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KR102180488B1 - The exaust fumes reduction device for internal combustion engine of ship - Google Patents

The exaust fumes reduction device for internal combustion engine of ship Download PDF

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Publication number
KR102180488B1
KR102180488B1 KR1020190062170A KR20190062170A KR102180488B1 KR 102180488 B1 KR102180488 B1 KR 102180488B1 KR 1020190062170 A KR1020190062170 A KR 1020190062170A KR 20190062170 A KR20190062170 A KR 20190062170A KR 102180488 B1 KR102180488 B1 KR 102180488B1
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KR
South Korea
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exhaust gas
vehicle
internal combustion
combustion engine
reduction device
Prior art date
Application number
KR1020190062170A
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Korean (ko)
Inventor
홍금표
Original Assignee
홍금표
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Publication date
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Abstract

The present invention relates to an exhaust gas reduction device for an internal combustion engine of a vehicle and, more specifically, to an exhaust gas reduction device for an internal combustion engine of a vehicle, which can reduce exhaust gas and promote output improvement and fuel efficiency improvement by facilitating the discharge flow of exhaust gas while being added and mounted on an end of an exhaust line of a vehicle. The exhaust gas reduction device for an internal combustion engine of a vehicle is mounted on an end of an exhaust pipe of a vehicle to facilitate the discharge flow of exhaust gas. The exhaust gas reduction device comprises a housing pipe and a vortex pipe mounted in the housing pipe to helically rotate and discharge exhaust gas. The housing pipe includes: a front body having an inlet of a prescribed diameter mounted on the end of the exhaust pipe of the vehicle to introduce exhausts gas thereinto; and a rear body of which the diameter is gradually reduced to increase the torque of exhaust gas passing through the inlet and the vortex pipe. The front end of the vortex pipe is welded and fixed at a prescribed position of the inside of the front body of the housing pipe. The vortex pipe has a shape of which the diameter becomes narrower towards the rear end from the front end, forms a plurality of vanes cut in a prescribed depth from the rear end towards the front end, and is bent at a prescribed angle to the inside and outside from the front end towards the rear end with respect to the cut portion of the vanes such that exhaust gas colliding with the vanes rotates and the speed is increased.

Description

차량 내연기관용 매연저감장치{THE EXAUST FUMES REDUCTION DEVICE FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE OF SHIP}Smoke reduction device for vehicle internal combustion engine {THE EXAUST FUMES REDUCTION DEVICE FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE OF SHIP}

본 발명은 차량 내연기관용 매연저감장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량의 배기라인 종단에 부가장착된 상태로 배기가스의 배출 흐름을 원활하게 함으로써 매연의 발생을 줄이고 출력향상 및 연비개선을 도모할 수 있도록 한 차량 내연기관용 매연저감장치에 관한 것이다.The present invention relates to an exhaust gas reduction device for an internal combustion engine of a vehicle, and more particularly, by facilitating the exhaust flow of exhaust gas in a state additionally installed at the end of an exhaust line of a vehicle, it is possible to reduce the generation of soot, improve output, and improve fuel efficiency. It relates to an exhaust emission reduction device for an internal combustion engine of a vehicle.

현대사회에서 환경에 대한 관심은 상당히 높다. 최근의 일련의 미세먼지에 의한 환경문제가 대두되고 있어, 공기의 질에 대한 관심이 많아 지고 있다. 자동차나 선박의 경우는 내연기관을 사용하기 때문에, 내연기관이 노후화 된 경우 배기가스에 매연이 많이 포함되어 공해와 미세먼지를 발생시키는 대상으로 지목되고 있는 실정이다.In modern society, interest in the environment is quite high. Recently, as environmental problems caused by a series of fine dust have emerged, interest in air quality is increasing. In the case of automobiles and ships, internal combustion engines are used, so when the internal combustion engine is aged, exhaust gas contains a lot of soot, and thus it is being pointed out as a target that generates pollution and fine dust.

따라서, 차량의 개발에 있어서 배기소음과 배기가스 절감에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있으며, 온실가스 절감과 유해요소의 발생을 억제하는 규정들을 더욱 강화하는 추세이다.Therefore, research on exhaust noise and exhaust gas reduction in vehicle development is actively being conducted, and regulations for reducing greenhouse gas reduction and harmful factors are further strengthened.

한편, 내연기관을 이용하는 자동차는 주지된 바와 같이, 흡입, 압축, 폭발, 배기의 4행정(four cycle)에 의해 동력을 얻게 되는데, 상기 행정들 중의 공기(흡, 배기) 흐름을 살펴보면 흡입과정에서는 에어크리너(air cleaner), 스로틀밸브(throttle valve) 등을 통과할 때는 비교적 커다란 저항없이 유입이 이루어진다.On the other hand, a vehicle using an internal combustion engine obtains power by four cycles of suction, compression, explosion, and exhaust, as is well known. Looking at the flow of air (intake, exhaust) in the above strokes, in the suction process When passing through an air cleaner, throttle valve, etc., inflow occurs without relatively great resistance.

그러나, 배기과정에서는 배기매니폴드(exhaust manifold), 촉매를 이용하는 공기정화장치 및 상기 머플러의 테일파이프(Tailpipe / 배기관) 등을 통해 외부로 배출되므로 배기 흐름에 상당한 저항이 발생하게 된다.However, in the exhaust process, since it is discharged to the outside through an exhaust manifold, an air purifier using a catalyst, and a tailpipe (exhaust pipe) of the muffler, considerable resistance to the exhaust flow occurs.

또한, 상기 내연기관의 실린더에서 소음기의 테일파이프까지 배출되는 과정에서 배기매니폴드에서는 내연기관의 4행정 중에 흡기밸브와 배기밸브가 순간적으로 동시에 개방되는 이른바 밸브오버랩(valve overlap)이 발생하는 시기가 있고, 이 과정에서 배출되던 가스가 실린더 내로 재유입되는 현상이 발생하면서 순간적으로 배기매니폴드 내에는 진공상태가 형성되며, 이로 인하여 배기가스 배출을 방해하는 1차 배기압이 형성된다.In addition, in the process of being discharged from the cylinder of the internal combustion engine to the tail pipe of the silencer, in the exhaust manifold, the so-called valve overlap occurs in which the intake valve and the exhaust valve are momentarily opened simultaneously during the four strokes of the internal combustion engine. In addition, a phenomenon in which the gas discharged during this process is re-introduced into the cylinder occurs, and a vacuum state is instantaneously formed in the exhaust manifold, thereby forming a primary exhaust pressure that hinders exhaust gas discharge.

그리고, 공기정화기인 삼차원 촉매장치에서는 허니컴(honeycomb) 형태의 배기가스 정화기의 미세한 통기공을 경유하면서 배기가스의 유속이 현저하게 줄어들게 되어 2차 배기압이 형성되며, 소음기에 유입되면 다단으로 구획된 칸막이를 돌아 흡음될 때 3차 배기압이 형성된다.And, in the three-dimensional catalyst device, which is an air purifier, the flow velocity of the exhaust gas is significantly reduced while passing through the fine ventilation holes of the honeycomb-type exhaust gas purifier, thereby forming a secondary exhaust pressure. When it is absorbed around the partition, a tertiary exhaust pressure is formed.

이러한 배기과정의 저항으로 인하여, 내연기관의 연소가스가 원활히 배출되지 못하므로 출력의 약 20∼25%가 감소되는 폐단이 있다. 따라서, 상기 배기가스를 원활하게 배출시키는 것만으로도 내연기관의 출력향상과 연비개선이 가능할 수 있다.Due to the resistance of the exhaust process, the combustion gas of the internal combustion engine cannot be discharged smoothly, and thus about 20 to 25% of the output is reduced. Accordingly, it is possible to improve the output of the internal combustion engine and improve the fuel economy simply by smoothly discharging the exhaust gas.

이러한 제반문제점을 다소나마 해결하기 위하여, 대한민국 공개특허 제10-2016-0118096호에서는, 내연기관용 와류기는 내연기관에 연통되는 제1하우징과, 상기 제1하우징의 내측으로 위치되며 중앙으로 제1중앙홀이 형성되는 제1중앙통로부와, 상기 제1하우징과 제1중앙통로부의 사이에 위치되어 제1하우징과 제1중앙통로부에 연결되며 하나 이상으로 형성되는 제1고정와류팬으로 구성된 제1와류부와, 상기 제1와류부에 형성된 제1하우징의 내측으로 열을 통해 억지끼움방식으로 결합되는 제2하우징과, 상기 제2하우징의 내측으로 위치되며 중앙으로 제2중앙홀이 형성되는 제2중앙통로부와, 상기 제2하우징과 제2중앙통로부의 사이에 위치되어 제2하우징과 제2중앙통로부에 연결되며 하나 이상으로 형성되는 제2고정와류팬으로 구성된 제2와류부로 형성되되, 상기 제1와류부의 후면으로 제2와류부의 후면이 결합되고, 제1와류부에 형성된 제1고정와류팬과 제2와류부에 형성된 제2고정와류팬이 서로 엇갈리게 배열되면서 결합되도록 이루어진다. 상기 내연기관용 와류기는 와류팬의 구조와 와류팬과 중앙통로부가 차지하는 면적이 넓어서 배기가스의 배출시의 압력강하로 인하여 배출가스의 원만한 와류형성이 어려워질 문제점이 있다.In order to somewhat solve these problems, in Korean Patent Application Laid-Open No. 10-2016-0118096, the vortex for an internal combustion engine has a first housing that communicates with the internal combustion engine, and is located inside the first housing and has a first center as the center. The first fixed vortex fan is formed of at least one first central passage part in which a hole is formed, and connected to the first housing and the first central passage part, positioned between the first housing and the first central passage part. 1 vortex part, a second housing coupled to the inside of the first housing formed in the first vortex part through a force-fitting method through heat, and a second central hole located inside the second housing and formed in the center. It is formed of a second vortex part consisting of a second central passage part and a second fixed vortex fan which is located between the second housing and the second central passage part and connected to the second housing and the second central passage part. The rear surface of the second vortex part is coupled to the rear surface of the first vortex part, and the first fixed vortex fan formed in the first vortex part and the second fixed vortex fan formed in the second vortex part are alternately arranged and coupled to each other. The vortex for an internal combustion engine has a problem in that it is difficult to form a smooth vortex of the exhaust gas due to a pressure drop when exhaust gas is discharged because the structure of the vortex fan and the area occupied by the vortex fan and the central passage part are large.

등록특허 제10-1952142호는 다중 회오리 바람 생성이 가능하도록 케이스가 구비된 와류 발생기로서, 자동차, 항공기, 선박 및 각종 산업용 기계 내연기관의 내에 공기 와류발생기를 설치하여 흡배기 되는 공기를 와류로 만들어 공기의 흐름을 고속으로 유도하여 흡배기효율을 높일 수 있는 다중회오리 바람 생성이 가능한 와류 발생기는, 내연기관에 흡입되는 공기가 와류를 형성하도록 흡기관 내부에 공기의 흐름방향으로 형성되는 몸통부와 상기 몸통부의 외주면에 복수개 결합되는 날개부로 형성되어진 와류 발생기로서, 상기 몸통부는 중공의 원통형 또는 중공의 다각기둥이며, 상기 몸통부의 외주면에 몸통부의 길이방향으로 복수개의 장공의 결합홈이 형성되되, 상기 장공의 결합홈은 상기 몸통부의 길이방향에 대해 경사지게 형성되며 상기 날개부는 상기 장공의 결합홈에 결합되는 일측단과 상기 장공의 결합홈에 결합되는 않는 타측단으로 형성되며, 상기 몸통부를 시계 방향 또는 반 시계 방향으로 감싸도록 형성된다. 상기 와류 발생기도 날개부 등이 차지하는 면적이 크기 때문에 배출되는 배기가스에 작용하는 압력이 커질 수 있다는 문제점이 있다.Registered Patent No. 10-1952142 is a vortex generator equipped with a case to generate multiple tornadoes, and by installing an air vortex generator in internal combustion engines of automobiles, aircraft, ships, and various industrial machinery, the intake and exhaust air is converted into a vortex. The vortex generator capable of generating a multi-vortex wind that can induce the flow of the air at high speed to increase the intake and exhaust efficiency, the body and the body formed in the direction of the air flow inside the intake pipe so that the air sucked into the internal combustion engine forms a vortex. As a vortex generator formed of a plurality of wings coupled to the outer circumferential surface of the negative, the body is a hollow cylindrical or hollow polygonal column, and a coupling groove of a plurality of long holes is formed in the longitudinal direction of the body on the outer circumferential surface of the body, The coupling groove is formed to be inclined with respect to the longitudinal direction of the body portion, and the wing portion is formed with one end coupled to the coupling groove of the long hole and the other end not coupled to the coupling groove of the long hole, and the body portion is clockwise or counterclockwise. It is formed to be wrapped with. The vortex generator also has a problem in that the pressure acting on the exhaust gas may increase because the area occupied by the wing portion or the like is large.

또한, 종래의 기술들에 형성된 와류관은 와류관을 통과하면서 와류관 형상에 따른 배기가스의 압력강하로 인한 소음이 발생하는 문제점이 있었다.In addition, the vortex tube formed in the prior art has a problem that noise is generated due to a pressure drop of exhaust gas according to the shape of the vortex tube while passing through the vortex tube.

공개특허공보 제10-2016-0118096호(2016.10.11. 공개)Publication Patent Publication No. 10-2016-0118096 (published on October 11, 2016) 등록특허공보 제10-1882834호(2018.08.23. 등록)Registered Patent Publication No. 10-1882834 (registered on August 23, 2018) 등록특허공보 제10-1952142호(2019.02.20. 등록)Registered Patent Publication No. 10-1952142 (registered on February 20, 2019) 등록특허공보 제10-1950664호(2019.02.14. 등록)Registered Patent Publication No. 10-1950664 (registered on February 14, 2019)

본 발명의 목적은 상기와 같은 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로, 차량의 배기가스 배출구를 통해 배출되는 배기가스의 배출 성능을 증가시킴으로써 연료 소모율을 감소시켜 연비를 증가시킬 수 있는 차량 내연기관용 매연저감장치를 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above problems, and an exhaust gas reduction device for a vehicle internal combustion engine capable of increasing fuel economy by reducing fuel consumption by increasing the emission performance of exhaust gas discharged through the exhaust gas outlet of the vehicle. In providing.

본 발명의 다른 목적은, 다수의 베인에 부딪혀서 나선형으로 회전하면서 배기가스가 배출되도록 하여 배기가스의 배출속도를 증대시켜 배기가스의 지연 배출로 인한 매연 발생을 저감시킬 수 있는 차량 내연기관용 매연저감장치를 제공함에 있다.Another object of the present invention is a smoke reduction device for a vehicle internal combustion engine capable of reducing the generation of smoke due to delayed discharge of exhaust gas by increasing the discharge rate of exhaust gas by causing exhaust gas to be discharged while being helically rotated by hitting a plurality of vanes In providing.

본 발명의 또 다른 목적은, 배기가스가 와류관을 통과하면서 와류관의 직경이 줄어듦에 따른 압력강하로 인하여 발생하는 소음을 방지할 수 있는 차량 내연기관용 매연저감장치를 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide an exhaust gas reduction device for a vehicle internal combustion engine capable of preventing noise generated due to a pressure drop due to a decrease in the diameter of the vortex pipe while the exhaust gas passes through the vortex pipe.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 차량의 배기구 종단에 장착되어 배기가스의 배출흐름을 원활하게 하기 위한 차량의 내연기관용 매연저감장치에 있어서, 상기 매연저감장치는, 하우징관과 하우징관 내부에 장착되어 배기가스가 나선형으로 회전하며 배출될 수 있도록 하기 위한 와류관으로 구성되고, 상기 하우징관은, 차량의 배기구 종단에 장착되어 배기가스가 내부로 유입되는 일정직경의 유입구를 가진 전방몸체와, 상기 유입구와 와류관을 통과한 배기가스의 회전력을 중가시키기 위해 직경이 점차적으로 감소되는 후방몸체로 구성되고, 상기 와류관은, 상기 하우징관의 전방몸체 내측 소정위치에 선단부가 용접고정되고, 상기 선단부에서 후단부로 갈수록 직경이 좁아지는 형태를 이루며, 후단부에서 선단부측으로 일정길이 절개된 다수의 베인을 형성하고, 상기 베인의 절개부위를 기준으로 상기 선단부에서 후단부로 갈수록 내외측으로 일정각도 절곡되어, 상기 베인에 부딪히는 배기가스가 회전하면서 속도가 증가되는 것을 특징으로 하는 차랑의 내연기관용 매연저감장치를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention is installed at the end of the exhaust port of the vehicle to smooth the exhaust flow of exhaust gas, in the exhaust gas reducing device for an internal combustion engine of a vehicle, the exhaust gas reducing device, the housing pipe and the inside of the housing pipe It is mounted on and is composed of a vortex tube to allow the exhaust gas to rotate and discharge in a spiral, and the housing tube is mounted at the end of the exhaust port of the vehicle and has a front body having an inlet of a predetermined diameter through which the exhaust gas flows into the interior. , Consisting of a rear body whose diameter is gradually decreased to increase the rotational force of the exhaust gas passing through the inlet and the vortex tube, and the vortex tube is welded and fixed at a predetermined position inside the front body of the housing tube, The diameter becomes narrower from the front end to the rear end, and forms a plurality of vanes cut in a certain length from the rear end to the front end, and is bent at a certain angle from the front end to the rear end based on the cutout portion of the vane. It provides an exhaust gas reducing device for an internal combustion engine of a vehicle, characterized in that the speed increases while the exhaust gas hitting the vane rotates.

본 발명에서 하우징관의 길이는 80㎜ ~ 200㎜인 것을 특징으로 한다.In the present invention, the length of the housing tube is characterized in that 80㎜ ~ 200㎜.

본 발명에서 베인의 길이는, 20㎜ ~ 50㎜에 해당하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the length of the vane is characterized in that it corresponds to 20mm ~ 50mm.

본 발명에서 베인의 갯수는, 6 내지 10개로 형성되는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the number of vanes is characterized in that it is formed of 6 to 10.

본 발명에서 베인의 상단은 상기 하우징관의 유입구 상단에서 20㎜ ~ 50㎜ 후단에 위치하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the upper end of the vane is characterized in that it is located at a rear end of 20 mm ~ 50 mm from the upper end of the inlet of the housing tube.

본 발명에서 와류관의 선단부와 후단부가 이루는 각(θ1)은 10°~ 20°로 형성되는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the angle (θ 1 ) formed by the front end and the rear end of the vortex tube is formed to be 10° to 20°.

본 발명에서 전방몸체를 기준으로 상기 후방몸체의 말단의 접선각(θ2)은 20 ~ 25°로 형성되는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the tangent angle (θ 2 ) of the end of the rear body is formed to be 20 to 25° with respect to the front body.

본 발명에서 베인의 비틀림 각(θ)은 20 ~ 40°로 형성되는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the torsion angle (θ) of the vane is characterized in that it is formed of 20 ~ 40 °.

본 발명에서 와류관의 후단은 상기 하우징관 길이의 1/2 지점에 위치하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the rear end of the vortex tube is characterized in that it is located at a point 1/2 of the length of the housing tube.

본 발명에서 와류관 주변의 전방몸체 소정위치에는, 와류관을 통과함에 따른 압력강하로 인한 소음을 방지하기 위한 외기유입홀이 다수개 형성되는 것을 특징으로 한다.In the present invention, at a predetermined position of the front body around the vortex tube, a plurality of outside air inlet holes are formed to prevent noise due to a pressure drop caused by passing through the vortex tube.

본 발명의 차량 내연기관용 매연저감장치는, 차량의 배기가스 배출구를 통해 외부로 배출되는 배기가스가 나선형 와류를 일으키며 배출되도록 함으로써, 배기 속도를 증가시켜 효율적인 배기가스의 배출이 가능한 효과를 가진다.The exhaust gas reduction apparatus for a vehicle internal combustion engine of the present invention has an effect of increasing the exhaust speed and enabling efficient exhaust gas discharge by causing the exhaust gas discharged to the outside through the exhaust gas outlet of the vehicle to be discharged by generating a spiral vortex.

또한, 본 발명의 차량 내연기관용 매연저감장치는, 배기가 신속하게 배출되기 때문에 배기가스의 배출효율이 증가됨과 아울러, 배기가스의 배출 지연으로 인한 매연발생을 저감시킬 수 있다는 장점이 있다.In addition, the exhaust gas emission reduction apparatus for a vehicle internal combustion engine according to the present invention has an advantage in that the exhaust gas emission efficiency is increased because the exhaust gas is rapidly discharged, and the generation of soot due to the delay in exhaust gas emission can be reduced.

또한, 본 발명의 차량 내연기관용 매연저감장치는, 하우징관에 외기유입홀이 형성되어 있기 때문에 배기가스가 와류관을 통과하면서 압력강하로 인한 소음이 발생하지 않는다는 장점을 가진다.In addition, the exhaust gas reducing device for an internal combustion engine of a vehicle according to the present invention has the advantage of not generating noise due to a pressure drop while the exhaust gas passes through the vortex tube because the outside air inlet hole is formed in the housing tube.

도 1은 본 발명에 따른 차량 내연기관용 매연저감장치의 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 차량 내연기관용 매연저감장치의 와류관의 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 차량 내연기관용 매연저감장치의 와류관의 평면도.
도 4는 본 발명에 따른 차량 내연기관용 매연저감장치의 절단면도.
도 5는 본 발명에 따른 차량 내연기관용 매연저감장치의 베인의 비틀림각을 도시한 사시도.
도 6은 본 발명에 따른 차량 내연기관용 매연저감장치의 하우징관과 와류관을 통한 배기가스 배출흐름의 작용관계를 나타낸 흐름도.
도 7은 본 발명에 따른 차량 내연기관용 매연저감장치를 차량에 장착한 것을 도시한 상태도.
1 is a perspective view of an exhaust emission reduction device for a vehicle internal combustion engine according to the present invention.
Figure 2 is a perspective view of a vortex pipe of the exhaust emission reduction device for a vehicle internal combustion engine according to the present invention.
3 is a plan view of a vortex pipe of the exhaust emission reduction device for a vehicle internal combustion engine according to the present invention.
Figure 4 is a cross-sectional view of the exhaust emission reduction device for a vehicle internal combustion engine according to the present invention.
5 is a perspective view showing a twist angle of the vane of the exhaust emission reduction device for a vehicle internal combustion engine according to the present invention.
6 is a flow chart showing the working relationship of the exhaust gas discharge flow through the housing pipe and the vortex pipe of the exhaust gas reduction device for a vehicle internal combustion engine according to the present invention.
7 is a state diagram showing that the exhaust emission reduction device for a vehicle internal combustion engine according to the present invention is mounted on a vehicle.

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 우선, 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those of ordinary skill in the art can easily implement the present invention. First of all, in adding reference numerals to elements of the drawings, it should be noted that the same elements have the same numerals as possible even if they are indicated on different drawings. In addition, in describing the present invention, when it is determined that a detailed description of a related known configuration or function may obscure the subject matter of the present invention, a detailed description thereof will be omitted.

도 1은 본 발명에 따른 차량 내연기관용 매연저감장치의 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 차량 내연기관용 매연저감장치의 와류관의 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 차량 내연기관용 매연저감장치의 와류관의 평면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 차량 내연기관용 매연저감장치의 절단면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 차량 내연기관용 매연저감장치의 베인의 비틀림각을 도시한 사시도이고, 도 6은 본 발명에 따른 차량 내연기관용 매연저감장치의 하우징관과 와류관을 통한 배기가스 배출흐름의 작용관계를 나타낸 흐름도이고, 도 7은 본 발명에 따른 차량 내연기관용 매연저감장치를 차량에 장착한 것을 도시한 상태도이다.1 is a perspective view of an exhaust gas reduction device for a vehicle internal combustion engine according to the present invention, FIG. 2 is a perspective view of a vortex pipe of the exhaust gas reduction device for a vehicle internal combustion engine according to the present invention, and FIG. Is a plan view of the vortex tube of, Figure 4 is a cross-sectional view of the exhaust emission reduction device for a vehicle internal combustion engine according to the present invention, Figure 5 is a perspective view showing a twist angle of the vane of the exhaust emission reduction device for a vehicle internal combustion engine according to the present invention, 6 is a flow chart showing the working relationship of the exhaust gas discharge flow through the housing pipe and the vortex pipe of the exhaust gas reduction device for a vehicle internal combustion engine according to the present invention, and FIG. 7 is a vehicle equipped with the exhaust gas reduction device for a vehicle internal combustion engine according to the present invention. It is a state diagram showing that.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 차량 내연기관용 매연저감장치(1)는, 차량(2)의 머플러 종단 테일파이프(2-1)에 연계장착된 상태로 배기가스가 유입되어 배출되는 하우징관(10)과, 하우징관(10) 내부에 장착되며 상기 하우징관(10)을 통과하는 배기가스가 와류를 일으키며 배출될 수 있도록 하는 와류관(20)을 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 1, the exhaust gas reduction device 1 for a vehicle internal combustion engine according to the present invention is connected to the muffler end tail pipe 2-1 of the vehicle 2 and the exhaust gas is introduced and discharged. It comprises a housing tube 10 and a vortex tube 20 mounted inside the housing tube 10 and allowing exhaust gas passing through the housing tube 10 to be discharged while generating a vortex.

하우징관(10)은, 자동차(2)의 테일파이프(2-1) 종단에서 배기가스의 배출흐름이 효율적으로 진행될 수 있도록 하기 위한 수단으로, 도 1에 도시된 바와 같이, 자동차 내연기관의 4행정 중 배기행정에 의해 테일파이프(2-1)를 통해 외부로 배출되는 배기가스의 이동 흐름이 완료되는 배출관으로서, 상기 테일파이프(2-1)와 접속되는 유입구(13)가 선단에 형성되고 일정거리까지 일정한 직경을 가지는 전방몸체(11)와, 전방몸체(11)의 후단으로부터 배출구(14)를 형성하는 종단으로 가면서 점차적으로 직경이 감소되는 후방몸체(15)를 가진다. 유입구(13) 측에는 테일파이프(2-1)에 장착할 수 있도록 볼트홀(12)이 더 형성된다. 하우징관(10)을 장착하는 경우에는, 하우징관(10)이 테일파이프 내부에 삽입되는 경우 테일파이프의 직경보다 작은 일정한 직경을 가지도록 형성되며, 하우징관(10)이 테일파이프 외부에 삽입되는 경우는 외부에 삽입될 수 있도록 체결부위에서 직경이 테일파이프의 외부 직경과 같거나 크게 형성됨이 바람직하다.The housing tube 10 is a means for efficiently proceeding the exhaust gas discharge flow at the end of the tail pipe 2-1 of the vehicle 2, as shown in FIG. 1, 4 of the internal combustion engine of the vehicle As a discharge pipe through which the moving flow of exhaust gas discharged to the outside through the tail pipe 2-1 is completed by the exhaust stroke during the stroke, an inlet 13 connected to the tail pipe 2-1 is formed at the front end. It has a front body 11 having a constant diameter up to a certain distance, and a rear body 15 whose diameter gradually decreases as it goes from the rear end of the front body 11 to the end forming the outlet 14. A bolt hole 12 is further formed at the inlet 13 side so as to be mounted on the tail pipe 2-1. In the case of mounting the housing tube 10, when the housing tube 10 is inserted into the tail pipe, it is formed to have a constant diameter smaller than the diameter of the tail pipe, and the housing tube 10 is inserted outside the tail pipe. In the case, it is preferable that the diameter at the fastening portion is formed equal to or larger than the outer diameter of the tail pipe so that it can be inserted outside.

구체적으로 하우징관(10)은, 전방몸체(11)와 후방몸체(15)로 구성되며, 전방몸체(11)의 전단에는 유입구(13)가 형성되어 배기가스가 유입되고, 후방몸체(15)의 후단에는 배출구(14)가 형성되어, 배기가스가 나선형 와류를 형성하도록 한다. 그리고, 전방몸체(11)의 유입구측 체결부위에 형성되는 다수의 체결홀(12)로 구성된다. 또한, 와류관(20)의 주변에는 와류관(20)을 통과하면서 발생하는 압력강하로 인하여 소음이 발생할 수 있는데, 이러한 소음을 방지하거나 줄이기 위해 외기 유입홀(16)이 더 형성될 수 있다.Specifically, the housing tube 10 is composed of a front body 11 and a rear body 15, and an inlet 13 is formed at the front end of the front body 11 to allow exhaust gas to flow therein, and the rear body 15 At the rear end of the exhaust port 14 is formed, so that the exhaust gas forms a spiral vortex. And, it consists of a plurality of fastening holes 12 formed in the fastening portion of the inlet side of the front body 11. In addition, noise may be generated around the vortex pipe 20 due to a pressure drop generated while passing through the vortex pipe 20, and an outside air inlet hole 16 may be further formed to prevent or reduce such noise.

와류관(20)은, 하우징관(10)을 통해 배출되는 배기가스가 나선형으로 회전하면서 배출되도록 하는 배기가스의 유속을 제어하기 위한 것으로, 도 2에 도시된 바와 같이, 배기가스의 배출흐름이 나선형 와류를 형성하면서 속도가 증가되도록 선단부의 직경에 비해 후단부로 갈수록 점차 직경이 작아지는 형태를 이룬다. 나선형 와류를 형성하기 위해 베인(21)을 형성하는데, 배기가스가 베인에 부딪히고 배출되므로 배기가스는 나선형으로 회전하면서 배출될 수밖에 없다. 또한, 직경이 점차적으로 작아지기 때문에 베르누이 정리(Bernoulli's theorem)에 따라 배기가스의 배출 속도를 증가시키면서 와류로 배출되고, 그에 따라 배기가스의 배출이 증가되고, 또한 배기가스의 원활한 배출에 의한 연비효율을 증대를 가져올 수 있다. 즉, 배기가스가 엔진내부로 역류하는 것을 방지할 수 있어서 연비를 증가시킴과 아울러 배기가스의 배출 지연으로 인한 매연발생을 저감할 수 있다.The vortex pipe 20 is for controlling the flow rate of the exhaust gas so that the exhaust gas discharged through the housing pipe 10 is discharged while rotating in a spiral shape. As shown in FIG. 2, the discharge flow of the exhaust gas is While forming a spiral vortex, the diameter gradually decreases toward the rear end compared to the diameter of the front end so that the speed increases. A vane 21 is formed to form a spiral vortex, and since the exhaust gas hits the vane and is discharged, the exhaust gas must be discharged while rotating in a spiral. In addition, since the diameter gradually decreases, according to Bernoulli's theorem, the exhaust gas is discharged as a eddy current while increasing the discharge rate, thereby increasing the discharge of exhaust gas, and fuel efficiency by smooth discharge of the exhaust gas. Can bring about an increase. That is, since it is possible to prevent the exhaust gas from flowing back into the engine, it is possible to increase fuel economy and reduce the generation of soot due to the delay in exhaust gas emission.

이를 위해, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 와류관(20)은 다수의 절개부(22)를 형성한 후 일정각도로 비틀어져 형성되는 베인(21)을 구비한다. 도면에 도시된 바와 같이, 베인(21)은 배기가스가 와류를 형성하면서 배출될 수 있도록 일정각도로 비틀어져 형성된다. 도 5에 도시된 바와 같이, 베인(21)은 와류관(20)의 선단부의 원을 기준으로 와류관(20)의 후단부가 원의 접선과 이루는 비틀림각(θ)는 20°~ 40°를 가지도록 비틀려 형성된다. 또한, 도 4에 도시된 바와 같이, 하우징관(10)과 와류관(20)의 위치는 다음과 같은 조건으로 형성된다. 하우징관(10)이 지나치게 길게 형성되는 경우, 하우징관(10)에 의해 발생되는 압력강하로 인하여 배기가스의 배출속도가 줄어들 수 있기 때문에, 일정한 길이를 가지도록 형성된다. 그에 따라 하우징관(10)의 길이(L)는 80 ~ 200 ㎜가 되도록 한다. 다음으로 하우징관(10)의 내부에 장착되는 와류관(20)은 외경이 하우징관(10)의 내경과 같도록 형성되며, 와류관(20)의 설치위치는 유입구(13)에서 일정거리(ℓ1) 후방에 설치되는데, 일정거리(ℓ1)는 하우징관의 전체길이(L)의 1/4이 바람직하다. 와류관(20)의 길이(ℓ2)는 하우징관(10) 전체길이(L)의 1/4이 바람직하며, 길이로는 20㎜ ~ 50㎜가 되도록 형성된다. 배기가스가 와류관(20)을 통과하면서 속도가 증가됨과 아울러 회전하면서 배출되는 와류로 바뀌면서 급속히 배출될 수 있도록 하기 위함이다. 또한, 베인(21)의 길이는 와류관(20) 전체 길이(ℓ2)의 60 ~ 80%가 되도록 형성된다. 와류관(20)의 후단에서 하우징관(10)의 배출구(14) 사이의 거리(ℓ3)는 하우징관(10) 전체길이(L)의 1/2인 40㎜ ~ 100㎜로 설치된다. 이는 베인(21)을 통과한 배기가스가 하우징관(10)에 접촉하지 않으면서 외기 공기의 흐름에 영향을 받지 않고 배출될 수 있도록 하기 위함이다. 또한, 베인(21)의 수는 6 내지 10개로 형성하여, 배기가스가 베인에 부딪히는 면적이 너무 좁지 않도록 한다. 그에 따라 배기가스가 와류를 형성하기 위한 회전력을 얻기쉽도록 할 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 매연저감장치(1)를 통과하는 배기가스가 나선형으로 와류를 형성하면서 신속하게 빠져나갈 수 있도록, 하우징관(10)의 유입구(13)의 직경과 와류관(20)의 베인(21)에 의한 직경과 배출구(14)의 직경은 점차적으로 줄어들도록 형성한다. 바람직하게는 5:4:3의 비율로 점차적으로 직경이 감소되도록 형성되어, 와류관(20)을 통과한 배기가스가 가능한 하우징관에 부딪히지 않고 배출구(14)로 배출될 수 있도록 한다. 또한, 하우징관의 후방몸체(15)가 곡선을 이루면서 점진적으로 축소되는 형태를 이루도록 하여 주류적인 배기가스의 흐름에서 벗어난 배기가스도 후방몸체(15)의 내측벽을 따라 함께 쉽게 배출될 수 있도록 한다. 하우징관의 후방몸체(15)는 대략 하우징관 전체길이(L)의 1/4정도가 되도록 형성된다. 도 6은 배기가스의 압력강하를 표현한 것으로서, 직경이 점차적으로 줄어들기 때문에 P > P1 > P2 의 형태로 압력이 감소하게 되고, 그에 따라 속도는 V2 > V1 > V의 순서에 따라 나선형 와류를 형성함으로써 배기가스의 배출속도를 증가시켜 차량의 머플러를 통한 배기가스의 원활한 배출을 가능하게 한다. 또한, 도 1과 도 4에 도시된 바와 같이, 와류관(20)의 주변 전방몸체(11)에는 와류관(20)을 통과하면서 발생하는 압력강하로 인한 소음을 방지하기 위한 외기 유입홀(16)이 부가될 수 있으며, 배기가스는 와류관(20)을 통과하면서 배압이 떨어지기 때문에 외기 유입홀(16)을 통해 외기가 유입되며, 외기의 유입으로 인해 소음이 줄어들거나 방지될 수 있다. 외기 유입홀(16)은 4 ~ 5㎜ 직경으로 이루어짐이 바람직하며, 외기 유입홀(16)이 형성되는 위치는 와류관(20)의 전단에서 2/3정도 후방 지점에서 와류관(20)의 말단 지점 사이에 설치됨이 바람직하다. 또한, 외기 유입홀(16)의 갯수는 8 ~ 10 개 정도로 동일한 위치의 전방몸체(11)에 형성됨이 바람직하다. 외기 유입홀(16)을 통해서 외기는 하우징관(10)의 내측으로 유입될 수 있다. 즉, 하우징관(10)과 와류관(20) 사이의 공간이 빠른 속도로 배출되는 배기가스에 의해 압력이 낮아지게 되고, 또한 베인에 부딪힌 일부 배기가스가 유입될 수 있으며, 유입된 배기가스가 일으키는 와류에 의한 소음이 방생할 수 있는데, 상기 와류는 외기 유입홀(16)로 유입되는 외기에 의해 상쇄될 수 있다. 그에 따라 소음이 방지될 수 있다. 또한, 와류관(20)의 베인에 부딪히는 배기가스에 의한 소음도 유입되는 외기에 의한 상쇄효과가 나타날 수도 있다.To this end, as shown in FIGS. 2 and 3, the vortex tube 20 includes a vane 21 formed by twisting at a certain angle after forming a plurality of cutouts 22. As shown in the drawing, the vane 21 is formed by twisting at a certain angle so that the exhaust gas can be discharged while forming a vortex. As shown in Fig. 5, the vane 21 has a twist angle (θ) formed by a tangential line of the circle at the rear end of the vortex tube 20 based on the circle at the tip end of the vortex tube 20. It is formed by twisting to have. In addition, as shown in Fig. 4, the positions of the housing tube 10 and the vortex tube 20 are formed under the following conditions. When the housing tube 10 is formed too long, the exhaust gas discharge rate may be reduced due to the pressure drop generated by the housing tube 10, and thus, it is formed to have a certain length. Accordingly, the length (L) of the housing tube 10 is set to be 80 ~ 200 mm. Next, the vortex tube 20 mounted inside the housing tube 10 is formed so that the outer diameter is the same as the inner diameter of the housing tube 10, and the installation position of the vortex tube 20 is a certain distance ( ℓ 1 ) It is installed at the rear, and a certain distance (ℓ 1 ) is preferably 1/4 of the total length (L) of the housing tube. The length (ℓ 2 ) of the vortex tube 20 is preferably 1/4 of the total length (L) of the housing tube 10, and is formed to be 20 mm to 50 mm in length. The purpose is to allow the exhaust gas to be rapidly discharged while passing through the vortex pipe 20 while increasing the speed and changing into a vortex discharged while rotating. In addition, the length of the vane 21 is formed to be 60 to 80% of the total length (ℓ 2 ) of the vortex tube 20. The distance (ℓ 3 ) between the outlet 14 of the housing tube 10 at the rear end of the vortex tube 20 is installed in a range of 40 mm to 100 mm, which is 1/2 of the total length L of the housing tube 10. This is to allow the exhaust gas passing through the vanes 21 to be discharged without being affected by the flow of outside air without contacting the housing pipe 10. In addition, the number of vanes 21 is 6 to 10, so that the area in which the exhaust gas hits the vanes is not too narrow. Accordingly, it is possible to make it easy for the exhaust gas to obtain a rotational force for forming a vortex. That is, the diameter of the inlet 13 of the housing tube 10 and the diameter of the vortex tube 20 so that the exhaust gas passing through the exhaust gas reducing device 1 according to the present invention can quickly exit while forming a vortex in a spiral shape. The diameter of the vane 21 and the diameter of the outlet 14 are formed to gradually decrease. Preferably, the diameter is gradually reduced in a ratio of 5:4:3 so that the exhaust gas passing through the vortex tube 20 can be discharged to the outlet 14 without hitting the housing tube as much as possible. In addition, the rear body 15 of the housing tube is curved and gradually reduced so that the exhaust gas that deviates from the mainstream exhaust gas flow can be easily discharged together along the inner wall of the rear body 15. . The rear body 15 of the housing tube is formed to be approximately 1/4 of the total length L of the housing tube. 6 is an expression of the pressure drop of the exhaust gas, and since the diameter gradually decreases, the pressure decreases in the form of P> P 1 > P 2 , and accordingly, the speed is in the order of V 2 > V 1 > V. By forming a spiral vortex, the exhaust gas discharge speed is increased, thereby enabling the exhaust gas to be discharged smoothly through the muffler of the vehicle. In addition, as shown in FIGS. 1 and 4, the front body 11 around the vortex tube 20 has an outside air inlet hole 16 for preventing noise due to a pressure drop generated while passing through the vortex tube 20. ) May be added, and since the back pressure drops while passing through the vortex pipe 20, the outside air is introduced through the outside air inlet hole 16, and noise can be reduced or prevented due to the introduction of the outside air. It is preferable that the outside air inlet hole 16 has a diameter of 4 to 5 mm, and the position where the outside air inlet hole 16 is formed is 2/3 of the vortex tube 20 at the rear point of the front end of the vortex tube 20. It is preferably installed between the end points. In addition, the number of the outside air inlet hole 16 is preferably formed in the front body 11 at the same position about 8 to 10. The outside air may be introduced into the housing tube 10 through the outside air inlet hole 16. That is, the pressure of the space between the housing pipe 10 and the vortex pipe 20 is lowered by the exhaust gas discharged at a high speed, and some exhaust gas hitting the vane may be introduced, and the introduced exhaust gas is Noise caused by the eddy current may be generated, and the eddy current may be canceled by the outside air flowing into the outside air inlet hole 16. Thereby noise can be prevented. In addition, noise caused by exhaust gas striking the vanes of the vortex pipe 20 may also have an effect of offsetting the incoming external air.

상기와 같은 구성으로 되는 본 발명에 따른 차량 내연기관용 매연저감장치(1)의 작용을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.The operation of the exhaust gas reduction device 1 for a vehicle internal combustion engine according to the present invention having the above configuration will be described in detail.

먼저, 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 차량 내연기관용 매연저감장치(1)를 차량(2)의 테일파이프(2-1) 종단에 부가장착하여 배기가스의 배출 흐름이 나선형 와류를 형성하도록 하는 것을 통해 배기효율 극대화 및 그에 따른 연비개선이 달성되도록 한다.First, as shown in FIG. 7, the exhaust gas exhaust flow of the exhaust gas is additionally mounted to the end of the tail pipe 2-1 of the vehicle 2 by installing the exhaust gas reduction device 1 for the vehicle internal combustion engine according to the present invention. Through the formation, the exhaust efficiency is maximized and fuel efficiency is improved accordingly.

여기서, 상기 하우징관(10)의 상단 체결부위의 내측 또는 외측으로 상기 테일파이프(2-1) 종단이 일부 삽입되도록 한 상태에서, 볼트 등의 체결수단을 이용하여 상기 하우징관(10)이 테일파이프(2-1)에 견고하게 장착될 수 있다.Here, in a state in which the end of the tail pipe 2-1 is partially inserted into or outside the upper fastening portion of the housing tube 10, the housing tube 10 is tailed using a fastening means such as a bolt. It can be firmly mounted on the pipe 2-1.

한편, 시동을 걸어 본 발명의 매연저감장치(1)가 장착된 차량의 내연기관이 구동을 시작하도록 한 상태에서 운전자가 엑셀레이터 패달을 밟는 것으로써, 자동차의 주행이 가능한 상태 즉, 내연기관의 4행정(흡입, 압축, 폭발, 배기)이 진행되는 것이며, 이러한 4행정 중 배기행정에 따라 상기 테일파이프(2-1)를 통해 배기가스가 배출되고, 그렇게 배출되는 배기가스는, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기한 테일파이프(2-1)를 거쳐 상기 하우징관(10)과 와류관(20)의 관로를 통해 최종적으로 외부배출되는 과정에서 와류를 유발하게 된다. 또한, 배기가스가 통과하게 되는 하우징관(10) 및 와류관(20)의 직경이 점차적으로 작아지도록 형성되어 있기 때문에, 와류관(20)을 통과하면서 배기가스의 배출속도는 증가하게 되고, 마지막으로 배출구(14)를 통과하면서 속도는 더 증가되어 나선형 와류로 배출됨으로써 배출되는 배기가스의 배출효율을 증대하게 된다. 즉, 배기가스가 동일한 시간에 더 쉽게 그리고 더 많이 배출될 수 있어서, 배기량의 증가에 따라 배기가스의 역류 등의 가능성을 미연에 차단할 수 있기 때문에, 연비 개선을 이룰 수 있다.On the other hand, by stepping on the accelerator pedal in a state where the engine is started and the internal combustion engine of the vehicle equipped with the smoke reduction device 1 of the present invention starts to drive, the vehicle can be driven, that is, 4 of the internal combustion engine. The stroke (suction, compression, explosion, exhaust) is in progress, and the exhaust gas is discharged through the tail pipe 2-1 according to the exhaust stroke among these four strokes, and the exhaust gas thus discharged is shown in FIG. As described above, a eddy current is induced in the process of being finally discharged to the outside through the pipes of the housing pipe 10 and the vortex pipe 20 through the tail pipe 2-1. In addition, since the diameters of the housing tube 10 and the vortex tube 20 through which the exhaust gas passes are formed to gradually decrease, the discharge rate of the exhaust gas increases while passing through the vortex tube 20. As it passes through the discharge port 14, the speed is further increased and discharged in a spiral vortex, thereby increasing the discharge efficiency of the discharged exhaust gas. That is, since the exhaust gas can be discharged more easily and more at the same time, the possibility of reverse flow of the exhaust gas or the like can be prevented in advance with an increase in the amount of exhaust gas, so that fuel economy improvement can be achieved.

정리하자면, 본 발명의 차량 내연기관용 매연저감장치(1)에 의하면, 도 7에 도시된 바와 같이 내연기관의 4행정 중 배기행정에 의해 차량(2)의 머플러(muffler) 종단 테일파이프(2-1)를 통해 최종적으로 외부로 배출되는 배기가스가 와류를 일으키며 배출되도록 함으로써, 배기효율이 신속하게 이루어지도록 하여 내연기관의 행정능력이 향상되고 그로써 해당 차량의 배기가스의 역류 또는 배출지연이 방지됨으로써 출력향상과 더불어 연비 개선의 효과를 거둘 수 있다.In summary, according to the exhaust gas reduction device 1 for a vehicle internal combustion engine of the present invention, as shown in FIG. 7, the muffler end tailpipe 2-of the vehicle 2 is performed by the exhaust stroke among the four strokes of the internal combustion engine. Through 1), the exhaust gas finally discharged to the outside generates a vortex and is discharged, so that the exhaust efficiency is achieved quickly and the administrative capability of the internal combustion engine is improved, thereby preventing the reverse flow of the exhaust gas of the vehicle or delay in the emission. In addition to output improvement, fuel economy improvement can be achieved.

아울러, 별도의 구동장치가 없이도 차량 주행 중에 자연히 발생하는 와류형의 흐름을 이용하여 배기가스의 원활한 배기를 유도함으로써, 엔진의 배기성능 및 에너지효율을 향상시키고, 흡기계 및 배기계에 설치되는 각종 부품들의 기능을 도와 부품의 내구성을 향상시키며, 배기소음이 줄어들게 되는 효과를 거둘 수 있다. 또한 배기관에 배기가스가 제때에 배출되지 못하고 배출 지연으로 인하여 발생되는 여러가지 문제가 해결될 수 도 있다.In addition, by inducing smooth exhaust of exhaust gas by using a vortex-type flow that naturally occurs while driving a vehicle without a separate driving device, it improves the exhaust performance and energy efficiency of the engine, and various parts installed in the intake and exhaust systems. It helps to improve the durability of parts and reduces exhaust noise. In addition, various problems caused by exhaust gas cannot be discharged to the exhaust pipe in time and delayed discharge may be solved.

이상의 설명은 본 발명의 기술사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정과 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is only illustrative of the technical idea of the present invention, and those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs can make various modifications, changes, and substitutions within the scope not departing from the essential characteristics of the present invention. will be. Accordingly, the embodiments disclosed in the present invention and the accompanying drawings are not intended to limit the technical idea of the present invention, but are for description, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments and the accompanying drawings. . The scope of protection of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the scope of the present invention.

1 : 매연저감장치 2 : 차량
2-1 : 테일파이프
10 : 하우징관 11 : 전방몸체
12 : 체결홀 13 : 유입구
14 : 배출구 15 : 후방몸체
16 : 외기 유입홀
20 : 와류관 21 : 베인
22 : 절개부
1: smoke reduction device 2: vehicle
2-1: tail pipe
10: housing tube 11: front body
12: fastening hole 13: inlet
14: outlet 15: rear body
16: outside air inlet hole
20: vortex pipe 21: vane
22: incision

Claims (10)

차량의 배기구 종단에 장착되어 배기가스의 배출흐름을 원활하게 하기 위한 차량의 내연기관용 매연저감장치에 있어서,
상기 매연저감장치는, 하우징관과 하우징관 내부에 장착되어 배기가스가 나선형으로 회전하며 배출될 수 있도록 하기 위한 와류관으로 구성되고,
상기 하우징관은, 차량의 배기구 종단에 장착되어 배기가스가 내부로 유입되는 일정직경의 유입구를 가진 전방몸체와, 상기 유입구와 와류관을 통과한 배기가스의 회전력을 중가시키기 위해 직경이 점차적으로 감소되는 후방몸체로 구성되고,
상기 와류관은, 상기 하우징관의 전방몸체 내측 소정위치에 선단부가 용접고정되고, 상기 선단부에서 후단부로 갈수록 직경이 좁아지는 형태를 이루며, 후단부에서 선단부측으로 일정길이 절개된 다수의 베인을 형성하고, 상기 베인의 절개부위를 기준으로 상기 선단부에서 후단부로 갈수록 내외측으로 일정각도 절곡되어, 상기 베인에 부딪히는 배기가스가 회전하면서 속도가 증가되며,
상기 유입구의 직경이 상기 다수의 베인의 절개 시작점이 이루는 직경에 비해 크고,
상기 다수의 베인의 절개 시작점이 이루는 직경이 상기 후방몸체의 종단에 형성되는 배출구의 직경에 비해 큰 것을 특징으로 하는 차랑의 내연기관용 매연저감장치.
In the exhaust gas reduction device for an internal combustion engine of a vehicle, which is installed at the end of the exhaust port of the vehicle to smooth the exhaust flow of exhaust gas,
The exhaust gas reduction device is composed of a housing tube and a vortex tube installed inside the housing tube to allow exhaust gas to rotate and discharge in a spiral manner,
The housing tube is mounted at the end of the exhaust port of the vehicle and has a front body having an inlet of a predetermined diameter through which exhaust gas flows into the interior, and the diameter gradually decreases to increase the rotational force of the exhaust gas passing through the inlet and the vortex tube. It is composed of a rear body,
The vortex tube is welded and fixed at a predetermined position inside the front body of the housing tube, the diameter becomes narrower from the front end to the rear end, and forms a plurality of vanes cut in a predetermined length from the rear end to the front end. , The vane is bent at a certain angle inward and outward from the front end to the rear end based on the cutout portion of the vane, and the speed increases as the exhaust gas hitting the vane rotates,
The diameter of the inlet is larger than the diameter formed by the incision starting points of the plurality of vanes,
The exhaust gas reduction device for an internal combustion engine of a vehicle, characterized in that the diameter of the plurality of vanes formed at the incision starting point is larger than the diameter of the outlet formed at the end of the rear body.
제1항에 있어서,
상기 하우징관의 길이는 80㎜ ~ 200㎜인 것을 특징으로 하는 차량의 내연기관용 매연저감장치.
The method of claim 1,
The length of the housing tube is 80mm ~ 200mm, characterized in that the exhaust emission reduction device for an internal combustion engine of a vehicle.
제2항에 있어서,
상기 베인의 길이는, 20㎜ ~ 50㎜에 해당하는 것을 특징으로 하는 차량의 내연기관용 매연저감장치.
The method of claim 2,
The length of the vane, the exhaust emission reduction device for an internal combustion engine of a vehicle, characterized in that corresponding to 20 mm ~ 50 mm.
제3항에 있어서,
상기 베인의 갯수는, 6 내지 10개로 형성되는 것을 특징으로 하는 차량의 내연기관용 매연저감장치.
The method of claim 3,
The number of the vanes is 6 to 10, characterized in that the exhaust emission reduction device for an internal combustion engine of a vehicle.
제1항에 있어서,
상기 베인의 상단은 상기 하우징관의 유입구 상단에서 20㎜ ~ 50㎜ 후단에 위치하는 것을 특징으로 하는 차량의 내연기관용 매연저감장치.
The method of claim 1,
An upper end of the vane is an exhaust emission reduction device for an internal combustion engine of a vehicle, characterized in that located at a rear end of 20 mm to 50 mm from the upper end of the inlet of the housing tube.
제1항에 있어서,
상기 와류관의 선단부와 후단부가 이루는 각(θ1)은 10°~ 20°로 형성되는 것을 특징으로 하는 차량의 내연기관용 매연저감장치.
The method of claim 1,
An angle (θ 1 ) formed by the front end and the rear end of the vortex pipe is formed in a range of 10° to 20°.
제1항에 있어서,
상기 전방몸체를 기준으로 상기 후방몸체의 말단의 접선각(θ2)은 20 ~ 25°로 형성되는 것을 특징으로 하는 차량의 내연기관용 매연저감장치.
The method of claim 1,
The exhaust emission reduction device for an internal combustion engine of a vehicle, characterized in that the tangent angle (θ 2 ) of the end of the rear body is formed to be 20 to 25° with respect to the front body.
제1항에 있어서,
상기 베인의 비틀림 각(θ)은 20 ~ 40°로 형성되는 것을 특징으로 하는 차량의 내연기관용 매연저감장치.
The method of claim 1,
An exhaust emission reduction device for an internal combustion engine of a vehicle, characterized in that the torsion angle (θ) of the vane is formed to be 20 to 40°.
제1항에 있어서,
상기 와류관의 후단은 상기 하우징관 길이의 1/2 지점에 위치하는 것을 특징으로 하는 차량의 내연기관용 매연저감장치.
The method of claim 1,
The exhaust gas reduction device for an internal combustion engine of a vehicle, wherein the rear end of the vortex tube is located at a point 1/2 of the length of the housing tube.
제1항에 있어서,
상기 와류관 주변의 전방몸체 소정위치에는, 와류관을 통과함에 따른 압력강하로 인한 소음을 방지하기 위한 외기유입홀이 다수개 형성되는 것을 특징으로 하는 차량의 내연기관용 매연저감장치.
The method of claim 1,
A smoke reduction device for an internal combustion engine of a vehicle, characterized in that at a predetermined position of the front body around the vortex pipe, a plurality of external air inlet holes are formed to prevent noise due to a pressure drop caused by passing through the vortex pipe.
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100983001B1 (en) * 2009-09-11 2010-09-17 주식회사 제트플러스 The apparatus for preventing backward stream of exhaust gas of the internal combustion engine and boiler
KR20160118096A (en) 2015-04-01 2016-10-11 주식회사 성훈라이팅 Apparatus and method for manufacturing the air eddy apparatus for internal combustion engine
KR101882834B1 (en) 2018-04-17 2018-07-27 이재욱 Noise reduction type intake device for enhancing output of internal combustion engine
KR101938651B1 (en) * 2018-11-27 2019-01-16 에너젠(주) Generator of reduction smoke regeneration system
KR101950664B1 (en) 2019-01-07 2019-02-20 남준현 Vortex generating device for an internal combustion engine
KR101952142B1 (en) 2018-04-06 2019-02-26 양정승 A vortex generator with a casing to allow multiple tidal generation

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120130603A (en) * 2011-05-23 2012-12-03 세종공업 주식회사 Apparatus for mixing reducing agent of scr system
US9435240B2 (en) * 2013-08-06 2016-09-06 Tenneco Automotive Operating Company Inc. Perforated mixing pipe with swirler
KR101807411B1 (en) * 2016-06-07 2017-12-12 김기훈 Engine Plumbing flow rate increased device
KR101942753B1 (en) * 2017-04-28 2019-01-28 김웅호 Vortex generator for internal combustion engine of automobile

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100983001B1 (en) * 2009-09-11 2010-09-17 주식회사 제트플러스 The apparatus for preventing backward stream of exhaust gas of the internal combustion engine and boiler
KR20160118096A (en) 2015-04-01 2016-10-11 주식회사 성훈라이팅 Apparatus and method for manufacturing the air eddy apparatus for internal combustion engine
KR101952142B1 (en) 2018-04-06 2019-02-26 양정승 A vortex generator with a casing to allow multiple tidal generation
KR101882834B1 (en) 2018-04-17 2018-07-27 이재욱 Noise reduction type intake device for enhancing output of internal combustion engine
KR101938651B1 (en) * 2018-11-27 2019-01-16 에너젠(주) Generator of reduction smoke regeneration system
KR101950664B1 (en) 2019-01-07 2019-02-20 남준현 Vortex generating device for an internal combustion engine

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