KR100228191B1 - 차량용 유조식 공기청정기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량용 유조식 공기청정기에 관한 것으로, 하우징(50)의 일측에 오일 펌프(10)를 설치하여 오일팬(62)의 오일을 엘리먼트(60)에 공급하도록 오일 공급라인(12)을 연결 설치하고, 공기 흡입관(52)의 하부에 공기의 유입량을 제어하도록 원추형 실린더(20)를 설치하며, 원추형 실린더(2)의 로드(22)하부에 랙(Rack)(24)을 형성하여 모터(30)로 구동되는 전원에 연결된 검출 지시자(24)를 설치하고, E,C,U(34)를 모터(30)에 연결하여 E,C,U(34)가 위치 검출센서(28)가 검출한 원추형 실린더(20)의 위치 측정값과 엔진의 회전속도에 따라 모터(30)를 제어하도록 설치하여 엔진(Engine)의 회전속도(R.P.M)별 유입되는 공기량에 관계없이 공기의 유속을 항시 일정하게 조절하고, 엘리먼트(Element)를 통과하는 공기의 유속에 따라 엘리먼트에 오일을 분사시켜 주도록 한 것이다.

Description

차량용 유조식 공기청정기

본 발명은 차량용 유조식 공기청정기(Oil Both Type Air Cleaner )에 관한 것으로, 특히 엔진(Engine)의 회전속도(R.P.M)별 유입되는 공기량에 관계없이 공기의 유속을 항시 일정하게 조절하고, 엘리먼트(Element)를 통과하는 공기의 유속에 따라 엘리먼트에 오일을 분사시켜줌으로써, 항상 높은 청정효율을 유지하게 함과 아울러 엔진의 수명을 연장시키도록 한 차량용 유조식 공기청정기에 관한 것이다.

일반적으로, 차량의 공기청정기는 엔진이 흡입하는 공기속에 들어 있는 먼지를 제거하고, 흡기계통에서 발생하는 흡기소음을 없애는 역할을 하는 것으로 엔진의 흡기 매니폴트(Intake Manifold )에 설치되어 있으며, 그 종류로는 건식와 습식 및 유조식으로 대별된다.

제1도는 종래 유조식 공기청정기의 구성 단면도로서, 이에 도시된 바와 같이, 공기 흡입관(52)을 통하여 하우징(50)내에 유입된 공기는 하우징(50)의 하부에 설치된 오일팬(Oil Pan)(62)에 들어 있는 오일의 유면에 관성 충돌되어 먼지가 분리되고, 이와 동시에 공기의 흐름에 의해 유면이 출렁거려 생긴 기름방울이 엘리먼트(60)를 적시며, 공기가 다시 엘리먼트(60)를 통과하면서 다시 먼지를 여과시키고, 먼지가 여과된 공기는 공기 유출관(54)를 통하여 엔진에 공급되었다.

그리고, 튀어 나는 오일바이울이 엘리먼트(60)에 부착된 먼지를 청소하는 작용을 하므로 공기저항의 증가와 여과효율의 저하를 방지하는 기능을 하였다.,

그러나, 상기와 같은 종래의 유조식 공기정화기에 의하면, 엔진의 회전속도에 따라 엔진으로 유입되는 공기량이 다르며, 그 차이에 따라 청정효율이 크게 차이가 나고, 또한 차량의 시동시 및 직후에는 엔진으로 유입되는 공기의 유속이 낮을 뿐만 아니라 엘리먼트(60)에도 오일이 함침되어 있지 않은 상태이므로 청정효율이 가장 낮은 상태로 엔진의 수명을 단축시킴은 물론 엔진의 성능을 저하시키는 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은, 공기의 유속을 항시 일정하게 조절하고, 엘리먼트(Element)를 통과하는 공기의 유속에 따라 엘리먼트에 오일을 분사시켜주어 항상 높은 청정효율을 유지하게 함과 아우라러 엔지니의 수명을 연장시키는 차량용 유조식 공기청정기를 제공함에 있다.

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위하여, 엘리먼트를 매설한 하우징의 중앙에 공기 흡입관을 설치하고, 하우징의 저면에 오일을 저장한 오일팬을 설치하며, 하우징의 상부 일측에 엔진으로 여과된 공기를 공급하는 공기 유출관을 설치하고, 하우징의 일측에 오일 펌프를 설치하여 오일팬의 오일을 엘리먼트에 공급하도록 오일 공급라인을 연결 설치하며, 오일 펌프의 전원을 배터리에 연결된 시동예열장치에 연결하고, 엘리먼트에 설치된 오일 공급라인에는 다수의 오일 분출홀을 형성한 것이다.

공기 흡입관의 하부에 공기의 유입량을 제어하도록 원추형 실린더를 설치하고, 원추형 실린더의 로드하부에 랙을 형성하여 모터로 구동되는 피니언을 접촉시키며, 원추형 실린더의 로드 하단에 전원에 연결된 검출 지시자를 설치하고, 로드의 일측에 위치 검출센서를 설치하여 검출 지시자가 접촉되도록 설치하며, 위치 검출센서에 E,C,U를 연결하고, E,C,U를 모터에 연결하여 E,C,U가 위치 검출센서가 검출한 원추형 실린더의 위치 측정값과 엔진의 회전속도에 따라 모터를 제어하도록 설치한 것이다.

제1도는 종래 유조식 공기청정기의 구성 단면도.

제2도는 본 발명에 의한 유조식 공기청정기의 구성도.

제3도는 본 발명에 의한 유조식 공기청정기의 구성 종단면도.

제4도는 본 발명에 의한 유조식 공기청정기의 요부 횡단면도.

제5도는 본 발명에 의한 위치 검출센서의 구성도.

제6도는 본 발명에 의한 원추 실린더와 흡입관과의 작용상태를 나타낸 구성도.

제7도는 본 발명에 의한 유조식 공기청정기와의 청정비를 비교한 그래프.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 오일 펌프 12 : 오일 공급라인

14 : 오일 분출홀 16 : 시동예열장치

20 : 원추형 실린더 22 : 로드

23 : 실링루버 24 : 랙

26 : 검출 지시자 28 : 위치 검출센서

30 : 모터 32 : 피니언

34 : E, C, U 40 : 배터리

50 : 하우징 52 : 공기 흡입관

54 : 공기 유출관 60 : 엘리먼트

62 : 오일팬

이하, 본 발명에 의한 차량용 유조식 공기청정기를 첨부도면에 도시한 실시예에 따라서 설명하면 다음과 같다.

제2도는 본 발명에 의한 유조식 공기청정기의 구성도이고, 제3도는 본 발명에 의한 유조식 공기청정기의 구성 종단면도이며, 제4도는 본 발명에 의한 유조식 공기청정기의 요부 횡단면도이고, 제5도는 본 발명에 의한 위치검출센서의 구성도이며, 제6도는 본 발명에 의한 원추 실린더와 흡입관과의 작용상태를 나타낸 구성도이고, 제7도는 본 발명에 의한 유조식 공기청정기와의 청정비를 비교한 그래프를 나타낸 것이다.

이에 도시한 바와 같이, 본 발명에 의한 차량용 유조식 공기청정기는, 엘리먼트(60)를 매설한 하우징(50)의 중앙에 공기 흡입관(52)을 설치하고, 하우징(50)의 저면에 오일을 저장한 오일팬(62)을 설치하며, 하우징(50)의 상부 일측에 엔진으로 여과된 공기를 공급하는 공기 유출관(54)을 설치하고, 하우징(50)의 일측에 오일 펌프(10)를 설치하여 오일팬(62)의 오일을 엘리먼트(60)에 공급하도록 오일 공급라인(12)을 연결 설치한 것이다.

오일 펌프(10)의 전원을 배터리(40)에 연결된 시동예열장치(16)에 연결하고, 엘리먼트(60)에 설치된 오일 공급라인(12)에는 다수의 오일 분출홀(14)을 형성한 것이다.

공기 흡입관(52)의 하부에 공기의 유입량을 제어하도록 원추형 실린더(20)를 설치하고, 원추형 실린더(20)의 로드(22)하부에 랙(Rack)(24)을 형성하여 모터(30)로 구동되는 피니언(32)을 접촉시키며, 원추형 실린더(20)의 로드(22) 하단에 전원에 연결된 검출 지시자(24)를 설치하고, 로드(22)의 일측에 위치검출센서(28)를 설치하여 검출 지시자(24)가 접촉되도록 설치하며, 위치검출센서(28)에 E,C,U(전자 제어단: Electronic Control Unit: : 이하 E,C,U라 칭한다)(34)를 연결하고, E,D,U(34)를 모터(30)에 연결하여 E,C,U(34)가 위치검출센서(28)가 검출한 원추형 실린더(20)의 위치 측정값과 엔진의 회전속도에 따라 모터(30)를 제어하도록 설치하여 구성한 것이다.

상기 원추형 실린더(20)의 로드(22)에는 오일의 방출을 방지하도록 실링 루버(Sealing Rubber)(23)로 실링 처리함이 바람직하다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 의한 차량용 유조식 공기청정기의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.

제2도 내지 제7도에 도시한 바와 같이, 차량시동시 및 직후에는 엔진으로 유입되는 에어의 유속이 낮을 뿐만 아니라 엘리먼트(60)도 오일이 함침되어 있지 않은 상태이므로 운전자가 시동 스위치(Ignition Switch)를 ON 시키면 운전석의 시동예열표시들이 꺼지기를 기다리는 동안 오일 펌프(10)가 시동예열장치(16)로부터 전원을 공급받고 오일팬(62)에 저장된 오일을 엘리먼트(60)에 분사하여 엘리먼트(60)를 충분히 오일로 함침시킴으로써, 시동초기의 낮은 청정효율을 높이게 되는 것이다.

이때, 엔진의 시동 이후에는 시동예열장치(16)의 시동예열 콘트롤러에 의해 오일 펌프(10)는 자동 OFF되는 것이다.

그리고, 엔지니의 각 회전속도별 유입공기량(Qvar)을 측정하면 유막에 충돌하는 공기의 유속(Vconst)을 일정하게 유지할 수 있는 공기청정기의 흡입 단면적(Avar)을 구할 수 있는 것으로, 이를 식으로 나타내면, Q var(m/min) = A var(㎡) X Vconst (m/min )로 나타내어 진다.

상기에서 흡입 단면적(Avar)은 원추형 실린더(20)의 공기 흡입관(52)에의 삽입 깊이에 의해 조절되므로, 엔진의 각 회전속도(RPM)에 대한 원추형 실린더(20)의 삽입 깊이를 E,C,U(34)에 입력시켜 놓고, 모터(30) 또는 유압으로 원추형 실린더(20)의 삽입 깊이를 제어하면 항시 일정한 최상의 청정효율을 얻게 되는 것이다.

이를 더욱 자세히 설명하면, 엔진의 회전속도에 따른 원추형 실린더(20)의 삽입 깊이를 입력해 놓은 E,C,U(34)가 모터(30)를 구동하여 피니언(32)이 래크(24)를 형성한 로드(22)를 공기 유입관(52)에의 삽입깊이를 조정하고, 원추형 실린더(20)의 로드(22)끝단에 설치한 검출 지시자(26)가 위치검출센서(28)와 함께 원추형 실린더의 삽입 깊이를 첵크하여 E,C,U(34)에 이를 전달하여 원추형 실린더(20)의 삽입깊이를 조절하도록 원추형 실린더(20)의 높낮이에 의해 흡입 단면적을 변화 가능하게 한 것이다.

제7도는 이와 같은 본 발명에 의한 차량용 유조식 공기 청정기(A)와 종래 유조식 공기 청정기(B)와 건식 공기청정기(C)의 유속에 따른 청정비율을 비교한 그래프로서 이에 도시한 바와 같이 엔진의 회전속도(RPM)에 따라 엔진으로 유입되는 공기량이 다르며, 그 차이에 따라 청정효율(Efficiency)이 95~99%로 차이가 나는 것으로, 본 발명에 의한 유조식 공기청정기(A)는 엔진의 회전속도별 유입되는 공기량에 관계없이 유막에 충돌하는 공기의 유속을 항시 일정하게 조절하고, 엘리먼트(60)을 통과하는 유속에 따라 상부에서 오일을 뿌려줌으로써, 최상의 청정효율을 갖도록 한 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 차량용 유조식 공기 청정기에 의하면, 차량시동시 및 직후에 오일 펌프(10)가 오일팬(62)에 저장된 오일을 엘리먼트(60)에 분사하여 엘리먼트(60)를 충분히 오일로 함침시켜 시동초기의 낮은 청정효율을 높이고, 엔진의 각 회전속도(RPM)에 대한 원추형 실린더(20)의 삽입 깊이를 E,C,U(34)에 입력시켜 놓고 모터(30) 또는 유압으로 원추형 실린더(20)의 삽입 깊이를 제어하여 항시 일정한 최상의 청정효율을 얻게 함으로써, 항상 높은 청정효율을 유지하게 함과 아울러 엔진의 수명을 연장시키도록 하는 효과를 갖는다.

Claims (5)

1. 엘리먼트가 매설된 하우징의 중앙에 공기 흡입관이 설치되고, 하우징의 저면에 오일이 저장된 오일팬이 설치되며, 하우징의 상부 일측에 공기 유츌관이 설치된 것에 있어서, 하우징의 일측에 오일 펌프를 설치하여 오일팬의 오일을 엘리먼트에 공급하도록 오일 공급라인을 연결 설치하고, 오일 펌프의 전원을 배터리에 연결된 시동예열장치에 연결하며, 공기 흡입관의 하부에 공기의 유입량을 제어하도록 원추형 실린더를 설치하여 구성함을 특징으로 하는 차량용 유조식 공기청정기.
2. 제1항에 있어서, 상기 원추형 실린더는 로드하부에 랙을 형성하여 모터로 구동되는 피니언을 접촉시키고, 원추형 실린더의 로드 하단에 전원에 연결된 검출 지시자를 설치하며, 로드의 일측에 위치검출센서를 설치하여 검출 지시자가 접촉되도록 설치하고, 위치검출센서에 E,C,U를 연결하며, E,C,U를 모터에 연결하여 E,C,U가 위치검출센서가 검출한 원추형 실린더의 위치 측정값과 엔진의 회전속도에 따라 모터를 제어하도록 설치하여 구성함을 특징으로 하는 차량용 유조식 공기청정기.
3. 제1항에 있어서, 상기 원추형 실린더 로드의 접동부에는 오일의 방출을 방지하도록 실링 루버로 실링처리함을 특징으로 하는 차량용 유조식 공기청정기.
4. 제1항에 있어서, 상기 오일 공급라인은 다수의 오일 분출홀을 형성하여 구성함을 차량용 유조식 공기청정기.
5. 제1항에 있어서, 상기 원추형 실린더는 유압으로 구동됨을 특징으로 하는 차량용 유조식 공기청정기.