KR101704826B1 - 원심여과 기능을 갖는 오일 필터유닛 - Google Patents

원심여과 기능을 갖는 오일 필터유닛 Download PDF

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Abstract

본 발명은 원심여과 기능을 갖는 오일 필터유닛을 개시한다. 상기 오일 필터유닛은 상부 일측에 도입구(1a)가 구비되고 하부에 드레인플러그(5)가 분리 가능하게 결합되는 드레인홀(2a)이 형성된 이물질 포집부(2)를 포함하는 하우징(1); 상기 하우징(1)의 내부에 분리 가능하게 제공되고 상기 하우징(1)의 길이방향으로 배치되는 지지축(10); 상기 하우징(1) 내의 상기 지지축(10)에 유격을 두고 끼워져 지지되고 오일 속에 포함된 미세입자의 이물질을 걸러내는 필터(20); 상기 하우징(1)의 내벽과 상기 필터(20) 사이에 제공되고 오일의 흐름에 원심력을 발생시켜 오일 속에 포함된 큰 입자의 이물질을 상기 하우징(1)의 이물질 포집부(2)로 유도하는 원심여과부(30); 및 상기 하우징(1)의 상부에 분리 가능하게 결합되고 상기 지지축(10)의 상단을 지지하며, 일측에는 상기 필터(20)를 거쳐 여과된 오일을 외부로 유도하는 배출구(40a)가 형성된 커버(40);를 포함하는 것을 특징을 한다. 본 발명은 일차적으로 원심여과부를 통해 오일의 흐름에 원심력을 발생시켜 오일 속에 포함된 비교적 큰 입자의 이물질을 제거하고, 이차적으로 필터를 통해 오일 속에 포함된 미세입자의 이물질을 여과시킬 수 있게 한다.

Description

원심여과 기능을 갖는 오일 필터유닛{Oil filter unit with centrifugal filtering function}
본 발명은 원심여과 기능을 갖는 오일 필터유닛에 관한 것으로, 보다 상세하게는 일차적으로 오일의 흐름에 원심력을 발생시켜 비교적 큰 입자의 이물질을 제거하고 이차적으로 세밀한 여과작업을 통해 작은 입자의 이물질을 여과시킬 수 있는 원심여과 기능을 갖는 오일 필터유닛에 관한 것이다.
일반적으로, 차량의 엔진 오일(또는 윤활유)은 엔진 오일 필터를 거쳐 엔진의 각 윤활부로 공급된다. 이때, 엔진 오일 속에 포함되어 있는 이물질은 엔진 오일 필터를 통해 사전에 걸러진다.
기존의 엔진 오일 필터는 하우징과 상기 하우징 내에 분리 가능하게 또는 일체로 수용되는 필터를 포함하는 형태로 제공되며, 이러한 유형의 엔진 오일 필터는 여과 면적과 여과지의 세공(pore)의 크기가 여과능력을 결정하는 중요 요소가 되고 있다. 그 때문에, 여과능력을 증대시키기 위해서는 상기 필터의 크기를 키워야 하는 문제가 있다.
하지만 여과 면적을 키우는데도 한계가 있기 때문에 근래에는 하나의 하우징 내에 1차 필터와 2차 필터를 함께 제공한 복합구조의 형태, 또는 오일 공급 경로 상에 주 필터와 보조 필터를 독립적으로 제공한 분리구조의 형태를 채택하여 여과 기능을 증대시키고 있다.
그러나, 위와 같이 복합구조 타입 엔진 오일 필터나 분리구조 타입 엔진 오일 필터는 구조적으로 매우 복잡할 뿐만 아니라 취급 및 관리하는데 많은 불편이 수반되고, 설치작업도 매우 번거로우며 제조단가를 상승시키는 문제가 있다.
또한 위와 같은 복합구조 타입 엔진 오일 필터나 분리구조 타입 엔진 오일 필터는 작은 입자와 비교적 큰 입자의 이물질을 모두 세공을 갖는 필터 구조를 통해 여과시키게 되어 있어 잦은 막힘 현상의 발생으로 정비주기가 짧고 그에 따른 정비시간도 길어질 수밖에 없어 매우 불편하였다.
이에, 본 발명은 전술한 바와 같은 문제점들을 해소하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 일차적으로 오일의 흐름에 원심력을 발생시켜 오일 속에 포함된 비교적 큰 입자의 이물질을 제거하고, 이차적으로 오일 속에 포함된 미세입자의 이물질을 여과시킬 수 있는 원심여과 기능을 갖는 오일 필터유닛을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 구조적으로 콤팩트하면서도 취급 및 관리가 용이하고 설치작업도 편리하며, 제조단가를 낮출 수 있는 원심여과 기능을 갖는 오일 필터유닛을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 구조적으로 콤팩트하면서도 비교적 큰 입자와 작은 입자의 이물질을 모두 단계적으로 여과시킬 수 있게 하고 이를 통해 큰 입자의 이물질에 의한 막힘 현상을 해소시켜 정비주기를 길게 하며, 정비작업도 간단히 수행할 수 있는 원심여과 기능을 갖는 오일 필터유닛을 제공하는 것이다.
전술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 상부 일측에 도입구가 구비되고 하부에 드레인플러그가 분리 가능하게 결합되는 드레인홀이 형성된 이물질 포집부를 포함하는 하우징;
상기 하우징의 내부에 분리 가능하게 제공되고 상기 하우징의 길이방향으로 배치되는 지지축;
상기 하우징 내의 상기 지지축에 유격을 두고 끼워져 지지되고 오일 속에 포함된 미세입자의 이물질을 걸러내는 필터;
상기 하우징의 내벽과 상기 필터 사이에 제공되고 오일의 흐름에 원심력을 발생시켜 오일 속에 포함된 큰 입자의 이물질을 상기 하우징의 이물질 포집부로 유도하는 원심여과부; 및
상기 하우징의 상부에 분리 가능하게 결합되고 상기 지지축의 상단을 지지하며, 일측에는 상기 필터를 거쳐 여과된 오일을 외부로 유도하는 배출구가 형성된 커버;를 포함하는 원심여과 기능을 갖는 오일 필터유닛을 제공한다.
또한, 본 발명은 위의 본 발명의 일실시예에 대하여 다음의 구체적인 실시예들을 더 제공한다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 하우징의 이물질 포집부는 아래로 갈수록 내경이 작아지는 오목한 형태로 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 원심여과부는 상기 하우징의 내벽에 상기 하우징의 길이를 따라 나선형태로 제공되는 오일가이드와, 상기 오일가이드와 상기 필터 사이에 위치하고 상부부분이 상기 하우징의 상부 대응부분 또는 상기 커버의 대응부분에 고정되는 인너튜브를 포함하며, 상기 하우징의 도입구로부터 공급되는 오일을 상기 하우징의 내벽과 상기 인너튜브 사이의 공간과 상기 오일가이드를 통해 상기 이물질 포집부측으로 안내하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 원심여과부는 상기 하우징 내의 지지축의 하부에 고정되고 외경이 상기 하우징의 내경 보다 작은 배플플레이트를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 오일 필터유닛은 상기 하우징의 도입구로부터 상기 원심여과부를 통해 상기 이물질 포집부측으로 유입되는 오일이 상기 필터의 외측에서 내측으로 유입되어 걸러진 후 상기 커버의 배출구를 통해 외부로 공급되는 경로, 또는 상기 하우징의 도입구로부터 상기 원심여과부를 통해 상기 이물질 포집부측으로 유입되는 오일이 상기 필터의 내측에서 외측으로 유입되어 걸러진 후 상기 커버의 배출구를 통해 외부로 공급되는 경로를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 원심여과 기능을 수행하는 원심여과부를 오일 필터유닛에 제공하여, 일차적으로 상기 원심여과부를 통해 오일의 흐름에 원심력을 발생시켜 오일 속에 포함된 비교적 큰 입자의 이물질을 제거하고, 이차적으로 필터를 통해 오일 속에 포함된 미세입자의 이물질을 여과시킬 수 있게 한다.
또한 본 발명은 비교적 큰 입자의 이물질을 여과시키는 원심여과부와 비교적 작은 입자의 이물질을 여과시키는 필터를 하나의 하우징 안에 콤팩트하게 구성할 수 있게 하고 그들의 취급 및 관리도 용이하게 하며, 설치작업도 편리하게 수행할 수 있게 한다.
도 1은 본 발명에 따른 원심여과 기능을 갖는 오일 필터유닛을 보여주는 개략 종단면도.
도 2는 본 발명에 따른 원심여과 기능을 갖는 오일 필터유닛에서의 오일의 흐름을 보여주는 개략 평면도.
도 3은 본 발명에 따른 원심여과 기능을 갖는 오일 필터유닛에서의 오일의 흐름을 보여주는 개략 종단면도.
이하, 본 발명에 따른 원심여과 기능을 갖는 오일 필터유닛의 실시예를 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 원심여과 기능을 갖는 오일 필터유닛은 도 1에 도시된 바와 같이, 크게 하우징(1), 지지축(10), 필터(20), 원심여과부(30) 및 커버(40)를 포함한다.
여기서, 상기 하우징(1)은 상부 일측에 오일을 유입시키기 위한 도입구(1a)가 구비되고 하부에 드레인플러그(5)가 분리 가능하게 결합되는 드레인홀(2a)이 형성된 이물질 포집부(2)를 구비한다.
상기 지지축(10)은 상기 하우징(1)의 내부에 분리 가능하게 제공되고 상기 하우징(1)의 길이방향으로 배치된다. 상기 필터(20)는 상기 하우징(1) 내의 상기 지지축(10)에 유격을 두고 끼워져 지지되고 오일 속에 포함된 미세입자의 이물질을 걸러내는 역할을 한다.
상기 원심여과부(30)는 상기 하우징(1)의 내벽과 상기 필터(20) 사이에 제공되고 오일의 흐름에 원심력을 발생시켜 오일 속에 포함된 비교적 큰 입자의 이물질을 상기 하우징(1)의 이물질 포집부(2)로 유도하는 역할을 한다.
상기 커버(40)는 상기 하우징(1)의 상부에 분리 가능하게 결합되고 상기 지지축(10)의 상단을 지지하며, 일측에는 상기 필터(20)를 거쳐 여과된 오일을 외부로 유도하는 배출구(40a)가 형성된다.
전술한 바와 같이 구성된 원심여과 기능을 갖는 오일 필터유닛에서, 오일 탱크(미도시)로부터 상기 하우징(1)의 도입구(1a)를 통해 내부로 오일이 유입되면, 상기 오일이 상기 원심여과부(30)를 통해 상기 필터(20)를 거쳐 상기 커버(40)의 배출구(40a)를 통해 마찰부 등과 같은 외부의 필요부분(미도시)으로 공급될 수 있게 된다. 이때, 상기 오일 속에 포함된 비교적 큰 입자의 이물질은 상기 원심여과부(30)를 거치면서 원심력에 의해 외부로 밀려져 상기 이물질 포집부(2) 안에 쌓이게 되고 상기 오일 속에 포함된 비교적 작은 입자의 이물질은 상기 필터(20)를 통해 여과된다. 본 발명에 따른 원심여과 기능을 갖는 오일 필터유닛은 엔진 오일의 경우 뿐만 아니라 연료 오일을 여과시키는데도 적용 가능하다.
따라서, 본 발명에 따른 원심여과 기능을 갖는 오일 필터유닛은 일차적으로 상기 원심여과부(30)를 통해 오일의 흐름에 원심력을 발생시켜 오일 속에 포함된 비교적 큰 입자의 이물질을 제거하고, 이차적으로 상기 필터(20)를 통해 오일 속에 포함된 미세입자의 이물질을 여과시킬 수 있게 한다.
또한, 본 발명에 따른 원심여과 기능을 갖는 오일 필터유닛은 전술한 바와 같은 기본구성에 다음의 구체적인 실시예들로 더 한정되는 형태로 이루어질 수 있다.
일실시예로, 상기 하우징(1)의 이물질 포집부(2)는 아래로 갈수록 내경이 작아지는 오목한 형태로 이루어질 수 있다. 이러한 오목한 형태의 이물질 포집부 구조는 상기 원심여과부(30)를 통해 유입되는 비교적 큰 입자의 이물질이 상기 필터(20)측으로의 유입 없이 상기 이물질 포집부(2)내로 효과적으로 포집될 수 있게 한다.
또한 상기 이물질 포집부 구조는 아래로 갈수록 내경이 작아지는 오목한 형태로 되어 있어 상기 이물질 포집부(2)의 드레인홀(2a)에 결합된 드레인플러그(5)를 이용하여 상기 이물질 포집부(2) 안에 쌓인 이물질을 외부로 원활히 배출시킬 수 있게 한다.
일실시예로, 상기 원심여과부(30)는 상기 하우징(1)의 내벽에 상기 하우징의 길이를 따라 나선형태로 제공되는 오일가이드(31)와, 상기 오일가이드(31)와 상기 필터(20) 사이에 위치하고 상부부분이 상기 하우징(1)의 상부 대응부분 또는 상기 커버(40)의 대응부분에 고정되는 인너튜브(32)를 포함하는 형태로 이루어질 수 있다. 또한 상기 원심여과부(30)는 상기 하우징(1)의 도입구(1a)로부터 공급되는 오일을 상기 하우징(1)의 내벽과 상기 인너튜브(32) 사이의 공간과 상기 오일가이드(31)를 통해 상기 이물질 포집부(2)측으로 안내한다.
이러한 원심여과부 구조는 상기 하우징(1)의 내벽과 상기 인너튜브(32) 사이의 공간과 상기 오일가이드(31)의 나선형 궤도를 통해 상기 하우징(1)의 도입구(1a)로부터 상기 하우징(1)내로 공급되는 오일의 흐름에 원심력을 발생시켜 상기 오일 속에 포함된 비교적 큰 입자의 이물질을 상기 이물질 포집부(2)로 유도시킬 수 있게 한다.
일실시예로, 상기 원심여과부(30)는 상기 하우징(1) 내의 지지축(10)의 하부에 고정되고 외경이 상기 하우징(1)의 내경 보다 작은 배플플레이트(33)를 더 포함하는 형태로 이루어질 수 있다.
이러한 배플플레이트 구조는 상기 하우징(1)의 도입구(1a)로부터 공급되는 오일의 대부분을 상기 필터(20)측으로 유도하고, 그와 동시에 상기 원심여과부(30)를 거치면서 걸러지는 상기 오일 속에 포함된 비교적 큰 입자의 이물질을 상기 이물질 포집부(2)로 집중적으로 유도시킬 수 있게 한다.
일실시예로, 상기 오일 필터유닛은 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 하우징(1)의 도입구(1a)로부터 상기 원심여과부(30)를 통해 상기 이물질 포집부(2)측으로 유입되는 오일이 상기 필터(20)의 외측에서 내측으로 유입되어 걸러진 후 상기 커버(40)의 배출구(40a)를 통해 외부로 공급되는 경로를 포함하는 형태로 이루어질 수 있다. 이 경우, 상기 필터(20)의 하부 외측단부와 상기 인너튜브(32)의 하단부의 사이가 개방되고 상기 필터(20)의 하부 내측단부와 상기 지지축(10)의 사이는 밀폐된다.
다른 실시예로, 상기 오일 필터유닛은 상기 하우징(1)의 도입구(1a)로부터 상기 원심여과부(30)를 통해 상기 이물질 포집부(2)측으로 유입되는 오일이 상기 필터(20)의 내측에서 외측으로 유입되어 걸러진 후 상기 커버(40)의 배출구(40a)를 통해 외부로 공급되는 경로를 포함하는 형태로 이루어질 수 있다. 이 경우, 상기 필터(20)의 하부 내측단부와 상기 지지축(10)의 사이는 개방되고 상기 필터(20)의 하부 외측단부와 상기 인너튜브(32)의 하단부의 사이는 밀폐된다. 또한 상기 커버(40)의 배출구(40a)는 상기 필터(20)의 상부 외측단부와 상기 인너튜브(32)의 상단부의 사이에 대응되게 배치된다.
전술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 원심여과 기능을 갖는 오일 필터유닛의 작동을 도 2와 도 3을 참조하여 설명한다.
먼저 본 발명에 따른 오일 필터유닛이 장착된 차량을 가동시켜 오일 탱크(미도시)로부터 상기 하우징(1)의 도입구(1a)를 통해 내부로 오일이 유입되면, 상기 오일이 원심여과부(30)를 통해 상기 하우징(1)의 이물질 포집부(2)측으로 하강된다.
이때, 상기 오일 속에 포함된 비교적 큰 입자의 이물질은 상기 하우징(1)의 내벽과 상기 인너튜브(32) 사이의 공간과 상기 오일가이드(31)의 나선형 궤도를 통해 상기 하우징(1)의 이물질 포집부(2)측으로 하강되면서 원심력에 의해 외부로 밀려져 상기 이물질 포집부(2) 안에 쌓이게 된다.
이어서, 상기 원심여과부(30)를 따라 하강한 오일은 상기 필터(20)의 하부 외측단부와 상기 인너튜브(32) 사이의 개방공간을 통해 상기 필터(20)의 외측에서 내측으로 상기 필터(20)를 거쳐 상기 커버(40)의 배출구(40a)를 통해 마찰부 등과 같은 외부의 필요부분(미도시)으로 공급될 수 있게 된다. 이때, 상기 오일 속에 포함된 비교적 작은 입자의 이물질은 상기 필터(20)를 통해 여과된다.
한편, 차량의 오랜 가동으로 정비주기가 도래하면 차량의 가동을 중지시킨 상태에서 상기 이물질 포집부(2)의 외측에 구비된 드레인플러그(5)를 풀어 상기 이물질 포집부(2) 내에 쌓인 이물질을 외부로 배출시킨 후, 상기 드레인플러그(5)를 상기 이물질 포집부(2)의 드레인홀(2a)에 다시 끼우면 된다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서의 단순 치환, 변형 및 변경은 당 분야에서의 통상의 지식을 가진 자에게 명백한 것이다.
1: 하우징 1a: 도입구
2a: 드레인홀 2: 이물질 포집부
5: 드레인플러그 10: 지지축
20: 필터 30: 원심여과부
31: 오일가이드 32: 인너튜브
33: 배플플레이트 40: 커버
40a: 배출구

Claims (5)

  1. 상부 일측에 도입구(1a)가 구비되고 하부에 드레인플러그(5)가 분리 가능하게 결합되는 드레인홀(2a)이 형성된 이물질 포집부(2)를 포함하는 하우징(1);
    상기 하우징(1)의 내부에 분리 가능하게 제공되고 상기 하우징(1)의 길이방향으로 배치되는 지지축(10);
    상기 하우징(1) 내의 상기 지지축(10)에 유격을 두고 끼워져 지지되고 오일 속에 포함된 미세입자의 이물질을 걸러내는 필터(20);
    상기 하우징(1)의 내벽과 상기 필터(20) 사이에 제공되고 오일의 흐름에 원심력을 발생시켜 오일 속에 포함된 큰 입자의 이물질을 상기 하우징(1)의 이물질 포집부(2)로 유도하는 원심여과부(30); 및
    상기 하우징(1)의 상부에 분리 가능하게 결합되고 상기 지지축(10)의 상단을 지지하며, 일측에는 상기 필터(20)를 거쳐 여과된 오일을 외부로 유도하는 배출구(40a)가 형성된 커버(40)를 포함하며,
    상기 원심여과부(30)는,
    상기 하우징(1)과 상기 필터(20) 사이에 위치하고, 상부부분이 상기 하우징(1)의 상부 대응부분 또는 상기 커버(40)의 대응부분에 고정되며 하부부분이 상기 필터(20)의 하단보다 상기 이물질 포집부(2)와 인접하게 배치된 인너튜브(32); 및
    상기 하우징(1) 내의 지지축(10)의 하부에 고정되고 외경이 상기 인너튜브(32)의 내경 보다 작게 형성되고, 상기 하우징(1)의 도입구(1a)로부터 공급되어 상기 필터(20)와 상기 인너튜브(32) 사이를 따라 하강하여 상기 이물질 포집부(2)에 포집된 이물질이 상기 인너튜브(32)와 상기 필터(20) 사이를 향해 상승되는 것을 억제하는 배플플레이트(33)를 포함하는 원심여과 기능을 갖는 오일 필터유닛.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 하우징(1)의 이물질 포집부(2)는 아래로 갈수록 내경이 작아지는 오목한 형태로 이루어진 것인 원심여과 기능을 갖는 오일 필터유닛.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 원심여과부(30)는 상기 인너튜브(32)와 마주하는 상기 하우징(1)의 내벽에 상기 하우징(1)의 길이를 따라 나선형태로 제공되는 오일가이드(31)를 더 포함하는 원심여과 기능을 갖는 오일 필터유닛.
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 하우징(1)의 도입구(1a)로부터 상기 원심여과부(30)를 통해 상기 이물질 포집부(2)측으로 유입되는 오일이 상기 필터(20)의 외측에서 내측으로 유입되어 걸러진 후 상기 커버(40)의 배출구(40a)를 통해 외부로 공급되는 경로, 또는 상기 하우징(1)의 도입구(1a)로부터 상기 원심여과부(30)를 통해 상기 이물질 포집부(2)측으로 유입되는 오일이 상기 필터(20)의 내측에서 외측으로 유입되어 걸러진 후 상기 커버(40)의 배출구(40a)를 통해 외부로 공급되는 경로를 포함하는 것인 원심여과 기능을 갖는 오일 필터유닛.
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