KR20100012380A - 연속 공급이 가능한 공기조화기용 필터유닛 - Google Patents

Abstract

본 발명은 연속 공급이 가능한 공기조화기용 필터유닛에 관한 것으로서, 특히 필터가 연속적으로 이동하면서 항상 청결한 상태를 유지함으로써 필터를 자주 교체하거나 청소할 필요가 없도록 한 연속 공급이 가능한 공기조화기용 필터유닛을 제공하기 위한 것이다.

이를 위하여 본 발명에서는 내측에 통기공이 형성된 케이스와; 상기 케이스의 통기공 상/하부에 탈장착 가능하게 각각 설치되는 한 쌍의 보빈과; 상기 보빈의 회전에 따라 이동하면서 어느 하나의 보빈에 감기되, 전방에 슬롯이 다수 형성된 주름판이 활성탄소가 정착된 전/후면의 섬유사 필터 사이에 결합된 필터체와; 상기 필터체가 이동하는 방향의 보빈에 인접 설치되어 상기 필터체의 양면을 압착하면서 회전되는 한 쌍의 롤러와; 상기 보빈의 회전축에 결합되어 미리 설정된 속도로 그 보빈을 회전시키는 전동모터를 포함하는 연속 공급이 가능한 공기조화기용 필터유닛이 개시된다.

공기조화기, 필터, 보빈, 활성탄소

Description

연속 공급이 가능한 공기조화기용 필터유닛{Filter unit of air conditioner}

본 발명은 연속 공급이 가능한 공기조화기용 필터유닛에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 필터가 일정한 방향으로 연속적으로 이동하면서 항상 청결한 상태로 필터링 기능을 유지함으로써 필터를 자주 교체하거나 청소할 필요가 없도록 한 연속 공급이 가능한 공기조화기용 필터유닛에 관한 것이다.

공기조화기는 클린룸, 병원, 사무실 등 다양한 건물이나 산업용 시설의 실내공기를 쾌적한 상태로 유지할 수 있도록 하는 것으로, 최근에는 차량의 배출가스 등으로 인한 대기오염이 심화되면서 냉난방은 물론 공기의 정화기능까지 동시에 요구되고 있다.

이에 따라 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 통상의 공기조화기(1)에는 실외에서 유입되는 공기 중에 부유하는 각종 미세먼지나 분진 등과 같은 인체에 해로운 이물질을 걸러내어 깨끗하게 정화된 상태로 공급할 수 있도록 필터(2)가 공기의 유입구 또는 배출구 쪽의 공기 유로 상에 필수적으로 장착되어 있다.

이러한 필터(2)는 오랫동안 사용할 경우 공기 중의 이물질 등이 그 미세한 구멍에 다량으로 포집되어 필터링 효과가 현저히 떨어지는 데다, 공기조화기 내부로 유입되는 공기의 양을 줄여 그 성능을 저하시킬 수 있기 때문에 주기적으로 교체하거나 청소를 해야만 된다.

그런데 공기조화기는 외부와 직접적인 접촉을 방지하기 위해 별도의 커버가 설치되고, 또는 공기의 원활한 흐름을 위해 덕트(duct) 등과 일체로 연결되는 특성상 필터를 꺼낼 때에는 덕트나 커버를 일일이 분리하여야 하므로 필터의 교체 또는 청소작업이 매우 번거롭고 불편할 뿐만 아니라, 잦은 교체 및 청소작업에 따른 인력낭비와 공기조화기의 가동률에 손실을 주어 결과적으로 유지보수성 및 생산성을 저하시키는 문제점이 있었다.

이에, 본 발명자는 필터를 자주 교체하거나 청소할 필요가 없는 공기조화기를 개발하고자 예의 연구하여 왔으며, 그 결과로써 본 발명을 창안하여 완성하였다.

따라서 본 발명의 목적은 필터의 잦은 교체나 청소가 불필요한 공기조화기를 제공하는 데 있는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 공기의 필터링 효과를 극대화시킬 수 있도록 하는 공기조화기를 제공하는 데 있는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은 내측에 통기공이 형성된 케이스와; 상기 케이스의 통기공 상/하부에 탈장착 가능하게 각각 설치되는 한 쌍의 보빈과; 상기 보빈의 회전에 따라 이동하면서 어느 하나의 보빈에 감기되, 전방에 슬롯이 다수 형성된 주름판이 활성탄소가 정착된 전/후면의 섬유사 필터 사이에 결합된 필터체와; 상기 필터체가 이동하는 방향의 보빈에 인접 설치되어 상기 필터체의 양면을 압착하면서 회전되는 한 쌍의 롤러와; 상기 보빈의 회전축에 결합되어 미리 설정된 속도로 그 보빈을 회전시키는 전동모터를 포함하는 연속 공급이 가능한 공기조화기용 필터유닛를 제공한다.

상술한 바와 같은 과제 해결 수단을 갖는 본 발명은 필터체가 전동모터의 회전에 따라 어느 하나의 보빈에서 풀리면서 연속적으로 이동하여 다른 보빈에 감기 기 때문에 청결한 상태의 필터체를 일정기간 동안 안정적으로 공급할 수 있게 된다. 따라서 필터체의 오랜 사용에 따른 필터링 성능이 저하되는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 필터체를 골고루 사용하기 때문에 필터링 효과를 극대화시킬 수 있음은 물론 필터체의 교체 또는 청소시기가 연장되므로 종래와 같이 필터체를 자주 교체하거나 청소할 필요가 없고, 그로 인해 사용상의 편의성이 증대되는 매우 유리한 효과가 있다.

또한, 본 발명은 필터체의 주름판이 전면 섬유사 필터를 통과한 공기 중의 이물질 일부를 그 내측에 형성된 공간에 가두어 쌓이도록 하므로 필터체의 포집 기능 및 공기정화 성능을 대폭 향상시키는 매우 유용한 효과가 있다.

또한, 본 발명은 한 쌍의 가압롤러가 보빈과 동시에 회전하면서 사용이 완료된 필터체의 양면을 압착하여 포집된 먼지 등의 이물질을 필터체에 흡착시키므로 필터체의 이동과정에서 이물질이 비산되는 것을 방지할 수 있다. 따라서 필터체의 교체나 청소작업이 한층 용이한 효과도 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 구성을 첨부된 도면을 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.

이에 앞서, 후술하는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 것으로서, 이는 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 개념 및 통용되는 고유의 의미로 해석되어야 함을 명시한다.

또한, 본 발명과 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

도 3 및 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 연속 공급이 가능한 공기조화기용 필터유닛을 나타낸 것으로, 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에 다른 연속 공급이 가능한 공기조화기용 필터유닛(100)은 케이스(10), 한 쌍의 보빈(20,21), 필터체(30), 한 쌍의 가압롤러(40,41), 전동모터(50)를 포함하여 구성된다.

먼저, 케이스(10)는 필터유닛(100)의 외형을 이루며 다른 구성요소를 지지하는 것으로, 내측에 통기공(11)이 형성되어 있고, 그 통기공(11)의 상/하부에는 필터체(30)가 상하로 원활하게 이동될 수 있도록 이동홀(12)이 수직으로 관통 형성되어 있다.

이러한 케이스(10)는 공기조화기의 공기유입구 및 공기배출구 상에 탈장착이 용이할 수 있도록 형성된다.

보빈(20,21)은 전동모터로부터 회전력을 전달받아 동시에 회전하면서 그 외주면에 감긴 필터체(30)를 어느 한 방향으로 이동시키는 것으로, 케이스(10)의 상/하부 테두리와 통기공(11) 사이의 공간에 탈장착 가능하게 각각 설치되어 있다.

또한, 상부 보빈(20) 일측에 형성된 회전축은 전동모터(50)의 구동축과 키홈 결합되어 있고, 하부 보빈(21)은 상부 보빈에 종속적으로 회전 또는 자유회전 가능하게 설치되어 있다.

그리고 보빈(20,21)의 양측에는 필터체(30)가 좌우로 밀리면서 감기는 것을 방지하기 위해 가이드판(25)이 형성되어 있다.

이러한 보빈(20,21)은 알루미늄 혹은 플라스틱 등의 재질로 구현하고, 그 외주면은 회전 시 필터체(30)의 슬립현상을 방지하기 위해 널리 가공처리하는 것이 바람직하다.

여기서, 상부 보빈(20)과 하부 보빈(21) 사이에는 자유회전 또는 모터 등의 구동원에 의해 일정한 속도로 회전되면서 필터체(30)를 팽팽하게 긴장된 상태로 통기공(11)으로 안내하는 테이크 업 롤러가 설치되는 것이 바람직하다.

필터체(30)는 공기 중의 이물질을 필터링 하는 것으로, 상/하부 보빈 중 어느 하나의 보빈(21) 외주면에 두루마리 형태로 감기어 제공되며, 사용 시 다른 보빈(20)의 외주면에 연결되어 그 보빈(20)의 회전에 따라 이동하면서 감기게 된다.

또한, 필터체(30)는 지그재그 형태로 접은 주름판(33)의 전방에 상하로 슬롯(34)이 다수 형성되어 있고, 그 주름판(33)의 전/후면 중 적어도 어느 한 면에는 섬유사 필터(31,32)가 일체로 결합되어 있으며, 그 섬유사 필터(31,32)에는 활성탄소가 정착되어 있다.

특히 주름판의 슬롯(34)은 주름판의 전방 돌출부 모서리를 일정 폭으로 절단 제거하여 장홀 형태로 형성함으로써 외부의 공기가 부분적으로 통과할 수 있도록 한다.

그리고 섬유사 필터(31,32)는 섬유사가 가로, 세로, 사선 방향으로 배열된 망사 형태로 형성되어 외부로부터 유입되는 공기 중의 이물질을 2차에 걸쳐 필터링 한다.

여기서, 섬유사 필터(31,32)는 흡착 비표면적이 1,000 ㎡/g 이상이고 대부분 5 ㎚ 이하의 기공구조로 이루어진 부직포로 형성할 수도 있다. 예를 들어, 피치, 페놀 및 PAN 계통의 탄소섬유를 고온 활성화 처리하여 제조된 것을 사용할 수 있다.

이러한 부직포는 차압 성능을 고려할 때 얇을수록 좋으며, 예를 들어, 두께 0.5 내지 1.0㎜의 것을 사용할 수 있다. 경우에 따라서는, EVAc 및 PVAc 접착제를 사용하여 부직포를 필터판(20)의 양면에 접착함으로써 작업공정을 용이하게 할 수도 있다.

또한, 활성탄소는 야자열매껍질(Coconut Shell)이나 갈탄, 목재 등을 탄화시켜 고온 하에서 증기 부활시키면 입자 내부에 많은 세공이 형성되어 비표면적이 넓고 흡착성이 매우 강한 흑색의 입자로써, 공기 중의 미세한 부유 입자(Suspended Solids)를 여과하고 악취를 흡착 제거하는 기능을 발휘하여 필터링 효과를 극대화시킬 수 있도록 한다. 이러한 활성탄소에 대한 기술은 공지되어 있으므로 그 상세한 설명은 생략한다.

따라서 필터체(30)는 전면 섬유사 필터(31)를 통과한 공기는 주름판의 슬롯(34)을 통해 후면 섬유사 필터(32)로 자연스럽게 유입되도록 하여 2차 필터링 되도록 하고, 주름판의 슬롯(34)을 통과하지 못한 공기 중의 이물질은 전면 섬유사 필터(31)와 주름판(33) 사이의 공간에 쌓이도록 한다.

가압롤러(40,41)는 필터체(30)의 양면에 한 쌍으로 설치되어 보빈(20,21)과 동시에 회전되면서 필터체(30)의 양면을 가압하여 압착하는 것으로, 그 회전축을 케이스(10)의 내측에 자유회전 가능하게 설치하거나 별도의 구동수단에 의해 서로 반대방향으로 회전되도록 할 수도 있다.

이러한 가압롤러(40,41)는 필터체(30)를 통해 포집된 먼지 등의 이물질을 가압시켜 이동 및 보관 과정에서 필터체(30)로부터 이탈되지 않도록 함은 물론 필터체(30)를 분리 또는 재사용 시 그 부피가 축소된 상태로 운반 및 보관할 수 있도록 한다.

여기서 가압롤러(40,41)의 상호 간격은 필터체의 두께보다 좁게 설치함으로써 필터체가 수월하게 압착되면서 이동되도록 한다.

전동모터(50)는 외부로부터 전원을 인가받아 보빈(20,21)을 회전시키는 것으로, 케이스(10)의 내측에 설치되어 있다. 이러한 전동모터(50)의 구동축은 보빈(20)의 회전축과 탈장착 가능하게 결합되며, 미리 설정된 시간과 속도에 따른 회전동작으로 보빈(20)을 간헐적으로 회전시키게 된다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 연속 공급이 가능한 공기조화기용 필터유닛(100)은 사용자의 선택에 따라 필터체(30)를 절취가능하게 하는 컷팅부재(60)를 추가하여 구성할 수도 있다.

이러한 컷팅부재(60)는 필터체(30)가 이동하는 방향의 보빈(20)과 가압롤 러(40,41) 사이에 설치되어 장시간 사용함으로 인해 오염되거나 불필요하게 된 필터체(30)의 일부분을 손쉽게 제거할 수 있도록 한다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 공기조화용 필터유닛(100')을 나타낸 것으로, 도시된 바와 같이 하나의 케이스(10)에 필터체(30)가 이중으로 작동하도록 좌우 한 쌍으로 구비되어 있다.

이러한 본 발명의 다른 실시예에 따른 공기조화용 필터유닛(100')은 전/후방 필터체(30) 중 어느 하나만을 작동시키거나 모두를 동시에 작동시킴으로써 그 사용 수명을 연장 및 필터링 효과를 배가시킬 수 있게 된다.

즉, 공기 중의 이물질이 전방에 설치된 필터체(30)를 통해 1차적으로 걸러진 상태에서 다시 후방에 나란하게 설치된 다른 필터체(30)를 통해 2차적으로 걸러지게 되므로 공기정화 성능을 한층더 향상시킬 수 있는 것이다.

한편, 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 안에서 치환 및 균등한 타 실시예로 변경할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 있어서 명백할 것이다.

도 1 및 도 2는 종래의 공기조화기 및 공기조화기용 필터의 일례를 나타낸 정단면도 및 사시도,

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 연속 공급이 가능한 공기조화기용 필터유닛을 개략적으로 나타낸 측단면도,

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 연속 공급이 가능한 공기조화기용 필터유닛을 구성하는 필터체의 분해사시도,

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 공기조화용 필터유닛을 개략적으로 나타낸 측단면도,

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10: 케이스 11: 통기공

12: 이동홀 20/21: 보빈

30: 필터체 31/32: 섬유사 필터

33: 주름판 34: 슬롯(Slot)

40/41: 가압롤러 50: 전동모터

60: 컷팅부재 100: 필터유닛

Claims (2)

1. 내측에 통기공이 형성된 케이스와;

   상기 케이스의 통기공 상/하부에 탈장착 가능하게 각각 설치되는 한 쌍의 보빈과;

   상기 보빈의 회전에 따라 이동하면서 어느 하나의 보빈에 감기되, 전방에 슬롯이 다수 형성된 주름판이 활성탄소가 정착된 전/후면의 섬유사 필터 사이에 결합된 필터체와;

   상기 필터체가 이동하는 방향의 보빈에 인접 설치되어 상기 필터체의 양면을 압착하면서 회전되는 한 쌍의 가압롤러와;

   상기 보빈의 회전축에 결합되어 미리 설정된 속도로 그 보빈을 회전시키는 전동모터;

   를 포함하는 연속 공급이 가능한 공기조화기용 필터유닛.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 필터체가 이동하는 방향의 보빈과 가압롤러 사이에 설치되어 상기 필터체를 절취가능하게 하는 컷팅부재를 포함하는 연속 공급이 가능한 공기조화기용 필터유닛.

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