KR20160011923A - 엔진용 집진기 - Google Patents

Abstract

표류하는 이물질을 교란하면서 원활하게 배출구로 배출시키도록, 하부 끝면이 개구된 원통형상으로 이루어지고 개구된 하부 끝면으로 외부 공기가 유입되며 상부 끝부분에는 유입된 기체로부터 원심 분리된 이물질이 배출되는 배출구가 형성되는 챔버와, 챔버의 외면 주위 둘레를 따라 배출구로 배출된 이물질이 수집되는 공간을 형성하도록 설치되는 이물질수집부와, 챔버의 하부 끝면 쪽에 설치되고 챔버의 하부 끝면을 통하여 챔버 내부로 유입되는 기체의 와류를 유도하도록 복수의 와류유도날개가 설치된 원통 형상의 유입가이드와, 파이프형상으로 이루어지고 흡기통로를 형성하며 한쪽 끝부분이 엔진의 흡기구와 연결되고 다른쪽 끝부분이 챔버의 내부에 배치되게 설치되는 흡기관과, 챔버의 상부쪽 끝부분 내부에 설치되고 기류에 의해 회전함에 따라 이물질을 교란하면서 배출구로 배출시키는 배출유도프로펠러를 포함하는 엔진용 집진기를 제공한다.

Description

엔진용 집진기 {Dust Collector for Engine}

본 발명은 엔진용 집진기에 관한 것으로서, 차량이나 중장비 등에 설치된 엔진의 흡기구에 연결하여 흡입되는 공기 속에 포함된 이물질을 원심분리하여 수집하도록 구성한 엔진용 집진기에 관한 것이다.

일반적으로 각종 차량의 엔진 사양으로 적용되는 내연기관의 경우, 각각 사용하는 연료에 따라 가스기관, 가솔린기관, 석유기관 및 디젤기관 등으로 분류된다. 석유, 가스, 가솔린 기관은 점화플러그에 의한 전기불꽃으로 점화하고, 디젤기관은 연료를 고온고압의 공기 속에 분사하여 자연발화시키는 것이 일반적이다.

대부분 디젤기관으로 이루어지는 중장비 차량에서 연료의 연소효율은 혼합되는 공기의 청정 정도와 공급량에 의해 결정되므로 공기 또는 각종 연료 중의 이물질을 걸러내는 집진기의 성능이 매우 중요하다.

종래의 엔진용 집진기는 주로 필터를 이용하여 각종 연료나 공기와 같은 유체(流體) 속 이물질을 걸러내는 방식을 채택해 왔다.

그러나, 이와 같은 종래의 집진기의 경우, 소정의 주기별로 필터를 청소해야하거나 교체해야 하는 등의 번거로움이 생기고, 무엇보다도 소모품으로 인한 비용부담이 생기는 등의 문제점이 있었다.

이에 따라, 근래에는 필터와 같은 소모품 없이 이물질을 분리할 수 있는 방식으로 많은 불편을 개선하는 형태의 여과장치를 선보이고 있다.

대한민국 특허등록 제0585228호, 특허등록 제0620805호, 특허등록 제0912712호 등에는 원심력을 이용한 여과장치에 대해 개시되어 있다.

상기 특허등록 제0912712호 원심력을 이용한 여과장치는 한쪽 끝면이 개구된 원통형상으로 이루어지는 몸체와, 상기 몸체의 개구쪽 끝부분에 한쪽 끝부분이 연결되어 고정되고 복수의 안내깃이 일정한 간격을 두고 원통형을 이루도록 설치되는 유입안내부재와, 상기 유입안내부재의 다른쪽 끝면을 가로막고 설치되는 유입차단판과, 상기 유입안내부재의 중심축선상을 따라 설치되고 상기 유입차단판을 관통하며 상기 몸체의 내부에 유입되어 여과된 유체가 배출되는 배출관과, 상기 몸체의 측면에 설치되고 몸체 내부에 유입된 유체가 원심운동을 행함에 따라 분리되는 이물질이 수집되는 수집구로 구성된다.

상기와 같이 구성되는 원심력을 이용한 여과장치는 유체가 몸체 내부로 유입됨에 따라 유체 속에 포함된 대부분의 이물질이 몸체의 다른쪽 끝부분을 거쳐 수집구로 이동하게 되지만, 일부 이물질의 경우 원심력에 의해 제자리를 맴돌거나 배출관의 흡입력에 의해 수집구로 이동하지 못하게 머무르게 됨에 따라 여과율이 저하되는 요인을 제공하게 된다.

본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 챔버의 내부에서 표류하는 이물질을 교란하면서 배출구로 배출될 수 있게 기류를 형성하는 프러펠러를 설치하므로 챔버의 내부에서 원심분리된 이물질의 배출이 원활히 이루어지도록 한 엔진용 집진기를 제공하기 위한 것이다.

본 발명이 제안하는 엔진용 집진기는 하부 끝면이 개구된 원통형상으로 이루어지고 개구된 하부 끝면으로 외부 공기가 유입되며 상부 끝부분에는 유입된 기체로부터 원심 분리된 이물질이 배출되는 배출구가 형성되는 챔버와, 상기 챔버의 외면 주위 둘레를 따라 상기 배출구로 배출된 이물질이 수집되는 공간을 형성하도록 설치되는 이물질수집부와, 상기 챔버의 하부 끝면 쪽에 설치되고 상기 챔버의 하부 끝면을 통하여 챔버 내부로 유입되는 기체의 와류를 유도하도록 복수의 와류유도날개가 설치된 원통 형상의 유입가이드와, 파이프형상으로 이루어지고 흡기통로를 형성하며 한쪽 끝부분이 엔진의 흡기구와 연결되고 다른쪽 끝부분이 상기 챔버의 내부에 배치되게 설치되는 흡기관과, 상기 챔버의 상부쪽 끝부분 내부에 설치되고 기류에 의해 회전함에 따라 상기 이물질을 교란하면서 상기 배출구로 배출시키는 배출유도프로펠러를 포함하여 이루어진다.

상기 챔버의 배출구는 챔버의 상부 끝부분 둘레를 따라 일정 간격을 두고 한 군데 또는 여러 군데에 형성되는 제1배출구와, 상기 챔버의 상부 끝면에 일정 간격을 두고 여러 군데에 형성되는 제2배출구를 포함하여 이루어진다.

상기 이물질수집부는 원통형상으로 이루어진다.

상기 이물질수집부는 상기 챔버의 외주면 주위를 일정 간격을 두고 감싸도록 형성하여 설치되는 원통형상의 외벽과, 상기 챔버의 외주면에 밀착되며 조립되고 상기 외벽과의 사이에 상기 이물질이 수집되는 공간을 형성하며 외벽과 하부 끝부분 모서리가 연결되는 원통형상의 내벽과, 상기 외벽의 윗쪽 끝면을 감싸 덮는 덮개를 포함하여 이루어지는 것도 가능하다.

상기 이물질수집부의 내부에는 유동하는 이물질과 간섭을 일으키며 기류에 의해 이물질이 유동하는 것을 방해하도록 간섭체가 설치된다.

상기 간섭체는 타공판과 메쉬망, 섬유, 다공체, 발포수지, 발포금속, 부직포, 종이 중에서 어느 하나를 사용하여 이루어진다.

상기 유입가이드는 막대판형상으로 형성된 복수의 상기 날개가 원주방향을 따라 일정 간격을 두고 설치되면서 중공 원통 형상을 이루고 상기 날개와 날개 사이에는 외부 기체의 유입이 이루어지도록 유입공간이 형성되며 상부 끝부분이 상기 챔버의 하부 끝부분에 연결되는 측면부와, 판형상으로 이루어지고 상기 측면부의 하부 끝면을 가로막고 설치되며 중앙에는 상기 흡기관이 관통하는 저면부를 포함하여 이루어진다.

상기 배출유도프로펠러는 원주방향을 따라 일정 간격을 두고 복수의 배출유도날개를 구비하고 상기 챔버의 중심축선을 중심으로 회전가능하게 설치된다.

본 발명에 따른 엔진용 집진기에 의하면, 챔버 내부의 프로펠러가 표류하는 이물질을 교란하면서 배출구로 배출될 수 있게 기류를 형성하므로 챔버 내에 이물질이 정체하거나 누적되지 않고 배출구로 통하여 원활히 이루어지면서 여과효율을 향상시키는 것이 가능하다.

그리고 본 발명에 따른 엔진용 집진기에 의하면, 이물질수집부에 간섭체가 설치됨에 따라 이물질이 기류에 의해 회전하는 것을 방지하므로 원심분리된 이물질이 배출구를 통한 원활하게 배출되는 것이 가능하게 된다.

또한, 본 발명에 따른 엔진용 집진기에 의하면, 외부 기체가 유입가이드를 통해 자연스럽게 유입되며 여러 갈래로 나뉘면서 원심 와류운동하므로 기체의 유입량을 증가시키는 것이 가능하고 집진효율을 향상시키는 것이 가능하다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 엔진용 집진기를 나타내는 분리사시도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 엔진용 집진기를 나타내는 측면단면도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 엔진용 집진기에 있어서 이물질수집부를 나타내는 평면단면도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 엔진용 집진기에 있어서 간섭체를 나타내는 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 엔진용 집진기에 있어서 배출유도프로펠러를 나타내는 측면도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 엔진용 집진기에 있어서 유입가이드를 나타내는 분리사시도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 엔진용 집진기에 있어서 유입가이드의 측면부를 나타내는 평면단면도이다.

다음으로 본 발명에 따른 엔진용 집진기의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

이하에서 동일한 기능을 하는 기술요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 사용하고, 중복 설명을 피하기 위하여 반복되는 상세한 설명은 생략한다.

이하에 설명하는 실시예는 본 발명의 바람직한 실시예를 효과적으로 보여주기 위하여 예시적으로 나타내는 것으로, 본 발명의 권리범위를 제한하기 위하여 해석되어서는 안 된다.

본 발명의 제1실시예에 따른 엔진용 집진기는 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 챔버(10), 이물질수집부(20), 유입가이드(30), 흡기관(40) 그리고 배출유도프로펠러(50)를 포함한다.

상기 챔버(10)는 대략 하부 끝면이 개구된 원통형상으로 이루어지고 세워진 상태에서 하부 끝면으로 공기 등의 외부 기체가 유입되고 상부 끝부분에는 상기 하부 끝면을 통해 유입된 기체로부터 원심 분리된 이물질(2)이 배출되는 배출구(12)가 형성된다.

상기 챔버(10)의 배출구(12)는 챔버(10)의 상부 끝부분 둘레에 형성되는 제1배출구(13)와, 상기 챔버(10)의 상부 끝면에 형성되는 제2배출구(14)를 포함한다.

상기 제1배출구(13)는 상기 챔버(10)의 둘레를 따라 일정 간격을 두고 여러 군데에 형성된다.

상기 제2배출구(14)는 상기 챔버(10)의 상부 끝면 중심부에 원주방향을 따라 일정 간격을 두고 방사상으로 여러 군데 형성된다.

상기 이물질수집부(20)는 상기 챔버(10)의 외면 주위 둘레를 따라 상기 배출구로 배출된 이물질이 수집되는 공간을 형성하도록 설치된다.

상기 이물질수집부(20)는 대략 원통형상을 이루도록 설치된다.

상기 이물질수집부(20)는 예를 들면, 상기 챔버(10)의 외주면 주위를 일정 간격을 두고 감싸도록 형성하여 설치되는 원통형상의 외벽(21)과, 상기 챔버(10)의 외주면에 밀착되며 조립되고 상기 외벽(21)과의 사이에 상기 이물질(2)이 수집되는 공간을 형성하며 외벽(21)과 하부 끝부분 모서리가 연결되는 원통형상의 내벽(22)과, 상기 외벽(21)의 윗쪽 끝면을 감싸 덮는 덮개(24)를 포함하여 이루어진다.

상기 덮개(24)는 대략 삿갓형상으로 이루어지고 볼트(26)와 너트(27)를 이용하여 상기 챔버(10)에 분리 가능하게 결합된다.

상기 볼트(26)는 머리부가 상기 챔버(10)의 내부 쪽에 위치한 상태에서 챔버(10)의 상부 끝면과 덮개(26) 중앙부를 차례로 관통하고 상기 덮개(24)의 바깥쪽 부분에서 너트(27)와 결합된다.

상기 이물질수집부(20)의 내부에는 유동하는 이물질(2)과 간섭을 일으키며 기류에 의해 이물질(2)이 유동하는 것을 방해하도록 간섭체(28)가 더 설치되는 것도 가능하다.

상기 간섭체(28)는 상기 외벽(21)과 내벽(22) 사이에 설치되고 타공판과 메쉬망, 섬유, 다공체, 발포수지, 발포금속, 부직포, 종이 중에서 어느 하나를 사용하여 이루어진다.

상기 간섭체(28)는 상기 이물질수집부(20)의 내부 둘레를 따라 대략 물결형상으로 형성하여 설치된다.

상기 간섭체(28)는 상기 이물질수집부(20)의 내부 둘레를 따라 지그재그형상으로 형성하여 설치되는 것도 가능하다.

상기 유입가이드(30)는 상기 챔버(10)의 하부 끝면 쪽에 설치되고 상기 챔버(20)의 하부 끝면을 통하여 챔버 내부로 유입되는 기체의 와류를 유도하도록 복수의 와류유도날개(22)가 원통 형상으로 설치된다.

상기 유입가이드(30)는 도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 막대판형상으로 형성된 복수의 상기 날개(32)가 원주방향을 따라 일정 간격을 두고 설치되면서 중공 원통 형상을 이루고 상기 날개(32)와 날개(32) 사이에는 외부 기체의 유입이 이루어지도록 유입공간(33)이 형성되며 상부 끝부분이 상기 챔버(10)의 하부 끝부분에 연결되는 측면부(31)와, 판형상으로 이루어지고 상기 측면부(31)의 하부 끝면을 가로막고 설치되며 중앙에는 상기 흡기관(40)이 관통하는 저면부(34)를 포함하여 이루어진다.

상기 측면부(31)의 날개(32)와 날개(32) 사이 유입공간(33)으로는 외부 기체가 유입된다.

상기 날개(32)는 사선방향으로 길게 형성하여 설치되는 것이 가능하고, 그에 따라 외부의 기체가 보다 자연스럽게 날개(32)와 날개(32) 사이 유입공간(33)을 통하여 내부로 유입되는 것이 가능하다.

즉 상기 날개(32)를 사선방향으로 설치하는 것에 의하여 날개(32)와 날개(32) 사이 유입공간(33)이 사선방향으로 길게 형성되고, 그로 인하여 사이 유입공간(33)으로 유입되는 기체가 사선방향으로 유입되면서 나선운동(와류현상)을 유도하게 되므로 기체의 유입량을 증가시키는 것이 가능하고 이물질(2)의 원심분리도 효과적으로 이루어지는 것이 가능하다.

상기 저면부(34)의 가장자리 둘레에는 상기 측면부(31)의 하부 끝부분 주위를 따라 일정 간격으로 두고 복수의 경사날개(36)가 일체로 더 형성하여 설치되는 것도 가능하다.

상기 경사날개(36)는 유입되는 기체를 사선방향으로 안내하고 외부 물체나 이물질 등의 침입을 방지한다.

상기에서 챔버(10)의 하부 끝부분에는 상기 유입가이드(30)의 측면 주위를 일정 간격을 두고 감싸 덮는 브래킷(16)이 연장 설치되는 것도 가능하다.

상기 브래킷(16)은 원통형상으로 이루어지고 상기 유입가이드(30)의 측면부(31) 주위를 일정 간격을 두고 감싸 덮는 수직부(17)와 상기 수직부(17) 상부 끝부분에서 직각으로 굽어져 형성되고 끝부분이 상기 챔버의 하부 끝부분과 연결되는 수평부(18)로 이루어진다.

상기 흡기관(40)은 파이프형상으로 이루어지고 흡기통로를 형성하며 한쪽 끝부분이 엔진의 흡기구(도면에는 나타내지 않음)와 연결되고 다른쪽 끝부분이 상기 챔버(10) 내부의 하부쪽 중앙에 배치되게 설치된다.

상기 배출유도프로펠러(50)는 상기 챔버(10)의 상부쪽 끝부분 내부에 설치되고 기류에 의해 회전함에 따라 상기 이물질(2)을 교란하면서 상기 배출구(12)로 배출시킨다.

상기 배출유도프로펠러(50)는 원주방향을 따라 일정 간격을 두고 복수의 상기 배출유도날개(51)를 구비하고 상기 챔버(10)의 중심축선을 중심으로 회전가능하게 설치된다.

상기 배출유도프로펠러(50)는 별도의 중심축을 구비하지 않고 상기 이물질수집부(20)의 덮개(24)를 챔버(10)에 결합시키기 위한 설치되는 볼트(27)에 회전가능하게 결합시키는 것이 가능하다.

10 : 챔버 12 : 배출구 16 : 브래킷
20 : 이물질수집부 28 : 간섭체 30 : 유입가이드
40 : 흡기관 50 : 배출유도프로펠러

Claims (5)

1. 하부 끝면이 개구된 원통형상으로 이루어지고 개구된 하부 끝면으로 외부 공기가 유입되며 상부 끝부분에는 유입된 기체로부터 원심 분리된 이물질이 배출되는 배출구가 형성되는 챔버와,
   상기 챔버의 외면 주위 둘레를 따라 상기 배출구로 배출된 이물질이 수집되는 공간을 형성하도록 설치되는 이물질수집부와,
   상기 챔버의 하부 끝면 쪽에 설치되고 상기 챔버의 하부 끝면을 통하여 챔버 내부로 유입되는 기체의 와류를 유도하도록 복수의 와류유도날개가 설치된 원통 형상의 유입가이드와,
   파이프형상으로 이루어지고 흡기통로를 형성하며 한쪽 끝부분이 엔진의 흡기구와 연결되고 다른쪽 끝부분이 상기 챔버의 내부에 배치되게 설치되는 흡기관과,
   상기 챔버의 내부에 설치되고 기류에 의해 회전함에 따라 상기 이물질을 교란하면서 상기 배출구로 배출시키는 배출유도프로펠러를 포함하는 엔진용 집진기.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 챔버의 배출구는 챔버의 상부 끝부분 둘레를 따라 일정 간격을 두고 한 군데 또는 여러 군데에 형성되는 제1배출구와, 상기 챔버의 상부 끝면에 일정 간격을 두고 여러 군데에 형성되는 제2배출구를 포함하는 엔진용 집진기.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 유입가이드는 막대판형상으로 형성된 복수의 상기 날개가 원주방향을 따라 일정 간격을 두고 설치되면서 중공 원통 형상을 이루고 상기 날개와 날개 사이에는 외부 기체의 유입이 이루어지도록 유입공간이 형성되며 상부 끝부분이 상기 챔버의 하부 끝부분에 연결되는 측면부와, 판형상으로 이루어지고 상기 측면부의 하부 끝면을 가로막고 설치되며 중앙에는 상기 흡기관이 관통하는 저면부를 포함하는 엔진용 집진기.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 배출유도프로펠러는 원주방향을 따라 일정 간격을 두고 복수의 배출유도날개를 구비하고 상기 챔버의 중심축선을 중심으로 회전가능하게 설치하는 엔진용 집진기.
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 이물질수집부는 원통형상으로 이루어지고,
   상기 이물질수집부의 내부에서 유동하는 이물질과 간섭을 일으키며 기류에 의한 이물질의 유동을 방해하도록 형성하여 설치되는 간섭체를 더 포함하고,
   상기 간섭체는 타공판과 메쉬망, 섬유, 다공체, 발포수지, 발포금속, 부직포, 종이 중에서 어느 한 가지 또는 여러 가지를 사용하여 이루어지는 엔진용 집진기.

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