KR20230024730A

KR20230024730A - Exhaust system of vehicle

Info

Publication number: KR20230024730A
Application number: KR1020210106833A
Authority: KR
Inventors: 황대길
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아 주식회사
Priority date: 2021-08-12
Filing date: 2021-08-12
Publication date: 2023-02-21

Abstract

Disclosed is an exhaust system for a vehicle, which comprises: an exhaust pipe where exhaust gas discharged from an engine flows; and a condensate defrosting unit installed in a blocking available area disposed at a lower position than the other portion of the exhaust pipe. The condensate defrosting unit comprises a bypass pipe disposed in the blocking available area and having both ends connected to an inner space of the exhaust pipe.

Description

Exhaust system of vehicle

본 발명은 차량용 배기 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an exhaust system for vehicles.

차량에서 엔진은 공기와 혼합된 연료를 연소시켜 회전력을 생성하는데, 엔진 작동 과정에서 발생한 다량의 연소가스는 배기 시스템(exhaust system)을 통해 정화되어 대기 중으로 방출된다.In a vehicle, an engine generates rotational force by burning fuel mixed with air, and a large amount of combustion gas generated during engine operation is purified through an exhaust system and released into the atmosphere.

차량의 배기 시스템은 엔진으로부터 배출되는 배기가스를 차량 내 정해진 위치로 흐르게 하는 배기 파이프와, 배기 파이프에 설치되어 배기가스 중 함유된 유해물질을 제거하는 촉매변환장치(catalytic converter)와, 배기 파이프에 설치되어 배기가스의 압력과 온도를 저하시켜 배기가스의 급격한 팽창과 배기소음을 감소시키는 머플러(소음기) 등을 포함하여 구성된다. The exhaust system of a vehicle includes an exhaust pipe that allows exhaust gas discharged from an engine to flow to a predetermined location in the vehicle, a catalytic converter installed in the exhaust pipe to remove harmful substances contained in the exhaust gas, and a catalytic converter installed in the exhaust pipe. It is installed to include a muffler (silencer) that reduces the pressure and temperature of exhaust gas to reduce the rapid expansion of exhaust gas and exhaust noise.

엔진에서 배출된 유해한 배기는 촉매변환장치를 통해 처리되는 과정에서 수증기(H₂O), 이산화탄소(CO₂) 등으로 변환되어 배출되는데, 수증기는 응결되어 응축수를 형성하게 된다. 최근에는 자동차의 배기 환경 문제로 인하여 촉매 기능이 강화됨에 따라 응축수의 생성이 더 많아지는 상황이다.Harmful exhaust from the engine is converted into water vapor (H ₂ O), carbon dioxide (CO ₂ ), etc. and discharged in the process of being treated through a catalytic converter, and the water vapor is condensed to form condensate. Recently, as the catalyst function is strengthened due to problems in the exhaust environment of automobiles, the generation of condensate is increasing.

통상적인 경우에 머플러 내부의 응축수는 배기가스의 배출압력(배압)에 의해 머플러의 외부로 배출될 수 있다. 그러나, 엔진의 저 알피엠(RPM) 영역인 아이들(IDLE) 상태인 경우 배출압력이 낮아져 응축수의 외부 배출이 원활하지 않게 된다. In a normal case, the condensate inside the muffler can be discharged to the outside of the muffler by the discharge pressure (back pressure) of the exhaust gas. However, in the IDLE state, which is a low RPM range of the engine, the discharge pressure is lowered and the condensed water is not smoothly discharged to the outside.

겨울철 혹은 혹한 지역 등 외기 온도가 낮은 경우 응축수의 생성량이 증가하게 되는데, 차량을 장시간 아이들 상태로 유지하는 경우 배기 시스템의 최하단부로 응축수가 고이게 된다. 예를 들어, 머플러에 상당량의 응축수가 고이거나 머플러에 생성된 응축수가 넘쳐 흘러 배기 시스템 최하단에 위치하는 배기 파이프에 많은 양의 응축수가 고일 수 있다. When the outdoor temperature is low, such as in winter or in a cold region, the amount of condensed water is increased. When the vehicle is kept idle for a long time, the condensed water collects at the bottom of the exhaust system. For example, a large amount of condensate may collect in the muffler or a large amount of condensate may accumulate in the exhaust pipe located at the bottom of the exhaust system because the condensate generated in the muffler overflows.

이 상태에서 시동 오프 등으로 인하여 배기 파이프에 잔류하는 다량의 응축수가 빙결되는 경우에는 배기 파이프에 막힘 현상이 발생하여 재 시동 시 시동 불가, 시동 불량 또는 높은 배압으로 인한 배기 시스템(머플러 등) 변형을 유발하게 된다. 특히, 하이브리드 차량의 경우 작은 압력의 배기가스조차 배출하지 않는 모터 구동모드가 빈번하므로 다량의 응축수 생성으로 인한 응축수 빙결의 문제가 발생할 가능성이 높아진다.In this state, if a large amount of condensate remaining in the exhaust pipe is frozen due to the engine off, etc., the exhaust pipe is clogged, resulting in inability to start, poor start, or deformation of the exhaust system (muffler, etc.) due to high back pressure. will cause In particular, in the case of a hybrid vehicle, since a motor driving mode in which even low-pressure exhaust gas is not discharged is frequent, a problem of condensate freezing due to generation of a large amount of condensate increases.

특허등록공보: KR 10-2016055 B1Patent Registration Publication: KR 10-2016055 B1

본 발명은 일측면으로서 빙결된 응축수에 관계업이 배기가 원활하게 수행될 수 있으며, 빙결된 응축수를 해동시킬 수 있는 차량용 배기 시스템을 제공한다.As one aspect, the present invention provides a vehicle exhaust system capable of smoothly exhausting the frozen condensate and thawing the frozen condensate.

본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 배기 시스템은 엔진으로부터 배출되는 배기가스가 흐르는 배기 파이프와, 상기 배기 파이프와 연결되며 배기소음을 감소시키는 머플러와, 상기 머플러의 전단에 배치되도록 상기 배기 파이프에 설치되어 배기가스 중 함유된 유해물질을 제거하는 촉매변환장치 및 상기 배기 파이프 중에서 다른 부분보다 낮은 위치에 배치되는 영역에 설치되는 응축수 해동유닛을 포함하며, 상기 응축수 해동유닛은 상기 배기 파이프 중에서 다른 부분보다 낮은 위치에 배치되는 영역의 측면에 배치되는 바이패스 배관을 구비할 수 있다.An exhaust system for a vehicle according to an embodiment of the present invention includes an exhaust pipe through which exhaust gas discharged from an engine flows, a muffler connected to the exhaust pipe and reducing exhaust noise, and installed in the exhaust pipe to be disposed at a front end of the muffler. and a catalytic converter that removes harmful substances contained in exhaust gas and a condensate thawing unit installed in a region disposed lower than other parts of the exhaust pipe, wherein the condensate thawing unit is higher than other parts of the exhaust pipe. It may be provided with a bypass pipe disposed on the side of the region disposed in a lower position.

본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 배기 시스템은 엔진으로부터 배출되는 배기가스가 흐르는 배기 파이프와, 상기 배기 파이프와 연결되며 배기소음을 감소시키는 머플러와, 상기 머플러의 전단에 배치되도록 상기 배기 파이프에 설치되어 배기가스 중 함유된 유해물질을 제거하는 촉매변환장치 및 상기 배기 파이프 중에서 다른 부분보다 낮은 위치에 배치되는 영역에 설치되는 응축수 해동유닛을 포함하며, 상기 배기 파이프 중에서 다른 부분보다 낮은 위치에 배치되는 영역의 형상은 'U'자형을 가지며, 상기 응축수 해동유닛은 상기 배기 파이프 중에서 다른 부분보다 낮은 위치에 배치되는 영역의 형상에 대응되는 형상을 가지는 바이패스 배관과, 상기 바이패스 배관의 측면으로부터 돌출되도록 배치되어 상기 배기 파이프의 내부 공간으로 돌출되는 복수개의 열전달핀을 구비하며, 상기 바이패스 배관의 배기가스가 유입되는 유입구와 배기가스가 유출되는 유출구는 상기 배기 파이프 중에서 다른 부분보다 낮은 위치에 배치되는 영역에서의 응축수 빙결 라인보다 상부에 배치될 수 있다.An exhaust system for a vehicle according to another embodiment of the present invention includes an exhaust pipe through which exhaust gas discharged from an engine flows, a muffler connected to the exhaust pipe and reducing exhaust noise, and installed in the exhaust pipe to be disposed at a front end of the muffler. and a catalytic converter that removes harmful substances contained in exhaust gas and a condensate thawing unit installed in a region lower than other parts of the exhaust pipe, which is disposed lower than other parts of the exhaust pipe. The shape of the region has a 'U' shape, and the condensate thawing unit includes a bypass pipe having a shape corresponding to the shape of the region disposed at a lower position than other parts of the exhaust pipe, and protruding from the side of the bypass pipe. and a plurality of heat transfer fins protruding into the inner space of the exhaust pipe, and the inlet through which the exhaust gas flows and the outlet through which the exhaust gas flows out of the bypass pipe are disposed at a lower position than other parts of the exhaust pipe. It can be placed above the condensate freezing line in the area where it becomes.

본 발명의 실시예에 의하면, 빙결된 응축수에 관계없이 배기가 원활하게 수행될 수 있는 효과가 있다.According to an embodiment of the present invention, there is an effect that exhaust can be smoothly performed regardless of frozen condensate.

또한, 본 발명의 실시예에 의하면 빙결된 응축수를 해동시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, according to the embodiment of the present invention there is an effect that can thaw frozen condensed water.

이를 통해 본 발명의 실시예에 의하면 시동꺼짐을 방지할 수 있는 효과가 있다.Through this, according to the embodiment of the present invention, there is an effect of preventing the engine from turning off.

이와 더불어, 본 발명의 실시예에 의하면 출력저하 및 엔진부하에 의한 이상현상을 개선할 수 있는 효과가 있다.In addition, according to the embodiment of the present invention, there is an effect that can improve abnormal phenomena caused by power reduction and engine load.

도 1은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 차량용 배기 시스템을 나타내는 구성도이다.
도 2는 도 1의 A부를 나타내는 확대도이다.
도 3은 도 1의 A부에 대한 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 차량용 배기 시스템의 배기가스 흐름을 설명하기 위한 설명도이다.
도 5는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 차량용 배기 시스템의 응축수 해동유닛의 작용을 설명하기 위한 설명도이다.
도 6은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 차량용 배기 시스템의 응축수 해동유닛의 변형 실시예를 나타내는 분해 사시도이다.1 is a configuration diagram showing a vehicle exhaust system according to an exemplary embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged view showing part A of FIG. 1 .
3 is an exploded perspective view of part A of FIG. 1 .
4 is an explanatory diagram for explaining the exhaust gas flow of the vehicle exhaust system according to an exemplary embodiment of the present invention.
5 is an explanatory view for explaining the operation of the condensate thawing unit of the vehicle exhaust system according to an exemplary embodiment of the present invention.
6 is an exploded perspective view showing a modified embodiment of a condensate thawing unit of a vehicle exhaust system according to an exemplary embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the embodiments of the present invention can be modified in many different forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below. In addition, the embodiments of the present invention are provided to more completely explain the present invention to those skilled in the art. The shapes and sizes of elements in the drawings may be exaggerated for clarity.

도 1은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 차량용 배기 시스템을 나타내는 구성도이고, 도 2는 도 1의 A부를 나타내는 확대도이고, 도 3은 도 1의 A부에 대한 분해 사시도이다.FIG. 1 is a configuration diagram illustrating a vehicle exhaust system according to an exemplary embodiment of the present invention, FIG. 2 is an enlarged view illustrating portion A of FIG. 1 , and FIG. 3 is an exploded perspective view of portion A of FIG. 1 .

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 차량용 배기 시스템(100)은 일예로서, 배기 파이프(120), 머플러(140), 촉매변환장치(catalytic converter, 160) 및 응축수 해동유닛(180)을 포함하여 구성될 수 있다.1 to 3, a vehicle exhaust system 100 according to an exemplary embodiment of the present invention, as an example, includes an exhaust pipe 120, a muffler 140, a catalytic converter 160, and condensate water. It may be configured to include a thawing unit 180.

배기 파이프(120)는 엔진(미도시)으로부터 배출되는 배기가스를 차량 내 정해진 위치로 흐르게 하는 역할을 수행한다. 한편, 배기 파이프(120)는 차량(미도시)의 하부에 배치되어 차량(미도시)의 하단부의 레이아웃에 따른 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 배기 파이프(120)는 굴곡진 형상을 가질 수 있다. 그리고, 배기 시스템(100)의 최하단 위치(A)에 있는 배기 파이프(120)에는 후술할 응축수 해동유닛(180)의 설치를 위한 설치홈(122)이 구비될 수 있다. 나아가, 설치홈(122)의 양끝단에는 배기 파이프(120)의 내부 공간에 위치하는 배기가스가 응축수 해동유닛(180)으로 유동할 수 있도록 유로홀(123)이 구비될 수 있다. 한편, 설치홈(122)에는 복수개의 관통홀(124)이 배기 파이프(120)의 길이 방향을 따라 배치될 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 후술하기로 한다.The exhaust pipe 120 serves to flow exhaust gas discharged from an engine (not shown) to a predetermined location in the vehicle. Meanwhile, the exhaust pipe 120 may be disposed under the vehicle (not shown) and have a shape according to the layout of the lower part of the vehicle (not shown). For example, the exhaust pipe 120 may have a curved shape. In addition, an installation groove 122 for installing a condensate thawing unit 180 to be described later may be provided in the exhaust pipe 120 at the lowest position (A) of the exhaust system 100 . Furthermore, passage holes 123 may be provided at both ends of the installation groove 122 to allow exhaust gas located in the inner space of the exhaust pipe 120 to flow to the condensate thawing unit 180 . Meanwhile, a plurality of through holes 124 may be disposed in the installation groove 122 along the length direction of the exhaust pipe 120 . A detailed description of this will be described later.

머플러(140)는 배기 파이프(120)에 설치되어 배기가스의 압력과 온도를 저하시켜 배기가스의 급격한 팽창과 배기소음을 감소시킨다. 일예로서, 머플러(140)는 배기 시스템(100)의 상류측에 위치하는 센터 머플러(142)와, 하류 측에 위치하며 테일 파이프(146)가 연결된 메인 머플러(144)를 포함할 수 있다.The muffler 140 is installed in the exhaust pipe 120 to reduce the pressure and temperature of the exhaust gas, thereby reducing the rapid expansion of the exhaust gas and exhaust noise. As an example, the muffler 140 may include a center muffler 142 positioned upstream of the exhaust system 100 and a main muffler 144 positioned downstream and connected to the tail pipe 146 .

촉매변환장치(160)는 배기 파이프(120)에 설치되어 배기가스 중 함유된 유해물질을 제거하는 역할을 수행한다. 일예로서, 촉매변환장치(160)는 머플러(140)의 설치 위치와 비교하여 배기 파이프(120)의 전단부에 배치될 수 있다.The catalytic converter 160 is installed in the exhaust pipe 120 and serves to remove harmful substances contained in the exhaust gas. As an example, the catalytic converter 160 may be disposed at the front end of the exhaust pipe 120 compared to the installation position of the muffler 140 .

한편, 엔진에서 배출된 배기가스(HC, CO 등)는 촉매변환장치(160)를 통과한 후 수증기(H₂O), 이산화탄소(CO₂) 등으로 변환되어 배출되는데, 수증기는 응결되어 응축수(CW)를 형성하게 된다. 메인 머플러(144) 내부의 응축수는 배기가스의 배출압력(배압)에 의해 테일파이프(146)를 통해 메인 머플러(144)의 외부로 배출될 수 있다.On the other hand, the exhaust gas (HC, CO, etc.) discharged from the engine passes through the catalytic converter 160 and is converted to water vapor (H ₂ O), carbon dioxide (CO ₂ ), etc. and discharged. The water vapor is condensed and condensed water ( CW) is formed. Condensed water inside the main muffler 144 may be discharged to the outside of the main muffler 144 through the tail pipe 146 by the discharge pressure (back pressure) of the exhaust gas.

그러나, 엔진의 저 알피엠(RPM) 영역인 아이들(IDLE) 상태인 경우 배출압력이 낮아져 메인 머플러(144)에서 응축수의 외부 배출이 원활하지 않게 되며, 아이들 상태가 지속되는 경우 배기 시스템(100) 내부의 응축수 양이 증가하게 된다. 특히, 낮은 외기 온도에서 차량을 장시간 아이들 상태로 유지하는 경우 머플러(142, 144)에 생성된 응축수(CW)가 넘쳐 흘러 배기 시스템(100)의 최하단 위치(A)에 있는 배기 파이프(120)에 다량의 응축수가 고일 수 있다. 배기 파이프(120)에 고인 응축수(CW)가 빙결되는 경우 배기 파이프(120)에 막힘 현상이 발생하여 재 시동 시 시동 불가, 시동 불량 또는 높은 배압으로 인한 배기 시스템(머플러 등) 변형/손상을 유발하는 문제점이 있다.However, in the IDLE state, which is a low RPM region of the engine, the discharge pressure is lowered, so that the external discharge of condensate from the main muffler 144 is not smooth, and when the idle state continues, the inside of the exhaust system 100 The amount of condensate increases. In particular, when the vehicle is kept idle for a long time at a low outside temperature, the condensed water (CW) generated in the mufflers (142, 144) overflows to the exhaust pipe (120) at the lowest position (A) of the exhaust system (100). A large amount of condensate may pool. If condensate (CW) accumulated in the exhaust pipe 120 freezes, the exhaust pipe 120 is clogged, causing deformation/damage to the exhaust system (muffler, etc.) due to inability to start, poor start, or high back pressure when restarting. There is a problem with

본 발명의 실시예는 응축수(CW) 빙결로 인한 문제점을 해결하기 위하여 응축수 배출을 위한 응축수 해동유닛(180)을 배기 파이프(120)의 최하단 위치(A)가 있는 막힘 가능 영역에 설치한다.In an embodiment of the present invention, in order to solve the problem caused by freezing of condensate (CW), a condensate thawing unit 180 for discharging condensate is installed in a blockage area where the lowest position (A) of the exhaust pipe 120 is located.

응축수 해동유닛(180)은 상기한 바와 같이, 배기 파이프(120)의 최하단 위치(A)가 있는 막힘 가능 영역에 설치된다. 한편, 도 3에 도시된 바와 같이, 응축수 해동유닛(180)은 배기 파이프(120)의 양측에 한 쌍으로 이루어지는 바이패스 배관(182) 및 바이패스 배관(182)의 일측면에 배치되는 열전달핀(184)을 포함하여 구성될 수 있다.As described above, the condensate thawing unit 180 is installed in a blockage area where the lowest position A of the exhaust pipe 120 is located. On the other hand, as shown in FIG. 3, the condensate thawing unit 180 has a pair of bypass pipes 182 on both sides of the exhaust pipe 120 and a heat transfer fin disposed on one side of the bypass pipe 182. (184).

한편, 바이패스 배관(182)은 상기에서 설명한 배기 파이프(120)의 설치홈(122)에 삽입되어 설치되며, 바이패스 배관(182)의 길이방향 양측 단부에 인접한 부분에는 설치홈(122)에 형성된 유로홀(123)에 연결되는 유입구(182a)와 유출구(182b)가 구비될 수 있다. 일예로서, 바이패스 배관(182)은 배기 파이프(120)의 A 영역의 형상에 대응되는 형상을 가질 수 있다. 바이패스 배관(182)는 양단이 막힌 구조를 가질 수 있다.On the other hand, the bypass pipe 182 is inserted into the installation groove 122 of the exhaust pipe 120 described above and installed, and the portion adjacent to both ends in the longitudinal direction of the bypass pipe 182 is installed in the installation groove 122. An inlet 182a and an outlet 182b connected to the formed passage hole 123 may be provided. As an example, the bypass pipe 182 may have a shape corresponding to the shape of area A of the exhaust pipe 120 . The bypass pipe 182 may have a structure in which both ends are blocked.

한편, 바이패스 배관(182)의 유로홀(123)은 응축수 빙결로 인하여 배기 파이프(120)의 내부 공간을 폐쇄하게 되는 응축수 빙결 라인(L)보다 상부에 배치된다. 이에 따라, 배기 파이프(120)의 최하단 위치(A)의 막힘 가능 영역에서 응축수가 빙결되더라도 배기 파이프(120)의 내부 공간의 배기가스가 바이패스 배관(182)을 통해 막힘 가능 영역을 우회하여 유동될 수 있다.On the other hand, the passage hole 123 of the bypass pipe 182 is disposed above the condensate freezing line (L) that closes the internal space of the exhaust pipe 120 due to condensate freezing. Accordingly, even if the condensate is frozen in the blockage possibility area of the lowermost position (A) of the exhaust pipe 120, the exhaust gas in the internal space of the exhaust pipe 120 bypasses the blockage possibility area through the bypass pipe 182 and flows. It can be.

일예로서, 바이패스 배관(182)은 배기 파이프(120)의 직경보다 작은 직경을 가질 수 있다.As an example, the bypass pipe 182 may have a diameter smaller than that of the exhaust pipe 120 .

이와 같이, 배기 파이프(120)의 A 영역에서 응축수가 빙결되더라도 바이패스 배관(182)을 통해 막힘 가능 영역을 우회하여 배기가스가 유동될 수 있으므로 배기 파이프(120)의 막힘으로 인한 시동꺼짐 현상이 발생되는 것을 방지할 수 있다. 나아가, 고온의 배기가스가 바이패스 배관(182)을 따라 유동되며 바이패스 배관(182)이 배기 파이프(120)의 A 영역의 형상에 대응되는 형상을 가지므로 빙결된 응축수가 바이패스 배관(182)으로부터 전달되는 열에 의해 해동될 수 있다.As such, even if the condensate is frozen in area A of the exhaust pipe 120, the exhaust gas can flow by bypassing the blockage possible area through the bypass pipe 182, so that the engine is turned off due to the clogging of the exhaust pipe 120. occurrence can be prevented. Furthermore, since the high-temperature exhaust gas flows along the bypass pipe 182 and the bypass pipe 182 has a shape corresponding to the shape of area A of the exhaust pipe 120, the frozen condensed water flows through the bypass pipe 182. ) can be thawed by heat transferred from

또한, 열전달핀(184)은 바이패스 배관(182)의 일측면에 배치되어 배기 파이프(120)에 형성된 관통홀(142)을 관통하여 배기 파이프(120)의 내부 공간으로 돌출되어 배치될 수 있다.In addition, the heat transfer fin 184 may be disposed on one side of the bypass pipe 182 and protrude into the inner space of the exhaust pipe 120 through the through hole 142 formed in the exhaust pipe 120. .

이에 따라, 바이패스 배관(182)을 따라 유동하는 배기가스로부터 전달된 열이 열전달핀(184)을 통해 배기 파이프(120)에 빙결된 응축수로 전달되어 응축수가 보다 빠르게 해동될 수 있는 것이다. Accordingly, the heat transferred from the exhaust gas flowing along the bypass pipe 182 is transferred to the condensate frozen in the exhaust pipe 120 through the heat transfer fin 184 so that the condensed water can be thawed more quickly.

상기한 바와 같이, 응축수 해동유닛(180)을 통해 배기 파이프(120)의 막힘에 의해 발생되는 시동꺼짐 문제를 해결할 수 있다. 나아가, 응축수 해동유닛(180)을 통해 배기가스로부터 전달되는 열을 배기 파이프(120)에 빙결된 응축수로 전달할 수 있으므로 응축수가 보다 빠르게 해동될 수 있다. 이에 따라, 출력이 저하되는 문제점 및 엔진부하에 의한 이상현상을 보다 빠르게 개선시킬 수 있다.As described above, through the condensate thawing unit 180, it is possible to solve the engine off problem caused by the clogging of the exhaust pipe 120. Furthermore, since the heat transferred from the exhaust gas through the condensate thawing unit 180 can be transferred to the condensate frozen in the exhaust pipe 120, the condensed water can be thawed more quickly. Accordingly, it is possible to more quickly improve the problem of lowering the output and the abnormal phenomenon caused by the engine load.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 차량용 배기 시스템의 작용에 대하여 설명하기로 한다.Hereinafter, the operation of an exhaust system for a vehicle according to an exemplary embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

도 4 및 도 5를 참조하면, 엔진의 저 알피엠(RPM) 영역인 아이들(IDLE) 상태인 경우 배출압력이 낮아져 메인 머플러(144)에서 응축수의 외부 배출이 원활하지 않게 되며, 아이들 상태가 지속되는 경우 배기 시스템(100) 내부의 응축수 양이 증가하게 된다. 특히, 낮은 외기 온도에서 차량을 장시간 아이들 상태로 유지하는 경우 머플러(142, 146)에 생성된 응축수(CW)가 넘쳐 흘러 배기 시스템(100)의 최하단 위치(A)에 있는 막힘 가능 영역에 배기 파이프(120)에 다량의 응축수가 고일 수 있다. 그리고, 이러한 상태에서 고속주행이 아닌 저 알피엠(RPM) 영역인 아이들(IDLE) 상태로 유지하게 된다면 응축수가 빙결되어 도 4에 도시된 바와 같이 배기 시스템(100)의 최하단 위치(A)에 있는 배기 파이프(120)를 막게된다. Referring to FIGS. 4 and 5, in the IDLE state, which is a low RPM region of the engine, the discharge pressure is lowered, so that the external discharge of condensate from the main muffler 144 is not smooth, and the idle state continues. In this case, the amount of condensed water inside the exhaust system 100 increases. In particular, when the vehicle is kept idle for a long time at a low outside temperature, the condensed water (CW) generated in the mufflers (142, 146) overflows to the blockage area at the lowest position (A) of the exhaust system (100) in the exhaust pipe. A large amount of condensed water may accumulate in (120). And, in this state, if it is maintained in the idle (IDLE) state, which is a low RPM range rather than high-speed driving, the condensate is frozen and the exhaust at the lowest position (A) of the exhaust system 100 as shown in FIG. 4 The pipe 120 is blocked.

하지만, 도 4에 도시된 바와 같이, 응축수 해동유닛(180)의 바이패스 배관(182)의 유출입구(182a,182b, 도 3 참조)가 응축수 빙결 라인(L)의 상부에 배치되므로 바이패스 배관(182)을 통해 배기가스가 유동될 수 있다.However, as shown in FIG. 4, since the inlet (182a, 182b, see FIG. 3) of the bypass pipe 182 of the condensate thawing unit 180 is disposed above the condensate freezing line (L), the bypass pipe Exhaust gas may flow through 182.

이에 따라, 배기 파이프(120)의 막힘에 의해 발생되는 시동 꺼짐 현상 등의 발생을 방지할 수 있다.Accordingly, it is possible to prevent the occurrence of a start-off phenomenon caused by clogging of the exhaust pipe 120 .

나아가, 도 5에 도시된 바와 같이, 열전달핀(184)에 의해 배기가스로부터 전달된 열이 직접 빙결된 응축수에 전달되면서 바이패스 배관(182)에 의해 빙결된 응축수로 열이 전달되므로 빙결된 응축수가 보다 빠르게 해동될 수 있다. 나아가, 바이패스 배관(182)이 배기 파이프(120)의 양측에서 배기 파이프(120)에 접촉되어 있으므로 바이패스 배관(182)을 통해 유동하는 고온의 배기가스로부터 전달된 열이 막힘 가능 영역에 빙결된 응축수에 전달된다. 이와 같이, 고온의 배기가스로부터 전달된 열이 바이패스 배관(182)과 배기 파이프(120)을 통해 빙결된 응축수로 전달되므로 빙결된 응축수가 보다 빠르게 해동될 수 있다. 이에 따라, 배기 파이프(120)의 막힘에 의해 발생되는 출력 저하 및 엔진 부하에 의한 이상 현상을 보다 빠르게 개선할 수 있다.Furthermore, as shown in FIG. 5, the heat transferred from the exhaust gas by the heat transfer fin 184 is directly transferred to the frozen condensate while the heat is transferred to the frozen condensate through the bypass pipe 182, so the frozen condensate may thaw more quickly. Furthermore, since the bypass pipe 182 is in contact with the exhaust pipe 120 from both sides of the exhaust pipe 120, the heat transferred from the high-temperature exhaust gas flowing through the bypass pipe 182 is frozen in the blockage possible area. delivered to the condensed water. In this way, since the heat transferred from the high-temperature exhaust gas is transferred to the frozen condensate through the bypass pipe 182 and the exhaust pipe 120, the frozen condensate can be thawed more quickly. Accordingly, it is possible to more quickly improve the power reduction caused by the clogging of the exhaust pipe 120 and the abnormal phenomenon caused by the engine load.

도 6은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 차량용 배기 시스템의 응축수 해동유닛의 변형 실시예를 나타내는 분해 사시도이다.6 is an exploded perspective view showing a modified embodiment of a condensate thawing unit of a vehicle exhaust system according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 차량용 배기 시스템의 응축수 해동유닛(280)은 배기 파이프(220)의 최하단 위치(A)가 있는 막힘 가능 영역에 설치된다. 한편, 도 3에 도시된 바와 같이, 응축수 해동유닛(280)은 배기 파이프(220)의 양측에 한 쌍으로 이루어지는 바이패스 배관(282) 및 바이패스 배관(282)의 일측면에 배치되는 열전달핀(284)을 포함하여 구성될 수 있다.Referring to FIG. 6 , the condensate thawing unit 280 of the exhaust system for a vehicle according to an exemplary embodiment of the present invention is installed in an area where the exhaust pipe 220 is located at the lowest position A of possible clogging. Meanwhile, as shown in FIG. 3 , the condensate thawing unit 280 includes a pair of bypass pipes 282 on both sides of the exhaust pipe 220 and a heat transfer fin disposed on one side of the bypass pipe 282. (284).

한편, 바이패스 배관(282)은 배기 파이프(220)의 설치홈(222)에 삽입되어 설치되며, 바이패스 배관(282)의 양단부에는 설치홈(222)에 형성된 유로홀(223)에 연결되는 유입구(282a)와 유출구(282b)가 구비될 수 있다. 일예로서, 바이패스 배관(282)은 배기 파이프(220)의 막힘 가능 영역으로부터 돌출되지 않는 범위 내에서 복수개의 굴곡부를 가지는 형상을 가질 수 있다. 즉, 바이패스 배관(282)은 배기 파이프(220)의 A 영역과의 접촉면적을 증가시키기 위해 복수개의 굴곡부를 가지는 형상으로 형성될 수 있다.On the other hand, the bypass pipe 282 is inserted into the installation groove 222 of the exhaust pipe 220 and installed, and both ends of the bypass pipe 282 are connected to the passage holes 223 formed in the installation groove 222. An inlet 282a and an outlet 282b may be provided. As an example, the bypass pipe 282 may have a shape having a plurality of curved portions within a range that does not protrude from the blockageable region of the exhaust pipe 220 . That is, the bypass pipe 282 may be formed in a shape having a plurality of bent portions in order to increase a contact area with the area A of the exhaust pipe 220 .

한편, 바이패스 배관(282)의 유로홀(223)은 응축수 빙결 라인(L, 도 2 참조)보다 상부에 배치된다. 이에 따라, 응축수가 빙결되더라도 배기가스가 바이패스 배관(282)을 통해 유동될 수 있다.On the other hand, the passage hole 223 of the bypass pipe 282 is disposed above the condensate freezing line (L, see FIG. 2). Accordingly, exhaust gas may flow through the bypass pipe 282 even if the condensed water is frozen.

일예로서, 바이패스 배관(282)은 배기 파이프(220)의 직경보다 작은 직경을 가질 수 있다.As an example, the bypass pipe 282 may have a diameter smaller than that of the exhaust pipe 220 .

이와 같이, 배기 파이프(220)의 A 영역에 응축수가 빙결되더라도 바이패스 배관(282)을 통해 배기가스가 우회하여 유동될 수 있으므로 배기 파이프(220)의 막힘으로 인한 시동꺼짐 현상이 발생되는 것을 방지할 수 있다. 나아가, 배기가스가 바이패스 배관(282)을 따라 유동되며 바이패스 배관(282)이 배기 파이프(220)의 A 영역과 접촉되므로 빙결된 응축수가 바이패스 배관(282)으로부터 전달되는 열에 의해 해동될 수 있다.In this way, even if the condensate is frozen in area A of the exhaust pipe 220, the exhaust gas can bypass and flow through the bypass pipe 282, thereby preventing the engine from turning off due to clogging of the exhaust pipe 220. can do. Furthermore, since the exhaust gas flows along the bypass pipe 282 and the bypass pipe 282 contacts the area A of the exhaust pipe 220, the frozen condensate is thawed by the heat transferred from the bypass pipe 282. can

또한, 열전달핀(284)은 바이패스 배관(282)의 일측면에 배치되어 배기 파이프(220)에 형성된 관통홀(224)을 관통하여 배기 파이프(220)의 내부 공간으로 돌출되어 배치될 수 있다. 나아가, 상기한 실시예와 비교하여 바이패스 배관(282)이 복수개의 굴곡부를 가지므로 열전달핀(284)의 개수가 증가될 수 있다.In addition, the heat transfer fin 284 may be disposed on one side of the bypass pipe 282 and protrude into the inner space of the exhaust pipe 220 through the through hole 224 formed in the exhaust pipe 220. . Furthermore, since the bypass pipe 282 has a plurality of bent parts compared to the above-described embodiment, the number of heat transfer fins 284 may be increased.

이에 따라, 바이패스 배관(282)을 따라 유동하는 배기가스로부터 전달된 열이 열전달핀(284)을 통해 배기 파이프(220)에 빙결된 응축수로 전달되어 응축수가 보다 빠르게 해동될 수 있는 것이다. 이에 따라, 출력이 저하되는 문제점 및 엔진부하에 의한 이상현상을 보다 빠르게 개선시킬 수 있다.Accordingly, the heat transferred from the exhaust gas flowing along the bypass pipe 282 is transferred to the condensed water frozen in the exhaust pipe 220 through the heat transfer fin 284 so that the condensed water can be thawed more quickly. Accordingly, it is possible to more quickly improve the problem of lowering the output and the abnormal phenomenon caused by the engine load.

상기한 바와 같이, 응축수 해동유닛(280)을 통해 배기 파이프(220)의 막힘에 의해 발생되는 시동꺼짐 문제를 해결할 수 있다. 나아가, 응축수 해동유닛(280)을 통해 배기가스로부터 전달되는 열을 배기 파이프(220)에 빙결된 응축수로 전달할 수 있으므로 응축수가 보다 빠르게 해동될 수 있다. 이에 따라, 출력이 저하되는 문제점 및 엔진부하에 의한 이상현상을 보다 빠르게 개선시킬 수 있다.As described above, through the condensate thawing unit 280, it is possible to solve the engine off problem caused by the clogging of the exhaust pipe 220. Furthermore, since the heat transferred from the exhaust gas through the condensate thawing unit 280 can be transferred to the condensate frozen in the exhaust pipe 220, the condensed water can be thawed more quickly. Accordingly, it is possible to more quickly improve the problem of lowering the output and the abnormal phenomenon caused by the engine load.

도 7은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 차량용 배기 시스템의 응축수 해동유닛의 변형 실시예를 나타내는 분해 사시도이다.7 is an exploded perspective view showing a modified embodiment of a condensate thawing unit of a vehicle exhaust system according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 7을 참조하면, 응축수 해동유닛(380)은 상기에서 설명한 응축수 해동유닛(180)에 구비되는 열전달핀(184)이 생략된 구성으로 이루어질 수 있다. 다시 말해, 응축수 해동유닛(380)은 한 쌍의 바이패스 배관(382)으로만 구성될 수 있다.Referring to FIG. 7 , the condensate thawing unit 380 may have a configuration in which the heat transfer fin 184 provided in the condensate thawing unit 180 described above is omitted. In other words, the condensate thawing unit 380 may be composed of only a pair of bypass pipes 382.

이러한 경우에도 응축수 해동유닛(380)은 배기 파이프(320)의 막힘에 의해 발생되는 시동꺼짐 문제를 해결할 수 있다. 나아가, 응축수 해동유닛(380)을 통해 배기가스로부터 전달되는 열을 배기 파이프(320)에 빙결된 응축수로 전달할 수 있으므로 응축수가 해동될 수 있다. 이에 따라, 출력이 저하되는 문제점 및 엔진부하에 의한 이상현상을 개선시킬 수 있다.Even in this case, the condensate thawing unit 380 can solve the engine off problem caused by the clogging of the exhaust pipe 320 . Furthermore, since the heat transferred from the exhaust gas through the condensate thawing unit 380 can be transferred to the condensate frozen in the exhaust pipe 320, the condensate can be thawed. Accordingly, it is possible to improve the problem of lowering the output and the abnormal phenomenon caused by the engine load.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and variations are possible without departing from the technical spirit of the present invention described in the claims. It will be obvious to those skilled in the art.

100 : 차량용 배기 시스템
120 : 배기 파이프
140 : 머플러
160 : 촉매변환장치(catalytic converter)
180, 280, 380 : 응축수 해동유닛100: vehicle exhaust system
120: exhaust pipe
140: muffler
160: catalytic converter
180, 280, 380: condensate defrosting unit

Claims

an exhaust pipe through which exhaust gas discharged from the engine flows; and
a condensate thawing unit installed in a blockage-possible area disposed at a lower position than other parts of the exhaust pipe;
Including,
The condensate thawing unit is disposed in the blockage possible region and has a bypass pipe having both ends communicating with an internal space of the exhaust pipe.

According to claim 1,
The vehicle exhaust system of claim 1 , wherein the blockageable region has a 'U' shape.

According to claim 2,
The bypass pipe has a shape corresponding to the shape of the blockage area.

According to claim 2,
The inlet through which the exhaust gas flows and the outlet through which the exhaust gas flows out of the bypass pipe are disposed above the condensate freezing line in the clogging area.

According to claim 4,
A passage hole connected to the inlet and outlet of the bypass pipe is formed in the exhaust pipe,
The passage hole is disposed above the condensate freezing line in the clogging area.

According to claim 1,
The vehicle exhaust system, wherein the exhaust pipe is provided with an installation groove for installing the bypass pipe.

According to claim 1,
The condensate thawing unit further includes a plurality of heat transfer fins disposed to protrude from a side surface of the bypass pipe and protrude into an inner space of the exhaust pipe.

According to claim 7,
The heat transfer fin is disposed below the condensate freezing line in the clogging area.

According to claim 7,
The exhaust pipe is provided with an installation groove for installing the bypass pipe, and the installation groove is provided with a plurality of through holes through which the heat transfer fin passes.

According to claim 1,
The bypass pipe has a side surface in contact with the exhaust pipe and has a plurality of bent parts.

According to claim 1,
The bypass pipe is disposed on both sides of the exhaust pipe, respectively.

According to claim 1,
A vehicle exhaust system further comprising a muffler connected to the exhaust pipe and reducing exhaust noise, and a catalytic converter installed in the exhaust pipe to be disposed in front of the muffler and removing harmful substances contained in exhaust gas.

an exhaust pipe through which exhaust gas discharged from the engine flows; and
a condensate thawing unit installed in a clogging area disposed lower than other parts of the exhaust pipe;
Including,
The shape of the blockageable region has a 'U' shape,
The condensate thawing unit includes a bypass pipe having a shape corresponding to the shape of the clogging area, and a plurality of heat transfer fins disposed to protrude from a side surface of the bypass pipe and protrude into an internal space of the exhaust pipe,
The vehicle exhaust system of claim 1 , wherein the inlet through which the exhaust gas flows and the outlet through which the exhaust gas flows out of the bypass pipe are disposed above the condensate freezing line in a region disposed at a lower position than other parts of the exhaust pipe.