KR101566724B1 - 배기가스 배압을 조절하는 배기시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명의 실시예에 따른 배기가스 배압을 조절하는 배기시스템은, 엔진으로부터 배기가스를 공급받는 파이프, 그 일단부 둘레가 상기 파이프의 타단부 둘레에 고정되는 벨로우즈, 그 일단부 둘레가 상기 벨로우즈의 타단부에 고정되고, 그 타단부는 폐쇄되되, 내주면에서 외주면으로 관통하는 배출홀이 형성되는 이너캡, 및 상기 이너캡과 상기 벨로우즈가 그 내주면을 따라서 슬라이딩되도록 삽입되고, 그 일단부 내주면이 상기 파이프의 타단부 외주면에 밀착 고정되는 아우터캡을 포함한다.
따라서, 배기가스의 배압이 낮을 때에는, 벨로우즈가 이너캡을 잡아당겨 이너캡이 아우터캡 안으로 삽입되어 배기소음을 줄인다. 아울러, 배기가스의 배압이 높을 때에는, 이너캡이 아우터캡의 외부로 돌출되어 배출홀을 통해서 배기가스가 배출되어 출력을 향상시킨다.

Description

배기가스 배압을 조절하는 배기시스템{EXHAUST SYSTEM FOR ADJUSTING EXHAUST PRESSURE}

본 발명은 엔진에서 배출되는 배기가스의 배압을 능동적으로 조절함으로써 배기소음을 감소시키는 동시에 배압에 의한 출력의 저하를 줄여주는 배기시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 엔진에서 배출되는 배기가스의 배기소음을 줄이기 위하여 머플러가 설치된다.

머플러는 배기저항을 높여서 배기소음을 줄일 수 있으나 배압이 높아져서 엔진의 출력이 저하되고, 저항을 작게 하여 엔진의 출력을 높일 수 있으나 배기소음이 증대된다.

이에 따라서, 출력손실을 최소화하면서 배기소음을 줄이기 위한 연구가 진행되고 있다.

도 1은 종래의 배기가스 배압을 조절하는 배기시스템의 개략적인 사시도이다. 도 1을 참조하면, 배기시스템은 파이프(100), 하우징(110), 샤프트(120), 스프링(130), 및 게이트(140)를 포함한다.

상기 파이프(100)의 단부에 하우징(110)이 고정되고, 상기 하우징(110)에는 상기 샤프트(120)가 배치되고, 상기 게이트(140)는 상기 샤프트(120)에 힌지결합된다.

상기 스프링(130)은 상기 게이트(140)를 탄성적으로 지지하여, 상기 게이트(140)가 상기 파이프(100)의 개방부를 폐쇄하도록 한다.

상기 파이프(100) 내부에 배압이 증가하면, 상기 게이트(140)가 열려서, 배기가스를 배출하고, 일정한 배압을 형성하여, 배기소음을 줄이는 기능을 한다.

그러나 도시한 바와 같이, 부품의 구조와 개수가 복잡하고, 조립이 어려워, 생산비용이 증가하며, 상기 게이트(140)가 닫히면서 부딪히는 소음이 발생할 수 있는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 간단한 구조로 비교적 생산이 쉬은 새로운 구조로 배압을 유지하여 배기소음을 줄이고, 출력의 저하를 최소화하는 배기가스 배압을 조절하는 배기시스템을 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 배기가스 배압을 조절하는 배기시스템은, 엔진으로부터 배기가스를 공급받는 파이프, 그 일단부 둘레가 상기 파이프의 타단부 둘레에 고정되는 벨로우즈, 그 일단부 둘레가 상기 벨로우즈의 타단부에 고정되고, 그 타단부는 폐쇄되되, 내주면에서 외주면으로 관통하는 배출홀이 형성되는 이너캡, 및 상기 이너캡과 상기 벨로우즈가 그 내주면을 따라서 슬라이딩되도록 삽입되고, 그 일단부 내주면이 상기 파이프의 타단부 외주면에 밀착 고정되는 아우터캡을 포함한다.

상기 파이프를 통해서 공급되는 배기가스의 압력이 높아지면, 상기 벨로우즈가 늘어나면서, 상기 이너캡이 상기 아우터캡의 외부로 인출되고, 상기 배출홀을 통해서 배기가스가 배출된다.

상기 파이프를 통해서 공급되는 배기가스의 압력이 낮아지면, 상기 벨로우즈가 수축되면서, 상기 이너캡이 상기 아우터캡의 내부로 삽입되어 배기유로를 차단한다.

상기 이너캡에 형성된 상기 배출홀은 둘레를 따라서 설정된 간격을 두고 배치된다.

상기 이너캡에 형성된 상기 배출홀은 상기 벨로우즈가 신축되는 방향으로 길게 형성된다.

앞에서 기재된 바와 같이 본 발명에 따른 배기가스 배압을 조절하는 배기시스템은, 배기가스의 배압이 낮을 때에는, 벨로우즈가 이너캡을 잡아당겨 이너캡이 아우터캡 안으로 삽입되어 배기소음을 줄인다.

아울러, 배기가스의 배압이 높을 때에는, 이너캡이 아우터캡의 외부로 돌출되어 배출홀을 통해서 배기가스가 배출되어 출력을 향상시킨다.

도 1은 종래의 배기가스 배압을 조절하는 배기시스템의 개략적인 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 배압을 조절하는 배기시스템의 일부 정면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 배압을 조절하는 배기시스템의 일부 내부 투시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 배압을 조절하는 배기시스템에서 배압이 낮을 상태를 보여주는 일부 단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 배압을 조절하는 배기시스템에서 배압이 높은 상태를 보여주는 일부 단면도이다.

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

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 배압을 조절하는 배기시스템의 일부 정면도이다.

도 2의 (a)를 참조하면, 배압을 조절하는 배기시스템은 파이프(200), 아우터캡(210), 및 이너캡(220)을 포함한다. 여기서, 상기 이너캡(220)이 상기 아우터캡(210)의 내부로 삽입된 구조를 갖는다.

상기 파이프(200) 내부의 배압이 증가하면, 도 2의 (b)와 같이, 상기 아우터캡(210) 안으로 삽입되어 있던, 상기 이너캡(220)이 외부로 돌출되고, 상기 이너캡(220)에 형성된 배출홀(230)을 통해서 배기가스가 배출된다.

여기서, 상기 아우터캡(210)은 상기 파이프(200)에 고정되어 움직이지 않는다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 배압을 조절하는 배기시스템의 일부 내부 투시도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 배압을 조절하는 배기시스템에서 배압이 낮을 상태를 보여주는 일부 단면도이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 배압을 조절하는 배기시스템에서 배압이 높은 상태를 보여주는 일부 단면도이다.

도 3을 참조하면, 상기 파이프(200)와 상기 이너캡(220) 사이에 벨로우즈(300)가 배치된다.

좀 더 상세하게 설명하면, 상기 벨로우즈(300)의 일단부 둘레가 상기 파이프(200)의 타단부 둘레에 고정되고, 상기 벨로우즈(300)의 타단부 둘레가 상기 이너캡(220)의 일단부 둘레에 고정된다. 상기 벨로우즈(300)는 상기 이너캡(220) 또는 상기 파이프(200)와 일체로 형성될 수 있다.

상기 파이프(200)와 상기 이너캡(220) 사이의 거리는 상기 벨로우즈(300)를 통해서 멀어지거나 가까워지는 구조를 갖는다.

배기가스는 상기 파이프(200), 상기 벨로우즈(300), 및 상기 이너캡(220)으로 흐르고, 상기 이너캡(220)의 홀을 통해서 배출되는 구조를 갖는다.

도 3, 도 4, 및 도 5를 참조하면, 상기 아우터캡(210)의 안으로 상기 이너캡(220)과 상기 벨로우즈(300)가 삽입되는 구조로, 상기 이너캡(220)과 상기 벨로우즈(300)는 상기 아우터캡(210)의 내부에서 슬라이딩되는 구조를 갖는다.

여기서, 상기 아우터캡(210)의 일단부 내주면은 상기 파이프(200)의 타단부 외주면에 밀착되어 고정된다. 즉, 상기 아우터캡(210)은 상기 파이프(200)에 고정되어 움직이지 않는다.

상기 파이프(200) 내부의 배압이 증가하면, 상기 벨로우즈(300)가 늘어나고 상기 이너캡(220)이 상기 아우터캡(210)의 밖으로 튀어나오며, 상기 이너캡(220)에 형성된 배출홀(230)을 통해서 배기가스가 배출된다.

상기 이너캡(220)에 형성되는 상기 배출홀(230)은 상기 이너캡(220)의 둘레방향으로 설정된 간격을 두고 여러 개가 형성된다. 아울러, 도시한 바와 같이, 상기 배출홀(230)은 상기 벨로우즈(300)가 신축되는 방향으로 형성된다.

따라서, 상기 이너캡(220)이 상기 아우터캡(210)에서 튀어나온 길이가 길어질수록, 상기 배출홀(230)을 통해서 배출되는 배기가스의 양이 증가한다.

상기 벨로우즈(300)는 상기 이너캡(220)을 잡아당기는 탄성력을 부가하는 탄성부재의 기능을 수행하고, 배기가스가 용이하게 흐르는 유로를 제공하는 두 가지 기능을 수행한다.

상기 벨로우즈(300)는 내구성의 향상을 위해서 고온에 노출되어도 열화되지 않는 열저항성을 갖는 것이 바람직하며, 스테인레스와 같은 금속성 재질을 가질 수 있다. 아울러, 상기 벨로우즈(300)는 상기 파이프(200)와 일체로 형성될 수 있다.

엔진이 저(low) 알피엠에 있을 때, 도 4에 도시한 바와 같이, 상기 벨로우즈(300)가 압축되어 상기 이너캡(220)이 배기유로를 차단한다. 따라서, 배기가스의 배압이 증가하여 소음을 저감시킨다.

엔진이 고(high) 알피엠에 있을 때, 도 5에 도시한 바와 같이, 상기 벨로우즈(300)가 신장되어 상기 이너캡(220)의 상기 배출홀(230)이 배기유로를 형성한다. 따라서, 배기가스의 배압이 감소하여 출력을 향상시킨다.

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

200: 파이프
210: 아우터캡
220: 이너캡
230: 배출홀
300: 벨로우즈

Claims (5)

1. 엔진으로부터 배기가스를 공급받고 이를 외부로 배출하기 위한 파이프;
   그 일단부 둘레가 상기 파이프의 타단부 둘레에 연결되는 벨로우즈;
   그 일단부 둘레가 상기 벨로우즈의 타단부에 연결되고, 그 타단부는 폐쇄되되, 내주면에서 외주면으로 관통하는 배출홀이 형성되는 이너캡; 및
   상기 이너캡과 상기 벨로우즈가 그 내주면을 따라서 슬라이딩되도록 삽입되고, 그 일단부 내주면이 상기 파이프의 타단부 외주면에 밀착 고정되는 아우터캡; 을 포함하는 배기가스 배압을 조절하는 배기시스템.
2. 제1항에서,
   상기 파이프를 통해서 공급되는 배기가스의 압력이 높아지면, 상기 벨로우즈가 늘어나면서, 상기 이너캡이 상기 아우터캡의 외부로 인출되고, 상기 배출홀을 통해서 배기가스가 배출되는 것을 특징으로 하는 배기가스 배압을 조절하는 배기시스템.
3. 제2항에서,
   상기 파이프를 통해서 공급되는 배기가스의 압력이 낮아지면, 상기 벨로우즈가 수축되면서, 상기 이너캡이 상기 아우터캡의 내부로 삽입되어 배기유로를 차단하는 것을 특징으로 하는 배기가스 배압을 조절하는 배기시스템.
4. 제2항에서,
   상기 이너캡에 형성된 상기 배출홀은 둘레를 따라서 설정된 간격을 두고 배치되는 것을 특징으로 하는 배기가스 배압을 조절하는 배기시스템.
5. 제4항에서,
   상기 이너캡에 형성된 상기 배출홀은 상기 벨로우즈가 신축되는 방향으로 길게 형성되는 것을 특징으로 하는 배기가스 배압을 조절하는 배기시스템.

Images