KR20120004379U

KR20120004379U - 차량용 에어필터

Info

Publication number: KR20120004379U
Application number: KR2020100012773U
Authority: KR
Inventors: 김재상
Original assignee: 주식회사 세원
Priority date: 2010-12-10
Filing date: 2010-12-10
Publication date: 2012-06-20

Abstract

본 고안은 차량의 엔진으로 공급되는 공기를 여과하는 차량용 에어필터에 관한 것이다. 본 고안의 실시예에 따른 차량용 에어필터는 엔진으로 공급되는 공기를 여과하도록 지그재그로 접힌 형태로 공기의 이물질을 제거하는 필터부재와, 상기 필터부재를 고정하는 필터프레임을 포함하고, 필터하우징에 장착되는 차량용 에어필터로서, 상기 필터프레임은 상기 필터부재의 둘레를 감싸는 형태로 상기 필터부재를 고정하는 필터고정부, 상기 필터고정부의 상단에서 상기 필터고정부의 외측으로 돌출되어 상기 필터고정부를 지지하는 연장부, 및 상기 연장부의 끝단에서 돌출되어 상기 필터하우징에 결합되는 장착부를 포함하고, 상기 연장부는 상기 필터고정부가 상기 장착부에 대해 공기가 유입되는 방향의 후방에 위치하도록 경사지게 형성된다. 따라서, 필터프레임에 강성을 가져 필터프레임의 변형을 방지함과 동시에 필터프레임에 공기가 부딪혀 발생되는 소음을 감소시킬 수 있다.

Description

차량용 에어필터{a air filter for vehicle}

본 고안은 차량의 엔진으로 공급되는 공기를 여과하는 차량용 에어필터에 관한 것이다.

일반적으로, 차량의 엔진은 공기와 연료를 혼합하여 착화시킴으로써, 그 폭발로 인해 동력을 발생한다.

이러한 엔진은 외부에서 이물질을 포함한 공기가 유입될 경우, 비정상적인 폭발이 발생하거나 이물질이 공기의 유입구를 막아 엔진의 성능 저하 및 엔진의 고장 또는 파손을 유발한다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 엔진에는 외부의 공기가 공급되기 전 이물질을 걸러낼 수 있는 에어필터가 설치된다.

이 에어필터는 외부의 공기가 엔진으로 공급되는 덕트의 중간에 필터 하우징이 설치되고, 필터하우징의 내부를 가로 막는 형태로 에어필터가 설치되어, 턱트를 통해 필터하우징으로 공급되는 외부의 공기가 에어필터를 거쳐 이물질이 걸러진 상태로 엔진에 공급될 수 있도록 구성된다.

종래의 에어필터는 필터프레임과 여과부재를 포함할 수 있다. 여과부재는 부직포 또는 종이(paper)가 지그재그로 접힌 상태로 중앙에 배치되며, 필터프레임은 여과부재의 둘레를 감싸는 형태로 형성된다.

이러한 구성의 에어필터는 여과부재가 공기의 통로를 막아 이물질을 걸러내도록 필터프레임이 필터하우징의 내주 면에 결합되는 형태로 필터하우징에 설치된다.

하지만, 종래의 에어필터는 에어필터가 이물질에 의해 막힌 경우, 공기가 유입되는 압력 또는 차량의 진동으로 인해 필터프레임이 쉽게 변형되고, 이로 인해 필터프레임과 필터하우징의 사이로 여과되지 않은 공기가 엔진으로 공급되어 엔진의 고장을 유발하는 문제점이 있다.

또한, 필터하우징에 공기가 유입 시 에어필터를 지지하기 위한 필터프레임에 공기가 부딪혀 소음을 유발하는 문제점이 있었다.

본 고안은 전술한 바와 같은 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 본 고안이 해결하고자 하는 과제는 공기의 압력 또는 차량의 흔들림에 의해 차량용 에어필터가 용이하게 변형되어 이물질이 포함된 공기가 유입되는 것을 방지할 수 있으며, 공기의 유입 시 필터프레임에 공기가 부딪혀 발생될 수 있는 소음을 감소시킬 수 있는 차량용 에어필터를 제공하는 것이다.

상기한 과제를 달성하기 위한 본 고안의 실시예에 따른 차량용 에어필터는 엔진으로 공급되는 공기를 여과하도록 지그재그로 접힌 형태로 공기의 이물질을 제거하는 필터부재와, 상기 필터부재를 고정하는 필터프레임을 포함하고, 필터하우징에 장착되는 차량용 에어필터로서, 상기 필터프레임은 상기 필터부재의 둘레를 감싸는 형태로 상기 필터부재를 고정하는 필터고정부, 상기 필터고정부의 상단에서 상기 필터고정부의 외측으로 돌출되어 상기 필터고정부를 지지하는 연장부, 및 상기 연장부의 끝단에서 돌출되어 상기 필터하우징에 결합되는 장착부를 포함하고, 상기 연장부는 상기 필터고정부가 상기 장착부에 대해 공기가 유입되는 방향의 후방에 위치하도록 경사지게 형성된다.

상기 연장부는 15°이상 55°이하의 범위로 경사지게 형성될 수 있다.

상기 연장부에는 상기 연장부와 상기 필터고정부를 연결하여 상기 필터프레임의 강성을 증대시키는 리브가 상기 연장부의 둘레를 따라 복수 개가 형성될 수 있다.

상기 장착부에는 상기 필터하우징과 상기 필터프레임의 사이를 기밀하는 씰링부재가 설치될 수 있다.

상기 씰링부재는 상기 장착부의 끝단을 감싸는 형태로 형성되고, 상기 씰링부재는 상기 씰링부재의 상단에서 상기 씰링부재의 내측으로 연장되어 상기 연장부의 상면을 덮는 덮개부를 포함할 수 있다.

상기 씰링부재는 상기 씰링부재의 외면에서 기울어지도록 돌출되어 상기 필터하우징에 밀착되는 밀폐돌기를 더 포함할 수 있다.

본 고안에 따르면, 필터프레임의 연장부를 경사진 형태로 형성하여 강성을 향상시킴으로써, 차량용 에어필터의 변형을 방지하여 이물질이 포함된 공기가 엔진으로 유입되는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 공기의 흐름을 원활히 하여 필터프레임에 공기가 부딪혀 발생되는 소음을 감소시킬 수 있다.

또한, 연장부에는 필터고정부와 연장부를 연결하는 리브가 형성되어 필터프레임의 강성을 더욱 향상시킬 수 있다.

또한, 씰링부재에 덮개부를 형성하여 공기가 충돌하는 충격을 흡수함으로써, 소음을 더욱 감소시킬 수 있으며, 씰링부재에 밀폐돌기가 형성되어 기밀성을 더욱 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 고안의 실시예에 따른 차량용 에어필터가 필터하우징에 결합되는 상태를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 고안의 실시예에 따른 차량용 에어필터를 도시한 사시도이다.
도 3은 본 고안의 실시예에 따른 차량용 에어필터를 도시한 측단면도이다.
도 4는 본 고안의 실시예에 따른 차량용 에어필터를 구성하는 씰링부재의 변형예를 도시한 씰링부재의 일부분을 확대한 확대도이다.
도 5는 본 고안의 실시예에 따른 차량용 에어필터가 필터하우징에 결합된 상태를 도시한 결합부분을 확대한 확대도이다.
도 6는 본 고안의 실시예에 따른 차량용 에어필터의 필터프레임의 강성을 실험한 결과를 나타낸 도면이다.

이하, 본 고안의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 고안의 실시예에 따른 차량용 에어필터(100)는 외부에 공기가 차량의 엔진으로 공급되도록 설치되는 덕트의 중간에 필터하우징(200)에 설치되며, 이 필터하우징(200)의 내부에 차량용 에어필터(100)가 설치될 수 있다.

한편, 필터하우징(200)은 상부 케이스(210)와 하부 케이스(230)로 분할된 형태로 구성될 수 있으며, 상부 케이스(210)에는 공기가 유입되는 유입구(213)가 구비되고, 하부 케이스(230)에는 필터하우징(200)의 내부로 유입된 공기가 엔진과 연결되는 배출구(233)가 구비될 수 있다.

이때, 차량용 에어필터(100)는 유입구(213)로 유입된 공기가 차량용 에어필터(100)를 거쳐 불순물이 제거된 상태로 유출구(233)를 통해 엔진으로 유입되도록 상부 케이스(210)와 하부 케이스(230)의 사이에 삽입되는 형태로 설치될 수 있다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 본 고안의 실시예에 따른 차량용 에어필터(100)는 필터부재(110)를 포함할 수 있다.

이 필터부재(110)는 공기의 불순물을 제거하는 것으로서, 공지된 부직포 또는 여과포로 구현될 수 있다. 한편, 필터부재(110)는 공기와의 접촉면적이 넓어지도록 필터부재(110)를 측면에서 바라봤을 때, 한 장의 부직포 또는 종이(paper)가 지그재그로 접어진 형태로 구성될 수 있다.

아울러, 필터부재(110)의 전체적인 외형은 필터하우징(200)의 내부와 대응되는 형상으로 형성될 수 있다. 즉, 필터부재(110)는 필터하우징(200)으로 유입되는 공기가 필터부재(110)를 거쳐 엔진으로 유입될 수 있도록 상부 케이스(210)와 하부 케이스(230)를 가로질러 밀폐하는 형상으로 형성될 수 있다.

본 고안의 실시예에 따른 차량용 에어필터(100)는 필터프레임(130)을 포함할 수 있다. 이 필터프레임(130)은 필터부재(110)를 고정하는 것으로서, 필터고정부(131), 장착부(135), 및 연장부(133)로 구성될 수 있다.

필터고정부(131)는 필터부재(110)가 중앙에 위치되고, 필터부재(110)의 둘레를 감싸는 형태로 형성되어 필터부재(110)를 지지할 수 있다.

이때, 필터부재(110)는 필터고정부(131)의 내주면에 접착제로 접착되는 형태로 고정될 수 있으며, 필터부재(110)의 끝단이 필터고정부(131)에 일부 삽입되도록 필터고정부(131)가 필터부재(110)에 사출되는 형태로 고정될 수도 있다.

연장부(133)는 필터고정부(131)를 지지하는 부분으로 필터고정부(131)의 상단에서 필터고정부(131)의 둘레를 따라 필터고정부(131)의 외측으로 돌출 형성될 수 있다.

그리고, 장착부(135)는 차량용 에어필터(100)가 필터하우징(200)에 고정될 수 있도록 필터하우징(200)에 결합되는 부분으로서, 연장부(133)의 끝단에서 연장부(133)의 둘레를 따라 상부 및 하부로 돌출되는 형태로 형성될 수 있다.

예컨대, 장착부(135)는 실시예에서와 같이 필터하우징(200)의 상부 케이스(210)와 하부 케이스(230)의 사이에 맞물리는 형태로 차량용 에어필터(100)를 필터하우징(200)에 고정시킬 수 있다(도 5 참조). 이때, 장착부(135)에는 하기에 설명될 씰링부재(150)가 결합될 수 있다.

한편, 연장부(133)는 장착부(135)보다 필터고정부(131)가 공기가 유입되는 방향의 후방에 위치되도록 경사지게 형성될 수 있다.

참고로, 필터부재(110)가 이물질에 의해 막힐 경우 필터하우징(200)의 내부로 유입되는 공기의 압력과 차량의 진동으로 인해 필터프레임(130)이 변형될 수 있으며, 종래와 같이, 연장부(133)가 공기가 유입되는 방향과 직교되도록 형성되면 공기가 연장부(133)에 부딪힘으로 인해 소음이 발생될 수 있다.

따라서, 필터부재(110)가 설치되는 필터고정부(131)가 장착부(135)의 후방에 위치되도록 경사지게 형성됨으로써, 연장부(133)의 강성이 향상되어 필터프레임(130)의 변형을 방지하는 동시에 공기의 유입을 원활히 하여 공기가 연장부(133)에 부딪혀 발생되는 소음을 감소시킬 수 있다.

한편, 연장부(133)는 장착부(135)와 필터고정부(131)가 일직선상에 위치되는 수평선을 중심으로 장착부(135)보다 필터고정부(131)가 공기가 유입되는 후방에 위치되도록 15°이상 55°이하의 각도(b) 범위로 경사지게 형성될 수 있다.

여기서, 연장부(133)의 경사진 각도(b)가 15°미만일 경우에는 연장부(133)의 강성이 향상되는 정도가 낮아 필터프레임(130)의 변형이 발생될 뿐만 아니라 공기의 흐름이 원활하지 못해 연장부(133)에 공기가 부딪혀 소음이 발생되며, 연장부(133)의 경사진 각도(b)가 55°를 초과할 경우에는 연장부(133)의 길이가 상대적으로 길어지기 때문에 연장부(133)의 강성이 약해져 필터프레임(130)의 변형이 발생되는 문제점이 있다.

이때, 연장부(133)는 45°의 각도(b)로 경사지게 형성되는 것이 가장 바람직하다.

본 고안자는 실시예에서와 같이 연장부(133)가 경사지도록 형성됨으로써, 강성이 증가되는 것을 입증하기 위해 비교예와 실시예의 강성을 비교하는 실험을 수행하였다.

도 6에 도시된 바와 같이, 비교예는 차량용 에어필터(100)의 연장부(133)가 장착부(135)에 대해 수평인 상태인 필터프레임(130)의 가장 긴 변을 10cm 가량 절단하여 시편을 준비하였고, 실시예는 차량용 에어필터(100)의 연장부(133)가 장착부(135)에 대해 45°의 각도로 경사진 상태의 필터프레임(130)의 가장 긴 변을 10cm 가량 절단하여 시편을 준비하였다.

그리고, 각 시편의 일단은 고정시키고, 각 시편에 5kgf의 등 분포하중을 가하였다.

상기와 같이 실험을 수행한 결과, 비교예의 시편은 10.6mm 가 휘어진 반면, 실시예의 시편은 10.2mm 가 휘어져, 실시예의 시편의 강성이 비교예의 시편의 강성보다 더욱 높은 것으로 측정되었다.

따라서, 연장부(133)가 경사지도록 형성됨으로써, 필터프레임(130)의 강성이 향상되어 변형이 더 적게 발생될 수 있음을 알 수 있다.

아울러, 연장부(133)에는 리브(rib, 137)가 더 형성될 수 있다. 이 리브(137)는 연장부(133)의 하단으로 연장부(133)와 필터고정부(131)를 서로 연결하는 형태로 형성될 수 있으며, 연장부(133)의 둘레를 따라 서로 이격되도록 복수 개가 형성될 수 있다.

이렇게 리브(137)가 연장부(133)와 필터고정부(131)를 연결하는 형태로 형성됨으로써, 연장부(133)의 강성을 더욱 향상시켜, 필터프레임(130)이 변형되는 것을 방지할 수 있다.

본 고안의 실시예에 따른 차량용 에어필터(100)는 씰링부재(150)를 포함할 수 있다. 이 씰링부재(150)는 필터하우징(200)과 필터프레임(130)의 사이를 기밀하여 공기가 필터부재(110)를 거치지 않고 필터하우징(200)과 필터프레임(130)의 사이로 새어나가는 것을 방지할 수 있다.

한편, 씰링부재(150)는 필터프레임(130)의 끝단 더 구체적으로는 장착부(135)의 둘레를 따라 장착부(135)의 끝단을 감싸는 형태로 형성될 수 있다. 이때, 씰링부재(150)는 장착부(135)가 삽입되도록 씰링부재(150)의 내면으로 개방된 삽입홈(151)이 형성될 수 있다.

여기서, 씰링부재(150)는 탄성력을 가져 기밀성이 높은 합성수지, 우레탄, 실리콘, 합성고무 등으로 형성될 수 있다.

그리고, 씰링부재(150)는 밀폐돌기(155)를 포함할 수 있다. 이 밀폐돌기(155)는 씰링부재(150)와 필터하우징(200)의 사이를 완벽히 밀폐할 수 있도록 씰링부재(150)의 둘레를 따라 씰링부재(150)의 외면에서 돌출되는 형태로 형성될 수 있다.

한편, 밀폐돌기(155)는 씰링부재(150)와 필터하우징(200)이 접하는 씰링부재(150)의 부분에서 씰링부재(150)의 외면에서 일측으로 기울어진 형태로 돌출형성될 수 있으며, 이 밀폐돌기(155)는 강성이 상대적으로 약하게 형성되어 필터하우징(200)에 밀착시 압착될 수 있다.

그리고, 밀폐돌기(155)는 복수 개의 밀폐돌기(155)가 씰링부재(150)의 내측 및 외측으로 기울어지도록 구비될 수 있다.

본 실시예에서의 밀폐돌기(155)는 필터하우징(200) 더 구체적으로는 상부 케이스(210)와 씰링부재(150), 하부 케이스(230)와 씰링부재(150)의 사이를 기밀하도록 상부 케이스(210)와 하부 케이스(230)의 사이에 위치되는 씰링부재(150)의 상면에는 한 쌍의 밀폐돌기(155)가 씰링부재(150)의 내측 및 외측으로 기울어지도록 형성하고, 씰링부재(150)의 하면에는 하나의 밀폐돌기(155)가 씰링부재(150)의 외측으로 기울어진 형태로 돌출되도록 형성하였다.

도 4는 씰링부재(150)의 변형예를 도시한 것으로서, 변형예의 씰링부재(150)는 덮개부(157)를 포함할 수 있다. 이 덮개부(157)는 씰링부재(150)의 상단에서 씰링부재(150)의 내측으로 돌출형성되어 연장부(133)의 상면 덮을 수 있다.

즉, 덮개부(157)는 연장부(133)에서 필터하우징(200)으로 유입되는 공기가 부딪히는 면(연장부(133)의 상면)을 덮어 공기가 연장부(133)에 직접 충돌하지 않고 덮개부(157)에 부딪혀 충격을 흡수하도록 함으로써, 공기가 연장부(133)에 부딪혀 발생되는 소음을 감소시킬 수 있다.

이상에서 설명한 각 구성 간의 작용과 효과를 설명한다.

본 고안의 실시예에 따른 차량용 에어필터(100)는 지그재그로 접힌 상태의 필터부재(110)가 필터프레임(130)의 필터고정부(131)에 의해 둘러싸인 형태로 고정되고, 필터고정부(131)의 상단 외측으로는 연장부(133)가 형성되며, 연장부(133)의 끝단에는 필터프레임(130)이 필터하우징(200)에 결합될 수 있도록 상부 및 하부로 돌출된 장착부(135)가 형성된다.

이때, 연장부(133)에는 필터결합부와 연장부(133)를 연결하는 복수 개의 리브(137)가 서로 이격된 상태로 복수 개가 형성될 수 있다.

그리고 장착부(135)의 끝단에는 씰링부재(150)가 장착부(135)의 끝단을 감싸는 형태로 결합되며, 씰링부재(150)에는 연장부(133)를 덮을 수 있도록 씰링부재(150)의 상단이 씰링부재(150)의 내측으로 연장되는 덮개부(157)가 형성될 수 있다..

또한, 씰링부재(150)의 상부 및 하부에는 밀폐돌기(155)가 씰링부재(150)의 일측으로 기울어진 형태로 형성될 수 있다.

이렇게 구성된 차량용 에어필터(100)는 도 5에 도시된 바와 같이, 필터프레임(130)의 장착부(135)가 필터하우징(200)의 상부 케이스(210) 및 하부 케이스(230)의 사이에 삽입되는 형태로 필터하우징(200)에 장착되어 외부에서 유입되는 공기가 필터부재(110)를 거쳐 이물질을 제거함으로써, 이물질이 제거된 깨끗한 공기를 엔진으로 공급할 수 있다.

이때, 연장부(133)가 경사지도록 형성되고, 연장부(133)와 필터고정부(131)가 리브(137)에 의해 서로 연결됨으로써, 필터프레임(130)의 강성이 향상되어 필터하우징(200)의 내부로 유입되는 공기의 압력 및 차량의 진동에 의한 필터프레임(130)의 변형을 방지할 수 있다.

또한, 연장부(133)가 경사지도록 형성됨으로써, 외부의 공기가 연장부(133)의 경사를 따라 필터부재(110)로 안내되어 공기가 연장부(133)에 부딪혀 발생되는 소음을 감소시킬 수 있다.

더욱이, 씰링부재(150)의 밀폐돌기(155)가 형성되어 차량용 에어필터(100)와 필터하우징(200) 사이의 기밀성을 더욱 향상시킬 수 있다.

아울러, 씰링부재(150)의 덮개부(157)가 연장부(133)를 덮는 형태로 구성되어 연장부(133)에 공기가 충격하는 힘을 덮개부(157)가 흡수함으로써, 공기가 연장부(133)에 부딪혀 발생하는 소음을 더욱 감소시킬 수 있다.

이상에서 본 고안의 실시예를 설명하였으나, 본 고안의 권리범위는 이에 한정되지 아니하며 본 고안의 실시예로부터 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 용이하게 변경되어 균등한 것으로 인정되는 범위의 모든 변경 및 수정을 포함한다.

100: 차량용 에어필터 110: 필터부재
130: 필터프레임 131: 필터고정부
133: 연장부 135: 장착부
137: 리브 150: 씰링부재
151: 삽입홈 155: 밀폐돌기
157: 덮개부 200: 필터하우징
210: 상부 케이스 213: 유입구
230: 하부 케이스 233: 유출구

Claims

엔진으로 공급되는 공기를 여과하도록 지그재그로 접힌 형태로 공기의 이물질을 제거하는 필터부재와, 상기 필터부재를 고정하는 필터프레임을 포함하고, 필터하우징에 장착되는 차량용 에어필터로서,
상기 필터프레임은
상기 필터부재의 둘레를 감싸는 형태로 상기 필터부재를 고정하는 필터고정부,
상기 필터고정부의 상단에서 상기 필터고정부의 외측으로 돌출되어 상기 필터고정부를 지지하는 연장부, 및
상기 연장부의 끝단에서 돌출되어 상기 필터하우징에 결합되는 장착부를 포함하고,
상기 연장부는 상기 필터고정부가 상기 장착부에 대해 공기가 유입되는 방향의 후방에 위치하도록 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 에어필터.
제1항에 있어서,
상기 연장부는 15°이상 55°이하의 범위로 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 에어필터.
제1항에 있어서,
상기 연장부에는 상기 연장부와 상기 필터고정부를 연결하여 상기 필터프레임의 강성을 증대시키는 리브가 상기 연장부의 둘레를 따라 복수 개가 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 에어필터.
제1항에 있어서,
상기 장착부에는 상기 필터하우징과 상기 필터프레임의 사이를 기밀하는 씰링부재가 설치되는 것을 특징으로 하는 차량용 에어필터.
제4항에 있어서,
상기 씰링부재는 상기 장착부의 끝단을 감싸는 형태로 형성되고,
상기 씰링부재는 상기 씰링부재의 상단에서 상기 씰링부재의 내측으로 연장되어 상기 연장부의 상면을 덮는 덮개부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 에어필터.
제4항에 있어서,
상기 씰링부재는 상기 씰링부재의 외면에서 기울어지도록 돌출되어 상기 필터하우징에 밀착되는 밀폐돌기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 에어필터.
엔진으로 공급되는 공기를 여과하도록 지그재그로 접힌 형태로 공기의 이물질을 제거하는 필터부재를 고정하는 차량용 에어필터의 필터프레임에 있어서,
상기 필터부재의 둘레를 감싸는 형태로 상기 필터부재를 고정하는 필터고정부,
상기 필터고정부의 상단에서 상기 필터고정부의 외측으로 돌출되어 상기 필터고정부를 지지하는 연장부, 및
상기 연장부의 끝단에서 돌출되어 상기 차량용 에어필터가 장착되는 필터하우징에 결합되는 장착부를 포함하고,
상기 연장부는 상기 필터고정부가 상기 장착부에 대해 공기가 유입되는 방향의 후방에 위치하도록 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 에어필터의 필터프레임.