KR20120008870A - 가변 흡기식 에어클리너 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 엔진으로 공급되는 공기를 여과하는 에어클리너에 있어서, 외부의 공기가 유입되는 흡입구가 형성된 하측케이스;와 상기 하측케이스에 안착되어 흡입구에서 유입된 공기를 여과하여 통과시키는 필터; 및 상기 하측케이스의 상측에 결합되며 필터에서 여과된 공기를 엔진으로 배출하도록 배출관이 형성된 상측케이스;를 포함하고, 상기 배출관의 입구는 상측케이스의 내부에 형성되고 출구는 상측케이스의 외부로 연결되도록 형성되되, 상기 배출관의 입구는 제1입구와 제2입구로 분기되어 형성되고 상기 제2입구에는 배출관의 출구로 공기 배출량을 제어하는 팬(fan)이 부설된 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성의 본 발명은, 낮은 rpm 에서는 소음을 억제하고 높은 rpm 에서는 엔진에 충분한 공기를 제공함으로서 엔진의 출력손실을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Description

가변 흡기식 에어클리너{Variable intake-type air cleaner}
본 발명은 차량용 에어클리너에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 엔진의 회전수(rpm)에 따라 흡압(吸壓) 성능을 능동적으로 제어할 수 있는 가변 흡기시 에어클리너에 관한 것이다.
엔진으로 유입되는 공기에 이물질이 유입되면, 엔진의 트러블을 유발할 뿐만아니라 매연의 과다발생 및 출력저하 등과 같은 문제점을 유발할 수 있다.
따라서, 엔진으로 유입되는 공기는 에어 클리너를 거쳐 여과된 후 유입되도록 구성된다. 상기 에어 클리너는 필터를 내장하여 대기 중에 포함된 미세먼지 및 이물질을 여과시킨 후 정화된 공기를 엔진 내부로 공급한다.
한편, 종래의 에어클리너 구조는 도 1 에 도시된 바와 같다. 상측케이스(1)와 하측케이스(3)가 결합되어 공기를 일방향으로 통과시키도록 구성되되, 내부에는 공기를 여과시키는 필터(5)가 장착된다.
즉, 상기 하측케이스(3)에는 외기(外氣)가 유입되는 흡입구(4)가 형성되고 상측케이스(1)에는 필터(5)에서 여과된 공기가 토출되도록 배출구(2)가 형성된다.
한편, 자동차의 엔진은 내연기관으로서 엔진의 회전수(rpm: revolution per minute)에 따라 엔진에서 요구되는 공기량은 달라진다. 즉, 낮은 rpm 에서는 상대적으로 적은 공기량이 요구되지만 높은 rpm 에서는 더 많은 공기량이 요구된다.
그러나, 엔진으로 제공되는 공기는 에어클리너뿐만 아니라 상기 에어클리너와 엔진의 기화기를 연결하는 에어호스를 통과하는 동안에 통기저항이 발생하므로, 엔진에서 요구되는 공기량을 충분히 공급하지 못하는 경우 엔진 출력의 손실이 발생할 수도 있었다.
따라서, 본 발명은 엔진으로 제공되는 공기가 통기저항을 극복하여 원활히 공급될 수 있으며, 엔진의 회전수에 따라 가변적으로 달라지는 필요량에 맞게 공기를 제공할 수 있는 차량용 에어클리너를 제공하는 것에 주목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 엔진으로 공급되는 공기를 여과하는 에어클리너에 있어서, 외부의 공기가 유입되는 흡입구가 형성된 하측케이스;와 상기 하측케이스에 안착되어 흡입구에서 유입된 공기를 여과하여 통과시키는 필터; 및 상기 하측케이스의 상측에 결합되며 필터에서 여과된 공기를 엔진으로 배출하도록 배출관이 형성된 상측케이스;를 포함하고, 상기 배출관의 입구는 상측케이스의 내부에 형성되고 출구는 상측케이스의 외부에 연결되도록 형성되되, 상기 배출관의 입구는 제1입구와 제2입구로 분기되어 형성되고 상기 제2입구에는 배출관의 출구로 공기 배출량을 제어하는 팬(fan)이 부설된 것을 특징으로 한다.
상기 엔진은 엔진제어유닛(ECU)과 통신하며 제어되고, 상기 엔진제어유닛은 엔진의 회전수에 따라 요구되는 공기량을 계산하여 팬을 동작시키는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성의 본 발명은, 낮은 rpm 에서는 소음을 억제하고 높은 rpm 에서는 엔진에 충분한 공기를 제공함으로서 엔진의 출력손실을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 공기량을 보다 가변적으로 제공할 수 있으므로 엔진의 연소효율 높일 수 있으며 더 효과적으로 엔진 회전수를 제어할 수 있는 효과가 있다.
도 1 은 종래의 에어클리너의 사시도와 A-A 의 단면도,
도 2 는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 에어클리너와 B-B 의 단면도,
도 3 은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 에어클리너의 상측케이스의 저면도.
본 발명에 따른 에어클리너는 엔진으로 공기를 제공할 수 있도록 엔진룸에 배치되며 에어호스로 연결된다. 아울러, 내장된 팬(fan)은 모터에 의해 회전하며 상기 모터는 엔진제어유닛(ECU: electronic control unit)과 전기적으로 제어되도록 구성된다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 에어클리너를 더욱 상세히 설명한다.
도 2 및 도 3 을 참조하면, 본 발명의 에어클리너는 공기를 여과시키는 필터(40)를 내장한 케이스를 포함하여 구성되되, 상기 케이스는 외부의 공기가 유입되는 흡입구(11)가 하단의 일측으로 형성된 하측케이스(10)와 상기 하측케이스(10)의 상측에 결합되며 필터(40)에서 여과된 공기를 엔진으로 배출하도록 배출관이 형성된 상측케이스(20)로 구성된다.
상기 상측케이스(20)와 하측케이스(10)는 일체로 구성될 수 있으나, 공기를 여과하는 필터(40)가 하측케이스(10)와 상측케이스(20)의 사이에서 교환가능하게 장착될 수 있도록 구성된다.
한편, 상측케이스(20)에 형성된 배출관은, 출구(21)가 외부로 연결되도록 형성되어 엔진으로 이어지는 에어호스가 결합되고, 입구(22a, 22b)는 필터(40)의 상측에서 두 갈래로 분기되도록 형성된다. 즉, 배출관의 입구는 제1입구(22a)와 제2입구(22b)로 나눠지되 합류하여 하나의 출구(21)로 이어지도록 형성된다.
상기 제1입구(22a)는 출구와 직접적으로 개통되나, 제2입구(22b)에는 팬(30)이 부설된다. 상기 팬(30)은 모터에 의해 회전하며 출구(21)측으로 공기를 배출시키는 방향으로 회전한다.
상기 모터(미도시)는 엔진을 제어하는 엔진제어유닛에 의하여 전기적 신호에 의해 제어되도록 구성된다. 상기 엔진제어유닛은 엔진의 rpm 정보 및 각종 센서들에서 입력되는 정보에 따라 최적의 공기량을 연산하고 실시간으로 팬(30)의 회전을 제어하도록 구성된다.
따라서, 상대적으로 낮은 rpm 에서는 요구되는 공기량이 많지 않으므로 팬을 회전시키지 않거나 저속회전시킴으로서 소음 유발을 억제할 수 있으며, 높은 rpm 에서는 팬을 고속으로 회전시킴으로서 엔진에서 요구되는 공기량을 충분히 제공하여 엔진 출력의 저하를 방지한다.
즉, 도 2 의 우측 단면도에 표시된 바와 같이, 엔진이 낮은 rpm 으로 회전하는 경우 필터(40)에서 여과된 공기는 (회전하지 않는 팬에 가로막혀) 대부분이 저속으로 제1입구(22a)를 통과하여 배출되고, 엔진이 높은 rpm 으로 회전하는 경우 제1입구(22a) 또는 제2입구(22b) 통과하며 배출된다.
따라서, 팬(30)의 회전속도 제어를 통해 공기의 배출 및 유동속도를 제어할 수 잇으므로 엔진의 rpm 별로 팬(30) 회전을 단계적으로 가변 제어함으로서 엔진의 연소효율 더욱 높일 수 있으며 더 효과적으로 엔진 출력을 제어할 수 있다.
이상과 같이 본 명세서와 도면에 개시된 실시예들은 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 제한하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
10 : 하측케이스
11 : 흡입구
20 : 상측케이스
30 : 팬
40 : 필터

Claims (2)

  1. 엔진으로 공급되는 공기를 여과하는 에어클리너에 있어서,
    외부의 공기가 유입되는 흡입구가 형성된 하측케이스;와
    상기 하측케이스에 안착되어 흡입구에서 유입된 공기를 여과하여 통과시키는 필터; 및
    상기 하측케이스의 상측에 결합되며 필터에서 여과된 공기를 엔진으로 배출하도록 배출관이 형성된 상측케이스;를 포함하고,
    상기 배출관의 입구는 상측케이스의 내부에 형성되고 출구는 상측케이스의 외부로 연결되도록 형성되되, 상기 배출관의 입구는 제1입구와 제2입구로 분기되어 형성되고 상기 제2입구에는 배출관의 출구로 공기 배출량을 제어하는 팬(fan)이 부설된 것을 특징으로 하는 가변 흡기식 에어클리너.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 엔진은 엔진제어유닛(ECU)과 통신하며 제어되고, 상기 엔진제어유닛은 엔진의 회전수에 따라 요구되는 공기량을 계산하여 팬을 동작시키는 것을 특징으로 하는 가변 흡기식 에어클리너.

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