WO2023243762A1 - Hybrid multi-layer filter and manufacturing method therefor - Google Patents
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Abstract
The present invention provides a hybrid multi-layer filter and a manufacturing method therefor. More specifically, the hybrid multi-layer filter comprises a three-dimensional filtration layer, an electrostatic filtration layer stacked on the three-dimensional filtration layer, and a nano-filtration layer stacked on the electrostatic filtration layer, wherein, as fluid flows through the three-dimensional filtration layer, the electrostatic filtration layer, and the nano-filtration layer in order, gradually smaller particles are sequentially filtered out.
Description
본 발명은 하이브리드 다층필터 및 그 제작방법으로써 더욱 자세하게는, 정전필터와 무정전필터(나노필터)의 결합을 통해 집진효율 및 내구성을 향상시키고, 압력강하(차압)를 감소시킬 수 있는 하이브리드 다층필터 및 그 제작방법에 관한 것이다.The present invention is a hybrid multilayer filter and a manufacturing method thereof, and more specifically, a hybrid multilayer filter capable of improving dust collection efficiency and durability and reducing pressure drop (differential pressure) through the combination of an electrostatic filter and an electrostatic filter (nanofilter). It's about the production method.
일반적으로 에어 필터는 크게 정전필터와 무정전필터로 분류될 수 있으며, 대부분의 마스크와 공기청정기 필터는 정전필터로 정전력을 이용하여 먼지 등을 필터링한다. 일례로, 대한민국등록특허 제10-2081242호(2020.02.19.)에는 공기정화용 정전필터 및 그 제조방법에 관한 내용이 개시되어 있다.In general, air filters can be broadly classified into electrostatic filters and non-electrostatic filters. Most masks and air purifier filters are electrostatic filters, which use electrostatic power to filter out dust, etc. For example, Republic of Korea Patent No. 10-2081242 (2020.02.19.) discloses information on an electrostatic filter for air purification and its manufacturing method.
그러나, 상기와 같은 종래의 정전필터의 경우, 습기에 취약하며 사용에 따라 집진효율이 감소되어 최초 제작 시 집진효율에 30% 내지 60%의 집진효율을 가지게 되는 문제점이 있었다. 또한, 종래의 무정전필터 중 필터 여재 섬유의 크기를 작게 하여 나노 사이즈의 섬유 직경을 가지는 나노필터는 필터 사용에 따른 집진효율 변화나 수명변화는 미미하나, 동일한 효율 등급의 정전필터에 비해 2 내지 3배 높은 차압을 가진다는 단점이 있었다. 또한, 수명저하가 없는 무정전 방식의 필터를 사용하기 위해서는 팬과 모터 등이 소요되어 상대적으로 시스템의 볼륨이 커지게 되며, 이로 인한 공간문제와 소음의 증가 등의 단점이 있었다.However, in the case of the conventional electrostatic filter as described above, there was a problem in that it was vulnerable to moisture and the dust collection efficiency decreased with use, resulting in a dust collection efficiency of 30% to 60% of the dust collection efficiency when first manufactured. In addition, among conventional electrostatic filters, nanofilters have nano-sized fiber diameters by reducing the size of the filter media fibers. Although the change in dust collection efficiency or lifespan depending on the use of the filter is minimal, it is 2 to 3 times higher than that of electrostatic filters of the same efficiency level. It had the disadvantage of having a high differential pressure. In addition, in order to use an uninterruptible filter with no decrease in lifespan, fans and motors are required, which increases the volume of the system, which has disadvantages such as space problems and increased noise.
본 발명은 상술한 바와 같은 선행 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 정전필터와 무정전필터(나노필터)의 결합을 통해 집진효율 및 내구성을 향상시키고, 압력강하(차압)를 감소시킬 수 있는 하이브리드 다층필터 및 그 제작방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention was developed to solve the problems of the prior art as described above, and can improve dust collection efficiency and durability and reduce pressure drop (differential pressure) through the combination of an electrostatic filter and an unelectrostatic filter (nanofilter). The purpose is to provide a hybrid multilayer filter and its manufacturing method.
본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 여기에 언급되지 않은 본 발명이 해결하려는 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems to be solved by the present invention are not limited to the problems mentioned above, and other problems to be solved by the present invention that are not mentioned herein can be explained to those skilled in the art from the description below. You will be able to understand it clearly.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 하이브리드 다층필터 및 그 제작방법에 있어서, 입체여과층과, 상기 입체여과층에 적층되는 정전여과층과, 상기 정전여과층에 적층되는 나노여과층을 포함하고, 상기 입체여과층, 정전여과층 및 나노여과층 순의 유체의 유동에 따라 순차적으로 점점 더 작은 입자가 필터링되는 것을 특징으로 한다.A hybrid multilayer filter and a manufacturing method thereof according to a preferred embodiment of the present invention include a three-dimensional filtration layer, an electrostatic filtration layer laminated on the three-dimensional filtration layer, and a nano-filtration layer laminated on the electrostatic filtration layer, It is characterized in that smaller and smaller particles are filtered sequentially according to the flow of fluid in the order of the three-dimensional filtration layer, electrostatic filtration layer, and nanofiltration layer.
또한, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 본 발명은, 상기 나노여과층에 적층되는 지지층을 더 포함하고, 상기 나노여과층이 상기 정전여과층과 지지층 사이에 구비되어, 상기 나노여과층의 변형 또는 손상이 최소화되도록 하는 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention according to a preferred embodiment of the present invention further includes a support layer laminated on the nanofiltration layer, and the nanofiltration layer is provided between the electrostatic filtration layer and the support layer, thereby deforming the nanofiltration layer. Or, it is characterized in that damage is minimized.
또한, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 상기 입체여과층의 섬유 직경이 15μm 내지 300μm 의 범위에 포함되고, 상기 정전여과층의 섬유 직경이 0.5μm 내지 5μm 의 범위에 포함되며, 상기 나노여과층의 섬유 직경은 0.5μm 이하의 범위에 포함되는 것을 특징으로 한다.In addition, the fiber diameter of the three-dimensional filtration layer according to a preferred embodiment of the present invention is within the range of 15 μm to 300 μm, the fiber diameter of the electrostatic filtration layer is within the range of 0.5 μm to 5 μm, and the nanofiltration layer The fiber diameter of is characterized in that it is included in the range of 0.5μm or less.
또한, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 상기 지지층의 섬유 직경이 15μm 내지 300μm 의 범위에 포함되는 것을 특징으로 한다.In addition, the support layer according to a preferred embodiment of the present invention is characterized in that the fiber diameter is in the range of 15 μm to 300 μm.
그리고, 본 발명의 하이브리드 다층필터의 제작방법에 있어서, 상기 입체여과층에 상기 정전여과층이 적층되고, 상기 정전여과층에 상기 나노여과층이 적층되는 적층단계를 포함하고, 상기 입체여과층의 섬유 직경은 15μm 내지 300μm 의 범위에 포함되도록 제작되고, 상기 정전여과층의 섬유 직경은 0.5μm 내지 5μm 의 범위에 포함되도록 제작되며, 상기 나노여과층의 섬유 직경은 0.5μm 이하의 범위에 포함되도록 제작되는 것을 특징으로 한다.And, in the manufacturing method of the hybrid multilayer filter of the present invention, it includes a stacking step of stacking the electrostatic filtration layer on the three-dimensional filtration layer and the nano-filtration layer on the electrostatic filtration layer, wherein the three-dimensional filtration layer The fiber diameter is manufactured to fall within the range of 15μm to 300μm, the fiber diameter of the electrostatic filtration layer is manufactured to fall within the range of 0.5μm to 5μm, and the fiber diameter of the nanofiltration layer is manufactured to fall within the range of 0.5μm or less. It is characterized by being manufactured.
상기 과제의 해결 수단에 의해, 본 발명의 하이브리드 다층필터 및 그 제작방법에서 입체여과층은 161μm 내지 608μm의 두께를 가지도록 제작될 수 있고, 정전여과층은 161μm 내지 483μm의 두께를 가지도록 제작될 수 있으며, 나노여과층은 16μm 내지 81μm의 두께를 가지도록 제작될 수 있고, 지지층은 135μm 내지 483μm의 두께를 가지도록 제작될 수 있으며, 입체여과층의 섬유 직경이 15μm 내지 300μm 의 범위에 포함되고, 정전여과층의 섬유 직경이 0.5μm 내지 5μm 의 범위에 포함되며, 나노여과층의 섬유 직경은 0.5μm 이하의 범위에 포함되고, 지지층의 섬유 직경이 15μm 내지 300μm 의 범위에 포함되도록 제작됨에 따라, 분진포집효율은 95.77%이며, 복수개의 접착부는 비스듬히 경사지게 배열되는 격자형태로 형성되어, 본 발명의 하이브리드 다층필터 및 그 제작방법의 압력강하 값을 최소화할 수 있는 이점이 있다.As a means of solving the above problem, in the hybrid multilayer filter and its manufacturing method of the present invention, the three-dimensional filtration layer can be manufactured to have a thickness of 161 μm to 608 μm, and the electrostatic filtration layer can be manufactured to have a thickness of 161 μm to 483 μm. The nanofiltration layer can be manufactured to have a thickness of 16μm to 81μm, the support layer can be manufactured to have a thickness of 135μm to 483μm, and the fiber diameter of the three-dimensional filtration layer is in the range of 15μm to 300μm. , the fiber diameter of the electrostatic filtration layer is within the range of 0.5μm to 5μm, the fiber diameter of the nanofiltration layer is within the range of 0.5μm or less, and the fiber diameter of the support layer is within the range of 15μm to 300μm. , the dust collection efficiency is 95.77%, and the plurality of adhesive parts are formed in a grid shape arranged at an angle, which has the advantage of minimizing the pressure drop value of the hybrid multilayer filter and its manufacturing method of the present invention.
또한, 본 발명의 하이브리드 다층필터 및 그 제작방법는, 나노여과층에 있어서, 나노필터 소재가 가지는 낮은 접착성 등 결합성을 고려하여 초음파 융착 기술을 적용하고 초음파 융착의 패턴을 최적화함으로써, 손실되는 유동 면적을 줄여 성능을 극대화하고 절곡성 등 소재 필터 제작성을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.In addition, the hybrid multilayer filter and its manufacturing method of the present invention apply ultrasonic fusion technology in consideration of bonding properties such as the low adhesion of the nanofilter material in the nanofiltration layer and optimize the ultrasonic fusion pattern to reduce flow loss. It has the advantage of maximizing performance by reducing the area and improving material filter manufacturability, such as bendability.
그리고, 본 발명의 하이브리드 다층필터 및 그 제작방법는, 입체여과층, 정전여과층 및 나노여과층의 주요 3단계의 층을 하나의 필터로 구현하고, 지지층을 통해 나노여과층의 내구성을 향상시키며, 층별 주요 분진 타겟을 설정함으로써 필터의 효율을 향상시키고, 최후단의 나노여과층의 나노필터를 통하여 수분에 영향이 없는 장수명 사용이 가능하다는 이점이 있다.In addition, the hybrid multilayer filter and its manufacturing method of the present invention implement the three main layers of three-dimensional filtration layer, electrostatic filtration layer, and nanofiltration layer into one filter, and improve the durability of the nanofiltration layer through the support layer, By setting the main dust target for each layer, the efficiency of the filter is improved, and the nano filter of the last nano filtration layer has the advantage of enabling long life without being affected by moisture.
또한, 본 발명의 하이브리드 다층필터 및 그 제작방법는, 정전여과층 및 나노여과층의 정전여재 및 나노여재 각각의 집진효율과 압력강하 특성을 비교하여 여러 조합을 통해서 고효율/저차압의 장수명 필터 설계가 가능하다는 이점이 있으며, 일례로, E10급(85%) MB 필터 + E10급(85%) 나노 필터 = E11 등급 필터(>95%)일 수 있다.In addition, the hybrid multilayer filter of the present invention and its manufacturing method compare the dust collection efficiency and pressure drop characteristics of each electrostatic filter and nanofilter of the electrostatic filtration layer and nanofiltration layer, and design a long-life filter with high efficiency/low differential pressure through various combinations. There is an advantage in that it is possible, and for example, it can be E10-grade (85%) MB filter + E10-grade (85%) nano filter = E11-grade filter (>95%).
본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 여기에 언급되지 않은 본 발명의 효과는 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and the effects of the present invention not mentioned herein will be clearly understood by those skilled in the art from the description below. .
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 다층필터의 구성을 나타낸 전개도이다.Figure 1 is an exploded view showing the configuration of a multilayer filter according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 다층필터의 구성을 나타낸 단면도이다.Figure 2 is a cross-sectional view showing the configuration of a multilayer filter according to an embodiment of the present invention.
도 3의 (a)는 종래의 단층필터의 구조를 나타낸 예시도이고, 도 3의 (b)는 본 발명의 일실시예에 따른 다층필터의 구성을 나타낸 예시도이다.Figure 3(a) is an exemplary diagram showing the structure of a conventional single-layer filter, and Figure 3(b) is an exemplary diagram showing the structure of a multi-layer filter according to an embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 다층필터 또는 입체여과층의 구성을을 나타낸 예시도이다.Figure 4 is an exemplary diagram showing the configuration of a multi-layer filter or three-dimensional filtration layer according to an embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 다층필터의 압착부의 패턴을 나타낸 예시도이다.Figure 5 is an exemplary diagram showing a pattern of a compressed portion of a multilayer filter according to an embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 다층필터의 압착부의 패턴에 따른 압력강하값을 나타낸 실험결과 도면이다.Figure 6 is a diagram showing the results of an experiment showing the pressure drop value according to the pattern of the compressed part of the multilayer filter according to an embodiment of the present invention.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 다층필터와 종래의 양산 필터의 성능을 비교하여 나타낸 도면이다.Figure 7 is a diagram comparing the performance of a multi-layer filter according to an embodiment of the present invention and a conventional mass-produced filter.
본 명세서에서 사용되는 용어에 대해 간략히 설명하고, 본 발명에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.The terms used in this specification will be briefly explained, and the present invention will be described in detail.
본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.The terms used in the present invention are general terms that are currently widely used as much as possible while considering the function in the present invention, but this may vary depending on the intention or precedent of a person working in the art, the emergence of new technology, etc. Therefore, the terms used in the present invention should be defined based on the meaning of the term and the overall content of the present invention, rather than simply the name of the term.
명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다.When a part in the entire specification is said to “include” a certain element, this means that it does not exclude other elements but may further include other elements, unless specifically stated to the contrary.
아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. Below, with reference to the attached drawings, embodiments of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily implement the present invention. However, the present invention may be implemented in many different forms and is not limited to the embodiments described herein.
본 발명에 대한 해결하고자 하는 과제, 과제의 해결 수단, 발명의 효과를 포함한 구체적인 사항들은 다음에 기재할 실시 예 및 도면들에 포함되어 있다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다.Specific details, including the problem to be solved by the present invention, the means for solving the problem, and the effect of the invention, are included in the examples and drawings described below. The advantages and features of the present invention and methods for achieving them will become clear by referring to the embodiments described in detail below along with the accompanying drawings.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the attached drawings.
종래의 대부분의 마스크와 공기청정기 필터는 멜트브라운(Melt Blown)방식의 정전 필터로 정전력을 이용하여 필터링 함으로써 고효율 저차압의 성능을 가진다. 그러나, 정전필터는 습기에 취약하고, 내구성에 따라 집진효율이 감소되어 사용시간에 따라 집진효율을 낮아지게 되는 문제점이 있다. 일례로, E11 Grade 기준 95%에서 최대 30% 수준까지 저감될 수 있으며, 사용에 따라 정전필터의 집진효율은 30% 내지 60% 로 감소하게 된다.Most conventional masks and air purifier filters are melt-blown electrostatic filters that filter using electrostatic power to achieve high efficiency and low differential pressure. However, electrostatic filters are vulnerable to moisture, and dust collection efficiency is reduced depending on durability, so there is a problem in that dust collection efficiency decreases with usage time. For example, it can be reduced from 95% to up to 30% based on E11 grade, and depending on use, the dust collection efficiency of the electrostatic filter decreases to 30% to 60%.
또한, 무정전 방식의 필터 중 필터 여재 섬유의 크기를 작게 하여 나노 사이즈의 섬유 직겨을 가지는 나노필터의 경우, 필터 사용에 따른 수명변화 및 효율의 감소는 미미하나 동일한 효율 등급의 정전 필터에 비해 2배 내지 3배의 높은 차압을 가지는 문제점이 있다. 또한, 수명저하가 없는 무정전 방식의 필터를 활용하기 위해서는 팬 및 모터 등의 구성이 필요하여 상대적으로 필터링 시스템의 볼륨이 급격히 증가하게 되며, 이로 인한 공간문제와 소음발생문제가 있다.In addition, among non-electrostatic filters, in the case of nanofilters that have nano-sized fiber braids by reducing the size of the filter media fibers, the change in lifespan and reduction in efficiency due to filter use is minimal, but is twice or more than that of electrostatic filters of the same efficiency class. There is a problem with having a differential pressure that is three times higher. In addition, in order to use an uninterruptible filter with no decrease in lifespan, the configuration of a fan and motor is required, which causes the volume of the filtering system to increase relatively rapidly, which causes space problems and noise generation problems.
이와 같은, 종래의 정전필터와 나노필터의 문제점을 보완하고, 효율 및 차압 성능을 극대화하기 위하여, 본 발명의 하이브리드 다층필터 및 그 제작방법에서는 정전여과층(200)과 나노여과층(300)을 결합하여 각 필터의 장점을 극대화 할 수 있는 하이브리드 다층필터 및 그 제작방법을 개시한다.In order to complement the problems of conventional electrostatic filters and nanofilters and maximize efficiency and differential pressure performance, the hybrid multilayer filter and manufacturing method of the present invention include an electrostatic filtration layer 200 and a nanofiltration layer 300. A hybrid multilayer filter that can maximize the advantages of each filter by combining them and a method of manufacturing the same are disclosed.
본 발명의 하이브리드 다층필터 및 그 제작방법은 가정 및 상업용 환기장치 또는 공기정화 시스템(ERV, DOAS), 다중이용시설 공조시스템 및 환기장치, 반도체 공정 및 병원(수술실) 클린룸 시스템, 공기청정기, 자동차 에어컨 필터 등에 적용될 수 있으며, 이에 한정되지 않는다.The hybrid multilayer filter of the present invention and its manufacturing method are widely used in home and commercial ventilation devices or air purification systems (ERV, DOAS), multi-use facility air conditioning systems and ventilation devices, semiconductor processing and hospital (operating room) clean room systems, air purifiers, and automobiles. It can be applied to air conditioner filters, etc., but is not limited to this.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 하이브리드 다층필터 및 그 제작방법에 있어서, 입체여과층(100)과, 상기 입체여과층(100)에 적층되는 정전여과층(200)과, 상기 정전여과층(200)에 적층되는 나노여과층(300)을 포함하고, 상기 입체여과층(100), 정전여과층(200) 및 나노여과층(300) 순의 유체의 유동에 따라 순차적으로 점점 더 작은 입자가 필터링되도록 섬유 직경이 점차적으로 작아지게 형성된다.Referring to Figures 1 and 2, in the hybrid multilayer filter and its manufacturing method according to a preferred embodiment of the present invention, a three-dimensional filtration layer 100 and an electrostatic filtration layer laminated on the three-dimensional filtration layer 100 ( 200) and a nanofiltration layer 300 laminated on the electrostatic filtration layer 200, and the flow of fluid in the order of the three-dimensional filtration layer 100, the electrostatic filtration layer 200, and the nanofiltration layer 300. Accordingly, the fiber diameter becomes gradually smaller so that smaller and smaller particles are sequentially filtered.
먼저, 상기 입체여과층(100)이 마련된다. 상기 입체여과층(100)은 외피에 해당할 수 있으며, 직경이 10μm 이상인 꽃가루, 먼지 등의 조대 먼지를 포집하는 역할을 한다. 이때, 상기 입체여과층(100)은 타 층에 비하여 비교적 강도가 높은 소재로 제작될 수 있으며, 여재 섬유의 직경은 약 15μm 내지 300μm 로 제작될 수 있고, 50g/m2 내지 70g/m2 의 무게를 가지도록 제작될 수 있다.First, the three-dimensional filtration layer 100 is prepared. The three-dimensional filtration layer 100 may correspond to the outer shell and serves to collect coarse dust such as pollen and dust with a diameter of 10 μm or more. At this time, the three-dimensional filtration layer 100 may be made of a material with relatively high strength compared to other layers, and the diameter of the media fiber may be about 15 μm to 300 μm, and the weight of 50 g/m 2 to 70 g/m 2 It can be manufactured to have weight.
다음으로, 상기 정전여과층(200)이 마련된다. 상기 정전여과층(200)은 상기 입체여과층(100)의 내측면에 적층될 수 있으며, 직경이 비교적 작은 먼지를 포집하는 역할을 한다. 일례로, 상기 정전여과층(200)은 PM10 내지 PM2.5 의 미세먼지를 포집하는 역할을 한다. 이때, 상기 정전여과층(200)은 정전필터로 정전력을 이용하여 미세먼지를 포집하도록 하며, 여재 섬유의 직경은 약 0.5μm 내지 5μm 로 제작될 수 있고, 집진효율은 85% 내지 99.995%, 압력강하는 0.5mmAq 내지 7.0mmAq 일 수 있다.Next, the electrostatic filtration layer 200 is prepared. The electrostatic filtration layer 200 may be laminated on the inner surface of the three-dimensional filtration layer 100, and serves to collect dust with a relatively small diameter. For example, the electrostatic filtration layer 200 serves to collect fine dust ranging from PM10 to PM2.5. At this time, the electrostatic filtration layer 200 is an electrostatic filter that collects fine dust using electrostatic power. The diameter of the filter media fibers can be manufactured to be about 0.5 μm to 5 μm, and the dust collection efficiency is 85% to 99.995%. The pressure drop may be 0.5mmAq to 7.0mmAq.
그리고, 상기 나노여과층(300)이 마련된다. 상기 나노여과층(300)은 상기 정전여과층(200)의 내측면에 적층될 수 있으며, 직경이 매우 작은 먼지를 포집하는 역할을 한다. 일례로, 상기 나노여과층(300)은 PM2.5 이하의 초미세먼지 및 바이러스를 포집하는 역할을 한다. 이때, 상기 나노여과층(300)은 나노필터로 사용 시간 및 환에 따른 성능 및 효율의 감소는 없으며, 여재 섬유의 직영은 약 0.05μm 내지 0.5μm 로 제작될 수 있고, 집진효율은 85% 내지 99.995%, 압력강하는 약 1.5mmAq 일 수 있다.Then, the nanofiltration layer 300 is prepared. The nano-filtration layer 300 may be laminated on the inner surface of the electrostatic filtration layer 200 and serves to collect dust with a very small diameter. For example, the nano-filtration layer 300 serves to collect ultrafine dust and viruses below PM2.5. At this time, the nano filtration layer 300 is a nano filter, and there is no decrease in performance and efficiency depending on the usage time and cycle, and the direct thickness of the filter media fiber can be manufactured to be about 0.05 μm to 0.5 μm, and the dust collection efficiency is 85% to 85%. 99.995%, the pressure drop can be about 1.5mmAq.
또한, 상기 나노여과층(300)의 내측면에 적층되는 지지층(400)을 더 포함하한다. 일례로, 상기 지지층(400)의 여재 섬유의 직경은 약 15μm 내지 300μm 로 제작될 수 있고, 10g/m2 내지 30g/m2 의 무게를 가지도록 제작될 수 있다.In addition, it further includes a support layer 400 laminated on the inner surface of the nanofiltration layer 300. For example, the media fibers of the support layer 400 may be manufactured to have a diameter of about 15 μm to 300 μm and a weight of 10 g/m 2 to 30 g/m 2 .
이때, 상기 나노여과층(300)은 상기 정전여과층(200)과 지지층(400) 사이에 구비되어, 상기 나노여과층(300)의 변형 또는 손상이 최소화되도록 한다. 보다 구체적으로, 상기 나노여과층(300)의 여재의 경우, 외부의 충격에 따른 손상 및 열적인 변화에 따른 손상에 취약함으로 이를 최소화하기 위하여 비교적 강도가 높은 상기 정전여과층(200)과 지지층(400) 사이에 구비되는 것이다.At this time, the nanofiltration layer 300 is provided between the electrostatic filtration layer 200 and the support layer 400 to minimize deformation or damage to the nanofiltration layer 300. More specifically, in the case of the filter medium of the nano filtration layer 300, it is vulnerable to damage due to external shock and thermal change, so in order to minimize this, the electrostatic filtration layer 200 and the support layer ( 400) is provided.
한편, 상기 입체여과층(100)의 섬유 직경이 15μm 내지 300μm 의 범위에 포함되고, 상기 정전여과층(200)의 섬유 직경이 0.5μm 내지 5μm 의 범위에 포함되며, 상기 나노여과층(300)의 섬유 직경은 0.5μm 이하의 범위에 포함되도록 제작한다. 또한, 상기 지지층(400)의 섬유 직경이 15μm 내지 300μm 의 범위에 포함되도록 제작한다.Meanwhile, the fiber diameter of the three-dimensional filtration layer 100 is within the range of 15 μm to 300 μm, the fiber diameter of the electrostatic filtration layer 200 is within the range of 0.5 μm to 5 μm, and the nanofiltration layer 300 The fiber diameter is manufactured to be within the range of 0.5μm or less. In addition, the support layer 400 is manufactured so that the fiber diameter is in the range of 15 μm to 300 μm.
즉, 본 발명의 하이브리드 다층필터의 제작방법에 있어서, 상기 입체여과층(100)에 상기 정전여과층(200)이 적층되고, 상기 정전여과층(200)에 상기 나노여과층(300)이 적층되는 적층단계를 포함하고, 상기 입체여과층(100)의 섬유 직경은 15μm 내지 300μm 의 범위에 포함되도록 제작되고, 상기 정전여과층(200)의 섬유 직경은 0.5μm 내지 5μm 의 범위에 포함되도록 제작되며, 상기 나노여과층(300)의 섬유 직경은 0.5μm 이하의 범위에 포함되도록 제작되는 것이다.That is, in the manufacturing method of the hybrid multilayer filter of the present invention, the electrostatic filtration layer 200 is laminated on the three-dimensional filtration layer 100, and the nanofiltration layer 300 is laminated on the electrostatic filtration layer 200. It includes a stacking step, wherein the fiber diameter of the three-dimensional filtration layer 100 is manufactured to be in the range of 15 μm to 300 μm, and the fiber diameter of the electrostatic filtration layer 200 is manufactured to be in the range of 0.5 μm to 5 μm. The fiber diameter of the nanofiltration layer 300 is manufactured to be within the range of 0.5 μm or less.
이때, 상기 입체여과층(100) 및 지지층(400)의 섬유 직경이 300μm 미만으로 제작되고, 상기 정전여과층(200)의 섬유 직경이 1μm 미만으로 제작되는 경우, 집진효율 대비 압력손실이 급격히 증가함에 따라 통풍량이 급격히 감소하게 되는 문제점과, 마스크에 적용될 경우, 호흡이 용이하지 않게 되는 문제점이 있다.At this time, when the fiber diameter of the three-dimensional filtration layer 100 and the support layer 400 is manufactured to be less than 300 μm, and the fiber diameter of the electrostatic filtration layer 200 is manufactured to be less than 1 μm, the pressure loss compared to the dust collection efficiency rapidly increases. As a result, there is a problem that the amount of ventilation is drastically reduced, and when applied to a mask, breathing becomes difficult.
또한, 상기 입체여과층(100) 및 지지층(400)의 섬유 직경이 300μm를 초과하도록 제작되고, 상기 정전여과층(200)의 섬유 직경이 5μm를 초과하도록 제작되며, 상기 나노여과층(300)의 섬유 직경이 0.5μm를 초과하도록 제작되는 경우, 미세먼지 및 초미세먼지에 대한 필터링 효율이 감소하게 되는 문제점과, 마스크에 적용될 경우, 상기 정전여과층(200)으로 사용자의 날숨에 따른 습기가 전달되어 상기 정전여과층(200)의 집진효율이 더욱 감소하게 되는 문제점이 있다.In addition, the three-dimensional filtration layer 100 and the support layer 400 are manufactured to have a fiber diameter exceeding 300 μm, the electrostatic filtration layer 200 is manufactured to have a fiber diameter exceeding 5 μm, and the nanofiltration layer 300 When manufactured so that the fiber diameter exceeds 0.5μm, the filtering efficiency for fine dust and ultrafine dust is reduced, and when applied to a mask, moisture from the user's exhaled breath is absorbed into the electrostatic filtration layer 200. There is a problem in that the dust collection efficiency of the electrostatic filtration layer 200 is further reduced.
다른 한편으로, 상기 입체여과층(100) : 정전여과층(200) : 나노여과층(300) : 지지층(400)의 두께비율은 1 내지 1.5 : 1 : 0.1 내지 0.2 : 1 로 제작한다. 보다 구체적으로, 상기 입체여과층(100)은 161μm 내지 608μm의 두께를 가지도록 제작될 수 있고, 상기 정전여과층(200)은 161μm 내지 483μm의 두께를 가지도록 제작될 수 있으며, 상기 나노여과층(300)은 16μm 내지 81μm의 두께를 가지도록 제작될 수 있고, 상기 지지층(400)은 135μm 내지 483μm의 두께를 가지도록 제작될 수 있다.On the other hand, the thickness ratio of the three-dimensional filtration layer (100): electrostatic filtration layer (200): nanofiltration layer (300): support layer (400) is 1 to 1.5:1:0.1 to 0.2:1. More specifically, the three-dimensional filtration layer 100 may be manufactured to have a thickness of 161 μm to 608 μm, and the electrostatic filtration layer 200 may be manufactured to have a thickness of 161 μm to 483 μm, and the nanofiltration layer (300) may be manufactured to have a thickness of 16 μm to 81 μm, and the support layer 400 may be manufactured to have a thickness of 135 μm to 483 μm.
이때, 상기 입체여과층(100) : 정전여과층(200) : 나노여과층(300) : 지지층(400)의 두께비율이 1 : 1 : 0.1 : 1 의 비율 미만의 두께비율로 제작되는 경우, 집진효율 대비 압력손실이 급격히 증가함에 따라 통풍량이 급격히 감소하게 되는 문제점과, 마스크에 적용될 경우, 호흡이 용이하지 않게 되는 문제점이 있다. 또한, 상기 입체여과층(100) : 정전여과층(200) : 나노여과층(300) : 지지층(400)의 두께비율이 1.5 : 1 : 0.2 : 1 의 비율을 초과하는 두께비율로 제작되는 경우, 미세먼지 및 초미세먼지에 대한 필터링 효율이 감소하게 되는 문제점과, 마스크에 적용될 경우, 상기 정전여과층(200)으로 사용자의 날숨에 따른 습기가 전달되어 상기 정전여과층(200)의 집진효율이 더욱 감소하게 되는 문제점이 있다.At this time, when the three-dimensional filtration layer (100): electrostatic filtration layer (200): nanofiltration layer (300): support layer (400) is manufactured with a thickness ratio of less than 1:1:0.1:1, There is a problem in that the amount of ventilation decreases rapidly as the pressure loss rapidly increases compared to the dust collection efficiency, and when applied to a mask, breathing becomes difficult. In addition, when the three-dimensional filtration layer (100): electrostatic filtration layer (200): nanofiltration layer (300): support layer (400) is manufactured with a thickness ratio exceeding the ratio of 1.5:1:0.2:1. , the problem is that the filtering efficiency for fine dust and ultrafine dust is reduced, and when applied to a mask, moisture from the user's exhaled breath is transferred to the electrostatic filtration layer 200, thereby reducing the dust collection efficiency of the electrostatic filtration layer 200. There is a problem with this further decreasing.
또 다른 한편으로, 상기 입체여과층(100)은 복수개의 층으로, 일례로 상층(101), 중층(102) 및 하층(103)으로 형성될 수 있다. 이때, 도 3의 (a)를 참조하면, 종래와 같이 외피가 단일층으로 형성될 경우, 공기 중 분지내에 다양한 크기의 오염원이 필터를 거치는 과정에서 직경이 큰 입자로 막히는 클로깅(Clogging) 현상이 발생할 수 있으며, 차폐로 인하여 필터 내에 여과 능력이 있음에도 불구하고 차압 증가 및 유량 감소가 발생하여 더 이상 여과기능을 수행할 수 없게 되는 등 필터의 수명이 감소하게 되는 문제점이 있다.On the other hand, the three-dimensional filtration layer 100 may be formed of a plurality of layers, for example, an upper layer 101, a middle layer 102, and a lower layer 103. At this time, referring to (a) of FIG. 3, when the outer shell is formed as a single layer as in the prior art, a clogging phenomenon occurs in which pollutants of various sizes in the air basin are clogged with particles of large diameter during the process of passing through the filter. This may occur, and despite the filtration capacity within the filter due to shielding, an increase in differential pressure and a decrease in flow rate occur, making it no longer possible to perform the filtration function, thereby reducing the lifespan of the filter.
이에 비하여, 도 3의 (b)를 참조하면, 본 발명의 하이브리드 다층필터 및 그 제작방법에 적용되는 상기 입체여과층(100)은 상기 상층(101), 중층(102) 및 하층(103)으로 형성되고, 상기 상층(101), 중층(102) 및 하층(103) 순의 유체의 유동에 따라 순차적으로 점점 더 작은 입자가 필터링되도록 섬유 직경이 점차적으로 작아지게 형성됨에 따라, 입자가 큰 물질부터 입자가 작은 물질까지 순차적으로 여과될 수 있다. 이에 따라, 클로깅(Clogging) 현상을 최소화할 수 있어 공기의 흐름을 원활하게 하고, 필터링 성능을 높일 수 있으며, 필터의 수명을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.In contrast, referring to (b) of FIG. 3, the three-dimensional filtration layer 100 applied to the hybrid multilayer filter and its manufacturing method of the present invention is divided into the upper layer 101, the middle layer 102, and the lower layer 103. As the fiber diameter gradually becomes smaller so that smaller and smaller particles are sequentially filtered out according to the flow of fluid in the order of the upper layer 101, middle layer 102, and lower layer 103, materials with larger particles are first selected. Even substances with small particles can be filtered sequentially. Accordingly, the clogging phenomenon can be minimized, which has the advantage of smoothing the flow of air, improving filtering performance, and improving the life of the filter.
또한, 도 4를 참조하면, 상기 상층(101) 및 중층(102)에 파괴나 손상으로 인하여 홀이 생성되게 되는 경우, 상기 홀을 통해 유동하는 공기의 필터링을 상기 하층(103)이 수행하도록 함에 따라, 종래의 단일층에 비하여 손상에 따른 필터의 성능 저하를 최소화할 수 있는 이점이 있다.In addition, referring to FIG. 4, when a hole is created in the upper layer 101 and the middle layer 102 due to destruction or damage, the lower layer 103 filters the air flowing through the hole. Accordingly, compared to the conventional single layer, there is an advantage in minimizing the deterioration in filter performance due to damage.
이와 마찬가지로, 본 발명의 하이브리드 다층필터 및 그 제작방법은 상기 입체여과층(100), 정전여과층(200), 나노여과층(300) 및 지지층(400)으로 다층 구조로 적층됨에 따라 클로깅(Clogging) 현상을 최소화할 수 있고, 손상에 따른 필터의 성능 저하를 최소화할 수 있는 이점이 있다.Likewise, the hybrid multilayer filter of the present invention and its manufacturing method are clogging ( There is an advantage in that the phenomenon of clogging can be minimized and the deterioration of filter performance due to damage can be minimized.
또한, 도 5를 참조하면, 본 발명의 하이브리드 다층필터 및 그 제작방법은 상기 입체여과층(100), 정전여과층(200), 나노여과층(300) 및 지지층(400)을 합포하는 압착부(500)를 더 포함한다. 상기 압착부(500)를 통한 합포 방식은 열접착, 초음파, 봉제 방식으로 이루어진 군에서 1이상 선택되어 이루어질 수 있다.In addition, referring to Figure 5, the hybrid multilayer filter of the present invention and its manufacturing method include a compression portion combining the three-dimensional filtration layer 100, electrostatic filtration layer 200, nanofiltration layer 300, and support layer 400. It further includes (500). The joining method through the compression unit 500 may be performed by selecting one or more from the group consisting of thermal bonding, ultrasonic waves, and sewing methods.
일례로, 상기 압착부(500)는 초음파 압착을 통하여 상기 입체여과층(100), 정전여과층(200), 나노여과층(300) 및 지지층(400)이 합지되도록 하는 접착부(501)를 포함한다. 상기 접착부(501)는 복수개로 초음파 압착 방식에 의하여 상기 입체여과층(100), 정전여과층(200), 나노여과층(300) 및 지지층(400) 순으로 관통되며, 접착제를 함유하여 상기 입체여과층(100), 정전여과층(200), 나노여과층(300) 및 지지층(400)이 접착되도록 한다. 이때, 상기 복수개의 접착부(501)는 비스듬히 경사지게 배열되는 격자형태로 형성될 수 있다. 즉, 상기 복수개의 접착부(501)는 종래의 초음파 압착에 의해 형성되는 종래의 접착부(E1, E2, E3)와 비교하여 직경이 작은 원형의 단면을 가지도록 형성되며, 상기 복수개의 접착부(501)가 서로 인접하게 배열되어 선을 이루는 형태로 마련되다.For example, the compression portion 500 includes an adhesive portion 501 that allows the three-dimensional filtration layer 100, electrostatic filtration layer 200, nanofiltration layer 300, and support layer 400 to be combined through ultrasonic compression. do. The plurality of adhesive portions 501 penetrate through the three-dimensional filtration layer 100, the electrostatic filtration layer 200, the nano-filtration layer 300, and the support layer 400 in that order by an ultrasonic compression method, and contain an adhesive to form the three-dimensional adhesive. The filtration layer 100, electrostatic filtration layer 200, nanofiltration layer 300, and support layer 400 are adhered. At this time, the plurality of adhesive portions 501 may be formed in a grid shape arranged at an angle. That is, the plurality of adhesive portions 501 are formed to have a circular cross-section with a smaller diameter than the conventional adhesive portions E1, E2, and E3 formed by conventional ultrasonic compression, and the plurality of adhesive portions 501 are arranged adjacent to each other to form a line.
보다 구체적으로, 상기 복수개의 접착부(501)의 패턴을 설정하기 위하여, TSI 8130 필터 성능테스트에서, 분진 모사는 파라핀 오일 또는 Nacl(0.3μm 이하)이며, 유량은 32 LPM으로, 일반 환경 조건에서 0.3μm의 단분산 입자를 분사하여 필터 전후의 집진효율을 광산란 방식을 통한 계수법으로 전후 입자 수 카운팅 후 효율을 산출한다. 즉, 도 5와 같이 여러 형상의 패턴으로 합지한 후, 도 6과 같이 압력강하 분석 결과를 살펴보면, 패턴 1과 패턴 4가 비교적 압력강하 값이 낮으나, 패턴 1의 경우 각 층별 접착성이 상대적으로 낮아 층이 분리되는 등의 문제점이 있어 제작성이 낮다. 따라서, 상기 복수개의 접착부(501)는 비스듬히 경사지게 배열되는 격자형태로 형성되어, 본 발명의 하이브리드 다층필터 및 그 제작방법의 압력강하 값을 최소화할 수 있는 이점이 있다.More specifically, in order to set the pattern of the plurality of adhesive parts 501, in the TSI 8130 filter performance test, the dust simulant is paraffin oil or Nacl (0.3 μm or less), and the flow rate is 32 LPM, 0.3 under normal environmental conditions. By spraying μm monodisperse particles, the dust collection efficiency before and after the filter is calculated by counting the number of particles before and after the filter using a light scattering method. That is, after lamination into patterns of various shapes as shown in Figure 5, looking at the pressure drop analysis results as shown in Figure 6, Pattern 1 and Pattern 4 have relatively low pressure drop values, but in the case of Pattern 1, the adhesiveness of each layer is relatively low. Because it is low, there are problems such as separation of layers, so manufacturability is low. Accordingly, the plurality of adhesive portions 501 are formed in a lattice shape arranged at an angle, which has the advantage of minimizing the pressure drop value of the hybrid multilayer filter and its manufacturing method of the present invention.
그리고, TSI 8130(유량 32 LPM)의 현장시험방법을 통해 시험한 결과, 본 발명의 하이브리드 다층필터 및 그 제작방법의 분진포집효율은 하기 표 1과 같이 평균적으로 95.77% 이상이다.And, as a result of testing using the field test method of TSI 8130 (flow rate 32 LPM), the dust collection efficiency of the hybrid multilayer filter of the present invention and its manufacturing method is on average more than 95.77%, as shown in Table 1 below.
| 항목item | 시험기준Test standards | 시험결과Test result | 판정Judgment | 부적합 사유Reason for non-conformance | ||||
|
분진포집효율 (염화나트륨)Dust collection efficiency (sodium chloride) |
개개의 결과가 KF94 : 94% 이상individual results KF94: 94% or more |
본품 |
1회1 | 2회Episode 2 | 3회3rd time | -- | -- | |
| 96.496.4 | 95.895.8 | 95.195.1 | ||||||
즉, 상기 입체여과층(100)은 161μm 내지 608μm의 두께를 가지도록 제작될 수 있고, 상기 정전여과층(200)은 161μm 내지 483μm의 두께를 가지도록 제작될 수 있으며, 상기 나노여과층(300)은 16μm 내지 81μm의 두께를 가지도록 제작될 수 있고, 상기 지지층(400)은 135μm 내지 483μm의 두께를 가지도록 제작될 수 있으며, 상기 입체여과층(100)의 섬유 직경이 15μm 내지 300μm 의 범위에 포함되고, 상기 정전여과층(200)의 섬유 직경이 0.5μm 내지 5μm 의 범위에 포함되며, 상기 나노여과층(300)의 섬유 직경은 0.5μm 이하의 범위에 포함되고, 상기 지지층(400)의 섬유 직경이 15μm 내지 300μm 의 범위에 포함되도록 제작됨에 따라, 분진포집효율은 95.77%이며, 상기 복수개의 접착부(501)는 비스듬히 경사지게 배열되는 격자형태로 형성되어, 본 발명의 하이브리드 다층필터 및 그 제작방법의 압력강하 값을 최소화할 수 있는 이점이 있다. 다시 말하면, TSI 8130(유량 32 LPM)의 현장시험방법을 통해 시험한 결과, 분진포집효율(염화나트륨)이 1차 96.4%, 2차 95.8%, 3차 95.1%로 평균 분진포집효율은 95.77% 이상인 것을 확인할 수 있다.That is, the three-dimensional filtration layer 100 can be manufactured to have a thickness of 161 μm to 608 μm, the electrostatic filtration layer 200 can be manufactured to have a thickness of 161 μm to 483 μm, and the nano filtration layer 300 ) can be manufactured to have a thickness of 16 μm to 81 μm, the support layer 400 can be manufactured to have a thickness of 135 μm to 483 μm, and the fiber diameter of the three-dimensional filtration layer 100 is in the range of 15 μm to 300 μm. Included in, the fiber diameter of the electrostatic filtration layer 200 is included in the range of 0.5 μm to 5 μm, the fiber diameter of the nanofiltration layer 300 is included in the range of 0.5 μm or less, and the support layer 400 As the fiber diameter is manufactured to be in the range of 15 μm to 300 μm, the dust collection efficiency is 95.77%, and the plurality of adhesive portions 501 are formed in a lattice shape arranged at an angle, so that the hybrid multilayer filter of the present invention and its There is an advantage in minimizing the pressure drop value of the manufacturing method. In other words, as a result of testing using the field test method of TSI 8130 (flow rate 32 LPM), the dust collection efficiency (sodium chloride) was 96.4% for the first time, 95.8% for the second time, and 95.1% for the third time, with an average dust collection efficiency of more than 95.77%. You can check that.
또한, 상기 나노여과층(300)에 있어서, 나노필터 소재가 가지는 낮은 접착성 등 결합성을 고려하여 초음파 융착 기술을 적용하고 초음파 융착의 패턴을 최적화함으로써, 손실되는 유동 면적을 줄여 성능을 극대화하고 절곡성 등 소재 필터 제작성을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.In addition, in the nanofiltration layer 300, ultrasonic welding technology is applied in consideration of the bonding properties such as low adhesion of the nanofilter material and the pattern of ultrasonic welding is optimized to maximize performance by reducing the flow area lost. There is an advantage in improving material filter manufacturability, such as bendability.
그리고, 상기 입체여과층(100), 정전여과층(200) 및 나노여과층(300)의 주요 3단계의 층을 하나의 필터로 구현하고, 상기 지지층(400)을 통해 상기 나노여과층(300)의 내구성을 향상시키며, 층별 주요 분진 타겟을 설정함으로써 필터의 효율을 향상시키고, 최후단의 상기 나노여과층(300)의 나노필터를 통하여 수분에 영향이 없는 장수명 사용이 가능하다는 이점이 있다.In addition, the three main layers of the three-dimensional filtration layer 100, the electrostatic filtration layer 200, and the nano filtration layer 300 are implemented as one filter, and the nano filtration layer 300 is filtered through the support layer 400. ), the efficiency of the filter is improved by setting the main dust target for each layer, and the nanofilter of the nanofiltration layer 300 at the last stage has the advantage of enabling long-life use without being affected by moisture.
또한, 상기 정전여과층(200) 및 나노여과층(300)의 정전여재 및 나노여재 각각의 집진효율과 압력강하 특성을 비교하여 여러 조합을 통해서 고효율/저차압의 장수명 필터 설계가 가능하다는 이점이 있으며, 일례로, E10급(85%) MB 필터 + E10급(85%) 나노 필터 = E11 등급 필터(>95%)일 수 있다.In addition, by comparing the dust collection efficiency and pressure drop characteristics of the electrostatic and nano filter media of the electrostatic filtration layer 200 and the nano filtration layer 300, the advantage is that it is possible to design a long-life filter with high efficiency/low differential pressure through various combinations. For example, it may be E10-grade (85%) MB filter + E10-grade (85%) nano filter = E11-grade filter (>95%).
그리고, 도 7을 참조하면, 본 발명의 하이브리드 다층필터는 종래의 일반적인 양산 필터에 비하여 사용 기간이 늘어나더라도 초미세먼지의 제거 효율이 유지될 수 있다. 보다 구체적으로, 본 발명의 하이브리드 다층필터는 수명이 12개월 이상으로, 종래의 양산 필터와 비교하여 4배 내지 12배의 수명을 가진다. 즉, 본 발명의 하이브리드 다층필터는 종래에 비하여 필터의 수명을 획기적으로 향상시킬 수 있고, 고효율 여과 성능이 유지될 수 있는 이점이 있다.And, referring to Figure 7, the hybrid multi-layer filter of the present invention can maintain the removal efficiency of ultrafine dust even if the period of use is extended compared to a conventional mass-produced filter. More specifically, the hybrid multilayer filter of the present invention has a lifespan of 12 months or more, which is 4 to 12 times longer than that of conventional mass-produced filters. In other words, the hybrid multilayer filter of the present invention has the advantage of being able to dramatically improve the lifespan of the filter and maintain high-efficiency filtration performance compared to the conventional filter.
이와 같이, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.As such, a person skilled in the art will understand that the technical configuration of the present invention described above can be implemented in other specific forms without changing the technical idea or essential features of the present invention.
그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타나며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Therefore, the embodiments described above should be understood in all respects as illustrative and not restrictive, and the scope of the present invention is indicated by the claims described later rather than the detailed description above, and the meaning and scope of the claims and their All changes or modified forms derived from the equivalent concept should be construed as falling within the scope of the present invention.
Claims (5)
- 입체여과층;three-dimensional filtration layer;상기 입체여과층에 적층되는 정전여과층; 및An electrostatic filtration layer laminated on the three-dimensional filtration layer; and상기 정전여과층에 적층되는 나노여과층;을 포함하고,It includes a nano-filtration layer laminated on the electrostatic filtration layer,상기 입체여과층, 정전여과층 및 나노여과층 순의 유체의 유동에 따라 순차적으로 점점 더 작은 입자가 필터링되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 다층필터.A hybrid multilayer filter, characterized in that increasingly smaller particles are filtered sequentially according to the flow of fluid in the three-dimensional filtration layer, electrostatic filtration layer, and nanofiltration layer.
- 제1항에 있어서,According to paragraph 1,상기 나노여과층에 적층되는 지지층;을 더 포함하고,It further includes a support layer laminated on the nanofiltration layer,상기 나노여과층이 상기 정전여과층과 지지층 사이에 구비되어, 상기 나노여과층의 변형 또는 손상이 최소화되도록 하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 다층필터.A hybrid multilayer filter, wherein the nanofiltration layer is provided between the electrostatic filtration layer and the support layer to minimize deformation or damage to the nanofiltration layer.
- 제2항에 있어서,According to paragraph 2,상기 입체여과층의 섬유 직경이 15μm 내지 300μm 의 범위에 포함되고,The fiber diameter of the three-dimensional filtration layer is in the range of 15 μm to 300 μm,상기 정전여과층의 섬유 직경이 0.5μm 내지 5μm 의 범위에 포함되며,The fiber diameter of the electrostatic filtration layer is in the range of 0.5 μm to 5 μm,상기 나노여과층의 섬유 직경은 0.5μm 이하의 범위에 포함되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 다층필터.A hybrid multilayer filter, characterized in that the fiber diameter of the nanofiltration layer is within the range of 0.5μm or less.
- 제2항에 있어서,According to paragraph 2,상기 지지층의 섬유 직경이 15μm 내지 300μm 의 범위에 포함되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 다층필터.A hybrid multilayer filter, characterized in that the fiber diameter of the support layer is in the range of 15 μm to 300 μm.
- 제3항의 하이브리드 다층필터의 제작방법에 있어서,In the method of manufacturing the hybrid multilayer filter of claim 3,상기 입체여과층에 상기 정전여과층이 적층되고, 상기 정전여과층에 상기 나노여과층이 적층되는 적층단계;를 포함하고,A stacking step of stacking the electrostatic filtration layer on the stereoscopic filtration layer and stacking the nanofiltration layer on the electrostatic filtration layer,상기 입체여과층의 섬유 직경은 15μm 내지 300μm 의 범위에 포함되도록 제작되고,The fiber diameter of the three-dimensional filtration layer is manufactured to be in the range of 15 μm to 300 μm,상기 정전여과층의 섬유 직경은 0.5μm 내지 5μm 의 범위에 포함되도록 제작되며,The fiber diameter of the electrostatic filtration layer is manufactured to be in the range of 0.5 μm to 5 μm,상기 나노여과층의 섬유 직경은 0.5μm 이하의 범위에 포함되도록 제작되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 다층필터의 제작방법.A method of manufacturing a hybrid multilayer filter, characterized in that the fiber diameter of the nanofiltration layer is manufactured to be within the range of 0.5μm or less.
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