KR101074531B1 - 공조기용 필터를 수용하도록 제공되는 합성수지 성형품 및 이의 이용방법 - Google Patents

Abstract

본원은 공조기용 필터를 수용하도록 제공되는 합성수지 성형품 및 이를 이용하는 방법에 관한 것으로, 본원은 종래 공조기용 필터가 값싼 양철판 프레임에 미디움필터나 프리필터를 감싸주는 형태로 제공되어 사용되고 3~4개월 사용 후에는 프레임과 필터여재가 모두 폐기물로 버려지고 있는 실정이고, 이는 폐기물 양산 문제점뿐 아니라 금속제와 지류나 직물지가 분리되지 않고 소각된 후 땅속에 매립되고 있는 상황으로 결과적으로 토양을 오염시키는 문제점을 갖고 있음을 감안하여 안출된 것으로, 필터의 구조를 단순화하여 손쉽게 설치 및 분리할 수 있는 구조의 공조기용 필터를 제공하고자 하는 발명이다.
본원은 상기 과제를 해결하기 위한 수단으로, 합성수지 성형품으로 필터프레임을 규격품으로 만들어 제공하여 필터프레임은 연속 사용할 수 있도록 설치하되 미디움필터 및 프리필터 사이에 높은 밀착도를 유지하고 필터표면적 잠식부를 최소화하는 구조를 갖는 합성수지 성형품으로 제공 현장에 설치하고, 미디움필터 및 프리필터 만을 주기적으로 교환하며 사용할 수 있는 구조를 제공하여 궁극적으로 제조원가를 절감하고 폐기물을 줄일 수 있는 목적을 구현하고자 하는 발명이다.

Description

공조기용 필터를 수용하도록 제공되는 합성수지 성형품 및 이의 이용방법{a synthetic resins molding apparatus and the using method having air-conditiner filter}

본원은 공조기용 필터를 수용하도록 제공되는 합성수지 성형품 및 이를 이용하는 안정된 여과방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 특정구조의 필터프레임 구조를 합성수지 성형품으로 제공하여 생산성을 크게 향상시킬 수 있도록 함과 동시에 합성수지 성형품은 연속적으로 재활용하여 활용하고, 기존 필터보다 토출부 여과 면적을 극대화하여 초기 압력 손실이 낮도록 하여 내구성을 길게하며, 내부에 필터만을 수시로 교체해주는 수단에 의해 설치비와 유지관리비를 절감하며, 필터를 교체할 때 쉽고 안전하게 밀착성을 높여 여과성능을 발휘하도록 하고 사용 후 용이하게 교체할 수 있도록 한 공조기용 필터를 수용하는 합성수지 성형품에 관한 것이다.

일반적으로 공조기는 실내외 사이의 환기를 위한 환기 시스템과 실내의 냉난방을 위한 냉난방 장치 등이 있는데, 송풍 팬에 의해 공기를 환기시킬 때에 공기 필터를 거쳐 먼지나 오염된 공기를 필터링 하도록 제공된다.

이와 같이 필터는 공조기에 있어서 필수 요소에 해당하는 것으로서 설치 환경에 따라서 그 크기를 달리하여 제공되는 경우 각각의 설치여건에 맞추어 별도의 제작규격이 요구되므로 원가의 상승의 문제점, 작업환경의 불편한 문제점 등이 제시되어 왔으며, 또한 필터는 오염 정도를 점검하여 3~4개월 간격으로 주기적으로 필터 교환을 하게 되는데, 종래의 공조기용 필터는 값싼 철재로 양철판 등으로 제공되는 필터프레임은 녹이 슬고, 3~4개월의 짧은 사용기간에도 압력에 견디지 못해 터져나가 코일에 끼여 청소하는데 큰 비용이 발생하는 문제점이 있으며, 필터프레임은 매번 필터여재와 함께 폐기물로 버려지는 문제점을 갖고 있다.

일반적으로 공조기는 일정한 공간을 인간이 활동하기에 알맞은 온도, 습도, 기류 분포로 조절함과 동시에 공기 속의 먼지, 세균, 악취 등을 제거하여 실내공기를 쾌적한 상태로 유지시키는 것으로, 이러한 공조기는 대형건물이나 종합병원 또는 공장, 지하철, 터널 등에 필수적으로 설치되며, 쾌적한 실내공간의 제공을 통한 업무능률의 향상이나 건강을 이유로 일반 사무실이나 가정 등에서도 많이 설치되고 있다.

특히, 공조기는 대형 종합병원의 수술실이나 무균실, 반도체 등의 고도 정밀공정에 요구되는 크린 룸(clean room)을 위해 꼭 필요한 환경설비라 할 수 있는바, 공조기에 있어서 필터는 공기 중의 먼지 등의 불순물을 여과하기 위한 필수 구성요소에 해당하는 것으로서 여과효과가 떨어지기 때문에 3~4개월 간격으로 주기적으로 교체하는 것이 바람직하며, 이때 교체된 필터는 폐기하고 다른 필터로 교체하여 주는 작업이 반복된다.

공조기에서 필터구조를 설치하여 사용하게 되는 이유는 고가 설비인 공조기를 보호하고자 하는 기본 목적을 가지면서 외부 공기를 10~15% 유입시켜 공조기 내에서 필터를 통하여 대기 중의 먼지, 세균, 악취 등을 제거하여 깨끗한 공기를 냉각 또는 가온시켜 쾌적한 실내공기를 공급하는 공조기는 강한 동력으로 작용하는 흡입팬에 의해 외부공기를 흡입하게 되는바, 필터를 3~4개월 사용하면 공기 중의 먼지 등 불순물이 필터의 공극을 막아서 쉽게 여과되지 않는 상황이 발생하는데 이때 필터를 교환해주지 않으면 공극이 막혀 통기로를 잃은 여재가 찢어지며 덕트 내부로 빨려 들어가기 때문에 미디움 필터 후면으로 지지보호대 설치가 필요하게 되나, 지지보호대가 가로 폭으로 넓게 설치되는 경우 지지보호대 설치 면적만큼의 필터 표면적을 잠식하여 필터성능을 저하시키는 문제점을 갖고, 또한 필터프레임과 미디움 필터 및 프리필터 사이에 밀착도가 낮아서 그 사이로 필터를 통과하지 않고 흡입되는 공기량이 많았던 문제점을 갖고 있었다.

공조기용 필터로 제시된 선행기술들을 살펴보면, 등록실용신안 20-444337호에 개시된 기술은 간단하게 분해/조립할 수 있는 구조를 이루며 부피와 무게 및 원가를 절감할 수 있고 유지관리 비용을 절감할 수 있으며 필터의 설치 및 교체에 따른 작업을 단순화시키면서도 작업효율성을 높일 수 있도록 하기 위하여, 필터프레임 몸체 정면에서 미디움필터를 내장시킨 후 필터프레임 몸체 상부로 개방된 구조의 프리필터 삽입용 장착홈을 형성하고 장착홈을 통하여 부직포로 및 부직포 전후로 제공되는 금속 망사체가 끼워지는 구조의 프리필터를 이루는 공조필터가 개시되어 있다.

그러나 상기의 필터구조에서는 프리필터의 설치 및 교체 작업을 프레임의 일 측부에서 실시하므로 작업공정을 단순화시키는 장점을 갖고 있으나, 상기 작업이 3~4개월에 1회 이루어지는 공정이라는 점에서 발명이 목표로 하는 단순작업 효과를 얻기에 미흡하며, 무엇보다고 미디움필터와 프리필터의 간극이 벌여져 밀착도가 떨어지면서 필터 본래의 기능을 상실하게되는 근본적인 문제점을 갖게 된다.

또한 공개특허 2010-130750호 기술에서는 생산성을 향상시키고 제조원가를 절감한 구조의 공조기용 필터를 제공하기 위한 수단으로서, 미디움 필터와 프리필터를 수용하는 필터 프레임 후방에 미디움필터가 밀착되도록 패킹이 설치되며, 상기 패킹의 소정의 위치에 홈을 만들고 홈에는 자석이 설치되도록 하고, 미디움 필터의 측면에 자성체로 이루어지는 브라켓을 프레임에 설치된 자석과 대응되는 위치에 설치되도록 제공되고, 미디움 필터와 프리필터의 외측에는 벨크로 파스너가 상하로 소정의 간격을 가지고 띠 모양으로 설치되며, 프리필터는 미디움 필터에 설치된 벨크로 파스너와 대응되는 위치에 벨크로 파스너가 설치되어 서로 부착시킬 수 있도록 하는 구성의 필터구조가 개시되어 있다.

그러나 공조기용 필터의 설치목적이 대기 중의 먼지나 이물질 등의 불순물을 여과하기 위한 필수기능을 갖도록 제공되는 것이고 3~4개월 사용 후에는 여재의 공극이 막혀 필터의 여과효과가 떨어짐으로 주기적으로 교체해 줘야하는 특성을 갖는데 상기와 같이 철재프레임과 자석과 철재브라켓을 사용하고 부직포나 종이재로 제공되는 여재 및 벨크로 파스너 등의 여러 종류 폐기물이 3~4개월 간격으로 주기적으로 배출되는 문제점을 감안하면 제조원가가 상승하여 경제성을 갖고 지속적으로 사용하기 어려운 문제점을 갖는다.

또한 상기 구조에서와 같이 미디움 필터나 프리필터의 외측으로 벨크로 파스너가 상하 소정 간격으로 띠 모양으로 설치되는 경우 필터의 표면적을 1/8~1/10 범위로 훼손시키는 결과가 되어 필터링 효과를 크게 상실하는 문제점을 가지며, 또한 상기 구조에서와 같이 필터 프레임의 패킹부에 설치되는 자석과 미디움필터에 부분적으로 설치되는 자성체를 띄는 브라켓 사이의 잡아 당기는 인력이 불균일하여 프레임과 미디움필터 및 프리필터 사이의 간극이 균일하지 못한 결과로 인하여 밀착도가 떨어지면서 필터 본래의 기능을 상실하게 되는 근본적인 문제점을 갖게 된다.

또한 일반 공조기 내에 필터구조를 설치하여 사용하게 되는 이유는 고가 설비인 공조기를 보호하고자 하는 기본 목적을 갖는바, 외부 공기를 10~15% 유입하여 내부공기와 혼합하여 주기 위해 공조기 내에 필터를 설치하여 대기 중의 먼지, 세균, 악취 등을 제거하여 깨끗한 공기를 냉각 또는 가온시켜 쾌적한 실내공기를 공급해 주기 위한 공조설비는 흡입부에서 강한 동력으로 외부공기를 흡입하게 되는바, 필터를 3~4개월 사용하면 공기 중의 먼지 등 불순물이 필터의 공극을 막아서 풍량이 감소되어 냉, 난방 효력이 떨어져 연료비 증가 및 동력비가 증가의 원인이 되며, 강력한 동력으로 흡입하는 경우 내구력을 잃은 여재가 찢어지며 코일 내부로 빨려 들어가기 때문에 미디움필터 후면 쪽으로 지지보호대 설치가 필요하게 되나, 지지보호대가 설치되는 경우 지지보호대 설치 면적 만큼의 표면적을 잠식하여 필터성능을 저하시키는 문제점을 갖는다.

또한 종래의 공조기용 필터로 제공되는 대부분의 제품은 값싼 양철판 프레임에 미디움필터나 프리필터를 감싸주는 형태로 제공되어 사용되고 3~4개월 사용 후에는 프레임과 필터여재가 모두 폐기물로 버려지고 있는 실정인바, 이는 폐기물 양산의 문제점뿐 아니라 금속제와 지류 또는 직물지가 분리되지 않고 소각된 후 땅속에 매립시키고 있는 상황으로 결과적으로 토양을 오염시키는 후유증을 유발하고 있는 문제점을 갖고 있다.

또한, 종래의 공조기용 필터구조는 프레임과 미디움필터 및 프리필터 사이에 정밀한 밀접도를 유지하지 못하는 문제점을 개선하기 위해 자석을 사용하거나 벨크로 파스너 등의 사용하여 밀착도를 높여주려는 수단을 채택하고 있으나 진동을 수반하면서 고압으로 흡착되는 외부환경 가운데 약 2개월 정도의 사용시간이 경과되면 원하는 공압을 유지하지 못하면서 필터성능을 상실하는 문제점을 갖고 있다.

본원은 상기의 제반 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 필터의 구조를 단순화하여 손쉽게 설치 및 분리할 수 있는 구조의 공조기용 필터를 제공하고자 하는 과제를 갖고 시작된 발명이다.

본원은 상기 과제를 해결하기 위한 수단으로 합성수지 성형품으로 필터프레임을 만들어 제공함으로 합성수지 성형품으로 제공되는 필터프레임은 연속 사용할 수 있도록 하고 필터프레임에 내장되는 미디움필터 및 프리필터는 주기적으로 교환/설치하며 사용할 수 있는 구조를 제공하여 궁극적으로 제조원가를 절감하고 폐기물을 줄일 수 있는 방법을 구현하고자 목적을 갖는다.

또한, 본원은 합성수지 성형품으로 제공되는 필터프레임은 외연단턱부의 전체 둘레에 돌기부를 형성하여 미디움필터와의 밀착도를 높이는 구성을 이루고, 외연단턱부에서 내측으로 세로 폭(w)으로 좁게 형성되는 격자걸림턱을 갖는 구성으로 제공되어 필터표면잠식을 최소화하도록 성형되며, 철제프레임으로 제공될 때 미디움필터 후면을 기존의 가로*세로=545*545㎜의 규격으로 제공되던 것을 합성수지 성형품으로 제공하는 경우 가로*세로=560*560㎜로 키워서 여과면적을 극대화시켜 초기압력부하를 줄여주는 결과로 내구성이 길어지는 필터구조를 제공하고, 이를 이용하는 설치/교환 방법을 제공하고자 하는 목적을 갖는다.

상기 목적을 달성하기 위해서 본원에서 제시되는 기술사상은 합성수지 성형품으로 견고하게 제공되는 프레임 몸체에 미디움필터 및 프리필터가 높은 밀착도를 유지하면서 필터 표면적의 잠식을 최소화하는 구조를 이루는 공조기 필터를 합성수지 성형품을 제공되는 특수구조의 필터프레임을 사용하여 상기 목적을 달성할 수 있다.

본원에서 제공되는 공조기 필터용 합성수지 성형품 필터프레임은, 수요처에서 제시하는 원하는 규격으로 4각 형체의 프레임으로, 예를 들어 공조기 필터규격으로 가장 많이 사용되는 종래 규격으로 가로*세로가 545*545 ㎜로 제공되던 규격은 합성수지 성형품으로 제공되는 경우 가로*세로가 560*560 ㎜ 규격으로 키워서 정사각형 구조를 갖는 프레임몸체로 제공되어 공조기용 필터를 수용하도록 제공될 수 있다.

합성수지 성형품으로 제공되는 프레임몸체는 정사각형 구조를 이루되 중심부로 미디움필터가 장착되는 메인장착부가 마련되고, 메인장착부의 일측단부에서 외측으로 절곡되며 연장확대부를 가지며, 연장확대부의 단부는 내측으로 절곡되어 여재걸림벽을 갖고, 여재걸림벽은 내측으로 절곡되어 프레임전면을 이루는 표면절곡부를 갖는 구조를 이루며, 메인장착부의 후단부는 내측으로 외연단턱부 및 격자걸림턱을 갖되, 외연단턱부에는 3~10㎜ 범위의 볼록돌기부를 가지며, 격자걸림턱은 다수열로 외연단턱부에서 중앙부를 향하여 격자형으로 연결되는 구조를 이루도록 일체로 성형되어 공조기용 필터를 수용하는 프레임몸체를 이루어 제공될 수 있다.

상기 구성의 합성수지 성형품이 공조기용 필터를 수용하여 이용되는 적용방법은 상기 구조의 합성수지성형품이 공조기 필터용 프레임으로 장착되고,

상기 합성수지 성형품의 메인장착부에 미디움필터가 장착된 후 합성수지 성형품의 연장확대부 및 여재걸림벽에 프리필터가 장착되는 구성으로 적용될 수 있다.

본원의 메인장착부에 장착되는 미디움필터는 직물지나 종이나 부직포 중에서 선택되는 여과부재를 지그재그형으로 접어 단면적을 넓혀줌과 동시에 여과부재의 일측부에 25~100㎜ 범위 간격으로 핫멜트부를 형성하고, 미디움필터의 연부로는 여과부재와 동일한 재질로 이루어지는 테두리부를 형성한 미디움필터가 메인장착부의 외연걸림턱 내측에 형성된 돌기부에 미디움필터의 테두리부가 안착되며 밀착되는 구조를 이루도록 장착될 수 있다.

또한 종래의 필터구조에서는 프레임 안쪽으로 미디움필터가 먼저 장착된 후 프리필터가 장착되는 구성이었으나, 일반적으로 미디움필터는 일정 여과성능을 유지하는 기간이 약 3개월 정도에 이르나 프리필터는 1.5 ~2 개월 밖에 여과성능을 유지하지 못하기 때문에 전체 사용기간이 3~4 개월에 걸쳐 주기적 교환이 수행되고 있는 현실인바, 본원에서는 프레임 안쪽으로 미디움필터 및 프리필터가 장착된 후 프리필터 외측부로 P.P망사로 제공되는 예비필터가 추가되어 사용됨으로 프리필터의 필터성능을 1개월 정도 연장시켜 미디움필터의 여과성능과 전체적인 조화를 이뤄주고자 하는 기술사상도 포함한다.

또한 본원에서 사용하는 미디움필터의 여과부재는 이를 절곡 높이 10~100 ㎜ 폭 범위로 절곡시켜 절곡폭 만큼의 다수 주름산을 갖는 여과부재 엘레멘트를 얻게 되는바, 절곡부 일측은 핫멜트 처리없는 상태로 가공되고 절곡부 타측은 핫멜트 처리로 0.05~5㎜ 두께 범위를 이루는 핫멜트부가 형성된 여과부재를 이루도록 가공되어 여과부재의 휨이나 뒤틀림이나 일측 쏠림현상을 방지하게 되고, 인접 여과부재와의 사이 간격을 핫멜트 두께로 예를들어, 핫멜트 두께가 0.8㎜ 두께로 제공되는 경우 인접한 여과지와 여과지 사이가 연속적으로 0.8㎜ 두께 간격으로 일정하게 유지하며 겹쳐지는 구조를 이루게 됨으로 분진의 포집 분포도를 균일하게 제공하게 되며, 이로 인해 미디엄필터의 사용기간 및 분진제거성능을 결정하는 말기압력 손실, 즉 미디엄필터에 공기가 통과할 때 발생하는 손실로서 미디엄필터의 입구측 압력(P1)과 출구측 압력(P2)의 차이(P1-P2)를 말하며, 미디엄필터에 먼지가 포집되면 압력손실이 증가하게 되고 말기 압력손실에 이르면 필터를 교환해 줘야 하므로 본원의 미디엄필터는 핫 멜트 처리로 인하여 인접한 여과지끼리 붙어버리는 현상이 배제되어 여과지 전체 면을 통하여 분진제거 기능을 수행하게 됨으로 말기 압력손실에 이르는 기간이 연장되는 효과를 얻을 뿐 아니라 공조기에 양질의 공기를 연속 공급할 수 있게 됨으로 기관의 연비 및 출력에 좋은 영향을 줘서 결과적으로 원가절감 효과를 얻을 수 있게 된다.

본원에서 미디엄필터의 여과부재를 절곡한 후 절곡된 일면에 용융된 열가소성수지로 핫 멜트 접착함에 있어 상기 핫 멜트의 굵기는 0.05~5㎜로 제공될 수 있으며, 핫 멜트 선의 인접간격은 20~100㎜ 범위로 제공될 수 있고, 핫 멜트에 사용하는 열가소성수지는 폴리에틸렌 계열의 열가소성수지로 제공될 수 있다.

따라서 본원에서 제공되는 미디엄필터의 여과부재는 두께가 0.1~2.0㎜ 범위이고, 기공(pore size)이 10~100㎜ 범위의 규격을 갖는 여과부재가 이용되고 절골부의 절곡높이가 10~100㎜ 범위로 절곡되되, 절곡부의 일측은 0.05~5㎜ 두께 범위로 핫멜트 처리되는 방법으로 적용될 수 있다.

본원의 기술사상이 구체적으로 구현되는 적용예는 하기의 발명의 실시를 위한 구체적인 내용란에서 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

본원에서 제공되는 여과시스템은 종래의 공조기용 필터로 제공되는 대부분의 제품이 사용 후에 철재프레임과 필터여재가 모두 폐기물로 버려져 폐기물 양산의 문제점뿐 아니라 금속제와 여재가 분리되지 않고 소각된 후 땅속에 매립시켜 토양을 오염시키는 문제점을 해소하고 합성수지로 제공되는 프레임은 계속적으로 재사용하면서 직물지나 종이류의 단일물질로 제공되는 여재만을 폐기물로 처리하는 효과를 갖는다.

또한, 본원에서 합성수지 성형품으로 제공되는 공조기용 필터프레임은 미디움필터와 프리필터 사이에 밀접도를 높게 유지하여 원하는 공압을 유지하면서 필터성능을 발휘하도록 제공되며 필터 표면적 잠식을 최소화시키는 구조로 인하여 필터성능을 높이는 효과를 제공한다.

또한 본원의 합성수지 성형품에 장착되는 미디엄필터의 여과부재는 핫 멜트 처리를 실시하여 제공됨으로 인하여 인접한 여과지끼리 붙어버리는 현상이 배제되어 여과지 전체면을 통하여 분진제거 기능을 골고루 수행하게 됨으로 말기 압력손실에 이르는 기간이 연장되고 동시에 공조기의 연비 및 출력에 좋은 영향을 줘서 결과적으로 원가절감 효과도 제공한다.

도 1 : 종래 공조기 필터의 개략도
도 2 : 본원에서 제공되는 합성수지 성형품의 적용 예시도
도 3 : 본원에서 제공되는 합성수지 성형품의 또 다른 적용 예시도
도 4 : 본원에서 사용되는 미디엄필터를 얻는 공정예시도.

본원의 기술사상을 구현하기 위한 발명의 실시내용을 도면으로 제시하기에 앞서, 본 출원의 명세서나 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 될 것이며, 본원의 보호범위는 본원발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 할 것이며, 본 명세서나 도면에 제시된 사용예는 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본원의 기술사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 할 것이다.

또한 본원의 기술사상에서 아래에 제시되는 도면의 실시양태는 본원의 기술사상을 구현하기 위한 하나의 적용예를 제시한 것으로 본원에서 제시되는 구성은 기존의 공조기 시설이나 이에 사용되는 부수설비나,제어시스템이 추가되어 적용될 수 있음은 물론이다.

이하 본원 발명의 기술사상을 바람직하게 구현하기 위한 실시형태를 도 1 내지 도 4에 첨부된 도면을 겸하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 종래 공조기 필터의 적용예를 나타낸 것으로, 도 1a는 종래의 공조기 필터의 적용예를 분해사시도 형태로 나타낸 것이고, 도 1b는 도 1a의 종래 공조기 필터가 결합되어 사용되는 양태의 적용예를 나타낸 것이다.

일반적으로 공조필터는 공기조화기 내에 다수개의 고정프렘임이 설치되고 각각의 고정프레임에 필터가 내삽되어 공기 중의 먼지 등의 불순물을 여과하여 공조기로 깨끗한 공기가 보내주도록 기능하는 것인바, 도 1a에 제시된 종래의 공조기 필터의 적용양태는 사각 형태를 이루는 필터 고정프렘임(11)의 4면 측벽부(11a) 후단부가 내측으로 절곡면을 이루면서 걸림부(11b)를 갖는 구조로 고정프렘임이 제공되어 먼저 공기조화기 내에 고정 설치된다.

미디움필터(12)를 내장한 상태에서 고정프렘임(11)의 측벽부(11a) 내측으로 진입하여 고정되도록 제공되는 장착프레임(13)은 일측으로 프리필터(15)를 내장하기 위한 돌출선단부(14)와 돌출선단부 내측으로 장착홈(14a)를 갖는 구조로 제공되어 미디움필터(12)를 내장시킨 상태로 고정프렘임(11)의 측벽부(11a) 내측으로 진입하면 장착프레임(13)의 돌출선단부(14)가 고정프렘임(11)의 후단부에 마련되는 절곡면인 걸림부(11b)에 걸리면서 더 이상 진입이 되지 않도록 내삽되는 구성을 이루게 되고, 한편 장착프레임(13)의 돌출선단부(14) 내측으로는 프리필터(15)가 내삽되는바, 프리필터(15)는 외연이 A.L프레임(15a)으로 감싸지고 양 측부로는 금속망체(15b)에 의해 감싸여진 구조로 돌출선단부 내측으로 내삽된 후 돌출선단부(14)에 마련된 장착홈(14a)에 장착보조구(16)가 내삽되어 도 1b와 같은 상태로 조립되어 적용되는 실시양태를 나타낸 것이다.

도 2는 본원에서 합성수지 성형품으로 제공되는 프레임 몸체 내부에 공조기용 필터를 수용하는 기술구성의 특징부를 설명하기 위한 것으로, 도 2a는 본원에서 제공되는 합성수지 성형품 필터프레임의 사시도를 나타낸 것이고, 도 2b는 도 2a에 제시된 합성수지 성형품인 필터프레임의 측면도를 나타낸 것이며, 도 2c는 본원 합성수지 성형품의 부분적 특징부를 설명하기 위해, 도 2a에서는 보이지 않는 부분을 보여주기 위해 도 2a의 A-A'절단면을 도 2c에 도시한 것이고, 도 2d는 도 2a의 B-B'절단면을 도시한 것이며, 도 2e는 본원의 합성수지 성형품인 필터프레임에 미디움필터 및 프리필터를 장착/수용하는 실시양태를 나타내고자 한 것이며, 도 2f는 본원의 합성수지 성형품인 필터프레임에 미디움필터 및 프리필터가 장착/수용된 상태에서 내부투시형태의 측면도를 나타낸 것이다.

도 2에 제시되는 본원의 합성수지 성형품 프레임몸체(50)는 공기조화기 내에 고정/설치되어 있는 구성으로 제공되고, 프레임몸체(50)에 내삽되어 여과기능을 하는 미디움필터(20) 및 프리필터(30)는 여과성능이 떨어지면 프레임몸체(50)로부터 분리되어 교환되는 시스템으로 적용될 수 있다.

도 2a 및 도 2b에 제시되는 본원의 합성수지 성형품은 4각 구조를 갖도록 하나의 프레임 몸체(50)로 제공되는바, 프레임몸체(50)는 중심부 내부로 미디움필터(20)가 장착되는 메인장착부(51)가 마련되고, 메인장착부의 일측단부(51a)에서 외측으로 절곡되며 연장확대부(52)를 갖고 연장확대부(52)의 단부(52a)는 내측으로 절곡되어 여재걸림벽(53)을 이루고 여재걸림벽(53)은 내측으로 절곡되어 프레임전면을 이루는 표면절곡부(50a)를 갖는 구조를 이루며, 메인장착부(51)의 후단부(51b)는 외연단턱부(54) 및 격자걸림턱(55)을 갖되, 외연단턱부(54)는 메인장착부(51) 후단부에서 내측으로 절곡되어 단턱 구조를 이루고 외연단턱부(54)에는 3~10㎜ 범위의 볼록돌기부(54a)를 갖도록 하고, 격자걸림턱(55)은 외연단턱부(54)에서 중앙부를 향하여 격자형으로 연결되는 구조를 이루도록 합성수지 성형품으로 제공된다.

따라서 본원에서 제공되는 프레임몸체(50)는 도 2a에 제시된 사시도 형태로 프레임 외곽에서 바라보면 메인장착부(51) 외측부(51c)와 여재걸림벽(53)의 외부벽인 프레임측면부(50b)와 프레임표면부(50a)를 갖는 구조로 제공될 수 있는바, 프레임측면부(50b)는 여재걸림벽(53) 보다 길게 연장된 연장부(53a)를 갖도록 제공되고 연장부(53a)와 메인장착부(51)의 외측벽 사이에 중간 칸막이(56)를 만들어 놓고 연장부(53a)와 중간 칸막이(56) 사이에 가스켓2(23)을 끼워서 프레임몸체(50)을 공조기 기기에 튼튼하게 지지하도록 제공되는 구성으로 제공될 수 있으며, 한편 메인장착부(51)의 후단부는 내측으로 절곡되어 외연단턱부(54)를 이루며, 외연단턱부에 연하여 마련되는 격자걸림턱(55)은 메인장착부(51) 안쪽으로 일체로 성형되어 공조기의 흡입부에서 아무리 강하게 외부공기를 흡입하더라도 미디움필터가 파손되어 공조기의 흡입부로 유입되지 않도록 튼튼한 받침기능을 갖는 프레임몸체를 이루도록 성형된다.

도 2c는 상기의 도 2a만으로는 프레임 몸체(50)의 내부구조를 알 수 없으므로 도 2a에서는 보이지 않는 부분을 보여주기 위해 도 2a의 A-A'절단면을 도 2c에 나타내었고, 도 2d는 도 2a의 B-B'절단면을 도시한 것이다.

도 2c는 프레임몸체(50)의 중앙부를 절단한 상태를 나타낸 것으로 메인장착부(51)의 후단부에 마련되는 외연단턱부(54)가 3~10㎜ 높이의 볼록돌기부(54a)를 이루도록 성형되고 격자걸림턱(55)을 이루는 단위 바(bar)는 폭(w)은 0.5~5㎜ 범위로 좁고, 높이(H)는 2~10㎜ 범위로 넓은 규격을 갖고 격자 형태를 이루어 제공됨으로, 좁은 폭(w) 상태로 메인장착부(51)에 수직으로 부착되는 구성을 이루어 표면적을 잠식하지 않으면서 동시에 넓은 높이(H)를 갖고 견고하게 필터를 지지하여 흡입팬이 강한 동력으로 흡입하더라도 미디움필터가 파손되어 공조기의 흡입부로 유입되는 문제점을 해결할 수 있는 구조를 나타내고 있다.

또한, 도 2d는 외연단턱부(54)에 연하여 마련되는 격자걸림턱(55)의 확대도를 통하여 본원 성형품에서 메인장착부(51)의 후단부(51b)에서 외연단턱부(54)와 격자걸림턱(55)의 겹치는 부위에서는 외연단턱부(54)의 돌기부(54a)가 2~3 ㎜ 높이로 돌출되나 겹치지 않는 부위에서는 외연단턱부(54)의 돌기부(54a)가 5~10 ㎜ 높이로 돌출되는 구성으로 제공될 수 있으며, 상기의 외연단턱부(54)의 돌기부(54a) 에는 미디움필터(20)의 테두리부(21)가 재치되며 테두리부(21)에 돌기부(54a)가 2~3 ㎜ 범위로 압박하여 눌러주는 구조를 이루게 됨으로 공기가 새지 않는 구조를 이루게 된다.

본원에서 사용하는 미디움필터(20)의 테두리부(21)는 부직포나 직물지, 지류 중에서 선택되는 미디움필터 여재와 동일한 재질로 제공되는 테두리부(21)로 제공되어 추후에 폐기물 분리 시에 미디움필터 소재와 테두리부가 함께 폐기되더라도 분리수거가 필요 없이 처분할 수 있는 효과를 제공한다.

도 2e는 본원의 합성수지 성형품인 필터프레임(50)에 미디움필터(20) 및 프리필터(30)를 장착/수용하는 실시양태를 나타낸 것으로, 본원 필터프레임(50)의 메인장착부(51) 안쪽으로 내삽되며 장착되는 미디움필터(20)는 필터여재 일측에 핫멜트부(20a)를 갖도록 제공되고 미디움필터(20)의 외연을 따라 미디움필터 여재와 동일한 재질로 제공되는 테두리부(21)을 갖는 구조를 이루고 미디움필터(20)의 테두리부(21) 측부(21a)가 외연단턱부(54)의 돌기부(54a)에 안착되는 구성을 이루어 제공될 수 있으나, 미디움필터(20)를 보호하며 더욱 정밀한 밀착도를 유지하기 위해 테두리부(21)와 외연단턱부(54)의 돌기부(54a) 사이에 가스켓1(22)을 끼워서 밀착시켜 지지되는 구조를 이루는 것이 바람직하다.

또한 본원의 필터프레임 구조가 공조기에 진동을 방지하며 튼튼한 지지구조 를 이루기 위해 프레임측면부(50b)의 연장부(53a)와 중간 칸막이(56) 사이에 가스켓2(23)을 끼워서 프레임몸체(50)을 공조기에 튼튼하게 지지할 수 있는 구조로 적용될 수 있음를 나타내고 있다.

또한, 미디움필터(20)보다 약간 큰 규격으로 제공되는 프리필터(30)는 필터프레임(50)의 연장확대부(52)의 후단부(52a)까지 진입하여 여재걸림벽(53) 내측으로 재치되며 미디움필터(20)의 외연으로 설치되고, 프리필터(30)의 외연으로는 장착보조구(31)가 마련되어 여재걸림벽(53)에서 내측으로 절곡되어 형성된 프레임 표면절곡부(50a)의 안쪽에 걸려 지지되는 구성으로 제공되어 도 2f에 제시된 적용양태와 같이 본원의 합성수지 성형품의 필터프레임(50)에 미디움필터(20) 및 프리필터(30)가 내장되고 그 외부에 장착보조구(31)가 장착되는 구성으로 제공될 수 있음을 나타내고 있다.

도 3은 본원에서 합성수지 성형품으로 제공되는 프레임몸체 내부에 공조기용 필터를 수용하는 기술구성에 예비필터(40)가 추가될 수 있는 구성을 나타내기 위한 것으로, 도 2의 구성에서 프리필터(30) 외측부로 P.P사 망으로 직조된 망사구조의 예비필터(40)로 추가되어 사용될 수 있는 적용양태를 도 3a에서는 분해사시도를 나타낸 것이고, 도 3b에는 결합도를 나타낸 것이다.

통상의 공조기용 필터에서 프리필터(30)는 일반적으로 폴리에스터 재질을 부직포형태로 직조한 것을 사용하고 있는바, 상기 구성의 프리필터(30)는 공조기용 필터의 최 외곽부에서 먼지나 이물질이 집중적으로 부착되게 되므로, 일반적으로 미디움필터는 일정 여과성능을 유지하는 기간이 약 3개월 정도에 이르나 프리필터는 1.5 ~2 개월 밖에 여과성능을 유지하지 못하는 문제점이 있기 때문에 본원에서는 프리필터(30)의 외측으로 P.P사 망으로 직조된 예비필터(40)에 3각형 구조의 장착보조구(31)를 이용하여 프레임구조를 이룬 예비필터(40)를 추가하여 전체 사용기간이 3~4개월에 걸쳐 일정공압을 유지하면서 여과성능을 유지할 수 있도록 제공하고자 하는 기술가상도 포함하는바, 이 때 P.P망을 사출할 때 전면단부가 3각형 구조를 이루는 장착보조구(31)를 격자구조로 내장시켜 P.P망과 일체로 사출되는 제품으로 제공되는 예비필터(40)를 사용하는 것이 바람직하며, 상기와 같은 구조의 예비필터(40)가 제공되는 경우, P.P망 사이에 먼지가 집적되는 상황이 되면 진공 청소기로 표면의 먼지를 청소해 줌으로 외부에서 먼지를 떨어내 줄 수 있는 구조적 특성도 갖게된다.

도 4는 본원에서 사용되는 미디움필터(20)를 얻기 위한 제조공정도의 일 적용예를 나타낸 것으로, 여과지(1)가 두께가 0.1~2.0㎜ 범위이고, 기공(pore size)이 10~100㎛ 범위의 규격을 갖는 여과부재가 원료공급롤에서 1차가이드롤러(1a)를 거쳐 공급되고, 1차가이드롤러를 거친 여과지(1)의 양 측부에는 내수성을 높이기 위한 약품액(2)이 분사노즐(2a)에 의해 여과지에 공급되어 내수성을 높이는 전처리공정이 수행되는바, 예를 들어 내수성을 높이기 위한 약품액은 질산칼륨 20w% 수용액에 산화철 3w% 을 녹인 무기산염 수용액을 만들어 저장조(2b)에 보관되고 저장된 무기산염 수용액이 펌프(p)에 의해 분사노즐(2a)로 공급되어 여과지(1)의 양측부에서 무기산염 수용액을 뿌려주는 도포공정이 실시된 후 2,3,4차가이드롤러(1b,1c,1d) 를 거치며 1차건조로(3)를 거쳐서 건조될 때 건조로에는 60~90℃ 범위의 온풍이 공급되는 건조공정이 수행된 후, 함침롤러(4a,4b)를 거친 후 핫멜트 가공부로 보내진다.

핫멜트 가공부는 핫멜트 분사기(5)에서 열가소성수지를 120℃ 온도범위로 용융시켜 케이블로 전달시키고 분사건의 노즐(5a)을 이용하여 여과지(1)의 일측부로 핫멜트부를 형성하게 되고, 5,6,7차가이드롤러(1e,1f,1g)를 거치며 2차건조로(6)를 거친 후 절곡부로 이송되어 절곡롤러(7a,7b)를 거쳐 원하는 절곡 높이로 절곡되어 주름부를 형성한 여과부재(8)로 가공되어 본원에서 사용하기 원하는 크기로 절단되고 여과부재와 동일한 재질로 테두리부(21)를 형성하여 미디움필터(20)로 제공되어 용될 수 있다.

20 : 미디움필터 20a : 핫멜트부
21 : 테두리부 21a : 테두리 측부
30 : 프리필터 31 : 장착보조구
40 : 예비필터 50 : 프레임 몸체
51 : 메인장착부 52 : 연장확대부
53 : 여재걸림벽 54 : 외연단턱부
54a : 돌기부 55 : 격자걸림턱
100 : 본원에서 제공되는 필터구조

Claims (4)

1. 삭제
2. 미디움필터 및 프리필터를 수용하도록 제공되는 합성수지 성형품의 이용방법에 있어서,
   정사각형 구조로 제공되는 프레임몸체가 중심부로 미디움필터가 장착되는 메인장착부가 마련되고, 메인장착부의 일측 단부에서 외측으로 절곡되며 연장확대부를 가지며, 연장확대부의 단부는 내측으로 절곡되어 여재걸림벽을 갖고, 여재걸림벽은 내측으로 절곡되어 프레임전면을 이루는 표면절곡부를 갖는 구조를 이루며, 메인장착부의 후단부는 내측으로 외연단턱부 및 격자걸림턱을 갖되, 외연단턱부에는 메인장착부 쪽으로 3~10㎜ 범위의 돌기부를 가지며, 격자걸림턱은 다수열로 외연단턱부에서 중앙부를 향하여 격자형으로 연결되는 구조를 갖도록 합성수지 성형품이 제공되는 제1단계,
   상기 합성수지 성형품이 공조기 필터용 프레임으로 장착되는 제2단계;
   상기 합성수지 성형품의 메인장착부에 미디움필터가 장착되는 제3단계;
   상기 제3단계 공정 후 합성수지 성형품의 연장확대부 및 여재걸림벽에 프리필터가 장착되는 제4단계;
   를 포함하는 구성으로 제공되는 것을 특징으로 하는 합성수지 성형품의 이용방법.
3. 제2항에 있어서,
   상기 제3단계에서 장착되는 미디움필터는 직물지나 종이나 부직포 중에서 선택되는 여과부재를 지그재그형으로 접어 단면적을 넓혀줌과 동시에 여과부재의 일측부에 25~100㎜ 범위 간격으로 핫멜트부를 형성하고, 미디움필터의 연부로는 여과부재와 동일한 재질로 이루어지는 테두리부를 형성한 미디움필터가 메인장착부의 외연걸림턱 내측에 형성된 돌기부에 미디움필터의 테두리부가 안착되거나 돌기부와 테두리부 사이에 가스켓이 재치되어 밀착도를 높이는 구조를 이루어 적용되는 것을 특징으로 하는 합성수지 성형품의 이용방법.
4. 제2항에 있어서,
   상기 제4단계에서 장착되는 프리필터 외측부로 P.P사 망으로 직조된 예비필터가 추가되어 사용되는 것을 특징으로 하는 합성수지 성형품의 이용방법.
   

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