KR20220164143A - 3차원 필터 성능평가 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 3차원 필터 성능평가 장치에 관한 것으로서, 일실시예에 따른 3차원 필터 성능평가 장치는, 덕트, 3차원 필터 성능평가에 필요하여 상기 덕트에 유입되는 유량을 일정하게 조절하는 유량 컨트롤부, 성능평가를 위해 공급되는 미세입자를 일정 양 유지하면서, 상기 미세먼지가 상기 유량에 의해 상기 3차원 필터 방향으로 이동될 수 있도록 상기 덕트 내부로 분무하는 미세입자 공급부, 및 상기 분무되는 미세입자에 대한 필터링 전후의 변화를 측정하여, 3차원 필터에 대한 성능을 평가하는 필터 성능평가부를 포함할 수 있다.
Description
본 발명은 3차원 필터 성능평가 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 실험 이후 3차원 필터를 꺼내어 무게를 측정하거나 표면을 측정할 수 있으며, 압력과 포집률에 따른 성능을 평가하는 기술에 관한 것이다.
한편, 근래 미세먼저 저감 정책 등의 노력에도 불구하고, 미세먼지에 대한 관심이 높아지고 있다. 미세먼지를 저감할 수 있는 정책들과 별개로, 미세먼지를 물리적으로 줄여줄 수 있는 다양한 종류의 필터의 개발이 진행되고 있다.
이러한 필터의 개발 과정에서, 필터의 성능을 평가하기 위한 다양한 기술들이 존재하고 새롭게 개발되고 있는 추세이다.
공기 중에 먼지 등을 제거하는 에어필터의 경우 등급에 따라 0.3㎛의 입자에 대해 85 ~ 99.99% 이상의 포집 성능을 가진다. 이를 헤파필터라 한다. 이러한 공기 정화용 필터의 경우 수명 향상을 위해 큰 먼지를 제거하기 위한 프리필터, 복합필터 등으로 조대입자를 걸러주기도 한다.
그러나 이러한 포집 성능에 대한 정확하고 신속하게 측정할 수 있는 기술이 부족한 실정이다.
종래의 필터의 경우 공기 중 미세먼지 등을 제거하고 나면 일정 수준에서 필터의 포집 성능이 하향되고, 필터에 의한 압력강하 등으로 인하여 에너지 효율이 떨어지게 된다. 헤파필터의 경우 250Pa의 압력강하를 가지도록 초기 설계가 되어 있으며, 510Pa에서 필터를 교체해주도록 되어 있다. 헤파필터는 수 ㎛ 이하의 얇은 섬유들이 얼기설기 엮여 있는 구조이므로 설계자가 필터의 설계를 제어할 수 없는 문제도 있다.
또한, 종래의 필터의 경우 초미세입자(PM2.5), 미세입자(PM10) 뿐만 아니라 조대입자(10㎛ 이상)의 입자까지 모두 포집하여, 외부에서 사용할 경우 수명이 급격히 짧아지며, 재사용하기 어렵다.
필터의 수명과도 관련하여, 필터의 성능을 측정하고 평가하는 기술이 필요한 실정이다.
본 발명은 실험 이후 3차원 필터를 꺼내어 무게를 측정하거나 표면을 측정할 수 있으며, 압력과 포집률에 따른 성능을 평가하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 덕트 내부에 들어오는 유량을 일정하게 유지하면서, 미세입자 공급장치를 통해 미세입자를 일정한 양 만큼 분무하고, 이를 통해 대기 농도 혹은 그 이상의 환경을 조성하여 평가하는 것을 목적으로 한다.
일실시예에 따른 3차원 필터 성능평가 장치는, 덕트, 3차원 필터 성능평가에 필요하여 상기 덕트에 유입되는 유량을 일정하게 조절하는 유량 컨트롤부, 성능평가를 위해 공급되는 미세입자를 일정 양 유지하면서, 상기 미세먼지가 상기 유량에 의해 상기 3차원 필터 방향으로 이동될 수 있도록 상기 덕트 내부로 분무하는 미세입자 공급부, 및 상기 분무되는 미세입자에 대한 필터링 전후의 변화를 측정하여, 3차원 필터에 대한 성능을 평가하는 필터 성능평가부를 포함할 수 있다.
일실시예에 따른 상기 유량 컨트롤부는 에어 컴프레서 및 에어 플로우 미터를 포함하고, 상기 에어 컴프레서는 에어필터 및 수분필터를 장착하여, 상기 에어 플로우 미터의 용량에 따라 유량을 조절하여 공급하고, 상기 에어 플로우 미터는 상기 에어 컴프레서로부터 에어필터 및 수분필터를 통과하여 공급되는 유량을 상기 덕트 내부로 전달할 수 있다.
일실시예에 따른 상기 미세입자 공급부는, 에어필터, 수분필터를 장착하여 압축공기를 발생하는 공급하는 에어 컴프레서, 상기 공급되는 압축공기를 정화 후 일정한 조건으로 유지한 상태로 일정하게 공급하는 클린 에어 서플라이, 테스트를 위한 실험입자를 보관하고, 상기 일정하게 공급되는 압축 공기에 의해 상기 보관되는 실험입자를 튜브를 통해 상기 덕트로 분출하는 더스트 피더를 포함할 수 있다.
일실시예에 따른 상기 더스트 피더는, 상기 실험입자를 넣고, 압축 공기를 전달하면 내부의 비드가 유동하면서 상기 실험입자를 분쇄하고, 상기 분쇄된 실험입자는 압축공기의 입력 유량에 따라 상부의 일측에 구비된 튜브를 통해서 분출될 수 있다.
일실시예에 따른 상기 더스트 피더는, 고압 분사 및 비드 유동을 통해 상기 실험입자로부터 분쇄된 파우더 형태의 먼지를 발생시키고, 상기 비드를 유동하면서 상기 발생된 먼지를 작게 분산시키며, 하단의 일측에 형성된 고압 분사노즐과, 상단의 일측에 비드가 배출되지 않도록 메쉬 처리된 튜브를 포함할 수 있다.
일실시예에 따른 상기 필터 성능평가부는, 상기 덕트 내부에 위치한 상기 3차원 필터의 앞단 및 뒤단에서 공기질을 비교 하는 파티클 카운터를 포함할 수 있다.
일실시예에 따른 3차원 필터 성능평가 장치는 상기 덕트의 직경에서 8배 이상 되는 위치에 상기 미세입자를 포집하는 3차원 필터가 위치할 수 있다.
일실시예에 따른 필터 성능평가부는, 3차원 필터의 앞단 및 뒤단에서 압력 측정을 통해서 미세입자의 질량농도와 압력측정을 통해 필터의 성능을 평가할 수 있다.
일실시예에 따른 상기 필터 성능평가부는, 상기 실험시편을 통과한 후 동일한 크기의 덕트와 직경이 더 큰 덕트와 헤파필터와 연결하여 외부로 미세입자가 나갈 수 있다.
일실시예에 따르면, 실험 이후 3차원 필터를 꺼내어 무게를 측정하거나 표면을 측정할 수 있으며, 압력과 포집률에 따른 성능을 평가할 수 있다.
일실시예에 따르면, 덕트 내부에 들어오는 유량을 일정하게 유지하면서, 미세입자 공급장치를 통해 미세입자를 일정한 양 만큼 분무하고, 이를 통해 대기 농도 혹은 그 이상의 환경을 조성하여 테스트 해볼 수 있다.
도 1은 일실시예에 따른 3차원 필터 성능평가 장치를 설명하는 블록도이다.
도 2는 실제 구현한 3차원 필터 성능평가 장치를 나타내는 도면이다.
도 3은 일실시예에 따른 3차원 필터 성능평가 장치 중에서 더스트 피더를 설명하는 도면이다.
도 2는 실제 구현한 3차원 필터 성능평가 장치를 나타내는 도면이다.
도 3은 일실시예에 따른 3차원 필터 성능평가 장치 중에서 더스트 피더를 설명하는 도면이다.
본 명세서에 개시되어 있는 본 발명의 개념에 따른 실시예들에 대해서 특정한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되지 않는다.
본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 변경들을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 실시예들을 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시형태들에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.
제1 또는 제2 등의 용어를 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만, 예를 들어 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 표현들, 예를 들어 "~사이에"와 "바로~사이에" 또는 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함으로 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나, 특허출원의 범위가 이러한 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 일실시예에 따른 3차원 필터 성능평가 장치(100)를 설명하는 블록도이다.
일실시예에 따른 3차원 필터 성능평가 장치(100)는 실험 이후 3차원 필터를 꺼내어 무게를 측정하거나 표면을 측정할 수 있으며, 압력과 포집률에 따른 성능을 평가할 수 있다. 또한, 내부에 들어오는 유량을 일정하게 유지하면서, 미세입자 공급장치를 통해 미세입자를 일정한 양 만큼 분무하고, 이를 통해 대기 농도 혹은 그 이상의 환경을 조성하여 테스트 해볼 수 있다.
이를 위해, 일실시예에 따른 3차원 필터 성능평가 장치(100)는 덕트(110), 유량 컨트롤부(120), 미세입자 공급부(130), 및 필터 성능평가부(140)를 포함할 수 있다.
일실시예에 따른 덕트(110)는 공기가 흐르는 경우에는 풍도의 의미로 해석될 수 있고, 단면이 직사각형이나 원형으로 된 것이 많이 사용될 수 있다.
덕트(110) 속을 흐르는 공기의 온도가 그 주위의 온도와 차이가 있기 때문에 일어나는 열의 이동을 막고자 할 때는 덕트의 둘레에 단열재 등을 감아 단열처리될 수도 있다. 일실시예에 따른 덕트(110)는 플라스틱의 형태로 구현될 수 있고, 이 밖에도 염화비닐 또는 유리섬유의 형태로 구현될 수도 있다.
일실시예에 따른 유량 컨트롤부(120)는 3차원 필터 성능평가에 필요하여 상기 덕트에 유입되는 유량을 일정하게 조절할 수 있다.
이를 위해, 유량 컨트롤부(120)는 에어 컴프레서 및 에어 플로우 미터를 포함할 수 있다.
또한, 에어 컴프레서는 에어필터 및 수분필터를 장착하여 구현될 수 있고, 에어 플로우 미터의 용량에 따라 유량을 조절하여 공급할 수 있다.
한편, 에어 컴프레서로부터 압축된 공기를 입력받는 에어 플로우 미터는 에어 컴프레서로부터 에어필터 및 수분필터를 통과하여 공급되는 유량을 상기 덕트 내부로 전달할 수 있다.
본 발명에서는 유량 컨트롤부(120)가 에어 컴프레서 및 에어 플로우 미터를 포함하는 것으로 설명하나, 유량을 일정하게 공급할 수 있는 다양한 형태의 조합으로 설계변경될 수 있다.
일실시예에 따른 미세입자 공급부(130)는 성능평가를 위해 공급되는 미세입자를 일정 양 유지하면서, 미세먼지가 유량에 의해 3차원 필터 방향으로 이동될 수 있도록 덕트(110) 내부로 분무할 수 있다.
이 과정에서, 미세입자 공급부(130)는 에어필터, 수분필터를 장착하여 압축공기를 발생하는 공급하는 에어 컴프레서와, 공급되는 압축공기를 정화 후 일정한 조건으로 유지한 상태로 일정하게 공급하는 클린 에어 서플라이, 및 테스트를 위한 실험입자를 보관하고, 일정하게 공급되는 압축 공기에 의해 보관되는 실험입자를 튜브를 통해 덕트로 분출하는 더스트 피더를 포함할 수 있다.
일실시예에 따른 더스트 피더는 미세입자를 일정하게 공급할 수 있는 다양한 형태의 기구가 사용 가능하다.
일례로, 더스트 피더는 실험입자를 넣고, 압축 공기를 전달하면 내부의 비드가 유동하면서 실험입자를 분쇄할 수 있다. 또한, 분쇄된 실험입자는 압축공기의 입력 유량에 따라 상부의 일측에 구비된 튜브를 통해서 분출될 수 있다.
일실시예에 따른 더스트 피더는, 고압 분사 및 비드 유동을 통해 실험입자로부터 분쇄된 파우더 형태의 먼지를 발생시킬 수 있다. 이에, 더스트 피더는 비드를 유동하면서 발생된 먼지를 작게 분산시켜 상단의 튜브를 통해 분출시킬 수 있다. 특히, 일실시예에 따른 더스트 피더는, 하단의 일측에 형성된 고압 분사노즐과, 상단의 일측에 비드가 배출되지 않도록 메쉬 처리된 튜브의 형태로 구현될 수 있다.
일실시예에 따른 필터 성능평가부(140)는 분무되는 미세입자에 대한 필터링 전후의 변화를 측정하여, 3차원 필터에 대한 성능을 평가할 수 있다.
예를 들어, 필터 성능평가부(140)는 덕트 내부에 위치한 3차원 필터의 앞단 및 뒤단에서 공기질을 비교 하는 파티클 카운터를 이용하여 3차원 필터에 대한 성능을 평가할 수 있다.
특히, 본 발명의 일실시예에 따르면, 덕트(110)의 직경에서 8배 이상 되는 위치에 미세입자를 포집하는 3차원 필터가 위치할 수 있다.
또한, 필터 성능평가부(140)는 3차원 필터의 앞단 및 뒤단에서 압력 측정을 통해서 미세입자의 질량농도와 압력측정을 통해 필터의 성능을 평가할 수 있다.
이 경우, 필터 성능평가부(140)는 실험시편을 통과한 후 동일한 크기의 덕트와 직경이 더 큰 덕트와 헤파필터와 연결하여 외부로 미세입자가 나가는 것을 방지할 수 있다.
도 2는 실제 구현한 3차원 필터 성능평가 장치(200)를 나타내는 도면이다.
일실시예에 따른 3차원 필터 성능평가 장치(200)는 에어 컴프레서1(201), 에어 플로우 미터(202), 에어 컴프레서2(203), 클린 에어 서플라이(204), 더스트 피더(205), 성능평가를 3차원 필터(207)를 내부에 포함하는 덕트(206), 차등 압력 게이지(209), 적어도 둘 이상의 파티클 카운터(209)를 포함할 수 있다.
근래의 3차원 필터(207)는 격자구조를 가지고 있어 매우 가벼우며, 비강도가 높고 외부 충격을 유연하게 흡수할 수 있어 비행기의 내부소재, 열 및 진동 감쇠와 같은 충격 흡수장비, 배터리 전극 및 촉매제, 자동차 및 항공 공항 분야에서 구조의 보강 등 다양한 산업 분야에 활용되는 등 성능이 높아지고 있다.
따라서, 고성능의 측정을 위해서는 미세한 측정이 가능해야 하는데, 3차원 필터 성능평가 장치(200)는 고성능의 다양한 필터들에 대한 성능을 정밀하게 측정할 수 있다.
본 발명에서는 3차원 격자구조를 가진 미세입자 포집 필터로 구현될 수 있는 다양한 3차원 필터들에 대한 평가가 가능하다.
일례로, 3차원 필터의 3차원 격자구조의 단위 셀은 옥텟-트러스(Octet-Truss)의 그물망 구조의 3차원 필터 역시 3차원 필터 성능평가 장치(200)로 평가가 가능하다.
옥텟-트러스 구조는 격자부재(L)가 공간적으로 연결된 정팔면체 및 정사면체를 번갈아 배열함으로써 형성된 구조이다.
한편, 3차원 필터(207)의 단위 셀은 3차원 격자구조를 형성할 수 있는 다양한 단위 셀이 선택될 수 있다. 성능평가가 가능한 단위 셀의 일부 예시로서, BCC, FCCz, FBCCz, FBCCXYZ, BCCz, FCC를 포함하며, 켈빈(Kelvin), 삼육각형(Kagome), 팔면체(Octahedron), 십이면체(Dodecahedron) 등 공지된 모든 격자구조에 대한 성능평가가 가능하다.
성능평가를 위한 3차원 필터의 단위 셀은 그 가로, 세로 및 높이가 동일한 길이(a)를 가지고 있으며 단위 셀을 구성하는 격자부재(L)는 일정한 두께(d)를 가질 수 있다.
일례로, 성능평가를 위한 3차원 필터의 3차원 격자구조를 구성하고 있는 격자부재의 직경(두께)는 50 ~ 200㎛의 크기를 가질 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에서 격자부재들 사이의 공간은 500㎛의 크기를 가질 수 있고, 물론, 상술한 바와 같이 격자부재의 두께 및 격자부재들 사이의 공간은 다양하게 설정될 수 있으나 압력강하와, 조대입자가 격자부재들 사이의 공간을 통과하기 위해서는 최소 500㎛의 크기를 갖는 필터의 경우 성능평가에 적합하다.
일실시예에 따른 유량 컨트롤부는 3차원 필터 성능평가에 필요하여 덕트(206)에 유입되는 유량을 일정하게 조절할 수 있다.
이를 위해, 유량 컨트롤부는 에어 컴프레서1(201) 및 에어 플로우 미터(202)를 포함할 수 있다.
또한, 컴프레서1(201)는 에어필터 및 수분필터를 장착하여 구현될 수 있고, 에어 플로우 미터(202)의 용량에 따라 유량을 조절하여 공급할 수 있다.
한편, 에어 컴프레서1(201)로부터 압축된 공기를 입력받는 에어 플로우 미터(202)는 에어 컴프레서1(201)로부터 에어필터 및 수분필터를 통과하여 공급되는 유량을 덕트(206) 내부로 전달할 수 있다.
본 발명에서는 유량 컨트롤부가 에어 컴프레서1(201) 및 에어 플로우 미터(202)를 포함하는 것으로 설명하나, 유량을 일정하게 공급할 수 있는 다양한 형태의 조합으로 설계변경될 수 있다.
일실시예에 따른 덕트(206)는 공기가 흐르는 경우에는 풍도의 의미로 해석될 수 있고, 단면이 직사각형이나 원형으로 된 것이 많이 사용될 수 있고, 도 2의 실시예에서는 정사각형의 형태가 사용되었다.
덕트(206) 속을 흐르는 공기의 온도가 그 주위의 온도와 차이가 있기 때문에 일어나는 열의 이동을 막고자 할 때는 덕트(206)의 둘레에 단열재 등을 감아 단열처리될 수도 있다. 일실시예에 따른 덕트(206)는 플라스틱의 형태로 구현될 수 있다.
유량 컨트롤부와는 달리, 일실시예에 따른 미세입자 공급부는 성능평가를 위해 공급되는 미세입자를 일정 양 유지하면서, 미세먼지가 유량에 의해 3차원 필터 방향으로 이동될 수 있도록 덕트(206) 내부로 분무할 수 있다.
이 과정에서, 미세입자 공급부는 에어필터, 수분필터를 장착하여 압축공기를 발생하는 공급하는 에어 컴프레서2(203)와, 공급되는 압축공기를 정화 후 일정한 조건으로 유지한 상태로 일정하게 공급하는 클린 에어 서플라이(204), 및 테스트를 위한 실험입자를 보관하고, 일정하게 공급되는 압축 공기에 의해 보관되는 실험입자를 튜브를 통해 덕트(206)로 분출하는 더스트 피더(205)를 포함할 수 있다.
일실시예에 따른 더스트 피더(205)는 미세입자를 일정하게 공급할 수 있는 다양한 형태의 기구가 사용 가능하다.
일례로, 더스트 피더(205)는 실험입자를 넣고, 압축 공기를 전달하면 내부의 비드가 유동하면서 실험입자를 분쇄할 수 있다. 또한, 분쇄된 실험입자는 압축공기의 입력 유량에 따라 상부의 일측에 구비된 튜브를 통해서 분출될 수 있다.
일실시예에 따른 더스트 피더(205)는, 고압 분사 및 비드 유동을 통해 실험입자로부터 분쇄된 파우더 형태의 먼지를 발생시킬 수 있다. 이에, 더스트 피더(205)는 비드를 유동하면서 발생된 먼지를 작게 분산시켜 상단의 튜브를 통해 분출시킬 수 있다. 특히, 일실시예에 따른 더스트 피더(205)는, 하단의 일측에 형성된 고압 분사노즐과, 상단의 일측에 비드가 배출되지 않도록 메쉬 처리된 튜브의 형태로 구현될 수 있다.
일실시예에 따른 필터 성능평가부는 분무되는 미세입자에 대한 필터링 전후의 변화를 측정하여, 3차원 필터에 대한 성능을 평가할 수 있다.
예를 들어, 필터 성능평가부는 덕트(206) 내부에 위치한 3차원 필터의 앞단 및 뒤단에서 공기질을 비교 하는 복수의 파티클 카운터(209)와 차등 압력 게이지(208)를 이용하여 3차원 필터에 대한 성능을 평가할 수 있다.
특히, 본 발명의 일실시예에 따르면, 덕트(206)의 직경에서 8배 이상 되는 위치에 미세입자를 포집하는 3차원 필터가 위치할 수 있고, 필터 성능평가부는 실험시편을 통과한 후 동일한 크기의 덕트와 직경이 더 큰 덕트와 헤파필터와 연결하여 외부로 미세입자가 나가는 것을 방지할 수 있다.
도 3은 일실시예에 따른 3차원 필터 성능평가 장치 중에서 더스트 피더(205)를 설명하는 도면이다.
일실시예에 따른 더스트 피더(205)는 미세입자를 일정하게 공급할 수 있는 다양한 형태의 기구가 사용 가능하다.
도 3의 더스트 피더(205)는 도면부호 301에서와 같이, 하단의 튜브를 통해 압축 및 정화된 깨끗한 공기를 불어 넣을 수 있다.
이에, 더스트 피더(205) 내부에 위치한 비드가 활성화 되면서 유동하게 되고, 내부의 비드가 유동함에 따라 기주입된 실험입자(303)가 분쇄될 수 있다.
또한, 분쇄된 실험입자(303)는 압축공기의 입력 유량에 따라 상부의 일측에 구비된 튜브(304)를 통해서 분출될 수 있다.
즉, 일실시예에 따른 더스트 피더(205)는, 고압 분사 및 비드 유동을 통해 실험입자(303)로부터 분쇄된 파우더 형태의 먼지를 발생시킬 수 있다. 이에, 더스트 피더(205)는 비드를 유동하면서 발생된 먼지를 작게 분산시켜 상단의 튜브(304)를 통해 분출(305)시킬 수 있다. 특히, 일실시예에 따른 더스트 피더(205)는, 하단의 일측에 형성된 고압 분사노즐 형태의 튜브(302)와, 상단의 일측에 비드가 배출되지 않도록 메쉬 처리된 튜브(304)의 형태로 구현될 수 있다.
이에, 필터 성능평가부는 분무되는 미세입자에 대한 필터링 전후의 변화를 측정하여, 3차원 필터에 대한 성능을 평가할 수 있다.
결국, 본 발명을 이용하면, 실험 이후 3차원 필터를 꺼내어 무게를 측정하거나 표면을 측정할 수 있으며, 압력과 포집률에 따른 성능을 평가할 수 있다.
또한, 덕트 내부에 들어오는 유량을 일정하게 유지하면서, 미세입자 공급장치를 통해 미세입자를 일정한 양 만큼 분무하고, 이를 통해 대기 농도 혹은 그 이상의 환경을 조성하여 테스트 해볼 수 있다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.
Claims (9)
- 덕트;
3차원 필터 성능평가에 필요하여 상기 덕트에 유입되는 유량을 일정하게 조절하는 유량 컨트롤부;
성능평가를 위해 공급되는 미세입자를 일정 양 유지하면서, 상기 미세먼지가 상기 유량에 의해 상기 3차원 필터 방향으로 이동될 수 있도록 상기 덕트 내부로 분무하는 미세입자 공급부; 및
상기 분무되는 미세입자에 대한 필터링 전후의 변화를 측정하여, 3차원 필터에 대한 성능을 평가하는 필터 성능평가부
를 포함하는 3차원 필터 성능평가 장치. - 제1항에 있어서,
상기 유량 컨트롤부는
에어 컴프레서 및 에어 플로우 미터를 포함하고,
상기 에어 컴프레서는 에어필터 및 수분필터를 장착하여, 상기 에어 플로우 미터의 용량에 따라 유량을 조절하여 공급하고, 상기 에어 플로우 미터는 상기 에어 컴프레서로부터 에어필터 및 수분필터를 통과하여 공급되는 유량을 상기 덕트 내부로 전달하는 3차원 필터 성능평가 장치. - 제1항에 있어서,
상기 미세입자 공급부는,
에어필터, 수분필터를 장착하여 압축공기를 발생하는 공급하는 에어 컴프레서;
상기 공급되는 압축공기를 정화 후 일정한 조건으로 유지한 상태로 일정하게 공급하는 클린 에어 서플라이;
테스트를 위한 실험입자를 보관하고, 상기 일정하게 공급되는 압축 공기에 의해 상기 보관되는 실험입자를 튜브를 통해 상기 덕트로 분출하는 더스트 피더
를 포함하는 3차원 필터 성능평가 장치. - 제3항에 있어서,
상기 더스트 피더는,
상기 실험입자를 넣고, 압축 공기를 전달하면 내부의 비드가 유동하면서 상기 실험입자를 분쇄하고,
상기 분쇄된 실험입자는 압축공기의 입력 유량에 따라 상부의 일측에 구비된 튜브를 통해서 분출되는 것을 특징으로 하는 3차원 필터 성능평가 장치. - 제4항에 있어서,
상기 더스트 피더는,
고압 분사 및 비드 유동을 통해 상기 실험입자로부터 분쇄된 파우더 형태의 먼지를 발생시키고,
상기 비드를 유동하면서 상기 발생된 먼지를 작게 분산시키며,
하단의 일측에 형성된 고압 분사노즐과, 상단의 일측에 비드가 배출되지 않도록 메쉬 처리된 튜브를 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 필터 성능평가 장치. - 제1항에 있어서,
상기 필터 성능평가부는,
상기 덕트 내부에 위치한 상기 3차원 필터의 앞단 및 뒤단에서 공기질을 비교 하는 파티클 카운터
를 포함하는 3차원 필터 성능평가 장치. - 제1항에 있어서,
상기 덕트의 직경에서 8배 이상 되는 위치에 상기 미세입자를 포집하는 3차원 필터가 위치하는 3차원 필터 성능평가 장치. - 제1항에 있어서,
상기 필터 성능평가부는,
상기 3차원 필터의 앞단 및 뒤단에서 압력 측정을 통해서 미세입자의 질량농도와 압력측정을 통해 필터의 성능을 평가하는 3차원 필터 성능평가 장치. - 제8항에 있어서,
상기 필터 성능평가부는,
상기 실험시편을 통과한 후 동일한 크기의 덕트와 직경이 더 큰 덕트와 헤파필터와 연결하여 외부로 미세입자가 나가는 것을 방지하는 3차원 필터 성능평가 장치.
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