KR19990071725A - 여과지를사용하지않는영구자석에의한오일필터 - Google Patents
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Abstract
여과지를 사용하지 않는 영구자석에 의한 오일휠타이다.
여과지를 사용한 오일휠타의 여과지 엘레멘트 대신에 자석형 엘레멘트를 써서 N극과 N극 또는 S극과 S극의 상호 반발하는 영구자석간의 간격으로 보다 좁게 반발하는 자력선을 더 조밀하게 하여 그 간격으로 오일이 흐르게 하여 난류를 발생케하여 자성분체를 흡착하고, 또한, 자력선의 영향으로 오일의 열화방지를 하게 되며, 종래의 여과지를 사용한 오일휠타의 여과지가 점하고 있던 공간부분을 자장공간으로 얻을 수 있고, 보다 확실하게 자성분체를 흡착하여 오일의 자력선대 통과시간을 길게 하는 것이다.
Description
종래, 자동차 메이커가 채용하고 있는 오일휠타에는 엘레멘트교환형 전류식의 오일휠타와 스핀온형(회전삽입식) 오일휠타의 두 종류가 있다. 이것들은 어느 것이나 다 여과지를 사용하고 있다.
엘레멘트교환형 전류식 오일휠타에는 릴리프밸브가 없어 여과지 엘레멘트만을 교환하는 것이며, 또한, 스핀온형 오일휠타에는 릴리프밸브가 설치되어 있고 엘레멘트와 케이스가 일체로 되어 있어서 교환시에는 통체로 바꾸면 된다.
또한, 전세계의 새차 생산대수가 약 5,000만대이고,평균폐차수명은 일본에서는 약 9.3년,U. S. A에서는 약 11년, 독일에서는 약 12년인데 세계의 평균 폐차수명은 추정 10년으로 보게 될 때, 전세계의 자동차보유대수는 추정 50,000만대이고,여과지식 오일휠타의 년간 교환은 평균1회로 보고,새차에 부착하는 개수를 고려할 때 년간 약 6억개에 이른다. 한 개당 여과지의 평균 사용량은 약 23.5g이고, 년간 여과지의 원료가 되는 수목은 약 8만톤(약8만본)벌체하게 된다. 그리고, 여기에 사용되는 포장을 위해서 쓰여지는 수목이 1년간 약4-6만톤(약4-6만본)벌채되는 꼴이 되며, 더 나아가 오토바이, 산업차량,유압기계,에어콤프레셔 등에 사용되는 것을 고려할 때 추정 약 25만톤(약25만본)의 나무가 1년간 벌채되고 있는 꼴이 되며, 특히,여과지에 사용되는 수목은 장섬유의 것이기 때문에 침엽수가 많아서 식수하여 단기간에 벌채할 수 있는 것은 아니다. 전술한대로 윤활윤의 연명,기기의 연명,성연비 및 공해가스의 저감, 여과지식 오일휠타를 쓰고버린 폐기물의 저감을 감안한, 지구환경문제에 대한 효과가 크게 기대되는 오일휠타가 필요하게 된다.
한편, 영구자석을 사용한 자동차,오토바이,철도차량등의 내연기관의 오일중의 자성분체를 제거하는 방법에 관하여는 이미 보고된 바 있다. 그것들의 영구자석을 사용하는 방법으로서는 2종류로 분류된다. 첫째로, 복수개의 영구자석을 인접시켜 영구자석이 N극과 S극이 되도록 간격을 만들어 영구자석이 서로 흡인되게 배치하고, 그 간격사이로 오일을 통과시키는 방법이 있다.
다른 또 하나의 방법은 복수개의 영구자석을 인접시켜 영구자석이 N극과 N극 혹은 S극과 S극이 되도록 간격을 만들어 영구자석이 반발하도록 배치하여 그 간격으로 오일이 통과하도록 하는 방법이다.
이 방법에 관하여는 본 발명자는 이미 영구자석이 서로 반발하도록 배치하여 오일을 처리하는 방법에 관한 발명을 하여 {영구자석에 의한 오일의 열화방지장치}(특개평6-9984호공보)[액체에 함유한 자성분체의 제거와 스케일 부착예방 및 제거장치](특공평2-36300호공보)를 출원했다. 그러나, 이런 장치들은 여하튼 여과지를 사용한 오일엘레멘트와 병행하여 사용하는 것들이다. 엔진 오일중의 자성분체를 흡착하고 또 자력선을 이용하여 오일의 열화를 방지함이 주목적이고, 여과지를 사용한 오일휠타를 병용하여 사용하도록 함으로서 여과지만으로 불충분한 점을 개량하는 것이다.
본 발명은 여과지를 사용하지 않는 영구자석에 의한 오일휠타에 관한 것으로, 특히,오일중에 종래의 여과지에 흡착되지 않는 미립자경 30-40㎛ 이하로부터 1㎛ 전후에 이르기 까지 미세한 범위의 자성분체를 흡착할 뿐만 아니라 자력선에 의한 더 진전된 오일의 열화방지를 도모하게 되어 자동차,오토바이,철도차량,선박,항공기,산업차량,산업기계 등에 사용되는 내연기관,변속기,감속기,유압기기 등의 종래의 여과지를 사용한 오일휠타 또는 스트레이너 대신에 쓰여지며, 윤활유의 양호 상태를 유지하게 됨으로서 기기 본체의 수명을 연명하며,성연비 및 공해가스의 저감,오일휠타 사용후 버려지는 폐기물 공해의 저감등에 크게 유익한 영구자석에 의한 오일휠타에 관한 것이다.
도 1은 본 발명 여과지를 사용하지 않는 영구자석에 의한 자동차용 스피온형 오일휠타에 해당하는 오일휠타의 실시예를 나타내는 개략도이다.
도 2는 본 발명의 여과지를 사용하지 않는 영구자석에 의한 자동차용 스피온형 오일휠타에 해당하는 실시예를 가리키는 개략도이다.
도 3은 본 발명의 여과지를 사용하지 않는 영구자석에 의한 자동차용 엘레멘트 교환형 전류식 오일휠타에 해당하는 오일휠타의 일실시예를 가리키는 개략도를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 여과지를 사용하지 않는 영구자석에 의한 자동차용 엘레멘트 교환형 전류식 오일휠타에 해당하는 오일휠타의 다른 실시예를 나타내는 개략도이다.
도 5는 본 발명의 여과지를 사용하지 않는 영구자석에 의한 엘레멘트 내장에 해당하는 오일휠타의 일실시예를 나타내는 개략도이다.
도 6은 본 발명의 여과지를 사용하지 않는 영구자석에 의한 엘레멘트 내장에 오일휠타의 다른 실시예를 나타내는 개략도이다.
도 7은 차륜I의 오일의 전염기가의 감소상태를 나타내는 그래프이다.
본 발명의 오일휠타는 여과지를 사용한 오일휠타의 여과지엘레멘트 대신에 복수개의 원판상 영구자석으로 되는 원판상 자석형 엘레멘트 또는 복수개의 봉상 영구자석으로 되는 봉상 자석형 엘레멘트를 사용하여 상호 반발하는 (N극과 N극, S극과 S극)자석사이의 간격을 보다 좁혀 반발하는 자력선을 조밀하게 하고, 그 간격을 오일이 흐름에 의하여 난류를 발생토록 하여,자성분체를 흡착하고, 또 자력선의 영향에 의하여 오일의 열화를 방지하며,또 보다 큰 자석을 사용하므로서 종래 여과지를 사용한 오일휠타의 여과지가 차지하였던 스페이스부분 만큼 충분한 자장공간을 얻게 되므로서 보다 확실한 자성분체 흡착과, 또한 오일의 자력선대 통과시간을 길게 할 수 있는 특징이 있다.
본 발명은 상기한 종래의 영구자석이 반발하게끔 배치하여 오일을 처리하는 방법을 더욱 개량한 결과 완성한 것으로, 여과지를 사용 안하고 영구자석만으로 만든 오일휠타를 제공하려는 것이다.
바꾸어 말하면 본 발명의 목적은 미세철분의 제거와 기타 오일의 열열화(熱劣化)에 의한 단분자화를 막고 안정분자를 얻으려는 것이며, 점도지수 및 산화방지를 하며, 깨끗한 오일(신유(新油)상태)로 장기간 유지함에 의하여 내연기관,변속기,감속기,유압기기등의 양호한 상태를 유지하고, 연료비를 절감하며, 공해가스를 감소시켜 내연기관등에 사용 가능하며, 본 발명 오일휠타로서 여과지를 사용함이 없이 장기 연속사용을 가능케 하며, 예를들면,가솔린 엔진 승용차의 주행거리 5만-6만Km 마다 세정하면 되고, 종래의 여과지를 사용한 뒤 오일휠타를 버리는 공해문제의 감소, 여과지를 만들기 위한 나무의 벌채를 없애므로서 지구환경문제에 크게 효과를 기대할 수 있는 것과, 공해배출가스의 감소, 장기간 엔진의 양호한 상태유지등에 공헌 할 수 있는 오일 휠타를 제공하는 것이다.
즉, 본 발명 제1의 발명은 여과지를 사용한 오일휠타 여과지엘레멘트 대신에 중공 원판상의 영구자석 자극을 갖는 양단면 요오크에 설치된 복수개의 영구자석을 인접시켜 영구자석의 N극과 N극, 또한,S극과 S극이 되도록 동일 중심선상에 배치하여 그 간격으로 요오크를 양단에 부착한 영구자석을 비자성체 위에 놓고, 다른 한극은 마주보게 합하여 수직방향으로 떠있게 하면 그 자중을 받치는 거리는 1/2 이내로서 영구자석의 간격부분에 오일이 통과할 수 있는 구멍이 빈 비자성체의 보지판을 설치하고, 상기 조합된 복수개의 영구자석을 안정시켜서 생긴 원판상의 자석형 엘레멘트를 비자성체의 오일엘레멘트 케이스내에 내장시킨 것을 특징으로 하고, 자성분체의 흡착으로 기기 윤활부의 연속복차마모의 예방과, 영구자석의 자력선에 의한 오일의 열화방지를 목적으로 한 여과지를 사용하지 않는 영구자석에 의한 오일휠타이다.
또한, 본 발명 제 2의 발명은 여과지를 사용한 오일휠타 대신 여과지엘레멘트에 장수방향의 대향하는 양면에 자극을 갖는 단면 사각형의 복수개 봉상 영구자석을 동일 원주상 내측을 N극만 또는 S극만의 동일극으로 되게하여 외측을 내측과 반대되는 동일극이 되게 하여 원주상 간격을 두고 배열하고, 인접하는 자석 사이의 거리는 상호 인접하는 영구자석의 측편에는 비자성체를 놓고, 타방의 영구자석을 동일 극으로 하여 마주보게 그 위에 놓으면 그 신방의 영구자석 중량이 반발하는 자력선에 의하여 받쳐지는 높이 이내의 거리로 하고,원통상으로 배치된 봉상 영구자석의 내측에는 오일흐름을 난류로 만들기 위한 구멍이 뚫린 난류판을 설치하고,그 장수방향의 양단에는 봉상 영구자석을 고정하기 위한 고정구를 설치하며, 이 원통상으로 조합된 봉상 영구자석을 안정시키기 위한 봉상 자석형 엘레멘트를 비자성체의 오일휠타 케이스 내에 내장하여서 되는 것을 특징으로 하며,자성분체의 흡착에 의하여 생길지도 모를 기기의 윤활부 연속복차마모의 예방과, 영구자석의 자력선으로 오일의 열화방지를 목적으로 한 여과지를 사용하지 않는 영구자석에 의한 오일휠타이다.
본 발명 오일휠타의 구체적인 예로서는 (1)비자성체의 오일엘레멘트케이스와 복수개의 영구자석으로 된 원판상 및 봉상 자석형 엘레멘트(이하, 양자를 통틀어 자석형 엘레멘트라고 약칭함)가 한 뭉치로 되어있는 오일휠타,예를들면 자석형 엘레멘트를 각기 비자성체의 오일일레멘트 케이스안에 설치하고, 오일엘레멘트 뚜껑의 위로부터 스프링으로 자석형 엘레멘트를 안정시키고, 비자성체의 오일엘레멘트 케이스와 자석형 엘레멘트가 일체로 되어 있는 오일휠타,(2)내연기관,변속기,감속기,유압기기등의 기기는 고정되지 않는 비자성체의 오일엘레멘트 케이스와 여러개의 영구자석으로된 자석형 엘레멘트가 분해 가능하게 되어 있는 오일휠타,그리고,(3)내연기관, 변속기, 감속기, 유압기기등의 기기에 고정된 비자성체의 오일엘레멘트 케이스와,여러개의 영구자석으로된 자석형 엘레멘트가 분해가능하게 되어 있는 것이 바람직하다.
본 발명은 여과지를 사용한 오일휠타의 여과지 엘레멘트 대신, 자석형엘레멘트를 사용하여 상호 반발하는 (N극과 N극,S극과 S극)영구자석간의 간격을 더욱 좁게 반발시키는 자력선을 더 조밀하게하여 그 간격으로 오일이 흐르도록 난류를 발생시키고,자성분체를 흡착하여 또는 자력선의 영향으로 오일의 열화를 방지하며, 더욱 큰 자석을 사용하므로서 종래 여과지를 사용한 오일휠타의 여과지가 점하고 있던 공간 부분을 그만한 공간을 충분한 자장공간으로 채우게 되어 보다 확실히 자성분체를 흡착하며, 오일의 자력선대의 통과시간을 길게 하여 본 발명의 목적을 달성함이 가능해졌다.
본 발명은 제 1 그리고 제 2의 발명과 더불어 여과지를 사용한 오일휠타의 여과지 엘레멘트 대신에 상호 반발하는 (N극과 N극,S극과 S극)자석을 종래의 여과지가 점하고 있던 공간에 배치될 대형물을 치우게 됨으로써 오일중에 포함되어 있는 자성분체의 흡착이 확실하게 되었고, 자석의 대형화로 자성분체의 흡착부분도 크게 되었고, 세정에 긴 시간이 불필요하게 되었다. 또한, 서로 반발하는 자력선의 밀도를 높이므로서 인접한 영구자석간의 상호 반발 자력선의 자장에 걸려있는 부분이 크게되어 그 자장을 통과하는 오일의 통과시간이 더 길어지게 되었다.
종래의 여과지를 사용한 오일휠타는 입경이 30∼40㎛보다 작은 철분은 여과되지않아, 오일중에 포함되어 있다. 이것 때문에 금속 마모분에 의한 2차 마모 및 3차 마모이상의 연속복차마모가 이루어져 오일의 열화가 빨라졌다. 예를들면 금속분이 발생된 경우 800℃전후의 온도로 인해 연쇄상으로 생기는 오일분자의 크랙킹이 발생되고,카본이 석출되어 잠시 오일이 검어진다.
본 발명과 같이 영구자석의 배열을 (N극과 N극, S극과 S극)한 경우, 연쇄적인 오일분자가 안정화되어,열에 의한 카본 석출의 단분자화를 방지하고,자성분체의 제거와 동시에 상승효과를 올리고 있다. 또 대형화한 영구자석의 채용이 가능하여 오일 효과가 있는 자력선대를 통과하는 시간이 길어져서 그 효과를 한층 올릴 수 있다.
또한, 본 발명 오일휠타의 간접적인 효과로서는 오일중 혼입된 자성분체가 감소되고, 실린더와 피스톤링의 기밀성이 좋아지며,압축누설된 프로판 가스등의 혼입이 적어지는 예방효과가 크다.
본 발명 오일 휠타는 예를들면, 수력기계,공기기계,냉동기기,증기터빈,자동차,오토바이,철도차량,항공기,선박,권상 및 운반기계,공작기계 및 산업기계 등에 사용되며,내연기관,변속기, 감속기, 유압기기등, 기타 오일이 사용되는 장소에 쓰여질 수 가 있다.
이하 도면에 따른 실시예에 의거하여 본 발명을 구체적으로 설명한다.
실시예 1
도 1은 본 발명의 여과지를 사용하지 않는 영구자석에 의한 자동차용 스피온형 오일휠타에 해당하는 오일휠타의 일실시예를 나타내는 개략도로서, 도 1a는 개략 단면도,도 1b는 저면도를 나타낸다.
도 1의 본 발명 오일휠타는 비자성체의 오일휠타케이스와, 원판상 자석형 엘레멘트가 일체로 형성된 오일휠타의 예를 나타낸다. 이 도면 도 1에 있어서는 여과지의 엘레멘트 대신에 대향하는 양단면에 자극을 갖는 중공원판상의 영구자석(4)의 양단면 상하 평면부에 요오크(3)을 부착한 여러개의 영구자석(4) 중앙의 중공부분에 엘레멘트 셋트볼트(7)을 끼워 맞추어 영구자석(4)의 N극과 N극 혹은 S극과 S극이 되도록 인접 배치하고, 서로 인접하는 중공원판상의 영구자석(4)의 사이로 오일이 통과하도록 구멍(14)가 형성되어 있는 비자성체의 보지판(5)을 배치하고 엘레멘트 셋트볼트(7)의 상단측에는 넛트(8)을 끼우고, 하단에는 역류를 막는 러버(11)를 설치하여 이것을 여과지의 엘레멘트 대신에 원판상 자석형 엘레멘트 A1으로 한다. 상기의 원판상 자석형 엘레멘트 A1을 떼어내서 세정하는 것이 가능하게 하기 위하여 오일휠타의 외측부분을 2분할한 구조로 하여 비자성체의 오일엘레멘트케이스(2)의 안에 원판상 자석형 엘레멘트A1을 넣고,그 원판상 자석형 엘레멘트A1의 상단에 셋트 스프링(6)을 배치하여 오링(9)을 끼운 오일엘레멘트캡(1)을 오일엘레멘트 케이스(2)에 뚜껑으로 씌워 여과지를 사용하지 않으면서 강력히 반발하는 자력선을 만들어 내는 특징의 오일휠타를 얻게 된다.
오일은 화살표가 가리키는 대로 오일 흡입구(12)로부터 흘러들어가서 보지판(5)의 구멍(14)를 통과하여 인접한 중공 원판상의 영구자석(4)의 양단면 사이를 지나 중앙의 엘레멘트셋트볼트(7)의 오일통과구(15)를 통과하여 오일토출구(13)으로 유출하여 순환한다.
10은 케이스 오링을 가리킨다.
이와같이 오일은 종래의 여과지를 사용한 오일휠타의 여과지 뭉치사이를 지나는 대신에 N극과 N극 혹은 S극과 S극의 상호 반발하는 대형의 영구자석 사이를 통과하게 되며, 오일중에 포함되어 있는 자성분체가 확실히 영구자석에 흡착되며 자석의 대형화에 따라 자성분체의 흡착부분도 커지게 된다. 세정기간이 불필요하게 되고, 또 인접한 영구자석간의 서로 반발하는 자력선의 자장에 걸려 있는 면적이 넓어지면 오일이 이 자장을 통과하는 시간도 길어지며, 오일의 열화를 장기간에 걸쳐 방지할 수 있다.
오일엘레멘트 케이스(2)는 비자성 재료로 형성되어 있고, 비자성재료로서는 특별히 제한이 없으며, 예를들면 동 혹은 황동, 인청동, 양백, 알미늄청동등의 동합금, 알미늄 또는 아연 혹은 비소의 합금, 마그네슘 또는 그 합금, 지탄 또는 그 합금, 아연 및 비소의 합금, 연 및 그 합금,석 및 그 합금, 스텐레스를 들수 있고,또 그것들의 비자성재료의 표면을 표면 처리한 것이면 족하다.
도 1에 대하여는 자동차용 오일휠타 가운데 스피온형 오일휠타에 해당하는 것이지만,자동차뿐만 아니라 오토바이,산업차량,유압기기,공기기기등의 동형상의 오일휠타가 사용되고 있으면,본 발명의 오일휠타가 사용될 수 있다.
실시예 2
도 2는 본 발명 여과지를 사용하지 않는 영구자석으로 되는 자동차용 스피온형 오일휠타에 해당하는 오일휠타의 다른 실시예를 나타내는 개략도이고, 도 2a는 개략단면도이고, 도2b는 저면도이다.
도 2의 본 발명의 오일휠타는 비자성체의 오일엘레멘트케이스와,원판상 자석형엘레멘트가 일체로된 오일휠타의 다른 실시예를 나타낸다. 이 도 2에 있어서는 여과지 대신에 장수방향으로 대향하는 양면에 자극을 갖는 단면사각형의 봉상영구자석(25)를 동일원주상 내측을 N극만 또는 S극만의 동일극으로 하여 외측을 내측과 반대의 동일극으로 되는 원주상의 등간격으로병열 배치하고, 봉상 영구자석(25)의 양단에는 셋트플레이트(24), 엔드플레이트(상측)(23),엔드플레이트(하측)(27)로 되는 고정구를 셋트시키고,원통상으로 배치한 봉상영구자석(25)의 내측에는 오일흐름이 난류가 되도록 구멍을 갖는 제 1난류판(29), 제 2난류판(30)을 설치하여, 봉상영구자석(25)의 외측으로 오일을 통과시키는 구멍(36)을 설치한 외통(26)을 배치하여 셋트플레이트(24)에의하여 봉상영구자석(25)를 고정하고,엔드플레이트(27)에 역류방지러버(32)를 셋트시키며,이것을 여과지의 엘레멘트 대신의 봉상자석형 엘레멘트 B1으로 한다.
상기 봉상자석형 엘레멘트B1을 외부로 취하여 세정할 수 있도록 하기 위하여 오일휠타의 외측부분을 이분할한 구조로서 비자성체의 오일휠타 케이스(22) 안에 봉상자석형 엘레멘트 B1을 셋트시키고, 이 봉상자석형 엘레멘트 B1의 상단에 셋트 스프링(28)을 배치하며, 캡 오링(31)을 부착한 오일엘레멘트캡(21)을 오일엘레멘트케이스(22)에 덮어지도록 하여 여과지를 사용하지 않으면서 강력 반발 자력선을 만들어 내는 것을 특징으로 하는 오일휠타를 얻는 것이다.
오일은 화살표가 가리키는 대로 오일흡입구(34)에서 오일휠타내로 들어가고,외통(26)의 구멍(36)을 통과하여 인접하는 봉상영구자석(25)의 사이를 통과하여 난류판(29) 및 (30)을 통과하고, 오일토출구(35)에서 유출되어 순환된다. 33은 케이스 오링을 나타낸다.
이와같은 오일은 종래 여과지를 사용한 오일휠타의 여과지 엘레멘트 대신에 N극과 N극 또는 S극과 S극이 상호 반발하는 대형의 봉상영구자석 사이를 통과함에 의하여 오일안에 함유되어 있는 자성부분이 영구자석에 확실하게 흡착되어 자석의 대형화에 따라서는 자성분체의 흡착부분이 커지게 되어 세정이 장기간 불필요하게 되며, 또 인접한 영구자석의 상호 반발하는 자력선의 자장이 걸려있는 부분이 커지게 되어 그 자장을 통과하는 시간이 길어져 오일의 열화 시간을 장기간 방지할 수 있다.
도 2는 자동차용 오일 휠타안에 있는 스피온형 오일휠타에 해당하지만 자동차 뿐만 아니라 오토바이, 산업차량, 유압기기, 공조기기등에 동 형상의 오일휠타가 사용되는 경우 본 발명의 오일 휠타를 사용할 수 있다.
실시예 3
도 3은 본 발명의 여과지를 사용하지 않은 영구자석에 의한 자동차용 엘레멘트교환형 전류식오일휠타에 해당하는 오일휠타의 일실시예를 나타내는 개략도이다.
도 3이 가리키는 본 발명의 오일휠타는 기기가 고정되어 있지 않는 비자성체의 엘레멘트 케이스와, 원판상 자석형 엘레멘트를 분해가능하게 만들어지는 오일휠타의 일예이다.
이 도면 도 3에 있어서, 여과지 대신에 서로 마주보는 양단면의 자극을 가진 중공원판상의 영구자석(44) 양단면의 상하 평면부를 요오크(43)가 부착된 여러개의 영구자석(44)의 중앙 중공부분에 내통(42)을 끼워 인접한 영구자석(44)사이로 오일을 통과시키는 구멍(46)이 열려있는 비자성체의 보지판(45)을 배치하며 내통(42)의 양단에는 셋트엔드플레이트(41)를 부착한 이것을 여과지 엘레멘트 대신의 원판상 자석형 엘레멘트 A2로 한다.
이 원판상 자석형 엘레멘트 A2를 비자성체의 오일엘레멘트케이스(49)와 같이 센터볼트(47)에 엔진측으로 부착하여 케이스 캡(48)에 셋트시킨다.
오일흡입구(50)으로부터 오일휠타안으로 들어간 오일은 화살표가 가리키는 것과 같이 보지판(45)의 구멍을 통과하여 인접한 중공원판상의 영구자석(44)의 양단면 사이를 통과하여 중공의 센터볼트(47)안으로 들어가며 오일토출구(51)를 통하여 엔진 내부로 흘러들어가 순환이 된다.
상기의 본 발명은 자동차용 엘레멘트교환형 전류식오일휠타에 해당하고, 사용하고 버리는 여과지의 엘레멘트 대신에 사용하게 되며,외부에서 세정함이 가능하게 되고,여과지를 사용하지 않으면서 강력한 반발자력선을 만들어내는 것이 특징인 오일휠타가 얻어지게 되는 것이다.
이와같은 오일은 종래의 여과지를 사용한 오일휠타의 여과지엘레멘트 대신에 N극과 N극,S극과 S극이 상호 반발하는 대형의 영구자석사이를 통과하는 것에 의하여 오일중에 포함된 자성분체는 영구자석에 확실하게 흡착되고, 자석이 대형화함에 따라 자성분체의 흡착부분도 커지게 되며, 세척도 장기간 불필요하게 된다.또한, 인접하는 영구자석사이의 서로 반발하는 자력선의 자장 형성부분이 커지게 되어 오일이 자장을 통과하는 시간이 길어져 오일의 열화를 장기간에 걸쳐 방지할 수 있게 된다.도 3에 있어서는 자동차용 오일휠타 가운데 엘레멘트 교환형전류식 오일휠타의 엘레멘트 부분이 해당하지만 자동차뿐만 아니라 오토바이,산업차량,유압기기,공조기기등에 같은 형상(구조)의 오일휠타가 사용될 수 있다면, 본 발명의 오일휠타가 사용될 수 있다.
실시예 4
도 4는 본 발명의 여과지를 사용하지않는 영구자석으로 되는 자동차용 오일휠타교환형 전류식 오일휠타에 해당하는 오일휠타의 다른 실시예를 나타내는 개략도이다.
도 4에서 나타내는 본 발명 오일휠타는 기기에 고정되지 않고 비자성체의 오일휠타케이스와, 원판상의 자석형엘레멘트가 외부에서 취급이 가능한 오일휠타의 다른 실시예를 나타낸다.
같은 도면 도 4에서는 여과지 엘레멘트 대신에 장수방향의 대향하는 양면에 자극을 갖는 단면 사각형의 봉상영구자석(65)와, 동일원주상의 내측에서 N극만 또는 S극만 동일극으로 되는 형상으로 외측을 내측과 반대로 동일극으로 되는 형상으로 원통상에 등간격으로 병렬배치하고,봉상영구자석(65)의 양단은 셋트플레이트(61)에 고정하고, 원통상에 배치된 봉상 영구자석(65)의 내측에는 오일흐름을 난류로되게 하는 구멍을 갖는 제 1난류판(69),제 2난류판(70)을 설하고,오일통과공(63)을 갖는 외통(62)와 양단의 엔드플레이트(72)에 고정시키며,이것을 여과지 엘레멘트 대신의 봉상 자석형엘레멘트B2로 한다.
이 봉상 자석형엘레멘트B2를 비자성체의 오일엘레멘트케이스(64)와 함께 센터볼트(66)에서 엔진측으로 취부시킨 케이스 캡(67)에 설치한다.오일흡입구(68)에서 오일휠타내로 들어간 오일은 화살표와같이 외통(62)의 구멍(63)을 통과한 뒤, 봉상자석형 엘레멘트B2내에 들어가, 인접한 봉상자석형 영구자석(65)의 사이를 통과하여 난류판(69,70)을 통과하며,중앙이 비어있는 오일휠타의 센터볼트(66)의 가운데를 지나 오일토출구(71)에서 엔진내부로 유출되어 순환한다.
이 상태의 오일은 종래 여과지를 사용하는 오일휠타의 여과지의 엘레멘트 대신에 N극과 N극 또는 S극과 S극의 상호 반발하는 대형의 봉상영구자석사이를 통과함에 의하여 오일중에 포함된 자성분체를 영구자석에 확실하게 흡착시키며, 자석을 대형화함에 따라 자성분체의 흡착부분도 커지게 되어 세정이 장기간 불필요하게 된다. 또한, 인접하는 영구자석사이에서 반발하는 자력선의 자장에 미치는 부분이 커지게 되어 이 자장을 오일이 통과하는 시간이 길어지게 되어 오일의 열화를 장기간에 걸쳐 방지할 수 있다.
상기한 본 발명은 자동차용 엘레멘트 교환형전류식 오일휠타의 엘레멘트 부분에 해당하여 사용후 버리는 여과지엘레멘트 대신에 사용할 수 있고, 외부 취급에 의한 세정이 가능하게 되고,여과지를 사용하지 않는 강력 반발자력선을 만들어냄을 특징으로 하는 오일휠타가 얻어지게 되는 것이다.
도 4는 자동차용 오일휠타의 가운데에 엘레멘트 교환형전류식 오일휠타에 해당하지만 자동차에는 없고, 오토바이,산업차량,유압기기,공조기기등에 같은 형상(구조)의 오일휠타가 사용될 수 있다면, 본 발명의 오일휠타가 사용될 수 있다.
실시예 5
도 5는 본 발명의 여과지를 사용하지않는 영구자석에 의한 엘레멘트 내장형 해당하는 오일휠타의 일실시예에 해당하는 개략도이다.
도 5의 본 발명 오일휠타는 기기에 고정된 비자성체의 오일휠타 케이스와, 원판상 자석형 엘레멘트가 분해조립가능하게 되어 있는 오일휠타의 일예를 나타낸다. 이 도 5에 있어서는 여과지의 엘레멘트 대신에 대향하는 양단면에 자극을 갖는 중공원판상의 영구자석(4)의 양단면 상하 평면부에 요오크(3)을 설치한 복수개의 영구자석(4) 중앙부분을 엘레멘트셋트볼트(80)에 감삽하여, 인접하는 영구자석은 N극과 N극 또는 S극과 S극으로 되도록 배치하고, 서로 인접하는 중공 원판상의 영구자석(4)사이로 오일을 통과시키는 구멍(14)가 열려있는 비자성체의 보지판(5)를 배치하여 엘레멘트셋트볼트(80)의 상단에서 넛트(8)로 조여, 이를 여과지 엘레멘트 대신의 원판상 자석형엘레멘트 A3로 한다.
이 원판상자석형엘레멘트 A3를 엔진(83)측으로 취부시킨 비자성체의 오일휠타 케이스(82)의 내부에 시트패킹(84)과 동시에 셋트시키므으로써 오일 엘레멘트캡 (1)을 나타낸다. 오일휠타 내부에 들어간 오일은 화살표에서 나타내는 바와같이 보지판(5)의 구멍(14)를 통과하여 인접하는 중공원판상의 영구자석(4)의 양단면사이로 통과하여, 중앙이 공동 엘레멘트셋트볼트(80)의 가운데로 들어가서 엔진 내부로 유출하여 순환한다.
상기 본 발명은 자동차용 엘레멘트 교환형전류식 오일휠타에 해당하는 사용한 뒤 버리는 여과지 엘레멘트 대신에 사용하기 위하여 떼어내어 세정함이 가능하고, 여과지를 사용함과 강력 반발하는 자력선을 만들어 내는 것을 특징으로 볼 수 있는 오일휠타를 얻게 된다.
이 상태에서는 종래 여과지를 사용한 오일휠타의 여과지 엘레멘트 대신에 N극과 N극 또는 S극과 S극 이 서로 반발하는 대형의 영구자석 사이를 통과하도록 하므로서 오일 가운데에 포함된 자성분체는 영구자석에 확실히 흡착되고,자석의 대형화에 따르는 자성분체 흡착부분이 커지게 되고, 세정이 장기간 불필요 하게 된다. 또한, 인접하는 영구자석 사이에 서로 반발하는 자력선의 자장이 걸리는 부분이 커지게 되어 이 자장이 오일휠타를 통과하는 시간을 길게 가져가 오일의 열화를 장기간에 걸쳐 방지할 수 있다.
도 5에 있어서는 자동차용 오일휠타의 가운데에 엘레멘트교환형 전류식 오일휠타에 해당하지만,자동차뿐만 아니라 오토바이,산업차량,유압기기,공조기기등 같은 구조의 오일휠타가 사용가능하다면 본 발명의 오일휠타를 사용할 수 있다.
실시예 6
도 6은 본 발명 여과지를 사용하지 않는 영구자석에 의한 엘레멘트내장형에 해당하는 오일휠타의 일실시예를 나타내는 개략도이다.
도 6의 본 발명 오일휠타는 기기에 고정되는 자성체의 오일휠타 케이스와, 원판상자석형엘레멘트의 분해조립 가능한 오일휠타의 다른 실시예를 나타낸다.
같은 도면 도 6에 있어서는 여과지의 엘레멘트 대신에 장수방향으로 마주보는 양면에 자극을 가진 단면 사각형의 봉상 영구자석(25)를, 동일 원주상 내측을 N극만 또는 S극만의 동일극이 되게 한 상태에서, 외측을 내측과 반대로 되게 동일극으로 한 상태의 원통상 등간격으로 병열배치하고,봉상영구자석(25)의 양단에는 셋트플레이트(24)를 고정하고, 원통상 배치된 영구자석(25)의 내측에는 오일흐름을 난류로 하기 위한 구멍을 가진 제 1난류판(29), 제 2난류판(30)을 설하고, 외통(26) 양단을 엔드플레이트(상측)(23), 엔드플레이트(하측)(27)로 고정하고,이 여과지 엘레멘트 대신의 봉상자석형 엘레멘트를 B3라한다.
이 봉상 자석형엘레멘트B3를 엔진측에 취부한 오일휠타케이스(92)의 내부에는 시트패킹(95)를 함께 셋트 고정시키고 오일엘레멘트 캡(21)을 맞춘다.
오일은 화살표에서 나타내는 바와같이 오일흡입구(90)에서 오일휠타내로 들어가 외통(26)의 구멍(36)을 통과하여 인접하는 봉상영구자석(25)의 사이로 통과하며, 난류판(29),난류판(30)을 지나 엘레멘트 중심부(29)로부터 오일토출구(93)로 흘러 엔진(94)내부로 유출하여 순환하게 된다.
이와같이 오일은 종래 여과지를 사용하던 오일휠타 대신에 N극과 N극, 혹은 S극과 S극의 서로 반발하는 대형의 영구자석사이를 통과하게 되며, 오일중에 포함되어 있는 자성분체가 확실히 흡착되며, 자석의 대형화에 따른 자성분체의 흡착부분도 커지게 되어 세정이 장기간 불필요하게 된다.
또한, 인접한 영구자석의 상호 반발하는 자력선에 걸려 있는 부분이 커지면 커질수록 이 자장을 통과하는 시간이 길어지게 되며, 오일의 열화가 장기간에 걸쳐방지될 수 있다.
도 6은 자동차용 오일휠타내의 엘레멘트교환형 전류식 오일휠타에 해당하며, 자동차 뿐만 아니라 오토바이, 산업차량,유압기기, 공조기기등에 동 형상 오일휠타 가 사용되고 있다면, 본 발명의 오일휠타를 사용할 수 있다.
본 발명의 오일휠타 효과를 확인하기 위하여 자동차 메이커의 순정부품 여과지를 사용한 오일휠타와 본 발명 여과지를 사용하지 않은 오일휠타의 비교주행 테스트를 고속자동차 도로에서 하게 되었다.
(테스트 차량 Ⅰ) 본 발명의 실시예 1(도 1참조)을 사용
국산차 : 불루버드 SSS
최초 등록일 : 평성 3년 10월
원동기 :1800cc 테스트 도로 :동북자동차도로
오토메터 :25,9542 km 사용오일 : API 규격 SH
타이아 압력 : 2.0 kg/cm2
(테스트 차량 2) 본 발명의 실시예 2(도 2참조)를 사용
국산차 : 도요타(크라운 디젤)
최초등록일 :평셩 3년 10월
원동기 : 21, 2,446 cc 테스트 도로 동북 자동차도로
오토메타 : 83,246,km 사용오일 : API 규격 CD
타이아 압력 : 2.2 kg/cm2
비교테스트를 위하여 동일 차량을 사용하였으며, IC(인터체인지)마다 속도를 지정하고, 교통량에 좌우되지 않는 90-100km/h로 주행한다. IC마다 소요시간을 계측하여 주행상황을 재현 도모하고, 풍속상황, SA(서비스지역)에서의 온도,습도를 측정했다.
제 1일 고속도로 하행 예정주행 600km 연료측정
제 2일 일반도로 예정주행 450km 익히는 운전
제 3일 고속도로 상행 예정주행 600km 연료측정
제 1의 차량 주행거리 및 연료 측정결과를 나타낸다.
표 2 및 표 3의 차량Ⅰ의 1900 km 주행후의 오일의 분석 결과를 나타낸 것이다.
표 4의 테스트 차량Ⅱ의 주행거리 및 연료의 측정 결과를 나타낸다.
표 1
| 제 1회 여과지 오일휠타 | 제 2회 본 발명 오일휠타 | 연료의 향상 (%) | |
| 제 1일 고속도로 주행연료 | 602 km15.05km/L | 602 km15.76km/L | 4.7 |
| 제 2일 일반도로 주행 연료 | 442.7 km12.57km/L | 446.5 km12.43km/L | |
| 제 3일 고속도로 주행 연료 | 599.8 km16.96km/L | 601.8 km18.18km/L | 7.1 |
표 2
| Ⅰ신유 | Ⅱ1900km주행여과지휠타 | Ⅲ1900km주행본 발명휠타 | |
| 수분 Ⅴ% | <0.05 | <0.05 | <0.05 |
| 고형분 Ⅴ% | <0.1 | 0.1 | 0.1 |
| 연료분 Ⅴ% | <0.1 | 2.2 | 1.4 |
| 동점도 40℃, cs | 49.87 | 51.14 | 48.10 |
| 동점도 100℃, cs | 9.69 | 9.32 | 9.18 |
| 점도지수 | 184 | 167 | 176 |
| 전염기가 mgKOH/g | 5.51 | 2.64 | 3.94 |
표 3 (wt ppm)
| 금속원소 | Ⅰ신 유 | Ⅱ1900km 주행여과지휠타 | Ⅲ1900km 주행본 발명 휠타 |
| Fe | 1 | 8 | 4 |
| Pb | 1 | 5 | 2 |
| Cu | 1 | 7 | 3 |
| Cr | 0 | 1 | 0 |
| Al | 3 | 3 | 3 |
| Ni | 0 | 0 | 1 |
| Ag | 0 | 0 | 0 |
| Sn | 0 | 0 | 0 |
| Si | 6 | 19 | 15 |
| B | 205 | 134 | 174 |
| Na | 9 | 102 | 32 |
| P | 880 | 899 | 894 |
| Zn | 911 | 991 | 961 |
| Ca | 2227 | 1979 | 2224 |
| Ba | 0 | 3 | 1 |
| Mg | 10 | 128 | 36 |
| Mo | 271 | 186 | 246 |
이들의 분석결과를 종래의 여과지 오일휠타와 본 발명 오일휠타를 비교 고찰하여 보면 아래와 같다.
(1)수분에 대하여는 변화가 없다.
(2)고형분(다-루분)그다지 많이 발생하지 않고 있다.
(3)연료의 혼입은 본 발명 오일휠타를 장착한 쪽이 적다.
(4)점도지수의 변화는 본 발명 오일휠타를 장착한 쪽이 적다.
(5)전 염기가의 감소는 본 발명 오일휠타를 장착한 쪽이 적다.
도 7은 차량1의 오일의 전 염기가의 감소상태를 가리키는 그래프이다.
도 7은 종축의 전 염기가(m g K O H /g),횡축의 주행거리(km)를 그린 그래프이고, 고속연속운반의 3일간 연속주행과 오일의 열열화(熱劣化)가 빨리 진행되어 통상의 여과지식 오일휠타로서는 3670km로서 전 염기가가 0이 될 것으로 추측된다.
그러나,오일안에 혼입물이 증대되어 마찰열이 발생되어 오일의 열열화 진행이 빨리 진행되고, 실제는 약3000km 정도로 전 염기가가 0이 될것으로 추측된다.
본 발명의 오일휠타의 경우는 더욱 엔진내부의 랩핑마무리가 진행되고,마찰열이 감소되므로 오일의 열열화도 감소하며, 블로우바이가스의 혼입도 낮아지므로 오일의 열화가 억제되며, 거의 직선적으로 전 염기가가 감소한다. 본 발명의 오일휠타의 경우 통상 2배정도의 오일 수명을 갖는 것으로 보인다.
(6)고속도로에 있어서, 연료비의 향상과 오일의 열화현상으로 고찰해볼때 본 발명의 오일휠타의 효과를 충분히 추찰할 수 있었다.
(7)본 발명의 오일휠타는 이상과 같은 비교로 볼 때 열화한 오일의 불순물을 여과하는 것이 아니고,일차적으로 발생한 자성분체의 마찰물을 흡착함으로써 2차적 마모이하의 연속복차마모의 방지와 자력선에 의한 오일의 열화예방이 매우 크다는 것을 나타내고 있고, 계속하여 사용할 수가 있다.
표 4
| 제 1회 여과지 오일 휠타 | 제 2회 본 발명 오일휠타 | 제 3회 본 발명 오일휠타 | 연료비 향상(%) | |
| 오일 교환 km | 83,246 km | 85,431 km | 88,949 km | - |
| 제 1일고속도로주행 연료비 | 610 km13,55 km/l | 610 km13,60 km/l | 610 km14,02 km/l | 3.46 |
| 제 2일고속도로주행 연료비 | 563 km10,48 km/l | 548 km10,66 km/l | 610 km11,30 km/l | 7.82 |
| 제 3일고속도로주행 연료비 | 610 km13,72 km/l | 610 km14,42 km/l | 610 km16,05 km/l | 16.98 |
차량 Ⅰ의 테스트에는 가솔린 차를 써서 행하여졌고, 차량 Ⅱ의 테스트에는 디젤 엔진차로 주헹 테스트를 실시하였다. 가솔린 차 보다 오압이 심한 디젤차의 경우에도 고속도로에 있어서의 주행시험 결과, 연료비의 향상이 보이며, 본 발명 오일 휠타의 효과가 충분히 추찰된다.
이상 설명한 바와같이 본 발명의 오일 휠타에 의하면 종래의 여과지를 사용한 오일휠타 대신에 오일이 계속 반발하는 자력선(N극과 N극 혹은 S극과 S극)사이로 통과하므로서 안정화 분자가 증대되며, 또한, 미세한 자성분체를 흡착하는 상승효과에 의하여 오일의 열화방지가 강력해지며, 자동차,선박,철도차량,기타의 산업차량드으이 내연기관,변속기,감속기,유압기기등의 좋은 상태가 지속되고, 기계본체의 수명을 연명하며, 성연료비 및 공해가스의 저감,종래와같이 사용하고 버리는 것을 막고, 장기간의 계속사용이 가능하게 하며, 여과지를 만들기 위해 수목의 벌채를 안해도 되게 된다.
Claims (10)
- 여과지를 사용하는 여과지 엘레멘트 대신에 중공원판상의 영구자석 자극을 갖는 양단면에 요오크를 설치한 복수개의 영구자석과,인접하는 영구자석 N극과 N극 혹은 S극과 S극 으로 되도록 간격을 만들어 동일중심선상 배치하고, 이 간격으로 부터 요오크를 양단에 부쳐서 영구자석의 비자성체의 위에 놓고, 다른쪽을 동일극이 마주보게 수직방향으로 떠오르게 하면 그 자중을 지지하는 거리의 1/2이내로서 영구자석의 간격부분에는 오일이 통과하는 구멍이 뚫린 비자성체의 보지판을 설치하여, 이 조합된 복수개의 영구자석을 안정화시키는 원통상 자석형 엘레멘트를 비자성체의 오일엘레멘트의 케이스내에 내장시켜 놓은 것을 특징으로 하는 여과지를 사용하지 않는 영구자석에 의한 오일휠타.
- 제 1항에 있어서,전기 비자성체의 오일휠타 케이스와 원판상 자석형엘레멘트가 일체로 되어 있는 여과지를 사용하지 않는 영구자석에 의한 오일휠타.
- 제 1항에 있어서, 기기에 고정되어 있지 않은 비자성체의 오일엘레멘트 케이스와, 원판자석형엘레멘트가 분해 가능하게 되어 있는 여과지를 사용하지 않는 영구자석에 의한 오일휠타.
- 제 1항에 있어서,기기에 고정된 비자성체의 오일엘레멘트 케이스와 원판상자석형엘레멘트 케이스가 분해 가능하게 되어 있는 여과지를 사용하지 않는 영구자석에 의한 오일휠타.
- 제 1항에 있어서,전기 오일휠타는 내연기관, 변속기, 감속기, 유압기기등의 오일휠타로서 사용되는 여과지를 사용하지 않는 영구자석에 의한 오일휠타.
- 여과지를 사용한 오일휠타의 여과지엘레멘트 대신에 장수방향에서 서로 마주보는 양면에 자극이 있는 단면 사각형의 여러개의 봉상 영구자석을, 동일원주상 내측을 N극만 또는 S극만의 동일 극이 되는 상태에서 외측을 내측과 반대로 동일극이 되도록 원통상의 간격을 두어 배열하고, 인접한 자석간의 거리는 상호 인접하는 영구자석의 편측을 비자성체의 위에 놓고, 다른쪽 영구자석을 동일극으로 마주보게 하여 상방에 놓을 경우, 이때 상방의 영구자석의 중량이 반발하는 자력선에 의해 버티어주는 높이 이내의 거리로 하고, 원통상으로 배치한 봉상 영구자석의 내측으로 오일의 흐름이 난류가 되게 하기 위한 구멍이 뚫려 있는 난류판을 설치하고, 그 장수방향의 양단에는 봉상영구자석을 고정하기 위한 고정구를 설치하고, 그 원통상으로 맞추어진 봉상영구자석을 안정시키는 봉상자석형 엘레멘트를, 비자성체의 오일 엘레멘트 케이스내에 내장하여서 되는 것을 특징으로 하는 여과지를 사용하지 않는 영구자석에 의한 오일휠타.
- 제 6항에 있어서, 전기 비자성체의 오일 엘레멘트 케이스와 봉상자석형 엘레멘트가 일체로 되어 있는 여과지를 사용하지 않는 영구자석에 의한 오일휠타.
- 제 6항에 있어서, 기기에 고정되어 있지 않는 비자성체의 오일 엘레멘트 케이스와 봉상자석형 엘레멘트가 분해가능하게 되어 있는 여과지를 사용하지 않는 영구자석에 의한 오일휠타.
- 제 6항에 있어서, 기기가 고정된 비자성체의 오일 엘레멘트 케이스와, 봉상자석형 엘레멘트가 분해 가능하게 되어 있는 여과지를 사용하지 않는 영구자석에 의한 오일휠타.
- 제 6항에 있어서,전기 오일휠타는 내연기관,변속기,감속기,유압기기등의 오일의 휠타로서 사용하는 여과지를 사용하지 않는 영구자석에 의한 오일휠타.
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