KR100764994B1 - 에어클리너 엘리먼트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 에어클리너 엘리먼트에 관한 것으로, 특히 부직포만으로 에어클리너 엘리먼트를 제작하여 제작을 단순화하고 사용 후 재활용이 가능하도록 한 에어클리너 엘리먼트에 관한 것이다.

본 발명의 에어클리너 엘리먼트는, 주름진 형상의 주름부와, 상기 주름부 양 상단에 형성된 턱 형상의 단측 턱부로 이루어지는 부직포 재질의 필터부와; 상기 필터부의 주름부 측면 및 단측 턱부 측면이 수용되는 함입부가 내측에 형성된 장측면과, 상기 장측면의 상부에서 외향 형성된 장측 턱부로 이루어지는 부직포 재질의 측벽부;를 구비하고, 상기 필터부의 주름부 측면 및 단측 턱부 측면과 함입부를 융착함으로써 필터부와 측벽부가 결합되어 이루어지며, 상기 단측 턱부는 부직포의 끝단부를 두겹으로 접어 붙여 두께를 증대시키고, 상기 측벽부의 부직포는 상기 필터부의 부직포보다 두꺼운 재질을 사용하며 장측면을 열 융착하여 함입부를 형상화하는 것을 특징으로 한다.

Description

에어클리너 엘리먼트{AIR CLEANER ELEMENT}

도 1은 에어클리너 엘리먼트가 에어클리너 바디와 커버 내에 장착된 상태를 나타낸 절개 사시도;

도 2는 종래의 에어클리너 엘리먼트의 일부 분해사시도;

도 3은 도 2의 에어클리너 엘리먼트의 조립 상태를 나타낸 사시도;

도 4는 본 발명에 따른 일실시예로서 에어클리너 엘리먼트의 분해사시도;

도 5는 도 4의 에어클리너 엘리먼트를 구성하는 측벽부의 일부를 나타낸 사시도;

도 6은 도 4의 에어클리너 엘리먼트의 조립상태를 나타낸 일부 사시도; 그리고,

도 7은 도 4의 에어클리너 엘리먼트의 조립상태를 나타낸 사시도이다.

**도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명**

1: 에어클리너 바디 2: 에어클리너 커버

3: 에어클리너 엘리먼트 31: 여과지

32: 외부 플라스틱 바디 33: 고무패킹

4: 에어클리너 엘리먼트 41: 필터부

411: 주름부 412: 단측 턱부

413: 주름부 측면 414: 단측 턱부 측면

42: 측벽부 421: 장측면

422: 장측 턱부 423: 함입부

본 발명은 에어클리너 엘리먼트 전체를 부직포 재질로 구성함으로써, 제작을 단순화하고 사용 후 재활용이 가능하도록 하는 에어클리너 엘리먼트에 관한 것이다.

차량을 운행하는데 있어서 그 동력원인 엔진이 작동하기 위해서는 연료 연소가 필요하다. 연소에 쓰이는 1kg의 가솔린을 연소시키기 위해서는 약 10m³의 공기가 필요하다.

이에 흡기시스템은 엔진이 필요로 하는 공기(차가운 공기, 신기)를 차량의 외부로부터 엔진 내측으로 도입하기 위한 기능을 한다. 이 때 유입되는 공기에 존재하는 이물질(먼지, 모레 등)을 여과하는 기능이 필요하다.

이러한 여과기능은 에어클리너에서 담당하며, 특히 에어클리너 내부의 엘리먼트(여과지)가 여과를 담당하게 된다. 여과가 제대로 이루어지지 않으면 엔진의 수명, 성능, 연비 등에 지대한 영향을 미치므로 설계시 신경써서 제작하지 않으면 안된다.

현재 적용되고 있는 에어클리너의 엘리먼트 구조는 에어클리너 엘리먼트가 에어클리너 바디와 커버 내에 장착된 상태를 나타낸 절개 사시도인 도 1에 도시된 바와 같이 에어클리너 바디(1)와 에어클리너 커버(2)에 에어클리너 엘리먼트(3)의 장착 좌면을 두고 엘리먼트(3)를 삽입하는 구조로 되어 있다.

도 2는 종래의 에어클리너 엘리먼트의 일부 분해사시도, 도 3은 도 2의 에어클리너 엘리먼트의 조립 상태를 나타낸 사시도이다.

엘리먼트(3)는 일정 기간 사용 후 교환하는 소모품으로서, 근래에는 재활용 및 친환경적인 측면이 많이 고려되고 있다.

엘리먼트(3)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 부직포 재질의 여과지(31)를 절곡한 후, 사출금형에 끼워 외부 플라스틱 바디(32)를 형성하고, 고무패킹(33)을 상기 외부 플라스틱 바디(32)의 상부에 끼워 완성하는 구조이다. 이 고무패킹(33)이 기밀성을 유지하게 되는 것이며, 고무패킹(33)과 외부 플라스틱 바디(32)가 여과지(31)를 지탱하는 구조이다.

그러나 여과지(31)를 지탱해주는 고무패킹(33)이나 플라스틱 바디(32)의 원자재 및 가공 가격이 원가 상승의 원인이 되며, 바디(32)에 고무패킹(33)을 끼우는 작업에 과다한 시간이 소요되며 공정수가 증가하게 되어 이것 또한 원가 상승의 원인이 된다. 또한 고무패킹이나 플라스틱 바디의 중량도 차량 경량화에 반하는 요소가 된다.

특히 고무패킹(또는 우레탄)은 재활용이 불가하여 소각하고 있기 때문에 친환경적이지 못하다.

또 기능적으로는 에어클리너 바디에 엘리먼트를 삽입할 때 작업자가 부주의로 고무패킹이 이탈되거나 찌그러지도록 삽입되면 엔진 내로 이물질이 유입되어 엔진에 치명적인 손상을 입히거나 하여 품질저하가 발생하기도 한다.

따라서 본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 에어클리너 엘리먼트의 구성 전체를 부직포(여과지 재질)로 단일화하여 엘리먼트의 고유기능인 여과기능을 충실히 수행하면서도 재활용이 가능하도록 하고, 중량, 작업공수 등을 감소시키어 원가 절감을 가져오는 에어클리너 엘리먼트를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 차량 엔진 에어클리너 엘리먼트로서, 주름진 형상의 주름부와, 상기 주름부 양 상단에 형성된 턱 형상의 단측 턱부로 이루어지는 부직포 재질의 필터부와; 상기 필터부의 주름부 측면 및 단측 턱부 측면이 수용되는 함입부가 내측에 형성된 장측면과, 상기 장측면의 상부에서 외향 형성된 장측 턱부로 이루어지는 부직포 재질의 측벽부;를 구비하고, 상기 필터부의 주름부 측면 및 단측 턱부 측면과 함입부를 융착함으로써 필터부와 측벽부가 결합되도록 하였다.

이러한 구조는 엘리먼트 전체를 부직포로 사용함으로써 원가 절감과 경량화를 이룰 수 있고, 재활용이 가능하다.

여기서 상기 단측 턱부는 부직포의 끝단부를 두겹으로 접어 붙여 두께를 증 대시키는 것이 바람직하며, 상기 측벽부의 부직포는 상기 필터부의 부직포보다 두꺼운 재질을 사용하고, 장측면을 열 융착하여 함입부를 형상화하는 것이 바람직하다.

이러한 구조는 단측 턱부와 장측 턱부의 두께를 주름부보다 두껍께 하여 실링 기능과 형태 지지기능을 좋게 하고, 장측면의 밀도를 높게 하여 강성을 좋게 함으로써 장측면이 주름부를 잘 지지하도록 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 에어클리너 엘리먼트의 일실시예에 대해 상세히 설명하기로 한다.

도 4는 본 발명에 따른 일실시예로서 에어클리너 엘리먼트의 분해사시도, 도 5는 도 4의 에어클리너 엘리먼트를 구성하는 측벽부의 일부를 나타낸 사시도, 도 6은 도 4의 에어클리너 엘리먼트의 조립상태를 나타낸 일부 사시도, 그리고 도 7은 도 4의 에어클리너 엘리먼트의 조립상태를 나타낸 사시도이다.

본 발명의 에어클리너 엘리먼트(4)는 부직포를 절곡하여 형성한 필터부(41)와, 필터부(41)의 부직포보다 대략 2배 정도 더 두꺼운 부직포로 형성한 측벽부(42)로 이루어져 있다.

필터부(41)는 부직포를 절곡하여 도 4에 도시된 바와 같이 주름부(411)를 형성하고, 그 단부에는 외부로 돌출된 형상의 단측 턱부(412)를 형성하였다. 단측 턱부(412)는 부직포의 끝단부를 두겹으로 겹치도록 접어 붙여서 두께를 증대시킨 구조로서, 이러한 두께의 증대로 인해 엘리먼트(4)의, 에어클리너 바디(1) 혹은 커버(2)와의 기밀성을 더욱 확실하게 한다.

측벽부(42)는 필터부(41)의 부직포보다 대략 두 배 두꺼운 재질을 사용하며, 엘리먼트(4)의 측면을 이루는 장측면(421)과, 상기 장측면(421)의 상부에서 외향 형성된 장측 턱부(422)로 이루어져 있다. 도 5를 참조하면, 장측면(421)은 열 융착하여 장측 턱부(422)보다 두께가 얇게 되어 있는 반면 밀도가 높아지기 때문에 원하는 수준 이상의 강도를 가지도록 할 수 있고, 이러한 강도를 이용하여 엘리먼트(4)의 강성을 지지하여 줄 수 있다. 장측면(421)을 열 융착할 때에는 필터부(41)의 주름부 측면(413)과 단측 턱부 측면(414)이 어느정도 수용될 수 있는 형상의 함입부(423)를 그 내측에 함께 형성한다.

필터부(41)와 측벽부(42)의 제작, 그리고 이 둘의 접합은 하기와 같이 할 수 있다.

필터부(41)는 긴 직사각형의 부직포를 절곡하여 주름부(411)를 구성하고, 그 부직포의 양단을 도 4에 도시된 바와 같이 주름부(411)의 상부 위치에서 외향 돌출되도록 절곡한 후, 절곡되어 외향 돌출된 부직포 부분을 다시 내측으로 접으면서 그 마주하는 부분을 핫멜트(hot melt; 접착제의 일종)로 융착하여 두께가 두꺼워진 단측 턱부(412)를 형성할 수 있다.

측벽부(42)는 필터부(41)보다 대략 두 배 정도 두꺼운 부직포를 사용하는데, 이는 앞서 설명한 바와 같이 한번 접혀진 필터부(41)의 단측 턱부(412)의 두께와 측벽부(42)의 장측 턱부(422)의 두께를 맞추기 위한 것이다. 측벽부(42)는 우선 장측면(421)과 장측 턱부(422)가 펼쳐진 형상의 두꺼운 부직포를 형성하고, 이 부직포에 있어서 장측 턱부(422)가 될 부분을 절곡한 후, 장측면(421)이 될 부분을 열융착하면서 그 내면에 함입부(423)가 형성되도록 한다. 결국 열융착 후의 측벽부(42)에 있어서 장측 턱부(422)의 두께는 단측 턱부(412)의 두께와 같아지며, 장측면(421)은 열융착에 의해 필터부(41)와 같이 두께가 얇아지는 대신 필터부(41)보다 높은 강성을 가지게 되는 것이다.

다음으로 하나의 필터부(41)와 두개의 측벽부(42)를 도 6과 같이 부착시키고 주름부 측면(413) 및 단측 턱부 측면(414)과 함입부(423)의 접촉면을 핫멜트로 융착한다.

그 결과 도 7에 도시된 바와 같이 부직포 재질의 두꺼운 단측 턱부(412)와 장측턱부(422)가 종래 구조의 고무패킹와 대응하는 기능을 하게 되며, 장측면(421)의 내면에 융착된 주름부(413)가 필터의 역할을 하게 되는 것이다. 아울러 장측면(412)은 단측 턱부(412) 및 장측 턱부(422)와 함께 엘리먼트(4)의 형상을 지탱해주는 역할을 한다. 도 7의 엘리먼트(4)는 종래의 도 3의 엘리먼트(3)와 외형이 동일하다. 즉, 이는 종래의 에어클리너 바디(1)와 에어클리너 커버(2)의 구조를 변경하지 않고도 본 발명의 엘리먼트(4)를 사용할 수 있다는 것을 의미한다.

이러한 구조는 에어클리너 형상에 따라 부직포의 실링면(장측 턱부와 단측 턱부에 상당) 두께와 형상을 변경할 수 있으므로 설계가 용이하고, 전체가 동일 재질로 이루어지므로 재활용이 가능하고, 플라스틱 등의 재질을 사용하지 않아 중량 및 원가 절감을 이룰 수 있다.

이상, 상술한 바와 같이, 본 발명의 에어클리너 엘리먼트에 의하면, 엘리먼 트를 구성하는 재질 전체를 부직포로 구성하여 경량화를 달성하고 재활용이 가능하도록 하며, 동시에 개선된 구조로 조립공수와 제작비용을 최소화시킬 수 있다.

본 발명은 기재된 실시예에 한정하는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않는 한 다양하게 수정 및 변형을 할 수 있음은 당업자에게 자명하다고 할 수 있는 바, 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속하는 것이다.

Claims (3)

1. 차량 엔진 에어클리너 엘리먼트로서,

   주름진 형상의 주름부와, 상기 주름부 양 상단에 형성된 턱 형상의 단측 턱부로 이루어지는 부직포 재질의 필터부와;

   상기 필터부의 주름부 측면 및 단측 턱부 측면이 수용되는 함입부가 내측에 형성된 장측면과, 상기 장측면의 상부에서 외향 형성된 장측 턱부로 이루어지는 부직포 재질의 측벽부;를 구비하고,

   상기 필터부의 주름부 측면 및 단측 턱부 측면과 함입부를 융착함으로써 필터부와 측벽부가 결합되는 것을 특징으로 하는 에어클리너 엘리먼트.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 단측 턱부는 부직포의 끝단부를 두겹으로 접어 붙여 두께를 증대시킨 것을 특징으로 하는 에어클리너 엘리먼트.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 측벽부의 부직포는 상기 필터부의 부직포보다 두꺼운 재질을 사용하며,

   장측면을 열 융착하여 함입부를 형상화하는 것을 특징으로 하는 에어클리너 엘리먼트.

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