KR102006202B1 - 카본필터의 제조방법 및 이를 이용하여 제조된 카본필터 - Google Patents

카본필터의 제조방법 및 이를 이용하여 제조된 카본필터 Download PDF

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Abstract

본 발명은 카본필터의 제조방법 및 이를 이용하여 제조된 카본필터에 관한 것으로, 폴리프로필렌으로 형성되고 파이프 형상으로 제작된 코어부가 일정간격으로 이격된 한 쌍의 지지롤러에 회전 가능하도록 안착되고, 가압롤러에 의해 가압되며 회전되는 회전단계; 상기 가압롤러에 의해 회전되는 상기 코어부 외주면에 폴리프로필렌으로 형성된 부직포가 공급되는 공급단계; 상기 코어부에 공급되는 상기 부직포 표면에 60~200mesh의 입자 크기를 갖는 카본 분말이 분사되는 분사단계; 상기 부직포를 상기 코어부로 공급시키는 이송롤러에 진동이 발생되도록 하여 상기 부직포에 분사된 카본 분말을 골고루 분포시키는 분포단계; 상기 코어부에 감기는 상기 부직포에 플라즈마를 조사하여 상기 부직포가 녹으면서 상기 코어부의 외주면에 감기도록 하는 조사단계; 상기 코어부에 상기 부직포가 기 설정된 두께로 감겨지면 공급되는 상기 부직포를 커팅시키는 커팅단계; 상기 부직포가 감긴 상태에서 상기 코어부를 기 설정된 시간 동안 롤링시키는 롤링단계; 상기 가압롤러에 의해 회전되는 상기 코어부의 내주면 사이로 미니롤러가 삽입되고, 상기 코어부의 내주면에 상기 미니롤러를 밀착시켜 상기 코어부와 함께 회전시키는 서브회전단계; 상기 코어부에 의해 회전되는 미니롤러에 메쉬망이 공급되는 서브공급단계; 상기 미니롤러에 공급되는 메쉬망에 60~200mesh의 입자크기를 갖는 카본 분말이 분사되는 서브분사단계; 상기 메쉬망을 상기 코어부로 공급시키는 서브이송롤러에 진동이 발생되도록 하여 상기 메쉬망에 분사된 카본 분말을 골고루 분포시키는 서브분포단계; 상기 메쉬망이 녹아 상기 코어부의 내주면에 부착되도록 상기 미니롤러를 가열시키는 가열단계; 및 상기 코어부의 양측에 캡을 체결하는 체결단계;를 포함한다. 이러한 구성으로, 코어부에 부직포를 감아 필터를 형성함으로써, 원하는 크기의 필터를 제조할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

Description

카본필터의 제조방법 및 이를 이용하여 제조된 카본필터{METHOD OF MANUFACTURING CARBON FILTER AND CARBON FILTER MADE USING THE SAME}
본 발명은 카본필터의 제조방법 및 이를 이용하여 제조된 카본필터 에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 부직포에 카본 분말을 분사하여 코어부에 부직포를 가열하면서 감아서 필터부를 형성하는 카본필터의 제조방법 및 이를 이용하여 제조된 카본필터에 관한 것이다.
일반적으로, 정수기에 장착되는 필터는 수돗물에 함유된 철, 녹, 그리고 유기물 등의 각종 불순물을 걸러내는 기능과 세균을 살균하고 바이러스를 비활성화시키는 등의 기능을 갖는다.
이러한 필터는 다양한 종류가 있고, 특히 카본블럭 필터는 카본블럭을 필터용기에 내장시켜 물이 상기 카본블럭을 통과하면서 정수가 이루어지는 필터이다.
상기 카본블럭 필터를 제조하는 방법은 분말활성탄과 일반적인 PE바인더를 주원료로 하여 압축프레스 방식 또는 압출방식을 통해 매우 제한적인 형태로 필터를 제조함에 따라 통수량 및 정수성능이 현저하게 저하되고 있는 실정이다.
더욱이, 상기 카본블럭 필터의 정수성능을 개선하기 위해서는 필요이상으로 카본블럭 필터를 크게 제조하여야만 함으로써 카본블럭 필터의 자체적인 부피가 증가하여 취급이 불편함은 물론 정수기 전체의 부피가 커지는 불합리한 문제점이 있다.
또한, 바인더가 활성탄소의 포아(pore)를 막아버리는 현상이 심하여 실제 사용되는 활성탄소의 양에 비하여 흡착능력이 현저히 떨어지는 문제점과, 활성탄소나 바인더가 이탈되는 블리드업(bleed-off)이 심하게 발생하는 문제점이 있다.
대한민국 등록특허 제10-0907049호(2009.07.02)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 부직포에 카본 분말을 분사하여 코어부에 부직포를 가열하면서 감아 필터를 형성하는 카본필터의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 카본필터의 제조방법은, 폴리프로필렌으로 형성되고 파이프 형상으로 제작된 코어부가 일정간격으로 이격된 한 쌍의 지지롤러에 회전 가능하도록 안착되고, 가압롤러에 의해 가압되며 회전되는 회전단계; 상기 가압롤러에 의해 회전되는 상기 코어부 외주면에 폴리프로필렌으로 형성된 부직포가 공급되는 공급단계; 상기 코어부에 공급되는 상기 부직포 표면에 60~200mesh의 입자 크기를 갖는 카본 분말이 분사되는 분사단계; 상기 부직포를 상기 코어부로 공급시키는 이송롤러에 진동이 발생되도록 하여 상기 부직포에 분사된 카본 분말을 골고루 분포시키는 분포단계; 상기 코어부에 감기는 상기 부직포에 플라즈마를 조사하여 상기 부직포가 녹으면서 상기 코어부의 외주면에 감기도록 하는 조사단계; 상기 코어부에 상기 부직포가 기 설정된 두께로 감겨지면 공급되는 상기 부직포를 커팅시키는 커팅단계; 상기 부직포가 감긴 상태에서 상기 코어부를 기 설정된 시간 동안 롤링시키는 롤링단계; 상기 가압롤러에 의해 회전되는 상기 코어부의 내주면 일측에 상기 코어부의 파이프 형상에 의해 형성된 관통된 부분으로 미니롤러가 삽입되어 내주면에 밀착되고, 상기 코어부의 회전에 의해 상기 미니롤러가 함께 회전되도록 하는 서브회전단계; 상기 코어부의 내주면과 미니롤러 사이에 상기 코어부의 관통된 부분을 통해 메쉬망을 공급하는 서브공급단계; 상기 미니롤러에 공급되는 메쉬망에 60~200mesh의 입자크기를 갖는 카본 분말이 분사되는 서브분사단계; 상기 메쉬망을 상기 코어부로 공급시키는 서브이송롤러에 진동이 발생되도록 하여 상기 메쉬망에 분사된 카본 분말을 골고루 분포시키는 서브분포단계; 상기 메쉬망이 녹아 상기 코어부의 내주면에 부착되도록 상기 미니롤러를 가열시키는 가열단계; 및 상기 코어부의 양측에 캡을 체결하는 체결단계;를 포함한다.
또한, 상기 서브회전단계는, 상기 미니롤러를 상기 코어부의 길이 방향을 따라 일측에서 타측으로 이동시키는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 가열단계는, 상기 메쉬망이 일측에서 타측으로 이동되는 상기 미니롤러를 따라 상기 코어부의 내주면에 나선형으로 서로 교차되도록 부착되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 서브공급단계는, 상기 메쉬망이 폴리프로필렌으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
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본 발명에 의한 카본필터의 제조방법 및 이를 이용하여 제조된 카본필터에 따르면, 코어부에 부직포를 감아 필터를 형성함으로써, 원하는 크기의 필터를 제조할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 코어부에 감기는 부직포에 카본 분말을 분사함으로써, 활성탄소의 함유량이 많아 필터의 효율을 증대시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 카본필터의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 도 1의 분해사시도이다.
도 3 내지 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 카본필터 제조방법의 블록도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 카본필터 제조장치의 계략적으로 나타낸 도면이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.
그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다
이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 카본필터의 제조방법 및 이를 이용하여 제조된 카본필터를 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 카본필터의 사시도, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 도 1의 분해사시도이다.
이들 도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 카본필터는 부직포에 카본 분말을 분사하고 이를 코어부에 감아 활성탄소의 함유량이 많은 특징이 있다.
이러한 효과를 제공할 수 있는 본 실시예에 따른 카본필터(100)는, 코어부(110), 제1 필터층(120), 제2 필터층(130) 및 캡(140)을 포함한다.
상기 코어부(110)는 폴리프로필렌으로 형성되고, 파이프 형상을 갖는다.
상기 제1 필터층(120)은 카본 분말이 분사된 부직포로 형성되고 상기 코어부(110)의 외주면에 녹으며 결합된다.
상기 제2 필터층(130)은 카본 분말이 분사된 메쉬망으로 형성되고 상기 코어부(110)의 내주면에 녹으며 결합된다.
상기 캡(140)은 상기 제1 필터층(120) 및 제2 필터층(130)이 결합된 상기 코어부(110)의 상단 및 하단에 결합된다.
도 3 내지 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 카본필터 제조방법의 블록도, 도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 카본필터 제조장치의 계략적으로 나타낸 도면이다.
본 실시예에 따른 카본필터의 제조방법은 회전단계(S101), 공급단계 (S102), 분사단계(S103), 분포단계(S104), 조사단계(S105), 커팅단계(S106), 롤링단계(S107), 서브회전단계(S108), 서브공급단계(S109), 서브분사단계(S110), 서브분포단계(S111), 가열단계(S112) 및 체결단계(S113)를 포함한다.
상기 회전단계(S101)는 폴리프로필렌(polypropylene; PP)으로 이루어진 파이프 형상의 코어부(110)를 일정간격으로 이격된 한 쌍의 지지롤러(101)에 회전 가능하도록 안착시키고, 가압롤러(102)를 통해 가압하며 회전시키는 단계이다.
구체적으로, 상기 코어부를 상기 지지롤러에 안착시키고, 상기 가압롤러의 회전력을 통해 상기 코어부가 회전되도록 상기 코어부를 가압한다.
여기서, 상기 코어부는 폴리프로필렌의 재질에 한정하지 않고, 그 외형을 유지할 수 있도록 어느 정도의 강성을 가지고 필터로 사용될 수 있는 다양한 재질로 형성될 수 있다.
상기 공급단계(S102)는 상기 가압롤러에 의해 회전되는 상기 코어부에 폴리프로필렌으로 이루어진 부직포(F)가 감기도록 상기 부직포를 공급하는 단계이다.
상기 부직포는 공급부(103)에 구비되고, 상기 공급부는 상기 부직포가 축에 감겨 구비되며, 회전에 의해 풀릴 수 있도록 구비된다.
이때, 상기 부직포를 공급하기 위하여 복수의 롤러(104)들이 구비될 수 있다.
물론, 상기 코어부에 부직포를 공급하는 방법은 이에 한정하지 아니하고 회전되는 코어부에 부직포가 감기도록 공급되는 방법은 어떠한 방법이든 적용될 수 있다.
상기 분사단계(S103)는 상기 코어부로 공급되는 부직포의 표면에 카본 분말(C)을 분사하는 단계이다.
즉, 감겨진 상태로 구비된 부직포가 이동하여 상기 코어부에 감기는데, 감겨진 상태의 부직포와 상기 코어부의 사이에 카본 분말 분사부(105)가 구비되어 이동하는 부직포의 표면에 카본 분말을 분사한다.
여기서, 카본 분말은 약 60~200mesh의 입자 크기로 분사되는 것이 바람직하다.
상기 분포단계(S104)는 상기 부직포에 카본 분말이 골고루 분포되도록 상기 부직포를 이송시키는 이송롤러(106)에 에 진동을 가하는 단계이다.
상기 조사단계(S105)는 상기 코어부에 감기는 상기 부직포에 플라즈마(P)를 조사하는 단계이다.
이에 따라, 상기 부직포가 녹으며 상기 코어부에 접착되면서 감겨지게 되어 제1 필터층을 형성하게 된다.
상기 커팅단계(S106)는 상기 코어부에 부직포가 일정 두께로 감겨지면 공급되는 부직포를 커팅하는 단계이다.
즉, 상기 코어부에 부직포가 감기는 상황에서 부직포를 공급하는 측에서 부직포를 커팅하여 원하는 두께의 필터층이 형성되도록 한다.
이에 따라, 수용자가 필요에 따라 또는 적용되는 분야 등에 따라 다양한 두께의 필터층을 가지도록 조절할 수 있다.
상기 롤링단계(S107)는 부직포가 커팅된 후 상기 코어부에 부직포가 완전히 감겨진 상태에서 일정 시간동안 롤링하는 단계이다.
이러한 단계를 통하여 상기 코어부에 감겨진 부직포의 접착력을 높일 수 있다.
상기 서브회전단계(S108)는 상기 가압롤러에 의해 회전되는 상기 코어부의 내측으로 미니롤러(102')를 삽입시키고, 상기 코어부의 내주면에 상기 미니롤러를 밀착시켜 상기 미니롤러가 함께 회전되도록 하는 단계이다.
상기 서브공급단계(S109)는 상기 코어부에 의해 회전하는 미니롤러에 메쉬망(M)을 공급하는 단계이다.
상기 메쉬망은 서브공급부(103')에 구비되고, 상기 서브공급부는 상기 메쉬망이 축에 감겨 구비되며, 회전에 의해 풀릴 수 있도록 구비된다.
상기 메쉬망은 다수의 롤러(104')에 의해 공급된다.
여기서, 상기 메쉬망은 상기 코어부의 파이프 형상에 의한 관통된 부분으로 공급되되, 상기 코어부의 내주면과 상기 미니롤러의 외주면 사이로 공급된다.
상기 서브분사단계(S110)는 상기 미니롤러에 공급되는 메쉬망에 서브분사부(105')를 통해 60~200mesh의 입자크기를 갖는 카본 분말을 분사하는 단계이다.
상기 서브분포단계(S111)는 상기 메쉬망에 카본 분말이 골고루 분포되도록 상기 메쉬망를 이송시키는 서브이송롤러(106')에 진동을 가하는 단계이다.
상기 가열단계(S112)는 상기 메쉬망이 녹아 상기 코어부의 내주면에 부착되도록 상기 미니롤러를 가열시키는 단계이다.
이에 따라, 상기 메쉬망이 녹으며 상기 코어부에 접착되면서 감겨지게 되어 제2 필터층을 형성하게 된다.
상기 체결단계(S113)는 상기 코어부의 양측에 캡을 체결하는 단계이다.
즉, 상기 가열단계가 완료된 후 필터층이 형성된 상기 코어부의 양측에 마감재인 캡을 체결하여 필터를 완성하게 된다.
본 발명에 의한 카본필터의 제조방법 및 이를 이용하여 제조된 카본필터에 따르면, 코어부에 부직포를 감아 필터를 형성함으로써, 원하는 크기의 필터를 제조할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 코어부에 감기는 부직포에 카본 분말을 분사함으로써, 활성탄소의 함유량이 많아 필터의 효율을 증대시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 카본필터 110: 코어부
120: 제1 필터층 130: 제2 필터층
140: 캡

Claims (5)

  1. 폴리프로필렌으로 형성되고 파이프 형상으로 제작된 코어부가 일정간격으로 이격된 한 쌍의 지지롤러에 회전 가능하도록 안착되고, 가압롤러에 의해 가압되며 회전되는 회전단계;
    상기 가압롤러에 의해 회전되는 상기 코어부 외주면에 폴리프로필렌으로 형성된 부직포가 공급되는 공급단계;
    상기 코어부에 공급되는 상기 부직포 표면에 60~200mesh의 입자 크기를 갖는 카본 분말이 분사되는 분사단계;
    상기 부직포를 상기 코어부로 공급시키는 이송롤러에 진동이 발생되도록 하여 상기 부직포에 분사된 카본 분말을 골고루 분포시키는 분포단계;
    상기 코어부에 감기는 상기 부직포에 플라즈마를 조사하여 상기 부직포가 녹으면서 상기 코어부의 외주면에 감기도록 하는 조사단계;
    상기 코어부에 상기 부직포가 기 설정된 두께로 감겨지면 공급되는 상기 부직포를 커팅시키는 커팅단계;
    상기 부직포가 감긴 상태에서 상기 코어부를 기 설정된 시간 동안 롤링시키는 롤링단계;
    상기 가압롤러에 의해 회전되는 상기 코어부의 내주면 일측에 상기 코어부의 파이프 형상에 의해 형성된 관통된 부분으로 미니롤러가 삽입되어 내주면에 밀착되고, 상기 코어부의 회전에 의해 상기 미니롤러가 함께 회전되도록 하는 서브회전단계;
    상기 코어부의 내주면과 미니롤러 사이에 상기 코어부의 관통된 부분을 통해 메쉬망을 공급하는 서브공급단계;
    상기 미니롤러에 공급되는 메쉬망에 60~200mesh의 입자크기를 갖는 카본 분말이 분사되는 서브분사단계;
    상기 메쉬망을 상기 코어부로 공급시키는 서브이송롤러에 진동이 발생되도록 하여 상기 메쉬망에 분사된 카본 분말을 골고루 분포시키는 서브분포단계;
    상기 메쉬망이 녹아 상기 코어부의 내주면에 부착되도록 상기 미니롤러를 가열시키는 가열단계; 및
    상기 코어부의 양측에 캡을 체결하는 체결단계;를 포함하는 카본필터의 제조방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 서브회전단계는,
    상기 미니롤러를 상기 코어부의 길이 방향을 따라 일측에서 타측으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 카본필터의 제조방법.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 가열단계는,
    상기 메쉬망이 일측에서 타측으로 이동되는 상기 미니롤러를 따라 상기 코어부의 내주면에 나선형으로 서로 교차되도록 부착되는 것을 특징으로 하는 카본필터의 제조방법.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 서브공급단계는,
    상기 메쉬망이 폴리프로필렌으로 형성되는 것을 특징으로 하는 카본필터의 제조방법.
  5. 삭제
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KR100907049B1 (ko) 2009-04-22 2009-07-09 (주)한독크린텍 고성능 입상카본블럭 필터의 제조방법
KR20180108171A (ko) * 2017-03-24 2018-10-04 전성범 카본 필터, 그 제조 방법 및 장치

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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