WO2022169256A1 - 공기필터 및 이를 포함하는 공기청정기 - Google Patents

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WO2022169256A1
WO2022169256A1 PCT/KR2022/001669 KR2022001669W WO2022169256A1 WO 2022169256 A1 WO2022169256 A1 WO 2022169256A1 KR 2022001669 W KR2022001669 W KR 2022001669W WO 2022169256 A1 WO2022169256 A1 WO 2022169256A1
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filter
filter frame
air
chambers
space
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PCT/KR2022/001669
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최윤혁
이현규
김종철
김승기
강성실
백주현
박찬정
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코웨이 주식회사
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    • F24F13/20—Casings or covers
    • F24F2013/205—Mounting a ventilator fan therein

Definitions

  • the present invention relates to an air filter and an air purifier including the same.
  • an air purifier is a device that sucks polluted indoor air, filters dust, odor particles, and the like contained in the air with a filter, and purifies the air into clean air.
  • Such an air purifier may purify indoor air by sucking in and purifying the surrounding polluted air, and then discharging the purified clean air to the outside of the air purifier.
  • the air purifier may include an air filter that filters out dust, odor particles, etc. contained in the air introduced into the air.
  • a deodorizing filter that filters out odor particles contained in air among air filters is used by filling a plurality of filter media for filtering flowing air inside the filter frame.
  • Patent Document 1 discloses an air filter capable of deodorizing air.
  • the air filter of Patent Document 1 has an adsorption material on the front frame and air channels formed in the rear frame, respectively, and air may be filtered by such an adsorption material.
  • the area of the overlapped empty space varies depending on the direction in which the air filter is erected with respect to the ground, so if the air filter is installed by rotating the air filter accidentally or according to the user's need, or the air purifier equipped with the air filter is rotated, the air There is a problem that the purification efficiency of the filter is not constantly maintained.
  • Patent Document 1 US Patent Application Publication 2018/0221805 (published application on August 09, 2018)
  • An embodiment of the present invention was invented in view of the above background, and by minimizing the flow rate of air passing through the air filter without being filtered by a filter medium, an air filter capable of preventing a decrease in the purification efficiency of the air filter would like to provide
  • An object of the present invention is to provide an air filter capable of maintaining constant purification efficiency without deterioration.
  • a first filter frame in which a plurality of first chambers are formed; a second filter frame having a plurality of second chambers and disposed behind the first filter frame; and a filter medium accommodated in the plurality of first chambers and the plurality of second chambers for filtering air, wherein the first filter frame and the second filter frame, when viewed from the front, include the plurality of second chambers.
  • An air filter may be provided in which the center of each of the two chambers is disposed to be shifted in the vertical direction from the center of each of the plurality of first chambers.
  • each of the plurality of first chambers has a first material space filled with the filter medium and the first The second material is provided above the material space and includes a first empty space in which the filter medium is absent, and when the second filter frame is erected perpendicular to the ground, each of the plurality of second chambers is a second material filled with the filter medium a space and a second empty space provided above the second material space and in which the filter medium is absent, wherein the first filter frame and the second filter frame include the first filter frame and the second filter frame.
  • At least a portion of the first empty space overlaps with at least a portion of the second empty space when viewed from the front in a state in which it stands perpendicular to the ground, and at least a portion of the first empty space includes at least a portion of the second empty space It may be arranged to overlap with a part.
  • the second empty space is a first material space.
  • the first empty space may overlap the second material space and not be exposed to the outside when the first filter frame and the second filter frame are viewed from the rear.
  • the air filter when viewed from the front, the center of each of the plurality of second chambers is arranged to shift in the left and right direction from the center of each of the plurality of first chambers, the air filter may be provided.
  • first filter frame and the second filter frame may be arranged such that any one of the plurality of first chambers overlaps a portion of each of four or more adjacent second chambers.
  • each of the plurality of first chambers includes a first material space filled with the filter medium and a first material space provided above the first material space and without the filter medium. 1 Including empty space, when the second filter frame is erected perpendicular to the ground.
  • Each of the plurality of second chambers includes a second material space filled with the filter medium and a second empty space provided above the second material space and in which the filter material is absent, the first filter frame and the second In the filter frame, in a state in which the first filter frame and the second filter frame are erected perpendicular to the ground, at least a part of the first empty space is shifted upwardly from the first chamber among the plurality of second chambers. so as to overlap the second material spaces of the second chambers, and at least a part of the first material spaces overlap the second empty spaces of two second chambers shifted downward from the first chamber among the plurality of second chambers. can be placed.
  • first chamber and the second chamber may have a rectangular shape having the same size when viewed from the front.
  • first filter frame and the second filter frame are arranged such that, when viewed from the front, the centers of the plurality of second chambers are shifted from the centers of the plurality of first chambers in the left and right directions,
  • the second empty space overlaps the first material space and is not exposed.
  • the first empty space may overlap the second material space so as not to be exposed.
  • the filter medium may be granular.
  • the air filter and a blower that provides blowing force so that external air passes through the air filter, an air purifier may be provided.
  • FIG. 1 is a perspective view showing an air purifier according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view of the air purifier of FIG. 1 .
  • FIG. 3 is a perspective view and a partially enlarged view of the air filter of FIG.
  • FIG. 4 is a perspective view of an air filter when the filter frame of FIG. 3 is provided in plurality.
  • FIG. 5 is an exploded perspective view of the air filter of FIG. 4 .
  • FIG. 6 is an enlarged view of part A of FIG. 5 .
  • FIG. 7 is an enlarged view of part B of FIG. 5 .
  • FIG. 8 is a view showing a front view when a part of the first filter frame and a part of the second filter frame of FIG. 4 overlap.
  • FIG. 9 is a view showing a state in which the first filter frame and the second filter frame of FIG. 8 are rotated by 90°.
  • FIG. 10 is a flowchart sequentially illustrating a method of manufacturing an air filter according to an embodiment of the present invention.
  • a component when it is mentioned that a component is 'connected', 'supported', or 'introduced' to another component, it may be directly connected, supported, or introduced into the other component, but it is understood that other components may exist in the middle. it should be
  • the air purifier 1 filters polluted air by filtering dust and odor particles in the air introduced into the air purifier 1 . It can be purified with air. In addition, the air purifier 1 may suck in air from the outside and discharge clean air purified from the inside to the outside.
  • the air purifier 1 may include a case 10 , a blower 20 , and an air filter 30 .
  • the case 10 may support the blower 20 and the air filter 30 , and may provide a space in which the blower 20 and the air filter 30 are accommodated.
  • the case 10 may be provided to surround the blower 20 and the air filter 30 .
  • the blower 20 may be driven so that polluted air from the outside of the air purifier 1 is introduced into the inside of the air purifier 1 .
  • the blower 20 may provide blowing force so that the introduced air passes through an air filter 30 to be described later.
  • the blower 20 may be driven to send out the air purified by the air filter 30 inside the air purifier 1 to the outside.
  • the air filter 30 may filter the air introduced from the outside of the air purifier 1 into clean air.
  • the air filter 30 may be an activated carbon deodorizing filter (Carbon filter).
  • the air filter 30 may include a filter frame 100 , a filter network 200 , and a filter medium 300 .
  • the filter frame 100 may accommodate the filter medium 300 and may be supported by the case 10 .
  • the filter frame 100 may include a body 111 and a separation preventing member 112 .
  • a plurality of chambers 111a in which the filter medium 300 can be accommodated may be formed in the body 111 .
  • the chamber 111a may be a predetermined space at least partially surrounded by the body 111 .
  • a plurality of granular filter media 300 may be accommodated in the chamber 111a.
  • the differential pressure of air may be increased to lower the purification efficiency, and only a part of the space of the chamber 111a may be filled with the filter medium 300 .
  • the separation preventing member 112 may prevent the filter medium 300 accommodated in the chamber 111a from being separated from the chamber 111a.
  • the separation preventing member 112 may be provided in plurality.
  • the plurality of separation preventing members 112 may extend in the same direction, for example, may extend in the vertical direction.
  • the plurality of separation preventing members 112 may have both ends connected to the body 111, and may be spaced apart from each other between both ends so as not to be connected to each other.
  • the plurality of separation preventing members 112 may be disposed to be spaced apart from each other in the left and right directions. In this case, the separation prevention member 112 is not connected to the other separation prevention members 112 adjacent to both sides in the left and right directions, and only both ends in the vertical direction may be supported by the body 111 .
  • the plurality of separation preventing members 112 may include an injection moldable material, and may be integrally connected to the body 111 through injection molding.
  • the plurality of separation preventing members 112 may be provided such that the distance between each other is smaller than the minimum width of the granular filter medium 300 . For this reason, the filter medium 300 accommodated in the chamber 111a may not be released to the outside of the chamber 111a by the plurality of separation preventing members 112 and may be accommodated in the chamber 111a.
  • a plurality of filter frames 100 may be provided, and the plurality of filter frames 100 may include a first filter frame 110 and a second filter frame 120 .
  • the filter frame 100 is provided as two and described as including the first filter frame 110 and the second filter frame 120, but this is only an example, and the filter frame 100 is provided in three or more it might be
  • the reference numerals of the body 111, the separation preventing member 112 and the chamber 111a described above are in the first body 111, the first separation preventing member 112 and the first chamber 111a, which will be described later, respectively. can be used
  • the first filter frame 110 may be disposed on one side (eg, the front side of FIG. 5 ) of the filter network 200 .
  • the first filter frame 110 may include a first body 111 and a first separation preventing member 112 .
  • a plurality of first chambers 111a in which the filter medium 300 can be accommodated may be formed in the first body 111 .
  • the first chamber 111a may be a predetermined space at least partially surrounded by the first body 111 .
  • the filter medium 300 may be accommodated in the first chamber 111a.
  • the first chamber 111a may have, for example, a rectangular shape.
  • the first chamber 111a may include a first material space 111a-1 and a first empty space 111a-2.
  • the first material space 111a - 1 may be a space filled with the filter medium 300 in the first chamber 111a when the first filter frame 110 is erected perpendicular to the ground.
  • the first material space 111a - 1 may be a concept including not only the space occupied by the filter medium 300 in the first chamber 111a but also a fine space formed between the filter materials 300 .
  • the first empty space 111a - 2 may be a space in which the filter medium 300 is absent in the first chamber 111a when the first filter frame 110 is erected perpendicular to the ground.
  • This first empty space 111a-2 is a first material space because the filter medium 300 is located below the first chamber 111a by gravity when the first filter frame 110 is erected perpendicular to the ground. It may be provided above (111a-1).
  • the first material space 111a-1 and the first empty space 111a-2 may be partitioned by the filter medium 300 .
  • the space in the first chamber 111a is divided into the first material space 111a-1 and the first empty space 111a-2.
  • the first material space 111a - 1 may include not only a space occupied by the filter medium 300 in the first chamber 111a but also a fine space formed between the filter materials 300 .
  • the space occupied by the first material space 111a-1 and the first empty space 111a-2 of the first chamber 111a is a space occupied by the filter medium 300 due to gravity when the first filter frame 110 rotates. It can be changed in response to movement.
  • the first separation preventing member 112 may prevent the filter medium 300 accommodated in the first chamber 111a from being separated from the first chamber 111a.
  • the first separation preventing member 112 may be provided in plurality.
  • the plurality of first separation preventing members 112 may extend in the same direction, for example, may extend in the vertical direction.
  • Both ends of the plurality of first separation preventing members 112 may be connected to the first body 111 .
  • the plurality of first separation preventing members 112 may be integrally connected to the first body 111 through injection molding.
  • the plurality of first separation preventing members 112 may be spaced apart so as not to be connected to each other between both ends.
  • the plurality of first separation preventing members 112 may be disposed to be spaced apart from each other in the left and right directions. In this case, the first separation preventing member 112 may not be connected to the other first separation preventing member 112 adjacent to both sides in the left and right directions, and only both ends in the vertical direction may be supported by the first body 111 . That is, a configuration for connecting between the first separation preventing members 112 adjacent in the left and right direction may be omitted.
  • the plurality of first separation preventing members 112 and the first body 111 can be easily manufactured through injection molding, and manufacturing costs are reduced.
  • the plurality of first separation preventing members 112 extend in the same direction and the configuration connecting each other is omitted, the differential pressure of air passing through the first filter frame 110 is reduced.
  • the extending direction is not limited to the vertical direction and may extend in the left and right directions as another example.
  • the plurality of first separation preventing members 112 may be vertically spaced apart from each other, and only the left and right side ends of the first body 111 are not connected to other first separation preventing members 112 adjacent to both sides in the vertical direction. ) can be supported.
  • the second filter frame 120 may be disposed on the other side (eg, the rear side of FIG. 5 ) of the filter network 200 .
  • the second filter frame 120 may include a second body 121 and a second separation preventing member 122 .
  • a plurality of second chambers 121a in which the filter medium 300 can be accommodated may be formed in the second body 121 .
  • the second chamber 121a may be a predetermined space at least partially surrounded by the second body 121 .
  • the filter medium 300 may be accommodated in the second chamber 121a.
  • the second chamber 121a may have, for example, a rectangular shape having the same size as that of the first chamber 111a.
  • the second chamber 121a may include a second material space 121a-1 and a second empty space 121a-2.
  • the second material space 121a-1 may be a space filled with the filter medium 300 in the second chamber 121a when the second filter frame 120 is erected perpendicular to the ground.
  • the second material space 121a - 1 may be a concept including a fine space formed between the filter media 300 as well as the space occupied by the filter media 300 in the second chamber 121a.
  • the second empty space 121a-2 may be a space in which the filter medium 300 is absent in the second chamber 121a when the second filter frame 120 is erected perpendicular to the ground.
  • This second empty space 121a-2 is a second material space because the filter medium 300 is located below the second chamber 121a by gravity when the second filter frame 120 is erected perpendicular to the ground. It may be provided above (121a-1).
  • the second material space 121a-1 and the second empty space 121a-2 may be partitioned by the filter medium 300 .
  • the space in the second chamber 121a is divided into the second material space 121a-1 and the second empty space 121a-2.
  • the second material space 121a - 1 may include not only the space occupied by the filter medium 300 in the second chamber 121a but also a fine space formed between the filter materials 300 .
  • the space occupied by the second material space 121a-1 and the second empty space 121a-2 of the second chamber 121a is a space occupied by the filter medium 300 due to gravity when the second filter frame 120 rotates. It can be changed in response to movement.
  • the second separation preventing member 122 may prevent the filter medium 300 accommodated in the second chamber 121a from being separated from the second chamber 121a.
  • the second separation preventing member 122 may be provided in plurality.
  • the plurality of second separation preventing members 122 may extend in the same direction, for example, may extend in the left and right directions.
  • Both ends of the plurality of second separation preventing members 122 may be connected to the second body 121 .
  • the plurality of second separation preventing members 122 may be integrally connected to the second body 121 through injection molding.
  • the plurality of second separation preventing members 122 may be spaced apart from each other between both ends so as not to be connected to each other.
  • the plurality of second separation preventing members 122 may be vertically spaced apart from each other. In this case, the second separation preventing member 122 may not be connected to the other second separation preventing member 122 adjacent to both sides in the vertical direction, and only both ends in the left and right directions may be supported by the second body 121 . That is, a configuration for connecting between the second separation preventing members 122 adjacent in the vertical direction may be omitted.
  • the plurality of second separation preventing members 122 and the second body 121 can be easily manufactured through injection molding, and manufacturing costs are reduced.
  • the plurality of second separation preventing members 122 extend in the same direction and the configuration connecting each other is omitted, the differential pressure of the air passing through the second filter frame 120 is reduced.
  • the extending direction is not limited to the left and right directions and may extend in the vertical direction as another example.
  • the plurality of second separation preventing members 122 may be disposed to be spaced apart in the left and right directions, and only the upper and lower opposite ends of the second body 121 are not connected to other second separation preventing members 122 adjacent to both sides in the left and right directions. ) can be supported.
  • the direction in which the plurality of second separation prevention members 122 extend may be substantially perpendicular to the direction in which the plurality of first separation prevention members 112 extend, but is not limited thereto and may be in the same direction.
  • the first filter frame 110 and the second filter frame 120 may be configured such that the flow rate of air passing through the air filter 30 without being filtered by the filter medium 300 is minimized.
  • the center of each of the plurality of first chambers 111a moves vertically and horizontally from the center of each of the plurality of second chambers 121a. may be displaced.
  • a state in which the first filter frame 110 and the second filter frame 120 are erected perpendicular to the ground will be described.
  • the air passing through the air filter 30 may have a first material space 111a-1 or a second material space 121a-1. ) can be arranged to pass through.
  • the first filter frame 110 and the second filter frame 120 are arranged such that at least a portion of the first empty space 111a-2 overlaps with at least a portion of the second material space 121a-1, and , at least a portion of the first material space 111a - 1 may be disposed to overlap with at least a portion of the second empty space 121a - 2 .
  • the first filter frame 110 and the second filter frame 120 may be disposed so that the first empty space 111a-2 and the second empty space 121a-2 do not overlap.
  • the second empty space 121a - 2 overlaps the first material space 111a - 1 and is not exposed to the front.
  • the first empty space 111a - 2 overlaps the second material space 121a - 1 and is not exposed to the rear. Accordingly, the air passing through the air filter 30 may be filtered by the filter medium 300 filled in the first material space 111a-1 or the second material space 121a-1.
  • the first filter frame 110 and the second filter frame 120 may be disposed such that the first chamber 111a overlaps a portion of each of four or more second chambers 121a adjacent to each other.
  • at least a portion of the first empty space 111a-2 is a second material space 121a- of two second chambers 121a shifted upward from the first chamber 111a among the plurality of second chambers 121a. 1) overlaps. That is, the first empty space 111a - 2 overlaps the two second material spaces 121a - 1 .
  • the first material space 111a-1 is a second empty space 121a- of two second chambers 121a shifted downward from the first chamber 111a among the plurality of second chambers 121a. 2) overlaps. That is, the first material space 111a - 1 overlaps the two second empty spaces 121a - 2 .
  • the first empty space 111a-2 overlaps the second material space 121a-1, and the second empty space 121a-2 forms the first material space 111a-1.
  • the flow rate of the air that does not pass can be minimized, and there is an effect of increasing the air filtration efficiency.
  • the air filter 30 is configured such that the first chamber 111a and the second chamber 121a are formed in a square shape, and the first chamber 111a overlaps four adjacent second chambers 121a. Even if (30) is rotated, the air filtration efficiency does not decrease. For example, referring to FIG. 9 , even when the first filter frame 110 and the second filter frame 120 are rotated by 90° in the front-back direction and the vertical direction, the first empty space 111a-2 is the second The material space 121a-1 may overlap, and the second empty space 121a-2 may overlap the first material space 111a-1.
  • the filter network 200 may prevent the filter medium 300 from being separated from the first chamber 111a and the second chamber 121a.
  • the filter network 200 may be disposed between the first filter frame 110 and the second filter frame 120 .
  • a plurality of first chambers 111a may be disposed on one side of the filter network 200
  • a plurality of second chambers 121a may be disposed on the other side of the filter network 200 .
  • the filter network 200 may have a hole (not shown) formed to allow air to pass therethrough, and for example, may be formed in a mesh structure.
  • the hole formed in the filter network 200 may be smaller than the minimum width of the granular filter medium 300 .
  • the filter network 200 may partition the first chamber 111a and the second chamber 121a so that the filter medium 300 filled in the first chamber 111a and the second chamber 121a does not mix. Accordingly, even when the air filter 30 rotates, the amount of the filter medium 300 filled in the first chamber 111a and the second chamber 121a may be maintained. Also, the filter network 200 may be connected to the first filter frame 110 and the second filter frame 120 between the first filter frame 110 and the second filter frame 120 .
  • the filter medium 300 may filter the air introduced into the air purifier 1 from the outside into clean air.
  • the filter medium 300 may be provided in a plurality of granular forms, and the filter medium 300 may be accommodated in a plurality of first chambers 111a and second chambers 121a. Also, the filter medium 300 may be exposed to the outside by a gap between the plurality of separation preventing members 112 .
  • the filter medium 300 may be granular and have a predetermined width.
  • the granular filter medium 300 means granules, and may be a concept including not only a round type but also a pellet type.
  • the particle diameter of the filter medium 300 may be 1.5 mm or more and 3.5 mm or less.
  • the minimum width and the maximum width of the filter medium 300 may be the same.
  • the filter medium 300 may be provided in the form of a pellet having a circular cross-section having a diameter of 1.5 mm or more and 3.5 mm or less and a height of 2.5 mm or more and 11 mm or less.
  • the minimum width of the filter medium 300 may be the diameter of the circular cross-section of the pellet.
  • the minimum width of the filter medium 300 extends in one direction and refers to a width having the smallest length among the widths of the filter medium 300 on an imaginary line passing through the center of the filter medium 300 .
  • the filter medium 300 may be removed by adsorbing contaminants in the air, for example, may be activated carbon (carbon).
  • the present invention is not limited thereto, and a known material capable of adsorbing contaminants may be used for the filter medium 300 .
  • the separation preventing member 112 is easily manufactured through the body 111 and injection molding, thereby reducing manufacturing costs and simplifying the process.
  • the plurality of separation prevention members 112 are connected to the body 111 only at both ends, and the configuration for connecting to each other is omitted, thereby reducing the differential pressure, reducing manufacturing cost and simplifying the process.
  • first separation preventing member 112 and the second separation preventing member 122 extend in a direction perpendicular to each other, there is an effect that the differential pressure of air passing through the filter frame 100 is lowered.
  • the first empty space 111a-2 overlaps the second material space 121a-1, and the second empty space 121a-2 includes the first material space 111a-1.
  • the flow rate of air that is not filtered by the filter medium 300 can be minimized, and there is an effect of increasing the air filtration efficiency.
  • the air filter 30 may be manufactured by connecting the filter frame 100 formed through injection molding and the filter network 200 .
  • the air filter manufacturing method (S10) may include a filter frame forming step (S100), a filter medium providing step (S200), a filter network providing step (S300), and a connecting step (S400).
  • the body 111 in which the chamber 111a is formed and the plurality of separation preventing members 112 are integrally injection-molded to form the filter frame 100 .
  • the filter frame 100 formed in the filter frame forming step S100 is injection-molded so that both ends of the plurality of separation preventing members 112 are connected to the body 111 . For this reason, the filter medium 300 provided to the chamber 111a in the filter medium providing step S300 may not be separated from the chamber 111a.
  • the filter frame forming step ( S100 ) may include a first filter frame forming step ( S110 ) and a second filter frame forming step ( S120 ).
  • the first body 111 in which the first chamber 111a is formed and the plurality of first separation preventing members 112 are integrally injection-molded to form the first filter frame 110 . It can be formed through injection molding.
  • the second filter frame forming step (S120) is performed by injection molding the second body 121 in which the second chamber 121a is formed and the second filter frame 120 in which the plurality of second separation preventing members 122 are integrally connected. can be formed through
  • the filter frame 100 formed in the filter frame forming step (S100) may include an injection moldable material, for example, may include polypropylene (PP, polypropylene).
  • the first filter frame 110 and the second filter frame 120 may be injected with an injection moldable material through the injection molding injection hole (113).
  • the filter frame 100 may be injection molded under a temperature condition of 190°C or higher and 250°C or lower and a pressure condition of 35 bar or higher and 40 bar or lower.
  • the injection time including the cooling time and the injection time in the filter frame forming step (S100) may be 25 seconds or more and 35 seconds or less.
  • the filter medium 300 may be provided to the plurality of first chambers 111a , and the filter medium 300 may be provided to the plurality of second chambers 121a .
  • the filter network 200 having a mesh structure may be provided.
  • the filter network 200 may be connected to the first filter frame 110 and the second filter frame 120 between the first filter frame 110 and the second filter frame 120 .
  • the filter network 200 includes the first chamber 111a and the second chamber so that the filter medium 300 accommodated in the first chamber 111a and the filter medium 300 accommodated in the second chamber 121a do not mix. (121a) can be partitioned.

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Abstract

공기필터는, 복수 개의 제1 챔버가 형성된 제1 필터프레임; 복수 개의 제2 챔버가 형성되며, 상기 제1 필터프레임의 후방에 배치되는 제2 필터프레임; 및 상기 복수 개의 제1 챔버 및 상기 복수 개의 제2 챔버에 수용되며, 공기를 여과하기 위한 여과재를 포함하고, 상기 제1 필터프레임과 상기 제2 필터프레임은, 전방에서 보았을 때, 상기 복수 개의 제2 챔버 각각의 중심이 상기 복수 개의 제1 챔버 각각의 중심으로부터 상하 방향으로 어긋나도록 배치될 수 있다.

Description

공기필터 및 이를 포함하는 공기청정기
본 발명은 공기필터 및 이를 포함하는 공기청정기에 대한 발명이다.
일반적으로, 공기청정기는 오염된 실내 공기를 흡입하여 공기에 함유된 먼지, 냄새입자 등을 필터로 걸러내어 깨끗한 공기로 정화시키는 장치이다. 이러한 공기청정기는 주위의 오염된 공기를 흡입하여 정화시킨 후, 정화된 깨끗한 공기를 공기청정기의 외부로 배출함으로써 실내 공기를 정화시킬 수 있다.
한편, 공기청정기는 내부로 유입된 공기에 함유된 먼지, 냄새입자 등을 걸러내는 공기필터를 포함할 수 있다. 특히, 공기필터 중 공기에 함유된 냄새입자 등을 걸러내는 탈취 필터는 유동하는 공기를 여과하는 복수 개의 여과재가 필터프레임 내부에 채워져 사용된다.
본 출원인의 한국 공개특허공보 10-2018-0005487 "공조용 에어필터”(특허문헌 1)는 공기를 탈취 처리할 수 있는 에어필터를 개시한다. 이러한 특허문헌 1의 에어필터는 흡착소재가 전면프레임 및 후면프레임에 형성된 공기채널에 각각 채워지며, 이러한 흡착소재에 의해 공기가 여과될 수 있다.
그러나, 특허문헌 1의 에어필터는 전방에서 보았을 때, 전면프레임에 형성된 공기채널의 빈 공간과 후면프레임에 형성된 공기채널의 빈 공간이 일부 중첩되게 된다. 즉 겹쳐진 전면 및 후면프레임 어느 쪽에도 흡착소재가 존재하지 않는 영역이 발생하게 된다. 이로 인해, 에어필터를 통과하는 공기 중 이러한 영역을 통과하는 일부는 흡착소재에 의해 여과되지 못하게 되고 결국 에어필터의 정화 효율이 낮아지는 문제가 있다. 또한, 에어필터가 지면에 대하여 세워진 방향에 따라서 중첩된 빈 공간의 면적이 달라지게 되어, 실수로 또는 사용자의 필요에 따라 에어필터를 회전시켜 장착하거나 에어필터가 장착된 청정기 자체가 회전하는 경우 에어필터의 정화 효율이 일정하게 유지되지 못한다는 문제가 있다.
따라서, 공기필터의 정화 효율이 저하되는 것을 최소화하면서, 공기필터가 회전하더라도 정화 효율이 저하되지 않고 일정하게 유지될 수 있는 필터프레임의 필요성이 있다.
(선행기술문헌)
(특허문헌 1) 미국 공개특허 2018/0221805 (2018.08.09 출원공개)
본 발명의 일 실시예는 상기와 같은 배경에 착안하여 발명된 것으로서, 여과재에 의해 여과되지 않고 공기필터를 통과하는 공기의 유량을 최소화함으로써 공기필터의 정화 효율이 저하되는 것을 방지할 수 있는 공기필터를 제공하고자 한다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 공기필터를 회전시켜 배치하더라도 정화 효율이 저하되지 않고 일정하게 유지될 수 있는 공기필터를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 복수 개의 제1 챔버가 형성된 제1 필터프레임; 복수 개의 제2 챔버가 형성되며, 상기 제1 필터프레임의 후방에 배치되는 제2 필터프레임; 및 상기 복수 개의 제1 챔버 및 상기 복수 개의 제2 챔버에 수용되며, 공기를 여과하기 위한 여과재를 포함하고, 상기 제1 필터프레임과 상기 제2 필터프레임은, 전방에서 보았을 때, 상기 복수 개의 제2 챔버 각각의 중심이 상기 복수 개의 제1 챔버 각각의 중심으로부터 상하 방향으로 어긋나도록 배치되는, 공기필터가 제공될 수 있다.
또한, 상기 제1 필터프레임을 지면에 대하여 수직하도록 세웠을 때 상기 제1 필터프레임을 지면에 대하여 수직하도록 세웠을 때, 상기 복수 개의 제1 챔버의 각각은 상기 여과재로 채워진 제1 소재공간 및 상기 제1 소재공간보다 상측에 제공되고 상기 여과재가 부재하는 제1 빈공간을 포함하고, 상기 제2 필터프레임을 지면에 대하여 수직하도록 세웠을 때, 상기 복수 개의 제2 챔버의 각각은 상기 여과재로 채워진 제2 소재공간 및 상기 제2 소재공간보다 상측에 제공되고 상기 여과재가 부재하는 제2 빈공간을 포함하고, 상기 제1 필터프레임과 상기 제2 필터프레임은, 상기 제1 필터프레임과 상기 제2 필터프레임을 지면에 대하여 수직하도록 세운 상태에서 전방에서 보았을 때, 상기 제1 빈공간의 적어도 일부가 상기 제2 소재공간의 적어도 일부와 중첩되고, 상기 제1 소재공간의 적어도 일부가 상기 제2 빈공간의 적어도 일부와 중첩되도록 배치될 수 있다.
또한, 상기 제1 필터프레임과 상기 제2 필터프레임은, 상기 제1 필터프레임과 상기 제2 필터프레임을 지면에 대하여 수직하도록 세운 상태에서 전방에서 보았을 때, 상기 제2 빈공간이 제1 소재공간에 중첩되어 외부로 노출되지 않고, 상기 제1 필터프레임과 상기 제2 필터프레임을 후방에서 보았을 때, 상기 제1 빈공간이 상기 제2 소재공간에 중첩되어 외부로 노출되지 않도록 배치될 수 있다.
또한, 상기 제1 필터프레임 및 상기 제2 필터프레임은, 전방에서 보았을 때, 상기 복수 개의 제2 챔버 각각의 중심이 상기 복수 개의 제1 챔버 각각의 중심으로부터 좌우 방향으로 어긋나도록 배치된, 공기필터가 제공될 수 있다.
또한, 상기 제1 필터프레임 및 상기 제2 필터프레임은, 상기 복수 개의 제1 챔버 중 어느 하나는 인접한 4개 이상의 제2 챔버 각각의 일부와 중첩되도록 배치될 수 있다.
또한, 상기 제1 필터프레임을 지면에 대하여 수직하도록 세웠을 때, 상기 복수 개의 제1 챔버의 각각은 상기 여과재로 채워진 제1 소재공간 및 상기 제1 소재공간보다 상측에 제공되고 상기 여과재가 부재하는 제1 빈공간을 포함하고, 상기 제2 필터프레임을 지면에 대하여 수직하도록 세웠을 때. 상기 복수 개의 제2 챔버의 각각은 상기 여과재로 채워진 제2 소재공간 및 상기 제2 소재공간보다 상측에 제공되고 상기 여과재가 부재하는 제2 빈공간을 포함하고, 상기 제1 필터프레임과 상기 제2 필터프레임은, 상기 제1 필터프레임과 상기 제2 필터프레임을 지면에 대하여 수직하도록 세운 상태에서, 상기 제1 빈공간의 적어도 일부가 상기 복수 개의 제2 챔버 중 상기 제1 챔버의 상방으로 어긋난 2개의 제2 챔버의 제2 소재공간과 중첩되고, 상기 제1 소재공간의 적어도 일부가 상기 복수 개의 제2 챔버 중 상기 제1 챔버의 하방으로 어긋난 2개의 제2 챔버의 제2 빈공간과 중첩되도록 배치될 수 있다.
또한, 상기 제1 챔버 및 상기 제2 챔버는, 상기 전방에서 보았을 때 같은 크기의 사각형 형상을 가질 수 있다.
또한, 상기 제1 필터프레임과 상기 제2 필터프레임은, 전방에서 보았을 때, 상기 복수 개의 제2 챔버 각각의 중심이 상기 복수 개의 제1 챔버 각각의 중심으로부터 좌우 방향으로 어긋나도록 배치되고, 상기 제1 필터프레임과 상기 제2 필터프레임을 지면에 대하여 수직하도록 세운 채로 전후 방향과 수직인 방향으로 90° 회전시킨 상태에서 전방에서 보았을 때, 상기 제2 빈공간이 제1 소재공간에 중첩되어 노출되지 않고, 상기 제1 필터프레임과 상기 제2 필터프레임을 후방에서 보았을 때, 상기 제1 빈공간이 상기 제2 소재공간에 중첩되어 노출되지 않도록 배치될 수 있다.
상기 여과재는 과립형일 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 공기필터; 및 외부 공기가 상기 공기필터를 통과하도록 송풍력을 제공하는 송풍기를 포함하는, 공기청정기가 제공될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 여과재에 의해 여과되지 않고 공기필터를 통과하는 공기의 유량을 최소화함으로써 공기필터의 정화 효율이 저하되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 공기필터를 회전시켜 배치하더라도 정화 효율이 저하되지 않고 일정하게 유지될 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기청정기를 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1의 공기청정기의 분해 사시도이다.
도 3은 도 2의 공기필터의 사시도 및 일부 확대도이다
도 4는 도 3의 필터프레임이 복수 개로 제공되었을 때, 공기필터의 사시도이다.
도 5는 도 4의 공기필터의 분해 사시도이다.
도 6은 도 5의 A 부분의 확대도이다.
도 7은 도 5의 B 부분의 확대도이다.
도 8은 도 4의 제1 필터프레임의 일부와 제2 필터프레임의 일부가 중첩되었을 때, 전방에서 바라본 모습을 나타낸 도면이다.
도 9는 도 8의 제1 필터프레임과 제2 필터프레임을 90°회전시킨 모습을 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기필터를 제조하는 방법을 순차적으로 나타낸 순서도이다.
이하에서는 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 구체적인 실시예에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
아울러 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
또한, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '연결', '지지', '유입'된다고 언급된 때에는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결, 지지, 유입될 수도 있지만 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로 본 발명을 한정하려는 의도로 사용된 것은 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다.
명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.
또한, 본 명세서에서 상방, 하방, 전방 및 후방 등의 방향에 대한 표현은 도면에 도시를 기준으로 설명한 것이며 해당 대상의 방향이 변경되면 다르게 표현될 수 있음을 미리 밝혀둔다. 한편 본 명세서의, 상하방향, 좌우방향 및 전후방향은 도 1 내지 도 9에 도시된 좌표축의 방향일 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 공기청정기(1)의 구체적인 구성에 대하여 설명한다.
이하, 도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 공기청정기(1)는 공기청정기(1)의 내부로 유입된 공기의 먼지, 냄새입자 등을 여과함으로써 오염된 공기를 깨끗한 공기로 정화시킬 수 있다. 또한, 공기청정기(1)는 외부의 공기를 내부로 흡입할 수 있으며, 내부에서 정화된 깨끗한 공기를 외부로 토출할 수 있다. 이러한 공기청정기(1)는 케이스(10), 송풍기(20), 공기필터(30)를 포함할 수 있다.
케이스(10)는 송풍기(20) 및 공기필터(30)를 지지할 수 있으며, 송풍기(20) 및 공기필터(30)가 수용되는 공간을 제공할 수 있다. 이러한 케이스(10)는 송풍기(20) 및 공기필터(30)를 둘러싸도록 제공될 수 있다.
송풍기(20)는 공기청정기(1) 외부의 오염된 공기가 공기청정기(1)의 내부로 유입되도록 구동될 수 있다. 이러한 송풍기(20)는 유입된 공기가 후술할 공기필터(30)를 통과하도록 송풍력을 제공할 수 있다. 또한, 송풍기(20)는 공기청정기(1) 내부의 공기필터(30)에 의해 정화된 공기를 외부로 송출시키도록 구동될 수 있다.
공기필터(30)는 공기청정기(1) 외부로부터 유입된 공기를 깨끗한 공기로 여과시킬 수 있다. 예를 들어, 공기필터(30)는 활성탄 탈취 필터(Carbon filter)일 수 있다. 이러한 공기필터(30)는 필터프레임(100), 필터망(200) 및 여과재(300)를 포함할 수 있다.
도 3을 참조하면, 필터프레임(100)은 여과재(300)를 수용할 수 있으며, 케이스(10)에 지지될 수 있다. 이러한 필터프레임(100)은 바디(111) 및 이탈방지부재(112)를 포함할 수 있다.
바디(111)에는 여과재(300)가 수용될 수 있는 챔버(111a)가 복수 개 형성될 수 있다.
챔버(111a)는 적어도 일부가 바디(111)에 의해 둘러싸인 소정의 공간일 수 있다. 이러한 챔버(111a)에는 복수 개의 과립형 여과재(300)가 수용될 수 있다. 예를 들어, 챔버(111a)의 공간 전체가 여과재(300)로 채워질 경우 공기의 차압이 높아져 정화 효율이 낮아질 수 있는바, 챔버(111a)의 공간 중 일부만 여과재(300)로 채워질 수 있다.
이탈방지부재(112)는 챔버(111a)에 수용된 여과재(300)가 챔버(111a)로부터 이탈하는 것을 방지할 수 있다. 이러한 이탈방지부재(112)는 복수 개로 제공될 수 있다. 또한, 복수 개의 이탈방지부재(112)는 동일한 방향으로 연장될 수 있으며, 일 예로 상하방향으로 연장될 수 있다.
복수 개의 이탈방지부재(112)는 양측 단부가 바디(111)에 연결될 수 있으며, 양측 단부 사이에서 서로 간에 연결되지 않도록 이격될 수 있다. 예를 들어, 복수 개의 이탈방지부재(112)는 서로 간에 좌우방향으로 이격 배치될 수 있다. 이 경우 이탈방지부재(112)는 좌우방향 양측에 인접한 다른 이탈방지부재(112)와 연결되지 않고, 상하방향 양측 단부만 바디(111)에 지지될 수 있다. 또한, 복수 개의 이탈방지부재(112)는 사출성형 가능한 재료를 포함하며, 바디(111)와 사출성형을 통하여 일체로 연결될 수 있다.
또한, 복수 개의 이탈방지부재(112)는 서로 간의 간격이 과립형 여과재(300)의 최소 폭보다 작도록 제공될 수 있다. 이로 인해, 챔버(111a) 내에 수용된 여과재(300)는 복수 개의 이탈방지부재(112)에 의해 챔버(111a)의 외부로 이탈하지 못하고 챔버(111a) 내에 수용될 수 있다.
한편, 도 4를 참조하면, 필터프레임(100)은 복수 개로 제공될 수 있으며, 복수 개의 필터프레임(100)은 제1 필터프레임(110) 및 제2 필터프레임(120)을 포함할 수 있다. 이하에서는 필터프레임(100)이 2개로 제공되어 제1 필터프레임(110)과 제2 필터프레임(120)을 포함하는 것으로 설명하나 이는 예시에 불과하고, 필터프레임(100)은 3개 이상으로 제공될 수도 있다. 또한, 앞서 설명한 바디(111), 이탈방지부재(112) 및 챔버(111a)의 도면부호는 각각 후술할 제1 바디(111), 제1 이탈방지부재(112) 및 제1 챔버(111a)에서 원용될 수 있다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 제1 필터프레임(110)은 필터망(200)의 일측(예를 들어, 도 5의 전방측)에 배치될 수 있다. 이러한 제1 필터프레임(110)은 제1 바디(111) 및 제1 이탈방지부재(112)를 포함할 수 있다.
제1 바디(111)에는 여과재(300)가 수용될 수 있는 제1 챔버(111a)가 복수 개 형성될 수 있다.
제1 챔버(111a)는 적어도 일부가 제1 바디(111)로 둘러싸인 소정의 공간일 수 있다. 이러한 제1 챔버(111a)에는 여과재(300)가 수용될 수 있다. 또한, 제1 챔버(111a)는 일 예로, 사각형 형상을 가질 수 있다. 이러한 제1 챔버(111a)는 제1 소재공간(111a-1) 및 제1 빈공간(111a-2)을 포함할 수 있다.
제1 소재공간(111a-1)은 제1 필터프레임(110)을 지면에 대하여 수직하도록 세웠을 때 제1 챔버(111a) 중 여과재(300)로 채워진 공간일 수 있다. 여기서 제1 소재공간(111a-1)은 제1 챔버(111a) 중 여과재(300)가 차지하는 공간뿐만 아니라 여과재(300) 사이에 형성된 미세한 공간을 포함하는 개념일 수 있다.
제1 빈공간(111a-2)은 제1 필터프레임(110)을 지면에 대하여 수직하도록 세웠을 때 제1 챔버(111a) 중 여과재(300)가 부재하는 공간일 수 있다. 이러한 제1 빈공간(111a-2)은 제1 필터프레임(110)을 지면에 대하여 수직하도록 세웠을 때, 중력에 의해 여과재(300)가 제1 챔버(111a)의 하측에 위치하므로 제1 소재공간(111a-1)보다 상측에 제공될 수 있다.
이처럼, 제1 소재공간(111a-1)과 제1 빈공간(111a-2)은 여과재(300)에 의해 구획될 수 있다. 다시 말해서, 제1 챔버(111a) 내에서 여과재(300)가 차지하는 공간에 의해, 제1 챔버(111a) 내의 공간은 제1 소재공간(111a-1)과 제1 빈공간(111a-2)으로 구획될 수 있다. 또한, 제1 소재공간(111a-1)은 제1 챔버(111a) 중 여과재(300)가 차지하는 공간뿐만 아니라 여과재(300) 사이에 형성된 미세한 공간을 포함할 수 있다.
또한, 제1 챔버(111a) 중 제1 소재공간(111a-1)과 제1 빈공간(111a-2)이 차지하는 공간은 제1 필터프레임(110)이 회전하면 중력에 의한 여과재(300)의 이동에 대응하여 변경될 수 있다.
제1 이탈방지부재(112)는 제1 챔버(111a) 내부에 수용된 여과재(300)가 제1 챔버(111a)로부터 이탈하는 것을 방지할 수 있다. 이러한 제1 이탈방지부재(112)는 복수 개로 제공될 수 있다. 또한, 복수 개의 제1 이탈방지부재(112)는 동일한 방향으로 연장될 수 있으며, 일 예로 상하방향으로 연장될 수 있다.
복수 개의 제1 이탈방지부재(112)는 양측 단부가 제1 바디(111)에 연결될 수 있다. 예를 들어, 복수 개의 제1 이탈방지부재(112)는 제1 바디(111)와 사출성형을 통하여 일체로 연결될 수 있다. 또한, 복수 개의 제1 이탈방지부재(112)는 양측 단부 사이에서 서로 간에 연결되지 않도록 이격될 수 있다. 예를 들어, 복수 개의 제1 이탈방지부재(112)는 서로 간에 좌우방향으로 이격 배치될 수 있다. 이 경우 제1 이탈방지부재(112)는 좌우방향 양측에 인접한 다른 제1 이탈방지부재(112)와 연결되지 않고, 상하방향 양측 단부만 제1 바디(111)에 지지될 수 있다. 즉, 좌우방향으로 인접한 제1 이탈방지부재(112) 사이를 연결하는 구성이 생략될 수 있다.
이로 인해, 복수 개의 제1 이탈방지부재(112)와 제1 바디(111)가 사출성형을 통하여 용이하게 제조될 수 있으며, 제조 비용이 절감되는 효과가 있다. 또한, 복수 개의 제1 이탈방지부재(112)가 동일한 방향으로 연장되고, 서로 간을 연결하는 구성이 생략됨으로써 제1 필터프레임(110)을 통과하는 공기의 차압이 낮아지는 효과가 있다.
위에서는 복수 개의 제1 이탈방지부재(112)가 상하방향으로 연장되는 경우를 설명하였으나, 연장되는 방향은 상하방향으로 한정되지 않으며 또 다른 예로 좌우 방향으로 연장될 수도 있다. 이 경우 복수 개의 제1 이탈방지부재(112)는 상하방향으로 이격 배치될 수 있으며, 상하방향 양측에 인접한 다른 제1 이탈방지부재(112)와 연결되지 않고 좌우방향 양측 단부만 제1 바디(111)에 지지될 수 있다.
도 5 및 도 7을 참조하면, 제2 필터프레임(120)은 필터망(200)의 타측(예를 들어, 도 5의 후방측)에 배치될 수 있다. 이러한 제2 필터프레임(120)은 제2 바디(121) 및 제2 이탈방지부재(122)를 포함할 수 있다.
제2 바디(121)에는 여과재(300)가 수용될 수 있는 제2 챔버(121a)가 복수 개 형성될 수 있다.
제2 챔버(121a)는 적어도 일부가 제2 바디(121)로 둘러싸인 소정의 공간일 수 있다. 이러한 제2 챔버(121a)에는 여과재(300)가 수용될 수 있다. 또한, 제2 챔버(121a)는 일 예로, 제1 챔버(111a)와 동일한 크기의 사각형 형상을 가질 수 있다. 이러한 제2 챔버(121a)는 제2 소재공간(121a-1) 및 제2 빈공간(121a-2)을 포함할 수 있다.
제2 소재공간(121a-1)은 제2 필터프레임(120)을 지면에 대하여 수직하도록 세웠을 때 제2 챔버(121a) 중 여과재(300)로 채워진 공간일 수 있다. 여기서 제2 소재공간(121a-1)은 제2 챔버(121a) 중 여과재(300)가 차지하는 공간뿐만 아니라 여과재(300) 사이에 형성된 미세한 공간을 포함하는 개념일 수 있다.
제2 빈공간(121a-2)은 제2 필터프레임(120)을 지면에 대하여 수직하도록 세웠을 때 제2 챔버(121a) 중 여과재(300)가 부재하는 공간일 수 있다. 이러한 제2 빈공간(121a-2)은 제2 필터프레임(120)을 지면에 대하여 수직하도록 세웠을 때, 중력에 의해 여과재(300)가 제2 챔버(121a)의 하측에 위치하므로 제2 소재공간(121a-1)보다 상측에 제공될 수 있다.
이처럼, 제2 소재공간(121a-1)과 제2 빈공간(121a-2)은 여과재(300)에 의해 구획될 수 있다. 다시 말해서, 제2 챔버(121a) 내에서 여과재(300)가 차지하는 공간에 의해, 제2 챔버(121a) 내의 공간은 제2 소재공간(121a-1)과 제2 빈공간(121a-2)으로 구획될 수 있다. 또한, 제2 소재공간(121a-1)은 제2 챔버(121a) 중 여과재(300)가 차지하는 공간뿐만 아니라 여과재(300) 사이에 형성된 미세한 공간을 포함할 수 있다. 또한, 제2 챔버(121a) 중 제2 소재공간(121a-1)과 제2 빈공간(121a-2)이 차지하는 공간은 제2 필터프레임(120)이 회전하면 중력에 의한 여과재(300)의 이동에 대응하여 변경될 수 있다.
제2 이탈방지부재(122)는 제2 챔버(121a) 내부에 수용된 여과재(300)가 제2 챔버(121a)로부터 이탈하는 것을 방지할 수 있다. 이러한 제2 이탈방지부재(122)는 복수 개로 제공될 수 있다. 또한, 복수 개의 제2 이탈방지부재(122)는 동일한 방향으로 연장될 수 있으며, 일 예로 좌우방향으로 연장될 수 있다.
복수 개의 제2 이탈방지부재(122)는 양측 단부가 제2 바디(121)에 연결될 수 있다. 예를 들어, 복수 개의 제2 이탈방지부재(122)는 제2 바디(121)와 사출성형을 통하여 일체로 연결될 수 있다. 또한, 복수 개의 제2 이탈방지부재(122)는 양측 단부 사이에서 서로 간에 연결되지 않도록 이격될 수 있다. 예를 들어, 복수 개의 제2 이탈방지부재(122)는 서로 간에 상하방향으로 이격 배치될 수 있다. 이 경우 제2 이탈방지부재(122)는 상하방향 양측에 인접한 다른 제2 이탈방지부재(122)와 연결되지 않고, 좌우방향 양측 단부만 제2 바디(121)에 지지될 수 있다. 즉, 상하방향으로 인접한 제2 이탈방지부재(122) 사이를 연결하는 구성이 생략될 수 있다.
이로 인해, 복수 개의 제2 이탈방지부재(122)와 제2 바디(121)가 사출성형을 통하여 용이하게 제조될 수 있으며, 제조 비용이 절감되는 효과가 있다. 또한, 복수 개의 제2 이탈방지부재(122)가 동일한 방향으로 연장되고, 서로 간을 연결하는 구성이 생략됨으로써 제2 필터프레임(120)을 통과하는 공기의 차압이 낮아지는 효과가 있다.
위에서는 복수 개의 제2 이탈방지부재(122)가 좌우방향으로 연장되는 경우를 설명하였으나, 연장되는 방향은 좌우방향으로 한정되지 않으며 또 다른 예로 상하 방향으로 연장될 수도 있다. 이 경우 복수 개의 제2 이탈방지부재(122)는 좌우방향으로 이격 배치될 수 있으며, 좌우방향 양측에 인접한 다른 제2 이탈방지부재(122)와 연결되지 않고 상하방향 양측 단부만 제2 바디(121)에 지지될 수 있다. 한편, 복수 개의 제2 이탈방지부재(122)가 연장되는 방향은 복수 개의 제1 이탈방지부재(112)가 연장되는 방향과 대략 수직일 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 동일한 방향일 수 있다.
한편, 제1 필터프레임(110)과 제2 필터프레임(120)은 여과재(300)에서 여과되지 않고 공기필터(30)를 통과하는 공기의 유량이 최소가 되도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제1 필터프레임(110)과 제2 필터프레임(120)은 복수 개의 제1 챔버(111a) 각각의 중심이 복수 개의 제2 챔버(121a) 각각의 중심으로부터 상하방향 및 좌우방향으로 어긋나도록 배치될 수 있다. 이하에서는, 제1 필터프레임(110)과 제2 필터프레임(120)을 지면에 대하여 수직하도록 세운 상태를 전제로 설명한다.
도 8을 참조하면, 제1 필터프레임(110)과 제2 필터프레임(120)은 공기필터(30)를 통과하는 공기가 제1 소재공간(111a-1) 또는 제2 소재공간(121a-1)을 통과하도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 필터프레임(110)과 제2 필터프레임(120)은 제1 빈공간(111a-2)의 적어도 일부가 제2 소재공간(121a-1)의 적어도 일부와 중첩되도록 배치되고, 제1 소재공간(111a-1)의 적어도 일부가 제2 빈공간(121a-2)의 적어도 일부와 중첩되도록 배치될 수 있다. 즉, 제1 필터프레임(110)과 제2 필터프레임(120)은 제1 빈공간(111a-2)과 제2 빈공간(121a-2)이 중첩되지 않도록 배치될 수 있다. 이 경우 전방에서 보았을 때, 제2 빈공간(121a-2)은 제1 소재공간(111a-1)에 중첩되어 전방에 노출되지 않는다. 또한, 후방에서 보았을 때, 제1 빈공간(111a-2)은 제2 소재공간(121a-1)에 중첩되어 후방에 노출되지 않는다. 따라서, 공기필터(30)를 통과하는 공기는 제1 소재공간(111a-1) 또는 제2 소재공간(121a-1)에 채워진 여과재(300)에 의해 여과될 수 있다.
더 자세한 예시로, 제1 필터프레임(110)과 제2 필터프레임(120)은 제1 챔버(111a)가 인접한 4개 이상의 제2 챔버(121a) 각각의 일부와 중첩되도록 배치될 수 있다. 이 경우 제1 빈공간(111a-2)의 적어도 일부는 복수 개의 제2 챔버(121a) 중 제1 챔버(111a)의 상방으로 어긋난 2개의 제2 챔버(121a)의 제2 소재공간(121a-1)과 중첩된다. 즉, 제1 빈공간(111a-2)은 2개의 제2 소재공간(121a-1)과 중첩된다. 또한, 제1 소재공간(111a-1)의 적어도 일부는 복수 개의 제2 챔버(121a) 중 제1 챔버(111a)의 하방으로 어긋난 2개의 제2 챔버(121a)의 제2 빈공간(121a-2)과 중첩된다. 즉, 제1 소재공간(111a-1)은 2개의 제2 빈공간(121a-2)과 중첩된다.
이처럼, 공기필터(30)는 제1 빈공간(111a-2)이 제2 소재공간(121a-1)과 중첩되고, 제2 빈공간(121a-2)이 제1 소재공간(111a-1)과 중첩되도록 구성됨으로써 여과재(300)를 통과하지 않는 공기의 유량을 최소화할 수 있으며, 공기의 여과 효율을 상승시키는 효과가 있다.
또한, 공기필터(30)는 제1 챔버(111a) 및 제2 챔버(121a)가 사각형으로 형성되고, 제1 챔버(111a)가 인접한 4개의 제2 챔버(121a)와 중첩되도록 구성됨으로써 공기필터(30)를 회전시키더라도 공기의 여과효율이 저하되지 않는다. 예를 들어, 도 9를 참조하면, 제1 필터프레임(110)과 제2 필터프레임(120)을 전후방향과 수직인 방향으로 90°회전시키더라도 제1 빈공간(111a-2)은 제2 소재공간(121a-1)과 중첩되고, 제2 빈공간(121a-2)은 제1 소재공간(111a-1)과 중첩될 수 있다. 이로 인해, 공기필터(30)를 회전시키더라도 제1 빈공간(111a-2)과 제2 빈공간(121a-2)이 중첩되는 부분은 발생하지 않으며, 공기필터(30)의 공기정화 효율은 저하되지 않고 유지될 수 있다.
도 5를 다시 참조하면, 필터망(200)은 여과재(300)가 제1 챔버(111a)와 제2 챔버(121a)로부터 이탈하는 것을 방지할 수 있다. 이러한 필터망(200)은 제1 필터프레임(110)과 제2 필터프레임(120) 사이에 배치될 수 있다. 다시 말해, 필터망(200)의 일측에는 복수 개의 제1 챔버(111a)가 배치되고, 타측에는 복수 개의 제2 챔버(121a)가 배치될 수 있다. 이러한 필터망(200)은 공기가 통과할 수 있도록 홀(미도시)이 형성될 수 있으며, 일 예로 메쉬 구조(mesh)로 형성될 수 있다. 여기서 필터망(200)에 형성된 홀은 과립형 여과재(300)의 최소 폭보다 작을 수 있다.
또한, 필터망(200)은 제1 챔버(111a) 및 제2 챔버(121a)에 채워진 여과재(300)가 섞이지 않도록 제1 챔버(111a)와 제2 챔버(121a)를 구획할 수 있다. 이로 인해, 공기필터(30)가 회전하더라도 제1 챔버(111a) 및 제2 챔버(121a)에 채워진 여과재(300)의 양은 유지될 수 있다. 또한, 필터망(200)은 제1 필터프레임(110)과 제2 필터프레임(120) 사이에서 제1 필터프레임(110) 및 제2 필터프레임(120)에 연결될 수 있다.
여과재(300)는 외부로부터 공기청정기(1)로 유입된 공기를 깨끗한 공기로 여과시킬 수 있다. 이러한 여과재(300)는 복수 개의 과립형으로 제공될 수 있으며, 여과재(300)는 복수 개의 제1 챔버(111a) 및 제2 챔버(121a)에 수용될 수 있다. 또한, 여과재(300)는 복수 개의 이탈방지부재(112) 사이의 간극에 의해 외부에 노출될 수 있다.
이러한 여과재(300)는 과립형으로 소정의 폭을 가질 수 있다. 여기서 과립형 여과재(300)는 알갱이를 의미하는 것으로 원형(round type)뿐만 아니라 펠릿형(pellet type)을 포함하는 개념일 수 있다. 과립형 여과재(300)가 원형인 경우 여과재(300)의 입경은 1.5mm 이상 3.5mm 이하일 수 있다. 또한, 여과재(300)의 최소 폭과 최대 폭은 동일할 수 있다. 다만 이는 예시에 불과하고, 여과재(300)는 1.5mm 이상 3.5mm 이하의 직경을 가지는 원형 단면과 2.5mm 이상 11mm 이하의 높이를 가지는 펠릿형으로 제공될 수도 있다. 이 경우 여과재(300)의 최소 폭은 펠릿의 원형 단면의 직경일 수 있다. 본 명세서에서 여과재(300)의 최소 폭은 일 방향으로 연장되며 여과재(300)의 중심을 지나는 가상선 상에서의 여과재(300)의 폭 중 가장 작은 길이를 가지는 폭을 의미한다. 한편, 여과재(300)는 공기 중의 오염물질을 흡착하여 제거할 수 있으며, 일 예로 활성탄(carbon)일 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니고 여과재(300)는 오염물질을 흡착할 수 있는 주지의 소재가 이용될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 공기필터(30)는 이탈방지부재(112)가 바디(111)와 사출성형을 통하여 용이하게 제조됨으로써 제조 비용이 절감되고, 공정이 단순화되는 효과가 있다.
또한, 복수 개의 이탈방지부재(112)가 양측 단부에서만 바디(111)에 연결되고, 서로를 연결하는 구성이 생략됨으로써 차압이 낮아지는 효과가 있으며, 제조 비용 절감 및 공정이 단순화되는 효과가 있다.
게다가, 제1 이탈방지부재(112)와 제2 이탈방지부재(122)가 서로 수직인 방향으로 연장됨으로써 필터프레임(100)을 통과하는 공기의 차압이 낮아지는 효과가 있다.
한편, 공기필터(30)는 제1 빈공간(111a-2)이 제2 소재공간(121a-1)과 중첩되고, 제2 빈공간(121a-2)이 제1 소재공간(111a-1)과 중첩되도록 구성됨으로써 여과재(300)에 의해 여과되지 않는 공기의 유량을 최소화할 수 있으며, 공기의 여과 효율을 상승시키는 효과가 있다.
또한, 공기필터(30)를 회전시켜 배치하더라도 제1 빈공간(111a-2)과 제2 빈공간(121a-2)이 중첩되는 부분이 발생하지 않으며, 공기필터(30)의 공기정화 효율은 저하되지 않고 유지되는 효과가 있다.
이하에서는, 도 10을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 공기필터(30)를 제조하는 공기필터 제조 방법(S10)에 대하여 설명한다.
공기필터 제조 방법(S10)에서는 사출성형을 통하여 형성된 필터프레임(100)과 필터망(200)을 연결시켜 공기필터(30)를 제조할 수 있다. 이러한 공기필터 제조 방법(S10)은 필터프레임 형성 단계(S100), 여과재 제공 단계(S200), 필터망 제공 단계(S300) 및 연결 단계(S400)를 포함할 수 있다.
필터프레임 형성 단계(S100)는 챔버(111a)가 형성된 바디(111)와 복수 개의 이탈방지부재(112)를 일체로 함께 사출성형하여 필터프레임(100)을 형성할 수 있다. 이러한 필터프레임 형성 단계(S100)에서 형성된 필터프레임(100)은 복수 개의 이탈방지부재(112)의 양 단부가 바디(111)에 연결되도록 사출성형 된다. 이로 인해, 여과재 제공 단계(S300)에서 챔버(111a)에 제공된 여과재(300)는 챔버(111a)로부터 이탈되지 않을 수 있다. 이러한 필터프레임 형성 단계(S100)는 제1 필터프레임 형성 단계(S110) 및 제2 필터프레임 형성 단계(S120)를 포함할 수 있다.
제1 필터프레임 형성 단계(S110)는 제1 챔버(111a)가 형성된 제1 바디(111)와 복수 개의 제1 이탈방지부재(112)를 일체로 함께 사출성형하여 제1 필터프레임(110)을 사출성형을 통하여 형성할 수 있다.
제2 필터프레임 형성 단계(S120)는 제2 챔버(121a)가 형성된 제2 바디(121)와 복수 개의 제2 이탈방지부재(122)가 일체로 연결된 제2 필터프레임(120)을 사출성형을 통하여 형성할 수 있다.
한편, 필터프레임 형성 단계(S100)에서 형성되는 필터프레임(100)은 사출성형 가능한 재료를 포함할 수 있으며, 일 예로, 폴리프로필렌(PP, polypropylene)을 포함할 수 있다. 또한, 제1 필터프레임(110) 및 제2 필터프레임(120)은 사출성형 주입구(113)를 통하여 사출성형 가능한 재료가 주입될 수 있다. 이러한 필터프레임 형성 단계(S100)에서 필터프레임(100)은 190℃ 이상 250℃ 이하의 온도 조건 및 35bar 이상 40bar 이하의 압력 조건하에서 사출성형될 수 있다. 또한, 필터프레임 형성 단계(S100)에서 냉각 시간 및 분사 시간을 포함한 사출 시간은 25초 이상 35초 이하일 수 있다.
여과재 제공 단계(S200)는 여과재(300)가 복수 개의 제1 챔버(111a)에 제공될 수 있으며, 여과재(300)가 복수 개의 제2 챔버(121a)에 제공될 수 있다.
필터망 제공 단계(S300)는 메쉬 구조의 필터망(200)이 제공될 수 있다.
연결 단계(S400)는 필터망(200)이 제1 필터프레임(110)과 제2 필터프레임(120) 사이에서 제1 필터프레임(110)과 제2 필터프레임(120)과 연결될 수 있다. 연결 단계(S400)에서 필터망(200)은 제1 챔버(111a)에 수용된 여과재(300)와 제2 챔버(121a)에 수용된 여과재(300)가 섞이지 않도록 제1 챔버(111a)와 제2 챔버(121a)를 구획할 수 있다.
이상 본 발명의 실시예들을 구체적인 실시 형태로서 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로서, 본 발명은 이에 한정되지 않는 것이며, 본 명세서에 개시된 기술적 사상에 따르는 최광의 범위를 갖는 것으로 해석되어야 한다. 당업자는 개시된 실시형태들을 조합/치환하여 적시되지 않은 형상의 패턴을 실시할 수 있으나, 이 역시 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 것이다. 이외에도 당업자는 본 명세서에 기초하여 개시된 실시형태를 용이하게 변경 또는 변형할 수 있으며, 이러한 변경 또는 변형도 본 발명의 권리범위에 속함은 명백하다.

Claims (10)

  1. 복수 개의 제1 챔버가 형성된 제1 필터프레임;
    복수 개의 제2 챔버가 형성되며, 상기 제1 필터프레임의 후방에 배치되는 제2 필터프레임; 및
    상기 복수 개의 제1 챔버 및 상기 복수 개의 제2 챔버에 수용되며, 공기를 여과하기 위한 여과재를 포함하고,
    상기 제1 필터프레임과 상기 제2 필터프레임은,
    전방에서 보았을 때, 상기 복수 개의 제2 챔버 각각의 중심이 상기 복수 개의 제1 챔버 각각의 중심으로부터 상하 방향으로 어긋나도록 배치되는,
    공기필터.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 필터프레임을 지면에 대하여 수직하도록 세웠을 때, 상기 복수 개의 제1 챔버의 각각은 상기 여과재로 채워진 제1 소재공간 및 상기 제1 소재공간보다 상측에 제공되고 상기 여과재가 부재하는 제1 빈공간을 포함하고,
    상기 제2 필터프레임을 지면에 대하여 수직하도록 세웠을 때, 상기 복수 개의 제2 챔버의 각각은 상기 여과재로 채워진 제2 소재공간 및 상기 제2 소재공간보다 상측에 제공되고 상기 여과재가 부재하는 제2 빈공간을 포함하고,
    상기 제1 필터프레임과 상기 제2 필터프레임은,
    상기 제1 필터프레임과 상기 제2 필터프레임을 지면에 대하여 수직하도록 세운 상태에서 전방에서 보았을 때, 상기 제1 빈공간의 적어도 일부가 상기 제2 소재공간의 적어도 일부와 중첩되고, 상기 제1 소재공간의 적어도 일부가 상기 제2 빈공간의 적어도 일부와 중첩되도록 배치된,
    공기필터.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제1 필터프레임과 상기 제2 필터프레임은,
    상기 제1 필터프레임과 상기 제2 필터프레임을 지면에 대하여 수직하도록 세운 상태에서 전방에서 보았을 때, 상기 제2 빈공간이 제1 소재공간에 중첩되어 외부로 노출되지 않고, 상기 제1 필터프레임과 상기 제2 필터프레임을 후방에서 보았을 때, 상기 제1 빈공간이 상기 제2 소재공간에 중첩되어 외부로 노출되지 않도록 배치되는,
    공기필터.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 필터프레임 및 상기 제2 필터프레임은,
    전방에서 보았을 때, 상기 복수 개의 제2 챔버 각각의 중심이 상기 복수 개의 제1 챔버 각각의 중심으로부터 좌우 방향으로 어긋나도록 배치된,
    공기필터.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제1 필터프레임 및 상기 제2 필터프레임은, 상기 복수 개의 제1 챔버 중 어느 하나는 인접한 4개 이상의 상기 제2 챔버 각각의 일부와 중첩되도록 배치된,
    공기필터.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제1 필터프레임을 지면에 대하여 수직하도록 세웠을 때, 상기 복수 개의 제1 챔버의 각각은 상기 여과재로 채워진 제1 소재공간 및 상기 제1 소재공간보다 상측에 제공되고 상기 여과재가 부재하는 제1 빈공간을 포함하고,
    상기 제2 필터프레임을 지면에 대하여 수직하도록 세웠을 때. 상기 복수 개의 제2 챔버의 각각은 상기 여과재로 채워진 제2 소재공간 및 상기 제2 소재공간보다 상측에 제공되고 상기 여과재가 부재하는 제2 빈공간을 포함하고,
    상기 제1 필터프레임과 상기 제2 필터프레임은,
    상기 제1 필터프레임과 상기 제2 필터프레임을 지면에 대하여 수직하도록 세운 상태에서,
    상기 제1 빈공간의 적어도 일부가 상기 복수 개의 제2 챔버 중 상기 제1 챔버의 상방으로 어긋난 2개의 제2 챔버의 제2 소재공간과 중첩되고,
    상기 제1 소재공간의 적어도 일부가 상기 복수 개의 제2 챔버 중 상기 제1 챔버의 하방으로 어긋난 2개의 제2 챔버의 제2 빈공간과 중첩되도록 배치된,
    공기필터.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 챔버 및 상기 제2 챔버는, 상기 전방에서 보았을 때 같은 크기의 사각형 형상을 가지는,
    공기필터.
  8. 제 3 항에 있어서,
    상기 제1 필터프레임과 상기 제2 필터프레임은,
    전방에서 보았을 때, 상기 복수 개의 제2 챔버 각각의 중심이 상기 복수 개의 제1 챔버 각각의 중심으로부터 좌우 방향으로 어긋나도록 배치되고,
    상기 제1 필터프레임과 상기 제2 필터프레임을 지면에 대하여 수직하도록 세운 채로 전후 방향과 수직인 방향으로 90° 회전시킨 상태에서 전방에서 보았을 때, 상기 제2 빈공간이 제1 소재공간에 중첩되어 노출되지 않고, 상기 제1 필터프레임과 상기 제2 필터프레임을 후방에서 보았을 때, 상기 제1 빈공간이 상기 제2 소재공간에 중첩되어 노출되지 않도록 배치되는,
    공기필터.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 여과재는 과립형인
    공기필터
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 따른 공기필터; 및
    외부 공기가 상기 공기필터를 통과하도록 송풍력을 제공하는 송풍기를 포함하는,
    공기청정기.
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