KR101375125B1

KR101375125B1 - 향발생 세라믹스를 이용한 카트리지 제조 방법

Info

Publication number: KR101375125B1
Application number: KR1020120155718A
Authority: KR
Inventors: 노기우; 안준성; 지용준; 김기홍
Original assignee: 한라비스테온공조 주식회사; 에스코 주식회사
Priority date: 2012-12-28
Filing date: 2012-12-28
Publication date: 2014-03-18

Abstract

담체의 향담지량이 우수하고, 환경변화에서도 지속적인 향발산 안정성을 가지며, 장시간의 향담지 성능을 유지하는 차량용 향발생 세라믹스를 이용한 카트리지 제조 방법이 개시된다. 향발생 세라믹스를 이용한 카트리지 제조 방법은 다공성 세라믹스의 원료와 첨가제를 혼합하여 반죽하고 압출 또는 프레싱 성형한 후 건조 및 열처리 공정을 거쳐 중공의 펠릿 구조로 이루어진 제1 담체를 제조하는 단계와, 다공성 세라믹스의 원료와 첨가제를 혼합하여 반죽하고 압출 또는 프레싱 성형한 후 건조 및 열처리 공정을 거쳐 허니콤 구조의 제2 담체를 제조하는 단계와, 다공성 세라믹스의 원료와 폴리머를 재료로 패드 구조의 제3 담체를 제조하는 단계와, 방향제를 제1 담체, 제2 담체 및 제3 담체의 기공에 함침시키는 단계 및 카트리지 본체의 내부에 제1 담체, 제2 담체 및 제3 담체를 패킹하는 단계를 포함한다. 따라서, 담체의 향담지량이 우수하고, 한정된 공간 안에서 안정적이고 지속적인 향 발산 성능을 나타낼 뿐 아니라 복합적이고 조직적이며 효율적으로 향발산을 컨트롤할 수 있다.

Description

향발생 세라믹스를 이용한 카트리지 제조 방법{METHOD FOR MAKING CARTRIDGE USING SCENT DIFFUSION CERAMICS}

본 발명은 향발생 세라믹스를 이용한 카트리지 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 세라믹스 다공성 성질을 이용하여 담체의 향담지량이 우수하고, 환경변화에서도 지속적인 향발산 안정성을 가지며, 장시간의 향담지 성능을 유지하는 차량용 향발생 세라믹스를 이용한 카트리지 제조 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 차량용 공조장치는 차량 외부의 공기를 차량 실내로 도입하거나 차량 실내의 공기를 순환시키는 과정에서 가열 또는 냉각시켜 차량 실내를 냉방 또는 난방하기 위한 장치로서, 블로어 유닛에 의해 공조케이스의 내부로 공기를 송풍하고, 공조케이스의 내부에는 냉각작용을 위한 증발기와, 가열작용을 위한 히터코어를 구비하며, 증발기나 히터코어에 의해 냉각 또는 가열된 공기를 송풍 모드 전환용 도어를 사용하여 차량 실내의 각 부분으로 선택적으로 송풍하도록 이루어진다.

최근에는, 차량주행 시 공조장치를 가동할 때 도로에서 발생되는 먼지나 매연가스 등 각종 유해물질이 차량 실내로 유입되는 것은 물론 습한 날씨에 공조장치를 가동함에 따라 공조덕트 등에 서식하는 곰팡이와 같은 세균성 이물질이 그대로 차량 실내로 유입되어, 차량 내부의 공기를 정화하기 위한 향발생기가 설치되어 사용되고 있다.

선 출원된 대한민국 등록특허 제10-0479597호에는 향 발산 세라믹 필터 및 이의 제조방법이 개시된바 있다. 선행 문헌에 개시된 기술은 향 발산 세라믹 필터가 1 내지 30 중량%의 방향제 및 1 내지 30 중량%의 항균제를 40 내지 98 중량%의 실리카 분말에 함침시킨 후, 방향제 및 항균제가 함침된 실리카 분말을 다공성 세라믹 필터의 기공에 함침시킨 구성을 갖는다. 아울러, 상기 문헌의 향 발산 세라믹 필터의 제조방법은 방향제와 항균제를 실리카 분말에 함침시키고, 방향제와 항균제가 함침된 실리카 분말을 세라믹 필터의 기공 내부에 함침시키는 방법으로 이루어진다.

하지만, 종래의 향발산 세라믹 필터는 담지체의 기공 내에 분말 형태의 향발산재를 함침시켜, 향담지량을 증가시키는데 한계가 있는 것이었고, 환경변화에서 지속적인 향발산 안정성을 갖지 못하였으며, 일정 시간 사용 후 향발산 수명이 다하여 잦은 교체를 하여야 하는 문제점이 있었다. 아울러, 종래의 향발산 세라믹 필터를 이용하여 제조되는 완성제품인 카트리지에 대한 개발이 미미하고, 이로 인해 종래에는 복합적이고 조직적이며 효율적으로 향발산을 컨트롤할 수 없어 이에 대한 개발이 요구되고 있다.

이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에서는 담체의 향담지량이 우수하고, 환경변화에서도 지속적인 향발산 안정성을 가지며, 장시간의 향담지 성능을 유지하는 차량용 향발생 세라믹스를 이용한 카트리지 제조 방법을 제공한다.

본 발명에 따른 향발생 세라믹스를 이용한 카트리지 제조 방법은 다공성 세라믹스의 원료와 첨가제를 혼합하여 반죽하고 압출 또는 프레싱 성형한 후 건조 및 열처리 공정을 거쳐 중공의 펠릿 구조로 이루어진 제1 담체를 제조하는 단계와, 다공성 세라믹스의 원료와 첨가제를 혼합하여 반죽하고 압출 또는 프레싱 성형한 후 건조 및 열처리 공정을 거쳐 허니콤 구조의 제2 담체를 제조하는 단계와, 다공성 세라믹스의 원료와 폴리머를 재료로 패드 구조의 제3 담체를 제조하는 단계와, 방향제를 제1 담체, 제2 담체 및 제3 담체의 기공에 함침시키는 단계 및 카트리지 본체의 내부에 제1 담체, 제2 담체 및 제3 담체를 패킹하는 단계를 포함한다.

본 발명에 따른 향발생 세라믹스를 이용한 카트리지 제조 방법은 담체의 향담지량이 우수하고, 한정된 공간 안에서 안정적이고 지속적인 향 발산 성능을 나타낼 뿐 아니라 복합적이고 조직적이며 효율적으로 향발산을 컨트롤할 수 있는 매우 유용한 발명이다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 향발생 세라믹스를 이용한 카트리지 제조 방법을 도시한 순서도이고,
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 향발생 세라믹스를 이용한 카트리지 제조 방법을 통한 카트리지의 사시도이며,
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 향발생 세라믹스를 이용한 카트리지 제조 방법을 통한 카트리지의 단면도이고,
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 향발생 세라믹스를 이용한 카트리지 제조 방법을 통한 제1 담체 및 제2 담체를 도시한 사시도이며,
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 향발생 세라믹스를 이용한 카트리지 제조 방법을 통한 방향 강도 변화를 종래와 비교 도시한 것이다.

이하 첨부된 도면에 따라서 향발생 세라믹스를 이용한 카트리지 제조 방법의 기술적 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 향발생 세라믹스를 이용한 카트리지 제조 방법을 도시한 순서도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 향발생 세라믹스를 이용한 카트리지 제조 방법을 통한 카트리지의 사시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 향발생 세라믹스를 이용한 카트리지 제조 방법을 통한 카트리지의 단면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 향발생 세라믹스를 이용한 카트리지 제조 방법을 통한 제1 담체 및 제2 담체를 도시한 사시도이다.

도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 향발생 세라믹스를 이용한 카트리지 제조 방법은 제1 담체(130)를 제조하는 단계(S1)와, 제2 담체(150)를 제조하는 단계(S2)와, 제3 담체(140)를 제조하는 단계와, 겔 형태의 방향제를 제조하는 단계(S4)와, 방향제를 함침하는 단계(S5)와, 나노코팅 단계(S6) 및 패킹 단계(S7)를 포함한다.

제1 담체(130)를 제조하는 단계(S1)에서, 다공성 세라믹스의 원료와 첨가제를 혼합하여 반죽을 제조한 후, 압출 또는 프레싱 성형을 수행한 후, 건조 및 열처리 공정을 거쳐 다공성 및 비표면적이 큰 중앙부가 빈 중공의 펠릿(Pellet) 구조를 갖는 제1 담체(130)를 제조한다.

제2 담체(150)를 제조하는 단계(S2)에서, 다공성 세라믹스의 원료와 첨가제를 혼합하여 반죽을 제조한 후, 압출 또는 프레싱 성형을 수행한 후, 건조 및 열처리 공정을 거쳐 다공성 및 비표면적이 큰 벌집 모양의 셀 형태로 내부가 비어 있는 허니콤 구조의 제2 담체(150)를 제조한다.

제3 담체(140)를 제조하는 단계(S3)에서, 다공성 세라믹스의 원료와 폴리머를 재료로 흡수성 및 흡착성이 매우 우수한 세라믹 패드 구조의 제3 담체(140)를 제조한다.

겔 형태의 방향제를 제조하는 단계(S4)에서, 방향제에 점력이 있는 첨가제를 사용하여 겔 형태로 형성한다.

방향제를 함침하는 단계(S5)에서, 방향제를 상기 제1 담체(130), 제2 담체(150) 및 제3 담체(140)의 기공에 함침시킨다. 이 경우, 상기 (S4)단계에서 제조된 겔 형태의 방향제를 제1 담체(130) 및 제2 담체(150)의 기공에 결합한 후 건조시켜 함침 공정을 완성한다. 아울러, 세라믹 패드 구조인 제3 담체(140)에는 방향제를 액상 형태로 형성한 후 제3 담체(140)에 담지하여 함침 공정을 완성한다.

제1 담체(130)는 농축된 겔 형태의 향을 보유함으로써 액상 향에 비해 비교적 장기간 향을 보유하며, 펠릿 형태의 중공부에 향이 담지되어 비교적 중,장 기간 향을 보유하게 된다. 또한, 제2 담체(150)는 허니콤 구조 및 농축된 겔 보유를 통해, 비교적 장기간 향을 보유할 수 있다. 아울러, 제3 담체(140)는 다공성 구조 및 액상 향 보유를 통해, 비교적 단기간 향을 보유하게 된다.

나노코팅 단계(S6)에서는, 상기 함침 단계(S5) 이후에, 제1 담체(130) 및 제2 담체(150)의 적어도 일면에 함침된 방향제를 커버하도록 코팅층(131)(151)을 각각 형성한다. 코팅층(131)(151)은 세라믹스 표면 및 겔 표면을 커버하여, 제1 담체(130) 및 제2 담체(150)에 함유된 향 성분이 더욱 오래 지속되도록 유지하고 향강도를 균일하게 발산시키며 내구성을 증대하는 기능을 수행한다.

패킹 단계(S7)에서, 카트리지 본체(110)의 내부에 제1 담체(130), 제2 담체(150) 및 제3 담체(140)를 패킹한다. 패킹 단계(S7)는 카트리지 본체(110)의 내부에 하부에서 상부 방향으로 제2 담체(150), 제3 담체(140) 및 제1 담체(130)를 순서대로 적층하는 공정을 포함한다.

카트리지 본체(110)는 대략 직육면체 형상으로 이루어지며, 한 쌍의 통기공(111)이 나란한 방향에 형성된다. 상기 한 쌍의 통기공(111)의 사이에는 단차지게 형성되어 절곡 구간을 갖는다. 따라서, 한정된 공간 안에서 유동 공기는 최대한 오래 카트리지 본체(110)에 머무르는 구조가 되어, 향 발산의 효과를 증대시킬 수 있다. 이 경우, 카트리지 본체(110)는 반드시 직육면체 형상으로 한정되는 것은 아니며 다른 형상으로도 구현 가능하다.

결국, 하나의 통기공(111)으로 유입된 공기는 반드시 제1 담체(130)와, 제3 담체(140)를 통과하여 제2 담체(150)를 경유하는 구조가 되며, 이와 같이 중기간 향 보유 성질을 갖는 제1 담체(130)와, 단기간 향 보유 성질을 갖는 제3 담체(140)와, 장기간 향 보유 성질을 갖는 제2 담체(150)를 유동 공기가 모두 통과하면서 복합적으로 향발산이 더욱 안정적이고 지속적이며 조직적으로 이루어지게 된다.

또한, 한 쌍의 제2 담체(150)의 사이 공간부에 제1 담체(130)가 추가로 충진되는 것이 바람직하다. 결국, 제1 담체(130)는 카트리지 본체(110)의 내부 공간 중에서 제2 담체(150) 및 제3 담체(140)가 차지하지 않는 기타 공간을 빈틈없이 메우게 되어 더욱 지속적이고 안정적인 향 발산을 가능케 한다. 미설명된 부호 120은 분산체로서, 메쉬 구조로 이루어져 유입 및 배출되는 공기의 균일한 분산을 유도하는 기능을 수행한다. 아울러, 카트리지 본체(110)는 하부에 하부 본체(160)와 결합되어 패킹을 위한 단일체를 이룬다.

이 경우, 상기 제1 담체(130)를 제조하는 단계(S1), 제2 담체(150)를 제조하는 단계(S2) 및 제3 담체(140)를 제조하는 단계(S3)에서, 상기 세라믹스의 원료는 타이타니아, 알루미나, 실리카, 제올라이트 중 하나에서 채택되거나 이들 중 적어도 2개를 혼합한 것에서 채택될 수 있다. 아울러, 상기 제3 담체(140)를 제조하는 단계(S3)에서, 상기 폴리머는 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 중 하나에서 채택될 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 향발생 세라믹스를 이용한 카트리지 제조 방법을 통한 방향 강도 변화를 종래와 비교 도시한 것이다. 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 향발생 세라믹스를 이용한 카트리지는 종래의 구조와 비교하여 더욱 장시간 지속적인 향 발산을 수행하는 것을 실험적으로 확인할 수 있었다.

지금까지 본 발명에 따른 향발생 세라믹스를 이용한 카트리지 제조 방법은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당업자라면 누구든지 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

110 : 카트리지 본체 111 : 통기공
120 : 분산체 130 : 제1 담체
131,151 : 코팅층 140 : 제3 담체
150 : 제2 담체 160 : 하부 본체

Claims

다공성 세라믹스의 원료와 첨가제를 혼합하여 반죽하고 압출 또는 프레싱 성형한 후, 건조 및 열처리 공정을 거쳐 중공의 펠릿 구조로 이루어진 제1 담체(130)를 제조하는 단계(S1);
다공성 세라믹스의 원료와 첨가제를 혼합하여 반죽하고 압출 또는 프레싱 성형한 후, 건조 및 열처리 공정을 거쳐 허니콤 구조의 제2 담체(150)를 제조하는 단계(S2);
다공성 세라믹스의 원료와 폴리머를 재료로 패드 구조의 제3 담체(140)를 제조하는 단계(S3);
방향제를 상기 제1 담체(130), 제2 담체(150) 및 제3 담체(140)의 기공에 함침시키는 단계(S5); 및
카트리지 본체(110)의 내부에 상기 제1 담체(130), 제2 담체(150) 및 제3 담체(140)를 패킹하는 단계(S7)를 포함하는 것을 특징으로 하는 향발생 세라믹스를 이용한 카트리지 제조 방법.
제1 항에 있어서,
상기 함침 단계(S5)의 이전에 방향제에 점력이 있는 첨가제를 사용하여 겔 형태로 형성하는 단계(S4)를 더 구비하고, 상기 함침 단계(S5)는 상기 겔 형태의 방향제를 상기 제1 담체(130) 및 제2 담체(150)의 기공에 결합한 후 건조시켜 완성되는 것을 특징으로 하는 향발생 세라믹스를 이용한 카트리지 제조 방법.
제1 항에 있어서,
상기 함침 단계(S5)는 방향제를 액상 형태로 형성한 후 상기 제3 담체(140)에 담지하여 완성되는 것을 특징으로 하는 향발생 세라믹스를 이용한 카트리지 제조 방법.
제1 항에 있어서,
상기 함침 단계(S5) 이후에, 상기 제1 담체(130) 및 제2 담체(150)의 적어도 일면에는 함침된 방향제를 커버하도록 코팅층(131)(151)을 형성하는 나노코팅 단계(S6)를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 향발생 세라믹스를 이용한 카트리지 제조 방법.
제1 항에 있어서,
상기 제1 담체(130)를 제조하는 단계(S1), 제2 담체(150)를 제조하는 단계(S2) 및 제3 담체(140)를 제조하는 단계(S3)에서, 상기 세라믹스의 원료는 타이타니아, 알루미나, 실리카, 제올라이트 중 하나에서 채택되거나 이들 중 적어도 2개를 혼합한 것에서 채택되는 것을 특징으로 하는 향발생 세라믹스를 이용한 카트리지 제조 방법.
제1 항에 있어서,
상기 제3 담체(140)를 제조하는 단계(S3)에서, 상기 폴리머는 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 중 하나에서 채택되는 것을 특징으로 하는 향발생 세라믹스를 이용한 카트리지 제조 방법.
제1 항에 있어서,
상기 패킹 단계(S7)는,
카트리지 본체(110)의 내부에 하부에서 상부 방향으로 제2 담체(150), 제3 담체(140) 및 제1 담체(130)를 순서대로 적층하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 향발생 세라믹스를 이용한 카트리지 제조 방법.