KR20050005017A - 자동차용 에어필터 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 필터 여과지에서 삼각파형 모양이 반복되는 양 측면부와 조립형 필터 프레임의 손쉬운 부착 구조를 제공하기 위하여, 삼각파형이 다수회 반복되는 형상의 측면부(B)를 갖도록 절곡 형성된 필터 여과지(20)와; 상기 측면부(B)에 부착되는 측면 부재(32)와; 상기 측면 부재(32)에 부착되는 제 1 필터 프레임(16)과; 상기 측면 부재가 부착되는 않은 영역의 필터 여과지 가장자리에 부착되면서 상기 제 1 필터 프레임(16)에 조립되는 제 2 필터 프레임(12);으로 이루어지는 자동차용 에어필터를 제공한다.

Description

자동차용 에어필터 {AIR FILTER FOR VEHICLE}

본 발명은 자동차용 에어필터에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 여과지와 필터 프레임이 간극 없이 접착되어 여과 효율을 향상시킬 수 있는 자동차용 에어필터에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 차량 내부로 유입되는 대기중의 공기에는 분진은 물론 알레르기를 유발하는 꽃가루, 자동차의 매연가스에 포함된 불연소된 아황산가스 등의 미세 먼지 및 악취 등이 포함되어 있으며, 이와 같이 오염된 외부의 공기가 정화되지 않고 밀폐된 차량 내부로 유입되면 오히려 차량 외부보다 내부가 오염수치가 높게 되어 탑승자에게 불쾌감과 아울러 호흡 곤란 등과 같은 신체 건강상에 악영향을 미칠 수 있으므로, 자동차 외부 대기중의 공기에 포함되어 있는 분진 등을 필터링하기 위한 에어필터가 요구된다.

도 1은 종래의 자동차용 에어필터를 도시한 사시도인데, 일반적인 자동차용 에어필터는 외기의 오염 공기를 정화하여 차량의 실내룸으로 쾌적한 공기를 제공해 주는 다수의 겹의 주름 형상으로 적층된 필터 여과지(20)와, 그 필터 여과지(20)의 주름 상태를 그대로 유지하면서 차량의 공기유입구(도시안됨)에 안정적으로 장착시킬 수 있도록 뼈대 역할을 하는 필터 프레임(10)으로 구성된다.

상기 필터 여과지(20)는 미세한 웹(web)을 가진 직물지로서 먼지나 분진을 걸러내는 역할을 하고, 특히 상기 필터 여과지(20)는 단위 면적당 공기와의 접촉면적을 증대시키기 위해 연속하는 삼각파형으로 절곡된 형상을 갖는다. 또한, 상기 필터 프레임(10)은 사출기에 상기 여과지를 삽입한 후, 바깥쪽 틀 부위에 PP 수지 혹은 ABS 수지 원소재를 고압으로 분사하고 냉각시킴으로써 얻어지는데, 냉각과정에서 여과지(20)가 프레임(10)에 부착 고정된다.

그런데, 상기 필터 프레임은 일체형 플라스틱 사출물이기 때문에 냉각, 응고되는 과정에서 수축에 따른 변형율이 커서 필터 프레임의 틀 일부가 휘어지는 현상이 빈번히 일어나게 되는데, 이 때 그 프레임 내부에 개재되는 필터 여과지쪽으로 휘어지게 되면 상기 필터 여과지를 찌그러트리게 되고, 그 부분은 웹(web)이 막혀 공기의 흐름이 원활치 못하게 되며, 이로 인한 다른 부분의 웹에 과도한 부하가 걸려 필터 수명을 단축시키는 문제점이 있을 뿐만 아니라 미관상으로도 좋지 않다.

이러한 문제점 때문에, 실용신안등록 제 307,034호는 삼각파형으로 절곡된 필터여과지와 그 필터여과지를 고정하기 위한 필터 프레임으로 구성된 차량용 에어필터에 있어서, 상기 필터 프레임은 상기 필터여과지의 길이방향의 양 가장자리 부분에 부착되고, 양 단부에 결합돌기가 형성된 장변 프레임과, 상기 필터 여과지의 길이 반대방향의 양 가장자리 부분에 부착되고, 양 단부에 상기 장변 프레임의 결합돌기와 맞추어 결합될 수 있도록 결합홈이 형성된 단변 프레임으로 구성되는 조립구조를 갖는 차량용 에어필터를 개시하고 있다.

상기 종래기술은, 별도로 장변 및 단변 프레임을 제작한 후, 이들을 필터 여과지의 외곽 가장자리에 부착시켜 에어필터를 완성하는 것을 개시하고 있지만, 필터 여과지의 외곽으로 곧바로 필터 프레임의 원소재를 사출하는 경우와 달리 미리 사출 성형으로 만들어진 프레임을 필터 여과지에 부착시키는 경우에는 필터 여과지의 측면부에서는 접촉 면적이 넓지 않아서 효과적인 부착을 기대할 수 없는 문제점이 있다. 즉, 삼각파형 모양이 반복되는 양 측면부와 프레임의 완벽한 부착이 이루어지지 않아 공기가 필터 여과지를 거치지 않고 프레임과 필터 여과지 사이로 빠져나가는 불량의 원인이 되고, 아울러 필터 여과지 측면부에 프레임을 부착시키는 작업이 상당히 곤란해서 조립 생산성을 떨어뜨리는 원인이 된다.

이에 본 발명은, 필터 여과지에서 삼각파형 모양이 반복되는 양 측면부와 조립형 필터 프레임의 손쉬운 부착 구조를 제공하여, 자동차용 에어필터의 조립 생산성을 획기적으로 향상시키는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 필터 여과지에서 삼각파형 모양이 반복되는 양 측면부와 필터 프레임을 완벽하게 부착시켜 공기가 여과지를 통과하지 않은 채로 빠져나가는 일이 없도록 하는 것을 목적으로 한다.

아울러, 본 발명은 필터 프레임에 방향제를 충진할 수 있는 추가적인 공간을 형성하거나, 필터 여과지의 일부 영역에 방향제를 도포한 부재를 접착시킴으로써, 자동차용 에어필터를 통과하여 자동차 실내로 공급되는 공기로부터 악취를 제거하고 좋은 향을 갖도록 정화시켜 자동차내에 실내 공간을 쾌적하게 바꾸는 것을 목적으로 있다.

도 1은 일체형 프레임이 채용된 종래의 자동차용 에어필터를 개략적으로 보여준다.

도 2a는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 자동차용 에어필터의 사시도이고, 도 2b는 상기 제 1 실시예에 부가하여 에어필터 프레임에 방향제를 충진할 수 있는 공간을 갖는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 자동차용 에어필터의 사시도이고, 도 2c는 상기 제 1 실시예에 부가하여 표면에 방향제가 도포되고 절곡된 종이가 필터 여과지의 일부 영역에 접착된 본 발명의 제 3 실시예에 따른 자동차용 에어필터의 사시도이다.

도 3a는 도 2a에 보인 자동차용 에어필터에 사용되는 여과지를 지그에 끼우려는 상태를 개략적으로 보여주는 사시도이고, 도 3b는 도 2a에 보인 자동차용 에어필터에서 지그에 상기 여과지를 끼운 상태에서 측면부재를 접착시키려는 상태를 보여주는 사시도이고, 도 3c는 지그에 상기 여과지를 끼우고 측면부재를 접착시킨 상태에서 도 2a에 보인 자동차용 에어필터의 구성을 보여주는 분해 사시도이다.

도 4a는 도 2b에 보인 자동차용 에어필터에 사용되는 여과지를 지그에 끼우려는 상태를 개략적으로 보여주는 사시도이고, 도 4b는 도 2b에 보인 자동차용 에어필터에서 지그에 상기 여과지를 끼운 상태에서 측면부재를 접착시키려는 상태를 보여주는 사시도이고, 도 4c는 지그에 상기 여과지를 끼우고 측면부재를 접착시킨 상태에서 도 2b에 보인 자동차용 에어필터의 구성을 보여주는 분해 사시도이다.

도 5a는 도 2c에 보인 자동차용 에어필터에 사용되는 여과지를 지그에 끼우려는 상태를 개략적으로 보여주는 사시도이고, 도 5b는 도 2c에 보인 자동차용 에어필터에서 지그에 상기 여과지를 끼운 상태에서 측면부재를 접착시키려는 상태를 보여주는 사시도이고, 도 5c는 지그에 상기 여과지를 끼우고 측면부재를 접착시킨 상태에서 도 2c에 보인 자동차용 에어필터의 구성을 보여주는 분해 사시도이다.

도 6은 도 2a 내지 2c에 따른 자동차용 에어필터에 사용되는 조립형 프레임의 부분 확대 단면도이다.

본 발명은, 삼각파형이 다수회 반복되는 형상의 측면부를 갖도록 절곡 형성된 필터 여과지와; 상기 측면부에 부착되는 측면 부재와; 상기 측면 부재에 부착되는 제 1 필터 프레임과; 상기 측면 부재가 부착되는 않은 영역의 필터 여과지 가장자리에 부착되면서 상기 제 1 필터 프레임에 조립되는 제 2 필터 프레임;으로 이루어지는 자동차용 에어필터를 제공한다.

여기서, 상기 제 1 및 2 필터 프레임 중 하나 이상은, 상기 필터 여과지 쪽으로 방향제를 충진할 수 있는 공간을 추가적으로 포함하는 것이 좋은데, 이 경우 더욱 바람직하게는 상기 공간이 상기 제 2 필터 프레임 중 하나 이상에 일체로 형성될 수도 있다.

아울러, 상기 필터 여과지의 일부 영역에, 표면에 방향제가 도포되고 절곡된 부재가 추가적으로 접착 형성되는 것이 좋은데, 이 경우 더욱 바람직하게는 상기 부재가 상기 제 2 필터 프레임쪽 필터 여과지의 일부 영역에 접착되는, 표면에 방향제가 도포되고 절곡된 종이일 수도 있다.

또한, 상술한 경우에서, 더욱 바람직하게는 상기 제 1 및 2 필터 프레임은 중 어느 하나는 돌출부를 포함하고, 다른 하나는 이에 대응하는 요홈부를 포함하는 것이 좋다. 아울러, 더욱 바람직하게는 상기 제 1 필터 프레임은 측면부재가 삽입 부착될 수 있는 단턱부를 포함하는 것이 좋다.

이하에서 본 발명을 첨부 도면 및 첨부도면에 보인 바람직한 일실시예에 기초하여 보다 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명의 범위가 이하의 설명에 의해 제한되는 것은 아니며, 본 발명의 범위는 오로지 계속되는 청구의 범위의 기재에 의해서만 제한될 것이다.

도 2a는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 자동차용 에어필터의 사시도이고, 도 2b는 상기 제 1 실시예에 부가하여 에어필터 프레임에 방향제를 충진할 수 있는 공간을 갖는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 자동차용 에어필터의 사시도이고, 도 2c는 상기 제 1 실시예에 부가하여 표면에 방향체가 도포되고 절곡된 종이가 필터 여과지의 일부 영역에 접착된 본 발명의 제 3 실시예에 따른 자동차용 에어필터의 사시도이다.

그리고, 이들 각 실시예의 제작과정은 도 3a 내지 3c와, 4a 내지 4c 및 5a내지 5c에 잘 나타나 있다.

먼저, 제 1 실시예에 따른 에어필터의 경우, 삼각파형이 다수회 반복되는 형상의 측면부를 갖도록 절곡 형성시킨 필터 여과지(20)는 종이를 절곡시켜 얻어진다. 이렇게 삼각파형 형상으로 절곡 형성된 여과지(20)는 길이가 자유롭게 늘어나거나 줄어들 수 있으므로 삼각파형 모양의 반복되는 산(42)을 갖는 지그(40)에 끼운 후 프레임 부착 공정을 수행한다.

전술한 바와 같이, 필터 여과지(20)는 종이로 만들어지므로 에어필터(2)를 완성한 후, 상기 지그(40)로부터 여과지(20)를 분리해낸 뒤에도 삼각파형을 그대로 유지시키기 위해서는 여과지(20)의 가장자리를 강성을 갖는 프레임에 부착 고정시켜야 한다. 그런데, 통상 종이 재질의 필터 여과지(20)와 플라스틱 재질의 프레임은 서로 다른 재질이기 때문에 고상의 서로 다른 재질 부재를 효과적으로 부착시키기 위해서는 충분한 접촉 면적이 확보되어야 한다. 그러나, 도 3b에 보인 바와 같이 전방 및 후방의 여과지 가장자리(A)에 프레임면을 부착시키는 경우에는 충분한 접촉 면적이 얻어지지만, 삼각파형이 다수회 반복되는 형상을 갖는 측면부(B)에 프레임면을 부착시키는 경우에는 충분한 접촉 면적이 얻어지지 않는다. 이에 본 발명은, 도 3b에 보인 바와 같이 양 측면부(B)에 측면 부재(32)를 먼저 부착시킨 후, 이 측면 부재(32)와 프레임의 부착을 수행하는 것을 가장 큰 특징으로 한다. 이 측면 부재(32)는, 부직포 등과 같이 필터 여과지(20)와 비슷한 재질이거나 필터 여과지(20)와 같은 재질이어서, 필터 여과지(20)의 측면부(B)와 충분한 접촉 면적이 얻어지지 않더라도, 필터 여과지(20)의 측면부(B)에 견고하게 부착된다.

즉, 지그(40)에 여과지(20)를 끼운 후, 여과지의 양 측면부(B)에 도 3b에 보인 바와 같이 화살표 방향으로 측면 부재(32)를 부착시킨다.

그 후, 도 3c에 보인 바와 같이, 측면 부재(32) 위에는 제 1 필터 프레임(16)을 부착시키고, 측면부재가 부착되지 않은 양 여과지 가장자리(도 3b에서 A 영역) 위에는 제 2 필터 프레임(12)을 부착시키고, 상기 제 1 및 2 필터 프레임(16, 12)를 조립하고, 지그(40)를 제거함으로써 본 발명에 따른 에어필터가 완성된다. 이렇게 되는 경우, 작업자가 상대적으로 접촉면적이 적은 측면부(도 3b에서 B 영역)와 제 1 필터 프레임(16)의 프레임면과의 접촉을 위해 어려운 작업을 수행할 필요가 없으므로 작업 생산성의 향상을 가져올 수 있다. 아울러, 측면부(도 3b에서 B 영역)와 측면부재(32)는 넓은 접촉 면적이 제공되므로 사이에 간극을 개재함이 없이 완벽한 접착을 이룰 수 있고, 측면부재(32)와 제 1 필터 프레임(16)은 서로 넓은 접촉 면적으로 가지므로 역시 완벽한 접착을 이룰 수 있다. 따라서, 공기가 필터 여과지를 통과하지 않은 채로 측면부와 측면부재 혹은 측면부재와 프레임 사이의 틈으로 지나갈 가능성은 없어지게 된다.

이 때, 상기 제 1 필터 프레임(16)이나 제 2 필터 프레임(12) 중 어느 하나가 돌출부(16')를 포함하고, 다른 하나는 이에 대응하는 요홈부(12')를 포함하면 상기 필터 프레임의 조립이 더욱 손쉽게 이루어질 수 있는데, 이 때 상기 돌출부를 후크 형식으로 구성하면 일단 결합된 돌출부가 이탈을 방지할 수 있게 된다(도 6 참조). 도 3c는 제 1 필터 프레임(16)에 돌출부(16')가 형성되고, 제 2 필터 프레임(12)에 요홈부(12)가 형성된 예를 보여준다.

아울러, 더욱 바람직하게는 상기 제 1 필터 프레임(16)은 측면부재(32)가 삽입 부착될 수 있는 단턱부(17)를 포함할 수도 있다. 상기 단턱부(17)의 높이는 측면부재(32)의 두께 이상이어서 측면부재(32)가 완전히 상기 단턱부(17) 사이에 들어가도록 구성할 수도 있다. 이렇게 하는 경우, 제 1 필터 프레임(16)과 측면부(B) 사이에 매개되는 측면부재(32)가 공기 흐름의 저항으로 작용할 염려도 없어진다.

다음으로, 본 발명은 제 2 실시예에서 상술한 에어필터의 제 1 및 제 2 필터 프레임(12, 16) 중 하나 이상에 상기 필터 여과지(20)쪽으로 방향제를 충진할 수 있는 공간(4)을 추가적으로 포함하는 것을 또 다른 특징으로 한다. 도 2b는 상기 공간(4)이 양쪽의 제 2 필터 프레임(12)에 일체로 상기 필터 여과지(20)쪽으로 형성된 예를 보여주지만, 상기 공간(4)은 제 1 필터 프레임(16)에도 일체로 상기 필터 여과지(20)쪽으로 형성될 수도 있으며, 아울러 제 1 필터 프레임(16) 중 하나에만 형성되거나 양쪽 모두에 형성될 수도 있고, 제 2 필터 프레임(12) 중 하나에만 형성되거나 양쪽 모두에 형성될 수도 있다. 도 2b 및 도 4c에서는 이해를 돕기 위해 양쪽의 제 2 프레임(16)에 각각 상기 공간(4)을 일체로 형성하였으면서 한 쪽에만 방향제(6)를 충진한 상태를 보여준다.

이렇게 방향제 충진용 공간(4)을 형성한 프레임을 사용하는 경우에도 에어필터의 제조공정은 제 1 실시예와 관련하여 설명한 바와 마찬가지이며, 그 과정을 도 4a 내지 도 4c에 나타내었다. 다만, 단턱부(17)가 방향제 충진용 공간(4)과 겹쳐지지 않도록 배려하였을 뿐이고 다른 구성은 제 1 실시예와 마찬가지이다.

다음으로, 본 발명은 제 3 실시예에서 상기 필터 여과지(20)의 일부 영역에,표면에 방향제가 도포되고 절곡된 부재(22)가 추가적으로 접착 형성된 것을 또 다른 특징으로 한다. 도 2c는 상기 부재(22)가 상기 제 2 필터 프레임(12)쪽 양단 영역에 접착된 모습을 보여주지만, 상기 부재(22)는 상기 필터 여과지(20)의 전체 영역 중 어디에도 일부 접착 형성될 수 있다. 아울러, 상기 부재(22)는 필터 여과지(20)와의 용이한 부착을 위해 절곡된 종이인 것이 바람직하다. 도 5a 내지 도 5b에 보인 바와 같이, 상기 방향제 도포 부재(22)가 필터 여과지(20)의 일부 영역에 부착된다.

이러한 구성을 갖는 에어필터(2) 제조공정도 제 1 실시예의 경우와 마찬가지이다. 다만, 방향제 도포 부재(22)가 접착된 상태에서 측면부재(32)가 부착되며, 도 2c에 보인 바와 같이, 방향제 도포 부재(22)가 양단의 필터 여과지(20)에 부착되는 경우에는 방향제 도포 부재(22)의 가장자리 영역(도 5b의 A 영역)에 접착제를 도포한 후, 여기에 제 2 필터 프레임(12)이 부착된다. 그 외의 제조공정은 제 1 실시예의 경우와 마찬가지이며, 그 과정이 도 5a 내지 5c에 잘 나타나 있다.

이상에서, 방향제는 일반적인 방향제, 악취제거제 내지 냄새분해제를 모두 포함한다.

따라서, 제 2 및 3 실시예에서는 에어필터내에 방향제가 놓이게 되므로, 에어필터를 통과하여 자동차 실내로 공급되는 공기로부터 악취를 제거하고 안 좋은 냄새를 분해하여 좋은 향을 갖는 공기를 자동차 실내로 공급할 수 있게 된다. 따라서, 자동차 실내 공간의 쾌적도를 향상시킬 수 있다.

이상에서, 여과지, 측면부재 및/또는 프레임의 접착 내지 부착은 시판되는핫 멜트(hot melt)를 이용하여 행해지는 것이 좋다. 아울러, 완성 후, 프레임 외곽에 판상 스폰지(도시하지 않음)를 접착시킨다.

이상과 같이, 본 발명에 따르면, 필터 여과지에서 삼각파형이 반복되는 양 측면부와 조립형 필터 프레임의 손쉬운 부착 구조를 제공할 수 있을 뿐만 아니라 상기 양 측면부와 필터 프레임의 완벽한 부착 구조를 제공하여 공기가 여과지를 통과하지 않은 채로 빠져나가는 일이 없어지게 된다. 아울러, 본 발명에 따르면 에어필터의 조립 생산성이 향상된다.

아울러, 자동차 실내로 좋은 향의 공기를 공급할 수 있어서 자동차 실내의 쾌적도를 향상시킬 수 있다.

Claims (7)

1. 삼각파형이 다수회 반복되는 형상의 측면부를 갖도록 절곡 형성된 필터 여과지와; 상기 측면부에 부착되는 측면 부재와; 상기 측면 부재에 부착되는 제 1 필터 프레임과; 상기 측면 부재가 부착되는 않은 영역의 필터 여과지 가장자리에 부착되면서 상기 제 1 필터 프레임에 조립되는 제 2 필터 프레임;으로 이루어지는 것으로 특징으로 하는 자동차용 에어필터.
2. 제1항에 있어서, 상기 제 1 및 2 필터 프레임 중 하나 이상은, 상기 필터 여과지 쪽으로 방향제를 충진할 수 있는 공간을 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 에어필터.
3. 제2항에 있어서, 상기 공간은 상기 제 2 필터 프레임 중 하나 이상에 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차용 에어필터.
4. 제1항에 있어서, 상기 필터 여과지의 일부 영역에, 표면에 방향제가 도포되고 절곡된 부재가 추가적으로 접착 형성된 것을 특징으로 하는 자동차용 에어필터.
5. 제4항에 있어서, 상기 부재는 상기 제 2 필터 프레임쪽 필터 여과지의 일부 영역에 접착되는, 표면에 방향제가 도포되고 절곡된 종이인 것을 특징으로 하는 자동차용 에어필터.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 1 및 2 필터 프레임은 중 어느 하나는 돌출부를 포함하고, 다른 하나는 이에 대응하는 요홈부를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 에어필터.
7. 제6항에 있어서, 상기 제 1 필터 프레임은 측면부재가 삽입 부착될 수 있는 단턱부를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 에어필터.