KR20180000207A - Apparatus of muffler for turbo charger - Google Patents

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KR20180000207A
KR20180000207A KR1020160078088A KR20160078088A KR20180000207A KR 20180000207 A KR20180000207 A KR 20180000207A KR 1020160078088 A KR1020160078088 A KR 1020160078088A KR 20160078088 A KR20160078088 A KR 20160078088A KR 20180000207 A KR20180000207 A KR 20180000207A
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박응규
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현대중공업 주식회사
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Abstract

A muffler for a turbocharger according to an embodiment of the present invention comprises: a frame part which is provided at a suction port of a turbocharger and has a through hole, so air supplied from the outside passes through the center and is sucked into the turbocharger; and a plurality of baffle parts which is provided radially to guide the air on the frame part and has a sound absorbing material. The baffle part comprises: a first blade which has one end adjacent to the outside of the frame part and the other end on the through hole by being extended; and a second blade which is disposed alternately with the first blade, has one end adjacent to the outside of the frame part and the other end on the through hole by being extended, and has a penetrating interference hole to communicate with the adjacent space. According to the present invention, the muffler for a turbocharger can reduce noise by controlling a tonal component which is a specific tone.

Description

터보차저용 소음기{Apparatus of muffler for turbo charger}[0001] Apparatus of muffler for turbocharger [0002]

본 발명은 터보차저용 소음기에 관한 것이다.The present invention relates to a muffler for a turbocharger.

엔진 시스템은 연소실에 유입된 공기(과급공기)를 고온 고압으로 압축하고 보다 큰 압력의 연료를 분사 및 미립화시켜 점화시킨 후 배기가스를 방출한다. 이러한, 엔진 시스템은 연료가 연소되는 연소실을 구비하는 엔진과, 엔진과 연결되는 터보차저(Turbo Charger; 과급기)를 포함한다. The engine system compresses the air (supercharged air) introduced into the combustion chamber to a high temperature and a high pressure, and injects and atomizes a fuel of a larger pressure to ignite the fuel, and then exhausts the exhaust gas. The engine system includes an engine having a combustion chamber in which fuel is combusted, and a turbocharger (turbocharger) connected to the engine.

여기서, 터보차저는 연료의 효율을 상승시키기 위하여, 압축기에서 공기를 미리 압축하여 연소실로 공급하게 된다. 이와 같이, 엔진에서 배출되는 배기가스 압력을 이용해 공기를 압축해 주입하는 터보차저가 엔진에 연결된다.Here, in order to increase the efficiency of the fuel, the turbocharger pre-compresses the air in the compressor and supplies it to the combustion chamber. Thus, a turbocharger for compressing and injecting air using the exhaust gas pressure discharged from the engine is connected to the engine.

그런데 이러한 터보차저(turbo charger)는 그 내부에 구비되는 임펠러(impeller)가 고속으로 회전하면서 소음을 발생시키고, 공기를 흡입하는 입구가 외부와 연통되게 됨으로써 소음을 배출시키는 배출구 역할을 하게 됨에 따라, 대형 엔진에서 터보차저의 구동에 따라 발생되는 소리는 가장 큰 소음원 중 하나가 된다.However, the turbocharger generates impulsive noise by rotating the impeller inside the turbocharger, and the inlet for sucking the air communicates with the outside, thereby serving as a discharge port for discharging the noise, In a large engine, the sound generated by the turbocharger drive is one of the largest noise sources.

이와 같은 터보차저의 소음은, 고주파수 대역의 소음으로 이루어지며, 특히 BPF(Blade passing frequency)에서 지배적으로 나타난다. 이러한, 터보차저 소음을 제어하기 위해 일반적으로는 터보차저의 공기 흡입구 위치에 소음기가 장착되나, 이러한 소음기는 흡음형 타입으로 BPF에서 나타나는 tonal(특정 톤(tone)으로서 예를 들어 4000Hz) 성분을 제어하기에 충분하지 않아 여전히 소음이 유발되고 있어 개선이 필요하다.Such turbocharger noise is caused by the noise in the high frequency band, and especially dominant in the BPF (Blade passing frequency). In order to control the turbocharger noise, a muffler is generally installed at the air intake port of the turbo charger. However, this muffler is a sound absorption type that controls tonal (specific tone, for example, 4000 Hz) It is still not enough for noise, and it needs improvement.

본 발명은 종래기술을 개선하고자 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 특정 톤인 토날 성분을 제어하여 소음을 저감할 수 있는 터보차저용 소음기를 제공하기 위한 것이다.The present invention has been made to improve the prior art, and it is an object of the present invention to provide a muffler for a turbocharger which can reduce noise by controlling a tonal component of a specific tone.

본 발명의 일 실시예에 따른 터보차저용 소음기는, 터보차저의 흡입구에 마련되되, 외측으로부터 공급되는 공기가 중심을 관통하여 상기 터보차저로 흡입되도록, 관통홀이 형성되는 프레임부; 및 상기 프레임부 상에서 상기 공기를 가이드하도록 방사형으로 복수개가 마련되며, 흡음재를 구비하는 배플부를 포함하되, 상기 배플부는, 상기 프레임부의 외곽에 인접하여 일단이 마련되고 상기 관통홀에 타단이 마련되게 연장되는 제1 날개; 및 상기 제1 날개와 번갈아 배치되며, 상기 프레임부의 외곽에 인접하여 일단이 마련되고 상기 관통홀에 타단이 마련되게 연장되되, 이웃한 공간과 연통되도록 관통되는 간섭홀이 형성되는 제2 날개를 포함하는 것을 특징으로 한다.The muffler for a turbocharger according to an embodiment of the present invention includes a frame portion provided at a suction port of a turbocharger and having a through hole formed therein so that air supplied from the outside passes through the center and is sucked into the turbocharger; And a baffle portion provided with a sound absorbing material, wherein the baffle portion has a first end adjacent to an outer periphery of the frame portion and a second end extended First wing; And a second wing disposed alternately with the first wing and having one end adjacent to the outer periphery of the frame portion and having an opposite end extending in the through hole and having an interference hole communicating with the neighboring space .

구체적으로, 상기 간섭홀은, 상기 제2 날개의 일단에 인접하여 마련될 수 있다.Specifically, the interference hole may be provided adjacent to one end of the second blade.

구체적으로, 상기 제2 날개는, 상기 프레임부의 외곽에 인접하여 마련되는 제1 부재; 및 상기 제1 부재와 일렬로 마련되게 상기 관통홀에 인접하여 마련되는 제2 부재를 포함하고, 상기 간섭홀은, 상기 제1 부재와 상기 제2 부재가 이격되어 형성될 수 있다.Specifically, the second wing may include: a first member provided adjacent to an outer periphery of the frame portion; And a second member provided adjacent to the through hole so as to be in line with the first member, wherein the interference hole may be formed such that the first member and the second member are spaced apart from each other.

구체적으로, 상기 간섭홀의 길이는, 상기 공기의 통과 주파수(BPF)의 반파장 길이로 이루어질 수 있다.Specifically, the length of the interference hole may be a half wavelength of the passage frequency (BPF) of the air.

구체적으로, 상기 간섭홀의 길이는 3cm 내지 5cm로 이루어질 수 있다.Specifically, the length of the interference hole may be 3 cm to 5 cm.

본 발명에 따른 터보차저용 소음기는, 공기를 가이드하는 배플부가 소음을 흡수하는 흡음재를 포함하여 소음을 흡수하면서도, 소음이 배출되는 경로 상에 간섭홀을 마련함으로써, 소음의 간섭현상을 유도하여 터보차저 BPF에서 발생하는 특정 톤의 소음을 제어하여 소음을 줄일 수 있다.The muffler for a turbocharger according to the present invention is characterized in that the baffle for guiding air includes a sound absorbing material for absorbing noise so as to absorb noise while providing an interference hole on a path through which noise is emitted, It is possible to reduce the noise by controlling the noise of the specific tone occurring in the charger BPF.

도 1은 터보차저용 소음기를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 터보차저용 소음기를 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 터보차저용 소음기에서 제1 날개와 제2 날개를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 터보차저용 소음기에 따른 소음 감소효과를 2D 형태로 나타낸 그래프이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 터보차저용 소음기에 따른 소음 감소효과를 3D 형태로 나타낸 그래프이다.
1 is a perspective view showing a muffler for a turbocharger.
2 is a cross-sectional view illustrating a muffler for a turbocharger according to an embodiment of the present invention.
3 is a view showing a first wing and a second wing in a muffler for a turbocharger according to an embodiment of the present invention.
4 is a graph showing a noise reduction effect in a 2D form according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a graph illustrating the noise reduction effect of the silencer for a turbo charger according to an embodiment of the present invention in 3D form.

본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The objects, particular advantages and novel features of the present invention will become more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings, in which: FIG. It should be noted that, in the present specification, the reference numerals are added to the constituent elements of the drawings, and the same constituent elements are assigned the same number as much as possible even if they are displayed on different drawings. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 터보차저용 소음기를 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 터보차저용 소음기를 도시한 단면도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 터보차저용 소음기에서 제1 날개와 제2 날개를 도시한 도면이다.2 is a cross-sectional view of a silencer for a turbocharger according to an embodiment of the present invention. FIG. 3 is a cross-sectional view of a muffler for a turbocharger according to an embodiment of the present invention. 1 shows a first wing and a second wing.

그리고 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 터보차저용 소음기에 따른 소음 감소효과를 2D 형태로 나타낸 그래프이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 터보차저용 소음기에 따른 소음 감소효과를 3D 형태로 나타낸 그래프이다.4 is a graph showing a noise reduction effect according to the silencer for a turbo charger according to an embodiment of the present invention in a 2D form. FIG. 5 is a graph illustrating a noise reduction effect according to the silencer for a turbocharger according to an embodiment of the present invention. It is a graph in 3D form.

먼저, 도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 터보차저용 소음기(100)는 프레임부(110) 및 배플부(120)를 포함할 수 있으며, 터보차저(도시하지 않음)의 입구에 마련되어 터보차저로 유입되는 공기에 의해 발생하는 소음을 저감시킬 수 있다.1 to 3, a muffler 100 for a turbo charger according to an embodiment of the present invention may include a frame 110 and a baffle 120, and may include a turbocharger The noise generated by the air introduced into the turbocharger can be reduced.

프레임부(110)는 터보차저용 소음기(100)의 외관을 형성하며 배플부(120)가 설치되는 구성으로서, 터보차저의 흡입구에 마련되되, 외측으로부터 공급되는 공기가 중심을 관통하여 터보차저로 흡입되도록, 관통홀(111)이 형성된다. The frame part 110 forms an outer appearance of the muffler 100 for the turbocharger and is provided with a baffle part 120. The frame part 110 is provided in the intake port of the turbocharger and the air supplied from the outside passes through the center of the muffler 100, A through hole 111 is formed so as to be sucked.

예를 들어, 프레임부(110)는 한 쌍의 원판이 서로 이격되게 마련되어, 그 사이에 배플부(120)가 설치되는 구조를 이룰 수 있다. 여기서, 한 쌍의 원판 중 하나는 터보차저로 공기를 유입시킬 수 있도록 관통홀(111)이 형성되고, 프레임부(110)의 측면 둘레에 마련되는 배플부(120)를 경유하여 유입되는 공기가 관통홀(111)을 통해 터보차저로 공급될 수 있다. For example, the frame 110 may have a structure in which a pair of discs are spaced apart from each other, and a baffle portion 120 is provided therebetween. One of the pair of discs has a through hole 111 for allowing air to flow into the turbocharger and air introduced through a baffle portion 120 provided around the side surface of the frame portion 110 And can be supplied to the turbocharger through the through hole (111).

이러한, 프레임부(110)는 배플부(120)가 설치되어, 후술되는 제1 날개(121)와 제2 날개를 지지하면서도, 배플부(120)에 의해 한 쌍의 원판이 서로 연결되는 구조를 이룰 수 있다.The frame 110 has a structure in which the baffle portion 120 is installed to support a first wing 121 and a second wing to be described later and a pair of disks are connected to each other by the baffle portion 120 Can be achieved.

배플부(120)는 프레임부(110)의 내부로 유입되는 공기의 흐름을 가이드하는 구성으로서, 프레임부(110) 상에서 공기를 가이드하도록 방사형으로 복수개가 마련되며, 프레임부(110)의 측면 둘레로부터 중앙으로 공기가 유입될 수 있게 외측에서 중심을 가로지르는 형태로 마련될 수 있다. The baffle portion 120 has a structure for guiding the flow of air flowing into the frame portion 110. The baffle portion 120 includes a plurality of radial portions for guiding air on the frame portion 110, So as to allow air to flow from the center to the center.

그리고 배플부(120)는 소음을 흡수할 수 있도록 흡음재를 구비한다. 배플부(120)가 동일한 공간에서 보다 넓은 면적을 이루어 흡음재를 통한 소음의 흡수를 높일 수 있도록, 배플부(120)는 프레임부(110)의 외곽둘레로부터 중심부로 곡면을 이루어 나선형태로 비틀어진 형상을 이룰 수 있다. 다만, 복수의 배플부(120) 각각으로부터 공기가 가이드되되 공기의 흐름이 막히지 않도록, 서로 인접한 배플부(120)는 그 사이에 공기의 이동경로(123)가 형성되도록 서로 이격되게 마련될 수 있다.The baffle portion 120 is provided with a sound absorbing material so as to absorb noise. The baffle portion 120 is curved from the outer periphery of the frame portion 110 to a central portion in a spiral shape so that the baffle portion 120 can have a wider area in the same space to enhance the absorption of noise through the sound absorbing material Shape. However, the baffle portions 120 adjacent to each other may be spaced apart from each other so as to form an air movement path 123 therebetween so that the air is guided from each of the plurality of baffle portions 120, .

여기서, 흡음재를 통해 흡수되지 못한 소음은 배플부(120)를 통해 외부로 배출되는데 이러한 소음은 제1 날개(121)와 제2 날개(122)의 구조에 의해 소리가 상쇄되어 저감될 수 있다. Here, the noise that can not be absorbed through the sound absorbing material is discharged to the outside through the baffle portion 120. Such noise can be reduced by canceling the sound due to the structure of the first and second wings 121 and 122.

예를 들어, 배플부(120)는 서로 번갈아 마련되는 제1 날개(121) 및 제2 날개(122)를 포함한다.For example, the baffle portion 120 includes a first wing 121 and a second wing 122 that are alternately provided.

제1 날개(121)는 프레임부(110)의 외곽에 인접하여 일단이 마련되고 관통홀(111)에 타단이 마련되게 연장된다.The first wing 121 has one end adjacent to the outer periphery of the frame 110 and extended to the other end of the through-hole 111.

제2 날개(122)는 제1 날개(121)와 번갈아 배치되며, 제1 날개(121)와 동일 또는 유사하게 프레임부(110)의 외곽에 인접하여 일단이 마련되고 관통홀(111)에 타단이 마련되게 연장된다. 다만, 제2 날개(122)는 제1 날개(121)와의 사이에 마련되는 이웃한 공간인 공기의 이동경로(123)와 연통되도록, 관통되는 간섭홀(1223)이 형성된다. The second wing 122 is arranged alternately with the first wing 121 and has one end adjacent to the outer edge of the frame 110 in the same or similar manner as the first wing 121, . The second wing 122 is formed with an interference hole 1223 that communicates with the air movement path 123, which is an adjacent space provided between the second wing 122 and the first wing 121.

여기서, 간섭홀(1223)은 이동경로(123)를 통해 외부로 빠져나오는 소음이 간섭되도록 하여 소음을 감소시키는데, 공기의 입구이자 소음의 배출구인 제2 날개(122)의 일단에 인접하여 마련될 수 있다. Here, the interference hole 1223 reduces noise by interfering with the noise exiting through the movement path 123, and is provided adjacent to one end of the second wing 122, which is an outlet of the air inlet and noise .

이러한, 제2 날개(122)는 제1 부재(1221) 및 제2 부재(1222)를 포함할 수 있으며, 제1 부재(1221)는 프레임부(110)의 외곽에 인접하여 마련될 수 있고, 제2 부재(1222)는 제1 부재(1221)와 일렬로 마련되게 관통홀(111)에 인접하여 마련될 수 있다. 간섭홀(1223)은 제1 부재(1221)와 제2 부재(1222)가 이격되어 형성될 수 있는 공간으로 이루어져 제1 부재(1221)와 제2 부재(1222) 사이가 절단된 형태를 이룰 수 있다.The second wing 122 may include a first member 1221 and a second member 1222. The first member 1221 may be provided adjacent to an outer periphery of the frame portion 110, The second member 1222 may be provided adjacent to the through hole 111 so as to be aligned with the first member 1221. The interference hole 1223 may be formed as a space in which the first member 1221 and the second member 1222 are spaced apart from each other so that the first member 1221 and the second member 1222 are cut off have.

이와 같은, 간섭홀(1223)의 길이는, 소음의 간섭현상을 유도하기 위한 것으로서, 공기의 통과 주파수(BPF)의 반파장 길이로 이루어질 수 있다. 여기서, 간섭홀의 길이는, 임펠러(impeller)가 고속으로 회전하면서 발생하는 고주파수 대역의 소음인 BPF(Blade passing frequency)를 저감할 수 있도록, 3cm 내지 5cm로 이루어질 수 있는데, 구체적으로 4000Hz의 반파장 길이인 4cmm로 이루어질 수 있다.The length of the interference hole 1223 is intended to induce a noise interference phenomenon, and may be a half wavelength of the air passing frequency (BPF). Here, the length of the interference hole may be 3 cm to 5 cm so as to reduce the BPF (Blade passing frequency), which is a noise in the high frequency band generated when the impeller rotates at high speed. Specifically, 4cmm.

이와 같은 터보차저용 소음기(100)는 BPF에서 10dB 이상의 소음 저감을 이룰 수 있는데, 도 4 및 도 5의 그래프에 나타난 바와 같이, 터보차저용 소음기(100)에서 배출되는 소음의 크기가 관통홀(111)에 인접한 영역에 대비하여 프레임부(110)의 외곽인 소음 배출구에서 감소됨을 알 수 있다.As shown in the graphs of FIGS. 4 and 5, the noise emitted from the muffler 100 for the turbo charger is transmitted through the through holes (not shown) 111 at the noise outlet, which is an outer portion of the frame portion 110, as compared with the region adjacent to the frame portion 110.

즉, 도 4의 2D 해석 그래프 및 도 5의 3D 해석 그래프를 참조하면, 간섭홀(1223)로부터 이격된 관통홀(111) 주변에서는 90dB의 소음으로 나타나는데 반해, 간섭홀(1223)을 통과한 소음의 배출구에서는 60dB 내지 40dB의 소음을 나타내어, 소음이 감소된 것을 알 수 있다.That is, referring to the 2D analysis graph of FIG. 4 and the 3D analysis graph of FIG. 5, noise of 90 dB appears around the through hole 111 spaced from the interference hole 1223, The noise of 60dB to 40dB is exhibited at the outlet of the compressor, and the noise is reduced.

이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be construed as limiting the present invention. It is obvious that the modification and the modification are possible.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

100: 터보차저용 소음기 110: 프레임부
111: 관통홀 120: 배플부
121: 제1 날개 122: 제2 날개
1223: 간섭홀 1221: 제1 부재
1222: 제2 부재 123: 이동경로
100: muffler for turbocharger 110: frame part
111: through hole 120: baffle portion
121: first wing 122: second wing
1223: interference hole 1221: first member
1222: second member 123: movement path

Claims (5)

터보차저의 흡입구에 마련되되, 외측으로부터 공급되는 공기가 중심을 관통하여 상기 터보차저로 흡입되도록, 관통홀이 형성되는 프레임부; 및
상기 프레임부 상에서 상기 공기를 가이드하도록 방사형으로 복수개가 마련되며, 흡음재를 구비하는 배플부를 포함하되,
상기 배플부는,
상기 프레임부의 외곽에 인접하여 일단이 마련되고 상기 관통홀에 타단이 마련되게 연장되는 제1 날개; 및
상기 제1 날개와 번갈아 배치되며, 상기 프레임부의 외곽에 인접하여 일단이 마련되고 상기 관통홀에 타단이 마련되게 연장되되, 이웃한 공간과 연통되도록 관통되는 간섭홀이 형성되는 제2 날개를 포함하는 것을 특징으로 하는 터보차저용 소음기.
A frame portion provided at a suction port of the turbocharger and having a through hole so that the air supplied from the outside passes through the center and is sucked into the turbocharger; And
A baffle portion provided radially so as to guide the air on the frame portion and having a sound absorbing material,
The baffle portion,
A first blade having one end adjacent to an outer periphery of the frame portion and extending to the other end of the through hole; And
And a second wing disposed alternately with the first wing and having one end adjacent to the outer periphery of the frame portion and formed with an interference hole extending through the through hole so as to communicate with the neighboring space, And a muffler for a turbocharger.
제1항에 있어서, 상기 간섭홀은,
상기 제2 날개의 일단에 인접하여 마련되는 것을 특징으로 하는 터보차저용 소음기.
[2] The apparatus of claim 1,
Wherein the second wing is provided adjacent to one end of the second wing.
제1항에 있어서,
상기 제2 날개는,
상기 프레임부의 외곽에 인접하여 마련되는 제1 부재; 및
상기 제1 부재와 일렬로 마련되게 상기 관통홀에 인접하여 마련되는 제2 부재를 포함하고,
상기 간섭홀은,
상기 제1 부재와 상기 제2 부재가 이격되어 형성되는 것을 특징으로 하는 터보차저용 소음기.
The method according to claim 1,
The second wing
A first member provided adjacent to an outer periphery of the frame portion; And
And a second member provided adjacent to the through hole so as to be in line with the first member,
The interference hole
Wherein the first member and the second member are spaced apart from each other.
제3항에 있어서,
상기 간섭홀의 길이는, 상기 공기의 통과 주파수(BPF)의 반파장 길이로 이루어지는 것을 특징으로 하는 터보차저용 소음기.
The method of claim 3,
Wherein the length of the interference hole is a half wavelength of the passage frequency of the air (BPF).
제4항에 있어서,
상기 간섭홀의 길이는 3cm 내지 5cm로 이루어지는 것을 특징으로 하는 터보차저용 소음기.
5. The method of claim 4,
And the length of the interference hole is 3 cm to 5 cm.
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