KR20210026095A - Dust collection filter using triboelectricity and its manufacturing method - Google Patents

Dust collection filter using triboelectricity and its manufacturing method Download PDF

Info

Publication number
KR20210026095A
KR20210026095A KR1020190106373A KR20190106373A KR20210026095A KR 20210026095 A KR20210026095 A KR 20210026095A KR 1020190106373 A KR1020190106373 A KR 1020190106373A KR 20190106373 A KR20190106373 A KR 20190106373A KR 20210026095 A KR20210026095 A KR 20210026095A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
dust collecting
base
collecting filter
dust
filter
Prior art date
Application number
KR1020190106373A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR102302538B1 (en
Inventor
정학근
김종훈
류승환
김현준
Original Assignee
한국에너지기술연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국에너지기술연구원 filed Critical 한국에너지기술연구원
Priority to KR1020190106373A priority Critical patent/KR102302538B1/en
Publication of KR20210026095A publication Critical patent/KR20210026095A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102302538B1 publication Critical patent/KR102302538B1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D39/00Filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D39/14Other self-supporting filtering material ; Other filtering material
    • B01D39/16Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of organic material, e.g. synthetic fibres
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2239/00Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D2239/04Additives and treatments of the filtering material
    • B01D2239/0435Electret
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2239/00Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D2239/10Filtering material manufacturing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2239/00Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D2239/12Special parameters characterising the filtering material
    • B01D2239/1216Pore size

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Filtering Materials (AREA)

Abstract

The present invention provides a dust collecting filter capable of increasing the dust collecting performance of fine dust without impeding air circulation, and a method for manufacturing the same. To this end, the dust collecting filter for adsorbing fine dust using friction electricity, according to one aspect of the present invention, comprises: a base including a polymer material and having an upper surface and a lower surface; and a plurality of pores formed in at least one of the upper surface and the lower surface of the base.

Description

마찰전기를 이용한 집진필터 및 그 제조방법{DUST COLLECTION FILTER USING TRIBOELECTRICITY AND ITS MANUFACTURING METHOD}Dust collection filter using triboelectric and its manufacturing method {DUST COLLECTION FILTER USING TRIBOELECTRICITY AND ITS MANUFACTURING METHOD}

본 발명은 마찰전기를 이용한 집진필터 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a dust collecting filter using triboelectric and a method of manufacturing the same.

기존의 미세먼지를 걸러내기 위해 사용되고 있는 필터는 미세먼지 크기보다 작은 기공을 가지고 공기가 필터의 기공을 통해 관통하도록 동작하는 것이 일반적이다. 이러한 필터의 경우 공기가 필터를 통과할 때 미세먼지는 필터에 의해 걸러지지만, 필터에 미세먼지가 쌓일수록 공기 흐름을 방해하므로 공기를 순환시키는 펌프 장치에 과부하가 걸리는 문제가 있다.In general, filters used to filter out the existing fine dust have pores smaller than the size of the fine dust and operate so that air penetrates through the pores of the filter. In the case of such a filter, fine dust is filtered by the filter when air passes through the filter, but as fine dust accumulates in the filter, the air flow is impeded, so there is a problem that an overload is applied to the pump device for circulating air.

필터에 미세먼지가 쌓여도 공기 흐름을 방해하지 않기 위해 필터의 기공의 크기를 크게 할 수 있지만, 이 경우 미세먼지의 집진 기능이 저하된다는 문제가 있다.Even if fine dust accumulates in the filter, the size of the pores of the filter can be increased in order not to disturb the air flow, but in this case, there is a problem that the dust collecting function of the fine dust is deteriorated.

이와 같이, 공기가 필터를 관통하는 형태의 기존 필터는 미세먼지 집진 성능을 높이기 위해서는 기공을 작게 해야 하지만 이 경우 사용에 따른 공기 순환 기능의 저하의 문제가 있고, 기공을 크게 할 경우 미세먼지 집진 기능이 저하되는 문제로 인해, 미세먼지 집진 기능과 공기 순환 모두에서 만족할만한 성능을 나타내지는 못하는 실정이다.As such, conventional filters in which air penetrates the filter must have small pores in order to increase the fine dust collecting performance, but in this case, there is a problem of deterioration of the air circulation function due to use, and if the pores are enlarged, the fine dust collection function Due to this deteriorating problem, satisfactory performance is not exhibited in both the fine dust collection function and air circulation.

기존의 다른 방법으로, 코로나 방전을 사용하여 오염된 공기를 전기적으로 대전시켜서 전기적 인력으로 미세먼지 등의 유해물질을 제거하는 전기집진식 필터가 있다. 이 방식은 압력손실이 적고 유지비가 적게 드는 장점이 있으나, 고전압 코로나 방전에 의한 이차 대기 환경 유해인자인 오존의 발생, 가스 누출 시 화제 발생의 우려 및 수만 볼트의 고전압 생성으로 인한 높은 전력 소비 등 가정용 공기청정기에 사용하기에는 어려운 문제점이 있다.As another conventional method, there is an electrostatic precipitating filter that removes harmful substances such as fine dust by electric attraction by electrically charging contaminated air using corona discharge. Although this method has the advantage of low pressure loss and low maintenance cost, it is possible to generate ozone, a secondary atmospheric environment harmful factor due to high voltage corona discharge, fear of fire when gas leaks, and high power consumption due to the generation of high voltage of tens of thousands of volts. There is a problem that is difficult to use in an air purifier.

종래기술의 이러한 문제를 해결하기 위해, 본 발명은 유해인자를 생성하지 않고 공기 순환을 저해하지 않으면서도 미세먼지의 집진 성능을 높일 수 있는 집진필터 및 그 제조방법을 제시하고자 한다.In order to solve this problem of the prior art, the present invention is to provide a dust collecting filter capable of improving the dust collection performance of fine dust without generating harmful factors and not hindering air circulation, and a method of manufacturing the same.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면은, 마찰전기를 이용하여 미세먼지를 흡착하는 집진필터로서, 폴리머 재료를 포함하고 상면과 하면이 구비된 베이스; 및 상기 베이스의 상면과 하면 중의 적어도 어느 하나에 형성된 다수의 기공을 포함하는 집진필터이다. An aspect of the present invention for achieving the above object is a dust collecting filter for adsorbing fine dust using a triboelectric, comprising a polymer material and a base provided with an upper surface and a lower surface; And a plurality of pores formed in at least one of an upper surface and a lower surface of the base.

상기 집진필터는, 미세먼지를 포함하는 공기가 상기 집진필터의 상면 또는 하면에 실질적으로 평행한 방향으로 유동할 때 마찰전기를 이용하여 상기 미세먼지를 흡착할 수 있다. The dust collecting filter may absorb the fine dust using triboelectric when air containing fine dust flows in a direction substantially parallel to an upper surface or a lower surface of the dust collecting filter.

상기 집진필터에 있어서, 상기 기공은 흡착 대상이 되는 상기 미세먼지에 비해 큰 사이즈일 수 있다. In the dust collecting filter, the pores may have a size larger than that of the fine dust to be adsorbed.

상기 집진필터에 있어서, 상기 베이스의 상면과 하면 사이에는 상기 기공을 통한 공기의 유동 통로가 형성되지 않을 수 있다. In the dust collecting filter, a flow path of air through the pores may not be formed between the upper surface and the lower surface of the base.

상기 집진필터에 있어서, 상기 폴리머 재료는 실리콘 오일 또는 불소 중합체 중의 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. In the dust collecting filter, the polymer material may include at least one of silicone oil and fluoropolymer.

상기 집진필터에 있어서, 상기 베이스에는 마이크로 또는 나노 사이즈의 유전체 물질이 분산될 수 있다. In the dust collecting filter, a dielectric material having a micro or nano size may be dispersed in the base.

상기 집진필터에 있어서, 상기 유전체 물질은 타이타늄산바륨(barium titanate), 이산화타이타늄(titanium dioxide) 또는 티탄산지르콘산연(Lead zirconate titanate) 중의 적어도 하나를 포함할 수 있다. In the dust collecting filter, the dielectric material may include at least one of barium titanate, titanium dioxide, or lead zirconate titanate.

상기 집진필터에 있어서, 상기 베이스에는 마이크로 또는 나노 사이즈의 극성 물질이 분산될 수 있다. In the dust collecting filter, a micro or nano-sized polar material may be dispersed in the base.

상기 집진필터에 있어서, 상기 극성 물질은 수크로스(sucrose), 염화나트륨(sodium chloride) 또는 자일리톨(xylitol) 중의 적어도 하나를 포함할 수 있다. In the dust collecting filter, the polar material may include at least one of sucrose, sodium chloride, or xylitol.

상기 집진필터에 있어서, 상기 기공에는 마이크로 또는 나노 사이즈의 금속 물질이 부착될 수 있다. In the dust collecting filter, a micro- or nano-sized metallic material may be attached to the pores.

상기 집진필터에 있어서, 상기 베이스는 필름 형태이고, 상기 베이스의 상면과 하면 중의 적어도 일부에는 상기 집진필터가 피부착물에 부착될 수 있도록 접착부가 형성될 수 있다. In the dust collecting filter, the base may be in the form of a film, and an adhesive portion may be formed on at least a portion of the upper and lower surfaces of the base so that the dust collecting filter can be attached to the skin adherend.

본 발명의 다른 일 측면은, 마찰전기를 이용하여 미세먼지를 흡착하는 필름 형태의 집진필터; 및 공기의 유동이 있는 곳에 배치되고 상기 집진필터가 부착된 피부착체를 포함하되, 상기 집진필터의 일면에는 접착부가 형성되고, 상기 집진필터는 상기 접착부를 통해 상기 피부착체에 부착되며, 상기 집진필터는 미세먼지를 포함하는 공기가 상기 필름 형태의 집진필터에 실질적으로 평행한 방향으로 유동할 때 마찰전기를 이용하여 상기 미세먼지를 흡착하는 것을 특징으로 하는 집진장치이다. Another aspect of the present invention is a dust collecting filter in the form of a film for adsorbing fine dust using triboelectric; And a skin adherend disposed in a place where air flows and to which the dust collecting filter is attached, wherein an adhesive portion is formed on one surface of the dust collecting filter, and the dust collecting filter is attached to the skin adhesive through the adhesive portion, and the dust collecting filter Is a dust collecting device characterized in that when air containing fine dust flows in a direction substantially parallel to the film-type dust collecting filter, the fine dust is adsorbed using triboelectric electricity.

상기 집진장치에 있어서, 상기 집진필터는, 폴리머 재료를 포함하고 상면과 하면이 구비된 베이스; 상기 베이스의 상면과 하면 중의 어느 하나의 면에 형성된 상기 접착부; 및 상기 베이스의 상기 접착부가 형성된 면의 반대면에 형성된 다수의 기공을 포함할 수 있다. In the dust collecting device, the dust collecting filter comprises: a base comprising a polymer material and having an upper surface and a lower surface thereof; The bonding portion formed on one of the upper and lower surfaces of the base; And a plurality of pores formed on a surface opposite to a surface on which the adhesive part of the base is formed.

상기 집진장치에 있어서, 상기 기공은 흡착 대상이 되는 상기 미세먼지에 비해 큰 사이즈일 수 있다. In the dust collecting device, the pores may have a size larger than that of the fine dust to be adsorbed.

상기 집진장치에 있어서, 상기 기공에는 마이크로 또는 나노 사이즈의 금속 물질이 부착될 수 있다. In the dust collecting device, a micro- or nano-sized metal material may be attached to the pores.

상기 집진장치에 있어서, 상기 베이스에는 마이크로 또는 나노 사이즈의 유전체 물질이 분산될 수 있다. In the dust collector, a dielectric material having a micro or nano size may be dispersed in the base.

상기 집진장치에 있어서, 상기 베이스에는 마이크로 또는 나노 사이즈의 극성 물질이 분산될 수 있다. In the dust collector, a micro or nano-sized polar material may be dispersed in the base.

본 발명의 또 다른 일 측면은, 마찰전기를 이용하여 미세먼지를 흡착하는 집진필터의 제조방법에 있어서, 폴리머 재료에 마이크로 또는 나노 사이즈의 유전체 물질과 극성 물질을 혼합하여 베이스 재료를 형성하는 단계; 상기 베이스 재료를 경화시켜 베이스를 형성하는 단계; 상기 경화된 베이스를 물에 침지하여 상기 극성 물질을 용해시키는 단계; 상기 극성 물질이 용해되어 다수의 기공이 형성된 상기 베이스를 금속 나노입자가 용해된 용액에 함침시키는 단계; 및 상기 함침된 베이스를 건조시키는 단계;를 포함하는 집진필터의 제조방법이다.Another aspect of the present invention is a method of manufacturing a dust collecting filter for adsorbing fine dust using triboelectric, comprising: forming a base material by mixing a dielectric material and a polar material having a micro or nano size in a polymer material; Curing the base material to form a base; Immersing the cured base in water to dissolve the polar material; Impregnating the base in which a plurality of pores are formed by dissolving the polar material in a solution in which metal nanoparticles are dissolved; And drying the impregnated base.

상기 집진필터의 제조방법에 있어서, 상기 폴리머 재료는 실리콘 오일 또는 불소 중합체 중의 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. In the method of manufacturing the dust collecting filter, the polymer material may include at least one of silicone oil or fluoropolymer.

상기 집진필터의 제조방법에 있어서, 상기 유전체 물질은 타이타늄산바륨(barium titanate), 이산화타이타늄(titanium dioxide) 또는 티탄산지르콘산연(Lead zirconate titanate) 중의 적어도 하나를을 포함할 수 있다. In the manufacturing method of the dust collecting filter, the dielectric material may include at least one of barium titanate, titanium dioxide, or lead zirconate titanate.

상기 집진필터의 제조방법에 있어서, 상기 극성 물질은 수크로스(sucrose), 염화나트륨(sodium chloride) 또는 자일리톨(xylitol) 중의 적어도 하나를 포함할 수 있다. In the manufacturing method of the dust collecting filter, the polar material may include at least one of sucrose, sodium chloride, or xylitol.

상기 집진필터의 제조방법에 있어서, 상기 건조된 베이스의 상면과 하면 중의 적어도 일부에 상기 집진필터가 피부착물에 부착될 수 있도록 접착부를 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다. The method of manufacturing the dust collection filter may further include forming an adhesive portion on at least a portion of an upper surface and a lower surface of the dried base so that the dust collection filter can be attached to a skin adherend.

본 발명의 또 다른 일 측면은, 마찰전기를 이용하여 미세먼지를 흡착하는 집진필터로서, 메시(mesh) 형태이고 폴리머 재료를 포함하는 베이스; 및 상기 베이스에 형성된 다수의 기공을 포함하는 집진필터이다. Another aspect of the present invention is a dust collecting filter for adsorbing fine dust using triboelectric, comprising: a base including a polymer material in the form of a mesh; And a dust collecting filter including a plurality of pores formed in the base.

상기 집진필터에 있어서, 상기 베이스의 메시 사이의 공기 유동 통로는 흡착 대상이 되는 상기 미세먼지에 비해 큰 사이즈일 수 있다. In the dust collecting filter, the air flow passage between the meshes of the base may have a size larger than that of the fine dust to be adsorbed.

상기 집진필터에 있어서, 상기 베이스는 메시 형태의 프레임에 상기 폴리머 재료가 코팅되어 형성될 수 있다. In the dust collecting filter, the base may be formed by coating the polymer material on a mesh-shaped frame.

상기 집진필터에 있어서, 상기 프레임은 방충망일 수 있다. In the dust collecting filter, the frame may be a screen.

상기 집진필터에 있어서, 상기 프레임은 흡착 대상이 되는 상기 미세먼지에 비해 공기 유동 통로가 넓은 필터일 수 있다. In the dust collecting filter, the frame may be a filter having a wider air flow passage than the fine dust to be adsorbed.

상기 집진필터에 있어서, 상기 베이스에는 마이크로 또는 나노 사이즈의 유전체 물질이 분산될 수 있다. In the dust collecting filter, a dielectric material having a micro or nano size may be dispersed in the base.

상기 집진필터에 있어서, 상기 베이스에는 마이크로 또는 나노 사이즈의 극성 물질이 분산될 수 있다. In the dust collecting filter, a micro or nano-sized polar material may be dispersed in the base.

상기 집진필터에 있어서, 상기 베이스에는 마이크로 또는 나노 사이즈의 금속 물질이 분산될 수 있다.In the dust collecting filter, a micro- or nano-sized metallic material may be dispersed in the base.

본 발명의 집진필터에 의하면 공기 순환을 저해하지 않으면서도 미세먼지의 집진 성능을 높일 수 장점이 있다. According to the dust collecting filter of the present invention, there is an advantage in that the dust collecting performance of fine dust can be improved without impeding air circulation.

도 1은 일 실시예에 따른 집진필터를 예시한다.
도 2는 일 실시예에 따른 집진필터가 미세먼지를 흡착하는 원리를 설명하는 도면이다.
도 3과 도 4는 각각 일 실시예에 따른 집진필터를 예시한다.
도 5는 일 실시예에 따른 집진필터의 제조방법을 예시한다.
도 6과 도 7은 일 실시예에 따른 집진필터를 사용하는 방법을 예시한다.
도 8은 일 실시예에 따라 필름 형태로 제작된 집진필터의 실물 사진을 예시한다.
도 9는 도 8의 집진필터를 사용하여 미세먼지를 제거하는 성능을 측정한 실험결과를 예시한다.
도 10은 일 실시예에 따른 메시(mesh) 형태의 집진필터를 예시한다.
도 11은 도 10의 메시 형태의 집진필터의 단면을 예시한다.
1 illustrates a dust collecting filter according to an embodiment.
FIG. 2 is a diagram illustrating a principle in which a dust collecting filter according to an exemplary embodiment adsorbs fine dust.
3 and 4 each illustrate a dust collecting filter according to an embodiment.
5 illustrates a method of manufacturing a dust collecting filter according to an embodiment.
6 and 7 illustrate a method of using a dust collection filter according to an embodiment.
8 illustrates an actual photograph of a dust collecting filter manufactured in the form of a film according to an embodiment.
9 illustrates an experiment result of measuring the performance of removing fine dust using the dust collecting filter of FIG. 8.
10 illustrates a mesh-type dust collecting filter according to an embodiment.
11 illustrates a cross section of the mesh-shaped dust collecting filter of FIG. 10.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described in detail through exemplary drawings. In adding reference numerals to elements of each drawing, it should be noted that the same elements are assigned the same numerals as possible, even if they are indicated on different drawings. In addition, in describing the present invention, when it is determined that a detailed description of a related known configuration or function may obscure the subject matter of the present invention, a detailed description thereof will be omitted.

또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. In addition, in describing the constituent elements of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a) and (b) may be used. These terms are for distinguishing the constituent element from other constituent elements, and the nature, order, or order of the constituent element is not limited by the term. When a component is described as being "connected", "coupled" or "connected" to another component, the component may be directly connected or connected to that other component, but another component between each component It will be understood that elements may be “connected”, “coupled” or “connected”.

도 1은 일 실시예에 따른 집진필터(100)를 예시한다. 1 illustrates a dust collecting filter 100 according to an embodiment.

도 1을 참조하면, 집진필터(100)는 베이스(110)와 다수의 기공(120)을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 1, the dust collecting filter 100 may include a base 110 and a plurality of pores 120.

베이스(110)는 폴리머 재료를 포함할 수 있다. 예시적으로, 베이스(110)에 사용되는 폴리머 재료는 실리콘 오일, 불소 중합체 또는 이들의 복합체 중의 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. The base 110 may comprise a polymer material. Illustratively, the polymer material used for the base 110 may include at least one of silicone oil, a fluoropolymer, or a composite thereof.

실시예에 따라, 베이스(110)는 필름 형태로 형성될 수 있다. 예시적으로, 베이스(110)의 상면과 하면 중의 적어도 일부에는 접착부(도면 미도시)가 형성되어 집진필터(100)가 피부착물에 부착되도록 할 수 있다.Depending on the embodiment, the base 110 may be formed in the form of a film. For example, an adhesive portion (not shown) may be formed on at least a portion of the upper and lower surfaces of the base 110 so that the dust collecting filter 100 is attached to the skin attachment.

기공(120)은 베이스(110)의 상면과 하면 중의 적어도 어느 하나에 다수가 형성될 수 있다. 예시적으로, 기공(120)은 베이스(110)의 공간 전체에 분산되어 형성됨으로써 베이스(110)의 상면과 하면 모두에 형성될 수 있다. A plurality of pores 120 may be formed in at least one of the upper and lower surfaces of the base 110. For example, the pores 120 may be formed to be dispersed throughout the space of the base 110 and thus may be formed on both the upper and lower surfaces of the base 110.

기공(120)은 흡착 대상이 되는 미세먼지에 비해 큰 사이즈로 형성될 수 있다. 본 실시예의 집진필터(100)는, 후술할 바와 같이, 마찰전기를 이용한 정전기력을 이용하여 미세먼지를 흡착하는 방식이므로 기공(120)의 사이즈가 미세먼지에 비해 크다고 하더라도 미세먼지의 흡착 성능이 저하되지 않는다.The pores 120 may be formed in a size larger than that of fine dust to be adsorbed. The dust collecting filter 100 of this embodiment is a method of adsorbing fine dust by using electrostatic force using triboelectric, as will be described later, so even if the size of the pores 120 is larger than that of fine dust, the adsorption performance of fine dust is lowered. It doesn't work.

베이스(110)의 상면과 하면 사이에는 기공(120)을 통한 공기의 유동 통로가 형성되지 않을 수 있다. 일반적인 집진필터는 공기가 기공 등을 통해 관통하도록 하고 미세먼지보다 작은 사이즈의 기공 등을 통해 미세먼지를 걸러내는 방식이지만, 본 실시예의 집진필터(100)는 공기가 집진필터(100)를 관통하는 것이 아니라 공기가 집진필터(100)의 상면 또는 하면과 실질적으로 평행한 방향으로 유동할 때 마찰에 의해 발생하는 정전기력으로 미세먼지를 흡착하는 방식이므로 베이스(110)의 상면과 하면 사이를 관통하는 공기 통로를 형성할 필요가 없고, 이러한 차이로 인해 미세먼지가 흡착되더라도 공기 흐름을 방해하지 않는다는 장점이 있다.A flow path of air through the pores 120 may not be formed between the upper and lower surfaces of the base 110. A general dust collecting filter allows air to penetrate through pores, etc., and filters fine dust through pores of a size smaller than that of fine dust, but the dust collecting filter 100 of this embodiment allows air to penetrate through the dust collecting filter 100. Rather, when air flows in a direction substantially parallel to the upper or lower surface of the dust collecting filter 100, the air that penetrates between the upper and lower surfaces of the base 110 is a method of adsorbing fine dust by electrostatic force generated by friction. There is no need to form a passage, and due to this difference, even if fine dust is adsorbed, there is an advantage that it does not disturb the air flow.

도 2는 일 실시예에 따른 집진필터(100)가 미세먼지를 흡착하는 원리를 설명하는 도면이다. FIG. 2 is a diagram illustrating a principle in which the dust collecting filter 100 adsorbs fine dust according to an exemplary embodiment.

도 1 및 도 2를 참조하면, 집진필터(100)는 공기가 유동하는 방향에 대략 평행하도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 도 2와 같이, 미세먼지(20)를 포함하는 공기가 집진필터(100)의 상면에 실질적으로 평행한 방향으로 유동할 때, 집진필터(100)는 공기의 유동에 의해 발생하는 마찰전기를 이용하여 미세먼지(20)를 흡착할 수 있다. 일반적인 집진필터가 공기가 유동하는 방향에 수직으로 배치되어 공기가 집진필터를 관통할 때 걸러내는 방식인 것과는 차이가 있다. 1 and 2, the dust collecting filter 100 may be disposed to be substantially parallel to a direction in which air flows. For example, as shown in FIG. 2, when air containing fine dust 20 flows in a direction substantially parallel to the upper surface of the dust collection filter 100, the dust collection filter 100 is generated by the flow of air. Fine dust 20 may be adsorbed using triboelectric. It is different from a method in which a general dust collection filter is disposed perpendicular to the direction in which air flows and filters air when it passes through the dust collection filter.

실시예에 따라, 집진필터(100)는 피부착물(10)에 부착된 상태로 사용될 수 있다. 이 경우, 집진필터(100)와 피부착물(10)은 함께 집진장치를 구성하는 것으로 이해될 수 있다. 실시예에 따라, 집진필터(100)의 전부가 피부착물(10)에 부착되어 사용되거나 또는 집진필터(100)의 일부가 피부착물(10)에 부착되고 집진필터(100)의 일부는 피부착물(10)에 부착되지 않은 상태로 사용될 수도 있다.Depending on the embodiment, the dust collecting filter 100 may be used in a state attached to the skin complex 10. In this case, it may be understood that the dust collecting filter 100 and the skin complex 10 together constitute a dust collecting device. Depending on the embodiment, all of the dust collection filter 100 is attached to the skin complex 10 and used, or a part of the dust collection filter 100 is attached to the skin complex 10 and a part of the dust collection filter 100 is attached to the skin complex 10 It can also be used without being attached to (10).

피부착물(10)에는 특별한 제한은 없으나 공기의 유동을 야기하거나 또는 공기의 유동이 있는 곳이 배치된 물체인 것이 바람직하다. 예시적으로, 피부착물(10)은 공조기의 환기구, 선풍기의 날개, 방충망, 또는 큰 기공의 필터일 수 있으나, 이로 제한되지는 않는다. Although there is no particular limitation on the skin complex 10, it is preferable that it is an object that causes the flow of air or where there is a flow of air. For example, the skin complex 10 may be a vent of an air conditioner, a wing of an electric fan, a screen, or a filter having a large pore, but is not limited thereto.

집진필터(100)는 피부착체(10)에 다양한 방법으로 부착될 수 있다. 예시적으로, 베이스(110)의 상면 또는 하면의 전체 또는 적어도 일부에 접착부가 형성될 수 있다. 접착부는 접착제로 형성되거나 또는 점착성을 가지는 코팅으로 형성될 수 있다.The dust collecting filter 100 may be attached to the skin complex 10 in various ways. For example, an adhesive portion may be formed on all or at least a portion of an upper surface or a lower surface of the base 110. The adhesive portion may be formed of an adhesive or may be formed of an adhesive coating.

본 실시예의 집진필터(100)는 실리콘 오일, 불소 중합체 또는 이들의 복합체 중의 적어도 어느 하나를 포함하는 폴리머 재료로 형성된 베이스(110)를 포함함으로써, 집진필터(100)의 일 면을 따라 공기가 유동할 때 마찰에 의한 정전기가 용이하게 발생되도록 할 수 있다. The dust collecting filter 100 of the present embodiment includes a base 110 formed of a polymer material including at least one of silicone oil, a fluoropolymer, or a composite thereof, so that air flows along one surface of the dust collecting filter 100 When doing so, it is possible to easily generate static electricity due to friction.

또한, 집진필터(100)에 형성된 다수의 기공(120)은 폴리머 재료가 공기와 접촉하는 면적을 증가시켜 마찰전기를 더욱 증가시킴으로써 미세먼지를 좀 더 효과적으로 흡착하도록 할 수 있다. In addition, the plurality of pores 120 formed in the dust collecting filter 100 may increase the area in which the polymer material contacts air to further increase triboelectricity, thereby more effectively adsorbing fine dust.

이와 같이, 본 실시예의 집진필터(100)는 공기의 유동이 있는 곳에 배치되어 공기의 유동에 의해 발생하는 마찰전기를 이용하여 미세먼지를 흡착할 수 있다. 이 때, 집진필터(100)는 공기가 집진필터(100)를 관통하도록 하는 것이 아니라 공기가 집진필터(100)에 실질적으로 평행한 방향으로 유동할 때(즉, 공기가 집진필터(100)의 일 면을 따라 유동할 때) 발생하는 마찰전기를 이용하여 미세먼지를 흡착함으로써 공기의 흐름을 방해하지 않으면서도 미세먼지를 효과적으로 감소시킬 수 있다. As described above, the dust collecting filter 100 according to the present embodiment may be disposed where there is a flow of air to absorb fine dust using triboelectric electricity generated by the flow of air. At this time, the dust collection filter 100 does not allow air to pass through the dust collection filter 100, but when the air flows in a direction substantially parallel to the dust collection filter 100 (that is, when air flows through the dust collection filter 100). It is possible to effectively reduce fine dust without disturbing the flow of air by adsorbing fine dust using triboelectric electricity generated when it flows along one side.

도 3과 도 4는 각각 일 실시예에 따른 집진필터를 예시한다.3 and 4 each illustrate a dust collecting filter according to an embodiment.

도 3을 참조하면, 집진필터(300)는 도 1에 예시된 집진필터(100)에 비해 미세 금속입자(330)을 더 포함하는 점에서 차이가 있다.Referring to FIG. 3, the dust collecting filter 300 is different from the dust collecting filter 100 illustrated in FIG. 1 in that it further includes fine metal particles 330.

금속입자(330)는 마이크로 또는 나노 사이즈의 금속 물질일 수 있다. 예시적으로, 금속은 금(Au)일 수 있으나 이로 한정되는 것은 아니다. 예시적으로, 금속입자(330) 중의 적어도 일부는 기공(120)에 부착될 수 있다. 자유전자가 많은 금속입자(330)가 공기와 마찰하는 경우 집진필터(300)의 마찰전기가 증가하므로 미세먼지를 더 효율적으로 흡착할 수 있다.The metal particles 330 may be micro- or nano-sized metal materials. For example, the metal may be gold (Au), but is not limited thereto. For example, at least some of the metal particles 330 may be attached to the pores 120. When the metal particles 330 having many free electrons rub with air, the triboelectricity of the dust collecting filter 300 increases, so that fine dust can be more efficiently adsorbed.

도 4를 참조하면, 집진필터(400)는 도 3에 예시된 집진필터(300)에 비해 미세입자(440)를 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 4, the dust collection filter 400 may further include fine particles 440 compared to the dust collection filter 300 illustrated in FIG. 3.

실시예에 따라, 미세입자(440)는 베이스(110)에 공간적으로 분산되도록 형성될 수 있다. According to an embodiment, the microparticles 440 may be formed to be spatially dispersed in the base 110.

예시적으로, 미세입자(440)는 마이크로 또는 나노 사이즈의 유전체 물질일 수 있다. 유전체 물질은 타이타늄산바륨(barium titanate), 이산화타이타늄(titanium dioxide) 또는 티탄산지르콘산연(Lead zirconate titanate) 중의 적어도 하나을 포함할 수 있으나 이로 한정되는 것은 아니다. For example, the microparticles 440 may be micro- or nano-sized dielectric materials. The dielectric material may include at least one of barium titanate, titanium dioxide, or lead zirconate titanate, but is not limited thereto.

예시적으로, 미세입자(440)는 마이크로 또는 나노 사이즈의 극성 물질일 수 있다. 극성 물질은 수크로스(sucrose), 염화나트륨(sodium chloride) 또는 자일리톨(xylitol) 중의 적어도 하나를 포함할 수 있으나 이로 한정되는 것은 아니다. For example, the microparticles 440 may be micro- or nano-sized polar materials. The polar material may include at least one of sucrose, sodium chloride, or xylitol, but is not limited thereto.

집진필터(400)가 유전체 물질 또는 극성 물질을 더 포함할 경우, 공기와의 마찰에 의한 대전량이 증가하여 집진필터(400)가 미세먼지를 더 효율적으로 흡착할 수 있다.When the dust collection filter 400 further includes a dielectric material or a polar material, the amount of charge due to friction with air increases, so that the dust collection filter 400 may more efficiently adsorb fine dust.

도 5는 일 실시예에 따른 집진필터의 제조방법을 예시한다.5 illustrates a method of manufacturing a dust collecting filter according to an embodiment.

먼저, 폴리머 재료(510)에 마이크로 또는 나노 사이즈의 유전체 물질(520)과 극성 물질(530)을 혼합하여 베이스 재료를 형성할 수 있다(도 5(a) 참조). 예시적으로, 폴리머 재료(510)는 실리콘 오일(PDMS;Polydimethylsiloxane) 또는 불소 중합체 중의 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예시적으로, 유전체 물질은 타이타늄산바륨(BaTiO3), 이산화타이타늄(titanium dioxide) 또는 티탄산지르콘산연(Lead zirconate titanate) 중의 적어도 하나를 포함하고, 그 사이즈는 100㎚이하일 수 있다. 예시적으로, 극성 물질은 수크로스(sucrose), 염화나트륨(sodium chloride) 또는 자일리톨(xylitol) 중의 적어도 하나를 포함하고, 그 사이즈는 수 ㎛이하 일 수 있다. First, a base material may be formed by mixing a polymer material 510 with a dielectric material 520 having a micro or nano size and a polar material 530 (see FIG. 5(a)). For example, the polymer material 510 may include at least one of silicone oil (PDMS) or a fluoropolymer. For example, the dielectric material may include at least one of barium titanate (BaTiO 3 ), titanium dioxide, or lead zirconate titanate, and the size may be 100 nm or less. For example, the polar material may include at least one of sucrose, sodium chloride, or xylitol, and the size may be several μm or less.

다음으로, 베이스 재료를 경화시켜 베이스(540)를 형성할 수 있다(도 5(b) 참조). 예시적으로, 베이스 재료와 무게비로 10:1에 해당하는 경화제를 베이스 재료에 첨가하고 20℃ ~ 100℃에서 2시간 경화시킬 수 있다. 예시적으로, 경화 온도는 80℃가 바람직하다. 경화된 베이스(540)에는 유전체 물질(520)과 극성 물질(530)이 포함될 수 있다.Next, the base material may be cured to form the base 540 (see FIG. 5(b)). For example, a curing agent corresponding to 10:1 in weight ratio to the base material may be added to the base material and cured at 20°C to 100°C for 2 hours. Illustratively, the curing temperature is preferably 80°C. The cured base 540 may include a dielectric material 520 and a polar material 530.

다음으로, 경화된 베이스(540)를 용액(550)에 침지하여 극성 물질(530)을 용해시킬 수 있다(도 5(c) 참조). 예시적으로, 경화된 베이스(540)를 20℃ ~ 100℃의 물(550)에 2시간 이상 침지할 수 있다. 예시적으로, 물(550)의 온도는 100℃인 것이 바람직하다. Next, the cured base 540 may be immersed in the solution 550 to dissolve the polar material 530 (see FIG. 5(c)). For example, the cured base 540 may be immersed in water 550 at 20°C to 100°C for 2 hours or more. For example, it is preferable that the temperature of the water 550 is 100°C.

극성 물질(530)의 용해 과정을 거친 후 건조된 베이스(560)는 극성 물질(530)의 전부 또는 적어도 일부가 용해되어 다수의 기공(590)을 포함하는 다공성 구조체가 될 수 있다(도 5(d) 참조). After passing through the dissolution process of the polar material 530, the dried base 560 may be a porous structure including a plurality of pores 590 by dissolving all or at least a part of the polar material 530 (FIG. 5 ( d) see).

다음으로, 다공성 베이스(560)를 금속 나노입자(525)가 용해된 용액(570)에 함침시킬 수 있다(도 5(e) 참조). 예시적으로, 금속 나노입자(525)는 금(Au)을 포함할 수 있다. 예시적으로, 금속 나노입자(525)의 크기는 100㎚ 이하일 수 있다. 예시적으로, 다공성 베이스(560)는 금속 나노입자(525)가 용해된 용액(570)에 6시간 정도 함침될 수 있다. Next, the porous base 560 may be impregnated in the solution 570 in which the metal nanoparticles 525 are dissolved (see FIG. 5(e)). For example, the metal nanoparticles 525 may include gold (Au). For example, the size of the metal nanoparticles 525 may be 100 nm or less. For example, the porous base 560 may be immersed in the solution 570 in which the metal nanoparticles 525 are dissolved for about 6 hours.

다음으로, 함침 과정이 완료된 다공성 베이스(560)를 건조시킴으로써 다공성 구조체(560)에 금속 나노입자(525)가 분산된 집진필터(580)가 형성될 수 있다(도 5(f) 참조). 이를 위해 함침 과정이 완료된 다공성 베이스(560)를 상온에서 24시간 이상 건조시킬 수 있다.Next, the dust collecting filter 580 in which the metal nanoparticles 525 are dispersed in the porous structure 560 may be formed by drying the porous base 560 on which the impregnation process has been completed (see FIG. 5(f)). To this end, the porous base 560 on which the impregnation process has been completed may be dried at room temperature for 24 hours or more.

실시예에 따라, 위 과정을 거친 집진필터(580)의 상면과 하면 중의 적어도 일부에 집진필터가 피부착물에 용이하게 부착될 수 있도록 접착부를 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다. According to an exemplary embodiment, the step of forming an adhesive portion on at least a portion of the upper and lower surfaces of the dust collecting filter 580 through the above process may be further included so that the dust collecting filter can be easily attached to the skin adherend.

도 6과 도 7은 일 실시예에 따른 집진필터를 사용하는 방법을 예시한다.6 and 7 illustrate a method of using a dust collection filter according to an embodiment.

도 6을 참조하면, 집진필터(600)는 선풍기 날개(610)에 부착될 수 있다. 선풍기 날개(610)가 회전하면 집진필터(600)에 평행한 방향으로 공기의 빠른 유동이 생기고, 이러한 공기의 유동은 집진필터(600)에 마찰전기를 발생시키며, 집진필터(600)는 그 정전기력을 이용하여 공기 중의 미세먼지를 흡착할 수 있다.Referring to FIG. 6, the dust collecting filter 600 may be attached to the fan blade 610. When the fan blade 610 rotates, a rapid flow of air occurs in a direction parallel to the dust collection filter 600, and this flow of air generates triboelectric electricity in the dust collection filter 600, and the dust collection filter 600 generates its electrostatic force. You can use to adsorb fine dust in the air.

도 7은 본 실시예의 집진필터(700)가 사용되는 다른 예를 도시한다. 도 7(a)을 참조하면, 집진필터(700)의 전체가 에어컨 등의 공조장치(710)에 설치된 송풍구의 핀(720)에 부착될 수 있다. 다른 예로서, 도 7(b)를 참조하면, 집진필터(700)의 일부가 송풍구의 핀(720)에 부착되고, 집진필터(700)의 나머지 부분은 고정되지 않은 상태로 송풍구를 통해 유동하는 공기의 흐름에 따라 흔들릴 수 있는 상태로 부착될 수 있다. 7 shows another example in which the dust collecting filter 700 of this embodiment is used. Referring to FIG. 7A, the entire dust collecting filter 700 may be attached to a pin 720 of a ventilator installed in an air conditioner 710 such as an air conditioner. As another example, referring to FIG. 7(b), a part of the dust collection filter 700 is attached to the pin 720 of the air outlet, and the rest of the dust collection filter 700 flows through the air outlet without being fixed. It can be attached in a state that can be shaken according to the flow of air.

도 7(a) 및 도 7(b)의 어느 경우이든, 공조장치(710)가 가동되면 집진필터(700)에 평행한 방향으로 공기의 빠른 유동이 생기고, 이로 인해 전술한 바와 같이 집진필터(700)에는 마찰전기가 발생하여 공기 중의 미세먼지를 효과적으로 흡착할 수 있다.In either case of FIGS. 7(a) and 7(b), when the air conditioner 710 is operated, a rapid flow of air occurs in a direction parallel to the dust collection filter 700, and as a result, the dust collection filter ( In 700), triboelectricity is generated, so that fine dust in the air can be effectively adsorbed.

도 8은 일 실시예에 따라 필름 형태로 제작된 집진필터의 실물 사진을 예시한다. 도 8에 예시된 집진필터(800)는 도 5의 실시예에 따라 제조된 것으로서, 다수의 기공과 미세 금속입자를 포함한다. 8 illustrates a real picture of a dust collecting filter manufactured in a film form according to an embodiment. The dust collecting filter 800 illustrated in FIG. 8 is manufactured according to the embodiment of FIG. 5 and includes a plurality of pores and fine metal particles.

도 9는 도 8의 집진필터를 선풍기의 날개에 부착하여 미세먼지를 제거하는 성능을 측정한 실험결과를 예시한다. 이를 위해, 밀폐 공간에 향초를 피워 미세먼지를 발생시킨 후, 소정의 시점(도 9의 Fan on)부터 선풍기를 동작시키고 두 종류의 미세먼지의 농도(PM10, PM2.5)의 변화를 측정하였다. 도 9(a)는 미세먼지가 저농도인 경우이고, 도 9(b)는 미세먼지가 고농도인 경우이다. 도 9를 통해 알 수 있는 바와 같이, 본 실시예의 집진필터는 미세먼지가 저농도이거나 고농도인 경우의 모두에서 미세먼지 농도를 효과적으로 낮출 수 있다.9 illustrates an experiment result of measuring the performance of removing fine dust by attaching the dust collecting filter of FIG. 8 to a blade of an electric fan. To this end, after generating fine dust by smoking a scented candle in an enclosed space, the fan was operated from a predetermined point in time (Fan on in FIG. 9), and changes in the concentrations of two types of fine dust (PM10, PM2.5) were measured. . Fig. 9(a) shows a case where the fine dust is at a low concentration, and Fig. 9(b) shows a case where the fine dust is at a high concentration. As can be seen from FIG. 9, the dust collecting filter of the present embodiment can effectively lower the concentration of fine dust in both the case where the fine dust is at a low concentration or a high concentration.

도 10은 일 실시예에 따른 메시(mesh) 형태의 집진필터(1000)를 예시하고, 도 11은 도 10의 A-A' 단면을 예시한다.10 illustrates a mesh-shaped dust collecting filter 1000 according to an exemplary embodiment, and FIG. 11 illustrates a cross-section A-A′ of FIG. 10.

도 10 및 도 11을 참조하면, 집진필터(1000)는 메시 형태로 형성될 수 있다. 실시예에 따라, 집진필터(1000)는 메시 형태의 프레임(1050)과 프레임(1050)을 둘러싸는 베이스(1010)를 포함할 수 있다. 메시 형태의 집진필터(1000)는 공기가 집진필터(1000)를 관통하거나 또는 집진필터(1000)를 따라 유동하는 경우 모두에서 마찰전기를 이용하여 미세먼지를 흡착할 수 있다.10 and 11, the dust collecting filter 1000 may be formed in a mesh shape. According to an embodiment, the dust collecting filter 1000 may include a mesh-shaped frame 1050 and a base 1010 surrounding the frame 1050. The mesh-shaped dust collecting filter 1000 may absorb fine dust using triboelectric electricity in both cases where air passes through the dust collection filter 1000 or flows along the dust collection filter 1000.

예시적으로, 프레임(1050)은 방충망일 수 있다. 이 경우 집진필터(1000)는 방충망에 베이스가 코팅된 형태로서, 공기가 방충망을 관통하거나 또는 방충망의 측면을 따라 유동할 때 정전기를 이용하여 미세먼지를 흡착할 수 있다. For example, the frame 1050 may be a screen screen. In this case, the dust collecting filter 1000 has a base coated on the screen, and when air passes through the screen or flows along the side of the screen, it may adsorb fine dust using static electricity.

또는, 예시적으로, 프레임(1050)은 흡착 대상이 되는 미세먼지에 비해 공기 유동 통로가 넓은 필터일 수 있다. 이 경우, 집진필터(1000)는 집진필터(1000)를 관통하는 공기의 흐름을 방해하지 않으면서 미세먼지를 효과적으로 흡착할 수 있다.Alternatively, as an example, the frame 1050 may be a filter having a wider air flow passage than fine dust to be adsorbed. In this case, the dust collection filter 1000 may effectively adsorb fine dust without interfering with the flow of air passing through the dust collection filter 1000.

베이스(1010)는 폴리머 재료를 포함할 수 있다. 베이스(1010)의 메시 사이의 공기 유동 통로는 흡착 대상이 되는 미세먼지에 비해 큰 사이즈일 수 있다. 예시적으로, 베이스(1010)는 메시 형태의 프레임(1050)에 폴리머 재료가 코팅되어 형성될 수 있다.The base 1010 may comprise a polymer material. The air flow passage between the meshes of the base 1010 may have a size larger than that of fine dust to be adsorbed. For example, the base 1010 may be formed by coating a polymer material on the mesh-shaped frame 1050.

전술한 바와 같이, 실시예에 따라, 베이스(1010)에는 다수의 기공이 형성될 수 있다. 실시예에 따라, 베이스(1010)에는 마이크로 또는 나노 사이즈의 유전체 물질이 분산될 수 있다. 실시예에 따라, 베이스(1010)에는 마이크로 또는 나노 사이즈의 극성 물질이 분산될 수 있다. 실시예에 따라, 베이스(1010)에는 마이크로 또는 나노 사이즈의 금속 물질이 분산될 수 있다. 베이스(1010)에 형성되는 기공, 유전체 물질, 극성 물질 및 금속 물질에 대해서는 전술한 설명이 참조될 수 있다. 예시적으로, 집진필터(1000)는 도 5를 참조하여 설명한 제조방법을 활용하여 제조될 수 있다. 예시적으로, 도 5(a) 단계에서 메시 형태의 프레임(1050)을 폴리머 재료(510)에 담그는 과정을 추가하여 프레임(1050)에 베이스 재료가 코팅되도록 하고 그 이후의 단계를 동일하게 진행함으로써 메시 형태의 집진필터(1000)가 제조될 수 있다. As described above, according to the embodiment, a plurality of pores may be formed in the base 1010. Depending on the embodiment, a dielectric material having a micro or nano size may be dispersed in the base 1010. Depending on the embodiment, a micro- or nano-sized polar material may be dispersed in the base 1010. Depending on the embodiment, a micro- or nano-sized metal material may be dispersed in the base 1010. For pores, dielectric materials, polar materials, and metal materials formed in the base 1010, the above description may be referred to. For example, the dust collecting filter 1000 may be manufactured using the manufacturing method described with reference to FIG. 5. For example, by adding a process of dipping the mesh-shaped frame 1050 into the polymer material 510 in step 5(a) so that the base material is coated on the frame 1050 and the subsequent steps are the same. The mesh-shaped dust collecting filter 1000 may be manufactured.

한편, 도 10과 도 11에서는 프레임(1050)을 포함하는 구조를 예시하고 있으나, 실시예에 따라 프레임을 사용하지 않고 베이스(1010) 자체가 메시 형태로 제조될 수 있다.Meanwhile, in FIGS. 10 and 11, a structure including the frame 1050 is illustrated, but the base 1010 itself may be manufactured in a mesh form without using a frame according to an exemplary embodiment.

예시적으로, 도 5를 참조하여 설명한 제조방법을 활용하되, 도 5(f) 단계를 통해 형성된 집진필터(580)에 공기 유동 통로를 형성함으로써 메시 형태의 집진필터(1000)가 제조될 수 있다. 예시적으로, 도 5(f) 단계를 통해 형성된 직육면체 형태의 집진필터(580)의 중간중간에 집진필터(580)를 관통하는 공기 유동 통로를 형성함으로써 메시 형태의 집진필터(1000)가 제조될 수 있다. Exemplarily, the manufacturing method described with reference to FIG. 5 may be used, but the mesh-shaped dust collecting filter 1000 may be manufactured by forming an air flow passage in the dust collecting filter 580 formed through the step of FIG. 5(f). . For example, by forming an air flow passage through the dust collection filter 580 in the middle of the rectangular parallelepiped dust collection filter 580 formed through the step of FIG. 5(f), the mesh-shaped dust collection filter 1000 will be manufactured. I can.

프레임을 포함하지 않는 메시 형태의 집진필터(1000)의 다른 제조방법의 예시로서, 도 5를 참조하여 설명한 제조방법을 활용하되, 도 5(b) 단계에서 메시 형상을 가진 주형에 베이스 재료를 채워 경화시키고 이후의 단계를 동일하게 진행할 수 있다. As an example of another manufacturing method of the mesh-shaped dust collecting filter 1000 that does not include a frame, the manufacturing method described with reference to FIG. 5 is used, but the base material is filled in a mold having a mesh shape in step 5(b). Curing and subsequent steps can be carried out in the same manner.

이상 설명한 바와 같이, 본 실시예의 집진필터는 공기와의 마찰에 의해 발생하는 정전기력을 이용하여 미세먼지를 흡착함으로써 흡착된 미세먼지가 쌓이더라도 공기 흐름을 방해하지 않는다는 장점이 있다. 또한, 실시예에 따라, 본 실시예의 집진필터는 실리콘 오일, 불소 중합체 또는 이들의 복합체 중의 적어도 어느 하나를 포함하는 폴리머 재료로 형성된 베이스를 포함하고, 집진필터에 다수의 기공을 형성하거나 금속 나노입자를 분산시킴으로써 마찰전기의 발생을 용이하게 하여 미세먼지를 효과적으로 흡착할 수 있다. As described above, the dust collecting filter of the present embodiment has an advantage in that the air flow is not disturbed even if the adsorbed fine dust accumulates by adsorbing fine dust using electrostatic force generated by friction with air. In addition, according to an embodiment, the dust collection filter of this embodiment includes a base formed of a polymer material including at least one of silicone oil, a fluoropolymer, or a composite thereof, and forms a plurality of pores in the dust collection filter or metal nanoparticles. By dispersing the particles, triboelectricity can be easily generated and fine dust can be effectively absorbed.

이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥 상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.The terms such as "include", "consist of" or "have" described above mean that the corresponding component may be embedded, unless otherwise specified, and thus other components are not excluded. It should be construed as being able to further include other components. All terms, including technical or scientific terms, unless otherwise defined, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. Terms generally used, such as terms defined in the dictionary, should be interpreted as being consistent with the meaning in the context of the related technology, and are not interpreted as ideal or excessively formal meanings unless explicitly defined in the present invention.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 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.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will be able to make various modifications and variations without departing from the essential characteristics of the present invention. Accordingly, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention, but to explain the technical idea, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be construed by the following claims, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the scope of the present invention.

Claims (30)

마찰전기를 이용하여 미세먼지를 흡착하는 집진필터로서,
폴리머 재료를 포함하고 상면과 하면이 구비된 베이스; 및
상기 베이스의 상면과 하면 중의 적어도 어느 하나에 형성된 다수의 기공을 포함하는 집진필터.
As a dust collecting filter that absorbs fine dust using triboelectric,
A base comprising a polymer material and provided with an upper surface and a lower surface; And
A dust collecting filter comprising a plurality of pores formed in at least one of an upper surface and a lower surface of the base.
청구항 1에 있어서,
미세먼지를 포함하는 공기가 상기 집진필터의 상면 또는 하면에 실질적으로 평행한 방향으로 유동할 때 마찰전기를 이용하여 상기 미세먼지를 흡착하는 것을 특징으로 하는 집진필터.
The method according to claim 1,
A dust collecting filter, characterized in that when air containing fine dust flows in a direction substantially parallel to an upper surface or a lower surface of the dust collecting filter, the fine dust is adsorbed using triboelectric electricity.
청구항 1에 있어서,
상기 기공은 흡착 대상이 되는 상기 미세먼지에 비해 큰 사이즈인 것을 특징으로 하는 집진필터.
The method according to claim 1,
The pores are dust collecting filter, characterized in that the larger size than the fine dust to be adsorbed.
청구항 1에 있어서,
상기 베이스의 상면과 하면 사이에는 상기 기공을 통한 공기의 유동 통로가 형성되지 않는 것을 특징으로 하는 집진필터.
The method according to claim 1,
A dust collecting filter, characterized in that no passage of air through the pores is formed between an upper surface and a lower surface of the base.
청구항 1에 있어서,
상기 폴리머 재료는 실리콘 오일 또는 불소 중합체 중의 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 집진필터.
The method according to claim 1,
The polymer material is a dust collecting filter, characterized in that it contains at least one of a silicone oil or a fluoropolymer.
청구항 1에 있어서,
상기 베이스에는 마이크로 또는 나노 사이즈의 유전체 물질이 분산된 것을 특징으로 하는 집진필터.
The method according to claim 1,
A dust collecting filter, characterized in that a dielectric material having a micro or nano size is dispersed in the base.
청구항 6에 있어서,
상기 유전체 물질은 타이타늄산바륨(barium titanate), 이산화타이타늄(titanium dioxide) 또는 티탄산지르콘산연(Lead zirconate titanate) 중의 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 집진필터.
The method of claim 6,
The dielectric material is a dust collecting filter comprising at least one of barium titanate, titanium dioxide, or lead zirconate titanate.
청구항 1에 있어서,
상기 베이스에는 마이크로 또는 나노 사이즈의 극성 물질이 분산된 것을 특징으로 하는 집진필터.
The method according to claim 1,
A dust collecting filter, characterized in that a micro or nano-sized polar material is dispersed in the base.
청구항 8에 있어서,
상기 극성 물질은 수크로스(sucrose), 염화나트륨(sodium chloride) 또는 자일리톨(xylitol) 중의 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 집진필터.
The method of claim 8,
The polar material is a dust collecting filter, characterized in that it contains at least one of sucrose (sucrose), sodium chloride (sodium chloride) or xylitol (xylitol).
청구항 1에 있어서,
상기 기공에는 마이크로 또는 나노 사이즈의 금속 물질이 부착된 것을 특징으로 하는 집진필터.
The method according to claim 1,
Dust collecting filter, characterized in that the micro- or nano-sized metal material is attached to the pores.
청구항 1에 있어서,
상기 베이스는 필름 형태이고,
상기 베이스의 상면과 하면 중의 적어도 일부에는 상기 집진필터가 피부착물에 부착될 수 있도록 접착부가 형성된 것을 특징으로 하는 집진필터.
The method according to claim 1,
The base is in the form of a film,
A dust collecting filter, characterized in that an adhesive portion is formed on at least a portion of the upper and lower surfaces of the base so that the dust collecting filter can be attached to the skin complex.
마찰전기를 이용하여 미세먼지를 흡착하는 필름 형태의 집진필터; 및
공기의 유동이 있는 곳에 배치되고 상기 집진필터가 부착된 피부착체를 포함하되,
상기 집진필터의 일면에는 접착부가 형성되고, 상기 집진필터는 상기 접착부를 통해 상기 피부착체에 부착되며,
상기 집진필터는 미세먼지를 포함하는 공기가 상기 필름 형태의 집진필터에 실질적으로 평행한 방향으로 유동할 때 마찰전기를 이용하여 상기 미세먼지를 흡착하는 것을 특징으로 하는 집진장치.
A dust collecting filter in the form of a film for adsorbing fine dust using triboelectricity; And
Including a skin complex disposed in a place where there is a flow of air and the dust collecting filter is attached,
An adhesive portion is formed on one surface of the dust collection filter, and the dust collection filter is attached to the skin adherend through the adhesive portion,
The dust collecting filter is a dust collecting device, characterized in that when the air containing the fine dust flows in a direction substantially parallel to the film-shaped dust collecting filter, the fine dust is absorbed using triboelectric electricity.
청구항 12에 있어서,
상기 집진필터는,
폴리머 재료를 포함하고 상면과 하면이 구비된 베이스;
상기 베이스의 상면과 하면 중의 어느 하나의 면에 형성된 상기 접착부; 및
상기 베이스의 상기 접착부가 형성된 면의 반대면에 형성된 다수의 기공을 포함하는 것을 특징으로 하는 집진장치.
The method of claim 12,
The dust collecting filter,
A base comprising a polymer material and provided with an upper surface and a lower surface;
The bonding portion formed on one of the upper and lower surfaces of the base; And
And a plurality of pores formed on a surface opposite to a surface of the base on which the adhesive portion is formed.
청구항 13에 있어서,
상기 기공은 흡착 대상이 되는 상기 미세먼지에 비해 큰 사이즈인 것을 특징으로 하는 집진장치.
The method of claim 13,
The dust collecting device, characterized in that the pores are larger in size than the fine dust to be adsorbed.
청구항 14에 있어서,
상기 기공에는 마이크로 또는 나노 사이즈의 금속 물질이 부착된 것을 특징으로 하는 집진장치.
The method of claim 14,
Dust collecting device, characterized in that the micro- or nano-sized metal material is attached to the pores.
청구항 13에 있어서,
상기 베이스에는 마이크로 또는 나노 사이즈의 유전체 물질이 분산된 것을 특징으로 하는 집진장치.
The method of claim 13,
A dust collecting device, characterized in that a dielectric material of micro or nano size is dispersed in the base.
청구항 13에 있어서,
상기 베이스에는 마이크로 또는 나노 사이즈의 극성 물질이 분산된 것을 특징으로 하는 집진장치.
The method of claim 13,
A dust collecting device, characterized in that a polar material of micro or nano size is dispersed in the base.
마찰전기를 이용하여 미세먼지를 흡착하는 집진필터의 제조방법에 있어서,
폴리머 재료에 마이크로 또는 나노 사이즈의 유전체 물질과 극성 물질을 혼합하여 베이스 재료를 형성하는 단계;
상기 베이스 재료를 경화시켜 베이스를 형성하는 단계;
상기 경화된 베이스를 물에 침지하여 상기 극성 물질을 용해시키는 단계;
상기 극성 물질이 용해되어 다수의 기공이 형성된 상기 베이스를 금속 나노입자가 용해된 용액에 함침시키는 단계; 및
상기 함침된 베이스를 건조시키는 단계;를 포함하는 집진필터의 제조방법.
In the manufacturing method of a dust collecting filter that adsorbs fine dust using triboelectric,
Forming a base material by mixing a polymer material with a dielectric material having a micro or nano size and a polar material;
Curing the base material to form a base;
Immersing the cured base in water to dissolve the polar material;
Impregnating the base in which a plurality of pores are formed by dissolving the polar material in a solution in which metal nanoparticles are dissolved; And
Drying the impregnated base; a method of manufacturing a dust collection filter comprising.
청구항 18에 있어서,
상기 폴리머 재료는 실리콘 오일 또는 불소 중합체 중의 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 집진필터의 제조방법.
The method of claim 18,
The method of manufacturing a dust collecting filter, wherein the polymer material contains at least one of silicone oil or fluoropolymer.
청구항 18에 있어서,
상기 유전체 물질은 타이타늄산바륨(barium titanate), 이산화타이타늄(titanium dioxide) 또는 티탄산지르콘산연(Lead zirconate titanate) 중의 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 집진필터의 제조방법.
The method of claim 18,
The dielectric material comprises at least one of barium titanate, titanium dioxide, or lead zirconate titanate.
청구항 18에 있어서,
상기 극성 물질은 수크로스(sucrose), 염화나트륨(sodium chloride) 또는 자일리톨(xylitol) 중의 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 집진필터의 제조방법.
The method of claim 18,
The polar material is a method of manufacturing a dust collection filter, characterized in that it contains at least one of sucrose (sucrose), sodium chloride (sodium chloride) or xylitol (xylitol).
청구항 18에 있어서,
상기 건조된 베이스의 상면과 하면 중의 적어도 일부에 상기 집진필터가 피부착물에 부착될 수 있도록 접착부를 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 집진필터의 제조방법.
The method of claim 18,
And forming an adhesive portion on at least a portion of the upper and lower surfaces of the dried base so that the dust-collecting filter can be attached to the skin complex.
마찰전기를 이용하여 미세먼지를 흡착하는 집진필터로서,
메시(mesh) 형태이고 폴리머 재료를 포함하는 베이스; 및
상기 베이스에 형성된 다수의 기공을 포함하는 집진필터.
As a dust collecting filter that absorbs fine dust using triboelectric,
A base in the form of a mesh and comprising a polymer material; And
A dust collecting filter including a plurality of pores formed in the base.
청구항 23에 있어서,
상기 베이스의 메시 사이의 공기 유동 통로는 흡착 대상이 되는 상기 미세먼지에 비해 큰 사이즈인 것을 특징으로 하는 집진필터.
The method of claim 23,
A dust collecting filter, wherein the air flow passage between the meshes of the base has a size larger than that of the fine dust to be adsorbed.
청구항 23에 있어서,
상기 베이스는 메시 형태의 프레임에 상기 폴리머 재료가 코팅되어 형성된 것을 특징으로 하는 집진필터.
The method of claim 23,
The base is a dust collecting filter, characterized in that formed by coating the polymer material on a mesh-shaped frame.
청구항 25에 있어서,
상기 프레임은 방충망인 것을 특징으로 하는 집진필터.
The method of claim 25,
The frame is a dust collecting filter, characterized in that the insect screen.
청구항 25에 있어서,
상기 프레임은 흡착 대상이 되는 상기 미세먼지에 비해 공기 유동 통로가 넓은 필터인 것을 특징으로 하는 집진필터.
The method of claim 25,
The frame is a dust collecting filter, characterized in that the air flow passage is wider than the fine dust to be adsorbed.
청구항 23에 있어서,
상기 베이스에는 마이크로 또는 나노 사이즈의 유전체 물질이 분산된 것을 특징으로 하는 집진필터.
The method of claim 23,
A dust collecting filter, characterized in that a dielectric material having a micro or nano size is dispersed in the base.
청구항 23에 있어서,
상기 베이스에는 마이크로 또는 나노 사이즈의 극성 물질이 분산된 것을 특징으로 하는 집진필터.
The method of claim 23,
A dust collecting filter, characterized in that a micro or nano-sized polar material is dispersed in the base.
청구항 23에 있어서,
상기 베이스에는 마이크로 또는 나노 사이즈의 금속 물질이 분산된 것을 특징으로 하는 집진필터.
The method of claim 23,
Dust collecting filter, characterized in that the micro- or nano-sized metal material is dispersed in the base.
KR1020190106373A 2019-08-29 2019-08-29 Dust collection filter using triboelectricity and its manufacturing method KR102302538B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190106373A KR102302538B1 (en) 2019-08-29 2019-08-29 Dust collection filter using triboelectricity and its manufacturing method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190106373A KR102302538B1 (en) 2019-08-29 2019-08-29 Dust collection filter using triboelectricity and its manufacturing method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20210026095A true KR20210026095A (en) 2021-03-10
KR102302538B1 KR102302538B1 (en) 2021-09-15

Family

ID=75148142

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190106373A KR102302538B1 (en) 2019-08-29 2019-08-29 Dust collection filter using triboelectricity and its manufacturing method

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102302538B1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05214A (en) * 1990-11-30 1993-01-08 Mitsui Petrochem Ind Ltd Electret filter
KR200338240Y1 (en) * 2003-10-29 2004-01-13 김의웅 Anit infection mask by permanent electrostatic nanofilter
KR20140022369A (en) * 2010-10-25 2014-02-24 릭 엘. 채프먼 Filtration material using fiber blends that contain strategically shaped fibers and/or charge control agents
KR20180001800A (en) * 2016-06-28 2018-01-05 주식회사 에어텍 Improved air clean filter

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05214A (en) * 1990-11-30 1993-01-08 Mitsui Petrochem Ind Ltd Electret filter
KR200338240Y1 (en) * 2003-10-29 2004-01-13 김의웅 Anit infection mask by permanent electrostatic nanofilter
KR20140022369A (en) * 2010-10-25 2014-02-24 릭 엘. 채프먼 Filtration material using fiber blends that contain strategically shaped fibers and/or charge control agents
KR20180001800A (en) * 2016-06-28 2018-01-05 주식회사 에어텍 Improved air clean filter

Also Published As

Publication number Publication date
KR102302538B1 (en) 2021-09-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Bai et al. Washable multilayer triboelectric air filter for efficient particulate matter PM2. 5 removal
BRPI0612661A2 (en) refrigeration ventilation unit for electronic component cooling
US8652229B2 (en) Particle filter system incorporating nanofibers
CN101489684B (en) Electrostatic particle filter
JP6743047B2 (en) Corrugated filtration media for polarizing air cleaners
WO2009140385A1 (en) Particle filter system incorporating electret nanofibers
US20120282157A1 (en) Air purification
JP5537831B2 (en) Air filter media and air filter
JP2009536281A (en) Active electric field polarization media air cleaner with improved filter media
KR20130125040A (en) Filtration device with fixed electrode and air purification system containing the same
US20140338536A1 (en) Filter Media For Active Field Polarized Media Air Cleaner
US11484888B2 (en) Conductive filter unit, conductive filter module including conductive filter unit, and fine dust removing system having conductive filter module
KR20210026095A (en) Dust collection filter using triboelectricity and its manufacturing method
Zhang et al. Self‐powered high‐voltage recharging system for removing noxious tobacco smoke by biomimetic hairy‐contact triboelectric nanogenerator
KR101306966B1 (en) Air filters with ionizing electrode
CN111318374B (en) Carbon fiber electrification device and electric appliance with same
CN206198872U (en) Screen pack
Biermann et al. Evaluation of permanently charged electrofibrous filters
JP2004298660A (en) Dust collector
DE102014018230A1 (en) Accumulator arrangement for a vehicle
Shim et al. Development and Performance Evaluation of Polytetrafluoroethylene-Membrane-Based Automotive Cabin Air Filter
KR102248182B1 (en) Fine dust filter for windows and method for manufacturing the same
JP2020138172A (en) Air filter unit
KR102614920B1 (en) Air filter for collecting fine dust particles
KR20190123007A (en) Manufacturing method of fine dust filter

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant