KR100634391B1 - 여과 구조체를 제조하는 방법 및 이를 제작하기 위한 시스템 - Google Patents
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Abstract
여과 구조체를 제조하는 방법 및 이를 제작하기 위한 시스템을 제공한다. 이 방법은 망상 무늬를 갖는 여과망을 준비하여, 상기 여과망에 접착제를 분사 방식으로 균일하게 도포한 후, 상기 접착제가 도포된 여과망에 정화 물질들을 부착시키는 단계를 포함한다. 이때, 상기 접착제는 상기 망상 무늬의 간격보다 작은 크기를 갖도록 분사된다. 이 시스템은 여과망, 상기 여과망을 이송시키는 여과망 이송 장치 및 상기 여과망에 접착액을 분사 방식으로 도포하는 접착제 분사 장치를 구비한다.
Description
도 1a 및 도 1b는 종래 기술에 따른 여과 구조체의 제조 방법을 설명하기 위한 도면들이다.
도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 실시예들에 따른 여과 구조체의 제조 방법들을 설명하기 위한 공정 순서도들이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 실시예들에 따른 여과 구조체의 제조 과정을 설명하기 위한 도면들이다.
도 4a 내지 도 4d는 본 발명의 실시예들에 따른 여과 구조체를 제조하기 위한 시스템들을 개략적으로 도시하는 장치도들이다.
도 5a 내지 도 5d는 본 발명의 실시예들에 따른 접착제 분사장치들을 개략적으로 설명하기 위한 장치 단면도들이다.
도 6 및 도 7은 본 발명에서 얻을 수 있는 기술적 효과들을 설명하기 위한 그래프들이다.
본 발명은 공기 여과 장치에 사용되는 여과 구조체를 제작하기 위한 장치 및 이 장치를 사용하여 여과 구조체를 제작하는 방법에 관한 것이다.
산업 기술이 진보함에 따라, 오염 물질들이 제거된 공간인 클린룸(clean room)에 대한 수요가 증가하고 있다. 특히 반도체, 광학기기, 우주항공, 전자, 약품, 식품, 병원 등과 같은 정밀 기술 분야에서의 생산성은 상기 오염 물질의 양에 크게 영향을 받는다. 이에 따라, 상기 클린룸에 대한 수요가 이들 정밀 기술 분야에서 크게 증가하고 있다.
상기 클린룸이란 먼지 및 화학 물질과 같은 오염 물질들의 양이 소정의 기준 크기보다 작도록, 오염 제어된 공간을 의미하며, 이와 관련된 기술적 규격은 미연방규격 209(U.S. Federal standard 209)에서 규정되고 있다. 이러한 오염 제어를 위해, 상기 클린룸은 공기 중의 먼지를 제거하기 위한 먼지 필터(dust filter) 및 화학 물질들을 제거하기 위한 화학 필터(chemical filter)를 구비한다. 상기 먼지 필터 및 상기 화학 필터는 소정의 망상 무늬(mesh pattern)를 갖는 여과망(filtering net) 및 상기 여과망을 통과하는 공기 흐름의 경로를 제공하는 케이스로 구성된다. 상기 여과망에는 소정의 정화 물질들(refining materials)이 부착될 수 있는데, 이들 정화 물질의 종류는 제거하려는 오염물질의 종류에 의해 결정된다.
도 1a 및 도 1b는 상기 여과망에 활성탄을 부착하는 종래 기술의 제조 방법을 설명하기 위한 도면들이다. 종래 기술에 따르면, 상기 활성탄들(30)을 상기 여 과망(10)에 부착시키기 위하여, 상기 여과망(10)에는 소정의 접착제(20)가 브러싱(brushing)의 방법으로 칠해진다(painted).
하지만, 상기 브러싱은 균일성이 불량한 도포 방법이기 때문에, 상기 접착제(20)가 상기 여과망(10)에 균일하게 도포되지 못한다. 특히, (종래 기술에서 일반적으로 사용되는 방법에서와 같이) 상기 브러싱이 수작업으로 진행될 경우, 상기 균일성은 더욱 불량해진다. 그 결과, 도 1a에 도시된 것처럼, 상기 접착제(20)는 상기 소정 영역들(25)에서는 상기 여과망(10)의 망상 무늬를 일부 또는 전부를 메우게 되어, 망 막힘 현상(mesh closing phenomenon)이 발생한다. 상기 망 막힘 현상에 의해, 상기 여과망(10)에서 차지하는 상기 접착제(20)의 면적은 크게 증가하여, 상기 여과망(10)을 통과하는 공기의 흐름을 위한 단면적이 감소한다. 이러한 공기 흐름 단면적의 감소는 압력 손실 및 필터 수명의 단축 등의 문제를 유발하는 원인이 된다. 또한, 상기 망 막힘 현상은 상기 여과망(10)에 부착되는 활성탄들(30)의 양을 증가시키기 때문에, 필터의 무게가 증가하는 문제가 발생하기도 한다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 접착제 및 정화 물질들이 균일하게 도포될 수 있는 여과 구조체의 제조 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 접착제 및 정화 물질들을 균일하게 도포할 수 있는 여과 구조체 제조 장치를 제공하는 데 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 분사 방식으로 접착제를 도 포하는 단계를 포함하는 여과 구조체의 제조 방법을 제공한다. 이 방법은 망상 무늬를 형성하는 여과망을 준비하여, 상기 여과망에 접착제를 분사 방식으로 균일하게 도포한 후, 상기 접착제가 도포된 여과망에 정화 물질들을 부착시키는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 접착제를 분사 방식으로 도포하는 단계는 상기 접착제를 분사 노즐을 갖는 소정의 분사 장치로 공급한 후, 상기 분사 장치에 압력을 인가하여 상기 공급된 접착제를 분사시키는 단계를 포함한다. 이때, 상기 접착제는 상기 분사 장치 내에서 제 1 온도로 유지되는 것이 바람직하다.
본 발명의 또다른 실시예에 따르면, 상기 정화 물질들을 부착하기 전에, 상기 여과망에 도포된 상기 접착제를 제 2 온도로 변경시키는 온도 조절 단계가 더 실시될 수 있다. 이때, 상기 제 2 온도는 상기 제 1 온도보다 낮은 것이 바람직하다.
바람직하게는, 상기 접착제는 상기 여과망의 망상 무늬의 간격보다 작은 크기를 갖도록 분사된다. 또한, 상기 접착제는 우레탄 계열, 폴리 우레탄 계열, 수성 비닐 우레탄 계열, 에폭시 계열, 아크릴 계열, 실리콘 계열 및 합성 고무 계열의 접착제들 중에서 선택된 적어도 한가지인 것이 바람직하다. 이에 더하여, 상기 정화 물질들은 활성탄, 첨착활성탄, 무기흡착제 및 레진 중에서 선택된 적어도 한가지 물질인 것이 바람직하다.
상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 제 1 위치와 제 2 위치를 가로질러 배치되는 여과망; 상기 제 2 위치에서 상기 여과망에 연결되어 상기 여과망을 상기 제 1 위치에서 제 2 위치로 이송시키는 여과망 이송 장치; 및 상기 제 1 위치와 상기 제 2 위치 사이에 배치되어 상기 여과망에 접착액을 분사 방식으로 도포하는 접착제 분사 장치를 구비한다.
본 발명에 따르면, 상기 여과망은 알루미늄을 포함하는 금속성 물질 및 폴리에틸렌(Polyehylene;PE), 폴리프로필렌(Polypropylene;PP), 폴리스티렌(Polystyrene;PS), 폴리비닐클로라이드(Polyvinyl Chloride;PVC), 에틸렌비닐아세테이트(Ethylene Vinylacetate;EVA), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylene Terephthalate;PET), 폴리카보네이트(Polycarbonate;PC), 폴리부틸렌 테레프탈레이트(Polybutylene Terephthalate;PBT), 폴리아세탈(Polyacetal;PA) 및 폴리아마이드(Polyamide;PC)을 포함하는 폴리머 물질 중에서 선택된 한가지로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 여과망은 소정 간격의 망상 무늬를 갖는 것이 바람직하다.
또한, 상기 접착액은 우레탄 계열, 폴리 우레탄 계열, 수성 비닐 우레탄 계열, 에폭시 계열, 아크릴 계열, 실리콘 계열 및 합성 고무 계열의 접착제들 중에서 선택된 적어도 한가지일 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 접착제 분사 장치는 상기 접착액을 상기 여과망의 망상 무늬 간격보다 작은 크기를 가지면서 상기 여과망을 향해 운동하는 접착액 방울들로 변환시키는 장치이다. 이를 위해, 상기 접착제 분사 장치는 소정의 접착액 원료통에 연결된 일단을 갖는 접착액 공급 라인, 상기 접착액 공급 라인의 다른 일단에 연결된 접착액 저장부 및 상기 접착액 저장부에 연결된 적어도 한 개의 분사 노즐을 구비한다. 이때, 상기 분사 노즐은 상기 접착액을 미세한 크기의 액체 방울들로 변화시키는 확대 노즐인 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 접착제 분사 장치는 상기 접착액을 제 1 온도로 조절하는 제 1 조절 장치를 더 구비한다. 이 경우, 상기 제 1 조절 장치는 적어도 상기 접착액 공급 라인 및 상기 접착액 저장부의 주변에 배치되는 것이 바람직하다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제 1 조절 장치는 전열 장치이다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 접착제 분사 장치와 상기 여과망 이송 장치 사이에는 정화물질 공급장치가 더 배치된다. 상기 정화물질 공급장치는 상기 여과망에 활성탄, 첨착활성탄, 무기흡착제 및 레진 중에서 선택된 적어도 한가지 정화 물질을 공급한다.
본 발명의 또다른 실시예에 따르면, 상기 정화물질 공급장치와 상기 접착제 분사 장치 사이에는 상기 분사된 접착제를 제 2 온도로 조절하는 제 2 조절 장치가 배치된다. 이때, 상기 제 2 조절 장치는 냉각 장치인 것이 바람직하다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되어지는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되어지는 것이다. 도면들에 있어서, 층 및 영역들의 두께는 명확성을 기하기 위하여 과장되어진 것이다. 또한 층이 다른 층 또는 기판 상에 있다고 언급되어지는 경우에 그것은 다른 층 또는 기판 상에 직접 형성될 수 있거 나 또는 그들 사이에 제 3의 층이 개재될 수도 있다.
도 2a, 도 2b 및 도 2c는 본 발명의 실시예들에 따른 여과 구조체의 제조 방법들을 설명하기 위한 공정 순서도들이다.
도 2a를 참조하면, 소정 크기의 망상 무늬들을 갖는 여과망을 준비한다(S50). 상기 여과망은 알루미늄으로 이루어지는 것이 바람직한데, 폴리에틸렌(Polyehylene;PE), 폴리프로필렌(Polypropylene;PP), 폴리스티렌(Polystyrene;PS), 폴리비닐클로라이드(Polyvinyl Chloride;PVC), 에틸렌비닐아세테이트(Ethylene Vinylacetate;EVA), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylene Terephthalate;PET), 폴리카보네이트(Polycarbonate;PC), 폴리부틸렌 테레프탈레이트(Polybutylene Terephthalate;PBT), 폴리아세탈(Polyacetal;PA) 및 폴리아마이드(Polyamide;PC)을 포함하는 폴리머들 및 다른 금속성 물질들 중에서 선택된 한가지일 수도 있다.
상기 여과망에 접착제를 도포한다(S60). 본 발명에 따르면, 상기 도포 방법은 상기 여과망의 망상 무늬의 간격보다 작은 크기를 갖는 접착액 방울을 상기 여과망에 분사하는 단계를 포함한다. 이처럼, 미세한 크기를 갖는 접착액 방울을 분사하기 때문에, 상기 접착제는 상기 여과망에 균일하게 도포될 수 있다. 상기 접착제는 우레탄 계열의 접착물질인 것이 바람직한데, 폴리 우레탄 계열, 수성 비닐 우레탄 계열, 에폭시 계열, 아크릴 계열, 실리콘 계열 또는 합성 고무 계열의 접착 물질들도 사용될 수 있다.
이어서, 상기 접착제가 도포된 상기 여과망에 정화 물질들을 부착시킨다(S70). 상기 정화 물질은 첨착 활성탄인 것이 바람직한데, 활성탄, 무기흡착제 또 는 레진 등도 사용될 수 있다. 상기 정화 물질의 종류는 제거하고자 하는 오염 물질의 종류에 따라 결정된다. 상기 정화 물질들은 상기 접착제와 접촉할 경우 그 위치에 고착된다. 따라서, 상기 정화 물질은 다양한 방법을 통해 상기 여과망에 부착될 수 있다. 예를 들면, 상기 정화 물질은 상기 접착제가 도포된 여과망에 뿌려진 후, 털어 내는 과정을 통해서도 상기 여과망에 부착될 수 있다.
한편, 상기 분사 단계(S60)에서, 상기 접착액 방울의 크기는 상기 접착액의 점성, 상기 분사 노즐의 구조 및 상기 접착액에 인가되는 압력 등에 의해 결정된다. 특히, 상기 접착액의 점성은 온도에 의존적인 물리적 특성이므로, 상기 접착액 방울의 크기를 조절하기 위해 상기 접착액을 소정의 온도로 조절하는 과정이 더 실시될 수도 있다. 예를 들면, 상기 접착제를 도포하는 단계(S60)는 상기 접착액을 분사 노즐을 구비하는 분사 장치에 공급하고(S61), 상기 공급된 접착액을 소정의 제 1 온도로 가열한 후(S62), 가열된 접착액을 상기 분사 노즐을 통해 분사하는 단계(S63)를 포함할 수 있다(도 2b 참조). 이때, 상기 분사 노즐은 상기 접착액을 미세한 크기의 액체 방울로 분사하는 것이 가능하도록, 확대 노즐(divergent nozzle)인 것이 바람직하다.
이처럼, 상기 접착액을 가열(S62)함으로써, 상기 접착액이 상기 분사 장치 내에서 냉각되어 경화되는 현상은 예방될 수 있다. 그 결과, 상기 접착액의 경화에 따른 상기 분사 장치의 고장을 예방할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, 상기 제 1 온도는 40℃를 넘지 않도록 조절되는 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 가열되어 도포된 상기 접착액을 소정의 제 2 온도로 조절하는 단계(S65)가 더 실시될 수 있다(도 2c 참조). 일반적으로, 상기 접착액의 점성은 온도에 반비례하기 때문에, 가열된 접착액은 상기 정화 물질들이 부착되기에 불충분한 정성을 가질 수도 있다. 따라서, 필요에 따라서는, 도 2c에 도시한 것처럼, 상기 정화 물질들을 부착(S70)하기 전에, 상기 여과망에 도포된 접착액을 냉각시키는 단계(S65)를 더 실시할 수 있다.
상술한 본 발명의 실시예들에 따르면, 도 3a에 도시한 것처럼, 상기 접착액(135)은 분사 방식으로 도포되기 때문에 상기 여과망(100)에 균일하게 도포된다. (이러한 균일한 도포의 효과는 도 7을 참조하여 아래에서 다시 설명한다.) 이에 따라, 상기 정화 물질들(예를 들면, 첨착활성탄)(145) 역시, 도 3b에 도시한 것처럼, 상기 여과망(100)에 균일하게 부착된다.
도 4a 내지 도 4d는 본 발명의 실시예들에 따른 여과 구조체를 제조하기 위한 시스템들을 개략적으로 도시하는 장치도들이다.
도 4a를 참조하여 본 발명에 따른 여과 구조체 제작 시스템의 제 1 실시예를 설명한다. 이 실시예에 따르면, 소정 크기의 망상 무늬들(mesh patterns)을 갖는 여과망(100)이 서로 이격된 제 1 위치(P1)와 제 2 위치(P2)를 가로지르도록 배치된다. 상기 여과망(100)은 알루미늄으로 이루어지는 것이 바람직한데, 폴리에틸렌(Polyehylene;PE), 폴리프로필렌(Polypropylene;PP), 폴리스티렌(Polystyrene;PS), 폴리비닐클로라이드(Polyvinyl Chloride;PVC), 에틸렌비닐아세테이트(Ethylene Vinylacetate;EVA), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylene Terephthalate;PET), 폴리카보네이트(Polycarbonate;PC), 폴리부틸렌 테레프탈레이트(Polybutylene Terephthalate;PBT), 폴리아세탈(Polyacetal;PA) 및 폴리아마이드(Polyamide;PC)을 포함하는 폴리머들 및 다른 금속성 물질들 중에서 선택된 한가지일 수도 있다.
상기 제 2 위치(P2)에는 상기 여과망(100)의 일단에 연결된 여과망 이송 장 치(110)가 배치된다. 초기에 상기 제 1 위치(P1)에 배치된 상기 여과망(100)의 일부분을 제 1 부분이라고 한다면, 상기 여과망 이송 장치(110)는 소정 시간(δt>0)이 경과한 후 상기 제 1 부분이 상기 제 2 위치(P2)에 가까워지도록 상기 여과망(100)을 이송시킨다. 바람직하게는, 상기 여과망 이송 장치(110)는 고정된 축을 중심으로 상기 여과망(100)을 감는 롤러일 수 있다. 상기 여과망(100)이 아래 방향으로 쳐지는 것을 예방하기 위하여, 소정의 지지부들(120)이 상기 여과망(100)의 아래에 배치될 수 있다.
상기 여과망(100)의 상부에는 상기 여과망(100)에 접착액(135)을 분사하기 위한 접착제 분사 장치(130)가 배치된다. 상기 접착제 분사 장치(130)에 의해, 상기 접착액(135)의 방울들은 상기 여과망(100)의 망상 무늬 간격보다 작은 크기를 가지면서, 상기 여과망(100)을 향해 분사된 후, 미세한 액체 방울의 형태로 상기 여과망(100)에 부착된다. 이러한 접착액 방울들(135)을 형성하기 위해, 상기 접착제 분사 장치(130)는, 도 5a에 도시한 것처럼, 소정의 분사 노즐들(131)을 구비한다. 이에 더하여, 상기 접착제 분사 장치(130)는 상기 분사 노즐들(131)에 연결되는 접착액 저장부(132)를 구비한다. 상기 접착액 저장부(132)는 접착액 공급 라인(133)을 통해 소정의 접착액 공급통에 연결된다. 이때, 상기 분사 노즐들(131)은 상기 접착액(135)을 미세한 크기의 액체 방울로 분사하는 것이 가능하도록, 확대 노즐(divergent nozzle)인 것이 바람직하다.
상기 접착제 분사 장치(130)와 상기 여과망 이송 장치(110) 사이에는, 상기 여과망(100)의 상부 표면에 소정의 정화 물질들(145)을 공급하는 정화물질 공급장 치(140)가 배치된다. 상기 공급된 정화물질들(145)은 상기 여과망(100)에 도포된 접착액(135)에 의해 상기 여과망(100)에 부착된다. 본 발명에 따르면, 상기 정화 물질들(145)은 활성탄, 첨착활성탄, 무기흡착제 및 레진 중에서 선택된 적어도 한가지 물질인 것이 바람직하다. 상기 정화 물질(145)의 종류는 제거하고자 하는 오염 물질의 종류에 따라 결정된다.
도 4b를 참조하여 본 발명에 따른 여과 구조체 제작 시스템의 제 2 실시예를 설명한다. 상술한 제 1 실시예와 비교할 때, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 여과 구조체 제작 시스템은 제 1 조절장치(151) 및 제 2 조절장치(152)를 더 구비한다. 본 발명에 따르면, 상기 제 1 조절장치(151)는 상기 접착액(135)의 분사 특성을 최적화시키고, 상기 제 2 조절장치(152)는 상기 접착액(135)의 접착 특성을 최적화시킨다. 예를 들면, 상기 제 1 조절장치(151)는 상기 접착제 분사 장치(130)의 주변에 배치되어, 상기 접착액(135)을 소정의 제 1 온도로 유지시키고, 상기 제 2 조절장치(152)는 상기 도포된 접착액(135)을 소정의 제 2 온도로 조절한다. 본 발명에 따르면, 상기 제 2 온도는 일반적으로 상기 제 1 온도에 비해 낮다.
일반적으로 알려진 것처럼, 액체의 점성은 온도에 반비례하고, 액체의 분사 특성은 점성이 낮을수록 향상된다. 따라서, 상기 접착액(135)의 접착 특성이 열화되지 않는 범위에서, 상기 접착액(135)의 온도는 증가되는 것이 분사 특성의 향상을 위해 바람직하다. 본 발명의 실시예에 따르면, 상기 접착액(135)은 상기 제 1 조절장치(151)에 의해 대략 상온 내지 40℃의 온도로 조절된다. 즉, 상기 제 1 온도는 대략 상온에서 40℃인 것이 바람직하다.
또한, 상기 도포된 접착액(135)은 소정의 온도(즉, 상기 제 2 온도)에서 최적의 접착 특성을 갖는다. 상기 제 2 조절장치(152)는 최적의 접착 특성을 갖도록 상기 접착액(135)의 온도를 조절한다. 상기 접착액(135)의 접착 특성은 온도뿐만이 아니라 액체의 함량에도 영향을 받는다. 따라서, 상기 제 2 조절장치(152)에는 상기 접착액(135)을 건조시키기 위한 소정의 건조 장치가 더 포함될 수도 있다.
도 5b는 상기 접착제 분사 장치(130)가 상기 제 1 조절장치(151)를 구비하는 실시예를 설명하기 위한 장치 단면도이다. 도 5b를 참조하면, 위 제 1 실시예에서 설명한 상기 접착제 분사 장치(130)의 둘레(예를 들면, 측면 및 상부)에는 제 1 조절 장치(151)가 배치된다. 상기 제 1 조절 장치(151)는 전류를 사용하여 열을 발생시키는 전열 장치 또는 물과 같은 냉매가 흐르는 냉각관일 수 있다.
바람직하게는, 상기 제 1 조절 장치(151)의 동작은 소정의 제어기(도시하지 않음)에 의해 전자적으로 제어된다. 또한, 상기 제 1 조절 장치(151)의 동작을 제어하기 위해, 상기 제어기에는 상기 접착제 분사 장치(130)의 내부 온도를 모니터링할 수 있는 온도 센서(도시하지 않음)가 전자적으로 더 연결되는 것이 바람직하다.
본 발명의 변형된 실시예에 따르면, 상기 접착제 분사 장치(130)는 도 5c에 도시한 것처럼 제 1 공기 주입 라인(134)이 더 연결될 수 있다. 상기 제 1 공기 주입 라인(134)을 통해 공급되는 압축된 공기에 의해, 상기 접착액 저장부(132)에 저장된 접착액(135)은 더 효율적으로 분사될 수 있다.
도 4c를 참조하여 본 발명에 따른 여과 구조체 제작 시스템의 제 3 실시예를 설명한다. 상술한 제 1 실시예와 비교할 때, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 여과 구조체 제작 시스템은 상기 접착제 분사 장치(130)와 상기 정화 물질 공급 장치(140)는 일체형으로 구성될 수 있다.
상기 접착액(135)은 분사되는 동안 냉각될 수 있기 때문에, 상기 여과망(100)에 도포된 직후에도, 상기 접착액(135)은 최적화된 접착 특성을 가질 수 있다. 이 경우, 도 4c 및 5d에 도시된 것처럼, 상기 접착제 분사 장치(130)와 상기 정화물질 공급장치(140)는 일체로 이루어질 수 있다. 즉, (위 제 2 실시예에서 설명한 상기 제 2 조절장치(152)가 없이) 상기 여과망(100) 상에 상기 접착액(135)을 분사한 후, 곧바로 상기 정화 물질들(145)을 공급할 수 있는, 여과 구조체 제작 시스템을 구성할 수 있다.
상기 정화물질 공급장치(140)는 도 5d에 도시된 것처럼 정화 물질들(145)이 공급되는 공급 라인(141)과 배출되는 배출구들(142)을 갖는다. 상기 배출구들(142)은 상기 여과망(100)의 상부면을 향해 형성된다. 상기 공급 라인(141)의 둘레에는 압축된 공기를 공급하는 제 2 공기 주입 라인(143)이 배치될 수 있다. 상기 제 2 공기 주입 라인(143)에 의해, 상기 정화 물질들(145)은 보다 용이하게 상기 여과망(100)의 상부면으로 배출될 수 있다.
본 발명의 변형된 실시예에 따르면, 상기 접착제 분사 장치(130)는 도 4d에 도시한 것처럼, 소정의 축을 기준으로 회전할 수 있다. 이에 더하여, 상기 정화물질 공급장치(140) 역시, 도시된 것처럼, 소정의 축을 기준으로 회전할 수 있다. 이러한 구조의 시스템을 이용하여 상기 여과망을 제조하는 단계는 상기 여과망(100) 에 상기 접착액(135)을 도포하는 제 1 단계 및 상기 여과망(100)에 상기 정화물질들(145)을 부착하는 제 2 단계를 포함한다. 이때, 상기 제 1 단계와 상기 제 2 단계에서 상기 여과망(100)은 서로 반대 방향으로 움직이는 것이 바람직하다. 상기 제 1 단계에서는 상기 회전하는 접착제 분사 장치(130)가 작동하고, 상기 제 2 단계에서는 상기 회전하는 정화물질 공급장치(140)가 작동한다.
도 6은 본 발명에 따른 효과를 설명하기 위해, 본 발명과 종래 기술의 방법에 따라 제조된 여과망들의 여과 성능을 시간에 따라 측정한 그래프이다. 그래프에서 가로축은 사용 시간이고, 세로축은 오염 물질의 제거 효율을 나타낸다. 실험에서 사용된 오염 물질은 오존이며, 사용된 여과망은 상기 접착제를 도포하는 방법에서 차이를 갖는다. 즉, 상기 접착제는 종래 기술(200)의 경우 브러싱의 방법으로 도포되었고, 본 발명(300)의 경우 분사 방식으로 도포되었다.
도 6을 참조하면, 종래 기술의 방법에 따라 제조된 여과망(200)은 대략 1200분 동안 사용될 때, 그 제거 효율이 80%까지 감소한다. 이에 비해, 본 발명의 방법에 따라 제조된 여과망(300)은 대략 2100분 가량 사용할 때, 동일한 제거 효율(즉, 80%)에 도달한다. 결과적으로, 본 발명에 따를 경우 종래의 방법에 비해 여과망의 수명이 75% 가량 개선되는 효과를 얻을 수 있다.
도 7은 본 발명에서 얻을 수 있는 다른 효과를 설명하기 위해, 본 발명과 종래 기술의 방법에 따라 제조된 여과망들에서의 압력 손실의 정도를 측정한 그래프이다. 이 실험에서도, 상기 접착제는 종래 기술(200)의 경우 브러싱의 방법으로 도포되었고, 본 발명(300)의 경우 분사 방식으로 도포되었다. 도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 압력 손실은 종래 기술에서의 압력 손실에 비해 대략 80% 수준이다. 이는 도 3a에서 설명한 것처럼, 상기 접착제(135)가 분사 방식으로 균일하게 도포되었기 때문인 것으로 해석된다. 이처럼 손실되는 압력이 감소함에 따라, 청정실에 사용되는 팬의 가동율을 줄일 수 있다.
본 발명에 따르면, 접착제는 분사 방식으로 여과망에 도포된다. 이에 따라, 접착제는 여과망에 균일하게 도포될 수 있어 여과망에서의 압력 손실을 최소화할 수 있다. 또한, 접착제가 균일하게 도포됨으로써, 불필요하게 부착되는 정화물질의 양을 줄일 수 있어, 여과 구조체 전체의 무게를 줄일 수 있다. 이에 더하여, 정화물질들이 균일하게 부착되어 여과 구조체는 느린 열화 속도를 갖는다. 즉, 본 발명에 따르면, 여과 구조체의 수명을 연장하는 것이 가능하다.
Claims (20)
- 망상 무늬를 형성하는 여과망을 준비하는 단계;상기 여과망에 접착제를 분사 방식으로 균일하게 도포하는 단계; 및상기 접착제가 도포된 여과망에 정화 물질들을 부착시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 여과 구조체의 제조 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 접착제를 분사 방식으로 도포하는 단계는상기 접착제를 분사 노즐을 갖는 소정의 분사 장치로 공급하는 단계;상기 분사 장치에 압력을 인가하여 상기 공급된 접착제를 분사시키는 단계를 포함하되,상기 접착제는 상기 분사 장치 내에서 제 1 온도로 유지되는 것을 특징으로 하는 여과 구조체 제조 방법.
- 제 2 항에 있어서,상기 정화 물질들을 부착하기 전에, 상기 여과망에 도포된 상기 접착제를 제 2 온도로 변경시키는 조절 단계를 실시하는 단계를 더 포함하는 여과 구조체 제조 방법.
- 제 3 항에 있어서,상기 제 2 온도는 상기 제 1 온도보다 낮은 것을 특징으로 하는 여과 구조체 제조 방법.
- 제 2 항에 있어서,상기 접착제는 상기 여과망의 망상 무늬의 간격보다 작은 크기를 갖도록 분사되는 것을 특징으로 하는 여과 구조체 제조 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 접착제는 우레탄 계열, 폴리 우레탄 계열, 수성 비닐 우레탄 계열, 에폭시 계열, 아크릴 계열, 실리콘 계열 및 합성 고무 계열의 접착제들 중에서 선택된 적어도 한가지인 것을 특징으로 하는 여과 구조체의 제조 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 정화 물질들은 활성탄, 첨착활성탄, 무기흡착제 및 레진 중에서 선택된 적어도 한가지 물질인 것을 특징으로 하는 여과 구조체의 제조 방법.
- 제 1 위치와 제 2 위치를 가로질러 배치되는 여과망;상기 제 2 위치에서 상기 여과망에 연결되어, 상기 여과망을 상기 제 1 위치에서 제 2 위치로 이송시키는 여과망 이송 장치; 및상기 제 1 위치와 상기 제 2 위치 사이에 배치되어, 상기 여과망에 접착액을 분사 방식으로 도포하는 접착제 분사 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 여과 구조체 제조 시스템.
- 제 8 항에 있어서,상기 여과망은 알루미늄을 포함하는 금속성 물질 및 폴리에틸렌(Polyehylene;PE), 폴리프로필렌(Polypropylene;PP), 폴리스티렌(Polystyrene;PS), 폴리비닐클로라이드(Polyvinyl Chloride;PVC), 에틸렌비닐아세테이트(Ethylene Vinylacetate;EVA), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylene Terephthalate;PET), 폴리카보네이트(Polycarbonate;PC), 폴리부틸렌 테레프탈레이트(Polybutylene Terephthalate;PBT), 폴리아세탈(Polyacetal;PA) 및 폴리아마이드(Polyamide;PC)을 포함하는 폴리머 물질 중에서 선택된 한가지로 이루어지는 것을 특징으로 하는 여과 구조체 제조 시스템.
- 제 8 항에 있어서,상기 여과망은 소정 간격의 망상 무늬를 갖는 것을 특징으로 하는 여과 구조체 제조 시스템.
- 제 10 항에 있어서,상기 접착제 분사 장치는 상기 접착액을 상기 여과망의 망상 무늬 간격보다 작은 크기를 가지면서 상기 여과망을 향해 운동하는 접착액 방울들로 변환시키는 것을 특징으로 하는 여과 구조체 제조 시스템.
- 제 8 항에 있어서,상기 접착액은 우레탄 계열, 폴리 우레탄 계열, 수성 비닐 우레탄 계열, 에폭시 계열, 아크릴 계열, 실리콘 계열 및 합성 고무 계열의 접착제들 중에서 선택된 적어도 한가지인 것을 특징으로 하는 여과 구조체 제조 시스템.
- 제 8 항에 있어서,상기 접착제 분사 장치는 소정의 접착액 원료통에 연결된 일단을 갖는 접착액 공급 라인, 상기 접착액 공급 라인의 다른 일단에 연결된 접착액 저장부 및 상기 접착액 저장부에 연결된 적어도 한 개의 분사 노즐을 구비하는 것을 특징으로 하는 여과 구조체 제조 시스템.
- 제 8 항에 있어서,상기 접착제 분사 장치는 상기 접착액을 제 1 온도로 조절하는 제 1 조절 장치를 더 구비하되,상기 제 1 조절 장치는 적어도 상기 접착액 공급 라인 및 상기 접착액 저장부의 주변에 배치되는 것을 특징으로 하는 여과 구조체 제조 시스템.
- 제 14 항에 있어서,상기 제 1 조절 장치는 전열 장치인 것을 특징으로 하는 여과 구조체 제조 시스템.
- 제 13 항에 있어서,상기 분사 노즐은 상기 접착액을 미세한 크기의 액체 방울들로 변화시키는 확대 노즐인 것을 특징으로 하는 여과 구조체 제조 시스템.
- 제 8 항에 있어서,상기 접착제 분사 장치와 상기 여과망 이송 장치 사이에 배치되어, 상기 여과망에 정화 물질들을 공급하는 정화물질 공급장치를 더 구비하는 여과 구조체 제조 시스템.
- 제 17 항에 있어서,상기 정화 물질들은 활성탄, 첨착활성탄, 무기흡착제 및 레진 중에서 선택된 적어도 한가지 물질인 것을 특징으로 하는 여과 구조체 제조 시스템.
- 제 17 항에 있어서,상기 정화물질 공급장치와 상기 접착제 분사 장치 사이에 배치되어, 상기 분사된 접착제를 제 2 온도로 조절하는 제 2 조절 장치를 더 구비하는 여과 구조체 제조 시스템.
- 제 19 항에 있어서,상기 제 2 조절 장치는 냉각 장치인 것을 특징으로 하는 여과 구조체 제조 시스템.
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