KR20180028260A - Filter apparatus and manufacture method thereof - Google Patents

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KR20180028260A
KR20180028260A KR1020160115737A KR20160115737A KR20180028260A KR 20180028260 A KR20180028260 A KR 20180028260A KR 1020160115737 A KR1020160115737 A KR 1020160115737A KR 20160115737 A KR20160115737 A KR 20160115737A KR 20180028260 A KR20180028260 A KR 20180028260A
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황정호
박지운
박규현
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연세대학교 산학협력단
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Abstract

A disclosed filter device according to the present invention comprises: a nanofiber part formed by electrospinning; and a nanowire part on which antimicrobial material is coated and arranged by electrospray on at least one side of the nanofiber part. Therefore, the filter device with high quality can be provided since an antimicrobial property can be improved without differential pressure increase.

Description

필터장치 및 이의 제조방법{FILTER APPARATUS AND MANUFACTURE METHOD THEREOF}[0001] FILTER APPARATUS AND MANUFACTURE METHOD THEREOF [0002]

본 발명은 필터장치 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 전기 방사를 이용해 제조된 나노 섬유에 나노 와이어를 분사하여 코팅하는 단순 공정을 통해 제조 가능한 항균성이 우수한 필터장치 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a filter device and a manufacturing method thereof, and more particularly, to a filter device having excellent antibacterial properties that can be manufactured through a simple process of spraying nanowires on nanofibers produced by electrospinning and coating will be.

최근, 미세먼지, 황사 등과 같은 실외 환경과 라돈, 일산화탄소 등과 같은 실내 환경의 요인들로 인해, 공기 청정에 대한 요구가 증대되고 있다. 그로 인해, 실내외 공기의 질을 개선시키기 위한 공기청정기용 필터, 에어컨용 필터 및 자동차용 에어필터의 보급 또한, 활발히 이루어지고 있는 추세이다. 또한, 공기의 질 뿐만 아니라, 식수로 사용되는 물에 대한 수질 개선의 요구가 증대되고 있다. BACKGROUND ART Recently, demands for air cleaning are increasing due to factors such as outdoor environment such as fine dust, yellow dust, and indoor environment such as radon and carbon monoxide. As a result, the air purifier filter, the air conditioner filter, and the air filter for automobiles have been actively promoted to improve the indoor and outdoor air quality. In addition, there is an increasing demand for water quality improvement for water used as drinking water as well as air quality.

한편, 공기 및 수질 등과 같은 인간의 생활에 밀접한 영향을 미치는 환경적 요소들을 정화시키기 위해 미생물 또는 바이러스의 포집이 가능한 필터의 보급이 활발히 이루어지고 있다. 필터는 사용 빈도수가 증가됨에 따라 포집된 미생물과 세균이 적재되어 오염되어 증식됨이 야기된다. 뿐만 아니라, 필터에 적재된 미생물이 필터의 사용 중 비산될 수 있음으로 인해, 필터로 인한 사용자의 신뢰성 저하가 야기된다. 이에 따라, 근래에는 필터의 포집율이 우수하면서도 높은 항균성을 유지할 수 있는 필터에 대한 다양한 연구가 지속적으로 이루어지고 있다.
On the other hand, filters capable of collecting microorganisms or viruses have been actively promoted in order to purify environmental factors that closely affect human life such as air and water quality. As the frequency of use increases, the filter causes contaminated microbes and bacteria to be loaded and contaminated. In addition, since the microorganisms loaded on the filter can be scattered during use of the filter, the reliability of the user is lowered due to the filter. Accordingly, in recent years, various studies on a filter capable of maintaining a high antibacterial property while having an excellent filter collecting rate have been continuously carried out.

대한민국 특허출원번호 제10-2004-0117273호Korean Patent Application No. 10-2004-0117273 대한민국 특허출원번호 제10-2009-0052425호Korean Patent Application No. 10-2009-0052425

본 발명은 나노 와이어를 분사하여 코팅하는 단순 제조 공정을 통해 항균성과 포집 효율을 향상시킬 수 있는 필터장치 및 이의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다. An object of the present invention is to provide a filter device capable of improving antibacterial and collecting efficiency through a simple manufacturing process of spraying and coating nanowires and a manufacturing method thereof.

본 발명의 다른 목적은 균일한 차압 유지로 인한 필터 품질 향상에 기여할 수 있는 필터장치 및 이의 제조방법을 제공하기 위한 것이다.
Another object of the present invention is to provide a filter device capable of contributing to improvement of filter quality due to maintenance of a uniform pressure difference and a manufacturing method thereof.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 필터장치는, 전기 방사(Electrospinning)에 의해 형성되는 나노 섬유(Fiber)부 및 상기 나노 섬유부의 적어도 일측에 전기 분사(Electrospray)에 의해 항균성 물질이 코팅되어 마련되는 나노 와이어(wire)부를 포함한다. According to an aspect of the present invention, there is provided a filter device comprising: a nanofiber portion formed by electrospinning; and at least one side of the nanofiber portion coated with an antimicrobial material by electrospray And a nanowire portion.

일측에 의하면, 상기 나노 섬유부는 질산과산화아세틸(PAN, peroxyacetyl nitrate), 폴리에틸렌옥사이드(PEN, Poly Ethylene Oxide) 및 폴리비닐피롤리돈(PVP, Poly Vinyl Pirrolidone) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 용액에 다이메틸폼아마이드(Dimethyl formamide)를 포함하는 용매를 혼합한 섬유재로 형성된다. According to one aspect of the present invention, the nanofiber portion may be formed into a die containing a solution containing at least one of poly (PAN), poly (ethylene oxide) And a solvent including dimethyl formamide.

일측에 의하면, 상기 나노 와이어부는 은(Silver) 나노 와이어에 이소프로필 알코올(isopropyl alcohol)이 혼합된 와이어재로 형성된다. According to one aspect, the nanowire portion is formed of a wire material in which silver nanowires are mixed with isopropyl alcohol.

일측에 의하면, 상기 나노 와이어부는 상기 나노 섬유부를 통과하는 공기의 방향에 대해 나란하도록 상기 나노 섬유부의 일측에 코팅되어 마련된다. According to one aspect of the present invention, the nanowire portion is coated on one side of the nanofiber portion so as to be parallel to the direction of air passing through the nanofiber portion.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 필터장치는, 전기 방사(Electrospinning)에 의해 형성되어 이물을 필터링할 수 있는 나노 섬유(Fiber)부 및 상기 나노 섬유부 보다 작은 직경을 가지고 상기 나노 섬유부를 통과하는 바람의 방향에 나란하도록, 상기 나노 섬유부에 항균성 물질로 마련되는 나노 와이어(wire)부를 포함한다. A filter device according to a preferred embodiment of the present invention includes: a nanofiber portion formed by electrospinning and capable of filtering foreign matter; and a filter portion having a diameter smaller than that of the nanofiber portion and passing through the nanofiber portion And a nanowire portion provided in the nanofiber portion so as to be parallel to the direction of wind.

일측에 의하면, 상기 나노 섬유부는 질산과산화아세틸(PAN, peroxyacetyl nitrate), 폴리에틸렌옥사이드(PEN, Poly Ethylene Oxide) 및 폴리비닐피롤리돈(PVP, Poly Vinyl Pirrolidone) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 용액에 다이메틸폼아마이드(Dimethyl formamide)를 포함하는 용매를 혼합한 섬유재로 형성된다. According to one aspect of the present invention, the nanofiber portion may be formed into a die containing a solution containing at least one of poly (PAN), poly (ethylene oxide) And a solvent including dimethyl formamide.

일측에 의하면, 상기 나노 와이어부는 은(Silver) 나노 와이어에 이소프로필 알코올(isopropyl alcohol)이 혼합된 와이어재가 전기 분사(Electrospray)에 의해 코팅되어 형성된다. According to one aspect, the nanowire portion is formed by coating a wire material mixed with silver nanowires with isopropyl alcohol by electrospray.

일측에 의하면, 상기 나노 와이어부는 상기 공기의 방향을 기준으로, 상기 공기와 마주하는 상기 나노 섬유부의 선측에 마련된다. According to one aspect, the nanowire portion is provided on the side of the nanofiber portion facing the air with respect to the direction of the air.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 필터장치의 제조방법은, 전기 방사(Electrospinning)에 의해 나노 섬유부를 마련하는 단계 및 상기 나노 섬유부의 적어도 일측에 분사(spray)에 의해 항균성 물질로 형성되는 나노 와이어부를 코팅하여 마련하는 단계를 포함한다. A method of manufacturing a filter device according to a preferred embodiment of the present invention includes the steps of providing a nanofiber portion by electrospinning and forming a nanowire formed of an antibacterial material on at least one side of the nanofiber portion by spraying And a step of coating the part.

일측에 의하면, 상기 나노 섬유부 마련단계는, 질산과산화아세틸(PAN, peroxyacetyl nitrate), 폴리에틸렌옥사이드(PEN, Poly Ethylene Oxide) 및 폴리비닐피롤리돈(PVP, Poly Vinyl Pirrolidone) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 용액에 다이메틸폼아마이드(Dimethyl formamide)를 포함하는 용매를 혼합한 섬유재를 상기 전기 방사에 의해 마련한다. According to one aspect of the present invention, the step of providing the nanofiber portion includes at least one of PAN, peroxyacetyl nitrate, PEN, polyvinyl pyrrolidone (PVP) Is mixed with a solvent containing dimethyl formamide to prepare a fiber material by the above electrospinning.

일측에 의하면, 상기 나노 와이어부 마련단계는, 은(Silver) 나노 와이어에 이소프로필 알코올(isopropyl alcohol)이 혼합된 와이어재를 분사하여 마련한다. According to one aspect of the present invention, the step of providing the nanowire part is formed by spraying a wire material mixed with isopropyl alcohol into a silver nanowire.

일측에 의하면, 상기 나노 와이어부 마련단계는, 상기 나노 섬유부를 통과하는 공기의 방향에 대해 나란하도록 상기 나노 섬유부의 일측에 상기 나노 와이어부를 마련한다. According to one aspect of the present invention, the nanowire portion is provided on one side of the nanofiber portion so as to be parallel to the direction of air passing through the nanofiber portion.

일측에 의하면, 상기 나노 와이어부 마련단계는 전기분사(Electrospray)에 의해 상기 나노 와이어부를 마련한다. According to one aspect of the present invention, the nanowire portion is prepared by electrospray.

일측에 의하면, 상기 나노 섬유부 마련단계 및 나노 와이어부 마련단계는 상기 나노 섬유부 및 나노 와이어부를 형성하기 위해 재료만을 교체하여 하나의 제조 시스템을 공유하여 이루어진다.
According to one aspect of the present invention, the step of preparing the nanofiber portion and the step of preparing the nanowire portion are performed by sharing only one manufacturing system by replacing only the material to form the nanofiber portion and the nanowire portion.

상기와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의하면, 첫째, 항균성 물질로 형성되는 나노 와이어부를 나노 섬유부에 대해 방사하여 코팅함으로써, 나노 섬유부에 대한 나노 와이어부의 분리 없이 포집성과 항균성을 모두 향상시킬 수 있게 된다. According to the present invention having the above-described structure, first, by radiating and coating the nanowire portion formed of the antibacterial material with respect to the nanofiber portion, it is possible to improve both the collecting property and the antibacterial property without separating the nanowire portion from the nanofiber portion do.

둘째, 필터장치를 통과하는 공기의 차압이 균일하게 유지됨에 따라, 공기의 손실 없이 필터의 물리적인 성능 향상에 기여할 수 있게 된다. Second, since the differential pressure of the air passing through the filter device is maintained uniformly, it is possible to contribute to improvement of the physical performance of the filter without loss of air.

셋째, 나노 와이어부와 나노 섬유부를 동일한 제조 시스템을 공유하여 재료만을 교체하여 제조함으로써, 경제성이 우수하다.
Third, the nanowire portion and the nanofiber portion are manufactured by replacing only the material by sharing the same manufacturing system, which is excellent in economical efficiency.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 필터장치를 개략적으로 확대 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 필터장치의 제조방법을 설명하기 위해 개략적으로 도시한 순서도이다.
도 3은 도 2에 도시된 나노 섬유부 마련단계를 설명하기 위해 개략적으로 도시한 공정도이다.
도 4는 도 2에 도시된 나노 와이어부 마련단계를 설명하기 위해 개략적으로 도시한 공정도이다.
도 5는 나노 와이어부의 코팅시간에 따른 포집 효율을 개략적으로 도시한 그래프이다.
도 6은 나노 와이어부의 코팅시간에 따른 차압을 개략적으로 도시한 그래프이다. 그리고,
도 7은 나노 와이어부의 코팅시간에 다른 항균성을 개략적으로 도시한 그래프이다. 1 is a perspective view schematically showing a filter device according to a preferred embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart schematically showing a manufacturing method of the filter device shown in FIG. 1. FIG.
FIG. 3 is a process diagram schematically showing a step of preparing the nanofiber portion shown in FIG. 2. FIG.
FIG. 4 is a process diagram schematically showing the steps of preparing the nanowire portion shown in FIG.
5 is a graph schematically showing the collection efficiency according to the coating time of the nanowire portion.
6 is a graph schematically showing the differential pressure according to the coating time of the nanowire portion. And,
FIG. 7 is a graph schematically showing other antibacterial properties at the coating time of the nanowire portion. FIG.

이하, 본 발명의 바람직한 일 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 설명한다. 다만, 본 발명의 사상이 그와 같은 실시예에 제한되지 않고, 본 발명의 사상은 실시예를 이루는 구성요소의 부가, 변경 및 삭제 등에 의해서 다르게 제안될 수 있을 것이나, 이 또한 발명의 사상에 포함되는 것이다.
Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the spirit of the present invention is not limited to such embodiments, and the spirit of the present invention may be proposed differently by adding, modifying and deleting constituent elements constituting the embodiment, .

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 필터장치(1)는 나노 섬유부(10) 및 나노 와이어부(20)를 포함한다. 1 shows a filter device 1 according to a preferred embodiment of the present invention includes a nanofiber portion 10 and a nanowire portion 20.

상기 나노 섬유(Fiber)부(10)는 전기 방사(Electrospinning)에 의해 형성된다. 상기 나노 섬유부(10)는 질산과산화아세틸(PAN, peroxyacetyl nitrate), 폴리에틸렌옥사이드(PEN, Poly Ethylene Oxide) 및 폴리비닐피롤리돈(PVP, Poly Vinyl Pirrolidone) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 용액에 다이메틸폼아마이드(Dimethyl formamide)를 포함하는 용매를 혼합한 섬유재로 형성된다. 이러한 나노 섬유부(10)는 전기 방사에 의해 형성되어 격자 형태로 마련됨으로써, 미생물과 같은 이물을 필터링하는 필터 몸체이다. The nanofiber portion 10 is formed by electrospinning. The nanofiber portion 10 may be formed of a material such as a polyimide or a polyvinylpyrrolidone (PVP) or a polyvinylpyrrolidone (PVP) And a solvent including dimethyl formamide. The nanofiber portion 10 is a filter body formed by electrospinning and provided in a lattice form to filter foreign matters such as microorganisms.

상기 나노 와이어(Wire)부는 나노 섬유부(10)의 적어도 일측에 전기 분사(Electrospray)에 의해 항균성 물질이 코팅되어 마련된다. 상기 나노 와이어부(20)는 은(Silver) 나노 와이어에 이소프로필 알코올(isopropyl alcohol)이 혼합된 와이어재로 형성된다. The nanowire part is coated with an antimicrobial material on at least one side of the nanofiber part 10 by electrospray. The nanowire 20 is formed of a wire material in which silver nanowires are mixed with isopropyl alcohol.

참고로, 상기 나노 와이어부(20)가 은 나노 와이어를 포함하는 것으로 예시하나, 꼭 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 상기 나노 와이어부(20)가 구리, 니켈과 같은 금속성 물질뿐만 아니라, 실리콘, 탄소나노튜브(CNT) 등과 같은 다양한 항균성 물질 중 어느 하나로 형성될 수 있음은 당연하다. 또한, 상기 나노 와이어부(20)는 나노 섬유부(10)에 대해 분사됨에 있어서, 전기 분사가 아닌 일반 분무 방식과 같은 분사 방식이 적용 가능하다. For reference, the nanowire portion 20 includes silver nanowires, but is not limited thereto. That is, it is natural that the nanowire portion 20 may be formed of any one of various antibacterial materials such as silicon, carbon nanotube (CNT), and the like, as well as metallic materials such as copper and nickel. In addition, the nanowire portion 20 may be sprayed to the nanofiber portion 10, such as a general spraying method rather than an electric spraying method.

이러한 나노 와이어부(20)는 나노 섬유부(10)를 통과하는 공기의 방향에 대해 나란하도록 나노 섬유부(10)의 일측에 마련된다. 보다 바람직하게는, 상기 나노 와이어부(20)는 공기의 방향을 기준으로 공기와 마주하는 즉, 공기가 유입되는 선측에 마련됨으로써, 공기의 흐름에 간섭되어 나노 섬유부(10)로부터 분리됨을 방지함이 좋다.
The nanowire portion 20 is provided on one side of the nanofiber portion 10 so as to be parallel to the direction of the air passing through the nanofiber portion 10. More preferably, the nanowire portion 20 is provided on the side opposite to the air with respect to the direction of the air, that is, on the side where the air flows, thereby preventing the nanowire portion 20 from being separated from the nanofiber portion 10 It is good.

상기와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 필터장치(1)의 제조방법(100)을 도 2를 참고하여 설명한다. A manufacturing method 100 of the filter device 1 according to the present invention having the above-described structure will be described with reference to FIG.

도 2의 도시와 같이, 상기 필터장치(1)의 제조방법(100)은 나노 섬유부(10)의 마련단계(110) 및 나노 와이어부(20)의 마련단계(120)를 포함한다. 2, the method 100 of fabricating the filter device 1 includes a step 110 of preparing a nanofiber portion 10 and a step 120 of preparing a nanowire portion 20. As shown in FIG.

상기 나노 섬유부(10)의 마련단계(110)는 전기 방사(Electrospinning)에 의해 나노 섬유부(10)를 마련한다. 상기 나노 섬유부(10)는 전기 방사에 의해 나노 섬유부(10)를 마련함으로써, 부유중인 세균을 포집할 수 있는 격자 형태의 필터를 제공한다. 이러한 나노 섬유부(10)의 마련단계(110)는 질산과산화아세틸(PAN, peroxyacetyl nitrate), 폴리에틸렌옥사이드(PEN, Poly Ethylene Oxide) 및 폴리비닐피롤리돈(PVP, Poly Vinyl Pirrolidone) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 용액에 다이메틸폼아마이드(Dimethyl formamide)를 포함하는 용매를 혼합한 섬유재를 상기 전기 방사하여 마련한다. The step (110) of preparing the nanofiber part (10) comprises providing the nanofiber part (10) by electrospinning. The nanofiber portion 10 is provided with a nanofiber portion 10 by electrospinning to provide a lattice-shaped filter capable of collecting floating bacteria. The step 110 of forming the nanofiber portion 10 may include at least one of PAN, peroxyacetyl nitrate, PEN, and polyvinylpyrrolidone (PVP) And a solvent containing dimethyl formamide is mixed with a solution containing a surfactant and a solvent.

한편, 상기 나노 섬유부(10)의 마련단계(110)는 도 3의 도시와 같은 제조 시스템(200)을 통해 마련된다. 상기 제조 시스템(200)은 일방향 또는 양방향으로 움직임 가능한 이동부(210)와, 이동부(210)를 향해 섬유재 및 와이어재 중 적어도 어느 하나를 포함하는 재료를 공급 가능한 공급부(220)를 포함한다. Meanwhile, the step 110 of preparing the nanofiber portion 10 is provided through the manufacturing system 200 as shown in FIG. The manufacturing system 200 includes a moving part 210 capable of moving in one direction or both directions and a supplying part 220 capable of supplying a material including at least one of a fiber material and a wire material toward the moving part 210 .

상기 이동부(210)는 일종의 이동 가능한 작업대인 컨베이어(Conveyor)와 같이, 적재된 물건을 이송 가능하다. 이러한 이동부(210)는 제조 공정에 따라 선택적으로 정지 또는 이동함으로써, 제조되는 필터장치(1)의 제조를 가이드한다. The moving unit 210 is capable of transporting a loaded object, such as a conveyor, which is a kind of movable work platform. This moving part 210 guides the manufacture of the filter device 1 to be manufactured by selectively stopping or moving according to the manufacturing process.

상기 공급부(220)는 나노 와이어부(20) 및 나노 섬유부(10)를 형성하기 위해 재료를 이동부(210) 측으로 공급한다. 이러한 공급부(220)는 노즐(221)을 가짐으로써, 재료를 이동부(210)를 향해 방사 또는 분사한다. The supply part 220 supplies the material to the moving part 210 side to form the nanowire part 20 and the nanofiber part 10. This supply part 220 has a nozzle 221 to radiate or eject the material toward the moving part 210. [

상기 공급부(220)는 전기적인 방사 및 분사를 위해 전원을 공급하는 전원공급부(222)와 연결된다. 또한, 상기 공급부(220)는 재료를 외부로 배출시킬 수 있도록 펌핑(Pumping)하는 펌프(223)를 구비한다. The supply unit 220 is connected to a power supply unit 222 that supplies power for electrical radiation and injection. The supply unit 220 includes a pump 223 for pumping the material to the outside.

상기 공급부(220)는 도 3 및 도 4의 도시와 같이, 나노 섬유부(10) 및 나노 와이어부(20)를 형성하기 위한 제1 및 제2저장통(230)(240)이 교체 가능하도록 마련된다. 즉, 상기 공급부(220)는 하나의 몸체를 공유하면서 나노 섬유부(10) 및 나노 와이어부(20)를 형성시키도록 재료를 공급시킨다. 3 and 4, the supply unit 220 may be configured such that the first and second reservoirs 230 and 240 for forming the nanofiber portion 10 and the nanowire portion 20 are replaceable do. That is, the supply unit 220 supplies the material to form the nanofiber portion 10 and the nanowire portion 20 while sharing one body.

보다 구체적으로, 도 3의 도시와 같이, 상기 공급부(220)에 나노 섬유부(10)를 형성시키기 위한 재료 즉, 섬유재가 저장된 제1저장통(230)이 장착되면, 제1저장통(230)의 섬유재가 노즐(221)을 통해 배출되어 나노 섬유부(10)를 형성시킨다. 이때, 상기 공급부(220)에는 전원공급부(222) 및 펌프(223)가 연결된 상태임에 따라, 제1저장통(230)으로부터 섬유재가 펌핑되어 전기 방사되게 된다. 이렇게 공급부(220)로부터 전기 방사되어 마련된 나노 섬유부(10)의 직경은 대략 수백 나노미터(nm)이며, 격자 형태의 필터를 형성시킨다. 3, when the material for forming the nanofiber portion 10, that is, the first reservoir 230 in which the fiber material is stored, is installed in the supply portion 220, The fiber material is discharged through the nozzle 221 to form the nanofiber portion 10. At this time, since the power supply unit 222 and the pump 223 are connected to the supply unit 220, the fibrous material is pumped from the first reservoir 230 to be electrospun. The diameter of the nanofiber portion 10 that is electrospun from the supply portion 220 is approximately several hundred nanometers (nm), and forms a lattice-shaped filter.

이 후, 상기 나노 와이어부(20)를 마련하기 위해, 도 4의 도시와 같이, 상기 공급부(220)로부터 제1저장통(230)이 분리되어 제2저장통(240)으로 교체된다. 상기 제2저장통(240)에는 나노 와이어부(20)를 형성시킬 수 있는 재료 즉, 와이어재가 저장되며, 전원공급부(222)로부터 전기가 인가되어 펌프(223)에 의해 펌핑되어 공급된다. 이때, 상기 제2저장통(240)으로부터 배출되는 와이어재에 의해 형성되는 나노 와이어부(20)의 직경은 나노 섬유부(20)보다 작은 대략 100나노미터(nm)이하인 것이 좋다. 4, the first reservoir 230 is separated from the supply part 220 to be replaced with the second reservoir 240 to form the nanowire part 20. Next, as shown in FIG. A material for forming the nanowire portion 20, that is, a wire material is stored in the second reservoir 240. The electricity is supplied from the power supply portion 222 and is pumped by the pump 223 to be supplied. At this time, the diameter of the nanowire portion 20 formed by the wire material discharged from the second reservoir 240 may be less than about 100 nanometers (nm) smaller than the nanofiber portion 20.

이상과 같이, 상기 나노 섬유부(10)와 나노 와이어부(20)는 섬유재 및 와이어재가 각각 저장된 제1 및 제2저장통(230)(240)을 공급부(220)에 대해 교체함으로써, 하나의 제조 시스템(200)를 공유하여 마련된다. 그러나, 꼭 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 나노 와이어부(20)가 나노 섬유부(10)에 대한 전기 분사가 아닌 일반 분사로 마련될 경우, 별도의 분사수단을 통해 형성될 수도 있음은 당연하다. 즉, 상기 나노 섬유부(10)와 나노 와이어부(20)가 전기 공급에 의한 전기 방사 및 전기 분사로 형성될 경우, 전기를 인가하여 재료를 공급할 수 있는 하나의 제조 시스템(200)을 상호 공유할 수 있는 것이다.
As described above, the nanofiber portion 10 and the nanowire portion 20 are formed by replacing the first and second reservoirs 230 and 240, which store the fiber material and the wire material, respectively, with respect to the supply portion 220, The manufacturing system 200 is shared. However, the present invention is not limited thereto, and it is natural that the nanowire portion 20 may be formed through a separate injection means when the nanowire portion 20 is provided as a general injection rather than an electric injection with respect to the nanofiber portion 10. That is, when the nanofiber portion 10 and the nanowire portion 20 are formed by electrospinning and electrospinning by electric power supply, one manufacturing system 200 capable of supplying electricity by applying electricity may be mutually shared You can do it.

상기와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 필터장치(1)는 도 5의 도시와 같이, 나노 와이어부(20)의 코팅 시간이 증가할수록 필터장치(1)의 포집 효율이 상승한다. 즉, 상기 나노 와이어부(20)을 마련하기 위한 코팅 시간에 비례하여 필터장치(1)의 포집 효율 또한, 증가된다. 뿐만 아니라, 대략 30분의 시간동안 나노 와이어부(20)가 코팅되어 마련될 경우, 포집 효율은 100% 상승함을 알 수 있다. As shown in FIG. 5, the filter device 1 according to the present invention having the above-described configuration increases the collection efficiency of the filter device 1 as the coating time of the nanowire portion 20 increases. That is, the collection efficiency of the filter device 1 is also increased in proportion to the coating time for providing the nanowire portion 20. In addition, it can be seen that when the nanowire portion 20 is coated for about 30 minutes, the collection efficiency is increased by 100%.

또한, 도 6의 도시와 같이, 상기 나노 와이어부(20)를 마련하기 위한 코팅 시간이 증가하여도 필터장치(1)의 차압은 변하지 않는다. 보다 구체적으로, 상기 필터장치(1)를 통과하는 공기의 차압이 나노 와이어부(20)의 마련에도 영향을 미치지 않음으로써, 차압이 균일하게 유지되게 된다. 이러한 차압 유지는 결국, 공기의 손실율이 낮음을 지칭한다. 6, even if the coating time for providing the nanowire portion 20 increases, the pressure difference of the filter device 1 does not change. More specifically, the differential pressure of the air passing through the filter device 1 does not affect the provision of the nanowire portion 20, so that the differential pressure can be maintained uniformly. This maintenance of the pressure difference ultimately means that the air loss rate is low.

아울러, 도 7의 도시와 같이, 상기 나노 와이어부(20)를 마련하기 위한 코팅 시간이 증가할수록 필터장치(1)의 항균성 또한, 증가한다. 이러한 항균성은 코팅 시간이 대략 30분 경과하면, 100%까지 상승한다. 이에 따라, 상기 나노 와이어부(20)의 코팅시간에 따른 포집 효율 및 항균성이 모두 우수해짐을 알 수 있다.
Further, as shown in FIG. 7, as the coating time for providing the nanowire portion 20 increases, the antibacterial property of the filter device 1 also increases. This antimicrobial activity increases up to 100% after about 30 minutes of coating time. As a result, the collection efficiency and antibacterial property of the nanowire portion 20 are improved according to the coating time.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
Although the present invention has been described with reference to the preferred embodiments thereof, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the following claims. It can be understood that

1: 필터장치 10: 나노 섬유부
20: 나노 와이어부 200: 제조 시스템
210: 이동부 220: 공급부
230: 제1저장통 240: 제2저장통1: Filter device 10: Nano fiber part
20: nanowire part 200: manufacturing system
210: moving part 220:
230: first reservoir 240: second reservoir

Claims (14)

전기 방사(Electrospinning)에 의해 형성되는 나노 섬유(Fiber)부; 및
상기 나노 섬유부의 적어도 일측에 전기 분사(Electrospray)에 의해 항균성 물질이 코팅되어 마련되는 나노 와이어(wire)부;
를 포함하는 필터장치.
A nanofiber portion formed by electrospinning; And
A nanowire portion coated with an antimicrobial material by electrospray on at least one side of the nanofiber portion;
.
제1항에 있어서,
상기 나노 섬유부는 질산과산화아세틸(PAN, peroxyacetyl nitrate), 폴리에틸렌옥사이드(PEN, Poly Ethylene Oxide) 및 폴리비닐피롤리돈(PVP, Poly Vinyl Pirrolidone) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 용액에 다이메틸폼아마이드(Dimethyl formamide)를 포함하는 용매를 혼합한 섬유재로 형성되는 필터장치.
The method according to claim 1,
The nanofiber part is prepared by dissolving dimethylformamide (PEG) in a solution containing at least one of nitric acid peroxyacetyl nitrate (PEN), polyethylene oxide (PEN) and polyvinyl pyrrolidone (PVP) Dimethyl formamide) is mixed with a solvent.
제1항에 있어서,
상기 나노 와이어부는 은(Silver) 나노 와이어에 이소프로필 알코올(isopropyl alcohol)이 혼합된 와이어재로 형성되는 필터장치.
The method according to claim 1,
Wherein the nanowire portion is formed of a wire material in which silver nanowires are mixed with isopropyl alcohol.
제1항에 있어서,
상기 나노 와이어부는 상기 나노 섬유부를 통과하는 공기의 방향에 대해 나란하도록 상기 나노 섬유부의 일측에 코팅되어 마련되는 필터장치.
The method according to claim 1,
Wherein the nanowire portion is coated on one side of the nanofiber portion so as to be parallel to a direction of air passing through the nanofiber portion.
전기 방사(Electrospinning)에 의해 형성되어 이물을 필터링할 수 있는 나노 섬유(Fiber)부; 및
상기 나노 섬유부 보다 작은 직경을 가지고 상기 나노 섬유부를 통과하는 바람의 방향에 나란하도록, 상기 나노 섬유부에 항균성 물질로 마련되는 나노 와이어(wire)부;
를 포함하는 필터장치.
A nanofiber portion formed by electrospinning and capable of filtering foreign matter; And
A nanowire portion having a diameter smaller than that of the nanofiber portion and arranged in an antimicrobial material on the nanofiber portion so as to be parallel to a direction of wind passing through the nanofiber portion;
.
제5항에 있어서,
상기 나노 섬유부는 질산과산화아세틸(PAN, peroxyacetyl nitrate), 폴리에틸렌옥사이드(PEN, Poly Ethylene Oxide) 및 폴리비닐피롤리돈(PVP, Poly Vinyl Pirrolidone) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 용액에 다이메틸폼아마이드(Dimethyl formamide)를 포함하는 용매를 혼합한 섬유재로 형성되는 필터장치.
6. The method of claim 5,
The nanofiber part is prepared by dissolving dimethylformamide (PEG) in a solution containing at least one of nitric acid peroxyacetyl nitrate (PEN), polyethylene oxide (PEN) and polyvinyl pyrrolidone (PVP) Dimethyl formamide) is mixed with a solvent.
제5항에 있어서,
상기 나노 와이어부는 은(Silver) 나노 와이어에 이소프로필 알코올(isopropyl alcohol)이 혼합된 와이어재가 전기 분사(Electrospray)에 의해 코팅되어 형성되는 필터장치.
6. The method of claim 5,
Wherein the nanowire portion is formed by coating a wire material mixed with silver nanowires with isopropyl alcohol by electrospray.
제5항에 있어서,
상기 나노 와이어부는 상기 공기의 방향을 기준으로, 상기 공기와 마주하는 상기 나노 섬유부의 선측에 마련되는 필터장치.
6. The method of claim 5,
Wherein the nanowire portion is provided on the side of the nanofiber portion facing the air with respect to the direction of the air.
전기 방사(Electrospinning)에 의해 나노 섬유부를 마련하는 단계; 및
상기 나노 섬유부의 적어도 일측에 분사(spray)에 의해 항균성 물질로 형성되는 나노 와이어부를 코팅하여 마련하는 단계;
를 포함하는 필터장치의 제조방법.
Providing a nanofiber portion by electrospinning; And
Coating a nanowire portion formed of an antibacterial material on at least one side of the nanofiber portion by spraying;
Wherein the filter element is formed of a metal.
제9항에 있어서,
상기 나노 섬유부 마련단계는,
질산과산화아세틸(PAN, peroxyacetyl nitrate), 폴리에틸렌옥사이드(PEN, Poly Ethylene Oxide) 및 폴리비닐피롤리돈(PVP, Poly Vinyl Pirrolidone) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 용액에 다이메틸폼아마이드(Dimethyl formamide)를 포함하는 용매를 혼합한 섬유재를 상기 전기 방사에 의해 마련하는 필터장치의 제조방법.
10. The method of claim 9,
In the step of preparing the nanofiber portion,
Dimethyl formamide is added to a solution containing at least one of nitric acid peroxyacetyl nitrate (PEN), polyethylene oxide (PEN), and polyvinyl pyrrolidone (PVP) And a solvent containing a solvent is mixed by the electrospinning.
제9항에 있어서,
상기 나노 와이어부 마련단계는,
은(Silver) 나노 와이어에 이소프로필 알코올(isopropyl alcohol)이 혼합된 와이어재를 분사하여 마련하는 필터장치의 제조방법.
10. The method of claim 9,
The nanowire portion forming step may include:
A method of manufacturing a filter device, comprising spraying a wire material mixed with silver nanowires with isopropyl alcohol.
제9항에 있어서,
상기 나노 와이어부 마련단계는,
상기 나노 섬유부를 통과하는 공기의 방향에 대해 나란하도록 상기 나노 섬유부의 일측에 상기 나노 와이어부를 마련하는 필터장치의 제조방법.
10. The method of claim 9,
The nanowire portion forming step may include:
Wherein the nanowire portion is provided on one side of the nanofiber portion so as to be parallel to a direction of air passing through the nanofiber portion.
제9항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 나노 와이어부 마련단계는 전기분사(Electrospray)에 의해 상기 나노 와이어부를 마련하는 필터장치의 제조방법.
13. The method according to any one of claims 9 to 12,
Wherein the nanowire portion is prepared by electrospraying the nanowire portion.
제13항에 있어서,
상기 나노 섬유부 마련단계 및 나노 와이어부 마련단계는 상기 나노 섬유부 및 나노 와이어부를 형성하기 위해 재료만을 교체하여 하나의 제조 시스템을 공유하여 이루어지는 필터장치의 제조방법.
14. The method of claim 13,
Wherein the step of forming the nanofiber portion and the step of forming the nanowire portion are performed by replacing only the material to form the nanofiber portion and the nanowire portion so as to share one manufacturing system.
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