KR20060058273A - 에어 덕트의 이물질 배출장치 - Google Patents

에어 덕트의 이물질 배출장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차량의 흡기덕트에서 에어 클리너를 연결하는 에어 덕트의 도중에 고이는 흡기로부터 분리된 이물질과 수분이 차량이 배기계의 압력에 의해서 자동으로 배출될 수 있도록 하는 에어 덕트의 이물질 배출장치에 관한 것으로,
흡기 덕트에서 유입된 흡입공기를 에어 클리너 측으로 유도하기 위한 에어 덕트의 하부측에 흡입공기에서 분리된 이물질 및 수분의 배출을 위한 배출구가 형성되는 차량 흡기계의 이물질 배출구조에 있어서,
일단은 상기한 배출구에 접속되고 다른 일단은 차량의 머플러 후방의 테일 파이프의 도중에 접속되는 드레인 호스가 형성되어지되, 상기한 드레인 호스의 도중에는 흡기계와 배기계의 압력차이에 의해서 개폐가 이루어지는 립 밸브가 장착되는 것을 특징으로 하며, 상기한 립 밸브의 몸체는 상기한 드레인 호스의 도중 양단이 접속될 수 있도록 원통형상으로 형성되고, 상기 몸체의 중간부에 하측을 향해 오목한 반구형상의 격벽이 형성되고, 상기 격벽의 낮은 부분에는 격벽의 양측을 연통시키는 슬롯이 형성되며, 상기 슬롯의 하부 양측에는 입술모양의 돌부가 서로 붙었다 떨어졌다하는 동작이 이루어질 수 있도록 형성된 것을 특징으로 한다.
드레인 호스, 립 밸브, 에어 덕트, 테일 파이프

Description

에어 덕트의 이물질 배출장치{Dust draining apparatus of the air duct}
도 1은 본 발명에 의한 에어 덕트 이물질 배출장치의 구성도.
도 2는 본 발명에 의한 립 밸브의 부분절개 사시도.
도 3 내지 도 4는 본 발명에 의한 립 밸브의 작동상태를 설명하기 위한 주요부의 단면도.
도 5는 종래의 기술을 설명하기 위한 도면.
※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 흡기 덕트 11 : 에어 클리너
12 : 에어 덕트 13 : 배출구
20 : 드레인 호스 30 : 립 밸브
31 : 몸체 32 : 격벽
33 : 슬롯 34 : 돌부
40 : 머플러 41 : 테일 파이프
본 발명은 에어 덕트의 이물질 배출장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차 량의 흡기덕트에서 에어 클리너를 연결하는 에어 덕트의 도중에 고이는 흡기로부터 분리된 이물질과 수분이 차량이 배기계의 압력에 의해서 자동으로 배출될 수 있도록 하는 에어 덕트의 이물질 배출장치에 관한 것이다.
차량에는 엔진에서의 연료 연소에 필요한 공기가 흡입될 수 있도록 하기 위한 흡기 덕트, 에어 덕트, 에어 클리너 등을 포함한 흡기계가 형성되는데, 특히 버스나 트럭과 같은 상용차량의 경우에는 엔진의 크기가 커짐에 따라서 흡기계의 구조가 소형차량에 비해서 비교적 크고 복잡하게 구성된다. 그 중에서도 트럭 차량의 경우에는 흡기 덕트 및 에어 클리너 등이 운전석이 마련된 캐빈과 데크 사이의 공간에 위치되는 것이 보통이다.
이와 같이 트럭차량의 경우에는 흡기 덕트 및 에어 클리너가 외부에 노출되므로서 우천시에는 비가 유입될 수 있으며, 차량 주행중에는 먼지 등의 이물질이 쉽게 유입될 수 있다. 따라서 이물질 및 수분의 유입에 대한 대비책으로 흡기 덕트의 입구를 하측으로 향하도록 하여 가능한 높은 위치에 위치시키고, 상기 흡기 덕트와 에어 클리너 간에는 고무 호스 등으로 형성된 에어 덕트로서 연결시켜서 엔진까지 공기가 유입될 수 있도록 구성된다. 이와 같이 흡기계가 비교적 길게 형성되므로서, 에어 덕트 및 에어 클리너 등을 기준으로 에어 덕트 등은 몇 개의 부품으로 분리 조립될 수 있도록 형성된다.
도 5는 일반적인 트럭차량에 적용되는 흡기계를 도시한 도면으로서, 대기가 유입되도록 일측면이 그릴로 형성된 흡기 덕트(10)의 하부측으로 흡입된 공기를 에어 클리너(11)까지 유도하기 위한 에어 덕트(12)가 배관된다. 에어 덕트(12)의 도 중은 상기한 흡기 덕트(10)나 에어 클리너(11)의 위치보다 상대적으로 낮게 형성되고, 그 중 가장 낮은 위치에는 흡입공기로부터 분리된 수분이나 이물질의 배출을 위한 이물질 배출구(13)가 형성된다. 그리고 배출구(13)에는 흡기계의 압력변화에 의해서 자동으로 개폐되는 고무재질의 밸브가 마련되므로서, 배출구(13) 주변의 압력변화에 의해서 밸브의 개폐가 이루어져 자중에 의해서 이물질 및 수분이 외부로 배출되도록 구성된다.
하지만, 상기와 같이 이물질 배출방식이 배출구 주변의 압력변화에 의해 이루어지는 자연배출방식의 경우에는 에어 덕트에 고이는 대부분의 이물질 및 수분은 차량의 주행시에 유입되므로서, 배출구의 밸브가 닫힌 상태에서는 분리된 이물질이나 수분이 에어 클리너로 유입되어 에어 클리너의 수명을 단축시키게 되는 원인이 되는 문제점이 있었다.
따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 차량의 흡기덕트에서 에어 클리너를 연결하는 에어 덕트의 도중에 고이는 흡기로부터 분리된 이물질과 수분이 차량이 배기계의 압력에 의해서 자동으로 배출될 수 있도록 하는 에어 덕트의 이물질 배출장치를 제공하는 데 목적이 있다.
본 발명은 상기한 목적달성을 위한 수단으로서,
흡기 덕트에서 유입된 흡입공기를 에어 클리너 측으로 유도하기 위한 에어 덕트의 하부측에 흡입공기에서 분리된 이물질 및 수분의 배출을 위한 배출구가 형성되는 차량 흡기계의 이물질 배출구조에 있어서,
일단은 상기한 배출구에 접속되고 다른 일단은 차량의 머플러 후방의 테일 파이프의 도중에 접속되는 드레인 호스가 형성되어지되, 상기한 드레인 호스의 도중에는 흡기계와 배기계의 압력차이에 의해서 개폐가 이루어지는 립 밸브가 장착되는 것을 특징으로 하며,
상기한 립 밸브의 몸체는 상기한 드레인 호스의 도중 양단이 접속될 수 있도록 원통형상으로 형성되고, 상기 몸체의 중간부에 하측을 향해 오목한 반구형상의 격벽이 형성되고, 상기 격벽의 낮은 부분에는 격벽의 양측을 연통시키는 슬롯이 형성되며, 상기 슬롯의 하부 양측에는 입술모양의 돌부가 서로 붙었다 떨어졌다하는 동작이 이루어질 수 있도록 형성된 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명에 의한 에어 덕트의 이물질 배출장치의 구성 및 작동에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면과 함께 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 의한 에어 덕트 이물질 배출장치의 구성도이고, 도 2는 본 발명에 의한 립 밸브의 부분절개 사시도이고, 도 3 내지 도 4는 본 발명에 의한 립 밸브의 작동상태를 설명하기 위한 주요부의 단면도이다.
도면 중에 표시되는 도면부호 20은 본 발명에 의한 드레인 호스를 지시하는 것이고, 도면부호 30은 본 발명에 의한 립 밸브를 지시하는 것이며, 일부의 도면부호는 종래기술의 설명에서 사용된 부호가 그대로 인용된다.
상기한 드레인 호스(20)의 일단은 에어 덕트(12)의 하부측에 마련된 이물질 배출구(13)에 접속되고, 다른 일단은 차량의 후방측에 마련되는 테일 파이프(20)의 도중에 접속된다. 드레인 호스(20)의 다른 일단은 테일 파이프(41)가 아닌 배기계의 도중에 접속될 수도 있지만, 흡기계의 에어 덕트(12)에 고인 이물질 및 수분의 배출 측면을 고려할 때에는 머플러 후방의 테일 파이프(41)가 유리한 것이다.
드레인 호스(20)의 장착은 단지 에어 덕트(12)의 하부측에 고이는 이물질이나 수분이 그 자중에 의해서 자연적으로 배출되도록 하기 위한 것보다는, 차량의 배기계의 압력을 이용하여 에어 덕트(12)에 고인 이물질과 수분이 보다 강하고 시기적절하게 배출되도록 하기 위한 것이다.
한편, 상기한 드레인 호스(20)의 도중에는 배기계의 압력과 흡기계의 압력 차이에 의해서 개방 및 폐쇄 동작이 이루어지는 립 밸브(Lip valve,30)가 장착된다.
상기한 립 밸브(30)의 몸체(31)는 드레인 호스(20)의 도중 양단이 상하방향에서 각각 접속될 수 있도록 원통형상으로 형성된다. 그리고 몸체(31)의 도중에는 하측을 향하여 오목한 형태의 격벽(32)이 형성된다. 격벽(32)의 도중에는 격벽(32)의 상부와 하부 사이가 서로 연통되도록 하기 위한 슬롯(33)이 형성되는데, 이 슬롯(33)은 도면에서처럼 측면 모습이 호형상으로 길게 형성되는 것이 바람직하다. 특히, 슬롯(33)의 하부 양측에는 입술(Lip) 모양으로 돌부(34)가 서로 붙었다 떨어졌다하는 동작이 이루어질 수 있도록 돌출형성된다.
상기 립 밸브(30)는 슬롯(33) 하측에 마련된 돌부(34)의 동작이 원활히 이루어질 수 있도록 고무재질로 형성되는 것이 바람직하다. 돌부(34)의 움직임은 흡기계와 배기계의 압력차이에 의해서 이루어지며, 흡기계의 압력이 배기계의 압력보다 높을 경우에는 격벽(32)의 상측으로 부압이 걸리게 되어 양측 돌부(34)가 서로 붙게 되며, 배기계의 압력이 흡기계의 압력보다 높을 경우에는 격벽(32)의 하측으로 부압이 걸리게 되어 양측 돌부(34)가 서로 떨어지게 되도록 구성되는 것이다.
상기한 슬롯(33)은 격벽(32)의 상측 또는 하측에서 바라보았을 경우에는 일자형으로 형성되며, 측면에서 바라보았을 경우에는 격벽(32)이 반구형상이므로 호형상을 이루게 된다. 본 발명의 실시예에서는 격벽(32) 상측 또는 하측에서 볼 경우에 일자 형태로 길게 형성되었지만, 필요에 따라서는 '+'자형 또는 원형으로도 형성될 수 있는 것이다.
본 발명에 의해서 구성된 에어 덕트 이물질 배출장치의 작용을 이하에 설명한다.
본 발명에 의한 에어 덕트 이물질 배출장치는 배기계의 압력과 흡기계의 압력 차이에 의해서 자동으로 동작되도록 구성된 것인만큼, 배기계와 흡기계가 서로 압력차이를 보이는 엔진의 운전영역을 기준으로 엔진의 아이들(Idle) 운전시, 엔진의 초기가속시, 엔진의 가속주행시의 3단계로 구분하여 설명하기로 한다.
우선, 엔진이 아이들(Idle) 운전시에는 흡기계측은 연소실로부터 전달되는 엔진부압이 작게 걸리게 되므로서, 에어 덕트(12)의 배출구 주변의 압력은 +압력과 -압력이 번갈아 걸리게 되어 불완전한 상태가 된다. 따라서 상기한 립 밸브(30)의 돌부(34)가 떨리듯이 붙었다 떨어졌다를 반복하게 되면서, 슬롯(33)의 개방동작시에 에어 덕트(12)에 고여있던 이물질 또는 수분이 슬롯(33)을 빠져나가게 된다. 이 렇게 슬롯(33)을 통과한 이물질과 수분은 테일 파이프(41)를 통해 외부로 배출된다.
그리고 엔진이 초기 가속상태에 있는 경우에는 엔진의 흡기계 측과 배기계 측에 모두 압력이 걸리게 되지만, 흡기계의 압력이 배기계의 압력보다 높게 걸리는 상황이 된다. 따라서 슬롯(33) 하부측에 마련된 양측의 돌부(34)는 서로 붙게 되고, 슬롯(33)이 막히게 되어 흡입공기에서 분리되는 이물질 및 수분은 에어 덕트(12) 내에 고이게 된다. 또한, 슬롯(33)이 닫히게 되므로서 배기계에서의 흡기계로의 배기가스 역류가 방지된다.
마지막으로, 엔진이 가속 주행상태에 있는 경우에는 흡기계에 걸리는 압력보다 배기계에 걸리는 압력이 훨씬 크게 된다. 이때, 디젤 엔진이 탑재되 사용차량의 경우에는 흡기계의 공기유속보다 배기계의 배기가스 유속이 5~10배 정도 빠른 것으로 알려져 있다. 따라서 상기한 슬롯(33) 하측의 양측 돌부(34)는 서로 떨어지게 되고, 개방된 슬롯(33)을 통하여 에어 덕트(12)에 고여 있던 이물질 및 수분의 배출이 이루어진다. 슬롯(33)을 통과한 이물질 및 수분은 배기가스에 혼합되어 테일 파이프(41)를 통해 외부로 배출된다.
이상과 같이 구성되는 본 발명은 엔진의 운전영역별로 에어 덕트와 배기계 간을 연결하는 드레인 호스에 마련된 립 밸브가 열리거나 닫히게 되므로서, 흡기 공기에서 분리된 이물질 및 수분이 에어 덕트에 고여 있다가 엔진의 가속 주행시에 배기계를 통해 외부로 배출될 뿐만 아니라, 엔진의 초기 가속시에는 립 밸브가 닫 힌 상태가 유지되어 배기계의 배기가스가 흡기계로 역류되는 현상이 방지되는 커다란 장점이 있는 것이다.

Claims (4)

  1. 흡기 덕트에서 유입된 흡입공기를 에어 클리너 측으로 유도하기 위한 에어 덕트의 하부측에 흡입공기에서 분리된 이물질 및 수분의 배출을 위한 배출구가 형성되는 차량 흡기계의 이물질 배출구조에 있어서,
    일단은 상기한 배출구(13)에 접속되고 다른 일단은 차량의 머플러 후방의 테일 파이프(41)의 도중에 접속되는 드레인 호스(20)가 형성되어지되, 상기한 드레인 호스(20)의 도중에는 흡기계와 배기계의 압력차이에 의해서 개폐가 이루어지는 립 밸브(30)가 장착된 것을 특징으로 하는 에어 덕트의 이물질 배출장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기한 립 밸브(30)의 몸체(31)는 상기한 드레인 호스(20)의 도중 양단이 접속될 수 있도록 원통형상으로 형성되어지되, 상기 몸체(31)의 중간부에 하측을 향해 오목한 반구형상의 격벽(32)이 형성되고, 상기 격벽(32)의 낮은 부분에는 격벽(32)의 양측을 연통시키는 슬롯(33)이 형성되며, 상기 슬롯(33)의 하부 양측에는 입술모양의 돌부(34)가 서로 붙었다 떨어졌다의 동작이 이루어질 수 있도록 형성된 것을 특징으로 하는 에어 덕트의 이물질 배출장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기한 슬롯(33)은 호형상으로 길게 형성된 것을 특징으로 하는 에어 덕트의 이물질 배출장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기한 립 밸브(30)는 고무재질로 형성된 것을 특징으로 하는 에어 덕트의 이물질 배출장치.
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