KR101532065B1 - 집진기용 여과막 및 그 제조 방법과 이를 이용한 집진기용 필터 - Google Patents

Abstract

본 발명의 집진기용 여과막은, 내측 산과 내측 골이 형성된 내측 절곡면을 가지며, 상기 내측 절곡면의 골 꺾임이 상기 내측 골에서의 실 빠짐과 골 방향에서의 장력에 의해 형성되는 내측 절곡부와, 외측 골과 외측 산이 형성된 외측 절곡면을 가지며, 상기 외측 절곡면의 골 꺾임이 상기 외측 골에서의 실 빠짐과 골 방향에서의 장력에 의해 형성되는 외측 절곡부를 포함하며, 상기 내측 절곡부와 외측 절곡부가 여과포를 통해 연결되어 교번하는 주름 형태를 가질 수 있다.

Description

집진기용 여과막 및 그 제조 방법과 이를 이용한 집진기용 필터{FILTERING LAYER FOR DUST AND MANUFACTURING METHOD THEREOF, FILTER FOR DUST COLLECTOR BY USING THE SAME}

본 발명은 집진기용 여과막에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 여과막을 주름 형상으로 제작하기 위한 별도의 작업 공정들을 필요로 하지 않는 집진기용 여과막 및 그 제조 방법과 이를 이용한 집진기용 필터에 관한 것이다.

통상, 집진 장치에서의 집진 효율을 높이기 위해 여과막(또는 여과포)을 주름 형상의 접이식 필터로 구성하는 것이 일반적인데, 이러한 주름형상 등의 접이식 필터 구조를 통해 표면적을 크게 함으로써, 상대적으로 높은 집진 효율을 얻을 수 있다.

여기에서, 여과막으로서 니들 펀치 부직포 및 직포 등의 강성이 낮은 여과재를 사용할 경우, 소재의 강도가 약해 그 형태로는 주름 형상을 유지할 수가 없다.

따라서, 종래에는 주름 형상의 유지를 위해 여과재에 열경화성 수지를 함유하여 가열시키는 방식으로 주름을 성형함으로써, 주름 형상을 고정화시키는 방식이 주로 사용되고 있으나, 함유된 열경화성 수지가 집진기용 필터의 여과 능력을 저하시키는 문제가 있다.

한편, 주름 형상의 유지를 위해 주름 형상에서의 절곡부(산과 골)에 근접하여 여과막의 대향부를 여과막의 길이 방향을 따라 봉제 부착하는 방법이 이미 제안된 바 있다.

대한민국 공개실용신안 제2010-0007485호(공개일: 2010. 07. 22)

그러나, 봉제를 기반으로 주름 형상을 만드는 종래 방식의 여과막은 원사를 이용하는 편성 공정을 통해 여과막을 제작한 후 주름 형상을 위해 별도의 봉제 공정을 진행해야만 하기 때문에 전체 제작 공정을 복잡하게 되는 문제가 있으며, 이러한 문제는 결국 집진기용 필터의 제조원가를 상승시키는 요인으로 작용하고 있다.

본 발명은, 일 관점에 따라, 내측 산과 내측 골이 형성된 내측 절곡면을 가지며, 상기 내측 절곡면의 골 꺾임이 상기 내측 골에서의 실 빠짐과 골 방향에서의 장력에 의해 형성되는 내측 절곡부와, 외측 골과 외측 산이 형성된 외측 절곡면을 가지며, 상기 외측 절곡면의 골 꺾임이 상기 외측 골에서의 실 빠짐과 골 방향에서의 장력에 의해 형성되는 외측 절곡부를 포함하며, 상기 내측 절곡부와 외측 절곡부가 여과포를 통해 연결되어 교번하는 주름 형태를 갖는 집진기용 여과막을 제공한다.

본 발명의 상기 장력은, 상기 내측 절곡면과 외측 절곡면에 형성된 상기 여과포의 중간을 넘지 않는 영역 범위에서 가해질 수 있다.

본 발명의 상기 골 방향에서의 장력은, 산 방향에서의 장력보다 20 내지 30% 범위만큼 크게 가해질 수 있다.

본 발명의 상기 여과막은, 상기 여과포의 양면에 형성된 코팅층을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 상기 코팅층은, 상기 여과포에 대한 코팅제의 도포 및 경화 공정을 통해 형성될 수 있으며, 상기 경화 공정은 열풍 처리 공정 또는 UV 조사 공정 중 어느 하나일 수 있고, 상기 코팅제는 50 내지 70 중량% 범위의 아크릴 수지가 포함될 수 있다.

본 발명은, 다른 관점에 따라, 일측 절곡면의 골 꺾임과 대향 방향에서의 타측 절곡면의 골 꺾임을 서로 교번 형성시키는 편성 공정을 진행하여 원통 형상의 여과포를 제작하는 과정과, 제작된 상기 여과포를 개폭하는 과정을 포함하는 집진기용 여과막 제조 방법을 제공한다.

본 발명의 상기 여과막 제조 방법은, 개폭된 상기 여과포에 코팅제를 도포하는 과정과, 도포된 상기 코팅제를 경화시키는 과정을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 상기 코팅제의 경화는, 열풍 처리 공정 또는 UV 조사 공정 중 어느 하나를 통해 수행될 수 있다.

본 발명의 상기 골 꺾임은, 상기 여과포의 세로 방향을 따라 형성될 수 있으며, 내측 골에서의 실 빠짐과 골 방향에서의 장력 조절을 통해 형성될 수 있다.

본 발명은, 또 다른 관점에 따라, 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 구조의 여과막이 원통 형상으로 형성된 여과포와, 상기 여과포의 내측에 배치되는 리테이너를 포함하는 집진기용 필터를 제공한다.

본 발명은 내측 골에서의 실 빠짐과 골 방향에서의 장력을 이용하여, 일측 절곡면의 골 꺾임과 대향 방향에서의 타측 절곡면의 골 꺾임을 여과포의 세로 방향을 따라 서로 교번 형성시킴으로써, 주름 형성을 위한 별도의 공정을 필요로 함이 없이 단지 편성 공정만으로 여과막을 주름 형상으로 제조할 수 있으며, 이를 통해 집진기용 필터의 제조원가를 효과적으로 절감할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따라 제작된 주름 형상의 여과막을 펼친 형태의 일부를 모식적으로 도시한 종단면도,
도 2는 본 발명에 따라 집진기용 여과막을 제조할 때, 실 빠짐 기법을 이용하여 절곡면에 골 꺾임을 형성하기 위한 공정을 설명하기 위한 일부 절결 모식도,
도 3은 본 발명의 집진기용 여과막을 제조하는데 사용되는 편성기의 단면 구조도,
도 4는 본 발명에 따라 선택적인 실 빠짐과 장력을 이용하는 골 꺾임을 통해 집진기용 여과막을 제조하는 과정을 도시한 공정 순서도,
도 5는 본 발명에 따라 제작된 여과막을 적용한 집진기용 필터의 모식 사시도.

먼저, 본 발명의 장점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 여기에서, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명의 범주를 명확하게 이해할 수 있도록 하기 위해 예시적으로 제공되는 것이므로, 본 발명의 기술적 범위는 청구항들에 의해 정의되어야 할 것이다.

아울러, 아래의 본 발명을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성 등에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들인 것으로, 이는 사용자, 운용자 등의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있음은 물론이다. 그러므로, 그 정의는 본 명세서의 전반에 걸쳐 기술되는 기술사상을 토대로 이루어져야 할 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따라 제작된 주름 형상의 여과막을 펼친 형태의 일부를 모식적으로 도시한 종단면도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 여과막은 골에서의 실 빠짐과 골 방향에서의 장력을 이용하여 편성 공정을 통해 여과포의 세로 방향을 따라 골 꺾임(절곡)이 형성되는 데, 이러한 골 꺾임에 의해 편성기를 통해 제작된 여과막이 주름 형상을 갖게 된다. 여기에서, 여과막은, 일예로서 도 3에 도시된 바와 같은 구조를 갖는 편성기를 이용하여 제작(재직)한 편직물로서, 그 재질은, 예컨대, 폴리에스테르, 글라스 파이버(glass fiber) 등이 될 수 있다.

즉, 본 발명에 따라 실 빠짐과 골 방향에서의 장력을 통해 주름 형상을 갖는 여과막은 실린더 캠 트랙(cylinder cam track)(312), 실린더 니들(cylinder needle)(314), 실린더 브레스트(cylinder breast)(316)로 구성된 실린더(310)와 다이얼 캠 트랙(dial cam track)(322), 다이얼 니들(dial needle)(324), 다이얼 브레스트(dial breast)(326)로 구성된 다이얼(320)을 포함하는 편성기를 이용하는 편성 공정을 진행하여 제작(재직)될 수 있다.

즉, 본 발명의 여과막은 내측 산(112)과 내측 골(114)이 형성된 내측 절곡면을 가지며, 내측 절곡면의 골 꺾임이 내측 골(114)에서의 실 빠짐과 골 방향에서의 장력에 의해 형성되는 내측 절곡부(110)와, 외측 골(132)과 외측 산(134)이 형성된 외측 절곡면을 가지며, 외측 절곡면의 골 꺾임이 외측 골(132)에서의 실 빠짐과 골 방향에서의 장력에 의해 형성되는 외측 절곡부(130)를 포함한다.

여기에서, 내측 산, 내측 골, 내측 절곡면, 내측 절곡부에 대한 명칭은 본 발명의 여과막이 집진기용 필터에 적용될 때 어느 측이 리테이너에 맞닿는 지의 여부에 따라 외측 산, 외측 골, 외측 절곡면, 외측 절곡부로 정의될 수도 있다. 또한, 내측 절곡부(110)와 외측 절곡부(130)는 각각은 내측 꺾임부와 외측 꺾임부로 정의될 수도 있다.

그리고, 여과막은 내측 절곡부(110)와 외측 절곡부(130)가 여과포(120)를 통해 연결되어 교번하는 주름 형태를 갖는데, 이러한 여과막에는 그 전면(양면)에 매우 얇은 코팅층(124)이 형성된다. 여기에서, 코팅층(124)은 여과포(120)에 대한 코팅제의 도포 및 경화 공정(예컨대, 열풍 처리, UV 조사 등)을 통해 형성될 수 있으며, 코팅제에는 50 내지 70 중량% 범위의 아크릴 수지가 포함될 수 있다. 여기에서, 코팅제의 도포 및 경화 공정은 여과막의 재질 혹은 사용 용도에 따라 생략될 수도 있음은 물론이다.

또한, 내측 절곡부(114) 및 외측 절곡부(132)의 골 방향에서 가해지는 각 장력은 내측 절곡면과 외측 절곡면을 연결하는 여과포(120)의 중간(122)을 넘지 않는 영역 범위에서 가해지는 것이 바람직한데, 이것은 해당 골(내측 골 또는 외측 골)에 가해지는 장력이 인접하는 다른 골(외측 골 또는 내측 골)에 가해지는 장력에 영향을 미치지 않도록 하기 위해서이다. 여기에서, 골(내측 골 또는 외측 골) 방향에서 가해지는 장력의 세기(크기)는, 예컨대 산 방향에서 가해지는 장력의 세기보다 20 내지 30% 범위만큼 크게 할 수 있는데, 이러한 장력은 편성기의 실린더 캠 트랙(312)과 다이얼 캠 트랙(322)을 통해 자동 조절할 수 있으며, 이를 위해 편성기의 제어 보드(도시 생략)에는 장력 조절을 위한 제어 로직(제어 프로그램) 등이 내장될 수 있다.

한편, 본 발명에서는 편성 공정을 진행하면서 동시에 주름 형상의 형성을 위한 골 꺾임을 위해 실 빠짐(편성 공정 중에 실린더 니들 또는 다이얼 니들의 빠짐)을 이용하는데, 이러한 실 빠짐은 기 설정된 일정 간격(예컨대, 수십 내지 수백 바늘의 범위)으로 실린더 니들과 다이얼 니들에서 교번적으로 수행된다.

도 2는 본 발명에 따라 집진기용 여과막을 제조할 때, 실 빠짐 기법을 이용하여 절곡면에 골 꺾임을 형성하기 위한 공정을 설명하기 위한 일부 절결 모식도이다.

도 2를 참조하면, 참조번호 202 및 206은, 예컨대 실린더 니들에서 실 빠짐이 수행된 결과의 형상을, 참조번호 204는 다이얼 니들에서 실 빠짐이 수행된 결과의 형상을 각각 나타낸다. 그리고, 실 빠짐이 이루어진 영역의 양 측면(즉, 여과포(120)의 중간(122)을 넘지 않는 영역 범위에서의 양 측면)에서 장력이 상대적으로 크게 조절(예컨대, 대향 측의 산 방향에서 가해지는 장력의 세기보다 20 내지 30% 범위만큼 크게 조절)된다. 여기에서, 실 빠짐은 한 니들 혹은 연속하는 다수 니들의 실 빠짐을 의미할 수 있다.

즉, 본 발명의 여과막은 실린더 니들과 다이얼 니들에서 일정 간격을 가지고 교번적으로 수행되는 실 빠짐과 실 빠짐의 인접 영역에서의 장력 조절을 통해 편성기를 통해 편성되면서 자연스럽게 골 꺾임이 형성될 수 있으며, 이를 통해 편성기에서 편성되어 배출되는 여과막은 자연스럽게 주름 형상을 갖게 된다.

도 4는 본 발명에 따라 선택적인 실 빠짐과 장력을 이용하는 골 꺾임을 통해 집진기용 여과막을 제조하는 과정을 도시한 공정 순서도이다.

먼저, 작업자는 편성 공정 중의 장력 조절을 위한 제어 로직이 제어 보드에 로딩된 편성기를 셋팅시키고(단계 402), 이후 작업자가 편성 공정의 시작을 위한 스위치를 조작하면, 편성기에서는 여과막의 재직(제작)을 위한 편성 공정을 진행한다(단계 404).

즉, 편성기에서는 실린더 니들과 다이얼 니들을 이용한 실 빠짐과 장력 조절을 통해 일측 절곡면(예컨대, 내측 절곡면)의 골 꺾임과 대향 방향에서의 타측 절곡면(예컨대, 외측 절곡면)의 골 꺾임을 서로 교번 형성시키는 편성 공정을 진행하며, 이를 통해 원통 형상의 여과막(여과포)을 제작(재직)한다. 여기에서, 일정 간격을 가지고 대향하는 방향으로 교번 형성되는 골 꺾임은 여과포의 세로 방향을 따라 형성된다.

다음에, 편성 공정을 통해 제작된 원통 형상의 여과막(필터 원단)을 개폭한 후(단계 406), 도포 공정을 진행함으로써 여과막의 전면에 코팅제를 도포한다(단계 408). 여기에서, 코팅제는, 예컨대 50 내지 70 중량% 범위의 아크릴 수지를 포함할 수 있다.

이후, 경화 공정, 예컨대 온풍기 등을 이용하는 열풍 처리 공정 혹은 UV 광 조사기를 이용하는 UV 조사 공정을 진행하여 코팅제를 경화(건조)시킴으로써, 여과막의 제작을 완료한다(단계 410).

본 실시 예에서는 여과막을 개폭한 후 여과막의 전면에 코팅제를 도포하고 다시 경화 공정을 진행하여 여과막에 도포된 코팅제를 경화시키는 것으로 하여 설명하였으나, 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 여과막의 재질 혹은 그 사용용도 등에 따라 코팅제의 도포 및 경화 공정은 생략될 수 있다.

한편, 본 발명에 따라 제작된 여과막은, 일예로서 도 5에 도시된 바와 같이, 집진기용 필터에 적용될 수 있다.

도 5는 본 발명에 따라 제작된 여과막을 적용한 집진기용 필터의 모식 사시도이다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 집진기용 필터는 주름 형상을 갖는 여과막(510)이 통 형상으로 준비되고, 통 형상을 유지할 수 있도록 그 내측에 리테이너(520)가 삽입되는 구조를 갖는다. 이러한 여과막(510)의 주름 형상은 편성기의 실린더 니들과 다이얼 니들을 이용한 실 빠짐과 장력 조절을 통해 일측 절곡면(예컨대, 내측 절곡면)의 골 꺾임과 대향 방향에서의 타측 절곡면(예컨대, 외측 절곡면)의 골 꺾임을 서로 교번 형성시키는 편성 공정을 진행하면서 동시에 형성될 수 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경 등이 가능함을 쉽게 알 수 있을 것이다. 즉, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것으로서, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.

따라서, 본 발명의 보호 범위는 후술되는 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

110 : 내측 절곡부 112 : 내측 산
114 : 내측 골 120 : 여과포
124 : 코팅층 130 : 외측 절곡부
132 : 외측 골 134 : 외측 산

Claims (16)

1. 내측 산과 내측 골이 형성된 내측 절곡면을 가지며, 상기 내측 절곡면의 골 꺾임이 상기 내측 골에서의 실 빠짐과 골 방향에서의 장력에 의해 형성되는 내측 절곡부와,
   외측 골과 외측 산이 형성된 외측 절곡면을 가지며, 상기 외측 절곡면의 골 꺾임이 상기 외측 골에서의 실 빠짐과 골 방향에서의 장력에 의해 형성되는 외측 절곡부
   를 포함하며,
   상기 내측 절곡부와 외측 절곡부가 원통 형상의 여과포의 편성 공정을 진행하는 과정 중에 형성되고, 상기 내측 절곡부와 외측 절곡부가 여과포를 통해 연결되어 교번하는 주름 형태를 갖는
   집진기용 여과막.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 장력은,
   상기 내측 절곡면과 외측 절곡면에 형성된 상기 여과포의 중간을 넘지 않는 영역 범위에서 가해지는
   집진기용 여과막.
   
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 골 방향에서의 장력은,
   산 방향에서의 장력보다 20 내지 30% 범위만큼 크게 가해지는
   집진기용 여과막.
   
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 여과막은,
   상기 여과포의 양면에 형성된 코팅층
   을 더 포함하는 집진기용 여과막.
   
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 코팅층은,
   상기 여과포에 대한 코팅제의 도포 및 경화 공정을 통해 형성되는
   집진기용 여과막.
   
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 경화 공정은,
   열풍 처리 공정 또는 UV 조사 공정 중 어느 하나인
   집진기용 여과막.
   
7. 제 5 항에 있어서,
   상기 코팅제는,
   50 내지 70 중량% 범위의 아크릴 수지가 포함되는
   집진기용 여과막.
   
8. 삭제
9. 삭제
10. 삭제
11. 삭제
12. 삭제
13. 일측 절곡면의 골 꺾임과 대향 방향에서의 타측 절곡면의 골 꺾임을 서로 교번 형성시키는 편성 공정을 진행하여 원통 형상의 여과포를 제작하는 과정과,
    제작된 상기 여과포를 개폭하는 과정
    을 포함하고,
    상기 골 꺾임은,
    상기 여과포의 세로 방향을 따라 내측 골에서의 실 빠짐과 골 방향에서의 장력 조절을 통해 형성되는
    집진기용 여과막 제조 방법.
    
14. 제 13 항에 있어서,
    상기 장력은,
    상기 일측 절곡면과 타측 절곡면에 형성된 여과포의 중간을 넘지 않는 영역 범위에서 가해지는
    집진기용 여과막 제조 방법.
    
15. 제 14 항에 있어서,
    상기 골 방향에서의 장력은,
    산 방향에서의 장력보다 20 내지 30% 범위만큼 크게 가해지는
    집진기용 여과막 제조 방법.
    
16. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항의 집진기용 여과막이 원통 형상으로 형성된 여과포와,
    상기 여과포의 내측에 배치되는 리테이너
    를 포함하는 집진기용 필터.

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