KR20200044602A - Air Filter For Secondary Filter Having Removing Negative Charged Polluted Dust - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to an electrostatic air filter capable of removing not only positively charged particles but also negatively charged fine dust, comprising: an auxiliary filter for removing anionized fine particles; and a main filter for removing the cationized fine particles. The auxiliary filter and the main filter are spaced apart so as to be electrically insulated from each other, and the auxiliary filter can be made of polyester fibers.

Description

음전하를 띈 미세먼지를 제거하기 위한 보조 필터를 구비한 에어 필터{Air Filter For Secondary Filter Having Removing Negative Charged Polluted Dust}Air Filter For Secondary Filter Having Removing Negative Charged Polluted Dust}

본 발명은 대기 중 양이온화 입자 뿐만 아니라, 음이온화 입자를 제거하기 위한 필터를 보조 필터를 구비한 에어 필터에 관한 것이다.The present invention relates to an air filter provided with an auxiliary filter for a filter for removing anionic particles as well as cationized particles in the atmosphere.

최근 들어, 화석 연료의 사용이 증가되고 있다. 자동차 보유 대수 및 공장 등 산업 및 발전 사업에 필요한 석유 등의 연소로 인해서 대기 중 환경 오염 물질이 다량 포함되어 있다. 이러한 대기 오염을 방지하기 위한 여러가지 방법이 고려되고 제안되어 있다. In recent years, the use of fossil fuels is increasing. A large amount of environmental pollutants are contained in the atmosphere due to the combustion of petroleum, etc., required for industrial and power generation projects such as the number of automobiles and factories. Various methods for preventing such air pollution have been considered and proposed.

예를 들어, 발전소, 산업현장, 공장 및 자동차에서 소요되는 연료의 연소로 인해 발생되는 환경 오염 물질 생성을 감소시켜서 환경 오염을 예방하는 방법도 제안되어 있다. 그러나, 이러한 방법만으로는 증가되는 연료 소비량에 비해, 비용 및 발생량을 고려하여 산업적으로 경제성에 미치는 영향은 미미하다.For example, a method for preventing environmental pollution by reducing the generation of environmental pollutants generated by combustion of fuel consumed in power plants, industrial sites, factories, and automobiles has been proposed. However, this method alone has little effect on industrial economy in consideration of cost and generation compared to increased fuel consumption.

세계적으로, 여러 국가에서 이러한 환경 오염 물질 배출에 대한 법적 규제가 엄격하게 적용되어 화석 연료 사용에 따른 미세먼지 증가에 대처하고 있다. 그러나, 규제 및 단속이 느슨한 국가에서 발생되는 환경 오염 물질, 특히, 미세먼지 등이 공기 중 대류를 타고 인접 국가로 유입되는 것을 단속하거나 규제할 수는 없는 실정이다.Globally, legal restrictions on emissions of these environmental pollutants are being applied in many countries to cope with the increase in fine dust from fossil fuel use. However, it is not possible to control or regulate environmental pollutants, especially fine dust, etc., generated in countries with loose regulations and crackdowns, into the neighboring countries by convection in the air.

이에 따라, 상기 미세먼지가 사람의 호흡기에 흡입되지 않도록 미세먼지 필터를 갖춘 마스크를 착용하거나, 또는 사람이 점유하는 건물의 실내로 유입되는 공기 유입부 측에 미세먼지 필터를 설치하여 유입 공기 내의 미세먼지를 제거할 수 있는 미세먼지 제거 장치 또는 시스템이 제안되어 있다.Accordingly, a mask equipped with a fine dust filter is worn so that the fine dust is not sucked into the respiratory tract of a person, or a fine dust filter is installed on the side of the air inlet that flows into a room occupied by a person to form fine dust in the air A fine dust removal device or system capable of removing dust has been proposed.

이와 같이, 미세먼지의 증가 및 이것의 흡입이 인체 건강에 영향을 미치면서 미세먼지를 제거할 수 있는 미세먼지 제거장치를 개선시킬 필요성이 대두되고 있다. 상기 미세먼지 제거 장치에서 가장 중요한 구성 요소는 공기 필터, 또는 에어 필터(이후, 에어 필터로 언급)이다. As described above, there is a need to improve a fine dust removal device capable of removing fine dust while increasing fine dust and inhaling it affect human health. The most important component in the fine dust removal device is an air filter, or an air filter (hereinafter referred to as air filter).

통상적으로, 에어 필터는 합성섬유 및 기타 성능을 구현할 수 있는 조성물을 포함하는 부직포로 이루어질 수 있다. Typically, the air filter may be made of a synthetic fiber and a non-woven fabric comprising a composition capable of realizing other performance.

미국 특허등록번호 5,645,627호에는 합성 섬유, 폴리에스테르, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리아미드, 폴리비닐 클로라이드, 폴리메틸렌메타크릴레이트로 이루어진 웹으로 구성되며, 이 웹은 대전 안정화제를 포함하며, 대전 안정화제는 지방산 아미드, 비이온성, 소유성(oleophobic) 플루오로 계면활성제로 이루어지고, 코로나 방전 처리로 유전 특성을 갖는 멜트브라운 폴리머 섬유로 이루어진 필터를 형성하게 되는 것이 공지되어 있다.United States Patent Registration No. 5,645,627 is composed of a web made of synthetic fiber, polyester, polyethylene, polypropylene, polyamide, polyvinyl chloride, polymethylene methacrylate, the web includes a charge stabilizer, and a charge stabilizer It is known to form a filter made of a melt-brown polymer fiber made of fatty acid amide, nonionic, oleophobic fluorosurfactant, and having dielectric properties through corona discharge treatment.

통상적으로 대기중의 미세먼지는 양이온을 띄고 있으며, 이러한 양이온을 포집하기 위해서 미세먼지를 거르는 메인 필터(10)를 이루는 필터 기재는 음이온을 띄도록 처리된다.Normally, fine dust in the air has positive ions, and the filter substrate constituting the main filter 10 that filters the fine dust in order to collect these positive ions is treated to display negative ions.

최근들어, 환경 오염으로 오존층이 파괴되면서, 자외선을 막아주지 못함에 따라, 자외선에 대한 노출이 심해지고 있다.In recent years, as the ozone layer is destroyed by environmental pollution, it is not able to block ultraviolet rays, and thus, exposure to ultraviolet rays is increasing.

자외선은 피부 뿐만 아니라 바다에서는 해양생물, 플랑크톤의 생장을 저해하며, 육지에서는 광합성 현상을 방해해 곡물 생산을 저해하고, 심할 경우 동·식물 말라죽게 만든다. 사람에게는 피부 노화와 함께 피부암을 일으키는 원인이 된다. Ultraviolet rays inhibit the growth of marine organisms and plankton in the sea as well as in the skin, and inhibit the photosynthesis phenomenon on the land, hindering grain production and, in severe cases, dying animals and plants. In humans, it causes skin cancer along with skin aging.

뚫린 오존층을 통해 통과되는 자외선의 증가는 공기중에 부유되어 있는 양전하를 띄던 먼지 입자 중 일부를 음전하를 띄도록 변형시키는 것으로 최근 보고되고 있다.It has recently been reported that the increase in ultraviolet light passing through the pierced ozone layer deforms some of the dust particles, which are positively charged in the air, to be negatively charged.

상술한 바와 같이, 메인 필터(10)를 이루는 필터 기재는 공기 중의 양이온을 띄고 있는 먼지를 거르도록 음전하를 띄도록 처리되어 있다. 이에 따라, 자외선에 의해 일부 먼지가 음이온성으로 상태가 변형됨에 따라, 미세먼지가 필터에 의해 걸러지지 않는 문제가 발생할 수 있다.As described above, the filter substrate constituting the main filter 10 is treated to have a negative charge so as to filter out dust carrying positive ions in the air. Accordingly, as some of the dust is transformed into an anionic state by ultraviolet rays, a problem that fine dust is not filtered by the filter may occur.

양전하를 띄는 미세먼지 뿐만 아니라 음전하를 띄는 미세먼지도 정전기로 제거할 수 있는 에어 필터를 제공하는 것이다.It is to provide an air filter that can remove not only the fine dust with positive charge but also the fine dust with negative charge with static electricity.

본 발명의 목적은 음전하 미세입자를 제거하기 위한 보조 필터와,An object of the present invention is an auxiliary filter for removing negatively charged microparticles,

양전하 미세입자를 제거하기 위한 메인 필터를 포함하며,Includes a main filter for removing positively charged microparticles,

상기 보조 필터와 메인 필터는 전기적으로 서로 절연되도록 이격되어 있는 에어 필터를 제공함에 의해 달성된다.The auxiliary filter and the main filter are achieved by providing air filters spaced apart from each other to be electrically insulated from each other.

바람직하게는, 상기 보조 필터는 폴리에스테르 섬유로 이루어진다. Preferably, the auxiliary filter is made of polyester fiber.

바람직하게는, 상기 메인 필터는 폴리프로필렌, 또는 폴리에틸렌 섬유로 이루어진다.Preferably, the main filter is made of polypropylene or polyethylene fibers.

또한 바람직하게는, 상기 보조 필터는 흡습제를 포함한다.Also preferably, the auxiliary filter comprises a hygroscopic agent.

본 발명의 음전하를 띈 미세먼지를 제거할 수 있는 보조 필터를 구비한 에어 필터를 제공함에 의해 미세 먼지 중의 양전하를 띈 먼지 뿐만아니라 음전하를 띈 먼지를 효과적으로 제거한다.By providing an air filter having an auxiliary filter capable of removing fine dust having a negative charge of the present invention, not only positively charged dust in the fine dust but also negatively charged dust is effectively removed.

도 1 은 통상적인 에어 필터를 개략도이다.
도 2는 도 1의 에어 필터의 단면을 예시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 보조 필터를 구비한 에어 필터를 예시한 개락도이다.
도 4는 도 3의 본 발명의 에어 필터의 단면을 예시한 단면도이다.
도 5는 도 3의 보조 필터를 예시한 개략도이다. 그리고,
도 6은 도 5의 보조 필터와는 다른 실시예의 망상형 보조 필터를 예시한 개략도이다.1 is a schematic diagram of a conventional air filter.
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a cross section of the air filter of FIG. 1.
3 is an opening view illustrating an air filter provided with the auxiliary filter of the present invention.
4 is a cross-sectional view illustrating a cross-section of the air filter of the present invention in FIG.
5 is a schematic diagram illustrating the auxiliary filter of FIG. 3. And,
FIG. 6 is a schematic diagram illustrating a network-type auxiliary filter of an embodiment different from the auxiliary filter of FIG. 5.

에어 필터는 집진 방식에 따라 여러 형태로 나뉠 수 있으며, 본 발명의 에어 필터는 정전 집진식을 언급한 것이다.The air filter may be divided into various types according to a dust collecting method, and the air filter of the present invention refers to an electrostatic dust collecting type.

에어 필터는 원통형 및 평면형으로 나뉠 수 있으며, 예시를 위해서 원형 에어 필터에 대해 언급한 것이며, 평면형의 에어 필터를 배제한 것은 아니다.Air filters can be divided into cylindrical and planar types, and for the sake of illustration, the circular air filter is mentioned, and the planar air filter is not excluded.

도 1은 통상적으로 사용되는 에어 필터를 예시한 개략도이며, 도 2는 도 1의 에어 필터의 단면을 예시한 것이다1 is a schematic diagram illustrating a commonly used air filter, and FIG. 2 is a sectional view illustrating the air filter of FIG. 1.

도 1 및 도 2에 예시된 에어 필터(1)는 원통형 타입으로서, 중앙에 개구부를 갖춘 상부 커버(11)와 개구부가 없는 하부 커버(11') 사이에 메인 필터(10)를 이루는 필터 기재가 개재된다.The air filter 1 illustrated in FIGS. 1 and 2 is a cylindrical type, in which a filter substrate constituting the main filter 10 is formed between an upper cover 11 with an opening in the center and a lower cover 11 'without an opening. Intervene.

상기 메인 필터(10)를 이루는 필터 기재를 제조함에 있어서, 정전 처리된 합성 섬유를 기본 기재로 하거나, 일반 합성 섬유에 정전 구현 물질을 포함시켜서 제조된 부직포 구조물등이 적용될 수 있다. 이후에는, 설명을 명확하게 위해서, 정전 처리된 부직포에 대해 언급하지만, 그로 인해서 발명을 부직포에 한해 제한하려는 것은 아니다.In manufacturing the filter substrate constituting the main filter 10, an electrostatically treated synthetic fiber may be used as a basic substrate, or a non-woven fabric fabricated by including an electrostatically implemented material in general synthetic fibers may be applied. Hereinafter, for clarity of description, reference will be made to the electrostatically treated nonwoven fabric, but the present invention is not intended to be limited to the nonwoven fabric.

메인 필터(10)를 이루는 필터 기재를 이루는 섬유는 예를 들어, 폴리에스테르, 폴리에틸렌, 폴리우레탄, 폴리스티렌, 폴리프로필렌, 폴리아미드, 폴리테트라플루오르에틸렌 섬유 등으로 이루어진다. The fibers constituting the filter substrate constituting the main filter 10 are made of, for example, polyester, polyethylene, polyurethane, polystyrene, polypropylene, polyamide, polytetrafluoroethylene fibers, and the like.

상기 메인 필터(10)를 이루는 필터 기재가 제직물로 이루어질 경우에는, 원사에 특성 구현 물질, 예컨대, 방염제, 산화방지제, 대전제, 대전방지제 등이 포함되어 방적된 섬유로 직물이 짜여지거나, 또는 짜여진 직물에 특성 구현 물질이 피복되어 특성을 구현할 수 있다.When the filter substrate constituting the main filter 10 is made of a woven fabric, the yarn is woven or woven with spun fibers, including a material for implementing characteristics in the yarn, for example, a flame retardant, an antioxidant, an antistatic agent, and an antistatic agent. The material can be coated with a material to implement the property.

그러나, 상기 메인 필터(10)를 이루는 필터 기재가 부직포, 펠트 구조물로 이루어질 경우에는, 주 재료인 합성 섬유 이외에, 예컨대, 접착성 섬유, 또는 접착 성분이 포함되어 웹을 이루어 형성될 수 있다. However, when the filter substrate constituting the main filter 10 is made of a non-woven fabric or a felt structure, in addition to the main material synthetic fiber, for example, an adhesive fiber, or an adhesive component may be included to form a web.

부직포는 통상적인 부직포 제조 방법, 예를 들어, 케미컬 본딩, 써멀 본딩,에어레이(Air Ray), 습식(Wet Ray), 니들펀칭, 스판레스(Water zet), 스판본드, 멜트블로운(Melt Blown), 스테치 본드(Stitch Bond) 방식 등으로 제조될 수 있다. 이때, 특성 구현 물질이 부가되어 제조된다. 선택적으로는, 정전 특성을 부여하기 위해서, 통상적으로 널리 알려져 있는 여러 정전 처리 공정과 대전 물질을 부가하여 필터 기재가 정전 성능을 구현하도록 한다. 이후에 언급되는 메인 필터(10)를 이루는 필터 기재(10)는 설명한 바와 같이, 당해 업계에 알려진 정전 물질 및 공정에 의해 제조된 정전 처리 부직포를 언급한 것이다.Non-woven fabric is a conventional non-woven fabric manufacturing method, for example, chemical bonding, thermal bonding, air ray, wet ray, needle punching, water zet, span bond, melt blown ), A stitch bond method, or the like. At this time, the material for implementing the characteristic is added and manufactured. Optionally, in order to impart electrostatic properties, various commonly known electrostatic treatment processes and charging materials are added to allow the filter substrate to implement electrostatic performance. The filter substrate 10 constituting the main filter 10 mentioned hereinafter refers to an electrostatic treatment nonwoven fabric manufactured by electrostatic materials and processes known in the art, as described.

통상적으로 상기 메인 필터(10)를 이루는 필터 기재는 절곡기(Mini Pleating Machine)를 사용하여 절곡된 형태로 제공되며, 이는 압력 유지 및 접촉 계면 확대를 위한 것이다.Typically, the filter substrate constituting the main filter 10 is provided in a bent form using a Mini Pleating Machine, which is for maintaining pressure and expanding the contact interface.

상기 에어 필터(1)의 상부 커버(11) 내측 개구부와 메인 필터(10)를 이루는 필터 기재를 통해 공기가 유동되면서 공기 중에 포함된 미세먼지가 걸러지게 된다.As the air flows through the filter substrate constituting the main filter 10 and the inner opening of the upper cover 11 of the air filter 1, fine dust contained in the air is filtered.

상기 메인 필터(10)를 이루는 필터 기재는 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리우레탄, 폴리스티렌, 폴리아미드, 폴리테트라플루오르에틸렌 섬유 등으로 이루어지며, 이들은 음전하로 대전되기 쉬운 소재로서, 구성되어 양전하를 띈 미세입자를 효과적으로 흡착하여 제거하게된다.The filter substrate constituting the main filter 10 is made of polypropylene, polyethylene, polyurethane, polystyrene, polyamide, polytetrafluoroethylene fiber, etc., and these are easily charged with negative charges, and are composed of fine particles that are positively charged. It is effectively removed by adsorption.

반면에, 양전하를 띈 미세먼지를 걸러주는 메인 필터(10)를 이루는 필터 기재는 달리 음전하를 띈 미세먼지를 걸러주는 기재는 불비하다.On the other hand, unlike the filter substrate forming the main filter 10 that filters out fine charged positive dust, the substrate that filters out fine charged positive dust is inferior.

본 발명에서는 이러한 문제를 해소하기 위해서 음전하를 띈 미세먼지를 걸러주는 다른 부재를 적용한다.In the present invention, in order to solve this problem, another member that filters out fine dust having a negative charge is applied.

도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 음전하를 띈 미세먼지를 포집할 수 있는 보조 필터를 구비한 에어 필터를 예시한 개략도이고, 도 4는 도 3의 에어 필터의 단면을 예시한 단면도이다.3 is a schematic diagram illustrating an air filter having an auxiliary filter capable of collecting fine particles having a negative charge according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a cross section of the air filter of FIG. 3.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 음전하를 띈 미세먼지를 포집할 수 있는 보조 필터만 분리하여 예시한 보조 필터의 사시도이고, 도 6은 다른 실시예의 망상형 보조 필터를 예시한 것이다.5 is a perspective view of an auxiliary filter exemplified by separating only an auxiliary filter capable of collecting fine particles having a negative charge according to an embodiment of the present invention, and FIG. 6 illustrates a network-like auxiliary filter of another embodiment.

도 3에 예시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예의 에어 필터(10)는 중앙에 개구부를 갖는 상부 커버(11)와 하부 커버(11') 사이에 메인 필터(10)를 이루는 필터 기재가 개재되어 형성되며, 상기 상부 커버(11)의 중앙 개구부 주변에 보조 필터(20)가 영구적 접착되거나, 결합될 수 있으며, 그 결합 방법, 및 결합 위치에는 제한이 없으며, 당해업자에 의해 용이하게 변형되어 적용할 수 있을 것이다.As illustrated in FIG. 3, the air filter 10 of one embodiment of the present invention is interposed with a filter substrate constituting the main filter 10 between the upper cover 11 and the lower cover 11 ′ having an opening in the center. Is formed, the auxiliary filter 20 may be permanently adhered or combined around the central opening of the upper cover 11, and there is no limitation in the method of coupling and the coupling position, and is easily modified by a person skilled in the art Will be applicable.

상술한 구조와 같이, 보조 필터(20)가 상부 커버(11)에 배치됨에 따라, 유동되는 공기가 상부 커버(11)의 내측의 개구부 뿐만 아니라 보조 필터(20)와 메인 필터(10)를 이루는 필터 기재를 통과하여 유동되게 된다. 즉, 종래의 에어 필터와 달리 보조 필터(20)를 거쳐 공기가 유동되게 된다.As described above, as the auxiliary filter 20 is disposed on the upper cover 11, the flowing air forms an auxiliary filter 20 and the main filter 10 as well as an opening inside the upper cover 11. It flows through the filter substrate. That is, unlike the conventional air filter, air flows through the auxiliary filter 20.

상기 보조 필터(20)는 상부 커버(11)의 내측 개구부보다 큰 원주로 형성되어 상부 커버(11)위에 덧대어 부착될수도 있으며, 그 제한은 없다.The auxiliary filter 20 may be formed of a circumference larger than the inner opening of the upper cover 11, and may be attached to the upper cover 11, and is not limited.

상기 보조 필터(20)는 양전하로 대전되기 쉬운 소재인 폴리에스테르, 나일론, 선택적으로는 면, 아세테이트 섬유로도 적용가능하며, 대전처리가 될 경우 양전하로 되어 음전하를 띈 미세입자의 포집을 용이하게 할 수 있다.The auxiliary filter 20 is also applicable to polyester, nylon, and optionally cotton and acetate fibers, which are materials that are easily charged with positive charge, and when charged, becomes positive charge to facilitate collection of negatively charged fine particles. can do.

도 5 및 6은 환형 형태로 예시하였지만, 그 형태는 제한이 없으며, 공기 유동 중에 메인 필터를 이루는 필터 기재가 필터 기재 사이에 개재되어 있는 구조이면 다 가능하며, 본 발명에 속한다.5 and 6 are illustrated in an annular shape, the shape is not limited, and it is possible if the filter substrate constituting the main filter during air flow is interposed between the filter substrates, and it belongs to the present invention.

도 3 및 4에 예시된 보조 필터(20)는 공기 유동의 흐름을 방해할 수도 있으므로, 도 6과 같은 망상형 보조 필터(20')로 제공될 수 있다.Since the auxiliary filter 20 illustrated in FIGS. 3 and 4 may interfere with the flow of air flow, the auxiliary filter 20 may be provided as a mesh-like auxiliary filter 20 ′ as shown in FIG. 6.

이상과 같이 본 발명의 음전하를 띈 미세먼지를 제거할 수 있는 보조 필터를 에어 필터의 공기 유동 경로 중에 추가로 제공함에 의해, 미세 먼지 중의 양전하를 띈 먼지 뿐만 아니라 음전하를 띈 먼지를 효과적으로 제거한다. As described above, by providing the auxiliary filter capable of removing the negatively charged fine dust in the air flow path of the air filter, the positively charged dust in the fine dust as well as the negatively charged dust is effectively removed.

1 : 에어 필터
10 : 메인 필터
11 : 하부커버
11' : 상부 커버
20 : 보조 커버
20' ; 망상형 보조 커버1: Air filter
10: main filter
11: Lower cover
11 ': Top cover
20: auxiliary cover
20 '; Reticular auxiliary cover

Claims (4)

음전하 미세입자를 제거하기 위한 보조 필터와,
양전하 미세입자를 제거하기 위한 메인 필터를 포함하며,
상기 보조 필터와 메인 필터는 전기적으로 서로 절연되도록 이격되어 있는 것을 특징으로 하는 보조 필터를 구비한 에어 필터.An auxiliary filter for removing negatively charged microparticles,
Includes a main filter for removing positively charged microparticles,
The auxiliary filter and the main filter are air filters having an auxiliary filter, characterized in that spaced apart from each other electrically. 제 1 항에 있어서,
상기 보조 필터는 폴리에스테르 섬유로 이루어진 것을 특징으로 하는 보조 필터를 구비한 에어 필터.According to claim 1,
The auxiliary filter is an air filter having an auxiliary filter, characterized in that made of polyester fiber. 제 1 항에 있어서,
상기 메인 필터는 폴리프로필렌, 또는 폴리에틸렌 섬유로 이루어진 것을 특징으로 하는 보조 필터를 구비한 에어 필터.According to claim 1,
The main filter is an air filter having an auxiliary filter, characterized in that made of polypropylene or polyethylene fibers. 제 1 항에 있어서,
상기 보조 필터는 흡습제를 포함하는 것을 특징으로 하는 보조 필터를 구비한 에어 필터.According to claim 1,
The auxiliary filter is an air filter having an auxiliary filter, characterized in that it comprises a hygroscopic agent.
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