KR20080095615A

KR20080095615A - 공기 청정용 필터

Info

Publication number: KR20080095615A
Application number: KR1020070040344A
Authority: KR
Inventors: 이운형
Original assignee: 비엔케이(주)
Priority date: 2007-04-25
Filing date: 2007-04-25
Publication date: 2008-10-29
Also published as: KR101000366B1

Abstract

본 발명은 공기 청정용 필터에 관한 것으로, 더욱 바람직하게는 자동차의 표면을 도색하기 위한 스프레이 부스나 반도체산업, 전자산업 등과 같이 먼지가 없는 방진 환경을 위해 청정공간이 필요한 장소에 사용되는 4층으로 중첩하여 일체로 성형된 청정용 필터는 출구측에 장착된 필름층에 의해 강한 압력이 작용하여도 섬유층이 밀리는 것을 방지함으로써 수명을 길게 유지하고, 공기 중에 포함된 분진(미세 먼지)이나 이물질을 4차에 걸쳐 완전하게 필터링하여 포집효율을 증대시키기 위한 것이다.

그 구성은 공기 유입측(10)에 PP(폴리프로필렌) 화이버와 LM 화이버로 이루어진 벌키층(20)과, 상기 벌키층(20)의 하부에 PP(폴리프로필렌) 화이버와 PET(폴리에스터) 화이버 및 VR(비스코스레이온) 화이버로 이루어진 중간층(30)과, 상기 중간층(30)의 하부에 LM 화이버와 PP(폴리프로필렌) 화이버 및 PET(폴리에스터) 화이버로 이루어진 조밀층(40)과, 상기 조밀층(40)의 저면에 통기성을 갖는 필름(메쉬)층(50)이 열융착에 의해 부착된 것을 특징을 하는 공기 청정용 필터를 제공하는 것이다.

상기 구성에 의한 본 발명의 4층으로 적층된 공기 청정용 필터의 섬유층에 계면활성제를 균일하게 침투시켜 부착되게 함으로써, 각 필터층에 공극을 균일하게 유지하여 포집효율 및 유지용량을 높여서 불량률을 줄일 수 있음은 물론, 필름층이 잔여분진까지도 포집하여 수명을 길게 유지시켜 주기 때문에 필터를 자주 교체하여 야 하는 번거로움이 없어 작업효율성을 높여주게 되므로 경제적이면서 안전한 사용을 이루는 효과가 있다.

섬유층, 벌키층, 중간층, 조밀층, 분진, 계면활성제

Description

공기 청정용 필터{AIR CLEANER FILTER}

도 1은 본 발명의 공기 청정용 필터를 제조하기 위한 공정의 블록도이다.

도 2는 본 발명의 공기 청정용 필터를 확대하여 나타낸 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 설명

10. 유입측 20. 벌키층

30, 중간층 40. 조밀층

50, 필름층 60. 출구측

70. 섬유층 100. 공기 청정용 필터

본 발명은 공기 청정용 필터에 관한 것으로, 더욱 바람직하게는 자동차의 표면을 도색하기 위한 스프레이 부스나 반도체산업, 전자산업 등과 같이 먼지가 없는 방진 환경을 위해 청정공간이 필요한 장소에 사용되는 4중으로 중첩하여 일체로 성형된 청정용 필터는 출구측에 장착된 필름층에 의해 강한 압력이 작용하여도 섬유층이 밀리는 것을 방지함으로써 수명이 길고, 공기 중에 포함된 분진(미세 먼지)이나 이물질을 완전하게 필터링 하여 포집효율을 증대시키기 위한 것이다.

일반적으로 자동차 스프레이부스 및 클린룸 등은 공기 중의 부유 미립자가 규정된 청정도 이하로 관리되고, 또한 그 공간에 공급되는 재료, 약품, 물품, 부품 등에 대해서도 요구되는 청정도가 유지되며, 필요에 따라서 온도/습도/압력 등의 환경조건 등에 대해서도 관리가 행하여지는 공간으로 21세기를 향한 기술의 발달과 함께 첨단 산업분야의 생산라인 등에 설치된다.

이와 같이 첨단 산업분야의 생산라인에 해당하는 자동차 스프레이부스 및 클린룸 등은 작업공간이 큰 대형 룸의 천정에 설치된 다수개의 공기 청정용 필터를 거쳐 필터링 된 청정한 공기가 작업실 내로 투입될 때, 공기에 섞여 있게 되는 먼지 등의 분진이 걸러지기 때문에 분진에 의한 청정효율이 저하되는 것을 예방하고 기기의 조기 손상이나 제품의 불량을 미리 방지해 주는 것임은 잘 알려져 있다.

종래의 이러한 종류의 필터는 부직포필터와 종이필터가 사용되어 지고 있다. 상기 종이필터는 얇고 조밀한 단층구조로 이루어진 것으로, 공기 중의 분진을 필터링 하는데 아무런 문제는 없다. 그렇지만, 종이필터는 단층구조의 공간으로 포집되는 분진을 수용하기가 부족하므로 자주 교체해주어야 하는 문제점이 있었다.

그리고 부직포필터는 공기가 유입되는 유입측에 구경이 큰 벌키층이 마련되고, 공기의 출구측에는 구경이 미세한 조밀층이 마련되게 형성한 2층의 합성섬유 층을 니들펀칭과 수지접착제를 병용하여 결속시키기 때문에, 합성섬유 간에 형성되어 있는 공극이 수지접착제에 의해 좁아지거나 막히는 현상이 발생 되는 문제가 있다.

이와 같이 종래의 부직포 필터는 효율적인 측면과 분진수용량을 유지하도록 합성섬유를 2층으로 적층한 후, 니들펀칭기에 의해 1차 결속을 이루고 수지접착제로 합침을 하여 각 층간에 흡수시켜서 건조 공정을 거친 후 제조한다.

상기와 같이 제조된 부직포필터는 공기 중의 분진이나 미세먼지를 필터링하게 될 때, 합성섬유를 합침시키는 수지접착제의 양에 따라 공극이 작아지게 되므로 눈막힘 현상이 발생하여 필터의 수명을 단축하게 되는 문제점은 물론 종이 필터와 같이 포집공간이 많지 않기 때문에 자주 교체하여야 하는 불편이 있었다.

이처럼 상기 종이필터나 2층으로 적층된 부직포필터는 여과 수명이 짧아서 자주 교체하여야 하므로 작업능률이 향상되지 못하고, 또 교체시기를 놓칠 경우에는 청정도가 떨어져 제품의 불량을 가져오게 되는 폐단이 많았던 것이다.

그뿐만 아니라 필터층의 유입측에서 가압되는 압력에 의해 필터층이 오래 견디지 못하고 밀려나거나 분리되는 현상이 발생하게 되므로 포집율의 효과를 기대할 수 없음은 물론 내구성이 약하다는 단점이 있었던 것이다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하고자 창안한 것으로, 벌키층과 조밀층으로 이루어진 2층의 섬유층 필터에 또 다른 중간층의 섬유층 필터와 공기 출구측의 섬유층 필터에 필름(메쉬)을 일체로 성형하여 4층의 공기 청정용 필터를 형성함으로써, 섬유층의 공극을 균일하게 유지하여 필터링 되는 대기중의 분진에 대한 포집효율 및 포집용량을 높일 수 있도록 함을 목적으로 하는 것이다.

또한, 본 발명은 4층 구조를 이루는 필터의 출구측에 부착된 필름은 유입측에서 유입되는 강한 압력에도 필터층이 출구측으로 밀리거나 분리되는 것을 방지하 여 내구성을 높여줌과 동시에 필터링되어 잔여분진까지도 제거시켜 청정된 공기만이 배출되게 함을 목적으로 하는 것이다.

또한, 본 발명은 4층으로 이루어지는 필터층에 상기와 같은 포집효율을 한층 더 높일 수 있도록 수지접착제가 아닌 계면활성제를 섬유층에 균일하게 분포하여 접착시킴으로써, 대기중의 먼지가 필터링 되면서 계면활성제의 접착력에 의해 포집율을 높여주기 때문에 분진의 제거가 탁월함은 물론 분진 유지용량도 높일 수 있도록 함을 목적으로 하는 것이다.

또한, 본 발명은 상기와 같이 포집효율과 유지용량이 높아 수명이 길게 연장되므로 공기 청정용 필터를 자주 교체하는 번거로움을 줄여주기 때문에 작업의 능률을 향상시킬 수 있도록 하는데에도 그 목적이 있는 것이다.

또한, 본 발명은 특히 자동차 스프레이부스 공정에 사용할 경우에는 분진 포집효율과 분진유지용량 및 통기 저항이 높기 때문에 차량의 도장 품질을 더욱 향상시킬 수 있도록 함을 목적으로 하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 공기 청정용 필터에 대한 구성을 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 도 1에 나타내는 바와 같이, 공기 유입측(10)에 PP(폴리프로필렌) 화이버와 LM 화이버로 이루어진 벌키층(20)과, 상기 벌키층(20)의 하부에 PP(폴리프로필렌) 화이버와 PET(폴리에스터) 화이버 및 VR(비스코스레이온) 화이버로 이루어진 중간층(30)과, 상기 중간층(30)의 하부에 LM 화이버와 PP(폴리프로필렌) 화이 버 및 PET(폴리에스터) 화이버로 이루어진 조밀층(40)과, 상기 조밀층(40)의 저면에 통기성을 갖는 필름(메쉬)층(50)이 열융착에 의해 부착된 것을 특징을 하는 공기 청정용 필터를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명은 상기 벌키층(20)의 PP 화이버는 2데이어를 40%, 6데니어를 40%, LM화이버는 4데니어를 20%로 혼합하여 이루어진 것을 특징으로 하는 공기 청정용 필터를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명은 상기 중간층(30)의 ES 화이버는 2데니어를 20%, PET 화이버는 1.4데니어를 30%, VR 화이버는 1.4데니어를 30%를 혼합하여 이루어진 것을 특징으로 하는 공기 청정용 필터를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명은 상기 조밀층(40)의 LM 화이버는 4데니어를 30%, ES 화이버는 2데니어를 50%, PER 화이어는 1.4데니어를 20%를 혼합하여 이루어진 것을 특징으로 하는 공기 청정용 필터를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명은 상기 벌키층(20)과 중간층(30) 및 조밀층(40)을 니들펀칭하여 계면활성제로 균일하게 부착한 것을 특징으로 하는 공기 청정용 필터를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명은 상기 필름층은 PP(폴리프로필렌) 또는 PET(폴리에스터)로 이루어진 것을 특징으로 하는 공기 청정용 필터를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명은 상기 계면활성제는 스프레이분사나 함침 및 망글 중 어느 하나로 균일하게 섬유층(70)에 침투시켜 부착된 것을 특징으로 하는 공기 청정용 필터를 제공하는 것이다.

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참고하여 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 공기 청정용 필터를 제조하기 위한 공정을 개략적으로 나타낸 블록도이고, 도 2는 상기 도 1의 제조공정을 거쳐 성형된 공기 청정용 필터를 확대하여 나타낸 단면도이다.

본 발명의 합성섬유층을 구성하는 공기 청정용 필터(100)는 도 2에 나타내는 바와 같이, 3개층의 섬유로 이루어진 필터층(70)과 통기성을 갖는 필름(메쉬)층(50)을 적층하여 4층 구조로 이루어진다.

즉, 공기 청정실 내로 투입되기 위해 필터의 유입측(10)으로부터 대기중의 떠도는 구경이 큰 분진이나 이물질을 필터링 하기 위한 벌키층(20)과, 중간크기의 분진을 필터링 하기 위한 중간층(30)과, 미세분진을 필터링하기 위한 조밀층(40)과, 그리고 상기 조밀층(40)의 저면에는 청정된 공기만 출구측(60)을 통해 청정실 내부로 통과할 수 있는 통기성의 필름(메쉬)층(50)이 부착되는 것이다.

따라서 상기 벌키층(20)과 중간층(30) 및 조밀층(40)으로 이루어지는 각 섬유층(70)은 도 1에 나타내는 바와 같이, 각각의 원료투입장치에 배합된 원료(200)를 투입하여 성형(210)하게 된다.

상기 벌키층(20)을 이루는 섬유는 PP(폴리프로필렌) 화이버와 LM 화이버를 혼합하여 성형하게 된다. 이때 PP 화이버는 2데니어가 40%이고, 6데니어가 40%이고, 또 LM 화이버는 4데니어가 20%로 혼합된 것이다.

또 중간층(30)을 이루는 섬유는 PP 화이버와 PET화이버 및 VR 화이버를 혼합하여 성형하게 된다. 이때 PP 화이버는 2데니어가 40%이고, PET 화이버는 1.4데니어가 30%이고, VR 화이버는 1.4데니어가 30%로 혼합된 것이다.

또 조밀층(40)을 이루는 섬유는 LM 화이버와 ES 화이버 및 PET 화이버를 혼합하여 성형한다. 이때 LM 화이버는 4데니어가 30%이고, ES 화이버는 2데니어가 50%이고, PET 화이버는 1.4데니어가 20%로 혼합된 것이다.

이렇게 성형된 각각의 벌키층(20)과 중간층(30)과 조밀층(40)의 합성 섬유층(70)을 서로 적층공정기에서 적층(220)시킨다. 이때 적층되는 섬유층(70)이 분리되지 않도록 하기 위하여 니들펀칭(230)을 한다.

상기 니들펀칭(230)되어 일체로 적층된 벌키층(20)과 중간층(30) 및 조밀층(40)으로 이루어진 표면 즉, 양면(벌키층의 상면과 조밀층의 하면)에 계면활성제를 스프레이분사나 망글 및 함침(240)하여 섬유층(70)으로 균일하게 침투시켜 부착되도록 한다. 이와 같이 적층된 섬유층(70)으로 침투된 계면활성제는 섬유층(70)으로 부착(점착)되어 대기중의 분진이 통과될 때 포집효율을 높일 수 있게 된다.

상기와 같이 일체로 적층된 3개의 섬유층(70)으로 계면활성제가 균일하게 분사된 후에는 상기 조밀층(40)의 저면으로 필터링되어 청정된 공기만 출구측(60)을 통해 청정실로 투입할 수 있는 필름(메쉬)층(50)을 열융착(250)에 의해 부착시켜서 완제품(260)인 공기 청정용 필터(100)를 제조하게 되는 것이다. 이때 상기 필름층은 PP(폴리프로필렌)이나 PET(폴리에스터)로 이루어진다.

그리고 상기 필름층(50)은 섬유층(70)으로 유입되는 공기압에 의해 섬유층이가 밀리거나 분리되는 것을 방지하여 내구성과 견고성을 유지하게 함으로써, 수명이 길어지게 되므로 필터를 자주 교체하는 번거로움을 없애줌으로써 작업효율을 증대시키는 것이다.

이와 같이 제조된 4층 구조로 이루어지는 본 발명의 공기 청정용 필터(100)는 밀도가 조밀해져 심층 여과 기능이 우수한 것으로, 차압이 적게 걸리며 이로 인해 긴 수명을 얻게 됨은 물론 필터링 된 분진이 필름층에 접착이 되어 청정된 공기만이 출구측을 통과하게 된다. 그리고 필터의 두께는 25mm가 적당하고, 중량은 500g㎠ 내지 550g/㎠이 가장 바람직한 것이다.

상기 제조된 본 발명의 공기 청정용 필터(100)를 자동차 스프레이부스나 클린룸의 천정에 설치하여 청정된 공기가 청정실 내부로 공급되는 과정을 실시예로 들어 설명하고 한다.

외부의 공기가 팬의 작동에 의해 덕트를 통해 천정으로 유입되면서 천정에 설치된 공기 청정용 필터(100)를 거치게 된다. 이때 공기 유입측(10)으로 강하게 유입된 외부의 공기는 공기 청정용 필터(100)를 구성하고 있는 구경이 큰 벌키층(20)을 거치면서 공기에 포함된 굵은 분진이나 이물질이 필터링 되면서 포집되고, 이보다 작은 구경을 갖는 공기 중의 분진은 다음 섬유층을 이루는 중간층(30)을 거치면서 중간층(30)에 포집되고, 또 벌키층(20)과 중간층(30)에서 포집되지 않은 대기중의 미세 분진은 다음 섬유층인 조밀층(40)을 거치면서 포집된 다음 청정된 공기만 통기성을 형성한 필름층(50)을 거치면서 출구측(60)을 통해 청정실 내로 공급되는 것이다.

이때 대기중의 분진들이 상기 벌키층(20)과 중간층(30) 및 조밀층(40)을 거치면서 포집되지만, 이들 각 섬유층(70)에는 계면활성제가 균일하게 부착(점착)되어 있기 때문에, 각 섬유층(70)을 거치면서 필터링 되지 않고 통과되는 분진까지도 계면활성제에 의해 포집할 수 있도록 함으로써 포집효율을 높이게 되는 것이다.

그리고 상기 필름층(50)은 유출측에서 유입된 강한 압력에도 섬유층(70)이 밀리거나 분리되는 것을 방지함과 동시에 섬유층(70)을 통과한 잔여분진도 필름층(50)이 접착하여 청정된 공기만 출구측(60)으로 배출하게 된다.

그뿐만 아니라 상기 섬유층(70)이 4층으로 적층되어 대기중의 분진을 필터링하면서 포집할 수 있는 분진포집 유지용량도 크기 때문에 종래와 같이 필터를 자주 교체하지 않고 수명을 연장하여 사용할 수 있게 되므로 작업효율이 높아지게 된다.

상기 공기 청정용 필터(100)를 거친 청정용 공기로 인해 청정실내에서 자동차 도장을 하기 위한 페인팅이 분사되어도 도료가 균일하게 도포 되므로 불량 없이 품질을 향상시킬 수 있게 되는 것이다.

이상과 같이, 본 발명의 공기 청정용 필터는 4층으로 적층되게 하여, 섬유층에 계면활성제를 균일하게 침투시켜 부착되게 함으로써, 각 섬유층에는 공극을 균일하게 유지하여 1차, 2차, 3차에 걸쳐 분진을 필터링 하여 포집하고, 또 마지막으로 4차에 걸쳐 필름층에서 잔여 분진을 필터링 함으로써 포집효율을 높이고, 또 필름층이 유입측에서 유입되는 강한 압력에 의해 섬유층이 밀리거나 분리되는 것을 방지하여 내구성을 높여 수명을 길게 연장하여 필터를 자주 교체하는 번거로움을 없애 주기 때문에 작업효율을 높여주는 효과가 있는 것이다.

또한, 본 발명은 자동차 스프레이부스나 클린룸에서 분진의 여과 효율을 높일 수 있고, 또 분진 포집효율과 유지용량 그리고 통기 저항을 함께 높여주기 때문에 제품의 불량률을 줄일 수 있으므로 경제적이면서 안전한 사용을 이루는 효과가 있다.

Claims

공기 유입측에 PP(폴리프로필렌) 화이버와 LM 화이버로 이루어진 벌키층과,

상기 벌키층의 하부에 PP(폴리프로필렌)화이버와 PET(폴리에스터)화이버 및 VR(비스코스레이온) 화이버로 이루어진 중간층과,

상기 중간층의 하부에 LM 화이버와 PP(폴리프로필렌) 화이버 및 PET(폴리에스터) 화이버로 이루어진 조밀층과,

상기 벌키층과 중간층 및 조밀층을 니들펀칭하여 균일하게 부착시키기 위한계면활성제와,

상기 조밀층의 저면에 통기성을 갖는 PE(폴리에틸렌) 및 PET(폴리에스터) 필름(메쉬)이 열융착에 의해 부착된 것을 특징을 하는 공기 청정용 필터.
제 1항에 있어서,

상기 벌키층의 PP 화이버는 2데이어를 40%, 6데니어를 40%, LM화이버는 4데니어를 20%로 혼합하여 이루어진 것을 특징으로 하는 공기 청정용 필터.
제 1항에 있어서,

상기 중간층의 ES 화이버는 2데니어를 20%, PET 화이버는 1.4데니어를 30%, VR 화이버는 1.4데니어를 30%를 혼합하여 이루어진 것을 특징으로 하는 공기 청정용 필터.
제 1항에 있어서,

상기 조밀층의 LM 화이버는 4데니어를 30%, ES 화이버는 2데니어를 50%, PER 화이어는 1.4데니어를 20%를 혼합하여 이루어진 것을 특징으로 하는 공기 청정용 필터.
제 1항에 있어서,

상기 계면활성제는 스프레이분사나 함침 및 망글 중 어느 하나로 균일하게 섬유층에 침투시켜 부착되는 것을 특징으로 하는 공기 청정용 필터.