KR20110003467U

KR20110003467U - 기체 여과면적을 증대시킬 수 있는 개선된 여과필터 조립체

Info

Publication number: KR20110003467U
Application number: KR2020090012844U
Authority: KR
Inventors: 김용빈; 이상훈
Original assignee: 한국캠브리지필터 주식회사
Priority date: 2009-09-30
Filing date: 2009-09-30
Publication date: 2011-04-06
Also published as: KR200457745Y1

Abstract

필터 조립체 내측면에 위치하는 공기 여과를 담당하는 필터부재와 환기구 내측면과의 이격거리를 최소화하여 공기 여과 기능을 향상시키도록 한 여과 면적 향상을 위한 개선된 구조를 가지는 여과필터 조립체가 개시되어 있다. 이를 위하여 한 쌍으로 이루어진 각각의 상하 프레임의 양단이 필터부재 방향으로 절곡된 여과 면적 향상을 위한 개선된 구조를 가지는 여과필터 조립체를 제공한다. 본 고안에 의한 개선된 구조를 가지는 여과필터 조립체를 사용하면, 공기를 여과시키는 필터부재의 상하부가 환기구의 상하 내측벽과 동일선상에 위치토록 함으로써, 동일한 외형 사이즈 조건하에서 보다 많은 여과 면적을 가지는 필터의 제조가 가능하여 필터의 압력손실을 낮출 수 있음은 물론, 상하 프레임의 절곡 형상으로 인해 필터부재를 위치시키기 위한 접착수단이 외부로 흘러나가는 것을 방지하는 효과를 기대할 수 있다.

Description

기체 여과면적을 증대시킬 수 있는 개선된 여과필터 조립체{FILTER ASSEMBLY HAVING IMPROVED AREA OF FILTERATION}

본 고안은 환기구에 공기를 정화시키도록 설치되는 필터 조립체에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 한정된 공간에서 필터 조립체를 통한 공기의 여과 면적 향상시킬 수 있는 여과필터 조립체에 관한 것이다.

필터는 다양한 산업 분야에 널리 쓰이고 있는 제품으로써, 다양한 산업 분야에 쓰임에 따라 필터의 종류도 다양하다.

자동차의 예를 들면 에어컨에 쓰이는 공기필터, 오일 등을 여과하는데 쓰이는 오일필터가 있으며, 또한 정수기에 사용되는 정수필터 등을 예를 들 수 있다. 이외에도 수많은 필터들이 널리 사용되고 있으며, 이러한 수많은 필터들은 어떠한 것을 여과시키느냐에 따라 그 종류가 구분된다.

원자력 발전소에 사용되는 공기정화 필터를 일예로 들면, 원자력 발전소에 사용되는 공기정화 필터의 경우 방사능 물질로 오염된 공기가 환기구를 통해 외부 로 배출되는 것을 방지하기 위해 공기 여과필터가 사용되고 있으며, 보다 개선된 기능을 가지는 공기 여과필터에 대한 연구가 지속적으로 이루어지고 있으며 이에 따른 여과필터 제품이 개발되고 있다.

예를 들면, 대한민국 등록실용신한공보 제20-0232222호(2001년05월16일 등록)에 "원자력 발전소용 필터 조립체"가 개시되어 있다.

이는 원자력 발전소의 환기구에 공기를 정화시키도록 설치되는 필터 조립체로서, 양쪽이 개방된 사각상자 형상의 프레임과, 프레임의 양쪽 개방단부에 착탈가능하게 조립되는 사각테 형상의 전, 후면 커버와, 프레임의 내부에 분리가능하게 설치되며 양쪽이 개방된 사각상자 형상의 케이싱을 가진다. 그리고 케이싱의 내부에 부착되고 지그재그형으로 접혀져 그 전, 후에 다수의 포켓들을 갖는 필터 클로스와, 필터 클로스의 포켓들 각각에 개재되는 다수의 전, 후방 알루미늄 스페이서들과, 전, 후방 알루미늄 스페이서들 각각을 일체로 연결하는 고정 플레이트를 갖는 필터 요소로 이루어져 프레임 및 전, 후면 커버 등의 재사용이 가능하도록 한 원자력 발전소용 필터 조립체에 관한 것이다.

그리고 대한민국 등록특허공보 제10-0347212호(2002년07월22일 등록)에 "필터 밀착 구동장치를 갖춘 헤파필터 하우징"이 개시되어 있다.

이는 스크루 축 또는 캠 축 상단부에 필터 트레이를 고정 설치하고 필터 트레이 상부에 필터를 장전하며 이 필터의 상부 및 측부에 필터 하우징을 형성하되 상부에 형성된 필터 하우징의 하부 좌, 우측에 가스켓을 부착시킴과 필터 하우징 외부에 필터 인입덮개를 설치한 필터 밀착 구동장치를 갖춘 헤파(HEPA)필터 하우징 에 관한 것이다.

이 기술의 경우 필터 하우징의 주요 부분인 필터 밀착방식을 개발하여 고효율의 공기여과장치를 사용하는 원자력 및 특수산업 현장에서 안전성을 확보하고 유지관리 및 경제적 효율성을 기하며 헤파필터 하우징의 국내제작 기술을 확보할 수 있다는 이점이 있다.

또한, 대한민국 등록실용신안공보 제20-0200334호(2000년08월08일 등록)에 "원자력 발전소용 필터 조립체"가 개시되어 있다.

이는 원자력 발전소의 환기구에 설치되어 공기를 정화하는 필터 조립체로서, 양단이 개방되어 있는 사각상자 형상의 프레임과, 상기 프레임의 후단 개방단부에 일체로 부착되는 후면 커버와, 상기 프레임의 내측에 분리 가능하게 설치되는 필터 요소와, 상기 프레임의 선단 개방단부를 통하여 상기 필터 요소의 전면에 착탈 가능하게 제공되는 전면 커버, 및 상기 프레임의 전면에 설치되고, 상기 전면 커버의 이탈을 구속하여 상기 필터 요소의 전면에 밀착시키는 클램프수단을 포함하는 원자력 발전소용 필터 조립체에 관한 것이다.

이 기술의 경우 전면 커버의 조립 및 분리가 간단해져 작업성이 개선되며 필터 요소의 교환에 소요되는 작업시간이 단축되는 효과를 기대할 수 있다.

위에서 언급한 원자력 발전소에 사용되는 필터 조립체의 경우 각각 프레임 및 커버의 재사용이 가능, 가스켓의 손상 및 오염공기의 누출의 방지, 및 커버의 조립과 분리가 간단해 작업성이 개선됨은 물론 보수의 용이성을 기술적 특징으로 취하고 있으나, 필터 조립체를 통한 공기 여과 기능이 획일적이라는 문제점이 있 다.

보다 상세하게는 종래의 필터 조립체의 경우 공기를 정화시키는 필터 요소와 환기구 내부면과의 거리가 필터 조립체의 두께 만큼 이격됨에 따라 이격된 거리만큼의 공기 여과가 이루어지지 않는 다는 문제점이 있다. 즉, 공기 여과의 효율이 떨어진다는 문제점이 있다. 이에 따라 동일한 조건하에서 보다 많은 공기 정화가 가능한 필터 조립체의 개발이 요구되고 있는 실정이다.

따라서 본 고안의 목적은 필터 조립체 내측면에 위치하는 공기 여과를 담당하는 필터부재와 환기구 내측면과의 이격거리를 최소화하여 공기 여과 기능을 향상시키도록 한 여과 면적 향상을 위한 개선된 구조를 가지는 여과필터 조립체를 제공하는데 있다.

상술한 본 고안의 목적을 달성하기 위하여, 본 고안은 환기구에 설치되어 공기를 정화시키도록 좌우 및 상하 각각 한 쌍의 프레임에 수용되는 필터부재를 포함하는 여과필터 조립체에 있어서, 상기 한 쌍으로 이루어진 각각의 상하 프레임의 양단이 상기 필터부재를 수용할 수 있도록 필터부재 방향으로 절곡된 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 여과 면적 향상을 위한 개선된 구조를 가지는 여과필터 조 립체를 제공한다.

본 고안에 의한 여과 면적 향상을 위한 개선된 구조를 가지는 여과필터 조립체를 사용하면, 공기를 여과시키는 필터부재의 상하부가 환기구 내측벽과 동일선상에 위치토록 함으로써, 환기구의 동일한 외형 사이즈 조건하에서 보다 많은 공기 정화가 가능하다는 이점이 있다.

그리고 한정된 환기구의 단면적을 소위 데드존(dead zone) 없이 공기여과에 모두 사용할 수 있으므로 추가적으로 환기구의 크기를 키우지 않아도 효과적으로 많은 여과 면적을 가지는 필터의 제조가 가능할 뿐만 아니라, 환기구 내부로 동일한 풍량 공급 시 필터의 압력 손실을 낮추는 효과를 기대할 수 있어 필터의 내구성 향상에 따른 경제적 이득을 얻을 수 있다.

또한, 여과필터 조립체의 상하 프레임이 각각 내측면에 위치하는 필터부재 방향으로 절곡 형성됨에 따라 절곡 형상으로 인해 필터부재를 위치시키기 위한 접착제가 외부로 흘러나가는 것을 방지하는 효과를 기대할 수 있다.

이하, 도면을 참조하여 본 고안의 일실시예에 의한 여과 면적 향상을 위한 개선된 구조를 가지는 여과필터 조립체를 상세하게 설명한다.

도 1은 본 고안의 일실시예에 의한 여과 면적 향상을 위한 개선된 구조를 가 지는 여과필터 조립체를 설명하기 위한 사시도이다.

도 1을 참조하면, 본 고안의 일실시예에 의한 여과필터 조립체는 상부 틀 역할을 하는 상부 프레임(100), 하부 틀 역할을 하는 하부 프레임(200), 좌우측 틀 역할을 하는 제1 측면 프레임(300), 및 제2 측면 프레임(400)을 포함한다(상기 상부 프레임 및 하부프레임을 상하 프레임, 제1측면 프레임 및 제2측면 프레임을 좌우 프레임이라 하기로 한다).

상기 각각의 상하부 및 좌우측의 틀 역할을 하는 프레임(100, 200, 300, 400)으로 조립된 여과필터 조립체는 환기구에 설치되어 환기구를 통해 외부로 배출되는 공기를 정화시키는 역할을 한다. 이외에도 상기 여과필터 조립체는 설치되는 환기구의 종류에 따라 환기구로 공기가 인입되는 인입부에 설치될 수도 있고, 환기구를 통해 공기가 배출되는 배출부에 설치될 수도 있을 것이다.

상기 각각의 상부 프레임(100), 하부 프레임(200), 제1 측면 프레임(300), 및 제2 측면 프레임(400)의 조립 구조를 살펴보면 다음과 같다.

도 2는 본 고안의 일실시예에 의한 여과 면적 향상을 위한 개선된 구조를 가지는 여과필터 조립체를 설명하기 위한 정면도이고, 도 3은 본 고안의 일실시예에 의한 여과 면적 향상을 위한 개선된 구조를 가지는 여과필터 조립체를 설명하기 위한 필터부재가 적용된 실시도이고, 도 4는 본 고안의 일실시예에 의한 여과 면적 향상을 위한 개선된 구조를 가지는 여과필터 조립체를 설명하기 위한 측면도이다.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 고안의 일실시예에 의한 여과필터 조립체는 한 쌍으로 이루어진 상부 프레임(100) 및 하부 프레임(200)과 제1 측면 프레 임(300) 및 제2 측면 프레임(400)을 포함한다. 보다 상세하게는 본 고안에서는 일예로 상기 제1 및 제2 측면 프레임(300, 400)은 상기 상하부 프레임(100, 200) 양단부(좌우측 단부)에 위치하여 전체적인 형상이 사각 형상을 띄도록 조립한다.

상기 조립된 여과필터 조립체는 각각의 프레임끼리 연결되는 부분 즉, 상부 프레임(100)의 양단부에 각각 제1 측면 프레임(300) 및 제2 측면 프레임(400)이 연결되는 부분과, 상기 각각의 제1 측면 프레임(300) 및 제2 측면 프레임(400)이 하부 프레임(200)의 양단부와 연결되는 부분을 체결부재를 통해 조립하는 것이 바람직하다.

이를 위해서는 상기 각각의 프레임끼리 연결되는 부분에 체결이 가능하도록 하는 홈을 형성하여 형성된 홈을 통해 나사 및 볼트를 통해 조립하거나 또는 리벳 등의 체결부재를 통해 조립할 수 있을 것이다.

나아가 상기 여과 필터 조립체의 전체적인 형상은 사각 형상에 국한되지 않고 설치되는 환기구의 내부 형상에 따라 달리 조립될 수도 있다. 이러한 경우 조립되는 형상에 따라 각각의 프레임의 개수 및 크기가 달라질 수 있다.

상기와 같이 전체적인 형상이 사각 형상으로 조립되는 여과필터 조립체는 내측면에 공기를 정화시키는 필터부재(10)가 위치한다.

도 5는 본 고안의 일실시예에 의한 여과 면적 향상을 위한 개선된 구조를 가지는 여과필터 조립체의 상부 프레임의 절곡 구조를 설명하기 위한 개략적인 확대도이다.

도 5를 참조하면, 본 고안의 일실시예에 의한 여과필터 조립체의 상부 프레임(100)은 적어도 일측 또는 양단이 내측면에 위치하는 필터부재(10) 방향으로 절곡되도록 형성하는 것이 바람직하다.

보다 상세하게는 본 고안의 일실시예에 의한 상기 상부 프레임(100)은 전체적인 형상이 대략 직사각형 형상으로 이루어지고, 양단부에 제1 및 제2 측면 프레임(300, 400)이 연결되어 위치하며, 상기 상부 프레임(100)은 제1 및 제2 측면 프레임(300, 400)이 연결되는 양단부면 이외의 2개면이 내측면에 위치한 필터부재 방향으로 연장되어 절곡 구조를 형성하는 것이 바람직하다.

상기 절곡 구조는 2개의 면에 형성되는 것이 바람직할 것이나, 설계 목적에 따라 선택적으로 2개의면 중 어느 하나의 면을 채택해 채택된 면에만 절곡 구조가 형성되도록 설계할 수도 있을 것이다.

나아가 상기 상부 프레임(100)의 양단부면도 필터부재(10) 방향으로 즉, 연결되는 제1 및 제2 측면 프레임(300, 400) 방향으로 절곡되게 형성할 수도 있을 것이다. 이는 양단부에 위치하는 제1 및 제2 측면 프레임(300, 400)과의 연결을 보다 용이하게 하기 위함이다.

상기 하부 프레임(200) 또한, 상기 상부 프레임(100)의 절곡 구조와 대응되어 절곡 구조를 형성하는 것이 바람직하다.

보다 상세하게는 상기 상부 프레임(100)은 절곡 구조가 필터부재 방향 즉, 절곡 구조가 아랫방향을 향하도록 형성되는 것이 바람직하고, 상기 하부 프레임(200)은 상부쪽에 필터부재가 위치하는 바 상부방향을 향하도록 형성되는 것이 바람직하다.

이에 따라 상기 도 5에 도시된 바와 같이 상기 상부 프레임(100)은 일측에 형성된 절곡 구조가 '∩' 형상을 띌 것이고, 상기 하부 프레임(200)은 일측에 형성된 절곡 구조가 '∪' 형상을 띌 것이다. 이러한 형상을 여과필터 조립체에 적용하여 다시 설명하면, 상부 프레임의 외측 단면과 하부 프레임의 외측 단면 사이의 치수와 내부에 위치하는 필터부재의 상하부의 외측 단면 사이의 치수가 거의 일치되도록 형성될 것이다.

도 6은 본 고안의 일실시예에 의한 여과 면적 향상을 위한 개선된 구조를 가지는 여과필터 조립체를 설명하기 위한 환기구에 적용된 실시도이다.

도 6을 참조하면, 내측면에 상기 필터부재(10)를 포함하는 상기 상하 프레임(100, 200) 및 제1 및 제2 측면 프레임(300, 400)으로 조립 구성된 여과필터 조립체(b)는 가스켓(30)을 이용해 환기구(20)에 기밀성이 확보될 수 있도록 설치된다. 상기 환기구(20)에 설치되는 상기 여과필터 조립체는 상부 프레임(100)과 하부 프레임(200)이 각각 필터부재(10)가 위치한 하부 및 상부 방향으로 절곡 구조가 형성됨에 따라 상기 필터부재(10)의 상하부가 각각 환기구(20) 상하 내측벽과 동일선상에 위치토록 한다.

보다 상세하게는 상기 상부 프레임(100)의 일측에 형성된 절곡 구조의 단부가 상기 환기구(20)의 상부 내측벽과 동일선상에 위치하고, 상기 하부 프레임(200)의 일측에 형성된 절곡 구조의 단부가 상기 환기구(20)의 하부 내측벽과 동일선상 에 위치토록 하는 것이 바람직하다.

종래의 여과필터 조립체(a)는 상하 프레임(2, 3)이 불필요하게 환기구 내측방향으로 돌출되는 구조를 취하고 있어 환기구 내측방향으로 돌출 형성된 길이만큼의 필터부재(1) 면적이 줄어든다는 문제점이 있다.

본 고안은 상기 상하 프레임(100, 200)의 일측을 필터부재(10)가 위치하는 방향으로 절곡되는 구조를 채택함으로써, 동일한 조건하에 종래의 여과필터 조립체에 비해 필터부재(10)의 면적이 넓어지도록 함에 따라 종래의 여과필터 조립체에 비해 필터부재(10)의 공기 여과속도를 낮출 수 있다. 이러한 공기 여과속도의 개선에 따라 동일한 조건하에 필터의 압력손실을 개선시킬 수 있고, 공기 정화 효율이 상승하는 효과를 얻을 수 있다.

나아가 본 고안의 일실시예에 의한 여과필터 조립체는 상기 상하 프레임(100, 200)의 일측면이 절곡 구조로 형성됨에 따라 부가적으로 상기 필터부재(10)를 상기 상하 프레임(100, 200) 내측면에 위치시킬 수 있도록 채택하는 접착수단이 상하 프레임(100, 200) 외부로 흘러나가는 것을 방지할 수 있다. 보다 상세한 설명은 후술하기로 한다.

도 7은 본 고안의 다른 일실시예에 의한 여과 면적 향상을 위한 개선된 구조를 가지는 여과필터 조립체의 상부 프레임과 필터부재의 개략적인 구성도이다.

도 7을 참조하면, 본 고안의 일실시예에 의한 여과필터 조립체는 접착수단(500)을 포함한다. 상기 접착수단(500)은 각각의 상하 프레임(100, 200) 내측면 에 위치하는 필터부재(10)가 보다 견고하게 위치할 수 있도록 접착제 역할을 수행한다. 상기 접착수단(500)은 상기 필터부재(10)를 상기 각각의 상하 프레임(100, 200) 내측면에 접착시킬 수 있는 소재라면 어떠한 것을 사용하여도 무방하다. 바람직하게는 상기 접착수단(500)은 액체 타입의 접착제를 포함하는 것이 바람직할 것이다.

이를 위해 상기 접착수단(500)은 상기 각각의 상하 프레임(100, 200) 내측면에 위치하는 것이 바람직하다. 상기 접착수단(500)이 액체 타입의 접착제를 포함할 경우, 상기 접착수단(500)이 상기 각각의 상하 프레임(100, 200) 내측면에 위치함에 따라 접착수단(500)에 상기 필터부재(10)를 접착시키는 과정에서 상기 필터부재(10)의 접촉 면적에 의해 접착수단(500)의 일부가 필터부재(10) 양단부쪽으로 밀리게 된다. 이 때 상기 상하 프레임(100, 200)의 절곡 구조에 의해 상기 접착수단(500)의 일부가 상하 프레임(100, 200) 외부로 흘러나가는 것을 방지하게 된다.

도 8은 본 고안의 일실시예에 의한 여과 면적 향상을 위한 개선된 구조를 가지는 여과필터 조립체의 개략적인 조립을 나타낸 도면이다.

도 8을 참조하면, 본 고안의 일실시예에 의한 개선된 구조를 가지는 여과필터 조립체는 상하부에 위치하는 상하 프레임(100, 200)과 측면에 위치하는 제1 측면 프레임(300) 및 제2 측면 프레임(400)의 결합(조립)으로 이루어지며, 보다 상세하게는 한 쌍으로 이루어진 상하 프레임(100, 200) 좌우측에 각각 형성된 절곡 구조의 내측면에 제1 측면 프레임(300) 및 제2 측면 프레임(400)이 각각 삽입 상태로 조립되도록 하는 것이 바람직하다.

상기 여과필터 조립체를 구성하고 있는 각각의 프레임(100, 200, 300, 400)들은 상기와 같은 방법 이외에도 상기 상하 프레임(100, 200) 내부에 삽입되는 제1 측면 프레임(300) 및 제2 측면 프레임(400)의 방향을 반대로 변경해 결합할 수도 있다.

상기와 같이 상하 프레임(100, 200) 내부에 측면 프레임(300, 400)을 삽입시켜 결합하는 이유는 측면 프레임(300, 400)이 여과필터 조립체의 기둥역할을 담당하도록 하여 여과필터 조립체의 내구성을 향상시키기 위함이다. 나아가 여과필터 조립체가 환기구에 설치됨에 따라 환기구의 형상을 유지시켜주는 지지역할을 수행할 수 있도록 하기 위함이다.

상기에서는 본 고안의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 고안의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 고안을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

도 1은 본 고안의 일실시예에 의한 여과 면적 향상을 위한 개선된 구조를 가지는 여과필터 조립체를 설명하기 위한 사시도이다.

도 2는 본 고안의 일실시예에 의한 여과 면적 향상을 위한 개선된 구조를 가지는 여과필터 조립체를 설명하기 위한 정면도이다.

도 3은 본 고안의 일실시예에 의한 여과 면적 향상을 위한 개선된 구조를 가지는 여과필터 조립체를 설명하기 위한 필터부재가 적용된 실시도이다.

도 4는 본 고안의 일실시예에 의한 여과 면적 향상을 위한 개선된 구조를 가지는 여과필터 조립체를 설명하기 위한 측면도이다.

도 7은 본 고안의 다른 일실시예에 의한 공기투과 형상을 위한 개선된 구조를 가지는 여과필터 조립체의 상부 프레임과 필터부재의 개략적인 구성도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 간단한 설명 *

10 : 필터부재 20 : 환기구

30 : 가스켓 100 : 상부 프레임

200 : 하부 프레임 300 : 제1 측면 프레임

400 : 제2 측면 프레임 500 : 접착수단

Claims

환기구에 설치되어 공기를 정화시키도록 좌우 및 상하 각각 한 쌍의 프레임에 수용되는 필터부재를 포함하는 여과필터 조립체에 있어서,

상기 한 쌍으로 이루어진 각각의 상하 프레임의 양단이 상기 필터부재를 수용할 수 있도록 필터부재 방향으로 절곡된 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 여과 면적 향상을 위한 개선된 구조를 가지는 여과필터 조립체.
제 1 항에 있어서,

상기 필터 부재가 상기 상부 프레임 및 상기 하부 프레임의 내측면에 밀착되어 형성되는 것을 특징으로 하는 여과 면적 향상을 위한 개선된 구조를 가지는 여과필터 조립체.
제 1 항에 있어서,

상기 필터부재가 상기 한 쌍으로 이루어진 상하 프레임 내측면에 고정되어 위치할 수 있도록 필터부재와 상하 프레임 내측면이 접하는 부분에 위치하는 접착수단을 더 포함하는 여과 면적 향상을 위한 개선된 구조를 가지는 여과필터 조립체.
제 1 항에 있어서,

상기 한 쌍으로 이루어진 상하 프레임 양단에 형성된 절곡 형상에 의해 상기 접착수단이 상하 프레임 외부로 흐르지 않는 것을 특징으로 하는 여과 면적 향상을 위한 개선된 구조를 가지는 여과필터 조립체.
제 1 항에 있어서,

상기 한 쌍으로 이루어진 상하 프레임 양단에 각각 형성된 절곡 구조의 내측으로 상기 제1 측면 프레임 및 제2 측면 프레임이 각각 삽입되는 상태로 조립되는 것을 특징으로 하는 여과 면적 향상을 위한 개선된 구조를 가지는 여과필터 조립체.