KR100535546B1 - 에어클리너의 먼지 오염 경고장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 여과 엘리먼트의 전후방에 가열 저항선(핫 와이어)을 설치하여 풍량감소량에 따라서 여과 엘리먼트의 오염정도를 파악하여 운전자에게 경고할 뿐만 아니라, 여과 엘리먼트의 오염이 심할 경우에는 흡입공기의 유로로부터 여과 엘리먼트가 제거되도록 하는 에어클리너의 먼지오염 경고장치에 관한 것으로서,

공기 입구와 공기 출구가 마련된 케이스의 내부에 공기중에 포함된 이물질을 거르기 위한 여과 엘리먼트가 개재되는 에어클리너에 있어서,

상기한 여과 엘리먼트의 전후방에 위치되어, 공기의 유속을 측정하기 위한 가열 저항선과;

상기한 가열 저항선에 의해서 측정된 공기의 유속을 근거로 여과 엘리먼트를 통과하는 공기량을 판단하여 상기 여과 엘리먼트의 먼지 오염정도를 판단하기 위한 전자제어장치와;

상기한 전자제어장치의 판단결과가 상기 여과 엘리먼트를 통과하는 공기량이 일정비율 이상으로 감소되면, 운전자에게 이를 알리기 위한 경고수단;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

에어클리너의 먼지오염 경고장치{Dust warning apparatus for air cleaner}

본 발명은 에어 클리너의 먼지오염 경고장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 여과 엘리먼트의 전후방에 가열저항선(핫 와이어)을 설치하여 풍량감소량에 따라서 여과 엘리먼트의 오염정도를 파악하여 운전자에게 경고할 뿐만 아니라, 여과 엘리먼트의 오염이 심할 경우에는 흡입공기의 유로로부터 여과 엘리먼트가 제거되도록 하는 에어클리너의 먼지오염 경고장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 에어클리너는 대기 중의 공기가 흡입되는 에어덕트의 후방에 설치되어, 상기 에어덕트 내로 유입되는 공기 중에 포함된 먼지 등의 이물질을 걸러내기 위한 장치이다. 이와 같이 차량에 적용되는 에어클리너는 그 사용 목적이나 조건에 따라서 건식, 습식, 유조식, 원심 분리식, 복합식 등 여러가지 종류가 사용되고 있다.

도 3은 건식 에어클리너의 한 예를 도시한 것으로서, 에어클리너(10)의 몸체는 상부케이스(11)와 하부케이스(12)로 양분된 채로 형성되고, 상부케이스(11)와 하부케이스(12)가 결합되어 이루는 내부공간에 여과 엘리먼트(13)가 장착되는 것이다. 그리고 에어클리너(10) 내부로 공기가 유입될 수 있도록 하기 위한 공기입구(14)와, 입력된 공기가 빠져나가기 위한 공기출구(15)가 케이스(11,12)의 일측에 형성된다.

따라서 에어덕트를 통해 에어클리너(10)로 입력된 공기는 상기한 여과 엘리먼트(13)를 통과하면서 먼지와 같은 이물질이 걸러진 후 엔진으로 유입되는 것이다.

그런데 장시간 동안 에어클리너의 여과 엘리먼트를 교체하지 않고 사용할 경우에는 에어클리너의 여과 엘리먼트 내에 노폐물이 많이 쌓이게 되어 엔진의 출력이 낮아지게 되므로서, 주기적으로 오염된 여과 엘리먼트를 청소해주거나 교환해주어야 한다. 일반적으로 에어클리너 여과 엘리먼트의 점검은 1000~3000Km마다, 교환은 20,000~30,000Km마다 실시하도록 요구되고 있다.

한편, 대형트럭의 경우에는 에어클리너의 일측에 그 내부에 쌓이게 되는 먼지량을 표시하기 위한 먼지표시기가 장착되어, 차량의 정비자나 운전자로 하여금 에어클리너 내의 먼지량을 식별할 수 있도록 구성된다.

그러나 상기한 먼지표시기는 여과 엘리먼트에 먼지가 흡기계통에 진공이 작용되었을 경우에만 작동되도록 구성되는 것으로, 먼지표시기의 경고를 확인하고 문제를 해결하기 전까지는 엔진의 운전이 강행되므로서 엔진에 흡기부압이 걸려 출력부족현상이 나타나게 될 뿐만 아니라 엔진의 손상을 초래하게 되는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 여과 엘리먼트의 전후방에 가열 저항선(핫 와이어)을 설치하여 풍량감소량에 따라서 여과 엘리먼트의 오염정도를 파악하여 운전자에게 경고할 뿐만 아니라, 여과 엘리먼트의 오염이 심할 경우에는 흡입공기의 유로로부터 여과 엘리먼트가 제거되도록 하는 에어클리너의 먼지오염 경고장치를 제공하는 데 목적이 있다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 수단으로서,

공기 입구와 공기 출구가 마련된 케이스의 내부에 공기중에 포함된 이물질을 거르기 위한 여과 엘리먼트가 개재되는 에어클리너에 있어서,

상기한 여과 엘리먼트의 전후방에 위치되어, 공기의 유속을 측정하기 위한 가열 저항선과;

상기한 가열 저항선에 의해서 측정된 공기의 유속을 근거로 여과 엘리먼트를 통과하는 공기량을 판단하여 상기 여과 엘리먼트의 먼지 오염정도를 판단하기 위한 전자제어장치와;

상기한 전자제어장치의 판단결과가 상기 여과 엘리먼트를 통과하는 공기량이 일정비율 이상으로 감소되면, 운전자에게 이를 알리기 위한 경고수단;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 의한 에어클리너의 구성 및 작동에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면과 함께 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 의한 에어클리너의 구성을 설명하기 위한 단면도이고, 도 2는 본 발명에 의한 에어클리너의 작동상태도이다.

도면 중에 표시되는 도면부호 20은 본 발명에 의해 형성되는 에어클리너를 지시하는 것이고, 도면부호 30은 본 발명에 의한 여과 엘리먼트를 지시하는 것이다.

상기한 에어클리너(20)는 종래의 일반적인 에어클리너와 마찬가지로, 상하로 분리결합이 가능한 케이스(21)에 공기입구(22)와 공기출구(23)가 마련된다. 여과 엘리먼트(30)는 상기 케이스(21)의 공기입구(22)와 공기출구(23)의 도중에 형성된다.

그리고 여과 엘리먼트(30)의 전방과 후방에는 각각 공기의 유속을 판단하기 위한 저항 가열선(Hot wire)이 위치되는데, 이 저항 가열선(40,42)은 그 도중에 가해지는 저항의 세기를 비교하여 흡입공기의 유속변화를 판단하기 위한 전자제어장치(50)와 연결된다. 전자제어장치(50)에서는 흡입공기의 유속변화에 따라서 상기 여과 엘리먼트(30)의 공기투과율이 판단되고, 통과되는 공기량이 일정비율 이상으로 감소되었을 경우에는 여과 엘리먼트(30)에 적정수준 이상의 먼지가 흡착된 것으로 판단하게 된다.

그런데 일반적인 에어클리너의 여과 엘리먼트를 통과하는 흡입공기의 풍량은 콤비네이션 필터(Combination filter)를 사용하였을 경우에 7~10% 정도가 감소되고, 더스트 필터(Dust filter)를 사용하였을 경우에는 풍량이 4~5% 정도 감소된다. 따라서 상술한 점을 감안하면, 상기한 전자제어장치(50)는 에어클리너(20)를 통과하는 풍량이 25~35% 이상 감소되었을 경우에 상기한 여과 엘리먼트(30)에 이상이 있음을 운전자에게 경고하도록 설정되는 것이 바람직하다.

여과 엘리먼트(30)에 이상이 있음을 알리는 경고수단(52)은 상기 전자제어장치(50)의 제어에 따라서 운전석에 마련되는 클러스터에 램프로써 표시되는 것이 바람직하며, 경우에 따라서는 경고음으로써 이상신호를 알리도록 구성될 수도 있다.

한편, 상기한 여과 엘리먼트(30)의 공기 투과율이 설정수준 이상으로 낮아지게 되면, 엔진으로 유입되는 공기량이 현저히 감소하게 되므로서 엔진에는 흡기부압이 걸리게 되고 이러한 현상이 계속될 경우에는 엔진의 손상이 초래된다. 이를 방지하기 위해 본 발명에 의한 에어클리너(20)의 구조에서는 전자제어장치(50)에서 여과 엘리먼트(30)에 이상이 있는 것으로 판단되면, 공기의 흐름에 방해가 되는 상기 여과 엘리먼트(30)가 공기가 통과되는 유로로부터 제거되도록 구성된다.

즉, 상기한 여과 엘리먼트(30)는 일측으로 접힐 수 있도록 주름지 형식으로 형성되고, 상기 여과 엘리먼트(30)의 일측 중간부는 모터(32)의 풀리에 감기는 와이어(34)에 연결된다. 상기 모터(32)는 전자제어장치(50)의 제어에 의해서 구동이 결정되어지는데, 상기 경고수단(52)과 연계하여 작동될 수 있도록 설정되는 것이 바람직하다.

이상과 같이 구성되는 본 발명의 작동상태를 설명하면 다음과 같다.

엔진이 구동되면 에어덕트를 통해 상기한 에어클리너(20)로 대기중의 공기가 유입된다. 이렇게 유입되는 공기는 에어클리너(20)에서 먼지가 걸러진 후에 엔진의 흡입행정에서 발생되는 부압에 의해서 연소실로 빨려들어가게 된다.

이와 같이, 연소실로 흡입공기가 유입되는 과정에서 걸러지는 먼지 등의 이물질은 상기한 에어클리너(20)의 여과 엘리먼트(30)에 흡착되므로서 흡입공기의 흐름을 방해하게 된다.

이 때, 상기한 에어클리너(20)의 여과 엘리먼트(30) 전후방에 마련되는 가열 저항선(40,42)에는 흡입공기의 유속에 따른 힘이 전달되고, 전자제어장치(50)에서는 공기의 유속에 따른 저항값의 차이를 비교하여 여과 엘리먼트(30)를 공기의 통과하는 과정에서의 공기량의 손실을 측정하게 된다. 여과 엘리먼트(30)를 통과되는 공기량의 손실은 여과 엘리먼트 전후방에 마련된 가열 저항선(40,42)에 의한 공기의 유속과 케이스(21)의 단면적의 계산에 의해서 얻어진다.

전자제어장치(50)에서는 상기와 같이 여과 엘리먼트(30)를 통과하는 과정에서 측정된 공기량이 여과 엘리먼트(30)를 통과하기 전보다 일정비율 이상으로 감소된 것으로 판단되면, 운전자에게 여과 엘리먼트(30)에서 충분히 공기를 통과시키지 못하고 있음을 경고수단(52)을 통해 운전자에게 알리게 된다.

따라서 운전자는 경고수단(52)의 램프 혹은 경고음에 의해서 여과 엘리먼트(30)에 이상이 있음을 인지하고, 먼지로 오염된 여과 엘리먼트(30)를 청소하거나 교환하게 된다.

한편, 상기와 같이 여과 엘리먼트(30)에 먼지가 많이 끼어 공기투과율이 일정비율 이상으로 감소된 경우에, 상기한 전자제어장치(50)는 모터(32)에 작동신호를 보내게 된다. 그러면 모터(32)의 풀리에 일끝단이 고정된 와이어(34)가 감기면서 상기 여과 엘리먼트(30)는 일측으로 접히게 된다. 따라서 상기한 에어클리너(20)는 여과 엘리먼트(30)가 제거된 상태가 되므로서 엔진에서 요구로 하는 공기량이 공급되어진다.

따라서 엔진의 출력이 저하되는 것이 방지되며, 흡입공기 부족으로 인한 엔진의 손상이 방지된다.

이상과 같이 구성되는 본 발명은 에어클리너의 여과 엘리먼트의 수명을 연장시킬 뿐만 아니라, 엔진에서 요구되는 흡입공기가 부족하게 되는 현상을 방지하게 되므로서 그에 따른 엔진의 출력저하가 방지될 뿐만 아니라 결과적으로 엔진의 내구성능이 향상되는 커다란 장점이 있는 것이다.

도 1은 본 발명에 의한 에어클리너의 구성을 설명하기 위한 단면도.

도 2는 본 발명에 의한 에어클리너의 작동상태도.

도 3은 종래기술을 설명하기 위한 도면.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

20 : 에어클리너 21 : 케이스

22 : 공기입구 22 : 공기출구

30 : 여과 엘리먼트 32 : 모터

34 : 와이어 40,42 : 가열 저항선(Hot wire)

50 : 전자제어장치 52 : 경고수단

Claims (3)

1. 공기 입구와 공기 출구가 마련된 에어클리너의 케이스 내부에 공기중에 포함된 이물질을 거르기 위한 여과 엘리먼트가 형성되며, 상기한 여과 엘리먼트의 전후방에 공기의 유속을 측정하기 위한 가열 저항선이 위치되며, 상기한 가열 저항선에 의해서 측정된 공기의 유속을 근거로 여과 엘리먼트를 통과하는 공기량을 판단하여 상기 여과 엘리먼트의 먼지 오염정도를 판단하기 위한 전자제어장치가 마련되고, 상기한 전자제어장치의 판단결과가 상기 여과 엘리먼트를 통과하는 공기량이 일정비율 이상으로 감소되면 운전자에게 이를 알리기 위한 경고수단이 마련되는 에어클리너의 먼지오염 경고장치에 있어서,

   상기한 전자제어장치(50)의 판단결과 상기 여과 엘리먼트(30)를 통과하는 공기량이 일정비율 이상으로 감소될 경우에 흡입공기의 흐름을 방해하는 오염된 여과 엘리먼트(30)가 제거될 수 있도록,

   상기 여과 엘리먼트(30)는 주름지 형식으로 형성되어지되, 상기 여과 엘리먼트(30)의 일측 중간부에는 전자제어장치(50)의 제어에 따라 구동되는 모터(32)의 풀리에 감기는 와이어(34)의 일단이 고정되는 것을 특징으로 하는 에어클리너의 먼지오염 경고장치.
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