KR20130126182A - 기능이 향상된 편측 배기 타입의 차량용 머플러 - Google Patents

Abstract

본 발명은 일측에서 배기가스의 유입 및 배출이 이루어지는 편측 배기 타입의 차량용 머플러에에서 배기 가스의 배기력과 배출량을 향상시켜 전체적인 엔진 출력을 높일 수 있고, 엔진 성능을 향상시킬 수 있으며, 변속시점에서의 변속 충격을 현저히 감소시켜 뛰어난 승차감을 느낄 수 있도록 한 편측 배기 타입의 차량용 머플러를 제공하는데 그 목적이 있다. 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 일단 측으로 유입된 배기 가스를 다시 일단 측으로 유도하여 배출하는 편측 배기 타입의 차량용 머플러에 있어서, 구획 격벽에 의해 구획된 복수의 구획 챔버를 구비한 머플러 본체; 일단은 상기 머플러 본체의 소정의 구획 챔버에 위치되고, 타단은 머플러 본체의 일측 단을 통해 외부로 연장되는 흡기 파이프; 일단은 상기 머플러 본체의 소정의 구획 챔버에 위치되고, 타단은 상기 머플러 본체의 일측 단을 통해 외부로 연장되는 배기 파이프; 상기 흡기 파이프로부터 배기가스를 순환 안내하도록 일단과 타단이 각각 소정의 구획 챔버 내에 위치되는 복수의 연통 파이프; 및 상기 머플러 본체의 타측 단 측에 설치되고, 상기 연통 파이프 중 상류 측 연통 파이프로부터의 배기가스를 상기 연통 파이프 중 하류 측 연통 파이프로 유도하기 위한 유도 부재를 포함하는 편측 배기 타입의 차량용 머플러를 제공한다.

Description

기능이 향상된 편측 배기 타입의 차량용 머플러{MUFFLER OF VEHICLES HAVING IMPROVED FUNCTION}

본 발명은 일측에서 배기가스의 유입 및 배출이 이루어지는 편측 배기 타입의 차량용 머플러에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 엔진으로부터 발생한 배기가스가 배출되는 머플러의 배기력(이송 속도)과 배출량을 향상시켜 전체적인 엔진 출력을 높일 수 있고, 빠른 배기가스의 유출에 따라 출력을 상승시켜 엔진 성능을 향상시킬 수 있으며, 변속시점에서의 변속 충격을 현저히 감소시켜 운전자로 하여금 뛰어난 승차감을 느낄 수 있도록 한 기능이 향상된 차량용 머플러에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 배기가스의 배기량과 배출력을 향상시킴에 따라, 엔진 내부에 배기가스가 정체되는 것을 방지함으로써 연료의 연소효율 즉, 완전연소가 이루어지도록 하여 연료 소모량을 줄이고, 불안전 연소로 인해 발생하는 배기가스(매연)의 배출량을 줄일 수 있도록 한 기능이 향상된 차량용 머플러에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차는 엔진, 현가장치, 차체 프레임, 조향장치 등의 각종 구성장치로 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, 발생한 배기가스는 배기행정에 의해 배출되는데, 이러한 배기가스를 외부로 배출하기 위한 장치로는 촉매 컨버터와 머플러가 사용된다.

상기와 같이 엔진으로부터 발생한 배기가스가 외부로 배출되는 과정에서는 촉매 컨버터에 의해 일산화탄소, 탄화수소 및 질소산화물 등이 촉매로 인해 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(manifold)(2)에 연결관으로 촉매 컨버터(4)와 서브 머플러(6)와 메인 머플러(8)가 연통되도록 설치된 구성을 갖는다.

따라서, 엔진(1)으로부터 발생한 배기가스는 배기 매니폴드(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, 배기 가스의 일산화탄소, 탄화수소 및 질소산화물 등이 촉매로 인해 환원되고, 서브 머플러(6)와 메인 머플러(8)를 거치는 과정에서 흡음과 공명을 통해 배출소음을 감소시키게 된다.

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, 스틸 울(금속을 실 모양으로 한 것)에 흡수시키는 흡수식과, 앞의 세 가지 방식을 혼합한 격벽식(隔壁式) 등이 사용되고 있다.

통상적인 기술에 따른 머플러는 일측 방향으로부터 들어온 배기 가스가 타측 방향으로 배출되는 구성이 일반적이나, 차량의 배기량이나 머플러 고정 방식에 따라 일측 방향으로부터 들어온 배기 가스를 다시 일측 방향으로 배출시키는 머플러의 구성(이하, '편측 배기 타입 머플러'라 칭함)이 제안되어 있다.

이러한 편측 배기 타입 머플러의 구성을 살펴보면, 격벽판에 의해 구획되어 복수의 구획 챔버를 형성하는 머플러 본체; 일단은 배기계통의 배기관에 연결되고, 타단은 하류와 상류 측 챔버 사이의 중앙 구획 챔버에 연통하는 흡기 파이프; 일단은 머플러 본체의 소정의 구획 챔버와 연통되도록 하고, 타단은 상기 흡기 파이프 측에서 머플러 본체의 외부로 연장되는 배기 파이프; 및 상기 흡기 파이프로부터의 제공되는 배기가스가 머플러 본체 내의 구획 챔버에서 순환하여 최종적으로 상기 배기 파이프를 통해 배출되도록 안내하는 하나 이상의 연통 파이프를 포함한다.

이와 같이 구성되는 종래의 편측 배기 타입 머플러는 흡기 파이프를 통해 들어오는 배기가스는 연통 파이프를 통해 각 구획 챔버 내를 순환하면서 흡음과 공명을 통해 소음이 감소된 다음, 다시 최종적으로 흡기 파이프가 위치된 측에서 배기 파이프를 통해 외부로 배출된다.

그러나 이와 같은 종래 기술에 따른 편측 배기 타입 머플러에 있어서, 차량을 가속하기 위하여 가속 페달을 밟아 회전수(rpm)를 증가시키게 되면, 이에 따라 배기가스의 배기력 및 배기량도 순간 증가하게 되는데, 이때 연통 파이프를 통해 순환되어 안내된 배기가스는 구획 챔버에서 배기 파이프를 통해 신속히 흘러들어가야만 하지만, 배기력 및 배기량의 순간 증가로 인하여 구획 챔버에서 랙 현상이 발생하게 된다.

이러한 랙 현상은 보통 변속 시점에서 발생하는데, 이는 원활한 배기가스의 배기를 진행시키지 못하고, 배기가스의 압력과 배기력이 떨어지게 되어 이로 인해 전체적인 엔진 출력의 손실을 야기하며, 또한 변속시점에서의 변속 충격으로 인하여 운전자에게 불쾌감을 느끼게 하여 승차감을 떨어트리는 문제점이 있다.

또한, 이러한 랙 현상으로 인하여 진동과 소음이 발생하여 머플러 자체의 기능을 저하시키는 문제점이 있다.

또한, 종래의 머플러에서는 배기 가스의 배출이 보다 신속하게 이루어지지 않기 때문에, 배기 가스와 함께 배출되는 엔진 내부 열을 신속히 방출할 수 없어 엔진이 열에 의해 크게 영향을 받는 문제가 있다.

특히 이러한 랙 현상은 일측 방향으로 유입된 배기가스를 다시 일측 방향으로 안내되도록 하는 편측 배기 타입의 머플러에 있어서 더욱 가중되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 일측 방향으로 유입된 배기가스를 다시 일측 방향으로 배출함에 있어 순간 가속 시점에서도 원활하고 신속한 배기를 가능하게 하여 배기력과 배출량을 향상시킴과 동시에, 발생된 배기가스가 엔진 내부에 정체되는 것을 방지하여 전체적인 엔진 출력을 높일 수 있는 기능이 향상된 차량용 머플러를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 편측 배기 타입의 머플러를 통해 배출되는 배출가스의 배기 저항을 감소시킬 뿐만 아니라, 진동과 소음도 현저히 감소시킬 수 있으며, 변속 시점에서의 변속충격을 현저히 감소시켜 운전자로 하여금 뛰어난 승차감을 제공할 수 있는 기능이 향상된 차량용 머플러를 제공하는데 다른 목적이 있다.

또한, 본 발명은 일측에서 유입 및 배출되는 배기가스의 배기력(이송속도) 및 배기량을 증대시켜 전체적인 엔진 출력을 높임과 동시에, 엔진 내부 열을 배기가스와 함께 빠르게 배출시키므로 엔진 온도를 낮추어 열에 의한 엔진 보호를 효율적으로 구현할 수 있는 기능이 향상된 차량용 머플러를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.

상기 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 일 관점에 따르면, 일단 측으로 유입된 배기 가스를 다시 일단 측으로 유도하여 배출하는 편측 배기 타입의 차량용 머플러에 있어서, 구획 격벽에 의해 구획된 복수의 구획 챔버를 구비한 머플러 본체; 일단은 상기 머플러 본체의 소정의 구획 챔버에 위치되고, 타단은 머플러 본체의 일측 단을 통해 외부로 연장되는 흡기 파이프; 일단은 상기 머플러 본체의 소정의 구획 챔버에 위치되고, 타단은 상기 머플러 본체의 일측 단을 통해 외부로 연장되는 배기 파이프; 상기 흡기 파이프로부터 배기가스를 순환 안내하도록 일단과 타단이 각각 소정의 구획 챔버 내에 위치되는 복수의 연통 파이프; 및 상기 머플러 본체의 타측 단 측에 설치되고, 상기 연통 파이프 중 상류 측 연통 파이프로부터의 배기가스를 상기 연통 파이프 중 하류 측 연통 파이프로 유도하기 위한 유도 부재를 포함하는 편측 배기 타입의 차량용 머플러를 제공한다.

본 발명에 따르면, 구획 챔버는 상기 머플러 본체의 타측 단 측으로부터 제1 구획 챔버, 제2 구획 챔버 및 제3 구획 챔버를 포함하고, 상기 흡기 파이프는 일단이 상기 제2 구획 챔버에 위치되고, 상기 배기 파이프는 일단이 상기 제1 구획 챔버에 위치되고, 상기 연통 파이프는 일단이 상기 흡기 파이프의 일단과 대향하게 위치되게 제2 구획 챔버에 위치되고 타단은 제2 구획 챔버에 위치되는 제1 연통 파이프와, 일단은 상기 제1 구획 챔버에 위치되고 타단은 제3 구획 챔버를 연통시키는 제2 연통 파이프를 포함하며, 상기 유도 부재는 일단은 상기 제1 연통 파이프의 타단에 대향하게 위치되고, 타단은 상기 제2 연통 파이프의 일단에 대향하게 위치되는 U자형 파이프로 이루어질 수 있다.

상기 U자형 파이프에서 그 만곡부는 상기 머플러 본체의 타측 단에서 외부로 노출되어 구성되고, 상기 U자형 파이프의 만곡부에는 머플러를 차량 프레임에 고정하기 위한 고정 부재가 형성될 수 있다.

본 발명에 따르면, 구획 챔버는 상기 머플러 본체의 타측 단 측으로부터 제1 구획 챔버, 제2 구획 챔버 및 제3 구획 챔버를 포함하고, 상기 흡기 파이프는 일단이 상기 제2 구획 챔버에 위치되고, 상기 배기 파이프는 일단이 상기 제1 구획 챔버에 위치되고, 상기 연통 파이프는 일단이 상기 흡기 파이프의 일단과 대향하게 위치되게 제2 구획 챔버에 위치되고 타단은 제2 구획 챔버에 위치되는 제1 연통 파이프와, 일단은 상기 제1 구획 챔버에 위치되고 타단은 제3 구획 챔버를 연통시키는 제2 연통 파이프를 포함하며, 상기 유도 부재는 일단은 상기 제1 연통 파이프의 타단에 대향하게 위치되고, 타단은 상기 제2 연통 파이프의 일단에 대향하게 위치되며, 상기 일단으로부터 두 갈래 이상으로 분지(分枝)되고 타단에서 다시 합지되는 복수의 U자형 분지 파이프를 갖는 파이프로 구성될 수 있다.

본 발명에서 유도 부재는 상기 제1 연통 파이프와 일체로 형성될 수 있다.

상기 유도 부재의 일단 및 타단의 위치는 상기 배기 파이프의 일단의 위치와 동일 선상에 위치되지 않고 상기 머플러 본체의 일단 측으로 오프셋(offset)되어 위치되는 것이 바람직하다.

상기 흡기 파이프, 연통 파이프 및 배기 파이프 중 적어도 하나에는 배기가스가 유출입될 수 있는 복수의 통기성이 형성되며, 상기 흡기 파이프, 배기 파이프, 유도 부재, 제1 및 제2 연통 파이프 중 적어도 하나에는 철수세미 형태의 통기성 흡음 부재가 구비될 수 있다.

상기 통기공은 상기 제3 구획 챔버에 위치되는 흡기 파이프와 제2 연통 파이프, 및 상기 제2 구획 챔버에 위치되는 제2 연통 파이프에 형성되며, 상기 통기성 흡음 부재는 제2 구획 챔버에 위치되는 제2 연통 파이프와 제3 구획 챔버에 위치되는 흡기 파이프에 형성될 수 있다.

상기 흡기 파이프, 배기 파이프, 연통 파이프, 및 유도 부재에서 서로 이격되어 대향하는 단부 중에 배기가스의 흐름 상 하류 측에 위치하는 단부는 호퍼(hopper) 형상으로 이루어지는 것이 바람직하다.

본 발명에 의한 기능이 향상된 편측 배기 타입의 차량용 머플러에 따르면 다음과 같은 효과를 갖는다.

첫째, 본 발명은 일측에서 유입된 배기가스를 일측으로 유도하여 다시 외부로 배출함에 있어 순간 가속 시점에서도 원활하고 신속한 배기가 가능하여 배기력 및 배출량을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.

둘째, 본 발명은 배기가스가 엔진 내부에 정체되는 것을 방지하여 전체적인 엔진 출력을 높일 수 있는 효과가 있다.

셋째, 본 발명은 편측 타입의 머플러를 통해 배출되는 배출가스의 배기 저항을 감소시킬 뿐만 아니라, 진동과 소음도 현저히 감소시킬 수 있으며, 변속 시점에서의 변속 충격을 현저히 감소시켜 운전자로 하여금 뛰어난 승차감을 제공할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 배출되는 배기가스의 배기력(이송속도) 및 배기량을 증대시켜 전체적인 엔진 출력을 높임과 동시에, 엔진 내부 열을 배기가스와 함께 빠르게 배출시키므로 엔진 온도를 낮추어 열에 의한 엔진 보호를 효율적으로 구현할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래의 차량용 머플러의 전체 구성을 나타내는 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 기능이 향상된 편측 배기 타입의 차량용 머플러의 바람직한 실시 예를 나타내는 단면 구성도.
도 3은 본 발명에 따른 편측 배기 타입의 차량용 머플러를 구성하는 유도 부재의 일 예를 나타내는 구성도.
도 4는 본 발명에 따른 편측 배기 타입의 차량용 머플러를 구성하는 유도 부재의 다른 실시 예를 나타내는 구성도.
도 5는 본 발명에 따른 편측 배기 타입의 차량용 머플러를 구성하는 유도부 재의 또 다른 실시 예를 나타내는 구성도.
도 6은 본 발명에 따른 편측 배기 타입의 차량용 머플러를 구성하는 배기관(파이프)의 형태를 나타낸 구성도.

본 발명의 추가적인 목적들, 특징들 및 장점들은 다음의 상세한 설명 및 첨부 도면으로부터 보다 명료하게 이해될 수 있다.

본 발명의 상세한 설명에 앞서, 본 발명은 다양한 변경을 도모할 수 있고, 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 아래에서 설명되고 도면에 도시된 예시들은 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도는 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 명세서에 기재된 "...부", "...유닛", "...모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

이하에서 상세히 설명되는 본 발명의 편측 배기 타입의 차량용 머플러는 앞서 언급한 바와 같이 차량의 배기량이나 디자인, 또는 머플러 본체의 장착 관계를 고려하여 배기가스가 유입 및 유출되는 방향이 한쪽에서만 이루어지도록 구성되는 머플러임을 전제로 한 것이다. 다만, 여기에서 설명되는 한쪽 또는 일단 측이라 함은 그 한쪽이나 일단 측에 가깝거나 근접한 위치를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 편측 배기 타입의 차량용 머플러는, 일측 방향으로 유입된 배기 가스를 다시 일측 방향으로 유도하여 배출하는 편측 배기 타입의 차량용 머플러에 있어서, 구획 격벽에 의해 구획된 복수의 구획 챔버를 구비한 머플러 본체; 일단은 상기 머플러 본체의 소정 구획 챔버에 위치되고, 타단은 머플러 본체의 일측 단을 통해 외부로 연장되어 설치되는 흡기 파이프; 일단은 상기 머플러 본체의 소정 구획 챔버에 위치되고, 타단은 상기 머플러 본체의 일측 단을 통해 외부로 연장되게 설치되는 배기 파이프; 상기 흡기 파이프로부터 배기가스를 순환 안내하도록 상기 머플러 본체에서 구획 격벽을 관통하여 일단과 타단이 각각 소정 챔버 내에 위치되어 설치되는 복수의 연통 파이프; 및 상기 머플러 본체의 타측 단 측에 설치되고, 상기 연통 파이프 중 상류 측 연통 파이프로부터의 배기가스를 상기 연통 파이프 중 하류 측 연통 파이프로 유도하기 위한 유도 부재를 포함한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 편측 배기 타입의 차량용 머플러의 구성에 대하여 도 2를 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 기능이 향상된 편측 배기 타입의 차량용 머플러의 바람직한 실시 예를 나타내는 단면 구성도이다.

도 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 편측 배기 타입의 차량용 머플러는, 일측 방향으로 유입된 배기 가스를 다시 일측 방향으로 유도하여 배출하는 편측 배기 타입의 차량용 머플러에 있어서, 구획 격벽(110)에 의해 구획된 복수의 구획 챔버(120, 130, 140)를 구비한 머플러 본체(100); 일단은 상기 머플러 본체(100)의 소정의 구획 챔버(130)에 위치되고, 타단은 머플러 본체(100)의 일측 단을 통해 외부로 연장되어 설치되는 흡기 파이프(200); 일단은 상기 머플러 본체(100)의 소정의 구획 챔버(120)에 위치되고, 타단은 상기 머플러 본체(100)의 일측 단을 통해 외부로 연장되게 설치되는 배기 파이프(300); 상기 흡기 파이프(200)로부터 배기가스를 순환 안내하도록 상기 머플러 본체(100)에서 구획 격벽(110)을 관통하여 일단과 타단이 각각 소정의 구획 챔버 내에 위치되어 설치되는 복수의 연통 파이프(410, 420); 및 상기 머플러 본체(100)의 타측 단 측에 설치되고, 상기 연통 파이프 중 상류 측 연통 파이프(410)로부터의 배기가스를 상기 연통 파이프 중 하류 측 연통 파이프(420)로 유도하기 위한 유도 부재(500)를 포함한다.

상기 머플러 본체(100)에 형성되는 구획 챔버(120, 130, 140)는 일 예시로서 나타낸 것이며, 그의 개수는 한정되는 것은 설계자의 선택에 의해 소정 개수의 격벽판(110)을 설치함으로써 형성될 수 있다.

본 실시 예에서는 2 개의 구획 격벽(110, 110)에 의해 제1, 제2 및 제3 구획 챔버(120, 130, 140)가 형성된 경우를 나타내고 있다.

상기 흡기 파이프(200)는 차량의 배기계통의 배기관에 일단이 연결되고, 타단은 소정의 구획 챔버로 배기가스를 배출하도록, 도면에서는 중간 구획 챔버인 제2 구획 챔버(130)로 배기가스를 배기하도록 설치된 것을 나타낸다.

상기 배기 파이프(300)는 아래에서 상세히 설명하는 연통 파이프(410, 420)를 통해 안내 순환되고, 해당 구획 챔버에 충전된 배기가스를 외부로 배기하도록 설치된다. 도면에서, 상기 배기 파이프(300)는 일단이 제1 구획 챔버(120)에 위치되는 경우를 나타낸 것이다.

또한, 상기 배기 파이프(300)에는 배기가스가 통하는 그 경로에서 배기가스가 유출입될 수 있도록 소정의 구획 챔버에 위치된 부분에서 복수의 통기성이 형성되는 것이 바람직하다.

도 2에서, 상기 배기 파이프(300)의 통기공(301)은 제3 구획 챔버(140)에 위치되는 부분에서 형성되는 경우를 나타낸 것이다.

계속해서, 상기 연통 파이프(410, 420)는 흡기 파이프(200)를 통해 흡기된 배기가스를 각각의 구획 챔버(120, 130, 140)에서 순환시켜 흡음과 공명을 통해 배기가스의 소음을 감소시키도록 안내한다.

도 2에서 상기 연통 파이프(410, 420) 중 제1 연통 파이프(410)는 머플러 본체(100)의 타단 측에 위치되는 구획 챔버인 제1 구획 챔버(120) 일측과 중간의 구획 챔버인 제2 구획 챔버(130)를 연통시키는 제1 연통 파이프(410), 및 상기 머플러 본체(100)의 타단 측에 위치되는 구획 챔버인 제1 구획 챔버(120)의 타측과 머플러 본체(100)의 일단 측에 위치되는 구획 챔버인 제3 구획 챔버(140)를 연통시키는 제2 연통 파이프(420)를 포함하는 예를 나타내고 있다.

여기에서, 상기 제1 구획 챔버(120)에 위치되는 제1 연통 파이프(410)의 일단과 상기 제2 연통 파이프(420)의 일단은 소정 간격을 갖고 위치되는데, 예를 들면 도 2로부터 봤을 때 상부 측과 하부 측에 각각 위치되도록 설치된다.

상기 제2 연통 파이프(420)에는 배기가스가 통하는 그 경로에서 배기가스가 유출입될 수 있도록 소정의 구획 챔버에 위치된 부분에서 복수의 통기성이 형성된다.

도 2에서, 상기 제2 연통 파이프(420)의 통기공(421)은 제2 구획 챔버(130) 및/또는 제3 구획 챔버(140)에 위치되는 부분에서 형성되는 경우를 나타낸 것이다.

도 3은 본 발명에 따른 편측 배기 타입의 차량용 머플러를 구성하는 유도 부재의 일 예를 나타내는 구성도이다.

도 3에 나타낸 바와 같이, 상기 유도 부재(500)는 상기 제1 연통 파이프(410)로부터 배기 가스를 배기가스를 제공받고, 상기 제2 연통 파이프(420)로 배기가스를 제공하기 위한 U자형 파이프로 구성된다.

상기 유도 부재(500)의 U자형 파이프에서 그 만곡부(510)는 머플러 본체(100)의 타측 단에서 외부로 노출되어 구성된다. 상기 U자형 파이프의 만곡부(510)에는 머플러를 차량 프레임(미도시)에 고정 설치하기 위한 고정 부재(520)가 형성된다.

따라서, 머플러를 차량 프레임에 고정시키기 위한 고정 부재(520)를 머플러 본체에 비하여 상대적으로 제작이 용이한 유도 부재(U자형 파이프)(500)에 형성시킴으로써 설계 자유도를 증대시킬 수 있고, 제작성을 향상시킬 수 있다.

상기 유도 부재(500)는 도 2에서 제1 연통 파이프(410)와 별개로 이루어진 형태를 나타내고 있지만, 도 3에서와 같이 제1 연통 파이프(410)와 일체로 형성될 수도 있다.

또한, 여기에서, 상기 제1 구획 챔버(120)에서 상기 유도 부재(500)의 단부들의 위치는 배기 파이프(300)의 단부 위치보다 머플러 본체의 일단 측(또는 구획 격벽(110) 측)에 위치되도록 한다.

다시 말해서, 배기 파이프(300)의 일단의 위치와 유도 부재(500)의 단부들은 동일 선상에 위치되는 것이 아니며, 서로 오프셋(offset) 되게 위치되되 배기 파이프(300)의 일단의 위치가 머플러 본체의 타측으로 더 연장된 위치에 위치된다. 따라서, 제1 연통 파이프(410)로부터의 배기 가스는 유도 부재(500)로 원활하고 신속하게 안내될 수 있으며, 제1 구획 챔버(120)에서의 배기 유도 및 소음 저감 효과를 달성하게 된다.

다음으로, 도 4를 참조하여 본 발명에 따른 유도 부재의 다른 실시 예를 설명한다. 도 4는 본 발명에 따른 편측 배기 타입의 차량용 머플러를 구성하는 유도부재의 다른 실시 예를 나타내는 구성도이다.

도 4에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 유도 부재(550)는 일단으로부터 두 갈래 이상으로 분지(分枝)되고 타단에서 다시 합지되는 복수의 U자형 분지 파이프(551, 552)를 갖는 파이프로 구성된다.

도면에서 U자형 분지 파이프(551, 552)는 두 갈래로 갈라져 형성되는 것으로 나타내고 있지만, 그 이상으로 갈라져 세 개 이상의 분지 파이프로 구성될 수 있다.

상기 다른 실시 예의 유도 부재(550)에도 앞서 일 실시 예에서 설명한 바와 같이 머플러를 차량 프레임(미도시)에 고정 설치하기 위한 고정 부재(520)가 소정 위치, 예를 들면 머플러 본체에서 외부로 노출된 U자형 분지 파이프(551, 552) 분지 또는 합류되기 전의 위치 또는 그 분지 파이프 중 적어도 하나에 형성된다.

또한, 도 5는 본 발명에 따른 편측 배기 타입의 차량용 머플러를 구성하는 유도 부재의 또 다른 실시 예를 나타내는 구성도로서, 기본적으로 도 4의 실시 예의 유도 부재와 유사하다.

구체적으로, 도 5에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 유도 부재(550)는 하나의 U자형 분지 파이프(551, 552)에서 다른 하나의 U자형 부지 를 갖는 파이프로 구성되되, 하나의 U자형 분지 파이프(551)에서 다른 U자형 분지 파이프(552)가 일측에서 분지되고 타측에서 합류되어 형성되는 예이다.

앞의 실시 예들 및 도면에서 U자형 분지 파이프(551, 552)는 두 갈래로 갈라져 형성되는 것으로 나타내고 있지만, 그 이상으로 갈라져 세 개 이상의 분지 파이프로 구성될 수 있다.

상기 또 다른 실시 예의 유도 부재(550)에도 앞서 일 실시 예들에서 설명한 바와 같이 머플러를 차량 프레임(미도시)에 고정 설치하기 위한 고정 부재(520)가 소정 위치, 예를 들면 머플러 본체에서 외부로 노출된 U자형 분지 파이프(551, 552) 분지 또는 합류되기 전의 위치 또는 그 분지 파이프 중 적어도 하나에 형성된다.

도 6은 본 발명에 따른 편측 배기 타입의 차량용 머플러를 구성하는 배기관(파이프)의 형태를 나타낸 구성도이다.

도 6에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 편측 배기 타입의 차량용 머플러는 서로 이격되어 대향하는 (배기관) 중 상류 측에 위치되는 배기파이프의 단부(예를 들면 도 2에서 흡기 파이프(200)의 하류 측 단부나 유도 부재(500)의 하류 측 단부)에 대향하는 하류 측 배기파이프의 단부(예를 들면 제1 연통파이프(410)의 상류 측 단부나 유도 부재의 상류 단부 또는 제2 연통 파이프(420)의 상류 측 단부)는 유입되는 배기가스를 원활하게 제공받을 수 있도록 호퍼(hopper) 형상으로 이루어진다.

한편, 본 발명은 상기 흡기 파이프, 배기 파이프, 유도 부재, 제1 및 제2 연통 파이프 중 적어도 하나에는 통기성 흡음 부재(600)를 더 구비한다. 상기 통기성 흡음 부재(600)는 통기성을 갖는 철수세미 형태로 이루어질 수 있다.

도면에서(도 2에서), 상기 통기성 흡음 부재(600)는 제3 구획 챔버(140)에 위치되는 흡기 파이프(200)의 외측 부분, 그리고 제2 구획 챔버(130)에 위치되는 제2 연통 파이프(420)의 외측 부분에 구비되는 것을 나타내고 있다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 편측 배기 타입의 차량용 머플러를 통해 배기가스의 배기 동작을 설명하면 다음과 같다.

차량의 배기계통에 연결되는 흡기 파이프(200)를 통해 들어오는 배기가스는 중앙 구획 챔버인 제2 구획 챔버(130)로 제공되고, 상기 제2 구획 챔버(130)와 제1 구획 챔버(120)를 연통시키는 제1 연통 파이프(410)를 통해 제1 구획 챔버(120)로 제공된다. 상기 제1 구획 챔버(120)로 제공된 배기 가스는 배기 파이프(300)를 통해 외부로 배기된다.

이러한 일련의 순환 과정을 통해 머플러로 제공되는 배기가스는 흡음과 공명을 통해 소음이 감소되게 된다.

이러한 배기 과정에서, 순간 속도가 증가하는 시점, 예를 들면 알피엠(RPM)이 증가하는 변속 시점에서는, 배기가스의 배기량이 순간적으로 증가하게 되고 아울러 배기압도 커지게 된다.

이때, 증가된 배기가스(또는 배기압)는 상기 머플러 본체의 타단 측에서 유도 부재(500)를 통해 제2 연통 파이프(420)로 안내되어 순간 증가된 배기압을 배압시켜 원활한 배기가스의 배기를 실행하게 된다.

구체적으로, 제1 구획 챔버(120)에서 배기 가스의 배기량이 순간적으로 증가하게 되면, 배기 가스는 유도 부재(500)의 일단부를 통해 안내되어 U자형 만곡부(510)를 순환한 다음 그 타단부로 배출되고, 배출된 배기 가스는 그 제1 구획 챔버(120)와 제3 구획 챔버(140)를 연통시키는 제2 통해 제3 구획 챔버(140)로 제공된다.

제2 구획 챔버(140)로 배기된 배기 가스는 배기 파이프(300)에 형성된 통기공(301)을 통해 제1 구획 챔버(120)로부터 배기되는 가스와 함께 외부로 배기된다.

상기 제2 연통 파이프(420)를 통해 배기가스가 흐르는 과정에서 그 제2 연통 파이프(420)에 형성된 통기공(421)을 통해 배기가스 일부가 배기되는데, 제2 연통 파이프(420)를 통해 제2 구획 챔버(130)로 배기되는 배기 가스의 일부는 제2 연통 파이프(420)를 에워싸는 통기성 흡음 부재(600)에 의해 부가적으로 소음 저감을 이루고, 제3 구획 챔버(140)로 배기된 배기 가스는 흡기 파이프(200)를 둘러싸는 통기성 흡음 부재(600)에 의해 더욱 소음 저감된다.

이와 같이 배기가스의 배기량이 순간적으로 증가하는 경우(즉, 배기가스의 배기압이 순간적으로 커지는 경우), 제1 구획 챔버(120)에서 다른 구획 챔버(제3 구획 챔버(140)와 연통되는 제2 연통 파이프(420)로 안내하기 위하여 유도 부재(500)를 통해 흐르도록 함으로써 배기압을 조정함으로써 원활하고 부드러운 배기가스의 배기를 실행하는, 다시 말해서 종래 머플러에서 발생하는 랙(lag) 현상을 방지하거나 최소화할 수 있다.

이에 따라 본 발명에 따르면, 일측 방향으로 들어온 배기 가스를 순환시켜 다시 일측 방향으로 배기시키는 머플러에서 배기가스를 외부로 배출함에 있어 순간 가속 시점에서도 원활한 배기가 가능하여 배기력을 향상시키고, 발생된 배기가스가 엔진 내부에 정체되는 것을 방지하여 전체적인 엔진 출력을 높일 수 있다.

또한, 본 발명은 머플러를 통해 배출되는 배출가스의 배기 저항을 감소시킬 뿐만 아니라, 진동과 소음도 현저히 감소시킬 수 있으며, 변속 시점에서의 변속 충격을 현저히 감소시켜 운전자로 하여금 뛰어난 승차감을 제공하게 된다.

또한, 본 발명은 엔진으로부터 발생한 배기가스가 배출되는 배기력(이송속도) 및 배기량을 원활히 진행시켜 전체적인 엔진 출력을 높임과 동시에, 엔진 내부 열을 배기가스와 함께 빠르게 배출시키므로 엔진 온도를 낮추어 열에 의한 엔진 보호를 효율적으로 구현하게 된다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경의 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

100: 머플러 본체
110: 구획 격벽
120: 제1 구획 챔버
130: 제2 구획 챔버
140: 제3 구획 챔버
200: 흡기 파이프
300: 배기 파이프
301, 421: 통기공
410, 420: 연통 파이프
500: 유도 부재
510: 만곡부
520: 고정 부재

Claims (9)

1. 일단 측으로 유입된 배기 가스를 다시 일단 측으로 유도하여 배출하는 편측 배기 타입의 차량용 머플러에 있어서,
   구획 격벽에 의해 구획된 복수의 구획 챔버를 구비한 머플러 본체;
   일단은 상기 머플러 본체의 소정의 구획 챔버에 위치되고, 타단은 머플러 본체의 일측 단을 통해 외부로 연장되는 흡기 파이프;
   일단은 상기 머플러 본체의 소정의 구획 챔버에 위치되고, 타단은 상기 머플러 본체의 일측 단을 통해 외부로 연장되는 배기 파이프;
   상기 흡기 파이프로부터 배기가스를 순환 안내하도록 일단과 타단이 각각 소정의 구획 챔버 내에 위치되는 복수의 연통 파이프; 및
   상기 머플러 본체의 타측 단 측에 설치되고, 상기 연통 파이프 중 상류 측 연통 파이프로부터의 배기가스를 상기 연통 파이프 중 하류 측 연통 파이프로 유도하기 위한 유도 부재
   를 포함하는
   편측 배기 타입의 차량용 머플러.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 구획 챔버는 상기 머플러 본체의 타측 단 측으로부터 제1 구획 챔버, 제2 구획 챔버 및 제3 구획 챔버를 포함하고,
   상기 흡기 파이프는 일단이 상기 제2 구획 챔버에 위치되고,
   상기 배기 파이프는 일단이 상기 제1 구획 챔버에 위치되고,
   상기 연통 파이프는 일단이 상기 흡기 파이프의 일단과 대향하게 위치되게 제2 구획 챔버에 위치되고 타단은 제2 구획 챔버에 위치되는 제1 연통 파이프와, 일단은 상기 제1 구획 챔버에 위치되고 타단은 제3 구획 챔버를 연통시키는 제2 연통 파이프를 포함하며,
   상기 유도 부재는 일단은 상기 제1 연통 파이프의 타단에 대향하게 위치되고, 타단은 상기 제2 연통 파이프의 일단에 대향하게 위치되는 U자형 파이프로 이루어지는
   편측 배기 타입의 차량용 머플러.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 U자형 파이프에서 그 만곡부는 상기 머플러 본체의 타측 단에서 외부로 노출되어 구성되고,
   상기 U자형 파이프의 만곡부에는 머플러를 차량 프레임에 고정하기 위한 고정 부재가 형성되는
   편측 배기 타입의 차량용 머플러.
   
4. 제2항에 있어서,
   상기 구획 챔버는 상기 머플러 본체의 타측 단 측으로부터 제1 구획 챔버, 제2 구획 챔버 및 제3 구획 챔버를 포함하고,
   상기 흡기 파이프는 일단이 상기 제2 구획 챔버에 위치되고,
   상기 배기 파이프는 일단이 상기 제1 구획 챔버에 위치되고,
   상기 연통 파이프는 일단이 상기 흡기 파이프의 일단과 대향하게 위치되게 제2 구획 챔버에 위치되고 타단은 제2 구획 챔버에 위치되는 제1 연통 파이프와, 일단은 상기 제1 구획 챔버에 위치되고 타단은 제3 구획 챔버를 연통시키는 제2 연통 파이프를 포함하며,
   상기 유도 부재는 일단은 상기 제1 연통 파이프의 타단에 대향하게 위치되고, 타단은 상기 제2 연통 파이프의 일단에 대향하게 위치되며, 상기 일단으로부터 두 갈래 이상으로 분지(分枝)되고 타단에서 다시 합지되는 복수의 U자형 분지 파이프를 갖는 파이프로 구성되는
   편측 배기 타입의 차량용 머플러.
   
5. 제3항 또는 제4항에 있어서,
   상기 유도 부재는 상기 제1 연통 파이프와 일체로 형성되는
   편측 배기 타입의 차량용 머플러.
6. 제2항 또는 제4항에 있어서,
   상기 유도 부재의 일단 및 타단의 위치는 상기 배기 파이프의 일단의 위치와 동일 선상에 위치되지 않고 상기 머플러 본체의 일단 측으로 오프셋(offset)되어 위치되는
   편측 배기 타입의 차량용 머플러.
   
7. 제2항 또는 제4항에 있어서,
   상기 흡기 파이프, 연통 파이프 및 배기 파이프 중 적어도 하나에는 배기가스가 유출입될 수 있는 복수의 통기성이 형성되며,
   상기 흡기 파이프, 배기 파이프, 유도 부재, 제1 및 제2 연통 파이프 중 적어도 하나에는 철수세미 형태의 통기성 흡음 부재가 구비되는
   편측 배기 타입의 차량용 머플러.
   
8. 제7항에 있어서,
   상기 통기공은 상기 제3 구획 챔버에 위치되는 흡기 파이프와 제2 연통 파이프, 및 상기 제2 구획 챔버에 위치되는 제2 연통 파이프에 형성되며,
   상기 통기성 흡음 부재는 제2 구획 챔버에 위치되는 제2 연통 파이프와 제3 구획 챔버에 위치되는 흡기 파이프에 형성되는
   편측 배기 타입의 차량용 머플러.
   
9. 제2항 또는 제4항에 있어서,
   상기 흡기 파이프, 배기 파이프, 연통 파이프, 및 유도 부재에서 서로 이격되어 대향하는 단부 중에 배기가스의 흐름 상 하류 측에 위치하는 단부는 호퍼(hopper) 형상으로 이루어지는
   편측 배기 타입의 차량용 머플러.

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