KR20080071281A - 에어클리너 - Google Patents

Abstract

본 발명은 엔진에 공급되는 연소용 공기를 여과하기 위한 에어클리너에 관한 것으로, 그 목적은 엔진룸 내의 냉각팬과 오일쿨러 사이에 에어클리너의 먼지배출관인 벤츄리관을 설치함으로써 에어클리너에 퇴적된 이물질을 자동적으로 배출되도록 하는 에어클리너를 제공함에 있다.

상기 목적달성을 위한 본 발명은 엔진룸의 소정 위치에 설치되며 흡입공기를 선행하여 여과하는 프리클리너; 일측 상부가 상기 프리클리너에 연결된 중공 원통형상의 하우징; 상기 하우징 일측 끝단에 설치되어 엔진 실린더와 연결되는 흡기파이프; 상기 하우징 내부에 구비되어 먼지를 집진하는 필터; 상기 하우징 타측 하부에 설치되는 먼지배출구; 상기 먼지배출구에 연결되어 엔진에 설치되는 냉각팬과 오일쿨러 사이까지 이어지는 먼지배출호스; 상기 먼지배출호스 끝단에 결합되고 냉각팬의 반대방향으로 개구되어 상기 냉각팬에서 불어오는 풍압에 대비되는 부압으로 인해 내부의 먼지를 배출하도록 하는 벤츄리관;으로 구성된 것을 특징으로 하는 에어클리너에 관한 것을 그 기술적 요지로 한다.

에어클리너, 크리너, 먼지배출, 공기여과기, 드레인 밸브.

Description

에어클리너{AIR CLEANER DEVICE}

도 1 은 엔진 주위에 설치되는 부품들의 대략적인 배치도.

도 2 는 종래 기술에 따른 에어클리너의 설치 상태를 도시하는 개략도.

도 3 은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 예시도,

도 4 는 본 발명에 따른 에어클리너의 구성을 나타낸 예시도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

(1) : 에어클리너 (2) : 엔진

(3) : 냉각팬 (4) : 라디에이터

(5) : 오일쿨러

(10) : 프리클리너 (11) : 필터

(11a) : 내부 엘러먼트 (11b) : 외부 엘러먼트

(12) : 하우징 (13) : 흡기파이프

(14) : 먼지배출구 (15) : 먼지배출호스

(16) : 벤츄리관

본 발명은 엔진에 공급되는 연소용 공기를 여과하기 위한 에어클리너에 관한 것으로, 보다 상세하게는 엔진룸 내의 냉각팬과 오일쿨러 사이에 에어클리너의 먼지배출관인 벤츄리관을 설치함으로써 에어클리너에 퇴적된 이물질을 자동적으로 배출되도록 하는 에어클리너를 제공함에 있다.

일반적으로 에어클리너(Air Cleaner)는 공기 중에 포함되어 있는 먼지나 모래, 토사 등의 이물질을 여과하여 깨끗한 공기를 기관 내로 공급함으로써 피스톤과 실린더의 마모를 방지하고, 공기가 실린더 내에 흡입될 때 일어나는 소음을 감소시키는 역할을 한다.

도 1는 엔진 주위에 설치되는 부품들의 대략적인 배치도이다.

엔진룸 내부에 장착되는 엔진(105)은 펌프(106)와 냉각팬(108)을 구동한다. 펌프(106)는 유압탱크(117)로부터 압유를 공급받아 배관(109) 측으로 토출하며, 토출된 압유는 제어밸브(110)로 입력된다. 제어밸브(110)는 필요에 따라 작업장치(111) 측으로 압유를 배출함으로써 작업장치(111)를 구동시킨다.

제어밸브(110)로부터 배출되는 압유는 그 온도가 상승하여 상당한 고온에 이르기 때문에 오일쿨러(112)가 고온의 압유를 냉각하는 기능을 수행한다. 오일쿨러(112)의 오일냉각팬(114)은 유압모터 또는 전기모터로 이루어지는 구동원(115)에 의해 구동되어 압유를 냉각하며, 오일쿨러(112)를 통과하며 냉각된 압유는 배 관(116)을 통해 유압탱크(117)로 귀환된다.

또한, 엔진을 냉각하는 냉각수는 라디에이터(113)에 유입되어 엔진(105)에 의해 구동되는 냉각팬(108)에 의해 냉각이 이루어진다.

도 2은 종래 기술에 따른 에어클리너의 설치 상태를 도시하는 개략도를 나타낸다.

에어클리너(120)는 엔진(105)의 흡기구(105a)에 연결되도록 상부선회체의 적정한 위치에 설치된다. 종래 기술에 따른 에어클리너에는 원심분리형 에어클리너가 널리 사용되고 있으며, 에어클리너(120)는 공기를 흡입하는 유입구(122)와 흡입된 공기를 엔진 측으로 배출하는 배출구(123)가 형성되는 하우징(121,미도시)과, 흡입된 공기 중의 먼지를 외부로 배출하는 먼지배출구(126)와, 하우징(121) 내에 설치되어 상기 배출구(123)에 연결되는 필터엘러먼트(124,125)를 포함하여 이루어진다.

에어클리너(120)의 배출구(123)는 흡기파이프(105b)에 의해 엔진(105)의 흡기구(105a)에 연통되므로, 엔진(105)이 작동되어 엔진 흡기구(105a)로 공기의 흡입이 이루어지면 에어클리너(120) 하우징(121) 내부에는 부압(負壓, negative pressure)이 형성되어 에어클리너(120)의 유입구(122) 측으로 공기가 유입된다.

유입구(122)를 통해 하우징(121) 내부로 유입되는 공기에 포함된 먼지 가운데 큰 입자의 먼지는 원심 분리되어 먼지배출구(126)로부터 하우징(121) 외부로 배출됨과 아울러 원심 분리되지 않은 작은 입자의 먼지는 필터엘러먼트(124,125)에 의해 집진(集塵)됨으로써, 깨끗한 공기가 엔진(105)으로 공급될 수 있다.

먼지배출구(126)의 하단부는 엔진룸 내에 배치되어 대기에 접하는데, 상술한 바와 같이 하우징(121) 내부에 부압이 형성됨에 따라 유입구(122)로부터 공기가 흡입될 때에는 먼지배출구(126) 측으로 먼지가 배출되지만, 하우징(121) 내부에 부압이 형성되지 않은 상태로 먼지배출구(126)가 대기에 노출되면 먼지배출구(126)의 먼지가 배출되지 않고 역방향으로 유입되는 문제점이 있다.

이와 같은 문제를 해결하고자 종래에는 먼지배출구(126) 하단부에 집진커버(미도시)를 장착함으로써 먼지가 역방향으로 유입되지 않도록 하고 있다. 그러나 이와 같은 종래 기술에 따르면 먼지배출구(126) 측에 먼지가 쌓이면 작업자가 집진커버(미도시)를 분리하여 먼지를 제거한 후 먼지배출구(126)에 집진커버(미도시)를 다시 장착해야 하는 번거로움이 존재하였다.

상술한 번거로움을 해결하여 먼지배출구(126)에 쌓이는 먼지가 자동적으로 배출되도록 하기 위해, 먼지배출구(126) 하단에 진공흡착밸브(127)를 설치하는 기술이 사용되고 있다.

진공흡착밸브(127)는 탄성을 갖는 얇은 고무 등의 재질로 이루어져 먼지배출구(126)의 끝단에 설치된다. 진공흡착밸브(127)의 하단 개구부(128)는 보통 닫혀진 상태로 유지되며, 내부의 압력이 저하되어 내외 측의 기압차가 발생되면 개방되는 구조로 이루어진다.

엔진(105)이 작동되어 엔진 흡기구(105a)로 공기의 흡입이 이루어지면 하우징(121) 내부에는 부압이 형성되고, 에어클리너(120)의 유입구(122) 측으로 공기가 유입된다. 진공흡착밸브(127)는 대기에 접하도록 엔진룸(104) 내에 배치되기 때문에, 하우징(121) 내부에 부압이 형성되면 진공흡착밸브(127)가 기압차에 의해 개방 되어 먼지배출구(126)의 먼지는 하우징(121) 외부로 배출된다. 반대로 엔진(105)의 작동이 정지되면 하우징(121) 내부 압력이 대기압과 동일하게 회복되므로 진공흡착밸브(127)가 폐쇄된다.

이와 같이, 먼지배출구(126)의 하단에 진공흡착밸브(127)를 설치하면 에어클리너(120)의 먼지가 자동적으로 하우징(121) 외부로 배출되지만, 배출된 먼지가 장비의 외부로 배출되지 않고 엔진룸(104) 내부에 축적되는 문제가 존재한다.

즉, 상술한 바와 같이 에어클리너(120)는 엔진룸(104) 내에 설치되며, 에어클리너(120) 먼지배출구(126)도 엔진룸(104) 내에 배치되기 때문에 에어클리너(120)로부터 배출된 먼지가 엔진룸(104) 내의 다른 부품의 커버 등에 쌓인다. 따라서 엔진(105)이 동작되어 에어클리너(120)의 유입구(122)에 공기가 유입되면, 에어클리너(120)에서 배출되었던 먼지가 다시 에어클리너(120) 내부로 유입된다.

그 결과, 엔진(105) 동작 시에 다량의 먼지가 에어클리너(120) 내부로 유입되므로 필터엘러먼트(124,125)가 쉽게 오염되고, 먼지의 부착에 의한 저항이 증가되기 때문에 필터엘러먼트(124,125)의 청소/교체 작업일 빈번하게 실시해야 하는 문제점이 발생한다.

따라서, 종래에는 엔진룸(104) 내에 별도의 가이드 장치를 설치함으로써 에어클리너(120)에서 배출되는 먼지가 중력에 의해 낙하되도록 안내하여 외부로 배출되게 하는 기술이 사용되기도 하지만, 이와 같은 방법은 부품수를 증가시킬 뿐만 아니라 엔진룸의 컴팩트한 설계를 저해하는 요인으로 작용한다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 그 목적은 엔진룸 내의 냉각팬과 오일쿨러 사이에 에어클리너의 먼지배출관인 벤츄리관을 설치함으로써 에어클리너에 퇴적된 이물질을 자동적으로 배출되도록 하는 에어클리너를 제공함에 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수행하는 본 발명은 엔진룸의 소정 위치에 설치되며 흡입공기를 선행하여 여과하는 프리클리너; 일측 상부가 상기 프리클리너에 연결된 중공 원통형상의 하우징; 상기 하우징 일측 끝단에 설치되어 엔진 실린더와 연결되는 흡기파이프; 상기 하우징 내부에 구비되어 먼지를 집진하는 필터; 상기 하우징 타측 하부에 설치되는 먼지배출구; 상기 먼지배출구에 연결되어 엔진에 설치되는 냉각팬과 오일쿨러 사이까지 이어지는 먼지배출호스; 상기 먼지배출호스 끝단에 결합되고 냉각팬의 반대방향으로 개구되어 상기 냉각팬에서 불어오는 풍압에 대비되는 부압으로 인해 내부의 먼지를 배출하도록 하는 벤츄리관;으로 구성된 것을 특징으로 하는 에어클리너에 의해 달성된다.

또한, 상기 필터는 내부 엘레먼트와, 외부 엘레먼트로 이루어져 공기에 포함된 미세먼지를 여과할 수 있도록 구비될 수 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면과 연계하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

도 3 은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 예시도이고, 도 4 는 본 발명에 따른 에어클리너의 구성을 나타낸 예시도이다.

도 3 및 도 4 를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 에어클리너장치는 에어클리너(1), 엔진(2), 냉각팬(3), 라디에이터(4), 오일쿨러(5)를 포함하여 구성된 엔진룸에 설치되는 것을 특징으로 한다.

엔진룸에는 일측에 설치된 엔진(2)과, 상기 엔진(2) 전면에 엔진(2) 구동축과 연결되어 회전하는 냉각팬(3)과, 상기 냉각팬(3) 전면에 설치되어 냉각팬(3)의 바람에 냉각되는 라디에이터(4)와, 상기 라디에이터(4) 전면에 설치된 오일쿨러(5)와, 엔진룸 타측에 설치되어 상기 엔진(2)의 실린더에 청결공기를 공급하는 에어클리너(1)가 구성되어 있다.

여기서, 본 발명에 따른 에어클리너의 바람직한 일 실시 예인 에어클리너(1)는 프리클리너(10), 필터(11), 하우징(12), 흡기파이프(13), 먼지배출구(14), 먼지배출호스(15), 그리고 벤츄리관(16)으로 구성된 것을 주요 요지로 한다.

프리클리너(10)는 선행설치되어 공기에 포함된 이물질 중 비교적 무게가 무겁고 부피가 큰 것을 먼저 제거하는 장치이다.

필터(11)는 내부 엘러먼트(11a)와 외부 엘러먼트(11b)가 결합된 상태로 상기 프리클리너(10)에서 선행되어 제거되고 남은 보다 가벼운 이물질을 걸러내는 장치이다.

하우징(12)은 원통형의 중공형상된 본체로서 내부에 상기 필터(11)를 삽입하여 탑재하고, 상기 프리클러너(10)와 연통되는 통기관을 형성한다.

흡기파이프(13)는 일측이 상기 하우징(12) 일측 끝단에서 설치되고 타측이 상기 엔진(2)에 연결되어 상기 엔진(2)에 정제된 공기를 공급한다.

먼지배출구(14)는 상기 하우징(12) 타측 하부에 설치되어 상기 필터(11)에서 걸려져 나온 이물질을 배출하는 출구로 사용된다.

먼지배출호스(15)는 일단이 상기 먼지배출구(14) 끝단에 연결되고, 타단이 상기 라디에이터(4)와 오일쿨러(5) 사이에 이르도록 연장되어 설치된다.

벤츄리관(16)은 상기 먼지배출호스(15) 타단에 연결되어 상기 라디에이터(4)와 오일쿨러(5) 사이에 설치되되 상기 냉각팬(3)의 바람방향과 반대방향으로 개구되어 상기 냉각팬(3)에서 불어오는 풍압에 대비되는 부압으로 인해 벤츄리관(16)과 상기 벤츄리관(16)에 연결된 먼지배출호스(15) 및 하우징(12) 내부의 먼지가 배출되도록 한다.

이하 본 발명의 일 실시 예에 따른 에어클리너(1)의 제작과정을 설명하기로 한다.

원통형 중공형상의 하우징(12)에 내부 엘러먼트(11a)와 외부 엘러먼트(11b)가 결합된 필터(11)가 삽입 설치된다.

상기 하우징(12) 일측 상부에 내부와 연통하여 프리클리너(10)가 설치된다.

상기 하우징(12) 일측 중앙 끝단과 엔진(2)의 실린더를 연결하는 흡기파이프(13)가 설치된다.

상기 하우징(12) 타측 하단에 먼지배출구(14)설치하고, 상기 먼지배출구(14)에 먼지배출호스(15) 일측을 끼워 설치한다.

또, 상기 먼지배출호스(15) 타측에는 벤츄리관(16)을 설치하되 냉각팬(3)에서 불어오는 바람의 반대방향을 향하여 라디에이터(4)와 오일쿨러(5) 사이에 설치한다.

이하 본 발명의 실시 예에 의한 작용을 첨부도면과 연계하여 설명하면 다음과 같다.

엔진룸에 흡입되는 공기를 프리클리너(10)에서 선행하여 여과하고, 상기 프리클리너(10)를 통과한 공기는 다시 외부 엘러먼트(11b)와 내부 엘러먼트(11a)로 이루어진 필터(11)를 통해 이물질을 여과하여 정화된다.

정화된 공기는 하우징(12) 끝단에 흡기파이프(13)를 지나 엔진(2)의 실린더로 공급된다.

이때, 하우징(12)에는 먼지 등의 이물질이 쌓이게 되는데 이 이물질은 하우징 타측 하부에 설치된 먼지배출구(14)를 통해 배출된다.

상기 먼지배출구(14)에서 빠져나온 이물질은 먼지배출호스(15)를 거쳐 벤츄리관(16)에서 외부로 배출된다.

여기서, 벤츄리관(16)은 라디에이터(4)와 오일쿨러(5) 사이에 설치되는데 냉각팬(3)에서 불어오는 바람을 등지고 개구되어 있다.

그래서, 상기 냉각팬(3)에서 불어오는 풍압에 의해 상기 벤츄리관(16) 출구에선 부압이 발생되고, 내부 압력이 낮아진 벤츄리관(16)을 포함하여 먼지배출호스(15)와 하우징(12)에서 상기 기술된 바와 같이 이물질이 먼지배출구(14)를 지나 상기 벤츄리관(16) 밖으로 배출된다.

이상과 같이, 본 발명에 대한 구체적인 설명은 첨부된 도면을 참조한 실시 예에 의해서 이루어졌지만, 상술한 실시 예는 본 발명의 바람직한 예를 들어 설명하였을 뿐이기 때문에 본 발명이 상기의 실시 예에만 국한되는 것으로 이해되어져서는 아니 된다. 따라서 상기에서 설명한 것 외에도 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 사람은 본 발명의 실시 예에 대한 설명만으로도 쉽게 상기 실시 예와 동일 범주 내의 다른 형태의 본 발명을 실시할 수 있거나, 본 발명과 균등한 영역의 발명을 실시할 수 있을 것이다.

상술한 바와 같은 본 발명은 엔진 흡기구에 깨끗한 공기를 공급함으로써 엔진의 효율을 높이고 엔진 실린더 등의 작동부를 보호할 수 있는 효과가 있다.

또한, 에어클리너 내부의 먼지가 엔진룸의 공기 유동에 연동하여 자동적으로 외부로 배출되어 정기적으로 먼지를 제거하는 작업이 필요하지 않고, 외부로 배출 된 먼지가 에어클리너 내부로 유입되지 않아 필터 수명이 연장되므로 청소/교체 작업에 소요되는 노동력을 절감할 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 엔진룸의 소정 위치에 설치되며 흡입공기를 선행하여 여과하는 프리클리너;

   일측 상부가 상기 프리클리너에 연결된 중공 원통형상의 하우징;

   상기 하우징 일측 끝단에 설치되어 엔진 실린더와 연결되는 흡기파이프;

   상기 하우징 내부에 구비되어 먼지를 집진하는 필터;

   상기 하우징 타측 하부에 설치되는 먼지배출구;

   상기 먼지배출구에 연결되어 엔진에 설치되는 냉각팬과 오일쿨러 사이까지 이어지는 먼지배출호스;

   상기 먼지배출호스 끝단에 결합되고 냉각팬의 반대방향으로 개구되어 상기 냉각팬에서 불어오는 풍압에 대비되는 부압으로 인해 내부의 먼지를 배출하도록 하는 벤츄리관;으로 구성된 것을 특징으로 하는 에어클리너.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 필터는 내부 엘레먼트와, 외부 엘레먼트로 이루어져 공기에 포함된 미세먼지를 여과할 수 있도록 구비된 것을 특징으로 하는 에어클리너.

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