관은 중간 머플러로부터 배기되는 공기의 유속을 증가시켜 배출되도록 함으로 엔진 내부의 불연소 가스의 잔류를 방지하고 공기의 흡입을 증가시켜 연료가 완전연소 되도록 함으로 엔진의 출력을 높일 수 있도록 한 것이다.

이와 같이 된 본 고안은 중간 머플러의 구조에 의해 배기가스의 배출 유속이 빠르게 진행된 후 배기관으로 유입시 배기관을 통과하는 과정에서 배기관 양측 단부에 설치된 스크류부재에 의해 공기의 유속이 떨어지지 않도록 함으로 중간 머플러의 배기가스 배출기능을 효율적로 유지시키는 동시에 엔진의 불연소가스를 완전히 배출시켜 엔진의 출력을 높일 수 있도록 하는 효과를 갖는다.

도1 및 도2는 종래의 배기가스 배출기능을 향상시킬 수 있도록 구성된 중간 머플러를 나타낸 예시도 이다.
3은 본 고안의 스트류 패널, 결착링, 플랜지로 구성되는 스크류 부재를 나타낸 분리 사시도 이고,
도4는 본 고안의 스크류 패널 양측 홈에 결착링을 끼워 용착 결합한 상태를 나타내 구성도이며,
도5은 본 고안의 스크류 패널 일측 단부에 결착링과 플랜지를 결합시킨 스크류 부재를 나타낸 단면도이고,
도6는 본 고안의 스크류 부재를 배기관 단부 내에 설치한 상태를 나타낸 단면도 이며,
도7은 본 고안의 스크류 부재가 설치된 배기관과 중간머플러를 결합한 상태를 나타낸 단면도이고.
도8은 본 고안의 스크류 부재가 설치된 배기관을 중간 머플러와 메인 머플러 사이에 설치한 상태를 나타낸 사용상태도 이다.

이하 본 고안을 첨부도면에 의거하여 실시 예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도3은 본 고안의 스트류 패널, 결착링, 플랜지를 나타낸 분리 사시도로서, 스크류 패널은 1㎜～3㎜의 두께를 갖는 직사각형 형태의 평판 금속판을 꽈베기와 같이 비틀어 스크류 형태로 형성하되, 일측단부 양측에 홈(12a)을 형성한 스크류 패널을(11)를 제작한다. 상기 스크류 패널(11)의 두께를 1㎜～3㎜로 예시한 것은 통상의 자동차를 기준으로 예시한 것으로서, 화물을 많이 적재하는 덤프트럭, 벌크차량, 컨테이너 차량, 중장비의 배기관(17)에 설치하기 위해서는 3㎜이상의 두께로 제작될 수 있다. 즉, 스크류 부재(10)를 제작하기 위한 스크류 패널(11)의 두께는 차량의 배기량에 따라서 선택적으로 제작될 수 있다.

또한, 상기 스크류 패널(11)의 홈(12a) 일측 단부에는 돌출부(12b)를 형성하여 중간 머플러(20)에서 배출되는 배기가스를 돌출부에 의해 분배되면서 스크류 패널(11)의 스크류를 따라서 회전 되면서 빠르게 배출되도록 한다

상기 스크류패널(11)은 일측 홈(12a)에 끼워질 수 있도록 내측에 돌기(14)가 형성된 결착링(13)을 형성한다.

상기 결착링(13)의 내주면에 끼워져 용착되고 양측에 체결수단을 끼워 결합할 수 있도록 체결공(16)이 형성된 플랜지(15)를 결합하여 스크류 부재(10)를 형성한다.

상기 스크류 부재(10)를 구성하는 스크류 패널(11)의 날개는 꽈베기와 같이 비틀림으로 스크류 형성된 외주면 직경은 끼워지는 배기관(17)의 내경에 대응되는 크기로 형성하고, 길이는 5㎝～15㎝의 크기로 된 금속판을 절단한 후 길이 방향으로 꽈베기 형태로 비틀림이 형성되도록 제작한다.

상기 스크류 패널은 날개를 "+"자 형태로 형성한 후 이를 비틀어 날개가 1개 이상으로 이루어진 스크류 부재를 형성할 수 있다.

상기 "+"자형 스크류 부재 역시 비틀어진 부위의 외주면 직경 크기는 설치되는 배기관 내경에 대응되는 크기로 하고, 길이는 5㎝～15㎝의 크기 제작하여 배기관 일측단부 또는 양측 단부 내에 설치되도록 한다.

도4는 본 고안의 스크류 패널 양측 홈에 결착링을 끼워 용착 결합한 상태를 나타내 구성도로서, 스크류 부재(10)를 형성하기 위해 스크류 패널(11) 일측 단부 양측에 홈(12a)을 형성하여 준비된 결착링(13)의 내주면에 형성된 돌기(14)가 홈(12a)에 끼워지도록 한 후 용착하여 고정한다.

이때 스크류 패널(11)의 일측단부에 형성된 홈(12a)에 결착링(13)의 돌기(14)가 끼워져 용착됨으로서 스크류 부재(10)를 배기관(17)에 설치한 후 차량에 장착하였을 때 배기가스의 열에 의해 스크류 패널(11)이 열팽창에 의해 늘어났다 줄어들었다 하더라도 결착링(13)과 스크류 패널(11)의 용착부가 떨어지지 않고 견고하게 결합을 유지할 수 있도록 한다.

또한, 스크류 패널(11)이 결합되는 결착링(13)은 돌출부(12b)보다 내측으로 들어간 상태로 용착 결합됨으로 돌출부(12b)는 결착링(13) 보다 일측으로 돌출된 상태를 유지한다.

도5는 본 고안의 스크류 패널 일측 단부에 결착링과 플랜지를 결합시킨 상태를 나타낸 단면도로서, 스크류 패널(10)에 결착링(13)을 결합한 후 결착링(13)을 플랜지(15) 내주면에 대응되도록 위치시킨 후 용착시켜 고정한다.

이때 플랜지에는 체결공(16)이 형성되어 중간머플러(20) 또는 메인 머플러(30)와 체결할 수 있다.

도6는 본 고안의 스크류부재를 배기관 단부 내에 설치한 상태를 나타낸 단면도로서, 본 고안의 스크류 부재(10)는 길이가 5㎝～15㎝의 크기로 짧게 이루어진 관계로 배기관(17)과 결합시 배기관 일측 단부 또는 양측 단부 내부로 스크류 부재의 스크류 패널이 끼워져 용착되는데, 이때 스크류 부재(10)는 플랜지(15) 측을 잡고 스크류 패널을 배기관(17) 입구에서부터 스크류 방향으로 살살 돌리면서 끼우면 스크류 패널(11)은 배기관(17)에 간단 용이하게 삽입되어 설치된다.

이때, 배기관(17) 단부와 결합되도록 대응되는 이음부는 배기가스가 유출되지 않도록 용착을 정밀하게 한다.

도7은 본 고안의 스크류부재가 설치된 배기관과 중간머플러를 결합한 상태를 나타낸 단면도로서, 본 고안의 스크류 부재가(10) 설치된 배기관(17)은 중간 머플러(20)와 메인 머플러(30) 사이에 설치하게 되는데 배기관(17)에 설치된 스크류 부재(10)의 플랜지(15)와 중간 머플러(20) 측 플랜지를 대응시켜 체결구를 체결공(16)에 삽입시켜 결합하게 된다. 이때 플랜지와 플랜지 사이에는 개스킷 패킹이 끼워져 체결됨으로 배기가스의 유출을 방지한다.

도8은 본 고안의 스크류 부재가 설치된 배기관을 중간 머플러와 메인 머플러 사이에 설치한 상태를 나타낸 사용상태도로서, 도 7에서 설명한 바와 같이 배기관이 중간 머플러와 메인 머플러 사이에 설치된 상태를 예시한 것으로서, 본 고안에 도시된 배기관은 실제의 형태와 관계없이 도시한 것이다.

통상의 배기관은 차량의 모델에 따라서 여러 가지 형태로 굴곡된 형상으로 이루어져있다.

이와 같이 된 본 고안은 중간 머플러(20)의 개선된 구조에 의해 배기가스의 배출 유속이 빠르게 진행된 후 배기관(17)으로 유입된 후에는 배기관을 통과하는 과정에서 배기관 양측 단부에 설치된 스크류부재에 의해 배출되는 배기가스의 유속이 떨어지지 않도록 함으로 중간 머플러의 배기가스 배출기능을 효율적으로 유지시키는 동시에 엔진의 불연소가스를 완전히 배출시켜 엔진의 출력을 높일 수 있도록 한 것이다.

본 고안의 출원인은 특허 제1052323호 "차량용 서브 머플러 구조", 제0903669호, "자동차의 배기장치용 서브 머플러 제조방법 및 구조", 0404585호 "자동차의 배기 장치용 서브 머플러"와 실용신안등록 제0246318호 "자동차의 배기 장치용 서브 머플러" 제031212호 "동차용 공명식 소음기" 제0324787호 "자동차용 머플러 구조"등 다수의 특허와 실용신안을 소유하고 있습니다. 본원 출원인이 소유하고 있는 특허권과 실용신안권은 모두 중간 머플러(서브 머플러)에 관한 것으로 중간 머플러 내부 구조를 개선하여 엔진에서 발생하는 불연소가스를 완전히 배출시키는 동시에 공기의 흡입을 증가시켜 엔진 내에서 원활하게 연료가 완전 연소되도록 함으로 불연소를 방지한 것입니다.

이러한 기능을 갖는 중간 머플러는 엔진에서 배기되는 배기가스를 중간머플러 내부의 스크류를 통과하면서 배기가스의 유속을 증가시켜 배출 함으로서, 차량의 엔진 출력을 높이고 동일한 RPM에서 기존보다 시속 20～30㎞/h를 더 증가시킴으로서 결국 동일한 연료를 사용하면서 주행은 더 많은 거리를 주행할 수 있도록 구성된다.

이와 같이 구성된 중간 머플러의 효율을 증대시키기 위해서는 중간머플러와 메인 머플러 사이에 연결되는 배기관 양측 단부에 본원고안의 스크류 부재를 설치함으로서 중간 머플러의 향상된 기능을 유지하는 동시에 배기가스의 배출 효율을 증대시키게 된다.

따라서, 본 고안의 스크류 부재는 배기가스의 배출 유속을 향상시킴으로 엔진에 잔류되는 불연소를 없애주고 연료의 연소효율를 높이므로써 차량의 배기가스에 의한 대기오염을 줄이는 효과를 갖는 것으로 결국 본원 고안은 환경친화적인 배기관을 제공할 수 있는 이점이 있다.

10:스크류부재 11:스크류패널
홈:12a 12b:돌출부
13:결착링 14:돌기
15:플랜지 16:체결공
17:배기관 20:중간 머플러
30:메인 머플러

Claims (4)

1. 일측에 복수의 홈(12a)이 형성되고 홈(12a) 일측 단부에는 돌출부(12b)가 형성되어 날개가 스크류와 같은 형태로 비틀림을 갖는 스크류 패널(11)과;
   상기 스크류 패널(11)의 홈(12a)에 끼워지도록 내주면에 복수의 돌기(14)가 형성된 결착링(13)과;
   상기 결착링(13)은 플랜지(15)의 내주면에 용착되어 이루어진 스크류 부재(10)는 배기관(17) 단부 내에 설치된 것을 특징으로 하는 배기가스 배출 향상을 위한 소음기의 배기관 구조.
2. 제1항에 있어서,
   상기 스크류 부재는 중간 머플러(20)와 메인 머플러(30) 사이에 연결되는 배기관(17)의 일측 단부 또는 양측단부에 끼워져 용착된 것을 특징으로 하는 배기가스 배출 향상을 위한 소음기의 배기관 구조.
3. 제1항에 있어서,
   상기 스크류 부재의 플랜지는 중간머플러 및 메인 머플러의 플랜지와 결합될 수 있도록 양측에 체결공(16)이 형성된 것을 특징으로 하는 배기가스 배출 향상을 위한 소음기의 배기관 구조.
4. 제1항에 있어서,
   상기 스크류 패널은 날개를 "+"자 형태로 형성한 후 이를 비틀어 날개가 1개 이상의 스크류로 이루어진 스크류 부재를 형성한 것을 특징으로 하는 배기가스 배출 향상을 위한 소음기의 배기관 구조.
   

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