KR20220068297A - 나노 섬유 필터 및 그의 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
나노 섬유 필터와 관련된 다양한 실시예들이 기술된 바, 한 실시예에 따르면, 상기 나소 섬유 필터는, 전면 및 상기 전면의 반대인 후면을 포함한 제 1 지지체, 상기 제 1 지지체의 후면에 배치된 제1 나노 섬유 필터층, 상기 제 1 나노 섬유 필터층의 후면에 배치된 제 2 나노 섬유 필터층, 상기 제 2 나노 섬유 필터층의 후면에 배치된 제 3 나노 섬유 필터층: 및 상기 제 3 나노 섬유 필터층의 후면에 배치된 제 2 지지체;를 포함할 수 있으며, 이외에도 다양한 다른 실시예들이 가능하다.
Description
본 개시의 다양한 실시예들은 기능성 나노 섬유 필터 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.
산업의 고도화에 따라 대기 및 수질 오염, 물 부족 문제 등의 환경문제에 대한 인식이 높아지면서, 오염된 물과 공기를 효율적으로 분리·제거할 수 있는 공기 정화 장치 및 수처리 장치에 대한 개발이 요구되고 있다. 이러한 장치에는 주로 불순물 및 오염물을 분리시켜 여과된 청정공기 및 청정수를 배출할 수 있는 필터(filter)가 사용 된다.
예를 들면, 상기 필터는 공기청정기용 필터, 마스크용 필터 또는 광촉매용 필터등이 있다
상기 공기청정기용 필터는 공기 정화기능을 위해 미세먼지 제거용으로 가능하나 미세먼지보다 작은 바이러스 및 세균 살균용으로는 부적절할 수 있다. 또한 상기 마스크용 필터는 정전기를 부여하여 입자가 정전기력에 의해 포집되는 원리를 이용한다. 다만 이러한 상기 마스크용 필터는 정전기력이 손실되면, 필터 능력이 상실되는 단점이 있다. 따라서, 상기 마스크용 필터는 일용회용에 적합하며, 여러 번 재사용으로는 부적합하다. 또한, 상기 광촉매 필터는 장파장 자외선(UV-A)를 조사하여 유기물, 바이러스 및 세균을 살균할 수 있다. 이러한 상기 광촉매 필터는 효과적인 살균을 위해 바이러스를 포집하는 기능이 없다.
공기 청전기 또는 마스크는 바이러스 살균하기 위한 필터, 유해 가스, 악취 및 구치 제거하기 위한 필터, 수분 및 수증기 제거하기 위한 필터가 각각 필요하다. 예컨대, 상기 공기청정기 및 상기 마스크는 위의 개시된 기능들을 구현하기 위해 각각 필터들이 구비해야함으로, 필터의 제작 비용이 상승하여 제품의 제작 비용이 증가할 수 있다.
또한, 상기 마스크용 필터는 1회 사용 후 대부분 폐기하도록 이루어지며, 재사용할 경우, 필터 기능이 저하되었다. 따라서, 상기 마스크용 필터는 1회 사용후 매번 폐기해야 하기 때문에 1회 사용 후 폐기되는 폐기물의 발생량이 많아지고, 이로 인해 자원 낭비 및 구입 비용가 증가함과 동시에 폐기물 발생량 증가로 인해 환경 오염도 증가되었다.
본 개시의 다양한 실시예들에서는 바이러스 제거, 유해 가스 제거, 악취 제거, 구취 제거, 수분 제거 및 수증기 제거를 하나의 필터에서 구현할 수 있도록 한 나노 섬유 필터 및 그의 제조 방법을 제공할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 나노 섬유 필터는. 전면 및 상기 전면의 반대인 후면을 포함한 제 1 지지체, 상기 제 1 지지체의 후면에 배치된 제1 나노 섬유 필터층, 상기 제 1 나노 섬유 필터층의 후면에 배치된 제 2 나노 섬유 필터층, 상기 제 2 나노 섬유 필터층의 후면에 배치된 제 3 나노 섬유 필터층: 및 상기 제 3 나노 섬유 필터층의 후면에 배치된 제 2 지지체,를 포함할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 나노 섬유 필터의 제조 방법은, 전면 및 상기 전면의 반대인 후면을 포함한 제 1 지지체를 제작하는 과정, 상기 제 1 지지체의 후면에 광촉매 나노 소재 혼합액을 전기 방사하여 형성된 제 1 나노 섬유 필터층을 배치하는 과정, 상기 제 1 나노 섬유 필터층의 후면에 가스 흡착 소재 혼합액을 전기 방사하여 형성된 제 2 나노 섬유 필터층을 배치하는 과정, 상기 제 2 나노 섬유 필터층의 후면에 흡습성 나노 소재 혼합액을 전기 방사하여 형성된 제 3 나노 섬유 필터층을 배치하는 과정: 및 상기 제 3 나노 섬유 필터층의 후면에 제 2 지지체를 배치하는 과정,을 포함할 수 있다.
본 개시의 다른 다양한 실시예에 따르면, 나노 섬유 필터는, 전면 및 상기 전면의 반대인 후면을 포함한 제 1 지지체, 상기 제 1 지지체의 후면에 배치된 제 1, 2 및 3 나노 섬유 필터층을 포함한 제1 나노 섬유 필터, 상기 제 1 나노 섬유 필터의 후면에 배치된 제 2 지지체, 상기 제 2 지지체의 후면에 배치된 제 4, 5 및 6 나노 섬유 필터층을 포함한 제 2 나노 섬유 필터, 및 상기 제 2 나노 섬유 필터의 후면에 배치된 제 3 지지체:를 포함할 수 있다.
본 개시의 다른 다양한 실시예에 따르면, 나노 섬유 필터의 제조 방법은, 전면 및 상기 전면의 반대인 후면을 포함한 제 1 지지체를 제작하는 과정, 상기 제 1 지지체의 후면에 광촉매 나노 소재 혼합액을 전기 방사하여 형성된 제 1 나노 섬유 필터층, 가스 흡착 소재 혼합액을 전기 방사하여 형성된 제 2 나노 섬유 필터층 및 흡습성 나노 소재 혼합액을 전기 방사하여 형성된 제 3 나노 섬유 필터층을 포함한 제1 나노 섬유 필터를 배치하는 과정, 상기 제 1 나노 섬유 필터의 후면에 제 2 지지체를 배치하는 과정, 상기 제 2 지지체의 후면에 광촉매 나노 소재 혼합액을 전기 방사하여 형성된 제 4 나노 섬유 필터층, 가스 흡착 소재 혼합액을 전기 방사하여 형성된 제 5 나노 섬유 필터층 및 흡습성 나노 소재 혼합액을 전기 방사하여 형성된 제 6 나노 섬유 필터층을 포함한 제 2 나노 섬유 필터를 배치하는 과정, 및 상기 제 2 나노 섬유 필터의 후면에 제 3 지지체를 배치하는 과정:을 포함할 수 있다.
전술한 본 개시의 과제 해결 수단 중 적어도 어느 하나에 의하면, 나노 섬유 필터는 제 1, 2 및 3 나노 섬유 필터층을 순차적으로 배치하여 하나의 단일 필터로 구성하여 공기 중에 포함된 바이러스의 살균, 유해가스 제거, 악취 제거, 구취 제거, 수분 제거 및 수증기 제거를 순차적으로 구현할 수 있다.
또한, 상기 나노 섬유 필터는 앞서 개시된 복수개의 기능들을 구현하기 위해 기존에 필요하던 복수개의 필터들이 필요 없으므로, 제품의 제작 비용을 절감할 수 있을 뿐만 아니라 제품의 조립 공정도 간편하게 할 수 있다.
또한, 상기 나노 섬유 필터는 재생 장치를 이용하여 사용된 마스크를 세척함으로써, 반복적으로 폐기되던 상기 마스크를 재사용할 수 있고, 이로 인해 착용자가 새로운 마스크를 구매하기 위한 비용 부담을 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 상기 마스크의 폐기로 인한 환경 오염도 줄일 수 있다.
도 1은 본 개시의 다양한 실시예에 따른 나노 섬유 필터의 구성을 나타내는 분해 입체도이다.
도 2는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 나노 섬유 필터의 구성을 나타내는 측면도이다.
도 3은 본 개시의 다양한 실시예에 따른 나노 섬유 필터의 제조 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 4는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 나노 섬유 필터를 마스크에 적용한 상태를 나타내는 도면이다
도 5는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 나노 섬유 필터를 공기 청정기에 적용한 상태를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 개시의 다른 다양한 실시예에 따른 나노 섬유 필터의 구성을 나타내는 측면도이다.
도 7은 본 개시의 다른 다양한 실시예에 따른 나노 섬유 필터의 제조 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 8은 본 개시의 다양한 실시예에 따른 나노 섬유 필터의 재생 장치를 나타내는 도면이다
도 9는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 나노 섬유 필터의 재생 장치의 다른 실시예를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 나노 섬유 필터의 구성을 나타내는 측면도이다.
도 3은 본 개시의 다양한 실시예에 따른 나노 섬유 필터의 제조 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 4는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 나노 섬유 필터를 마스크에 적용한 상태를 나타내는 도면이다
도 5는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 나노 섬유 필터를 공기 청정기에 적용한 상태를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 개시의 다른 다양한 실시예에 따른 나노 섬유 필터의 구성을 나타내는 측면도이다.
도 7은 본 개시의 다른 다양한 실시예에 따른 나노 섬유 필터의 제조 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 8은 본 개시의 다양한 실시예에 따른 나노 섬유 필터의 재생 장치를 나타내는 도면이다
도 9는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 나노 섬유 필터의 재생 장치의 다른 실시예를 나타내는 도면이다.
본 문서의 다양한 실시예들 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술적 특징들을 특정한 실시예들로 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시예의 다양한 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 또는 관련된 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 아이템에 대응하는 명사의 단수 형은 관련된 문맥상 명백하게 다르게 지시하지 않는 한, 상기 아이템 한 개 또는 복수 개를 포함할 수 있다. 본 문서에서, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나", "A 또는 B 중 적어도 하나,""A, B 또는 C," "A, B 및 C 중 적어도 하나,"및 "A, B, 또는 C 중 적어도 하나"와 같은 문구들 각각은 그 문구들 중 해당하는 문구에 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제 1", "제 2", 또는 "첫째" 또는 "둘째"와 같은 용어들은 단순히 해당 구성요소를 다른 해당 구성요소와 구분하기 위해 사용될 수 있으며, 해당 구성요소들을 다른 측면(예: 중요성 또는 순서)에서 한정하지 않는다. 어떤(예: 제 1) 구성요소가 다른(예: 제 2) 구성요소에, "기능적으로" 또는 "통신적으로"라는 용어와 함께 또는 이런 용어 없이, "커플드" 또는 "커넥티드"라고 언급된 경우, 그것은 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로(예: 유선으로), 무선으로, 또는 제 3 구성요소를 통하여 연결될 수 있다는 것을 의미한다.
도 1은 본 개시의 다양한 실시예에 따른 나노 섬유 필터(100)의 구성을 나타내는 분해 입체도 이고, 도 2는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 나노 섬유 필터(100)의 구성을 나타내는 측면도 이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 다양한 실시예에 따른 나노 섬유 필터(100)는 제 1, 2 지지체(110, 150) 및 제 1, 2 및 3 나노 섬유 필터층(120, 130, 140)을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 제 1, 2 지지체(110, 150)는 전면 및 상기 전면의 반대인 후면을 포함할 수 있다. 상기 제 1, 2 및 3 나노 섬유 필터층(120, 130, 140)도 전면 및 상기 전면의 반대인 후면을 포함할 수 있다.
상기 제 1 나노 섬유 필터층(120)의 전면은 상기 제 1 지지체(110)의 후면에 대면되어 배치될 수 있고, 상기 제 2 나노 섬유 필터층(130)의 전면은 상기 제 1 나노 섬유 필터층(120)의 후면에 대면되어 배치될 수 있다. 상기 제 3 나노 섬유 필터층(140)의 전면은 상기 제 2 나노 섬유 필터층(130)의 후면에 대면되어 배치될 수 있다. 상기 제 2 지지체(150)의 전면은 상기 제 3 나노 섬유 필터층(140)의 후면에 대면되어 배치될 수 있다. 따라서, 상기 나노 섬유 필터(100)는 제 1 지지체(110)의 후면에 제 1 나노 섬유 필터층(120)을 순차적으로 배치하고, 상기 제 1 나노 섬유 필터층(120)의 후면에 상기 제 2 나노 섬유 필터층(130)을 순차적으로 배치하며, 상기 제 2 나노 섬유 필터층(130)의 후면에 상기 제 3 나노 섬유 필터층(140)을 순차적으로 배치하고, 상기 제 3 나노 섬유 필터층(140)의 후면에 상기 제 2 지지체(150)를 순차적으로 배치할 수 있다.
예컨대, 상기 나노 섬유 필터(100)는 상기 제 1 지지체(110)의 후면방향으로 순차적으로 제 1, 2 및 3 나노 섬유 필터층(120, 130, 140) 및 제 2 지지체(150)를 배치할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제 1 지지체(110), 상기 제 1, 2 및 3 나노 섬유 필터층(120, 130, 140) 및 상기 제 2 지지체(150)은 접착 부재(미도시)를 통해 서로에 대하여 부착되거나, 상기 접착 부재가 없이 배치될 수도 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제 1, 2 지지체(110, 150)는 투명 통기성 지지체(110, 150) 또는 반투명 통기성 지지체(110, 150) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예컨대, 상기 제 1, 2 지지체(110, 150)는 공기(A1) 또는 빛(C1)을 투과시키는 통기성 지지체(110, 150)라면 다양하게 적용될 수 있다. 본 실시예에서, 상기 제 1, 2 지지체(110, 150)는 투명 통기성 지지체(110, 150)를 적용하여 설명하기로 한다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제 1, 2 지지체(110, 150)는 친수성 고분자 재질, 소수성 고분자 재질 또는 이분해성 고분자 재질 중 적어도 하나를 포함할 수 있다, 예컨대, 상기 친수성 고분자 재질은 폴리아크릴로니트릴(PAN)을 포함할 수 있다. 상기 친수성 고분자 재질은 상기 폴리아크릴로니트릴(PAN)이외에 친수성 고분자 재질이라면 다양하게 적용될 수 있다.
또한, 상기 소수성 고분자 재질은 폴리비닐리렌 플루오라이드(PVDF) 또는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 마찬가지로 상기 소수성 고분자 재질도 위에 개시된 재질이외에 소수성 고분자 재질이라면 다양하게 적용될 수 있다.
또한, 상기 이분해성 고분자 재질은 폴리비닐알콜(PVA)를 포함할 수 있으며, 마찬가지로, 상기 이분해성 고분자 재질도 상기 폴리비닐알콜(PVA)이외에 이분해성 고분자 재질이라면 다양하게 적용될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제 1, 2 지지체(110, 150)는 공기(A1) 및 빛(C1)을 통과시키기 위해 금속 재질의 메쉬 부재 또는 통기성 투명 필름 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 본 실시예에서 상기 제 1, 2 지지체(110, 150)는 통기성 투명 필름을 적용하여 설명하기로 한다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 나노 섬유 필터(100)의 전면에는 상기 제 1 지지체(110)가 배치될 수 있고, 상기 나노 섬유 필터(100)의 후면에는 상기 제 2 지지체(150)가 배치될 수 있다. 상기 제 1 지지체(110)의 후면 및 상기 제 2 지지체(150)의 전면의 사이에는 상기 제 1, 2 및 3 나노 섬유 필터층(120, 130, 140)이 순차적으로 배치될 수 있다.
이 상태에서, 상기 제 1 지지체(110)는 바이러스(A1-1), 유해 가스(A1-2), 악취(A1-2), 구취(A1-2), 수분(A1-3) 및 수증기(A1-3)를 포함한 공기(A1)를 통과시켜 상기 제 1, 2 및 3 나노 섬유 필터층(120, 130, 140)에 순차적으로 전달시킬 수 있다. 이렇게 상기 제 1, 2 및 3 나노 섬유 필터층(120, 130, 140)를 통과한 공기(A1-4)는 상기 제 2 지지체(150)를 통과하여 상기 제 2 지지체(150)의 외부로 배출될 수 있다.
이때, 상기 제 1 나노 섬유 필터층(120)은 광촉매 나노 소재 혼합액(미도시)을 전기 방사하여 형성될 수 있다. 예컨대, 상기 제 1 지지체(110)를 통과한 공기(A1)는 이러한 상기 제 1 나노 섬유 필터층(120)을 통과함과 동시에 상기 제 1 나노 섬유 필터층(120)에 의해 1차적으로 필터링되어 상기 공기 중에 포함된 상기 바이러스(A1-1)를 살균처리할 수 있다.
상기 1차적으로 정화된 공기(A1)는 상기 제 2 나노 섬유 필터층(130)을 통과할 수 있다. 상기 제 2 나노 섬유 필터층(130)은 가스 흡착 소재 혼합액(미도시)을 전기 방사하여 형성될 수 있다. 예컨대, 상기 1차적으로 정화된 상기 공기(A1)가 상기 제 2 나노 섬유 필터층(130)를 통과함과 동시에 상기 공기(A1) 중에 포함된 유해 가스(A1-2), 악취(A1-2) 및 구취(A1-2)는 상기 제 2 나노 섬유 필터층(130)에 의해 2차적으로 필터링되어 제거될 수 있다.
상기 1차 및 2차적으로 정화된 공기(A1)는 상기 제 3 나노 섬유 필터층(140)을 통과할 수 있다. 예컨대, 상기 제 3 나노 섬유 필터층(140)은 흡습성 나노 소재 혼합액(미도시)을 전기 방사하여 형성될 수 있다. 상기 1차 및 2차적으로 정화된 공기(A1)가 상기 제 3 나노 섬유 필터층(140)을 통과됨과 동시에 상기 공기(A1) 중에 포함된 수분(A1-3) 및 수증기(A1-3)는 상기 제 3 나노 섬유 필터층(140)에 의해 3차적으로 필터링되어 제거될 수 있다.
상기 1차, 2차 및 3차적으로 정화된 공기(A1-4)는 상기 제 2 지지체(150)를 전달됨과 동시에 통과하여 상기 제 2 지지체(150)의 외부에 배출될 수 있다.
상기 제 2 지지체(150)를 통과하는 공기(A1-4)는 제 1, 2 및 3 나노 섬유 필터층(120, 130, 140)에 의해 바이러스(A1-1) 살균, 유해 가스(A1-2) 제거, 악취(A1-2) 제거, 구취(A1-2) 제거 및 수분(A1-3) 제거 및 수증기(A1-3)가 제거된 상태로 상기 제 2 지지체(150)의 외부에 배출될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제 1, 2 및 3 나노 섬유 필터층(120, 130, 140)은 후술하는 전기 방사 장치(미도시)에 의해 제작될 수 있다. 예컨대, 상기 전기 방사 장치(미도시)는 용액 공급부(미도시), 방사 노즐(미도시) 및 통기성 지지체(110, 150)(미도시)을 포함할 수 있다.
예컨대, 상기 용액 공급부는 제 1 나노 섬유 필터층(120)을 제조하기 위해 광촉매 나노 소재 혼합액을 상기 방사 노즐에 공급할 수 있다. 이때, 상기 방사 노즐은 고전압을 인가하여 전기장을 형성할 수 있다. 예컨대, 상기 방사 노즐은 전기장에 의하여 반구형의 액체 방울이 콘(cone)형태로 변형된 후 방사할 수 있다. 예컨대, 상기 방사 노즐은 광촉매 나노 소재 혼합액을 전기장에 의해 수십~수백nm 직경의 실 형태로 방사하여 상기 제 1 나노 섬유 필터층(120)을 제조할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 광촉매 나노 소재 혼합액은 자외선 감응 광촉매 나노 입자 또는 가시광 감응 광촉매 나노 입자 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또한, 상기 용액 공급부는 제 2 나노 섬유 필터층(130)을 제조하기 위해 가스 흡착 소재 혼합액을 상기 방사 노즐에 공급할 수 있다. 이때, 상기 방사 노즐은 고전압을 인가하여 전기장을 형성할 수 있다. 예컨대, 상기 방사 노즐은 가스 흡착 소재 혼합액을 상기 전기장에 의해 수십~수백nm 직경의 실 형태로 방사하여 상기 제 2 나노 섬유 필터층(130)을 제조할 수 있다.
또한, 상기 용액 공급부는 제 3 나노 섬유 필터층(140)을 제조하기 위해 흡습성 나노 소재 혼합액을 상기 방사 노즐에 공급할 수 있다. 이때, 상기 방사 노즐은 고전압을 인가하여 전기장을 형성할 수 있다. 예컨대, 상기 방사 노즐은 가스 흡착 소재 혼합액을 상기 전기장에 의해 수십~수백nm 직경의 실 형태로 방사하여 상기 제 3 나노 섬유 필터층(140)을 제조할 수 있다.
이와 같이, 상기 나노 섬유 필터(100)는 상기 제 1, 2 및 3 나노 섬유 필터층(120, 130, 140)을 순차적으로 배치하여 하나의 단일 필터로 구성함으로써, 상기 나노 섬유 필터(100)는 공기(A1) 중에 포함된 바이러스(A1-1)의 살균, 유해가스(A1-2) 제거, 악취(A1-2) 제거, 구취(A1-2) 제거, 수분(A1-2) 제거 및 수증기(A1-3) 제거를 순차적으로 수행할 수 있다. 따라서, 상기 나노 섬유 필터(100)는 공기(A1)의 정화 기능을 더욱 향상시킬 수 있다.
또한, 단일된 상기 나노 섬유 필터(100)는 앞서 개시된 복수개의 기능들을 수행하기 위해 기존에 필요하던 복수개의 필터들이 필요 없으므로, 제품의 제작 비용을 절감할 수 있다.
도 3은 본 개시의 다양한 실시예에 따른 나노 섬유 필터(100)의 제조 방법을 나타내는 흐름도 이다.
도 3을 참조하면, 다양한 실시예에 따른 나노 섬유 필터(100)를 제조하기 위해 제 1 지지체(110)를 제작할 수 있다.(1011) 예컨대, 상기 제 1 지지체(110)는 전면 및 상기 전면의 반대인 후면을 포함할 수 있다. 상기 제 1 지지체(110)는 투명 통기성 지지체 또는 반투명 통기성 지지체 중 적어도 하나를 포함할 수 있고, 본 실시예에서, 상기 제 1 지지체(110)는 투명 통기서 지지체를 적용하여 설명하기로 한다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제 1 지지체(110)는 친수성 고분자 재질, 소수성 고분자 재질 또는 이분해성 고분자 재질 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 상기 제 1 지지체(110)는 금속 재질의 메쉬 부재 또는 통기성 투명 필름 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 본 실시예에서 상기 제 1 지지체(110)는 통기성 투명 필름을 적용하여 설명하기로 한다.
상기 제 1 지지체(110)의 후면에 광촉매 나노 소재 혼합액을 전기 방사하여 형성된 제 1 나노 섬유 필터층(120)을 순차적으로 배치할 수 있다. 예컨대, 상기 제 1 지지체(110)의 후면과 상기 제 1 나노 섬유 필터층(120)의 전면을 대면시켜 배치할 수 있다.(1012)
상기 제 1 나노 섬유 필터층(120)의 상기 전면의 반대인 후면에 가스 흡착 소재 혼합액을 전기 방사하여 형성된 제 2 나노 섬유 필터층(130)을 순차적으로 배치할 수 있다. 예컨대, 상기 제 1 나노 섬유 필터층(120)의 후면과 상기 제 2 나노 섬유 필터층(130)의 전면을 대면시켜 배치할 수 있다.(1013)
상기 제 2 나노 섬유 필터층(130)의 상기 전면의 반대인 후면에 흡습성 나노 소재 혼합액을 전기 방사하여 형성된 제 3 나노 섬유 필터층(140)을 순차적으로 배치할 수 있다. 예컨대, 상기 제 2 나노 섬유 필터층(130)의 후면과 상기 제 3 나노 섬유 필터층(140)의 전면을 대면시켜 배치할 수 있다.(1014)
상기 제 3 나노 섬유 필터층(140)의 상기 전면의 반대인 후면에 제 2 지지체(150)를 순차적으로 배치할 수 있다. 예컨대, 상기 제 3 나노 섬유 필터층(140)의 후면과 상기 제 2 지지체(150)의 전면을 대면시켜 배치할 수 있다.(1015)
다양한 실시예에 따르면, 상기 제 2 지지체(150)는 투명 통기성 지지체를 포함할 수 있다.
에컨대, 상기 나노 섬유 필터(100)의 전면에는 제 1 지지체(110)를 배치하고, 상기 나노 섬유 필터(100)의 후면에는 제 2 지지체(150)를 배치하며, 상기 제 1, 2 지지체(110, 150)의 사이에는 상기 제 1, 2 및 3 나노 섬유 필터층(120, 130, 140)을 순차적으로 배치할 수 있다.
이렇게 제작된 상기 나노 섬유 필터(100)는 먼저 공기(A1)가 상기 제 1 지지체(110)를 통해 유입될 경우, 상기 제 1 지지체(110)는 공기(A1)를 통과시킴과 동시에 상기 제 1 나노 섬유 필터층(120)에 전달될 수 있다, 상기 공기(A1)는 상기 제 1 나노 섬유 필터층(120)을 통과함과 동시에 상기 제 1 나노 섬유 필터층(120)에 의해 1차적으로 필터링되어 상기 공기(A1) 중에 포함된 바이러스(A1-1)를 살균처리할 수 있다. 상기 1차적으로 정화된 공기(A1)는 상기 제 2 나노 섬유 필터층(130)으로 전달됨과 동시에 상기 제 2 나노 섬유 필터층(130)을 통과할 수 있다. 상기 살균 처리된 공기(A1)는 상기 제 2 나노 섬유 필터층(130)을 통과함과 동시에 상기 제 2 나노 섬유 필터층(130)에 의해 2차적으로 필터링되어 상기 공기(A1) 중에 포함된 유해가스(A1-2), 악취(A1-2) 및 구취(A1-2)를 제거할 수 있다. 이렇게 상기 1차 및 2차적으로 정확된 공기는 상기 제 3 나노 섬유 필터층(140)으로 전달됨과 동시에 상기 제 3 나노 섬유 필터층(140)을 통과할 수 있다. 유해 가스(A1-2), 악취(A1-2) 및 구취(A1-2)가 제거된 공기(A1)는 상기 제 3 나노 섬유 필터층(140)을 통과함과 동시에 상기 제 3 나노 섬유 필터층(140)에 의해 3차적으로 필터링되어 상기 공기(A1) 중에 포함된 수분(A1-3) 및 수증기(A1-3)를 제거할 수 있다. 상기 1차, 2차 및 3차적으로 정화된 공기(A1-4)는 제 2 지지체(150)에 전달됨과 동시에 통과하여 상기 제 2 지지체(150)의 외부로 배출될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 나노 섬유 필터(100)는 상기 제 1, 2 및 3 나노 섬유 필터층(120, 130, 140)을 순차적으로 배치하여 하나의 단일 필터로 제조함으로써, 이렇게 제조된 상기 나노 섬유 필터(100)는 공기(A1) 중에 포함된 바이러스(A1-1) 살균, 유해가스(A1-2) 제거, 악취(A1-2) 제거, 구취(A1-2) 제거, 수분(A1-3) 제거 및 수증기(A1-3) 제거를 순차적으로 수행할 수 있다. 예컨대, 상기 나노 섬유 필터(100)는 앞서 개시된 복수개의 기능들을 수행하기 위해 기존에 필요하던 복수개의 필터들이 필요 없으므로, 제품의 제작 비용을 절감할 수 있다.
도 4는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 나노 섬유 필터(100)를 마스크(160)에 적용한 상태를 나타내는 도면 이다
도 4를 참조하면, 다양한 실시예에 따른 나노 섬유 필터(100)는 제 1, 2 지지체(110, 150) 및 제 1, 2 및 3 나노 섬유 필터층(120, 130, 140)을 포함할 수 있다. 예컨대, 상기 나노 섬유 필터(100)는 상기 제 1 지지체(110)의 후면방향으로 순차적으로 제 1 나노 섬유 필터층(120), 제 2 나노 섬유 필터층(130) 및 제 3 나노 섬유 필터층(140)을 배치할 수 있고, 상기 제 3 나노 섬유 필터층(140)의 후면에 상기 제 2 지지체(150)를 순차적으로 배치할 수 있다.
이러한 구조의 상기 나노 섬유 필터(100)는 마스크(160)에 적용하여 사용될 수 있다. 예컨대, 착용자(161)가 상기 나노 섬유 필터(100)를 포함한 마스크(160)를 착용할 수 있다. 이때, 상기 제 1 지지체(110)는 상기 나노 섬유 필터(100)의 전면에 배치되어 외부 공기(A1)가 유입될 수 있다. 상기 제 2 지지체(150)는 상기 나노 섬유 필터(100)의 후면에 배치됨과 동시에 착용자(161)의 코 및 입에 위치될 수 있다. 이 상태에서, 외부 공기(A1)가 상기 제 1 지지체(110)를 통과하여 상기 나노 섬유 필터(100)의 내부로 유입될 경우, 유입된 상기 공기(A1)는 광촉매 나노 소재 혼합액을 전기 방사하여 형성된 제 1 나노 섬유 필터층(120)을 1차적으로 통과함과 동시에 필터링될 수 있다. 이때, 상기 제 1 나노 섬유 필터층(120)은 상기 공기(A1) 중에 포함된 바이러스(도 1의 A1-1)를 살균처리할 수 있다.
1차적으로 정화된 공기(A1)는 가스 흡착 소재 혼합액을 전기 방사하여 형성된 상기 제 2 나노 섬유 필터층(130)을 2차적으로 통과함과 동시에 필터링될 수 있다. 이때, 상기 제 2 나노 섬유 필터층(130)은 상기 공기(A1) 중에 포함된 유해 가스(도 1의 A1-2), 악취(도 1의 A1-2) 및 구취(도 1의 A1-2)를 제거할 수 있다.
1차 및 2차적으로 정화된 공기는 흡습성 나노 소재 혼합액을 전기 방사하여 형성된 제 3 나노 섬유 필터층(140)을 3차적으로 통과함과 동시에 필터링될 수 있다. 이때, 상기 제 3 나노 섬유 필터층(140)은 상기 공기(A1) 중에 포함된 수분(도 1의 A1-3) 및 수증기(도 1의 A1-3)를 제거할 수 있다.
1차, 2차 및 3차적으로 정화된 공기(A1)는 상기 제 2 지지체(150)를 통과하여 착용자(161)의 코와 입에 전달될 수 있다. 이때, 상기 착용자(161)의 코와 입은 상기 1차, 2차 및 3차적으로 정화된 공기(A1)로 호흡할 수 있다. 예컨대, 상기 착용자(161)의 코와 입은 상기 1차, 2차 및 3차적으로 정화된 공기(A1)로 안전하게 들어마실 수 있다. 이때, 상기 착용자(161)의 코와 입을 통해 배출되는 공기(A2)는 구취 및 습기가 포함되어 있으므로, 상기 착용자(161)의 코와 입을 통해 배출되는 내부 공기(A2)는 역으로 상기 제 3 나노 섬유 필터층(140), 상기 제 2 나노 섬유 필터층(130) 및 상기 제 1 나노 섬유 필터층(120)을 순차적으로 통과함과 동시에 필터링되어 정화될 수 있다. 이렇게 정화된 내부 공기(A2)는 상기 제 1 지지체(110)를 통과함과 동시에 상기 제 1 지지체(110)의 외부로 배출될 수 있다.
이와 같이, 나노 섬유 필터(100)를 포함한 마스크(160)는 순차적으로 배치된 제 1, 2 및 3 나노 섬유 필터층(120, 130, 140)을 이용하여 외부 공기(A1)에 포함된 바이러스(도 1의 A1-1) 살균, 유해가스(도 1의 A1-2) 제거, 악취(도 1의 A1-2) 제거, 구취(도 1의 A1-2) 제거, 수분(도 1의 A1-3) 제거 및 수증기(도 1의 A1-3) 제거를 수행할 수 있다. 따라서, 상기 마스크(160)는 착용자(161)가 외부 공기(A1)로 호흡할 경우, 공기에 포함된 바이러스(도 1의 A1-1), 유해가스(도 1의 A1-2), 악취(도 1의 A1-2), 구취(도 1의 A1-2), 수분(도 1의 A1-3) 및 수증기(도 1의 A1-3)를 착용자(161)의 인체 내부에 흡입되는 것을 차단할 수 있다.
또한, 상기 마스크(160)는 순차적으로 배치된 제 1, 2 및 3 나노 섬유 필터층(120, 130, 140)을 이용하여 착용자(161)의 코와 입에서 배출된 내부 공기(A2)에 포함된 바이러스 살균, 구취 제거 및 습기 제거를 할 수 있다. 따라서, 상기 마스크(160)는 상기 내부 공기(A2)에 포함된 바이러스, 구취 및 습기를 상기 마스크(160)의 외부에 배출되는 것을 차단할 수 있다. 예컨대, 상기 마스크(160)를 호흡기 질환 환자가 착용할 경우, 상기 마스크(160)는 착용자의 호흡기에서 배출되는 각종 전염성 바이러스의 배출을 방지하여 타인에게 2차 감염을 방지할 수 있다.
도 5는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 나노 섬유 필터(100)를 공기 청정기(170)에 적용한 상태를 나타내는 도면 이다.
도 5를 참조하면, 다양한 실시예에 따른 나노 섬유 필터(100)는 제 1, 2 지지체(110, 150) 및 제 1, 2 및 3 나노 섬유 필터층(120, 130, 140)을 포함할 수 있다. 예컨대, 상기 나노 섬유 필터(100)는 제 1 지지체(110)의 후면방향으로 순차적으로 제 1 나노 섬유 필터층(120), 제 2 나노 섬유 필터층(130) 및 제 3 나노 섬유 필터층(140)을 배치할 수 있고, 상기 제 3 나노 섬유 필터층(140)의 후면에 상기 제 2 지지체(150)를 순차적으로 배치할 수 있다.
이러한 구조의 상기 나노 섬유 필터(100)는 공기 청정기(170)에 적용하여 사용될 수 있다. 예컨대, 상기 공기 청정기(170)는 흡입부(171a) 및 토출부(171b)를 포함하는 하우징(171), 프리필터(172), 엘이디(LED)(173), 나노 섬유 필터(100) 및 팬(174)을 포함할 수 있다. 예컨대, 상기 프리필터(172)는 상기 하우징(171)내에 배치되고, 상기 하우징(171)의 흡입부(171a)에 대면되어 배치될 수 있다. 상기 엘이디(LED)(173)는 상기 프리필터(172)의 후면에 배치될 수 있고, 상기 나노 섬유 필터(100)의 전면에 배치될 수 있다. 상기 팬(174)은 상기 나노 섬유 필터(100)의 후면과 상기 토출부(171b)의 사이에 배치될 수 있다.
이 상태에서, 상기 공기 청정기(170)를 작동시킬 경우, 상기 하우징(171)의 적어도 일부에 배치된 온오프 스위치(미도시)를 눌려 온(ON)시킬 수 있다. 상기 온오프 스위치가 온(ON)되면, 상기 하우징(171)내에 배치된 엘이디(LED)(173) 및 팬(174)이 작동될 수 있다. 상기 팬(174)은 작동됨과 동시에 상기 하우징(171)의 상기 흡입부(171a)를 통해 외부 공기(A1)를 하우징(171)의 내부로 유입시킬 수 있다.
유입된 상기 공기(A1)는 상기 프리필터(172) 및 상기 엘이디(LED)(173)를 거쳐 상기 나노 섬유 필터(100)의 전면에 배치된 제 1 지지체(110)를 통과하여 상기 나노 섬유 필터(100)의 내부로 유입될 수 있다,
이때, 상기 공기(A1)가 상기 제 1 지지체(110)를 통과하여 상기 나노 섬유 필터(100)의 내부로 유입될 경우, 유입된 상기 공기(A1)는 광촉매 나노 소재 혼합액을 전기 방사하여 형성된 제 1 나노 섬유 필터층(120)을 1차적으로 통과함과 동시에 필터링될 수 있다. 이때, 상기 제 1 나노 섬유 필터층(120)은 상기 공기(A1) 중에 포함된 바이러스(도 1의 A1-1)를 살균처리할 수 있다.
1차적으로 정화된 공기(A1)는 가스 흡착 소재 혼합액을 전기 방사하여 형성된 상기 제 2 나노 섬유 필터층(130)을 2차적으로 통과함과 동시에 필터링될 수 있다. 이때, 상기 제 2 나노 섬유 필터층(130)은 상기 공기(A1) 중에 포함된 유해 가스(도 1의 A1-2), 악취(도 1의 A1-2) 및 구취(도 1의 A1-2)를 제거할 수 있다.
1차 및 2차적으로 정화된 공기(A1)는 흡습성 나노 소재 혼합액을 전기 방사하여 형성된 제 3 나노 섬유 필터층(140)을 3차적으로 통과함과 동시에 필터링될 수 있다. 이때, 상기 제 3 나노 섬유 필터층(140)은 상기 공기(A1) 중에 포함된 수분(도 1의 A1-3) 및 수증기(도 1의 A1-3)를 제거할 수 있다.
1차, 2차 및 3차적으로 정화된 공기(A1)는 상기 제 2 지지체(150)를 통과하여 상기 팬(174)으로 전달될 수 있다. 상기 팬(174)은 전달된 1차, 2차 및 3차적으로 정화된 공기(도 1의 A1-4)를 상기 하우징(171)의 토출부(171b)를 통해 상기 하우징(171)의 외부로 배출시킬 수 있다.
이와 같이, 나노 섬유 필터(100)를 포함한 공기 청전기(170)는 순차적으로 배치된 제 1, 2 및 3 나노 섬유 필터층(120, 130, 140)을 이용하여 외부 공기(A1)에 포함된 바이러스(도 1의 A1-1) 살균, 유해 가스(도 1의 A1-2) 제거, 악취(도 1의 A1-2) 제거, 구취(도 1의 A1-2) 제거, 수분(도 1의 A1-3) 제거 및 수증기(도 1의 A1-3) 제거를 할 수 있다. 따라서, 상기 공기 청전기(170)는 바이러스(도 1의 A1-1), 유해 가스(도 1의 A1-2), 악취(도 1의 A1-2), 구취(도 1의 A1-2), 수분(도 1의 A1-3) 및 수증기(도 1의 A1-3)가 제거된 청정 공기(도 1의 A1-4)를 공급함으로써, 상기 공기 청전기(170)의 기능을 더욱 향상시킬 수 있다.
도 6은 본 개시의 다른 다양한 실시예에 따른 나노 섬유 필터(200)의 구성을 나타내는 측면도 이다.
도 6을 참조하면, 다른 다양한 실시예에 따른 나노 섬유 필터(220, 240)는 제 1, 2 및 3 지지체(210, 230, 250) 및 제 1, 2 나노 섬유 필터(220, 240)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 제 1, 2 및 3 지지체(210, 230, 250)는 전면 및 상기 전면의 반대인 후면을 포함할 수 있다. 상기 제 1, 2 나노 섬유 필터(220, 240)도 전면 및 상기 전면의 반대인 후면을 포함할 수 있다.
상기 제 1 나노 섬유 필터(220)의 전면에 상기 제 1 지지체(210)의 후면이 대면되어 배치될 수 있고, 상기 제 1 나노 섬유 필터(220)의 상기 전면의 반대인 후면에 상기 제 2 지지체(230)의 전면이 배치될 수 있다. 상기 제 2 지지체(230)의 상기 전면의 반대인 후면에 상기 제 2 나노 섬유 필터(240)의 전면이 배치될 수 있다. 상기 제 2 나노 섬유 필터(240)의 상기 전면의 반대인 후면에 상기 제 3 지지체(250)의 전면이 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제 1 나노 섬유 필터(220)는 제 1, 2 및 3 나노 섬유 필터층(221, 222, 223)을 포함할 수 있다. 예컨대, 상기 제 1 나노 섬유 필터층(221)의 전면은 상기 제 1 지지체(210)의 후면에 대면되어 배치될 수 있고, 상기 제 2 나노 섬유 필터층(222)의 전면은 상기 제 1 나노 섬유 필터층(221)의 후면에 대면되어 배치될 수 있다. 상기 제 3 나노 섬유 필터층(223)의 전면은 상기 제 2 나노 섬유 필터(240)층의 후면에 대면되어 배치될 수 있다. 상기 제 2 지지체(230)의 전면은 상기 제 3 나노 섬유 필터층(223)의 후면에 대면되어 배치될 수 있다.
또한, 상기 제 2 나노 섬유 필터(240)는 제 4, 5 및 6 나노 섬유 필터층(241, 242, 243)을 포함할 수 있다. 예컨대, 상기 제 4 나노 섬유 필터층(241)의 전면은 상기 제 2 지지체(230)의 후면에 대면되어 배치될 수 있고, 상기 제 5 나노 섬유 필터층(242)의 전면은 상기 제 4 나노 섬유 필터층(241)의 후면에 대면되어 배치될 수 있다. 상기 제 6 나노 섬유 필터층(243)의 전면은 상기 제 5 나노 섬유 필터층(242)의 후면에 대면되어 배치될 수 있다. 상기 제 3 지지체(250)의 전면은 상기 제 6 나노 섬유 필터층(243)의 후면에 대면되어 배치될 수 있다.
따라서, 상기 제 1, 2 지지체(210, 230)의 사이에는 상기 제 1, 2 및 3 나노 섬유 필터층(221, 222, 223)을 포함한 제 1 나노 섬유 필터(220)가 순차적으로 배치될 수 있고, 상기 제 2, 3 지지체(230, 250)의 사이에는 상기 제 4, 5 및 6 나노 섬유 필터층(241, 242, 243)을 포함한 제 2 나노 섬유 필터(240)가 순차적으로 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제 1, 2 및 3 지지체(210, 230, 250), 상기 제 1, 2 나노 섬유 필터(220, 240)는 접착 부재(미도시)를 통해 서로에 대하여 부착되거나, 상기 접착 부재가 없이 배치될 수도 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제 1, 2 및 3 지지체(210, 230, 250)는 투명 통기성 지지체 또는 반투명 통기성 지지체 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 제 1, 2 및 3 지지체(210, 230, 250)는 공기(A1) 및 빛(C1)을 투과시키는 통기성 지지체라면 다양하게 적용될 수 있다. 본 실시예에서, 상기 제 1, 2 및 3 지지체(210, 230, 250)는 투명 통기성 지지체를 적용하여 설명하기로 한다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제 1, 2 및 3 지지체(210, 230, 250)는 친수성 고분자 재질, 소수성 고분자 재질 또는 이분해성 고분자 재질 중 적어도 하나를 포함할 수 있다, 예컨대, 상기 친수성 고분자 재질은 폴리아크릴로니트릴(PAN)을 포함할 수 있다. 상기 친수성 고분자 재질은 상기 폴리아크릴로니트릴(PAN)이외에 친수성 고분자 재질이라면 다양하게 적용될 수 있다.
또한, 상기 소수성 고분자 재질은 폴리비닐리렌 플루오라이드(PVDF) 또는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 마찬가지로 상기 소수성 고분자 재질도 위에 개시된 재질이외에 소수성 고분자 재질이라면 다양하게 적용될 수 있다.
또한, 상기 이분해성 고분자 재질은 폴리비닐알콜(PVA)를 포함할 수 있으며, 마찬가지로, 상기 이분해성 고분자 재질은 상기 폴리비닐알콜(PVA)이외에 이분해성 고분자 재질이라면 다양하게 적용될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제 1, 2 및 3 지지체(210, 230, 250)는 공기(A1) 및 빛(C1)을 통과시키기 위해 금속 재질의 메쉬 부재 또는 통기성 투명 필름 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 본 실시예에서 상기 제 1, 2 및 3 지지체(210, 230, 250)는 통기성 투명 필름을 적용하여 설명하기로 한다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제 1 지지체(210)는 바이러스, 유해 가스, 악취, 구취, 수분 및 수증기를 포함한 공기(A1)를 통과시켜 상기 제 1 나노 섬유 필터(220)에 전달시킬 수 있다. 상기 제 1 나노 섬유 필터(220)를 통과한 공기(A1)는 상기 제 2 지지체(230)를 통과하여 상기 제 2 나노 섬유 필터(240)에 전달될 수 있다. 이렇게 상기 제 1, 2 나노 섬유 필터(220, 240) 및 제 2 지지체(230)를 통과한 공기(A1)는 상기 제 3 지지체(250)를 통과하여 상기 제 3 지지체(250)의 외부로 배출될 수 있다.
이때, 상기 제 1 나노 섬유 필터(220)의 상기 제 1 나노 섬유 필터층(221)은 광촉매 나노 소재 혼합액을 전기 방사하여 형성될 수 있고, 상기 제 1 지지체(210)를 통과한 공기(A1)는 이러한 상기 제 1 나노 섬유 필터층(221)을 통과함과 동시에 상기 제 1 나노 섬유 필터층(221)에 의해 1차적으로 필터링되어 상기 공기(A1) 중에 포함된 상기 바이러스(도 1의 A1-1)를 살균처리할 수 있다.
상기 1차적으로 정화된 공기는 상기 제 1 나노 섬유 필터(220)의 상기 제 2 나노 섬유 필터층(222)을 통과할 수 있다. 상기 제 2 나노 섬유 필터층(222)은 가스 흡착 소재 혼합액을 전기 방사하여 형성될 수 있다. 상기 1차적으로 정화된 상기 공기가 상기 제 2 나노 섬유 필터층(222)를 통과함과 동시에 상기 공기 중에 포함된 유해 가스(도 1의 A1-2), 악취(도 1의 A1-2) 및 구취(도 1의 A1-2)는 상기 제 2 나노 섬유 필터층(222)에 의해 2차적으로 필터링되어 제거될 수 있다.
상기 1차 및 2차적으로 정화된 공기(도 1의 A1-4)는 상기 제 1 나노 섬유 필터(220)의 제 3 나노 섬유 필터층(223)을 통과할 수 있다. 예컨대, 상기 제 3 나노 섬유 필터층(223)은 흡습성 나노 소재 혼합액을 전기 방사하여 형성될 수 있다. 상기 1차 및 2차적으로 정화된 공기가 상기 제 3 나노 섬유 필터층(223)을 통과됨과 동시에 상기 공기(A1) 중에 포함된 수분(도 1의 A1-3) 및 수증기(도 1의 A1-3)는 상기 제 3 나노 섬유 필터층(223)에 의해 3차적으로 필터링되어 제거될 수 있다.
상기 1차, 2차 및 3차적으로 정화된 공기는 상기 제 2 지지체(230)를 전달됨과 동시에 통과하여 상기 제 2 나노 섬유 필터(240)에 전달될 수 있다.
이때, 상기 제 2 나노 섬유 필터(240)의 상기 제 4 나노 섬유 필터층(241)은 광촉매 나노 소재 혼합액을 전기 방사하여 형성될 수 있고, 상기 제 2 지지체(230)를 통과한 공기(A1)는 이러한 상기 제 4 나노 섬유 필터층(241)을 통과함과 동시에 상기 제 4 나노 섬유 필터층(241)에 의해 4차적으로 필터링되어 상기 공기(A1) 중에 포함된 상기 바이러스(도 1의 A1-1)를 살균처리할 수 있다.
상기 4차적으로 정화된 공기(A1)는 상기 제 2 나노 섬유 필터(240)의 상기 제 5 나노 섬유 필터층(242)을 통과할 수 있다. 상기 제 5 나노 섬유 필터층(242)은 가스 흡착 소재 혼합액을 전기 방사하여 형성될 수 있다. 상기 4차적으로 정화된 상기 공기가 상기 제 5 나노 섬유 필터층(242)를 통과함과 동시에 상기 공기 중에 포함된 유해 가스(도 1의 A1-2), 악취(도 1의 A1-2) 및 구취(도 1의 A1-2)는 상기 제 5 나노 섬유 필터층(242)에 의해 5차적으로 필터링되어 제거될 수 있다.
상기 4차 및 5차적으로 정화된 공기(A1)는 상기 제 2 나노 섬유 필터(240)의 제 6 나노 섬유 필터층(243)을 통과할 수 있다. 예컨대, 상기 제 6 나노 섬유 필터층(243)은 흡습성 나노 소재 혼합액을 전기 방사하여 형성될 수 있다. 상기 4차 및 5차적으로 정화된 공기가 상기 제 6 나노 섬유 필터층(243)을 통과됨과 동시에 상기 공기(A1) 중에 포함된 수분(도 1의 A1-3) 및 수증기(도 1의 A1-3)는 상기 제 6 나노 섬유 필터층(243)에 의해 6차적으로 필터링되어 제거될 수 있다.
상기 1차, 2차, 3차, 4차, 5차 및 6차적으로 정화된 공기(도 1의 A1-4)는 상기 제 3 지지체(250)를 전달됨과 동시에 통과하여 상기 제 3 지지체(250)의 외부로 배출될 수 있다.
상기 제 3 지지체(250)를 통과하는 공기(도 1의 A1-4)는 제 1, 2, 3, 4, 5 및 6 나노 섬유 필터층(221, 222, 223, 241, 242, 243)에 의해 바이러스 살균, 유해 가스 제거, 악쉬 제거, 구취 제거 및 수분 제거 및 수증기가 제거된 상태로 외부에 배출될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제 1, 2, 3, 4, 5 및 6 나노 섬유 필터층(221, 222, 223, 241, 242, 243)은 전기 방사 장치(미도시)에 의해 제작될 수 있다. 상기 전기 방사 장치는 위에서 전술된 전기 방사 장치와 적어도 일부의 구성이 유사하거나 동일하게 구성될 수 있다. 따라서, 상기 전기 방사 장치의 구성은 위에서 전술한 전기 방사 장치의 실시예를 통해 용이하게 이해할 수 있으므로, 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.
이와 같이, 상기 나노 섬유 필터(220, 240)는 상기 제 1, 2 및 3 나노 섬유 필터층(221, 222, 223)을 포함한 제 1 나노 섬유 필터(220)와 상기 제 4, 5 및 6 나노 섬유 필터층(241, 242, 243)을 포함한 제 2 나노 섬유 필터(240)를 순차적으로 배치하여 하나의 단일 필터로 구성함으로써, 이러한 구조의 상기 나노 섬유 필터(200)는 공기(A1) 중에 포함된 바이러스(도 1의 A1-1) 살균, 유해가스(도 1의 A1-2) 제거, 악취(도 1의 A1-2) 제거, 구취(도 1의 A1-2) 제거, 수분(도 1의 A1-3) 제거 및 수증기(도 1의 A1-3) 제거를 반복적으로 수행할 수 있다. 따라서, 상기 나노 섬유 필터(200)는 공기 정화 기능을 더욱 향상시킬 수 있다.
도 7은 본 개시의 다른 다양한 실시예에 따른 나노 섬유 필터(200)의 제조 방법을 나타내는 흐름도 이다.
도 7을 참조하면, 다른 다양한 실시예에 따른 나노 섬유 필터(200)를 제조하기 위해 제 1 지지체(210)를 제작할 수 있다.(2011) 예컨대, 상기 제 1 지지체(210)는 전면 및 상기 전면의 반대인 후면을 포함할 수 있다.
상기 제 1 지지체(210)의 후면에 제 1, 2 및 3 나노 섬유 필터층(221, 222, 223)을 포함한 제 1 나노 섬유 필터(220)를 배치할 수 있다.(2012) 예컨대, 상기 제 1 지지체(210)의 후면과 상기 제 1 나노 섬유 필터(220)의 전면을 대면시켜 배치할 수 있다.
상기 제 1 나노 섬유 필터(220)의 상기 전면의 반대인 후면에 제 2 지지체(230)를 배치할 수 있다. 예컨대, 상기 제 1 나노 섬유 필터층(221)의 후면과 상기 제 2 지지체(230)의 전면을 대면시켜 배치할 수 있다.(2013)
다양한 실시예에 따르면, 상기 제 1 지지체(210)의 후면에 광촉매 나노 소재 혼합액을 전기 방사하여 형성된 상기 제 1 나노 섬유 필터층(221)을 배치할 수 있다. 예컨대, 상기 제 1 지지체(210)의 후면과 상기 제 1 나노 섬유 필터층(221)의 전면을 대면시켜 배치할 수 있다.
상기 제 1 나노 섬유 필터층(221)의 상기 전면의 반대인 후면에 가스 흡착 소재 혼합액을 전기 방사하여 형성된 상기 제 2 나노 섬유 필터층(222)을 배치할 수 있다. 예컨대, 상기 제 1 나노 섬유 필터층(222)의 후면과 상기 제 2 나노 섬유 필터층(222)의 전면을 대면시켜 배치할 수 있다.
상기 제 2 나노 섬유 필터층(222)의 상기 전면의 반대인 후면에 흡습성 나노 소재 혼합액을 전기 방사하여 형성된 상기 제 3 나노 섬유 필터층(223)을 배치할 수 있다. 예컨대, 상기 제 2 나노 섬유 필터층(222)의 후면과 상기 제 3 나노 섬유 필터층(223)의 전면을 대면시켜 배치할 수 있다.
상기 제 3 나노 섬유 필터층(223)의 상기 전면의 반대인 후면에 제 2 지지체(230)를 배치할 수 있다. 예컨대, 상기 제 3 나노 섬유 필터층(223)의 후면과 상기 제 2 지지체(230)의 전면을 대면시켜 배치할 수 있다.
상기 제 2 지지체(230)의 상기 전면의 반대인 후면에 제 4, 5 및 6 나노 섬유 필터(241, 242, 243)층을 포함한 제 2 나노 섬유 필터(240)의 전면을 배치할 수 있다.(2014) 상기 제 2 나노 섬유 필터(240)의 상기 전면의 반대인 후면에 상기 제 3 지지체(250)의 전면을 대면시켜 배치할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제 1 나노 섬유 필터(220)의 상기 전면의 반대인 후면에 제 2 지지체(230)를 배치할 수 있다. 예컨대, 상기 제 1 나노 섬유 필터(220)의 후면과 상기 제 2 지지체(230)의 전면을 대면시켜 배치할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제 2 지지체(230)의 후면에 광촉매 나노 소재 혼합액을 전기 방사하여 형성된 상기 제 4 나노 섬유 필터층(241)을 배치할 수 있다. 예컨대, 상기 제 2 지지체(230)의 후면과 상기 제 4 나노 섬유 필터층(241)의 전면을 대면시켜 배치할 수 있다.
상기 제 4 나노 섬유 필터층(241)의 상기 전면의 반대인 후면에 가스 흡착 소재 혼합액을 전기 방사하여 형성된 상기 제 5 나노 섬유 필터층(242)을 배치할 수 있다. 예컨대, 상기 제 4 나노 섬유 필터층(241)의 후면과 상기 제 5 나노 섬유 필터층(242)의 전면을 대면시켜 배치할 수 있다.
상기 제 5 나노 섬유 필터층(242)의 상기 전면의 반대인 후면에 흡습성 나노 소재 혼합액을 전기 방사하여 형성된 상기 제 6 나노 섬유 필터층(243)을 배치할 수 있다. 예컨대, 상기 제 5 나노 섬유 필터층(242)의 후면과 상기 제 6 나노 섬유 필터층(243)의 전면을 대면시켜 배치할 수 있다.
상기 제 6 나노 섬유 필터층(243)의 상기 전면의 반대인 후면에 제 3 지지체(250)를 배치할 수 있다. 예컨대, 상기 제 6 나노 섬유 필터층(243)의 후면과 상기 제 3 지지체(250)의 전면을 대면시켜 배치할 수 있다.
예컨대, 상기 제 1 나노 섬유 필터(220)의 전면에는 제 1 지지체(210)를 배치하고, 상기 제 1 나노 섬유 필터(220, 240)의 후면에는 제 2 지지체(230)를 배치하며, 상기 제 2 지지체(230)의 후면에 상기 제 2 나노 섬유 필터(240)의 전면을 배치하고, 상기 제 2 나노 섬유 필터(240)의 후면에 상기 제 3 지지체(250)를 배치할 수 있다.(2015)
이렇게 제작된 상기 나노 섬유 필터(200)는 먼저 공기가 상기 제 1 지지체(210)를 통해 유입될 경우, 상기 제 1 지지체(210)는 공기를 통과시킴과 동시에 상기 제 1 나노 섬유 필터(220)에 전달할 수 있다, 상기 공기는 상기 제1 나노 섬유 필터(220, 240)에 포함된 상기 제 1, 2 및 3 나노 섬유 필터층(221, 222, 223)을 순차적으로 통과할 수 있다. 예컨대, 상기 공기는 상기 제 1 나노 섬유 필터층(221)에 의해 1차적으로 필터링되어 상기 공기(A1) 중에 포함된 바이러스(도 1의 A1-1)를 살균처리할 수 있다. 또한, 상기 공기(A1)는 상기 제 2 나노 섬유 필터층(222)에 의해 2차적으로 필터링되어 상기 공기(A1) 중에 포함된 유해가스(도 1의 A1-2), 악취(도 1의 A1-2) 및 구취(도 1의 A1-2)를 제거할 수 있다. 또한, 상기 공기(A1)는 상기 제 3 나노 섬유 필터층(223)에 의해 3차적으로 필터링되어 상기 공기(A1) 중에 포함된 수분(도 1의 A1-3) 및 수증기(도 1의 A1-3)를 제거할 수 있다. 상기 1차, 2차 및 3차적으로 정화된 공기(도 1의 A1-4)는 제 2 지지체(230)에 전달됨과 동시에 통과하여 상기 제 2 나노 섬유 필터(240)에 전달될 수 있다. 이때, 전달된 상기 공기는 상기 제 2 나노 섬유 필터(240)에 포함된 상기 제 4, 5 및 6 나노 섬유 필터층(241, 242, 243)을 순차적으로 통과할 수 있다. 상기 공기는 상기 제 4 나노 섬유 필터층(241)에 의해 4차적으로 필터링되어 상기 공기(A1) 중에 포함된 바이러스(도 1의 A1-1)를 한번 더 살균처리할 수 있다. 또한, 상기 공기는 상기 제 5 나노 섬유 필터층(242)에 의해 5차적으로 필터링되어 상기 공기 중에 포함된 유해가스(도 1의 A1-2), 악취(도 1의 A1-2) 및 구취(도 1의 A1-2)를 한번 더 제거할 수 있다. 또한, 상기 공기(A1)는 상기 제 6 나노 섬유 필터층(243)에 의해 3차적으로 필터링되어 상기 공기 중에 포함된 수분(도 1의 A1-3) 및 수증기(도 1의 A1-3)를 한번 더 제거할 수 있다. 상기 4차, 5차 및 6차적으로 정화된 공기(도 1의 A1-4)는 제 3 지지체(250)에 전달됨과 동시에 통과하여 상기 제 3 지지체(250)의 외부로 배출될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 나노 섬유 필터(200)는 상기 제 1, 2, 3, 4, 5 및 6 나노 섬유 필터층(221, 222, 223, 241, 242, 243)을 순차적으로 배치하여 하나의 단일 필터로 제조함으로써, 이렇게 제조된 상기 나노 섬유 필터(200)는 공기중에 포함된 바이러스(도 1의 A1-1) 살균, 유해 가스(도 1의 A1-2) 제거, 악취(도 1의 A1-2) 제거 , 구취(도 1의 A1-2) 제거, 수분(도 1의 A1-3) 제거 및 수증기(도 1의 A1-3) 제거를 순차적으로 반복하여 수행할 수 있다. 따라서, 상기 나노 섬유 필터(200)는 공기 정화 기능을 더욱더 향상시킬 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 이렇게 제조된 상기 나노 섬유 필터(200)는 마스크(미도시) 또는 공기 청정기(미도시) 중 적어도 하나에 적용되어 사용될 수 있다. 상기 마스크(미도시) 또는 상기 공기 청전기(미도시)는 도 4 및 도 5의 마스크(160) 또는 공기 청정기(170)의 구성 요소들 중 적어도 하나와 동일 또는 유사할 수 있으며, 중복되는 설명은 이하 생략한다.
도 8은 본 개시의 다양한 실시예에 따른 나노 섬유 필터(100, 200)의 재생 장치(300)를 나타내는 도면 이다.
도 8을 참조하면, 다양한 실시예에 따른 나노 섬유 필터(100, 200)의 재생 장치(300)는 공기 투과막(310), 복수개의 팬(320)들, 및 엘이디(LED)(330)를 포함할 수 있다. 예컨대, 상기 공기 투과막(310)은 전면 및 상기 전면의 반대인 후면을 포함할 수 있고, 상기 외부 공기(A1)를 통과시킬 수 있다. 상기 복수개의 팬(320)들은 상기 공기 투과막(310)의 후면에 배치될 수 있으며, 상기 복수개의 팬(320)들은 온오프 스위치(미도시)의 온(ON) 또는 오프(OFF)에 따라 작동될 수 있다. 상기 엘이디(LED)(330)는 상기 복수개의 팬(320)의 후면에 배치될 수 있다. 상기 엘이디(LED)(330)는 상기 온오프 스위치(미도시)의 온(ON) 또는 오프(OFF)에 따라 OH 라디칼(미도시)을 생성할 수 있다. 이 상태에서, 나노 섬유 필터(100, 200)를 포함한 마스크(예; 도 4의 마스크(160))는 상기 복수개의 팬(320)의 후면에 탈부착될 수 있다. 예컨대, 상기 마스크(예; 도 4의 마스크(160))의 전면은 상기 복수개의 팬(320)들의 후면에서 탈부착될 수 있다
다양한 실시예에 따르면, 착용자(예; 도 4의 착용자(161))가 상기 마스크(예; 도 4의 마스크(160))를 사용후, 상기 마스크(예; 도 4의 마스크(160))에 포함된 나노 섬유 필터(100, 200)를 세척하기 위해 상기 나노 섬유 필터(100, 200)의 재생 장치(300)에 상기 마스크(예; 도 4의 마스크(160))를 장착할 수 있다. 예컨대, 상기 마스크(예; 도 4의 마스크(160))는 상기 나노 섬유 필터(100, 200)의 재생 장치(300)에 장착함과 동시에 상기 마스크(예; 도 4의 마스크(160))에 포함된 상기 나노 섬유 필터(100, 200)의 전면을 상기 복수개의 팬(320)들의 후면에 배치할 수 있다.
이 상태에서, 상기 온오프 스위치(미도시)를 온(ON)으로 작동시키면, 상기 복수개의 팬(320)이 작동함과 동시에 상기 복수개의 팬(320)은 상기 공기 투과막(310)을 통해 외부 공기(A1)를 상기 재생 장치(300)내부로 유입시킬 수 있다. 이때, 상기 공기 투과막(310)은 외부 공기(A1)에 포함된 먼지 및 이물질 제거할 수 있다. 이로인해 상기 복수개의 팬(320)들 및 상기 나노 섬유 필터(100, 200)의 오염을 방지할 수 있다.
이와 동시에, 상기 엘이디(LED)(330)는 빛을 발생시키고, 상기 엘이디의 빛에너지에 의해 광촉매를 포함하는 상기 나노 섬유 필터(100, 200)가 활성화되어 OH 라디칼을 생성할 수 있다. 예컨대, 상기 나노 섬유 필터(100, 200)에 의해 생성된 OH 라디칼은 수명이 매우 짧아(예: micro-seconds 수준) 유입 공기(A1)를 따라 이동하거나 인체에 노출될 확률이 없으며, 상기 나노 섬유 필터(100, 200) 인근 표면에 필터링 되거나 흡착된 바이러스(또는 유해가스과 같은 유기물)를 인체에 무해한 이산화탄소로 분해할 수 있다. 예컨대, 상기 OH 라디칼은 공기(A1)와 함께 상기 나노 섬유 필터(100, 200)를 통과함과 동시에 상기 나노 섬유 필터(100, 200)에 포함된 바이러스를 살균할 수 있다. 상기 나노 섬유 필터(100, 200)는 상기 OH 라디칼에 의해 바이러스의 살균 후 재사용할 수 있다. 따라서, 바이러스가 살균된 상기 나노 섬유 필터(100, 200)를 포함한 마스크(예; 도 4의 마스크(160))는 상기 재생 장치(300)로부터 분리하여 재사용할 수 있다.
이와 같이, 상기 나노 섬유 필터(100, 200)의 재생 장치(300)는 사용된 마스크(예; 도 4의 마스크(160))의 나노 섬유 필터(100, 200)에 포함된 바이러스를 살균함으로써, 반복적으로 폐기되던 상기 마스크(예; 도 4의 마스크(160))를 재사용할 수 있고, 이로 인해 착용자(예; 도 4의 착용자(161))가 새로운 마스크(미도시)를 구매하기 위한 비용 부담을 줄일 수 있뿐만 아니라, 상기 마스크(예; 도 4의 마스크(160))의 폐기로 인한 환경 오염도 줄일 수 있다.
도 9는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 나노 섬유 필터(100, 200)의 재생 장치(400)의 다른 실시예를 나타내는 도면 이다.
도 9를 참조하면, 다른 다양한 실시예에 따른 나노 섬유 필터(100, 200)의 재생 장치(400)는 제 1, 2 공기 투과막(410, 411), 제 1, 2 팬(420, 421) 및 제 1, 2 엘이디(LED)(430, 431)를 포함할 수 있다. 예컨대, 상기 제 1, 2 공기 투과막(410, 411)은 전면 및 상기 전면의 반대인 후면을 포함할 수 있고, 상기 외부 공기(A1)를 통과시킬 수 있다.
상기 제 1 공기 투과막(410)의 후면에 상기 제 1 팬(420)을 배치하고, 상기 제 1 팬(420)의 후면에 상기 제 1 엘이디(LED)(430)를 배치할 수 있다. 상기 제 1 엘이디(LED)(430)의 후면에 상기 제 2 엘이디(LED)(431)를 배치하고, 상기 제 2 엘이디(LED)(431)의 후면에 상기 제 2 팬(421)을 배치할 수 있다. 상기 제 2 팬(421)의 후면에 상기 제 2 공기 투과막(411)을 배치할 수 있다. 상기 제 1, 2 엘이디(LED)(430, 431)의 사이에 나노 섬유 필터(100, 200)를 포함한 마스크(예; 도 4의 마스크(160))를 탈부착할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제 1, 2 팬(420, 421)은 온오프 스위치(미도시)의 온(ON) 또는 오프(OFF)에 따라 작동할 수 있다. 상기 제 1, 2 엘이디(LED)(430, 431)는 상기 온오프 스위치(미도시)의 온(ON) 또는 오프(OFF)에 따라 OH 라디칼(미도시)을 생성할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 착용자(예; 도 4의 착용자(161))가 상기 마스크(예; 도 4의 마스크(160))를 사용후, 상기 마스크(예; 도 4의 마스크(160))에 포함된 나노 섬유 필터(100, 200)를 세척하기 위해 상기 제 1, 2 엘이디(LED)(430, 431)의 사이에 사용된 상기 마스크(예; 도 4의 마스크(160))를 장착할 수 있다. 예컨대, 상기 마스크(예; 도 4의 마스크(160))는 상기 제 1, 2 엘디이(LED)(430, 431)에 장착함과 동시에 상기 마스크(예; 도 4의 마스크(160))에 포함된 상기 나노 섬유 필터(100, 200)의 전면을 상기 제 1 엘이디(LED)(430)의 후면과 대면되어 배치될 수 있고, 상기 나노 섬유 필터(100, 200)의 후면은 상기 제 2 엘이디(LED)(431)의 전면과 대면되어 배치될 수 있다.
이 상태에서, 상기 온오프 스위치를 온(ON)으로 작동시키면, 상기 제 1, 2 팬(420, 421)이 작동함과 동시에 상기 제 1 팬(420, 421)은 제 1 방향(①)으로 외부 공기(A1)를 상기 제 1 공기 투과막(410, 411)에 유입시킬 수 있다. 예컨대, 상기 외부 공기(A1)는 상기 제 1 팬(420)의 작동에 따라 상기 제 1 공기 투과막(410, 411)를 통과하여 상기 재생 장치(400)의 내부로 유입될 수 있다. 이와 동시에 상기 제 2 팬(421)은 상기 제 1 방향(①)의 반대인 제 2 방향(②)으로 외부 공기(A2)를 상기 제 2 공기 투과막(410, 411)에 유입시킬 수 있다. 예컨대, 상기 외부 공기(A2)는 상기 제 2 팬의 작동에 따라 상기 제 2 공기 투과막(410, 411)를 통과하여 상기 재생 장치(400)의 내부로 유입시킬 수 있다.
이때, 상기 제 1, 2 공기 투과막(410, 411)은 외부 공기(A1, A2)에 포함된 먼지 및 이물질 제거할 수 있다. 이로인해 상기 제 1, 2 팬(420, 421) 및 상기 나노 섬유 필터(100, 200)의 오염을 방지할 수 있다.
이와 동시에 상기 제 1, 2 엘이디(LED)(430, 431)는 빛을 발생시키고, 엘이디의 빛에너지에 의해 광촉매를 포함하는 상기 나노 섬유 필터(100, 200)가 활성화되어 바이러스를 살균하기 위한 제 1, 2 OH 라디칼(미도시)을 생성할 수 있다. 예컨대, 상기 나노 섬유 필터(100, 200)에 의해 생성된 제 1, 2 OH 라디칼은 제 1, 2 방향(①, ②)으로 유입된 공기(A1, A2)와 함께 상기 나노 섬유 필터(100, 200)에 전달되고, 상기 나노 섬유 필터(100, 200)에 인근 표면에 필터링되거나 흡착된 바이러스를 살균할 수 있다. 예컨대, 상기 제 1, 2 OH 라디칼은 유입된 상기 공기(A1, A2)와 함께 상기 나노 섬유 필터(100, 200)를 통과함과 동시에 상기 나노 섬유 필터(100, 200)에 포함된 바이러스를 살균할 수 있다. 따라서, 상기 나노 섬유 필터(100, 200)는 상기 제 1, 2 OH 라디칼에 의해 바이러스를 살균 후 재사용할 수 있다.
이와 같이, 상기 나노 섬유 필터(100, 200)의 재생 장치(400)는 사용된 상기 마스크(160)의 나노 섬유 필터(100, 200)에 포함된 바이러스를 살균함으로써, 상기 재생 장치(400)는 나노 섬유 필터(100, 200)의 바이러스 살균을 더욱 향상시킬 수 있고, 이로 인해, 상기 마스크(160)의 재사용을 더욱 향상시킬 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 나노 섬유 필터(예; 도 1의 나노 섬유 필터(100))는. 전면 및 상기 전면의 반대인 후면을 포함한 제 1 지지체(예; 도 1의 제 1 지지체(110)), 상기 제 1 지지체의 후면에 배치된 제 1 나노 섬유 필터층(예; 도 1의 제 1 나노 섬유 필터층(120)), 상기 제 1 나노 섬유 필터층의 후면에 배치된 제 2 나노 섬유 필터층(예; 도 1의 제 2 나노 섬유 필터층(130)), 상기 제 2 나노 섬유 필터층의 후면에 배치된 제 3 나노 섬유 필터층(예; 도 1의 제 3 나노 섬유 필터층(140)): 및 상기 제 3 나노 섬유 필터층의 후면에 배치된 제 2 지지체(예; 도 1의 제 2 지지체(150)),를 포함할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 상기 제 1, 2 지지체는 투명 통기성 지지체 또는 반투명 통기성 지지체 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 상기 제 1, 2 지지체는 친수성 고분자 재질, 소수성 고분자 재질 또는 이분해성 고분자 재질 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 상기 제 1, 2 지지체는 금속 재질의 메쉬 부재 또는 통기성 투명 필름 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 상기 제 1 나노 섬유 필터층은 광촉매 나노 소재 혼합액을 전기 방사하여 형성될 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 상기 광촉매 나노 소재 혼합액은 자외선 감응 광촉매 나노 입자 또는 가시광 감응 광촉매 나노 입자 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 상기 제 2 나노 섬유 필터층은 가스 흡착 소재 혼합액을 전기 방사하여 형성될 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 상기 제 3 나노 섬유 필터층은 흡습성 나노 소재 혼합액을 전기 방사하여 형성될 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 상기 나노 섬유 필터는 마스크 또는 공기 청정기 중 적어도 하나에 포함될 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 나노 섬유 필터의 제조 방법은, 전면 및 상기 전면의 반대인 후면을 포함한 제 1 지지체를 제작하는 과정, 상기 제 1 지지체의 후면에 광촉매 나노 소재 혼합액을 전기 방사하여 형성된 제 1 나노 섬유 필터층을 배치하는 과정, 상기 제 1 나노 섬유 필터층의 후면에 가스 흡착 소재 혼합액을 전기 방사하여 형성된 제 2 나노 섬유 필터층을 배치하는 과정, 상기 제 2 나노 섬유 필터층의 후면에 흡습성 나노 소재 혼합액을 전기 방사하여 형성된 제 3 나노 섬유 필터층을 배치하는 과정: 및 상기 제 3 나노 섬유 필터층의 후면에 제 2 지지체를 배치하는 과정,을 포함할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 나노 섬유 필터(예; 도 6의 나노 섬유 필터(200))는, 전면 및 상기 전면의 반대인 후면을 포함한 제 1 지지체(예; 도 6의 제 1 지지체(210)), 상기 제 1 지지체의 후면에 배치된 제 1, 2 및 3 나노 섬유 필터층을 포함한 제1 나노 섬유 필터(예; 도 6의 제 1 나노 섬유 필터(220)), 상기 제 1 나노 섬유 필터의 후면에 배치된 제 2 지지체(예; 도 6의 제 2 지지체(230)), 상기 제 2 지지체의 후면에 배치된 제 4, 5 및 6 나노 섬유 필터층을 포함한 제 2 나노 섬유 필터(예; 도 6의 제 2 나노 섬유 필터(240)), 및 상기 제 2 나노 섬유 필터의 후면에 배치된 제 3 지지체(예; 도 6의 제 3 지지체(250)):를 포함할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 상기 제 1, 4 나노 섬유 필터층은 광촉매 나노 소재 혼합액을 전기 방사하여 형성될 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 상기 제 2, 5 나노 섬유 필터층은 가스 흡착 소재 혼합액을 전기 방사하여 형성될 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 상기 제 3, 6 나노 섬유 필터층은 흡습성 나노 소재 혼합액을 전기 방사하여 형성될 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 나노 섬유 필터는, 전면 및 상기 전면의 반대인 후면을 포함한 제 1 지지체, 상기 제 1 지지체의 후면에 배치된 제1 나노 섬유 필터층, 상기 제 1 나노 섬유 필터층의 후면에 배치된 제 2 나노 섬유 필터층, 상기 제 2 나노 섬유 필터층의 후면에 배치된 제 3 나노 섬유 필터층, 및 상기 제 3 나노 섬유 필터층의 후면에 배치된 제 2 지지체를 포함하고, 상기 제 1 나노 섬유 필터층, 상기 제 2 나노 섬유 필터층 및 상기 제 3 나노 섬유 필터층 중 적어도 하나는 광촉매 나노 소재 혼합액을 전기 방사하여 형성될 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 나노 섬유 필터의 제조 방법은, 전면 및 상기 전면의 반대인 후면을 포함한 제 1 지지체를 제작하는 과정, 상기 제 1 지지체의 후면에 광촉매 나노 소재 혼합액을 전기 방사하여 형성된 제 1 나노 섬유 필터층, 가스 흡착 소재 혼합액을 전기 방사하여 형성된 제 2 나노 섬유 필터층 및 흡습성 나노 소재 혼합액을 전기 방사하여 형성된 제 3 나노 섬유 필터층을 포함한 제1 나노 섬유 필터를 배치하는 과정, 상기 제 1 나노 섬유 필터의 후면에 제 2 지지체를 배치하는 과정, 상기 제 2 지지체의 후면에 광촉매 나노 소재 혼합액을 전기 방사하여 형성된 제 4 나노 섬유 필터층, 가스 흡착 소재 혼합액을 전기 방사하여 형성된 제 5 나노 섬유 필터층 및 흡습성 나노 소재 혼합액을 전기 방사하여 형성된 제 6 나노 섬유 필터층을 포함한 제 2 나노 섬유 필터를 배치하는 과정, 및 상기 제 2 나노 섬유 필터의 후면에 제 3 지지체를 배치하는 과정:을 포함할 수 있다.
이상에서 설명한 본 개시의 다양한 실시예의 나노 섬유 필터 및 그의 제조 방법은 전술한 실시 예 및 도면에 의해 한정되는 것은 아니고, 본 개시의 기술적 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
나노 섬유 필터: 100, 200
제 1, 2 지지체 : 110, 150
제 1, 2, 3 나노 섬유 필터층 : 120, 130, 140
제 1, 2, 3 지지체 : 210, 230, 250
제 1, 2 나노 섬유 필터 : 220, 240
제 1, 2 지지체 : 110, 150
제 1, 2, 3 나노 섬유 필터층 : 120, 130, 140
제 1, 2, 3 지지체 : 210, 230, 250
제 1, 2 나노 섬유 필터 : 220, 240
Claims (21)
- 나노 섬유 필터에 있어서,
전면 및 상기 전면의 반대인 후면을 포함한 제 1 지지체;
상기 제 1 지지체의 후면에 배치된 제1 나노 섬유 필터층;
상기 제 1 나노 섬유 필터층의 후면에 배치된 제 2 나노 섬유 필터층;
상기 제 2 나노 섬유 필터층의 후면에 배치된 제 3 나노 섬유 필터층: 및
상기 제 3 나노 섬유 필터층의 후면에 배치된 제 2 지지체;를 포함하는 나노 섬유 필터.
- 제 1 항에 있어서, 상기 제 1, 2 지지체는 투명 통기성 지지체 또는 반투명 통기성 지지체 중 적어도 하나를 포함하는 나노 섬유 필터.
- 제 1 항에 있어서, 상기 제 1, 2 지지체는 친수성 고분자 재질, 소수성 고분자 재질 또는 이분해성 고분자 재질 중 적어도 하나를 포함하는 나노 섬유 필터.
- 제 1 항에 있어서, 상기 제 1, 2 지지체는 금속 재질의 메쉬 부재 또는 통기성 투명 필름 중 적어도 하나를 포함하는 나노 섬유 필터.
- 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 나노 섬유 필터층은 광촉매 나노 소재 혼합액을 전기 방사하여 형성된 나노 섬유 필터.
- 제 5 항에 있어서, 상기 광촉매 나노 소재 혼합액은 자외선 감응 광촉매 나노 입자 또는 가시광 감응 광촉매 나노 입자 중 적어도 하나를 포함하는 나노 섬유 필터.
- 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 나노 섬유 필터층은 가스 흡착 소재 혼합액을 전기 방사하여 형성된 나노 섬유 필터.
- 제 1 항에 있어서, 상기 제 3 나노 섬유 필터층은 흡습성 나노 소재 혼합액을 전기 방사하여 형성된 나노 섬유 필터.
- 제 1 항에 있어서, 상기 나노 섬유 필터는 마스크 또는 공기 청정기 중 적어도 하나에 포함되는 나노 섬유 필터.
- 나노 섬유 필터의 제조 방법에 있어서,
전면 및 상기 전면의 반대인 후면을 포함한 제 1 지지체를 제작하는 과정;
상기 제 1 지지체의 후면에 광촉매 나노 소재 혼합액을 전기 방사하여 형성된 제 1 나노 섬유 필터층을 배치하는 과정;
상기 제 1 나노 섬유 필터층의 후면에 가스 흡착 소재 혼합액을 전기 방사하여 형성된 제 2 나노 섬유 필터층을 배치하는 과정;
상기 제 2 나노 섬유 필터층의 후면에 흡습성 나노 소재 혼합액을 전기 방사하여 형성된 제 3 나노 섬유 필터층을 배치하는 과정: 및
상기 제 3 나노 섬유 필터층의 후면에 제 2 지지체를 배치하는 과정;을 포함하는 나노 섬유 필터의 제조 방법.
- 제 10 항에 있어서, 상기 제 1, 2 지지체는 투명 통기성 지지체 또는 반투명 통기성 지지체 중 적어도 하나를 포함하는 나노 섬유 필터의 제조 방법.
- 제 10 항에 있어서, 상기 제 1, 2 지지체는 친수성 고분자 재질, 소수성 고분자 재질 또는 이분해성 고분자 재질 중 적어도 하나를 포함하는 나노 섬유 필터의 제조 방법.
- 제 10 항에 있어서, 상기 제 1, 2 지지체는 금속 재질의 메쉬 부재 또는 통기성 투명 필름 중 적어도 하나를 포함하는 나노 섬유 필터의 제조 방법.
- 제 13 항에 있어서, 상기 광촉매 나노 소재 혼합액은 자외선 감응 광촉매 나노 입자 또는 가시광 감응 광촉매 나노 입자 중 적어도 하나를 포함하는 나노 섬유 필터의 제조 방법.
- 제 10 항에 있어서, 상기 나노 섬유 필터는 마스크 또는 공기 청정기 중 적어도 하나에 포함되는 나노 섬유 필터의 제조 방법.
- 나노 섬유 필터에 있어서,
전면 및 상기 전면의 반대인 후면을 포함한 제 1 지지체;
상기 제 1 지지체의 후면에 배치된 제 1, 2 및 3 나노 섬유 필터층을 포함한 제 1 나노 섬유 필터;
상기 제 1 나노 섬유 필터의 후면에 배치된 제 2 지지체;
상기 제 2 지지체의 후면에 배치된 제 4, 5 및 6 나노 섬유 필터층을 포함한 제 2 나노 섬유 필터; 및
상기 제 2 나노 섬유 필터의 후면에 배치된 제 3 지지체:를 포함하는 나노 섬유 필터.
- 제 16 항에 있어서, 상기 제 1, 4 나노 섬유 필터층은 광촉매 나노 소재 혼합액을 전기 방사하여 형성된 나노 섬유 필터.
- 제 16 항에 있어서, 상기 제 2, 5 나노 섬유 필터층은 가스 흡착 소재 혼합액을 전기 방사하여 형성된 나노 섬유 필터.
- 제 16 항에 있어서, 상기 제 3, 6 나노 섬유 필터층은 흡습성 나노 소재 혼합액을 전기 방사하여 형성된 나노 섬유 필터.
- 나노 섬유 필터에 있어서,
전면 및 상기 전면의 반대인 후면을 포함한 제 1 지지체;
상기 제 1 지지체의 후면에 배치된 제1 나노 섬유 필터층;
상기 제 1 나노 섬유 필터층의 후면에 배치된 제 2 나노 섬유 필터층;
상기 제 2 나노 섬유 필터층의 후면에 배치된 제 3 나노 섬유 필터층: 및
상기 제 3 나노 섬유 필터층의 후면에 배치된 제 2 지지체;를 포함하고,
상기 제 1 나노 섬유 필터층, 상기 제 2 나노 섬유 필터층 및 상기 제 3 나노 섬유 필터층 중 적어도 하나는 광촉매 나노 소재 혼합액을 전기 방사하여 형성된 나노 섬유 필터.
- 나노 섬유 필터의 제조 방법에 있어서,
전면 및 상기 전면의 반대인 후면을 포함한 제 1 지지체를 제작하는 과정;
상기 제 1 지지체의 후면에 광촉매 나노 소재 혼합액을 전기 방사하여 형성된 제 1 나노 섬유 필터층, 가스 흡착 소재 혼합액을 전기 방사하여 형성된 제 2 나노 섬유 필터층 및 흡습성 나노 소재 혼합액을 전기 방사하여 형성된 제 3 나노 섬유 필터층을 포함한 제1 나노 섬유 필터를 배치하는 과정;
상기 제 1 나노 섬유 필터의 후면에 제 2 지지체를 배치하는 과정;
상기 제 2 지지체의 후면에 광촉매 나노 소재 혼합액을 전기 방사하여 형성된 제 4 나노 섬유 필터층, 가스 흡착 소재 혼합액을 전기 방사하여 형성된 제 5 나노 섬유 필터층 및 흡습성 나노 소재 혼합액을 전기 방사하여 형성된 제 6 나노 섬유 필터층을 포함한 제 2 나노 섬유 필터를 배치하는 과정; 및
상기 제 2 나노 섬유 필터의 후면에 제 3 지지체를 배치하는 과정:을 포함하는 나노 섬유 필터의 제조 방법.
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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