JP6663073B2 - 3d脱臭フィルター - Google Patents
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Description
前記脱臭フィルターは、フィルターコアの前方から後方へ空気を流動させて、フィルターコアに充填された脱臭剤を通過する空気から悪臭成分を除去する。
この時、空気流れがフィルターコアの前方から後方に向かって一方向に形成されることにより、空気が脱臭剤を通過しながら悪臭成分が除去される経路があまりにも限定されて脱臭効率に劣るという問題点がある。
前記コアブロックの隔室を取り囲む隔室壁のうち、隔室の左右表面を包み込む隔室壁には、隣り合うコアブロックの隔室間の空気流動のために開放孔が設けられたことを特徴とする、3D脱臭フィルターを提供する。
また、前記フィルターコアの上端と下端には、フィルターコアの形態支持のための上部ホルダーと下部ホルダーが結合装着される。
第1実施形態
図1には本発明の一実施形態に係る平板型脱臭フィルターが示されており、図2には、前記平板型脱臭フィルターのフィルター網などを省略し、フィルターコアのみ別途示されている。
図2に示すように、前記フィルターコア10は、脱臭剤20が充填される隔室14を有するコアブロック12を配列して複数の隔室を有する形態であり、複数のコアブロック12を上下方向に配列するとともに左右方向に配列することにより、コアブロック12の隔室壁16によって区画される複数の隔室14を有する平板形態で形成される。
さらに説明すると、コアブロック12は、隔室14に粒子状活性炭などの脱臭剤20を充填することができるように、隔室14の上下表面には開放孔が形成されず、左右方向に隣接したコアブロック12の隔室14間の空気連通のために隔室14の左右表面には開放孔18が設けられ、コアブロック12及びフィルターコア10を貫通する空気流れのために前後表面が開放された構造を持つ。
また、コアブロック12が2つ以上の隔室14を有する形態である場合、隣り合う隔室14同士の間に1つの隔室壁を挟んで2つ以上の隔室14が一方向(上下または左右方向など)積層配列される構造を持つ。
言い換えれば、前記平板状のフィルターコア10aの隔室14内には、粒子状活性炭などの空気中に悪臭成分を効果的に吸着することが可能な脱臭剤20が充填され、前記フィルターコア10aの開放されている前後表面及び配列されたコアブロック12の配列形態を変形しないように支持する。
前記上部ホルダー42と下部ホルダー44は、上下一側面にフィルターコア10aの上端と下端を挿入した形態で支持可能な溝構造を持つとともに、上下他側面に床面などへの据え置きのために平板構造を持つものが使用される。
一方、前記コアブロック12を所望の形状に配列し、或いはフィルターコア10aを所望の形状に折ることにより、様々な形態の脱臭フィルターの製作が可能である。
図3には本発明の他の実施形態に係るジグザグ型脱臭フィルターが示されており、図4aにはジグザグ型脱臭フィルターの製作工程を説明するための平面図が示されており、図4bにはジグザグ型脱臭フィルターの上部ホルダーと下部ホルダーが省略されたフィルターコアが別途示されている。
前記フィルターコア10bは、複数のコアブロック12を上下及び左右に配列した後、左右に配列されたコアブロック12を前後に交互に一定の角度で折ってジグザグ状に形成したものであって、上下および左右に積層配列されたコアブロック12の前方表面に取り付けられた第1フィルター網30a、及び後方表面に取り付けられた第2フィルター網30bによってコアブロック12が積層された形態で連結されてコアブロック12の配列形態が支持され、前記第1フィルター網30aと第2フィルター網30bを左右に配列されたコアブロック12の間で上下方向に切開するが、第1フィルター網30aと第2フィルター網30bを交互に切開した後、前記第1フィルター網30aと第2フィルター網30bの未切開部位に取り付けられている左右両側のコアブロック12を一定の角度で折ることによりジグザグ状をする。
次いで、前記上下および左右に配列されたコアブロック12の後方表面(または前方表面)に第2フィルター網30bを取り付け、前記第1フィルター網30aと第2フィルター網30bを左右に配列されたコアブロック12同士の間で上下方向に切開するが、一度は第1フィルター網30aをコアブロック12の間で切開し、もう一度は第2フィルター網30bをコアブロック12の間で切開する過程を繰り返した後、前記第1フィルター網30aと第2フィルター網30bの未切開部位に取り付けられた左右両側のコアブロック12を一定の角度で傾くように折り、ジグザグ状またはキャビン(cabin)状のフィルターコア10bを製作することができる。
続いて、前記フィルターコア10bの上端と下端を上部ホルダー42と下部ホルダー44に挿入装着して、フィルターコア10bがジグザグ状に折られた形状を安定的に固定させて維持し得るようにする。
ここで、前記開放孔18は、円形や四角形などのさまざまな形状、大きさ及び個数で形成でき、隔室14の左右表面に相応する形状及び大きさで形成されてもよい。開放孔18が隔室14の左右表面に相応する形状及び大きさで形成される場合、隔室14の左右表面が開放されて隔室14の左右隔室壁が省略された形態になることができる。
具体的に、前記開放孔18は、隔室14の左右一側表面の面積に対して70〜98%の割合の大きさを有するように形成されることが好ましく、前記割合の大きさを有する場合には、様々な方向に空気流動が行われることにより空気流れがスムーズになり、空気流動による圧力損失が低減して脱臭性能が増大し、作動ノイズが減少するなどの効果を得る。
図5には本発明の別の実施形態に係る円筒型脱臭フィルターが示されており、図6aには円筒型脱臭フィルターの製作工程を説明するための平面図が示されており、図6bには円筒型脱臭フィルターのフィルター網などを省略し、フィルターコアのみ別途示されている。
先立って第1実施形態で説明した構造を持つコアブロック12を用いて、図5に示すような円筒型フィルターコア10cを製作することも可能である。
この際、コアブロック12の開放された前後表面だけでなく、開放孔18を有する左右表面に取り付けられたフィルター網30a、30b、30cによって上下及び左右に配列されたコアブロック12の配列形態が崩れずに支持されるとともに、コアブロック12の隔室14から脱臭剤20の離脱が防止される。
前記フィルターコア10cの上端と下端を上部ホルダー42と下部ホルダー44に挿入装着するとき、フィルターコア10cの左右両端(最外殻)に配置されたコアブロック12は、互いに後方角部12bが触れ合った、或いは第2フィルター網30bの左右両端が触れ合った形態になる。
ここで、前記開放孔18は、円形や四角形などのさまざまな形状、大きさ及び個数で形成でき、隔室14の左右表面に相応する形状及び大きさで形成されてもよい。開放孔18が隔室14の左右表面に相応する形状及び大きさで形成される場合、隔室14の左右表面が開放されて隔室14の左右隔室壁が省略された形態になれる。
また、先立って説明した平板型フィルターコア10a、ジグザグ型フィルターコア10b及び前記円筒型フィルターコア10cを、コアブロック12を使用せずに一体型に射出成形された一つの射出物として製作することも可能であるが、様々な空気流路を形成することができるコアブロック12を用いて前記様々な形態のフィルターコア10を組立構成することにより、フィルターコア10の構造による様々な射出金型を別途製作することなく、前記コアブロック12のための射出金型のみ製作すればよいので、金型製作費を削減することができるという利点がある。
ここで、前記コアブロック12は、ポリプロピレン(pp)などの材質を用いて射出成形することができる。
前記第1乃至第3実施形態についての様々な実験例でそれぞれ製造された平板型、ジグザグ型または円筒型フィルターコアに対して次の方法で脱臭性能、圧力損失及びエネルギー効率を測定した。
上述した第1実施形態に基づいて実施するが、実施例1−1乃至1−3及び比較例1−1乃至1−2は、下記表1に示されているように隔室の左右一側表面の面積に対する開放孔の面積の割合(%)だけを変えて実施し、後述する測定方法によって特性を測定し、その結果を下記表1に示す。これを具体的に説明すると、下記表1の記載のとおり開放孔の面積が異なるように形成された隔室を有するコアブロックが、左右表面及び上下表面が相接する状態で積層配列され、コアブロックの内部に脱臭剤が充填され、コアブロックの前方表面に第1フィルター網、後方表面に第2フィルター網、コアブロックの左右側最外殻に第3フィルター網が取り付けられる平板型フィルターコアを製造し、フィルターコアの上端及び下端にそれぞれ上部ホルダーと下部ホルダーを組み立てた。
後述する実験例2及び3でも次の同一方法で特性を測定し、その結果を下記表2及び表3に示す。
中国規格GB/T 18801−2015気体状態汚染物質の空気浄化量(CADR)試験方法に基づいて脱臭性能を評価し、ホルムアルデヒドを測定ガスとして使用した。
実験のためにチャンバー内に備えられたFANを作動させて空気を循環させ、INTERSCAN社製のPortable Analyzer(4000 Series)ホルムアルデヒド測定器と、実施例及び比較例のフィルターが装着された空気清浄機をチャンバー内にセットした後、チャンバー内の温度(25±2℃)及び湿度(50±10)%を合わせ、FANをオンにした状態でHCHO Solution Bubblingで0.667〜1ppmまたは0.8〜1.2mg/m3のHCHOを注入し、チャンバー内でHCHOを循環させて安定化させた後にFANをオフにし、HCHOを安定化させた後、空気清浄機を1時間稼動して脱臭性能を測定した。
圧力損失測定装置に前記実施例及び比較例のフィルターを装着し、線束1m/sの条件でフィルター前後端の圧力(mmH2O)を測定し、前端の圧力から後端の圧力を除外させて圧力損失を計算した。
(3)エネルギー効率
消費電力測定器(Korins Electronic Energy Meter、KEM2500)に、前記実施例及び比較例のフィルターが取り付けられた空気清浄機を連結し、空気清浄機を30秒間強風モードで運行して消費電力を測定した後、先立って測定した脱臭性能(CADR)を測定された消費電力で割ってエネルギー効率を計算した。
上述した第2実施形態に基づいて実施するが、実施例2−1乃至2−3及び比較例2−1乃至2−2は、下記表2に示されているように、隔室の左右一側表面の面積に対する開放孔の面積の割合(%)のみを変えて実施し、後述する測定方法によって特性を測定し、その結果を下記表2に示す。これを具体的に説明すると、表2の記載のとおり開放孔の面積が異なるように形成された隔室を有するコアブロックが、左右表面及び上下表面が相接する状態で積層配列され、コアブロックの内部に脱臭剤が充填され、コアブロックの前方表面に第1フィルター網、後方表面に第2フィルター網、コアブロックの左右最外殻に第3フィルター網が取り付けられるフィルターコアを製造し、コアブロック同士の間を、第1フィルター網、第2フィルター網が取り付けられた方向で交互に上下方向に切開し、コアブロックを前後に交互に一定の角度で広げてジグザグ型フィルターコアを製造し、フィルターコアの上端と下端にそれぞれ上部ホルダーと下部ホルダーを組み立てた。
上述した第3実施形態に基づいて実施するが、実施例3−1乃至3−3及び比較例3−1乃至3−2は、下記表3に示されているように隔室の左右一側表面の面積に対する開放孔の面積の割合(%)のみを変えて実施し、上述した測定方法に従って特性を測定し、その結果を下記表3に示す。これを具体的に説明すると、下記表3の記載のとおり開放孔の面積が異なるように形成された隔室を有するコアブロックが、左右表面及び上下面が相接する状態で積層配列され、コアブロックの内部に脱臭剤が充填され、コアブロックの前方表面に第1フィルター網、後方表面に第2フィルター網、コアブロックの左右最外殻に第3フィルター網が取り付けられるフィルターコアを製造し、コアブロック同士の間を第1フィルター網が取り付けられた方向で上下方向に切開した後、第2フィルター網によって連結されているコアブロックを左右一方向に丸く巻くことにより円筒型フィルターコアを製造し、フィルターコアの上端と下端にそれぞれ上部ホルダーと下部ホルダーを組み立てた。
一方、比較例1−1及び1−2、比較例2−1及び2−2、比較例3−1及び3−2のように隔室の左右表面の面積に対する開放孔の面積の割合が70%以下である場合には、実施例1−1乃至1−3、実施例2−1乃至2−3、実施例3−1乃至3−3に比べて圧力損失が増加し、脱臭性能及びエネルギー効率が減少することを確認することができ、これにより隔室の左右表面の面積に対する開放孔の面積の割合が70〜98%であるコアブロックを含むフィルターコアの場合は、隔室の左右表面の面積に対する開放孔の面積の割合が70%以下であるコアブロックを含むフィルターコアの場合に比べて、悪臭成分を除去する脱臭性能、圧力損失及びエネルギー効率の面で有利であることが分かる。
Claims (5)
- 少なくとも一つの隔室を有するコアブロックを配列して複数の隔室を有するフィルター形態のフィルターコアと、前記フィルターコアの隔室内に充填される脱臭剤と、前記フィルターコアに取り付けられ、コアブロックの配列形態を支持し且つ隔室内に充填された脱臭剤の離脱を防止するフィルター網とを含み、
前記コアブロックの隔室を取り囲む隔室壁のうち、上下表面の前記隔室壁には開放孔が形成されず、前記隔室の左右表面を包み込む隔室壁には、隣り合うコアブロックの隔室間の空気流動のために開放孔が設けられ、
前記フィルターコアは、上下及び左右に積層配列されたコアブロックの前方表面に取り付けられた第1フィルター網、及び後方表面に取り付けられた第2フィルター網によって前記コアブロックが積層された形態で連結され、前記第1フィルター網及び第2フィルター網のうちのいずれか一方を左右に配列されたコアブロック同士の間で上下に切開した後、もう一方のフィルター網によって連結されているコアブロックを左右一方向に巻くことにより円筒状とすることを特徴とする、3D脱臭フィルター。 - 前記コアブロックは、上下表面及び左右表面が隔室壁に取り囲まれた一つ以上の隔室を有する直方体状をし、コアブロックに充填された脱臭剤を通過する空気流動のために前記隔室の前後表面が開放された構造を持つことを特徴とする、請求項1に記載の3D脱臭フィルター。
- 前記フィルターコアは、複数のコアブロックが上下及び左右に積層配列され、コアブロックの隔室壁によって区画される複数の隔室を有する形態であることを特徴とする、請求項1に記載の3D脱臭フィルター。
- 前記フィルターコアは、開放孔を有するコアブロックの左右表面に第3フィルター網が取り付けられることを特徴とする、請求項1乃至3のいずれかに記載の3D脱臭フィルター。
- 前記フィルターコアの上端と下端には、フィルターコアの形態支持のための上部ホルダーと下部ホルダーが取り付けられることを特徴とする、請求項1乃至3のいずれかに記載の3D脱臭フィルター。
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