KR101576270B1

KR101576270B1 - 자동차용 에어컨 필터의 제조방법

Info

Publication number: KR101576270B1
Application number: KR1020150025423A
Authority: KR
Inventors: 이준용
Original assignee: 카즈온(주)
Priority date: 2015-02-23
Filing date: 2015-02-23
Publication date: 2015-12-11

Abstract

본 발명은 자동차용 에어컨 필터의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 에어컨 필터의 여과층에 유해가스 제거 기능 및 탈취기능이 뛰어날 뿐만 아니라 비교적 가격이 저렴하면서도 쉽게 얻을 수 있는 탄산수소나트륨(베이킹소다)을 포함시킴으로써 차내로 유입되는 유해가스를 효과적으로 제거할 수 있음은 물론, 악취제거 성능을 극대화시킬 수 있도록 하는 자동차용 에어컨 필터의 제조방법에 관한 것이다.

Description

자동차용 에어컨 필터의 제조방법{Manufacturing method of Air conditioner filters for automobiles}

최근 자동차 보유대수의 증가와 더불어 대기환경의 오염이 심해지면서, 주행시 도로에서 발생되는 먼지, 분진, 꽃가루 등의 세균성 미립자와, 차량의 배기가스로부터 배출되는 벤젠, 톨루엔 등의 각종 유해물질의 양이 증가하고 있다.

이와 같은 세균성 미립자와 각종 유해물질이 차량 내로 유입될 경우, 운전자 및 승객들은 불쾌감을 느낄 뿐만 아니라 각종 질병을 일으키는 원인에 노출되게 되는데, 자동차용 에어컨 필터는 자동차용 공조장치(히터나 에어컨)의 전방부에 설치되어, 미립자나 유해물질이 차 실내로 유입되는 것을 방지하는 역할을 하는 것이다.

종래의 일반적인 자동차용 에어컨 필터는 자동차 실내의 공기를 정화시키는 필터로서 산과 골이 연속되게 형성되도록 지그재그 식으로 접힌 부직포재질의 여과부재와, 상기 여과부재의 내측에 삽입 설치되는 활성탄 및 상기 여과부재의 둘레를 따라 설치되는 프레임으로 이루어져, 여과부재를 통해 차량 내부로 유입되는 공기에 포함된 먼지 등의 입자를 걸러내고, 활성탄이 가지는 흡착력을 이용하여 차량 내부로 유입되는 공기에 포함된 냄새를 제거할 수 있도록 구성되어 있다.

하지만, 자동차용 에어컨 필터는 실외기 유입구측이나 증발기 전면, 즉 물이 유입 가능한 위치에 설치됨으로 인하여, 탈취제로 사용되는 활성탄이 용해되어 없어지거나, 활성탄의 잔존기간이 비교적 짧기 때문에 탈취기능을 효과적으로 발휘하지 못하는 문제점이 있다.

또한, 종래의 에어컨 필터는 차량 내부로 유입되는 유해가스를 제대로 제거하지 못하게 되는 문제점도 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위한 종래 기술로 대한민국 공개특허공보 제10-2014-0015005호(2014. 02. 06. 공개)에는 부직포 및 활성탄을 이용한 항균 및 살균 기능이 있는 필터 제조 방법이 게재되어 있는데, 그 주요 기술적 구성은 활성탄을 제조하는 단계; 부직포에 항균제를 도포하는 단계; 및 상기 부직포에 바인더를 사용하여 상기 활성탄을 합지하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것에 그 특징이 있다.

즉, 상기 종래기술은 활성탄에 산 또는 염기 처리를 하거나, Pt, Cu, Ag 및 I를 첨착하고, 부직포에 항균제를 도포하여 항균 및 살균 기능을 향상시킬 수 있도록 구성된 것에 그 특징이 있으나, 활성탄 및 부직포에 각각 특수처리를 하는 공정이 추가되므로 전체적인 에어컨 필터의 제조시간 및 비용이 많이 소요되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 유해가스 기능 및 탈취기능이 뛰어날 뿐만 아니라 비교적 가격이 저렴하면서도 쉽게 얻을 수 있는 탄산수소나트륨(베이킹소다)을 이용하여 단순한 구성 및 작업과정에 의해 차내로 유입되는 유해가스의 제거 기능 및 악취제거 성능을 극대화시킬 수 있도록 하는 자동차용 에어컨 필터의 제조방법을 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은,

자동차용 에어컨 필터의 제조방법에 있어서, 탄산수소나트륨을 포함하는 여과부재를 제조하는 여과부재 제조단계와, 제조된 여과부재를 절곡하여 재단하는 여과부재 가공단계와, 가공된 여과부재를 필터프레임에 결합시키는 여과부재 결합단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

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이때, 상기 여과부재 제조단계는, 활성탄과 탄산수소나트륨 분말의 혼합물을 핫멜트 방식에 의해 제1스판본드 부직포에 흡착시키는 여과층 형성단계와, 멜트블로운 부직포를 활성탄과 탄산수소나트륨 분말의 혼합물 상에 합지시키는 제1여과지 합지단계 및 제2스판본드 부직포를 멜트블로운 부직포 상에 합지시키는 제2여과지 합지단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 여과부재 제조단계는, 활성탄을 핫멜트 방식에 의해 제1스판본드 부직포에 흡착시키는 제1여과층 형성단계와, 멜트블로운 부직포와 제2스판본드 부직포를 합지시킨 후, 멜트블로운 부직포가 활성탄의 상부에 위치되도록 합지시키는 여과지 합지단계 및 합지된 여과지의 외측면에 탄산수소나트륨 수용액을 분사한 후 건조시키는 제2여과층 형성단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 유해가스 기능 및 탈취기능이 뛰어날 뿐만 아니라 비교적 가격이 저렴하면서도 쉽게 얻을 수 있는 탄산수소나트륨(베이킹소다)을 이용하여 단순한 구성 및 작업과정에 의해 차내로 유입되는 유해가스의 제거 기능 및 악취제거 성능을 극대화시킬 수 있도록 하는 뛰어난 효과를 갖는다.

도 1은 본 발명에 따른 자동차용 에어컨 필터를 나타낸 사시도.
도 2의 (a),(b)는 도 1에 나타낸 본 발명 중 여과층이 형성된 여과부재를 세부적으로 나타낸 부분확대 단면도.
도 3은 본 발명에 따른 자동차용 에어컨 필터의 제조과정을 나타낸 흐름도.

이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명에 따른 자동차용 에어컨 필터의 제조방법의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 자동차용 에어컨 필터를 나타낸 사시도이고, 도 2의 (a),(b)는 도 1에 나타낸 본 발명 중 여과층이 형성된 여과부재를 세부적으로 나타낸 부분확대 단면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 자동차용 에어컨 필터의 제조과정을 나타낸 흐름도이다.

본 발명은 에어컨 필터의 여과층에 유해가스 제거 기능 및 탈취기능이 뛰어날 뿐만 아니라 비교적 가격이 저렴하면서도 쉽게 얻을 수 있는 탄산수소나트륨(베이킹소다)을 포함시킴으로써 차내로 유입되는 유해가스를 효과적으로 제거할 수 있음은 물론, 악취제거 성능을 극대화시킬 수 있도록 하는 자동차용 에어컨 필터 및 그 제조방법에 관한 것으로, 먼저 본 발명에 따른 자동차용 에어컨 필터는 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이 크게 여과부재(10), 여과층(15) 및 지지프레임(20)을 포함하여 구성된다.

보다 상세히 설명하면, 상기 여과부재(10)는 지지프레임(20)의 내측에 설치되어 차량의 내부로 유입되는 공기에 포함된 미세 이물질들을 걸러내는 역할을 하는 것으로, 제1 및 제2스판본드 부직포(12,16)와 상기 제1 및 제2스판본드 부직포(12,16)의 사이에 합지되는 멜트블로운 부직포(14)를 포함하여 구성된다.

즉, 주로 PET(Polyester)와 PP(Polypropylene)를 원료로 하는 칩을 직접 녹여 분사한 후 압착하여 웨브(Web)를 형성하는 스판본드(Spun bond) 방식에 의해 제조되고 인장강도가 우수하고 내구성과 내약품성이 뛰어난 제1 및 제2스판본드 부직포(12,16)를 이용하여 여과부재(10)의 외형을 형성하고, 폴리머를 용융한 후 고온 고속의 공기로 섬유다발을 길게 늘여 1마이크로미터 이하의 균일한 웨브를 형성하는 멜트블로운(melt blown) 방식에 의해 제조되는 극세 섬유인 멜트블로운 부직포(14)를 제1 및 제2스판본드 부직포(16)의 사이에 합지시키는 방식에 의해 여과부재(10)를 제조함으로써 차내로 유입되는 공기에 포함된 미세먼지 등의 이물질들을 효과적으로 제거할 수 있도록 구성된 것이다.

다음, 상기 여과층(15)은 여과부재(10)에 형성되어 차량 내부로 유입되는 공기에 포함된 유해가스와 악취 등의 유해성분들을 제거하는 역할을 하는 것으로, 활성탄(15a)과 탄산수소나트륨(NaHCO₃, 베이킹소다)을 포함하여 이루어진다.

보다 상세히 설명하면, 상기 활성탄(15a)은 입상(粒狀)으로 가공해서 기체나 액체에 포함되는 불순물을 흡착하는 성질을 활성화(강화)한 탄(炭)을 뜻하는 것으로, 강한 흡착력으로 인해 차내로 유입되는 공기에 포함된 악취 성분을 흡착시키는 역할을 하게 된다.

이때, 후술하겠지만 상기 활성탄(15a)은 여과부재(10)의 내측에 삽입되어 핫멜트 방식에 의해 융착되는 것으로, 제1스판본드 부직포(12)와 멜트블로운 부직포(14)의 사이에 설치된다.

다음, 상기 탄산수소나트륨은 인체 및 환경에 전혀 해가 없는 순수 천연물질로 차량 내부로 유입된 공기에 포함된 유해가스를 제거함과 동시에 악취 성분을 제거하는 역할을 하게 된다.

즉, 상기 탄산수소나트륨은 기체 상태의 산성물질을 중화시키는 성질을 가지고 있으므로 차량 내부로 유입되는 유해가스를 효과적으로 제거할 수 있고, 악취의 원인이 되는 산성 냄새 분자를 중화시키고 강한 염기 분자는 흡착시킴으로써 근본적으로 냄새를 없앨 수 있게 된다.

이때, 상기 탄산수소나트륨은 분말(15b)의 형태로 활성탄(15a)과 혼합되어 여과부재(10)의 내측, 즉 제1스판본드 부직포(12)와 멜트블로운 부직포(14)의 사이에 삽입 설치될 수 있고, 수용액의 형태로 여과부재(10)의 외측면에 분사될 수도 있다.

상기 탄산수소나트륨이 분말(15b) 형태로 활성탄(15a)과 혼합되어 사용될 경우, 활성탄(15a)과 탄산수소나트륨의 혼합비는 중량비로 7 ~ 8 : 2 ~ 3의 비율이 되는 것이 바람직한데, 그 이유는 탄산수소나트륨의 비율이 상기 함량보다 낮은 경우 탄산수소나트륨에 의한 유해가스 제거 및 탈취 효과가 떨어질 수 있기 때문이다.

또한, 탄산수소나트륨의 비율이 상기 함량 보다 높은 경우에는 탄산수소나트륨 분말(15b)의 미세한 입자에 의해 여과부재(10) 사이를 통과하는 공기의 통로가 막힐 우려가 있다.

즉, 예를 들어 여과부재(10)의 사이에 삽입되는 활성탄(15a)의 양이 약 200g일 경우, 약 40 ~ 60g의 탄산수소나트륨 분말(15b)을 활성탄(15a)과 혼합하여 여과층(15)을 구성한다.

한편, 여과부재(10)에 탄산수소나트륨 수용액을 분사하는 경우, 도 2의 (b)에 나타낸 바와 같이 여과부재(10)의 외측면에 탄산수소나트륨 수용액에 의한 제2여과층(18)이 형성되는데, 이 경우 차량 내부로 유입되는 공기가 여과부재(10)를 통과하는 과정에서 탄산수소나트륨 수용액에 의한 제2여과층(18)을 두 번 통과하게 되므로 제2여과층(18)에 의한 유해가스 및 악취 제거 효과를 향상시킬 수 있게 된다.

이 경우에도 수용액 속의 탄산수소나트륨이 공기의 통로를 막게 될 우려가 있으므로 탄산수소나트륨 수용액의 농도가 너무 높지 않도록 하는 것이 바람직하다.

다음, 상기 지지프레임(20)은 여과부재(10)의 둘레에 설치되어 여과부재(10)의 형상을 유지시킬 수 있도록 하는 역할을 하는 것으로, 밴딩기를 이용한 밴딩(bending) 또는 사출기를 이용한 사출에 의해 제조된다.

즉, 상기 여과부재(10)는 공기가 통과되는 면적을 향상시킬 수 있도록 하기 위하여 도 1에 나타낸 바와 같이, 주름진 형상으로 절곡 형성되므로, 이러한 형상을 유지하기 위하여 지지프레임(20)으로 고정시키는 것이다.

이때, 상기 지지프레임(20)은 종래 사용되고 있는 구성 및 재질과 동일하므로 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

한편, 본 발명에 따른 자동차용 에어컨 필터의 제조방법은 도 3에 나타낸 바와 같이, 여과부재 제조단계(S10), 여과부재 가공단계(S20) 및 여과부재 결합단계(S30)를 포함하여 구성되는데, 먼저 상기 여과부재 제조단계(S10)는 탄산수소나트륨이 포함된 여과층(15)을 갖는 여과부재(10)를 제조하기 위한 과정이다.

보다 상세히 설명하면, 상기 여과부재 제조단계(S10)는 여과층 형성단계(S12a), 제1여과지 합지단계(S14a) 및 제2여과지 합지단계(S16a)를 포함하여 구성될 수 있는데, 상기 여과층 형성단계(S12a)는 활성탄(15a)과 탄산수소나트륨 분말(15b)을 중량비로 7 ~ 8 : 2 ~ 3의 비율이 되도록 혼합한 후 핫멜트 방식에 의해 제1스판본드 부직포(12)에 흡착시키는 단계에 관한 것이다.

다음, 상기 제1여과지 합지단계(S14a)는 멜트블로운 부직포(14)를 제1스판본드 부직포(12)에 합지시키는 단계에 관한 것으로, 활성탄(15a)과 탄산수소나트륨 분말(15b)의 혼합물이 멜트블로운 부직포(14)와 제1스판본드 부직포(12)의 사이에 위치되도록 합지시킨다.

다음, 상기 제2여과지 합지단계(S16a)는 제2스판본드 부직포(16)를 멜트블로운 부직포(14) 상에 합지하는 단계에 관한 것으로, 상기와 같은 과정에 의해 여과부재(10)가 제조되면, 도 2의 (a)에 나타낸 바와 같이, 제1스판본드 부직포(12), 활성탄(15a)과 탄산수소나트륨 분말(15b)에 의한 여과층(15), 멜트블로운 부직포(14) 및 제2스판본드 부직포(16)로 이루어지는 4중의 여과부재(10)가 형성되어, 차량 내부로 유입되는 공기 중에 포함된 미세 이물질들을 효과적으로 제거할 수 있음은 물론, 유해가스 및 악취 등의 유해성분의 제거 효과를 향상시킬 수 있게 된다.

한편, 본 발명에 따른 자동차용 에어컨 필터 제조방법의 다른 실시예에 의하면, 상기 여과부재 제조단계(S10)가 제1 여과층 형성단계(S12b), 여과지 합지단계(S14b) 및 제2 여과층 형성단계(S16b)로 구성될 수도 있는데, 먼저 상기 제1여과층 형성단계(S12b)는 활성탄(15a)을 핫멜트 방식에 의해 제1스판본드 부직포(12)에 흡착시키는 단계에 관한 것이다.

이때, 활성탄(15a)을 흡착시키는 방식으로 핫멜트 방식 이외에도 초음파를 이용한 흡착 방법 등이 사용될 수도 있음은 물론이다.

다음, 상기 여과지 합지단계(S14b)는 멜트블로운 부직포(14)를 제2스판본드 부직포(16)에 합지시킨 후, 합지된 여과지를 멜트블로운 부직포(14)가 활성탄(15a)으로 이루어지는 여과층(15)의 상부에 위치되도록 하여 합지시키는 단계에 관한 것으로, 전술한 실시예에서와 마찬가지로, 멜트블로운 부직포(14)를 활성탄(15a)으로 이루어지는 여과층(15)에 먼저 합지시킨 후 그 상부에 제2스판본드 부직포(16)를 합지시키는 방법을 사용할 수도 있다.

다음, 상기 제2 여과층 형성단계(S16b)는 탄산수소나트륨을 물에 용해시켜 수용액 상태로 만든 후 스프레이 등의 분사수단을 이용하여 합지된 여과지의 외측면 즉, 제1스판본드 부직포(12)와 제2스판본드 부직포(16)의 외측면에 분사한 후 건조시키는 단계에 관한 것으로, 상기와 같은 방법에 의해 제조된 여과부재(10)는 도 2의 (b)에 나타낸 바와 같이, 탄산수소나트륨 수용액으로 이루어지는 제2여과층(18), 제1스판본드 부직포(12), 활성탄(15a)으로 이루어지는 여과층(15), 멜트블로운 부직포(14), 제2스판본드 부직포(16) 및 제2여과층(18)으로 이루어지는 6중의 여과단계를 거칠 수 있도록 구성되어 차량 내부로 유입되는 공기 중에 포함된 미세 이물질, 유해가스 및 악취 등의 유해성분 제거 효과를 극대화시킬 수 있는 장점을 갖게 된다.

다음, 상기 여과부재 가공단계(S20)는 여과부재 제조단계(S10)에서 제조된 여과부재(10)를 주름진 형상으로 절곡시킨 후 필터가 설치될 차종에 맞는 크기로 재단하는 단계에 관한 것으로, 여과부재(10)를 주름진 형상으로 절곡시킴으로써 차량 내부로 유입되는 공기가 통과될 수 있는 단면적을 증가시킬 수 있게 된다.

다음, 상기 여과부재 결합단계(S30)는 여과부재 가공단계(S20)에서 재단된 여과부재(10)를 벤딩 또는 사출에 의해 형성된 지지프레임(20)의 내측에 결합시킴으로써 여과부재(10)의 주름진 형상이 고정 상태로 유지될 수 있도록 하는 단계에 관한 것이다.

상기와 같은 과정에 의해 여과부재(10)와 지지프레임(20)을 결합시킨 후, 마지막으로 제조된 에어컨 필터의 외형, 즉 여과부재(10)와 지지프레임(20)의 외형을 정리하는 후처리 및 마무리 가공단계(S40)를 실시한 다음, 검수 및 포장 과정을 거치면 본 발명에 따른 자동차용 에어컨 필터의 제조가 완료된다.

따라서, 상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 자동차용 에어컨 필터의 제조방법에 의하면 에어컨 필터의 여과층(15)에 유해가스 기능 및 탈취기능이 뛰어날 뿐만 아니라 비교적 가격이 저렴하면서도 쉽게 얻을 수 있는 탄산수소나트륨(베이킹소다)을 포함시킴으로써 단순한 구성 및 작업과정에 의해 차내로 유입되는 유해가스의 제거 기능 및 악취제거 성능을 극대화시킬 수 있도록 하는 등의 다양한 장점을 갖는 것이다.

전술한 실시예들은 본 발명의 가장 바람직한 예에 대하여 설명한 것이지만, 상기 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다는 것은 당업자에게 있어서 명백한 것이다.

10 : 여과부재 12 : 제1스판본드 부직포
14 : 멜트블로운 부직포 15 : 여과층
15a : 활성탄 15b : 탄산수소나트륨 분말
16 : 제2스판본드 부직포 18 : 제2여과층
20 : 지지프레임 100 : 에어컨 필터
S10 : 여과부재 제조단계 S12a : 여과층 형성단계
S12b : 제1여과층 형성단계 S14a : 제1여과지 합지단계
S14b : 여과지 합지단계 S16a : 제2여과지 합지단계
S16b : 제2여과층 형성단계 S20 : 여과부재 가공단계
S30 : 여과부재 결합단계 S40 : 후처리 및 마무리 가공단계

Claims

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자동차용 에어컨 필터의 제조방법에 있어서,
탄산수소나트륨을 포함하는 여과부재를 제조하는 여과부재 제조단계와,
제조된 여과부재를 절곡하여 재단하는 여과부재 가공단계와,
가공된 여과부재를 벤딩 또는 사출에 의해 형성된 지지프레임의 내측에 결합시키는 여과부재 결합단계를 포함하여 구성되되,
상기 여과부재 제조단계는,
활성탄을 핫멜트 방식에 의해 제1스판본드 부직포에 흡착시키는 제1여과층 형성단계와,
멜트블로운 부직포와 제2스판본드 부직포를 합지시킨 후, 멜트블로운 부직포가 활성탄의 상부에 위치되도록 합지시키는 여과지 합지단계 및
합지된 여과지 중 제1스판본드 부직포와 제2스판본드 부직포의 외측면에 탄산수소나트륨 수용액을 분사한 후 건조시키는 제2여과층 형성단계를 포함하여 구성되어 총 6중의 여과 단계를 거칠 수 있는 여과부재를 제조하는 것을 특징으로 하는 자동차용 에어컨 필터의 제조방법.
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