KR19990037187U - 공조용에어필터 - Google Patents

Abstract

공기조화용 에어필터에 관한 본 고안은, 프레임과, 상기 프레임의 테두리에 지지되며 반복적으로 절곡되어 다수의 절곡부가 형성된 여과포와, 상기 여과포 전후면의 각 절곡부가 제공하는 내부공간부에 삽입설치되며 여과포를 통과하는 공기의 흐름을 가이드하는 세퍼레이터를 구비하는 공조용에어필터에 있어서, 상기 세퍼레이터는 종이재질로 이루어지며, 여과포의 각 내부공간부에 완전히 삽입되어, 세퍼레이터의 바깥쪽 선단이 절곡부의 선단으로부터 외부로 돌출되지 않도록 된 것을 특징으로 한다. 상기와 같이 이루어진 본 고안의 공조용 에어필터는, 공기의 흐름을 가이드하는 세퍼레이터를 종이재질로 하여 세퍼레이터에 의한 여과포의 손상이 발생하지 않는다. 따라서 세퍼레이터와의 접촉에 의해 여과포가 찢어지거나 구멍이 발생하지 않아 여과의 신뢰도가 높고 수명이 길다. 또한 세퍼레이터의 길이를 짧게 하여 여과포의 절곡부가 제공하는 내부공간부에 완전히 삽입함으로써, 여과포를 통과한 공기가 세퍼레이터와의 충돌을 피할 수 있도록 한다. 그러므로 필터를 통과하는 공기가 층류유동 하여 실내의 공기 순환을 효율적으로 제어 할 수 있다. 또한 케이스의 공기가 들어가는 쪽에 별도의 스크린을 설치하여, 여과포로 향하는 공기중 비교적 입도가 큰 먼지나 이물질을 미리 필터링 할 수 있어 이물질에 의한 여과포의 손상이나 막힘을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Description

공조용 에어필터{Filter for air conditioning}

본 고안은 각종 첨단 정밀작업이 이루어지는 클린룸(clean room)이나, 병원의 무균실 등에 공급되는 공기를 여과하는 에어필터에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 에어필터를 통과한 공기의 흐름을 즉시 안정화시켜 여과와 동시에 실내 공기의 흐름을 일정하게 유지할 수 있도록 구성된 공조용 에어필터에 관한 것이다.

실내의 공기조화를 위해 사용되는 에어필터는 크기나 용도에 따라 매우 다양한 종류가 개발되어 왔다. 이러한 에어필터는 실내에 공급되는 공기내의 먼지나 이물질을 걸러내는 여과수단으로서, 특히 반도체의 생산공정이 이루어지는 클린룸의 경우, 에어필터를 통과한 공기의 청결도 및 기류특성이 제품의 품질과 깊게 관련되어 있음은 공지의 사실이다. 일반적으로 에어필터는 실내의 천장에 주로 설치되는데, 이러한 에어필터를 통과한 공기는, 곧바로 안정된 기류를 형성하여야 실내의 전체적인 공기의 흐름을 일정하게 유지할 수 있게 된다. 이러한 공기의 흐름특성은 주로 에어필터의 구성요소인 세퍼레이터에 의해 좌우된다.

도 1은 종래의 공조용 에어필터를 도시하여 공기의 흐름을 설명하기 위해 부분 도시한 단면도이다.

도면을 참조하면, 종래의 에어필터(1)는 공기가 통과하여 흐르는 프레임(11)과, 상기 프레임(11)의 테두리부 내측면에 부착되어 밀봉을 이루며 다수의 절곡부(17)가 형성된 여과포(13)과, 상기 여과포(13)의 절곡부(17)가 이루는 각 내부공간부(23)에 설치되는 세퍼레이터(15)로 이루어진다. 상기 여과포(13)는 유리섬유로 이루어지며 공기가 통과할 때 공기중의 불순물을 필터링하는 거름막이고, 세퍼레이터(15)는 여과포(13)를 통과하는 공기의 흐름을 가이드하는 부재이다. 상기 세퍼레이터(15)는 도 2에 도시한 세퍼레이터(21)와 같이 다수의 평행한 절곡부가 형성된 부재이며 알미늄재질로 이루어져 있다. 또한 세퍼레이터(21)의 모서리부가 여과포(13)와 부분적으로 접한다.

그러나 상기와 같이 이루어지는 종래의 에어필터에 있어서, 세퍼레이터(15)가 알미늄재질로 이루어지며 각 모서리의 날카로운 부분이 여과포(13)와 접한다는 문제가 있었다. 즉, 공기의 흐름에 따라 세퍼레이터와 여과포는 미세한 진동이 발생하는데, 상기와 같이 세퍼레이터(21)의 날카로운 모서리부분이 여과포(13)와 접하므로, 여과포의 접촉부위에 구멍이 발생하기 쉽다. 특히 세퍼레이터와 여과포의 접촉부위는 한 두 군데가 아닌 몇 백 개소가 되므로, 어느 한 곳이라도 구멍이 발생한다면 에어필터로서의 기능을 상실하게 된다.

상기 문제 이외에도 에어필터를 통과하는 공기중에 미량이라도 섞여있는 습기로 인해 상기 세퍼레이터가 부식할 수 있다는 문제가 있다. 상기 세페레이터가 부식됨에 따라 산화물이 실내로 흘러들 수 도 있으므로 이 또한 요구되는 실내조건을 충족시킬 수 없는 요인이 된다.

한편, 도시한 바와같이, 세퍼레이터(15)가 여과포(13)의 각 절곡부(17)에 대해 외부로 돌출되어 있어, 여과포(13)를 통과한 공기가 세퍼레이터(15)에 부딪혀, 결과적으로 기류가 복잡하게 섞여 이른바 난류흐름을 갖게 된다. 실험에 의하면 상기 난류흐름은 차차 층류흐름으로 바뀌며 하강하는데, 이와같이 흐름이 난류에서 층류로 바뀌기 위해서는 토출구로부터 보통 1m정도의 거리가 필요하다. 이는 통상 실내의 높이를 2.5m라 하였을 때, 작업다이의 높이에 거의 도달하여야 비로소 흐름이 바뀜을 의미한다.

클린룸 내부의 기류의 흐름이 작업의 정밀성에 영향을 미친다는 것은 공지의 사실로서, 만약 작업이 수행되고 있는 작업다이에 난류흐름을 갖는 공기가 도달한다면, 공기중 미소하게나마 포함되어 있는 실내의 먼지가 웨이퍼나 기타 정밀장치에 나쁜 영향을 끼친다는 문제가 있다.

본 고안은 상기 문제점을 해소하고자 안출한 것으로서, 세퍼레이터를 금속이 아닌 종이재질로 구비함과 동시에 여과포와 세퍼레이터를 부분적으로 접착하여, 필터에 진동이 발생하는 경우 여과포와 세퍼레이터가 상대적으로 움직이지 않도록 함으로써 진동에 의한 여과포의 손상이 없어 수명이 길고 특히 여과의 신뢰도가 높은 에어필터를 제공함에 목적이 있다. 또한, 세퍼레이터의 길이를 짧게 제작하여 필터를 통과하는 공기가 세퍼레이터에 부딪히지 않도록 함으로써, 공기가 필터를 통과하자마자 층류흐름을 갖도록 하고, 케이스의 공기가 들어가는 쪽에 별도의 스크린을 설치하여, 여과포로 향하는 공기를 먼저 여과할 수 있도록 구성된 공조용 에어필터를 제공함에 목적이 있다.

도 1은 종래의 공조용 에어필터의 단면형상을 도시한 도면.

도 2는 본 고안의 일 실시예에 따른 공조용 에어필터의 전체적인 구성을 설명하기 위하여 도시한 분리 사시도.

도 3은 본 고안의 일 실시예에 따른 공조용 에어필터의 단면형상을 개략적으로 도시한 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1,20:에어필터 11:프레임

13:여과포 15,21:세퍼레이터

17,18,27:절곡부 23:내부공간부

25:1차필터 29:공기유로

상기 목적을 달성하기 위하여 본 고안은, 프레임과, 상기 프레임의 테두리에 지지되며 반복적으로 절곡되어 다수의 절곡부가 형성된 여과포와, 상기 여과포 전후면의 각 절곡부가 제공하는 내부공간부에 삽입설치되며 여과포를 통과하는 공기의 흐름을 가이드하는 세퍼레이터를 구비하는 공조용에어필터에 있어서, 상기 세퍼레이터는 종이재질로 이루어지며, 여과포의 각 내부공간부에 완전히 삽입되어, 세퍼레이터의 바깥쪽 선단이 절곡부의 선단으로부터 외부로 돌출되지 않도록 된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 프레임의 공기가 들어오는 방향의 테두리부에 지지되는 1차필터가 더 구비되며, 상기 1차필터는 금속이나 섬유로 이루어진 망사형 스크린인 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 여과포의 각 내부공간부에 삽입된 세퍼레이터는 여과포와 부분접착되며, 상기 세퍼레이터를 이루는 종이는 크라프트지인 것을 특징으로 한다.

이하, 본 고안을 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 고안의 일 실시예에 따른 공조용 에어필터의 구성을 설명하기 위하여 도시한 분리사시도이다.

도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 공조용 에어필터(20)는, 공기가 통과하는 사각형의 프레임(11)과, 상기 프레임(11)의 테두리 내측면에 접착되어 지지되며 반복적으로 절곡되어 다수의 절곡부(17,18)가 평행하게 형성된 여과포(13)와, 상기 여과포(13) 전후면의 각 절곡부(17)가 제공하는 내부공간부(23)에 삽입설치되며 여과포(13)를 통과하는 공기의 흐름을 가이드하는 다수의 세퍼레이터(21)와, 프레임(11)의 공기가 들어오는 방향에 구비되는 1차필터(25)를 포함하여 구성된다. 상기 여과포(13)의 테두리부와, 프레임(11)의 내측면은 밀봉되어 틈새가 형성되지 않는다.

상기 여과포(13)는 유리섬유로 제작되며 공기중의 불순물을 여과하는 여과지로서, 다수의 절곡부(17)가 평행하게 형성되어 내부공간부(23)를 제공한다. 상기 여과포(13)의 폭(a)은 프레임의 폭에 대응하여 프레임의 내벽에 접착하여 밀봉을 이룰 수 있다.

상기 세퍼레이터(21)는 여과포(13)의 각 내부공간부(23)에 삽입되어 공기의 흐름을 가이드하는 부재로서, 다수의 절곡부(27)가 평행을 이루며 수평으로 형성되어, 유동하는 공기를 가이드하는 통로인 공기유로(29)를 제공한다. 상기 여과포(13)의 절곡부(17,18)는 도면상 수직방향으로 형성되며, 이에 비해 세퍼레이터(21)의 절곡부(27)는 수평으로 이루어지는 것이다.

상기 세퍼레이터(21)의 절곡부방향 길이(b)는 여과포(13)의 내부공간부(23)의 깊이(a)보다 작다. 따라서 세퍼레이터(21)는 내부공간부(23)의 내부에 깊숙히 설치되어 각 절곡부(17,18)에 대해 외부로 돌출되지 않는다. 이는 도 3을 통해 후술하는 바와같이, 여과포(13)를 통과한 공기가 통과 즉시 층류흐름을 갖도록 하기 위한 것이다.

한편, 상기 세퍼레이터(21)는 두껍게 제작된 종이재질로 이루어지되 통상적으로 크라프트지( craft? )라고 하는 공지의 종이로 제작함이 바람직하다.

아울러, 여과포(13)의 내부공간부(23)내에 삽입 설치되는 각 세퍼레이터(21)는 내부공간부(23)를 이루는 여과포(13)의 내측면과 부분적으로 접착되어 있다. 이러한 부분적인 접착은 공지의 점용접(spot welding)에서와 같은 원리의 접접착으로서, 여과포(13)가 미세하게 진동시 세퍼레이터(21)도 여과포(13)와 동일한 주파수로 진동하도록 하여, 여과포(13)에 대한 세퍼레이터(21)의 상대운동이 발생하지 않도록 함을 목적으로 한다. 상대운동이 발생하지 않으면 여과포(13)의 마모가 발생하지 않음은 물론이다.

한편, 상기 프레임(11)에 있어서, 공기가 들어오는 방향의 테두리부에는 1차필터(25)가 설치된다. 상기 1차필터(25)는 금속이나 섬유로 이루어진 망사 스크린(screen)으로서, 외부로부터 화살표 i방향으로 유입하는 공기를 1차적으로 여과하는 필터이다. 경우에 따라 공기덕트를 통해 유입하는 공기중에는 날카로운 형상의 불순물이나 가볍고 덩어리가 큰 불순물들이 섞여 들어올 수 있어, 이러한 불순물에 의해 여과포(13)가 손상되거나 여과포의 여과면적이 줄어들 수 있으므로, 상기 1차필터(25)는 유입하는 공기를 예비적으로 여과 하는 것이다.

도 3은 본 고안의 일 실시예에 따른 공조용 에어필터를 통하여 유동하는 공기의 흐름특성을 설명하기 위하여 개략적으로 부분 도시한 평단면도이다.

상기한 도면부호와 동일한 도면부호는 동일한 기능의 동일한 부재를 가리킨다.

도면을 참조하면, 프레임(11)내에 설치되어 있는 여과포(13)는 절곡되어 다수의 내부공간부(23)를 제공하며, 각 내부공간부(23)의 내부에는 세퍼레이터(21)가 삽입 설치되어 있다. 상기한 바와같이 세퍼레이터(21)는 여과포(13)가 제공하는 내부공간부(23)내에 완전히 삽입되므로, 여과포(13)의 절곡부(17,18)에 대해 외부로 돌출되지 않는다.

상기와 같이 이루어진 본 고안의 에어필터(20)에 있어서, 외부의 공기가 화살표 i방향으로 유입하면, 공기는 1차필터(25)를 통과하며 먼저 한번 여과되고 여과포(13)에 도달한다.

여과포(13)에 도달한 공기는 세퍼레이터(21)가 제공하는 공기유로(도 1의 29)에 의해 가이드되며 상호 평행한 흐름을 가지게 된다. 공기는 상기 공기유로(29)를 따라 흐르면서 점차 여과포(13)를 관통하여 화살표 o방향을 따라 빠져나간다.

한편, 도시한 바와같이, 여과포(13)의 출구측 절곡부(18)는 세퍼레이터(21)에 대해서 외부로 돌출되어 있으므로, 다시말하면 절곡부(18)에 대해서 세퍼레이터(21)가 여과포(13)의 내부로 삽입되어 있으므로, 화살표 o방향으로 빠져나가는 공기는 세퍼레이터(21)로부터 흐름의 방해를 받지 않는다. 즉, 여과포(13)를 통과한 공기가 세퍼레이터(21)에 부딪치지 않으므로, 일단 여과포(13)를 통과한 공기의 흐름은 즉시 층류의 흐름을 갖게된다. 따라서 공기는 세퍼레이터(21)의 평행한 공기유로(29)를 통해 유동하는 평행한 흐름을 여과포(13)의 바깥 출구측에서도 계속 유지할 수 있는 것이다.

결국, 에어필터(20)를 통과하는 공기는 1차필터(25) 및 여과포(13)에 의해 필터링이 수행된다. 또한 여과포(13)를 통과하는 공기의 흐름은, 세퍼레이터(21)의 공기유로(29)에 의해 가이드됨으로써, 난류의 공기가 들어온다 하더라도 에어필터(20)를 통과한 공기의 흐름은 층류의 흐름으로 바뀌게 된다. 따라서 본 고안의 에어필터(20)를 통과하는 공기는 항상 일정한 층류의 흐름을 갖는다.

이상, 본 고안을 구체적인 실시예를 통하여 상세하게 설명하였으나, 본 고안은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 본 고안의 기술적 사상의 범위내에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.

상기와 같이 이루어진 본 고안의 공조용 에어필터는, 공기의 흐름을 가이드하는 세퍼레이터를 종이재질로 하여 세퍼레이터에 의한 여과포의 손상이 발생하지 않는다. 따라서 세퍼레이터와의 접촉에 의해 여과포가 찢어지거나 구멍이 발생하지 않아 여과의 신뢰도가 높고 수명이 길다. 또한 세퍼레이터의 길이를 짧게 하여 여과포의 절곡부가 제공하는 내부공간부에 완전히 삽입함으로써, 여과포를 통과한 공기가 세퍼레이터와의 충돌을 피할 수 있도록 한다. 그러므로 필터를 통과하는 공기가 층류유동 하여 실내의 공기 순환을 효율적으로 제어 할 수 있다. 또한 케이스의 공기가 들어가는 쪽에 별도의 스크린을 설치하여, 여과포로 향하는 공기중 비교적 입도가 큰 먼지나 이물질을 미리 필터링 할 수 있어 이물질에 의한 여과포의 손상이나 막힘을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (5)

1. 프레임과, 상기 프레임의 테두리에 지지되며 반복적으로 절곡되어 다수의 절곡부가 형성된 여과포와, 상기 여과포 전후면의 각 절곡부가 제공하는 내부공간부에 삽입설치되며 여과포를 통과하는 공기의 흐름을 가이드하는 세퍼레이터를 구비하는 공조용에어필터에 있어서,

   상기 세퍼레이터(21)는 종이재질로 이루어지며, 여과포(13)의 각 내부공간부(23)에 완전히 삽입되어, 세퍼레이터(21)의 바깥쪽 선단이 절곡부(17,18)의 선단으로부터 외부로 돌출되지 않도록 된 것을 특징으로 하는 공조용 에어필터.
2. 제 1항에 있어서, 상기 프레임(11)의 공기가 들어오는 방향의 테두리부에 지지되는 1차필터(25)가 더 구비된 것을 특징으로 하는 공조용 에어필터.
3. 제 2항에 있어서, 상기 1차필터(25)는 금속이나 섬유로 이루어진 망사형 스크린인 것을 특징으로 하는 공조용 에어필터.
4. 제 1항에 있어서, 상기 여과포(13)의 각 내부공간부에 삽입된 세퍼레이터(21)는 여과포와 부분접착된 것을 특징으로 하는 공조용 에어필터.
5. 제 1항에 있어서, 상기 세퍼레이터(21)를 이루는 종이는 크라프트지인 것을 특징으로 하는 공조용 에어필터.