KR102428401B1 - 재생 가능한 정전 필터, 정전 필터 재생 시스템 및 정전 필터 재생 시스템을 구비한 공기 청정기 - Google Patents

재생 가능한 정전 필터, 정전 필터 재생 시스템 및 정전 필터 재생 시스템을 구비한 공기 청정기 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 재생 가능한 정전 필터, 정전 필터 재생 시스템 및 정전 필터 재생 시스템을 구비한 공기 청정기에 관한 발명이다. 본 발명에 따른 정전 필터는, 나노 구리 입자를 포함하고, 정전 필터 여재를 산(pleats)형으로 절곡하여 형성되는 필터 부재, 일정 간격으로 배치되는 필터 부재의 절곡된 오목부에 대향하는 위치에 배치되고, 산의 길이 방향으로 연장되는 금속 와이어; 필터 부재의 외주부를 감싸도록 형성되는 프레임; 및 프레임의 내측에 삽입되고, 금속 와이어와 연결되는 방전 극판을 구비한다. 본 발명에 따르면, 상기한 정전 필터 부재의 방전 극판을 통해, 금속 와이어에 전압을 인가함으로써, 필터 부재의 나노 구리와 금속 와이어 사이에 정전하를 형성시켜, 시간에 따라 소모되는 정전기력을 재생시킬 수 있다.

Description

재생 가능한 정전 필터, 정전 필터 재생 시스템 및 정전 필터 재생 시스템을 구비한 공기 청정기{REGENERABLE ELECTRET FILTER, ELECTRET FILTER REGENRATION SYSTEM AND AIR CLEANER USING THE SAME}
본 발명은 재생 가능한 정전 필터, 정전 필터 재생 시스템 및 정전 필터 재생 시스템을 구비한 공기 청정기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 정전 필터의 장시간 사용에 따라 정전기력을 상실하는 경우에도, 정전기량을 보충시켜 재사용 가능하게 할 수 있는 정전 필터, 정전 필터 재생 시스템 및 정전 필터 재생 시스템을 구비한 공기 청정기에 관한 발명이다.
대기환경의 오염이 심각해짐에 따라, 최근 미세 먼지 또는 유해 가스 제거용 에어필터가 구비된 공기 청정기를 실내에 설치하여 사용하는 경우가 증가하고 있다.
특히, 입경이 2.5㎛ 이하의 입자(PM2.5)의 경우 미세 입자가 폐까지 침입하여 침착되는 경우 외부로 방출하기 어렵고, 미세 먼지에는 중금속과 유기 화합물을 비롯한 많은 유해 물질이 포함되어 있어, 실내 공기질 향상을 위해 제거의 필요성이 매우 크다. 따라서, 이러한 미세 먼지를 제거할 수 있는 집진 필터에 관하여 최근 많은 연구가 수행되고 있다.
특히, 특허문헌 1에 개시된 바와 같이, 폴리프로필렌 계열의 정전 부직포 원단을 이용한 정전 필터가 갖는 정전기적 인력을 이용해 미세 먼지를 포집하는 기술이 널리 이용되고 있다.
특허문헌 1: 대한민국 공개특허공보 제10-2020-0033669호
그런데, 종래의 정전 필터의 경우 장시간 사용 시에 필터 여재가 가지는 정전 특성이 감소하여 집진 효율이 급격히 저하되는 문제가 있어서 주기적으로 자주 교체해 줄 필요가 있었다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 특허문헌 1에서는 폴리프로필렌 계열의 정전 부직포 원단의 적어도 일면에 나노 섬유 시트가 적층된 적층체를 하나 이상 더 포함시켜 물리적 포집 능력을 향상시킴으로써, 정전 특성이 소멸된 후에도 80% 이상의 먼지 포집 효율을 확보할 수 있도록 하고 있다.
그러나, 이러한 방식은 필터 여재에 기존의 정전 부직포 외에 추가의 시트를 추가함으로써, 포집 성능 자체를 물리적으로 높여서 문제를 해결하는 것이기 때문에 기존의 정전 필터의 정전 성능을 재생시키는 것이 아니다.
또한, 정전 특성이 없는 나노 시트에 의해 먼지 포집율을 높이기 위해서는, 시트를, 정전 부직포 보다 조밀하게 구성할 수 밖에 없어, 필터 여재를 통과하는 공기의 통기량이 저하될 수 밖에 없기 때문에, 해당 필터가 적용된 공기 청정기의 청정 능력이 저하되는 문제가 발생하게 된다.
특히, 정전 부직포의 정전 특성이 그대로 유지되는 기간에는, 나노 시트는추가적인 여과 기능의 향상을 제공할 수 없기 때문에, 정전 부직포의 정전 특성이 소멸되기 이전에는, 나노 시트의 추가는 불필요하게 필터를 통과하는 공기 유량만을 저하시키는 것이 된다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 정전 필터에 직접 전압을 인가하여 정전 필터의 정전기력을 보충함으로써, 정전기력이 소모된 경우에도 이를 재생하여 사용할 수 있는 정전 필터, 정전 필터 재생 시스템 및 정전 필터 재생 시스템을 구비한 공기 청정기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 재생 가능한 정전 필터는, 나노 구리 입자를 포함하고, 정전 필터 여재를 산(pleats)형으로 절곡하여 형성되는 필터 부재; 일정 간격으로 배치되는 필터 부재의 절곡된 오목부에 대향하는 위치에 배치되고, 산의 길이 방향으로 연장되는 금속 와이어; 필터 부재의 외주부를 감싸도록 형성되는 프레임; 프레임의 내측에 삽입되고, 금속 와이어와 연결되는 방전 극판을 구비하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기한 정전 필터의 필터 부재는 정전 필터 여재를 복수매 적층하여 이루어지고, 금속 와이어는 적층된 정전 필터 여재 사이에 삽입될 수 있다.
바람직하게는, 상기한 정전 필터의 금속 와이어는 상하로 복수개 구비되고,방전 극판은 각각의 금속 와이어마다 구비될 수 있다.
바람직하게는, 상기한 정전 필터의 정전 필터 여재는, 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌에, 나노 구리가 함침된 마스터 배치 칩을 혼합한 소재를 방사하여 제조될 수 있다.
바람직하게는, 상기한 정전 필터의 정전 필터 여재는, 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌을 방사하여 제조되는 여재의 표면에 나노 구리가 함침하여 제조될 수 있다.
바람직하게는, 상기한 정전 필터의 금속 와이어의 외부 노출 표면과 대응되는 위치에는, 절연 소재로 구성되는 안전 커버가 구비될 수 있다.
바람직하게는, 상기한 정전 필터의 금속 와이어가 설치된, 정전 필터의 노출면에는, 절연소재로 구성되는 안전망이 설치될 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 정전 필터 재생 시스템은, 상기한 정전 필터; 상기 정전 필터의 방전 극판에 전기적으로 접속된 전원 공급부; 전원 공급부에서 공급되는 전압의 크기를 제어하기 위한 제어부;를 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기한 정전 필터 재생 시스템의 제어부는, 일정 시간 간격으로, 소정 시간 동안 상기 방전 극판을 통해 상기 금속 와이어에 전압을 인가하도록 전원 공급부를 제어 할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 정전 필터 재생 시스템을 구비한 공기 청정기는, 외부로부터 유입된 공기가 통과하는 내부공간을 제공하며, 공기가 내부공간을 통과하면서 정화되어 외부로 배출되도록 하는 본체부; 본체부 내부의 상기 공기의 유동 경로 상에 설치되는, 청구항 1에 따른 정전 필터; 공기를 외부로부터 흡입하기 위한 송풍기; 방전 극판에 전기적으로 접속된 전원 공급부; 전원 공급부에서 공급되는 전압의 크기를 제어하기 위한 제어부;를 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기한 공기 청정기의 제어부는, 일정 시간 간격으로, 방전 극판을 통해, 상기 금속 와이어에 전압을 인가하도록 전원 공급부를 제어할 수 있다.
상기한 공기 청정기의 제어부는, 본체부의 프론트 커버가 개방되는 것을 감지하는 경우에, 전원 공급부에 의한 전원 공급을 중단하도록 제어할 수 있다.
본 발명에 의하면, 필터 여재에 최초로 부여된 정전하 양이 감소하는 경우에, 주기적으로 정전 필터에 구비된 금속 와이어에 전압을 인가하는 것에 의해, 정전하를 보충시킬 수 있어, 고가의 정전 필터를 장기간 사용할 수 있게 된다.
또한, 본 발명에 의하면, 필터 재생 공정 동안 인가되는 전압에 의해 형성되는 전기장에 의해, 대전된 미세 먼지가 특정 방향으로 이동되도록 함으로써, 미세 먼지 포집 능력이 향상되도록 할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 필터 여재의 표면에 구리와 같은 향균 기능을 갖는 나노 입자를 도포하거나, 또는 나노 입자가 함침된 마스터 배치 칩을 이용하여 필터 여재를 생산함으로써, 필터 여재가 갖는 항균 성능을 향상시키는 것이 가능하다. 또한, 필터 여재에 포함된 나노 구리 입자로 인하여, 필터 재생 시에 재생 효과를 더욱 상승시킬 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 바람직한 실시예의 정전 필터를 도시한 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 정전 필터의 부분 확대도.
도 3a는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 정전 필터의 부분 측면도.
도 3b는 본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따른 정전 필터의 부분 측면도.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 정전 필터이 필터 여재의 제조 공정을 설명하기 위한 설명도.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 정전 필터 재생 시스템을 도시한 구성도.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 공기 청정기를 도시한 구성도.
본 명세서 및 청구범위에서 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시 예에 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. 또한 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 바람직한 실시예의 정전 필터(100)를 도시한 도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 정전 필터의 부분 확대도이고, 도 3a는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 정전 필터의 부분 측면도이고, 도 3b는 본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따른 정전 필터의 부분 측면도이다.
먼저 도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 정전 필터(100)는 필터 부재(10), 금속 와이어(12), 프레임(20) 및 방전 극판(14, 15)을 포함하여 이루어진다.
필터 부재(10)는, 정전 필터(100)로 유입되는 공기 중에 포함된 미세 먼지, 미생물, 바이러스 등을 정전기적 인력 및 여과 방식에 의해 제거해주는 기능을 수행한다. 필터 부재(10)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 나노 구리 입자를 포함하고, 정전성 여과지를 산(pleats)형으로 절곡하여 형성된다. 그리고, 필터 부재(10)는 정전하가 부여된 섬유상의 정전 필터 여재를 복수매 적층하여 이루어질 수 있다. 그리고, 바람직하게는 필터 부재(10)는 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌에, 나노 구리가 함침된 마스터 배치 칩을 혼합한 소재를 방사하여 제조된다. 구체적인 정전 필터 여재의 제조 방법에 대해서는 도 5를 참조하여 후술하기로 한다. 필터 부재(10)는 최초 제조 시에 코로나 대전 장치를 이용하여 소정량의 정전하가 부여된 상태로 제조될 수 있으며, 이후 사용에 따라 정전하가 소모되는 경우 후술하는 재생 방식에 의해 정전하를 보충시킬 수 있다.
금속 와이어(12)는, 와이어 형태의 금속 소재로 이루어진 부재이다. 도 1, 도 2, 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이 금속 와이어(12)는 필터 부재(10)의 산의 오목부(11)에 대향하는 위치에, 필터 부재(10)의 내측에 위치한다. 금속 와이어(12)의 양단 간에 전압을 걸어주면 금속 와이어(12)를 통해 전류가 흐르도록 되어 있다. 이러한 전류로 인해, 금속 와이어(12)와 인접하는 필터 부재(10)에 포함된 나노 구리 사이에 전위차 등에 의해 직접적으로 정전하를 부여하는 것이 가능하게 된다. 한편, 도 3a, 3b에서는 금속 와이어(12)와 필터 부재(10)가 일정 간격으로 이격되어 있는 것으로 나타나 있으나, 금속 와이어(12)와 필터 부재(10)가 맞닿아 있어도 좋으며, 금속 와이어(12)와 필터 부재(10) 사이의 간격은, 금속 와이어(12)에 흐르는 전류에 의해, 필터 부재(10)에 정전하를 부여할 수 있는 한계를 고려하여 결정될 수 있다.
한편, 도 3a에서는 금속 와이어(12)가 필터 부재(10)의 외부에 구비되는 것으로 도시하고 있으나, 본 발명의 범위는 이에 한정되지 않는다. 예컨대, 도 3b에서 도시된 바와 같이, 금속 와이어(12)는 정전 필터 여재 복수매 적층되어 이루어지는 필터 부재(10)에 있어서, 각 필터 여재 사이에 삽입되도록 할 수 있다. 이 경우, 금속 와이어(12)는 필터 부재(10)의 산(pleats)의 정상 부분에 해당하는 필터 부재(10)의 내측에 삽입되는 형태가 된다. 그리고, 이 경우, 필터 부재(10)를 구성하는 나노 구리 성분에 직접적으로 전류가 흐르도록 할 수 있어 더욱 효과적으로 필터 부재(10)에 정전하를 부여하는 것이 가능하게 된다.
또한, 도 3a에 도시된 바와 같이, 금속 와이어(12)는 복수 개의 금속 와이어(12a, 12b)로 이루어질 수 있으며, 외부이 고전압 발생원을 통해, 필터 부재(10)를 사이에 두고 서로 대향하는 2개의 금속 와이어(12a, 12b) 사이에 일정한 전위차가 형성되도록 할 수 있다. 이 경우, 대향하는 금속 와이어(12a, 12b) 사이에 방전을 발생시켜, 이에 의해 생성되는 전하를 이용하여 필터 부재(10)를 재생하는 것도 가능하게 된다. 또한, 2개의 금속 와이어(12a, 12b) 사이의 필터 부재(10)에 포함된 나노 구리 성분을 이용한 필터 재생 효과 또한 향상시킬 수 있다. 또한, 이 경우, 2개의 금속 와이어(12a, 12b) 사이에는 전기장이 발생하게 되는바, 필터 부재(10)의 통과하는 대전된 입자가 쿨롱 힘에 의해 필터 부재(10) 측에 용이하게 부착되게 할 수 있다. 따라서, 필터 부재(10) 자체가 가지고 있는 정전기적 인력에 더하여, 2개의 금속 와이어(12a, 12b) 사이에서 생성된 전기장에 의한 쿨롱 힘에 의해, 미세 먼지의 포집 능력을 향상시킬 수 있게 된다.
프레임(20)은 필터 부재(10)를 외주부를 감싸도록 형성되는 틀 형상을 갖는 부재로서, 정전 필터(100)의 형상을 유지하고, 후술하는 방전 극판을 그 내부에 유지하는 역할을 수행한다. 프레임(20)은 안전을 위해 절연 소재로 이루어지는 것이 바람직하다.
방전 극판(14, 15)은 프레임(20)의 내측에 삽입되고, 서로 대향 배치되는 2개의 극판으로 형성되는 부재이다. 금속 와이어(12a, 12b)의 양단은 각각 방전 극판(14, 15)에 전기적으로 접속되어 있고, 각각의 방전 극판(14, 15)은 외부의 고전압 발생원(전원 공급부)(120)의 +단자 및 -단자에 전기적으로 접속된다. 따라서, 전원 공급부(120)에 의해 대향하는 방전 극판(14, 15) 사이에 일정한 전위차를 부여함으로써, 금속 와이어(12)에 전류가 흐를 수 있도록 한다.
한편, 도 1에서 도시된 실시예에서는, 방전 극판(14, 15)은 복수의 금속 와이어(12)에 대하여 양 단에 1개씩 구비되도록 하고 있으나, 본 발명은 상기한 예로 제한되지 않는다. 예컨대, 전술한 도 3a의 예와 같이, 대향하는 2개의 금속 와이어(12a, 12b)에 전위차를 발생시키는 경우에는, 각각의 금속 와이어(12a, 12b)마다 별개의 방전 극판(14, 15)이 구비되도록 할 수도 있다.
한편, 금속 와이어(12)를 이용한 정전 필터(100)의 재생 시에는 금속 와이어(12)에 고전압이 발생하기 때문에, 사용자가 정전 필터(100)와 접촉하게 되는 경우, 감전의 우려가 있다. 따라서, 도 3a에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에서는, 금속 와이어(12)의 노출면을 외부로부터 보호하기 위한 절연 소재의 안전 커버(13)가 구비될 수 있다. 안전 커버(13)는 금속 와이어(12)의 형상을 따라 내측으로 오목한 단면 형상을 가질 수 있으며, 금속 와이어(12)의 길이 방향을 따라 연장하고, 양 단부는 프레임(20)에 고정될 수 있도록 구성할 수 있다.
또한, 보다 감전 위험을 낮추기 위하여, 정전 필터(100)는, 절연 소재로 구성된 안전망(30)을 더 구비할 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이 안전망(30)은 필정전 필터(100)와 동일한 크기의 단면적을 갖는 판상형 부재로서, 도시되지 않는 연결 부재를 통해, 정전 필터(100)의 프레임(20)에 연결되도록 할 수 있다. 도 1의 예에서는 정전 필터(100)의 흡입측 면에만 안전망(30)이 구비되도록 개시하고 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 도 3a에서 도시된 바와 같이, 금속 와이어(12a, 12b)가 필터 부재(10)의 앞 뒷면에 모두 구비되는 경우에는, 안전망(30)도 정전 필터(100)의 흡입측 표면 및 토출측 표면 양측에 모두 구비되는 것이 바람직하다.
이하에서는 도 4를 참조하여, 본 발명에 따른 정전 필터(100)의 필터 부재(20)를 구성하는 정전 필터 여재의 제조 방법에 대해서 상세히 설명한다.
도 4는 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 정전 필터(100)의 필터 부재(20)를 구성하는 정전 필터 여재의 제조 공정을 설명하기 위한 설명도이다.
필터 부재(20)를 구성하는 정전 필터 여재는, 부직포 형상의 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌과 같은 고분자 소재로 구성될 수 있다.
부직포 형상으로 정전 필터 여재를 형성할 때에는, 도 4에서 도시된 바와 같이, 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌에, 나노 구리가 함침된 마스터 배치 칩을 혼합한 다음, 이를 용융한 후, 고압으로 분사(Melt Blown, MB)하거나, 스펀 본드(Spun bond, SB) 방식에 의해 방사하여 부직포 형상으로 제조할 수 있다.
한편, 바람직하게는, 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌과 같은 고분자 물질과, 나노 구리로 이루어지는 마스터 배치 칩은 1:9 내지 2:8의 혼합 비율로 혼합되되, 정전 필터의 재생 시에 공급되는 전하량 및 필터가 요구하는 항균 성능에 따라 배합 비율을 달리 할 수 있다.
또는, 나노 구리 입자의 용액에 정전 필터 여재를 함침(dipping)시키거나 또는 코로나 방전 등을 통해 발생한 나노 구리 입자를 정전 필터 여재의 처리 표면에 분사하여 증착시키는 방식으로도 제조 가능하다.
상기한 방식으로 정전 필터(100)의 필터 부재(10)를 구성하는 정전 필터 여재를, 나노 구리 입자가 혼입된 구리 혼방 여재로 구성함으로써, 필터 부재(10)에 인접 또는 삽입된 금속 와이어(12)에 전류를 흐르게 하는 경우 정전하를 보충할 수 있게 되며, 또한, 나노 입자가 가진 항균력에 의해, 필터 표면에 바이러스, 미생물등이 부착되는 경우, 이를 사멸시킬 수 있다. 따라서, 이들이 부패하면서 생기는 생물학적 휘발성 유기 화학물질(MVOC)에 의해 악취가 발생하는의 등 2차 오염을 발생도 방지시킬 수 있게 된다.
이하에서는 도 5를 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예에따른 정전 필터(100)의 재생 시스템에 대해서 상세히 설명한다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 정전 필터 재생 시스템을 도시한 구성도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 정전 필터 재생 시스템은, 도 1 내지 도 4에서 도시된 정전 필터(100), 전원 공급부(110) 및 제어부(120)를 구비한다.
전원 공급부(110)는 정전 필터(100)의 방전 극판(14, 15)에 각각 전기적으로 연결되어, 방전 극판(14, 15)에 소정의 전위차가 발생하도록 전압을 인가한다.
제어부(120)는, 전원 공급부(110)를 통해 인가되는 전압의 크기 및 시간을 제어하는 기능을 수행한다. 제어부(120)는 일정 시간 간격을 통해 주기적으로 전원 공급부(110)로부터, 정전 필터(100)의 방전 극판(14, 15)에 전압이 인가되도록 전원 공급부(110)를 제어함으로써, 정전 필터(100)를 주기적으로 재생시킨다. 전압이 가해지는 주기는 예컨대, 정전 필터(100)가 적용된 공기 청정기의 가동 시간, 가동 시에 공기 오염의 정도, 장착된 정전 필터(100)의 재생 전 정전하 보유량을 고려하여 가변적으로 설정될 수 있다. 또한, 가해지는 전압의 크기도, 재생 공정 사이의 시간 간극에 따라 정해질 수 있으며, 사용되는 정전 필터(100)의 사양에 따라 가변 가능하다.
상기한 본 발명에 따른 정전 필터(100)의 재생 시스템에 의하면, 필터 여재에 최초로 부여된 정전하 양이 감소하는 경우에, 주기적으로 정전 필터(100)에 구비된 금속 와이어(12)에 전압을 인가하는 것에 의해, 정전하를 보충시킬 수 있어, 고가의 정전 필터(100)를 장기간 사용할 수 있게 된다.
이하에서는 도 6을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 재생 가능한 정전 필터(100)가 사용된 공기 청정기에 대해서 상세히 설명한다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 공기 청정기를 도시한 구성도이다.
도 1을 참조하면, 공기 청정기(200)는, 본체부(210), 본체부(210) 내에 삽입되는 도 1 내지 도 4에 도시된 정전 필터(100) 및 도 5에 도시된 전원 공급부(110) 및 제어부(120), 송풍기(220)를 포함한다.
그리고, 본체부(210)의 전면에는 실내 공기를 흡입하기 위한 흡입구(231)가 형성된 프론트 커버(230)가 설치되고, 본체부(210)의 상면에는 필터에 의해 여과된 공기가 토출되는 토출구(260)가 형성될 수 있다. 도 5에서는 흡입구(231)가 프론트 커버(230)이 측면에 형성되고, 토출구(260)가 본체부(210)의 상면에 형성되어 있지만, 본 발명은 이러한 구조에 한정되지 않고, 프톤트 커버(230)의 정면에 형성된 흡입구를 통해 흡입하여, 본체부(210)의 측면에 형성된 배출구를 통해 배출하여도 된다.
송풍기(220)는 모터등을 동력원으로 회전하는 터보 팬과 같은 회전 요소들의 회전력에 의해, 프론트 커버(230)에 형성된 토출구(260)로부터 실내 공기를 흡입하여, 본체부(210)의 토출구(260)를 통해 외부로 토출하는 기능을 수행한다.
또한, 본체부(210) 내에는 전술한 정전 필터(100)외에 목적에 따라 다양한 필터가 추가될 수 있다. 도 6에서는 정전 필터(100)의 안전망(30)의 전면에, 비교적 큰 직경의 입자를 걸러주기 위한 프리필터(240)가 구비되는 것만이 도시되어 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 정전 필터(100) 후방에는 악취 등을 제거할 수 있는 활성탄 필터와 같은 탈취 필터나, 먼지등을 추가로 집진할 수 있는 전기 집진 필터나, 헤파 필터 등을 더 구비하여도 된다.
한편, 표현의 한계로 인하여, 도 6에는 도시되어 있지 않으나, 본체부(210)의 내부에는, 정전 필터(100)의 방전 극판(14, 15)에 각각 전기적으로 연결되어, 방전 극판(14, 15)에 소정의 전위차가 발생하도록 전압을 인가하는 전원 공급부(110)와, 전원 공급부(110)를 통해 인가되는 전압의 크기 및 시간과, 송풍기(220)의 회전력을 제어하는 기능을 수행하는 제어부(120)가 구비된다. 전원 공급부(110)와 제어부(120)의 구체적인 구성에 대해서는 이미 도 5를 참조하여 설명한바, 중복된 설명은 생략하기로 한다. 한편 본체부(210)와 프론트 커버(230) 사이에 접촉 센서를 구비하여, 프론트 커버(230)의 탈착 여부를 감지하는 한편, 그 감지 결과에 따라, 제어부(120)는, 정전 필터(100)에 대한 전원 공급부(110)에 의한 전원 공급을 차단할 수 있다. 이를 통해, 필터 재생 기능을 수행 중에 사용자가 부주의하게 프론트 커버(230)를 개방하는 경우에, 정전 필터(100)를 접촉함에 의해 발생할 수 있는 감전 문제를 미연에 방지하는 것이 가능하다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본체부(210)에는 디스플레이부(211) 및 조작부(212)를 더 구비할 수 있다. 디스플레이부(211)에서는 현재 실내 공기질 상태, 공기 청정기(200)의 동작 상태, 필터의 교체 알람, 또는 필터 재생 필요 알람등을 표시할 수 있다. 또한, 조작부(212)에서는, 공기청정기(200)의 전원 조작, 송풍기(220)의 회전력 조절, 정전 필터(100)의 재생 기능 조작등을 입력받는 복수의 버튼들로 이루어질 수 있다. 전술한 제어부(120)는 자체 알고리즘에 따라 일정 시간 간격으로 필터 재생 기능을 실시할 수 있으나, 조작부(212)를 통해 운전자가 필터 재생 명령을 입력하는 경우에, 미리 정해진 크기의 전압을 정전 필터(100)의 방전 극판(14, 15)에 인가하도록, 전원 공급부(110)를 제어할 수 있다.
상기한 본 발명에 따른 공기 청정기(100)에 의하면, 실내 공기를 외부로부터 본체부(210) 내부로 흡입하여, 정전 필터(100)에 의해 여과한 다음, 본체부(210)의 외부로 토출하여 실내 공기를 정화하는 것이 가능하다. 또한, 자동으로 또는 사용자의 조작에 의해 정전 필터(100)의 재생 기능을 수행함으로써, 시간에 따라 소모되는 정전하를 보충하여 정전 필터(100)의 여과 성능을 장시간 유지하는 것이 가능하다. 또한, 프론트 커버(230)의 개방 시에는 정전 필터(100)로의 전원 공급을 차단하여 재생 기능을 중단함으로써, 사용자의 감전을 미연에 방지하는 것도 가능하게 된다.
10: 필터 부재 11: 오목부
12: 금속 와이어 13: 안전 커버
14, 15: 방전 극판 20: 프레임
30: 안전망 100: 정전 필터
110: 전원 공급부 120: 제어부
200: 공기 청정기

Claims (12)

  1. 나노 구리 입자를 포함하고, 정전 필터 여재를 산(pleats)형으로 절곡하여 형성되는 필터 부재;
    일정 간격으로 배치되는 상기 필터 부재의 절곡된 오목부에 대향하는 위치에 배치되고, 상기 산의 길이 방향으로 연장되는 금속 와이어;
    상기 필터 부재의 외주부를 감싸도록 형성되는 프레임;
    상기 프레임의 내측에 삽입되고, 상기 금속 와이어와 연결되는 방전 극판을 구비하고,
    상기 필터 부재는 상기 정전 필터 여재를 복수매 적층하여 이루어지고,
    상기 금속 와이어는 적층된 상기 정전 필터 여재 사이에 삽입되고,
    상기 정전 필터 여재는,
    폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌에, 나노 구리가 함침된 마스터 배치 칩을 혼합한 소재를 방사하여 제조되는 것을 특징으로 하는 재생 가능한 정전 필터.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 금속 와이어는 상하로 복수개 구비되고,
    상기 방전 극판은 각각의 금속 와이어마다 구비되는, 재생 가능한 정전 필터.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 금속 와이어의 외부 노출 표면과 대응되는 위치에는, 절연 소재로 구성되는 안전 커버가 구비되는, 재생 가능한 정전 필터.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 금속 와이어가 설치된, 상기 정전 필터의 노출면에는, 절연소재로 구성되는 안전망이 설치되는, 재생 가능한 정전 필터.
  8. 청구항 1 에 따른 정전 필터;
    상기 방전 극판에 전기적으로 접속된 전원 공급부;
    상기 전원 공급부에서 공급되는 전압의 크기를 제어하기 위한 제어부;를 구비한 정전 필터 재생 시스템.
  9. 청구항 8 에 있어서,
    상기 제어부는, 일정 시간 간격으로, 소정 시간 동안 상기 방전 극판을 통해 상기 금속 와이어에 전압을 인가하도록 상기 전원 공급부를 제어하는, 정전 필터 재생 시스템.
  10. 외부로부터 유입된 공기가 통과하는 내부공간을 제공하며, 상기 공기가 상기 내부공간을 통과하면서 정화되어 외부로 배출되도록 하는 본체부;
    상기 본체부 내부의 상기 공기의 유동 경로 상에 설치되는, 청구항 1에 따른 정전 필터;
    상기 공기를 외부로부터 흡입하기 위한 송풍기;
    상기 방전 극판에 전기적으로 접속된 전원 공급부;
    상기 전원 공급부에서 공급되는 전압의 크기를 제어하기 위한 제어부;를 구비한 정전 필터 재생 시스템을 구비한 공기 청정기.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 제어부는, 일정 시간 간격으로, 상기 방전 극판을 통해, 상기 금속 와이어에 전압을 인가하도록 상기 전원 공급부를 제어하는, 정전 필터 재생 시스템을 구비한 공기 청정기.
  12. 청구항 10에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 본체부의 프론트 커버가 개방되는 것을 감지하는 경우에, 상기 전원 공급부에 의한 전원 공급을 중단하도록 제어하는, 정전 필터 재생 시스템을 구비한 공기 청정기.
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