KR960004761Y1 - 에어 필터 구조체 - Google Patents

Abstract

내용없음.

Description

에어 필터 구조체

제1도는 자동차 엔진의 공기청정 장치를 설명하는 개요 단면도.(원내는 기존에 사용되는 에러 필터 구조체에 대한 평면상의 확대발췌 단면도임)

제2도는 본 고안에 한 실시예에 의한 고리형 에어 필터 구조체의 분해사시도.

제3도는 제2도에 도시된 필터 엘레멘트의 양단을 연결하는다른 구조를 설명하기 위하여 나타낸 그 부분 사시도.

제4도는 제2도에 도시된 본 고안에 의한 에어 필터 구조체의 조립 및 그 설치상태를 측면방향에 나타낸 종단면도.

제5도는 제2도에 도시된 본 고안에 의한 에어 펄터 구조체를 평면상에 나타낸 횡단면도이다.

제6a도는 하우징 본체에 대한 필터 엘레멘트의 다른 결합구조를 설명하기 위하여 제3도의 A-A선상에서 나타나는 단면도이고,

제6b도는 그 하우징 본체에 대응하는 뚜껑체의 같은선상에서 나타나는 단면도 이다.

제7도는 본 고안에 의한 에어 필터 구조체에 대하여 하우징 본체와 뚜껑체의 나사식 결합구조를 보이는 단면도.

제8도는 본 고안에 의한 에어 필터 구조체에 대하여 하우징 본체와 뚜껑체의 훅크식 결합구조를 보이는 단면도.

제9도는 본 고안의 다른 실시예와 의한 원통형 에어 필터 구조체와 그 설치상태를 설명하기 위한 부분 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10, 10' : 필터 엘레멘트 11 : 접착층

20, 20' : 하우징 본체 21 : 받침부

22, 22' : 내외측 지지벽부 23, 23' : 구멍

24 : 필터 수납부 25 : 중공부

26, 32 : 필터 삽입홈 27, 33 : 경사가이드면

28, 34 : 암수나사부 29, 29' : 훅킹부재

30, 30' : 뚜껑체 31, 31' : 하우징 결합홈

35, 35' : 걸림구멍 A1, A2 : 공기

본 고안은 주로 자동차 엔진의 흡기계통에 설치되며, 그 엔진으로의 흡입되는 공기중의 불순물을 거르는 에어 펄티(air filter)구조체에 관한 것으로서, 특히 필터 엘레멘트 만을 간단히 교체할 수 있고 필터 하우징은 영구히 사용할 수 있는 에러 필터 구조체에 관한 것이다.

일반적으로 자동차 엔진을 작동시키려면 엔진의 실린더 내에 공기를 주입해 주어야 한다. 그런데 공기와 함께 들어오는 먼저 등의 불순물은 엔진의 각부 요소, 즉 흡기밸브, 실린더 벽, 피스톤, 피스톤 링등을 송상시키고 또한 엔진 오일에 흡입하여 베어링 등 윤활부분의 마멸을 촉진시킨다. 따라서 자동차 엔진의 흡기계통에는 흡입되는 공기중의 불순물을 제거하기 위한 공기청정 장치가 필수적으로 설치된다.

자동차 엔진의 흡기계통에 설치되는 공기청정 장치는 건식과 습식으로 대별되며, 또 사용하는 에어 필터 구조체의 형상에 따라 고리형을 사용하는 것과 원통형을 사용하는 것으로 구분될 수 있다. 가장 간단하고 전형적인 예를 설명하기 위하여 고리형 에러 필터 구조체를 사용하는 건식의 공기청정 장치를 도시하면 제1도와 같다.

청정기 케이스(1)는 흡기구(1a)와 배기구(1b)를 가지며, 그 흡기구(1a)가 대기에 그대로 노출되고 배기구(1b)가 흡기다기관(2)를 통하여 엔진(3)과 연결되게 설치된다. 청정기 케이스(1) 내의 에어 필터 구조체(4)는 필터 엘레멘트(5)을 포함하여 이의 외측 부위만을 지지하는 금속망 또는 다공판(6) 및 상하 플랜지(7)(7')로 구성되고, 그상하면이 카스킷(8)(8')에 의해 청정기 케이스(1)와 밀폐되어 그 청정기 케이스(1) 공간이 에어 펄터 구조체(5)의 내부와 외부로 나뉘도록 장착된다. 그리하여 청정기 케이스(1)의 흡기구(1a)를 통해 들어오는 공기는 청정기 케이스(1)의 안둘레를 따라 돌면서 에어 필터 구조체(4)를 외부로부터 내부로 관통한 후, 흡기다기관(2)를 경유하여 엔진(3)으로 흡입되어 진다. 공기 중의 불순물은 그 에어 필터 구조체(4)의 필터 엘레멘트(5)를관통할 때 걸러진다. 필터 엘레멘트(5)는 예컨대, 여과지, 여과포 또는 여과성이 우수한수지 가공의 셀룰로우스 파이버(cellulose fiber)등을 사용하여 제1도의 원내 발췌도에서 보는 바와 같이 지그재그형으로 접고 방사상으로 고루배치한 것이다. 이것은 공기 중의 불순물을 제거하는 일 외에도 제2의 기능으로서 흡기소음을 감소시키는 역할을 동시에 수행하는 것이다. 그렇지만 불행하게도 그 필터 엘레멘트(5)는 영구적이고 못하므로 적절한 시기에 점검하여 청소 또는 교체해 주어야만 하는 것이다.

그런데 기존의 에어 필터 구조체(4)는 상기의 필터 엘레멘트(5)와 이를 지지하는 상기의 금속망 또는 다공판(6) 및 상하 플랜지(7)(7')등의 부품 모두가 일체로 구성되어 있기 때문에 그 필터 엘레멘트(5)만을 교체할 수 없었고, 에어 필터 구조체(4) 전체를 교체해야만 했었다. 따라서 경제적 손실이 큼은 물론, 특히 그의 재생이 불가한 데다 폐기처분이 곤란하여 2차공해를 유발하는 등의 문제가 있는 것이다. 즉, 그러한 에어 필터 구조체에 대하여 필터 엘레멘트만을 간단히 갈아 끼울수 있게 개량하는 것은 경제적 잇점과 함께 공해방지의 차원에서 매우 바람직한 것이다.

이에 관하여 선행된 종래기술로서는 국내 실용신안 공보 공고번호 84-819가 있었다. 이는 필터 엘레멘트를 갈아 끼울 수 있게 하기 위하여 몇개의필터 엘레멘트 피이스를환형으로 잇는 연결부내와 같은 수만큼 금속망의 사용을 개시하고 있으며, 필터 엘레멘트를 지지하는 하우징에 대하여는 걸개를 가지는 상부 캡과 그 연결부재와 금속망 및 걸개 등이 각각 결합하는 결합부재를 가지는 하부 환대를 별개로 형성하여 조립과 분해가능하게 구성하고 있다.

이러한 종래의 기술의 에어 필터 구조체는 다음에 열거되는 문제점을 가지므로 실질적으로 실용성이 없는 것이다. 즉, 첫째, 많은 부품을 사용하므로 그 생산단가가 높고, 둘째, 구성이 조잡하여 조립과 분해가 어려우며, 세째, 흡입되는 공기의 압력에 대한 기구적 강고가 양하여 쉽게 이완되고 틈새가 벌어지거나 하여 불순물 유입 이 염려되는 점이다.

본 고안은 상기한 종래의 문제점들을 완벽하게 해결함으로써 경제적 잇점을 가져야 주고 동시에 2차공해문제를 유발하지 않는 실현가능한 에어 필터 구조체를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 고안은, 필터 엘레멘트와 이를 지지하는 하우징으로 이루어지며, 공기가 그 필터 엘레멘트를 관통하도록 케이스에 장착되는 에어 필터 구조체에 있어서, 상기 하우징이 환형의 받침부와 이 받침부 상에서 동심원주를 이루며 다수의 구멍이 뚫려 있는 내외측 지지벽부를 가지며 이 내외측 지지벽부사이의 상방으로 개구된 필터 수납부와 그 내측 지지벽부 안쪽의 중공부를 형성하는 하우징 본체와, 이 하우징 본체의 상단부와 결합되는 뚜껑체를 구비하여, 상기 필터 엘레멘트를 그 필터 수납부에 수납할 수 있게 구성하는 것을 그 특징으로 한다.

이와 같이 구성하여 되는 본 고안의 바람직한 한 실시예를 첨부된 도면 제2도 내지 제7도에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

제2도에 도시된 실시예는 자동차 엔진의 흡기계통에 있어서 고립형의 건식 공기청정 장치에 사용되는 에어필터 구조체에 관한다. 그 에어 필터 구조체는 필터 엘레멘트(10)를 포함하며, 이 필터 엘레멘트(10)를 수납지지하는 하우징을 이루는 하우징 본체(20)과 뚜껑체(3)를 구비한다.

필터 엘레멘트(10)는 전술한 바와 같이, 여과지, 여과포 또는 여과성이 우수한 수지 가공의 셀룰로우스 파이버중의 어느 하나 또는 그들이 복합된 것를 사용하여 일정한 폭으로 재단하고 또 소정의 간격으로 주름지게 접은 것으로서, 환형으로 펼쳐서 양단을 이어붙일 수 있게하는 적어도 한 쪽의 접착층(11)을 가진다. 그 접착층(11)은 유통시에 이형지(12)로 보호되며 사용시에는 그 이형지(12)를 벗겨서 이어붙일 수 있게 되어 있다. 제3도를 참조하면 그 필터 엘레멘트(10)의 양단부(10a)(10b)에 반턱홈(13a)(13b)를 각각 형성하여 서로 겹치는 형태로 연결하는 구조도 가능할 것이다.

하우징 본체(20)는 환형의 받침부(21)와 이에 동심원주를 이루도록 형성되고 다수의 구멍(23)(23')이 각각에 뚫려 있는 이중의 내외측 지지벽부(22)(22')를 가진다. 그리고 그 내외측 지지벽부(22)22')사이의 상방으로 개구된 필터 수납부(24)와 내측 지지벽부(22)안쪽의 상하 양방으로 트인 중공부(25)를 형성되어 있다. 이것은 예를들면 그 받침부(21)오 내외측 지지벽부(22)(22')등이 일체로 형성되는 사출금형으로부터 얻어질 수 있다. 여기서 필터 수납부(24)는 상기한 필터 엘레멘트(10)를 수납하는 충분한 공간을 확보한다.

뚜껑체(30)는 상기의 받침부(21)와 거의 동일한 외경으로 형성되며, 상기한 하우징 본체(20)와의 결합을 위하여 그 내외측 지지벽부(22)(22')의 상단부가 각각 압입될 수 있는 하우징 결합홈(31)(31')을 가진다. 이것은 그 하우징 본체(20)의 필터 수납부(24)의 개구와 중공부(25)의 위쪽을 막게끔 되어 있다.

이러한구조의 에어 필터 구조체는 제4도 및 제5도와 같이 조립되며, 통상과 같은 공기청정 장치의 케이스(1) 내에 장착된다.(제1도 참조) 그 장착된 상태에서, 불순물이 혼입된 공기(A1)는 하우징 본체(20)의 외측 지지벽부(22')의 주위를 돌면서 그 지지벽부(22')의 구멍(23)(23')을 통하여 내외측 지지벽부(22)(22')의 사이의 필터 수납부(24)로 유입된다. 그 필터 수납부(24)에서는 수납된 필터 엘레멘트(10)를 통과하면서 그 불순물이 걸러진 깨끗한 공기(A2)로 된다. 깨끗한 공기(A2)는 다시 내측 지지벽부(22)의 구멍(23)(23')을 통하여 중공부(25)로 향하여 그 중공부(25)의 아래쪽과 통하는 도시되지 않은흡기다기관을 경유하여 엔진으로 흡입된다.

제4도에 의하면, 내외측 지지벽부(22)(22')에 뚫린 구멍을 (23)(23')들은그 지지벽부(22)(22')의 상하단으로부터 충분한 거리(L)을 두고 형성되어 있는 것이다. 이것은 공기(A1)가 그 흐름에 따른 공기저항을 감안하여 필터엘레멘트(10) 상하단의 틈새로 새어들지 못하도록 배려한 것이다.

제6a도, 6b도는 필터 엘레멘트(10) 상하단의 틈새로 공기가 새어들지 못하게 하는 더 확실한 구조를 보인다. 즉 하우징 본체(20)의 필터 수납부(24)와 이 필터 수납부(24)의 개구를 덮는 뚜껑체(30)에, 필터 엘레멘트(10)의 상하단이 비교적 타이트하게 삽입되는 필터 삽입홈(26)(32)가 각각 형성하는 것이다. 그러면 그 필터 삽입홈(26)(32)로는 공기(A1)가 전혀 새어들 염려가 없어 엔진으로의 불순물을 유입을 확실하게 방지할 수 있을 것이다. 여기서 필터 삽입홈(26)(32)는 필터 엘레멘트(10)의 원할한 조립을 위하여 그 입구가 넓게 되도록 경사가이드면(27)(33)과 함께 형성하는 것이 좋을 것이다. 또한 뚜껑체(30)의 정확한 위치맞춤이 필요한데, 이는 하우징 본체(20)와 뚜껑체(30) 상호간의 결합부에 그 위치맞춤용이 적절한 가이드를 형성하는 정도로 간단히 해결될 수 있을 것이다.

제7도와 제8도는 상기한 하우징 본체(20)와 뚜껑체(30)에 대하여 다른 예의 결합상태를 보여준다. 제6도에서는 하우징 본체(20)와 뚜껑체(30)가 상호 나사식으로 결합 또는 분리될 수 있게 하기 위하여 서로 대응하는 암수의 나사부(28)(34)를 각각에 대응 형성하였다. 이러한 나사식의 결합구조는 필터 엘레멘트(10)의 수납구조가 제3도에 유효할 것이다. 제7도에서는 상기한 압입이나 나사식과는 달리 서로끼워맞춤할 수 있게 하는 구조예로서, 하우징 본체(20)는 탄력을 가지는 훅킹부재(29)(29')를, 뚜껑체(30)에는 그 훅킹부재(29)(29')가 출입가능하되 스스로는 빠지지않게 록킹되고 또 록임해제를 위해 그 훅킹부재(29)(29')를 벌릴수 있는 정도의 걸림구멍(35)(35')을 각각 형성하였다. 이러한 구조를 제5도와 같은 필터 엘레멘트(10)의 결합구조에 적용하면 그 하우징 본체(20)와 뚜껑체(30)의 결합은 물론 그 뚜껑체(30)의 정확한 위치맞춤의 조건을 동시에 해결할 수 있게 된다.

제9도는 본 발명의 다른 실시예에 따른 원통형 에어 필터 구조체에 관한다. 이것은 주로 중대형 차량의 공기 청정장치에 적합한 것으로, 필터 엘레멘트(10')와 이를 수납하는 하우징 본체(20')및 그 뚜껑체(30') 모두 그 청정기 케이스(1')에 알맞게 각각 다른 규격으로 제작된 것이다. 이는 그 뚜껑체(30')가 청정기 케이스(1')내의 지지구(9)에 안착되고 동시에 그 하우징 본체(20')의 받침부(21)가 가스켓(8)(8')으로 밀폐되게 장착된다. 이역시 하우징 본체(20')와 뚜껑체(30')를 분기하여 필터 엘레멘트(10')를교환할 수 있는 것이다. 청정기 케이스(1)의 흡기구(1a)로 유입된 공기(A1)는 하우징 본체(20')의 주위를 돌면서 필터 엘레멘트(10')에 의하여 청정된 후 그 하우징 본체(20')의 중공부와 배기구(1b)를 통하여 깨끗한 공기(A2)로 토출되어 진다.

상기와 같은 본 고안의 에어 필터 구조체를 가솔린 엔진을 장착한 자동차의 공기청정 장치에 사용해 본 결과 엔진으로 흡입되는 공기중 불순물이 검출되지 않았으며, 그 흡입되는 공기량도 가솔린의 연소에 필요한 10m³/을 상회하는 것으로 측정되었고, 또 하우징 본체와 뚜껑체와 엔지니어링 플라스틱을 주재로 한 합성수지사출물인 경우에도 엔진작동에 의하여 열화 하는 현상은 전혀 발견할 수 없었고 오히려 약간 냉각된 상태를 유지하는 것을 알 수 있었다.

즉, 본 고안은 구조가 간단하여 값싸고 손쉽게 필터 엘레멘트만을 교체할 수 있으며, 또 구조적으로 안정됨은 물론 제기능을 충분히 발휘하여 자동차 엔진의 공기청정용으로서의 실용성 높은 에어 필터 구조체를 제공하는 고안으로서, 필터 엘레멘트만의 교체로 사용자에게 경제적 부담을 덜어 주고, 특히 수명이 다한 필터 엘레멘트를 소각처리케 함으로써 2차공해문제를 유발하지 않는 아주 바람직한 고안이다.

본 고안은 이상의 실시예에서 자동차 엔진용으로서, 고리형의 필터 엘레멘트의 사용과 건식 공기청정 장치에 적합한 에어 필터 구조체에 대해서 설명하였는데, 그 도면과 설명에 의하여 한정되는 것은 아니며, 예를들면 주지한 바와 같은 원통형의 필터 엘레멘트를 사용하는 것은 물론 건식이 아닌 습식의 장치를 위하여 약간의 칫수변경으로 가능하며, 또 자동차 엔진이 아닌 다른 원동기 또는 기타의 공기정화를 필요로 하는 각종 설비에의 적용도 가능한 등, 다음에 기재되는 청구의 범위내에서 더 많은 변형 및 변용이 예상되는 것이다.

Claims (9)

1. 필터엘레멘트와 이를 수납하여 지지하는 하우징으로 이루어지며, 공기가 그 필터엘레멘트를 관통하도록 케이스에 장착되는 에어필터구조체에 있어서, 상기 하우징이 받침부(21)와 이 받침부(21)상에 일체로 형성되어 각각 다수 천공되어 있는 한쌍의 내외측 지지벽부(22)(22') 와 이 한쌍의 내외측 지지벽부(22)(22')사이의 상기 필터엘레멘트가 수납되는 필터수납부(24) 및 그 내측 지지백부(22) 안쪽의 상기 받침부(21)에 형성된 청정공기 통로(25)를 가지며 그 한쌍의 내외측 지지벽부(22)(22')의 사이로 상기 필터엘레멘트를 삽입 및 이탈시킬 수 있게 된 하우징 본체와, 이 하우징 본체의 한쌍의 내외측 지지벽부 상단부에 착탈되며 그 사이에 수납된 필터엘레멘트의 이탈을 막는 뚜껑체를 구비하여 필터엘레멘트를 교환할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 에어필터구조체.
2. 제1항에 있어서, 상기 필터엘레멘트가 일정한 폭으로 재단되고 소정간격의 지그재그형으로 접은 것으로서, 양단을 서로 이어붙일 수 있도록 상호 접착 또는 연결요소를 구비하여 된 것을 특징으로 하는 에어필터구조제.
3. 제1항에 있어서, 상기 내외측 지지벽부(22)(22')가 각각의 상하단으로부터 소정거리까지를 제외한 나머지부분에 다수 천공되어 된 것을 특징으로 에어필터구조제.
4. 제1항에 있어서, 상기 뚜껑체에 상기 하우징 본체의 내외측 지지벽부 상단부가 압입되는 하우징 결합홈(31)(31')이 형성되어 상호 압입의 형태로 착탈가능하게 된 것을 특징으로 하는 에어필터구조체.
5. 제1항에 있어서, 상기 하우징 본체의 내외측 지지벽부(22)(22')중 어느 하나의 상단부와 상기 뚜껑체에 암수의 나사부(28)(34)가 각각 형성되어 상호 나사식으로 착탈가능하게 된 것을 특징으로 하는 에어필터구조체.
6. 제1항에 있어서, 상기 하우징 본체의 내외측 지지벽부(22)(22')중 적어도 하나의 상단부와 상기 뚜껑체에 걸이부재와 걸림부재가 각각 구비되어 상호 혹킹형태로 착탈가능하게 된 것을 특징으로 하는 에어필터구조체.
7. 제1항에 있어서, 상기 하우징 본체의 필터수납부(24)에 위치하는 받침부(21)와 상기 뚜껑체에 상기 펄터엘레멘트의 상하단부가 삽입되는 필터삽입홈(26)(32)이 각각 형성된 것을 특징으로 하는 에어필터구조제.
8. 제7항에 있어서, 상기 필터삽입홈(26)(32)의 입구측에 상기 필터엘레멘트의 삽입을 가이드하도록 경사진 경사가이드면(27)(33)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 에어필터구조체.
9. 제7항에 있어서, 상기 필터삽입홈(26)(32)이 지그재그의 형으로 연속하게 형성된 것을 특징으로 하는 에어필터구조체.