KR102332231B1 - 공기정화용 플리티드 필터의 조립방법 - Google Patents

공기정화용 플리티드 필터의 조립방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 공기정화용 플리티드 필터의 조립방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 핫멜트 접착제를 도포하여 플리티드 필터의 피치를 유지하는 종래의 방식을 개선하여 조립이 간편한 플리티드 필터의 조립방법에 관한 것이다.
본 발명의 공기정화용 플리티드 필터의 조립방법은 시트 형상의 필터부재를 지그재그로 접어서 플리티드 필터를 준비하는 절곡단계와, 플리티드 필터를 베이스프레임의 내측에 삽입하여 장착하는 필터장착단계와, 베이스프레임의 상부에 커버프레임을 결합하여 상기 플리티드 필터를 고정시키는 필터고정단계를 포함한다.

Description

공기정화용 플리티드 필터의 조립방법{assembling method of pleated filter for air purification}
본 발명은 공기정화용 플리티드 필터의 조립방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 핫멜트 접착제를 도포하여 플리티드 필터의 피치를 유지하는 종래의 방식을 개선하여 조립이 간편한 플리티드 필터의 조립방법에 관한 것이다.
일반적으로 에어필터는 공기 중에 포함된 먼지 및 인체에 유해한 각종 오염물질 등을 걸러내는 것으로서, 일상생활 가전기기 및 공장의 청정실(clean room), 사업장 또는 공기를 정화하는 제품 등에 설치된다.
최근 들어 황사를 비롯한 인체에 유해한 각종 대기오염물질에 의한 환경오염에 대한 대비책이 절실하게 요구되고 있어 공기 중에 포함되어 있는 먼지 및 불순물 혹은 유해입자 등의 각종 오염물질을 걸러내기 위한 다양한 종류의 에어필터가 사용되고 있다.
에어필터를 통과하는 공기 중에 포함된 먼지 및 불순물 또는 각종 오염물질을 최대한 걸러내어 공기를 깨끗한 상태로 정화시키기 위해서는 공기와의 접촉면적을 최대한 넓혀서 최대의 필터링 효과를 내야한다. 이를 위해 단면이 W자 형상을 갖는 플리티드 필터가 많이 사용되고 있다.
플리티드 필터(pleated filter)는 절곡기를 이용하여 시트 형상의 필터부재를 지그재그로 접어서 제작하므로 공기와의 접촉면적을 크게 향상시켜 정화효율을 높일 수 있다.
통상적인 플리티드 필터의 모습을 도 9에 나타내고 있다.
도 9에 도시된 바와 같이 통상적인 플리티드 필터(100)는 지그재그로 접은 후 접어진 부위의 간격(P), 즉 피치가 일정하게 유지될 수 있도록 핫멜트 접착제(105)를 일정간격으로 도포해야 한다.
이와 같이 핫멜트 접착제를 도포하여 플리티드 필터의 피치를 유지시키는 종래의 방법은 제작공정을 복잡하게 할뿐만 아니라 절곡기와 함께 핫멜트를 도포하는 도포기까지 설치해야 하는 문제점이 있다. 또한, 핫멜트 접착제가 도포된 부위는 필터의 기능을 하지 못하는 문제점이 있다.
대한민국 등록특허 제10-1647271호: 필터의 측면 실링장치
본 발명은 상기의 문제점을 개선하고자 창출된 것으로서, 핫멜트 접착제를 도포하여 플리티드 필터의 피치를 유지하는 종래의 방식을 개선하여 플리티드 필터를 프레임에 조립하는 과정에서 피치를 유지할 수 있는 플리티드 필터의 조립방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 공기정화용 플리티드 필터의 조립방법은 시트 형상의 필터부재를 지그재그로 접어서 플리티드 필터를 준비하는 절곡단계와; 상기 플리티드 필터를 베이스프레임의 내측에 삽입하여 장착하는 필터장착단계와; 상기 베이스프레임의 상부에 커버프레임을 결합하여 상기 플리티드 필터를 고정시키는 필터고정단계;를 포함하고, 상기 필터고정단계는 상기 커버프레임에 일정 간격으로 나란하게 형성된 다수의 인서트립들을 상기 플리티드 필터의 접어진 부위들 사이로 끼워 상기 플리티드 필터의 피치를 일정하게 유지시킨다.
상기 인서트립들은 단부가 점진적으로 가늘어지게 형성된다.
상기 필터고정단계는 상기 베이스프레임의 좌우 양측에 각각 형성된 사이드포켓부에 상기 커버프레임의 좌우 양측 및 상기 플리티드 필터의 좌우 양측 단부가 삽입되어 포개진다.
상기 필터고정단계는 상기 커버프레임과 상기 플리티드 필터의 가장자리 사이로 공기가 누설되는 것을 방지하기 위해 상기 커버프레임의 내측면에 누설방지패드를 설치하며, 상기 누설방지패드의 일면에는 상기 플리티드 필터의 가장자리와 접촉되는 모서리삽입홈이 일정 간격으로 형성되고, 상기 누설방지패드의 타면에는 좌우 방향으로 길게 결합홈이 형성되며, 상기 커버프레임의 내측면에는 점착제가 충진된 탄성튜브가 돌출되어 형성되고, 상기 누설방지패드를 상기 커버프레임의 내측면에 밀착시키면 상기 탄성튜브가 상기 결합홈에 삽입되면서 압착되어 상기 탄성튜브에 형성된 컷팅라인을 통해 점착제가 상기 탄성튜브의 외부로 흘러나와 상기 누설방지패드를 상기 커버프레임에 결합시킨다.
상술한 바와 같이 본 발명은 플리티드 필터를 프레임에 장착하는 조립과정에서 커버프레임에 형성된 인서트립을 통해 플리티드 필터의 피치를 일정하게 유지시킬 수 있다.
따라서 본 발명은 플리티드 필터의 피치를 유지하기 위해 핫멜트 접착제를 도포하는 과정을 생략할 수 있으므로 핫멜트 접착제를 도포하는 도포설비를 설치할 필요가 없다. 따라서 제조설비를 간소화시킬 수 있으며, 필터모듈의 제작 및 조립이 간편하다.
또한, 본 발명에 사용되는 플리티드 필터는 프레임에 장착하기 전까지는 피치가 없이 완전히 접힌 상태로 보관 및 유통이 가능하므로 보관 및 유통이 용이하다.
도 1은 본 발명의 일 예에 따라 플리티드 필터가 프레임에 조립된 에어필터모듈의 모습을 나타낸 사시도이고,
도 2는 도 1의 분리 사시도이고,
도 3은 도 1의 분리 단면도이고,
도 4는 도 1의 단면도이고,
도 5는 본 발명의 다른 예에 따른 분리 사시도이고,
도 6은 도 5의 결합된 상태를 나타낸 단면도이고,
도 7은 본 발명의 또 다른 예에 따른 요부를 발췌한 사시도이고,
도 8은 도 7의 결합된 상태를 나타낸 단면도이고,
도 9는 핫멜트 접착제가 도포된 종래의 플리티드필터를 나타낸 사시도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 공기정화용 플리티드 필터의 조립방법에 대하여 구체적으로 설명한다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 공기정화용 플리티드 필터의 조립방법은 시트 형상의 필터부재를 지그재그로 접어서 플리티드 필터(10)를 준비하는 절곡단계와, 플리티드 필터(10)를 베이스프레임(20)의 내측에 삽입하여 장착하는 필터장착단계와, 베이스프레임(20)의 상부에 커버프레임(30)을 결합하여 플리티드 필터(10)를 고정시키는 필터고정단계를 포함한다. 각 단계별로 상세히 살펴본다.
1. 절곡단계
먼저, 시트 형상의 필터부재를 지그재그로 접어서 플리티드 필터(10)를 준비한다.
플리티드 필터(pleated filter)(10)는 시트 형상의 필터부재를 지그재그로 접어서 형성시킨다. 이러한 플리티드 필터(10)는 단면이 W자 형상으로 주름진 형상을 갖는다. 플리티드 필터(10)는 통상적인 플리티드 필터 절곡기를 이용하여 지그재그로 주름지게 접어서 만들수 있다.
플리티드 필터(10)를 만들기 위한 필터부재는 부직포, 멜트블로운(Melt-Blown) 등 다양한 소재로 이루어진다. 롤에 권취되어 있는 시트 형상의 필터부재를 절곡기로 공급하면, 절곡기에서 필터부재를 지그재그로 접어서 절곡시킨다. 절곡기에서 나오는 필터는 일정한 길이로 잘라서 본 발명에 이용되는 플리티드 필터(10)를 얻을 수 있다.
플리티드 필터(10)는 지그재그로 접어서 형성시키므로 접어지는 부위, 즉 모서리(11)가 교대로 반복되는 구조를 갖는다. 플리티드 필터의 피치(P)는 인접하는 모서리들(11) 사이의 간격을 의미한다. 모서리와 모서리 사이의 간격은 접어지는 부위의 간격과 동일한 의미이다.
절곡기를 통해 만들어진 플리티드 필터(10)는 핫멜트 접착제가 도포되지 않았기 때문에 접어진 부위의 간격이 불균일하다. 본 발명에서는 후술할 필터고정단계에서 플리티드 필터(10)의 접어진 부위의 간격, 즉 피치(P)를 일정하게 유지시킬 수 있다.
2. 필터장착단계
다음으로, 플리티드 필터(10)를 베이스프레임(20)의 내측에 삽입하여 장착한다.
베이스프레임(20)은 사각틀 구조로 이루어진다. 베이스프레임(20)의 상부와 하부는 개방되어 있다. 베이스프레임(20)의 저면에는 플리티드 필터(10)의 가장자리를 지지할 수 있도록 지지플레이트(21)가 형성된다.
베이스프레임(20)의 좌우 양측에는 사이드포켓부(25)가 각각 형성된다. 사이드포켓부(25)에 의해 베이스프레임(20)의 좌우 양측에는 포켓공간(26)이 형성된다.
베이스프레임(20)의 내측으로 플리티드필터(10)를 삽입한다. 플리티드필터(10)의 하부 가장자리는 지지플레이트(21)에 접촉된다. 그리고 플리티드 필터(10)의 좌우 양측 단부(15)는 포켓공간(26)으로 삽입한다. 포켓공간(26)으로 삽입된 플리티드필터(10)의 단부는 후술할 커버프레임(30)과 포개져서 사이드포켓부(25)에 고정된다.
3. 필터고정단계
다음으로, 베이스프레임(20)에 커버프레임(30)을 결합하여 플리티드 필터(10)를 고정시킨다.
커버프레임(30)은 베이스프레임(20)의 상부에 결합된다. 커버프레임(30)은 베이스프레임(20)의 내측에 삽입된 플리티드 필터(10)의 일면을 지지한다.
커버프레임(30)에는 좌우로 길게 형성된 가로리브(31)와, 전후로 길게 형성되어 가로리브(31)와 교차하는 세로리브(33)가 마련된다. 가로리브(31)와 세로리브(33)는 커버프레임(30)을 보강함과 동시에 플리티드 필터(10)의 일면과 접촉되어 플리티드 필터(10)를 지지하는 역할을 한다.
커버프레임(30)에의 좌우 양측에는 베이스프레임(20)과 결합되기 위한 후크부(35)가 다수 마련된다. 후크부(35)는 사이드포켓부(25)의 포켓공간(26)으로 삽입되어 사이드포켓부(25)의 저면에 걸린다.
후크부(35)에 의해 커버프레임(30)은 베이스프레임(20)에 탈부착이 가능하도록 결합되므로 플리티드 필터(10)의 교환시 커버프레임(30)의 분리가 매우 용이하다.
커버프레임(30)의 전후 내측면에는 누설방지패드(39)가 결합된다. 누설방지패드(39)는 커버프레임(30)과 플리티드 필터(10)의 가장자리 사이로 공기가 누설되는 것을 방지하기 위함이다. 도시된 누설방지패드(39)로 스펀지 소재를 이용할 수 있다. 플리티드 필터(10)의 전후 가장자리는 누설방지패드(39)에 접촉된다.
커버프레임(30)을 베이스프레임(20)에 결합시 커버프레임(30)의 좌우 양측 부위는 포켓공간(26)으로 삽입된다. 따라서 커버프레임(30)의 좌우 양측 부위 및 플리티드 필터(10)의 좌우 양측 단부(15)는 포켓공간(26)에 삽입되어 서로 포개진 형태로 결합된다. 이에 따라 플리티드 필터(10)의 좌우 가장자리와 커버프레임(30) 사이로 공기가 누설되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
포켓공간(26)으로 커버프레임(30)의 좌우 양측 부위가 삽입되면 후크부(35) 역시 포켓공간(26)으로 삽입된다. 사이드포켓부(25)의 저면에는 후크부(35)가 통과하는 후크삽입홀(27)이 형성된다. 후크삽입홀(27)을 통과한 후크부(35)의 걸림턱은 사이드포켓부(25)의 저면에 걸린다.
피치유지수단은 커버프레임(30)에 형성된다.
도시된 피치유지수단은 커버프레임(30)에 형성된 다수의 인서트립들(37)로 이루어진다. 인서트립들(37)은 커버프레임(30)의 가로리브(31)의 하부에 일정 간격으로 형성된다. 인서트립들(37)은 플리티드 필터(10)의 모서리들(11) 사이마다 하나씩 끼워진다. 인서트립(37)이 플리티드 필터(10)의 모서리에 끼워지므로 플리티드 필터(10)의 피치는 인서트립들(37)의 간격에 따라 일정하게 유지될 수 있다.
인서트립들(37)을 플리티드 필터(10)의 모서리(11) 사이에 용이하게 끼워넣을 수 있도록 인서트립(37)의 단부는 점진적으로 가늘어지게 형성되는 것이 바람직하다.
커버프레임(30)을 베이스프레임(20)에 결합시, 각 인서트립(37)은 플리티드 필터(10)의 모서리(11) 사이마다 하나씩 끼워지므로 플리티드 필터(10)의 피치(P)를 일정하게 유지된다.
이와 같이 커버프레임(30)을 베이스프레임(20)에 결합시키면 플리티드 필터(10)의 조립이 완료된다. 조립이 완료된 필터조립체(1)는 에어필터모듈로 사용된다.
본 발명은 플리티드 필터의 피치를 유지하기 위해 핫멜트 접착제를 도포하는 과정을 생략할 수 있으므로 핫멜트 접착제를 도포하는 도포설비를 설치할 필요가 없다. 이에 따라 제조설비를 간소화시킬 수 있으며, 필터조립체의 조립이 매우 간편하다. 또한, 본 발명에 사용되는 플리티드 필터는 베이스프레임에 조립하기 전까지는 피치가 없이 완전히 접힌 상태로 보관 및 유통이 가능하므로 상대적으로 플리티드 부피를 최소화시켜 보관 및 유통이 가능하다.
본 발명의 다른 예에 따른 플리티드 필터의 조립방법을 도 5 및 도 6에 도시하고 있다.
도시된 본 발명의 플리티드 필터의 조립방법은 베이스프레임(20)에 전처리필터(40)를 먼저 장착한 다음 전처리필터(40)의 상부에 플리티드 필터(10)를 장착한다.
전처리필터(40)는 판상의 필터로서, 공기 중의 유해물질을 1차로 제거하는 역할을 한다. 이러한 전처리필터(40)로서 통상적인 프리필터를 이용할 수 있다.
또한, 도시된 바와 달리 베이스프레임(20)의 내측에는 3개 이상의 필터를 장착할 수 있음은 물론이다.
본 발명의 또 다른 예에 따른 공기정화용 플리티드 필터의 조립방법에 적용되는 커버프레임과 누설방지패드의 모습을 나타내고 있다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 커버프레임(30)과 플리티드 필터(10)의 가장자리 사이로 공기가 누설되는 것을 방지하기 위해 커버프레임(30)의 전후 양측의 내측면에 누설방지패드(60)가 결합된다.
누설방지패드(60)의 일면에는 플리티드 필터(10)의 가장자리와 접촉되는 모서리삽입홈(61)이 일정 간격으로 형성되며, 누설방지패드(60)의 타면에는 좌우 방향으로 길게 결합홈(65)이 형성된다.
모서리삽입홈(61)은 삼각형으로 형성된다. 모서리삽입홈(61)에 플리티드 필터(10)의 모서리(11) 부위 가장자리가 삽입된다.
커버프레임(30)의 내측면에는 탄성튜브(70)가 설치된다. 탄성튜브(70)는 좌우로 길게 형성된다. 탄성튜브(70)는 커버프레임(30)의 내측면에서 돌출되게 형성된다. 탄성튜브(70)는 누설방지패드(60)의 결합홈(65)에 삽입된다. 탄성튜브(70)는 탄성적으로 변형이 가능하도록 고무와 같은 탄성소재로 형성된다.
탄성튜브(70)의 내부에는 점착제(73)가 충진된다. 점착제(73)로 페이스트 형태의 통상적인 고분자 바인더를 이용할 수 있다. 탄성튜브(70)에는 컷팅라인(71)이 다수 형성된다. 컷팅라인(71)은 칼로 탄성튜브(70)를 일정한 길이로 째서 형성시킬 수 있다.
상술한 누설방지패드(60)는 필터고정단계에서 커버프레임(30)의 내측면에 설치한다. 누설방지패드(60)를 커버프레임(30)의 내측면에 밀착시키면 탄성튜브(70)가 결합홈(65)에 삽입되면 탄성튜브(70)가 압착되면서 형태가 변형된다. 이에 따라 컷팅라인(71)이 벌어지면서 컷팅라인(71)을 통해 점착제(73)가 탄성튜브(70)의 외부로 흘러나온다. 외부로 흘러나온 점착제(73)는 탄성튜브(70)와 누설방지패드(60)의 틈새를 메워 경화된다. 이에 따라 커버프레임(30)에 누설방지패드(60)를 견고히 결합시킴과 동시에 커버프레임(30)과 플리티드 필터(10)의 가장자리 사이로 공기가 누설되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
이상, 본 발명은 일 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 등록청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.
1: 필터조립체 10: 플리티드 필터
20: 베이스프레임 30: 커버프레임
25: 사이드포켓부 37: 인서트립

Claims (4)

  1. 시트 형상의 필터부재를 지그재그로 접어서 플리티드 필터를 준비하는 절곡단계와;
    상기 플리티드 필터를 베이스프레임의 내측에 삽입하여 장착하는 필터장착단계와;
    상기 베이스프레임의 상부에 탈부착이 가능한 커버프레임을 결합하여 상기 플리티드 필터를 고정시키는 필터고정단계;를 포함하고,
    상기 필터고정단계는 상기 커버프레임에 일정 간격으로 나란하게 형성된 다수의 인서트립들을 상기 플리티드 필터의 접어진 부위들 사이로 끼워 상기 플리티드 필터의 피치를 일정하게 유지시키며,
    상기 베이스프레임의 좌우 양측에는 포켓공간을 갖는 사이드포켓부가 각각 형성되며, 상기 사이드포켓부의 저면에는 후크삽입홀이 형성되고, 상기 커버프레임의 좌우 양측에는 후크부가 마련되고,
    상기 필터장착단계에서 상기 플리티드 필터의 좌우 양측 단부는 상기 포켓공간으로 삽입되며,
    상기 필터고정단계는 상기 포켓공간에 상기 커버프레임의 좌우 양측이 삽입되어 상기 포켓공간에서 상기 커버프레임의 좌우 양측 및 상기 플리티드 필터의 좌우 양측 단부가 포개지면서 결합되고, 상기 포켓공간으로 삽입된 상기 후크부는 상기 후크삽입홀을 통과하여 상기 사이드포켓부의 저면에 걸리고,
    상기 필터고정단계는 상기 커버프레임과 상기 플리티드 필터의 가장자리 사이로 공기가 누설되는 것을 방지하기 위해 상기 커버프레임의 내측면에 누설방지패드를 설치하며,
    상기 누설방지패드의 일면에는 상기 플리티드 필터의 가장자리와 접촉되는 모서리삽입홈이 일정 간격으로 형성되고, 상기 누설방지패드의 타면에는 좌우 방향으로 길게 결합홈이 형성되며, 상기 커버프레임의 내측면에는 점착제가 충진된 탄성튜브가 돌출되어 좌우로 길게 형성되고,
    상기 누설방지패드를 상기 커버프레임의 내측면에 밀착시키면 상기 탄성튜브가 상기 결합홈에 삽입되면서 압착되어 상기 탄성튜브에 일정길이로 째서 형성시킨 다수의 컷팅라인을 통해 상기 점착제가 상기 탄성튜브의 외부로 흘러나와 상기 누설방지패드를 상기 커버프레임에 결합시키며,
    상기 탄성튜브가 압착되면서 형태가 변형되어 상기 컷팅라인이 벌어질 수 있도록 상기 탄성튜브는 탄성적으로 변형이 가능한 탄성소재로 형성된 것을 특징으로 하는 공기정화용 플리티드 필터의 조립방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 인서트립들은 단부가 점진적으로 가늘어지게 형성된 것을 특징으로 하는 공기정화용 플리티드 필터의 조립방법.
  3. 삭제
  4. 삭제
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