KR20060048517A - 필터 장치 - Google Patents

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KR20060048517A
KR20060048517A KR1020050054984A KR20050054984A KR20060048517A KR 20060048517 A KR20060048517 A KR 20060048517A KR 1020050054984 A KR1020050054984 A KR 1020050054984A KR 20050054984 A KR20050054984 A KR 20050054984A KR 20060048517 A KR20060048517 A KR 20060048517A
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폴커 브로인링
롤란트 도브너
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칼 프로이덴베르크 카게
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Abstract

본 발명은, 측면 및 정면 경계면들(20a, 20b 및 20c)을 포함하는 벽을 가진 필터 하우징(2) 및 상기 필터 하우징(2) 내에 삽입될 수 있는 평판형 필터 인서트(3)를 포함하는 필터 장치(1)에 관한 것으로, 상기 필터 인서트는 지그재그 형태로 접혀 있으면서 정면측 단부 주름 영역(3a)을 가진 여과포(filter web)를 포함하고, 상기 단부 주름 영역은 상기 필터 인서트(3)가 필터 하우징(2) 내로 삽입될 때 탄성 초기 응력에 의해 필터 하우징(2)의 정면 경계면(20c)에 밀착될 수 있다. 본 발명에 따라 밀봉력을 더욱 개선하기 위해, 상기 필터 하우징(2)의 정면측 경계면(20c)이 내부를 향하는 굴곡부를 갖는다.

Description

필터 장치{FILTER ARRANGEMENT}
도 1은 본 발명에 따른 필터 장치 일부의 개략적 평면도이다.
*도면의 주요 부호 설명*
1: 필터 장치
2: 필터 하우징
2a, 2b 및 2c: 필터 하우징 벽
3: 필터 인서트
3a: 정면측 단부 주름 영역
20a, 20b: 측면 경계면
20c: 정면 경계면
본 발명은 측면 및 정면 경계면을 포함하는 벽을 가진 필터 하우징 및 실질적으로 평판 형태인 필터 인서트(filter insert)를 포함하는 필터 장치에 관한 것으로, 상기 필터 인서트는 필터 하우징 내에 삽입될 수 있고 실질적으로 지그재그 형태로 접혀 있으면서 적어도 하나의 정면측 단부 주름 영역을 가진 여과포(filter web)를 포함하며, 상기 단부 주름 영역은 필터 인서트가 필터 하우징 내로 삽입될 때 탄성 초기 응력에 의해 필터 하우징의 정면 경계면에 밀착될 수 있다.
지그재그형으로 접혀 있으면서 특히 부직포로 형성되는 여과포를 가진 필터 부재는 매우 다양한 용도를 위해 제조된다. 그러한 필터 부재는 예컨대 자동차 실내를 위한 신선한 공기를 여과하기 위해서뿐만 아니라, 실내 공기 조절 장치 내에도 사용된다. 자동차에서는 그러한 필터 부재가 적절한 필터 하우징 내에 삽입된다. 그러한 필터 부재 내지는 그러한 필터 장치의 경우, 특히 필터 부재의 정면 단부에서 누수가 발생할 수 있다는 단점이 있다. 이러한 누수는 필터 부재의 장기간 사용시 인접하는 주름의 뒤틀림 또는 변형을 야기할 수 있으며, 그로 인해 바이패스 효과(bypass effect)가 더욱 강화되어 결국 필터 표면이 충분히 활용되지 못하는 결과를 낳을 수 있다. 따라서 밀봉에 대한 특별한 요건과 관련하여, 필터 부재의 단부 영역에 밀폐를 위해 예컨대 래버린스 씰(labyrinth seal), 포움(foam), 프로파일 등과 같은 부가의 밀봉 부재들을 제공하는 추세로 변화하고 있다. 공지되어 있는 상기 필터 장치의 경우, 전술한 필터 부재들의 사용시 재료 비용 및 제조 비용이 증가된다는 단점이 있다.
DE 196 191 6 A1으로부터, 필터 인서트의 정면 영역에 전술한 추가의 밀봉 부재들을 사용하지 않으면서도 매우 양호한 누수값을 갖도록 설계된 필터 장치가 공지되어 있다. 범용 종래 기술을 형성하는 상기 필터 장치는 측면 및 정면 경계면을 포함하는 벽을 가진 필터 하우징 및 지그재그형태로 접혀 있으면서 정면 벽들을 가진 여과포로 형성된 필터 인서트를 포함한다. 상기 정면 벽들은, 필터 인서 트가 필터 하우징 내로 삽입될 때 탄성 초기 응력에 의해 필터 하우징의 정면 경계면에 밀착되는 밀봉 플레이트를 형성하도록 설계된다. 이 경우, 상기 정면 벽들이 각각의 인접 주름에 의해 V자형 횡단면과 경계를 이루고, 상기 횡단면은 여과될 매체의 유입측으로 개방되어 있다. 인접 주름들은 정면 벽들의 하우징 반대편 측면에 배치되고, 이때 인접 주름들의 정면 벽들과 경계를 이루는 V자형 횡단면은, 유입되는 매체에 의해 하우징에 대한 정면 벽들의 압착력이 강화되는 방식으로 개방된다.
본 발명의 목적은, 필터 인서트에 단부 주름 영역이 특별히 형성되지 않아도, 특히 필터 인서트의 삽입 방향과 상관없이도 높은 밀봉 효율이 달성될 수 있도록 도입부에 언급한 방식의 필터 장치를 개선하는 것이다.
상기 목적은 청구항 1의 모든 특징들을 가진 필터 장치에 의해 달성된다. 본 발명의 바람직한 실시예들은 종속항에 기술된다.
본 발명에 따르면, 측면 및 정면 경계면을 포함하는 벽을 가진 필터 하우징 및 상기 필터 하우징 내에 삽입될 수 있는 평판형 필터 인서트를 포함하는 필터 장치에서, 상기 필터 인서트는 실질적으로 지그재그 형태로 접혀 있으면서 적어도 하나의 정면측 단부 주름 영역을 가진 여과포를 포함하며, 상기 단부 주름 영역은 필터 인서트가 필터 하우징 내로 삽입될 때 탄성 초기 응력에 의해 필터 하우징의 정면 경계면에 밀착될 수 있고, 상기 필터 하우징의 정면 경계면은 필터 하우징의 내 부 공간을 향해 안쪽으로 휘어진다. 놀랍게도 이러한 간단한 조치를 통해 밀봉 효율이 현저히 개선된다는 사실이 밝혀졌으며, 이러한 밀봉 효율의 개선은 여과포의 주름 시작부가 밀봉력의 증대를 위해 특수하게 형성되거나 추가의 밀봉 부재들이 제공된 필터 인서트의 경우 자동적으로 달성된다. 또한 필터 인서트의 삽입 방향과 상관없이 매우 높은 밀봉 효율이 달성된다.
정면측 경계면이 안쪽으로 휘어짐으로써, 필터 인서트가 필터 하우징 내로 삽입될 때 필터 인서트의 정면측 단부 주름 영역, 예컨대 주름 시작부가 압착된다. 여과포가 실질적으로 탄성 재료로 이루어짐에 따라, 상기 단부 주름 영역이 탄성 초기 응력에 의해 안쪽으로 휘어진 경계면에 밀착된다.
본 발명의 범주에서 필터 하우징은, 예컨대 필터 프레임과 같은 필터 인서트의 가능한 모든 수용 장치를 의미한다. 적당한 곡률은 전문가에 의해 간단하게, 예컨대 간단한 몇몇 루틴 실험(routine experiment)을 통해 측정될 수 있으며, 이때 하우징 허용오차 및 필터 인서트 허용오차도 고려될 수 있다.
정면측 경계면은 오목하게 형성되는 것이 바람직하다. 이러한 조치를 통해 접촉면이 확대되고, 압착된 재료가 옆으로 당겨짐에 따라 단부 주름 영역에 물결 모양이 형성되는 것이 방지된다.
필터 인서트의 단부 주름 영역은 통상 평평하게 형성된다. 그러나 상기 단부 주름 영역이 한 방향 또는 다른 방향으로 약간 (볼록하게 또는 오목하게) 휘어지는 경우에도 본 발명에 따른 효과가 나타나는 것은 분명하다.
본 발명의 한 바람직한 실시예에서는, 정면측 경계면이 필터 하우징의 정면 벽으로 형성된다. 그로 인해 필터 장치가 매우 간단하게 형성될 수 있고, 이는 재료 비용 및 제조 비용의 절감에도 반영된다.
여과포의 단부 주름 영역을 보강함으로써 밀봉 효과를 추가로 개선할 수 있다. 그 결과, 안쪽으로 오목하게 휘어진 필터 하우징의 경계면에 대한 상기 단부 주름 영역의 압착력이 증가된다. 가장 간단한 방법은 주름 시작부만 보강하는 것이다. 코팅, 예컨대 단부 주름 영역의 여과포 재료의 고무 코팅을 통해서도 본 발명에 따른 효과가 개선된다.
필터 인서트로서 본래 공지되어 있는 콤비네이션 필터(combination filter)가 사용되는 상황은 매우 간단하다. 콤비네이션 필터란, 입자를 여과하는 재료로 된 하나 이상의 층 및 유해 화학 물질을 여과하는 재료, 특히 활성탄과 같은 흡수 재료로 된 하나 이상의 층을 포함하는, 통상 부직포로 형성되는 필터 부재를 의미한다. 여과포가 여과 재료로 된 다수의 층들로 구성됨에 따라, 단일 필터보다 더 큰 강성을 갖는다. 콤비네이션 필터에도 통상 여과포 가장자리의 지지 재료 내에 활성탄을 고착시키기 위해 고무 코팅층이 제공되며, 상기 고무 코팅층은 추가로 밀봉에 기여한다. 그러나 언급한 유형의 콤비네이션 필터에서는 이러한 고무 코팅층 없이도 매우 높은 밀봉 효율이 달성된다.
본 발명은 임의의 필터 재료로 이루어진 필터 인서트들을 포함하는 필터 장치에 사용될 수 있다. 그러나 여과포는 부직포로 형성되는 것이 바람직하다. 여과포는, 이미 위에서 언급하였듯이, 하나 또는 다수의 층으로 형성될 수 있고, 예컨대 입자층 및 화학적 여과층, 특히 활성탄 여과층을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 필터 장치는 유체 흐름이 유해 성분으로부터 정화되어야 하는 곳이면 어디든지 사용될 수 있으며, 상기 유체 흐름이 기체 흐름인지 또는 액체 흐름인지의 여부는 상관이 없다.
한 바람직한 용도로 실내 공기 조절 장치에 사용될 수 있는데, 이 경우 이동식뿐만 아니라 고정식으로의 사용도 고려될 수 있다. 본 발명에 따른 필터 장치는 자동차용 공기 조절 장치에 사용되는 것이 특히 바람직하다.
하기에는 도면을 참고로 본 발명이 더 상세히 설명된다.
도 1에서, 필터 장치(1)는 측면 및 정면 경계면들(20a, 20b 및 20c)을 포함하는 벽(2a, 2b 및 2c)을 가진 필터 하우징(2) 및 실질적으로 평판 형태이며 상기 필터 하우징(2) 내에 삽입될 수 있는 필터 인서트(3)를 포함한다. 필터 인서트(3)는 지그재그 형태로 접혀 있으면서 정면측 단부 주름 영역(3a)을 가진 여과포를 포함하며, 상기 단부 주름 영역은 필터 인서트(3)가 필터 하우징(2) 내로 삽입될 때 탄성 초기 응력에 의해 필터 하우징(2)의 정면 경계면(20c)에 밀착될 수 있다. 본 발명에 따르면, 상기 필터 하우징(2)의 정면 경계면(20c)이 필터 하우징의 내부 공간을 향해 안쪽으로 휘어진다. 본 발명의 한 바람직한 실시예에 따르면, 휘어진 경계면(20c)이 정면측 하우징 벽(2c)으로 형성된다. 또한 본 도면에서는, 필터 하우징의 휘어진 경계면(20c)에 의해 필터 인서트(3)의 정면측 단부 주름 영역(3a)이 압착되는 것을 알 수 있다. 여과포가 실질적으로 탄성 재료로 형성됨으로써, 상기 단부 주름 영역(3a)이 탄성 초기 응력에 의해 휘어진 경계면(20c)에 밀착된다.
본 발명을 통해, 필터 인서트에 단부 주름 영역이 특별히 형성되지 않아도, 특히 필터 인서트의 삽입 방향과 상관없이도 높은 밀봉 효율이 달성될 수 있도록 도입부에 언급한 방식의 필터 장치를 개선할 수 있다.

Claims (5)

  1. 측면 및 정면 경계면들(20a, 20b 및 20c)을 포함하는 벽을 가진 필터 하우징(2) 및 상기 필터 하우징(2) 내에 삽입될 수 있는 평판형 필터 인서트(3)를 포함하는 필터 장치(1)로서, 상기 필터 인서트는 지그재그 형태로 접혀 있으면서 정면측 단부 주름 영역(3a)을 가진 여과포(filter web)를 포함하고, 상기 단부 주름 영역은 상기 필터 인서트(3)가 필터 하우징(2) 내로 삽입될 때 탄성 초기 응력에 의해 필터 하우징(2)의 정면 경계면(20c)에 밀착될 수 있는 필터 장치(1)에 있어서,
    상기 필터 하우징(2)의 정면 경계면(20c)이 내부를 향하는 굴곡부를 갖는 것을 특징으로 하는, 필터 장치(1).
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 굴곡부는 오목하게 형성되는 것을 특징으로 하는, 필터 장치(1).
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 정면 경계면(20c)은 상기 필터 하우징(2)의 정면 벽(2c)으로 형성되는 것을 특징으로 하는, 필터 장치(1).
  4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 여과포의 단부 주름 영역(3a)이 보강되는 것을 특징으로 하는, 필터 장 치(1).
  5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 필터 인서트는 본래 공지되어 있는 콤비네이션 필터를 포함하고, 상기 콤비네이션 필터에서는 여과포가 입자를 여과하는 재료로 된 하나 이상의 층 및 유해 화학 물질을 여과하는 재료로 된 하나 이상의 층을 포함하는 것을 특징으로 하는, 필터 장치(1).
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