KR200366721Y1 - 높은 유동률 및 두 방향 구조를 갖는 직립축 공기 여과장치 - Google Patents

높은 유동률 및 두 방향 구조를 갖는 직립축 공기 여과장치 Download PDF

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KR200366721Y1 KR20-2004-0022751U KR20040022751U KR200366721Y1 KR 200366721 Y1 KR200366721 Y1 KR 200366721Y1 KR 20040022751 U KR20040022751 U KR 20040022751U KR 200366721 Y1 KR200366721 Y1 KR 200366721Y1
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Abstract

본 고안은 높은 유동률 및 두 방향 공기 흡입 구조를 갖는 직립축 공기 여과장치에 관한 것으로서, 이는 중앙에 시이트 형상의 여과부재 및 보조 공기 흡입 구멍이 제공되어 있는 고정 환상 커버가 형성된 환상 여과 부재를 갖는 공기 필터를 포함하고 있다. 따라서 중공 튜브에 흡입된 공기는 환상 여과부재 및 시이트 형상의 여과부재를 통하여 지나갈 수 있으며, 여과된 후 차량의 엔진룸에 도달된다. 또한 공기 필터는 공기 여과의 기능을 가짐은 물론 엔진으로 하여금 순간 공기 흡입속도 및 양을 증가시키게 하는 것을 가능하게 할 수 있다.

Description

높은 유동률 및 두 방향 구조를 갖는 직립축 공기 여과 장치{Vertical-shaft air filtering device having high flow rate and two-way air intake structure}
본 고안은 차량의 엔진용 공기 필터에 관한 것으로서, 특히 엔진으로 하여금 공기 흡입 속도 및 공기 흡입량을 증가시키게 함은 물론 공기 여과의 기능을 갖고 있는 두 방향 공기 흡입구조를 갖는 공기 필터에 관한 것이다.
도1에 도시된 바와같이, 차량의 엔진에 설치되는 종래의 직립축 공기 여과 장치는 중공 튜브(11), 공기 흡입 안내대(12) 및 공기 필터(13)로 구성되어 있다.차량 외부의 찬 공기는 공기 흡입 안내대(12)의 공기 흡입 통로(121)를 통하여 중공 튜브(11)의 내측 중공 격실(111)로 흡입된다. 이때 엔진은 작동되고 공기 필터(13)의 여과부재(132)를 통하여 여과된 후 엔진에서 공기를 흡입하도록 공기 필터(13)의 공기 흡입 통로(131)에 작용하는 공기 흡입 압력(P)을 생성한다. 여과부재(132)는 중공튜브(11)의 내측 중공 격실(111)로 공기가 유동하도록 안내하기 위한 유속 안내 부재(133)가 형성되어 있다.
차량 외부의 공기는 외측 덕트(14), 공기 흡입 통로(121) 및 유속 안내부재(133)를 통하여 내측 중공 격실(111)속으로 유동하도록 안내된 다음, 여과부재(132)를 투과하여 공기 흡입 통로(131)를 통하여 엔진에 도달된다. 즉 차량 외부의 공기는 엔진에 도달하기 전에 여과부재(132)를 통하여 들어가야만 한다. 그러나, 여과부재(132)는 일반적으로 공기중의 먼지 및 불순물을 여과하기 위하여 고밀도 와이어 게이지 또는 면(cotton)으로 제조된다. 따라서 여과부재(132)는 공기 투과성에 제한이 있으며, 엔진에 도달하는 공기에 대한 저항을 야기시키기 쉽다. 특히, 엔진은 강력한 힘을 생성하기 위하여 순간적으로 중간속도 또는 고속으로 회전될 필요가 있는 경우, 단위 시간내에 엔진에 도달하는 공기의 양은 통상적으로 여과부재(132)의 공기 흡입 저항에 의하여 제한되므로, 공기 흡입 유동률을 순간적으로 증가시킬 수 없음을 물론 엔진에 충분한 공기를 증가시킬 수 없다. 따라서, 이상적인 비율로 엔진에서 공기를 가스와 혼합시키는 것이 불가능하여, 엔진이 고속으로 회전시 공기와 가스의 연소에 의하여 발생되는 폭발력에 영향을 미치게 되며, 따라서 마력 출력의 효력을 저하시킨다.
본 고안은 상기와 같은 종래 기술이 갖고 있는 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 본 고안의 목적은 공기 여과의 기능을 가짐은 물론 엔진으로 하여금 순간 공기 흡입 속도 및 양을 증가시키게 하는 두 방향 공기 흡입 구조를 형성하며, 중앙에 시이트 형상의 여과부재 및 관통 보조 공기 흡입 구멍이 형성되어 있는 고정 환상 커버가 상측 단부에 제공된 환상 여과 부재를 갖는 직립축 공기 여과 장치를 제공하는 데 있다.
도1은 종래의 직립축 공기 여과 장치의 단면도
도2는 본 고안에 따른 직립축 공기 여과 장치의 제1의 바람직한 실시예의 분해 사시도
도3은 본 고안에 따른 직립축 공기 여과 장치의 제1의 바람직한 실시예의 단면도
도4는 본 고안에 따른 직립축 공기 여과 장치의 제1의 바람직한 실시예의 공기 흡입 상태를 보여주는 단면도
도5는 소용돌이 흡입상태를 형성하는 흡입안내대를 보여주는 본 고안에 따른 직립축 공기 여과 장치의 제1의 바람직한 실시예의 평면도
도6은 본 고안에 따른 직립축 공기 여과 장치의 제2의 바람직한 실시예의 사시도
도7은 본 고안에 따른 직립축 공기 여과 장치의 제3의 바람직한 실시예의 사시도
도8은 본 고안에 따른 직립축 공기 여과 장치의 제4의 바람직한 실시예의 단면도
도9는 일정한 거리로 하향 연장되는 시이트 형상의 여과부재의 변부를 보여주는 본 고안에 따른 직립축 공기 여과 장치의 제5의 바람직한 실시예의 단면도
도10은 아아크 형상의 유속 안내면이 형성된 흡입 안내대의 내측벽을 갖는 본 고안에 따른 직립축 공기 여과 장치의 제6의 바람직한 실시예의 단면도
도11은 본 고안에 따른 직립축 공기 여과 장치의 제7의 바람직한 실시예의 단면도
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
20 : 직립축 공기 여과 장치 30 : 중공 튜브
40 : 공기 흡입 안내대 50 : 공기 필터
도2 및 도3에 도시된 바와같이 본 고안에 따른 높은 유동률 및 두 방향 공기 흡입 구조를 갖는 직립축 공기 여과 장치(20)의 바람직한 실시예는 함께 연결되는 중공 튜브(30), 공기 흡입 안내대(40) 및 공기 필터(50)를 포함하고 있다.
중공 튜브(30)는 탄소 섬유로 형성된 원통형 본체이며, 내부에 축방향으로 형성되는 관통 내측 중공 격실(31)을 갖고 있다.
열 저항 플라스틱으로 형성되는 공기 흡입 안내대(40)는 중공 튜브(30)의 내측 중공 격실(31)의 상측 단부와 고정될 비교적 큰 직경의 환상 부재(41)가 형성된 하측 변부를 갖고 있다. 환상 부재(41)는 상향 연장되며 비교적 작은 직경의 관상부재(42)를 형성하는 중간 부분을 갖고 있다. 관상 부재(42)는 환상 부재(41)의 내측 변부까지 연장되며 공기 흡입 구멍(421)의 직경보다 큰 내측 직경을 갖는 환상 중공부(411)를 형성하는 공기 흡입 구멍(421)이 축방향으로 형성되어 있다. 환상중공부(411)는 등간격으로 일정간격 이격되며 동일 방향으로 방사상으로 배열되는 8개의 유속 안내 베인(412)이 형성된 내측 주위벽을 갖고 있으며, 유속 안내 통로(413)가 두개의 유속 안내 베인(412)사이마다 형성되어 있다.
공기 필터(50)는 기초대(51), 환상 여과 부재(52), 고정 환상 커버(53) 및 시이트 형상의 여과부재(54)로 구성되어있다. 기초대(51)는 열저항 플라스틱으로 제조되며, 그의 하측 변부에는 중공 튜브(30)의 내측 중공 격실(31)의 하측 단부와 고정되는 비교적 큰 직경의 환상 부재(511)가 형성되어 있다. 환상 부재(511)는 환상홈(512)이 천공된 상측 주위 변부 및 하향 연장되며 비교적 작은 직경의 관상 부재(513)를 형성하는 중앙부분을 갖고 있으며, 상기 관상부재(513)의 중앙에 배기 구멍(514)이 축방향으로 천공되어 있다. 환상 여과부재(52)는 고밀도 와이어 게이지 층 또는 면 여과재료로 제조된 원통형 절두 실린더로서 형성되어 있다. 환상 여과 부재(52)는 그의 하측변부가 기초대(51)의 환상홈(512)에 맞추어 진후, 접착제(55)가 환상홈(512)에 충전되어 환상 여과부재(52)를 기초대(51)와 결합시킨다. 고정 환상 커버(53)는 환상 여과 부재(52)의 상측 변부와 고정되는 환상홈(531)이 천공된 하측 변부 및 공기 흡입 안내대(40)의 공기 흡입 구멍(421)에 대응하는 관통 보조 공기 흡입 구멍(532)이 형성된 중앙부분을 갖고 있으며, 이들은 미리 맞춤 거리로 서로 떨어져 유지되며, 공기 흡입 구멍(421), 보조 공기 흡입 구멍(532) 및 배기 구멍(514)이 서로 직선으로 연통된다. 더욱이, 보조 공기 흡입 구멍(532)은 스므스한 아아크 형상의 표면(533)이 형성된 내측벽을 갖고 있다.
시이트 형상의 여과 부재(54)은 고밀도 와이어 게이지로 제조되며, 그의 주위 변부에는 고정 환상 커버(53)의 환상홈(531)의 내측벽에 위치될 환상 돌출 변부(541)가 형성되어 있으며, 접착제(55)가 환상폼(531)에 충전되어 환상 여과 부재(52), 시이트형상의 여과부재(54) 및 고정 환상 커버(53)를 함께 결합시킨다.
여과장치(20)는 차량의 엔진룸에 설치되게 된다. 조립 및 사용에 있어서, 도4 및 도5에 도시된 바와같이, 공기 흡입 안내대(40)의 관상 부재(42) 및 기초대(51)의 관상부재(513)는 각각 공기 덕트(56, 57)와 연결되므로, 차량 외부의 공기(A)는 공기 여과 장치(20)를 통하여 사용을 위해 엔진에 도달하도록 안내될 수 있다. 공기(A)가 공기 덕트(56)를 통하여 공기 흡입 구멍(421)에 흡입되면, 대부분의 공기(A)는 유속 안내 통로(413)에 의하여 안내되어 유동압을 증가시키도록 소용돌이로 형성되어 중공 튜브(30)의 내측 중공 격실(31)에 도달되며, 내측 중공 격실(31)의 내측벽(311)에 순환식으로 충돌된후, 공기(A)는 환상 여과 부재(53)를 통하여 투과하여 환상 여과 부재(53)의 내부에 도달되도록 반사되게 된다. 이와 동시에 또한 공기(A)의 일부는 고정 환상 커버(53)의 보조 공기 흡입 구멍(532)을 통과하여 시이트 형상의 여과부재(54)에 의하여 여과된 후 환상 여과부재(52)에 도달되도록 안내된다. 그 다음, 공기(A)는 모아져서 기초대(51) 아래로 배기구멍(514)을 통하여 엔진룸으로 이동된다.
엔진이 큰 힘을 발생하도록 중간 속도 또는 고속으로 순간적으로 회전될 필요가 있는 경우, 엔진 내부의 공기 흡입 압력(P)은 당장 증가되어야만 한다. 이때, 배기 구멍(514), 환상 여과 부재(52)의 내부, 시이트 형상의 여과 부재(54), 보조 공기 흡입 구멍(532) 및 공기 흡입 구멍(421)은 서로 직선으로 연통되기 때문에,따라서, 공기 흡입 압력(P)이 증가되는 경우, 순간 공기 흡입 압력은 배기 구멍(514) 및 환상 여과 부재(52)의 내부에 형성되게 되며, 다량의 외부 공기는 공기 흡입 구멍(421)을 통하여 중공 튜브(30)속으로 흡입되게 된다. 이와동시에, 중공 튜브(30)에 흡입된 공기의 대부분은 순간 진공 압력에 의하여 보조 공기 흡입 구멍(532)을 통하여 직접 엔진에 도달되어 엔진에 충분한 공기를 신속하게 공급하게 되며 공기의 나머지는 환상 여과 부재(52)를 통과하게 되고, 여과된후 배기 구멍(514)을 통하여 엔진에 도달하게 된다. 따라서 단위 시간내에 엔진에 도달하는 공기의 순간 유동 속도 및 양은 크게 증가 될 수 있으며 엔진에서 오일 가스의 혼합 비율은 엔진이 중간 속도 또는 고속으로 순간적으로 회전될 때 공기와 가스의 연소에 의하여 발생되는 폭발력을 증가시키기 위한 우수한 조건을 달성할 수 있으며 엔진이 마력 출력을 향상시키도록 공기 흡입률을 증가시키는 것을 가능하게 하며, 공기 여과 기능을 마찬가지로 갖는다.
본 고안에 따른 높은 유동률 및 두 방향 공기 흡입 구조를 갖는 직립축 공기 여과 장치의 제2의 바람직한 실시예는 도6에 도시된 바와같이 등간격으로 일정간격 이격되어 동일한 방향으로 방사상으로 배열된 네개의 유속 안내 베인(534)이 형성된 고정 환상 커버(53)의 보조 공기 흡입 구멍(532)의 내측벽을 갖고 있다. 유속 안내 통로(535)가 유속 안내 베인(534)사이에 형성되어 있어 공기 흡입 속도 및 양을 증가시키기 위하여 공기 유동을 이해 보조 공기 흡입 구멍(532)이 소용돌이를 형성하게 한다.
도7에 도시된 바와같이 본 고안에 따른 높은 유동률 및 두 방향 공기 흡입구조를 갖는 직립축 공기 여과 장치의 제3의 바람직한 실시예는 구조 보강 또는 마크 표시를 위하여 미리 맞춤 형상의 리브(536) 또는 조각 디자인이 형성된 고정 환상 커버(53)의 보조 공기 흡입 구멍(532)의 내측벽의 하측 변부를 갖고 있다.
도8에 도시된 바와같이, 본 고안에 따른 높은 유동률 및 두 방향 공기 흡입 구조를 갖는 직립축 공기 여과 장치의 제4의 바람직한 실시예는 공기 흡입량을 조절하고 제어하기 위하여 관상 부재(42)의 공기 흡입 구멍(421) 또는 기초대(51)의 배기 구멍(514)에 조립되는 압력 센서 또는 유량계 같은 측정장치(60)가 추가되어 있다.
도9에 도시되어 있는 바와같이, 본 고안에 따른 높은 유동률 및 두 방향 공기 흡입 구조를 갖는 직립축 공기 여과 장치의 제5의 바람직한 실시예는 환상 여과 부재(52)의 내부까지 연장되는 내측 리세스를 형성하도록 하향 연장된 시이트 형상의 여과부재(54)의 환상 돌출 변부(541)를 갖고 있다.
도10에 도시된 바와같이, 본 고안에 따른 높은 유동률 및 두 방향 공기 흡입 구조를 갖는 직립축 공기 여과 장치의 제6의 바람직한 실시예는 공기가 중공 튜브(30)의 내측 중공 격실(31)로 유동하도록 안내하기 위한 아아크 형상의 유속 안내면(411a)이 형성된 공기 흡입 안내대(40)의 환상 중공부(411)의 내측벽을 갖고 있다.
도11은 본 고안에 따른 높은 유동률 및 두 방향 공기 흡입 구조를 갖는 직립축 공기 여과 장치의 제7의 바람직한 실시예를 나타낸 것으로서, 공기 여과 장치(20)가 공기를 모으면 공기 체적이 증대될 수 있도록 확장 개구부(421a)를 갖는 환상 오목벽에 의하여 형성되는 공기 흡입 구멍(421)이 형성된 공기 흡입 안내대(40)를 갖고 있다.
본 고안에 따른 직립축 공기 여과 장치는 공기 흡입 안내대의 공기 흡입 구멍에 마주하는 보조 공기 흡입 구멍이 형성된 환상 여과부재의 상측부분을 갖고 있다. 따라서, 차량의 엔진이 중간 속도 또는 고속으로 순간적으로 회전되는 경우, 흡입된 공기의 대부분은 공기 흡입 안내대의 공기 흡입 구멍, 보조 공기 흡입 구멍, 시이트 형상의 여과부재 및 배기구멍을 통하여 엔진의 내부로 신속하게 직접적으로 유동할 수 있고, 공기의 나머지는 환상 여과부재를 통해 관통하여 배기 구멍을 통하여 엔진에 도달되며, 소용돌이 및 두 방향 공기 흡입 구조에 의하여 엔진에 유동하는 공기의 양이 순간적으로 증가됨은 물론 공기 여과의 기능을 갖는다.
본 고안을 상술한 바람직한 실시예에 의하여 기술하였지만, 본 고안은 이에 한정되는 것이 아니며 본 고안의 정신 및 범위를 일탈함이 없이 여러가지 변형이 가능함은 물론이다.

Claims (7)

  1. 높은 유동률 및 두 방향 공기 흡입 구조를 갖는 직립축 공기 여과 장치에 있어서, 내부에 관통 내측 중공 격실이 축방향으로 형성된 중공 튜브, 상기 중공 튜브의 상측 단부와 연결되며 중앙에 공기 흡입 구멍이 축방향으로 천공된 공기 흡입 안내대, 및 중앙에 축방향으로 천공된 배기 구멍을 갖는 기초대가 형성된 공기 필터로 구성되며, 상기 기초대는 상기 중공 튜브의 하측 단부와 고정되고, 상기 기초대는 미리 맞춤 높이까지 상향 연장되는 환상 여과부재와 고정되는 상측부를 가지며, 상기 환상 여과부재는 상기 내측 중공 격실내에 위치되고 상기 환상 여과부재는 고정 환상 커버가 형성된 상측 단부를 가지며, 상기 고정 환상 커버는 중앙에 관통 보조 공기 흡입 구멍이 형성되고, 상기 보조 공기 흡입 구멍은 상기 공기 흡입 안내대의 상기 공기 흡입 구멍에 정렬되어 미리 맞춤 거리로 서로 떨어져 유지되고, 상기 공기 흡입 안내대의 상기 공기 흡입 구멍과 상기 보조 공기 흡입 구멍 및 상기 기초대의 상기 배기구멍은 서로 직선으로 연통되며, 상기 보조 공기 흡입 구멍은 상측에 제공된 시이트 형상의 여과 부재를 가지며, 상기 시이트 형상의 여과부재는 상기 고정 환상 부재의 아래에 견고하게 위치된 것을 특징으로 하는 높은 유동률 및 두 방향 공기 흡입 구조를 갖는 직립축 공기 여과 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 공기 흡입 안내대는 상기 중공 튜브의 상측 단부와 맞추어지는 비교적 큰 직경의 환상 부재가 형성된 하측 변부를 가지며, 상기 환상 부재는 상향 연장되며 비교적 작은 직경의 관상 부재를 형성하는 중앙부분을 가지며 상기 관상 부재는 중앙에 축방향으로 형성된 공기 흡입 구멍을 가지며, 상기 공기 흡입 구멍은 상기 환상 부재의 내측벽까지 연장되며 비교적 큰 내측 직경의 환상 중공부를 형성하고, 상기 환상 중공부는 등간격으로 일정간격 이격된 다수의 유속 안내 베인이 형성된 내측벽을 가지며, 상기 유속 안내 베인은 동일한 방향으로 방사상으로 배열되고, 유속 안내 통로가 두개의 유속 안내 베인 사이마다 형성된 것을 특징으로 하는 높은 유동률 및 두 방향 공기 흡입 구조를 갖는 직립축 공기 여과 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 공기 필터의 상기 기초대는 위치될 상기 환상 여과부재의 하측 변부를 위한 환상홈이 천공된 상측 변부를 가지며, 상기 환상홈은 상기 기초대를 상기 환상 여과부재와 함께 결합시키기 위해 접착제가 충전되어있고, 상기 기초대는 하향 연장되며 중앙에 축방향 배기 구멍을 갖는 관상부재를 형성하는 중앙부분을 가짐을 특징으로 하는 높은 유동률 및 두 방향 공기 흡입 구조를 갖는 직립축 공기 여과 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 고정 환상 커버는 상기 환상 여과부재의 상측 변부와 맞추기위한 환상홈이 형성된 하측 변부를 갖고 있고, 상기 시이트 형상의 여과부재는 상기 환상홈의 내측벽에 위치될 환상 돌출변부가 형성된 주위 변부를 갖고 있고, 상기 환상홈은 상기 고정 환상 커버, 상기 환상 여과 부재 및 상기 시이트 형상의 여과 부재를 함께 결합하기 위해 접착제가 충전된 것을 특징으로 하는 높은 유동률 및 두 방향 공기 흡입 구조를 갖는 직립축 공기 여과 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 고정 환상 커버의 상기 보조 공기 흡입 구멍은 스므스한 아아크 형상의 표면이 형성된 내측 벽을 갖고 있고, 상기 보조 공기 흡입 구멍의 상측 측면은 비교적 넓은 개구부가 형성된 것을 특징으로 하는 높은 유동률 및 두 방향 공기 흡입 구조를 갖는 직립축 공기 여과 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 고정 환상 커버의 상기 보조 공기 흡입 구멍은 등간격으로 일정간격 이격된 다수의 유속 안내 베인이 형성된 내측벽을 가지며, 상기 유속 안내 베인은 동일한 방향으로 방사상으로 배열되고 유속 안내 통로가 두개의 유속 안내 베인 사이마다 형성된 것을 특징으로 하는 높은 유동률 및 두 방향 공기 흡입 구조를 갖는 직립축 공기 여과 장치.
  7. 제1항에 있어서, 압력 센서 또는 유량계같은 측정 장치가 상기 공기 흡입 안내대의 상기 공기 흡입 구멍이나 또는 상기 공기 필터 아래의 상기 배기 구멍에 조립된 것을 특징으로 하는 높은 유동률 및 두 방향 공기 흡입 구조를 갖는 직립축 공기 여과 장치.
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KR20-2004-0022751U KR200366721Y1 (ko) 2004-08-10 2004-08-10 높은 유동률 및 두 방향 구조를 갖는 직립축 공기 여과장치

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101199172B1 (ko) * 2009-11-13 2012-11-07 기아자동차주식회사 저압 ｅｇｒ 시스템의 에머전시 필터

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