KR101522199B1 - 공기조화기의 필터 및 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공기조화기에 들어가는 탈취 필터와 이 탈취 필터를 제조하는 방법에 관한 것이다.
본 발명은 탈취 필터의 제작을 위한 필터 본체 성형 시 메쉬를 함께 인서트 사출 성형하여 필터 본체와 메쉬를 한 공정으로 제작하는 새로운 형태의 필터 제조방식을 구현함으로써, 탈취 필터 제작과 관련한 전체적인 공정수를 줄일 수 있는 등 작업의 효율성 및 생산성 향상을 도모할 수 있고, 필터 본체와 메쉬 간의 결속구조 강화로 제품의 품질을 확보할 수 있는 공기조화기의 필터 및 제조방법을 제공한다.

Description

공기조화기의 필터 및 제조방법{Air conditioner filter and method of manufacturing the same}

본 발명은 공기조화기에 들어가는 탈취 필터와 이 탈취 필터를 제조하는 방법에 관한 것이다.

일반적으로 공기조화기(Air conditioner. 空氣調和器)는 일정한 공간을 인간이 활동하기에 알맞은 온도, 습도, 기류 분포를 조절하는 동시에 공기 속의 이물질 등을 제거하여 쾌적한 공간을 유지하는 장치이다.

이러한 공기조화기는 수평형, 입형, 복합형, 멀티형 등의 다양한 형식으로 이루어지는 메인박스와, 유동을 일으키는 날개차 및 이 날개차로 들어가고 나오는 유동을 안내하는 케이싱 등으로 이루어지는 송풍기와, 가열기, 냉각기, 응축기 등으로 이루어지는 열교환기와, 공기 속의 먼지나 이물질 등을 제거하는 공기정화장치(Filter) 등을 포함한다.

그리고, 공기정화장치는 적당한 위생환경(또는 작업환경)을 유지하기 위해 실내의 공기를 정화하는 경우와 오염된 공기를 대기속으로 배출하기 전에 정화하는 경우가 있으며, 공기조화장치 속에 포함되는 공기여과기(에어 필터), 공기세척기(에어 와셔) 등은 전자에 속하고, 원자력 시설 등의 배기 장치에 설치되는 것은 후자에 속한다.

여기서, 공기여과기는 직물, 종이, 글라스울, 활성탄(活性炭) 등의 여과재에 공기를 통하여 그 속에 들어있는 먼지를 제거하는 것으로 여과재의 종류의 선택에 따라 성능도 크게 달라진다.

보통 공기여과기에는 실외에서 유입되는 공기 중에 부유하는 각종 미세먼지나 분진 등과 같은 인체에 해로운 이물질을 걸러내고, 또 악취가 나는 가스나 공기, 연기 등을 흡착하여 깨끗하게 정화된 상태로 공급하기 위한 필터가 구비되며, 이러한 필터는 공기의 유입구 또는 배출구 쪽의 공기 유로 상에 필수적으로 장착된다.

예를 들면, 공기청정기에는 프리 필터, 전기집진기, 활성탄 필터 등이 구비되어 공기를 정화하게 되며, 그 중에서도 활성판 필터, 즉 탈취 필터는 냄새를 제거하거나 유해가스를 흡수하는 탁월한 기능을 발휘하는 이점 때문에 최근의 공기청정기에는 대부분 탈취 필터가 사용되고 있는 추세이다.

이러한 탈취 필터는 한국공개특허 10-2010-0012376호, 한국공개특허 10-2004-0078001호, 한국등록특허 10-1044655호 등에 다양한 형태의 것들이 개시되어 있다.

일 예로서, 한국등록특허 10-1044655호에는『활성탄을 사용한 공기청정 필터 제조방법 및 이에 의해 제조된 공기청정 필터』가 개시되어 있다.

상기 공기청정 필터는 복수 개의 격실을 가지는 필터 본체에 활성탄을 충전하고, 필터 본체의 양면에 망체를 융착시킨 구조로 이루어진다.

이러한 공기청정 필터는 필터 본체 사출 공정→제1망체 융착 공정→활성탄 충전 공정→제2망체 융착 공정→에어 샤워 공정을 거쳐 제작된다.

그러나, 이와 같은 필터 제작 공정의 경우, 필터 본체의 앞면과 뒷면에 한 번씩 두 차례의 망체 융착 공정을 실시해야 하는 등 전체적으로 공정수가 많을 뿐만 아니라, 작업의 효율성이나 생산성 측면에서 불리한 점이 있다.

따라서, 본 발명은 이와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 탈취 필터의 제작을 위한 필터 본체 성형 시 메쉬를 함께 인서트 사출 성형하여 필터 본체와 메쉬를 한 공정으로 제작하는 새로운 형태의 필터 제조방식을 구현함으로써, 탈취 필터 제작과 관련한 전체적인 공정수를 줄일 수 있는 등 작업의 효율성 및 생산성 향상을 도모할 수 있고, 필터 본체와 메쉬 간의 결속구조 강화로 제품의 품질을 확보할 수 있는 공기조화기의 필터 및 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서 제공하는 공기조화기의 필터는 다음과 같은 특징이 있다.

상기 공기조화기의 필터는 프레임의 내측에 격실벽에 의해 구획되는 복수 개의 격실을 가지는 형태로 이루어지는 필터 본체와, 상기 필터 본체의 전면과 후면에 형성되는 제1메쉬 및 제2메쉬와, 상기 필터 본체의 격실 내에 채워지면서 제1메쉬와 제2메쉬에 의해 마감되는 활성탄을 포함하는 구조로 이루어진다.

특히, 상기 공기조화기의 필터는 제1메쉬가 인서트 사출 성형을 통해 필터 본체의 내측에 나란하게 삽입 형성되고, 제2메쉬가 필터 본체의 표면에 나란하게 융착 형성되는 특징이 있다.

여기서, 상기 제1메쉬는 필터 본체의 표면으로부터 일정거리 안쪽으로 들어간 위치에서 필터 본체의 내측에 일체로 삽입 형성되는 형태로 이루어질 수 있다.

그리고, 상기 필터 본체의 격실은 허니콤 형상, 다각형 형상, 사각형 형상, 원형 형상 등의 다양한 형상으로 이루어질 수 있다.

한편, 상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서 제공하는 공기조화기의 필터 제조방법은 다음과 같은 특징이 있다.

상기 공기조화기의 필터 제조방법은 필터 본체 사출 성형을 위한 금형 내에 제1메쉬를 배치하고 필터 본체의 소재가 되는 용융 수지를 주입하여, 프레임의 내측에 격실벽에 의해 구획되는 복수 개의 격실을 가지는 형태로 이루어지는 필터 본체를 성형함과 동시에 필터 본체의 한쪽면에서 필터 본체의 내측에 나란하게 삽입되는 제1메쉬를 함께 인서트 성형하는 단계와, 상기 필터 본체의 개방되어 있는 반대쪽면 통해 필터 본체의 격실 내에 활성탄을 충전하는 단계와, 상기 필터 본체의 반대쪽면에 제2메쉬를 나란하게 배치한 후에 열융착을 통해 제2메쉬가 필터 본체의 표면에 융착하는 단계로 이루어질 수 있다.

여기서, 상기 필터 본체에 제2메쉬를 함께 인서트 성형하는 단계의 경우, 상기 제1메쉬는 필터 본체의 표면으로부터 일정거리 안쪽으로 들어간 위치에서 필터 본체의 내측에 일체로 삽입 형성되도록 할 수 있다.

본 발명에서 제공하는 공기조화기의 필터 및 제조방법은 다음과 같은 장점이 있다.

첫째, 필터 본체와 메쉬를 인서트 사출 공정으로 함께 제조함으로써, 공정수를 줄일 수 있는 등 생산성 향상을 도모할 수 있다.

둘째, 메쉬가 필터 본체 내에 일체식으로 결속되므로서, 온도변화 등에 따른 메쉬의 분리 현상없이 필터 본체와 메쉬의 긴밀한 결속관계를 유지할 수 있는 등 탈취 필터 제품의 품질을 확보할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기의 필터를 나타내는 평면 사시도
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기의 필터를 나타내는 저면 사시도
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기의 필터를 나타내는 단면 사시도
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기의 필터 제조공정을 나타내는 개략도

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기의 필터를 나타내는 사시도이다.

도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 공기조화기의 필터, 예를 들면 탈취 필터는 필터 본체의 양면에 형성되는 메쉬 중에서 어느 한쪽에 형성되는 메쉬를 필터 본체와 함께 인서트 사출 성형하여, 전체적인 필터 제작 공정을 단순화할 수 있고, 필터 본체와 메쉬 간의 결속구조를 긴밀하게 할 수 있는 형태로 이루어진다.

이를 위하여, 상기 필터 본체(13)는 사각형태로 이루어진 프레임(10)을 포함하며, 이러한 프레임(10)의 안쪽 영역에는 프레임측으로부터 하나로 이어져 형성되는 격실벽(11)에 의해 구획되는 복수 개의 격실(12)이 조성된다.

이때의 상기 격실(12)은 바람이 통과하는 통로 역할을 할 뿐만 아니라 후술하는 활성탄(16), 예를 들면 메쉬의 공극보다 상대적으로 큰 입도를 갖는 활성탄 조각을 수용하는 하우징 역할을 하게 되며, 허니콤 형상, 다각형 형상, 사각형 형상, 원형 형상 등 다양한 형상으로 이루어질 수 있게 된다.

그리고, 상기 필터 본체(13)의 전면과 후면을 마감하면서 활성탄(16)을 가두어 두는 역할을 하는 제1메쉬(14)와 제2메쉬(15)가 마련된다.

이때의 제1메쉬(14)와 제2메쉬(15)는 서로 동일한 규격(동일한 공극)을 갖는 메쉬를 적용하는 것이 바람직하다.

이러한 제1메쉬(14)와 제2메쉬(15)는 필터 본체(13)의 전면과 후면의 전체 면적에 걸쳐 형성되어 격실(12) 내에 채워져 있는 활성탄(16)을 가두어놓게 된다.

특히, 상기 제1메쉬(14)는 인서트 사출 성형을 통해 필터 본체(13)의 내측에 나란하게 삽입 형성된다.

즉, 상기 제1메쉬(14)는 필터 본체(13)의 사출 성형 시 함께 인서트되어 필터 본체(13)와 함께 일체식으로 성형될 수 있게 된다.

이렇게 성형되는 제1메쉬(14)는 필터 본체(13)의 전면 또는 후면의 표면, 즉 프레임(10)과 격실벽(11)의 표면으로부터 본체 두께 방향을 따라 일정거리 안쪽으로 들어간 위치에서 필터 본체(13)의 내측에 일체로 삽입되는 형태를 이루게 된다.

예를 들면, 필터 본체(13)의 내측에 일체로 삽입되는 형태를 이루는 제1메쉬(14)의 가장자리 부분은 프레임(10)의 내벽 둘레를 따라 형성되는 홈부(17) 내에 뭍혀서 일체 고정되고, 제1메쉬(14)의 프레임(10)의 내측 영역에 배치되는 부분 중 격실벽(11)과 중첩되는 부분은 격실벽(11)의 관통부(18) 내에 뭍혀서 일체 고정된다.

그리고, 상기 제2메쉬(15)는 제1메쉬(14)가 형성되어 있는 쪽의 반대쪽에서 필터 본체(13)의 표면에 나란하게 융착 고정된다.

즉, 상기 제2메쉬(15)는 필터 본체(13)의 표면에 나란하게 배치된 상태에서 핫 프레스 등에 의해 융착되어 필터 본체(13)측에 일체 고정된다.

이때의 제2메쉬(15)는 프레임(10)의 전체 표면은 물론 격실벽(11)의 전체 표면 또는 일부 표면에 융착될 수 있게 된다.

또한, 상기 제1메쉬(14)와 제2메쉬(15)에 의해 마감되어 있는 각 격실(12)의 내부에는 실질적으로 냄새 등을 흡착하는 기능을 하는 활성탄(16), 즉 활성탄 조각이 채워질 수 있게 된다.

여기서, 상기 활성탄 조각은 공기청정기에서 공기의 유해물질이나 습기 등을 흡수하기 위해 사용되는 공지의 흡착제를 사용할 수 있게 된다.

따라서, 이와 같이 구성되는 공기조화기의 필터를 제조하는 과정을 살펴보면 다음과 같다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기의 필터 제조공정을 나타내는 개략도이다.

도 4에 도시한 바와 같이, 상기 필터 본체(13)의 사출 성형을 위한 상부 금형(19)과 하부 금형(20)을 포함하는 사출 성형 금형에 제1메쉬(14)를 인서트한다.

즉, 상하부 금형(19,20)의 캐비티 내에 제1메쉬(14)를 삽입 배치하며, 이때의 제1메쉬(14)는 금형의 캐비티 주변에 있는 4개 정도의 고정핀(미도시)을 이용하여 평평하게 지지되도록 하는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 제1메쉬(14)는 사각형태의 필터 본체(13)와 같은 사각형태로서, 대략 필터 본체(13)의 크기(면적)보다 약간 작은 크기의 것을 사용할 수 있다.

다음, 상기 상하부 금형(19,20)의 캐비티 내에 제1메쉬(14)를 인서트한 상태에서 상부 금형(19)과 하부 금형(20)을 닫고, 필터 본체 소재가 되는 용융 플라스틱 수지를 금형 내에 주입한 후에 일정시간 냉각시킨 다음 금형을 열어 성형품을 취출한다.

이렇게 취출한 성형품은 프레임의 내측에 격실벽에 의해 구획되는 복수 개의 격실을 가지는 필터 본체(13)로 이루어지게 되고, 이와 더불어 필터 본체(13)의 한쪽면에는 제1메쉬(14)가 일체로 성형된 형태가 된다.

이때, 상기 제1메쉬(14)는 필터 본체(13)의 표면으로부터 일정거리 안쪽으로 들어간 위치에서 필터 본체(13)의 내측에 나란하게, 즉 필터 본체(13)의 표면과 나란하게 일체로 삽입된 형태가 된다.

다음, 상기 제1메쉬(14)가 일체로 사출 성형되어 있는 필터 본체(13)의 내부, 즉 격실(11) 내에 활성탄(16)을 정량 충전한다.

이때의 활성탄(16)은 제2메쉬(15)가 융착되기 전의 필터 본체의 개방되어 있는 쪽의 면을 통해 충전한다.

다음, 상기 필터 본체(13)의 반대쪽면, 즉 제1메쉬(14)가 형성되어 있는 쪽의 반대쪽면에 제2메쉬(15)를 배치하고, 핫 프레스로 열융착하여 제2메쉬(15)를 필터 본체(13)의 표면에 융착시킨다.

계속해서, 상기 제2메쉬(15)의 융착 후, 필터 본체(13)의 프레임 바깥쪽으로 나와 있는 제2메쉬(15)의 가장자리 부분을 커팅하여, 제2메쉬(15)를 필터 본체(13)의 가장자리에 맞게 재단한다.

다음, 상기 필터 본체(13)의 양면에 제1메쉬(14)와 제2메쉬(15)의 형성이 완료되고, 내부에 활성탄(16)의 충전을 마친 다음에 제품 육안 검사와 더불어 에어 워셔를 거쳐 잔류 활성탄 분말을 제거하면, 메쉬가 인서트 사출에 의해 일체로 형성되어 있는 탈취 필터의 제조공정이 완료된다.

이와 같이, 본 발명에서는 필터 본체 사출 성형 시에 메쉬를 함께 인서트하여 함께 성형하는 새로운 필터 제조방식을 제공함으로써, 필터 제작 공정을 줄일 수 있고, 생산성을 향상시킬 수 있으며, 메쉬의 분리를 막을 수 있는 등 우수한 품질을 확보할 수 있다.

10 : 프레임
11 : 격실벽
12 : 격실
13 : 필터 본체
14 : 제1메쉬
15 : 제2메쉬
16 : 활성탄
17 : 홈부
18 : 관통부
19 : 상부 금형
20 : 하부 금형

Claims (5)

1. 프레임(10)의 내측에 격실벽(11)에 의해 구획되는 복수 개의 격실(12)을 가지는 형태로 이루어지는 필터 본체(13)와, 상기 필터 본체(13)의 전면과 후면에 형성되는 제1메쉬(14) 및 제2메쉬(15)와, 상기 필터 본체(13)의 격실(12) 내에 채워지면서 제1메쉬(14)와 제2메쉬(15)에 의해 마감되는 활성탄(16)을 포함하며,
   상기 제1메쉬(14)는 필터 본체(13)의 사출 성형 시 함께 인서트되어 필터 본체(13)와 함께 일체식으로 성형되는 동시에 필터 본체(13)의 표면으로부터 본체 두께 방향으로 일정거리 안쪽으로 들어간 위치에서 필터 본체(13)의 내측에 일체로 삽입되는 형태로 이루어지되, 상기 제1메쉬(14)의 가장자리 부분은 프레임(10)의 내벽 둘레를 따라 형성되는 홈부(17) 내에 뭍혀서 일체 고정되는 동시에 상기 제1메쉬(14)의 프레임 내측 영역에 배치되는 부분 중 격실벽(11)과 중첩되는 부분은 격실벽(11)의 관통부(18) 내에 뭍혀서 일체 고정되고,
   상기 제2메쉬(15)는 필터 본체(13)의 표면에 나란하게 융착 형성되는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 필터.
   
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 필터 본체(13)의 격실(12)은 허니콤 형상, 다각형 형상, 사각형 형상, 원형 형상 중의 어느 하나의 형상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 필터.
   
4. 필터 본체 사출 성형을 위한 금형 내에 제1메쉬를 배치하고 필터 본체의 소재가 되는 용융 수지를 주입하여, 프레임의 내측에 격실벽에 의해 구획되는 복수 개의 격실을 가지는 형태로 이루어지는 필터 본체를 성형함과 동시에 필터 본체의 한쪽면에서 필터 본체의 내측에 나란하게 삽입되는 제1메쉬를 함께 인서트 성형하되,
   상기 제1메쉬(14)는 필터 본체(13)의 사출 성형 시 함께 인서트되어 필터 본체(13)와 함께 일체식으로 성형되는 동시에 필터 본체(13)의 표면으로부터 본체 두께 방향으로 일정거리 안쪽으로 들어간 위치에서 필터 본체(13)의 내측에 일체로 삽입되는 형태로 이루어지되, 상기 제1메쉬(14)의 가장자리 부분은 프레임(10)의 내벽 둘레를 따라 형성되는 홈부(17) 내에 뭍혀서 일체 고정되는 동시에 상기 제1메쉬(14)의 프레임 내측 영역에 배치되는 부분 중 격실벽(11)과 중첩되는 부분은 격실벽(11)의 관통부(18) 내에 뭍혀서 일체 고정되도록 성형하는 단계;
   상기 필터 본체의 개방되어 있는 반대쪽면 통해 필터 본체의 격실 내에 활성탄을 충전하는 단계;
   상기 필터 본체의 반대쪽면에 제2메쉬를 나란하게 배치한 후에 열융착을 통해 제2메쉬가 필터 본체의 표면에 융착하는 단계;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 필터 제조방법.
5. 삭제

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