KR20210001060A - The exhaust fumes reduction device for internal combustion engine of automobile - Google Patents

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KR20210001060A
KR20210001060A KR1020190076525A KR20190076525A KR20210001060A KR 20210001060 A KR20210001060 A KR 20210001060A KR 1020190076525 A KR1020190076525 A KR 1020190076525A KR 20190076525 A KR20190076525 A KR 20190076525A KR 20210001060 A KR20210001060 A KR 20210001060A
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Abstract

The present invention relates to an exhaust gas reducing apparatus for an internal combustion engine of a vehicle and, more specifically, to an exhaust gas reducing apparatus for an internal combustion engine of a vehicle, capable of promoting an improvement in output and an improvement in fuel efficiency by controlling a discharge flow of exhaust gas, being additionally mounted at an end of an exhaust line of a vehicle. The exhaust gas reducing apparatus for an internal combustion engine of a vehicle includes: a housing pipe continuing a discharge flow of exhaust gas, being connected with an end tail pipe of a muffler of a vehicle; and a vortex pipe installed in the housing pipe and having a vane leading the exhaust gas flowing through the housing pipe to be discharged in a spiral form. The vortex pipe includes: a front end part of a predetermined length, forcibly inserted into a predetermined position inside the housing pipe; and a vane cut in a square form up to the front end part, and bent inward along a diagonal line.

Description

자동차 내연기관용 매연저감장치{THE EXHAUST FUMES REDUCTION DEVICE FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE OF AUTOMOBILE}The exhaust fumes reduction device for internal combustion engine of automobile {THE EXHAUST FUMES REDUCTION DEVICE FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE OF AUTOMOBILE}

본 발명은 자동차 내연기관용 매연저감장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자동차의 배기라인 종단에 부가장착된 상태로 배기가스의 배출 흐름을 제어하여 출력향상 및 연비개선을 도모할 수 있도록 한 자동차 내연기관용 매연저감장치에 관한 것이다.The present invention relates to an exhaust emission reduction device for an internal combustion engine of an automobile, and more particularly, to an automobile internal combustion engine capable of improving output and fuel economy by controlling the discharge flow of exhaust gas in a state additionally installed at the end of an exhaust line of a vehicle. It relates to an emission reduction device.

현대사회에서 자동차(自動車, automobile)의 수효(數爻)는 갈수록 늘어나고 있으나 점차 환경에 대한 관심이 높아지면서 자동차에서 발생하는 여러 가지 환경파괴요소에 대한 관심도 늘어나고 있는 실정이다.In modern society, the number of automobiles is increasing, but as interest in the environment gradually increases, interest in various environmental destructive factors occurring in automobiles is also increasing.

따라서, 자동차의 개발에 있어서 배기소음과 배기가스 절감에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있으며, 온실가스 절감과 유해요소의 발생을 억제하는 규정들을 더욱 강화하는 추세이다.Accordingly, research on exhaust noise and emission reduction in automobile development is being actively conducted, and regulations for reducing greenhouse gas emission and suppressing the occurrence of harmful factors are further strengthened.

이러한 정책에 의거하여 자동차 제작시 배기장치에 관한 설계에 관심을 집중하게 되었는바, 특히 머플러(muffler / 소음기)는 배기소음과 고온·고압의 배기가스를 저온·저압의 가스로 만드는 것과 동시에 배기소음을 줄여주는 역할을 수행한다.In accordance with these policies, attention has been focused on the design of exhaust systems when manufacturing automobiles. In particular, mufflers (mufflers) make exhaust noise and high-temperature and high-pressure exhaust gases into low-temperature and low-pressure gases. It plays a role of reducing

한편, 내연기관을 이용하는 자동차는 주지된 바와 같이, 흡입, 압축, 폭발, 배기의 4행정(four cycle)에 의해 동력을 얻게 되는데, 상기 행정들 중의 공기(흡, 배기) 흐름을 살펴보면 흡입과정에서는 에어크리너(air cleaner), 스로틀밸브(throttle valve) 등을 통과할 때는 비교적 커다란 저항없이 유입이 이루어진다.On the other hand, a vehicle using an internal combustion engine obtains power by four cycles of suction, compression, explosion, and exhaust, as is well known. Looking at the flow of air (intake, exhaust) in the above strokes, in the suction process When passing through an air cleaner, throttle valve, etc., inflow occurs without relatively great resistance.

그러나, 배기과정에서는 배기매니폴드(exhaust manifold), 촉매를 이용하는 공기정화장치 및 상기 머플러의 테일파이프(Tailpipe / 배기관) 등을 통해 외부로 배출되므로 배기 흐름에 상당한 저항이 발생하게 된다.However, in the exhaust process, since it is discharged to the outside through an exhaust manifold, an air purifier using a catalyst, and a tailpipe (exhaust pipe) of the muffler, considerable resistance to the exhaust flow occurs.

또한, 상기 내연기관의 실린더에서 소음기의 테일파이프까지 배출되는 과정에서 배기매니폴드에서는 내연기관의 4행정 중에 흡기밸브와 배기밸브가 순간적으로 동시에 개방되는 이른바 밸브오버랩(valve overlap)이 발생하는 시기가 있고, 이 과정에서 배출되던 가스가 실린더 내로 재유입되는 현상이 발생하면서 순간적으로 배기매니폴드 내에는 진공상태가 형성되며, 이로 인하여 배기가스 배출을 방해하는 1차 배기압이 형성된다.In addition, in the process of being discharged from the cylinder of the internal combustion engine to the tail pipe of the silencer, in the exhaust manifold, the so-called valve overlap occurs in which the intake valve and the exhaust valve are momentarily opened simultaneously during the four strokes of the internal combustion engine. In addition, a phenomenon in which the gas discharged during this process is re-introduced into the cylinder occurs, and a vacuum state is instantaneously formed in the exhaust manifold, thereby forming a primary exhaust pressure that hinders exhaust gas discharge.

그리고, 공기정화기인 삼차원 촉매장치에서는 허니컴(honeycomb) 형태의 배기가스 정화기의 미세한 통기공을 경유하면서 배기가스의 유속이 현저하게 줄어들게 되어 2차 배기압이 형성되며, 소음기에 유입되면 다단으로 구획된 칸막이를 돌아 흡음될 때 3차 배기압이 형성된다.And, in the three-dimensional catalyst device, which is an air purifier, the flow velocity of the exhaust gas is significantly reduced while passing through the fine ventilation holes of the honeycomb-type exhaust gas purifier, thereby forming a secondary exhaust pressure. When it is absorbed around the partition, a tertiary exhaust pressure is formed.

이러한 배기과정의 저항으로 인하여, 내연기관의 연소가스가 원활히 배출되지 못하므로 출력의 약 20∼25%가 감소되는 폐단이 있다. 따라서, 상기 배기가스를 원활하게 배출시키는 것만으로도 내연기관의 출력향상과 연비개선이 가능할 수 있다.Due to the resistance of the exhaust process, the combustion gas of the internal combustion engine cannot be discharged smoothly, and thus about 20 to 25% of the output is reduced. Accordingly, it is possible to improve the output of the internal combustion engine and improve the fuel economy simply by smoothly discharging the exhaust gas.

이러한 제반문제점을 다소나마 해결하기 위하여, 대한민국 공개특허 제10-2000-0056951호에서는, 자동차 주행에 따른 공기 흐름을 이용하여 유선형의 배기구 몸통을 테일파이프에 결합하여 상기 유선형의 배기구 몸통을 스쳐 지나가는 공기의 유속에 따라 저압지역이 형성되도록 하고 이 저압에 의하여 배기가스가 급속하게 빨려나오면서 배기를 돕도록 하는 공기의 흐름을 이용한 자동차의 배기통이 개시된바 있으나, 상기와 같은 유선형의 배기구 몸통을 자동차에 부착하기에는 구조적으로 비대하고 번잡한 단점으로 실용화가 어려운 문제가 있다.In order to somewhat solve these problems, Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2000-0056951 uses airflow according to driving of a vehicle to combine a streamlined exhaust port body with a tail pipe to pass air passing through the streamlined exhaust port body. Exhaust boxes of automobiles have been disclosed that use the flow of air to form a low-pressure area according to the flow velocity of the vehicle and to aid exhaust gas by rapidly being sucked out by this low pressure, but the streamlined exhaust port body as described above is attached to the vehicle. There is a problem that it is difficult to commercialize it due to structurally large and complicated disadvantages.

또한, 대한민국 등록특허 제10-0257874호에서는, 배기가스 경로에 형성되어 있는 소음기의 전단에 외부 공기를 유입하는 관로를 별도로 부가하고 상기 관로에 외기 유입을 와류(渦流, vortex)로 형성하는 베인(vane)을 내장하며 스로틀밸브의 개방도와 동조(同調)되도록 외기 유입 조절용 댐퍼를 형성하여 이루어진 와류를 이용한 배기가스 배출장치가 개시된바 있으나, 이는 배기소음을 제거하기 위한 소음기의 전단에 외기가 유통되는 서브덕트를 형성하므로 배기소음이 그 서브덕트로 새어나가 심한 소음이 발생되며, 내연기관의 스로틀밸브와 연동하는 외기 조절용 댐퍼를 구성하므로 설비 구조 및 시설이 복잡해지는 폐해가 발생된다.In addition, in Korean Patent Registration No. 10-0257874, a conduit for introducing external air is separately added to the front end of a silencer formed in the exhaust gas path, and a vane that forms a vortex for the inflow of outside air into the conduit ( vane) has been disclosed, and an exhaust gas discharge device using a vortex has been disclosed by forming a damper for controlling the inflow of outside air so as to be in sync with the opening degree of the throttle valve. Since the sub-duct is formed, exhaust noise leaks into the sub-duct to generate severe noise, and since it constitutes a damper for external air control interlocking with the throttle valve of the internal combustion engine, the facility structure and facility become complicated.

또한, 종래기술들은 베인을 형성함에 있어서 베인을 일정각도롤 비틀어서 형성하고 부착함으로써 제조가 어렵고 부착이 어렵다는 문제점이 있다.In addition, the prior art has a problem in that it is difficult to manufacture and attach by twisting and attaching the vanes to a certain angle in forming the vanes.

(문헌 1) 등록특허공보 제10-1907139호(2018.10.04. 등록)(Document 1) Registered Patent Publication No. 10-1907139 (registered on October 4, 2018) (문헌 2) 등록특허공보 제10-1640379호(2016.07.12. 등록)(Document 2) Registered Patent Publication No. 10-1640379 (registered on July 12, 2016) (문헌 3) 공개특허공보 제10-2018-0120917호(2018.11.07. 공개)(Document 3) Unexamined Patent Publication No. 10-2018-0120917 (published on November 7, 2018) (문헌 4) 등록특허공보 제10-1882834호(2018.07.23. 등록)(Document 4) Registered Patent Publication No. 10-1882834 (registered on July 23, 2018)

본 발명의 목적은 상기와 같은 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로, 자동차 머플러 통해 배출되는 배기가스의 배기 성능을 증가시킴으로써 연료 소모율을 감소시켜 연비를 증가시킬 수 있는 자동차 내연기관의 매연저감장치를 제공함에 있다.An object of the present invention is to solve the above problems, and to provide an exhaust gas reduction device for an internal combustion engine of a vehicle capable of increasing fuel efficiency by reducing fuel consumption by increasing the exhaust performance of exhaust gas emitted through a vehicle muffler. have.

본 발명의 다른 목적은, 다수의 베인에 의해 배기가스가 배출되도록 하여 배기가스의 배출속도를 증대시켜 배기가스의 지연 배출로 인해 매연 발생을 저감시킬 수 있는 자동차 내연기관의 매연저감장치를 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide an exhaust gas reduction device for an automobile internal combustion engine capable of reducing exhaust gas emission due to delayed emission of exhaust gas by increasing the exhaust gas discharge rate by allowing exhaust gas to be discharged by a plurality of vanes. have.

본 발명의 또 다른 목적은, 베인의 제작이 간편하고 하우징에 쉽게 적용할 수 있는 자동차 내연기간의 매연저감장치를 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide an exhaust emission reduction device for an internal combustion period of a vehicle that is easy to manufacture and can be easily applied to a housing.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 자동차의 머플러 종단 테일파이프에 연계장착된 상태로, 배기가스의 배출흐름을 이어가는 하우징관과, 상기 하우징관 내부에 장착되며 상기 하우징관을 통과하는 배기가스가 나선형으로 배출될 수 있도록 하는 베인을 가진 와류관을 포함하여 구성되는 자동차 내연기관용 매연저감장치에 있어서, 상기 와류관은, 상기 하우징관의 내측 소정위치에 억지끼움되는 일정길이의 선단부; 및 상기 선단부까지 사각형태로 절개되고, 대각선을 따라 내측으로 절곡형성되는 베인;으로 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차 내연기관용 매연저감장치를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a housing pipe that connects to a muffler end tail pipe of a vehicle and continues the exhaust flow of exhaust gas, and an exhaust gas that is mounted inside the housing pipe and passes through the housing pipe. In the exhaust gas reduction device for a vehicle internal combustion engine comprising a vortex pipe having a vane to be discharged in a spiral, the vortex pipe, the front end of a predetermined length that is forcibly fitted to a predetermined position inside the housing pipe; And a vane that is cut to the front end in a rectangular shape and bent inwardly along a diagonal line. It provides an exhaust emission reduction device for an internal combustion engine of an automobile.

본 발명에서 베인은, 연결이 끊기지 않도록 대각선의 일부만을 절개하여 내측으로 절곡형성되는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the vane is characterized in that it is formed to be bent inward by cutting only a part of the diagonal line so as not to disconnect the connection.

본 발명에서 선단부의 상단에는, 와류관의 직경에 유동적으로 대응할 수 있도록 외측으로 절곡가능하도록 절개되는 유동편이 더 포함되는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the upper end of the tip portion is characterized in that it further includes a flow piece that is cut to be bent outward so as to fluidly correspond to the diameter of the vortex tube.

본 발명의 자동차 내연기관용 매연저감장치는, 자동차의 머플러를 통해 외부로 배출되는 배기가스가 나선형 와류를 일으키며 배출되도록 함을 통해, 배기 속도를 증가시킬 수 있는 효과를 가진다.The exhaust gas reduction apparatus for an internal combustion engine of an automobile of the present invention has an effect of increasing an exhaust speed by allowing exhaust gas discharged to the outside through a muffler of an automobile to be discharged by generating a spiral vortex.

또한, 본 발명의 자동차 내연기관용 매연저감장치는, 배기가 신속하게 배출되기 때문에 배기가스의 배출효율이 증가됨과 아울러 배기가스의 배출 지연으로 인한 매연발생을 저감시킬 수 있다는 장점이 있다.In addition, since the exhaust gas is rapidly discharged, the exhaust gas emission reduction device of the present invention has the advantage of increasing the exhaust gas emission efficiency and reducing the generation of soot due to the delay in exhaust gas emission.

또한, 별도의 구동장치가 없이도 자동차 주행 중에 자연히 발생하는 공기의 흐름을 이용하여 배기가스의 원활한 배기를 유도함으로써, 엔진의 배기성능 및 에너지효율을 향상시키고, 흡기계 및 배기계에 설치되는 각종 부품들의 기능을 도와 부품의 내구성을 향상시키며, 배기소음이 줄어들게 되는 효과를 나타낸다.In addition, without a separate driving device, by inducing smooth exhaust of exhaust gas by using the flow of air naturally generated while driving a vehicle, the exhaust performance and energy efficiency of the engine are improved, and various parts installed in the intake and exhaust systems are It helps the function, improves the durability of parts, and reduces exhaust noise.

또한, 본 발명은 베인의 제작이 간단하기 때문에 매연 저감장치의 제작이 간편하고, 제조비용이 적게 들어간다는 장점이 있다.In addition, the present invention has the advantage of simple manufacturing of the vane, so that the manufacturing of the smoke reduction device is simple and the manufacturing cost is low.

도 1은 본 발명에 따른 자동차 내연기관용 매연저감장치를 도시한 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 자동차 내연기관용 매연저감장치의 와류관을 도시한 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 자동차 내연기관용 매연저감장치의 와류관에 유동편을 외측으로 절곡한 사시도.
도 4는 도 3의 유동편을 외측으로 절곡한 평면도.
도 5는 본 발명에 따른 자동차 내연기관용 매연저감장치의 와류관을 제작하는 단계를 도시한 측면도.
도 6은 본 발명에 따른 자동차 내연기관용 매연저감장치의 배기가스 배출흐름의 작용관계를 나타낸 단면도.
도 7은 본 발명에 따른 자동차 내연기관용 매연저감장치를 자동차에 장착한 상태를 도시한 상태도.
1 is a perspective view showing an exhaust emission reduction device for a vehicle internal combustion engine according to the present invention.
Figure 2 is a perspective view showing a vortex pipe of the exhaust emission reduction device for a vehicle internal combustion engine according to the present invention.
Figure 3 is a perspective view of the flow piece bent outward in the vortex pipe of the exhaust emission reduction device for an automobile internal combustion engine according to the present invention.
4 is a plan view of the moving piece of FIG. 3 bent outward.
Figure 5 is a side view showing a step of manufacturing a vortex tube of the exhaust emission reduction device for an internal combustion engine vehicle according to the present invention.
Figure 6 is a cross-sectional view showing the working relationship of the exhaust gas discharge flow of the exhaust gas emission reduction device for a vehicle internal combustion engine according to the present invention.
7 is a state diagram showing a state in which the exhaust emission reduction device for a vehicle internal combustion engine according to the present invention is mounted on a vehicle.

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 우선, 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those of ordinary skill in the art can easily implement the present invention. First of all, in adding reference numerals to elements of the drawings, it should be noted that the same elements have the same numerals as possible even if they are indicated on different drawings. In addition, in describing the present invention, when it is determined that a detailed description of a related known configuration or function may obscure the subject matter of the present invention, a detailed description thereof will be omitted.

도 1은 본 발명에 따른 자동차 내연기관용 매연저감장치를 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 자동차 내연기관용 매연저감장치의 와류관을 도시한 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 자동차 내연기관용 매연저감장치의 와류관에 유동편을 외측으로 절곡한 사시도이고, 도 4는 도 3의 유동편을 외측으로 절곡한 평면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 자동차 내연기관용 매연저감장치의 와류관을 제작하는 단계를 도시한 측면도이고, 도 6은 본 발명에 따른 자동차 내연기관용 매연저감장치의 배기가스 배출흐름의 작용관계를 나타낸 단면도이고, 도 7은 본 발명에 따른 자동차 내연기관용 매연저감장치를 자동차에 장착한 상태를 도시한 상태도이다.1 is a perspective view showing a smoke reduction device for a vehicle internal combustion engine according to the present invention, Figure 2 is a perspective view showing a vortex pipe of the smoke reduction device for a vehicle internal combustion engine according to the present invention, Figure 3 is a vehicle internal combustion according to the present invention Fig. 4 is a perspective view of the vortex pipe of the engine smoke reduction device bent outward, and Fig. 4 is a plan view of the flow piece of Fig. 3 bent outward, and Fig. 5 is a vortex pipe of the smoke reduction device for an automobile internal combustion engine according to the present invention. Is a side view showing the steps of manufacturing, and Figure 6 is a cross-sectional view showing the working relationship of the exhaust gas discharge flow of the exhaust gas emission reduction device for a vehicle internal combustion engine according to the present invention, Figure 7 is a smoke reduction device for a vehicle internal combustion engine according to the present invention It is a state diagram showing a state mounted on a vehicle.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 자동차 내연기관용 매연저감장치(1)는, 자동차(2)의 머플러 종단 테일파이프(2-1)에 연계장착된 상태로 배기가스의 배출흐름을 이어가는 하우징관(10)과, 하우징관(10) 내부에 장착되며 상기 하우징관(10)을 통과하는 배기가스가 회전되면서 배출되도록 와류를 일으킬 수 있는 형상을 가진 와류관(20)을 포함하여 구성된다.As shown in Fig. 1, the exhaust gas reduction device 1 for an internal combustion engine of an automobile according to the present invention is connected to the muffler end tail pipe 2-1 of the vehicle 2 and continues the exhaust flow of exhaust gas. It is configured to include a housing tube 10 and a vortex tube 20 mounted inside the housing tube 10 and having a shape capable of generating a vortex so that the exhaust gas passing through the housing tube 10 is rotated and discharged. .

하우징관(10)은, 자동차(2)의 테일파이프(2-1) 종단에서 배기가스의 배출흐름이 효율적으로 진행될 수 있도록 하기 위한 수단으로, 도 1에 도시된 바와 같이, 자동차 내연기관의 4행정 중 배기행정에 의해 테일파이프(2-1)를 통해 외부로 배출되는 배기가스의 이동 흐름이 완료되는 배출관으로서, 상기 테일파이프(2-1)와 접속되는 선단으로부터 종단으로 일정한 직경을 가진 형태를 가진다. 필요에 따라서는 상부측의 직경이 크기 하부측의 직경이 작은 형태로 이루어질 수도 있다. 즉, 하우징관(10)이 테일파이프 내부에 삽입되는 경우 테일파이프의 직경보다 작은 일정한 직경을 가지도록 형성되며, 하우징관(10)이 테일파이프 외부에 삽입되는 경우, 외부에 삽입될 수 있도록 체결부위의 직경이 테일파이프의 외부 직경과 같거나 크게 형성될 수 있다.The housing tube 10 is a means for efficiently proceeding the exhaust gas discharge flow at the end of the tail pipe 2-1 of the vehicle 2, as shown in FIG. 1, 4 of the internal combustion engine of the vehicle A discharge pipe that completes the flow of exhaust gas discharged to the outside through the tail pipe (2-1) by the exhaust stroke during the stroke, and has a constant diameter from the tip to the end connected to the tail pipe (2-1) Have. If necessary, the diameter of the upper side may be large and the diameter of the lower side may be small. That is, when the housing tube 10 is inserted into the tail pipe, it is formed to have a constant diameter smaller than the diameter of the tail pipe, and when the housing tube 10 is inserted outside the tail pipe, it is fastened so that it can be inserted outside. The diameter of the portion may be formed equal to or larger than the outer diameter of the tailpipe.

구체적으로 하우징관(10)은 하우징관 본체(11)와 본체의 체결부위에 형성되는 볼트홀(12)로 구성된다.Specifically, the housing tube 10 is composed of a housing tube body 11 and a bolt hole 12 formed at a fastening portion of the body.

와류관(20)은, 상기 하우징관(10)을 통해 배출되는 배기가스가 회전하면서 흐르는 와류를 일으키며 배출되도록 하는 배기흐름의 제어를 위한 것으로, 도 2에 도시된 바와 같이, 일정한 직경을 가진 선단부(21)와, 선단부에 일체로 형성되며 와류를 형성하기 위한 베인(22)으로 구성된다. 선단부(21)의 후방에 형성되는 베인(22)은, 베르누이 정리(Bernoulli's theorem)의 법칙에 입각하여 배기가스의 배출 속도를 증가시키면서 와류로 배출되도록 하여, 배기가스의 속도의 증가와 더불어 일정한 회전력에 의해 배기가스를 배출시킴으로써, 비회전에 의한 배기가스의 배출보다 원활한 배기가스의 배출이 이루어져, 연비효율을 증가시킬 수 있다. 또한, 와류관(20)이 하우징관(10)의 내경에 탄력적으로 적용할 수 있도록 유동편(23)이 선단부(21)의 상단에 더 마련될 수 있다. 유동편(23)은 절곡할 수 있도록 선단부에 일정하게 절개되어 형성되어 유동편(23)은 외측으로 절곡가능하도록 다양한 형태로 절개할 수 있다. 도 3 및 도 4에서는 절개형상을 'ㄱ'자로 형성하여 외측으로 절곡가능하게 한 것을 도시하고 있다. 유동편(23)이 형성됨으로써, 어느 정도의 내경의 범위까지는 다양한 직경에 적용될 수 있다.The vortex pipe 20 is for controlling the exhaust flow so that the exhaust gas discharged through the housing pipe 10 rotates while generating a flowing eddy current and discharged. As shown in FIG. 2, a tip portion having a constant diameter It consists of (21) and a vane (22) formed integrally at the tip and to form a vortex. The vane 22 formed at the rear of the front end 21 increases the discharge speed of the exhaust gas and discharges it as a vortex according to the law of Bernoulli's theorem, thereby increasing the speed of the exhaust gas and causing a constant rotational force. By discharging the exhaust gas as a result, the exhaust gas is discharged more smoothly than the exhaust gas by non-rotation, and fuel efficiency can be increased. In addition, the flow piece 23 may be further provided at the upper end of the tip portion 21 so that the vortex tube 20 can be flexibly applied to the inner diameter of the housing tube 10. The moving piece 23 is formed by being cut at the tip end portion so as to be bent, so that the moving piece 23 can be cut in various shapes so as to be bent outward. In FIGS. 3 and 4, it is shown that the incision shape is formed in a'b' shape so that it can be bent outward. As the flow piece 23 is formed, it can be applied to various diameters up to a certain inner diameter.

도 5는 본 발명에 따른 와류관(20)의 베인(22) 형성과정을 도시하고 있다. 또한 유동편(23)의 형성도 베인(22)의 절개와 함께 이루어질 수도 있다. 도 5(a)에 도시된 바와 같이, 먼저 상하 일정길이로 선단분까지 직선절개부(221)를 형성한다. 직선절개부(221)가 형성되면 단면은 사각형태를 이루게 된다. 다음으로 도 5(b)에 도시된 바와 같이, 대각선 방향으로 대각선절개부(222)를 형성한다. 대각선 방향으로의 대각선절개부(222)로 인하여 고정편(225)과 절곡편(224)으로 구분되어지며, 절곡편(224)을 내측으로 일정각도 절곡함으로써 베인(22)이 형성된다. 대각선절개부(222)는 완전히 절개되지 않고 절취선 형태로 일부 절개되지 않는 비절개부(223)를 형성하여 줌으로써, 절곡 후에도 절곡편(224)이 고정편(225)에 연결될 수 있도록 한다. 선단부(21)에는 유동편(23)을 'ㄱ'자 형태로 형성하고, 외측으로 절곡할 수 있도록 한다. 유동편(23)은 단순히 11자 형태로 절개선을 형성하더라도 무방하다. 이러한 유동편(23)의 형성은 어느 일측만 선단부(21)와 고정될 수 있으면 충분하기 때문에 다양한 형태로 제작될 수 있다.5 shows a process of forming the vanes 22 of the vortex tube 20 according to the present invention. In addition, the formation of the moving piece 23 may be performed together with the cutting of the vane 22. As shown in Fig. 5(a), first, a straight cutout 221 is formed up to the tip of a predetermined length up and down. When the straight cutout 221 is formed, the cross-section has a rectangular shape. Next, as shown in Fig. 5(b), a diagonal cutout 222 is formed in a diagonal direction. It is divided into a fixed piece 225 and a bent piece 224 due to the diagonal cutout 222 in the diagonal direction, and the vane 22 is formed by bending the bent piece 224 inward at a certain angle. The diagonal cutout 222 forms a non-cutting part 223 that is not completely cut and partially cut in the form of a cut, so that the bent piece 224 can be connected to the fixing piece 225 even after bending. At the tip portion 21, a flow piece 23 is formed in a'b' shape, and can be bent outward. The flow piece 23 may simply form an incision in an 11-shape. The formation of the flow piece 23 can be manufactured in various forms because it is sufficient if only one side can be fixed with the tip portion 21.

상기와 같은 구성으로 되는 본 발명에 따른 자동차 내연기관용 매연저감장치(1)의 작용을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.The operation of the exhaust emission reduction device 1 for an internal combustion engine of a vehicle according to the present invention having the above configuration will be described in detail.

먼저, 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 와류발생기(1)를 자동차(2)의 테일파이프(2-1) 종단에 부가장착하여 배기가스의 배출 흐름이 와류를 형성하도록 하는 것을 통해 배기효율 극대화 및 그에 따른 연비개선이 달성되도록 한다.First, as shown in FIG. 7, the vortex generator 1 according to the present invention is additionally mounted at the end of the tail pipe 2-1 of the vehicle 2 so that the discharge flow of the exhaust gas forms a vortex. Maximize exhaust efficiency and improve fuel economy accordingly.

여기서, 상기 하우징관(10)의 상단 체결부위의 내측 또는 외측으로 상기 테일파이프(2-1) 종단이 일부 삽입되도록 한 상태에서, 볼트 등의 체결수단을 이용하여 상기 하우징관(10)이 테일파이프(2-1)에 견고하게 장착될 수 있다.Here, in a state in which the end of the tail pipe 2-1 is partially inserted into or outside the upper fastening portion of the housing tube 10, the housing tube 10 is tailed using a fastening means such as a bolt. It can be firmly mounted on the pipe 2-1.

한편, 시동을 걸어 본 발명의 와류발생기(1)가 장착된 자동차의 내연기관이 구동을 시작하도록 한 상태에서 운전자가 엑셀레이터 패달을 밟는 것으로써, 자동차의 주행이 가능한 상태 즉, 내연기관의 4행정(흡입, 압축, 폭발, 배기)이 진행되는 것이며, 이러한 4행정 중 배기행정에 따라 상기 테일파이프(2-1)를 통해 배기가스가 배출되고, 그렇게 배출되는 배기가스는, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기한 테일파이프(2-1)를 거쳐 상기 하우징관(10)과 와류관(20)의 관로를 통해 최종적으로 외부배출 과정에서 와류를 형성하게 된다. 필요에 따라서는 와류관(20)의 직경이 점차적으로 감소하도록 형성할 수도 있다. 이는 와류관(20)을 통과하면서 배기가스의 배출속도를 증가시킬 필요가 있는 경우에 적당하며, 지나치게 직경이 감소되는 경우에는 속도는 증가하더라도 배기관 내부의 압력이 증가할 수 있기 때문에 직경이 감소는 적절히 이루어짐이 타당하다. 배출속도가 증가하게 되면 배기가스의 배출량은 증가하게 되고, 그에 따라 배기가스의 배출이 원활하게 이루어짐으로써 배기가스의 효율을 증대시킬 수 있다. 즉, 배기가스가 동일한 시간에 더 쉽게 그리고 더 많이 배출될 수 있어서, 배기량의 증가에 따라 배기가스의 역류 등의 가능성을 미연에 차단할 수 있기 때문에, 연비 개선을 이룰 수 있다.On the other hand, by stepping on the accelerator pedal in a state where the engine is started and the internal combustion engine of the vehicle equipped with the vortex generator 1 of the present invention starts to drive, the vehicle can be driven, that is, the four strokes of the internal combustion engine. (Suction, compression, explosion, exhaust) is in progress, and exhaust gas is discharged through the tail pipe 2-1 according to the exhaust stroke among these four strokes, and the exhaust gas thus discharged is shown in FIG. As described above, a vortex is finally formed in the process of external discharge through the pipes of the housing pipe 10 and the vortex pipe 20 through the tail pipe 2-1. If necessary, it may be formed so that the diameter of the vortex tube 20 gradually decreases. This is suitable when it is necessary to increase the discharge speed of the exhaust gas while passing through the vortex pipe 20, and if the diameter is excessively reduced, the pressure inside the exhaust pipe may increase even if the speed increases, so that the diameter decreases. It is reasonable to be done properly. When the discharge rate is increased, the discharge rate of the exhaust gas increases, and accordingly, the exhaust gas is discharged smoothly, thereby increasing the efficiency of the exhaust gas. That is, since the exhaust gas can be discharged more easily and more at the same time, the possibility of reverse flow of the exhaust gas or the like can be prevented in advance with an increase in the amount of exhaust gas, so that fuel economy improvement can be achieved.

정리하자면, 본 발명의 자동차 내연기관용 매연저감장치(1)에 의하면, 도 7에 도시된 바와 같이 내연기관의 4행정 중 배기행정에 의해 자동차(2)의 머플러(muffler) 종단 테일파이프(2-1)를 통해 최종적으로 외부배출되는 배기가스가 와류를 일으키며 배출되도록 함으로써, 배기효율이 신속하게 이루어지도록 하여 내연기관의 행정능력이 향상되고 그로써 해당 자동차의 출력향상과 더불어 이를 통한 연료소모율 감소에 따른 연비 개선의 효과를 거둘 수 있다.In summary, according to the exhaust emission reduction device 1 for an internal combustion engine of a vehicle of the present invention, as shown in FIG. 7, the tailpipe 2 of the muffler of the vehicle 2 is terminated by the exhaust stroke among the four strokes of the internal combustion engine. Through 1), the exhaust gas that is finally discharged from the outside generates a vortex and is discharged, so that the exhaust efficiency is achieved quickly and the administrative capacity of the internal combustion engine is improved. The effect of improving fuel economy can be achieved.

아울러, 별도의 구동장치가 없이도 자동차 주행 중에 자연히 발생하는 와류형의 흐름을 이용하여 배기가스의 원활한 배기를 유도함으로써, 엔진의 배기성능 및 에너지효율을 향상시키고, 흡기계 및 배기계에 설치되는 각종 부품들의 기능을 도와 부품의 내구성을 향상시키며, 배기소음이 줄어들게 되는 효과를 거둘 수 있다. 또한 배기관에 배기가스가 제때에 배출되지 못하고 배출 지연으로 인하여 발생되는 여러가지 문제가 해결될 수도 있다.In addition, by inducing smooth exhaust of exhaust gas by using a vortex-type flow that naturally occurs while driving a vehicle without a separate driving device, the engine's exhaust performance and energy efficiency are improved, and various parts installed in the intake and exhaust systems It helps to improve the durability of parts and reduces exhaust noise. In addition, various problems caused by exhaust gas cannot be discharged to the exhaust pipe in time and delayed discharge may be solved.

따라서 본 발명에 따른 자동차 내연기관용 매연저감장치는 매연을 줄이고 연비를 증가시킬 수 있는 효과를 가진 것으로서, 탄소 저감을 할 수 있으면서 에너지 효율을 높일 수 있는 기술을 가지고 있다.Accordingly, the exhaust gas reduction device for an internal combustion engine of an automobile according to the present invention has an effect of reducing exhaust and increasing fuel economy, and has a technology capable of reducing carbon and increasing energy efficiency.

이상의 설명은 본 발명의 기술사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정과 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is only illustrative of the technical idea of the present invention, and those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs can make various modifications, changes, and substitutions within the scope not departing from the essential characteristics of the present invention. will be. Accordingly, the embodiments disclosed in the present invention and the accompanying drawings are not intended to limit the technical idea of the present invention, but are for description, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments and the accompanying drawings. . The scope of protection of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the scope of the present invention.

1 : 와류발생기 2 : 자동차
2-1 : 테일 파이프
10 : 하우징관 11 : 하우징관 몸체
12 : 볼트홀
20 : 와류관 21 : 선단부
22 : 베인 221 : 직선절개부
222 : 대각선절개부 223 : 비절개부
224 : 절곡편 225 : 고정편
1: vortex generator 2: automobile
2-1: tail pipe
10: housing tube 11: housing tube body
12: bolt hole
20: vortex pipe 21: tip
22: vane 221: straight incision
222: diagonal incision 223: non-incision
224: bent piece 225: fixed piece

Claims (3)

자동차의 머플러 종단 테일파이프에 연계장착된 상태로, 배기가스의 배출흐름을 이어가는 하우징관과, 상기 하우징관 내부에 장착되며 상기 하우징관을 통과하는 배기가스가 나선형으로 배출될 수 있도록 하는 베인을 가진 와류관을 포함하여 구성되는 자동차 내연기관용 매연저감장치에 있어서,
상기 와류관은,
상기 하우징관의 내측 소정위치에 억지끼움되는 일정길이의 선단부; 및
상기 선단부까지 사각형태로 절개되고, 대각선을 따라 내측으로 절곡형성되는 베인;
으로 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차 내연기관용 매연저감장치.
It has a housing pipe connected to the tail pipe of the muffler end of the vehicle and continuing the discharge flow of exhaust gas, and a vane mounted inside the housing pipe and allowing the exhaust gas passing through the housing pipe to be discharged in a spiral manner. In the exhaust emission reduction device for an automobile internal combustion engine comprising a vortex tube,
The vortex tube,
A front end portion of a predetermined length that is forcibly fitted into a predetermined position inside the housing tube; And
A vane cut in a rectangular shape up to the tip portion and bent inward along a diagonal line;
An exhaust emission reduction device for an automobile internal combustion engine, characterized in that consisting of.
제1항에 있어서,
상기 베인은, 연결이 끊기지 않도록 대각선의 일부만을 절개하여 내측으로 절곡형성되는 것을 특징으로 하는 자동차 내연기관용 매연저감장치.
The method of claim 1,
The vane is an exhaust emission reduction device for an internal combustion engine of an automobile, characterized in that the vane is formed to be bent inward by cutting only a part of a diagonal line so as not to be disconnected.
제1항에 있어서,
상기 선단부의 상단에는, 와류관의 직경에 유동적으로 대응할 수 있도록 외측으로 절곡가능하도록 절개되는 유동편이 더 포함되는 것을 특징으로 하는 자동차 내연기관용 매연저감장치.
The method of claim 1,
At the upper end of the distal end, a flow piece that is cut to be bent outward so as to fluidly correspond to the diameter of the vortex tube is further included.
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