KR102590097B1 - 필터제조설비의 흡착제 접착장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 크린룸에 사용되는 케미컬 필터, 자동차의 에어컨에 사용되는 콤비네이션 필터 등과 같은 필터류를 제조하는 설비에서 지지체 상에 핫멜트를 도포하고 그 위에 흡착제를 접착하는 장치에 관한 것이다.
본 발명은 필터 제조를 위한 라미네이팅 설비에서 흡착제 도포를 위한 스케터 파트에 공기의 흡입력을 이용하여 흡착제를 접착시키는 석션 파트를 설치한 새로운 형태의 흡착제 접착장치를 구현함으로써, 미접착 흡착제없이 지지체 상에 흡착제를 전량 견고하게 접착시킬 수 있는 등 제품의 수율 향상과 더불어 제품의 품질을 확보할 수 있으며, 미접착 흡착제 회수 공정을 배제할 수 있는 등 전체적인 공정의 간소화를 도모할 수 있는 한편, 하부에서 정방향 워킹 플로우(Working flow)를 따라 진행하면서 1차 라미네이팅 공정을 실시하고, 이와 병행하여 상부에서 역방향 워킹 플로우 및 정방향 워킹 플로우를 따라 진행하면서 2차 라미네이팅 공정을 실시하는 새로운 형태의 복합 라미네이팅 공정을 구현함으로써, 라미네이팅 공정의 레이아웃을 최적의 상태로 설계할 수 있는 등 공정의 효율성을 높일 수 있고, 공장의 공간 활용도 향상은 물론 생산성 향상을 도모할 수 있는 필터제조설비의 흡착제 접착장치를 제공한다.
본 발명은 필터 제조를 위한 라미네이팅 설비에서 흡착제 도포를 위한 스케터 파트에 공기의 흡입력을 이용하여 흡착제를 접착시키는 석션 파트를 설치한 새로운 형태의 흡착제 접착장치를 구현함으로써, 미접착 흡착제없이 지지체 상에 흡착제를 전량 견고하게 접착시킬 수 있는 등 제품의 수율 향상과 더불어 제품의 품질을 확보할 수 있으며, 미접착 흡착제 회수 공정을 배제할 수 있는 등 전체적인 공정의 간소화를 도모할 수 있는 한편, 하부에서 정방향 워킹 플로우(Working flow)를 따라 진행하면서 1차 라미네이팅 공정을 실시하고, 이와 병행하여 상부에서 역방향 워킹 플로우 및 정방향 워킹 플로우를 따라 진행하면서 2차 라미네이팅 공정을 실시하는 새로운 형태의 복합 라미네이팅 공정을 구현함으로써, 라미네이팅 공정의 레이아웃을 최적의 상태로 설계할 수 있는 등 공정의 효율성을 높일 수 있고, 공장의 공간 활용도 향상은 물론 생산성 향상을 도모할 수 있는 필터제조설비의 흡착제 접착장치를 제공한다.
Description
본 발명은 크린룸에 사용되는 케미컬 필터, 자동차의 에어컨에 사용되는 콤비네이션 필터 등과 같은 필터류를 제조하는 설비에서 지지체 상에 핫멜트를 도포하고 그 위에 흡착제를 접착하는 장치에 관한 것이다.
일반적으로 케미컬 필터는 반도체, LCD 등 초정밀 제조공정, 악취 및 유해가스 발생 산업현장, 병원, 박물관, 공공기관 등 청정환경을 요구하는 분야에 사용된다.
이러한 케미컬 필터는 공정이나 환경 하에서 부정적인 영향을 주는 각종 화학 오염물질(유기, 염기, 산성가스 등)을 제거하여 미세한 생산공정이 필요한 공장의 제품 수율 향상에 도움을 주고, 또한 공기의 질을 개선하여 인체의 유해함을 방지한다.
보통 케미컬 필터는 부직포 등의 지지체 사이에서 핫멜트에 의해 접착되어 있는 단층 또는 다층 구조의 흡착제를 포함하는 구조로 이루어진다.
이와 같은 케미컬 필터의 제조를 위한 라미네이팅 설비는 지지체 공급 및 필터 회수를 위한 언와인더 및 리와인더, 핫멜트 도포를 위한 핫멜트 스프레이, 흡착제 도포를 위한 스케터(Scatter), 흡착제 압착을 위한 히터롤 등을 포함하며, 핫멜트 스프레이→흡착제 도포→압착 및 흡착제 회수의 방법 또는 핫멜트 웹→흡착제 도포→히터롤 압착의 방법으로 라미네이팅 공정이 실시된다.
현재 케미컬 필터의 제조를 위한 라미네이팅 설비의 경우 제품의 수율, 제품의 품질 등을 확보하기 위한 기술로서, 지지체에 흡착제를 견고하게 부착시키는 기술, 지지체 상에 미처 부착되지 못한 흡착제를 회수하는 기술 등에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있는 추세이다.
본 발명은 케미컬 필터, 콤비네이션 필터 등과 같은 필터류의 제조 시 활성탄 등의 흡착제를 지지체 상에 안정적으로 고정시키는 흡착제 접착장치를 그 안출의 대상으로 한다.
따라서, 본 발명은 이와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 필터 제조를 위한 라미네이팅 설비에서 흡착제 도포를 위한 스케터 파트에 공기의 흡입력을 이용하여 흡착제를 접착시키는 석션 파트를 설치한 새로운 형태의 흡착제 접착장치를 구현함으로써, 미접착 흡착제없이 지지체 상에 흡착제를 전량 견고하게 접착시킬 수 있는 등 제품의 수율 향상과 더불어 제품의 품질을 확보할 수 있으며, 미접착 흡착제 회수 공정을 배제할 수 있는 등 전체적인 공정의 간소화를 도모할 수 있는 필터제조설비의 흡착제 접착장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 하부에서 정방향 워킹 플로우(Working flow)를 따라 진행하면서 1차 라미네이팅 공정을 실시하고, 이와 병행하여 상부에서 역방향 워킹 플로우 및 정방향 워킹 플로우를 따라 진행하면서 2차 라미네이팅 공정을 실시하는 새로운 형태의 복합 라미네이팅 공정을 구현함으로써, 라미네이팅 공정의 레이아웃을 최적의 상태로 설계할 수 있는 등 공정의 효율성을 높일 수 있고, 공장의 공간 활용도 향상은 물론 생산성 향상을 도모할 수 있는 필터제조설비의 흡착제 접착장치를 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서 제공하는 필터제조설비의 흡착제 접착장치는 다음과 같은 특징이 있다.
상기 필터제조설비의 흡착제 접착장치는 핫멜트가 도포되어 있는 지지체 상에 흡착제를 도포하는 스케터 파트와, 상기 스케터 파트의 저부에 설치되면서 지지체 아래쪽에서 공기를 흡입하는 석션 파트를 포함하며, 상기 석션 파트는 지지체와 나란하게 구동되면서 공기의 흐름을 원활하게 하고 지지체의 처짐을 막아주는 다공성 벨트로 이루어진 컨베이어와, 지지체 아래쪽에서 공기를 빨아들이는 흡입 덕트와, 상기 흡입 덕트와 연결되면서 강력한 공기 흡입력을 제공하는 진공 펌프로 구성되어, 지지체에 도포되는 흡착제를 공기 흡입력을 이용하여 지지체 상에 접착시키는 것이 특징이다.
여기서, 상기 석션 파트의 흡입 덕트는 상부가 넓고 하부가 좁은 역삼각형 형태의 단면을 가질 수 있고, 상기 컨베이어는 지지체 저면에 밀착되는 구조로 배치되거나 또는 지지체 저면과 일정 갭을 두고 이격되는 구조로 배치되어 공기 흡입력에 의해 아래로 쳐지는 지지체를 밑에서 받쳐줄 수 있으며, 상기 지지체 상에 도포되는 핫멜트에는 진공 펌프의 공기 흡입력을 이용하여 다수의 공기흐름구멍을 만들 수 있는 것이 특징이다.
바람직한 실시예로서, 상기 필터제조설비의 흡착제 접착장치는 라인의 선단부와 후단부에 각각 배치되면서 1차 지지체의 공급과 회수, 그리고 이송을 위한 1차 언와인더 및 1차 리와인더와, 상기 1차 언와인더와 1차 리와인더 사이에서 정방향 워킹 플로우를 따라 진행되는 1차 지지체의 상부에 배치되어 핫멜트와 흡착제를 각각 도포하는 1차 핫멜트 스프레이 및 1차 스케터 파트와, 라인의 후단부 상부에 배치되면서 2차 지지체의 공급을 위한 2차 언와인더와, 상기 2차 언와인더와 1차 리와인더 사이에 역방향 워킹 플로우 및 정방향 워킹 플로우를 따라 진행되는 2차 지지체의 역방향 워킹 플로우 구간의 상부에 배치되어 핫멜트와 흡착제를 각각 도포하는 2차 핫멜트 스프레이 및 2차 스케터 파트와, 상기 1차 지지체 및 2차 지지체의 정방향 워킹 플로우 구간에 배치되어 핫멜트 및 흡착제가 도포되어 있는 위아래 2차 지지체 및 1차 지지체를 압착시키는 프레스 롤러를 포함할 수 있다.
따라서, 상기 1차 지지체는 정방향 워킹 플로우를 따라 진행되는 동시에 2차 지지체는 역방향 워킹 플로우를 따라 진행된 후, 1차 지지체의 상부에 적층된 상태로 이와 함께 정방향 워킹 플로우를 따라 진행될 수 있다.
그리고, 상기 필터제조설비의 흡착제 접착장치는 라인의 후단부 상부에 배치되면서 보호용 부직포를 공급하기 위한 3차 언와인더를 더 포함할 수 있으며, 이에 따라 3차 언와인더에서 공급되는 보호용 부직포는 역방향 워킹 플로우 및 정방향 워킹 플로우를 따라 진행되면서 2차 지지체의 상면에 접착될 수 있다.
본 발명에서 제공하는 필터제조설비의 흡착제 부착장치는 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 핫멜트 및 흡착제가 도포되어 있는 지지체의 저부에서 아래쪽으로 공기를 빨아들여서 이때의 공기 흡입력으로 흡착제를 지지체 상에 긴밀하게 접착시키는 석션 파트를 적용함으로써, 미접착 흡착제없이 지지체 상에 흡착제를 전량 견고하게 접착시킬 수 있는 등 제품의 수율을 향상시킬 수 있고, 흡입되는 공기에 의해 공기흐름구멍이 생겨 통기성을 개선할 수 있는 동시에 흡착제를 지지체 전체 면적에 걸쳐 균일하게 접착시킬 수 있는 등 제품의 품질을 확보할 수 있으며, 미접착되는 흡착제를 따로 회수하는 공정을 배제할 수 있는 등 전체적인 공정을 간소화할 수 있는 효과가 있다.
둘째, 정방향 워킹 플로우(Working flow)를 따라 진행하면서 1차 라미네이팅을 실시하는 공정과 역방향 워킹 플로우 및 정방향 워킹 플로우를 따라 진행하면서 2차 라미네이팅을 실시하는 공정을 조합한 복합 라미네이팅 공정을 적용함으로써, 최적의 라미네이팅 공정을 설계할 수 있는 등 공정의 효율성을 높일 수 있고, 공장의 공간 활용도와 제품의 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 필터제조설비의 흡착제 접착장치에서 스케터 파트와 석션 파트를 나타내는 정면도
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 필터제조설비의 흡착제 접착장치에서 석션 파트를 나타내는 확대도
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 일 실시예에 따른 필터제조설비의 흡착제 접착장치에 대한 전체적인 워킹 플로우를 나타내는 개략도
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 필터제조설비의 흡착제 접착장치를 사용하여 제조한 단층 및 다층 필터를 나타내는 단면도
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 필터제조설비의 흡착제 접착장치에서 석션 파트를 나타내는 확대도
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 일 실시예에 따른 필터제조설비의 흡착제 접착장치에 대한 전체적인 워킹 플로우를 나타내는 개략도
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 필터제조설비의 흡착제 접착장치를 사용하여 제조한 단층 및 다층 필터를 나타내는 단면도
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 필터제조설비의 흡착제 접착장치에서 스케터 파트와 석션 파트를 나타내는 정면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 필터제조설비의 흡착제 접착장치에서 석션 파트를 나타내는 확대도이다.
도 1과 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 필터제조설비의 흡착제 접착장치는 지지체에 도포되는 흡착제를 아래쪽으로 작용하는 공기 흡입력을 이용하여 지지체 상에 견고하게 접착시키는 구조로 이루어지게 된다.
이를 위하여, 상기 필터제조설비의 흡착제 접착장치는 핫멜트가 도포되어 있는 지지체 상에 흡착제를 도포하는 수단으로 스케터 파트(10)를 포함한다.
상기 스케터 파트(10)는 상부의 투입구(26) 및 하부의 배출구(27)를 가지면서 일정량의 흡착제를 저장하는 흡착제 저장통(28)과, 외주면에 다수의 홈(29)을 가지면서 흡착제 저장통(28)에 있는 배출구(27)의 저부에 회전 가능한 구조로 설치되어 흡착제 저장통(28)에 채워져 있는 흡착제를 아래쪽으로 이송시켜주는 흡착제 이송롤러(30) 및 롤러 구동모터(31)와, 상기 흡착제 이송롤러(30)에서 이송되는 흡착제를 받아서 아래쪽의 지지체 상에 떨어뜨려줌과 더불어 메시망(미도시)이 장착되어 있는 바이브레이터(32)를 포함한다.
여기서, 상기 흡착제 이송롤러(30)의 외주면 일부 구간은 흡착제 저장통(28)의 배출구(27)와 접하게 되고, 이에 따라 흡착제 저장통(28)의 내부에 채워져 있는 흡착제는 흡착제 이송롤러(30)의 외주면 위에 쌓임과 더불어 홈(29)에 들어가게 되며, 결국 흡착제 이송롤러(30)의 홈(29)에 삽입되어 있는 흡착제들만 흡착제 저장통(28)을 빠져나올 수 있게 된다.
그리고, 상기 스케터 파트(10)의 바이브레이터(32)는 바이브레이터 구동용 모터(33)측에 지지되면서 바이브레이터 구동용 모터(33)의 작동에 따라 구동된다.
예를 들면, 상기 스케터 파트(10)의 파트 프레임(34) 상에 바이브레이터 구동용 모터(33)가 수직 설치되고, 이때의 바이브레이터 구동용 모터(33)의 축에는 로드(36)가 설치되며, 이렇게 설치되는 로드(36)의 하단부에는 로드의 중심과 편심되는 구조의 캠플로어(41;CF10UUR)가 설치된다.
이와 더불어, 상기 로드(36)의 저부에는 캠플로어 홈(42)을 가지는 블럭(37)이 배치되며, 이때의 블럭(37)의 캠플로어 홈(42)에는 캠플로어(41)가 끼워지게 된다.
이에 따라, 상기 로드(36)의 회전 시 캠플로어(41)가 편심 회전을 하게 되고, 그 결과 캠플로어(41)와 접동하는 블럭(37)은 좌우 방향으로 왕복 운동을 하게 된다.
이때, 상기 블럭(37) 상에는 브라켓(38)을 통해 바이브레이터(32)가 설치된다.
그리고, 상기 바이브레이터(32)를 포함하는 브라켓(38) 전체는 LM 가이드(40)의 안내를 받으면서 좌우 방향(예컨대, 지지체 진행 방향에 대해 90°를 이루는 방향)으로 왔다갔다 할 수 있게 된다.
따라서, 상기 바이브레이터 구동용 모터(33)의 작동에 의해 캠플로어(41)와 블럭(37) 간의 연동에 의해(즉, 회전운동이 왕복운동으로 전환되면서) 바이브레이터(32)가 좌우로 왔다갔다 하면서 진동하게 되고, 결국 그 위에 공급되어 있던 흡착제는 이때의 진동에 의해 바이브레이터(32)의 메시망을 통해 밑으로 떨어질 수 있게 된다.
이렇게 스케터 파트(10)에 바이브레이터(32)를 설치하면 흡착제 스케터의 균일성이 좋아지게 된다
이러한 스케터 파트(10)는 흡착제 이송롤러(30)의 일측에 설치되어 흡착제 이송롤러(30)의 홈(29)에 삽입되어 있는 흡착제를 아래로 떨어뜨려주는 흡착제 브러시(35)를 포함한다.
이때의 흡착제 브러시(35)는 흡착제 도포기(32)를 지지하고 있는 브라켓(38) 상에 지지되는 구조로 설치될 수 있게 된다.
이와 더불어, 상기 흡착제 저장통(28)의 하단부 일측, 즉 배출구(27)의 한쪽 옆에는 스크랩바(39)가 설치되고, 이렇게 설치되는 스크랩바(39)의 끝 부분은 흡착제 이송롤러(30)의 외주면과 접하게 되며, 결국 홈(29)에 들어가지 못하고 흡착제 이송롤러(30)의 외주면 주위로 쌓여 있는 흡착제들은 스크랩바(39)에 의해 걸러지면서 밖으로 빠져나오게 못하게 된다.
그리고, 상기 스크랩바(39)는 전후 방향(예컨대, 흡착제 이송롤러측으로 가까이 가거나 흡착제 이송롤러측에서 멀어지는 방향) 및/또는 상하 방향으로 위치를 옮길 수 있게 되고, 이에 따라 흡착제의 종류, 크기 등에 따라 스크랩바(39)와 흡착제 이송롤러(30) 간의 간격을 조절할 수 있게 된다.
따라서, 상기 흡착제 저장통(28)에 흡착제가 채워진 상태에서, 롤러 구동모터(31)의 작동에 의해 흡착제 이송롤러(30)가 회전하게 되면, 흡착제들은 흡착제 이송롤러(30)의 각 홈(29)에 삽입된 상태로 이송되고, 계속해서 흡착제 이송롤러(30)의 홈(29)에 들어 있는 흡착제는 흡착제 브러시(35)에 의해 간섭되면서 아래쪽의 바이브레이터(32) 상에 떨어지게 되며, 이렇게 바이브레이터(32) 상의 흡착제는 바이브레이터(32)의 진동에 의해 밑으로 떨어지면서 지지체 상에 도포될 수 있게 된다.
또한, 상기 필터제조설비의 흡착제 도포장치는 지지체의 표면에 도포되어 있는 핫멜트에 흡착제를 잘 달라붙도록 해주는 수단으로 석션 파트(11)를 포함한다.
상기 석션 파트(11)는 지지체의 아래쪽에서 공기를 흡입하고, 이때의 공기 흡입력을 이용하여 흡착체를 지지체 상에 견고하게 고정시켜주는 역할을 하게 된다.
이를 위하여, 상기 석션 파트(11)는 스케터 파트(10)의 저부, 즉 스케터 파트(10)의 아래쪽에서 진행되는 지지체의 저부에 설치되고, 스케터 파트(10)에서 지지체 위에 떨어지는 흡착제를 흡입방식으로 붙이게 된다.
이러한 석션 파트(11)는 지지체의 지지를 위한 컨베이어(12), 흡입공기의 유도를 위한 흡입 덕트(13), 진공압 발생을 위한 진공 펌프(14)를 포함한다.
상기 컨베이어(12)는 지지체의 저부에서 이와 나란한 방향으로 구동되면서 공기의 흡입력에 의해 지지체가 아래로 처지는 것을 막아주는 동시에 지지체의 이동을 보조하는 역할을 하는 것으로서, 모터(미도시)에 의해 작동되는 구동 롤러(22) 및 피동 롤러(23)는 물론 소정의 궤적을 이루며 배치되는 다수 개의 아이들 롤러(24)와 이러한 롤러들에 걸쳐져 돌아가는 벨트(25)의 조합으로 이루어지게 된다.
예를 들면, 상기 구동 롤러(22)와 피동 롤러(23), 그리고 2개의 아이들 롤러(24)는 내측에 소정의 공간을 조성하면서 사각형의 형상 또는 사다리꼴의 형상 등으로 배치되고, 상기 벨트(25)는 지지체의 저부에서 이와 나란한 직선 구간을 가지면서 각 롤러들에 걸쳐져 폐순환 궤적을 그리며 구동된다.
그리고, 상기 컨베이어(12)의 벨트(25)는 위아래로 공기의 통과를 가능하게 하는 다공성 벨트, 예를 들면 메시망 타입 등의 다공성 벨트로 이루어지게 된다.
이에 따라, 상기 컨베이어(12)는 지지체와 함께 구동되면서, 바람직하게는 지지체의 이동 속도와 동일한 속도로 구동되면서 지지체에 근접 또는 밀착되는 구조로 지지체를 받쳐주게 되고, 다시 말해 컨베이어(12)는 지지체 저면에 밀착되는 구조로 배치되거나 또는 지지체 저면과 일정 갭을 두고 이격되는 구조로 배치되어 공기 흡입력에 의해 아래로 쳐지는 지지체를 밑에서 받쳐주게 되고, 이와 동시에 위에서 아래로 흐르는 공기의 흐름을 가능하게 하여 벨트 아래쪽에서 작용하는 공기의 흡입력이 지지체측까지 작용할 수 있도록 해주게 된다.
상기 흡입 덕트(13)는 지지체의 아래쪽에서 공기를 빨아들이는 역할을 하는 것으로서, 컨베이어(12)의 내측에 조성되어 있는 공간 내에 설치된다.
이러한 흡입 덕트(13)의 하단부는 진공 펌프(14)측과 연결되며, 이에 따라 진공 펌프(14)의 작동 시 흡입 덕트(13)의 상부를 지나는 지지체 주변의 공기는 강력한 흡입력에 의해 흡입 덕트(13)측으로 빨려들어오게 된다.
그리고, 상기 흡입 덕트(13)는 상부의 폭이 상대적으로 넓고 하부의 폭은 상대적으로 좁은 역삼각형 형태의 단면 구조로 이루어지게 되며, 이에 따라 폭이 넓은 상부를 이용하여 지지체의 일정 길이 구간을 충분히 커버하면서 공기를 빨아들일 수 있게 된다.
상기 진공 펌프(14)는 각종 동력을 이용하여 진공을 만들어서 공기를 강력하게 흡입하는 역할을 하는 것으로서, 이러한 진공 펌프(14)는 흡입 덕트(13)의 하단부와 연결된다.
이에 따라, 상기 진공 펌프(14)가 작동하게 되면, 지지체의 상부에서부터 흡입 덕트(13)의 내부까지 강한 공기 흡입력이 작용하게 되고, 결국 지지체 상의 흡착제들은 이때의 공기 흡입력에 의해 아래로 당겨지면서 지지체의 핫멜트 상에 견고하게 고정될 수 있게 된다.
특히, 상기 석션 파트(11)의 진공 펌프(14)에서 제공되는 공기의 흡입력에 의해 지지체의 위쪽에서 아래쪽으로 강력한 공기의 흐름이 만들어지게 되고, 이렇게 만들어진 공기의 흐름에 의해 지지체 상에 도포되어 있는 핫멜트에는 다수의 공기흐름구멍(미도시)이 형성된다.
이렇게 만들어진 공기흐름구멍에 의해 필터의 전반적인 통기성이 개선되면서 필터의 성능을 향상시킬 수 있게 된다.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 일 실시예에 따른 필터제조설비의 흡착제 접착장치에 대한 전체적인 워킹 플로우를 나타내는 개략도이다.
도 3a 내지 도 3c에 도시한 바와 같이, 상기 필터제조설비의 흡착제 접착장치는 핫멜트와 흡착제가 각각 도포되어 있는 1차 지지체와 2차 지지체를 각각의 워킹 플로우를 따라 진행시키면서, 예를 들면 1차 지지체는 정방향 워킹 플로우를 따라 진행시킴과 더불어 2차 지지체는 역방향 워킹 플로우 및 정방향 워킹 플로우를 따라 진행시키면서 2차 지지체를 1차 지지체의 상부에 적층시킨 형태의 필터를 제조하는 복합 라미네이팅 공정을 포함한다.
이를 위하여, 상기 필터제조설비의 흡착제 접착장치는 1차 지지체(100)의 공급과 회수, 그리고 이송을 위한 수단으로 1차 언와인더(15)와 1차 리와인더(16)를 포함한다.
상기 1차 언와인더(15)와 1차 리와인더(16)는 라인(예컨대, 필터 제조를 위한 공정 라인)의 선단부와 후단부에 각각 배치되고, 이렇게 배치되는 1차 언와인더(15)와 1차 리와인더(16) 사이에는 1차 지지체(100)가 걸리게 된다.
이에 따라, 상기 1차 언와인더(15) 및/또는 1차 리와인더(16)의 구동 시 1차 지지체(100)는 1차 언와인더(15)측에서 풀리면서 정방향 워킹 플로우를 따라 후단부쪽으로 진행되어 1차 리와인더(16)에 감기게 된다.
여기서, 상기 1차 지지체(100a)는 부직포[예컨대, LM(Low melting PET 부직포), LM+정전 MB] 등과 같이 통기성을 갖춘 소재를 적용할 수 있다
또한, 상기 필터제조설비의 흡착제 접착장치는 1차 지지체(100) 상에 핫멜트(500)와 흡착제(400)를 각각 도포하는 수단으로 1차 핫멜트 스프레이(17)와 1차 스케터 파트(10a)를 포함한다.
상기 1차 핫멜트 스프레이(17)와 1차 스케터 파트(10a)는 1차 언와인더(15)와 1차 리와인더(16) 사이에서 정방향 워킹 플로우를 따라 진행되는 1차 지지체(100)의 상부에 차례로 배치되며, 이렇게 배치되는 1차 핫멜트 스프레이(17)와 1차 스케터 파트(10a)는 1차 지지체(100)의 상면에 핫멜트와 흡착제를 순차적으로 도포하게 된다.
즉, 상기 1차 핫멜트 스프레이(17)에 의해 용융 상태의 핫멜트가 먼저 도포된 후, 그 위에 1차 스케터 파트(10a)에 의해 흡착제(예컨대, 활성탄 등)가 도포되며, 이에 따라 흡착제는 핫멜트에 의해 1차 지지체(100)의 상면에 부착된다.
또한, 상기 필터제조설비의 흡착제 접착장치는 1차 지지체(100)와 적층 결합되는 2차 지지체(200)를 공급하는 수단으로 2차 언와인더(18)를 포함한다.
상기 2차 언와인더(18)는 라인의 후단부 상부, 예를 들면 라인의 후단부에 설치되는 1차 리와인더(16)의 위쪽에 배치되며, 이렇게 배치되는 2차 언와인더(18)와 1차 리와인더(16) 사이에는 2차 지지체(200)가 걸리게 된다.
그리고, 상기 2차 지지체(200)는 다수 개의 아이들러에 의해 소정의 궤적을 따라가면서 역방향 워킹 플로우를 따라 진행되다가 1차 지지체(100)와 함께 정방향 워킹 플로우를 따라 진행되어 1차 리와인더(16)에 감기게 된다.
여기서, 상기 2차 지지체(200) 역시 부직포(예컨대, LM, LM+MB) 등과 같이 통기성을 갖춘 소재를 적용할 수 있다.
이렇게 2차 지지체(200)를 라인의 후단부 위쪽에 배치하면서 역방향 워킹 플로우 및 정방향 워킹 플로우를 따라 진행시키는 방식을 채택함으로써, 핫멜트 스프레이, 스케터 파트 등과 같은 장치들의 연계적인 배치 등과 관련한 공간 활용도 등의 측면에서 공장 레이아웃을 효율적으로 설계할 수 있는 이점이 있다.
또한, 상기 필터제조설비의 흡착제 접착장치는 2차 지지체(200) 상에 핫멜트와 흡착제를 각각 도포하는 수단으로 2차 핫멜트 스프레이(19)와 2차 스케터 파트(10b)를 포함한다.
상기 2차 핫멜트 스프레이(19)와 2차 스케터 파트(10b)는 2차 언와인더(18)와 1차 리와인더(16) 사이에서 역방향 워킹 플로우 및 정방향 워킹 플로우를 따라 진행되는 2차 지지체(200)의 상부, 예를 들면 2차 지지체(200)의 역방향 워킹 플로우를 따라 진행되는 구간의 상부에 차례로 배치되며, 이렇게 배치되는 2차 핫멜트 스프레이(19)와 2차 스케터 파트(10b)는 2차 지지체(200)의 저면(예컨대, 1차 지지체 위에 적층되었을 때 아래쪽을 향하는 면)에 핫멜트와 흡착제를 순차적으로 도포하게 된다.
즉, 상기 2차 핫멜트 스프레이(19)에 의해 용융 상태의 핫멜트가 먼저 도포된 후, 그 위에 2차 스케터 파트(10b)에 의해 흡착제(예컨대, 활성탄 등)가 도포되며, 이에 따라 흡착제는 핫멜트에 의해 2차 지지체(200)의 저면에 부착된다.
또한, 상기 필터제조설비의 흡착제 접착장치는 위아래로 적층되어 있는 2차 지지체(200)와 1차 지지체(100)를 압착하여 고정시켜주는 수단으로 프레스 롤러(20)를 포함한다.
상기 프레스 롤러(20)는 지지체의 진행 경로를 사이에 두고 위아래에 위치되는 한쌍으로 이루어질 수 있으며, 이러한 프레스 롤러(20)는 1차 지지체(100)와 2차 지지체(200)가 합쳐진 상태로 진행되는 정방향 워킹 플로우 구간에 배치되어 핫멜트 및 흡착제가 도포되어 있는 위아래 2차 지지체(200) 및 1차 지지체(100)를 압착시켜줄 수 있게 된다.
여기서, 상기 한쌍의 프레스 롤러(20) 중에서 적어도 1개의 프레스 롤러(20)는 히터(미도시)가 내장되어 있는 롤러를 적용하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 필터제조설비의 흡착제 접착장치는 2차 지지체(200)의 상면에 부착되는 보호용 부직포(300)를 공급하는 수단으로 3차 언와인더(21)를 포함한다.
상기 3차 언와인더(21)는 라인의 후단부 상부에 배치되면서 보호용 부직포(300)를 공급하는 역할을 하게 되며, 이때의 3차 언와인더(21)와 1차 리와인더(16) 사이에는 보호용 부직포(300)가 걸리게 된다.
그리고, 상기 3차 와인더(21)에서 공급되는 보호용 부직포(300)는 역방향 워킹 플로우 및 정방향 워킹 플로우를 따라 진행되면서 2차 지지체(200)의 상면에 접착될 수 있게 된다.
이때, 상기 보호용 부직포(300)의 정방향 워킹 플로우의 경로는 2차 지지체(200)의 정방향 워킹 플로우의 경로가 시작되는 지점(예컨대, 1차 지지체와 2차 지지체가 합쳐지는 지점)과 프레스 롤러(20)가 위치되어 있는 지점 사이 구간의 어느 한 지점에서 시작될 수 있게 된다.
따라서, 상기 필터제조설비의 흡착제 접착장치에서 필터의 제조를 위한 라미네이팅 작업 공정에 대해 살펴보면 다음과 같다.
상기 1차 언와인더(15)에 1차 지지체(100)를 건 다음, 2차 언와인더(18)에도 2차 지지체(200)를 걸고, 이렇게 건 1차 지지체(100)와 2차 지지체(200)를 1차 리와인더(16)측으로 연장하여 건다.
이 상태에서, 상기 1차 리와인더(16)를 작동시키면, 1차 지지체(100)와 2차 지지체(200)는 각각 1차 언와인더(15)와 2차 언와인더(18)측에서 풀려나와 1차 리와인더(16)측에 감기게 된다.
이와 동시에, 1차 지지체(100) 상에는 1차 핫멜트 스프레이(17)에서 분사되는 핫멜트와 1차 스케터 파트(10a)에서 낙하되는 흡착제가 차례로 도포되고, 이와 병행하여 2차 지지체(200) 상에는 2차 핫멜트 스프레이(19)에서 분사되는 핫멜트와 2차 스케터 파트(10b)에서 낙하되는 흡착제가 차례로 도포된다.
특히, 1차 지지체(100) 상에 핫멜트와 흡착제가 도포된 후, 1차 지지체(100) 상의 흡착제는 석션 파트(11)의 작동에 의해 1차 지지체(100)의 저부에 작용하는 강력한 공기 흡입력에 의해 아래쪽으로 당겨지면서 1차 지지체(100) 상에 핫멜트와 함께 견고하게 달라붙게 되고, 이에 따라 1차 지지체(100) 상에는 미접착되는 흡착제없이 모든 흡착제가 긴밀하게 접착되며, 결국 흡착제는 1차 지지체(100)의 표면에 안정적으로 고정될 수 있게 된다.
계속해서, 각각 핫멜트 및 흡착제가 도포되어 있는 2차 지지체(200)와 1차 지지체(100)는 상하 적층된 상태로 진행되면서 프레스 롤러(20)를 경유하게 되고, 이렇게 프레스 롤러(20)에 의해 적층된 상태로 압착되어 일체식으로 만들어진 단층 구조의 필터(복합 여재)는 1차 리와인더(16)에 회수된다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 필터제조설비의 흡착제 접착장치를 사용하여 제조한 단층 및 다층 필터를 나타내는 단면도이다.
도 4에 도시한 바와 같이, (A)타입 필터와 (B)타입 필터는 집진과 탈취 두 기능을 동시에 구현 가능한 단층 구조(1 layer)의 복합여재로서, 자동차 에어컨 콤비네이션 필터, 공기청정기 필터 등에 사용된다.
이러한 필터는 위에서부터 아래로 차례로 층을 이루는 LM 부직포(2차 지지체)+핫멜트+흡착제+핫멜트+LM 부직포(1차 지지체)의 결합 형태 또는 MB 부직포(보호용 부직포)+LM 부직포(2차 지지체)+핫멜트+흡착제+핫멜트+LM 부직포(1차 지지체)의 결합 형태로 이루어지게 된다.
또한, (C)타입의 필터는 크린룸에 필요한 다층 구조(multi layer)의 HF 제거용 케미컬 필터로서, 위아래 LM 부직포 사이에 여러 층의 핫멜트와 흡착제가 반복해서 층을 이루는 형태로 이루어지게 된다.
여기서, (B)타입은 집진과 탈취 두가지 기능이 가능하며 도면부호 300이 MB 필터 부직포로 집진필터 기능을 한다.
(A)타입은 흡착제 1레이어 형태이며 (C)타입은 멀티 레이어 형태이다.
그리고, 한층에 붙을 수 있는 흡착제의 양이 한계가 있어 많은 층을 올려 흡착제의 양을 늘릴 수 있으며, 특히 흡착제의 종류를 달리해서 올릴 수도 있어 복합가스에 대응하는 것에 유리하다.
(C)타입도 맨 위에 MB 필터 부직포를 접합하면 집진필터 기능을 할 수 있다.
이와 같이, 본 발명에서는 핫멜트와 흡착제가 도포되어 있는 지지체의 아래쪽에서 공기의 흡입력을 이용하여 흡착제를 접착시키는 석션 파트를 적용한 새로운 흡착제 접착장치를 제공함으로써, 미접착 흡착제없이 지지체 상에 흡착제를 전량 견고하게 접착시킬 수 있는 등 제품의 수율 향상과 더불어 제품의 품질을 확보할 수 있으며, 미접착 흡착제 회수 공정을 배제할 수 있는 등 전체적인 공정의 간소화를 도모할 수 있다.
또한, 본 발명에서는 하부에서 정방향 워킹 플로우(Working flow)를 따라 진행하면서 1차 라미네이팅 공정을 실시하고, 이와 병행하여 상부에서 역방향 워킹 플로우 및 정방향 워킹 플로우를 따라 진행하면서 2차 라미네이팅 공정을 실시하는 새로운 라미네이팅 공정을 제공함으로써, 라미네이팅 공정의 레이아웃을 최적의 상태로 설계할 수 있는 등 공정의 효율성을 높일 수 있고, 공장의 공간 활용도 향상은 물론 생산성 향상을 도모할 수 있다.
10,10a,10b : 스케터 파트
11 : 석션 파트
12 : 컨베이어
13 : 흡입 덕트
14 : 진공 펌프
15 : 1차 언와인더
16 : 1차 리와인더
17 : 1차 핫멜트 스프레이
18 : 2차 언와인더
19 : 2차 핫멜트 스프레이
20 : 프레스 롤러
21 : 3차 언와인더
22 : 구동 롤러
23 : 피동 롤러
24 : 아이들 롤러
25 : 벨트
26 : 투입구
27 : 배출구
28 : 흡착제 저장통
29 : 홈
30 : 흡착제 이송롤러
31 : 롤러 구동모터
32 : 바이브레이터
33 : 바이브레이터 구동용 모터
34 : 파트 프레임
35 : 흡착제 브러시
36 : 로드
37 : 블럭
38 : 브라켓
39 : 스트랩바
40 : LM 가이드
41 : 캠플로어
42 : 캠플로어 홈
11 : 석션 파트
12 : 컨베이어
13 : 흡입 덕트
14 : 진공 펌프
15 : 1차 언와인더
16 : 1차 리와인더
17 : 1차 핫멜트 스프레이
18 : 2차 언와인더
19 : 2차 핫멜트 스프레이
20 : 프레스 롤러
21 : 3차 언와인더
22 : 구동 롤러
23 : 피동 롤러
24 : 아이들 롤러
25 : 벨트
26 : 투입구
27 : 배출구
28 : 흡착제 저장통
29 : 홈
30 : 흡착제 이송롤러
31 : 롤러 구동모터
32 : 바이브레이터
33 : 바이브레이터 구동용 모터
34 : 파트 프레임
35 : 흡착제 브러시
36 : 로드
37 : 블럭
38 : 브라켓
39 : 스트랩바
40 : LM 가이드
41 : 캠플로어
42 : 캠플로어 홈
Claims (6)
- 핫멜트와 흡착제가 도포되어 있는 지지체의 아래쪽에서 공기를 흡입하여 흡착제를 아래로 당겨주는 석션 파트(11)를 포함하며,
상기 석션 파트(11)는 지지체와 나란하게 구동되면서 공기의 흐름을 원활하게 하고 지지체의 처짐을 막아주는 다공성 벨트로 이루어진 컨베이어(12)와, 지지체 아래쪽에서 공기를 빨아들이는 흡입 덕트(13)와, 상기 흡입 덕트(13)와 연결되면서 강력한 공기 흡입력을 제공하는 진공 펌프(14)로 구성되어, 지지체에 도포되는 흡착제를 공기 흡입력을 이용하여 지지체 상에 접착시키며,
라인의 선단부와 후단부에 각각 배치되면서 1차 지지체의 공급과 회수, 그리고 이송을 위한 1차 언와인더(15) 및 1차 리와인더(16)와, 상기 1차 언와인더(15)와 1차 리와인더(16) 사이에서 정방향 워킹 플로우를 따라 진행되는 1차 지지체의 상부에 배치되어 핫멜트와 흡착제를 각각 도포하는 1차 핫멜트 스프레이(17) 및 1차 스케터 파트(10a)와, 라인의 후단부 상부에 배치되면서 2차 지지체의 공급을 위한 2차 언와인더(18)와, 상기 2차 언와인더(18)와 1차 리와인더(16) 사이에 역방향 워킹 플로우 및 정방향 워킹 플로우를 따라 진행되는 2차 지지체의 역방향 워킹 플로우 구간의 상부에 배치되어 핫멜트와 흡착제를 각각 도포하는 2차 핫멜트 스프레이(19) 및 2차 스케터 파트(10b)와, 상기 1차 지지체 및 2차 지지체의 정방향 워킹 플로우 구간에 배치되어 핫멜트 및 흡착제가 도포되어 있는 위아래 2차 지지체 및 1차 지지체를 압착시키는 프레스 롤러(20)를 포함하며, 상기 1차 지지체는 정방향 워킹 플로우를 따라 진행되는 동시에 2차 지지체는 역방향 워킹 플로우를 따라 진행된 후, 1차 지지체의 상부에 적층된 상태로 이와 함께 정방향 워킹 플로우를 따라 진행되는 것을 특징으로 하는 필터제조설비의 흡착제 접착장치.
- 청구항 1에 있어서,
상기 석션 파트(11)의 흡입 덕트(13)는 상부가 넓고 하부가 좁은 역삼각형 형태의 단면을 가지는 것을 특징으로 하는 필터제조설비의 흡착제 접착장치.
- 청구항 1에 있어서,
상기 컨베이어(12)는 지지체 저면에 밀착되는 구조로 배치되거나 또는 지지체 저면과 일정 갭을 두고 이격되는 구조로 배치되어, 공기 흡입력에 의해 아래로 쳐지는 지지체를 밑에서 받쳐줄 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 필터제조설비의 흡착제 접착장치.
- 청구항 1에 있어서,
상기 지지체 상에 도포되는 핫멜트에는 진공 펌프(14)의 공기 흡입력에 의해 다수의 공기흐름구멍이 만들어지게 되는 것을 특징으로 하는 필터제조설비의 흡착제 접착장치.
- 삭제
- 청구항 1에 있어서,
라인의 후단부 상부에 배치되면서 보호용 부직포를 공급하기 위한 3차 언와인더(21)를 더 포함하며, 상기 3차 언와인더(21)에서 공급되는 보호용 부직포는 역방향 워킹 플로우 및 정방향 워킹 플로우를 따라 진행되면서 2차 지지체의 상면에 접착되는 것을 특징으로 하는 필터제조설비의 흡착제 접착장치.
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|---|---|---|---|
| KR1020230048766A KR102590097B1 (ko) | 2023-04-13 | 2023-04-13 | 필터제조설비의 흡착제 접착장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020230048766A KR102590097B1 (ko) | 2023-04-13 | 2023-04-13 | 필터제조설비의 흡착제 접착장치 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR102590097B1 true KR102590097B1 (ko) | 2023-10-17 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020230048766A KR102590097B1 (ko) | 2023-04-13 | 2023-04-13 | 필터제조설비의 흡착제 접착장치 |
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| KR (1) | KR102590097B1 (ko) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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2023
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|---|---|---|---|
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |