KR20190000682U - 자동차용 배기가스 와류 발생부재 - Google Patents

Abstract

본 고안은 엔진에서 연소되어 배기되는 배기가스의 흐름을 원활히 하여 엔지의 행정실 및 배기관 내에 가스가 잔류되는 것을 방지함은 물론 엔진의 행정실에서 연소된 배기가스가 완전하게 배출이 이루어지도록 하여 카본이 쌓이는 것을 방지하는 자동차용 배기가스 와류 발생부재에 관한 것으로, 배기가스가 와류되어 배출될 수 있도록 트위스트 되어 배기관 내측에 설치되는 와류 발생부재와; 배기관(10)에 용접하지 않고 와류 발생부재가 설치될 수 있도록 와류 발생부재에 설치되는 텐션부재를 포함하는 것을 특징으로 하며, 복수의 텐션부재가 설치된 와류 발생부재는 엔진의 진동 또는 차량의 운행에 의해 발생되는 진동에도 최초 설치한 위치에 고정되므로 배기가스가 원활하게 배출이 이루어져 엔진 성능의 효율성을 증가시키는 장점이 있다.

Description

자동차용 배기가스 와류 발생부재{Vehicle exhaust gas vortex generating member}

본 고안은 자동차용 배기가스 와류 발생부재에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 엔진에서 연소되어 배기되는 배기가스의 흐름을 원활히 하여 엔진의 행정실 및 배기관 내에 가스가 잔류되는 것을 방지함은 물론 엔진의 행정실에서 연소된 배기가스가 완전하게 배출되도록 하여 카본이 쌓이는 것을 방지하는 자동차용 배기가스 와류 발생부재에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차는 엔진, 현가장치, 차체 프레임, 조향장치 등의 각종 구동장치로 이루어지며, 특히, 엔진은 공급되는 연료를 흡입, 압축, 팽창(폭발), 배기행정을 통해 자동차 주행을 위한 동력을 얻게 된다. 여기에서 엔진의 팽창 행정이 이루어지는 과정에서는 일정량의 배기가스가 발생되고, 발생된 배기가스는 배기행정에 의해 배출되어지는 바, 이러한, 배기가스를 외부로 배출하기 위한 장치로는 촉매 컨버터와 머플러가 사용된다.

상기와 같이, 엔진으로부터 발생된 배기가스가 외부로 배출되는 과정에서는 촉매 컨버터에 의해 일산화탄소, 탄화수소 및 질소산화물 등이 환원되고, 환원된 상태로 머플러로 유입된다.

종래의 차량용 머플러 구조를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 도 1은 종래의 차량용 머플러의 전체 구성을 나타내는 사시도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 차량용 머플러 구조는 엔진(1)의 배기 매니폴드(2)에 연결관으로 촉매 컨버터(4)와 서브 머플러(6)와 메인 머플러(8)가 연통되도록 구성된다.

따라서, 엔진(1)에서 발생된 배기가스는 배기 메니폴드(2)에 모아진 후, 연결관을 통해, 촉매 컨버터(4)와, 서브 머플러(6) 및 메인 머플러(8)를 거쳐 외부로 배출된다. 상기 촉매 컨버터(4)를 거치는 과정에서, 배기가스에 포함된 일산화탄소, 탄화수소 및 질소산화물 등이 촉매로 인해 환원되고, 서브 머플러(6)와 메인 머플러(8)를 거치는 과정에서 배출소음을 저감시킨다.

상기와 같은 머플러는 가는 관에서 넓은 공간으로 확산시켜 소리를 작게 하는 팽창식과, 가는 관의 많은 구멍에서 넓은 공명실(共鳴室)로 확산시켜 서로 음을 상쇄시키는 공명식(共鳴式)과, 스틸울(금속을 실 모양으로 한 것)에 흡수시키는 흡수식과, 앞의 세 가지 방식을 혼합한 격벽식(隔壁式) 등이 사용되고 있다.

그러나 상기와 같은 종래의 머플러에서는 배기가스가 배출되는 과정에서 배기 매니폴드와 촉매 컨버터를 통과한 후, 서브 머플러를 통과함에 있어, 배기가스의 압력과 배기력 즉, 유속이 떨어지게 되어 배출저항으로 작용하게 되며, 이로 인해 전체적인 엔진의 출력이 감소되는 문제점이 있다.

또한, 엔진의 출력이 감소됨에 따라, 엔진 출력을 높이기 위해 가속 페달을 밟아 엔진의 사이클 행정을 빠르게 하면, 속력은 높일 수 있으나, 과다하게 RPM이 증가되고, 연료의 불완전 연소로 인해 연료의 소모량이 증가되며, 이에 따라 더욱 많은 양의 배기가스가 발생되며, 이로 인해 대기 오염을 증가시키고 오존층을 파기하는 등의 심각한 환경오염 문제가 발생한다.

상기한 문제점을 해결하기 위한 선행기술로 공개실용신안 제2013-02356호(2013.04.19. 공개) "차량용 서브 머플러구조"는 촉매 컨버터와 메인 머플러 사이에서 연통되도록 연결되는 차량용 서브 머플러에 있어서, 원통형 격벽; 상기 원통형 격벽 내부에 설치되는 와류 발생부재; 및 상기 와류 발생부재에 의한 배기가스의 와류 형태 흐름을 직선 흐름으로 전환시키기 위한 기류 변환수단을 포함한다.

그리고 서브 머플러 하우징; 상기 서브 머플러 하우징 내에 설치되는 제1 원통형 격벽; 상기 제1 원통형 격벽 내부에 설치되는 와류 발생부재; 상기 와류 발생부재에 의한 배기가스의 와류 형태 흐름을 직선 흐름으로 전환시키기 위한 기류 변환수단; 상기 제1 원통형 격벽과 일정거리 이격되어 설치되는 제2 원통형 격벽; 상기 제2 원통형 격벽으로부터 연장되어 출력용 배기관에 연결되는 배기가스 통기용 격벽을 포함하고, 상기 제1 및 제2 원통형 격벽의 양단부에는 각각 복수의 통기공이 형성되고, 상기 배기가스 통기용 격벽은 주연부에 복수의 통기공이 형성된다.

상기와 같이 구성되는 선행기술은 원통형 격벽 내측에 설치되는 와류 발생부재를 고정하기 위해 용접이 이루어지는데, 이때 원통형 격벽에 구멍이 발생하여 배기가스가 누출되는 문제점 있다.

또한, 와류 발생부재를 고정하지 않은 상태로 원통형 격벽의 내측에 설치하면, 차량에서 발생하는 진동 또는 도로 상황에 따른 진동에 의해 와류발생부재의 위치가 변경되어 배기가스의 와류가 제대로 발생하지 않아 효율이 떨어지는 문제점이 있다.

공개실용신안 제2013-02356호(2013.04.19. 공개)

본 고안은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 엔진에서 연소되어 배기되는 배기가스의 흐름을 원활히 하여 엔진의 행정실 및 배기관 내에 가스가 잔류되는 것을 방지함은 물론 엔진의 행정실에서 연소된 배기가스가 완전하게 배출됨으로써 카본이 쌓이는 것을 방지할 수 있도록 한 자동차용 배기가스 와류 발생부재를 제공하는 데 목적이 있다.

또한, 본 고안은 자동차용 배기가스 와류 발생부재를 용접에 의해 배기관에 고정하지 않고 탄성력에 의해 고정되면서 배기의 흐름을 원활하게 할 수 있도록 한 자동차용 배기가스 와류 발생부재를 제공하는 데 목적이 있다.

본 고안은 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로,

배기가스가 와류되어 배출될 수 있도록 트위스트 되어 배기관 내측에 설치되는 와류 발생부재와; 배기관에 용접하지 않고 와류 발생부재가 설치될 수 있도록 와류 발생부재에 설치되어 탄성력에 의해 배기관 내측에 고정되는 텐션부재를 제공한다.

본 고안의 텐션부재는, 와류 발생부재에 일정한 간격을 두고 복수로 설치되는 것을 특징으로 한다.

본 고안의 상기 텐션부재는, 원형의 링 형상으로 이루어져 일측에 절단부가 형성되고, 와류부재의 결합공에 결합 된 상태에서 절단부 각각의 측단이 와류발생부재의 측면 각각에 스폿용접에 의해 고정되는 것을 특징으로 한다.

본 고안은 배기관 내측에 별도의 용접에 의해 고정하지 않으면서 와류 발생부재의 설치가 매우 용이한 효과가 있다.

또한, 본 고안은 복수의 텐션부재에 의해 와류 발생부재는 엔진의 진동 또는 차량의 운행에 의해 발생되는 진동에도 최초 설치한 위치에 고정된 상태를 유지하므로 최적의 상태에서 배기가스가 배출됨으로써 엔진 성능이 향상되는 효과가 있다.

도 1은 종래의 차량용 머플러의 전체 구성을 나타내는 사시도.
도 2는 본 고안에 의한 자동차용 배기가스 와류 발생부재의 구성을 나타낸 사시도.
도 3은 본 고안에 의한 자동차용 배기가스 와류 발생부재가 배기관에 결합되는 상태를 나타낸 도면.
도 4는 본 고안에 의한 자동차용 배기가스 와류 발생부재가 배기관에 설치된 상태를 나타낸 도면.
도 5는 본 고안에 의한 자동차용 배기가스 와류 발생부재에 의해 배기가스가 배출되는 상태를 나타낸 도면.

본 고안에 의한 자동차용 배기가스 와류 발생부재를 첨부된 도면을 통해 상세하게 설명한다.

본 고안에 의한 자동차용 배기가스 와류 발생부재는 도 2 내지 4에 도시한 바와 같이 구성된다.

도 2는 본 고안에 의한 자동차용 배기가스 와류 발생부재의 구성을 나타낸 사시도이고, 도 3은 본 고안에 의한 자동차용 배기가스 와류 발생부재가 배기관에 결합되는 상태를 나타낸 도면이며, 도 4는 본 고안에 의한 자동차용 배기가스 와류 발생부재가 배기관에 설치된 상태를 나타낸 도면이고, 도 5는 본 고안에 의한 자동차용 배기가스 와류 발생부재에 의해 배기가스가 배출되는 상태를 나타낸 도면이다.

도 2 내지 5를 참조하면, 본 고안은 배기가스가 와류되어 배출될 수 있도록 트위스트 되어 배기관(10) 내측에 설치되는 와류 발생부재(100)와, 배기관(10)에 용접하지 않고 와류 발생부재(100)가 설치될 수 있도록 와류 발생부재(100)에 설치되는 텐션부재(200)를 포함한다.

상기 와류 발생부재(100)는 도 2 내지 4에 도시한 바와 같이 일정 폭과 길이를 갖는 판을 트위스트 시켜 배기관(10) 내에 설치하였을 때 배기가스가 와류되어 배출이 일어나도록 한다.

상기 와류 발생부재(100)는 배기관(10)의 직경보다 약간 작게 형성되어 배기관(10)으로 배출되는 배기가스의 와류가 발생되어 배기가 용이하게 일어나도록 한다.

또한, 상기 와류 발생부재(100)는 복수의 결합공(110)이 형성하고, 상기 결합공(110)에 텐션부재(200)가 위치되어 배기관(10)에 결합할 시에 탄성 작용이 일어날 수 있도록 한다.

상기 텐션부재(200)는 와류 발생부재(100)가 배기관(10) 내측에 탄성력에 의해 고정될 수 있도록 와류 발생부재(100)에 일정한 간격을 두고 복수로 설치된다.

상기 텐션부재는 원형의 링 형상으로 이루어져 일측에 절단부(210)가 형성되고, 와류 발생부재(100)의 결합공(110)에 결합 된 상태에서 절단부(210) 각각의 측단이 와류 발생부재(100)의 측면 각각에 스폿용접(220)에 의해 고정된다.

또한, 상기 텐션부재(200)는 와류 발생부재(100)가 트위스트 되어 형성되기 때문에 설치되는 방향이 각기 다르게 위치되므로 배기관(10) 내측에 견고하게 고정된다.

상기 텐션부재(200)가 설치된 와류 발생부재(100)가 배기관(10) 내측에 설치될 시에 텐션부재(200)가 배기관(10)의 내측 면에 지지가 되면서 고정이 이루어지므로 엔진에 의해 발생하는 진동 및 차량의 운행에 의해 발생되는 진동에 의해 그 위치가 변동되지 않으므로 배기가스의 배출이 용이하다.

상기와 같이 구성되는 본 고안에 의한 자동차용 배기가스 와류 발생부재의 작용효과를 설명한다.

먼저, 본 고안의 와류 발생부재(100)를 구성하기 위해서는 일정 길이와 폭을 갖는 금속재질의 판을 구비하고, 금속재질의 판의 일정 위치에 펀칭 기기를 이용하여 결합공(110)을 형성한다.

상기 결합공(110)을 형성한 상태에서 배기관(10) 내측에 설치하였을 때 배기가스가 와류되어 배기 될 수 있도록 금속재질의 판을 트위스트시켜 도면에 도시한 바와 같이 와류 발생부재(100)를 형성한다.

상기 와류 발생부재(100)에 형성한 결합공(110)에 텐션부재(200)를 끼워 절단부의 각각의 측단이 와류 발생부재(100)의 측단 각각에 위치되도록 설치한 상태에서 절단부(210) 각각을 와류 발생부재(100)의 측면 각각에 스폿용접(220)을 통해 고정한다.

상기와 같은 과정을 통해 복수의 텐션부재(200)를 와류 발생부재(100)에 고정한다.

상기와 같이 제작된 자동차용 배기가스 와류 발생부재를 배기관(10)의 내측에 인입시키면, 텐션부재(200)가 배기관(10)의 내측 면에 밀착되면서 타원형의 형태로 변형이 일어나면서 탄성력이 발생하게 된다.

상기 텐션부재(200)는 초기 상태로 복귀하려는 탄성력에 의해 배기관(10)의 내측 면에 지지가 되면서 고정이 이루어진다.

상기와 같은 작용에 의해 복수의 텐션부재(200)가 설치된 와류 발생부재(100)는 엔진의 진동 또는 차량의 운행에 의해 발생하는 진동에도 최초 설치한 위치에 고정된 상태를 유지하므로 배기가스의 배출이 원활한 것은 물론 엔진 성능을 향상시키는 장점이 있다.

상기에서 설명한 바와 같이 배기관(10) 내측에 별도의 용접에 의해 고정하지 않으면서 와류 발생부재(100)의 설치가 매우 용이한 이점이 있다.

이상과 같이, 본 고안은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 고안은 실시예와 도면에 의해 한정되지 않으며 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 고안의 기술사상과 하기의 실용신안청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 가능하고, 수정 및 변형되는 기술적 사상 또한 본 고안의 카테고리에 속한다 할 것이다.

10: 배기관
100: 와류 발생부재
110: 결합공
200: 텐션부재
210: 절단부
220: 스폿용접

Claims (3)

1. 배기가스가 와류되어 배출될 수 있도록 트위스트 되어 배기관(10) 내측에 설치되는 와류 발생부재(100)와;
   배기관(10)에 용접하지 않고 와류 발생부재(100)가 설치될 수 있도록 와류 발생부재(100)에 설치되어 탄성력에 의해 배기관(10) 내측에 고정되는 텐션부재(200);
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 배기가스 와류 발생부재.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 텐션부재(200)는,
   와류 발생부재(100)에 일정한 간격을 두고 복수로 설치되는 것을 특징으로 하는 자동차용 배기가스 와류 발생부재.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 텐션부재(200)는,
   원형의 링 형상으로 이루어져 일측에 절단부(210)가 형성되고,
   와류 발생부재(100)의 결합공(110)에 결합 된 상태에서 절단부(210) 각각의 측단이 와류 발생부재(100)의 측면 각각에 스폿용접(220)에 의해 고정되는 것을 특징으로 하는 자동차용 배기가스 와류 발생부재.

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