KR100398154B1 - 흡입공기 중 금속성분이 포함된 먼지 수집장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차 엔진의 흡기매니폴드로 유입되는 흡입공기 중에 포함된 이물질을 여과하기 위한 에어클리너의 전방에 설치되어 여과 엘리먼트의 수명을 연장시키기 위한 흡입공기 중 금속성분이 포함된 먼지 수집장치에 관한 것으로,

내부에 일정크기의 공간이 형성되며, 일측으로는 에어덕트로 부터 유입되는 공기를 흡입하는 흡입구가 형성되고, 상기 공간을 통과한 공기가 에어클리너 측으로 배출되도록 안내하는 배출구가 형성되는 금속재의 케이스와;

상기한 케이스의 중앙축으로 형성되어 모터에 의해 회전되는 회전날개와;

엔진시동키 온(ON)시에 전류가 흐르도록 상기 케이스의 외주연에 권선되어 상기 케이스의 벽면을 자화시키는 코일과;

상기한 케이스의 공간을 거치면서 자화된 케이스의 벽면에 부착된 먼지 및 이물질을 수집하기 위해 상기 케이스 하부측에 형성되는 먼지 팬; 으로 구성되어 에어클리너로 유입되는 흡입공기 중에 포함된 철성분이 함유된 먼지 및 이물질을 수집하는 것을 특징으로 한다.

Description

흡입공기 중 금속성분이 포함된 먼지 수집장치{Chamber apparatus for dust including metals}

본 발명은 흡입공기 중 금속성분이 포함된 먼지 수집장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 자동차 엔진의 흡기매니폴드로 유입되는 흡입공기 중에 포함된 이물질을 여과하기 위한 에어클리너의 전방에 설치되어 여과 엘리먼트의 수명을 연장시키기 위한 흡입공기 중 금속성분이 포함된 먼지 수집장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차에 엔진에는 흡기매니폴드로 유입되는 대기 중의 공기를 정화하기 위한 에어클리너가 형성된다. 에어클리너는 엔진에 흡입하는 공기속에 들어 있는 먼지를 제거하는 역할뿐만이 아니라 흡기 계통에서 발생하는 흡기 소음을 없애는 역할을 한다.

자동차가 달리는 노상에 부유하는 먼지는 도로 상황이나 기상조건에 따라서 다르지만 산화 규소, 산화 알루미늄 및 산화철 등이 주성분이다. 이와 같은 먼지가 여과없이 엔진에 유입된다면 엔진의 실린더 및 피스톤이 마모가 촉진되어 엔진은 못쓰게 될 것이다.

상기와 같은 에어클리너는 사용목적이나 조건에 따라 건식, 습식, 유조식, 원심 분리식, 복합식 등의 에어클리너가 있다.

도 4는 일반적인 자동차 에어클리너의 단면도로서 그 구조를 간단히 설명하면 다음과 같다. 상기 에어클리너(10)는 케이스(11)의 일측으로 공기가 흡입되기 위한 입구(12)가 형성되고, 다른 일측에는 여과된 공기를 엔진측으로 유도하기 위한 출구(13)가 형성된다. 그리고 상기 케이스(11) 내측으로 형성되는 챔버(14)에 여과 엘리먼트(15)가 교환가능하도록 형성된다. 상기 케이스(11)는 여과 엘리먼트(15)의 교환을 위해 일측으로 개방될 수 있도록 형성되며, 상기 여과 엘리먼트(15)의 하측으로는 상기 여과 엘리먼트(15)를 통과하며 여과된 이물질 등이 수집되는 먼지수집부(16)가 형성된다.

이상과 같이 형성된 에어클리너(10)의 작동을 간단히 설명하면 다음과 같다. 엔진이 시동되면 발생된 부압에 의해 대기 중의 공기가 에어덕트로 흡입되고, 에어덕트를 통과한 공기는 에어클리너(10)의 입구(12) 측으로 빨려들게 된다. 상기 입구(12)로 흡입된 공기는 상기한 여과 엘리먼트(15)를 통과하면서 먼지와 이물질 등이 여과된다. 여과 엘리먼트(15)를 통과한 공기는 출구(13)를 통해 엔진으로 공급되고, 상기 여과 엘리먼트(15)에서 걸러진 먼지와 이물질은 여과 엘리먼트(15)의 필터에 흡착되거나 상기한 먼지수집부(16)에 수집된다.

그러나 상기와 같이 형성되는 에어클리너는 공기 중의 먼지와 이물질이 여과 엘리먼트에 누적되어 공기의 유동성이 떨어지고, 먼지나 이물질을 여과하는 여과효과도 감소되므로서 엔진으로 유입되는 공기가 불안정해지는 문제점이 있었다. 따라서 자동차를 일정기간 운행한 후에는 정기적으로 여과 엘리먼트를 교환해주어야 하므로서 그에 따른 비용과 시간이 소비되는 문제가 있었다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로, 보다 상세하게는 자동차 엔진의 흡기매니폴드로 유입되는 흡입공기 중에 포함된 이물질을 여과하기 위한 에어클리너의 전방에 설치되어 여과 엘리먼트의 수명을 연장시키기 위한 흡입공기 중 금속성분이 포함된 먼지 수집장치를 제공하는 데 목적이 있다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 수단으로서,

내부에 일정크기의 공간이 형성되며, 일측으로는 에어덕트로 부터 유입되는 공기를 흡입하는 흡입구가 형성되고, 상기 공간을 통과한 공기가 에어클리너 측으로 배출되도록 안내하는 배출구가 형성되는 금속재의 케이스와;

상기한 케이스의 중앙축으로 형성되어 모터의 구동에 의해 회전되는 회전날개와;

엔진시동키 온(ON)시에 전류가 흐르도록 상기 케이스의 외주연에 권선되어 상기 케이스의 벽면을 자화시키는 코일과;

상기한 케이스의 공간을 거치면서 자화된 케이스의 벽면에 부착된 먼지 및 이물질을 수집하기 위해 상기 케이스 하부측에 형성되는 먼지 팬; 으로 구성되어 에어클리너로 유입되는 흡입공기 중에 포함된 철성분이 함유된 먼지 및 이물질을 수집하는 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명에 의해 형성된 먼지 수집장치의 정면도.

도 2는 본 발명에 의해 형성된 먼지 수집장치의 단면도.

도 3은 본 발명의 의해 형성된 먼지 수집장치의 작동상태도.

도 4는 종래의 에어클리너를 설명하기 위한 도면.

※ 도면 중 주요부분에 대한 부호의 설명

20 : 케이스 21 : 공간

22 : 흡입구 23 : 배출구

24 : 하부판 25 : 관통공

26 : 작동판 27 : 스프링

30 : 회전날개 31 : 회전축

32 : 모터 40 : 코일

41 : 시동키 50 : 먼지 팬

이하, 본 발명은 실시예를 첨부한 도면과 함께 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 의해 형성된 먼지 수집장치의 정면도이고, 도 2는 본 발명에 의해 형성된 먼지 수집장치의 단면도이며, 도 3은 본 발명의 의해 형성된 먼지 수집장치의 작동상태도로서, 도면 중에 표시되는 도면부호 20은 본 발명에 의해 형성되는 먼지 수집장치의 케이스를 지시하는 것이다.

상기한 케이스(20)는 내측으로는 일정크기의 공간(21)이 마련되는 금속재로형성되는데, 도면상 우측 하부에는 에어덕트로부터 유도되는 공기를 흡입하기 위한 흡입구(22)가 형성되고, 상부 일측에는 상기 공간(21)을 통과하며 금속성분이 함유된 먼지가 제거된 흡입공기가 에어클리너 측으로 배출되도록 하기 위한 배출구(23)가 형성된다. 또한, 케이스(20)의 하부판(24)에는 상기 공간(21)을 통과하면서 걸러지는 흡입공기 중의 먼지 및 이물질이 상기 공간(21) 외측으로 배출되도록 하기 위한 관통공(25)이 형성된다.

특히, 상기한 관통공(25)의 하부에는 엔진운전시에 발생되는 부압에 의해 작동되는 작동판(25)이 형성되는데, 상기한 작동판(25)은 엔진 정지시에 상기한 관통공(24)이 스스로 개방되도록 스프링(27)으로 탄력지지된다.

그리고 상기한 케이스(20)의 내측에는 도면상 상하로 중앙축으로는 모터(32)에 의해 회전되는 회전날개(30)가 형성되는데, 상기 회전날개(30)는 회전축(31)과 일체로 3~5개의 날개로 형성되는 것이 바람직하다. 상기한 회전날개(30)는 흡입구(22)에서 흡입된 흡입공기가 배출구(23)를 통해 에어클리너측으로 배출되기 전에 상기 공간(21)에서 순환되도록 하기 위한 것이다.

그리고 상기한 금속재의 케이스(20) 외주연에는 엔진시동키 온(ON)시에 배터리의 전류가 자동적으로 흐르는 코일(40)이 권선되는데, 이와 같이 코일(40)을 케이스(20)의 외주연에 권선하는 이유는 엔진이 운전 중일 때에 상기 금속재의 케이스(20) 벽면에 자력이 발생되도록 하여 금속성분이 포함된 흡입공기 중의 먼지가 흡착되도록 하기 위한 것이다.

상기와 같이 자화된 케이스(20)에 부착된 금속성분이 함유된 먼지가 상기 케이스(20)에 자력이 소멸될 경우에는 자중에 의해 밑으로 떨어지게 되는데, 이와 같이 케이스(20)의 내부벽면에서 분리되는 먼지를 수집하기 위한 먼지 팬(50)이 형성된다.

이상과 같이 구성되는 본 발명의 작동을 설명하면 다음과 같다.

엔진이 시동되면 발생되는 부압에 의해서 에어덕트로는 대기 중의 공기가 흡입된다. 이렇게 에어덕트로 흡입되는 흡입공기는 본 발명에 의해 형성된 먼지 수집장치의 케이스(20)로 유입되어, 금속성분이 포함된 먼지가 제거된 후 에어클리너로 유입되는 것이다.

엔진시동을 위해 운전자가 시동키(41)를 온(ON)위치로 하면, 상기한 케이스(20) 외주연에 권선된 코일(40)에 배터리로부터 일정량의 전류가 인가된다. 따라서 금속재로 형성된 케이스(20)의 벽면에는 자력이 발생되어 케이스(20)는 자성을 가지게 된다.

그리고 엔진시동이 개시되면 상기한 바와 같이 엔진의 부압에 의해 에어덕트를 통해 흡입된 대기 중의 공기가 상기한 케이스(20)의 공간(21)으로 유입된다. 이렇게 유입된 공기는 모터(32)의 작동에 의해 회전되는 회전날개(30)에 의해서 공간(21)의 외측으로 순환된다.

이때, 흡입공기 중의 금속성분이 함유된 먼지 및 이물질이 상기한 케이스(20)에 달라붙게 되고, 나머지의 공기는 배출구(23)을 통해 에어클리너로 유입된다. 따라서 에어클리너로 유입되는 공기 중에는 금속성분이 함유된 먼지가 제거된 공기만이 유입되므로서 에어클리너의 여과 엘리먼트의 수명이 연장되고 공기정화성능도 향상된다.

그리고 엔진의 시동의 오프(OFF)되면 상기한 케이스(20)에 권선된 코일(40)로의 전류공급이 차단되므로서 케이스(20)의 자력은 상실된다. 또한 모터(32)의 작동이 멈추어 회전날개(30)도 멈추게 되고, 엔진의 부압이 사라지게 되므로서 작동판(26)이 스프링(27)의 탄력에 의해 하강하게 되어 관통공(25)이 개방된다.

따라서 케이스(20) 벽면에 부착된 먼지는 자중에 의해 떨어져 상기 관통공(25)을 통해 먼지 팬(50)에 수집된다. 이렇게 먼지 팬(50)에 수집된 먼지는 운전자나 정비자가 정기적으로 비워주면 된다.

상기와 같은 본 발명은 엔진으로 흡입되는 공기 중, 금속성분이 함유된 먼지를 제거하기 위한 장치를 에어클리너의 전방에 형성하므로서, 에어클리너로 유입되는 공기중에는 금속성분이 함유된 먼지가 유입되지 않게 되어 여과 엘리먼트의 수명이 연장될 뿐만 아니라, 여과 엘리먼트의 공기 정화능력이 크게 향상되는 장점이 있는 것이다.

Claims (3)

1. 내부에 일정크기의 공간(21)이 형성되며, 일측으로는 에어덕트로 부터 유입되는 공기를 흡입하는 흡입구(22)가 형성되고, 상기 공간(21)을 통과한 공기가 에어클리너 측으로 배출되도록 안내하는 배출구(23)가 형성되는 금속재의 케이스(20)와;

   상기한 케이스(20)의 중앙축으로 형성되어 모터(32)의 구동에 의해 회전되는 회전날개(30)와;

   엔진시동키 온(ON)시에 전류가 흐르도록 상기 케이스(20)의 외주연에 권선되어 상기 케이스(20)의 벽면을 자화시키는 코일(40)과;

   상기한 케이스(20)의 공간(21)을 거치면서 자화된 케이스(20)의 벽면에 부착된 먼지 및 이물질을 수집하기 위해 상기 케이스(20) 하측에 형성되는 먼지 팬(50); 으로 구성되어 에어클리너로 유입되는 흡입공기 중에 포함된 금속성분이 함유된 먼지 및 이물질을 수집하는 것을 특징으로 하는 흡입공기 중 금속성분이 포함된 먼지 수집장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기한 케이스(20)의 하부판(24)에는 엔진시동 오프(OFF)시에 코일(40)에 전류가 차단되어 상기 케이스(20)의 자화가 멈추면서 케이스(20)의 내측 벽면에서 분리되는 먼지 및 이물질이 상기 먼지 팬(50)으로 안내되도록 관통공(25)이 형성되는것을 특징으로 하는 흡입공기 중 금속성분이 포함된 먼지 수집장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기한 관통공(25) 하부에는 상기 관통공(25)을 막기 위한 작동판(26)이 스프링(27)에 의해 탄력지지되어지되, 상기 작동판(26)은 엔진의 부압에 의해 작동되어 상기 관통공(26)이 자동으로 여닫이되는 것을 특징으로 하는 흡입공기 중 금속성분이 포함된 먼지 수집장치.