KR20220159732A - Pre-filter structure with improved mash structure and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 에어필터 지지체에 관한 것으로, 자세하게는 벌집망 형태로 짜여진 제직물을 교점융착방식을 통해 고정하여 올풀림과 밀림을 방지하되, 저융점(Low Melting) PET 원사를 사용하여 낮은 온도에서 작업이 이루어지며 에너지 투입량과 이산화탄소 발생량을 줄일 수 있고, 기존의 원통형 에어필터 지지체를 대체하며 얇고 가벼우면서도 부여된 기능성을 통해 에어컨이나 공기청정기에 효과적으로 적용할 수 있는 벌집망 구조의 에어필터 지지체 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to an air filter support, and more specifically, a woven fabric woven in the form of a honeycomb is fixed through an intersection welding method to prevent unraveling and slipping, but using low melting point (Low Melting) PET yarn to work at a low temperature. An air filter support with a honeycomb network structure that can reduce energy input and carbon dioxide generation, replace existing cylindrical air filter supports, and can be effectively applied to air conditioners or air purifiers through thin, light and endowed functionality, and a method for manufacturing the same It is about.
최근 황사 및 미세먼지에 의한 대기오염 문제가 지속되면서 이에 대응하기 위한 필터의 성능향상에 대한 관심이 높아지고 있고 있으며, 공기청정기를 비롯하여 에어컨과 같은 다양한 공조기에 고성능의 필터가 적용되고 있으며, 특히 여과효율 및 필터수명을 향상시키기 위해 프리필터(Pre Filter), 미디움필터(Medium Filter), 헤파필터(Hepa Filter)를 조합한 다중의 여과방식을 채용하고 있다.Recently, as air pollution caused by yellow dust and fine dust continues, interest in improving the performance of filters to cope with them is increasing, and high-performance filters are applied to various air conditioners such as air purifiers and air conditioners. And in order to improve the life of the filter, a multiple filtration method combining a pre filter, a medium filter, and a HEPA filter is adopted.
이들은 재질의 차이뿐 아니라 전자에서 후자로 갈수록 더 촘촘한 구조로 미세한 이물질을 걸러낼 수 있도록 구성된다.In addition to the difference in material, they are configured to filter out fine foreign substances with a denser structure from the former to the latter.
도 1은 종래의 에어필터 및 지지체의 형태를 나타낸 사진으로서, 여과성능 향상을 위해 길이방향으로 골이 형성되도록 일정 폭으로 지그재그 형태로 접어 주름지게 원형으로 말아 표면적을 증대시킨 필터재와, 상기 필터재 내측으로 외력에 의한 변형이나 손상을 막고 안정적으로 원통 형상을 유지할 수 있도록 지지체가 결합된다.1 is a photograph showing the shape of a conventional air filter and a support, a filter material in which the surface area is increased by folding in a zigzag pattern and wrinkled in a circular shape so that valleys are formed in the longitudinal direction to improve filtration performance, and the filter A support is coupled to the inside of the material to prevent deformation or damage due to external force and to stably maintain the cylindrical shape.
이러한 형태의 에어필터는 여과를 위해 가압, 공급되는 공기로 필터재 및 지지체에 집중하중이 가해지므로 변형 및 손상을 방지하기 위해서는 지지체가 견고해야 하며 이에 따라 지지체의 두께가 두꺼워져 많은 부피를 차지하는 문제가 있었다.In this type of air filter, a concentrated load is applied to the filter material and the support body with pressurized and supplied air for filtration, so the support must be strong to prevent deformation and damage. there was
이를 위해 사용되는 제직물 형태의 지지체가 착안되었으나 통상적으로 위사와 경사가 짜여진 구조의 제직물 구조에서는 위사 및 경사의 교차 부위에 슬립 현상이 발생하므로 반복적인 공기통과에 의해 위사 및/또는 경사가 한쪽으로 쏠릴 수가 있다. 또한, 위사와 경사가 안정적으로 고정되지 못하여 상호 마찰로 끊어지는 경우도 있다. 즉 통기성을 만족시키는데 큰 문제가 없지만, 내마모성, 내구성, 외관 등 세밀한 요구조건까지 만족시키기는 어려웠다.A support in the form of a woven fabric used for this purpose was conceived, but in a woven fabric structure in which weft and warp yarns are woven, a slip phenomenon occurs at the intersection of the weft and warp yarn, so the weft and/or warp yarn are moved to one side by repeated passage of air. can be directed towards In addition, there are cases where the weft yarn and the warp yarn are not stably fixed and are broken due to mutual friction. In other words, there is no major problem in satisfying air permeability, but it was difficult to satisfy detailed requirements such as abrasion resistance, durability, and appearance.
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 짜여진 직물을 교점융착방식을 통해 견고한 벌집망 구조를 형성하여 필터재를 지지하되 낮은 온도에서 작업이 이루어져 에너지를 절감할 수 있으며 다양한 기능성을 부여함으로 최적의 에어필터 역할을 수행할 수 있는 벌집망 구조의 에어필터 지지체 및 이의 제조방법을 제공하는 것이다.The present invention has been created to solve the above problems, and an object of the present invention is to form a solid honeycomb network structure through a woven fabric through an intersection fusion method to support a filter material but save energy by working at a low temperature. It is to provide an air filter support having a honeycomb network structure capable of performing an optimal air filter role by imparting various functionalities and a manufacturing method thereof.
상기와 같은 목적을 위한 본 발명 벌집망 구조의 에어필터 지지체의 제조방법은 용융점 250 내지 270℃ 특성을 갖는 폴리에스터 재질의 심사 및 상기 심사를 둘러싼 겉면에 용융점 150 내지 170℃ 특성을 갖는 폴리에스터 재질의 코팅층으로 이루어지는 원사를 준비하는 단계(S110); 상기 원사를 위사 및 경사로 배치하고 제직하여 벌집망 구조를 형성하는 단계(S120); 제직된 벌집망 구조를 170 내지 190℃에서 30 내지 60초 동안 열처리하여 위사 및 경사의 교차점을 융착시켜 제직물을 완성하는 단계(S130); 상기 제직물을 절단 후 성형하여 에어필터 지지체를 제작하는 단계(S140); 로 이루어지는 것을 특징으로 한다.The manufacturing method of the air filter support of the honeycomb network structure of the present invention for the above purpose is a polyester material having a melting point of 250 to 270 ° C and a polyester material having a melting point of 150 to 170 ° C on the outer surface surrounding the screening. Preparing a yarn made of a coating layer of (S110); Forming a honeycomb network structure by arranging and weaving the yarn into weft and warp yarns (S120); heat-treating the woven honeycomb network structure at 170 to 190° C. for 30 to 60 seconds to fuse the intersections of the weft and warp yarns to complete the woven fabric (S130); Manufacturing an air filter support by cutting and shaping the woven fabric (S140); It is characterized by consisting of.
또한, 상기 제직물을 완성하는 단계(S130); 이후, 상기 제직물을 기능성 물질과 결합시키는 기능성 부여 단계(S131); 를 더 포함할 수 있다.In addition, the step of completing the woven fabric (S130); Thereafter, a functional imparting step of combining the woven fabric with a functional material (S131); may further include.
또한, 상기와 같은 목적을 위한 본 발명 벌집망 구조의 에어필터 지지체는 앞서 언급한 제조방법을 통해 제조되는 것을 특징으로 한다.In addition, the air filter support of the honeycomb network structure of the present invention for the above purpose is characterized in that it is manufactured through the aforementioned manufacturing method.
본 발명은 제직된 원사가 만나는 부분을 융착시키는 교점융착방식을 통해 벌집망 구조를 고정하여 올풀림과 밀림을 방지할 수 있으며, 이를 통해 제직물을 절곡시에도 견고한 매시 구조 및 공극을 유지하며 적당한 통기 및 통수 성능을 발휘하고 다양한 형태의 공기정화용 필터에 맞게 적용할 수 있다.The present invention can prevent unraveling and slipping by fixing the honeycomb network structure through the intersection welding method in which the parts where woven yarns meet are fused, and through this, a solid mesh structure and air gaps are maintained even when the woven fabric is bent, and adequate ventilation is provided. and water-passing performance, and can be applied to various types of filters for air purification.
또한, 저융점(Low Melting) PET 원사를 사용하여 낮은 온도에서 작업이 이루어지며 에너지 투입량과 이산화탄소 발생량을 줄일 수 있으며, 종래의 사출물 형태의 원통형 지지체를 대체하여 원단 형태로 적용함으로 지지체의 두께 및 부피를 크게 줄이며 에어필터에서 요구되는 기능성을 쉽게 부여하여 여과 성능을 높일 수 있다.In addition, the work is performed at a low temperature by using low melting PET yarn, and the amount of energy input and carbon dioxide generation can be reduced, and the thickness and volume of the support is applied in the form of a fabric replacing the conventional cylindrical support in the form of an injection molding. It is possible to greatly reduce the filtration performance by easily imparting the functionality required for an air filter.
도 1은 종래의 에어필터 및 지지체의 형태를 나타낸 사진,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 프리필터 제직물의 제조방법을 나타낸 순서도,
도 3은 본 발명에 따른 원사의 단면 구조를 나타낸 사진,
도 4는 본 발명에 따른 교점 융착된 벌집망 구조의 지지체를 나타낸 사진,
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 지지체가 적용된 에어필터를 나타낸 사시도이다.1 is a photograph showing the shape of a conventional air filter and support;
2 is a flow chart showing a method for manufacturing a pre-filter woven fabric according to an embodiment of the present invention;
Figure 3 is a photograph showing the cross-sectional structure of the yarn according to the present invention,
Figure 4 is a photograph showing the support of the honeycomb network structure intersected by point fusion according to the present invention;
5 is a perspective view showing an air filter to which a support is applied according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 벌집망 구조의 에어필터 지지체 및 이의 제조방법을 구체적으로 설명한다.Hereinafter, an air filter support having a honeycomb network structure and a manufacturing method thereof will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 프리필터 제직물의 제조방법을 나타낸 순서도, 도 3은 본 발명에 따른 원사의 단면 구조를 나타낸 사진, 도 4는 본 발명에 따른 교점 융착된 벌집망 구조의 지지체를 나타낸 사진,Figure 2 is a flow chart showing a method for manufacturing a pre-filter woven fabric according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is a photograph showing the cross-sectional structure of a yarn according to the present invention, Figure 4 is a cross-bonded honeycomb network structure according to the present invention A photograph showing the support,
본 발명에서 첫 번째 단계(S110)는 매시 구조의 제직물 제조를 위한 원사(10)를 준비하는 단계로, 구체적으로는 용융점 250 내지 270℃ 특성을 갖는 폴리에스터 재질의 심사(11) 및 상기 심사(11)를 둘러싼 겉면에 용융점 150 내지 170℃ 특성을 갖는 폴리에스터 재질의 코팅층(12)으로 이루어지는 원사(10)를 준비한다.In the present invention, the first step (S110) is a step of preparing the
즉 첨부된 도 3과 같이 상기 원사(10)는 중앙(Core Part)은 폴리에스터 심사(11), 겉면(Sheath Part) LM(Low melting) 폴리에스터 코팅층(12) 구조로, 바람직하게는 코어 심사(11)의 녹는점은 약 260℃, 겉면 LM 코팅층(12)의 녹는점은 약 160℃으로 하여 코팅층의 용융온도에서 심사는 녹지 않도록 구성하게 된다.That is, as shown in the attached FIG. 3, the center (Core Part) of the
이와 같이 심사(11)를 구성하는 고융점 폴리에스터 및 코팅층(12)을 구성하는 저융점 폴리 에스터는 시판되는 제품을 통해 입수하여 사용하게 되며, 저융점 폴리에스터 성분과 고융점 폴리에스터 성분의 질량비율은 80~20:20~80 정도로 구성할 수 있다. 만약 저융점 폴리에스터 성분의 비율이 20 질량% 미만이면, 융착력이 약해질 수 있고, 고융점 폴리에스터 성분의 비율이 20 질량% 미만이면, 원사의 강도가 저하될 수 있다.In this way, the high melting point polyester constituting the
또한, 이와 같이 원사를 제조하는 공정 중에 아황산칼슘 입자를 5 ~ 10 중량% 첨가함으로 인체에 유해하거나 기계장비 및 시설물 등에 해로운 염소나 기타 산화성 물질들을 제거할 수 있다.In addition, by adding 5 to 10% by weight of calcium sulfite particles during the yarn manufacturing process, chlorine or other oxidizing substances harmful to the human body or harmful to mechanical equipment and facilities can be removed.
이후 원사의 제직 전 빔에 원사를 감는 정경작업이 이루어지고 다음 두 번째 단계(S120)에서는 준비된 원사를 위사 및 경사로 배치하고 제직하여 벌집망 구조를 형성하게 된다. 벌집망은 러셀망으로도 불리며 이미 벌집망 관련 제품 및 제직방법은 공지되었으므로 종래의 방식을 통해 원사를 제직하되 필요에 따라 적정한 규격의 망 크기를 갖도록 벌집망 구조를 만들게 된다.Thereafter, a warping operation of winding the yarn around the beam before weaving of the yarn is performed, and in the second step (S120), the prepared yarn is arranged in weft and warp yarns and weaved to form a honeycomb network structure. The honeycomb network is also called a Russell network, and since honeycomb network-related products and weaving methods are already known, the yarn is woven through a conventional method, but the honeycomb network structure is made to have a mesh size of an appropriate standard as needed.
이후, 상기 제직물을 기능성 물질과 결합시키는 기능성 부여 단계(S131)를 거칠 수 있다. Thereafter, a functional imparting step (S131) of combining the woven fabric with a functional material may be performed.
구체적으로 상기 제직물을 밀폐된 챔버에 넣어 감압하고 기화된 기능성 물질과 공급 후 가열함으로 상기 기능성 물질과 제직물을 결합시키는 것으로, 기능성 물질이라 함은 본 발명이 에어컨이나 공기청정기에 적용되는 필터용으로 활용됨에 따라 항균기능, 탈취기능, 광촉매가 될 수 있다.Specifically, the functional material and the woven fabric are combined by putting the woven fabric in an airtight chamber to depressurize and heating after supplying the vaporized functional material, and the functional material refers to a filter for which the present invention is applied to an air conditioner or air purifier. It can be used as an antibacterial function, deodorizing function, and photocatalyst.
대표적인 상기 항균기능물질은 카테킨, β-카로틴 또는 Ag+, Cu2+, Zn2+ 과 같은 항균성 금속이온을 비롯하여 은 입자 또는 은 나노입자 등이 사용될 수 있고, 탈취 기능물질에는 제올라이트, 활성탄소분말, 활성탄소섬유, 개질된 활성탄소분말, 개질된 활성탄소섬유 또는 탄소나노튜브 등이 적용될 수 있다. 또한, 광촉매 물질로는 이산화티탄을 들 수 있다. Representative of the antibacterial functional material may be catechin, β-carotene or antibacterial metal ions such as Ag+, Cu2+, Zn2+, silver particles or silver nanoparticles, and deodorizing functional materials include zeolite, activated carbon powder, activated carbon fiber, Modified activated carbon powder, modified activated carbon fibers or carbon nanotubes may be applied. In addition, titanium dioxide may be mentioned as a photocatalytic material.
이러한 기능성 물질은 용액형태로 만들되 필요시 적절한 바인더와 혼합하여 진공 챔버 내에서 가열하며 제직물과 결합시킨다.These functional materials are made in the form of a solution, but mixed with an appropriate binder if necessary, heated in a vacuum chamber, and combined with the woven fabric.
이때 가열 온도는 상기 심사 및 코팅층이 녹지 않는 온도범위에서 기능성 물질의 부착이 용이한 80℃ 내지 90℃ 온도가 될 수 있으며, 챔버의 완전 진공을 위한 운용부담 감소를 위해 60mmHg~400mmHg 정도의 저진공 상태로 챔버를 운용할 수 있다.At this time, the heating temperature may be 80 ° C to 90 ° C, which facilitates the attachment of functional materials in the temperature range in which the screening and coating layers do not melt, and a low vacuum of about 60 mmHg to 400 mmHg to reduce the operating burden for complete vacuum of the chamber. chamber can be operated.
다음 제직물을 완성하는 단계(S130)에서는 제직된 매시 구조를 170 내지 190℃에서 30 내지 60초 동안 열처리하여 위사 및 경사의 교차점을 융착시켜 제직물을 완성하게 된다. 바람직하게는 180℃ 온도로 열 처리함으로 제직물의 위사, 경사 교차지점의 코팅층이 녹아 융착되어 원단 고정이 이루어지며 원단의 형태안정성이 확보되며 올 풀림 및 올 터짐이 방지된다.In the step of completing the next woven fabric (S130), the woven mesh structure is heat treated at 170 to 190 ° C. for 30 to 60 seconds to fuse the intersections of the weft and warp yarns to complete the woven fabric. Preferably, by heat treatment at a temperature of 180 ° C, the coating layer at the intersection of the weft and warp yarns of the woven fabric is melted and fused to fix the fabric, secure the shape stability of the fabric, and prevent fraying and fraying.
다음으로, 상기 제직물을 절단 후 성형하여 에어필터 지지체를 제작하는 단계(S140)가 진행된다.Next, a step of manufacturing an air filter support by cutting and shaping the woven fabric (S140) proceeds.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 지지체가 적용된 에어필터를 나타낸 사시도로서, 공기청정기에 사용되는 원통형 필터의 지지체로 벌집망 구조의 제직물을 구성하는 모습을 도시하고 있다.5 is a perspective view showing an air filter to which a support is applied according to an embodiment of the present invention, and shows how a woven fabric having a honeycomb network structure is used as a support for a cylindrical filter used in an air cleaner.
앞서 언급한 바와 같이 종래에는 필터재의 형태를 잡아주기 위한 지지체로 허니콤 구조의 합성수지 구조체가 필터 중앙에 원통형으로 부착되는 것이 일반적인 형태로 지지체의 두께로 인한 부피뿐 아니라 공기의 저항을 높이는 문제가 있었다.As mentioned above, conventionally, as a support for holding the shape of the filter material, a synthetic resin structure having a honeycomb structure is generally attached to the center of the filter in a cylindrical shape, which has a problem of increasing air resistance as well as volume due to the thickness of the support. .
본 발명에 따른 벌집망 제직물(110)은 두께가 얇으면서도 필터재(120)의 형상지지를 위한 충분한 강도를 갖도록 할 수 있어, 한 겹 또는 여러 겹으로 원통 형상을 만들어 필터재의 중앙에 부착함으로 종래대비 두께 및 부피를 크게 줄일 수 있을 뿐 아니라 공기 저항성에서도 매우 유리한 효과를 나타낼 수 있다.The
이때 복수의 층 구조로 제직물(110)을 구성할 경우 그 사이에 기능성층(130)을 삽입하여 필터의 성능을 높일 수 있다. 바람직하게는 정전 성능을 통해 공기 중 이물질이 부착될 수 있도록 정전특성이 우수하고 극세사로 제작 가능한 멜트블로운 (Melt Blown)방식으로 제조된 기능성층을 넣을 수 있다. 이러한 정전성 기능성층은 정전특성이 우수한 폴리프로필렌, 폴리에스터를 통해 제조될 수 있으며 앞서 언급한 기능성 물질을 상기 기능성층(130)에 결합시켜 사용할 수도 있다.In this case, when the
본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시 예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.The rights of the present invention are defined by what is described in the claims, not limited to the embodiments described above, and that those skilled in the art can make various modifications and adaptations within the scope of rights described in the claims. It is self-evident.
10: 원사
11: 심사
12: 코팅층
110: 제직물
120: 필터재
130: 기능성층10: yarn 11: screening 12: coating layer
110: woven fabric 120: filter material 130: functional layer
Claims (3)
상기 원사를 위사 및 경사로 배치하고 제직하여 벌집망 구조를 형성하는 단계(S120);
제직된 벌집망 구조를 170 내지 190℃에서 30 내지 60초 동안 열처리하여 위사 및 경사의 교차점을 융착시켜 제직물을 완성하는 단계(S130);
상기 제직물을 절단 후 성형하여 에어필터 지지체를 제작하는 단계(S140); 로 이루어지는 것을 특징으로 하는 벌집망 구조의 에어필터 지지체의 제조방법.
Preparing a yarn made of a polyester material having a melting point of 250 to 270 ° C. and a coating layer of a polyester material having a melting point of 150 to 170 ° C. on the outer surface surrounding the screening (S110);
Forming a honeycomb network structure by arranging and weaving the yarn into weft and warp yarns (S120);
heat-treating the woven honeycomb network structure at 170 to 190° C. for 30 to 60 seconds to fuse the intersections of the weft and warp yarns to complete the woven fabric (S130);
Manufacturing an air filter support by cutting and shaping the woven fabric (S140); A method of manufacturing an air filter support having a honeycomb network structure, characterized in that consisting of.
상기 제직물을 완성하는 단계(S130); 이후,
상기 제직물을 기능성 물질과 결합시키는 기능성 부여 단계(S131); 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 벌집망 구조의 에어필터 지지체.
According to claim 1,
Completing the woven fabric (S130); after,
A functional imparting step of combining the woven fabric with a functional material (S131); An air filter support having a honeycomb network structure, characterized in that it further comprises.
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