KR102223042B1 - 필터 프레임 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 추가적인 구조적 보강을 필요로 하지 않는 강성적이고 자립적인 필터 유지 조립체에 관한 것이다. 이 설계는 공기 여과에 사용되는 필터 표면을 최대화하고 여과 효율을 증가시킨다. 본 발명은 또한 공기 처리 유닛의 물리적 치수가 제한될 때 가치있는 공간에 맞춰지도록 필터 조립체 크기를 최소화하도록 설계된다. 본 발명은 종래의 필터 유지 조립체를 구성하기 위해 정렬 구멍을 사용하여 각 개별 프레임을 체결할 필요성을 제거하여 조립 시간 및 노동력을 절약하도록 일체형 구성 방법을 사용한다. 제안된 방법은 임의의 필터 크기 및 양으로 스케일링될 수 있는 유연성을 유지한다.

Description

필터 프레임
본 개시내용은 일반적으로 특정 크기 및 유형에 한정되지 않고 공기 필터를 보유 및 고정하는 일체형 필터 유지 랙(rack)의 조립체에 관한 것이다. 본 개시내용은 공기 처리 유닛 용례를 위한 필터 유지 랙의 설계 및 조립체에 초점을 둔다.
공기 처리 시스템은 영역에 공기를 공급하기 전에 이물질 미립자를 제거하기 위해 공기 여과를 필요로 한다. 또한 필터는 공기 환기 유닛 내의 고가의 구성요소를 보호한다. 공기 여과 시스템은 일반적으로 다양한 크기로 입수할 수 있는 공기 필터와 필터(들)을 제 위치에 유지하는 조립체로 구성된다. 공기 필터는 조립체의 크기가 정해진 공동에 삽입되고, 유지장치로 제 위치에 고정되고 조립체에 대해 밀봉되어 공기가 필터를 우회하거나 필터 주위로 누설되는 것을 방지한다.
종래의 필터 유지 조립체는 공칭 필터 크기에 대해 설계되었다. 필터 공칭 크기는 실제 물리적 치수보다 크며, 실제 치수 대신 공칭 크기를 기준으로 필터 공동을 설계하면 필요한 점유공간보다 커지고 공기 처리 유닛 크기 제한에 직면할 때 문제가 된다. 종래 기술의 공기 필터 유지 조립체는 하나의 개별 필터 공동 프레임을 위한 모서리 단편(corner piece)을 용접함으로써 구성된다. 조립체 필터 공동에는 개스킷이 라이닝되고, 이 위치에서 공기 필터가 프레임에 대해 보유되어 밀봉을 제공한다. 각 공동은 공기 필터를 제 위치에 보유하고 고정하기 위해 프레임의 측면을 따라 유지장치를 포함한다. 개별 프레임은 각 프레임 상의 오목부 또는 안내 구멍을 사용하여 정렬되며 리벳, 나사 또는 기타 체결구를 사용하여 함께 체결된다. 또한 대형 필터 조립체는 통상적으로 보강 바아를 필요로 하므로 장비와 시간이 추가로 사용된다. 조립체에 보강 바아를 설치하면 필터의 섹션을 무용화하며(blank off), 이 위치에서, 필터 어레이의 전체 유효면이 활용되지 못하고, 따라서, 효율이 저하된다.
특정 성능 요건을 가진 공기 처리 유닛에 대한 치수 제약에 직면할 때 필터 랙 조립체를 유닛에 맞춰지도록 가능한 소형으로 유지할 필요가 있다. 이는 필터 랙이 일반적으로 공기 처리 유닛의 단면 치수의 주된 구동 요인 중 하나이기 때문에 특히 그렇다. 따라서, 공기 처리 유닛의 물리적 한계 내의 가치있는 공간에 맞춰지도록 더 소형의 강성 필터 조립체가 필요하다.
예컨대, 선행 문헌으로서는 US 4 555 255 A, US 2013/318936 A1 등이 있다.
본 발명의 목적은 임의의 추가적인 구조적 보강을 필요로 하지 않으면서 강성적이고, 자립적인 필터 유지 조립체를 설계하는 것이다. 이 설계는 공기 여과에 사용되는 필터 표면을 최대화하고 여과 효율을 증가시킨다. 본 발명은 또한 공기 처리 유닛의 물리적 치수가 제한될 때 가치있는 공간에 맞춰지도록 필터 조립체 크기를 최소화하도록 설계된다.
본 발명은 종래의 필터 유지 조립체를 구성하기 위해 정렬 구멍을 사용하여 각 개별 프레임을 체결할 필요성을 제거하여 조립 시간 및 노동을 절약하기 위해 일체형 구성 방법을 사용한다. 제안된 방법은 임의의 필터 크기 및 양으로 스케일링될 수 있는 유연성을 유지한다.
일체형 필터 유지 랙은 외부 조립체 프레임을 형성하기 위한 두 개(2)의 측면 바아 및 두 개(2)의 단부 바아와, 필터 격실을 형성하기 위해 함께 맞물린 하나(1) 또는 다수의 헴 슬롯 바아 및 하나(1) 또는 다수의 브레이크 슬롯 바아로 구성된다.
이런 일체형 필터 유지 랙은 클립, 탭, 래치 및 업계에서 통상적인 다른 수단으로부터 선택된 필터 유지 방법을 더 포함한다.
이러한 일체형 필터 유지 랙에서, 헴 슬롯 바아는 하나(1)의 단일 시트 재료로 형성되고 평판 본체의 굴곡 단부 말단의 두 개(2)의 플랜지 및 평판 본체 내로 양 플랜지(들)을 통해 절단된 하나(1) 또는 다수의 슬롯을 갖는 이중 패널 평판 본체로 구성된다.
이러한 일체형 필터 유지 랙에서, 브레이크 슬롯 바아는 하나(1)의 단일 시트 재료로 형성되고 평판 본체의 굴곡 단부 말단의 두 개(2)의 플랜지를 갖는 이중 패널 평판 본체로 구성되고, 하나(1) 또는 다수의 슬롯이 굴곡 단부를 통해 평판 본체 내로 절단되고, 단부 슬롯(들)은 플랜지에서 평판 본체의 양 단부를 통해 절단되고, 두 개(2)의 단부 플랜지를 더 포함한다.
이와 같은 일체형 필터 유지 랙에서, 헴 슬롯 바아 및 브레이크 슬롯 바아는 강한 강성 연결부를 제공하기 위해 슬롯에서 맞물리도록 설계된다.
이러한 일체형 필터 유지 랙에서, 측면 바아의 플랜지는 브레이크 슬롯 바아의 단부 슬롯 내로 삽입되고 연결되어 강한 강성 연결부를 제공한다.
이러한 일체형 필터 유지 랙에서, 조립체는 자립적이고 구조적 보강을 필요로 하지 않는다.
이러한 일체형 필터 유지 랙에서, 측면 바아, 단부 바아, 헴 슬롯 바아 및 브레이크 슬롯 바아의 맞물림은 실제 물리적 필터 크기로 설계제작될 수 있는 필터 격실을 형성한다.
이러한 일체형 필터 유지 랙에서, 조립체 및 필터 격실은 임의의 양의 필터(들)로 스케일링될 수 있다.
이러한 일체형 필터 유지 랙에서, 조립체는 다양한 크기의 필터에 맞춰지도록 스케일링될 수 있다.
도 1은 조립체 어레이를 형성하기 위한 다수의 필터 공동으로 구성된 일체형 필터 유지 랙의 등각도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 프레임 조립체의 헴 슬롯 바아의 부분도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 프레임 조립체의 브레이크 슬롯 바아의 부분도이다.
도 4는 맞물림 구성 특징의 다른 실시예를 도시하기 위한 프레임 조립체의 브레이크 슬롯 바아 단부의 확대 부분 단면도이다.
도 5는 함께 끼워맞춰지는 헴 및 브레이크 슬롯 바아의 실시예의 사시도이다.
도 6a는 브레이크 슬롯 바아와 프레임의 측면 바아를 결합시킨 사시도이다.
도 6b는 프레임 조립체의 측면 바아 및 브레이크 슬롯 바아의 끼워맞춰진 단부 섹션의 부분도이다.
도 7은 일체형 필터 유지 랙 조립체의 확장성을 도시하는 등각도이다.
본 발명의 실시예는 외부 조립체 프레임을 형성하는 두 개(2)의 측면 바아 및 두 개(2)의 단부 바아로 구성되는 일체형 필터 유지 랙을 포함하며, 하나(1) 또는 다수의 헴 슬롯 바아 및 하나(1) 또는 다수의 브레이크 슬롯 바아가 함께 맞물려 필터 격실을 형성한다.
일 실시예에서, 헴 슬롯 바아는 단일 시트 재료로 형성되고 평판 본체의 굴곡 단부 말단의 두 개(2)의 플랜지와, 양 플랜지를 통해 평판 본체 내로 절단된 하나(1) 또는 다수의 슬롯을 갖는 이중 패널 평판 본체로 구성된다. 브레이크 슬롯 바아는 단일 시트 재료로 형성되며 평판 본체의 굴곡 단부 말단의 두 개의 플랜지를 갖는 평판 본체와 굴곡 단부를 통해 평판 본체 내로 절단된 하나(1) 또는 다수의 슬롯으로 구성된다. 브레이크 슬롯 바아는 유지 조립체의 외부 프레임과 정합되도록 플랜지에서 평판 본체의 양 단부를 통해 절단된 단부 슬롯과 두 개(2)의 단부 플랜지로 추가로 구성된다.
헴 슬롯 바아(들) 및 브레이크 슬롯 바아(들)는 슬롯에서 맞물리고, 실제 물리적 필터 크기에 대해 크기 설정된 필터 격실의 어레이를 형성하도록 외부 프레임에 체결된다. 헴 슬롯 바아(들)와 브레이크 슬롯 바아(들)의 맞물림은 강성적이고, 자립적이며 구조적 보강을 필요로 하지 않는다. 필터 격실의 내부는 플랜지를 따라 개스킷으로 라이닝되며, 필터 격실의 내부 측면들에는 업계에서 통상적인 필터 유지 방법이 제공된다. 조립체는 임의의 양의 필터(들)로 스케일링될 수 있고 다양한 크기의 필터에 맞춰질 수 있다.
일반적으로 말하면, 본 개시내용은 구조 보강을 추가하지 않고 구조 보강으로 공기 흐름을 불필요하게 차단하지 않으면서 조립체가 강성적이고 자립적이 될 수 있게 하는 구성 방법을 이용하는 일체형 필터 유지 랙을 제공한다. 일체형 필터 유지 랙의 전체적인 치수는 개별 필터 랙이 함께 체결되어 어레이를 형성하는 종래의 랙보다 작다. 개별 필터는 별개의 격실에 설치 및 밀봉되며 공구를 사용하지 않고도 쉽게 끼워맞춤 및 제거된다. 일체형 필터 유지 랙은 다양한 필터 크기에 맞춰지도록 구성될 수 있으며 임의의 수의 필터를 보유할 수 있도록 스케일링될 수 있다.
대표적인 실시예는 두 개(2)의 측면 바아(101) 및 두 개(2)의 단부 바아(102)를 포함하여 도 1에 도시된 바와 같은 직사각형 프레임을 형성한다. 측면 바아(101)는 전방 단부(122) 및 후방 단부(123)를 포함하는 평판 본체(121)와, 평판 본체(121)의 후방 단부(123)로부터 내향 90° 굴곡된 단일 플랜지(124)를 포함한다. 단부 바아(102)는 전방 단부(132) 및 후방 단부(133)를 포함하는 평판 본체(131), 및 평판 본체(131)의 후방 단부(133)로부터 내향 90° 굴곡된 단일 플랜지(134)를 포함한다.
헴 슬롯 바아(103) 및 브레이크 슬롯 바아(104)는 측면 및 단부 바아 내에 형성된 공간에 걸쳐지는 맞물림 방식으로 조립되도록 설계제작된다. 도 2에 도시된 바와 같이, 헴 슬롯 바아(103)는 굴곡 단부(115) 및 후방 단부(114)를 포함하는 이중 패널 프로파일의 평판 본체(105)와, 평판 본체(105)의 후방 단부(114)로부터 외향 90° 굴곡된 두 개(2)의 플랜지(106)를 포함한다. 헴 슬롯 바아는 또한 후방 단부(114)로부터 양 플랜지(106)를 통해 이중 패널 평판 본체(105) 내로 절단된 하나(1) 또는 다수의 슬롯(107)을 포함한다. 조립 구멍(108)은 조립 스테이지 체결을 위해 플랜지(106)를 통해 전략적으로 펀칭된다.
도 3에 도시된 브레이크 슬롯 바아(104)는 굴곡 단부(116) 및 후방 단부(117)를 포함하는 이중 패널 프로파일의 평판 본체(109)와, 평판 본체(109)의 후방 단부(117)로부터 외향 90° 굴곡된 두 개(2)의 플랜지(110)를 포함한다. 브레이크 슬롯 바아는 또한 이중 패널 평판 본체(109)의 굴곡 단부(116)에 위치한 하나(1) 또는 다수의 슬롯(111)을 포함한다. 조립 구멍(112)은 설치 중에 공기 처리기에 체결하기 위해 플랜지(110) 및 이중 패널 평판 본체(109)의 면을 통해 전략적으로 펀칭된다. 도 4에 도시된 바와 같이, 브레이크 슬롯 바아(104)는 바아의 양 단부에 단부 슬롯(113)을 포함하고 이중 패널 평판 본체(109) 및 플랜지(110)의 후방 단부(117)를 따라 노치가 형성된다. 단부 슬롯(113)의 길이는 측면 바아(101)의 플랜지(124)가 단부 슬롯(113) 내부에 안착되도록 정확하게 결정된다.
헴 및 브레이크 슬롯 바아는 도 5에 도시된 바와 같이 헴 슬롯 바아의 평판 본체(105)가 브레이크 슬롯 바아의 슬롯(111)에 삽입되고 브레이크 슬롯 바아의 평판 본체(109)가 헴 슬롯 바아의 슬롯(107) 내에 정합되는 방식으로 맞물린다. 양 바아의 슬롯은 강력하고 견고한 맞물림 연결을 위해 특별히 설계제작된다. 헴 슬롯 바아 평판 본체(105)의 폭은 맞물림 후에 굴곡 단부(115)가 브레이크 슬롯 바아의 굴곡 단부(116)와 표면이 일치되도록 결정된다. 슬롯(107, 111)이 또한 정렬 가이드 역할을 하므로 정렬을 위해 파일럿 구멍이 필요하지 않다. 맞물림 기능은 두 개의 수직 평면에서의 제한된 이동 및 각 평판 본체(105, 109)의 이중 패널 구성으로 인해 강한 연결을 제공한다.
측면 바아(101)의 플랜지(124)는 도 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같이 브레이크 슬롯 바아(104)의 단부 슬롯(113) 내로 삽입되어 프레임의 주연부와 브레이크 슬롯 바아 사이의 연결부를 형성한다. 조립시, 측면 바아(101)와 브레이크 슬롯 바아(104)는 서로 수직이며, 플랜지(124)는 단부 슬롯(113) 내부에 전체적으로 안착된다. 플랜지(124)가 플랜지(110)의 말단 측면과 중첩되는 대신 단부 슬롯(113) 내로 삽입됨으로써, 굴곡 단부(116)에 표면 일치 정렬을 제공하기 위한 측면 바아(101)의 요구 깊이가 감소되므로, 일체형 필터 유지 랙의 깊이가 감소된다.
조립체 단편들은 조립 구멍(108, 112, 120)을 통해 함께 체결되어 측면 바아(101) 및 단부 바아(102)를 통해 공기 처리 유닛의 내부 벽에 체결될 수 있는 강성적이고 완전한 조립체를 고정 및 형성한다. 맞물림 설계와 체결구는 함께 강성적이고 견고한 연결을 제공하여 용접이나 추가 보강을 필요로 하지 않고, 자립적 일체형 필터 유지 랙을 형성한다.
일체형 필터 유지 랙은 어레이를 조립하기 위해 개별 필터 프레임을 고정할 필요성을 제거하여 조립 시간, 노동력 및 비용을 절감한다. 이러한 이점은 필터 어레이가 커짐에 따라 더욱 두드러질 것이다. 통상적인 상업용 필터 프레임 공동은 공칭 필터 크기를 위해 설계되는 반면, 일체형 필터 유지 랙의 각각의 개별 격실(118)은 통상적으로 공칭 치수보다 작은 각각의 필터의 실제 물리적 치수로 크기 설정되므로 도 7에 도시된 바와 같이 필터 조립체의 전체 치수가 감소된다. 일체형 필터 유지 랙의 맞물린 바아들은 또한 구조적 강성을 제공하여 일체형 필터 유지 랙은 자립적이고 추가적인 보강이 필요하지 않다. 일체형 필터 유지 랙은 다양한 유지 방법을 사용하여 필터를 제 위치에 고정할 수 있다. 하나의 예시적인 유지 방법은 도 7에 도시된 바와 같이 각각의 개별 필터 격실에서 평판 본체 상에 체결된 다수의 고정 탭(119)을 사용하는 것이다.
설명된 일체형 필터 유지 랙은 도 7에 도시된 바와 같이 임의의 수의 필터에 맞춰지도록 스케일링될 수 있다. 측면 바아(101) 및 단부 바아(102)는 필터 조립체의 필요한 전체 치수로 크기가 정해진다. 각 헴 슬롯 바아(103) 및 브레이크 슬롯 바아(104)의 길이는 프레임의 전체 치수를 수용하도록 증가 또는 감소될 수 있다. 헴 및 브레이크 슬롯 바아 상의 슬롯(107, 111)의 수는 필요한 필터 격실의 수 및 어레이 배열에 의해 결정된다. 조립체 크기가 증가함에 따라 맞물림 연결의 수가 증가하고 구조적 강성을 유지한다.
각각의 개별 필터 격실(118)의 크기는 헴(103) 및 브레이크(104) 슬롯 바아 상의 슬롯 사이의 거리에 의해 결정된다. 따라서, 일체형 필터 유지 랙은 바아 슬롯의 거리를 조절하여 다양한 크기의 필터에 맞춰지도록 구성될 수 있다.
본 발명은 여기에 설명된 특정 실시예에 의해 그 범위가 제한되지 않는다. 실제로, 본 기술 분야의 숙련자는 본원에 설명된 것에 추가한 본 발명의 다양한 변형을 앞서 설명한 설명으로부터 명백히 알 수 있을 것이다. 이러한 변형은 첨부된 청구범위의 범위 내에 포함되는 것으로 의도된다.
본 명세서에 인용된 모든 특허, 출원, 출판물, 시험 방법, 문헌 및 기타 자료는 본원에 참조로서 통합된다.

Claims (10)

  1. 일체형 필터 유지 랙이며,
    외부 조립체 프레임을 형성하기 위한 두 개(2)의 측면 바아 및 두 개(2)의 단부 바아와, 필터 격실을 형성하기 위해 함께 맞물린 하나(1) 또는 다수의 헴 슬롯 바아 및 하나(1) 또는 다수의 브레이크 슬롯 바아로 구성되는, 일체형 필터 유지 랙.
  2. 제1항에 있어서, 클립, 탭, 래치 및 업계에서 통상적인 다른 수단으로부터 선택된 필터 유지 수단을 더 포함하는, 일체형 필터 유지 랙.
  3. 제1항에 있어서, 헴 슬롯 바아는 하나(1)의 단일 시트 재료로 형성되고 평판 본체의 굴곡 단부 말단의 두 개(2)의 플랜지 및 평판 본체 내로 양 플랜지(들)을 통해 절단된 하나(1) 또는 다수의 슬롯을 갖는 이중 패널 평판 본체로 구성되는, 일체형 필터 유지 랙.
  4. 제1항에 있어서, 브레이크 슬롯 바아는 하나(1)의 단일 시트 재료로 형성되고 평판 본체의 굴곡 단부 말단의 두 개(2)의 플랜지를 갖는 이중 패널 평판 본체로 구성되며, 하나(1) 또는 다수의 슬롯이 굴곡 단부를 통해 평판 본체 내로 절단되고, 단부 슬롯(들)은 플랜지에서 평판 본체의 양 단부를 통해 절단되며, 두 개(2)의 단부 플랜지를 더 포함하는, 일체형 필터 유지 랙.
  5. 제1항에 있어서, 헴 슬롯 바아 및 브레이크 슬롯 바아는 강한 강성 연결부를 제공하기 위해 슬롯에서 맞물리도록 설계되는, 일체형 필터 유지 랙.
  6. 제1항에 있어서, 측면 바아의 플랜지는 브레이크 슬롯 바아의 단부 슬롯 내로 삽입되고 연결되어 강한 강성 연결부를 제공하는, 일체형 필터 유지 랙.
  7. 제1항에 있어서, 조립체는 자립적이고 구조적 보강을 필요로 하지 않는, 일체형 필터 유지 랙.
  8. 제1항에 있어서, 측면 바아, 단부 바아, 헴 슬롯 바아 및 브레이크 슬롯 바아의 맞물림은 실제 물리적 필터 크기로 설계제작될 수 있는 필터 격실을 형성하는, 일체형 필터 유지 랙.
  9. 제1항에 있어서, 조립체 및 필터 격실은 임의의 양의 필터(들)로 스케일링될 수 있는, 일체형 필터 유지 랙.
  10. 제1항에 있어서, 조립체는 다양한 크기의 필터에 맞춰지도록 스케일링될 수 있는, 일체형 필터 유지 랙.
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