KR20030024178A - 창문형 에어필터 - Google Patents

Abstract

본 고안은 창문형 에어필터에 관한 것으로, 특히, 건물의 자연 통풍이 잘 되는 위치에 에어 필터를 장착하여 외부 공기 오염원으로부터 오염 물질을 차단하고 손 쉽게 장탈착이 가능하게 하여 필터( FILTER )를 사용함에 있어 불편이 없도록 되어 있는 창문형 에어필터에 관한 것이다.

Description

창문형 에어필터{Air filter installed in window}

본 고안은 창문형 에어필터에 관한 것으로, 특히, 건물의 자연 통풍이 잘 되는 위치에 에어 필터를 장착하여 외부 공기 오염원으로부터 오염 물질을 차단하고 손 쉽게 장탈착이 가능하게 하여 필터( FILTER )를 사용함에 있어 불편이 없도록 되어 있는 창문형 에어필터에 관한 것이다.

1. 자연통풍에 의한 필터를 사용한 건물의 공기 정화방식에 있어서 최고의통기성을 확보하기 위한 방법인 벌집 형태의 셀(CELL)을 가진 정전 필터의 제조에 있어어, 세척이 쉬운<재사용가능> 필터의 기능을 부과하기 위해 기존의 부직포 원단을 이용한 이러한 형태의 필터 제작 방식(그림1)인, 부직포 원단 롤(roll)에 정전기 처리후 각 층 사이사이에 접착제를 일정간격으로 도포한 후 벌집 형태로 만들고 일정폭으로 절단하는 방식을 일회용으로 사용되는 단점을 극복하고 세척과 청소가 용이하게 하기 위해 부직포 원단대신 미세 P.P Fiber를 점착제와 섞어서 PP나 PET등의 필름 롤 위에 도포하고 이것을 다시 벌집형태로 제작<그림2>하여 통기성과 집진효율을 올리고 진공 청소기나 물에의한 세척으로 재사용이 가능하게 하는 필터의 제작 방식.

2. 자연통풍에 의한 필터를 사용한 건물의 공기정화방식에 있어서 외곽의 시야확보하기 위해 불투명한 PP(폴리 프로필렌) Fiber를 사용한 정전 미디어로 사용하는 대신 투명한 PP나 PET를 사용하여 필터를 투명하게 제작하는 방식.

3. 자연통풍에 의한 필터를 사용한 건물의 공기정화 방식에 있어서 기존의 공기정화기 내부에 들어가는 필터와는 달리 기능적인 측면 외에 시각적인 장식의 효과를 주기위한 방법으로 일반 정전 필터의 제조에서<그림3>, 정전 Fiber의 보강재를 정전 필터에 스프레이 한 점착재를도포하기 전에 보강재의 원단롤에 그림이나 문양을 인쇄하여 필터를 제작함으로서 장식적인 기능도 추가한 기능의 필터링 시스템<그림4>

4. 자연통풍에 의한 필터를 사용한 건물의 공기정화 방식에 있어서 건물의 외곽에 장착된 필터의 경우 불이 쉽게 공기정화용 Filter에 의해 외벽을 타고 전도되는 것을 막기위해 필터제조 고정에서 PP분말에 가소성 분말을 섞어 녹인 원단을 정전처리하여 화재가 전이 되는 것을 원천적으로 봉쇄하는 방식.

5. 자연통풍에 의한 필터를 사용한 건물의 공기정화 방식에 있어서 창문형의 경우, 예컨데 기존의 아파트 방충망 대신 정전필터나 방독필터가 장착되는 경우, 유리문 바깥쪽 외부에 노출되어 있어 기존의 방충망틀과 달리 유리문의 안쪽, 즉 실내쪽에 방충망용 레일을 설치하여 필터의 수명을 최대한으로 사용할 수 있게 하고 문을 닫아둔 경우도 실내의 미세먼지와 가스정화 기능을 부여할 수 있게끔 하는 공기정화 방식

6. 상기 3 에 있어서 기존의 창호문의 경우 창호지 대신 청구항 3의 민자형 필터로 사용하여 시각적 또는 장식적인 효과를 고려한 창호문의 기능과 공기정화의 기능을 함께할 수 있는 방식.

7. 상기 6에 있어서 기존의 창문틀 외곽에 양면 테이프나 hook-it<깔깔이>형태의 처리를 하여 쉽게 창호문용 민자형 필터를 교체하는 방식<그림4>

도 1 은 통기성을 올리기 위해 정전기 처리된 부직포 파이버를 벌집형태로 제작하는 공정

도 2 는 물세척이나 진공청소기를 이용하여 분진제거후 재 사용가능한 벌집형 필터의 제작공정

도 3 은 부직포 정전필터의 제조공정

도 4 는 시각적 효과를 고려한 부직포 필터의 제조공정

도 5 는 창호문용 필터의 장작방법예

본 고안에 따른 창문형 에어필터의 장점 및 그 특징은 아래의 도면을 참조하여 자세히 설명된다.

도 1 은 통기성을 올리기 위해 정전기 처리된 부직포 파이버를 벌집형태로 제작하는 공정, 도 2 는 물세척이나 진공청소기를 이용하여 분진제거후 재 사용가능한 벌집형 필터의 제작공정, 도 3 은 부직포 정전필터의 제조공정, 도 4 는 시각적 효과를 고려한 부직포 필터의 제조공정, 도 5 는 창호문용 필터의 장작방법 예이다.

자연통풍에 의한 건물의 공기정화방식에 있어서 예컨데 아파트의 경우 기존 방충망에 필터를 설치하는 경우 고려해야 할 사항이

1. 통기성(외부 공기가 얼마나 자연스럽게 실내로 유입될 것인가?)

2. 미세먼지와 유해물질(가스) 등의 집진/분해 효율

3. 외관 확보(장식적인 면 고려)

4. 시야확보(필터를 통한 외부시야 확보가 가능한가?)

5. 안정성

가. 장착된 필터의 강도 확보와 부식방지 문제

나. 화재시 필터에 불이 붙을 경우 위층으로의 화재확산 방지를 위한 대비책

6. 탈장착의 용이성과 장착방법

7. 가정에서 사용시 세척관계와 필터수명을 최대한도로 가져가기 위한 기능적 과제

8. 기타 등을 들수 있다.

앞에 언급한 내용을 보강해 특허의 가치를 높이기 위한 방안으로는 다음에 언급하는 내용을 들 수 있다.

1. 통기성

기존 필터의 경우 강제식 공기여과<fan에서 공기를 불어넣어 통기성을 확보하는 에어콘, 실내공기 정화기등의 사용방식>시, 보통 1㎧의 풍속으로 바람을 불어 집진, 가스분해의 효율등을 측정한다. 기존의 통기성을 확보하고 효율을 극대화하기 위한 방안으로는 벌집 모양 구조 필터를 사용한 방식 등이 개발되고 있다.

2. 미세먼지와 유해가스의 집진과 분해

집진의 경우 일반 필터의 경우는 인체에 유해한 미세먼지 <1um 이하 크기의 먼지입자>에 대한 효율이 거의 없으므로 필터 원단에 20,000kV정도의 전압을 걸어 정전기의 기능을 부여하는 정전 필터의 사용이 최적의 공기정화기능을 줄 수 있다.

가스나 기타 유해물질의 경우는 보통 카본 분말과 지오라이트의 입자를 필터원단에 코팅하여 이 입자들의 미세 표면 다공성에 이 물질들의 가스흡입능력을 결부하여 유해가스를 빨아 들이는 방식으로 유해물질을 차단하는 것이 일반적이다. 요즘 산화티탄 입자를 사용하여 빛입자 특히 자외선에 의한 산화티탄의 반응을 유도하여 유해가스물질의 제거 방식과 산화티탄에 광촉매를 집어넣어 빛이 없을 경우 자체반응에 의해 가스를 분해하는 방식등이 개발되고 있으나, 그 효율을 일반 카분필터의 1/4이하 이고 특히 이 데이터는 닫힌 공기<공기흐름이 제한된 경우>의 경우에만 해당하고 자체 반응시간이 필요하므로 실제 외부의 자연공기가 계속적으로 실내에 유입되는 경우 효과를 기대하기 어렵다.

3. 외관확보

실제 필터는 에어콘이나 공기정화장치 또는 공조기 등에 삽입되는 경우 필터의 외관이 밖으로 노출되는 것이 아니어서 외관을 고려할 필요가 없다. 실제 이 특허의 경우는 일반가정이나 건물 특히 아파트 등의 외부에 장착되는 것이므로 외관을 고려할 필요가 절대적이다.

4. 시야확보

실제 실내에 있는 사람들은 바깥의 외부시야확보가 중요한 만큼 필터의 기능과 더불어 시야확보 문제를 고려하여야 한다.

5. 안정성

실제 에어콘 등에 들어가는 필터와는 달리 건물 외곽에 장착되는 필터의 경우는 안정성에 대한 기준이 훨씬 중요한 요소중의 하나이다.

가. 장착된 필터의 강도확보와 부식방지문제

기존의 아파트 방충망의 경우 알루미늄합금이나 스테인레스 스틸성분으로 방충망이 제작되는 것이 일반적이다. 합금성분의 알루미늄은 공기중의 수소성분을 흡수하여 수소 취성이 생기고 장시간 외부노출시 부식문제가 발생할 수 있다. 이를 예방하기 위하여 합금형태의 알루미늄 위에 순수 알루미늄을 코팅<아노다이징>하여 부식문제를 해결하고 있으나 이 피막은 쉽게 손상되므로 원천적으로 부식문제를 해결할 수는 없다. 스테인레스 스틸을 방충망의 원단으로 사용한 경우에도 실제 금속에 함유한 페라이트 성분의 철 입자에 의해 공기 중에 함유된 염소 입자나 기타 유해가스에 의하여 부식이 발생된다.

이러한 문제를 해결하기 위하여 필터의 양쪽면에 사용되는 보강 프레임으로 압축강도가 높고 반영구적인 특수 플라스틱을 사용하여 부식문제나 안전도 문제를 해결할 수 있다.

나. 화재시 필터에 불이 붙는 경우

실제 에어콘이나 공기정화기 등에 장착되는 필터의 경우 화재에 의한 대비책으로 인화된 필터가 4 inch/min의 속도이하로 불이 확산되는 경우 안전도에 문제가 없다고 보고 이 기준에 근거하여 거의 모든 필터는 제작이 되고 있다. 그러나 실제 외부에 장착된 필터의 경우는 화재의 경우 충분한 산소가 공급되고 아래층에서 윗층으로 쉽게 불이 확산될 수 있는 소지가 있어 보다 나은 대비책이 필요하다.

6. 탈장착의 용이성과 장착방법

실제 가정에서 본 필터를 사용할 경우, 예컨데 아파트 베란다의 경우 방충망은 유리문의 바깥쪽에 붙어 있다. 이 경우 방충망 대신에 정전 필터를 사용할 경우 실제 필터를 사용하지 않고 창문을 닫아둘 경우는 외부에서 떠 다니는 먼지입자들이 정전기에 의해 쉽게 필터에 달라붙어 필터의 수명저하와 외관이 쉽게 더러워지는 문제점을 가지고 잇다. 카본이나 지오라이트 등을 사용한 방독 필터의 경우도 앞에 기술한 대로 문을 닫아둔 경우로 외부의 유해가스성분을 흡수하여 자체효율 감소와 수명저하의 원인이 된다.

7. 가정에서 사용시 세척관게와 필터수명을 최대한도로 가져가기 위한 기능적 과제

일반 부직포 원단을 사용한 필터의 경우 세척이 용이하지 않은 관계로 손쉽게 진공청소기나 물세척에 의해 오염원을 제거할 수 있는 방법이 요구된다.

8. 기타

필터를 이러한 용도로 사용하여 실내공기를 정화하는 방식에 있어 사용자의 기호에 따라 다른 방식으로 사용할 수 있는 방법도 요구된다.

상기와 같이 본 고안에 따른 창문형 에어필터를 설치한 공기정화 방식을 건물에 사용할 경우, 기존 에어컨이나 시내에 설치된 공기 정화기의 공기 정화용 필터와는 달리, 실내에 들어오는 먼지를 포함한 공기 오염물을 원천적으로 차단할 수 있으며, 기존의 강제 송풍에 의한 기계식 공기 정화 장비를 갖추기 힘든 소형 건물이나 일반가정에서 손쉽게 사용할 수 있다. 또한 악취나 공기오염이 심한 공단이나 농수산물 야적지 부근의 건물일 경우, 창문을 열어두고 생활하는 봄부터 가을 까지, 내화학성 방독 필터를 사용하여 대기중의 유해물질로부터 환경권을 보호 받을 수 있다.

이상의 설명에서 본 고안은 특정의 실시예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 특허청구범위에 의해 나타난 고안의 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.

Claims (7)

1. 자연통풍에 의한 필터를 사용한 건물의 공기 정화방식에 있어서 최고의 통기성을 확보하기 위한 방법인 벌집 형태의 셀(CELL)을 가진 정전 필터의 제조에 있어어, 세척이 쉬운<재사용가능> 필터의 기능을 부과하기 위해 기존의 부직포 원단을 이용한 이러한 형태의 필터 제작 방식(그림1)인, 부직포 원단 롤(roll)에 정전기 처리후 각 층 사이사이에 접착제를 일정간격으로 도포한 후 벌집 형태로 만들고 일정폭으로 절단하는 방식을 일회용으로 사용되는 단점을 극복하고 세척과 청소가 용이하게 하기 위해 부직포 원단대신 미세 P.P Fiber를 점착제와 섞어서 PP나 PET등의 필름 롤 위에 도포하고 이것을 다시 벌집형태로 제작<그림2>하여 통기성과 집진효율을 올리고 진공 청소기나 물에의한 세척으로 재사용이 가능하게 하는 필터의 제작 방식.

2. 자연통풍에 의한 필터를 사용한 건물의 공기정화방식에 있어서 외곽의 시야확보하기 위해 불투명한 PP(폴리 프로필렌) Fiber를 사용한 정전 미디어로 사용하는 대신 투명한 PP나 PET를 사용하여 필터를 투명하게 제작하는 방식.

자연통풍에 의한 필터를 사용한 건물의 공기정화 방식에 있어서 기존의 공기정화기 내부에 들어가는 필터와는 달리 기능적인 측면 외에 시각적인 장식의 효과를 주기위한 방법으로 일반 정전 필터의 제조에서<그림3>, 정전 Fiber의 보강재를정전 필터에 스프레이 한 점착재를도포하기 전에 보강재의 원단롤에 그림이나 문양을 인쇄하여 필터를 제작함으로서 장식적인 기능도 추가한 기능의 필터링 시스템 <그림4>

자연통풍에 의한 필터를 사용한 건물의 공기정화 방식에 있어서 건물의 외곽에 장착된 필터의 경우 불이 쉽게 공기정화용 Filter에 의해 외벽을 타고 전도되는 것을 막기위해 필터제조 고정에서 PP분말에 가소성 분말을 섞어 녹인 원단을 정전처리하여 화재가 전이 되는 것을 원천적으로 봉쇄하는 방식.

자연통풍에 의한 필터를 사용한 건물의 공기정화 방식에 있어서 창문형의 경우, 예컨데 기존의 아파트 방충망 대신 정전필터나 방독필터가 장착되는 경우, 유리문 바깥쪽 외부에 노출되어 있어 기존의 방충망틀과 달리 유리문의 안쪽, 즉 실내쪽에 방충망용 레일을 설치하여 필터의 수명을 최대한으로 사용할 수 있게 하고 문을 닫아둔 경우도 실내의 미세먼지와 가스정화 기능을 부여할 수 있게끔 하는 공기정화 방식

청구항 3에 있어서 기존의 창호문의 경우 창호지 대신 청구항 3의 민자형 필터로 사용하여 시각적 또는 장식적인 효과를 고려한 창호문의 기능과 공기정화의 기능을 함께할 수 있는 방식.

청구항 6에 있어서 기존의 창문틀 외곽에 양면 테이프나 hook-it<깔깔이>형태의 처리를 하여 쉽게 창호문용 민자형 필터를 교체하는 방식<그림4>