KR100994464B1 - 자동차용 공기정화장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 자동차의 내연기관에 설치되어 상기 내연기관에 흡입되는 공기를 정화시키는 자동차용 공기정화장치에 있어서, 상기 내연기관에 공급되는 공기는 건식필터와 습식필터가 모두 구비된 본체를 통과하면서 다단으로 정화되고, 상기 본체는 일측에 외기가 공급되는 외기 공급구와 타측에 정화된 외기가 상기 내연기관으로 공급되는 외기 배출구가 형성되고, 상기 습식필터에는 외면에 오일이 공급되는 오일공급부가 구비된 것을 특징으로 하는 자동차용 공기정화장치에 관한 것이다.
이에, 본 발명은 발명은 내연기관에 공급되는 외기를 다단으로 정화하여 깨끗한 공기를 공급함에 따라 내연기관에서 연소되는 연료의 연소효율이 증대되어 연료비용을 절감할 수 있고, 연료의 연소시 발생되는 오염물질이 최소화되어 환경오염을 줄일 수 있는 효과가 있다.

Description

자동차용 공기정화장치{ Air purification apparatus for vehicle }
본 발명은 자동차용 공기정화장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 자동차의 내연기관으로 공급되는 외부공기를 정화시켜 공급하여 내연기관의 연소효율을 증대시키도록 오일이 흡수된 습식필터와 건식필터를 통해 다단으로 공기를 정화하고 소음을 감소시키는 자동차용 공기정화장치에 관한 것이다.
일반적으로, 내부에서 연료와 공기를 연소시켜 동력을 얻는 내연기관은 흡입되는 공기의 불순물을 반드시 제거시켜 주도록 외부의 공기를 정화시켜 주는 공기 정화장치가 필요하다.
왜냐하면, 도심지 등에서 발생하는 각종 차량의 매연을 다시 각종 내연기관에서 재흡입하고, 이로 인하여 안정적이고 깨끗한 공기를 흡입하지 못하게 되어 더 많은 연료를 사용하게 된다.
이러한 순환 구조에서는 더 많은 유해가스 등을 재흡입하여 연소하게 되어 내연기관에서의 완전 연소가 이루어지지 못하게 되므로 더 많은 연료가 사용됨과 아울러, 불완전 연소된 연료에 의해 연료의 연소 후 배출되는 공기는 더욱 오염된 악순환이 지속된다.
특히, 외부의 공기만을 흡입하여 연소실로 분사되는 연료와 함께 연소시키는 디젤엔진의 경우 가솔린엔진에 비해 상대적으로 깨끗한 공기를 필요로 하게 되므로 공기정화장치가 매우 중요하다.
이러한 현실을 감안하여 최근 들어 공기흡입필터를 이용하여 흡입되는 외부공기를 정화하여 연소하고 배기하고, 공기흡입필터도 오픈 형 공기 흡입기, 물리적 와류 장치 등이 개발 판매되고 있으나, 연료 절감 및 연소 효율에는 큰 효과를 보지 못하고 있다.
따라서, 본 발명은 전술한 바와 같은 종래의 문제점을 해소시키고자 안출된 것으로서, 본 발명은 외기를 습식필터와 건식필터를 이용하여 다단으로 정화하여 내연기관에 공급하는 목적을 갖는다.
또한, 본 발명은 외기의 찌꺼기를 흡착하도록 습식필터에 오일을 공급하는 목적을 갖는다.
또한, 본 발명은 습식필터가 수직으로 설치되었을 때 습식필터의 상측으로 오일을 공급하는 목적을 갖는다.
또한, 본 발명은 습식필터가 수평으로 설치되었을 때 습식필터의 일측에 오일공급수조에 담구어지도록 하는 목적을 갖는다.
또한, 본 발명은 습식필터에 부착되는 찌꺼기를 제거하는 목적을 갖는다.
또한, 본 발명은 습식필터 전체에 오일이 골고루 공급되도록 하는 목적을 갖는다.
또한, 본 발명은 건식필터의 필터링 면적을 최대화 하도록 하는 목적을 갖는다.
또한, 본 발명은 건식필터의 필터의 교체주기를 증대시키는 목적을 갖는다.
또한, 본 발명은 공기정화과정에서 발생하는 소음을 줄이는 목적을 갖는다.
상술한 바와 같이 본 발명의 목적을 달성하기 위한 자동차용 공기정화장치는 자동차의 내연기관에 설치되어 상기 내연기관에 흡입되는 공기를 정화시키는 자동차용 공기정화장치에 있어서, 상기 내연기관에 공급되는 공기는 건식필터와 습식필터가 모두 구비된 본체를 통과하면서 다단으로 정화되되, 상기 본체는 일측에 외기가 공급되는 외기 공급구와 타측에 정화된 외기가 상기 내연기관으로 공급되는 외기 배출구가 형성되고, 상기 습식필터에는 외면에 오일이 공급되는 오일공급부가 구비되고, 상기 본체의 내면에는 흡음재가 더 설치된 것을 특징으로 한다.
삭제
상기 오일공급부는 상기 습식필터의 상측으로 오일을 공급하는 오일공급관 및 오일펌프로 이루어진 것을 특징으로 한다.
상기 오일공급부는 상기 습식필터의 일측이 삽입되는 오일공급수조인 것을 특징으로 한다.
상기 오일공급수조에는 상기 습식필터에 필터링 된 물질을 제거하는 브러쉬가 더 포함된 것을 특징으로 한다.
상기 습식필터는 원통형으로 형성되어 회전가능하게 설치된 것을 특징으로 한다.
상기 건식필터는 상기 습식필터의 외측에 설치되되, 접이식으로 설치된 것을 특징으로 한다.
상기 건식필터는 일측과 타측에 설치된 필터 권취롤과, 상기 접이식 건식필터의 각 면과 면 사이에 설치된 회전롤러에 의해 일측에서 타측에서 권출되거나 권취될 수 있도록 설치된 것을 특징으로 한다.
삭제
이에, 본 발명은 내연기관에 공급되는 외기를 다단으로 정화하여 깨끗한 공기를 공급함에 따라 내연기관에서 연소되는 연료의 연소효율이 증대되어 연료비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 내연기관에서 연소되는 연료의 연소효율이 좋으므로 연료의 연소시 발생되는 오염물질이 최소화되어 환경오염을 줄일 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 오일이 공급되는 습식필터에 의해 외기에 포함되어 유입되는 찌꺼기를 모두 제거할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 습식필터의 설치형태에 따라 습식필터의 상측으로 오일을 펌핑하거나, 습식필터의 일측이 오일공급수조에 담구어 오일을 공급함에 따라 습식필터의 필터링 효율이 항상 일정하게 유지될 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 오일이 공급되는 습식필터를 회전가능하게 구현함에 따라 습식필터의 전면에 골고루 오일을 공급할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 건식필터가 접이식으로 설치되어 공기 접촉면이 최대화됨에 따라 공기정화효율이 증대되는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 접이식으로 설치된 건식필터가 일측에 권취되거나 권출될 수 있도록 설치됨에 따라 건식필터의 교체주기를 증대시켜 공기정화장치의 수명을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 흡음재에 의해 공기정화과정에서 발생하는 소음을 줄일 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 자동차용 공기정화장치의 수직형 실시예를 도시한 도면.
도 2a는 본 발명에 따른 자동차용 공기정화장치의 건식필터의 일실시예의 단면을 도시한 도면.
도 2b는 본 발명에 따른 자동차용 공기정화장치의 건식필터의 다른 실시예를 도시한 도면.
도 3은 본 발명에 따른 자동차용 공기정화장치의 수평형 실시예를 도시한 도면.
도 4a는 본 발명에 따른 자동차용 공기정화장치의 건식필터의 일실시예의 단면을 도시한 도면.
도 4b는 본 발명에 따른 자동차용 공기정화장치의 건식필터의 다른 실시예를 도시한 도면.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고로 하여 더욱 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 자동차용 공기정화장치의 수직형 실시예를 도시한 도면이고, 도 2a는 본 발명에 따른 자동차용 공기정화장치의 건식필터의 일실시예의 단면을 도시한 도면이며, 도 2b는 본 발명에 따른 자동차용 공기정화장치의 건식필터의 다른 실시예를 도시한 도면이다.
도시된 바와 같이, 자동차용 공기정화장치(1)는 자동차의 내연기관에 설치되어 상기 내연기관에 유입되는 공기를 정화시켜 공급하기 위한 것으로서, 본체(10)와, 본체(10)의 내부에 설치된 습식필터(100) 및 건식필터(200)를 포함하여 이루어진다.
본체(10)는 원통형으로 형성되어 일측에 외부에서 외기가 유입되어 공급되는 외기 공급구(11)와 공급된 외기가 정화되어 내연기관으로 배출되는 외기 배출구(13)가 형성된다.
여기서, 외기 공급구(11)에는 도시되지는 않았으나 외기를 본체(10)로 공급할 수 있도록 송풍기가 구비될 수 있고, 외기 배출구(13)에는 배출되는 공기의 유속이 증대되어 내연기관에 원활하게 공급될 수 있도록 열선 가열기(15)가 더 설치될 수 있다.
또한, 본체(10)의 내면에는 흡음재(300)가 설치되어 본체(100)의 내부에서 외기를 필터링 하는 과정에서 발생하는 소음이 본체(10)의 외부로 전달되는 것을 줄여주는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 공기정화장치는 자동차의 내연기관 즉, 엔진룸에 설치되므로 엔진과 엔진의 주변장치에서 발생하는 소음을 줄여 자동차 전체의 소음을 줄여주기 위한 것이다.
습식필터(100)는 일반적인 필터에 오일이 공급되는 오일필터로서, 본체(10)의 내부에 원통형으로 설치되어 외기 공급구(11)를 통해 공급된 공기를 최초 필터링한다.
습식필터(100)의 외측에는 건식필터(200)가 설치되어 습식필터(100)에서 최초 필터링 된 외기를 다시 필터링 하여 외기가 습식필터(100)와 건식필터(200)에 의해 다단으로 필터링 되도록 한다.
이때, 본체(10)의 일측에는 건식필터(200)를 교체하거나 오일을 공급하는 등 공기정화장치를 유지보수할 수 있도록 본체(10)에 형성된 개구를 커버하는 커버(10')가 설치된다.
도 1은 자동차용 공기정화장치의 수직형 실시예로서, 외기 공급구(11)와 외기 배출구(13)가 일직선상에 위치된 수직형 공기정화장치로서 습식필터(100)는 본체(10)와 같이 수직형으로 설치된다.
여기서, 습식필터(100)는 구동부에 의해 구동되는 회전축(21)에 의해 회전가능하게 설치되고, 일측에 습식필터(100)로 오일이 공급되는 오일공급부(110)가 구비된다. 이때, 회전축(21)에는 다수의 블레이드(29)가 설치되어 외기 공급구(11)를 통해 공급된 외기가 혼합되어 습식필터(100)를 통해 필터링 되도록 한다.
오일공급부(110)는 본체(10)의 하측에 설치되되 외기가 공급되는 외기공급구(11)를 중심으로 링 형상을 갖도록 형성되어 내부에 오일이 수용된 오일탱크(111)와, 오일탱크(111)의 일측에 설치되어 습식필터(100)의 상측으로 오일을 공급하도록 설치된 오일공급관(115)와, 오일탱크(111)에 수용된 오일을 오일공급관(115)을 통해 습식필터(100)의 상측으로 펌핑시키는 오일펌프(113) 및 오일공급관(117)의 단부에 설치되어 오일을 습식필터(100)로 분사하는 분사노즐(117)로 이루어진다.
이때, 습식필터(100)의 하측은 오일이 수용된 오일탱크(111)의 내부에 위치되도록 설치되어 습식필터(100)의 상측에 공급되어 흡수되지 않은 오일이 습식필터(100)를 따라 흘러내려 오일탱크(111)로 돌아올 수 있도록 한다.
이에 따라, 오일탱크(111)에 수용된 오일은 오일펌프(113)에 의해 오일공급관(115)을 통해 습식필터(100)의 상측으로 공급되고, 공급된 오일은 습식필터(100)에 흡수된다. 또한, 습식필터(100)는 회전축(21)에 의해 회전되므로 일측에 설치된 분사노즐(117)에서 분사되는 오일에 의해 습식필터(100) 전체에는 지속적으로 오일이 공급되어 오일필터로서 외기의 찌꺼기를 필터링할 수 있다.
여기서, 습식필터(100)에는 분진의 종류에 따라 오일 대신 다른 용액을 사용할 수 있음은 물론이다.
건식필터의 일실시예로서, 도 2a를 참조하면, 전술한 습식필터(100)의 외측에 설치되는 건식필터(200)는 공지된 공기필터일 수 있으나 그 형태는 접이식으로 설치된다.
즉, 접이식 건식필터(210)는 다수의 건식필터가 자바라와 같이 접이식으로 설치되어 접이식 건식필터(210)와 외기의 접촉면적을 증대시켜 필터링 효율을 증대시키는 것이 바람직하다.
건식필터의 다른 실시예로서, 도 2b를 참조하면, 건식필터(200)는 도 2a와 같이 접이식 건식필터(210)의 형태로 설치되되, 필터를 회전시켜 교체할 수 있는 권취식 건식필터(220)로 설치될 수 있다.
상세하게 설명하면, 권취식 건식필터(220)는 접이식 건식필터(210)와 같이 외기를 필터링하는 면적이 증대되도록 접이식으로 설치되되, 각 필터의 모서리마다 회전롤러(221)가 설치되고, 각 권취식 건식필터(220)의 양단에는 필터 권취롤(223)과 필터 권출롤(225)이 설치된다.
이에 따라, 권취식 건식필터(220)는 오래 사용하여 필터의 효율이 떨어질 경우 이를 교체하지 않고, 회전롤러(221)와 필터 권취롤(223) 및 필터 권취롤(225)를 회전시켜 필터 권출롤(225)에 권취된 새로운 필터를 권출시키고, 사용한 필터를 필터 권취롤(223)에 권취시켜 필터를 간단하게 교체할 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 자동차용 공기정화장치의 수평형 실시예를 도시한 도면이고, 도 4a는 본 발명에 따른 자동차용 공기정화장치의 건식필터의 일실시예의 단면을 도시한 도면이며, 도 4b는 본 발명에 따른 자동차용 공기정화장치의 건식필터의 다른 실시예를 도시한 도면이다.
도시된 바와 같이, 수평형 공기정화장치는 본체(10)의 측면에 외기 공급구(11')가 형성되고, 상면에 외기 배출구(13')가 형성된다. 외기 배출구(13')에는 수직형 공기정화장치에서와 같이 내연기관으로 배출되는 외기를 가열하는 가열기(15')가 구비된다.
여기서, 습식필터(100')는 외기 공급구(11')와 연통되게 설치된 원통형상으로 형성되어 구동부(20)에 의해 회전하는 회전축(23)에 의해 회전가능하게 설치된다. 회전축(23)에는 블레이드(29)가 설치된다.
또한, 습식필터(100')의 일측은 오일공급부(110)로서 본체(10)의 하측에 설치된 오일공급수조(111')에 삽입되도록 설치되고, 오일공급수조(111')의 내부에는 습식필터(100')에 접하도록 브러쉬(119)가 설치된다.
이에 따라, 오일공급수조(111')에 일측이 삽입되어 회전하는 습식필터(100')에는 오일이 흡수되어 오일필터가 되고, 오일공급수조(111')에 설치된 브러쉬(119)는 습식필터(100')를 쓸어내 습식필터(110')에 의해 걸러진 찌꺼기를 제거하도록 한다.
도 4a와 도 4b를 도시하면, 습식필터(100')의 외측에는 건식필터(200')가 설치되되, 건식필터(200')는 전술한 수직형 공기정화장치에서와 같이 접이식 건식필터(210')나 권취식 건식필터(220')가 설치되어 외기 공급구(11')에서 공급된 공기가 오일공급수조(111')에서 오일이 흡수된 습식필터(100')와 건식필터(200')를 통해 다단으로 필터링 하여 외기 배출구(13')를 통해 내연기관으로 공급된다.
이에, 자동차용 공기정화장치(1)는 외기 공급구(11,11')를 통해 공급된 외기가 회동축(21,23)에 의해 회전하며 오일공급부(110)에 의해 지속적으로 오일이 공급되어 전면에 오일이 흡수된 습식필터(100,100')를 통해 외기에 부유하는 찌꺼기나 먼지를 흡착하여 1차적으로 외기를 필터링한다. 이때, 회동축(21,23)에 설치된 블레이드(27,29)는 외기 공급구(11,11')를 통해 공급된 외기가 습식필터(100,100')를 통과하도록 공기의 흐름을 만들어준다.
그리고, 습식필터(100,100')의 외측에 접이식이나 권취식으로 그 설치면적이 최대화되게 설치된 건식필터(200,200')를 통해 2차적으로 외기를 필터링 하여 정화된 공기를 외기 배출구(13,13')를 통해 자동차의 내연기관으로 공급하되, 외기배출구(13,13')에 설치된 가열기(15,15')에 의해 데워진 상태로 공급되므로 외기의 유속이 증대되어 빠르게 내연기관에 공급된다.
따라서, 정화된 공기는 내연기관에서 연소되는 연료의 연소효율을 증대시킴과 아울러, 불완전 연소율이 줄어듦에 따라 연소 후 배출되는 공기의 오염도를 줄일 수 있다.
1,1' : 자동차용 공기정화장치
10 : 본체 10' : 커버
11,11' : 외기 공급구 13,13' : 외기 배출구
15,15' : 가열기 20 : 구동부
21,23 : 회동축 27,29 :블레이드
100,100' : 습식필터
110 : 오일공급부 111 : 오일공급탱크 111' : 오일공급수조
113 : 오일펌프 115 : 오일공급관 117 : 분사노즐
119 : 브러쉬
200,200' : 건식필터
210,210' : 접이식 건식필터
220,220' : 권취식 건식필터
221,221' : 회전롤러 223,223' : 필터 권출롤 225,225' : 필터권취롤
300 :흡음재

Claims (9)

  1. 삭제
  2. 자동차의 내연기관에 설치되어 상기 내연기관에 흡입되는 공기를 정화시키는 자동차용 공기정화장치(1)에 있어서,
    상기 내연기관에 공급되는 공기는 건식필터(200)와 습식필터(100)가 모두 구비된 본체(10)를 통과하면서 다단으로 정화되되, 상기 본체(10)는 일측에 외기가 공급되는 외기 공급구(11)와 타측에 정화된 외기가 상기 내연기관으로 공급되는 외기 배출구(13)가 형성되고, 상기 습식필터(100)에는 외면에 오일이 공급되는 오일공급부(110)가 구비되며, 상기 본체의 내면에는 흡음재(300)가 더 설치된 것을 특징으로 하는 자동차용 공기정화장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 오일공급부(110)는 상기 습식필터(100)의 상측으로 오일을 공급하는 오일공급관(115) 및 오일펌프(113)로 이루어진 것을 특징으로 하는 자동차용 공기정화장치.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 오일공급부(110)는 상기 습식필터(100)의 일측이 삽입되는 오일공급수조(111')인 것을 특징으로 하는 자동차용 공기정화장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 오일공급수조(111')에는 상기 습식필터(100)에 필터링 된 물질을 제거하는 브러쉬(119)가 더 포함된 것을 특징으로 하는 자동차용 공기정화장치.
  6. 제 2항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 습식필터(100)는 원통형으로 형성되어 회전가능하게 설치된 것을 특징으로 하는 자동차용 공기정화장치.
  7. 제 2항에 있어서,
    상기 건식필터(200)는 상기 습식필터(100)의 외측에 설치되되, 접이식으로 설치된 것을 특징으로 하는 자동차용 공기정화장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 건식필터(200)는 일측과 타측에 설치된 필터 권취롤(225)과, 상기 접이식 건식필터(200)의 각 면과 면 사이에 설치된 회전롤러(221)에 의해 일측에서 타측에서 권출되거나 권취될 수 있도록 설치된 것을 특징으로 하는 자동차용 공기정화장치.
  9. 삭제
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