KR20200097613A - 미세 먼지 포집용 필터 및 이를 포함하는 필터링 시스템 - Google Patents

미세 먼지 포집용 필터 및 이를 포함하는 필터링 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 일면에서 타면으로 관통되는 기공을 포함하는 판상으로 형성되는 마이크로 필터 및 소수성을 갖는 나노 섬유를 포함하며 상기 나노 섬유의 마찰에 의하여 정전기를 발생시키는 나노 포집 필터를 포함하며, 상기 마이크로 필터와 상기 나노 포집 필터가 상하로 적층되어 형성되는 미세 먼지 포집용 필터 및 이를 포함하는 필터링 시스템을 개시한다.

Description

미세 먼지 포집용 필터 및 이를 포함하는 필터링 시스템{Filter for Collecting Fine Mist and Filtering System having the Same}
본 발명은 공기중의 미세 먼지를 포집하는 미세 먼지 포집용 필터 및 이를 포함하는 필터링 시스템에 관한 것이다.
대기 중의 미세 먼지는 사람의 건강을 저해하는 요인으로 주목되고 있으며, 미세 먼지에 대한 국민의 불안이 날로 증가되고 있다. 이에 미세 먼지를 저감하기 위한 다양한 노력이 진행되고 있다. 미세 먼지의 저감을 위한 노력은 미세 먼지의 발생을 줄이는 방향과 발생된 미세 먼지를 제거하는 방향으로 진행되고 있다. 미세 먼지의 발생을 줄이는 방향은 미세 먼지의 발생 원인에 따라 미세 먼지의 발생 원인을 제거 또는 감소시키거나, 대기중으로의 배출을 감소시키기 위한 기술이다. 예를 들면, 미세 먼지의 발생 원인으로 지목되고 있는 석탄화력발전소의 배출 기준을 강화하고 미세 먼지의 발생을 줄이는 노력이 진행되고 있다.
한편, 대기중에 포함되어 있는 미세 먼지를 제거하는 방향은 소정 공간에 공기 정화기 또는 필터링 장치를 설치하고 내부 대기를 필터링하여 미세 먼지를 제거하는 기술이다. 공기 정화기 또는 필터링 장치는 주로 필터를 이용하여 먼지를 걸러내는 필터식과 외부로부터 전기를 인가하여 먼지를 대전시켜 집진판에 먼지를 모으는 집진식으로 나눈다. 필터식은 필터 공극보다 크기가 작은 먼지는 걸러낼 수 없고, 재사용도 어려워 필터를 주기적으로 교체해야 한다. 반면 집진식은 먼지 입자가 전기성을 띄도록 대전시키는 과정에서 인체에 해로운 오존이나 질소산화물을 발생시키는 데다 전기도 많이 쓴다.
본 발명은 정전기를 이용하여 공기중의 미세 먼지를 포집하는 미세 먼지 포집용 필터 및 이를 포함하는 필터링 시스템을 제공하는 것으로 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 미세 먼지 포집용 필터는 일면에서 타면으로 관통되는 기공을 포함하는 판상으로 형성되는 마이크로 필터 및 소수성을 갖는 나노 섬유를 포함하며 상기 나노 섬유의 마찰에 의하여 정전기를 발생시키는 나노 포집 필터를 포함하며, 상기 마이크로 필터와 상기 나노 포집 필터가 상하로 적층되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 미세 먼지 포집용 필터는 상기 마이크로 필터와 상기 나노 포집 필터와 상기 마이크로 필터가 순차로 적층되어 형성될 수 있다.
또한, 상기 나노 포집 필터는 상기 나노 섬유가 얼기설기 얽히거나 뭉쳐져서 형성되는 적어도 1 개의 필터 뭉치를 포함할 수 있다.
상기 나노 포집 필터는 마찰에 의하여 양전하를 가지는 제 1 나노 섬유에 의하여 형성되는 복수 개의 상기 필터 뭉치를 포함하는 제 1 섬유 필터 및 음전하를 가지는 제 2 나노 섬유에 의하여 형성되는 상기 필터 뭉치를 포함하는 복수 개의 제 2 섬유 필터를 포함하며, 상기 제 1 섬유 필터와 상기 제 2 섬유 필터는 상기 마이크로 필터의 하부에 상하로 적층되어 형성될 수 있다.
또한, 상기 제 1 나노 섬유는 마찰에 의하여 상기 제 2 나노 섬유에 비하여 상대적으로 (+)로 대전되는 성향 또는 대전 서열이 높은 수지 물질로 형성되며, 상기 제 1 나노 섬유와 상기 제 2 나노 섬유는 테프론, 실리콘 수지, 나일론, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리염화비닐, 염화비닐, 폴리스틸렌, 아크릴 수지, ABS 수지, 페놀 수지, 멜라민 수지, 에폭시 수지, 폴리에스터, 불포화폴리에스테르, 폴리우레탄, 폴리아미드, 폴리에스테르, 폴리카보네이트, 폴리아세탈, 변성폴리페닐렌옥사이드, 변성폴리페닐렌옥사이드, 폴리술폰, 폴리에테르술폰, 폴리페닐렌설파이드, 폴리아릴레이트, 폴리에테르에테르케톤 및 불소계 수지로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 물질로 형성될 수 있다.
또한, 상기 제 1 나노 섬유와 제 2 나노 섬유는 친수성을 가지며, 상기 제 1 나노 섬유와 제 2 나노 섬유의 표면으로 노출되는 보강 입자를 포함할 수 있다. 상기 보강 입자는 친수성 비닐계 고분자, 친수성 아크릴계 고분자, 다당류계 고분자, 폴리알킬렌옥사이드, 폴리비닐피롤리돈, 폴리알킬렌글리콜, 폴리에테르이미드 및 친수성 폴리 아미노산으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 물질로 형성될 수 있다.
또한, 상기 나노 포집 필터는 마찰에 의하여 양전하를 가지는 제 1 나노 섬유와 음전하를 가지는 제 2 나노 섬유가 함께 얼기설기 얽히거나 뭉쳐져서 형성되는 복수 개의 상기 필터 뭉치를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 미세 먼지 포집용 필터는 일면에서 타면으로 관통되는 기공을 포함하는 판상으로 형성되는 마이크로 필터 및 소수성을 갖는 나노 섬모를 포함하며 상기 나노 섬모의 마찰에 의하여 정전기를 발생시키는 나노 포집 필터를 포함하며, 상기 마이크로 필터와 상기 나노 포집 필터가 상하로 적층되며, 상기 나노 섬모는 베이스 판 및 섬유 형상, 니들 형상 또는 막대 형상으로 형성되며 상기 베이스 판에 수직으로 결합되도록 형성되며, 상기 나노 포집 필터는 상기 나노 섬모가 공기의 흐름에 대하여 수직이 되도록 상기 마이크로 필터의 일측 또는 타측으로 위치하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 미세 먼지 포집용 필터는 일면에서 타면으로 관통되는 기공을 포함하는 판상으로 형성되는 마이크로 본체를 구비하는 상부 마이크로 필터 및 소수성 재질로 형성되며, 복수 개의 대전 입자를 포함하는 나노 필터 소재를 포함하는 나노 포집 필터를 포함하며, 상기 상부 마이크로 필터의 하부에 상기 나노 포집 필터가 위치하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 상부 마이크로 필터는 상기 마이크로 본체의 하면에서 하부 방향으로 연장되는 정전기 유도봉을 더 포함하며, 상기 정전기 유도봉은 상기 대전 입자를 유동시켜 마찰에 의한 정전기를 발생시킬 수 있다.
또한, 상기 나노 포집 필터는 상부가 개방된 통 형상이고 하면에 상기 대전 입자의 크기보다 작은 필터 홀을 구비하며, 상기 대전 입자를 수용하여 상기 마이크로 본체의 하부에 결합되는 나노 필터 망을 포함할 수 있다.
상기 나노 필터 소재는 테프론, 실리콘 수지, 나일론, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리염화비닐, 염화비닐, 폴리스틸렌, 아크릴 수지, ABS 수지, 페놀 수지, 멜라민 수지, 에폭시 수지, 폴리에스터, 불포화폴리에스테르, 폴리우레탄, 폴리아미드, 폴리에스테르, 폴리카보네이트, 폴리아세탈, 변성폴리페닐렌옥사이드, 변성폴리페닐렌옥사이드, 폴리술폰, 폴리에테르술폰, 폴리페닐렌설파이드, 폴리아릴레이트, 폴리에테르에테르케톤 및 불소계 수지로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 물질로 형성될 수 있다.
또한, 상기 대전 입자는 표면이 소수성의 수지 물질로 코팅되어 형성될 수 있다. 또한, 상기 대전 입자는 입자 코어 및 상기 입자 코어의 표면에 소수성의 수지 물질로 코팅되는 입자 쉘을 포함할 수 있다.
또한, 상기 대전 입자는 상기 입자 쉘이 서로 다르게 대전되는 성향을 갖는 수지 물질로 각각 코팅되는 2 종류로 형성될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 미세 먼지 포집용 필터링 시스템은 내부가 중공이며, 상하가 개방된 관 형상으로 형성되며 하부에서 상부고 공기가 유입되는 필터관과, 상기 필터관의 내부에서 하측에 수평 방향으로 위치하는 제 1 마이크로 필터 및 상기 제 1 마이크로 필터의 상부에 위치하며 상기의 나노 포집 필터를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 1 마이크로 필터는 회전하도록 형성될 수 있다.
또한, 상기 미세 먼지 포집용 필터링 시스템은 상기 제 1 마이크로 필터에 결합되는 회전 날개 축과 상기 회전 날개 축에 결합되는 회전 날개를 구비하는 회전 수단을 포함하며, 상기 회전 수단은 상기 필터관으로 유입되는 공기에 의하여 회전하면서 상기 제 1 마이크로 필터를 회전시키도록 형성될 수 있다.
또한, 상기 미세 먼지 포집용 필터링 시스템은 상기 나노 포집 필터의 상부에 위치하는 제 2 마이크로 필터를 더 포함하며, 상기 제 1 마이크로 필터와 제 2 마이크로 필터는 반대 방향으로 회전하도록 형성될 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 미세 먼지 포집용 필터링 시스템은 내부가 중공이며, 상하가 개방된 관 형상으로 형성되며 하부에서 상부고 공기가 유입되는 필터관과, 상기 필터관의 내부에서 하측에 수평 방향으로 위치하는 제 1 마이크로 필터 및 상기 제 1 마이크로 필터의 상부에 위치하며 상기의 나노 포집 필터를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 미세 먼지 포집용 필터 및 필터링 시스템은 정전기를 이용하여 공기중의 미세 먼지를 포집하고 나노 포집 필터에 포집된 미세 먼지가 물 세척에 의하여 용이하게 제거되므로 반영구적으로 사용할 수 있다.
본 발명의 미세 먼지 포집용 필터 및 필터링 시스템은 나노 포집 필터가 마찰에 의하여 발생되는 정전기를 이용하여 미세 먼지를 포집하므로 미세 먼지 포집을 위하여 외부로부터 전력을 공급받을 필요가 없다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 미세 먼지 포집용 필터의 사시도이다.
도 2는 도 1의 마이크로 필터의 부분 확대도이다.
도 3은 도 1의 나노 포집 필터의 사시도이다.
도 4는 도 1의 나노 섬유의 부분 확대도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 미세 먼지 포집용 필터의 사시도이다.
도 6은 도 5의 나노 포집 필터의 사시도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 나노 포집 필터의 사시도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 나노 포집 필터의 사시도이다.
도 9는 도 8의 나노 포집 필터에서 미세 먼지를 포집하는 작용을 나타내는 모식도이다.
도 10은 도 9의 미세 먼지 포집 후 세척 및 재사용 방법에 대한 모식도이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 나노 포집 필터의 수직 단면도이다.
도 12는 도 11의 제 1 마이크로 필터와 나노 포집 필터의 나노 필터 망의 결합 관계를 나타내는 개략도이다.
도 13은 도 11의 나노 포집 필터에 사용되는 일 실시예에 따른 대전 입자의 사시도이다.
도 14는 도 11의 나노 포집 필터에 사용되는 다른 실시예에 따른 대전 입자의 사시도이다.
도 15는 도 13의 대전 입자에 미세 먼지가 포집된 상태에 대한 개략도이다.
도 16은 도 13의 대전 입자에 미세 먼지가 포집된 상태에서 세정되는 과정을 나타내는 개략도이다.
도 17은 도 1의 나노 포집 필터를 포함하는 필터링 시스템의 일 실시예에 따른 개략적인 수직 단면도이다.
도 18은 도 1의 나노 포집 필터를 포함하는 필터링 시스템의 다른 실시예에 따른 개략적인 수직 단면도이다.
도 19는 도 5의 나노 포집 필터를 포함하는 필터링 시스템의 개략적인 수직 단면도이다.
도 20은 도 7 또는 도 8의 나노 포집 필터를 포함하는 필터링 시스템의 일 실시예에 따른 개략적인 수직 단면도이다.
도 21은 도 11의 나노 포집 필터를 포함하는 필터링 시스템의 일 실시예에 따른 개략적인 수직 단면도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 미세 먼지 포집용 필터 및 이를 포함하는 필터링 시스템에 대하여 설명한다.
먼저, 본 발명의 일 실시예에 따른 미세 먼지 포집 장치에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 미세 먼지 포집용 필터의 사시도이다. 도 2는 도 1의 마이크로 필터의 부분 확대도이다. 도 3은 도 1의 나노 포집 필터의 사시도이다. 도 4는 도 1의 나노 섬유의 부분 확대도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 미세 먼지 포집용 필터(100)는, 도 1 내지 도 4를 참조하면, 마이크로 필터(110) 및 나노 포집 필터(120)를 포함한다.
상기 미세 먼지 포집용 필터(100)는 마이크로 필터(110)와 나노 포집 필터(120)가 상하로 적층되어 형성될 수 있다. 또한, 상기 미세 먼지 포집용 필터(100)는 상하로 위치하는 마이크로 필터(110)들 사이에 나노 포집 필터(120)가 위치하는 샌드위치 형태의 적층 구조로 형성될 수 있다. 상기 미세 먼지 포집용 필터(100)는 마이크로 필터(110)로 유입되는 공기에서 상대적으로 큰 크기의 미세 먼지를 포집하고, 마이크로 필터를 통과한 공기를 통과시키면서 상하로 적층된 나노 포집 필터(120)에서 발생시키는 정전기에 의해 상대적으로 작은 크기의 미세 먼지를 포집한다. 상기 미세 번지 포집용 필터는 마이크로 필터(110)가 상대적으로 큰 미세 먼지를 먼저 필터링함으로써, 상대적으로 작은 미세 먼지를 필터링하는 나노 포집 필터(120)의 성능을 지속시킬 수 있다. 또한, 상기 미세 먼지 포집용 필터(100)는 나노 포집 필터(120)를 물 세척하여 나노 포집 필터(120)에 포집된 미세 먼지를 제거함으로써 나노 포집 필터(120)의 성능을 반영구적으로 유지할 수 있다.
상기 마이크로 필터(110)는, 도 2를 참조하면, 일면에서 타면으로 관통되는 기공을 포함하여 형성된다. 상기 마이크로 필터(110)는 내부에 기공이 형성되고 기공이 외부인 일면과 타면으로 연결되는 소정 두께를 갖는 판상 또는 블록으로 형성될 수 있다. 상기 마이크로 필터(110)는 필터링 시스템에서 필요로 하는 형상에 따라 적정한 평면 형상으로 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 마이크로 필터(110)는 평면 형상이 원형 또는 다각형 형상으로 형성될 수 있다.
상기 마이크로 필터는 3차원 폼 형상, 3차원 망상 형상으로 형성될 수 있다. 또한, 상기 마이크로 필터(110)는 기공이 형성되는 판상 또는 2차원 메쉬(mesh) 망이 적층되어 형성될 수 있다. 상기 마이크로 필터(110)는 필터링이 필요한 미세 먼지의 크기에 대응하여 적정한 크기의 기공을 구비하도록 형성될 수 있다. 상기 마이크로 필터(110)는 기공의 평균 입경이 1 ∼ 1.000㎛일 수 있다. 즉, 상기 마이크로 필터(110)는 기공의 평균 입경이 최대 1,000㎛일 수 있다. 상기 마이크로 필터(110)는 기공의 평균 입경이 최소 1㎛일 수 있다. 상기 마이크로 필터(110)는 기공의 평균 입경을 제어하여 필터링되는 미세 먼지의 크기를 제어할 수 있다.
상기 마이크로 필터(110)는, 도 2의 (a)를 참조하면, 니켈과 같은 금속 재질에 의한 3차원 니켈 폼으로 형성될 수 있다. 또한, 상기 마이크로 필터(110)는다공성의 알루미나 또는 지르코니아와 같은 금속산화물로 형성될 수 있다. 또한, 상기 마이크로 필터(110)는 다공성의 그라파이트 재질로 형성될 수 있다. 또한, 상기 마이크로 필터 (110)는 3차원 폼 형상, 3차원 망상 형상으로 형성될 수 있는 고분자 소재로 형성될 수 있다. 또한, 상기 마이크로 필터(110)는, 도 2의 (b)를 참조하면, 기공이 형성되는 부직포로 형성될 수 있다. 상기 고분자 소재는 폴리에스터, 비스코스 레이온, 나일론, 폴리프로필렌, 아크릴, 폴리스틸렌, 폴리우레탄 또는 비닐론과 같은 합성 고분자, 면, 마, 양모, 아세테이트 또는 펄프와 같은 천연 고분자일 수 있다.
상기 나노 포집 필터(120)는 소수성을 갖는 소정 길이의 적어도 1개의 나노 섬유를 포함하며 마찰에 의하여 정전기를 발생시켜 미세 먼지를 포집하도록 형성된다. 예를 들면, 상기 나노 포집 필터(120)는, 도 3을 참조하면, 나노 섬유가 얼기설기 얽히거나 뭉쳐져서 뭉치 형상으로 형성될 수 있다. 상기 나노 포집 필터(120)의 섬유는 직경이 0.1 ∼ 100㎛일 수 있다. 상기 나노 포집 필터(120)는 적어도 1 개의 필터 뭉치(121a, 121b)를 포함할 수 있다. 상기 나노 포집 필터(120)는 복수 개의 필터 뭉치(121a, 121b)를 포함할 수 있다. 상기 나노 포집 필터(120)는 복수 개의 필터 뭉치(121a, 121b)가 마이크로 필터(110)의 일면을 전체적으로 덮도록 형성될 수 있다. 상기 나노 포집 필터(120)는 마이크로 필터(110)의 일면에 1층 또는 적어도 2층으로 형성될 수 있다.
상기 나노 포집 필터(120)는 제 1 섬유 필터(120a) 또는 제 2 섬유 필터(120b)를 포함할 수 있다. 상기 제 1 섬유 필터(120a) 또는 제 2 섬유 필터(120b)는 각각 복수 개의 필터 뭉치를 포함할 수 있다. 상기 제 1 섬유 필터(120a)와 제 2 섬유 필터(120b)는 서로 반대의 전하로 대전되는 섬유 필터일 수 있다. 예를 들면, 상기 제 1 섬유 필터(120a)는 양전하로 대전되는 특성이 강한 섬유 필터일 수 있다. 상기 제 1 섬유 필터(120a)는 제 1 나노 섬유(122a)로 형성될 수 있다. 또한, 상기 제 2 섬유 필터(120b)는 음전하로 대전되는 특성이 강한 섬유 필터일 수 있다. 상기 제 2 섬유 필터(120b)는 제 2 나노 섬유(122b)로 형성될 수 있다. 이하에서 제 1 나노 섬유(122a)와 제 2 나노 섬유(122b)를 구별하여 설명할 필요가 없는 경우에 나노 섬유(122)로 명칭하여 설명한다. 상기 제 1 섬유 필터(120a)와 제 2 섬유 필터(120b)는 마이크로 필터(110)의 하부에 순차적으로 적층될 수 있다. 또한, 상기 마이크로 필터(110)가 상하로 위치하고 그 사이에 제 1 섬유 필터(120a)와 제 2 섬유 필터(120b)가 각각 층을 이루어 위치할 수 있다.
상기 제 1 나노 섬유(122a)는 마찰에 의하여 전기적으로 대전되는 물질로 형성될 수 있다. 제 1 나노 섬유(122a)는 흡습성이 5%이하인 재질로 형성될 수 있다. 상기 제 1 나노 섬유(122a)는 소수성 재질로 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 제 1 나노 섬유(122a)는 테프론, 실리콘 수지, 나일론, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리염화비닐, 염화비닐, 폴리스틸렌, 아크릴 수지, ABS 수지, 페놀 수지, 멜라민 수지, 에폭시 수지, 폴리에스터, 불포화폴리에스테르, 폴리우레탄, 폴리아미드, 폴리에스테르, 폴리카보네이트, 폴리아세탈, 변성폴리페닐렌옥사이드, 변성폴리페닐렌옥사이드, 폴리술폰, 폴리에테르술폰, 폴리페닐렌설파이드, 폴리아릴레이트, 폴리에테르에테르케톤 및 불소계 수지로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 물질로 형성될 수 있다.
또한, 상기 제 1 나노 섬유(122a)는 상대적으로 대전율 또는 대전 서열이 높은 수지 물질로 형성될 수 있다. 상기 제 1 나노 섬유(122a)는 (+)로 대전되는 성향이 높은 수지 물질로 형성될 수 있다. 상기 제 1 나노 섬유(122a)는 폴리프로필렌, 폴리우레탄, 아크릴 수지, 폴리에스테르 또는 나일론으로 형성될 수 있다. 상기 수지 물질은 흡수성이 낮아서 소수성을 가지며, 전기 친화성이 있는 수분의 함량이 적어 마찰 과정에서 정전기의 발생 및 축적이 가능하다.
상기 제 2 나노 섬유(122b)는 소수성 재질로 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 제 2 나노 섬유(122b)는 테프론, 실리콘 수지, 나일론, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리염화비닐, 염화비닐, 폴리스틸렌, 아크릴 수지, ABS 수지, 페놀 수지, 메라민 수지, 에폭시 수지, 폴리에스터, 불포화폴리에스테르, 폴리우레탄, 폴리아미드, 폴리에스테르, 폴리카보네이트, 폴리아세탈, 변성폴리페닐렌옥사이드, 변성폴리페닐렌옥사이드, 폴리술폰, 폴리에테르술폰, 폴리페닐렌설파이드, 폴리아릴레이트, 폴리에테르에테르케톤 및 불소계 수지로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 물질로 형성될 수 있다.
상기 제 2 나노 섬유(122b)는 상대적으로 대전율 또는 대전 서열이 낮은 수지 물질로 형성될 수 있다. 상기 제 2 나노 섬유(122b)는 마찰에 의하여 전기적으로 (-)로 대전되는 성향이 높은 수지 물질로 형성될 수 있다. 상기 제 1 나노 섬유(122a)는 폴리프로필렌, 폴리우레탄, 아크릴 수지, 폴리에스테르 또는 나일론으로 형성될 수 있다. 상기 제 2 나노 섬유(122b)는 제 1 나노 섬유(122a)와 대전 서열의 차이가 큰 물질로 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 제 1 나노 섬유(122a)는 나일론으로 형성되고 제 2 나노 섬유(122b)는 아크릴로 형성될 수 있다. 상기 제 1 나모 섬유는 양전하를 가지며, 제 2 나노 섬유(122b)는 음전하를 가질 수 있다. 상기 제 1 나노 섬유(122a)와 제 2 나노 섬유(122b)는 접촉될 경우에 대전되면서 각각 양전하와 음전하가 증가되고 발생되는 정전기량이 증가할 수 있다.
상기 제 1 나노 섬유(122a)와 제 2 나노 섬유(122b)는 표면 에칭을 통하여 표면 거칠기 또는 표면 요철이 형성될 수 있다. 또한, 상기 제 1 나노 섬유(122a)와 제 2 나노 섬유(122b)는 원료 물질의 점도와 원료 물질에 포함되는 용매의 건조 조건을 조절하여 표면 거칠기 또는 표면 요철이 형성될 수 있다. 상기 제 1 나노 섬유(122a)와 제 2 나노 섬유(122b)는 표면 거칠기가 있는 경우에 마찰 과정에서 더 효율적으로 정전기를 발생시킬 수 있다. 또한, 상기 제 1 나노 섬유(122a)와 제 2 나노 섬유(122b)는 표면 거칠기가 있는 경우에 표면적의 증가와 미세 먼지를 효율적으로 포집할 수 있다.
상기 나노 섬유(122)는, 도 4에서 보는 바와 같이, 표면으로 노출되는 보강 입자(123)를 구비할 수 있다. 상기 보강 입자(123)는 서로 이격되어 나모 섬유의 표면으로 노출되도록 형성될 수 있다. 상기 보강 입자(123)는 친수성 물질로 형성될 수 있다.
상기 보강 입자(123)는 친수성 물질로 형성될 수 있다. 또한, 상기 보강 입자(123)는 제 1 나노 섬유(122a)와 제 2 나노 섬유(122b)를 형성하는 소수성 물질과 대전 서열의 차이가 크면서 대전 서열이 낮은 수지 물질로 형성될 수 있다. 상기 보강 입자(123)는 하이드록시기, 아민기, 포르밀기, 카르복실기 또는 에틸린옥사이드가 포함된 수지로 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 보강 입자(123)는 친수성 비닐계 고분자, 친수성 아크릴계 고분자, 다당류계 고분자, 폴리알킬렌옥사이드, 폴리비닐피롤리돈, 폴리알킬렌글리콜, 폴리에테르이미드 및 친수성 폴리 아미노산으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 물질로 형성될 수 있다.
상기 보강 입자(123)는 원료 물질이 나노 섬유(122)의 원료 물질과 혼합된 후에 섬유 형상 또는 니들 형상으로 형성되면서 나노 섬유(122)의 표면으로 노출될 수 있다. 이러한 경우에 상기 보강 입자(123)는 부정형의 형상으로 형성될 수 있다. 또한, 상기 보강 입자(123)는 입자로 형성되어 나노 섬유(122)의 내부에 묻힌 상태로 결합될 수 있다. 이러한 경우에 상기 보강 입자(123)는 원료 물질이 나노 섬유(122)의 원료에 함께 혼합된 상태에서 나노 섬유(122)가 형성되면서, 보강 입자(123)가 나노 섬유(122)의 내부에 묻혀 형성될 수 있다. 또한, 상기 보강 입자(123)가 나노 섬유(122)의 표면에 소정 두께로 코팅되어 형성될 수 있다. 상기 보강 입자(123)는 스프레이 코팅에 의하여 코팅될 수 있다.
상기 보강 입자(123)는 소수성 물질에 대비하여 표면 장력이 크고 반데르발스 힘에 의하여 미세 먼지와의 결착력이 크므로 미세 먼지의 포집 효율을 증가시킬 수 있다. 다만, 상기 보강 입자(123)는 친수성 특성을 가지므로 발생되는 정전기의 축적이 어려운 측면이 있다. 또한, 상기 보강 입자(123)는 미세 먼지의 세정 과정에서 사용되는 물이 완전히 건조되어야 정전기 발생이 가능하다. 따라서, 상기 보강 입자(123)는 나노 섬유(122)의 상호 접촉에 의한 정전기 발생이 충분하도록 나노 섬유(122)의 표면으로 노출되는 면적을 조절하는 것이 필요하다.
상기 보강 입자(123)는 제 1 나노 섬유(122a)와 제 2 나노 섬유(122b)에 대한 세정 과정에서 물과의 접촉 정도를 증가시키고 부착된 미세 먼지가 용이하게 제거되도록 한다. 상기 보강 입자(123)는 물에 의한 세정 과정에서 제 1 섬유 필터(120a)와 제 2 섬유 필터(120b)의 내부로 물의 침투가 용이하도록 하며, 물에 의한 세척이 용이하게 한다. 상기 보강 입자(123)는 제 1 나노 섬유(122a)와 제 2 나노 섬유(122b)에 부착되는 미세 먼지에 대한 세정력을 증가시킨다. 한편, 상기 제 1 나노 필터와 제 2 나노 필터는 소수성 물질로 형성되는 제 1 나노 섬유와 제 2 나노 섬유가 감기거나 엉켜져서 형성되므로 세정 과정에서 물의 침투 및 물과의 접촉 가능성이 낮을 수 있다. 이러한 경우에 제 1 섬유 필터(120a)와 제 2 섬유 필터(120b)는 세정 과정에서 표면만 씻겨지는 현상이 일어날 수 있다. 상기 보강 입자(123)는 나노 섬유(122)에 친수성 특성을 부분적으로 부여하여 친수성을 보강할 수 있다. 상기 보강 입자(123)는 친수성 특성을 가지므로, 미세 먼지의 세정 과정에서 물이 나노 섬유(122)들 사이의 공간으로 용이하게 유입되도록 한다. 또한, 상기 보강 입자(123)는 건조 과정에서 소수성 부분을 세정한 물을 포집하여 더 큰 물방울로 만들어지면서 중력 또는 회전력에 의하여 제 1 섬유 필터(120a)와 제 2 섬유 필터(120b)로부터 잘 떨어져 잘 건조되도록 한다.
다음으로 본 발명의 다른 실시예에 따른 미세 먼지 포집용 필터에 대하여 설명한다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 미세 먼지 포집용 필터의 사시도이다. 도 6은 도 5의 나노 포집 필터의 사시도이다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 미세 먼지 포집용 필터(200)는, 도 5 및 도 6을 참조하면, 마이크로 필터(110) 및 나노 포집 필터(220)를 포함할 수 있다. 상기 미세 먼지 포집용 필터(200)는 도 1의 미세 먼지 포집용 필터(100)와 대비하여 나노 포집 필터(220)가 다르게 형성될 수 있다. 따라서, 이하에서는 상기 나노 포집 필터(220)를 중심으로 설명한다. 상기 마이크로 필터(110)에 대하여는 구체적인 설명을 생략한다.
상기 나노 포집 필터(220)는 제 1 나노 섬유(122a)와 제 2 나노 섬유(122b)가 함께 얼기설기 얽히거나 뭉쳐져서 형성될 수 있다. 상기 나노 포집 필터(220)는 소정 길이의 나노 섬유(122)가 얼기설기 얽히거나 뭉쳐져서 형성되는 적어도 1 개의 필터 뭉치(221)를 포함할 수 있다. 따라서, 상기 나노 포집 필터(220)는 제 1 섬유 필터(120a)와 제 2 섬유 필터(120b)로 구분되지 않으며, 전체적으로 균일한 섬유 필터로 형성될 수 있다. 즉, 상기 필터 뭉치(221)는 동일한 특성을 가질 수 있다. 상기 나노 포집 필터(220)는 복수 개의 필터 뭉치(221)가 마이크로 필터(110)의 일면을 전체적으로 덮도록 형성될 수 있다. 상기 나노 포집 필터(220)는 마이크로 필터(110)의 일면에 1층 또는 적어도 2층으로 형성될 수 있다. 또한, 상기 제 1 나노 섬유(122a)와 제 2 나노 섬유(122b)는 도 4에 도시된 바와 같은 보강 입자(123)를 포함할 수 있다.
다음으로 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 미세 먼지 포집용 필터에 대하여 설명한다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 나노 포집 필터의 사시도이다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 나노 포집 필터(320)는, 도 7을 참조하면, 베이스 판(321) 및 나노 섬유(322)를 포함할 수 있다. 상기 나노 포집 필터(320)는 마이크로 필터(110)의 일측 또는 타측에 위치하며, 나노 섬모(322)가 공기의 흐름에 대하여 수직이 되도록 위치할 수 있다. 따라서, 상기 나노 포집 필터(320)는 공기의 흐름에 따라 나노 섬모(322)가 마찰을 하면서 정전기를 발생시키고 미세 먼지를 포집할 수 있다.
상기 베이스 판(321)은 소정 두께를 갖는 판상 형상으로 형성될 수 있다. 상기 베이스 판(321)은 필터링 시스템에서 설치되는 영역에 따라 소정 면적과 형상으로 형성될 수 있다. 상기 베이스 판(321)은 수지 플레이트 또는 플렉서블 수지 필름으로 형성될 수 있다. 상기 베이스 판(321)은 소수성 특성을 갖는 재질로 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 베이스 판(321)은 예를 들면, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리아세틸렌, 폴리이소부틸렌, 폴리비닐클로라이드, 폴리스틸렌, 나일론, 폴리아라미드, 폴리에스터, 폴리에틸렌텔레프탈레이트, 실리콘 수지, 테프론, 불소계 수지 및 그 공중합체 고분자 수지로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 물질일 수 있다. 상기 베이스 판(321)은 투명한 재질 또는 색상이 있는 재질로 형성될 수 있다. 상기 베이스 판(321)은 나노 섬모(322)를 지지하여 고정한다.
상기 나노 섬모(322)는 소정 길이를 갖는 섬유 형상 또는 니들 형상으로 불규칙적으로 형성될 수 있다. 상기 나노 섬모(322)는 길이 방향에 수직한 방향으로 변형되도록 탄성을 가질 수 있다. 상기 나노 섬모(322)는 베이스 판(321)의 일면에 일면과 수직한 방향으로 고정될 수 있다. 상기 나노 섬모(322)는 변형될 때 서로 접촉할 수 있도록 베이스 판(321)의 일면에 서로 인접하여 고정될 수 있다. 상기 나노 섬모(322)는 자연 바람 또는 분사 공기에 의하여 변형될 때, 인접한 나노 섬모(322)와 마찰을 일으키며 표면에 정전기를 생성한다.
상기 나노 섬모(322)는, 도 1의 실시예에 따른 나노 섬유(122)와 마찬가지로, 상대적으로 대전율 또는 대전 서열이 높은 수지 물질로 형성되는 나노 섬모와 상대적으로 대전율 또는 대전 서열이 낮은 수지 물질로 형성되는 나노 섬모를 포함할 수 있다. 상기 나노 섬모(322)는 상대적으로 대전율 또는 대전 서열이 높은 수지 물질로 형성되는 나노 섬모와 상대적으로 대전율 또는 대전 서열이 낮은 수지 물질로 형성되는 나노 섬모가 서로 교대로 고정될 수 있다. 따라서, 상기 나노 섬모(322)는 인접한 나노 섬모와 서로 부딪히면서 정전기를 발생시켜 보다 효율적으로 미세 먼지를 포집할 수 있다. 또한, 상기 나노 섬모(322)는 도 4에 도시되어 있는 보강 입자(123)를 포함할 수 있다. 상기 보강 입자(123)는 제 1 나노 섬유(122a)와 제 2 나노 섬유(122b)를 대신하여 나노 섬모(322)에 형성되는 점을 제외하고는 도 1의 실시예의 경우와 동일 또는 유사하게 결합되고 작용할 수 있다.
상기 나노 섬모(322)는 표면 에칭을 통하여 표면 거칠기 또는 표면 요철이 형성될 수 있다. 또한, 상기 나노 섬모(322)는 원료 물질의 점도와 원료 물질에 포함되는 용매의 건조 조건을 조절하여 표면 거칠기 또는 표면 요철이 형성될 수 있다. 상기 나노 섬모(322)는 표면 거칠기가 있는 경우에 마찰 과정에서 더 효율적으로 정전기를 발생시킬 수 있다. 또한, 상기 나노 섬모(322)는 표면 거칠기가 있는 경우에 표면적의 증가와 미세 먼지를 효율적으로 포집할 수 있다.
다음으로 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 미세 먼지 포집용 필터에 대하여 설명한다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 나노 포집 필터의 사시도이다. 도 9는 도 8의 나노 포집 필터에서 미세 먼지를 포집하는 작용을 나타내는 모식도이다. 도 10은 도 9의 미세 먼지 포집 후 세척 및 재사용 방법에 대한 모식도이다.
상기 나노 포집 필터(420)는, 도 8을 참조하면, 베이스 판(421) 및 나노 섬모(422)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 나노 포집 필터는, 도 8에서 보는 바와 같이, 나노 섬모(422)의 표면으로 노출되는 보강 입자(123)를 구비할 수 있다. 상기 나노 포집 필터(420)는 도 6의 나노 포집 필터(320)와 대비하여 나노 섬모(422)의 형상이 다르게 형성된다. 따라서, 이하에서는 나노 섬모의 차이가 있는 점을 중심으로 설명한다. 상기 베이스 판(421)에 대하여는 구체적인 설명을 생략한다.
상기 나노 섬모(422)는 소정 길이를 갖는 섬유 형상 또는 니들 형상으로 형성될 수 있다. 상기 나노 섬모(422)는 원기둥 바와 같은 막대 형상으로 형성될 수 있다. 상기 나노 섬모(422)는 길이 방향에 수직한 방향으로 균일한 탄성을 가질 수 있다. 상기 나노 섬모(422)는 베이스 판(421)의 일면에 일면과 수직한 방향으로 서로 이격되어 고정될 수 있다. 상기 나노 섬모(422)는 변형될 때 서로 접촉할 수 있도록 베이스 판(421)의 일면에 서로 인접하여 고정될 수 있다. 따라서, 도 9를 참조하면, 상기 나노 섬모(422)는 방향에 관계없이 주위에 인접한 나노 섬모(422)들과 균일하게 마찰을 일으킬 수 있다.
상기 나노 섬모(422)는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리아세틸렌, 폴리이소부틸렌, 폴리비닐클로라이드, 폴리스틸렌, 나일론, 폴리아라미드, 폴리에스터, 폴리에틸렌텔레프탈레이트, 실리콘 수지, 테프론, 불소계 수지 및 그 공중합체 고분자 수지로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 물질일 수 있다.
상기 나노 섬모(422)는 자연 바람 또는 분사 공기에 의하여 변형될 때, 인접한 나노 섬모(422)와 마찰을 일으키며 표면에 정전기를 생성한다. 또한, 도 10을 참조하면, 상기 나노 섬모(422)는 포집된 미세 먼지를 제거하기 위하여 세척용 물에 접촉하면서. 나노 섬모(422)들 사이로 물이 유입되도록 한다. 상기 나노 섬모(422)들 사이로 유입되는 물은 나노 섬모(422)의 표면에 포집된 미세 먼지와 함께 흐르면서 미세 먼지를 나노 섬모(422)로부터 제거한다. 또한, 상기 나노 섬모(422)의 표면을 흐르는 물은 점점 커지면서 보강 입자(423)에 붙어 있는 물 방울과 합쳐지면서 더 커지고 중력에 의하여 하부로 흘러 떨어진다. 상기 나노 섬모(422)는 미세 먼지의 세정력을 증가시킨다.
상기 나노 섬모(422)는 표면 에칭을 통하여 표면 거칠기 또는 표면 요철이 형성될 수 있다. 또한, 상기 나노 섬모(422)는 원료 물질의 점도와 원료 물질에 포함되는 용매의 건조 조건을 조절하여 표면 거칠기 또는 표면 요철이 형성될 수 있다. 상기 나노 섬모(422)는 표면 거칠기가 있는 경우에 마찰 과정에서 더 효율적으로 정전기를 발생시킬 수 있다. 또한, 상기 나노 섬모(422)는 표면 거칠기가 있는 경우에 표면적의 증가와 미세 먼지를 효율적으로 포집할 수 있다.
또한, 상기 나노 섬모(422)는 구체적으로 도시하지 않았지만, 도 4에 도시되어 있는 보강 입자(123)를 포함할 수 있다. 상기 보강 입자(123)는 제 1 나노 섬유(122a)와 제 2 나노 섬유(122b)를 대신하여 나노 섬모(422)에 형성되는 점을 제외하고는 도 1의 실시예의 경우와 동일 또는 유사하게 결합되고 작용할 수 있다.
다음으로 본 발명의 다른 실시예에 따른 미세 먼지 포집용 필터에 대하여 설명한다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 나노 포집 필터의 수직 단면도이다. 도 12는 도 11의 제 1 마이크로 필터와 나노 포집 필터의 나노 필터 망의 결합 관계를 나타내는 개략도이다. 도 13은 도 11의 나노 포집 필터에 사용되는 일 실시예에 따른 대전 입자의 사시도이다. 도 14는 도 11의 나노 포집 필터에 사용되는 다른 실시예에 따른 대전 입자의 사시도이다. 도 15는 도 13의 대전 입자에 미세 먼지가 포집된 상태에 대한 개략도이다. 도 16은 도 13의 대전 입자에 미세 먼지가 포집된 상태에서 세정되는 과정을 나타내는 개략도이다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 미세 먼지 포집용 필터(500)는, 도 11 및 도 12를 참조하면, 제 1 마이크로 필터(510)와 나노 포집 필터(520) 및 제 2 마이크로 필터(530)를 포함할 수 있다. 상기 미세 먼지 포집용 필터(500)는 제 1 마이크로 필터(510)와 나노 포집 필터(520) 및 제 2 마이크로 필터(530)가 상부 하부로부터 순차적으로 위치하여 형성된다. 상기 미세 먼지 포집용 필터(500)는 도 1 내지 도 4의 미세 먼지 포집용 필터(100)와 대비하여 제 1 마이크로 필터(510)와 나노 포집 필터(520)가 다르게 형성될 수 있다. 또한, 상기 제 2 마이크로 필터(530)는 도 1 내지 도 4의 마이크로 필터(110)와 동일하게 형성될 수 있다. 따라서, 이하에서는 상기 제 2 마이크로 필터(510)와 나노 포집 필터(520)를 중심으로 설명한다. 상기 제 2 마이크로 필터(530)에 대하여는 구체적인 설명을 생략한다.
상기 제 1 마이크로 필터(510)는 마이크로 본체(511)와 정전기 유도봉 (513)을 포함한다.
상기 마이크로 본체(511)는 도 1 내지 도 4에 따른 마이크로 필터와 동일하게 형성될 수 있다. 또한, 상기 마이크로 본체(511)는 제 2 마이크로 필터(530)와 동일하게 형성될 수 있다.
상기 정전기 유도봉(513)은 정전기를 잘 일으킬 수 있는 부도체 소재일 수 있다. 상기 정전기 유도봉(513)은 유리나 지르코니아 같은 세라믹 소재 일 수 있다. 상기 정전기 유도봉(513)은 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리아세틸렌, 폴리이소부틸렌, 폴리비닐클로라이드, 폴리스틸렌, 나일론, 폴리아라미드, 폴리에스터, 폴리에틸렌텔레프탈레이트, 실리콘 수지, 테프론, 불소계 수지 및 그 공중합체 고분자 수지로 이루어진 군에서 선택되는 플라스틱 소재일 수 있다.
상기 정전기 유도봉(513)은 제 1 마이크로 필터(510)와 제 2 마이크로 필터(530) 사이의 거리 또는 나노 포집 필터(520)의 높이보다 작은 길이로 형성될 수 있다. 상기 정전기 유도봉(513)은 복수 개가 마이크로 본체(511)의 하면에서 하부 방향으로 연장되도록 결합된다.
상기 나노 포집 필터(520)는 나노 필터 망(521)과 나노 필터 소재(523)를 포함할 수 있다. 상기 나노 필터 망(521)은 상부 또는 하부가 개방된 통 형상이며, 하면에 복수 개의 필터 홀(521a)이 형성될 수 있다. 상기 필터 홀(521a)은 나노 필터 망(521)의 내측에서 외측으로 관통되는 홀로 형성된다. 상기 필터 홀(521a)은 나노 필터 소재(523)의 직경 또는 크기보다 작은 직경 또는 크기로 형성될 수 있다. 상기 나노 필터 망(521)은 내부에 나노 필터 소재(523)가 수용될 수 있다. 한편, 상기 나노 포집 필터(520)가 직접 제 1 마이크로 필터(510)와 제 2 마이크로 필터(530)사이에서 제 2 마이크로 필터(530)의 상부에 위치하는 경우에 나노 필터 망(521)이 생략될 수 있다.
상기 나노 필터 소재(523)는 제 1 마이크로 필터(510)와 제 2 마이크로 필터(530) 사이에 직접 충진될 수 있다. 또한, 상기 나노 필터 소재(523)는 나노 필터 망(521)의 내부에 충진될 수 있다. 이때, 상기 나노 필터 소재(523)는 나노 필터 망(521)의 내부에서 전체 영역 또는 적어도 일부 영역에 충진될 수 있다.
상기 나노 필터 소재(523)는 소정 크기를 갖는 복수 개의 대전 입자(525)를 포함하여 형성될 수 있다. 상기 대전 입자(525)는 구형 형상, 다면체 블록 형상, 부정형 조각 형상과 같은 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 상기 대전 입자(525)는 다공성의 가벼운 소재로 형성될 수 있다. 상기 대전 입자(525)는 마이크로 본체의 기공보다 큰 크기로 형성될 수 있다. 또한, 상기 대전 입자(525)는 필터 홀(521a)보다 큰 크기로 형성될 수 있다.
상기 대전 입자(525)는 평균 직경이 1 ∼ 20mm일 수 있다. 상기 대전 입자(525)는 크기가 너무 작으면 대전 입자(525) 사이의 공극이 너무 작아 공기의 흐름이 원활하지 않을 수 있다. 상기 대전 입자(525)는 크기가 너무 크면 대전 입자(525)들 사이에서 마찰되는 면적이 작아서 정전기 발생이 효율적이지 않을 수 있다. 상기 대전 입자(525)는 평균 직경이 제어되어 나노 필터 망(521)의 내부에 일정한 밀도로 충진될 수 있다. 따라서, 상기 마이크로 필터(500)는 대전 입자(525)간의 마찰 정도가 제어될 수 있다.
상기 대전 입자(525)는, 도 13을 참조하면, 입자 코어(525a) 및 입자 쉘(525b)의 구조로 형성될 수 있다. 상기 대전 입자(525)는 입자 코어(525a)의 표면에 소수성의 수지 물질로 코팅되는 입자 쉘(525b)을 포함할 수 있다.
또한, 상기 대전 입자(525)는, 도 14를 참조하면, 소수성의 수지 물질로만 형성될 수 있다. 즉, 상기 대전 입자는 도 13의 입자 셀(525b)를 형성하는 수지 물질로만 형성될 수 있다.
상기 소수성의 수지 물질은 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리아세틸렌, 폴리이소부틸렌, 폴리비닐클로라이드, 폴리스틸렌, 나일론, 폴리아라미드, 폴리에스터, 폴리에틸렌텔레프탈레이트, 실리콘 수지, 테프론, 불소계 수지 및 그 공중합체 고분자 수지로 이루어진 군에서 선택되는 소재 중 하나일 수 있다. 상기 대전 입자(525)의 입자 쉘(525b)은 수지 물질을 용매에 녹여서 디핑 및 스프레이 하거나, 수지 물질을 고열로 액화시켜 입자 코어(525a)의 표면에 코팅할 수 있다. 상기 입자 쉘(525b)은 고분자 용액을 스프레이하거나 섬유 형태로 방사하여 입자 코어(525a)의 표면에 3차원 망 형태로 코팅시키면, 입자 쉘(525b)의 두께 및 밀도에 따라 대전 입자(525)의 표면 거칠기를 제어할 수 있다. 한편, 상기 입자 코어(525a)는 다공성의 가벼운 소재로 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 입자 코어(525a)는 제올라이트, 다공질 유리, 활성탄 또는 실리카켈과 같은 물질로 형성될 수 있다.
상기 대전 입자(525)의 입자 쉘(525b)은 정전기 유도봉(513)과 반대로 대전되는 성향을 갖는 수지 물질로 코팅되어 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 정전기 유도봉(513)이 양전하로 대전되는 성향이 높은 수지 물질이면, 대전 입자(525)는 음전하로 대전되는 성향이 높은 수지 물질로 코팅될 수 있다. 또한, 상기 정전기 유도봉(513)이 음전하로 대전되는 성향이 높은 수지 물질이면, 대전 입자(525)는 양전하로 대전되는 성향이 높은 수지 물질 중에 선택되어 코팅될 수 있다.
상기 대전 입자(525)는, 도 13의 (a)에서 보는 바와 같이, 입자 쉘(525b)이 1 종류의 고분자 수지로 형성될 수 있다. 이때, 상기 입자 쉘(525b)의 수지 물질은 정전기 유도봉(513)과 반대로 대전되는 성향을 갖는 수지 물질일 수 있다. 또한, 상기 대전 입자(525)는 도 13의 (b)에서 보는 바와 같이 입자 쉘(525b)이 2 종류의 수지 물질이 각각 코팅되는 2 종류로 형성될 수 있다. 이때, 상기 입자 쉘(525b)은 서로 다르게 대전되는 성향을 갖는 수지 물질로 형성될 수 있다. 또한, 상기 입자 쉘(525b)은 서로 반대로 대전되는 성향을 갖는 수지 물질로 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 입자 쉘(525b)의 수지 물질은 정전기 유도봉(513)과 반대로 대전되는 성향을 갖는 수지 물질과 정전기 유도봉(513)과 동일하게 대전되는 성향을 갖는 수지 물질일 수 있다.
상기 미세 먼지 포집용 필터(500)는 제 1 마이크로 필터(510)가 중심을 기준으로 한쪽 방향으로 또는 한쪽 방향과 반대 방향으로 교대로 회전되면서 나노 포집 필터(520)에서 정전기를 발생시킬 수 있다. 상기 정전기 유도봉(513)이 나노 포집 필터(520)의 내부에서 회전하면, 나노 필터 망(521)의 내부에 채워져 있는 나노 필터 소재(523)와 정전기 유도봉(513)이 서로 부딪히면서 정전기를 발생시킬 수 있다. 이때, 상기 나노 필터 소재(523)는 1 종류의 고분자 수지로 코팅되는 대전 입자(525)를 포함할 수 있고, 각각 서로 다른 고분자 수지로 코팅되는 대전 입자(525)를 일 수도 있다. 상기 대전 입자(525)가 2종류 고분자 수지로 코팅되는 경우에 각각의 대전 입자(525)가 서로 부딪히면서 양전하와 음전하로 대전되어 정전기를 더 효율적으로 발생시킬 수 있다. 또한, 상기 대전 입자(525)가 가벼운 물질로 형성되는 경우에, 유입되는 공기에 의해 더 용이하게 서로 부딪히면서 더 효율적으로 정전기를 발생시킬 수 있다.
상기 대전 입자(525)는, 도 15에서 보는 바와 같이, 양전하 또는 음전하로 대전되면서 외부에서 유입되는 공기에 포함되어 있는 미세 먼지를 포집할 수 있다. 이때, 상기 미세 먼지가 음전하를 띄는 경우에 양전하로 대전된 대전 입자(525)에 부착되고, 미세 먼지가 양전하를 띄는 경우에 음전하로 대전된 대전 입자(525)에 부착될 수 있다. 또한, 상기 대전 입자(525)는 미세 먼지가 부착되면서 표면적과 표면 거칠기가 증가하면서 정전기 발생 정도가 증가될 수 있다.
상기 대전 입자(525)는, 도 16에서 보는 바와 같이, 미세 먼지가 충분히 포집되면, 물에 의하여 세정되면서 표면에 포집된 미세 먼지가 제거될 수 있다. 상기 대전 입자(525)는 다시 건조되어 미세 먼지를 포집할 수 있는 상태로 된다. 따라서, 상기 나노 포집 필터(520)는 세정과 건조 과정을 통하여 재사용되므로 반영구적으로 사용할 수 있다.
다음은 본 발명의 일 실시예에 따른 미세 먼지 포집용 필터링 시스템에 대하여 설명한다.
도 17은 도 1의 나노 포집 필터를 포함하는 필터링 시스템의 일 실시예에 따른 개략적인 수직 단면도이다. 도 18는 도 1의 나노 포집 필터를 포함하는 필터링 시스템의 다른 실시예에 따른 개략적인 수직 단면도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 미세 먼지 포집용 필터링 시스템(10)은, 도 17을 참조하면, 필터관(11)과 마이크로 필터(110) 및 나노 포집 필터(120)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 미세 먼지 포집용 필터링 시스템(10)은 회전 수단(12)을 더 포함할 수 있다.
상기 미세 먼지 포집용 필터링 시스템(10)은 필터링 해야 하는 공기의 유량과 구조에 따라 복수 개의 필터관(11)을 포함하며, 각각의 필터관(11)의 내부에 마이크로 필터(110) 및 나노 포집 필터(120)를 구비할 수 있다. 또한, 상기 미세 먼지 포집용 필터링 시스템(10)은 각각의 필터관(11)에 회전 수단(12)을 구비할 수 있다. 상기 미세 먼지 포집용 필터링 시스템(10)은 필터관(11)으로 유입되는 공기에 포함되어 있는 미세 먼지와 초미세 먼지를 포집하여 제거하며, 필터링된 공기를 필터관(11) 외부로 배출할 수 있다.
상기 필터관(11)은 내부가 중공이며, 상하가 개방된 관 형상으로 형성될 수 있다. 상기 필터관(11)은 내부에 수용되는 마이크로 필터(110) 및 나노 포집 필터(120)의 수평 형상에 대응되는 형상으로 형성될 수 있다. 또한, 상기 필터관(11)은 마이크로 필터(110) 및 나노 포집 필터(120)의 높이보다 큰 높이로 형성될 수 있다. 상기 필터관(11)은 금속 관 또는 수지 관으로 형성될 수 있다.
상기 마이크로 필터(110)는 제 1 마이크로 필터(110a)와 제 2 마이크로 필터(110b)를 포함할 수 있다. 상기 제 1 마이크로 필터(110a)는 필터관(11)의 내부에서 하측에 위치하며, 제 2 마이크로 필터(110b)는 필터관(11)의 내측에서 상측에 위치할 수 있다. 상기 마이크로 필터(110)는 필터관(11)의 내부에 필터관(11)의 중심축에 수직한 방향으로 위치할 수 있다. 여기서, 상기 제 1 마이크로 필터(110a)는 필터관(11)에서 공기가 유입되는 하측에 위치하며, 제 2 마이크로 필터(110b)는 필터관(11)에서 공기가 유출되는 상측에 위치할 수 있다.
상기 마이크로 필터(110)는 필터관(11)의 내부를 차폐할 수 있다. 상기 마이크로 필터(110)는 제 1 마이크로 필터(110a)와 제 2 마이크로 필터(110b)가 필터관(11)의 축 방향으로 서로 이격되며, 내측면이 대향하도록 위치할 수 있다. 여기서, 상기 내측면은 서로 이격되어 대향하는 마이크로 필터(110)의 일면 또는 타면을 의미한다.
상기 마이크로 필터(110)는 각각 회전하도록 형성될 수 있다. 이때, 상기 제 1 마이크로 필터(110a)와 제 2 마이크로 필터(110b)는 서로 반대 방향으로 회전할 수 있다. 또한, 상기 제 1 마이크로 필터(110a)와 제 2 마이크로 필터(110b)는 어느 하나만 회전할 수 있다.
상기 나노 포집 필터(120)는 제 1 섬유 필터(120a)와 제 2 섬유 필터(120b)를 포함할 수 있다. 상기 제 1 섬유 필터(120a)는 제 1 마이크로 필터(110a)의 내측면에 결합될 수 있다. 상기 제 1 섬유 필터(120a)는 단위 필터 뭉치가 직접 제 1 마이크로 필터(110a)에 결합될 수 있다. 또한, 상기 제 1 섬유 필터(120a)는 복수 개의 단위 필터 뭉치가 별도의 케이스(미도시)에 담겨진 후에 케이스가 제 1 마이크로 필터(110a)에 고정되는 방식으로 결합될 수 있다.
상기 제 2 섬유 필터(120b)는 제 2 마이크로 필터(110b)의 내측면에 결합될 수 있다. 상기 제 2 섬유 필터(120b)는 제 1 섬유 필터(120a)와 동일한 방식으로 제 2 마이크로 필터(110b)에 결합될 수 있다. 상기 제 2 섬유 필터(120b)는 제 1 섬유 필터(120a)와 대향하는 면이 제 1 섬유 필터(120a)와 접촉되도록 위치할 수 있다.
상기 제 1 섬유 필터(120a)와 제 2 섬유 필터(120b)는 제 1 마이크로 필터(110a)와 제 2 마이크로 필터(110b)와 함께 회전할 수 있다. 예를 들면, 상기 제 1 섬유 필터(120a)와 제 2 섬유 필터(120b)는 서로 다른 방향으로 회전하거나, 어느 하나만이 회전할 수 있다. 상기 제 1 섬유 필터(120a)와 제 2 섬유 필터(120b)는 회전 과정에서 발생되는 정전기를 이용하여 보다 효율적으로 미세 먼지를 포집할 수 있다.
상기 회전 수단(12)은, 도 17에서 보는 바와 같이, 모터(13)와 모터(13)에 연결되는 회전 축(14)을 포함할 수 있다. 상기 모터(13)는 필터관(11)의 외부에 위치하며 복수 개의 회전 축(14)에 의하여 마이크로 필터(110)에 결합될 수 있다. 또한, 상기 모터(13)는 필터관(11)의 내부에 위치할 수 있다. 상기 회전 수단(12)은 모터(13)의 회전에 의하여 마이크로 필터(110)를 회전시킨다.
상기 회전 수단(12)은 제 1 마이크로 필터(110a)와 제 2 마이크로 필터(110b)에 각각 결합되어 제 1 마이크로 필터(110a)와 제 2 마이크로 필터(110b)를 반대 방향으로 회전 시킬 수 있다. 또한, 상기 회전 수단(12)은 제 1 마이크로 필터(110a) 또는 제 2 마이크로 필터(110b)의 어느 하나에만 결합될 수 있다.
또한, 상기 회전 수단(12)은, 도 18에서 보는 바와 같이, 회전 날개(15)와 날개 회전 축(16)을 포함할 수 있다. 상기 회전 날개(15)는 날개 회전 축(16)에 의하여 제 1 마이크로 필터(110a) 또는 제 2 마이크로 필터(110b)에 결합될 수 있다. 상기 회전 수단(12)은 바람직하게는 필터관(11)으로 공기가 유입되는 측에 위치하는 마이크로 필터(110)에 결합될 수 있다. 상기 회전 날개(15)는 유입되는 공기에 의하여 회전하면서 결합되어 있는 마이크로 필터(110)를 회전시킬 수 있다. 구체적으로 도시하지 않았지만, 상기 날개 회전 축(16)은 별도의 지지 축에 의하여 회전 가능하게 지지도며, 지지 축이 필터관(11)에 고정될 수 있다.
다음은 본 발명의 다른 실시예에 따른 미세 먼지 포집용 필터링 시스템에 대하여 설명한다.
도 19는 도 4의 나노 포집 필터를 포함하는 필터링 시스템의 일 실시예에 따른 개략적인 수직 단면도이다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 미세 먼지 포집용 필터링 시스템(30)은, 도 19를 참조하면, 필터관(11)과 마이크로 필터(110) 및 나노 포집 필터(220)를 포함할 수 있다.
상기 미세 먼지 포집용 필터링 시스템(30)은 도 17 또는 도 18에 따른 미세 먼지 포집용 필터링 시스템(10, 20)과 대비하여 마이크로 필터(110)의 배치와 나노 포집 필터(220)의 종류에서 차이가 있다. 따라서, 상기 미세 먼지 포집용 필터링 시스템(30)은 차이가 있는 점을 중심으로 설명한다. 상기 미세 먼지 포집용 필터링 시스템(30)은 필터관(11)의 내부로 유입되는 공기에 의하여 나노 포집 필터(220)가 마찰을 일으켜 정전기를 발생시키므로 마이크로 필터(110)와 나노 포집 필터(220)를 회전시키는 별도의 회전 수단(12)이 필요하지 않을 수 있다.
상기 마이크로 필터(110)는 제 1 마이크로 필터(110a)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 마이크로 필터(110)는 제 2 마이크로 필터(110b)를 더 포함할 수 있다. 상기 미세 먼지 포집용 필터는 나노 포집 필터(220)가 제 1 마이크로 필터(110a)에 고정되는 경우에 제 2 마이크로 필터(110b)가 포함되지 않을 수 있다. 또한, 상기 나노 포집 필터(220)가 제 1 마이크로 필터(110a)에 결합되지 않는 경우에 제 2 마이크로 필터(110b)가 나노 포집 필터(220)를 지지하기 위하여 포함될 수 있다. 한편, 상기 나노 포집 필터(220)를 고정하기 위하여 제 2 마이크로 필터(110b) 대신에 다른 지지 구조가 사용될 수 있다.
상기 나노 포집 필터(220)는 도 5에 따른 섬유 필터가 사용될 수 있다. 상기 섬유 필터는 제 1 나노 섬유(122a)와 제 2 나노 섬유(122b)가 함께 존재하므로 마찰에 의하여 정전기를 자체적으로 충분히 형성할 수 있다. 다만, 상기 나노 포집 필터(220)를 구성하는 제 1 나노 섬유(122a)와 제 2 나노 섬유(122b)는 외부에서 유입되는 공기에 의하여 유동되면서 마찰을 일으킬 수 있다. 한편, 상기 나노 포집 필터(220)의 마찰이 유입되는 공기에 의하여 충분하지 않을 경우에는 송풍 팬과 같은 별도의 송풍 수단(미도시)을 필터관(11)의 입구에 설치할 수 있다.
다음은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 미세 먼지 포집용 필터링 시스템에 대하여 설명한다.
도 20은 도 7 또는 도 8의 나노 포집 필터를 포함하는 필터링 시스템의 일 실시예에 따른 개략적인 수직 단면도이다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 미세 먼지 포집용 필터링 시스템(40)은, 도 20을 참조하면, 필터관(11)과 마이크로 필터(110) 및 나노 포집 필터(320, 420)를 포함할 수 있다.
상기 미세 먼지 포집용 필터링 시스템(40)은 도 17과 도 18 및 도 19에 따른 미세 먼지 포집용 필터링 시스템(10, 20, 30)과 대비하여 나노 포집 필터(320, 420)의 종류에서 차이가 있다. 따라서, 상기 미세 먼지 포집용 필터링 시스템(40)은 차이가 있는 점을 중심으로 설명한다. 상기 미세 먼지 포집용 필터링 시스템(40)은 필터관(11)의 내부로 유입되는 공기에 의하여 나노 포집 필터(320, 420)가 마찰을 일으켜 정전기를 발생시키므로 마이크로 필터(110)와 나노 포집 필터(320, 420)를 회전시키는 별도의 회전 수단(12)이 필요하지 않을 수 있다.
상기 마이크로 필터(110)는 제 1 마이크로 필터(110a)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 마이크로 필터(110)는 제 2 마이크로 필터(110b)를 더 포함할 수 있다.
상기 나노 포집 필터(320, 420)는 도 7 또는 도 8에 따른 나노 포집 필터(320, 420)가 사용될 수 있다. 상기 나노 포집 필터(320, 420)는 필터관(11)의 내측면에 베이스판(321, 421)이 결합되고, 나노 섬모가 내측을 향하도록 위치할 수 있다. 상기 나모 섬모 필터(320, 420)는 필터관(11)의 서로 대향하는 내측면에 각각 위치할 수 있다. 이때, 상기 나노 포집 필터(320, 420)의 나노 섬모(322, 422)는 대향하는 나노 포집 필터(320, 420)의 나노 섬모(322, 422)와 단부가 접촉되도록 형성될 수 있다. 즉, 상기 나노 포집 필터(320, 420)의 나노 섬모(322, 422)는 그 길이가 필터관(11)의 폭의 대략 절반에 대응하는 길이로 형성될 수 있다. 따라서, 상기 나노 포집 필터(320, 420)는 필터관(11)으로 유입되는 공기중에서 필터링되지 않는 공기가 최소화되도록 할 수 있다.
상기 나노 포집 필터(320, 420)의 나노 섬모는 필터관(11)으로 유입되는 공기에 의하여 유동되면서 마찰을 일으켜 정전기를 형성할 수 있다. 한편, 상기 나노 포집 필터(320, 420)의 마찰이 유입되는 공기에 의하여 충분하지 않을 경우에는 송풍 팬과 같은 별도의 송풍 수단(미도시)을 필터관(11)의 입구에 설치할 수 있다.
다음은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 미세 먼지 포집용 필터링 시스템에 대하여 설명한다.
도 21은 도 11의 나노 포집 필터를 포함하는 미세 먼지 포집용 필터링 시스템의 일 실시예에 따른 개략적인 수직 단면도이다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 미세 먼지 포집용 필터링 시스템(50)은, 도 21을 참조하면, 필터관(11)과 제 1 마이크로 필터(510)와 나노 포집 필터(520) 및 제 2 마이크로 필터(530)를 포함할 수 있다.
상기 미세 먼지 포집용 필터링 시스템(50)은 도 18에 따른 미세 먼지 포집용 필터링 시스템(30)과 대비하여 전체적인 구조가 유사하며, 제 1 마이크로 필터(510)와 나노 포집 필터(520)의 세부 구성에서 차이가 있다. 따라서, 상기 미세 먼지 포집용 필터링 시스템(50)은 미세 먼지 포집용 필터링 시스템(30)과 차이가 있는 점을 중심으로 설명한다.
상기 제 1 마이크로 필터(510)는 도 11의 실시예에 제 1 마이크로 필터(510)와 동일한 구조로 형성될 수 있다. 또한, 상기 제 2 마이크로 필터(530)는 도 11의 실시예에 따른 제 2 마이크로 필터(530)로 형성될 수 있다. 상기 나노 포집 필터(520)는 도 11의 실시예에 따른 나노 필터 소재(523)로 형성될 수 있다.
지금까지 본 발명에 대하여 도면에 도시된 바람직한 실시예들을 중심으로 상세히 살펴보았다. 이러한 실시예들은 이 발명을 한정하려는 것이 아니라 예시적인 것에 불과하며, 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 전술한 설명이 아니라 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의해서 정해져야 할 것이다.
100, 200, 500: 미세 먼지 포집용 필터
110: 마이크로 필터
120, 220, 320, 420, 520: 나노 포집 필터
120a: 제 1 섬모 필터 120b: 제 2 섬모 필터
121a, 121b, 221: 단위 필터 뭉치 122, 322, 422: 나노 섬모
122a: 제 1 나노 섬모 122b: 제 2 나노 섬모
123: 보강 입자 321: 베이스판
510: 제 1 마이크로 필터 511: 마이크로 본체
513: 정전기 유도봉 521: 나노 필터 망
523: 나노 필터 소재 530: 제 2 마이크로 필터
10, 20, 30, 40, 50: 미세 먼지 포집용 필터링 시스템
11: 필터관 12: 회전 수단
13: 모터 14: 회전축
15: 회전 날개 16: 날개 회전 축

Claims (21)

  1. 일면에서 타면으로 관통되는 기공을 포함하는 판상으로 형성되는 마이크로 필터 및
    소수성을 갖는 나노 섬유를 포함하며 상기 나노 섬유의 마찰에 의하여 정전기를 발생시키는 나노 포집 필터를 포함하며,
    상기 마이크로 필터와 상기 나노 포집 필터가 상하로 적층되는 것을 특징으로 하는 미세 먼지 포집용 필터.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 미세 먼지 포집용 필터는 상기 마이크로 필터와 상기 나노 포집 필터와 상기 마이크로 필터가 순차로 적층되어 형성되는 것을 특징으로 하는 미세 먼지 포집용 필터.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 나노 포집 필터는 상기 나노 섬유가 얼기설기 얽히거나 뭉쳐져서 형성되는 적어도 1 개의 필터 뭉치를 포함하는 것을 특징으로 하는 미세 먼지 포집용 필터.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 나노 포집 필터는
    마찰에 의하여 양전하를 가지는 제 1 나노 섬유에 의하여 형성되는 복수 개의 상기 필터 뭉치를 포함하는 제 1 섬유 필터 및 음전하를 가지는 제 2 나노 섬유에 의하여 형성되는 상기 필터 뭉치를 포함하는 복수 개의 제 2 섬유 필터를 포함하며,
    상기 제 1 섬유 필터와 상기 제 2 섬유 필터는 상기 마이크로 필터의 하부에 상하로 적층되어 형성되는 것을 특징으로 하는 미세 먼지 포집용 필터.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 나노 섬유는 마찰에 의하여 상기 제 2 나노 섬유에 비하여 상대적으로 (+)로 대전되는 성향 또는 대전 서열이 높은 수지 물질로 형성되며,
    상기 제 1 나노 섬유와 상기 제 2 나노 섬유는 테프론, 실리콘 수지, 나일론, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리염화비닐, 염화비닐, 폴리스틸렌, 아크릴 수지, ABS 수지, 페놀 수지, 멜라민 수지, 에폭시 수지, 폴리에스터, 불포화폴리에스테르, 폴리우레탄, 폴리아미드, 폴리에스테르, 폴리카보네이트, 폴리아세탈, 변성폴리페닐렌옥사이드, 변성폴리페닐렌옥사이드, 폴리술폰, 폴리에테르술폰, 폴리페닐렌설파이드, 폴리아릴레이트, 폴리에테르에테르케톤 및 불소계 수지로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 미세 먼지 포집용 필터.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 나노 섬유와 제 2 나노 섬유는 친수성을 가지며, 상기 제 1 나노 섬유와 제 2 나노 섬유의 표면으로 노출되는 보강 입자를 포함하는 것을 특징으로 하는 미세 먼지 포집용 필터.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 보강 입자는 친수성 비닐계 고분자, 친수성 아크릴계 고분자, 다당류계 고분자, 폴리알킬렌옥사이드, 폴리비닐피롤리돈, 폴리알킬렌글리콜, 폴리에테르이미드 및 친수성 폴리 아미노산으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 미세 먼지 포집용 필터.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 나노 포집 필터는
    마찰에 의하여 양전하를 가지는 제 1 나노 섬유와 음전하를 가지는 제 2 나노 섬유가 함께 얼기설기 얽히거나 뭉쳐져서 형성되는 복수 개의 상기 필터 뭉치를 포함하는 것을 특징으로 하는 미세 먼지 포집용 필터.
  9. 일면에서 타면으로 관통되는 기공을 포함하는 판상으로 형성되는 마이크로 필터 및
    소수성을 갖는 나노 섬모를 포함하며 상기 나노 섬모의 마찰에 의하여 정전기를 발생시키는 나노 포집 필터를 포함하며,
    상기 마이크로 필터와 상기 나노 포집 필터가 상하로 적층되며,
    상기 나노 섬모는
    베이스 판 및 섬유 형상, 니들 형상 또는 막대 형상으로 형성되며 상기 베이스 판에 수직으로 결합되도록 형성되며,
    상기 나노 포집 필터는 상기 나노 섬모가 공기의 흐름에 대하여 수직이 되도록 상기 마이크로 필터의 일측 또는 타측으로 위치하는 것을 특징으로 하는 미세 먼지 포집용 필터.
  10. 일면에서 타면으로 관통되는 기공을 포함하는 판상으로 형성되는 마이크로 본체를 구비하는 상부 마이크로 필터 및
    소수성 재질로 형성되며, 복수 개의 대전 입자를 포함하는 나노 필터 소재를 포함하는 나노 포집 필터를 포함하며,
    상기 상부 마이크로 필터의 하부에 상기 나노 포집 필터가 위치하는 것을 특징으로 하는 미세 먼지 포집용 필터.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 상부 마이크로 필터는 상기 마이크로 본체의 하면에서 하부 방향으로 연장되는 정전기 유도봉을 더 포함하며,
    상기 정전기 유도봉은 상기 대전 입자를 유동시켜 마찰에 의한 정전기를 발생시키는 것을 특징으로 하는 미세 먼지 포집용 필터.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 나노 포집 필터는
    상부가 개방된 통 형상이고 하면에 상기 대전 입자의 크기보다 작은 필터 홀을 구비하며, 상기 대전 입자를 수용하여 상기 마이크로 본체의 하부에 결합되는 나노 필터 망을 포함하는 것을 특징으로 하는 미세 먼지 포집용 필터.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 나노 필터 소재는 테프론, 실리콘 수지, 나일론, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리염화비닐, 염화비닐, 폴리스틸렌, 아크릴 수지, ABS 수지, 페놀 수지, 멜라민 수지, 에폭시 수지, 폴리에스터, 불포화폴리에스테르, 폴리우레탄, 폴리아미드, 폴리에스테르, 폴리카보네이트, 폴리아세탈, 변성폴리페닐렌옥사이드, 변성폴리페닐렌옥사이드, 폴리술폰, 폴리에테르술폰, 폴리페닐렌설파이드, 폴리아릴레이트, 폴리에테르에테르케톤 및 불소계 수지로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 미세 먼지 포집용 필터.
  14. 제 10 항에 있어서,
    상기 대전 입자는 표면이 소수성의 수지 물질로 코팅되어 형성되는 것을 특징으로 하는 미세 먼지 포집용 필터.
  15. 제 10 항에 있어서,
    상기 대전 입자는 입자 코어 및 상기 입자 코어의 표면에 소수성의 수지 물질로 코팅되는 입자 쉘을 포함하는 것을 특징으로 하는 미세 먼지 포집용 필터.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 대전 입자는 상기 입자 쉘이 서로 다르게 대전되는 성향을 갖는 수지 물질로 각각 코팅되는 2 종류로 형성되는 것을 특징으로 하는 미세 먼지 포집용 필터.
  17. 내부가 중공이며, 상하가 개방된 관 형상으로 형성되며 하부에서 상부고 공기가 유입되는 필터관과,
    상기 필터관의 내부에서 하측에 수평 방향으로 위치하는 제 1 마이크로 필터 및
    상기 제 1 마이크로 필터의 상부에 위치하며 제 1 항 내지 제 8항 또는 제 11항 내지 제 14항 중 어느 하나의 항에 따른 나노 포집 필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 미세 먼지 포집용 필터링 시스템.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 제 1 마이크로 필터는 회전하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 미세 먼지 포집용 필터링 시스템.
  19. 제 17 항에 있어서,
    상기 미세 먼지 포집용 필터링 시스템은
    상기 제 1 마이크로 필터에 결합되는 회전 날개 축과 상기 회전 날개 축에 결합되는 회전 날개를 구비하는 회전 수단을 포함하며,
    상기 회전 수단은 상기 필터관으로 유입되는 공기에 의하여 회전하면서 상기 제 1 마이크로 필터를 회전시키는 것을 특징으로 하는 미세 먼지 포집용 필터링 시스템.
  20. 제 17 항에 있어서,
    상기 나노 포집 필터의 상부에 위치하는 제 2 마이크로 필터를 더 포함하며, 상기 제 1 마이크로 필터와 제 2 마이크로 필터는 반대 방향으로 회전하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 미세 먼지 포집용 필터링 시스템.
  21. 내부가 중공이며, 상하가 개방된 관 형상으로 형성되며 하부에서 상부고 공기가 유입되는 필터관과,
    상기 필터관의 내부에서 하측에 수평 방향으로 위치하는 제 1 마이크로 필터 및
    상기 제 1 마이크로 필터의 상부에 위치하며 제 9 항 또는 제 10 항에 따른 나노 포집 필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 미세 먼지 포집용 필터링 시스템.
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