[发明专利]导电性过滤器单元、带该过滤器单元的导电性过滤器模块及带该过滤器模块的微尘去除系统

说明书

本发明涉及具备导电性过滤器模块的微尘去除系统，更详细地，涉及通过具备包括圆筒状的导电性过滤器的导电性过滤器模块，能够以低压力损失实现微尘高去除效率，并作为窗户设置用空气净化装置或室内的独立空气净化装置而具有优秀的适用性及通用性的具备导电性过滤器模块的微尘去除系统。

技术领域

本发明涉及具备导电性过滤器模块的微尘去除系统，更详细地，涉及通过具备包括圆筒状的导电性过滤器的导电性过滤器模块来能够以低压力损失实现微尘高去除效率并作为窗户设置用空气净化装置或室内的独立空气净化装置来具有优秀的适用性及通用性的具备导电性过滤器模块的微尘去除系统。

背景技术

微尘由于尺寸小，因此具有可在人体呼吸时不被挡在嘴或鼻支气管等而是直接渗透到肺泡深处的特性，由于具有光的折射及散射等的光学特性，因此在确保视野方面也带来很多阻碍。并且，由于微尘含有很多有机有害物质及无机有害物质，渗透至肺的微尘残留在肺里，使所含有的多种有机有害物质及无机有害物质传递至人体，将诱发诸如肺炎、肺癌及支气管炎等的非常严重的呼吸器官疾病。

微尘的污染源不仅有韩国的汽车等的移动污染源，还有因家庭用暖气、工业用能源消耗等而产生的固定污染源，因此，室外及室内都因微尘而遭受很多困难。

去除室内的微尘的空气过滤装置大部分采用利用过滤器的方式。用于去除微尘而使用中的过滤器中，高效空气过滤器(HEPA)显示出可捕集99.97％的直径为0.3μm级别的微尘的高的微尘滤过率。

但是，高效空气过滤器在去除微尘方面非常有效，但是，由于纳米大小的微细聚合物或玻璃纤维非常稠密地缠绕，因此，空气的过滤器渗透效率非常低。即，压力损失非常大。因此，在将高效空气过滤器应用在去除微尘的空气净化系统的情况下，由于需要大容量送风机，动力消耗量大且噪音及震动严重，因此，具有需追加设置用于隔音及防尘的设施的缺点。并且，由于使用过一次的高效空气过滤器不能再次使用，因此，存在需每隔6个月至12个月就要进行更换的繁琐之处。

近年来，为了弥补这种高效空气过滤器的缺点而推出了多种功能性过滤器材料。代表性的过滤器材料有驻极体过滤器(electret filter)，即，由于过滤器材料本身带有正(positive)电荷或负(negative)电荷，因此，可通过静电力有效地捕集空气中的微尘。但是，驻极体过滤器的电的带电特性可捕集灰尘并使灰尘堆积来去除，即使未用在粒子状污染物质捕集而是长时间保管，也使电的带电特性容易消失。在驻极体过滤器表面暴露在水或酒精等的情况下，也具有带电特性非常容易被去除而导致微尘去除能力明显下降的缺点。

为了解决驻极体过滤器的带电特性随着时间流逝自然消失或因外部损伤而轻易消失乃至降低的问题，开发了如下的空气净化用过滤器(公开专利10-2011-0128465)，即，在具有介电性质的过滤器的上部、下部折叠放置导电性过滤器，分别施加正和负或负和正的高电压，将介电体过滤器电极化来具有静电活性。但是，该过滤器依然存在需制造3层过滤器等的工序上的繁琐之处以及因多层结构的过滤器而引起的压力损失高的问题。

也曾对在压力损失达到普通高效空气过滤器的1/5～1/20水平的在普通无纺布过滤器涂敷金属来将导电性过滤器用在电集尘方式的系统并可非常有效地去除微尘的方法(ACS Appl.Mater.Interfaces 2017，9，16495-16504)。为了解决高效空气过滤器的压力损失高的问题，实施了通过在具有低压力损失的过滤器材料涂敷金属的方法来赋予高电导电性并使得与带电的微粒子之间的电场最大化的方法，由此使压力损失维持在高效空气过滤器的1/10的水平，但是，能够以与高效空气过滤器相同的水平去除微尘。

但是，在为了在规定体积的空间去除大量的空气而将通常使用的过滤器弯曲法用于涂敷有金属的导电性过滤器的情况下，由于未能形成均匀的电场且以电的方式带电的微尘与导电性过滤器之间的电引力未能正常发生，几乎未能去除微尘。即，为了利用可维持低压力损失的导电性过滤器材料来净化含有微尘的大量的空气，应提供全新的过滤器模块而不是现有的过滤器弯曲法。