KR101578676B1 - 공기조화기의 필터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 필터 프레임과 필터 망 간의 융착구조를 개선하여 압력손실을 막고 품질을 확보할 수 있는 공기조화기의 필터에 관한 것이다.
본 발명은 필터 프레임과 필터 망의 융착 시 필터 망이 융착되는 필터 프레임의 표면을 약간 볼록한 형태의 단면을 갖도록 성형하여, 외곽틀은 물론 격실벽 자체가 녹아서 망과 붙도록 한 새로운 형태의 필터 망 융착방식을 구현함으로써, 압력 손실을 방지하여 필터 성능은 물론 필터 품질을 확보할 수 있는 한편, 필터 망의 융착을 위해 형성하는 리브형 돌기의 단면 폭과 높이를 적절히 규제함과 더불어 격실벽측에는 도트 형태의 융착돌기를 적용하여, 이 역시도 압손 문제를 해결함과 아울러 필터 성능과 필터 품질을 확보할 수 있도록 한 새로운 공기조화기의 필터를 제공한다.

Description

공기조화기의 필터{Air conditioner filter}

본 발명은 공기조화기에 사용되는 필터에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 필터 프레임과 필터 망 간의 융착구조를 개선하여 압력손실을 막고 품질을 확보할 수 있는 공기조화기의 필터에 관한 것이다.

일반적으로 공기조화기(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 설비이다.

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.

그리고, 상기 필터 본체에 망체를 융착할 때 필터 본체의 표면에 연속해서 이어져 있는 리브 형태의 돌기를 형성하고, 이 돌기를 열로 용융시켜 망체가 필터 본체의 표면에 융착되도록 하는 방식이 적용된다.

그러나, 리브 형태의 돌기를 열로 용융시켜서 망체를 융착시키는 경우, 도 5에서 볼 수 있듯이 돌기가 넓게 퍼지는 형태로 눌러 붙으면서 용융된 돌기살(100)이 옆으로 삐져나오게 되고, 이로 인해 공기가 통과하는 면적을 막게 되므로서 압손이 발생할 뿐만 아니라 제품의 품질 저하를 초래하는 문제점이 있다.

특히, 리브 형태의 돌기가 필터 본체의 테두리 부분은 물론 내측 영역의 모든 격벽 부분까지 필터 전체 면적에 걸쳐 형성되어 있는 관계로 위와 같은 압손의 영향을 많이 받게 되면서 필터의 성능면에서 불리한 면이 있다.

따라서, 본 발명은 이와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 필터 프레임과 필터 망의 융착 시 필터 망이 융착되는 필터 프레임의 표면을 약간 볼록한 형태의 단면을 갖도록 성형하여, 외곽틀은 물론 격실벽 자체가 녹아서 망과 붙도록 한 새로운 형태의 필터 망 융착방식을 구현함으로써, 압력 손실을 방지하여 필터 성능은 물론 필터 품질을 확보할 수 있는 공기조화기의 필터를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 필터 망의 융착을 위해 형성하는 리브형 돌기의 단면 폭과 높이를 적절히 규제함과 더불어 격실벽측에는 도트 형태의 융착돌기를 적용하여, 이 역시도 압손 문제를 해결함과 아울러 필터 성능과 필터 품질을 확보할 수 있도록 한 새로운 공기조화기의 필터를 제공하는데 있다.

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

상기 공기조화기의 필터에 대한 일 실시예로서, 외곽틀의 내측에 격실벽에 의해 구획되는 복수 개의 격실을 가지는 형태로 이루어지는 필터 프레임과, 상기 필터 프레임의 전면과 후면에 융착되는 제1필터 망 및 제2필터 망과, 상기 필터 프레임의 격실 내에 채워지면서 제1필터 망과 제2필터 망에 의해 마감되는 활성탄을 포함하는 형태로 이루어진다.

특히, 상기 제1필터 망과 제2필터 망이 융착을 위해 접하게 되는 필터 프레임의 표면은 윗쪽으로 볼록한 라운드면으로 이루어져, 필터 프레임 자체의 라운드면이 열융착 시 녹아서 필터 망과 붙게 되는 것이 특징이다.

여기서, 상기 라운드면은 제1필터 망과 제2필터 망이 융착을 위해 접하게 되는 외곽틀의 표면과 격실벽의 표면에 각각 형성하여, 외곽틀 및 격실벽 자체의 라운드면이 열융착 시 녹아서 필터 망과 붙을 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 공기조화기의 필터에 대한 다른 실시예로서, 외곽틀의 내측에 격실벽에 의해 구획되는 복수 개의 격실을 가지는 형태로 이루어지는 필터 프레임과, 상기 필터 프레임의 전면과 후면에 융착되는 제1필터 망 및 제2필터 망과, 상기 필터 프레임의 격실 내에 채워지면서 제1필터 망과 제2필터 망에 의해 마감되는 활성탄을 포함하는 형태로 이루어짐과 더불어, 상기 제1필터 망과 제2필터 망이 융착을 위해 접하게 되는 필터 프레임의 외곽틀의 표면에는 리브형 융착돌기가 형성되는 동시에 격실벽의 표면에는 복수 개의 도트형 융착돌기가 형성되어, 상기 리브형 융착돌기 및 도트형 융착돌기가 열융착 시 녹아서 필터 망과 붙게 되는 것이 특징이다.

여기서, 상기 필터 프레임의 외곽틀에 형성되는 리브형 융착돌기는 외곽틀 단면 폭 대비 1/3 정도에 해당하는 단면 폭과 외곽틀 1/3 단면 폭 대비 1.5∼1.6배 정도에 해당하는 단면 높이를 가질 수 있다.

그리고, 상기 필터 프레임의 격실벽에 형성되는 도트형 융착돌기는 격실벽을 이루는 살들이 교차하면서 만나는 지점에 형성되도록 하는 것이 바람직하다.

본 발명에서 제공하는 공기조화기의 필터는 필터 프레임과 필터 망의 융착 시 기존 리브 형태의 돌기를 배제하고, 라운드 형태의 단면으로 이루어진 외곽틀 자체 및 격실벽 자체가 녹아서 필터 망에 붙도록 하는 방식 또는 단면 폭과 높이를 적절히 규제한 융착 돌기 및 도트 형태의 융착 돌기가 녹아서 필터 망에 붙도록 하는 방식을 적용함으로써, 압력 손실 방지에 따른 필터 성능 및 필터 품질을 확보할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기의 필터를 나타내는 사시도
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기의 필터를 나타내는 사시도와 단면도
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기의 필터에서 필터 본체와 필터 망 간의 융착과정을 나타내는 단면도
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 공기조화기의 필터를 나타내는 사시도와 단면도
도 5는 종래의 공기조화기 필터에 대한 문제점을 보여주는 사진

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

도 1과 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기의 필터를 나타내는 사시도와 단면도이다.

도 1과 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 공기조화기의 필터, 예를 들면 탈취 필터는 필터 프레임의 양면에 융착되는 필터 망의 융착 구조를 개선하여, 융착 품질의 확보는 물론 필터의 전반적인 성능을 향상시킬 수 있는 형태로 이루어진다.

이를 위하여, 상기 필터 프레임(13)은 사각형태로 이루어진 외곽틀(10)을 포함하며, 이러한 외곽틀(10)의 안쪽 영역에는 외곽틀측으로부터 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 프레임(13)의 전면과 후면을 마감하면서 활성탄(16)을 가두어 두는 역할을 하는 제1필터 망(14)과 제2필터 망(15)이 마련된다.

이때의 제1필터 망(14)과 제2필터 망(15)은 서로 동일한 규격(동일한 공극)을 갖는 메쉬를 적용하는 것이 바람직하다.

이러한 제1필터 망(14)과 제2필터 망(15)은 필터 프레임(13)의 전면과 후면의 전체 면적에 걸쳐 형성되어 격실(12) 내에 채워져 있는 활성탄(16)을 가두어놓게 된다.

특히, 상기 제1필터 망(14)과 제2필터 망(15)은 필터 프레임(13)의 표면, 윗면과 아래면에 각각 융착되는 구조로 부착된다.

이를 위하여, 상기 제1필터 망(14)과 제2필터 망(15)이 융착을 위해 접하게 되는 필터 프레임(13)의 표면은 위로 살짝 완만하게 볼록한 라운드면(17)으로 이루어지게 되고, 즉 프레임살의 폭 단면 형상이 위로 볼록한 라운드 형상으로 이루어지게 되고, 이때의 라운드면(17)이 열에 의해 녹아서 제1필터 망(14)과 제1필터 망(15)과 붙게 된다.

예를 들면, 상기 라운드면(17)은 제1필터 망(14)과 제2필터 망(15)이 융착을 위해 접하게 되는 외곽틀(10)의 표면과 격실벽(11)의 표면에 각각 형성되며, 열융착 시 외곽틀 및 격실벽이 가지는 자체의 라운드면이 녹아서 제1필터 망(14) 및 제2필터 망(15)가 붙게 된다.

이렇게 종전과 같이 프레임 표면에 별도의 돌기를 돌출 형성하고 이것을 녹여서 필터 망과 붙게 하는 것이 아니라, 도 3에 도시한 바와 같이, 필터 프레임 자체의 라운드면(17)이 열융착 시 녹아서 필터 망과 붙게 한 것이며, 결국 살짝 볼록한 형태가 녹음과 동시에 편평해지면서 필터 망과 융착되므로서, 프레임의 단면 폭, 즉 외곽틀 단면 폭 및 격실벽 단면 폭 바깥쪽으로 용융된 프레임살이 삐져나오는 일이 없게 되는 등 압력 손실 문제를 근본적으로 배제할 수 있게 된다.

한편, 본 발명에서는 필터 프레임에 필터 망을 융착하는 다른 형태로서, 융착돌기를 이용하는 융착하는 방식을 제공한다.

이를 위하여, 도 4에 도시한 바와 같이, 제1필터 망(14)과 제2필터 망(15)이 융착을 위해 접하게 되는 필터 프레임(13)의 외곽틀(10)의 표면에는 리브형 융착돌기(18)가 형성된다.

이때의 리브형 융착돌기(18)는 외곽틀 전체 둘레의 표면에 형성될 수 있게 된다.

특히, 상기 리브형 융착돌기(18)의 단면 폭의 길이는 외곽틀 전체 단면 폭 길이 대비 1/3 정도에 해당하는 단면 폭 길이를 가질 수 있게 된다. .

또한, 상기 리브형 융착돌기(18)의 높이는 외곽틀 1/3 단면 폭 길이 대비 1.5∼1.6배에 해당하는 높이를 가질 수 있게 된다.

예를 들면, 상기 외곽틀 살의 전체 단면 폭 길이(단위 mm)를 A+B+C라 할 때, 이때의 리브형 융착돌기(18)의 단면 폭은 B로 설정할 수 있게 되고, 높이(단위 mm)는 D로 설정할 수 있게 된다

이들은 A:B:C:D = 1:1:1;1.6의 비율로 이루어질 수 있게 된다.

이와 같이, 리브형 융착돌기(18)의 단면 폭과 높이를 외곽틀 살의 전체 단면 폭을 고려하여 적절하게 규제함으로써, 외곽틀(10)의 단면 폭 바깥쪽으로 용융된 융착돌기가 삐져나오는 일이 없게 된다.

그리고, 상기 필터 프레임(13)의 격실벽(11)의 표면에는 복수 개의 도트형 융착돌기(19), 예를 들면 일정높이를 가지면서 원기둥 형상으로 돌출 형성되는 도트형 융착돌기(19)가 형성된다.

이때의 도트형 융착돌기(19)는 격실벽을 이루는 살들이 교차하면서 만나는 지점에 형성될 수 있게 된다.

이렇게 도트형 융착돌기(19)를 비교적 면적이 넓게 확보되어 있는 격식별 살의 교차부위에 형성되므로서, 용융된 융착돌기가 격실벽 단면 폭 바깥쪽으로 삐져나오는 일이 없게 된다.

따라서, 상기 제1필터 망(14)과 제2필터 망(15)의 융착 시 상기 리브형 융착돌기(18) 및 도트형 융착돌기(19)가 열에 의해 녹아서 필터 망과 붙게 되므로서, 필터 프레임(13)의 윗면과 아래면에 제1필터 망(14)과 제2필터 망(15)이 일체식으로 융착 고정될 수 있게 된다.

여기서, 상기 제1필터 망(14)과 제2필터 망(15)은 필터 프레임(13)의 표면에 나란하게 밀착 배치된 상태에서 공지의 핫 프레스 등에 의해 융착되어 필터 프레임(13)측에 일체 고정될 수 있게 된다.

또한, 상기 제1필터 망(14)과 제2필터 망(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.

먼저, 필터 프레임(13)의 한쪽면에 제1필터 망(14)을 배치하고, 핫 프레스로 열융착하여 제1필터 망(14)을 필터 프레임(13)의 표면에 융착시킨다.

이때, 상기 제1필터 망(14)은 필터 프레임(13)에 있는 라운드면(17), 리브형 융착돌기(18), 도트형 융착돌기(19) 등에 의해서 융착될 수 있게 된다.

다음, 상기 제1필터망(14)이 일체로 융착되어 있는 필터 프레임(13)의 내부, 즉 격실(11) 내에 활성탄(16)을 정량 충전한다.

이때의 활성탄(16)은 제2필터 망(15)이 융착되기 전의 필터 프레임(13)의 개방되어 있는 쪽의 면을 통해 충전한다.

다음, 상기 필터 프레임(13)의 반대쪽면, 즉 제1필터 망(14)이 형성되어 있는 쪽의 반대쪽면에 제2필터 망(15)를 배치하고, 핫 프레스로 열융착하여 제2필터 망(15)을 필터 프레임(13)의 표면에 융착시킨다.

이때에도 상기 제2필터 망(15)은 필터 프레임(13)에 있는 라운드면(17), 리브형 융착돌기(18), 도트형 융착돌기(19) 등에 의해서 융착될 수 있게 된다.

계속해서, 상기 제1필터 망(14) 및 제2필터 망(15)의 융착 후, 필터 프레임(13)의 바깥쪽으로 나와 있는 제1필터 망(14) 및 제2필터 망(15)의 가장자리 부분을 커팅하여, 제1필터 망(14) 및 제2필터 망(15)을 필터 본체(13)의 가장자리에 맞게 재단한다.

다음, 상기 필터 프레임(13)의 양면에 제1필터 망(14) 및 제2필터 망(15)의 형성이 완료되고, 내부에 활성탄(16)의 충전을 마친 다음에 제품 육안 검사와 더불어 에어 워셔를 거쳐 잔류 활성탄 분말을 제거하면, 탈취 필터의 제조공정이 완료된다.

이와 같이, 본 발명에서는 필터 프레임과 필터 망 간의 새로운 융착구조를 제공함으로써, 압력 손실을 방지하여 필터 성능 확보는 물론 필터 품질을 확보할 수 있다.

10 : 외곽틀
11 : 격실벽
12 : 격실
13 : 필터 프레임
14 : 제1필터 망
15 : 제2필터 망
16 : 활성탄
17 : 라운드면
18 : 리브형 융착돌기
19 : 도트형 융착돌기

Claims (5)

1. 외곽틀(10)의 내측에 격실벽(11)에 의해 구획되는 복수 개의 격실(12)을 가지는 형태로 이루어지는 필터 프레임(13)과, 상기 필터 프레임(13)의 전면과 후면에 융착되는 제1필터 망(14) 및 제2필터 망(15)과, 상기 필터 프레임(13)의 격실(12) 내에 채워지면서 제1필터 망(14)과 제2필터 망(15)에 의해 마감되는 활성탄(16)을 포함하며,
   상기 제1필터 망(14)과 제2필터 망(15)이 융착을 위해 접하게 되는 필터 프레임(13)의 격실벽(11)의 표면에는 복수 개의 도트형 융착돌기(19)가 형성되되, 상기 도트형 융착돌기(19)는 격실벽(11)을 이루는 살들이 교차하면서 만나는 지점에 형성되어, 열융착 시 도트형 융착돌기가 녹아서 필터 망과 붙게 되고, 도트형 융착돌기(19)가 면적이 넓게 확보되어 있는 격실벽 살의 교차부위에 형성되어, 용융된 융착돌기가 격실벽 단면 폭 바깥쪽으로 삐져나오지 않도록 하며,
   상기 제1필터 망(14)과 제2필터 망(15)이 융착을 위해 접하게 되는 필터 프레임(13)의 외곽틀(10)의 표면에는 리브형 융착돌기(18)가 형성되어, 열융착 시 리브형 융착돌기가 녹아서 필터 망과 붙게 되는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 필터.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 필터 프레임(13)의 외곽틀(10)에 형성되는 리브형 융착돌기(18)는 외곽틀 단면 폭 대비 1/3에 해당하는 단면 폭과 외곽틀 1/3 단면 폭 대비 1.5∼1.6배에 해당하는 단면 높이를 가지는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 필터.
   
5. 삭제

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