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WO2019112378A1 - 필터 모듈 - Google Patents

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Publication number
WO2019112378A1
WO2019112378A1 PCT/KR2018/015544 KR2018015544W WO2019112378A1 WO 2019112378 A1 WO2019112378 A1 WO 2019112378A1 KR 2018015544 W KR2018015544 W KR 2018015544W WO 2019112378 A1 WO2019112378 A1 WO 2019112378A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
electrode
filter
spacer
housing
disposed
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/KR2018/015544
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
윤소영
박지호
이광승
고치야마야스히코
노형수
이기섭
조일용
주의성
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Samsung Electronics Co Ltd
Original Assignee
Samsung Electronics Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Samsung Electronics Co Ltd filed Critical Samsung Electronics Co Ltd
Priority to US16/770,222 priority Critical patent/US11878262B2/en
Publication of WO2019112378A1 publication Critical patent/WO2019112378A1/ko
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/0027—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours with additional separating or treating functions
    • B01D46/0032—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours with additional separating or treating functions using electrostatic forces to remove particles, e.g. electret filters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/0002—Casings; Housings; Frame constructions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/10—Particle separators, e.g. dust precipitators, using filter plates, sheets or pads having plane surfaces
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/42—Auxiliary equipment or operation thereof
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/42—Auxiliary equipment or operation thereof
    • B01D46/4209—Prevention of static charge, e.g. by grounding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/52—Particle separators, e.g. dust precipitators, using filters embodying folded corrugated or wound sheet material
    • B01D46/521—Particle separators, e.g. dust precipitators, using filters embodying folded corrugated or wound sheet material using folded, pleated material

Definitions

  • the present invention relates to a filter module disposed on a flow path through which air passes and collecting foreign matter contained in air.
  • the filter module is disposed on a flow passage through which air is collected and collects foreign substances contained in the air, and is disposed in an air cleaner, a duct, or the like.
  • such a filter module includes a filter through which air passes, a high-voltage electrode disposed on the downstream side in the air flow direction of the filter, and a ground electrode disposed on the upstream side of the filter in the air flow direction.
  • the filter can collect the foreign matter more efficiently, and the performance of the filter module is improved.
  • One aspect of the present invention is to provide a filter module capable of preventing energization of a high-voltage electrode and a ground electrode through foreign matter even when a certain amount of foreign matter is trapped in the filter.
  • a filter module includes a filter disposed on a flow path through which air flows, a first electrode disposed opposite to the first surface of the filter, and a second surface opposite to the first surface, And a spacer for keeping at least one of the space between the first surface and the first electrode and the space between the second surface and the second electrode to be spaced apart from each other.
  • the first electrode and the second electrode are formed of a porous electrode having a plurality of holes in a conductive plate.
  • the filter may be arranged such that the first surface is disposed on the downstream side in the flow direction and the second surface is disposed on the upstream side in the air flow direction, the first electrode forms a high voltage electrode to which a high voltage is applied, The electrode forms a ground electrode to be grounded.
  • the spacer maintains a state in which the first surface and the first electrode are spaced apart from each other.
  • the spacer may include a first spacer for maintaining a state in which the first surface and the first electrode are spaced apart from each other, and a second spacer for maintaining a state in which the second surface and the second electrode are spaced apart from each other .
  • the spacer includes at least one of a frame portion corresponding to an outer edge of the filter and a spacer portion formed in a grid shape inside the frame portion.
  • the housing further includes a housing for housing the filter, the first electrode, and the second electrode, the housing having a first opening in which the first electrode is disposed, and a second opening in the housing, And the second opening.
  • the spacer is integrally projected from the inner surface of the housing into a space between the first surface of the filter and the first electrode.
  • the spacer may include a first spacer integrally protruding from the inner surface of the housing to a space between the first surface of the filter and the first electrode and a second spacer extending from the inner surface of the housing to the second surface of the filter, And a second spacer integrally projecting into a space between the first spacer and the second spacer.
  • the housing includes a first rib portion provided in the first opening, and the spacer protrudes from the inner surface of the first rib portion toward the filter.
  • the housing includes a first rib portion provided in the first opening and a second rib portion provided in the second opening, the spacer including a first spacer protruding from the inner surface of the first rib portion toward the filter, And a second spacer protruding from the inner surface of the second rib portion toward the filter.
  • a filter module comprising: a housing including a first opening provided on the downstream side in the air flow direction and a second opening provided on the upstream side in the air flow direction; a filter disposed inside the housing; A first electrode formed inside the first opening and facing the first surface of the filter, and a second electrode formed inside the mesh panel and disposed inside the second opening and facing the second surface of the filter, And a spacer that keeps the first surface of the filter and the first electrode in a spaced apart relationship.
  • the filter module according to the present invention includes the spacers for separating the electrodes from each other, the first electrode, which is a high-voltage electrode, and the second electrode, which is a ground electrode, are energized .
  • FIG. 1 is a perspective view of a filter module according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view of a filter module according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG 3 is a top cross-sectional view of the filter module according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG 4 is an exploded perspective view of a first terminal applied to the filter module according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG 5 is an exploded perspective view of a second terminal applied to the filter module according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a top cross-sectional view of a filter module according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a top cross-sectional view of a filter module according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a top cross-sectional view of a filter module according to a fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a top cross-sectional view of a filter module according to a fifth embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a perspective view of a first housing applied to a filter module according to a fifth embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a top cross-sectional view of a filter module according to a sixth embodiment of the present invention.
  • first component may be referred to as a second component
  • second component may also be referred to as a first component.
  • the term "and / or” includes any combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.
  • the filter module 1 is disposed on a flow path f through which air passes and collects foreign matter such as dust from air passing through the flow path f.
  • the filter module 1 includes a housing 10 forming an outer appearance of the housing 10, a filter 20 disposed inside the housing 10 to collect foreign matter, a filter 20, And a second electrode 32 disposed to be in contact with a second surface of the filter 20 opposite to the first surface.
  • the first surface of the filter 20 is the rear surface of the filter 20, which is located below the air flow direction
  • the second surface of the filter 20 is the front surface of the filter 20, which is located above the air flow direction.
  • the housing 10 includes a first housing 11 and a second housing 12 coupled to each other in the back and forth direction and accommodating the filter 20, the first electrode 31 and the second electrode 32 therein .
  • the first housing 11 includes a first opening 11a through which air having passed through the filter 20 is discharged to the outside of the housing 10 and a second opening 11b formed in the first opening 11a, And a first rib portion 11b for supporting the first rib portion 11b.
  • the first rib portion 11b is formed in a triangular lattice shape so as to allow air to pass therethrough while supporting one surface of the first electrode 31.
  • the second housing 12 has a second opening 12a for allowing air to be sucked into the housing 10 and a second opening 12a formed in the second opening 12a for supporting one surface of the second electrode 32.
  • a rib portion 12b is formed in a triangular lattice shape so as to allow air to pass therethrough while supporting one surface of the second electrode 32.
  • the filter 20 is formed of a HEPA filter capable of collecting minute foreign matter, and is formed in a substantially rectangular block shape.
  • the first electrode 31 and the second electrode 32 are formed of a metal, which is a conductive material, and are formed of a square plate-shaped mesh panel having a mesh.
  • the first electrode 31 and the second electrode 32 are formed of a mesh panel, but the present invention is not limited thereto. That is, the first electrode 31 and the second electrode 32 may include various types of porous electrodes provided with a plurality of holes so that air can pass through a conductive plate such as a metal plate .
  • the first electrode 31 is disposed inside the first opening 11a of the first housing 11 and a high voltage is applied to the first electrode 31 to form a high voltage electrode.
  • the second electrode 32 is disposed inside the second opening 12a of the second housing 12 and is grounded to form a ground electrode.
  • the filter module 1 also includes a spacer 40 disposed between the first surface of the filter 20 and the first electrode 31.
  • the spacer 40 is formed of an electrically insulating material that does not conduct electricity, and functions to electrically isolate the filter 20 and the first electrode 31 from each other.
  • the spacer 40 has a frame portion 41 corresponding to the outer side of the filter 20 and a plurality of spacers 40 provided in a lattice shape inside the frame portion 41 to sandwich the space between the first surface of the filter 20 and the first electrode 31 (Not shown).
  • the frame portion 41 is formed in a rectangular ring shape so as to correspond to the outer side of the filter 20 formed in a square block shape and the spacer portion 42 has a first rib portion 11b and a second rib portion 12b Are formed in a triangular lattice shape so as to correspond to each other.
  • the spacing between the first surface of the filter 20 and the first electrode 31 is maintained at a predetermined distance or more through the spacer 40, and the amount of foreign matter trapped in the filter 20 is maintained at a predetermined level
  • the first electrode 31 and the second electrode 32 are prevented from being energized through the foreign matter collected in the filter 20.
  • the spacer 40 is disposed between the first surface of the filter 20 and the first electrode 31 located on the downstream side in the air flow direction. This is because the foreign matter collected by the filter 20 is mainly accumulated on the upstream side in the air flow direction of the filter 20 and foreign matter is accumulated between the first surface of the filter 20 located on the downstream side in the flow direction and the first electrode 31 It rarely builds up. Therefore, if the first surface of the filter 20 and the first electrode 31 are kept apart from each other through the spacer 40, even if a large amount of foreign matter is collected on the upstream side of the filter 20 in the flow direction, The first electrode 31 and the second electrode 32 are not energized.
  • the spacer 40 includes the frame portion 41 and the spacer portion 42, but is not limited thereto. That is, it is also possible that the spacer includes only the spacer portion without the configuration corresponding to the frame portion. Further, when the first electrode 31 has a sufficiently large rigidity, it is also possible that the spacer includes only the frame portion without a configuration corresponding to the spacer portion.
  • the first rib portion 11b, the second rib portion 12b, and the spacer portion 42 are all formed in a triangular grid shape, but this is an example. That is, the first rib portion, the second rib portion, and the spacer portion may be formed into various shapes depending on the design, such as a square lattice shape or a hexagonal lattice shape. It is also possible that the first rib portion, the second rib portion, and the spacer portion are formed in different grid shapes.
  • the filter module 1 includes a first terminal 51 for allowing the first electrode 31 to be connected to a power source outside the housing 10, And a second terminal for connecting to a power source outside the housing 10.
  • the housing 10 includes a first terminal mounting portion 11c provided at an upper portion of the first housing 11 and provided with a first terminal 51 and a second terminal mounting portion 11c provided at a lower portion of the first housing 11, And a second terminal mounting portion 11d to be installed.
  • the first terminal mounting portion 11c and the second terminal mounting portion 11d are formed in a protruding shape by cutting a part of the outer surface of the first housing 11.
  • the first terminal 51 includes a first terminal portion 51a which is provided in the first terminal mounting portion 11c and is exposed to the outside and a second terminal portion 51b which extends to the inside of the housing 10 and is connected to the first electrode 31, (51b).
  • the second terminal 52 includes a second terminal portion 52a that is provided on the second terminal mounting portion 11d and is exposed to the outside and a second terminal portion 52b that extends to the inside of the housing 10 and is connected to the second electrode 32. [ (52b).
  • the spacer 40 is disposed between the first surface of the filter 20 and the first electrode 31, but is not limited thereto.
  • the filter module 1 includes a first spacer 40A disposed between the first surface of the filter 20 and the first electrode 31, And a second spacer 40B disposed between the second surface and the second electrode of the filter 20, respectively.
  • the filter module 1 when the filter module 1 includes the first spacer 40A and the second spacer 40B, the filter module 1 is structured such that both sides of the filter module 20 are symmetrical with respect to the filter 20. Therefore, when the filter module 1 is installed, it can be installed without considering the direction of the filter module 1, so that the installation is convenient.
  • the spacers 40A and 40B are disposed separately from the housing 10 and disposed between the first surface of the filter 20 and the first electrode 31.
  • the present invention is not limited thereto.
  • the spacer 40C is spaced from the inner surface of the first housing 11 to the space between the first surface of the filter 20 and the first electrode 31 It is also possible to make it protrude. That is, it is possible to make the spacer 40C integrally formed with the first housing 11.
  • the spacer 40C is projected in a bar shape from the inner upper surface and the inner lower surface of the first housing 11, respectively, so that the spacer 40 contacts the upper and lower ends of the first surface 11a of the filter 20, And between the upper end and the lower end.
  • FIG 8 shows a fourth embodiment of the present invention in which the spacers 40 are spaced apart from the inner surface of the first housing 11 by a space between the first surface of the filter 20 and the first electrode 31
  • the spacer 40E may protrude integrally from the inner surface of the first rib portion 11b toward the filter 20 as shown in the fifth embodiment of the present invention.
  • the spacer 40E penetrates through the hole of the first electrode 31 and its tip is supported on the first surface of the filter 20.
  • the first surface of the filter 20 is kept spaced apart from the first electrode 31 by the spacer 40E.
  • the spacers 40E and 40F are spaced apart from each other by a first spacer 40E protruding integrally from the inner surface of the first rib portion 11b toward the filter 20, as shown in the sixth embodiment of the present invention. And a second spacer 40F integrally protruding from the inner surface of the second rib portion 12b toward the filter 20.
  • the first spacer 40E passes through the hole of the first electrode 31, its tip is supported on the first surface of the filter 20, and the second spacer 40F is supported on the second surface of the second electrode 32 And its tip is supported on the second surface of the filter 20 through the hole.
  • the first spacer 40E keeps the first surface of the filter 20 spaced apart from the first electrode 31 by a predetermined distance
  • the second spacer 40F keeps the second surface of the filter 20
  • the surface of the second electrode 32 is spaced apart from the second electrode 32 by a predetermined distance.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrostatic Separation (AREA)

Abstract

본 발명은 공기가 통과하는 유로 상에 배치되는 필터와, 필터의 제 1 면에 대향 배치되는 제 1 전극과, 제 1 면과 반대측인 필터의 제 2 면에 대향 배치되는 제 2 전극을 포함한 필터 모듈에 관한 것으로 필터의 제 1 면과 제 1 전극 사이와, 필터의 제 2 면과 제 2 전극 사이 중 적어도 하나는 스페이서를 통해 서로 이격된 상태를 유지하므로, 필터에 일정 이상의 이물질이 포집되어도 이물질을 통한 제 1 전극과 제 2 전극의 통전은 방지된다.

Description

필터 모듈
본 발명은 공기가 통과하는 유로 상에 배치되어 공기에 포함된 이물질을 포집하는 필터 모듈에 관한 것이다.
필터 모듈은 공기가 통과하는 유로 상에 배치되어 공기 중에 포함된 이물질을 포집하는 것으로, 공기 청정기나 덕트 등에 배치되어 사용된다.
근래 이러한 필터 모듈 중에는 공기가 통과하는 필터와, 필터의 공기 유동 방향 하류측에 배치된 고전압 전극과, 필터의 공기 유동 방향 상류측에 배치된 접지 전극을 포함한 필터 모듈이 있다.
이러한 필터 모듈에 있어서 고전압 전극과 접지 전극에 전원을 인가하면, 고전압 전극과 접지 전극의 전위차에 의해 필터에는 정전기력이 발생한다.
따라서, 필터를 통과하는 공기에 포함된 이물질이 정전기력에 의해 필터에 흡착되므로, 필터가 보다 효율적으로 이물질을 포집할 수 있어 필터 모듈의 성능이 개선된다.
본 발명의 일 측면은 필터에 일정 이상의 이물질이 포집된 상태에서도 이물질을 통해 고전압 전극와 접지 전극이 통전되는 것을 방지할 수 있는 필터 모듈을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따른 필터 모듈은 공기가 통과하는 유로 상에 배치되는 필터와, 상기 필터의 제 1 면에 대향 배치되는 제 1 전극과, 상기 제 1 면과 반대측인 상기 필터의 제 2 면에 대향 배치되는 제 2 전극과, 상기 제 1 면과 상기 제 1 전극 사이와, 상기 제 2 면과 상기 제 2 전극 사이 중 적어도 하나가 서로 이격된 상태를 유지하도록 하는 스페이서를 포함한다.
또한, 상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극은 도전성 판에 복수의 홀들이 마련된 기공성 전극으로 형성된다.
또한, 상기 필터는 상기 제 1 면이 유동 방향 하류측에 배치되고 상기 제 2 면이 공기의 유동 방향 상류측에 배치되며, 상기 제 1 전극은 고전압이 인가되는 고전압 전극을 형성하고, 상기 제 2 전극은 접지되는 접지 전극을 형성한다.
또한, 상기 스페이서는 상기 제 1 면과 상기 제 1 전극 사이가 이격된 상태를 유지하도록 한다.
또한, 상기 스페이서는 상기 제 1 면과 상기 제 1 전극 사이가 이격된 상태를 유지하도록 하는 제 1 스페이서와, 상기 제 2 면과 상기 제 2 전극 사이가 이격된 상태를 유지하도록 하는 제 2 스페이서를 포함한다.
또한, 상기 스페이서는 상기 필터의 외곽과 대응하는 프레임부와, 상기 프레임부 내측에 격자 형상으로 형성된 스페이서부 중 적어도 하나를 포함한다.
또한, 외관을 형성하며 내부에 상기 필터, 상기 제 1 전극 및 제 2 전극을 수용하는 하우징을 포함하며, 상기 하우징은 내측에 상기 제 1 전극이 배치되는 제 1 개구와, 내측에 상기 제 2 전극이 배치되는 제 2 개구를 포함한다.
또한, 상기 스페이서는 상기 하우징의 내면으로부터 상기 필터의 제 1 면과 상기 제 1 전극 사이의 공간으로 일체로 돌출된다.
또한, 상기 스페이서는 상기 하우징의 내면으로부터 상기 필터의 제 1 면과 상기 제 1 전극 사이의 공간으로 일체로 돌출되는 제 1 스페이서와, 상기 하우징의 내면으로부터 상기 필터의 제 2 면과 상기 제 2 전극 사이의 공간으로 일체로 돌출되는 제 2 스페이서를 포함한다.
또한, 상기 하우징은 상기 제 1 개구에 마련된 제 1 리브부를 포함하며, 상기 스페이서는 상기 제 1 리브부의 내면으로부터 상기 필터를 향해 돌출된다.
또한, 상기 하우징은 상기 제 1 개구에 마련된 제 1 리브부와, 상기 제 2 개구에 마련된 제 2 리브부를 포함하며, 상기 스페이서는 상기 제 1 리브부의 내면으로부터 상기 필터를 향해 돌출된 제 1 스페이서와, 상기 제 2 리브부의 내면으로부터 상기 필터를 향해 돌출된 제 2 스페이서를 포함한다.
또한, 본 발명의 일 측면에 따른 필터 모듈은 공기 유동 방향 하류측에 마련된 제 1 개구와 공기 유동 방향 상류측에 마련된 제 2 개구를 포함하는 하우징과, 상기 하우징 내부에 배치되는 필터와, 메쉬 패널로 형성되어 상기 제 1 개구 내측에 배치되며 상기 필터의 제 1 면에 대향되는 제 1 전극과, 메쉬 패널로 형성되어 상기 제 2 개구 내측에 배치되며 상기 필터의 제 2 면에 대향되는 제 2 전극과, 상기 필터의 상기 제 1 면과 상기 제 1 전극이 서로 이격된 상태를 유지하도록 하는 스페이서를 포함한다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 필터 모듈은 전극과 사이를 이격시키는 스페이서를 포함하므로 필터에 일정 이상의 양의 이물질이 포집된 상태에서도 고전압 전극인 제 1 전극과 접지 전극인 제 2 전극이 통전되는 것을 방지된다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 필터 모듈의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 필터 모듈의 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 필터 모듈의 상부 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 필터 모듈에 적용된 제 1 단자의 분해 사시도이다.
도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 필터 모듈에 적용된 제 2 단자의 분해 사시도이다.
도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 필터 모듈의 상부 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 필터 모듈의 상부 단면도이다.
도 8은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 필터 모듈의 상부 단면도이다.
도 9는 본 발명의 제 5 실시예에 따른 필터 모듈의 상부 단면도이다.
도 10은 본 발명의 제 5 실시예에 따른 필터 모듈에 적용된 제 1 하우징의 사시도이다.
도 11은 본 발명의 제 6 실시예에 따른 필터 모듈의 상부 단면도이다.
본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 개시된 발명의 바람직한 일 실시예이며, 본 출원의 출원 시점에 있어서 본 명세서의 실시예와 도면을 대체할 수 있는 다양한 변형 예들이 있을 수 있다.
또한, 본 명세서의 각 도면에서 제시된 동일한 참조 번호 또는 부호는 실질적으로 동일한 기능을 수행하는 부품 또는 구성 요소를 나타낸다.
또한, 본 명세서에서 사용한 용어는 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 개시된 발명을 제한 및/또는 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다", "구비하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는다.
또한, 본 명세서에서 사용한 "제1", "제2" 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않으며, 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1구성 요소는 제2구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1구성 요소로 명명될 수 있다. "및/또는" 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
또한, 본 명세서에서 사용한 "선단", "후단", "상부", "하부", "상단" 및 하단" 등의 용어는 도면을 기준으로 정의한 것이며, 이 용어에 의하여 각 구성요소의 형상 및 위치가 제한되는 것은 아니다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 필터 모듈을 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1에 도시한 바와 같이 본 발명의 일 측면에 따른 필터 모듈(1)은 공기가 통과하는 유로(f) 상에 배치되어 유로(f)를 통과하는 공기로부터 먼지 등의 이물질을 포집한다.
필터 모듈(1)은 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이 그 외관을 형성하는 하우징(10)과, 하우징(10)의 내부에 배치되어 이물질을 포집하는 필터(20)와, 필터(20)의 제 1 면과 대향 배치되는 제 1 전극(31)과, 제 1 면과 반대측인 필터(20)의 제 2 면과 대행 배치되는 제 2 전극(32)을 포함한다. 도면에서 필터(20)의 제 1 면은 공기의 유동 방향 하측에 위치한 필터(20)의 후면이며, 필터(20)의 제 2 면은 공기의 유동 방향 상측에 위치한 필터(20)의 전면이다.
하우징(10)은 전후 방향으로 서로 결합되어 내부에 필터(20), 제 1 전극(31) 및 제 2 전극(32)을 수용하는 제 1 하우징(11)과 제 2 하우징(12)을 포함한다.
제 1 하우징(11)은 필터(20)를 통과한 공기가 하우징(10) 외부로 배출되도록 하는 제 1 개구(11a)와, 제 1 개구(11a)에 형성되어 제 1 전극(31)의 일면을 지지하는 제 1 리브부(11b)를 포함한다. 제 1 리브부(11b)는 제 1 전극(31)의 일면을 지지하면서도 공기는 통과할 수 있도록 삼각형 격자 형상으로 형성된다.
제 2 하우징(12)은 하우징(10) 내부로 공기가 흡입될 수 있도록 하는 제 2 개구(12a)와, 제 2 개구(12a)에 형성되어 제 2 전극(32)의 일면을 지지하는 제 2 리브부(12b)를 포함한다. 제 2 리브부(12b)는 제 2 전극(32)의 일면을 지지하면서도 공기는 통과할 수 있도록 삼각형 격자 형상으로 형성된다.
필터(20)는 미세한 이물질을 포집할 수 있는 헤파 필터로 형성되며, 대략 사각 블록 형태로 형성된다.
제 1 전극(31) 및 제 2 전극(32)은 전도성 재질인 금속으로 각각 형성되며, 메쉬가 형성된 사각 판 형상의 메쉬 패널로 형성된다.
상기에서 제 1 전극(31) 및 제 2 전극(32)은 메쉬 패널로 형성되나, 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 제 1 전극(31) 및 제 2 전극(32)은 금속판과 같은 도전성 판에 공기가 통과할 수 있도록 복수의 홀들이 마련되어 있는 다양한 종류의 기공성(氣孔性) 전극을 모두 포함할 수 있다.
제 1 전극(31)은 제 1 하우징(11)의 제 1 개구(11a) 내측에 배치되며, 고전압이 인가되어 제 1 전극(31)은 고전압 전극을 형성한다.
제 2 전극(32)은 제 2 하우징(12)의 제 2 개구(12a) 내측에 배치되며, 접지되어 접지 전극을 형성한다.
또한, 필터 모듈(1)은 필터(20)의 제 1 면과 제 1 전극(31) 사이에 배치된 스페이서(40)를 포함한다.
스페이서(40)는 전기가 통하지 않는 전기 절연성 재질로 형성되어, 필터(20)와 제 1 전극(31)을 전기적으로 분리하는 역할을 수행한다. 스페이서(40)는 필터(20)의 외곽측과 대응하는 프레임부(41)와, 프레임부(41) 내측에 격자 형상으로 마련되어 필터(20)의 제 1 면과 제 1 전극(31) 사이를 지지하는 스페이서부(42)를 포함한다.
프레임부(41)는 사각 블록 형상으로 형성된 필터(20)의 외곽측과 대응하도록 사각 링 형상으로 형성되며, 스페이서부(42)는 제 1 리브부(11b) 및 제 2 리브부(12b)와 대응하도록 삼각형 격자 형상으로 형성된다.
따라서, 스페이서(40)를 통해 필터(20)의 제 1 면과 제 1 전극(31) 사이의 간격은 일정 이상 이격된 상태가 유지되며, 필터(20)에 포집된 이물질의 양이 일정 이상으로 증가하더라도 필터(20)에 포집된 이물질을 통해 제 1 전극(31)과 제 2 전극(32)이 통전되는 것은 방지된다.
상술한 바와 같이 스페이서(40)는 공기의 유동 방향 하류측에 위치한 필터(20)의 제 1 면과 제 1 전극(31) 사이에 배치된다. 이는 필터(20)에 의해 포집되는 이물질은 주로 필터(20)의 공기 유동 방향 상류측에 쌓이고, 유동 방향 하류측에 위치한 필터(20)의 제 1 면과 제 1 전극(31) 사이에는 이물질이 거의 쌓이지 않는다. 따라서 스페이서(40)를 통해 필터(20)의 제 1 면과 제 1 전극(31)이 이격된 상태를 유지하도록 하면, 필터(20)의 유동 방향 상류측에 많은 양의 이물질이 포집되더라도, 제 1 전극(31)과 제 2 전극(32) 사이는 통전되지 않는다.
상기에서 스페이서(40)는 프레임부(41)와 스페이서부(42)를 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 스페이서가 프레임부에 대응하는 구성 없이 스페이서부만을 포함하는 것도 가능하다. 또한, 제 1 전극(31)이 충분히 큰 강성을 가질 경우, 스페이서는 스페이서부에 대응하는 구성 없이 프레임부만을 포함하는 것도 가능하다.
상기에서 제 1 리브부(11b), 제 2 리브부(12b) 및 스페이서부(42)는 모두 삼각형 격자 형상으로 형성되나, 이는 일례를 보인 것이다. 즉, 제 1 리브부, 제 2 리브부 및 스페이서부는 사각형 격자 형상이나 육각형 격자 형상 등, 설계에 따라 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 또한, 제 1 리브부, 제 2 리브부 및 스페이서부가 서로 다른 격자 형상으로 각각 형성되는 것도 가능하다.
필터 모듈(1)은 도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이 제 1 전극(31)이 하우징(10) 외부의 전원과 연결될 수 있도록 하는 제 1 단자(51)와, 제 2 전극(32)이 하우징(10) 외부의 전원과 연결될 수 있도록 하는 제 2 단자를 포함한다.
하우징(10)은 제 1 하우징(11) 상부에 마련되어 제 1 단자(51)가 설치되는 제 1 단자 설치부(11c)와, 제 1 하우징(11)의 하부에 마련되어 제 2 단자(52)가 설치되는 제 2 단자 설치부(11d)를 포함한다. 본 실시예에서 제 1 단자 설치부(11c) 및 제 2 단자 설치부(11d)는 제 1 하우징(11)의 외면 일부가 절개되어 돌기 형태로 형성된다.
제 1 단자(51)는 제 1 단자 설치부(11c)에 설치되며 외부로 노출되는 제 1 단자부(51a)와, 하우징(10) 내측으로 연장되어 제 1 전극(31)에 접속되는 제 1 접속부(51b)를 포함한다.
제 2 단자(52)는 제 2 단자 설치부(11d)에 설치되며 외부로 노출되는 제 2 단자부(52a)와, 하우징(10) 내측으로 연장되어 제 2 전극(32)에 접속되는 제 2 접속부(52b)를 포함한다.
상기에서 스페이서(40)는 필터(20)의 제 1 면과 제 1 전극(31) 사이에 배치되나, 이에 한정되는 것은 아니다.
즉, 도 6에 본 발명의 제 2 실시예로 도시한 바와 같이, 필터 모듈(1)이 필터(20)의 제 1 면과 제 1 전극(31) 사이에 배치된 제 1 스페이서(40A)와, 필터(20)의 제 2 면과 제 2 전극 사이에 각각 배치되는 제 2 스페이서(40B)를 포함하도록 하는 것도 가능하다.
상기와 같이 필터 모듈(1)이 제 1 스페이서(40A)와 제 2 스페이서(40B)를 포함하도록 하면, 필터 모듈(1)은 필터(20)를 중심으로 양측이 서로 대칭인 구조를 이룬다. 따라서, 필터 모듈(1)을 설치할 경우 필터 모듈(1)의 방향을 고려하지 않고 설치할 수 있어, 설치가 편리해진다.
또한, 상기에서 스페이서(40A, 40B)들은 하우징(10)과 별도로 제조되어 필터(20)의 제 1 면과 제 1 전극(31) 사이에 배치되나, 이에 한정되는 것은 아니다.
즉, 도 7에 본 발명의 제 3 실시예로 도시한 바와 같이 스페이서(40C)가 제 1 하우징(11)의 내면으로부터 필터(20)의 제 1 면과 제 1 전극(31) 사이의 공간으로 돌출되도록 하는 것도 가능하다. 즉, 스페이서(40C)가 제 1 하우징(11)에 일체로 형성되도록 하는 것이 가능하다.
이러한 경우 스페이서(40C)는 제 1 하우징(11)의 내부 상면 및 내부 하면으로부터 각각 바 형상으로 돌출되어, 스페이서(40)가 필터(20)의 제 1 면 상단부 및 하단부과 제 1 전극(31)의 상단부 및 하단부 사이를 지지한다.
또한, 도 8에 본 발명의 제 4 실시예로 도시한 바와 같이 스페이서(40)가 제 1 하우징(11)의 내면으로부터 필터(20)의 제 1 면과 제 1 전극(31) 사이의 공간으로 일체로 돌출된 제 1 스페이서(40C)와, 제 2 하우징(12)의 내면으로부터 필터(20)의 제 2 면과 제 2 전극(32) 사이의 공간으로 일체로 돌출된 제 2 스페이서(40D)를 포함하는 것도 가능하다.
또한, 도 9 및 도 10에 본 발명의 제 5 실시예로 도시한 바와 같이 스페이서(40E)가 제 1 리브부(11b)의 내면으로부터 필터(20)를 향해 일체로 돌출되도록 하는 것도 가능하다.
이러한 경우, 스페이서(40E)는 제 1 전극(31)의 홀을 관통하여 그 선단이 필터(20)의 제 1 면에 지지된다.
따라서, 스페이서(40E)에 의해 필터(20)의 제 1 면이 제 1 전극(31)과 일정 거리 이격된 상태를 유지한다.
또한, 도 11에 본 발명의 제 6 실시예로 도시한 바와 같이 스페이서(40E, 40F)가 제 1 리브부(11b)의 내면으로부터 필터(20)를 향해 일체로 돌출된 제 1 스페이서(40E)와, 제 2 리브부(12b)의 내면으로부터 필터(20)를 향해 일체로 돌출된 제 2 스페이서(40F)를 포함하는 것도 가능하다.
이러한 경우, 제 1 스페이서(40E)는 제 1 전극(31)의 홀을 관통하여 그 선단이 필터(20)의 제 1 면에 지지되고, 제 2 스페이서(40F)는 제 2 전극(32)의 홀을 관통하여 그 선단이 필터(20)의 제 2 면에 지지된다.
따라서, 제 1 스페이서(40E)에 의해 필터(20)의 제 1 면이 제 1 전극(31)과 일정 거리 이격된 상태를 유지하고, 제 2 스페이서(40F)에 의해 필터(20)의 제 2 면이 제 2 전극(32)과 일정 거리 이격된 상태를 유지한다.
본 발명의 권리범위는 상기 설명한 특정 실시예들에 한정되는 것은 아니다. 특허청구범위에 명시된 본 발명의 기술적 사상으로서의 요지를 벗어나지 아니하는 범위 안에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 수정 또는 변형 가능한 다양한 다른 실시예들도 본 발명의 권리범위에 속한다 할 것이다.

Claims (11)

  1. 공기가 통과하는 유로 상에 배치되는 필터와,
    상기 필터의 제 1 면에 대향 배치되는 제 1 전극과,
    상기 제 1 면과 반대측인 상기 필터의 제 2 면에 대향 배치되는 제 2 전극과,
    상기 제 1 면과 상기 제 1 전극 사이와, 상기 제 2 면과 상기 제 2 전극 사이 중 적어도 하나가 서로 이격된 상태를 유지하도록 하는 스페이서를 포함하는 필터 모듈.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극은 도전성 판에 복수의 홀들이 마련된 기공성(氣孔性) 전극으로 형성되는 필터 모듈.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 필터는 상기 제 1 면이 유동 방향 하류측에 배치되고 상기 제 2 면이 공기의 유동 방향 상류측에 배치되며,
    상기 제 1 전극은 고전압이 인가되는 고전압 전극을 형성하고, 상기 제 2 전극은 접지되는 접지 전극을 형성하는 필터 모듈.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 스페이서는 상기 제 1 면과 상기 제 1 전극 사이가 이격된 상태를 유지하도록 하는 필터 모듈.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 스페이서는 상기 제 1 면과 상기 제 1 전극 사이가 이격된 상태를 유지하도록 하는 제 1 스페이서와, 상기 제 2 면과 상기 제 2 전극 사이가 이격된 상태를 유지하도록 하는 제 2 스페이서를 포함하는 필터 모듈.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 스페이서는 상기 필터의 외곽과 대응하는 프레임부와, 상기 프레임부 내측에 격자 형상으로 형성된 스페이서부 중 적어도 하나를 포함하는 필터 모듈.
  7. 제 3 항에 있어서,
    외관을 형성하며 내부에 상기 필터, 상기 제 1 전극 및 제 2 전극을 수용하는 하우징을 더 포함하며,
    상기 하우징은 내측에 상기 제 1 전극이 배치되는 제 1 개구와, 내측에 상기 제 2 전극이 배치되는 제 2 개구를 포함하는 필터 모듈.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 스페이서는 상기 하우징의 내면으로부터 상기 필터의 제 1 면과 상기 제 1 전극 사이의 공간으로 일체로 돌출되는 필터 모듈.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 스페이서는 상기 하우징의 내면으로부터 상기 필터의 제 1 면과 상기 제 1 전극 사이의 공간으로 일체로 돌출되는 제 1 스페이서와, 상기 하우징의 내면으로부터 상기 필터의 제 2 면과 상기 제 2 전극 사이의 공간으로 일체로 돌출되는 제 2 스페이서를 포함하는 필터 모듈.
  10. 제 3 항에 있어서,
    상기 하우징은 상기 제 1 개구에 마련된 제 1 리브부를 포함하며,
    상기 스페이서는 상기 제 1 리브부의 내면으로부터 상기 필터를 향해 돌출되는 필터 모듈.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 하우징은 상기 제 1 개구에 마련된 제 1 리브부와, 상기 제 2 개구에 마련된 제 2 리브부를 포함하며,
    상기 스페이서는 상기 제 1 리브부의 내면으로부터 상기 필터를 향해 돌출된 제 1 스페이서와, 상기 제 2 리브부의 내면으로부터 상기 필터를 향해 돌출된 제 2 스페이서를 포함하는 필터 모듈.
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