KR102446374B1 - An electrostatic collecting filter module - Google Patents

Abstract

According to the present invention, an electrostatic filter module includes a discharge electrode, in particular, the discharge electrode made of a carbon fiber to enable sufficient discharge at a low voltage and minimize generation of secondary pollutants such as ozone generated during treatment of contaminated fluid. In addition, at the same time, the electrostatic filter module has a multi-layered collection filter to be able to effectively filter and block an object of various sizes to be collected, and in particular, remove more than 99.9% of ozone. The electrostatic filter module according to the present invention has characteristics such as reduced power consumption and pressure loss compared to the efficiency, suppression of ozone generation, and excellent adsorption efficiency.

Description

정전필터 모듈{An electrostatic collecting filter module}An electrostatic collecting filter module

본 발명은 정전필터 모듈에 관한 것으로, 오염된 유체의 처리 시 발생하는 오존과 같은 2차 오염물질의 발생을 최소화할 수 있으며, 동시에 다층 구조의 포집필터를 구비함으로써 다양한 크기의 포집 대상을 효과적으로 여과, 차단할 수 있는 정전필터 모듈에 관한 것이다.The present invention relates to an electrostatic filter module, which can minimize the generation of secondary pollutants such as ozone generated during the treatment of a contaminated fluid, and at the same time provide a multi-layered collection filter to effectively filter objects of various sizes , it relates to an electrostatic filter module that can block

일반적으로 필터는 유체 속의 이물질을 걸러내는 여과장치로서 액체필터와 에어필터로 분류된다. 이 중 에어필터는 첨단산업의 발달과 함께 첨단제품의 불량방지를 위해 공기 중의 먼지 등 미립자, 세균이나 곰팡이 등의 생물 입자, 박테리아 등과 같은 생물학적으로 유해한 것이 제거되는 반도체 제조, 전산기기 조립, 병원, 식품가공 공장, 농림수산 분야에서 사용되며, 먼지가 많이 발생하는 작업장이나 화력발전소 등에도 광범위하게 사용된다.In general, a filter is a filtration device that filters out foreign substances in a fluid, and is classified into a liquid filter and an air filter. Among them, air filters are used in semiconductor manufacturing, computer equipment assembly, hospitals, and other applications that remove biologically harmful substances such as particulates such as dust in the air, biological particles such as bacteria and mold, and bacteria in order to prevent defects of high-tech products with the development of high-tech industries. It is used in food processing plants, agriculture, forestry and fisheries fields, and is also widely used in dusty workshops and thermal power plants.

특히, 최근 자동차 배기가스, 공장이나 발전소 등에서 석탄·석유 등 화석연료를 태울 때 발생하는 매연, 건설 현장과 같은 작업장에서 발생하는 날림 먼지, 소각 시 발생하는 소각 연기 등으로 인한 미세먼지와 황사로 인해 대기 오염이 심해져, 시계(視界) 방해로 인한 각종 사고의 위험이 커질 뿐만 아니라, 인체에도 호흡기를 거쳐 폐 등에 침투하거나 혈관을 따라 체내로 이동하여 각종 질병을 일으킬 위험이 높아졌다. 세계보건기구(WHO) 산하의 국제암연구소(IARC)에서는 2013년 미세먼지를 1군 발암물질로 지정한 바 있다.In particular, due to recent automobile exhaust gas, soot generated from burning fossil fuels such as coal and oil in factories and power plants, blown dust from worksites such as construction sites, fine dust and yellow dust from incineration smoke, etc. As air pollution becomes more severe, the risk of various accidents due to disturbance of the visual field increases, and the risk of various diseases by penetrating into the lungs or the like through the respiratory tract or moving into the body through blood vessels has increased. The International Agency for Research on Cancer (IARC) under the World Health Organization (WHO) designated fine dust as a group 1 carcinogen in 2013.

이와 같은 배경으로 미세먼지나 황사 등에 의한 실내 대기 오염을 막기 위해 일반 가정집이나 사무실, 병원 등의 각종 건물에서는 창문이나 출입문 등에 가시광선 투과율이 소정 비율 이상인 가시광선 투과성 미세먼지 차단용 시설을 설치하고 있다.Against this background, in order to prevent indoor air pollution caused by fine dust or yellow dust, in various buildings such as general homes, offices, and hospitals, facilities for blocking visible light transmittance fine dust with a visible light transmittance of more than a predetermined ratio are installed on windows and doors. .

오염된 공기로부터 미세입자 등과 같은 유해물질을 제거하여 깨끗한 공기로 처리하는 다양한 장치가 있으며, 최근에 가장 많이 사용되는 장치는 집진효율이 좋은 코로나 방전을 이용한 전기집진장치가 널리 사용된다.There are various devices that remove harmful substances such as fine particles from polluted air and treat them with clean air.

일반적인 전기집진장치는 코로나 방전을 이용하여 입자(미세입자)에 전하를 부여시켜, 미세입자를 하전시키고, 상기 극성을 가진 하전된 미세입자를 전기장 속으로 이동시켜 수거하는 장치로, 전기집진장치는 코로나 방전을 일으켜 미세입자를 하전시키는 방전봉과, 접지극과, 고전압발생장치로 이루어진 하전부와, 상기 하전부에서 하전된 미세입자를 집진하는 집진판이 설치된 포집부와, 상기 하전부의 전단에 설치되어 유입되는 오염된 공기를 1차 처리하는 전처리용 필터 및 포집부의 후단에 설치되어 최종처리하는 후처리용 필터로 구성될 수 있다.A general electrostatic precipitator is a device that applies electric charge to particles (fine particles) using corona discharge to charge the fine particles, and collects the charged fine particles having the polarity by moving them into an electric field. A discharge rod for generating a corona discharge to charge the fine particles, a ground electrode, and a charging unit comprising a high voltage generator, a collecting unit installed with a dust collecting plate for collecting the fine particles charged from the charged unit, and installed at the front end of the charging unit It may be composed of a pre-treatment filter for primary treatment of the incoming contaminated air, and a post-treatment filter installed at the rear end of the collection unit for final treatment.

이러한 방전봉(극)과 상대 접지극 사이에 양극 또는 음극의 고전압을 인가하여 방전극 부분에서 코로나 방전을 생성하는 종래의 전기집진장치는 집진 효율이 좋은 장점이 있으나, 첫 번째로 고전압에 의하여 발생하는 코로나방전으로 공기(미세입자)를 이온화시킴으로써 다량의 오존을 발생시키게 되며, 두 번째로 기타 유해가스 처리 시 유해가스를 이온화시키는 과정에서 NO_x, SO_x, 산성물질 또는 알데히드 등의 2차 오염물질을 발생시키며, 세 번째로 입자 포집효율을 위해서는 방전극에 더욱더 큰 고전압을 인가시켜야 함으로써, 전압의 상승에 따라 전류 또한 상승하여 전력소모가 많은 단점이 있다. 네 번째로 금속성의 방전극과 접지극을 사용함에 따라 처리 대상에 산성물질이 포함될 경우 부식이 쉽게 발생할 수 있다.The conventional electrostatic precipitator that generates corona discharge in the discharge electrode portion by applying a high voltage of the positive or negative electrode between the discharge rod (pole) and the counter earth electrode has the advantage of good dust collection efficiency, but firstly, the corona generated by the high voltage A large amount of ozone is generated by ionizing air (fine particles) by discharge. Second, in the process of ionizing harmful gases during treatment of other harmful gases, secondary pollutants such as NO _x , SO _x , acidic substances or aldehydes are removed. Thirdly, it is necessary to apply a higher voltage to the discharge electrode for particle collection efficiency, so that the current also increases as the voltage rises, resulting in high power consumption. Fourth, as a metallic discharge electrode and ground electrode are used, corrosion can easily occur when an acidic material is included in the treatment target.

이와 같이 유체, 특히 공기 내 유해물질이나 미세먼지 등을 효과적으로 여과하기 위한 전기집진장치의 경우 전기적 효과를 통해 미세먼지를 여과하는 점에서 매우 미세한 크기의 입자까지 여과함에 따라 우수한 집진효율을 보이나, 상술한 이유들을 완전히 해결한 전기집진장치는 아직까지 제시되지 못하는 상황이다. As described above, in the case of an electric dust collector for effectively filtering harmful substances or fine dust in the fluid, in particular, in the air, it shows excellent dust collection efficiency by filtering fine dust through an electrical effect to very fine particles, An electrostatic precipitator that completely solves the above reasons has not yet been presented.

대한민국 등록특허 제10-1618173호 (2016년 04월 28일)Republic of Korea Patent Registration No. 10-1618173 (April 28, 2016)

본 발명은 상기와 같은 단점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 방전극, 특히 탄소섬유 재질의 방전극을 포함함으로써 낮은 전압에서도 충분한 방전이 가능하여 오염된 유체의 처리 시 발생하는 오존과 같은 2차 오염물질의 발생을 최소화할 수 있으며, 동시에 다층 구조의 포집필터를 구비함으로써 다양한 크기의 포집 대상을 효과적으로 여과, 차단할 수 있는 정전필터 모듈의 제공을 목적으로 한다.The present invention has been devised to solve the above disadvantages, and by including a discharge electrode, in particular, a discharge electrode made of carbon fiber material, sufficient discharge is possible even at a low voltage. An object of the present invention is to provide an electrostatic filter module that can minimize the occurrence and can effectively filter and block objects of various sizes by having a collection filter having a multi-layer structure.

본 발명은 정전필터 모듈에 관한 것이다.The present invention relates to an electrostatic filter module.

본 발명의 일 양태는 외부에서 유입되는 유체 내의 포집 대상에 전압을 인가하여 방전시키는 방전부(100)와 상기 방전부에서 방전된 포집 대상을 전기적인 인력으로 포집하는 포집부(200)를 포함하는 포집필터모듈로, One aspect of the present invention includes a discharge unit 100 for discharging by applying a voltage to a collection object in a fluid flowing in from the outside, and a collection unit 200 for collecting the collection object discharged from the discharge unit by electrical attraction. As a collection filter module,

상기 방전부는, 상기 유체가 유입되는 방향으로 관통된 방전프레임(110); 상기 방전프레임의 서로 대향하는 내측면을 수직으로 연결하며 격자형으로 결합하여 관통공간을 구획하는 다수의 분할판(120); 상기 방전프레임의 관통면을 향해 격자형을 가지도록 고정되며, 종방향과 횡방향이 교차하는 부분에 수용공이 형성되되, 상기 분할판에 의해 구획된 관통공간마다 수용공이 하나씩 위치하도록 구비되는 판형전극(130); 상기 판형전극의 수용공에 삽입되며, 유체의 진행방향으로 돌출되도록 형성되는 방전극(140); 및 상기 판형전극의 수용공의 배면에 위치하여 상기 방전프레임과 함께 판형전극 및 방전극을 수용하는 공간을 형성하는 전극보호판(150);을 포함하며,The discharge unit may include a discharge frame 110 penetrating in a direction in which the fluid flows; a plurality of dividers 120 vertically connecting opposite inner surfaces of the discharge frame and dividing a through space by combining them in a grid shape; A plate-shaped electrode that is fixed to have a grid shape toward the through surface of the discharge frame, and has receiving holes formed in portions where the longitudinal and transverse directions intersect, and provided with one receiving hole for each through space partitioned by the dividing plate. (130); a discharge electrode (140) inserted into the receiving hole of the plate-shaped electrode and formed to protrude in the flow direction of the fluid; and an electrode protection plate 150 positioned on the rear surface of the receiving hole of the plate-shaped electrode to form a space for accommodating the plate-shaped electrode and the discharge electrode together with the discharge frame.

상기 포집부(200)는, 포집 대상을 포집하는 다층 구조의 복합여재(210); 상기 복합여재의 일면 또는 양면에 형성되며 격자형으로 형성되는 집진전극(221), 상기 집진전극의 일면 및 타면에 각각 위치하여 결합하는 상부하우징(222) 및 하부하우징(223);로 구성되는 전극부(220)를 포함하는 것을 특징으로 하는 정전필터 모듈에 관한 것이다.The collecting unit 200 includes a multi-layered composite filter material 210 for collecting a collection target; A dust collecting electrode 221 formed on one or both surfaces of the composite filter material and formed in a grid shape, an upper housing 222 and a lower housing 223 positioned and coupled to one and the other surface of the dust collecting electrode, respectively; an electrode composed of; It relates to an electrostatic filter module, characterized in that it includes a unit (220).

본 발명에서 상기 방전부는 상기 유체가 유입되는 방향으로 관통된 측면프레임(113); 상기 측면프레임의 서로 대향하는 내측면을 수직으로 연결하며 격자형으로 형성된 전극프레임(111); 유체의 유입방향으로 상기 전극프레임의 일면과 타면을 관통하며, 상기 방전극을 통과시키는 관통홀(112); 및 상기 측면프레임의 외측면에 서로 일정거리 이격되어 형성되는 다수의 제1체결부(114);를 포함하는 것을 특징으로 하는 정전필터 모듈에 관한 것이다.In the present invention, the discharge unit includes a side frame 113 penetrating in the direction in which the fluid is introduced; an electrode frame 111 vertically connecting opposite inner surfaces of the side frame and formed in a grid shape; a through hole 112 penetrating one surface and the other surface of the electrode frame in the fluid inflow direction and passing the discharge electrode; and a plurality of first fastening parts 114 formed on the outer surface of the side frame to be spaced apart from each other by a predetermined distance.

또한 상기 분할판은 일단 또는 양단이 수직으로 절곡하여 상기 제1체결부와 대향 및 체결되도록 연장된 제2체결부(121); 및 일측단의 일정 영역에‘ㄷ’자형 채널 형태로 형성되는 프레임수용홈(122);을 더 포함할 수도 있다.In addition, the partition plate may include a second fastening part 121 having one end or both ends vertically bent to face and fasten the first fastening part; and a frame accommodating groove 122 formed in a 'C'-shaped channel shape in a predetermined area of one end thereof.

본 발명에서 상기 복합여재는 금속입자를 포함하는 섬유로 형성된 전도성시트 및 탄소섬유 또는 활성탄소섬유로 형성된 부직포를 포함하되, 유체의 진입방향으로 산과 골이 교호로 형성되도록 절곡되는 구조를 가지며, 더욱 구체적으로 금속입자를 포함하는 섬유로 형성된 제1전도성시트(211); 상기 제1전도성시트의 일면에 배치되며, 활성탄소섬유를 포함하는 흡착부재(212); 및 상기 흡착부재의 일면에 배치되며, 금속입자를 포함하는 섬유로 형성된 제2전도성시트(213);를 포함할 수 있다.In the present invention, the composite filter material includes a conductive sheet formed of fibers containing metal particles and a nonwoven fabric formed of carbon fibers or activated carbon fibers, and has a structure that is bent so that mountains and valleys are alternately formed in the direction of fluid entry, more Specifically, a first conductive sheet 211 formed of fibers containing metal particles; an adsorption member 212 disposed on one surface of the first conductive sheet and including activated carbon fibers; and a second conductive sheet 213 disposed on one surface of the adsorption member and formed of fibers including metal particles.

이때 상기 복합여재는 상기 제1전도성시트와 흡착부재 사이에 다공성 물질을 포함하는 보조흡착부재(214)가 더 배치될 수도 있으며, 이 경우 상기 복합여재는,In this case, in the composite filter, an auxiliary adsorption member 214 including a porous material may be further disposed between the first conductive sheet and the adsorption member.

금속입자를 포함하는 섬유로 형성된 제1전도성시트;a first conductive sheet formed of fibers including metal particles;

상기 제1전도성시트의 일면에 배치되며, 탄소섬유를 포함하는 흡착부재; an adsorption member disposed on one surface of the first conductive sheet and including carbon fibers;

상기 흡착부재의 일면에 형성되며, 활성탄을 포함하는 보조흡착부재; 및an auxiliary adsorption member formed on one surface of the adsorption member and comprising activated carbon; and

상기 흡착부재의 일면에 배치되며, 금속입자를 포함하는 섬유로 형성된 제2전도성시트;a second conductive sheet disposed on one surface of the adsorption member and formed of fibers including metal particles;

를 포함하여 형성될 수 있다.It may be formed including

또한 상기 집진전극은 표면에 고유전성 물질이 코팅될 수 있으며, 상기 판형전극, 방전극 및 집진전극에서 선택되는 어느 하나 또는 복수는 1 내지 20 kV의 전압으로 대전될 수 있다.In addition, the surface of the dust collecting electrode may be coated with a high dielectric material, and any one or a plurality of the plate-shaped electrode, the discharge electrode, and the dust collecting electrode may be charged with a voltage of 1 to 20 kV.

본 발명에 따른 정전필터 모듈은 방전극, 특히 탄소섬유 재질의 방전극을 포함함으로써 낮은 전압에서 충분한 방전이 가능하면서도 오염된 유체의 처리 시 발생하는 오존과 같은 2차 오염물질의 발생을 최소화할 수 있으며, 동시에 다층 구조의 포집필터를 구비함으로써 다양한 크기의 포집 대상을 효과적으로 여과, 차단할 수 있으며, 특히 오존을 99.9% 이상 제거 가능한 효과를 가진다.Since the electrostatic filter module according to the present invention includes a discharge electrode, particularly a discharge electrode made of carbon fiber, sufficient discharge is possible at a low voltage, and the generation of secondary pollutants such as ozone generated during the treatment of a contaminated fluid can be minimized. At the same time, by having a multi-layered collection filter, it is possible to effectively filter and block objects of various sizes, and in particular, has the effect of removing more than 99.9% of ozone.

본 발명에 따른 정전필터 모듈은 상기와 같은 효율 대비 저감된 전력 소비 및 압력 손실, 오존 발생 억제, 우수한 흡착 효율과 같은 특성을 가짐에 따라 자동차, 공장, 가전제품 등의 공조장치에 폭넓게 사용 가능하다.The electrostatic filter module according to the present invention has characteristics such as reduced power consumption and pressure loss, ozone generation suppression, and excellent adsorption efficiency compared to the above-mentioned efficiency. .

도 1은 본 발명에 따른 정전필터 모듈의 여과 대상(먼지입자) 흡착 과정을 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 정전필터 모듈의 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 정전필터 모듈의 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 방전부의 분해 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 정면도 및 단면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 전극부의 분해 사시도이다.
도 7은 본 발명에 따른 복합여재의 단면도이다.1 is a diagram illustrating a process of adsorbing a filtration target (dust particles) of an electrostatic filter module according to the present invention.
2 is a perspective view of an electrostatic filter module according to the present invention.
3 is an exploded perspective view of an electrostatic filter module according to the present invention.
4 is an exploded perspective view of a discharge unit according to the present invention.
5 is a front view and a cross-sectional view according to the present invention.
6 is an exploded perspective view of an electrode unit according to the present invention.
7 is a cross-sectional view of a composite filter material according to the present invention.

이하, 실시예 및 비교예를 들어 본 발명에 따른 정전필터 모듈을 더욱 상세히 설명한다. 다만 다음에 소개되는 구체예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다.Hereinafter, the electrostatic filter module according to the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples. However, the embodiments introduced below are provided as examples so that the spirit of the present invention can be sufficiently conveyed to those skilled in the art.

따라서 본 발명은 이하 제시되는 구체예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있으며, 이하 제시되는 구체예들은 본 발명의 사상을 명확히 하기 위해 기재된 것일 뿐, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. Therefore, the present invention is not limited to the embodiments presented below and may be embodied in other forms, and the embodiments presented below are only described to clarify the spirit of the present invention, and the present invention is not limited thereto.

이때, 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다.At this time, unless there are other definitions in the technical terms and scientific terms used, it has the meaning commonly understood by those of ordinary skill in the technical field to which this invention belongs, and in the following description, it may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention. Descriptions of possible known functions and configurations will be omitted.

또한 명세서 및 첨부된 특허청구범위에서 사용되는 단수 형태는 문맥에서 특별한 지시가 없는 한 복수 형태도 포함하는 것으로 의도할 수 있다.Also, the singular forms used in the specification and appended claims may also be intended to include the plural forms unless the context specifically dictates otherwise.

또한 다음에 소개되는 도면들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서 본 발명은 이하 제시되는 도면들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있으며, 이하 제시되는 도면들은 본 발명의 사상을 명확히 하기 위해 과장되어 도시될 수 있다. 또한 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.In addition, the drawings introduced below are provided as examples so that the spirit of the present invention can be sufficiently conveyed to those skilled in the art. Therefore, the present invention is not limited to the drawings presented below and may be embodied in other forms, and the drawings presented below may be exaggerated to clarify the spirit of the present invention. Also, like reference numerals refer to like elements throughout.

또한 명세서 및 첨부된 특허청구범위에서 사용되는 단수 형태는 문맥에서 특별한 지시가 없는 한 복수 형태도 포함하는 것으로 의도할 수 있다.Also, the singular forms used in the specification and appended claims may also be intended to include the plural forms unless the context specifically dictates otherwise.

본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.In describing the components of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), (b), etc. may be used. These terms are only for distinguishing the elements from other elements, and the essence, order, or order of the elements are not limited by the terms. When it is described that a component is “connected”, “coupled” or “connected” to another component, the component may be directly connected or connected to the other component, but another component is between each component. It should be understood that elements may be “connected,” “coupled,” or “connected.”

도면을 통해 본 발명에 따른 정전필터 모듈을 상세히 설명하면 도 1과 같이 상기 정전필터 모듈은 유체의 진입방향을 기준으로 순차적으로 외부에서 유입되는 유체 내의 포집 대상에 전압을 인가하여 방전시키는 방전부(100)와 상기 방전부에서 방전된 포집 대상을 전기적인 인력을 포집하는 포집부(200)가 배열될 수 있다.The electrostatic filter module according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, the electrostatic filter module has a discharge unit ( 100) and the collecting unit 200 for collecting electrical attraction to the collecting target discharged from the discharge unit may be arranged.

상기 방전부(100)는 망사형 전극을 포함하는 다수의 전극부(220) 및 판형전극(130)으로 구성됨으로써 외부에서 유입된 포집 대상에 전압을 인가하여 코로나 방전현상을 이용하여 방전시킴으로써 포집 대상을 대전시킬 수 있다.The discharge unit 100 is composed of a plurality of electrode units 220 including a mesh-type electrode and a plate-shaped electrode 130, and thus applies a voltage to the collection object introduced from the outside and discharges it using the corona discharge phenomenon. can be charged.

상기와 같이 대전된 포집 대상은 상기 방전부를 통과하여 포집부(200) 쪽으로 이동되는데, 이때 서로 다른 전하로 대전된 전극부(220) 및 복합여재(210)에 의해 전계가 생성되되, 집진전극은 상기 포집 대상과 같은 극을 띄며, 복합여재는 포집 대상과 다른 극을 띄게 된다. The collecting object charged as described above passes through the discharge unit and moves toward the collecting unit 200. At this time, an electric field is generated by the electrode unit 220 and the composite filter medium 210 charged with different charges, the dust collecting electrode is It has the same pole as the collection target, and the composite media has a different pole from the collection target.

즉, 상기 집진부는 전기적인 성질을 가지는 여러 재질의 복합여재를 필터로서 구비되기 때문에 집전전극의 척력에 의해 포집 대상이 복합여재 쪽으로 밀려나게 되며 포집대상과 복합여재는 인력에 의해 서로 당기게 되어 자연스럽게 포집됨에 따라 유체를 여과할 수 있다.That is, since the dust collecting unit is provided with a composite filter of various materials having electrical properties as a filter, the collection object is pushed toward the composite filter by the repulsive force of the collector electrode, and the collection object and the composite filter are pulled together by manpower to naturally collect As a result, the fluid can be filtered.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 필터모듈은 크게 외부에서 유입되는 유체 내의 포집 대상에 전압을 인가하여 방전시키는 방전부(100)와 상기 방전부에서 방전된 포집 대상을 전기적인 인력으로 포집하는 포집부(200)를 포함하는 것으로, 도 3과 같이 상기 유체가 유입되는 방향으로 순차적으로 방전부(100)와 망사형전극(222)의 일면과 타면에 각각 구비되는 상부하우징(221), 하부하우징(223)을 포함하는 전극부(220), 포집 대상을 여과하는 복합여재(210) 및 상기 복합여재의 타면에 형성되는 전극부(220) 및 이들을 측면에서 감싸는 모듈프레임(300)을 포함할 수 있다.As described above, the filter module according to the present invention includes a discharge unit 100 for discharging by applying a voltage to a collection object in a fluid flowing in from the outside, and a collection unit for collecting the collection object discharged from the discharge unit by electrical attraction. 200, which are sequentially provided on one surface and the other surface of the discharge unit 100 and the mesh electrode 222 in the direction in which the fluid flows as shown in FIG. 3, an upper housing 221, a lower housing ( 223), the composite filter media 210 for filtering the collection target, the electrode part 220 formed on the other surface of the composite media, and a module frame 300 surrounding them from the side. .

먼저 도 4 및 5를 통해 본 발명에 따른 방전부를 설명하면, 상기 방전부는 상기 유체가 유입되는 방향으로 관통된 방전프레임(110); 상기 방전프레임의 서로 대향하는 내측면을 수직으로 연결하며 격자형으로 결합하여 관통공간을 구획하는 다수의 분할판(120); 상기 방전프레임의 관통면을 향해 격자형을 가지도록 고정되며, 종방향과 횡방향이 교차하는 부분에 수용공이 형성되되, 상기 분할판에 의해 구획된 관통공간마다 수용공이 하나씩 위치하도록 구비되는 판형전극(130); 상기 판형전극의 수용공에 삽입되며, 유체의 진행방향으로 돌출되도록 형성되는 방전극(140); 및 상기 판형전극의 수용공의 배면에 위치하여 상기 방전프레임과 함께 판형전극 및 방전극을 수용하는 공간을 형성하는 전극보호판(150);을 포함할 수 있다.First, the discharge unit according to the present invention will be described with reference to FIGS. 4 and 5. The discharge unit includes a discharge frame 110 penetrating in a direction in which the fluid is introduced; a plurality of dividers 120 vertically connecting opposite inner surfaces of the discharge frame and dividing a through space by combining them in a grid shape; A plate-shaped electrode that is fixed to have a grid shape toward the through surface of the discharge frame, and has receiving holes formed in portions where the longitudinal and transverse directions intersect, and provided with one receiving hole for each through space partitioned by the dividing plate. (130); a discharge electrode (140) inserted into the receiving hole of the plate-shaped electrode and formed to protrude in the flow direction of the fluid; and an electrode protection plate 150 positioned on the rear surface of the receiving hole of the plate-shaped electrode to form a space for accommodating the plate-shaped electrode and the discharge electrode together with the discharge frame.

본 발명에서 상기 방전프레임(110)은 상술한 분할판이나 판형전극, 방전극 및 전극보호판을 결합하여 방전부를 형성함과 동시에 상술한 전극보호판과 함께 일종의 공간을 형성하여 상기 판형전극이 외부에 노출되지 않도록 하는 것으로, 도 5와 같이 상기 방전프레임은 상기 유체가 유입되는 방향으로 관통된 측면프레임(113); 상기 측면프레임의 서로 대향하는 내측면을 수직으로 연결하며 격자형으로 형성된 전극프레임(111); 유체의 유입방향으로 상기 전극프레임의 일면과 타면을 관통하며, 상기 방전극을 통과시키는 관통홀(112); 및 상기 측면프레임의 외측면에 서로 일정거리 이격되어 형성되는 다수의 제1체결부(114);를 포함할 수 있다.In the present invention, the discharge frame 110 forms a discharge part by combining the above-described divider plate or plate-shaped electrode, discharge electrode, and electrode protection plate, and at the same time forms a kind of space together with the above-described electrode protection plate so that the plate-shaped electrode is not exposed to the outside. As shown in FIG. 5 , the discharge frame includes a side frame 113 penetrating in the direction in which the fluid flows; an electrode frame 111 vertically connecting opposite inner surfaces of the side frame and formed in a grid shape; a through hole 112 penetrating one surface and the other surface of the electrode frame in the fluid inflow direction and passing the discharge electrode; and a plurality of first fastening portions 114 formed to be spaced apart from each other by a predetermined distance on the outer surface of the side frame.

상기 측면프레임(113)은 도 5 등과 같이 유체를 통과시킬 수 있도록 유체의 유입 방향으로 관통된 틀 형상으로 형성되어 있으며, 여기에 상기 전극프레임(111)이 상기 측면프레임의 관통면에 격자형으로 일체 고정되어 상기 측면프레임의 내구성을 보강하도록 형성되어 있다. The side frame 113 is formed in a frame shape penetrating in the inflow direction of the fluid to allow the fluid to pass therethrough as shown in FIG. It is integrally fixed and is formed to reinforce the durability of the side frame.

또한 상기 전극프레임은 후술할 전극보호판과 결합하여 일종의 하우징으로 작용할 수 있다. 상기와 같이 형성된 하우징의 내부에는 상기 전극프레임 또는 전극보호판과 동일한 형태의 격자상의 판형전극이 위치하며, 이 판형전극에는 식수된 섬유상 다발형의 방전극이 유체가 흘러 나가는 방향으로 돌출되어 구비될 수 있다.In addition, the electrode frame may function as a kind of housing in combination with an electrode protection plate to be described later. A grid-shaped plate electrode having the same shape as that of the electrode frame or electrode protection plate is positioned inside the housing formed as described above, and the planted fibrous bundle-type discharge electrode protrudes in the direction in which the fluid flows. .

이를 위해 상기 전극프레임은 기본적으로 유체의 진입 방향으로 바라볼 때 판상의 물체가 다수 개 직교하여 형성된 격자형을 갖되, 상기 판상의 물체가 종방향 및 횡방향으로 교차하는 부분에 상기 전극프레임의 일면과 타면을 관통하는 관통홀(112)이 형성되는 것이 바람직하다.To this end, the electrode frame basically has a lattice shape in which a plurality of plate-shaped objects are orthogonal to each other when viewed in the direction in which the fluid enters, and one surface of the electrode frame is formed at a portion where the plate-shaped objects intersect in the longitudinal and lateral directions. It is preferable that a through-hole 112 penetrating the other surface is formed.

상기 관통홀은 상기 섬유상 다발형의 방전극을 전극보호판과 결합하여 형성된 하우징 외부로 노출시키기 위해 형성되는 것으로, 후술할 판형전극의 수용공과 유체의 진행방향으로 동일 선상에 형성됨으로써 방전극이 꺾이지 않고 노출될 수 있도록 한다.The through-hole is formed to expose the fibrous bundle-type discharge electrode to the outside of the housing formed by combining the electrode protection plate, and is formed on the same line as the receiving hole of the plate-type electrode to be described later in the flow direction of the fluid, so that the discharge electrode is exposed without being bent. make it possible

또한 상기 방전프레임은 상기 분할판(120)과 결합하기 위해 외측면을 따라 다수의 제1체결부(114)가 서로 일정거리 형성될 수 있다. 상기 제1체결부는 상기 분할판의 제2체결부와 대향하는 위치에 형성되어 서로 결합함으로써 분할판과 방전프레임이 일체로 형성되도록 하는 것으로, 이때 결합방법이나 수단 등을 한정하지 않으나, 도 5 등과 같이 상기 제1체결부마다 상기 방전프레임의 외측면에서 내측면 방향으로 수용공이 일정 깊이로 타공되며, 상기 제2체결부에도 대향되는 면에 수용공이 타공됨으로써 상기 수용공들에 볼트 등의 체결수단(미도시)이 삽입되는 것이 바람직하다.In addition, in the discharge frame, a plurality of first fastening parts 114 may be formed at a predetermined distance from each other along the outer surface in order to be coupled to the dividing plate 120 . The first fastening part is formed at a position opposite to the second fastening part of the divider plate and coupled to each other so that the divider plate and the discharge frame are integrally formed. Similarly, for each of the first fastening parts, a receiving hole is drilled to a predetermined depth from the outer side to the inner side of the discharge frame, and a receiving hole is also punched on the surface opposite to the second fastening part, so that the receiving holes are fastened with bolts or the like. (not shown) is preferably inserted.

상기 분할판(120)은 도 4와 같이 상기 방전프레임의 서로 대향하는 내측면을 수직으로 연결하며 격자형으로 결합하여 관통공간을 구획하기 위해 구비되는 것으로, 유체의 흐름을 방해하지 않는 선에서 인접하여 노출된 방전극 간의 전기적인 간섭을 막아 유체 내 포집 대상의 대전율을 더욱 높이는 역할을 한다.As shown in FIG. 4 , the dividing plate 120 is provided to divide the through space by vertically connecting opposite inner surfaces of the discharge frame and combining them in a lattice shape. This prevents electrical interference between the exposed discharge electrodes, thereby further increasing the charging rate of the object to be collected in the fluid.

상기 분할판은 기본적으로 상기 방전프레임의 내측면과 동일한 형상의 판재가 상기 내측면과 동일한 방향으로 다수 개 배열되어 서로 직교하여 상기 전극프레임 등과 유사한 형태를 가진다. 다만 상술한 바와 같이 상기 방전프레임의 관통공간을 구획하되, 상기 방전극 간의 전기적인 간섭을 막기 위해 도 4와 같이 분할판에 의해 구획된 구역마다 상기 다발형의 방전극이 하나씩 돌출되어 노출되도록 구비되는 것이 바람직하다. 즉, 유체가 유입되는 방향을 기준으로 방전부를 바라보았을 때 상기 격자형의 전극프레임에서 관통홀이 상기 분할판에 의해 구획된 구역의 중앙마다 하나씩 위치하도록 형성되는 것이다.The dividing plate basically has a shape similar to the electrode frame and the like, in which a plurality of plates having the same shape as the inner surface of the discharge frame are arranged in the same direction as the inner surface and are orthogonal to each other. However, as described above, the through space of the discharge frame is partitioned, but in order to prevent electrical interference between the discharge electrodes, as shown in FIG. 4, the bundle-type discharge electrodes are provided to protrude and be exposed one by one in each area partitioned by the dividing plate. desirable. That is, when the discharge unit is viewed based on the direction in which the fluid flows, in the grid-type electrode frame, one through hole is formed to be located at each center of the region partitioned by the partition plate.

이를 위해 상기 분할판은 상기 내측면의 형성 방향과 동일한 방향으로 다수 개 배열되어 서로 직교하되, 상기 전극프레임이나 전극보호판을 통과시켜 이들에 의한 간섭을 방지하도록 하기 위해 도 5와 같이 일측단의 일정 영역에‘ㄷ’자형 채널 형태로 형성되는 프레임수용홈(122)을 더 구비할 수 있다. 상기 프레임수용홈은 유체의 흐름을 방해하지 않는 선에서 상기 전극프레임, 전극보호판을 통과시킬 수 있을 정도의 크기나 형태를 가지는 것이 좋다.To this end, a plurality of the partition plates are arranged in the same direction as the formation direction of the inner surface and are orthogonal to each other. A frame accommodating groove 122 formed in a 'C'-shaped channel shape may be further provided in the region. Preferably, the frame accommodating groove has a size or shape sufficient to allow the electrode frame and the electrode protection plate to pass through in a line that does not obstruct the flow of the fluid.

또한 상기 분할판은 상기 방전프레임의 측면프레임과 고정하기 위해 일단 또는 양단이 상기 측면프레임의 측면 형성 방향으로 수직으로 절곡하여 형성된 제2체결부(121)를 더 구비하여 상기 측면프레임의 제1체결부와 대향 및 체결되도록 할 수 있다.In addition, the divider plate further includes a second fastening part 121 formed by bending one end or both ends vertically in the direction of forming the side surface of the side frame in order to fix it with the side frame of the discharge frame, so that the first fastening of the side frame is provided. It can be made to face and engage with the wealth.

상기 제2체결부는 상술한 바와 같이 상기 제1체결부와의 체결 방법이나 체결 형태 등을 한정하지 않으며, 일예로 도 4와 같이 분할판의 끝단 중 일정 부분을 연장하여 돌출시킨 부분을 수직으로 절곡하여 형성할 수 있으며, 체결수단을 삽입하기 위한 수용공이 절곡된 상기 제2체결부의 일면 및 타면을 관통하도록 형성될 수 있다.The second fastening part does not limit the fastening method or the fastening form with the first fastening part as described above, and as an example, a portion protruding by extending a certain part of the end of the divider plate is bent vertically as shown in FIG. 4 . and may be formed, and a receiving hole for inserting the fastening means may be formed to penetrate one surface and the other surface of the bent second fastening part.

본 발명에서 상기 판형전극(130)과 방전극(140)은 유체 내 포집 대상에 전압을 인가하기 위해 구비되는 것으로, 상기 판형전극은 상기 방전프레임의 관통면을 향해 유체의 흐름을 방해하지 않는 선에서 격자형을 가지도록 고정되며, 상술한 바와 같이 섬유 다발 형태의 방전극을 식재할 수 있는 수용공(131)이 종방향과 횡방향이 교차하는 부분마다 하나씩 형성될 수 있다.In the present invention, the plate-shaped electrode 130 and the discharge electrode 140 are provided to apply a voltage to the object to be collected in the fluid. It is fixed to have a lattice shape, and as described above, one receiving hole 131 capable of planting a discharge electrode in the form of a fiber bundle may be formed at each intersection in the longitudinal direction and the transverse direction.

상기 판형전극은 전압이 인가되거나 접지될 수 있도록 전도체로 구비되어 방전극에 인가되는 전압에 따라 전기장을 형성할 수 있으며, 상기 방전극이 유체의 유입 방향에서 배출 방향으로 돌출될 수 있도록 유체의 유입 방향 또는 배출 방향으로 대면적을 갖는 판상으로 구비될 수 있다. 상기와 같이 판형전극이 배열되면 상기 방전극에 방전에 따른 이온화 영역이 발생할 수 있는 공간이 확보될 수 있으며, 균일한 전기장이 형성될 수 있다.The plate-shaped electrode is provided with a conductor so that a voltage can be applied or grounded to form an electric field according to the voltage applied to the discharge electrode, and the discharge direction of the fluid so that the discharge electrode can protrude from the inflow direction of the fluid to the discharge direction. It may be provided in a plate shape having a large area in the discharge direction. When the plate-shaped electrodes are arranged as described above, a space in which an ionization region due to discharge can be generated in the discharge electrode can be secured, and a uniform electric field can be formed.

상기 판형전극은 형태, 개수 및 재질 등을 한정하지는 않는다. 형태의 경우 유체의 흐름을 방해하지 않는 선에서 평판 또는 굴곡판 등을 포함하는 다양한 형태가 다수 구비되는 것이 좋다. 다만 재질의 경우 방전 영역을 형성하기 위해 전도성 물질(도체)로 이루어지는 것이 바람직하며, 제조 용이성이나 원가 절감 측면에서 금속 재질, 더욱 바람직하게는 스테인레스 스틸이나 구리로 구성되는 것이 바람직하다. The plate-shaped electrode is not limited in shape, number, and material. In the case of the shape, it is preferable to provide a plurality of various shapes including a flat plate or a curved plate in a line that does not obstruct the flow of the fluid. However, the material is preferably made of a conductive material (conductor) to form the discharge region, and is preferably made of a metal material, more preferably stainless steel or copper in terms of manufacturing easiness or cost reduction.

상기 방전극(140)은 섬유상을 띄되, 하나가 아닌 다수개가 다발 형태로 뭉쳐져 상기 판형전극의 수용공에 식재되어 유체의 이동 방향과 나란하게 다수 개 구비될 수 있으며, 상기 판형전극과 전기적으로 연결되어 판형전극에 공급된 전압에 의해 방전에 따른 이온화가 진행될 수 있다.The discharge electrode 140 has a fibrous shape, but not one but a plurality of bundles are planted in the receiving hole of the plate-shaped electrode, and a plurality of discharge electrodes 140 may be provided in parallel with the movement direction of the fluid, and are electrically connected to the plate-shaped electrode Ionization according to the discharge may proceed by the voltage supplied to the plate-shaped electrode.

상기 방전극은 상술한 바와 같이 다수 개 구비되되, 인접한 방전극 간의 전기적인 간섭을 방지하기 위해 다수의 분할판으로 구획된 관통공간마다 하나씩 위치하며, 상기 판형전극 등과 마찬가지로 형태, 개수 및 재질을 한정하는 것은 아니나 재질의 경우 도체인 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 오존의 발생을 억제하는 측면에서 탄소섬유로 형성되는 것이 바람직하다. A plurality of the discharge electrodes are provided as described above, but one is located in each through space partitioned by a plurality of dividers to prevent electrical interference between adjacent discharge electrodes, and limiting the shape, number and material, like the plate-shaped electrode, is However, in the case of the material, it is preferable that it is a conductor, and more preferably, it is preferably formed of carbon fiber in terms of suppressing the generation of ozone.

일반적으로 전기집진장치는 코로나 방전을 이용하여 전하를 인가하여 미세입자를 하전시키고, 상극 극성을 가지는 하전된 미세입자를 전기장 속으로 이동시켜 수거하는 방식으로 동작한다. 때문에 기존의 일반 필터형 집진장치에 비해 집진효율은 높으나 고전압에 의해 발생하는 코로나 방전으로 공기를 이온화시키기 때문에 공기 내 산소를 오존으로 바꾸게 되며, 기타 유해가스 또한 질산화물이나 황산화물로 변경시키기 때문에 실내 공간에 적용하기 어렵다. 여기에 집진판 등의 주요 부품들이 금속 재질로 되어 있으므로 부식으로 인한 전기 스파크와 오존이 발생하는 문제점이 있다.In general, the electrostatic precipitator operates by applying electric charge using corona discharge to charge the fine particles, and collecting the charged fine particles having an upper polarity by moving them into an electric field. Therefore, the dust collection efficiency is higher than that of the conventional filter-type dust collector, but because the corona discharge generated by high voltage ionizes the air, oxygen in the air is changed to ozone, and other harmful gases are also changed to nitroxide or sulfur oxide. difficult to apply to Here, since the main parts such as the dust collecting plate are made of metal, there is a problem in that electric sparks and ozone are generated due to corrosion.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 상기 전압이 인가되는 방전극을 탄소섬유 다발로 형성함에 따라 기존의 전압 인가형 포집필터에 비해 낮은 전압에도 여과 대상을 하전시킬 수 있으며 오존의 발생 또한 억제할 수 있다.The present invention is to solve the above problems, and as the discharge electrode to which the voltage is applied is formed of a bundle of carbon fibers, the filtration target can be charged even at a low voltage compared to the conventional voltage application type collecting filter, and ozone is also generated. can be suppressed

상기 방전극은 다수 개의 탄소섬유 필라멘트가 다발로 묶인 복수 개의 봉(원통) 형상으로 구비되어 상기 판형전극에 식재되며, 상기 분할판에 의해 구획된 관통공간에 등간격으로 구비될 수 있다. 상기 방전극은 판형전극에 전압이 인가되면 방전이 일어나 이온이 발생할 수 있다.The discharge electrode is provided in the shape of a plurality of rods (cylindrical) in which a plurality of carbon fiber filaments are bundled and planted on the plate-shaped electrode, and may be provided at equal intervals in the through space partitioned by the dividing plate. In the discharge electrode, when a voltage is applied to the plate-shaped electrode, a discharge may occur and ions may be generated.

상기 방전극은 직경이 작은 탄소섬유의 다발로 구비됨으로써 비표면적을 증가시키는 효과를 가져온다. 이러한 비표면적의 증가는 일반 원통형상의 도체 방전극에 비해 방전극 주변의 국부적인 자기장을 더욱 키울 수 있기 때문에 낮은 전압에서도 방전이 일어나게 되며, 자연스럽게 기존의 전기집진장치에 비해 오존의 발생량을 크게 낮출 수 있다.The discharge electrode is provided with a bundle of carbon fibers having a small diameter, thereby increasing the specific surface area. Since this increase in specific surface area can increase the local magnetic field around the discharge electrode more than that of a general cylindrical conductor discharge electrode, discharge occurs even at a low voltage, and naturally, the amount of ozone generated can be significantly lowered compared to the conventional electrostatic precipitator.

또한 상기 방전극은 상기 판형전극과 결합방법을 한정하지 않으며, 예를 들어 상기 판형전극의 수용공과 끼움결합이 가능한 돌출턱(미도시)이 더 구비되어 상기 상기 방전극을 이루는 탄소섬유 다발을 고정하도록 한다. 이를 통해 상기 방전극은 다수의 분할판으로 인해 구획된 동일한 형태의 관통공간 내에 분할판 또는 방전프레임의 내측면과 대향하도록 위치하여 전기장의 형성 면적을 더욱 증가시킬 수 있다. 따라서 저전압에서도 균일하고 안정적인 대전 성능을 유지하면서도 포집 대상의 하전 효과를 크게 높일 수 있으며, 오존이나 기타 유해물질의 생성을 더욱 억제시킬 수도 있다.In addition, the discharge electrode is not limited to the method of coupling with the plate-shaped electrode, for example, a protrusion (not shown) capable of fitting with the receiving hole of the plate-shaped electrode is further provided to fix the carbon fiber bundle constituting the discharge electrode. . Through this, the discharge electrode is positioned to face the inner surface of the divider or the discharge frame in the through space of the same shape partitioned by the plurality of dividers, thereby further increasing the formation area of the electric field. Therefore, it is possible to significantly increase the charging effect of the target object while maintaining uniform and stable charging performance even at low voltage, and further suppress the generation of ozone or other harmful substances.

상기 돌출턱은 형태나 수용공 간의 결합방법을 한정하지 않는다. 일예로, 상기 삽입공의 내주면에는 삽입공의 직경 방향으로 하나 이상의 앵커(미도시)가 위치함으로써 상기 탄소섬유 필라멘트의 일단을 앵커를 통해 구분되는 두 개의 공간에 통과시키는 방식으로 식모하여 고정할 수 있으며, 앵커리스 방식에 의해 상기 삽입공에 다수의 탄소섬유 필라멘트를 직접 식모할 수도 있다.The protruding jaw does not limit the shape or the coupling method between the accommodating hole. For example, one or more anchors (not shown) are positioned on the inner circumferential surface of the insertion hole in the radial direction of the insertion hole, so that one end of the carbon fiber filament is implanted and fixed in such a way that it passes through two spaces separated through the anchor. Also, a plurality of carbon fiber filaments may be directly implanted in the insertion hole by an anchorless method.

상기 전극보호판(150)은 상기 방전극이 식재된 판형전극을 외부에 노출시키지 않도록 감쌈으로써 상기 방전극이나 판형전극을 보호함과 동시에 방전극에 의해 형성된 전자기장이 관통공간 내에만 형성되도록 하여 저전압에서 포집 효율을 극대화할 수 있다.The electrode protection plate 150 protects the discharge electrode or the plate-shaped electrode by wrapping the plate-shaped electrode on which the discharge electrode is planted so as not to expose it to the outside, and at the same time ensures that the electromagnetic field formed by the discharge electrode is formed only in the through space, thereby increasing the collection efficiency at low voltage. can be maximized.

상기 전극보호판은 도 5와 같이 기본적으로 상기 전극프레임(111)의 하단, 유체의 진입방향을 기준으로 상류(upstream)에 위치하며, 상기 전극프레임과 결합하여 일종의 공간을 형성하게 된다. 이를 위해 상기 전극보호판은 상기 전극프레임과 동일한 형태인 격자형으로 형성되되 상기 전극프레임과 전극보호판은 서로 대향하는 방향으로 양단이 수직으로 절곡되도록 형성되어 서로 결합하였을 때 이들과 동일한 형상의 판형전극(130)이 내부에 수용되는 것이 바람직하다.As shown in FIG. 5 , the electrode protection plate is basically located at the bottom of the electrode frame 111 and upstream with respect to the entry direction of the fluid, and is combined with the electrode frame to form a kind of space. To this end, the electrode protection plate is formed in a lattice shape having the same shape as the electrode frame, and the electrode frame and the electrode protection plate are formed so that both ends are vertically bent in opposite directions. 130) is preferably accommodated therein.

상기 전극보호판은 형태나 크기, 재질 등을 한정하지는 않으나, 형태는 전극프레임 또는 판형전극과 동일한 것이 바람직하며, 재질은 판형전극의 전자기장 형성 위치를 한정하기 위해 내열성 고분자 등의 부도체로 형성되는 것이 바람직하다.Although the shape, size, and material of the electrode protection plate are not limited, the shape is preferably the same as that of the electrode frame or plate-shaped electrode, and the material is preferably formed of an insulator such as a heat-resistant polymer in order to limit the electromagnetic field formation position of the plate-shaped electrode. do.

본 발명에서 상기 포집부(200)는 포집 대상을 포집하는 다층 구조의 복합여재(210); 및 상기 복합여재의 일면 또는 양면에 형성되며 격자형으로 형성되는 집진전극, 상기 집진전극의 일면 및 타면에 각각 위치하여 결합하는 상부하우징 및 하부하우징을 포함하는 전극부(220);를 포함하여 구성될 수 있다.In the present invention, the collecting unit 200 includes a multi-layered composite filter medium 210 for collecting a collection target; And the dust collecting electrode formed on one side or both sides of the composite filter material and formed in a grid shape, the electrode unit 220 including an upper housing and a lower housing that are positioned and coupled to one and the other surface of the dust collecting electrode, respectively; can be

구체적으로 상기 포집부는 도 3, 6 등과 같이 상기 복합여재(210)가 전체 필터모듈에 중간에 위치하도록 구비되며, 유체의 진행방향을 기준으로 상기 복합여재의 일면 또는 양면에 망사형전극(222)을 포함하는 전극부가 위치하도록 한다. 또한 상기 복합여재는 유체의 진입방향으로 산과 골이 교호로 형성되도록 절곡되는 구조를 가지도록 할 수 있다. Specifically, the collecting part is provided such that the composite filter medium 210 is positioned in the middle of the entire filter module as shown in FIGS. 3 and 6, and a mesh-type electrode 222 is provided on one or both sides of the composite filter based on the flow direction of the fluid. An electrode unit including a . In addition, the composite filter media may have a structure in which mountains and valleys are alternately formed in the fluid entry direction.

상기 포집부는 상기 방전부와 마찬가지로 전압이 인가되어 대전되도록 하며 상술한 바와 같이 유체 내 포집 대상은 상기 복합여재와 서로 상극이 되며, 전극부와는 동일한 극을 이루도록 대전될 수 있다. 따라서 전극부와 포집 대상이 척력이 발현되도록 하여 포집 대상을 복합여재 쪽으로 자연스럽게 밀어내게 되며, 복합여재는 인력에 의해 포집 대상을 포집함으로써 유체의 여과를 진행할 수 있다.The collecting unit is charged by applying a voltage like the discharging unit, and as described above, the collecting object in the fluid is opposite to the composite filter material and may be charged to form the same polarity as the electrode unit. Therefore, the electrode part and the collection object are made to express repulsive force, and the collection object is naturally pushed toward the composite filter medium, and the composite filter material can filter the fluid by collecting the collection object by manpower.

본 발명에서 본 발명에서 상기 복합여재(210)는 통기성을 가지는 시트가 다층 적층되어 형성되는 것으로 여과 대상을 직접적으로 포집하는 역할을 하며, 구체적으로 금속입자를 포함하는 섬유로 형성된 제1전도성시트(211); 상기 제1전도성시트의 일면에 배치되며, 탄소섬유 또는 활성탄소섬유의 부직포를 포함하는 흡착부재(212); 및 상기 흡착부재의 일면에 배치되며, 금속입자를 포함하는 섬유로 형성된 제2전도성시트(213);를 포함할 수 있다.In the present invention, in the present invention, the composite filter material 210 is formed by stacking multi-layered sheets having air permeability, and serves to directly collect the filtration target, specifically, a first conductive sheet formed of fibers including metal particles ( 211); an adsorption member 212 disposed on one surface of the first conductive sheet and including a nonwoven fabric of carbon fiber or activated carbon fiber; and a second conductive sheet 213 disposed on one surface of the adsorption member and formed of fibers including metal particles.

본 발명에서 상기 제1전도성시트(211) 또는 제2전도성시트(213)는 상술한 바와 같이 금속입자를 포함하는 섬유로 형성된 것으로, 전자의 이동이 가능한 금속입자를 섬유 내에 분산시키거나, 상기 금속입자의 전구체를 포함하여 방사시킨 후 이를 환원하거나, 금속입자를 직접 가공하여 금속성분만을 포함하는 섬유로 제조할 수 있다.In the present invention, the first conductive sheet 211 or the second conductive sheet 213 is formed of a fiber containing metal particles as described above, and the metal particles capable of electron movement are dispersed in the fiber, or the metal After spinning including the precursor of the particle, it can be reduced, or the metal particle can be directly processed to produce a fiber containing only the metal component.

상기 제1전도성시트 또는 제2전도성시트를 이루는 금속입자를 포함하는 섬유, 구체적으로 금속섬유는 구체적인 성분의 함량에 따라 다르나 일반적으로 머리카락(약 70 내지 100 ㎛)보다 직경이 작은 50 ㎛ 미만의 미세한 직경을 가지면서 직경 대비 길이가 100배 이상이 되는 섬유 형상의 금속으로, 섬유 형상이 가지는 유연성과 함께 금속 고유의 기계적 특성과 전기 전도도, 내열, 내식성을 보유하고 있으며, 고온 소결공정을 통해 기공도 70% 이상의 다공체로 제조함으로써 고온, 고압용 필터나 고면적 전극 소재 등으로 사용될 수 있다.Fibers comprising metal particles constituting the first conductive sheet or the second conductive sheet, specifically metal fibers, vary depending on the content of specific components, but are generally smaller than hair (about 70 to 100 μm) in diameter less than 50 μm. It is a fibrous metal with a diameter and a length of 100 times or more. It has the mechanical properties, electrical conductivity, heat resistance, and corrosion resistance inherent to metals along with the flexibility of the fiber shape. It can be used as a high-temperature, high-pressure filter or a high-area electrode material by making it with 70% or more of porous material.

또한 금속입자는 항균, 소취, 전자파차폐, 원적외선 방출 등의 복합적인 효과를 가지며, 특히 살균 기능을 가지는데, 이를 미량동 작용(oligodynamic action)이라 한다.In addition, metal particles have complex effects such as antibacterial, deodorant, electromagnetic wave shielding, and far-infrared emission, and in particular have a sterilizing function, which is called oligodynamic action.

미량 살균 작용이라고도 불리는 미량동 작용은 콜로이드가 세포 원형질 속의 설퍼하이드릴기(-SH)와 강하게 결합하여 산화환원계를 저해하는 작용으로 세균이나 균류가 금속의 표면을 지나갈 때, 금속 원자가 미생물의 대사작용을 교란시켜 그 결과, 몇 시간 안에 미생물이 죽게 된다.The micro-activation action, also called micro-bactericidal action, is an action in which colloids bind strongly with sulfur hydryl groups (-SH) in the cell protoplasm to inhibit the redox system. The result is that the microbes die within a few hours.

상기 미량동 작용은 구리 이외에도 은, 납, 수은, 백금, 금, 코발트, 주석 등의 금속이 있고 그 중에서도 병원체를 비교적 빨리 죽이고 다른 금속과는 다르게 독성이 없는 구리와 은, 백금 등이 일반적으로 많이 사용되고 있다. 이로 인해 냄새를 유발하는 세균의 제거로 탈취, 소취효과도 있다.In addition to copper, the trace copper action includes metals such as silver, lead, mercury, platinum, gold, cobalt, and tin. Among them, copper, silver, platinum, etc., which kill pathogens relatively quickly and are not toxic unlike other metals, are generally abundant. is being used As a result, it removes odor-causing bacteria and has deodorizing and deodorizing effects.

상기 금속섬유는 제조방법을 한정하지 않는다. 일예로, 금속성분의 전구체를 이용하는 경우 하나 이상의 금속 전구체와 고분자를 혼합하여 마스터배치를 제조한 후, 이를 용융방사하여 제조할 수 있다. 이때 제조조건은 본 발명에서 한정하지 않으나, 상기 마스터배치를 150 내지 300℃의 온도에서 용융시켜 방사용액을 제조한 후, 방사온도 280 내지 330℃ 및 방사속도 3,000 내지 4,000m/min로 하여 용융 방사하는 것이 바람직하며, 필요에 따라 단섬유 형태의 금속사나 금속입자를 더 포함하여 방사할 경우, 상술한 전기전도도나 항균 효과의 향상이 두드러질 수 있다.The metal fiber is not limited to a manufacturing method. For example, when using a precursor of a metal component, one or more metal precursors and a polymer are mixed to prepare a masterbatch, and then melt-spinning may be performed to prepare the masterbatch. At this time, the manufacturing conditions are not limited in the present invention, but the masterbatch is melted at a temperature of 150 to 300° C. to prepare a spinning solution, and then melt-spinning at a spinning temperature of 280 to 330° C. and a spinning speed of 3,000 to 4,000 m/min. It is preferable to do so, and when spun by further including a metal sand or metal particles in the form of short fibers if necessary, the above-described electrical conductivity or antibacterial effect may be significantly improved.

상기 금속 전구체는 은(Ag), 금(Au), 셀레늄(Se), 아연(Zn), 게르마늄(저마늄, Ge), 텅스텐(W)뿐만 아니라 구리(Cu), 백금(Pt), 망간(Mn), 철(Fe), 코발트(Co), 니켈(Ni), 루비듐(Rb), 로듐(Rh), 인듐(In), 주석(Sn)이나 란탄족 등과 같은 금속의 금속 카르보닐, 금속 아세틸아세토네이트, 금속 알콕사이드, 금속염(예컨대, Cl^-, NO₃ ^-, SO₄ ^2-, PO₄ ^3- 등과의 염) 등을 포함할 수 있다.The metal precursor is silver (Ag), gold (Au), selenium (Se), zinc (Zn), germanium (germanium, Ge), tungsten (W) as well as copper (Cu), platinum (Pt), manganese ( Metal carbonyl of metals such as Mn), iron (Fe), cobalt (Co), nickel (Ni), rubidium (Rb), rhodium (Rh), indium (In), tin (Sn) or lanthanide, metal acetyl acetonates, metal alkoxides, metal salts (eg, salts with Cl ⁻ , NO ₃ ⁻ , SO ₄ ^2- , PO ₄ ^3- , etc.) and the like.

구체적으로 상기 금속 전구체의 예를 들면 염화금산칼륨(KAuCl₄), 염화금산나트륨(NaAuCl₄), 염화금산(HAuCl₄), 브롬화금산나트륨(NaAuBr₄), 염화금(AuCl), 염화금(Ⅲ)(AuCl₃), 브롬화금(AuBr₃), 소듐 테트라클로로 플레티네이트(Na₂PtCl₄), 포타슘 테트라클로로 플레티네이트(K₂PtCl₄), 백금 클로라이드(PtCl₂) 및 염화 백금산(H₂PtCl₆) 등이 있다. 이들은 모두 물과 같은 용매에 쉽게 용해되며, 환원에 의해 고체화될 때 담지체의 기공 내에서 나노 크기로 전환됨으로써 담지효과를 극대화할 수 있다.Specifically, examples of the metal precursor include potassium chloride (KAuCl ₄ ), sodium chloride (NaAuCl ₄ ), chloroauric acid (HAuCl ₄ ), sodium bromide (NaAuBr ₄ ), gold chloride (AuCl), gold (III) chloride ( AuCl ₃ ), gold bromide (AuBr ₃ ), sodium tetrachloro platinum (Na ₂ PtCl ₄ ), potassium tetrachloro platinum (K ₂ PtCl ₄ ), platinum chloride (PtCl ₂ ) and chloroplatinic acid (H ₂ PtCl) ₆ ) and so on. All of these are easily dissolved in a solvent such as water, and when they are solidified by reduction, they are converted to a nano size in the pores of the support, thereby maximizing the support effect.

또한 상기 금속 카르보닐의 예를 들면, Fe(CO)₅, Fe(C₅H₅)₂, Co(CO)₃(NO), Co(CO)₃(C₅H₅), Co₂(CO)₈, Cr(CO)₆, Ni(CO)₄, Mn₂(CO)₁₀ 등을 포함할 수 있으며, 금속 아세틸아세토네이트의 예는 Pt(acac)₂, Pd(acac)₂, Fe(acac)₃, Co(acac)₂, Sn(acac)₃, Ba(acac)₂ 등을 포함할 수 있다. 금속 알콕사이드의 예는 티타늄 알콕사이드(예컨대, Ti(O-i-C₃H₇)₄), 지르코늄 알콕사이드(예컨대, Zr(O-C₄H₉)₄ 등을 포함할 수 있으며, 금속염의 예는 PdCl₂, Pd(NO₃)₂, FeCl₃, FeCl₂, Fe(NO₃)₃, FeSO₄, CoCl₃, CoCl₂, Co(NO₃)₃, NiSO₄, NiCl₂, Ni(NO₃)₂, TiCl₄, ZrCl₄, H₂PtCl₆, H₂PdCl₆, BaCl₂, BaSO₄, BaCl₂, BaSO₄, RhCl₃ 등을 포함할 수 있다. In addition, for example of the metal carbonyl, Fe(CO) ₅ , Fe(C ₅ H ₅ ) ₂ , Co(CO) ₃ (NO), Co(CO) ₃ (C ₅ H ₅ ), Co ₂ (CO) ) ₈ , Cr(CO) ₆ , Ni(CO) ₄ , Mn ₂ (CO) ₁₀ , and the like, and examples of metal acetylacetonates include Pt(acac) ₂ , Pd(acac) ₂ , Fe(acac) ) ₃ , Co(acac) ₂ , Sn(acac) ₃ , Ba(acac) ₂ , and the like. Examples of metal alkoxides may include titanium alkoxides (eg, Ti(OiC ₃ H ₇ ) ₄ ), zirconium alkoxides (eg, Zr(OC ₄ H ₉ ) ₄ , etc., and examples of metal salts include PdCl ₂ , Pd(NO) ₃ ) ₂ , FeCl ₃ , FeCl ₂ , Fe(NO ₃ ) ₃ , FeSO ₄ , CoCl ₃ , CoCl ₂ , Co(NO ₃ ) ₃ , NiSO ₄ , NiCl ₂ , Ni(NO ₃ ) ₂ , TiCl ₄ , ZrCl ₄ , H ₂ PtCl ₆ , H ₂ PdCl ₆ , BaCl ₂ , BaSO ₄ , BaCl ₂ , BaSO ₄ , RhCl ₃ and the like.

상기 금속 전구체는 이 외에도, 다양한 금속 전구체(예컨대, Pt(CF₃COCHCOCF₃)₂, Pt(O)(triphenylphosphine)₄(CO)_x, Na₂PdCl₄, Ag(CF₃COO), 질산구리, 할로젠화구리, 아세트산구리, 인산구리, 구리알콕사이드 등)를 사용할 수 있으며, 이들은 단독으로 또는 둘 이상 혼합하여 사용할 수 있다.The metal precursor is, in addition to this, various metal precursors (eg, Pt(CF ₃ COCHCOCF ₃ ) ₂ , Pt(O)(triphenylphosphine) ₄ (CO) _x , Na ₂ PdCl ₄ , Ag(CF ₃ COO), copper nitrate, copper halide, copper acetate, copper phosphate, copper alkoxide, etc.) may be used, and these may be used alone or in combination of two or more.

상기 금속 전구체로 더욱 바람직하게는 소듐 테트라클로로 플레티네이트(Na₂PtCl₄), 포타슘 테트라클로로 플레티네이트(K₂PtCl₄), 백금 클로라이드(PtCl₂) 및 염화 백금산(H₂PtCl₆) 등의 백금 전구체와 질산구리, 할로젠화구리, 아세트산구리, 인산구리, 구리알콕사이드 등의 구리 전구체를 혼합하는 것이 바람직하다. More preferably as the metal precursor, sodium tetrachloro platinum (Na ₂ PtCl ₄ ), potassium tetrachloro platinum (K ₂ PtCl ₄ ), platinum chloride (PtCl ₂ ) and chloroplatinic acid (H ₂ PtCl ₆ ), etc. It is preferable to mix copper precursors, such as a platinum precursor of copper nitrate, a copper halide, copper acetate, copper phosphate, and a copper alkoxide.

상기 금속전구체는 조성비를 한정하는 것은 아니나 고분자 100 중량부 대비 10 내지 30 중량부 포함하는 것이 바람직하다. 금속전구체의 함량이 상기 범위 미만인 경우 전도성이 제대로 발현되지 않으며, 상기 범위를 초과하는 경우 고분자의 함량 부족으로 사절이 빈번하게 발생할 수 있다.Although the composition ratio of the metal precursor is not limited, it is preferable to include 10 to 30 parts by weight based on 100 parts by weight of the polymer. When the content of the metal precursor is less than the above range, conductivity is not properly expressed.

상기와 같이 금속 전구체를 이용하는 경우, 액체 상태의 금속 전구체를 환원하는 환원제가 더 포함되는 것이 바람직하다. 이때 상기 환원제는 상술한 금속원소를 포함하는 화합물과의 반응에 의해 이들 원소를 포함하는 소정의 화합물을 제조할 때 필요한 환원반응을 유발할 수 있는 물질이라면 특별히 제한하지 않으며, 유기물 또는 무기물 환원제를 포함한 공지의 환원제를 사용할 수 있다.When using the metal precursor as described above, it is preferable that a reducing agent for reducing the metal precursor in a liquid state is further included. At this time, the reducing agent is not particularly limited as long as it is a material that can induce a reduction reaction necessary when preparing a predetermined compound containing these elements by reaction with the compound containing the above-described metal elements, and known including organic or inorganic reducing agents. of reducing agents can be used.

이러한 환원제의 예를 들면 수소화붕소나트륨(NaBH₄), 수소화알루미늄리튬(LiAlH₄), 디이소부틸알루미늄하이드라이드(DIBALH) 등이 있으며, 이들은 단독으로 또는 둘 이상 혼합하여 사용하여도 좋다.Examples of such a reducing agent include sodium borohydride (NaBH ₄ ), lithium aluminum hydride (LiAlH ₄ ), diisobutylaluminum hydride (DIBALH), and the like, and these may be used alone or in combination of two or more.

상기 금속 전구체와 혼합될 고분자는 섬유화가 가능한 것이라면 종류에 한정하지 않으며, 구체적으로 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리아크릴, 폴리이미드 및 재생 셀룰로스 등의 용융 가능한 고분자 수지를 사용하는 것이 바람직하다.The polymer to be mixed with the metal precursor is not limited to a type as long as it can be made into fibers, and specifically, it is preferable to use a meltable polymer resin such as polyester, polyamide, polyacryl, polyimide, and regenerated cellulose.

또한 금속입자를 직접 가공하는 경우 당업계에 통상적으로 알려진 다양한 금속섬유 제조기술을 응용하는 것이 바람직하다. 이러한 금속섬유 제조기술의 예를 들면, 다발인발법(bundle drawing process), 절삭법(rotary cutting, shaving), 급냉응고법(rapid solidification process), 분말압출법(powder extrusion process), 테일러법(taylor process), CME(crucible melt extraction)법, PDME(pendant drop melt extraction)법, 습식방사법(In-RotatingWater-Spinning) 등을 포함할 수 있으며, 이들 중 CME법과 같은 용융추출법을 적용하는 것이 보다 가는 직경을 가지는 금속섬유를 제조할 수 있어 바람직하다.In addition, when directly processing metal particles, it is preferable to apply various metal fiber manufacturing techniques commonly known in the art. Examples of the metal fiber manufacturing technology include a bundle drawing process, a rotary cutting, shaving, a rapid solidification process, a powder extrusion process, and a taylor process. ), crucible melt extraction (CME) method, pendant drop melt extraction (PDME) method, wet spinning method (In-Rotating Water-Spinning), etc. It is preferable because it can manufacture metal fibers.

상기와 같이 금속입자를 포함하는 섬유는 도전성을 가지는 도전성 섬유이며, 불규칙하게 서로 엉킨 부직포 형태로 배열됨으로써 상기 제1전도성시트 또는 제2전도성시트를 이루게 된다. 상기 도전성 섬유는 대체적으로 구부러진 불규칙한 형태를 가지면서 서로 물리적, 화학적 접촉 또는 결합을 통해 전기적으로 접속되어 하나의 도전성 네트워크를 형성할 수 있다. 또한 상기 도전성 네트워크는 도전성 섬유들이 휘어지거나 꺾여 서로 결속됨으로써 형성되기 때문에 시트 내부에 기공을 가지면서도 기계적으로 견고하며, 섬유적 특성 때문에 가요성을 가질 수 있다. As described above, the fiber including the metal particles is a conductive fiber having conductivity, and is arranged in a nonwoven fabric form entangled with each other irregularly to form the first conductive sheet or the second conductive sheet. The conductive fibers may be electrically connected to each other through physical and chemical contact or bonding to form one conductive network while having an irregularly curved shape. In addition, since the conductive network is formed by binding to each other by bending or bending conductive fibers, the conductive network is mechanically strong while having pores inside the sheet, and may have flexibility due to its fibrous properties.

때문에 상기 제1전도성시트 또는 제2전도성시트는 기공을 통해 비교적 큰 직경의 미세입자나 먼지를 흡착할 수 있으며, 유체를 통과시킬 수도 있다. 여기에 상술한 미량동 효과로 인해 항균효과를 발현할 수 있으며, 후술할 고전압판과의 사이에 전계가 형성되기 때문에 초미세먼지 등을 더욱 효과적으로 포집할 수 있다.Therefore, the first conductive sheet or the second conductive sheet can adsorb relatively large-diameter fine particles or dust through the pores, and also allow the fluid to pass therethrough. Here, the antibacterial effect can be expressed due to the micro copper effect described above, and since an electric field is formed between the high voltage plate to be described later, ultrafine dust and the like can be more effectively collected.

상기 제1전도성시트 또는 제2전도성시트는 상술한 바와 같이 물리적 결합 또는 화학적 결합을 위해 다양한 제조방법을 적용할 수 있다. 기본적으로 상기 전도성 섬유가 불규칙적으로 배열된 부직포 형태를 갖되, 니들펀칭, 워터제트와 같은 기계적 결합, 써멀본딩이나 케미컬 본딩과 같은 화학적 접착, 스펀본드, 스펀레이스, 멜트블로운 및 전기방사와 같은 섬유 제조와 결합을 동시에 진행하는 방법을 적용할 수 있으며, 이들 중 멜트블로운법을 적용하는 것이 좋다.Various manufacturing methods may be applied to the first conductive sheet or the second conductive sheet for physical bonding or chemical bonding as described above. Basically, the conductive fibers have the form of a non-woven fabric in which the conductive fibers are arranged irregularly, but the fibers such as needle punching, mechanical bonding such as water jet, chemical bonding such as thermal bonding or chemical bonding, spunbonding, spunlace, melt blown and electrospinning A method of simultaneously proceeding with manufacturing and bonding can be applied, and it is preferable to apply the melt blown method among them.

멜트블로운(melt-blown)법이란, 압출되는 용융 상태의 섬유를 망상 형태의 수집체에 직접 방사하고 이를 경화함으로써 형성하는 방법으로, 800㎚ 이하 수준의 나노 섬유 생산이 가능하기 때문에 고효율, 저차압 여과재 제조에 유리한 특성을 가진다.The melt-blown method is a method of forming by directly spinning the extruded molten fiber onto a network-shaped collector and curing it. It has advantageous properties for the manufacture of differential pressure filter media.

구체적으로, 멜트블로우용 다이로 압송된 용융된 고분자 수지와 금속입자의 혼합물을 다수의 소구멍이 정렬된 노즐로부터 방출함과 더불어, 소구멍의 열을 협지하도록 설치한 슬릿으로부터 분출되는 고온 고속 공기에 의해 견인 세화시켜 이루어지는 섬유를 이동하는 포집판 상에 퇴적시켜 시트 형태로 제조할 수 있다.Specifically, the mixture of molten polymer resin and metal particles, which is pressurized to the melt blow die, is discharged from the nozzle in which a number of small holes are arranged, and the high temperature and high speed air blown out from the slit installed to pinch the heat of the small holes. It can be manufactured in the form of a sheet by accumulating the fibers made by traction thinning on a moving collecting plate.

이때 제조조건은 본 발명에서 한정하지 않으나, 상술한 용융방사와 동일 또는 상이한 조건을 가질 수 있다. 예를 들어 노즐의 방사온도는 280 내지 330℃이며, 방사속도 3,000 내지 4,000m/min로 하여 용융 방사하되, 상기 방사구의 양 측면에 30℃ 이하의 온도를 가지는 냉각유체를 공급하여 고화하는 것이 좋다.At this time, the manufacturing conditions are not limited in the present invention, but may have the same or different conditions from the melt spinning described above. For example, the spinning temperature of the nozzle is 280 to 330°C, and melt-spinning at a spinning speed of 3,000 to 4,000 m/min. .

상기와 같이 제조된 제1전도성시트 및 제2전도성시트는 도 7 등과 같이 서로 대향하도록 구비되며, 대향하는 면에 후술할 흡착부재와 보조흡착부재가 층 형태로 위치할 수 있다. 이때 제1전도성시트 또는 제2전도성시트는 물성을 한정하는 것은 아니나, 두께가 0.1 내지 1㎜이며, 평량은 10 내지 200g/㎡, 더욱 바람직하게는 50 내지 150g/㎡인 것이 복합여재에 전도성을 부여함과 동시에 미세먼지의 여과, 포집 효율을 높일 수 있어 바람직하다.The first conductive sheet and the second conductive sheet manufactured as described above are provided to face each other as shown in FIG. 7 and the like, and an adsorption member and an auxiliary adsorption member to be described later may be positioned on opposite surfaces in the form of a layer. At this time, the first conductive sheet or the second conductive sheet does not limit the physical properties, but a thickness of 0.1 to 1 mm and a basis weight of 10 to 200 g/m2, more preferably 50 to 150 g/m2, provide conductivity to the composite filter material. It is preferable because it can increase the filtration and collection efficiency of fine dust at the same time.

본 발명에서 상기 흡착부재(212)는 상기 제1전도성시트와 제2전도성시트의 사이에 위치하며, 높은 비표면적을 가져 미세먼지의 흡착과 탈취 등의 효과를 부여할 수 있다.In the present invention, the adsorption member 212 is positioned between the first conductive sheet and the second conductive sheet, and has a high specific surface area to provide effects such as adsorption and deodorization of fine dust.

상기 흡착부재는 상기 전도성시트들과 유사하게 부직포 형태를 가져 기본적으로 유체를 통과시키는 구조를 가지며, 탄소섬유나 활성탄소섬유(activated carbon fiber)를 포함하여 대전성을 확보할 수 있으며, 탄소섬유나 활성탄소섬유를 부직포 형태로 구비함에 따라 집진성을 높이는 효과를 가진다.The adsorption member has a non-woven fabric form similar to the conductive sheets and has a structure that basically allows a fluid to pass therethrough, and can secure electrification by including carbon fibers or activated carbon fibers, and carbon fibers or As the activated carbon fiber is provided in the form of a non-woven fabric, it has an effect of increasing dust collection properties.

일반적으로 활성탄은 높은 비표면적 및 미세기공구조에 따라 다양한 흡착 특성을 나타낸다. 고체 흡착제의 기공크기는 IUPAC의 기준에 따라 2 ㎚ 이하는 micropore, 2 내지 50 ㎚는 mesopore, 50 ㎚ 이상은 macropore로 분류된다. 이러한 기공들은 각각의 크기에 따라 서로 다른 물질 흡착 특성을 나타낸다. macropore는 일반적으로 비표면적이 작아서 흡착량은 상대적으로 적지만 물질의 이동 통로로써 확산속도에 영향을 끼치고, mesopore는 물질이 macropore에서 micropore로 원활히 이동할 수 있는 통로 역할을 한다. 이러한 활성탄은 주로 유해 물질 흡착 및 제거를 목적으로 정수시설, 식품제조공정, 용제 회수 분야 등 다방면으로 사용되고 있다. 하지만 이러한 활성탄은 물질 흡착 시간이 길고, 분진 발생률이 높기 때문에 2차 오염 가능성이 있으며, 세공 크기의 분포가 광범위해서 미량의 오염 물질의 흡착 분리나 혼합물의 선택적 흡착에 한계점을 가지고 있다.In general, activated carbon exhibits various adsorption properties depending on its high specific surface area and micropore structure. The pore size of the solid adsorbent is classified into micropores of 2 nm or less, mesopores of 2 to 50 nm, and macropores of 50 nm or more according to IUPAC standards. These pores exhibit different material adsorption properties according to their respective sizes. In general, macropores have a small specific surface area, so the adsorption amount is relatively small, but as a passage for materials, they affect the diffusion rate, and mesopores serve as a passage for materials to smoothly move from macropores to micropores. Activated carbon is mainly used in various fields such as water purification facilities, food manufacturing processes, and solvent recovery fields for the purpose of adsorption and removal of harmful substances. However, this activated carbon has a long material adsorption time and a high dust generation rate, so there is a possibility of secondary contamination, and the pore size distribution is wide, so it has limitations in adsorption separation of trace pollutants or selective adsorption of mixtures.

상기 활성탄소섬유는 일반적인 탄소섬유의 표면에 미세한 기공(micropore)을 가지는 것으로, 활성탄에 비해 micropore 구조가 비교적 잘 발달되어 있기 때문에 상대적으로 비표면적이 더 크고, 빠른 흡착 속도와 높은 흡착용량을 가지기 때문에 흡착 표면적이 500 내지 3,000㎡/g으로 대단히 크고 기공의 크기가 5 내지 100Å으로 대단히 작아 높은 비표면적을 가진다. 따라서 기존의 흡착제로 널리 사용되고 있는 활성탄에 비해 2배 이상의 평균 흡착량을 갖고 있으며, 흡착속도 또한 10배 이상 빠른 것으로 알려져 있다.The activated carbon fiber has micropores on the surface of a general carbon fiber, and since the micropore structure is relatively well developed compared to activated carbon, the specific surface area is relatively large, and it has a fast adsorption rate and high adsorption capacity. It has a very large adsorption surface area of 500 to 3,000 m 2 /g and a very small pore size of 5 to 100 Å, which has a high specific surface area. Therefore, it is known that it has an average adsorption amount of more than twice that of activated carbon, which is widely used as a conventional adsorbent, and that the adsorption rate is also more than ten times faster.

여기에 재질이 탄소로만 이루어져 있기 때문에 반복적인 흡착이나 탈착에도 성능 열화가 적으며, 부직포 형태로 쉽게 가공할 수 있기 때문에 기계적 물성도 우수하며 입상의 활성탄소보다 형태유지력이 강하다. 또한 전기전도도가 높기 때문에 상술한 코로나방전 시 고전압판과의 사이에 전계가 형성되는 것을 도우며, 밀도가 낮은 섬유 형태로 되어 있어 가벼울 뿐만 아니라 굴곡성과 성형성이 뛰어나기 때문에 부직포나 직물 등으로 제품화도 용이하다는 장점을 가지고 있다.Since the material is made of only carbon, there is little deterioration in performance even in repeated adsorption or desorption, and since it can be easily processed into a non-woven fabric, it has excellent mechanical properties and has stronger shape retention than granular activated carbon. In addition, because of its high electrical conductivity, it helps to form an electric field between the high voltage plate and the high voltage plate during the corona discharge. It is in the form of a fiber with a low density, so it is not only light but also has excellent flexibility and moldability. It has the advantage of being easy.

상기 흡착부재에 포함되는 활성탄소섬유에 의해 제거되는 유해물질로는 휘발성유기화합물(Volatile Organic Compounds:VOCs), 오존(ozone, O₃) 악취(bad odor), 세균, 박테리아, 라돈가스 등이 있으며, 이 외에도 미세먼지 및 초미세먼지를 효과적으로 흡착할 수 있으며, 특히 오존의 경우 상기와 같은 활성탄소섬유를 부직포 형태로 가공한 흡착부재를 포함함에 따라 99.9% 이상의 제거 효과를 달성할 수 있다.The harmful substances removed by the activated carbon fibers contained in the adsorption member include volatile organic compounds (VOCs), ozone (ozone, O ₃ ) bad odor, bacteria, bacteria, radon gas, and the like. , in addition to this, it can effectively adsorb fine dust and ultrafine dust, and in particular, in the case of ozone, it is possible to achieve a removal effect of 99.9% or more by including an adsorption member obtained by processing the activated carbon fiber as described above in the form of a non-woven fabric.

상기 활성탄소섬유는 탄소섬유의 활성화 공정을 거쳐 제조될 수 있으며, 구체적으로 탄소섬유 제조 시 탄소화 공정과 동시에 물리적 또는 화학적 활성화 공정을 추가하여 활성을 부여할 수 있다. The activated carbon fiber may be manufactured through an activation process of carbon fiber, and specifically, when carbon fiber is manufactured, activity may be imparted by adding a physical or chemical activation process at the same time as the carbonization process.

먼저 상기 탄소섬유는 전구체를 섬유 형태로 제조한 후, 이를 탄화 및 안정화하여 제조할 수 있으며, 구체적으로 피치, 폴리아크릴로니트릴, 레이온, 셀룰로스, 페놀수지 등의 전구체섬유 중 어느 하나 또는 복수를 질소 분위기에서 가열하여 탄화한 후 안정화하여 제조할 수 있다.First, the carbon fiber may be prepared by preparing a precursor in the form of a fiber, and then carbonizing and stabilizing it, specifically, any one or a plurality of precursor fibers such as pitch, polyacrylonitrile, rayon, cellulose, and phenolic resin. After carbonization by heating in an atmosphere, it can be prepared by stabilization.

구체적으로 상기 전구체 섬유의 탄화는 고온로에 장입된 탄소섬유 전구체를 질소 분위기에서 가열하여 탄화하되, 탄소섬유 전구체를 0.5 내지 3시간동안 500 내지 1,000℃ 온도로 가열하여 탄화할 수 있다. 또한 고온로 내부에 99.99% 이상의 질소 가스를 30 내지 60분간 투입하여 전구체 섬유와 접촉함으로써 탄소섬유를 제조할 수 있다.Specifically, the carbonization of the precursor fiber may be carbonized by heating the carbon fiber precursor charged in a high temperature furnace in a nitrogen atmosphere, but the carbon fiber precursor may be carbonized by heating the carbon fiber precursor to a temperature of 500 to 1,000° C. for 0.5 to 3 hours. In addition, carbon fibers can be produced by introducing 99.99% or more of nitrogen gas into the high-temperature furnace for 30 to 60 minutes and contacting the precursor fibers.

다만 상기 흡착부재는 사용되는 전구체 원료에 따라 제조된 활성탄소섬유의 구조나 성질이 영향을 받게 된다. 예를 들어 상기 전구체 중 셀룰로스를 베이스로 한 활성탄소섬유는 생성되는 기공의 크기가 가장 작기 때문에(1 내지 1.6㎚) 초미세먼지를 여과하는데 유리하나, 인장강도가 다른 전구체에 비해 훨씬 떨어지는 약점을 가진다. 또한 폴리아크릴로니트릴을 베이스로 한 활성탄소섬유는 생성되는 기공의 크기가 큰데 반해(2 내지 3㎚), 인장강도가 가장 우수한 특징을 가진다. 따라서 각각의 전구체의 상이한 성질을 고려하여 용도에 맞게 응용할 경우 다양한 요구를 만족시킬 수 있는 흡착부재의 생산이 가능할 수 있다.However, in the adsorption member, the structure or properties of the manufactured activated carbon fiber are affected depending on the precursor raw material used. For example, among the precursors, cellulose-based activated carbon fibers have the smallest size of pores (1 to 1.6 nm), so they are advantageous in filtering ultrafine dust, but their tensile strength is much lower than other precursors. have In addition, polyacrylonitrile-based activated carbon fibers have a large pore size (2 to 3 nm), but have the best tensile strength. Therefore, when the different properties of each precursor are taken into consideration and applied according to the intended use, it may be possible to produce an adsorption member that can satisfy various demands.

또한 상기 활성화 공정은 그 제조방법에 따라 물리적, 화학적 활성화법으로 분류할 수 있다. 물리적 활성화법은 산화성 기체인 수증기, 이산화탄소, 산소 등을 이용하여 탄소를 기화시키는 방법을 말한다. 화학적 활성화법은 수산화칼륨(KOH), 탄산나트륨(Na₂CO₃), 수산화나트륨(NaOH), 인산(H₃PO₄) 등의 산성 및 염기성 약품 등을 활성화제로 사용하며 물리적 활성화보다 낮은 공정조건에서 제조가 가능하다는 장점을 갖고 있다. In addition, the activation process may be classified into physical and chemical activation methods according to the manufacturing method thereof. The physical activation method refers to a method of vaporizing carbon using oxidizing gases such as water vapor, carbon dioxide, and oxygen. The chemical activation method uses acidic and basic chemicals such as potassium hydroxide (KOH), sodium carbonate (Na ₂ CO ₃ ), sodium hydroxide (NaOH), and phosphoric acid (H ₃ PO ₄ ) as an activator. It has the advantage of being able to manufacture.

화학적 활성화법을 이용하면 높은 비표면적의 활성탄소섬유 제조가 용이하지만 추가적으로 약품 회수를 위한 부가적인 공정 필요하기 때문에 제조 공정이 복잡하고 2차 오염 등의 환경문제가 발생될 수 있다. 이에 비해 물리적 활성화법은 화학적 활성화보다 비교적 실험방법이 간단하고, 친환경적이며 별도의 환경 처리비용이 발생되지 않으므로 비용적인 면에서도 유리하다.Using the chemical activation method, it is easy to manufacture activated carbon fibers with a high specific surface area, but since an additional process is required for additional drug recovery, the manufacturing process is complicated and environmental problems such as secondary pollution may occur. On the other hand, the physical activation method is comparatively simpler than the chemical activation method, is environmentally friendly, and does not incur a separate environmental treatment cost, so it is advantageous in terms of cost.

물리적 활성화의 경우, 가스가 섬유 표면에서 불균일하게 반응하지만 화학적 활성화의 경우, 활성화제가 촉매적 역할을 하며 비교적 균일하게 기공을 발달시킨다. 따라서 화학적 활성화법이 물리적 활성화법에 비해 섬유 형태를 잘 유지하면서 주로 탄소섬유 내부에 micropore를 발달시키는 반면, 물리적 활성화법은 활성화 가스에 의해 탄소섬유 표면에 손상이 발생하면서 내부보다는 주로 외부에 상대적으로 큰 기공이 형성된다. 따라서 물리적 활성화법의 경우, 화학적 활성화법보다 더 큰 질량 손실에 따른 수율 하락이 동반될 수 있다.In the case of physical activation, the gas reacts non-uniformly on the fiber surface, but in the case of chemical activation, the activator plays a catalytic role and develops pores relatively uniformly. Therefore, while the chemical activation method mainly develops micropores inside the carbon fiber while maintaining the fiber shape better than the physical activation method, the physical activation method causes damage to the surface of the carbon fiber by the activation gas, mainly outside rather than inside. Large pores are formed. Therefore, in the case of the physical activation method, a yield decrease due to a greater mass loss than the chemical activation method may be accompanied.

따라서 용도에 따라 활성화 방법을 다르게 함으로써 미세먼지 등의 포집효율이나 필터의 수명을 더욱 높일 수 있다. 예를 들어 포집하여야 할 미세먼지의 입자 크기가 큰 경우 물리적 활성화방법을 적용하여 탄소섬유에 생성되는 기공 크기를 키울 수 있으며, 필터에 가해지는 여압이 높을 경우 비교적 섬유의 형태 유지에 유리한 화학적 활성화 방법을 적용하는 것이 바람직하다.Therefore, by varying the activation method according to the use, it is possible to further increase the collection efficiency of fine dust and the like and the life of the filter. For example, if the particle size of fine dust to be collected is large, a physical activation method can be applied to increase the pore size created in the carbon fiber. It is preferable to apply

상기 활성화는 반응로 내의 탄소섬유가 충분히 탄화된 후에 반응로에 수증기나 산성 약품 등을 공급함으로써 진행할 수 있으며, 예를 들어 물리적 활성화법의 경우 질소 분위기의 고온로 내부 온도를 800 내지 1,100℃까지 상승시킨 후, 고온로의 내부에 수증기를 투입하여 10 내지 60분 동안 탄소섬유와 접촉시킴으로써 활성화할 수 있다. The activation can be carried out by supplying water vapor or an acid chemical to the reactor after carbon fibers in the reactor are sufficiently carbonized. For example, in the case of physical activation, the internal temperature of the high-temperature furnace in a nitrogen atmosphere is raised to 800 to 1,100°C. After heating, it can be activated by adding steam to the inside of the high-temperature furnace and contacting the carbon fiber for 10 to 60 minutes.

이때, 활성화 온도가 800℃ 미만일 경우 온도가 낮아 활성화 반응이 충분히 나타나지 않으며, 1,100℃를 초과할 경우 과한 활성화 반응으로 인하여 수율이 매우 낮게 나타날 뿐만 아니라 기공구조 제어가 매우 까다로운 문제점이 발생할 수 있다. 또한 활성화가 끝난 후에는 반응로 내에 질소를 공급하고 온도를 낮춤으로써 활성탄소섬유의 제조를 완료할 수 있다.At this time, when the activation temperature is less than 800 ℃, the activation reaction does not appear sufficiently because the temperature is low, and when it exceeds 1,100 ℃, the yield is very low due to the excessive activation reaction, and the pore structure control is very difficult. In addition, after the activation is completed, the production of activated carbon fibers can be completed by supplying nitrogen into the reactor and lowering the temperature.

상기 활성탄소섬유를 포함하는 흡착부재는 제조방법을 한정하지 않는다. 상술한 제1전도성시트 또는 제2전도성시트와 마찬가지로 비정형으로 배열된 활성탄소섬유 웹을 니들펀칭, 워터제트와 같은 기계적 결합, 써멀본딩이나 케미컬 본딩과 같은 화학적 접착, 스펀본드, 스펀레이스, 멜트블로운 및 전기방사와 같은 섬유 제조와 결합을 동시에 진행하는 방법을 적용할 수 있으며, 이들 중 워터제트와 니들펀칭과 같이 기계적 처리에 의해 섬유를 교락시켜 시트를 형성하는 것이 바람직하다.The adsorption member including the activated carbon fiber is not limited to a manufacturing method. Like the above-described first conductive sheet or second conductive sheet, needle punching of an atypically arranged activated carbon fiber web, mechanical bonding such as water jet, chemical bonding such as thermal bonding or chemical bonding, spunbonding, spunlace, meltbling A method of simultaneously proceeding fiber production and bonding, such as rolling and electrospinning, may be applied. Among them, it is preferable to entangle the fibers by mechanical treatment such as water jet and needle punching to form a sheet.

상기 활성탄소섬유 웹에 결합제 용액을 함침하거나 도포하여 접착하는 경우에는 페놀 수지, 에폭시 수지, 멜라민 수지, 푸란 수지와 같은 열경화성 수지를 결합제로서 사용할 수 있고, 탄화 수율이 높은 점에서 페놀 수지가 바람직하다. 단, 결합제 수지 용액을 함침시킨 경우에는, 탄화 공정에서 탄소 섬유 전구체 섬유와 결합제 수지의 수축의 거동의 차이가 발생함으로써, 탄소 섬유 부직포의 평활성이 저하되기 쉽고, 또한 결합제의 건조 시에 탄소 섬유 부직포 표면에 용액이 이동하는 마이그레이션 현상도 발생하기 쉽기 때문에, 균일한 처리가 어려워지는 경향이 있다.When bonding the activated carbon fiber web by impregnating or applying a binder solution, a thermosetting resin such as a phenol resin, an epoxy resin, a melamine resin, or a furan resin can be used as a binder, and a phenol resin is preferred in view of a high carbonization yield. . However, when the binder resin solution is impregnated, the difference in the shrinkage behavior of the carbon fiber precursor fiber and the binder resin occurs in the carbonization process, so that the smoothness of the carbon fiber nonwoven fabric is liable to decrease, and also when the binder is dried, the carbon fiber nonwoven fabric Since the migration phenomenon in which a solution moves on the surface is also easy to occur, there exists a tendency for uniform treatment to become difficult.

또한 접착제 대용으로 미리 탄소 섬유 전구체 섬유 부직포에 결합제가 되는 열가소성 수지제 섬유를 혼면한 후 이를 탄화하는 경우, 탄소 섬유 전구체 섬유와 결합제 수지의 비율을 부직포 내에서 균일하게 할 수 있고, 탄소 섬유 전구체 섬유와 결합제 수지의 수축 거동의 차이도 발생하기 어려운 점에서 가장 바람직한 방법이다. 이러한 열가소성 수지제 섬유로서는, 비교적 저렴한 폴리에스테르 섬유, 폴리아미드 섬유, 폴리아크릴로니트릴 섬유가 바람직하다.In addition, in the case of carbonizing the carbon fiber precursor fiber as a binder in advance after mixing the carbon fiber precursor fiber nonwoven fabric as a substitute for the adhesive, the ratio of the carbon fiber precursor fiber and the binder resin can be made uniform in the nonwoven fabric, and the carbon fiber precursor fiber It is the most preferable method in that it is difficult to generate a difference in the shrinkage behavior of the resin and binder resin. As such fibers made from a thermoplastic resin, relatively inexpensive polyester fibers, polyamide fibers and polyacrylonitrile fibers are preferable.

본 발명에서 상기 흡착부재를 이루는 여러 물성은 필터의 용도에 따라 자유롭게 변경 가능하며 이를 한정하지 않는다. 예를 들어 개별 활성탄소섬유의 직경(섬도)은 100 내지 300d이며, 비표면적은 1,000 내지 1,500 ㎡/g이며, 흡착부재의 두께가 0.1 내지 5㎜이며, 평량은 100 내지 500g/㎡, 더욱 바람직하게는 200 내지 400g/㎡인 것이 미세먼지의 여과, 포집 효율을 높일 수 있어 바람직하다.In the present invention, various physical properties constituting the adsorption member can be freely changed according to the purpose of the filter, and the present invention is not limited thereto. For example, the diameter (fineness) of the individual activated carbon fibers is 100 to 300 d, the specific surface area is 1,000 to 1,500 m / g, the thickness of the adsorption member is 0.1 to 5 mm, and the basis weight is 100 to 500 g / m, more preferably Preferably, it is 200 to 400 g/m 2 because it can increase the filtration and collection efficiency of fine dust.

또한 상기 흡착부재는 일반적인 탄소섬유를 포함하여 제조된 부직포일 수도 있다. 이 경우 탄소섬유를 방사하여 부직포를 형성하는 과정까진 활성탄소섬유와 동일하며, 활성화 공정을 거치지 않기 때문에 흡착 특성은 조금 저하될 수 있으나, 기계적 물성을 확보할 수 있어 필터의 수명을 크게 높일 수 있다. 다만 상기와 같이 일반 탄소섬유를 사용한 흡착부재의 경우, 흡착성을 보완할 수 있는 보조흡착부재를 더 구비하여 상술한 여과대상들, 특히 오존의 흡착량을 더욱 높이는 것이 좋다. In addition, the adsorption member may be a nonwoven fabric manufactured including general carbon fibers. In this case, the process of spinning carbon fiber to form a nonwoven fabric is the same as activated carbon fiber, and since it does not go through the activation process, the adsorption property may be slightly lowered, but mechanical properties can be secured and the lifespan of the filter can be greatly increased. . However, in the case of the adsorption member using the general carbon fiber as described above, it is preferable to further increase the adsorption amount of the above-described filtering targets, particularly ozone, by further providing an auxiliary adsorption member capable of supplementing the adsorption property.

본 발명에서 상기 전도성시트들과 흡착부재는 접합방법을 한정하지 않는다. 일예로 무기입자를 포함하는 접착제 조성물를 필름 형태로 성형한 후, 이를 연신함으로써 기공을 갖는 접착필름을 제조하여 이를 흡착부재의 양면에 접합하거나, 접착제 조성물을 스프레이로 흡착부재 표면에 도포한 후, 이를 경화함으로써 흡착부재의 활성탄소섬유의 일부 표면에 상기 접착제 조성물을 포함한 코팅층을 형성할 수도 있다.In the present invention, the bonding method of the conductive sheets and the adsorption member is not limited. For example, an adhesive composition containing inorganic particles is molded into a film form, and then an adhesive film having pores is prepared by stretching it, and the adhesive film is bonded to both sides of the adsorption member, or the adhesive composition is applied to the surface of the adsorption member by spraying, and then By curing, a coating layer including the adhesive composition may be formed on some surfaces of the activated carbon fibers of the adsorption member.

상기 접착제 조성물은 본 발명에서 한정하는 것은 아니나, 융점이 100 내지 300℃인 저융점 고분자 물질을 포함할 수 있다. 이때 상기 저융점 고분자 물질의 예로는 폴리우레탄계 고분자, 폴리에틸렌계 고분자, 폴리프로필렌계 고분자, 폴리에스테르계 고분자, 폴리비닐리덴플루오라이드계 고분자 등을 포함할 수 있으며, 상기 물질들은 단독으로 또는 둘 이상 혼합하여 사용하여도 좋다.The adhesive composition is not limited in the present invention, but may include a low-melting polymer material having a melting point of 100 to 300°C. At this time, examples of the low-melting point polymer material may include a polyurethane-based polymer, a polyethylene-based polymer, a polypropylene-based polymer, a polyester-based polymer, a polyvinylidene fluoride-based polymer, and the like, and the materials are alone or mixed with two or more. may also be used.

상기 접착제 조성물은 상술한 바와 같이 저융점의 고분자물질인 바, 상기 고분자는 가열 압착에 의해 용융되어 인접하는 흡착부재와 전도성시트들을 이루는 섬유 표면으로 확산되면서 코팅되고, 이러한 확산 및 코팅 과정을 통해 흡착부재 또는 전도성시트들에 형성된 기공을 봉인하지 않고도 상술한 흡착부재 및 전도성시트들이 접합됨으로써 고정될 수 있다.The adhesive composition is a low-melting polymer material as described above, and the polymer is melted by hot pressing and coated while spreading to the fiber surface forming the adjacent adsorption member and conductive sheets, and is adsorbed through this diffusion and coating process. It can be fixed by bonding the above-described adsorption member and conductive sheets without sealing the pores formed in the member or the conductive sheets.

또한 도 7과 같이 본 발명에 따른 복합여재는 상기 제1전도성시트와 흡착부재 사이에 다공성 물질을 포함하는 보조흡착부재(214)가 더 배치될 수도 있다.In addition, as shown in FIG. 7 , in the composite filter material according to the present invention, an auxiliary adsorption member 214 including a porous material may be further disposed between the first conductive sheet and the adsorption member.

상기 보조흡착부재는 상술한 바와 같이 다공성 물질을 베이스로 함으로써 빠른 흡착성능을 발현할 수 있으며, 상대적으로 수명이 짧은 활성탄소섬유나 비표면적이 작은 탄소섬유를 보완하여 탈취, 흡착성능을 높일 수 있다.The auxiliary adsorption member can express fast adsorption performance by using a porous material as a base as described above, and can improve deodorization and adsorption performance by supplementing activated carbon fibers with a relatively short lifespan or carbon fibers with a small specific surface area. .

구체적으로 상기 보조흡착부재는 일반 탄소섬유를 포함하는 흡착부재에 함께 적용될 수 있으며, 더욱 상세하게 상기 복합여재는, 금속입자를 포함하는 섬유로 형성된 제1전도성시트; 상기 제1전도성시트의 일면에 배치되며, 탄소섬유를 포함하는 흡착부재; 상기 흡착부재의 일면에 형성되며, 활성탄을 포함하는 보조흡착부재; 및 상기 흡착부재의 일면에 배치되며, 금속입자를 포함하는 섬유로 형성된 제2전도성시트;를 포함할 수 있다. Specifically, the auxiliary adsorption member may be applied together with the adsorption member including general carbon fibers, and in more detail, the composite filter material may include: a first conductive sheet formed of fibers including metal particles; an adsorption member disposed on one surface of the first conductive sheet and including carbon fibers; an auxiliary adsorption member formed on one surface of the adsorption member and comprising activated carbon; and a second conductive sheet disposed on one surface of the adsorption member and formed of fibers including metal particles.

이때 상기 보조흡착부재는 비표면적이 500㎡/g 이상, 더욱 바람직하게는 500 내지 1,000㎡/g, 평균입경 0.1 내지 10,000㎛, 더욱 바람직하게는 10 내지 200㎛의 다공성 물질을 포함할 수 있으며, 이들의 예를 들면 활성탄, 실리카, 알루미나, 제올라이트 등을 포함할 수 있으며, 이들 중 활성탄을 포함하는 것이 바람직하다.In this case, the auxiliary adsorption member may include a porous material having a specific surface area of 500 m 2 /g or more, more preferably 500 to 1,000 m 2 /g, an average particle diameter of 0.1 to 10,000 μm, and more preferably 10 to 200 μm, Examples of these may include activated carbon, silica, alumina, zeolite, and the like, and among them, activated carbon is preferably included.

상기 활성탄은 입자크기나 형태에 따라 분말, 입상 및 섬유상으로 나눌 수 있다. 상기 활성탄은 평균적으로 500 내지 1,000 ㎡/g의 비표면적을 갖고 있으며, 이러한 높은 표면적으로 인해 효과적인 흡착제로 사용될 수 있다. 본 발명에서 사용되는 활성탄은 크기나 모양에 따라 다르나 유체 내 미세물질이나 악취를 제거하고 상기 복합여재의 수명연장을 위해 사용되는 것으로 상기 분말, 입상 및 섬유상 중 어느 것이나 사용 가능하다. 다만, 비표면적 500㎡/g 이상인 것이 바람직하고, 특히 악취 성분의 효과적인 흡착을 위해 비표면적이 500 내지 1,000㎡/g인 것이 더욱 바람직하다.The activated carbon may be divided into powder, granular and fibrous forms according to particle size or shape. The activated carbon has an average specific surface area of 500 to 1,000 m 2 /g, and can be used as an effective adsorbent due to such a high surface area. Activated carbon used in the present invention varies depending on the size and shape, but is used to remove fine substances or odors in the fluid and extend the life of the composite filter medium, and any of the powder, granular and fibrous forms can be used. However, it is preferable that the specific surface area is 500 m 2 /g or more, and in particular, it is more preferable that the specific surface area is 500 to 1,000 m 2 /g for effective adsorption of malodorous components.

상기 활성탄을 포함하는 보조흡착부재는 적용방법을 한정하지 않는다. 다만, 입상의 형태를 갖기 때문에 결착이 어려울 수 있으므로 적당한 접착제와 용매를 사용하여 슬러리 형태로 준비되어 흡착부재 등에 코팅한 다음 건조함으로써 층상을 이루는 것이 바람직하다. 이때 상기 용매는 특별한 제한은 없으나 바람직하게는 저탄소의 알콜이나 물이 사용되는 것이 바람직하며, 접착제 또한 특별한 제한은 없으나 폴리비닐알콜, 폴리에틸렌글리콜, 메틸셀룰로스, 에틸셀룰로스, 수용성 아크릴수지, 수분산성 우레탄 수지, 전분 등과 같이 용매에 쉽게 용해될 수 있는 물질을 사용하는 것이 좋다.The auxiliary adsorption member including the activated carbon is not limited to the application method. However, since it has a granular form, binding may be difficult, so it is preferable to prepare a slurry form using an appropriate adhesive and solvent, coat it on an adsorption member, etc., and then dry it to form a layer. At this time, the solvent is not particularly limited, but preferably low-carbon alcohol or water is used, and the adhesive is also not particularly limited, but polyvinyl alcohol, polyethylene glycol, methyl cellulose, ethyl cellulose, water-soluble acrylic resin, water-dispersible urethane resin It is better to use a substance that can be easily dissolved in a solvent, such as , starch, etc.

또한 상기 슬러리에는 다공성 물질의 응집성과, 응집된 활성탄의 강도를 향상시키기 위해 하나 이상의 계면활성제를 포함하는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the slurry contains at least one surfactant in order to improve the cohesiveness of the porous material and the strength of the agglomerated activated carbon.

상기 계면활성제는 주로 고분자형으로, 음이온계, 양이온계 또는 이들의 혼합물을 사용하는 것이 바람직하며, 이들의 예로는 폴리에틸렌이민(PEI), 폴리아릴아민하이드로클로라이드(PAH), 폴리디아릴디메틸암모늄 클로라이드(PDADMAC) 등의 양이온성 계면활성제나, 폴리아크릴산(PAA), 폴리스티렌설포네이트(PSS), 폴리아크릴아마이드(PAM) 등의 음이온성 계면활성제를 포함할 수 있으며, 이들 중 폴리디아릴디메틸암모늄 클로라이드나 폴리아크릴아미드를 사용하는 것이 바람직하다.The surfactant is mainly a polymer type, and it is preferable to use an anionic type, a cationic type, or a mixture thereof. Examples thereof include polyethyleneimine (PEI), polyarylamine hydrochloride (PAH), polydiaryldimethylammonium chloride. Cationic surfactants such as (PDADMAC) or anionic surfactants such as polyacrylic acid (PAA), polystyrene sulfonate (PSS), and polyacrylamide (PAM), among them, polydiaryldimethylammonium chloride It is preferable to use polyacrylamide.

상기 슬러리는 전체 조성물의 함량을 한정하지 않으며, 예를 들어 다공성 물질 100 중량부에 대하여 용매 50 내지 500 중량부, 접착제 1 내지 10 중량부, 계면활성제 0.1 내지 5 중량부 첨가하는 것이 좋다.The content of the entire composition is not limited in the slurry, and for example, 50 to 500 parts by weight of a solvent, 1 to 10 parts by weight of an adhesive, and 0.1 to 5 parts by weight of a surfactant are preferably added based on 100 parts by weight of the porous material.

상기와 같이 제조된 복합여재는 차압이 5 mmAq 이하일 수 있다. 따라서 기존에 사용되는 필터들의 문제점인 높은 차압으로 인한 낮은 에너지효율과 소음 발생 문제를 해소할 수 있으며, 거의 모든 극성의 가스에 대해 높은 흡착능을 유지할 수 있다. 또한 방전극과 도전판 등을 포함하는 전도성 필터에 구비하였을 때에도 흡착부재 또는 보조흡착부재에 포함되는 활성탄소섬유와 활성탄에 의해 작동 중에 오존의 발생을 최대로 억제할 수 있다.The composite filter media prepared as described above may have a differential pressure of 5 mmAq or less. Therefore, it is possible to solve the problems of low energy efficiency and noise generation due to the high differential pressure, which are problems of conventional filters, and maintain high adsorption capacity for gases of almost all polarities. In addition, even when provided in a conductive filter including a discharge electrode and a conductive plate, the generation of ozone during operation can be maximally suppressed by the activated carbon fibers and activated carbon included in the adsorption member or the auxiliary adsorption member.

본 발명에 따른 복합여재는 상기와 같은 효율 대비 저감된 압력 손실, 오존 발생 억제, 우수한 흡착 효율과 같은 특성을 가짐에 따라 자동차, 공장, 가전제품 등의 공조장치에 폭넓게 사용 가능하다.As the composite filter material according to the present invention has characteristics such as reduced pressure loss, ozone generation suppression, and excellent adsorption efficiency compared to the above-mentioned efficiency, it can be widely used in air conditioners such as automobiles, factories, and home appliances.

본 발명에서 상기 전극부(220)는 여과 효율을 높이기 위해 포집대상과 동일한 극의 전압이 인가됨으로써 포집 대상이 상기 복합여재쪽으로 밀려나도록 하며, 동시에 유체의 흐름량을 증가시키기 위한 것으로 다양한 구조를 가질 수 있으며, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 구체적으로 상기 전극부와 유체를 원활히 통과시키는 목적과, 척력에 의한 복합여재의 포집 효율을 높이는 목적을 모두 달성하기 위해 복합여재와 일면 또는 양면에 구비되되 상기 복합여재와 전계를 이룰 수 있는 구조를 갖는 것이 바람직하다. In the present invention, the electrode unit 220 is to increase the filtration efficiency by applying a voltage of the same polarity as that of the collecting object, so that the collecting object is pushed toward the composite filter, and at the same time to increase the flow of the fluid. It can have various structures. and the present invention is not limited thereto. Specifically, in order to achieve both the purpose of smoothly passing the electrode and the fluid and the purpose of increasing the collection efficiency of the composite filter by repulsive force, a structure that is provided on one or both sides of the composite filter to form an electric field with the composite filter It is preferable to have

일예로 도 3, 6 등과 같이 상기 방전프레임과 유사하게 유체의 진입방향으로 관통면을 가지는 상부하우징(221)과 하부하우징(223)이 구비되며, 상기 상부하우징과 하부하우징이 형성한 공간 내에 망사형전극(222)이 복합여재와 일정 거리, 더욱 바람직하게는 2 내지 8㎜의 간격으로 이격되어 상기 상부하우징과 하부하우징의 관통면에 와이어 형태의 그물망 구조로 구비될 수 있다.For example, as shown in FIGS. 3 and 6 , an upper housing 221 and a lower housing 223 having a through surface in the direction of fluid entry are provided similarly to the discharge frame, and a mesh is formed in the space formed by the upper and lower housings. The type electrode 222 may be spaced apart from the composite filter by a predetermined distance, more preferably 2 to 8 mm, and may be provided in a wire-type mesh structure on the through surfaces of the upper and lower housings.

상기와 같이 망사형전극이 와이어 형태로 그물망 구조를 이룰 경우, 그물망의 형태 등을 한정하지 않는다. 일예로 그물망의 와이어와 그물망틀이 일정한 각도를 이루는 형태로 비스듬하게 만나도록 구비될 수도 있으며, 가로 와이어와 세로 와이어간의 각도를 직각으로 구성하지 않고 일정한 각도를 이루면서 교차하도록 구성할 수도 있다.As described above, when the mesh-type electrode forms a mesh structure in the form of a wire, the shape of the mesh is not limited. For example, the wire of the mesh and the mesh frame may be provided to meet obliquely in the form of forming a constant angle, and the angle between the horizontal wire and the vertical wire may be configured to intersect while forming a constant angle instead of a right angle.

상기 망사형전극은 전압이 인가될 수 있도록 그 재질이 도체면 만족하나, 상기 방전극 등과 유사하게 내부식성 및 전도도가 좋은 구리 또는 스테인레스 스틸인 것이 바람직하다. 또한 상기 집진전극이 와이어 형태인 경우 그 직경이나 형태, 개수 등을 한정하지 않으며 유체의 흐름에 방해를 최소화할 정도로 조절하는 것이 바람직하다.The mesh-type electrode is satisfactory as long as the material is a conductor so that a voltage can be applied, but is preferably made of copper or stainless steel having good corrosion resistance and conductivity similar to the discharge electrode. In addition, when the dust collecting electrode is in the form of a wire, its diameter, shape, number, etc. are not limited, and it is preferable to adjust to a degree to minimize the disturbance to the flow of the fluid.

또한 상기 망사형전극은 부식으로부터 표면을 보호하고 공기의 이온화에 따른 유해물질의 생성을 더욱 억제하기 위해 표면을 하나 이상의 유전물질로 코팅할 수 있다.In addition, the mesh-type electrode may be coated with one or more dielectric materials to protect the surface from corrosion and further suppress the generation of harmful substances due to ionization of air.

상기 유전물질(절연물질)은 절연성을 가지는 소재라면 특별히 한정하지 않으며, 예를 들어 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에스테르, 폴리비닐리덴플루오라이드, 폴리우레탄, 폴리이미드, 실리콘, 유리 등이 있으며, 이들 중 폴리우레탄이나 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리비닐리덴플루오라이드 등의 고분자를 사용하는 것이 내구성 및 부식방지 측면에서 바람직하다. The dielectric material (insulating material) is not particularly limited as long as it has insulating properties, and for example, polyethylene, polypropylene, polyethylene terephthalate, polyester, polyvinylidene fluoride, polyurethane, polyimide, silicone, glass, etc. Among them, it is preferable to use a polymer such as polyurethane, polyethylene, polypropylene, or polyvinylidene fluoride in terms of durability and corrosion prevention.

상기 유전물질을 망사형전극 표면에 코팅하는 방법이나 코팅 두께 등은 본 발명에서 한정하지 않는다. 일예로 도포, 접착, 코팅, 증착 등의 방법을 적용할 수 있으며, 유전물질의 코팅 두께를 0.01 내지 1㎜로 하는 것이 좋다.The method of coating the dielectric material on the surface of the mesh electrode or the coating thickness is not limited in the present invention. As an example, methods such as application, adhesion, coating, deposition, etc. may be applied, and it is preferable that the coating thickness of the dielectric material be 0.01 to 1 mm.

상기 상부하우징(221) 및 하부하우징(223)은 상술한 전극프레임과 전극보호판과 유사하게 상기 망사형전극을 보호하기 위해 구비되는 것으로, 유체가 흐르는 방향을 기준으로 각각 상기 망사형전극의 일면 또는 타면에 위치할 수 있다.The upper housing 221 and the lower housing 223 are provided to protect the mesh electrode similarly to the electrode frame and electrode protection plate described above, and based on the direction in which the fluid flows, one surface of the mesh electrode or It may be located on the other side.

상기 상부하우징과 하부하우징은 유체의 흐름을 방해하지 않는 선에서 형태 및 재질을 한정하지 않는다. 일예로 상기 하부하우징 또는 하부하우징은 상기 방전프레임의 측면프레임 및 전극프레임과 유사하게 내부의 망사형전극이 유체에 의해 이탈하는 것을 방지하기 위해 액자형의 프레임 내측면에 판상 또는 섬유상의 프레임이 격자형으로 다수 개 배치될 수 있다. 또한 재질의 경우 상기 망사형전극과 동일한 도전체여도 좋고, 내열성을 가지는 부도체여도 상관없다. The upper and lower housings are not limited in shape and material in a line that does not impede the flow of fluid. For example, in the lower housing or lower housing, similar to the side frame and electrode frame of the discharge frame, a plate-shaped or fibrous frame is formed on the inner surface of the frame-shaped frame to prevent the mesh-shaped electrode from being separated by the fluid. can be arranged in multiple numbers. In addition, in the case of the material, the same conductor as the mesh electrode may be used, or an insulator having heat resistance may be used.

본 발명에서 상기 판형전극, 방전극 및 집진전극에서 선택되는 어느 하나 또는 복수는 대전되는 전압을 한정하지 않는다. 예를 들어 상기 전극들 중 어느 하나는 1 내지 20 kV의 세기를 갖는 전압이 인가될 수 있으며, 더욱 바람직하게는 2 내지 8 kV의 전압이 인가될 수 있다. 이때 상기 전극들은 각 전극들마다 모두 동일한 세기를 갖는 전압이 인가되여도 좋고, 각 전극들마다 세기를 달리한 전압이 인가되어도 무방하다.In the present invention, any one or a plurality of selected from the plate-shaped electrode, the discharge electrode and the dust collecting electrode does not limit the voltage to be charged. For example, a voltage having an intensity of 1 to 20 kV may be applied to any one of the electrodes, and more preferably a voltage of 2 to 8 kV may be applied. In this case, a voltage having the same intensity may be applied to each electrode, or a voltage having a different intensity may be applied to each electrode.

상기와 같이 전극들마다 상기 범위의 전압을 인가함으로써 유체의 이동속도에 관계없이 입경 크기별로 포집 대상인 미세입자를 쉽게 포집할 수 있다. 또한 미세입자 등의 포집뿐만 아니라 유체 내 세균이나 악취를 제거하는 기능을 추가적으로 수행할 수 있다.As described above, by applying a voltage in the above range to each electrode, it is possible to easily collect fine particles to be collected for each particle size size regardless of the moving speed of the fluid. In addition, it is possible to additionally perform a function of not only collecting fine particles, but also removing bacteria or odors in the fluid.

또한 상기 정전필터 모듈은 상기 전극들과 대향하여 입자하전부 등이 더 구비될 수 있다. 상기 입자하전부에는 이온 발생기 등을 포함하여 상기 전극에 가해지는 전압이 증가함에 따라 전위차에 따른 전류 또한 선형적으로 증가할 수 있다. 이때 상기 전류는 필터의 크기에 따라 변화할 수 있으나 예를 들어 100 내지 300 mA, 더욱 바람직하게는 150 내지 250 mA의 전류가 인가될 수 있다. 인가되는 전류가 상기 범위를 가졌을 때 포집 대상의 포집율이 선형적으로 증가할 수 있다.In addition, the electrostatic filter module may further include a charged particle unit to face the electrodes. The charged particle includes an ion generator, and as a voltage applied to the electrode increases, a current according to a potential difference may also increase linearly. In this case, the current may vary depending on the size of the filter, but for example, a current of 100 to 300 mA, more preferably 150 to 250 mA may be applied. When the applied current has the above range, the collection rate of the collection target may increase linearly.

이하, 실시예 및 비교예를 들어 본 발명을 더욱 상세히 설명한다. 다만 하기 실시예 및 비교예는 본 발명을 상세히 설명하기 위한 하나의 예시일 뿐, 본 발명이 하기 실시예 등에 제한되지 않는다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples. However, the following examples and comparative examples are only examples for explaining the present invention in detail, and the present invention is not limited to the following examples.

실시예 및 비교예를 통해 제조된 시편의 물성을 다음과 같이 측정하였다.The physical properties of the specimens prepared in Examples and Comparative Examples were measured as follows.

(실험 조건)(Experimental conditions)

가로 및 세로가 각각 20㎝의 덕트에 36개의 탄소섬유 묶음으로 구성된 이온 발생기를 포함하는 입자 하전부가 구비되되, 상기 입자 하전부는 간격이 약 3㎝이고, 가로, 세로 6개씩 총 36개가 위치하게 구성하였다. 입자상 오염물질을 하전시키기 위해 입자하전부의 이온 발생기에는 4.0kV의 직류전압을 인가하였다. 또한 상기 입자 하전부와 10㎝ 이격된 거리에 하기 실시예들을 통해 제조된 필터를 장착하였으며, 장착된 필터에 +5.0kV의 직류전압을 인가하였다.A charged particle unit including an ion generator composed of 36 carbon fiber bundles is provided in a duct having a width and length of 20 cm, respectively, and the charged particle unit is approximately 3 cm apart, and a total of 36 charged particles are located 6 each. well composed. In order to charge the particulate pollutants, a DC voltage of 4.0 kV was applied to the ion generator in the charged part. In addition, the filter manufactured in the following examples was mounted at a distance of 10 cm from the charged particle, and a DC voltage of +5.0 kV was applied to the mounted filter.

(미세먼지 제거효율 및 차압) (fine dust removal efficiency and differential pressure)

입자 발생 장치, 입자 계수기(TSI Scanning mobility particle sizer), 차압계(TSI DP-CALC 5825)로 구성된 필터 성능 평가 시스템을 사용하여 측정하였다. 이때 입자 발생 장치(TSI Atomizer)는 염화칼륨 수용액을 분무시켜 300㎚의 직경을 갖는 초당 10⁶개 이상의 염화칼륨 입자를 발생시킬 수 있는 장치를 사용하였다. 그리고 상기 입자를 포함하는 공기를 50㎥/h의 속도로 시편에 통과시킨 후 통과한 기체 내 입자의 함량을 측정하여 포집효율을 계산하였다. 또한 차압의 경우 차압계를 이용하여 시편 통과 전, 후의 공기 압력변화를 측정하였다.Measurements were made using a filter performance evaluation system consisting of a particle generator, a particle counter (TSI Scanning mobility particle sizer), and a differential pressure gauge (TSI DP-CALC 5825). At this time, the particle generating device (TSI Atomizer) used a device capable of generating more than 10 ⁶ potassium chloride particles per second having a diameter of 300 nm by spraying an aqueous solution of potassium chloride. Then, the air containing the particles was passed through the specimen at a rate of 50 m 3 /h, and the content of particles in the passing gas was measured to calculate the collection efficiency. In the case of differential pressure, the change in air pressure before and after passing the specimen was measured using a differential pressure gauge.

(가스제거효율)(gas removal efficiency)

하기 실시예들을 통해 제조된 시편의 가스 제거효율을 측정하기 위해 암모니아(A), 아세트알데히드(B), 아세트산(C), 톨루엔(D), 포름알데히드(E)에 대하여 KS I 2218:2009 규격에 의거한 검지관을 이용하여 측정하되, 상기 성분들이 각각 100 ppm씩 포함된 공기를 50㎥/h의 속도로 시편에 통과시켰으며, 기체를 통과시킨 후 1분 뒤 및 5분 뒤의 시편 통과 기체를 각각 포집하여 기체 내 상기 성분들의 함량을 측정하여 제거효율을 구하였다. 또한 상기 성분들과는 별개로 통과 기체 내 오존의 함량을 측정하였다.KS I 2218:2009 standard for ammonia (A), acetaldehyde (B), acetic acid (C), toluene (D), and formaldehyde (E) in order to measure the gas removal efficiency of the specimens prepared through the following examples Measured using a detector tube based on The removal efficiency was obtained by measuring the content of the components in the gas by collecting each gas. In addition, the content of ozone in the passing gas was measured independently of the above components.

(실시예 1)(Example 1)

제1전도성시트 및 제2전도성시트를 제조하기 위해 폴리에틸렌테레프탈레이트 100 중량부 대비 질산구리 15 중량부, 수소화붕소나트륨 1 중량부를 혼합하여 마스터배치를 제조한 후, 상기 마스터배치를 용융하여 두께 0.8㎜, 평량 100g/㎡의 멜트블로운 부직포를 2개 제조하였다. 이때 방사온도는 280℃, 방사속도는 3,500m/min이었다.To prepare the first conductive sheet and the second conductive sheet, 15 parts by weight of copper nitrate and 1 part by weight of sodium borohydride were mixed with 100 parts by weight of polyethylene terephthalate to prepare a master batch, and then the master batch was melted to have a thickness of 0.8 mm , Two melt-blown nonwoven fabrics having a basis weight of 100 g/m 2 were prepared. At this time, the spinning temperature was 280 °C, and the spinning speed was 3,500 m/min.

또한 흡착부재를 제조하기 위해 폴리아크릴로니트릴을 디메틸포름아미드에 2 : 8 중량비로 혼합하여 방사용액을 제조한 후, 이를 방사하여 두께 1.0㎜, 평량 300g/㎡의 멜트블로운 부직포를 제조하였다. 이때 방사온도는 180℃, 방사속도는 2,500m/min이었다. 제조된 멜트블로운 부직포는 고온로에 장입시키고 질소 분위기 하에서 온도를 800℃로 승온한 상태에서 60분간 탄화하여 탄소섬유 부직포를 제조한 후 10 wt% 농도의 수산화칼륨에 60분간 침지시켜 활성화하였다.In addition, to prepare an adsorption member, polyacrylonitrile was mixed with dimethylformamide at a weight ratio of 2:8 to prepare a spinning solution, and then spun to prepare a melt-blown nonwoven fabric having a thickness of 1.0 mm and a basis weight of 300 g/m 2 . At this time, the spinning temperature was 180 °C, and the spinning speed was 2,500 m/min. The prepared melt-blown nonwoven fabric was charged into a high-temperature furnace and carbonized for 60 minutes under a nitrogen atmosphere at a temperature of 800° C. to prepare a carbon fiber nonwoven fabric, and then activated by immersion in 10 wt% potassium hydroxide for 60 minutes.

다음으로 복합필터를 제조하기 위해 제1전도성시트, 보조흡착부재, 흡착부재, 제2전도성시트의 순서로 적층하였으며, 이때 상기 보조흡착부재는 평균입경 100㎛의 활성탄이며, 각 시트 또는 부재 사이에 고유점도(IV)가 0.7인 저융점 폴리에스테르를 분무하고 각 층을 적층한 후 180℃로 설정된 롤러를 통과시켜 두께 3.0㎜의 복합필터를 제조하였다. 제조된 필터의 물성을 측정하여 하기 표 1에 기재하였다. Next, in order to manufacture a composite filter, a first conductive sheet, an auxiliary adsorption member, an adsorption member, and a second conductive sheet were laminated in this order, wherein the auxiliary adsorption member was activated carbon having an average particle diameter of 100 μm, and between each sheet or member. A composite filter having a thickness of 3.0 mm was prepared by spraying low-melting polyester having an intrinsic viscosity (IV) of 0.7, laminating each layer, and passing it through a roller set at 180°C. The physical properties of the prepared filter were measured and shown in Table 1 below.

(실시예 2)(Example 2)

상기 실시예 1에서 전도성시트 제조 시 포집기를 조절하여 평량 40g/㎡의 멜트블로운 부직포를 제조하여 각각 제1전도성시트 및 제2전도성시트로 적용한 것을 제외하고 동일한 방법으로 필터를 제조하였다. 제조된 필터의 물성을 측정하여 하기 표 1에 기재하였다.A filter was manufactured in the same manner as in Example 1, except that a melt-blown nonwoven fabric having a basis weight of 40 g/m 2 was prepared by adjusting the collector when manufacturing the conductive sheet, and applied as the first conductive sheet and the second conductive sheet, respectively. The physical properties of the prepared filter were measured and shown in Table 1 below.

(실시예 3)(Example 3)

상기 실시예 1에서 전도성시트 제조 시 포집기를 조절하여 평량 170g/㎡의 멜트블로운 부직포를 제조하여 각각 제1전도성시트 및 제2전도성시트로 적용한 것을 제외하고 동일한 방법으로 필터를 제조하였다. 제조된 필터의 물성을 측정하여 하기 표 1에 기재하였다.A filter was manufactured in the same manner as in Example 1, except that a melt-blown nonwoven fabric having a basis weight of 170 g/m 2 was prepared by adjusting the collector when manufacturing the conductive sheet, and applied as the first conductive sheet and the second conductive sheet, respectively. The physical properties of the prepared filter were measured and shown in Table 1 below.

(실시예 4)(Example 4)

상기 실시예 1에서 평균입경 5㎛의 활성탄을 사용한 것을 제외하고 동일한 방법으로 필터를 제조하였다. 제조된 필터의 물성을 측정하여 하기 표 1에 기재하였다.A filter was manufactured in the same manner as in Example 1, except that activated carbon having an average particle diameter of 5 μm was used. The physical properties of the prepared filter were measured and shown in Table 1 below.

(실시예 5)(Example 5)

상기 실시예 1에서 평균입경 500㎛의 활성탄을 사용한 것을 제외하고 동일한 방법으로 필터를 제조하였다. 제조된 필터의 물성을 측정하여 하기 표 1에 기재하였다.A filter was manufactured in the same manner as in Example 1, except that activated carbon having an average particle diameter of 500 μm was used. The physical properties of the prepared filter were measured and shown in Table 1 below.

(실시예 6)(Example 6)

상기 실시예 1에서 흡착부재 제조 시 포집기를 조절하여 평량 150g/㎡의 멜트블로운 부직포를 제조 및 탄화, 활성화하여 흡착부재로 적용한 것을 제외하고 동일한 방법으로 필터를 제조하였다. 제조된 필터의 물성을 측정하여 하기 표 1에 기재하였다.A filter was manufactured in the same manner as in Example 1, except that a melt-blown nonwoven fabric having a basis weight of 150 g/m 2 was manufactured, carbonized, and activated and applied as an adsorption member by adjusting a collector when manufacturing the adsorption member. The physical properties of the prepared filter were measured and shown in Table 1 below.

(실시예 7)(Example 7)

상기 실시예 1에서 흡착부재 제조 시 포집기를 조절하여 평량 600g/㎡의 멜트블로운 부직포를 제조 및 탄화, 활성화하여 흡착부재로 적용한 것을 제외하고 동일한 방법으로 필터를 제조하였다. 제조된 필터의 물성을 측정하여 하기 표 1에 기재하였다.A filter was manufactured in the same manner as in Example 1, except that a melt-blown nonwoven fabric having a basis weight of 600 g/m 2 was manufactured, carbonized, and activated and applied as an adsorption member by adjusting the collector when manufacturing the adsorption member. The physical properties of the prepared filter were measured and shown in Table 1 below.

(실시예 8)(Example 8)

상기 실시예 1에서 복합필터 제조 시 보조흡착부재를 적층하지 않은 것을 제외하고 동일한 방법으로 필터를 제조하였다. 제조된 필터의 물성을 측정하여 하기 표 1에 기재하였다.A filter was manufactured in the same manner as in Example 1, except that an auxiliary adsorption member was not laminated when manufacturing the composite filter. The physical properties of the prepared filter were measured and shown in Table 1 below.

[표 1][Table 1]

상기 표 1과 같이 본 발명에 따라 제조된 복합필터는 미세먼지 제거효율을 90% 이상 달성함과 동시에 가스의 종류에 따라 다르나 대부분의 가스를 80% 이상 제거하는 것을 알 수 있다. 또한 보조흡착부재를 더 구비함에 따라 전압 인가 과정에서 발생할 수 있는 오존의 발생이 억제되는 것을 알 수 있는데, 이는 이온발생기에서 생성된 오존이 보조흡착부재에 흡착되어 측정되지 않은 것으로 보인다.As shown in Table 1 above, it can be seen that the composite filter manufactured according to the present invention achieves fine dust removal efficiency of 90% or more, and at the same time removes 80% or more of most gases, although it varies depending on the type of gas. In addition, as the auxiliary adsorption member is further provided, it can be seen that the generation of ozone that may be generated during the voltage application process is suppressed, which does not appear to have been measured because ozone generated by the ion generator is adsorbed to the auxiliary adsorption member.

본 발명의 단순한 변형 또는 변경은 모두 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 실시될 수 있으며 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.　All simple modifications or changes of the present invention can be easily carried out by those skilled in the art, and all such modifications or changes can be considered to be included in the scope of the present invention.

10 : 정전필터 모듈
100 : 방전부
110 : 방전프레임
111 : 전극프레임
112 : 관통홀
113 : 측면프레임
114 : 제1체결부
120 : 분할판
121 : 제2체결부
122 : 프레임수용홈
130 : 판형전극
131 : 방전극수용홈
140 : 방전극
150 : 전극보호판
200 : 포집부
210 : 복합여재
211 : 제1전도성시트
212 : 흡착부재
213 : 제2전도성시트
214 : 보조흡착부재
220 : 전극부
221 : 상부하우징
222 : 망사형전극
223 : 하부하우징
300 : 모듈프레임10: electrostatic filter module
100: discharge part
110: discharge frame
111: electrode frame
112: through hole
113: side frame
114: first fastening part
120: divider
121: second fastening part
122: frame receiving groove
130: plate electrode
131: discharge electrode receiving groove
140: discharge electrode
150: electrode protection plate
200: collection unit
210: composite filter media
211: first conductive sheet
212: adsorption member
213: second conductive sheet
214: auxiliary adsorption member
220: electrode part
221: upper housing
222: mesh electrode
223: lower housing
300: module frame

Claims (10)

외부에서 유입되는 유체 내의 포집 대상에 전압을 인가하여 방전시키는 방전부와 상기 방전부에서 방전된 포집 대상을 전기적인 인력으로 포집하는 포집부를 포함하는 정전필터 모듈로,
상기 방전부는,
상기 유체가 유입되는 방향으로 관통된 방전프레임;
상기 방전프레임의 서로 대향하는 내측면을 수직으로 연결하며 격자형으로 결합하여 관통공간을 구획하는 다수의 분할판;
상기 방전프레임의 관통면을 향해 격자형을 가지도록 고정되며, 종방향과 횡방향이 교차하는 부분에 수용공이 형성되되, 상기 분할판에 의해 구획된 관통공간마다 수용공이 하나씩 위치하도록 구비되는 판형전극;
상기 판형전극의 수용공에 삽입되며, 유체의 진행방향으로 돌출되도록 형성되는 방전극; 및
상기 판형전극의 수용공의 배면에 위치하여 상기 방전프레임과 함께 판형전극 및 방전극을 수용하는 공간을 형성하는 전극보호판;
을 포함하며,
상기 포집부는,
포집 대상을 포집하는 다층 구조의 복합여재;
상기 복합여재의 일면 또는 양면에 형성되며 격자형으로 형성되는 망사형전극, 상기 망사형전극의 일면 및 타면에 각각 위치하여 결합하는 상부하우징 및 하부하우징으로 구성되는 전극부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 정전필터 모듈.
An electrostatic filter module comprising: a discharge unit for discharging by applying a voltage to a collection object in a fluid flowing in from the outside; and a collection unit for collecting the collection object discharged from the discharge unit by electrical attraction,
The discharge unit,
a discharge frame penetrating in a direction in which the fluid flows;
a plurality of partition plates vertically connecting opposite inner surfaces of the discharge frame and partitioning a through space by combining them in a lattice shape;
A plate-shaped electrode that is fixed to have a grid shape toward the through surface of the discharge frame, and has receiving holes formed in portions where the longitudinal and transverse directions intersect, and provided with one receiving hole for each through space partitioned by the dividing plate. ;
a discharge electrode inserted into the receiving hole of the plate-shaped electrode and formed to protrude in the flow direction of the fluid; and
an electrode protection plate positioned on the rear surface of the receiving hole of the plate-shaped electrode to form a space for accommodating the plate-shaped electrode and the discharge electrode together with the discharge frame;
includes,
The collection unit,
Multi-layered composite media for collecting objects;
an electrode part comprising a mesh electrode formed on one or both sides of the composite filter material and formed in a grid shape, an upper housing and a lower housing positioned and coupled to one side and the other side of the mesh electrode, respectively;
Electrostatic filter module comprising a.
제 1항에 있어서,
상기 방전프레임은,
상기 유체가 유입되는 방향으로 관통된 측면프레임;
상기 측면프레임의 서로 대향하는 내측면을 수직으로 연결하며 격자형으로 형성된 전극프레임;
유체의 유입방향으로 상기 전극프레임의 일면과 타면을 관통하며, 상기 방전극을 통과시키는 관통홀; 및
상기 측면프레임의 외측면에 서로 일정거리 이격되어 형성되는 다수의 제1체결부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 정전필터 모듈.
The method of claim 1,
The discharge frame is
a side frame through which the fluid flows;
an electrode frame vertically connecting opposite inner surfaces of the side frame and formed in a grid shape;
a through hole penetrating one surface and the other surface of the electrode frame in a fluid inflow direction and passing the discharge electrode; and
a plurality of first fastening parts formed to be spaced apart from each other by a predetermined distance on the outer surface of the side frame;
Electrostatic filter module comprising a.
제 2항에 있어서,
상기 분할판은,
일단 또는 양단이 수직으로 절곡하여 상기 제1체결부와 대향 및 체결되도록 연장된 제2체결부; 및
일측단의 일정 영역에‘ㄷ’자형 채널 형태로 형성되는 프레임수용홈;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 정전필터 모듈.
3. The method of claim 2,
The partition plate is
a second fastening part having one end or both ends bent vertically so as to face and fasten the first fastening part; and
a frame accommodating groove formed in a 'C'-shaped channel shape in a certain area of one end;
Electrostatic filter module comprising a.
제 1항에 있어서,
상기 복합여재는 금속입자를 포함하는 섬유로 형성된 전도성시트 및 탄소섬유 또는 활성탄소섬유로 형성된 부직포를 포함하는 것을 특징으로 하는 정전필터 모듈.
The method of claim 1,
The composite filter material is an electrostatic filter module, characterized in that it comprises a conductive sheet formed of fibers containing metal particles and a nonwoven fabric formed of carbon fibers or activated carbon fibers.
제 4항에 있어서,
상기 복합여재는 유체의 진입방향으로 산과 골이 교호로 형성되도록 절곡되는 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 정전필터 모듈.
5. The method of claim 4,
The composite filter module, characterized in that it has a structure that is bent so that mountains and valleys are alternately formed in the direction of fluid entry.
제 4항에 있어서,
상기 복합여재는,
금속입자를 포함하는 섬유로 형성된 제1전도성시트;
상기 제1전도성시트의 일면에 배치되며, 활성탄소섬유를 포함하는 흡착부재; 및
상기 흡착부재의 일면에 배치되며, 금속입자를 포함하는 섬유로 형성된 제2전도성시트;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 정전필터 모듈.
5. The method of claim 4,
The composite filter media,
a first conductive sheet formed of fibers including metal particles;
an adsorption member disposed on one surface of the first conductive sheet and comprising activated carbon fibers; and
a second conductive sheet disposed on one surface of the adsorption member and formed of fibers including metal particles;
Electrostatic filter module comprising a.
제 6항에 있어서,
상기 복합여재는 상기 제1전도성시트와 흡착부재 사이에 다공성 물질을 포함하는 보조흡착부재가 더 배치되는 것을 특징으로 하는 정전필터 모듈.
7. The method of claim 6,
The electrostatic filter module according to claim 1, wherein in the composite filter material, an auxiliary adsorption member including a porous material is further disposed between the first conductive sheet and the adsorption member.
제 4항에 있어서,
상기 복합여재는,
금속입자를 포함하는 섬유로 형성된 제1전도성시트;
상기 제1전도성시트의 일면에 배치되며, 탄소섬유를 포함하는 흡착부재;
상기 흡착부재의 일면에 형성되며, 활성탄을 포함하는 보조흡착부재; 및
상기 흡착부재의 일면에 배치되며, 금속입자를 포함하는 섬유로 형성된 제2전도성시트;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 정전필터 모듈.
5. The method of claim 4,
The composite filter media,
a first conductive sheet formed of fibers including metal particles;
an adsorption member disposed on one surface of the first conductive sheet and including carbon fibers;
an auxiliary adsorption member formed on one surface of the adsorption member and comprising activated carbon; and
a second conductive sheet disposed on one surface of the adsorption member and formed of fibers including metal particles;
Electrostatic filter module comprising a.
제 1항에 있어서,
상기 망사형전극은 표면에 고유전성 물질이 코팅되는 것을 특징으로 하는 정전필터 모듈.
The method of claim 1,
The electrostatic filter module, characterized in that the surface of the mesh-type electrode is coated with a high dielectric material.
제 1항에 있어서,
상기 판형전극, 방전극 및 집진전극에서 선택되는 어느 하나 또는 복수는 1 내지 20 kV의 전압으로 대전되는 것을 특징으로 하는 정전필터 모듈.The method of claim 1,
One or more selected from the plate-shaped electrode, the discharge electrode, and the dust collecting electrode is an electrostatic filter module, characterized in that it is charged with a voltage of 1 to 20 kV.

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