KR200460828Y1 - 점성 물질을 포함하는 분진 처리에 용이한 전처리 필터 - Google Patents

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Abstract

본 고안은 단순한 구조로 집진 효율을 높이는 전처리 필터에 관한 것이다. 본 고안은 시트형 필터 여재로 구성되는 공기 정화용 전처리 필터에 있어서, 상기 시트형 필터 여재는, 프리 필터 여재; 상기 프리 필터 여재 상에 적층되는 미디엄 필터 여재; 및 상기 프리 필터 여재와 상기 미디엄 필터를 접착하는 접착층을 포함하는 전처리 필터를 제공한다. 본 고안에 따르면, 보다 간단한 구조로 큰 입자와 점성 분진을 제거하기에 적합한 전처리 필터를 제공할 수 있으며, 필터의 부피를 감소시키며, 필터 제작 비용을 절감할 수 있게 한다.
전처리 필터, 프리 필터, 미디엄 필터, 분진, 먼지, 공기 정화, 핫 멜트

Description

점성 물질을 포함하는 분진 처리에 용이한 전처리 필터{Pre-filter system for treating viscous dust}
본 고안은 페인트 분진, 오일 미스트와 같이 점성 물질을 포함하는 가스 흐름에서 입자상 물질을 제거하기 위한 전처리 필터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 단순한 구조로 집진 효율을 높이는 전처리 필터에 관한 것이다.
분진이 배출되는 산업 현장에서는 배출되는 분진의 크기 및 농도에 따라 프리 필터(또는 에어 필터), 미디엄 필터 또는 헤파 필터 등이 단독 또는 이들을 조합한 공기 정화 장치를 운용하여 왔다. 프리 필터와 미디엄 필터는 헤파 필터의 전처리용 필터로 사용되기도 하고, 헤파 필터가 사용되지 않는 환경에서 분진 크기 및 농도에 따라 프리 필터와 미디엄 필터가 단독 또는 조합하여 사용되기도 한다.
도 1은 종래의 공기 정화 장치를 구성하는 필터를 예시한다. 도 1을 참조하면, 필터 하우징(10)의 유입구(20)를 통해 유입된 공기는 프리 필터(11), 미디엄 필터(12) 및 헤파 필터(13)은 순차적으로 통과하여 유출구(30)로 유출된다.
프리 필터(11)는 공기 중에 포함된 입자성 오염 물질을 일차적으로 포집하기 위한 것이다. 프리 필터는 격자형 판 위에 프리 필터 여재를 적층한 형태로 사용되 는데, 일반적으로 큰먼지, 이물질, 흙먼지, 석탄 분진 등의 입자가 큰 오염 물질을 포집한다. 프리 필터는 필터 통과차압을 고려하여 선형 유속이 0.5~3.0m/s 범위에서 사용되며, 압력손실이 큰 경우 필터의 선형유속을 감소시키기 위해 필터 여재를 절곡 하여 사용하기도 한다. 프리 필터 여재로는 유리 섬유(glass-fiber)나 부직포 등이 사용되며, 여재는 원하는 포집 효율에 따라 상기 적절히 선정된다.
한편, 미디엄 필터(12)는 프리 필터의 후단부에 구비되어 설치되어 공기에 포함되어 있는 상기 입자성 오염 물질을 이차적으로 포집한다. 미디엄 필터의 여재로는 수지나 유리 섬유가 사용되는데, 상기 여재는 프리 필터의 여재를 보다 향상시킨 것으로 상기 여재의 공기 접촉 면적을 크게 하여 더 많은 입자성 오염 물질을 포집하도록 구성된다. 미디엄 필터는 통상 여재를 포켓 형태의 여재를 적층하여 프레임에 붙여 사용한다.
헤파 필터(13)는 공기 중의 입자성 오염 물질을 최종적으로 포집하기 위한 것으로, 유출구(20)가 형성된 하우징(10)의 내측면에 배치된다. 헤파 필터는 주로 반도체 제조 공정이나 병원, 발전소 등에 사용되는 최종 필터로, 고도로 여과된 공기를 요하는 장소에 사용된다. 헤파 필터의 여재로는 마이크로 유리 섬유가 사용된다. 상기 여재는 매우 얇은 유리섬유로 만들어진 종이를 촘촘히 겹쳐 여재 면적을 최대로 하고, 그 사이로 공기가 흐르면서 각종 미립자와 분진 등의 입자성 오염 물질이 포집된다. 헤파 필터는 DOP 0.3 마이크로미터 입자를 기준으로 99.97%의 포집 효율을 가진다.
상술한 바와 같이, 종래에는 헤파 필터의 전처리 필터로 사용되는 프리 필터 및 미디엄 필터가 각각 설치되어 공기 정화 장치의 부피를 필요 이상으로 크게 하고, 장치의 설치에 과다한 비용이 소요된다는 문제점을 갖고 있다.
상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해, 본 고안은 단순한 구조로 장치 부피를 감소시키고 설치 비용을 절약할 수 있는 전처리 필터를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위해 본 고안은, 시트형 필터 여재로 구성되는 공기 정화용 전처리 필터에 있어서, 상기 시트형 필터 여재는, 프리 필터 여재, 상기 프리 필터 여재 상에 적층되는 미디엄 필터 여재 및 상기 프리 필터 여재와 상기 미디엄 필터를 접착하는 접착층을 포함하는 전처리 필터를 제공한다.
본 고안에서 상기 접착층은 격자형 또는 부직포형 핫멜트 시트인 것이 바람직하다.
또한 본 고안에서 상기 시트형 필터 여재는 포켓 형태로 성형되어 필터 프레임에 장착되며, 상기 시트형 필터 여재 중 상기 프리 필터 여재가 공기 유입구와 대면하도록 설계되는 것이 바람직하다.
본 고안에 따르면, 보다 간단한 구조로 큰 입자, 대용량의 분진을 제거하기에 적합한 전처리 필터를 제공할 수 있으며, 필터의 부피를 감소시키며, 필터 제작 비용을 절감할 수 있게 한다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예를 설명함으로써 본 고안을 상술한다.
도 2는 본 고안의 공기 정화용 전처리 필터의 여재 구성을 개념적으로 나타낸 분해 사시도이다.
도 2를 참조하면, 필터 여재는 프리 필터 여재(110) 및 미디엄 필터 여재(130)으로 구성된다.
본 고안에서 상기 프리 필터 여재(110)는 통상의 시트 형상의 유리 섬유나 부직포 또는 수지 섬유로 된 프리 필터 여재가 사용되는데, 본 고안에서 상기 프리 필터 여재의 두께는 수 mm ~ 수십 mm의 인 것이 바람직하다. 또한, 상기 프리 필터의 밀도는 300g/m2 이하인 것이 바람직하다. 본 발명에서 상기 프리 필터 여재는 DOP(Di Octyl Phthalate) 0.3 마이크로미터(0.3㎛)의 입자를 기준으로 10～20%의 포집 효율을 가진다.
본 고안에서 상기 미디엄 필터 여재(130)로는 통상의 시트 형상의 유리 섬유나 수지 섬유가 사용될 수 있으며, 상기 미디엄 필터는 DOP 0.3 마이크로미터 입자 를 기준으로 30～40%의 포집 효율을 가진다.
본 발명에서 상기 프리 필터 여재와 상기 미디엄 필터 여재 간에는 접착층이 개재되어 접착된다. 상기 접착층(120)은 공기의 투과를 허용하도록 망사형, 격자형을 갖는 시트형 접착제가 사용될 수 있다. 일례로, 상기 접착층은 핫 멜트일 수 있다. 핫 멜트는 프리 필터 여재와 미디엄 필터 여재 사이에 개재한 뒤, 가열 가압함으로써 양 여재를 쉽게 부착할 수 있다는 장점을 갖는다. 본 발명에서 상기 접착층으로 핫 멜트가 사용되는 경우, 상기 핫 멜트는 부직포형 시트일 수 있다. 이와 같은 얇은 부직포형 시트의 경우 가열 시 접착제가 시트 전면에 걸쳐 고루 분포하기 보다는 부분적으로 응집되어 공기의 유통 경로를 제공하게 된다.
이와 같이, 프리 필터 여재와 미디엄 필터 여재를 적층 접착하게 되면, 프리 필터 여재는 큰 입자를 갖고 점도가 높은 분진을 걸려내고, 미디엄 필터 여재는 미세한 작은 양의 입자들을 걸려 냄으로써, 배출되는 입자 크기의 분포가 넓은 공기를 적절히 정화시킬 수 있게 된다. 특히 프리 필터가 점성 물질을 미리 걸러 냄으로써, 점성 분진이 미세한 통기공을 갖는 미디엄 필터의 통기성에 악영향을 미치지 않게 된다.
또한, 본 고안에는 하나의 필터가 프리 필터 및 미디엄 필터로 기능하기 때문에, 헤파 필터 전단에 있는 전처리 필터의 부피를 줄여 장치 부피를 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라 필터 제작 비용을 절감하는 효과를 거둘 수 있게 된다.
본 고안의 전처리 필터 여재는 격자형 판 위에 평판 시트형으로 고정하여 설치되거나 절곡형으로 설치될 수도 있지만, 바람직하게는 포켓 형태로 구현되는 것 이 좋다. 도 3은 포켓형으로 구현된 본 고안의 전처리 필터를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 전처리 필터 여재(210)는 프레임(200)에 고정되어 있다. 여기서 상기 프레임(200)은 유입되는 공기를 섹터별로 구획하며, 각각의 섹터에는 포켓형의 전처리 필터 여재(210)가 구비된다. 상기 전처리 필터 여재(210)는 도 2에 도시된 바와 같이, 프리 필터 여재(110), 접착층(120) 및 미디엄 필터 여재(130)의 적층 구조를 갖는다. 이 때 상기 프리 필터 여재(110)는 공기 유입측과 대면하며, 상기 미디엄 필터 여재(130)는 공기 유출측과 대면한다. 따라서, 유입되는 공기는 먼저 프리 필터 여재(110)를 통과하고 이어서 미디엄 필터 여재(130)를 통과하게 된다. 이와 같은 포켓 구조는 본 고안의 전처리 필터 여재를 적절히 성형함으로써 구현 가능하다.
본 고안에서 이와 같은 구조의 필터는 큰 입자가 많은 대량의 분진을 제거하는 데에 유리하다. 보다 상세하게는 프리 필터 여재(110)에 의해 걸려진 입도가 큰 분진은 중력에 의해 포켓 내부로 낙하하여 포켓의 하면으로부터 축적된다. 또한, 포켓형 필터는 보다 넓은 면적에서 유입 공기와 접하게 되므로, 유입되는 공기의 유속이나 압력의 손실을 낮출 수 있다. 한편, 프리 필터 여재(110)를 통과한 분진 중 미세한 소량의 분진은 미디엄 필터에 의해 걸러지게 된다.
도 1은 종래의 공기 정화 장치의 필터 구조를 도시하는 도면이다.
도 2는 본 고안의 전처리 필터에 사용되는 필터 여재의 구조를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 고안의 전처리 필터의 바람직한 구현 형태를 나타내는 도면이다.

Claims (4)

  1. 시트형 필터 여재로 구성되는 산업 현장에서 배출되는 점성 물질을 포함하는 가스 흐름에서 입자상 물질을 제거하기 위한 공기 정화용 전처리 필터에 있어서,
    유입되는 공기를 섹터별로 구획하는 필터 프레임; 및
    상기 필터 프레임의 각 섹터에 장착되는 시트형 필터 여재를 포함하고,
    상기 시트형 필터 여재는,
    프리 필터 여재;
    상기 프리 필터 여재 상에 적층되는 미디엄 필터 여재; 및
    격자형 또는 부직포형 핫멜트로서, 상기 프리 필터 여재와 상기 미디엄 필터 사이에서 가열 가압에 의해 서로를 접착시키며, 가열 시 접착제의 부분적 응집으로 공기의 유통 경로를 제공하는 접착층을 포함하고,
    상기 각 섹터의 상기 프리 필터 여재로 공기를 유입시켜 점성 물질을 미리 걸러내고, 상기 미디엄 필터 여재로 상기 프리 필터 여재에서 걸러내는 입자보다 작은 입자를 걸러내는 것을 특징으로 하는 전처리 필터.
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