KR19990057232A

KR19990057232A - 용적 가변형 에어 클리너

Info

Publication number: KR19990057232A
Application number: KR1019970077281A
Authority: KR
Inventors: 김형석
Original assignee: 정몽규; 현대자동차 주식회사
Priority date: 1997-12-29
Filing date: 1997-12-29
Publication date: 1999-07-15
Also published as: KR100262089B1

Abstract

본 발명은 에어 클리너의 내부에 모터를 설치한 다음, 이 모터를 이용하여 에어 클리너의 내부 용적을 가변시킴으로써, 최적의 흡기부압을 유지하여 엔진의 성능을 향상시키고 내구성을 증대시켜 수명을 연장할 수 있는 용적 가변형 에어 클리너에 관한 것으로, 이 에어 클리너는 공기가 유입되는 유입구(20a) 및 유입된 공기가 배출되는 배출구(20b)가 형성되어 있으며, 내부에는 브라켓(26, 46)이 고정되어 있는 제 1케이스(20)와, 제 1케이스(20)와 대향으로 배치되며, 일단에는 엔드 플레이트(24)가 고정되어 있는 제 2케이스(22)와, 제 1케이스(20)에 고정된 브라켓(26, 46)사이에 끼워져 있는 제 1엘리멘트(20) 및 엔드 플레이트(24)에 부착된 지지대(28)상에 안착되어 있는 제 2엘리멘트(30)와, 제 1케이스(20)에 부착된 브라켓(46)에 장착되어 스크류축(42)을 회전시키는 모터(40)와, 일단은 모터(40)에 의해 회전되는 스크류축(42)과 치합된 상태로 그의 길이 방향을 따라 미끄럼 이동되며, 타단은 엔드 플레이트(24)에 고정되어 있는 슬라이더(48)와, 배출구(20b)에 설치된 더스트 센서(34)로부터 유입되는 신호에 따라서 모터(40)에 제어신호를 보내 이를 구동시킴으로써, 제 1케이스(20)와 제 2케이스(22)간의 간격을 조절하는 ECU(50)로 구성되어 있다.

Description

용적 가변형 에어 클리너

본 발명은 용적 가변형 에어 클리너에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 에어 클리너의 내부에 모터를 설치한 다음, 이 모터를 이용하여 에어 클리너의 내부 용적을 가변시킴으로써, 최적의 흡기부압을 유지하여 엔진의 성능을 향상시키고 내구성을 증대시켜 수명을 연장할 수 있는 용적 가변형 에어 클리너에 관한 것이다.

일반적으로, 가솔린 기관과 같은 내연기관에서는 연료 공급장치를 통해 공급된 연료와 흡기장치를 통해 공급된 공기를 혼합시킨 다음, 점화플러그를 통해 공급된 불꽃으로 혼합기를 점화시켜 필요한 동력을 얻는다.

이와 같이, 엔진에 공기를 공급하는 흡기장치에는 흡입되는 공기를 효과적으로 정화시키고, 공기 흡입시의 강한 소음을 감소시키는 에어 클리너가 설치되어 있는 바, 본 발명의 이해를 돕기 위해, 첨부한 도 1을 참조하여 엔진의 개략적인 구조에 대하여 설명한다.

도 1은 일반적인 자동차용 엔진의 구성을 개략적으로 나타낸 것으로, 엔진(1)의 측면에는 외부의 공기를 흡입하기 위한 흡기 다기관(2)과 함께, 연소된 가스를 배출하기 위한 배기 다기관(4)이 부착되어 있다. 흡기 다기관(2)에는 서지탱크(14)가 연결되어 있으며, 에어 클리너(10)를 지나면서 여과된 깨끗한 공기는 에어호스(12)를 통해 서지탱크(14)로 공급된 다음, 흡기밸브의 개방에 따라 흡기 다기관(2)을 거쳐 엔진(1)의 내부에 형성되어 있는 연소실로 공급된다. 연소실로 공급된 공기는 인젝터에서 분사되는 연료와 혼합되어 혼합기를 형성한 다음, 점화 플러그에서 방출되는 불꽃에 의해 연소된다. 연소된 후에 배기가스는 배기 다기관(4)으로 배출된 다음 배기 파이프(6)를 거쳐 촉매 컨버터(8)로 공급된다. 촉매 컨버터(8)는 배기가스 중에 포함되어 있는 유해물질을 제거하게 된다.

이러한 구성을 지닌 종래의 차량용 엔진에서 차량의 운행 조건에 관계없이 에어 클리너의 용적이 일정하게 제한되어 있으므로, 먼지가 심한 지역을 운행하는 경우에는 엘리멘트의 여과능력이 저하되어 일부 이물질이 여과되지 않고 그대로 흡기계통으로 유입됨으로써, 내부 구성품의 내구성을 저하시켜 수명을 단축시키는 문제가 있다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 본 발명은 에어 클리너의 내부에 모터를 내장한 다음, 에어 클리너를 통과하여 엔진의 흡기 다기관으로 배출되는 공기 중에 포함되어 있는 먼지의 양에 따라 모터를 구동시켜 에어 클리너의 용적을 가변시킴으로써, 차량의 운행 조건에 맞게 최적의 흡기부압을 유지하여 엔진의 성능을 최적으로 유지할 수 있으며, 이물질의 유입을 최대한 억제하여 관련부품의 수명을 증대시킬 수 있는 용적 가변형 에어 클리너를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 일반적인 자동차용 엔진을 개략적으로 도시한 구성도,

도 2는 본 발명에 따른 용적 가변형 에어 클리너를 도시한 단면도.

[도면의 주요부분에 대한 부호의 설명]

20, 22:제 1, 2케이스 24:엔드 플레이트

26, 26':브라켓 28:지지대

30, 32:제 1, 2엘리멘트 34:더스트 센서

40:모터 42:스크류축

48:슬라이더 50:ECU

상술한 본 발명의 목적은 외부에서 유입되는 공기속에 포함되어 있는 먼지 및 이물질을 포집하여 흡기 다기관으로 공급하는 차량용 엔진의 에어 클리너에 있어서, 공기가 유입되는 유입구 및 유입된 공기가 배출되는 배출구가 형성되어 있으며, 내부에는 브라켓이 고정되어 있는 제 1케이스와, 제 1케이스와 대향으로 배치되며, 일단에는 엔드 플레이트가 고정되어 있는 제 2케이스와, 제 1케이스에 고정된 브라켓사이에 끼워져 있는 제 1엘리멘트 및 엔드 플레이트에 부착된 지지대상에 안착되어 있는 제 2엘리멘트와, 제 1케이스에 부착된 브라켓(46)에 장착되어 스크류축을 회전시키는 모터와, 일단은 모터에 의해 회전되는 스크류축과 치합된 상태로 그의 길이 방향을 따라 미끄럼 이동되며, 타단은 엔드 플레이트에 고정되어 있는 슬라이더와, 배출구에 설치된 더스트 센서로부터 유입되는 신호에 따라서 모터에 제어신호를 보내 이를 구동시킴으로써, 제 1케이스와 제 2케이스간의 간격을 조절하는 ECU로 구성된 것을 특징으로 하는 용적 가변형 에어 클리너에 의해 달성된다.

이하, 첨부한 도 2를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 용적 가변형 에어 클리너에 대하여 상세히 설명한다.(도 1에서 설명한 종래의 구조와 동일한 부품은 동일한 부호로 표시한다.)

도 2는 본 발명에 따른 용적 가변형 에어 클리너를 도시한 단면도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 용적 가변형 에어 클리너에서는 운행 지역에 따라 최적의 에어 클리너의 내부용적을 변화시켜 최적의 흡기부압을 실현하기 위한 방안으로, 에어 클리너를 2개의 케이스(20, 22)로 분리하여 구성한 다음, 이들 케이스(20, 22)내에는 2개의 엘리멘트(30, 32)를 설치하였다. 또한, 제 2케이스(22)의 위치를 변화시키기 위해서 에어 클리너의 내부에 모터(40)를 내장시켰다.

여기에서, 제 1케이스(20)에는 외부의 공기가 유입되는 유입구(20a)와, 유입된 공기가 엘리멘트(30, 32)를 지나면서 깨끗하게 여과된 다음, 서지탱크(10)를 지나 흡기 다기관(2)으로 공급되는 배출구(20b)가 형성되어 있다. 제 1케이스(20)에는 모터(40)가 고정되는 브라켓(46)과 함께, 제 1엘리멘트(20)를 고정하기 위한 브라켓(26)이 내장되어 있다. 제 1엘리멘트(20)의 양단은 브라켓(26, 46)에 의해서 지지되어 있다.

기밀 유지용 시일(60)을 개재하여 상기한 제 1케이스(20)와 대향으로 배치되는 제 2케이스(22)의 일단에는 엔드 플레이트(24)가 고정되어 있다. 또한, 엔드 플레이트(24)의 내측면에는 슬라이더(48)가 고정되어 있다. 슬라이더(48)는 다음에 설명할 모터(40)에 의해 구동되는 스크류축(42)과 치합된 상태로 길이방향을 따라 미끄럼 이동되면서 제 2케이스(22)의 용적을 가변시키는 역할을 한다. 제 2케이스(22)의 이동에 따라 함께 이동되면서 제 1엘리멘트(20)와의 전체적인 면적이 가변되는 제 2엘리멘트(30)는 엔드 플레이트(24)의 내벽에 부착되어 있는 지지대(28)상에 안착되어 있다.

제 1케이스(20)에 고정된 브라켓(46)에는 모터(40)가 장착되어 있다. 모터(40)는 외부의 밧데리에서 공급되는 전기에 의해서 구동되어 스크류축(42)을 회전시키는 것으로, 스크류축(42)의 회전에 따라 엔드 플레이트(24)의 위치가 변화되면서 제 2케이스(22)의 용적이 가변된다.

슬라이더(48)의 일단은 모터(40)에 의해 회전되는 스크류축(42)과 치합된 상태로 그의 길이 방향을 따라 미끄럼 이동되도록 장치되어 있으며, 타단은 엔드 플레이트(24)에 고정되어 있다. 모터(40)에 제어신호를 보내기 위해서, 배출구(20b)에는 제 1엘리멘트(20)와 제 2엘리멘트(30)를 빠져나간 공기속에 함유되어 있는 먼지량을 감지하기 위한 더스트 센서(34)를 설치하였다. 이 더스트 센서(34)는 배출구(20b)를 서지탱크(10)로 공급되는 공기중에 함유되어 있는 먼지량을 감지한 다음 ECU(50)로 보낸다. ECU(50)는 더스트 센서(34)로터 전달되는 입력신호에 따라서 모터(40)에 제어신호를 보내게 되며, 모터(40)는 밧데리(52)로부터 공급되는 전기에 의해 구동되면서 스크류축(42)을 회전시킨다.

모터(40)의 작동에 따라 스크류축(42)이 회전하게 되면, 이와 치합되어 있는 슬라이더(48)가 스크류축(42)의 나사산을 따라 전진 및 후퇴하면서 엔드 플레이트(24)를 전진 및 후진시키게 되며, 그로 인해서 제 2케이스(22)의 위치가 가변되어 에어 클리너 전체의 용적이 변화된다. 여기에서, 모터(40)는 ECU(50)에서 전달되는 신호에 따라 정회전 및 역회전되는 정·역회전 모터를 채용한다.

이상으로 설명한 본 발명에 의하면, 에어 클리너의 내부에 수납되어 있는 엘리멘트를 통과하는 공기 중에 포함되어 있는 먼지의 양을 감지한 다음, 이 먼지의 농도에 따라서 케이스에 내장되어 있는 모터를 구동시켜 제 2케이스의 용적을 가변시킴으로써, 차량의 운행 조건에 맞게 최적의 흡기부압을 유지하여 엔진의 성능을 최적으로 유지할 수 있으며, 이물질의 유입을 최대한 억제하여 관련부품의 수명을 증대시킬 수 있는 이점이 있다.

Claims

외부에서 유입되는 공기속에 포함되어 있는 먼지 및 이물질을 포집하여 흡기 다기관으로 공급하는 차량용 엔진의 에어 클리너에 있어서,

공기가 유입되는 유입구(20a) 및 유입된 공기가 배출되는 배출구(20b)가 형성되어 있으며, 내부에는 브라켓(26, 46)이 고정되어 있는 제 1케이스(20)와,

상기 제 1케이스(20)와 대향으로 배치되며, 일단에는 엔드 플레이트(24)가 고정되어 있는 제 2케이스(22)와,

상기 제 1케이스(20)에 고정된 브라켓(26, 46)사이에 끼워져 있는 제 1엘리멘트(20) 및 상기 엔드 플레이트(24)에 부착된 지지대(28)상에 안착되어 있는 제 2엘리멘트(30)와,

상기 제 1케이스(20)에 부착된 브라켓(46)에 장착되어 스크류축(42)을 회전시키는 모터(40)와,

일단은 상기 모터(40)에 의해 회전되는 스크류축(42)과 치합된 상태로 그의 길이 방향을 따라 미끄럼 이동되며, 타단은 상기 엔드 플레이트(24)에 고정되어 있는 슬라이더(48)와,

상기 배출구(20b)에 설치된 더스트 센서(34)로부터 유입되는 신호에 따라서 상기 모터(40)에 제어신호를 보내 이를 구동시킴으로써, 상기 제 1케이스(20)와 제 2케이스(22)간의 간격을 조절하는 ECU(50)로 구성된 것을 특징으로 하는 용적 가변형 에어 클리너.
제 1항에 있어서,

상기 제 1케이스(20)와 제 2케이스(22)의 접촉 부위에는 내부 공기의 배출을 막는 시일(60)이 끼워져 있는 것을 특징으로 하는 용적 가변형 에어 클리너.
제 1항에 있어서,

상기 제 1엘리멘트(20)의 양단은 브라켓(26, 46)에 의해서 지지되어 있으며, 상기 제 2엘리멘트(30)는 상기 엔드 플레이트(24)의 위치 변화에 따라 이동되면서 상기 제 1엘리멘트(20)와의 전체적인 면적을 가변시키도록 상기 제 1엘리멘트(20)의 하부에 인접하게 배치되어 있는 것을 것을 특징으로 하는 용적 가변형 에어 클리너.