KR100213789B1 - 청소기의 항균, 소취 필터 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 집진 봉투, 모터보호필터, 모터, 배기필터순으로 구성된 가정용 청소기의 위생배기에 있어서, 집진기능만의 정전부직포의 집진 필터에 항균, 소취기능의 필터를 케이스내에 추가로 적충설치하여 구성된 일체형 배기필터를 청소기에 장착한 것을 특징으로 하는 위생배기 청소기이다.

Description

청소기의 향균, 소취 필터

제1도는 종래 청소기의 구성 단면도.

제2도는 청소기에서 배출되는 미생물을 나타낸 도면.

제3도는 본 발명 청소기의 구성 단면도.

제4도는 본 발명 청소기의 배기필터 구성도.

제5도는 본 발명의 항균, 소취필터에 담지된 인공효소촉매의 구조식.

제6도는 본 발명의 항균, 소취 필터의 제조 공정도.

제7도는 본 발명의 항균, 소취필터 적용에 의한 배기시 공기의 항균효과를 나타낸 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

51 : 흡입호스 52 : 집진봉지

53 : 모터모호필터 54 : 모터

55 : 배기필터 56 : 코드릴

본 발명은 청소기에서의 위생배기에 관한 것으로, 통상 청소기에서의 배기필터는 청소시 미세한 입자(2㎛이하)의 먼지를 흡착포집하지만, 실제 그 표면 및 내부의 흡착된 먼지속에는 세균 및 곰팡이 등의 미생물로 가득차 있고 계속적으로 증식되고 있어서 세균 및 곰팡이의 온산이라 할 수 있다.

그래서 실제 청소시에는 청소기 자체의 강력한 풍속(10m/sec 이상)에 의해 배기필터에 기흡착된 먼지에 부착되어 증식하고 있는 미생물이 외부로 토출됨으로써 알레르기의 원인이 되어 심한 경우에는 천식, 비염 등의 질병을 유발하기도 하며, 또한 청소기내 각종 필터류의 오염으로 인해 냄새가 발생해서 청소시 냄새가 외부로 유출되어 심한 불쾌감을 주기도 한다.

따라서 본 발명에서는 기존의 배기필터인 집진기능 필터(정전부직포)와 다공성 피우-폼(PU-FOAM)에 활성탄, 인공 효소촉매(Cu-프탈로시아닌)를 첨착한 형태의 항균, 소취기능필터를 적층하여 새로운 배기필터를 구성해서 청소기에 적용함으로써 배기필터에서의 집진, 항균, 소취기능에 의해 청소배기의 위생성을 확보하는데 그 목적이 있다.

종래의 가정용 청소기는 제1도에 나타난 바와 같이 모타(4)의 구동에 의해 흡입호스(1)를 통해 오물 및 먼지등이 흡입되어 집진봉지(2)(통기도 12~18㎤/㎠.sec)내에 대부분 포집되는데, 통상 2㎛이상 입자크기지만 흡착 포집되고 그 이하 입자크기의 미세한 먼지는 모터보호 필터(3)(통기도 300~400㎤/㎠.sec)를 거쳐서 배기필터(5)(통기도 80~100㎤/㎠.sec)에 흡착포집되어 제거되는 것으로 되어 있다.

상기 집진봉지(2)는 청소기내의 압손 및 청소성능(흡입력)을 고려하여 주로 미세한 세공경의 종이재질인 내지 및 외지의 2~3층 복층구조로 형성되어 있어서 대부분의 오물 및 먼지(2㎛이상 크기)를 포집하여 집진봉지(2)내에 오물 및 먼지가 가득차면 새로 교환해서 사용토록 되어있다. 또한 집진봉지(2) 후방 및 모타(4)전방에는 모터보호 필터(3)가 설치되어 있는데 이는 청소시 집진봉지(2)가 완전밀폐되어 부착되지 않을시나 포집이 끝난 집진봉지(2)의 교체시에는 집진봉지(2)내의 오물등이 유출되어 모타(4)로 전달되면 모타의 기능을 제대로 할 수가 없는데, 그럴 경우를 대비하여 부착하며 비교적 통기도가 큰 필터를 사용하며, 먼지필터로써의 기능은 없는 것으로 설계되어 있다.

그리고 청소기본체의 최후방에 부착된 배기필터(5)는 주로 정전기능을 갖는 PP(폴리프로필렌)소재의 섬유로 부직포화한 필터를 사용하는데, 이는 부직포 형상의 미세세공 형성구조 및 PP소재자체의 정전기능으로 인해 먼지를 포집하며 집진봉지를 통과나 배기중의 미세먼지(2㎛이하 입자크기)가 외부로 배출되지 않도록 구성되어 있다.

그러나 실제 청소기로부터 배기되는 공기의 풍속(10m/sec이상)은 워낙 빠르기 때문에 배기필터의 표면은 정전인력으로 흡착포집되어 있는 미세먼지는 대부분 필터로부터 떨어져 외부로 배출된다. 이때 배출먼지중에는 미생물 냄새가 함께 포함되어 배출된다.

제2도에 실제 사용중인 청소기의 최종 배기필터를 통해 배기된 공기를 샘플링하여 배양한 그림이 나와 있다.

따라서 종래의 가정용 청소기에서의 청소기능은 주로 집진봉지가 대부분의 오물 및 먼지 등을 포집하여 그 기능을 수행하지만 청소시 배기되는 공기의 위생성은 배기필터만으로는 확보할 수가 없다.

종래의 청소기에서는 일정시간 사용하고 나면 청소기내 각종 필터류에는 먼지가 포집되어 포집된 먼지중에 포함된 미생물등이 계속적으로 증식하여 필터류는 상당히 오염된 상태로 된다.

그중 특히 최후단의 배기필터는 청소시의 배기가 외부로 배출되기 직전의 위치에 장착되어 있고, 또한 실제 청소기로부터 배기되는 공기의 풍속(10m/sec이상)은 워낙 빠르기 때문에 배기필터의 표면에 부착되어 있는 먼지중에 포함된 미생물이 상당량 외부로 배출되어 비산되므로 오히려 청소함으로써 실내공기를 더욱 오염시키는 결과를 초래하는 문제점이 있다.

본 발명의 청소기도 제3도에 나타낸 바와 같이 기본적인 청소기능은 종래 청소기와 같이 구동하는데, 즉 모터(54)의 구동에 의해 흡입호스(51)를 통해 오물 및 먼지등이 흡입되어 집진봉지(52)(통기도 12~18㎤/㎠.sec)내에 대부분 포집되어 청소되는데, 이때 통상 2㎛이상의 입자크기만 포집되고, 그 이하 입자크기의 미세한 먼지는 모터보호 필터(53)(통기도 300~400㎤/㎠.sec)를 거쳐서 배기 필터(55)(통기도 80~100㎤/㎠.sec)에 흡착포집되는 구조로 되어 있다.

본 발명에서는 종래 청소기에서 배기오염원으로 배기시 항상 깨끗한 공기가 외부로 배출 되도록 했다.

본 발명에서의 배기필터(55)는(제4도)에 나타낸 바와 같이 일반 종이재질의 필터케이스(63)내에 정전 부직포 재질의 집진기능필터(61) 다공성의 PU-폼에 활성탄 및 인공효소 촉매(Cu-프탈로시아닌)를 첨착한 항균, 소취기능필터(62)가 별도로 구성되어 장착되어 있으며, 모터로부터 차례로 집진기능필터(61), 항균, 소취기능필터(62)가 위치하도록 해서 청소기에 장착된다.

여기 미설명부호 56은 코드릴이다.

상기의 항균, 소취기능의 필터(62)에 담지한 촉매제인 Cu-프탈로시아닌의 구조식이(제5도)에 나와 있는데, 그 구조가 효소의 구조와 유사하므로 인공효소촉매라 칭하며, 촉매기능은 기질인 COOH기에 냄새 및 미생물이 흡착해서 중심금속인 Cu금속의 촉매기능에 의해 항균 및 소취된다. 그리고 본 발명에서의 배기필터(55)에 항균, 소취기능의 필터(62)는 다공성 PU-폼의 표면에 활성탄 및 인공효소 촉매를 첨착하여 제조하는데, PU-폼표면에 활성탄층의 형성시 결합체로서 열가소성 수지인 PP(폴리프로필렌)수지를 응용시킨 형태의 결합제를 사용하는데 이는 PP수지가 결합력이 우수하고, 소재자체가 정전력도 가지고 있고 먼지흡착기능도 갖고 있기 때문이다. 또한 촉매로 사용된 Cu-프탈로시아닌의 함량은 활성탄량의 0.01~2wt%를 사용하는데, 이는 0.01wt%이하가 촉매의 기능이 제대로 발휘되지 않으며, 2wt%이상이 되면 활성탄의 표면적을 감소시켜 흡착기능이 제대로 발휘되지 않기 때문이다.

상세 제조방법에 대해서는 제6도에 언급되어 있다.

이렇게 제조된 항균, 소취기능의 필터를 다공성 PU-폼표면에 부착된 고비표면적(1000㎡/g이상)의 활성탄층에 먼저 미생물 및 냄새가 흡착되고 흡착된 미생물 및 냄새는 활성탄층에 담지된 인공효소촉매에 의해 분해 제거함으로써 항균, 소취되며, 항균 기능은 첨착된 인공효소촉매 내의 Cu촉매에 의해 공기중의 산소가 활성산소로 변해 흡착된 균체의 표면에 손상을 입힘으로서 수행되며, 탈취의 기능은 활성화탄층의 고흡착 및 인공효소촉매에 의한 냄새의 산화 분해에 의해 진행된다.

따라서 상기의 항균, 소취기능의 필터를 기존 집진기능의 필터와 적층하여 청소기 배기필터로써 적용되면 전단계의 오염된 집진필터(61)에서 탈리되는 미세먼지중의 미생물 및 냄새를 재차 흡착해서 살균 및 탈취한다.

그리고 청소를 하지 않는 경우에도 본 발명의 배기필터(55)에 적용된 항균, 소취기능의 필터(62)는 그 기능을 수행하므로 다음 청소시에는 항시 깨끗한 배기가 행해진다.

제7도에 본 발명의 항균, 소취필터(62)를 어느정도 오염된 집진필터(61)와 적층하여 청소기에 장착하여 청소시 배기를 샘플링하여 미생물 배양한 결과를 종래의 청소기(항균, 소취필터 없음)와 비교하여 나타냈는데, 항균, 소취필터(62)의 항균력이 우수함을 알 수 있다.

이와 같이 본 발명은 배기필터에서의 집진, 항균, 소취기능에 의해 청소시 위생배기를 실현할 수 있고, 촉매에 의한 항균, 소취기능을 가지므로 수명이 영구적인 효과가 있다.

Claims (4)

1. 흡입노즐을 통해 본체내로 흡입되어 배출되는 공기중의 이물질을 제거하도록 하는 청소기의 배기필터에 있어서, 상기 배기필터는 배기되는 공기중의 인체에 해로운 균과 냄새를 제거하도록 하기 위하여 인공효소촉매를 첨착하여 됨을 특징으로 하는 청소기의 항균, 소취 필터.
2. 제1항에 있어서, 항균, 소취 필터는 다공성 PU-폼에 활성탄 및 인공효소촉매를 도포, 첨착하여 구성한 것을 특징으로 하는 청소기의 항균, 소취 필터.
3. 제2항에 있어서, 활성탄을 도포하기 위한 결합제가 PP(폴리프로필렌)수지인 것을 특징으로 하는 청소기의 항균, 소취 필터.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 인공효소촉매는 Cu-프탈로시아닌으로서, 그 중량은 활성탄의 0.01 - 2wt%인 것을 특징으로 하는 청소기의 항균, 소취 필터.

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