(57)【要約】 【課題】超音波により抗菌剤等を微粒子状に気化させた後、繊維ウェブに浸透または表面吸着させ、機能性繊維を製造可能にする機能性物質吸着装置を提供する。【解決手段】実施例は、内部に空間が形成され、前面には開閉されるドアが設けられる箱体と、箱体内に回転可能に設けられ、内部に繊維を入れる空間が形成され、複数の微細通孔が形成されたドラムと、箱体の一側に形成され、ドラムを回転させる駆動部と、箱体の外部に連通される微粒子供給ホース、微粒子供給ホースが一側に連結される気化タンク、気化タンク内に形成され、薬剤を気化させる空気圧超音波発生器、及び空気圧超音波発生器に空気圧を供給する空気圧縮機で構成され、微粒子を発生させて箱体に供給する微粒子供給部と、を備えてなる。これによると、超音波により抗菌剤等を微粒子状に気化させた後、繊維ウェブに浸透または表面吸着させ、機能性繊維を製造可能にすることができる。【選択図】図３
2019116707.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に空間が形成され、前面に開閉されるドアが設けられた箱体と、
前記箱体内に回転可能に設けられ、内部に繊維を入れる空間が形成され、複数の微細通孔が形成されたドラムと、
前記箱体の一側に形成され、前記ドラムを回転させる駆動部と、および、
前記箱体の外部に連通される微粒子供給ホース、前記微粒子供給ホースが一側に連結される気化タンク、前記気化タンク内に形成され、薬剤を気化させる空気圧超音波発生器、及び、前記空気圧超音波発生器に空気圧を供給する空気圧縮機から構成され、微粒子を発生させて箱体に供給する微粒子供給部と、を備えることを特徴とする機能性物質吸着装置。
【請求項２】
前記ドラムの内部には、突出部が形成され、
前記突出部は、傾斜面が両側に対称に形成され、長手方向に形成されることを特徴とする請求項１に記載の機能性物質吸着装置。
【請求項３】
前記駆動部は、ドラムに形成された回転軸と、回転軸に設けられた縦動プーリーと、前記縦動プーリーとベルトで連結される主動プーリーと、前記主動プーリーとベルトで連結されるモータプーリーと、モータプーリーを駆動させるモータと、を有することを特徴とする請求項１に記載の機能性物質吸着装置。
【請求項４】
前記空気圧超音波発生器は、
前記空気圧縮機と連結される連結具が一側に設けられ、他側に少なくとも一つ以上の排出孔が形成され、内部には連結具と排出孔を連通させる複数の流路が形成された主胴体と、
前記主胴体の排出孔に連通され、内部に流路が形成され、外面に複数の細孔が形成された補助胴体と、
前記細孔に対応して前記補助胴体に装着され、一端は固定され、他端は補助胴体の外面と離隔して弾性力を有する振動板と、を有することを特徴とする請求項１に記載の機能性物質吸着装置。
【請求項５】
前記空気圧超音波発生器は、消毒薬剤の水位変動により上下するように、高さ調節装置と連結され、前記高さ調節装置は、気化タンクの内部に設けられ、水位を感知する水位感知器と、前記気化タンクの上部に装着されるモータと、前記モータと空気圧超音波発生器を連結する連結手段と、を有することを特徴とする請求項４に記載の機能性物質吸着装置。
【請求項６】
前記微粒子供給ホースには、微粒子の移送を促進させるために、加速器が設けられたことを特徴とする請求項１に記載の機能性物質吸着装置。
【請求項７】
前記加速器は、内部にインペラが設けられ、インペラの回転により微粒子の移送速度が増加されるようにしたことを特徴とする請求項６に記載の機能性物質吸着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、機能性物質吸着装置に関し、さらに詳しくは、繊維に微粒子を吸着させて性能を改善させる機能性物質吸着装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
本明細書において、特に断りのない限り、この背景技術の欄で説明される内容は、この出願の請求項に対する従来技術ではなく、この背景技術の欄に含まれるとしても従来技術として認められるべきではない。
【０００３】
合成繊維は、多くの分野において年間数百万トン以上の莫大な量が使用されており、これにより、衣類分野では、抗菌性の必要性が提起されつつある。
【０００４】
このような抗菌性繊維を製造するために、様々な有機抗菌剤及び無機抗菌剤を使用してきたが、有機抗菌剤は、低い耐熱性のため、繊維の紡糸工程で混入すると、押出機内で分解されてしまい、ポリエステルやナイロンのような繊維では使用できないという問題点があった。
【０００５】
これに対する代案として、多孔性セラミック粉末に銀化合物を付着させた銀系セラミックス抗菌剤が、繊維の製造に一部使用されている。
【０００６】
銀系セラミックス抗菌剤は、セラミック粒子のサイズがミクロン単位で極めて大きく、繊維の紡糸時、糸切れ等の原因となり、極細糸の製造には使用できないという問題点があった。
【０００７】
銀系セラミックス抗菌剤に含まれた銀系化合物の量は、量が極めて少なく、抗菌性繊維を製造するためには、繊維に高い含量で投与しなければならないという問題点があり、製造単価も高いという短所があった。
【０００８】
近年、ナノ技術を用いて銀を１００ナノメートル以下の超微細ナノ粉末に製造した後、液相に形成させ、繊維に後で加工し、または合成繊維の紡糸時、直接原糸内に混入させて、耐久性のある抗菌繊維を製造しようとする試みが続けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】韓国公開特許第１０−２０１３−７０３５１５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであり、超音波により抗菌剤等を微粒子状に気化させた後、繊維ウェブに浸透または表面吸着させ、機能性繊維を製造可能にする機能性物質吸着装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的は、内部に空間が形成され、前面には開閉されるドアが設けられる箱体と、箱体内に回転可能に設けられ、内部に繊維を入れる空間が形成され、複数の微細通孔が形成されたドラムと、箱体の一側に形成され、前記ドラムを回転させる駆動部と、箱体の外部に連通される微粒子供給ホース、前記微粒子供給ホースが一側に連結される気化タンク、前記気化タンク内に形成され、薬剤を気化させる空気圧超音波発生器、及び前記空気圧超音波発生器に空気圧を供給する空気圧縮機で構成され、微粒子を発生させて箱体に供給する微粒子供給部と、を備えることを特徴とする機能性物質吸着装置により達成され得る。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、超音波により抗菌剤等を微粒子状に気化させた後、繊維ウェブに浸透または表面吸着させ、機能性繊維を製造することができる。。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施例に係る機能性物質吸着装置を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施例に係る機能性物質吸着装置を示す平面図である。
【図３】本発明の実施例に係る機能性物質吸着装置を示す正断面図である。
【図４】本発明の実施例に係る機能性物質吸着装置を示す側断面図である。
【図５】本発明の実施例に係る機能性物質吸着装置における微粒子供給部を示す図である。
【図６】本発明の実施例に係る機能性物質吸着装置に適用される「空気圧超音波発生器」を示す斜視図である。
【図７】図６の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、添付された図面を参照して、本発明の好適な実施例について詳述する。
【００１５】
後述される実施例は、本発明が属する技術の分野における通常の知識を有する者が、発明を容易に実施することができる程度に詳細に説明するためのものであり、これにより、本発明の技術的な思想及び範疇が限定されることを意味してはいない。
【００１６】
また、図示された構成要素の大きさや形状等は、説明の明瞭性や便宜上、誇張して示されることがあり、本発明の構成及び作用を考慮して特に定義された用語は、使用者、運用者の意図または慣例により変わり、これらの用語に対する定義は、本明細書の全般にわたる内容に基づき行われなければならない。
【００１７】
添付図面のうち、図１は、本発明の実施例に係る機能性物質吸着装置を示す斜視図、図２は、本発明の実施例に係る機能性物質吸着装置を示す平面図、図３は、本発明の実施例に係る機能性物質吸着装置を示す正断面図、図４は、本発明の実施例に係る機能性物質吸着装置を示す側断面図、図５は、本発明の実施例に係る機能性物質吸着装置における微粒子供給部を示す図、図６は、本発明の実施例に係る機能性物質吸着装置に適用される「空気圧超音波発生器」を示す斜視図、図７は、図６の断面図である。
【００１８】
図１乃至図７に示すように、本発明の実施例に係る機能性物質吸着装置は、内部に空間が形成され、前面には開閉されるドア１１０が設けられる箱体１００と、前記箱体１００内に回転可能に設けられ、内部に繊維を入れる空間が形成され、複数の微細通孔２２０が形成されたドラム２００と、前記箱体１００の一側に形成され、前記ドラム２００を回転させる駆動部３００と、前記箱体１００の外部に連通される微粒子供給ホース４１０、前記微粒子供給ホース４１０の一側に連結される気化タンク４２０、前記気化タンク４２０内に形成され、薬剤を気化させる空気圧超音波発生器Ａ１、及び前記空気圧超音波発生器Ａ１に空気圧を供給する空気圧縮機Ｐで構成され、微粒子を発生させて箱体１００に供給する微粒子供給部４００と、を備えてなる。
【００１９】
前記箱体１００の内部は、密閉され、外部から遮断させた、チェンバー１２０が形成される。
箱体１００の下部一側には、内部チェンバー１２０に連通し、内部に充填された微粒子を吸入する吸入手段と、前記吸入手段に連結され、外部に連通する排出ダクト１６０と、が設けられ、排出ダクト１６０の開閉を制御するバルブ１６２が設けられる。
【００２０】
吸入手段は、排出ダクト１６０の入口側に形成される排気ファン、または箱体の内部に形成され、チェンバーに連通する吸入ポンプで構成され、吸入ポンプの吐出口が排出ダクト１６０に連通されるものである。
【００２１】
排出ダクト１６０の末端部には、微粒子状の抗菌剤を大気中に排出させる場合、大気汚染の原因となり得るので、これを浄化させるための浄化装置が設けられる。
【００２２】
浄化装置は、残余抗菌剤をフィルタを通過させて除去する形態が好ましい。
【００２３】
チェンバー１２０内には、微粒子をチェンバー内に均一に分布させるように、循環を助けるための攪拌用ファンが設けられる。
【００２４】
攪拌用ファンは、チェンバー１２０内に複数設置され、内部の気流が循環されるように低速で回転され、好ましくは、微粒子供給ホース４１０に連通する引込孔の周辺に、少なくとも一台が配置され、それに対向してチェンバー１２０内に配置されて、微粒子がチェンバー１２０内に均一に分布されるようにする。
【００２５】
チェンバー１２０内にドラム２００が配置され、ドラム２００の外周面を支持し、回転を安定的に保持可能に、ドラム２００の外周面に接触支持される複数のローラ１３０が設けられ、チェンバー１２０に充填された微粒子状の吸着剤がドラム２００内に浸透して繊維に吸着される。
【００２６】
前記ドラム２００は、微細通孔２２０が複数形成された円筒状であり、一側が開口され、他側は塞がっているが、回転軸２１０が設けられ、内部には複数の突出部２３０が形成される。
【００２７】
前記突出部２３０は、傾斜面が両側に対称形成され、断面が∧状からなり、長手方向に形成される。
【００２８】
突出部により、ドラムが回転する間、内部の繊維が互いに混じり合い、絡み合った部分がほぐれることになるので、隠された部分がなく、吸着剤が均一に吸着される。
【００２９】
前記駆動部３００は、ドラム２００に形成された回転軸２１０と、回転軸２１０に設けられた縦動プーリー３２０と、前記縦動プーリー３２０とベルトＶで連結される主動プーリー３４０と、前記主動プーリー３４０とベルトＶで連結されるモータプーリー３６０と、モータプーリー３６０を駆動させるモータ３８０と、で構成される。
【００３０】
空気圧超音波発生器Ａ１は、消毒薬剤の水位変動により上下するように、高さ調節装置と連結される。
【００３１】
前記高さ調節装置は、気化タンクＴの内部に設けられ、水位を感知する水位感知器７と、前記気化タンクＴの上部に装着されるモータ８と、前記モータ８と空気圧超音波発生器Ａ１を連結する連結手段９と、で構成される。
【００３２】
前記水位感知器７は、消毒薬剤１００aの水位変動を感知することになる。
【００３３】
前記モータ８は、設定された値だけ回転値が制限されるステップモータが適用され、制御部の信号により正方向または逆方向に回転される。
【００３４】
前記連結手段９は、モータ８のプーリーに巻き取られたワイヤであり、ワイヤの他端が空気圧超音波発生器Ａ１と連結される。したがって、プーリーの回転により、ワイヤが巻き取られまたは送り出されて長さが調節される。
【００３５】
前記水位感知器７は、図示されていない制御部と連結され、水位変動データを制御部に送信し、制御部は、受信されたデータに基づきモータ８を作動するか否かを制御する。
【００３６】
すなわち、水位が低くなりまたは高くなると、モータ８を正・逆方向に駆動させ、連結手段９の長さを伸ばしたり縮めたりすることにより、空気圧超音波発生器Ａ１を下降または上昇させ、常時水面に１／２が浸かった状態に維持されるようにする。
【００３７】
前記空気圧超音波発生器Ａ１は、主胴体１、補助胴体２、及び振動板３で構成される。
【００３８】
前記主胴体１は、空気圧縮機と連結される連結具１６が一側に装着され、他側に少なくとも１つ以上の排出孔１２が形成され、内部には連結具１６と排出孔１２を連通させる複数の流路１０が形成される。
【００３９】
前記補助胴体２は、主胴体１の排出孔１２に連通され、内部に流路２１が形成され、外面に複数の細孔２２が形成される。
【００４０】
前記振動板３は、細孔２２に対応して前記補助胴体２に装着され、一端は固定され、他端は補助胴体２の外面と離隔して弾性力を持たせて形成され、振動作動するようになっている。
【００４１】
主胴体１は、六面体で形成され、４つの側面にそれぞれ排出孔１２が形成される。
【００４２】
また、前記主胴体１の上部に連結具１６が設けられ、フレキシブルな空気供給管Ｈにより空気圧縮機と連結される。
【００４３】
したがって、それぞれの排出孔１２に補助胴体２が連結されるなら、１つから最大４つまで連結されてもよく、その形態は、図６示すように、２つの補助胴体２が主胴体１に対称となるように連結され、一字状に配置される。
【００４４】
補助胴体２は、六面体で形成され、４つの側面にそれぞれ振動板３が取り付けられる。
【００４５】
補助胴体２の側面には、細孔２２が少なくとも１つ以上形成され、前記細孔２２は、振動板３の中心に向かって形成される。
【００４６】
また、振動板３は、細孔２２から噴出される圧縮空気の加圧によって振動作動するように片持ち梁式で装着される。
【００４７】
すなわち、前記振動板３は、一端が前記補助胴体２に形成された段部２４に固定され、他端が補助胴体２の外面と離隔して弾性力を持たせて振動作動されるようにする。
【００４８】
前記主胴体１と補助胴体２は、エルボー管６で連結される。すなわち、主胴体１の排出孔１２が補助胴体２の引込孔をエルボー管６で連結させる。したがって、主胴体１よりも下部に複数の補助胴体２が配列される。
【００４９】
以下、このように構成された本発明に係る空気圧超音波発生器の作用について説明する。
【００５０】
空気圧縮機または高圧ガスタンクから発生する７〜１０Ｋｇ／ｍ２の圧縮空気や圧縮ガスが、空気供給管Ｈから主胴体１の内部に流入する。
【００５１】
前記主胴体１に流入された圧縮空気は、流路を通じて、それぞれの排出孔１２から排出されるので、それぞれの排出孔１２に連結されたエルボー管６を通じて補助胴体２の流路２１に供給される。
【００５２】
以降、補助胴体２に供給された圧縮空気は、細孔２２を通過した後、振動板３に衝突して振動を発生させる。
【００５３】
振動板３は、一端部が段部２４に固定され、他端が補助胴体２の外面と離隔して弾性力を持たせて振動作動され得るので、振動板３の離隔した部位に対して、細孔２２から吐き出された圧縮空気が集中することにより、振動板３の離隔した部位において高速で微細振動が発生することになる。
【００５４】
振動板が高速で微細に震えると、共振周波数が発生し、超音波を発生させ、発生した超音波は、液相の消毒薬剤を低温（室温）で沸騰させて気化させ、超微粒子に変化させることになる。
【００５５】
このように超音波により気化し、超微粒子となった抗菌剤は、微粒子供給ホース４１０から箱体１００内のチェンバー１２０に供給されて充填された後、ドラム２００の微細通孔２２０からドラム２００内に流入してから、繊維ウェブに吸着される。
【００５６】
微粒子供給ホース４１０には、微粒子の移送を促進させるために、加速器５００が設けられる。
【００５７】
加速器５００は、内部にインペラ５１０が設けられ、インペラ５１０の回転により微粒子の移送速度が増加されてもよい。
【００５８】
微粒子化した吸着剤は、静的または動的状態下で、気体または蒸気から標的物質の繊維及びファブリックに吸着され得る。
【００５９】
吸着は、流体と固体間の界面において、流体（気体または液体小滴）の一つ以上が不溶であり、または標的物質（所望でない分子）に露出してから、それを収容しまたはそれに結合するときに引き起こす。
【００６０】
吸着（表面過程）過程は、吸収、すなわち、気体または液体の固体状への透過を伴う。固体物質による気体または液体の全体的な吸収及び除去（吸着及び吸収）が収着である。
【００６１】
密閉した体積空間または密閉した周辺蒸気状の低濃度では、エネルギー基準からみて、所望でない分子を吸着させることができる物理的な要因は殆どない。
【００６２】
吸着理論は主として、ラングミュア式（エネルギー的に均質な固体表面上で形成された単層吸着の概念）と、ＢＥＴ式｛ブルナウア（Ｂｒｕｎａｕｅｒ）、エメット（Ｅｍｍｅｔｔ）、テラー（Ｔｅｌｌｅｒ）が提案した多層等温式｝、毛管凝縮理論、ポランニー（Ｐｏｌａｎｙｉ）ポテンシャル論（吸着温度に依存しない吸着ポテンシャル及び吸着特性曲線）、及び後者に関連するＤＲ式（Ｄｕｂｉｎｉｎ−Ｒａｄｕｓｈｋｅｖｉｃｈ式、吸着エネルギーが考慮された吸着）に基づいている。
【００６３】
以上、たとえ好適な実施例に関連して説明していても、発明の要旨と範囲から逸脱しない範囲内で、様々な修正または変形が可能であるのは、当業者であれば容易に認識することができ、これらの変更及び修正は全て、添付された請求の範囲に属することは自明である。
【符号の説明】
【００６４】
１      主胴体
２      補助胴体
３      振動板
６      エルボー管
７      水位感知器
８      モータ
９      連結手段
１２    排出孔
１６    連結具
２２    細孔
１００  箱体
１２０  チェンバー
１６０  排出ダクト
２００  ドラム
３００  駆動部
４００  微粒子供給部
４２０  気化タンク
５１０  インペラ
４１０  微粒子供給ホース
【図１】
2019116707.tif 000003
【図２】
2019116707.tif 000004
【図３】
2019116707.tif 000005
【図４】
2019116707.tif 000006
【図５】
2019116707.tif 000007
【図６】
2019116707.tif 000008
【図７】
2019116707.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】令和1年5月10日(2019.5.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に空間が形成され、前面に開閉されるドアが設けられた箱体と、
前記箱体内に回転可能に設けられ、内部に繊維を入れる空間が形成され、複数の微細通孔が形成されたドラムと、
前記箱体の一側に形成され、前記ドラムを回転させる駆動部と、および、
前記箱体の外部に連通される微粒子供給ホース、前記微粒子供給ホースが一側に連結される気化タンク、前記気化タンク内に形成され、薬剤を気化させる空気圧超音波発生器、及び、前記空気圧超音波発生器に空気圧を供給する空気圧縮機から構成され、微粒子を発生させて箱体に供給する微粒子供給部と、を備えることを特徴とする機能性物質吸着装置。
【請求項２】
前記ドラム内部には、前記ドラムの長手方向に突出部が形成され、
前記突出部は、傾斜面が両側に対称に形成されることを特徴とする請求項1に記載の機能性物質吸着装置。
【請求項３】
前記駆動部は、ドラムに形成された回転軸と、回転軸に設けられた縦動プーリーと、前記縦動プーリーとベルトで連結される主動プーリーと、前記主動プーリーとベルトで連結されるモータプーリーと、モータプーリーを駆動させるモータと、を有することを特徴とする請求項１に記載の機能性物質吸着装置。
【請求項４】
前記空気圧超音波発生器は、
前記空気圧縮機と連結される連結具が一側に設けられ、他側に少なくとも一つ以上の排出孔が形成され、内部には連結具と排出孔を連通させる複数の流路が形成された主胴体と、
前記主胴体の排出孔に連通され、内部に流路が形成され、外面に複数の細孔が形成された補助胴体と、
前記細孔に対応して前記補助胴体に装着され、一端は固定され、他端は補助胴体の外面と離隔して弾性力を有する振動板と、を有することを特徴とする請求項１に記載の機能性物質吸着装置。
【請求項５】
前記空気圧超音波発生器は、薬剤の水位変動により上下するように、高さ調節装置と連結され、前記高さ調節装置は、気化タンクの内部に設けられ、水位を感知する水位感知器と、前記気化タンクの上部に装着されるモータと、前記モータと空気圧超音波発生器を連結する連結手段と、を有することを特徴とする請求項４に記載の機能性物質吸着装置。
【請求項６】
前記微粒子供給ホースには、微粒子の移送を促進させるために、加速器が設けられたことを特徴とする請求項１に記載の機能性物質吸着装置。
【請求項７】
前記加速器は、内部にインペラが設けられ、インペラの回転により微粒子の移送速度が増加されるようにしたことを特徴とする請求項６に記載の機能性物質吸着装置。