KR950010435B1

KR950010435B1 - 원통형 카트리지 필터 제작장치 및 전면(全面) 접착형 필터

Info

Publication number: KR950010435B1
Application number: KR1019920021466A
Authority: KR
Inventors: 정윤모
Original assignee: 신양화성 주식회사; 정윤모
Priority date: 1992-11-16
Filing date: 1992-11-16
Publication date: 1995-09-18
Also published as: KR940011043A

Abstract

내용 없음.

Description

원통형 카트리지 필터 제작장치 및 전면(全面) 접착형 필터

제 1 도는 본 발명에 따른 필터제작장치의 단면도.

제 2 도는 제 1 도의 A-A'선 단면도.

제 3 도는 제 1 도의 B-B'선 단면도.

제 4 도는 본 발명에 따른 필터제작장치를 이용하여 전면접착형 필터를 생산하는 과정을 도시한 공정도.

제 5 도는 본 발명과 종래기술의 비교단면도로서 제5a도는 본 발명에 따른 전면접착형 필터, 제5b도는 종래 기술에 따른 원통형 필터이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

7 : 부직포원단 10 : 부직포고정대

12 : 이송지지로울러 15 : 가압로울러

17 : 장력조절로울러 20 : 판상가열기

25 : 적외선분광복사가열기 30 : 열풍가열기

35 : 부직포권취로울러 40 : 가열압착로울러

45 : 유압실린더

본 발명은 각종 고분자물질로 이루어진 부직포를 이용하여 원통형 카트리지 필터를 제작하는 장치와, 상기 장치를 이용하여 생산된 전면접착형 필터에 관한 것으로, 보다 상세히는, 부직포의 기공은 그대로 유지시키면서 표면층의 극히 일부만을 용융시켜 이를 전면(全面) 접착하는 원통형 카트리지 필터 제작장치와, 그 전면접착형 필터에 관한 것이다.

일반적으로 부직포를 이용하여 원통형 카트리지 필터(100)를 제작하는 종래의 방식은 부직포가 대부분 열가소성 폴리머로 이루어지고, 부직포를 로울러에서 원통형으로 성형할때, 내부 부직포 층간(105)은 단순히 압착에 의해서만 감고, 단지 최외측층만을 열(熱)로서 가열부착시켜서 완성시키는 것이었다. 이러한 종래의 방식으로서 제작된 원통형 카트리지 필터(100)가 제 5b 도에 도시되어 있다. 상기 원통형 카트리지 필터(100)는 부직포(110)의 중간층 부분이 단순히 압착에 의해서 감겨진 상태이기 때문에, 각 부직포층간에서 조밀한 접착상태를 이루지 못하게 되어 엉성한 구조를 이루게 되고, 1마이크론(Micron)이하의 미세입자들은 걸러낼 수 없는 성능상의 한계를 지닌 것이다. 또한, 내부조직이 조밀하지 못함으로서 내구성이 낮은 것이었으며, 특히, 제조과정에서 부직포(110)의 중앙내부에 특수한 형태로 제작된 플라스틱(Plastic)재료의 지지심(120)을 별도로 삽입시켜야 원통형 구조체를 유지할 수 있기 때문에, 제작공정상의 불편함은 물론, 노동력의 손실 및, 이로인한 원료비와 인건비 증가의 문제점이 매우 큰 것이었다.

본 발명은 종래의 이러한 제반 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로서, 각 부직포층간에서 조밀한 접착상태를 이루어 1마이크론 이하의 미세한 입자들을 걸러낼 수 있고, 부직포 중앙내부에 지지심도 필요없으며 내구성도 향상된 폴리머 고분자재료의 필터(filter)를 제작하도록 된 원통형 카트리지 필터 제작장치를 제공함에 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 부직포의 중앙내부에 플라스틱 재료의 지지심을 필요로 하지 않고도 원통형을 유지할 수 있음으로서, 제작공정상의 불편함을 해소하고, 노동력의 손실 및 이로인한 생산원가의 절감을 이룰 수 있으며, 이물질 제거효과도 뛰어난 전면 접착형 필터를 제공함에 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 폴리머(polymer) 고분자소재로 이루어진 부직포를 이용하여 원통형 필터를 제조하는 장치에 있어서, 부직포원단이 장착되는 부직포 고정대의 상부에 부직포원단을 안내하는 이송지지로울러가 장착되고, 상기 이송지지로울러 후방에는 상기 부직포원단을 인발하는 가압로울러와 장력조절로울러가 장착되며, 상기 가압로울러와 장력조절로울러의 후방에는 경사진 상태로 판상가열기가 장착되는 한편, 상기 판상가열기에 일정간격을 두고, 적외선 분광복사가열기가 위치되고, 상기 판상가열기 후단부에는 부직포원단으로 고온의 공기를 공급하는 열풍가열기가 위치되며, 상기 열풍가열기의 분사구에 연이어서 부직포 권취로울러와 가열압착로울러가 장착도는 한편, 상기 부직포 권취로울러의 외측 원주방향으로는 일정거리 떨어져서 적외선 분광복사가열기가 장착되는 구성의 원통형 카트리지 필터제조장치를 마련함에 의한다.

또한, 폴리머 고분자재료로 이루어진 부직포를 이용하여 제조되는 필터(filter)에 있어서, 원통형을 이루는 부직포 원단의 각층은 부직포섬유의 기공을 유지시키면서 표면층의 일부만이 서로 용융접착되어 형성된 전면(全面) 접착형 필터를 마련함에 의한다.

이하, 본 발명을 도면에 따라서 보다 상세히 설명한다.

제 1 도에는 본 발명에 따른 필터제작장치(1)가 도시되어있다. 상기 장치는 철제구조물로 이루어지는 몸체부(5)를 갖추고, 상기 몸체부(5)에는 부직포원단(7)이 장착되는 부직포고정대(10)의 상부에 부직포원단(7)을 안내하는 이송지지로울러(12)가 위치되고, 상기 이송지지로울러(12)의 후방에는 한쌍의 대향위치된 가압로울러(15)와 장력조절로울러(17)를 갖추는 한편, 상기 가압로울러(15)와 장력조절로울러(17)의 후방에는 경사진 상태로 장착되는 판상가열기(20)가 위치되며, 상기 판상가열기(20)와 대향하여 적외선 분광복사가열기(25)가 위치되는 한편, 상기 판상가열기(25)의 후단부에는 열풍가열기(30)의 나이프(knife)형 분사구(32)가 위치된다.

또한, 상기 열풍가열기(30)의 분사구(32)에 연이어서 서로 대향한 상태의 부직포권취로울러(35)와 가열압착로울러(40)가 위치되며, 상기 부직포권취로울러(35)의 외측 원주방향으로는 일정거리 떨어져서 적외선 분광복사가열기(42)가 고정되는 한편, 상기 판상가열기(20)의 후방에는 유압실린더(45)가 위치되는 구조를 갖춘다. 상기 가압로울러(15)와 장력조절로울러(17)는 부직포원단(7)을 고르게 펼친상태에서 잡아당겨 그 후방의 판상가열기(20)로 인출시키도록 서로 인접하여 위치되고 그 사이를 부직포원단(7)이 통과된다.

제 3 도에 도시된 바와같이, 상기 가압로울러(15)는 양측단부에 베어링지지부(16a)가 마련되고, 상기 베어링지지부(16a)(16b)는 각각 탄발스프링(18a)(18b)에 의해서 하부로 눌리워진다. 한편 이에 대향하는 장력조절로울러(17)는 양측단부(19a)(19b)가 베어링(21a)(21b)에 의해 지지되면서 그중 일측단부(19a)는 외측으로 연장하여 V-벨트풀리(V-Belt Pulley)(22)가 형성되고, 상기 V-벨트풀리(22)는 V-벨트(23)를 통해서 구동모터(미도시)에 연결됨으로써 장력조절로울러(17)의 회전작동이 가능하게 되는 것이다. 이때 상기 구동모터의 회전속도는 조절가능하기 때문에 상기 가압로울러(15)와 장력조절로울러(17)사이를 통과하는 부직포원단(7)의 인출속도도 조절가능하다. 그리고, 상기 가압로울러(15)와 장력조절로울러(17) 후방에 위치한 판상가열기(20)는 전기코일등을 내장하여 열전도식 가열작동을 수행하게되고, 일정 경사진 상태로 프레임(47)에 위치되며, 상기 프레임(47)의 배면(47a)에는 유압실린더(45)의 작동로드(45a)가 연결되어 경사각의 조절이 자유롭도록 설치된다. 또한 상기 판상가열기(20)의 상부에는 일정간격을 형성하면서 대향한 적외선분광 복사가열기(25)가 다수개 일정간격을 유지하면서 위치되어 있다. 또한 상기 판상가열기(20)의 후부에는 열풍가열기(30)의 나이프형 분사구(32)가 위치되는 바, 상기 분사구(32)는 흡입팬(33)과, 분사구(32)내부의 가열코일(34)을 갖추어 상기 판상가열기(20)의 후단부에 위치한 부직포원단(7)의 전체폭에 걸쳐서 고온의 열풍을 분사시키도록 구성된다.

또한, 흡입팬(33)의 전방에는 공기필터(미도시)를 갖추어 유입공기를 깨끗하게 한다.

그리고, 상기 열풍가열기(30)의 분사구(32)에 인접하여 부직포권취로울러(35)와 가열압착로울러(40)가 위치되는 바, 상기 부직포권취로울러(35)는 제 2 도에 도시된 바와같이, 중공형의 원통형 몸체부(36)를 갖추고, 상기 몸체부(36)에는 길이방향으로 다수개의 긴구멍(36a)이 형성되며 일측단부(37a)는 막히고, 그 반대측 단부(37b)는 개방되어 진공펌프(미도시)의 흡입관(38)에 연결된다. 또한, 상기 몸체부(36)는 상기 흡입관(38)과의 사이에서 V-벨트풀리(39)를 갖춘 연결관(41)에 의해서 회전가능토록 되고, 상기 일측단부(37a)의 외측에는 스프링(55)에 의해 탄력지지되는 밀대(57)가 끼워지며, 타측단부(37b)의 외측에는 확장부(58)가 형성되어 연결관(41)의 일측단부(41a)와 끼워맞춤되어 있다. 따라서 상기 몸체부(36)는 연결관(41)과 밀대(57)의 사이에서 탈착(脫着)가능한 구조를 갖춘다. 또한 상기 부직포권취로울러(35)에 인접하여 위치되는 가열압착로울러(40)는 양측단부에 베어링지지부(61a)(61b)를 각각 갖추고, 상기 베어링지지부(61a)(61b)는 탄발스프링(63a)(63b)에 의해서 부직포 권취로울러(35)측으로 압압되는상태를 이루며, 그 내부에는 전기코일(65)을 갖추어 가열될 수 있는 구조를 갖추는 한편, 상기 부직포 권취로울러(35)의 외측 원주방향으로는 상기 부직포 권취로울러(35)를 감싸도록 적외선분광 복사가열기(42)가 위치된다.

미설명부호(70)는 전면접착형 필터이고, (75)는 타이로드(Tie-Rod)이다. 상기와 같이 구성된 본 발명은 부직포 고정대(10)에 부직포 원단(7)이 장착되고, 그 선단부가 이송지지로울러(12)를 거쳐서 작업자에 의해 가압로울러(15)와 장력조절로울러(17)사이에 끼워진다. 상기 장력조절로울러(17)에 연결된 V-벨트풀리(22)가 회전되면, 상기 가압로울러(15)와 장력조절로울러(17)가 회전되어 부직포원단(7)을 잡아당기게 되고, 부직포원단(7)의 선단부는 판상가열기(20)와 분광복사가열기(25)사이로 진입되면서 판상가열기(20)로부터는 직접 열이 전도되어 부직포원단(7)이 예열되고, 분광복사가열기(25)로부터는 복사열이 전달되어 부직포원단(7)이 폴리머(Polymer)물질의 연화점(Tg)까지는 1차 예열작업이 이루어진다.

이러한 예열과정은 매우 중요한데, 이는 예열과정에서 전도열이나 복사열중 어느하나의 가열방법만으로는 빠른속도로 이송되는 부직포섬유를 요구하는바 대로 연화점 부근까지 예열한다는 것이 매우 어려운 것이고, 특히 한가지 가열방식만으로는 폴리머 물질의 열확산 및 열전도, 그리고 열에 대한 물리적 특성상, 부직포 원단을 이루는 섬유의 과도한 용융으로 인한 융착현상이 그만큼 발생되기 쉬우므로 높은 온도영역에서의 섬유의 연화점과 상관된 온도조정이 어렵기 때문이다. 상기와 같이 판상가열기(20)와 분광복사가열기(25)사이에서 예열된 부직포원단(7)에는 열풍가열기(30)의 분사구(32)를 통해서 고온의 열풍이 가해짐으로서 부직포원단(7)의 전체표면만 용융상태로 형성되는 2차가열이 이루어진다. 여기서 2차가열은 부직포섬유의 외측표면만을 용융점(Tm)까지 높일 수 있도록 가열시키게 되고, 이와같이 2차가열을 통하여 표면이 용융된 부직포원단(7)은 부직포권취로울러(35)와 가열압착로울러(40)사이로 진입하게 되며, 이때 부직포권취로울러(35)에서는 몸체부(36)와 연결된 진공펌프의 흡입관(38)으로부터 진공압력이 발생되어 몸체부(36)의 긴구멍(36a)을 통해 외부공기가 몸체부(36)내부로 빨려들어가게 된다. 이러한 몸체부(36)내부의 진공압력으로 인하여 부직포원단(7)은 몸체부(36)에 부착하게 되고, 이와 동시에 열풍가열기(30)로부터 분사되는 고온의 공기를 계속해서 흡인함으로서 부직포원단(7)의 기공막힘현상도 제거할 수 있으며, 이때, 연결관(41)에 마련된 V-벨트풀리(39)가 회전됨에 따라서 몸체부(36)도 회전되며, 이에 면접(面接)한 가열압착로울러(40)에는 전기가 공급되어 열(熱)이 발생되면서 상기 부직포권취로울러(35)와 함께 회전된다.

따라서, 부직포권취로울러(35)에는 상기 몸체부(36)와 가열압착로울러(40)사이로 진입하는 부직포원단(7)이 원통형으로 감겨지게되고, 상기 부직포권취로울러(35)의 외측원주방향으로 위치된 적외선 분광복사가열기(42)가 계속하여 원통형으로 감겨지는 부직포원단(7)에 열을 가함으로써 부직포원단(7)의 층간접착이 보다 원활하게 이루어질 수 있도록 한다.

한편, 상기 적외선 분광 복사가열기(42)는 원통형으로 감겨지는 부직포원단(7)의 두께에 따라서 수동, 또는 자동으로 그 간격을 유지시킬 수 있도록 구성되고, 또한 모든 가열기기들에는 온도조절기(미도시)를 장착함으로서 부직포원단(7)의 재질에 따라 정확한 온도를 유지시킬 수 있다. 또한, 상기 장력조절로울러(17)는 부직포권취로울러(35)와 서로 회전속도를 다르게 함으로서 부직포원단(7)이 열을 받아서 이완 또는 굴곡이 발생하는 경우, 회전속도차에 의해서 장력(Tension)을 높여주기 때문에 부직포가 서로 겹쳐지는 현상을 방지시키도록 한다.

한편, 부직포원단(7)이 원통형으로 접착되어 형성되는 전면접착형 필터(70)는 부직포 권취로울러(35)의 몸체부(36)를 밀대(57)와 연결관(41)으로 분리시켜 상기 몸체부(36)로부터 빼내면 분리되는 바, 이때, 상기 밀대(57)는 작업자가 스프링(55)를 압축시키고 밀대(57)을 우측으로 당긴 상태에서 몸체부(36)를 연결관(41)의 일측단부(41a)로부터 빼내면 되는 것이다.

상기와 같은 본 발명은 원통형 카트리지 필터 제조장치(1)를 이용하여 제조된 전면(全面)접착형 필터(70)는 각각의 부직포원단(7) 중간층(70a)이 서로 접착된 상태로 원통형으로 이루어지기 때문에 완제품의 견고성 및 내구성이 크게 강화된다. 또한, 내부 부직포원단(7)의 구조가 매우 조밀하게 이루어지기 때문에 1마이크론(Micron)이하의 미립자도 제거할 수 있을 뿐만아니라, 별도의 플라스틱 지지심(120)등을 사용하지 않아도 된다.

따라서, 불필요한 공정의 단축 및 인력비등을 절감하여 작업생산성과 능률이 크게 향상되는 효과를 얻게 되는 것이다.

Claims

폴리머 고분자재료로 이루어진 부직포를 이용하여 원통형 필터를 제조하는 장치에 있어서, 부직포원단(7)이 장착되는 부직포고정대(10)의 상부에 부직포원단(7)을 안내하는 이송지지로울러(12)가 장착되고, 상기 이송지지로울러(12)후방에는 상기 부직포원단(7)을 인발하는 가압로울러(15)와 장력조절로울러(17)가 장착되며, 상기 가압로울러(15)와 장력조절로울러(17)의 후방에는 경사진 상태로 판상가열기(20)가 장착되는 한편, 상기 판상가열기(20)에 일정간격을 두고 적외선 분광복사가열기(25)가 위치되고, 상기 판상가열기(20) 후단부에는 상기 부직포원단(7)으로 고온의 공기를 공급하는 열풍가열기(30)가 위치되며, 상기 열풍가열기(30)의 분사구(32)에 연이어서 부직포권취로울러(35)와 가열압착로울러(40)가 장착되는 한편, 상기 부직포권취로울러(35)의 외측원주방향으로는 일정거리 떨어져서 적외선 분광 복사가열기(42)가 장착됨을 특징으로 하는 원통형 카트리지 필터제조장치.
제 1 항에 있어서, 상기 장력조절로울러(17)의 회전속도와, 부직포권취로울러(35)의 회전속도는 서로 다르게 각각 조절되어 부직포원단(7)의 장력을 조절함을 특징으로 하는 원통형 카트리지 필터제조장치.
제 1 항에 있어서, 상기 판상가열기(20)의 후방에 위치한 프레임(47)의 배면(47a)에는 유압실린더(45)의 작동로드(45a)가 연결되어 이에 장착된 판상가열기(20)와 가열압착로울러(40)를 일정각도로 경사조절시킬 수 있음을 특징으로 하는 원통형 카트리지 필터제조장치.
폴리머 고분자재료로 이루어진 부직포를 이용하여 제조되는 필터(filter)에 있어서, 원통형을 이루는 부직포원단(7)의 각층(70a)은 부직포섬유의 기공을 유지시키면서 표면층의 일부만이 서로 용융접착되어 형성됨을 특징으로 하는 전면(全面)접착형 필터.