KR20000076521A - 유체와 기체용 여과장치 및 카트리지 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 입자 크기가 4-100메시인 활성탄을 포함하는 흡착물질의 소결된 성분 및 입자크기가 10-250메시인 열가소성있는 분말형태의 바인더를 포함하며, 흡착제 대 바인더의 비율은 중량비 25%이하이며, 상기 소결된 성분은 250℃이하의 온도에서 소결되는 필터 유니트용 고체 필터 몸체에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 고체 필터 몸체를 안착시키는 입구와 출구를 갖춘 케이싱을 포함하는 유체 필터 유니트 및 상기 고체 필터 몸체를 제조하는 방법을 제공한다.
Description
본 발명은 필터 몸체와, 소결된 필터 유니트 및 그 제조방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 방, 집, 자동차, 텐트, 콘테이너 등의 밀폐된 공간으로 오염된 유체가 들어오지 못하도록 보호하는 시스템에 사용되며, 신뢰성과 이동성이 있고, 취급이 용이한 소결된 필터 유니트에 관한 것이다.
개시된대로, 공기 및 기타 기체는 대개 압력이나 진공을 사용하여 두꺼운 여과매체를 통과함으로써 여과된다. 가정에서는, 에어필터가 사용되는데, 필터 유니트의 여과매체로 먼지입자가 달라붙지 못하도록 오일이 덮인 유리섬유가 사용된다. 상기 필터 유니트가 막히면 교체한다.
필터는 여과작업을 수행하는 구동력의 특성에 따라 분류되는데, 예를 들어, 중력 필터, 압력 필터, 진공 필터 등으로 분류된다.
기체 여과용으로 다양한 타입의 필터가 있다. 독일 특허출원번호 제 3204022 호에 개시된대로, 필터의 흡착 여과매체로 활성탄같은 과립물질을 구멍이 많아서 과립물질을 유지할 수 있는 한쌍의 벽 사이에 느슨하게 채운다. 그러나 상기 필터의 단점은 점착력이 없고, 활성탄의 과립화, 유동, 여과등의 문제를 체크하기가 어려워서, 활성탄을 과립화하여 유동시켜서, 여과하는 등에 문제가 있다.
미국 특허번호 제 3,645,072 호에는, 과립 활성탄을 접착시켜 U자형 채널이 있는 프레임으로 성형시킨 필터가 개시되어 있다. 상기 접착된 활성탄 몸체는 와이어나 기타 망사로 강화되며, 압력강하를 최소화하기 위하여 두께가 줄어든 영역을 포함한다.
미국 특허 번호 제 5,505,892 호에는, 기체에 침투할 수 있게 성형된 흡착요소로 이루어진 필터 유니트의 제조과정이 개시되어 있다. 표준 기체/액체 필터는 느슨하게 채워져 기계로 압축된 입상을 포함하는 하우징으로 구성된다. 흡착매체 과립들, 바람직하게는 활성탄은 건조한 상태에서 과립형 열가소성 유기 접합매체와 혼합된다. 상기 건조하고 과립형의 혼합물은 공기와 차단되어 성형되고, 압축되며 접착매체의 가소범위 이상의 온도로 가열된다.
표준 기체/액체 필터는 느슨하게 채워져서 기계에 의하여 압축되고 응고된 흡착입자를 포함하는 견고한 하우징으로 구성된다. 상기 입자는, 견고해서 상당히 값나가는 하우징이 필요한 스프링 시스템을 이용함으로써 스크린 사이의 압력으로 압축된다. 상기 하우징은 대개 금속으로 성형된다. 게다가, 상기 필터들은 각각의 방향으로 결정된 일정한 구성으로 설치되어야 하며, 쇼크나 기타 오작동에 민감하다.
본 발명의 목적은 경험이 없는 사람에 의해서도 안전하게 사용될 수 있는 단순한 소형 필터 유니트를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 획득이 용이한, 잘 알려진 일반적인 물질을 사용하는데 있다.
본 발명에 있어서, 입자크기가 4-100메시인 활성탄을 포함하는 흡착물질의 소결된 성분 및 입자크기가 10-250메시인 열가소성있는 분말 형태의 바인더로 구성되며, 상기 흡착물질 대 바인더 비율은 중량비 25%이하이며, 상기 성분은 250℃이하의 온도에서 소결되는 필터 유니트용 고체 필터몸체가 제공된다.
본 발명은 또한 입자크기가 4-100메시인 활성탄을 포함하는 흡착물질의 소결된 성분 및 입자크기가 10-250메시인 열가소성있는 분말형 바인더로 이루어지며, 유체 필터 몸체를 안착시키기 위한 입구와 출구를 갖춘 케이싱으로 구성되는 유체 필터 유니트를 제공한다. 상기 흡착물질 대 바인더 비율은 중량비 25%이하이며, 상기 성분은 250℃이하의 온도에서 소결된다.
본 발명은 또한 입자크기가 4-100메시인 활성탄을 포함하는 과립형 흡착물질, 및 입자크기가 10-250메시인 열가소성있는 분말형 바인더를 제공하며, 흡착물질 대 바인더 비율은 중량비 25%이하이고, 상기 흡착물질 및 상기 바인더를 250℃의 온도에서 소결하는 고체 필터몸체의 제조방법을 제공한다.
도 1은 본 발명의 필터 유니트의 측단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
2: 필터 유니트 4: 필터 몸체
6: 케이싱 8: 입구
10: 출구 12: 씰
14: 에어로졸 필터 16: 필터
이해를 돕기 위하여 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 바람직한 실시예가 설명될 것이다.
도면의 자세한 설명을 위하여 숫자들로 표시되었으며, 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 목적으로 자세한 사항들이 예시되었다. 본 발명의 원칙과 개념을 유용하고 쉽게 이해할 수 있도록 도시된다. 상기에 입각하여, 본 발명의 기본적인 이해에 필요한 이상으로 자세하게 구조적인 사항은 나타내지 않았으며, 단지 본 발명이 실제로 어떻게 실현되는지 당업자에게 이해시키기 위하여 도면으로 나타냈다.
도면에 있어서:
도 1은 본 발명의 필터 유니트의 측단면도이다.
도 1에 도시된 대로, 필터 유니트(2)는 특별한 과정으로 얻은 필터몸체(4)와, 저렴하고 광방지와 충격방지 기능이 있으며, 입구와 출구(8,10) 및 충격방지 케이싱(6)으로 이루어진 플라스틱 하우징, 및 쇼크옵서버 기능을 하는 씰(seal)(12)로 구성된다. 또한, 상기 필터 유니트(2)는 옵션으로 에어로졸 필터(14)를 포함하기도 하는데, 상기 에어로졸 필터는 효율성이 99.97-99.999% 사이이며, 크기가 0.3㎛인 작은 입자를 여과하는데 사용되며, 섬유유리 또는 셀룰로오스 매체로 형성된다. 그러나 상기 에어로졸이 필요하지 않을 때도 있다.
필터 유니트(2)는 유리 섬유 또는 합성물질, 일반적으로 부직포로 형성되며, 효율성이 60-99% 사이인 먼지 필터(16)를 포함한다. 일반적으로, 상기 먼지 필터는 먼지, 곤충 등을 여과하여 털어내기 위함이다. 그러나, 상기 먼지 필터는 선택적인 것으로서, 여과작업의 필요 유무에 따라 포함되기도 포함되지 않기도 한다.
본 발명의 요부는 고형 필터 몸체(4)로, 상기 고형 필터 몸체는 금속 하우징, 스크린 또는 스프링같은 값비싼 지지부가 필요하지 않은 독립적인 요소이며, 적어도 65㎝ 높이에서의 자유낙하도 무난하게 견딜수 있다. 상기 필터 몸체는 활성탄같은 과립형 흡착물질에서 얻어진다. 흡착물질은, 바인더가 최소량으로 사용될 경우에도 바이패스의 가망성이 없다면, 그 사이를 통과하는 오염된 유체와 최대한 접촉하여야 한다.
바람직하게, 필터 몸체는 예열된, 과립형 흡착물질에 폴리올레핀, 폴리스티렌 또는 폴리아미드같은 다소 고운 입자의 과립형 열가소성 물질을 소량, 바람직하게는 중량비 약 7%를 첨가시킴으로써 처리된다. 그리고 상기 물질을 압착하여 고형 덩어리로 만든다.
상기와 같이 여러 열가소성 물질들중 바인더로 선택함으로써 필터몸체(4)를 더욱 뻣뻣하게 혹은 더욱 유연하게 만든다.
최대한 경직된 필터 몸체와 최대한의 흡착표면을 얻기위하여, 하기의 요소가 고려되어야 한다.: (a)흡착제와 바인더의 양; 및 (b)흡착제와 바인더의 입자크기
유럽특허번호 제 0554224 호 또는 미국 특허번호 제 5,505,892 호와 비교하여, 본 발명은 흡착제를 막지 않기위해서 비교적 적은 양, 바람직하게 7%이하의 바인더만을 사용한다. 따라서, 추가로 탄화처리가 필요없다. 상기 특허에 개시된 기술과는 정반대로, 본 발명에 의한 처리를 용이하게 하는 가장 중요한 요소는 소결 온도로, 250℃이하여야 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 기타 흡착제 사용이 가능하다. 게다가, 만일 공기가 사용된다면, 건조 단계가 충분하다. 이러한 경우, 필터 몸체(4)의 기계적 안정성과, 고온의 처리온도를 사용하지 않은 커다란 흡착 표면이 가장 중요하다.
본 발명의 또 다른 특징은 필터 몸체를 충격방지 케이싱(6)에 설치시키며, 충격을 흡수하는 건조한 씰의 사용이다. 일반적으로, 흡착제는 액체 모너머(monomer)에 의하여 밀봉되어 케이싱과 흡착제 사이의 공간을 채운다. 화학반응에 의하여, 상기 액체 모너머는 점성이 증가되어, 후에 고무씰과 같은 기능을 하게 된다.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 씰(12)은 건조한 형태로 미리 제조되기 때문에, 상기 형태 덕분에 쇼크 옵서버로서 기능할 것이다. 상기 충격흡수씰(12)은 동시에 케이스(6)와 필터 몸체(4)사이에 씰을 제공한다.
본 발명이 전술한 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 본질에 어긋나지 않는한 다른 형태로 실현될 수 있다는 것은 당업자에게 자명한 사실이다. 본 발명의 실시예는 모든 면에서 제한적이 아니라 예증적인 것으로 간주되며, 본 발명의 범위는 전술한 명세서보다는 첨부된 청구범위에 의하여 구체화되며, 청구범위와 동일한 의미와 범위내에서 일어난 변화는 채택될 수 있다.
본 발명은 경험이 없는 사람도 안전하게 사용할 수 있으며, 획득이 용이한, 잘 알려진 일반적인 물질이 사용된다. 또한 값비싼 지지부가 필요하지 않으며, 적어도 65㎝ 높이에서의 자유낙하도 무난하게 견딜수 있다.
본 발명은 흡착제를 막기 위하여 사용되는 바인더를 비교적 적게 사용하면서 추가로 탄화처리가 필요없다. 또한 실시예에 설명된 흡착제 이외의 기타 흡착제도 사용이 가능하다.
본 발명의 특징은 충격을 흡수하는 건조한 씰이 사용되어, 쇼크 옵서버로서 기능을 한다.
Claims (17)
- 입자크기가 4-100메시이며 활성탄을 포함하는 흡착물질의 소결된 성분 및 입자크기가 10-250메시인 열가소성있는 분말형태의 바인더로 구성되며, 상기 흡착제 대 바인더의 비율은 중량비 25%이하이며, 상기 소결된 성분은 250℃이하의 온도에서 소결되는 필터 유니트용 고형 필터 몸체
- 제 1항에 있어서, 상기 흡착 물질은, 바인더가 최소량으로 사용되더라도 바이패스의 가능성없이 그 사이를 통과하는 혼합된 유체와 최대한 접촉하도록 방식으로 배열된 흡착 과립형 물질로 구성되는 고형 필터 몸체
- 제 2항에 있어서, 적어도 과반수의 과립형 흡착물질이 활성탄인 고형 필터 몸체
- 제 1항에 있어서, 상기 필터몸체는 예열된, 과립형 흡착물질을 입자가 고운 과립형 열가소성 물질과 혼합하고 상기 혼합물질을 고형덩어리로 압축함으로써 처리되는 고형 필터 몸체
- 제 4항에 있어서, 상기 열가소성 물질의 양은 과립형 흡착물질의 중량비 약 7%인 고형 필터 몸체
- 제 4항에 있어서, 상기 열가소성 물질은 폴리올레핀, 폴리스티렌 및 폴리아미드로 이루어지는 그룹에서 선택된 고형 필터몸체
- 입자 크기가 4-100메시인 활성탄을 포함하는 흡착물질의 소결된 성분으로 형성된 고형 필터 몸체를 안착시키는 입출구를 갖춘 케이싱과 입자 크기가 10-250메시인 열가소성 분말형태의 바인더로 구성되며, 흡착제 대 바인더의 비율은 중량비 25%이하며, 상기 성분은 250℃이하의 온도에서 소결되는 유체 필터 유니트
- 제 7항에 있어서, 상기 필터 몸체와 상기 케이싱의 내부표면 사이에 위치하며 쇼크옵서버로 기능하는 미리 제조된 건조한 씰로 이루어지는 유체 필터 유니트
- 제 7항에 있어서, 입구와 상기 고형필터몸체사이에 위치하며 0.3㎛의 작은 입자를 여과하는 에어로졸 필터부재로 이루어지는 유체 필터 유니트
- 제 9항에 있어서, 상기 에어로졸 필터는 섬유유리 또는 셀룰로이드 매체로 형성되는 유체 필터 유니트
- 제 7항에 있어서, 상기 입구와 고형필터 몸체사이에 위치하는 먼지 필터 부재로 이루어지는 유체 필터 유니트
- 제 11항에 있어서, 상기 먼지 필터부재는 부직포, 합성물질로 형성되는 유체 필터 유니트
- 입자가 4-100메시이며, 활성탄을 포함하는 과립형 흡착물질을 제공하는 단계, 입자크기가 10-250메시이며 열가소성 분말형태인 바인더를 제공하는 단계, 및상기 흡착물질과 상기 바인더를 250℃의 온도로 소결하는 단계로 이루어지며, 상기 흡착 물질 대 바인더 비율이 중량비 25%인 고형 필터 몸체를 제조하는 방법
- 제 13항에 있어서, 상기 소결된 흡착물질과 바인더를 압축하여 고형덩어리로 만드는 단계로 이루어지는 고형 필터몸체를 제조하는 방법
- 제 13항에 있어서, 상기 흡착물질을 입자가 고운 과립형 열가소성 물질과 혼합하는 단계로 이루어지는 고형 필터몸체를 제조하는 방법
- 제 15항에 있어서, 상기 열가소성 물질은 실질적으로 흡착물질의 중량비 7%인 고형필터몸체를 제조하는 방법
- 제 13항에 있어서, 상기 열가소성 물질은 폴리올레핀, 폴리스티렌 및 폴리아미드를 포함하는 그룹에서 선택된 고형필터몸체를 제조하는 방법
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