KR20130124173A

KR20130124173A - 에어 필터 삽입체

Info

Publication number: KR20130124173A
Application number: KR1020127033774A
Authority: KR
Inventors: 마사히코 나가타; 요시나리 사노; 아키토시 야나기모토; 웨이 지; 게이조 오쿠이
Original assignee: 니타 가부시키가이샤
Priority date: 2010-07-02
Filing date: 2011-06-20
Publication date: 2013-11-13
Also published as: TWI520767B; CN102958582B; CN102958582A; KR101803855B1; WO2012002187A1; TW201206540A; JP2012011345A; JP5602521B2; MY157537A; SG186482A1

Abstract

에어 필터 삽입체(12)는, 여과재 시트(13)를 주름형으로 접어(pleating) 구성한다. 에어 필터 삽입체(12)에서는, 여과재 시트(13)를 주름형으로 접음으로써 복수의 절첩벽(fold wall)(14)을 형성한다. 각 절첩벽(14)은, 엠보싱 가공에 의해 성형된 제1 및 제2 돌출부(21, 22)를 가진다. 인접하는 한쌍의 절첩벽(14, 14)에 형성된 제1 돌출부(21)는, 서로 가까워지도록 돌출되고, 그 선단면(21A, 21A) 끼리가 맞대어져 있다. 제2 돌출부(22)는, X 방향을 따른 동일 방향으로 돌출되고, 서로 맞닿지 않는다.

Description

에어 필터 삽입체{AIR FILTER INSERT}

본 발명은, 빌딩 공조, 산업 공조 등의 용도로, 공기 중의 미립자를 포집하기 위해 사용되는 에어 필터 삽입체에 관한 것이며, 특히 여과재 시트가 주름형으로 접혀져(pleating) 블록형(block-shaped)으로 구성된 에어 필터 삽입체에 관한 것이다.

종래, 공기 중의 먼지나 오염 물질을 제거하기 위해, 여과재 시트가 주름형으로 접혀진 에어 필터 삽입체가 필터 프레임 내부에 수납된 에어 필터가 널리 사용되고 있다. 에어 필터 삽입체는 일반적으로, 절첩(折疊)된 여과재 시트 간의 간격을 유지하는 세퍼레이터(separator)가 형성되어, 통풍이 확보되어 있다.

예를 들면, 엠보싱 가공에 의해 여과재 시트에 성형된 돌출부가, 세퍼레이터로서 사용되는 경우가 있다. 엠보싱 가공에 의한 돌출부는, 인접하는 여과재 시트 사이에 형성된 것이 서로 가까워지도록 돌출되고, 그 선단면(先端面)끼리가 맞닿고, 대부분의 경우, 이들이 접착제에 의해 접착되어 시트 간의 간격이 유지된다.

일본 특허 제2935432호 공보 일본 특허 제2935433호 공보

그런데, 여과재 시트는, 엠보싱 가공이 행해지는 경우, 엠보스 성형에 의한 연신(延伸)이 고려되어 설계된다. 즉, 여과재 시트는, 엠보싱 가공에 의해 연신되어 얇아졌다고 해도, 요구되는 최저한의 여과 성능이 확보될 수 있도록 한 두께나 단위면적당 중량(mass per unit area)을 가지도록 설계된다.

그러나, 이와 같은 설계는, 엠보싱 가공에 의해 연신되지 않은 부분이 과도하게 두껍게 되어, 과잉의 여과 성능을 필터에 주어 압력 손실을 크게 하므로, 여과재의 유효 여과 면적을 크게 하는 것을 생각할 수 있지만, 간단한 방법으로 여과재의 유효 여과 면적을 크게 하는 방법은, 종래 고안되어 있지 않다.

본 발명은, 상기한 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것이며, 간단한 방법으로 여과재의 압력 손실을 낮게 억제하면서, 여과재의 유효 여과 면적을 향상시켜, 양호한 필터 성능을 가지는 에어 필터 삽입체를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 관한 에어 필터 삽입체는, 여과재 시트가 주름형으로 접혀져, 블록형의 구조를 가지고, 공기를 여과하기 위한 에어 필터 삽입체에 있어서, 여과재 시트는 접혀짐으로써 복수의 절첩벽(fold wall)이 형성되고, 절첩벽 각각에 엠보싱 가공에 의해 성형된 제1 돌출부와 제2 돌출부가 절첩선(fold line) 방향으로 배열되고, 인접하는 한쌍의 절첩벽에 형성된 제1 돌출부는 서로 가까워지도록 돌출되고, 선단끼리가 맞닿는 동시에, 제2 돌출부는 서로 맞닿지 않도록 돌출되는 것을 특징으로 한다.

제2 돌출부는, 서로 절첩선 방향에서의 동일 위치에 배치되고, 또한 동일 방향으로 돌출되는 것이 바람직하다. 이 경우, 절첩벽 각각에 형성된 제2 돌출부 각각은 그 일부가, 그 절첩벽에 인접하는 절첩벽에 형성된 제2 돌출부의 내부에 배치된 것이 더욱 바람직하다. 또한, 제2 돌출부는, 일방향으로 돌출되는 것과, 그 반대 방향으로 돌출되는 것이, 절첩선 방향에 있어서 교호적(交互的)으로 배열된 것이 바람직하다. 그리고, 제2 돌출부는, 서로 접촉되지 않도록 돌출되어 있는 것이 바람직하다.

제2 돌출부의 돌출 높이는, 그 길이 방향을 따라 거의 일정한 것이 바람직하다. 또한, 제2 돌출부의 선단면은, 절첩벽에 평행한 평면인 것이 바람직하다. 제2 돌출부는, 각 절첩벽에 있어서, 절첩선에 대하여 수직으로 연장되는 형상을 가지는 것이 바람직하다. 또한, 제2 돌출부는, 그 횡단면 형상 및 종단면 형상의 한쪽, 바람직하게는 양쪽이 사다리꼴이다.

제1 돌출부는, 예를 들면, 제2 돌출부와 마찬가지로, 각 절첩벽에 있어서, 절첩선에 대하여 수직으로 연장되지만, 그 돌출 높이는, 길이 방향을 따라 증대시키는 것이 바람직하다. 제1 및 제2 돌출부는, 예를 들면, 절첩선 방향으로 교호적으로 정렬된다.

본 발명에서는, 제2 돌출부를 형성함으로써, 에어 필터 삽입체에 있어서, 간단한 방법으로 압력 손실을 낮게 억제하면서, 여과재의 유효 여과 면적을 향상시킬 수 있다.

도 1은 에어 필터의 전체도이다.
도 2는 주름형으로 접기 전의 여과재 시트를 나타낸 사시도이다.
도 3은 에어 필터 삽입체를 확대하여 나타낸 사시도이다.
도 4는 도 3에서의 IV―IV 화살표 단면도이다.
도 5는 도 3에서의 V―V 화살표 단면도이다.
도 6은 제1 돌출부를 생략한 에어 필터 삽입체를 나타낸 측면도이다.

이하 도면을 참조하면서, 본 발명의 실시형태를 설명한다.

도 1은, 본 발명의 일실시형태에 관한 에어 필터를 나타낸 사시도이다.

에어 필터(10)는, 공기를 여과하기 위한 에어 필터 삽입체(12)와, 에어 필터 삽입체(12)를 유지하기 위한 에어 필터 프레임(11)을 구비하고, 에어 필터 삽입체(12)가 에어 필터 프레임(11)의 내부에 삽입되어 구성된다. 에어 필터 프레임(11)은, 목재, 알루미늄 등의 금속 등에 의해 4각 프레임형으로 형성된다. 에어 필터 삽입체(12)는, 여과재 시트(13)가 주름형으로 접혀져 블록형으로 된 여과재이다.

다음에, 에어 필터 삽입체(12)의 구조에 대하여 보다 상세하게 설명한다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 여과재 시트(13)는, 시트(13)의 폭 방향을 따라 연장되는 절첩선 S를 따라, 일정한 접힘 높이로 주름형(지그재그)으로 접혀진다. 에어 필터 삽입체(12)는, 도 3에 나타낸 바와 같이, 여과재 시트(13)가 주름형으로 접혀짐으로써, 평면형의 절첩벽(14)이 다수 겹쳐진 구조로 된다. 그리고, 이하의 설명에 있어서는, 절첩벽(14)이 겹쳐진 방향을 X 방향이라고 한다. 또한, 도 3에 나타낸 바와 같이, 에어 필터 삽입체(12)에서는, 여과재 시트(13)의 표면(表面)(13A)으로부터 이면(裏面)(13B) 측으로 공기가 통과된다. 즉, 통풍 방향은, 도 3에서의 위쪽으로부터 아래쪽으로 된다.

여과재 시트(13)는, 공기 중의 부유(浮遊) 입자를 여과하고, 에어 필터 삽입체(12)에 성형 가능한 것이면, 어떠한 필터 재료라도 된다. 예를 들면, 여과재 시트(13)로서는, 유리 섬유로 이루어지는 여과지나, 폴리올레핀계, 폴리에스테르계의 부직포가 사용되지만, 여과 성능을 만족시키는 여과재 시트이면 특별히 이들에 한정되지 않는다.

여과재 시트(13)에는, 엠보싱 가공에 의해 성형된 다수의 제1 및 제2 돌출부(21, 22)가 형성된다. 여과재 시트(13)는, 예를 들면, 요철(凹凸)이 외주면에 형성된 2개의 롤러 사이에 길이 방향으로 보내지고, 이들 롤러 사이에서 엠보싱 가공된다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 제1 및 제2 돌출부(21, 22)는, 시트(13)의 일면측[표면(13A) 또는 이면(13B) 측]으로부터 오목하게 되어 타면측[이면(13B) 또는 표면(13A) 측]으로 돌출된다.

제1 돌출부(21)와 제2 돌출부(22)는, 각 절첩벽(14)에 있어서, 절첩선 방향[시트(13)의 폭 방향]을 따라 교호적으로 정렬된다. 제1 돌출부(21)의 절첩선 방향에서의 간격은, 25~75 mm인 것이 바람직하고, 50mm 정도인 것이 더욱 바람직하다. 제2 돌출부(22)의 절첩선 방향에서의 간격도 마찬가지로, 25~75 mm인 것이 바람직하고, 50mm 정도인 것이 더욱 바람직하다.

각 절첩벽(14)에 형성된 제1 및 제2 돌출부(21, 22)의 각각은, 다른 절첩벽(14)에 형성된 제1 및 제2 돌출부(21, 22)와 절첩선 방향에 있어서 동일 위치에 배치된다. 즉, 여과재 시트(13)에 있어서는, 도 2에 나타낸 바와 같이, 시트(13)의 길이 방향으로 일렬로 배열된 제1 돌출부(21)와 제2 돌출부(22)가, 절첩선 방향으로 교호적으로 정렬된다.

제1 돌출부(21)는, 각 절첩벽(14)에 있어서, 표면(13A) 측 및 이면(13B) 측으로 교호적으로 돌출되도록, 절첩선 방향으로 복수 정렬된다. 절첩선 방향에 있어서 동일 위치에 형성된[즉, 시트(13)의 길이 방향으로 배열된] 복수의 제1 돌출부(21)는, 여과재 시트(13)의 동일면 측[표면(13A) 측 또는 이면(13B) 측]으로 돌출된다. 그러므로, 절첩선 방향에 있어서 동일 위치에 형성된 복수의 제1 돌출부(21)는, 도 3에 나타낸 바와 같이 주름형으로 접혀졌을 때, X 방향을 따른 일방향과 그 반대 방향으로 교호적으로 돌출된다.

이와 같은 구조에 의해, 제1 돌출부(21)는, 인접하는 한쌍의 절첩벽(14, 14)에 있어서, 서로 가까워지도록 돌출되고, 그 선단면(21A, 21A)끼리가 맞닿는다. 맞닿은 선단면(21A, 21A)은, 이들 사이에 도포된 접착제(도시하지 않음)에 의해 고정되고, 이로써, 인접하는 절첩벽(14, 14) 사이가 이격(離隔)되어 유지된다. 그리고, 표면(13A) 측으로 돌출된 제1 돌출부(21)는 절첩벽(14, 14)의 표면(13A, 13A) 사이를, 이면(13B) 측으로 돌출된 제1 돌출부(21)는 절첩벽(14, 14)의 이면(13B, 13B) 사이를 이격시켜 유지한다.

절첩선 방향에 있어서 동일 위치에 배치된[즉, 시트(13)의 길이 방향으로 배열된] 복수의 제2 돌출부(22)는, 시트(13)의 길이 방향을 따라, 표면(13A) 측, 이면(13B) 측으로 교호적으로 돌출된다. 그러므로, 절첩선 방향에 있어서 동일 위치에 배치된 제2 돌출부(22)는, 주름형으로 접혀졌을 때, X 방향을 따른 동일 방향으로 돌출함으로써 이루어지고, 에어 필터 삽입체(12)에 있어서, 서로 맞닿지 않는다.

제2 돌출부(22)는, 제1 돌출부(21)와 마찬가지로, 각 절첩벽(14)에 있어서, 표면(13A) 측 및 이면(13B) 측으로 교호적으로 돌출되도록, 절첩선 방향으로 복수 정렬된다. 따라서, 도 3에 나타낸 바와 같이, 에어 필터 삽입체(12)에 있어서, 제2 돌출부(22)는, X 방향을 따른 일방향으로 돌출되는 것과, 그 반대 방향으로 돌출되는 것이, 절첩선 방향에 있어서 교호적으로 정렬된다.

제1 및 제2 돌출부(21, 22)는, 각 절첩벽(14)에 있어서 절첩선 S에 대하여 수직으로 연장되는 형상을 가진다. 즉, 돌출부(21, 22)는, 여과재 시트(13)의 길이 방향으로 연장되고, 또한 에어 필터 삽입체(12)에 있어서 통풍 방향에 대하여 약간 경사지게 연장된다.

제1 돌출부(21)는, 인접하는 제1 돌출부(21)에 절첩선 S에 있어서 접속되고, 시트(13)의 길이 방향에 있어서 연속적으로 복수 정렬된다. 즉, 제1 돌출부(21)의 길이는, 절첩벽(14)의 폭(즉, 접힘 높이)과 동일하게 된다. 한편, 제2 돌출부(22)는, 절첩선 S 근방에는 성형되지 않고, 인접하는 제2 돌출부(22)에 절첩선 S에 있어서 접속되지 않는다. 즉, 제2 돌출부(22)는, 시트(13)의 길이 방향에 있어서 불연속으로 복수 배열되고, 제2 돌출부(22)의 길이는, 접힘 높이의 1/2 ~ 2/3로 된다.

제1 돌출부(21)는, 그 길이 방향을 따라 돌출 높이가 증대한다. 여기서, 표면(13A) 측으로 돌출된 제1 돌출부(21)는, 통풍 방향을 따라 점차 높이가 감소하고, 또한 이면(13B) 측으로 돌출된 제1 돌출부(21)는, 통풍 방향을 따라 점차 높이가 증대한다. 따라서, 인접하는 절첩벽(14, 14)의 표면(13A, 13A) 사이의 거리는, 통풍 방향을 따라 점차 짧아지는 한편, 이면(13B, 13B) 사이의 거리는, 통풍 방향을 따라 점차 길어진다.

제1 돌출부(21)는, 도 4, 도 5에 나타낸 바와 같이 그 횡단면의 형상이, 사다리꼴 형상을 이루고 있고, 기단(基端)으로부터 선단(先端)을 향해, 그 폭이 점차 작아지는 동시에, 그 선단면(21A)은 평면으로 된다. 그리고, 제1 돌출부(21)의 기단에서의 폭은, 돌출부(21)의 길이 방향에 있어서 거의 일정해진다.

한편, 제2 돌출부(22)는, 도 4 내지 도 6에 나타낸 바와 같이, 그 횡단면 및 종단면의 형상이 사다리꼴 형상을 이루고, 기단으로부터 선단을 향해, 그 폭 및 길이가 점차 작아지는 동시에, 선단면(22A)은, 절첩벽(14)에 평행한 평면으로 된다. 그리고, 제2 돌출부(22)의 폭(예를 들면, 선단 및 기단의 폭)은, 돌출부(22)의 길이 방향에 있어서 거의 일정하다. 돌출부(22)의 기단에서의 폭은, 5~15 mm인 것이 바람직하고, 10mm 정도인 것이 더욱 바람직하다.

또한, 제2 돌출부(22)의 돌출 높이는, 절첩선 S에 수직인 방향에 있어서 일정하다. 제2 돌출부(22)의 돌출 높이는, 제1 돌출부(21)의 가장 높은 부분의 높이와, 가장 낮은 부분의 높이의 사이의 높이로서, 구체적으로는 3~5 mm 정도인 것이 바람직하다. 높이가 3mm 미만인 경우, 에어 필터 삽입체(12)의 여과 면적을 충분히 크게 할 수 없고, 5mm보다 높으면 엠보싱 가공 시에 여과재 시트가 파손될 우려가 있기 때문이다.

제2 돌출부(22)는, 그 돌출 높이가 일정하므로 절첩선 S 근방에 있어서, 그 선단측이, 도 5에 나타낸 바와 같이 위쪽에서 보면, 절첩선 S를 넘어 배치되게 된다. 여기서, 절첩선 방향에 있어서 동일 위치에 배치된 복수의 제2 돌출부(22)는, 상기한 바와 같이, X 방향에 있어서 같은 방향으로 돌출되고, 또한 제2 돌출부(22)의 선단측은, 그 폭 및 길이가 기단측보다 작다. 그러므로, 도 5, 도 6에 나타낸 바와 같이, 절첩선 S를 초과한 제2 돌출부(22)의 선단측은, 그 일부가, 인접하는 제2 돌출부(22)의 기단측의 내부(오목부 내부)로 들어가, 제2 돌출부(22)끼리가 접촉되지 않는다. 그리고, 도 6에 나타낸 바와 같이, 본 실시형태에서는, 절첩선 방향에 있어서 동일 위치에 배치된 복수의 제2 돌출부(22)는, 그 길이 방향에서의 일단이 다른 돌출부(22)의 타단의 내부에 배치되고, 또한 타단의 내부에 다른 돌출부(22)의 일단이 배치되고, 이것이 반복된 구조로 된다.

이상과 같이, 본 실시형태에서는, 세퍼레이터인 제1 돌출부(21) 사이의 부분이, 엠보싱 가공에 의해 제2 돌출부(22)에 성형되었기 때문에, 에어 필터 삽입체(12)의 면적을 증대시킬 수 있다. 제2 돌출부(22)는, 다른 돌출부와 맞닿거나 접촉하거나 하지 않으므로, 제2 돌출부(22)에 의해 증대된 면적은, 그대로 유효 여과 면적의 증대분으로 되고, 유효 여과 면적을 효율적으로 향상시킬 수 있다. 그리고, 제2 돌출부(22)가 형성된 부분은, 두께가 얇아져 여과 성능이 적절한 것으로 되므로, 에어 필터 삽입체(12)의 압력 손실도 억제할 수 있다.

본 실시형태에서는, 절첩선 방향에서의 동일 위치에 배치된 제2 돌출부(22)는, 동일 방향으로 돌출되고, 또한 제2 돌출부(22) 각각의 일부는, 다른 제2 돌출부(22)의 내부에 배치된다. 그러므로, 제2 돌출부(22) 각각의 돌출 높이를 비교적 크게 하는 것이 가능해져, 유효 여과 면적을 증가시키기 용이해진다. 또한, 제2 돌출부(22)는, 선단면(22A)이 평면이며, 또한 횡단면 및 종단면이 사다리꼴이므로, 여과재 면적을 효율적으로 향상시키면서, 각 절첩벽(14)의 강성도 향상시킬 수 있다. 또한, 제2 돌출부(22)는, 그 길이 방향에 있어서 폭 및 높이가 거의 일정하므로, 통풍 방향으로 바람이 통과하기 쉽게 된다.

또한, 본 실시형태에서는, 제2 돌출부(22)는, X 방향의 일방향으로 향하는 것과 역방향으로 향하는 것이, 절첩선 방향에 있어서 교호적으로 정렬된다. 그러므로, 절첩벽(14)의 강성을 더욱 향상시킬 수 있는 동시에, 에어 필터 삽입체(12)에 균등하게 바람이 통과하기 쉽게 된다.

12: 에어 필터 삽입체
13: 여과재 시트
14: 절첩벽
21: 제1 돌출부
22: 제2 돌출부

Claims

여과재 시트가 주름형으로 접혀져(pleating), 블록형(block-shaped)의 구조를 가지고, 공기를 여과하기 위한 에어 필터 삽입체에 있어서,
상기 여과재 시트는 접혀짐으로써 복수의 절첩벽(fold wall)이 형성되고, 상기 절첩벽 각각에 엠보싱 가공에 의해 성형된 제1 돌출부와 제2 돌출부가 절첩선(fold line) 방향으로 배열되고,
인접하는 한쌍의 상기 절첩벽에 형성된 상기 제1 돌출부는, 서로 가까워지도록 돌출되고, 선단끼리가 맞닿는 동시에,
상기 제2 돌출부는, 서로 맞닿지 않도록 돌출되는, 에어 필터 삽입체.
제1항에 있어서,
상기 제2 돌출부는, 서로 절첩선 방향에서의 동일 위치에 배치되고, 또한 동일 방향으로 돌출되는, 에어 필터 삽입체.
제2항에 있어서,
상기 절첩벽 각각에 형성된 상기 제2 돌출부 각각은 그 일부가, 상기 절첩벽에 인접하는 절첩벽에 형성된 상기 제2 돌출부의 내부에 배치되는, 에어 필터 삽입체.
제2항에 있어서,
상기 제2 돌출부는, 일방향으로 돌출되는 것과, 그 반대 방향으로 돌출되는 것이, 상기 절첩선 방향에 있어서 교호적(交互的)으로 정렬되는, 에어 필터 삽입체.
제1항에 있어서,
상기 제2 돌출부는, 서로 접촉되지 않도록 돌출되는, 에어 필터 삽입체.
제1항에 있어서,
상기 제2 돌출부는, 상기 각 절첩벽에 있어서, 상기 절첩선에 대하여 수직으로 연장되는 형상을 가지는, 에어 필터 삽입체.
제6항에 있어서,
상기 제2 돌출부는, 그 횡단면 형상 및 종단면 형상 중 적어도 한쪽이 사다리꼴인, 에어 필터 삽입체.
제7항에 있어서,
상기 제2 돌출부는, 그 횡단면 형상 및 종단면 형상의 모두가 사다리꼴인, 에어 필터 삽입체.
제6항에 있어서,
상기 제2 돌출부의 돌출 높이는, 그 길이 방향을 따라 거의 일정한, 에어 필터 삽입체.
제1항에 있어서,
상기 제2 돌출부의 선단면은, 상기 절첩벽에 평행한 평면인, 에어 필터 삽입체.
제1항에 있어서,
상기 제1 돌출부는, 상기 각 절첩벽에 있어서, 상기 절첩선에 대하여 수직으로 연장되고, 또한 그 길이 방향을 따라 돌출 높이가 증대하는, 에어 필터 삽입체.
제1항에 있어서,
상기 제1 및 제2 돌출부는, 상기 절첩선 방향으로 교호적으로 정렬되는, 에어 필터 삽입체.