KR20010019908A - 흡기 소음 감쇠를 위한 공명형 에어 크리너 - Google Patents

Abstract

본 발명의 목적은 공기의 여과기능 및 흡기소음 감쇠를 위한 공명기의 기능을 겸용하므로써 엔진룸의 레이아웃에 유리한 공명형 에어크리너를 제공하는 데 있으며, 이를 위해 본 발명은 공기 흡입구와 공기 배출구를 갖는 하우징과, 하우징내에 수용되어 통과하는 공기속의 이물질을 여과하는 엘리먼트와, 엘리먼트를 지지하는 코어 철망을 포함하는 에어크리너에 있어서,

상기 공기 배출구를 통하여 코어 철망 속으로 인입되어 연장된 파이프와, 그 파이프 선단에 형성되어 공기 배출구 단부에 지지되는 플랜지를 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.

Description

흡기 소음 감쇠를 위한 공명형 에어크리너{Resonator typed air cleaner to decrease noise of suction}

본 발명은 흡기소음을 감소시킬 수 있는 공명형 에어크리너에 관한 것이다.

엔진을 운전하기 위해서는 연료를 연소시켜야 하며, 연료를 연소시키기 위해서는 많은 공기의 공급을 필요로 한다.

그런데 외부로부터 엔진 내부로 도입하는 공기속에는 많은 모래 먼지와 이물질을 포함하고 있어 이들 이물질 성분이 혼합된채 공기가 기화기를 거쳐 실린더로 흡입되면 고속으로 왕복 운동하는 피스톤과 실린더벽에 끼어서 거친 연마제로 작용하여 실린더벽에 상처를 입히며, 또 엔진 오일 속에도 혼합되어 베어링 메탈 등의 각 접동 부분에의 마모를 촉진하고 엔진의 수명을 단축시킨다.

이때문에 에어크리너를 기화기의 에어혼부에 장치하여 공기중에 포함된 이물질을 제거토록 하고 있다.

그런데 엔진에 도입되는 공기는 엔진의 흡기 부압에 의한 대기와의 압력차에 의해 흡입되기 때문에 에어크리너를 공기가 통과하면서 유속 및 흡기저항등에 의해 소음을 발생시키게 된다.

이러한 흡기 소음은 안락하고 정숙한 운전을 방해하므로 흡기 소음을 제거하기 위하여 통상 도 3에 도시하는 것과 같이 에어크리너(20)로부터 깨끗해진 공기가 나가는 공기 배출구의 목부위(21)에 일정 체적을 갖는 공명기(22)를 장착하여 흡기 소음을 감쇠시키고 있다.

그러나 에어크리너(20)의 출구부위인 목부위(21)에 공명기(22)를 부착하는 방식은 다음과 같은 한계점을 갖고 있다.

엔진룸은 많은 장치들을 수용하고 있어 공간이 매우 협소하기 때문에 레이아웃상 공명기(22)의 크기가 제한될 수 밖에 없어, 즉 크기를 가능한 작게 할 수 밖에 없어 고주파 소음의 감쇠에는 효과적이나 저주파 소음의 감쇠에는 불리하여 감쇠 가능한 소음 주파수 범위가 특정 대역으로 제한되는 문제점이 있으며, 용적을 달리하는 복수개의 공명기를 설치하여 필요한 주파수 대역에 각각 대응토록 하는 방안도 엔진룸의 공간 제약 및 비용의 증가로 현실성이 떨어진다.

이에 본 발명은 상기한 문제점을 감안하여 제안한 것으로서 그의 목적으로 하는 것은 공기의 여과기능 및 흡기소음 감쇠를 위한 공명기의 기능을 겸용하므로써 엔진룸의 레이아웃에 유리한 공명형 에어크리너를 제공하는 데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 공기 흡입구와 공기 배출구를 갖는 하우징과, 하우징내에 수용되어 통과하는 공기속의 이물질을 여과하는 엘리먼트와, 엘리먼트를 지지하는 코어 철망을 포함하는 에어크리너에 있어서,

상기 공기 배출구를 통하여 코어 철망 속으로 인입되어 연장된 파이프와, 그 파이프 선단에 형성되어 공기 배출구 단부에 지지되는 플랜지를 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.

그리고 본 발명의 청구항 2항 기재에 의하면 상기 파이프는 상기 플랜지와 별개체로 제작되어 상기 공기배출구의 내벽면에 밀착지지되는 원통형의 고무체를 개재하여 플랜지에 접속되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 청구항 3항 기재에 의하면 상기 플랜지 하부에 접한 파이프의 외주로 고무체가 형성되고, 그 고무체를 개재하여 상기 공기배출구의 내벽면과 밀착하고 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 청구항 4항 기재에 의하면 상기 파이프는 합성수지재인 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명에 의한 흡기 소음 감쇠를 위한 공명형 에어크리너를 나타내는 정단면도

도 2는 본 발명에 의한 공명부의 변형된 실시예를 나타내는 단면도

도 3은 종래기술

※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 에어크리너 2 : 하우징

3 : 공기흡입구 4 : 공기배출구

5 : 엘리먼트 6 : 코어 철망

7,7a : 파이프 8,8a : 플랜지

9,9a : 고무체

이하 본 발명의 구성과 작용을 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.

도 1은 본 발명에 의한 공명형 에어크리너를 나타내는 정단면도이며, 도 2는 공명부의 변형된 구조를 나타내는 정단면도이다.

도 1에 있어서 에어크리너(1)의 하우징(2)의 원통 외주 일측에는 공기흡입구(3)가 형성되고, 그와 직각 방향으로 원통의 축방향인 일측면에는 공기 배출구(4)가 형성되어 있다.

하우징(2)내에는 공기흡입구(3)로부터 흡입되어 공기배출구(4)를 통해 엔진으로 급송되는 공기속의 이물질을 여과하기 위한 엘리먼트(5)가 내장되어 있고, 그 엘리먼트(5)는 내측에 부착된 원통형의 코어철망(6)에 의해 지지되고 있다.

공기배출구(4)로부터는 공명부를 형성하는 원통파이프(7)가 삽입 연장되어 있으며, 파이프(7)의 일단부에 형성된 플랜지(8)가 공기배출구(4)의 끝단부에 걸쳐져 지지되어져 있다.

그리고 파이프(7)는 플라스틱재, 예를 들면 PP재질로 형성된다.

플랜지(8)는 파이프(7)와 일체로 성형하는 것도 가능하나 도 2에서와 같이 파이프(7a) 외경보다는 크고 플랜지(8a)의 외경보다는 작은 내,외경을 가지는 원통형 고무체(9a)를 사이에 두고 연결되는 구조를 취하여도 무방하다.

이 고무체(9a)는 파이프(7a)가 공기배출구(4)를 통하여 삽입될 때 공기배출구(4)의 내벽면에 밀착하도록 끼워져 파이프(7a)를 지지하게 된다.

그리고 플랜지(8)와 파이프(7)가 일체로 형성된 경우에는 플랜지(8) 하부에 접한 파이프(7) 외주면에 고무체(9)가 코팅되어 있어, 그 고무체(9)를 통해 공기배출구(4)의 내벽면에 밀착지지하게 된다.

상기 고무체(9)는 파이프의 이탈 방지 및 유동에 의한 슬립을 방지하게 된다.

이상과 같은 본 발명 구조에 의한 흡기 소음 감쇠를 위한 공명주파수는 다음식과 같이 구해진다.

단, Vr : 에어크리너 체적

Sr : 파이프 단면적

Lr : 파이프 길이

a : 파이프 반지름

본 발명의 구조 및 상기 식을 통해 알 수 있듯이 종래 별도로 설치되어지던 공명기의 역할을 에어크리너가 겸용하게 되는데, 볼륨을 갖는 공명기 본체의 역할은 에어크리너 하우징(2)이, 공명기의 목 길이는 파이프(7)의 길이(Lr)가, 공명기의 목단면적은 파이프(7)의 단면적(Sr)이 그 역활을 하여 공명 주파수에 해당되는 흡기 소음을 감쇠시킬 수 있게 되는 것이다.

상기와 같이 에어크리너의 구조를 공명 작용이 가능하게 변경하므로서 흡기 부압이 상승되어지게 되는데 파이프(7)(7a)의 내경을 52㎜, 두께는 2㎜, 플랜지(8)(8a)를 포함한 전체 길이 200㎜, 플랜지(8)(8a) 외경 76㎜, 두께 3㎜, 고무체(9)(9a)의 길이 37㎜, 고무체(9)(9a)의 외경을 70㎜로 설계하고, 종래 하우징(2)경 270㎜인 에어크리너에 상기 제원을 갖는 공명부를 설치하였을 때 측정된 흡기부압은 -332㎜ H₂O로 나타났는바, 단순 기능의 에어크리너의 경우 흡기 부압이 -297㎜ H₂O이므로 다소 상승하기는 하였으나 설계상 허용되는 최대 흡기 부압인 -400㎜ H₂O로 범위이내므로 설계 사양을 만족하면서 여과 기능을 수행함께 동시에 흡기 소음도 감쇠시키는 작용을 하게 된다.

이상과 같은 본 발명에 의하면 종래 에어크리너 하우징을 공명기의 본체 체적 용기로 활용하고, 공기 배출구에 플랜지와 고무체에 의해 지지되는 파이프를 삽입하여 공명기와 덕트를 접속하는 목부 대용으로 삼음으로써 공명기의 역활을 에어크리너가 할 수 있게 되어 별도의 공명기 설치 공간을 요하지 아니하고도 흡기 소음 감쇠가 가능하고 파이프의 길이와 단면적의 조정을 통해 공명 주파수를 변화시킬 수 있어 감쇠 효율이 높고, 엔진룸의 레이아웃성을 향상시켜 엔진룸을 효율적으로 활용할 수 있게 되는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 공기 흡입구와 공기 배출구를 갖는 하우징과, 하우징내에 수용되어 통과하는 공기속의 이물질을 여과하는 엘리먼트와, 엘리먼트를 지지하는 코어 철망을 포함하는 에어크리너에 있어서,

   상기 공기 배출구를 통하여 코어 철망 속으로 인입되어 연장된 파이프와, 그 파이프 선단에 형성되어 공기 배출구 단부에 지지되는 플랜지를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 흡기 소음 감쇠를 위한 공명형 에어크리너.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 파이프는 상기 플랜지와 별개체로 제작되어 상기 공기배출구의 내벽면에 밀착 지지되는 원통형의 고무체를 개재하여 상기 플랜지에 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 흡기 소음 감쇠를 위한 공명형 에어크리너.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 파이프는 상기 플랜지와 일체로 형성되고 상기 플랜지 하부의 파이프 외주에는 고무체가 코팅되며, 그 고무체를 통하여 상기 공기배출구의 내벽면에 밀착지지되는 것을 특징으로 하는 흡기 소음 감쇠를 위한 공명형 에어크리너.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 파이프는 합성수지재인 것을 특징으로 하는 흡기 소음 감쇠를 위한 공명형 에어크리너.