KR20150118463A

KR20150118463A - 공기 흐름 개선 증폭장치

Info

Publication number: KR20150118463A
Application number: KR1020140044385A
Authority: KR
Inventors: 박상호
Original assignee: 박상호
Priority date: 2014-04-14
Filing date: 2014-04-14
Publication date: 2015-10-22
Also published as: KR101578836B1

Abstract

본 발명은 자동차에 구성된 에어클리너의 흡기관에 연결설치되어 공기 흐름을 개선시키는 공기 흐름 개선 증폭장치에 관한 것으로, 외주에 나선형상의 날개부를 다수로 형성한 설치관과, 상기 설치관의 내주에 삽입설치되는 공기혼합증폭저장부로 구성되되, 상기 공기혼합증폭저장부는, 입구측 내주에 입구에서 출구방향으로 갈수록 내경이 넓어지는 제1받침날개를 나선형상으로 다수 구성하고, 출구측 내주에 출구에서 입구방향으로 갈수록 내경이 넓어지는 제2받침날개를 나선형으로 다수 구성하여 제1, 2받침날개의 사이에 공간부를 형성하며, 내주에는 나선형상을 가진 제1나선홈이 연속적으로 다수 형성된 원통형상의 저장관; 원뿔대통 형상으로 형성되어 저장관의 제1받침날개에 고정설치되며, 내주와 외주에는 나선형상을 가진 제1증폭홈이 각각 연속적으로 다수 형성된 제1증폭관; 상기 제1증폭관과 대향되게 형성되어 저장관의 제2받침날개에 고정설치되며, 내주와 외주에는 나선형상을 가진 제2증폭홈이 각각 연속적으로 다수로 형성된 제2증폭관;으로 이루어진 것에 특징이 있다.
그리고, 본 발명을 이용하면, 설치관의 내주에 고정설치되어 저장관의 입구와 출구에 서로 대향되게 설치되는 제1, 2증폭관을 통해 일부의 공기에 빠르고 강력한 와류를 형성시켜 연속적인 속도로 흡기를 이룸으로써 중·저속대에서의 소음 유발 방지는 물론, 엔진 성능 및 연비의 개선을 이룰 수 있을 뿐만 아니라, 상기 제1, 2증폭관 사이에 형성된 저장관의 공간부를 통해 공기를 임시 저장하여 많은 양의 공기가 요구되는 고속주행시 신속하게 사용함으로써 고속대에서도 소음 유발 방지와 더불어, 엔진 출력 성능 저하의 방지 및 연료의 절약을 이룰 수 있으며, 설치관의 내주에 복수 개로 설치되는 공기혼합증폭저장부를 통해 중·소형차 뿐만 아니라, 대형차에서도 중·저속대 및 고속대의 엔진 성능 및 연비의 개선을 이룰 수 있는 공기 흐름 개선 증폭장치에 관한 것이다.

Description

공기 흐름 개선 증폭장치{An augmentation device having improved air flow}

본 발명은 공기 흐름 개선 증폭장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 설치관의 내주에 고정설치되어 저장관의 입구와 출구에 서로 대향되게 설치되는 제1, 2증폭관을 통해 일부의 공기에 빠르고 강력한 와류를 형성시켜 연속적인 속도로 흡기를 이룸으로써 중·저속대에서의 소음 유발 방지는 물론, 엔진 성능 및 연비의 개선을 이룰 수 있을 뿐만 아니라, 상기 제1, 2증폭관 사이에 형성된 저장관의 공간부를 통해 공기를 임시 저장하여 많은 양의 공기가 요구되는 고속주행시 신속하게 사용함으로써 고속대에서도 소음 유발 방지와 더불어, 엔진 출력 성능 저하의 방지 및 연료의 절약을 이룰 수 있으며, 설치관의 내주에 복수 개로 설치되는 공기혼합증폭저장부를 통해 중·소형차 뿐만 아니라, 대형차에서도 중·저속대 및 고속대의 엔진 성능 및 연비의 개선을 이룰 수 있는 공기 흐름 개선 증폭장치에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차는 연료와 공기가 혼합하여 연소하면서 동력을 발생하게 된다. 즉, 자동차의 연료탱크에 저장되어 있는 연료가 각종 연료 공급장치를 통과하고, 외부로부터 유입된 공기와 혼합되어 엔진의 실린더로 분사됨과 동시에 엔진이 흡입, 압축, 폭발, 배기행정을 반복하면서 작동하게 되고 이에 따라 자동차가 동력을 얻게 되는 것이다.

그리고, 자동차 엔진의 출력은 엔진의 회전수와 배기량 및 실린더 속의 혼합기체 압력에 비례하기 때문에, 배기량과 엔진의 회전수가 정해진 상태에서 출력을 향상시키기 위해서는 혼합기체의 압력을 높여야 하며, 혼합기체의 압력을 높이기 위해서 공기흡입도를 증가시켜야 한다.

이러한 공기의 공급은 차량의 외부로부터 유입된다. 즉, 차량 외부의 공기가 에어클리너 하우징으로 유입되며 상기 에어클리너 하우징에 연결된 흡입관을 통해 흡기 매니폴드로 이동하여 엔진으로 공급된다.

그러나, 지금까지 개발된 자동차의 엔진은 연료와 공기의 완전 혼합을 이룰 수 없기 때문에, 산소공급량이 부족하여 분사연료의 불완전 연소가 발생하는 것이 통상적이며, 이로 인해, 연료의 낭비는 물론, 매연 발생에 따른 대기오염 및 자동차 엔진의 수명 단축과 같은 여러 가지 문제가 발생하였다.

따라서, 상기 문제점을 해결하고자, 대한민국 등록특허공보 "10-0757293호"와 같은 자동차 엔진의 출력증대장치가 개발되었는데, 이러한 종래의 자동차 엔진의 출력증대장치는 공기가 통체(101)를 통과 할 시, 통체(101)의 외주연에 다수로 형성된 회전날개(102)에 의해 형성되는 원심력에 의해서만 와류가 형성되기 때문에 흡기되는 공기가 연속적으로 이어지지 못할 뿐만 아니라, 부분적으로 끊어지면서 공급되는 원인이 되었으며, 이로 인해 소음이 유발되는 문제가 있었고, 외주연에 형성된 회전날개에 의한 와류와 상기 통체의 내주를 통과 하는 공기의 혼합으로는 충분한 와류가 발생하지 않기 때문에 연료의 불완전 연소가 이루어져 연료의 절감효과가 미미한 수준에 불과한 문제가 있었다.

한편, 도 2에 도시된 등록특허공보 10-0580722호를 통해 알 수 있듯이, 종래의 자동차에는 중속대의 토크 딥(Torque dip) 현상을 개선하기 위한 서지탱크의 하부 일측에 형성된 레조네이터가 설치되는 통상적이다.

그러나, 상기와 같이 레조네이터를 설치하기 위해서는 서지탱크(31) 및 런너들(32)의 영역과 레조네이터(35)의 영역을 구분하기 위해 내부격벽(34)의 형성해야 할 뿐만 아니라, 레조네이터(35)의 성능 저하 방지를 위해 상기 레조네이터(35)에 고이는 오일 성분을 배출하기 위한 오일 드레인 홀(40)까지 형성해야 하는 번거로움이 있었으며, 이와 같은 복잡한 구조로 인해 제작이 따른 시간과 비용이 많이 드는 문제점이 있었다.

따라서, 본 출원인은 소음이 유발되지 않도록 공기의 연속적인 흡입을 이룰 수 있을 뿐만 아니라, 부하저항을 이용하여 공기의 흡입속도를 더욱 빠르게 이룰 수 있으며, 원심력과 구심력을 통한 연료와 공기의 충분한 혼합으로 연료의 완전연소를 일으킬 수 있고, 별도의 레조네이터 없이도 공기의 빠르게 흡기할 수 있는 공기 흐름 개선 증폭장치를 개발하기에 이르렀다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 공기 흐름 개선 증폭장치는, 자동차에 구성된 에어클리너의 흡기관에 연결설치되어 공기 흐름을 개선시키는 공기 흐름 개선 증폭장치에 있어서, 외주에 나선형상의 날개부를 다수로 형성한 설치관과, 상기 설치관의 내주에 삽입설치되는 공기혼합증폭저장부로 구성되되, 상기 공기혼합증폭저장부는, 입구측 내주에 입구에서 출구방향으로 갈수록 내경이 넓어지는 제1받침날개를 나선형상으로 다수 구성하고, 출구측 내주에 출구에서 입구방향으로 갈수록 내경이 넓어지는 제2받침날개를 나선형으로 다수 구성하여 제1, 2받침날개의 사이에 공간부를 형성하며, 내주에는 나선형상을 가진 제1나선홈이 연속적으로 다수 형성된 원통형상의 저장관; 원뿔대통 형상으로 형성되어 저장관의 제1받침날개에 고정설치되며, 내주와 외주에는 나선형상을 가진 제1증폭홈이 각각 연속적으로 다수 형성된 제1증폭관; 상기 제1증폭관과 대향되게 형성되어 저장관의 제2받침날개에 고정설치되며, 내주와 외주에는 나선형상을 가진 제2증폭홈이 각각 연속적으로 다수로 형성된 제2증폭관;으로 이루어진 것에 특징이 있다.

본 발명의 공기 흐름 개선 증폭장치는, 공기혼합증폭저장부에 구성된 제1증폭관의 내주를 통해 입구에서 흡기되는 공기를 가속화시킨 상태로 구심력에 의한 와류를 형성시킬 수 있을 뿐만 아니라, 제1증폭관의 외주와 저장관의 내주를 통해 입구에서 흡기되는 공기에 원심력과 구심력에 의한 와류를 형성시킬 수 있기 때문에 공간부에 공기를 빠른 속도로 임시저장할 수 있으며, 원뿔대통 형상으로 형성된 제1증폭관에 의해 공간부에 임시저장된 공기가 역류하는 현상을 방지할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명은, 원뿔대통 형상으로 형성된 제2증폭관에 의해 제2증폭관의 외측으로 많은 양의 공기가 한꺼번에 빠져나가는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 공기를 가속화시킨 상태로 원심력과 구심력에 의한 와류형성을 이룰 수 있고, 제2증폭관의 내주를 통해 공기확산과 더불어 구심력에 의한 와류형성을 이룰 수 있으며, 설치관의 외주를 통과하는 공기에 원심력에 의한 와류형성을 이룰 수 있기 때문에 공기의 흡기 흐름이 연속적으로 이루어져 소음 유발이 발생하지 않음은 물론, 비교적 많은 양의 공기를 필요치 않은 중·저속대에서의 엔진 성능 및 연비의 개선을 이룰 수 있는 장점이 있다.

아울러, 본 발명은, 공기의 많은 흡기가 요구될 시, 저장관의 공간부에 임시저장된 공기를 한번에 흡기하여 사용할 수 있으므로, 많은 양의 공기를 필요로 하는 고속대에서도 엔진 출력 성능 저하 및 연료의 낭비가 발생하지 않는 장점이 있다.

더불어, 본 발명은, 공기혼합증폭저장부를 설치관의 내주에 복수 개로 설치하는 것을 통하여 중·소형차 뿐만 아니라, 대형차에서도 중·저속대 및 고속대의 엔진 성능 및 연비의 개선을 이룰 수 있으며, 이와 같이 공기혼합증폭저장부가 복수 개로 설치될 때에는, 상기 설치관의 내주와 저장관의 외주에 나선형상으로 각각 형성되는 제3공기홈과 제2나선홈을 통해 설치관의 내주와 저장관의 외주 사이를 통과하는 공기에 구심력과 원심력에 의한 와류현상을 증폭시킬 수 있으므로, 차량의 성능의 개선이 이루어지는 유용한 발명이다.

도 1은 종래의 자동차 엔진의 출력증대장치를 도시한 사시도.
도 2는 종래의 흡기 매니폴드의 단면도.
도 3은 본 발명의 공기 흐름 개선 증폭장치가 흡기관에 설치된 상태도.
도 4는 본 발명의 공기 흐름 개선 증폭장치가 흡기관에 설치된 측단면도.
도 5는 본 발명의 공기 흐름 개선 증폭장치를 도시한 분해 사시도.
도 6은 본 발명의 설치관에 공기혼합증폭저장부가 복수 개로 삽입설치된 상태를 도시한 사시도.
도 7은 본 발명의 설치관에 제1, 2, 3공기홈을 형성된 사시도.
도 8은 본 발명의 공기혼합증폭저장부에 구성된 저장관의 외주에 제2나선홈이 형성된 상태를 도시한 사시도.
도 9는 본 발명의 저장관을 도시한 사시도.
도 10은 본 발명의 설치관에 공기혼합증폭저장부가 복수 개로 삽입설치된 상태를 도시한 측단면도.
도 11은 본 발명의 설치관에 공기혼합장치가 복수 개로 삽입설치된 상태를 도시한 정면도.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 구성을 살펴보면 다음과 같다.

본 발명은 자동차에 구성된 도 3에 도시된 바와 같이 에어클리너(1)의 흡기관(3)에 연결설치되어 공기의 흐름을 개선함으로써 중·저속대은 물론, 고속대에서 소음이 유발되지 않음은 물론, 엔진 성능 저하 및 연료의 낭비가 방지되는 공기 흐름 개선 증폭장치에 관한 것이다.

여기서, 에어클리너(1)는, 공기를 여과시키기 위한 통상의 구성으로, 상기 에어클리너(1)의 전방으로는 공기 흡입을 위하여 일측이 개구된 흡기관(3)이 구성되고, 에어클리너(1)의 후방으로는 에어클리너(1)를 통과하여 여과된 공기를 흡기메니폴더로 공급하는 흡기관(3)이 설치된다.

즉, 본 발명의 공기 흐름 개선 증폭장치(100)는 상기 에어클리너(1)의 전, 후방의 흡기관(3)에 각각 또는, 선택적으로 설치되어 흡기되는 공기의 흐름을 개선시키기 위한 장치다.

아울러, 본 발명에서 설명되는 와류는 회오리바람과 같이 일정한 방향으로 회전되어 진행방향으로 보다 빠르게 회전 및 진행됨으로써, 분사장치에 의해 분사된 연료의 입자를 작은 입자로 분쇄하고, 분쇄된 연료의 입자를 상기 와류를 이루는 공기와 용이하게 혼합시킬 수 있는 특성을 갖는 기류를 말하는 것이며, 난류는 흡입된 공기가 구간 내에서 상호 뒤섞이게 되어 일시적으로 뭉쳐있는 것과 같은 상태 즉, 진행방향과 그 속도가 절감되어 있는 상태의 특성을 갖는 기류를 말하는 것이다.

이하에서는 도 3 내지 도 5을 참고하여 본 발명의 설치관(10)과, 공기혼합증폭저장부(50)로 구성되어 흡기관(3)에 설치되는 공기 흐름 개선 증폭장치(100)에 대해 보다 상세히 설명한다.

먼저, 설치관(10)은 볼트와 같은 통상의 결합수단(미도시)을 통해 흡기관(3)에 고정설치되는 구성으로, 와주에는 나선형상의 날개부(11)를 다수로 형성함으로써, 설치관(10)의 외주를 통해 흡기되는 공기에 와류가 형성되도록 하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 설치관(10)의 외주와 날개부(11)의 측면에는 나선형상을 가진 제1, 2공기홈(10a, 11a)이 각각 연속적으로 다수 형성될 수도 있는데, 이와 같은 제1, 2공기홈(10a, 11a)에 의하면, 설치관(10)의 외주를 통해 흡기되는 공기에 와류현상을 증폭시킬 수 있어 공기를 더욱 빠르게 흡기할 수 있게 되며, 이를 통해 공기의 연속적인 흐름이 더욱 고르게 되는 작용효과가 있다.

또한, 공기혼합증폭저장부(50)는 상기 설치관(10)의 내주에 삽입되어 고정설치되는 구성으로, 설치관(10)의 내주에 꽉 끼워서 설치할 수도 있으나, 접착제와 같은 통상의 접착수단(미도시)을 통해 고정설치되는 것이 바람직하며, 저장관(20)과, 제1증폭관(30)과, 제2증폭관(40)으로 구성된다.

이하에서는 상기 공기혼합증폭저장부(50)에 대해 보다 상세히 설명한다.

첫째, 저장관(20)은 상기 설치관(10)의 내주에 삽입되어 고정설치되는 구성으로, 전체적인 형상이 원통형상으로 형성된다.

또한, 상기 저장관(20)의 입구측 내주에는 입구에서 출구방향으로 갈수록 내경이 넓어지는 제1받침날개(21)를 나선형상으로 다수 구성하고, 출구측 내주에는 출구에서 입구방향으로 갈수록 내경이 넓어지는 제2받침날개(23)를 나선형상으로 다수 구성하여 제1, 2받침날개(21, 23)의 사이에 공간부(25)를 형성한 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 저장관(20)의 내주에는 나선형상을 가진 제1나선홈(27)이 연속적으로 다수 형성된 것을 특징으로 하는데, 상기 제1나선홈(27)은 저장관(10)의 내주에서 흡기되는 공기에 구심력에 의한 와류현상을 발생시키기 위해 형성되는 구성이다.

아울러, 도 4 또는 도 8, 9에 도시된 바와 같이 상기 저장관(20)에 구성된 제1, 2받침날개(21, 23)의 측면에는 나선형상을 가진 날개홈(21a, 23a)이 각각 연속적으로 다수 형성되는 것이 바람직한데, 상기 날개홈(21a, 23a)은 저장관(20)의 내주로 흡기되는 공기에 구심력에 의한 와류를 증폭시키기 위한 구성과, 공간부(25)에서 출구로 흡기되는 공기에 구심력에 의한 와류를 증폭시키는 위한 구성이다.

둘째, 제1증폭관(30)은 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이 원뿔대통 형상으로 형성되어 저장관(20)의 제1받침날개(21)에 고정설치되는 구성으로, 접착제와 같은 통상의 접착수단(미도시)을 통해 제1받침날개(21)에 고정설치되며, 내주와 외주에는 나선형상을 가진 제1증폭홈(31)이 각각 연속적으로 다수 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1증폭관(30)은 입구에서 공간부(15)로 흡기되는 공기의 가속성을 높이기 위해 출구 부분이 저장관(20)의 입구 내측에 삽입되어 제1받침날개(21)에 고정설치된 상태로, 입구 부분이 저장관(20)의 입구 외측으로 돌출되어 형성되도록 구성되는 것이 바람직한데, 이때, 상기 저장관(20)의 입구 외측으로 돌출된 제1증폭관(20)의 입구 최대직경은 저장관(10)의 내경보다는 작게 형성함으로써, 제1증폭관(20)의 외주와 저장관(10)의 내주 사이의 공간으로 공기의 흡입이 이루어지도록 해야 한다.

따라서, 상기 제1증폭관(30)에 의하면, 원뿔대통 형상으로 이루어진 제1증폭관(30)의 내주를 통해 입구에서 흡기되는 공기를 가속화시킨 상태로 내주에 형성된 제1증폭홈(31)을 통해 구심력에 의한 와류를 형성시킬 수 있을 뿐만 아니라, 제1증폭관(30)의 외주에 형성된 제1증폭홈(31)과 저장관(20)의 내주에 형성된 제1나선홈(27) 및 제1받침날개(21)를 통해 입구에서 흡기되는 공기에 원심력과 구심력에 의한 와류를 형성시킬 수 있기 때문에 공간부(25)에 공기를 빠른 속도로 임시저장할 수 있는 작용효과가 있으며, 상기 공간부(25)에 임시저장된 공기는 원뿔대통 형상으로 형성된 제1증폭관(30)의 형상에 의해 역류가 자동으로 방지되는 구조를 가진다.

셋째, 제2증폭관(40)은 상기 제1증폭관(30)과 대향되도록 원뿔대통 형상으로 형성되어 저장관(20)의 출구측에 위치한 제2받침날개(23)에 고정설치는 구성으로, 접착제와 같은 통상의 접착수단(미도시)을 통해 제2받침날개(23)에 고정설치되며, 내주와 외주에는 나선형상을 가진 제2증폭홈(41)이 각각 연속적으로 다수 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제2증폭관(40)은 공간부(25)에서 출구로 흡기되는 공기의 양을 줄인 상태로, 가속화시켜 빠르고 균일한 흡기가 이루어질 수 있도록, 입구 부분이 저장관(20)의 출구 내측에 삽입되어 제2받침날개(23)에 고정설치된 상태로 출구 부분이 저장관(20)의 출구 외측으로 돌출되어 형성되게 하는 것이 바람직한데, 이때, 저장관(20)의 출구 외측으로 돌출된 제2증폭관(40)의 출구 최대직경은 저장관(20)의 내경보다 작게 형성되도록 함으로써, 제2증폭관(40)의 외주와 저장관(20)의 내주 사이의 공간으로 공기의 흡기가 이루어지도록 해야만 할 것이다.

따라서, 상기 제2증폭관(40)에 의하면, 원뿔대통 형상으로 형성된 제2증폭관(40)에 의해 제2증폭관(40)의 외측으로 많은 양의 공기가 한꺼번에 빠져나가는 것을 방지할 수 있음은 물론, 흡기되는 공기를 가속화시킨 상태로 원심력과 구심력에 의한 와류형성을 이룰 수 있을 뿐만 아니라, 제2증폭관(40)의 내주를 통해 공기확산과 더불어 구심력에 의한 와류형성을 이룰 수 있고, 저장관(20)의 외주를 통해 원심력에 의한 와류형성을 이룰 수 있기 때문에 비교적 많은 양의 공기를 필요치 않은 중·저속대에서 엔진 성능과 연비의 효율이 최적화되는 작용효과가 있으며, 공기의 연속적인 흐름을 통해 공기 흡기에 끊김이 발생하지 않아 소음이 유발되지 않게 된다.

또한, 가속수단인 액셀(미도시)을 강하게 밟음에 따라 많은 공기의 흡기가 필요할 시에는, 상기 저장관(20)의 공간부(25)에 임시 저장된 공기를 한번에 흡기하여 사용할 수 있기 때문에 자동차에 별도의 레조네이터를 달지 않았더라도 고속대에서 엔진 출력 성능의 저하나 연료의 낭비가 발생하지 않게 된다.

한편, 본 발명의 공기 흐름 개선 증폭장치(100)는 도 6 또는 도 10, 11에 도시된 바와 같이 상기 공기혼합증폭저장부(50)를 설치관(10)의 내주에 복수 개로 설치하는 구성으로 할 수도 있는데, 이와 같이 공기혼합증폭저장부(50)가 복수 개로 설치되면, 설치관(10)의 내주에서 복수 개로 설치되는 공기혼합증폭저장부(50)가 전술한 작용을 각각 수행하여 더욱 빠르고 강력한 와류를 형성하는 것에 의해 흡기되는 공기의 흐름이 더욱 연속적으로 이루어질 뿐만 아니라, 엔진 출력의 증진 및 연료 절감의 효과가 있으며, 이러한 구성은 흡기관(3)의 직경이 크게 형성되는 대형차에 주로 적용된다.

그리고, 상기와 같이 설치관(10)의 내주에 공기혼합증폭저장부(50)가 복수 개로 설치될 때에는, 상기 설치관(10)의 내주와 공기혼합증폭저장부(50)의 외주 사이에 공간이 형성되므로, 설치관(10)과 공기혼합증폭저장부(50)의 사이 공간으로 공기의 흡기가 이루어진다.

따라서, 상기 설치관(10)과 공기혼합증폭저장부(50) 사이로 흡기되는 공기에 와류를 형성시켜 흡기공기의 가속화를 이룰 수 있도록, 도 7에 도시된 바와 같이 상기 설치관(10)의 내주에는 나선형상을 가진 제3공기홈(10b)을 연속적으로 다수 형성함과 더불어, 도 8 내지 도 10에 도시된 바와 같이 공기혼합증폭저장부(50)에 구성된 저장관(20)의 외주에는 나선형상을 가진 제2나선홈(29)을 연속적으로 다수 형성하는 것이 바람직하다.

아울러, 설치관(10)의 내주에 복수 개로 설치되는 공기혼합증폭저장부(50)는 도 11에 도시된 바와 같이 3 ~ 4개로 설치하여 차량의 성능 개선은 물론, 설치관(10)의 형상을 원형으로 제작할 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 또한, 도면에는 도시하지 않았지만, 상기 공기혼합증폭저장부(50)를 2개로 설치하여 설치관(10)의 형상을 타원현상으로 제작할 수도 있으며, 상기 공기혼합증폭저장부(50)를 5개 이상으로 설치할 수도 있을 것이다.

본 발명의 구성에 따른 작용을 살펴보면 다음과 같다.

운전자가 자동차의 가속장치인 액셀(미도시)을 밟으면, 스로틀밸브(미도시)가 개방되며, 이와 같은 스로틀밸브의 개방에 따라 에어클리너(1)의 전방에 형성된 흡기관(3)과, 에어클리너(1) 및 상기 에어클리너(1)의 후방에 형성된 흡기관(3)을 거쳐 공기가 흡기되는 작용이 이루어지는데, 본 발명의 공기 흐름 개선 증폭장치(100)는 상기 에어클리너(1)의 전, 후방의 흡기관(3)에 모두 설치되거나, 선택적으로 설치되는 구성으로 이루어져 있으므로, 흡기 되는 공기의 흐름을 개선시키는 작용을 한다.

그리고, 가속장치인 액셀의 작동에 따라 흡기되는 공기는, 배기구를 통해 배기 되는 가스와 마찬가지로 연속적인 흐름이 아닌, 부분적으로 끊기는 흐름을 갖는데, 본 발명에서는, 공기 흐름 개선 증폭장치(100)를 통한 공기의 흐름 개선으로 흡기되는 공기의 흐름이 연속성을 갖도록 유도할 뿐만 아니라, 별도의 레조네이터 구성 없이도 공기의 저장을 이룰 수 있어 중·저속대 뿐만 아니라, 고속대에서도 자동차 엔진의 출력 증진과 연비의 향상을 도모한다.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따라 공기가 흡기되는 흐름의 대한 작용에 대해 보다 상세히 설명한다.

먼저, 운전자가 가속장치인 액셀을 작동시키면, 흡기관(3)을 통해 공기가 흡입되어 제1증폭관(30)의 내주와, 제1증폭관(30)의 외주 및 저장관(20)의 내주 사이와, 설치관(10)의 외주로 공기가 각각 흡기되는 작용이 발생한다.

여기서, 상기 제1증폭관(30)의 내주로 흡기되는 공기는, 원뿔대통 형상으로 형성되어 입구가 출구보다 크게 형성된 구조 및 상기 제1증폭관(30)의 내주에 나선형상으로 형성된 제1증폭홈(31)에 의해 점차적으로 가속화 됨과 동시에, 구심력에 의한 와류가 형성되어 제1증폭관(30)의 내주를 통과하는 공기는 저장관(20)의 공간부(25)로 빠르게 흡기되는 작용이 이루어진다.

그리고, 상기 제1증폭관(30)의 외주 및 저장관(20)의 내주 사이로 흡기되는 공기는, 제1증폭관(30)의 외주에 형성된 제1증폭홈(31)을 통해 원심력에 의한 와류가 형성될 뿐만 아니라, 상기 저장관(20)의 내주에 구성되어 날개홈(21a)이 형성된 제1받침날개(21) 및 제1나선홈(27)을 통해 구심력에 의한 와류가 형성되고, 이와 같은 구심력과 원심력에 의한 와류의 혼합을 통해 제1증폭관(30)과 저장관(20) 사이로 흡기되는 공기는 저장관(20)의 공간부(25)로 빠르게 흡기되는 작용이 이루어진다.

아울러, 상기 설치관(10)의 외주로 흡기되는 공기는, 설치관(10)의 외주에 나선형상으로 형성되는 다수의 날개부(11)를 통해 원심력에 의한 와류가 형성되어 설치관(10)의 출구방향으로 빠르게 흡기되는 작용이 이루어지며, 상기 설치관(10)의 외주와 날개부(11)의 측면에 제1, 2공기홈(10a, 10b)을 각각 형성하였을 때는, 흡기되는 공기에 와류증폭 현상이 발생하여 설치관(10)의 외주에서 출구 방향으로 흡기되는 공기가 더욱 빠르게 흡기되어 연속적인 흐름을 갖게 된다.

한편, 상기와 같이 저장관(20)의 공간부(25)로 흡기된 공기는 공간부(25)를 거쳐 제2증폭관(40)의 내, 외주를 통해 흡기되는 작용이 연속적으로 이루어지는데, 이때, 상기 공간부(25)에서 제2증폭관(40)의 외주를 통해 흡기되는 공기는 저장관(20)의 출구에 설치되어 출구가 입구보다 크게 형성되는 원뿔대통 형상의 제2증폭관(40)을 통해 부하를 받게 된다. 따라서, 일정량의 공기만 빠르게 흡기되는 작용이 이루어지고, 나머지 일정부분의 공기는 공간부(25)에 임시로 저장되는 현상이 발생한다.

이를 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

우선, 상기 제2증폭관(40)의 외주와 저장관(20)의 내주 사이로 흡기되는 공기는 원뿔대통 형상을 가진 제2증폭관(30)의 구조로 인해 저장관(20)의 출구로 갈수록 출구가 좁아지는 구조를 가지게 되는데, 이와 같은 구조에 의하면, 압력차에 의한 부하가 걸리게 되어 난류가 발생하게 되며, 이와 같은 난류현상에 의해 공간부(25)에서 저장관(20)의 출구로 흡기되는 공기의 양은 상대적으로 적어지게 된다.

아울러, 제2증폭관(40)의 형상에 따라 발생하는 부하를 통해 적은 양으로 흡기되어지는 공기는 점차적으로 가속되어 빠르게 흡기되는 작용이 이루어짐과 동시에, 상기 제2증폭관(40)의 외주에 형성된 제2증폭홈(41)과, 상기 저장관(20)의 내주에 구성되어 날개홈(23a)이 형성된 제2받침날개(23) 및 제1나선홈(27)을 통해 원심력과 구심력에 의한 와류가 형성되어 서로 혼합되는 작용이 이루어져 제2증폭관(40)의 외주와 저장관(20)의 내주 사이로 흡기되는 공기는 아주 빠른 속도를 가지며 연속적인 흐름을 가진다.

또한, 제2증폭관(40)의 내주를 통해 흡기되는 공기는 입구에서 출구로 갈수록 직경이 크게 형성되는 원뿔대통 형상의 구조를 통해 공기가 확산되도록 되어 있으나, 전술한 난류 현상에 의해 많은 양의 공기가 빠져나가지 못하는 작용이 이루어지도록 되어 있기 때문에, 제2증폭관(40)의 내주를 통해서도 일정량의 공기만 흡기되는 작용이 이루어지며, 흡기되는 일정량의 공기는 제2증폭관(40)의 내주에 형성된 제2증폭홈(41)을 통해 구심력에 의한 와류가 발생하여 빠른 속도와 연속적인 흐름을 갖도록 흡기된다.

그리고, 제2증폭관(40)의 형상에 따라 난류가 발생되어 역류하려고하는 공기는 저장관(20)의 입구에 구성되어 제2증폭관(40)과 대향되게 설치되는 원뿔대통 형상의 제1증폭관(30)을 통해 저장관(20)의 입구 방향으로 역류하는 현상이 발생하지 않게 되며, 이로 인해 공간부(25)에 공기를 임시로 저장할 수 있게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이 공기혼합증폭저장부(50)를 통과하는 공기 중 저장관(20)의 내측을 통과하는 공기의 일부는 저장관(20)의 공간부(25)에 임시 저장된 상태로, 일부의 공기만 빠르고 강력한 와류를 형성하여 연속적인 흐름으로 흡기되는 작용이 이루어짐과 동시에, 설치관(10)의 외주로 흡기되는 공기가 원심력에 의한 와류를 형성하면서 연속적인 흐름으로 흡기되는 작용이 이루어진다.

따라서, 자동차의 초기 주행과 같이 공기가 비교적 많이 필요치 않은 중·저속대의 주행에서 소음이 유발되지 않음은 물론, 엔진의 성능 개선 및 연료의 효율적인 사용을 이룰 수 있게 된다.

또한, 고속주행으로의 변환에 따라 많은 공기의 흡기가 요구될 시에는, 저장관(20)의 공간부(25)에 임시저장된 공기를 한번에 흡기하여 사용할 수 있으므로, 많은 양의 공기를 필요로 하는 고속대에서 공기를 빠르게 흡기하여 사용할 수 있게 된다. 즉, 자동차에 레조네이터와 같은 별도의 공기저장챔버를 설치하지 않아도 고속주행을 원활히 이룰 수 있으며, 많은 양의 공기 흡기가 흡기관(3) 내에서 이루어지는 것을 통해 고속 주행시에도 소음이 유발되지 않음은 물론, 엔진 출력 성능 저하나 연료의 낭비가 발생하지 않게 된다.

아울러, 본 발명의 공기 흐름 개선 증폭장치(100)를 설치관(10)의 내주에 복수 공기혼합증폭저장부(50)가 설치되는 구조로 하였을 때는, 상기 설치관(10)의 내주에서 복수 개로 설치되는 공기혼합증폭저장부(50)가 전술한 작용을 각각 수행하는 것을 통해 더욱 빠르고 강력한 와류를 형성할 수 있을 뿐만 아니라, 흡기되는 공기의 흐름이 더욱 연속적으로 이어지게 되어 중·소형차는 물론, 대형차에서도 엔진 출력의 증진과 연료의 절감 및 소음을 방지할 수 있는 효과를 가진다.

그리고, 상기와 같이 설치관(10)의 내주에 공기혼합증폭저장부(50)를 복수 개로 설치 구성하면, 상기 설치관(10)과 공기혼합증폭저장부(50)의 사이에 공간이 형성되는데, 본 발명에서는, 상기 설치관(10)의 내주에 나선형상을 가진 제3공기홈(10b)이 연속적으로 다수 형성되고, 공기혼합증폭저장부(50)에 구성된 저장관(20)의 외주에 나선형상을 가진 제2나선홈(29)이 연속적으로 다수 형성되어 있기 때문에 설치관(10)과 공기혼합증폭저장부(50) 사이로 흡기되는 공기에 와류를 발생시켜 흡기공기의 가속화를 더욱 증폭시킬 수 있으며, 이를 통해 차량의 성능 개선을 더욱 효과적으로 이룰 수 있다.

1 : 에어클리너 3 : 흡기관
10 : 설치관
11 : 날개부 10a, 11a : 제1, 2공기홈 10b : 제3공기홈
20 : 저장관 21, 23 : 제1, 2받침날개 21a, 23a : 날개홈
25 : 공간부 27, 29 : 제1, 2나선홈
30 : 제1증폭관 31 : 제1증폭홈
40 : 제2증폭관 41 : 제2증폭홈
50 : 공기혼합증폭저장부
100 : 공기 흐름 개선 증폭장치

Claims

자동차에 구성된 에어클리너(1)의 흡기관(3)에 연결설치되어 공기 흐름을 개선시키는 공기 흐름 개선 증폭장치에 있어서,
외주에 나선형상의 날개부(11)를 다수로 형성한 설치관(10)과, 상기 설치관(10)의 내주에 삽입설치되는 공기혼합증폭저장부(50)로 구성되되,
상기 공기혼합증폭저장부(50)는,
입구측 내주에 입구에서 출구방향으로 갈수록 내경이 넓어지는 제1받침날개(21)를 나선형상으로 다수 구성하고, 출구측 내주에 출구에서 입구방향으로 갈수록 내경이 넓어지는 제2받침날개(23)를 나선형으로 다수 구성하여 제1, 2받침날개(23)의 사이에 공간부(25)를 형성하며, 내주에는 나선형상을 가진 제1나선홈(27)이 연속적으로 다수 형성된 원통형상의 저장관(20);
원뿔대통 형상으로 형성되어 저장관(20)의 제1받침날개(21)에 고정설치되며, 내주와 외주에는 나선형상을 가진 제1증폭홈(31)이 각각 연속적으로 다수 형성된 제1증폭관(30);
상기 제1증폭관(30)과 대향되게 형성되어 저장관(20)의 제2받침날개(23)에 고정설치되며, 내주와 외주에는 나선형상을 가진 제2증폭홈(41)이 각각 연속적으로 다수로 형성된 제2증폭관(40);으로 이루어진 것에 특징이 있는 공기 흐름 개선 증폭장치.
제 1항에 있어서, 상기 설치관(10)의 외주와 날개부(11)의 측면에는 나선형상을 가진 제1, 2공기홈(10a, 11a)이 각각 연속적으로 다수 형성된 것에 특징이 있는 공기 흐름 개선 증폭장치.
제 1항에 있어서, 상기 저장관(20)에 구성된 제1, 2받침날개(21, 23)의 측면에는 나선형상을 가진 날개홈(21a, 23a)이 각각 연속적으로 다수 형성된 것에 특징이 있는 공기 흐름 개선 증폭장치.
제 1항에 있어서, 상기 제1증폭관(30)은 출구 부분이 저장관(20)의 입구 내측에 삽입되어 제1받침날개(21)에 고정설치되고, 입구 부분이 저장관(20)의 입구 외측으로 돌출되어 형성되되, 상기 저장관(20)의 입구 외측으로 돌출된 제1증폭관(30)의 입구 최대직경은 저장관(20)의 내경보다 작게 형성된 것에 특징이 있는 공기 흐름 개선 증폭장치.
제 1항에 있어서, 상기 제2증폭관(40)은 입구 부분이 저장관(20)의 출구 내측에 삽입되어 제2받침날개(23)에 고정설치되고, 출구 부분이 저장관(20)의 출구 외측으로 돌출되어 형성되되, 상기 저장관(20)의 출구 외측으로 돌출된 제2증폭관(40)의 출구 최대직경은 저장관(20)의 내경보다 작게 형성된 것에 특징이 있는 공기 흐름 개선 증폭장치.
제 1항에 있어서, 상기 저장관(20)과 제1, 2증폭관(30, 40)으로 이루어진 공기혼합증폭저장부(50)는 설치관(10)의 내부에 복수 개로 삽입설치되는 것에 특징이 있는 공기 흐름 개선 증폭장치.
제 6항에 있어서, 상기 설치관(10)의 내주에는 나선형상을 가진 제3공기홈(10b)이 연속적으로 다수 형성되고, 상기 설치관(10) 내에 설치되는 복수 개로 설치되는 저장관(20)의 외주에는 나선형상을 가진 제2나선홈(29)이 연속적으로 다수 형성된 것에 특징이 있는 공기 흐름 개선 증폭장치.