KR102025872B1 - 고정식 필터 종합 시험 장비 - Google Patents

고정식 필터 종합 시험 장비 Download PDF

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KR102025872B1
KR102025872B1 KR1020180106358A KR20180106358A KR102025872B1 KR 102025872 B1 KR102025872 B1 KR 102025872B1 KR 1020180106358 A KR1020180106358 A KR 1020180106358A KR 20180106358 A KR20180106358 A KR 20180106358A KR 102025872 B1 KR102025872 B1 KR 102025872B1
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air filter
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KR1020180106358A
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김진영
권승렬
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대영공조휠터(주)
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    • G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume, or surface-area of porous materials
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Abstract

본 발명은 고정식 필터 종합 시험 장비를 개시한다. 본 발명에 따른 시험장비는, 관통부를 구비하는 필터거치대; 상기 필터거치대에 놓여진 에어필터를 고정하기 위한 것으로서, 상기 필터거치대의 상부에서 상기 필터거치대에 대해 수직으로 배치되고, 피스톤로드의 하단에 에어필터의 필터프레임을 누르기 위한 누름부재가 구비되어 있는 실린더; 상기 관통부의 하부에 설치되고, 내부공간이 상기 관통부와 연통하는 통 형상의 공급챔버; 상기 공급챔버의 내부로 시험용 에어로졸을 공급하는 에어로졸발생기; 에어필터의 상류와 하류에서 시험용 에어로졸의 농도를 측정하는 농도측정기를 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면 에어필터 제조업체에서도 에어필터의 포집효율, 풍량, 압력손실 등과 같은 다양한 성능요구사항을 종합적으로 검사할 수 있는 필터 시험장비를 제공할 수 있다. 또한 에어필터의 크기나 유형에 구애되지 않고 범용으로 사용할 수 있는 필터 시험장비를 제공할 수 있다.

Description

고정식 필터 종합 시험 장비{Fixed type comprehensive filter test apparatus}
본 발명은 필터 시험 장비에 관한 것으로서, 구체적으로는 클린룸(clean room) 등의 공조설비에 설치할 에어필터의 성능을 제조단계에서 종합적으로 테스트할 수 있는 고정식 필터 종합 시험장비에 관한 것이다.
일반적으로 공조설비에는 먼지, 세균 등을 여과하기 위한 에어필터가 설치되며, 에어필터는, 도 1에 예시한 바와 같이, 여재(filter media)(11)와, 여재(11)의 가장자리를 지지하는 필터프레임(12) 등을 포함한다.
에어필터의 종류는 여재(11)의 포집 성능을 기준으로 프리필터(Pre-filter), 미디엄필터(Midium filter), 헤파필터((High Efficiency Particulate Air(HEPA) filter), 울파필터(Ultra Low Penetration Air(ULPA) filter) 등으로 구분된다.
프리필터는 대략 10㎛ 이상의 분진을 포집하는 전처리용 필터이고, 미디엄필터는 1차 전처리된 공기에서 대략 1㎛ 이상의 미세분진을 여과하는 2차 처리용 필터이다.
헤파필터는 0.3㎛ 이상의 입자를 99.97% 이상 포집하는 고효율 필터이고, 울파필터는 0.12㎛ 이상의 입자를 99.999% 이상 포집하는 초고효율 필터로서 주로 class 100 (미연방규격) 이하의 청정도가 요구되는 경우에 사용한다.
헤파필터와 울파필터는 반도체, 전자기기 등의 제조설비, 병원의 수술실이나 무균실, 제약회사의 제조설비나 실험실 등에서 청정도 조건에 따라 선택적으로 사용된다.
이와 같이 에어필터의 종류마다 성능규격이 정해져 있으므로 에어필터를 제조한 이후에는 풍량, 압력손실, 포집효율 등의 성능요구사항을 충족하는지 여부를 검사해야 한다.
풍량은 필터 하류에 풍속계 또는 유량계를 설치하여 검사할 수 있고, 압력손실은 필터 전후에 압력계를 설치하여 검사할 수 있고, 포집효율은 PAO(Poly Alpha Olefins) 테스트를 통해 검사할 수 있다.
PAO 테스트는 공조배관에 에어필터가 적절하게 설치되고 누설이 없는지 확인하기 위한 것으로서, 필터 상류에 시험용 에어로졸을 주입한 후 필터 하류에서 에어로졸을 샘플링하여 실시한다.
이러한 PAO 테스트는 원칙적으로 에어필터의 제조업체와 설치장소에서 각각 수행하는 것이 바람직하다.
제조업체에서 PAO 테스트를 수행하면 불량 제품이 납품되어 현장에 설치되는 것을 방지할 수 있으므로 재시공에 따른 비용 및 시간 낭비를 줄일 수 있고, 설치장소에서 필터를 설치한 후에 PAO 테스트를 수행하면 성능요구사항에 부합하는지를 최종적으로 확인할 수 있고 운반 또는 설치 중에 필터손상이 발생하였는지 여부도 확인할 수 있기 때문이다.
이에 따라 최근에는 공조설비 시공계약을 할 때 필터제조업체와 설치현장에서 각각 PAO테스트를 수행하도록 계약서에 명시하는 경우도 있다.
그런데 실제로는 PAO 테스트 장비가 상당히 고가일 뿐만 아니라 설치장소와 같은 조건으로 성능 테스트를 할 수 있는 마땅한 시험 장비가 없기 때문에 대부분의 제조업체들은 별도의 테스트 없이 에어필터를 납품하고 있는 실정이다.
이에 따라 불량 필터가 납품되어 그대로 설치되는 경우가 많고, 이로 인해 정상 필터로 교체하는데 너무 많은 시간과 인력이 소모되는 문제가 있다.
등록특허 제10-0664720호(2007.01.03 공고) 공개실용신안 제20-2010-0000890호(2010.01.27 공개)
본 발명은, 이러한 배경에서 고안된 것으로서, 에어필터 제조업체에서 보다 편리하게 필터 성능을 검사할 수 있는 필터 시험장비를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한 본 발명은 다양한 유형의 에어필터에 범용으로 사용할 수 있는 필터 시험장비를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한 본 발명은 포집효율, 풍량, 압력손실 등과 같은 다양한 성능요구사항을 종합적으로 검사할 수 있는 필터 시험 장비를 제공하는데 그 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 양상은, 관통부를 구비하는 필터거치대; 상기 필터거치대에 놓여진 에어필터를 고정하기 위한 것으로서, 상기 필터거치대의 상부에서 상기 필터거치대에 대해 수직으로 배치되고, 피스톤로드의 하단에 에어필터의 필터프레임을 누르기 위한 누름부재가 구비되어 있는 실린더; 상기 관통부의 하부에 설치되고, 내부공간이 상기 관통부와 연통하는 통 형상의 공급챔버; 상기 공급챔버의 내부로 시험용 에어로졸을 공급하는 에어로졸발생기; 에어필터의 상류와 하류에서 시험용 에어로졸의 농도를 측정하는 농도측정기를 포함하는 고정식 필터 종합 시험 장비를 제공한다.
본 발명의 일 양상에 따른 고정식 필터 종합 시험 장비는, 상기 필터거치대의 상부에서 각각 제1 방향을 따라 이동할 수 있도록 설치된 제1 이동프레임과 제2 이동프레임을 포함하고, 상기 실린더는 상기 제1 이동프레임과 상기 제2 이동프레임에 각각 결합되고, 상기 제1 방향과 직교하는 제2 방향을 따라 이동할 수 있도록 설치될 수 있다.
이때, 상기 시험장비는, 상기 관통부를 사이에 두고 상기 필터거치대의 일측과 타측에 설치되고, 각각 상기 제1 방향을 따라 배치된 제1 가이드레일과 제2 가이드레일; 상기 제1 이동프레임에 서로 상하로 이격되어 설치되고, 각각 상기 제2 방향을 따라 배치된 제3 가이드레일과 제4 가이드레일; 상기 제2 이동프레임에 서로 상하로 이격되어 설치되고, 각각 상기 제2 방향을 따라 배치된 제5 가이드레일과 제6 가이드레일을 포함하고, 상기 제1 이동프레임의 일단과 상기 제2 이동프레임의 일단은 각각 상기 제1 가이드레일에 이동 가능하게 결합되고, 상기 제1 이동프레임의 타단과 상기 제2 이동프레임의 타단은 각각 상기 제2 가이드레일에 이동 가능하게 결합되며, 상기 제1 이동프레임에는 2개의 실린더가 설치되고, 각 실린더는 상기 제3 가이드레일과 상기 제4 가이드레일에 이동 가능하게 결합되며, 상기 제2 이동프레임에는 2개의 실린더가 설치되고, 각 실린더는 상기 제5 가이드레일과 상기 제6 가이드레일에 이동 가능하게 결합될 수 있다. 또한 상기 시험장비는, 상기 제1 이동프레임과 상기 제2 이동프레임의 위치를 고정하는 제1 잠금장치와, 상기 실린더의 위치를 고정하는 제2 잠금장치를 포함할 수 있다.
또한 본 발명의 일 양상에 따른 고정식 필터 종합 시험 장비에서, 상기 공급챔버의 상단에는 다수의 홀이 형성된 다공판이 결합되고, 상기 공급챔버의 측면 또는 밑면에는 흡기관, 배기관, 상기 에어로졸발생기에 연결된 호스, 및 상기 농도측정기에 연결된 상류용 프로브가 각각 결합될 수 있다.
또한 본 발명의 일 양상에 따른 고정식 필터 종합 시험 장비에서, 상기 농도측정기는 PAO(Poly Alpha Olefins) 검사기이고, 상기 PAO검사기에는 상기 공급챔버 내부의 에어로졸 농도를 측정하는 상류용 프로브와 에어필터의 하류측에서 에어로졸 농도를 스캐닝 방식으로 측정하는 하류용 프로브가 연결될 수 있다.
또한 본 발명의 일 양상에 따른 고정식 필터 종합 시험 장비는, 상기 공급챔버의 내부압력과 에어필터의 하류측 압력을 측정하는 압력계와 에어필터의 하류측에서 풍속을 측정하는 풍속계를 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면 에어필터 제조업체에서도 에어필터의 포집효율, 풍량, 압력손실 등과 같은 다양한 성능요구사항을 종합적으로 검사할 수 있는 필터 시험장비를 제공할 수 있다. 또한 에어필터의 크기나 유형에 구애되지 않고 범용으로 사용할 수 있는 필터 시험장비를 제공할 수 있다.
도 1은 에어필터를 예시한 도면
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 고정식 필터 종합 시험 장비의 사시도
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 고정식 필터 종합 시험 장비의 측면도
도 4는 시험장비에 필터를 장착한 상태를 나타낸 사시도
도 5는 시험장비에 필터를 장착한 상태를 나타낸 측면도
도 6은 공급챔버의 사시도
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 고정식 필터 종합 시험 장비의 시스템 구성도
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 고정식 필터 종합 시험 장비를 이용한 필터 시험 방법을 나타낸 흐름도
도 9는 시험장비에 필터를 장착한 상태를 나타낸 시스템 구성도
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
참고로 본 명세서에서 하나의 구성요소(element)가 다른 구성요소와 연결 또는 결합하는 경우는, 다른 구성요소와 직접적으로 연결 또는 결합하는 경우뿐만 아니라 중간에 다른 요소를 사이에 두고 간접적으로 연결 또는 결합하는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 포함 또는 구비하는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함하거나 구비할 수 있는 것을 의미한다. 또한 본 명세서에 첨부된 도면은 발명의 요지를 이해하기 쉽도록 예시한 것에 불과하므로 이로 인해 본 발명의 권리범위가 제한적으로 해석되어서는 아니 됨을 미리 밝혀 둔다.
본 발명의 일 실시예에 따른 고정식 필터 종합 시험 장비(100)(이하, 편의상 '시험장비'라 한다)는 도 2의 사시도와 도 3의 측면도에 나타낸 바와 같이, 메인프레임(110), 메인프레임(110)의 상단에 형성된 필터거치대(112), 필터거치대(112)의 상부에 설치된 제1 이동프레임(130)과 제2 이동프레임(140), 시험대상 에어필터를 고정하기 위하여 각 이동프레임(130,140)에 장착된 실린더(170), PAO검사기(200), 에어로졸발생기(300) 등을 포함한다. 도 7의 시스템 구성도에 나타낸 바와 같이 압력계(400), 풍속계(500) 등을 더 포함할 수도 있다.
필터거치대(112)는 작업자의 편의를 위하여 약 30도 정도의 경사면으로 형성되는 것이 바람직하지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 수평면으로 형성될 수도 있다.
필터거치대(112)의 중앙에는 관통부(114)가 형성되며, 관통부(114)의 하부에는 시험용 에어로졸 등을 공급하는 공급챔버(180)가 설치된다.
필터거치대(112)에는 가로방향의 제1 가이드레일(121)과 제2 가이드레일(122)이 관통부(114)를 사이에 두고 서로 평행하게 설치된다.
제1 및 제2 이동프레임(130, 140)은 제1 가이드레일(121)과 제2 가이드레일(122)을 따라 가로방향으로 이동할 수 있도록 설치된다.
본 발명의 실시예에 따르면, 제1 이동프레임(130)은 필터거치대(112)에 대해 수직으로 배치된 2개의 기둥부(131,132)와, 2개의 기둥부(131,132)의 상단을 연결하는 연결부(133)를 포함할 수 있다.
또한 2개의 기둥부(131,132)의 하단은 각각 제1 가이드레일(121)과 제2 가이드레일(122)에 이동 가능하게 결합되며, 따라서 제1 이동프레임(130)은 필터거치대(112)에 대해 가로방향으로 이동할 수 있다.
제1 이동프레임(130)의 위치를 고정하기 위하여 각 기둥부(131,132)의 하단에는 제1 이동프레임(130)이 제1 및 제2 가이드레일(121.122)을 따라 이동하지 못하도록 하는 잠금장치(135)가 설치될 수 있다.
2개의 기둥부(131,132)의 사이에는 제3 가이드레일(151)과 제4 가이드레일(152)이 서로 상하로 이격된 채 나란히 설치될 수 있다. 이때 제3 및 제4 가이드레일(151, 152)은 각각 제1 및 제2 가이드레일(121,122)에 직교하는 방향으로 배치될 수 있다.
제2 이동프레임(140)은 제1 이동프레임(130)과 동일한 형상을 가지며, 제1 이동프레임(130)과 나란하게 배치될 수 있다.
즉, 제2 이동프레임(140)은 필터거치대(112)에 대해 수직으로 배치된 2개의 기둥부(141,142)와, 2개의 기둥부(141,142)의 상단을 연결하는 연결부(143)를 포함한다. 또한 2개의 기둥부(141,142)의 하단은 각각 제1 가이드레일(121)과 제2 가이드레일(122)에 이동 가능하게 결합된다. 또한 각 기둥부(141,142)의 하단에는 제2 이동프레임(140)이 제1 및 제2 가이드레일(121.122)을 따라 이동하지 못하도록 잠그는 잠금장치(145)가 설치될 수 있다.
또한 2개의 기둥부(141,142)의 사이에는 제5 가이드레일(161)과 제6 가이드레일(162)이 서로 상하로 이격된 채 나란히 설치되며, 따라서 제5 가이드레일(161)과 제6 가이드레일(162)은 각각 제1 및 제2 가이드레일(121,122)에 대해 직교하는 방향으로 배치될 수 있다.
제1 및 제2 이동프레임(130,140)에는 각각 시험대상 에어필터를 고정하기 위한 실린더(170)가 장착된다.
구체적으로 살펴보면, 제1 이동프레임(130)에는 2개의 실린더(170)가 제3 및 제4 가이드레일(151,152)에 이동 가능하게 결합된다. 이때 제3 및 제4 가이드레일(151,152)에 각각 이동 가능하게 결합된 이동블록(154)에 실린더(170)의 상단과 측면을 결합할 수 있다.
실린더(170)가 결합되는 이동블록(154)에는 실린더(170)가 제3 및 제4 가이드레일(151,152)을 따라 이동하지 못하도록 잠그는 잠금장치(158)가 설치될 수 있다.
제2 이동프레임(140)에도 2개의 실린더(170)가 제5 및 제6 가이드레일(161,162)에 이동 가능하게 결합된다. 이때 제5 및 제6 가이드레일(161,162)에 각각 이동 가능하게 결합된 이동블록(164)에 실린더(170)의 상단과 측면을 결합할 수 있다. 이 경우에도 이동블록(164)에 실린더(170)의 이동을 방지하는 잠금장치가 설치될 수 있다.
제1 및 제2 이동프레임(130,140)에 설치된 각 실린더(170)는 필터거치대(112)에 대해 수직으로 배치되는 것이 바람직하다.
각 실린더(170)의 피스톤로드(172)의 하단에는 누름부재(174)가 설치되며, 후술하는 바와 같이 피스톤로드(172)를 신장시키면 누름부재(174)가 시험대상 에어필터(10)의 프레임(12)을 적절한 압력으로 누르게 된다.
도 4 및 도 5는 각각 필터거치대(112)에 시험대상 에어필터(10)를 거치한 모습을 나타낸 사시도 및 측면도이며, 각 실린더(170)의 하단에 구비된 누름부재(174)가 하강하여 필터거치대(112)에 놓여진 시험대상 에어필터(10)의 프레임(12)을 누르면 검사를 하는 동안 에어필터(10)가 단단히 고정될 수 있게 된다.
시험대상 에어필터(10)의 손상이나 스크래치를 방지하기 위하여 누름부재(174)는 고무, 실리콘 등의 탄성재질인 것이 바람직하다.
실린더(170)는 공압 실린더인 것이 바람직하지만. 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어 실린더(170)를 대신하여 다른 종류의 왕복구동기구(예, 유압실린더, 볼스크류, 래크기어 등)가 사용될 수도 있다.
한편 필터거치대(112)의 관통부(114)의 하부에 설치되는 공급챔버(180)는 도 6의 사시도에 예시한 바와 같이 사각 단면을 갖는 통 형상일 수 있다. 다만 공급챔버(180)의 단면 형상이 이에 한정되는 것은 아니므로 원형, 타원형, 다각형 등의 단면을 가질 수도 있다.
공급챔버(180)의 상단에는 다수의 홀이 형성된 다공판(185)이 결합되고, 측면 또는 밑면에는 흡기구(181), 배기구(183), 에어로졸공급홀(187), 프로브장착홀(189) 등이 형성될 수 있다.
도 7의 시스템 구성도를 참조하면, 공급챔버(180)의 흡기구(181)는 흡기관(182)을 통해 흡기팬(P1)에 연결되고, 배기구(183)는 배기관(184)을 통해 배기팬(P2)에 연결될 수 있다. 흡기관(182과 배기관(184)에는 각각 개폐밸브(V1,V2)가 설치될 수 있다.
공급챔버(180)의 상단에 결합된 다공판(185)은 공급챔버(180)의 내부로 공급된 시험용 에어로졸을 에어필터(10)의 상류측으로 공급하는 통로로 제공된다.
에어로졸 공급홀(187)에는 에어로졸발생기(300)에 연결된 호스(310)가 삽입되며, 이를 통해 시험용 에어로졸이 공급챔버(180)의 내부로 공급된다.
프로브 장착홀(189)에는 PAO검사기(200)에 연결된 상류용 프로브(220)가 삽입되며, 상류용 프로브(220)는 공급챔버(180)의 내부에 시험용 에어로졸이 적절한 농도로 공급되는지 여부를 검사하는 역할을 한다.
PAO 검사기(200)에는 상류용 프로브(220)과 함께 하류용 프로브(210)가 연결되며, 하류용 프로브(210)는 필터여재(11)를 통과한 시험용 에어로졸의 농도를 측정하는 역할을 한다.
압력계(400)는 공급챔버(180)의 내부압력을 측정하는 기능, 에어필터(10)의 하류에서 압력을 측정하는 기능, 에어필터(10)의 상류와 하류의 압력차를 측정하는 기능 등을 구비할 수 있다.
풍속계(500)는 에어필터(10)의 하류 및/또는 상류에서 풍속을 측정하는 기능, 풍량을 측정하는 기능 등을 구비할 수 있다.
이하에서는 도 8의 흐름도 및 도 9의 시스템 구성도를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 시험장비(100)를 이용한 필터 시험 방법을 설명한다.
먼저 도 4 및 도 5에 나타낸 바와 같이, 시험대상 에어필터(10)를 시험장비(100)의 필터거치대(112)에 올려 놓는다. 이때 에어필터(10)의 필터프레임(12)이 필터거치대(112)에 구비된 관통부(114)를 둘러싸도록 올려 놓는 것이 바람직하다.
에어필터(10)의 필터프레임(12)의 표면에는 설치 후 기밀유지를 위하여 밀페용 패킹이 부착되어 있으므로 필터거치대(112)가 경사면인 경우에도 미끄러지지 않고 위치를 유지할 수 있다. (ST11)
필터거치대(112)에 에어필터(10)를 올려 놓은 후에는, 제1 및 제2 이동프레임(130,140)을 제1 및 제2 가이드레일(121,122)을 따라 가로방향으로 적절히 이동시키고 잠금장치(135,145)를 이용하여 위치를 고정시킨다. (ST12)
이어서 제1 이동프레임(130)에 구비된 각 실린더(170)를 제3 및 제4 가이드레일(151,152)을 따라 세로방향으로 적절히 이동시키고, 필터프레임(12)의 모서리에 대응하는 위치에서 잠금장치(158)를 이용하여 실린더(170)의 위치를 고정시킨다.
마찬가지로 제2 이동프레임(140)에 구비된 각 실린더(170)도 제5 및 제6 가이드레일(161,162)을 따라 세로방향으로 적절히 이동시키고, 필터프레임(12)의 모서리에 대응하는 위치에서 잠금장치를 이용하여 실린더(170)의 위치를 고정시킨다. (ST13)
이어서 각 실린더(170)의 피스톤로드(172)를 신장시켜 하단에 구비된 누름부재(174)를 이용하여 필터프레임(12)의 각 모서리 부근을 소정 압력으로 누른다. 이렇게 하면 필터프레임(12)이 필터거치대(112)에 단단히 고정됨과 동시에 필터프레임(12)에 부착된 밀폐용 패킹으로 인해 에어필터(10)와 필터거치대(112)의 사이로 시험용 에어로졸이 누설되지 않게 된다. (ST14)
이와 같이 에어필터(10)가 단단히 고정된 상태에서, 도 9의 구성도에 예시한 바와 같이, 흡기팬(P1)을 가동시켜 공급챔버(180)의 내부로 공기를 공급함과 동시에 에어로졸발생기(300)를 가동시켜 호스(310)를 통해 공급챔버(180)의 내부로 시험용 에어로졸을 공급한다. 이때 흡기밸브(V1)은 온(on) 상태이고, 배기밸브(V2)는 오프(off) 상태이어야 함은 물론이다.
공급챔버(180)의 내부로 공급된 시험용 에어로졸은 흡기관(182)을 통해 공급된 공기와 함께 공급챔버(180)의 내부에서 유동하다가 다공판(185)을 통과하여 에어필터(10) 쪽으로 이동하며, 공기가 필터여재(11)를 통과하는 도중에 대부분의 에어로졸은 필터여재(11)에 포집된다. (ST15)
시험용 에어로졸을 공급챔버(180)의 내부로 공급한 직후에 에어필터(10)의 하류측에서 하류용 프로브(210)를 이용하여 PAO 검사를 실시할 수도 있으나, 검사 정확도를 높이고 필터오염을 방지하기 위해서는 공급챔버(180) 내부의 에어로졸 농도가 소정 범위에 속하는 경우에만 PAO 검사를 실시하는 것이 바람직하다.
일반적으로 필터 상류에서 시험용 에어로졸의 농도가 20mg/m3 미만이면 누설감지의 감도가 크게 떨어지고, 80mg/m3 을 초과하면 시험 중에 필터가 과도하게 오염되는 것으로 알려져 있으므로 필터 상류에서의 시험용 에어로졸 농도는 20~80mg/m3 범위인 것이 바람직하다.
따라서 공급챔버(180)의 내부로 시험용 에어로졸을 공급한 이후에는 상류용 프로브(220)를 이용하여 상류측의 에어로졸 농도를 지속적으로 측정하고, 측정된 농도가 설정범위에 속하는 경우에만 하류용 프로브(210)를 이용하여 하류측의 에어로졸 농도를 측정하는 것이 바람직하다.
또한 상류측 에어로졸 농도가 20mg/m3 미만이면 농도가 설정범위에 도달할 때까지 대기하고, 80mg/m3 을 초과하면 에어로졸 발생기(300)를 오프(off) 시키거나 중간밸브를 조절하여 농도를 낮추는 것이 바람직하다.
한편 에어필터(10)의 하류측에서 에어로졸 농도를 측정할 때, 작업자는 상류용 프로브(210)를 손에 쥐고 에어필터(10)의 전면을 따라 스캐닝(scanning)하는 방식으로 측정해야 한다. 이때 프로브(210)를 에어필터(10)의 하류면 또는 프레임으로부터 대략 3cm 정도 이격시킨 상태에서 약 5cm/s 의 속도로 이동하면서 스캐닝하는 것이 바람직하다. 또한 스캐닝을 할 때는 필터여재(11)의 하류면 뿐만 아니라 필터여재(11)와 필터프레임(12) 사이의 틈새, 밀봉된 부분에 대해서도 에어로졸의 누설 여부를 검사하는 것이 바람직하다. (ST16, ST17, ST18)
이와 같이 에어필터(10)의 하류측에서 에어로졸 농도를 측정한 결과 모든 위치에서 성능요구사항을 충족하는 제품은 양품으로 판정하고, 어느 한 곳이라도 성능요구사항을 충족하지 않는 제품은 불량품으로 판정한다. (ST19,ST20,ST21)
이상의 과정을 통해 필터 시험을 마치면, 실린더(170)의 누름부재(174)를 상승시키고 필터거치대(112)에서 해당 에어필터(10)를 제거한다. 또한 배기밸브(V2)을 열고 배기팬(P2)을 가동시켜서 공급챔버(180)의 내부에 잔류하는 에어로졸 등의 시험기체를 외부로 배출시킨다.
이상에서는 PAO검사기(200)를 이용한 PAO 검사를 설명하였으나, PAO 검사를 하는 중에 압력계(400)와 풍속계(500)를 이용하여 에어필터(10)의 상류측 및/또는 하류측의 압력을 측정하고, 풍속과 풍량을 측정할 수도 있다.
또한 필요한 경우에는, PAO검사기(200)와 에어로졸발생기(300)는 사용하지 않고, 흡기팬(P1)만을 가동시킨 상태에서 압력계(400)와 풍속계(500)를 이용하여 에어필터(10)의 상류 및/또는 하류에서 압력, 풍속, 풍량 등을 검사할 수도 있다.
한편 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 구체적인 적용 과정에서 다양한 형태로 변형 또는 수정되어 실시될 수 있다.
일 예로서, 전술한 실시예에서는 제1 및 제2 이동프레임(130,140)에 각각 2개씩의 실린더(170)가 설치된 것으로 설명하였으나, 실린더(170)의 개수는 필요에 따라 달라질 수 있다. 따라서 각 이동프레임(130,140)마다 실린더(170)를 하나씩만 설치할 수도 있고 3개 이상 설치할 수도 있다. 또한 실린더(170)의 누름부재(174)가 반드시 필터프레임(12)의 모서리를 눌러야 하는 것은 아니며 필터프레임(12)의 변을 누르는 것도 가능하다.
다른 예로서, 전술한 실시예에서는 다양한 크기의 에어필터에 대해 범용으로 사용하기 위하여 제1 및 제2 이동프레임(130,140)과 실린더(170)를 모두 이동 가능하도록 설치하였다. 그러나 한 종류의 에어필터만 시험하는 장비인 경우에는 제1 및 제2 이동프레임(130,140) 및/또는 실린더(170)를 고정식으로 설치할 수 있다.
또 다른 예로서, 전술한 실시예에서는 필터의 포집성능 검사를 위하여 PAO검사기(200)를 이용하였으나, 필터성능 검사 방법이 PAO 검사에 한정되는 것은 아니므로 PAO검사기(200)를 대신하여 다른 종류의 농도측정기가 사용될 수도 있다.
또 다른 예로서, 본 발명의 실시예에 따른 시험장비(100)는 자동화 장비로 제공될 수 있다. 즉, 에어필터(10)의 이송, 이동프레임(130,140) 및 실린더(170)의 이동, 흡기팬(P1) 및 배기팬(P2)의 동작, 흡기밸브(V1)와 배기밸브(V2)의 동작, 에어로졸발생기(300)의 동작, PAO검사기(200)의 농도측정, 상류용 프로브(210)의 스캐닝동작 등을 자동화할 수 있다.
이와 같이 본 발명은 구체적인 적용 과정에서 다양한 형태로 변형 또는 수정되어 실시될 수 있으며, 변형 또는 수정된 실시예도 후술하는 특허청구범위에 개시된 본 발명의 기술적 사상을 포함한다면 본 발명의 권리범위에 속함은 물론이다.
10: 에어필터 11: 필터여재 12: 필터프레임
100: 고정식 필터 종합 시험장비 110: 메인프레임
112: 필터거치대 114: 관통부 121: 제1 가이드레일
122: 제2 가이드레일 130: 제1 이동프레임 131, 132: 기둥부
133: 연결부 135: 잠금장치 140: 제2 이동프레임
141, 142: 기둥부 143: 연결부 145: 잠금장치
151: 제3 가이드레일 152: 제4 가이드레일 154: 이동블록
158: 잠금장치 161: 제5 가이드레일 162: 제6 가이드레일
164: 이동블록 170: 실린더 172: 피스톤로드
174: 누름부재 180: 공급챔버 181: 흡기구
182: 흡기관 183: 배기구 184: 배기관
185: 다공판 187: 에어로졸공급홀 189: 프로브장착홀
200: PAO 검사기 210: 하류용 프로브 220: 상류용 프로브
300: 에어로졸발생기 310: 호스 400: 압력계
500: 풍속계

Claims (7)

  1. 관통부를 구비하는 필터거치대;
    상기 필터거치대에 놓여진 에어필터를 고정하기 위한 것으로서, 상기 필터거치대의 상부에서 상기 필터거치대에 대해 수직으로 배치되고, 피스톤로드의 하단에 에어필터의 필터프레임을 누르기 위한 누름부재가 구비되어 있는 실린더;
    상기 관통부의 하부에 설치되고, 내부공간이 상기 관통부와 연통하는 통 형상의 공급챔버;
    상기 공급챔버의 내부로 시험용 에어로졸을 공급하는 에어로졸발생기;
    에어필터의 상류와 하류에서 시험용 에어로졸의 농도를 측정하는 농도측정기
    를 포함하는 고정식 필터 종합 시험 장비
  2. 제1항에 있어서,
    상기 필터거치대의 상부에서 각각 제1 방향을 따라 이동할 수 있도록 설치된 제1 이동프레임과 제2 이동프레임을 포함하고,
    상기 실린더는 상기 제1 이동프레임과 상기 제2 이동프레임에 각각 결합되고, 상기 제1 방향과 직교하는 제2 방향을 따라 이동할 수 있도록 설치된 것을 특징으로 하는 고정식 필터 종합 시험 장비
  3. 제2항에 있어서,
    상기 관통부를 사이에 두고 상기 필터거치대의 일측과 타측에 설치되고, 각각 상기 제1 방향을 따라 배치된 제1 가이드레일과 제2 가이드레일;
    상기 제1 이동프레임에 서로 상하로 이격되어 설치되고, 각각 상기 제2 방향을 따라 배치된 제3 가이드레일과 제4 가이드레일;
    상기 제2 이동프레임에 서로 상하로 이격되어 설치되고, 각각 상기 제2 방향을 따라 배치된 제5 가이드레일과 제6 가이드레일
    을 포함하고,
    상기 제1 이동프레임의 일단과 상기 제2 이동프레임의 일단은 각각 상기 제1 가이드레일에 이동 가능하게 결합되고, 상기 제1 이동프레임의 타단과 상기 제2 이동프레임의 타단은 각각 상기 제2 가이드레일에 이동 가능하게 결합되며,
    상기 제1 이동프레임에는 2개의 실린더가 설치되고, 각 실린더는 상기 제3 가이드레일과 상기 제4 가이드레일에 이동 가능하게 결합되며,
    상기 제2 이동프레임에는 2개의 실린더가 설치되고, 각 실린더는 상기 제5 가이드레일과 상기 제6 가이드레일에 이동 가능하게 결합된 것을 특징으로 하는 고정식 필터 종합 시험 장비
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제1 이동프레임과 상기 제2 이동프레임의 위치를 고정하는 제1 잠금장치와, 상기 실린더의 위치를 고정하는 제2 잠금장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 고정식 필터 종합 시험 장비
  5. 제1항에 있어서,
    상기 공급챔버의 상단에는 다수의 홀이 형성된 다공판이 결합되고,
    상기 공급챔버의 측면 또는 밑면에는 흡기관, 배기관, 상기 에어로졸발생기에 연결된 호스, 및 상기 농도측정기에 연결된 상류용 프로브가 각각 결합되는 것을 특징으로 하는 고정식 필터 종합 시험 장비
  6. 제1항에 있어서,
    상기 농도측정기는 PAO(Poly Alpha Olefins) 검사기이고, 상기 PAO검사기에는 상기 공급챔버 내부의 에어로졸 농도를 측정하는 상류용 프로브와 에어필터의 하류측에서 에어로졸 농도를 스캐닝 방식으로 측정하는 하류용 프로브가 연결된 것을 특징으로 하는 고정식 필터 종합 시험 장비
  7. 제1항에 있어서,
    상기 공급챔버의 내부압력과 에어필터의 하류측 압력을 측정하는 압력계와 에어필터의 하류측에서 풍속을 측정하는 풍속계를 포함하는 것을 특징으로 하는 고정식 필터 종합 시험 장비
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