KR20240062539A - 전기 방사 방식의 헤파 필터 제조 장치 및 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 헤파 필터용 부직포를 제조 하는 것으로서, 특히 헤파 필터용 부직포를 전기 방사하는 전기 방사 장치와, 상기 전기 방사 장치의 위치를 조절하는 위치 조절부를 포함하되, 상기 위치 조절부는 전기 방사 장치의 노즐부가 안착되어 이동하는 다수 개의 무빙 블록과, 상기 무빙 블록사이를 관통하며 상기 다수 개의 무빙 블록을 서로 연동시키는 연동 링크와, 상기 다수 개의 무빙 블록 중 하나의 무빙 블록을 전후진 이동시키는 이송 액츄에이터를 포함하며, 노즐부의 위치를 용이하게 변경할 수 있도록 하여 방사되는 미세 섬유의 두께와 밀도 등을 편리하게 조절할 수 있고 이에 의해 헤파 필터의 여과 효율을 높이거나 혹은 낮은 차압을 갖도록 하는 전기 방사 방식의 헤파 필터 제조 장치 및 방법이다.
Description
본 발명은 헤파 필터용 부직포를 제조 하는 것으로서, 특히 헤파 필터용 부직포를 전기 방사하는 전기 방사 장치와, 상기 전기 방사 장치의 위치를 조절하는 위치 조절부를 포함하되, 상기 위치 조절부는 전기 방사 장치의 노즐부가 안착되어 이동하는 다수 개의 무빙 블록과, 상기 무빙 블록사이를 관통하며 상기 다수 개의 무빙 블록을 서로 연동시키는 연동 링크와, 상기 다수 개의 무빙 블록 중 하나의 무빙 블록을 전후진 이동시키는 이송 액츄에이터를 포함하며, 노즐부의 위치를 용이하게 변경할 수 있도록 하여 방사되는 미세 섬유의 두께와 밀도 등을 편리하게 조절할 수 있고 이에 의해 헤파 필터의 여과 효율을 높이거나 혹은 낮은 차압을 갖도록 하는 전기 방사 방식의 헤파 필터 제조 장치 및 방법이다.
전 세계적으로 급속한 산업화와 인프라 개발 증가는 대기 중의 공기 질을 악화시키는 주요 요인으로, 각국 정부에게 엄격한 규정 제정과 모든 주거 지역 및 상업 공간에 헤파필터 설치를 의무화하도록 하고 있다. 특히, 최근의 신종 코로나바이러스 감염증 장기화와 더불어 미세먼지가 기승을 부리는 가운데 실내 공기 질에 대한 관심이 높아지면서 다양한 필터 탑재를 통한 공기청정 가전이 트렌드로 떠오르고 있다.
이에 공기 청정 효과를 좌우하는 필터의 성능에도 소비자의 관심이 이어지는 가운데 최근 0.3㎛ 크기의 입자를 99.97% 걸러내는 고성능 헤파 필터가 요구되고 있다.
이러한 헤파 필터는 전기 방사 장치를 이용하여 제조된다. 즉, 상기 전기 방사 장치에 의해 고분자 용액을 방사하여 부직포와 같은 미세 섬유를 제조한 후 이러한 미세 섬유를 이용하여 헤파 필터를 제조한다. 이러한 기술은 도 1에 일부 도시된 바와 같이 전기 방사 장치(E)는 콜렉터(C)와 노즐부(N)를 포함한다. 상기 콜렉터(C)와 노즐부(N)는 전원 공급부(SU)에 의해 반대 극성으로 인가된다. 예를 들어 노즐부(N)는 -극성으로 인가되고 콜렉터(C)는 +극성으로 인가될 수 있다. 이러한 구성에 의해 노즐부(N)에 충진된 고분자 용액이 방사되어 콜렉터(C)에 미세 섬유로 형성될 수 있다. 이러한 미세 섬유를 이용하여 헤파 필터 등을 제조하게 된다.
이러한 헤파 필터의 여과 효율을 높이거나 혹은 낮은 차압을 갖도록 하기 위해서는 전기 방사되는 미세 섬유의 두께나 밀도 등을 조절해야 한다. 그런데, 상술된 전기 방사 장치는 노즐부의 위치를 변경하기가 어려워 특정 지점에 집중적으로 방사되는 경우가 발생한다. 이러한 현상으로 인해 방사되는 미세 섬유의 두께나 밀도 등을 조절하기 어려워 헤파 필터의 여과 효율을 높이거나 혹은 낮은 차압을 갖도록 하는 것이 어려운 문제점이 있었다.
한편, 상술한 전기 방사 장치 자체는 널리 알려진 것으로서 특히 아래의 선행기술문헌에 자세히 기재되어 있는 바, 이에 대한 설명과 도시는 생략한다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 헤파 필터용 부직포를 전기 방사하는 전기 방사 장치와, 상기 전기 방사 장치의 위치를 조절하는 위치 조절부를 포함하되, 상기 위치 조절부는 전기 방사 장치의 노즐부가 안착되어 이동하는 다수 개의 무빙 블록과, 상기 무빙 블록사이를 관통하며 상기 다수 개의 무빙 블록을 서로 연동시키는 연동 링크와, 상기 다수 개의 무빙 블록 중 하나의 무빙 블록을 전후진 이동시키는 이송 액츄에이터를 포함하며, 노즐부의 위치를 용이하게 변경할 수 있도록 하여 방사되는 미세 섬유의 두께와 밀도 등을 편리하게 조절할 수 있고 이에 의해 헤파 필터의 여과 효율을 높이거나 혹은 낮은 차압을 갖도록 하는 전기 방사 방식의 헤파 필터 제조 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
그러나 본 발명의 목적은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 헤파 필터용 부직포를 전기 방사하는 전기 방사 장치(E)와, 상기 전기 방사 장치(E)의 위치를 조절하는 위치 조절부(100)를 포함하고, 상기 위치 조절부(100)는 전기 방사 장치(E)의 노즐부(N)가 안착되어 이동하는 다수 개의 무빙 블록(2000)과, 상기 무빙 블록(2000)이 이동 가능하게 구비되는 판체 형상의 베이스(1000)와, 상기 무빙 블록(2000)사이를 관통하며 상기 다수 개의 무빙 블록(2000)을 서로 연동시키는 연동 링크(3000)와, 상기 베이스(1000)상에 구비되어 상기 다수 개의 무빙 블록(2000) 중 하나의 무빙 블록(2000-1)을 전후진 이동시키는 이송 액츄에이터(4000)를 포함하며, 상기 연동 링크(3000)는 베이스(1000)의 폭 방향으로 일정 간격 이격된 한 쌍의 상부 연동 링크(3100)와, 일정 간격 이격된 한 쌍의 하부 연동 링크(3200)를 포함하고, 상기 상부 연동 링크(3100)와 하부 연동 링크(3200)는 마름모 형상(이하 기준 형상이라 함)으로 배치되되 무빙 블록(2000) 높이 방향 기준으로 상기 하부 연동 링크(3200) 상에 상부 연동 링크(3100)가 배치되고, 상기 무빙 블록(2000)은 기준 형상의 모서리 지점에 각각 배치되며, 상기 상부 연동 링크(3100)와 하부 연동 링크(3200)는 상기 무빙 블록(2000)을 관통하여 배치되며, 상기 이송 액츄에이터(4000)에 의해 하나의 무빙 블록(2000-1)을 전후진 시키면 나머지 무빙 블록(2000)은 상기 연동 링크(3000)의 이동에 연동되어 전후진되어 상기 전기 방사 장치(E)의 노즐부(N)를 이동시키는 전기 방사 방식의 헤파 필터 제조 장치를 제공한다.
상기에서, 상기 무빙 블록(2000)은 4개가 구비되어 기준 형상의 모서리 지점에 각각 위치되고, 상기 상부 연동 링크(3100)는 바아 형상의 상부 연동 링크 본체(3110)와, 상기 상부 연동 링크 본체(3110)에서 베이스(1000) 방향으로 연장되는 상부 삽입 바아(3120)를 포함하고, 상기 하부 연동 링크(3200)는 바아 형상의 하부 연동 링크 본체(3210)와, 상기 하부 연동 링크 본체(3210)에서 베이스(1000) 방향으로 연장되는 하부 삽입 바아(3220)를 포함하며, 상기 상부 연동 링크 본체(3110)는 인접하는 무빙 블록(2000)을 각각 관통하고 상기 상부 삽입 바아(3120)는 인접하는 무빙 블록(2000) 사이에 형성되며, 상기 하부 연동 링크 본체(3210)는 인접하는 또 다른 무빙 블록(2000)을 각각 관통하고 상기 하부 삽입 바아(3220)는 인접하는 무빙 블록(2000) 사이에 형성되며, 상기 베이스(1000)는 판체 형상의 베이스 본체(1100)와, 상기 베이스 본체(1100)에 형성되고 상기 무빙 블록(2000)의 이동 방향으로 배치되며 상호 이격된 형태로 돌출되는 가이드 돌기(1200)와, 상기 베이스 본체(1100)에 형성되고 일정 폭을 가지고 개방되는 가이드 슬롯(1300)을 포함하고, 상기 가이드 돌기(1200)는 무빙 블록(2000)이 배치되는 위치에 형성되고 기준 형상의 중심 방향을 향해 배치되며, 상기 가이드 슬롯(1300)은 장공 형상이되 기준 형상의 중심 방향으로 배치되며, 상기 가이드 돌기(1200)에는 무빙 블록(2000)이 삽입되어 상기 무빙 블록(2000)이 기준 형상의 중심 방향으로 이동 되도록 가이드 하고, 상기 가이드 슬롯(1300)에는 상부 삽입 바아(3120) 또는 하부 삽입 바아(3220)가 삽입되어 상부 연동 링크(3100) 또는 하부 연동 링크(3200)의 이동을 가이드 하며, 상기 무빙 블록(2000)은 육면체 형상을 가지며 노즐부(N)를 지지하는 무빙 블록 본체(2100)와, 상기 무빙 블록 본체(2100) 저면에서 하향 돌출하여 상기 가이드 돌기(1200) 사이에 삽입되는 결합 돌출부(2200)와, 상기 무빙 블록 본체(2100)의 폭 방향으로 관통되어 상기 상부 연동 링크(3100)가 삽입되는 상부 관통공(2300)과, 상기 하부 연동 링크(3200)가 삽입되는 하부 관통공(2400)을 포함하고, 상기 상부 관통공(2300)은 하부 관통공(2300) 보다 무빙 블록 본체(2100)의 높이 방향 기준 상방향에 형성된다.
또한, 본 발명은 상술된 헤파 필터 제조 장치를 이용하여 헤파 필터를 제조하는 방법으로서, 전기 방사 장치(E)의 노즐부(N)를 통해 고분자 용액을 콜렉터(C)측으로 방사하되, 상기 위치 조절부(100)에 의해 노즐부(N)의 위치를 조절하여 헤파 필터용 부직포를 성형하되, 제어부(CON)에 의해 위치 조절부(100)의 이송 액츄에이터(4000)를 제어하여 무빙 블록(2000)의 위치를 변경하여 노즐부(N)의 위치를 조절하고, 제어부(CON)에 의해 상기 노즐부(N)와 콜렉터(C)에 가해지는 전압을 조절하며, 제어부(CON)에 의해 노즐부(N)에서 콜렉터(C)측으로 분사되는 고분자 용액의 분사 압력을 조절하는 전기 방사 방식의 헤파 필터 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.
이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
이상 설명한 본 발명에 의해 노즐부의 위치를 용이하게 변경할 수 있도록 하여 방사되는 미세 섬유의 두께와 밀도 등을 편리하게 조절할 수 있고 이에 의해 헤파 필터의 여과 효율을 높이거나 혹은 낮은 차압을 갖도록 하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 제조 장치의 개략도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 제조 장치의 사시도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제조 장치의 베이스를 분리하여 도시한 분리 사시도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제조 장치 중 무빙 블록과 연동 링크만을 도시한 일부 사시도,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제조 장치의 무빙 블록과 연동 링크를 분리하여 도시한 분리 사시도,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 제조 장치의 무빙 블록과 연동 링크을 도시하되, 무빙 블록 중 상부를 절개하여 상부 연동 링크를 분리하고 하부 연동 링크는 무빙 블록 결합된 상태를 도시한 분리 사시도,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 제조 장치의 무빙 블록과 연동 링크을 도시하되, 무빙 블록을 분할하여 상부 연동 링크와 하부 연동 링크를 각각 분리한 분리 사시도,
도 8 및 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 제조 장치의 무빙 블록과 연동 링크에 의해 무빙 블록의 이동을 설명하는 개략도,
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 제조 장치의 제어부가 결합되는 것을 나타내는 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 제조 장치의 사시도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제조 장치의 베이스를 분리하여 도시한 분리 사시도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제조 장치 중 무빙 블록과 연동 링크만을 도시한 일부 사시도,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제조 장치의 무빙 블록과 연동 링크를 분리하여 도시한 분리 사시도,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 제조 장치의 무빙 블록과 연동 링크을 도시하되, 무빙 블록 중 상부를 절개하여 상부 연동 링크를 분리하고 하부 연동 링크는 무빙 블록 결합된 상태를 도시한 분리 사시도,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 제조 장치의 무빙 블록과 연동 링크을 도시하되, 무빙 블록을 분할하여 상부 연동 링크와 하부 연동 링크를 각각 분리한 분리 사시도,
도 8 및 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 제조 장치의 무빙 블록과 연동 링크에 의해 무빙 블록의 이동을 설명하는 개략도,
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 제조 장치의 제어부가 결합되는 것을 나타내는 개략도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 하여 내려져야 할 것이다.
아울러, 아래의 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 본 발명의 청구범위에 제시된 구성요소의 예시적인 사항에 불과하며, 본 발명의 명세서 전반에 걸친 기술사상에 포함되고 청구범위의 구성요소에서 균등물로서 치환 가능한 구성요소를 포함하는 실시예는 본 발명의 권리범위에 포함될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 헤파 필터 제조 장치(10)는 도 1 내지 도 9에 도시된 바와 같이 헤파 필터용 부직포를 전기 방사하는 전기 방사 장치(E)와, 상기 전기 방사 장치(E)의 위치를 조절하는 위치 조절부(100)를 포함한다. 상기 전기 방사 장치(E)는 앞서 설명한 종래 기술을 적용할 수 있어 이에 대한 중복되는 설명과 도시는 생략한다.
본 발명은 상기 전기 방사 장치(E)를 이동하여 상기 전기 방사 장치(E)의 위치를 조절하는 위치 조절부(100)를 포함한다. 이러한 위치 조절부(100)에 의해 상기 전기 방사 장치(E) 중 노즐부(N)를 이동시켜 가면서 콜렉터(C)에 방사되는 미세 섬유의 두께나 밀도 등을 조절하여 최적화한다. 이러한 본 발명에 의해 상기 미세 섬유로 제조되는 헤파 필터의 여과 효율을 높이거나 혹은 낮은 차압을 갖도록 할 수 있다.
이러한 위치 조절부(100)는 무빙 블록(2000)과 베이스(1000) 그리고 연동 링크(3000)와 이송 액츄에이터(4000)를 포함한다.
상기 무빙 블록(2000)은 상기 전기 방사 장치(E)의 노즐부(N)가 안착된다. 이러한 무빙 블록(2000)이 다수 개 구비되며, 상기 무빙 블록(2000)이 이동되면서 노즐부(N)의 위치를 조절한다. 이러한 노즐부(N) 위치 조절로 인해 방사되는 미세 섬유의 두께나 밀도 등을 최적화할 수 있다. 상기 무빙 블록(2000)은 판체 형상의 베이스(1000) 상에 이동 가능하게 구비된다.
상기 연동 링크(3000)는 상기 무빙 블록(2000)사이를 관통하며 상기 다수 개의 무빙 블록(2000)을 서로 연동시킨다. 즉, 무빙 블록(2000) 중 하나가 이동하면 연동 링크(3000)에 의해 나머지 무빙 블록(2000)이 연동되어 이동된다. 이러한 구성에 의해 다수 개의 노즐부(N)가 동시에 이동될 수 있다.
상기 무빙 블록(2000)은 이송 액츄에이터(4000)에 의해 이동될 수 있다. 상기 이송 액츄에이터(4000)는 널리 알려진 유압 또는 공압 실린더를 이용할 수 있다. 예를 들어 상기 이송 액츄에이터(4000)는 전후진 동력을 발생하는 실린더(4100)와, 상기 실린더(4100)에 의해 전후진하는 작동 로드(4200)를 포함할 수 있다. 상기 작동 로드(4200)가 무빙 블록(2000)에 설치되어 상기 무빙 블록(2000)을 전후진 이동할 수 있다. 이러한 이송 액츄에이터(40000) 자체는 널리 알려진 구성인 관계로 자세한 설명과 도시는 생략한다.
이러한 구성에 의해 상기 다수 개의 무빙 블록(2000) 중 하나의 무빙 블록(2000-1)가 전후진 되면 도 2에 도시된 바와 같이 나머지 무빙 블록(2000)이 연동되어 이동된다. 즉, 상기 무빙 블록(2000-1)(이하 제1이송 블록이라 함)이 이송 액츄에이터(4000)에 의해 방향 1 중 도면상 우측으로 이동하면 후술되는 연동 링크(3000)에 나머지 무빙 블록 즉, 제2무빙 블록(2000-2), 제3무빙 블록(2000-3) 그리고 제4무빙 블록(2000-4)이 이동된다. 특히 상기 4개의 무빙 블록(2000)은 마름모 형상으로 배치되고 제1무빙 블록이 마름모 형상의 중심 방향으로 이동하면 나머지 무빙 블록도 중심 방향으로 같이 이동하고, 제1무빙 블록이 중심 반대 방향으로 이동하면 나머지 무빙 블록도 동일하게 중심 반대 방향으로 이동한다. 이에 대해서는 따로이 설명한다.
상기 연동 링크(3000)는 베이스(1000)의 폭 방향으로 일정 간격 이격된 한 쌍의 상부 연동 링크(3100)와, 일정 간격 이격된 한 쌍의 하부 연동 링크(3200)를 포함한다. 상기 상부 연동 링크(3100)와 하부 연동 링크(3200)는 마름모 형상(이하 기준 형상이라 함)으로 배치된다. 상기 상부 연동 링크(3100)는 무빙 블록(2000)의 높이 방향(도 4참조) 기준으로 하부 연동 링크(3200) 상에 배치된다. 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 상기 상부 연동 링크(3100)는 베이스 폭 방향(방향3)으로 이격되고 한 쌍으로 구비된다. 상기 하부 연동 링크(3200)는 또 다른 베이스 폭 방향(방향4)로 이격되고 역시 한 쌍으로 구비된다.
이러한 상부 연동 링크(3100)와 하부 연동 링크(3200)는 기준 형상 즉, 마름모 형상으로 배치된다. 따라서, 기준형상의 모서리 지점에서는 교차될 수 있으나 하부 연동 링크(3200) 상에 상부 연동 링크(3100)가 배치되므로 간섭되지 않는다.
상기 무빙 블록(2000)은 4개가 구비되어 기준 형상의 모서리 지점에 각각 배치될 수 있다. 이때, 상기 상부 연동 링크(3100)와 하부 연동 링크(3200)는 상기 무빙 블록(2000)을 각각 관통하여 배치된다. 즉, 상기 무빙 블록(2000)은 도시된 바와 같이 상하 좌우에 각각 배치되고 연동 링크(3000)는 무빙 블록(2000) 사이에 경사진 방향으로 각각 배치된다.
이러한 구성에 의해 상술된 바와 같이 상기 이송 액츄에이터(4000)에 의해 하나의 무빙 블록 즉, 제1무빙 블록(2000-1)을 전후진 시키면 나머지 무빙 블록(2000)은 상기 연동 링크(3000)의 이동에 연동되어 전후진된다. 이러한 무빙 블록(2000)에는 상기 전기 방사 장치의 노즐부가 구비되어 있으므로 이러한 구성에 의해 노즐부가 이동되어 위치가 조절된다.
상기 무빙 블록(2000)은 상술된 바와 같이 4개가 구비되어 기준 형상의 모서리 지점에 각각 위치되고, 상기 무빙 블록(2000)은 상기 기준 형상의 중심 방향을 향해 배치된다. 도시된 바와 같이 상기 무빙 블록(2000)은 육면체 형상을 가질 수 있으며 이러한 무빙 블록(2000)의 길이 방향 부분이 기준 형상의 중심을 향하도록 배치될 수 있다.
상기 상부 연동 링크(3100)는 바아 형상의 상부 연동 링크 본체(3110)와, 상기 상부 연동 링크 본체(3110)에서 베이스(1000) 방향으로 연장되는 상부 삽입 바아(3120)를 포함한다.
상기 하부 연동 링크(3200)는 상부 연동 링크(3100)와 유사하게 바아 형상의 하부 연동 링크 본체(3210)와, 상기 하부 연동 링크 본체(3210)에서 베이스(1000) 방향으로 연장되는 하부 삽입 바아(3220)를 포함한다.
이러한 상부 연동 링크 본체(3110)는 인접하는 무빙 블록(2000)을 각각 관통하고 상기 상부 삽입 바아(3120)는 인접하는 무빙 블록(2000) 사이에 형성된다. 상기 하부 연동 링크 본체(3210)는 인접하는 또 다른 무빙 블록(2000)을 각각 관통하고 상기 하부 삽입 바아(3220)는 인접하는 무빙 블록(2000) 사이에 형성된다.
즉, 도 3에 도시된 바와 같이 상부 연동 링크 본체(3110) 중 하나의 상부 연동 링크 본체(3110-1)는 제1무빙 블록(2000-1)과 제3무빙 블록(2000-3)을 관통하고 나머지 상부 연동 링크 본체(3110-2)는 제2무빙 블록(2000-2)과 제4무빙 블록(2000-4)을 관통한다. 상기 하부 링크 본체(3210) 중 하나의 하부 링크 본체(3210-1)는 제1무빙 블록(2000-1)과 제4무빙 블록(2000-4)을 관통하고, 나머지 하부 링크 본체(3210-2)는 제3무빙 블록(2000-3)과 제2무빙 블록(2000-2)을 관통한다.
상기 베이스(1000)는 판체 형상의 베이스 본체(1100)와, 상기 베이스 본체(1100)에 형성되는 가이드 돌기(1200)와 가이드 슬롯(1300)을 포함한다.
상기 가이드 돌기(1200)는 상기 베이스 본체(1100)에 형성되고 상기 무빙 블록(2000)의 이동 방향으로 배치되며 상호 이격된 형태로 돌출된다. 이러한 가이드 돌기(1200)는 상기 가이드 돌기(1200)는 무빙 블록(2000)이 배치되는 위치에 형성되고 기준 형상의 중심 방향을 향해 배치된다. 이러한 가이드 돌기(1200)에 무빙 블록(2000)이 삽입되어 상기 무빙 블록(2000)이 기준 형상의 중심 방향으로 안정적으로 이동 되도록 가이드 된다.
상기 가이드 슬롯(1300)은 상기 베이스 본체(1100)에 형성되고 일정 폭을 가지고 개방된다. 이러한 가이드 슬롯(1300)은 장공 형상이되 장축이 기준 형상의 중심 방향으로 배치될 수 있다. 상기 가이드 슬롯(1300)에는 상부 삽입 바아(3120) 또는 하부 삽입 바아(3220)가 삽입된다. 상기 상부 삽입 바아(3120) 또는 하부 삽입 바아(3220)가 가이드 슬롯(1300)을 따라 이동하므로 상부 연동 링크(3100) 또는 하부 연동 링크(3200)의 이동을 가이드 하게 된다.
상기 무빙 블록(2000)은 무빙 블록 본체(2100)와 결합 돌출부(2200)를 포함한다. 상기 무빙 블록 본체(2100)는 육면체 형상을 가지며 노즐부를 하측에서 지지한다. 상기 결합 돌출부(2200)는 상기 무빙 블록 본체(2100) 저면에서 하향 돌출하여 상기 가이드 돌기(1200) 사이에 삽입된다. 즉, 상기 삽입 돌출부(1200)가 가이드 돌기(1200)사이에 삽입된 상태로 이동하므로 무빙 블록 본체(2100)가 안정적으로 이동되도록 한다.
상기 무빙 블록 본체(2100)에는 상부 관통공(2300)과 하부 관통공(2400)이 형성된다. 상기 상부 관통공(2300)과 하부 관통공(2400)은 무빙 블록 본체(2100)의 폭 방향으로 관통되어 형성된다. 이때, 상기 상부 관통공(2300)은 하부 관통공(2300) 보다 무빙 블록 본체(2100)의 높이 방향 기준 상방향에 형성된다. 이러한 상부 관통공(2300)에 상기 상부 연동 링크(3100)가 삽입되고, 하부 관통공(2400)에 하부 연동 링크(3200)가 삽입된다.
한편, 상기 무빙 블록 본체(2100)의 선단부 측면에는 스토퍼(2500)가 돌출된다. 상술된 바와 같이 무빙 블록 본체(2100)는 상호 근접하도록 이동될 수 있으며 이때, 상기 무빙 블록 본체(2100)가 상호 충돌할 수 있으므로 상기 스토퍼(2500)가 돌출되어 무빙 블록 본체(2100)의 이동 거리를 제한하는 한편 충돌시 충격을 흡수할 수 있다. 이를 위해 상기 스토퍼(2500)를 탄성 있는 재질을 이용하는 것도 가능하다.
도 8과 도 9를 참조하여 보다 상세히 설명한다.
이송 액츄에이터(4000)에 의해 제1무빙 블록(2000-1)이 도면상 하측 방향으로 이동하면 제1상부 연동 링크(3100-1)는 방향4를 따라 기준 형상의 중심 방향으로 이동하고, 제1하부 연동 링크(3200-1)는 방향5를 따라 기준 형상의 중심 방향으로 이동한다. 이는 제1무빙 블록(2000-1)이 도면상 하측 방향으로 이동하면 제1상부 연동 링크(3100-1) 역시 도면상 하측 방향으로 이동하고자 하나 제1상부 연동 링크(3100-1)는 제3무빙 블록(2000-3)과 연동되어 있고 제3무빙 블록(2000-3)은 도면상 수평 방향으로 이동하므로 제1무빙 블록(2000-1)과 제3무빙 블록(2000-3)은 동시에 기준 형상의 중심 방향으로 이동하고 그 결과 제1상부 연동 링크(3100-1)는 방향4를 따라 이동한다. 유사하게 제2무빙 블록(2000-2) 역시 수평 방향으로 이동하므로 제1하부 연동 링크(3200-1) 역시 방향5를 따라 기준 형상의 중심 방향으로 이동한다.
또한, 상기 제3무빙 블록(2000-3) 및 제2무빙 블록(2000-2)의 수평 방향 이동에 따라 유사하게 제2상부 연동 링크(3100-2)와 제2하부 연동 링크(3200-2)가 방향 6 및 방향 7로 기준 형상의 중심 방향으로 이동한다.
즉, 상기 제1무빙 블록(2000-1)의 이동에 연동되어 나머지 제2무빙 블록(2000-2), 제3무빙 블록(2000-3) 그리고 제4무빙 블록(2000-4)이 기준 형상의 중심 방향으로 일제히 이동한다.
물론 도 9의 상태에서 제1무빙 블록(2000-1)이 반대 방향으로 이동하면 도 8의 배치상태로 돌아가게 된다.
이하 도 1 내지 도 10을 참조하여 앞서 설명한 헤파 필터 제조 장치(10)를 이용하여 헤파 필터를 제조하는 방법에 대해 설명한다.
앞서 설명된 바와 같이 전기 방사 장치(E)의 노즐부(N)를 통해 고분자 용액을 콜렉터(C)측으로 방사하되, 상기 위치 조절부(100)에 의해 노즐부(N)의 위치를 조절하여 헤파 필터용 부직포를 성형한다. 이때, 제어부(CON)에 의해 위치 조절부(100)의 이송 액츄에이터(4000)를 제어하여 무빙 블록(2000)의 위치를 변경하여 노즐부(N)의 위치를 조절한다. 이러한 방법에 의해 특정 위치에 과도한 미세 섬유가 방사되는 것을 막을 수 있다. 또한, 제어부(CON)에 의해 상기 노즐부(N)와 콜렉터(C)에 가해지는 전압을 조절하여 방사되는 양을 조절하는 것도 가능하다. 물론 제어부(CON)에 의해 노즐부(N)에서 콜렉터(C)측으로 분사되는 고분자 용액의 분사 압력을 조절하여 방사되는 양을 조절할 수 있다. 이를 위해 노즐부(N)는 가압 수단(도시되지 않음)이 내부에 수용되는 공급부(N2)와 상기 공급부(N2)에 구비되어 고분자 용액을 분출하는 노즐팁(N1)을 포함할 수 있다. 이때, 상기 제어부(CON)는 상기 가압 수단을 제어하여 노즐팁(N1)에서 분출되는 고분자 용액의 분사 압력을 조절할 수 있다. 이러한 노즐부(N) 구성 자체는 종래 기술을 적용할 수 있으므로 자세한 설명 및 도시는 생략한다.
이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 범주에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 명확해질 것이다.
1000 : 베이스
1100 : 베이스 본체
1200 : 가이드 돌기 1300 : 가이드 슬롯
2000 : 무빙 블록 2100 : 무빙 블록 본체
2200 : 결합 돌출부 2300 : 상부 관통공
2400 : 하부 관통공 3000 : 연동 링크
3100 : 상부 연동 링크 3110 : 상부 연동 링크 본체
3120 : 상부 삽입 바아 3200 : 하부 연동 링크
3210 : 하보 연동 링크 본체 3220 : 하부 삽입 바아
1200 : 가이드 돌기 1300 : 가이드 슬롯
2000 : 무빙 블록 2100 : 무빙 블록 본체
2200 : 결합 돌출부 2300 : 상부 관통공
2400 : 하부 관통공 3000 : 연동 링크
3100 : 상부 연동 링크 3110 : 상부 연동 링크 본체
3120 : 상부 삽입 바아 3200 : 하부 연동 링크
3210 : 하보 연동 링크 본체 3220 : 하부 삽입 바아
Claims (3)
- 헤파 필터용 부직포를 전기 방사하는 전기 방사 장치(E)와, 상기 전기 방사 장치(E)의 위치를 조절하는 위치 조절부(100)를 포함하고,
상기 위치 조절부(100)는 전기 방사 장치(E)의 노즐부(N)가 안착되어 이동하는 다수 개의 무빙 블록(2000)과, 상기 무빙 블록(2000)이 이동 가능하게 구비되는 판체 형상의 베이스(1000)와, 상기 무빙 블록(2000)사이를 관통하며 상기 다수 개의 무빙 블록(2000)을 서로 연동시키는 연동 링크(3000)와, 상기 베이스(1000)상에 구비되어 상기 다수 개의 무빙 블록(2000) 중 하나의 무빙 블록(2000-1)을 전후진 이동시키는 이송 액츄에이터(4000)를 포함하며,
상기 연동 링크(3000)는 베이스(1000)의 폭 방향으로 일정 간격 이격된 한 쌍의 상부 연동 링크(3100)와, 일정 간격 이격된 한 쌍의 하부 연동 링크(3200)를 포함하고,
상기 상부 연동 링크(3100)와 하부 연동 링크(3200)는 마름모 형상(이하 기준 형상이라 함)으로 배치되되 무빙 블록(2000) 높이 방향 기준으로 상기 하부 연동 링크(3200) 상에 상부 연동 링크(3100)가 배치되고,
상기 무빙 블록(2000)은 기준 형상의 모서리 지점에 각각 배치되며,
상기 상부 연동 링크(3100)와 하부 연동 링크(3200)는 상기 무빙 블록(2000)을 관통하여 배치되며,
상기 이송 액츄에이터(4000)에 의해 하나의 무빙 블록(2000-1)을 전후진 시키면 나머지 무빙 블록(2000)은 상기 연동 링크(3000)의 이동에 연동되어 전후진되어 상기 전기 방사 장치(E)의 노즐부(N)를 이동시키는 전기 방사 방식의 헤파 필터 제조 장치. - 제1항에 있어서,
상기 무빙 블록(2000)은 4개가 구비되어 기준 형상의 모서리 지점에 각각 위치되고,
상기 상부 연동 링크(3100)는 바아 형상의 상부 연동 링크 본체(3110)와, 상기 상부 연동 링크 본체(3110)에서 베이스(1000) 방향으로 연장되는 상부 삽입 바아(3120)를 포함하고,
상기 하부 연동 링크(3200)는 바아 형상의 하부 연동 링크 본체(3210)와, 상기 하부 연동 링크 본체(3210)에서 베이스(1000) 방향으로 연장되는 하부 삽입 바아(3220)를 포함하며,
상기 상부 연동 링크 본체(3110)는 인접하는 무빙 블록(2000)을 각각 관통하고 상기 상부 삽입 바아(3120)는 인접하는 무빙 블록(2000) 사이에 형성되며,
상기 하부 연동 링크 본체(3210)는 인접하는 또 다른 무빙 블록(2000)을 각각 관통하고 상기 하부 삽입 바아(3220)는 인접하는 무빙 블록(2000) 사이에 형성되며,
상기 베이스(1000)는 판체 형상의 베이스 본체(1100)와, 상기 베이스 본체(1100)에 형성되고 상기 무빙 블록(2000)의 이동 방향으로 배치되며 상호 이격된 형태로 돌출되는 가이드 돌기(1200)와, 상기 베이스 본체(1100)에 형성되고 일정 폭을 가지고 개방되는 가이드 슬롯(1300)을 포함하고,
상기 가이드 돌기(1200)는 무빙 블록(2000)이 배치되는 위치에 형성되고 기준 형상의 중심 방향을 향해 배치되며,
상기 가이드 슬롯(1300)은 장공 형상이되 기준 형상의 중심 방향으로 배치되며,
상기 가이드 돌기(1200)에는 무빙 블록(2000)이 삽입되어 상기 무빙 블록(2000)이 기준 형상의 중심 방향으로 이동 되도록 가이드 하고,
상기 가이드 슬롯(1300)에는 상부 삽입 바아(3120) 또는 하부 삽입 바아(3220)가 삽입되어 상부 연동 링크(3100) 또는 하부 연동 링크(3200)의 이동을 가이드 하며,
상기 무빙 블록(2000)은 육면체 형상을 가지며 노즐부(N)를 지지하는 무빙 블록 본체(2100)와, 상기 무빙 블록 본체(2100) 저면에서 하향 돌출하여 상기 가이드 돌기(1200) 사이에 삽입되는 결합 돌출부(2200)와, 상기 무빙 블록 본체(2100)의 폭 방향으로 관통되어 상기 상부 연동 링크(3100)가 삽입되는 상부 관통공(2300)과, 상기 하부 연동 링크(3200)가 삽입되는 하부 관통공(2400)을 포함하고,
상기 상부 관통공(2300)은 하부 관통공(2300) 보다 무빙 블록 본체(2100)의 높이 방향 기준 상방향에 형성되는 전기 방사 방식의 헤파 필터 제조 장치. - 제1항 또는 제2항에 기재된 헤파 필터 제조 장치를 이용하여 헤파 필터를 제조하는 방법으로서,
전기 방사 장치(E)의 노즐부(N)를 통해 고분자 용액을 콜렉터(C)측으로 방사하되, 상기 위치 조절부(100)에 의해 노즐부(N)의 위치를 조절하여 헤파 필터용 부직포를 성형하되,
제어부(CON)에 의해 위치 조절부(100)의 이송 액츄에이터(4000)를 제어하여 무빙 블록(2000)의 위치를 변경하여 노즐부(N)의 위치를 조절하고,
제어부(CON)에 의해 상기 노즐부(N)와 콜렉터(C)에 가해지는 전압을 조절하며,
제어부(CON)에 의해 노즐부(N)에서 콜렉터(C)측으로 분사되는 고분자 용액의 분사 압력을 조절하는 전기 방사 방식의 헤파 필터 제조 방법.
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| KR1020220144174A KR20240062539A (ko) | 2022-11-02 | 2022-11-02 | 전기 방사 방식의 헤파 필터 제조 장치 및 방법 |
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|---|---|---|---|---|
| KR101466291B1 (ko) | 2013-04-17 | 2014-12-01 | (주)에프티이앤이 | 제어 시스템이 구비된 전기방사장치 |
| KR101475845B1 (ko) | 2014-06-16 | 2014-12-23 | 동화 바이텍스 주식회사 | 전기 방사법과 멜팅 용법을 이용한 습식 헤파 제조법 및 이에 의해 제조된 헤파 필터 |
| KR101897516B1 (ko) | 2017-11-20 | 2018-09-12 | 전북대학교산학협력단 | 격자모양으로 정렬된 나노섬유구조체의 제조장치 및 제조방법 |
-
2022
- 2022-11-02 KR KR1020220144174A patent/KR20240062539A/ko unknown
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