KR20200068046A - 접착제가 없는 밀폐 여과 장비 - Google Patents

접착제가 없는 밀폐 여과 장비 Download PDF

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Abstract

본 발명은 접착제가 없는 밀폐 여과 장비에 관한 것으로, 이러한 장비는 필터 하우징, 복수의 필터 요소들, 및 복수의 수용 지지 요소들을 포함하고, 각각의 필터 요소는 여과 공간을 가지며, 상기 복수의 필터 요소들은 여과 표면이 필터 하우징의 상부 표면과 상기 바닥 표면에 평행한 방식으로, 여과 공간에서 분리 가능하게 배치되어 있고, 상기 복수의 수용 지지 요소들은 상기 필터 하우징의 내벽에 할당되어 있으며, 그에 따라 상기 복수의 필터 요소들을 수용하고 지지하도록 지정된 거리만큼 서로 이격되어 있고, 필터 하우징의 내벽과 필터 요소 사이에는 간극이 제공되며, 상기 필터 요소의 여과 표면과 상기 간극의 최대값은 관계식을 충족시킨다.

Description

접착제가 없는 밀폐 여과 장비{GLUE-FREE AIRTIGHT FILTERING EQUIPMENT}
본 발명은 여과 장비에 관한 것으로, 더 구체적으로는 접착제가 없는(glue-free) 밀폐(airtight) 여과 장비에 관한 것이다.
제조 업계 분야에서는, 특히 반도체 제조 업계에서는, 제품 양품률을 더 향상시키기 위해, 깨끗하고 오염이 없는 환경에서 제품들을 제조하기 위해 청정실(clean room)이 널리 사용된다. 청정실을 위한 청결함 요구 사항을 달성하기 위해 필수적이고 중요한 시설인 여과 장비(filtering equipment)는, 공기 흐름이 청정실로 들어가기 전에 여과되도록 팬(fan)으로 하여금 공기가 여과 장치를 통과하게 할 수 있도록 청정실의 공기 유입구에 팬과 여과 장치를 설치함으로써 구현된다. 이러한 여과 장치는 보통 박스(box)로서 제공되고, 이러한 박스 내에는 산, 알칼리, 및 유기 오염 물질을 여과할 수 있는 다양한 필터 스크린이 설치된다.
하지만, 그러한 여과 장치에서는 필터 스크린들이 고정된 방식으로 접착제(glue)를 통해 박스에 달라붙는다. 그것은 일단 필터 스크린들 중 어느 하나의 수명이 끝나면 전체 여과 장치의 피할 수 있는 교체를 가져옴으로써, 자원들의 낭비를 야기하고 비용면에서 효율적이지 못하다. 또한, 접착시 접착제를 사용하는 것이 여과 장치에 대한 가스 누출의 감소를 위한 것임에도 불구하고, 접착제 자체는 중합체 재료로서, 시간이 흐름에 따라 환경에 다양한 유기 물질을 방출시키고, 따라서 청정실에 대한 요구조건을 충족시키기에는 바람직하지 못하다. 접착제의 사용을 회피하기 위해, 접착제가 없다고 주장하는 일종의 제거 가능한 여과 장치가 출시되었다. 하지만, 그러한 종류의 제거 가능한 여과 장치의 가스 누출은 10% 미만인 업계 요구사항을 충족시킬 수 없고, 따라서 그것은 업계에서 잘 장려될 수 없다.
따라서, 본 발명의 목적은 위에서 언급된 기술적 문제점들을 해결하기 위해 접착제가 없는 밀폐 여과 장비를 제공하는 것이다.
종래 기술에서의 기술적 문제점을 극복하기 위해, 본 발명은 접착제가 없는 밀폐 여과 장비를 제공하고, 이러한 여과 장비는 필터 하우징, 복수의 필터 요소들 및 복수의 수용 지지 요소들을 포함하고,
상기 필터 하우징은 여과 공간, 상부 표면, 바닥 표면 및 상부 표면, 바닥 표면, 및 여과 공간에 의해 형성된 공기 흐름 통로를 가지며,
필터 요소 각각은 여과 표면을 가지고, 상기 복수의 필터 요소들은 상기 여과 표면이 상기 필터 하우징의 상기 상부 표면과 상기 바닥 표면에 평행한 방식으로, 상기 여과 공간에서 분리 가능하게 배치되어 있으며,
상기 복수의 수용 지지 요소들은 상기 필터 하우징의 내벽에 할당되어 있고, 상기 복수의 필터 요소들을 대응하게 수용하고 지지하도록 지정된 거리만큼 서로 이격되어 있으며,
상기 필터 요소와 상기 필터 하우징의 상기 내벽 사이에는 간극(gap)이 제공되고, 상기 필터 요소의 상기 여과 표면과 상기 간극 사이의 관계는 다음 수학식 (1), 즉
[수학식 1]
Figure pat00001
을 충족시키고,
여기서, a는 간극의 최대값을 나타내고, X와 Y는 각각 상기 여과 표면의 길이와 폭을 나타내며, ΔP는 수직 방향에서의 상기 여과 표면의 2개의 측면(side) 사이의 압력 차이를 나타내고, ρ는 공기 밀도를 나타내며, ν1은 상기 여과 표면으로부터의 흡입(intake) 공기 흐름의 풍속을 나타낸다.
본 발명의 일 실시예에서, 접착제가 없는 밀폐 여과 장비가 제공되고, 이 경우 여과 표면과 간극의 관계는 다음 수학식 (2), 즉
[수학식 2]
Figure pat00002
을 충족시킨다.
본 발명의 일 실시예에서, 접착제가 없는 밀폐 여과 장비가 제공되고, 이 경우 여과 표면과 상기 간극의 관계는 다음 수학식 (3), 즉
[수학식 3]
Figure pat00003
을 충족시킨다.
본 발명의 일 실시예에서, 접착제가 없는 밀폐 여과 장비가 제공되고, 이 경우 여과 표면과 상기 간극의 관계는 다음 수학식 (4), 즉
[수학식 4]
Figure pat00004
을 충족시킨다.
본 발명의 일 실시예에서, 접착제가 없는 밀폐 여과 장비가 제공되고, 이 경우 여과 표면과 상기 간극의 관계는 다음 수학식 (5), 즉
[수학식 5]
Figure pat00005
을 충족시킨다.
본 발명의 일 실시예에서, 접착제가 없는 밀폐 여과 장비가 제공되고, 이 경우 상기 내벽에 리브(rib)가 형성되고, 상기 리브는 상기 내벽의 표면으로부터 상기 필터 요소 쪽으로 돌출하여 상기 필터 요소에 맞닿아 인접하여 있으며, 상기 리브는 상기 필터 요소에 대응하여 위치가 정해진다.
본 발명의 일 실시예에서, 접착제가 없는 밀폐 여과 장비가 제공되고, 이 경우 상기 간극에 배치된 압축 가능한 채움(filling) 요소가 더 포함된다.
본 발명의 일 실시예에서, 접착제가 없는 밀폐 여과 장비가 제공되고, 이 경우 간극은 제 1 하우징의 내벽과 필터 요소 사이에 끼여진(sandwiched) 비선형(non-linear) 간극이다.
본 발명의 일 실시예에서, 접착제가 없는 밀폐 여과 장비가 제공되고, 이 경우 그러한 밀폐 여과 장비는 커버(cover)와 패스너(fastener)를 더 포함하고, 상기 커버 및 상기 패스너 각각은 상기 여과 공간 위에서 연장하는 연장 단부(end)가 제공되는 지지 요소를 수용하고, 각각의 연장하는 단부는 패스닝 홀(fastening hole)이 제공되며, 상기 커버에는 복수의 연장하는 단부에 대응하여 위치가 정해지는 복수의 개구가 제공되고, 개구가 연장하는 단부에 꼭 맞게 되는 방식으로 상기 커버가 상기 필터 하우징에 조여지며, 상기 패스너에는 복수의 수용 지지 요소들의 양에 대응하는 양을 갖는, 조이는 부분들과 몸체 부분이 제공되고, 상기 조이는 부분들은 상기 몸체 부분으로부터 연장하며, 이웃하는 조이는 부분들 사이의 간격 거리는 이웃하는 수용 지지 요소들 사이의 간격 거리에 대응하고, 그에 따라 상기 패스너와 상기 커버에 의해 상기 여과 공간에 복수의 필터 요소들을 고정시키도록 상기 몸체 부분이 여과 방향에 평행한 방식으로 상기 조이는 부분들을 상기 패스닝 홀들에 삽입하기 위해 상기 패스너가 제공된다.
본 발명의 일 실시예에서, 접착제가 없는 밀폐 여과 장비가 제공되고, 이 경우 커버는 상기 여과 공간 쪽으로 오목하게 들어간 커버 표면을 가진다.
본 발명의 일 실시예에서, 접착제가 없는 밀폐 여과 장비가 제공되고, 이 경우 커버 표면에는 그립(grip)이 제공된다.
본 발명의 일 실시예에서, 접착제가 없는 밀폐 여과 장비가 제공되고, 이 경우 여과 방향은 중력 방향이고, 상기 패스너는 상기 패스너의 중력에 의해, 상기 중력 방향으로 커버와 수용 지지 요소를 조인다.
본 발명에 의해 채택된 기술적 수단에 의해, 가스 누출이 업계 요구 조건보다 낮도록 보장될 수 있다. 여과 기능이 양호한 본 발명의 접착제가 없는 밀폐 여과 장비는 팬(fan)의 작동 환경 파라미터들이 적절히 구성된다면 얻어질 수 있다. 본 발명은, 그러한 환경에서 사용된 팬의 파라미터가 일정한 값과 일정한 면적을 갖는, 즉 요구된 여과 표면의 길이와 폭이 역시 일정한 값을 갖는 한, 접착제가 없는 밀폐 여과 장비를 위한 간극의 최대값이 수학식 1에 의해 얻어질 수 있다고 하는 기술적 특징을 갖는다. 반대로, 그러한 팬의 필수적인 환경 파라미터들은 또한 접착제가 없는 밀폐 여과 장비가 여과 표면의 길이, 폭, 및 간극 측면에서 알려진 일정한 값들을 가지고 제작되었을 때, 수학식 1을 통해 획득될 수 있다. 그러므로 그러한 접착제가 없는 밀폐 여과 장비는 업계에서 실제로 적용될 수 있다. 또한, 본 발명이 매번 부분적인 필터 요소들만을 대체하는 것을 허용하기 때문에, 모든 필터 요소들은 충분히 그리고 효과적으로 활용될 수 있고, 그 대체 비용이 감소될 수 있다.
위 목적과 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명에 의해 채택된 구조 및 기술적 수단은 바람직한 실시예와 첨부 도면의 후속하는 상세한 설명을 참조함으로써 가장 잘 이해될 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른, 접착제가 없는 밀폐 여과 장비를 예시하는 개략적인 입체도.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른, 접착제가 없는 밀폐 여과 장비를 예시하는 개략적인 평면도.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른, 접착제가 없는 밀폐 여과 장비를 예시하는 개략적인 부분 단면도.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른, 접착제가 없는 밀폐 여과 장비를 예시하는 개략적인 부분 단면도.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른, 접착제가 없는 밀폐 여과 장비를 예시하는 개략적인 분해도.
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른, 접착제가 없는 밀폐 여과 장비를 예시하는 개략적인 조립도.
도 7은 본 발명의 제4 실시예에 따른, 접착제가 없는 밀폐 여과 장비를 예시하는 개략적인 단면도.
도 8은 본 발명의 제4 실시예에 따른, 접착제가 없는 밀폐 여과 장비를 예시하는 개략적인 입체도.
본 발명의 바람직한 실시예들이 도 1 내지 도 8을 참조하여 아래에서 더 상세하게 설명된다. 그러한 설명은 오직 본 발명의 실시예들을 설명하기 위한 것이지, 청구항들의 범주를 제한하기 위한 것이 아니다.
도 1에 도시된 것처럼, 본 발명의 제1 실시예에 따른 접착제가 없는 밀폐 여과 장비(100)는 필터 하우징(1), 복수의 필터 요소들(2), 및 복수의 수용 지지 요소(3)들을 포함한다.
필터 하우징(1)은 여과 공간(S)을 가지고, 도 1에서 화살표에 의해 표시된 것처럼, 공기 흐름 통로가 필터 하우징(1)의 상부 표면, 바닥 표면, 및 여과 공간(S)에 의해 형성된다. 이 실시예에서 공기 흐름이 공기 흐름 통로를 거쳐 상부로부터 바닥까지 필터 하우징(1)을 통과하도록, 여과 공간(S)을 비우기 위해 필터 하우징(1) 밑에 팬이 배치된다.
각각 여과 표면(21)을 가지는 복수의 필터 요소들(2)이, 여과 표면(21)이 필터 하우징(1)의 상부 표면과 바닥 표면에 평행한 방식으로, 여과 공간(S)에서 분리 가능하게 배치된다. 구체적으로, 이 실시예에서, 공기 흐름 통로는 필터 하우징(1)의 상부 표면, 바닥 표면, 및 여과 공간(S)에 의해 형성되고, 여과 표면(21)이 필터 하우징의 상부 표면과 바닥 표면에 평행한 방식으로 형성되며, 공기 흐름 통로에서 흐르는 공기 흐름이 복수의 필터 요소들(2)에 의해 여과될 수 있도록, 복수의 필터 요소들(2)이 필터 하우징(1)의 2개의 표면에 분리 가능하게 배치된다.
복수의 수용 지지 요소(3)들이 필터 하우징(1)의 내벽(11)에 배치되고, 그에 따라 복수의 필터 요소(2)들을 수용하고 지지하도록, 위아래 방향으로 지정된 거리만큼 서로로부터 이격되어 있다. 구체적으로, 이 실시예에서 복수의 수용 지지 요소(2)는 필터 하우징(1)의 좌측 벽(11)과 우측 변(11) 상에 배치되고, 이들은 상부 표면 및 바닥 표면과 연결되어 있다. 복수의 수용 지지 요소(2)는 필터 하우징(1)의 상부 표면과 바닥 표면에 평행한 방향(m)으로 여과 공간(S) 쪽으로 돌출한다. 복수의 필터 요소(2)들은 필터 하우징(1)에 조여지도록 복수의 수용 지지 요소(3)들에서 배치되게 복수의 필터 요소(2)들이 순차적으로 미끄러진다.
도 2 및 도 3에 도시된 것처럼, 필터 요소(2)의 여과 표면(21)은 길이(X)와 폭(Y)을 가진다. 필터 하우징(1)의 내부 벽(11)과 필터 요소(2) 사이에는 간극(gap)이 제공되고, 필터 요소(2)의 여과 표면(21)과 간극의 관계는 다음 수학식 1, 즉
Figure pat00006
을 충족시키며,
여기서, a는 간극의 최대값을 나타내고, ΔP는 수직 방향(방향 1)에서의 여과 표면(21)의 2개의 측면(side) 사이의 압력 차이를 나타내고, ρ는 공기 밀도를 나타내며, ν1은 여과 표면(21)으로부터의 흡입(intake) 공기 흐름의 풍속을 나타낸다.
공기 밀도는 알려진 값(통상적으로 1.204㎏/㎥)이고, 압력 차이(ΔP)와 풍속(ν1)은 조정 가능하며, 또한 고정된 파라미터 값들일 수 있는데, 이는 수직 방향(방향 1)에서의 여과 표면(21)의 2개의 측면 사이의 압력 차이(ΔP)와 여과 표면(21)으로부터의 흡입 공기 흐름의 풍속(ν1)이 팬에 의해 조정되고, 따라서 필터 하우징(1)의 내벽(11)과 필터 요소(2) 사이의 간극이 a보다 크기 않는 한 가스 누출이 10% 미만이 되는 것이 보장될 수 있기 때문이다. 즉, 접착제가 없는 밀폐 여과 장비(100)는 그것에 대한 팬의 작동 조건(압력 차이, 풍속 등의 환경 파라미터들)을 주로 확인함으로써 적절히 설계될 수 있다. 그렇게 설계된 접착제가 없는 밀폐 여과 장비(100)에 대한 간극의 최대값은, 그러한 환경에서 사용된 팬의 파라미터가 고정된 값이고, 요구된 여과 표면(21)의 면적, 즉 길이와 폭이 또한 고정된 값일 때 수학식 1에 의해 얻어질 수 있다. 반대로, 접착제가 없는 밀폐 여과 장비(100)가 제작되었고 여과 표면(21)의 길이와 폭 및 간극이 알려진 고정된 값일 때 수학식 1을 통해 팬의 필수적인 환경 파라미터들이 또한 획득될 수 있다.
또한, 이 실시예에서 여과 표면(21)과 간극의 관계는 다음 수학식 2, 즉
Figure pat00007
을 충족시킨다.
이 수학식 2에서, 간극이 a 미만이라면 누설은 10% 미만이다.
또한, 이 실시예에서, 여과 표면(21)과 간극의 관계는 다음 수학식 3, 즉
Figure pat00008
을 충족시킨다.
위 수학식 3에서, 간극이 a 미만이라면 누설은 7% 미만이다.
또한, 이 실시예에서 여과 표면(21)과 간극의 관계는 다음 수학식 4, 즉
Figure pat00009
을 충족시킨다.
위 수학식 4에서, 간극이 a 미만이라면 누설은 5% 미만이다.
또한, 이 실시예에서 여과 표면(21)과 간극의 관계는 다음 수학식 5, 즉
Figure pat00010
을 충족시킨다.
위 수학식 5에서, 간극이 a 미만이라면 누설은 3% 미만이다.
일 예에서, 필터 요소(2)의 길이와 폭은 각각 0.8m와 0.485m이고, 흡입 공기 흐름의 풍속은 0.7m/s이며, 수직 방향에서의 여과 표면(21)의 2개의 측면 사이의 압력 차이는 250Pa이고, 수학식 1에 이들 값을 대입할 때 간극의 허용된 최대값(a)인 0.575㎜이 얻어질 수 있다.
일 예에서, 필터 요소(2)의 길이와 폭은 각각 0.8m와 0.485m이고, 흡입 공기 흐름의 풍속은 0.7m/s이며, 수직 방향에서의 여과 표면(21)의 2개의 측면 사이의 압력 차이는 250Pa이고, 간극은 0.5㎜이며, 수학식 2에 이들 값을 대입할 때 약 8.8%인 누설이 얻어질 수 있다.
또 다른 예에서는, 길이에 있어서의 내벽(11)과 여과 표면(21) 사이의 간극은 폭에 있어서의 필터 표면(21)과 내벽(11) 사이의 간극과는 다르고, 필터 표면과 간극들의 관계는 다음 수학식 (1a), 즉
[수학식 1a]
Figure pat00011
을 충족시키고, 여기서 ax는 길이에 있어서의 필터 표면(21)과 내벽(11) 사이의 간극의 최대값을 나타내며, ay는 폭에 있어서의 필터 표면(21)과 내벽(11) 사이의 간극의 최대값을 나타낸다.
그 다음, 전술한 각각의 관계의 도출이 또한 설명된다.
후속하는 수학식 (6)은 베르투이(Bernoulli)의 원리에 근거하여 주어지고, 이 경우 P1 및 P2는 각각 수직 방향(1)에서의 필터 요소(2)의 2개의 측면에서의 압력 값들을 나타내고, g는 중력가속도를 나타내며, h1 및 h2는 각각 수직 방향에서의 필터 요소(2)의 2개의 측면에서의 높이를 나타내고, v1 및 v2는 수직 방향에서의 필터 요소(2)의 2개의 측면에서의 풍속을 나타내며, ρ는 공기 밀도를 나타낸다.
[수학식 6]
Figure pat00012
h1과 h2 사이의 차이가 무시할 수 있을 정도로 매우 작기 때문에, 수학식 6은 다음 수학식 (7), 즉
[수학식 7]
Figure pat00013
로 다시 기재될 수 있다.
그 다음, 질량 보존의 원리를 고려하면, 단면적(A0)과 공기 흐름의 속도(v0)의 곱(product) 및 단면적(A)과 공기 흐름의 속도(v)의 곱이 같아야 하고, 다음 수학식 (8), 즉
[수학식 8]
Figure pat00014
이 주어진다.
10%인 가스 누출이 주어지면, 다음 수학식 (9), 즉
[수학식 9]
Figure pat00015
가 얻어지고, 이 경우 A1은 필터 표면(21)의 면적을 나타내고, A2는 간극의 총 면적을 나타낸다.
수학식 (9)에 근거하여, 수학식 7은 다음 수학식 (10), 즉
[수학식 10]
Figure pat00016
처럼 다시 기재된다.
다음 수학식 (11), 즉
[수학식 11]
Figure pat00017
은 치환을 통해 얻어질 수 있다.
A1에 대한 다음 수학식 (12) 및 수학식 (13), 즉
[수학식 12]
Figure pat00018
및
[수학식 13]
Figure pat00019
과, 여과 표면(21)의 면적, 그리고 간극의 총 면적인 A2는 도 2를 참조하여 얻어질 수 있다.
다음 수학식 (14), 즉
[수학식 14]
Figure pat00020
은 수학식 (12) 및 수학식 (13)을 수학식 (11)에 대입함으로써 얻어진다.
수학식 (1), 즉
Figure pat00021
은 치환을 거쳐 얻어진다.
또한, 누설(K)이 좀 더 엄격하게 정의되는 것이 요구되는 상황을 다루기 위해, 수학식 (9)로부터 얻어진 다음 수학식 (15), 즉
[수학식 15]
Figure pat00022
이 주어질 수 있다.
다음 수학식 (16), 즉
[수학식 16]
Figure pat00023
은 수학식 (12)와 수학식 (13)을 통해 얻어질 수 있다.
그 다음, 수학식 (17), 즉
[수학식 17]
Figure pat00024
은 수학식 (7)에 따라 얻어진다.
다음 수학식 (18), 즉
[수학식 18]
Figure pat00025
은 수학식 (17)을 수학식 (16)에 대입함으로써 얻어진다.
수학식 (18)은 다음 수학식 (19), 즉
[수학식 19]
Figure pat00026
로 다시 기재될 수 있다.
누설(K)은 요구되는 것에 따라 10%, 7%, 5%, 또는 3%로 설정될 수 있고, a는 누설(K)에 대한 요구 조건에 따르는 간극의 최대값이다.
도 3에 도시된 것처럼, 이 실시예의 접착제가 없는 밀폐 여과 장비에는 또한 리브(12)가 제공되고, 이러한 리브(12)는 내벽(11)에 형성되며, 내벽(11)의 표면으로부터 필터 요소(2) 쪽으로 돌출하여 필터 요소(2)와 맞닿아 접하고, 그러한 리브는 필터 요소에 따라 위치가 정해진다. 이러한 식으로, 필터 요소(2)의 설치를 방해하지 않으면서 공기 흐름이 간극을 통과하는 것을 또한 방지할 수 있고, 그로 인해 누설이 감소한다.
접착제가 없는 밀폐 여과 장비(100)에서는, 그러한 간극에 배치된 압축 가능한 채움 요소(4)가 또한 제공된다. 필터 요소(2)를 설치하는 동안에, 누설을 감소시키게 공기 흐름이 간극을 통과하는 것을 더 방지하도록 압축 가능한 채움 요소(4)가 압축될 수 있다.
또한, 도 1에 도시된 것처럼 이 실시예의 접착제가 없는 밀폐 여과 장비(100)에는, 복수의 필터 요소(2)들이 떨어지지 않고 필터 하우징(1)에서 안전하게 배치될 수 있도록, 필터 하우징(1)의 개구를 덮는 커버(5)가 또한 제공된다. 또한, 커버(5)에는 접착제가 없는 밀폐 여과 장비(100)를 편리하게 들어올리고, 이동시키며 운반하기 위한 그립(51)이 제공된다.
도 4에 도시된 것처럼, 본 발명의 제2 실시예에서 간극은 필터 하우징(1)의 내벽(11)과 필터 요소(2) 사이에 끼워진 비선형 간극이다. 구체적으로, 그러한 필터 요소(2)는 그것의 사이드에 공기 흐름 통로에 평행한 방향(방향 1)에서 비선형 간극을 형성하도록 내벽(11)에 대응하게 물결 모양을 갖는 표면을 가지는 가장자리 부분(22)이 제공된다. 이러한 식으로, 필터 요소(2)의 설치를 방해하지 않으면서 공기 흐름이 간극을 통과하는 것을 또한 방지할 수 있고, 그럼으로써 누설을 감소시킨다. 가장자리 부분(22)은 필터 요소(2)의 프레임과 같은 딱딱한 재료일 수 있거나, 부드럽거나 압축 가능한 재료일 수 있으며, 본 발명은 그것들에 제한되지 않는다.
전술한 바와 같이, 종래 기술에 비해 접착제가 없는 밀폐 여과 장비(100)는 업계에서의 가스 누설의 엄격한 요구 조건을 충족시킬 수 있고, 자원 비용을 감소시키며 여과 장치에서 접착제를 없애는 다양한 장점을 가진다.
또한, 본 발명의 제3 실시예가 제공된다. 도 5 및 도 6에 도시된 것처럼, 본 발명에서의 접착제가 없는 밀폐 여과 장비(100a)는 필터 하우징(1), 복수의 필터 요소(2)들, 복수의 수용 지지 요소(3a)들, 커버(5) 및 패스너(6)를 포함한다.
필터 하우징(1)은 여과 공간(S)과 미리 결정된 여과 방향(도 5와 도 6에서 화살표로 표시된 것처럼)을 가진다. 이 실시예에서는 필터 방향을 따라 위에서부터 아래까지 공기 흐름이 필터 하우징(1)을 통과하도록, 여과 공간(S)을 비우기 위해 필터 하우징(1) 밑에 팬이 배치된다.
복수의 수용 지지 요소(3a)는 복수의 필터 요소(2)들을 수용하고 지지하기 위해 제공된다. 복수의 수용 지지 요소(3a)는 여과 공간(S)에서 병렬로 설치되고 지정된 거리만큼 서로로부터 이격되어 있으며, 필터 요소(2)들은 그것에 평행한 방향으로 복수의 수용 지지 요소(3a)에서 하나씩 미끄러질 수 있게 배치된다. 각각의 수용 지지 요소(3a)에는 여과 공간(s) 위에서 연장하는 연장 단부(31)가 제공되고, 각각의 연장 단부(31)에는 패스닝 홀(fastening hole)(32)이 제공된다.
커버(5)에는 복수의 개구(52)가 제공되고, 이러한 개구(52)는 복수의 연장 단부(31a)에 따라 위치가 정해진다. 도 6에 도시된 것처럼, 커버(5)는 개구(52)가 연장 단부(31)에 꼭 맞게 되는 방식으로 필터 하우징(1)에 조여지며, 그럼으로써 복수의 필터 요소(2)들이 떨어지지 않고 필터에 안전하게 배치될 수 있다. 또한, 커버(5)에는 접착제가 없는 밀폐 여과 장비(100a)를 편리하게 들어올리고, 이동시키며 운반하기 위한 그립(51)이 제공된다. 이 실시예에서, 커버(5)는 또한 여과 공간(S) 쪽으로 오목하게 들어간 커버 표면(53)을 가진다.
패스너(6)에는 복수의 수용 지지 요소들(3a)의 양에 대응하는 양을 갖는, 조이는 부분(62)들과 몸체 부분(61)이 제공되고, 이러한 조이는 부분(62)은 몸체 부분(61)으로부터 연장되며, 이웃하는 조이는 부분(62)들 사이의 간격 거리는 이웃하는 수용 지지 요소(3a)들 사이의 간격 거리에 대응하고, 그에 따라 패스너(6)와 커버(5)에 의해 여과 공간(S)에 복수의 필터 요소(2)들을 고정시키도록 상기 몸체 부분(61)이 여과 방향에 평행한 방식으로 조이는 부분(62)들을 패스닝 홀(32)들에 삽입하기 위해 패스너(6)가 제공된다. 이 실시예에서, 여과 방향은 중력 방향이고, 복수의 필터 요소(2)들을 고착시키도록 패스너(6)는 그것의 중력에 의해, 중력 방향으로 커버(5)와 수용 지지 요소(3a)를 조인다.
본 발명에서의 접착제가 없는 밀폐 여과 장비(100a)에 따르면, 필터 요소(2)가 풍속으로 인해 진동하는 것, 미끄러지는 것, 또는 떨어지는 것을 방지하여 필터 품질을 보장하도록 필터 하우징(1)의 여과 공간(S)에 필터 요소(2)가 고착될 수 있다.
또한, 도 7과 도 8에 도시된 것처럼, 본 발명의 제4 실시예가 제공된다. 접착제가 없는 밀폐 여과 장비(200)에서, 수용 지지 요소(7)에 복수의 필터 요소(F)들이 배치될 수 있고, 그러한 필터 요소(F)는 수용 지지 요소(7) 상에서 V자 모양으로 배치된다. 패스너(8)는 필터 요소(F)들 사이에 배치된다.
패스너(8)에는 볼트 구멍(81)과 미끄러지는 부분(82)이 제공되고, 이 경우 볼트 구멍(81)은 나사의 고정 요소에 의해 접착제가 없는 밀폐 여과 장비(200)의 바닥 플레이트에 패스너(8)를 고정시키기 위해 제공된다. 미끄러지는 부분(82)은 필터 요소(F)의 사이드 스트립(side strip)에 대응하는 모양을 하고 있고, V자 모양으로 배치된 필터 요소(F)의 사이드 스트립 상에서 미끄러질 수 있다. 필터 요소(F)는 미끄러지는 부분(82)이 빈틈없이 미끄러지고, 패스너(8)를 고착시키기 위해 볼트 구멍(81)을 사용하는 방식으로, 접착제가 없는 밀폐 여과 장비(200)에서 패스너(8)에 의해 고정될 수 있다.
위 설명은 오로지 본 발명의 바람직한 실시예들의 설명에 불과하다. 당업자라면 위 설명과 아래에서 정의된 청구항들에 따라 다양한 수정예를 만들 수 있다. 하지만, 그러한 수정예는 여전히 본 발명의 범주 내에 있게 된다.

Claims (12)

  1. 접착제가 없는(glue-free) 밀폐 여과 장비로서:
    여과 공간, 상부 표면, 바닥 표면, 및 상기 상부 표면, 상기 바닥 표면 및 상기 여과 공간에 의해 형성된 공기 흐름 통로를 가지는 필터 하우징;
    복수의 필터 요소들로서, 각각이 여과 표면을 가지고, 상기 여과 표면이 상기 필터 하우징의 상기 상부 표면과 상기 바닥 표면에 평행한 방식으로, 상기 여과 공간에서 분리 가능하게 배치되어 있는, 상기 복수의 필터 요소들; 및
    복수의 수용 지지 요소로서, 상기 필터 하우징의 내벽에 할당되어 있고, 상기 복수의 필터 요소들을 대응하게 수용하고 지지하도록 지정된 거리만큼 서로 이격되어 있는, 상기 복수의 수용 지지 요소들을 포함하고,
    상기 필터 요소와 상기 필터 하우징의 상기 내벽 사이에는 간극(gap)이 제공되고, 상기 필터 요소의 여과 공간과 간극 사이의 관계는 다음 수학식 (1), 즉
    Figure pat00027
    (1)
    을 충족시키고,
    여기서, a는 간극의 최대값을 나타내고, X와 Y는 각각 상기 여과 표면의 길이와 폭을 나타내며, ΔP는 수직 방향에서의 여과 표면의 2개의 측면(side) 사이의 압력 차이를 나타내고, ρ는 공기 밀도를 나타내며, ν1은 상기 여과 표면으로부터의 흡입(intake) 공기 흐름의 풍속을 나타내는, 접착제가 없는 밀폐 여과 장비.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 여과 표면과 상기 간극의 관계는 다음 수학식 (2), 즉
    Figure pat00028
    (2)
    를 충족시키는, 접착제가 없는 밀폐 여과 장비.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 여과 표면과 상기 간극의 관계는 다음 수학식 (3), 즉
    Figure pat00029
    (3)
    을 충족시키는, 접착제가 없는 밀폐 여과 장비.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 여과 표면과 상기 간극의 관계는 다음 수학식 (4), 즉
    Figure pat00030
    (4)
    를 충족시키는, 접착제가 없는 밀폐 여과 장비.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 여과 표면과 상기 간극의 관계는 다음 수학식 (5), 즉
    Figure pat00031
    (5)
    를 충족시키는, 접착제가 없는 밀폐 여과 장비.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 내벽에 리브(rib)가 형성되고, 상기 리브는 상기 내벽의 표면으로부터 상기 필터 요소 쪽으로 돌출하여 상기 필터 요소에 맞닿아 인접하여 있으며, 상기 리브는 상기 필터 요소에 대응하여 위치가 정해지는, 접착제가 없는 밀폐 여과 장비.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 간극에 배치된 압축 가능한 채움(filling) 요소를 더 포함하는, 접착제가 없는 밀폐 여과 장비.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 간극은 상기 제 1 하우징의 상기 내벽과 상기 필터 요소 사이에 끼어진(sandwiched) 비선형(non-linear) 간극인, 접착제가 없는 밀폐 여과 장비.
  9. 제1 항에 있어서,
    커버(cover)와 패스너(fastener)를 더 포함하고, 상기 커버 및 상기 패스너 각각은 상기 여과 공간 위에서 연장하는 연장 단부(end)가 제공되는 지지 요소를 수용하고, 각각의 연장하는 단부에는 패스닝 홀(fastening hole)이 제공되며, 상기 커버에는 복수의 연장하는 단부들에 대응하여 위치가 정해지는 복수의 개구들이 제공되고, 개구가 연장하는 단부에 꼭 맞게 되는 방식으로 상기 커버가 상기 필터 하우징에 조여지며, 상기 패스너에는 복수의 수용 지지 요소들의 양에 대응하는 양을 갖는 조이는 부분들과 몸체 부분이 제공되고, 상기 조이는 부분들은 상기 몸체 부분으로부터 연장하며, 이웃하는 조이는 부분들 사이의 간격 거리는 이웃하는 수용 지지 요소들 사이의 간격 거리에 대응하고, 그에 따라 상기 패스너와 상기 커버에 의해 상기 여과 공간에 복수의 필터 요소들을 고정시키도록 상기 몸체 부분이 여과 방향에 평행한 방식으로 상기 조이는 부분들을 상기 패스닝 홀들에 삽입하기 위해 상기 패스너가 제공되는, 접착제가 없는 밀폐 여과 장비.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 커버는 상기 여과 공간 쪽으로 오목하게 들어간 커버 표면을 가지는, 접착제가 없는 밀폐 여과 장비.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 커버 표면에는 그립(grip)이 제공되는, 접착제가 없는 밀폐 여과 장비.
  12. 제9 항에 있어서,
    상기 여과 방향은 중력 방향이고, 상기 패스너는 상기 중력 방향으로 상기 커버와 상기 수용 지지 요소를 상기 패스너의 중력에 의해 조이는, 접착제가 없는 밀폐 여과 장비.
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