KR20050111691A - 자동차 공조장치용 에어필터 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 탈취 기능이 향상된 차량용 에어필터를 제공하는 것을 목적으로 하며,
이 목적을 달성하기 위하여, 공기 정화용 필터부를 구비하는 차량용 에어필터에 있어서, 상기 필터부의 적어도 일 면에는 인산 티타늄 화합물층이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 차량용 에어필터를 제공한다.

Description

자동차 공조장치용 에어필터 {Air filter for air-conditioning apparatus of the vehicle}
본 발명은 자동차 공조장치용 에어필터에 관한 것으로서, 더 상세하게는 탈취 기능이 향상된 자동차 공조장치용 에어필터에 관한 것이다.
내부 및 외부로부터 유입되는 먼지 및 유입물질을 제거하기 위하여, 필터가 차량에 설치된다. 이러한 목적으로 차량에 설치되는 필터는 다양한 종류가 있지만, 입자필터가 주로 사용되고 있다. 입자필터는 제거할 수 있는 먼지의 크기에 따라서 세부적으로 분류된다.
그런데, 이러한 일반적인 입자필터는 부직포를 다수 개 적층하여 제조되기 때문에, 먼지 등과 같은 입자들만 제거 가능하고, 냄새는 제거하지 못한다.
만일 먼지와 같은 입자들뿐만 아니라, 냄새까지 제거하고자 할 경우, 카본필터가 이용될 수 있다. 카본필터는 부직포들 사이에 카본층(carbon layer)을 개재하여 제조되며, 카본의 흡착력에 의하여 냄새 입자가 걸러진다. 하지만 카본필터도, 설치 후 일정 시간이 지나면 더 이상 냄새 제거를 하지 못하기 때문에, 시큼한 냄새가 차량 실내로 유입된다. 따라서, 일정 시간 마다 카본 필터를 교체하여 설치해야 하는 불편함이 있다.
에어필터에서 냄새를 제거하기 위하여, 광촉매를 이용하는 기술이 연구되고 있다. 예를 들면, 카본필터에 광촉매를 도포하여, 카본필터에 흡착된 냄새 입자를 분해시키려는 기술이다. 하지만, 광촉매가 활성화되기 위해서는 소정의 파장의 자외선이 요구된다. 따라서, 광촉매가 도포된 에어필터가 차량에 설치될 경우, 에어필터가 설치되는 위치로 인하여 외부로부터 빛이 유입되지 않기 때문에, 소정의 파장의 자외선을 발생시키는 자외선 파장 램프가 차량의 열교환기 근처에 설치되어야 한다.
하지만 자외선 파장 램프가 차량에 설치되어도, 에어필터에 광촉매를 코팅 처리하는 방법이 어렵고, 자외선 파장 램프의 내구성이 문제된다. 또한, 별도의 자외선 파장 팸프의 설치에 따른 A/S가 요구되며, 비용이 증가되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 탈취 기능이 향상된 자동차 공조장치용 에어필터를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적 및 그 밖의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은:
공기 정화용 필터부를 구비하는 자동차 공조장치용 에어필터에 있어서, 상기 필터부의 적어도 일 면에는 인산 티타늄 화합물층이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 자동차 공조장치용 에어필터를 제공한다.
본 발명에 있어서 바람직하게는 상기 자동차 공조장치용 에어필터에서, 상기 필터부의 내부에 카본 입자들로 형성된 카본층이 개재될 수 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 측면에 의하면, 본 발명은 공기 정화용 필터부를 구비하는 자동차 공조장치용 에어필터에 있어서, 상기 필터부의 내부에는 카본 입자들로 형성된 카본층이 개재되어 있고, 상기 카본 입자들에는 인산 티타늄 화합물막층이 코팅될 수 있다.
본 발명에 있어서 바람직하게는 상기 자동차 공조장치용 에어필터에서, 상기 필터부의 적어도 일 면에는 인산 티타늄 화합물층이 형성될 수 있다.
상기 자동차 공조장치용 에어필터에서, 상기 인산 티타늄 화합물의 화학식은 Ti(OH)x(PO4)y(HPO4)z(H2PO4)l(OR)m 이고, 여기에서 R은 탄소수 1 내지 4를 가지는 알킬기이며, x, y, z, l 및 m은 각각 0 이상의 수이며, x+3y+2z+l+m=4를 만족할 수 있다.
이어서, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
(제1실시예)
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 자동차 공조장치용 에어필터(100)가 도시되어 있다.
도시된 자동차 공조장치용 에어필터(100)는 입자필터로서, 사각 틀 형상의 프레임(110)과, 프레임(110)의 내측면에 장착되는 필터부(120)를 구비한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 필터부(120)는 제1,2필터부(121, 122)를 구비하며, 제1,2필터부(121, 122)가 적층된 구조를 가진다. 제1,2필터부(121, 122)는 통상적으로 부직포를 이용하여 제조되며, 적층된 제1,2필터부(121, 122)를 코러게이트(corrugate) 형상으로 절곡하여 쌓아올린 후, 이를 프레임(110)에 장착시킨다.
제1실시예에 따른 자동차 공조장치용 에어필터(100)에서는 필터부(120)가 2장의 부직포들(121, 122)을 이용하여 제조되지만, 필터부(120)의 재질은 이에 한정되지 않는다. 또한, 필터링해야 할 입자들의 크기 및 양에 따라, 부직포들의 내부 조밀도가 변경될 수 있을 뿐만 아니라, 적층된 부직포들의 수가 변경될 수 있다.
제1실시예에서는 유입되는 공기를 먼저 접촉하는 제1필터부(121)의 내부 조밀도가, 제2필터부(122) 보다 상대적으로 낮도록 형성되어 있기 때문에, 큰 입자들은 제1필터부(121)에 포집되고, 제1필터부(121)을 통과한 작은 입자들은 제2필터부(122)에 포집된다.
제1필터부(121)의 전면에는 제1인산 티타늄 화합물층(131)이 형성되어 있다. 일본국 특허공개번호 제2002-308712호에 개시된 바와 같이, 인산 티타늄 화합물은 향균 및 탈취 기능을 가지는 화합물이다. 인산 티타늄 화합물의 화학식은 Ti(OH)x(PO4)y(HPO4)z(H2PO4 )l(OR)m 이고, 여기에서 R은 탄소수 1 내지 4를 가지는 알킬기이며, x, y, z, l 및 m은 각각 0 이상의 수이며, 식 x+3y+2z+l+m=4 를 만족한다.
또한, 제2필터부(122)의 후면에도 제2인산 티타늄 화합물층(132)이 형성되어 있다. 본 실시예에서는 제1인산 티타늄 화합물층(131) 및 제2인산 티타늄 화합물층(132)이 형성되어 있지만, 이는 냄새의 제거를 최대화하기 위한 것이므로, 제1인산 티타늄 화합물층(131)과 제2인산 티타늄 화합물층(132) 중의 하나만 형성될 수 있다. 또한, 제1,2인산 티타늄 화합물층(131,132)은 필터부(120)의 양면에 전체적으로 형성되어 있는 것으로 도시되고 있으나, 상대적으로 공기의 유입량이 많은 필터부(120)의 중심 부분에 국부적으로 형성될 수도 있다.
제1,2인산 티타늄 화합물층(131, 132)은, 필터부에 형성하는 다양한 방법이 있으나, 필터부에 인산 티타늄 화합물 용액을 스프레이 하거나, 필터부를 인산 티타늄 화합물 용액에 침적한 후에, 상온에서 1 내지 2일 정도 건조하여 형성될 수 있다. 하지만, 제1,2인산 티타늄 화합물층의 형성방법은 이에 한정되지 않는다.
필터부(120)에 형성된 제1,2인산 티타늄 화합물층(131, 132)과 냄새 입자 사이의 반응 메커니즘은 다음과 같다.
인산 티타늄 화합물은 산소 및 수분과 접촉할 경우 반응이 일어나서, 3가 오존과 2가 산소가 발생된다. 이러한 산소는 매우 불안정하기 때문에 산화-환원 반응에 의하여 O2-가 생성된다. 그리고 O2-는 산화-환원 반응을 통하여 과산화수소를 생성하며, 과산화수소는 강한 산화력을 가진 수산화라디칼(OH-)로 변화된다. 이 수산화라디칼은 세균 및 냄새 입자를 산화시킴으로써 세균 및 냄새 입자를 분해하여 제거한다. 따라서, 제1실시예에 따른 자동차 공조장치용 에어필터(100)에서는. 냄새 입자뿐만 아니라 세균까지 제거되는 항균 효과를 가진다.
제1실시예의 변형예가 도 3에 도시되어 있다. 제1실시예에 따른 자동차 공조장치용 에어필터와 유사하게, 자동차 공조장치용 에어필터(200)는 사각 틀 형상의 프레임(210)과, 프레임(210)의 내측에 장착되는 필터부(220)를 구비한다. 제1실시예와 다른 점은, 필터부(220)가 제1,2,3필터부(221, 222, 223)의 적층된 구조를 가지는 카본필터라는 점이다. 제1,3필터부(221, 223)는 부직포로 제조되며, 제2필터부(222)는 카본을 압착하여 제조되는 카본층 구조를 가진다. 제2필터부(222)는 제1,3필터부(221, 223) 사이에 개재되며, 필터부(222)에 카본층이 포함되어 있기 때문에, 입자필터에 비하여 냄새 입자의 흡착력이 향상된다.
또한, 제1필터부(221)의 전면에는 제1인산 티타늄 화합물층(231)이 형성되어 있고, 제3필터부(223)의 후면에는 제2인산 티타늄 화합물층(232)이 형성되어 있다. 따라서, 포집된 냄새 입자가 제1,2인산 티타늄 화합물층(231, 232)에 의하여 분해 제거된다.
인산 티타늄 화합물의 화학식, 인산 티타늄 화합물과 냄새 입자 사이의 반응 메커니즘 및, 제1,2인산 티타늄 화합물층(231, 232)의 형성 방법은 제1실시예와 유사하기 때문에 여기서는 생략한다.
(제2실시예)
도 4를 참조하면, 본 발명의 바람직한 제2실시예에 따른 자동차 공조장치용 에어필터(300)의 단면도가 도시되어 있다. 이하에서는 제1실시예와 상이한 사항을 중심으로 설명한다.
도시된 자동차 공조장치용 에어필터는 카본필터로서, 사각 틀 형상의 프레임(310)과, 프레임의 내측면에 장착되는 필터부(320)를 구비한다. 도 4에 도시된 바와 같이, 필터부(320)는 제1,2,3필터부(321, 322, 323)를 구비하며, 제1,3필터부(321, 323)는 부직포로 제조되고, 제2필터부(322)는 카본으로 형성된 카본층 구조를 가진다. 제2필터부(322)는 제1,3필터부(321, 323) 사이에 개재되어 있다. 필터부(320)는 적층된 제1,2,3필터부(321, 322, 323)를 코러게이트(corrugate) 형상으로 절곡하여 쌓아올린 후, 이를 프레임(110)에 장착시킨다.
여기에서 필터부(320)의 적층된 층의 수 및 재질은 전술한 바에 한정되지 않는다.
제1,3필터부들(321, 323)에 의하여 먼지 입자들의 포집이 증가되고, 카본으로 제조된 제2필터부(322)에 의하여 냄새 입자의 흡착력이 향상된다.
도면을 참조하면, 제2필터부(322)의 카본 입자(340)들에는 인산 티타늄 화합물막층(350)이 코팅되어 있다. 인산 티타늄 화합물막층(350)은 카본 입자들에 인산 티타늄 화합물 용액을 스프레이하거나 카본 입자들을 인산 티타늄 화합물 용액에 침적한 후에 상온에서 1 내지 2일 정도 건조하여 형성된다.
인산 티타늄 화합물층(350)이 코팅되어 있는 카본 입자(340)들은 냄새 입자 흡착력이 우수할 뿐만 아니라, 흡착된 냄새 입자를 인산 티타늄 화합물로 분해 제거하기 때문에, 외부로부터 유입되는 냄새 입자가 확실히 분해 제거된다.
제1필터부(321)의 전면에 제1인산 티타늄 화합물층(331)이 형성되어 있고, 제3필터부(323)의 후면에 제2인산 티타늄 화합물층(332)이 형성되어 있다. 여기에서 제1,2인산 티타늄 화합물층(331, 332)은 필수 구성 요소는 아니지만, 세균 및 냄새 입자가 분해 제거력이 더욱 향상된다.
인산 티타늄 화합물의 화학식, 인산 티타늄 화합물과 냄새 입자 사이의 반응 메커니즘 및, 제1,2인산 티타늄 화합물층(331, 332)의 형성 방법은 제1실시예와 유사하기 때문에 생략한다.
앞서 도시된 도면에서와 동일한 참조부호는 동일한 부재를 가리킨다.
본 발명에 따른 자동차 공조장치용 에어필터는, 필터부의 적어도 일 면에 인산 티타늄 화합물층이 형성되어 있기 때문에, 냄새 입자 및 세균을 효과적으로 분해 제거한다. 따라서, 항균 및 탈취 효과를 가진다.
또한, 필터부의 내부에 개재되는 카본층에 인산 티타늄 화합물층이 코팅될 경우, 항균 및 탈취력이 더욱 향상된다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 자동차 공조장치용 에어필터의 사시도이고,
도 2는 제1실시예의 Ⅱ-Ⅱ선에 따라 취한 단면도이고,
도 3은 제1실시예의 변형예로서, 도 2에 대응하는 단면도이고,
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 자동차 공조장치용 에어필터의 단면도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
100, 200, 300 : 자동차 공조장치용 에어필터
110, 210, 310 : 프레임 120, 220, 320 : 필터부
131, 231, 331 : 제1인산 티타늄 화합물층
132, 232, 332 : 제2인산 티타늄 화합물층
340 : 카본 입자 350 : 인산 티타늄 화합물층

Claims (5)

  1. 공기 정화용 필터부를 구비하는 자동차 공조장치용 에어필터에 있어서,
    상기 필터부의 적어도 일 면에는 인산 티타늄 화합물층이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 자동차 공조장치용 에어필터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 필터부의 내부에 카본 입자들로 형성된 카본층이 개재되는 것을 특징으로 하는 자동차 공조장치용 에어필터.
  3. 공기 정화용 필터부를 구비하는 자동차 공조장치용 에어필터에 있어서,
    상기 필터부의 내부에는 카본 입자들로 형성된 카본층이 개재되어 있고,
    상기 카본 입자들에는 인산 티타늄 화합물막층이 코팅되어 있는 것을 특징으로 하는 자동차 공조장치용 에어필터.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 필터부의 적어도 일 면에는 인산 티타늄 화합물층이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 자동차 공조장치용 에어필터.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 인산 티타늄 화합물의 화학식은 Ti(OH)x(PO4)y(HPO4) z(H2PO4)l(OR)m 이고, 여기에서 R은 탄소수 1 내지 4를 가지는 알킬기이며, x, y, z, l 및 m은 각각 0 이상의 수이며, x+3y+2z+l+m=4를 만족하는 것을 특징으로 하는 자동차 공조장치용 에어필터.
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