KR101204100B1

KR101204100B1 - 차량용 에어 클리너

Info

Publication number: KR101204100B1
Application number: KR1020100089347A
Authority: KR
Inventors: 김혜삼; 박효국; 정석윤; 이진수
Original assignee: 대지금속 주식회사
Priority date: 2010-09-13
Filing date: 2010-09-13
Publication date: 2012-11-22
Also published as: KR20120027645A

Abstract

본 발명은 유입되는 공기의 압력 손실 차이를 줄일 수 있는 차량용 에어 클리너에 관한 것으로, 공기 유입부 및 공기 유출부가 형성된 제1하우징; 상기 제1하우징과 맞물려 체결되며, 내부에 필터 수용 공간을 형성하는 제2하우징; 및 상기 제1하우징 및 상기 제2하우징 내부에 설치되며, 상기 공기 유입부를 통해 유입된 공기 중의 이물질을 여과하는 필터;를 포함하며, 상기 제1하우징의 상기 공기 유출부 측에는 상기 필터가 장착되는 필터 거치대가 형성되고, 상기 필터 거치대에는 상기 필터의 장착을 안내하는 가이드부 및 상기 필터의 내경 보다 크게 형성된 지지부가 형성될 수 있다. 이로 인해, 필터의 외면을 둘러싸는 유동 안내부의 길이를 줄임으로써 압력 손실을 최소화할 수 있다.

Description

차량용 에어 클리너{AIR CLEANER FOR AUTOMOBILES}

본 발명은 차량용 에어 클리너에 관한 것으로, 보다 상세하게는 필터를 용이하게 장착 및 고정할 수 있으며 내부로 유입된 공기의 압력 손실을 저감할 수 있는 차량용 에어 클리너에 관한 것이다.

일반적인 차량에서는 엔진에서 연료를 연소시켜 동력을 얻게 된다. 이 때 연료의 연소를 위해 공기를 필요로 하게 된다. 이와 같은 공기는 대기 중으로부터 얻게 되는데, 대기 중의 공기는 먼지 등 많은 이물질을 포함하고 있어 이러한 공기를 그대로 엔진으로 공급하게 되면 엔진에 많은 무리가 따르게 되고 연소 효율이 저하될 수 있다. 이와 같은 이유에서 엔진으로 공급되는 공기의 정화를 위한 에어 클리너를 사용하게 된다.

한편, 디젤 엔진을 주로 사용하는 상용차는 연료와 공기가 혼합된 혼합기를 실린더 내로 흡입하는 것이 아니라 1차적으로 외기를 실린더 내로 흡입하여 고압으로 압축한 상태에서 고압의 분사 노즐을 통해 연료를 분사토록 하여 착화되도록 함으로써 필요한 동력을 얻는다. 이 때 흡입공기 중에는 대기 중에 포함되어 있는 먼지나 미세한 이물질이 포함되어 있으므로 실린더 내로 공급할 때에는 먼지나 이물질을 여과시킨 상태로 공급되어야 한다. 만일, 미세한 물질이 실린더 내부로 흡입되고 착화를 시키게 되는 과정에서 실린더의 내벽 상에 부착되고 이 상태에서 피스톤이 그 위를 미끄럼 이동하면 피스톤 링과 실린더 내벽 간의 심한 마모로 인해 엔진 출력이 저하되고 연료의 소모를 증가시키는 주요 원인이 된다. 이러한 문제를 해결하기 위해 통상 외기의 공기가 실린더로 흡입되는 라인의 중간 부위에는 에어 클리너를 설치하여 공기 중에 포함되어 있는 먼지나 이물질을 제거한다.

일반적인 에어 클리너의 내부에는 공기 중에 포함된 미세한 이물질을 제거하기 위한 필터가 설치되는데, 필터가 청정한 상태를 유지해야 엔진의 공기 흡입에 다른 부압이 발생하지 않는다. 따라서, 수명이 다한 필터는 정기적으로 교환해 주어야 하는데, 이 과정에서 필터를 에어 클리너 하우징 내부의 정확한 위치에 고정하기 위해 볼트 또는 너트 등의 체결부재를 사용하는데 이러한 체결 과정으로 인하여 필터 교체 작업이 번거로운 문제가 있다.

또한, 에어 클리너의 내부에는 필터의 외주면 전체를 둘러싸는 형태의 에어 가이드가 설치되는데 필터의 외주면 전체를 둘러싸는 에어 가이드는 필터에 이물질이 직접 닿는 것을 방지할 수는 있으나 공기의 유동이 좋지 못하고 압력 손실이 크게 되는 문제가 있다.

본 발명은 필터의 유지 또는 보수 작업시 필터의 초기 장착 위치를 쉽게 잡을 수 있고 필터 교환 작업을 편리하게 할 수 있는 차량용 에어 클리너를 제공한다.

본 발명은 이물질이 필터에 직접 접촉하는 것을 방지하면서 공기의 유동 관성을 확보하고 압력 손실 차이를 줄일 수 있는 차량용 에어 클리너를 제공한다.

본 발명은 재료비를 절감할 수 있고 무게를 줄일 수 있는 차량용 에어 클리너를 제공한다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 에어 클리너는, 공기 유입부 및 공기 유출부가 형성된 제1하우징; 상기 제1하우징과 맞물려 체결되며, 내부에 필터 수용 공간을 형성하는 제2하우징; 및 상기 제1하우징 및 상기 제2하우징 내부에 설치되며, 상기 공기 유입부를 통해 유입된 공기 중의 이물질을 여과하는 필터;를 포함하며, 상기 제1하우징의 상기 공기 유출부 측에는 상기 필터가 장착되는 필터 거치대가 형성되고, 상기 필터 거치대에는 상기 필터의 장착을 안내하는 가이드부 및 상기 필터의 내경 보다 크게 형성된 지지부가 형성되고, 상기 제2하우징은 그 중심에서부터 이격된 위치에 형성된 이물질 배출부를 구비하여 상기 공기 유입부를 통해 유입된 공기 중에 포함된 이물질 중 상기 필터가 여과할 수 없는 이물질을 외부로 배출하며, 상기 제2하우징의 내면에는 이물질을 상기 이물질 배출부로 모아 주는 포집 안내부가 형성되고, 상기 포집 안내부의 양단은 상기 이물질 배출부(160)의 양측에 위치할 수 있다.

상기와 같이 구성함으로써, 제1하우징의 내부에 필터를 장착할 때 필터가 장착 위치를 용이하게 찾을 수 있으며, 지지부에 억지끼움 되기 때문에 필터를 제1하우징에 고정하기 위해 별도의 체결 수단을 부가할 필요가 없다.

상기 가이드부는 상기 공기 유출부의 둘레를 따라 방사상으로 이격 배치되고 상기 제1하우징의 길이 방향으로 소정 길이를 가지도록 형성된 다수개의 스포크 부재를 포함할 수 있다.

상기 스포크 부재는 상단이 서로 연결되고 하단은 상기 지지부에 연결되며, 상기 상단에서부터 상기 하단으로 갈수록 상기 필터의 중심에서 멀어지도록 형성될 수 있다.

상기 스포크 부재는 상기 상단의 폭 보다 상기 하단의 폭이 크게 형성되며, 상기 상단은 상기 지지부와 평행하도록 서로 연결될 수 있다.

상기 지지부는, 상기 스포크 부재의 하단과 연결되는 원추부; 및 상기 원추부의 하단에 형성되며, 상기 필터의 내경 보다 크게 형성된 압착부;를 포함하며, 상기 원추부는 상기 스포크 부재의 하단에서부터 상기 압착부를 향할수록 직경이 커지도록 형성되어 상기 필터의 내경이 상기 압착부에 안착되도록 안내하고, 상기 압착부는 상기 필터의 내경과 억지끼움 형태로 결합될 수 있다.

상기 압착부의 높이는 상기 원추부의 높이와 동일하거나 크게 형성될 수 있다.

상기 원추부의 최소 직경 가장자리는 상기 스포크 부재의 하단 외측과 일치하도록 형성될 수 있다.

상기 제1하우징의 내부에는 상기 공기 유입부의 출구측 전방에 배치되며, 상기 필터의 외면과 이격된 상태로 상기 필터의 외면을 일부 감싸는 형태로 형성된 유동 안내부가 형성되고, 상기 유동 안내부의 길이 방향 일단은 상기 제1하우징의 내벽면에 결합 고정되고 타단은 상기 제1하우징의 내벽면과 이격된 상태를 유지하며, 상기 유동 안내부의 높이 방향 하단은 상기 제1하우징의 바닥면에 결합 고정될 수 있다.

상기 유동 안내부는, 상기 제1하우징의 내벽면에 결합 고정된 일단의 높이와 동일한 높이를 가지며 상기 필터의 외면의 일부를 이격된 상태로 둘러싸는 사각부; 및 상기 사각부의 일단에 형성되며 상기 사각부의 상단에서부터 상기 제1하우징의 바닥면을 향할수록 상기 공기 유입부에서 멀어지는 경사가 형성된 삼각부;를 포함할 수 있다.

상기 사각부의 상단은 상기 제1하우징의 상단 보다 낮게 형성되고, 상기 제1하우징의 내벽면에 결합 고정된 상기 사각부의 일단은 상기 사각부와 상기 제1하우징의 내벽면 사이의 간격에 해당하는 길이로 절곡 형성될 수 있다.

상기 사각부와 상기 삼각부는 상기 필터의 외면과 동일한 곡률로 형성된 곡면을 포함하며, 상기 유동 안내부는 상기 공기 유입부의 외부에서 상기 공기 유입부의 내부를 보았을 때 상기 유동 안내부만 보이도록 형성될 수 있다.

상기 이물질 배출부에는 이물질을 포집하며 상기 하우징 내외부의 압력 차이에 의해 개폐되어 이물질을 배출하는 드레인 코크가 형성될 수 있다.
상기 유동 안내부는 상기 제1하우징을 위에서 보았을 때 상기 공기 유입부의 파이프와 나란하며 상기 제1하우징의 중심을 지나는 선에 대해 상기 제1하우징의 중심과 상기 사각부의 끝을 연결한 선이 이루는 각도가 90도가 되도록 형성되고, 상기 제1하우징의 중심과 상기 삼각부의 끝을 연결한 선이 이루는 각도는 120도가 되도록 형성될 수 있다.

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상기 포집 안내부는 상기 제2하우징의 내면에 원형으로 설치되며, 상기 포집 안내부의 양단은 상기 제2하우징의 외측을 향해 절곡 형성될 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 차량용 에어 클리너는 필터의 외면을 일정 각도만 감싸는 유동 안내부를 구비함으로써 클리너 하우징의 내벽면을 따라 공기의 유동이 형성될 수 있다.

본 발명에 따른 차량용 에어 클리너는 공기의 흐름을 형성하면서도 필터에 이물질이 직접 접촉하는 것을 방지할 수 있다.

본 발명에 따른 차량용 에어 클리너는 필터의 외면을 둘러싸는 유동 안내부의 길이를 줄임으로써 압력 손실을 최소화할 수 있다.

본 발명에 따른 차량용 에어 클리너는 필터를 일부만 감싸는 유동 안내부를 사용하여도 흡입 공기의 관성을 유지할 수 있고 유동 안내부에 의해 공기의 흐름에 저항이 생기는 것을 방지할 수 있다.

본 발명에 따른 차량용 에어 클리너는 에어 클리너 전체의 무게를 절감할 수 있고 에어 클리너 제작에 소요되는 재료를 절감할 수 있다.

본 발명에 따른 차량용 에어 클리너는 하우징 내부에 필터를 장착하는 과정에 있어 필터가 고정부를 용이하게 찾을 수 있다.

본 발명에 따른 차량용 에어 클리너는 하우징에 필터를 고정하기 위해 별도의 체결 부재를 사용할 필요가 없다.

본 발명에 따른 차량용 에어 클리너는 하우징의 구조만으로 필터의 양단을 지지 고정할 수 있기 때문에 에어 클리너의 생산성을 높일 수 있다.

본 발명에 따른 차량용 에어 클리너는 하우징의 내부에 유입된 이물질 중 필터에 의해 여과될 수 없는 이물질을 하우징 외부로 용이하게 배출할 수 있다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 에어 클리너를 도시한 사시도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 에어 클리너의 제1하우징의 내부를 도시한 사시도,
도 4는 도 3에 따른 제1하우징의 내부를 도시한 일부 절개 사시도,
도 5는 도 3에 따른 제1하우징의 내부를 도시한 평면도,
도 6은 도 3에 따른 제1하우징의 내부에 형성된 필터 거치대를 도시한 사시도,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 에어 클리너의 내부 구성을 도시한 단면도,
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 에어 클리너의 제2하우징의 내부를 도시한 사시도,
도 9는 도 8에 따른 제2하우징의 내부를 도시한 평면도,
도 10은 도 8에 따른 제2하우징에 설치되는 드레인 코크를 도시한 사시도이다.

이하에서, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.

우선 도 1 및 도 2에는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 에어 클리너(100)가 도시되어 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 에어 클리너(100)는 가솔린 또는 디젤 차량의 내부에 설치되어 내부로 유입된 공기 중에 포함된 이물질을 걸러내기 위한 장치이다. 이물질을 걸러 내기 위해 에어 클리너(100)의 내부에는 필터(미도시)가 설치되며, 상기 필터는 미세한 먼지 등의 이물질을 제거할 수 있으며 상기 필터가 여과하지 못하는 모래 또는 물방울 등은 에어 클리너(100)의 외부로 배출되도록 형성될 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위해 디젤 차량에 사용되는 에어 클리너를 예시하여 설명한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 에어 클리너(100)는 내부에 필터를 수용할 수 있는 공간을 가지는 중공 형태를 가지며 필터의 교체 작업 편의를 위해 제1하우징(110) 및 이와 맞물리는 제2하우징(150)을 포함하여 구성될 수 있다.

제1하우징(110)에는 이물질이 포함된 공기가 에어 클리너(100) 내부로 유입될 수 있도록 공기 유입부(111)가 측벽에 형성되며, 이물질이 제거된 깨끗한 공기가 에어 클리너(100) 외부로 유출될 수 있도록 공기 유출부(112)가 제1하우징(110)의 길이 방향 일단에 형성될 수 있다. 제1하우징(110)과 제2하우징(150)은 서로 맞물려 체결되며 내부에 필터 수용 공간을 형성하며, 양자의 체결 및 고정을 위해 제1하우징(110)과 제2하우징(150)이 맞물리는 부분에는 체결부(170)가 형성될 수 있다. 이 때, 공기 유입부(111) 및 공기 유출부(112)는 중 어느 하나는 제2하우징(150)에 형성될 수도 있다.

여기서, 제1하우징(110)과 제2하우징(150)의 높이 또는 길이는 서로 다르게 형성될 수 있으며 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 에어 클리너(100)는 제1하우징(110)이 제2하우징(150) 보다 높이가 높게 형성된다.

한편, 제2하우징(150)에는 필터가 여과하지 못하는 이물질을 에어 클리너(100) 외부로 배출하기 위한 이물질 배출부(160)가 형성되며, 제2하우징(150)의 중심부에는 필터의 일단을 지지하기 위한 만곡부(151)가 에어 클리너(100)의 내부를 향해 볼록하게 형성될 수 있다.

도 3 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 에어 클리너(100)의 제1하우징(110) 내부 또는 공기 유출부(112) 측에는 필터(도 7의 F 참조)가 장착되는 필터 거치대(140)가 형성되고, 공기 유입부(111)의 출구측 전방에는 필터(F) 쪽으로 유입되는 공기의 유동을 안내하여 원활한 공기 흐름을 형성하기 위한 유동 안내부(130)가 형성될 수 있다.

유동 안내부(130)는 공기 유입부(111)의 출구측 전방에 배치되며 필터(F)의 외면과 이격된 상태로 필터(F)의 외면을 일부 감싸는 형태로 형성될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 에어 클리너(100)의 유동 안내부(130)는 에어 클리너(100)의 내부로 유입된 공기 중에 포함된 이물질로부터 필터(F)를 보호하면서도 불필요한 유동 저항 발생을 방지할 수 있다. 이를 위해 유동 안내부(130)는 필터(F)의 외부를 일정 부분 또는 일정 각도 만큼 감싸는 형태를 가지도록 형성될 수 있다. 이와 같이, 필터(F)의 외면을 일정 부분만 감싸더라도 유입되는 공기의 유동 관성을 충분히 확보할 수 있고 불필요한 외벽을 줄임으로써 압력 손실을 최소화할 수 있다.

도 3 내지 도 5를 참조하면, 유동 안내부(130)는 그 길이 방향 일단(131)과 높이 방향 하단(135)은 각각 제1하우징(110)의 내벽면 및 바닥면에 연결 내지 결합 고정되어 있다. 반면, 유동 안내부(130)의 길이 방향 타단(136)은 제1하우징(110)의 내벽면과 이격된 상태를 유지하며 제1하우징(110)과 결합되지 않은 상태로 형성될 수 있다. 또한, 제1하우징(110)의 개부된 상단에는 체결부(170) 또는 제2하우징(150)과의 결합을 위한 체결 돌기(113)가 형성될 수 있다.

여기서, 유동 안내부(130)는 크게 2개의 부분으로 구분할 수 있다. 즉, 제1하우징(110)의 내벽면에 결합 고정된 일단(131)의 높이와 동일한 높이를 가지며 필터(F)의 외면과 이격된 상태로 필터(F)의 일부를 둘러싸는 사각부(R) 및 사각부(R)의 일단에 형성되며 사각부(R)의 상단에서부터 제1하우징(110)의 바닥면을 향할수록 공기 유입부(111)에서 멀어지는 경사가 형성된 삼각부(T)를 포함할 수 있다.

도 4를 참조하면, 유동 안내부(130)를 펼쳐 놓으면 윗변과 아랫변이 평행한 사다리꼴 형태를 가진다고 할 수 있다. 여기서, 사각부(R)의 상단(132)은 제1하우징(110)의 개구된 상단 보다 낮게 형성되고(도 4의 "A" 부분 참조), 제1하우징(110)의 내벽면에 결합 고정된 사각부(R)의 일단(131)은 사각부(R)와 제1하우징(110)의 내벽면 사이의 간격에 해당하는 길이를 갖도록 절곡 형성될 수 있다. 즉, 사각부(R)의 일단(131)은 공기 유입부(111)의 출구 일측에서 제1하우징(110)의 내벽면에 연결된 상태에서 제1하우징(110)의 내벽면으로부터 이격되기 위해 절곡되어 있다. 여기서, 공기 유입부(111)를 통해 유입된 공기 중 일부는 유동 안내부(130)의 사각부(R)의 상단(131)을 넘어서 필터(F) 쪽으로 흐를 수 있다. 이는 사각부(R)의 상단(131)과 제2하우징(150) 사이에 간격이 있기 때문이다.

유동 안내부(130)의 사각부(R)와 삼각부(T)는 필터(F)의 외면과 동일한 곡률로 형성된 곡면을 포함할 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 유동 안내부(130)는 공기 유출부(112)와 동일한 곡률을 가지도록 형성된다.

한편, 삼각부(T)는 사각부(R)의 상단(131)에 위치하는 꼭지점(133)에서부터 제1하우징(110)의 바닥면에 접하는 하단의 꼭지점(134)을 향할수록 공기 유입부(111)와 멀어지도록 형성된 경사(136)를 구비할 수 있다. 여기서, 삼각부(T)의 경사(136)의 각도는 45도가 되는 것이 바람직하다.

또한, 도 5를 참조하면, 유동 안내부(130)는 제1하우징(110)을 위에서 보았을 때 공기 유입부(111)의 파이프와 나란하며 제1하우징(110)의 중심을 지나는 선(BL)에 대해 제1하우징(110)의 중심과 사각부(R)의 끝(133)을 연결한 선(TL)이 이루는 각도(θ1)는 90도가 되도록 형성되고, 제1하우징(110)의 중심과 삼각부(T)의 끝(134)을 연결한 선(TL)이 이루는 각도(θ2)는 120도가 되도록 형성될 수 있다. 즉, 삼각부(T)의 경사(136)는 30도 정도의 각도 만큼 필터(F)의 외면을 감싸도록 형성될 수 있고, 유동 안내부(130) 전체적으로는 120도 만큼 필터(F)의 외면을 감싸도록 형성될 수 있다.

유동 안내부(130)는 공기 유입부(111)의 외부에서 공기 유입부(111) 내지 에어 클리너(100)의 내부를 보았을 때 유동 안내부(130)만 보이도록 형성될 수 있으며, 유동 안내부(130)와 필터(F) 외면 사이의 이격된 거리는 일정하게 유지되는 것이 바람직하다.

상기와 같이 필터(F)의 외면과 이격된 상태에서 일정 각도 범위에서만 필터(F)의 둘레에 형성된 유동 안내부(130)를 구비함으로써, 공기의 흐름을 형성하면서도 필터에 이물질이 직접 접촉하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 필터의 외면을 둘러싸는 유동 안내부의 길이를 줄임으로써 압력 손실을 최소화할 수 있고, 필터를 일부만 감싸는 유동 안내부를 사용하여도 흡입 공기의 관성을 유지할 수 있고 유동 안내부에 의해 공기의 흐름에 저항이 생기는 것을 방지할 수 있으며, 에어 클리너 전체의 무게를 절감할 수 있고 에어 클리너 제작에 소요되는 재료를 절감할 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 에어 클리너(100)의 제1하우징(110)의 내부 바닥면에는 필터(F)의 장착 위치를 안내하고 그 일단을 고정하기 위한 필터 거치대(140)가 형성될 수 있다. 필터 거치대(140)는 제1하우징(110)의 공기 유출부(112) 측에 형성되며, 필터(F)의 장착을 안내하는 가이드부(141) 및 필터(F)의 내경 보다 크게 형성된 지지부(143)를 포함할 수 있다. 이와 같이 구성된 필터 거치대(140)를 구비함으로써, 제1하우징(110)의 내부에 필터(F)를 장착할 때 필터(F)의 장착 위치를 용이하게 찾을 수 있으며, 필터(F)가 지지부(143)에 억지끼움 되기 때문에 필터(F)를 제1하우징(110)에 고정하기 위해 별도의 체결 수단을 부가할 필요가 없다.

도 6에 도시된 바와 같이, 필터 거치대(140)의 가이드부(141)는 공기 유출부(112)의 둘레를 따라 방사상으로 이격 배치되고 제1하우징(110)의 길이 내지 높이 방향으로 소정 길이를 가지도록 형성된 다수개의 스포크 부재(141a~141c)를 포함할 수 있다.

스포크 부재(141a~141c)의 상단이 서로 연결되고 하단은 지지부(143)에 연결되도록 형성되며, 스포크 부재(141a~141c)는 그 상단에서부터 하단으로 갈수록 즉, 지지부(143)를 향하여 필터(F) 또는 제1하우징(110)의 중심에서 멀어지도록 형성될 수 있다. 이와 같이 스포크 부재(141a~141c)가 하부를 향해 확대되는 경사를 가짐으로써 작업자가 제1하우징(110) 내부에 필터(F)를 고정하고자 하는 작업을 용이하게 할 수 있다. 공기의 유동에 따라 필터(F)의 효율을 극대화하기 위해서는 필터(F)는 에어 클리너(100) 내부의 정확한 위치에 설치되어야 한다. 이를 위해 작업자는 필터(F)를 지지부(143)에 끼우는 과정을 거쳐야 하는데 스포크 부재(141a~141c)를 이용함으로써 작업 편의성을 높일 수 있다. 예를 들면, 작업자는 필터(F)의 내경 속에 스포크 부재(141a~141c)의 상단을 위치시키기만 하면 스포크 부재(141a~141c)의 경사에 의해 자연히 필터(F)가 지지부(143)까지 안내되며, 스포크 부재(141a~141c)가 방사상으로 형성되어 있기 때문에 필터(F)의 내경 전체에 걸쳐서 지지부(143)가 위치되도록 안내할 수 있다.

스포크 부재(141a~141c))는 상단(141e)의 폭 보다 하단(141d)의 폭이 크게 형성되며, 스포크 부재(141a~141c)의 상단(141e)은 지지부(143)의 상면과 평행하도록 모든 스포크 부재(141a~141c)의 상단이 서로 연결될 수 있다.

한편, 필터 거치대(140)의 지지부(143)는 스포크 부재(141a~141c)의 하단과 연결되는 원추부(143a) 및 원추부(143a)의 하단에 형성되며 필터(F)의 내경 보다 크게 형성된 압착부(143b)를 포함할 수 있다. 도 6에 도시된 바와 같이, 원추부(143a)와 압착부(143b)는 상하로 적층된 원판형태를 가지며, 원추부(143a)는 스포크 부재(141a~141c)의 하단에서부터 압착부(143b)를 향할수록 직경이 커지도록 형성되어 필터(F)의 내경이 압착부(143b)에 안착되도록 안내할 수 있다. 즉, 원추부(143a)의 원주 방향 외면에는 코니컬(conical) 형태로 경사가 형성되며, 상기 경사는 스포크 부재(141a~141c)의 경사와 유사한 각도로 형성됨으로써 스포크 부재(141a~141c)에 놓여진 필터(F)를 압착부(143b)까지 쉽게 안내할 수 있다.

여기서, 압착부(143b)의 높이는 원추부(143a)의 높이와 동일하거나 크게 형성될 수 있으며, 원추부(143a)의 최소 직경 가장자리는 스포크 부재(141a~141c)의 하단 외측과 일치하도록 형성될 수 있다. 압착부(143b)는 원추부(143a)와 달리 코니컬 형태가 아닌 원통형상을 가지며, 그 외경은 필터(F)의 내경 보다 크게 형성된다. 따라서, 작업자가 외력을 가하지 않은 상태에서 필터(F)는 압착부(143b)의 앞단까지 전진해 있을 뿐 압착부(143b)와 필터(F)의 내경이 접합하는 상태에 있지는 않는다. 필터(F)를 압착부(143b)에 고정시키기 위해서 작업자는 힘을 가하여 필터(F)를 눌러야 하고, 이러한 과정에 의해 압착부(143b)는 필터(F)의 내경과 억지끼움 형태로 결합될 수 있다.

상기와 같은 구성에 의해 도 7에 도시된 것처럼, 필터(F)의 일단이 제1하우징(110)의 압착부(143b)에 압입된 상태에서 제2하우징(150)을 제1하우징(110)에 체결하게 되면 필터(F)의 일단은 압착부(143b)에 의해 지지되고 타단은 제2하우징(150)에 형성된 만곡부(151)에 의해 지지될 수 있다. 또한, 제2하우징(150)을 제1하우징(110)에 맞물려 체결할 때 압착부(143b)에 의해 필터(F)와 제1하우징(110)의 결합 상태가 유지되기 때문에 제2하우징(150)을 제1하우징(110)에 체결하는 동안 필터(F)가 압착부(143b)에서 분리될 가능성이 적으며 별도의 체결부재를 이용하여 제1하우징(110)의 내부에 필터(F)를 고정해야 할 필요가 없다.

한편, 도 8 내지 도 10에는 제2하우징(150) 및 이물질 배출부(160), 그리고 드레인 코크(180,190)가 도시되어 있다. 도 8 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 에어 클리너(100)의 제2하우징(150)에는 그 중심에서부터 이격된 위치에 형성된 이물질 배출부(160)를 구비할 수 있다.

제2하우징(150)에 형성된 이물질 배출부(160)는 제1하우징(110)의 공기 유입부(111)를 통해 유입된 공기 중에 포함된 이물질 중 필터(F)가 여과할 수 없는 이물질을 외부로 배출하기 위한 것이다. 공기 중의 이물질 중 모래 등 비교적 입자의 큰 이물질이나 물방울 등은 에어 클리너(100)의 외부로 배출하는 것이 좋다. 이를 위해 제2하우징(150)에는 이물질 배출부(160)가 형성되며, 이물질 배출부(160)는 원형의 구멍으로 형성되며 가장자리에는 두께가 얇은 단차(161)가 형성될 수 있다. 제2하우징(150)은 제1하우징(110)의 하부에 위치하는 것이 바람직하며, 이물질이 원활하게 이물질 배출부(160) 쪽으로 이동할 수 있도록 제2하우징(150)에는 이물질 배출부(160)가 위치한 부분을 향하여 경사가 형성될 수도 있다.

또한, 제2하우징(150)의 내면에는 이물질을 이물질 배출부(160) 쪽으로 모아 주기 위한 포집 안내부(153)가 형성되며, 포집 안내부(153)의 양단(153a,153b)은 이물질 배출부(160)의 양측에 위치할 수 있다. 도 9를 참조하면, 포집 안내부(153)는 제2하우징(150)의 내면에 원형으로 설치되며, 포집 안내부(153)의 양단(153a,153b)은 제2하우징(150)의 외측을 향해 절곡 형성될 수 있다. 즉, 포집 안내부(153)의 양단(153a,153b)에 이물질 포집부(160)를 향하는 경사면 또는 직선면을 절곡 형성하여 이물질이 포집 안내부(153)의 내면을 따라 원활하게 이물질 배출부(160)로 모여들 수 있다.

한편, 이물질 배출부(160)에는 이물질을 포집하며 하우징(110,150) 내외부의 압력 차이에 의해 개폐되어 이물질을 에어 클리너(100) 외부로 배출하는 드레인 코크(180,190)가 형성될 수 있다.

도 10의 (a)에 도시된 바와 같이 일 실시 형태의 드레인 코크(180)는 대략 원형 링 또는 도넛(doughnut) 형상을 가지며 가운데 부분에는 함몰된 부분이 있다. 드레인 코크(180)의 가장자리에는 이물질 배출부(160)의 직경과 동일한 크기로 형성된 형합부(182), 형합부(182)의 상하에 형성되며 이물질 배출부(160)의 단차(161)를 양측에서 가압하는 실링부(181), 실링부(181)의 안쪽에 함몰 형성되어 이물질을 모으는 수용부(183) 및 수용부(183)의 가장 낮은 위치에 형성된 오프닝(184)을 포함할 수 있다. 여기서, 오프닝(184)은 슬릿(slit) 형태를 가지며 수용부(183)의 내부 및 외부에 걸리는 압력의 차이에 의해 벌어질 수 있다.

또한, 도 10의 (b)에 도시된 바와 같이 다른 일 실시 형태의 드레인 코크(190)는 대략 구(球) 형상을 가지며 가운데 부분에는 함몰된 부분이 있다. 드레인 코크(190)의 가장자리에는 이물질 배출부(160)의 직경과 동일한 크기로 형성된 형합부(192), 형합부(192)의 상하에 형성되며 이물질 배출부(160)의 단차(161)를 양측에서 가압하는 실링부(191), 실링부(191)의 안쪽에 함몰 형성되어 이물질을 모으는 수용부(193) 및 수용부(193)의 가장 낮은 위치에 형성된 오프닝(194)을 포함할 수 있다. 여기서 오프닝(194)은 슬릿(slit) 형태를 가지며 수용부(193)의 내부 및 외부에 걸리는 압력의 차이에 의해 벌어질 수 있도록 형성된다.

상기한 본 발명의 일 실시예에 따른 드레인 코크(180,190, Drain cock)는 차량의 엔진이 작동되어 공기의 흡입유동이 발생하면 그 압력 차이로 인하여 오프닝(184,194)이 오므라들어 밀봉의 상태를 유지하지만 엔진의 구동이 멈추는 경우에는 오프닝(184,194)이 자연히 벌어지면서 물 또는 이물질을 에어 클리너 밖으로 배출하게 된다.

한편, 제2하우징(150)의 개방된 단부에는 체결부(170)의 체결을 위한 고정부(152)가 형성될 수 있다.

이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

100: 차량용 에어 클리너 110: 제1하우징
111: 공기 유입부 112: 공기 유출부
130: 유동 안내부 140: 필터 거치대
150: 제2하우징 160: 이물질 배출부
180,190: 드레인 코크 R: 사각부
T: 삼각부 F: 필터

Claims

공기 유입부(111) 및 공기 유출부(112)가 형성된 제1하우징(110);
상기 제1하우징(110)과 맞물려 체결되며, 내부에 필터 수용 공간을 형성하는 제2하우징(150); 및
상기 제1하우징(110) 및 상기 제2하우징(150) 내부에 설치되며, 상기 공기 유입부(111)를 통해 유입된 공기 중의 이물질을 여과하는 필터(F);를 포함하며,
상기 제1하우징(110)의 상기 공기 유출부(112) 측에는 상기 필터(F)가 장착되는 필터 거치대(140)가 형성되고, 상기 필터 거치대(140)에는 상기 필터(F)의 장착을 안내하는 가이드부(141) 및 상기 필터(F)의 내경 보다 크게 형성된 지지부(143)가 형성되고,
상기 제2하우징(150)은 그 중심에서부터 이격된 위치에 형성된 이물질 배출부(160)를 구비하여 상기 공기 유입부(111)를 통해 유입된 공기 중에 포함된 이물질 중 상기 필터(F)가 여과할 수 없는 이물질을 외부로 배출하며,
상기 제2하우징(150)의 내면에는 이물질을 상기 이물질 배출부(160)로 모아 주는 포집 안내부(153)가 형성되고, 상기 포집 안내부(153)의 양단은 상기 이물질 배출부(160)의 양측에 위치하는, 차량용 에어 클리너(100).
제 1항에 있어서,
상기 가이드부(141)는 상기 공기 유출부(112)의 둘레를 따라 방사상으로 이격 배치되고 상기 제1하우징(110)의 길이 방향으로 소정 길이를 가지도록 형성된 다수개의 스포크 부재(141a~141c)를 포함하는, 차량용 에어 클리너(100).
제2항에 있어서,
상기 스포크 부재(141a~141c)는 상단(141e)이 서로 연결되고 하단(141d)은 상기 지지부(143)에 연결되며, 상기 상단(141e)에서부터 상기 하단(141d)으로 갈수록 상기 필터(F)의 중심에서 멀어지도록 형성된, 차량용 에어 클리너(100).
제3항에 있어서,
상기 스포크 부재(141a~141c)는 상기 상단(141e)의 폭 보다 상기 하단(141d)의 폭이 크게 형성되며, 상기 상단(141e)은 상기 지지부(143)와 평행하도록 서로 연결된, 차량용 에어 클리너(100).
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 지지부는(143),
상기 스포크 부재(141a~141c)의 하단(141d)과 연결되는 원추부(143a); 및
상기 원추부(143a)의 하단에 형성되며, 상기 필터(F)의 내경 보다 크게 형성된 압착부(143b);를 포함하며,
상기 원추부(143a)는 상기 스포크 부재(141a~141c)의 하단(141d)에서부터 상기 압착부(143b)를 향할수록 직경이 커지도록 형성되어 상기 필터(F)의 내경이 상기 압착부(143b)에 안착되도록 안내하고,
상기 압착부(143b)는 상기 필터(F)의 내경과 억지끼움 형태로 결합되는, 차량용 에어 클리너(100).
제5항에 있어서,
상기 압착부(143b)의 높이는 상기 원추부(143a)의 높이와 동일하거나 크게 형성되는, 차량용 에어 클리너(100).
제6항에 있어서,
상기 원추부(143a)의 최소 직경 가장자리는 상기 스포크 부재(141a~141c)의 하단(141d) 외측과 일치하도록 형성된, 차량용 에어 클리너(100).
제5항에 있어서,
상기 제1하우징(110)의 내부에는 상기 공기 유입부(111)의 출구측 전방에 배치되며, 상기 필터(F)의 외면과 이격된 상태로 상기 필터(F)의 외면을 일부 감싸는 형태로 형성된 유동 안내부(130)가 형성되고,
상기 유동 안내부(130)의 길이 방향 일단(131)은 상기 제1하우징(110)의 내벽면에 결합 고정되고 타단(136)은 상기 제1하우징(110)의 내벽면과 이격된 상태를 유지하며,
상기 유동 안내부(130)의 높이 방향 하단(135)은 상기 제1하우징(110)의 바닥면에 결합 고정되는, 차량용 에어 클리너(100).
제8항에 있어서,
상기 유동 안내부(130)는,
상기 제1하우징(110)의 내벽면에 결합 고정된 일단(131)의 높이와 동일한 높이를 가지며 상기 필터(F)의 외면의 일부를 이격된 상태로 둘러싸는 사각부(R); 및
상기 사각부(R)의 일단에 형성되며 상기 사각부(R)의 상단에서부터 상기 제1하우징(110)의 바닥면을 향할수록 상기 공기 유입부(111)에서 멀어지는 경사가 형성된 삼각부(T);를 포함하는, 차량용 에어 클리너(100).
제9항에 있어서,
상기 사각부(R)의 상단은 상기 제1하우징(110)의 상단 보다 낮게 형성되고, 상기 제1하우징(110)의 내벽면에 결합 고정된 상기 사각부(R)의 일단(131)은 상기 사각부(R)와 상기 제1하우징(110)의 내벽면 사이의 간격에 해당하는 길이로 절곡 형성된, 차량용 에어 클리너(100).
제10항에 있어서,
상기 사각부(R)와 상기 삼각부(T)는 상기 필터(F)의 외면과 동일한 곡률로 형성된 곡면을 포함하며,
상기 유동 안내부(130)는 상기 공기 유입부(111)의 외부에서 상기 공기 유입부(111)의 내부를 보았을 때 상기 유동 안내부(130)만 보이도록 형성된, 차량용 에어 클리너(100).
제10항에 있어서,
상기 이물질 배출부(160)에는 이물질을 포집하며 상기 하우징(110,150) 내외부의 압력 차이에 의해 개폐되어 이물질을 배출하는 드레인 코크(180,190)가 형성된, 차량용 에어 클리너(100).
제12항에 있어서,
상기 유동 안내부(130)는,
상기 제1하우징(110)을 위에서 보았을 때 상기 공기 유입부(111)의 파이프와 나란하며 상기 제1하우징(110)의 중심을 지나는 선(BL)에 대해 상기 제1하우징(110)의 중심과 상기 사각부(R)의 끝(133)을 연결한 선(TL)이 이루는 각도(θ1)가 90도가 되도록 형성되고, 상기 제1하우징(110)의 중심과 상기 삼각부(T)의 끝(134)을 연결한 선(TL)이 이루는 각도(θ2)는 120도가 되도록 형성되는, 차량용 에어 클리너.
제13항에 있어서,
상기 포집 안내부(153)는 상기 제2하우징(150)의 내면에 원형으로 설치되며, 상기 포집 안내부(153)의 양단은 상기 제2하우징(150)의 외측을 향해 절곡 형성된, 차량용 에어 클리너(100).