KR102271957B1 - 차량용 공기 청정기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량용 공기 청정기를 개시한다. 개시된 차량용 공기 청정기는 외부공기가 내부로 유입되어 배출되며, 차량에 설치되는 하우징과, 이 하우징의 내부에 구비되며, 공기를 필터링하는 필터면이 하우징의 수직선상에 대하여 경사지게 형성되는 필터부재와, 이 필터부재를 고정하도록 하우징에 결합되는 필터고정부를 구비하는 것을 특징으로 한다.

Description

차량용 공기 청정기{AIR CLEANING APPARATUS FOR VEHICLES}

본 발명은 공기 청정기의 필터유닛에 관한 것으로, 보다 상세하게는 필터부재의 필터면을 원주방향으로 기울어지게 형성하여 필터부재를 통과하는 공기의 와류현상을 증가시킴은 물론 배압을 감소시켜 여과효과를 향상시킬 수 있도록 하는 차량용 공기 청정기에 관한 것이다.

일반적으로, 공기청정기는 외부의 공기가 필터를 거치도록 하여 공기 중에 포함된 먼지나 오염물질을 제거하는 것으로, 외부의 공기가 필터를 거쳐 배출될 수 있도록 팬을 이용하여 외부의 공기를 강제 또는 자연 흡입 및 배기시키는 과정을 통해 공기를 여과하게 된다.

통상의 공기청정기는 필터식과 전기 집진식으로 구분되며, 필터식은 공기 중의 먼지나 오염물질을 필터를 통과시키면서 필터링하게 되고, 전기 집진식은 공기 중의 먼지나 오염물질이 전기장에 의해 집진기에 흡착되어 제거된다.

한편, 차량에서는 엔진에서 연료를 연소시켜 동력을 얻게 된다. 이때, 연료의 연소를 위해 공기를 필요로 하고, 이와 같이 연료 연소에 필요한 공기는 차량의 외부로부터 유입된다.

그리고, 엔진으로 유입되는 공기에 미세먼지가 포함되어 있으면 미세한 물질이 실린더 내부에 흡입되어 착화되므로, 엔진 구동시 피스톤과의 마찰로 인하여 실린더 내벽에 마모가 발생된다. 이는 엔진 출력의 저하요인이 되어 연료의 소모를 증가시킨다.

이러한 문제를 예방하기 위하여 통상의 차량은 외기의 공기를 엔진으로 흡입하기 위한 공기흡입라인에 공기 청정기를 설치하여 공기 중에 다량 포함되어 있는 먼지나 이물질을 제거하게 된다. 또한, 승용차와 같은 차량에는 공기 청정기가 엔진룸의 내부에 설치되고, 트럭이나 버스와 같은 상용차량은 공기 청정기가 차량의 외측에 장착된다.

그런데, 상기와 같은 종래의 공기 청정기는 공기를 여과하기 위한 원통형의 필터유닛이 하우징의 내부에 장착되어 공기를 정화시키므로, 공기가 이동가능한 여과면적이 감소되어 여과효과가 저하되는 문제점이 있다.

따라서, 이를 개선할 필요성이 요청된다.

KR 100767534 B1

본 발명은 상기와 같은 필요성에 의해 창출된 것으로서, 필더부재의 필터면을 원주방향으로 기울어지게 형성하여 필터부재를 통과하는 공기의 와류현상을 증가시키고, 배압을 감소시켜 여과효과를 향상시킬 수 있는 차량용 공기 청정기를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 차량용 공기 청정기는, 외부공기가 내부로 유입되어 배출되며, 차량에 설치되는 하우징; 상기 하우징의 내부에 구비되며, 공기를 필터링하는 필터면이 상기 하우징의 수직선상에 대하여 경사지게 형성되는 필터부재; 및 상기 필터부재를 고정하도록 상기 하우징에 결합되는 필터고정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 필터부재는, 상기 필터면에 의해 타원 또는 원통형으로 형성되도록 상기 필터면이 연속되게 절곡되며, 상기 필터면의 절곡라인이 원주방향으로 경사지게 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 필터부재는, 상면 및 하면이 평행을 이루도록 사선으로 형성되는 필터지를 상기 절곡라인을 따라 절곡시킨 후, 상기 필터지의 양 끝단부가 접합되어 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 필터고정부는, 상기 필터부재의 하단부가 삽입되는 하부커버; 상기 필터부재의 상단부가 삽입되는 상부커버; 상기 필터부재의 중앙부를 통해 상기 상부커버와 결합되도록 상기 하우징에 구비되며, 상기 하부커버부를 상기 하우징으로 밀착시키는 커버밀착고정부재; 및 상기 하부커버와 상기 하우징의 내면 사이에 구비되는 패킹부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 커버밀착고정부재는, 상기 필터부재에 삽입되도록 상기 하우징의 공기배출구 내면에 접합되는 지지대; 상기 상부커버를 관통하도록 상기 지지대의 상면에 접합되는 고정볼트; 및 상기 상부커버의 이탈을 방지하도록 상기 고정볼트에 체결되는 고정너트를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 차량용 공기 청정기는 종래기술과는 달리 필더부재의 필터면을 원주방향으로 기울어지게 형성하여 공기 여과면적 및 공기의 와류현상을 증가시켜 여과효과를 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

또한, 본 발명에 따른 차량용 공기 청정기에 의하면, 배압을 감소시켜 공기의 여과량을 증가시킬 수 있는 이점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 공기 청정기를 도시한 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 공기 청정기를 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 필터부재를 도시한 사시도이다.
도 4는 도 3의 측면도이다.
도 5는 도 3의 평면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 필터부재를 형성하는데 사용되는 필터지를 도시한 정면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 필터지가 절곡된 상태를 나타낸 정면도이다.
도 8은 도 7의 사시도이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 차량용 공기 청정기의 바람직한 일 실시예를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 공기 청정기를 도시한 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 공기 청정기를 도시한 단면도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 필터부재를 도시한 사시도이고, 도 4는 도 3의 측면도이고, 도 5는 도 3의 평면도이다.

또한, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 필터부재를 형성하는데 사용되는 필터지를 도시한 정면도이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 필터지가 절곡된 상태를 나타낸 정면도이고, 도 8은 도 7의 사시도이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 차량용 공기 청정기(100)는 차량에 장착되어 차량으로 유입되는 공기를 여과하여 차량의 내부 또는 엔진으로 배출시킨다.

이러한, 차량용 공기 청정기(100)는 여과시 공기의 와류현상을 증가시키고, 공기 배출시 발생하는 배압을 감소시킬 수 있도록 차량에 장착되는 하우징(110)과, 이 하우징(110)에 경사지게 설치되는 필터부재(120)와, 이 필터부재(120)를 하우징(110)에 고정하기 위한 필터고정부(130)를 포함한다.

하우징(110)은 차량으로 유입되는 공기가 내부를 통해 이동하도록 공기유입구(111)와 공기배출구(113)가 각각 형성되며, 필터부재(120)가 공기배출구(113)를 커버하도록 내부에 고정된다. 이러한, 하우징(110)은 공기유입구(111) 및 공기배출구(113)를 구비하는 본체(110a)와, 이 본체(110a)를 밀폐시키기 위한 밀폐커버(110b)를 구비한다. 이때, 본체(110a)는 측면에 공기유입구(111)가 형성되고 하면에 공기배출구(113)가 형성되며, 내부에 필터부재(120) 및 필터고정부(130)가 결합된다.

필터부재(120)는 필터고정부(130)를 통해 본체(110a)의 내부에 고정되며, 하우징(110)으로 유입되는 공기를 필터링하게 된다. 이때, 필터부재(120)는 공기를 필터링하는 필터면(121)이 하우징(110)의 수직선상에 대하여 경사지게 형성된다. 이를 통해 필터부재(120)의 공기 여과면적을 넓힘은 물론 공기의 와류현상을 증가시켜 여과효과를 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 공기 청정기(100)의 배압을 감소시켜 공기의 여과량을 더욱 증가시킬 수 있다.

보다 구체적으로, 필터부재(120)는 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이 원통형으로 형성되며, 필터면(121)이 연속되게 절곡형성된다. 또한, 필터면(121)을 형성하기 위한 절곡라인(123)이 원주방향으로 경사지게 형성된다. 즉, 필터부재(120)는 필터면(121)의 절곡라인(123)이 필터부재(120)의 수직선(L1)에 대하여 일측으로 경사지게 형성된다.

이러한, 원통형상의 필터부재(120)는 도 6 및 도 8에 도시된 바와 같이 직사각 형태의 필터지(120a)에 의해 형성된다. 예를 들어 본 실시예에 따른 필터부재(120)는 상면 및 하면이 평행을 이루도록 사선으로 형성되는 필터지(120a)가 절곡라인(123)을 따라 절곡된다. 그리고, 절곡라인(123)을 따라 절곡된 필터지(120a)의 양 끝단부를 접합하여 필터부재(120)를 형성하게 된다. 이후, 사선인 필터부재(120)의 상면 및 하면을 하우징(110)의 수직선상과 수평을 이루도록 하우징(110)에 결합하게 되면, 필터면(121)을 형성하기 위해 절곡하였던 절곡라인(123)이 필터부재(120)의 수직선(L1)에 대하여 기울어지게 위치하게 된다.

본 실시예에서는 상단 및 하단이 사선으로 경사지게 형성된 필터지(120a)를 이용하여 필터부재(120)를 형성하는 것을 예를 들어 설명하고 있지만, 직사각 형태의 필터지(120a)를 절곡라인을 따라 절곡하고, 상단 및 하단을 경사지게 사선으로 절단한 후, 양단부를 접합하여 형성할 수도 있다.

뿐만 아니라, 본 실시예에서는 필터부재(120)가 원형인 것을 예를 들어 설명하고 있지만, 타원이나 다각형으로 형성할 수 있다.

이와 같은, 필터부재(120)는 필터고정부(130)를 통해 하우징(110)에 안정되게 고정됨은 물론 필터면(121)이 수직선(L1)상에 대하여 경사()를 가지게 된다.

도 1 및 도 2를 다시 참조하면, 본 실시예에 따른 필터고정부(130)는 필터부재(120)의 하단부가 삽입되는 하부커버(131)와, 필터부재(120)의 상단부가 삽입되는 상부커버(133)와, 하부커버(131)와 상부커버(133)를 하우징(110)에 고정하기 위한 커버밀착고정부재(135)와, 하부커버(131)와 하우징(110) 사이를 밀폐하는 패킹부재(137)를 포함한다.

하부커버(131)는 링 형상을 가지며, 필터부재(120)의 하단부 외면 및 내면을 안정되게 지지할 수 있도록 다면이 "U"자 형으로 형성된다.

상부커버(133)는 필터부재(120)의 상단부 외면 및 내면이 삽입되어 지지되는 필터삽입고정부(133a)와, 이 필터삽입고정부(133a)의 중앙부가 하측으로 함몰 형성되며 커버밀착고정부재(135)와 결합되는 함몰고정부(133b)를 구비한다. 필터삽입고정부(133a)는 ""형상으로 형성된다. 함몰고정부(133b)는 필터부재(120)를 통과하는 필터부재(120)의 내부공기를 하우징(110)의 공기배출구(113)측으로 유도한다.

또한, 함몰고정부(133b)를 통해 커버밀착고정부재(135)가 필터부재(120)의 상측으로 노출되는 것을 방지하여 하우징(110)의 크기를 보다 작게 제작할 수 있다.

커버밀착고정부재(135)는 필터부재(120)의 중앙부를 통해 상부커버(133)의 함몰고정부(133b)와 결합되도록 본체(110a)에 구비되며, 상부커버를 본체(110a)측으로 밀착시킨다.

이러한, 커버밀착고정부재(135)는 필터부재(120)에 삽입되도록 하단부가 본체(110a)의 공기배출구(113) 내면에 접합되는 지지대(135a)와, 상부커버(133)를 관통하도록 지지대(135a)의 상면에 접합되는 고정볼트(135b)와, 상부커버(133)의 이탈을 방지하도록 고정볼트(135b)에 체결되는 고정너트(135c)를 구비한다.

이때, 커버밀착고정부재(135)의 고정볼트(135b) 및 고정너트(135c)는 상부커버(133)의 함몰고정부(133b) 내부에 위치하게 된다. 이를 통해 커버밀착고정부재(135)가 필터부재(120)의 상측으로 노출되는 것을 방지할 수 있다.

패킹부재(137)는 상단이 하부커버(131)의 하면에 접촉되고, 하단이 본체(110a)의 내면에 접촉되며, 커버밀착고정부재(135)의 체결을 통해 압착되면서 하부커버(131)와 본체(110a) 사이를 긴밀하게 밀폐시킨다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 공기 청정기의 작용을 설명한다.

먼저, 도 6에 도시된 바와 같이, 상면 및 하면이 경사진 필터지(120a)를 절곡라인(123)을 절곡하고, 상면 및 하면이 지면에 대하여 수평이 되도록 필터지(120a)의 양단부를 접합하여 필터부재(120)를 형성한다.(도 7 및 도 8 참조)

이러한, 필터부재(120)를 상단부 및 하단부가 하부커버(131) 및 상부커버(133)에 삽입되도록 커버밀착고정부재(135)를 이용하여 필터부재(120)를 본체(110a)의 내부에 결합한다.

그러면, 필터부재(120)의 필터면(121)이 수직선(L1)에 대하여 원주방향으로 경사()지게 형성된다. 즉, 필터부재(120)의 필터면(121)이 본체(110a)의 수직선상에 대하여 경사지게 설치되므로, 필터부재(120)의 공기 여과면적 및 공기의 와류현상이 증가되어 여과효과를 향상시킬 수 있다. 더하여, 배압을 감소시켜 공기의 여과량을 증가시킬 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

100 : 공기 청정기 110 : 하우징
110a : 본체 110b : 밀폐커버
111 : 공기유입구 113 : 공기배출구
120 : 필터부재 121 : 필터면
123 : 절곡라인 130 : 필터고정부
131 : 하부커버 133 : 상부커버
135 : 커버밀착고정부재

Claims (5)

1. 외부공기가 내부로 유입되어 배출되며, 차량에 설치되는 하우징;
   상기 하우징의 내부에 구비되며, 공기를 필터링하는 필터면이 상기 하우징의 수직선상에 대하여 경사지게 형성되는 필터부재; 및
   상기 필터부재를 고정하도록 상기 하우징에 결합되는 필터고정부;
   를 포함하며,
   상기 필터고정부는,
   상기 필터부재의 하단부가 삽입되는 하부커버;
   상기 필터부재의 상단부가 삽입되는 상부커버;
   상기 필터부재의 중앙부를 통해 상기 상부커버와 결합되도록 상기 하우징에 구비되며, 상기 상부커버를 상기 하우징으로 밀착시키는 커버밀착고정부재; 및
   상기 하부커버와 상기 하우징의 내면 사이에 구비되는 패킹부재;
   를 포함하고
   상기 커버밀착고정부재는,
   상기 필터부재에 삽입되도록 상기 하우징의 공기배출구 내면에 접합되는 지지대;
   상기 상부커버를 관통하도록 상기 지지대의 상면에 접합되는 고정볼트; 및
   상기 상부커버의 이탈을 방지하도록 상기 고정볼트에 체결되는 고정너트;
   를 포함하며,
   상기 상부 커버는,
   필터부재(120)의 상단부 외면 및 내면이 삽입되어 지지되는 필터삽입고정부(133a)와,
   상기 필터삽입고정부(133a)의 중앙부가 하측으로 함몰 형성되며 커버밀착고정부재(135)와 결합되는 함몰고정부(133b)를 구비하고,
   상기 함몰고정부(133b)는 필터부재(120)를 통과하는 필터부재(120)의 내부공기를 하우징(110)의 공기배출구(113)측으로 유도하는 것을 특징으로 하는 차량용 공기 청정기.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 필터부재는, 상기 필터면에 의해 타원 또는 원통형으로 형성되도록 상기 필터면이 연속되게 절곡되며, 상기 필터면의 절곡라인이 원주방향으로 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 공기 청정기.
   
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 필터부재는, 상면 및 하면이 평행을 이루도록 사선으로 형성되는 필터지를 상기 절곡라인을 따라 절곡시킨 후, 상기 필터지의 양 끝단부가 접합되어 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 공기 청정기.
   
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