KR101749972B1 - 정전기를 이용한 먼지 제거장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 정전기를 이용한 먼지 제거장치에 관한 것으로, 전지, 스위치 및 상기 스위치 온오프 동작에 따라 작동하는 모터를 포함하는 손잡이부; 및 상기 모터에 연결되어 모터 회전에 따라 회전하는 회전체와, 상기 손잡이부에 고정되며 상기 회전체를 감싸는 구조를 갖는 고정체를 포함하며, 모터 작동시 회전하는 회전체가 고정체의 벽면과 마찰하여 두 소재 사이의 마찰대전을 유도하여 정전기를 발생시키는 정전기 발생부;를 포함하는 먼지 제거장치에 관한 것이다.

Description

정전기를 이용한 먼지 제거장치{DUST REMOVAL APPARATUS USING STATIC ELECTRICITY}

본 발명은 정전기를 이용한 먼지 제거장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 정전기를 발생시켜 옷, 이불, 커튼, 카페트 등의 대상물로부터 먼지를 때어내어 집진할 수 있는 장치에 관한 것이다.

본 발명은 먼지 제거기에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 건전지로 작동하며 스위치 온오프 기능이 있는 모터를 이용하여 두 소재를 마찰시켜 장치의 외면을 음(-)전하로 대전시켜, 정전기 발생원리를 이용하여 양(+)전하를 띄는 동물의 털, 머리카락, 보풀, 먼지 등의 미세 이물질을 옷, 이불, 커튼, 카페트 등의 대상물로부터 집진하는 원리로 작동하는 휴대용 먼지 제거기에 관한 것이다.

현재 동물의 털, 머리카락, 보풀, 먼지 등의 미세 이물질을 옷, 이불, 커튼, 카페트 등의 대상물로부터 제거할 시 일반적으로 사용되는 접착식 로울러 형 먼지제거기는 로울러 부분이 접착 테이프로 구성되어 있어 미세 이물질이 부착되어 있는 대상물에 로울러를 대고 밀거나 당겨 회전시키면서 테이프의 접착력에 의해 먼지를 대상물로부터 때어내었다. 이러한 접착식 로울러형 먼지제거기는 접착 테이프가 롤 형식으로 감겨있는 구조로 되어 있어, 겉면의 접착 테이프에 이물질이 어느 정도 부착되거나 또는 공기 중에 오랜시간 노출되어 접착력을 상실하면, 겉면의 접착 테이프를 제거하여 내부의 새로운 접착 테이프로 대체하여 사용하였다. 즉, 상기와 같은 종래의 먼지제거기의 먼지 접착부는 일회성의 소모품으로서 지속적으로 소모되는 제품을 교환해야 하는 단점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 접착식 로울러형 먼지제거기가 가지는 일회성이라는 단점을 개선하고, 먼지 제거기능을 향상시키기 위하여 정전기를 이용하여 먼지를 제거하는 먼지 제거장치에 관한 기술을 제시하고자 한다.

다음으로 정전기를 이용하여 먼지를 제거하는 기술 분야에 존재하는 선행기술에 대하여 간략하게 설명하고, 이어서 본 발명이 상기 선행기술에 비하여 차별적으로 이루고자 하는 기술적 사항에 대해 설명하도록 한다.

먼저 한국등록특허 제1048430호(2011.07.05.)는 고전압 정전기 흡진장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 고전압의 정전기를 일으키는 다수의 대전봉을 포함하는 흡진부와, 다수의 실행버튼으로 구성되며 작업자의 버튼 입력이 감지되면 해당 기능을 실행시키는 제어부와, 상기 흡진부 상에서 위아래로 이동하면서 대전봉에 형성된 정전기를 제거하고 대전봉에 흡착된 먼지를 진공 포집하는 포집 헤드부와, 상기 포집 헤드부의 진공 포집이 가능하도록 강력한 흡인력을 발생시키고, 포집된 먼지를 여과시키는 포집부와, 정전기 흡진장치의 골격에 해당하며, 상기 흡진부, 고전압 제어부, 포집부, 포집 헤드부가 정착될 수 있는 기반을 제공하는 바디부를 포함하여 구성되는 흡진장치에 관한 기술이 기재되어 있다. 상기 선행기술은 정전기를 이용하여 먼지를 포집하는 기술이라는 점에서 본 발명과 유사점이 있으나, 상기 선행기술은 고전압 저전류의 간접접촉방식으로 정전기적 인력을 일으켜 흡진을 수행하며 공간 설치형으로 구성되어 설치비용과 작동시 소모되는 전력이 많은 문제가 있어 본 발명과는 차이점가 있다.

또한, 한국공개특허 제2005-0093571호(2005.09.23.)는 정전기를 이용한 이동형 미세 먼지 집진 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 플라스틱 재료 등의 정전기가 높은 물질의 마찰등으로 생성되는 정전기를 이용하여 황사 등의 미세먼지를 집진시키는 기술이 기재되어 있다. 상기 선행기술은 정전기를 이용하여 먼지를 포집하는 장치를 이동형으로 구성한 기술이라는 점에서 본 발명과 유사점이 있으나, 상기 선행기술은 수동으로 장치를 이동시켜 플라스틱 재료와 섬유를 접촉시키는 방법에 의해서만 정전기되는 것인 점에서 모터의 회전에 의해 자동으로 정전기를 발생시키는 본 발명과는 차이점이 있다.

또한 한국공개특허 제2007-0112315호(2007.11.23.)는 전자제어식 정전기발생기능을 갖는 휴대형 집진장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 내부에 전지와, 정전기발생위치를 갖는 전원스위치 및, 상기 전원스위치의 스위칭에 따라 정전기발생전위를 발생하는 전자제어모듈이 내장된 파지부와; 상기 파지부에 연설되면서 상기 정전기발생전위가 인가되는 제 1전극과 그 제 1전극에 인가되는 전위에 따라 대전되는 대전체 및 외면에 솔이 엮여진 커버체로 이루어진 집진부를 갖는 집진장치에 관한 기술이 기재되어 있다. 상기 선행기술은 사용자가 한손에 파지가 가능한 크기로 구성되며 스위치 온오프 동작을 통해 정전기를 발생시켜 옷, 이불, 커튼 등의 대상물로부터 먼지를 포집하는 기술이라는 점에서 본 발명과 유사하나, 상기 선행기술은 양전극방식을 사용하여 정전기를 발생시키는 것이고, 본 발명은 마찰방식을 사용하여 정전기를 발생시키는 것으로 그 구성에 있어서 차이점이 있다.

상기한 바와 같이, 아직까지 제조비용 및 소모전력이 적고 휴대성이 뛰어난 정전기를 이용한 먼지 제거장치에 관한 기술은 알려져 있지 않은 바, 본 발명은 모터 회전을 이용하여 마찰 정전기를 발생시켜 사용자가 손쉽게 먼지가 부착되어 있는 대상물로부터 먼지를 제거하는 장치를 제시하고자 한다.

본 발명은 스위치 온오프 동작에 의해 작동하는 모터를 회전시켜서 모터에 부착되어 있는 양털 등의 회전체와 상기 회전체 바깥쪽에 위치한 고정체의 벽면을 마찰시켜 상기 고정체가 음(-)전위로 대전되도록 함으로써, 일반적으로 양(+)전위를 띄는 각종 미세 이물질들을 흡착하는 먼지 제거장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 정전기를 이용한 먼지 제거장치는, 전지, 스위치 및 상기 스위치 온오프 동작에 따라 작동하는 모터를 포함하는 손잡이부; 및 상기 모터에 연결되어 모터 회전에 따라 회전하는 회전체와, 상기 손잡이부에 고정되며 상기 회전체를 감싸는 구조를 갖는 고정체를 포함하며, 모터 작동시 회전하는 회전체가 고정체의 벽면과 마찰하여 두 소재 사이의 마찰대전을 유도하여 정전기를 발생시키는 정전기 발생부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 일 실시예로서, 상기 먼지 제거장치는, 미사용시 정전기 유도를 방지하기 위하여 상기 정전기 발생부의 외면에 장착되는 케이스;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 일 실시예로서, 상기 회전체와 고정체가 마찰할 때, 상기 회전체는 양(+)전하로 대전되고, 상기 고정체는 음(-)전하로 대전되도록 하기 위하여, 회전체는 고정체에 비하여 대전서열이 높은 소재인 것을 특징으로 한다.

또한, 일 실시예로서, 상기 회전체는 상기 고정체에 비하여 대전서열이 높은 소재로 구성된 것과 낮은 소재로 구성된 것을 포함한 적어도 두 가지 이상 구비되며, 상기 손잡이부에 탈부착이 가능한 형태로 구성함으로써, 고정체에 비하여 대전서열이 높은 소재의 회전체를 부착할 경우 고정체의 외면에 먼지가 포집되고, 고정체에 비하여 대전서열이 낮은 소재의 회전체를 부착할 경우 고정체의 외면에 부착된 먼지가 제거되는 것을 특징으로 한다.

또한, 일 실시예로서, 상기 회전체 및 고정체는 원통형의 형상으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 일 실시예로서, 상기 회전체 및 고정체는 각각 별도로 상기 손잡이부로부터 탈부착되거나, 회전체 및 고정체를 포함한 정전기 발생부 전체가 상기 손잡이부로부터 탈부착되는 것을 특징으로 한다.

또한, 일 실시예로서, 상기 케이스는 자유전자에 의해 정전기가 방전될 수 있도록 전도성 소재로 구성되어, 상기 정전기 발생부 또는 케이스가 양(+) 또는 음(-)전하로 대전 상태가 유지되는 것이 방지되는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 정전기를 이용한 먼지 제거장치에 관한 것으로서, 마찰을 통해 정전기를 발생시켜 미세먼지 또는 손쉽게 떨어지지 않는 작은 이물질을 기존의 테이프 접착형식 먼지제거기의 기능을 더욱 향상시킴과 동시에 일회성이라는 단점을 반영구성으로 전환하여 제품교환으로 인한 경제적인 손실을 막는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 정전기를 이용한 먼지 제거장치에 대해 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명읠 일 실시예에 따른 정전기를 이용한 먼지 제거장치의 동작에 대해 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 정전기를 이용한 먼지 제거장치의 케이스에 대해 설명하기 위한 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명에 따른 정전기를 이용한 먼지 제거장치의 바람직한 실시예를 상세히 설명하도록 한다.

본 발명의 각 도면에 있어서, 구조물들의 사이즈나 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하거나 축소하여 도시한 것이고, 특징적 구성이 드러나도록 공지의 구성들은 생략하여 도시하였으므로 도면으로 한정하지는 아니한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 대한 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

또한, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 정전기를 이용한 먼지 제거장치에 대해 설명하기 위한 도면이다.

도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 본 발명의 정전기를 이용한 먼지 제거장치는, 한손에 휴대가 가능한 구조로서 사용자가 본 발명의 먼지 제거장치를 파지할 수 있도록 하는 손잡이부(100)와, 정전기를 발생시켜 이물질을 흡착하는 정전기 발생부(200)로 나눠진다.

상기 손잡이부는 전지(110), 스위치(120) 및 모터(130)를 포함하며, 상기 모터(130)는 전지(110)의 전력을 기반으로 스위치(120)의 온오프 동작에 의해 작동한다. 모터(130)는 정전기 발생부(200) 내 회전체(210)에 연결되어 스위치 동작에 따라 회전체(210)를 회전시키게 된다.

또한, 상기 전지(110)의 종류는 한정하지 않으며 휴대 가능한 크기를 갖는 먼지 제거장치의 손잡이부 내에 삽입될 수 있으며, 상기 모터의 동작 전압과 전류에 의해 정하여 질 것이다.

또한, 상기 스위치(120)는 상기 모터의 동작을 온 또는 오프 시키는 것으로, 상기 손잡이부 외면에 위치하며, 푸쉬 스위치, 토글 스위치, ?커 스위치 등을 포함한다.

또한, 손잡이부(100)의 몸체는 사용자가 파지하는 곳이기 때문에, 정전기 발생부에서 발생된 정전기가 사용자의 손에 의해 영향을 받지 않도록 하기 위하여 절연성 재질로 되어 있어야 할 것이다.

상기 정전기 발생부(200)는 상기 손잡이부(100)와 연결되어 상기 모터(130)의 회전에 의해 정전기를 발생시켜 먼지와 같은 이물질을 포집하는 역할을 수행하는 것으로, 더욱 상세하게는, 상기 모터(130)에 연결되어 모터 회전에 따라 회전하는 회전체(210)와, 상기 손잡이부의 몸체에 고정되어 상기 회전체를 감싸는 구조를 갖는 고정체(220)를 포함하여 구성된다.

상기 회전체(210)는 모터(130)에 연결되어 있어 모터 작동시 회전하며, 손잡이부(100)의 몸체에 고정되어 있는 고정체(220)의 벽면과 마찰하여, 회전체(210)와 고정체(220) 두 소재 사이의 마찰대전을 유도하여 정전기를 발생시킨다.

상기 고정체(220)는 본 발명의 먼지 제거장치에서 이물질을 흡착하는 부위로서, 본 발명의 먼지 제거장치가 포집하고자 하는 동물의 털, 머리카락, 보풀, 먼지 등의 미세 이물질은 일반적으로 양(+)전하를 띄기 때문에, 이와 같은 양(+)전하를 띄는 이물질을 흡착하기 위해서는 회전체와의 마찰에 의하여 음(-)전하로 대전되어야 한다.

상기와 같이 회전체(210)와 고정체(220)의 마찰대전에 의해 고정체가 음(-)전하로 대전되도록 하기 위해서는 상기 회전체가 고정체에 비하여 대전서열(마찰서열)이 높은 소재로 구성되어야 할 것이다.

참고로 상기 대전서열이란 임의의 두 물체를 마찰하였을 때 상위 서열에 있는 물체가 양(+)전하로 대전되도록 하고, 하위 서열에 있는 물체가 음(-)전하로 대전되도록 차례로 배열한 열을 말한다.

아래 표 1은 고분자물질의 대전서열을 나타낸 것이다.

상기 표 1에 나타난 대전서열은 본 발명의 설명의 이해를 돕기 위한 예시적인 것으로, 상기 표와 동일 물체라 하더라도 물체의 구조 및 표면 재질 등 다양한 원인에 의해 상기 대전서열은 유동적일 수 있다.

또한, 본 발명의 먼지 제거장치는 정전기 발생부(200)가 손잡이부(100)로부터 분리가 가능하도록 구성함으로써, 정전기 발생부(200)를 손잡이부(100)로부터 분리한 후 고정체(220)를 세척하여 정전기에 의해 고정체(220)에 부착되어 있는 이물질을 용이하게 제거할 수 있도록 한다.

이 때 상기 정전기 발생부(200)는 회전체(210)와 고정체(220)를 각각 분리하여 별도로 손잡이부(100)로부터 제거할 수도 있다. 즉, 고정체는 손잡이부의 몸체에 고정되어 있는 채로 놔두고 회전체만 모터로부터 분리할 수 있고, 반대로 회전체는 모터에 연결되어 있는 채로 놔두고 고정체만 손잡이부의 몸체에서 분리할 수도 있다.

한편 본 발명의 먼지 제거장치는 고정체(220)에 흡착된 이물질을 제거하는 방법으로 상기한 바와 같이 고정체를 세척하는 방법을 사용할 수도 있고, 고정체를 양(+)전하로 대전시킴으로써 양(+)전하를 띄는 동물의 털, 머리카락, 보풀, 먼지 등의 미세 이물질들을 고정체로부터 제거할 수도 있다.

상기와 같이 고정체(220)를 양(+)전하로 대전시키는 방법은, 고정체보다 대전서열이 낮은 소재의 회전체를 구비하여, 먼지 등의 이물질을 고정체에 흡착시키기 위해 사용하였던 회전체와 교체하여 모터에 연결시키는 방법을 사용한다. 이와 같이 고정체에 비해 대전서열이 낮은 회전체는 모터회전에 의해 고정체와 마찰하면서 음(-)전하로 대전되고, 고정체를 양(+)전하로 대전 시키게 된다.

즉, 본 발명의 먼지 제거장치에서 상기 회전체(210)는 이물질 흡착을 위해 사용되는 회전체(고정체 보다 높은 대전서열을 갖음)와 이물질 탈착을 위해 사용되는 회전체(고정체 보다 낮은 대전서열을 갖음)을 포함하여 적어도 2가지 이상 구비될 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 정전기를 이용한 먼지 제거장치의 동작에 대해 설명하기 위한 도면이다.

도 2에는 본 발명의 일 실시예로서 양털 소재의 회전체 A와 테프론 소재의 회전체 B 및 아크릴 소재의 고정체를 갖는 먼지 제거장치가 도시되어 있다.

이에 도시되어 있는 바와 같이, 먼지 제거장치를 이용하여 동물의 털, 머리카락, 보풀, 먼지 등의 미세 이물질들을 옷, 이불, 커튼, 카페트 등의 대상물로부터 때어내기 위해서는 아크릴 소재의 고정체에 비해 대전서열이 높은 양털 소재의 회전체 A를 사용하고, 고정체에 흡착된 이물질을 제거하기 위해서는 아크릴 소재의 고정체에 비해 대전서열이 낮은 테프론 소재의 회전체를 사용한다.

더욱 상세하게 본 발명의 먼지 제거장치의 동작에 대해 살펴보면, 정전기를 이용하여 먼지 등의 이물질을 흡착할 시에는 먼지 제거장치의 손잡이부에 위치한 스위치를 온(ON) 시키면 손잡이부에 장착되어 있는 모터가 작동하고, 모터의 작동에 의해 회전체 A가 회전하면서 회전체 A의 양털 소재가 고정체의 아크릴 소재와 마찰한다.

상기와 같이 모터의 빠른 회전력에 의해 회전하는 회전체 A(양털)가 고정체(아크릴) 벽면과 마찰하여 열 에너지가 발생하고, 발생된 열 에너지에 의해 회전체 A(양털)의 음(-)전하가 고정체(아크릴)로 이동하여 고정체는 음(-)전하로 대전되고 회전체 A는 양(+)전하로 대전된다.

이와 같이 음(-)전하로 대전된 고정체는 양(+)전하를 띄는 동물의 털, 머리카락, 보풀, 먼지 등의 미세 이물질들을 흡착한다.

또한, 상기와 같이 고정체에 흡착된 미세 이물질들을 제거하기 위해서, 상기 회전체 A를 손잡이부로부터 분리한 후 테프론 소재의 회전체 B를 장착한다. 그후 상기와 같이 모터에 의한 회전체의 회전 동작에 의해 회전체 B의

손잡이부에 위치한 스위치를 온(ON) 시키면 손잡이부에 장착되어 있는 모터가 작동하고, 모터의 작동에 의해 회전체 B가 회전하면서 회전체 B의 테프론 소재가 고정체의 아크릴 소재와 마찰한다.

상기와 같이 모터의 빠른 회전력에 의해 회전하는 회전체 B(테프론)가 고정체(아크릴) 벽면과 마찰하여 열 에너지가 발생하고, 발생된 열 에너지에 의해 고정체(아크릴)의 음(-)전하가 회전체 B(테프론)로 이동하여 고정체는 양(+)전하로 대전되고, 이때 고정체에 흡착되어 있던 양(+)전하를 띄는 미세 이물질들을 고정체로부터 쉽게 제거할 수 있게 된다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 정전기를 이용한 먼지 제거장치의 케이스에 대해 설명하기 위한 도면이다.

상기 도 3에 도시되어 있는 바와 같이, 상기 먼지 제거장치는 미사용시 정전기 유도를 방지하기 위하여 상기 정전기 발생부의 외면에 장착되는 케이스를 포함할 수 있으며, 이를 위하여 상기 케이스는 폴리아닐린 등의 전도성 소재로 구성하여 자유전자에 의해 정전기가 방전되도록 함으로써, 정전기 발생부 또는 케이스가 양 또는 음전하로 대전되어 있는 상태가 유지되는 것을 방지한다.

이상으로 본 발명은 첨부된 도면에 도시된 실시예를 참조하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술에 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 것을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

100 : 손잡이부
110 : 전지
120 : 스위치
130 : 모터
200 : 정전기 발생부
210 : 회전체
220 : 고정체
300 : 케이스

Claims (7)

1. 전지, 스위치 및 상기 스위치 온오프 동작에 따라 작동하는 모터를 포함하는 손잡이부; 및
   상기 모터에 연결되어 모터 회전에 따라 회전하는 회전체와, 상기 손잡이부 몸체에 고정되며 상기 회전체를 감싸는 구조를 갖는 고정체를 포함하며, 모터 작동시 회전하는 회전체가 고정체의 벽면과 마찰하여 두 소재 사이의 마찰대전을 유도하여 정전기를 발생시키는 정전기 발생부;를 포함하며,
   상기 회전체는 상기 고정체에 비하여 대전서열이 높은 소재로 구성된 것과 낮은 소재로 구성된 것을 포함한 적어도 두 가지 이상 구비되며, 상기 손잡이부에 탈부착이 가능한 형태로 구성함으로써, 고정체에 비하여 대전서열이 높은 소재의 회전체를 부착할 경우 고정체의 외면에 먼지가 포집되고, 고정체에 비하여 대전서열이 낮은 소재의 회전체를 부착할 경우 고정체의 외면에 부착된 먼지가 제거되는 것을 특징으로 하는 정전기를 이용한 먼지 제거장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 먼지 제거장치는 미사용시 정전기 유도를 방지하기 위하여 상기 정전기 발생부의 외면에 장착되는 케이스;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 정전기를 이용한 먼지 제거장치.
3. 삭제
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 회전체 및 고정체는 원통형의 형상으로 구성되는 것을 특징으로 하는 정전기를 이용한 먼지 제거장치.
6. 제1항에 있어서,
   상기 회전체 및 고정체는 각각 별도로 상기 손잡이부로부터 탈부착되거나, 회전체 및 고정체를 포함한 정전기 발생부 전체가 상기 손잡이부로부터 탈부착되는 것을 특징으로 하는 정전기를 이용한 먼지 제거장치.
7. 제2항에 있어서,
   상기 케이스는 자유전자에 의해 정전기가 방전될 수 있도록 전도성 소재로 구성되어, 상기 정전기 발생부 또는 케이스가 양(+) 또는 음(-)전하로 대전 상태가 유지되는 것이 방지되는 것을 특징으로 하는 정전기를 이용한 먼지 제거장치.

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