KR20070004760A - 차량 내연 기관용 흡입 필터 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차량 내연 기관용 흡입 필터에 관한 것이다. 이 필터는 차량의 엔진 보닛 아래에 배치되는 미처리 공기 흡입부, 필터 매체 및 정화 공기 튜브를 포함한다. 또한 미처리 공기 흡입부는 엔진 보닛과 결합되어 있다. 필터 매체는 호스 형태의 바디를 포함하며, 이 호스 형태의 바디는 다공성을 가지므로 내연 기관을 위한 흡입 공기의 충분한 필터링이 보장된다.

Description

차량 내연 기관용 흡입 필터{SUCTION FILTER FOR AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE OF A MOTOR VEHICLE}
본 발명은 차량의 엔진 보닛 아래에 배치되는 미처리 공기 흡입부, 필터 매체 및 정화 공기 튜브를 포함하는 차량 내연 기관용 흡기 필터에 관한 것이다.
미국 특허 제 4 932 490 호에는 내연 기관이 포함된 차량이 공개되어 있다. 내연 기관을 위한 흡입 공기의 공급을 위해 차량의 정면에서부터 유입되는 공기를 수용하는 미처리 공기 채널이 엔진 보닛에 제공된다. 이 미처리 공기 채널은 필터 하우징으로 안내되는데, 이 필터 하우징에는 미처리 공기의 여과를 위한 필터 엘리먼트가 배치되어 있다. 정화된 공기는 엔진 보닛측에 배치된 정화 공기 채널을 통해 전달 장치로 흐르고, 미처리 공기는 그에서부터 유연한 호스를 거쳐 내연 기관으로 전달된다. 엔진 보닛을 열 때 유연한 호스는 정화 공기 라인에서부터 분리된다. 에어 필터는 엔진 보닛에 고정되어 있고 필요 시 교체가 가능하다. 에어 필터의 고정을 위해 개방 가능한 적합한 하우징이 제공된다.
이러한 장치의 단점은, 에어 필터의 하우징이 강성 구조물이며, 마찬가지로 정화 공기 및 미처리 공기의 안내 부재가 엔진 보닛에 배치된 특수한 형태의 판재 부품이라는 것이다. 이는 안전상의 이유에서 상대적으로 유연하게 형성되어야 하는 구역에서 엔진 보닛이 강화되는 효과를 발생시킨다. 또한 에어 필터 엘리먼트를 위해 엔진 보닛의 중량을 무시할 수 없을 정도로 증대시키는 특수 하우징이 요구된다.
본 발명의 목적은, 엔진 보닛에 배치되며 엔진 기능을 침해하지 않으면서 특수한 하우징이 필요치 않는 내연 기관용 흡입 필터를 제공하는 것이다.
이 목적은 독립항인 청구항 1의 상위 개념을 근거로 하여 필터 매체가 호스 형태의 바디를 포함하며, 이 호스 형태의 바디가 다공성을 가지므로 내연 기관을 위한 흡입 공기의 충분한 필터링이 보장되는 것을 통해 달성된다.
본 발명의 주요 이점은 필터 시스템이 차량의 엔진실 내에 공간 절약적으로 배치될 수 있다는 것이다. 특히 차량의 엔진 보닛 및 엔진 보닛과 엔진 사이에 존재하는 공간은 비교적 연성인 부재 또는 호스 형태의 필터 바디의 연성 부재를 배치하기 위해 바람직한 방식으로 활용될 수 있다. 제공되는 비교적 넓은 면적으로 인해 호스 형태의 복수의 바디가 평행하게 배치된다. 그 형상은 엔진 보닛 구조에 맞게 조정될 수 있다.
본 발명의 실시 형태에서는, 호스 형태의 바디가 40-80 mm 범위의 직경을 갖는 필터 호스이다. 이러한 필터 호스는 예를 들어 플리스 바디(fleece body)로 이루어지며, 이 플리스는 여과 특성을 갖는다. 또한 본 발명의 다른 실시 형태에서 주름을 갖는 호스 형태의 바디를 제공함으로써 아치 형태로 설치하는 것도 물론 가능하다. 예를 들어 서로 평행하게 배치되고 필터의 종축에 대해 횡방향으로 진행하는 서로 접촉 가능한 주름이 형성됨으로써 필터 엘리먼트의 접힘이 이루어진다.
본 발명의 다른 개선된 형태에서는 필터 매체가 정화 공기측에서 탄성의 지지 수단을 포함한다. 이 지지 수단은 특히 나사 형태로 진행하는 서포트 와이어 또는 상응하게 형성된 서포트 그리드이다. 물론 서포트 와이어는 금속성 재료 뿐 아니라 폴리머 재료로도 제조될 수 있다. 가열된 엔진 배기공기가 흡입되는 것을 방지하기 위해, 본 발명의 바람직한 실시 형태에서는 호스 형태의 바디에 커버가 제공된다. 이 커버는 흡입해야 하는 외기가 예를 들어 라디에이터 그릴의 상단 구역과 같은 특정한 위치에서 흡입되고 흡입 필터로 공급되도록 한다. 또한 커버는 청각적 특성을 갖는다. 즉 특히 내연 기관의 흡입 소음이 감소된다.
호스 형태의 바디의 다른 실시 형태에서는 이 바디가 그루브 형태의 복수의 중공 공간을 갖는 롤 타입 필터를 포함한다. 이러한 롤 타입 필터의 이점은 넓은 유효 여과 면적을 가지며 또한 컴팩트한 구조를 포함하며 교체가 용이하다는 것이다.
본 발명의 바람직한 개선된 형태의 이러한 특징 및 다른 특징은 청구항 뿐 아니라 설명부 및 도면에 기술되며, 각 특징은 본 발명의 실시 형태에서 독립적으로 또는 조합적으로 구현되고 다른 분야에서도 구현될 수 있으며 바람직하게도 본 발명에서 청구된 보호력이 있는 실시에 대해 적용될 수 있다.
본 발명은 개략적으로 설명한 실시예를 근거로 도면에서 세부적으로 기술된다. 도면은 다음과 같다:
도 1은 엔진 보닛이 개방된 승용차의 엔진실에 대한 개략도이다.
도 2는 다른 필터 변형을 포함하는 도 1에 따른 구조를 나타낸다.
도 3은 엔진 보닛에 장착되는 롤 타입 필터를 나타낸다.
도 4는 엔진 보닛 구조에 최적으로 적응된 롤 타입 필터의 변형을 나타낸다.
도 5는 차량 엔진실의 개략도를 나타낸다.
도 6은 주름진 필터 엘리먼트를 나타낸다.
도 7은 정면에서 관찰한 도 5에 따른 도시의 단면도를 나타낸다.
도 1에 따른 도시에는 차량의 엔진(10)이 개략적으로 도시되어 있다. 이 엔진에는 개구(11)가 존재하는데, 이 개구를 통해 흡입 공기가 유입되고 그에서부터 엔진의 각 실린더로 분배된다. 엔진실(12) 위에는 엔진 보닛(13)이 배치된다. 도시한 도면에는 이 개구가 개방된 상태이다. 도면에서 알 수 있듯이 보닛(13)의 하단면에는 정화 공기 개구(15)를 포함하는 공기 수집 박스(14)가 존재한다. 이 공기 수집 박스는 외측에서 다시 개구를 포함하는데, 이 개구는 호스 형태의 필터 엘리먼트(필터 호스)(16, 17, 18, 19, 20)와 교통한다. 필터 호스는 원형 또는 타원형의 단면을 가지며 마찬가지로 단지 개략적으로 도시되어 있다. 개구를 통해 공기 수집 박스(14)와 연결되며 적합하게 설계할 경우 흡기 소음과 관련하여 소음을 억제하는 기능을 하는 공명실(21, 22)이 필터 호스에 추가적으로 제공된다. 필터 하우징과 공명실도 거의 기밀성인 커버(23)를 통해 엔진 방향으로 덮인다. 이는 도면에서 단지 쇄선으로 도시되어 있다. 차량의 정면 및 엔진 보닛의 정면측으로 커버 가 개방되어 있어, 화살표(24)에 따라 외기가 정면에서부터, 즉 차량 정면에서부터 필터 구역으로 유입될 수 있다. 이 외기는 필터 하우징을 통해 정화되며 내연 기관에 제공된다. 엔진 보닛의 차단을 통해 정화 공기 개구(15)와 엔진(10)의 흡기 공기를 위한 개구(11) 사이의 연결이 이루어진다. 개방 시에는 탄성의 연결 호스(25)를 통해 지속적으로 연결될 수 있다. 또한 적합한 연결 부재를 통한 탄성 결합도 가능한데, 이러한 연결 부재는 엔진 보닛의 개방 시 해제되지만, 개구(11)가 엔진 보닛의 개방 시 닫혀야 한다. 이는 예를 들어 적합한 셔터 또는 플랩을 통해 이루어진다.
도 2는 동일한 부분을 동일한 부호로 표시한 변형으로써 정적 필터 호스대신 탄성 필터 호스(26)가 공기 수집 박스(14)와 결합된다. 필터 호스(26)는 여과 특성을 구비한 종이 재료 또는 플리스로 이루어지며, 필터 매체 자체는 서로 평행하게 배치되며 서로 접촉이 가능하고 필터 종축에 대해 횡방향으로 진행하는 복수의 주름을 포함한다. 이로써 엔진 보닛의 구조에 맞게 조절될 수 있는, 필터 매체의 유연한 설치가 가능하다. 물론 다양한 설치 유형이 가능하며, 특히 대형 엔진에서는 상응하는 넓은 유효 여과 표면이 제공될 수 있다.
도 3은 롤 타입 필터인 필터 매체를 나타낸다. 이 롤 타입 필터는 파형 트랙(28)이 올려지는 있는 제1 필터 트랙(27)을 포함한다. 필터 트랙(27)으로의 트랙(28)의 접착은 필터 엘리먼트 측면에 있는 접착부(29)를 통해 이루어진다. 감을 때 대향측에서 접착부(30)가 부착되며, 이 접착부가 파형 트랙(28)을 이미 감긴 필터 트랙(27)과 결합시킨다. 이로써 공기의 유입을 가능하게 하며 일측면으로 개방 된 채널(31)이 형성된다. 하지만 공기는 대향측에서 배기될 수 없고, 필터로서 기능하는 파형 트랙을 통과하며 대향측에서 정화된 상태로 배기된다. 하지만 물론 도 4에 도시한 바와 같이 이러한 롤 타입 필터는 사각형 형태 또는 난형 형태를 가질 수 있다.
도 4는 교차적으로 닫힌 각 채널의 개구를 나타낸다. 미처리 공기는 화살표(32)에 따라 채널로 유입되고, 화살표(33)에 따라 이 채널을 통과하며 화살표(34)에 따라 정화된 상태로 필터 엘리먼트에서 배기된다.
도 5에는 플루어 패널(41) 위에 배치된 내연 기관(40)을 구비한 차량의 앞부분에 대한 개략도가 도시되어 있다. 내연 기관 앞에는 냉각 시스템(42)이 제공된다. 냉각 시스템(42) 앞에는 범퍼(43)가 존재한다. 엔진실은 엔진 보닛(44)으로 밀폐된다. 공기 수집 박스(45)는 엔진 보닛 아래에서 그에 고정된 상태로 제공된다. 흡기 매니폴드(47)는 이 공기 수집 박스(45)에서부터 연결 플랜지(46)를 거쳐 내연 기관(40)에까지 진행한다. 공기 수집 박스(45)는 적어도 하나의 흡입 공기 라인(48)을 포함한다. 마찬가지로 이 흡입 공기 라인은 엔진 보닛(44) 아래에서 그에 고정되어 있으며 공기 유입부(49)에까지 진행한다. 이 공기 유입부(49)는 내연 기관의 앞부분에 배치된다. 흡입 공기 라인(48) 내에는 필터 호스(50)가 존재하는데, 이 필터 호스는 공기 유입부(49)에서부터 흡입 공기 라인(48)의 특정한 길이에까지 진행한다.
공기 유입부(49)에서의 흡입 소음을 줄이기 위해 흡입 공기 라인(48)에 입구 플랩(51)이 제공될 수 있다. 이 입구 플랩은 필요한 공기량에 따라 라인의 횡단면 을 감소시키며 이로써 내연 기관 흡입 소음의 음향 방사를 억제한다. 또한 이 입구 플랩을 공기 유입부(49)에 직접 배치하거나 경우에 따라서는 필터 호스(50) 전에 배치하는 것도 가능하다. 흡입 공기 라인(48) 아래에는 흡음 매트(52)가 제공되는데, 동시에 이 흡음 매트는 복수의 흡입 공기 라인을 위한 커버로도 기능한다. 엔진 보닛(44)이 개방 가능한 경우에는, 흡기 매니폴드(47)가 길이 조정이 가능한 튜브로 이루어진다. 유연성은 예를 들어 주름 또는 텔레스코프 구조를 통해 달성된다. 엔진 보닛이 단지 유지보수의 목적으로만 탈거할 수 있는 경우에는, 흡기 매니폴드(47)가 강직성으로 형성될 수 있다. 이러한 경우에는 연결 플랜지(46)에서 흡기 매니폴드(47)를 분리해야 한다. 이런 경우 흡기 매니폴드(47)와 연결 플랜지(46) 사이의 연결은 플러그 인 결합을 통해 이루어질 수 있다.
도 6은 지그재그 형태로 종방향에서 접혀져 있고 밀폐된 흡입 공기 라인(48) 내에 배치된 필터 호스(50)의 상세도를 나타낸다.
미처리 공기는 필터 호스(50)의 내부로 유입된다. 물론 이를 위해 음영 처리된 부분(52)의 밀봉이 요구되는데, 이러한 밀봉은 상응하게 형성된 플랜지를 통해 이루어진다. 정화해야 하는 공기는 흡입 공기 라인(48)에서 외측으로 정화 공기구역으로 배출되며 이어서 흡입 공기 라인을 거쳐 공기 수집 박스(45)로 흐른다.
도 7은 차량의 공기 입구 구역에 배치된 각 흡입 공기 라인(48a, 48b, 48c, 48d)에 대한 상세 정면도를 나타낸다. 도면에서는 네 개의 각 흡읍 공기 라인이 공기 수집 박스로 안내되는 것을 알 수 있다. 각 흡입 공기 라인의 이점은 이 공기 흡입 라인이 가변적으로 안내되며 경우에 따라서 엔진 보닛의 구조와 다르게 형성 될 수 있다는 것이다. 흡입 공기 라인이 공기 수집 박스로 연결되는 부분에서 횡단면 변화가 나타난다. 이 횡단면 변화는 흡입 소음을 개선하기 위해, 즉 음파를 반사시키기 위해 필요하다. 흡입 공기 라인이 엔진 보닛 아래에 배치되고 외기가 차량 앞부분에서부터 공급될 수 있는 경우에는, 엔진실에 대해 개구들을 밀폐하여 가열된 공기가 흡입되지 않게 하는 것이 바람직하다.
본 발명은 차량 내연 기관용 흡입 필터에 이용될 수 있다.

Claims (12)

  1. 엔진 보닛과 결합된 상태로 차량 엔진 보닛 아래에 배치된 미처리 공기 흡입부, 필터 매체 및 정화 공기 튜브를 포함하는 차량 내연 기관용 흡입 필터에 있어서,
    필터 매체가 호스 형태의 바디를 포함하며, 이 호스 형태의 바디가 내연 기관을 위한 흡입 공기의 충분한 여과가 보장되도록 다공성을 갖는 것을 특징으로 하는 흡입 필터.
  2. 제1항에 있어서, 호스 형태의 바디가 40-80 mm 범위의 직경을 갖는 필터 호스인 것을 특징으로 하는 흡입 필터.
  3. 제1항에 있어서, 호스 형태의 바디가 아치 형태의 설치를 가능하게 하는 주름 구조를 포함하는 것을 특징으로 하는 흡입 필터.
  4. 제3항에 있어서, 필터 매체가 서로 평행하게 배치되며 서로 접촉이 가능하고 필터 종축에 대해 횡방향으로 진행하는 복수의 주름을 포함하는 것을 특징으로 하는 흡입 필터.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 필터 매체가 정화 공기측 또는 미처리 공기측에서 탄성의 지지 수단, 특히 나사 형태로 진행하는 서포트 와이어를 포함하는 것을 특징으로 하는 흡입 필터.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 호스 형태의 바디가 엔진 보닛 대향측에서 거의 기밀성인 탄성 커버를 포함하는 것을 특징으로 하는 흡입 필터.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 필터 매체가 지그재그 형태로 주름지게 진행하며 주름이 호스 형태의 바디의 종방향으로 진행하는 것을 특징으로 하는 흡입 필터.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 필터 매체가 배치된 적어도 두 개의 흡입 공기 라인이 제공되며, 흡입 공기 라인이 엔진 보닛 바로 아래에서 진행하고 공동의 공기 수집 박스에 연결되는 것을 특징으로 하는 흡입 필터.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 각 흡입 공기 라인이 호스 형태의 바디로 이루어진 필터 매체를 포함하는 것을 특징으로 하는 흡입 필터.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 공기 유량에 따라서 열리거나 또는 닫히는 입구 플랩이 흡입 공기 라인에서 공기 유입부 구역에 존재하는 것을 특징으로 하는 흡입 필터.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 공기 수집 박스에서부터 내연 기관에 여과된 공기를 공급하기 위한 흡기 매니폴드가 제공되며, 흡기 매니폴드가 개방 가능한 연결관, 또는 유연한 또는 텔레스코프 형태의 이동식 라인을 통해 공기 수집 박스와 연결되는 것을 특징으로 하는 흡기 필터.
  12. 제1항에 있어서, 호스 형태의 바디가 그루브 형태의 복수의 중공 공간을 포함하는 롤 타입 필터이고, 각각의 중공 공간이 적어도 일측면에서 밀폐되며, 중공 공간으로 유입되는 미처리 공기가 인접한 측벽을 관통하여 흐르도록 측벽에 인접한 중공 공간이 교차적으로 밀폐되며 측벽이 여과 특성을 갖는 것을 특징으로 하는 흡입 필터.
KR1020067019545A 2004-03-31 2005-03-31 차량 내연 기관용 흡입 필터 KR20070004760A (ko)

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