KR100828784B1 - 배기 매니폴드구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 배기 매니폴드구조에 관한 것으로, 런너 플레이트에 의해 각 런너를 구획짓도록 형성되는 요입부에 공기층을 형성하여 배기 매니폴드가 냉각될 때에 다른 부위와 유사한 냉각속도로 냉각되게 해서 열응력의 집중으로 인한 손상을 예방하여 배기 매니폴드의 내구성을 향상시키고, 배기 매니폴드가 가열될 때에는 부분적인 에어 갭의 형성으로 빨리 가열되도록 하여 촉매 워밍 업 시간을 줄여 배기가스의 발생량도 줄일 수 있도록 하기 위해, 다수개의 런너를 형성하는 런너 플레이트의 상기 런너를 구획짓도록 오목하게 형성된 요입부와 배기 매니폴드를 실린더 헤드에 체결하기 위해 형성된 플랜지 사이의 빈 공간을 상하 챔버 플레이트로 막아서 공기층이 형성된 구조로 되어 있다.

Description

배기 매니폴드구조{Exhaust manifold structure}

도 1은 종래 기술에 따른 배기 매니폴드의 평면도,

도 2는 본 발명에 따른 배기 매니폴드의 평면도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10-런너 플레이트 11-런너

12-플랜지 13-챔버 플레이트

10a-요입부

본 발명은 차량의 엔진에 사용되는 배기 매니폴드에 관한 것으로, 특히 런너 플레이트의 요입부와 헤드장착 플랜지 사이에 공기층을 형성하여 에어 갭 효과를 모사하고 배기 매니폴드의 내구성을 향상시키도록 한 배기 매니폴드구조에 관한 것이다.

종래 차량의 배기 매니폴드는 엔진의 실린더 헤드에 장착되어 엔진의 각 연소실에서 배출되는 배기가스를 모아서 차량의 외부는 방출시키는 역할을 하는 것으 로서, 도 1에 도시된 바와 같이 상하 2개의 런너 플레이트(1)가 용접으로 접합되어 다수개의 런너(2)를 형성하고, 상기 런너 플레이트의 전방에는 배기 매니폴드를 실린더 헤드에 예컨대 볼트와 너트를 매개로 체결하기 위한 체결 플랜지(3)가 장착되어 있다.

상기 각 런너를 구획짓기 위해 런너 플레이트(1)에는 오목한 요입부(4)가 형성되어 있다.

그런데, 상기와 같은 종래의 배기 매니폴드구조에서는 2개의 런너 플레이트의 가장자리를 따라서 서로 용접으로 접하여 런너를 형성시킬 때에 상기 요입부(4)의 구조적인 강성이 취약하여 열응력을 집중적으로 받아서 파손되면서 런너 플레이트의 용접부가 벌어져 배기가스를 누출시킨다고 하는 결점이 있었다.

상기와 같이 요입부가 집중적으로 열응력을 받아서 파손되는 이유는 배기 매니폴드가 냉각될 때에 상기 요입부 및 그 용접부위가 런너 플레이트의 다른 부위보다 빨리 냉각되어 냉각속도의 차이에 기인하기 때문이다.

이에 본 발명은 상기한 사정을 감안하여 안출된 것으로, 런너 플레이트에 의해 각 런너를 구획짓도록 형성되는 요입부에 공기층을 형성하여 배기 매니폴드가 냉각될 때에 다른 부위와 유사한 냉각속도로 냉각되게 해서 열응력의 집중으로 인한 손상을 예방하여 배기 매니폴드의 내구성을 향상시키고, 배기 매니폴드가 가열될 때에는 에어 갭 효과를 모사할 수 있도록 한 배기 매니폴드구조를 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 다수개의 런너를 형성하는 런너 플레이트의 상기 런너를 구획짓도록 오목하게 형성된 요입부와 배기 매니폴드를 실린더 헤드에 체결하기 위해 형성된 플랜지 사이의 빈 공간을 상하 챔버 플레이트로 막아서 공기층이 형성된 구조로 되어 있다.

상기 챔버 플레이트에 의해 형성되는 공기층에는 공기의 유출입 구멍이 양측에 형성된 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명한다.

도 2에는 본 발명에 따른 배기 매니폴드의 구조가 평면도로 도시되어 있는 바, 즉 2개의 런너 플레이트(10)가 상하로 배치된 상태에서 그 가장자리를 따라서 서로 용접되어, 각 연소실에서 배출되는 배기가스가 유동하는 다수개의 런너(11)를 형성하고 있다.

상기 런너 플레이트(10)의 전방에는 플랜지(12)가 형성되어 있어서 상기 플랜지를 매개로 실린더 헤드에 예컨대 볼트와 너트를 매개로 체결하여 지지되게 된다.

상기 런너 플레이트(10)에는 상기 각 다수개의 런너를 구획짓는 오목한 형상의 요입부(10a)가 형성되어 있고, 상기 요입부(10a)와 상기 플랜지사이의 빈 공간에 공기층을 형성하기 위해 2개의 챔버 플레이트(13)가 상기 런너 플레이트에 상하로 부착되게 된다.

즉, 상기 챔버 플레이트는 상기 요입부 속에 삽입되어 그 가장자리가 상기 요입부를 형성하는 런너 플레이트의 가장자리와 용접으로 부착됨과 더불어 상기 플랜지와도 일체로 용접으로 부착되어서 상기 2개의 챔버 플레이트 사이에 공기층이 형성되게 된다.

그리고 상기 챔버 플레이트의 양측에는 상기 공기층내의 공기가 유입출하는 공기구멍(13a)이 형성되어 있다.

상기와 같이 요입부와 플랜지 사이에 챔버 플레이트로 공기층을 형성하게 되면, 배기 매니폴드가 가열될 때에 상기 공기층내의 공기도 가열되었다가 냉각될 때에는 상기 공기층이 상기 요입부의 냉각속도를 지연시키게 되어, 상기 요입부에 냉각속도의 차이로 인해 열응력이 집중되는 것을 방지해서 요입부에 크랙이 형성되는 것을 예방하게 된다.

그리고 배기 매니폴드가 배기가스에 의해 가열될 때에 상기 공기층의 공기도 런너 플레이트의 열전달로 인해 함께 가열되어 전체적으로 배기 매니폴드의 가열속도를 증대시킴으로써, 에어 갭 효과에 의한 배기가스의 저감 효과도 얻을 수 있게 되는 것이다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 배기 매니폴드구조에 의하면, 다수개의 런너를 형성하는 런너 플레이트의 오목한 요입부와 플랜지 사이에 공기층을 형성해서 배기 매니폴드가 냉각될 때에 상기 요입부가 다른 부위와 유사한 속도로 냉각되게 하여 요입부에 열응력이 집중되지 않게 함으로써, 요입부의 냉각속도 차이로 인한 열응력의 집중을 방지해서 크랙을 예방하고, 배기 매니폴드가 가열될 때에는 에어 갭 효과에 의한 배기가스도 저감시킬 수 있는 등의 효과가 있다.

Claims (3)

1. 다수개의 런너를 형성하는 2개의 런너 플레이트가 그 가장자리를 따라서 서로 용접으로 부착되어 형성된 런너 플레이트와;

   상기 런너 플레이트를 실린더 헤드에 체결하기 위한 플랜지와;

   상기 런너 플레이트와 상기 플랜지 사이의 상기 런너 플레이트에 상기 다수개의 런너를 구획하도록 하는 영역에 형성된 요입부와;

   상기 플랜지와 상기 요입부 사이에 공기층을 형성하며 상기 플랜지와 상기 런너 플레이트의 사이의 상하에 부착되도록 상기 2개의 런너 플레이트의 용접시에 형성하는 챔버 플레이트를 구비하는 것을 특징으로 하는 배기 매니폴드구조.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 공기층에는 공기의 유출입 구멍이 양측에 형성된 것을 특징으로 하는 배기 매니폴드구조.
3. 삭제

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