KR20150102847A - 차량용 공기 청정기 - Google Patents

차량용 공기 청정기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차량용 공기 청정기를 개시한다. 개시된 공기 청정기는 내부로 공기가 이동하는 하우징과, 이 하우징의 내부에 설치되어 하우징로 유입되는 공기를 복수의 유로를 통해 여과하여 배출하며, 하단부가 하우징과 실링되는 필터유닛을 구비하는 것을 특징으로 한다.

Description

차량용 공기 청정기{AIR CLEANING APPARATUS FOR VEHICLES}
본 발명은 공기 청정기의 필터유닛에 관한 것으로, 보다 상세하게는 공기가 이동가능한 유로의 면적을 증가시켜 여과효과를 향상시킬 수 있도록 하는 차량용 공기 청정기에 관한 것이다.
일반적으로, 공기청정기는 외부의 공기가 필터를 거치도록 하여 공기 중에 포함된 먼지나 오염물질을 제거하는 것으로, 외부의 공기가 필터를 거쳐 배출될 수 있도록 팬을 이용하여 외부의 공기를 강제 또는 자연 흡입 및 배기시키는 과정을 통해 공기를 여과하게 된다.
통상의 공기청정기는 필터식과 전기 집진식으로 구분되며, 필터식은 공기 중의 먼지나 오염물질을 필터를 통과 시키면서 필터링하게 되고, 전기 집진식은 공기 중의 먼지나 오염물질이 전기장에 의해 집진기에 흡착되어 제거된다.
한편, 차량에서는 엔진에서 연료를 연소시켜 동력을 얻게 된다. 이때, 연료의 연소를 위해 공기를 필요로 하고, 이와 같이 연료 연소에 필요한 공기는 차량의 외부로부터 유입된다.
그리고, 엔진으로 유입되는 공기에 미세먼지가 포함되어 있으면 미세한 물질이 실린더 내부에 흡입되어 착화되므로, 엔진 구동시 피스톤과의 마찰로 인하여 실린더 내벽에 마모가 발생된다. 이는 엔진 출력의 저하요인이 되어 연료의 소모를 증가시킨다.
이러한 문제를 예방하기 위하여 통상의 차량은 외기의 공기를 엔진으로 흡입하기 위한 공기흡입라인에 공기 청정기를 설치하여 공기 중에 다량 포함되어 있는 먼지나 이물질을 제거하게 된다. 또한, 승용차와 같은 차량에는 공기 청정기가 엔진룸의 내부에 설치되고, 트럭이나 버스와 같은 상용차량은 공기 청정기가 차량의 외측에 장착된다.
그런데, 상기와 같은 종래의 공기 청정기는 공기를 여과하기 위한 원통형의 필터유닛이 하우징의 내부에 장착되어 공기를 정화시키므로, 공기가 이동가능한 여과면적이 감소되어 여과효과가 저하되는 문제점이 있다.
따라서, 이를 개선할 필요성이 요청된다.
국내 등록특허 제10-0994464호(등록일:2010년11월09일, 명칭: 자동차용 공기정화장치)
본 발명은 상기와 같은 필요성에 의해 창출된 것으로서, 공기가 필터유닛의 내측과 외측에서 동시에 유입되도록 함으로써, 공기가 이동가능한 유로의 면적을 증가시켜 여과효과를 향상시킬 수 있는 차량용 공기 청정기를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 차량용 공기 청정기는, 내부로 공기가 이동하는 하우징; 및 상기 하우징의 내부에 설치되어 상기 하우징으로 유입되는 공기를 복수의 유로를 통해 여과하여 배출하며, 하단부가 상기 하우징과 실링되는 필터유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 필터유닛은, 타원 또는 원통형으로 형성되며, 상기 하우징과의 사이에 상기 유로를 형성하는 제1 필터부재; 타원 또는 원통형으로 형성되며, 상기 제1 필터부재와의 사이에 상기 유로를 형성하도록 상기 제1 필터부재의 내부에 구비되는 제2 필터부재; 및 상기 제1 필터부재와 상기 제2 필터부재를 이격되게 고정하며, 상기 제2 필터부재의 하단부 외면과 상기 하우징 사이를 밀폐하는 필터지지부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 필터지지부는, 상기 제1 필터부재 및 상기 제2 필터부재의 상면, 상기 제1 필터부재와 상기 제2 필터부재 사이, 상기 제2 필터부재의 중공 하단부를 커버하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 필터지지부는, 상기 제1 필터부재 및 상기 제2 필터부재의 상면, 상기 제1 필터부재와 상기 제2 필터부재 사이를 밀폐하도록 상기 제1 필터부재와 상기 제2 필터부재의 상단에 결합되는 상부커버; 및 상기 제1 필터부재와 결합되어 상기 하우징에 결합되는 하부커버를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 차량용 공기 청정기는 종래기술과는 달리 제1 필터부재와 제2 필터부재에 의해 형성되는 복수의 유로를 통해 공기가 이동하여 여과되므로, 필터의 여과면적을 증가시켜 여과효과를 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 공기의 여과량을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 공기 청정기를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 공기 청정기를 도시한 단면도이다.
도 3은 도 2의 "A"부 확대도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 필터유닛을 도시한 분해 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 공기 청정기의 공기 흐름을 도시한 도면이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 차량용 공기 청정기의 바람직한 일 실시예를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 공기 청정기를 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 공기 청정기를 도시한 단면도이고, 도 3은 도 2의 "A"부 확대도이다.
또한, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 필터유닛을 도시한 분해 사시도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 공기 청정기의 공기 흐름을 도시한 도면이다.
도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 차량용 공기 청정기(100)은 차량에 창착되어 차량으로 유입되는 공기를 여과하여 차량의 내부 또는 엔진으로 배출시킨다.
이러한, 차량용 공기 청정기(100)는 공기의 여과량을 증가시킴과 동시에 여과효과를 향상시킬 수 있도록 차량에 장착되는 하우징(110)과, 이 하우징(110)의 내부에 마련되어 하우징(110)을 통해 차량으로 공급되는 공기를 복수의 유로(120a)를 통해 여과하는 필터유닛(120)으로 이루어진다.
하우징(110)은 차량으로 유입되는 공기가 내부를 통해 이동하도록 공기유입구(111)와 공기배출구(113)가 각각 형성되며, 필터유닛(120)이 공기유입구(111)와 공기배출구(113)에 위치하도록 삽입된다.
또한, 하우징(110)은 공기유입구(111)의 일측에 안전배기부(115)가 형성된다. 안전배기부(115)는 하우징(110)으로 과도하게 공기가 유입되어 하우징(110) 내부의 공압이 특정압력이상으로 상승하게 되면 개방되어 하우징(110) 내부의 공기를 외부로 배출시킨다.
이를 위하여, 안전배기부(115)는 하우징(110)에 형성되는 보조배기공(115a)과, 이 보조배기공(115a)을 밀폐하도록 하우징(110)에 결합되는 탄성밀폐구(115b)를 구비한다. 또한, 안전배기부(115)는 탄성밀폐구(115b)에 의해 보조배기공(115a)이 보다 원활하게 밀폐 또는 개방되도록 보조배기공(115a)의 주위로 보조리브(115c)가 돌출 형성된다.
이러한, 안전배기부(115)는 하우징(110)의 내부 공압이 특정압력 미만이면 탄성밀폐구(115b)가 보조리브(115c)의 내면에 접촉하여 보조배기공(115a)을 밀폐하고, 하우징(110)의 내부 공압이 특정압력 이상이면 탄성밀폐구(115b)가 공압에 의해 변형되면서 보조리브(115c)의 내면에서 이격되어 보조배기공(115a)을 개방한다.
본 실시예에 따른 하우징(110)은 필터유닛(120)을 용이하게 장착할 수 있도록 공기유입구(111)가 형성된 상단부와 하단부가 분리된다.
필터유닛(120)은 공기유입구(111)를 통해 하우징(110)의 내부로 유입되는 공기가 내측 및 외측에 형성되는 유로(120a)를 거쳐 여과된 후 하면으로 배출되도록 하우징(110)의 내부에 설치된다. 이때, 필터유닛(120)은 그 하단부 외면이 하우징(110)의 내면과 실링되므로, 그 내측 및 하우징(110)과의 사이인 그 외측에 복수의 유로(120a)를 형성하게 된다.
이를 위하여, 본 실시예에 따른 필터유닛(120)은 하우징(110)과의 사이에 유로(120a)를 형성하는 제1 필터부재(130)와, 이 제1 필터부재(130)의 내부에 삽입되어 제1 필터부재(130)와의 사이에 유로(120a)를 형성하는 제2 필터부재(140)와, 제1 필터부재(130) 및 제2 필터부재(140)를 하우징(110)에 고정하는 필터지지부(150)를 포함한다.
제1 필터부재(130)는 하우징(110)의 형상에 따라 타원 또는 원통형으로 형성되며, 상면 및 하면이 필터지지부(150)에 의해 밀폐된다. 이러한, 제1 필터부재(130)는 필터지지부(150)에 의해 하단부 외면이 하우징(110)의 내면과 실링(밀폐)된다.
이로 인하여, 제1 필터부재(130)의 외면과 하우징(110) 사이에 유로(120a)가 형성된다.
제2 필터부재(140)는 제1 필터부재(130)의 중앙부 중공으로 삽입되며, 필터지지부(150)에 의해 제1 필터부재(130)와 이격되게 고정된다. 이러한, 제2 필터부재(140)는 타원 또는 원통형으로 형성되어 그 중앙부로 오염공기가 유입되어 여과되고, 여과된 공기가 제1 필터부재(130)와의 사이에 형성되는 유로(120a)를 통해 배출된다.
또한, 제2 필터부재(140)는 그 상면 및 중앙의 유로(120a) 하단이 필터지지부(150)에 의해 밀폐된다.
필터지지부(150)는 하우징(110)으로 유입되는 공기가 복수의 유로(120a)를 거치면서 여과되도록 제1 필터부재(130) 및 제2 필터부재(140)의 상면, 제2 필터부재(140)의 유로(120a) 하단부를 밀폐한다. 더하여, 필터지지부(150)는 제1 필터부재(130)의 하단부 외면과 하우징(110)의 내면 사이도 밀폐한다.
이를 위하여, 필터지지부(150)는 필터유닛(120)의 상면을 밀폐하는 상부커버(151)와, 필터유닛(120)의 하단부를 밀폐하는 하부커버(153)를 포함한다.
상부커버(151)는 타원 또는 원형판 형태로 형성되며, 제1 필터부재(130)의 외면이 삽입되어 지지되는 제1 지지리브(151a)와 제2 필터부재(140)의 내면이 삽입되어 지지되는 제2 지지리브(151b)를 구비한다. 이러한, 상부커버(151)는 제1 필터부재(130) 및 제2 필터부재(140)의 상면 및 제1 필터부재(130)와 제2 필터부재(140)의 유로(120a) 상단을 긴밀하게 밀폐한다.
하부커버(153)는 제1 필터부재(130)의 하단부가 삽입되어 고정되도록 제1 필터결합부(153a)가 형성되고, 중앙부에 제2 필터부재(140)의 중앙부 하단이 지지되는 제2 필터지지부(153b)가 형성된다. 이때, 제2 필터지지부(153b)는 제2 필터부재(140)의 중앙부 하단을 밀폐하며, 제2 필터부재(140)의 중앙부 유로(120a)에 삽입되는 지지턱(153b')이 형성된다.
또한, 하부커버(153)는 하우징(110)과의 밀폐를 위하여 제1 필터결합부(153a)의 외면에 밀폐리브(153c)가 돌출 형성되고, 밀폐리브(153c)에 패킹부재(153d)가 결합되어 하우징(110)과의 밀폐 기밀성을 더욱 향상시킨다.
한편, 본 실시예에 따른 차량용 공기 청정기(100)는 제1 필터부재(130)와 제2 필터부재(140)의 메쉬를 다르게 하여 공기의 흐름저하를 방지하면서 정화효과를 더욱 향상시킬 수도 있다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 공기 청정기의 작용을 설명한다.
먼저, 필터유닛(120)을 하우징(110)의 내부에 장착하면, 하부커버(153)의 밀폐리브(153c)가 하우징(110)의 내면과 접촉하여 필터유닛(120)과 하우징(110) 사이가 밀폐된다. 이때, 밀폐리브(153c)에 패킹부재(153d)를 결합하여 필터유닛(120)과 하우징(110)을 보다 긴밀하게 밀폐할 수 있다.
이러한 상태에서 차량의 외부공기가 하우징(110)의 공기유입구(111)를 통해 하우징(110)의 내부로 유입되면 제2 필터부재(140)의 중앙부 유로(120a) 및 제1 필터부재(130)와 하우징(110) 사이의 유로(120a)를 통해 제2 필터부재(140) 및 제1 필터부재(130)를 통과하게 된다. 이로 인하여, 오염된 공기가 복수의 유로(120a)를 거치게 되므로, 보다 많은 양의 공기를 여과할 수 있을 뿐만 아니라, 제1 필터부재(130) 및 제2 필터부재(140)에 의해 여과면적이 증가하게 되어 여과효과를 더욱 향상시킬 수 있다.
그리고, 제2 필터부재(140) 및 제1 필터부재(130)를 통과하여 여과된 여과 공기는 제1 필터부재(130)와 제2 필터부재(140) 사이의 유로(120a)를 거쳐 공기배출구(113)로 배출된다.
더하여, 본 실시예에 따른 차량용 공기 청정기(100)는 외부공기가 하우징(110)으로 과도하게 유입되면 안전배기부(115)가 개방되어 고압의 공기를 하우징(110)의 외부로 배출시킨다. 이로 인하여, 과도한 공기압에 의해 필터유닛(120)이 파손되거나 변형되는 것을 방지할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
100 : 공기 청정기 110 : 하우징
111 : 공기유입구 113 : 공기배출구
115 : 안전배기부 120 : 필터유닛
130 : 제1 필터부재 140 : 제2 필터부재
150 : 필터지지부 151 : 상부커버
153 : 하부커버

Claims (4)

  1. 내부로 공기가 이동하는 하우징; 및
    상기 하우징의 내부에 설치되어 상기 하우징로 유입되는 공기를 복수의 유로를 통해 여과하여 배출하며, 하단부가 상기 하우징과 실링되는 필터유닛;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 공기 청정기.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 필터유닛은,
    타원 또는 원통형으로 형성되며, 상기 하우징과의 사이에 상기 유로를 형성하는 제1 필터부재;
    타원 또는 원통형으로 형성되며, 상기 제1 필터부재와의 사이에 상기 유로를 형성하도록 상기 제1 필터부재의 내부에 구비되는 제2 필터부재; 및
    상기 제1 필터부재와 상기 제2 필터부재를 이격되게 고정하며, 상기 제2 필터부재의 하단부 외면과 상기 하우징 사이를 밀폐하는 필터지지부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 공기 청정기.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 필터지지부는 상기 제1 필터부재 및 상기 제2 필터부재의 상면, 상기 제2 필터부재의 중공 하단부를 커버하는 것을 특징으로 하는 차량용 공기 청정기.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 필터지지부는,
    상기 제1 필터부재 및 상기 제2 필터부재의 상면, 상기 제1 필터부재와 상기 제2 필터부재 사이를 밀폐하도록 상기 제1 필터부재와 상기 제2 필터부재에 상단부에 결합되는 상부커버; 및
    상기 제1 필터부재의 하단부에 결합되어 상기 제2 필터부재의 중앙부를 밀폐하며, 상기 하우징에 지지되는 하부커버;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 공기 청정기.
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