KR20120058069A - 건설기계용 에어 클리너 스크린 구조 - Google Patents

Abstract

게시된 발명은 건설기계용 에어 클리너 스크린 구조에 관한 것으로,
에어 클리너에 고정 설치되는 건설기계용 에어 클리너 스크린 구조에 있어서,
상기 에어 클리너의 본체 일측에 형성되며, 공기를 안내하는 가이드 덕트와 상기 가이드 덕트의 입구에 인접하게 설치되는 스크린 유닛을 포함하며,
상기 스크린 유닛이,
일측은 상기 가이드 덕트의 입구 내측으로 결합되며, 타측은 개방 형성되는 덕트 연결구;
상기 덕트 연결구로부터 연장 설치되며, 상기 입구의 외측을 향하여 공기의 내부통과유량이 확대되도록 형성되는 확관부재; 및
상기 덕트 연결구 내부 일측에 고정설치되며, 상기 확관부재를 통하여 유입되는 먼지나 공기오염의 입자를 여과하는 매쉬필터;를 포함하여 구성되며, 흡기 과정에서 에어 클리너 내부에 유입되기 이전에 매쉬필터에 의해 미리 공기오염의 입자를 차단하면서도 유입되는 공기의 저항이 적어서 에어 클리너의 성능 및 효율성을 증대시키는 장점이 있다.

Description

건설기계용 에어 클리너 스크린 구조{Air Cleaner Screen Structure For Construction Machine}

본 발명은 건설기계용 에어 클리너 스크린 구조에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 흡기 과정에서 에어 클리너 내부에 유입되기 이전에 매쉬필터에 의해 미리 공기오염의 입자를 차단하면서도 유입되는 공기의 저항이 적어서 에어 클리너의 성능 및 효율성을 향상시킬 수 있도록 개량된 건설기계용 에어클리너 스크린 구조에 관한 것이다.

일반적으로, 굴삭기나 휠로다를 포함하는 건설기계는 토사의 적재나 운송을 위한 작업을 위하여 프런트 작업장치의 붐, 아암, 버켓을 이용하여 건설작업을 수행하는데 필요한 동력이 엔진에 의해 제공된다.

동력 발생을 위해서 엔진으로 흡입되는 공기는 흡기계통을 거쳐서 엔진 내부에서 연료와 함께 연소된 이후 배기계통을 통하여 배출되며, 이때 흡기의 공기를 다루기 위하여 에어 클리너의 유닛이 흡기계통 상에 설치된다. 엔진룸 내부에는 비록 내부공간이 한정되어 있더라도, 연료계통의 부품과 더불어 엔진의 고온 또는 과열을 제어하기 위한 라디에이터나 쿨러 등의 냉각계통이 조밀하게 배치되도록 설계된다.

도 1은 종래의 굴삭기용 엔진룸에 장착된 에어 클리너의 설치상태를 개략적으로 도시한 도면으로써, 통상적으로 휠로더 혹은 굴삭기는 토사의 적재나 운송을 위한 작업을 위하여 운전실(5)의 오퍼레이터가 프런트 작업장치의 붐(1), 아암(2), 버켓(3)을 이용하여 건설작업을 수행할 수 있도록 필요한 동력이 엔진룸(4) 내부에 설치된 엔진에 의해 제공된다.

통상적으로, 흡,배기계통의 부품 설치시 레인캡(rain cap)이나 스카벤지 시스템(scavenge system)이 그 특성상 엔진룸(4) 외부로 돌출 가능하지만, 흡기 공기를 엔진 내부로 안내하기 위한 에어 클리너(10) 및 에어 덕트 시스템도 엔진룸 내부에 설치를 위한 충분한 공간이 필요하기 때문에 엔진룸(4) 내부는 더욱 부품 배치를 위한 공간적인 설계요소의 제약을 많이 받고 있으며, 그러한 제약하에서 해당 부품 요소를 적절하게 개량하기 위한 다양한 연구 및 개발이 시도되고 있다.

특히, 열악한 건설현장에서 심하게 발생하는 흡기 공기에 관한 미세 먼지나 입자가 엔진으로 바로 공급될 경우 출력 저하 및 성능에 나쁜 영향을 주기 때문에 에어 클리너(10)에 관한 요소를 협소한 엔진룸(4) 내부에 적절하게 구성하기 위한 구조적인 개량이 시급히 요구되고 있는 실정이다.

그러나, 종래에는 외부로부터의 흡기 공기가 엔진 측으로 흡입되는 과정에서 덕트 설치를 위한 공간적인 제약을 받을 경우 에어 클리너 장치(10)의 설치가 어렵고 탈부착 작업이 곤란한 문제점이 있다.

특히, 에어 클리너 유입구(inlet) 자체에 이물질 여과용 필터를 부착하는 경우, 부품의 교체나 분리가 매우 곤란하여 유지보수 또는 청소를 위한 교체 작업 및 탈부착 작업이 어렵고, 구조적으로 에어 클리너 유입구 측에서 공기저항이 발생하는 구조적인 문제점이 발생하고 있다.

따라서, 본 발명은 엔진룸 내부의 좁은 공간에서도 장착 및 탈착이 용이하며, 구조적으로 에어 클리너 내부로 공기가 흡입될 때 공기의 저항을 최소화할 수 있는 건설기계용 에어 클리너 스크린 구조를 제공하는데 그 목적이 있다.

전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 에어 클리너에 고정 설치되는 건설기계용 에어 클리너 스크린 구조에 있어서,

상기 에어 클리너의 본체 일측에 형성되며, 공기를 안내하는 가이드 덕트와 상기 가이드 덕트의 입구에 인접하게 설치되는 스크린 유닛을 포함하며,

상기 스크린 유닛이,

일측은 상기 가이드 덕트의 입구 내측으로 결합되며, 타측은 개방 형성되는 덕트 연결구;

상기 덕트 연결구로부터 연장 설치되며, 상기 입구의 외측을 향하여 공기의 내부통과유량이 확대되도록 형성되는 확관부재; 및

상기 덕트 연결구 내부 일측에 고정설치되며, 상기 확관부재를 통하여 유입되는 먼지나 공기오염의 입자를 여과하는 매쉬필터;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 가이드 덕트와 상기 덕트 연결구의 고정 결합을 위한 커플링 부재를 더 포함하여 구성되는 건설기계용 에어 클리너 스크린 구조를 특징으로 한다.

또한, 상기 덕트 연결구에 다수의 노칭부가 형성되고, 상기 덕트 연결구가 제1 연결부, 제2 연결부, 제3 연결부 및 제4 연결부로 구성되는 건설기계용 에어 클리너 스크린 구조를 특징으로 한다.

또한, 상기 커플링 부재가 고정구에 의해 상기 가이드 덕트의 외측에서 조임 결합되는 클램프로 구성되는 건설기계용 에어 클리너 스크린 구조를 특징으로 한다.

본 발명에 따른 건설기계용 에어 클리너 스크린 구조는 흡기 과정에서 에어 클리너 내부에 유입되기 이전에 매쉬필터에 의해 미리 공기오염의 입자를 차단하면서도 유입되는 공기의 저항이 적어서 에어 클리너의 성능 및 효율성을 증대시키는 장점이 있다.

또한, 장기간 사용에 따른 유지보수나 손상에 따른 교체가 필요할 경우 커플링 부재의 분해 작업을 통하여 스크린 본체를 엔진룸 외부에서 요구되는 작업을 처리할 수 있고, 이를 다시 조립 및 부착할 수 있기 때문에 작업공수 및 작업편의성을 양호하게 향상할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 건설기계용 에어 클리너의 설치 상태를 개략적으로 도시한 사시도,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 건설기계용 에어 클리너 스크린 구조를 도시한 사시도,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 스크린 유닛을 도시한 사시도,
도 4는 도 3에 표기된 A-A' 선을 기준으로 한 단면도,
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 건설기계용 에어 클리너 스크린 구조의 작동상태도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 건설기계용 에어 클리너 스크린 구조를 도시한 사시도이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 스크린 유닛을 도시한 사시도, 도 4는 도 3에 표기된 A-A' 선을 기준으로 한 단면도, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 건설기계용 에어 클리너 스크린 구조의 작동상태도이다.

본 실시예를 설명하기에 앞서, 도 1에 의해 설명된 종래기술과 실질적으로 도일한 구성요소들에 대해서는 동일한 도면부호를 부여하여 설명하며, 도면부호 1은 붐, 2는 아암, 3은 버켓, 4는 엔진룸, 5는 운전실, 6은 하부주행체, 10은 에어 클리너, 20은 스크린 유닛, 25는 매쉬필터, 26은 커플링 부재를 개략적으로 도시한 것이다.

본 발명에 의한 건설기계용 에어 클리너 스크린 구조는 에어 클리터(10)로 흡기의 공기가 유입되기 이전에 미세 먼지나 입자 상의 오염물질을 미리 차단 또는 제거하기 위한 장치로 활용될 수 있으며, 엔진룸(4) 내부와 같이 비좁은 공간에서의 그 설치가 용이하고 공기의 저항을 최소화할 수 있는 효율적인 흡기계통 부품으로 사용될 수 있다.

첨부된 도면을 참조하면, 본 발명에 따른 건설기계용 에어 클리너 스크린 구조는,

에어 클리너(10)에 고정 설치되는 건설기계용 에어 클리너 스크린 구조에 있어서,

상기 에어 클리너(10)의 본체 일측에 형성되며, 공기를 안내하는 가이드 덕트(21)와 상기 가이드 덕트(21)의 입구(22)에 인접하게 설치되는 스크린 유닛(20)을 포함하며,

상기 스크린 유닛(20)이,

일측은 상기 가이드 덕트(21)의 입구(22) 내측으로 결합되며, 타측은 개방 형성되는 덕트 연결구(23);

상기 덕트 연결구(23)로부터 연장 설치되며, 상기 입구(22)의 외측을 향하여 공기의 내부통과유량이 확대되도록 형성되는 확관부재(24); 및

상기 덕트 연결구(23)의 내부 일측에 고정설치되며, 상기 확관부재(24)를 통하여 유입되는 먼지나 공기오염의 입자를 여과하는 매쉬필터(25);를 포함하여 구성된다.

상기 덕트 연결구(23)와 상기 확관부재(24)를 일체로 형성하는 것이 공기의 저항을 저감하는데 적당하며, 상기 매쉬필터(25)는 건설기계의 사양에 따라 필터 성능에 요구되는 미세 먼지 또는 입자의 크기를 고려하여 필터링 홀의 크기를 변형할 수도 있다.

본 발명의 다른 실시예에 있어서, 상기 매쉬필터(25)는 상기 확관부재(24)의 내벽 일측에 설치될 수 있으며, 흡기 공기의 유량 및 에어 클리너(20)의 용량을 고려하여 상기 확관부재(24)와 상기 덕트 연결구(23) 사이에 설치할 수도 있다.

상기 확관부재(24)의 내벽은 적어도 그 일측에 소정의 각도로 경사진 테이퍼 구조를 갖는다. 상기 확관부재(24)의 테이퍼 구조는 가이드 덕트(21) 또는 덕트 연결구(23)의 내부에 형성되는 공기통로의 단면적에 비하여 상대적으로 큰 단면적을 갖는 공기통로를 형성하기 위한 것이다. 따라서, 외부로부터 흡기 공기가 유입될 때 테이퍼 구조의 확관부재(24)의 내벽을 따라 안내되어 덕트 연결구(23)와 가이드 덕트(21) 및 에어 클리너(20) 내부로 유동한다.

본 발명에 의한 건설기계용 에어 클리너 스크린 구조는, 상기 가이드 덕트(21)와 상기 덕트 연결구(23)의 연결하여 고정 결합시키기 위한 커플링 부재(26)를 더 포함하여 구성된다.

상기 덕트 연결구(23)와 가이드 덕트(21)의 연결에 있어서, 상기 덕트 연결구(23)에 다수의 노칭부(28)가 형성되고, 상기 덕트 연결구(23)가 제1 연결부(23a), 제2 연결부(23b), 제3 연결부(23c) 및 제4 연결부(23d)로 구성된다. 상기 다수의 노칭부(28) 분할수효나 분할간격 또는 분할각도에 의존하여, 상기 제1 연결부(23a), 제2 연결부(23b), 제3 연결부(23c) 및 제4 연결부(23d)의 크기 및 구조가 여러 가지로 적용될 수 있다.

상기 노칭부(28)는 덕트 연결구(23)의 외주연에 관하여 대략 90도 각도로 4분할된 간격으로 형성되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 커플링 부재(26)는 볼트를 포함하는 고정구(27)에 의해 상기 가이드 덕트(21)의 외측에서 조임 결합되는 클램프로 구성하는 것이 바람직하다. 본 발명의 일실시예를 도시한 도면에서, 상기 가이드 덕트(21) 및 덕트 연결구(23)가 대략 원통형 구조의 외주연을 갖는 것으로 도시하였으나, 장비의 사양이나 에어 클리너(10)의 공기 흡입구의 구조를 고려하여 사각형이나 다른 기하학적 구조로 변형될 있으며, 그러한 변형시 전수한 커플링 부재(25)의 위치나 구조도 적절하게 적용할 수 있음은 당업자에게 자명하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 실시예 및 도면을 참조하여, 건설기계용 에어 클리너 스크린 구조의 작동원리를 설명한다.

본 발명의 따른 건설기계용 에어 클리너 스크린 구조는 엔진룸(4) 내부의 공간이 협소하더라도, 에어 클리너(4)의 아래에 배치되어 흡기 공기에 포함된 미세 먼지나 입자를 사전에 여과시킬 수 있다.

조립과정에서, 매쉬필터(25)는 덕트 연결구(23)의 내벽 일측에 고정된다. 바람직하게는, 용접방식을 통해서 덕트 연결구(23)의 일측에 형성된 노칭부(28)와 간섭이 생기지 않도록 장착하고, 더불어서 확관부재(24)는 경사진 테이퍼부의 내벽이 외부를 향하여 벌어지도록 덕트 연결구(23)의 타측에 일체로 고정시킨다.

이후, 노칭부(28)의 외주연이 가이드 덕트(21)의 내부에 인입되도록 압력을 가하면, 제1연결부(23a), 제2 연결부(23b), 제3 연결부(23c) 및 제4 연결부(23d)가 내측으로 탄성적으로 오므라들면서 삽입된다.

상기 각각의 연결부(23a,23b,23c,23d)들이 가이드 덕트(21) 내벽에 충분히 삽입되면, 커플링 부재(26)를 이용하여 가이드 덕트(21)의 외측면을 조임시 가이드 덕트(21)와 덕트 연결구(23)가 상호 연결 고정된다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 화살표로 표기된 흡기 공기에 미세 먼지나 입자(P)가 포함될 경우, 그 먼지나 입자(P)는 덕트 연결구(23)를 지날 때 매쉬필터(25)에 의해 차단 및 걸러진다. 이후 1차적으로 먼지나 입자(P)가 걸러진 흡기 공기가 가이드 덕트(21)를 거쳐서 에어 클리너(10) 및 일련의 흡기계통을 거쳐서 엔진이 포함된 연료계통으로 공급되는 원리는 공지와 마찬가지이다.

전술한 매쉬필터(25)의 작동에 앞서 흡기 공기는 테이퍼 구조의 확관부재(24)의 안내에 따라서 유입된다. 이때, 흡기 공기는 덕트 연결구(23)의 내부 또는 매쉬필터(25)를 통해서 형성되는 공기통로 보다 직경 및 단면적이 큰 확관부재(24)의 입구를 통하여 원할하게 유입된다.

이 과정에서, 도 4에 도시된 바와 같이, 흡기 공기에 포함된 미세 먼지나 입자가 매쉬필터(25)에 차단 및 포집되며, 에어 클리너(10) 및 흡기계통에는 질 좋은 깨끗한 공기로 공급될 수 있는 것이다.

한편, 수리나 교체 작업이 필요한 경우, 작업자는 커플링 부재(26)에 부착된 고정부재(27)를 풀어서 스크린 유닛(20)의 덕트 연결구(23)를 가이드 덕트(21)로 부터 용이하게 분리할 수 있다. 즉, 커플링 부재(26)를 느슨하게 조정한 이후, 소정의 압력을 가하여 에어 클리너(10)의 외측으로 덕트 연결구(23) 및 확관부재(24)를 당기면 탄성적으로 삽입되어 있던 제1 연결부(23a) 내지 제4 연결부(23d)가 가이드 덕트(21)의 내부로부터 이탈된다.

따라서, 본 발명에 의한 건설기계용 에어 클리너 스크린 구조는, 장기간 사용에 따른 유지보수나 손상에 따른 교체가 필요할 경우 커플링 부재의 분해 작업을 통하여 스크린 유닛(20) 본체를 엔진룸 외부에서 요구되는 작업을 처리할 수 있고, 이를 다시 조립 및 부착할 수 있기 때문에 작업공수 및 작업편의성이 매우 좋다.

본 발명은 특허청구범위에서 한정하는 권리범위를 벗어나지 않고도 당해의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양하게 변형될 수 있으므로, 본 발명의 기술보호범위는 전술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 않는다.

4: 엔진룸
10 : 에어 클리너
20 : 스크린 유닛
21 : 가이드 덕트
23 : 덕트 연결구
24 : 확관부재
25 : 매쉬필터
26 : 커플링 부재

Claims (5)

1. 에어 클리너에 고정 설치되는 건설기계용 에어 클리너 스크린 구조에 있어서,
   상기 에어 클리너의 본체 일측에 형성되며, 공기를 안내하는 가이드 덕트와 상기 가이드 덕트의 입구에 인접하게 설치되는 스크린 유닛을 포함하며,
   상기 스크린 유닛이,
   일측은 상기 가이드 덕트의 입구 내측으로 결합되며, 타측은 개방 형성되는 덕트 연결구;
   상기 덕트 연결구로부터 연장 설치되며, 상기 입구의 외측을 향하여 공기의 내부통과유량이 확대되도록 형성되는 확관부재; 및
   상기 덕트 연결구 내부 일측에 고정설치되며, 상기 확관부재를 통하여 유입되는 먼지나 공기오염의 입자를 여과하는 매쉬필터;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 건설기계용 에어 클리너 스크린 구조.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 매쉬필터가 상기 확관부재의 내벽 일측에 고정 설치되는 것을 특징으로 하는 건설기계용 에어 클리너 스크린 구조.
   
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
   상기 가이드 덕트와 상기 덕트 연결구의 고정 결합을 위한 커플링 부재를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 건설기계용 에어 클리너 스크린 구조.
   
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 덕트 연결구에 다수의 노칭부가 형성되고, 상기 덕트 연결구가 제1연결부, 제2 연결부, 제3 연결부 및 제4 연결부로 구성되는 것을 특징으로 하는 건설기계용 에어 클리너 스크린 구조.
   
5. 청구항 3에 있어서,
   상기 커플링 부재가 고정구에 의해 상기 가이드 덕트의 외측에서 조임 결합되는 클램프로 구성되는 것을 특징으로 하는 건설기계용 에어 클리너 스크린 구조.

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