KR101567919B1 - 포집필터 세트 및 상기 포집필터 세트를 케이스를 이용하여 제조한 포집필터 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 미세 먼지 등을 포집할 수 있는 포집필터 세트 및 상기 포집필터 세트를 케이스에 2개 이상 다단으로 간격을 두고 설치하여 제조한 포집필터에 관한 것이다.

Description

포집필터 세트 및 상기 포집필터 세트를 케이스를 이용하여 제조한 포집필터 {Dust Collecting Filter Set ＆ Dust Collecting Filter Made from Dust Collecting Filter Set}
본 발명은 미세 먼지 등을 포집할 수 있는 포집필터 세트 및 상기 포집필터 세트를 케이스에 2개 이상 다단으로 간격을 두고 설치하여 제조한 포집필터에 관한 것으로, 특히 정전기를 발생시켜 미세 먼지 등을 효율적으로 포집할 수 있는 포집필터에 관한 것이다.
소득향상에 정비례하여 건강에 대한 인식이 높아지면서 실내 공기 중에 부유하는 미세먼지, 분진, 유해가스 등을 포집하여 제거하는 공기청정기와 진공청소기 및 여름철에 실내공기를 시원하게 해 주는 에어컨 등이 널리 보급되고 있으며, 또한 산업 현장 특히 유해가스나 분진 등이 많이 발생하는 곳에서는 방진 마스크 등이 널리 사용되고 있다. 이에 따라 상기 장치들의 필수 구성요소인 포집필터의 수요가 급증되고 있으며, 이에 따라 각종 포집필터가 개발되고 있다.
종래의 기술로서 등록특허 제0949455호에서는 복수개의 개구부가 형성된 상면 플레이트와, 하면 플레이트, 및 상기 상면 플레이트와 하면 플레이트의 개구부를 연결하는 원통 형상의 집진전극이 포함된 집진유닛;과 상기 집진전극의 중심에 배치되는 복수개의 선형 방전전극과, 상기 방전전극을 지지하는 복수의 가로바(Bar)가 포함된 방전유닛; 및 상기 집진유닛의 상면 플레이트에 형성되고 상기 집진유닛과 상기 방전유닛을 절연된 상태에서 고정시키는 연결구;로 구성된 집진필터를 제시하고 있으나 구조가 복잡하고 생산단가가 고가인 문제가 있다. 또 등록특허 제481289호는 고분자 합성수지 필름에 하전을 함과 동시에 다수의 돌기를 불규칙하게 형성하고, 상기 필름을 통 형상으로 감아서 공기의 흐름방향과 평행한 통기로를 형성한 공기 청정 필터를 제시하고 있으나 상기 특허는 고분자 합성수지 필름으로 형성함으로 계절에 따라 팽창율이 다르고, 필터의 직경의 대형화, 팬의 중앙과 외주와의 풍압(풍량)차이 또는 팬의 설치 위치(필터의 입구 또는 출구 측)차이, 집진하려는 공기의 고압화(필터의 고압관로 설치)등등의 요인에 따라 통기로의 양면사이의 압력이 균일하지 못한 현상이 발생하면 고압측의 간격은 넓어지고 저압측의 간격은 좁아짐으로써 집진효율의 저하, 전계강도와 풍량, 풍속, 풍압의 불균일 현상의 발생으로 인하여 초미세분진과 무기 또는 유기화합물에 포함된 가스의 포집효율이 저하되는 문제점이 있다.
본 발명은 종래의 이러한 문제점을 해결하기 위하여 개발된 것으로서 구조가 간단하고 가격이 저렴함에도 불구하고 효율적으로 미세먼지 등을 포집할 수 있고, 또 통기로의 양면사이의 압력이 균일하지 못한 현상이 발생하지 않는 필터를 개발할 필요가 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 포집필터는
미세구멍이 형성되어 있는 상부 부직포;와
미세구멍이 형성되어 있는 하부 부직포; 및
PP, PE, 또는 독성이 없는 셀로판지로 제조되고 부직포의 미세구멍보다 구경이 큰 구멍이 촘촘하게 망 형태로 형성되어 있으며 상기 상부 부직포와 상기 하부 부직포 사이에 위치하는 필름; 으로 구성된 것을 특징으로 하는 포집필터 세트 및 상기 포집필터 세트를 케이스에 공간을 두고 2개 이상 다단으로 설치한 포집필터를 개발함으로써 해결할 수 있게 되었다.
첫째, 2개의 부직포 사이에 구멍이 망처럼 촘촘하게 형성된 필름을 위치시켜 포집필터 세트를 제조한 후 상기 포집필터 세트를 케이스에 공간을 두고 2개 이상 다단으로 설치하여 포집필터를 제조함으로써 필터 비용을 대폭 절감할 수 있다.
둘째, 부직포의 미세구멍을 통과함으로써 속도가 느려진 공기가 구경이 큰 필름을 통과하는 과정에서 속도 차이가 생기고 이로 인하여 와류가 발생하여 공기의 흐름이 느려지는 현상을 이용하여 필름의 정전기로 분진을 포집함으로써 효율적으로 분진을 제거할 수 있다.
셋째, 포집필터 세트 사이에 공간이 형성되어 있어 포집성능을 더욱 향상시킬 수 있음과 동시에 헤파필터보다 통풍성이 뛰어나다.
넷째, 구조가 간단하고 크기를 마음대로 조정할 수 있어 공기청정기는 물론 마스크, 청소기 및 에어콘 등 활용분야가 넓다.
도 1은 종래 포집필터의 사시도.
도 2는 본 발명 포집필터세트의 분해사시도.
도 3은 본 발명 포집필터세트의 작동상태를 보여주는 측면도면.
본 발명은 정전기를 발생시켜 분진, 유해가스, 미세 먼지 등(이하, 분진이라 함)을 효율적으로 포집할 수 있는 포집필터 세트 및 상기 포집필터 세트를 케이스에 2개 이상 다단으로 간격을 두고 설치하여 제조한 포집필터에 관한 것이다.
이하, 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 도 2는 본 발명 포집필터 세트의 분해사시도이고 도 3은 본 발명 포집필터세트의 작동상태를 보여주는 도면이며 도 4는 본 발명 포집필터의 측면도이다.
도 2 및 도 3에서 보는 바와 같이 본 발명 포집필터 세트(100)는 미세 구멍(111)이 형성되어 통기성이 있는 상부 부직포(110)와 하부 부직포(120) 및 상기 상부 부직포(110)와 하부 부직포(120) 사이에 위치하는 PP, PE, 또는 독성이 없는 셀로판지 등으로 된 필름(130)으로 구성된다. 상기 필름(130)에는 부직포의 미세구멍보다 구경이 큰 구멍(131)이 촘촘하게 망(網) 형태로 형성되어 있다.
상기 필름(130)에 형성된 구멍(131)은 부직포의 구멍(111, 121)보다 크면 되지만, 보다 효율적으로 분진을 포집하기 위해서는 필름(130)마다 구멍(131)의 크기를 달리하여 대구경의 필름, 중구경의 필름 및 소구경의 필름 등 3종으로 형성하는 것이 바람직하다.
따라서 상기와 같이 구멍(131)의 크기를 달리할 경우에는 포집필터는 대구경의 필름이 상부 부직포(110)와 하부 부직포(120) 사이에 위치하고 있는 대구경 포집필터 세트(150)와 중구경의 필름이 상부 부직포(110)와 하부 부직포(120) 사이에 위치하고 있는 중구경 포집필터 세트(160) 및 소구경의 필름이 상부 부직포(110)와 하부 부직포(120) 사이에 위치하고 있는 소구경 포집필터 세트(170)로 구분할 수 있다.
이와 같이 구멍(131)의 크기에 따라 포집필터 세트를 구분하는 이유는 필름(130)에 형성된 구멍(131)의 크기에 따라 상부 부직포(110)와 필름(130) 및 필름(130)과 하부 부직포(120) 사이에 공기의 흐름에 차이가 있고 이 공기 흐름의 차이에 따라 발생하는 와류(140)의 크기가 다르며, 와류(140)의 크기가 클수록 분진이 포집필터 세트 내부에 체류하는 시간이 길어져 분진의 포집양이 증가하는 등 분진 을 제거하는 양이 다르기 때문이다.
한편, 상기 필름(130)은 미리 대전(帶電)기계에 의하여 대전시켜 정전기를 띈 상태에 있도록 하여 분진의 포집능력을 극대화한 후 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명 포집필터(200)는 2개 이상, 바람직하게는 5개의 포집필터 세트(100)가 케이스(210) 안에 공간을 두고 다단으로 설치되어 형성하고 있다. 그러나 분진이 많아 오염상태가 심할수록 포집필터 세트(100)를 6개 이상 설치할 수 있다.
한편, 포집필터 세트(100)를 다단으로 설치하여 포집필터(200)를 제조할 때에는 필름(130)에 형성되어 있는 구멍(131)의 크기에 따라 대구경 포집필터 세트(150)-중구경 포집필터 세트(160)-소구경 포집필터 세트(170)-중구경 포집필터 세트(160)-대구경 포집필터 세트(150)의 순서로 설치하면 포집필터 세트(100) 내부에서 와류(140)가 발생함은 물론 포집필터 세트(100)와 포집필터 세트(100) 사이의 공간(220)에서도 와류(140)가 발생하여 분진이 체류하는 길어지므로 분진 등의 포집효과를 증대시킬 수 있다.
필름(130)의 구멍(131) 크기는 대구경 포집필터 세트(150)인 경우에 약 0.8~1.2mm 정도이고, 중구경 포집필터 세트(150)는 500~700㎛, 소구경 포집필터 세트(170)는 200~400㎛의 크기를 가질 수 있다.
포집필터 세트(100)가 상기와 같이 구성되어 있으므로 흡기팬(미 도시)이 가동되면 우선 대구경 포집필터 세트(150)로 공기가 유입되지만 부직포는 구멍(131)의 구경이 매우 좁으므로 상부 부직포(110)로 유입되는 공기의 흐름은 매우 느리다.
그러나 일단 상부 부직포(110)를 통과하여 필름(130)에 도달하면 필름(130)의 구멍(131)의 구경이 부직포보다 커서 공기의 흐름이 빨라지므로 이 과정에서 와류(140)가 생기고 이에 따라 상부 부직포(110)을 통과하여 유입된 공기가 상부 부직포(110)와 필름(130) 사이에서 오래 체류하게 되므로 많은 양의 분진이 필름(130)의 정전기에 의하여 포집되어 필름(130) 위에 붙어있게 된다.
한편 흡기팬은 계속 가동되므로 포집필터 세트(100) 외부로부터 공기 유입이 계속되고 따라서 상부 부직포(110)와 필름(130) 사이에 체류하고 있던 공기는 뒤이어 유입되는 공기의 압력에 밀려 빠른 속도로 필름(130)의 구멍(131)을 통과하여 하부 부직포(120)를 관통하려고 하지만 이 역시 하부 부직포(120)의 좁은 구멍(131)을 통과하는 과정에서 다시 막혀 필름(130) 하부와 하부 부직포(120) 사이에서 다시 와류(140)가 발생하면서 공기의 흐름이 느려지게 되고 이 과정에서 공기에 남아 있던 분진은 대구경 포집필터세트(150)에 의하여 많은 양의 분진 등이 포집되지만 그래도 완전히 분진이 포집되지 않았으므로 중구경 포집필터세트(160) 및 소구경 포집필터세트(170)를 통과하는 과정에서 대구경 포집필터세트(150)에서와 동일한 과정을 거쳐 분진 등이 포집되고 이와 같은 과정을 포집필터세트(100)의 수만큼 반복하게 됨으로써 공기 중에 이던 분진은 거의 제거할 수 있다.
100 : 포집필터 세트 110 : 상부 부직포(110)
111 : 미세구멍(131) 120 : 하부 부직포(120)
121 : 미세구멍(131)
130 : 필름(130) 131 : 구멍(131)
140 : 와류
150 : 대구경 포집필터 세트 160 : 중구경 포집필터 세트
170 : 소구경 포집필터 세트
200 : 포집필터 210 : 케이스
220 : 공간
300 : 공기

Claims (3)

  1. 미세구멍이 형성되어 있는 상부 부직포;
    미세구멍이 형성되어 있는 하부 부직포;
    PP, PE, 또는 독성이 없는 셀로판지로 제조되고 부직포의 미세구멍보다 구경이 큰 구멍이 촘촘하게 망 형태로 형성되어 있으며 상기 상부 부직포와 상기 하부 부직포 사이에 위치하는 필름;으로 포집필터 세트가 구성되며,
    상기 포집필터 세트는
    필름의 구경이 큰 대구경 포집필터 세트와, 필름의 구경이 작은 소구경 포집필터 세트 및 필름의 구경이 상기 대구경 포집필터 세트와 소구경 포집필터 세트의 중간 크기인 중구경 포집필터 세트의 3종이 있는 것을 특징으로 하는 포집필터.
  2. 삭제
  3. 케이스;
    상기 케이스 상단에 설치되어 있는 대구경 포집필터 세트;
    상기 대구경 포집필터 세트 하부에 공간을 두고 설치되어 있는 중구경 포집필터 세트;
    상기 중구경 포집필터 세트 하부에 공간을 두고 설치되어 있는 소구경 포집필터 세트;
    상기 소구경 포집필터 세트 하부에 공간을 두고 설치되어 있는 중구경 포집필터 세트;
    상기 중구경 포집필터 세트 하부에 공간을 두고 설치되어 있는 대구경 포집필터 세트;로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 포집필터.

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