KR102370630B1 - 공기정화용 필터 및 이를 포함하는 공기정화기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 공기정화용 필터(1) 및 이를 포함하는 공기정화기(200)에 관한 것이다. 본 발명은 미세입자를 포집하는 유전체로 구성되는 여과레이어(30)와, 상기 여과레이어(30)의 양쪽에 각각 적층되고 전원을 인가받아 상기 여과레이어(30)에 전기장을 통해 분극현상을 발생시키는 한 쌍의 전극레이어(50,70)와, 연결모듈(100,100')을 포함한다. 상기 연결모듈(100,100')은 상기 한 쌍의 전극레이어(50,70)의 양쪽 끝 중에서 적어도 어느 한 쪽에 결합되어 결합된 부분을 외부와 절연시키고, 상기 결합된 부분과 외부의 전원부 사이를 전기적으로 연결시킨다.

Description

공기정화용 필터 및 이를 포함하는 공기정화기{Air cleaning filter and air cleaning apparatus having this}
본 발명은 공기정화용 필터와 공기정화기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 고전압인가를 통해 정전기력이 활성화된 공기정화용 필터와 이러한 필터가 장착되는 공기정화기에 관한 것이다.
공기 청정기는 오염된 공기를 흡입하여 정화한 후, 정화된 공기를 배출시키는 장치로서 이해된다. 일례로, 공기청정기에는, 외부의 공기를 공기 청정기의 내부로 유입시키기 위한 송풍장치 및 공기 중 먼지나 세균등을 필터링 할 수 있는 필터가 포함될 수 있다.
이러한 필터는 중 유전체 필터는 제조시에 정전처리(electret)가 되어 정전기성을 가지게 된다. 이렇게 정전처리된 필터는 전기적으로 미립자를 흡착할 수 있게 되어 기존의 기계식 필터에 비해 압력손실이 낮고, 높은 포집 효율을 가질 수 있다.
통상적으로 공기 중에 부유하고 있는 입자 중에는 - 또는 +로 대전되어 있는 입자가 많이 함유되어 있어서 여기에 대전되어 있는 입자는 정전처리 된 유전체 필터에 강하게 흡착되어 포집효율을 높이는 것이다.
그런데, 필터의 사용시간이 누적되면서 포집된 먼지가 늘어나면 정전기력 손실이 발생하게 되고, 필터의 포집효율도 낮아진다. 따라서 정전처리된 필터라도 하더라도, 사용시간의 증가에는 한계가 있다.
특히, 실내공기에는 다수의 오일입자가 포함될 수 있는데, 일반적인 공기청정기는 공기 중 오일입자를 효과적으로 제거하기 어렵다는 문제점이 있다. 이물 등을 제거하도록 설치된 필터에 오일입자가 함께 포집되는 경우, 정전기성이 빠르게 감소하여 필터의 수명이 급격하게 저하되는 것이다.
이를 해결하기 위해서 필터에 전원을 연결하고, 2개의 전극 사이의 전압 차등(voltage differential)에 의해서 발생된 정전기장을 사용하는 필터가 사용되기도 한다. 이때 유전체(誘電體;dielectric) 필터 매체는 2개의 전극 사이의 정전기장 내에 위치하여 포집기능을 수행하게 된다.
선행기술 중에는 기공성 전극을 사용하여 유전체 여과제에 정전기성을 부여하는 기술이 있는데(한국 공개특허 10-2011-0128465), 얇은 필터의 양쪽 전극 끝부분에 다른 극성의 전압을 인가하는 방식을 사용하고 있다. 하지만 얇은 필터의 양쪽면에 서로 다른 극성이 연결되기 때문에 절연거리가 매우 짧고, 따라서 통전이 발생하여 성능저하 및 화재의 위험성이 있다.
특히, 유전체 여과제에 정전기성을 부여하는 종래의 기술들은 필터를 둥글게 말아 원통형으로 만들 경우에, 서로 맞닿는 양쪽 끝부분이 통전될 수 있어 원통형으로 만들기 어려운 단점도 있다.
또한, 필터를 절곡하지 않고 일자형 필터를 다수개 연결하는 방식으로 V자형태의 필터모듈을 제공하는 기술이 공지되어 있는데(한국공개특허 10-2010-0082025), V형의 전극마다 각각 고전압을 인가해주어야 해서 전원공급구조가 매우 복잡해지는 단점이 있다.
그리고, 양쪽의 평판 스크린 형태의 전극 사이에 필터를 절곡시켜 설치하는 기술이 공개되어 있는데(한국 공개특허 10-2019-0068327), 넓은 평판 스크린을 통해서 필터의 절곡된 산부 끝에 전원을 공급하므로 전기장을 형성하기 위해 매우 높은 전압이 필요하고, 또한 전원을 인가하기 위한 두개의 단자의 방향을 맞추어 필터를 공기청정기에 장착해야 하는 불편함이 있다.
대한민국 공개특허 10-2011-0128465 대한민국 공개특허 10-2010-0082025 대한민국 공개특허 10-2019-0068327
본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 필터의 두께가 얇아 두 전극 사이가 가깝더라도 전원연결모듈을 통해 두 전극이 안정적으로 절연될 수 있게 하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 전원연결모듈을 통해서 필터 전체에 고르게 전원이 공급되도록 하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 필터가 공기정화기에 장착될 때 방향성 없이 다양한 방향으로 장착될 수 있게 하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 미세입자를 포집하는 유전체로 구성되는 여과레이어와, 상기 여과레이어의 양쪽에 각각 적층되고 전원을 인가받아 상기 여과레이어에 전기장을 통해 분극현상을 발생시키는 한 쌍의 전극레이어와, 연결모듈을 포함한다. 상기 연결모듈은 상기 한 쌍의 전극레이어의 양쪽 끝 중에서 적어도 어느 한 쪽에 결합되어 결합된 부분을 외부와 절연시키고, 상기 결합된 부분과 외부의 전원부 사이를 전기적으로 연결시킨다. 이처럼 한 쌍의 전극레이어 중 적어도 어느 하나의 끝부분에는 연결모듈이 결합되어 절연체가 노출된 부분은 전원부와 전기적으로 연결시키되 나머지부분은 외부와 절연시킬 수 있고, 특히 필터의 두께가 얇아 두 전극 사이가 가깝더라도 연결모듈이 그 사이에서 이들을 완전히 절연해줄 수 있다.
그리고, 상기 전극레이어에는 상기 전원부에 전기적으로 연결가능하도록 전도체가 노출된 연결단부들이 있고, 상기 연결모듈은 상기 연결단부들을 감싸도록 상기 전극레이어에 결합된다. 따라서 전극레이어의 전도체에 여러 지점에서 일괄적으로 전원을 공급해줄 수 있고, 필터가 고른 성능을 낼 수 있다.
또한, 상기 연결모듈은 내부에 연결공간이 있는 절연성 재질의 모듈하우징과, 상기 모듈하우징의 연결공간에 설치되어 상기 연결공간에 삽입된 상기 한 쌍의 전극레이어 중 어느 하나와 전기적으로 연결되고 단자헤드가 상기 연결공간의 바깥쪽으로 돌출되어 전원부와 연결되는 모듈단자를 포함한다. 돌출된 단자헤드는 공기정화기 내부의 연결단자와 접촉하여 전원을 공급받을 수 있다.
그리고 상기 한 쌍의 전극레이어 중 어느 하나는 전도체가 외부로 노출된 연결단부가 상기 연결공간에 안착되어 모듈단자와 전기적으로 연결되고, 다른 하나는 전도체의 연결단부가 상기 연결공간에서 벗어난 곳에 위치한다. 즉, 한 쌍의 전극레이어의 끝부분에 연결모듈이 조립되면 어느 하나의 전극레이어는 연결모듈의 모듈단자와 전기적으로 연결되지만, 다른 하나는 모듈단자에 닿지 않고 이와 벗어난 위치에서 절연될 수 있다.
상기 연결모듈의 모듈하우징에 있는 연결공간 바닥에는 모듈단자가 안착되고, 상기 한 쌍의 전극레이어 중 어느 하나의 전극레이어에서 전도체의 연결단부가 상기 모듈단자의 표면에 적층되는데, 상기 모듈하우징의 연결공간에 안착된 모듈단자와 상기 모듈단자에 적층되는 상기 한 쌍의 전극레이어 중 어느 하나의 전도체의 연결단부 사이에는 도전성 페이스트가 도포된다. 따라서 필터와 연결모듈 사이의 전기적 연결이 용이할 뿐 아니라, 전기적으로 안정되게 연결될 수 있다.
상기 연결모듈은 상기 여과레이어 및 한 쌍의 전극레이어로 구성된 필터본체의 양쪽에 각각 결합되는 제1연결모듈 및 제2연결모듈로 구성되고, 상기 제1연결모듈과 제2연결모듈은 상기 한 쌍의 전극레이어를 구성하는 제1전극레이어와 제2전극레이어에 각각 전기적으로 연결된다. 따라서 필터본체의 양쪽을 모두 절연시킬 수 있고, 동시에 각각 전기적으로 연결시킬 수 있다.
상기 제1연결모듈 및 제2연결모듈이 필터의 양쪽에 각각 결합되면, 상기 제1연결모듈에서 돌출된 제1단자헤드와 상기 제2연결모듈에서 돌출된 제2단자헤드는 서로 반대방향으로 돌출된다. 그리고 공기정화기의 장착공간 내부에는 제1단자헤드 및 제2단자헤드에 각각 대응하는 제1연결단자와 제2연결단자가 설치되어, 필터의 두 전극 사이의 절연거리가 충분히 확보될 수 있다.
상기 제1전극레이어 또는 제2전극레이어 중 적어도 어느 하나는 다수가닥의 절연와이어가 엮여 구성되는데, 상기 제1전극레이어는 다수가닥의 절연와이어와 절연체인 다수가닥의 지지선이 엮여 구성되되, 상기 제1전극레이어는 절연와이어와 지지선이 직조(織造)된다. 이처럼 전극레이어는 다수가닥의 절연와이어가 엮여 구성될 수 있는데, 절연와이어는 에나멜동선과 같이 이미 절연피복이 완료된 것을 사용할 수 있으므로 필터의 절연성능이 향상될 뿐 아니라, 추가로 절연작업을 할 필요가 없어 필터의 제조가 용이하다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 본 발명은 내부에 필터설치공간이 있는 정화기하우징과, 상기 정화기하우징에 설치되는 전원부와, 상기 필터설치공간에 설치되면 상기 전원부에서 전원을 인가받는 필터를 포함한다. 이때, 필터에는 연결모듈이 설치되고, 상기 필터설치공간에는 상기 전원부에 연결된 제1연결단자와 상기 전원부에 제1연결단자와 반대극성으로 연결되거나 접지되는 제2연결단자가 설치되고, 상기 필터가 상기 필터설치공간에 설치되면 상기 제1연결모듈과 제2연결모듈은 상기 제1연결단자와 제2연결단자에 전기적으로 연결된다. 따라서, 필터를 공기정화기에 장착하는 작업이 수월해질 수 있다.
그리고, 상기 필터는 상기 여과레이어 및 한 쌍의 전극레이어로 구성된 필터본체가 둥글게 말려 원통형상이 되고, 상기 제1연결단자 또는 제2연결단자 중 어느 하나는 상기 연결모듈에서 돌출된 모듈단자의 단자헤드가 상기 원통형상의 필터의 중심을 기준으로 회전하면서 그리는 가상의 원형연장선을 따라 만들어진다. 따라서, 필터가 장착공간에 어느 방향으로 삽입되더라도 단자헤드와 연결단자 사이가 접촉하여 연결될 수 있으므로 필터의 삽입 방향성이 없다.
위에서 살핀 바와 같은 본 발명에 의한 공기정화용 필터 및 이를 포함하는 공기정화기에는 다음과 같은 효과가 있다.
본 발명에서는 한 쌍의 전극레이어에 전원이 인가되어 전기장이 형성되면 유전분극현상을 통해 그 사이에 위치한 여과레이어의 포집 성능이 향상될 수 있다. 이때 한 쌍의 전극레이어 중 적어도 어느 하나의 끝부분에는 연결모듈이 결합되어 절연체가 노출된 부분은 전원부와 전기적으로 연결시키되 나머지부분은 외부와 절연시킨다. 이처럼, 본 발명은 절연체가 노출되는 끝부분을 완전히 감싸 절연시키므로 필터의 전극부분을 확실하게 절연시킬 수 있고, 특히 필터의 두께가 얇아 두 전극 사이가 가깝더라도 연결모듈이 그 사이에서 이들을 완전히 절연시켜줄 수 있어서 절연성능이 향상되는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 연결모듈은 전극레이어의 끝부분에 결합되어 전극레이어를 절연시키므로, 절연을 위해 전극레이어에 절연성재질을 도포하거나, 통전되기 쉬운 끝부분을 일일이 절연처리할 필요가 없어 필터의 절연처리작업이 용이해지는 효과도 있다.
그리고, 본 발명에서는 연결모듈이 한 쌍의 전극레이어 중 적어도 하나에 연결되는데, 연결모듈은 다수의 전극레이어의 끝부분에 노출된 전도체의 연결단부들을 가로지르는 방향으로 연결되어 이들을 통전시킨다. 따라서 전극레이어의 전도체에 여러 지점에서 일괄적으로 전원을 공급해줄 수 있고, 필터가 고른 성능을 낼 수 있다.
또한, 본 발명에서 연결모듈은 내부에 전도성 재질의 모듈단자가 내장된 두개의 하우징으로 구성되고, 필터를 구성하는 전극레이어의 끝부분이 하우징에 삽입되면 모듈단자에 적층되어 전기적으로 연결된다. 이처럼 연결모듈을 구성하는 하우징을 조립하는 과정에서 전극레이어와 연결모듈 사이가 자연스럽게 전기적으로 연결되고, 전극레이어의 나머지 부분과 절연시켜주기 때문에 필터에 전원을 공급하기 위한 전원연결부의 제조가 용이해지는 효과가 있다.
그리고 본 발명에서 필터를 구성하는 한 쌍의 전극레이어는 서로 길이가 다르게 제작되어 각각의 끝부분에 노출된 전도체의 연결단부의 위치도 다르다. 따라서 한 쌍의 전극레이어의 끝부분에 연결모듈이 조립되면 어느 하나의 전극레이어는 연결모듈의 모듈단자와 전기적으로 연결되지만, 다른 하나는 모듈단자에 닿지 않고 이와 벗어난 위치에서 절연되므로, 필터의 절연작업성이 좋아질 뿐 아니라 절연성도 향상되는 효과가 있다.
이처럼 절연성이 좋아지면 전극레이어에 상대적으로 큰 전압을 인가해줄 수 있고, 여과레이어의 여과성능이 좋아져 미세 먼지입자가 지속적으로 필터 내부에 부착되어 쌓이게 되더라도 정전기력의 활성도를 일정하게 유지할 수 있다. 또한, 동일한 미세 먼지입자 제거효율을 기준으로 기존 필터에 비해 공기저항 특성인 압력 손실을 큰 폭으로 줄일 수 있는 효과도 있다.
또한, 본 발명의 연결모듈은 필터의 한쪽 방향을 따라 길게 연장되고 모듈단자에 연결된 단자헤드는 연결모듈의 하우징 바깥쪽으로 돌출된다. 따라서 연결모듈이 공기정화기에 장착되면 단자헤드가 장착공간 내부의 연결단자와 자연스럽게 접촉하여 전기적으로 연결될 수 있다. 따라서 필터의 설치가 용이해지는 효과가 있다.
특히, 한 쌍의 전극레이어와 각각 전기적으로 연결되는 제1연결모듈과 제2연결모듈에서는 서로 반대 방향으로 제1단자헤드와 제2단자헤드가 돌출되고, 공기정화기의 장착공간 내부에는 제1단자헤드 및 제2단자헤드에 각각 대응하는 제1연결단자와 제2연결단자가 설치된다. 따라서 필터의 두 전극 사이의 절연거리가 충분히 확보될 수 있다.
그리고, 본 발명에서 필터가 장착되는 장착공간 내부에는 원형의 연결단자가 설치되는데, 이러한 연결단자는 연결모듈에서 돌출된 모듈단자의 단자헤드가 원통형상의 필터의 중심을 기준으로 회전하면서 그리는 가상의 원형연장선을 따라 만들어진다. 따라서 필터가 장착공간에 어느 방향으로 삽입되더라도 단자헤드와 연결단자 사이가 접촉하여 연결될 수 있으므로 필터의 삽입 방향성이 없고, 결과적으로 필터의 조립성이 향상되는 효과도 있다.
또한, 전극레이어는 다수가닥의 절연와이어가 엮여 구성될 수 있는데, 절연와이어는 에나멜동선과 같이 이미 절연피복이 완료된 것을 사용할 수 있으므로 필터의 절연성능이 향상될 뿐 아니라, 추가로 절연작업을 할 필요가 없어 필터의 제조가 용이해지고 전기전도성도 향상되어 필터의 성능이 좋아지는 효과도 있다.
도 1은 본 발명에 의한 공기정화용 필터의 본체가 원통형으로 만들어진 모습을 보인 사시도.
도 2는 본 발명에 의한 공기정화용 필터의 본체가 판형으로 만들어진 모습을 보인 사시도.
도 3은 본 발명에 의한 필터본체의 일실시례를 보인 평면도.
도 4는 본 발명에 의한 필터본체의 일실시례를 구성하는 소재들을 분해하여 보인 사시도.
도 5(a) 및 도 5(b)는 본 발명에 의한 필터본체의 일실시례를 구성하는 여과레이어가 분극되기 전후의 상태를 보인 개념도.
도 6은 본 발명에 의한 필터본체의 다른 실시례를 보인 평면도.
도 7은 본 발명에 의한 필터본체를 구성하는 제1전극레이어의 구성을 확대하여 보인 평면도.
도 8은 본 발명의 공기정화용 필터의 일실시례가 공기정화기에서 분리된 상태로 도시된 사시도.
도 9는 본 발명의 공기정화용 필터를 구성하는 필터본체와 연결모듈이 결합되어 원통형태의 필터를 구성한 모습을 보인 사시도.
도 10은 본 발명의 공기정화용 필터를 구성하는 필터본체와 연결모듈이 결합되어 평판형태의 필터를 구성한 모습을 보인 사시도.
도 11은 본 발명의 공기정화용 필터를 구성하는 연결모듈의 구성을 보인 사시도.
도 12는 도 11에 도시된 연결모듈의 구성들이 분해된 상태로 도시된 사시도.
도 13은 본 발명의 공기정화용 필터의 필터본체 어느 한쪽 끝에 결합된 제1연결모듈의 내부구조를 보인 단면도.
도 14는 본 발명의 공기정화용 필터의 필터본체 반대쪽 끝에 결합된 제2연결모듈의 내부구조를 보인 단면도.
이하, 본 발명의 일부 실시례들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시례를 설명함에 있어, 관련된 공지구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시례에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 실시례의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
본 발명은 공기정화용 필터(1, 도 8참조)와 이를 포함하는 공기정화기(200, 도 8참조)에 관한 것으로, 전원을 공급하면 필터의 일부가 정전기유도현상에 의해 분극되어 먼지를 보다 효과적으로 포집할 수 있는 공기정화용 필터(1)에 관한 것이다. 즉, 본 발명은 정전기를 이용해서 미세먼지를 모으는데, 전원을 공급하면 정전기력이 유지되면서 충분한 포집성능을 발휘할 수 있다. 이를 위해서 본 발명의 공기정화용 필터(1)에는 전원을 인가받을 수 있는 전극레이어가 구비된다.
참고로, 본 발명의 필터본체(10)는 공기청정기를 비롯하여, 에어컨, 환풍기 등 다양한 장치에 사용될 수 있고, 공기청정기의 경우에도 가정용 공기청정기나 자동차용 공기청정기 등 다양한 용도로 사용될 수 있다. 이하에서는 일반적인 가정용 공기정화기(200)에 사용되는 필터를 예로 들어 설명하기로 한다.
먼저 필터본체(10)에 대해 설명하기로 한다. 여기서 필터본체(10)란 아래에서 설명될 여과레이어(30)와, 여과레이어(30)의 양쪽에 각각 적층되는 제1전극레이어(50) 및 제2전극레이어(70)로 구성되는 것을 의미한다. 여기에 연결모듈(100,100')이 조립되면 공기정화용 필터(1)가 된다.
도 1을 보면, 원통형 필터본체(10)가 도시되어 있다. 원통형 필터본체(10)는 얇은 평판형상의 필터모재를 둥글게 말아서 만들어지는데, 필터본체(10)가 펼쳐진 평판형태의 구조는 도 2에서 확인할 수 있다. 이와 같이 필터본체(10)는 얇은 유연한 재질이어서 다양한 형태로 사용할 수 있다.
상기 필터본체(10)에는 주름형상이 있는데, 이러한 주름형상은 필터본체(10)의 표면적을 넓혀 먼지 포집효율을 높여주는 역할을 한다. 도 1과 도 2에는 모두 필터본체(10)에 주름이 있는 형태인데, 이와 다르게 필터본체(10)는 주름이 없이 만들어질 수도 있다.
도 1과 도 2의 확대도에서 보듯이, 본 실시례의 필터본체(10)는 3겹으로 만들어진다. 3겹의 모재가 적층되어 하나의 부품처럼 사용되는 것인데, 이들 3겹의 모재는 모두 일종의 직물과 같이 얇은 재질로 만들어져, 3겹인 상태에서도 두께가 얇다. 따라서 유연한 상태이고, 도 1과 도 2처럼 다양한 형태로 변경할 수 있음은 물론이고, 주름형상도 가능하다.
도 3을 보면, 본 발명에 의한 필터본체(10)가 펼쳐진 상태로 도시되어 있다. 이러한 필터본체(10)는 도 3과 같이 평면구조의 필터본체(10)에 주름을 만들고 원통으로 말거나(도 1의 실시례), 일방향으로 길게 연장하여(도 2의 실시례) 사용할 수 있다. 참고로 도 3에는 필터본체(10)를 구성하는 제2전극레이어(70)의 일부가 접힌 상태로 표현되어 있다.
도 4에서 보듯이, 상기 필터본체(10)는 3겹으로 구성되는데, 중심에는 미세입자를 포집하여 필터링기능을 수행하는 여과레이어(30)가 있고, 여과레이어(30)의 양쪽으로 한 쌍의 전극레이어가 겹쳐진다. 이렇게 3개의 모재는 겹쳐진 상태에서 본딩되거나 레이저용접 등 다양한 방식으로 결합된 상태를 유지할 수 있다.
상기 여과레이어(30)를 사이에 두고 양쪽에 각각 결합되는 한 쌍의 전극레이어는 제1전극레이어(50)와 제2전극레이어(70)로 구성된다. 상기 제1전극레이어(50)와 제2전극레이어(70) 중 적어도 어느 한 쪽에는 전원이 인가되고, 반대쪽에는 반대극성이 전원이 인가되거나 접지되어 제1전극레이어(50)와 제2전극레이어(70) 사이에 위치한 상기 여과레이어(30)에 전기장을 통해 분극현상을 발생시킬 수 있다. 이를 위해서 상기 제1전극레이어(50) 또는 제2전극레이어(70) 중 적어도 어느 한쪽에는 공기정화기(200)의 전원부(230, 도 8참조)가 전기적으로 연결될 수 있다.
여기서 전원부(230)는 공기정화기(200)에 구비된 것일 수도 있는데, 예를 들어 필터본체(10)를 공기정화기(200)에 설치하면 제1전극레이어(50) 또는 제2전극레이어(70)가 자연스럽게 전원부(230)에 연결되는 구조를 포함할 수도 있다. 이에 대한 내용은 아래에서 다시 설명하기로 한다.
도 5를 보면 본 발명에 의한 필터본체(10)에 전원이 인가되기 전(도 5(a))과, 전원이 인가된 후(도 5(b))의 분극상태가 개념도로 표현되어 있다. 이에 보듯이, 필터본체(10)에 전원이 인가되기 전, 보다 정확하게는 제1전극레이어(50) 또는 제2전극레이어(70)에 전원부(230)가 연결되기 전에는 유전체(dielectric material)인 여과레이어(30)가 분극되지 않은 상태로 유지된다.
하지만, 도 5(b)에서 보듯이 제1전극레이어(50)에 양극(+)이 인가되고, 제2전극레이어(70)에 음극(-)이 인가되면, 여과레이어(30)가 유전 분극(dielectric polarization)된다. 그리고 분극되어 여과레이어(30)에 형성된 전계(electric field)에 의해 먼지입자에 유전분극이 발생하게 된다. 즉, 전기적으로 대전된 먼지입자는 쿨롱 정전기력(Coulombic Force)를 받는 것이다. 따라서 먼지입자와 분극된 여과레이어(30) 간에 인력이 발생하여 먼지입자가 여과레이어(30) 상에 흡착한다. 따라서 여과레이어(30)는 기계적인 방법을 사용하는 필터보다도 모든 입자직경에 대하여 높은 포집 효율을 보인다.
이때 분극의 세기(P)를 보면,
P=ε0r-1)E [C/m2]이고,
E=V/d [kV/mm] 이다.
ε0는 진공에서의 유전율이고, εr는 비유전율이며, E는 전계강도를 의미한다. 즉, 전계강도는 여과레이어(30) 사이에 인가된 인가전압(V)에 비례하고 전극간격(d)에 반비례하게 된다.
도 5를 보면, 중심에 위치한 유전체인 여과레이어(30)를 사이에 두고 양쪽의 제1전극레이어(50)와 제2전극레이어(70) 사이의 거리가 멀어지면 전계강도가 낮아지지만, 본 발명에서 여과레이어(30)는 매우 얇은 소재로 만들어지므로 전계강도는 인가전압(V)에 큰 영향을 받는다. 따라서 인가전압(V)을 높여 높은 성능의 필터를 구현할 수 있다. 특히, 아래에서 설명되듯이, 연결모듈(100,100')을 통해 절연성이 좋아지면 제1전극레이어(50)와 제2전극레이어(70) 사이에 상대적으로 큰 전압을 인가해줄 수 있고, 여과레이어(30)의 여과성능이 좋아져 미세 먼지입자가 지속적으로 필터 내부에 부착되어 쌓이게 되더라도 정전기력의 활성도를 일정하게 유지할 수 있다.
상기 여과레이어(30)는 유전체 재질의 얇은 평면구조이다. 여과레이어(30)의 소재로는 합성유기고분자, 천연유기고분자 및 무기재료를 포함하여 섬유상 또는 입자상의 유전체를 사용할 수 있다. 여기서 합성유기고분자로는 폴리카보네이트(POLYCARBONATE), 폴리에스테르(POLYESTER), 폴리에틸렌(POLYETHYLENE), 폴리아미드(POLYAMIDE), 폴리프로필렌(POLYPROPYLENE), 폴리스티렌(POLYSTYRENE), 폴리테트라플루오르에틸렌(POLYTETRA FLUOROETHYLENE), 폴리비닐알콜(POLYVINYL ALCOHOL) 및 폴리비닐클로라이드(POLYVINYL CHLORIDE) 등의 예가 있고, 천연유기고분자로는 셀룰로오스(CELLULOSE), 종이(PAPER(DRY)), 코튼(COTTON) 및 실크(SILK) 등이 가능하며, 무기재료로는 글라스(Glass), 실리카(Silica), 카본(Carbon) 및 알루미나(Alumina) 등을 포함하여 사용할 수 있다. 이들은 하나의 예시에 불과하고 다양한 재질의 유전체가 여과레이어(30)로 사용될 수 있다.
상기 여과레이어(30)에 적층되는 제1전극레이어(50)는 상기 여과레이어(30)의 한쪽에 적층되고 전원을 인가받을 수 있는 다수가닥의 절연와이어(51)가 엮여 구성된다. 보다 정확하게는, 상기 제1전극레이어(50)도 여과레이어(30)와 마찬가지로 얇은 평면구조인데, 다수가닥의 절연와이어(51)가 엮여 일종의 직물(texture) 재질과 같게 된다.
여기서 절연와이어(51)는 표면이 피복되어 절연되고, 내부의 심선은 전도성 재질로 구성된 것을 의미하는데, 본 실시례에서는 에나멜동선(enameled wire)으로 구성된다. 에나멜동선은 구리선에 절연성 에나멜을 구워 붙여서 절연피막(絶緣皮膜)을 만들어 절연시킨 전선을 말한다. 상기 절연와이어(51)는 0.05mm 내지 0.2mm의 직경인 것이 바람직한데, 0.05mm 미만인 경우는 저항이 과도하게 커지고, 0.2mm를 초과하면 절연와이어(51)가 굵어져 제1전극레이어(50)의 유연성이 떨어지는 문제가 있기 때문이다.
물론 에나멜동선 이외에 다양한 피막 전선이 절연와이어(51)로 사용될 수도 있다. 이와 같이 본 실시례의 절연와이어(51)는 이미 피복되어 제조된 기성품인 전선을 사용할 수 있다.
상기 제1전극레이어(50)는 (i) 다수가닥의 절연와이어(51)로만 엮여 구성되거나, (ii) 다수가닥의 절연와이어(51)와 지지선(53)이 엮여 구성될 수도 있다. 본 발명에서 엮는다는 것은 다수가닥의 소재(절연와이어(51) 또는 지지선(53))를 여러 가닥으로 줄지어 매거나, 나란히 배치하거나 또는 아래에서 설명될 바와 같이 직조 등의 방식으로 결합하는 것을 의미한다.
상기 지지선(53)은 절연성 재질로 만들어지는데, 절연와이어(51)의 사이사이에 배치되어 제1전극레이어(50)의 형태를 유지해주고, 강도를 보강하는 역할을 한다. 상기 지지선(53)은 절연와이어(51)와 마찬가지로 세장(細長)형 구조인데, 매우 얇기 때문에 절연와이어(51)와 엮여 일종의 직물(texture) 재질과 같이 만들어질 수 있다.
상기 지지선(53)은 폴리에틸렌(polyethylene, PE), 폴리프로필렌(polypropylene, PP), 폴리스타이렌(polystyrene, PS) 등과 같은 폴리머계열의 재질로 만들어질 수 있고, 폴리아미드(Polyamide) 재질일 수도 있다. 물론, 지지선(53)은 이외에도 다양한 절연성재질로 만들어질 수 있다.
본 실시례에서 상기 제1전극레이어(50)는 절연와이어(51)와 지지선(53)이 서로 다른 방향으로 연장되도록 엮여 유연성이 있게 만들어지는데, 예를 들어 상기 제1전극레이어(50)는 절연와이어(51)와 지지선(53)이 직조(織造)되어 구성될 수 있다. 즉, 상기 제1전극레이어(50)는 직물을 만드는 방식으로 제조될 수 있는 것인데, 예를 들어 상기 제1전극레이어(50)는 절연와이어(51)와 지지선(53)이 위사와 경사를 구성하도록 직조되어 만들어지는 것일 수 있다.
도 7을 보면, 제1전극레이어(50)는 절연와이어(51)가 위사가 되고, 지지선(53)이 경사가 되어 서로 직조된 하나의 직물재질과 같이 만들어진 것을 볼 수 있다. 그리고 절연와이어(51)와 지지선(53) 사이에는 빈 공간인 구멍들이 만들어지는데, 도 7은 제1전극레이어(50)를 크게 확대하여 일부를 보인 것이고, 이러한 구멍들이 매우 작아서 실제 육안으로 확인하기 어려울 수 있다.
이처럼 본 발명의 제1전극레이어(50)는 절연와이어(51)와 지지선(53)이 엮이되, 직조방식으로 만들어질 수 있어, 직조장치를 이용하여 빠르게 제조될 수 있을 뿐 아니라, 대면적의 제1전극레이어(50)의 생산도 가능하다. 앞서 설명한 바와 같이, 제1전극레이어(50)에 지지선(53)을 추가할 수도 있지만, 절연와이어(51)만으로 제1전극레이어(50)를 직조할 수도 있다.
제1전극레이어(50)가 절연와이어(51)와 지지선(53)으로 직조되면, 일종의 직물처럼 만들어지므로, 도 7에서 보듯이 직물의 규칙적인 배열을 통해 전극레이어 전체가 일정한 두께로 절연상태를 유지할 수 있다. 또한, 직조방식으로 만들어지므로 제1전극레이어(50)의 위치에 따른 공기차압이 매우 낮으며, 형태가 잘 유지될 수도 있다.
한편, 도 7과 같이 절연와이어(51)와 지지선(53)이 비슷한 비율을 갖는 것이 아니라, 상기 제1전극레이어(50)는 상기 지지선(53)이 위사 및 경사를 구성하고, 절연와이어(51)가 상기 지지선(53)과 함께 위사 또는 경사의 일부만을 구성할 수도 있다. 즉, 절연와이어(51)는 일부 위사를 구성하는데 반해, 지지선(53)은 대부분의 위사와 경사를 구성하는 것이다. 이 경우는 앞서 도 7의 실시례에 비해 전원인가시 발생하는 전계강도는 작겠지만, 상대적으로 제조비용이 감소하고 지지선(53)의 종류에 따라 제1전극레이어(50)의 강도를 증가시킬 수 있다.
도 7에는 제1전극레이어(50)의 전체면적이 직조되어 있지만, 이와 달리 제1전극레이어(50)의 일부분만 직조되고, 나머지 부분은 직조되지 않거나 본딩이나 테이핑 등의 방식으로 마무리될 수도 있다.
이렇게 직조된 제1전극레이어(50)는 일종의 직물재질과 같이 유연할 뿐 아니라, 플랙시블한 얇은 절연와이어(51)들 각각이 이미 절연피복된 상태이므로 구겨지더라도 절연파괴가 발생할 염려가 매우 적다. 따라서 제1전극레이어(50)를 포함한 필터본체(10)를 다양한 형상으로 접어서 사용할 수 있다. 예를 들어 도 1과 도 2에서 보듯이 필터본체(10)은 주름에 의해 접히는 부분(V)이 생기지만, 여과레이어(30), 제1전극레이어(50) 및 제2전극레이어(70)는 모두 유연한 재질로 만들어지므로 절연파괴의 염려 없이 다양한 형상으로 만들 수 있다.
이때, 상기 제1전극레이어(50)는 직조 이외에 다양한 방식으로 만들어질 수도 있는데, 예를 들어 편직(編織)에 의해 편물로 만들어질 수도 있다. 또한, 상기 제1전극레이어(50)는 사문직(斜紋織), 수자직, 중직(重織), 익직(溺織), 문직(紋織) 등의 다양한 방식의 가공방법을 이용할 수가 있다. 또한, 다수가닥의 절연와이어(51)와 지지선(53)을 서로 나란한 방향으로 연장되도록 섞이고, 양쪽 가장자리 부분이나 네 모서리 부분을 고정하여 평면구조의 제1전극레이어(50)를 만들 수도 있다.
한편, 도 3에서 보듯이, 상기 제1전극레이어(50)에는 전도부재(55)가 연결된다. 상기 전도부재(55)는 외부의 전원을 상기 제1전극레이어(50)에 인가하기 위한 일종의 터미널로 볼 수 있는데, 도 3과 같이 제1전극레이어(50)의 양쪽 끝부분에 각각 연결되거나, 어느 한쪽에만 있을 수도 있다.
상기 전도부재(55)는 얇은 판상의 전도성 재질로 만들어지고, 상기 제1전극레이어(50)의 가장자리를 따라 연결된다. 이에 따라 상기 전도부재(55)는 상기 제1전극레이어(50)를 구성하는 다수의 절연와이어(51)들의 말단을 가로지르는 방향으로 연결되어 상기 다수의 절연와이어(51)들을 통전시킬 수 있다. 따라서, 전원부(230)의 전원이 전도부재(55)에 인가되면, 상기 전도부재(55)는 다수가닥의 절연와이어(51)들에 전원을 동시에 전달해줄 수 있다.
상기 전도부재(55)는 전도성 재질로 만들어지는데, 예를 들어 스테인레스, 알루미늄, 구리 등의 얇은 박판으로 만들어지거나, 전도성 테이프로 구성될 수도 있다. 그리고 상기 전도부재(55)는 절연와이어(51)와 용접 또는 전도성 페이스트(140)로 결합될 수 있다. 그리고, 상기 전도부재(55)는 전원부(230) 및 절연와이어(51)와 연결되는 부분을 제외하고 절연될 수도 있다.
상기 전도부재(55)는 상기 제1전극레이어(50) 뿐 아니라, 한 쌍으로 구성되어 제2전극레이어(70)에도 연결될 수 있다. 한편, 상기 전도부재(55)는 연결모듈(100,100')의 일부일 수도 있는데, 예를 들어 아래에서 설명될 연결모듈(100,100')의 모듈단자(120)와 전도부재(55)가 결합되거나, 전도부재(55)가 모듈단자(120)의 일부일 수도 있다. 또한, 모듈단자(120)가 상기 전도부재(55)를 대신하고, 전도부재(55)는 생략될 수도 있다. 연결모듈(100,100')에 대한 내용은 아래에서 다시 설명하기로 한다.
도 3와 도 4에서 보듯이, 상기 여과레이어(30)의 반대쪽에는 제2전극레이어(70)가 적층되어, 상기 제1전극레이어(50)와 함께 여과레이어(30)에 정전기유도현상을 만들어낼 수 있다. 상기 제2전극레이어(70)는 제1전극레이어(50)와 마찬가지로 직물재질과 같이 유연하고 얇은 재질로 만들어지는데, 전계형성을 위해서 전도성 재질을 포함한다.
상기 제2전극레이어(70)에는 전원부(230)로부터 상기 제1전극레이어(50)와 반대극성이 인가되거나, 또는 제2전극레이어(70)는 전원부(230)와 연결되지 않고 접지될 수도 있다. 예를 들어 상기 제1전극레이어(50)에 양극(+)이 인가되고, 제2전극레이어(70)에는 음극(-)이 인가되거나 접지되는 것이다.
상기 제2전극레이어(70)는 상기 제1전극레이어(50)와 마찬가지로 표면이 절연되고 심선은 전기전도성이 있는 절연와이어(51)와, 절연체인 지지선(53)이 서로 다른 방향으로 엮여 유연성이 있도록 만들어질 수도 있다. 앞서 설명한 바와 같이 제2전극레이어(70)도 직조방식으로 제조될 수 있는 것이다.
이와 달리, 본 실시례에서 상기 제2전극레이어(70)는 상기 제2전극레이어(70)는 전도성물질이 함유된 섬유재질로 만들어지는데, 예를 들어 상기 제2전극레이어(70)는 표면이 카본코팅된 섬유재질일 수 있다. 도 3과 도 4에서 보듯이, 본 실시례에서 상기 제2전극레이어(70)의 표면에는 카본코팅이 이루어져 제2전극레이어(70)가 전도성이 띄게 된다. 물론, 절연와이어(51)로 구성된 제1전극레이어(50) 만큼의 전도성은 없지만, 제1전극레이어(50)와의 사이에 위치한 여과레이어(30)를 분극시킬 정도의 전도성은 가질 수 있다. 상기 제2전극레이어(70)에는 카본코팅이 아니라 금속코팅이 이루어질 수도 있다. 본 실시례에서 상기 제2전극레이어(70)는 부직포 재질의 모재 표면을 카본코팅하여 만들어진다.
도 6을 보면, 제2전극레이어(70)의 가장자리에는 전도성 물질이 생략된 절연구역(73)이 형성된다. 이와 같은 절연구역(73)은 전도성 물질이 없는 구간으로, 예를 들어 제2전극레이어(70)에서 카본코팅이 생략된 부분을 볼 수 있다. 이와 같은 절연구역(73)은 한 쌍의 전극레이어 사이의 절연거리가 된다. 따라서 본 발명은 별도의 절연작업을 추가할 필요없이 절연구역(73)을 둠으로써 한 쌍의 전극레이어 사이를 절연시킬 수 있고, 확실하게 절연할 수 있다.
제1전극레이어(50)를 구성하는 절연와이어(51)의 끝부분은 피복이 없어 노출되기 때문에 제2전극레이어(70)에 닿아 통전될 수 있는데, 통전이 되면 제1전극레이어(50)와 제2전극레이어(70) 사이의 절연파괴가 발생하여 더이상 여과레이어(30)를 분극시킬 수 없는 가능성이 있다. 따라서 이와 같은 절연구역(73)을 통해서 이러한 우려를 줄일 수 있다. 상기 절연구역(73)은 제1전극레이어(50)와 이웃한 상기 제2전극레이어(70)의 상부표면과 하부표면에서 가장자리를 따라 각각 연장될 수 있다. 물론, 상기 절연구역(73)은 제1전극레이어(50)에도 함께 만들어지거나, 제1전극레이어(50)에만 있을 수도 있다. 이러한 절연구역(73)은 후술할 연결모듈(100,100')과 함께 필터(1)의 절연기능을 수행한다.
이처럼, 앞선 실시례에서는 제1전극레이어(50)는 절연와이어(51)와 지지선(53)이 엮여서 구성되고, 제2전극레이어(70)는 전도성물질인 함유된 섬유재질로 만들어지는데, 이와 달리 제1전극레이어(50)와 제2전극레이어(70) 모두 전도성물질인 함유된 섬유재질, 즉 카본코팅된 섬유재질로 만들어질 수도 있다.
도 13을 참고하면, 상기 제1전극레이어(50) 또는 제2전극레이어(70)는 상기 여과레이어(30)를 사이에 두고 서로 길이를 달리하여 절연단차부(A)가 만들어질 수도 있다. 이러한 절연단차부(A)는 제1전극레이어(50)와 제2전극레이어(70)의 서로 이웃한 끝 부분을 떨어뜨려 절연성능을 높이는 역할을 한다. 이에 대한 내용은 아래에서 다시 설명하기로 한다.
다음으로 도 8을 참고하여 본 발명에 의한 공기정화기(200)를 살펴보면, 도 8에는 공기정화기(200)와 필터(1)가 분리된 상태로 표현되어 있다. 필터(1)는 앞서 설명한 필터본체(10)에 연결모듈(100,100')이 결합된 상태인데, 설명의 편의를 위해 연결모듈(100,100')의 설명에 앞서 먼저 공기정화기(200)를 설명하기로 한다. 참고로 도면부호 5는 필터(1)의 형태를 유지해주는 가이드플레이트를 나타낸다.
도 8에서 보듯이, 공기정화기(200)는 정화기하우징(201)이 골격을 형성하는데, 본 실시례에서는 정화기하우징(201)이 원통형상이다. 상기 정화기하우징(201)의 상단에는 흡입된 후에 필터(1)를 거치면서 여과된 공기가 배출되는 공기배출홀(203)들이 있다.
상기 정화기하우징(201)의 내부에는 필터설치공간(210)이 있다. 상기 필터설치공간(210)은 일종의 빈 공간으로, 원통형상이다. 따라서 본 실시례에서는 도 8과 도 9에서 보듯이 원통형상의 필터(1)가 상기 필터설치공간(210)에 장착된다. 상기 필터설치공간(210)에는 필터(1)가 삽입되어 장착될 수 있는데, 필터(1)를 고정하거나 분리하기 위한 구조와 커버는 생략되어 있다.
이와 달리, 상기 정화기하우징(201)과 필터설치공간(210)은 원통이 아니라 육면체형상일 수도 있다. 이 경우에는 도 10과 같이 평판구조의 필터(1)가 공기정화기(200)에 설치된다.
다시 도 8을 보면, 상기 정화기하우징(201)의 필터설치공간(210)의 바닥에는 장착면(212)이 있다. 상기 장착면(212)은 필터(1)가 안착되는 바닥면을 구성하는데, 본 실시례에서는 상기 정화기하우징(201)의 형상에 대응하는 원판구조다. 상기 장착면(212)의 반대편에 해당하는 필터설치공간(210)의 천장 쪽에는 역시 장착면(212)과 대응하는 형상의 장착면이 있는데, 도 8에는 각도상 보이지 않는다.
상기 필터설치공간(210)에는 연결단자가 있다. 상기 연결단자는 아래에서 설명될 필터의 연결모듈(100,100')의 단자헤드(125,125')와 접촉하여 전기적으로 연결되는 것으로, 필터설치공간(210)에 장착된 것이다. 상기 연결단자는 정화기하우징(201)에 설치된 전원부(230)에 연결되거나 접지된다. 상기 연결단자는 한 쌍으로 구성될 수도 있는데, 상기 연결단자 중 제1연결단자는 전원부(230)에 연결되고, 제2연결단자(220)는 전원부(230)에 반대극성으로 연결되거나 접지된다. 도 8에서 제2연결단자(220)만 보이는 상태이고, 필터설치공간(210)의 천장에 있는 제1연결단자는 보이지 않는다.
보다 정확하게는, 상기 필터설치공간(210)에는 상기 전원부(230)에 연결된 제1연결단자와 상기 전원부(230)에 제1연결단자와 반대극성으로 연결되거나 접지되는 제2연결단자(220)가 설치된다. 그리고, 상기 필터(1)가 상기 필터설치공간(210)에 설치되면 아래에서 설명될 제1연결모듈(100)과 제2연결모듈(100')은 상기 제1연결단자와 제2연결단자(220)에 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 제1연결단자와 제2연결단자(220)는 서로 높이를 달리하여 위치될 수 있다. 제2연결단자(220)는 장착면(212) 쪽에 설치되고, 제1연결단자는 필터설치공간(210)의 천장에 역시 설치되지만 도면상에는 표현되지 않았다. 상기 제1연결단자와 제2연결단자(220)는 아래에서 설명될 제1연결모듈(100)의 제1모듈단자(120) 및 제2연결모듈(100')의 제2모듈단자(120)와 각각 연결되는데, 제1모듈단자(120)와 제2모듈단자(120)는 서로 반대방향으로 돌출되어 제1연결단자 및 제2연결단자(220)와 접촉될 수 있다. 이를 위해서, 상기 제1연결단자와 제2연결단자(220)는 상기 제1모듈단자(120) 및 제2모듈단자(120)의 높이에 맞게 서로 높이를 달리하여 다른 위치에 설치되어 있다.
도 8과 도 9에서 보듯이, 상기 필터의 필터본체(10)가 둥글게 말려 원통형상인 경우에는, 상기 제1연결단자 또는 제2연결단자(220) 중 어느 하나도 원형으로 구성된다. 즉, 제1연결단자 또는 제2연결단자(220)는 필터본체(10)에 대응하는 원형으로 만들어지는 것인데, 본 실시례에서는 제1연결단자 및 제2연결단자(220) 모두 원형이다.
이때, 도 8에 도시된 제2연결단자(220)를 기준으로 보면, 상기 제2연결단자(220)는 아래에서 설명될 제2연결모듈(100')에서 돌출된 제2단자헤드(125')가 상기 원통형상의 필터본체(10)의 중심을 기준으로 회전하면서 그리는 가상의 원형연장선을 따라 만들어진다. 따라서 필터(1)가 어느 방향으로 삽입되어도 상기 원형의 제2연결단자(220)에 접촉하여 전기적으로 연결될 수 있다.
본 실시례에서는, 도 8 내지 도 10에서 보듯이, 상기 필터의 제1연결모듈(100)의 제1단자헤드(125) 및 제2연결모듈(100')의 제2단자헤드(125')는 서로 반대방향으로 돌출되는데, 상기 제1연결단자와 제2연결단자(220)는 상기 제1연결모듈(100) 및 제2연결모듈(100')의 높이에 대응하여 서로 이격된 상태로 각각 원형으로 연장된다. 그리고 제1연결단자도 제1연결모듈(100)에서 돌출된 제1단자헤드(125)가 상기 원통형상의 필터본체(10)의 중심을 기준으로 회전하면서 그리는 가상의 원형연장선을 따라 만들어진다.
한편, 상기 제1연결단자와 제2연결단자(220)는 직선경로를 따라 구비될 수도 있다. 상기 필터(1)가 도 10과 같이 평판구조인 경우에는 필터(1)가 직선경로를 따라서 필터설치공간(210)에 삽입되므로, 제1연결단자와 제2연결단자(220)도 필터의 삽입경로에 맞게 직선경로를 따라 길게 연장될 수 있는 것이다. 이 경우 제1연결단자와 제2연결단자(220)는 각각 일방향으로 길게 연장된 버스가 구조일 수 있다.
이와 달리, 제1연결단자와 제2연결단자(220)는 일방형으로 길게 연장되지 않고, 제1연결모듈(100)의 제1단자헤드(125) 및 제2연결모듈(100')의 제2단자헤드(125')에 대응하는 위치에 있는 짧은 단자구조일 수도 있다. 필터(1)가 필터설치공간(210)에 완전히 삽입되면 제1연결단자와 제2연결단자(220)에는 각각 제1단자헤드(125)와 제2단자헤드(125')가 접촉될 수 있는 것이다.
이때, 도 10과 같이 필터(1)가 평판구조인 경우에도 필터의 삽입 방향성이 특정되지 않도록 제1연결단자와 제2연결단자(220)를 구성할 수도 있다. 도시되지는 않았으나, 예를 들어, 상기 제1연결단자는 서로 높이를 달리하거나 좌우 위치를 달리하는 한 쌍으로 구성되고, 상기 제2연결단자(220)도 서로 높이를 달리하거나 좌우 위치를 달리하는 한 쌍으로 구성되는 것이다. 이렇게 되면, 상기 필터(1)가 좌우방향 또는 상하방향으로 뒤집힌 상태로 필터설치공간(210)에 삽입되어도 제1연결단자 및 제2연결단자(220)에 접촉될 수 있다.
다음으로, 상기 필터를 설명하면, 상기 필터는 필터본체(10)와 연결모듈(100,100')로 구성되는데, 필터본체(10)는 앞서 설명했으므로, 연결모듈(100,100')에 대해 설명하기로 한다. 상기 연결모듈(100,100')은 상기 필터본체(10)의 양쪽 끝 중에서 적어도 어느 한 쪽에 결합되어 상기 필터본체(10)의 끝부분을 외부와 절연시키고, 이와 동시에 상기 전원부(230)와 전기적으로 연결되는 역할을 한다.
즉, 상기 연결모듈(100,100')은 제1전극레이어(50) 또는 제2전극레이어(70) 중 어느 하나를 전원부(230)에 전기적으로 연결시켜주고, 전기적 연결을 위한 부분을 제외한 그 주변부는 외부와 절연해주는 것이다. 이처럼, 연결모듈(100,100')은 절연체가 노출되는 끝부분을 완전히 감싸 절연시키므로 필터의 전극부분을 확실하게 절연시킬 수 있고, 특히 필터의 두께가 얇아 두 전극 사이가 가깝더라도 연결모듈(100,100')이 그 사이에서 이들을 완전히 절연시켜줄 수 있다. 따라서 상기 연결모듈(100,100')은 일종의 커넥터라고 할 수도 있다.
상기 연결모듈(100,100')은 상기 필터본체(10)에 결합되어 함께 필터를 구성하는데, 아래에 설명될 바와 같이 상기 필터본체(10)의 양쪽에 각각 결합되거나, 어느 한쪽에만 결합될 수도 있다. 상기 연결모듈(100,100')은 필터본체(10)의 끝부분이 외부와 절연되도록 해줄 뿐 아니라, 도 8 및 도 9에서 보듯이 필터(1)가 원통형인 경우에는 필터본체(10)의 양쪽 끝 사이를 절연해줄 수 있다. 이 경우에는 연결모듈(100,100')이 필터본체(10)의 어느 한쪽 끝에만 있어도 다른 쪽 끝과 절연될 수 있다.
여기서 끝부분이란, 상기 필터본체(10)를 구성하는 제1전극레이어(50) 및 제2전극레이어(70)의 끝에서 전도체가 노출되는 부분을 의미한다. 예를 들어 제1전극레이어(50)를 구성하는 절연와이어(51)는 잘린 끝부분에서 전도체인 심선이 노출되고, 제2전극레이어(70)를 구성하는 카본코팅부의 끝부분도 외부로 노출된다. 물론, 제2전극레이어(70)의 카본코팅부는 끝부분 뿐 아니라 전체가 노출되어 있다. 그리고 전도체란 전도성 재질로 만들어지는 것으로, 제1전극레이어(50)는 절연와이어(51)의 심선이 전도체이고, 제2전극레이어(70)는 카본코팅부 전체가 전도체이다.
본 실시례에서, 상기 연결모듈(100,100')은 제1연결모듈(100)과 제2연결모듈(100')로 구성되는데, 같은 구조이다. 따라서 동일한 부품에는 도면에서 같은 부호가 부여되어 있고, 아래에서는 제1연결모듈(100)을 기준으로 설명하기로 한다. 도 11을 보면, 상기 제1연결모듈(100)의 골격은 모듈하우징(110,130)이 만든다. 상기 모듈하우징(110,130)은 절연성 재질로 만들어져 제1연결모듈(100)이 연결된 필터본체(10)의 끝부분을 절연시켜준다. 상기 모듈하우징(110,130)은 일방향으로 길게 연장되는 육면체 형상인데, 모듈하우징(110,130)의 길이는 필터본체(10)의 길이 보다 크거나 같다. 여기서 모듈하우징(110,130)의 길이는 도 11을 기준으로 상하방향의 길이를 의미한다.
본 실시례에서 상기 모듈하우징(110,130)은 2개의 몸체로 구성되고, 그 사이에 연결공간(113)이 있다. 도 12를 보면, 상기 모듈하우징(110,130)은 제1하우징(110) 및 제2하우징(130)으로 구성된다. 제1하우징(110)과 제2하우징(130)은 서로 조립되어 하나의 몸체를 구성하는데, 제2하우징(130)은 일종의 커버로 볼 수도 있다. 상기 제1하우징(110)과 제2하우징(130) 사이에 필터본체(10)의 끝부분이 삽입된다.
상기 제1하우징(110)의 내부에는 연결공간(113)이 있다. 상기 연결공간(113)은 제1하우징(110)의 길이방향으로 연장되고, 제1하우징(110)의 안쪽에 움푹 들어간 형상이다. 상기 연결공간(113)에서 제1전극레이어(50) 또는 제2전극레이어(70)의 전도체가 노출된 끝부분인 제1전극레이어(50)의 연결단부(51') 또는 제2전극레이어(70)의 연결단부(70')가 삽입된다. 본 실시례에서 상기 연결공간(113)에는 모듈단자(120)가 설치되므로, 연결단부는 모듈단자(120)와 적층되어 전기적으로 연결될 수 있다. 여기서 연결단부(51', 70)는 전도체가 외부로 노출된 부분을 의미한다.
상기 제1하우징(110)에서 상기 제2하우징(130)과 마주보는 표면에는 제1절연면(112)이 있다. 상기 제1절연면(112)은 상기 연결공간(113)과 인접하되 연결공간(113)의 바닥면과 높이를 달리하는 부분으로, 제1하우징(110)과 제2하우징(130)이 조립되면 제2하우징(130)의 제2절연면(132)과 밀착된다. 도 13과 같이, 상기 연결공간(113)에는 제1전극레이어(50)의 연결단부(51')가 삽입되는 경우에, 상기 제1절연면(112)과 제2절연면(132) 사이에는 제2전극레이어(70)의 연결단부(70')가 삽입되어 차폐된다.
물론, 이와 반대로, 도 14와 같이 상기 연결공간(113)에는 제2전극레이어(70)의 연결단부(70')가 삽입되는 경우에, 상기 제1절연면(112)과 제2절연면(132) 사이에는 제1전극레이어(50)의 연결단부(51')가 삽입되어 차폐될 수도 있다. 이와 같이, 제1연결모듈(100)은 전극레이어의 끝부분에 결합되어 전극레이어를 절연시키므로, 절연을 위해 전극레이어에 절연성재질을 도포하거나, 통전되기 쉬운 끝부분을 일일이 절연처리할 필요가 없다.
상기 제1하우징(110)에는 단자홀(115)이 있다. 상기 단자홀(115)은 제1하우징(110)의 일부가 상기 연결공간(113)의 길이방향으로 관통된 부분인데, 본 실시례에서 상기 단자홀(115)은 제1하우징(110)의 상면에 위치한다. 상기 단자홀(115)을 통해 모듈단자(120)에서 연결된 제1단자헤드(125)가 외부로 돌출될 수 있다. 보다 정확하게는, 상기 단자홀(115)을 통해서 모듈단자(120)가 연결공간(113) 안쪽으로 삽입될 수 있다. 이와 달리, 상기 단자홀(115)은 상기 제1하우징(110)에 관통된 것이 아니고, 제1하우징(110)의 연결공간(113)이 상부로 더 연결되어 상부로 개방된 공간일 수도 있다.
상기 제1하우징(110)에는 모듈단자(120)가 장착된다. 상기 모듈단자(120)는 전도체로, 제1하우징(110)의 연결공간(113)에서 필터본체(10)의 제1전극레이어(50) 또는 제2전극레이어(70)의 연결단부(51', 70')와 전기적으로 연결된다. 상기 모듈단자(120)는 제1하우징(110)과 제2하우징(130)이 조립되면 단자홀(115)을 통해 돌출된 단자헤드(125) 부분을 제외한 나머지 부분이 차폐되어 절연될 수 있다. 즉, 상기 제1연결모듈(100)의 모듈하우징(110,130)에 있는 연결공간(113) 바닥에는 모듈단자(120)가 안착되고, 상기 제1전극레이어(50) 또는 제2전극레이어(70) 중 어느 하나에서 전도체의 연결단부(51',70')가 상기 모듈단자(120)의 표면에 적층되는 것이다.
상기 모듈단자(120)는 상기 연결공간(113)의 길이방향으로 길게 연장되는데, 본 실시례에서 상기 모듈단자(120)는 금속평판구조로 일종의 버스바형태이다. 상기 모듈단자(120)는 제1전극레이어(50)의 연결단부(51') 또는 제2전극레이어(70)의 연결단부(70')와 연결되는데, 상기 모듈단자(120)는 상기 제1전극레이어(50) 또는 제2전극레이어(70) 중에서 상기 전원부(230)에서 전원을 공급받아 상기 여과레이어(30)를 분극시키는 전도체의 전도성 재질이 노출된 연결단부(51')를 가로질러 결합된다. 예를 들어 절연와이어(51)를 갖는 제1전극레이어(50)의 경우에, 상기 제1전극레이어(50)의 끝부분이 연결공간(113)에 안착되면, 다수가닥의 절연와이어(51)의 끝부분(51')이 상기 모듈단자(120)와 한꺼번에 연결되는 것이다.
상기 제1연결모듈(100)에는 제2하우징(130)이 있다. 상기 제2하우징(130)은 상기 제1하우징(110)에 조립되는 것으로, 상기 제2하우징(130)이 제1하우징(110)에 조립되면, 상기 연결공간(113)이 차폐된다. 상기 제2하우징(130)도 제1하우징(110)과 마찬가지로 절연성 재질로 만들어진다. 본 실시례에서 상기 제2하우징(130)은 제1하우징(110)에 압입되는데, 이와 달리 별도의 결합돌기가 구비될 수도 있다. 또는, 상기 제1하우징(110)과 제2하우징(130)은 서로 슬라이딩조립되거나 별도의 체결구로 조립될 수도 있다.
상기 제2하우징(130)에는 제2절연면(132)이 있다. 상기 제2절연면(132)은 제1하우징(110)과 제2하우징(130)이 조립되었을 때, 상기 제1하우징(110)의 제1절연면(112)에 밀착되는 부분이다. 도 13과 같이, 상기 연결공간(113)에는 제1전극레이어(50)의 연결단부(51')가 삽입되는 경우에, 상기 제1절연면(112)과 제2절연면(132) 사이에는 제2전극레이어(70)의 연결단부(70')가 삽입되어 차폐된다.
상기 제2하우징(130)에는 가압블록(135)이 돌출된다. 상기 가압블록(135)은 제2하우징(130)에서 상기 연결공간(113) 방향으로 돌출된다. 상기 가압블록(135)은 연결공간(113) 안으로 전진하므로, 상기 제1하우징(110)과 제2하우징(130)이 조립되면 상기 연결공간(113)에서 적층된 상기 모듈단자(120)와 제1전극레이어(50) 또는 제2전극레이어(70) 중 어느 하나의 전도체의 연결단부(51',70')가 상기 가압블록(135)에 의해 눌린다. 따라서 가압블록(135)은 모듈단자(120)와 필터본체(10) 사이의 전기적 연결이 안정적으로 이루어지게 해준다.
본 실시례에서 상기 연결모듈(100,100')은 상기 필터본체(10)의 양쪽에 각각 결합되는 제1연결모듈(100) 및 제2연결모듈(100')로 구성된다. 그리고 상기 제1연결모듈(100)과 제2연결모듈(100')은 상기 제1전극레이어(50)와 제2전극레이어(70)에 각각 전기적으로 연결된다. 상기 제1연결모듈(100)과 제2연결모듈(100')은 필터(1)가 원통형으로 말린 경우(도 8과 도 9참조)는 서로 밀착된다. 따라서 제1연결모듈(100)과 제2연결모듈(100')에는 서로 조립되기 위한 구조가 존재할 수 있는데, 도시되지는 않았으나 압입돌기, 후크 또는 자석과 같은 조립구조가 있을 수 있다. 이렇게 되면 필터본체(10)가 둥글게 말린 원통형상을 유지하기 위한 별도의 구조가 불필요하다.
도 13과 도 14에는 필터본체(10)와 제1 및 제2연결모듈(100.100')이 서로 조립된 상태가 단면도로 표현되어 있다. 참고로 도 13은 필터본체(10) 중에서 제1전극레이어(50)의 연결단부(51')가 제1연결모듈(100)의 모듈단자(120)와 적층된 모습을 표현한 것이고, 도 14는 필터본체(10) 중에서 제2전극레이어(70)의 연결단부(70')가 제2연결모듈(100')의 모듈단자(120)와 적층된 모습을 표현한 것이다.
도 13을 보면, 제1전극레이어(50)의 연결단부(51')가 상기 연결공간(113)에 안착되어 모듈단자(120)와 전기적으로 연결된 모습을 볼 수 있다. 보다 구체적으로 보면, 상기 연결공간(113)의 가장 바닥에는 모듈단자(120)가 위치하고, 그 위로 필터본체(10)가 안착되는데 제1전극레이어(50)-여과와이어(30)-제2전극레이어(70) 순이다. 따라서 모듈단자(120)에는 제1전극레이어(50)가 전기적으로 연결된다.
이때, 상기 필터본체(10)의 나머지 부분, 보다 정확하게는 상기 제1전극레이어(50)의 연결단부(51')의 주변부는 제1하우징(110)과 제2하우징(130) 사이에 차폐되어 절연된다. 특히 제2전극레이어(70)의 연결단부(70')는 제1하우징(110)과 제2하우징(130) 사이에 놓여 제1절연면(112)과 제2절연면(132) 사이에서 눌린다.
이때, 상기 모듈단자(120)와 상기 제1전극레이어(50)의 연결단부(51')의 사이에는 도전성 페이스트(140)가 존재할 수 있다. 즉, 모듈단자(120)와 제1전극레이어(50)의 연결단부(51') 사이에는 도전성 페이스트(140)가 도포되어 상기 모듈단자(120)와 제1전극레이어(50)가 서로 전기적으로 연결되는 것이다. 도 13에서 도전성 페이스트(140)가 얇은 층을 이룬 모습을 볼 수 있다. 물론, 도전성 페이스트(140)는 반드시 도포될 필요는 없고, 분사되거나 고체상태의 물질을 적층시키는 방식으로 삽입할 수도 있다.
상기 도전성 페이스트(140)는 일반적으로 유동성을 가지는 수지용액에 금속분말이나 무기산화물 등의 기능성 필러가 균일하게 분산된 상태의 복합재료로, 수백~수천 나노미터 직경의 금속 입자를 접착성이 있는 수지(Resin)에 분산시켜 제조한 것을 의미한다. 이와 같이 도전성 페이스트(140)는 모듈단자(120)와 제1전극레이어(50)의 연결단부(51') 사이를 결합시키는 접착제 역할을 함과 동시에, 이들을 전기적으로 연결시키는 기능도 한다.
물론 도전성 페이스트(140)가 사용되지 않고, 제2하우징(130)의 가압블록(135)에 의해서만 모듈단자(120)와 제1전극레이어(50)의 연결단부(51') 사이가 밀착될 수도 있고, 이들 사이가 레이저용접 등의 방식으로 결합될 수도 있다.
도 13을 보면, 제1전극레이어(50)의 연결단부(51')는 연결공간(113)에 위치하고 있지만, 제2전극레이어(70)의 전도체인 연결단부는 상기 연결공간(113)에서 벗어난 곳에 위치한다. 즉 상기 제2전극레이어(70)의 끝부분 일부는 제1절연면(112)과 제2절연면(132) 사이에 위치하는 것이다. 그리고 제1전극레이어(50)의 연결단부(51')와 제2전극레이어(70)의 연결단부(70') 사이는 서로 이격되어 자연스럽게 절연구간이 만들어진다.
도 13을 기준으로 보면, 상기 제1전극레이어(50)의 연결단부(51')와 제2전극레이어(70)의 연결단부(70')는 서로 높낮이가 다를 뿐 아니라, 좌우방향의 위치도 달라서 안정적인 절연이 이루어져 있다. 또한 상기 제1전극레이어(50)의 연결단부(51')와 제2전극레이어(70)의 연결단부(70') 사이는 가압블록(135)이 가로막고 있다고 볼 수도 있다.
이러한 단차는 제1전극레이어(50)와 제2전극레이어(70)의 길이가 서로 달라서 만들어진 것일 수도 있다. 즉, 제1전극레이어(50)와 제2전극레이어(70)는 끝부분의 길이가 다른 것이고, 제1전극레이어(50)와 제2전극레이어(70)의 사이에는 절연단차부(A)가 형성된다. 상기 절연단차부(A)는 제1전극레이어(50)와 제2전극레이어(70)의 길이가 서로 달라서 자연스럽게 만들어진 것일 수 있다. 이와 달리, 제1전극레이어(50)와 제2전극레이어(70)의 길이가 같지만, 제1전극레이어(50)의 연결단부(51')만 연결공간(113)에 둠으로써 절연단차부(A)가 만들어질 수도 있다.
이러한 절연단차부(A)로 인해서, 제1전극레이어(50)의 연결단부(51')는 연결공간(113)에 안착되어 상기 모듈단자(120)에 연결되고, 길이가 더 짧은 제2전극레이어(70)는 전도체의 연결단부(70')가 상기 연결공간(113)에서 벗어난 바깥쪽에서 상기 모듈하우징(110,130)에 의해 차폐될 수 있다.
도 14를 보면, 제2연결모듈(100')에서는 도 13과 반대로 구성되어 있다. 즉, 제2전극레이어(70)의 연결단부(70')는 연결공간(113)에 위치하고 있지만, 제1전극레이어(50)의 전도체인 연결단부(51')는 상기 연결공간(113)에서 벗어난 곳에 위치한다. 즉 상기 제1전극레이어(50)의 끝부분 일부는 제1절연면(112)과 제2절연면(132) 사이에 위치하는 것이다. 그리고 제1전극레이어(50)의 연결단부(51')와 제2전극레이어(70)의 연결단부(70') 사이는 서로 이격되어 자연스럽게 절연단차부(A)가 만들어진다.
도 14에서 도면부호 58은 제1전극레이어(50)의 연결단부(51')에 만들어진 절연단부이다. 상기 절연단부(58)는 보다 확실한 절연을 위해서 제1전극레이어(50)의 연결단부(51')를 감싸 절연시킨 것인데, 예를 들어 절연테이프로 제1전극레이어(50)의 연결단부(51')를 감싸 주변과 절연시킬 수 있다.
도 8과 도 9를 보면, 상기 제1연결모듈(100) 및 제2연결모듈(100')이 필터본체(10)의 양쪽에 각각 결합된다. 그리고, 상기 제1연결모듈(100)에서 돌출된 제1단자헤드(125)와 상기 제2연결모듈(100')에서 돌출된 제2단자헤드(125')는 서로 반대방향으로 돌출되어 있다. 따라서 제1연결모듈(100) 및 제2연결모듈(100') 사이의 절연거리가 커지고, 결과적으로 제1연결모듈(100) 및 제2연결모듈(100') 사이의 통전이 쉽게 이루어지지 않는다.
앞서 설명한 실시례에서 모듈하우징(110,130)은 제1하우징(110)과 제2하우징(130)으로 구성되지만, 상기 모듈하우징(110,130)은 한개의 몸체로 구성될 수도 있는데, 이 경우 제2하우징(130)이 생략되거나, 제1하우징(110)과 제2하우징(130)이 사출힌지를 통해 일체로 연결될 수도 있다. 제2하우징(130)이 없으면 상기 연결공간(113)의 모듈단자(120)는 노출되지만, 나머지 부분이 절연성 재질로 둘러싸이므로 절연성이 어느 정도 확보될 수 있다.
이상에서, 본 발명에 따른 실시례를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시례에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시례들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시례에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10: 공기정화용 필터 30: 여과레이어
50: 제1전극레이어 51: 절연와이어
53: 지지선 55: 전도부재
70: 제2전극레이어 73: 절연구역
100: 연결모듈 110: 제1하우징
120: 모듈단자 130: 제2하우징

Claims (28)

  1. 미세입자를 포집하는 유전체로 구성되는 여과레이어;
    상기 여과레이어의 양쪽에 각각 적층되고 전원을 인가받아 상기 여과레이어에 전기장을 통해 분극현상을 발생시키는 한 쌍의 전극레이어;와
    상기 한 쌍의 전극레이어의 양쪽 끝 중에서 적어도 어느 한 쪽에 결합되어 결합된 부분을 외부와 절연시키고, 상기 결합된 부분과 외부의 전원부 사이를 전기적으로 연결시키기 위한 모듈단자가 설치되는 연결모듈;을 포함하고,
    상기 연결모듈은
    내부에 연결공간이 있는 절연성 재질의 모듈하우징;과,
    상기 모듈하우징의 연결공간에 설치되어 상기 연결공간에 삽입된 상기 한 쌍의 전극레이어 중 어느 하나와 전기적으로 연결되고 단자헤드가 상기 연결공간의 바깥쪽으로 돌출되어 외부의 전원부와 연결되는 상기 모듈단자;를 포함하는 공기정화용 필터.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 전극레이어에는 상기 전원부에 전기적으로 연결가능하도록 노출된 연결단부들이 있고, 상기 연결모듈은 상기 연결단부들을 감싸도록 상기 전극레이어에 결합되는 공기정화용 필터.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 한 쌍의 전극레이어는
    상기 여과레이어의 한쪽에 적층되고 전원을 인가받을 수 있도록 전도성 재질을 포함하는 제1전극레이어와,
    상기 여과레이어의 반대쪽에 적층되고 전도성 재질을 포함하여 상기 제1전극레이어와 반대극성을 인가받거나 접지되는 제2전극레이어를 포함하고,
    상기 연결모듈의 모듈단자는 상기 제1전극레이어 또는 제2전극레이어 중 어느 하나와 전기적으로 연결되는 공기정화용 필터.
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 모듈하우징은
    상기 연결공간이 있는 제1하우징과,
    상기 제1하우징에 결합되면 상기 연결공간을 차폐하는 제2하우징을 포함하고,
    상기 한 쌍의 전극레이어 중 적어도 어느 하나는 상기 제1하우징과 제2하우징 사이를 통해 형성되는 상기 연결공간에 삽입되어 상기 모듈단자와 전기적으로 연결되는 공기정화용 필터.
  6. 청구항 5에 있어서, 상기 한 쌍의 전극레이어 중 어느 하나는 전도체가 외부로 노출된 연결단부가 상기 연결공간에 안착되어 모듈단자와 전기적으로 연결되고, 다른 하나는 전도체가 외부로 노출된 연결단부가 상기 연결공간에서 벗어난 곳에 위치하는 공기정화용 필터.
  7. 청구항 1에 있어서, 상기 한 쌍의 전극레이어를 구성하는 제1전극레이어와 제2전극레이어는 서로 길이가 달라서 제1전극레이어와 제2전극레이어의 사이에는 절연단차부가 있고, 상기 한 쌍의 전극레이어 중 상대적으로 길이가 더 긴 전극레이어는 전도체가 외부로 노출된 연결단부가 상기 모듈하우징의 연결공간에 안착되어 상기 모듈단자에 연결되고, 길이가 더 짧은 전극레이어는 전도체가 외부로 노출된 연결단부가 상기 연결공간의 바깥쪽에서 상기 모듈하우징에 의해 차폐되는 공기정화용 필터.
  8. 청구항 7에 있어서, 상기 연결모듈의 모듈하우징에 있는 연결공간 바닥에는 모듈단자가 안착되고, 상기 한 쌍의 전극레이어 중 어느 하나의 전극레이어에서 전도체가 외부로 노출된 연결단부가 상기 모듈단자의 표면에 적층되는 공기정화용 필터.
  9. 청구항 1에 있어서, 상기 모듈하우징을 구성하는 제1하우징에는 상기 모듈단자가 안착되는 연결공간이 있고, 상기 제1하우징에 조립되는 제2하우징에는 상기 연결공간 방향으로 가압블록이 돌출되어 상기 제1하우징과 제2하우징이 조립되면 상기 연결공간에서 적층된 상기 모듈단자와 상기 한 쌍의 전극레이어 중 어느 하나의 연결단부가 상기 가압블록에 의해 눌리는 공기정화용 필터.
  10. 청구항 5에 있어서, 상기 모듈하우징에는 단자홀이 관통되고, 상기 단자홀을 통해 상기 모듈단자에서 연결된 단자헤드가 외부로 돌출되는 공기정화용 필터.
  11. 청구항 1에 있어서, 상기 모듈하우징의 연결공간에 안착된 모듈단자와 상기 모듈단자에 적층되는 상기 한 쌍의 전극레이어 중 어느 하나의 연결단부 사이에는 도전성 페이스트가 구비되어 상기 모듈단자와 한 쌍의 전극레이어 중 어느 하나가 전기적으로 연결되는 공기정화용 필터.
  12. 청구항 1에 있어서, 상기 연결모듈은 상기 여과레이어 및 한 쌍의 전극레이어로 구성된 필터본체의 양쪽에 각각 결합되는 제1연결모듈 및 제2연결모듈로 구성되고, 상기 제1연결모듈과 제2연결모듈은 상기 한 쌍의 전극레이어를 구성하는 제1전극레이어와 제2전극레이어에 각각 전기적으로 연결되는 공기정화용 필터.
  13. 청구항 12에 있어서, 상기 제1연결모듈 및 제2연결모듈이 필터의 양쪽에 각각 결합되면, 상기 제1연결모듈에서 돌출된 제1단자헤드와 상기 제2연결모듈에서 돌출된 제2단자헤드는 서로 반대방향으로 돌출되는 공기정화용 필터.
  14. 청구항 12에 있어서, 상기 여과레이어 및 한 쌍의 전극레이어로 구성된 필터본체가 원통형상으로 말리면 상기 제1연결모듈 및 제2연결모듈은 서로 조립되어 결합된 상태로 유지되는 공기정화용 필터.
  15. 청구항 3에 있어서, 상기 제1전극레이어 또는 제2전극레이어 중 적어도 어느 하나는 다수가닥의 절연와이어를 포함하여 구성되는 공기정화용 필터.
  16. 청구항 15에 있어서, 상기 제1전극레이어는 다수가닥의 절연와이어와 절연체인 다수가닥의 지지선이 엮여 구성되되, 상기 제1전극레이어는 절연와이어와 지지선이 직조(織造)되는 공기정화용 필터.
  17. 청구항 15에 있어서, 상기 연결모듈은 상기 다수가닥의 절연와이어들의 심선이 노출된 연결단부들과 수직으로 결합되고, 상기 연결모듈에 설치된 모듈단자는 상기 연결단부들과 동시에 결합하여 전기적으로 연결되는 공기정화용 필터.
  18. 내부에 필터설치공간이 있는 정화기하우징;
    상기 정화기하우징에 설치되는 전원부;와
    상기 필터설치공간에 설치되면 상기 전원부에서 전원을 인가받는 필터;를 포함하고,
    상기 필터는
    미세입자를 포집하는 유전체로 구성되는 여과레이어;
    상기 여과레이어의 양쪽에 각각 적층되고 상기 전원부에서 전원을 인가받아 상기 여과레이어에 전기장을 통해 분극현상을 발생시킬 수 있는 한 쌍의 전극레이어;와
    상기 한 쌍의 전극레이어의 양쪽 끝 중에서 적어도 어느 한 쪽에 결합되어 결합된 부분을 외부와 절연시키고, 상기 결합된 부분과 상기 전원부 사이를 전기적으로 연결시키기 위한 모듈단자가 설치되는 연결모듈;을 포함하며,
    상기 연결모듈은
    내부에 연결공간이 있는 절연성 재질의 모듈하우징;과,
    상기 모듈하우징의 연결공간에 설치되어 상기 연결공간에 삽입된 상기 한 쌍의 전극레이어 중 어느 하나와 전기적으로 연결되고 단자헤드가 상기 연결공간의 바깥쪽으로 돌출되어 외부의 전원부와 연결되는 상기 모듈단자;를 포함하는 공기정화기.
  19. 청구항 18에 있어서, 상기 연결모듈은 상기 여과레이어 및 한 쌍의 전극레이어로 구성된 필터본체의 양쪽에 각각 결합되는 제1연결모듈 및 제2연결모듈로 구성되고, 상기 제1연결모듈과 제2연결모듈은 상기 한 쌍의 전극레이어를 구성하는 제1전극레이어와 제2전극레이어에 각각 전기적으로 연결되는 공기정화기.
  20. 청구항 18에 있어서, 상기 한 쌍의 전극레이어를 구성하는 제1전극레이어와 제2전극레이어는 서로 길이가 달라서 제1전극레이어와 제2전극레이어의 사이에는 절연단차부가 있고, 상기 한 쌍의 전극레이어 중 상대적으로 길이가 더 긴 전극레이어는 전도체가 외부로 노출된 연결단부가 상기 모듈하우징의 상기 연결공간에 안착되어 상기 모듈단자에 연결되고, 길이가 더 짧은 전극레이어는 전도체가 외부로 노출된 연결단부가 상기 연결공간의 바깥쪽에서 상기 모듈하우징에 의해 차폐되는 공기정화기.
  21. 청구항 19에 있어서, 상기 필터설치공간에는 상기 전원부에 연결된 제1연결단자와 상기 전원부에 제1연결단자와 반대극성으로 연결되거나 접지되는 제2연결단자가 설치되고, 상기 필터가 상기 필터설치공간에 설치되면 상기 제1연결모듈과 제2연결모듈은 상기 제1연결단자와 제2연결단자에 전기적으로 연결되는 공기정화기.
  22. 청구항 21에 있어서, 상기 제1연결모듈의 제1모듈단자와 제2연결모듈의 제2모듈단자는 서로 반대방향으로 돌출되고, 상기 제1연결단자와 제2연결단자는 상기 제1모듈단자 및 제2모듈단자의 높이에 맞게 서로 높이를 달리하여 다른 위치에 설치되는 공기정화기.
  23. 청구항 21에 있어서, 상기 필터는 상기 여과레이어 및 한 쌍의 전극레이어로 구성된 필터본체가 둥글게 말려 원통형상이 되고, 상기 제1연결단자 또는 제2연결단자 중 어느 하나는 상기 연결모듈에서 돌출된 모듈단자의 단자헤드가 상기 원통형상의 필터의 중심을 기준으로 회전하면서 그리는 가상의 원형연장선을 따라 만들어지는 공기정화기.
  24. 청구항 21에 있어서, 상기 필터의 제1연결모듈의 제1단자헤드 및 제2연결모듈의 제2단자헤드는 서로 반대방향으로 돌출되고, 상기 제1연결단자와 제2연결단자는 상기 제1연결모듈 및 제2연결모듈의 높이에 대응하여 서로 이격된 상태로 각각 원형으로 연장되는 공기정화기.
  25. 청구항 21에 있어서, 상기 필터는 일방향으로 연장되는 평판구조로 양단에 각각 제1연결모듈 및 제2연결모듈이 구비되고, 상기 제1연결단자와 제2연결단자는 상기 제1연결모듈의 제1단자헤드 및 제2연결모듈의 제2단자헤드에 대응하는 위치에 있는 공기정화기.
  26. 청구항 25에 있어서, 상기 제1연결단자는 서로 높이를 달리하거나 좌우 위치를 달리하는 한 쌍으로 구성되고, 상기 제2연결단자도 서로 높이를 달리하거나 좌우 위치를 달리하는 한 쌍으로 구성되는 공기정화기.
  27. 청구항 19에 있어서, 상기 한 쌍의 전극레이어 중 적어도 어느 하나의 전극레이어는 다수가닥의 절연와이어와 절연체인 다수가닥의 지지선이 엮여 구성되되, 상기 전극레이어는 절연와이어와 지지선이 직조(織造)되는 공기정화기.
  28. 청구항 27에 있어서, 상기 연결모듈은 상기 다수가닥의 절연와이어들의 심선이 노출된 연결단부들을 가로질러 결합되고, 상기 연결모듈에 설치된 모듈단자는 상기 연결단부들과 동시에 결합하여 전기적으로 연결되는 공기정화기.
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