KR20190096201A - 차량용 에어 클리너 - Google Patents

Abstract

차량용 에어 클리너에 대한 발명이 개시된다. 본 발명의 차량용 에어 클리너는: 공기 유입부 및 공기 유출부가 형성된 원통형의 필터 하우징과, 필터 하우징에 설치되어 공기를 여과하는 원통형의 필터 부재와, 필터 하우징의 공기 유입부로 유입되는 공기가 필터 하우징 내부에서 유동할 때 필터 부재의 외주를 따라 와류 유동을 하도록 필터 하우징에 대해 경사지게 설치되는 공기 유입관을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

차량용 에어 클리너{AIR CLEANER FOR VEHICLE}

본 발명은 차량용 에어 클리너에 관한 것으로, 보다 상세하게는 와류 유동을 유도하여 필터 부재 주변에서의 공기의 유동을 개선하므로 엔진의 흡기 효율을 향상시킬 수 있는 차량용 에어 클리너에 관한 것이다.

일반적으로, 차량에서는 엔진에서 연료를 연소시켜 동력을 얻게 된다. 이때, 연료의 연소를 위해 공기를 필요로 하고, 연료 연소에 필요한 공기는 차량의 외부로부터 유입된다. 엔진으로 유입되는 공기에 미세먼지가 포함되어 있으면 미세한 물질이 실린더 내부에 흡입되어 착화되면, 엔진 구동시 피스톤과의 마찰로 인하여 실린더 내벽에 마모가 발생된다. 이는 엔진 출력의 저하요인이 되어 연료의 소모를 증가시킨다.

이러한 문제를 예방하기 위하여 통상의 차량은 공기흡입라인에 에어 클리너를 설치하여 공기 중에 다량 포함되어 있는 먼지나 이물질을 제거하게 된다. 종래의 에어 클리너는 공기를 여과하기 위한 원통형의 필터 부재가 필터 하우징의 내부에 장착되어 공기를 정화시키므로, 필터 부재의 외주면 주변에서 공기가 국부적으로 집중되는 현상이 발생하여 유동 균일도가 저하되고, 이에 따라 엔진의 흡기 효율이 저하되는 문제점이 있었다.

본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제10-2012-0027645호(2012.03.22 공개, 발명의 명칭: 차량용 에어 클리너)에 게시되어 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위해 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 와류 유동을 유도하여 필터 부재 주변에서의 공기의 유동을 개선하므로 엔진의 흡기 효율을 향상시킬 수 있는 차량용 에어 클리너를 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 차량용 에어 클리너는: 공기 유입부 및 공기 유출부가 형성된 원통형의 필터 하우징과, 필터 하우징에 설치되어 공기를 여과하는 원통형의 필터 부재와, 필터 하우징의 공기 유입부로 유입되는 공기가 필터 하우징 내부에서 유동할 때 필터 부재의 외주를 따라 와류 유동을 하도록 필터 하우징에 대해 경사지게 설치되는 공기 유입관을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 공기 유입부는 필터 하우징의 일측에 구비되고, 공기 유출부는 필터 하우징의 다른 일측에 형성되며, 공기 유입관에서의 공기의 유동 방향은 필터 하우징에서의 공기의 유동 방향과 반대되는 방향인 것을 특징으로 한다.

또한 공기 유입관과 필터 하우징 중 적어도 어느 하나에는 공기의 와류 유동을 촉진하는 와류 촉진 부재가 더 설치되는 것을 특징으로 한다.

또한 공기 유입관에는 공기의 와류 유동을 촉진하는 와류 촉진 부재가 설치되고, 와류 촉진 부재는 공기 유입관의 입구측에 경사지게 설치되는 적어도 하나의 와류 촉진 핀을 구비하는 것을 특징으로 한다.

또한 필터 하우징에는 공기의 와류 유동을 촉진하는 와류 촉진 부재가 설치되고, 와류 촉진 부재는 공기 유입부와 반대되는 위치에서 필터 하우징의 일측에 경사지게 설치되는 적어도 하나의 와류 촉진 핀을 구비하는 것을 특징으로 한다.

또한 필터 부재는 공기를 필터링하는 필터면이 원주 방향을 따라 연속적으로 절곡되도록 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한 필터 부재는 절곡에 의해 형성되는 절곡라인이 원주 방향으로 경사지게 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 차량용 에어 클리너는, 공기 유입관을 필터 하우징에 대해 경사진 각도로 설치하여 필터 하우징 내부에서 와류 현상이 일어나도록 유도함으로써, 필터 부재 주변에서의 공기의 유동을 개선하고 이를 통해 엔진의 흡기 효율을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 에어 클리너를 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 차량용 에어 클리너 내부에서의 공기의 유동을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 에어 클리너를 나타낸 도면으로, 경사진 형태의 필터 부재가 적용된 경우를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 에어 클리너에 적용된 경사진 형태의 필터 부재를 나타낸 도면이다.
도 5는 도 3에 도시된 차량용 에어 클리너 내부에서의 공기의 유동을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 에어 클리너에 와류 촉진 부재의 일 실시예가 적용된 경우를 나타낸 도면이다.

이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 에어 클리너를 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 에어 클리너를 나타낸 도면이며, 도 2는 도 1에 도시된 차량용 에어 클리너 내부에서의 공기의 유동을 나타낸 도면이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 에어 클리너를 나타낸 도면으로, 경사진 형태의 필터 부재가 적용된 경우를 나타낸 도면이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 에어 클리너에 적용된 경사진 형태의 필터 부재를 나타낸 도면이며, 도 5는 도 3에 도시된 차량용 에어 클리너 내부에서의 공기의 유동을 나타낸 도면이며, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 에어 클리너에 와류 촉진 부재의 일 실시예가 적용된 경우를 나타낸 도면이다.

도 1과 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 에어 클리너는, 공기 유입부(110) 및 공기 유출부(120)가 형성된 원통형의 필터 하우징(100)과, 필터 하우징(100)에 설치되어 공기를 여과하는 원통형의 필터 부재(200)와, 필터 하우징(100)의 공기 유입부(110)로 유입되는 공기가 필터 하우징(100) 내부에서 유동할 때, 필터 부재(200)의 외주를 따라 와류 유동(V)을 하도록, 필터 하우징(100)에 대해 경사지게 설치되는 공기 유입관(300)을 포함한다.

원통형으로 형성된 필터 하우징(100)은 그 측면 하부에 공기 유입부(110)를 구비하고, 그 상면 중앙에 공기 유출부(120)를 구비한다.

필터 부재(200)는 전체적인 형상은 원통형이며, 공기를 필터링하는 필터면(210)이 원주 방향을 따라 연속적으로 절곡되고, 이러한 절곡으로 인해 다수의 절곡라인(220)이 형성되는 형상으로 형성된다.

공기 유입관(300)으로 유입되는 공기의 지배적인 유동 방향은 도면에 도시된 경우를 기준으로 하 방향이고, 필터 유입관(200)을 거쳐 필터 하우징(100)의 공기 유입부(110)를 통해 필터 하우징(100) 내부로 유입된 공기의 지배적인 유동 방향은 도면에 도시된 경우를 기준으로 공기 유출부(120)가 위치한 곳을 향하는 방향인 상 방향이다. 여기서, 지배적인 유동 방향이라함은 다양한 유동 방향 가운데 80프로 이상을 점유하는 유동 방향을 의미한다.

즉, 본 발명에 적용된 공기 유입관(300)에서의 공기의 지배적인 유동 방향은 필터 하우징(100)에서의 공기의 지배적인 유동 방향과 대략 반대되는 방향이며, 이는 공기 유입관(300)이 필터 하우징(100)의 길이 방향과 대략 평행하도록 배치되기 때문이며, 이러한 배치 구조는 차량용 에어 클리너의 크기를 최소화하는 경우에 요구될 수 있는 배치 구조이다.

따라서 본 발명에 따른 차량용 에어 클리너는 위와 같은 구조를 갖는 차량용 에어 클리너에 있어서, 유동 균일도를 높일 수 있도록 하는 구조들을 포함하게 된다.

공기 유입관(300)은 필터 하우징(100)에 설치됨에 있어서, 필터 하위징(100)과 평행한 상태로부터 일정 각도 경사지도록 설치되며, 이러한 경사지게 설치되는 구조로 인해, 공기 유입관(300)을 거쳐서 필터 하우징(100)의 공기 유입부(110)를 통해 필터 하우징(100)의 하부로 유입되는 공기는 도 2에 도시된 것처럼, 와류 유동(V)을 하면서 상승하는 과정에서 필터 부재(200)의 필터면(210)을 통해 여과된 후, 공기 유출부(120)를 통해 엔진(미도시)으로 유입된다.

필터 하우징(100) 내부에서 공기가 와류 유동(V)을 하면서 상승하기 때문에 종래에 문제되었던 필터 부재(200)의 외주면 주변에서의 공기의 국부적인 집중 현상을 방지할 수 있게 되고, 이를 통해 유동 균일도를 높일 수 있게 되며, 결과적으로는 엔진의 흡기 효율을 높일 수 있게 된다.

공기 유입관(300)의 경사진 설치 구조와 더불어 필터 하우징(100) 내부에서의 공기의 와류 유동(V)을 더욱 촉진하기 위해, 도 3 내지 도 5에 도시된 것처럼, 필터 부재(200)의 절곡라인(220)이 필터 부재(200)의 길이 방향을 따르는 기준선(L)을 기준으로 원주 방향으로 일정 각도(A) 만큼 경사지도록 형성할 수 있다.

이처럼 필터 부재(200)의 절곡라인(220)을 경사지게 형성하는 경우, 필터 하우징(100) 내부에서의 공기의 와류 유동(V)은 더욱 촉진되며, 유동 균일도도 더욱 높아질 수 있게 되며, 결과적으로는 엔진의 흡기 효율을 더욱 높일 수 있게 된다.

또한, 공기 유입관(300)의 경사진 설치 구조 또는 필터 부재(200)의 형상과 더불어 필터 하우징(100) 내부에서의 공기의 와류 유동(V)을 더욱더 촉진하기 위해, 도 1 내지 도 5에 도시된 것처럼, 공기 유입관(300) 또는 필터 하우징(100) 중 적어도 어느 한 곳에는 공기의 와류 유동을 촉진하는 와류 촉진 부재(400,500)가 더 설치될 수 있다.

도 6에는 이러한 와류 촉진 부재(400,500)의 일 실시예가 도시되며, 6을 참조하여 와류 촉진 부재(400,500)에 대하여 설명한다.

공기 유입관(300)에 설치되는 와류 촉진 부재(400)는 공기 유입관(300)의 입구측에 하 방향으로 경사지게 설치되고, 아래쪽에 설치된 것일수록 점점 길이가 길어지도록 형성된 다수의 와류 촉진 핀(410,420,430)을 구비할 수 있다.

다수의 와류 촉진 핀(410,420,430)의 하 방향으로 경사진 구조와 하 방향에 대한 점진적인 길이 증가 구조는 공기 유입관(300)으로 유입되는 공기의 유동(S1)에 소규모 와류가 발생하도록 유도하여, 공기 유입부(1100)를 통과하여 필터 하우징(100)으로 유입되는 공기의 유동(S2)에 회전 에너지가 축적되도록 함으로써, 필터 하우징(100)에서의 와류 발생을 더욱더 촉진하게 된다.

또한, 필터 하우징(100)에 설치되는 와류 촉진 부재(500)는 공기 유입부(110)와 반대되는 위치에서 필터 하우징(100)의 내측면 하부에 하 방향으로 경사지게 설치되고, 위쪽에 설치된 것일수록 점점 길이가 짧아지도록 형성된 다수의 와류 촉진 핀(510,520,530)을 구비할 수 있다.

다수의 와류 촉진 핀(510,520,530)의 하 방향으로 경사진 구조와 상 방향에 대한 점진적인 길이 감소 구조는 필터 하우징(100)의 하부에서 상승하기 시작하는 공기의 유동(S3)에 회전 에너지가 더해지도록 함으로써, 필터 하우징(100)에서의 와류 발생을 더욱더 촉진하게 된다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면 공기 유입관을 필터 하우징에 대해 경사진 각도로 설치하여 필터 하우징 내부에서 와류 현상이 일어나도록 유도함으로써, 필터 부재 주변에서의 공기의 유동을 개선하고 이를 통해 엔진의 흡기 효율을 향상시킬 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 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

100: 필터 하우징 110: 공기 유입부
120: 공기 유출부 200: 필터 부재
210: 필터면 220: 절곡라인
300: 공기 유입관 400: 와류 촉진 부재
410,420,430: 와류 촉진 핀 500: 와류 촉진 부재
510,520,530: 와류 촉진 핀

Claims (7)

1. 공기 유입부 및 공기 유출부가 형성된 원통형의 필터 하우징;
   상기 필터 하우징에 설치되어 공기를 여과하는 원통형의 필터 부재; 및
   상기 필터 하우징의 상기 공기 유입부로 유입되는 공기가 상기 필터 하우징 내부에서 유동할 때 상기 필터 부재의 외주를 따라 와류 유동을 하도록 상기 필터 하우징에 대해 경사지게 설치되는 공기 유입관;을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 에어 클리너.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 공기 유입부는 상기 필터 하우징의 일측에 구비되고, 상기 공기 유출부는 상기 필터 하우징의 다른 일측에 형성되며, 상기 공기 유입관에서의 공기의 유동 방향은 상기 필터 하우징에서의 공기의 유동 방향과 반대되는 방향인 것을 특징으로 하는 차량용 에어 클리너.
   
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 공기 유입관과 상기 필터 하우징 중 적어도 어느 하나에는 공기의 와류 유동을 촉진하는 와류 촉진 부재가 더 설치되는 것을 특징으로 하는 차량용 에어 클리너.
   
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 공기 유입관에는 공기의 와류 유동을 촉진하는 와류 촉진 부재가 설치되고, 상기 와류 촉진 부재는 상기 공기 유입관의 입구측에 경사지게 설치되는 적어도 하나의 와류 촉진 핀을 구비하는 것을 특징으로 하는 차량용 에어 클리너.
   
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 필터 하우징에는 공기의 와류 유동을 촉진하는 와류 촉진 부재가 설치되고, 상기 와류 촉진 부재는 상기 공기 유입부와 반대되는 위치에서 상기 필터 하우징의 일측에 경사지게 설치되는 적어도 하나의 와류 촉진 핀을 구비하는 것을 특징으로 하는 차량용 에어 클리너.
   
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 필터 부재는 공기를 필터링하는 필터면이 원주 방향을 따라 연속적으로 절곡되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 에어 클리너.
   
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 필터 부재는 절곡에 의해 형성되는 절곡라인이 원주 방향으로 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 에어 클리너.

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