KR900007858B1 - 공기 필터 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

공기 필터

제1도는 본 발명에 따른 공기 필터의 한 가지 실시예를 도시한 정면도.

제2도는 같은 장치의 측면도.

제3도는 같은 장치의 분해 사시도.

제4도는 본 발명에 따른 공기 필터의 다른 실시예를 도시한 개략 분해사시도.

제5도는 같은 장치의 조립 상태의 정면도.

제6도 및 제7도는 같은 장치의 사용 상태의 양측면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 공기 필터 2 : 진면판

3 : 배면판 4 : 동체(胴體)

5 : 흡기용 팬 6 : 공기 취입구

7 : 먼지 배출구 13 : 원심 분리부

19 : 청정 공기 배출구 110 : 공기 필터

112 : 임펠러 114 : 흡입구

115 : 토출구 125 : 먼지 배출용 덕트부

본 발명은 공기 중에 포함되는 먼지 등을 원심 분리법을 이용하여 제거함으로써 깨끗한 공기만을 토출하여 급송할 수 있는 공기 필터에 관한 것이다.

다수의 전자 부품, 실장용(實裝用) 프린트 기판군, 특히 전원 등을 내장하는 각종 전자 기기나 장치에서는 통전(通電)에 의한 내부 열량이 크고 동체(胴體) 내부의 온도가 상승하기 때문에 전자 부품 등에 대한 열영향을 방지할 수 있는 냉각 수단을 부설할 필요가 있다. 그리고, 이와 같은 냉각 수단으로서 가장 간단하게는 예를들어 소형의 축류 송풍기 등과 같은 송풍기를 사용하여 동체 내에 외기를 직접 도입하고 동체내부를 순환시켜 외부로 배출시키는 강제 공냉 방식이 일반적으로 채용되고 있다.

그런데, 이와같은 송풍기를 사용하여 외기를 동체 내에 도입하는 경우에 문제가 되는 것은 공기 중에 부유하고 있는 먼지 등의 동체 내로의 침입이다. 즉, 전술한 바와같은 각종 전자 기기나 장치에 내장되어 있는 전자 부품 등의 성능을 유지하기 위해서는 동체 내로의 먼지 등의 침입을 방지하지 않으면 안 된다. 따라서, 종래부터 전술한 송풍기의 흡입구 등에 먼지 제거 수단으로서 필터를 부설하여 흡입 공기류에 혼재(混在)하고 있는 먼지 등을 제거하고 깨끗한 공기 흐름만을 급송할 수 있도록 구성하고 있다.

그러나, 전술한 먼지 제거용으로 사용되는 필터는 구조가 간단하고 값이 싸다는 이점을 갖는 반면에, 사용시 단시간에 눈막힘이 일어나기 쉬어서 일정 기간마다 교환하여 주거나 청소하여 주어야 하는 정비 등의 번잡함을 피할 수 없다. 특히, 이러한 종류의 전자 기기나 장치는 많은 먼지가 부유하고 있는 공장, 기타 실내 등에 부설하는 수가 많아 전술한 필터의 눈막힘 등의 문제는 현저하다. 즉, 그와 같은 필터의 눈막힘을 방치하면 송풍기에 의한 공기 흐름의 유입이 방해되므로, 전자 기기나 장치 내에서 발생하는 열을 동체외부로 배출할 수 없게 되고, 동체 내의 온도가 상승하여 고장 또는 여러 가지 전자 부품의 파손 사고 등을 초래하게 된다. 따라서, 대부분의 전자 기기나 장치 등의 취급 설명서에는 정기적인 필터의 점검, 청소를 지시하고 있지만, 이러한 종류의 필터의 눈막힘은 단시간에 발생하는 수가 많으며, 필터의 여과 면적을 크게하는 등의 대책을 강구하는 것은 이러한 종류의 전자 기기나 장치에 요구되고 있는 소형화의 경향에 의해 제약을 받고 있으므로, 이러한 문제점을 일소할 수 있는 어떤 대책을 강구할 필요가 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 전술한 바와같은 종래 기술의 결점을 해결함으로써, 공기 중에 들어 있는 먼지, 수분, 오일 등을 효율적으로 제거할 수 있는 극히 간단한 구조의 공기 필터를 제공하는 것이다.

이와같은 목적에 따라서, 본 발명에 따른 공기 필터는 전체적으로 대략 링형의 동체를 형성하고, 이 동체의 일측부의 중앙에 공기 토출구를 구성하는 구멍이 뚫혀 있으며, 이 동체의 접선 방향으로 신장된 먼지 등의 제거용 덕트가 상기 동체의 내벽에 이어져 접속되고, 상기 동체의 내벽을 향해 공기를 유동시키는 공기 취입부를 구비하며, 상기 공기 취입부로부터 상기 동체에 일정한 속도로 취입된 공기는 공기 중에 포함된 먼지 등과 공기의 무게 차이에 따른 원심력에 의해 분리되어, 공기보다 무거운 먼지 등은 동체의 내벽을 따라 상기 배출용 덕트로부터 배출되고, 비교적 가벼운 공기는 상기 공기 토출구로부터 외부로 송출되도록 한 것이다.

본 발명에 의하면, 공기 필터의 케이싱의 토출구로 부터 임펠러의 회전 방향으로 회전하면서 통상(筒狀)으로 토출되는 공기 흐름은 먼지 제거용 후드 내에서 원주 방향으로 흐르게 되므로, 그 공기 흐름 중의 먼지 등은 자중(自重)에 의한 원심력 등에 의해 동체 내에서 외주 근처의 환상 공간 쪽으로 순차적으로 원심분리되고, 이 환상 공간의 일부로 개구되어 있는 먼지 배출용 덕트부를 경유하여 외부로 배출되는 한편, 먼지 등이 제거된 깨끗한 공기 흐름은 후드 선단 쪽의 중앙 개구로부터 외부로 송출된다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다.

제1도 내지 제3도에서, 공기 필터(1)은 전면판(2)와 배면판(3)으로 구성되는 얇은 상자 모양의 동체(4)를 구비하며, 이 동체(4)의 내부 하방에 제3도의 화살표 A방향으로 회전하는 원심력의 흡기용 팬(5)가 설치되어 있다. 상기 전면판(2)의 표면에는 상기 흡기용 팬(5)에 대응하여 공기 취입구(6)이 형성됨과 동시에 이 공기 취입구(6)의 일측 하부 및 하방에는 먼지 배출구(7)과 오일 배출구(8)이 형성되어 있다. 상기 공기 취입구(6)은 전면판(2)의 표면에 일체적으로 돌출 형성된 대형(坮形) 돌출부(9)의 표면에 형성되어 있다.

상기 전면판(2)의 배면에는 프레임형벽(10)이 일체로 돌출되어 있다. 프레임형벽(10)은 좌우로 대향하는한 쌍의 측벽(10A, 10B)와, 이 측벽(10A, 10B)의 상단을 서로 연결하는 대략 반원형의 상판(10C)와, 상기측벽(10A, 10B)의 하단을 서로 연결하는 저판(10D)로 구성되며, 이 프레임형벽(10)의 내면을 따라서 공기 통로(11)이 형성된다. 따라서, 프레임형벽(10)은 공기 통로(11)의 외벽을 구성한다. 또, 전면판(2)의 배면에는 상기 상판(10C)와 대향하는 원호형벽(12)가 일체로 돌출되어 있어, 이 원호형벽(12)와 상기 상판(10C)로 대략 원형 공간의 원심 분리부(13)을 형성하고 있다. 원호형벽(12)는 상판(10C)와 거의 동일한 곡률로서 거의 동일한 원주상에 위치하도록 설치된다. 그리고, 상기 원호형벽(12)의 양단(12a. 12b)는 상기 측벽(10A, 10B)로부터 각각 격리되어 있다. 또, 상기 배면판(2)의 배면에는 공기 통로(11)로 먼지 배출 통로부를 형성하는 대략 L자형으로 절곡된 통로 내벽(15)가 일체로 돌출 설치되어 있다. 통로 내벽(15)의 수직부(15A)는 상기 측벽(10B)의 내측면과 적당한 간격을 두고 평행하게 대향하고, 상단이 상기 원호형벽(12)의 종단(l2b)에 접속되어 있다. 한편, 통로 내벽(15)의 수평부(15B)는 흡기용 팬(5)의 하방에 설치되어 상기 저판(10D)와 적당한 간격을 두고 평행하게 대향하고, 그 수직부(15A)쪽과는 반대 쪽의 끝이 상기 측벽(10A)의 내측면에 접속되어 있다. 또, 수평부(15B)의 상면은 앞이 낮게 경사지게 함과 동시에 양단이 가장 높고 중앙이 가장 낮게 대략 V자형으로 굴곡시켜 이 수평부(15B) 위에 모인 오일이 오일 배출구(8)을 통해 외부로 유출되기 쉽게 되어 있다. 그리고, 공기 통로(11)의 종단은 상기 먼지 배출구(7)과 연통되어 있다.

상기 배면판(3)은 상기 프레임형벽(10)의 선단면에 도시하지 않은 고정 나사에 의해 고정됨으로써 이 프레임형벽(10)의 배면 개구부를 폐쇄하고 있으며, 상부 중앙에는 대략 원추대형의 돌출부(18)의 후방을 향해 일체로 돌출되어 있다. 돌출부(18)은 상기 원심 분리부(13)에 대응하여 설치되며, 그 선단 개구부가 청정 공기 배출구(19)를 형성하고 있다.

또, 상기 전면판(2)는 제2도에 일점쇄선으로 도시한 적당한 장치(20) 의 표면에 바깥에서 부착되고, 상기프레임형벽(l0)은 장치(20)내에 위치하고 있다.

이와같이 구성되는 공기 필터(1)에서, 흡기용팬(5)를 구동하면, 팬(5)는 그 회전축의 축방향으로부터 공기를 흡입하여 반경 방향으로 배출한다. 따라서, 팬(5)가 제3도의 화살표 A방향으로 회전하면, 외부의 공기는 공기 취입구(6)으로부터 동체(4) 내에 유입되고, 이 공기 흐름은 화살표 B₁-G와 같이 프레임형벽(10)의 내측면을 따라서 공기 통로(11) 중을 이동하여, 원호형벽(12)와 통로 내벽(15)와의 접합부에서 분류(分流)됨으로써 그 일부는 측벽(10B)를 따라 공기 통로(11)의 종단에 이르게 되어, 먼지 배출구(7)로부터 외부로 배출되며, 나머지는 원호형벽(12)의 상면을 따라 이동하여 원심 분리부(13) 내에서 와류(渦流)로 되어 청정 공기 배출구(19)로부터 장치(20)내로 배출된다.

여기서, 동체(4)내에 유입된 공기 중에 포함되어 있는 먼지(22)는 측벽(10A)의 내측면을 따라서 상승하고, 원심 분리부(13)에 도입되면 원심력에 의해 그 대부분이 공기 흐름의 외주로 이동하므로 그대로 원심분리부(13)을 통과하여 공기 통로(11)에 이르러, 일부러 공기와 함께 상기 먼지 배출구(7)로부터 외부로 배출된다. 한편, 원심 분리부(13) 내에 도입된 공기는 먼지보다 가벼우므로 그 대부분이 와류로 되어 중심을 향하며, 먼지(22)가 들어있지 않는 깨끗한 공기로 된다. 따라서, 청정 공기 배출구(19)로 부터는 이 깨끗한 공기가 배출되어 장치(20) 내로 공급되게 된다. 장치(20) 내에 공급되는 공기량

₃은 공기 취입구(6)으로 부터 취입된 공기량

₁로부터 먼지 배출구(7)에 의해 배출되는 공기량

₂를 뺀 양(

₃=

₁-

₂)과 같고, 원심 분리부(13)으로부터 먼지 배출구(7)까지의 통로 부분(11A)의 통로폭을 작게하고 공기량

₂을 작게 하면 그것에 역비례하여 증대한다.

그러나, 통로폭을 좁게 하면 먼지가 통로 내벽에 부착한다든지 하여 곧 막혀버린다. 따라서, 본 실시예에서는 상기 통로 부분(11A)를 좁게 하는 대신 충분히 길게하고 그 도중을 절곡함으로써 공기량

₂를 제어하고 있다. 즉, 통로 부분(11A)가 길게 되면 그만큼 공기 흐름에 대한 저항이 증대되므로, 이 통로 부분(11A) 내부를 통과하는 공기의 유속이 서서히 저하되고 먼지 배출구(7)로 부터 배출되는 공기량(

₂

₃

그리고, 먼지 배출구(7)은 배출구로부터 배출된 공기 및 먼지가 다시 공기 취입구(6)으로부터 동체(4) 내부에 취입되지 않도록 상기 공기 취입구(6)으로부터 가능한한 멀리 설치하는 것이 바람직하다.

또, 공기 중에 부유하는 미립자상의 오일은 동체(4) 내에 도입된 후 전면판(2)의 내측면, 프레임형벽(10)의 내측면에 부착되고, 일정량이 넘으면 자중에 의해 저판(10D) 상에 낙하하여 오일 배출구(8)로부터 외부로 유출된다.

제4도 내지 제7도는 본 발명에 따른 또하나의 실시예를 도시한 것으로서, 여기서 공기 필터(110)은 동체 공간을 형성함과 동시에 부착용 플랜지 등이 있는 케이싱(111)을 포함하고, 이 케이싱(111) 내의 동체공간에는 복수 개의 안내 날개를 갖는 임펠러(112)(제5도 참조)와 그 구동용 모우터(113)이 내부에 설치되며, 상기 케이싱(11) 배면측의 흡입구(114)로부터 공기를 흡입하여 통형의 공간 내부를 경유하여 정면 쪽의 토출구(115)로부터 축선 방향으로 토출시키도록 구성되어 있다. 또, 이와같은 공기 필터(11)은 제6도 및 제7도 등에 도시한 바와같이, 각종 전자 기기 및 장치의 동체(116)의 측벽부 등에 부설되어 동체 내에 냉각용 공기를 급송하기 위한 용도 등에 사용된다.

또, 본 발명에 의한 공기 필터(110)은 케이싱(111)의 토출구(115) 바깥 쪽에 그 주연부를 둘러싸도록 배치되는 통상부(筒牀部)(121)과, 이 통상부(121)의 선단측으로부터 내향하도록 돌설되어 있어 먼지 등이 제거된 깨끗한 공기만을 외부로 급송하는 중앙 개구(122)를 형성하는 내측 플랜지부(123)과, 이 내측 플랜지부(123)과 상기 통상부(121)에 의해 형성되는 환상 공간(124)의 일부에서 접선 방향으로 개구된 개구부(125a)에 접속되어 설치되는 먼지 배출용 덕트부(125)로 구성되는 먼지 제거용 후드(120)을 부설한 것을 특징으로 하고 있다. 여기서, 상기 먼지 배출용 덕트(l25)는 케이싱(111)의 측부를 따라 경사지게 흡입구(1l4)쪽으로 유도되며, 흡입구(114)와 마찬가지로 상기 동체(116)의 외방으로 노출되어, 상기 먼지 등을 배출할 수 있도록 구성되어 있다.

그리고, 이와같이 구성된 공기 필터(110)에서, 모우터(113)에 의해 임펠러(112)를 고속 회전시킴으로써, 흡입구(114)로부터 흡입된 공기는 그 회전 방향으로 회전하면서 케이싱 전면 쪽의 토출구(115)로부터 통상으로 토출되고, 이 토출구(115)의 전면 쪽에 설치되어 있는 먼지 제거용의 후드(120) 내에서 와류로 된다. 즉, 임펠러(112)의 회전에 의해 흡입구(114)로부터 토출구(115) 쪽으로 흐르는 공기 흐름은 단순한 직진 상태가 아니라 임펠러(112)의 회전 방향으로 강제된 완만한 와류로서 토출되므로, 토출구(115) 전면 쪽의 먼지 제거용 후드(120) 내에서 회전하면서 순환하여 흘러 서서히 후드(120) 선단의 중앙 개구(122)로부터 외부로 송출되게 된다.

이와같은 먼지 제거용 후드(120) 내에서 회전 방향으로 회전하면서 흐르는 공기 흐름에서 그 중에 포함되어 있는 먼지 등에는 그 자중에 의해 원심력이 발생하고, 그것에 의한 원심 분리에 의해 후드(120) 내부로부터 외측으로 이동하여 회전되게 된다. 한편, 공기보다 가벼운 먼지 등은 그 자신의 표면적에 가해지는 공기압(풍압)에 의해 공기 흐름과 함께 후드(120) 내에서 외측으로 이동되게 된다.

또, 이와같이 먼지 등을 많이 포함하는 공기 흐름은 후드(120) 내에서 외측 근처의 환상 공간(124)로부터 그 일부로 개구되어 있는 먼지 제거용 덕트부(125)에 의해 통체(116)의 외부 등으로 유도 배출되므로, 이것에 의해 회전 중심축에 가까이 먼지 등이 제거된 깨끗한 공기만을 후드(120) 선단의 중앙 개구(122)로부터 통체(116) 내부 등에 급송할 수 있는 것이다.

이와같은 구성에 의하면, 공기 흐름 중의 먼지 등을 원심 분리 등을 이용하여 적절하고 확실하게 제거할 수 있어, 종래와 같은 눈막힘 등을 생기게 하기 쉽고 귀찮은 점검, 청소 작업 등을 필요로 하는 먼지 제거용 필터가 불필요하게 되므로, 전자 기기나 장치 등의 통체 내에 냉각용 공기를 항상 일정한 상태로 급송할 수 있는 등 여러가지의 이점을 발휘한다.

또, 본 발명은 전술한 실시예들의 구조에 한정되지 않고, 각부의 형상, 구조 등을 적당히 변형, 변경할 수 있다. 예를들면, 전술한 실시예에서는 먼지 제거용 덕트(125)를 케이싱(111)의 측부에 부설한 경우를 설명하였지만, 본 발명은 그것에 한정되지 않고 적당한 방향으로 도출시켜 설치하는 것은 자유이고, 요는 먼지 제거용 후드(120) 내에서 원심 분리되어 제거된 먼지 등을 외부로 배출할 수 있는 구성이면 좋다. 이 경우, 덕트의 배출단(125b)를 케이싱(111)의 흡입구(114)로부터 가능한한 격리되게 배치하는 구성으로 하여, 일단 배출된 먼지 등을 다시 흡입하지 않도록 하면 좋다.

또, 전술한 구성에 의한 공기 필터(110)에 의한 공기 송급량은 상기 임펠러(112)의 회전량에 따라서 적당히 선택할 수 있고, 후드(120) 선단측의 내측 플렌지부(123)의 돌출량은 그 회전수에 따라 먼지 등에 작용하는 원심력에 의해 적당히 선정하면 된다.

이상과 같은 본 발명에 따른 공기 필터는 구성이 간단하고 가격이 저렴에도 불구하고 종래와 같이 눈막힘이 발생하기 쉽고 귀찮은 점검, 청소가 필요한 필터를 사용하지 않고 공기 흐름 중에 포함되어 있는 먼지 등을 원심 분리에 의해 먼지 뿐만 아니라 수분, 오일도 적절하고 확실하게 제거하여 깨끗한 공기 흐름을 공급할 수 있어, 전자 기기나 장치 및 열교환기 등에 사용하기에 적합하며 실용상 우수한 효과가 있다.

Claims (3)

1. 링형인 동체(胴體)(4, 116)가 형성되고, 이 동체의 일측부의 중앙에 공기 토출구(115)를 구성하는 구멍이 뚫혀 있으며, 이 동체의 접선 방향으로 신장된 먼지 배출용 덕트(125)가 상기 동체의 내벽에 이어져 접속되고, 상기 동체의 내벽을 향해 공기를 도입하는 공기 취입구(6)가 구비되며, 이 공기 취입구로부터 상기동체에 일정한 속도로 취입된 공기는 공기 중에 포함된 먼지와 공기의 무게 차이에 의한 원심력에 의해 분리되어, 공기 보다 무거운 먼지 등은 동체 내벽을 따라서 상기 배출용 덕트(125)로부터 배출되고, 가벼운 공기는 상기 공기 토출구로부터 외부로 송출되는 것을 특징으로 하는 공기 필터.
2. 동체내에 흡기용 팬(5)을 배치함과 동시에 이 팬에 대응하여 상기 동체의 표면에 공기 취입구(6)와 먼지 배출구(7)를 설치하고, 상기 동체 내에 양단이 상기 공기 취입구와 먼지 배출구에 각각 접속되어 상기팬에 의한 공기 흐름이 송입되는 공기 통로(11)를 설치하며, 이 공기 통로의 도중에 원형의 원심 분리부(13)를 설치하고, 이 원심분리부로부터 먼지 배출구까지의 통로 부분(11A)이 길게 형성되어 먼지 배출구로부터 배출되는 공기의 유량 제어부를 구성하며, 상기 동체의 배면에 청정 공기 배출구(19)를 상기 원심 분리부에 대응하여 설치한 것을 특징으로 하는 공기 필터.
3. 송풍기 케이싱(111)의 토출구(l15) 외측에 설치되는 먼지 제거용 후드(120)를 구비하며, 이 후드는 상기 토출구 주연부를 둘러싸도록 배치되는 통상부(筒狀部)(121)와, 이 통상부 선단측으로부터 내향하여 돌출되며 먼지가 제거된 깨끗한 공기만을 외부로 급송하는 중앙 개구(122)를 형성하는 내측 플렌지부(123)와, 이 내측 플랜지부와 상기 통상부에 의해 형성되는 환상 공간(124)의 일부에서 접선 방향으로 개구된 개구부(125a)에 접속되어 설치되는 먼지 배출용 덕트부(125)로 구성되는 것을 특징으로 하는 공기 필터.

Images