KR200240857Y1 - 싸이클론 원리를 이용한 내연기관 흡기,배기공기 여과장치 - Google Patents

Abstract

본고안은 싸이클론원리의 공기 여과장치 로 내연기관의 흡기공기 여과 장치를 싸이클론 원리의 여과장치로 대체 하여 사용 할수 있도록 하기위한 것이다.

본 고안에 따르면, 공기를 흡입하는 흡입구(2)에서 공기와 불순물이 함께 흡입(a1)되어 싸이클론을 일으킬수 있도록 원통으로 된 1차 여과 필터(3) 를 거쳐서 회전이 발생되면서 불순물은 받침컵(4)에 떨어지고 여과된 상승기류(a2)는 2차 여과 필터(1)에서 또다시 여과된후 반대로 발생된 상승기류 (a4)가 내연기관 흡입구(5)로 빠져 여과된 공기를 제공 한다, 이때 여과된 공기는 다시 좁은 관(7-2)들로 안내되어 급속히 냉각되면서 흡착판(7-1)들에 부딪치면서 공기중 불순물은 액체상태로 변한다, 이로써, 여과된 공기를 제공한다.

Description

싸이클론 원리를 이용한 내연기관 흡기,배기공기 여과장치{Internal combustion aspirator,exhaustor and air filter-used to cyclone theory}

본 고안은 내연기관의 흡입,배기 공기의 여과를 목적으로서,보다 상세 하게는 싸이클론의 원리를 이용한 공기 여과기 에 관한 것이다.

일반적으로 내연기관의 흡입공기를 여과 하기위해서 필터를 장착하여 사용한다, 일정시간 사용후 주기적으로 필터를 교환 하여 흡입효율을 높이며 이는 곧,환경의 오염과 자원의 낭비,내연기관의 출력저하를 촉진하고 있다. 그러나 여기에 따른 기술은 습식 공기여과 장치가 있으나 역시 필터를 교환해야 하는 한계가 있다.

본 고안의 목적은 내연기관의 흡입구,배기구부분에 연결 되어 흡,배기공기를 여과 할 수 있도록 하여,별도의 필터를 사용하지 않고도 지속적으로 공기를 여과하며 필터의 공기저항 으로 인한 흡입 효율의 저하를 막을수 있어 연비를 높임과 필터의 소모를 막아 코스트를 다운 시키는 동시에 매연의 발생을 줄이는 싸이클론 원리를 이용한 내연기관 흡기,배기공기여과 장치를 제공 하기 위한 것이다.

도1은 싸이클론원리를 이용한 흡기,배기 공기여과 장치의 부품별사시도

도2는 공기에 포함된 분진이 흡입후 1차 여과되는 예시도

도3은 1차여과후 상승된 공기가 2차 여과되고 3차 여과되는 예시도

도4는 싸이클론 원리를 이용한 흡기,배기 공기여과 장치 의 완성도

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

1. 2차 여과필터 2. 흡입구

2-1. 압축공기 충돌판넬 3. 1차 여과필터4. 분진 받침컵 5. 배출구

6. 상승기류 안내관 6-1.상승기류 2차 필터 안내관

6-2. 하향기류 안내관 7. 냉각 필터7-1. 공기충돌판넬 7-2. 공기압축 깔때기

8. 1차 여과 상승기류 포집통 9. 2차여과 하향기류 포집통

a1.불순물 혼합 공기 a2. 1차여과 상승 기류

a3.2차 싸이크론 a4. 2차여과 하향 기류a5. 최종 여과 공기 d1. 1차분진

d2. 2차 분진

본 고안에 따르면 ,내연기관의 공기흡입구및 배기 파이프에 싸이클론이 발생 할 수 있는 구조의 원통형 여과 필터를 장치 하여 내연기관의 실린더 연소실에 여과된 공기를 공급하는 것과 매연을 저감 시키는을 특징 으로 하는 싸이클론 여과 장치와 냉각장치가 제공된다.

이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 설명 하면 다음과 같다.

도1는 본고안의 싸이클론 원리를 이용한 내연기관 흡기,배기 공기여과장치를 분해 도시한 사시도 로서,도1에 나타난 바와 같이 본 고안은 흡입되는 공기,배기가스 를 접선으로 안내하는 흡입구(2)와 공기가 충돌하는 압축공기 충돌판넬(2-1)이 반추형 으로 된 1차 여과 필터(3)에 끼워질수 있도록 하고 여기서 싸이클론이 발생한뒤 분진및 매연이 떨어져 분진 받침컵(4)에 쌓이면 분진 받침컵을 돌려 뺄수 있도록 나사 방향으로 풀어서 분리하여 분진및 매연을 털어 내고 다시 끼우면 청소가 간단하다.일차여과된 상승기류(a2)가 일차상승기류 포집통(8)에 끼워진 상승기류 안내관(6)을 통해 2차여과 필터로 전달되며 분진받침컵(4)과 같이 돌려끼우고 빼낼수 있도록 된 2차여과필터(1) 속에서 2차 싸이클론(a3)이 발생한뒤 1차 상승기류 포집통(8)과 초음파 접착된 2차 하향기류 포집통(9)으로 2차여과된 공기가 배출구(5)에서 다시 나눠서 압축 공기 깔대기(7-2) 형태로 공기의 흐름을 빠르게 한뒤 여기에 끼우도록된 냉각필터(7)의 경사면 즉, 공기충돌판넬(7-1) 부분에 공기가 부딪혀 액체로 매연및 오염된 가스를 배출할수 있도록 한다.본 고안에서는 체결수단으로 초음파 접착및 나사식등을 예를들어 설명하였으나 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 재질이 배기구 쪽은 열에 강한 금속이어야 하고 흡기쪽은 플라스틱으로도 가능하므로 두가지 재질을 놓고 체결수단을 다르게 할수 있기 때문이다.이와같이 결합된 싸이클론 원리를 이용한 흡기 배기 공기 여과 장치는 공기충돌 판넬(2-1,7-1)을 고온 촉매 장치로 대체하면 보다 완벽한 여과를 기대할수 있으며 현대 도면<1>의 기계적인 장치만으로 여과의 효과를 나타낼수 있다.

도2는 본 고안에 따른 공기의 흐름에 관한것으로서 1차 여과 필터(3)에 공기를 안내하는 공기흡입구(2)가 싸이클론 흐름을 위해 접선으로 설치하면서 충돌판넬(2-1)에 부딛히도록 하여 불순물 혼합공기가 액체로 변화토록 하며 싸이클론 회전이 이 액체 분순물을 먼지와 함께 회전하도록 하여 1차분진(d1)이 분진 받침컵(4)으로 떨어지게 하고 이때 액체의 불순물을 배출하고 여과된 1차 여과 상승기류(a2)는 깔대기 형태의 상승기류 안내관(6)을 통해 2차 필터(1)로 안내되고 있다.

도3은 상승기류 안내관(6)을 통하여 1차여과된 공기가 상승기류 포집통(8)과 상승기류 2차필터 안내관(6-1)을 통하여 2차여과필터(1)로 공급되기 위해 접선으로 설치되어 2차 싸이클론(a3)을 유도한다. 여기서 흡,배기,소음을 줄이는 소음기 역할을 위해 다수 또는 1개의 2차 여과필터(1)를 설치하며 여기에 공기충돌판넬을 설치하면 1차여과된 공기를 2차 액체화 시킬수도 있다.2차싸이클론(a3)으로 2차 분진(d2)이 가라 앉고 2차 여과 햐향기류(a4)가 햐향기류 안내관(6-2)을 통해 2차 여과 하향기류 포집통(9)으로 들어가 3차 여과를 위해 냉각필터(7)을 설치한다 이때 공기가 압축 깔대기(7-2)을 통해 안내된 공기가 공기 충돌판넬(7-1)에 부딪히며 액체화돼 배출되는데 내연기관 배기구 쪽에 해당되므로 공기보다 무거운 액체화된 매연은 도로에 떨어져 대기중 매연을 저감 시킬수 있다. 내연기관 흡기에 설치할때는 냉각필터(7)를 넣거나 빼서 흡입효율을 조정할수가 있다.

이상 에서와 같이 본 고안에 의하면 내연기관의 공기 흡입구에 싸이클론 원리의 여과 장치를 설치하면 막힘이 생기지 않아 흡입률이 높아져 내연기관 의 효율이 높아 지고 주기적으로 교환 하는 에어필터를 양산 하지 않아 환경을 보호 할수가 있고, 배기장치에 연결할 경우 매연과 소음을 저감 시킬수 있어 적은 비용으로 환경 개선및 에어 필터 교환 비용을 절감 할수 있다.

Claims (1)

1. 내연기관의 흡기배기 장치에 있어서 흡입공기의 1차 냉각을 위한 흡입구(2)와 흡입돤 공기가 부딪치면서 액체화 되는 압축공기 충돌 판넬(2-1)에 가깝게 흡입구를 구성하고 상기 냉각 필터(2,2-1)를 1차 여과 필터(3)에 접선으로 끼워 싸이클론(a1)이 발생도록 형성하여 하단에 분진 받침컵(4)에 1차 분진(d1)을 포집하고 이것을 청소할수 있도록 나사 형태로 구성하고 중앙의 상승기류 안내관(6)을 통해 1차 여과 상승기류(a2)가 2차여과 필터(1)로 각각 안내되기 위한 1차 여과 상승기류 포집통(8)이 구성되고 상승기류 2차필터 안내관(6-1)이 접선으로 2차 여과필터(1)에 설치되 2차 싸이클론이 일어나며 포집된 분진을 청소하기위해 2차 여과 필터(1)을 나사형태로 분리 가능토록 하고 중앙의 하향기류 안내관(6-2)을 통해 2차 여과된 하향기류 포집통(9)을 1차상승기류 포집통(8)에 초음파 접착시켜 설치하고 배출구(5)에서 공기압축 깔대기(7-2)로 다시 나눠진 공기가 냉각필터(7)의 공기 충돌판넬(7-1)에 부딪혀 액체화 되도록 구성된것을 특징으로 하는 싸이클론 원리를 이용한 흡기,배기공기 여과 장치.