KR19980063866U - 중장비 머플러용 태일 파이프 - Google Patents

Abstract

본 고안은 테일 파이프의 구조를 내측튜브와 외측튜브의 이중구조로 하고 내측튜브가 외측튜브에 대해 위치가 고정될 수 있도록 내측튜브와 외측튜브 사이에는 방사방향으로 다수개의 지지간이 결합되도록 하여서, 내측튜브를 통해 배출되는 배기가스의 분출속도가 외측튜브와 내측튜브 사이의 공간을 통해 배출되는 배기 가스의 분출속도 보다 빠르도록 하고 있다.

이에 따라 본 고안에서는 배기가스의 와류영역(Turbulent Mixing Region)에서 배기가스와 공기의 쉐어링(Shearing)이 감소되도록 하여 소음 절감되도록 하는 중장비 머플러용 태일 파이프에 관한 것이다.

Description

중장비 머플러용 태일 파이프

본 고안은 이중 파이프 구조로 형성된 태일 파이프(Tail Pipe) 구조에 관한 것으로, 외측 파이프의 내부에 일정한 간격을 두고 내측 파이프가 위치하도록 함에 따라서, 내측 파이프를 통해 배출되는 배기가스가 외측 파이프를 통해 배출되는 배기가스의 유속보다 빠르도록 하고, 이에따라 배기가스의 와류영역(Turbulent Mixing Region)에서 배기가스와 공기의 쉐어링(Shearing)이 감소되도록 하여 소음 저감효과를 얻을 수 있도록 하는 중장비 머플러용 태일 파이프에 관한 것이다.

배기밸브를 통과하여 배출되는 배기가스는 고온, 고압이며 속도도 거의 음속에 달할 정도이므로 그대로 외부에 방출하면 급격한 가스의 팽창때문에 폭발음이 발생하고 또 화재를 일으킬 염려가 있다.

이것을 방지하기 위해 가스가 완만한 팽창을 하게 하면서 출력의 손실을 최대한 줄이면서 배출될 수 있도록 배압(back pressure)을 적게 한 것이 소음기이다.

소음기의 구조는 여러가지 형식이 있으나, 보통 1mm 두께의 철판을 원통형으로 용접하여 만들었으며, 그 내부에 몇개의 간막이를 한후 작은 구멍을 두어서 배기가스가 이 간막이의 장벽을 지날때마다 음파의 간섭 및 압력변동의 감소, 그리고 배기온도의 저하로 점차 소음이 제거되도록 하고 있다.

태일 파이프란 상술한 머플러의 후미에 위치한 파이프로서, 여러개의 간막이를 통과하면서 대체적으로 압력이 안정화된 배기가스가 공기중으로 배출되도록 유도하는 머플러의 종단에 위치하는 파이프를 말한다.

그런데 종래 중장비의 머플러 구조에서는 태일 파이프가 도 1에 도시된 바와 가이 단일 파이프 구조로 되어 있는데, 실제적으로 머플러로부터 공기중으로 배출되는 배기가스는 상당한 고압가스이므로 태일 파이프를 통해 대기압 상태인 공기중으로 배출될때 소음이 크게 발생하게 된다.

이러한 소음은 중장비의 소음의 고질적인 것으로서, 다년간 연구되어 오고 있으나 만족스런 개선이 이루어지지 못하고 있는 실정이다.

본 고안은 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 태일 파이프의 구조를 내측튜브와 외측튜브의 이중구조로 하고 내측튜브가 외측튜브에 대해 위치가 고정될 수 있도록 내측튜브와 외측튜브 사이에는 방사방향으로 다수개의 지지간이 결합되도록 하여서, 내측튜브를 통해 배출되는 배기가스의 분출속도가 외측 튜브와 내측튜브 사이의 공간을 통해 배출되는 배기가스의 분출속도 보다 빠르도록 하고 있다.

이에 따라 본 고안에서는 배기가스의 와류영역(Turbulent Mixing Region)에서 배기가스와 공기의 쉐어링(Shearing)이 감소되도록 하여 소음 절감되도록 하는데에 목적이 있는 것이다.

도 1은 종래기술에 따른 태일 파이프의 사시도.

도 2는 본 고안에 따른 태일 파이프의 사시도.

도 3은 도 2의 A-A선에서의 단면도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1:외측 파이프2:내측 파이프

3:지지간

첨부도면에 의해 본 고안을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 고안에 따른 태일 파이프의 사싣, 도 3은 도 2의 A-A선에서의 단면도로서, 상기 도면에서 보면, 외측 파이프(1)로 이루어지는 중장비 머플러용 태일 파이프에 있어서, 상기 외측 파이프(1)의 내부에는 그보다 작은 직경을 가지는 내측 파이프(2)가 일정 간격두고 위치하며, 상기 외측 파이프(1)와 내측 파이프(2) 사이에는 방사방향으로 형성된 다수개의 지지간(3)이 결합되어 있다.

이와 같이 구성되는 본 고안의 작용 및 효과는 다음과 같다.

배기밸브를 통과한 배기가스는 머플러를 통하여 최종적으로는 태일 파이프에서 공기중으로 배출되는데, 태일 파이프가 외측 파이프(1)와 내측 파이프(2)이 2중 구조로 되어 있으므로, 외측 파이프(1)와 내측 파이프(2) 사이의 공간을 통해 배출되는 배기가스의 유속과, 내측 파이프(2)를 통해 배출되는 배기가스의 유속은 다르게 된다.

즉, 도 2에 도시된 바와 같이 내측 파이프(2)를 통해 흐르는 배기가스는 파이프벽면으로부터의 점성마찰을 비교적 적게 받으므로 빠른속도(V)로 흐르게 되고, 외측 파이프(1)와 내측 파이프(2) 사이의 공간을 통해 배출되는 배기가스는 벽면으로부터의 점성마찰을 비교적 크게 받으므로 느린속도(1/2V)로 흐르게 되는데, 이러한 두가지 가스의 속도차이에 의하여 느린속도의 배기가스는 에어쿳션(Air Cusion)에 기능을 하게 되므로, 내측 파이프(2)을 통해서 배출되는 고압의 배기가스는 속히 안정화되는 것이다.

즉, 내측 파이프(2)와 외측 파이프(1) 사이의 공간을 통해서 흐르는 느린 속도의 배기가스로 인해 에어쿳션층이 형성되므로, 배기가스의 와류영역에서 배기가스와 공기의 쉐어링(shearing)이 감소되고, 이에 따라 소음저감 효과를 얻을 수 있는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안은 태일 파이프의 구조를 내측튜브와 외측튜브의 이중구조로 하고 내측튜브가 외측튜브에 대해 위치가 고정될 수 있도록 내측튜브와 외측튜브 사이에는 방사방향으로 다수개의 지지간이 결합되도록 하여서, 내측튜브를 통해 배출되는 배기가스의 분출속도가 외측튜브와 내측튜브 사이의 공간을 통해 배출되는 배기가스의 분출속도 보다 빠르도록 하고 있다.

이에 따라 본 고안에서는 배기가스의 와류영역(Turbulent Mixing Region)에서 배기가스와 공기의 쉐어링(Shearing)이 감소되도록 하여 소음 절감되도록 하는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 외측 파이프(1)로 이루어지는 중장비 머플러용 태일 파이프에 있어서, 상기 외측 파이프(1)의 내부에는 그 보다 작은 직경을 가지는 내측 파이프(2)가 일정 간격두고 위치하며,

   상기 외측 파이프(1)와 내측 파이프(2) 사이에는 방사방향으로 형성된 다수개의 지지간(3)이 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 중장비 머플러용 태일 파이프.