KR102383464B1 - 블로바이 가스 결빙 방지 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 블로바이 가스 결빙 방지 구조에 관한 것으로써 보다 상세하게는, 혹한기 또는 혹한 지역 주행 시 흡기관으로 유입되는 블로바이 가스의 결빙을 방지하기 위한 블로바이 가스 결빙 방지 구조에 관한 발명이다.

Description

블로바이 가스 결빙 방지 구조{Icing protective structure for blow-by gas}

본 발명은 블로바이 가스 결빙 방지 구조에 관한 것으로써 보다 상세하게는, 혹한기 또는 혹한 지역 주행 시 흡기관으로 유입되는 블로바이 가스의 결빙을 방지하기 위한 블로바이 가스 결빙 방지 구조에 관한 발명이다.

도 1및 도 2에는 흡기관으로 유입되는 블로바이 가스의 결빙을 방지하기 위한 종래의 블로바이 가스 결빙 방지 구조가 도시되어 있다.

일반적으로, 연소실로부터 피스톤과 실린더 벽면 사이의 틈새를 통해 크랭크케이스로 누출된 블로바이 가스는 실린더헤드 측으로 이동되어 오일세퍼레이터에서 오일과 분리된 후 브리더호스(4)를 통해 흡기관(2)으로 유입되어, 흡기관(2)으로 공급되는 외기와 함께 엔진(6)의 연소실로 유입되어 연소되는 것이 정상적인 처리 상태이다.

그러나, 혹한지에서의 운행이나 혹한기 상황에서의 운전 시, 흡기관(2)으로 공급되는 외기는 영하의 온도를 유지하게 되고, 상기 블로바이 가스는 영상의 온도를 유지하기 때문에 상기 브리더호스(4)와 상기 흡기관(2)이 연결되는 부위 근처에서는 결빙이 발생되어 상기 블로바이 가스가 상기 흡기관(2) 내부로 원활하게 유입되지 못하는 문제가 발생하게 된다.

상기와 같은 문제가 발생하게 되면, 블로바이 가스 배출 저항이 증가하게 되고, 크랭크케이스 내부의 압력이 증가되어 실린더헤드 측의 오일 순환이 어려움을 겪게 되며, 블로오버의 발생으로 디젤링이 발생되거나, 오일팬의 유면이 저하됨에 따라 에어레이션 또는 윤활부족으로 인한 엔진의 손상이 초래되는 일련의 상황이 발생할 수 있다.

한국 등록특허공보 제10-0412568호

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 발명된 것으로서, 블로바이 가스의 흡기관 유입 시 블로바이 가스가 흡기관 내부에서 외기의 흡입량 및 유속이 비교적 높은 쪽으로 유입될 수 있도록 하여 상기 블로바이 가스와 외기의 직접적인 만남 없이 연소실로 빠르게 유입될 수 있도록 함으로써 블로바이 가스의 결빙을 막는데 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 블로바이 가스 결빙 방지 구조에 있어서,

흡기관 내부로 블로바이 가스가 접선방향으로 유입되는 것을 특징으로 한다.

흡기관의 외측에는 흡기관 내부로 블로바이 가스를 공급하도록 흡기관과 연통되는 결빙방지장치가 설치되는 것을 특징으로 한다.

결빙방지장치는,

양단이 개방되는 원통형상으로 일단을 통하여 블로바이 가스가 유입되는 브리더부;

일측에 브리더부의 타단이 연결되어 브리더부와 연통되며, 하단이 개방되도록 형성되는 챔버부;

결빙방지장치를 흡기관에 결합시키기 위해 챔버부 및 브리더부의 하단에 플랜지 형태로 형성되는 블로바이 배출부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

블로바이 배출부는 블로바이 가스가 외기의 유동방향에 대해 접선방향으로 유입되도록 체결되는 것을 특징으로 한다.

결빙방지장치는 흡기관에 대해 직각방향으로 설치되는 것을 특징으로 한다

흡기관과 결빙방지장치가 연통되는 부위는 흡기관 내부를 유동하는 외기의 유속이 가장 빠른 부위인 것을 특징으로 한다.

결빙방지장치는 흡기관의 상방에 위치하는 것을 특징으로 한다.

흡기관에서 결빙방지장치가 설치되는 부위에는 챔버부의 하측과 연통되는 일정 크기의 연통홀이 형성되는 것을 특징으로 한다.

연통홀은 흡기관의 둘레방향에서 일정 각도의 둘레 부분 단면이 개방된 형상인 것을 특징으로 한다.

흡기관의 둘레방향에 있어, 연통홀의 일단은 흡기관의 측면부분에 위치하고, 연통홀의 타단은 흡기관의 상면부분에 위치하는 것을 특징으로 한다.

연통홀의 타단에는 일정 길이의 격벽이 형성되는 것을 특징으로 한다.

격벽은 흡기관과 접선방향으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

결빙방지장치가 흡기관에 장착되었을 때, 격벽은 브리더부를 향하여 연장되는 것을 특징으로 한다.

격벽은 브리더부와 서로 평행인 것을 특징으로 한다.

브리더부의 하단에 형성된 블로바이 배출부는 격벽의 상단과 결합되는 것을 특징으로 한다.

챔버부의 타측 하단에 형성된 블로바이 배출부는 연통홀의 일단과 결합되는 것을 특징으로 한다.

브리더부의 단면적 보다 연통홀의 단면적이 더 큰 것을 특징으로 한다.

브리더부가 연결되는 챔버부의 일측면 높이는 브리더부의 직경보다 큰 것을 특징으로 한다.

챔버부의 단면적은 브리더부로부터 멀어질수록 점차 줄어드는 것을 특징으로 한다.

챔버부의 상면과 흡기관 사이의 거리는 브리더부로부터 멀어질수록 점차 줄어드는 것을 특징으로 한다.

결빙방지장치는, 흡기관 내부 외기의 유동 방향에 있어, 연소실을 향하여 직선 구간인 부위에 설치되는 것을 특징으로 한다.

외기의 유동 방향에 있어, 결빙방지장치의 후단에는 외기의 유동 방향이 전환되는 절곡부가 형성되는 것을 특징으로 한다.

결빙방지장치와 절곡부 사이의 거리는 일정 거리 이하인 것을 특징으로 한다.

결빙 방지 장치는 진동 융착 방식을 이용하여 흡기관과 결합되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 블로바이 가스와 외기의 직접적인 만남 없이 연소실로 빠르게 유입될 수 있도록 함으로써 블로바이 가스의 결빙을 막을 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래의 블로바이 가스 결빙 방지 구조의 개념도.
도 2는 종래의 블로바이 가스 결빙 방지 구조의 결빙 발생부.
도 3은 본 발명에 따른 결빙방지장치가 장착된 흡기관 개념도.
도 4는 도 3의 A-A단면도.
도 5는 도 4의 내부 유동 개념도.
도 6은 본 발명에 따른 블로바이 가스 결빙 방지 구조의 상면도.
도 7은 본 발명에 따른 흡기관 내부 유속 및 블로바이 가스 유입 개념도.
도 8은 본 발명에 따른 블로바이 가스 결빙 방지 구조의 실제 사진.

본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시 예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공 되어지는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 구성은 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.

본 발명은 블로바이 가스 결빙 방지 구조에 관한 것으로써 보다 상세하게는, 혹한기 또는 혹한 지역 주행 시 흡기관으로 유입되는 블로바이 가스의 결빙을 방지하기 위한 블로바이 가스 결빙 방지 구조에 관한 발명이다.

도 3에는 본 발명에 따른 결빙방지장치가 장착된 흡기관 개념도가 도시되어 있고, 도 4에는 도 3의 A-A단면도가 도시되어 있으며, 도 5에는 도 4의 내부 유동 개념도가 도시되어 있다.

엔진의 크랭크케이스로부터 빠져나와 흡기관을 통해 엔진(6)의 연소실로 유입되는 블로바이 가스의 결빙을 방지하기 위한 본 발명의 블로바이 가스 결빙 방지 구조는, 상기 흡기관(2) 내부로 상기 블로바이 가스(blow-by gas)가 유입될 때, 상기 블로바이 가스가 상기 흡기관(2)의 접선방향으로 유입될 수 있도록 형성된다.

상기 블로바이 가스가 상기와 같은 유동방향을 갖기 위해 상기 흡기관(2)의 외측에는 결빙방지장치(8)가 설치된다. 상기 결빙방지장치(8)는 상기 흡기관(2)과 연통되어 상기 흡기관(2) 내부로 상기 블로바이 가스를 공급하게 된다.

도 6에는 본 발명에 따른 블로바이 가스 결빙 방지 구조의 상면도가 도시되어 있다.

상기 결빙방지장치(8)는 브리더부(10), 챔버부(12), 블로바이 배출부(14)를 포함하여 구성된다.

상기 브리더부(10)는 양단이 개방된 원통형상으로, 일단을 통하여 상기 블로바이 가스가 유입된다.

상기 챔버부(12)는 일측이 상기 브리더부(10)의 타단에 연결되어 상기 브리더부(10)와 연통되며, 하단이 개방되도록 형성된다.

상기 브리더부(10)가 연결되는 상기 챔버(12)부의 일측면 높이는 상기 브리더부(10)의 직경보다 크게 형성된다.

상기 챔버부(12)는 상기 브리더부(10)로 멀어질수록 단면적이 점차 줄어드는 형상으로, 상기 챔버부(12)의 상면과 상기 흡기관(2) 사이의 거리는 상기 브리더부(10)로부터 멀어질수록 점차 줄어드는 형상이 된다.

상기 블로바이 배출부(14)는 상기 결빙방지장치(8)를 상기 흡기관(2)에 결합시키기 위한 것으로, 상기 챔버부(12) 및 상기 브리더부(10)의 하단에 플랜지 형태로 형성된다.

상기 블로바이 배출부(14)가 상기 흡기관(2)과 체결될 때, 상기 블로바이 배출부(14)는 상기 블로바이 가스가 상기 외기의 유동방향에 대해 접선방향으로 유입되도록 체결된다. 즉, 상기 결빙방지장치(8)는 상기 흡기관(2)에 대해 직각방향으로 설치된다.

상기 흡기관(2)에서 상기 결빙방지장치(8)가 설치되는 부위에는 상기 챔버부(12)의 하측과 연통되는 일정 크기의 연통홀(16)이 형성된다.

상기 연통홀(16)은 상기 흡기관(2) 내부에 외기 유입 시 외기의 유속이 비교적 빠른 부분의 상측에 형성되는 것으로, 상기 흡기관(2)의 둘레방향에서 일정 각도의 둘레 부분 단면이 개방된 형상으로 형성된다.

상기 흡기관(2)의 둘레방향에 있어서, 상기 연통홀(16)의 일단은 상기 흡기관(2)의 측면 부분에 위치하고, 상기 연통홀(16)의 타단은 상기 흡기관(2)의 상면 부분에 위치하게 된다.

상기 연통홀(16)의 단면적은 상기 브리더부(10)의 단면적 보다 크게 형성된다. 상기 브리더부(10)와 상기 연통홀(16)의 단면적에 있어 크기에 제한은 없지만, 상기 연통홀(16)의 단면적이 상기 브리더부(10)의 단면적보다 3배 이상 크게 형성되는 것이 바람직하다.

상기 연통홀(16)의 타단에는 일정 길이의 격벽(18)이 형성된다. 상기 격벽(18)은 상기 흡기관(2)과 접선방향이 되도록 형성되는 것으로, 상기 격벽(18)은 상기 연통홀(16)의 일단과 반대방향을 향해 연장된다.

즉, 상기 결빙방지장치(8)가 상기 흡기관(2)에 장착되었을 때, 상기 격벽(18)은 상기 브리더부(10)를 향하여 연장된다.

상기 격벽(18)은 상기 브리더부(10)와 서로 평행하게 형성되어 상기 브리더부(10)의 하단에 형성된 상기 블로바이 배출부(14)는 상기 격벽(18)의 상단에 결합된다.

상기 챔버부(12)의 타측 하단에 형성된 상기 블로바이 배출부(14)는 상기 연통홀(16)의 일단과 결합된다.

상기와 같이 결합되는 상기 결빙방지장치(8)와 상기 흡기관(2)은 진동융착 방식을 이용하여 결합된다.

상기 흡기관(2)이 절곡된 형상으로 형성되어 엔진(6)의 연소실에 연결될 때, 상기 결빙방지장치(8)는 상기 흡기관(2) 내부 외기의 유동방향에 있어, 상기 연소실을 향하여 직선 구간인 부위에 설치된다. 즉, 상기 블로바이 가스 및 상기 외기가 상기 결빙방지장치(8)로부터 상기 엔진(6)의 연소실에 다다르기까지의 상기 흡기관(2)에는 절곡된 부분이 형성되지 않아야 한다.

다만, 상기 흡기관(2) 내부 상기 외기의 유동 방향에 있어, 상기 결빙방지장치(8)의 후단에는 상기 외기의 유동 방향이 전환되는 절곡부(20)가 형성되어야 한다.

상기 절곡부(20)는 상기 흡기관(2) 내부 외기의 유동 방향을 변환시키면서 상기 외기의 유동 속도 또한 변환시키는 것으로, 상기 결빙방지장치(8)와 상기 절곡부(20) 사이의 거리는 일정 거리 이하가 되어야 한다.

도 7에는 본 발명에 따른 흡기관 내부 유속 및 블로바이 가스 유입 개념도가 도시되어 있다.

상기 흡기관(2) 내부에서 상기 절곡부(20)를 지난 상기 외기는 상기 절곡부(20)의 내측 곡선부 보다 외측 곡선부에서 보다 빠른 유속으로 유동하게 된다.

즉, 상기 외기의 유동은 상기 연통홀(16)의 단면에서 상기 격벽(18)으로부터 멀어질수록 더 빠른 속도를 갖게 된다.

따라서, 상기 결빙방지장치(8)와 상기 흡기관(2)이 결합되었을 때, 상기 흡기관(2)의 연통홀(16)과 상기 챔버부(12)의 하단은 상기에서 설명한 바와 같이 상기 흡기관(2) 내부를 유동하는 상기 외기의 유속이 가장 빠른 부위에서 연통된다.

상기 블로바이 가스가 상기 결빙방지장치(8)를 통해 상기 흡기관(2)에 유입되었을 때, 상기 블로바이 가스는 상기 흡기관(2) 내부에서 비교적 빠른 속도로 유동하는 위치의 상기 외기를 향하여 유입되기 때문에 상기 블로바이 가스는 상기 외기는 서로 반응될 시간 없이 상기 외기의 유동에 의해 비교적 빠른 속도로 상기 엔진(6)의 연소실로 유입되어 결빙이 발생되지 않는다.

도 8에는 본 발명에 따른 블로바이 가스 결빙 방지 구조의 실제 사진이 도시되어 있다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 블로바이 가스 결빙 방지 구조는 상기 블로바이 가스의 상기 흡기관(2) 유입 시 상기 블로바이 가스가 상기 흡기관(2) 내부에서 상기 외기의 흡입량 및 유속이 비교적 높은 쪽으로 유입될 수 있도록 하여 상기 블로바이 가스와 상기 외기의 직접적인 만남 없이 상기 블로바이 가스와 상기 외기가 상기 연소실로 보다 빠르게 유입될 수 있도록 함으로써 상기 블로바이 가스의 결빙을 막아 종래에 블로바이 가스의 결빙으로 인하여 발생되던 문제들을 해결할 수 있게 된다.

이상에서 설명된 본 발명의 블로바이 가스 결빙 방지 구조의 실시 예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

2 : 흡기관
4 : 브리더호스
6 : 엔진
8 : 결빙방지장치
10 : 브리더부
12 : 챔버부
14 : 블로바이 배출부
16 : 연통홀
18 : 격벽
20 : 절곡부

Claims (24)

1. 엔진의 크랭크케이스로부터 빠져나와 흡기관을 통해 엔진의 연소실로 유입되는 블로바이 가스를 공급하도록 상기 흡기관과 연통되는 결빙방지장치가 설치되어 블로바이 가스의 결빙을 방지하기 위한 블로바이 가스 결빙 방지 구조에 있어서,
   상기 결빙방지장치는,
   양단이 개방되는 원통형상으로 일단을 통하여 블로바이 가스가 유입되는 브리더부;
   일측에 상기 브리더부의 타단이 연결되어 상기 브리더부와 연통되며, 하단이 상기 흡기관에 연통되도록 형성되는 챔버부; 를 포함하고,
   상기 흡기관에서 상기 결빙방지장치가 설치되는 부위에는, 내부를 유동하는 외기의 유속이 가장 빠른 부위의 상측에 상기 챔버부와 연통하는 연통홀이 형성되어,
   상기 흡기관 내부로 상기 블로바이 가스가 접선방향으로 유입되는 것을 특징으로 하는 블로바이 가스 결빙 방지 구조.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 결빙방지장치를 상기 흡기관에 결합시키기 위해 상기 챔버부 및 상기 브리더부의 하단에 플랜지 형태로 형성되는 블로바이 배출부;를 더 포함하는 것
   을 특징으로 하는 블로바이 가스 결빙 방지 구조.
4. 제3항에 있어서,
   상기 블로바이 배출부는 상기 블로바이 가스가 상기 흡기관 내 외기의 유동방향에 대해 접선방향으로 유입되도록 체결되는 것을 특징으로 하는 블로바이 가스 결빙 방지 구조.
5. 제3항에 있어서,
   상기 결빙방지장치는 상기 흡기관에 대해 직각방향으로 설치되는 것을 특징으로 하는 블로바이 가스 결빙 방지 구조.
6. 삭제
7. 제3항에 있어서,
   상기 결빙방지장치는 상기 흡기관의 상방에 위치하는 것을 특징으로 하는 블로바이 가스 결빙 방지 구조.
8. 삭제
9. 제1항에 있어서,
   상기 연통홀은 상기 흡기관의 둘레방향에서 일정 각도의 둘레 부분 단면이 개방된 형상인 것을 특징으로 하는 블로바이 가스 결빙 방지 구조.
10. 제9항에 있어서,
    상기 흡기관의 둘레방향에 있어, 상기 연통홀의 일단은 상기 흡기관의 측면부분에 위치하고, 상기 연통홀의 타단은 상기 흡기관의 상면부분에 위치하는 것을 특징으로 하는 블로바이 가스 결빙 방지 구조.
11. 제10항에 있어서,
    상기 연통홀의 타단에는 일정 길이의 격벽이 형성되는 것을 특징으로 하는 블로바이 가스 결빙 방지 구조.
12. 제11항에 있어서,
    상기 격벽은 상기 흡기관과 접선방향으로 형성되는 것을 특징으로 하는 블로바이 가스 결빙 방지 구조.
13. 제12항에 있어서,
    상기 결빙방지장치가 상기 흡기관에 장착되었을 때, 상기 격벽은 상기 브리더부를 향하여 연장되는 것을 특징으로 하는 블로바이 가스 결빙 방지 구조.
14. 제12항에 있어서,
    상기 격벽은 상기 브리더부와 서로 평행인 것을 특징으로 하는 블로바이 가스 결빙 방지 구조.
15. 제14항에 있어서,
    상기 브리더부의 하단에 형성된 블로바이 배출부는 상기 격벽의 상단과 결합되는 것을 특징으로 하는 블로바이 가스 결빙 방지 구조.
16. 제1항에 있어서,
    상기 챔버부의 타측 하단에 형성된 블로바이 배출부는 상기 연통홀의 일단과 결합되는 것을 특징으로 하는 블로바이 가스 결빙 방지 구조.
17. 제1항에 있어서,
    상기 브리더부의 단면적 보다 상기 연통홀의 단면적이 더 큰 것을 특징으로 하는 블로바이 가스 결빙 방지 구조.
18. 제3항에 있어서,
    상기 브리더부가 연결되는 상기 챔버부의 일측면 높이는 상기 브리더부의 직경보다 큰 것을 특징으로 하는 블로바이 가스 결빙 방지 구조.
19. 제18항에 있어서,
    상기 챔버부의 단면적은 상기 브리더부로부터 멀어질수록 점차 줄어드는 것을 특징으로 하는 블로바이 가스 결빙 방지 구조.
20. 제19항에 있어서,
    상기 챔버부의 상면과 상기 흡기관 사이의 거리는 상기 브리더부로부터 멀어질수록 점차 줄어드는 것을 특징으로 하는 블로바이 가스 결빙 방지 구조.
21. 제1항에 있어서,
    상기 결빙방지장치는, 상기 흡기관 내부 외기의 유동 방향에 있어, 상기 연소실을 향하여 직선 구간인 부위에 설치되는 것을 특징으로 하는 블로바이 가스 결빙 방지 구조.
22. 제1항에 있어서,
    상기 외기의 유동 방향에 있어, 상기 결빙방지장치의 후단에는 상기 외기의 유동 방향이 전환되는 절곡부가 형성되는 것을 특징으로 하는 블로바이 가스 결빙 방지 구조.
23. 제22항에 있어서,
    상기 결빙방지장치와 상기 절곡부 사이의 거리는 일정 거리 이하인 것을 특징으로 하는 블로바이 가스 결빙 방지 구조.
24. 제1항에 있어서,
    상기 결빙 방지 장치는 진동 융착 방식을 이용하여 상기 흡기관과 결합되는 것을 특징으로 하는 블로바이 가스 결빙 방지 구조.

Images