KR101786345B1 - 고밀도 여지 적용 흡기 필터와 에어클리너 및 차량 - Google Patents

고밀도 여지 적용 흡기 필터와 에어클리너 및 차량 Download PDF

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곽철규
김영해
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Abstract

본 발명의 고밀도 여지 적용 흡기 필터는 통과된 오염 공기의 이물질을 걸러 신기로 전환하는 접힘부(10-1,10-N)의 두께에 고밀도 조밀층(15,17)이 형성되고, 고밀도 조밀층(15,17)이 셀프본딩 PET(Polyethylene Terephthalate)섬유(20-1)와 함께 섞여진 고수축 PET(Polyethylene Terephthalate) 섬유(20-2)로 형성됨으로써 열에 의한 용이한 변형으로 통기 저항 감소와 강성 증대가 함께 이루어지는 "ㄷ"형상의 강성 리브(10D)가 적용된 써멀 본딩 부직포 여지(10)를 포함하고, 서랍식 에어클리너(100-1)과 뚜껑식 에어클리너(100-2)에 적용되어 차량(200)의 흡기시스템(100)을 구성함으로써 원가와 중량 및 교체비용이 저감되고, 특히 재활용(또는 재사용)이 가능한 부품 수량을 증대함으로써 환경오염 예방에도 일조되는 특징이 구현된다.

Description

고밀도 여지 적용 흡기 필터와 에어클리너 및 차량{Air Cleaner of Air Filter using High Density Filter Paper and Vehicle thereby}
본 발명은 흡기 필터에 관한 것으로, 특히 고밀도 여지적용으로 재활용 부품을 늘린 흡기 필터와 에어클리너 및 차량에 관한 것이다.
일반적으로 차량의 엔진룸은 엔진으로 신기가 공급되는 흡기시스템(Intake System)을 구비하고, 상기 흡기시스템은 외부에서 도입된 외기에 포함된 이물질을 걸러 상기 신기로 만들어 주는 에어 클리너가 포함된다.
상기 에어클리너는 흡기 필터를 포함하고, 상기 흡기 필터는 통기성을 유지한 상태로 접혀진 여지(Filter Paper)로 구성되고, 상기 여지의 종류에 따라 섬유 재질의 부직포(Non Woven Fabric) 여지로 구성된 부직포 흡기 필터와 종이 재질의 페이퍼(paper) 여지로 구성된 페이퍼 흡기 필터로 구분된다.
또한, 상기 에어클리너는 흡기 필터의 탈장착 구조에 따라 뚜껑식(또는 일반타입)과 서랍식으로 구분된다. 이를 위해, 상기 부직포 여지 적용 흡기 필터는 에어클리너 몸체와의 기밀성 확보를 위한 고무 씰과 함께 섬유 재질의 특성으로 형상이 변형되는 것을 방지하기 위한 플라스틱 프레임을 기본 구성요소로 하고, 고무 씰의 압착 변형을 위한 고정샤프트의 적용여부에 따라 고정샤프트 비 적용방식 흡기 필터와 고정샤프트 적용방식 흡기 필터로 구분된다. 또한, 상기 페이퍼 여지 적용 흡기 필터는 여지의 형상 변형방지와 함께 에어클리너 몸체와의 기밀성 확보를 위한 우레탄 폼을 구성요소로 한다.
그러므로, 상기 고정샤프트 비 적용방식 부직포 여지 적용 흡기 필터와 페이퍼 여지 적용 흡기 필터는 뚜껑식(또는 일반타입) 에어클리너에 적용되고, 상기 고정샤프트 적용방식 부직포 여지 적용 흡기 필터는 서랍식 에어클리너에 적용된다.
일본특개 2006-272106(2006.10.12)
하지만, 상기 부직포 여지 적용 흡기 필터는 고무 씰과 플라스틱 프레임 또는 고무 씰과 플라스틱 프레임 및 고정샤프트를 구성요소로 갖춤으로써 복잡한 구조와 높은 원가 및 고 중량일 수밖에 없다.
또한, 상기 페이퍼 여지 적용 흡기 필터는 우레탄 폼 만을 구성요소로 갖춤으로써 상기 부직포 여지 적용 흡기 필터대비 구조와 원가 및 중량에서 장점을 가지나 물 또는 이물질에 오염되었을 때 내구성이 취약하고, 특히 물이 묻었을 때 형상 변형이 심할 수밖에 없다.
특히, 부직포 여지 적용 흡기 필터에 적용된 부직포가 바인더(binder)를 부가하여 섬유들이 그들의 교차지 점에서 서로 접합되는 바인더 본딩 타입으로 제조되고, 바인더 본딩 타입 부직포는 "ㅅ" 형상의 산과 산 사이가 밀착되어 통기 저항 증대를 방지하는 어깨 맞춤 형상 구조 변형이 불가함으로써 플라스틱 프레임 재활용(또는 재사용)이 불가하고, 이는 흡기 필터 교체 시 부품전체 교환에 따른 A/S 비용이 상승과 함께 재활용(또는 재사용)의 불가 부품 수량증가에 따른 환경오염 도 가중시킬 수밖에 없다.
이에 상기와 같은 점을 감안한 본 발명은 열에 의한 변형이 이루어지는 고밀도 조밀층을 갖는 써멀 본딩 부직포 여지로 연속된 주름부가 "ㄷ"형상의 간격으로 벌어진 강성 리브를 이용한 어깨 맞춤 접힘 구조로 형성됨으로써 통기 저항 감소와 함께 강성 증대도 함께 이루어지고, 특히 재활용(또는 재사용)이 가능한 부품 수량을 증대함으로써 원가와 중량 및 교체비용이 저감됨과 더불어 환경오염 예방에도 일조되는 고밀도 여지 적용 흡기 필터와 에어클리너 및 차량의 제공에 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 고밀도 여지 적용 흡기 필터는 서로 인접되어 연속된 복수의 주름부가 통기성을 갖는 간격으로 접혀져 통과되는 오염 공기의 이물질을 걸러 신기로 전환하고, 상기 접힘부의 두께에는 셀프본딩 PET(Polyethylene Terephthalate)섬유와 함께 섞여진 고수축 PET(Polyethylene Terephthalate)섬유에 의한 고밀도 조밀층이 형성된 써멀 본딩 부직포 여지;를 포함한 것을 특징으로 한다.
바람직한 실시예로서, 상기 셀프본딩 PET섬유는 15㎛의 직경이고, 상기 고수축 PET 섬유의 함유량은 5~20%이며, 상기 함유량은 상기 고밀도 조밀층 전체의 중량백분율(weight percentage)이다. 상기 고밀도 조밀층은 여지 제조 공정 중 열처리 공정에서 열풍을 가하고, 상기 열풍으로 상기 고수축 PET섬유가 수축되어 상기 셀프본딩 PET섬유와 섞여 형성된다.
바람직한 실시예로서, 상기 주름부의 간격은 상기 써멀 본딩 부직포 여지의 한쪽 끝부위인 프론트 엔드와 반대쪽 끝부위인 리어 엔드의 전체 구간에서 등간격으로 접혀져 형성되고, 상기 등간격은 상기 주름부를 "ㄷ"형상으로 하는 강성 리브로 형성되며, 상기 강성 리브는 상기 써멀 본딩 부직포 여지의 전체 구간에서 어깨 맞춤구조로 접혀진 접힘부의 연속적인 형성으로 이루어진다.
바람직한 실시예로서, 상기 써멀 본딩 부직포 여지는 직사각형체로 형성되어 전후좌우 면이 밀착되도록 플라스틱 프레임의 내부공간에 끼워지고, 상기 플라스틱 프레임의 테두리 윗면에 덧대어지는 우레탄 폼과 밀착되며, 상기 플라스틱 프레임의 좌우 측면에는 록킹 샤프트가 결합된다.
그리고, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 에어클리너는 오염 공기의 이물질을 걸러 신기로 전환하는 주름부가 "ㄷ" 형상의 강성리브의 어깨 맞춤구조로 통기성과 강성을 증대하면서 셀프본딩 PET(Polyethylene Terephthalate)섬유와 함께 섞여진 고수축 PET(Polyethylene Terephthalate) 섬유에 의한 고밀도 조밀층으로 구성된 써멀 본딩 부직포 여지, 상기 써멀 본딩 부직포 여지의 직육면체형상이 끼워지는 내부공간을 형성한 플라스틱 프레임, 상기 플라스틱 프레임의 테두리 윗면에 결합되는 우레탄 폼, 상기 플라스틱 프레임의 좌우 측면에 결합된 록킹 샤프트로 구성된 흡기 필터; 상기 흡기 필터를 위쪽에서 끼우거나 빼내주는 필터수용공간이 상부면으로 형성된 에어클리너 몸체; 상기 필터수용공간의 상면을 위아래 젖힘 식으로 개폐하도록 상기 에어클리너 몸체에 결합된 커버;가 포함된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 에어클리너는 오염 공기의 이물질을 걸러 신기로 전환하는 주름부가 "ㄷ" 형상의 강성리브의 어깨 맞춤구조로 통기성과 강성을 증대하면서 셀프본딩 PET(Polyethylene Terephthalate)섬유와 함께 섞여진 고수축 PET(Polyethylene Terephthalate) 섬유에 의한 고밀도 조밀층으로 구성된 써멀 본딩 부직포 여지, 상기 써멀 본딩 부직포 여지의 직육면체형상이 끼워지는 내부공간을 형성한 플라스틱 프레임, 상기 플라스틱 프레임의 테두리 윗면에 결합되는 우레탄 폼, 상기 플라스틱 프레임의 좌우 측면에 결합된 록킹 샤프트로 구성된 흡기 필터; 상기 흡기 필터를 서랍식으로 끼우거나 빼내주는 필터수용공간이 한쪽 측면으로 형성된 에어클리너 몸체; 상기 필터수용공간의 측면 입구를 여닫이 식으로 개폐하도록 상기 에어클리너 몸체에 결합된 여닫이 도어; 가 포함된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 차량은 오염 공기의 이물질을 걸러 신기로 전환하는 주름부가 "ㄷ" 형상의 강성리브의 어깨 맞춤구조로 통기성과 강성을 증대하면서 셀프본딩 PET(Polyethylene Terephthalate)섬유와 함께 섞여진 고수축 PET(Polyethylene Terephthalate) 섬유에 의한 고밀도 조밀층을 갖는 써멀 본딩 부직포 여지가 적용된 흡기 필터로 이루어진 에어클리너; 상기 에어클리너로 도입된 외기의 이물질이 걸러진 신기가 엔진으로 공급되는 흡기 매니폴드를 갖춘 흡기시스템;이 포함된 것을 특징으로 한다.
이러한 본 발명의 고밀도 여지는 고밀도 조밀층을 가져 부직포 여지의 장점에 페이퍼 여지의 장점 결합이 가능함으로써 흡기 필터의 구조가 단순해지고, 특히 산과 산 사이가 밀착된 어깨 맞춤 형상 구조를 유지하면서 산 모양의 절곡 구조 변형이 가능함으로써 흡기 필터의 내구 성능 및 강성이 향상되는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 고밀도 여지를 이용한 흡기 필터는 기존의 바인더 본딩 타입 부직포 대비 원가 및 중량이 크게 낮아지고, 특히 플라스틱 프레임과 샤프트를 삭제 하거나 재활용(또는 재사용)이 가능한 효과가 있다.
또한, 본 발명의 고밀도 여지 적용 흡기 필터와 구성된 에어클리너는 뚜껑식(또는 일반타입) 에어클리너 대비 원가 13%다운과 중량 32%다운 및 흡기 필터 교체비용 13%다운, 서랍식 에어클리너 대비 원가 3.4%다운과 중량 9.4%다운 및 흡기 필터 교체비용 40%다운이 가능한 효과가 있다.
또한, 본 발명의 흡기 필터가 적용된 에어클리너 및 이를 이용한 흡기계가 적용된 차량은 흡기 필터 교체 시 플라스틱 프레임과 샤프트 등을 재활용(또는 재사용)함으로써 폐기 부품을 부직포 여지와 우레탄 폼으로 줄여 환경오염 예방에도 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 고밀도 여지 적용 흡기 필터가 프레임(frame)구조로 구성된 예이고, 도 2는 본 발명에 따른 써멀본딩부직포 여지의 고밀도 조밀층의 제조 예이며, 도 3은 본 발명에 따른 써멀 본딩 부직포 여지를 "ㄷ "형상으로 제조하는 상태이고, 도 4는 본 발명에 따른 써멀본딩부직포 여지의 조립상태이며, 도 5는 본 발명에 따른 프레임구조의 고밀도 여지 적용 흡기 필터를 구성요소로 하는 서랍식 에어클리너의 예이고, 도 6은 본 발명에 따른 고밀도 여지 적용 흡기 필터가 프레임리스(frameless)구조로 구성된 예이며, 도 7은 본 발명에 따른 프레임리스구조의 고밀도 여지 적용 흡기 필터를 구성요소로 하는 뚜껑식(또는 일반타입) 에어클리너의 예이고, 도 8은 본 발명에 따른 에어클리너로 구성된 흡기시스템이 적용된 차량의 예이다.
이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명하며, 이러한 실시예는 일례로서 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로, 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도 1은 고밀도 여지가 적용된 프레임(frame) 흡기 필터(1)의 구성을 나타낸다. 도시된 바와 같이, 상기 프레임 흡기 필터(1)는 써멀 본딩 부직포 여지(10), 우레탄 폼(30), 플라스틱 프레임(40), 록킹 샤프트(50)를 포함하고, 상기 써멀 본딩 부직포 여지(10)와 우레탄 폼(30)은 재활용되지 않으나 상기 플라스틱 프레임(40)과 상기 록킹 샤프트(50)는 재활용된다.
구체적으로, 상기 써멀 본딩 부직포 여지(10)는 한쪽 끝부위인 프론트 엔드(10A)와 반대쪽 끝부위인 리어 엔드(10B)로 소정 길이와 폭을 가지며, 프론트 엔드(10A)와 리어 엔드(10B)가 일정한 높이와 일정 간격을 갖도록 서로 인접되게 접혀진 제1,...,N 주름부(10-1,10-N)로 직육면체(또는 직사각형체)를 형성한다. 상기 제1,...,N 주름부(10-1,10-N)의 접힘 간격은 제1,...,N 주름부(10-1,10-N)의 각각이 통기성을 가질 수 있는 간격(예, 도 3의 강성 리브(10D))이다. 또한, 상기 써멀 본딩 부직포 여지(10)의 두께는 벌키층(11), 중간층(13), 고밀도 조밀층으로 구분되고, 상기 고밀도 조밀층은 이너 조밀층(15)과 아우터 조밀층(17)으로 구분된다. 일례로, 상기 벌키층(11)은 중간층(13)과 이어지고, 상기 중간층(13)은 이너 조밀층(15)과 이어지며, 상기 이너 조밀층(15)은 아우터 조밀층(17)과 이어진다. 즉, 상기 벌키층(11)을 기준으로 할 때 상기 중간층(13)은 상기 벌키층(11)의 한쪽면에 연속되고, 상기 이너 조밀층(15)은 상기 중간층(13)의 한쪽면에 연속되며, 상기 아우터 조밀층(17)은 상기 이너 조밀층(15)의 한쪽면에 연속된다. 그러므로, 상기 벌키층(11)은 써멀 본딩 부직포 여지(10)의 한쪽면을 형성하고, 상기 아우터 조밀층(17)은 써멀 본딩 부직포 여지(10)의 반대쪽면을 형성한다.
구체적으로, 상기 우레탄 폼(30)은 플라스틱 프레임(40)의 테두리로 위치되어져 써멀 본딩 부직포 여지(10)의 테두리 부위에 대한 기밀성을 확보한다. 상기 플라스틱 프레임(40)은 써멀 본딩 부직포 여지(10)의 형태유지와 함께 내구성이 유지되도록 써멀 본딩 부직포 여지(10)가 채워지는 틀을 제공한다. 상기 록킹 샤프트(50)는 손으로 잡을 수 있는 손잡이에 이어진 로드 축으로 형성되고, 플라스틱 프레임(40)의 좌우 측면에 구비된 샤프트 클립(40-1)과 결합된다.
한편, 도 2는 써멀 본딩 부직포 여지(10)의 고밀도 조밀층인 이너 조밀층(15)과 아우터 조밀층(17)의 제조 과정을 나타낸다. 도시된 바와 같이, 고밀도 조밀층은 1.5d(직경 15㎛)의 셀프본딩 PET(Polyethylene Terephthalate)섬유(20-1)와 함께 5~20%로 섞여진 고수축 PET(Polyethylene Terephthalate) 섬유(20-2)를 사용하고, 여지 제조 공정 중 열처리 공정에서 셀프본딩 PET섬유(20-1)와 고수축 PET섬유(20-2)간 결합을 위해 열풍이 가해짐으로써 안쪽의 이너 조밀층(15)에 비해 수축된 고수축 PET섬유(20-2)로 바깥쪽의 아우터 조밀층(17)을 형성시켜준다. 그 결과, 이너 조밀층(15)과 아우터 조밀층(17)은 고밀도 조밀층으로 형성됨으로써 써멀 본딩 부직포 여지(10)가 밀도가 높은 여지로 제조된다. 여기서 상기 고수축 PET(Polyethylene Terephthalate) 섬유(20-2)의 5~20% 섞임은 상기 고밀도 조밀층 전체의 중량백분율(weight percentage)로 나타낸 함유량이다. 이러한 중량백분율 적용은 본 발명의 고밀도 여지를 이용한 흡기 필터는 기존의 바인더 본딩 타입 부직포 대비 중량을 낮춤에 그 특징이 있기 때문이다.
한편, 도 3은 써멀 본딩 부직포 여지(10)를 "ㄷ"형상으로 제조하는 상태를 나타낸다. 도시된 바와 같이, 써멀 본딩 부직포 여지(10)는 한 쌍의 상,하부 롤러(300-1,300-2)를 통과하면서 설정된 접힘 사이즈(folding size)로 접혀지는 과정에서 직선 구간으로 강성 리브(10D)가 연속된다. 일례로, 상기 상부 롤러(300-1)에는 한면 간격(L)으로 접힘 사이즈를 정하는 사이즈 형성부(310)가 구비되고, 상기 하부 롤러(300-2)에는 사이 간격(t)로 강성 리브(10D)를 형성하는 리브 형성부(320)가 구비된다. 그러므로, 회전하는 한 쌍의 상,하부 롤러(300-1,300-2)는 써멀 본딩 부직포 여지 원단(1000)을 통과시키고, 그 과정에서 상부 롤러(300-1)의 사이즈 형성부(310)는 써멀 본딩 부직포 여지 원단(1000)을 일정한 한면 간격(L)으로 접어줌과 동시에 하부 롤러(300-2)의 리브 형성부(320)는 이웃한 한면 간격(L)의 사이에 사이 간격(t)으로 강성 리브(10D)를 형성해줌으로써 써멀 본딩 부직포 여지(10)가 사다리꼴 형상의 강성 리브(10D)를 연속 형성하면서 접혀진다. 이어, 상기 강성 리브(10D)의 사다리꼴 형상은 강성 리브(10D)의 밀착으로 "ㄷ"형상을 형성함으로써 "ㄷ"형상의 간격으로 벌어진 어깨 맞춤 접힘 구조로 완성된다. 이때, 상기 강성 리브(10D)의 형성은 하부 롤러(300-2)의 누름력을 이용한다.
그러므로, 고밀도 조밀층을 갖는 써멀 본딩 부직포 여지(10)는 바인더 본딩타입 부직포대비 다음과 같은 장점을 갖는다. 여기서, 서멀 본딩(Thermal bonding)은 혼면공정, 카드웹공정, 열융착공정 권취공정으로 제조된 건식부직포의 제조방식을 의미하고, 바인더 본딩(binder bonding)은 바인더(binder)를 부가하여 섬유들이 그들의 교차지 점에서 서로 접합하는 제조방식을 의미한다.
첫째, 열에 의한 변형이 가능함으로써 통기 저항 증대를 방지할 수 있는 "ㄷ"형상의 간격으로 벌어진 강성 리브(10D)를 이용한 어깨 맞춤 접힘 구조가 용이하게 적용될 수 있다. 둘째, "ㄷ"형상의 강성 리브(10D)에 의한 면압 분산을 통한 강성 보강 및 통기저항 감소에 의한 높은 먼지제거 효율로 플라스틱 프레임(40)과 록킹 샤프트(50)가 삭제될 수 있어 프레임리스 흡기 필터(1-1)(도 5참조)에 사용될 수 있다.
한편, 도 4는 써멀 본딩 부직포 여지(10)의 조립상태를 나타낸다.
상기 써멀 본딩 부직포 여지(10)의 형상 측면에서, 상기 써멀 본딩 부직포 여지(10)는 프론트 엔드(10A)와 리어 엔드(10B)의 구간을 제1,...,N 주름부(10-1,10-N)로 형성하고, 상기 제1,...,N 주름부(10-1,10-N)는 "ㄷ"형상의 강성 리브(10D)로 인해 통기 간격을 갖는 어깨 맞춤 접힘 구조로 형성됨으로써 강성 리브(10D)의 미 형성 구조 대비 통기 저항 증대가 없는 직육면체 형상을 이룬다.
상기 써멀 본딩 부직포 여지(10)의 조립 측면에서, 상기 써멀 본딩 부직포 여지(10)는 직육면체로 플라스틱 프레임(40)의 내부공간에 끼워져 플라스틱 프레임(40)의 전후좌우 벽면에 각각 밀착되어 고정되고, 플라스틱 프레임(40)의 테두리 윗면으로 덧대어지는 우레탄 폼(30)과 밀착되거나 우레탄 폼(30)의 내부 공간에 끼워짐으로써 간단하게 조립된다.
이어, 플라스틱 프레임(40)의 좌우 측면에서 샤프트 클립(40-1)에 록킹 샤프트(50)를 결합한다. 상기 록킹 샤프트(50)는 손잡이의 조작(잠금 해제(unlock)를 위한 반시계방향 조작 또는 잠금(lock)을 위한 시계방향 조작)으로 회전된다. 그 결과, 상기 록킹 샤프트(50)의 조작은 플라스틱 프레임(40)을 움직여 우레탄 폼(30)을 압착함으로써 에어클리너에 장착된 프레임 흡기 필터(1)의 기밀성을 견고하게 한다.
한편, 도 5는 서랍식 에어클리너(100-1)의 예를 나타낸다. 도시된 바와 같이, 상기 서랍식 에어클리너(100-1)는 프레임 흡기 필터(1)가 서랍식으로 끼워지거나 빠져나오는 필터수용공간이 한쪽 측면으로 형성된 에어클리너 몸체(110), 여닫이 식으로 필터수용공간의 측면 입구가 개폐되도록 도어 힌지를 매개로 에어클리너 몸체(110)에 결합된 여닫이 도어(120)를 포함한다.
또한, 상기 서랍식 에어클리너(100-1)에는 에어클리너 몸체(110)와 일체로 되거나 또는 결합되는 에어클리너 서브 바디가 더 형성된다. 상기 에어클리너 서브 바디는 외기를 에어클리너 몸체(110)의 내부로 도입하고, 프레임 흡기 필터(1)를 거쳐 이물질 제거된 신기를 내보내며, 엔진으로 신기를 공급해주는 흡기시스템 등과 결합되는 마운팅 브래킷으로 작용된다.
특히, 상기 프레임 흡기 필터(1)는 써멀 본딩 부직포 여지(10), 우레탄 폼(30), 플라스틱 프레임(40), 록킹 샤프트(50)를 구성요소로 함으로써 도 1내지 도 3의 고밀도 여지가 적용된 프레임 흡기 필터(1)와 동일하다.
그러므로, 상기 서랍식 에어클리너(100-1)는 사용된 프레임 흡기 필터(1)를 교체할 경우, 여닫이 도어(120)를 열어 사용된 프레임 흡기 필터(1)를 빼낸 후, 록킹 샤프트(50)가 결합된 플라스틱 프레임(40)에서 사용된 써멀 본딩 부직포 여지(10)와 사용된 우레탄 폼(30)을 신품으로 교체함으로써 사용된 프레임 흡기 필터(1)가 신품으로 교체된다. 그 결과, 상기 서랍식 에어클리너(100-1)는 필터교체에 따른 비용이 최소화되면서 플라스틱 프레임(40)과 록킹 샤프트(50)의 재활용으로 환경오염도 최소화될 수 있다.
한편, 도 6과 도 7은 각각 고밀도 여지가 적용된 프레임리스 흡기 필터(1-1)와 뚜껑식(또는 일반타입) 에어클리너(100-2)의 예를 나타낸다.
도 6을 참조하면, 상기 프레임리스 흡기 필터(1-1)는 재활용되지 않는 써멀 본딩 부직포 여지(10), 써멀 본딩 부직포 여지(10)와 밀착되거나 내부 공간으로 끼워주는 우레탄 폼(30)으로 구성되며, 상기 써멀 본딩 부직포 여지(10)와 우레탄 폼(30)은 도 1내지 도 3의 써멀 본딩 부직포 여지(10)와 우레탄 폼(30)과 동일하다.
도 7을 참조하면, 상기 뚜껑식 에어클리너(100-2)는 프레임리스 흡기 필터(1-1)가 위쪽에서 끼워주거나 빼내주는 필터수용공간이 상부 면으로 형성된 에어클리너 몸체(110), 위아래 젖힘 식으로 필터수용공간의 상부공간이 개폐되도록 도어 힌지를 매개로 에어클리너 몸체(110)에 결합된 커버(120-1)를 포함한다.
또한, 상기 뚜껑식 에어클리너(100-2)에는 에어클리너 몸체(110)와 일체로 되거나 또는 결합되는 에어클리너 서브 바디가 더 형성된다. 상기 에어클리너 서브 바디는 외기를 에어클리너 몸체(110)의 내부로 도입하고, 프레임리스 흡기 필터(1-1)를 거쳐 이물질 제거된 신기를 내보내며, 엔진으로 신기를 공급해주는 흡기시스템 등과 결합되는 마운팅 브래킷으로 작용된다.
그러므로, 상기 프레임리스 흡기 필터(1-1)는 사용된 프레임리스 흡기 필터(1-1)를 교체할 경우, 사용된 프레임리스 흡기 필터(1-1)의 써멀 본딩 부직포 여지(10)와 우레탄 폼(30)을 재활용하지 못함으로써 커버(120)를 열어 사용된 프레임리스 흡기 필터(1-1)를 빼낸 후 신품으로 교체한다. 그러나, 상기 프레임리스 흡기 필터(1-1)는 프레임 흡기 필터(1)와 달리 재활용 부품인 플라스틱 프레임(40)과 록킹 샤프트(50)를 사용하지 않음으로써 구조가 간단한 장점을 갖는다.
한편, 도 8은 엔진룸(200-1)의 일부를 개방한 차량의 예를 나타낸다. 도시된 바와 같이, 차량(200)의 엔진룸(200-1)에는 엔진(200-2)과 함께 흡기시스템(Intake System)(100)이 구비된다.
일례로, 상기 엔진(200-2)은 가솔린 엔진, 디젤 엔진, LPG 엔진, CNG 엔진 등 다양한 종류의 엔진 일 수 있다. 상기 흡기시스템(100)은 엔진(200-2)으로 신기 공급을 위한 흡기 매니폴드(110)를 구비하고, 상기 흡기 매니폴드(110)에는 신기를 공급하도록 프레임 흡기 필터(1)가 적용된 서랍식 에어클리너(100-1) 또는 프레임리스 흡기 필터(1-1)가 적용된 뚜껑식 에어클리너(100-2)가 연결된다.
그러므로, 상기 서랍식 에어클리너(100-1)는 도 5를 통해 기술된 서랍식 에어클리너(100-1)와 동일하고, 상기 뚜껑식 에어클리너(100-2)는 도 7을 통해 기술된 뚜껑식 에어클리너(100-2)와 동일하다
이와 같이, 고밀도 조밀층을 갖는 써멀 본딩 부직포 여지(10)로 프레임 흡기 필터(1)나 프레임리스 흡기 필터(1-1)가 제조됨으로써 차량(200)은 환경오염을 발생시키지 않는 재활용 부품 사용이 확장될 수 있다.
전술된 바와 같이, 본 실시예에 따른 고밀도 여지 적용 흡기 필터는 통과된 오염 공기의 이물질을 걸러 신기로 전환하는 주름부(10-1,10-N)의 두께에 고밀도 조밀층(15,17)이 형성되고, 고밀도 조밀층(15,17)이 셀프본딩 PET(Polyethylene Terephthalate)섬유(20-1)와 함께 섞여진 고수축 PET(Polyethylene Terephthalate) 섬유(20-2)로 형성됨으로써 열에 의한 용이한 변형으로 통기 저항 감소와 강성 증대가 함께 이루어지는 "ㄷ"형상의 강성 리브(10D)가 적용된 써멀 본딩 부직포 여지(10)를 포함하고, 서랍식 에어클리너(100-1)과 뚜껑식 에어클리너(100-2)에 적용되어 차량(200)의 흡기시스템(100)을 구성함으로써 원가와 중량 및 교체비용이 저감되고, 특히 재활용(또는 재사용)이 가능한 부품 수량을 증대함으로써 환경오염 예방에도 일조된다.
1 : 프레임(frame) 흡기 필터 1-1 : 프레임리스(frameless) 흡기 필터
10 : 써멀 본딩 부직포 여지 10A : 프론트 엔드
10B : 리어 엔드 10C : 접힘면
10D : 강성 리브 10-1,10-N : 제1,...,N 주름부
11 : 벌키층 13 : 중간층
15 : 이너 조밀층 17 : 아우터 조밀층
20-1 : 셀프본딩 PET(Polyethylene Terephthalate) 섬유
20-2 : 고수축 PET(Polyethylene Terephthalate) 섬유
30 : 우레탄 폼 40 : 플라스틱 프레임
40-1 : 샤프트 클립 50 : 록킹 샤프트
100 : 흡기시스템(Intake System) 110 : 흡기 매니폴드
100-1 : 서랍식 에어클리너 100-2 : 뚜껑식 에어클리너
110 : 에어클리너 몸체 120 : 여닫이 도어
120-2 : 커버
200 : 차량 200-1 : 엔진룸
200-2 : 엔진

Claims (16)

  1. 주름부가 통기성을 갖는 간격으로 접혀져 통과되는 오염 공기의 이물질을 걸러 신기로 전환하고, 상기 주름부의 두께에는 셀프본딩 PET(Polyethylene Terephthalate)섬유와 함께 섞여진 고수축 PET(Polyethylene Terephthalate) 섬유에 의한 고밀도 조밀층이 형성된 써멀 본딩 부직포 여지;가 포함되고,
    상기 고밀도 조밀층은 상기 셀프본딩 PET섬유로 이루어진 이너 조밀층, 상기 셀프본딩 PET섬유에 섞인 상기 고수축 PET섬유로 이루어진 아우터 조밀층으로 구분되며; 상기 고수축 PET섬유는 여지 제조 공정 중 열처리 공정에서 가해진 열풍으로 수축되어 상기 셀프본딩 PET섬유와 섞여지고; 상기 아우터 조밀층은 상기 셀프본딩 PET섬유와 섞여져 결합된 상기 고수축 PET섬유로 형성되어 상기 이너 조밀층의 바깥쪽을 이루는 것을 특징으로 하는 고밀도 여지 적용 흡기 필터.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 셀프본딩 PET섬유는 15㎛의 직경이고, 상기 고수축 PET 섬유의 함유량은 5~20%이며, 상기 함유량은 상기 고밀도 조밀층 전체의 중량백분율(weight percentage)인 것을 특징으로 하는 고밀도 여지 적용 흡기 필터.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 이너 조밀층에는 상기 아우터 조밀층이 형성된 반대쪽으로 중간층과 벌키층이 더 형성되는 것을 특징으로 하는 고밀도 여지 적용 흡기 필터.
  6. 청구항 5에 있어서, 상기 중간층은 상기 이너 조밀층에 연속되고, 상기 벌키층은 상기 중간층에 연속되는 것을 특징으로 하는 고밀도 여지 적용 흡기 필터.
  7. 청구항 1에 있어서, 상기 주름부의 간격은 상기 써멀 본딩 부직포 여지의 한쪽 끝부위인 프론트 엔드와 반대쪽 끝부위인 리어 엔드의 전체 구간에서 등간격으로 접혀져 형성되는 것을 특징으로 하는 고밀도 여지 적용 흡기 필터.
  8. 청구항 7에 있어서, 상기 등간격은 상기 주름부를 "ㄷ"형상으로 하는 강성 리브로 형성되는 것을 특징으로 하는 고밀도 여지 적용 흡기 필터.
  9. 청구항 8에 있어서, 상기 강성 리브는 상기 써멀 본딩 부직포 여지의 전체 구간에서 어깨 맞춤구조로 접혀진 접힘부의 연속적린 형성으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 고밀도 여지 적용 흡기 필터.
  10. 청구항 1과 청구항 2 및 청구항 5 내지 청구항 9 중 어느 한 항에 의한 흡기 필터;
    상기 흡기 필터를 끼워주거나 빼내주는 필터수용공간이 형성된 에어클리너 몸체;
    가 포함된 것을 특징으로 하는 에어클리너.
  11. 청구항 10에 있어서, 상기 에어클리너 몸체는 상기 필터수용공간을 상부면으로 형성하여 상기 흡기 필터를 위쪽에서 끼우거나 빼내주고, 상기 필터수용공간이 위아래 젖힘 식으로 개폐되는 커버;
    를 더 포함한 것을 특징으로 하는 에어클리너.
  12. 청구항 11에 있어서, 상기 흡기 필터는 상기 써멀 본딩 부직포 여지를 눌러주는 우레탄 폼을 구비한 것을 특징으로 하는 에어클리너
  13. 청구항 10에 있어서, 상기 에어클리너 몸체는 상기 필터수용공간을 한쪽 측면으로 형성하여 상기 흡기 필터를 서랍식으로 끼우거나 빼내주고, 상기 필터수용공간이 여닫이 식으로 개폐되는 여닫이 도어;
    를 더 포함한 것을 특징으로 하는 에어클리너
  14. 청구항 13에 있어서, 상기 흡기 필터는 상기 써멀 본딩 부직포 여지의 전후좌우 면이 밀착되도록 끼워지는 내부공간을 형성한 플라스틱 프레임, 상기 플라스틱 프레임의 테두리 윗면에 덧대어져 상기 써멀 본딩 부직포 여지를 눌러주는 우레탄 폼, 상기 플라스틱 프레임의 좌우 측면에 결합된 록킹 샤프트를 구비한 것을 특징으로 하는 에어클리너
  15. 청구항 10에 의한 에어클리너로 도입된 외기의 이물질이 걸러진 신기를 엔진으로 공급하는 흡기시스템(Intake System);
    이 포함된 것을 특징으로 하는 차량.
  16. 청구항 15에 있어서, 상기 흡기시스템은 상기 신기가 흐르는 흡기 매니폴드를 구비한 것을 특징으로 하는 차량.
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