KR20160000796U - 공기청정기용 필터장치 - Google Patents

Abstract

공기청정기의 하우징 내부에 장착되어 공기를 필터링하는 필터장치에 있어서, 공기 중의 큰 입자를 필터링하는 프리필터, 공기 중의 냄새입자를 필터링하고 원적외선 및 음이온을 방출하는 기능성 필터 및 공기 중의 미세한 입자를 필터링하는 헤파필터;를 포함하며, 상기 기능성 필터는, 프레임 내측에 일정 크기를 갖는 복수 개의 셀이 형성된 수용부재와 상기 셀에 충진되는 기능성 입자를 포함하는 공기청정기용 필터장치를 제공함으로써 탈취기능을 향상시키고 원적외선 및 음이온의 방출을 가능하게 하는 효과를 가지게 된다.

Description

공기청정기용 필터장치{FILTER APPARATUS FOR AIR CLEANER}

본 고안은 필터장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 허니콤 형상의 셀에 활성탄 분말, 그래핀 분말 및 히게리온 분말을 혼합하여 형성한 기능성 입자를 펠릿 형태로 충진함으로써, 탈취를 제거함과 아울러 원적외선과 음이온을 방출하고, 견고한 유지상태를 통해 충격이나 외압에 의한 파손을 방지하고 많은 개방면적을 가질 수 있어 탈취 기능을 향상시킬 수 있는 공기청정기용 필터장치의 구조에 관한 것이다.

일반적으로 공기청정기는 다양한 필터 시스템을 적용하여 대기 중의 오염 먼지나 인체에 해로운 유해물질 등을 걸러주어 신선한 공기를 제공하는 장치이다.

현대인들은 냉방 및 난방, 방음 등의 고효율화와 에너지 절약이라는 차원에서 외부 공기와 더욱 더 차단된 밀폐도가 증가되 실내에서 생활하는 시간이 늘어남에 따라 내부 생활환경과 밀접한 관련이 있는 각종 오염물질에 노출되고 있으며, 이러한 이유로 인하여 두통, 안질, 집중력 저하, 어지러움, 매스꺼움 등과 같은 내부공기 오염에 의한 증상을 호소하고 있다. 또한, 에너지 보존을 위한 새로운 건축자재의 등장으로 오염물질, 즉 포름알데히드 및 악취의 방출이 더욱 증가하는 추세이다.

따라서, 오염된 실내공기는 오염된 대기와 함께 인체에 치명적인 해를 입히기 때문에 실내공간에서 활동함에 따라 자연 배출되는 공기 중의 오염물질을 인체에 해가 없이 안전하게 제거할 수 있는 공기청정기의 사용이 증가하고 있는 추세이다.

이러한 공기 청정기는 기본적인 기능과 함께 근래에 들어와서 탈취, 항균, VOC's 제거 등의 다양한 기능을 더 추가하고 있고, 이를 위하여 다양한 필터를 함께 구비하고 있다. 이때, 탈취필터로서 특허문헌 1과 같이 분말의 활성탄을 충진하여 탈취 기능을 수행하는 활성탄필터가 널리 이용되고 있다.

하지만, 분말상의 활성탄을 필터의 수용부에 충진하는 경우, 충진이 어렵고, 용이하게 외부로 비산되는 문제점을 내포하고 있었다. 또한, 부직포형태의 필터인 경우 공기와의 접촉면적이 작아져 탈취 효과가 저하되는 문제점도 내포하고 있었다.

한국공개특허 제10-2009-0100007호

본 고안은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 허니콤 형상의 셀에 펠릿 형태의 활성탄 분말, 그래핀 분말 및 히게리온 분말을 혼합하여 펠릿형태로 성형한 기능성 입자를 충진함으로써, 압력손실을 최소화하면서도 기능성 입자의 공기 접촉량이 최대화되어 탈취 기능을 극대화할 뿐 아니라 원적외선과 음이온을 방출할 수 있는 공기청정기용 필터장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상술한 과제를 해결하기 위한 본 고안의 공기청정기용 필터장치는, 공기 중의 큰 입자를 필터링하는 프리필터; 공기 중의 냄새입자를 필터링하고 원적외선 및 음이온을 방출하는 기능성 필터; 공기 중의 미세한 입자를 필터링하는 헤파필터;를 포함하며, 상기 기능성 필터는, 프레임 내측에 일정 크기를 갖는 복수 개의 셀이 형성된 수용부재와 상기 셀에 충진되는 기능성 입자를 포함하여 이루어질 수 있다.

본 고안의 공기청정기용 필터장치에 있어서, 상기 프리필터와 기능성 필터 사이에 장착되어 상기 프리필터에 의하여 필터링되지 않은 입자를 2차적으로 필터링하는 미디엄 필터를 더 포함할 수 있다.

본 고안의 공기청정기용 필터장치에 있어서, 상기 기능성 필터는, 상기 수용부재의 양 측면에 부착되어 상기 기능성 입자의 이탈을 방지하는 망사부재를 더 포함하여 이루어질 수 있다.

본 고안의 공기청정기용 필터장치에 있어서, 상기 기능성 입자는, 활성탄 분말, 그래핀 분말 및 히게리온 분말을 혼합하여 성형한 펠릿(pellet) 형태인 것이 바람직하다.

본 고안의 공기청정기용 필터장치에 있어서, 상기 셀은 허니콤(Honeycomb) 형상인 것이 바람직하다.

본 고안에 따르면, 허니콤 형상의 셀이 형성된 수용부재를 형성함으로써 기능성 필터가 강한 굽힘 강도 및 균일한 압축강도를 얻도록 하는 한편, 기능성 필터로 통과되는 공기와의 접촉면적을 증가시키고, 공기가 특정 부위로 쏠리지 않도록 하여 공기 흐름이 기능성 필터 전체에 균일하게 이루어져 탈취기능이 향상되는 효과를 가지게 된다.

또한, 활성탄 분말, 그래핀 분말 및 히게리온 분말을 혼합하여 성형한 펠릿 형태의 기능성 입자를 셀에 충진함으로써 원적외선과 음이온의 방출이 가능한 효과를 갖는다.

도 1은 본 고안에 따른 공기청정기용 필터장치의 분해 사시도이다.
도 2는 본 고안에 따른 기능성 필터의 정면도이다.
도 3은 본 고안에 따른 기능성 필터의 일부 분해도이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 고안을 용이하게 실시할 수 있는 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 고안의 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. 또한, 본 고안의 바람직한 실시예에 대한 동작 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 고안의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 후술되는 용어들은 본 고안에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 각 용어의 의미는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 해석되어야 할 것이다. 도면 전체에 걸쳐 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다.

본 고안은 공기청정기용 필터장치에 관한 것으로서, 허니콤 형상의 셀이 형성된 수용부재에 펠릿 형태의 기능성 입자를 충진함으로써, 탈취 기능을 향상시키고 외부의 충격이나 가압에 의한 파손을 방지할 뿐 아니라 원적외선 및 음이온을 방출할 수 있는 구성을 제공하는 것을 그 요지로 한다.

도 1은 본 고안에 따른 공기청정기용 필터장치의 분해 사시도이다.

도 1을 참조하면, 본 고안에 따른 공기청정기용 필터장치는 공기청정기의 하우징 내부에 장착되는 프리필터(Prefilter)(100), 기능성 필터(300) 및 헤파필터(HEPA Filter)(400)를 포함하여 이루어질 수 있다.

이때, 도면에서와 같이 프리필터(100) 다음 단계용이나 파이널 필터의 전처리용으로 사용되는 미디엄 필터(Medium Filter)(200)를 더 포함하여 이루어질 수 있다.

또한, 상기 미디엄 필터(200) 이외에도 공기청정기에 필요한 용도에 따라 다양한 필터를 부가할 수 있으며, 도면에서와 같이 프리필터(100) - 미디엄 필터(200) - 기능성 필터(300) - 헤파필터(400)로 이루어질 수도 있지만, 미디엄 필터(200)가 기능성 필터(300)와 헤파필터(400) 사이에 위치하거나 헤파필터(400)가 기능성 필터(300)의 전단에 위치하는 등 다양한 배치구조가 가능함은 당업자에게 자명하다 할 것이다.

전처리 필터라고도 하는 프리필터(100)는 필터장치의 전방에 배치되어 공기 속에서 상대적으로 크기가 큰 입자(예컨대, 먼지, 솜털 등)를 필터링한다.

기능성 필터(300)는 공기 중의 냄새입자를 필터링하고 원적외선 및 음이온을 방출하는 것으로 이하의 도 2 및 도 3에서 후술하기로 한다.

헤파(HEPA) 필터(400)는 상기 프리필터(100)를 통과한 미세먼지를 필터링해 주는 것으로서, 0.3㎛ 이상의 미세한 세균이나 먼지를 걸러낼 수 있다.

이와 같이 본 고안은 프리필터(100)에 의해 큰 입자가 필터링되고, 미디엄 필터(200)에 의해 2차 필터링되며, 기능성 필터(300)에 의해 냄새입자의 필터링과 원적외선 및 음이온이 방출되며, 헤파필터(400)에 의해 미세먼지가 필터링되게 된다.

도 2는 본 고안에 따른 기능성 필터의 정면도이며, 도 3은 본 고안에 따른 기능성 필터의 일부 분해도이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 기능성 필터(300)는 사각형상의 프레임(310) 내측에 일정 크기를 갖는 복수 개의 셀(330)이 형성된 수용부재(320)와 상기 셀(330)에 충진되는 기능성 입자(340) 및 상기 수용부재(320)의 양측면에 부착되는 망사부재(350)를 포함하여 이루어질 수 있다.

상기 수용부재(320)는 상면과 하면을 관통하며 일정 크기를 갖는 복수 개의 셀(330)이 규칙적으로 배열되며, 종이 또는 합성수지로 이루어질 수 있다.

이때, 상기 셀(330)은 허니콤(Honeycomb) 형상 즉, 육각형 형상으로 이루어져 각각 독립적인 수용공간을 갖는다.

이와 같이 허니콤 형상의 셀(330)이 수용부재(320)에 형성됨으로써, 상기 셀(330)에 충진된 기능성 입자(340)와 공기와의 접촉면적을 증가시키고, 공기가 특정 부위로 쏠리지 않도록 하여 공기 흐름이 기능성 필터(300) 전체에 균일하게 이루어져 상기 기능성 필터(300)의 탈취 기능을 향상시킬 수 있을 뿐 아니라, 강한 굽힘 강도와 균일한 압축강도를 가져 외부의 충격이나 가압에 의한 파손을 방지할 수 있게 된다.

상기 기능성 입자(340)는 상기 셀(330)에 충진되는 것으로, 필터(300)의 압력손실을 고려하여 충진률을 조정할 수 있다. 이러한 기능성 입자(340)는 활성탄 분말, 그래핀 분말 및 히게리온 분말을 혼합하여 성형한 펠릿(pellet) 형태로 이루어져 있다. 상기 활성탄, 그래핀 및 히게리온이 분말상인 경우 셀(330)에 충진하는 것이 어려우며, 쉽게 외부로 비산되므로, 본 고안과 같이 기능성 입자(340)가 펠릿 형태로 상기 셀(330)에 충진되는 것이 바람직하다.

이와 같이 활성탄 분말, 그래핀 분말 및 히게리온 분말을 혼합한 펠릿 형태의 기능성 입자(340)를 상기 셀(330)에 충진함으로써, 활성탄에 의한 탈취 기능을 향상시킬 뿐 아니라 그래핀과 히게리온에 의해 원적외선 및 음이온이 방출되게 하여 실내 공기의 질을 향상시킬 수 있게 된다.

상기 망사부재(350)는 상기 수용부재(320)의 일측면과 타측면에 부착되어 상기 셀(330)에 충진된 펠릿 형태의 기능성 입자(340)의 이탈을 방지하는 것으로, 망사부재(350)의 공극은 기능성 입자(340)의 입도보다 작도록 형성한다.

이러한 망사부재(350)는 합성수지로 이루어질 수 있으며, 상기 수용부재(320)의 각 셀(330)에 펠릿 형태의 기능성 입자(340)가 각각 수용된 상태에서 공지된 접착수단에 의해 수용부재(320)의 일측면과 타측면에 각각 부착된다. 이러한 망사부재(350)는 망사형태의 구조로 인하여 수용부재(320)를 통과하는 공기의 순환과정이 원활하게 이루어진다. 도면에는 도시하지 않았지만, 항균기능을 갖는 부직포를 망사부재(350) 대신에 수용부재(320)에 부착할 수도 있다.

이와 같이 허니콤 형상의 셀(330)이 형성된 수용부재(320)를 형성함으로써, 기능성 필터(300)가 강한 굽힘 강도 및 균일한 압축강도를 얻도록 하는 한편, 기능성 필터(300)로 통과되는 공기와의 접촉면적을 증가시켜 탈취기능을 향상시킬 뿐 아니라, 활성탄 분말, 그래핀 분말 및 히게리온 분말을 혼합하여 성형한 펠릿 형태의 기능성 입자(340)를 셀(330)에 충진함으로써 원적외선과 음이온의 방출이 가능하게 된다.

이상으로 본 고안의 기술적 사상을 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 고안은 이와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용에만 국한되는 것은 아니며, 기술적 사상의 범주를 일탈함 없이 본 고안에 대해 다수의 적절한 변형 및 수정이 가능함을 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 그러한 모든 적절한 변형 및 수정과 균등물들도 본 고안의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.

100: 프리필터
200: 미디엄 필터
300: 기능성 필터
310: 프레임
320: 수용부재
330: 셀
340: 기능성 입자
350: 망사부재
400: 헤파필터

Claims (5)

1. 공기청정기의 하우징 내부에 장착되어 공기를 필터링하는 필터장치에 있어서,
   공기 중의 큰 입자를 필터링하는 프리필터;
   공기 중의 냄새입자를 필터링하고 원적외선 및 음이온을 방출하는 기능성 필터;
   공기 중의 미세한 입자를 필터링하는 헤파필터;를 포함하며,
   상기 기능성 필터는,
   프레임 내측에 일정 크기를 갖는 복수 개의 셀이 형성된 수용부재와 상기 셀에 충진되는 기능성 입자를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기청정기용 필터장치.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 프리필터와 기능성 필터 사이에 장착되어 상기 프리필터에 의하여 필터링되지 않은 입자를 2차적으로 필터링하는 미디엄 필터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공기청정기용 필터장치.
   
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 기능성 필터는,
   상기 수용부재의 양 측면에 부착되어 상기 기능성 입자의 이탈을 방지하는 망사부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공기청정기용 필터장치.
   
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 기능성 입자는,
   활성탄 분말, 그래핀 분말 및 히게리온 분말을 혼합하여 성형한 펠릿(pellet) 형태인 것을 특징으로 하는 공기청정기용 필터장치.
   
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 셀은 허니콤(Honeycomb) 형상인 것을 특징으로 하는 공기청정기용 필터장치.
   

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