KR20020027816A - 에어 클리너용 필터 엘리먼트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차에 사용되는 에어 클리너용 필터 엘리먼트에 관한 것으로서, 간단 용이하게 청소 또는 세척하여 반영구적으로 사용할 수 있게 하며 수명이 다 되어 폐기하는 경우에는 수거하여 용해시켜 재생하면 되기 때문에 소각처리할 필요가 없게 됨은 물론 자원의 낭비나 자연환경의 오염을 해소시켜 주고 건식은 물론 습식의 에어 클리너 모두에 적용할 수 있게 하기 위해,

저판(10)의 상면 외주연부와 중앙에 유출공(21)이 형성된 상판(20)의 저면 외주연부 사이에, 강선으로 직조하여 되는 내외의 지지망(41)(42)들과, 이들 지지망 사이에 개재되며 망눈이 조밀하게 직조된 망이나 부직포등으로 되는 걸름재(43)로 구성된 여과부재(40)를 주름이 무수히 형성되게 절첩하여 원형관 형태로 만들어 부착하여 되는 것이다.

Description

에어 클리너용 필터 엘리먼트{filter element for air cleaner}

본 발명은 자동차에 사용되는 에어 클리너용 필터 엘리먼트에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 반영구적으로 사용할 수 있게 함과 동시에 건식과 습식 모두에 적용할 수 있게 한 것을 특징으로 하는 필터 엘리먼트에 관한 것이다.

일반적으로 자동차에 사용되는 에어 클리너에는 건식과 습식이 있는데, 특히 건식은 케이스내에 장착되는 필터 엘리먼트에 여과지를 사용한 것으로서, 상기 케이스내로 흡입되는 공기가 여과지를 외주면에서 내측으로 통과할 때 먼지등이 걸러지게 한 것이다.

그런데, 상기 여과지로는 펄프로 만든 것이 널리 사용되고 있는데, 이는 세척을 하여 반복 사용할 수 없었기 때문에 적정기간이 경과되어 여과 기능이 저하되면 그 구조상 여과지만을 교체할 수 없어 필터 엘리먼트 전체를 새로운 것으로 교체하여야 되었다.

그러나, 교체된 필터 엘리먼트의 여과지에는 걸러진 각종 오염물질들이 잔류하기 때문에 그대로 폐기하면 토양을 오염시키게 되므로, 종래에는 주로 소각하여 처리 하였다.

따라서, 종래에는 필터 엘리먼트를 주기적으로 교체하였기 때문에 폐기물 발생량이 많게 되었고, 이에 따라 자원의 낭비가 초래되는 폐단은 물론 소각처리시 오염물질이 함유된 매연의 발생등에 의해 2차적으로 대기를 오염시키게 되는 등의 문제점이 있었다.

또한, 소형자동차에 비해 규격이 크고 가격이 비싼 필터 엘리먼트를 사용하는 버스나 트럭등과 같은 대형자동차의 경우에는 물론이고, 주행시간이 많은 택시등과 같은 영업용 자동차등의 경우에는 자주 교체하여야 되므로, 비용부담이 많게 되는등 비 경제적인 단점도 있었다.

그리고, 여과지가 펄프로 된 것이므로 그 구조상 습식의 에어 클리너에는 사용할 수 없었으며, 이에 따라 건식용과 습식용의 필터 엘리먼트를 각기 별도의 구조로 제조하여야 되었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 에어 클리너용 필터 엘리먼트의 문제점들을 감안하여 발명된 것으로서, 그 목적은 자원의 낭비를 방지하고 자연환경을 오염시키지 않게 되며 매우 경제적인 필터 엘리먼트를 제공하는 것이다.

본 발명의 상기와 같은 목적들은, 주기적으로 간단 용이하게 세척하여 반복 사용할 수 있으며 건식에는 물론 습식의 에어 클리너에도 적용할 수 있는 필터 엘리먼트를 제공 함으로써 달성된다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 의한 필터 엘리먼트의 사시도,

도 2는 동 제1 실시예에 의한 필터 엘리먼트의 일부 절취 평면도,

도 3은 동 제1 실시예에 의한 필터 엘리먼트의 종단면도,

도 4는 본 발명의 제2 실시예에 의한 필터 엘리먼트의 일부 절취 평면도,

도 5a는 본 발명의 제3 실시예에 의한 필터 엘리먼트의 분리 종단면도,

도 5b는 동 필터 엘리먼트의 조립상태 종단면도,

도 6은 본 발명 실시예에 의한 필터 엘리먼트의 일부분 확대 평단면도,

도 7a는 본 발명에 적용되는 여과부재의 일 실시예를 보인 구조도,

도 7b는 동 여과부재의 구조를 확대하여 보인 측 단면도,

도 8a는 본 발명에 적용되는 여과부재의 다른 실시예를 보인 구조도,

도 8b는 동 여과부재의 구조를 확대하여 보인 측 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 ; 저판,

20 ; 상판,

21; 유출공,

30,30' ; 지지관체,

31,31' ; 통공,

40,40' ; 여과부재,

41, 42 ; 지지망, 43 ; 걸름재,

50 ; 걸고리,

60 ; 보강편.

이하, 본 발명의 실시예에 의한 필터 엘리먼트를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명 제1 실시예에 의한 필터 엘리먼트의 사시도이고 도 2는 동일부를 절취한 평면도이며, 도 3은 동 종단면도 이다.

그 구성은, 외단(11)이 빙둘러 수직으로 상향 절곡되고 중앙부측에는 단턱(12)이 원을 이루게 상향 돌출된 원형상의 저판(10)과, 중앙에는 내경이 상기 단턱의 외경과 같은 크기로 되는 유출공(21)이 형성되고 외단(22)과 상기 유출공의 내단(23)이 각각 빙둘러 수직으로 하향 절곡된 상판(20)과, 전면에 걸쳐 통공(31)이 무수하게 형성되고 내경이 단턱(12)의 외경 및 내단(23)의 직경과 같은 크기로 되는 원관형상으로 되며 상단에는 내단(23)이 상부내로 삽입되게 상판(20)의 저면에 착설되고 하단에는 단턱(12)이 하부내로 삽입되게 저판(20)의 상면에 착설되는 지지관체(30)와, 이 지지관체의 외주면측과 상기 저판의 상면과 상판의 저면 외주연부들 사이에 장착되는 여과부재(40)로 된다.

그리고, 상판(20)의 상면에는 필터 엘리먼트를 에어 클리너의 케이스내에 장착하면, 이 케이스의 덮개 저면에 밀착되어 필터 엘리먼트의 외주연과 상면 사이로 공기가 유통되지 않게 차단시켜 주는 패킹링(24)이 부착된다.

상기 저판과 상판 및 지지관체는 금속판으로 되며, 이들이 서로 착설되는 부분과 여과부재의 상하단이 착설되는 부분은 에폭시수지로 또는 용접하여 부착한다.

도 7a∼b는 여과부재(40)의 일 실시예를 보인 것으로서, 지지망(41)(42)들과이들 지지망의 사이에 개재되는 망으로 된 걸름재(43)를 주름이 무수히 형성되게 절첩하여 원형관 형태로 만들어 진다.

상기 걸름재는 지지망들 보다 굵기가 가는 스테인리스 강선으로 망눈이 매우 조밀하게 되도록 직조하여 된다.

또한, 지지망(41)(42)들은 강선의 굵기와 망눈의 크기가 동일하게 하여도 되지만 이에 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라서는 굵기나 크기를 서로 달리하여도 됨은 물론이다.

그리고, 걸름재(43)의 망눈을 조밀하게 직조하는 것은 외부로부터 흡입되어 여과부재(40)를 통과하게 되는 공기중에 포함된 먼지들을 실질적으로 걸러주게 하기 위한 것이며, 이렇게 직조하기 위해서는 강선의 굵기도 매우 가는 것을 사용하여야 된다.

따라서, 지지망(41)(42)들은 걸름재(43)가 손상되는 것을 방지하기 위해 내외면에 결합하는 것이므로, 적절한 강도가 요구되기 때문에 비교적 굵은 강선을 사용하는 것이 바람직하며, 이에 비례하여 망눈도 상기 걸름재의 망눈 보다 크게 되는 것이다.

한편, 여과부재(40)의 외주면 중간부위에는 보강편(60)들이 동일 선상에 빙둘러 위치하게 각 주름부분의 외면을 감싸주도록 하나씩 결착시켜 준다.

이렇게 하는 것은, 본 발명 필터 엘리먼트를 금속판과 금속망들로 구성하여 세척을 하면 반영구적으로 반복하여 사용할 수 있게 한 것이므로, 적정기간 사용한 후 분리하여 기계적인 장치로 세척할 때 여과부재(40)를 모터로 회전시켜 주면서그 외주면이 타격간에 의해 연속적으로 타격을 받도록 하여 이 과정에서 먼지가 털어지게 하기 때문에, 상기 타격간이 보강편들만 타격토록 하므로 망들이 손상되지 않게 하기 위한 것이다.

상기와 같이 털어주는 방법으로 청소를 하는 것은 본 발명 필터 엘리먼트를 건식의 에어 클리너에 사용하는 경우이며, 이때 털어지는 먼지는 공기를 분사하여 분리시켜 집진하여 처리하면 된다.

그리고, 본 발명 필터 엘리먼트를 습식의 에어 클리너에 사용하는 경우에는 오일등으로 세척하면 되는 것이며, 이때는 여과부재(40)를 타격할 필요가 없게 되므로 주름부분에 보강편(60)을 결착하지 않아도 된다.

도 8a∼b는 여과부재(40)의 다른 실시예를 보인 것으로서. 지지망(41)(42)들 사이에 개재되는 걸름재(43)가 부직포로 되며, 그 사용상태는 상기와 같다.

물론, 걸름재(43)가 상기의 실시예에서와 같이 망이나 부직포로 한정되는 것은 아니며, 공기중의 먼지등을 효과적으로 걸러줌과 동시에 세척하여 재 사용할 수 있는 것이면 어떠한 것을 사용하여도 무방하며, 이러한 경우에도 본 발명의 권리 범위에 속하게 된다.

도 4는 본 발명의 제2 실시예에 의한 필터 엘리먼트의 일부를 절취한 평면도로서, 이 필터 엘리먼트는 직경이 서로 다르게 만든 2개의 여과부재(40)(40')들을 2중으로 결합하여 착설함을 특징으로 한 것이다.

이러한 여과부재(40)(40')들은 지지망(41)(42)들 사이에 망눈을 조밀하게 직조한 망이나 부직포로 되는 걸름재(43)를 개재시켜 되는 것으로, 그 구조 및 사용상태는 상기의 실시예와 같다.

도 5a∼b는 본 발명의 제3 실시예에 의한 필터 엘리먼트의 분리 종단면도와 조립 상태의 종단면도 이다.

그 구성은, 외단(11)이 빙둘러 수직으로 상향 절곡되고 중앙부측에는 단턱(12)이 원을 이루게 상향 돌출된 원형상의 저판(10)과, 중앙에는 내경이 상기 단턱과 같은 크기로 되는 유출공(21)이 형성되고 외단(22)과 상기 유출공의 내단(23)이 각각 빙둘러 수직으로 하향 절곡된 상판(20)과, 전면에 걸쳐 통공(31)이 무수하게 형성되고 내경이 단턱(12)의 외경 및 내단(23)의 외경과 같은 크기로 되는 원관형상으로 되며 단턱(12)이 하부내로 삽입되게 상기 저판의 중앙부측 상면에 하단이 고정 착설되는 내부의 지지관체(30)와, 이 지지관체와 높이가 같으며 전면에 걸쳐 통공(31')이 무수하게 형성되고 외경이 외단(11)의 내경과 같은 크기로 되는 원관형상으로 되며 이 외단내에 하부가 결착되게 상기 저판의 외주연측 상면에 고정 착설되는 외부의 지지관체(30')와, 이들 지지관체의 사이에 형성되는 공동(32)내에 장착되며 중앙에 유통공(42)(42')이 각각 형성된 지지원판(41)(41')들이 상하단면에 부착된 여과부재(40)와, 상기 상판을 걸어 주게 지지관체(40')의 외주면 상측에 적정 간격으로 착설되는 수개의 걸고리(50)로 된다.

따라서, 이 실시예에 의한 필터 엘리먼트는 지지관체(30)(30')들이 고정 착설된 저판(10)과 여과부재(40)와 상판(20)이 분리 및 조립할 수 있게 구성되는 것이므로, 사용시에는 상기 지지관체들 사이에 형성된 공동(32)에 여과부재를 장착하고 그 상부에 상판을 결합한 다음 걸고리(50)들로 걸어 주면 서로 단단하게 결착되기 때문에 케이스내에 장착하면 되는 것이며, 세척시에는 상기 걸고리들에 의한 걸림 상태만 해제시켜 주면 각 부분이 간단히 분리되기 때문에 간편 용이하게 세척할 수 있게 되는 것이다.

그리고, 상판(20)의 상면에는 필터 엘리먼트를 에어 클리너의 케이스내에 장착하면, 이 케이스의 덮개 저면에 밀착되어 필터 엘리먼트의 외주연과 상면 사이로 공기가 유통되지 않게 차단시켜 주는 패킹링(24)이 부착된다.

상기 저판과 상판 및 지지관체는 금속판으로 되며, 이들이 서로 착설되는 부분과 여과부재의 상하단에 착설되는 지지원판들의 각 부착부분은 에폭시수지로 부착 고정하거나 또는 용접하여 고정한다.

또한, 이 제3 실시예에서의 여과부재의 구조는 상기 제1,2 실시예에서의 여과부재와 동일하다.

이와 같이 구성되는 본 발명 제1∼3 실시예에 의한 필터 엘리먼트는 사용시 자동차의 엔진룸에 설치된 일반적인 에어 클리너의 케이스내에 장착하면 된다.

이렇게 하면, 상기 케이스의 내주면과 여과부재(40)의 외주면 사이에는 공간이 형성되지만, 이 공간은 상판(20)의 상면에 부착되어 상기 케이스의 덮개 저면에 밀착되는 패킹링(24)에 의해 유출공(21)과 통하지 않게 차단된다.

이러한 상태에서 외부의 공기가 흡입구를 통해 상기 케이스내로 흡입되면, 이 케이스의 내주면과 여과부재(40)의 외주면 사이의 공간으로 이동된다.

이때, 필터 엘리먼트가 제1 실시예에 의한 것인 경우에는 흡입된 공기는 상기 여과부재의 외주면으로부터 지지망(41), 걸름재(43), 지지망(42) 및 통공(31)들을 차례로 통과하여 지지관체(30)의 내측으로 유입된 다음 상판(20)에 형성된 유출공(21)과 상기 케이스의 배출구를 통해 배출되며, 이러한 과정에서 공기가 상기 여과부재를 통과할 때 먼지등이 걸러지므로 청정한 공기만 배출되는 것이다.

또, 필터 엘리먼트가 제2 실시예에 의한 것인 경우에는 흡입된 공기는 외부의 여과부재(40)와 내부의 여과부재(40')를 차례로 통과하여 통공(31)을 거쳐 지지관체(30)의 내측으로 유입되며, 제3 실시예에 의한 것인 경우에는 흡입된 공기는 외부 지지관체(30')의 통공(31')들과 여과부재(40)와 내부 지지관체(30)의 통공(31)들을 통과하여 이 내부 지지관체의 내측으로 유입된다.

한편, 세척을 할 때에는 케이스의 덮개를 열고 필터 엘리먼트를 꺼내면 되는데, 이때 제3 실시예에 의한 필터 엘리먼트인 경우에는 걸고리(50)들에 의해 걸어진 상태를 해제시켜 상판(20)과 여과부재(40)와 하판(10)을 분리하여 각각 세척하면 된다.

그런데, 상기 제3 실시예의 경우에는 여과부재(40)의 각 주름부 외면에 제1∼2 실시예와는 달리 보강편(60)이 결착되어 있지 않기 때문에, 이 경우에는 필터 엘리먼트를 타격하여 먼지등을 털어 세척하는 것 보다는 압축 공기나 오일을 이용하여 세척하는 것이 바람직하다.

이와 같이 사용되는 본 발명 실시예에 의한 필터 엘리먼트는, 비록 초기의 구입시에는 종래의 여과지가 펄프로 된 일회용 보다는 비용이 더 소요되기는 하지만, 간단 용이하게 세척하여 반영구적으로 사용할 수 있는 특징이 있기 때문에 오히려 비용이 대폭 절감되는등 매우 경제적인 장점도 있다.

또한, 소각처리할 필요가 없음은 물론 수명이 다 되어 폐기하는 경우에는 수거하여 용해시켜 재생하면 되기 때문에, 자원의 낭비가 해소되고 환경오염을 해소시켜 주는 효과도 얻게 된다.

그리고, 건식은 물론 습식의 에어 클리너 모두에 적용할 수 있으므로, 종래와는 달리 2종류의 필터 엘리먼트를 제조할 필요가 없는 잇점도 있다.

Claims (12)

1. 저판(10)과;

   중앙에 유출공(21)이 형성된 상판(20)과;

   강선으로 직조되는 지지망(41)(42)들과, 이들 지지망 사이에 개재되는 걸름재(43)와, 이들 지지망과 걸름재를 겹쳐서 주름이 무수히 형성되게 절첩하여 원형관 형태로 만들어지며, 그 상하단면은 상기 상판(20)의 저면 외주연부와 저판(10)의 상면 외주연부에 각각 고정 부착하여 되는 여과부재(40)로 구성되는 것을 특징으로 하는 에어 클리너용 필터 엘리먼트.
2. 제1항에 있어서, 여과부재(40)의 주름부분들 각 외주면에는 동일 선상에 빙둘러 위치하게 보강편(60)을 하나씩 고정 착설하여 되는 것을 특징으로 하는 에어 클리너용 필터 엘리먼트.
3. 제1항에 있어서, 걸름재(43)는 지지망(41)(42)들 보다 굵기가 가는 강선으로 망눈이 조밀하게 직조된 망으로 되는 것을 특징으로 하는 에어 클리너용 필터 엘리먼트.
4. 제1항에 있어서, 걸름재(43)는 부직포로 되는 것을 특징으로 하는 에어 클리너용 필터 엘리먼트.
5. 저판(10)과;

   중앙에 유출공(21)이 형성된 상판(20)과;

   강선으로 직조되는 지지망(41)(42)들과, 이들 지지망 사이에 개재되는 걸름재(43)와, 이들 지지망과 걸름재를 겹쳐서 주름이 무수히 형성되게 절첩하여 각기 직경이 다른 원형관 형태로 만들어 내외 2중으로 되게 수직으로 결합되며, 각 상하단면은 상기 상판(20)의 저면 외주연부와 저판(10)의 상면 외주연부에 각각 고정 부착하여 되는 여과부재(40)(40')들로 구성되는 것을 특징으로 하는 에어 클리너용 필터 엘리먼트.
6. 제5항에 있어서, 여과부재(40)(40')들중 여과부재(40)의 주름부분들 각 외주면에는 동일 선상에 빙둘러 위치하게 보강편(60)을 하나씩 고정 착설하여 되는 것을 특징으로 하는 에어 클리너용 필터 엘리먼트.
7. 제5항에 있어서, 걸름재(43)는 지지망(41)(42)들 보다 굵기가 가는 강선으로 망눈이 조밀하게 직조된 망으로 되는 것을 특징으로 하는 에어 클리너용 필터 엘리먼트.
8. 제5항에 있어서, 걸름재(43)는 부직포로 되는 것을 특징으로 하는 에어 클리너용 필터 엘리먼트.
9. 저판(10)과;

   중앙에 유출공(21)이 형성된 상판(20)과;

   전면에 걸쳐 통공(31)이 무수히 형성되고, 내경이 상기 유출공(21)의 직경보다 큰 원관형상으로 되며, 하단이 상기 저판(20)의 상면 중앙부에 고정 착설되는 지지관체(30)와;

   전면에 걸쳐 통공(31')이 무수히 형성되고, 외경이 상기 저판(20)의 직경보다 작고 지지관체(30) 보다는 큰 원관형상으로 되며, 하단이 상기 저판(20)의 상면 외주연측에 고정 착설되는 지지관체(30')와;

   강선으로 직조되는 지지망(41)(42)들과, 이들 지지망 사이에 개재되는 걸름재(43)와, 이들 지지망과 걸름재를 겹쳐서 주름이 무수히 형성되게 절첩하여 상기 지지관체(30)(30')들 사이에 형성되는 공동에 삽입되게 원형관 형태로 만들어지며, 그 상하단면은 중앙에 유통공(42)(42')이 각각 형성된 지지판(41)(41')에 부착하여 되는 여과부재(40)로 구성되는 것을 특징으로 하는 에어 클리너용 필터 엘리먼트.
10. 제9항에 있어서, 걸름재(43)는 지지망(41)(42)들 보다 굵기가 가는 강선으로 망눈이 조밀하게 직조된 망으로 되는 것을 특징으로 하는 에어 클리너용 필터 엘리먼트.
11. 제9항에 있어서, 걸름재(43)는 부직포로 되는 것을 특징으로 하는 에어 클리너용 필터 엘리먼트.
12. 제9항에 있어서, 지지관체(40')의 외주면 상측에는 지지관체(30)(30')들의 상부에 덮어주게 결합되는 상판(20)을 걸어 고정하는 복수개의 걸고리(50)들을 착설하여 되는 것을 특징으로 하는 에어 클리너용 필터 엘리먼트.