KR101114377B1 - 소음기의 응축수 배출 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 응축수 배출 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 소음기 내부에 잔여하는 응축수를 외부로 원활히 배출시킬 수 있는 응축수 배출 장치에 관한 것이다.

이를 위해, 본 발명은 소음기 케이스의 저면에 형성되는 통공, 상기 소음기 케이스와 연통되어서 배기가스가 유입되는 유입관, 상기 소음기 케이스로부터 배기가스가 외부로 배출되도록 연통되는 배출관, 상기 유입관에 장착되는 열전소자 및

차량의 운행 및 정지 중에 상기 통공을 선택적으로 개폐할 수 있도록 상기 통공에 설치되고, 케이스 내부의 온도에 따라 형상이 변형됨으로써 선택적으로 상기 통공을 개폐할 수 있는 제어 밸브를 포함하는 소음기의 응축수 배출 장치를 제공한다.

소음기, 응축수, 바이메탈 금속, 형상 기억 합금

Description

소음기의 응축수 배출 장치{CONDENSED WATER DISCHARGE APPARATUS OF MUFFLER}

본 발명은 응축수 배출 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 소음기 내부에 잔여하는 응축수를 외부로 원활히 배출시킬 수 있는 응축수 배출 장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 배기가스 저감 대책 중의 하나로 배기파이프에 촉매 컨버터를 설치함과 동시에 전자 제어 연료 분사장치를 설치한다.

상기 촉매 컨버터는 케이스에 담체를 내장함과 동시에 담체의 표면에 백금, 로듐 등과 같은 촉매를 부착하여 배기가스를 통과시킴으로써 일산화탄소(CO)와 탄화수소(HC)는 산화하고 질소화합물(NOx)은 환원하여 유해성분을 감소시키고 있다.

상기와 같이, CO와 HC를 산화하면 탄산가스와 응축수가 발생하고, 응축수가 배기계를 부식시키므로 내구성이 저하되기 때문에 응축수 배출대책을 강구하고 있으며, 응축수 배출대책은 통상적으로 배기가스의 온도와 압력이 하강되는 소음기에 설치하고 있기 때문에, 종래의 응축수 배출대책은 소음기 케이스의 뒷판 하부에 응 축수 배출공을 형성하거나 케이스 내의 배출관에 구멍을 뚫고 상기 구멍이 포위되는 흡상관 또는 안내판을 바닥 측으로 향하도록 설치한 것이다.

그러나 상기와 같은 종래의 응축수 배출구조는 그 배출이 용이하나 응축수 배출공이 대기와 연통되어 있으므로 소음기에서 배기가스가 팽창할 때 팽창음 또는 기류음이 응축수 배출공을 통하여 대기에 배출되므로 소음기의 성능을 원활하게 발휘하지 못하고 소음 공해를 유발하게 된다.

또한, 후자의 경우에는 자동차가 가동 중일 때 배기가스의 압력에 의하여 응축수를 흡인하여 대기에 방출하는 것이므로 내경이 작은 흡상관 또는 구멍이 매연 등에 의하여 폐쇄되거나 자동차의 가동을 중단하면 응축수의 배출이 불가능한 문제점이 있다.

기존 응축수 배출 구조는 중RPM 또는 고RPM에서 배기가스 압력이 충분할 때 동작이 활하게 일어난다.

하지만, IDLE시 또는 주행 후, 정지시에는 응축수가 그대로 소음기 케이스 내에 잔류하게 된다.

실제 주행시간보다 정지시간이 많은 점을 고려할 때 주로 응축수에 의한 부식이 이 때 일어남을 알 수 있다.

상기 문제를 해결하기 위해 단지 케이스 하단에 구멍을 뚫게 될 경우 항시 응축수 배출은 용이하나 주행시 배기가스가 동시에 빠져나가게 되므로 emission문제가 발생할 가능성이 있다.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 응축수의 배출을 양호하게 하고 소음기의 성능을 원활하게 발휘할 수 있는 자동차 소음기의 응축수 배출구조를 제공하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 소음기의 응축수 배출 장치는 소음기 케이스의 저면에 형성되어 응축수가 배출되는 통공, 상기 소음기 케이스와 연통되어 배기가스가 유입되는 유입관, 상기 소음기 케이스로부터 배기가스가 외부로 배출되도록 연통되는 배출관, 상기 유입관에 장착되어 상기 유입관 내부의 온도에 따라 선택적으로 전기를 발생시키는 열전소자 및 상기 열전소자와 전기적으로 연결되고 상기 통공에 설치되며, 상기 소음기 케이스 내부의 온도에 따라 상하로 이동함으로써 선택적으로 상기 통공을 개폐할 수 있는 제어 밸브를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제어 밸브는,

원통형상의 밸브 몸체, 상기 케이스를 중심으로 대향하도록 상기 밸브 몸체의 상단과 하단에 각각 형성되고, 이러한 밸브 몸체보다 큰 지름을 갖는 상하부 플랜지 및 상기 상부와 하부 플랜지 사이에 개재되는 전자석을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 전자석은 원판 형상이고 상기 상부 및 하부 플랜지와 동일한 지름인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 전자석과 제어 밸브의 상부 플랜지 사이에 스페이서가 더 포함되는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 스페이서는 SUS mat재질일 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 응축수 배출 장치에 의하면, 엔진과 배기계통인 소음기가 냉각되면서 소음기 내부에 잔여하는 응축수를 외부로 원활히 배출시켜 소음기의 부식을 방지함과 아울러 소음기의 수명을 연장하도록 할 수 있다.

차량 정차시 응축수를 자동으로 배출하여 응축수가 소음기 케이스를 부식시키는 시간을 단축함으로써 소음기 케이스 수명을 증대함은 물론 이를 통해 내부식성이 낮은 재질로 변경하여 케이스 단가를 낮출 수 있다.

케이스 부식에 대한 신뢰성을 증대시켜 관통부식에 따른 소비자 불만을 줄일 수 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 소음기의 응축수 배출 장치를 개략적으로 도시한 것이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 소음기의 응축수 배출 장치의 요부를 나타낸 사시도이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 소음기의 응축수 배출 장치의 하부를 나타낸 사시도이다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 소음기의 응축수 배출 장치의 전선 연결관의 내부를 나타낸 사시도이다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 소음기의 응축수 배출 장치의 작동을 나타낸 단면도이다.

본 발명의 일 실시예에 의한 소음기의 응축수 배출 장치는 도 1에 도시한 바와 같이, 케이스(100), 이러한 케이스(100)의 내부로 배기가스가 유입되는 통로인 유입관(110), 유입관(110)에 설치되는 열전소자(114), 유입관(110)으로부터 유입된 배기가스를 외부로 배출시키기 위한 배출관(120) 및 제어 밸브(200)를 포함한다.

상기 케이스(100)는 소음기의 몸체를 이루고 있는 부분이다.

여기서, 도면에는 도시하지 않았지만, 일반적인 소음기 케이스의 구조로서 다수개의 격판으로 상기 케이스의 내부를 구획하고, 각각의 구획된 구역에는 팽창실 및 연통관이 구비된다.

또한, 상기 케이스(100)의 저면에는 통공(미도시)이 형성되고, 이러한 통공에는 제어 밸브(200)가 설치된다.

상기 제어 밸브(200)는 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 밸브 몸체(210), 상하부 플랜지(221, 231)및 상기 밸브 몸체(210)에 형성되는 복수개의 유출공(211)을 포함한다.

상기 통공을 중심으로 대향하도록 상기 소음기 케이스(100)의 내부에 상부 플랜지(221)가 위치하고 상기 소음기 케이스(100)의 외부에 하부 플랜지(231)가 위치한다.

즉, 상기 밸브 몸체(210)는 상기 통공과 동일한 지름으로 원통형상으로 형성되며, 이러한 밸브 몸체(210)의 상단 및 하단에 밸브 몸체(210)의 지름보다 큰 지름을 갖는 상하부 플랜지(221, 231)가 각각 형성된다.

이때, 상기 하부 플랜지(231)과 상기 소음기 케이스(100) 사이에는 전자석(300)이 개재된다.

이러한 전자석(300)은 후술하는 전선 연결관(112)을 통하여 열전소자(114)와 전기적으로 연결된다.

상기 밸브 몸체(210)에 형성되는 복수개의 유출공(211)은 상기 제어 밸브(200)가 상기 케이스(100)의 통공으로부터 선택적으로 슬라이딩되어 외부로 출몰되는 과정 중, 상기 밸브 몸체(210)가 상기 소음기 케이스(100)의 외부로 돌출되었을 시, 상기 유출공(211)을 통하여 상기 케이스(100)의 내부와 외부가 연통되고, 상기 밸브 몸체(210)의 하부 플랜지(231)가 상기 통공을 폐쇄할 시, 상기 케이스(100)의 내부와 외부가 차단되는 형상이면 어떠한 형상이든 가능하다.

즉, 상기 밸브 몸체(210)의 하단에는 밸브 몸체(210)의 상승 시에 상기 통공을 완전히 밀폐할 수 있도록 하부 플랜지(231)가 형성된다.

상기 제어 밸브(200)는 볼트(미도시) 및 너트(미도시) 등의 결합부재를 이용하여 체결고정할수 있다.

상기와 같이 배기 매니폴드에서 배출되는 배기가스가 유입관(110)을 통하여 상기 소음기 케이스(100)의 내부에서 팽창되면서, 그 압력과 온도가 하강하여 소음되고 배출관(120)을 통하여 배출된다.

한편, 상기와 같이 배기가스가 케이스(100)에 유입될 때, 촉매 컨버터 등에서 생성된 응축수도 함께 유입되나 상기 제어 밸브(200)는 배기가스 및 응축수의 열에 의하여 상기 통공을 폐쇄하는 방향으로 변형되므로 통공을 통한 응축수의 배출은 불가능하게 되고, 상기 케이스(100)의 저면에 모였다가 차량의 가동이 중단되어 소음기가 냉각되면 상기 제어 밸브(200)는 통공을 개방하는 방향으로 변형되어 통공을 개방하므로 케이스(100)에 모여있던 응축수가 모두 대기로 방출되는 것이다.

한편, 상기 열전소자(114)는 상기 유입관(110)의 일측에 설치된다.

상기와 같은 열전소자(114)는 고온부와 저온부의 열의 차이를 이용하는 구성요소이다.

즉, 상기 유입관(110) 내부의 온도가 상기 열전소자(114)에 의해 감지되는데, 차량의 엔진이 작동될 때, 고온의 배기가스로 인하여 고온이 감지되면, 상기 열전소자(114)에서는 전기가 발생된다.

반대로, 차량의 엔진이 정지 시에는 열 발생이 없으므로 상기 열전소자(114)에는 전기가 발생되지 않는다.

여기서, 상기 열전소자(114)는 도 4에 도시한 바와 같은 전선 연결관(112)을 통하여 상기 전자석(300)과 전기적으로 연결된다.

상기 전선 연결관(112)은 단열기능을 갖는 알루미늄 프로텍터가 바람직하다.

상기 전선 연결관(112)의 내부에는 내부 전선(116)이 내장되어서 상기 열전소자(114)로부터 발생되는 전기를 상기 전자석(300)으로 전달하게 된다.

한편, 상기 상부 플랜지(221)와 소음기 케이스(100)의 사이에는 별도의 스페이서(400)가 개재될 수 있다.

이러한 스페이서(400)는 엔진 정지 시 상기 상부 플랜지(221)를 상기 소음기케이스(100)와 소정의 거리를 유지함으로써 응축수가 배출되는 통공이 완전히 막히는 것을 방지하는 기능을 한다.

이때, 스페이서(400)의 재질은 SUS mat이 바람직하다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 의한 소음기의 응축수 배출 장치의 작동을 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 5에 도시한 바와 같이, 차량의 엔진의 작동 시(주행시, IDLE시)에는 유입관(110)의 온도가 올라가게 되어 상기 열전소자(114)에서 전기가 발생된다.

이때, 상기 전기에 의해 상기 전자석(300)이 하부 플랜지(231)를 끌어당기게 되므로, 소음기 케이스(100)의 통공을 폐쇄하게 된다.

즉, 엔진의 작동 시에는 상기 통공을 폐쇄함으로써 응축수의 배출을 방지하게 된다.

이와는 반대로, 상기 엔진의 정지 시에는 유입관(110)의 온도가 낮아지므로 상기 열전소자(114)에서는 전기가 발생되지 않는다.

이때, 상기 전기가 사라지게 되면, 상기 하부 플랜지(231)가 하측으로 이동 된다.

따라서, 상기 소음기 케이스(100)의 내부와 외부가 유출공(211)을 통하여 연통되므로 상기 소음기 케이스(100) 내부의 응축수가 외부로 배출된다.

상기와 같이 소음기 케이스 하단에 응축수 배출 장치를 삽입함으로써, 차량의 정차 시에도 응축수가 배출되도록 하여 응축수로 인한 소음기의 부식을 최소화하여 소음기 케이스 수명을 증대시킴과 동시에 기존의 부식에 의한 관통 부식 품질 문제를 해결할 수 있는 기술이다.

또한, 케이스 부식에 대한 신뢰성을 증대시켜 관통부식에 따른 소비자 불만을 줄일 수 있다.

상기와 같이 차량의 정차시 응축수를 자동으로 배출하여 응축수가 소음기 케이스를 부식시키는 시간을 단축함으로써 소음기 케이스 수명을 증대시킴과 동시에 내부식성이 낮은 재질로 변경하여 소음기 케이스의 단가를 낮출 수 있다.

이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시 예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시 예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 소음기의 응축수 배출 장치를 개략적으로 도시한 것이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 소음기의 응축수 배출 장치의 요부를 나타낸 사시도이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 소음기의 응축수 배출 장치의 하부를 나타낸 사시도이다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 소음기의 응축수 배출 장치의 전선 연결관의 내부를 나타낸 사시도이다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 소음기의 응축수 배출 장치의 작동을 나타낸 단면도이다.

* 도면에 사용된 주요부분 부호설명 *

100: 소음기 케이스 110: 유입관

112: 전선 연결관 114: 열전소자

116: 내부 전선 120: 배출관

200: 제어 밸브 210: 밸브 몸체

211: 유출공 221: 상부 플랜지

231: 하부 플랜지 300: 전자석

400: 스페이서

Claims (5)

1. 소음기 케이스의 저면에 형성되어 응축수가 배출되는 통공;

   상기 소음기 케이스와 연통되어 배기가스가 유입되는 유입관;

   상기 소음기 케이스로부터 배기가스가 외부로 배출되도록 연통되는 배출관;

   상기 유입관에 장착되어 상기 유입관 내부의 온도에 따라 선택적으로 전기를 발생시키는 열전소자; 및

   상기 열전소자와 전기적으로 연결되고 상기 통공에 설치되며, 상기 소음기 케이스 내부의 온도에 따라 상하로 이동함으로써 선택적으로 상기 통공을 개폐할 수 있는 제어 밸브;

   를 포함하는 소음기의 응축수 배출 장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 제어 밸브는,

   원통형상의 밸브 몸체;

   상기 케이스를 중심으로 대향하도록 상기 밸브 몸체의 상단과 하단에 각각 형성되고, 이러한 밸브 몸체보다 큰 지름을 갖는 상하부 플랜지; 및

   상기 상부와 하부 플랜지 사이에 개재되는 전자석;

   을 포함하는 소음기의 응축수 배출 장치.
3. 제2항에 있어서,

   상기 전자석은 원판 형상이고 상기 상부 및 하부 플랜지와 동일한 지름인 것을 특징으로 하는 소음기의 응축수 배출 장치.
4. 제2항에 있어서,

   상기 전자석과 제어 밸브의 상부 플랜지 사이에 스페이서가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 소음기의 응축수 배출 장치.
5. 제4항에 있어서,

   상기 스페이서는 SUS mat재질인 것을 특징으로 하는 소음기의 응축수 배출 장치.

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