KR20030045298A - 첨착활성탄을 도포한 망체와 이온교환 부직포를 이용한케미칼 필터 제작방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 반도체 산업 또는 일반 산업분야 등에서 유해가스를 제거하기 위한 케미칼 필터에 관한 것으로 케미칼 필터의 재료 및 제작 방법에 관한 것이다. 본 발명에 의한 케미칼 필터는 공기통과 저항이 거의 없기 때문에 압력손실에 따른 동력손실을 억제하며, 이를 위해서 첨착활성탄을 도포한 망체와 이온교환 부직포를 이용하여 필터가 제작된다. 첨착활성탄을 망체에 부착할 경우 첨착활성탄의 장점인 압력손실을 조절이 가능하고, 필터를 자유롭게 제작이 가능한 반면에 첨착활성탄 사용량이 적어 케미칼 필터의 사용수명이 적어지는 것을 보완하기 위하여 첨착활성탄을 도포한 망체 양쪽 표면에 이온교환 부직포를 부착하여 사용한다. 첨착활성탄을 도포한 망체를 이용할 경우 첨착활성탄만을 사용하였을 때 문제가 되는 압력손실을 해결할 수 있지만, 첨착활성탄의 사용량이 적어지기 때문에 상대적으로 첨착활성탄만을 사용하였을 경우보다 수명이 짧아진다. 이러한 수명이 짧아지는 것을 보완하기 위하여 첨착활성탄 양쪽 표면에 부착하는 부직포 대신에 이온교환 부직포를 부착하여 압력손실을 해결하면서 케미칼 필터의 사용수명을 보완할 수 있다. 이온교환 부직포만 사용할 경우에는 고가의 이온교환 부직포를 이용하여 케미칼 필터를 제작하면 케미칼 필터의 가격이 상승하기 때문에 가격을 저렴하게 하기 위하여 첨착활성탄과 이온교환 부직포를 조합하여 사용한다. 본 발명에서는 첨착활성탄의 특성을 이용한 첨착활성탄을 도포한 망체와 이온교환 부직포로 구성된다.

Description

첨착활성탄을 도포한 망체와 이온교환 부직포를 이용한 케미칼필터 제작 방법{The method of manufacturing of chemical filter used to be a ion-exchange nonwoven and impregnated activated carbon adhered on the mesh}
본 발명은 반도체 산업 또는 일반 산업분야 등이나 공공장소, 특히 대기 오염에 노출되어 있는 산업현장으로부터 유해가스를 제거하기 위해 사용되고 있는 케미칼필터의 제작 방법에 관한 것이다.
일반산업 분야나 대기 오염물질은 입자상 분진과 가스상 물질로 분류되고 가스상의 오염 물질을 효과적으로 제거하기 위해서는 첨착활성탄을 사용한 케미칼 필터가 필요하다. 일반적으로 첨착활성탄 케미칼 필터는 첨착활성탄 층을 통과하는 공기에 의해 발생되는 압력손실이 커서 유속감소율이 크게 발생한다는 단점을 가지고 있다. 대기오염에 노출된 장소로부터 유해가스 제거를 위해 사용되고 있는 케미칼 필터로는 V형, 평판형, tray 형태의 케미칼 필터, ACF를 이용한 케미칼 필터 등이 있다. V형, 평판형, tray 형태와 같은 형태의 케미칼 필터는 투입되는 첨착활성탄의 양이 많기 때문에 고농도의 가스 포집에 유리하며 유해가스 포집량이 많은 반면 압력손실이 큰 단점이 있으며, ACF 형태의 케미칼필터 또는 이온교환 부직포는 저농도의 가스 포집에 유리하고, 압력손실이 적게 걸리고, 무게가 가볍다는 장점을 가지는 반면 가스 포집량이 첨착활성탄을 이용한 에어필터에 비해 낮고, 가격이 비싸다는 단점을 가지고 있다. 따라서 압력손실을 최소화해야하는 공정에서는 유지비용이 높고 유해가스 포집효율이 낮은 ACF 형태의 에어필터 또는 이온교환부직포의적용이 불가피한 문제점을 가지고 있다.
본 발명자에 의해 출원된 특허에 의하면 바인더를 이용하여 첨착활성탄을 금속 망체에 부착시키면 압력손실은 해결되지만 케미칼 필터의 사용수명이 짧아진다. 이를 보완하기 위하여 본 고안에서는 유해가스 포집매체로서 첨착활성탄과 이온교환 부직포를 사용하기 때문에 유해가스의 포집량이 크고, 고농도의 가스에 적용이 가능할 뿐만 아니라, 알루미늄과 같은 금속 망체에 첨착활성탄 입자를 첨착활성탄의 성능에 영향을 주지 않는 바인더를 이용하여 금속 망체에 고르게 부착시키고 이온교환 부직포를 사용하기 때문에 압력손실이 적다는 장점이 있다. 또한 필터 지지체가 유연하기 때문에 평판형, 지그재그형, 관형 등으로 필터를 자유롭게 제작할 수 있다는 장점을 가지고 있다. 첨착활성탄만을 충전하였을 경우와 비교하여 첨착활성탄의 사용량이 적어지는 단점을 보완하기 위하여 이온교환 부직포를 조합하여 압력 손실은 크게 증가하지 않고, 케미칼 필터의 무게는 가벼워지고, 가격은 저렴하면서 케미칼 필터의 사용수명이 길어지는 장점을 있다.
본 발명은 상기와 같은 방법으로 이루어진 것이다. 본 고안은 반도체 산업 또는 일반 산업분야등이나 공공장소, 특히 대기 오염에 노출되어 있는 산업현장으로부터 유해가스를 제거하기 위해 사용되고 있는 케미칼 필터의 유해가스 포집효율을 증가시키고, 에어필터 전단에 걸리는 압력손실을 감소시키면서 케미칼 필터의 무게를 감소시키는데 그 목적이 있다. 부가적인 효과로서는 압력손실의 저하에 따른 동력비 절감을 가져올 수 있다.
본 발명에 의한 케미칼 필터에서의 유해가스 포집능력과 압력손실은 첨착활성탄과 이온교환 부직포를 사용함으로써 달성된다.
본 발명에 의한 케미칼 필터에서의 압력손실은 알루미늄과 같은 금속 망체를 지지체로 사용하고, 망체에 부착된 첨착활성탄 양쪽표면에 이온교환 부직포를 부착시킴으로써 최소화시킬 수 있다.
도 1은 첨착활성탄을 도포한 망체와 이온교환 부직포를 조합한 케미칼필터의 도식도
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
(1) : 케미칼 필터 (2) : 금속 망체
(3) : 폴리우레탄 바인더(4) : 첨착활성탄
(5) : 이온교환 부직포 (6) : 알루미늄 망
(7) : 지그재그형 필터
본 발명에 의한 케미칼 필터는 반도체 산업 또는 일반 산업분야 등이나 공공장소, 특히 대기 오염에 노출되어있는 산업현장으로부터 유해가스를 제거하기 위해 사용되고 있는 케미칼 필터의 유해가스 포집 효율을 증가시키고 케미칼 필터 전단에 걸리는 압력손실을 감소시키므로써 유속감소율을 줄이는데 그 유용성이 있다.
본 발명에 의한 케미칼 필터는 압력손실의 영향을 최소화할 수 있도록 금속 망체를 지지체로 사용하여 첨착활성탄을 부착시킨 후, 첨착활성탄이 부착되어 있는 망체 양쪽 표면에 이온교환 부직포를 부착시킨 여재를 이용하여 케미칼 필터를 제작한다. 또한 지지체가 유연성을 가지고 있으므로 케미칼 필터 제작시에 필터 여재를 평판형, 지그재그형 또는 관형으로 제작하도록 하는데 부차적인 목적이 있다.
이하, 본 발명에 따른 유해가스 제거를 위한 케미칼 필터의 구성과 그 작용에 대한 실시예를 첨부 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
실시예
유해가스 제거에 사용된 첨착활성탄 케미칼 필터(1)는 지지체인 금속 망체(2), 폴리우레탄 또는 실리콘 바인더(3), 흡착 매체인 첨착활성탄(4), 부착된 첨착활성탄(4)의 유동을 방지하면서 필터의 수명을 증가시키기 위한 이온교환 부직포(5), 필터여재를 고정하기 위한 알루미늄 망(6)과 필터의 두께에 따라 공기의 분포를 조절하는 알루미늄 세퍼레이터로 구성되어 있다.
제작 방법으로는 금속 망체(2)를 지지체로 사용하고, 이 망체(2)에 폴리우레탄 바인더(3)를 도포한 후, 1mm 크기의 첨착활성탄(4)을 금속 망체(2)에 부착시키고 첨착활성탄(4) 입자를 금속 망체(2)에 완전히 부착시키기 위하여 롤러를 이용하여 압력을 가한 후 50??의 오븐에서 3시간 이상 건조하였다. 건조된 필터는 부착된 첨착활성탄(4)의 유동을 방지하기 위해 필터 상부와 하부를 부직포로 부착하는 대신에 첨착활성탄의 성능을 보완하기 위하여 이온교환부직포(5)를 이용하여 첨착활성탄 망체 상부와 하부에 부착시킨 후, 이를 알루미늄 판(6) 또는 알루미늄 세퍼레이터를 이용하여 필터 여재를 고정시켰으며, 필터를 압력손실을 최소화하여 유속감소를 적게 하기 위하여 접촉면적이 증가되는 지그재그 형태(7)의 케미칼필터를 제작하였다.
상기의 방법에 의해 제작된 필터 여재를 이용하여 유해가스에 대한 필터 여재의 성능시험 결과를 그림 1과 2에 나타내었다. 케미칼필터 시험을 위해 유해가스의 모델로서 암모니아를 선택하였다. 그림 1에서는 첨착활성탄을 도포한 망체를 이용하였을 경우 암모니아에 가스에 대한 파과곡선을 나타낸 그림이고, 그림 2에서는 첨착활성탄을 도포한 망체와 이온교환 부직포를 조합하여 제작된 여재를 이용하였을 경우 암모니아 가스에 대한 파과곡선을 나타낸 그림이다. 그림 1과 2의 결과에서 보면 첨착활성탄을 도포한 망체를 사용하였을 경우보다 이온교환 부직포를 같이 사용하였을 경우가 성능이 우수하게 나타나는 것을 볼 수 있다. 케미칼필터에 대한 압력손실도 첨착활성탄의 유동을 방지하기 위하여 첨착활성탄을 도포한 망체에 일반 부직포를 부착하기 때문에 이온교환 부직포를 부착한 첨착활성탄을 도포한 망체와 압력손실이 크게 차이가 나지 않는다.
본 발명에 의한 첨착활성탄을 도포한 망체와 이온교환 부직포를 이용한 케미칼 필터는 일반산업 분야나 공공장소, 특히 대기 오염에 노출되어 있는 산업현장으로부터 케미칼 필터의 유해가스 포집 효율을 증가시키고 케미칼 필터에 걸리는 차압을 감소시키는데 그 유용성이 있다. 본 고안에 의한 케미칼 필터는 구조가 간단하여 제작이 용이하기 때문에 경제적이고, 여기에 수반되는 효과로서는 압력손실을 최소화하기 때문에 동력비가 절감되며, 유해가스 처리 능력이 높아 공정의 안정성에 기여할 수 있다는 장점이 있다. 또한 케미칼 필터 지지체가 유연성을 가지기 때문에 다양한 형태의 필터로 제작이 가능하고, 산업현장 전반에 걸쳐 적용이 가능하다.
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 고안의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

Claims (2)

  1. 유해가스 제거를 목적으로 하는 첨착활성탄 케미칼필터에 있어서,
    고농도 흡착이 용이한 첨착활성탄을 부착한 금속망체와 저농도 흡착에 유리한 이온교환부직포를 사용하여 유해가스를 제거할수 있는 케미칼필터 메디아 제조방법
  2. 제 1항에 있어서,
    첨착활성탄을 부착시킨 금속 망체와 이온교환부직포를 이용하여 지그재그형, 평판형, 관형으로 제작하는 케미칼 필터 제작방법
KR10-2001-0075758A 2001-12-03 2001-12-03 첨착활성탄을 도포한 망체와 이온교환 부직포를 이용한 케미칼 필터 제작방법 KR100477435B1 (ko)

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