WO2020204514A1 - 차량용 먼지제거 장치 및 이를 포함하는 차량 - Google Patents

차량용 먼지제거 장치 및 이를 포함하는 차량 Download PDF

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WO2020204514A1
WO2020204514A1 PCT/KR2020/004290 KR2020004290W WO2020204514A1 WO 2020204514 A1 WO2020204514 A1 WO 2020204514A1 KR 2020004290 W KR2020004290 W KR 2020004290W WO 2020204514 A1 WO2020204514 A1 WO 2020204514A1
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housing
vehicle
drive shaft
dust removal
removal device
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PCT/KR2020/004290
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정현수
정승환
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정현수
정승환
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/56—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours with multiple filtering elements, characterised by their mutual disposition
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/42—Auxiliary equipment or operation thereof
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2259/00—Type of treatment
    • B01D2259/45—Gas separation or purification devices adapted for specific applications
    • B01D2259/455—Gas separation or purification devices adapted for specific applications for transportable use
    • B01D2259/4558—Gas separation or purification devices adapted for specific applications for transportable use for being employed as mobile cleaners for ambient air, i.e. the earth's atmosphere

Definitions

  • the present invention relates to a vehicle dust removal device and a vehicle including the same.
  • An object of the present invention is to provide a vehicle dust removal device and a vehicle including the same, which is mounted on a vehicle and can purify fine dust using the rotational power of a vehicle wheel.
  • a mounting part for mounting on a wheel of a vehicle a mounting part connected to the mounting part to rotate together with the mounting part when rotating the wheel, a housing having a plurality of flow holes, and disposed inside the housing.
  • a vehicle dust removal device comprising one or more filters is provided.
  • a mounting part for mounting on a vehicle wheel a drive shaft fixed to the mounting part, and a drive shaft connected to the drive shaft to rotate together with the mounting part when the wheel rotates, and a housing having a plurality of flow holes, inside the housing
  • a dust removal apparatus for a vehicle including at least one filter disposed, and a fan positioned inside the housing, connected to the drive shaft, and provided to rotate with the drive shaft.
  • a wheel constituting a wheel of a vehicle, a filter disposed inside the wheel, a mounting portion for mounting on the wheel, a drive shaft provided in the mounting portion, and a drive shaft to rotate together with the mounting portion when rotating the wheel
  • a dust removal device for a vehicle including a housing connected to and having a plurality of flow holes, and a fan disposed inside the housing and connected to a drive shaft is provided.
  • a vehicle including a vehicle body, a plurality of wheels provided on the vehicle body, and the vehicle dust removal device mounted on at least one wheel.
  • a mounting part for mounting on a wheel of a vehicle, a first housing having a plurality of flow holes, and disposed inside the first housing, connected to the mounting part so as to rotate together with the mounting part when rotating the wheel.
  • a speed including a fan, a drive shaft connected to the mounting part, a driven shaft connected to the fan, and a second housing surrounding the gear array and a gear array provided so that rotation speeds of the drive shaft and the driven shaft are determined differently while transmitting rotation of the drive shaft to the driven shaft
  • a dust removal device for a vehicle is provided including an adjustment unit and at least one filter disposed inside the first housing, and wherein the speed adjustment unit is provided so that the second housing rotates idle with respect to the drive shaft.
  • a mounting part for mounting on a wheel of a vehicle, a first housing connected to the mounting part so as to transmit a rotational force of the mounting part when the wheel rotates, a first housing having a plurality of flow holes, a drive shaft connected to the mounting part, 1 A speed control unit including a second housing surrounding the gear array and a gear array that transmits the rotation of the driven shaft and the drive shaft connected to the housing to the driven shaft, and the rotation speeds of the drive shaft and the driven shaft are determined differently, and a first A dust removal device for a vehicle including one or more filters disposed inside the housing, wherein the speed control unit is provided so that the second housing rotates idle with respect to the drive shaft.
  • a vehicle including a vehicle body, a drive source provided in the vehicle body, and the vehicle dust removal device is provided.
  • a vehicle body a drive source provided in the vehicle body, a gearbox mounted on the vehicle body and having a driven shaft provided to have a rotational speed different from the rotational speed of the drive shaft and the drive shaft, the rotational power of the drive source
  • a vehicle including a power transmission unit for transmitting the power to the drive shaft, a housing mounted on the vehicle body, at least one filter disposed inside the housing, and a dust removal device including a fan disposed inside the housing and connected to the driven shaft.
  • the vehicle dust removal device and the vehicle including the same according to an embodiment of the present invention, it is possible to effectively purify fine dust by using the rotational power of the vehicle wheel.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a vehicle related to an embodiment of the present invention.
  • FIGS. 2 and 3 are schematic diagrams showing a vehicle dust removal apparatus according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a schematic diagram showing various embodiments of a filter.
  • 5 and 6 are schematic diagrams showing a housing.
  • FIG. 7 is a schematic diagram showing a vehicle dust removal apparatus according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a schematic diagram showing a control state of a vehicle according to an embodiment of the present invention.
  • FIGS. 9 and 10 are schematic diagrams showing a vehicle dust removal apparatus according to the third and fourth embodiments of the present invention, respectively.
  • FIG. 11 is a schematic diagram showing a vehicle dust removal apparatus according to a fifth embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a schematic diagram showing a vehicle dust removal apparatus according to a sixth embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a perspective view of a main part showing the first housing.
  • FIGS. 14 to 16 are schematic diagrams showing a vehicle dust removal apparatus according to a seventh embodiment of the present invention.
  • 17 is a schematic diagram showing a vehicle related to another embodiment of the present invention.
  • a vehicle generally refers to a device capable of driving through rotation of a wheel, and for example, the vehicle includes a motorcycle, a car, a truck, and a bus.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a vehicle related to an embodiment of the present invention
  • FIGS. 2 and 3 are schematic diagrams showing a vehicle dust removal apparatus related to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is a schematic view showing various embodiments of a filter. It is a schematic diagram showing
  • FIGS. 5 and 6 are schematic diagrams showing a housing.
  • FIG. 7 is a schematic diagram showing a vehicle dust removal apparatus according to a second embodiment of the present invention
  • FIG. 8 is a schematic diagram showing a control state of a vehicle according to an embodiment of the present invention.
  • a vehicle 1 related to an embodiment of the present invention includes a vehicle body 10 and a drive source 30 provided in the vehicle body.
  • the drive source 30 may include one or more of a conventional engine and a motor.
  • the vehicle 1 is provided to receive rotational power from the drive source 30, at least one rotation shaft 40 rotatably mounted to the vehicle body 10, and a wheel 20 mounted on the rotation shaft 40 Includes.
  • the drive source 30 is operated, as the rotation shaft 30 and the wheel 20 rotate by the power of the drive source 30, the vehicle 1 is driven.
  • the wheel 20 includes a wheel 21 located at the center and a tire 23 mounted on the wheel 21, and the wheel 21 is connected to the rotation shaft 40 of the vehicle, and the rotation shaft 40 ) Is rotated together.
  • the vehicle 1 includes a vehicle dust removal device 100, 100' (hereinafter, abbreviated as a “dust removal device”) mounted on the wheel 20.
  • the dust removal devices 100 and 100 ′ may be mounted on all wheels of the vehicle 1, respectively, or may be mounted only on a pair of wheels on the front side of the vehicle 1 or on a pair of wheels on the rear side. .
  • the dust removal apparatus 100 includes a mounting part 120, a housing 110, and a filter 130.
  • the dust removal device 100 is connected to the mounting portion 120 to be mounted on the wheel 20 of the vehicle, the mounting portion 120 to rotate together with the mounting portion 120 when the wheel 20 rotates, and a plurality of It includes a housing 110 having flow holes 111, 112, and 113 and one or more filters 130 disposed inside the housing 110.
  • the mounting part 120 may be provided to be mounted on the wheel 21 of the wheel 20.
  • the mounting portion 120 may be configured with a known clamping means (screw, nut, etc.).
  • the mounting part 120 may be provided to be detachably mounted to the wheel 21.
  • the mounting part 120 may be provided such that at least two points are fixed to the wheel 21.
  • the housing 110 has a space in which the filter 130 is mounted, and has a plurality of flow holes.
  • the housing 110 may be designed to have excellent aerodynamic characteristics, and for example, may be formed in a streamlined shape.
  • the plurality of flow holes may include inlet holes 111 and 112 and outlet holes 113. In this case, a plurality of inlet holes 111 and 112 and outlet holes 113 may be formed, respectively.
  • the fluid for example, air
  • the fluid for example, air
  • the outlet hole 113 may be provided so that the fluid discharged to the outside of the housing 110 is discharged to the wheel side (eg, wheel) of the vehicle.
  • the housing 110 is connected to the front side 110a and the front side 110a facing the front of the vehicle, and is located in a direction opposite to the first side 110b and the first side 110b exposed to the outside of the vehicle, and the wheel 21 ) May have a second side (110c) facing.
  • one or more first inlet holes 111 may be provided in the front surface 110a of the housing 110, one or more second inlet holes 112 may be formed in the first side 110b, and the second side One or more outlet holes 113 may be formed in (110c).
  • F1 denotes the air flow flowing into the first inlet hole 111
  • F2 denotes the air flow flowing into the second inlet hole 112
  • F3 denotes the air flow discharged into the outlet hole 113.
  • the inlet holes 111 and 112 may be provided to have a small cross-sectional area in at least a partial area along the flow direction of the fluid.
  • the first inlet hole 111 may have a nozzle shape in which a cross-sectional area becomes small in at least a partial area along the inflow direction of the fluid.
  • the housing 110 may have one or more guide vanes 115 for guiding the fluid into the inlet hole.
  • the guide vane 115 may perform a function of guiding an airflow to the inlet hole side so as to effectively occur and a function of preventing rainwater from flowing into the housing 110.
  • the guide vane 115 may have a shape that is inclined or twisted along the rotation direction of the housing 110, as applied to a conventional fan housing.
  • the housing 110 may have one or more guide vanes 115 for guiding the inflow of fluid into the second inlet hole 112.
  • the dust removal device 100 may have a structure in which the housing 110 can rotate at a rotation speed different from that of the vehicle wheel 20.
  • the dust removal device 100 may include a drive shaft 151 connected to the mounting unit 120, a driven shaft 152 connected to the housing 110, and a gearbox 150 that connects the drive shaft and the driven shaft.
  • the gearbox 150 includes a plurality of gears and can be used a conventional device capable of adjusting the input / output speed according to the gear ratio, the gearbox 150, such as when the vehicle is stopped, the input speed Even when (drive shaft side) is 0, it may further include a motor for generating an output speed (driven shaft side).
  • the gearbox 150 is provided to be able to adjust the ratio of the rotational speed of the drive shaft 151 and the rotational speed of the driven shaft 152 based on the rotational speed of the drive shaft 151.
  • the gearbox 150 may be provided to be supported by the vehicle body 10 so as not to rotate together with the wheels 20.
  • the filters 130-1 and 130-2 and 130-3 may have various shapes and arrangements.
  • the filter 130-1 may have a cylindrical shape
  • the filter 130-2 is a ring having a through hole in the center It may have a shape
  • the filter (130-3) is provided in plurality, the plurality of filters (130-3) is the center of the wheel (for example, the center of the wheel 21) ) May be arranged at predetermined intervals along the circumferential direction.
  • one or more known filters may be used as the filter, and two or more types of filters may be used together.
  • a filter having excellent purification efficiency can be used even for inflow of moisture such as rainwater.
  • the dust removal apparatus 100 ′ may include a mounting part 120, a housing 110, and a ring-shaped filter 130-2 shown in FIG. 4B.
  • the vehicle 1 includes a control unit 50, and the control unit 50 may be provided to control a gearbox of the dust removal device 100.
  • the dust removal device 100 may be mounted on a pair of wheels 21 and 22 on the rear floor of the vehicle 1, respectively, and the controller 50 may be configured to control each wheel according to the driving situation of the vehicle 1 It may be provided to differently control the rotational speed of the dust removal devices 100-1 and 100-2 mounted on (21, 22).
  • FIGS. 9 and 10 are schematic diagrams showing a vehicle dust removal apparatus according to the third and fourth embodiments of the present invention, respectively.
  • the dust removal devices 200 and 200' include a mounting part 220 for mounting on the wheel side of a vehicle, a drive shaft 260 fixed to the mounting part 220, and a mounting part 220 when rotating the wheel.
  • a mounting part 220 Is connected to the drive shaft 260 to rotate together, and is located inside the housing 210 having a plurality of flow holes 212, at least one filter 230 and the housing 210 disposed inside the housing 210, It is connected to the drive shaft 260 and includes a fan 230 provided to rotate together with the drive shaft 260. That is, when the vehicle 1 is driven, the fan 230 rotates with the rotation of the wheel, and a fluid flow toward the filter 230 can be effectively formed.
  • the plurality of flow holes may include an inlet hole 212 and an outlet hole 213, and when the fan 250 rotates, the fluid flowing into the housing 210 through the inlet hole 212 is the filter 230 It may be provided to pass through and discharge to the outside of the housing 210 through the outlet hole 213.
  • the outlet hole 213 may be provided so that the fluid discharged to the outside of the housing 210 is discharged toward the wheel of the vehicle.
  • the fan 250 may be located on the outer side (a side adjacent to the inflow hole), and as in FIG. 10, the filter 230 may be located on the outer side.
  • the gearbox described with reference to FIG. 3 may be added.
  • the dust removal devices 200 and 200 ′ include a driven shaft connected to the fan 250 and a drive shaft 260 and a driven shaft. It may further include a gearbox (not shown) to connect. Further, the gearbox can adjust the ratio of the rotation speed of the drive shaft and the rotation speed of the driven shaft based on the rotation speed of the drive shaft.
  • FIG. 11 is a schematic diagram showing a vehicle dust removal apparatus 300 according to a fifth embodiment of the present invention.
  • the dust removal device 300 includes a wheel 21 constituting a wheel of a vehicle, a filter 130-2 disposed inside the wheel, a mounting part 320 for mounting on the wheel 21, and a mounting part 320.
  • the provided drive shaft 360 is connected to the drive shaft 360 so as to rotate together with the mounting part 320 when the wheel rotates, and is disposed inside the housing 310 and the housing 310 having a plurality of flow holes 312, and the drive shaft ( 360).
  • FIG. 12 is a schematic diagram showing a vehicle dust removal apparatus according to a sixth embodiment of the present invention
  • FIG. 13 is a perspective view of a main part showing a first housing.
  • the dust removal device 400 includes a mounting part 420, a speed control part 450, a first housing 410, a fan 480, and a filter 470.
  • the dust removal device 400 is connected to a mounting part 420 to be mounted on a wheel 20 of a vehicle, and a mounting part 420 to rotate together with the mounting part 420 when the wheel 20 rotates, and a plurality of flow holes It includes a first housing 410 having (411a, 412a, 413a).
  • the first housing 410 is connected to the mounting part 420 so that the rotational force of the mounting part 420 is transmitted when the wheel rotates.
  • the first housing 410 rotates at the same speed as the rotational speed of the mounting part 420. Can be provided.
  • the mounting part 420 may be provided to be mounted on the wheel 21 of the wheel 20.
  • the mounting portion 420 may be configured with a known clamping means (screw, nut, etc.).
  • the mounting part 420 may be provided to be detachably mounted to the wheel 21.
  • the mounting part 420 may be provided such that at least two points are fixed to the wheel 21.
  • the dust removal device 400 includes a fan 480 and a speed control unit 450 disposed inside the first housing.
  • the speed control unit 450 transmits the rotation of the drive shaft 451 connected to the mounting unit 420, the driven shaft 452 connected to the fan 480, and the drive shaft 451 to the driven shaft 452, but the drive shaft ( And a second housing 453 surrounding the gear arrays 454, 455, and 456, and gear arrays 454, 455, and 456 provided so that rotation speeds of the 451 and the driven shaft 452 are determined differently.
  • the speed control unit 450 may be a conventional gearbox.
  • the gearbox includes a plurality of gears, and a conventional device capable of adjusting the input/output speed according to the gear ratio may be used.
  • the dust removal device 400 includes one or more filters 470 disposed inside the first housing 410.
  • the filter 470 may be provided in plural and disposed inside the first housing 410 in a stacked state, and as it is mounted in the first housing 410, it rotates together with the first housing 410 when driving a vehicle. Can be.
  • the filter 470 may be detachably mounted to the first housing 410 so as to be replaceable.
  • the speed control unit 450 is provided so that the second housing 453 idles with respect to the drive shaft 451. That is, as the drive shaft 451 rotates, it does not rotate integrally with the drive shaft 451 but rotates idle. According to this structure, since the drive shaft 451 is not rotated together with the speed control unit 450, the rotation speed ratio of the drive shaft and the driven shaft can be more accurately adjusted.
  • the speed control unit 450 includes one or more bearings 440 disposed between the drive shaft 451 and the second housing 453.
  • the speed control unit 450 is provided so that the second housing 453 rotates idle with respect to the driven shaft 452.
  • the speed control unit 450 may include one or more bearings 440 disposed between the driven shaft 452 and the second housing 453.
  • the gear array is provided so that when a plurality of gears are engaged, the ratio of the rotational speeds of the input side 451 and the output side 452 of the speed control unit 450 is adjusted by a gear ratio to be engaged.
  • the gear array is rotatably mounted on the drive gear 454 fixed to the drive shaft 451, the driven gear 456 fixed to the driven shaft 452, and the second housing 453, and the drive gear ( It is disposed between the 454 and the driven gear 456, may include one or more transmission gears 455 for transmitting the rotation of the drive gear 454 to the driven gear 456.
  • the transmission gear 455 is rotatably mounted in the second housing 453.
  • the transmission gear 455 may be mounted on the second housing 453 through a bearing or the like so as to be axially rotatable.
  • gear array is provided so that the rotational speed of the driven shaft 452 is greater than the rotational speed of the drive shaft 451.
  • the first housing 410 is provided to rotate together with the driving shaft 451 while surrounding the second housing 453. That is, the second housing 453 is disposed inside the first housing 410.
  • the first housing 410 may be rotated integrally with the drive shaft 451 (same rotational speed), and the second housing 453 may not rotate with the drive shaft 451 when the drive shaft 451 rotates. Without, the children can be rotated.
  • the fan 480 is rotated at a rotational speed faster than the rotational speed of the drive shaft 451 by the speed control unit 480.
  • the speed adjusting unit 450 may further include a weight 430 provided in the second housing 453. This weight 430 performs a function of preventing flow when the second housing 453 is idle.
  • the first housing 410 has a space in which the filter 430 is mounted, and has a plurality of flow holes.
  • the first housing 410 may be designed to have excellent aerodynamic characteristics in appearance, and for example, may be formed in a streamlined shape.
  • the plurality of flow holes may include inlet holes 411a and 413a and outlet holes 412a. In this case, a plurality of inlet holes 411a and 413a and outlet holes 412a may be formed, respectively.
  • the fluid for example, air
  • the fluid for example, air
  • the outlet hole 412a may be provided so that the fluid discharged to the outside of the first housing 410 is discharged to the wheel side (eg, wheel) of the vehicle.
  • the wheel side eg, wheel
  • the effect of cooling the parts on the wheel side is generated.
  • the first housing 410 is connected to the side 413 and side 413 facing the front of the vehicle, and is located in the opposite direction to the front 411 and the front 411 exposed to the outside of the vehicle, and the wheel 21 and It may have a rear surface 412 facing.
  • the flow hole 411a of the front surface 411 of the first housing 410 and the flow hole 413a of the side surface 413 may be provided to perform the function of the inlet hole, and the flow hole of the rear surface 412 ( 412a) may be provided to perform the function of the outlet hole.
  • the inlet hole may be provided so that the cross-sectional area is reduced in at least a partial area along the inflow direction of the fluid.
  • the inlet hole may have a nozzle shape in which a cross-sectional area becomes small in at least a partial area along the inflow direction of the fluid.
  • the first housing 410 may have one or more guide vanes 415 for guiding the fluid to the inlet hole.
  • the guide vane 115 may perform a function of guiding an airflow to the inlet hole side so as to effectively occur and a function of preventing rainwater from flowing into the first housing 410.
  • the guide vane 415 may have a shape that is inclined or twisted along the rotational direction of the housing 410 as applied to a conventional fan housing.
  • the first housing 410 may have one or more guide vanes 415 for guiding the inflow of fluid into the flow hole 411a of the front surface 411.
  • the guide vane may be mounted on the outlet hole side, and in this case, in consideration of the rotation of the first housing 410, the guide vane may be provided in a structure in which air can be easily leaked.
  • the filter 470 one or more known filters may be used, and two or more types of filters may be used together.
  • a filter having excellent purification efficiency can be used even for inflow of moisture such as rainwater.
  • FIGS. 14 to 16 are schematic diagrams showing a vehicle dust removal apparatus according to a seventh embodiment of the present invention.
  • the dust removal device is connected to a mounting part 420 to be mounted on a wheel of a vehicle, a mounting part so that the rotational force of the mounting part 420 is transmitted when the wheel is rotated, and a plurality of flow holes And one or more filters 470 disposed inside the first housing 410 and the first housing 410.
  • the dust removal device transmits the rotation of the drive shaft 451 connected to the mounting portion 420, the driven shaft 452 connected to the first housing 410, and the drive shaft 451 to the driven shaft 452, but the drive shaft 451 )
  • a speed control unit 450 including a second housing 453 surrounding the gear array and gear arrays 454, 455, and 456 provided so that the rotational speed of the driven shaft 452 is determined differently.
  • the second housing 453 is disposed inside the first housing 410, and the first housing 410 is mounted on the drive shaft 451, but in the seventh embodiment, the first housing 410 )
  • the second housing 453 is disposed outside, and the first housing 410 is mounted on the driven shaft 452. That is, in the seventh embodiment, the first housing 410 rotates integrally with the driven shaft 452.
  • the rotational speed of the first housing 410 and the filter 470 is greater than the rotational speed of the mounting portion 420, respectively.
  • the configuration of the speed adjusting unit 450 is the same as that described in the sixth embodiment. That is, the speed adjusting unit 450 is provided so that the second housing 453 is idle with respect to the driving shaft 451. Specifically, as the drive shaft 451 rotates, it does not rotate integrally with the drive shaft 451 but rotates idle. According to this structure, since the drive shaft 451 is not rotated together with the speed control unit 450, the rotation speed ratio of the drive shaft and the driven shaft can be more accurately adjusted.
  • the speed control unit 450 includes one or more bearings 440 disposed between the drive shaft 451 and the second housing 453.
  • the speed control unit 450 is provided so that the second housing 453 rotates idle with respect to the driven shaft 452.
  • the speed control unit 450 may include one or more bearings 440 disposed between the driven shaft 452 and the second housing 453.
  • the speed adjusting unit 450 may further include a weight 430 provided in the second housing 453. This weight 430 performs a function of preventing flow when the second housing 453 is idle.
  • the first housing 410 has a plurality of flow holes.
  • the plurality of flow holes may include inlet holes 411a and 412a and outlet holes 413a.
  • the fluid flowing into the first housing through the inlet holes 411a and 412a may be provided to pass through the filter and be discharged to the outside of the first housing through the outlet hole 413a, and the outlet hole 413a is a filter
  • the air that has passed through 470 may be provided to be discharged along the radial direction of the first housing 410 with respect to the drive shaft 451 (or driven shaft).
  • the first housing 410 is connected to the side 413 and side 413 facing the front of the vehicle, and is located in the opposite direction of the front 411 and the front 411 exposed to the outside of the vehicle, and the wheel ( 21) may have a rear surface 412 facing, and at this time, the flow hole 411a of the front surface 411 of the first housing 410 and the flow hole 412a of the rear surface 412 perform the function of an inlet hole.
  • the flow hole 412a of the side surface 412 may be provided to perform the function of the outlet hole.
  • the filters 470 may be provided in a pair to face each of the front side and the rear side of the first housing 410.
  • a separation wall 419 may be provided between two adjacent filters 470. That is, the space inside the first housing 410 may be divided into two by the separation wall 419, and the filter 470 may be disposed in each space.
  • the filter 470 may have a volume smaller than the volume of the space, or may have a volume substantially the same as the volume of the space.
  • dust generated from tires, brake pads, etc. generated from the vehicle wheel side through the rear inlet hole 412a may be introduced into the first housing 410 and purified.
  • the inlet hole may be provided so that the cross-sectional area is reduced in at least a partial area along the inflow direction of the fluid.
  • the inlet hole may have a nozzle shape in which a cross-sectional area becomes small in at least a partial area along the inflow direction of the fluid.
  • the first housing 410 may have one or more guide vanes 415 for guiding the fluid to the inlet hole.
  • the guide vane 415 may perform a function of guiding an airflow to the inlet hole side so as to effectively occur and a function of preventing rainwater from flowing into the first housing 410.
  • the guide vane 415 may have a shape that is inclined or twisted along the rotation direction of the housing 110, as applied to a conventional fan housing.
  • the dust removal device may further include a fan 480 disposed inside the first housing 410 and mounted on the driven shaft 452.
  • the fan 480 is mounted to rotate integrally with the driven shaft 452.
  • the filters 470 may be provided as a pair to face each of the front side and the rear side of the first housing 410.
  • a separation wall 419 may be provided between two adjacent filters 470. That is, the space inside the first housing 410 may be divided into two by the separation wall 419, and the filter 470 may be disposed in each space.
  • the fan 480 may be provided in plural as many as the number of filters 470, and as shown in FIG. 16, when two filters 470 are disposed in the first housing 410, 2 Two fans 480 may be disposed in a space between the filters 470, respectively. That is, a filter and a fan may be disposed in each space in the first housing 410.
  • 17 is a schematic diagram showing a vehicle related to another embodiment of the present invention.
  • a vehicle related to another embodiment of the present invention is a vehicle body 10, a drive source 30 provided in the vehicle body, and a rotation speed different from the rotation speed of the drive shaft 551 and the drive shaft.
  • the gearbox 550 is provided so that the rotational speed of the driven shaft 552 increases as the rotational speed of the drive shaft 551 increases.
  • the dust removal device 500 is a housing 510 mounted on the vehicle body, at least one filter 570 disposed inside the housing 510, and a fan disposed inside the housing 510, and connected to the driven shaft 552 Includes 580.
  • the fan 580 may be rotated by receiving rotational power from the driving source 30 when the vehicle is driven, without additional external power.
  • the vehicle dust removal device and the vehicle including the same it is possible to effectively purify fine dust by using the rotational power of the vehicle wheel.

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Abstract

본 발명은 차량용 먼지제거 장치 및 이를 포함하는 차량에 관한 것으로, 본 발명의 일 측면에 따르면, 차량의 바퀴에 장착되기 위한 장착부, 바퀴 회전 시 장착부와 함께 회전하도록 장착부와 연결되며, 복수 개의 유동홀을 갖는 하우징, 하우징 내부에 배치된 하나 이상의 필터를 포함하는, 차량용 먼지제거 장치가 제공된다.

Description

차량용 먼지제거 장치 및 이를 포함하는 차량
본 발명은 차량용 먼지제거 장치 및 이를 포함하는 차량에 관한 것이다.
최근 미세먼지 및 초미세먼지 문제는 심각한 문제로 대두되고 있으며, 정부에서도 재난상황에 준할 정도로 심각하게 인지하고 있고, 이에 각종 대책을 마련하고 있는 상황이다.
본 발명은 차량에 장착되어, 차량 바퀴의 회전동력을 이용하여 미세먼지를 정화할 수 있는 차량용 먼지제거 장치 및 이를 포함하는 차량을 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.
상기한 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 측면에 따르면, 차량의 바퀴에 장착되기 위한 장착부, 바퀴 회전 시 장착부와 함께 회전하도록 장착부와 연결되며, 복수 개의 유동홀을 갖는 하우징, 하우징 내부에 배치된 하나 이상의 필터를 포함하는, 차량용 먼지제거 장치가 제공된다.
또한, 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 차량의 바퀴에 장착되기 위한 장착부, 장착부에 고정된 구동축, 바퀴 회전 시 장착부와 함께 회전하도록 구동축과 연결되며, 복수 개의 유동홀을 갖는 하우징, 하우징 내부에 배치된 하나 이상의 필터, 및 하우징 내부에 위치하고, 구동축과 연결되며, 구동축과 함께 회전하도록 마련된 팬을 포함하는, 차량용 먼지제거 장치가 제공된다.
또한, 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 차량의 바퀴를 구성하는 휠, 상기 휠 내부에 배치되는 필터, 상기 휠에 장착되기 위한 장착부, 장착부에 마련된 구동축, 바퀴 회전 시 장착부와 함께 회전하도록 구동축과 연결되며, 복수 개의 유동홀을 갖는 하우징, 및 하우징 내부에 배치되며, 구동축에 연결된 팬을 포함하는 차량용 먼지제거 장치가 제공된다.
또한, 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 차량 본체, 차량 본체에 마련된 복수 개의 바퀴, 및 적어도 하나의 바퀴에 장착된 상기 차량용 먼지 제거 장치를 포함하는 차량이 제공된다.
또한, 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 차량의 바퀴에 장착되기 위한 장착부, 바퀴 회전 시 장착부와 함께 회전하도록 장착부와 연결되며, 복수 개의 유동홀을 갖는 제1 하우징, 제1 하우징 내부에 배치된 팬, 장착부와 연결된 구동축, 팬과 연결된 종동축, 구동축의 회전을 종동축으로 전달하되, 구동축과 종동축의 회전속도가 다르게 결정되도록 마련된 기어 어레이 및 기어 어레이를 둘러싸는 제2 하우징을 포함하는 속도 조절부, 및 제1 하우징 내부에 배치된 하나 이상의 필터를 포함하며, 속도 조절부는 제2 하우징이 구동축에 대하여 아이들(idle) 회전하도록 마련된 차량용 먼지제거 장치가 제공된다.
또한, 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 차량의 바퀴에 장착되기 위한 장착부, 바퀴 회전 시 장착부의 회전력이 전달되도록 장착부와 연결되며, 복수 개의 유동홀을 갖는 제1 하우징, 장착부와 연결된 구동축, 제1 하우징과 연결된 종동축, 구동축의 회전을 종동축으로 전달하되, 구동축과 종동축의 회전속도가 다르게 결정되도록 마련된 기어 어레이 및 기어 어레이를 둘러싸는 제2 하우징을 포함하는 속도 조절부, 및 제1 하우징 내부에 배치된 하나 이상의 필터를 포함하며, 속도 조절부는 제2 하우징이 구동축에 대하여 아이들(idle) 회전하도록 마련된 차량용 먼지제거 장치가 제공된다.
또한, 본 발명의 또 다른 측면에 따른, 차량 본체, 차량 본체에 마련된 구동원, 및 상기 차량용 먼지제거 장치를 포함하는 차량이 제공된다.
또한, 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 차량 본체, 차량 본체에 마련된 구동원, 차량 본체에 장착되며, 구동축 및 구동축의 회전속도와 다른 회전속도를 갖도록 마련된 종동축을 갖는 기어박스, 구동원의 회전동력을 구동축으로 전달하기 위한 동력전달부, 차량 본체에 장착된 하우징, 하우징 내부에 배치된 하나 이상의 필터 및 하우징 내부에 배치되며, 종동축과 연결된 팬을 포함하는 먼지제거 장치를 포함하는 차량이 제공된다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 일 실시예와 관련된 차량용 먼지제거 장치 및 이를 포함하는 차량에 따르면, 차량 바퀴의 회전동력을 이용하여 미세먼지를 효과적으로 정화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예와 관련된 차량을 나타내는 개략도이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 제1 실시예와 관련된 차량용 먼지제거 장치를 나타내는 개략도들이다.
도 4는 필터의 다양한 실시예를 나타내는 개략도이다.
도 5 및 도 6은 하우징을 나타내는 개략도들이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예와 관련된 차량용 먼지제거 장치를 나타내는 개략도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예와 관련된 차량의 일 제어상태를 나타내는 개략도이다.
도 9및 도 10은 각각 본 발명의 제3 및 제4 실시예와 관련된 차량용 먼지제거 장치를 나타내는 개략도들이다.
도 11은 본 발명의 제5 실시예와 관련된 차량용 먼지제거 장치를 나타내는 개략도이다.
도 12는 본 발명의 제6 실시예와 관련된 차량용 먼지제거 장치를 나타내는 개략도들이다.
도 13은 제1 하우징을 나타내는 요부 사시도이다.
도 14 내지 도 16은 본 발명의 제7 실시예와 관련된 차량용 먼지제거 장치를 나타내는 개략도들이다.
도 17은 본 발명의 또 다른 실시예와 관련된 차량을 나타내는 개략도이다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 먼지제거 장치 및 이를 포함하는 차량을 첨부된 도면을 참고하여 상세히 설명한다.
또한, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응되는 구성요소는 동일 또는 유사한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복 설명은 생략하기로 하며, 설명의 편의를 위하여 도시된 각 구성 부재의 크기 및 형상은 과장되거나 축소될 수 있다.
본 문서에서 차량은, 통상 바퀴의 회전을 통해 주행 가능한 장치를 의미하며, 예를 들어, 상기 차량은 오토바이, 자동차, 트럭 및 버스 등을 포함한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예와 관련된 차량을 나타내는 개략도이고, 도 2 및 도 3은 본 발명의 제1 실시예와 관련된 차량용 먼지제거 장치를 나타내는 개략도들이며, 도 4는 필터의 다양한 실시예를 나타내는 개략도이고, 도 5 및 도 6은 하우징을 나타내는 개략도들이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예와 관련된 차량용 먼지제거 장치를 나타내는 개략도이고, 도 8은 본 발명의 일 실시예와 관련된 차량의 일 제어상태를 나타내는 개략도이다.
본 발명의 일 실시예와 관련된 차량(1)은 차량 본체(10), 및 차량 본체에 마련된 구동원(30)을 포함한다. 상기 구동원(30)은 통상의 엔진(engine) 및 모터(motor) 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 또한, 차량(1)은 구동원(30)으로부터 회전 동력을 전달받도록 마련되고, 차량 본체(10)에 회전 가능하게 장착된 하나 이상의 회전축(40), 및 회전축(40)에 장착된 바퀴(20)를 포함한다. 구동원(30)이 작동 시, 구동원(30)의 동력에 의해 회전축(30) 및 바퀴(20)가 회전함에 따라, 차량(1)의 주행이 이루어진다.
또한, 바퀴(20)는 중앙부에 위치하는 휠(21) 및 휠(21)에 장착된 타이어(23)를 포함하며, 상기 휠(21)은 차량의 회전축(40)에 연결되어, 회전축(40)의 회전에 따라 함께 회전하게 된다.
또한, 상기 차량(1)은 바퀴(20)에 장착되는 차량용 먼지제거 장치(100, 100’)(이하, ‘먼지제거 장치’라 약칭함)을 포함한다. 상기 먼지제거 장치(100, 100’)은 차량(1)의 모든 바퀴에 각각 장착될 수도 있고, 차량(1)의 전방 측의 한 쌍의 바퀴 또는 후방 측의 한 쌍의 바퀴에만 장착될 수도 있다.
도 2를 참조하면, 먼지제거 장치(100)는 장착부(120), 하우징(110) 및 필터(130)를 포함한다. 구체적으로, 상기 먼지제거 장치(100)는 차량의 바퀴(20)에 장착되기 위한 장착부(120), 바퀴(20) 회전 시 장착부(120)와 함께 회전하도록 장착부(120)와 연결되며, 복수 개의 유동홀(111, 112, 113)을 갖는 하우징(110) 및 하우징(110) 내부에 배치된 하나 이상의 필터(130)를 포함한다.
장착부(120)는 바퀴(20)의 휠(21)에 장착되도록 마련될 수 있다. 또한, 장착부(120)는 공지의 클램핑(clamping) 수단(스크류, 너트 등)으로 구성될 수 있다. 상기 장착부(120)는 휠(21)에 탈착 가능하게 장착되도록 마련될 수 있다. 상기 장착부(120)는 상기 휠(21)에 고정되는 지점이 적어도 2개 이상이 되도록 마련될 수도 있다.
상기 하우징(110)은 내부에 필터(130)가 장착되는 공간을 갖고, 복수 개의 유동홀을 갖는다. 차량의 휠(21)의 구조에 따라, 상기 하우징(110)은 외관이 우수한 공기 역학적 특성을 갖도록 디자인될 수 있으며, 일 예로, 유선형으로 형성될 수도 있다. 복수 개의 유동홀은 유입홀(111, 112) 및 유출홀(113)을 포함할 수 있다. 이때, 유입홀(111, 112) 및 유출홀(113)은 각각 복수 개 형성될 수 있다. 이러한 구조에서, 유입홀(111, 112)을 통해 하우징(110) 내부로 유입된 유체(예를 들어, 공기)는 필터(130)를 통과하여 유출홀(113)을 통해 하우징(110) 외부로 배출되도록 마련된다.
특히, 유출홀(113)은 하우징(110) 외부로 토출되는 유체가 차량의 바퀴 측(예를 들어, 휠)으로 토출되도록 마련될 수 있다.
하우징(110)은 차량의 전방을 향하는 전면(110a) 및 전면(110a)과 연결되며, 차량 외부로 노출되는 제1 측면(110b) 및 제1 측면(110b)의 반대방향에 위치하고, 휠(21)과 마주하는 제2 측면(110c)을 가질 수 있다.
이때, 하우징(110)의 전면(110a)에 하나 이상의 제1 유입홀(111)이 마련되고, 제1 측면(110b)에 하나 이상의 제2 유입홀(112)이 형성될 수 있고, 제2 측면(110c)에 하나 이상의 유출홀(113)이 형성될 수 있다. 본 문서에서, F1은 제1 유입홀(111)로 유입되는 기류를 나타내고, F2는 제2 유입홀(112)로 유입되는 기류를 나타내며, F3은 유출홀(113)로 토출되는 기류를 나타낸다.
유입홀(111, 112)은 유체의 유입방향을 따라 적어도 일부영역에서 단면적이 작아지도록 마련될 수도 있다. 예를 들어, 도 5를 참조하면, 제1 유입홀(111)은 유체의 유입방향을 따라 적어도 일부영역에서 단면적이 작아지는 노즐(nozzle) 형상을 가질 수도 있다.
또한, 하우징(110)은 유입홀로 유체를 안내하기 위한 하나 이상의 가이드 베인(vane)(115)을 가질 수 있다. 상기 가이드 베인(115)은 유입홀 측으로 기류가 효과적으로 발생할 수 있도록 안내하는 기능 및 빗물 등이 하우징(110) 내부로 유입되는 것을 방지하는 기능을 수행할 수 있다. 상기 가이드 베인(115)은 통상의 팬(fan) 하우징에 적용되고 있는 바와 같이, 하우징(110)의 회전방향을 따라 기울어지거나 비틀어진 형상을 가질 수도 있다. 예를 들어, 도 6을 참조하면, 하우징(110)은 제2 유입홀(112)로 유체의 유입을 안내하기 위한 하나 이상의 가이드 베인(vane)(115)을 가질 수 있다.
도 3을 참조하면, 상기 먼지 제거 장치(100)는 차량 바퀴(20)의 회전속도와는 다른 회전속도로 하우징(110)이 회전할 수 있는 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 먼지제거 장치(100)는 장착부(120)와 연결된 구동축(151), 하우징(110)과 연결된 종동축(152) 및 구동축과 종동축을 연결하는 기어박스(150)를 포함할 수 있다. 이때, 기어박스(150)는 복수 개의 기어를 포함하여 기어 비에 따라 입/출력 속도를 조절할 수 있는 통상의 장치가 사용될 수 있으며, 기어박스(150)에는 차량이 정차된 경우와 같이, 입력 속도(구동축 측)가 0인 경우에도, 출력 속도(종동축 측)를 발생시키기 위한 모터를 추가로 포함할 수도 있다. 또한, 기어박스(150)는, 구동축(151)의 회전속도에 기초하여, 구동축(151)의 회전속도와 종동축(152)의 회전속도의 비율을 조정 가능하게 마련된다. 또한, 상기 기어박스(150)는 바퀴(20)와 함께 회전되지 않도록 차량 본체(10)에 지지되도록 마련될 수도 있다.
도 4를 참조하면, 상기 필터(130-1, 130-2 130-3)은 다양한 형상 및 배열을 가질 수 있다. 예를 들어, 도 4의 (a)와 같이, 필터(130-1)는 원통형상을 가질 수도 있고, 도 4의 (b)와 같이, 필터(130-2)는 중앙에 관통홀을 갖는 링 형상을 가질 수도 있으며, 도 4의 (c)와 같이, 필터(130-3)는 복수로 구비되고, 복수 개의 필터(130-3)는 바퀴의 중심(예를 들어, 휠(21)의 중심)을 기초로 둘레방향을 따라 소정 간격 떨어져 배열될 수 있다.
또한, 상기 필터는 공지의 필터가 하나 이상 사용될 수 있으며, 2종 이상의 필터가 함께 사용될 수도 있다. 또한, 바퀴에 장착되는 하우징 내에 배치됨에 따라, 빗물 등의 수분의 유입에도 우수한 정화효율을 갖는 필터가 사용될 수 있다.
도 7을 참조하면, 먼지제거 장치(100’)는 장착부(120), 하우징(110) 및 도 4의 (b)에 도시된 링 형상의 필터(130-2)를 포함할 수 있다.
도 8을 참조하면, 차량(1)은 제어부(50)를 포함하며, 제어부(50)는 먼지제거 장치(100)의 기어박스를 제어하도록 마련될 수 있다. 이때, 먼지제거 장치(100)는 차량(1)의 후방 층의 한 쌍의 바퀴(21, 22)에 각각 장착될 수 있고, 제어부(50)는 차량(1)의 주행 상황에 따라, 각 바퀴(21, 22)에 장착된 먼지제거 장치(100-1, 100-2)의 회전속도를 다르게 제어하도록 마련될 수 있다.
도 9및 도 10은 각각 본 발명의 제3 및 제4 실시예와 관련된 차량용 먼지제거 장치를 나타내는 개략도들이다.
도 9 및 도 10을 참조하면, 먼지제거 장치(200, 200’)은 차량의 바퀴 측에 장착되기 위한 장착부(220), 장착부(220)에 고정된 구동축(260), 바퀴 회전 시 장착부(220)와 함께 회전하도록 구동축(260)과 연결되며, 복수 개의 유동홀(212)을 갖는 하우징(210), 하우징(210) 내부에 배치된 하나 이상의 필터(230) 및 하우징(210) 내부에 위치하고, 구동축(260)과 연결되며, 구동축(260)과 함께 회전하도록 마련된 팬(230)을 포함한다. 즉, 차량(1) 주행 시, 바퀴의 회전에 따라, 팬(230)이 함께 회전하게 되며, 필터(230)를 향하는 유체의 흐름을 효과적으로 형성할 수 있다.
복수 개의 유동홀은 유입홀(212) 및 유출홀(213)을 포함할 수 있고, 팬(250) 회전 시, 유입홀(212)을 통해 하우징(210) 내부로 유입된 유체는 필터(230)를 통과하여 유출홀(213)을 통해 하우징(210) 외부로 배출되도록 마련될 수 있다. 또한, 유출홀(213)은 하우징(210) 외부로 토출되는 유체가 차량의 바퀴 측으로 토출되도록 마련될 수 있다.
또한, 도 9에서와 같이, 팬(250)이 외곽 측(유입홀과 인접한 측)에 위치할 수도 있고, 도 10에서와 같이, 필터(230)가 외곽 측에 위치할 수도 있다.
또한, 본 실시예에서도, 도 3을 통해 설명한 기어박스가 추가될 수 있으며, 구체적으로, 먼지제거 장치(200, 200’)는 팬(250)과 연결된 종동축 및 구동축(260)과 종동축을 연결하는 기어박스(도시되지 않음)를 추가로 포함할 수 있다. 또한, 기어박스는, 구동축의 회전속도에 기초하여, 구동축의 회전속도와 종동축의 회전속도의 비율을 조정 가능하다.
도 11은 본 발명의 제5 실시예와 관련된 차량용 먼지제거 장치(300)를 나타내는 개략도이다.
먼지제거 장치(300)는 차량의 바퀴를 구성하는 휠(21), 상기 휠 내부에 배치되는 필터(130-2), 상기 휠(21)에 장착되기 위한 장착부(320), 장착부(320)에 마련된 구동축(360), 바퀴 회전 시 장착부(320)와 함께 회전하도록 구동축(360)과 연결되며, 복수 개의 유동홀(312)을 갖는 하우징(310) 및 하우징(310) 내부에 배치되며, 구동축(360)에 연결된 팬을 포함한다.
도 12는 본 발명의 제6 실시예와 관련된 차량용 먼지제거 장치를 나타내는 개략도들이고, 도 13은 제1 하우징을 나타내는 요부 사시도이다.
도 2 및 도 12를 참조하면, 먼지제거 장치(400)는 장착부(420), 속도 조절부(450), 제1 하우징(410), 팬(480) 및 필터(470)를 포함한다.
상기 먼지제거 장치(400)는 차량의 바퀴(20)에 장착되기 위한 장착부(420), 및 바퀴(20) 회전 시 장착부(420)와 함께 회전하도록 장착부(420)와 연결되며, 복수 개의 유동홀(411a, 412a, 413a)을 갖는 제1 하우징(410)을 포함한다. 상기 제1 하우징(410)은 바퀴 회전 시 장착부(420)의 회전력이 전달되도록 장착부(420)와 연결되며, 특히, 제1 하우징(410)은 장착부(420)의 회전속도와 동일한 속도로 회전하도록 마련될 수 있다.
장착부(420)는 바퀴(20)의 휠(21)에 장착되도록 마련될 수 있다. 또한, 장착부(420)는 공지의 클램핑(clamping) 수단(스크류, 너트 등)으로 구성될 수 있다. 상기 장착부(420)는 휠(21)에 탈착 가능하게 장착되도록 마련될 수 있다. 상기 장착부(420)는 상기 휠(21)에 고정되는 지점이 적어도 2개 이상이 되도록 마련될 수도 있다.
또한, 먼지제거 장치(400)는 제1 하우징 내부에 배치된 팬(480) 및 속도 조절부(450)를 포함한다. 또한, 속도 조절부(450)는 장착부(420)와 연결된 구동축(451), 팬(480)과 연결된 종동축(452), 구동축(451)의 회전을 종동축(452)으로 전달하되, 구동축(451)과 종동축(452)의 회전속도가 다르게 결정되도록 마련된 기어 어레이(454, 455, 456) 및 기어 어레이(454, 455, 456)를 둘러싸는 제2 하우징(453)을 포함한다. 상기 속도 조절부(450)는 통상의 기어박스일 수 있다. 예를 들어, 기어박스는 복수 개의 기어를 포함하여 기어 비에 따라 입/출력 속도를 조절할 수 있는 통상의 장치가 사용될 수 있다.
또한, 먼지제거 장치(400)는 제1 하우징(410) 내부에 배치된 하나 이상의 필터(470)를 포함한다. 상기 필터(470)는 복수 개로 구비되어 적층 상태로 제1 하우징(410) 내부에 배치될 수 있고, 제1 하우징(410) 내에 장착됨에 따라, 차량 주행 시, 제1 하우징(410)과 함께 회전될 수 있다. 또한, 교체가 가능하도록, 필터(470)는 제1 하우징(410)에 착탈 가능하게 장착될 수 있다.
이때, 속도 조절부(450)는 제2 하우징(453)이 구동축(451)에 대하여 아이들(idle) 회전하도록 마련된다. 즉, 구동축(451)이 회전함에 따라, 구동축(451)과 일체로 회전하지 않고, 공회전 하게 된다. 이러한 구조에 따르면, 속도 조절부(450)가 구동축(451)가 함께 회전되지 않음으로써, 구동축과 종동축의 회전 속도 비율 조정이 보다 정확히 이루어질 수 있다. 예를 들어, 아이들 회전을 위하여, 속도 조절부(450)는 구동축(451) 및 제2 하우징(453) 사이에 배치된 하나 이상의 베어링(440)을 포함한다. 또한, 속도 조절부(450)는 제2 하우징(453)이 종동축(452)에 대하여 아이들(idle) 회전하도록 마련된다. 예를 들어, 아이들(idle) 회전을 위하여, 속도 조절부(450)는 종동축(452) 및 제2 하우징(453) 사이에 배치된 하나 이상의 베어링(440)을 포함할 수 있다.
기어 어레이(array)는 복수 개의 기어가 치합될 때, 치합되는 기어 비에 의해 속도 조절부(450)의 입력 측(451)과 출력 측(452)의 회전속도의 비율이 조절되도록 마련된다. 예를 들어, 기어 어레이는 구동축(451)에 고정된 구동기어(454), 종동축(452)에 고정된 종동기어(456) 및 제2 하우징(453)에 회전 가능하게 장착되고, 구동기어(454) 및 종동기어(456) 사이에 배치되어, 구동기어(454)의 회전을 종동기어(456)로 전달하기 위한 하나 이상의 전달 기어(455)를 포함할 수 있다. 상기 전달 기어(455)는 제2 하우징(453) 내에 회전 가능하게 장착된다. 예를 들어, 상기 전달 기어(455)는 제2 하우징(453)에 축 회전 가능하도록 베어링 등을 통해 장착될 수 있다.
또한, 기어 어레이는, 구동축(451)의 회전속도보다 종동축(452)의 회전속도가 커지도록 마련된다.
한편, 제1 하우징(410)은, 제2 하우징(453)을 둘러싼 상태로, 구동축(451)과 함께 회전되도록 마련된다. 즉, 제2 하우징(453)은 제1 하우징(410) 내부에 배치된다. 또한, 제1 하우징(410)은 구동축(451)과 함께, 일체로 회전(동일한 회전속도)될 수 있고, 제2 하우징(453)은 구동축(451) 회전 시, 구동축(451)가 함께 회전되지 않고, 아이들 회전될 수 있다. 또한, 팬(480)은 속도 조절부(480)에 의해, 구동축(451)의 회전속도보다 빠른 회전속도로 회전된다.
또한, 속도 조절부(450)는, 제2 하우징(453)에 마련된 무게추(430)를 추가로 포함할 수 있다. 이러한 무게추(430)는 제2 하우징(453)의 아이들 회전 시, 유동을 방지하는 기능을 수행한다.
상기 제1 하우징(410)은 내부에 필터(430)가 장착되는 공간을 갖고, 복수 개의 유동홀을 갖는다. 차량의 휠(21)의 구조에 따라, 상기 제1 하우징(410)은 외관이 우수한 공기 역학적 특성을 갖도록 디자인될 수 있으며, 일 예로, 유선형으로 형성될 수도 있다. 복수 개의 유동홀은 유입홀(411a, 413a) 및 유출홀(412a)을 포함할 수 있다. 이때, 유입홀(411a, 413a) 및 유출홀(412a)은 각각 복수 개 형성될 수 있다. 이러한 구조에서, 유입홀(411a, 413a)을 통해 제1 하우징(410) 내부로 유입된 유체(예를 들어, 공기)는 필터(470)를 통과하여 유출홀(412a)을 통해 제1 하우징(410) 외부로 배출되도록 마련된다.
특히, 유출홀(412a)은 제1 하우징(410) 외부로 토출되는 유체가 차량의 바퀴 측(예를 들어, 휠)으로 토출되도록 마련될 수 있다. 차량의 바퀴 측으로 공기가 토출될 경우, 바퀴 측의 부품을 냉각시키는 효과가 발생된다.
제1 하우징(410)은 차량의 전방을 향하는 측면(413) 및 측면(413)과 연결되며, 차량 외부로 노출되는 정면(411) 및 정면(411)의 반대방향에 위치하고, 휠(21)과 마주하는 배면(412)을 가질 수 있다.
이때, 제1 하우징(410)의 정면(411)의 유동홀(411a)과 측면(413)의 유동홀(413a)이 유입홀의 기능을 수행하도록 마련될 수 있고, 배면(412)의 유동홀(412a)이 유출홀의 기능을 수행하도록 마련될 수 있다.
이때, 유입홀은 유체의 유입방향을 따라 적어도 일부영역에서 단면적이 작아지도록 마련될 수도 있다. 예를 들어, 유입홀은 유체의 유입방향을 따라 적어도 일부영역에서 단면적이 작아지는 노즐(nozzle) 형상을 가질 수도 있다.
또한, 제1 하우징(410)은 유입홀로 유체를 안내하기 위한 하나 이상의 가이드 베인(vane)(415)을 가질 수 있다. 상기 가이드 베인(115)은 유입홀 측으로 기류가 효과적으로 발생할 수 있도록 안내하는 기능 및 빗물 등이 제1 하우징(410) 내부로 유입되는 것을 방지하는 기능을 수행할 수 있다. 상기 가이드 베인(415)은 통상의 팬(fan) 하우징에 적용되고 있는 바와 같이, 하우징(410)의 회전방향을 따라 기울어지거나 비틀어진 형상을 가질 수도 있다. 예를 들어, 도 13을 참조하면, 제1 하우징(410)은 정면(411)의 유동홀(411a)로 유체의 유입을 안내하기 위한 하나 이상의 가이드 베인(vane)(415)을 가질 수 있다.
이 밖에, 가이드 베인은 유출홀 측에도 장착될 수 있으며, 이때에는 제1 하우징(410)의 회전을 고려하여, 공기 유출이 용이하게 이루어질 수 있는 구조로 마련될 수 있다.
또한, 상기 필터(470)는 공지의 필터가 하나 이상 사용될 수 있으며, 2종 이상의 필터가 함께 사용될 수도 있다. 또한, 바퀴에 장착되는 하우징 내에 배치됨에 따라, 빗물 등의 수분의 유입에도 우수한 정화효율을 갖는 필터가 사용될 수 있다.
도 14 내지 도 16은 본 발명의 제7 실시예와 관련된 차량용 먼지제거 장치를 나타내는 개략도들이다
도 14를 참조하면, 제7 실시예와 관련된 먼지제거장치는, 차량의 바퀴에 장착되기 위한 장착부(420), 바퀴 회전 시 장착부(420)의 회전력이 전달되도록 장착부와 연결되며, 복수 개의 유동홀을 갖는 제1 하우징(410) 및 제1 하우징(410) 내부에 배치된 하나 이상의 필터(470)를 포함한다.
또한, 먼지제거장치는 장착부(420)와 연결된 구동축(451), 제1 하우징(410)과 연결된 종동축(452), 구동축(451)의 회전을 종동축(452)으로 전달하되, 구동축(451)과 종동축(452)의 회전속도가 다르게 결정되도록 마련된 기어 어레이(454, 455, 456) 및 기어 어레이를 둘러싸는 제2 하우징(453)을 포함하는 속도 조절부(450)를 포함한다.
제6 실시예에서는, 제2 하우징(453)이 제1 하우징(410) 내부에 배치되고, 제1 하우징(410)이 구동축(451)에 장착되지만, 제7 실시예에서는, 제1 하우징(410) 외부에 제2 하우징(453)이 배치되고, 제1 하우징(410)이 종동축(452)에 장착되는 차이를 갖는다. 즉, 제7 실시예에서, 제1 하우징(410)은 종동축(452)과 일체로 회전하게 된다. 예를 들어, 제1 하우징(410) 및 필터(470)의 회전속도는 각각 장착부(420)의 회전속도보다 크다.
속도 조절부(450)의 구성은 제6 실시예에서 설명한 것과 동일하다. 즉, 속도 조절부(450)는 제2 하우징(453)이 구동축(451)에 대하여 아이들(idle) 회전하도록 마련된다. 구체적으로, 구동축(451)이 회전함에 따라, 구동축(451)과 일체로 회전하지 않고, 공회전 하게 된다. 이러한 구조에 따르면, 속도 조절부(450)가 구동축(451)가 함께 회전되지 않음으로써, 구동축과 종동축의 회전 속도 비율 조정이 보다 정확히 이루어질 수 있다. 예를 들어, 아이들 회전을 위하여, 속도 조절부(450)는 구동축(451) 및 제2 하우징(453) 사이에 배치된 하나 이상의 베어링(440)을 포함한다. 또한, 속도 조절부(450)는 제2 하우징(453)이 종동축(452)에 대하여 아이들(idle) 회전하도록 마련된다. 예를 들어, 아이들(idle) 회전을 위하여, 속도 조절부(450)는 종동축(452) 및 제2 하우징(453) 사이에 배치된 하나 이상의 베어링(440)을 포함할 수 있다.
또한, 속도 조절부(450)는, 제2 하우징(453)에 마련된 무게추(430)를 추가로 포함할 수 있다. 이러한 무게추(430)는 제2 하우징(453)의 아이들 회전 시, 유동을 방지하는 기능을 수행한다.
상기 제1 하우징(410)은 복수 개의 유동홀을 갖는다. 복수 개의 유동홀은 유입홀(411a, 412a) 및 유출홀(413a)을 포함할 수 있다.
또한, 유입홀(411a, 412a)을 통해 제1 하우징 내부로 유입된 유체는 필터를 통과하여 유출홀(413a)을 통해 제1 하우징 외부로 배출되도록 마련될 수 있고, 유출홀(413a)은 필터(470)를 통과한 공기가 구동축(451, 또는 종동축)을 기준으로 제1 하우징(410)의 반경 방향을 따라 배출되도록 마련될 수 있다. 구체적으로, 제1 하우징(410)은 차량의 전방을 향하는 측면(413) 및 측면(413)과 연결되며, 차량 외부로 노출되는 정면(411) 및 정면(411)의 반대방향에 위치하고, 휠(21)과 마주하는 배면(412)을 가질 수 있으며, 이때, 제1 하우징(410)의 정면(411)의 유동홀(411a)과 배면(412)의 유동홀(412a)이 유입홀의 기능을 수행하도록 마련될 수 있고, 측면(412)의 유동홀(412a)이 유출홀의 기능을 수행하도록 마련될 수 있다.
이때, 필터(470)는 제1 하우징(410)의 정면 측 및 배면 측에 각각 마주하도록 한 쌍으로 구비될 수 있다. 이때, 인접한 2개의 필터(470) 사이에는 분리벽(419)이 마련될 수 있다. 즉, 분리벽(419)에 의해, 제1 하우징(410) 내 공간을 2개로 구분될 수 있고, 각각의 공간에 필터(470)가 배치될 수 있다. 이때, 필터(470)는 상기 공간의 체적 보다 작은 체적을 가질 수도 있고, 상기 공간의 체적과 실질적으로 동일한 체적을 가질 수도 있다.
또한, 배면 측 유입홀(412a)을 통해 차량 바퀴 측에서 발생하는 분진(타이어, 브레이크 패드 등으로부터 발생)이 제1 하우징(410) 내로 유입되어 정화될 수 있다.
이때, 유입홀은 유체의 유입방향을 따라 적어도 일부영역에서 단면적이 작아지도록 마련될 수도 있다. 예를 들어, 유입홀은 유체의 유입방향을 따라 적어도 일부영역에서 단면적이 작아지는 노즐(nozzle) 형상을 가질 수도 있다.
또한, 제1 하우징(410)은 유입홀로 유체를 안내하기 위한 하나 이상의 가이드 베인(vane)(415)을 가질 수 있다. 상기 가이드 베인(415)은 유입홀 측으로 기류가 효과적으로 발생할 수 있도록 안내하는 기능 및 빗물 등이 제1 하우징(410) 내부로 유입되는 것을 방지하는 기능을 수행할 수 있다. 상기 가이드 베인(415)은 통상의 팬(fan) 하우징에 적용되고 있는 바와 같이, 하우징(110)의 회전방향을 따라 기울어지거나 비틀어진 형상을 가질 수도 있다.
도 15를 참조하면, 먼지제거 장치는 제1 하우징(410) 내부에 배치되고, 종동축(452)에 장착된 팬(480)을 추가로 포함할 수 있다. 상기 팬(480)은 종동축(452)과 일체로 회전되도록 장착된다.
도 16을 참조하면, 이때, 필터(470)는 제1 하우징(410)의 정면 측 및 배면 측에 각각 마주하도록 한 쌍으로 구비될 수 있다. 이때, 인접한 2개의 필터(470) 사이에는 분리벽(419)이 마련될 수 있다. 즉, 분리벽(419)에 의해, 제1 하우징(410) 내 공간을 2개로 구분될 수 있고, 각각의 공간에 필터(470)가 배치될 수 있다. 또한, 상기 팬(480)은 필터(470)의 개수만큼 복수 개로 구비될 수 있으며, 도 16에 도시된 바와 같이, 제1 하우징(410) 내에 2개의 필터(470)가 배치된 경우에, 2개의 필터(470) 사이 공간에 2개의 팬(480)이 각각 배치될 수 있다. 즉, 제1 하우징(410) 내 각각의 공간에 필터와 팬이 각각 배치될 수 있다.
도 17은 본 발명의 또 다른 실시예와 관련된 차량을 나타내는 개략도이다.
도 17 참조하면, 본 발명이 또 다른 실시예와 관련된 차량은 차량 본체(10), 차량 본체에 마련된 구동원(30), 차량 본체에 장착되며, 구동축(551) 및 구동축의 회전속도와 다른 회전속도를 갖도록 마련된 종동축(552)을 갖는 기어박스(550), 구동원(30)의 회전동력을 구동축(551)으로 전달하기 위한 동력전달부(301, 예를 들어, 벨트 등), 및 차량 본체(10)에 장착된 먼지 제거장치(500)를 포함한다.
상기 기어박스(550)는 종동축(552)의 회전속도가 구동축(551)의 회전속도보가 커지도록 마련된다.
상기 먼지제거장치(500)는 차량 본체에 장착된 하우징(510), 하우징(510) 내부에 배치된 하나 이상의 필터(570) 및 하우징(510) 내부에 배치되며, 종동축(552)과 연결된 팬(580)을 포함한다. 본 실시예에서, 별도의 외부 동력 없이, 차량 주행 시 구동원(30)으로부터 회전 동력을 전달받아 팬(580)을 회전시킬 수 있다.
위에서 설명된 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대한 통상의 지식을 가지는 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
본 발명의 일 실시예와 관련된 차량용 먼지제거 장치 및 이를 포함하는 차량에 따르면, 차량 바퀴의 회전동력을 이용하여 미세먼지를 효과적으로 정화할 수 있다.

Claims (20)

  1. 차량의 바퀴에 장착되기 위한 장착부;
    바퀴 회전 시 장착부와 함께 회전하도록 장착부와 연결되며, 복수 개의 유동홀을 갖는 하우징;
    하우징 내부에 배치된 하나 이상의 필터를 포함하는, 차량용 먼지제거 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    복수 개의 유동홀은 유입홀 및 유출홀을 포함하며,
    유입홀을 통해 하우징 내부로 유입된 유체는 필터를 통과하여 유출홀을 통해 하우징 외부로 배출되도록 마련되고,
    유출홀은 하우징 외부로 토출되는 유체가 차량의 바퀴 측으로 토출되도록 마련된, 차량용 먼지제거 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    하우징은 유입홀로 유체를 안내하기 위한 하나 이상의 가이드 베인(vane)을 갖는, 차량용 먼지제거 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    유입홀은 유체의 유입방향을 따라 적어도 일부영역에서 단면적이 작아지도록 마련된, 차량용 먼지제거 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    장착부와 연결된 구동축;
    하우징과 연결된 종동축; 및
    구동축과 종동축을 연결하는 기어박스를 포함하며,
    기어박스는, 구동축의 회전속도에 기초하여, 구동축의 회전속도와 종동축의 회전속도의 비율을 조정 가능한, 차량용 먼지제거 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 필터는 관통홀을 갖는 링 형상을 갖는, 차량용 먼지제거 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 필터는 복수로 구비되고, 복수 개의 필터는 바퀴의 중심을 기초로 둘레방향을 따라 소정 간격 떨어져 배열된, 차량용 먼지제거 장치.
  8. 차량의 바퀴에 장착되기 위한 장착부;
    장착부에 고정된 구동축;
    바퀴 회전 시 장착부와 함께 회전하도록 구동축과 연결되며, 복수 개의 유동홀을 갖는 하우징;
    하우징 내부에 배치된 하나 이상의 필터; 및
    하우징 내부에 위치하고, 구동축과 연결되며, 구동축과 함께 회전하도록 마련된 팬을 포함하는, 차량용 먼지제거 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    복수 개의 유동홀은 유입홀 및 유출홀을 포함하며,
    팬 회전 시, 유입홀을 통해 하우징 내부로 유입된 유체는 필터를 통과하여 유출홀을 통해 하우징 외부로 배출되도록 마련되고,
    유출홀은 하우징 외부로 토출되는 유체가 차량의 바퀴 측으로 토출되도록 마련된, 차량용 먼지제거 장치.
  10. 제 8 항에 있어서,
    팬과 연결된 종동축; 및
    구동축과 종동축을 연결하는 기어박스를 포함하며,
    기어박스는, 구동축의 회전속도에 기초하여, 구동축의 회전속도와 종동축의 회전속도의 비율을 조정 가능한, 차량용 먼지제거 장치.
  11. 차량의 바퀴에 장착되기 위한 장착부;
    바퀴 회전 시 장착부와 함께 회전하도록 장착부와 연결되며, 복수 개의 유동홀을 갖는 제1 하우징;
    제1 하우징 내부에 배치된 팬;
    장착부와 연결된 구동축, 팬과 연결된 종동축, 구동축의 회전을 종동축으로 전달하되, 구동축과 종동축의 회전속도가 다르게 결정되도록 마련된 기어 어레이 및 기어 어레이를 둘러싸는 제2 하우징을 포함하는 속도 조절부; 및
    제1 하우징 내부에 배치된 하나 이상의 필터를 포함하며,
    속도 조절부는 제2 하우징이 구동축에 대하여 아이들(idle) 회전하도록 마련되며,
    속도 조절부는 구동축 및 제2 하우징 사이에 배치된 하나 이상의 베어링을 포함하는 차량용 먼지제거 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    속도 조절부는 제2 하우징이 종동축에 대하여 아이들(idle) 회전하도록 마련된 차량용 먼지제거 장치.
  13. 제 11 항에 있어서,
    속도 조절부는, 제2 하우징에 마련된 무게추를 추가로 포함하는, 차량용 먼지제거 장치.
  14. 제 11 항에 있어서,
    기어 어레이는, 구동축의 회전속도보다 종동축의 회전속도가 커지도록 마련된 차량용 먼지제거 장치.
  15. 제 11 항에 있어서,
    제1 하우징은, 제2 하우징을 둘러싼 상태로, 구동축과 함께 회전되도록 마련된, 차량용 먼지제거 장치.
  16. 제 1 항에 있어서,
    제1 하우징의 복수 개의 유동홀은 유입홀 및 유출홀을 포함하며,
    유입홀을 통해 제1 하우징 내부로 유입된 유체는 필터를 통과하여 유출홀을 통해 제1 하우징 외부로 배출되도록 마련되며,
    유출홀은 제1 하우징 외부로 토출되는 유체가 차량의 바퀴 측으로 토출되도록 마련된, 차량용 먼지제거 장치.
  17. 차량의 바퀴에 장착되기 위한 장착부;
    바퀴 회전 시 장착부의 회전력이 전달되도록 장착부와 연결되며, 복수 개의 유동홀을 갖는 제1 하우징;
    장착부와 연결된 구동축, 제1 하우징과 연결된 종동축, 구동축의 회전을 종동축으로 전달하되, 구동축과 종동축의 회전속도가 다르게 결정되도록 마련된 기어 어레이 및 기어 어레이를 둘러싸는 제2 하우징을 포함하는 속도 조절부; 및
    제1 하우징 내부에 배치된 하나 이상의 필터를 포함하며,
    속도 조절부는 제2 하우징이 구동축에 대하여 아이들(idle) 회전하도록 마련되고,
    속도 조절부는 구동축 및 제2 하우징 사이에 배치된 하나 이상의 베어링을 포함하는 차량용 먼지제거 장치.
  18. 제 17 항에 있어서,
    제1 하우징의 복수 개의 유동홀은 유입홀 및 유출홀을 포함하며,
    유입홀을 통해 제1 하우징 내부로 유입된 유체는 필터를 통과하여 유출홀을 통해 제1 하우징 외부로 배출되도록 마련되되,
    유출홀은 필터를 통과한 공기가 구동축을 기준으로 제1 하우징의 반경 방향을 따라 배출되도록 마련된, 차량용 먼지제거 장치.
  19. 제 17 항에 있어서,
    제1 하우징 내부에 배치되고, 종동축에 장착된 팬을 추가로 포함하는 차량용 먼지제거 장치.
  20. 차량 본체;
    차량 본체에 마련된 구동원;
    차량 본체에 장착되며, 구동축 및 구동축의 회전속도와 다른 회전속도를 갖도록 마련된 종동축을 갖는 기어박스;
    구동원의 회전동력을 구동축으로 전달하기 위한 동력전달부;
    차량 본체에 장착된 하우징, 하우징 내부에 배치된 하나 이상의 필터 및 하우징 내부에 배치되며, 종동축과 연결된 팬을 포함하는 먼지제거 장치를 포함하는 차량.
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