KR102060089B1 - 미세 먼지 포집 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 포집 기판 및 소수성 특성을 가지는 제 1 섬유 본체 및 친수성 특성을 가지며 상기 제 1 섬유 본체의 표면으로 노출되는 보강부 형상으로 형성되는 제 1 보강부를 포함하고 서로 이격되어 상기 포집 기판의 상면에 결합되는 제 1 복합 섬유를 포함하는 미세 먼지 포집 장치를 개시한다.
본 발명의 미세 먼지 포집 장치는 복합 섬유들의 마찰에 의하여 발생되는 정전기를 이용하여 미세 먼지를 포집하므로 필터가 필요없고 외부로부터 펌프 또는 팬을 가동하기 위한 전력을 공급받을 필요가 없으며, 포집된 미세 먼지가 물 또는 비에 의하여 용이하게 제거되므로 반영구적으로 사용할 수 있다.
본 발명의 미세 먼지 포집 장치는 복합 섬유들의 마찰에 의하여 발생되는 정전기를 이용하여 미세 먼지를 포집하므로 필터가 필요없고 외부로부터 펌프 또는 팬을 가동하기 위한 전력을 공급받을 필요가 없으며, 포집된 미세 먼지가 물 또는 비에 의하여 용이하게 제거되므로 반영구적으로 사용할 수 있다.
Description
본 발명은 대기중의 미세 먼지를 포집하는 미세 먼지 포지 장치에 관한 것이다.
대기 중의 미세 먼지는 사람의 건강을 저해하는 요인으로 주목되고 있으며, 미세 먼지에 대한 국민의 불안이 날로 증가되고 있다. 이에 미세 먼지를 저감하기 위한 다양한 노력이 진행되고 있다. 미세 먼지의 저감을 위한 노력은 미세 먼지의 발생을 줄이는 방향과 발생된 미세 먼지를 제거하는 방향으로 진행되고 있다. 미세 먼지의 발생을 줄이는 방향은 미세 먼지의 발생 원인에 따라 미세 먼지의 발생 원인을 제거 또는 감소시키거나, 대기중으로의 배출을 감소시키기 위한 기술이다. 예를 들면, 미세 먼지의 발생 원인으로 지목되고 있는 석탄화력발전소의 배출 기준을 강화하고 미세 먼지의 발생을 줄이는 노력이 진행되고 있다.
한편, 대기중에 포함되어 있는 미세 먼지를 제거하는 방향은 소정 공간에 공기 정화기 또는 필터링 장치를 설치하고 내부 대기를 필터링하여 미세 먼지를 제거하는 기술이다. 공기 정화기 또는 필터링 장치는 기본적으로 공기의 흐름을 유도하기 위한 펌프 또는 팬을 필요로 한다. 또한, 공기 정화기 또는 필터링 장치는 미세 먼지를 필터링하기 위한 필터를 필요로 하며, 필터는 주기적으로 분리하여 청소해주거나 교체해주어야 하는 불편함이 있다.
본 발명은 정전기를 이용하여 미세 먼지를 포집하는 미세 먼지 포집 장치를 제공하는 것으로 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 미세 먼지 포집 장치는 포집 기판 및 소수성 특성을 가지는 제 1 섬유 본체 및 친수성 특성을 가지며 상기 제 1 섬유 본체의 표면으로 노출되는 보강부 형상으로 형성되는 제 1 보강부를 포함하고 서로 이격되어 상기 포집 기판의 상면에 결합되는 제 1 복합 섬유를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 미세 먼지 포집 장치 소수성 특성을 가지는 제 2 섬유 본체 및 상기 제 2 섬유 본체와 다른 소수성 특성을 가지며 상기 제 2 섬유 본체의 표면으로 노출되는 제 2 보강부를 포함하고 상기 제 1 복합 섬유 사이에서 상기 포집 기판의 상면에 결합되는 제 2 복합 섬유를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제 1 섬유 본체와 제 2 섬유 본체 및 제 2 보강부는 테프론, 실리콘 수지, 나일론, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리염화비닐, 염화비닐, 폴리스틸렌, 아크릴 수지, ABS 수지, 페놀 수지, 멜라민 수지, 에폭시 수지, 폴리에스터, 불포화폴리에스테르, 폴리우레탄, 폴리아미드, 폴리에스테르, 폴리카보네이트, 폴리아세탈, 변성폴리페닐렌옥사이드, 변성폴리페닐렌옥사이드, 폴리술폰, 폴리에테르술폰, 폴리페닐렌설파이드, 폴리아릴레이트, 폴리에테르에테르케톤 및 불소계 수지로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제 1 섬유 본체와 제 2 섬유 본체 및 제 2 보강부는 서로 다른 소수성 특성을 갖는 물질로 형성될 수 있다.
또한, 상기 제 2 섬유 본체는 상기 제 1 섬유 본체보다 소수성 특성이 높은 수지로 형성될 수 있다.
또한, 상기 제 2 보강부는 상기 제 2 섬유 본체보다 소수성 특성이 높은 수지로 형성될 수 있다.
상기 제 1 보강부는 하이드록시기, 아민기, 포르밀기, 카르복실기 또는 에틸린옥사이드가 포함된 수지로 형성될 수 있다.
상기 제 1 보강부는 친수성 비닐계 고분자, 친수성 아크릴계 고분자, 다당류계 고분자, 폴리알킬렌옥사이드, 폴리비닐피롤리돈, 폴리알킬렌글리콜, 폴리에테르이미드 및 친수성 폴리 아미노산으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 물질로 형성될 수 있다.
또한, 상기 제 1 보강부와 제 2 보강부는 각각 원료 물질이 상기 제 1 섬유 본체와 제 2 섬유 본체의 원료 물질과 혼합된 후에 섬유 형상 또는 니틀 형성으로 형성되면서 상기 제 1 섬유 본체와 제 2 섬유 본체의 내부에 묻힌 상태로 결합되어 형성될 수 있다.
또한, 상기 제 1 보강부와 제 2 보강부는 입자로 형성되어 각각 상기 제 1 섬유 본체와 제 2 섬유 본체의 내부에 묻힌 상태로 결합되어 형성될 수 있다.
또한, 상기 제 1 보강부와 제 2 보강부는 상기 제 1 섬유 본체와 제 2 섬유 본체의 표면에 소정 두께로 코팅되어 형성될 수 있다.
또한, 상기 포집 기판은 상면에 홈 또는 홀 형상으로 형성되는 결합부를 구비하며, 상기 제 1 복합 섬유와 제 2 복합 섬유의 하단부가 상기 결합부에 결합되어 형성될 수 있다.
또한, 상기 포집 기판은 소수성 특성을 가질 수 있다.
또한, 상기 포집 기판은 위사와 경사가 직조되어 형성되며, 상기 제 1 복합 섬유와 제 2 복합 섬유는 상기 포집 기판과 함께 직조되어 형성될 수 있다.
또한, 상기 미세 먼지 포집 장치는 상기 포집 기판의 하면 또는 하면과 상면에 코팅되어 형성되는 기판 코팅층을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 기판 코팅층은 소수성 특성을 가질 수 있다.
또한, 상기 미세 먼지 포집 장치는 포집 기판 및 소수성 특성을 가지는 제 2 섬유 본체 및 상기 제 2 섬유 본체와 다른 소수성 특성을 가지며 상기 제 2 섬유 본체의 표면으로 노출되는 제 2 보강부를 포함하며 상기 포집 기판의 상면에 결합되는 제 2 복합 섬유를 포함할 수 있다.
본 발명의 미세 먼지 포집 장치는 복합 섬유들의 마찰에 의하여 발생되는 정전기를 이용하여 미세 먼지를 포집하므로 필터가 필요없으며, 외부로부터 펌프 또는 팬을 가동하기 위한 전력을 공급받을 필요가 없다.
본 발명의 미세 먼지 포집 장치는 포집된 미세 먼지가 물 또는 비에 의하여 용이하게 제거되므로 반영구적으로 사용할 수 있다.
본 발명의 미세 먼지 포집 장치는 무전력 및 무필터이므로 고속도로의 가드레일 및 방음벽, 고속도로의 터널 내측벽, 지하철의 터널 내측벽 또는 자동차의 외측면과 같은 실외 환경 또는 건축물의 내벽 및 외벽과 같이 다양한 건축물에 사용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 미세 먼지 포집 장치의 사시도이다.
도 2는 도 1의 제 1 섬유의 확대 사시도이다.
도 3은 도 1의 제 2 섬유의 확대 사시도이다.
도 4는 도 1의 A-A에 대한 수직 단면도이다.
도 5는 도 1의 미세 먼지 포집 장치의 제조 방법에 대한 모식도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 미세먼지 포집 장치의 도 4에 대응되는 수직 단면도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 미세 먼지 포집 장치의 사시도이다.
도 8은 도 7의 B-B에 대한 수직 단면도이다.
도 9는 도 7의 C-C에 대한 수직 단면도이다.
도 10은 도 1의 미세 먼지 포집 장치의 미세 먼지 포집 작용을 나타내는 모식도이다.
도 11은 도 1의 미세 먼지 포집 장치의 미세 먼지 제거 작용을 나타내는 모식도이다.
도 2는 도 1의 제 1 섬유의 확대 사시도이다.
도 3은 도 1의 제 2 섬유의 확대 사시도이다.
도 4는 도 1의 A-A에 대한 수직 단면도이다.
도 5는 도 1의 미세 먼지 포집 장치의 제조 방법에 대한 모식도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 미세먼지 포집 장치의 도 4에 대응되는 수직 단면도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 미세 먼지 포집 장치의 사시도이다.
도 8은 도 7의 B-B에 대한 수직 단면도이다.
도 9는 도 7의 C-C에 대한 수직 단면도이다.
도 10은 도 1의 미세 먼지 포집 장치의 미세 먼지 포집 작용을 나타내는 모식도이다.
도 11은 도 1의 미세 먼지 포집 장치의 미세 먼지 제거 작용을 나타내는 모식도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 따른 미세 먼지 포집 장치에 대하여 설명한다.
먼저, 본 발명의 실시예에 따른 미세 먼지 포집 장치에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 미세 먼지 포집 장치의 사시도이다. 도 2는 도 1의 제 1 섬유의 확대 사시도이다. 도 3은 도 1의 제 2 섬유의 확대 사시도이다. 도 4는 도 1의 A-A에 대한 수직 단면도이다. 도 5는 도 1의 미세 먼지 포집 장치의 제조 방법에 대한 모식도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 미세 먼지 포집 장치(100)는, 도 1 내지 도 5를 참조하면, 포집 기판(110) 및 제 1 복합 섬유(120)와 제 2 복합 섬유(130)중에서 적어도 어느 하나를 포함한다. 즉, 상기 미세 먼지 포집 장치(100)는 제 1 복합 섬유(120) 또는 제 2 복합 섬유(130)만을 포함하거나, 제 1 복합 섬유(120)와 제 2 복합 섬유(130)를 모두 포함할 수 있다.
상기 미세 먼지 포집 장치(100)는 포집 기판(110)의 표면에 고정되며 소수성을 가지며 제 1 복합 섬유(120)와 제 2 복합 섬유(130)의 마찰에 의하여 발생되는 정전기를 이용하여 미세 먼지를 포집할 수 있다. 상기 미세 먼지 포집 장치(100)는 제 1 복합 섬유(120)와 제 2 복합 섬유(130)가 소수성을 가지므로 포집된 미세 먼지를 물 또는 비에 의하여 제거할 수 있다.
상기 미세 먼지 포집 장치(100)는 제 1 복합 섬유(120)와 제 2 복합 섬유(130)의 마찰에 의하여 발생되는 정전기에 의하여 미세 먼지를 포집하므로, 무전력 및 무필터 기반으로 별도의 에너지원을 필요로 하지 않고 설치 공간의 제약이 없으며 반영구적으로 사용할 수 있다. 예를 들면, 상기 미세 먼지 포집 장치(100)는 고속도로의 가드레일 및 방음벽, 고속도로의 터널 내측벽, 지하철의 터널 내측벽 또는 자동차의 외측면에 장착되어 미세 먼지를 포집할 수 있다. 또한, 상기 미세 먼지 포집 장치(100)는 건축물의 내벽 또는 외벽에 설치되어 미세 먼지를 포집할 수 있다. 이때, 상기 미세 먼지 포집 장치(100)는 포집 기판(110)이 벽면등에 고정되면서 벽면등에 결합될 수 있다. 예를 들면, 상기 미세 먼지 포집 장치(100)는 포집 기판(110)의 후면에 코팅되는 접착제에 의하여 벽면등에 고정될 수 있다. 또한, 상기 미세 먼지 포집 장치(100)는 볼트와 같은 고정 수단에 의하여 벽면등에 고정될 수 있다.
상기 미세 먼지 포집 장치(100)는 포집 기판(110)과 제 1 복합 섬유(120) 및 제 2 복합 섬유(130)가 투명한 재료로 형성될 수 있다. 이러한 경우에, 상기 미세 먼지 포집 장치(100)는 건축물의 외부 미관을 해치지 않을 수 있다. 또한, 상기 미세 먼지 포집 장치(100)는 포집 기판(110)과 제 1 복합 섬유(120) 및 제 2 복합 섬유(130)가 다양한 색상으로 형성될 수 있다. 이러한 경우에, 상기 미세 먼지 포집 장치(100)는 건축물의 색상과 조화를 이루는 색상으로 형성되어 건축물의 외부 미관을 장식할 수 있다.
상기 포집 기판(110)은 소정 두께를 갖는 판상 형상으로 형성될 수 있다. 상기 포집 기판(110)은 미세 먼지 포집 장치(100)가 설치되는 영역의 면적에 따라 소정 면적으로 형성될 수 있다. 상기 포집 기판(110)은 수지 플레이트 또는 플렉서블 수지 필름으로 형성될 수 있다. 상기 포집 기판(110)은 소수성 특성을 갖는 재질로 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 포집 기판(110)은 테프론 수지, 실리콘 수지, 나일론, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리염화비닐, 염화비닐, 폴리스틸렌, 아크릴 수지, ABS 수지, 페놀 수지, 멜라민 수지, 에폭시 수지, 폴리에스터, 불포화폴리에스테르, 폴리우레탄, 폴리아미드, 폴리에스테르, 폴리카보네이트, 폴리아세탈, 변성폴리페닐렌옥사이드, 변성폴리페닐렌옥사이드, 폴리술폰, 폴리에테르술폰, 폴리페닐렌설파이드, 폴리아릴레이트, 폴리에테르에테르케톤 또는 불소계 수지로 형성될 수 있다. 상기 포집 기판(110)은 투명한 재질 또는 색상이 있는 재질로 형성될 수 있다.
상기 포집 기판(110)은 제 1 복합 섬유(120) 및 제 2 복합 섬유(130)를 지지하여 고정한다. 또한, 상기 포집 기판(110)은 벽면등에 다양한 방식으로 고정될 수 있다. 예를 들면, 상기 포집 기판(110)은 후면에 코팅되는 접착제에 의하여 벽면등에 고정될 수 있다. 또한, 상기 포집 기판(110)은 볼트와 같은 고정 수단에 의하여 벽면등에 고정될 수 있다.
상기 제 1 복합 섬유(120)는 제 1 섬유 본체(121) 및 제 1 보강부(125)를 포함할 수 있다. 상기 제 1 복합 섬유(120)는 소정 길이를 갖는 섬유 형상 또는 니들 형상으로 형성될 수 있다. 상기 제 1 복합 섬유(120)는 소수성을 가지며 기지를 형성하는 제 1 섬유 본체(121)의 표면으로 친수성을 가지는 제 1 보강부(125)가 노출되도록 형성된다. 상기 제 1 복합 섬유(120)는 길이 방향에 수직한 방향으로 변형되도록 탄성을 가질 수 있다. 상기 제 1 복합 섬유(120)는 자연 바람 또는 분사 공기에 의하여 변형될 때, 제 1 섬유 본체(121)가 인접한 제 1 합성 섬유 또는 제 2 합성 섬유와 마찰을 일으키며 표면에 정전기를 생성한다. 또한, 상기 제 1 복합 섬유(120)는 제 1 보강부(125)가 포집된 미세 먼지를 제거하기 위하여 공급되는 물 또는 비와 접촉하면서. 제 1 섬유 본체(121) 사이로 물이 유입되도록 한다. 상기 제 1 섬유 본체(121) 사이로 유입되는 물은 제 1 섬유 본체(121)의 표면에 포집된 미세 먼지와 함께 흐르면서 미세 먼지를 제 1 복합 섬유(120)로부터 제거한다. 또한, 상기 제 1 섬유 본체(121)의 표면을 흐르는 물은 점점 커지면서 제 1 보강부(125)에 붙어 있는 물방울과 합쳐지면서 더 커지고 중력에 의하여 하부로 흘러 떨어진다. 상기 제 1 복합 섬유(120)는 미세 먼지의 세정력을 증가시킨다.
상기 제 1 복합 섬유(120)는 포집 기판(110)의 상면에 복수 개가 서로 이격되어 위치할 수 있다. 상기 제 1 복합 섬유(120)는, 도 1에서 보는 바와 같이, 포집 기판(110)의 상면에서 상부 방향으로 연장되도록 포집 기판(110)의 상면에 결합될 수 있다. 상기 제 1 복합 섬유(120)는 별도로 생성되어 포집 기판(110)의 상면에 결합되거나, 포집 기판(110)과 일체로 형성될 수 있다.
상기 제 1 복합 섬유(120)는 표면 에칭을 통하여 표면 거칠기 또는 표면 요철이 형성될 수 있다. 또한, 상기 제 1 복합 섬유(120)는 원료 물질의 점도와 원료 물질에 포함되는 용매의 건조 조건을 조절하여 표면 거칠기 또는 표면 요철이 형성될 수 있다. 상기 제 1 복합 섬유(120)는 표면 거칠기가 있는 경우에 마찰 과정에서 더 효율적으로 정전기를 발생시킬 수 있다. 또한, 상기 제 1 복합 섬유(120)는 표면 거칠기가 있는 경우에 표면적의 증가와 미세 먼지를 효율적으로 포집할 수 있다.
상기 제 1 복합 섬유(120)는 제 1 섬유 본체(121)가 소수성 특성을 가지며, 제 1 보강부(125)가 친수성 특성을 가질 수 있다. 상기 제 1 복합 섬유(120)는 표면에 친수성 영역과 소수성 영역이 공존한다. 따라서, 상기 제 1 복합 섬유(120)는 친수성 특성에 의하여 공기 중의 미세 먼지를 효율적으로 흡착할 수 있다. 또한, 상기 제 1 복합 섬유(120)는 소수성 특성에 의하여 흡착된 미세 먼지가 비나 물에 의하여 용이하게 제거되도록 한다.
상기 제 1 섬유 본체(121)는 소정 길이를 갖는 갖는 섬유 형상 또는 니들 형상으로 형성될 수 있다. 상기 제 1 섬유 본체(121)는 길이 방향에 수직한 방향으로 변형되도록 탄성을 가질 수 있다. 따라서, 상기 제 1 섬유 본체(121)는 자연 바람 또는 분사 공기에 의하여 변형되면서 인접한 제 1 합성 섬유 또는 제 2 합성 섬유와 마찰을 일으키며 표면에 정전기를 생성한다.
상기 제 1 섬유 본체(121)는 흡습성이 5%이하인 재질로 형성될 수 있다. 상기 제 1 섬유 본체(121)는 소수성 재질로 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 제 1 섬유 본체(121)는 테프론, 실리콘 수지, 나일론, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리염화비닐, 염화비닐, 폴리스틸렌, 아크릴 수지, ABS 수지, 페놀 수지, 멜라민 수지, 에폭시 수지, 폴리에스터, 불포화폴리에스테르, 폴리우레탄, 폴리아미드, 폴리에스테르, 폴리카보네이트, 폴리아세탈, 변성폴리페닐렌옥사이드, 변성폴리페닐렌옥사이드, 폴리술폰, 폴리에테르술폰, 폴리페닐렌설파이드, 폴리아릴레이트, 폴리에테르에테르케톤 및 불소계 수지로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 물질로 형성될 수 있다.
또한, 상기 제 1 섬유 본체(121)는 상대적으로 (+)로 대전되는 성향이 높은 수지로 형성될 수 있다. 상기 제 1 섬유 본체(121)는 제 2 섬유 본체보다 상대적으로 (+)로 대전되는 성향이 높은 수지로 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 제 1 섬유 본체(121)는 폴리프로필렌, 폴리우레탄, 아크릴 수지, 폴리에스테르 또는 나일론으로 형성될 수 있다. 상기 제 1 섬유 본체(121)는 소수성 재질로 형성되므로 정전기에 의하여 포집된 미세 먼지가 비 또는 물에 의하여 용이하게 제거되도록 한다.
상기 제 1 섬유 본체(121)는 투명한 재질 또는 다양한 색상의 재질로 형성될 수 있다. 상기 제 1 섬유 본체(121)는 미세 먼지 포집 장치(100)가 설치되는 위치에 따라 투명한 재질 다양한 색상의 재질로 형성될 수 있다.
상기 제 1 보강부(125)는 제 1 섬유 본체(121)의 표면으로 노출되어 형성될 수 있다. 상기 제 1 보강부(125)는 서로 이격되어 제 1 섬유 본체(121)의 표면으로 노출되도록 형성될 수 있다. 상기 제 1 보강부(125)는 원료 물질이 제 1 섬유 본체(121)의 원료 물질과 혼합된 후에 섬유 형상 또는 니들 형상으로 형성되면서 제 1 섬유 본체(121)의 표면으로 노출될 수 있다. 이러한 경우에, 상기 제 1 보강부(125)는 부정형의 형상으로 형성될 수 있다. 또한, 상기 제 1 보강부(125)는 입자로 형성되어 제 1 섬유 본체(121)의 내부에 묻힌 상태로 결합될 수 있다. 이러한 경우에, 상기 제 1 보강부(125)의 원료가 제 1 섬유 본체(121)의 원료에 함께 혼합된 상태에서 제 1 섬유 본체(121)가 형성되면서, 제 1 보강부(125)가 제 1 섬유 본체(121)의 내부에 묻혀 형성될 수 있다. 또한, 상기 제 1 보강부(125)는 제 1 섬유 본체(121)의 표면에 소정 두께로 코팅되어 형성될 수 있다. 상기 제 1 보강부(125)는 스프레이 코팅에 의하여 코팅될 수 있다.
상기 제 1 보강부(125)는 친수성 재질로 형성될 수 있다. 상기 제 1 보강부(125)는 하이드록시기, 아민기, 포르밀기, 카르복실기 또는 에틸린옥사이드가 포함된 수지로 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 제 1 보강부(125)는 친수성 비닐계 고분자, 친수성 아크릴계 고분자, 다당류계 고분자, 폴리알킬렌옥사이드, 폴리비닐피롤리돈, 폴리알킬렌글리콜, 폴리에테르이미드 및 친수성 폴리 아미노산으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 물질로 형성될 수 있다.
상기 제 1 보강부(125)는 친수성 특성을 가지므로 표면 장력이 소수성 재질보다 상대적으로 크며, 반데르발스힘(Vander Waals force)에 의하여 미세 먼지와의 결착력이 커서 보다 효율적으로 미세 먼지를 포집할 수 있다. 다만, 상기 제 1 보강부(125)는 친수성 특성을 가지므로 발생되는 정전기의 축적이 어려운 측면이 있다. 또한, 상기 제 1 보강부(125)는 미세 먼지의 세정 과정에서 사용되는 물이 완전히 건조되어야 정전기 발생이 가능하다. 따라서, 상기 제 1 보강부(125)는 제 1 섬유 본체(121)의 상호 접촉에 의한 정전기 발생이 충분하도록 제 1 섬유 본체(121)의 표면으로 노출되는 면적을 조절하는 것이 필요하다.
상기 제 1 보강부(125)는 제 1 복합 섬유(120)에 친수성 특성을 부분적으로 부여하여 친수성을 보강할 수 있다. 상기 제 1 보강부(125)는 친수성 특성을 가지므로, 미세 먼지의 세정 과정에서 물이 제 1 복합 섬유(120)들 사이의 공간으로 용이하게 유입되도록 한다. 또한, 상기 제 1 보강부(125)는 표면에 묻어 있는 물이 제 1 섬유 본체(121)의 표면에서 이동하는 물과 결합되면서 함께 제거되어 쉽게 건조될 수 있다.
상기 제 2 복합 섬유(130)는 제 2 섬유 본체(131) 및 제 2 보강부(135)를 포함할 수 있다. 상기 제 2 복합 섬유(130)는 소정 길이를 갖는 갖는 섬유 형상 또는 니들 형상으로 형성될 수 있다. 상기 제 2 복합 섬유(130)는 소수성을 가지며 기지를 형성하는 제 1 섬유 본체(121)의 표면으로 상대적으로 더 소수성을 가지는 제 2 보강부(135)가 노출되도록 형성된다. 상기 제 2 복합 섬유(130)는 길이 방향에 수직한 방향으로 변형되도록 탄성을 가질 수 있다. 따라서, 상기 제 2 복합 섬유(130)는 자연 바람 또는 분사 공기에 의하여 변형되면서 인접한 제 2 합성 섬유 또는 제 1 합성 섬유와 마찰을 일으키며 표면에 정전기를 생성한다. 또한, 상기 제 2 합성 섬유의 제 2 보강부(135)는 제 2 섬유 본체(131) 또는 제 1 섬유 본체(121)보다 상대적으로 더 소수성을 가지며, 정전기 발생이 더욱 증가될 수 있다. 상기 제 2 복합 섬유(130)는 포집 기판(110)의 상면에 복수 개가 서로 이격되어 위치할 수 있다. 상기 제 2 복합 섬유(130)는 제 1 복합 섬유(120) 사이에 위치할 수 있다. 상기 제 2 복합 섬유(130)는 포집 기판(110)의 상면에 결합되거나, 포집 기판(110)과 일체로 형성될 수 있다.
상기 제 2 복합 섬유(130)는 제 2 섬유 본체(131)와 제 2 보강부(135)가 모두 소수성 특성을 가질 수 있다. 상기 제 2 복합 섬유(130)는 소수성 특성을 가지므로 마찰에 의하여 제 2 섬유 본체(131)와 제 2 보강부(135)에 정전기가 효율적으로 생성될 수 있다. 상기 제 2 복합 섬유(130)는 제 2 섬유 본체(131)와 제 2 보강부(135)가 서로 다른 소수성 특성을 가지므로 보다 효율적으로 정전기를 생성할 수 있다. 한편, 상기 제 2 복합 섬유(130)는 소수성 특성에 의하여 흡착된 미세 먼지가 비나 물에 의하여 용이하게 제거되도록 한다.
상기 제 2 복합 섬유(130)는 표면 에칭을 통하여 표면 거칠기 또는 표면 요철이 생성될 수 있다. 또한, 상기 제 2 복합 섬유(130)는 원료 물질의 점도와 원료 물질에 포함되는 용매의 건조 조건을 조절하여 표면 거칠기 또는 표면 요철이 생성될 수 있다. 상기 제 2 복합 섬유(130)는 표면 거칠기가 있는 경우에 마찰 과정에서 더 효율적으로 정전기를 발생시킬 수 있다. 또한, 상기 제 2 복합 섬유(130)는 표면 거칠기가 있는 경우에 표면적의 증가와 미세 먼지를 효율적으로 포집할 수 있다.
상기 제 2 섬유 본체(131)는 소정 길이를 갖는 갖는 섬유 형상 또는 니들 형상으로 형성될 수 있다. 상기 제 2 섬유 본체(131)는 제 1 섬유 본체(121)와 동일 또는 유사한 형상으로 형성될 수 있다. 상기 제 2 섬유 본체(131)는 제 1 섬유 본체(121)의 사이에 위치할 수 있다. 상기 제 2 섬유 본체(131)는 길이 방향에 수직한 방향으로 변형되도록 탄성을 가질 수 있다. 따라서, 상기 제 2 섬유 본체(131)는 자연 바람 또는 분사 공기에 의하여 변형되면서 인접한 제 2 합성 섬유 또는 제 1 합성 섬유와 마찰을 일으키며 표면에 정전기를 생성한다.
상기 제 2 섬유 본체(131)는 흡습성이 5%이하인 재질로 형성될 수 있다. 상기 제 2 섬유 본체(131)는 소수성 재질로 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 제 2 섬유 본체(131)는 테프론, 실리콘 수지, 나일론, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리염화비닐, 염화비닐, 폴리스틸렌, 아크릴 수지, ABS 수지, 페놀 수지, 메라민 수지, 에폭시 수지, 폴리에스터, 불포화폴리에스테르, 폴리우레탄, 폴리아미드, 폴리에스테르, 폴리카보네이트, 폴리아세탈, 변성폴리페닐렌옥사이드, 변성폴리페닐렌옥사이드, 폴리술폰, 폴리에테르술폰, 폴리페닐렌설파이드, 폴리아릴레이트, 폴리에테르에테르케톤 및 불소계 수지로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 물질로 형성될 수 있다.
또한, 상기 제 2 섬유 본체(131)는 상대적으로 (-)로 대전되는 성향이 높은 수지로 형성될 수 있다. 상기 제 2 섬유 본체(131)는 제 1 섬유 본체(121)보다 상대적으로 (-)로 대전되는 성향이 높은 수지로 형성될 수 있다. 상기 제 2 섬유 본체(131)는 제 1 섬유 본체(121)보다 소수성 특성이 높은 수지로 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 제 2 섬유 본체(131)는 테프론, 실리콘 수지, 염화비닐 수지 또는 폴리에틸렌으로 형성될 수 있다. 한편, 상기 제 2 섬유 본체(131)는 제 1 섬유 본체(121)와 동일한 수지로 형성될 수 있다. 상기 제 2 섬유 본체(131)는 소수성 특성을 가지므로 포함되는 수분이 함량이 적으며, 정전기 발생 및 축적이 용이하다. 또한, 상기 제 2 섬유 본체(131)는 소수성 특성에 의하여 흡착된 미세 먼지가 비나 물에 의하여 용이하게 제거되도록 한다.
상기 제 2 보강부(135)는 제 2 섬유 본체(131)의 표면으로 노출되는 보강부 형상으로 형성될 수 있다. 상기 제 2 보강부(135)는 서로 이격되어 제 2 섬유 본체(131)의 표면으로 노출되도록 형성될 수 있다. 상기 제 2 보강부(135)는 입자 형상으로 형성되어 제 2 섬유 본체(131)의 내부에 일정 부분이 묻힌 상태로 결합될 수 있다. 이때는 상기 제 2 보강부(135)의 원료가 제 2 섬유 본체(131)의 원료에 함께 혼합된 상태에서 제 2 섬유 본체(131)가 형성되면서, 제 2 보강부(135)가 제 2 섬유 본체(131)의 내부에 일부가 묻혀 형성될 수 있다. 또한, 상기 제 2 보강부(135)는 제 2 섬유 본체(131)의 표면에 소정 두께로 코팅되어 형성될 수 있다. 상기 제 2 보강부(135)는 스프레이 코팅에 의하여 코팅될 수 있다.
상기 제 2 보강부(135)는 흡습성이 5%이하인 재질로 형성될 수 있다. 상기 제 2 보강부(135)는 소수성 재질로 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 제 2 보강부(135)는 테프론 수지, 실리콘 수지, 나일론, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리염화비닐, 염화비닐, 폴리스틸렌, 아크릴 수지, ABS 수지, 페놀 수지, 멜라민 수지, 에폭시 수지, 폴리에스터, 불포화폴리에스테르, 폴리우레탄, 폴리아미드, 폴리에스테르, 폴리카보네이트, 폴리아세탈, 변성폴리페닐렌옥사이드, 변성폴리페닐렌옥사이드, 폴리술폰, 폴리에테르술폰, 폴리페닐렌설파이드, 폴리아릴레이트, 폴리에테르에테르케톤 또는 불소계 수지로 형성될 수 있다.
상기 제 2 보강부(135)는 제 2 섬유 본체(131)와 다른 수지 물질로 형성된다. 또한, 상기 제 2 보강부(135)는 제 1 섬유 본체(121)와 다른 수지로 형성될 수 있다. 상기 제 2 보강부(135)의 소수성 물질은 제 2 섬유 본체(131) 및 제 1 섬유 본체(121)의 소수성 물질과 다른 수지로 형성될 수 있다.
상기 제 2 보강부(135)는 제 2 섬유 본체(131) 및 제 1 섬유 본체(121)보다 소수성 특성이 더 높은 수지로 형성될 수 있다. 상기 제 2 보강부(135)는 제 2 섬유 본체(130)의 소수성을 보강할 수 있다. 상기 제 2 보강부(135)는 제 2 섬유 본체(131) 또는 제 1 섬유 본체(121)와의 마찰 과정에서 양전하와 음전하로 대전되는 전하량이 증가될 수 있다. 따라서, 상기 제 2 보강부(135)는 제 2 섬유 본체(131) 또는 제 1 섬유 본체(121)와의 마찰 과정에서 보다 효율적으로 정전기를 발생시킬 수 있다.
상기 미세 먼지 포집 장치(100)는, 도 4에서 보는 바와 같이 제 1 복합 섬유(120) 및 제 2 복합 섬유(130)가 포집 기판(110)과 일체로 형성될 수 있다. 예를 들면, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 복합 섬유(120)와 제 2 복합 섬유(130)는 전기장을 이용한 방식으로 제조될 수 있다. 보다 구체적으로는, 상기 미세 먼지 포집 장치(100)가 제 1 복합 섬유(120)와 제 2 복합 섬유(130)를 포함하는 경우에, 포집 기판(110)을 전도판에 안착시키고 포집 기판(110)의 상면에 유체 상태인 제 1 복합 섬유(120)의 원료 물질과 제 2 복합 섬유(130)의 원료 물질을 혼합하여 소정 두께로 도포한다. 이때, 상기 제 1 복합 섬유(120)의 원료 물질은 제 1 섬유 본체(121)의 원료 물질과 제 1 보강부(125)의 원료 물질이 혼합되어 형성될 수 있다. 또한, 상기 제 2 복합 섬유(130)의 원료 물질은 제 2 섬유 본체(131)의 원료 물질과 제 2 보강부(135)의 원료 물질이 혼합되어 형성될 수 있다. 한편, 상기 미세 먼지 포집 장치(100)가 제 1 복합 섬유(120) 또는 제 2 복합 섬유(130)만을 포함하는 경우에, 포집 기판(110)의 상면에 유체 상태인 제 1 복합 섬유(120)의 원료 물질 또는 제 2 복합 섬유(130)의 원료 물질을 소정 두께로 도포한다. 상기 포집 기판(110)의 상부에 상부 핀 전극을 위치시키고 상부 핀과 전도판 사이에 전기를 인가하여 전기장을 형성한다. 이때, 상기 상부 핀은 제 1 복합 섬유(120)와 제 2 복합 섬유(130)에 대응되는 니들 형상을 가지며, 소정 간격으로 이격되어 어레이(array)와 같이 배열되어 형성될 수 있다. 상기 제 1 복합 섬유(120)의 원료 물질은 전기장의 영향으로 상부 핀에 대응되는 니들 형상인 제 1 복합 섬유(120)로 성장한다. 상기 제 2 복합 섬유(130)의 원료 물질은 전기장의 영향으로 상부 핀에 대응되는 니들 형상인 제 2 복합 섬유(130)로 성장한다. 위와 같은 방법으로 제조되는 경우에, 상기 미세 먼지 포집 장치(100)는 제 1 복합 섬유(120) 또는 제 2 복합 섬유(130) 본체만으로 형성될 수 있다. 또한, 상기 미세 먼지 포집 장치(100)는 제 1 복합 섬유(120)와 제 2 복합 섬유(130)를 포함하고, 제 1 섬유 본체(121)와 제 2 섬유 본체(131)가 동일한 수지로 형성될 수 있다. 이러한 경우에 상기 제 1 복합 섬유(120)와 제 2 복합 섬유(130)는 각각 제 1 보강부(125)와 제 2 보강부(135)를 포함하면서 랜덤한 배열로 위치하여 형성될 수 있다.
다음으로, 본 발명의 다른 실시예에 따른 미세 먼지 포집 장치에 대하여 설명한다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 미세 먼지 포집 장치의 도 4에 대응되는 수직 단면도이다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 미세 먼지 포집 장치(200)는, 도 1 및 도 6을 참조하면, 포집 기판(210)와 제 1 복합 섬유(120) 및 제 2 복합 섬유(130)를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 미세 먼지 포집 장치(200)는 포집 기판(210)과 제 1 복합 섬유(120) 및 제 2 복합 섬유(130)의 결합 관계가 도 1 내지 도 5에 따른 미세 먼지 포집 장치(100)와 다르게 형성되며, 재질과 형상은 동일 또는 유사하게 형성된다. 따라서, 이하에서는 상기 미세 먼지 포집 장치(200)의 결합 관계를 중심으로 설명한다. 또한, 상기 미세 먼지 포집 장치(200)에서 도 1 내지 도 5에 따른 미세 먼지 포집 장치(100)와 동일한 구성 요소에 대하여는 동일한 도면 부호를 부여하고 상세한 설명을 생략한다.
상기 포집 기판(210)은 결합부(211)를 포함할 수 있다. 상기 결합부(211)는 포집 기판(210)의 상면에서 하면 방향으로 형성되는 홈 형상 또는 홀 형상으로 형성될 수 있다. 상기 결합부(211)는 포집 기판(210)에서 서로 균일하게 이격되어 위치할 수 있다. 예를 들면, 상기 결합부(211)는 격자 형상 또는 벌집 형상을 이루도록 위치할 수 있다. 상기 결합부(211)는 제 1 복합 섬유(120)와 제 2 복합 섬유(130)의 하단부와 결합된다. 상기 결합부(211)가 홈 형상인 경우에 제 1 복합 섬유(120)와 제 2 복합 섬유(130)의 하단이 포지 기판의 하면으로 노출되지 않는다. 상기 결합부(211)가 홈 형상인 경우에 제 1 복합 섬유(120)와 제 2 복합 섬유(130)의 하단이 포지 기판의 하면으로 노출되지 않는다.
상기 제 1 복합 섬유(120)는 제 1 섬유 본체(121) 및 제 1 보강부(125)를 포함할 수 있다. 상기 제 1 복합 섬유(120)는 하단부가 포집 기판(210)의 결합부(211)와 결합된다. 상기 결합부(211)가 홈 형상인 경우에 제 1 복합 섬유(120)의 하단이 포집 기판(210)의 하면으로 노출되지 않는다. 상기 결합부(211)가 홈 형상인 경우에 제 1 복합 섬유(120)의 하단이 포집 기판(210)의 하면으로 노출되지 않는다.
상기 제 1 복합 섬유(120)는 포집 기판(210)과 아래와 같은 방식으로 결합될 수 있다. 먼저, 상기 제 1 복합 섬유(120)를 서로 이격되는 어레이 형태로 배열하여 하단부가 노출되도록 고정한다. 상기 포집 기판(210)의 원료 물질을 코팅판에 소정 두께로 코팅막을 형성하고 제 1 복합 섬유(120)의 하단부를 코팅막에 소정 깊이로 삽입한다. 상기 코팅막을 경화시켜 판상으로 형성하고 코팅판으로부터 분리한다. 상기 제 1 복합 섬유(120)의 하단이 코팅막의 하면으로 노출되는 경우에 결합부(211)는 홀 형상을 이룰 수 있다. 상기 제 1 복합 섬유(120)의 하단이 코팅막의 하면으로 노출되지 않는 경우에 결합부(211)는 홈 형상을 이룰 수 있다.
상기 제 2 복합 섬유(130)는 제 2 섬유 본체(131) 및 제 2 보강부(135)를 포함할 수 있다. 상기 제 2 복합 섬유(130)는 하단부가 포집 기판(210)의 결합부(211)와 결합된다. 상기 결합부(211)가 홈 형상인 경우에 제 2 복합 섬유(130)의 하단이 포집 기판(210)의 하면으로 노출되지 않는다. 상기 결합부(211)가 홈 형상인 경우에 제 2 복합 섬유(130)의 하단이 포집 기판(210)의 하면으로 노출되지 않는다.
상기 제 2 복합 섬유(130)는 포집 기판(210)과 아래와 같은 방식으로 결합될 수 있다. 먼저, 상기 제 2 복합 섬유(130)를 서로 이격되는 어레이 형태로 배열하여 하단부가 노출되도록 고정한다. 상기 포집 기판(210)의 원료 물질을 코팅판에 소정 두께로 코팅막을 형성하고 제 2 복합 섬유(130)의 하단부를 코팅막에 소정 깊이로 삽입한다. 상기 코팅막을 경화시켜 판상으로 형성하고 코팅판으로부터 분리한다. 상기 제 2 복합 섬유(130)의 하단이 코팅막의 하면으로 노출되는 경우에 결합부(211)는 홀 형상을 이룰 수 있다. 상기 제 2 복합 섬유(130)의 하단이 코팅막의 하면으로 노출되지 않는 경우에 결합부(211)는 홈 형상을 이룰 수 있다.
다음으로, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 미세 먼지 포집 장치에 대하여 설명한다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 미세 먼지 포집 장치의 사시도이다. 도 8은 도 7의 B-B에 대한 수직 단면도이다. 도 9는 도 7의 C-C에 대한 수직 단면도이다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 미세 먼지 포집 장치(300)는, 도 7 내지 도 9를 참조하면, 포집 기판(310)와 제 1 복합 섬유(320) 및 제 2 복합 섬유(330)를 포함한다. 상기 미세 먼지 포집 장치는 기판 코팅층(340)을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 미세 먼지 포집 장치는 포집 기판(310)과 제 1 복합 섬유(320) 및 제 2 복합 섬유(330)의 구조 및 결합 관계가 도 1 내지 도 5에 따른 미세 먼지 포집 장치(100)와 다르게 형성될 수 있다. 이하에서는 상기 미세 먼지 포집 장치(300)의 구조와 결합 관계를 중심으로 설명한다.
상기 포집 기판(310)은 판상으로 형성되며, 섬유가 판상으로 직조되어 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 포집 기판(310)은 직선 형태 또는 곡선 형태로 폭 방향으로 연장되는 위사(311)와, 위사(311)와 함께 직조되는 경사(313)를 포함하여 형성된다. 상기 위사(311)는 포집 기판(310)의 제 1 방향으로 연장되며, 포집 기판(310)의 제 2 방향으로 이격되어 배치된다. 상기 경사(313)는 포집 기판(310)의 제 1 방향으로 연장되며, 제 1 방향으로 서로 접촉되면서 위사(311)와 직조된다. 상기 위사(311)는 제 1 복합 섬유(320)와 제 2 복합 섬유(330)의 이격 거리를 결정할 수 있다. 따라서, 상기 위사(311)는 제 1 복합 섬유(320)와 제 2 복합 섬유(330)의 이격 거리에 대응되는 직경을 갖도록 형성될 수 있다.
상기 포집 기판(310)을 형성하는 섬유는 소수성 재질로 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 섬유는 테프론 수지, 실리콘 수지, 나일론, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리염화비닐, 염화비닐, 폴리스틸렌, 아크릴 수지, ABS 수지, 페놀 수지, 메라민 수지, 에폭시 수지, 폴리에스터, 불포화폴리에스테르, 폴리우레탄, 폴리아미드, 폴리에스테르, 폴리카보네이트, 폴리아세탈, 변성폴리페닐렌옥사이드, 변성폴리페닐렌옥사이드, 폴리술폰, 폴리에테르술폰, 폴리페닐렌설파이드, 폴리아릴레이트, 폴리에테르에테르케톤 또는 불소계 수지로 형성될 수 있다.
상기 제 1 복합 섬유(320)는 제 1 섬유 본체(121) 및 제 1 보강부(125)를 포함할 수 있다. 상기 제 1 복합 섬유(320)는 기본 구조가 도 1 내지 도 5의 제 1 복합 섬유(120)와 동일 또는 유사하며, 포집 기판(310)과의 결합 관계에서 차이가 있다. 상기 제 1 복합 섬유(320)는 포집 기판(310)과 함께 직조되어 포집 기판(310)의 상면으로 소정 높이로 돌출되도록 형성될 수 있다. 상기 제 1 복합 섬유(320)는 포집 기판(310)의 경사(313)와 평행하게 공급되면서 위사(311)와 직조될 수 있다. 즉, 상기 제 1 복합 섬유(320)는 포집 기판(310)의 경사(313)들 사이에 위치하면서 위사(311)와 직조된다. 또한, 상기 제 1 복합 섬유(320)는 U자 형상으로 이루어지며, 양 단부가 포집 기판(310)의 상면으로 돌출되도록 포집 기판(310)의 위사(311)에 걸쳐지면서 결합된다. 이때, 상기 제 1 복합 섬유(320)는 포집 기판(310)에 결합되는 결합 부분(321)과 포집 기판(310)의 상면으로 노출되는 노출 부분(323)으로 구분될 수 있다. 상기 결합 부분(321)은 포집 기판(310)의 위사(311) 및 경사(313)와 결합되어 제 1 복합 섬유(320)가 포집 기판(310)에 결합된 상태를 유지시킨다.
상기 제 2 복합 섬유(330)는 제 2 섬유 본체(131) 및 제 2 보강부(135)를 포함할 수 있다. 상기 제 2 복합 섬유(330)는 기본 구조가 도 1 내지 도 5의 제 2 복합 섬유(130)와 동일 또는 유사하며, 포집 기판(310)과의 결합 관계에서 차이가 있다. 상기 제 2 복합 섬유(330)는 포집 기판(310)과 함께 직조되어 포집 기판(310)의 상면으로 소정 높이로 돌출되도록 형성될 수 있다. 상기 제 2 복합 섬유(330)는 포집 기판(310)의 경사(313)와 평행하게 공급되면서 위사(311)와 직조될 수 있다. 즉, 상기 제 2 복합 섬유(330)는 포집 기판(310)의 경사(313)들 사이에 위치하면서 위사(311)와 직조된다. 이때, 상기 제 2 복합 섬유(330)는 제 1 복합 섬유(320)와 교대로 위치하면서 위사(311)와 직조될 수 있다. 또한, 상기 제 2 복합 섬유(330)는 U자 형상으로 이루어지며, 양단부가 포집 기판(310)의 상면으로 돌출되도록 포집 기판(310)의 위사(311)에 걸쳐지면서 결합된다. 이때, 상기 제 2 복합 섬유(330)는 포집 기판(310)에 결합되는 결합 부분(331)과 포집 기판(310)의 상면으로 노출되는 노출 부분(333)으로 구분될 수 있다. 상기 결합 부분(331)은 포집 기판(310)의 위사(311) 및 경사(313)와 결합되어 제 2 복합 섬유(330)가 포집 기판(310)에 결합된 상태를 유지시킨다.
상기 기판 코팅층(340)은 소수성을 갖는 수지 물질로 형성될 수 있다. 상기 기판 코팅층(340)은 포집 기판(310)의 하면 또는 하면과 상면에 코팅되어 형성될 수 있다. 또한, 상기 기판 코팅층(340)은 포집 기판(310)의 하면부터 상면까지 코팅되어 형성될 수 있다. 상기 기판 코팅층(340)은 포집 기판(310)의 강도를 보강할 수 있다. 또한, 상기 기판 코팅층(340)이 소수성 물질로 형성되는 경우에 포집된 미세 먼지가 용이하게 제거되도록 한다. 또한, 상기 기판 코팅층(340)은 미세 먼지의 제거 과정에서 사용되는 물이 포집 기판(310)의 내부로 유입되는 것을 차단하며, 물이 신속하게 건조되도록 한다.
다음은 본 발명의 미세 포집 장치의 작용에 대하여 설명한다.
도 10은 도 1의 미세 먼지 포집 장치의 미세 먼지 포집 작용을 나타내는 모식도이다. 도 11은 도 1의 미세 먼지 포집 장치의 미세 먼지 제거 작용을 나타내는 모식도이다.
상기 미세 먼지 포집 장치(100)는 제 1 복합 섬유(120)와 제 2 복합 섬유(130)가 대기중에 노출되도록 건축물에 설치된다. 상기 미세 먼지 포집 장치(100)의 주변으로 바람이 유입되면, 제 1 복합 섬유(120)와 제 2 복합 섬유(130)가 마찰을 일으키면서 정전기를 발생시킨다. 상기 제 1 복합 섬유(120)는 제 1 섬유 본체(121)에 의하여 정전기를 발생시킬 수 있다. 또한, 상기 제 2 복합 섬유(130)의 제 2 보강부(135)는 제 1 섬유 본체(121) 또는 제 2 섬유 본체(131)보다 더 소수성 특성을 가지므로 제 1 섬유 본체(121) 또는 제 2 섬유 본체(131)와의 마찰을 통하여 보다 효율적으로 정전기를 발생시킬 수 있다. 상기 제 1 복합 섬유(120)와 제 2 복합 섬유(130)는 정전기를 이용하여 미세 먼지를 포집한다.
상기 미세 먼지 포집 장치(100)가 포집한 미세 먼지는 제 1 복합 섬유(120)와 제 2 복합 섬유(130)로 분사되는 물 또는 비에 의하여 제거된다. 상기 미세 먼지 포집 장치(100)의 포집 기판(110)과 제 1 복합 섬유(120) 및 제 2 복합 섬유(130)는 전체적으로 소수성 재질로 형성되므로 분사되는 물에 의하여 미세 먼지가 용이하게 제거될 수 있다. 또한, 상기 제 1 복합 섬유(120)의 제 1 보강부(125)는 친수성을 가지므로 분사되는 물이 제 1 복합 섬유(120)와 제 2 복합 섬유(130) 사이의 공간으로 유입되도록 한다. 또한, 상기 제 1 보강부(125)는 표면에 묻어 있는 물이 제 1 섬유 본체(121) 또는 제 2 섬유 본체(131)의 표면에서 이동하는 물과 결합되면서 함께 제거되어 쉽게 건조될 수 있다.
지금까지 본 발명에 대하여 도면에 도시된 바람직한 실시예들을 중심으로 상세히 살펴보았다. 이러한 실시예들은 이 발명을 한정하려는 것이 아니라 예시적인 것에 불과하며, 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 전술한 설명이 아니라 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해서 정해져야 할 것이다.
100, 200, 300: 미세 먼지 포집 장치
110, 210, 310: 포집 기판 120, 320: 제 1 복합 섬유
121: 제 1 섬유 본체 125: 제 1 보강부
130, 330: 제 2 복합 섬유 131: 제 2 섬유 본체
135: 제 2 보강부 211: 결합부
110, 210, 310: 포집 기판 120, 320: 제 1 복합 섬유
121: 제 1 섬유 본체 125: 제 1 보강부
130, 330: 제 2 복합 섬유 131: 제 2 섬유 본체
135: 제 2 보강부 211: 결합부
Claims (17)
- 소수성 특징을 가지는 포집 기판 및
소수성 특성을 가지는 제 1 섬유 본체 및 친수성 특성을 가지며 상기 제 1 섬유 본체의 표면으로 노출되는 보강부 형상으로 형성되는 제 1 보강부를 포함하고 서로 이격되어 상기 포집 기판의 상면에서 상부 방향으로 연장되도록 결합되는 제 1 복합 섬유를 포함하며,
상기 포집 기판의 하면과 상면에 코팅되어 형성되는 기판 코팅층을 더 포함하며,
상기 기판 코팅층은 소수성을 갖는 수지 물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 미세 먼지 포집 장치. - 제 1 항에 있어서,
소수성 특성을 가지는 제 2 섬유 본체 및 상기 제 2 섬유 본체와 다른 소수성 특성을 가지며 상기 제 2 섬유 본체의 표면으로 노출되는 제 2 보강부를 포함하고 상기 제 1 복합 섬유 사이에서 상기 포집 기판의 상면에 결합되는 제 2 복합 섬유를 포함하는 것을 특징으로 하는 미세 먼지 포집 장치. - 제 2 항에 있어서,
상기 제 1 섬유 본체와 제 2 섬유 본체 및 제 2 보강부는
테프론, 실리콘 수지, 나일론, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리염화비닐, 염화비닐, 폴리스틸렌, 아크릴 수지, ABS 수지, 페놀 수지, 멜라민 수지, 에폭시 수지, 폴리에스터, 불포화폴리에스테르, 폴리우레탄, 폴리아미드, 폴리에스테르, 폴리카보네이트, 폴리아세탈, 변성폴리페닐렌옥사이드, 변성폴리페닐렌옥사이드, 폴리술폰, 폴리에테르술폰, 폴리페닐렌설파이드, 폴리아릴레이트, 폴리에테르에테르케톤 또는 불소계 수지로 형성되는 것을 특징으로 하는 미세 먼지 포집 장치 - 제 2 항에 있어서,
상기 제 1 섬유 본체와 제 2 섬유 본체 및 제 2 보강부는 서로 다른 소수성 특성을 갖는 물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 미세 먼지 포집 장치. - 제 4 항에 있어서,
상기 제 2 섬유 본체는 상기 제 1 섬유 본체보다 상대적으로 (-)로 대전되는 성향이 높은 수지로 형성되는 것을 특징으로 하는 미세 먼지 포집 장치. - 제 4 항에 있어서,
상기 제 2 보강부는 상기 제 2 섬유 본체보다 상대적으로 (-)로 대전되는 성향이 높은 수지로 형성되는 것을 특징으로 하는 미세 먼지 포집 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 보강부는 하이드록시기, 아민기, 포르밀기, 카르복실기 또는 에틸린옥사이드가 포함된 수지로 형성되는 것을 특징으로 하는 미세 먼지 포집 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 보강부는 친수성 비닐계 고분자, 친수성 아크릴계 고분자, 다당류계 고분자, 폴리알킬렌옥사이드, 폴리비닐피롤리돈, 폴리알킬렌글리콜, 폴리에테르이미드 또는 친수성 폴리 아미노산으로 형성되는 것을 특징으로 하는 미세 먼지 포집 장치. - 제 2 항에 있어서,
상기 제 1 보강부와 제 2 보강부는 각각 원료 물질이 상기 제 1 섬유 본체와 제 2 섬유 본체의 원료 물질과 혼합된 후에 섬유 형상 또는 니틀 형성으로 형성되면서 상기 제 1 섬유 본체와 제 2 섬유 본체의 내부에 묻힌 상태로 결합되는 것을 특징으로 하는 미세 먼지 포집 장치. - 제 2 항에 있어서,
상기 제 1 보강부와 제 2 보강부는 입자로 형성되어 각각 상기 제 1 섬유 본체와 제 2 섬유 본체의 내부에 묻힌 상태로 결합되는 것을 특징으로 하는 미세 먼지 포집 장치. - 제 2 항에 있어서,
상기 제 1 보강부와 제 2 보강부는 상기 제 1 섬유 본체와 제 2 섬유 본체의 표면에 소정 두께로 코팅되어 형성되는 것을 특징으로 하는 미세 먼지 포집 장치. - 제 2 항에 있어서,
상기 포집 기판은 상면에 홈 또는 홀 형상으로 형성되는 결합부를 구비하며,
상기 제 1 복합 섬유와 제 2 복합 섬유의 하단부가 상기 결합부에 결합되는 것을 특징으로 하는 미세 먼지 포집 장치. - 삭제
- 제 2 항에 있어서,
상기 포집 기판은 위사와 경사가 직조되어 형성되며,
상기 제 1 복합 섬유와 제 2 복합 섬유는 상기 포집 기판과 함께 직조되어 형성되는 것을 특징으로 하는 미세 먼지 포집 장치. - 삭제
- 삭제
- 소수성 특성을 가지는 포집 기판 및
소수성 특성을 가지는 제 2 섬유 본체 및 상기 제 2 섬유 본체와 다른 소수성 특성을 가지며 상기 제 2 섬유 본체의 표면으로 노출되는 제 2 보강부를 포함하며 상기 포집 기판의 상면에서 상부 방향으로 연장되도록 결합되는 제 2 복합 섬유를 포함하며,
상기 포집 기판의 하면과 상면에 코팅되어 형성되는 기판 코팅층을 더 포함하며,
상기 기판 코팅층은 소수성을 갖는 수지 물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 미세 먼지 포집 장치.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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