KR20030078858A - 저온 촉매 공정을 위한 에어 필터 어셈블리 - Google Patents

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Abstract

유입되는 더러운 공기 스트림으로부터 미립자 오염물질, 화학적 오염물질 또는 이들 둘 다를 제거하기 위한 에어 필터 어셈블리. 이렇게 하여 여과되거나 정화된 공기는 촉매 장치, 예를 들면, 연료 전지에 공급된다. 필터 어셈블리는 물리적 오염물질과 미립자 오염물질을 제거하기 위한 물리적 필터부와 화학적 오염물질을 제거하기 위한 화학적 필터부를 포함할 수 있으며, 이들 둘 다를 포함할 수도 있다.

Description

저온 촉매 공정을 위한 에어 필터 어셈블리 {Air filter assembly for low temperature catalytic processes}
발명의 분야
본 발명은 저온 촉매 공정을 위한 공기 여과 시스템에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 연료 전지 장치에 사용하기 위한 에어 필터에 관한 것이다.
발명의 배경
오늘날 모든 대기 공기에는 오염물질이 어느 정도 존재하는 것으로 여겨지고 있다. 이러한 오염물질은, 예를 들면, 상한 나뭇잎, 묶여있지 않은 종이, 기타의 부스러기, 미루나무 꽃 및 곤충과 같은 크기가 큰 물질이거나, 미립자와 같이 대기 중에 현탁될 정도로 충분히 작을 수 있다. 이러한 미립자의 예로는 분진, 나무의 꽃가루, 스모그 및 연기 미립자가 포함된다.
또한, 대기 공기에는 화학적 오염물질도 널리 존재한다. 이의 대부분은 인위적인 오염의 결과이지만, 그밖의 화학물질들은 천연적으로 발생한다. 통상의 오염물질에는 휘발성 유기 화합물, 예를 들면, 메탄, 부탄, 프로판 및 기타의 탄화수소, 암모니아, 질소 산화물, 황 산화물, 일산화탄소, 황화수소 등이 포함된다.
자동차와 같은 오늘날의 기계류의 대부분은 작동시 문제를 야기시킬 수 있는오염물질을 여과하여 제거하거나 이에 잘 견딜 수 있도록 설계되어 있다. 예를 들면, 나뭇잎 및 종이와 같은 크기가 큰 오염물질은 자동차 그릴 및 다양한 벤트에 의해 흡입 공기 스트림으로부터 제거된다. 이러한 피쳐들은 엔진 구역으로 들어갈 수 있는 새, 다람쥐 및 마우스와 같은 작은 동물들을 없애주기도 한다. 분진과 같은 보다 미세한 오염물질은 엔진 구획에 존재하는 에어 필터에 의해 제거된다. 전형적인 자동차 및 내연 기계류(예를 들면, 잔디깎는 기계, 제설차, 설상차 등)의 경우에는, 화학적 오염물질이 이러한 기계류의 작동에 별다른 문제를 일으키지 않는데, 그 이유는 이러한 기계 및 이로부터 전력을 발생하는 공정이 흡입 공기 중에 오염물질이 존재하더라도 견딜 수 있기 때문이다.
아직 오늘날의 오염 대기 중에서 작동시키기에 최적화되지 못한 몇가지 기계류 및 시스템이 있다. 이는 효율적 및/또는 최적의 작업을 위한 필요 요건으로서의 정화된 흡입 공기의 중요성을 인지하지 못한 까닭이거나 기계의 성능을 저하시킬 수 있는 공기 중의 오염물질을 아직 적절하게 인지하거나 확인하지 못한 까닭일 수 있다.
최근 등장한 주거용 및 상업용 전력 공급원인 연료 전지는 아직 충분히 알려지지 않은 시스템 유형 중의 하나이다. 연료 전지는 2개의 전극(애노드 및 캐소드) 사이에 전해질이 샌드위칭되어 있는 디바이스이다. 전지의 크기, 형태 및 설계에 따라, 연료 전지는 휴대 전화, 컴퓨터, 자동차, 주택 또는 심지어 발전소를 가동시키기에 충분한 에너지를 제공할 수 있다. 연료 전지는 전형적으로 전지의 애노드 측에 공급되는 연료 공급원과 캐소드 측에 공급되는 산화제에 의해 작동된다. 통상적으로 사용되는 연료의 예는 수소이다.
다수의 연료 전지들은 연료 전지를 작동시키는 데 필요한 흡입 공기 중에 존재할 수 있는 다량의 오염물질의 존재하에서도 효율적으로 작동하도록 설계되어 있지 않다. 또한, 이들은 일반적으로, 흡입 공기로부터 이러한 오염물질을 처리하거나 여과시키도록 설계되어 있지도 않다. 그 이유는 연료 전지 및 이의 작동에 대해서는 통상적으로 잘 알려져 있지 않았으며, 이의 작동 파라미터에 대해서도 전형적으로 명백히 밝혀지지 않았기 때문이다. 일반적으로, 연료 전지의 전반적인 성능 및 한계가 완전히 인지된 것은 아니다.
따라서, 광범위한 오염물질을 포함하는 환경에서 작동하는 연료 전지가 요구된다.
발명의 요지
본 발명은 연료 전지와 같은 저온 촉매 반응에 사용된 흡입 공기를 여과하기 위한 에어 필터 어셈블리를 제공한다. 상기 어셈블리는 유입되는 공기 스트림에 미립자 여과, 화학적 여과 또는 이들 둘 다를 제공하여 촉매 반응기, 예를 들면, 연료 전지의 캐소드 측에 정제된 옥시던트를 제공한다.
필터 어셈블리는 촉매 공정을 손상시킬 수 있는 미립자 오염물질 및/또는 화학적 오염물질을 포획하여 보유한다. 한 가지 양태에서, 화학적 오염물질을 포획하여 일시적으로 보유하였다가 유입되는 더러운 공기 중의 오염물질 수준이 허용 수준 이하로 되면 오염물질을 방출시킬 수 있는 필터 어셈블리가 제공된다.
필터 어셈블리는 저온 촉매 공정에 유용하다. 필터 어셈블리는 연료 전지, 예를 들면, 양성자 교환 막(PEM) 연료 전지에서 사용된 공기를 여과시키는 데 사용할 수 있다.
한 가지 양태에서, 전력을 발생시키는 시스템이 제공된다. 당해 시스템은 하우징(housing) 내에 필터 소자(filter element)를 포함하는 에어 필터 어셈블리를 포함한다. 하우징에는 더러운 대기 공기를 필터 어셈블리에 제공하는 유입구와 필터 어셈블리로부터 정화된 공기를 제공하는 유출구가 있다. 필터 소자는 더러운 공기로부터 미립자 오염물질을 제거하도록 구성되고 배치된 물리적 필터부 또는 미립자 필터부와 더러운 공기로부터 화학적 오염물질을 제거하도록 구성되고 배치된 화학적 필터부를 포함한다. 이러한 시스템은 공기 흡입 포트를 갖는 연료 전지를 추가로 포함한다. 에어 필터 어셈블리는 정화된 공기를 필터 어셈블리의 유출구에서 연료 전지의 흡입 포트로 제공하도록 구성되고 배치된다.
또 다른 양태에서, 연료 전지에 사용되는 필터 어셈블리가 제공된다. 필터 어셈블리는 하우징 내에 필터 소자를 갖는다. 하우징에는 더러운 공기를 필터 어셈블리에 제공하는 유입구와 필터 어셈블리로부터 정화된 공기를 제공하는 유출구가 있다. 필터 소자에는 더러운 공기로부터 미립자 오염물질을 제거하도록 구성되고 배치된 물리적 필터부와 더러운 공기로부터 화학적 오염물질을 제거하도록 구성되고 배치된 화학적 필터부가 있다. 특히, 화학적 필터부는 더러운 공기로부터 암모니아 및 아민을 제거하도록 구성되고 배치된 제1 부분(이는 함침된 활성 탄소 흡착 매질을 포함한다), 더러운 공기로부터 산성 가스 및 유기 물질을 제거하도록 구성되고 배치된 제2 부분(이는 함침된 활성 탄소 흡착 매질을 포함한다) 및 더러운 공기 중의 오염물질을 산화시키도록 구성되고 배치된 제3 부분(이는 촉매 물질을 포함한다)을 갖는다. 제4 부분 및 기타의 부가적인 부분이 포함될 수도 있다.
도면의 간단한 설명
도 1은 본 발명의 필터 어셈블리를 포함하는 전력 발생 시스템의 구성도이고,
도 2는 도 1의 필터 어셈블리에 사용되는 필터 소자의 제1 양태의 개략적인 투시도이며,
도 3은 도 1의 필터 어셈블리에 사용되는 필터 소자의 제2 양태의 개략적인 투시도이고,
도 4는 필터 어셈블리의 바람직한 한 가지 양태의 투시도이며,
도 5는 필터 어셈블리의 바람직한 제2 양태의 투시도이다.
바람직한 양태의 상세한 설명
도 1을 참고하면, 본 발명의 필터 어셈블리(10)의 한 가지 용도는 장치, 예를 들면, 저온 촉매 공정을 사용하는 장치에서 사용되는 공기로부터 오염물질을 제거하는 것이다.
도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 대기 공기 또는 주위 공기(50)는 유입구(12)를 통해 필터 어셈블리(10)로 유입된다. 필터 어셈블리(10)에 유입되기전, 대기 공기(50)는 각종 물리적 오염물질(예를 들면, 미립자 오염물질)과 화학적 오염물질을 포함하는 더러운 공기(52)이다. 필터 소자(15)는 더러운 공기(52)를 여과하여 정화된 공기(54)를 제공하며, 이렇게 정화된 공기는 유출구(14)를 통해 필터 어셈블리(10)로부터 배출된다. 정화된 공기(54)가 장치(100)의 흡입 공기(56)이다. 도 1에 도시되어 있는 양태에서, 장치(100)는 연료 전지(102)이다. 장치(100)는 흡입 공기(56)를 사용하여 작동하며, 배기 공기(60)는 장치(100)로부터 배출된다.
또다시 도 1을 참고하면, 본 발명의 필터 어셈블리(10)에는 공기를 수용하였다가 이를 필터 어셈블리(10)의 각종 필터 소자로 보내는 유입구(12)가 있다. 필터 어셈블리(10)는 더러운 공기면(13)과 정화된 공기면(17)이 있는 하나 이상의 필터 소자(15)를 갖는다. 대부분의 양태에서, 필터 소자(15)는 하우징(11) 내에 들어 있거나, 그렇지 않으면, 하우징(11)에 의해 둘러싸여 있다. 필터 어셈블리(10)는 또한 필터 어셈블리(10)로부터 공기를 제거하여 이를 연료 전지(102) 또는 기타의 장치(100)에 통과시키기 위한 유출구(14)를 포함한다.
대기 공기(50)는 하우징(11)의 유입구(12)를 통해 필터 어셈블리(10)로 유입되어 필터 소자(15)의 더러운 공기면(13)으로 진행한다. 공기가 필터 소자(15)를 통해 정화된 공기면(17)으로 통과함에 따라, 오염물질이 제거되어 여과된 공기(54)가 제공된다. 여과된 공기는 필터 어셈블리(10)의 하우징(11)의 유출구(14)를 통과한 다음 장치(100)에 사용된다. 여과된 공기(54)를 제공하기 위해 공기로부터 제거되는 오염물질의 유형 및 정도는 대기 공기(50) 중에 존재하는 오염물질 및 하나 이상의 필터 소자(15)의 형상에 따라 좌우된다.
필터 소자(15)의 구조는 패널형 필터일 수 있으며, 이는 일반적으로 2차원 구조를 갖는 필터이다. 패널형 필터 소자(15')의 예가 도 2에 도시되어 있다. 쉽게 식별할 수 있도록 하기 위해, 도 2에서는, 일반적인 양태의 필적하는 소자(도 1)와 동일한 것이거나 이와 동일한 기능을 수행하는 도 2의 제2 양태의 소자에는 프라임("") 부호를 붙인다. 이것은 도 3의 양태와 같은 추가의 양태에도 적용된다.
더러운 공기(52)는 패널형 필터(15')의 제1 정화된 측면(13')으로 유입되어 여과재(filter media)(25)를 통과한 다음 정화된 공기(54)로서 제2 더러운 측면(17')을 빠져 나간다. 여과재(25)를 보호하고, 임의로, 큰 입자 또는 부스러기를 제거하기 위해, 패널 필터(15')는 제1 측면(13')과 제2 측면(17') 중의 하나 또는 둘 다에 외부 라이너(28)를 포함할 수 있다. 여과재(25)는, 후술하는 바와 같이, 미립자 필터 소자 및 화학적 필터 소자 중의 적어도 하나이다. 몇가지 양태에서, 여과재(25)는 미립자 오염물질과 화학적 오염물질 둘 다를 제거한다.
또는, 필터 소자(15)의 구조는, 도 3에 도시되어 있는 바와 같이, 관형 또는 원통형 필터 소자(15")일 수 있다. 일반적으로, 관형 필터 소자는 2개의 말단 캡(41, 42) 사이에 여과재 연장부(25')를 포함한다. 필터 소자(15)는 외면(32)과 내면(34)을 갖는데, 이것이 내부 용적(35)을 한정한다. 대개, 제1 말단 캡(41)은 내부 용적(35)으로 접근할 수 있는 "개방형" 말단 캡이고, 제2 말단 캡(42)은 관형 필터 소자(15)의 바닥면 전체에 걸쳐 연장되어 내부 용적(35)으로는 접근할 수 없는 "밀폐형" 말단 캡이다. 여과재(25')를 보호하기 위해 필터 소자(15")의 외면(32) 위에 외부 라이너(28')를 배치할 수 있으며; 내면(34) 위에는 내부 라이너를 배치할 수 있다. 여과재(25')는, 후술하는 바와 같이, 미립자 필터 소자 및 화학적 필터 소자 중의 적어도 하나이며, 즉, 여과재(25')는 미립자 오염물질과 화학적 오염물질 둘 다를 제거한다.
관형 필터 소자(15")에 있어서, 공기는 필터 소자에 대하여 인사이드/아웃(즉, "역류") 또는 아웃하이드/인(즉, "전진류") 유동 패턴으로 여과재(25')를 통해 진행한다. 도 3에서, 더러운 공기(52)가 여과재(25')의 외면(32)으로 들어가 내면(34)을 통해 빠져나온 다음 내부 용적(35)을 통과하여 필터 소자(30)를 빠져나오는 것으로 도시되어 있다. 이러한 양태에서, 외면(32)은 더러운 공기면(13")이고, 내면(34)은 정화된 공기면(17")이다. "역류" 양태에서는, 내면(34)이 더러운 공기면이고, 외면(32)이 정화된 공기면이다.
패널형 필터 소자(15')와 관형 필터 소자(15")는 물리적(예를 들면, 미립자) 오염물질, 화학적 오염물질 또는 이들 둘 다를 제거하도록 설계된다. 특히, 물리적(예를 들면, 미립자) 오염물질, 화학적 오염물질 또는 이들 둘 다를 제거하기 위한 성능에 따라 패널형 필터(15')의 여과재(25) 및 관형 부재(15")의 여과재(25')를 선택한다. 각각의 오염물질을 제거하기 위해 필터 소자의 별도의 부분을 사용할 수 있으며, 즉 다중 오염물질을 제거하기 위해 단일 필터 소자를 사용할 수 있다. 미립자와 같은 물리적 오염물질을 제거하기 위해 별도의 미립자 필터부를 사용하고 화학적 오염물질을 제거하기 위해 화학적 필터부를 사용하는 것이 바람직하지만, 반드시 필요한 것은 아니다. 이러한 배치는 다량의 미립자가 화학적 필터부에 도달하여 잠재적으로 필터를 막히게 하거나 폐쇄하거나 흡장시키기 전에 이를 제거함으로써 화학적 필터 소자의 효율을 최대화하는데 바람직하다.
필터 소자의 물리적 필터부
본 발명의 필터 어셈블리(10), 특히 패널형 필터(15') 또는 관형 필터(15")와 같은 필터 소자(15)는 유입되는 공기로부터 미립자와 같은 물리적 오염물질을 제거하기 위한 부분을 포함할 수 있다. 일련의 미립자 필터부를 사용할 수 잇으며, 연속하는 각각의 필터 소자 부분에서 보다 작은 크기의 입자가 제거된다. 또는, 단일 미립자 여과부를 사용할 수도 있다.
나뭇잎, 종자, 종이 및 기타의 쓰레기나 부스러기 및 미루나무 꽃과 같은 크기가 큰 오염물질을 제거하고 설치류와 같은 작은 동물이 장치의 흡입구 매니폴드로 들어가지 못하도록 하기 위해서는 미세하지 않은 필터부가 존재하는 것이 바람직하다. 이러한 미세하지 않은 필터부는 격자, 메쉬 등일 수 있고, 금속, 플라스틱 또는 그외의 적합한 물질일 수도 있으며, 필터 소자(15)를 둘러싸고 있는 하우징(11)의 유입구(12)로 삽입될 수 있다. 미세하지 않은 필터부는 일반적으로 직경이 약 1inch(약 2.5cm) 이상인 크기를 갖는 물체, 보다 통상적으로는 직경이 약 0.5inch(약 1.25cm) 이상인 크기를 갖는 물체, 몇몇 양태에서는 약 0.25inch(약 0.635cm) 이상의 크기를 갖는 물체를 제거한다.
전형적으로, 미립자 필터부는 크기가 약 0.01mm 미만인 입자를 제거하기 위해 종이를 포함한 섬유상 매트 또는 웹과 같은 여과재를 함유한다. 미립자 필터에 의해 제거되는 미립자의 예로는 분진, 먼지, 꽃가루, 곤충, 나무 부스러기 및 톱밥, 금속 부스러기 등이 포함된다.
미세한 입자를 제거하는 데 있어서의 효율을 향상시키기 위해 여과재를 여러 방법으로 처리할 수 있으며; 예를 들면, 하나 이상의 미세 섬유층을 갖는 셀룰로즈 매질과 같은 정전기적으로 처리한 매질을 사용하거나 당해 기술분야의 숙련가들에게 공지되어 있는 기타 유형의 매질을 사용할 수 있다.
마이크론보다 작은 크기의 필터부, 예를 들면, HEPA(high efficiency particle air) 필터를 필터 어셈블리에 포함시킬 수 있다. 마이크론보다 작은 크기의 필터는 전형적으로, 연소, 박테리아, 바이러스 등에 의해 생성된 에어로졸과 같은 미세한 입자를 제거하기 위한 것이다.
미립자 필터부는 유입되는 공기로부터 액체 오염물질(예를 들면, 비 및 싸라기눈)을 제거하도록 설계할 수 있다. 공기로부터 액체를 제거하기 위해, 공기 스트림을 표면 에너지가 높은 물질을 사용하는 필터부에 통과시켜 액체를 응집시켜 제거하는 것이 바람직하다. 액체 오염물질을 제거하는 데 사용할 수 있는 매질의 예로는 피복된 유리 섬유와 같은 소수성 표면을 갖는 매질이 있다. 액체 오염물질을 제거하기 위한 매질의 또 다른 예는 처리된 유리 섬유와 발포된 열용융 비드가 조합되어 이루어진 매질이다. 이러한 예시적인 매질을 여과재의 연장부(예를 들면, 절곡형 종이 연장부)에 삽입할 수 있다. 몇몇 양태에서, 액체 오염물질을 제거하기 위한 바람직한 기법은 관성 세퍼레이터를 사용하는 것이지만, 이는 연료 전지 장치 내의 이용 가능한 공간에 따라 좌우될 수 있다. 신장된 PTFE(폴리테트라플루오로에틸렌) 막을 사용하여 공기로부터 액체를 제거할 수도 있다. 신장된 PTFE는, 이의 기공 크기로 인해 수분(증기)은 통과시킬 수 있지만 액체는 통과시킬 수 없는 미세다공성 막이다.
미립자 제거 효율이 조합된 다수의 미립자 필터부를 사용할 수 있음을 주지해야 한다. 요구되는 미립자 제거 시스템은 대기에 존재하는 오염물질의 유형(예를 들면, 나뭇잎, 미루나무 꽃, 린트, 눈 등) 및 이에 따라 여과된 공기의 목적하는 정화도에 따라 좌우된다.
필터 소자의 화학적 필터부
필터 어셈블리(10), 특히 패널형 필터(15') 또는 관형 필터(15")와 같은 필터 소자(15)는 흡착 또는 흡수에 의해 대기로부터 오염물질을 제거하도록 설계된 부분을 포함할 수 있다. 본원에서 사용되는 "흡착하다", "흡착", "흡착제" 등의 용어는 흡수 및 흡착 메카니즘을 포함하는 것으로 간주된다.
화학적 필터부는 전형적으로 물리흡착(physisorbent) 또는 화학흡착(chemisorbent) 물질, 예를 들면, 건조제(즉, 물 또는 수증기를 흡착 또는 흡수하는 물질) 또는 휘발성 유기 화합물 및/또는 산성 가스 및/또는 염기성 가스를 흡착 또는 흡수하는 물질을 포함한다. 적합한 흡착성 물질에는, 예를 들면, 활성 탄소, 활성 탄소 섬유, 함침 탄소, 활성 알루미나, 분자체, 이온 교환 수지, 이온 교환 섬유, 실라카겔, 알루미나 및 실리카가 포함된다. 이러한 물질 중의 어떠한 것이라도 과망간산칼륨, 탄산칼슘, 탄산칼륨, 탄산나트륨, 황산칼슘 또는 이들의 혼합물과 배합하거나 이러한 물질로 함침시킬 수 있다. 몇가지 양태에서, 흡착성 물질을 제2 물질과 배합하거나 함침시킬 수 있다. 몇몇 구조에서는, 함침 탄소층의 업스트림에 활성 탄소층을 갖는 것이 바람직할 수 있다.
흡착성 물질은 전형적으로 미립자 또는 과립상 물질이며, 과립, 비드, 섬유, 미분말, 나노구조물, 나노튜브 또는 에어로겔로서 존재하거나 세라믹 비드, 일체식 구조물, 종이 매질 또는 금속 표면과 같은 기재 물질 상의 피막으로서 존재할 수 있다. 전형적으로, 흡착성 물질, 특히 미립자 또는 과립상 물질이 물질층으로서 제공된다.
또는, 흡착성 물질을 일체식 또는 단일 형태, 예를 들면, 큰 정제, 과립, 비드 또는 절곡형이나 벌집형 구조로 되도록 성형할 수 있으며, 임의로 이를 더욱 성형할 수 있다. 적어도 몇가지 예에서, 성형된 흡착성 물질은 필터 어셈블리의 표준 수명 또는 기대 수명 동안 실질적으로 그 형태를 유지한다. 성형된 흡착성 물질은 고체 또는 액체 결합제와 배합된 이유동성 미립자 물질로부터 형성될 수 있으며, 그후, 비-이유동성 제품으로 성형된다. 성형된 흡착성 물질은, 예를 들면, 성형, 압축성형 또는 압출 공정에 의해 성형될 수 있다.
사용되는 결합제는 건성, 즉, 분말상 및/또는 과립상 형태일 수 있거나, 액상 결합제, 용매화된 결합제 또는 분산된 결합제일 수 있다. 특정 결합제, 예를 들면, 수분 경화성 우레탄 및 통상적으로 "열 용융물"이라고 하는 물질을 분무 공정에 의해 흡착성 물질에 직접 도포할 수 있다. 몇가지 양태에서, 성형 공정 동안제거될 수 있는 용매 또는 분산제를 포함하는 일시적 액상 결합제가 사용된다. 적합한 결합제에는, 예를 들면, 라텍스, 미세결정성 셀룰로즈, 폴리비닐 알콜, 전분, 카복실 메틸 셀룰로즈, 폴리비닐피롤리돈, 이칼슘 포스페이트 디하이드레이트 및 나트륨 실리케이트가 포함된다.
바람직하게는, 성형된 물질의 조성은 흡착성 물질을 약 70중량% 이상, 전형적으로는 약 98중량% 이하로 포함한다. 몇가지 예에서, 성형된 흡착제는 흡착성 물질을 85 내지 95중량%, 바람직하게는 85 내지 약 90중량% 포함한다. 성형된 흡착제는 결합제를 통상적으로 2중량% 이상 내지 30중량% 이하로 포함한다. 이형제, 기타의 첨가제 및 성형 기법에 대한 추가의 정보가 미국 특허 제5,876,487호에 논의되어 있다.
화학적 필터부에 사용하기에 적합한 흡착성 물질의 또 다른 양태는 캐리어를 포함하는 흡착성 물질이다. 예를 들면, 흡착성 물질과 결합제가 떨어지지 않도록 하기 위해 메쉬 또는 스크림(scrim)을 사용할 수 있다. 폴리에스테르 및 기타의 적합한 물질을 메쉬 또는 스크림으로서 사용할 수 있다. 전형적으로, 캐리어는 흡착성 물질의 약 50중량% 이하, 보다 빈번하게는 흡착제의 총량의 약 20 내지 40중량%를 차지한다. 캐리어를 포함하는 성형되고 흡착된 제품 중의 결합제의 양은 전형적으로 흡착제의 총량의 약 10 내지 50%이고, 흡착성 물질의 양은 전형적으로 흡착제의 총량의 약 20 내지 60%이다.
화학적 필터부는 공기로부터 산성 오염물질을 제거하기 위한 강염기성 물질, 공기로부터 염기성 오염물질을 제거하기 위한 강산성 물질 또는 이들 둘 다를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 염기성 물질과 산성 물질은 서로 상쇄되지 않도록 서로 이동한다. 대기 중에 종종 존재하는 산성 화합물의 예로는 황 산화물, 질소 산화물, 황화수소, 염화수소, 휘발성 유기 산 및 비휘발성 유기 산이 포함된다. 대기 중에 종종 존재하는 염기성 화합물의 예로는 암모니아, 아민, 아미드, 수산화나트륨, 수산화리튬, 수산화칼륨, 휘발성 유기 염기 및 비휘발성 유기 염기가 포함된다. 일반적으로, 화학적 필터부의 산성 물질과 염기성 물질은 이의 표면에 오염물질을 포획함으로써 공기로부터 오염물질을 제거하며; 전형적으로, 산성 표면과 염기성 표면은 오염물질과 반응하여 적어도 표면에 오염물질을 흡착시킨다.
몇가지 양태에서, 캐리어의 조성 자체는 강산성 물질이거나 강염기성 물질일 수 있다. 이러한 물질의 예로는 입상 중합체, 활성 탄소 매질, 제올라이트, 점토, 실리카겔 및 금속 산화물과 같은 물질이 포함된다. 또다른 양태에서, 강산성 물질과 강염기성 물질은 입상 미립자, 비드, 섬유, 미분말, 나노튜브 및 에어로겔과 같은, 캐리어 상의 표면 피막으로서 제공될 수 있다. 대안적으로 또는 추가로, 산성 표면 및 염기성 표면을 형성하는 산성 물질 및 염기성 물질은 캐리어의 적어도 일부에 걸쳐 존재할 수 있으며, 이는, 예를 들면, 캐리어 물질을 산성 또는 염기성 물질로 함침시킴으로써 수행할 수 있다.
암모니아와 같은 염기성 오염물질을 제거하는 데 바람직한 물질의 예는 시트르산으로 함침된 활성 탄소 과립층이다.
산성 오염물질을 제거하는 데 바람직한 물질의 예는 "켐소브(Chemsorb) 1202"라는 상품명(제조원; C*Chem)으로 시판되는 함침된 활성 탄소 과립층이다.
염기성 물질과 산성 물질 둘 다는 필터 소자의 화학적 필터부에 존재할 수 있지만; 이러한 두 가지 유형의 물질이 서로 반응하여 중화되지 않도록 서로 간격을 두고 배치하는 것이 바람직하다.
화학적 필터부는 특정 오염물질을 제거하도록 맞추어진 기타의 물질을 포함할 수 있다. 한 가지 예로서, 공기로부터 일산화탄소를 제거하기 위해 강한 산화 물질을 포함시킬 수 있다. 강한 산화 물질의 예로는 "홉칼라이트(Hopcalite)"(다공성 산화망간과 산화구리와의 혼합물)라는 상품명(제조원; MSA)으로 시판되는 것, 귀금속, 전이 금속 및 이들의 배합물과 같은 촉매 물질; "홉칼라이트"와 유사한 재료, 귀금속, 전이 금속, 유기 산화물, 무기 산화물, 염 및 금속과 같은 화학흡착 물질; 과산화수소; 과망간산염; 및 크롬산염이 포함된다.
공기로부터 질소 산화물(NOx)을 제거하기 위해 강한 산화 물질을 포함시킬 수도 있다.
화학적 필터부는 더러운 공기 스트림으로부터 화학적 오염물질을 포획하여 영구적으로 보유하거나, 화학적 오염물질을 추후에 방출시킬 수 있다. 예를 들면, 화학적 필터부는 여과되어 깨끗해진 공기의 오염물질 농도가, 공기를 장치, 예를 들면, 연료 전지의 유입구로 통과시키기 전에, 허용 가능한 역치 수준 이하이거나 적어도 역치 정도로 되도록 더러운 공기 스트림으로부터 화학적 오염물질을 제거한다. 더러운 공기 스트림 중의 오염물질 수준이 역치 수준 이하인 경우, 필터 소자가 오염물질을 제거할 필요가 없으며; 오히려, 몇몇 양태에서는 화학적 필터부가 역치 수준까지, 수집된 오염물질의 일부를 방출할 수 있다. 이는 일반적으로, 더러운 공기 스트림과 화학적 필터부 간의 오염물질 농도차에 의해 야기된다. 이러한 방법으로, 화학적 필터부가 부분적으로 재생됨으로써, 화학적 필터부의 유효 수명이 연장된다. 연료 전지에서의 오염물질의 허용 가능한 역치 수준이 공지되어 있는 경우에는 이러한 구조가 바람직할 수 있다.
미립자 필터부와 화학적 필터부를 조합하여, 물리적 오염물질과 화학적 오염물질 둘 다를 제거하는 단일 필터 소자를 제공할 수 있다. 한 가지 양태에서, 미립자 필터부의 여과재는 화학흡착할 수 있거나 산성 오염물질 또는 염기성 오염물질과 반응하거나 상호작용하여 화학적 필터부를 제공할 수 있도록 표면 처리한 섬유로 이루어질 수 있다. 또 다른 예에서, 활성 탄소 과립층이, 과립 사이의 공간이 충분히 작은 경우, 공기로부터 물리적 오염물질을 제거할 수 있다.
몇가지 양태에서, 화학적 필터부를 우회하는 우회 시스템(by-pass system)을 제공하는 것이 바람직할 수 있다. 이는 흡입 공기가 화학적 오염물질로 심하게 오염되지 않은 환경에서 바람직할 수 있다. 이러한 우회 시스템은 흡입 공기 스트림 중의 오염물질의 농도에 따라 활성화되거나 불활성화될 수 있다.
바람직한 필터 어셈블리
바람직한 필터 어셈블리의 첫번째 예는 미립자 여과능과 화학적 여과능 둘 다를 갖는 필터 어셈블리이다. 이러한 특정 양태에서, 필터 어셈블리는 물리적 필터부를 제공하는 1층의 미립자 매질과 화학적 필터부를 제공하는 3층의 흡착 매질을 갖는다. 바람직하게는, 물리적 필터부는 화학적 필터부로부터 업스트림에 있다; 즉, 정화시키고자 하는 공기 스트림은 먼저 미립자 필터부를 통과한 다음 화학적 필터부를 통과한다. 3층의 흡착 매질의 각각은 과립 물질이 함유되어 있는 층이며, 천공된 알루미늄 칸막이에 의해 다른 층으로부터 분리되어 있다.
일반적으로, 바람직한 필터 어셈블리 구조 중의 하나는 2개의 충전된 과립상 탄소층 주변에 위치한 미립자 필터로서의 절곡형 유리 매질과 중심 정전기 매질로 이루어진 제1 층을 갖는다.
미립자 필터부는 바람직하게는 필터 기술분야에 널리 공지되어 있는 구조를 갖는 절곡형 유리 섬유 매질을 갖는다. 물질의 비드, 예를 들면, 열용융 접착제가 절곡 분리에 사용될 수 있다.
바람직한 양태에서, 화학적 필터부의 제1 층은 약 35(중량)%의 시트르산이 함침되어 있는 활성 탄소를 포함한다. 바람직하게는, "RVCA 12" 또는 "RVCA 35"라는 상품명(제조원; Calgon Carbon Corp.)으로 시판되는 8 ×16mesh 크기의 물질이 사용된다. 이러한 제1 층은 공기 스트림으로부터 암모니아 및 아민 뿐만 아니라 몇가지 탄화수소와 기타의 유기 물질을 제거한다. 화학적 필터부의 제2 층은 제2 함침된 활성 탄소를 포함한다. 바람직하게는, "켐소브 1202"라는 상품명(제조원; C*Chem)으로 시판되는 8 ×16mesh 크기의 물질이 사용된다. 이러한 제2 층은 산성 가스, 탄화수소 및 기타의 유기 물질을 제거하는 데 사용된다. 화학적 필터부의 제3 층은 촉매를 포함한다. 바람직하게는, "카룰라이트(Carulite)"라는 상품명(제조원; Carus Chemical Company)으로 시판되는 12 ×20mesh 크기의 물질이 사용된다. 이러한 층은 CO를 CO2로 산화시킨다.
바람직한 필터 어셈블리의 두번째 예는 제1 층의 함침된 활성 탄소 "RVCA 12" 또는 "RVCA 35"를 비탄소 흡착 매질로 대체하는 것을 제외하고는 첫번째 예와 유사한 필터 어셈블리이다.
바람직한 필터 어셈블리의 세번째 예는 제1 층의 함침된 활성 탄소 "RVCA 12" 또는 "RVCA 35"를 비탄소 촉매 매질로 대체하는 것을 제외하고는 첫번째 예와 유사한 필터 어셈블리이다.
바람직한 필터 어셈블리의 네번째 예는 제2 층의 함침된 활성 탄소 "켐소브 1202"를 비탄소 흡착 매질로 대체하는 것을 제외하고는 첫번째 예와 유사한 필터 어셈블리이다.
바람직한 필터 어셈블리의 다섯번째 예는 제2 층의 함침된 활성 탄소 "켐소브 1202"를 비탄소 촉매 매질로 대체하는 것을 제외하고는 첫번째 예와 유사한 필터 어셈블리이다.
또 다른 예에서, 탄소 물질의 충전층들 중의 하나 또는 두 개를 적당한 코어 또는 라이너에 싸여있는 탄소 물질로 이루어진 웹으로 대체할 수 있다.
도 4와 도 5를 참고하면, 본 발명에 따라 만들어진 필터 어셈블리 두가지 물리적 양태가 도시되어 있다. 도 4에서, 필터 어셈블리(10)는 제1 측면(112)과 제2 측면(114)을 갖는 하우징(105)을 포함하는 패널형 필터(110) 형태이다. 패널형 필터(110)는 제1 측면(112)에 물리적 필터부(120)를 포함한다. 물리적 필터부(12)는큰 미립자, 예를 들면, 나뭇잎 및 부스러기를 제거하기 위한 루버가 달린 격자(116)의 형태로 배치되어 있다. 격자(116)는 하우징(105)과 일체화되어 있거나 하우징(105)으로부터 탈착 가능하다. 플랜지(107)가 하우징(105)에서 격자(116)쪽으로 뻗어나와 있다. 플랜지(107)에 개스킷을 제공하여 연료 전지와 같은 임의의 장치의 유입 포트와 패널형 필터(110)와의 밀봉성을 향상시킬 수 있다.
한 가지 양태에서, 패널형 필터(110)에서 격자(116)로부터 제2 측면(114)까지의 깊이는 약 4.15inch(약 10.5cm)이고, 두께가 약 0.25inch(약 0.635cm)인 플랜지(107)가 제2 측면(114)으로부터 약 3.21inch(약 8.15cm) 거리에 위치한다. 플랜지(107)를 포함시키지 않는 하우징(102)의 전체 크기는 폭이 약 15inch(약 38cm)이고 길이는 7inch(약 17.8cm)이다. 플랜지(107)를 포함시킬 경우, 폭은 약 17.25inch(약 43.8cm)이고 높이는 약 9.25inch(약 23.5cm)이다. 당해 기술분야의 숙련가들은 이러한 필터의 치수가 필터가 사용되는 용도에 따라 변한다는 것을 이해할 것이다.
여과시키고자 하는 공기가 격자(116)를 통해 패널형 필터(110)에 유입되어 큰 미립자가 제거된다. 격자(116) 뒷면에 또 다른 물리적 필터부, 화학적 필터부 또는 이들 둘 다를 배치할 수 있다. 일반적으로 상기한 유형의 하나 이상의 화학적 필터부를 격자(116) 뒷면의 하우징(105) 내에 배치하는 것이 바람직하다. 격자(116)와 기타의 물리적 필터부 또는 화학적 필터부를 통과한 후, 여과된 공기는 제2 측면(114)에서 패널형 필터(110)를 빠져나온다.
도 5를 참고하면, 필터 어셈블리(10)는 육면 하우징(135)을 갖는 박스형 필터 어셈블리(150)이다. 도 5에는, 필터 어셈블리(130)에 대한 설명을 돕기 위해 한쪽 벽이 없는 상태로 하우징(135)이 도시되어 있다. 필터 어셈블리(130)는 제1 측면(132)과 제2 측면(134)을 갖는다.
하우징(135) 내에는 물리적 필터부(140)와 화학적 필터부(150)가 보유되어 있다. 목적하는 공기 유동을 제공하기 위해 하우징(135) 내에는 각종 배플 및 채널이 있다. 물리적 필터부(14)는, 더러운 대기 공기를 빨아들이기 위해, 구멍(143)이 있는 천공된 스크린(142)을 포함한다. 공기가 구멍(143)을 통과하면서 큰 오염물질, 예를 들면, 나뭇잎 및 부스러기가 제거된다. 그후에, 공기가 제습기(144)를 통과하면서 물방울, 예를 들면, 빗물이 제거되고, 배수 수집기에 의해 유체가 수집되며, 이로써, 수집된 유체는 하우징(135)의 바깥쪽으로 배수될 수 있다. 구멍(143)을 통과한 미립자를 제거하기 위해 고효율 미립자 필터(146)를 포함시킨다. 또한, 필터 어셈블리(130)는, 화학적 오염물질의 흡착을 위해, 과립상 탄소 또는 흡착제의 배합물로 이루어진 층과 같은 화학적 필터(150)를 포함한다. 도 5에 도시되어 있는 양태에서, 공기는 고효율 미립자 필터(146)을 우회하여 제습기(144)를 통과한 다음 화학적 필터부(150)로 진행할 수 있다. 예를 들면, 고효율 필터(146)가 막히거나 폐쇄된 경우에도 필터 어셈블리(130)를 통한 공기의 유동을 유지시키기 위해서는 이러한 경로가 바람직하다.
하우징(135)의 제2 측면(134)에는 제1 유출구(161)와 제2 유출구(162)가 있다. 제1 유출구(161)는 여과된 깨끗한 공기를 필터 어셈블리(130)에서 장치, 예를들면, 전기 외함(electrical enclosure)으로 공급한다. 제2 유출구(162)는 여과된 깨끗한 공기를 필터 어셈블리(130)에서 장치, 예를 들면, 연료 전지로 공급한다. 제2 유출구(161)를 통해 배출된 공기는 제1 유출구(161)를 통해 배출된 공기와 동일한 필터 공정을 통과할 수 있으며, 또는 다양한 스트림에서 상이한 여과 작업을 수행할 수 있다. 한 가지 양태에서, 제2 유출구(162)를 통과한 공기는 물리적 필터부(140)의 모든 피쳐 및 화학적 필터부(150)를 통과하며; 제1 유출구(161)를 통과한 공기는 물리적 필터부(140)의 피쳐만을 통과한다.
한 가지 양태에서, 필터 어셈블리(130)는 약 12inch ×17inch ×13inch(약 30.5cm ×43.2cm ×33cm)이고, 천공된 스크린(142)을 갖는 제1 측면(132)은 폭이 약 12inch(약 30.5cm)이고 높이가 약 17inch(약 43.2cm)이다. 제습기(144)는 약 12inch ×5.25inch ×2inch(약 30.5cm ×13.3cm ×5cm)이다. 미립자 필터(146)는 약 10inch ×12inch ×4inch(약 25.4cm ×30.5cm ×10.2cm)이다. 화학적 필터부(150)는 약 12inch ×11inch ×3inch(약 30.5cm ×27.9cm ×7.6cm)이다. 이러한 양태는 더러운 공기를 약 55ft3/분(cfm)(약 1.56ㅍ) 처리할 수 있으며, 제1 유출구(161)를 통해 배출된 공기 35cfm(약 1㎥/분), 제2 유출구(162)를 통해 배출된 공기 20cfm(약 0.56㎥/분)를 처리할 수 있다.
연료 전지
도 1에서, 본 발명의 필터 어셈블리가 작동하는 장치(100)가 연료 전지(102)로서 도시되어 있다. 연료 전지는 2개의 전극(애노드 및 캐소드) 사이에 전해질이 샌드위칭되어 이루어진 디바이스이다. 수소를 함유하는 연료는 애노드로 유동하며, 여기서 수소 전자가 유리되어 양전하를 띤 이온이 남게 된다. 전자는 외부 회로를 통해 이동하며, 여기서, 이온이 전해질을 통해 확산된다. 캐소드에서는, 전자가 수소 이온 및 산소와 합쳐서 물과 부산물로서 이산화탄소를 형성한다. 반응을 가속화시키기 위해, 종종 촉매가 사용된다. 연료 전지 반응에 종종 사용되는 촉매의 예로는 니켈, 백금, 팔라듐, 코발트, 세슘, 네오디뮴 및 기타의 희토류 금속이 포함된다. 연료 전지 중의 반응물은 수소 연료 및 산화제이다.
전형적으로, 필터 어셈블리를 사용하는 연료 전지(102)는 이의 낮은 작동 온도(통상적으로 약 70 내지 90℃)로 인해 "저온 연료 전지"로서 공지되어 있다. 고온 연료 전지도 공지되어 있지만, 이들은 통상적으로 작동 온도가 보다 높기 때문에 화학적 오염물질에 대해 민감하지 않다. 그러나, 고온 연료 전지는 미립자 오염물질 및 몇가지 형태의 화학적 오염물질에 민감하므로, 본원에 기재된 유형의 여과 시스템으로부터 이익을 얻을 수 있다. 저온 연료 전지의 한 가지 유형은 통상적으로 "PEM"이라고 하는데, 이는 양성자 교환 막(proton exchange membrane)을 사용하기 때문에 붙여진 이름이다. PEM 연료 전지는 본 발명에 따르는 필터 어셈블리와 함께 사용하는 것이 유리하다. 본 발명의 필터 어셈블리와 함께 사용할 수 있는 기타의 각종 유형의 연료 전지의 예가, 예를 들면, 미국 특허 제6,110,611호, 제6,117,579호, 제6,103,415호 및 제6,803,637호에 포함되어 있다. 연료 전지 기술분야의 숙련가들은 필터 어셈블리가 일반적으로 어떠한 연료 전지의 작동에도 도움이 된다는 것을 인지할 것이다.
각종 연료 전지에 의해 허용될 수 있는 오염 물질의 역치 수준은 연료 전지의 구조에 따라 좌우된다. 예를 들면, 탄화수소(메탄 및 보다 중질의 것), 암모니아, 이산화황, 일산화탄소, 실리콘 등은 촉매 상의 공간을 차지하여 반응 부위를 불활성화시키는 것으로 공지되어 있다. 따라서, 이러한 오염물질은, 연료 전지의 반응 영역으로 들어오기 전에 제거해야 한다.
정확한 오염 수준 및 허용할 수 있는 오염물질의 유형은 사용되는 촉매, 작업 조건 및 촉매 공정 효율 요건에 따라 달라질 것이다.
본 발명의 필터 어셈블리는 공기가 연료 전지 작동에 사용되기 전에 대기 공기로부터 오염물질을 제거한다.
그러나, 본 발명의 다수의 특성과 잇점이 발명의 구성 및 작용의 상세한 설명과 함께 상기한 명세서에 기재되어 있기는 하지만, 이는 단지 예시적인 것이며, 항목마다, 특히 본 발명의 범위 내에서 첨부된 청구의 범위에 표현된 용어의 광범위한 일반적인 의미에 의해 나타나는 범위까지는 일부의 형태, 크기 및 배열 측면에서 변화가 있을 수도 있음을 이해해야 한다.

Claims (15)

  1. 필터 어셈블리로 향하는 더러운 대기 공기를 수용하는 유입구와 필터 어셈블리로부터 정화된 공기를 수용하는 유출구를 갖는 하우징(i) 내에
    더러운 공기로부터 미립자 오염물질을 제거하도록 구성되고 배치된 물리적 필터부(A)와 더러운 공기로부터 화학적 오염물질을 제거하도록 구성되고 배치된 화학적 필터부(B)를 포함하는 필터 소자(ii)를 포함하는, 정화된 공기를 필터 어셈블리의 유출구로부터 연료 전지의 흡입 포트로 제공하도록 구성되고 배치된 에어 필터 어셈블리(a) 및
    공기 흡입 포트를 갖는 연료 전지(b)를 포함하는, 전력 발생용 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 물리적 필터부가, 약 0.635cm(0.25inch) 이상의 미립자 오염물질을 제거하도록 구성되고 배치된 미세하지 않은 필터부(a) 및
    약 0.635cm(0.25inch) 이하의 미립자 오염물질을 제거하도록 구성되고 배치된 미립자 필터부(b)를 포함하는 전력 발생용 시스템.
  3. 제2항에 있어서, 약 0.635cm(0.25inch) 이상의 미립자 오염물질이 나뭇잎, 종자, 종이, 쓰레기, 부스러기, 꽃 및 동물을 포함하는 것인 전력 발생용 시스템.
  4. 제2항에 있어서, 약 0.635cm(0.25inch) 이하의 미립자 오염물질이 분진, 먼지, 꽃가루, 곤충, 나무 부스러기, 톱밥 및 금속 부스러기를 포함하는 것인 전력 발생용 시스템.
  5. 제1항 내지 제4항 중의 어느 한 항에 있어서, 화학적 필터부가 흡착성 물질을 포함하는 전력 발생용 시스템.
  6. 제5항에 있어서, 흡착성 물질이 활성 탄소, 함침 탄소, 활성 탄소 섬유, 이온 교환 수지, 이온 교환 섬유, 알루미나, 활성 알루미나, 분자체 및 실리카로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 전력 발생용 시스템.
  7. 제5항에 있어서, 흡착성 물질이 제1 흡착성 물질과 제2 흡착성 물질을 포함하는 전력 발생용 시스템.
  8. 제7항에 있어서, 제1 흡착성 물질이 제1 부분에 제공되고, 제2 흡착성 물질이 제2 부분에 제공되는 전력 발생용 시스템.
  9. 제5항에 있어서, 흡착성 물질이 산성 표면 및 염기성 표면 중의 하나를 갖는 전력 발생용 시스템.
  10. 제9항에 있어서, 흡착성 물질이 산성 표면을 가지며, 암모니아, 아민, 아미드, 수산화나트륨, 수산화리튬, 수산화칼륨, 휘발성 유기 염기 및 비휘발성 유기 염기로 이루어진 그룹으로부터 선택된 염기성 오염물질을 제거하도록 구성되고 배치되어 있는 전력 발생용 시스템.
  11. 제9항에 있어서, 흡착성 물질이 염기성 표면을 가지며, 황 산화물, 질소 산화물, 황화수소, 염화수소, 휘발성 유기 산 및 비휘발성 유기 산으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 산성 오염물질을 제거하도록 구성되고 배치되어 있는 전력 발생용 시스템.
  12. 제1항 내지 제11항 중의 어느 한 항에 있어서, 에어 필터 어셈블리가, 화학적 필터부를 통과하지 않고 물리적 필터부에서 연료 전지 흡입 포트로 공기를 유동시키도록 구성되고 배치된, 물리적 필터부와 필터 어셈블리의 유출구 간의 유체 전달을 위한 공기 우회 시스템(a)을 추가로 포함하는 전력 발생용 시스템.
  13. 필터 어셈블리로 향하는 더러운 공기를 수용하는 유입구와 필터 어셈블리로부터 정화된 공기를 수용하는 유출구를 갖는 하우징(a) 내에
    더러운 공기로부터 미립자 오염물질을 제거하도록 구성되고 배치된 물리적 필터부(i)와,
    더러운 공기로부터 암모니아와 아민을 제거하도록 구성되고 배치된, 함침된 활성 탄소 흡착 매질을 포함하는 제1 부분(A),
    더러운 공기로부터 산성 가스 및 유기 물질을 제거하도록 구성되고 배치된, 함침된 활성 탄소 흡착 매질을 포함하는 제2 부분(B) 및
    더러운 공기 중의 오염물질을 산화시키도록 구성되고 배치된, 촉매 물질을 포함하는 제3 부분(C)을 포함하는, 더러운 공기로부터 화학적 오염물질을 제거하도록 구성되고 배치된 화학적 필터부(ii)를 포함하는 필터 소자(b)를 포함하는, 연료 전지에 사용하기 위한 필터 어셈블리.
  14. 제13항에 있어서, 필터 소자가 패널형인 필터 어셈블리.
  15. 제13항에 있어서, 필터 소자가 원통형인 필터 어셈블리.
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