KR960000004B1 - 공기필터 및 이러한 필터를 구축하는데 사용되는 모듈(Module) - Google Patents

공기필터 및 이러한 필터를 구축하는데 사용되는 모듈(Module) Download PDF

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Abstract

내용 없음.

Description

공기필터 및 이러한 필터를 구축하는데 사용되는 모듈(Module)
제1도는, 본 발명에 의한 공기필터의 입면 사시도.
제2도는, 필터백이 일부절개된, 제1도에 나타낸 필터의 모듈의 입면 사시도.
제3도는, 상호 고정된 2개의 모듈의 종단면도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 모듈 la 내지 1d : 모듈의 측면
2 : 필터 백 3 : 돌출테두리
3a : 리브 5 : 리브체
6 : 부각체 7, 8 : 경사진 경계면
9 : 길이방향의 접합 이음매 10 : 횡 방향의 접합 이음매
11 : 입구테두리 12 : 탄력성 잠금부재
12a :두꺼운 부분 13 : 리브
14 : 주된 프레임 15 : 횡 방향의 테두리
16 : 절결홈(Notch)
본 발명은, 각각에 필터가 설비되어 있으며, 상호간에 확실하게 공기 밀폐되도록 다수개의 프레임으로 구성되는 공기필터에 관한 것이다.
이와같은 공기필터는, 영국특허출원 제 2,036,591 호(GB-A-2,036,591)로 주지되어 있다. 공기필터는, 공기의 흐름으로부터, 이동성 입자들을 제거하기 위한 목적으로, 공기조절설비에 매우 광범위하게 사용되고 있다.
특히, 상표명 ″Flitrete″로 알려진 분극 유전체(Electrete)물질은, 섬유의 표면에서 양전하와 음전하가 영구히 혼합되어 지기 때문에, 우수한 성능을 나타내고 있다. 대전된 것 및, 대전되지 않은 입자들은 다음과 같이 수집된다 ; 대전된 입자들은, 강한 쿨롱의 힘에 의해 흡인되고, 대전되지 않은 입자들은, 섬유주위의 강한 전장에 의해 분극되어 거시적 쌍극자로 변환되기 때문에, 마찬가지로 흡인된다.
이들 입자들은 섬유에 의해 흡인되기 때문에, 필터 재료의 구조는 개방될 수 있으며, 따라서 공기저항은 낮다. 섬유내의 전하들과 협력하여 이 개방구조는 높은 효율을 가지도록 해준다. 필터 재료는 방습성이며, 80℃까지의 온도에서 오랜기간 견딜수 있으며, 100℃까지에서도 단기간은 견딜수 있다.
공기 순환 계통내의 덕트내에는 고정금형이 정착되어 있고, 그 안에는 섬유성분의 필터재료를 포함한 프레임이 고정된다. 이 프레임이 외부 규격은, 고정금형의 내부치수에 확실히 맞아야 한다.
그러나, 실제적으로는, 요망하는 필터성능 및 구성방식에 따라, 에어덕트는 여러가지 형태 및 규격으로 제작된다. 이것의 변형은 비용이 많이 들고 번거롭다.
영국 특허출원 제2,036,591 호에 따른 공기필터의 프레임은, 가는 와이어로 만들어진다 ; 와이어 프레임의 인접부분들은 U자형 조임부재에 의하여 상호결합된다.
이러한 결합시스템은 프페임들이 오로지 한 방향으로만 연결되도록 작용하며, 말하자면, 이러한 와이어 프레임들로 구성되는 필터는, 폭이 고정되고, 단면의 길이만 변화시킬 수 있게된다. 이러한 구성의 필터를 공기덕트의 규격에 맞도록 적용시키는 것은 다소 부적절하다.
더우기, 상이한 U자형 조임부재에 의한 프레임 결합의 공기밀폐도는 기대수준에 크게 미달되는 것이다.
본 발명의 주된 목적은, 상기한 단점들을 제거하고, 공기덕트의 형상 및 규격에 따라 규격을 용이하게 변형시켜 접합시킬 수 있는 공기필터를 제공하는 데 있다. 본 발명에 의하면, 프레임들은 플라스틱 재료로 만들어진 모듈들로 되어 있으며, 각 모듈의 측면에는 리브(Rib)체나, 부각체(Embossments)이 형성되어 있어서, 모듈들을 서로 공기 밀폐적으로 결합하기 위해서는, 한 모듈의 측면상의 리브체나 부각체를, 미끄럼 운동이나, 걸림작용에 의하여 다른 모듈의 측면상의 보상체 (Complementary shaped system) 형태로된 리브체나 부각체와 연결된다.
프레임의 각 외부규격이, 모듈의 한측면길이의 정수배가 되도록 고려하기만 하면, 요망하는 바의 여하한 규격을 가지는 프레임들이 형성되도록, 모듈들을 조립시킬 수 있다.
또한, 프레임의 외부둘레와, 공기덕트의 내부둘레 사이의 비교적 작은 부분적 공간들이 차폐될 수 있다면, 모듈들로 구성된 프레임이, 원형덕트 내에도 배설될 수 있다. 정방형 모듈들은, 예를들면, 약 95mm의 측면길이를 가지므로, 최대 가용역과면적을 가지는 원형단면의 공기덕트를 최대한으로 이용하는 것이 가능하다.
따라서, 본 발명의 주요 장점은, 공기 필터의 공급자들이, 각각 다른 규격으로된 다수의 필터들의 재고를 유지할 필요가 없다는 것이다.
모듈들은, 부가적인 수단없이 상호간에 공기 밀폐적으로 결합될 수 있어야 하는 것이 필수적이며, 말하자면, 모듈에 고정된 구성요소로서의 수단만으로 결합되어야 한다. 상기 리브체 또는 부각체의 측부 경계들은, 측벽면에 대해 경사지게 되어 있고, 상호 결합된 보상체들의 측부 경계가, 쐐기형의 결합을 하는 것이 매우 바람직하다.
모듈들은, 상호간에 의해 움직여져서는 안된다 ; 따라서, 상호 결합되는 2개의 측면중 한쪽에는 다른 측면의 테두리 뒷쪽에 걸리게 되는 탄성력성 잠금부재가 배설되어 있다.
결합된 모듈사이에 개구가 생기지 않도록 하기 위하여, 모듈의 둘레형상은 삼각형, 사각형, 직사각형, 또는 육각형으로 되며, 모듈들은 그들 사이에 여하한 개구도 갖지 않으면서 2방향에서 상호 결합된다. 직사각형인 경우, 긴변의 길이는, 짧은 변의 길이의 정수배가 되어야만 한다.
필터백들은 내부적으로도, 또한 외부적으로도 지지될 수 있지만, 자기 지지되는 것이 좀더 단순하고 경제적이며, 말하자면, 여하한 보조수단 없이 프레임으로부터 직접 연장될 수 있는 것이 바람직하다.
만약, 필터백이 단순하고 상호 반대방향의 대각선적으로 된 2개의 길이방향 접합이음매를 가진다면, 이러한 자기지지 특성이 보완 될 수 있다.
또한, 본 발명은 요철형상으로 배열되는 경사진 측부경계를 가지는 리브체 또는 부각체가 형성된 측면부를 구비하며, 플라스틱 재료로 만들어지는 모듈에 관한 것이다.
만약, 상기 리브체나 부각체의 측부 경계가 요철형상으로 되어 있다면, 쐐기형 결합부분으로 흘러들어가는 공기가, 90°의 방향전환을 2번 겪어야 하므로, 저항이 증가되어, 공기는 저항이 적은 필터를 통과하는 통로를 지나가게 된다.
모듈의 형상은 정방형이며, 모듈의 2측면의 리브체나 부각체는 그 모듈의 다른 2측면상의 리브체나 부각체와 상호 보상적인 것이 바람직하며, 그리하여 보상적인 몸체들을 상호 걸어맞춤함으로써, 한 모듈의 측면상의 몸체가 다른 모듈의 측면의 다른 보상체에 공기 밀폐적으로 결합될 수 있다.
낮은 공기 저항을 달성하기 위하여, 모듈의 내부표면은 유체역학적인 형상으로 되어 있다.
본 발명의 1실시예를, 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
[실시예]
제1도에 나타낸 공기 필터는, 모듈(1)과 필터백(2)들로 이루어지는 프레임으로 구성되며, 상기 필터백(2)의 수는 모듈(1)의 수와 같다.
각각의 모듈(1)은 플라스틱 재료를 사출성형하여 만들어진 것이며, 용접에 의하여 필터백(2)이 고착되는 돌출테두리(3)를 가진 정방형의 형상으로 되어 있다. 필터백의 재질은 용접가능한 플라스틱 섬유로 이루어져 있다. 돌출테두리(3)에는, 필터재료를 관통하여 끼워지고, 용접공정중에 녹게되는 리브(3a)들이 마련되어 있다.
모듈의 측면들에는 리브체(5) 및 부각체(6)가 형성되어 있다. 측면(la)과 정반대쪽인 측면(1c)의 부각체(6)는, 측변(1b)의 부각조지가 동일하며, 측면(1b)과 정반대쪽인 측면(1d)의 리브체는, 측면(la)의 리브체(5)와 동일하다.
측면(1b) 및 (1c)의 부각체(6)의 측부 경계와, 측면(la) 및 (1d)의 리브체(5)의 리브들의 측부 경계는, 각각 경사진 경계면(7) 및 (8)과 함께, 바깥둘레상에 형성된다.
측면(1b) 또는 (1c)의 부각체(6)는, 다른모듈의 측면(la) 또는 (1d)의 리브체 (5)내로 밀어넣어질 수 있고, 그리하여 상기한 경사진 경계면들이 쐐기모양으로 맞물려 진다.
만약, 리브체(5) 및 부각체(6)가 정교하게 만들어진다면, 상기와 같은 방식으로, 모듈사이에서 확실하고도 실질적인 공기밀폐 접합을 이룰 수 있다.
또한, 그 접합을 매우 신속하게 행할 수 있다. 명칭 자체에서 암시하는 바와같이, 모듈은 표준 규격으로 되어 있다. 정방형이 변의 길이는, 예를들면 9.5cm이며, 전체 높이는 4.5cm이다. 리브체(5) 및 (6)의 경사진 경계면들은, 요철형상으로 되어 있다.
이와같이 하여 형성된 프레임은, 공기덕트내에 현존하거나 또는 특별히 설비된 장착금형에 고정될 수 있다.
공기 필터의 규격 및 형상은, 모듈의 활용에 의해, 폭넓게 변형될 수 있지만, 외부규격은, 항상 모듈의 길이규격에 대해 정수배에 상당하는 것으로 되어야만 한다.
U자형의 주된 프레임(14)은 완전한 필터의 주위에 적용될 수 있고, 이 프레임(14)의 횡방향의 테두리(15)는 상기 모듈내의 절결홈(North)(16)내로 끼워 맞추어 진다. 필터백은, 2개의 길이방향의 접합이음매(9)와, 하나의 횡 방향의 접합이음매(1)를 따라 상호 결합된 2매의 필터 재료로 구성되어 있다. 길이방향의 이음매(9)는, 이 필터백이 그의 사용수명기간 동안 자기지지될 수 있도록 하며, 말하자면, 이 필터백이 프레임에 대해서 직각으로 돌출되도록 함에 있어서 아무런 부가수단을 필요로 하지 않도록 되어 있다.
필터백의 원천적인 저항은 비교적 낮으므로 그의 수명이 길다. 본 발명의 주요장점은, 공기필터가 설비되어져야 하는 덕트가 여하한 규격 및 형상의 것이라 할지라도, 공기필터의 제조자들이, 오직 표준규격의 모듈만을 제조하고, 이들의 재고를 유지하면 된다는 점이다.
또한, 모듈이, 필터를 통과하는 공기의 유량에 관계없이 각각 다른 효울을 제공할 수 있도록 제조되기 때문에, 사용자들은, 요망하는 필터효율을 감안하여, 요망하는 여과유량에 적합한 모듈의 수를 선택할 수 있다.
만약, 덕트의 개구가 요망하는 것보다 크면, 개구의 일부를, 필터백대신에 불투과성의 플라스틱벽을 가지는 동일한 규격의 모형 모듈로 막아놓을 수 있다.
따라서, 요망하는 규격의 필터가, 모듈의 도움으로 신속하게 조립될 수 있다. 모듈의 재료로서는 필리프로필렌이 바람직하나, 여타의 플라스틱재료들도 사용될 수 있다.
모듈의 입구테두리(11)는, 저항을 낮게 유지하도록 유선형으로 되어 있다. 또한, 몸체(5) 및 (6)의 경사진 경계면들은 요철형상으로 되어 있다. 쐐기 접합의 요철형상에 의하여, 일종의 미로(迷路)형 밀폐가 이루어져서, 강한 저항을 얻을 수 있으므로, 공기는 그보다는 작은 저항을 가지는 필터를 통해 지나가게 된다.
측면(1b) 및 (1d)에는, 잠금 위치에서, 리브체(5)의 리브(13)와 걸어 맞추어지는 두꺼운 부분(12a)을 구비한 탄력성 잠금부재(12)가 마련되어 있다.
상기와 같은 구성에 의하여, 접합된 2개의 모듈은, 상호간에 움직이지 않게 된다. 본 발명의 범위내에서는, 상기 구성에 대한 많은 변형이 가능하다.

Claims (11)

  1. 각각에 필터요소가 설비되어 있으며, 상호간에 확실하게 공기 밀폐적으로 결합되는 다수개의 프레임으로 구성되는 공기 필터에 있어서, 상기 프레임들은 플라스틱 재료로 만들어진 모듈(1)들로 되어 있으며, 상기한 각 모듈(1)의 측면(la) 내지 (1d)에는 리브체(5)나 부각체(6)가 형성되어 있어, 상기 모듈(1)을 상호간에 공기밀폐적으로 결합하기 위하여 한 모듈(1)의 측면상의 상기 리브체(5)나 부각체(6)를, 미끄럼운동이나, 걸림작용에 의하여, 다른 모듈(1)의 측면상의 보상체 형태로된 리브체(5)나 부각체(6)와 연결되는 것을 특징으로 하는 공기필터.
  2. 제1항에 있어서, 상기 리브체(5) 또는 부각체(6)의 측부경계가, 측벽면에 대해 경사지게 되어 있으며, 걸어맞추어지는 보상체들의 측부 경계들이 쐐기형 결합을 형성하는 것을 특징으로 하는 공기필터.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 리브체(5) 또는 부각체(6)의 측부경계가, 요철형상으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 공기필터.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상호 결합되는 2개의 측면중 어느 한쪽에, 다른 측면의 테두리 뒤쪽에 걸리게 되는 탄력성 잠금부재(12)가 배설되어 있는 것을 특징으로 하는 공기필터.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 모듈(1)의 둘레형상이, 삼각형, 사각형, 직사각형 또는 육각형으로 되며, 상기 모듈들은 그들 사이에 여하한 개구도 갖지 않으면서 2방향으로 상호결합되는 것을 특징으로 하는 공기필터.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 필터요소가, 모듈(1)의 돌출테두리(3)에 그들의 개구부가 자기지지적으로 유지되는 필터백(2)인 것을 특징으로 하는 공기필터.
  7. 제6항에 있어서, 상기 필터백(2)이, 상호 반대 방향의 대각선적으로 배설된 2개의 길이 방향의 이음매(9)를 구비한 것을 특징으로 하는 공기필터.
  8. 플라스틱 재료로 만들어지며, 요철형상으로 배열되는 경사진 측부경계를 가진 리브체(5) 또는 부각체(6)가 배설된 측면부(la) 내지 (1d)를 구비하는 것을 특징으로 하는 모듈.
  9. 제8항에 있어서, 상기 모듈의 형상이 정방형이며, 2측면의 상기 리브체(5) 또는 부각체(6)가, 그 모듈의 다른 2측면의 리브체(5)나 부각체(6)와 상호 보상적이어서, 모듈(1)의 한쪽 측면의 다른 보상체와 공기밀폐적으로 결합될 수 있는 것임을 특징으로 하는 모듈.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서, 상기 모듈(1)의 내부표면이, 유체역학적 형상으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 모듈.
  11. 제8항 또는 제9항에 있어서, 상기 모듈(1)이, U자형의 주된 프레임(14)에 공기 밀폐적으로 연결설치되는 것을 특징으로 하는 모듈.
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