KR20160031235A - 공기 청정기용 필터 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 필름과 다공성 직물을 말아서 성형한 공기 청전기용 필터에 관한 것으로서 특히 공기 중에 미세먼지, 톨루엔, 암모니아, 질소산화물(NOx) 및 황산화물(SOx) 등의 휴해물질을 제거할 수 있고, 상균성이 있는 공기 청정기용 필터에 관한 것이다.
본 발명에 의한 공기 청정기용 필터는 고전압 발생장치에 의해 하전되고, 부도체 피막층이 형성된 필름(110); 상기 플림(110)에 형성된 다수의 돌기(111); 상기 필름(110)과 함께 두루마리 형태로 감겨 각 필름(110) 사이에 위치하는 다공성 직물(120); 및 상기 다공성 직물(120)이 함침되어 다공성 직물(120)의 섬유 표면에 부착된 흡착액;을 포함하여 구성된다.

Description

공기 청정기용 필터 {Air cleaner fillter}
본 발명은 필름과 다공성 직물을 말아서 성형한 공기 청전기용 필터에 관한 것으로서 특히 공기 중에 미세먼지, 톨루엔, 암모니아, 질소산화물(NOx) 및 황산화물(SOx) 등의 휴해물질을 제거할 수 있고, 상균성이 있는 공기 청정기용 필터에 관한 것이다.
공기정화기는 각 가정과 공공시설 등에 설치하여 공기 중에 떠다니는 극 미세먼지를 포집 제거함으로써 쾌적한 실내환경을 유지할 수 있도록 하기 위한 것으로서다양한 종류의 공기정화기가 설치되어 사용하고 있다.
그런데 대부분의 공기정화기는 황사나 미세한 먼지를 제거할 수 있지만 벤젠, 포름알데이드, 톨루엔, 황산화물, 질소산화물 등의 환경 유해물질 등은 제거할 수 없다.
황사와 미세먼지는 물론 환경 유해물질을 제거할 수 있는 공기정화기가 일부 시판되고 있지만 이러한 공기청정기는 공기 중의 미세 먼지와 환경 유해물질을 필터링하는 필터의 구조가 매우 복잡하여 생산비용이 많이 소요되고, 판매 가격이 매우 고가인 문제점이 있다.
문헌 1. 대한민국특허청 등록특허공보 제10-0618464호, "공기 청정 필터"
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 공기 중의 황사와 미세 먼지는 물론 여러 환경 유해물질을 제거할 수 있는 공기 청정기용 필터를 제공하는 것이 본 발명의 목적이다.
또한, 공기 중의 황사와 미세 먼지는 물론 벤젠, 포름알데이드, 톨루엔, 황산화물, 질소산화물 등의 환경 유해물질을 제거할 수 있는 공기정화기용 필터의 구조를 단순화하고 생산가격을 절감할 수 있는 공기 청정기용 필터를 제공하는 것이 본 발명의 목적이다.
상기의 목적을 위하여 본 발명에 의한 공기 청정기용 필터는 고전압 발생장치에 의해 하전되고, 부도체 피막층이 형성된 필름(110); 상기 플림(110)에 형성된 다수의 돌기(111); 상기 필름(110)과 함께 두루마리 형태로 감겨 각 필름(110) 사이에 위치하는 다공성 직물(120); 및 상기 다공성 직물(120)이 함침되어 다공성 직물(120)의 섬유 표면에 부착된 흡착액;을 포함하여 구성된다.
이때, 상기 돌기(111)에 형성된 절개부(112)를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 흡착액은 2~3㎛ 크기의 마이크로 캡슐에 충전되어 다공성 직물(120)에 부착된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 흡착액은 속단, 구기자, 두충, 산약, 복분자딸기, 오가피, 오미자, 제비꽃, 장뇌삼, 향유, 엉겅퀴, 천마, 꿀풀, 민들레초, 용안, 해송, 칡, 배초향, 하수오, 황기, 계피, 초석잠, 황금, 밸리향, 도라지, 더덕, 쑥, 건강, 당귀, 모과초, 우슬, 숙지황, 단삼, 독활, 삼백초, 백삼, 고삼의 37가지 재료를 건조하여 분말화 하고 이를 혼합하여 중탕하여 발생하는 수증기를 냉각기를 통해 수집한 추출액인 것을 특징으로 한다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 공기 청정기용 필터는 공기 중의 황사와 미세 먼지는 물론 벤젠, 포름알데이드, 톨루엔, 황산화물, 질소산화물 등의 환경 유해물질을 제거할 수 있고, 공기정화기용 필터의 구조와 구성이 단순하므로 생산가격을 절감할 수 있으며 그로 인해 고기능 공기 청정기를 서민에게 저렴하게 공급할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 공기청정기를 도시한 도면.
도 2는 본 발명에 의한 공기청정기용 필터를 도시한 도면.
이하 첨부한 도면에 의하여 본 발명에 의한 공기 청정기용 필터에 대하여 상세하게 설명한다.
본 발명에 의한 공기 청정기용 필터(100)는 도 1에 도시한 바와 같이 공기청정기(10)의 내부에 장착되어 실내 공기 중에 포함된 미세먼지와 톨루엔, 포름알데히드, 암모니아, 황산화물, 질소산화물 등의 환경 유해물질을 흡착하여 실내 공기를 쾌적하게 정화시킨다.
본 발명에 의한 공기 청정기용 필터(100)는 도 2에 도시한 바와 같이, 필름(110)과 다공성 직물(120)이 적층되어 두루마리 형태로 말아 구성된 것이다.
상기 필름(110)은 폴리프로필렌(Polypropylene). 폴리에틸렌(Polyethylene) 등의 고분자 합성수지를 재질로 판 형태로 성형된 것으로서 상기 필름(110)의 두께는 0.1~1.0mm의 두께로 성형하는 것이 바람직하다.
필름(110)의 두께가 0.1mm 미만이면 필름(110)의 강성이 유지되지 않으므로 필름(110)은 0.1~1.0mm 두께로 성형한다.
그리고 상기 필름(110)의 표면에는 다수의 돌기(111)를 형성하는데, 필름(110)을 두루마리 형태로 권취할 때 필름(110)과 필름(110) 사이에 돌기(111) 높이 만큼의 틈을 생성시켜 공기가 원활하게 유동할 수 있도록 하고, 상기 필름(110) 사이로 공기가 유입되어 필터(100) 내부에서 와류를 형성하므로 필터(100) 내부에 흠입된 공기의 유동시간을 연장시켜 효율적으로 공기 중의 미세먼지와 환경 유해물질을 흡착할 수 있또록 구성한다.
또한, 상기 돌기(111)의 표면에 크랭크 또는 십자가 형태로 절개된 절개부(112)를 형성한다.
상기와 같이 돌기(111)에 절개부(112)를 형성함으로써 필터(100) 내부로 유입된 공기와 필터(100)의 접촉면적을 더욱 크게 함으로써 효율적으로 공기중의 먼지가 집진될 수 있도록 한다.
그리고 상기와 같이 성형된 필름(110)을 고전압 발생장치로 하전함으로써 필름(110)이 정전기를 보유토록 하여서 정전기와 미세먼지와의 대전에 의해 미세먼지가 집진되도록 한다.
또한, 표면에 부도체 피막층(104)을 형성함으로써 하전된 정전기가 방전되는 것을 방지하도록 한다.
즉, 필름(110)의 일 면은 (+)극성을 갖게 되고, 필름(110) 다른 면은 (-)극성을 갖게 되는데 필름을 권취하게 되면 (+)와 (-)극성이 교대로 적층되어 강한 정전기를 발생시키므로 그 정전기로 필터(100) 내부를 유동하는 미세먼지를 집진하게 되는 것이다.
그리고 상기 필름(110)과 함께 두리마리 형태로 말려 필터(100)를 구성하는 다공성 직물(120)은 부직포 또는 펠트와 같이 내부에 비교적 큰 기공이 형성된 직물로 성형된다.
그리고 상기 다공성 직물(120)을 환경 유해물질을 흡착할 수 있는 흡착액에 침지시킨 후 건조한다.
상기 흡착액은 본 발명의 출원인이 특허출원하여 특허등록 받은 특허 제586924호 "다용도 자연식물 추출액의 제조,처리 방법"에 의해 제조된 흡착액으로서, 공기중에 포함된 톨루엔, 포름알데히드, 암모니아, 질소산화물(NOx) 및 황산화물(SOx) 등의 환경 유해물질을 제거할 수 있다.
상기 흡착액은 속단, 구기자, 두충, 산약, 복분자딸기, 오가피, 오미자, 제비꽃, 장뇌삼, 향유, 엉겅퀴, 천마, 꿀풀, 민들레초, 용안, 해송, 칡, 배초향, 하수오, 황기, 계피, 초석잠, 황금, 밸리향, 도라지, 더덕, 쑥, 건강, 당귀, 모과초, 우슬, 숙지황, 단삼, 독활, 삼백초, 백삼, 고삼의 37가지 재료를 건조하여 분말화 하고 이를 혼합하여 중탕하여 발생하는 수증기를 냉각기를 통해 수집한 추출액이다.
다공성 직물(120)을 상기와 같이 제조된 흡착액에 함침시킨 후 건조하고, 필름(110)과 함께 도 2와 같이 두루마리 형태로 말아 필터(100)를 구성하면 필터(100) 내부를 유동하는 공기 중에 포함된 톨루엔, 포름알데히드, 암모니아, 질소산화물(NOx) 및 황산화물(SOx) 등의 환경 유해물질을 제거할 수 있다.
또한, 상기 환경 유해물질외에도 다공성 직물(120)에 의해 큰 먼지가 걸러지므로 큰 먼지와 환경 유해물질은 다공성 직물(120)에 의해 필터링되고, 미세먼지는 필름(110)에 집진된다.
상술한 바와 같이 다공성 직물(120)은 큰 먼지를 필터링하는데 오랫 동안 사용하다보면 필터(100)의 특정 부분에만 큰 먼지가 집중 필터링 되어 필터(100)로의 공기 흡입이 원활하게 이루어 지지 않게 될 수 있다.
이때, 필름(110)의 돌기에 형성된 절개부(112)에 의해 필터(100) 내부의 공기가 필름(110)을 통과하여 유동할 수 있으므로 필터(110) 내부로 정화할 공기가 고르게 퍼지도록 함으로써 오랫동안 필터(100)를 사용하여도 공기 정화 효율이 일정하게 유지된다.
상기 다공성 직물(120)을 흡착액에 함침시켜 흡착액을 다공성 직물(120) 표면에 형성할 수도 있지만, 바람직하게는 흡착액을 마이크로 캡슐에 담아 다공성 직물(120)을 마이크로캡슐 가공 처리할 수 있다.
마이크로 캡슐은 2~3㎛ 정도 크기의 매우 작은 크기로서 멜라민 고부자 피막을 갖고 있는 것으로서 상기 흡착액을 마이크로 캡슐 내부에 충전하여 다공성 직물(120)을 가공처리함으로써 마이크로 캡슐 내부에 충전된 흡착액이 서서히 방출되면서 필터(100) 내부를 유동하는 공기 중에 포함된 톨루엔, 포름알데히드, 암모니아, 질소산화물(NOx) 및 황산화물(SOx) 등의 환경 유해물질을 제거한다.
상기 마이크로 캡슐의 피막은 매우 얇고 투과성이 있기 때문에 마이크로 캡슐 내부에 충전된 흡착액이 서서히 방출되면서 환경 유해물질을 제거한다.
상기 마이크로 캡슐의 제조방법과 직물에 마이크로 캡슐 가공처리법은 이미 공지의 기술이므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 공기 청정기용 필터의 환경 유해물질 제거효과는 다음과 같다.
1) 포름알데히드 제거율
5ℓ가스백에 포름알데히드 5㎕를 넣은 후 본 발명에 의한 필터가 장착된 공기청정기를 가동시킨 후 시간 경과에 따른 포름알데히드의 농도를 측정(가스검지관법)하였다.
시간의 경과 제거율
5분 60.4%
15분 75.1%
30분 84.4%
60분 91.7%
탈취율(%)={(Cb - Cs) / Cb} × 100
Cb : Blank, 각 시간 경과 후 시험용기 안에 남아 있는 시험가스의 농도.
Cs : 시료, 각 시간 경과 후 시험용기 안에 남아 있는 시험가스의 농도.
2) 톨루엔의 제거율
5ℓ가스백에 톨루엔 5㎕를 넣은 후 본 발명에 의한 필터가 장착된 공기청정기를 가동시킨 후 시간 경과에 따른 포름알데히드의 농도를 측정(가스검지관법)하였다.
시간의 경과 제거율
5분 43.5%
15분 57.8%
30분 64.1%
60분 69.3%
탈취율(%)={(Cb - Cs) / Cb} × 100
Cb : Blank, 각 시간 경과 후 시험용기 안에 남아 있는 시험가스의 농도.
Cs : 시료, 각 시간 경과 후 시험용기 안에 남아 있는 시험가스의 농도.
본 발명에 의한 공기 청정기용 필터는 공기 중의 황사와 미세 먼지는 물론 벤젠, 포름알데이드, 톨루엔, 황산화물, 질소산화물 등의 환경 유해물질을 제거할 수 있고, 공기정화기용 필터의 구조와 구성이 단순하므로 생산가격을 절감할 수 있으며 그로 인해 고기능 공기 청정기를 서민에게 저렴하게 공급할 수 있는 장점이 있다.
10 : 공기청정기
100 : 필터
110 : 필름
111 : 돌기
112 : 절개부
120 : 다공성 직물

Claims (4)

  1. 고전압 발생장치에 의해 하전되고, 부도체 피막층이 형성된 필름(110);
    상기 플림(110)에 형성된 다수의 돌기(111);
    상기 필름(110)과 함께 두루마리 형태로 감겨 각 필름(110) 사이에 위치하는 다공성 직물(120); 및
    상기 다공성 직물(120)이 함침되어 다공성 직물(120)의 섬유 표면에 부착된 흡착액;을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 공기 청정기용 필터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 돌기(111)에 형성된 절개부(112)를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 공기 청정기용 필터.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 흡착액은 2~3㎛ 크기의 마이크로 캡슐에 충전되어 다공성 직물(120)에 부착된 것을 특징으로 하는 공기 청정기용 필터.
  4. 제1항 내지 제3항에 있어서,
    상기 흡착액은 속단, 구기자, 두충, 산약, 복분자딸기, 오가피, 오미자, 제비꽃, 장뇌삼, 향유, 엉겅퀴, 천마, 꿀풀, 민들레초, 용안, 해송, 칡, 배초향, 하수오, 황기, 계피, 초석잠, 황금, 밸리향, 도라지, 더덕, 쑥, 건강, 당귀, 모과초, 우슬, 숙지황, 단삼, 독활, 삼백초, 백삼, 고삼의 37가지 재료를 건조하여 분말화 하고 이를 혼합하여 중탕하여 발생하는 수증기를 냉각기를 통해 수집한 추출액인 것을 특징으로 하는 공기 청정기용 필터.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN109731399A (zh) * 2019-03-12 2019-05-10 惠州市信迪节能环保科技有限公司 一种用于空气净化的过滤网及过滤芯片

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