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KR101350166B1 - 항균 필터여재 및 그 제조장치와 방법 - Google Patents

항균 필터여재 및 그 제조장치와 방법 Download PDF

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KR101350166B1
KR101350166B1 KR1020120046865A KR20120046865A KR101350166B1 KR 101350166 B1 KR101350166 B1 KR 101350166B1 KR 1020120046865 A KR1020120046865 A KR 1020120046865A KR 20120046865 A KR20120046865 A KR 20120046865A KR 101350166 B1 KR101350166 B1 KR 101350166B1
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Abstract

본 발명은 기상의 항균나노입자를 필터여재 상에 균일하게 도포함과 함께 필터여재 양면에 전도성부재를 장착시킴으로써 필터여재의 항균특성 및 미생물 포집능력을 향상시킬 수 있는 항균 필터여재 및 그 제조장치와 방법에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 항균 필터여재 제조장치는 항균나노입자가 분산된 항균용액을 가압분무하여 항균액적을 생성시키는 항균액적 발생장치와, 상기 항균액적의 용매 성분을 흡습하여 제거하는 흡습장치와, 상기 흡습장치로부터 배출되는 항균나노입자에 잔존하는 용매 성분을 제거하여 항균나노입자를 생성하는 전기가열기 및 상기 전기가열기에 의해 생성된 항균나노입자를 필터여재 상에 코팅하여 항균 필터여재를 제조하는 항균나노입자 코팅장치 및 상기 항균 필터여재의 양면 상에 전도성부재를 코팅하는 전도성부재 코팅장치를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

항균 필터여재 및 그 제조장치와 방법{Apparatus and method for fabricating anti-microbial air filter media and anti-microbial air filter media}
본 발명은 항균 필터여재 및 그 제조장치와 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 기상의 항균나노입자를 필터여재 상에 균일하게 도포함과 함께 필터여재 양면에 전도성부재를 장착시킴으로써 필터여재의 항균특성 및 미생물 포집능력을 향상시킬 수 있는 항균 필터여재 및 그 제조장치와 방법에 관한 것이다.
건강과 환경에 대한 관심이 점점 높아져 가는 사회적 분위기 속에서, 특히 인간의 건강에 직접적으로 영향을 미치는 실내 공기 청정에 관한 문제는 사회적으로 중요한 이슈가 되고 있다. 이는 현대 사회구조가 변화되면서 실내에서 생활하는 시간이 점점 길어지고 이에 따라 실내 환경이 인간에게 미치는 영향 또한 커지고 있기 때문이다.
실내 공기 중에는 박테리아, 곰팡이, 바이러스와 같은 인체에 해로운 다양한 미생물들이 부유하고 있으며, 이러한 미생물은 공기 감염 및 환경성 질병을 유발하여, 인체와 환경에 유해한 영향을 끼칠 수 있다. 이와 같은 실내 부유 미생물은 1차적으로 먼지를 제거하는 에어필터에 의해 여과될 수 있지만, 박테리아와 바이러스와 같은 마이크론 이하의 물리적인 크기를 갖는 미생물의 경우 일반적인 에어필터에 의해 여과되지 않는다. 박테리아, 바이러스 등을 제거하기 위해서는 필터 공극의 크기가 매우 작은 고성능 필터가 필요하지만 그에 따라 필터의 차압이 커져 에어필터 시스템에 큰 부하를 야기시킬 수 있다. 또한, 일반 부유 입자와 달리 부유 미생물이 지니고 있는 독특한 생명성으로 인해 주위 환경 조건과 영양 조건에 따라 필터 여재 표면에서 증식하여 다시 실내로 유입되거나 영양 성분을 부패시키면서 생기는 악취인 생물학적 휘발성 유기 화학물질(MVOC)을 발생시키는 문제를 일으킬 수 있다.
이러한 문제를 해결하기 위해, 무기계 항균제, 유기계 항균제를 액상으로 필터 여재 표면에 도포하여 미생물의 증식을 억제하는 방식이 제시되고 있다(한국공개특허공보 제2009-4611호). 그러나, 한국공개특허공보 제2009-4611호를 포함한 대부분의 종래 방법은 항균제를 액상으로 필터 표면에 도포하는 방식을 택하고 있어 많은 양의 항균제가 필요하고 고성능 필터에는 적용이 불가능하며, 항균 물질이 필터 여재 표면에 불균일하게 부착되는 문제점 및 건조 공정과 정제 공정이 추가적으로 요구되는 단점이 있다.
이와 함께, 종래의 항균 필터는 시간의 경과에 따라 미생물 포집성능이 저하되는 문제점이 있다.
한국공개특허공보 제2009-4611호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 기상의 항균나노입자를 필터여재 상에 균일하게 도포함과 함께 필터여재 양면에 전도성부재를 장착시킴으로써 필터여재의 항균특성 및 미생물 포집능력을 향상시킬 수 있는 항균 필터여재 및 그 제조장치와 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 항균 필터여재는 상기 항균 필터여재 일면의 전도성부재에 고전압발생기가 연결되며, 상기 항균 필터여재 다른 일면의 전도성부재에 접지가 연결되며, 상기 고전압발생기의 전원 공급에 따라 상기 전도성부재 사이에 전기장이 인가될 수 있는 것을 특징으로 하는 한다.
본 발명에 따른 항균 필터여재 제조장치는 항균나노입자가 분산된 항균용액을 가압분무하여 항균액적을 생성시키는 항균액적 발생장치와, 상기 항균액적의 용매 성분을 흡습하여 제거하는 흡습장치와, 상기 흡습장치로부터 배출되는 항균나노입자에 잔존하는 용매 성분을 제거하여 항균나노입자를 생성하는 전기가열기 및 상기 전기가열기에 의해 생성된 항균나노입자를 필터여재 상에 코팅하여 항균 필터여재를 제조하는 항균나노입자 코팅장치 및 상기 항균 필터여재의 양면 상에 전도성부재를 코팅하는 전도성부재 코팅장치를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 전도성부재 코팅장치는 전도성부재 공급장치, 결합보조장치 및 컨베이어를 포함하여 구성되며, 상기 컨베이어는 상기 항균나노입자 코팅장치에 의해 제조된 항균 필터여재를 이송하며, 상기 전도성부재 공급장치는 상기 컨베이어의 상하부에 롤러 형태로 구비되어 전도성부재를 공급하며, 상기 결합보조장치는 전도성부재를 압착하여 상기 전도성부재를 상기 항균 필터여재의 양면에 결합시키는 역할을 한다.
상기 전도성부재의 폭은 상기 항균 필터여재의 폭보다 작다. 또한, 상기 항균 필터여재 일면의 전도성부재는 고전압발생기와 연결되고 다른 일면의 전도성부재는 접지 상태를 이루어, 상기 고전압발생기의 전원 공급에 따라 두 전도성부재 사이에 전기장이 인가될 수 있다. 이와 함께, 상기 전도성부재는 전도성폴리머, 전도성금속필터, 미세공극을 갖는 전도성막 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.
상기 항균나노입자 코팅장치는 항균나노입자 분사수단, 필터여재 및 운반기체 흡인수단으로 구성되며, 상기 항균나노입자 분사수단은 상기 전기가열기에 의해 발생된 항균나노입자를 상기 필터여재에 분사시키며, 상기 운반기체 흡인수단은 상기 항균나노입자 코팅장치 내에 유입된 운반기체를 흡인한다.
상기 항균나노입자 분사수단은, 상기 전기가열기부터 공급되는 항균나노입자 및 운반기체가 유동되는 공간을 제공하는 상부 덕트와, 상기 상부 덕트 내에 구비되어 상기 상부 덕트 내의 기류를 고르게 분배하는 역할을 하는 상부 가이드베인과, 상기 상부 덕트 내에 구비되어 상기 항균나노입자들을 상기 필터여재 상으로 배출하는 상부 다공판으로 구성된다. 또한, 상기 운반기체 흡인수단은, 상기 항균나노입자 분사수단으로부터 공급되는 운반기체를 기공을 통해 흡인하는 역할을 하는 하부 다공판과, 상기 항균나노입자 분사수단으로부터 공급되는 운반기체를 위한 공간을 제공하는 하부 덕트와, 상기 하부 덕트 내의 기류를 고르게 분배하는 역할을 하는 하부 가이드베인과, 상기 하부 덕트 내의 운반기체를 흡인하는 송풍기로 구성된다.
특정 극성의 이온을 발생시키는 이온 발생수단이 더 구비되며, 상기 이온 발생수단에 의해 발생된 이온은 상기 전기가열기로부터 배출되는 항균나노입자에 결합되어 상기 항균나노입자가 특정 극성으로 하전될 수 있다.
상기 필터여재를 이송하는 필터여재 이송수단이 더 구비되며, 상기 필터여재 이송수단은 상기 전도성부재 코팅장치의 컨베이어와 연결되어 제조된 항균 필터여재를 상기 전도성부재 코팅장치의 컨베이어에 공급할 수 있다.
본 발명에 따른 항균 필터여재 제조방법은 항균나노입자가 포함된 항균용액을 가압분무하여 항균액적을 발생시키는 단계와, 흡습제를 이용하여 상기 항균액적의 용매 성분을 1차적으로 제거하여 항균나노입자를 제조하는 단계와, 상기 항균나노입자를 전기가열하여 잔존하는 용매 성분을 제거하는 단계와, 용매 성분이 제거된 항균나노입자를 필터여재 표면에 코팅하여 항균 필터여재를 제조하는 단계 및 상기 항균 필터여재의 양면 상에 전기장 인가가 가능한 전도성부재를 장착시키는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 항균 필터여재 및 그 제조장치와 방법은 다음과 같은 효과가 있다.
기상공정 및 건조공정을 통해 항균나노입자를 필터여재 상에 균일하게 도포하여 항균특성을 향상시킬 수 있다. 또한, 항균 필터여재 양면에 전도성부재에 전기장을 인가함으로써 미생물 포집능력을 증대시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 항균 필터여재 제조장치의 구성도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 항균나노입자 코팅장치 및 전도성부재 코팅장치의 구성도.
도 3은 전도성부재가 결합된 항균 필터여재의 구성도.
도 4는 본 발명의 항균 필터여재의 특성을 살펴보기 위한 실험장치 구성도.
도 5는 전기장의 세기에 따른 항균 필터여재의 포집효율을 나타낸 그래프.
도 6은 전기장의 세기에 따른 항균 필터여재의 미생물 포집효율을 나타낸 그래프.
도 7은 항균 필터여재 상에 도포되는 항균나노입자의 도포량에 따른 항균성능을 나타낸 그래프.
본 발명은 기상공정 및 건조공정을 통해 항균나노입자를 제조하고 이를 필터여재 상에 균일하게 도포함과 함께 필터여재의 상부면 및 하부면에 각각 전도성부재를 장착함으로써 상기 전도성부재의 전기장 인가를 통해 필터여재의 포집특성을 향상시킬 수 있음을 특징으로 한다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 항균 필터여재 및 그 제조장치와 방법을 상세히 설명하기로 한다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 항균 필터여재 제조장치는 운반기체 공급장치(110), 항균액적 발생장치(120), 흡습장치(130), 전기가열기(140) 및 항균나노입자 코팅장치(200) 및 전도성부재 코팅장치(300)를 포함하여 구성된다.
상기 항균액적 발생장치(120), 흡습장치(130), 전기가열기(140) 및 항균나노입자 코팅장치(200) 및 전도성부재 코팅장치(300)는 인라인(in-line) 형태로 배치되며, 이에 따라 본 발명에 따른 항균 필터여재 제조는 일련의 연속 공정에 의해 진행된다.
상기 운반기체 공급장치(110)는 운반기체를 공급하는 것으로서, 상기 운반기체는 상기 항균액적 발생장치(120)에 의해 발생된 항균액적 및 상기 흡습장치(130), 전기가열기(140)에 의해 처리된 항균나노입자를 운반한다. 즉, 상기 운반기체는 상기 항균액적 발생장치(120), 흡습장치(130), 전기가열기(140) 및 항균나노입자 코팅장치(200)를 관통하여 이동된다. 상기 운반기체로는 질소, 아르곤 등의 불활성가스가 이용될 수 있다.
상기 항균액적 발생장치(120)는 항균액적을 발생시키는 장치이다. 상기 항균액적은 항균나노입자와 용매가 액적(droplet)의 형태로 결합된 것으로서, 상기 항균액적은 가압분무 방식으로 발생될 수 있다. 이를 위해, 용매에 항균나노입자가 용해 또는 분산된 항균용액이 미리 준비되어야 하며, 상기 항균용액을 가압분무하여 항균액적을 생성할 수 있다. 상기 용매로는 물, 에탄올을 이용할 수 있으며, 상기 항균나노입자로는 고삼 추출물, 일월비비추 추출물, 키토산, 피톤치드, 단풍잎 추출물 등의 유기계 천연 항균물질 또는 은, 구리, TiO2 등의 무기계 항균물질이 이용될 수 있다. 한편, 상기 항균액적은 서브마이크론 크기로 생성되는 것이 바람직하다. 이 때, 상기 가압분무 방식 이외에 회전식 로터리 디스크 방법을 이용하여 항균액적을 생성시킬 수도 있다.
상기 흡습장치(130)는 상기 항균액적의 용매 성분을 1차적으로 제거하기 위한 것으로서, 세부적으로 일정 체적을 갖는 챔버와 상기 챔버 내에 채워진 흡습제로 구성될 수 있다. 상기 챔버 내에 채워지는 흡습제로는 활성탄, 제올라이트 등이 이용될 수 있다. 이에 따라, 상기 항균액적 발생장치(120)에 의해 생성된 항균액적은 운반기체에 의해 상기 흡습장치(130)로 이송되며, 이송된 항균액적은 상기 흡습장치(130)를 통과하면서 용매 성분이 1차적으로 제거되어 항균나노입자 형태로 배출될 수 있다.
상기 전기가열기(140)는 상기 흡습장치(130)에서 배출된 항균나노입자에 잔존하는 용매 성분을 최종적으로 제거하기 위한 것으로서, 일정 길이와 체적을 갖고 일정 온도로 제어되는 전기가열튜브를 구비한 상태에서 상기 항균나노입자가 상기 전기가열튜브를 통과되도록 함으로써 항균나노입자 표면에 잔존하는 용매 성분을 제거하는 역할을 한다. 이를 통해 용매가 제거된 서브마이크론 크기의 항균나노입자를 얻을 수 있다. 또한, 상기 전기가열기(140)는 100∼200℃ 범위의 온도에서 조절되는 것이 바람직하며, 100℃ 이하에서는 용매 제거가 용이하지 않으며 200℃ 이상에서는 천연 항균물질이 손상될 우려가 있다.
상기 항균나노입자 코팅장치(200)는 상기 전기가열기(140)에 의해 생성된 서브마이크론 크기의 항균나노입자를 필터여재(230) 표면에 균일하게 결합시키는 장치로서, 세부적으로 도 2에 도시한 바와 같이 항균나노입자 분사수단(210), 필터여재(230) 및 운반기체 흡인수단(220)으로 구성된다. 상기 항균나노입자 분사수단(210)은 항균나노입자를 필터여재(230) 표면에 균일하게 분사하고, 상기 운반기체 흡인수단(220)은 항균나노입자 코팅장치(200) 내에 유동되는 운반기체를 흡인하는 역할을 하며, 상기 필터여재(230)는 상기 항균나노입자 분사수단(210)과 운반기체 흡인수단(220) 사이에 구비된다.
상기 항균나노입자 분사수단(210)은 세부적으로 상부 덕트(211), 상부 가이드베인(212) 및 상부 다공판(213)으로 구성된다. 상기 상부 덕트(211)는 상기 전기가열기(140)로부터 공급되는 항균나노입자 및 운반기체가 유동되는 공간을 제공하며, 상기 상부 가이드베인(212)은 상기 상부 덕트(211) 내에 구비되어 상기 상부 덕트(211) 내의 기류를 고르게 분배하는 역할을 하며, 상기 상부 다공판(213)은 상기 상부 덕트(211) 내의 항균나노입자의 출구로서, 상기 상부 다공판(213)의 기공을 통해 항균나노입자들이 확산되어 궁극적으로 필터여재(230) 표면에 부착된다.
상기 운반기체 흡인수단(220)은 세부적으로 하부 다공판(223), 하부 가이드베인(222), 하부 덕트(221) 및 송풍기(224)로 구성된다. 상기 하부 다공판(223)은 상기 항균나노입자 분사수단(210)으로부터 공급되는 운반기체를 다수의 기공을 통해 고르게 흡인하는 역할을 하며, 상기 하부 덕트(221)는 상기 항균나노입자 분사수단(210)으로부터 공급되는 운반기체를 위한 공간을 제공하며, 상기 하부 가이드베인(222)은 상기 하부 덕트(221) 내의 기류를 고르게 분배하는 역할을 하며, 상기 송풍기(224)는 상기 하부 덕트(221) 내의 운반기체를 최종적으로 흡인하는 역할을 한다. 여기서, 상기 송풍기(224)는 운반기체의 면속도가 10cm/s 이하가 되도록 제어하는 것이 바람직하다.
한편, 전술한 바와 같이 상기 분사수단과 운반기체 흡인수단(220) 사이에 필터여재(230)가 구비되고, 이에 더해 필터여재 이송수단(240)이 구비된다. 상기 필터여재(230)는 섬유상의 직물류로 구성될 수 있으며, 상기 필터여재 이송수단(240)은 컨베이어 형태로 구성되어 상기 필터여재(230)를 이송하는 역할을 하며, 상기 필터여재 이송수단(240)의 컨베이어(241)는 후술하는 전도성부재 코팅장치(300)의 컨베이어(330)와 일체형으로 연결되는 구조를 이룬다. 상기 필터여재 이송수단(240) 상에 상기 필터여재(230)가 구비되어, 상기 항균나노입자 분사수단(210)으로부터 항균나노입자가 필터여재(230) 표면에 분사되는 등의 일련의 항균나노입자 결합과정이 완료되면 상기 필터여재 이송수단(240)에 의해 항균나노입자가 부착 완료된 필터여재(230)가 이송될 수 있다. 이 때, 상기 섬유상의 직물류는 특정 극성의 이온들에 의해 하전된 상태를 가질 수도 있다.
한편, 상기 항균나노입자 코팅장치(200)의 전단에 이온 발생수단(150)이 더 구비될 수 있다. 상기 이온 발생수단(150)은 상기 전기가열기(140)와 항균나노입자 코팅장치(200) 사이에 구비되어 특정 극성의 이온을 다량 발생시키는 역할을 한다. 상기 이온 발생수단(150)에 의해 발생된 특정 극성의 이온들은 상기 전기가열기(140)로부터 배출되는 항균나노입자의 표면에 부착되어 항균나노입자가 하전된 상태를 이루게 되며, 하전된 항균나노입자들은 상기 항균나노입자 분사수단(210)에 공급된다.
이와 같이 상기 이온 발생수단(150)을 이용하여 특정 극성의 이온을 발생시키고 궁극적으로 항균나노입자를 하전된 상태로 상기 항균나노입자 분사수단(210)에 공급하는 경우, 상기 항균나노입자 분사수단(210)과 운반기체 흡인수단(220) 사이에 구비되는 필터여재(230)는 정전 필터여재(230) 또는 특정 극성으로 하전된 필터여재(230)를 이용하는 것이 바람직하며, 상기 하전된 필터여재(230)와 하전된 항균나노입자는 서로 다른 극성을 가져야 한다. 상기 하전된 필터여재(230)와 하전된 항균나노입자 사이에는 정전기력이 작용하여 상기 항균나노입자가 상기 필터여재(230)의 표면에 용이하게 부착, 결합될 수 있다.
한편, 상기 항균나노입자 코팅장치(200)를 통해 제조된 항균 필터여재는 전도성부재 코팅장치(300)로 이송되며, 상기 전도성부재 코팅장치(300)는 항균 필터여재의 양면 상에 전도성부재를 코팅하는 역할을 한다.
상기 전도성부재 코팅장치(300)는 전도성부재 공급장치(320), 결합보조장치(340) 및 컨베이어(330)로 구성된다. 상기 컨베이어(330)는 항균나노입자 코팅장치(200)의 컨베이어(241)와 일체형으로 연결된 것으로서 상기 항균나노입자 코팅장치(200)에 의해 제조된 항균 필터여재(310)를 이송하는 역할을 하며, 상기 전도성부재 공급장치(320)는 상기 컨베이어(330)의 상하부에 롤러 형태로 구비되어 전도성부재(321)를 공급하는 역할을 하며, 상기 결합보조장치(340)는 전도성부재(321)를 압착하여 상기 전도성부재(321)를 상기 항균 필터여재(310)의 양면에 결합시키는 역할을 한다. 상기 전도성부재(321)의 폭은 상기 항균 필터여재(310)의 폭보다 작으며 이에 따라, 상기 항균 필터여재(310)의 전체 면적의 일부분에만 상기 전도성부재(321)가 결합된다(도 3 참조). 따라서, 상기 컨베이어(330)의 일부분을 개구된 형태로 구성하고, 상기 전도성부재(321)가 컨베이어(330)의 개구된 부위를 따라 이송시킴과 함께 컨베이어(330)의 개구된 부위를 따라 상기 결합보조장치(340)를 구비시키면 상기 컨베이어(330)를 따라 이송되는 항균 필터여재(310)의 양면 상에 전도성부재(321)를 용이하게 결합시킬 수 있다.
상기 항균 필터여재(310)의 양면 상에 전도성부재(321)를 결합시키는 이유는 다음과 같다. 대기 중에 부유하는 미생물은 대개 전기적으로 극성을 띠고 있다. 일반적으로, 대기 중 미생물은 음(-)의 극성을 갖고 있는 것으로 알려져 있다. 이와 같이 미생물이 전기적 극성을 갖고 있음에 따라, 항균 필터여재(310) 양면의 전도성부재(321)에 전기장을 인가하게 되면(예를 들어, 상부의 전도성부재에 양(+)의 전원을 인가하고 하부의 전도성부재에 음(-)의 전원을 인가) 대기 중 미생물은 항균 필터여재(310)로 이동하게 되고 이는 곧 항균 필터여재(310)의 미생물 포집능력 향상을 의미하게 된다. 전기장 인가를 위해 항균 필터여재(310)의 일면에 구비된 전도성부재(321)는 고전압발생기(도 4의 도면부호 351)와 연결되고, 다른 일면에 구비된 전도성부재(321)는 접지(도 4의 도면부호 352) 상태를 이룬다.
한편, 상기 전도성부재(321)는 전도성폴리머, 전도성금속필터, 미세공극을 갖는 전도성막 등으로 구성될 수 있으며, 항균 필터여재(310)와의 용이한 결합을 위해 항균 필터여재(310)와 결합되는 면에 결합제가 미리 도포되는 것이 바람직하다.
이상, 본 발명의 일 실시예에 따른 항균 필터여재 및 그 제조장치와 방법을 설명하였다. 이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 항균 필터여재의 특성을 살펴보기로 한다.
도 4는 본 발명의 항균 필터여재의 특성을 살펴보기 위한 실험장치 구성도이다. 포도상 구균(Staphylococcus epidermidis)이 포함된 혼합액을 분무장치를 이용하여 공기 중으로 부유시킨 다음, 확산건조장치를 통과시켜 미생물(포도상 구균) 주위의 습기를 제거시킨 후, 본 발명에 따른 항균 필터여재를 통과시켰다. 항균 필터여재 일면의 전도성부재는 고전압발생기와 연결되고, 다른 일면의 전도성부재는 접지 상태이며, 상기 고전압발생기에 전원을 인가하여 양면의 전도성부재 사이에 전기장을 인가하였다.
도 5는 전기장의 세기에 따른 항균 필터여재의 포집효율을 나타낸 그래프이다. 도 5를 참조하면, 전기장의 세기를 증가시켰을 경우 항균 필터여재의 포집효율이 향상되는 것을 알 수 있다. 이 때, 항균 필터여재의 포집효율은 항균 필터여재 전단의 공기 중 미생물 입자농도 대비 항균 필터여재 전단의 공기 중 미생물 입자농도로 정의된다.
도 6은 전기장의 세기에 따른 항균 필터여재의 미생물 포집효율을 나타낸 그래프이다. 도 6을 참조하면, 전기장의 세기를 증가시켰을 경우 항균 필터여재에 포집된 미생물의 농도가 증가하는 것을 알 수 있다. 이 때, 미생물의 농도는 항균 필터여재로부터 미생물을 분리하여 영양 배지에서 성장시킨 후 미생물의 콜로니 농도(colony forming unit)를 측정하는 방식을 이용하였다.
도 7은 항균 필터여재 상에 도포되는 항균나노입자의 도포량에 따른 항균성능을 나타낸 그래프로서, 항균나노입자의 도포량이 증가될수록 항균 필터여재의 항균성능이 향상되는 것을 확인할 수 있다.
110 : 운반기체 공급장치 120 : 항균액적 발생장치
130 : 흡습장치 140 : 전기가열기
150 : 이온 발생수단 200 : 항균나노입자 코팅장치
210 : 항균나노입자 분사수단 220 : 운반기체 흡인수단
230 : 필터여재 240 : 필터여재 이송수단
241 : 컨베이어 300 : 전도성부재 코팅장치
310 : 항균 필터여재 320 : 전도성부재 공급장치
321 : 전도성부재 330 : 컨베이어
340 : 결합보조장치 351 : 고전압발생기
352 : 접지

Claims (11)

  1. 항균나노입자가 분산된 항균용액을 가압분무하여 항균액적을 생성시키는 항균액적 발생장치;
    상기 항균액적의 용매 성분을 흡습하여 제거하는 흡습장치;
    상기 흡습장치로부터 배출되는 항균나노입자에 잔존하는 용매 성분을 제거하여 항균나노입자를 생성하는 전기가열기;
    상기 전기가열기에 의해 생성된 항균나노입자를 필터여재 상에 코팅하여 항균 필터여재를 제조하는 항균나노입자 코팅장치; 및
    상기 항균 필터여재의 양면 상에 전도성부재를 코팅하는 전도성부재 코팅장치를 포함하여 이루어지며,
    상기 전도성부재 코팅장치는 전도성부재 공급장치, 결합보조장치 및 컨베이어를 포함하여 구성되며,
    상기 컨베이어는 상기 항균나노입자 코팅장치에 의해 제조된 항균 필터여재를 이송하며, 상기 전도성부재 공급장치는 상기 컨베이어의 상하부에 롤러 형태로 구비되어 전도성부재를 공급하며, 상기 결합보조장치는 전도성부재를 압착하여 상기 전도성부재를 상기 항균 필터여재의 양면에 결합시키는 역할을 하는 것을 특징으로 하는 항균 필터여재 제조장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 전도성부재의 폭은 상기 항균 필터여재의 폭보다 작은 것을 특징으로 하는 항균 필터여재 제조장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 항균 필터여재 일면의 전도성부재는 고전압발생기와 연결되고 다른 일면의 전도성부재는 접지 상태를 이루어, 상기 고전압발생기의 전원 공급에 따라 두 전도성부재 사이에 전기장이 인가되는 것을 특징으로 하는 항균 필터여재 제조장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 전도성부재는 전도성폴리머, 전도성금속필터, 미세공극을 갖는 전도성막 중 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 항균 필터여재 제조장치.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 항균나노입자 코팅장치는 항균나노입자 분사수단, 필터여재 및 운반기체 흡인수단으로 구성되며,
    상기 항균나노입자 분사수단은 상기 전기가열기에 의해 발생된 항균나노입자를 상기 필터여재에 분사시키며, 상기 운반기체 흡인수단은 상기 항균나노입자 코팅장치 내에 유입된 운반기체를 흡인하는 것을 특징으로 하는 항균 필터여재 제조장치.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 항균나노입자 분사수단은,
    상기 전기가열기부터 공급되는 항균나노입자 및 운반기체가 유동되는 공간을 제공하는 상부 덕트와, 상기 상부 덕트 내에 구비되어 상기 상부 덕트 내의 기류를 고르게 분배하는 역할을 하는 상부 가이드베인과, 상기 상부 덕트 내에 구비되어 상기 항균나노입자들을 상기 필터여재 상으로 배출하는 상부 다공판으로 구성되며,
    상기 운반기체 흡인수단은,
    상기 항균나노입자 분사수단으로부터 공급되는 운반기체를 기공을 통해 흡인하는 역할을 하는 하부 다공판과, 상기 항균나노입자 분사수단으로부터 공급되는 운반기체를 위한 공간을 제공하는 하부 덕트와, 상기 하부 덕트 내의 기류를 고르게 분배하는 역할을 하는 하부 가이드베인과, 상기 하부 덕트 내의 운반기체를 흡인하는 송풍기로 구성되는 것을 특징으로 하는 항균 필터여재 제조장치.
  8. 제 1 항에 있어서, 특정 극성의 이온을 발생시키는 이온 발생수단이 더 구비되며, 상기 이온 발생수단에 의해 발생된 이온은 상기 전기가열기로부터 배출되는 항균나노입자에 결합되어 상기 항균나노입자가 특정 극성으로 하전되는 것을 특징으로 하는 항균 필터여재 제조장치.
  9. 제 6 항에 있어서, 상기 필터여재를 이송하는 필터여재 이송수단이 더 구비되며, 상기 필터여재 이송수단은 상기 전도성부재 코팅장치의 컨베이어와 연결되어 제조된 항균 필터여재를 상기 전도성부재 코팅장치의 컨베이어에 공급하는 것을 특징으로 하는 항균 필터여재 제조장치.
  10. 제 1 항의 항균필터여재 제조장치를 통해 제조된 항균 필터여재를 포함하며,
    상기 항균 필터여재 일면의 전도성부재에 고전압발생기가 연결되며, 상기 항균 필터여재 다른 일면의 전도성부재에 접지가 연결되며, 상기 고전압발생기의 전원 공급에 따라 상기 전도성부재 사이에 전기장이 인가될 수 있는 것을 특징으로 하는 항균 필터여재.
  11. 삭제
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