KR101695839B1 - 필터 충전제 충전용 지그 - Google Patents

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양희태
조범주
권미라
고정곤
김기영
김나리
이윤희
이광혁
김진훈
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(주)쓰리에이씨
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Abstract

본 발명은 필터의 각 셀에 활성탄 등과 같은 충전제를 일정하게 분산 충전할 때 사용하는 지그에 관한 것이다.
본 발명은 필터의 각 셀에 일대일 대응가능한 복수의 충전제 수용공간을 갖춘 지그를 사용하여 필터의 각 셀 내에 충전제를 일정하게 분산시켜서 채우는 새로운 충전제 충전방식을 구현함으로써, 필터 전체 면적에 걸쳐 균일한 공기의 흐름(양)을 확보할 수 있는 등 필터의 성능을 안정적으로 확보할 수 있는 한편, 충전제 배출을 위한 서랍식 구조, 충전제 충전량 조절을 위한 슬라이드식 분할 구조 및 조합형의 지그 본체 구조 등을 적용한 새로운 형태의 지그를 구현함으로써, 다양한 스펙이나 규격에 맞게 활성탄 등과 같은 충전제의 충전량을 임의로 조절할 수 있는 등 지그의 활용도를 높일 수 있고, 다양한 필터 제작의 폭을 넓힐 수 있는 필터 충전제 충전용 지그를 제공한다.

Description

필터 충전제 충전용 지그{JIG FOR FILLING FILTER FILLER}
본 발명은 필터 충전재 충전용 지그에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 필터의 각 셀에 활성탄 등과 같은 충전제를 일정하게 분산 충전할 때 사용하는 지그에 관한 것이다.
일반적으로 가정 또는 산업현장 등에서 산업발전에 따른 환경오염이 증대됨에 따라 대기오염으로 인한 인체의 유해성도 날로 증가하고 있다.
이러한 환경오염의 대부분을 차지하는 대기오염은 실외의 공기뿐만 아니라 사람들이 장시간 활동하는 실내의 공기를 더욱 심각하게 오염시키고 있다.
예를 들면, 실내의 공기는 한정된 공간에서 오염된 공기가 계속적으로 순환하는 흐름을 보이기 때문에 실외 공기보다 오염이 심각하다.
이와 더불어, 새로운 건축자재의 등장으로 오염물질이 방출되고 각종 가정용품의 사용으로 실내 공기의 오염이 더욱 증가되고 있다.
보통 실내의 공기를 정화시켜 쾌적한 환경을 조성하기 위하여 일반가정, 사무실, 병원이나 공장 등의 실내공간에 공기조화기(空氣調和器)를 설치하여 사용하고 있다.
이러한 공기조화기는 특정 공간 내부의 온습도와 기류를 조절함과 더불어 공기 속의 이물질 등을 제거하여 쾌적한 공간을 유지해주는 설비이다.
이와 같은 공기조화기는 직물, 종이, 글라스울, 활성탄 등과 같은 여과 및 흡착용 충전제에 공기를 통과시켜 그 속에 포함되어 있는 먼지, 오염물질, 냄새 등을 제거하는 형태로 되어 있으며, 충전제 종류의 선택에 따라 성능이나 기능도 크게 달라진다.
대부분의 공기조화기에는 실외 또는 실내에서 유입되는 공기 중에 부유하는 각종 미세먼지나 분진 등과 같은 인체에 해로운 이물질을 걸러내고, 또 악취가 나는 가스나 공기, 연기 등을 흡착하여 깨끗하게 정화된 상태로 공급하기 위한 필터가 갖추어져 있다.
예를 들면, 공기조화기에는 프리 필터, 전기집진기, 활성탄 필터 등이 구비되어 공기를 정화하게 되는데, 그 중에서도 활성탄 필터, 즉 탈취 필터는 냄새를 제거하거나 유해가스를 흡수하는 탁월한 기능을 발휘하는 장점이 있으며, 이러한 장점 때문에 최근 출시되는 공기조화기에는 대부분 활성탄이 충전되어 있는 탈취 필터가 많이 사용되고 있는 추세이다.
도 1은 종래 탈취 필터의 형태를 나타내는 사시도로서, 이러한 탈취 필터의 본체(130)는 사각틀 형태로 이루어진 프레임(100)을 포함하며, 상기 프레임(100)의 안쪽 영역에는 프레임측으로부터 하나로 이어져 형성되는 격실벽(110)에 의해 구획되는 복수 개의 셀(120)이 조성된다.
그리고, 상기 셀(120)은 바람이 통과하는 통로 역할 뿐만 아니라 활성탄 조각 등과 같은 충전제를 수용하는 하우징 역할을 하게 되며, 이렇게 충전제가 채워지는 셀(120)의 양면은 메쉬(150)에 의해 마감된다.
여기서, 탈취 필터의 각 셀 내에 충전제를 채우는 방법을 살펴보면, 프레임의 한쪽면에만 메쉬가 부착되어 있는 상태의 프레임을 작업자가 손으로 잡고 충전제가 들어 있는 통 속에 프레임을 집어넣은 다음, 대략적인 눈짐작으로 셀 내에 충전제를 퍼 담는 방식으로 충전제를 채우게 된다.
그리고, 프레임의 셀 내에 충전제를 채운 후에는 프레임의 다른 한쪽면에 메쉬를 부착하여 전체적으로 마감하게 된다.
그러나, 종래 탈취 필터의 경우, 작업자의 눈짐작으로 충전제를 채우기 때문에 각각의 셀 마다 채워지는 활성탄의 충전율(충전량)이 일정하지 않게 되고, 이렇게 충전제의 충전 정도에 따라 공기의 흐름이 달라지면서 HEPA 필터에 공기가 접촉하는 면적이 일정하지 않아 고체 CADR 값이 일정하지 않게 되는 등 결국 필터의 성능 저하를 초래하는 단점이 있다.
예를 들면, 도 2에 도시한 바와 같이, 탈취 필터(170)의 각 셀(120)에 채워져 있는 충전제(160)의 충전량이 많은 부분에서는 공기의 흐름(양)이 적게 되고, 반대로 충전제(160)의 충전량이 많은 부분에서는 공기의 흐름(양)이 많게 되는 등 결국 이러한 공기의 흐름(양) 차이로 인해 압력손실, 정화효율 등이 달라지면서 필터의 성능을 확보하는데 어려운 점이 있다.
한국 등록특허 10-1522199호 한국 등록특허 10-1578676호
따라서, 본 발명은 이와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 필터의 각 셀에 일대일 대응가능한 복수의 충전제 수용공간을 갖춘 지그를 사용하여 필터의 각 셀 내에 충전제를 일정하게 분산시켜서 채우는 새로운 충전제 충전방식을 구현함으로써, 필터 전체 면적에 걸쳐 균일한 공기의 흐름(양)을 확보할 수 있는 등 필터의 성능을 안정적으로 확보할 수 있는 필터 충전제 충전용 지그를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 충전제 배출을 위한 서랍식 구조, 충전제 충전량 조절을 위한 슬라이드식 분할 구조 및 조합형의 지그 본체 구조 등을 적용한 새로운 형태의 지그를 구현함으로써, 다양한 스펙이나 규격에 맞게 활성탄 등과 같은 충전제의 충전량을 임의로 조절할 수 있는 등 지그의 활용도를 높일 수 있고, 다양한 필터 제작의 폭을 넓힐 수 있는 필터 충전제 충전용 지그를 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서 제공하는 필터 충전제 충전용 지그는 다음과 같은 특징이 있다.
상기 필터 충전제 충전용 지그는 필터에 있는 각각의 셀과 일대일 대응하는 복수 개의 충전제 수용공간을 가지면서 플레이트 형태로 이루어진 지그 본체를 포함하는 형태로 이루어진다.
따라서, 상기 필터 충전제 충전용 지그는 지그 본체의 충전제 수용공간 내에 충전제를 채운 다음에 지그 본체와 필터를 서로 밀착되게 함과 더불어 지그 본체의 각 충전제 수용공간과 필터의 각 셀을 매칭시킨 상태에서 각 충전제 수용공간에 들어 있는 충전제를 각각의 해당 셀 내에 일정한 양으로 채울 수 있는 특징이 있다.
여기서, 상기 지그 본체의 충전제 수용공간은 홈 형태이나 홀 형태, 예를 들면 원형의 홈 형태, 다각형의 홈 형태, 원형의 홀 형태, 다각형의 홀 형태 등과 같은 다양한 형태로 이루어질 수 있으며, 또는 상기 지그 본체의 충전제 수용공간은 각각의 개별적인 중공의 관 형태로 이루어질 수도 있다.
바람직한 실시예로서, 상기 지그 본체는 슬라이드 구조로 끼웠다 빼냈다 할 수 있는 서랍식 바닥판을 포함할 수 있다.
그리고, 상기 지그 본체는 본체측에 형성되어 있는 복수 개의 분할판 슬릿에 수평방향으로 수납 및 인출되면서 지그 본체에 있는 각 충전제 수용공간을 상하로 분할 및 구획하는 복수 개의 슬라이드 분할판을 포함할 수 있다.
또한, 상기 지그 본체는 상하방향으로 적층 결합 및 분리가 가능한 다수 개의 단위 지그 본체를 조합한 형태로 이루어질 수 있다.
본 발명에서 제공하는 필터 충전제 충전용 지그는 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 지그에 있는 규격화된 공간에 활성탄 등의 충전제를 채운 다음에 그대로 필터의 각 셀 내에 충전하는 방식을 적용함으로써, 필터의 각 셀 내에 충전제를 일정하게 분산시켜서 채울 수 있고, 따라서 필터 전체 면적에 걸쳐 균일한 공기의 흐름(양)을 확보할 수 있는 등 필터의 안정적인 성능을 확보할 수 있는 효과가 있다.
둘째, 지그를 이용한 충전제 충전 시에 서랍식 구조를 이용하여 충전제를 셀 내에 채워줌으로써, 충전제 충전작업을 간편하게 할 수 있는 등 작업성 향상을 도모할 수 있는 효과가 있다.
셋째, 슬라이드 분할판을 이용하여 충전제가 채워지는 공간을 분할하는 방식, 또는 여러 개의 단위 지그 본체 조합 구조를 이용하여 충전제가 채워지는 공간의 용적을 가변시키는 방식 등을 채택함으로써, 다양한 스펙이나 규격에 맞게 활성탄 등과 같은 충전제의 충전량을 임의로 조절할 수 있어 지그의 활용도를 높일 수 있는 등 다양한 필터 제작의 폭을 넓힐 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래 탈취 필터의 형태를 나타내는 사시도
도 2는 종래 탈취 필터의 공기 흐름 분포를 나타내는 개략적인 단면도
도 3과 도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 필터 충전제 충전용 지그를 나타내는 사시도 및 단면도
도 5와 도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 필터 충전제 충전용 지그를 나타내는 사시도 및 단면도
도 7과 도 8은 본 발명의 제3실시예에 따른 필터 충전제 충전용 지그를 나타내는 사시도 및 단면도
도 9와 도 10은 본 발명의 제4실시예에 따른 필터 충전제 충전용 지그를 나타내는 사시도 및 단면도
도 11은 본 발명에 따른 탈취 필터의 공기 흐름 분포를 나타내는 개략적인 단면도
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 필터 충전제 충전용 지그를 사용하여 활성탄을 충전한 상태의 필터와 종래의 방식으로 활성탄을 충전한 상태의 필터를 보여주는 사진
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 3과 도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 필터 충전제 충전용 지그를 나타내는 사시도 및 단면도이다.
도 3과 도 4에 도시한 바와 같이, 상기 필터 충전제 충전용 지그는 동일한 용적의 충전제 수용공간을 가지는 플레이트 형태의 지그 부재를 사용하여 필터의 각 셀에 활성탄 등의 충전제를 일정하게 분산 충전할 수 있도록 하는 구조로 이루어진다.
이를 위하여, 상기 필터 충전제 충전용 지그의 지그 본체(13)는 필터의 크기 및 형상과 대략적으로 유사한 사각형의 플레이트 형태로 이루어지게 되고, 이러한 지그 본체(13)에는 필터(10)에 있는 각각의 셀(11)과 일대일 대응하는 복수 개의 충전제 수용공간(12)이 형성된다.
이때의 각각의 충전제 수용공간(12)은 필터(10)에 있는 각 셀(11)들의 배치 구조에 상응하는 배치 구조로 분포되며, 이에 따라 지그 본체(13)와 필터(10)를 서로 겹쳐서 포갰을 때, 지그 본체(13)에 있는 각각의 충전제 수용공간(12)은 하나하나의 셀(11)과 일대일 대응관계를 가지면서 위아래에서 서로 일치될 수 있게 된다.
여기서, 상기 지그 본체(13)에 형성되는 각 충전제 수용공간(12)은 동일한 용적으로 이루어지게 되고, 이에 따라 각각의 충전제 수용공간(12)에 충전제를 완전히 채우게 되면, 각 충전제 수용공간(12) 내에는 동일한 양의 충전제가 일정하게 균등 충전될 수 있게 된다.
물론, 상기 지그 본체(13)의 전체 면적에 걸쳐 형성되는 복수 개의 충전제 수용공간(12) 중에서 본체 가장자리에 배치되는 다수의 충전제 수용공간(12)의 경우에는 필터(10)의 가장자리에 배치되는 용적이 상대적으로 작은 셀(11)이 가지는 용적에 상응하는 용적을 가질 수 있게 된다.
이에 따라, 본체 가장자리에 배치되는 다수의 충전제 수용공간(12)의 용적은 나머지 충전제 수용공간(12)의 용적 대비 상대적으로 작은 용적으로 이루어질 수 있게 된다.
이때, 상기 지그 본체(13)의 전체 면적에 걸쳐 분포되어 있는 각각의 충전제 수용공간(12)들 사이에는 어느 정도 간격이 확보될 수 있게 된다.
그리고, 상기 충전제 수용공간(12)은 다양한 형태로 이루어질 수 있는데, 예를 들면 플레이트 상면에서 일정깊이 수직으로 파인 구조의 홈 형태, 또는 후술하는 바와 같이 플레이트 두께를 수직으로 관통하는 홀 형태 등으로 이루어질 수 있게 된다.
이때, 상기 홈이나 홀 형태의 경우 원형이나 다각형 등과 같은 다양한 형상으로 이루어질 수 있게 된다.
여기서, 상기 충전제 수용공간(12)의 다른 예로서, 얇은 플레이트의 상면에 수직으로 세워지는 중공의 관 형태로 이루어진 충전제 수용공간(12)을 적용할 수도 있다.
이러한 중공의 관 형태의 충전제 수용공간(12)도 필터(10)의 각 셀(11)과 일대일 매칭되는 복수 개로 이루어질 수 있는 동시에 셀 배치 구조와 같은 배치 구조를 이룰 수 있게 된다.
또한, 상기 지그 본체(13)의 상면에는 적어도 1곳의 모퉁이, 바람직하게는 4곳의 모퉁이에 벽체 구조의 위치결정용 가이드(19)가 형성되며, 이때의 위치결정용 가이드(19)는 지그 본체(13) 위에 필터(10)를 겹쳐서 포갰을 때 필터(10)와 지그 본체(13)를 정확히 일치시키기 위해 위치를 잡는 용도로 사용될 수 있게 된다.
즉, 상기 지그 본체(13)의 4곳의 모퉁이 있는 위치결정용 가이드(19)의 안쪽으로 필터(10)의 4곳 모서리를 맞춰서 끼우게 되면, 지그 본체(13)와 필터(10)는 서로의 외곽 둘레가 나란하게 맞춰지면서 서로 일치될 수 있게 되고, 이와 더불어 지그 본체측의 각 충전제 수용공간(12)과 필터측의 각 셀(11) 또한 서로 일대일로 매칭될 수 있게 된다.
따라서, 상기 지그 본체(13)의 충전제 수용공간(12) 내에 충전제를 채운 다음, 지그 본체(13)와 필터(10)를 포개어 겹쳐 놓음으로써 지그 본체(13)의 각 충전제 수용공간(12)과 필터(10)의 각 셀(11)을 서로 일대일 매칭시키고, 계속해서 이들을 뒤집어 주는 방식으로 각 충전제 수용공간(12)에 들어 있는 충전제를 해당 셀(11) 내에 일정하게 분산시켜서 또 손쉽게 채울 수 있게 된다.
여기서, 필터 충전제 충전용 지그를 사용하여 필터의 셀 내에 충전제, 예를 들면 활성탄을 충전하는 과정을 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 지그 본체(13)에 형성되어 있는 동일한 용적의 각 충전제 수용공간(12)에 활성탄(22)을 채운다.
예를 들면, 상기 충전제 수용공간(12)의 내부는 물론 그 바깥쪽 위까지 수북하게 활성탄(22)을 쌓은 다음에 지그 본체(13)의 상면을 막대 등으로 긁어내면, 충전제 수용공간(12) 내에 활성탄(22)이 완전히 채워짐과 더불어 각 충전제 수용공간(12)에 채워진 활성탄(22)의 양은 거의 동일한 양이 된다.
다음, 상기 지그 본체(13)의 상면에 필터(10)를 겹쳐서 올려 놓는다.
즉, 메쉬망이 부착되어 있는 쪽을 위로 하고 메쉬망이 부착되어 있지 않은 쪽을 아래로 하여 지그 본체(13)의 상면에 겹쳐서 올려 놓는다.
이렇게 지그 본체(13) 위에 필터(10)를 올려 놓게 되면, 지그 본체(13)의 각 충전제 수용공간(12)과 필터(10)의 각 셀(11)은 위아래에서 서로 일대일로 매칭된다.
다음, 상기 지그 본체(13)와 필터(10)를 겹친 상태 그대로 180°뒤집게 되면, 지그 본체(13)의 각 충전제 수용공간(12)에 들어 있던 활성탄(22)은 이에 대응하는 필터측의 각 셀(11) 내에 그대로 옮겨져 채워지게 되고, 결국 각각의 셀(11) 내에는 일정한 양의 활성탄(22)이 균등하게 충전된다.
도 5와 도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 필터 충전제 충전용 지그를 나타내는 사시도 및 단면도이다.
도 5와 도 6에 도시한 바와 같이, 여기서는 지그측에서 필터측으로 충전제를 보다 쉽게 옮겨서 채울 수 있는 구조의 필터 충전제 충전용 지그를 보여준다.
이를 위하여, 한쪽 끝에 손잡이 부분을 가지면서 얇은 사각판 형태로 이루어진 서랍식 바닥판(14)이 마련되고, 상기 지그 본체(13)의 하단부에는 플레이트 좌우 길이방향을 따라 수평으로 관통 또는 미관통되는 구조의 바닥판 슬릿(17)이 형성된다.
이때, 상기 바닥판 슬릿(17)의 상하 폭은 서랍식 바닥판(14)의 두께 보다 상대적으로 여유가 있는 크기로 형성하여 서랍식 바닥판(14)의 슬라이드 조작이 원활하게 이루어지도록 하는 것이 바람직하다.
이러한 서랍식 바닥판(14)은 지그 본체(13)의 바닥판 슬릿(17)에 끼워지게 되고, 이렇게 끼워지는 서랍식 바닥판(14)은 지그 본체(13)에 있는 각 충전제 수용공간(12)의 바닥 역할을 하게 된다.
그리고, 상기 지그 본체(13)에 구비되는 복수 개의 충전제 수용공간(12)은 플레이트 두께를 수직으로 관통하는 홀 형태로 이루어질 수 있게 되며, 이때의 각 충전제 수용공간(12)은 필터(10)에 있는 하나하나의 셀(11)과 일대일 대응관계를 가질 수 있게 된다.
이렇게 상기 서랍식 바닥판(14)이 지그 본체(13)의 바닥판 슬릿(17)에 슬라이드 구조로 끼웠다 빼냈다 할 수 있는 구조로 구비되므로서, 지그측에 있는 충전제를 필터측으로 보다 쉽게 옮겨서 채울 수 있게 된다.
예를 들면, 서로의 외곽 둘레를 나란하게 맞춘 상태(각각 가지고 있는 셀과 충전제 수용공간을 일대일 매칭시킨 상태)에서 필터(10)의 상면에 지그 본체(13)를 포개어 올려 놓은 다음, 지그 본체(13)에 있는 충전제 수용공간(12)에 충전제를 채우고, 계속해서 지그 본체(14)로부터 서랍식 바닥판(14)을 빼내게 되면, 윗쪽의 충전제 수용공간(12)에 들어 있던 충전제가 아래쪽의 셀(11) 내에 그대로 채워지게 되므로서, 필터(10)와 지그 본체(13)를 뒤집는 등의 수고없이도 손쉽게 충전제를 필터에 채울 수 있게 된다.
물론, 각 충전제 수용공간(12)에 일정하게 들어 있던 충전제가 그대로 각 셀(11)에 채워지게 되므로, 각각의 셀(11) 내에는 동일한 양의 충전제가 균등하게 충전될 수 있게 된다.
도 7과 도 8은 본 발명의 제3실시예에 따른 필터 충전제 충전용 지그를 나타내는 사시도 및 단면도이다.
도 7과 도 8에 도시한 바와 같이, 여기서는 필터의 셀에 채워지는 충전제의 충전량을 슬라이드 분할판을 사용하여 조절한 후에 채울 수 있도록 한 구조의 필터 충전제 충전용 지그 형태를 보여준다.
이를 위하여, 얇은 사각판 형태로 이루어진 복수 개의 슬라이드 분할판(16)이 마련되고, 상기 지그 본체(13)에는 플레이트 좌우 길이방향을 따라 수평으로 관통 또는 미관통되는 구조의 분할판 슬릿(15)이 형성된다.
이때의 상기 분할판 슬릿(15)은 플레이트 높이 방향으로 일정간격을 두고 위치되는 여러 개가 형성될 수 있게 된다.
이러한 슬라이드 분할판(16)은 지그 본체(13)의 분할판 슬릿(15)에 끼워지게 되고, 이렇게 끼워진 분할판 슬릿(15)은 지그 본체(13)에 있는 각 충전제 수용공간(12)을 상하로 분할 및 구획하는 역할을 하게 된다.
여기서, 상기 슬라이드 분할판(16)의 경우 1개를 구비하여 지그 본체(13)에 있는 다수의 분할판 슬릿(15)에 선택적으로 장착하는 방식으로도 사용할 수 있다.
그리고, 상기 지그 본체(13)에 구비되는 복수 개의 충전제 수용공간(12)은 플레이트 두께를 수직으로 관통하는 홀 형태로 이루어질 수 있게 되며, 이때의 각 충전제 수용공간(12)은 필터(10)에 있는 하나하나의 셀(11)과 일대일 대응관계를 가질 수 있게 된다.
또한, 상기 지그 본체(13)의 한쪽 측면에는 분할판 슬릿(15)과 인접한 위치에 손잡이용 홈(18)이 형성되어 있어서, 이때의 손잡이용 홈(18)에 의해 만들어진 공간을 활용하여 슬라이드 분할판(16)의 끝부분을 쉽게 잡을 수 있게 되므로서, 작업자가 슬라이드 분할판(16)을 보다 용이하게 빼내거나 끼울 수 있게 된다.
이렇게 상기 슬라이드 분할판(16)을 지그 본체(13)의 분할판 슬릿(15)에 슬라이드 구조를 통해 필요한 수만큼 선택적으로 끼웠다 빼냈다 할 수 있도록 함으로써, 지그 본체(13)의 충전제 수용공간(12)의 용적을 조절할 수 있음과 더불어 이때의 조절되는 충전제 수용공간(12)에 채워지는 충전제의 충전량을 조절할 수 있고, 결국 필터(10)의 셀(11)에 채워지는 충전제의 양 또한 조절할 수 있게 된다.
예를 들면, 상기 지그 본체(13)에 장착되는 슬라이드 분할판(16)의 수에 따라 충전제 수용공간(12)의 용적이 달라지므로, 상대적으로 많은 양의 충전제를 채우는 경우에는 지그 본체측에서 슬라이드 분할판(16)을 모두 제거한 상태로 사용할 수 있고, 상대적으로 적은 양의 충전제를 채우는 경우에는 지그 본체측에 장착되는 슬라이드 분할판(16)의 수를 줄여가면서 사용할 수 있다.
따라서, 상기 슬라이드 분할판(16)의 장착 수량을 선택하는 방식으로 필터(10)의 셀(11)에 충전할 충전제의 양에 맞춰 충전제 수용공간(12)의 용적을 결정하는 한편, 서로의 외곽 둘레를 나란하게 맞춘 상태(각각 가지고 있는 셀과 충전제 수용공간을 일대일 매칭시킨 상태)에서 필터(10)의 상면에 지그 본체(13)를 포개어 올려 놓은 다음, 지그 본체(13)에 있는 충전제 수용공간(12)에 충전제를 채우고, 계속해서 지그 본체(14)로부터 서랍식 바닥판(14)을 빼내게 되면, 윗쪽의 충전제 수용공간(12)에 들어 있던 충전제가 아래쪽의 셀(11) 내에 그대로 채워지게 되므로서, 필터(10)와 지그 본체(13)를 뒤집는 등의 수고없이도 손쉽게 충전제를 필터에 채울 수 있게 된다.
물론, 각 충전제 수용공간(12)에 일정하게 들어 있던 충전제가 그대로 각 셀(11)에 채워지게 되므로, 각각의 셀(11) 내에는 동일한 양의 충전제가 균등하게 충전될 수 있게 된다.
도 9와 도 10은 본 발명의 제4실시예에 따른 필터 충전제 충전용 지그를 나타내는 사시도 및 단면도이다.
도 9와 도 10에 도시한 바와 같이, 여기서는 필터의 셀에 채워지는 충전제의 충전량을 조합형 지그 본체 구조를 이용하여 조절한 후에 채울 수 있도록 한 구조의 필터 충전제 충전용 지그 형태를 보여준다.
이를 위하여, 상기 지그 본체(13)는 각각의 충전제 수용공간(12)을 가지는 다수 개의 단위 지그 본체(13-1)를 상하방향으로 적층 조합한 형태로 이루어지게 되고, 이때의 각각의 단위 지그 본체(13-1)는 결합 및 분리가 가능한 구조를 이루게 된다.
이러한 각 단위 지그 본체(13-1)의 저면 또는 상면에는 모퉁이 위치에 결합용 핀(20) 또는 결합용 홈(21)이 형성되어 있으며, 이때의 결합용 핀(20)과 결합용 홈(21) 간의 체결구조에 의해 각 단위 지그 본체(13-1)의 적층 조합 형태가 유지될 수 있게 된다.
그리고, 상기 각 단위 지그 본체(13-1)에 구비되는 복수 개의 충전제 수용공간(12)은 플레이트 두께를 수직으로 관통하는 홀 형태로 이루어질 수 있게 되며, 이때의 각 충전제 수용공간(12)은 필터(10)에 있는 하나하나의 셀(11)과 일대일 대응관계를 가질 수 있게 된다.
이렇게 단위 지그 본체(13-1)의 조합 형태를 선택적으로 조절하여 충전제 수용공간(12)의 용적을 조절할 수 있도록 함으로써, 이때의 조절되는 충전제 수용공간(12)에 채워지는 충전제의 충전량 또한 조절할 수 있고, 결국 필터(10)의 셀(11)에 채워지는 충전제의 양 또한 조절할 수 있게 된다.
예를 들면, 상기 지그 본체(13)를 구성하는 단위 지그 본체(13-1)의 조합 수량에 따라 충전제 수용공간(12)의 용적이 달라지므로, 상대적으로 많은 양의 충전제를 채우는 경우에는 상대적으로 많은 수의 단위 지그 본체(13-1)를 조합하여 사용할 수 있고, 상대적으로 적은 양의 충전제를 채우는 경우에는 상대적으로 적은 수의 단위 지그 본체(13-1)를 조합하여 사용할 수 있다.
따라서, 상기 단위 지그 본체(13-1)의 조합 수량을 선택하는 방식으로 필터(10)의 셀(11)에 충전할 충전제의 양에 맞춰 충전제 수용공간(12)의 용적을 결정하는 한편, 서로의 외곽 둘레를 나란하게 맞춘 상태(각각 가지고 있는 셀과 충전제 수용공간을 일대일 매칭시킨 상태)에서 필터(10)의 상면에 지그 본체(13)를 포개어 올려 놓은 다음, 지그 본체(13)에 있는 충전제 수용공간(12)에 충전제를 채우고, 계속해서 지그 본체(14)로부터 서랍식 바닥판(14)을 빼내게 되면, 윗쪽의 충전제 수용공간(12)에 들어 있던 충전제가 아래쪽의 셀(11) 내에 그대로 채워지게 되므로서, 필터(10)와 지그 본체(13)를 뒤집는 등의 수고없이도 손쉽게 충전제를 필터에 채울 수 있게 된다.
물론, 각 충전제 수용공간(12)에 일정하게 들어 있던 충전제가 그대로 각 셀(11)에 채워지게 되므로, 각각의 셀(11) 내에는 동일한 양의 충전제가 균등하게 충전될 수 있게 된다.
도 11은 본 발명에 따른 탈취 필터의 공기 흐름 분포를 나타내는 개략적인 단면도이다.
도 11에 도시한 바와 같이, 필터(10)의 각 셀(11)에 활성탄(22)의 충전 정도가 일정하기 때문에, 즉 공기가 적게 통과하는 영역(활성탄이 채워져 있는 영역)이 일정하기 때문에 각 셀을 통과하는 공기의 흐름(양)이 일정하게 되고, 따라서 이러한 일정한 공기의 흐름(양)을 확보할 수 있어 필터 전반에 걸쳐 압력손실을 줄일 수 있게 된다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 필터 충전제 충전용 지그를 사용하여 활성탄을 충전한 상태의 필터와 종래의 방식으로 활성탄을 충전한 상태의 필터를 보여주는 사진이다.
도 12에 도시한 바와 같이, 필터 충전제 충전용 지그를 사용하여 활성탄을 충전한 상태의 필터의 경우(a), 필터의 각 셀마다 일정한 양의 활성탄이 채워져 있는 것을 볼 수 있으며, 이에 따라 공기가 통과하는 영역 또한 고르게 분포되어 있는 것을 볼 수 있다.
이러한 필터의 경우, 면속도 1.00m/s의 조건에서의 차압(3회 측정 평균)이 15.75Pa, 1.61mmH2O로 나타났으며, 따라서 종래 대비 압력손실을 줄일 수 있는 이점이 있다.
여기서, Pa, mmH2O는 압력단위로서 수치가 높을수록 압력손실이 높은 것을 의미한다.
아래의 표 1은 허가대상유해물질 국소배기장치 제어풍속과 관련한 보건규칙을 보여준다.
Figure 112016048686621-pat00001
상기 제어풍속은 보건규칙에 따라 1.0m/sec에서 시험을 진행하였으며, 이때 압력손실이 1.61mmH2O로 나타났다.
종래의 2.49mmH2O 대비 본 발명의 압력 손실이 적음을 알 수 있다.
압력손실이 높을 경우, 공기의 순환이 적어 고체 CADR 값 및 탈취효율, 적용면적이 떨어지는 문제가 발생하게 되고, 또한 압력손실이 높을 경우 소음이 증가되고 소비전력이 증가하여 에너지 효율 등급이 떨어지게 되므로, 본 발명의 이러한 점들을 개선하였음을 알 수 있다.
한편, 종래의 방식으로 활성탄을 충전한 상태의 필터의 경우(b), 필터의 각 셀에 채워져 있는 활성탄의 충전량이 일정치 않고 들쑥날쑥한 것을 볼 수 있으며, 이로 인해 공기가 통과하는 영역 또한 일정하지 않아 필터 전반에 걸쳐 공기의 흐름이 달라지게 된다.
이러한 필터의 경우, 면속도 1.00m/s의 조건에서의 차압(3회 측정 평균)이 24.43Pa, 2.49mmH2O로 나타났으며, 따라서 본 발명 대비 압력손실이 큰 것을 알 수 있다.
이와 같이, 본 발명에서는 지그를 사용하여 필터의 각 셀 내에 충전제를 일정하게 분산시켜서 채우는 새로운 충전방식을 채택함으로써, 필터 전체 면적에 걸쳐 균일한 공기의 흐름(양)을 확보할 수 있는 등 필터의 성능을 안정적으로 확보할 수 있다.
10 : 필터
11 : 셀
12 : 충전제 수용공간
13 : 지그 본체
13-1 : 단위 지그 본체
14 : 서랍식 바닥판
15 : 분할판 슬릿
16 : 슬라이드 분할판
17 : 바닥판 슬릿
18 : 손잡이용 홈
19 : 위치결정용 가이드
20 : 결합용 핀
21 : 결합용 홈
22 : 활성탄

Claims (7)

  1. 필터(10)에 있는 각각의 셀(11)과 일대일 대응하는 복수 개의 충전제 수용공간(12)을 가지면서 플레이트 형태로 이루어진 지그 본체(13)를 포함하고,
    상기 지그 본체(13)의 충전제 수용공간(12) 내에 충전제를 채운 다음에 지그 본체(13)와 필터(10)를 서로 밀착되게 함과 더불어 지그 본체(13)의 각 충전제 수용공간(12)과 필터(10)의 각 셀(11)을 매칭시킨 상태에서 각 충전제 수용공간(12)에 들어 있는 충전제를 해당 셀(11) 내에 채울 수 있으며,
    상기 지그 본체(13)는 슬라이드 구조로 끼웠다 빼냈다 할 수 있는 서랍식 바닥판(14)을 포함하는 것을 특징으로 하는 필터 충전제 충전용 지그.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 지그 본체(13)의 충전제 수용공간(12)은 홈 형태 또는 홀 형태로 이루어지는 것을 특징으로 하는 필터 충전제 충전용 지그.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 지그 본체(13)의 충전제 수용공간(12)은 원형의 홈 형태나 다각형의 홈 형태, 또는 원형의 홀 형태나 다각형의 홀 형태로 이루어지는 것을 특징으로 하는 필터 충전제 충전용 지그.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 지그 본체(13)의 충전제 수용공간(12)은 중공의 관 형태로 이루어지는 것을 특징으로 하는 필터 충전제 충전용 지그.
  5. 삭제
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 지그 본체(13)는 본체측에 형성되어 있는 복수 개의 분할판 슬릿(15)에 수평방향으로 수납 및 인출되면서 지그 본체(13)에 있는 각 충전제 수용공간(12)을 상하로 분할 및 구획하는 복수 개의 슬라이드 분할판(16)을 포함하는 것을 특징으로 하는 필터 충전제 충전용 지그.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 지그 본체(13)는 상하방향으로 적층 결합 및 분리가 가능한 다수 개의 단위 지그 본체(13-1)를 조합한 형태로 이루어지는 것을 특징으로 하는 필터 충전제 충전용 지그.
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