KR20090061228A

KR20090061228A - 멸균 및 탈취를 위한 기능성 필터

Info

Publication number: KR20090061228A
Application number: KR1020070128157A
Authority: KR
Inventors: 김용상; 이진
Original assignee: 김용상
Priority date: 2007-12-11
Filing date: 2007-12-11
Publication date: 2009-06-16

Abstract

본 발명은 활성탄이나 활성탄소 섬유등 전기가 통하는 공기청정기,에어컨 자동차 필터에 전압을 공급한 기능성 필터에 관한 것이다. 본 발명이 해결하고자하는 과제는 항균 또는 멸균 기능과 새집 새차 증후군등 각종 VOC's나 냄새를 효과적으로 제거함을 목적으로 한다. 이러한 기능성 필터를 만들기 위하여 먼저 전기가 통할수 있도록 활성탄소섬유나 활성탄을 벌집모양의 알루미늄틀에 충진하거나 성형활성탄 또는 전기가 잘 소통되는 금속망을 필터 규격의 크기로 재단한다. 만들어진 필터에 백금나노 세라믹나노 및 각종 촉매를 코팅한다 미세전압이나 고전압을 발생시킬수 있는 장치를 마련한다. - 혹은 + 또는 교류중 1선을 필터에 연결하여 필터에 전기장을 형성하게 만든다. 이렇게하여 제조된 필터는 각종 세균과 바이러스를 활성탄이나 활성탄소섬유의 많은 기공에 포집하여 전기장에 의해 사멸되게 된다. 또한 활성탄이나 활성탄소 섬유에 부착되어있는 각종 촉매를 전기적 자극을 통해 활성화 시켜 각종 VOC's나 냄새를 제거하는 기능이 탁월하다.

활성탄소섬유,활성탄소,백금나노촉매,전압,전류,전기장,살균,VOC's

Description

멸균 및 탈취를 위한 기능성 필터{Catalytic carbone filter supplied high voltage for antibiotic and diminish VOC's}

본 발명은 멸균 VOC's 제거 등을 목적으로 하는 필터에 전기가 소통될수있는 물질, 특히 활성산소섬유에 백금 등 촉매를 코팅한 필터를 제조한 후 고전압 발생기의 고전압을 필터에 소통시켜 전기장을 만들어 살균 및 VOC's 제거용 멸균 및 탈취를 위한 기능성 필터에 관한 내용이다.

지금까지의 공기청정기의 필터는 주로 활성탄이나 활성 탄소 섬유에 촉매물질을 코팅하여 악취,VOC's를 제거하는 목적으로 사용되거나 은 나노,구리 나노의 항균력을 이용한 항균필터로 사용되어왔다. 또 전기에너지를 이용한 플라즈마 및 콜로나 를 이용하여 이온을 발생시켜 항균 냄새제거용 필터에 적용되어왔다. 따라서 필터의 개발 방향은 미세먼지 제거는 기본이고 항균 성능을 높이거나 냄새 제거의 효율을 높이는데 집중되고 있다.

첫째 목적은 종래의 활성 탄소 섬유 필터나 활성탄의 경우 필터로 사용시 각 종 바이러스나 세균의 서식처 역할을 한다. 본 발명은 활성탄이나 활성탄소 섬유에 고전압에의한 전기장을 형성시켜 바이러스나 세균을 멸균시키고자 한다.

또한 활성탄이나 활성 탄소 섬유의 흡착능력에 한계가 있어 파과점에 이르면 필터에서 VOC's나 냄새의 원인으로 작용하여 필터 고유의 기능을 상실하게 된다. 또한 활성탄이나 활성탄소 섬유에 백금등 촉매물질이 코팅되어 있어도 일반 상온에서는 촉매가 강력한 효과를 발휘하지 못한다.

본 발명은 활성탄소섬유나 활성탄에 백금등 촉매물질을 코팅한 후 고전압을 허여하여 많은 양의 전자를 백금촉매 등에 제공하여 촉매 기능을 대폭 향상시킬 수 있다. 따라서 냄새나 VOC's 등이 신속하게 제거되어 본발명에서 사용하는 필터는 파과점이 없는 반영구적인 필터다.

따라서, 본 발명은 활성탄소섬유나 활성탄에 백금등 촉매물질을 코팅하고, 전기가 통하는 알루미늄 하니콤 또는 스테인레스 철망에 마이너스 고전압을 인가하여 멸균 및 탈취 기능을 수행하도록 하는 멸균 및 탈취를 위한 기능성 필터를 제공하기 위한 것이다.

상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 멸균 및 탈취를 위한 기능성 필터는, 백금 나노입자를 표면에 코팅한 활성탄과; 벌집모양으로 양측면이 개구된 알루미늄 하니콤과; 상기 알루미늄 하니콤의 내부에 상기 백금 나노입자가 코팅된 활성탄을 채우고 상기 하니콤의 양측면에서 활성탄의 이탈을 방지하도록 상기 하니콤의 양측면에 부착되는 부직포와; 상기 활성탄을 채우고 부직포를 부착한 하니콤을 고 정시키기 위한 절연 프레임과; 가정용 상용전원 또는 차량용 직류전원을 입력전원으로 입력받아 마이너스 직류 고전압을 발생시켜 상기 절연프레임을 통과해서 상기 알루미늄 하니콤에 연결된 전극단자에 마이너스 직류 고전압을 인가시키기 위한 고압 발생부;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은 백금 나노입자를 표면에 코팅한 활성 탄소 섬유와; 상기 활성 탄소 섬유를 필터 형태로 고정시키고 전기를 통하도록 이루어진 스테인레스 철망과; 상기 백금 나노입자가 코팅된 활성 탄소 섬유 고정시킨 상기 스테인레스 철망을 고정시켜 필터 형태를 이루도록 하는 절연 프레임과; 가정용 상용전원 또는 차량용 직류전원을 입력전원으로 입력받아 마이너스 직류 고전압을 발생시켜 상기 절연프레임을 통과해서 상기 스테인레스 철망에 연결된 전극단자에 마이너스 직류 고전압을 인가시키기 위한 고압 발생부;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은, 기능성 필터에 미세먼지가 유입되어 피독되는 것을 방지하도록 기능성 필터의 앞단에 미세먼지 집진 필터를 탈부착 가능하도록 구성한다. 이는 절연 프레임에 탈부착 구조를 구성하거나, 별도의 필터 장착 브라켓을 이용하여 상기 집진 필터와 상기 기능성 필터를 일정한 간격으로 유지하여 탈부착 가능하도록 구성한다.

본 발명에서 활성탄이나 활성 탄소 섬유를 사용한 이유는 첫째 활성탄이나 활성 탄소 섬유의 냄새,VOC's,병원균 등의 흡착 능력이 탁월하다는 점이며, 둘째 백금 나노 입자나 각종 촉매의 코팅이 매우 쉽다는 점이다. 셋째 전기가 통하여 고전압을 인가할 수 있다는 점이다. 상기 특징에 의거 실내 공기를 필터를 통해 순환 시킬 때 실내의 각종 세균과 미생물을 효과적으로 포집할 수 있으며, 포집된 세균과 미생물은 강력한 고전압의 전기장에 의거 멸균되는 것이다. 또한 실내 공기를 필터를 통해 순환 시킬 때 실내의 각종 냄새와 VOC's는 활성탄 이나 활성 탄소 섬유에 흡착되어 활성탄이나 활성 탄소 섬유에 부착되어있는 백금 등 촉매에 의해 분해된다. 이때 중요한 요소가 분해 속도인데 고전압은 백금에 전자와 이온을 대량으로 제공하여 냄새나 VOC's의 분해 속도가 매우 빨라진다.

본 발명은 에어컨 공기청정기 등의 필터에서 각종 병원균 바이러스 등을 포집할수 있는 능력이 탁월한 활성탄이나 활성 탄소 섬유를 이용하여 포집한 후 고전압을 공급하여 강력한 전기장을 형성하여 포집된 미생물 바이러스를 사멸시킬 수 있다. 또한 활성탄이나 활성 탄소 섬유에 코팅된 백금 나노 촉매는 고전압 전기에너지로 부터 공급받은 전자나 이온에 의해 활성화 되어 강력한 촉매 역할을 수행하여 냄새 VOC's 제거의 효율이 탁월하게 상승 한다

이하 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조해서 상세히 설명하면 다음과 같다 .

도 1은 본 발명에 대한 기능성 필터의 제조 공정을 보인 공정도이다.

이에 도시된 바와 같이, 활성탄(101)은 중성활성탄을 이용하여 백금 나노입자 50ppm 1리터에 활성탄 1킬로그램 비율로 백금나노 용액(102)에 담지 하여 백금 나노 코팅이 이루어지게 한다. 이후 백금 나노입자가 코팅된 활성탄(103)을 건조시 킨다.

그리고, 양측이 개구된 벌집 모양의 알루미늄 구조체(이하; '하니콤'이라 칭함)(105)를 구비하고, 일측부에 부직포(104)를 부착한다.

상기 부직포(104)를 일측에 부착한 상기 알루미늄 하니콤(105)에 상기 백금 나노입자가 코팅된 활성탄(103)을 삽입하고, 하니콤(105)의 개구된 면에 부직포(106)를 부착하여 활성탄(103)이 하니콤(105)으로부터 빠지지않도록 한다.

상기 활성탄(103)이 삽입되고 양측면에 부직포(104)(106)가 부착된 알루미늄 하니콤(105)을 절연 프레임(107)에 장착하여 고정한다. 상기 절연 프레임(107)은 통상의 플라스틱 재질의 절연 프레임을 사용할 수 있다. 이때, 절연 프레임(107)을 통과해서 상기 알루미늄 하니콤(105)에 전기를 공급하기 위한 전극단자(108)를 부착 형성한다.

그리고, 상기 전극단자(108)에 고압의 DC를 공급하여 필터(100)의 멸균기능을 작동시키기 위한 고압발생부(109)가 구비되어 상기 알루미늄 하니콤(105)에 고압의 DC전압을 인가시켜 멸균 기능으로 작동시키도록 구성된다.

도 2는 본 발명의 다른 실시 예를 보인 기능성 필터의 제조 공정도이다.

상기 활성탄 대신에 활성탄소 섬유(201)를 백금 나노입자 100ppm의 백금 나노용액(202)에 담지 한 후 건조시킨다. 이어서, 상기 백금 나노입자가 코팅된 활성탄소 섬유(203)를 형태를 유지할 수 있는 스테인레스 철망(204)에 부착 고정시킨다. 이렇게 제작된 백금 나노 코팅이 이루어진 황성탄소 섬유(203)를 스테인레스 철망(204)에 부착하여 플라스틱 절연 프레임(205)에 삽입 고정시켜 필터(200)를 제 조한다. 이때, 절연 프레임(205)을 통과해서 상기 스테인레스 철망(204)에 전기를 공급하기 위한 전극단자(206)를 부착 형성한다. 그리고, 상기 전극단자(206)에 고압의 DC를 공급하여 필터(200)의 멸균기능을 작동시키기 위한 고압발생부(109)가 구비된다.

상기 고전압 발생부(109)는, 통상의 상용전원인 220/230V AC 50/60Hz 를 입력시켜 -5.95KV ∼ -7Kv(1G오옴)의 마이너스 직류 고전압을 발생하도록 구성된다. 고전압 발생부(109)의 공급 전류는 10mA 이하여서 안전하게 사용할 수 있다.

따라서, 알루미늄 하니콤(105)에 마이너스 직류 고전압을 인가시키므로써 백금 코팅된 활성탄(103)과의 상호 작용에 의해 멸균 기능이 활성화된다. 또한 스테인레스 철망(204)에 마이너스 직류 고전압을 인가하여 백금 나노 코팅된 활성탄소 섬유(203)와의 상호 작용으로 명균 기능이 활성화된다.

한편, 도 3 및 도 4는 본 발명에 의한 기능성 필터의 사용 예시도로서, 활성탄을 이용한 기능성 필터(100) 또는 활성 탄소 섬유를 이용한 기능성 필터(200)를 사용하는 경우에 미세먼지로부터 보호하기 위하여 기능성 필터(100)(200)의 앞단에 미세먼지 집진 장치로서 헤파필터(320)를 배치하여 사용한다. 블로어(310)에 의해 송풍되는 공기가 헤파필터(320)를 거쳐 본 발명의 기능성 필터(100)(200)를 통과하도록 하는 것이다. 즉 본 발명의 기능성 필터(100)(200)의 앞단에 미세먼지 집진 필터인 헤파필터(320)를 탈부착 할 수 있도록 구성된다. 탈부착 구조는 절연 프레임에 구성하거나, 헤파틸터와 기능성 필터를 일정한 간격을 유지하면서 장착 시킬 수 있는 필터 장착용 브라켓(도면에 도시안됨)을 사용하여 구성할 수 있다.

이는 미세먼지 집진 장치로서 헤파필터(320)를 사용함으로서 본 발명에 속하는 기능성 필터(100)(200)가 미세먼지에 피독되는 것을 방지한다. 고전압 발생부(109)에서 공급한 DC - 5.95 ∼ -7 KV의 고전압을 고 기능성 필터(100)(200)에 공급하되, 이때 고전압 공급이기 때문에 DC공급선으로 주의할 점은 반드시 기능성 필터(100)(200)의 절연프레임(107)(205)을 통해 전극단자(108)(206)를 고착시켜 필터 작동중에 탈착이 안되도록 주의해야 한다.

입력전원은 일반 가정에서는 교류 전원을 그대로 사용하고 자동차에서는 차량용 직류를 사용한다. 이는 고압 발생부(109)에 일반 가정용 상용전원 또는 차량용 직류전원을 입력전원으로 입력받아 직류 고압출력이 가능하도록 구성한다.

블로어(310)는 헤파필터(320)와 기능성 필터(100)(200)의 압손을 감안하여 설계되어야 한다. 실시 예를 들면 블로어(310)에서 공기를 불어주면 실내 공기가 헤파필터(320)을 거치면서 미세먼지가 제거된다. 헤파필터(320)에서는 바이러스나 병원균,냄새,VOC's 를 제거하지 못한다 따라서 통과된 바이러스나 병원균,냄새,VOC's 는 고기능성 필터(100(200)에 모두 흡착되게 된다. 흡착된 바이러스나 병원균,냄새,VOC's 는 고전압 전기장에 의해 멸균된다. 또한 고기능성 필터(100)(200)에 부착된 백금 촉매 특히 고전압에 의해 전자나 이온을 받아 활성화된 촉매에 의해서 냄새,VOC's가 제거된다

에어컨,공기청정기 필터 /자동차 실내 필터/ 병원,입원실등 살균 필터/냉장고 살균필터/진공청소기 냄새제거 필터/공장 VOC's 제거필터등 광범위하게 사용될 수있다

도 1은 본 발명에 대한 기능성 필터의 제조 공정을 보인 공정도

도 2는 본 발명의 다른 실시 예를 보인 기능성 필터의 제조 공정도

도 3 및 도 4는 본 발명에 의한 기능성 필터의 사용 예시도

＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞

100, 200 : 기능성 필터

101 : 활성탄

102, 202 : 백금 나노입자 용액

103 : 백금 나노입자가 코팅된 활성탄

104, 106 : 부작포

105 : 알루미늄 하니콤

107, 205 : 절연 프레임

108, 206 : 전극단자

109 : 고압 발생부

201 : 활성 탄소 섬유

203 : 백근마노입자가 코팅된 활성탄소섬유

204 : 스테인레스 철망

Claims

백금 나노입자를 표면에 코팅한 활성탄과;

벌집모양으로 양측면이 개구된 알루미늄 하니콤과;

상기 알루미늄 하니콤의 내부에 상기 백금 나노입자가 코팅된 활성탄을 채우고 상기 하니콤의 양측면에서 활성탄의 이탈을 방지하도록 상기 하니콤의 양측면에 부착되는 부직포와;

상기 활성탄을 채우고 부직포를 부착한 하니콤을 고정시키기 위한 절연 프레임과;

가정용 상용전원 또는 차량용 직류전원을 입력전원으로 입력받아 마이너스 직류 고전압을 발생시켜 상기 절연프레임을 통과해서 상기 알루미늄 하니콤에 연결된 전극단자에 마이너스 직류 고전압을 인가시키기 위한 고압 발생부;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 멸균 및 탈취를 위한 기능성 필터.
백금 나노입자를 표면에 코팅한 활성 탄소 섬유와;

상기 활성 탄소 섬유를 필터 형태로 고정시키고 전기를 통하도록 이루어진 스테인레스 철망과;

상기 백금 나노입자가 코팅된 활성 탄소 섬유 고정시킨 상기 스테인레스 철망을 고정시켜 필터 형태를 이루도록 하는 절연 프레임과;

가정용 상용전원 또는 차량용 직류전원을 입력전원으로 입력받아 마이너스 직류 고전압을 발생시켜 상기 절연프레임을 통과해서 상기 스테인레스 철망에 연결된 전극단자에 마이너스 직류 고전압을 인가시키기 위한 고압 발생부;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 멸균 및 탈취를 위한 기능성 필터.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 기능성 필터는,

기능성 필터에 미세먼지가 유입되어 피독되는 것을 방지하도록 기능성 필터의 앞단에 미세먼지 집진 필터를 탈부착 가능하도록 구성된 것을 특징으로 하는 멸균 및 탈취를 위한 기능성 필터.