KR100664720B1

KR100664720B1 - 공기청정기용 에어필터 장치 및 이를 이용한 검사방법

Info

Publication number: KR100664720B1
Application number: KR1020050005271A
Authority: KR
Inventors: 박규선
Original assignee: (주)유한지엔아이
Priority date: 2005-01-20
Filing date: 2005-01-20
Publication date: 2007-01-03
Also published as: KR20060084567A

Abstract

본 발명은 공기청정기용 에어필터 장치 및 검사방법에 관한 것으로서, 특히 하우징의 흡입구 하부면에 분배판을 설치하여 흡기 공기가 에어필터에 균일하게 분사되도록 하며, 필터 교환시의 성능 검사를 위한 점검구를 하우징의 하부에 설치하고, 검사모듈의 검사가스들이 들어 올 수 있는 안내관을 삽입하되 하나의 안내관의 단부가 상기 분배판의 내부에 위치하도록 하여 검사가스의 압력이 에어필터에 균일하게 작용하도록 하였으므로, 에어필터의 불균일한 처짐이나 불순물의 불균일에 의한 에어필터의 수명 단축을 방지하고, 검사의 신뢰성을 향상시키고, 검사를 용이하게 실시할 수 있으며, 장치 자체로 테스트를 위한 도구가 완비되어 설비가 간단해진다.

헤파필터, 분배판, DOP 테스트,

Description

공기청정기용 에어필터 장치 및 이를 이용한 검사방법{Air cleaning filter apparatus and test method using of the same}

도 1은 종래 기술에 따른 에어필터 장치의 단면도.

도 2는 도 1의 에어필터 장치의 사용상태를 설명하기 위한 개략도.

도 3은 도 1의 에어필터 장치의 검사 공정을 설명하기 위한 개략도.

도 4는 본 발명에 따른 에어필터 장치의 단면도.

도 5는 도 4의 하우징에 분배판이 부착되어 있는 상태의 평면도.

도 6은 도 4의 에어필터 장치의 검사 공정을 설명하기 위한 개략도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10, 40 : 에어필터 장치 12, 42 : 하우징

14, 44 : 흡입구 15 45, 47 : 점검구

16, 46 : 단열재 18, 48 : 볼트

19, 49 : 날개부 20, 50 : 필터 케이스

22, 52 : 그레이트 24 : 점검 파이프

30 : 필터성능 검사모듈 32 : 검사용관

60 : 분배판 62 : 홀

64 : 66 : 안내관

본 발명은 공기청정기용 에어필터 장치 및 이를 이용하는 검사방법에 관한 것으로, 특히 청정영역에 사용되는 에어필터의 수명을 연장시키고 에어필터 교환을 용이하게 하여 청정영역의 작업 능률을 향상시키고, 에어필터 교환시의 테스트의 신뢰성을 향상시키고 테스트를 용이하게 할 수 있는 공기청정기용 에어필터 장치 및 이를 이용하는 검사방법에 관한 것이다.

일반적으로 필터는 오염물질을 제거하여 순순한 상태의 물질, 예를 들어 가스나 액체를 얻기 위한 것으로서, 공기청정기용 에어필터는 하우징의 내부에 일정 형상으로 가공된 부직포를 충진시켜 사용한다.

산업이 고도화되어 감에 따라 고기능의 에어필터가 요구되고 있으며, 이는 생명 공학 연구실이나, 인큐베이터, 화학공장, 가전 또는 반도체 공장 등과 같은 인위적인 청정 환경을 요구하는 분야가 가속적으로 증가되기 때문이며, 이러한 요구에 의해 헤파(high efficiency particulate air; HEPA) 필터나, 울파(ultra low penetration absolute; ULPA) 필터 등도 사용되고 있다.

상기 헤파 필터는 인조섬유 재질로서 0.3㎛ 보다 크거나 같은 입자, 예를 들어 먼지, 박테리아, 바이러스 등을 포함하는 공기를 일회 통과시켜 99.97% 이상의 집진 효율을 나타내는 필터로서, 이러한 필터를 적용한 필터장치는 실내공기를 99% 이상 먼지나 불순물을 걸려서 정화하는 성능을 가진다.

또한 울파 필터는 0.01∼0.15㎛ 이상 크기의 불순물, 예를 들어 미세먼지, 바이러스, 박테리아, 비듬, 곰팡이 꽃가루, 라돈 및 각종 매연 등을 0.1㎛ 이상 입자를 포함하는 공기가 1회 통과하여 99.999∼99.9999% 까지 제거하는 필터로서, 헤파필터 보다 더 미세한 불순물을 정화하는 특수 재질의 대전섬유로 만든 필터로서, 반도체 회사의 크린룸등에 사용된다.

이러한 필터들은 일정한 형상, 예를 들어 부직포 형상 등으로 가공되어 필터 케이스에 다수개가 중첩 적재되고, 일측의 흡입구에서 공급되는 오염된 공기를 다층의 필터가 정화시켜 타측의 배출구로 정화된 공기를 배출시킨다.

도 1 내지 도 3은 종래 기술에 따른 공기청정기용 에어필터 장치를 설명하기 위한 도면들로서, 서로 연관시켜 설명한다.

먼저, 상기 에어필터 장치(10)는 사각 상자 형상의 하우징(12) 상부면의 중앙 부분에 콤프레샤(도시되지 않음)등과 연결되는 흡입구(14)가 공기조절용 뎀퍼(도시되지 않음)를 구비하여 형성되어 있고, 일측면에는 점검을 위한 점검구(15)가 형성되어 있다. 상기 점검구(15)는 공기청정기용 에어필터 장치(10)의 사용시에는 폐쇄되어 있다가 에어필터의 점검 시에 개방되어 점검구 모듈의 배기관들이 삽입 고정된다.

또한 상기 하우징(12)의 내측면 상부에는 단열재(16)가 부착되어 있고, 하부면에는 에어필터가 채워져 있는 사각 틀체 형상의 필터 케이스(20)가 볼트(18)등의 고정수단에 의해 부착되어 밀봉되어 있으며, 상기 하우징(12)의 하부에는 일정 간격으로 구멍들이 형성되어 있는 사각 판재 형상의 그레이트(22)가 볼트 등으로 고정되어 있고, 상기 하우징(12)의 외측면 하부에는 천장 및 그레이트(22)와의 결합을 위한 날개부(19)가 돌출되어 있다.

상기의 공기청정기용 에어필터 장치는 천정(100)에 고정되며, 설치시 테스트를 위한 점검 파이프(24)가 함께 설치되어 있으며, 상기 점검 파이프(24)는 장치 작동시에는 밀봉되어 있다. (도 1 참조).

상기와 같은 종래 기술에 따른 공기청정기용 에어필터 장치는 에어필터 하우징의 상부면 중앙 부분에 하나의 흡입구가 설치되어 있어 여기를 통하여 외부의 오염된 공기가 주입되면, 에어필터에서 오염물이 제거되고, 하부의 그레이트를 거쳐 크린룸 내부로 정화된 공기가 배출되므로, 도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 에어필터의 중앙부분에 주입되는 오염 공기의 압력이 주변 부분 보다 높아 중앙부분의 에어필터가 습기등에 의해 주변부보다 빨리 처짐 현상이 발생하고, 오염물질이 상대적으로 중앙부분에 집중되어 오염물이 동심원 형상으로 증가되어 교환주기가 빨라져 에어필터의 수명이 단축되고, 그에 따라 크린룸 전체의 작업 수율이 떨어지는 문제점이 있다.

또한 도 3에 도시되어 있는 바와 같이, 종래 기술에 따른 공기청정기용 에어필터 장치(10)는 필터 케이스(20)를 교환하기 전후에 필터의 성능 검사를 실시한다.

먼저, 흡입구(14)를 닫고, 상기 하우징(12)을 개봉한 후, 필터 케이스(20)를 DOP 테스트용 필터로 교환하고, 하우징(12)의 측면에 형성되어 있는 점검구(15)를 오픈한다.

그다음 상기 점검구(15)에 필터성능 검사모듈(30)의 주입구와 흡기구를 구비하는 검사용관(32)을 삽입 고정시킨 후, 상기 검사모듈(30)의 주입구로 DOP 테스트 가스를 일정 압력으로 흘려주며, 흡기구를 통하여 돌아오는 가스 상태로 전체 확산 정도를 입자수를 측정하여 검사하고, 필터로 방출되는 가스 상태 등을 검사하여 상기 에어필터의 성능과 실링 상태 등을 검사한다.

그후, 양호한 결과를 얻으면 상기 DOP 테스트 가스를 회수하고, 테스트용 필터를 해체한 후, 동종의 에어필터로 교환한다.

이러한 필터의 성능 검사는 제약 식품등 무균실에서의 청정화 작업에 필수적인 과정으로서, 에어필터 장치의 설치시에 검사를 위한 점검구와 연결된 점검 파이프를 함께 설치하여야하므로, 천장을 뚫고, 메우는 작업을 함께 하여야하므로 시공비가 증가되며, 에어필터 장치의 외관에 점검 파이프가 돌출되어 장치의 운반 및 보관등이 용이하지 않다.

또한 습기등으로 처지거나, 찢어진 에어필터를 교환하고, 점검 파이프를 오픈한 후, 파이프를 통하여 상기 하우징의 점검구측을 오픈 시키고, 검사모듈과 연결하여 검사를 실시하므로, 상기 검사 공정이 복잡하고, 시간이 많이 소요되는 등의 문제점이 있다.

또한 상기 검사모듈의 주입관이 하우징의 일측에 치우쳐 있어 검사의 신뢰성이 떨어지는 다른 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 흡기 공기가 에어필터에 균일하게 분사되도록 하여 에어필터의 불균일한 처짐이나 불순물의 불균일 확산에 의한 수명 단축을 방지하고, 필터 교환시의 성능 검사를 용이하게 실시할 수 있도록 하여 검사의 신뢰성을 향상시키며, 검사를 용이하게 실시하도록 할 수 있는 공기청정기용 에어필터 장치 및 이를 이용하는 검사방법을 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 공기청정기용 에어필터 장치의 특징은,

하부가 개방되어 있는 상자 형상의 하우징과,

상기 하우징 상부면의 중앙 부분에 형성되어 있는 흡입구와,

상기 흡입구 주변의 하우징 내측면에 설치되어 있으며, 다수개의 홀들이 형성되어 있는 접시 형상의 분배판과,

상기 하우징의 내측에 설치되어 있으며, 내부가 필터로 채워져 있는 틀체 형상의 필터 케이스와,

상기 하우징의 내벽 일측에 설치되어 일측 단부는 검사모듈의 흡기구 및 배기구와 연결되고 타측 단부는 하우징의 내부로 연장되어 있는 두 개의 안내관을 구비함에 있다.

또한 본 발명에 공기청정기용 에어필터 장치의 다른 특징은, 상기 하우징의 외측 하부에는 상기 에어필터 장치를 고정시키기 위하여 돌출되어 있는 날개부를 구비하고, 상기 하우징의 내측면 상부에 부착되어 있는 단열재를 구비하며, 상기 분배판에 형성되어 있는 홀들은 분배판의 중앙으로부터 외곽 방향으로 동심원 형상으로 배열되되, 외곽으로 갈수록 홀의 크기가 증가되도록 형성되고, 상기 안내관에서 검사모듈의 배기구와 연결되는 안내관은 ㄱ 자 형상으로 절곡되어 단부가 상기 분배판의 내부에 위치하도록 설치되며, 상기 안내관의 단부에는 단일 홀을 구비하거나, 다수개의 홀이 원주를 따라 구비되고, 상기 안내관에서 검사모듈의 흡기구와 연결되는 안내관은 단부가 상기 필터 케이스의 상측에 위치하도록 설치되는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따른 에어필터 장치 검사 방법의 특징은,

상자 형상의 하우징과, 상기 하우징 상부면의 중앙 부분에 형성되어 있는 흡입구와, 상기 흡입구 주변의 하우징 내측면에 설치되어 있으며, 다수개의 홀들이 형성되어 있는 접시 형상의 분배판과, 상기 하우징의 내측에 설치되고, 내부가 필터로 채워져 있는 필터 케이스와, 상기 하우징의 내벽 일측에 설치되어 검사모듈의 흡기구 및 배기구와 연결되는 두 개의 안내관을 구비하되, 검사모듈의 배기구와 연결되는 안내관은 단부가 상기 분배판의 내부에 위치하도록 설치되고, 검사모듈의 흡기구와 연결되는 안내관은 단부가 상기 필터 케이스의 상측에 위치하도록 설치되어 있는 공기청정기용 에어필터 장치의 검사 방법에 있어서,

상기 에어필터 장치의 필터를 교환하는 공정과,

상기 안내관들의 일측 단부에 필터성능 검사모듈의 배기구 및 흡기구와 연결시킨 후, 일정 압력의 DOP 검사가스를 하우징 내부로 주입하여 필터의 성능과 밀폐 상태를 검사하는 공정과,

상기 DOP 검사용 필터를 제거하고, 필터를 교환하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 한다.

또한 에어필터 장치 검사방법의 다른 특징은, 상기 검사가스는 DOP 테스트 가스이며, 검사 압력은 3 내지 5 기압인 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 공기청정기용 에어필터 장치에 관하여 상세히 설명한다.

도 4 내지 도 6은 본 발명에 따른 공기청정기용 에어필터 장치 및 검사방법을 설명하기 위한 도면들로서, 서로 연관시켜 설명한다.

먼저, 상기 에어필터 장치(40)의 하우징(42)은 하부가 개방되어 있는 사각 상자 형상으로 형성되어 있고, 상기 하우징(42)의 내측면 하부에는 사각 틀체 형상의 필터 케이스(50)가 볼트(48)등의 고정수단에 의해 내부를 밀폐시키도록 부착되어 있으며, 상기 하우징(42)의 하부에는 상기 에어필터를 통과한 공기가 균일하게 방출되도록 일정 간격 및 크기로 구멍들이 형성되어 있는 사각 판재 형상의 그레이트(52)가 볼트 등으로 고정되어 있고, 상기 하우징(42)의 외측 하부에는 상기 에어필터 장치(40)를 천장에 고정시키고, 그레이트(52)를 결합시키기 위한 볼트 등의 체결수단이 체결되기 위한 날개부(49)가 돌출되어 있다. 여기서 상기 필터 케이스(50)의 내부에는 에어필터가 채워져 있으며, 상기 하우징(42)의 내측면 상부에는 단열재(46)가 부착되어 있다. (도 4 참조).

또한 상기 하우징(42) 상부면의 중앙 부분에 콤프레샤(도시되지 않음)등과 연결되어 오염된 공기가 주입되는 흡입구(44)가 공기량 조절아 가능하도록 형성되어 있고, 상기 흡입구(44) 주변의 하우징(42) 내측면에는 사각접시 형상으로 절곡되어진 분배판(60)이 설치되어 있다. 여기서 상기 분배판(60)에는 다수개의 홀(62)들이 형성되어 있으며, 흡입되는 공기들이 에어필터에 균일한 압력으로 분산되도록 하기 위하여 상기 홀(62)들은 분배판(60)의 중앙으로부터 외곽 방향으로 동심원 형상으로 배열되되, 외곽으로 갈수록 홀의 크기가 증가된다. (도 5 참조).

또한 상기 하우징(42) 하부의 일측벽에는 두 개의 점검구(45),(47)가 개폐 가능하도록 형성되어 있고, 상기 점검구(45),(47)에 각각 연결되는 두개의 검사모듈용 안내관(64),(66)이 하우징(42)의 일측벽에 설치되어 있으며, 일측의 안내관(66)은 필터 케이스(50)의 상부에 단부가 노출되는 정도의 길이로 형성되며, 타측의 안내관(64)은 ㄱ자 형상으로 절곡되어 단부가 상기 분배판(60)의 내부에 위치하도록 설치된다. 여기서 상기 안내관(64)의 단부는 하나의 단일 홀로 되어 있어 검사가스를 배출할 수도 있으며, 다수개의 홀이 원주를 따라 형성할 수도 있다. 또한 안내관들(64),(66)들은 다양한 형태나 위치에 설치될 수 있음은 물론이다. (도 4 및 도 5 참조).

본 발명에 따른 공기청정기용 에어필터 장치(40)는 정상 동작 중에는 흡입구(44)로 오염된 공기가 유입되어 분배판(60)을 통하여 균일하게 분산되어 지므로, 에어필터의 일정 부분이 다른 부분 보다 빨리 처지거나, 오염이 빨리 되는 등의 불균일성이 방지된다.

또한 상기 필터 케이스(50)를 교환하는 공정에서는 에어필터 장치(40)를 오픈하고, 필터 케이스(50)를 DOP 테스트용 필터로 교체하여 밀봉시키고, 두 개의 점검구(45),(47)를 오픈한 후, 상기 점검구(45),(47)의 검사모듈용 안내관(64),(66)에 필터성능 검사모듈(도시되지 않음)의 흡기구와 주입구를 각각 연결시켜 기밀을 유지시키고, 검사모듈의 주입구로 DOP 테스트 가스를 안내관(64)을 통하여 일정 압력, 예를 들어 3 내지 5 기압 정도 압력으로 주입하면, 가스는 분배판(60)을 거쳐 균일하게 분산되어 필터를 압박하여 가스의 일부는 필터 케이스(50) 내부의 에어필터를 거쳐 배출되고, 일부는 흡기구로 배출된다. 이때 상기 검사모듈이 필터 케이스(50)와 내부 에어필터의 밀봉 상태나 에어필터의 성능을 검사한다. 따라서 검사가스의 압력이 균일하게 분산되어 검사의 신뢰성이 향상된다.

그다음 상기 DOP 테스트용 필터를 제거하고, 새로운 필터로 교체된 필터 케이스(50)를 설치하고, 그레이트(52)를 조립한다. 상기의 설치 전후의 에어필터 성능검사에서 검사모듈이 에어필터 장치(40) 하부 측에 형성되어 있는 점검구들(45),(47)에 연결되므로 검사 및 설치가 간단해진다. (도 6 참조).

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 공기청정기용 에어필터 장치는 하우징의 흡입구 하부면에 분배판을 설치하여 흡기 공기가 에어필터에 균일하게 분사되도록 하며, 필터 교환시의 성능 검사를 위한 점검구를 하우징의 하부에 설치하고, 검사모듈의 검사가스들이 들어 올 수 있는 안내관을 삽입하되 하나의 안내관의 단부가 상기 분배판의 내부에 위치하도록 하여 검사가스의 압력이 에어필터에 균일하게 작용하도록 하였으므로, 에어필터의 불균일한 처짐이나 불순물의 불균일에 의한 에어필터의 수명 단축을 방지하고, 검사의 신뢰성을 향상시키고, 검사를 용이하게 실시할 수 있는 이점이 있다.

Claims

하부가 개방되어 있는 상자 형상의 하우징과,

상기 하우징 상부면의 중앙 부분에 형성되어 있는 흡입구와,

상기 흡입구 주변의 하우징 내측면에 설치되어 있으며, 다수개의 홀들이 형성되어 있는 접시 형상의 분배판과,

상기 하우징의 내측에 설치되어 있으며, 내부가 필터로 채워져 있는 틀체 형상의 필터 케이스와,

상기 하우징의 내벽 일측에 설치되어 일측 단부는 검사모듈의 흡기구 및 배기구와 연결되고 타측 단부는 하우징의 내부로 연장되어 있는 두 개의 안내관을 구비하는 공기청정기용 에어필터 장치.
제1항에 있어서,

상기 하우징의 외측 하부에는 상기 에어필터 장치를 고정시키기 위하여 돌출되어 있는 날개부를 구비하는 공기청정기용 에어필터 장치.
제1항에 있어서,

상기 하우징의 내측면 상부에 부착되어 있는 단열재를 구비하는 공기청정기용 에어필터 장치.
제1항에 있어서,

상기 분배판에 형성되어 있는 홀들은 분배판의 중앙으로부터 외곽 방향으로 동심원 형상으로 배열되되, 외곽으로 갈수록 홀의 크기가 증가되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 공기청정기용 에어필터 장치.
제1항에 있어서,

상기 안내관에서 검사모듈의 배기구와 연결되는 안내관은 ㄱ자 형상으로 절곡되어 단부가 상기 분배판의 내부에 위치하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 공기청정기용 에어필터 장치.
제5항에 있어서,

상기 안내관의 단부에는 단일 홀을 구비하거나, 다수개의 홀이 원주를 따라 구비되는 것을 특징으로 하는 공기청정기용 에어필터 장치.
제1항에 있어서,

상기 안내관에서 검사모듈의 흡기구와 연결되는 안내관은 단부가 상기 필터 케이스의 상측에 위치하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 공기청정기용 에어필터 장치.
상자 형상의 하우징과, 상기 하우징 상부면의 중앙 부분에 형성되어 있는 흡입구와, 상기 흡입구 주변의 하우징 내측면에 설치되어 있으며, 다수개의 홀들이 형성되어 있는 접시 형상의 분배판과, 상기 하우징의 내측에 설치되고, 내부가 필터로 채워져 있는 필터 케이스와, 상기 하우징의 내벽 일측에 설치되어 검사모듈의 흡기구 및 배기구와 연결되는 두 개의 안내관을 구비하되, 검사모듈의 배기구와 연결되는 안내관은 단부가 상기 분배판의 내부에 위치하도록 설치되고, 검사모듈의 흡기구와 연결되는 안내관은 단부가 상기 필터 케이스의 상측에 위치하도록 설치되어 있는 공기청정기용 에어필터 장치의 검사 방법에 있어서,

상기 에어필터 장치의 필터를 DOP 테스트용 필터로 교환하는 공정과,

상기 안내관들의 일측 단부에 필터성능 검사모듈의 배기구 및 흡기구와 연결시킨 후, 일정 압력의 DOP 검사가스를 하우징 내부로 주입하여 필터의 성능과 밀폐 상태를 검사하는 공정과,

상기 DOP 검사용 필터를 제거하고, 필터를 교환하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 공기청정기용 에어필터 장치의 검사방법.
제8항에 있어서,

상기 DOP 검사가스는 3내지 5 기압인 것을 특징으로 하는 공기청정기용 에어필터 장치의 검사방법.