KR102431258B1 - 활성탄 필터의 셀구조 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 활성탄 필터의 셀구조에 관한 것으로서, 활성탄 필터의 격자형태를 이루도록 복수개의 셀이 배열되어 형성되는 활성탄 필터의 셀구조에 있어서, 상기 셀은 각각 육각형으로 형성되고, 이웃한 상기 셀과 연결된 적어도 한 부분 이상의 경계벽에 절개홈이 형성되며, 상기 절개홈은 상기 경계벽에서 공기가 들어오는 방향의 입구면 또는 공기가 나가는 방향의 출구면으로 개방되며, 셀은 이웃한 셀과 연결된 적어도 한 부분 이상의 경계벽에 절개홈이 형성되며, 절개홈은 경계벽에서 공기가 들어오는 방향의 입구면 또는 공기가 나가는 방향의 출구면으로 개방됨으로써, 이웃한 셀 간의 공간이 절개홈에 의해 연통되면서 절개홈이 경계벽의 입구면 또는 출구면으로 개방되어 공기가 이동할 수 있는 공간이 확장되어 이웃한 셀 간의 공기의 이동이 더 원활하고 다량이 이동할 수 있게 되고, 공기의 이웃한 셀 간의 원활한 흐름에 의해 필터 내에서 공기의 와류가 발생할 수 있게 되므로, 공기가 와류로 인해 활성탄에 더 강하게 부딛힐 수 있게 되어 활성탄에 대한 공기의 여과효율이 더욱 향상될 수 있고, 절개홈의 개방된 입구면 또는 출구면 방향으로의 이동이 원활하게 되므로 공기의 압력손실을 저감시킬 수 있어 여과 성능을 증대할 수 있는 이점이 있다.

Description

활성탄 필터의 셀구조{Cell Structure of Activated Carbon Filter}
본 발명은 활성탄 필터의 셀구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 공기가 활성탄 필터의 각각의 셀의 입구로 들어와 출구로 나갈 때, 일측 셀에서 이웃한 셀로 이동하면서 나갈 수 있도록 함으로써, 공기가 활성탄에 여과되는 경로를 확장시키면서도, 공기가 각각의 셀로 이동하면서 내부에 와류를 일으켜 공기와 활성탄 간의 접촉시간이 증가될 수 있도록 하는 활성탄 필터의 셀구조에 관한 것이다.
일반적으로 공기 정화 및 청정을 위한 공기청정기 등의 장치에는 먼지, 냄새 등을 제거하기 위한 각종 필터가 장착되고 있는데, 이때 사용되는 필터에는 필터의 기능, 소재, 설치위치 또는 상표 등에 따라 프리필터, 기능성필터, 탈취필터, 집진필터, 항균필터, 헤파필터 등의 다양한 필터가 적용되고 있다.
특히, 공기청정기 등에 적용되는 탈취필터의 종류들 중에서 흔히 사용되고 있는 필터로 활성탄 필터가 있는데, 활성탄 필터가 공기청정기에 적용되면 미세 분말 또는 입자 형상을 갖는 활성탄의 내부는 매우 뚜렷한 다공질 구조로 이루어져 있어서 공기를 탈취하거나 유해가스 흡수 등의 여과에 탁월한 효과를 갖는다.
이러한 활성탄 필터의 일 예로 국내등록특허공보 10-1044655호의 "활성탄을 사용한 공기청정 필터 제조방법 및 이에 의해 제조된 공기청정 필터"가 있는데, 도 1에 도시된 바와 같이, 활성탄을 수용하는 복수의 셀(110)이 격자형상으로 배열되도록 합성수지로 사출성형하여 활성탄 필터(100)를 제조하였는데, 이렇게 제조된 활성탄 필터(100)는 공기가 각각의 셀(110)을 통과할 때, 셀(110)의 입구에서 출구로 일직선으로 통과하면서 셀(110)의 내부에 수용된 활성탄에 접촉하여 여과되게 된다.
그러나, 위와 같은 활성탄 필터는 공기가 통과할 때 셀(110)의 입구로부터 출구를 통과하는 일직선 경로이므로, 입구로 들어온 공기는 셀(110) 내부의 활성탄을 한번만 통과하여 바로 출구로 나가게 되고, 따라서 활성탄을 통과할 때 활성탄 사이의 빈 공간을 통과한 공기는 탈취 및 유해가스 흡수 등의 여과가 완전히 이루어지지 않을 수 있는 문제점이 있었다.
이러한 문제점을 해결한 일 예로서, 국내공개특허공보 10-2018-0110823호의 "3D 탈취 필터"는 도 2에 도시된 바와 같이, 평판형 탈취 필터(200)를 형성할 때, 각각의 셀(210)의 좌우면 중심에 개방홀(211)을 형성하여 이웃한 셀(210) 간에 공기가 연통되도록 하였는데, 공기가 셀(210)을 통과할 때 개방홀(211)을 통과하여 이웃하여 연통된 셀(210)로 이동하면 공기가 셀(210)의 입구에서 출구로 바로 배출될 때 보다 공기가 활성탄에 접촉되는 시간이 증가하여 공기의 탈취 효율이 증가하도록 하였다.
그러나, 개방홀(211)을 셀(210) 좌우면 중심에 형성하면, 개방홀(211)을 통해 연통된 이웃한 셀(210)로 공기가 이동하기 위해서는 셀(210)의 입구로부터 들어오는 방향이 개방홀(211)에 직선이 되어 들어오거나, 활성탄에 부딛혀 셀(210)의 좌우로 확산되어야 하는데, 이렇게 셀(210)에서 다른 셀(210)로 이동하는 공기의 양은 유입방향에 따라 한정될 수 밖에 없어 그 양이 적을 수 밖에 없고, 따라서 복수의 셀(210)을 연통시킴으로써 얻고자 했던 공기와 활성탄 간의 접촉시간 증가는 큰 효과를 기대할 수 없는 문제점이 있다.
또한, 위와 같은 개방홀(211)은 셀(210)의 입구와 출구의 연통방향과 수직되어 위치하고, 좌우면 개방홀(211)의 주위 사방이 막혀있으므로, 사출물인 필터(200)에서 셀(210)의 벽면 중앙에 개방홀(211)을 형성하는 것은 사출물의 제조과정상 작업이 매우 까다롭고 사출후에 좌우면을 가공하여 뚫는다 하더라도 복수의 셀()을 모두 작업하기에는 제조효율이 떨어지는 문제점이 있다.
한국등록특허공보 KR 10-1044655 한국공개특허공보 KR 10-2018-011083
본 발명은 위와 같은 종래의 활성탄 필터의 셀구조가 가지고 있는 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 그 목적은 이웃한 셀 간에 공기가 이동하면서 발생하는 와류에 의해 공기가 활성탄에 강하게 충돌할 수 있도록 하는 활성탄 필터의 셀구조를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은, 이웃한 셀 간의 공기의 이동이 더 원활하고 다량이 이동할 수 있도록 하는 활성탄 필터의 셀구조를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 활성탄 필터를 제작할 때, 셀의 벽면에 형성하는 홀을 사출성형 외의 별도의 가공 없이 쉽게 만들어낼 수 있는 활성탄 필터의 셀구조를 제공함에 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 제1 실시예의 활성탄 필터의 셀구조는, 활성탄 필터의 격자형태를 이루도록 복수개의 셀이 배열되어 형성되는 활성탄 필터의 셀구조에 있어서, 상기 셀은 각각 육각형으로 형성되고, 이웃한 상기 셀과 연결된 적어도 한 부분 이상의 경계벽에 절개홈이 형성되며, 상기 절개홈은 상기 경계벽에서 공기가 들어오는 방향의 입구면 또는 공기가 나가는 방향의 출구면으로 개방된다.
또한, 상기 절개홈은 상기 경계벽에 1개 이상 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 절개홈이 2개 이상 형성되었을 때, 복수의 상기 절개홈은 입구면으로 개방되거나, 또는 복수의 상기 절개홈은 출구면으로 개방되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 절개홈이 2개 이상 형성되었을 때, 복수의 상기 절개홈 중에서 적어도 1개 이상은 입구면으로 개방되고, 나머지 적어도 1개 이상은 출구면으로 개방되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 절개홈의 폭은 상기 셀의 내부 공간에 투입되는 활성탄의 직경보다 작게 형성되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 제2 실시예의 활성탄 필터의 셀구조는, 활성탄 필터의 격자형태를 이루도록 복수개의 셀이 배열되어 형성되는 활성탄 필터의 셀구조에 있어서, 상기 셀은 각각 팔각형으로 형성되고, 이웃한 상기 셀과 연결된 적어도 한 부분 이상의 경계벽에 절개홈이 형성되며, 상기 절개홈은 상기 경계벽에서 공기가 들어오는 방향의 입구면 또는 공기가 나가는 방향의 출구면으로 개방된다.
또한, 상기 절개홈은 상기 경계벽에 1개 이상 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 절개홈이 2개 이상 형성되었을 때, 복수의 상기 절개홈은 입구면으로 개방되거나, 또는 복수의 상기 절개홈은 출구면으로 개방되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 절개홈이 2개 이상 형성되었을 때, 복수의 상기 절개홈 중에서 적어도 1개 이상은 입구면으로 개방되고, 나머지 적어도 1개 이상은 출구면으로 개방되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 절개홈의 폭은 상기 셀의 내부 공간에 투입되는 활성탄의 직경보다 작게 형성되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 제3 실시예의 활성탄 필터의 셀구조는, 활성탄 필터의 격자형태를 이루도록 복수개의 셀이 배열되어 형성되는 활성탄 필터의 셀구조에 있어서, 상기 셀은 각각 사각형으로 형성되고, 이웃한 상기 셀과 연결된 적어도 한 부분 이상의 경계벽에 절개홈이 형성되며, 상기 절개홈은 상기 경계벽에서 공기가 들어오는 방향의 입구면 또는 공기가 나가는 방향의 출구면으로 개방된다.
또한, 상기 절개홈은 상기 경계벽에 1개 이상 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 절개홈이 2개 이상 형성되었을 때, 복수의 상기 절개홈은 입구면으로 개방되거나, 또는 복수의 상기 절개홈은 출구면으로 개방되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 절개홈이 2개 이상 형성되었을 때, 복수의 상기 절개홈 중에서 적어도 1개 이상은 입구면으로 개방되고, 나머지 적어도 1개 이상은 출구면으로 개방되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 절개홈의 폭은 상기 셀의 내부 공간에 투입되는 활성탄의 직경보다 작게 형성되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 제4 실시예의 활성탄 필터의 셀구조는, 활성탄 필터의 격자형태를 이루도록 복수개의 셀이 배열되어 형성되는 활성탄 필터의 셀구조에 있어서, 상기 셀은 각각 원형으로 형성되고, 경계벽이 원형을 이루는 셀과 이웃한 상기 셀과 연결된 적어도 한 부분 이상에 절개홈이 형성되며, 상기 절개홈은 상기 경계벽에서 공기가 들어오는 방향의 입구면 또는 공기가 나가는 방향의 출구면으로 개방된다.
또한, 상기 절개홈은 상기 경계벽에 1개 이상 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 절개홈이 2개 이상 형성되었을 때, 복수의 상기 절개홈은 입구면으로 개방되거나, 또는 복수의 상기 절개홈은 출구면으로 개방되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 절개홈이 2개 이상 형성되었을 때, 복수의 상기 절개홈 중에서 적어도 1개 이상은 입구면으로 개방되고, 나머지 적어도 1개 이상은 출구면으로 개방되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 절개홈의 폭은 상기 셀의 내부 공간에 투입되는 활성탄의 직경보다 작게 형성되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 제5 실시예의 활성탄 필터의 셀구조는, 활성탄 필터의 격자형태를 이루도록 복수개의 셀이 배열되어 형성되는 활성탄 필터의 셀구조에 있어서, 이웃한 상기 셀과 연결된 적어도 한 부분 이상의 경계벽에 절개홈이 형성되며, 상기 절개홈은 상기 경계벽에서 공기가 들어오는 방향의 입구면 또는 공기가 나가는 방향의 출구면으로 개방된다.
또한, 상기 절개홈은 상기 경계벽에 1개 이상 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 절개홈이 2개 이상 형성되었을 때, 복수의 상기 절개홈은 입구면으로 개방되거나, 또는 복수의 상기 절개홈은 출구면으로 개방되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 절개홈이 2개 이상 형성되었을 때, 복수의 상기 절개홈 중에서 적어도 1개 이상은 입구면으로 개방되고, 나머지 적어도 1개 이상은 출구면으로 개방되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 절개홈의 폭은 상기 셀의 내부 공간에 투입되는 활성탄의 직경보다 작게 형성되는 것이 바람직하다.
본 발명의 활성탄 필터의 셀구조에 따르면, 셀은 이웃한 셀과 연결된 적어도 한 부분 이상의 경계벽에 절개홈이 형성되며, 절개홈은 경계벽에서 공기가 들어오는 방향의 입구면 또는 공기가 나가는 방향의 출구면으로 개방됨으로써, 이웃한 셀 간의 공간이 절개홈에 의해 연통되면서 절개홈이 경계벽의 입구면 또는 출구면으로 개방되어 공기가 이동할 수 있는 공간이 확장되어 이웃한 셀 간의 공기의 이동이 더 원활하고 다량이 이동할 수 있게 되고, 공기의 이웃한 셀 간의 원활한 흐름에 의해 필터 내에서 공기의 와류가 발생할 수 있게 되므로, 공기가 와류로 인해 활성탄에 더 강하게 부딛힐 수 있게 되어 활성탄에 대한 공기의 여과효율이 더욱 향상될 수 있고, 절개홈의 개방된 입구면 또는 출구면 방향으로의 이동이 원활하게 되므로 공기의 압력손실을 저감시킬 수 있어 여과 성능을 증대할 수 있는 이점이 있다.
또한, 셀의 형태와 절개홈의 배치에 따라 공기가 유입 방향에 한정되지 않고 개방된 절개홈으로 들어오거나 나갈 수 있게 되므로, 다양한 방향으로 유입되는 공기를 모두 여과할 수 있어 여과 성능을 더욱 증대할 수 있는 이점이 있다.
또한, 절개홈이 개방되는 방향이 셀의 입구에서 출구로 통하는 방향과 일치하도록 형성됨으로써, 절개홈을 형성할 때 별도의 가공을 하지 않아도 활성탄 필터의 사출성형시 절개홈을 함께 형성할 수 있게 되므로, 절개홈을 형성하기 위한 별도의 번거로운 제조과정이 불필요하게 되어 그 과정이 간단해지고, 따라서 절개홈을 가지는 활성탄 필터의 제조효율이 향상될 수 있는 이점이 있다.
도 1은 종래의 활성탄 필터의 정면도.
도 2는 셀의 측면에 절개홀을 형성한 종래의 활성탄 필터의 사시도.
도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 활성탄 필터의 사시도.
도 4는 도 3의 정면도.
도 5는 도 3의 후면도.
도 6은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 활성탄 필터의 부분확대도.
도 7은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 활성탄 필터의 다른 형태의 부분확대도.
도 8은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 활성탄 필터의 사시도.
도 9는 도 8의 정면도.
도 10은 도 8의 후면도.
도 11은 본 발명의 제4 실시 예에 따른 활성탄 필터의 부분확대도.
도 12는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 2중 필터의 사시도.
도 13은 도 12의 정면도.
이하, 본 발명에 의한 활성탄 필터의 셀구조의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
본 발명은 통과한 공기의 냄새를 탈취하고 유해가스를 흡수하여 여과되도록 하기 위한 활성탄 필터의 이웃한 셀이 연통되도록 한 활성탄 필터의 셀구조에 관한 것으로서, 도 3 내지 도 13에 도시된 바와 같이, 활성탄 필터(1,2,3,4)는 복수의 셀(10,20,30,40)이 격자형태로 배열되도록 설계하여 사출성형되며, 셀(10,20,30,40)의 내부공간(s)에 활성탄(C)을 채우고 넓은 일면 또는 전후면에 망체(미도시)를 부착하여 공기가 셀(10,20,30,40)의 입구에서 내부공간(s)을 통과하여 출구로 이동할 수 있도록 하면서도, 활성탄(C)이 내부공간(s)에서 외부로 이탈하지 않도록 한다.
본 발명의 제1 실시 예의 활성탄 필터 셀구조는 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 활성탄 필터(1)의 격자형태를 이루도록 복수개의 셀(10)이 배열되어 형성되며, 각각의 셀(10)은 육각형으로 형성되어 각 면이 접하도록 배열된다.
또한, 셀(10)은 이웃한 셀(10)과 연결된 적어도 한 부분 이상의 경계벽(11)에 절개홈(h)이 형성되는데, 절개홈(h)은 경계벽(11)에서 공기가 들어오는 방향의 입구면(11a) 또는 공기가 나가는 방향의 출구면(11b)으로 개방된다.
여기서 경계벽(11)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 각각의 셀(10)의 벽면으로서 이웃한 셀(10)과 벽면을 연통함으로써 절개홈(h)에 의해 셀(10)의 내부공간(s)이 연통되도록 한다.
이때, 절개홈(h)은 다양한 형태 및 구조로 형성될 수 있는데, 절개홈(h)은 각각의 경계벽(11)에 1개 이상 형성될 수 있으며, 각각의 경계벽(11)에서 서로 같은 갯수로 형성할 수도 있고, 서로 다른 갯수로 형성할 수도 있어, 다양한 형상의 셀(10)의 절개홈(h) 패턴을 형성할 수 있다.
또한, 절개홈(h)은 하나의 경계벽(11)에 2개 이상 형성되었을 때, 복수의 절개홈(h)은 입구면(11a)으로 개방되거나, 복수의 절개홈(h)은 출구면(11b)으로 개방될 수 있는데, 하나의 경계벽(11)에서 2개 이상의 절개홈(h)이 모두 입구면(11a)으로 개방되도록 할 수도 있고, 하나의 경계벽(11)에서 2개 이상의 절개홈(h)이 모두 출구면(11b)으로 개방되도록 할 수도 있어, 하나의 경계벽(11)에서 공기가 들어올 때 입구면(11a) 또는 출구면(11b)으로 개방된 절개홈(h)으로 공기가 들어올 때, 2개 이상으로 형성된 복수의 절개홈(h)으로 공기가 원활하게 이동할 수 있도록 할 수 있다.
또한, 절개홈(h)은 하나의 경계벽(11)에 2개 이상 형성되었을 때, 복수의 절개홈(h) 중에서 적어도 1개 이상은 입구면(11a)으로 개방되고, 나머지 적어도 1개 이상은 출구면(11b)으로 개방될 수 있는데, 하나의 경계벽(11)에 일측의 절개홈(h)은 입구면으로 개방되도록 하고, 타측의 절개홈(h)은 출구면으로 개방되도록 하여, 하나의 경계벽(11)에서 공기가 셀(10)의 내부공간(s)으로 들어오고 나갈 때 하나의 절개홈(h)의 개방된 부분을 통해 자유로운 방향으로 이동할 수 있도록 할 수 있다.
위와 같은 육각형의 셀(10)에 절개홈(h)을 형성한 일 예로 도 3에 도시된 활성탄 필터(1)는 각각의 경계벽(11)에 절개홈(h)을 하나씩 형성하며, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 셀(10)의 12시 방향을 기준으로 45도, 135도, 225도 및 315도 방향의 경계벽(11)에 1개씩 형성된 절개홈(h)이 경계벽(11)의 입구면(11a) 방향으로 개방되어 입구면(11a)으로부터 들어오는 공기가 개방된 절개홈(h)을 통과하여 들어올 수 있도록 했다.
또한, 도 3 및 도 5에 도시된 바와 같이, 셀(10)의 12시 방향을 기준으로 90도 및 270도 방향의 경계벽(11)에 1개씩 형성된 절개홈(h)이 출구면(11b) 방향으로 개방되어 출구면(11b)으로 나가는 공기가 개방된 절개홈(h)을 통과하여 나갈 수 있도록 했다.
그 밖에도 도면상에는 표현되어있지 않지만 육각형의 셀(10)의 각각의 경계벽(11)에 다양한 패턴으로 절개홈(h)을 형성할 수 있으며, 또한 절개홈(h)은 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 원통형으로 형성된 활성탄(C)의 직경이나, 조각으로 형성된 활성탄의 크기보다 그 폭이 작게 형성됨으로써, 활성탄(C)이 절개홈(h)을 통해 이웃한 셀(10)로 이동하여 셀(10) 간의 활성탄(C)의 충전량이 서로 달라져 셀(10) 간의 활성탄(C)에 의한 여과 효과가 달라지는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 제2 실시 예의 활성탄 필터 셀구조는 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 활성탄 필터(2)의 격자형태를 이루도록 복수개의 셀(20)이 배열되어 형성되며, 각각의 셀(20)은 팔각형으로 형성되어 상하좌우 면이 접하도록 배열된다.
또한, 셀(20)은 이웃한 셀(20)과 연결된 적어도 한 부분 이상의 경계벽(21)에 절개홈(h)이 형성되는데, 절개홈(h)은 경계벽(21)에서 공기가 들어오는 방향의 입구면(21a) 또는 공기가 나가는 방향의 출구면으로 개방된다.
여기서 경계벽(21)은, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 각각의 셀(20)의 벽면으로서 이웃한 셀(20)과 벽면을 연통함으로써 절개홈(h)에 의해 셀(20)의 내부공간(s)이 연통되도록 한다.
이때, 절개홈(h)은 다양한 형태 및 구조로 형성될 수 있는데, 절개홈(h)은 각각의 경계벽(21)에 1개 이상 형성될 수 있으며, 각각의 경계벽(21)에서 서로 같은 갯수로 형성할 수도 있고, 서로 다른 갯수로 형성할 수도 있어, 다양한 형상의 셀(20)의 절개홈(h) 패턴을 형성할 수 있다.
또한, 절개홈(h)은 하나의 경계벽(21)에 2개 이상 형성되었을 때, 복수의 절개홈(h)은 입구면(21a)으로 개방되거나, 복수의 절개홈(h)은 출구면으로 개방될 수 있는데, 하나의 경계벽(21)에서 2개 이상의 절개홈(h)이 모두 입구면(21a)으로 개방되도록 할 수도 있고, 하나의 경계벽(21)에서 2개 이상의 절개홈(h)이 모두 출구면으로 개방되도록 할 수도 있어, 하나의 경계벽(21)에서 공기가 들어올 때 입구면(21a) 또는 출구면으로 개방된 절개홈(h)으로 공기가 들어올 때, 2개 이상으로 형성된 복수의 절개홈(h)으로 공기가 원활하게 이동할 수 있도록 할 수 있다.
또한, 절개홈(h)은 하나의 경계벽(21)에 2개 이상 형성되었을 때, 복수의 절개홈(h) 중에서 적어도 1개 이상은 입구면(21a)으로 개방되고, 나머지 적어도 1개 이상은 출구면으로 개방될 수 있는데, 하나의 경계벽(21)에 일측의 절개홈(h)은 입구면으로 개방되도록 하고, 타측의 절개홈(h)은 출구면으로 개방되도록 하여, 하나의 경계벽(21)에서 공기가 셀(20)의 내부공간(s)으로 들어오고 나갈 때 하나의 절개홈(h)의 개방된 부분을 통해 자유로운 방향으로 이동할 수 있도록 할 수 있다.
위와 같은 팔각형의 셀(20)에 절개홈(h)을 형성한 일 예로 도 6에 도시된 활성탄 필터(2)는 각각의 경계벽(21)에 절개홈(h)을 하나씩 형성하며, 도 6에 도시된 바와 같이, 셀(20)의 12시 방향을 기준으로 0도, 90도, 180도 및 270도 방향의 경계벽(21)에 1개씩 형성된 절개홈(h)이 경계벽(21)의 입구면(21a) 방향으로 개방되어 입구면(21a)으로부터 들어오는 공기가 개방된 절개홈(h)을 통과하여 들어올 수 있도록 했다.
또한, 팔각형의 셀(20)에 절개홈(h)을 형성한 다른 예로 도 7에 도시된 바와 같이, 셀(20)의 12시 방향을 기준으로 90도 및 270도 방향의 경계벽(21)에 형성된 절개홈(h)은 1개씩 형성되고, 셀(20)의 12시 방향을 기준으로 0도 및 180도 방향의 경계벽(21)에 형성된 절개홈(h)은 2개씩 형성하여, 입구면(21a)으로부터 들어오는 공기가 개방된 절개홈(h)을 통과하여 들어올 수 있도록 했다.
그 밖에도 도면상에는 표현되어있지 않지만 팔각형의 셀(20)의 각각의 경계벽(21)에 다양한 패턴으로 절개홈(h)을 형성할 수 있으며, 또한 절개홈(h)은 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 원통형으로 형성된 활성탄(C)의 직경이나, 조각으로 형성된 활성탄의 크기보다 그 폭이 작게 형성됨으로써, 활성탄(C)이 절개홈(h)을 통해 이웃한 셀(20)로 이동하여 셀(20) 간의 활성탄(C)의 충전량이 서로 달라져 셀(20) 간의 활성탄(C)에 의한 여과 효과가 달라지는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 제3 실시 예의 활성탄 필터 셀구조는 도 8 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 활성탄 필터(2)의 격자형태를 이루도록 복수개의 셀(30)이 배열되어 형성되며, 각각의 셀(30)은 사각형으로 형성되어 각 면이 접하도록 배열된다.
또한, 셀(30)은 이웃한 셀(30)과 연결된 적어도 한 부분 이상의 경계벽(31)에 절개홈(h)이 형성되는데, 절개홈(h)은 경계벽(31)에서 공기가 들어오는 방향의 입구면(31a) 또는 공기가 나가는 방향의 출구면(31b)으로 개방된다.
여기서 경계벽(31)은, 도 8에 도시된 바와 같이, 각각의 셀(30)의 벽면으로서 이웃한 셀(30)과 벽면을 연통함으로써 절개홈(h)에 의해 셀(30)의 내부공간(s)이 연통되도록 한다.
이때, 절개홈(h)은 다양한 형태 및 구조로 형성될 수 있는데, 절개홈(h)은 각각의 경계벽(31)에 1개 이상 형성될 수 있으며, 각각의 경계벽(31)에서 서로 같은 갯수로 형성할 수도 있고, 서로 다른 갯수로 형성할 수도 있어, 다양한 형상의 셀(30)의 절개홈(h) 패턴을 형성할 수 있다.
또한, 절개홈(h)은 하나의 경계벽(31)에 2개 이상 형성되었을 때, 복수의 절개홈(h)은 입구면(31a)으로 개방되거나, 복수의 절개홈(h)은 출구면(31b)으로 개방될 수 있는데, 하나의 경계벽(31)에서 2개 이상의 절개홈(h)이 모두 입구면(31a)으로 개방되도록 할 수도 있고, 하나의 경계벽(31)에서 2개 이상의 절개홈(h)이 모두 출구면(31b)으로 개방되도록 할 수도 있어, 하나의 경계벽(31)에서 공기가 들어올 때 입구면(31a) 또는 출구면(31b)으로 개방된 절개홈(h)으로 공기가 들어올 때, 2개 이상으로 형성된 복수의 절개홈(h)으로 공기가 원활하게 이동할 수 있도록 할 수 있다.
또한, 절개홈(h)은 하나의 경계벽(31)에 2개 이상 형성되었을 때, 복수의 절개홈(h) 중에서 적어도 1개 이상은 입구면(31a)으로 개방되고, 나머지 적어도 1개 이상은 출구면(31b)으로 개방될 수 있는데, 하나의 경계벽(31)에 일측의 절개홈(h)은 입구면으로 개방되도록 하고, 타측의 절개홈(h)은 출구면으로 개방되도록 하여, 하나의 경계벽(31)에서 공기가 셀(30)의 내부공간(s)으로 들어오고 나갈 때 하나의 절개홈(h)의 개방된 부분을 통해 자유로운 방향으로 이동할 수 있도록 할 수 있다.
위와 같은 육각형의 셀(30)에 절개홈(h)을 형성한 일 예로 도 8에 도시된 활성탄 필터(3)는 각각의 경계벽(31)에 절개홈(h)을 복수로 형성하며, 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 셀(30)의 12시 방향을 기준으로 0도 및 180도 방향의 경계벽(31)에 3개씩 형성된 절개홈(h)과, 셀(30)의 12시 방향을 기준으로 90도 및 270도 방향의 경계벽(31)에 2개씩 형성된 절개홈(h)이 경계벽(31)의 입구면(31a) 방향으로 개방되어 입구면(31a)으로부터 들어오는 공기가 개방된 절개홈(h)을 통과하여 들어올 수 있도록 했다.
또한, 도 8 및 도 10에 도시된 바와 같이, 셀(30)의 12시 방향을 기준으로 90도 및 270도 방향의 경계벽(31)에 3개씩 형성된 절개홈(h)이 출구면(31b) 방향으로 개방되어 출구면(31b)으로 나가는 공기가 개방된 절개홈(h)을 통과하여 나갈 수 있도록 했다.
그 밖에도 도면상에는 표현되어있지 않지만 육각형의 셀(30)의 각각의 경계벽(31)에 다양한 패턴으로 절개홈(h)을 형성할 수 있으며, 또한 절개홈(h)은 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 원통형으로 형성된 활성탄(C)의 직경이나, 조각으로 형성된 활성탄의 크기보다 그 폭이 작게 형성됨으로써, 활성탄(C)이 절개홈(h)을 통해 이웃한 셀(30)로 이동하여 셀(30) 간의 활성탄(C)의 충전량이 서로 달라져 셀(30) 간의 활성탄(C)에 의한 여과 효과가 달라지는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 제4 실시 예의 활성탄 필터 셀구조는 도 11에 도시된 바와 같이, 활성탄 필터(4)의 격자형태를 이루도록 복수개의 셀(40)이 배열되어 형성되며, 각각의 셀(40)은 경계벽(41)이 원형으로 이루어져 이웃한 셀과 접하도록 하고, 원형의 셀(40)이 한정된 활성탄 필터(4)의 공간 안에 최대한 많이 배열될 수 있도록 엇배열된다.
또한, 원형의 셀(40)은 도 11에 도시된 바와 같이, 경계벽(41)에 절개홈(h)이 형성되는데, 경계벽(41)이 원형을 이루는 셀(40)과 이웃한 상기 셀(40)과 연결된 적어도 한 부분 이상에 절개홈(h)이 형성되며, 절개홈(h)은 경계벽(41)에서 공기가 들어오는 방향의 입구면(41a) 또는 공기가 나가는 방향의 출구면으로 개방된다.
여기서 경계벽(41)은, 도 11에 도시된 바와 같이, 각각의 셀(40)의 벽면으로서 이웃한 셀(40)과 벽면을 연통함으로써 절개홈(h)에 의해 셀(40)의 내부공간(s)이 연통되도록 한다.
이때, 절개홈(h)은 다양한 형태 및 구조로 형성될 수 있는데, 절개홈(h)은 경계벽(41)에 1개 이상 형성될 수 있으며, 경계벽(41)에서 이웃한 원형의 셀(40)과 연결된 각각의 부분에 서로 같은 갯수로 형성할 수도 있고, 서로 다른 갯수로 형성할 수도 있어, 다양한 형상의 셀(40)의 절개홈(h) 패턴을 형성할 수 있다.
또한, 절개홈(h)은 경계벽(41)의 이웃한 셀(40)과 접한 부분에 2개 이상 형성되었을 때, 복수의 절개홈(h)은 입구면(41a)으로 개방되거나, 복수의 절개홈(h)은 출구면으로 개방될 수 있는데, 이웃한 셀(40)과 접한 부분에 2개 이상의 절개홈(h)이 모두 입구면(41a)으로 개방되도록 할 수도 있고, 이웃한 셀(40)과 접한 부분에 2개 이상의 절개홈(h)이 모두 출구면으로 개방되도록 할 수도 있어, 경계벽(41)에서 공기가 들어올 때 입구면(41a) 또는 출구면으로 개방된 절개홈(h)으로 공기가 들어올 때, 2개 이상으로 형성된 복수의 절개홈(h)으로 공기가 원활하게 이동할 수 있도록 할 수 있다.
또한, 절개홈(h)은 경계벽(41)의 이웃한 셀(40)과 접한 부분에 2개 이상 형성되었을 때, 복수의 절개홈(h) 중에서 적어도 1개 이상은 입구면(41a)으로 개방되고, 나머지 적어도 1개 이상은 출구면으로 개방될 수 있는데, 이웃한 셀(40)과 접한 부분에 일측의 절개홈(h)은 입구면으로 개방되도록 하고, 타측의 절개홈(h)은 출구면으로 개방되도록 하여, 이웃한 셀(40)과 접한 부분에서 공기가 셀(40)의 내부공간(s)으로 들어오고 나갈 때 하나의 절개홈(h)의 개방된 부분을 통해 자유로운 방향으로 이동할 수 있도록 할 수 있다.
위와 같은 원형의 셀(40)에 절개홈(h)을 형성한 일 예로 도 11에 도시된 활성탄 필터(4)는 경계벽(41)에서 이웃한 셀(40)과 접한 부분에 각각 절개홈(h)을 1개씩 형성하며, 셀(40)의 12시 방향을 기준으로 0도, 60도, 120도, 180도, 240도 및 300도 방향의 경계벽(41)에 절개홈(h)이 경계벽(41)의 입구면(41a) 방향으로 개방되어 입구면(41a)으로부터 들어오는 공기가 개방된 절개홈(h)을 통과하여 들어올 수 있도록 할 수 있다.
그 밖에도 도면상에는 표현되어있지 않지만 육각형의 셀(40)의 각각의 경계벽(41)에 다양한 패턴으로 절개홈(h)을 형성할 수 있으며, 또한 절개홈(h)은 도 11에 도시된 바와 같이, 원통형으로 형성된 활성탄(C)의 직경이나, 조각으로 형성된 활성탄의 크기보다 그 폭이 작게 형성됨으로써, 활성탄(C)이 절개홈(h)을 통해 이웃한 셀(40)로 이동하여 셀(40) 간의 활성탄(C)의 충전량이 서로 달라져 셀(40) 간의 활성탄(C)에 의한 여과 효과가 달라지는 것을 방지할 수 있다.
따라서, 위와 같은 여러 실시 예에 따른 활성탄 필터의 셀구조는, 셀(10,20,30,40)은 이웃한 셀(10,20,30,40)과 연결된 적어도 한 부분 이상의 경계벽(11,21,31,41)에 절개홈(h)이 형성되며, 절개홈(h)은 경계벽(11,21,31,41)에서 공기가 들어오는 방향의 입구면(11a) 또는 공기가 나가는 방향의 출구면(11b)으로 개방됨으로써, 이웃한 셀(10,20,30,40) 간의 공간이 절개홈(h)에 의해 연통되면서 절개홈(h)이 경계벽(11,21,31,41)의 입구면(11a,21a,31a,41a) 또는 출구면(11b,31b)으로 개방되어 공기가 이동할 수 있는 공간이 확장되어 이웃한 셀(10,20,30,40) 간의 공기의 이동이 더 원활하고 다량이 이동할 수 있게 되고, 공기의 이웃한 셀(10,20,30,40) 간의 원활한 흐름에 의해 활성탄 필터(1,2,3,4) 내에서 도 3에 A로 도시된 바와 같이, 공기의 와류가 발생할 수 있게 되므로, 공기가 와류로 인해 활성탄(C)에 더 강하게 부딛힐 수 있게 되어 활성탄(C)에 대한 공기의 여과효율이 더욱 향상될 수 있고, 절개홈(h)의 개방된 입구면(11a,21a,31a,41a) 또는 출구면(11b,31b) 방향으로의 이동이 원활하게 되므로 공기의 압력손실을 저감시킬 수 있어 여과 성능을 증대할 수 있는 이점이 있다.
또한, 셀(10,20,30,40)의 형태와 절개홈(h)의 배치에 따라 공기가 유입 방향에 한정되지 않고 개방된 절개홈(h)으로 들어오거나 나갈 수 있게 되므로, 다양한 방향으로 유입되는 공기를 모두 여과할 수 있어 여과 성능을 더욱 증대할 수 있는 이점이 있다.
또한, 절개홈(h)이 개방되는 방향이 셀(10,20,30,40)의 입구에서 출구로 통하는 방향과 일치하도록 형성됨으로써, 절개홈(h)을 형성할 때 별도의 가공을 하지 않아도 활성탄 필터(1,2,3,4)의 사출성형시 절개홈(h)을 함께 형성할 수 있게 되므로, 절개홈(h)을 형성하기 위한 별도의 번거로운 제조과정이 불필요하게 되어 그 과정이 간단해지고, 따라서 절개홈(h)을 가지는 활성탄 필터의 제조효율이 향상될 수 있는 이점이 있다.
이와 같이 형성되는 본 발명의 활성탄 필터의 셀구조는 위에서 설명한 실시 예 외에도 삼각형 등의 다양한 셀의 모양을 가질 수 있으며, 경계벽에 절개홈을 형성할 수 있다면 어떠한 모양으로 형성되어도 된다.
또한, 본 발명의 활성탄 필터의 셀구조에 따른 활성탄 필터는, 도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이, 2중 필터(5)로 형성할 수 있는데, 그 일 예로서 도 13에 도시된 바와 같이, 입구쪽에 공기가 들어오는 입구필터(5a)를 구비하고, 출구쪽에 공기가 나가는 출구필터(5b)를 구비하여 두 필터(5a,5b)를 일체로 조립하도록 하며, 입구필터(5a)와 출구필터(5b)를 조립하여 겹쳤을 때, 도 13에 도시된 바와 같이, 셀(40)이 좌우 방향으로 엇배열 되도록 한다.
이와 같이 입구필터(5a)의 셀(51a)과 출구필터(5b)의 셀(51b)이 엇배열되도록 하면, 공기가 셀(51a,51b)에 충전된 활성탄(C)을 통과할 때, 절개홈(h)을 통해 이동하는 공기가 더 자유롭게 여러 셀(51a,51b)로 이동될 수 있고, 입구와 출구 방향에 겹쳐진 셀(51a,51b)에 의해 공기가 이동할 수 있는 경로가 더 길어지게 되므로, 공기의 여과효과를 더욱 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
이상에서 본 발명의 구체적인 실시를 예로 들어 설명하였으나, 이들은 단지 설명의 목적을 위한 것으로 본 발명의 보호 범위를 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.
1, 2, 3, 4: 활성탄 필터 10, 20, 30, 40: 셀
11, 21, 31, 41: 경계벽 11a, 21a, 31a, 41a: 입구면
11b, 31b: 출구면 C: 활성탄
h: 절개홈

Claims (25)

  1. 활성탄 필터(1)의 격자형태를 이루도록 복수개의 셀(10)이 배열되어 형성되는 활성탄 필터의 셀구조에 있어서,
    상기 셀(10)은 각각 육각형으로 형성되고, 이웃한 상기 셀(10)과 연결된 적어도 한 부분 이상의 경계벽(11)에 절개홈(h)이 형성되며, 상기 절개홈(h)은 상기 경계벽(11)에서 공기가 들어오는 방향의 입구면(11a) 또는 공기가 나가는 방향의 출구면(11b)으로 개방되며,
    상기 절개홈(h)의 폭은 상기 셀(10)의 내부 공간에 투입되는 활성탄(C)의 직경보다 작게 형성되는 것을 특징으로 하는 활성탄 필터의 셀구조.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 절개홈(h)은 상기 경계벽(11)에 1개 이상 형성되는 것을 특징으로 하는 활성탄 필터의 셀구조.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 절개홈(h)이 2개 이상 형성되었을 때, 복수의 상기 절개홈(h)은 입구면(11a)으로 개방되거나, 또는 복수의 상기 절개홈(h)은 출구면(11b)으로 개방되는 것을 특징으로 하는 활성탄 필터의 셀구조.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 절개홈(h)이 2개 이상 형성되었을 때, 복수의 상기 절개홈(h) 중에서 적어도 1개 이상은 입구면(11a)으로 개방되고, 나머지 적어도 1개 이상은 출구면(11b)으로 개방되는 것을 특징으로 하는 활성탄 필터의 셀구조.
  5. 삭제
  6. 활성탄 필터(2)의 격자형태를 이루도록 복수개의 셀(20)이 배열되어 형성되는 활성탄 필터의 셀구조에 있어서,
    상기 셀(20)은 각각 팔각형으로 형성되고, 이웃한 상기 셀(20)과 연결된 적어도 한 부분 이상의 경계벽(21)에 절개홈(h)이 형성되며, 상기 절개홈(h)은 상기 경계벽(21)에서 공기가 들어오는 방향의 입구면(21a) 또는 공기가 나가는 방향의 출구면으로 개방되며,
    상기 절개홈(h)의 폭은 상기 셀(20)의 내부 공간에 투입되는 활성탄(C)의 직경보다 작게 형성되는 것을 특징으로 하는 활성탄 필터의 셀구조.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 절개홈(h)은 상기 경계벽(21)에 1개 이상 형성되는 것을 특징으로 하는 활성탄 필터의 셀구조.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 절개홈(h)이 2개 이상 형성되었을 때, 복수의 상기 절개홈(h)은 입구면(21a)으로 개방되거나, 또는 복수의 상기 절개홈(h)은 출구면으로 개방되는 것을 특징으로 하는 활성탄 필터의 셀구조.
  9. 청구항 7에 있어서,
    상기 절개홈(h)이 2개 이상 형성되었을 때, 복수의 상기 절개홈(h) 중에서 적어도 1개 이상은 입구면(21a)으로 개방되고, 나머지 적어도 1개 이상은 출구면으로 개방되는 것을 특징으로 하는 활성탄 필터의 셀구조.
  10. 삭제
  11. 활성탄 필터(3)의 격자형태를 이루도록 복수개의 셀(30)이 배열되어 형성되는 활성탄 필터의 셀구조에 있어서,
    상기 셀(30)은 각각 사각형으로 형성되고, 이웃한 상기 셀(30)과 연결된 적어도 한 부분 이상의 경계벽(31)에 절개홈(h)이 형성되며, 상기 절개홈(h)은 상기 경계벽(31)에서 공기가 들어오는 방향의 입구면(31a) 또는 공기가 나가는 방향의 출구면(31b)으로 개방되며,
    상기 절개홈(h)의 폭은 상기 셀(30)의 내부 공간에 투입되는 활성탄(C)의 직경보다 작게 형성되는 것을 특징으로 하는 활성탄 필터의 셀구조.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 절개홈(h)은 상기 경계벽(31)에 1개 이상 형성되는 것을 특징으로 하는 활성탄 필터의 셀구조.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 절개홈(h)이 2개 이상 형성되었을 때, 복수의 상기 절개홈(h)은 입구면(31a)으로 개방되거나, 또는 복수의 상기 절개홈(h)은 출구면(31b)으로 개방되는 것을 특징으로 하는 활성탄 필터의 셀구조.
  14. 청구항 12에 있어서,
    상기 절개홈(h)이 2개 이상 형성되었을 때, 복수의 상기 절개홈(h) 중에서 적어도 1개 이상은 입구면(31a)으로 개방되고, 나머지 적어도 1개 이상은 출구면(31b)으로 개방되는 것을 특징으로 하는 활성탄 필터의 셀구조.
  15. 삭제
  16. 활성탄 필터(4)의 격자형태를 이루도록 복수개의 셀(40)이 배열되어 형성되는 활성탄 필터의 셀구조에 있어서,
    상기 셀(40)은 각각 원형으로 형성되고, 경계벽(41)이 원형을 이루는 셀(40)과 이웃한 상기 셀(40)과 연결된 적어도 한 부분 이상에 절개홈(h)이 형성되며, 상기 절개홈(h)은 상기 경계벽(41)에서 공기가 들어오는 방향의 입구면(41a) 또는 공기가 나가는 방향의 출구면으로 개방되며,
    상기 절개홈(h)의 폭은 상기 셀(40)의 내부 공간에 투입되는 활성탄(C)의 직경보다 작게 형성되는 것을 특징으로 하는 활성탄 필터의 셀구조.
  17. 청구항 16에 있어서,
    상기 절개홈(h)은 상기 경계벽(41)에 1개 이상 형성되는 것을 특징으로 하는 활성탄 필터의 셀구조.
  18. 청구항 17에 있어서,
    상기 절개홈(h)이 2개 이상 형성되었을 때, 복수의 상기 절개홈(h)은 입구면(41a)으로 개방되거나, 또는 복수의 상기 절개홈(h)은 출구면으로 개방되는 것을 특징으로 하는 활성탄 필터의 셀구조.
  19. 청구항 17에 있어서,
    상기 절개홈(h)이 2개 이상 형성되었을 때, 복수의 상기 절개홈(h) 중에서 적어도 1개 이상은 입구면(41a)으로 개방되고, 나머지 적어도 1개 이상은 출구면으로 개방되는 것을 특징으로 하는 활성탄 필터의 셀구조.
  20. 삭제
  21. 활성탄 필터의 격자형태를 이루도록 복수개의 셀이 배열되어 형성되는 활성탄 필터의 셀구조에 있어서,
    이웃한 상기 셀과 연결된 적어도 한 부분 이상의 경계벽에 절개홈이 형성되며, 상기 절개홈은 상기 경계벽에서 공기가 들어오는 방향의 입구면 또는 공기가 나가는 방향의 출구면으로 개방되며,
    상기 절개홈의 폭은 상기 셀의 내부 공간에 투입되는 활성탄의 직경보다 작게 형성되는 것을 특징으로 하는 활성탄 필터의 셀구조.
  22. 청구항 21에 있어서,
    상기 절개홈은 상기 경계벽에 1개 이상 형성되는 것을 특징으로 하는 활성탄 필터의 셀구조.
  23. 청구항 22에 있어서,
    상기 절개홈이 2개 이상 형성되었을 때, 복수의 상기 절개홈은 입구면으로 개방되거나, 또는 복수의 상기 절개홈은 출구면으로 개방되는 것을 특징으로 하는 활성탄 필터의 셀구조.
  24. 청구항 22에 있어서,
    상기 절개홈이 2개 이상 형성되었을 때, 복수의 상기 절개홈 중에서 적어도 1개 이상은 입구면으로 개방되고, 나머지 적어도 1개 이상은 출구면으로 개방되는 것을 특징으로 하는 활성탄 필터의 셀구조.
  25. 삭제
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