KR20180078290A - 결합된 배기 가스 머플러 - Google Patents

Abstract

하나의 하우징(1) 내에, 2개의 통로로 유동을 분리시키는 공통의 입구 팽창 챔버(5)를 구비하는 배기 머플러로서, 제1 통로(In)는 지연되지 않은 가스 유동을 제공하는 팽창 챔버(8)이고, 제2 통로(Iz)는 직렬로 연결된 더 많은 팽창 챔버(12, 14)의 통로이고 각각의 팽창 챔버는 유동(Iz)을 지연시키고 출구 팽창 챔버(16)로부터 혼합되고 방출되기 전에 제1 통로(In)에 대해서 소음파를 전이시키도록 특정 크기와 치수 비를 갖는 공명기 튜브(11)를 이의 유입구에서 제공한다.

Description

결합된 배기 가스 머플러

본 기술적 해결책은 자동차 산업, 임업, 농업 및 원예 장비에 특히 적합한 결합된 배기 가스 머플러(exhaust gas silencer)에 관한 것이다. 본 기술적 해결책은 특히 도로 운송, 선박, 철도, 임업, 농업 및 원예 장비, 나아가 항공, 군수 산업 등의 분야에서 소음파(noise wave)를 방출하는 것에 의해 배기 가스의 침묵화(silencing)에 관한 것이다.

흡착, 공명, 및 흡착-공명에 기초한 배기 가스의 간섭 원리에 기초한 소음 머플러(noise silencer)와 관련된 기술적 해결책은 공지되어 있다. 입구 파이프에 연결되는데 적합한 입구 덮개와 출구 파이프에 연결되는데 적합한 출구 덮개가 밀봉적으로 연결되는 커버를 소음 머플러가 포함하는 공지된 해결책들, 예를 들어 실용신안등록 19852에 의해 보호되는 것들이 있다. 커버와 입구 및 출구 덮개들에 의해 한정된 공간 내부에, 관통공들을 구비한 칸막이(partition)에 의해 분리되는 입구 챔버 및 출구 챔버를 포함하는 침묵화 장치(silencing apparatus)가 배열된다. 관통공들은 공간적으로 서로 대향하도록 배열되어서, 머플러로 들어가는 가스의 주 유동은 부분 유동으로 분할된다. 가스의 주 유동은 소음으로서 반영되는 입구 압력 펄스가 실린다. 가스 펄스는 벡터 특질(vector character)이다. 부분 유동은 그런 다음 부분 가스 펄스의 벡터에 의해 실린다. 관통공들을 빠져나간 후에, 가스의 부분 유동의 팽창이 일어나고, 부분 펄스의 벡터들은 다른 부분 가스 유동으로부터의 압력 부분 펄스의 벡터들 중 적어도 일부와의 상호 작용이 일어나는 방향을 얻는다. 서로에 대해 작용하는 압력 부분 펄스의 이러한 벡터들의 상호 작용은 감압 펄스(reduced pressure pulse)의 형성을 초래하며, 감압 펄스의 벡터들은 입구 압력 펄스의 벡터들보다 작다. 이러한 과정에 의해, 소음은 부분적으로 억제된다. 이러한 구조적 배열의 주요 결점은 관통공을 통한 공기의 유동이 이론적인 가정에 따라서 엄격하게 일어나지 않는다는 사실에 있다. 유동은 입구 및 출구 챔버들의 크기, 관통공들의 지름, 특히 그 가장자리의 예리함(sharpness)에 의존한다. 이러한 구조적 배열의 또 다른 결점은 머플러를 통과하는 동안의 높은 압력 손실이며, 이는 디바이스의 감소된 효율 및 이러한 제조의 높은 기술적(technical) 및 과학 기술적(technological) 요구를 초래한다. 예를 들어, 소음파는 차량의 작동 동안 발생되며, 소음파의 운반 매체(carrier medium)는 배기 가스의 맥동 유동(pulsing flow)이다. 소음 강도(noise intensity)는 손실의 증가와 함께 감소되는 것으로 알려져 있다. 이러한 손실은 가스 유동 외부에 배열된 다양한 충전재 또는 공명기들을 사용하여 수행되는, 소음 에너지(noise energy)의 흡수에 의해 증가될 수 있다. 또한 천공된 벽(칸막이들)은 소음파의 통행, 반복된 수축 및 팽창, 또는 궁극적으로 배기 가스의 주 유동의 적어도 일부의 방향의 변화, 소음파의 반사, 및 그 경로 또는 냉각의 연장을 위해 사용된다. 머플러의 결과적인 효과는 엔진 실린더들의 작동 체적에 대한 머플러 체적의 비율에 또한 의존한다. 본 발명의 기술 분야에서 공지된 배기 가스 머플러의 구성 해결책은 상기 침묵화 수단(silencing means)의 다양한 조합 및 상호 배열이다.

예를 들어, 그 단부들 상의 공간들, 또는 그 중앙 부분에 있는 개구들을 구비하는 교대로 배열된 평행 바들 및 칸막이들에 의해, 그 체적이 배기 가스 유동의 방향으로 증가하는 몇몇 챔버들로 그 내부 공간이 분할되는 세장형 커버(elongated cover)를 포함하는 특허 CZ 286 939에 따른 공지된 해결책이 있다. 이러한 기술적 해결책이 배기 가스의 소음파를 침묵화할지라도, 소음파의 잔류 강도에서 현재 요구 조건을 충족시키데는 거리가 있다.

또한, 챔버를 포함하며, 소형 개구들의 시스템 및 대형 개구들의 몇몇 가로 열(transverse row)을 구비하는 천공 튜브가 상기 챔버를 관통하는 특허 출원 PV 1993-2264에 따른 기술적 해결책이 공지되어 있다. 그 기반(basis) 사이의 공간을 구비하는 한 쌍의 원뿔로 이루어진 반사 중공체가 천공 튜브에 배열된다. 천공 튜브의 단부에는 대형 개구들의 몇몇 열이 제공된다. 이러한 해결책은, 배기 가스의 일부가 챔버의 외부 부분으로 2개의 다양한 거리를 통과하여 진행하는 소형 및 대형 개구들을 구비한 관통 천공 튜브를 사용하는 것에 의해, 배기 가스가 서로 혼합되고 교반되어 천공 튜브로 복귀되는 경우에, 소음파의 보다 소음 효율을 보장한다. 그러나, 침묵화의 레벨에서의 본 요구 조건은 이러한 해결책에 의해 충족되지 않는다.

머플러의 또 다른 공지된 기술적 해결책은, 세장형 하우징(elongated housing)에서, 한쪽 측면으로부터 길이의 약 2/3까지 연장되는 입구 튜브와, 다른쪽 측면으로부터 길이의 2/3까지 연장되는 출구 튜브를 포함하는 머플러의 몇몇 변형을 개시하는 EP 1 477 642에 기술되어 있다. 튜브들 중 적어도 하나는 한 세트의 개구를 구비한다. 개구들은 양 튜브의 지지 칸막이들에서 추가로 형성된다. 이러한 해결책은 길이의 나머지 1/3에서 배기 가스 유동의 압축뿐만 아니라 그 방향의 역전을 제공하고 지지 칸막이들에 있는 상기 세트의 개구 내로 배기 가스 유동을 복귀시키며, 이러한 것은 그 속도 및 선회(swirling)를 변경한다. 이러한 해결책에서 소음파 침묵화(noise wave silencing)의 증가된 강도는 또한 개방 공간 내로 배기 가스의 일부의 유입에 의해 가능하게 된다. 이러한 해결책은 현재의 자동차에 요구되는 소음파의 침묵화 강도를 달성하지 못한다.

특허 196 742에 따른 배기 가스 머플러의 기술적 해결책은. 중앙에 또는 편심으로 위치된 경사 관통 파이프를 구비한 칸막이가 머플러 하우징의 원통 벽을 향해 유동 및 소음파를 안내하기 위하여 2개의 Helmholz 공명기 사이의 챔버에 배열되는 것을 특징으로 한다. 이러한 구조적 배열의 주요 결점은 낮은 침묵화 효율에 있다.

촉매 및 머플러가 하나의 유닛으로 합쳐지는 US 5,578,277에 따라서, "Modular catalytic converter and muffler for internal combustion engine"이라는 명칭의 또 다른 공지된 기술적 해결책이 있다. 배기 가스 유동은 팽창 챔버를 통해 챔버 칸막이에 통합된 7개의 부분 촉매로 안내된다. 부분 촉매들은 투과성, 촉매 활성의 세라믹 벽으로 종료되는 튜브들이다. 배기 가스 유동 및 촉매 작용제로부터의 소음파는 복수의 개구를 구비하는 2개의 연속으로 배열된 오목 칸막이를 향해 또한 안내되며, 이어서 파이프를 통해 자유 대기(free atmosphere)로 안내된다. 이러한 구조적 배열의 주요 결점은 침묵화의 낮은 효율에 있다.

배기 가스 유동이 원통형 팽창 챔버의 지름보다 작은 지름을 구비하는 중앙 배열 볼록 차폐부에 향해 안내되고, 형성된 환형 개구부를 통해, 챔버 하우징과 그 원주 주위에서 불투과성으로 연결되는 볼록 벽을 향해 또한 안내되는 PV 1999-2583에 기술되어 있는 공지된 기술적 해결책이 또한 있다. 다양한 형상의 개구들이 제2 오목 벽에 형성된다. 배기 가스 유동과 소음파는 유동 방향에서 칸막이에 의해 종료된 챔버 내로 개구들을 통해 안내되며, 여기에서, 공명기-파이프들(다양한 길이의 파이프는 양쪽 단부에서 개방된다)로의 입장은 다른 챔버로 유도된다. 배기 가스 유동과 소음파는, 2개의 루트를 따라서, 즉 축 방향 및 접선 방향으로 위치된 튜브의 하우징에 있는 개구들과 원통형 챔버의 표면에 형성된 개구들을 따라서 자유 대기로의 공통의 출구로 추가로 유도된다. 이러한 머플러는 호각 머플러(whistle silencer) 자체가 침묵화 효과를 보이지 않고 오히려 반대 효과를 보임에 따라서 충분한 결과를 보여주지 못했다. 어떠한 경우에도, 이는 소음파의 위상을 변경하고, 그 에너지는 본래의 위상의 소음파와의 간섭에 의해 감소될 수 있다. 전술한 특허 출원에 따른 머플러는 이러한 특징이 없다.

특허 CZ 297930 B6에 따른 머플러의 또 다른 기술적 해결책은 입구, 및 반대편 단부 상의 출구 파이프를 구비하는 원통형 커버를 포함한다. 상기 특허는, 원통형 커버가 그 내부 상에, 축 방향으로 배열된 침묵화 요소들, 팽창 챔버, 선회 챔버(whirling chamber), 한 쌍의 파이프 공명기 시스템, 및 적어도 3개의 가로로 배열된 칸막이들에 의해 형성된 선회, 유도 및 누적 요소를 포함하는 적어도 4개의 작동 섹션으로 분할되고, 반대편 출구 파이프를 향해, 원통형 커버가 배기 가스 입구 개구들을 구비하는 그 제1 작동 섹션을 자유롭게 둘러싸는 입구 섹션을 구비하고, 입구 섹션이 원통형 커버의 표면에 고정되는 것을 특징으로 한다.

이러한 해결책(본 발명과는 완전히 다른)의 결점은, 양 유동이 제1 공명기를 통과한 후에 제2 작동 섹션의 혼합 공간에서 서로 혼합됨에 따라서, 소음파를 운반하는 배기 가스 유동이 그 소음파의 λ/2 변이를 달성할 수 없으며, 이러한 것 때문에, 제2 공명기를 통과한 후에 소음파의 λ/2 변이가 일어나지 않고 단지 λ/4 변이만이 일어나며, 파장이 π/2만큼 변이(지연)된다는 사실에 있다. 두 공명기의 효과는 누적되지 않으며, 혼합 챔버에서 미러 효과가 일어나지 않는다. 본래 및 지연 위상(delayed phase)은 전체 π의 지연과 λ/2 변이에 의해 서로 대항하지 않는다.

미러 효과가 일어나지 않으므로 소음파의 방출이 없기 때문에, 그 간섭 외에, 소음 침묵화의 값, 배압, PHM 소비, 방출값 및 배기 가스 온도는 요구되고 예상된 결과를 결국 달성하지 못한다.

전술한 구조적 배열의 주요 결점은 세로 진동(longitudinal oscillation), 그러므로 운반 분위기-매체(carrier atmosphere-medium)의 치밀화 및 희박화(rarefication)가 소음파에서 일어난다는 사실에 있다. 소음 강도는 유동 방향에 직각으로 배열된, 시간 단위당 1 ㎠의 면적을 통과하는 소음 에너지 레벨에 대응한다. 이러한 한정된 소음 강도는 부분 소음파의 복합체의 사각 진폭(squared amplitude) 및 사각 주파수(squared frequencies), 운반 분위기(매체)의 밀도, 및 거기에서의 소음 속도, 즉 그 온도에 의존하며, 그러므로 소음은 온도의 감소와 함께 감소된다. 연소 엔진으로부터의 배기 가스의 운반 분위기는 엔진으로부터 파이프를 통해 자유 대기로 안내되는 배기 가스의 맥동 유동이다. 펄스의 수는 엔진 속도에 의해 결정된다. 소음 강도는 손실의 증가와 함께 감소된다. 이러한 손실은 소음 에너지의 흡수를 통해 증가될 수 있다. 머플러를 충전하기 위한 다양한 재료들, 예를 들어 유리, 석면 또는 강모(steel wool) 또는 유동 외부에 배열된 공명기(Helmholz형 공명기)가 사용된다. 다른 공지된 수단들 중에서, 소음 강도를 감소시키는 것은, 천공된 벽(칸막이)를 통한 소음파의 통행(반복적인 수축 및 팽창은 소음 에너지의 감소를 유발한다), 부분 소음파의 위상들이 변경되고 그 상호 작용이 일어나는 혼합 챔버로 이후에 안내되어 침묵화를 유발하는 몇몇 부분 유동으로의 배기 가스 유동의 추가 분할에 관계하고 있다. 부분 소음파 위상의 변화는 그 움직임의 방향의 그 반영 또는 역전, 그 경로 길이 또는 속도의 변화에 의해, 또는 궁극적으로 운반 매체의 부분 소음파의 온도를 감소시키는 것에 의해 달성된다. 파이프(호각) 공명기들을 통한 그 통행에 의해 소음파의 위상 지연 방법이 공지되어 있다. 부분 소음파의 상호 작용은 운반하는 가스 매체의 난류를 촉진한다. 각각의 머플러의 결과적인 효과는 특정 머플러 요소의 치수, 상호 배열 뿐만 아니라 엔진 실린더들의 작동 체적에 대한 머플러 체적의 비율에 의존한다. 다양한 구조적 실시예에서 자동차의 배기 가스 머플러의 현재의 해결책은 명명된 침묵화 수단의 다양한 조합 및 다양한 상호 배열을 사용한다.

전술한 결점은, 배기 가스의 공급 파이프에 연결된 머플러의 전방면, 및 상기 머플러의 후방면으로부터의 출구를 구비하는 상기 머플러의 상기 후방면을 포함하는 공통의 하우징을 구비하는 중공 요소들의 시스템으로 이루어지고, 소음파를 운반하는 본래-입구 배기 가스(

)가 지연 파장(delayed wave length)을 가지는 변이 소음파(shifted noise wave)를 운반하는 배기 가스 유동(

), 및 비변이 소음파(non-shifted noise wave)를 운반하는 배기 가스 유동(

)의 적어도 2개의 유동으로 분할되고, 상기 적어도 2개의 유동이 이후에 공통의 배기 가스 유동(

)에 결합되는, 결합된 배기 가스 소음 머플러에 있어서, 상기 중공 요소들의 시스템은 상기 머플러의 전방면에 연결된 입구 팽창 챔버, 및 상기 머플러의 후방면에 연결된 공통의 출구 팽창 및 혼합 챔버의 입구 개구들을 구비하는 상기 공통의 출구 팽창 및 혼합 챔버로 이루어지며, 상기 챔버들 사이에, 그 입구 상의 상기 가로 칸막이들에서 이러한 것들(4n+2, 여기에서 n은 0 또는 양의 정수)에 평행한 내부 챔버의 입구 개구들을 가지는 미지연 유동(the non-delayed flow)의 하나 이상의 내부 팽창 챔버가 상기 소음파 통로의 방향으로 배열되며, 그 입구에서 상기 가로 칸막이들에에서의 내부 챔버의 입구 개구들을 구비하는 지연 유동의 내부 팽창 챔버들이 상기 소음파 통로의 방향으로 연속으로 배열되고, 상기 지연 유동의 내부 팽창 챔버의 각각은 공명기 튜브를 포함하며, 상기 지연 유동의 대응하는 내부 팽창 챔버의 길이에 대한 각각의 공명기의 길이의 비율이 0.3 내지 0.8의 사이(interval)에 놓이고 상기 내부 배기 가스 공급 파이프의 단면 표면(cross-section surface)에 대한 각각의 공명기의 단면 표면의 비율이 0.3 내지 0.8의 사이에 놓이고 상기 가로 칸막이들에서의 내부 챔버들의 입구 개구들의 표면 크기가 상기 공명기 튜브의 단면 표면의 표면 크기와 ± 10% 오차 범위에서 동일하면, 상기 미지연 배기 가스 유동의 모든 연속적으로 배열된 내부 팽창 챔버의 길이의 합은 상기 지연 유동의 모든 연속적으로 배열된 내부 팽창 챔버의 길이의 합과 ± 10% 오차 범위에서 동일한 것을 특징으로 하는, 본 발명에 따른 결합된 배기 가스 머플러에 의해 실질적으로 제거된다.

본 발명에 따른 해결책은, 배기 가스의 소음 강도를 최대로 제거하여 최소화하고, 양쪽 단부에서 개방되고 그 자체의 소음파 간섭 능력을 구비한 출구 튜브들이 라운딩되는 공명기들을 사용하는 것에 의해, 하나 이상의 소음파, 또는 궁극적으로 전체 소음 스펙트럼(noise spectrum)이 방출된다는 점에서 "결합된 배기 가스 소음 머플러"를 사용하여, 종래 기술에 기재된 결점 및 단점을 제거하였다. 이러한 현상의 최대 효율 및 그 결과는 소음파의 파장이 튜브 공명기를 통과하는 동안 π/2 값만큼 지연되는 한편 소음파가 그 파장의 ¼만큼 변이되면 달성된다.

전술한 지연 또는 변이를 각각 달성하기 위하여, 결합된 배기 가스 소음 머플러의 제조 시에 특정 요구 조건을 유지하는 것이 필요하다. 바람직한 실시예에서, 지연 유동의 대응하는 내부 팽창 챔버의 길이에 대한 각각의 공명기 튜브의 길이의 비율이 0.5 ± 0.1, 바람직하게 0.5이면, 지연 유동의 내부 팽창 챔버의 각각은 동일한 공명기 튜브를 구비한다.

입구 배기 가스 공급 파이프의 단면 표면에 대한 각각의 공명기 튜브의 간섭 표면(intersection surface)의 비율이 0.5 ± 0.1, 바람직하게 0.5이면 또한 유익하다.

가로 칸막이들에서의 내부 챔버들의 입구 개구의 표면 크기가 공명기 튜브의 단면 표면 크기와 ± 1%의 오차 범위에서 동일하면 또한 유익하다.

바람직하게, 미지연 배기 가스 유동의 모든 연속적으로 배열된 내부 팽창 챔버의 길이의 합은 지연 유동의 모든 연속적으로 배열된 내부 팽창 챔버의 길이의 합과 ± 1%의 오차 범위에서 동일하다.

배기 가스 머플러에 대한 최소 공간 및 구성 요구 조건의 관점에서, 지연 유동의 연속으로 배열된 내부 팽창 챔버의 수가 2이며 및/또는 미지연 유동의 내부 팽창 챔버의 수가 정확히 1이면 바람직하다.

가장 바람직한 실시예에서, 지연 유동의 팽창 챔버의 길이에 대한 각각의 공명기의 튜브의 길이의 비율은 정확히 0.5이며, 입구 배기 가스 공급 파이프의 단면 표면에 대한 각각의 공명기 튜브의 단면 표면의 비율은 정확히 0.5이며, 가로 칸막이들에서의 내부 챔버의 입구 개구의 표면 크기는 공명기 튜브의 단면 표면의 표면 크기와 동일하며, 미지연 배기 가스 유동의 모든 연속적으로 배열된 내부 팽창 챔버의 모든 길이의 합은 지연 유동의 모든 연속적으로 배열된 내부 팽창 챔버의 길이의 합과 동일하다. 이러한 경우에, 소음파의 파장은 결정된 파라미터들에 의해 지연 유동의 내부 팽창 챔버를 통한 지연 배기 가스 유동(

)의 통행 동안 전체 π만큼 완전히 지연되며, 소음파는 그 파장(λ)의 정확히 ½만큼 변이되며, 이에 의해, 조화 누적(harmonious accumulation)이 통합 흐름(unified current)(

)에서 일어나고, 완전히 새로운 거울파(mirror wave)가 형성되고, 파장 또는 궁극적으로 전체 소음 스펙트럼이 방출된다.

주 소음파는 유사 반파(quasi-half-wave)로서 공명기 튜브 축에서 안정화되고, 공명기 튜브의 라운딩은 주위에서 관련된 소음파의 안정화를 가능하게 한다. 이러한 현상은 본래의 배기 가스 유동이 적어도 2개의 지류(branch)로 분할되도록 본 발명의 해결책에 의해 달성되며, 비변이 소음파를 구비하는 미지연 배기 가스 유동(

)은 이러한 지류들 중 하나를 통과하고, 제2 지류에서, 소음파를 운반하는 유동(

)은 그 파장(λ)의 ¼만큼 2배, 그러므로 그 파장의 ½만큼 완전히 지연된다. 본 발명의 기본 구성이 도 1 및 도 2에 도시되어 있다.

이미 공지된 침묵화 원리(수축 및 팽창, 가스 압력에서의 증가 및 감소, 유동의 분할 및 후속 혼합)를 적용하는 것 중에서, 본 발명은 배기 가스 유동 중 적어도 하나 내로 튜브 공명기들의 2개, 6개, 10개 등의 동일한 시스템을 삽입하는 것에 의해 유발되는 π값만큼 소음파의 전체적인 지연, 및 그 소음파(λ)의 ½만큼만의 소음파의 변이를 특징으로 하고, 공명기들을 빠져나가는 배기 가스 유동은 머플러의 축에 평행하게 배열된 완전한 세장형 칸막이에 의해 다른 유동으로부터 분리되고, 이어서 적어도 하나의 다른 배기 가스 유동과 함께 공통의 혼합 및 팽창 챔버 내로 안내되며, 공통의 혼합 및 팽창 챔버에서, 두 배기 가스 유동에 의해 운반되는 소음파는 통합 유동(unified flow)을 형성하고, 통합 유동에서, 배기 가스 유동은 소음파 또는 궁극적으로 전체 소음 스펙트럼의 거울파의 형성 및 후속 방출을 포함하여, 서로 간섭한다.

침묵화 과정(silencing process)의 주요 부분은 π/2만큼 지연된 소음파를 방출하고 파장의 ¼만큼 서로 변이되는 것으로 표현된다.

특정 위상의 소음파에서 파장은 공명기 튜브를 통과하는 동안 π/2만큼 지연되는 것으로, 그러므로 소음파는 단지 그 파장(λ)의 ¼만큼만 변이된다. 제2 탠덤-배열된(tandem-arranged) 동일한 공명기의 튜브를 통과하는 동안, 파장이 전체 π만큼 완전히 지연되지만 소음파가 그 소음파(λ)의 ½만큼만 변이되면, 과정은 반복된다. 거울파가 형성되고 방출이 일어난다.

공명기 튜브의 자유 단부의 라운딩(오목 또는 볼록)은 테이퍼링(각을 이룬 전단(angled shearing))과 비교하여, 원주 방향 치수의 증가가 일어나지만 동일한 표면 및 지름을 보전하고, 보다 많은 수의 반사파가 공명기 튜브의 라운딩에서 안정화되는 한편, 튜브 축에서 동일의 안정화된 최대 및 최소 소음파를 보전한다는 점에서 더욱 유익하다.

공명기 튜브 실시예의 또 다른 변형은 연속적으로 그리고 단계적으로 수행된 단면의 변화를 갖는 캐스케이드 실시예(cascade embodiment)의 직사각형 단면이거나, 또는 보다 많은 수 및 범위의 파장을 수집하기 위한 삼각형 또는 사다리꼴 단면이며, 여기에서, 0.2 mm 이하의 크기가 고주파 호각 소리(high frequency whistling)를 유발함에 따라서, 한 변의 최소 치수는 0.3 mm 이상(및 ≥ 0.3 mm)이어야만 한다.

본 발명에 따른 소음파 침묵화는 엔진 체적 크기에 의존하지 않지만(소음파를 "방출하지 않는" 것에 의해, 배압이 증가하고 엔진 체적은 이를 위해 조정되어야만 한다), 이는 엔진으로부터의 배기 가스의 배기 가스 파이프(시스템)의 단면에 의해 결정되며, 이러한 것은 머플러 시스템의 전체적인 치수의 감소 및 후속의 그 중량의 감소를 가능하게 한다.

머플러를 통한 배기 가스 통행의 낮은 저항과 소음파의 방출과 함께 효율적인 간섭은 그 머플러 출구에서의 보다 적은 소음을 달성하는 한편 다른 해결책에 비해 적은 배압을 사용하는 것을 가능하게 하고, 이러한 것은 또한 상당한 연료 절감 및 감소된 CO₂ 방출을 유발하며, 이러한 것은 간섭을 사용하여 재료 소음파를 방출하는 것에 의해, 생성된 CO의 양뿐만 아니라 배기 가스의 온도에 영향을 미치며, 이러한 것은 머플러에서 압력(및 추후에 물)의 상당한 감축을 유발하고, 이는 또한 머플러 재료의 부식을 거의 유발하지 않고 그 수명을 증가시킨다.

결합된 배기 가스 머플러의 정확한 작동을 위해, 미지연 배기 가스 유동(

)의 내부 연속 팽창 챔버 및 미지연 배기 가스 유동(

)의 적어도 하나의 내부 팽창 챔버는 바람직하게 상기 머플러 축과 평행한 적어도 하나의 칸막이에 의해 분리되고, 공통의 출구 팽창 및 혼합 챔버로 배기 가스 유동의 진입 전에 입구 팽창 챔버를 통과한 후 미지연 및 지연 배기 가스 유동들을 분리하며, 제2 공명기에 의한 지연 배기 가스 유동(

)의 적어도 하나의 다른 내부 팽창 챔버는 지연 배기 가스 유동(

)의 제1 내부 팽창 챔버에 연결되고, 지연 배기 가스 유동(

)의 내부 팽창 챔버들은 차례로 연속적으로 배열되고, 임의의 다른 삽입된 다른 요소들없이 서로 연결된 동일한 튜브 공명기의 탠덤(tandem)을 구비하고, 지연 배기 가스 유동(

)의 대응하는 내부 팽창 챔버의 길이에 대한 각각의 공명기의 튜브 길이의 비율은 0.5이며, 입구 배기 가스 공급 파이프의 단면에 대한 각각의 공명기의 튜브의 단면 표면의 비율은 0.5이며, 공명기 튜브의 단면, 특히 내부의 단면은 사다리꼴, 삼각형, 정사각형, 마름모꼴, 평행사변형 다각형의 형상 또는 캐스케이드 형상을 가지며, 공명기 튜브의 단부는 라운드 형상, 오목 또는 볼록한 형상을 가지며, 이러한 것은 방출된 파형의 양에 대한 효율을 증가시킨다.

바람직한 실시예에서, 결합된 배기 가스 소음 머플러의 후방면의 출력부는 천공된 칸막이 또는 통상적인 배관이다.

본 발명은 불필요한 효과, 즉 50dB보다 높은 소음(스트레스 및 정신 우울증을 유발하는)을 감소시키고, PHM 소비를 감소시키고, 이어서 CO/CO₂ 방출을 감소시킬 뿐만 아니라, 배기 가스의 온도의 감소를 포함하여 진동 및 요동을 감소시키는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 공지된 범위 및 소음 억제 효율에서의 설비의 갭을 채운다.

본 발명은 도면을 사용하여 추가로 설명될 것이며, 도 1은 결합된 머플러를 도시하고, 도 2는 표시된 배기 가스 유동(

)과 함께 결합된 머플러를 도시한다.

도 1 및 도 2에 따른 결합된 배기 가스 소음 머플러는 한쪽 측면에서 배기 가스 공급 파이프(2)와 다른쪽 측면에서 배기 장치의 출구 부분과 연결된 공통의 하우징(1)을 구비하는 중공 요소들의 시스템으로 이루어진다. 소음파를 운반하는 본래의 입구 배기 가스 유동(

)은, 지연 파장을 가지는 변이 소음파를 운반하는 지연 배기 가스 유동(

) 및 미지연 파장을 가지는 비변이 소음파를 운반하는 미지연 배기 가스 유동(

)의 적어도 2개의 유동으로 분할된다. 배기 가스 유동들은 이어서 위상 변이(phase shift)를 가지는 소음파를 운반하는 공통 배기 가스 유동(

)에 결합되고, 이로부터, 결과적인 배기 가스 유동(

)은 출구 상에서 소음파를 방출한 후에 형성된다. 공통의 하우징(1)을 구비하는 중공 요소들의 시스템은 그 입구에 있는 입구 팽창 챔버(5), 및 그 출구에 있는 출구 팽창 및 혼합 챔버(16)를 포함한다. 입구 팽창 챔버(5)와 공통의 출구 팽창 및 혼합 챔버(16) 사이에는 내부 팽창 챔버들이 배열된다. 예시적인 실시예는 미지연 배기 가스 유동(

)의 하나의 내부 팽창 챔버(8), 바람직하게 2개의 내부 팽창 챔버: 즉 제1 공명기(10(R1))에 의한 지연 배기 가스 유동(

)의 제1 내부 팽창 챔버(12) 및 제2 공명기(10(R2))에 의한 지연 배기 가스 유동(

)의 제2 내부 팽창 챔버(14)를 특징으로 한다. 지연 배기 가스 유동(

)의 대응하는 내부 팽창 챔버(12, 14)의 길이에 대한 각각의 공명기 튜브(11)의 길이의 비율은 바람직하게 이러한 예시적인 실시예에서 0.5이다. 입구 배기 가스 공급 파이프(2)의 단면 표면에 대한 제1 공명기(10(R1))의 튜브(11)의 단면 표면의 비율은 바람직하게 이러한 예시적인 실시예에서 0.5이다. 입구 배기 가스 공급 파이프(2)의 단면 표면에 대한 제2 공명기(10)(R2)의 튜브(11)의 단면 표면의 비율은 바람직하게 이러한 예시적인 실시예에서 0.5이다. 미지연 유동의 내부 팽창 챔버(8)의 입구 및 출구 상의(및 입구 배기 가스 공급 파이프(2)의 단면 표면에 대한 지연 유동의 제2 내부 팽창 챔버(14)의 출구 상의) 칸막이들에서의 내부 챔버 입구 개구(7)의 표면의 비율은 바람직하게 이러한 예시적인 실시예에서 0.5이다. 언급된 파라미터들에 의해 내부 팽창 챔버(12, 14)를 통한 지연 배기 가스 유동(

)의 통행 동안, 소음파의 파장은 이 경우에 전체 π만큼 지연되고, 소음파는 그 파장(λ) ½만큼 변이되고, 이에 의해, 거울파는 결합된 배기 가스 유동(

)에서 형성되며, 소음파 또는 궁극적으로 전체 소음 스펙트럼의 방출이 일어난다. 이러한 예시적인 실시예에서, 미지연 배기 가스 유동(

)의 하나의 내부 팽창 챔버(8)는 머플러 축에 대해 길이 방향인 적어도 하나의 세장형 칸막이(9)에 의해 지연 배기 가스 유동(

)의 내부 팽창 챔버(12, 14)로부터 분리되고, 공통의 출구 팽창 및 혼합 챔버(16)로 진입하기 전에, 내부 팽창 챔버(5)를 통과한 후에 미지연 및 지연 배기 가스 유동들을 분리한다. 제1 공명기(10(R1))에 의한 지연 배기 가스 유동(

)의 제1 내부 팽창 챔버(12)는 제2 공명기(10(R2))에 의한 지연 배기 가스 유동(

)의 제2 팽창 챔버(14)와 연속한다. 지연 배기 가스 유동(

)의 내부 팽창 챔버(12, 14)는, 지연 배기 가스 유동(

)의 대응하는 내부 팽창 챔버(12, 14)의 길이에 대한 각각의 공명기 튜브(11)의 길이의 비율이 바람직하게 이러한 예시적인 실시예에서 0.5이고 입구 배기 가스 공급 파이프(2)의 단면 표면에 대한 각각의 공명기 튜브(11)의 단면 표면의 비율이 바람직하게 이러한 예시적인 실시예에서 0.5이면, 임의의 다른 삽입된 요소들없이 차례로 연속적으로 배열된다. 공명기 튜브(11)의 내부 단면은 바람직하게 원형, 직사각형, 사다리꼴, 삼각형, 정사각형, 마름모, 평행 사변형 다각형의 형상 또는 캐스케이드 형상을 가진다. 바람직한 실시예에서, 공명기 튜브(11)의 단부는 라운딩 형상, 볼록 또는 오목한 형상을 가진다.

예시적인 실시예에 따른 본 발명에 따른 결합된 머플러는 예시적인 실시예에 따라서, 공명기 및 간섭 챔버들로 이루어진 중공 요소들의 시스템의 공통의 하우징(1)으로 이루어지며, 머플러 내로의 입구 공급 파이프(2)는 머플러의 후방면에 있는 개구(4)를 통해 머플러의 후방면(3)에서 빠져나온다.

머플러의 모든 부분은 강성이며 움직이지 않는다. 머플러 시스템에 있는 모든 가로 구성 칸막이(6, 13, 15)는 출구 팽창 및 혼합 챔버와 공통인 내부 챔버들의 입구 개구(7) 또는 입구 개구(19) 때문에 소음파를 운반하는 배기 가스 유동들에 대해 투과성이다.

템덤(연속적인) 튜브 공명기들, 즉 제1 공명기(10(R1)) 및 제2 공명기(10(R2))는 임의의 다른 삽입된 요소(부재) 없이 서로 연결된다.

제1 서브시스템은, 변이 소음파를 운반하는 제2 지류의 유동 서브시스템으로부터 가로 칸막이(6)에 의해 분리된 이러한 예시적인 실시예에서, 제1 공명기(10(R1))에 의한 지연 유동의 제1 내부 팽창 챔버(12) 및 제2 공명기(10(R2))에 의한 지연 유동의 제2 내부 팽창 챔버(14)로 이루어지는 입구 팽창 챔버(5)로 이루어지며, 동시에 입구 팽창 챔버는 미지연 유동의 내부 팽창 챔버(8)로 이루어지는, 비변이 소음파를 운반하는 좌측 챔버의 유동 서브시스템으로부터 가로 칸막이(6)에 의해 분리된다.

내부 팽창 챔버(5)는 제1 공명기(10(R1))의 튜브(11) 내로의 입구를 위해 내부 챔버의 개구(7)를 구비하는 가로 칸막이(6)에 의해 제1 공명기에 의한 지연 유동의 제1 내부 팽창 챔버(12)로부터, 그리고 팽창 챔버의 내부 개구(7)를 구비하는 가로 칸막이(6)에 의해 미지연 유동의 내부 팽창 챔버(8)로부터 분리된다. 제1 공명기에 의한 지연 유동의 제1 내부 팽창 챔버(12)는 가로 칸막이(13)에 의해 제2 공명기의 튜브(11) 내로의 입구를 위한 내부 챔버의 입구 개구(7), 및 제2 공명기에 의한 지연 유동의 제2 내부 팽창 챔버(14)와 연결되고, 공통의 출구 팽창 및 혼합 챔버(16)는 공통의 출구 및 혼합 챔버의 입구 개구(19)를 구비한 가로 칸막이(15)에 의해 머플러 내부에서 연결된다.

이러한 예시적인 실시예에서, 유동의 좌측 지류에서, 공통의 출구 팽창 및 혼합 챔버(16)는 공통의 출구 팽창 및 혼합 챔버의 입구 개구(19)를 구비하는 가로 칸막이(15)을 통해 미지연 흐름의 내부 팽창 챔버(8)에 연결된다.

제1 공명기에 의한 지연 유동의 제1 내부 팽창 챔버(12)와 제2 공명기에 의한 지연 유동의 제2 내부 팽창 챔버(14)는 세장형 칸막이(9)에 의해 미지연 유동의 내부 팽창 챔버(8)로부터 분리된다.

이러한 예시적인 실시예에서의 공통의 출구 팽창 및 혼합 챔버(16)는 머플러의 후방면으로부터 대기로의 출구(18)에서의 개구들을 구비한 머플러의 천공된 후방면(17)에 의해 종료된다. 또 다른 예시적인 실시예에서, 대기로 빠져나가는 통상의 출구 배관이 천공된 개구들 대신 출구에 배열된다.

도시되지 않은 경우에, 미지연 유동의 내부 팽창 챔버(8)는 내부 챔버의 입구 개구(7)를 구비하는 다른 가로 칸막이(13)를 구비할 수 있다.

또 다른 예시적인 실시예에서, 내부 챔버들의 전체 시스템은 좌측 및 우측이 상호 교환될 수 있도록 배열될 수 있거나, 또는 궁극적으로 상기 배열은 "튜브 내 튜브(tube in a tube)" 방법을 사용하여, 즉 하나의 챔버를 사용하여 수행될 수 있으며, 예를 들어 지연 유동을 갖는 챔버는 미지연 유동을 갖는 제2 챔버에 의해 둘러싸일 수 있거나, 또는 반대로 둘러싸일 수 있다.

다른 예시적인 실시예에서, 배기 가스 공급 파이프(2)는 이러한 챔버의 측면 상의 공통의 출구 팽창 및 혼합 챔버(16)로부터 이러한 챔버의 측면상의 입구 팽창 챔버(5), 뿐만 아니라 개구(18) 또는 출구 파이프를 향해 배향될 수 있다.

결합된 배기 가스 소음 머플러는 엔진의 측면 상의 배기 가스 공급 파이프(2)의 축에 배열된다. 배기 가스는 배기 가스 공급 파이프(2)에 의해, 머플러의 전방면(3)을 통해 그리고 머플러의 전방면에 있는 개구(4)를 통해 상기 소음 머플러 내로 공급된다. 배기 가스는 또한 소음파의 운반 매체이며, 그러므로 소음파는 마찬가지로 유사한 방식으로 영향을 받는다. 배기 가스 유동은, 배기 가스 유동이 이러한 특정 경우 2개의 지류, 즉 우측 및 좌측 지류들로 분할되는 경우에, 머플러의 전방면에 있는 개구(4)를 통해 입구 팽창 챔버(5)로 들어간다. 배기 가스 유동은 가로 칸막이(6)에 있는 입구 내부 챔버 개구(7)를 통해 좌측 지류로 들어가며, 가로 칸막이는 동시에 제1 공명기에 의한 지연 유동의 제1 내부 팽창 챔버(12)로부터 입구 팽창 챔버(5)를 분리한다.

소음파를 운반하는 배기 가스 유동은 가로 칸막이(6)에 형성된 제1 공명기(10(R1))의 튜브(11)를 위한 입구 내부 챔버 개구(7)를 통해 우측 지류로 들어간다. 소음파가 미지연 유동의 내부 팽창 챔버(8)의 좌측 지류에서 비변이된 상태로 있는 동안, 제1 공명기(10)의 튜브(11)를 통과할 때, 제1 공명기에 의한 지연 유동의 제1 내부 팽창 챔버(12)의 좌측 지류에 있는 주 소음파는 유사 반파로서 공명기 튜브(11)의 축에서 안정화되고, 그 관련 파형들은 주위에서 안정화되고, 이러한 경우의 파장은 π/2만큼 지연되고, 그러므로, 소음파는 그 파장의 ¼만큼 변이된다. 제1 공명기에 의한 지연 유동이 제1 내부 팽창 챔버(12)를 빠져나간 후에, 소음파를 운반하는 배기 가스 유동은 제2 공명기의 튜브(11)를 위한 입구 개구(7)를 구비하는 가로 칸막이(13)에 있는 개구를 통해 제2 공명기에 의한 지연 유동의 제2 내부 팽창 챔버(14)로 움직인다. 소음파가 미지연 유동의 내부 팽창 챔버(8)를 통과한 후에 좌측 지류에서 미지연 상태로 있는 동안, 제2 공명기에 의한 지연 유동의 제2 내부 팽창 챔버(14)의 우측 지류에 있는 주 소음파는 제2 공명기(10(R2))의 튜브(11)를 통과한 후에, 유사 반파로서 공명기 튜브(11)의 축에서 안정화되고 그 관련 파형들은 주위에서 안정화되며, 이러한 경우의 파장은 π/2만큼 지연되고, 그러므로, 소음파는 그 파장(λ)의 오직 ¼만큼만 변이된다. 이러한 경우에, 공명기(10(R1) 및 10(R2))의 튜브(11)는 전체 π만큼 파장의 전체적인 지연 효과 및 그 파장(λ)의 ½만큼의 소음파의 변이를 생성한다. 이러한 것은 긍정적 변이이다(실제의 거울파가 형성된다).

비변이 소음파를 운반하는 좌측 지류뿐만 아니라 그 파장의 ½만큼 변이된 소음파를 운반하는 우측 지류는 개구들을 구비한 가로 칸막이(15)에 있는 공통의 팽창 및 혼합 챔버의 입구 개구(19)를 통하여 동시에 공통의 출구 팽창 및 혼합 챔버(16) 내로 유동한다. 머플러의 후방면(17)에서의 충돌 시에, 소음파는 반대 위상으로 자동으로 변경되며, 이러한 것은 소음파의 기능에 가장 중요하다. 이러한 챔버에서의 소음파는 간섭되고 그 방출이 일어난다.

하나의 예시적인 실시예에서, 공통의 출구 팽창 및 혼합 챔버(16)는 머플러의 후방면의 출구(18) 상의 개구가 대기로 향한 상태에서 머플러의 천공된 후방면(17)으로 종료된다. 머플러의 후방면(17)을 구비한 이러한 공통의 출구 팽창 및 혼합 챔버(16)의 기능은, 그 파장의 ½만큼 변이된 소음파가 본래의 파형과 반대인 위상에 마주친다는 점에서 다른 실시예와 다르다. 이러한 예시적인 실시예에서, 머플러의 후방면의 출구(18) 상의 천공된 개구들은 고주파 소음 성분을 침묵화한다.

시험 내에서, 다음 결과를 가지는 시험이 수행되었다:

a) 도 1에 따른 실시예에서, 배기 가스 소음 침묵화의 값에서의 내부 팽창 챔버 길이(l₂)에 대한 공명기 길이(l₁)의 비율의 영향(S₁/S₂ = 0.5, 그리고 79.2 dB의 초기 배기 가스 소음 레벨과 함께)

b) 도 1에 따른 머플러의 실시예에서, 소음 침묵화 값에서의 배기 가스 공급 파이프의 단면(S₂)(표면)에 대한 공명기 단면(S₁)(표면)의 비율의 영향. (l₁/l₂ = 0.5, 그리고 79.2 dB의 초기 배기 가스 소음 레벨과 함께)

c) 도 1에 따른 머플러 실시예에서, 소음 침묵화 값에서의 내부 팽창 챔버 길이(l₂)에 대한 공명기 길이(l₁)의 비율 및 배기 가스 공급 파이프의 단면(표면)(S₂)에 대한 공명기 단면(표면)(S₁)의 비율의 조합의 영향

주: 소음 레벨 측정은 소음의 소스로부터 3 m의 거리에서 도 1에 따른 결합된 배기 가스 소음 머플러를 구비한 전동 잔디깎는 기계(HECHT IP64FA)를 사용하여 수행되었다(측정은 내연 기관 소음 측정을 위하여 공지된 권장 사항에 따라 수행되었다). 주어진 값들은 20회 측정의 통계적 평균이다.

측정된 값들과 측정 결과는 내부 팽창 챔버의 길이에 대한 공명기 튜브(11)들의 길이의 최적의 비율뿐만 아니라 배기 가스 공급 파이프(2)의 표면에 대한 공명기 튜브(11)의 단면(표면)의 최적의 비율을 보여준다.

본 발명은 배기 가스 소음의 결합된 머플러, 즉 자동차 산업, 임업, 농경 및 원예 장비를 위해 의도된 배기 가스 소음의 결합된 머플러, 그러나 또한 도로 운송, 선박 및 철도 운송, 임업, 농업 및 원예 장비의 다른 분야에, 또한 항공 및 군수 산업 분야 등에서의 적용에 관한 것이다.

본 발명의 배기 가스 소음의 결합된 머플러는 높은 레벨의 침묵화에 대한 요구 조건을 가지는 연소 엔진, 특히 자동차 및 원예 장비에 바람직하게 사용될 수 있다.

Claims (10)

1. 결합된 배기 가스 소음 머플러(combined exhaust gas noise silencer)로서, 배기 가스의 공급 파이프(2)에 연결된 상기 머플러의 전방면(3), 및 상기 머플러의 후방면으로부터의 출구(18)를 상기 머플러의 구비하는 상기 후방면(17)을 포함하는 공통의 하우징(1)을 구비하는 중공 요소들의 시스템으로 이루어지고, 소음파를 운반하는 본래의 입구 배기 가스(

   

   )가 지연 파장을 가지는 변이 소음파를 운반하는 배기 가스 유동(exhaust gas flow)(

   

   )과 비변이 소음파(non-shifted noise wave)를 운반하는 배기 가스 유동(

   

   )의 적어도 2개의 유동으로 분할되고, 이들 유동은 이후에 공통의 배기 가스 유동(

   

   )에 결합되되, 상기 중공 요소들의 시스템은 상기 머플러의 상기 전방면(3)에 연결된 입구 팽창 챔버(5), 및 상기 머플러의 상기 후방면(17)에 연결된 공통의 출구 팽창 및 혼합 챔버의 입구 개구(19)를 구비하는 상기 공통의 출구 팽창 및 혼합 챔버(16)로 이루어지며, 상기 챔버들 사이에, 그 입구 상의 상기 가로 칸막이들에서 이러한 것들(4n+2, n은 0 또는 양의 정수임)에 평행한 내부 챔버의 입구 개구(7)를 가지는 미지연 유동의 하나 이상의 내부 팽창 챔버(8)가 상기 소음파 통로의 방향으로 배열되며, 그 입구에서 상기 가로 칸막이들에서의 내부 챔버의 입구 개구(7)들을 구비하는 지연 유동의 내부 팽창 챔버(12, 14)가 상기 소음파 통로의 방향으로 연속으로 배열되고, 상기 지연 유동의 내부 팽창 챔버(12, 14)의 각각은 공명기 튜브(11)를 포함하며, 상기 지연 유동의 대응하는 내부 팽창 챔버(12, 14)의 길이에 대한 상기 공명기(10(R1), 10(R2))의 각각의 튜브(11)의 길이의 비율이 0.3 내지 0.8의 사이에 놓이고 상기 내부 배기 가스 공급 파이프(2)의 단면 표면에 대한 각각의 공명기 튜브(11)의 단면 표면의 비율이 0.3 내지 0.8의 사이에 놓이고 상기 가로 칸막이들에서의 내부 챔버의 입구 개구(7)의 표면 크기가 상기 공명기 튜브(11)의 단면 표면의 표면 크기와 ± 10% 오차 범위에서 동일하면, 상기 미지연 배기 가스 유동의 모든 연속적으로 배열된 내부 팽창 챔버의 길이의 합은 상기 지연 유동의 모든 연속적으로 배열된 내부 팽창 챔버의 길이의 합과 ± 10% 오차 범위에서 동일한 것을 특징으로 하는, 결합된 배기 가스 소음 머플러.
2. 제1항에 있어서, 상기 미지연 유동의 내부 팽창 챔버(8)와 상기 지연 유동의 내부 팽창 챔버(12, 14)는 머플러 축에 대해 길이 방향인 적어도 하나의 세장형 칸막이(9)에 의해 분리되는 것을 특징으로 하는, 결합된 배기 가스 소음 머플러.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 연속적으로 배열된 내부 팽창 챔버의 수는 2인 것을 특징으로 하는, 결합된 배기 가스 소음 머플러.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 항에 있어서, 상기 지연 유동의 대응하는 내부 팽창 챔버(12, 14)의 길이에 대한 상기 공명기((10(R1), 10(R2))의 각각의 튜브(11)의 비율이 0.5 ± 0.1이면, 상기 지연 유동의 각각의 내부 팽창 챔버는 동일한 공명기 튜브(11)를 구비하는 것을 특징으로 하는, 결합된 배기 가스 소음 머플러.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 항에 있어서, 상기 입구 배기 가스 공급 파이프(2)의 단면에 대한 상기 공명기((10(R1), 10(R2))의 각각의 튜브(11)의 단면 표면에 대한 길이의 비율은 0.5 ± 0.1인 것을 특징으로 하는, 결합된 배기 가스 소음 머플러.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 항에 있어서, 상기 가로 칸막이들에서의 상기 내부 챔버의 입구 개구(7)의 표면의 크기는 상기 공명기 튜브(11)의 단면 표면 크기와 ± 1%의 오차 범위에서 동일한 것을 특징으로 하는, 결합된 배기 가스 소음 머플러.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 항에 있어서, 상기 미지연 배기 가스 유동의 연속적으로 배열된 내부 팽창 챔버의 모든 길이의 합은 상기 지연 유동의 모든 연속적으로 배열된 내부 팽창 챔버의 길이의 합과 ± 1%의 오차 범위에서 동일한 것을 특징으로 하는, 결합된 배기 가스 소음 머플러.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 항에 있어서, 상기 공명기((10(R1), 10(R2))의 상기 튜브(11)의 내부 단면은 원형, 타원형, 직사각형, 사다리꼴, 정사각형, 다이아몬드형, 장사방형(rhomboidal), 다각형, 캐스케이드 중 하나의 형상을 가지는 것을 특징으로 하는, 결합된 배기 가스 소음 머플러.
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 항에 있어서, 상기 공명기((10(R1), 10(R2))의 상기 튜브(11)의 각각의 출구 단부는 라운딩, 볼록 또는 오목 형상을 가지는 것을 특징으로 하는, 결합된 배기 가스 소음 머플러.
10. 제1항 내지 제9항 중 어느 항에 있어서, 상기 머플러의 후방면의 출구(18)는 천공된 칸막이 또는 통상적인 배관인 것을 특징으로 하는, 결합된 배기 가스 소음 머플러.

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