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| 적합한 팬 선택과 필터 설계 |
적합한 팬 선택과 필터 설계
①편에서 얘기한 바와 같이 프린터 내부의 잉크 분진 문제를 해결하기 위해서는 분진 제거팬을 장착하는 것은 첫 번째 단계입니다. 이 팬이 효과적으로 작동하기 위해서는 분진 제거에 알맞는 팬의 선택과 필터를 선택하여야 하는 과제가 남아 있습니다.
이번 장에서는 프린터 내부의 분진 제거를 위해 최적의 팬을 선택하는 방법과, 외부로 배출되는 분진이 사용자의 건강을 위협하지 않도록 분진을 효과적으로 걸러낼 수 있는 필터 시스템을 설계하는 과정에 대해 얘기하도록 하겠습니다.
분진 제거에 적합한 팬 선택의 중요성
팬(FAN)은 프린터 내부의 공기를 밖으로 배출 시킴으로써 잉크 분진도 함꼐 외부로 배출하는 핵심장치입니다. 이때, 팬을 선택하는데 있어 중요한 기준이 되는 요소는 팬의 크기와 성능 그리고 소음 수준 등 여러가지 요소를 고려하여 분진 제거에 적합한 팬을 선택해야 합니다.
여기에서는 프린터에 부착할 것이기 때문에 소형 팬이 사용될 것이며, 프린터의 USB 포트에서 제공하는 5V전원을 활용할 것이기 때문에 동작 전압은 5V이며 소비전류은 500mA 이하여야 합니다. 또한, 소음문제도 프린터가 동작을 마친 후 일정시간 팬이 프린터 내부의 분진제거를 위해 동작해야 하기에 팬의 동작 소음이 중요한 문제일 수 있으니, 저소음 팬을 선택하는게 바람직하다 봅니다.
분진 제거 팬의 크기와 성능
팬의 크기는 프린터 우측 커버에 장착할 것이기에 그 적합한 크기는 60mm x 60mm 크기의 적합하다 생각합니다. 이 크기의 팬은 저속의 RPM에서 그리 크지 않는 소음을 내며 동작하는 제품이 몇 종류가 있습니다. 60mm 의 크기를 가진 팬이기에 충분한 공기 흐름을 제공하여 잉크 분진 제거에 탁월한 성능을 발휘하게 됩니다.
참고로 팬의 성능은 회전 수(rpm)과 공기 흐름(CFM)으로 평가되는데, 높은 회전수와 풍량을 가진 팬은 더 많은 공기를 이동시킬 수 있지만, 소음이 증가할 수 밖에 없는 상관관계를 가지고 있습니다. 이에, 프린터의 크기, 사용량에 따라 적절한 성능을 가진 분진 제거용 팬을 선택해야 합니다.
또, 중요한 한가지가 비용 문제입니다. Noctua의 팬들은 무척 높은 쇠뢰도를 가진 팬들이지만 비용이 많이 듭니다. 하나의 예를 든다면 NF-A4x10 의 모델은 5V에 동작하며 팬의 크기 또한 40mm이지만 저소음을 유지하면서도 효율적으로 많은 양의 공기를 이동시킬 수 있습니다.
제가 살펴본 분진 제거라는 숙제를 풀기 위한 제 나름대로의 기준에 부합하는 팬 선택은 대만의 Delta社의 60mm 을 사용하고자 합니다.
분진 제거 필터 시스템의 설계
분진 제거 팬이 분진을 외부로 배출할 때, 필터의 역할은 이 분진이 직접적으로 사용자의 폐로 유입되는걸 막아야 합니다. 이 분진을 효과적으로 걸러내지 못하면 사용자는 건강에 치명적일 수 있습니다. 때문에 집진 필터는 사용자의 호흡기에 잉크 분진이 직접적으로 닿지 않도록 필터링을 해줘야 하는 중요한 부품 중 하나입니다.
분진 제거 필터의 선택에 있어서, HEPA 필터와 같은 고효율 입자 제거 필터를 고려할 수 있지만, HEPA 필터는 매우 미세한 입자까지 걸러낼 수 있으므로 필터를 통과하는 공기 흐름에 대해 높은 저항을 가지고 있습니다. 이에 팬의 능력과 HEPA필터의 두께와 밀도를 적당하게 조절함으로 분진의 집진 능력을 최대화 시킬 수 있을거라는 확신입니다.
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다른 방법으로는, 필터를 2종류를 사용하는 방법이 있을 것으로 보입니다. 전처리 필터는 큰 잉크입자를 필터링하며 후처리 필터에 얇은 헤파 필터를 사용함으로 미세 입자를 걸러 내도록 하는 것입니다.
마지막으로 필터에 대한 유지보수도 고려해야 해야 하는 사항입니다. 필터는 일정 주기마다 교체하도록 하여 프린터 내부의 청결유지와 사용자의 건강을 챙겨야 하는 것입니다. 이러한 작업을 용이하게 하기 위해서는 분집 집진장치의 하우징이 필터 교체에 용이하게 설계를 해야할 필요성이 커집니다.
이러한 필터 교체는 일반적으로 3개월엑서 6개월 주기로 교체하는 것을 권장합니다.
분진 팬과 필터의 통합 설계
분진 제거 팬과 필터 시스템은 서로 조화롭게 설계되어야 하며 (경험상) 필터는 팬의 전단에 부착하여 분진이 섞인 공기가 팬을 통과하기 전에 필터에 집진이 되어 클린 상태의 공기가 팬을 지나갈 수 있게 설계해야 합니다. 이렇게 설계를 해야 하는 이유는 잉크 분진으로 인해 팬 자체가 망가질 수 있는 상황을 대비하기 위함입니다. 이러한 분진 제거용 팬과 필터는 하나의 하우징에 담겨 하나로 통합되는 구조를 가지며 프린터 외부의 우측 커버에 부착할 수 있어야 합니다. 또한 주기적인 필터 교체를 위해서 사용자의 접근이 쉽게 설치하는 것도 고려해야 합니다.
당연히 분진 제거용 팬은 프린터 우측 케이스에 밀착이 되어야 하며, 틈새로 분진이 나오거나 외부 공기가 유입되는 등의 최소한의 틈도 없어야 합니다.
분진제거용 팬과 필터의 선정에 대한 결론
분진 제거에 적합한 팬과 필터는 잉크 분진으로 인한 프린터 내부 오염을 줄이고, 장비의 수명을 늘리며 사용자의 건강을 챙겨주는 핵심적인 역할을 하게 됩니다. 저소음 팬을 선택하여 사용자의 불편함을 최소화 하며, 잉크 분진 집진에 대해 효율적인 필터를 설계함으로써, 인쇄 생활에 있어 청정한 환경을 제공할 수 있습니다.
이러한 잉크 분진 제거 시스템은 단순한 유지보수를 넘어, 프린터의 성능을 오랜 시간동안 지속적으로 유지하고 프린터 사용자에게 쾌적한 작업 환경을 제공하는 중요한 요소가 될 것입니다. -프린터 프로-
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