WO2021107584A1 - 공기 조화기 - Google Patents

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WO2021107584A1 PCT/KR2020/016756 KR2020016756W WO2021107584A1 WO 2021107584 A1 WO2021107584 A1 WO 2021107584A1 KR 2020016756 W KR2020016756 W KR 2020016756W WO 2021107584 A1 WO2021107584 A1 WO 2021107584A1
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film
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air conditioner
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하현필
박근만
김준혁
진심원
최희식
강규열
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Definitions

  • the present invention relates to an air conditioner, and more particularly, to an air conditioner having a dust collecting filter assembly capable of simplifying a manufacturing process of the dust collecting filter assembly and improving dust collecting performance.
  • an air conditioner is a device for lowering an indoor temperature or maintaining a comfortable state.
  • Such an air conditioner is provided with an electric dust collector for filtering floating matter contained in the air.
  • An electrostatic precipitator is a device that removes or collects particles of a solid or liquid suspended in a gas or liquid by an electrical method.
  • the electrostatic precipitator uses the principle that charges generated by corona discharge attach to particles and become charged particles, which are attracted to electrodes of opposite polarity by electrostatic force.
  • the electrostatic precipitator includes a discharge unit (ionization unit) and a dust collector.
  • the discharge unit includes a discharge electrode to which a high voltage is applied and a grounded electrode, and e+ or e- generated through corona discharge generated when a high voltage is applied to the discharge electrode removes foreign substances in the air.
  • the dust collecting unit includes a plurality of dust collecting plates charged with positive (+) and minus (-) polarities, and collects and collects fine dust charged in the ionization unit through the dust collecting plate.
  • a discharge unit is installed before the dust collecting unit in the air flow direction, and foreign substances in the air are ionized while passing through the discharge unit and then collected while passing through the dust collecting unit.
  • the dust collecting part is disposed by spacing a plurality of dielectric films at regular intervals.
  • FIG. 1 is a view schematically showing a method of manufacturing a conventional dust collector.
  • a plurality of fastening parts 12 protrude along the longitudinal direction on the inside of the casing 11 , and the dielectric film 14 is formed on the fastening part 12 .
  • a fastening groove 13 is formed for insertion and fastening.
  • the fastening grooves 13 are formed to be spaced apart from each other by a predetermined interval to maintain the spacing between the dielectric films 14 .
  • the conventional dust collecting unit 10 is manufactured by manually inserting the dielectric film 14 into the fastening groove 13 formed in the fastening unit 12 by an operator, so the work process is inconvenient and the work time is long. There is a problem that takes
  • the distance between the dielectric films 14 that can be achieved through the injection process is at least 2 mm, so the gap between the dielectric films 14 is Even if the dust collection performance is improved at less than 2 mm, there is a problem that the interval between the dielectric films 14 cannot be reduced to less than 2 mm due to the molding limit.
  • Patent Document 1' discloses a dust collector and an air conditioner.
  • Patent Document 1 discloses that the gap between the dielectric films is maintained by forming protrusions on the dielectric film itself, rather than a configuration for maintaining the gap between the dielectric films by inserting and fastening the dielectric film into the injection molded product.
  • the present invention was devised to solve the above problems, and by laminating a separator film between dielectric films, the gap between dielectric films can be uniformly spaced, and a dust collection filter assembly can be manufactured through simple lamination of films.
  • An object of the present invention is to provide an air conditioner equipped with a dust collecting filter assembly capable of simplifying a manufacturing process.
  • an air conditioner includes: a body provided with an inlet and an outlet; a blower provided in the body, sucking air through the inlet and flowing it to the outlet; and a dust collecting filter assembly provided in the main body and collecting foreign substances from the air sucked through the suction port.
  • the dust collecting filter assembly includes: a high-voltage electrode film; ground electrode films alternately arranged to face the high voltage electrode film; a separator film disposed between the high-voltage electrode film and the grounding electrode film to space the high-voltage electrode film and the grounding electrode film at regular intervals; and a fastening unit for integrating the high-voltage electrode film, the ground electrode film, and the separator film together.
  • the separator film may be formed such that a plurality of support protrusions protruding from both sides separate the high voltage electrode film and the ground electrode film by a predetermined interval.
  • the separator film may have different heights of the supporting protrusions formed in the width direction to prevent bending deformation in the stacked state.
  • the separator film may include a base portion provided in a flat plate shape; and a plurality of support protrusions formed by alternating opposite protrusion directions in the width direction of the base portion, and support portions formed to be spaced apart from each other by a predetermined interval in the length direction of the base portion.
  • the support part may have a height of a support protrusion formed at both ends of the base part in a width direction among a plurality of support protrusions to be smaller than a height of another support protrusion.
  • five or more support protrusions may be formed in an odd number in the width direction of the base part.
  • the support portion may be formed so that the height of the support protrusions formed at both ends is 5 to 20% smaller than the height of the other support protrusions.
  • the support part may have the same spacing between the plurality of support protrusions formed in the width direction of the base part.
  • the support portions may be formed to be alternately disposed in a longitudinal direction of the base portion or alternately disposed in a width direction of the base portion.
  • the support part may be formed to protrude in a hemispherical shape so as to be in point contact with the high-voltage electrode film and the ground electrode film, respectively.
  • the support part may be formed to protrude in a semi-cylindrical shape so as to be in line contact with the high-voltage electrode film and the ground electrode film, respectively.
  • the support part may have a flat surface formed at an end protruding so as to be in surface contact with the high-voltage electrode film and the ground electrode film, respectively.
  • Fastening grooves may be formed on both sides of the high-voltage electrode film, the ground electrode film, and the separator film at regular intervals along the longitudinal direction so that the fastening part is inserted.
  • the fastening groove may be formed to face in the width direction of the base part, and the support part may be formed in the portion where the fastening groove is formed and the remaining part along the length direction of the base part.
  • the number of support protrusions of the support formed between the fastening grooves may be smaller than the number of support protrusions of the support formed in the remaining portions.
  • the fastening part may include: a first fastening member disposed on one side of the stacked high-voltage electrode film, the ground electrode film, and the separator film, and both ends of which are bent to support the outermost film; and the high-voltage electrode film, the ground electrode film, and the separator film stacked on the other side, and both ends are bent to support the film disposed on the outermost side, and are fitted and fastened to both ends of the first fastening member.
  • 2 fastening members may include.
  • the first fastening member is inserted into a fastening groove formed on one side of the stacked high voltage electrode film, the ground electrode film, and the separator film
  • the second fastening member is the stacked high voltage electrode film and the ground electrode film. And it may be configured to be inserted into a fastening groove formed on the other side of the separator film.
  • a plurality of slit grooves may be formed along the longitudinal direction so that the high voltage electrode film, the separator film, and the ground electrode film are respectively inserted.
  • a separator film is laminated between the high-voltage electrode film and the ground electrode film, so that the gap between the high-voltage electrode film and the ground electrode film can be maintained at a constant distance.
  • the height of the support protrusion formed on the separator film to support the high-voltage electrode film and the ground electrode film is set to a height that can be supported by the gap between the high-voltage electrode film and the ground electrode film that can achieve the maximum dust collection performance.
  • a dust collecting filter assembly can be manufactured by simply stacking the films so that a separator film is disposed between the high-voltage electrode film and the ground electrode film, so that the manufacturing process is simplified. It can be simplified, so that the effect of reducing manufacturing cost can be obtained.
  • FIG. 1 is a perspective view schematically showing a method for manufacturing a conventional dust collector
  • FIG. 2 is a perspective view and a cross-sectional view schematically showing an air conditioner according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a perspective view schematically illustrating a dust collection filter assembly extracted from an air conditioner according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is an exploded perspective view schematically illustrating a dust collecting filter assembly from an air conditioner according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 5 is a view schematically showing a fastening part extracted from a dust collecting filter assembly of an air conditioner according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 6 is a perspective view schematically illustrating a high-pressure electrode film, a separator film, and a ground electrode film from the dust collecting filter assembly of the air conditioner according to the embodiment of the present invention
  • FIGS. 7A to 7D are partial perspective views schematically illustrating various embodiments by extracting a separator film from a dust collecting filter assembly of an air conditioner according to an embodiment of the present invention
  • FIGS. 8 and 9 are partial perspective views schematically illustrating another embodiment of a separator film in a dust collecting filter assembly of an air conditioner according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view schematically illustrating a state in which a separator film is bent and deformed in a dust collecting filter assembly of an air conditioner according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 11 is a cross-sectional view comparing the heights of the support protrusions formed in the width direction of the base in the separator film of the dust collecting filter assembly of the air conditioner according to the embodiment of the present invention
  • FIG. 12 is a view schematically showing an analysis range for a finite element analysis on bending deformation of a separator film in a dust collecting filter assembly of an air conditioner according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 13 is a view schematically showing a bending deformation amount measurement point and a bending deformation state through finite element analysis of a separator film in the dust collecting filter assembly of an air conditioner according to an embodiment of the present invention
  • FIGS. 14A and 14B are partial perspective views schematically illustrating another embodiment of a support part formed on a separator film in the dust collecting filter assembly of an air conditioner according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 15 is a partial perspective view schematically illustrating another embodiment of a separator film in the dust collecting filter assembly of an air conditioner according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 16 is an exploded perspective view schematically illustrating a dust collecting filter assembly to which a separator film of another embodiment according to FIG. 15 is applied;
  • FIG. 17 is a flowchart schematically illustrating a method of manufacturing a dust collecting filter assembly in an air conditioner according to an embodiment of the present invention
  • 18A to 18E are views schematically showing a method of manufacturing a dust collecting filter assembly in an air conditioner according to an embodiment of the present invention
  • 19A and 19B are views schematically illustrating a state of assembling the dust collecting filter assembly shown in FIG. 16 using the manufacturing method of the dust collecting filter assembly in the air conditioner according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view and a cross-sectional view schematically illustrating an air conditioner according to an embodiment of the present invention.
  • the air conditioner 20 includes a main body 21 provided with an inlet 22 and an outlet 23 , and the inlet 22 provided in the main body 21 .
  • the dust collecting filter assembly 100 is disposed between the inlet 22 and the air blower 24 , but the present invention is not limited thereto, and the dust collecting filter assembly 100 includes the outlet 23 and the air outlet. It may also be placed between the abundances 24 . That is, the position of the dust collecting filter assembly 100 may be changed according to the shape of the main body 21 , the positions of the suction port 22 and the discharge port 23 , or an air flow path.
  • Such air conditioners are known devices through which air is circulated, such as an air conditioner for cooling or heating indoor air, an air purifier for purifying indoor air, and a humidifier that includes an air purification function and generates water vapor to control indoor humidity.
  • the air conditioner may be provided with any device provided with a dust collecting filter assembly for collecting foreign substances from the sucked air.
  • FIG. 3 and 4 are a perspective view and an exploded perspective view schematically illustrating a dust collecting filter assembly taken from the air conditioner according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a view schematically showing a fastening part extracted from the dust collecting filter assembly
  • FIG. 6 is a perspective view schematically showing a high voltage electrode film, a separator film, and a ground electrode film from the dust collecting filter assembly.
  • 7 to 9 are partial perspective views schematically illustrating various embodiments of the separator film.
  • the dust collecting filter assembly 100 includes a high-voltage electrode film 200 and a ground electrode film 300 alternately arranged to face the high-voltage electrode film 200 . ), a separator film 400 disposed between the high voltage electrode film 200 and the ground electrode film 300 , and a fastening part 500 for fastening the laminated films together and integrating them.
  • the high-voltage electrode film 200 is provided as a flat-panel film whose surface is covered with a film of an insulating material.
  • a film of an insulating material As the insulating material coated on the surface of the high-voltage electrode film 200, polyethylene (PE), polyethylene terephthalate (PET), polytetrafluoroethylene (PTFE), etc. may be used.
  • the ground electrode film 300 is alternately disposed to face the high voltage electrode film 200 . And, the ground electrode film 300 is grounded (GND).
  • the separator film 400 is disposed between the high-voltage electrode film 200 and the ground electrode film 300 to space the high-voltage electrode film 200 and the ground electrode film 300 apart at a predetermined interval.
  • the separator film 400 is formed by separating the high-voltage electrode film 200 and the ground electrode film ( 300) between them.
  • the manufacturing process can be simplified, and the dust collecting area can be improved to improve the dust collecting performance.
  • the conventional dust collecting unit 100 is a dielectric in the fastening groove 13 of the fastening unit 12 formed in the casing 11 made of an injection molding material. Since it is manufactured by inserting the film 14, it takes a lot of manufacturing time.
  • the dust collection filter assembly 100 of the present invention can be manufactured by stacking films in the order of the high-pressure electrode film 200, the separator film 400, the ground electrode film 300, and the separator film 400. Compared to that, manufacturing time can be significantly reduced. A more specific manufacturing process will be described in detail below in the manufacturing method of the dust collecting filter assembly of the present invention.
  • the fastening part 12 is molded through an injection process, and the distance between the fastening grooves 13 that can be achieved through the injection process is 2mm is the minimum. Accordingly, in the conventional dust collecting unit 10, the minimum distance between the dielectric films 14 is 2 mm.
  • the separator film 400 is disposed between the high-voltage electrode film 200 and the ground electrode film 300, and the high-voltage electrode film 200 and the ground The distance between the electrode films 300 may be adjusted.
  • the first support protrusion 420 and the second support protrusion 420 for supporting the high-voltage electrode film 200 and the ground electrode film 300 in the separator film 400 .
  • the protrusion height of the support protrusions 430 can be manufactured to be less than 1 mm, respectively, the gap between the high-voltage electrode film 200 and the ground electrode film 300 can be spaced apart by 2 mm or less. Therefore, the distance between the high-voltage electrode film 200 and the ground electrode film 300 can be set to a distance that can achieve the minimum distance that could not be achieved in the prior art, thereby exhibiting the optimum dust collection performance.
  • the gap between the high voltage electrode film 200 and the ground electrode film 300 may be narrowed down to at least 0.5 mm.
  • the protrusion height of the first support protrusion 420 and the second support protrusion 430 was manufactured to be 1 mm, respectively, so that the distance between the high-voltage electrode film 200 and the ground electrode film 300 was reduced from that of the conventional one. They can be spaced apart by 2mm. Even in this case, the separator film 400 performs a dust collection function together with the ground electrode film 300 . That is, since both sides of the separator film 400 are provided as a dust collecting area, dust collecting performance can be improved as compared with the conventional dust collecting unit 10 .
  • the fastening part 500 is integrated by fastening the high voltage electrode film 200 , the ground electrode film 300 , and the separator film 400 together. That is, the fastening part 500 is fastened to maintain the stacked state of the high-voltage electrode film 200 , the ground electrode film 300 , and the separator film 400 to form an assembly.
  • the fastening part 500 is inserted into the fastening grooves 210 , 310 , 440 formed on both sides of the stacked high voltage electrode film 200 , the ground electrode film 300 , and the separator film 400 . It is provided with a first fastening member 510 and a second fastening member 520 to be fastened.
  • the first fastening member 510 is provided in the form of a bar, and fastening grooves 210 , 310 , and 440 formed on one side of the high voltage electrode film 200 , the ground electrode film 300 , and the separator film 400 . ), and both ends in the longitudinal direction are bent to support the film disposed on the outermost side.
  • hooks 511 are formed at both ends of the first fastening member 510 to be fastened to the second fastening member 520 .
  • the second fastening member 520 is provided in the form of a bar, and fastening grooves 210 , 310 , and 440 formed on the other side of the high voltage electrode film 200 , the ground electrode film 300 , and the separator film 400 . ), and both ends in the longitudinal direction are bent to support the film disposed on the outermost side.
  • the hooks 511 formed in the first fastening member 510 are inserted and fastening holes 521 are formed.
  • the configuration for fastening the first fastening member 510 and the second fastening member 520 is not limited to the hook 511 and the locking hole 521, but a conventional method for fastening the opposite components to each other.
  • Various fastening structures may be applied.
  • the first fastening member 510 and the second fastening member 520 are laminated in a state in which the high voltage electrode film 200, the ground electrode film 300, and the separator film 400 are laminated.
  • the hook 511 provided in the second fastening member 520 is inserted into the locking hole 521 provided in the second fastening member 520 . It may be fastened to form the dust collecting filter assembly 100 .
  • the fastening part 500 may be fastened to all of the fastening grooves 210 , 310 , and 440 of the laminated films as shown in FIG. 3 , or may be fastened to only a specific fastening groove if necessary. That is, if the fastening force can be maintained by integrating the laminated films, the number of fastening parts 500 to be fastened can be minimized.
  • a plurality of slit grooves 512 and 522 may be formed in the first fastening member 510 and the second fastening member 520 in the longitudinal direction. That is, when the slit grooves 512 and 522 are formed in the first fastening member 510 and the second fastening member 520 , the high pressure is inserted into the fastening grooves 210 , 310 , 440 of the laminated film when assembling.
  • the electrode film 200 , the separator film 400 , and the ground electrode film 300 may be inserted into the slit grooves 512 and 522 , respectively. Through this, it is possible not only to improve the fastening force of the laminated films, but also to more effectively maintain the spacing between the laminated films.
  • the separator film 400 is provided in the form of a flat plate, and the base part 410 in which the fastening grooves 440 are formed on both sides along the longitudinal direction, and the protrusion direction in the width direction of the base part 410 alternately. It is composed of a plurality of formed support protrusions 420 and 430 and includes a support portion 450 formed to be spaced apart from each other by a predetermined interval in the longitudinal direction of the base portion 410 .
  • a plurality of support protrusions 420 and 430 are formed in a plurality of columns and rows in the base part 410 , and one row provided in the width direction is provided in the support part 450 .
  • the support parts 450 are formed to be spaced apart at regular intervals along the longitudinal direction of the base part 410 to form a plurality of rows.
  • the support part 450 includes a first support protrusion 420 protruding from the base part 410 in the direction of the high voltage electrode film 200 to support the high voltage electrode film 200 , and the base part 410 . ) to protrude in the direction of the ground electrode film 300 and include a second support protrusion 430 supporting the ground electrode film 300 , the first support protrusion 420 and the second support protrusion 430 . ) are alternately provided. In this case, the spacing between the plurality of support protrusions 420 and 430 may be the same.
  • the high-voltage electrode film 200 and the ground electrode correspond to the protrusion heights of the first support protrusions 420 and the second support protrusions 430 protruding from both sides of the separator film 400, respectively.
  • An interval between the films 300 may be set. Therefore, after selecting an optimal distance between the high-voltage electrode film 200 and the ground electrode film 300 capable of exhibiting an optimal dust collection performance, the first support protrusion 420 is produced when the separator film 400 is manufactured. ) and the protrusion height of the second support protrusion 430 is formed to a height that can achieve the optimum spacing.
  • the high-voltage electrode film 200 and the ground electrode film 300 may be manufactured to be disposed at a minimum interval of 0.5 mm.
  • the first support protrusion 420 and the second support protrusion 430 may be alternately formed in the longitudinal direction of the base part 410 or alternately formed in the width direction of the base part 410 . have.
  • first support protrusion 420 and the second support protrusion 430 may protrude in a hemispherical shape so as to be in point contact with the high-voltage electrode film 200 and the ground electrode film 300 , respectively.
  • the support part 450 may be formed to be positioned between the fastening grooves 440 formed to face each other in the width direction of the base part 410 .
  • first support protrusion 420 and the second support protrusion 430 may be alternately formed between the fastening grooves 440 formed to face each other in the width direction of the base part 410 .
  • the support part 450 may be formed between the fastening grooves 440 formed along the longitudinal direction of the base part 410 .
  • first support protrusion 420 and the second support protrusion 430 are alternately formed between the fastening grooves 440 formed along the length direction of the base part 410 along the width direction.
  • the laminated films are primarily supported by the fastening part 500 , and the region not supported by the fastening part 500 is the first support protrusion 420 and the second support protrusion 430 . ) is supported.
  • the film is sagged by its own weight, so that the first support protrusion 420 and the second support protrusion 430 can support it in this region.
  • the number of the fastening parts 500 can be minimized.
  • the number of the fastening parts 500 decreases, it is possible to further secure a flow area of the intake air that has been interfered with by the fastening parts 500 , thereby improving dust collection performance.
  • the support part is formed between the fastening grooves 440 formed to face each other in the width direction of the base part 410 , and the first support protrusion 420 is formed between adjacent support parts 450a and 450b. ) and the arrangement order of the second support protrusion 430 may be formed differently.
  • any one support portion 450a the first support protrusion 420 and the second support protrusion 430 are formed in this order, and in the other adjacent support portion 450b, the second support protrusion 430, the first The support protrusions 420 may be formed in order.
  • first support protrusion 420 and the second support protrusion 430 are alternately formed between the fastening grooves 440 formed to face each other in the width direction in the base part 410, and the base
  • the portion 410 may be protruded to be disposed in a zigzag shape along the longitudinal direction.
  • the support area for supporting the film disposed on the lower side in the laminated state of the film is enlarged, and the laminated film can be supported more stably.
  • the support part 450 may be formed between the fastening grooves 440 formed along the longitudinal direction of the base part 410 and at positions where the fastening grooves 440 are formed.
  • first support protrusion 420 and the second support protrusion 430 are alternately formed with each other along the width direction between the fastening grooves 440 formed along the length direction of the base part 410
  • first support protrusion 420 and the second support protrusion 430 may be alternately formed between the fastening grooves 440 formed to face each other in the width direction of the base part 410 .
  • the length of the region not supported by the fastening part 500 that is, the region between the fastening grooves 440 formed along the longitudinal direction of the base part 410 can be formed to be long, This can prevent the film from sagging.
  • the amount of the fastening part 500 can be minimized, and the flow area of air can be further secured, so that the dust collection performance can be improved.
  • the support part 450 includes the first support protrusion 420 and the second support protrusion 430 between the fastening grooves 440 formed along the longitudinal direction of the base part 410 . are alternately formed with each other, a greater number than the support protrusion shown in FIG. 7B may be formed. Although not shown in the drawings, the support part 450 may be formed to be disposed as shown in FIGS. 7A, 7C, and 7D.
  • FIGS. 7A to 7D five support protrusions may be formed, and in FIG. 8 , seven support protrusions may be formed.
  • the length in the width direction of the base part 410 can be formed longer, so that the area of the base part 410 can be expanded and dust collection performance. can improve
  • the support part may be formed between the fastening grooves 440 formed along the longitudinal direction of the base part 410 and at positions where the fastening grooves 440 are formed.
  • the number of the support protrusions of the support part 450c provided in the region where the fastening groove 440 is not formed is greater than the number of the support protrusions of the support part 450d provided in the region where the fastening groove 440 is formed. do.
  • the region in which the fastening groove 440 is not formed is longer in the width direction than the region in which the fastening groove 440 is formed, more support protrusions may be formed.
  • the support part 450c provided in the region where the fastening groove 440 is not formed, and the fastening groove 440 is provided in the region where the fastening groove 440 is formed.
  • Five support protrusions may be formed on the support part 450d.
  • the number of the support protrusions in the support part 450 is not limited thereto, and may vary according to the width of the base part 410 . That is, the first support protrusion 420 and the second support protrusion 430 are formed to be symmetrical in the width direction with respect to the center line in the longitudinal direction of the base part 410 so as to maintain a constant distance between the stacked films. Then there is no limit on the quantity.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view schematically illustrating a state in which the separator film is bent and deformed
  • FIG. 11 is a cross-sectional view comparing the heights of the supporting protrusions formed in the width direction of the base portion.
  • FIG. 12 is a view schematically showing an analysis range for finite element analysis of the flexural deformation of the separator film
  • FIG. 13 is a flexural deformation measurement point through the finite element analysis of the separator film
  • the bending deformation state is a diagram schematically showing
  • the separator film is caused by the load of the stacked film and the weight of the separator film. In this width direction, bending deformation similar to the bending deformation curve (C) may occur.
  • the present invention in order to solve this problem, as shown in FIG. 11 , formed at both ends of the base part 410 in the width direction among the plurality of support protrusions 451 and 452 provided on the support part 450 .
  • the height (h 2 ) of the end support protrusion 452 was formed to be smaller than the height (h 1 ) of the center support protrusion 451 provided in the central portion. Through this, bending deformation of the separator film in the width direction may be minimized.
  • FEA finite element analysis
  • the deformation amount measurement point in the area A is a point P1 that is an end of a portion having five support protrusions, a point P2 that is an end of a portion in which a fastening groove is formed, and a portion in which seven support protrusions are formed.
  • the amount of deformation was measured with respect to the point P3, which is the end of .
  • the height of the end support protrusion 452 among the support protrusions of the support part 450 formed in the width direction of the separator film 400 is changed to be smaller in the same state as the height of the central support protrusion 451 . analysis was performed.
  • Condition 2 changed the height of the end support protrusion to 1.3 mm among the support protrusions of the support part in which the 5 support protrusions were formed in the condition 1, and condition 3 is the end support among the support protrusions of the support part in which the 5 support protrusions are formed in the condition 1 above.
  • the height of the protrusion was changed to 1.2 mm.
  • condition 4 the height of the end support protrusion among the support protrusions of the support portion in which seven support protrusions were formed in condition 1 was changed to 1.3 mm.
  • Condition 5 the height of the end support protrusion among the support protrusions of the support in which five support protrusions were formed in Condition 1 was changed to 1.2 mm, and the height of the end support protrusion among the support protrusions in the support in which seven support protrusions were formed was 1.3 mm. changed.
  • the quantity represents the number of support protrusions formed on the support part
  • the height represents the height of the end support protrusions among the support protrusions of the support part.
  • the amount of deformation represents the amount of deformation at the points P1, P2, and P3 of FIG. 13, and the deformation rate is the absolute value of the amount of deformation with respect to the height (1.4 mm) of the central support protrusion.
  • the deformation amount was less than 5% at the point P1, less than 7% at the point P2, and less than 1.5% at the point P3, indicating the minimum deformation.
  • the separator film 400B of condition 5 is hardly deformed at the point P3, but the separator film 400A of condition 1 is significantly larger compared to the separator film 400B of condition 5 which is hardly deformed. It can be seen that deformation occurs.
  • the support portion may be formed to have a height of an end support protrusion formed at both ends among a plurality of support protrusions formed in the width direction to be 5 to 20% smaller than a height of a central support protrusion, which is another support protrusion.
  • FIGS. 14A and 14B are partial perspective views schematically illustrating another embodiment of a support part formed on a separator film in the dust collecting filter assembly.
  • the first support protrusion 421 and the second support protrusion 431 are provided in a semi-cylindrical shape so as to be in line contact with the high-voltage electrode film 200 and the ground electrode film 300, respectively.
  • the support area may be expanded to more stably support the laminated film.
  • the first support protrusion 421 and the second support protrusion 431 are provided in a cylindrical shape, the first support protrusion 421 and the second support protrusion 431 in the width direction of the base part 411 are provided. ) are disposed adjacent to each other, and the first support protrusion 421 and the second support protrusion 431 are preferably disposed adjacent to each other in the longitudinal direction of the base portion 411 . That is, the first support protrusion 421 and the second support protrusion 431 are formed in pairs in the longitudinal direction and the width direction of the base part 411 , respectively. Through this, it is possible to more stably support the laminated film.
  • first support protrusion 421 and the second support protrusion 431 provided as a pair are, as shown in FIG. 14A , a fastening groove 441 formed to face the width direction of the base part 411 . may be formed between Alternatively, as shown in FIG. 14B , it may be formed between the fastening grooves 441 formed in the longitudinal direction of the base part 411 .
  • the formation positions of the first support protrusion 421 and the second support protrusion 431 provided as a pair may be set to correspond to the size of the base part 411 .
  • FIG. 15 is a partial perspective view schematically showing another embodiment of a separator film in the dust collecting filter assembly
  • FIG. 16 is a separation schematically showing a dust collecting filter assembly to which the separator film of another embodiment according to FIG. 15 is applied. is a perspective view.
  • the first support protrusion 420 and the second support protrusion 430 include a high-voltage electrode film 200 and a ground electrode film 300 . and planes 422 and 432 may be formed at the protruding ends to be in surface contact with each other.
  • first support protrusion 420 and the second support protrusion 430 are configured to be in surface contact, they can be stacked more stably, and the concentrated stress can be dispersed, thereby preventing the film from being damaged more effectively.
  • the dust collecting filter assembly described in FIGS. 3 to 9 discloses that fastening grooves are formed on both sides of the high-pressure electrode film, the ground electrode film, and the separator film, the dust collecting filter assembly of the present invention is not limited thereto.
  • fastening grooves are not formed on both sides of the high-voltage electrode film 200 , the ground electrode film 300 , and the separator film 400 . Accordingly, since the fastening groove is not formed, the fastening position and the fastening quantity of the first fastening member 510 and the second fastening member 520 can be freely selected. At this time, the fastening position and the fastening quantity of the first fastening member 510 and the second fastening member 520 may be determined by the user in consideration of the stacking height of the film, the width of the film, or the internal structure of the product in which the dust collecting filter assembly is assembled. You can easily change the desired location and quantity.
  • FIG. 17 is a flowchart schematically illustrating a method of manufacturing a dust collecting filter assembly according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 17 is a diagram schematically illustrating a manufacturing method of the dust collecting filter assembly.
  • FIG. 17 is a view sequentially illustrating the manufacturing sequence of the dust collecting filter assembly in the sequence of FIGS. 18A to 18E .
  • a high-voltage electrode film 200 and a ground electrode film 300 are alternately inserted into the lamination jig 600, but the high-voltage electrode A film lamination step (S110) of laminating a film so that the separator film 400 is disposed between the film 200 and the ground electrode film 300, and pressing and supporting the laminated film with the weight of the press jig 700 It includes a film pressing step (S120), and a film fastening step (S130) of fastening the fastening parts 500 to both sides of the laminated film.
  • the manufacturing method of the dust collecting filter assembly of the present invention requires a lamination jig 600 and a press jig 700 .
  • the lamination jig 600 is a lamination block 610 and a guide rail 620 in which a guide slit 621 is formed in the longitudinal direction by being fastened in a vertical direction at both ends of the lamination block 610.
  • a through hole 611 is formed in the stacking block 610 so that both ends of the first fastening member 510 and the second fastening member 520 of the fastening part 500 are inserted.
  • the press jig 700 is provided to be inserted into the guide slit 621 . That is, when the press jig 700 is inserted into the guide slit 621 after the film is laminated on the guide rail 620, the laminated films are pressed into close contact with each other by the weight of the press jig 700. can support In addition, through holes 710 are formed in the press jig 700 so that both ends of the first fastening member 510 and the second fastening member 520 of the fastening part 500 are inserted.
  • a method of manufacturing the dust collecting filter assembly using the stacking jig 600 and the press jig 700 will be described with reference to FIG. 17 .
  • the ground electrode film 300, the separator film 400, and the high-voltage electrode film are inserted into the guide slits 621 formed on the guide rails 620 at both ends. (200) and the separator film 400 are laminated by inserting the films in the order.
  • the high-voltage electrode film may be preferentially inserted, and then the separator film and the ground electrode film may be laminated in that order.
  • the press jig 700 is applied to the It is inserted into the guide slit 621 .
  • the laminated film may be pressed and supported in close contact by the weight of the press jig 700 .
  • the film fastening step (S130) when the film laminated by the press jig 700 is in close contact, the through hole 611 of the lamination block 610 and the press jig 700 are penetrated. Both ends of the first fastening member 510 and both ends of the second fastening member 520 are inserted through the hole 710 to thereby insert the first fastening member 510 and the second fastening member 520 .
  • hooks 511 are formed at both ends of the first fastening member 510
  • locking holes 521 are formed at both ends of the second fastening member 520 , so that the hooks 511 are formed. is fitted into the locking hole 521 so that the first fastening member 510 and the second fastening member 520 are fastened. That is, the fastening part 500 may be fastened as shown in FIG. 18D .
  • the dust collection filter assembly 100 is separated from the guide rail 620 to collect the dust of the present invention.
  • the filter assembly 100 may be manufactured.
  • 19A and 19B are views schematically illustrating a state of assembling the dust collecting filter assembly shown in FIG. 16 using the manufacturing method of the dust collecting filter assembly according to an embodiment of the present invention.
  • fastening grooves are formed on both sides of the laminated film so that the first fastening member 510 and the second fastening member 520 are inserted into the fastening grooves.
  • the fastening position is limited.
  • the fastening position and the fastening quantity can be freely selected.
  • the conventional dust collecting unit 100 has a fastening part formed in the casing 11 made of an injection molding material. (12) Since the operator directly inserts the dielectric film 14 one by one into the fastening groove 13 and manufactures it, it takes a lot of work time, and there is a problem in that the manufacturing cost increases.
  • the film is laminated in a manner of simply inserting the film into the guide slit 621 of the guide rail 620 and then the fastening part 500 is fastened to secure the dust collecting filter assembly 100. It can be manufactured, so the working time can be significantly reduced compared to the conventional one. In addition, it is possible to greatly reduce the manufacturing cost by automating the manufacturing process through an automated facility.

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Abstract

본 발명은 흡입구로 흡입된 공기에서 이물질을 포집하는 집진필터 조립체를 포함한 공기 조화기에 관한 것으로, 상기 집진필터 조립체는 고압전극 필름과, 상기 고압전극 필름과 마주보도록 교대로 배치되는 접지전극 필름과, 상기 고압전극 필름과 상기 접지전극 필름을 일정 간격으로 이격시키는 세퍼레이터 필름, 그리고 상기 고압전극 필름과 상기 접지전극 필름과 상기 세퍼레이터 필름을 함께 체결하여 일체화하는 체결부를 포함한다. 이러한 구성으로, 공기 조화기에 구비된 집진필터 조립체의 제조공정을 간소화하고, 고압전극 필름과 접지전극 필름의 간격을 최소화 및 세퍼레이터 필름에 의한 집진 면적의 향상을 통하여 집진 성능을 향상시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

Description

공기 조화기
본 발명은 공기 조화기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 집진필터 조립체의 제조공정을 간소화하고, 집진 성능을 향상시킬 수 있는 집진필터 조립체가 구비된 공기 조화기에 관한 것이다.
일반적으로, 공기 조화기는 실내 온도를 낮추거나 쾌적한 상태로 유지하게 하는 장치이다. 이러한, 공기 조화기에는 공기중에 포함된 부유물을 필터링하는 전기 집진기가 구비된다.
전기 집진기는 전기적인 방법으로 가스 또는 액체 속에 부유하는 고체 또는 액체의 입자를 제거하거나 채집하는 장치이다.
전기 집진기는 코로나 방전에 의해 생긴 전하가 입자에 부착되어 대전입자가 되어 정전기력에 의해 반대극성의 전극에 끌려 이동하는 원리를 이용한다.
이러한, 상기 전기 집진기는 방전부(이온화부)와 집진부를 포함한다.
상기 방전부는 고전압이 인가되는 방전극(discharge electrode)과, 접지된 접지전극(ground electrode)을 포함하여, 방전극에 고전압이 인가됨에 따라 발생하는 코로나 방전을 통해 생성된 e+ 또는 e-가 공기 중의 이물질을 하전 시킨다.
그리고, 상기 집진부는 플러스(+) 및 마이너스(-) 극성으로 대전된 다수의 집진판을 포함하고, 집진판을 통해 이온화부에서 하전된 미세분진들을 포집하여 집진하게 된다
상기 전기 집진기는 공기 유동방향으로 방전부가 집진부 이전에 설치되고, 공기 중의 이물질은 방전부를 통과하면서 이온화된 후 집진부를 통과하면서 포집된다.
이러한 상기 집진부는 복수의 유전체필름을 일정 간격으로 이격시켜 배치된다.
도 1에는 종래의 집진부를 제조하는 방법을 개략적으로 도시해 보인 도면이다.
도 1을 참조하면, 종래의 집진부(10)는 케이싱(11)의 내측에 길이 방향을 따라 복수의 체결부(12)가 돌출 형성되어 있고, 상기 체결부(12)에 유전체필름(14)을 삽입 체결하기 위하여 체결홈(13)이 형성되어 있다. 그리고, 상기 체결홈(13)은 일정 간격 이격 형성되어 있어 유전체필름(14) 간의 간격을 유지시킨다.
하지만, 종래의 상기 집진부(10)는 작업자가 상기 체결부(12)에 형성된 체결홈(13)에 유전체필름(14)을 한장씩 수작업으로 삽입하여 제조하게 되므로 작업 공정이 불편하고, 작업 시간이 다수 소요되는 문제가 있다.
또한, 상기 체결부(12)와 체결홈(13)은 사출 공정을 통하여 성형되는데 사출 공정을 통하여 달성할 수 있는 유전체필름(14) 간의 간격은 2mm가 최소이므로, 유전체필름(14) 간의 간격이 2mm 미만에서 집진성능이 향상되어도 성형 한계로 인하여 유전체필름(14) 간의 간격을 2mm 미만으로 줄일 수 없는 문제가 있다.
일본 등록특허 제4915073호(이하 '특허문헌 1'이라 지칭)에 집진장치 및 공기조절 장치가 개시되어 있다. 특허문헌 1에서는 사출물에 유전체필름을 삽입 체결하여 유전체필름 간의 간격을 유지하는 구성이 아닌 유전체필름 자체에 돌기를 형성하여 유전체필름 간의 간격을 유지하도록 개시하고 있다.
하지만, 특허문헌 1과 같이 유전체필름 자체에 돌기를 형성하는 경우, 유전체필름에 돌기를 형성하기 위한 공정이 매우 어렵고, 이를 위해 공정 비용이 다수 소요되는 문제가 있다. 또한, 유전체필름에 돌기를 형성함에 따라 집진 성능에 악영향을 미칠 우려가 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 유전체필름 사이에 세퍼레이터 필름을 적층하여 유전체필름 간의 간격을 일정하게 이격시킬 수 있고, 필름의 단순 적층을 통해 집진필터 조립체를 제조할 수 있어 제조 공정을 간소화할 수 있는 집진필터 조립체가 구비된 공기 조화기를 제공하는 데에 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 공기 조화기는, 흡입구 및 토출구가 구비된 본체; 상기 본체에 구비되고, 상기 흡입구로 공기를 흡입하여 상기 토출구로 유동시키는 송풍부; 및 상기 본체에 구비되고, 상기 흡입구로 흡입된 공기에서 이물질을 포집하는 집진필터 조립체;를 포함한다.
여기서, 상기 집진필터 조립체는, 고압전극 필름; 상기 고압전극 필름과 마주보도록 교대로 배치되는 접지전극 필름; 상기 고압전극 필름과 상기 접지전극 필름 사이에 배치되어 상기 고압전극 필름과 상기 접지전극 필름을 일정 간격으로 이격시키는 세퍼레이터 필름; 및 상기 고압전극 필름과 상기 접지전극 필름과 상기 세퍼레이터 필름을 함께 체결하여 일체화하는 체결부;를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 세퍼레이터 필름은, 양 측면으로 돌출된 복수의 지지돌기가 상기 고압전극 필름과 상기 접지전극 필름을 일정 간격으로 이격시키도록 이루어질 수 있다.
특히, 상기 세퍼레이터 필름은, 적층된 상태에서 굴곡 변형을 방지하도록 폭 방향으로 형성된 지지돌기의 높이를 다르게 형성할 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 세퍼레이터 필름은, 평판 형태로 마련된 베이스부; 및 상기 베이스부의 폭 방향으로 돌출 방향이 서로 반대로 교대하여 형성된 복수의 상기 지지돌기로 구성되고, 상기 베이스부의 길이 방향으로 일정 간격 이격되어 형성된 지지부;를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 지지부는, 복수의 지지돌기 중에서 상기 베이스부의 폭 방향의 양측단에 형성된 지지돌기의 높이가 다른 지지돌기의 높이보다 작게 형성될 수 있다.
또한, 상기 지지부는, 상기 지지돌기가 상기 베이스부의 폭 방향으로 홀수의 개수로 5개 이상 형성될 수도 있다.
나아가, 상기 지지부는, 양측단에 형성된 지지돌기의 높이가 다른 지지돌기의 높이보다 5~20% 작게 형성될 수도 있다.
그리고, 상기 지지부는, 상기 베이스부의 폭 방향으로 형성된 복수의 지지돌기 간의 간격이 동일하게 형성될 수도 있다.
또는, 상기 지지부는, 상기 베이스부의 길이 방향으로 서로 교대로 배치되거나, 상기 베이스부의 폭 방향으로 서로 교대로 배치되게 형성될 수도 있다.
나아가, 상기 지지부는, 상기 고압전극 필름 및 상기 접지전극 필름과 각각 점 접촉하도록 반구 형태로 돌출 형성될 수도 있다.
또는, 상기 지지부는, 상기 고압전극 필름 및 상기 접지전극 필름과 각각 선 접촉하도록 반원기둥 형태로 돌출 형성될 수도 있다.
또는, 상기 지지부는, 상기 고압전극 필름 및 상기 접지전극 필름과 각각 면 접촉하도록 돌출된 단부에 평면이 형성될 수도 있다.
상기 고압전극 필름과 상기 접지전극 필름과 상기 세퍼레이터 필름은, 상기 체결부가 삽입되도록 길이 방향을 따라 일정 간격으로 양측에 체결홈이 형성될 수도 있다.
이때, 상기 세퍼레이터 필름은, 상기 베이스부의 폭 방향으로 마주보게 상기 체결홈이 형성되고, 상기 베이스부의 길이 방향을 따라 상기 체결홈이 형성된 부분과 나머지 부분에 상기 지지부가 형성될 수 있다.
또는, 상기 세퍼레이터 필름은, 상기 체결홈의 사이에 형성된 지지부의 지지돌기의 수량이 나머지 부분에 형성된 지지부의 지지돌기의 수량보다 적게 형성될 수도 있다.
상기 체결부는, 적층된 상기 고압전극 필름과 상기 접지전극 필름과 상기 세퍼레이터 필름의 일측에 배치되고, 양측 단부는 최외측에 배치된 필름을 지지하도록 절곡 형성된 제1 체결부재; 및 적층된 상기 고압전극 필름과 상기 접지전극 필름과 상기 세퍼레이터 필름의 타측에 배치되고, 양측 단부는 최외측에 배치된 필름을 지지하도록 절곡 형성되어 상기 제1 체결부재의 양측 단부와 끼움 체결되는 제2 체결부재;를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 제1 체결부재는 적층된 상기 고압전극 필름과 상기 접지전극 필름과 상기 세퍼레이터 필름의 일측에 형성된 체결홈에 삽입되고, 상기 제2 체결부재는 적층된 상기 고압전극 필름과 상기 접지전극 필름과 상기 세퍼레이터 필름의 타측에 형성된 체결홈에 삽입되게 구성될 수도 있다.
여기서, 상기 제1 체결부재와 상기 제2 체결부재는, 상기 고압전극 필름과 상기 세퍼레이터 필름과 상기 접지전극 필름이 각각 삽입되게 길이 방향을 따라 복수의 슬릿홈이 형성될 수도 있다.
본 발명에 의한 공기 조화기에 따르면, 집진필터 조립체에서 고압전극 필름과 접지전극 필름 사이에 세퍼레이터 필름을 적층하여 고압전극 필름과 접지전극 필름 간의 간격을 일정하게 이격 시켜 지지할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
그리고, 본 발명에 따르면, 고압전극 필름과 접지전극 필름을 지지하도록 세퍼레이터 필름에 형성된 지지돌기의 높이를 최대 집진성능을 달성할 수 있는 고압전극 필름과 접지전극 필름 간의 간격으로 지지할 수 있는 높이로 최적 설계하여 집진성능을 향상시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 세퍼레이터 필름의 폭 방향으로 형성된 지지돌기에서 양측단에 형성된 지지돌기의 높이를 작게 형성하여 적층된 필름에 굴곡 변형이 발생하는 것을 방지할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
나아가, 본 발명에 따르면, 유전체필름을 사출물에 삽입하여 조립하는 공정이 아니라, 고압전극 필름과 접지전극 필름 사이에 세퍼레이터 필름이 배치되게 필름을 단순 적층하여 집진필터 조립체를 제조할 수 있어 제조 공정을 간소화할 수 있어 제조비용을 절감할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 종래의 집진부를 제조하는 방법을 개략적으로 도시해 보인 사시도,
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 공기 조화기를 개략적으로 도시해 보인 사시도 및 단면도,
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 공기 조화기에서 집진필터 조립체를 발췌하여 개략적으로 도시해 보인 사시도,
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 공기 조화기에서 집진필터 조립체를 발췌하여 개략적으로 도시해 보인 분리 사시도,
도 5는 본 발명의 실시예에 의한 공기 조화기의 집진필터 조립체에서 체결부를 발췌하여 개략적으로 도시해 보인 도면,
도 6은 본 발명의 실시예에 의한 공기 조화기의 집진필터 조립체에서 고압전극 필름과 세퍼레이터 필름과 접지전극 필름을 발췌하여 개략적으로 도시해 보인 사시도,
도 7a 내지 도 7d는 본 발명의 실시예에 의한 공기 조화기의 집진필터 조립체에서 세퍼레이터 필름을 발췌하여 다양한 실시예를 개략적으로 도시해 보인 부분 사시도,
도 8 및 도 9는 본 발명의 실시예에 의한 공기 조화기의 집진필터 조립체에서 세퍼레이터 필름의 다른 실시예를 개략적으로 도시해 보인 부분 사시도,
도 10은 본 발명의 실시예에 의한 공기 조화기의 집진필터 조립체에서 세퍼레이터 필름이 굴곡 변형되는 상태를 개략적으로 도시해 보인 단면도,
도 11은 본 발명의 실시예에 의한 공기 조화기의 집진필터 조립체의 세퍼레이터 필름에서 베이스부의 폭 방향으로 형성된 지지돌기의 높이를 비교해 보인 단면도,
도 12는 본 발명의 실시예에 의한 공기 조화기의 집진필터 조립체에서 세퍼레이터 필름의 굴곡 변형에 대한 유한요소해석을 위한 해석범위를 개략적으로 도시해 보인 도면,
도 13은 본 발명의 실시예에 의한 공기 조화기의 집진필터 조립체에서 세퍼레이터 필름의 유한요소해석을 통한 굴곡 변형량 측정 지점과, 굴곡 변형 상태를 개략적으로 도시해 보인 도면,
도 14a 및 도 14b는 본 발명의 실시예에 의한 공기 조화기의 집진필터 조립체에서 세퍼레이터 필름에 형성된 지지부의 다른 실시예를 개략적으로 도시해 보인 부분 사시도,
도 15는 본 발명의 실시예에 의한 공기 조화기의 집진필터 조립체에서 세퍼레이터 필름의 또 다른 실시예를 개략적으로 도시해 보인 부분 사시도,
도 16은 도 15에 의한 또 다른 실시예의 세퍼레이터 필름이 적용된 집진필터 조립체를 개략적으로 도시해 보인 분리 사시도,
도 17은 본 발명의 실시예에 의한 공기 조화기에서 집진필터 조립체의 제조방법을 개략적으로 나타낸 순서도,
도 18a 내지 도 18e는 본 발명의 실시예에 의한 공기 조화기에서 집진필터 조립체의 제조방법을 개략적으로 나타낸 도면,
도 19a 및 도 19b는 본 발명의 실시예에 의한 공기 조화기에서 집진필터 조립체의 제조방법을 이용하여 도 16에 도시되어 있는 집진필터 조립체를 조립하는 상태를 개략적으로 나타낸 도면이다.
본 발명의 특징들에 대한 이해를 돕기 위하여, 이하 본 발명의 실시예와 관련된 공기 조화기에 대하여 보다 상세하게 설명하기로 한다.
이하 설명되는 실시예의 이해를 돕기 위하여 첨부된 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
이하에서는 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 구체적인 실시예에 대하여 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 공기 조화기를 개략적으로 도시해 보인 사시도 및 단면도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 공기 조화기(20)는 흡입구(22) 및 토출구(23)가 구비된 본체(21)와, 상기 본체(21)에 구비되고 상기 흡입구(22)로 공기를 흡입하여 상기 토출구(23)로 유동시키는 송풍부(24), 그리고 상기 본체(21)에 구비되고 상기 흡입구(22)로 흡입된 공기에서 이물질을 포집하는 집진필터 조립체(100)를 포함한다.
이러한 구성으로, 상기 송풍부(24)가 동작하여 공기의 강제 유동이 발생하면, 상기 흡입구(22)로 유입된 공기가 상기 집진필터 조립체(100)를 통과하면서 공기에 포함된 이물질이 포집되어 정화되고, 정화된 공기는 상기 토출구(23)를 통하여 다시 실내로 배출된다.
도 2에서는 상기 흡입구(22)와 상기 송풍부(24) 사이에 상기 집진필터 조립체(100)를 배치하였지만, 이에 한정되는 것을 아니고, 상기 집진필터 조립체(100)는 상기 토출구(23)과 상기 송풍부(24) 사이에 배치될 수도 있다. 즉, 상기 본체(21)의 형상, 상기 흡입구(22)와 상기 토출구(23)의 위치, 또는 공기 유동 경로 등에 따라 상기 집진필터 조립체(100)의 위치는 변경될 수 있다.
이러한, 상기 공기 조화기는 실내의 공기를 냉방 또는 난방하는 에어컨, 실내의 공기를 정화하는 공기 청정기, 공기 정화 기능이 포함되고 수증기를 발생시켜 실내의 습도를 조절하는 가습기 등 공기가 순환되는 공지의 기기를 포함한다. 즉, 상기 공기 조화기는 흡입되는 공기로부터 이물질을 포집하는 집진필터 조립체가 구비되는 어떠한 기기로도 마련될 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 실시예에 의한 공기 조화기의 집진필터 조립체에 대하여 보다 구체적으로 설명한다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 실시예에 의한 공기 조화기에서 집진필터 조립체를 발췌하여 개략적으로 도시해 보인 사시도 및 분리 사시도이다. 그리고, 도 5는 상기 집진필터 조립체에서 체결부를 발췌하여 개략적으로 도시해 보인 도면이고, 도 6은 상기 집진필터 조립체에서 고압전극 필름과 세퍼레이터 필름과 접지전극 필름을 발췌하여 개략적으로 도시해 보인 사시도이며, 도 7 내지 도 9는 상기 세퍼레이터 필름의 다양한 실시예를 개략적으로 도시해 보인 부분 사시도이다.
도 3 내지 도 9를 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 집진필터 조립체(100)는 고압전극 필름(200)과, 상기 고압전극 필름(200)과 마주보도록 교대로 배치되는 접지전극 필름(300)과, 상기 고압전극 필름(200)과 상기 접지전극 필름(300) 사이에 배치되는 세퍼레이터 필름(400), 그리고 적층된 필름을 함께 체결하여 일체화하는 체결부(500)를 포함한다.
상기 고압전극 필름(200)은 표면이 절연성 재료의 막으로 피복된 평판 형상의 필름으로 마련된다. 여기서, 상기 고압전극 필름(200)의 표면에 피복되는 절연성 재료로는 폴리에틸렌(PE), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리테트라플루오르에틸렌(PTFE) 등이 사용될 수 있다.
상기 접지전극 필름(300)은 상기 고압전극 필름(200)과 마주보도록 교대로 배치된다. 그리고, 상기 접지전극 필름(300)은 접지(GND)된다.
이러한, 상기 고압전극 필름(200)과 상기 접지전극 필름(300)은 그 사이에 고전압 발생 회로(미도시)에 의해 직류(DC)의 고전압이 인가되면, 대전부(미도시)에서 대전된 부유 미립자가 정전기에 의해 상기 접지전극 필름(300)의 표면에 부착되어 부유 미립자가 집진될 수 있다.
상기 세퍼레이터 필름(400)은 상기 고압전극 필름(200)과 상기 접지전극 필름(300) 사이에 배치되어 상기 고압전극 필름(200)과 상기 접지전극 필름(300)을 일정 간격으로 이격 시킨다.
본 발명의 집진필터 조립체(100)는 상기 고압전극 필름(200)과 상기 접지전극 필름(300)을 이격 배치시키기 위하여 상기 세퍼레이터 필름(400)을 상기 고압전극 필름(200)과 상기 접지전극 필름(300) 사이에 배치한다.
이를 통하여, 제조 공정을 단순화할 수 있고, 또한 집진 면적이 향상되어 집진 성능을 향상시킬 수 있다.
보다 구체적으로, 도 1에 도시되어 있는 종래의 집진부(10)는 종래의 집진부(100)는 사출물로 제작되는 케이싱(11)에 형성된 체결부(12)의 체결홈(13)에 작업자가 직접 유전체필름(14)을 삽입하여 제조하므로 제조 시간이 다수 소요된다.
이와 비교하여, 본 발명의 집진필터 조립체(100)는 고압전극 필름(200), 세퍼레이터 필름(400), 접지전극 필름(300), 세퍼레이터 필름(400) 순서로 필름을 적층하여 제조할 수 있어 종래와 비교하여 제조 시간을 현격히 절감할 수 있다. 보다 구체적인 제조공정은 이하 본 발명의 집진필터 조립체의 제조방법에서 상세히 설명한다.
또한, 종래의 집진부(10)는 사출 공정을 통하여 상기 체결부(12)가 성형되는데 사출 공정을 통하여 달성할 수 있는 체결홈(13) 간의 간격은 2mm가 최소이다. 따라서, 종래의 집진부(10)는 유전체필름(14) 간의 간격이 2mm가 최소이다.
이와 비교하여, 본 발명의 집진필터 조립체(100)는 상기 고압전극 필름(200)과 상기 접지전극 필름(300) 사이에 상기 세퍼레이터 필름(400)을 배치하여 상기 고압전극 필름(200)과 상기 접지전극 필름(300) 사이의 간격을 조절할 수 있다.
우선, 상기 세퍼레이터 필름(400)을 별도로 제작하여 배치되므로, 상기 세퍼레이터 필름(400)에서 상기 고압전극 필름(200)과 상기 접지전극 필름(300)을 지지하는 제1 지지돌기(420)와 제2 지지돌기(430)의 돌출 높이를 각각 1mm 미만으로 제작할 수 있으므로, 상기 고압전극 필름(200)과 상기 접지전극 필름(300) 사이의 간격을 2mm 이하로 이격 시킬 수 있다. 따라서, 종래에는 달성할 수 없었던 최소 간격을 달성할 수 있어 최적의 집진 성능을 발휘할 수 있는 간격으로 상기 고압전극 필름(200)과 상기 접지전극 필름(300)의 간격을 설정할 수 있다. 여기서, 상기 세퍼레이터 필름(400)의 두께 및 제조 공정을 고려할 때에도, 상기 고압전극 필름(200)과 상기 접지전극 필름(300) 간의 간격을 최소 0.5mm까지 좁게 배치시킬 수 있다.
또한, 상기 제1 지지돌기(420)와 상기 제2 지지돌기(430)의 돌출 높이를 각각 1mm로 제작하여, 상기 고압전극 필름(200)과 상기 접지전극 필름(300) 사이의 간격을 종래와 같이 2mm로 이격 시킬 수 있다. 이와 같은 경우에도, 상기 세퍼레이터 필름(400)이 상기 접지전극 필름(300)과 함께 집진 기능을 수행하게 된다. 즉, 상기 세퍼레이터 필름(400)의 양측면이 집진 면적으로 제공되므로, 종래의 집진부(10)와 비교하여 집진 성능을 향상시킬 수 있다.
상기 체결부(500)는 상기 고압전극 필름(200)과 상기 접지전극 필름(300)과 상기 세퍼레이터 필름(400)을 함께 체결하여 일체화한다. 즉, 상기 체결부(500)는 상기 고압전극 필름(200)과 상기 접지전극 필름(300)과 상기 세퍼레이터 필름(400)이 적층된 상태를 유지하도록 체결되어 조립체를 형성하도록 마련된다.
보다 구체적으로, 상기 체결부(500)는 적층된 상기 고압전극 필름(200)과 상기 접지전극 필름(300)과 상기 세퍼레이터 필름(400)의 양측에 형성된 체결홈(210, 310, 440)에 삽입되어 체결하도록 제1 체결부재(510)와 제2 체결부재(520)로 구비된다.
상기 제1 체결부재(510)는 바(bar) 형태로 마련되어 상기 고압전극 필름(200)과 상기 접지전극 필름(300)과 상기 세퍼레이터 필름(400)의 일측에 형성된 체결홈(210, 310, 440)에 삽입되고, 길이 방향의 양측 단부는 최외측에 배치된 필름을 지지하도록 절곡 형성된다. 그리고, 상기 제1 체결부재(510)의 양측 단부에는 상기 제2 체결부재(520)와 체결되도록 후크(511)가 형성된다.
상기 제2 체결부재(520)는 바(bar) 형태로 마련되어 상기 고압전극 필름(200)과 상기 접지전극 필름(300)과 상기 세퍼레이터 필름(400)의 타측에 형성된 체결홈(210, 310, 440)에 삽입되고, 길이 방향의 양측 단부는 최외측에 배치된 필름을 지지하도록 절곡 형성된다.
그리고, 상기 제2 체결부재(520)의 양측 단부에는 상기 제1 체결부재(510)에 형성된 상기 후크(511)가 삽입되어 끼움 체결되도록 걸림홀(521)이 형성된다. 물론, 상기 제1 체결부재(510)와 상기 제2 체결부재(520)를 체결하기 위한 구성이 후크(511)와 걸림홀(521)에 한정되는 것은 아니고 서로 마주보는 구성을 체결하기 위한 종래의 다양한 체결 구조가 적용될 수 있다.
따라서, 상기 고압전극 필름(200)과 상기 접지전극 필름(300)과 상기 세퍼레이터 필름(400)이 적층된 상태에서 상기 제1 체결부재(510)와 상기 제2 체결부재(520)가 적층된 필름들의 체결홈(210, 310, 440)에 삽입된 후 상기 제1 체결부재(510)에 구비된 후크(511)가 상기 제2 체결부재(520)에 구비된 걸림홀(521)에 삽입되어 끼움 체결되어 집진필터 조립체(100)를 형성할 수 있다. 이때, 상기 체결부(500)는 도 3에 도시된 바와 같이 적층된 필름들의 체결홈(210, 310, 440) 모두에 체결되거나, 필요에 따라 특정 체결홈에만 체결될 수도 있다. 즉, 적층된 필름을 일체화하여 체결력을 유지할 수 있다면 체결되는 체결부(500)의 수량을 최소화할 수 있다.
나아가, 상기 제1 체결부재(510)와 상기 제2 체결부재(520)는, 도 5를 참조하면, 길이 방향을 따라 복수의 슬릿홈(512, 522)이 형성될 수 있다. 즉, 상기 제1 체결부재(510)와 상기 제2 체결부재(520)에 슬릿홈(512, 522)이 형성되면 적층된 필름의 체결홈(210, 310, 440)에 삽입하여 조립 시 상기 고압전극 필름(200)과 상기 세퍼레이터 필름(400)과 상기 접지전극 필름(300)이 각각 상기 슬릿홈(512, 522)에 삽입될 수 있다. 이를 통하여, 적층된 필름들의 체결력을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 적층된 필름 간의 간격을 보다 효과적으로 유지할 수 있다.
이하에서는 상기 세퍼레이터 필름(400)에 대하여 보다 구체적으로 설명한다.
상기 세퍼레이터 필름(400)은 평판 형태로 마련되고 길이 방향을 따라 양측에 상기 체결홈(440)이 형성된 베이스부(410)와, 상기 베이스부(410)의 폭 방향으로 돌출 방향이 서로 반대로 교대하여 형성된 복수의 지지돌기(420, 430)로 구성되고 상기 베이스부(410)의 길이 방향으로 일정 간격 이격되어 형성된 지지부(450)를 포함한다.
즉, 상기 베이스부(410)에는 복수의 지지돌기(420, 430)가 복수의 행(column)과 열(row)로 형성되고, 폭 방향으로 구비된 하나의 열(row)이 상기 지지부(450)를 구성한다. 그리고, 상기 지지부(450)가 상기 베이스부(410)의 길이 방향을 따라 일정 간격으로 이격 형성되어 복수의 행을 구성한다.
여기서, 상기 지지부(450)는 상기 베이스부(410)에서 상기 고압전극 필름(200) 방향으로 돌출되어 상기 고압전극 필름(200)을 지지하는 제1 지지돌기(420)와, 상기 베이스부(410)에서 상기 접지전극 필름(300) 방향으로 돌출되어 상기 접지전극 필름(300)을 지지하는 제2 지지돌기(430)를 포함하고, 상기 제1 지지돌기(420)와 상기 제2 지지돌기(430)가 교대로 구비된다. 이때, 복수의 지지돌기(420, 430) 간의 간격이 동일하게 형성될 수 있다.
이러한 구성으로, 상기 세퍼레이터 필름(400)의 양측면으로 각각 돌출된 상기 제1 지지돌기(420)와 상기 제2 지지돌기(430)의 돌출 높이에 대응하여 상기 고압전극 필름(200)과 상기 접지전극 필름(300) 간의 간격을 설정할 수 있다. 따라서, 최적의 집진 성능을 발휘할 수 있는 상기 고압전극 필름(200)과 상기 접지전극 필름(300) 간의 최적의 간격을 선정한 후, 상기 세퍼레이터 필름(400)의 제조 시에 상기 제1 지지돌기(420)와 상기 제2 지지돌기(430)의 돌출 높이를 상기 최적의 간격을 달성할 수 있는 높이로 형성한다. 여기서, 상기 세퍼레이터 필름(400)의 두께 및 제조 공정을 고려하여 상기 고압전극 필름(200)과 상기 접지전극 필름(300) 간의 간격을 최소 0.5mm 간격으로 배치시킬 수 있도록 제조될 수 있다.
이하에서는, 도 7a 내지 도 7d, 도 8 및 도 9를 참조하여, 상기 제1 지지돌기(420)와 상기 제2 지지돌기(430)의 배치 상태에 대하여 구체적으로 살펴본다.
상기 제1 지지돌기(420)와 상기 제2 지지돌기(430)는 상기 베이스부(410)의 길이 방향으로 서로 교대로 형성되거나, 상기 베이스부(410)의 폭 방향으로 서로 교대로 형성될 수 있다.
여기서, 상기 제1 지지돌기(420)와 상기 제2 지지돌기(430)는 상기 고압전극 필름(200) 및 상기 접지전극 필름(300)과 각각 점 접촉하도록 반구 형태로 돌출 형성될 수 있다.
도 7a을 참조하면, 상기 지지부(450)는 상기 베이스부(410)에서 폭 방향으로 마주보게 형성된 체결홈(440)의 사이에 위치하도록 형성될 수 있다.
즉, 상기 베이스부(410)에서 폭 방향으로 마주보게 형성된 체결홈(440)의 사이에서 상기 제1 지지돌기(420)와 상기 제2 지지돌기(430)가 서로 교대로 형성될 수 있다.
이와 같이 배치되면, 상기 제1 지지돌기(420)와 상기 제2 지지돌기(430)는 상기 체결부(500)와 동일 선상에 형성되므로, 흡입되는 공기 유동을 방해하지 않게 되므로, 집진 성능을 향상시킬 수 있다.
도 7b를 참조하면, 상기 지지부(450)는 상기 베이스부(410)의 길이 방향을 따라 형성된 상기 체결홈(440)의 사이에 형성될 수 있다.
즉, 상기 베이스부(410)의 길이 방향을 따라 형성된 상기 체결홈(440)의 사이에서 폭 방향을 따라 상기 제1 지지돌기(420)와 상기 제2 지지돌기(430)가 서로 교대로 형성될 수 있다.
이와 같이 배치되면, 적층된 필름들이 1차적으로 상기 체결부(500)에 지지되고, 상기 체결부(500)에 지지되지 않는 영역은 상기 제1 지지돌기(420)와 상기 제2 지지돌기(430)가 지지하게 된다. 상기 체결부(500)에 지지되지 않는 영역이 길게 형성되면 자중에 의해 필름이 쳐지게 되므로 이 영역에서 상기 제1 지지돌기(420)와 상기 제2 지지돌기(430)가 지지할 수 있다.
이를 통하여, 상기 체결부(500)의 수량을 최소화할 수 있다. 또한, 상기 체결부(500)의 수량이 감소함에 따라 상기 체결부(500)에 의해 간섭되었던 흡입 공기의 유동 면적을 더 확보할 수 있어 집진 성능을 향상시킬 수 있다.
도 7c를 참조하면, 상기 지지부는 상기 베이스부(410)에서 폭 방향으로 마주보게 형성된 상기 체결홈(440)의 사이에 형성되되, 이웃하는 지지부(450a, 450b) 간에 상기 제1 지지돌기(420)와 상기 제2 지지돌기(430)의 배치 순서가 다르게 형성될 수 있다.
보다 구체적으로, 어느 하나의 지지부(450a)에서는 제1 지지돌기(420), 제2 지지돌기(430) 순으로 형성되고, 이웃하는 다른 지지부(450b)에서는 제2 지지돌기(430), 제1 지지돌기(420) 순으로 형성될 수 있다.
즉, 상기 제1 지지돌기(420)와 상기 제2 지지돌기(430)가 상기 베이스부(410)에서 폭 방향으로 마주보게 형성된 상기 체결홈(440)의 사이에서 서로 교대로 형성되고, 상기 베이스부(410)의 길이 방향을 따라서는 지그재그 형태로 배치되게 돌출 형성될 수 있다.
이와 같이 배치되면, 필름을 적층한 상태에서 하측에 배치된 필름을 지지하는 지지면적이 확대되어 적층된 필름을 보다 안정적으로 지지할 수 있다.
도 7d를 참조하면, 상기 지지부(450)는 상기 베이스부(410)의 길이 방향을 따라 형성된 상기 체결홈(440)의 사이와, 상기 체결홈(440)이 형성된 위치에 형성될 수 있다.
즉, 상기 베이스부(410)의 길이 방향을 따라 형성된 상기 체결홈(440)의 사이에서 폭 방향을 따라 상기 제1 지지돌기(420)와 상기 제2 지지돌기(430)가 서로 교대로 형성되고, 상기 베이스부(410)의 폭 방향으로 마주보게 형성된 상기 체결홈(440)의 사이에서 상기 제1 지지돌기(420)와 상기 제2 지지돌기(430)가 서로 교대로 형성될 수 있다.
이와 같이 배치되면, 상기 체결부(500)에 지지되지 않는 영역 즉, 상기 베이스부(410)의 길이 방향을 따라 형성된 상기 체결홈(440) 사이의 영역의 길이를 길게 형성할 수 있고, 자중에 의해 필름이 쳐지는 것을 방지할 수 있다.
이를 통하여, 상기 체결부(500)의 수량을 최소화할 수 있고, 공기의 유동 면적을 더 확보할 수 있어 집진 성능을 향상시킬 수 있다.
도 8을 참조하면, 상기 지지부(450)는 상기 베이스부(410)의 길이 방향을 따라 형성된 상기 체결홈(440)의 사이에 상기 제1 지지돌기(420)와 상기 제2 지지돌기(430)가 서로 교대로 형성되되, 도 7b에 도시되어 있는 지지돌기보다 많은 수량이 형성될 수 있다. 몰론, 도면에 도시하지는 않았지만, 상기 지지부(450)는 도 7a, 도 7c 및 도 7d와 같이 배치되게 형성될 수도 있다.
도 7a 내지 도 7d에서는 지지돌기가 5개 형성되고, 도 8에서는 지지돌기가 7개 형성될 수 있다.
이를 통하여, 도 8과 같이 지지돌기의 수량이 증가하게 되면 상기 베이스부(410)의 폭 방향의 길이를 더 길게 형성할 수 있게 되므로, 상기 베이스부(410)의 면적을 확장할 수 있어 집진 성능을 향상시킬 수 있다.
도 9를 참조하면, 상기 지지부는 상기 베이스부(410)의 길이 방향을 따라 형성된 상기 체결홈(440)의 사이와, 상기 체결홈(440)이 형성된 위치에 형성될 수 있다.
그리고, 상기 체결홈(440)이 형성되지 않은 영역에 구비된 지지부(450c)의 지지돌기의 수량은 상기 체결홈(440)이 형성된 영역에 구비된 지지부(450d)의 지지돌기의 수량보다 많게 형성된다.
즉, 상기 베이스부(410)는 상기 체결홈(440)이 형성되지 않은 영역이 상기 체결홈(440)이 형성된 영역보다 폭 방향으로 더 길게 형성되므로 지지돌기를 더 많이 형성할 수 있다.
일 예로, 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 체결홈(440)이 형성되지 않은 영역에 구비된 지지부(450c)에는 지지돌기를 7개 형성하고, 상기 체결홈(440)이 형성된 영역에 구비된 지지부(450d)에는 지지돌기를 5개 형성할 수 있다.
이를 통하여, 상기 베이스부(410)에서 상대적으로 길이가 긴 영역에 지지돌기를 더 형성하여 자중에 의한 굴곡 변형을 방지할 수 있다.
물론, 상기 지지부(450)에서 지지돌기의 수량이 이에 한정되는 것은 아니고 상기 베이스부(410)의 넓이에 대응하여 가변될 수 있다. 즉, 상기 제1 지지돌기(420)와 상기 제2 지지돌기(430)는 적층되는 필름들의 간격을 일정하게 유지하도록 상기 베이스부(410)의 길이 방향의 중심선을 기준으로 폭 방향으로 대칭되도록 형성되면 그 수량에 대한 제한은 없다.
이하에서는, 도 10 내지 도 13을 참조하여, 상기 지지부를 보다 구체적으로 설명한다.
도 10은 상기 세퍼레이터 필름이 굴곡 변형되는 상태를 개략적으로 도시해 보인 단면도이고, 도 11은 상기 베이스부에 폭 방향으로 형성된 지지돌기의 높이를 비교해 보인 단면도이다. 그리고, 도 12는 상기 세퍼레이터 필름의 굴곡 변형에 대한 유한요소해석을 위한 해석범위를 개략적으로 도시해 보인 도면이고, 도 13은 상기 세퍼레이터 필름의 유한요소해석을 통한 굴곡 변형량 측정 지점과, 굴곡 변형 상태를 개략적으로 도시해 보인 도면이다.
도 10을 참조하면, 상기 세퍼레이터 필름(400)의 양측면으로 돌출된 지지돌기(420, 430)의 높이를 모두 동일하게 형성하여 적층한 경우, 적층된 필름의 하중과 세퍼레이터 필름의 자중에 의해 세퍼레이터 필름이 폭 방향으로 굴곡변형곡선(C)과 유사한 형태의 굴곡 변형이 발생할 수 있다.
본 발명에서는 이러한 문제를 해소하기 위하여, 도 11에 도시된 바와 같이, 상기 지지부(450)에 구비된 복수의 지지돌기(451, 452) 중에서 상기 베이스부(410)의 폭 방향의 양측단에 형성된 단부 지지돌기(452)의 높이(h 2)를 중심 부분에 구비된 중심 지지돌기(451)의 높이(h 1)보다 작게 형성하였다. 이를 통하여, 상기 세퍼레이터 필름의 폭 방향의 굴곡 변형을 최소화할 수 있다.
상기와 같이 상기 세퍼레이터 필름의 폭 방향의 굴곡 변형이 최소화되는 것을 확인하기 위하여 본 발명에서는 유한요소해석(Finite Element Analysis, FEA)을 수행하였다.
도 12에 도시된 바와 같이, 체결홈이 형성된 부분에는 지지돌기를 5개, 나머지 영역에는 지지돌기를 7개 형성한 세퍼레이터 필름(400)에서 A영역에 대하여 고압전극 필름(200)과 접지전극 필름(300)을 적층하여 유한요소해석을 수행하였다. 상기 세퍼레이터 필름(400)은 상하 및 좌우 방향으로 대칭이므로 A영역에 대한 거동이 전체적인 거동과 유사하므로, A영역에 대하여 해석을 수행하였다.
그리고, A영역에서 변형량 측정 지점은, 도 13에 도시된 바와 같이, 지지돌기가 5개 형성된 부분의 단부인 P1 지점, 체결홈이 형성된 부분의 단부인 P2 지점, 그리고 지지돌기가 7개 형성된 부분의 단부인 P3 지점에 대하여 변형량을 측정하였다.
그리고, 굴곡 변형을 비교하기 위하여 세퍼레이터 필름(400)의 폭 방향으로 형성된 지지부(450)의 지지돌기 중에서 단부 지지돌기(452)의 높이를 중앙 지지돌기(451)의 높이와 같은 상태에서 작아지도록 변경하여 해석을 수행하였다.
조건 1은 5개의 지지돌기가 형성된 지지부의 지지돌기와, 7개 지지돌기가 형성된 지지부의 지지돌기의 높이는 모두 1.4mm로 설정하였다.
조건 2는 상기 조건 1에서 5개의 지지돌기가 형성된 지지부의 지지돌기 중에서 단부 지지돌기의 높이를 1.3mm로 변경하였고, 조건 3은 상기 조건 1에서 5개의 지지돌기가 형성된 지지부의 지지돌기 중에서 단부 지지돌기의 높이를 1.2mm로 변경하였다.
조건 4는 상기 조건 1에서 7개의 지지돌기가 형성된 지지부의 지지돌기 중에서 단부 지지돌기의 높이를 1.3mm로 변경하였다.
조건 5는 상기 조건 1에서 5개의 지지돌기가 형성된 지지부의 지지돌기 중에서 단부 지지돌기의 높이를 1.2mm로 변경하였고, 7개의 지지돌기가 형성된 지지부의 지지돌기 중에서 단부 지지돌기의 높이를 1.3mm로 변경하였다.
상기한 조건으로 해석한 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
조건 수량 높이[mm] 변형량[mm] 변형률[%]
P1 P2 P3 P1 P2 P3
1 5 1.4 -0.32 -0.37 0.23 22.6 26.1 16.4
7 1.4
2 5 1.3 -0.12 -0.12 0.23 8.8 8.7 16.6
7 1.4
3 5 1.2 0.07 0.12 0.23 5.2 8.5 16.7
7 1.4
4 5 1.4 -0.33 -0.44 0.02 23.9 31.6 1.1
7 1.3
5 5 1.2 0.07 0.09 0.02 4.9 6.4 1.3
7 1.3
상기 표 1에서 수량은 지지부에 형성된 지지돌기의 수량을 나타낸 것이고, 높이는 지지부의 지지돌기 중에서 단부 지지돌기의 높이를 나타낸 것이다. 그리고, 변형량은 도 13의 P1, P2, P3 지점에서의 변형량을 나타낸 것이고, 변형률은 중앙 지지돌기의 높이(1.4mm)에 대한 변형량의 절대값이다.
상기 표 1에 나타난 바와 같이, 지지돌기의 높이가 모두 동일한 경우(조건 1)에는 측정지점에서 중앙 지지돌기의 높이 대비 15~25% 이상으로 큰 변형이 발생하지만, 단부 지지돌기의 높이를 중앙 지지돌기의 높이보다 0.1~0.2mm 작게 즉, 5~20% 작게 형성하면 측정지점에서 중앙 지지돌기의 높이 대비 10% 미만의 변형이 발생하는 것을 알 수 있다.
특히, 조건 5에서는 P1 지점에서 5% 미만, P2 지점에서는 7% 미만, P3 지점에는 1.5% 미만의 변형량을 보이고 있어 최소 변형을 보여줌을 알 수 있다.
도 13에 도시된 바와 같이, P3 지점에서 조건 5의 세퍼레이터 필름(400B)은 거의 변형되지 않지만, 조건 1의 세퍼레이터 필름(400A)은 거의 변형되지 않은 조건 5의 세퍼레이터 필름(400B)과 비교하여 큰 변형이 발생하는 것을 확인할 수 있다.
따라서, 상기한 유한요소해석을 통하여 세퍼레이터 필름에서 폭 방향으로 형성된 복수의 지지돌기 중에서 단부 지지돌기의 높이를 중앙 지지돌기의 높이보다 작게 형성하면 폭 방향의 굴곡 변형을 최소화함을 확인하였다.
결론적으로, 상기 지지부는 폭 방향으로 형성된 복수의 지지돌기 중에서 양측단에 형성된 단부 지지돌기의 높이가 다른 지지돌기인 중앙 지지돌기의 높이보다 5~20% 작게 형성될 수 있다.
이러한 구성으로, 세퍼레이터 필름에서 폭 방향으로 형성된 지지돌기의 높이 차이를 통하여 굴곡 변형을 최소화할 수 있다.
도 14a 및 도 14b는 상기 집진필터 조립체에서 세퍼레이터 필름에 형성된 지지부의 다른 실시예를 개략적으로 도시해 보인 부분 사시도이다.
도 14a 및 도 14b를 참조하면, 제1 지지돌기(421)와 제2 지지돌기(431)는 상기 고압전극 필름(200) 및 상기 접지전극 필름(300)과 각각 선 접촉하도록 반원기둥 형태로 마련될 수도 있다. 즉, 점 접촉하도록 반구 형태로 형성된 상기 제1 지지돌기(420) 및 상기 제2 지지돌기(430)와 비교하여 지지 면적을 확장하여 적층된 필름을 보다 안정적으로 지지할 수 있다.
그리고, 상기 제1 지지돌기(421)와 상기 제2 지지돌기(431)가 원기둥 형태로 마련되면 베이스부(411)의 폭 방향으로 상기 제1 지지돌기(421)와 상기 제2 지지돌기(431)가 이웃하여 배치되고, 베이스부(411)의 길이 방향으로 상기 제1 지지돌기(421)와 상기 제2 지지돌기(431)가 이웃하여 배치되는 것이 바람직하다. 즉, 상기 제1 지지돌기(421)와 상기 제2 지지돌기(431)가 상기 베이스부(411)의 길이 방향과 폭 방향으로 각 한쌍으로 형성된다. 이를 통하여 보다 안정적으로 적층된 필름을 지지할 수 있다.
또한, 한쌍으로 마련된 상기 제1 지지돌기(421)와 상기 제2 지지돌기(431)는, 도 14a에 도시된 바와 같이, 상기 베이스부(411)의 폭 방향으로 마주보게 형성된 체결홈(441)의 사이에 형성될 수 있다. 또는, 도 14b에 도시된 바와 같이, 상기 베이스부(411)의 길이 방향으로 형성된 체결홈(441)의 사이에 형성될 수 있다
이러한, 한쌍으로 마련된 상기 제1 지지돌기(421)와 상기 제2 지지돌기(431)의 형성 위치는 상기 베이스부(411)의 크기에 대응하여 설정될 수 있다.
도 15는 상기 집진필터 조립체에서 세퍼레이터 필름의 또 다른 실시예를 개략적으로 도시해 보인 부분 사시도이고, 도 16은 도 15에 의한 또 다른 실시예의 세퍼레이터 필름이 적용된 집진필터 조립체를 개략적으로 도시해 보인 분리 사시도이다.
도 15 및 도 16을 참조하면, 또 다른 실시예에 의한 세퍼레이터 필름(400)은 제1 지지돌기(420)와 제2 지지돌기(430)가 고압전극 필름(200) 및 접지전극 필름(300)과 각각 면 접촉하도록 돌출된 단부에 평면(422, 432)이 형성될 수 있다.
즉, 상기 제1 지지돌기(420)와 상기 제2 지지돌기(430)가 면 접촉하도록 구성되어 보다 안정적으로 적층될 수 있고 집중응력을 분산할 수 있어 필름의 파손을 보다 효과적으로 방지할 수 있다.
그리고, 상기 도 3 내지 도 9에서 설명한 집진필터 조립체는 고압전극 필름과 접지전극 필름과 세퍼레이터 필름의 양측에 체결홈이 형성된 것을 개시하였지만, 본 발명의 집진필터 조립체는 이에 한정되는 것은 아니다.
즉, 도 15 및 도 16을 참조하면, 고압전극 필름(200)과 접지전극 필름(300)과 세퍼레이터 필름(400)의 양측에 체결홈이 형성되지 않도록 마련될 수도 있다. 따라서, 체결홈이 형성되지 않음에 따라 제1 체결부재(510)와 제2 체결부재(520)의 체결 위치 및 체결 수량을 자유롭게 선정할 수 있다. 이때, 상기 제1 체결부재(510)와 제2 체결부재(520)의 체결 위치 및 체결 수량은 필름의 적층 높이, 필름의 폭 또는 집진필터 조립체가 조립되는 제품의 내부 구조 등을 고려하여 사용자가 원하는 위치 및 수량을 쉽게 변경할 수 있다.
이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 집진필터 조립체를 제조하는 방법에 대하여 설명한다.
도 17은 본 발명의 실시예에 의한 집진필터 조립체의 제조방법을 개략적으로 나타낸 순서도이고, 도 17은 상기 집진필터 조립체의 제조방법을 개략적으로 나타낸 도면이다. 여기서, 도 17은 도 18a에서 도 18e의 순서로 집진필터 조립체의 제조 순서를 순차적으로 도시해 보인 도면이다.
도 17 및 도 18을 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 집진필터 조립체의 제조방법은 적층 지그(600)에 고압전극 필름(200)과 접지전극 필름(300)을 교대로 삽입하되 상기 고압전극 필름(200)과 상기 접지전극 필름(300) 사이에 세퍼레이터 필름(400)이 배치되게 필름을 적층하는 필름 적층단계(S110)와, 프레스 지그(700)의 자중으로 적층된 필름을 가압하여 지지하는 필름 가압단계(S120), 그리고 적층된 필름의 양측에 체결부(500)를 체결하는 필름 체결단계(S130)를 포함한다.
이와 같이, 본 발명의 집진필터 조립체의 제조방법은 적층 지그(600)와 프레스 지그(700)가 필요하다.
보다 구체적으로, 상기 적층 지그(600)는 적층블록(610)과, 상기 적층블록(610)의 양측단에서 수직한 방향으로 체결되어 길이 방향으로 가이드슬릿(621)이 형성된 가이드레일(620)로 구비된다. 그리고, 상기 적층블록(610)에는 상기 체결부(500)의 제1 체결부재(510) 및 제2 체결부재(520)의 양측 단부가 삽입되게 관통홀(611)이 형성된다.
상기 프레스 지그(700)는 상기 가이드슬릿(621)에 삽입되게 마련된다. 즉, 상기 가이드레일(620)에 필름이 적층 완료된 후 상기 가이드슬릿(621)에 상기 프레스 지그(700)를 삽입하면, 상기 프레스 지그(700)의 자중에 의해 적층된 필름이 서로 밀착되게 가압하여 지지할 수 있다. 그리고, 상기 프레스 지그(700)에는 상기 체결부(500)의 제1 체결부재(510) 및 제2 체결부재(520)의 양측 단부가 삽입되게 관통홀(710)이 형성된다.
이러한, 상기 적층 지그(600)와 상기 프레스 지그(700)를 이용한 집진필터 조립체의 제조방법을 도 17을 참조하여 설명한다.
상기 필름 적층단계(S110)는, 도 18a를 참조하면, 상기 가이드레일(620)에 형성된 가이드슬릿(621)에 양측단에 삽입되도록 접지전극 필름(300), 세퍼레이터 필름(400), 고압전극 필름(200), 세퍼레이터 필름(400) 순으로 필름을 삽입하여 적층한다. 물론, 도면에 도시하지는 않았지만, 고압전극 필름이 우선적으로 삽입된 후 세퍼레이터 필름, 접지전극 필름 순으로 적층될 수도 있다.
상기 필름 가압단계(S120)는, 도 18b를 참조하면, 상기 적층블록(610)의 상측면에 복수의 필름이 적층되어 상기 필름 적층단계(S110)가 완료되면, 상기 프레스 지그(700)를 상기 가이드슬릿(621)에 삽입한다. 이때, 상기 프레스 지그(700)의 자중에 의하여 적층된 필름을 가압하여 밀착되게 지지할 수 있다.
상기 필름 체결단계(S130)는, 도 18c를 참조하면, 상기 프레스 지그(700)에 의해 적층된 필름이 밀착되면 상기 적층블록(610)의 관통홀(611)과 상기 프레스 지그(700)의 관통홀(710)을 통하여 상기 제1 체결부재(510)의 양측 단부와, 상기 제2 체결부재(520)의 양측 단부를 삽입하여 상기 제1 체결부재(510)와 상기 제2 체결부재(520)를 체결한다. 여기서, 상기 제1 체결부재(510)의 양측 단부에는 후크(511)가 형성되어 있고, 상기 제2 체결부재(520)의 양측 단부에는 걸림홀(521)이 형성되어 있어, 상기 후크(511)가 상기 걸림홀(521)에 끼움 체결되어 상기 제1 체결부재(510)와 상기 제2 체결부재(520)가 체결된다. 즉, 도 18d와 같이 상기 체결부(500)가 체결될 수 있다.
이와 같이, 상기 필름 체결단계(S130)가 완료되면, 상기 가이드레일(620)에서 상기 프레스 지그(700)를 제거한 후 상기 가이드레일(620)에서 집진필터 조립체(100)를 분리하여 본 발명의 집진필터 조립체(100)를 제조할 수 있다.
도 19a 및 도 19b는 본 발명의 실시예에 의한 집진필터 조립체의 제조방법을 이용하여 도 16에 도시되어 있는 집진필터 조립체를 조립하는 상태를 개략적으로 나타낸 도면이다.
상기 도 18a 내지 도 18e를 참조하여 설명한 집진필터 조립체의 제조방법에서는 적층된 필름의 양측에 체결홈이 형성되어 있어서 제1 체결부재(510)와 제2 체결부재(520)가 체결홈에 삽입되게 체결 위치가 한정되어 있다.
이와 달리, 도 19a 및 도 19b를 참조하여 설명하는 집진필터 조립체의 제조방법에서는 적층된 필름의 양측에 체결홈이 형성되어 있지 않는 구성이므로, 제1 체결부재(510)와 제2 체결부재(520)의 체결 위치 및 체결 수량을 자유롭게 선정할 수 있다.
이러한 본 발명의 집진필터 조립체의 제조방법은, 도 1에 도시되어 있는 종래의 집진부(10)의 제조방법과 비교해 보면, 종래의 집진부(100)는 사출물로 제작되는 케이싱(11)에 형성된 체결부(12)의 체결홈(13)에 작업자가 직접 유전체필름(14)을 한 장씩 삽입하여 제작해야 하므로, 작업 시간이 많이 소요되어 제조 비용이 상승하는 문제가 있다.
하지만, 본 발명의 집진필터 조립체의 제조방법은 상기 가이드레일(620)의 가이드슬릿(621)에 필름을 단순히 삽입하는 방식으로 적층한 후 체결부(500)를 체결하여 집진필터 조립체(100)를 제작할 수 있어 작업 시간을 종래 대비 대폭 절감할 수 있다. 또한, 자동화 설비를 통하여 제조공정을 자동화하여 제조비를 대폭 절감할 수도 있다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 가능함은 물론이다.

Claims (18)

  1. 흡입구 및 토출구가 구비된 본체;
    상기 본체에 구비되고, 상기 흡입구로 공기를 흡입하여 상기 토출구로 유동시키는 송풍부; 및
    상기 본체에 구비되고, 상기 흡입구로 흡입된 공기에서 이물질을 포집하는 집진필터 조립체;를 포함하고,
    상기 집진필터 조립체는,
    고압전극 필름;
    상기 고압전극 필름과 마주보도록 교대로 배치되는 접지전극 필름;
    상기 고압전극 필름과 상기 접지전극 필름 사이에 배치되어 상기 고압전극 필름과 상기 접지전극 필름을 일정 간격으로 이격시키는 세퍼레이터 필름; 및
    상기 고압전극 필름과 상기 접지전극 필름과 상기 세퍼레이터 필름을 함께 체결하여 일체화하는 체결부;
    를 포함하는 공기 조화기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 세퍼레이터 필름은,
    양 측면으로 돌출된 복수의 지지돌기가 상기 고압전극 필름과 상기 접지전극 필름을 일정 간격으로 이격시키는 것을 특징으로 하는 공기 조화기.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 세퍼레이터 필름은,
    적층된 상태에서 굴곡 변형을 방지하도록 폭 방향으로 형성된 지지돌기의 높이를 다르게 형성한 것을 특징으로 하는 공기 조화기.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 세퍼레이터 필름은,
    평판 형태로 마련된 베이스부; 및
    상기 베이스부의 폭 방향으로 돌출 방향이 서로 반대로 교대하여 형성된 복수의 지지돌기로 구성되고, 상기 베이스부의 길이 방향으로 일정 간격 이격되어 형성된 지지부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 조화기.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 지지부는,
    복수의 지지돌기 중에서 상기 베이스부의 폭 방향의 양측단에 형성된 지지돌기의 높이가 다른 지지돌기의 높이보다 작게 형성된 것을 특징으로 하는 공기 조화기.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 지지부는,
    상기 지지돌기가 상기 베이스부의 폭 방향으로 홀수의 개수로 5개 이상 형성된 것을 특징으로 하는 공기 조화기.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 지지부는,
    양측단에 형성된 지지돌기의 높이가 다른 지지돌기의 높이보다 5~20% 작게 형성되는 것을 특징으로 하는 공기 조화기.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 지지부는,
    상기 베이스부의 폭 방향으로 형성된 복수의 지지돌기 간의 간격이 동일하게 형성된 것을 특징으로 하는 공기 조화기.
  9. 제4항에 있어서,
    상기 지지부는,
    상기 베이스부의 길이 방향으로 서로 교대로 배치되거나, 상기 베이스부의 폭 방향으로 서로 교대로 배치되는 것을 특징으로 하는 공기 조화기.
  10. 제4항에 있어서,
    상기 고압전극 필름과 상기 접지전극 필름과 상기 세퍼레이터 필름은,
    상기 체결부가 삽입되도록 길이 방향을 따라 일정 간격으로 양측에 체결홈이 형성된 것을 특징으로 하는 공기 조화기.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 세퍼레이터 필름은,
    상기 베이스부의 폭 방향으로 마주보게 상기 체결홈이 형성되고,
    상기 베이스부의 길이 방향을 따라 상기 체결홈이 형성된 부분과 나머지 부분에 상기 지지부가 형성된 것을 특징으로 하는 공기 조화기.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 세퍼레이터 필름은,
    상기 체결홈의 사이에 형성된 지지부의 지지돌기의 수량이 나머지 부분에 형성된 지지부의 지지돌기의 수량보다 적게 형성된 것을 특징으로 하는 공기 조화기.
  13. 제4항에 있어서,
    상기 지지부는,
    상기 고압전극 필름 및 상기 접지전극 필름과 각각 점 접촉하도록 반구 형태로 돌출 형성된 것을 특징으로 하는 공기 조화기.
  14. 제4항에 있어서,
    상기 지지부는,
    상기 고압전극 필름 및 상기 접지전극 필름과 각각 선 접촉하도록 반원기둥 형태로 돌출 형성된 것을 특징으로 하는 공기 조화기.
  15. 제4항에 있어서,
    상기 지지부는,
    상기 고압전극 필름 및 상기 접지전극 필름과 각각 면 접촉하도록 돌출된 단부에 평면이 형성된 것을 특징으로 하는 공기 조화기.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 체결부는,
    적층된 상기 고압전극 필름과 상기 접지전극 필름과 상기 세퍼레이터 필름의 일측에 배치되고, 양측 단부는 최외측에 배치된 필름을 지지하도록 절곡 형성된 제1 체결부재; 및
    적층된 상기 고압전극 필름과 상기 접지전극 필름과 상기 세퍼레이터 필름의 타측에 배치되고, 양측 단부는 최외측에 배치된 필름을 지지하도록 절곡 형성되어 상기 제1 체결부재의 양측 단부와 끼움 체결되는 제2 체결부재;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 조화기.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 제1 체결부재는 적층된 상기 고압전극 필름과 상기 접지전극 필름과 상기 세퍼레이터 필름의 일측에 형성된 체결홈에 삽입되고,
    상기 제2 체결부재는 적층된 상기 고압전극 필름과 상기 접지전극 필름과 상기 세퍼레이터 필름의 타측에 형성된 체결홈에 삽입되는 것을 특징으로 하는 공기 조화기.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 제1 체결부재와 상기 제2 체결부재는,
    상기 고압전극 필름과 상기 세퍼레이터 필름과 상기 접지전극 필름이 각각 삽입되게 길이 방향을 따라 복수의 슬릿홈이 형성된 것을 특징으로 하는 공기 조화기.
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