KR101869078B1 - 규조토가 코팅된 필터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 에어 필터에 규조토를 코팅하여 먼지와 냄새는 물론이고 박테리아나 세균까지 제거시킬 수 있도록 한 것으로서, 상기 본 발명은 최하부에 위치토록 PET로 이루어진 기본부직포(2)와, 상기 기본부직포(2)의 상면에 얇은 인조 섬유가 비산되어 소정의 두께로 접착 적층되게 이루어진 제1인조섬유층(3)과, 상기 제1인조섬유층(3)의 상면에 소정의 양의 규조토 입자 또는 분말이 분사되어 적층 코팅되게 이루어진 규조토코팅층(4)과, 상기 규조토코팅층(4)의 상면에 얇은 인조 섬유가 비산되어 소정의 두께로 접착 적층되게 이루어진 제2인조섬유층(5)과, 상기 제2인조섬유층(5)의 상면에 정전기력이 인위적으로 부여되도록 해서 미세 먼지를 포집토록 접착되게 이루어진 정전발생부직포(6)가 포함된 것을 특징으로 하며, 이러한 본 발명에 의하면 먼지나 냄새를 보다 월등하게 제거할 수 있으며, 규조토에 의해 인체에 유해한 박테리아나 세균까지 제거할 수 있으면서 습도도 제거할 수 있어서 에어 필터의 기능성을 월등히 제고시킬 수 있으며, 견고히 접착시켜서 필터의 내구성을 현저히 높여서 에어 필터의 수명을 장구히 할 수 있는 등 다수의 효과를 기대할 수 있는 것이다.

Description

규조토가 코팅된 필터{Diatomaceous earth coated filter}

본 발명은 규조토가 코팅된 필터에 관한 것으로서, 이를 보다 상세히 설명하면 자동차 실내 공기청정기에 사용되는 에어 필터에 규조토를 코팅하여 먼지와 냄새는 물론이고 박테리아나 세균까지 제거시킬 수 있도록 한 규조토가 코팅된 필터을 제공코자 하는 것이다.

일반적으로 자동차 실내 공기청정기에는 에어 필터(air filter)가 설치되며, 이러한 에어 필터는 차량 실내의 이물질 및 냄새를 제거하는 기능을 하면서 일명 인테리어 필터라고도 하며, 이에 의하여 항상 쾌적한 실내의 환경을 유지하는 역할을 하고 있는 것이다.

이와 같은 기존의 에어 필터는 공기 중에 포함된 각종 생활먼지, 꽃가루, 도로상의 분지, 석면가루 등의 비교적 입자가 큰 먼지는 물론이고, 암모니아, 벤젠, 톨루엔, 포름알데히드 등의 인체에 유해한 기체상의 물질들을 여과시키도록 구성되며, 이러한 에어 필터 내부에서 실질적으로 프레임 내측에 설치된 필터메디아(filter media)에 의해서 포집(捕集) 및 집진(集塵)이 이루어지고 있는 실정이다.

상기한 필터메디아는 대한민국 공개특허 1999년 제1533호(1999년 1월 15일자 공개)에 게재된 바와 같이 정전기력(靜電氣力)이 인위적으로 부여된 초극세 섬유층 또는 벌키 섬유층이 포함되어 초음파접착으로 전체를 접착되게 이루어지도록 하였으나, 먼지의 포집량이 작고 통기저항값이 커서 포집효율이 떨어져서 겉층과 초극세 섬유층 사이에 공극을 이루며 분리되게 융착방법을 개선시켜 포집효율을 극대화시킨 기술이 개발되어 있었으며, 이는 섬유층과 겉층의 접착을 부분적으로 하는 것으로 장시간 사용 시 접착력이 현저히 떨어져서 에어 필터의 내구성을 저하시키는 문제점을 가지고 있었던 것이다.

상기 종래기술과 유사한 시기에 개발된 필터 메디아로 대한민국 공개특허 1999년 제18160호(1999년 3월 15일자 공개)에 기재된 바와 같이 기존의 정전 초극세 섬유층과 벌키 섬유층으로 이루어진 필터 메디아가 기계적인 포집과 정전기력에 의한 포집효율이 다소 낮았고 탈취기능이 없던 것에서 정전기력이 부여된 초극세 섬유층을 가지면서 이에 탈취가 가능한 섬유복합재로 활성탄소섬유 또는 활성탄파우더가 함유되는 탈취층이 일정 패턴의 융착점을 형성하며 결합되도록 한 기술이 개발되어 있었으나, 이 역시 일정 패턴을 가지면서 섬유층과 활성탄 함유 탈취층이 접착되므로 장시간 사용 시 역시 접착력이 저하되는 문제점을 가지고 있었던 것이다.

KR 10-1999-001533 A 1999. 1. 15. KR 10-1999-018160 A 1999. 3. 15.

본 발명에서는 상기한 종래 기술의 제반 문제점들을 해결코자 새로운 기술을 창안한 것으로서, 본 발명은 규조토를 포함시켜서 정전기력(靜電氣力) 부여를 위한 정전 부직포의 접착 시 종래 활성탄보다 공극이 많은 규조토 입자 또는 분말을 코팅되도록 해서 필터 메디아의 포집 및 집진 효율을 극대화시켜서 에어 필터의 필터효율을 보다 향상시키면서 먼지와 냄새는 물론이고, 박테리아나 세균까지도 제거할 수 있도록 한 규조토가 코팅된 필터를 제공코자 함에 발명이 해결하고자 하는 과제를 두고 완성하게 된 것이다.

상기한 발명의 과제를 해결하기 위한 구체적인 수단으로 본 발명에서는 규조토가 코팅된 필터에 있어서, 상기 본 발명에서 규조토가 코팅된 필터는 최하부에 위치토록 PET(polyethylene terephthalate:폴리에틸렌테레프탈레이트)로 이루어진 기본부직포가 구비되며, 상기 기본부직포의 상면에 얇은 인조 섬유가 비산되어 소정의 두께로 접착 적층되게 이루어진 제1인조섬유층이 구비되며, 상기 제1인조섬유층의 상면에 소정의 양의 규조토 입자 또는 분말이 분사되어 적층 코팅되게 이루어진 규조토코팅층이 구비되며, 상기 규조토코팅층의 상면에 얇은 인조 섬유가 비산되어 소정의 두께로 접착 적층되게 이루어진 제2인조섬유층이 구비되며, 상기 제2인조섬유층의 상면에 정전기력(靜電氣力)이 인위적으로 부여되도록 해서 미세 먼지를 포집토록 접착되게 이루어진 정전발생부직포가 구비되도록 한 것을 특징으로 한다.

상술한 과제 해결을 위한 구체적인 수단에 의하면, 본 발명의 규조토가 코팅된 필터은 종래 초극세 섬유층 또는 벌키 섬유층이 포함되던 필터 메디아에 비하여 포집 및 집진 효능이 월등하며, 기존의 필터 메디아에 사용되던 활성탄보다 기공성이 1000배가량 높아서 공극률이 극히 높은 규조토를 PET재질의 기본부직포에 폴리에틸렌수지의 인조 섬유를 이용하여 코팅되게 하면서 망상의 정전발생부직포를 접착 적층되게 함으로써, 먼지나 냄새를 보다 월등하게 제거할 수 있으면서 규조토에 의해 인체에 유해한 박테리아나 세균까지 제거할 수 있어서 필터효율을 극대화시킬 수 있으며, 이에 더불어서 규조토에 의해서 실내의 공기 정화뿐만 아니라 습도도 제거할 수 있어서 에어 필터의 기능성을 월등히 제고시킬 수 있는 효과를 가지는 것이다.

이에 더불어서 기본부직포에 규조토코팅층과 정전발생부직포를 열가소성수지인 폴리에틸렌수지로 된 제1인조섬유층 및 제2인조섬유층을 이용하여 전체적으로 보다 견고히 접착시켜서 필터를 장기간 사용하더라도 분리가 되지 않으므로 내구성을 현저히 높여서 에어 필터의 수명을 장구히 할 수 있으며, 이로 인하여 제품의 선호도 및 호응도를 배가시켜서 기존의 활성탄을 이용한 에어 필터에 비하여 규조토가 코팅된 에어 필터의 보급률을 현저히 높여서 저변확대에 일조할 수 있는 등 그 기대되는 효과가 대단한 발명인 것이다.

도 1은 본 발명에서 제공하는 규조토가 코팅된 필터의 바람직한 일례를 보인 단면 구성도
도 2는 본 발명에서 제공하는 규조토가 코팅된 필터의 제조방법을 순차적으로 보인 개략적인 공정도

본 발명은 자동차 실내 공기청정기에 사용되는 에어 필터에 규조토를 코팅하여 먼지와 냄새는 물론이고 박테리아나 세균까지 제거시킬 수 있으며, 실내의 습도도 제거할 수 있으며, 이때 규조토의 입자 및 분말이 기본부직포와 정전발생부직포에 보다 효율적으로 접착 구성되어 내구성까지 향상시킬 수 있도록 한 규조토가 코팅된 필터에 대한 것으로서, 이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명토록 하며, 첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상의 내용과 범위를 쉽게 설명하기 위한 예시일 뿐, 이에 의해 본 발명의 기술적 범위가 한정되거나 변경되는 것은 아니며, 이러한 예시에 기초하여 본 발명의 기술적 사상의 범위 안에서 다양한 변형과 변경이 가능한 것이다.

또한 본 명세서에서 사용되는 용어 및 단어들은 실시 예에서의 기능을 고려하여 선택된 용어들로서, 그 용어의 의미는 발명의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으며, 따라서 후술하는 실시 예에서 사용된 용어는 본 명세서에 구체적으로 정의된 경우에는 그 정의에 따르며, 구체적인 정의가 없는 경우는 통상의 기술자들이 일반적으로 인식하는 의미로 해석되어야 할 것이다.

이에 본 발명의 규조토가 코팅된 필터에서 우선 규조토가 코팅된 에어 필터의 필터 메디아(1)는 도 1에 도시된 바와 같이 하부에서부터 상부로 기본부직포(2), 제1인조섬유층(3), 규조토코팅층(4), 제2인조섬유층(5), 정전발생부직포(6)가 순차적으로 접착 적층되게 이루어진다.

상기 기본부직포(2)는 최하부에 위치하면서 PET(polyethylene terephthalate:폴리에틸렌테레프탈레이트)로 이루어진 일반적인 에어 필터 메디아(1)의 구성부재이며, 본 발명에서는 이러한 기본부직포(2)를 베이스로 구성되는 것이다.

상기 기본부직포(2)의 상면에는 얇은 인조 섬유가 비산되어 소정의 두께로 접착 적층된 제1인조섬유층(3)이 구비되되, 상기 제1인조섬유층(3)은 폴리에틸렌수지(polyethylene resin)를 녹여서 0.3~1.5㎛의 직경을 갖는 인조 섬유로 제조해서 고온의 공기압에 의해서 노즐을 통하여 자유자재로 절단되게 기본부직포(2)에 분사시켜서 소정의 두께를 갖도록 접착 적층된다.

이때 상기 인조 섬유를 분사하는 고온의 공기압의 온도는 인조 섬유의 용융점에 근접하되 완전히 녹일 정도로 높은 온도는 필요치 않으며, 온도와 분사압력은 인조 섬유의 직경에 따라서 가변시킬 수 있는 것이다.

상기 제1인조섬유층(3)의 상면에는 소정의 양의 규조토 입자 또는 분말이 분사되어 적층 코팅된 규조토코팅층(4)이 형성되며, 이러한 규조토 입자 또는 분말은 모두 소성(燒成)된 것으로서, 체가름으로 0.5~1mm 크기의 입자(粒子) 또는 50~100㎛ 크기의 분말을 일정 두께를 갖도록 적정한 양으로 완전 경화되기 전의 접착력을 갖고 있는 제인조섬유층의 상부로 분사시켜서 규조토코팅층(4)가 이루어지도록 하는 것이다.

상기한 규조토코팅층(4)을 성형하기 위해 분사되는 규조토(珪藻土)는 아주 미세한 단세포생물인 규조류의 유해가 해저 또는 호소 밑에 쌓여 생성된 다공질의 흙으로서, 일반적으로 백색의 점토 모양이며, 가볍고 흡수율이 크며, 내화재, 단열재, 흡수재 등의 친환경 건축마감재로 쓰이며, 종래 에어 필터 메디아(1)에 사용되던 활성탄보다 1000배 이상의 기공성을 가지므로 이러한 규조토가 코팅된 본 발명의 에어 필터는 항균, 탈취 및 습도를 조절하는 기능도 함께 가지는 것이다.

상기 규조토코팅층(4)의 상면에는 상기 제1인조섬유층(3)과 같은 폴리에틸렌수지(polyethylene resin)를 녹여서 0.3~1.5㎛의 직경을 갖는 인조 섬유로 제조하여 고온의 공기압에 의해서 노즐을 통하여 자유자재로 절단되게 분사시켜서 소정의 두께를 갖는 제2인조섬유층(5)이 접착 적층되도록 구성된다.

상기 제2인조섬유층(5)의 상면에는 미세 먼지를 포집하기 위하여 PET(polyethylene terephthalate:폴리에틸렌테레프탈레이트)재질에 의해서 15~18mesh의 망상으로 이루어져서 정전기력(靜電氣力)이 인위적으로 부여되도록 한 정전발생부직포(6)가 접착되게 이루어지는 것이다.

상기와 같이 구성된 규조토가 코팅된 필터는 도 2에 도시된 바와 같이 베이스구비단계, 제1인조섬유분사단계, 규조토분사단계, 제2인조섬유분사단계, 정전포집층생성단계를 순차적으로 거치면서 제조되는 것으로서, 이에 대하여 하기의 실시 예에 의해서 보다 구체적으로 설명토록 한다.

1. 베이스구비단계

PET(polyethylene terephthalate:폴리에틸렌테레프탈레이트)로 이루어진 기본부직포를 최하부에 위치토록 구비한다.

2. 제1인조섬유분사단계

상기 베이스구비단계에 의한 기본부직포의 상부로 폴리에틸렌수지를 녹여 0.5㎛의 직경을 갖는 인조 섬유를 뽑아내어 이를 고온의 공기압에 의해서 노즐을 통하여 자유자재로 절단되게 분사시킴으로써 상기 기본부직포 상면에 소정의 두께를 갖는 제1인조섬유층을 접착 적층되도록 한다.

이때 상기 제1인조섬유층을 이루는 얇은 인조 섬유는 고온의 공기압으로 분사되어 외측이 점착성을 가지므로 기본부직포에 접착되며, 이후 상부로 분사되는 규조토 입자 또는 분말도 쉽게 접착 결합되는 것이다.

3. 규조토분사단계

소성(燒成)에 의한 입상(粒狀)의 규조토를 체가름(篩分離, Sieve-analysis)하여 0.5~1mm 크기의 입자(粒子)를 분사시켜서 상기 제1인조섬유분사단계에 의한 제1인조섬유층의 상면에 규조토코팅층을 접착 결합되도록 한다.

4. 제2인조섬유분사단계

상기 규조토분사단계에 의한 규조토코팅층의 상부로 폴리에틸렌수지를 녹여 0.5㎛의 직경을 갖는 인조 섬유를 뽑아내어 이를 고온의 공기압에 의해서 노즐을 통하여 자유자재로 절단되게 분사시킴으로써 상기 기본부직포 상면에 소정의 두께를 갖는 제2인조섬유층을 접착 적층되도록 한다.

5. 정전포집층생성단계

상기 제2인조섬유분사단계에서 이루어진 제2인조섬유층의 상부로 미세 먼지를 포집하기 위하여 PET(polyethylene terephthalate:폴리에틸렌 테레프탈레이트)재질에 의해서 15mesh의 망상으로 이루어져서 정전기력(靜電氣力)이 인위적으로 부여되도록 한 정전발생부직포가 접착되도록 하며, 이는 상기 제2인조섬유층을 이루는 얇은 인조 섬유가 고온의 공기압으로 분사되어 열에 의해서 점착성을 가지므로 정전발생부직포가 원활하게 접착되는 것이며, 이와 같은 제조방법에 의해서 규조토가 코팅된 필터를 제조하게 되는 것이다.

1. 베이스구비단계

PET(polyethylene terephthalate:폴리에틸렌테레프탈레이트)로 이루어진 기본부직포를 최하부에 위치토록 구비한다.

2. 제1인조섬유분사단계

상기 베이스구비단계에 의한 기본부직포의 상부로 폴리에틸렌수지를 녹여 1.2㎛의 직경을 갖는 인조 섬유를 뽑아내어 이를 고온의 공기압에 의해서 노즐을 통하여 자유자재로 절단되게 분사시킴으로써 상기 기본부직포 상면에 소정의 두께를 갖는 제1인조섬유층을 접착 적층되도록 한다.

3. 규조토분사단계

소성(燒成)된 분말(粉末)의 규조토를 체가름하여 50~100㎛ 크기의 분말을 분사시켜서 상기 제1인조섬유분사단계에 의한 제1인조섬유층의 상면에 규조토코팅층을 접착 결합되도록 한다.

4. 제2인조섬유분사단계

상기 규조토분사단계에 의한 규조토코팅층의 상부로 폴리에틸렌수지를 녹여 1.2㎛의 직경을 갖는 인조 섬유를 뽑아내어 이를 고온의 공기압에 의해서 노즐을 통하여 자유자재로 절단되게 분사시킴으로써 상기 기본부직포 상면에 소정의 두께를 갖는 제1인조섬유층을 접착 적층되도록 한다.

5. 정전포집층생성단계

상기 제2인조섬유분사단계에서 이루어진 제2인조섬유층의 상부로 미세 먼지를 포집하기 위하여 PET(polyethylene terephthalate:폴리에틸렌 테레프탈레이트)재질에 의해서 18mesh의 망상으로 이루어져서 정전기력(靜電氣力)이 인위적으로 부여되도록 한 정전발생부직포가 접착되도록 해서 규조토가 코팅된 필터를 제조하는 것이다.

이상과 같이 본 발명의 상세한 설명에는 본 발명의 가장 바람직한 실시 예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 기술범위에 벗어나지 않는 범위 내에서는 다양한 변형실시도 가능하다 할 것이며, 따라서 본 발명의 보호범위는 상기 실시 예에 한정하여 정해지는 것이 아니라, 후술하는 특허청구범위의 기술들과 이들 기술로부터 균등한 기술수단들에까지 보호범위가 인정되어야 할 것이다.

상기와 같이 이루어진 규조토가 코팅된 에어 필터는 상기에서와 같이 자동차의 공기청정기뿐만 아니라, 각 가정이나 사무실 등의 실내에 구비되는 가정용 또는 사무용 공기청정기와 에어컨의 공기정화기에도 두루 사용할 수 있으며, 반도체설비 등의 공조시스템이나 병원의 신생아실 또는 무균실 등의 공조설비 등에도 다양하게 사용할 수 있는 것이다.

1:필터 메디아 2:기본부직포
3:제1인조섬유층 4:규조토코팅층
5:제2인조섬유층 6:정전발생부직포

Claims (1)

1. 최하부에 위치토록 PET(polyethylene terephthalate)로 이루어진 기본부직포(2);
   폴리에틸렌수지(polyethylene resin)로 된 얇은 인조 섬유가 고온의 공기압에 의해서 비산되어 기본부직포(2)의 상면에 접착 적층되게 이루어진 제1인조섬유층(3);
   제1인조섬유층(3)의 상면에 소정의 양의 규조토 입자 또는 분말이 분사되어 고온의 공기압으로 분사된 제1인조섬유층(3)으로 접착되도록 적층 코팅되게 이루어진 규조토코팅층(4);
   폴리에틸렌수지(polyethylene resin)로 된 얇은 인조 섬유가 고온의 공기압에 의해서 비산되어 규조토코팅층(4)의 상면에 접착 적층되게 이루어진 제2인조섬유층(5);
   제2인조섬유층(5)의 상면에 정전기력이 인위적으로 부여되도록 해서 미세 먼지를 포집토록 고온의 공기압으로 분사된 제1인조섬유층(3)으로 접착 결합되게 이루어진 정전발생부직포(6);
   가 포함된 것을 특징으로 하는 규조토가 코팅된 필터.

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