KR20160061672A - 에어클리너-베큐에이터 물 유입 방지구조 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 에어클리너-베큐에이터 물 유입 방지구조에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 에어클리너-베큐에이터 물 유입 방지구조는 에어클리너(10)의 내부와 외부를 연통시키는 연통부(110)가 하단부에 형성된 에어클리너 하우징(100); 상기 에어클리너 하우징(100)의 상기 연통부(110)의 외주면에 연결되고, 상기 에어클리너(10) 내부의 이물질을 배출하는 슬릿갭(210)이 형성된 베큐에이터(200); 및 상기 연통부(110)의 내부에 힌지결합되어, 상기 연통부(110)를 개폐할 수 있는 플로팅 게이트(300);를 포함한다. 본 발명에 따르면, 차량 외부의 물이 에어클리너 내부로 유입되는 것을 방지할 수 있다.

Description

에어클리너-베큐에이터 물 유입 방지구조{AN AIR CLEANER-VACUATOR STRUCTURE FOR PREVENTING WATER INGRESS AND AN OPERATION METHOD THEREOF}
본 발명은 에어클리너-베큐에이터 물 유입 방지구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차량 외부의 물이 에어클리너 내부로 유입되는 것을 방지하는 에어클리너-베큐에이터 물 유입 방지구조에 관한 것이다.
일반적으로 차량의 엔진은 작동과정에서 연료의 연소에 필요한 공기를 외부로부터 공급받게 되는데, 이와 같이 외부로부터 유입된 공기 중에 분진이 함유될 경우에는 실린더와 피스톤 간의 섭동면에 마찰이 증대됨에 따라 실린더 내벽과 피스톤의 표면이 마모되는 한편, 엔진의 수명이 급격히 단축됨으로써 통상의 엔진에서는 공기의 유통경로를 이루는 흡기 매니폴드(intake manifold)의 입구에 에어클리너를 결합시킨다. 에어클리너는 대기중의 이물질을 여과하여 정화된 공기를 엔진으로 공급하는 역할을 한다. 이에 따라 엔진 피스톤 링의 마모를 감소시켜 엔진성능의 노화를 방지하는 것이다.
에어클리너는 내부에 원통형의 필터엘리먼트를 내장하고 유입된 외부의 공기를 흡입안내하는 에어클리너 입구와 정화된 공기를 엔진 쪽으로 공급시키는 에어클리너 출구와, 먼지 및 물을 외부로 배출시키는 베큐에이터로 구성되어 있다. 즉, 엔진 거동시 에어클리너 입구를 통해서 유입된 흡기는 에어클리너 내벽을 따라 회전하면서 원심력 및 자중에 의해 입자가 큰 이물질과 수분이 에어클리너 하단부에 쌓이게 되는 것이다.
이렇게 쌓인 이물질들은 일정 무게가 되거나 엔진의 정지시 에어클리너 외부로 배출된다. 도 1은 종래 기술에 따른 베큐에이터 구조의 문제점을 설명하는 도면이다. 도 1을 참조하면 이러한 역할을 수행하도록 에어클리너의 하단부에 베큐에이터가 설치되며, 에이클리너 및 베큐에이터는 차량의 하부에 장착된다. 즉, 엔진 가동시 엔진에서의 빨아들이는 압력(부압)에 의해 베큐에이터의 슬릿갭이 닫혀있으나, 엔진 정지시에는 부압이 형성되지 않으므로 베큐에이터의 슬릿갭이 열리고 이물질을 배출하게 되는 것이다.
그러나 엔진 정지시 갑작스런 호우 등에 의해 차량이 침수되면, 열려있는 베큐에이터의 슬릿갭을 통해서 물이 에어클리너 내부로 유입된다. 이에 따라, 차량의 에어클리너의 필터엘리먼트가 손상되고, 엔진의 연소실로 이물질이 다량 유입되어 엔진의 고장을 유발하는 문제가 있었다.
공개실용신안공보 제1997-0038318호(1997.12.19)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 차량 외부의 물이 에어클리너 내부로 유입되는 것을 방지하는 플로팅 게이트를 구비한 에어클리너-베큐에이터 물 유입 방지구조를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 에어클리너-베큐에이터 물 유입 방지구조는 에어클리너(10)의 내부와 외부를 연통시키는 연통부(110)가 하단부에 형성된 에어클리너 하우징(100); 상기 에어클리너 하우징(100)의 상기 연통부(110)의 외주면에 연결되고, 상기 에어클리너(10) 내부의 이물질을 배출하는 슬릿갭(210)이 형성된 베큐에이터(200); 및 상기 연통부(110)의 내부에 힌지결합되어, 상기 연통부(110)를 개폐할 수 있는 플로팅 게이트(300);를 포함한다.
상기 에어클리너-베큐에이터 물 유입 방지구조는 상기 플로팅 게이트(300)가 회전할 수 있도록 상기 플로팅 게이트(300)와 상기 연통부(110)를 연결하는 힌지축(400)을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 에어클리너-베큐에이터 물 유입 방지구조는 상기 플로팅 게이트(300)의 상면에, 상기 플로팅 게이트(300)의 테두리를 따라 부착되어, 상기 플로팅 게이트(300)가 상방으로 회전시 상기 연통부(110)를 밀폐하는 실링부(500)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 에어클리너-베큐에이터 물 유입 방지구조는 상기 에어클리너 하우징(100)의 상기 연통부(110)에 상기 베큐에이터(200)를 고정시키는 클램프(600)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 베큐에이터(200)는 반구형의 입구부(220) 및 상기 클램프(600)가 체결되는 연결부(230)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 슬릿갭(210)은 상기 베큐에이터(200)의 직경방향으로 상기 입구부(220)에 형성되며, 상기 슬릿갭(210)의 양 측면에는 상기 베큐에이터(200)의 상기 입구부(220)에서 외부로 돌출된 돌출부(240)가 형성된 것을 특징으로 한다.
상기 베큐에이터(200)는 고무 재질로 형성된 것을 특징으로 한다.
상기 플로팅 게이트(300)는 상기 연통부(110)의 하면 위에, 상기 연통부(110)의 하면과 평행하게 배치되는 것을 특징으로 한다.
상기 플로팅 게이트(300)와 상기 연통부(110)는 상기 연통부(110)의 하면과 평행하게 배치된 힌지축(300)에 의해 힌지결합되는 것을 특징으로 한다.
상기 에어클리너-베큐에이터 물 유입 방지구조는 상기 플로팅 게이트(300)가 상기 연통부(110)를 개폐할 수 있도록, 힌지축(400)에 수직한 상기 플로팅 게이트(300)의 길이가 상기 연통부(110)의 단면의 수직높이 이상인 것을 특징으로 한다.
상기 에어클리너-베큐에이터 물 유입 방지구조는 상기 플로팅 게이트(500)의 비중이 물보다 작은 것을 특징으로 한다.
상기 에어클리너-베큐에이터 물 유입 방지구조는 상기 실링부(500)의 재질은 변형 가능한 연질재인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 에어클리너-베큐에이터 물 유입 방지구조의 작동방법은 엔진 정지시 베큐에이터(200)의 탄성력에 의해 슬릿갭(210)이 개방되는 슬릿갭 개방단계(S100); 상기 슬릿갭 개방단계(S100) 후, 차량 침수시 플로팅 게이트(300)가 부력에 의해 힌지축(400)을 중심으로 반 시계방향 회전하는 플로팅 게이트 상승단계(S200); 및 상기 플로팅 게이트 상승단계(S200) 후, 상기 플로팅 게이트(300) 및 실링부(500)에 의해 에어클리너 하우징(100)의 연통부(110)가 폐쇄되는 연통부 폐쇄단계(S300);를 포함한다.
상기 에어클리너-베큐에이터 물 유입 방지구조의 작동방법은 상기 폐쇄단계(S300) 후, 배수가 완료되면 상기 플로팅 게이트(300)가 자중에 의해 상기 힌지축(400)을 중심으로 시계방향 회전하는 플로팅 게이트 하강단계(S400)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따르면, 차량 외부의 물이 에어클리너 내부로 유입되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 종래 기술에 비해 베큐에이터 통로를 넓게 확장할 수 있어, 에어클리너 내부의 이물질을 용이하게 배출시킬 수 있다.
또한, 종래 기술과 달리 베큐에이터가 에어클리너의 측부에 경사지게 설치되더라도 물 유입 방지 효과를 확보할 수 있으므로, 베큐에이터의 배치를 자유롭게 할 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 베큐에이터 구조의 문제점을 설명하는 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 에어클리너-베큐에이터 물 유입 방지구조에서 베큐에이터의 위치를 설명하는 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 에어클리너-베큐에이터 물 유입 방지구조의 사시도.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 에어클리너-베큐에이터 물 유입 방지구조의 확대도.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 에어클리너-베큐에이터 물 유입 방지구조의 단면도.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 에어클리너-베큐에이터 물 유입 방지구조의 작동을 설명하는 도면.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시 예에 에어클리너-베큐에이터 물 유입 방지구조의 작동방법의 순서도.
본 명세서 및 청구범위에서 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시 예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. 또한, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명에 따른 에어클리너-베큐에이터 물 유입 방지구조에서 베큐에이터의 위치를 설명하는 도면이고, 도 3은 본 발명에 따른 에어클리너-베큐에이터 물 유입 방지구조의 사시도이다. 도 4는 본 발명에 따른 에어클리너-베큐에이터 물 유입 방지구조의 확대도이고, 도 5는 본 발명에 따른 에어클리너-베큐에이터 물 유입 방지구조의 단면도이다. 도 2 내지 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 에어클리너-베큐에이터 물 유입 방지구조는 에어클리너 하우징(100), 베큐에이터(200), 플로팅 게이트(300), 힌지축(400), 실링부(500), 클램프(600)를 포함한다.
에어클리너 하우징(100)은 에어클리너(10)의 내부와 외부를 연통시키는 연통부(110)가 하단부에 형성된다.
베큐에이터(200)는 상기 에어클리너 하우징(100)의 상기 연통부(110)의 외주면에 연결된다. 베큐에이터(200)는 상기 에어클리너(10) 내부의 이물질을 배출하는 슬릿갭(210)이 형성된다.
또한, 상기 베큐에이터(200)는 반구형의 입구부(220) 및 상기 클램프(600)가 체결되는 연결부(230)를 포함한다.
상기 슬릿갭(210)은 상기 베큐에이터(200)의 직경방향으로 상기 입구부(220)에 형성되며, 상기 슬릿갭(210)의 양 측면에는 상기 베큐에이터(200)의 상기 입구부(220)에서 외부로 돌출된 돌출부(240)가 형성된다.
상기 베큐에이터(200)는 고무 재질로 형성될 수 있다. 이에 따라, 엔진 가동시에는 엔진의 배압에 의해 베큐에이터(200)의 돌출부(240)가 접합되고, 슬릿갭(210)이 폐쇄된다. 또한, 엔진 정지시에는 배압이 없으므로, 베큐에이터(200)의 탄성력에 의해 돌출부(240)가 원형을 복원하고, 슬릿갭(210)이 개방되어 에어클리너 내부의 이물질을 배출할 수 있다.
플로팅 게이트(300)는 상기 연통부(110)의 내부에 힌지결합되어, 상기 연통부(110)를 개폐할 수 있다. 플로팅 게이트(300)는 상기 연통부(110)의 하면 위에, 상기 연통부(110)의 하면과 평행하게 배치된다. 또한, 상기 플로팅 게이트(300)와 상기 연통부(110)는, 상기 연통부(110)의 하면과 평행하게 배치된 힌지축(400)에 의해 힌지결합된다. 상기 플로팅 게이트(300)의 비중이 물보다 작은 것을 특징으로 한다. 본 발명의 일 실시 예에 따를 때, 플로팅 게이트(300)의 부력을 이용하여, 연통부(110)를 개폐하기 위함이다. 이와 같이 상기 플로팅 게이트(300)가 상기 연통부(110)를 개폐할 수 있도록, 힌지축(400)에 수직한 상기 플로팅 게이트(300)의 길이가 상기 연통부(110)의 단면의 수직높이 이상인 것이 바람직하다.
힌지축(400)은 상기 플로팅 게이트(300)가 회전할 수 있도록 상기 플로팅 게이트(300)와 상기 연통부(110)를 연결한다.
실링부(500)는 상기 플로팅 게이트(300)의 상면에, 상기 플로팅 게이트(300)의 테두리를 따라 부착된다. 실링부(500)는 상기 플로팅 게이트(300)가 상방으로 회전시 상기 연통부(110)를 밀폐하는 역할을 한다. 상기 실링부(500)의 재질은 변형 가능한 연질재인 것을 특징으로 한다. 플로팅 게이트(400)가 부력에 의해 상승하게 되면, 플로팅 게이트(400)와 연통부(110) 사이의 홈을 밀폐하여 기밀을 유지하기 위해, 변형 가능한 연질재인 것이 바람직하다.
클램프(600)는 상기 에어클리너 하우징(100)의 상기 연통부(110)에 상기 베큐에이터(200)를 고정시키는 역할을 한다. 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 연통부(110)의 외주면을 감싸도록 상기 베큐에이터(200)의 연결부(230)가 배치되고, 상기 연결부(230)의 외주면에 클램프(600)가 배치되며, 클램프(600)가 조여짐에 따라 상기 연통부(110)와 상기 연결부(230)를 고정시킬 수 있는 것이다.
도 6은 본 발명에 따른 에어클리너-베큐에이터 물 유입 방지구조의 작동을 설명하는 도면이다. 도 6을 참조할 때, 차량의 침수 상황이 발생하면 물이 베큐에이터(200)의 슬릿갭(210)을 통해 유입된다. 이에 따라, 유입된 물의 수면이 상승함에 따라, 비중이 물보다 작은 플로팅 게이트(300)는 부력에 의해 회전축(400)을 중심으로 반 시계방향으로 회전한다. 플로팅 게이트(300)가 연통부(110)의 상면과 접촉하면, 실링부(500)에 의해 연통부(110)가 밀폐되고, 이에 따라 물이 에어클리너(10) 내부로 유입되는 것을 방지한다. (도 6(a) 참조)
차량의 침수 상황이 종료되어 수면이 하강하면, 플로팅 게이트(300)는 자중에 의해 회전축(400)을 중심으로 시계방향으로 회전한다. 플로팅 게이트(300)가 연통부(110)의 하면과 접촉하면 상기 연통부(110)가 개방되고, 이에 따라, 에어클리너(10) 내부의 이물질을 배출할 수 있게 된다. (도 6(b) 참조)
도 7은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 에어클리너-베큐에이터 물 유입 방지구조의 작동방법의 순서도이다. 도 7을 참조할 때, 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 에어클리너-베큐에이터 물 유입 방지구조의 작동방법은 엔진 정지시 베큐에이터(200)의 탄성력에 의해 슬릿갭(210)이 개방되는 슬릿갭 개방단계(S100); 상기 슬릿갭 개방단계(S100) 후, 차량 침수시 플로팅 게이트(300)가 부력에 의해 힌지축(400)을 중심으로 반 시계방향 회전하는 플로팅 게이트 상승단계(S200); 및 상기 플로팅 게이트 상승단계(S200) 후, 상기 플로팅 게이트(300) 및 실링부(500)에 의해 에어클리너 하우징(100)의 연통부(110)가 폐쇄되는 연통부 폐쇄단계(S300);를 포함한다.
또한, 상기 폐쇄단계(S300) 후, 배수가 완료되면 상기 플로팅 게이트(300)가 자중에 의해 상기 힌지축(400)을 중심으로 시계방향 회전하는 플로팅 게이트 하강단계(S400)를 포함할 수 있다.
앞서 살펴본 실시 예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자(이하 '당업자'라 한다)가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하는 바람직한 실시 예일 뿐, 전술한 실시 예 및 첨부한 도면에 한정되는 것은 아니므로 이로 인해 본 발명의 권리범위가 한정되는 것은 아니다. 따라서, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 당업자에게 있어 명백할 것이며, 당업자에 의해 용이하게 변경 가능한 부분도 본 발명의 권리범위에 포함됨은 자명하다.
10 에어클리너
100 에어클리너 하우징
110 연통부
200 베큐에이터
210 슬릿갭
220 입구부
230 연결부
240 돌출부
300 플로팅 게이트
400 힌지축
500 실링부
600 클램프

Claims (14)

  1. 에어클리너(10)의 내부와 외부를 연통시키는 연통부(110)가 하단부에 형성된 에어클리너 하우징(100);
    상기 에어클리너 하우징(100)의 상기 연통부(110)의 외주면에 연결되고, 상기 에어클리너(10) 내부의 이물질을 배출하는 슬릿갭(210)이 형성된 베큐에이터(200); 및
    상기 연통부(110)의 내부에 힌지결합되어, 상기 연통부(110)를 개폐할 수 있는 플로팅 게이트(300);
    를 포함하는 에어클리너-베큐에이터 물 유입 방지구조.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 플로팅 게이트(300)가 회전할 수 있도록 상기 플로팅 게이트(300)와 상기 연통부(110)를 연결하는 힌지축(400)을 포함하는 것을 특징으로 하는 에어클리너-베큐에이터 물 유입 방지구조.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 플로팅 게이트(300)의 상면에, 상기 플로팅 게이트(300)의 테두리를 따라 부착되어, 상기 플로팅 게이트(300)가 상방으로 회전시 상기 연통부(110)를 밀폐하는 실링부(500)을 포함하는 것을 특징으로 하는 에어클리너-베큐에이터 물 유입 방지구조.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 에어클리너 하우징(100)의 상기 연통부(110)에 상기 베큐에이터(200)를 고정시키는 클램프(600)를 포함하는 것을 특징으로 하는 에어클리너-베큐에이터 물 유입 방지구조.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 베큐에이터(200)는 반구형의 입구부(220) 및 상기 클램프(600)가 체결되는 연결부(230)를 포함하는 것을 특징으로 하는 에어클리너-베큐에이터 물 유입 방지구조.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 슬릿갭(210)은 상기 베큐에이터(200)의 직경방향으로 상기 입구부(220)에 형성되며, 상기 슬릿갭(210)의 양 측면에는 상기 베큐에이터(200)의 상기 입구부(220)에서 외부로 돌출된 돌출부(240)가 형성된 것을 특징으로 하는 에어클리너-베큐에이터 물 유입 방지구조.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 베큐에이터(200)는 고무 재질로 형성된 것을 특징으로 하는 에어클리너-베큐에이터 물 유입 방지구조.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 플로팅 게이트(300)는 상기 연통부(110)의 하면 위에, 상기 연통부(110)의 하면과 평행하게 배치되는 것을 특징으로 하는 에어클리너-베큐에이터 물 유입 방지구조.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 플로팅 게이트(300)와 상기 연통부(110)는 상기 연통부(110)의 하면과 평행하게 배치된 힌지축(400)에 의해 힌지결합되는 것을 특징으로 하는 에어클리너-베큐에이터 물 유입 방지구조.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 플로팅 게이트(300)의 비중이 물보다 작은 것을 특징으로 하는 에어클리너-베큐에이터 물 유입 방지구조.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 플로팅 게이트(300)가 상기 연통부(110)를 개폐할 수 있도록, 힌지축(400)에 수직한 상기 플로팅 게이트(300)의 길이가 상기 연통부(110)의 단면의 수직높이 이상인 것을 특징으로 하는 에어클리너-베큐에이터 물 유입 방지구조.
  12. 제 3항에 있어서,
    상기 실링부(500)의 재질은 변형 가능한 연질재인 것을 특징으로 하는 에어클리너-베큐에이터 물 유입 방지구조.
  13. 에어클리너-베큐에이터 물 유입 방지구조의 작동방법에 있어서,
    엔진 정지시 베큐에이터(200)의 탄성력에 의해 슬릿갭(210)이 개방되는 슬릿갭 개방단계(S100);
    상기 슬릿갭 개방단계(S100) 후, 차량 침수시 플로팅 게이트(300)가 부력에 의해 힌지축(400)을 중심으로 반 시계방향 회전하는 플로팅 게이트 상승단계(S200); 및
    상기 플로팅 게이트 상승단계(S200) 후, 상기 플로팅 게이트(300) 및 실링부(500)에 의해 에어클리너 하우징(100)의 연통부(110)가 폐쇄되는 연통부 폐쇄단계(S300);
    를 포함하는 에어클리너-베큐에이터 물 유입 방지구조의 작동방법.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 폐쇄단계(S300) 후, 배수가 완료되면 상기 플로팅 게이트(300)가 자중에 의해 상기 힌지축(400)을 중심으로 시계방향 회전하는 플로팅 게이트 하강단계(S400)를 포함하는 것을 특징으로 하는 에어클리너-베큐에이터 물 유입 방지구조의 작동방법.
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KR20070002276A (ko) * 2005-06-30 2007-01-05 현대자동차주식회사 자동차용 에어크리너의 베큐에이터의 구조
JP2014084782A (ja) * 2012-10-23 2014-05-12 Inoac Corp レゾネータ

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