KR20060077230A - 자동차 공조장치용 필터구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차 공조장치용 에어필터(Air Filter)에 관한 것으로서, 자동차 공조장치내에 설치되는 통상의 에어필터의 여과부재에 나노실버(Nano Silver)를 코팅처리함으로써, 내외부에서 유입되어 필터외측 및 탄소입자에 흡착된 미생물 등의 악취물질 및 부패성 물질 등에 대해 항균 및 살균하는 기능을 가지도록 하는 것을 목적으로 한다.

이를 위하여, 본 발명은 여과부재(2)와 상기 여과부재(2)의 둘레를 따라 설치되는 프레임(3)으로 구성된 자동차 공조장치용 에어필터(1)에 있어서, 상기 에어필터(1)의 여과부재(2)의 전면(2c) 또는 후면(2d) 중 적어도 어느 한 곳에, 스프레이, 침적 또는 진공증착 등에 의해 코팅처리한 나노실버(4)를 구비하고, 상기 여과부재(2)는, 그 내부에 있는 탄소입자(5) 둘레에 나노실버(4)를 코팅처리하여서 된 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 에어필터(1)의 전면측 또는 후면측 중 적어도 어느 한 곳에는, 나노실버(4)가 코팅처리된 메쉬필터(6)가 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

에어필터, 항균, 살균, 탈취, 나노실버, 탄소입자

Description

자동차 공조장치용 필터구조{Filter Structure for Air Conditioning System of a Car}

도 1은, 일반적인 자동차 공조장치의 내부를 나타낸 개략 단면도이다.

도 2는, 통상의 에어필터의 구조를 나타낸 사시도이다.

도 3은, 본 발명의 일 실시예에 의한 자동차 공조장치용 에어필터의 단면도 및 그 일부의 확대도이다.

도 4는, 본 발명의 다른 실시예에 의한 자동차 공조장치용 에어필터의 일부 확대 단면도이다.

도 5는, 본 발명에 의한 자동차 공조장치용 에어필터의 여과부재의 개략 사시도이다.

도 6a는, 본 발명에 의한 자동차 공조장치용 에어필터에 메쉬필터가 설치되어 있는 상태를 개략적으로 도시한 상면도이고, 도 6b는, 상기 메쉬필터의 정면도이다.

**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**

1, 64 : 에어필터(Air Filter) 2, 65 : 여과부재

2a, 65a : 산 2b, 65b : 골

2c, 65c : 전면 2d, 65d : 후면

3, 66 : 프레임(Frame) 4 : 나노실버(Nano Silver)

5 : 탄소입자 6 : 메쉬필터(Mesh Filter)

50 : 케이스(Case) 51 : 실외기 유입구

52 : 실내기 유입구 54 : 블로어유닛(Blower Unit)

55 : 증발기 56 : 히터코어(Heater Core)

58, 59, 60 : 송풍덕트(Duct)

본 발명은 자동차 공조장치용 에어필터에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 자동차 공조장치내에 설치되는 에어필터의 여과부재에, 나노실버(Nano Silver)를 코팅처리함으로써, 상기 여과부재가 내외부에서 유입되어 필터외측 및 탄소입자에 흡착된 미생물 등의 악취물질 또는 부패성 물질 등을 항균 및 살균하는 기능을 가지도록 한 자동차 공조장치용 필터구조에 관한 것이다.

근래에 자동차 보유대수의 증가와 더불어 대기 환경이 더욱 열악해짐에 따라, 자동차 실내를 쾌적한 상태로 유지하고자 하는 욕구가 점차 증대되고 있다.

실제로, 자동차 주행시에는 도로에서 발생되는 먼지, 분진, 꽃가루 등의 세균성 미립자와, 배기가스로부터 배출되는 벤젠, 톨루엔 등의 각종 유해물질이 자동차 내부로 유입되게 된다. 또한, 자동차 내/외부에서 유입되는 미생물 등의 악취물질 또는 부패성 물질 등이 필터외측 및 탄소필터에 흡착될 수 있다. 특히 날씨가 춥거나 습한 날에 히터나 에어콘을 가동하게 되면, 이때 발생되는 악취와 세균성 미립자가 자동차 실내로 그대로 유입됨으로써, 운전자나 탑승자에게 불쾌감을 주게 된다.

이에 따라 자동차 공조장치에는, 상기와 같은 세균성 미립자나 유해물질이 차실내로 유입되는 것을 방지하여 운전자나 탑승자에게 정화된 공기를 공급하기 위한 에어필터가 장착되어 있다.

도 1은 일반적인 자동차 공조장치의 내부를 개략적으로 나타낸 도면이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 일반적인 자동차 공조장치는, 자동차 실내공기 또는 실외공기를 내/외기 전환도어(53)의 개폐선택에 따라 실내기유입구(51) 또는 실외기유입구를 통하여 케이스(50) 내로 선택적으로 흡입하기 위한 블로어유닛(Blower Unit, 54)과, 이 블로어유닛(54)으로부터 송풍되는 공기를 냉각시키는 증발기(55)와, 상기 증발기(55)와 인접하게 설치되어 공기를 가열시키는 히터코어(Heater Core, 56)와, 상기 증발기(55)와 상기 히터코어(56) 사이에 설치되어 개폐각도에 따라 차실내로 토출되는 공기의 온도를 조절하기 위한 템프도어(Temp Door, 57)와, 상기 템프도어(57)의 개폐선택에 따라 냉각 또는 가열된 공기를 차실내의 각 부위로 토출하기 위하여 차실내의 각 부위와 연결된 다수의 송풍덕트(58, 59, 60)와, 상기 송풍덕트(58, 59, 60)를 통하여 토출되는 공기의 유동방향을 선택적으로 변경시키기 위한 다수의 송풍모드전환용 도어(61, 62, 63)로 구성되어 있다.

상기와 같이 구성된 자동차 공조장치에서는, 상기 블로어유닛(54)의 모터(54a)의 구동에 의해 케이스(50) 내로 흡입된 공기를, 상기 템프도어(57)에 의해 냉매가 흐르는 증발기(55) 또는 차량 엔진의 냉각수가 흐르는 히터코어(56)로 선택적으로 통과시켜 열교환시킨 후, 차량 실내의 각 부위와 연결된 송풍덕트(58, 59, 60)를 통하여 냉기 또는 온기 상태로 차량 실내의 여러 방향으로 분배함으로써, 차량 실내의 냉난방이 이루어진다.

위와 같은 자동차 공조장치에 있어서, 차실내로 유입되는 공기를 정화하기 위해 실외기유입구(51)측, 블로어유닛(54)의 상류측 또는 블로어유닛(54)과 증발기(55) 사이에는 에어필터(Air Filter, 64)가 고정설치되어 있다.

상기 에어필터(64)의 일반적인 구조는, 도 2에 도시한 바와 같이, 산(65a)과 골(65b)이 연속되게 형성되도록 지그재그 식으로 접힌 부직포재질의 여과부재(65)와, 상기 여과부재(65)의 둘레를 따라 설치되는 프레임(66)으로 구성되어 있다.

이러한 에어필터의 종류로는, 먼지 등의 세균성 미립자를 여과하는 먼지제거필터와, 악취 등의 냄새성분을 제거하는 냄새제거필터와, 상기 먼지제거필터와 냄새제거필터를 일체화한 통합필터(콤비필터)가 있다.

이 중, 상기 냄새제거필터 또는 상기 통합필터는, 외기 유입모드 또는 내기 순환모드시에 소취 또는 탈취를 행하기 위하여, 일례로서 활성탄입자를 이용하여 공기중의 유해물질을 물리적으로 흡착하도록 구성되어 있다.

이와 같은 활성탄 입자를 이용하는 필터로는 2종류가 있는데, 그 하나는 활성탄소의 흡착력을 이용하여 활성탄입자를 발포성 우레탄 용액과 섞어서 발포한 우레탄 스폰지형의 필터이고, 다른 하나는 활성탄입자 또는 활성탄소섬유와 열가소성 또는 열경화성섬유를 페이스트상의 바인더에 함침시켜 건조시킨 후 서로 접합한 필 터이다. 최근에는 후자의 필터가 널리 사용되고 있다.

그러나 상기와 같이 활성탄소를 이용하는 필터는, 제조공법상 필터의 두께가 두껍고 가격이 비싸며, 더욱이 냄새물질이 활성탄의 미세한 세공속에 흡착포집되어 포화상태까지 도달되면, 고온상태에서 흡착된 냄새물질이 일부 재방출되어 역효과를 초래하는 문제점이 있었다.

그리고, 활성탄 분말을 이용한 방법과 고분자 탄소막을 이용한 방법의 경우, 포집능력은 높은 반면에 항균능력이 떨어지고, 분말유출의 위험과 유해물질 포화상태 이후 통기 기능을 조기에 상실한다는 문제점이 있었다.

또한, 활성탄입자 등을 바인더에 함침시켜 건조시킨 후 접합할 때, 융착용 소재에도 냄새가 발생됨은 물론, 바인더에 의하여 섬유간에 형성되는 세공이 막힘으로써, 흡착력이 저하되어 탈취성능이 떨어진다는 문제점이 있었다.

한편, 상기와 같이 탈취제로서 활성탄입자를 이용한 필터와 달리, 수용성의 탈취제를 물에 혼합하여 통상의 먼지제거 필터의 여과부재에 분사하는 방식의 필터도 있으나, 도 1에 도시한 바와 같이, 필터가 실외기 유입구측이나 증발기 전면 즉, 물이 유입가능한 위치에 설치됨으로 인하여, 탈취제의 용제가 용해되어 없어지거나, 용제의 잔존기간이 비교적 짧기 때문에 탈취기능을 효과적으로 발휘하지 못하는 문제점이 있었다.

이러한 필터들은, 외부에서 이물질이 차실내로 유입되는 것을 방지하고 차량 내/외부 냄새입자를 흡착할 수 있지만, 내/외부에서 유입되어 필터외측 및 탄소필터에 흡착된 미생물 등의 악취물질 또는 부패성물질 등을 항균 및 살균하는 기능이 없어서 냄새유발입자를 제거하지 못하는 문제점이 있다. 또한, 광촉매를 사용할 수도 있으나 빛이 유입되지 않는 차량용 HVAC 시스템에서는 그 효과를 기대할 수가 없다.

본 발명은 상기한 종래 문제점들을 해결하기 위하여 이루어진 것으로서, 차량용 공기조화 시스템 내에 나노실버가 코팅처리된 필터를 사용함으로써 반영구적으로 항균 및 탈취 효능을 극대화하여, 공기중의 먼지를 제거하고 냄새성분 및 미생물 등을 효율적으로 흡착 및 제거함으로써, 필터 유지관리비의 절감과 더불어 자동차 실내의 환경을 쾌적하게 유지할 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 여과부재와 여과부재의 둘레를 따라 설치되는 프레임으로 구성된 자동차 공조장치용 필터구조에 있어서,

상기 에어필터의 여과부재의 전면 또는 후면 중 적어도 한 곳에 스프레이, 침적 또는 진공증착 등에 의해 코팅처리한 나노실버를 구비한 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은 자동차 공조장치용 필터구조에 있어서, 상기 여과부재는, 그 내부에 있는 탄소입자 둘레에 나노실버를 코팅처리하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은 여과부재와 상기 여과부재의 둘레를 따라 설치되는 프레임으로 구성된 자동차 공조장치용 필터구조에 있어서,

상기 에어필터의 전면측 또는 후면측 중 적어도 어느 한 곳에는, 나노실버가 코팅처리된 메쉬필터가 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

은(Ag)을 300nm이하의 나노상태로 만들면 강력한 살균성과 항균성을 가지게 되며, 연구보고에 의하면 650여종의 균을 항균 및 살균할 수 있다고 한다. 특히 나노실버는 항균력이 99.9%이상이고, 균에 내성이 생기지 않으면서도 인체에는 무해하며, 소취 효과 및 독성중화 기능까지 가지고 있다. 또한 나노미립자로서 흡습성이 거의 없고 내열성도 뛰어나며, 반영구적으로 사용할 수 있고, 시간이 지나도 냄새가 나지 않는 특징을 가지고 있다. 본 발명은 이러한 나노실버를 자동차 공조장치용 필터에 적용하여 강력한 항균 및 살균 작용을 할 수 있도록 한 것이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 3은, 본 발명의 일 실시예에 의한 자동차 공조장치용 에어필터의 단면도 및 그 일부의 확대도이고, 도 4는, 본 발명의 다른 실시예에 의한 자동차 공조장치용 에어필터의 일부 확대 단면도이며, 도 5는, 본 발명에 의한 자동차 공조장치용 에어필터에 있어서, 프레임을 생략한 상태에서 나노실버를 표면에 코팅한 여과부재의 구조를 개략적으로 나타낸 사시도이다. 도 6a는, 본 발명에 의한 자동차 공조장치용 에어필터에 메쉬필터가 설치되어 있는 상태를 개략적으로 도시한 상면도이고, 6b는, 상기 메쉬필터의 정면도이다.

본 발명에 의한 자동차 공조장치용 에어필터(1)는, 종래와 같이 일반적인 자동차 공조장치의 공기 유동경로상에 설치되어 먼지와 같은 오염물질을 여과시킬 수 있는 통상의 에어필터와 동일한 형상을 갖는 에어필터로서, 여과부재(2)와 상기 여과부재(2)의 둘레를 따라 설치되는 프레임(3)으로 구성되어 있다.

본 발명의 제1 실시예에 의한 에어필터(1)는, 도 3의 원안에 확대하여 도시한 바와 같이, 자동차 공조장치의 내부로 유입되는 공기중에 포함된 유해물질, 특히 미생물 등의 악취물질 또는 부패성 물질 등을 살균 및 제거하기 위하여, 상기 에어필터(1)의 여과부재(2)에 나노실버(4)를 코팅처리하고 있다. 상기 나노실버(4)는 상기 여과부재(2)의 전면(2c) 또는 후면(2d) 중 적어도 하나의 표면에 코팅될 수 있다. 도 5에는, 상기 여과부재(2)의 전면(2c)에 상기 나노실버(4)가 코팅되어 있는 상태가 도시되어 있다.

여기서, 상기 여과부재(2)는, 멸균효과가 탁월한 은(Ag) 미립자를 사용하여 침적, 스프레이 또는 진공증착 방식으로 필터를 코팅함으로써 항균 및 살균 효과가 탁월하게 된다. 이 중 진공증착 방식은 금속 또는 비금속의 작은 조각을 진공 속에서 가열하여 그 증기를 물체면에 부착시키는 것으로서, 고진공에 놓은 용기 속에 피복될 물체와 그 표면에 부착시키려는 금속 등의 입자를 넣어 둔 다음, 히터에 전류를 흘려서 가열함으로써 그 금속입자를 증발시키면, 차가운 물체 표면에 응축해서 부착하는 것을 이용하여 표피를 붙이는 방식이다. 진공증착 방식은 모든 물품에 적용될 수 있다는 것이 특색이며, 천에 알루미늄을 붙이거나 플라스틱에 은을 붙일 수도 있다. 광학렌즈의 반사방지피막도 플루오르화마그네슘 등을 진공증착 시킨 것이다. 특히 최근에는 건조방식으로서 은을 플라즈마시켜 코팅하는 방법도 개발되었다. 이러한 방법들에 의해 나노실버(4)를 상기 여과부재(2)에 코팅함으로써, 항균작용과 흡착능력이 동시에 극대화된 필터를 제공하는 것이 가능하다.

본 발명의 제2 실시예에 의한 에어필터(1)는, 도 4의 원 안에 확대하여 도시 한 바와 같이, 상기 여과부재(2)의 내부에 침적되는 탄소입자(5)는 나노실버(4)로 코팅처리되어 있다. 상기 여과부재(2)의 내부에 있는 탄소입자(5)를 나노실버(4)로 코팅함으로써, 상기 여과부재(2)는 더욱 향상된 항균력을 구비하게 되고, 외부 표면에 코팅된 것보다 우수한 성능을 가질 수 있다. 탄소입자(5)에 코팅된 나노실버(4)는, 도 4에 도시한 바와 같이, 탄소입자(5)의 외면 전부를 감쌀 수도 있고 나노실버(4)의 미립자를 탄소입자(5)에 단순히 부착시킬 수도 있다. 또한 상기 여과부재(2)의 내부뿐만 아니라 외부 표면에도 나노실버(4)를 코팅처리함으로써 항균력을 극대화할 수 있다.

본 발명의 제3 실시예에 의한 에어필터(1)는, 도 6a에 도시한 바와 같이, 상기 에어필터(1)의 전면측 또는 후면측 중 적어도 어느 한 곳에는, 나노실버(4)가 코팅처리된 메쉬필터(6)가 설치되어 있다. 상기 도 6a에서는 일반적인 에어필터(1)를 여과부재(2)만으로 개략적으로 도시하였으며, 상기 프레임(3)은 그 측면만을 도시하고 그 전면측 및 후면측 프레임은 생략하였슴을 밝혀둔다. 상기 메쉬필터(6)에는, 본 발명의 제 1실시예에서와 같은 방법으로 나노실버(4)가 코팅처리되어 있다. 상기 나노실버(4)는 눈에 보이지 않을 정도로 미시적인 것으로서, 도 6b의 원 안에 확대하여 도시한 바와 같이, 그 코팅된 상태가 개략적으로 도시될 수 있을 뿐이다.

상기 메쉬필터(6)는, 상기 여과부재(2)를 구비한 에어필터(1)의 전면측 또는 후면측 중 적어도 어느 한 곳에 설치되어, 보조필터로서 역할한다. 이 경우에는 상기 에어필터(1)까지 나노실버(4)로 코팅처리할 필요는 없을 것이다.

본 발명은 상술한 바와 같이 바람직한 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발 명은 이에 한정되지 아니하며, 당업자라면 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위내에서 여러가지로 그 변형과 응용이 가능할 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 공조장치 내부로 유입된 오염공기 중의 먼지를 제거하고 냄새성분 및 미생물 등을 효율적으로 흡착 및 제거하기 위하여 나노실버가 코팅처리된 필터를 사용함으로써, 반영구적으로 항균 및 탈취 효능을 극대화시킬 수 있어, 필터 유지관리비의 절감과 더불어 자동차 실내의 환경을 쾌적하게 유지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 여과부재(2)와 상기 여과부재(2)의 둘레를 따라 설치되는 프레임(3)으로 구성된 자동차 공조장치용 에어필터(Air Filter, 1)에 있어서,

   상기 에어필터(1)의 여과부재(2)의 전면(2c) 또는 후면(2d) 중 적어도 어느 한 곳에는, 나노실버(Nano Silver, 4)가 코팅처리된 것을 특징으로 하는 자동차 공조장치용 필터구조.
2. 제1항에 있어서,

   상기 여과부재(2)는, 그 내부에 있는 탄소입자(5) 둘레에 나노실버(4)를 코팅처리하여 이루어진 것을 특징으로 하는 자동차 공조장치용 필터구조.
3. 여과부재(2)와 상기 여과부재(2)의 둘레를 따라 설치되는 프레임(3)으로 구성된 자동차 공조장치용 에어필터(Air Filter, 1)에 있어서,

   상기 에어필터(1)의 전면측 또는 후면측 중 적어도 어느 한 곳에는, 나노실버(4)가 코팅처리된 메쉬필터(6)가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 자동차 공조장치용 필터구조.

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