KR102279161B1 - 차량의 차체 프레임 내에 장착되는 차량용 집진 장치 - Google Patents

차량의 차체 프레임 내에 장착되는 차량용 집진 장치 Download PDF

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Abstract

차량용 집진 장치가 개시된다. 차량용 집진 장치는 차량의 차체 프레임 내에 장착되며, 상기 차체 프레임의 외장 패널에 형성된 유입구를 개폐하는 전방 개폐 부재; 상기 차체 프레임 내에 제공되는 집진 부재; 및 상기 외장 패널에 형성된 배출구를 개폐하는 후방 개폐 부재를 포함하며, 상기 차량의 주행 시 발생하는 주행풍은 상기 유입구로 유입되고 상기 집진 부재를 통과하며 미세먼지가 제거되고, 상기 배출구를 통해 외부로 배출될 수 있다.

Description

차량의 차체 프레임 내에 장착되는 차량용 집진 장치{Dust collecting apparatus mounted within body frames of vehicle}
본 발명은 차량용 집진 장치에 관련된 것으로, 보다 상세하게는 차량의 차체 프레임 내에 장착되는 차량용 집진 장치에 관한 것이다.
산업의 발달 및 도시화로 인하여 대기 오염이 증가되어 실내 및 실외 공기의 심각한 오염이 발생되고 있다. 이에 따라, 대기에는 차량의 분진, 유해가스, 각종 먼지, 꽃가루, 중금속 등이 포함되는데, 만약, 이러한 유해 물질들의 별도의 여과 또는 정화 과정이 없이 인체로 바로 흡입되게 될 경우에는 각종 호흡기 질병은 물론이고 기타 질병들도 유발시킬 수 있는 위험성이 있다.
특히, 산업의 발달로 인해 차량의 수도 급격히 증가하고 있다. 이에 따라, 차량에서도 많은 대기 오염물질이 발생된다. 차량에서는 유해물질이 포함된 배기가스, 각종 분진, 먼지 및 타이어에서 떨어져 나온 타이어가루 등 다양한 물질들이 발생된다. 그러나, 차량에서 대기를 오염시키는 이물질들이 많이 발생됨에도 불구하고 차량에는 배기가스, 분진, 타이어 가루 등의 이물질을 집진하거나 별도로 여과할 수 있는 여과장치가 기본적으로 설치되지 않는다. 때문에, 차량에서 발생되는 배기가스, 먼지, 분진, 타이어가루 등의 이물질은 대기 중으로 바로 방출되고, 방출된 이물질 들은 대기 중에 포함되어 차량의 탑승자는 물론 다른 사람들에게 유해한 영향을 끼치는 문제점이 있다.
본 발명은 차량의 차체 프레임 내부에 장착할 수 있는 차량용 집진 장치를 제공한다.
또한, 본 발명은 차량의 연비를 저감시키지 않으면서 미세 먼지를 집진할 수 있는 차량용 집진 장치를 제공한다.
본 발명에 따른 차량용 집진 장치는 차량의 차체 프레임 내에 장착되며, 상기 차체 프레임의 외장 패널에 형성된 유입구를 개폐하는 전방 개폐 부재; 상기 차체 프레임 내에 제공되는 집진 부재; 및 상기 외장 패널에 형성된 배출구를 개폐하는 후방 개폐 부재를 포함하며, 상기 차량의 주행 시 발생하는 주행풍은 상기 유입구로 유입되고 상기 집진 부재를 통과하며 미세먼지가 제거되고, 상기 배출구를 통해 외부로 배출될 수 있다.
또한, 상기 전방 개폐 부재는, 상기 주행풍이 상기 유입구로 유입되도록 안내하는 전방 가이드 베인을 포함하되, 상기 전방 가이드 베인은, 개구가 형성된 전면과, 상기 전면에 대해 소정 각도로 배치되는 후면을 가지며, 상기 후면의 후단에 제공되는 회전축을 중심으로 회동가능하다.
또한, 상기 전방 개폐 부재는, 상기 주행풍이 상기 유입구로 유입되도록 안내하는 전방 가이드 베인을 포함하되, 상기 전방 가이드 베인은, 개구가 형성된 전면과, 상기 전면에 대해 소정 각도로 배치되는 후면을 가지며, 상기 전면의 선단에 제공되는 회전축을 중심으로 회동가능하다.
또한, 상기 전방 개폐 부재는, 상기 전방 가이드 베인의 전면과 상기 외장 패널의 사이에 위치하는 판상의 전방 도어; 및 상기 전방 도어를 전후방향으로 슬라이드 이동시키는 전방 구동부를 더 포함하며, 상기 전방 개폐 부재가 상기 유입구를 차단하는 경우, 상기 전방 도어는 상기 유입구와 상기 전면 사이에 위치할 수 있다.
또한, 상기 전방 개폐 부재는 상기 외장 패널의 내측에 위치하며, 슬라이딩 방식으로 상기 유입구를 개폐하는 판상의 전방 도어를 포함할 수 있다.
또한, 상기 후방 개폐 부재는, 전면과, 상기 전면에 대해 소정 각도로 배치되며 개구가 형성된 후면을 가지고, 상기 전면의 선단에 제공되는 회전축을 중심으로 회동가능한 후방 가이드 베인; 및 상기 후방 가이드 베인을 상기 회전축을 중심으로 회전시키는 후방 구동부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 차량의 주행 속도 정보를 수신하고, 상기 주행 속도 정보에 따라 상기 유입구와 상기 배출구의 개방 정도가 조절되도록 상기 전방 개폐 부재와 상기 후방 개폐 부재를 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 집진 부재는 상기 차체 프레임 내에 유입된 주행풍으로부터 싸이클론 방식으로 미세입자를 제거하는 복수 개의 싸이클론 집진기; 및 상기 싸이클론 집진부에서 배출된 주행풍으로부터 미세입자을 제거하는 필터를 포함할 수 있다.
또한, 상기 집진 부재는 상기 차체 프레임 내에 유입된 주행풍이 유입되는 집진 공간들이 형성된 집진체; 상기 집진 공간 내에 위치하며, 상기 주행풍이 유입되는 방향을 향해 일 면이 배치되는 임펙터; 및 상기 집진체에서 배출된 주행품으로부터 미세입자를 제거하는 필터를 포함할 수 있다.
또한, 상기 집진 부재는, 상기 차체 프레임 내에 유입된 주행풍의 흐름 방향에 대해 소정 각도로 경사지게 배치되며, 상기 주행풍의 흐름 방향으로 순차적으로 그리고 서로 다른 높이에 위치하는 복수 개의 루버들; 상기 루버들 중 가장 높게 위치하는 루버의 후방에 위치하며, 상기 주행풍을 따라 유입되는 미세 입자를 집진하는 집진통; 및 상기 루버들을 통과한 주행풍으로부터 미세입자을 제거하는 필터를 포함할 수 있다.
또한, 상기 집진 부재는, 전기장을 생성하여 주행풍으로부터 미세입자를 포집하는 전기 집진기; 및 상기 전기 집진기를 통과한 주행풍으로부터 미세입자를 제거하는 필터를 포함할 수 있다.
본 발명에 의하면, 차량용 집진 장치는 차량의 차체 프레임 내에 장착되고, 유입구의 개폐조절에 따른 주행풍의 유입으로, 주행풍에 포함된 미세 먼지를 집진할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 차량의 주행 속도에 따라 유입구의 개폐 정도를 조절함으로써 차량에 가해지는 공기역학적 부하를 최소화하고 연비 감소를 크게 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 차량의 차체 프레임 내에 장착된 차량용 집진 장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 따른 차량용 집진 장치를 나타내는 사시도이다.
도 3은 도 2의 차량용 집진 장치를 나타내는 XY평면상의 단면도이다.
도 4는 도 3의 차량용 집진 상태의 동작 상태를 나타내는 XY평면상의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 제1집진기를 나타내는 YZ평면상의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 제1집진기를 나타내는 YZ 평면상의 단면도이다.
도 7은 제1집진기의 유입구의 크기에 따른 미세 입자 집진 효율을 나타내는 그래프이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 제1집진기를 나타내는 YZ 평면상의 단면도이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 제1집진기를 나타내는 YZ 평면상의 단면도이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 제1집진기를 나타내는 XY평면상의 단면도이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 제1집진기를 나타내는 XY평면상의 단면도이다.
도 12는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 전방 개폐 부재를 나타내는 사시도이다.
도 13은 도 12의 전방 개폐 부재를 나타내는 XY평면 상의 단면도이다.
도 14는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 전방 개폐 부재를 나타내는 XY평면 상의 단면도이다.
도 15는 도 14의 전방 개폐 부재의 개방 상태를 나타내는 도면이다.
도 16은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 전방 개폐 부재를 나타내는 XY평면 상의 단면도이다.
도 17은 도 16의 전방 개폐 부재의 개방 상태를 나타내는 도면이다.
도 18은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 전방 개폐 부재를 나타내는 XY평면 상의 단면도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명할 것이다. 그러나 본 발명의 기술적 사상은 여기서 설명되는 실시 예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화 될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시 예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.
본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한, 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.
또한, 본 명세서의 다양한 실시 예 들에서 제1, 제2, 제3 등의 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 따라서, 어느 한 실시 예에 제 1 구성요소로 언급된 것이 다른 실시 예에서는 제 2 구성요소로 언급될 수도 있다. 여기에 설명되고 예시되는 각 실시 예는 그것의 상보적인 실시 예도 포함한다. 또한, 본 명세서에서 '및/또는'은 전후에 나열한 구성요소들 중 적어도 하나를 포함하는 의미로 사용되었다.
명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다. 또한, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 배제하는 것으로 이해되어서는 안 된다. 또한, 본 명세서에서 "연결"은 복수의 구성 요소를 간접적으로 연결하는 것, 및 직접적으로 연결하는 것을 모두 포함하는 의미로 사용된다.
또한, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 차량의 차체 프레임 내에 장착된 차량용 집진 장치를 나타내는 도면이고, 도 2는 본 발명의 따른 차량용 집진 장치를 나타내는 사시도이고, 도 3은 도 2의 차량용 집진 장치를 나타내는 XY평면상의 단면도이고, 도 4는 도 3의 차량용 집진 상태의 동작 상태를 나타내는 XY평면상의 단면도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 차량용 집진 장치(100)는 차량(10)의 차체 프레임(11) 내에 장착되며, 외부에 노출되지 않는다. 차량용 집진 장치(100)는 차량(10)의 측면 프레임(11) 내에 장착될 수 있다. 차량(10)의 측면 프레임(11)은 도어 프레임(11)을 포함한다. 차량용 집진 장치(100)는 양측 도어 프레임(11) 각각에 장착될 수 있다. 또한, 차량용 집진 장치(100)는 차량(10)의 루프 프레임 내에 장착될 수 있다. 본 실시 예에서는 차량용 집진 장치(100)가 도어 프레임(11) 내에 장착되는 것을 예를 들어 설명한다. 이하 설명의 편의를 위해 차량(10)의 폭 방향을 X축 방향이라 하고, 차량의 주행 방향을 Y축 방향이라 하고, 지면에 수직한 방향을 Z축 방향이라 한다.
차량(10)의 차체 프레임(11)은 외부에 제공되는 외장 패널(12)과 내측에 제공되는 내장 패널(미도시), 그리고 외장 패널과 내장 패널을 지지하는 필러(미도시)로 구성될 수 있으며, 차량용 집진 장치(100)는 내장 패널과 외장 패널(12) 사이에 장착될 수 있다. 외장 패널(12)에는 유입구(14)와 배출구(15)가 형성된다. 차량(10)의 주행 시 발생하는 주행풍(W)은 유입구(14)로 유입된 후 차량(10)의 차체 프레임(11) 내부를 거쳐 배출구(15)를 통해 외부로 배출된다.
차량용 집진 장치(100)는 바디(110), 전방 개폐 부재(120), 후방 개폐 부재(130), 빗물 유입 방지부(140), 집진 부재(150), 그리고 제어부(미도시)를 포함한다.
바디(110)는 소정 부피로 제공되며, 일측면이 개방된다. 바디(110)는 차량(10)의 차체 프레임(11) 내에 위치하며, 개방된 일 측면이 외장 패널(12)과 결합한다. 바디(110)는 유입구(14)의 선단 영역에서부터 배출구(15)의 후단 영역으로 제공되며, 유입구(14)를 통해 유입된 주행풍(W)이 배출구(15)를 통해 배출되기까지 유동 공간을 제공한다.
전방 개폐 부재(120)는 바디(110) 내에 장착되며, 유입구(14)를 개폐한다. 전방 개폐 부재(120)는 전방 가이드 베인(121)과 전방 구동부(미도시)를 포함한다.
전방 가이드 베인(121)은 주행풍(W)이 바디(110) 내부로 유입되도록 안내하거나 유입구(14)를 차단하는 역할을 한다. 전방 가이드 베인(121)은 개구(122a)가 형성된 전면(122)과 전면(122)에 대해 소정 각도로 배치되는 후면(123)을 가진다. 후면(123)의 후단에는 회전축(124)이 제공된다. 전방 가이드 베인(121)은 회전축(124)을 중심으로 회전 가능하다.
전방 구동부는 전방 가이드 베인(121)을 상기 회전축(124)을 중심으로 회전시켜 유입구(14)의 개폐를 제어한다. 전방 구동부는 유입구(14)의 개방 시, 전방 가이드 베인(121)의 전면(122)과 후면(123)이 외장 패널(12)의 외측으로 돌출되도록 전방 가이드 베인(121)을 회전시킨다. 이에 의해 전방에서 불어오는 주행 풍(W)이 전방 가이드 베인(121)의 전면으로 유입되고 후면(123)과 충돌하여 바디(110)의 내측으로 유입될 수 있다. 전방 구동부는 유입구(14)의 폐쇄 시, 전방 가이드 베인(121)의 후면(123)이 외장 패널(12)과 동일 평면상에 위치하도록 전방 가이드 베인(121)을 회전시킨다.
후방 개폐 부재(130)는 바디(110) 내에 장착되며, 배출구(15)를 개폐한다. 후방 개폐 부재(130)는 후방 가이드 베인(131)과 후방 구동부(미도시)를 포함한다.
후방 가이드 베인(131)은 배출구(15)를 차단하거나, 바디(110) 내로 유입된 주행풍(W)이 배출구(15)를 통해 외부로 배출되도록 안내하는 역할을 한다. 후방 가이드 베인(131)은 전면(132)과, 상기 전면(132)에 대해 소정 각도로 배치되며 개구(133a)가 형성된 후면(133)을 가진다. 전면(132)의 전단에는 회전축(134)이 제공된다. 후방 가이드 베인(131)은 회전축(134)을 중심으로 회전가능하다.
후방 구동부는 후방 가이드 베인(131)을 상기 회전축(134)을 중심으로 회전하여 배출구(15)의 개폐를 제어한다. 후방 구동부는 배출구(15)의 개방 시, 후방 가이드 베인(131)의 전면과 후면이 외장 패널(12)의 외측으로 돌출되도록 후방 가이드 베인(131)을 회전시킨다. 이에 의해 바디(110) 내의 주행 풍이 후방 가이드 베인(131)의 후면(133)을 통해 외부로 배출될 수 있다. 후방 구동부는 배출구(15)의 폐쇄 시, 후방 가이드 베인(131)의 전면(132)이 외장 패널(12)과 동일 평면상에 위치하도록 후방 가이드 베인(131)을 회전시킨다.
빗물 유입 방지부(140)는 바디(110) 내에 위치한다. 빗물 유입 방지부(140)는 우천 시 주행풍(W)과 함께 유입되는 빗물을 차단한다. 빗물 유입 방지부(140)는 복수 개의 블레이드(141)가 서로 교차하여 배치될 수 있다. 빗물은 블레이드(141)들과 충돌하여 유입이 차단되고, 주행풍(W)은 블레이드(141)들 사이 공간으로 유입될 수 있다.
집진 부재(150)는 바디(110) 내에 위치하며, 빗물 유입 방지부(140)를 통과한 주행풍(W)에 포함된 미세먼지를 집진한다. 집진 부재(150)는 제1집진기(160)와 제2집진기(170)를 포함한다. 제1집진기(160)는 싸이클론 집진기, 루버 집진기, 관성 임팩터 집진기, 전기 집진기 중 어느 하나가 사용될 수 있다. 제1집진기(160)에 대한 상세한 설명은 도 5 내지 도 8을 참조하여 설명하도록 한다.
제2집진기(170)는 제1집진기(160)의 후방에 위치하며, 제1집진기(160)에서 배출되는 주행풍(W)에 포함된 미세 입자를 걸러주는 필터가 사용될 수 있다.
제어부는 차량(10)으로부터 주행 속도 정보를 수신하고, 주행 속도 정보에 따라 유입구(14)와 배출구(15)의 개방 정도를 조절한다. 제어부는 차량(10)의 속도 센서로부터 현재의 주행 속도 정보를 실시간으로 수신할 수 있다. 제어부는 수신된 주행 속도 정보에 따라 전방 구동부와 후방 구동부의 구동을 제어하여 유입구(14)와 배출(15)구의 개방 정도를 조절할 수 있다. 제어부는 현재의 차량 주행 속도가 기준 속도를 초과하는 경우, 유입구(14)와 배출구(15)가 일부 개방되도록 전방 구동부와 후방 구동부를 제어할 수 있다. 또한, 제어부는 현재의 차량 주행 속도 정보가 기준 속도 미만인 경우, 유입구(14)와 배출구(15)가 완전 개방되도록 전방 구동부와 후방 구동부를 제어할 수 있다. 또한, 제어부는 정속 주행 구간과 감속 주행 구간에서는 유입구(14)와 배출구(15)가 완전 개방되고, 가속 주행 구간에서는 유입구(14)와 배출구(15)를 일부 개방되도록 전방 구동부와 후방 구동부를 제어할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 제1집진기를 나타내는 YZ평면상의 단면도이다.
도 5를 참조하면, 제1집진기(160)는 싸이클론 집진기가 사용될 수 있다. 싸이클론 집진기(160)는 싸이클론 방식으로 주행풍(W)로부터 미세입자를 제거한다. 싸이클론 집진기(160)는 복수 개 제공되며, 바디(110) 내에서 Z축 방향으로 일렬로 정렬된다. 싸이클론 집진기(160) 각각은 주행풍(W)이 유입되는 유입구(211)와 주행풍이 배출되는 배출구(212), 그리고 유입구(211)와 배출구(212)를 연결하며 미세 입자를 포집하는 집진 공간(213)을 포함한다. 유입구(211)들은 동일한 직경을 가질 수 있다. 집진 공간(213)에는 싸이클론 흐름을 형성하는 싸이클론 형성부(215)가 위치한다. 싸이클론 형성부(215)는 주행풍(W)이 유입되는 방향에 대해 소정 각도로 경사지게 배치되는 복수 개의 날개를 포함한다. 싸이클론 형성부(215)는 그 중심축을 중심으로 회전할 수 있다. 유입구(211)로 유입된 주행풍(W)은 싸이클론 형성부(215)에 의해 싸이클론 흐름을 형성하고, 이 과정에서 미세 입자들이 집진 공간(213)에 포집된다. 미세 입자가 제거된 주행풍(W)은 배출구(212)를 통해 외부로 배출된다.
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 제1집진기를 나타내는 YZ 평면상의 단면도이고, 도 7은 제1집진기의 유입구의 크기에 따른 미세 입자 집진 효율을 나타내는 그래프이다.
먼저 도 6을 참조하면, 싸이클론 집진기(210a, 210b)들의 유입구(211a, 211b)는 서로 다른 직경을 가질 수 있다. 싸이클론 집진기(210a)들 중 일부는 제1직경(d1)의 제1유입구(211a)를 가지고, 나머지(210b)는 제2직경(d2)의 제2유입구(211b)를 가질 수 있다. 제1직경(d1)은 제2직경(d2)보다 클 수 있다. 제1유입구(211a)를 갖는 제1싸이클론 집진기(210a)와 제2유입구(211b)를 갖는 제2싸이클론 집진기(210b)는 Z축 방향으로 교대로 번갈아 배치될 수 있다.
도 7을 참조하면, 싸이클론 집진기(210a, 210b)들은 유입구(211a, 211b)의 사이즈에 따라 상이한 집진 효율을 나타낸다. 유입구(211a)의 직경이 클수록 비교적 큰 사이즈의 미세 입자 포집에 효과적임을 알 수 있다. 본 발명은 직경이 상이한 유입구(211a, 211b)를 갖는 싸이클론 집진기(210a, 210b)를 함께 배치함으로써 다양한 사이즈의 미세 입자를 효과적으로 포집할 수 있다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 제1집진기를 나타내는 YZ 평면상의 단면도이다.
도 8을 참조하면, 제1싸이클론 집진기(210a)의 제1유입구(211a)와 제2싸이클론 집진기(210b)의 제2유입구(211b)는 서로 상이한 깊이(S1, S2)에 위치할 수 있다. 제2유입구(211b)는 제1유입구(211a)보다 깊은 지점에 위치할 수 있다. 제1유입구(211a)와 제2유입구(211b)는 동일한 직경을 가질 수 있다. 이와 달리, 제1유입구(211a)와 제2유입구(211b)는 서로 상이한 직경을 가질 수 있다. 후류(11)는 제1유입구(211a)에 1차 유입되고, 순차적으로 제2유입구(211b)에 2차 유입될 수 있다. 입자 사이즈가 큰 미세 입자는 주로 제1유입구(211a)를 통해 유입되고, 입자 사이즈가 작은 미세 입자는 주로 제2유입구(211b)롤 통해 유입될 수 있다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 제1집진기를 나타내는 YZ 평면상의 단면도이다.
도 9를 참조하면, 제1집진기(160)는 집진체(210)와 임펙터(230)를 포함한다.
집진체(210)는 바디(110) 내에 위치한다. 집진체(210)에는 주행풍(W)이 유입 및 배출될 수 있는 유로가 Z축 방향으로 복수 개 형성된다. 각각의 유로는 유입구(211), 집진 공간(213), 그리고 배출구(212)를 갖는다. 유입구(211)는 주행풍(W)이 유입되는 유로로, 제1영역(211a)과 제2영역(211b)을 포함한다. 제1영역(211a)은 Y축 방향으로 제2영역(211b)에 가까워질수록 직경이 점차 작아진다. 제2영역(211b)은 제1영역(211a)의 후단에서 제1영역(211a)과 연결되며, 일정한 직경을 가질 수 있다. 이에 의해 유입구(211)는 깔때기 형상을 가질 수 있다. 깔때기 형상의 유입구(211)는 주행풍(W)의 유입을 원활하게 한다.
집진 공간(213)은 제2영역(211b)보다 큰 내경을 갖는 공간으로, 미세 입자를 포집한다. 집진 공간(213)은 유입구(211)에 인접한 영역이 상대적으로 큰 내경을 갖고, 배출구(212)에 가까워질수록 직경이 점차 감소한다.
임펙터(230)는 집진 공간(213) 내에 배치된다. 임펙터(230)는 소정 두께를 갖는 판으로, 일 면이 유입구(211)를 향해 배치된다. 임펙터(230)의 일 면은 유입구(211)의 제2영역(211b)보다 큰 면적을 갖는다. 유입구(211)를 통해 유입된 주행풍(W)은 임펙터(230)와 충돌한 후, 임펙터(230)를 돌아 배출구(212)로 유입된다. 주행풍(W)이 임펙터(230)와 충돌하는 과정에서 주행풍(W)에 포함된 미세 입자는 임펙터(230)와 관성 충돌 후 집진 공간(213)의 바닥에 포집된다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 제1집진기를 나타내는 XY평면상의 단면도이다.
도 10을 참조하면, 제1집진기(160)는 루버(212)와 집진통(215)을 포함한다. 루버(212)는 복수 개 제공되며, Y축 방향에 대해 소정 각도로 경사지게 배치된다. 루버(212)는 Y축 방향으로 순차적으로 배치되며, X 축 방향으로 순차적으로 위치한다.
집진통(215)은 Y축 방향으로 최후단 루버(212)의 후방에 위치하며, 미세 입자를 포집한다. 주행풍(W)에 포함된 미세 입자들은 루버(212)들과 충돌하면서 X축 방향으로 이동한 후 집진통(215)에 포집된다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 제1집진기를 나타내는 XY평면상의 단면도이다.
도 11을 참조하면, 제1집진기(160)는 전기 집진기가 제공될 수 있다. 전기 집진기는 복수의 전도성 판(212)이 서로 마주 배치되며, 전기의 인가로 전도성 판(212) 주변에 전기장이 생성된다. 전기장은 주행풍(W)에 포함된 미세 입자를 포집한다.
도 12는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 전방 개폐 부재를 나타내는 사시도이고, 도 13은 도 12의 전방 개폐 부재를 나타내는 XY평면 상의 단면도이다.
도 12 및 도 13을 참조하면, 전방 개폐 부재(120)는 전방 가이드 베인(121)과 전방 구동부를 포함한다.
전방 가이드 베인(121)은 개구(122a)가 형성된 전면(122)과, 상기 전면(122)에 대해 소정 각도로 배치되는 후면(123)을 갖는다. 전면(122)의 선단에는 회전축(124)이 제공된다. 전방 가이드 베인(121)은 회전축(124)을 중심으로 회전가능하다.
전방 구동부는 전방 가이드 베인(121)을 상기 회전축(124)을 중심으로 회전하여 유입구(14)의 개폐를 제어한다.
도 14는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 전방 개폐 부재를 나타내는 XY평면 상의 단면도이고, 도 15는 도 14의 전방 개폐 부재의 개방 상태를 나타내는 도면이다.
도 14 및 도 15를 참조하면, 전방 개폐 부재(120)는 전방 도어(121)와 도어 구동부를 포함한다. 전방 도어(121)는 유입구(14)에 상응하거나 그보다 큰 면적을 갖는 판상으로, 외장 패널(12)의 내측에 위치한다. 도면에는 도시하지 않았지만, 전방 도어(121)의 상단과 하단에는 각각 가이드 레일이 제공된다. 전방 도어(121)는 가이드 레일을 따라 전후 방향으로 슬라이드 이동될 수 있다.
도어 구동부는 전방 도어(121)를 전후 방향으로 슬라이드 이동시켜 유입구(14)의 개폐를 조절한다. 도어 구동부는 구동 모터와 랙-피니언 기어의 조합으로 제공될 수 있다.
도 16은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 전방 개폐 부재를 나타내는 XY평면 상의 단면도이고, 도 17은 도 16의 전방 개폐 부재의 개방 상태를 나타내는 도면이다.
도 16 및 도 17을 참조하면, 전방 개폐 부재(120)는 전방 가이드 베인(121), 탄성 클립(125), 전방 도어(126), 그리고 도어 구동부를 포함한다.
전방 가이드 베인(121)은 바디(110)의 내측에 위치하며, 도 2 내지 도 4에서 설명한 구조와 동일하게 제공된다.
탄성 클립(124)은 전방 가이드 베인(121)의 회전축(124)에 결합하며, 탄성력으로 전방 가이드 베인(121)을 회전시킨다.
전방 도어(126)는 외장 패널(12)과 전방 가이드 베인(121)의 사이 공간에 위치한다. 도면에는 도시하지 않았지만, 전방 도어(126)의 상단과 하단에는 각각 가이드 레일이 제공된다. 전방 도어(126)는 가이드 레일을 따라 전후 방향으로 슬라이드 이동될 수 있다.
도어 구동부는 전방 도어(126)를 전후 방향으로 슬라이드 이동시킨다.
도 16과 같이, 전방 도어(126)가 전방으로 슬라이드 이동하여, 전방 가이드 베인(121)과 유입구(14) 사이에 위치하는 경우, 전방 가이드 베인(121)은 전방 도어(126)에 밀려 바디(110) 내측으로 이동한다. 전방 가이드 베인(121)이 회전하는 과정에서 탄성 클립(124)에는 탄성력이 생성된다.
도 17과 같이, 전방 도어(126)가 후방으로 슬라이드 이동하는 경우, 탄성 클립(124)의 탄성력이 전방 가이드 베인(121)의 회전축에 전달되며, 전방 가이드 베인(121)이 회전축(124)을 중심을 회전하여 유입구(14)의 외측으로 돌출된다.
다시 전방 도어(126)가 전방으로 슬라이드 이동하게 되면, 전방 도어(126)의 선단이 전방 가이드 베인(121)의 일면을 따라 이동하고 전방 가이드 베인(121)이 밀려 바디(110)의 내측에 위치하게 된다.
도 18은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 전방 개폐 부재를 나타내는 XY평면 상의 단면도이다.
도 18을 참조하면, 전방 가이드 베인(121)은 도 12 및 도 13에서 설명한 구조와 동일하게 제공된다. 이 경우, 전방 가이드 베인(121)이 바디(110) 내측에 위치하는 경우, 개구(122a)가 외부에 노출된다. 이를 위해, 전방 도어(126)가 전방 가이드 베인(121)과 외장 패널(12) 사이를 슬라이드 이동하여, 개구(122a)의 전방에 위치한다. 전방 도어(126)는 개구(122a)에 상응하거나 그보다 큰 면적을 가지므로, 개구(122a)가 외부에 노출되는 것을 차단한다.
이상, 본 발명을 바람직한 실시 예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.
100: 차량용 집진 장치
110: 바디
120: 전방 개폐 부재
121: 전방 가이드 베인
130: 후방 개폐 부재
131: 후방 가이드 베인
140: 빗물 유입 방지부
150: 집진 부재
160: 제1집진기
170: 제2집진기

Claims (11)

  1. 차량의 차체 프레임 내에 장착되는 차량용 집진 장치에 있어서,
    상기 차체 프레임의 외장 패널에 형성된 유입구를 개폐하는 전방 개폐 부재;
    상기 차체 프레임 내에 제공되는 집진 부재; 및
    상기 외장 패널에 형성된 배출구를 개폐하는 후방 개폐 부재를 포함하며,
    상기 차량의 주행 시 발생하는 주행풍은 상기 유입구로 유입되고 상기 집진 부재를 통과하며 미세먼지가 제거되고, 상기 배출구를 통해 외부로 배출되며,
    상기 전방 개폐 부재는,
    상기 주행풍이 상기 유입구로 유입되도록 안내하는 전방 가이드 베인;
    상기 전방 가이드 베인의 전면과 상기 외장 패널의 사이에 위치하는 판상의 전방 도어; 및
    상기 전방 도어를 전후방향으로 슬라이드 이동시키는 전방 구동부를 포함하며,
    상기 전방 개폐 부재가 상기 유입구를 차단하는 경우, 상기 전방 도어는 상기 유입구와 상기 전면 사이에 위치하는 차량용 집진 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 전방 가이드 베인은,
    개구가 형성된 전면과, 상기 전면에 대해 소정 각도로 배치되는 후면을 가지며, 상기 후면의 후단에 제공되는 회전축을 중심으로 회동가능한 차량용 집진 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 전방 가이드 베인은,
    개구가 형성된 전면과, 상기 전면에 대해 소정 각도로 배치되는 후면을 가지며, 상기 전면의 선단에 제공되는 회전축을 중심으로 회동가능한 차량용 집진 장치.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 후방 개폐 부재는,
    전면과, 상기 전면에 대해 소정 각도로 배치되며 개구가 형성된 후면을 가지고, 상기 전면의 선단에 제공되는 회전축을 중심으로 회동가능한 후방 가이드 베인; 및
    상기 후방 가이드 베인을 상기 회전축을 중심으로 회전시키는 후방 구동부를 포함하는 차량용 집진 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 차량의 주행 속도 정보를 수신하고, 상기 주행 속도 정보에 따라 상기 유입구와 상기 배출구의 개방 정도가 조절되도록 상기 전방 개폐 부재와 상기 후방 개폐 부재를 제어하는 제어부를 더 포함하는 차량용 집진 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 집진 부재는
    상기 차체 프레임 내에 유입된 주행풍으로부터 싸이클론 방식으로 미세입자를 제거하는 복수 개의 싸이클론 집진기; 및
    상기 싸이클론 집진기에서 배출된 주행풍으로부터 미세입자을 제거하는 필터를 포함하는 차량용 집진 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 집진 부재는
    상기 차체 프레임 내에 유입된 주행풍이 유입되는 집진 공간들이 형성된 집진체;
    상기 집진 공간 내에 위치하며, 상기 주행풍이 유입되는 방향을 향해 일 면이 배치되는 임펙터; 및
    상기 집진체에서 배출된 주행품으로부터 미세입자를 제거하는 필터를 포함하는 차량용 집진 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 집진 부재는,
    상기 차체 프레임 내에 유입된 주행풍의 흐름 방향에 대해 소정 각도로 경사지게 배치되며, 상기 주행풍의 흐름 방향으로 순차적으로 그리고 서로 다른 높이에 위치하는 복수 개의 루버들;
    상기 루버들 중 가장 높게 위치하는 루버의 후방에 위치하며, 상기 주행풍을 따라 유입되는 미세 입자를 집진하는 집진통; 및
    상기 루버들을 통과한 주행풍으로부터 미세입자을 제거하는 필터를 포함하는 차량용 집진 장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 집진 부재는,
    전기장을 생성하여 주행풍으로부터 미세입자를 포집하는 전기 집진기; 및
    상기 전기 집진기를 통과한 주행풍으로부터 미세입자를 제거하는 필터를 포함하는 차량용 집진 장치.
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