KR20180040751A

KR20180040751A - 이중 황사청정망 장치

Info

Publication number: KR20180040751A
Application number: KR1020160131849A
Authority: KR
Inventors: 서정국; 주창건
Original assignee: 대코시스템(주)
Priority date: 2016-10-12
Filing date: 2016-10-12
Publication date: 2018-04-23

Abstract

본 발명은 창틀에 설치되는 방충망 장착 프레임에 고정되는 제1 방충망과, 상기 제1 방충망과 이격되게 내측으로 설치되는 제2 황사청정망을 포함하고, 상기 제2 황사청정망은 대기 중의 오염물질 중 황사먼지, 미세 먼지 입자 및 꽃가루를 정전기력에 의해 포집하기 위해 정전기적으로 대전되고, 표면저항이 10¹² 내지 10¹⁵ Ω/□인 합섬섬유 필라멘트사로 구성되는 황사 차단 방충망인 것을 특징으로 하는 이중 황사청정망 장치에 관한 것으로, 본 발명에 의하면 실내외의 대기 조건에 따라서 방충망을 선택적으로 사용하여, 청정하고 쾌적한 실내 환경을 유지할 수 있다.

Description

이중 황사청정망 장치{DUAL YELLOW SAND SCREEN SYSTEM}

본 발명은 이중 황사청정망 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 외부 대기 조건에 따라서 선택적으로 사용할 수 있는 일반 방충망과 황사 먼지, 미세 먼지, 꽃가루를 정전기 원리에 의해 차단할 수 있는 황사청정망의 이중 망 구조를 갖는 이중 황사청정망 장치에 관한 것이다.

과거 황사는 주로 봄철에 주로 발생하였으나, 최근 들어 지구온난화와 중국의 사막화의 영향으로 사계절 수시로 발생하고 있다. 환경부의 발표에 의하면 미세먼지가 인체에 미치는 영향의 정도에 따라 좋음, 보통, 나쁨, 매우 나쁨으로 등급을 구분하여 예측발표하고 있는데, '나쁨' 이상 등급인 날수는 매년 증가 추세이고, 2015년 국내 대기질이 5일 중 하루 꼴로 나빴던 것으로 조사되었다.

황사는 중국의 산업화 과정에서 발생량이 비약적으로 증가한 각종 중금속 오염 물질 등을 포함하고 있고, 황사뿐만 아니라 화력발전이나 디젤 차량의 운행으로 인한 각종 매연과 오염물질이 대기질을 악화시키고 있다. 황사에 포함된 미세먼지에는 세계보건기구(WTO)가 지정한 1급 발암물질인 이산화황·질소화합물 등의 중금속이 많이 함유되어 있는 것으로 알려져 있다. 장기간 이러한 황사 먼지에 노출될 경우 면역력이 급격히 저하되어 감기, 천식, 기관지염 등의 호흡기 질환은 물론 심혈관 질환, 피부질환, 안구질환 등 각종 질병에 노출될 수 있다. 특히 직경 2.5 ㎛ 이하의 초미세 먼지는 인체 내 기관지 및 폐 깊숙한 곳까지 침투하기 쉬워 기관지, 폐 등에 부착되고, 혈액으로 침투하여 치매 등 각종 질환을 유발한다.

사람은 주거환경에 의해 건강이 크게 좌우되고, 특히 실외보다는 실내에서 생활하는 시간이 길기 때문에, 실내공기의 질이 건강에 큰 영향을 미친다. 따라서 실내공기를 정화하기 위한 다양한 공기정화장치가 이용되고 있다. 그러나 실내공기 정화장치는 기본적으로 외부에서 일단 실내로 유입된 공기를 정화하기 때문에 효율성이 떨어지는 한계가 있다. 대기 중의 미세먼지 농도가 높은 경우에는 대기 중의 오염물질이 실내로 유입되는 것을 줄이기 위해서 창문을 닫고 생활하기 때문에, 실내에서 발생되는 오염물질이 외부로 배출되지 않고 신선한 공기가 순환되지 않아서 실내 공기질이 점점 더 악화되고, 생활하기 불편한 문제가 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 외부공기의 실내유입단계에서 각종 이물질이나 오염물질을 차단하거나 정화하는 것이 바람직하다. 이러한 목적을 위해서 해충뿐만 아니라 미세먼지도 차단할 수 있는 방충망이 개발되고 있다. 일례로 국내 특허 제10-1504714호 공보에는 방충망이 프레임으로 에워싸여 형성되어진 방충창이 창틀(12)에 구비되어지되, 상기 방충창의 방충망(11)을 커버하도록 다수개의 미세한 여과공이 형성되어진 폴리테트라플루오로에틸렌 막(30)으로 구성되어 실외측 미립자상의 유해물질을 여과하는 공기정화용 막 장치를 구비하는 공기정화용 막 구조체가 개시되어 있다. 그러나 이러한 장치에서 공기정화장치가 막 구조체로 구성되어 통풍에 취약할 뿐만 아니라 이러한 막 구조체는 실외측의 미세먼지나 분진, 차량의 배기가스와 같은 유해물질을 여과하는 효과는 제공할 수 있다고 하더라도 미세 먼지를 효과적으로 차단할 수 없고, 막 구조체가 오염될 경우 채광 및 시야성이 불량해지며, 세척도 용이하지 않은 단점이 있다.

국내특허공개 제2012-0065650호는, 도 3에 도시된 바와 같은, 제1 방충망과, 상기 제1 방충망과 접촉하도록 제공되는 제2 방충망과, 상기 제2 방충망에 진동을 발생시키는 초음파 진동 발생장치를 포함하고, 상기 제2 방충망에 발생된 진동을 이용하여 상기 제1 방충망과의 마찰에 의한 정전기를 발생시키고, 발생된 정전기에 의해 공기 중의 먼지를 집진하는 집진기능을 가진 방충망을 개시하고 있다. 그러나 이러한 방충망은 구조가 복잡하여 제조비용이 상승하고, 고장의 우려가 높으며, 방충망들과 초음파 진동발생장치 사이에 먼지와 미세 해충이 끼어서 제거되지 않는 문제점도 있다.

본 발명은 상술한 종래 기술의 문제를 해소하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 미세먼지 농도가 높은 날에는 황사, 미세먼지, 꽃가루와 같은 공기 중으로 전파되는 오염물질이 실내로 유입되지 않도록 원천적으로 차단함으로써, 청정한 공기만이 실내로 유입될 수 있도록 하는 제2 황사청정망을 부가적으로 적용하고, 평소에는 해충차단용 방충망만을 사용할 수 있도록, 외부 대기 조건에 따라서 선택적으로 사용할 수 있는 이중 황사청정망 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 황사, 미세먼지, 꽃가루와 같은 공기 중으로 전파되는 오염물질이 실내로 유입되지 않도록 차단하면서도 통기성과 시야성을 충분히 확보할 수 있어, 대기질이 나쁜 날에도 창문을 열고 실내에서 청정한 공기를 호흡할 수 있도록 하는 제2 황사청정망을 구비하는 이중 황사청정망 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 설치비용이 저렴하고, 설치후 추가로 유지, 관리 비용이 필요 없으며, 내구성 및 내오염성이 우수한 이중 황사청정망 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 실내외의 이산화탄소의 농도 등의 대기환경조건을 측정할 수 있는 대기환경측성센서를 구비하여, 대기조건을 자동으로 감지하여 이중방충망의 선택적 조작을 유도하거나 자동적으로 황사를 차단할 수 있는 방충망을 개폐할 수 있는 이중 황사청정망 장치를 제공하는 것이다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 하나의 양상은 창틀에 설치되는 방충망 장착 프레임에 고정되는 제1 방충망과, 상기 제1 방충망과 이격되게 내측으로 설치되는 제2 황사청정망을 포함하고, 상기 제2 황사청정망은 대기 중의 오염물질 중 미세 먼지 입자를 정전기력에 의해 포집하기 위해 정전기적으로 대전되고, 표면저항이 10¹² 내지 10¹⁵ Ω/□인 합섬섬유 필라멘트사로 구성되는 방충망인 것을 특징으로 하는 이중 황사청정망 장치에 관한 것이다.

본 발명에서 상기 제2 황사청정망은 롤러식으로 구성될 수 있고, 이러한 롤러식 방충망은 상하롤러식 또는 좌우 롤러식으로 구성될 수 있다.

본 발명의 이중 황사청정망 장치의 제1 방충망은 24 메쉬 내지 28 메쉬이고, 상기 제2 황사청정망은 30 내지 54 메쉬의 메쉬 사이즈를 가질 수 있다.

본 발명의 이중 황사청정망 장치는 CO₂ 농도, 기온, 자외선량 및 강우량 중 적어도 하나를 측정하는 대기환경측정센서를 추가로 포함할 수 있다. 또한 상기 이중 황사청정망 장치는 상기 대기환경측정센서의 측정 결과를 전달받아 제2 황사청정망의 개폐가 필요한 외부 환경 조건인지를 판단하는 제어부; 및 제2 황사청정망의 개폐가 필요한 것으로 판단 시 경고 알람을 발생시키는 알람발생부를 포함할 수 있다.

상기 제어부는 대기환경측정센서의 센싱 결과 제2 황사청정망의 개폐 필요성이 있는 것으로 판단되는 경우 상기 대기환경측정센서의 측정 결과를 사용자 단말기로 전송하는 통신부를 추가로 포함하고, 상기 제어부는 상기 사용자 단말기의 제어에 따라서 상기 제2 황사청정망의 개폐를 제어하도록 구성될 수 있다.

상기 합성섬유 필라멘트사는 이산화규소, 삼산화알루미늄, 이산화티탄, 및 탄산칼슘 중 적어도 하나를 포함하는 고유전율을 갖는 무기물을 포함할 수 있다.

상기 합성섬유 필라멘트사는 1040 kV의 코로나 방전장치에 의하여 하전을 부여하여 양(+)극성을 띄도록 정전 처리된 것일 수 있다.

본 발명의 이중 황사청정망 장치에 의하면 일반 방충망과 정전기에 의해 황사, 미세먼지 및 꽃가루와 같은 오염 물질을 포집하여 실내로 유입되지 않도록 차단할 수 있는 제2 황사청정망이 방충망 장착 프레임에 설치되어 있어, 실내외의 대기 조건에 따라서 선택적으로 사용할 수 있다.

제2 황사청정망을 롤러식 방충망으로 구현할 경우, 미세먼지농도가 보통인 날에는 제2 황사청정망은 하우징에 롤로 보관하고, 일반 방충망만 설치하여 해충의 출입을 차단하고 통기성과 채광성을 최대한 확보하고, 황사가 발생하여 미세먼지 농도가 높은 날에는 제2 황사청정망을 펼쳐서 황사, 미세먼지, 꽃가루 및 빌물의 유입을 차단하여 실내 환경의 오염을 방지하면서도, 창문을 열어 놓고 충분히 환기를 시켜 실내쾌적도를 유지할 수 있다.

본 발명에서 황사방충망은 빗물이 실내로 유입되는 것을 차단할 수 있고, 통기성을 충분히 확보하면서도, 실내에서 외부 전경은 잘 보이지만, 정전기에 의해 난반사를 일으켜 투시성을 조절하므로, 외부에서 실내가 들여다보이는 것을 차단하여 사생활을 보호하는 효과를 제공할 수도 있다.

본 발명의 이중 황사청정망 장치에는 이산화탄소 농도 등을 측정할 수 있는 센서가 추가로 부착될 수 있는데, 이러한 센서에 의해 실내외의 대기 조건을 감지하여 감지된 결과에 따라서 두 종류의 방충망을 선택사용할 수 있도록 구성될 수 있다. 뿐만 아니라, 본 발명에 의하면 실내의 이산화탄소 농도가 매우 높을 경우에는 제2 황사청정망을 접어서 환기를 실시하도록 함으로써 실내 쾌적도를 자동 조절할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예의 이중 황사청정망 장치의 개략사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예의 이중 황사청정망 장치의 대기환경측정센서 및 제어부의 구성을 도시한 개략블록도이다.
도 3은 종래 기술의 집진 기능을 갖는 방충망의 분해사시도이다.
도 4 내지 도 13은 본 발명의 제2 황사청정망의 성능을 평가한 시험 성적서이다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세하게 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예의 이중 황사청정망 장치의 개략사시도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 이중 황사청정망 장치는 2 종류의 방충망으로 구성된다. 본 발명의 이중 황사청정망 장치는 창틀(100)에 설치되는 방충망 장착 프레임에 고정되는 제1 방충망(200)과, 상기 제1 방충망과 이격되게 내측으로 설치되는 제2 황사청정망(300)을 포함하고, 상기 제2 황사청정망(300)은 대기 중의 오염물질 중 미세 먼지 입자를 정전기력에 의해 포집하기 위해 정전기적으로 대전되고, 표면저항이 10¹² 내지 10¹⁵ Ω/□인 합섬섬유 필라멘트사로 구성되는 황사를 차단할 수 있는 방충망인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 이중 황사청정망 장치 사용 시에는 미세먼지 농도가 보통인 날에는 일반적인 사양의 제1 방충망(200)만 사용하고, 황사가 심하여 미세먼지농도가 높은 날 또는 꽃가루가 심하게 날리는 날에는 제1 방충망에 더하여 제2 황사청정망(300)을 사용함으로써 황사먼지, 미세먼지, 꽃가루 등이 실내로 유입되지 않도록 차단할 수 있다. 따라서 창호를 개방하여도 안심하고 청정한 공기를 환기시킬 수 있다.

대기 중의 전기적으로 중성인 미세먼지 입자는 중력에 의하여 지상으로 낙하하려는 힘을 받는다. 그런데 이 먼지 입자가 플라즈마와 만나면, (+)와 (-)의 공기 이온과 충돌하고, 전자가 (+)이온에 비해 가벼우므로 미세먼지와 더 많이 부딪혀 결과적으로 미세 먼지는 음전하로 대전된다. 먼지 입자에 가해지는 음전하의 정전기력은 많은 경우 중력과 평형을 이루어 미세입자를 공기 중에 부유하도록 만든다. 본 발명의 제2 황사청정망(300)을 창문 프레임(100)에 설치하면, 황사 먼지나 미세 먼지를 포함한 공기가 제2 황사청정망(300)을 통과할 때, 음전하로 하전된 미세 먼지는, 정전기적으로 대전된 제2 황사청정망(300)의 표면에 달라붙어 집진이 이루어진다. 따라서 본 발명의 제2 황사청정망을 통과한 외부 공기는 황사 먼지와 미세 먼지 등이 제거된 청정한 상태로 실내 공간에 유입되게 된다.

제1 방충망(100)만으로는 황사 먼지나 꽃가루는 제거될 수 없기 때문에, 제2 황사청정망(300)이 필수적으로 구비되어야 하므로, 본 발명의 이중 황사청정망 장치는 제1 방충망(200)과 제2 황사청정망(300)이 모두 창문 프레임(100)에 고정되는 방식으로 구성될 수 있다.

대안으로 본 발명에서 상기 제2 황사청정망(300)은 롤러식으로 구성될 수 있고, 상기 롤러식의 제2 황사청정망(300)은 상하롤러식 또는 좌우 롤러식으로 구성될 수 있다. 본 발명에서 이러한 롤러식의 제2 황사청정망(300)의 구성은 특별히 제한되지 않는다. 일례로, 상기 롤러식의 제2 황사청정망(300)은 방충망 장착 프레임의 일측에 하우징이 마련되어 롤링부(미도시)가 구비되어진다. 제2 황사청정망(300)이 상기 롤링부에 감겨지거나 전개되도록 제2 황사청정망의 일측 단부가 상기 롤링부에 고정된다. 또한, 상기 제2 황사청정망(300)의 타측 단부에는 사용자가 손으로 잡고 당기기 위한 그립부(330)가 형성되고, 상기 하우징과 수직되게 한 쌍의 가이드부(311)가 구비되어 상기 제2 황사청정망(300)을 가이드한다. 이러한 가이드부(311)는 상기 제2 황사청정망(300)의 양 측면을 에워쌈으로 실외측의 미립자상의 유해물질을 실내측으로부터 완전히 차단할 수 있음과 동시에 제2 황사청정망(300)의 슬라이딩을 효과적으로 가이드할 수 있다. 한편, 상기 롤러식 제2 황사청정망(300)의 가이드부의 하단에는 하부 프레임(340)이 있다. 상기 그립부(330)에는 고정부(331)가 형성되고, 상기 하부 프레임(340)에는 고정수단(341)이 형성되어, 그립부의 고정부가 하부 프레임의 고정수단에 고정될 수 있다. 상기 고정부(331) 및 고정수단(341)은 자석에 의하여 상호 결속되도록 구성되거나, 걸림후크나 버튼 방식을 이용하여 물리적으로 고정되도록 구성할 수도 있다. 상기 하부 프레임의 하단에는 사용자가 잡아당기기 위한 끈(미도시)이 형성될 수 있다.

본 발명에서 상기 제1 방충망(200)은 24 메쉬 내지 28 메쉬이고, 상기 제2 황사청정망(300)은 제30 내지 54 메쉬일 수 있다. 상기 제2 황사청정망(300)은 정전기 원리에 의해 먼지를 포집하지만, 메쉬 사이즈도 제1 방충망(200) 보다 촘촘하게 형성될 수 있다.

도 2는 본 발명의 이중 황사청정망 장치의 대기환경측정센서(400)와 제어부(500)의 구성을 나타낸 개략 블록도이다. 본 발명의 이중 황사청정망 장치는 대기환경측정센서(400)를 추가로 포함할 수 있다. 상기 대기환경측정센서(400)는 CO₂ 센서(410), 온도센서(420), 자외선 센서(430) 및 강우 센서(440) 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 기본적으로 CO₂ 센서(410)를 포함하고, 이러한 센서 이외에 다른 센서를 추가로 포함할 수 있다. 특히 CO₂ 센서(410)는 실외의 대기 중의 이산화탄소의 농도는 물론 실내의 이산화탄소 농도도 측정하도록 구성될 수 있다.

본 발명의 이중 황사청정망 장치는 선택적으로 상기 대기환경측정센서 (400)의 측정 결과를 전달받아 제2 황사청정망(300)의 개폐가 필요한 외부 환경 조건인지를 판단하는 제어부(500); 및 제2 황사청정망의 개폐가 필요한 것으로 판단 시 경고 알람을 발생시키는 알람발생부(510)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 알람발생부(510)는 실내의 이산화탄소농도가 소정의 기준치 이상으로 높은 경우에 알람을 발생할 수 있고, 실내의 이산화탄소농도가 소정의 기준치 이상으로 높은 경우도 알람을 발생할 수 있다. 제1 방충망(200)과 제2 황사청정망(300)을 모두 적용한 상태에서 실내의 이산화탄소가 기준치 이상으로 높은 경우에는 제2 황사청정망(300)을 접어서 실내 환기를 시킬 수 있도록 알람을 발생할 수 있다. 이와 같이 알람발생부(510)가 알람을 발생하는 경우 사용자가 수동으로 제2 황사청정망(300)을 조작하거나, 자동으로 개폐할 수 있다. 자동 개폐를 위해 별도의 방충망 자동 개폐장치 (700)를 구비할 수 있다. 자외선 센서(430)에 의해 자외선이 기준치 이상으로 강한 것으로 감지되는 경우에, 제2 황사청정망(300)을 적용하여 블라인드와 같이 활용할 수 있다.

상기 제어부(500)는 대기환경측정센서(400)의 센싱 결과 대기질이 소정의 기준치 이상으로 나빠서 제1 방충망(200)에 더하여 황사를 차단할 수 있는 방충망인 제2 황사청정망 (300)을 적용하는 것이 필요하다고 판단 시, 상기 대기환경측정센서 (400)의 측정 결과를 사용자 단말기(700)로 전송하는 통신부(530)를 추가로 포함할 수 있다. 여기서 사용자 단말기는 스마트폰, 테블릿 PC, 스마트워치 등의 휴대형 단말기를 의미한다. 상기 제어부(500)는 상기 사용자 단말기(700)의 제어에 따라서 상기 제2 황사청정망(300)의 개폐를 전자동으로 제어하도록 구성될 수도 있다. 이러한 실시예에서는 사용자가 집 밖에 원거리에 있는 경우라도, 사용자 단말기의 디스플레이부에 대기질이 나빠서 급하게 제2 황사청정망을 적용하는 것이 필요하다고 하는 경고가 표시될 수 있고, 이에 따라 원격 제어에 의해 제2 황사청정망을 조작할 수 있다. 예를 들어, 갑자기 비가 와서 대기환경측정센서(400)의 강우 센서(440)가 이를 감지하는 경우에, 제2 황사청정망(300)을 적용할 수 있다. 제2 황사청정망(300)은 발수성이 있기 때문에 아주 세찬 비가 아닌 경우에는 어느 정도의 비가 실내로 들이치는 것을 막아 줄 수 있다.

상기 제2 황사청정망(300)을 구성하는 합성섬유 필라멘트사는 폴리에스테르, 폴리프로필렌, 폴리스티렌, 폴리에틸렌, 폴리비닐 클로라이드, 에틸렌 비닐아세테이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리카보네이트, 폴리아세탈, 및 폴리아미드로 구성되는 군에서 선택되는 중합체로 구성되거나, 유리섬유, 세라믹섬유, 실리카 유리섬유 또는 탄소섬유로 구성된다. 이러한 재료 가운데 폴리에스테르는 저항이 높고, 전하 안정성, 소수성 및 내습성이 만족스럽기 때문에 바람직한 중합체이다. 이러한 폴리에스테르로서는, 주된 반복 단위가 에틸렌 테레프탈레이트인 폴리에틸렌 테레프탈레이트계 폴리에스테르, 주된 반복 단위가 부틸렌 테레프탈레이트인 폴리부틸렌 테레프탈레이트계 폴리에스테르, 주된 반복 단위가 트리메틸렌 테레프탈레이트인 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트계 폴리에스테르가 바람직하게 예시된다.

상기 합성섬유 필라멘트사는 섬유 직경은, 130～200 ㎛의 범위 내인 것이 좋다. 섬유 직경이 200 ㎛보다 커지면, 섬유간 공극이 작아지고, 공기투과도가 나빠져 바람직하지 않다. 반대로, 이 섬유 직경이 130 ㎛보다 작으면 섬유간 공극이 커지기 때문에 미세 먼지 포집성이 저하될 수 있다.

본 발명의 제2 황사청정망(300)은 상기 합성섬유 필라멘트사를 경위사로 배치한 직물 형태인데, 경위사 밀도는 모두 30～70 개/2.5 ㎝의 범위 내인 것이 좋다. 경위사 밀도가 70개/2.5 ㎝를 초과하면 공기투과도가 저하되거나 실내에서 실외가 잘 보이지 않게 될 수 있고, 반대로 경위사 밀도가 30 개/2.5 ㎝ 미만이면 공극이 커져 미세먼지 포집성이 나빠질 우려가 있다.

본 발명의 제2 황사청정망(300)은 충분한 내구성을 유지하기 위해서 두께가 0.25 mm 내지 0.35 mm인 것이 바람직하다. 상기 제2 황사청정망의 두께가 0.25 mm 미만이면 내구성이 부족할 수 있고, 0.35 mm를 초과하면 통기성이 악화될 우려가 있다.

본 발명에서 제2 황사청정망을 구성하는 합성섬유 필라멘트사는 지속성 또는 장기 수명의 포획된 전하를 보유하는 성능을 가져야 한다. 본 발명에서 제2 황사청정망을 구성하는 합성섬유 필라멘트사는 제사 중 또는 제사 후에 전하를 부여함으로써 미세 먼지에 대한 포집 효율 및 포집 성능을 향상시킬 수 있다. 합성섬유 필라멘트사에 전하를 부여하는 방법의 예로는 합성섬유에 30 내지 60 kV의 코로나 방전장치 등에 의하여 하전을 하여 양(+)극성의 전하를 부여할 수 있다. 이와 같이 합성섬유 필라멘트사가 정전 처리될 경우 내부에 강제적으로 분극된 전하를 가지게 되고, 이에 따라 전하를 띠는 미세 먼지 입자를 용이하게 포집하게 된다.

합성섬유 필라멘트사에 대한 정전 처리는 코로나 방전, 또는 플라즈마 대전 방식을 이용하여 수행될 수 있다. 이러한 방식들 중 코로나 방전 방식은 용융된 중합체의 필라멘트가 완전하게 경화된 이후에 방전처리하는 콜드(cold) 코로나 방전과 필라멘트가 완전하게 경화되지 않아서 필라멘트 섬유 내부의 자유전하가 상대적으로 자유로운 상태에서 실시하는 열(hot) 코로나 방전 방식이 있다. 상기 코로나 방전 방식은 30~60 ㎸의 전압에서 수행될 수 있다. 만일, 상기 전압이 30 ㎸ 미만일 경우 전기 분극률이 너무 낮기 때문에 목적하는 포집 효율을 얻을 수 없고, 반면 상기 전압이 60 ㎸를 초과할 경우 내구성이 저하될 수 있고, 작업자의 안전에 문제가 될 수 있다.

상기 합성섬유 필라멘트사는 우수한 정전 성능을 가지기 위해서 이산화규소, 삼산화알루미늄, 이산화티탄, 및 탄산칼슘 중 적어도 하나를 포함하는 고유전율을 갖는 무기물을 포함할 수 있다. 이러한 고유전율 무기물의 함량은 필라멘트에 대해 0.1 내지 1.0 중량%일 수 있다. 만일 상기 무기물의 함량이 0.1 중량% 미만일 경우 제조된 제2 황사청정망은 정전이 원활하게 부여되지 않고 반감기가 급격하게 저하될 수 있다. 반면, 상기 무기물의 함량이 1.0 중량%를 초과할 경우 제조된 제2 황사청정망은 정전 성능은 우수하나, 전도성이 크게 증가함에 따라 자유전하의 이동이 용이해져 이에 따라 정전성능의 지속성이 급격히 저하될 수 있다.

상기 합성섬유 필라멘트사는 정전 성능을 장시간 유지할 수 있도록 방사 전, 폴리비닐리덴플루오라이드(PVDF) 또는 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)과 같은 불소계 폴리머를 추가로 첨가한 후 방사하여 제조할 수 있다. 상기 필라멘트는 1.0 내지 10 데니어의 단사 섬도를 가질 수 있다. 만일, 상기 필라멘트의 단사 섬도가 1.0 데니어 미만일 경우 단위 면적당 필라멘트의 수가 많아짐에 따라 공극이 적어지고 이에 따라 공기 투과도인 통기성이 저하될 수 있다. 반면, 상기 필라멘트의 단사 섬도가 10 데니어를 초과할 경우 미세먼지 포집 효율이 떨어질 수 있다.

상기 합성섬유 필라멘트사는 정전 성능을 부여하기 위해서 합성섬유 필라멘트사와 전도성 금속사 또는 도전사가 합사된 복합사로 구성될 수 있다.

이러한 복합사는 탄소나노튜브, 그래핀, 및 액상 금속 등과 같은 전도성 물질을 일반수지 칩과 용융 혼합하여 컴파운드 칩을 제조한 후, 전기방사 (electrospinning), 습식 방사(wet spinning), 복합 방사(conjugate spinning), 멜트 블로운 방사(melt blown spinning) 또는 플래쉬 방사(flash spinning) 등을 포함하는 통상의 방사 방법으로 방사하여 제조할 수 있다.

상기 합성섬유 필라멘트사는 양전하성 고분자 또는 양이온성 금속이온을 추가로 포함할 수 있다. 상기 양전하성 고분자는 폴리에틸렌이민, 폴리 L 라이신, 폴리디알릴디메틸염화암모늄, 폴리알릴아민하이드로클로라이드, 폴리오르니틴, 폴리비닐아민염산염, 폴리 2-디메틸아미노에틸메탈크릴레이트, 및 폴리아미도 아민으로 구성되는 군에서 선택되는 1종 이상이고, 상기 양이온성 금속 이온은 칼슘, 마그네슘, 또는 철일 수 있다.

본 발명의 제2 황사청정망(300)은 미세먼지 포집성을 향상시키기 위해서, 은계 물질 및/또는 흡착제가 코팅될 수 있다. 은계 물질은 제2 황사청정망에 부착된 해충, 세균 또는 바이러스를 사멸하기 위한 것으로 은나노, 질산은, 황산은, 불산은, 염화은 등을 사용할 수 있다. 흡착제로는 활성탄, 활성탄소 섬유, 제올라이트, 실리케이트 등을 사용할 수 있다. 또한 제2 황사청정망(300)의 표면에 은계 물질 또는 흡착제를 코팅하는 방법은 당해 분야에서 일반적으로 사용되는 코팅 방법을 제한 없이 적용할 수 있다. 일례로 은계 물질 또는 흡착제를 은계 물질 또는 흡착제를 용매에 용해시키고 제2 황사청정망을 침적시킨 다음 용매의 건조 과정을 통하여 표면에 은계 물질 또는 흡착제가 코팅된 제2 황사청정망을 제조할 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 제2 황사청정망은 해충의 침입을 방지할 뿐만 아니라 공기 중에 포함된 황사, 미세먼지, 꽃가루가 실내 공간으로 들어오기 전에 원천적으로 차단할 수 있어 쾌적한 실내 환경을 조성할 수 있다.

섬유 직경 160 ㎛ (섬도 250 dtex)의 폴리에틸렌 테레프탈레이트로 이루어진 필라멘트사를 코로나 방전 장치를 이용하여 50 ㎸의 전압 및 2.5 ㎃의 전류 조건에서 정전 처리하였다. 정전 처리된 사를 경위사로 이용하여 통상의 레피아 방직기로, 경밀도 20 개/2.54㎝, 위밀도 54 개/2.54 ㎝의 평조직 직물로 직조된 제2 황사청정망을 제조하였다. 이렇게 하여 제조된 제2 황사청정망의 성능을 확인하기 위하여 관계 시험 기관에 의뢰하여 분진포집성능, 공기투과도, 인장강도, 인장신도, 파열강도, 초기압력손실, 내후견뢰도, 마찰견뢰도, 방염성, 일광견뢰도를 측정하여 그 결과를 도 4 내지 도 도 13에 나타내었다. 이러한 성능 평가 결과를 통해서 확인되는 바와 같이, 본 발명의 제2 황사청정망은 황사 먼지 및 미세 먼지를 통과시키지 않고 차단할 수 있을 뿐만 아니라 통기성, 내구성, 내후성 등의 물리적 특성이 우수하다. 따라서 대기 조건에 따라서 제1 방충망과 제2 황사청정망을 선택적으로 사용함으로써 실내 공기를 항상 청정하게 유지할 수 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100: 창문 프레임 200: 제1 방충망
300: 제2 황사청정망 400: 대기환경측정센서
410: CO₂센서 420: 온도 센서
430: 자외선 센서 440: 강우 센서
500: 제어부 510: 알람발생부
530: 통신부 600: 사용자 단말기
700: 방충망 자동개폐장치

Claims

창틀에 설치되는 방충망 장착 프레임에 고정되는 제1 방충망과, 상기 제1 방충망과 이격되게 내측으로 설치되는 제2 황사청정망을 포함하고, 상기 제2 황사청정망은 대기 중의 오염물질 중 미세 먼지 입자를 정전기력에 의해 포집하기 위해 정전기적으로 대전되고, 표면저항이 10¹² 내지 10¹⁵ Ω/□인 합섬섬유 필라멘트사로 구성되는 방충망인 것을 특징으로 하는 이중 황사청정망 장치.
제1항에 있어서, 상기 제1 방충망과 제2 황사청정망 가운데 적어도 하나는 롤러식으로 구성되는 것을 특징으로 하는 이중 황사청정망 장치.
제2항에 있어서, 상기 롤러식 방충망은 상하롤러식 또는 좌우 롤러식으로 구성되는 것을 특징으로 하는 이중방충망.
제1항에 있어서, 상기 제1 방충망은 24 메쉬 내지 28 메쉬이고, 상기 제2 황사청정망은 30 내지 54 메쉬인 것을 특징으로 하는 이중 황사청정망 장치.
제1항에 있어서, 상기 이중 황사청정망 장치는 기온, CO₂ 농도 및 자외선량 및 강우량 중 적어도 하나를 측정하는 대기환경측정센서를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 이중 황사청정망 장치.
제5항에 있어서, 상기 이중 황사청정망 장치는 상기 대기환경측정센서의 측정 결과를 전달받아 제2 황사청정망의 개폐가 필요한 외부 환경 조건인지를 판단하는 제어부; 및 제2 황사청정망의 개폐가 필요한 것으로 판단 시 경고 알람을 발생시키는 알람발생부를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 이중 황사청정망 장치.
제6항에 있어서, 상기 이중방충망 장치는 대기환경측정센서의 센싱 결과 제2 황사청정망의 개폐 필요성이 있는 것으로 판단되는 경우 상기 대기환경측정센서의 측정 결과를 사용자 단말기로 전송하는 통신부를 추가로 포함하고, 상기 제어부는 상기 사용자 단말기의 제어에 따라서 상기 제2 황사청정망의 개폐를 제어하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 이중방충망 장치.
제1항에 있어서, 상기 합성섬유 필라멘트사는 이산화규소, 삼산화알루미늄, 이산화티탄, 및 탄산칼슘 중 적어도 하나를 포함하는 고유전율을 갖는 무기물을 포함하는 것을 특징으로 하는 이중 황사청정망 장치.
제1항에 있어서, 상기 합성섬유 필라멘트사는 1040 kV의 코로나 방전장치 에 의하여 하전을 부여하여 양(+)극성을 띄거나, 양전하성 고분자 또는 양이온성 금속이온을 추가로 포함하여 양(+)극성을 띄는 것을 특징으로 하는 이중방충망 장치.
제9항에 있어서, 상기 양전하성 고분자는 폴리에틸렌이민, 폴리-L-라이신, 폴리디알릴디메틸염화암모늄, 폴리알릴아민하이드로클로라이드, 폴리오르니틴, 폴리비닐아민염산염, 폴리 2-디메틸아미노에틸메탈크릴레이트, 및 폴리아미도아민으로 구성되는 군에서 선택되는 1종 이상이고, 상기 양이온성 금속 이온은 칼슘, 마그네슘, 또는 철인 것을 특징으로 하는 이중 황사청정망 장치.
제1항에 있어서, 상기 합성섬유는 폴리에스테르, 폴리프로필렌, 폴리스타이렌, 폴리에틸렌, 폴리비닐 클로라이드, 에틸렌 비닐아세테이트, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리카보네이트, 폴리아세탈, 및 폴리아마이드로 구성되는 군에서 선택되는 합성섬유이거나, 유리섬유, 세라믹섬유, 실리카 유리섬유 및 탄소섬유 중에서 선택된 1종 이상의 섬유로 이루어진 것을 특징으로 하는 이중 황사청정망 장치.
제1항에 있어서, 상기 합성섬유 필라멘트사는 그 섬유 직경이 130～200 ㎛이고, 경위사 밀도는 각각 30～70 개/2.5 ㎝인 망상 직물로 구성되며, 제2 황사청정망의 두께는 0.25 mm 내지 0.35 mm인 것을 특징으로 하는 이중 황사청정망 장치.