KR20120048272A - 병렬 구조의 필터를 구비한 에어클리너 - Google Patents

Abstract

본 발명은 병렬 구조의 필터를 구비한 에어클리너에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 에어클리너 내부에 배치되는 먼지를 포집하는 흡기필터와 연료 증발가스를 흡착시키는 HC흡착필터를 서로 수평적인 병렬구조로 배치함으로써, 낮은 높이의 에어클리너를 형성하는 병렬 구조의 필터를 구비한 에어클리너에 관한 것이다.
이를 위하여 본 발명은, 에어클리너에 있어서, 상면이 개구된 몸체부와 상기 몸체부의 상면을 커버하는 커버부를 포함하고, 그 양 측이 개구되어 일측으로 유입되는 공기를 통과시키는 몸통부; 상기 몸체부의 일측에 형성되어 상기 몸체부의 내부로 외부 공기가 유입되는 통로를 형성하는 흡입구; 상기 몸체부의 타측에 형성되어 상기 몸통부를 통과한 공기가 연소실으로 공급되는 통로를 형성하는 배출구; 공기의 불순물을 여과하는 흡기필터; 및 상기 흡기필터와 수평적으로 배치되고, 공기를 통과시키며 연소가스를 흡착시키는 HC흡착필터를 포함하고, 상기 몸체부는 그 내부의 저면으로부터 연장되어 상기 몸체부의 상면과 이격되도록 이루어진 제1격벽을 형성함으로써, 그 내부를 분할하며 공기의 유로를 형성하고, 상기 제1격벽과 흡기구 사이에 흡기필터가 탈부착 가능하도록 수납되고, 상기 제1격벽과 배출구 사이에 HC흡착필터가 탈부착 가능하도록 수납되며, 상기 제1격벽에 의하여 형성되는 유로는 상기 흡기필터와 상기 HC흡착필터의 상부에 위치하여, 상기 흡기구를 통하여 유입된 외부공기가 상기 흡기필터를 통과 후 상기 HC흡착필터를 통하여 배출구를 통하여 배출되도록 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

병렬 구조의 필터를 구비한 에어클리너 {Air Cleaner having Filters in Parallel-Structure}

본 발명은 병렬 구조의 필터를 구비한 에어클리너에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 에어클리너 내부에 배치되는 먼지를 포집하는 흡기필터와 연료 증발가스를 흡착시키는 HC흡착필터를 서로 수평적인 병렬구조로 배치함으로써, 낮은 높이의 에어클리너를 형성하는 병렬 구조의 필터를 구비한 에어클리너에 관한 것이다.

일반적으로 자동차에는 동력원으로서 연료가 공급되어야 하지만, 공급된 연료가 제 기능을 발휘되기 위해서는 공급 연료가 잘 연소되도록 공기도 함께 자동차에 공급되어야 한다. 이때 자동차의 엔진에 흡입되는 공기의 양은 승용차의 경우 가솔린 1ℓ당 5천?1만ℓ라는 방대한 양이다. 하지만, 자동차로 공급되는 공기는 미세 먼지를 포함하고 있으며, 이러한 먼지를 제거하지 않고 공급할 경우 엔진의 실린더에 상처를 내거나, 엔진의 마모를 촉진시켜 엔진의 수명을 단축시키는 결과를 가져온다. 따라서, 일반적으로 자동차의 공급되는 공기를 여과하기 위한 수단, 즉 에어클리너를 구비하여, 이를 통하여 공기 내부에 포함된 각종 이물질을 제거함으로써, 먼지가 제거된 깨끗한 상태의 공기가 연소실에 공급되도록 한다.

상기와 같은 에어클리너는 흡기구와 배출구를 포함하여 이루어지며, 상기 흡기구를 통하여 흡입된 공기가 세로로 길게 이루어진 몸통부를 통과하여 상부에 형성된 배출구를 통해 연소실로 공급되는 구성을 가지고 있다.

또한, 상기 종랭의 에어클리너의 몸통부는 그 내부에 먼지를 제거하기 위한 흡기필터를 구비함으로써, 상기 몸통부를 통과하는 공기에 포함된 먼지를 포집하는 기능을 하도록 이루어진다. 상기 흡기필터는 다공성의 소재로 이루어지며, 도시된 바와 같이, 주름진 형상으로 상기 몸통부의 내부에 배치됨으로써, 상기 흡기필터를 통과하는 공기의 먼지를 제거한다.

이와함께, 연소실에서 발생된 증발가스가 외부로 배출되는 것을 방지하기 위하여, 통상적으로, 특히 증발가스 규제가 강화된 지역에서는 HC흡착 필터를 추가적으로 더 구비함으로써, 연소실에서 발생된 증발가스가 배출되는 것을 방지한다.

상기 HC흡착 필터는 카본층을 포함하여 이루어지며, 엔진 정지시 엔진 내부의 연료 증발가스가 상기 흡기구를 통하여 외부로 유출되지 않도록 포집하는 기능을 하며, 엔진이 구동되면 포집된 HC가스는 HC흡착 필터에서 분리되어 상기 엔진으로 재유입되어 연소시킴으로써, 증발가스량을 감소시킨다.

도 1은 종래의 에어클리너(100)를 도시하고 있다.

도시된 바와같이, 종래의 에어클리너(100)는 세로로 길게 이루어진 몸통부(101), 상기 몸통부(101)의 하단 일측에 형성된 흡기구(102) 및 상기 몸통부(101)의 상단에 형성된 배출구(103)를 포함하여 이루어지고, 상기 몸통부(101)의 내부에는 흡기필터(104)와 상기 흡기필터(104)의 상부에 나란히 배치된 HC흡착필터(105)가 직렬로 배치되어 일반적으로 탈장착이 불가능하도록 이루어진다.

따라서, 상기 흡기구(102)를 통하여 유입된 공기는 상기 몸통부(101)를 따라 통과하여 상부에 형성된 배출구(103)로 빠져나가는데, 이때, 상기 흡기필터(104)와 상기 HC흡착필터(105)를 차례로 통과하여 지나가며 내부에 먼지가 걸러짐으로써, 깨끗한 공기가 연소실로 유입되는 구성을 가진다. 또한, 상기 연소실로부터 생성된 연소가스는 상기 배출구(103)를 통하여 상기 몸통부(101)로 유입되는데, 이러한 연소가스는 상기 HC흡착필터(105)에 의하여 흡착되어, 외부로 빠져나가지 않도록 이루어진다.

그러나, 상기와 같은 종래의 에어클리너(100)는 차량의 소형화 및 경량화에 따라, 또는, 차량 장착 구조상 에어클리너의 높이를 낮춰야 하는 경우, 상기 몸통부(101)의 높이를 장착 구조에 맞게 낮춰야 하기 때문에, 상기 흡기필터(104)와 상기 HC흡착필터(105)의 상하로 이루어진 직렬 배치를 구성하기 어려운 문제가 있었다.

또한, 만일 낮아진 몸통부(101)의 높이에도 불구하고, 상기 흡기필터(104) 및 HC흡착필터(105)를 상하의 수직적 직렬구조로 구성을 하게되면, 상기 HC흡착필터(105)의 상부에 공간이 부족하게 되어 공기 흐름이 나빠지며, 이로 인하여 엔진 출력의 저하가 발생할 수 있는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여, 에어클리너의 내부 필터 구조에 있어서, 에어클리너 내부 공간을 분할하고, 각각의 분할된 공간에 먼지를 포집하는 흡기필터와 연료 증발가스를 흡착시키는 HC흡착필터를 서로 수평적인 병렬구조로 배치함으로써, 에어클리너의 높이를 낮출 수 있는 병렬 구조의 필터를 구비한 에어클리너를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은,

병렬 구조의 필터를 구비한 에어클리너에 있어서, 상면이 개구된 몸체부와 상기 몸체부의 상면을 커버하는 커버부를 포함하고, 그 양 측이 개구되어 일측으로 유입되는 공기를 통과시키는 몸통부; 상기 몸체부의 일측에 형성되어 상기 몸체부의 내부로 외부 공기가 유입되는 통로를 형성하는 흡입구; 상기 몸체부의 타측에 형성되어 상기 몸통부를 통과한 공기가 연소실으로 공급되는 통로를 형성하는 배출구; 공기의 불순물을 여과하는 흡기필터; 및 상기 흡기필터와 수평적으로 배치되고, 공기를 통과시키며 연소가스를 흡착시키는 HC흡착필터를 포함하고, 상기 몸체부는 그 내부의 저면으로부터 연장되어 상기 몸체부의 상면과 이격되도록 이루어진 제1격벽을 형성함으로써, 그 내부를 분할하며 공기의 유로를 형성하고, 상기 제1격벽과 흡기구 사이에 흡기필터가 탈부착 가능하도록 수납되고, 상기 제1격벽과 배출구 사이에 HC흡착필터가 탈부착 가능하도록 수납되며, 상기 제1격벽에 의하여 형성되는 유로는 상기 흡기필터와 상기 HC흡착필터의 상부에 위치하여, 상기 흡기구를 통하여 유입된 외부공기가 상기 흡기필터를 통과 후 상기 HC흡착필터를 통하여 배출구를 통하여 배출되도록 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 몸체부는 상기 제1격벽과 상기 흡기구 사이에 배치되고, 상기 몸체부의 상부에 형성되며, 그 하단이 상기 몸체부의 저면과 이격되도록 이루어진 제2격벽을 더 형성함으로써, 상기 흡입구로 유입되는 공기의 유로를 형성하고, 상기 제2격벽에 의하여 형성되는 유로는 상기 흡기필터의 하부에 위치하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 HC흡착필터는 상기 제1격벽과 배출구 사이 위치의 커버부에 탈부착 되는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 구성을 가지는 본 발명은,

에어클리너 내부의 흡기필터와 HC흡착필터를 상하의 직렬로 배치시키지 않고, 서로 나란히 병렬로 배치함으로써, 에어클리너의 전체적인 높이를 낮출 수 있으며, 에어클리너가 배치될 장착구조에 따라 몸통부의 상부 공간을 좁게 형성할 수 있 효과가 있다.

또한, 몸통부의 내부를 흡기필터와 HC흡기필터를 장착시킬 수 있는 공간으로 분할하고, 상기 흡기필터와 HC흡기필터를 병렬로 배치함으로써, 유입되는 공기가 병렬로 배치된 흡기필터와 HC흡기필터를 차례로 통과시키도록 할 수 있으며, 이로 인하여 종래의 에어클리너 보다 공기의 유동을 좋게 할 수있고, 따라서 공기의 흡압을 향상시킴으로써 엔진 출력을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래의 에어클리너를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 병렬 구조의 필터를 구비한 에어클리너를 나타내는 평면도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 병렬 구조의 필터를 구비한 에어클리너를 나타내는 측단면도이다.
도 4는 HC흡착필터가 몸체부에 수납된 상태를 나타낸다.
도 5는 HC흡착필터가 커버부에 부착된 상태를 나타낸다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 병렬 구조의 필터를 구비한 에어클리너를 나타내며, 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 병렬 구조의 필터를 구비한 에어클리너를 나타내는 측단면을 나타낸다.

도면을 참조하면, 본 발명의 병렬 구조의 필터를 구비한 에어클리너는 흡기구(10), 배출구(20) 및 몸통부(30)를 포함하여 이루어진다.

상기 흡기구(10)는 차량의 외부 공기를 차량의 연소실으로 공급하기 위하여 흡입하는 개구부로서, 몸통부(30)의 일측에 형성되어, 상기 몸통부(30)의 내부로 공기를 유입시키는 통로를 형성하는 수단이다.

상기 배출구(20)는 상기 몸통부(30)의 타측에 형성된 개구부로써, 상기 몸통부(30)의 일측에 형성된 흡기구(10)를 통하여 유입된 외부공기가 상기 몸통부(30)를 통과하여 타측에 도착하면, 상기 배출구(20)를 통하여 차량의 연소실으로 공급되도록 하는 통로를 형성하는 기능을 한다. 따라서, 상기 배출구(20)의 말단은 차량의 연소실에 연결된다.

상기 몸통부(30)는 양측이 개구되어 상기 흡기구(10)를 통하여 유입된 외부공기를 통과시키며, 후술할 흡기필터(50) 및 HC흡착필터(60)를 내부에 수납하도록 이루어진다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 몸통부(30)는 하나 이상의 힌지수단으로 개폐되도록 이루어지는 상면이 개구된 몸체부(31)와 상기 몸체부(31)의 상면을 밀폐시키는 커버부(32)를 포함하여 이루어진다. 이러한 구조로 인하여, 상기 몸통부(30)는 상기 커버부(32)를 열어 그 내부에 수납된 흡기필터(50)와 HC흡착필터(60)를 교체하도록 이루어진다.

또한, 상기 몸통부(30)에 내부공간은 상기 몸체부(31)의 내부에 하나 이상 형성되는 격벽에 의하여 분할된다. 상기 격벽은 상기 흡기구(10)와 상기 배출구(20)로 이어지는 유로의 수직방향으로 형성되어 공기의 흐름을 막는 기능을 한다. 이때, 상기 격벽은 상기 몸통부(30)의 내부의 일부를 완전히 밀폐하지 않도록 상기 격벽의 일부를 개방하여 개구부를 형성하며, 이러한 구조로 인하여 격벽에 의하여 분할된 공간에 개구부가 형성된다. 따라서, 상기 몸통부(30)로 공기가 유입 되었을 때, 유입된 공기는 상기 격벽에 의하여 차단되어 진행하지 못하고, 상기 격벽의 연장된 말단부에 개구부를 통하여 유입된 공기가 흘러가도록 이루어진다.

본 발명의 바람직한 실시예의 몸체부(31)는 도시된 바와 같이, 제1격벽(40) 및 제2격벽(41)을 포함하여 이루어진다. 이때, 상기 제1격벽(40)은 몸체부(31)의 내부의 저면에서부터 연장되어 상기 몸체부(31)의 상면(형성되지 않은 가상의)과 소정구간 이격된 위치까지 연장된다. 따라서, 상기 제1격벽(40)은 상기 몸체부(31)의 내부를 분할하여 공기의 유로를 형성하고, 상기와 같이 제1격벽(40)에 의하여 형성된 유로에 의하여 상기 흡기구(10)로부터 유입된 공기가 흡기필터(50)쪽으로 유입될 때 상기 몸체부(31)의 상부를 따라 유입되도록 유도된다.

반면에, 상기 제2격벽(41)은 몸체부(31)의 내부에 상기 제1격벽(40)과 흡기구(10) 사이에 형성된다. 상기 제2격벽(41)은 상기 몸체부(31)의 상부에 형성되며, 그 하단은 상기 몸체부(31)의 저면과 소정구간 이격되도록 이루짐으로써, 그 내부를 분할하여 공기의 유로를 형성하고, 상기 흡기필터(50)를 통과한 공기가 HC흡착필터(60)를 통과하기 위하여 유입될 때 상기 몸체부(31)의 저면을 따라 유입되도록 유도된다.

상기 제1격벽(40) 및 상기 제2격벽(41)의 이러한 구조로 인하여 상기 흡기구(10)로 유입된 외부공기는 수평적인 병렬구조로 배치된 흡기필터(50)와 HC흡착필터(60)를 차례로 통과할 수 있도록 이루어진다.

본 발명의 다른 실시예에서, 상기 몸체부(31)의 내부에 격벽이 하나만 형성될 경우, 상기 격벽은 그 양측에 흡기필터(50)와 HC흡착필터(60)를 수납하기 위한 공간을 형성하고, 상기 격벽에 의하여 형성되는 유로는 상기 상기 흡기필터(50)와 상기 HC흡착필터(60)의 상부에 형성되도록 함으로써, 상기 흡기구(10)를 통하여 유입되는 공기가 흡기필터(50)와 HC흡착필터(60)를 차례로 통과하도록 이루어질 수 있다.

한편, 상기 몸통부(30)는 그 외부에 차체에 결합하기 위한 브라켓 또는 체결수단과, 상기 커버부(32)를 상기 몸체부(31)에 체결하는 체결수단을 포함하여 이루어질 수 있으나, 이는 본 발명의 병렬 구조의 필터를 구비한 에어클리너가 적용될 차량의 구조 및 상기 커버부(32)와 몸체부(31)의 결합 구조에 따라 달라지며, 공지의 수단이므로 자세한 설명은 생략한다.

흡기필터(50)는 상기 몸체부(31)의 흡기필터(50)챔버 내에 수납되는 수단으로서, 상기 흡기구(10)를 통하여 유입되는 외부공기 내에 포함된 먼지를 제거하는 기능을 한다. 바람직하게는 상기 흡기필터(50)는 다공성 소재의 주름진 형상으로 이루어진다. 따라서, 상기 흡기필터(50)는 미세한 구멍을 다수 포함한 다공성의 특성에 의하여 외부공기를 통과시키며, 먼지들이 통과하지 못하도록 필터링 하는 기능을 한다. 또한, 상기 흡기필터(50)는 공기를 통과시킬 때 표면적을 최대한 넓게 하기 위하여 주름진 형태로 형성함으로써 외부에서 흡입되는 공기에 포함되어 있는 먼지 등의 불순물을 최대한 여과시키도록 이루어진다.

바람직하게는 상기 흡기필터(50)는 상기 몸체부(31)의 제1격벽(40)과 흡기구(10) 사이에 고정되며, 상기 에어클리너를 지속적으로 사용할 경우 여과된 불순물들이 필터층 또는 흡기필터(50)챔버 내부에 쌓일 수 있으므로, 손쉽게 교체할 수 있도록 탈부착 가능하도록 수납된다.

HC흡착필터(60)는 상기 몸체부(31)의 HC흡착필터(60)챔버 내에 수납되어 연소실으로부터 증발되어 상기 배출구(20)로 유입되는 증발가스를 흡착하여 차단하고, 엔진이 구동되어 상기 흡기필터(50)챔버로부터 공기가 유입되면 흡착된 증발가스를 분리하여 다시 연소실으로 재유입시키는 기능을 한다.

상기 HC흡착필터(60)는 예를 들어, 다수의 홀을 갖는 타공형태의 시트로 이루어질 수 있고, 연소가스를 용이하게 흡착할 수 있도록 활성탄소 등을 포함하여 이루어질 수 있다. 그러나 본 발명의 HC흡착필터(60)는 이에 한정하는 것은 아니고, 연소가스를 용이하게 흡착할 수 있는 공지의 어떠한 수단이라도 사용될 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 HC흡착필터(60)는 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 몸체부(31)의 제1격벽(40)과 배출구(20) 사이에 탈부착 가능하도록 고정되나, 본 발명은 이에 한정하는 것은 아니고, 본 발명의 다른 실시예에서는 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 HC흡착필터(60)가 상기 몸통부(30)의 커버부(32)에 고정되며, 상기 커버부(32)가 상기 몸체부(31)의 상부를 밀폐하기 위하여 서로 겹합되면 상기 HC흡착필터(60)는 상기 제1격벽(40)과 배출구(20) 사이의 위치에 배치되도록 이루어진다.

바람직하게는 상기 HC흡착필터(60)는 상기 배출구(20)의 상부에 위치되도록 이루어진다. 이것은 상기 배출구(20)로부터 유입되는 증발가스가 상부로 올라가기 때문이며, 상기 증발가스가 상기 HC흡착필터(60)를 통과하지 않고 상기 흡기챔버로 유입되지 않도록 하기 위해서이다. 따라서, 상기 HC흡착필터(60)는 실제로는 공기를 통과시키며, 증발가스를 흡착하도록 이루어진다.

이상으로 본 발명의 병렬 구조의 필터를 구비한 에어클리너의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하였으나, 이는 본 발명에 대한 이해를 돕기 위하여 특정한 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도, 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

10: 흡기구 20: 배출구
30: 몸통부 31: 몸체부
32: 커버부 40: 제1격벽
41: 제2격벽 50: 흡기필터
60: HC흡착필터

Claims (3)

1. 에어클리너에 있어서,
   상면이 개구된 몸체부(31)와 상기 몸체부(31)의 상면을 커버하는 커버부(32)를 포함하고, 그 양 측이 개구되어 일측으로 유입되는 공기를 통과시키는 몸통부(30);
   상기 몸체부(31)의 일측에 형성되어 상기 몸체부(31)의 내부로 외부 공기가 유입되는 통로를 형성하는 흡입구;
   상기 몸체부(31)의 타측에 형성되어 상기 몸통부(30)를 통과한 공기가 연소실으로 공급되는 통로를 형성하는 배출구(20);
   공기의 불순물을 여과하는 흡기필터(50); 및
   상기 흡기필터(50)와 수평적으로 배치되고, 공기를 통과시키며 연소가스를 흡착시키는 HC흡착필터(60)를 포함하고,
   상기 몸체부(31)는 그 내부의 저면으로부터 연장되어 상기 몸체부(31)의 상면과 이격되도록 이루어진 제1격벽(40)을 형성함으로써, 그 내부를 분할하며 공기의 유로를 형성하고,
   상기 제1격벽(40)과 흡기구(10) 사이에 흡기필터(50)가 탈부착 가능하도록 수납되고,
   상기 제1격벽(40)과 배출구(20) 사이에 HC흡착필터(60)가 탈부착 가능하도록 수납되며,
   상기 제1격벽(40)에 의하여 형성되는 유로는 상기 흡기필터(50)와 상기 HC흡착필터(60)의 상부에 위치하여, 상기 흡기구(10)를 통하여 유입된 외부공기가 상기 흡기필터(50)를 통과 후 상기 HC흡착필터(60)를 통하여 배출구(20)를 통하여 배출되도록 이루어진 것을 특징으로 하는 병렬 구조의 필터를 구비한 에어클리너.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 몸체부(31)는 상기 제1격벽(40)과 상기 흡기구(10) 사이에 배치되고, 상기 몸체부(31)의 상부에 형성되며, 그 하단이 상기 몸체부(31)의 저면과 이격되도록 이루어진 제2격벽(41)을 더 형성함으로써, 상기 흡입구로 유입되는 공기의 유로를 형성하고,
   상기 제2격벽(41)에 의하여 형성되는 유로는 상기 흡기필터(50)의 하부에 위치하는 것을 특징으로 하는 병렬 구조의 필터를 구비한 에어클리너.
   
3. 제 1항에 있어서,
   상기 HC흡착필터(60)는 상기 제1격벽(40)과 배출구(20) 사이 위치의 커버부(32)에 탈부착 되는 것을 특징으로 하는 병렬 구조의 필터를 구비한 에어클리너.

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