KR200497260Y1 - 공기정화 필터 및 공기정화 필터의 적층체 - Google Patents

Abstract

공기의 흐름 방향으로 유입구와 토출구를 형성하고 그 내부에 수용공간을 형성한 필터 본체, 상기 필터 본체의 수용 공간에 마련되는 기재, 상기 기재의 표면에 부착되는 여과재를 포함하되, 상기 기재는 합성수지 또는 금속으로서 규칙 또는 불규칙적인 그물코가 연속적으로 형성된 메쉬망의 구조를 가지며, 상기 기재의 단면이 규칙적으로 배열된 이등변 삼각형 또는 정삼각형인 3차원 절곡 구조인 것이 특징인공기정화 필터 및 이의 적층체가 제공된다.

Description

공기정화 필터 및 공기정화 필터의 적층체{Air Purifier Filter and }

본 발명은 공기정화 필터에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 공기정화를 위한 여과재를 필터 본체에 균일하고 용이하게 충전할 수 있는 공기정화 필터에 관한 것이다.

여기서는, 본 개시에 관한 배경기술이 제공되며, 이들이 반드시 공지기술을 의미하는 것은 아니다.

일반적으로 공기정화 필터는 공기 중의 악취성분, 미세먼지, 세균 등(이하, '이물질'이라 함)을 여과하는 필터로서, 이물질에 대한 흡착력이 우수한 활성탄, 제올라이트 등의 여과재를 필터 코어에 충전한 형태로 이루어진다.

이러한, 공기 필터와 관련된 선행기술로 한국 등록특허 제10-1522199호(2015.05.15)의 "공기조화기의 필터 및 제조방법"이 개시되어 있다. 선행기술에 따른 필터는 도 1에 도시된 바와 같이 벌집 모양의 격실 구조를 가지는 필터 본체(13)를 형성하며, 이러한 필터 본체(13)의 격실(12)에 활성탄(16)을 충전한 뒤 필터 본체(13)의 전면과 후면을 커버(14)(15)로 마감하여 활성탄의 이탈을 방지하는 구조로 제작된다.

그러나, 상기와 같은 선행기술에 따른 필터는 필터 본체(13)에 다수의 격실 구조를 형성하고 각 격실(12)마다 활성탄(16)을 균일하게 충전해야 하지만 활성탄을 격실(12)에 충전하는 공정에서 격실(12)에 충전되는 활성탄(16)의 양에 차이가 발생할 수 있다.

즉, 어느 격실(12)에는 과도하게 활성탄이 충전되고 다른 격실(12)에는 활성탄(16)이 부족하게 충전된다. 이와 같이, 필터 본체(13)에 형성된 격실(12)에 활성탄(16)이 제각기 다르게 충전되는 것에 따라 공기 흐름 및 여과량이 달라져 제품의 신뢰성이 낮은 문제가 있을 뿐만 아니라 격실(12)에 과도하게 활성탄이 충전되는 경우 제1메쉬(14) 및 제2메쉬(15)가 필터 본체(13)에 접착되지 않아 활성탄(16)이 격실(12)로부터 이탈할 수 있다.

또한, 선행기술의 필터는 필터 본체(13)의 격실(12)에 활성탄이 충전되기 때문에 필터 본체(13)의 기울어짐에 따라 활성탄(16)이 중력작용 방향으로 쏠리게 되어 격실(12) 내에서의 공극(활성탄 간의 공간)이 일정하지 못할 수 있다.

대한민국 공개실용신안 20-2017-003593호에 따르면, 상하로 주름져 다수 겹으로 접혀진 필터의 골과 골 사이에 수직방향으로 보강바를 형성함과 아울러, 필터의 일면에 방향제와 활성탄등을 충전한 충전 구조체를 적층하는 자동차용 에어컨 필터가 개시되어 있다. 상기 기술도 별도의 수용공간에 활성탄을 충전하는 것으로 특허 10-1522199에서 가질 수 있는 문제점을 나타낼 수 있다.

한국등록특허 제10-1522199호(2015.05.15.) 한국 공개실용신안 제20-2017-003593호(2017.10.17.)

본 고안은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 본 고안의 목적은 여과재를 필터 본체에 균일하고 용이하게 충전할 수 있고, 필터 본체가 기울어지더라도 여과재의 쏠림을 방지하여 공기 흐름 및 여과량을 균일하게 할 수 있는 공기정화 필터를 제공하는데 목적이 있다.

또한, 2개 이상의 필터 본체를 적층하여 필요에 따라 성능조절이 유리한 공기정화 필터를 제공하는데 목적이 있다.

상기 문제점을 해결하기 위해, 본 고안의 일 실시예에 따르면, 공기의 흐름 방향으로 유입구와 토출구를 형성하고 그 내부에 수용공간을 형성한 필터 본체, 상기 필터 본체의 수용 공간에 마련되는 기재, 상기 기재의 표면에 부착되는 여과재를 포함하되, 상기 기재는 합성수지 또는 금속으로서 규칙 또는 불규칙적인 그물코가 연속적으로 형성된 메쉬망의 구조를 가지며, 상기 기재의 단면이 규칙적으로 배열된 이등변 삼각형 또는 정삼각형인 3차원 절곡 구조인 것이 특징인, 공기정화 필터를 제공한다.

상기 일실시예에 있어서, 상기 3차원 절곡 구조는 기재의 가로방향 또는 세로방향 중 1방향으로 절곡된 것일 수 있다.

또한, 상기 공기정화 필터는 상기 유입구 및 토출구에 커버를 더 포함할 수 있으며, 상기 커버는 망사 형태일 수 있다.

본 고안의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 공기정화 필터를 2 이상 적층한 것인, 공기정화 필터의 적층체를 제공한다.

본 고안에 따른 공기정화 필터에 의하면, 메쉬망에 활성탄이 부착된 상태로 필터 본체에 수용되어 활성탄을 필터 본체에 균일하고 용이하게 충전할 수 있고, 필터 본체가 기울어지더라도 활성탄의 쏠림을 방지하여 공기 흐름 및 여과량을 균일하게 하여 제품의 신뢰성을 향상시킨다.

도 1은 선행기술에 따른 공기정화 필터를 나타낸 사시도.
도 2는 본 고안의 일 실시예에 따른 공기정화 필터의 분해 사시도.
도 3은 본 고안의 일 실시예에 따른 공기정화 필터의 수용공간에 마련된 기재의 절곡구조를 나타내는 단면을 나타내는 도면.
도 4는 본 고안의 일 실시예에 따른 기재의 가로방향 절곡구조를 예시적으로 나타낸 사시도.
도 5는 본 고안의 다른 실시예에 따른 공기정화 필터의 적층체를 예시적으로 나타낸 사시도.
도 6은 본 고안의 다른 실시예에 따른 공기정화 필터의 적층체의 예시적인 결합구조를 나타낸 모식도.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 도시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 있음에 유의하여야 한다.

도 2는 본 고안의 일 실시예에 따른 공기정화 필터를 나타낸 분해 사시도이다.

도 2를 참조하여 설명하면, 본 고안의 일 실시예에 따른 공기정화 필터는 공기의 흐름 방향으로 유입구와 토출구를 형성하고 그 내부에 수용 공간(112)을 형성한 필터 본체(110), 상기 필터 본체(110)의 수용 공간에 마련되는 기재(120), 상기 기재(120)의 표면에 부착되는 여과재(130)를 포함하고, 선택적으로, 필터 본체(110)의 유입구와 토출구를 마감하는 망사 커버(140)를 포함한다.

구체적으로, 필터 본체(110)는 도 2에 도시된 바와 같이 사각 틀의 형상을 갖되 공기가 흐를 수 있게 일측면과 타측면에 제각기 유입구와 토출구를 형성하며 그 내부에 기재(120)가 위치할 수 있게 수용 공간(112)이 형성된다.

이러한 필터 본체(110)는 사각 틀의 형상에 한정되지 않고 다양하게 변형될 수 있다. 예를 들어 필터 본체(110)는 원형, 타원형, 다각형 등의 기둥을 형성할 수 있으며, 이는 필터가 이용되는 공기청정기 등 최종 제품의 형태에 따라 변형될 수 있다. 필터 본체(110) 그 내부에 여과재 부착된 기재(120)가 위치할 수 있게 수용 공간(112)을 형성하며 일측면과 타측면에 공기가 흐를 수 있게 유입구와 토출구가 형성된다.

필터 본체(110)는 예를 들어 알루미늄 내지 알루미늄 합금과 같은 금속일 수 있으며, 또한 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트와 같은 합성수지일 수 있다.

상기 필터 본체(110)의 수용 공간(112)에는 여과재가 부착된 기재(120)가 마련된다. 이때, 상기 기재(120)는 금속 또는 합성수지의 재질로 이루어질 수 있다.

기재(120)는 규칙 또는 불규칙적인 그물코가 연속적으로 형성된 판재의 형태를 갖게 되는데, 기재(120)는 여과재를 부착하여 공기정화 필터의 골격을 담당하는 부분으로 필터를 지지하면서 공기가 통과하는데 저해되지 않는 구조라면 제한 없이 이용 가능하다. 본 고안의 일실시예에서 상기 기재는 규칙적인 그물코가 연속적으로 형성된 메쉬망이며, 알루미늄 합금으로 제조된다.

본 고안의 일 실시예에서 상기 기재(120)는 3차원 절곡 구조를 갖는다. 상기 절곡 구조는 도 3에 예시된 바와 같이, 규칙적으로 산(121)과 피치(p)를 보유하는 프리즘 형태이다. 산의 높이(h)와 피치(p)는 필터의 크기에 따라 적절하게 구현할 수 있으나, 최적의 여과효율을 달성하는 측면에서 절곡구조의 단면이 규칙적으로 배열된 이등변 삼각형 또는 정삼각형인 것이 좋다. 상기 규칙적으로 배열된 이등변 삼각형 또는 정삼각형이란 소정의 피치(p)를 밑변으로 하는 이등변 삼각형 또는 정삼각형이 연속적으로 배열된 것을 의미한다. 도 3에 예시된 절곡구조의 단면에서, 각 이등변 삼각형의 밑변을 이루는 피치(p)의 길이는 동일한 것이 바람직하나, 가공상 오차가 존재할 수 있으며 피치간격에 있어서, 10% 범위의 오차는 동일한 것으로 간주한다. 마찬가지로 이등변 삼각형의 두 변의 사이각인 꼭지각 또한 10% 범위의 오차는 동일한 것으로 간주한다.

도 2에는 직사각형의 본체에 세로방향으로 절곡된 기재(120)를 예시하였으나, 도 4에 나타낸 바와 같이 기재(120)는 가로방향으로 절곡될 수 있다.

상기 여과재(130)는 필터의 목적에 따라 다양한 여과재가 사용될 수 있다. 여과재에는 오염된 공기 내 악취성분, 유해가스 등을 흡착하는 방법에 의한 흡착재, 산화환원 반응을 유도하여 악취성분, 유해가스 등을 분해하는 방법에 의한 촉매 및 이들의 조합이 포함된다. 상기 여과재의 구체적인 예에는 활성탄, 제올라이트, 실리카, 알루미나, 망간, 백금, 구리, 광촉매 및 이들의 혼합물 등이 포함된다.

본 고안의 일 실시예에 있어서, 여과재(130)로서 활성탄이 이용될 경우, 필터 본체(110)의 유입구를 통해 유입된 공기는 기재(120)의 표면에 부착된 활성탄에 의해 정화된 상태로 토출구로 토출된다.

본 고안의 일 실시예에서 기재(120)가 절곡된 형태를 보유하므로 단위면적당 같은 활성탄을 더 많이 보유하는 종래 기술의 활성탄 필터 대비 탈취 효율이 높다.

본 발명의 일 실시예에서 기재(120)에 부착되는 활성탄은 크기 또는 형태를 조절하여 여과효과를 증가시킬 수도 있다.

활성탄을 포함하는 여과재(130)가 부착된 기재(120)는 예를 들어 권선된 기재(120)가 피더기(feeder)와 같은 공급장치에 의해 이동하는 중에 기재(120)가 접착제가 담긴 수조에 침전되어 기재(120)의 표면에 접착제가 도포되고, 수조를 통과한 기재(120)의 표면으로 활성탄을 분사시켜 활성탄(130)과 기재(120)를 일체적으로 형성할 수 있다.

그리고, 표면에 활성탄(130)이 부착된 기재(120)는 접착제를 건조하기 위한 건조기 및 기재(120)를 일정한 길이로 절단하는 절단장치를 거치는 것으로 신속하게 제조할 수 있다.

이와 같이 표면에 여과재(130)가 부착된 기재(120)는 필터 본체(110)의 수용 공간에 마련되는데, 이때 필터 본체(110)의 수용 공간(112)에 마련된 기재(120)를 안정적으로 고정하면서도 활성탄의 이탈을 방지할 수 있도록 필터 본체(110)의 유입구와 토출구는 각각 커버(140)에 의해 마감 될 수 있다. 상기 커버(140)는 여과재의 이탈을 방지하면서도 공기의 유입 및 토출을 저해하지 않는 구조라면 제한 없이 이용될 수 있다.

상기 커버(140)가 도 2에 예시된 바와 같이 망사의 형태일 경우에는, 유입구와 토출구의 테두리를 따라 열융착에 의해 고정되는데, 상기 커버(140)가 필터 본체(110)와 동일한 재질로 이루어져 커버(140)와 필터 본체(110)의 테두리에 가해지는 열에 의해 일체적으로 융착될 수 있다. 망사 형태를 가진 커버(140)의 그물코는 기재(120)에 부착된 여과재의 크기보다 작게 형성되어 혹시라도 기재(120)에서 떨어진 여과재가 필터 본체(110)의 외부로 누출되는 것을 차단하게 된다.

상기와 같이, 기재(120)에 여과재가 부착된 상태로 필터 본체(110)에 마련되어, 여과재를 필터 본체(110)에 균일하고 용이하게 충전할 수 있고, 필터 본체(110)가 기울어지더라도 여과재의 쏠림을 방지하여 공기 흐름 및 여과량을 균일하게 하여 제품의 신뢰성을 향상시킨다.

본 고안의 다른 실시예에 따르면, 상기 공기정화 필터를 2개 이상 적층한 구조를 가진 공기정화필터의 적층체를 제공한다. 도 5에 예시된 바와 같이, 공기정화 필터를 2개 이상 적층한 적층체는 공기정화기기의 용도에 따라 압력손실이 크게 문제되지 않으면서 여과효율이 필요할 경우 이용된다.

공기 정화필터를 2이상 적층할 경우에 본체의 수용공간에 마련되는 기재의 절곡방향은 동일 또는 상이할 수 있다. 절곡방향이 동일할 경우에는 압력손실 측면에서 유리할 있고, 절곡방향이 상이할 경우에는 압력손실 측면에서는 불리할 수 있으나, 초기 탈취 효과는 높을 수 있다. 이는 최종적으로 적용될 공기여과장치의 특징에 따라 통상의 기술자가 선택할 수 있을 것이다.

적층 구조에 있어서 망사 커버는 각각의 도 2에 예시된 바와 같이 각각의 공기정화필터의 본체의 유입구와 토출부에 마련될 수 있다. 또한, 적층되는 계면의 커버는 중첩되지 않도록 1개만 배치하고 최외곽의 유입구 및 배출구 측에 커버로 마감할 수도 있다. 아울러, 공기정화필터가 적층되는 계면은 망사 커버로 마감하지 않고, 최외곽의 유입구 및 배출구에 해당하는 위치의 본체만 망사 커버로 마감할 수 있다.

또한, 공기정화필터의 적층 구조에 있어서 본체의 테두리의 적어도 일부분은 본체가 안정적으로 결합될 수 있도록 결합구조를 가질 수 있다. 상기 결합구조는 도 6에 예시된 암수결합구조일 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.

본 고안에 따르면, 공기정화장치에 필수적인 공기정화필터에 있어서, 여과재가 필터 전체에 균일하게 배치되고 여과효율 등의 물성을 향상시킬 수 있다. 따라서, 신규의 공기정화장치에 적절하게 이용될 수 있다.

110: 본체 112: 수용 공간
120: 기재 130: 여과재
140: 커버

Claims (5)

1. 공기정화 필터를 2 이상 적층한 적층체로써,
   상기 공기정화 필터는
   공기의 흐름 방향으로 유입구와 토출구를 형성하고 그 내부에 수용공간을 형성한 필터 본체;
   상기 필터 본체의 수용 공간에 마련되는 기재; 및
   상기 기재의 표면에 부착되는 여과재를 포함하고,
   상기 기재는 합성수지 또는 금속으로서 규칙 또는 불규칙적인 그물코가 연속적으로 형성된 메쉬망의 구조를 가지며,
   상기 기재의 단면이 규칙적으로 배열된 이등변 삼각형 또는 정삼각형인 3차원 절곡 구조인 것이고,
   상기 여과재는 활성탄이고,
   상기 유입구 및 토출구에 망사 형태의 커버를 포함하는 것이고,
   상기 망사 형태의 커버의 그물코가 상기 여과재의 크기보다 작은 것이고,
   상기 커버는 상기 유입구와 상기 토출구의 테두리를 따라 열융착에 의해 고정되고,
   상기 커버와 상기 필터 본체는 동일한 재질로 이루어지고,
   상기 각 공기정화 필터의 본체의 수용공간에 마련되는 기재의 절곡방향은 동일한 것인 공기정화 필터 적층체.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 청구항 1에 있어서,
   본체의 암수결합구조에 의하여 결합된 것인, 공기정화 필터 적층체.

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