KR20150119780A

KR20150119780A - 방충망 장치

Info

Publication number: KR20150119780A
Application number: KR1020140046129A
Authority: KR
Inventors: 전병옥
Original assignee: 주식회사 광세로
Priority date: 2014-04-16
Filing date: 2014-04-16
Publication date: 2015-10-26

Abstract

본 발명은 방충망 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 방충망의 메쉬를 지나치게 조밀하게 구성하지 않더라도 미세 먼지를 효과적으로 제거함으로써 통풍성이 확보되면서도 실내 공기를 쾌적한 상태로 유지할 수 있는 방충망 장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 방충망 장치는 정전기를 이용하여 미세 먼지를 제거하는 방충망 장치에 있어서, 공기가 유동되는 방충망; 및 상기 방충망에 정전기를 유발하여 미세 먼지가 흡착되도록 하는 정전기발생장치를 포함하고, 상기 정전기발생장치는 정전기발생전위를 발생하는 정전기발생모듈; 및 상기 정전기발생모듈로부터 발생된 정전기발생전위가 인가되는 방전전극을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 방충망 장치에 의하면, 인위적으로 양전위 및 음전위을 형성하여 미세 먼지를 제거하는 방식이므로 구조가 간결, 단순하고 방충망의 메쉬를 지나치게 조밀하게 구성하지 않더라도 미세 먼지를 효과적으로 제거할 수 있다.
이에 따르면, 통풍성이 확보되면서도 실내 공기를 쾌적한 상태로 유지할 수 있는 효과가 있고, 양전위를 띄고 있는 납, 카드뮴 등과 같은 미세한 중금속 먼지를 효과적으로 제거할 수 있어서 근래 사회문제로 심각하게 대두되고 있는 황사문제를 해결할 수 있다.

Description

방충망 장치{MOSQUITO NET APPARATUS}

본 발명은 방충망 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 방충망의 메쉬를 지나치게 조밀하게 구성하지 않더라도 미세 먼지를 효과적으로 제거함으로써 통풍성이 확보되면서도 실내 공기를 쾌적한 상태로 유지할 수 있는 방충망 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 방충망은 모기나 파리와 같은 해충의 실내 유입을 차단하기 위한 용도로 사용되는 것으로 창문이나 출입문에 설치된다.

근래에는 황사와 같은 미세 중금속 먼지의 유해성이 사회적 문제로 대두 됨에 따라 방충망에 미세 먼지의 여과 기능을 부여한 기술들이 제안되어 있다.

예컨대, 대한민국 등록특허 제10-1192996호(등록일자:2012. 10. 15, 첨부도면 도1 참조)에는 창문이나 출입문에 설치되는 방충망에 있어서, 파이버 글라스로 이루어진 메쉬의 일면에, 원사직경(D) 60㎛ 이하의 정전기가 많은 합섬 모노필라멘트사를 사용하여 제직된 모노필라멘트 메쉬가 접합되어 일체화된 형태로서, 상기 모노필라멘트 메쉬는 개공 크기(M)가 150㎛ 이하가 되며, 개공율이 40～60％ 범위가 되도록 제직된 것으로, 양면 발수가공 후에 일면을 UV처리에 의해 표면을 개질하여 친수성을 향상시켜, 파이버 글라스 메쉬와 접합하는 일면에만 발수성을 갖도록 가공된 것이며, 상기 파이버 글라스로 이루어진 메쉬는 모노필라멘트 메쉬보다 원사직경과 개공 크기가 2배 이상 큰 황사방지 방충망이 제안되어 있다.

전술한 등록특허 제10-1192996호에 따른 황사방지 방충망은 미세 먼지의 제거기능을 수행하지만 파이버 글라스 메쉬와 모노필라멘트 메쉬로 이루어진 2겹의 방충망을 구비하고 있고, 개공율이 지나치게 낮으므로 외부 공기의 유입 및 실내 공기의 배출이 어려워 환기불량이 발생되는 단점이 있다.

한편, 대한민국 등록특허 제10-1191593호(등록일자:2012. 10. 09, 첨부도면 도2 참조)에는 제1 방충망(10)과, 상기 제1 방충망(10)과 접촉하도록 제공되는 제2 방충망(20)과, 상기 제2 방충망(20)에 진동을 발생시키는 초음파 진동 발생장치(30)를 포함하고, 상기 제2 방충망(20)에 발생된 진동을 이용하여 상기 제1 방충망(10)과의 마찰에 의한 정전기를 발생시키고, 발생된 정전기에 의해 공기 중의 먼지를 집진하는 집진기능을 가진 방충망이 제안되어 있다.

그리고, 상기한 방충망은 상기 제1 방충망(10)과 상기 제2 방충망(20)을 고정하는 프레임(1)을 더 포함하고, 상기 프레임(1)은, 상기 제1 방충망(10) 및 상기 제2 방충망(20)에 물을 분사하는 물분사장치(40)와, 상기 물분사장치(40)에 물을 공급하는 물공급수단이 구비되어 있다.

전술한 등록특허 제10-1191593호에 따른 방충망은 정전기를 이용하여 미세 먼지를 포집하여 제거하는 것이므로 등록특허 제10-1192996호의 단점인 환기불량을 방지할 수 있는 장점은 있지만, 초음파 진동 발생장치(30)에 의한 진동으로 정전기를 발생시키는 것이므로 방충망이 지나치게 복잡해지고, 잦은 진동으로 인해 제1 및 제2 방충망(10,20)의 내구성이 저하될 뿐만 소음이 유발되는 단점이 있다.

그리고, 등록특허 제10-1191593호에 따른 방충망은 물분사장치(40) 및 물공급수단 등이 구비되므로 부피와 중량이 지나치게 커서 설치, 취급 및 사용이 불편하고 제조원가가 높아서 현실적으로 적용할 수 없는 한계점이 있다.

본 발명은 상기 내용에 착안하여 제안된 것으로, 방충망의 메쉬를 지나치게 조밀하게 구성하지 않더라도 미세 먼지를 효과적으로 제거함으로써 통풍성이 확보되면서도 실내 공기를 쾌적한 상태로 유지할 수 있도록 한 방충망 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은, 구조가 간결, 단순하면서도 중금속이 포함된 미세 먼지를 효과적으로 제거할 수 있도록 한 방충망 장치를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 방충망 장치는 정전기를 이용하여 미세 먼지를 제거하는 방충망 장치에 있어서, 공기가 유동되는 방충망; 및 상기 방충망에 정전기를 유발하여 미세 먼지가 흡착되도록 하는 정전기발생장치를 포함하고, 상기 정전기발생장치는 정전기발생전위를 발생하는 정전기발생모듈; 및 상기 정전기발생모듈로부터 발생된 정전기발생전위가 인가되는 방전전극을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 방전전극에 대향되게 배치되고 상기 방전전극에 인가되는 극성과 다른 극성의 전류가 인가되는 가속전극을 포함할 수 있다.

상기 방충망은 외측에 배치되는 보조 집진시트를 더 구비할 수 있다.

그리고, 상기 방충망의 내측에 설치되고 통풍성을 갖는 절연시트를 더 구비할 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 방충망 장치는 상기 방전전극이 도전선으로 구성된다.

상기 방전전극은 상기 도전선이 복수의 굴곡부를 갖도록 상기 방충망에 배치될 수 있다.

그리고, 상기 도전선은 도전성 금속으로 형성된 금속사, 탄소사, 도전성 물질을 포함하는 섬유사, 도전성 물질이 코팅된 섬유사 중에서 어느 하나의 도전사가 선택되고, 상기 도전사는, 중심에 배치되는 중심사에 상기 도전사가 감김된 구조, 상기 중심사에 상기 도전사가 감김되고 상기 도전사의 외부에 외피사가 감김된 구조, 상기 도전사가 중심에 배치되고 상기 도전사의 외부에 수지로 형성된 외피층이 적층된 구조 중에서 어느 하나의 구조가 선택되어 적용될 수 있다.

상기 방충망은 직물지로 구성되고, 상기 도전선은 상기 직물지의 직조시 위사 또는 경사의 일부로 공급되어 함께 직조되거나, 상기 직물지에 자수방식으로 자수되어 배치될 수 있다.

상기 정전기발생모듈은 전원부, 상기 전원부로부터 공급되는 전원을 특정 전압으로 변환하는 전압변환제어부, 상기 전압변환제어부로부터로 인가되는 전원을 정전기발생전위로 형성하여 상기 방전전극으로 인가하는 정전기발생전위형성부를 포함할 수 있다.

상기 전원부, 상기 전압변환제어부, 및 상기 정전기발생전위형성부가 내장되도록 형성된 케이스와, 상기 전원부로부터 상기 전압변환제어부로 인가되는 전원을 단속하는 스위칭부를 더 포함할 수 있다.

상기 전압변환제어부로부터로 인가되는 전원을 정전기제거전위로 형성하여 상기 방전전극으로 인가하는 정전기제거전위형성부를 더 포함할 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 방충망 장치는 상기 방충망에 발열작용을 수행하는 발열선이 배치될 수 있다.

상기 방충망은 위사 및 경사에 의해 면상으로 직조되는 내측 방충층; 상기 내측 방충층으로부터 이격공간을 갖도록 이격되고 위사 및 경사에 의해 면상으로 직조되는 외측 방충층; 및 상기 이격공간에 상기 내측 방충층 및 상기 외측 방충층 사이에 연결되도록 배치되는 다수의 연결사에 의해 형성되는 연결층으로 구성될 수 있다.

그리고, 상기 내측 방충층에 상기 방전전극이 배치되고, 상기 방전전극에 인가되는 극성과 다른 극성의 전류가 인가되는 가속전극이 상기 외측 방충층에 배치될 수 있다.

본 발명에 따른 방충망 장치는 상기 정전기발생장치의 작동을 위한 전류를 자체적으로 발전하는 자가발전장치를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 자가발전장치는 상기 방충망으로 유동되는 공기의 압력, 충격, 진동과 같은 외력의 인가시에 대해 전기를 생성하는 복수의 압전소자를 포함한다.

이때, 상기 압전소자는 선형으로 형성되어 상기 방충망에 배치될 수 있다.

상기 압전소자는, BTO, PZT, PLZT, Bi4Ti3O12 중 어느 하나를 포함하는 압전물질층, 상기 압전물질층의 내부에 형성되는 제1 전극층, 및 상기 압전물질층의 외부에 형성되는 제2 전극층을 포함할 수 있다.

그리고, 상기 압전소자로부터 출력되는 교류전원을 평활화하여 DC레벨로 형성하기 위한 회로부 및 상기 회로부와 전기적으로 접속되어 인가되는 전원을 충전할 수 있는 충전지를 구비한 충전모듈을 포함할 수 있다.

아울러, 상기 방충망은 방충망틀에 고정되되, 상기 방충망과 방충망틀의 접속 부위는 상기 방전전극에 의해 형성된 정전기장이 불필요하게 주변으로 대전되는 것을 방지하도록 절연접속부가 구비될 수 있다.

본 발명에 따른 방충망 장치에 의하면, 인위적으로 양전위 및 음전위을 형성하여 미세 먼지를 제거하는 방식이므로 구조가 간결, 단순하고 방충망의 메쉬를 지나치게 조밀하게 구성하지 않더라도 미세 먼지를 효과적으로 제거할 수 있다.

이에 따르면, 통풍성이 확보되면서도 실내 공기를 쾌적한 상태로 유지할 수 있는 효과가 있고, 양전위를 띄고 있는 납, 카드뮴 등과 같은 미세한 중금속 먼지를 효과적으로 제거할 수 있어서 근래 사회문제로 심각하게 대두되고 있는 황사문제를 해결할 수 있다.

도1 및 도2는 종래 방충망 장치를 설명하기 위한 도면,
도3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 방충망 장치를 나타내는 분리 사시도,
도4a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 방충망 장치에 적용할 수 있는 정전기발생장치의 일 예를 나타낸 개략적인 블럭 구성도,
도4b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 방충망 장치에 적용할 수 있는 정전기발생장치의 정전기발생모듈을 나타낸 분리사시도,
도5a 내지 도5c는 제1 실시예에 따른 방충망 장치의 방전전극으로 사용할 수 있는 도전선의 예들을 나타낸 도면,
도6a 내지 도6c는 본 발명의 제1 실시예에 따른 방충망 장치의 변형예를 설명하기 위한 도면으로, 도5a는 전체적인 구조를 나타낸 분리 사시도, 도5b는 개략적인 블럭 구성도이고, 도5c는 자가발전장치에 적용할 수 있는 회로부를 나타낸 회로도이다.
도7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 방충망 장치를 설명하기 위한 분리 사시도,
도8a는 본 발명의 제3 실시예에 따른 방충망 장치를 설명하기 위한 사시도,
도8b는 본 발명의 제3 실시예에 따른 방충망 장치에 적용할 수 있는 정전기발생장치의 일 예를 나타낸 개략적인 블럭 구성도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면 도3 내지 도8b에 의거하여 상세히 설명하고, 도3 내지 도8b에 있어서 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조번호를 부여한다. 한편 각 도면에서 일반적인 기술로부터 이 분야의 종사자들이 용이하게 알 수 있는 구성과 그에 대한 작용 및 효과에 대한 도시 및 상세한 설명은 간략히 하거나 생략하고 본 발명과 관련된 부분들을 중심으로 도시하였다.

도3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 방충망 장치를 나타내는 분리 사시도, 도4a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 방충망 장치에 적용할 수 있는 정전기발생장치의 일 예를 나타낸 개략적인 블럭 구성도, 도4b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 방충망 장치에 적용할 수 있는 정전기발생장치의 정전기발생모듈을 나타낸 분리사시도이다.

그리고, 첨부된 도면에서 방전전극(22)으로 구성된 도전선(d)만을 두드러지게 과장하여 도시하고 방충망을 구성하는 선사의 도시는 생략하였지만 이는 발명의 이해를 돕기 위해 간략화하고 일부를 강조한 것으로 이해되어야 한다.

도3 내지 도4b를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 방충망 장치는 건축물의 창문 또는 창문 인접 부위에 설치되어 실내로 유입되는 공기 중에 포함된 먼지와 같은 이물질을 제거하는 장치로서 방충망(1)과, 이 방충망(1)에 설치되고 정전기를 이용하여 미세 먼지를 제거하도록 정전기발생장치(2)로 구성되어 있다.

방충망(1)은 공기가 유동되는 통기홀을 갖는 구조라면 형태나 구조에 제한없이 다양하게 구성될 수 있지만 본 실시예에서는 이하에서 구체적으로 설명되는 바와 같이 방전전극(22)을 용이하게 배치할 수 있는 구조로 형성되어 있다.

보다 구체적으로 설명하면, 방충망(1)은 세로방향으로 배치되는 다수 가닥의 종 방충사와 가로방향으로 배치되는 다수 가닥의 횡 방충사에 의해 면상체로 구성된 것으로, 종 및 횡 방충사는 정전기가 용이하게 발생되는 합성 모노필라멘트사로 구성된다. 합성 모노필라멘트사는 PET 모노필라멘트사나 폴리올레핀 모노필라멘트사 등을 적용할 수 있다.

그리고, 종 및 횡 방충사는 미세 먼지의 여과효율이나 집진효율이 향상되도록 다수의 모노필라멘트사로 형성된 코어부의 외부로 다수의 기모(털)가 형성된 기모사(미도시)가 선택되어 적용될 수 있다.

전술한 방충망(1)은 양면 테이프나 벨크로화스너와 같은 결속수단을 가장자리 부분에 부착하여 기존 창문에 설치된 방충망에 설치할 수도 있지만, 본 실시예에서는 도3에 도시된 바와 같이 방충망틀(3)에 방충망을 설치하는 방식으로 구성되어 있다.

그리고, 상기 방충망(1)과 방충망틀(3)의 접속 부위는 방전전극(22)에 의해 형성된 정전기장이 불필요하게 주변으로 대전되거나 정전기가 제거되지 않도록 구성되어 있다. 예컨대, 방충망틀(3)은 대략 직사각 형상을 갖는 틀몸체로 형성되고, 방충망틀의 확대 단면도로 도시된 부분에 나타난 바와 같이 둘레에 끼움홈(31)이 형성된 통상의 구조로 형성된다. 방충망(1)은 상기한 방충망틀(3)에 정위치 시킨 상태에서 고정틀(4)을 끼움홈(31)에 삽입하는 방식으로 고정한다. 이때, 방충망틀(3)이 합성수지와 같이 절연성 소재(부도체를 포함하는 개념임)로 형성된 것이 아니라 도전성 금속재로 형성된 경우 정전기발생장치(3)에 의해 발생된 정전기가 쉽게 제거되므로 방충망(1)의 가장자리 부분을 절연물질로 절연한 절연접속부(19)를 형성한다. 그 외에도 방충망(9)의 절연방법으로는 고정틀(4)의 소재를 절연성 소재로 하여 제조하는 방법을 적용할 수 있다.

정전기발생장치(2)는 방충망(1)에 정전기를 유발하여 미세 먼지가 흡착되도록 하는 구성요소로서, 정전기발생전위를 발생하는 정전기발생모듈(21), 이 정전기발생모듈(21)로부터 발생된 정전기발생전위를 인가하는 방전전극(22)을 구비한다.

여기서, 본 발명에 따른 정전기발생장치(2)는 방충망(1)을 정전기장의 인가시에 대전되는 재질의 모노필라멘트사로 형성한 경우 방충망(1) 자체가 대전체의 기능을 수행하므로 정전기발생모듈(21)과 방전전극(22)만 구비하여도 정전기가 발생되어 미세 먼지의 제거작용이 가능하지만, 이하의 제3 실시예에서와 같이 가속전극(23)이 더 구비될 수도 있다.

상기 방전전극(22)은 방충망(1)의 내측에 배치되는 것으로, 전류의 통전이 가능한 도전선(d)으로 구성된다. 그리고, 방전전극(21)은 부유 먼지, 중금속 입자 등의 미세 먼지가 양(+)전위를 띄는 점을 고려하여 집진 부위에서 음(-)전위를 띄는 정전기발생전위(즉, 고압의 (음)전위)가 형성되도록 정전기발생모듈(21)로부터 음(-)전위의 정전기발생전위를 인가받도록 되어 있다.

도5a 내지 도5c는 제1 실시예에 따른 방충망 장치의 방전전극으로 사용할 수 있는 도전선의 예들을 나타낸 도면으로 도3의 A부 확대사시도이다.

도5a 내지 도5c를 참조하면, 방전전극(22)은 도전성을 갖는 선재인 도전선으로 구성된다.

도전선(d)은 방충망(1)에 인장력이 인가되더라도 파단 또는 손상되지 않도록 도3에 도시된 바와 같이 복수의 굴곡부를 갖도록 배치되어 있다. 이때, 굴곡부는 대략 사인파 형상의 파형구조를 갖도록 형성된다.

도전선(d)은 동선과 같이 전류의 통전이 가능한 도전성 선사만을 이용하여 구성할 수도 있지만, 본 실시예에서는 직물지의 직조시에 횡 및 종 방충사를 형성하는 섬유사와 함께 위사 또는 경사의 일부로서 도전선(d)이 직기(미도시)에 공급되어 직조되거나, 도전선(d)이 자수기(직물지에 패튼을 형성하는 직기의 일종임, 미도시)의 자수사 공급부에 자수사로 공급되어 방충망(1)에 엮여져야 하므로 섬유사와 유사한 특징을 갖도록 도5b에 도시된 바와 같이 중심사(d1)와, 이 중심사(d1)의 외면에 배치되는 도전사(d2), 및 도전사(d2)의 외면에 배치되는 외피사(d3)가 순차적으로 권취된 것을 적용한다.

중심사(d1)는 가요성을 만족할 수 있도록 섬유사로 구성하되 섬도(굵기)가 5 내지 2000 데니어(denier) 범위인 것을 적용한다. 여기서 중심사(d1)의 섬도가 5 데니어 이하일 경우 굵기가 지나치게 가늘어서 도전사(d2)를 권취하기가 어렵고 충분한 인장강도를 갖도록 구성할 수 없으며, 중심사(d1)의 섬도가 2000 데니어 이상일 경우 굵기가 지나치게 굵어 도전선(d)의 전체적인 굵기 증가를 초래하고 가요성이 저하되어 직조성이 떨어지는 단점이 있다. 여기서 1 데니어는 섬유재료 1그램이 9000미터로 뽑아 졌을 때의 굵기를 의미한다.

도전사(d2)는 중심사(d1)와 동반되어 배치되는 것으로, 적어도 한 가닥 이상이 중심사(d1)의 외면에 엮여지거나 권취되는 형태로 배치된다.

상기 도전사(d2)는 도전성 금속으로 형성된 금속사, 탄소사, 도전성 물질(도전성 금속나노입자, 금속산화물 입자, 그래핀 등)을 포함하는 섬유사, 도전성 물질이 코팅된 섬유사 등이 적용될 수 있지만, 전기 도전성이 상대적으로 우수한 동(Cu) 등의 도전성 금속사로 형성되고 10 내지 500 마이크로미터(㎛) 범위의 직경을 갖는 것을 적용하는 것이 바람직하다. 그리고 도전사(d2)로서 상기한 직경 범위의 도전성 금속사를 적용하는 이유는 도전성 금속사가 적어도 한 가닥 이상 포함되어 도전선(d)으로 구성된 상태에서의 그 전체 직경이 1000마이크로미터(㎛) 이하가 되어야 직기에 원활하게 공급하여 직조할 수 있기 때문이다.

도전사(d2)는 그 직경이 500 마이크로미터(㎛) 이상일 경우 직조에 어려움이 있고, 10 마이크로미터(㎛) 이하의 도전성 금속사는 현재의 생산기술로는 대량 생산이 곤란하여 품질의 실질적인 검증이 어려운 상황이기 때문에 본 실시예에서는 도전성, 내구성 및 품질이 검증된 20 내지 100 마이크로미터(㎛) 범위의 직경을 갖는 절연피복된 동선을 적용한다.

외피사(d3)는 도전사(d2)의 외부에 덧씌워지도록 배치되는 선사로서 도전사(d2)의 외면에 엮여지는 형태로도 배치될 수 있지만 본 실시예에서는 도5b에 도시된 바와 같이 도전사(d2)에 권취된 구조로 구성되어 있다.

그리고, 도전선(d)은 방충망(1)에 가해지는 인장력과 같은 외부 부하에 대해 늘어날 수 있도록 도5b에 도시된 바와 같이 중심사(d1)와 이 중심사(d1)에 코일 형태로 감김되는 도전사(d2)로 구성된 것을 적용할 수 있다. 이때, 중심사(d1)는 스판사, 폴리우레탄사 등으로 호칭되는 신축성 고분자사로 구성된다.

또한, 도전선(d)은 도5c에 도시된 바와 같이 중심에 배치되는 도전사(d1)와, 이 도전사(d1)의 외부에 적층되는 외피층(d5)으로 구성된다. 이때, 도전사(d1)는 10 내지 500 마이크로미터(㎛) 범위의 직경을 갖는 도전성 금속사가 적용되고, 외피층(d5)은 정전기의 원활한 발생을 위해 PET 수지가 선택되어 적용될 수 있다.

도5c에 도시된 도전선은 표면이 매끄러운 수지 소재의 외피층이 코팅된 형태이므로 이물질이 과다하게 적층된 경우 쉽게 닦아낼 수 있어서 청소가 용이한 장점이 있다.

한편, 도3 내지 도4b를 참조하면, 정전기발생모듈(21)은 전원부(211), 이 전원부(211)로부터 공급되는 전원을 특정 전압으로 변환하는 전압변환제어부(212), 및 전압변환제어부(212)로부터 인가되는 전원을 정전기발생전위로 형성하여 방전전극(22)으로 인가하는 정전기발생전위형성부(213)를 구비한 것으로, 전원부, 전압변환제어부, 및 정전기발생전위형성부는 케이스(24)의 내부에 장착되어 있다.

전원부(211)는 일자형 또는 코인형 건전지와 같은 일차 전지, 충전식 배터리와 같은 2차 전지, 상용전원과 연결되는 직류전원공급장치 중에서 적어도 하나 이상이 선택되어 적용될 수 있는 것으로, 도4b에서는 코인형 일차 전지가 내장된 것을 도시하고 있다.

전압변환제어부(212)는 전원부(211)로부터 전원을 인가받아 정전기발생전위의 형성에 필요한 고압변환을 제어하는 구성요소이고, 정전기발생전위형성부(213)는 전압변환제어부(212)에서 인가되는 고압에 의해 정전기발생전위를 형성하여 방전전극(22)에 인가하는 구성요소이다. 여기서, 전압변환제어부(212)와 정전기발생전위형성부(213)의 세부구성은 통상적인 정전기발생장치에 적용되는 것을 동일, 유사하게 채용하는 것이므로 구체적인 설명을 생략한다.

그리고, 정전기발생모듈(21)은 전원부(211)로부터 전압변환제어부(212)로 인가되는 전원을 단속하는 스위치부(214)를 더 구비한다. 예컨대, 스위치부(214)는 복수의 스위칭접점을 갖는 스위치를 케이스(24)에 설치하여 구성한다.

케이스(24)는 정전기발생모듈 및 전원부가 내장되는 부재로서 스위치부(214)가 설치되고 방전전극을 접속하기 위한 단자 등이 인출되는 인출공이 형성된 원형 캡 형태의 제1 케이스(241)와, 전원부의 단자 등이 설치된 원형 캡 형태의 제2 케이스(242)로 구성되어 있다.

도6a 내지 도6c는 본 발명의 제1 실시예에 따른 방충망 장치의 변형예를 설명하기 위한 도면으로, 도6a는 전체적인 구조를 나타낸 분리 사시도, 도6b는 개략적인 블럭 구성도이고, 도6c는 자가발전장치에 적용할 수 있는 회로부를 나타낸 회로도이다.

도6a 내지 도6c를 참조하면, 정전기발생모듈(21)은 전원부(211), 전압변환제어부(212), 정전기발생전위형성부(213)를 구비하되, 전압변환제어부(212)로부터로 인가되는 전원을 정전기제거전위로 형성하여 방전전극(22)으로 인가하는 정전기제거전위형성부(215)가 더 구비되어 있다.

상기한 정전기제거전위형성부(215)는 방충망(1)의 외측에 흡착된 이물질을 용이하게 제거(즉,이탈 또는 분리)되도록 하는 정전기제거전위(즉, 양전위)를 형성하는 기능을 수행한다.

도6b에 도시된 바와 같은 정전기발생모듈(21)은 정전기제거전위형성부(215)에 의해 방전전극(22)에 양(+)전위를 인가하게 되면 집진 부위의 방충망 부분이 양(+)전위로 대전되므로 양(+)전위의 미세 먼지가 척력에 의해 이탈, 분리된다. 이에 따르면 장시간 사용으로 다량의 미세 먼지가 방충망에 흡착되더라도 이를 제거하기 위한 별도의 세척작업 등을 수행하지 않고 간편하게 제거할 수 있으므로 사용상에 편의성이 보다 향상되는 효과가 있다.

도6a 내지 도6b를 참조하면, 본 발명의 변형예에 따른 방충망 장치는 정전기발생장치(2)의 작동을 위한 전류를 자체적으로 발전하는 자가발전장치(7)가 더 구성되어 있다.

자가발전장치(7)는 방충망(1)이 설치되는 창문(미도시)으로 인가되는 공기의 압력, 충격, 진동과 같은 외력에 대해 전기를 생성할 수 있는 구조라면 제한없이 선택하여 구성할 수 있지만 본 실시예에서는 복수의 압전소자(71)를 이용하여 구성한다.

상기 압전소자(71)는 도6a에 도시된 바와 같이 선형으로 형성되어 방충망(1)에 배치된다. 이때, 압전소자(71)는 압전물질층(711), 이 압전물질층(711)의 내부에 형성되는 제1 전극층(712), 및 압전물질층(711)의 외면에 형성되는 제2 전극층(713)으로 이루어진다. 이때 압전물질층(711)은 도6a의 확대부에 도시된 바와 같이 압전물질로 널리 상용화되고 있는 티타늄산바륨(BaTiO3, BTO로 약칭됨), PZT(지르콘산염 PbZrO3과 티탄산염 PbTiO3의 고용체의 총칭으로 PZT로 약칭됨), PLZT(lead(plomb) lanthanum zirconate titanate), Bi 층상구조 화합물의 일종인 Bi4Ti3O12 중 어느 하나를 적용할 수 있다.

그리고, 자가발전장치(7)는 압전소자(71)로부터 출력되는 교류전원을 평활화하여 DC레벨로 형성하기 위한 회로부(72)가 더 구비될 수 있다. 예컨대, 회로부(72)는 도5c에 도시된 바와 같이 압전소자(71)로부터 출력되는 전압을 정류하도록 브릿지 다이오드(721)를 구성하고, 충전지(724)에 전기를 충전하기 위해 저항(723)과 컨덴서(722)를 이용한 지연회로를 갖도록 구성할 수 있지만 이에 제한되는 것은 아니다.

상기 회로부(72)와 전기적으로 접속되어 인가되는 전원을 충전할 수 있는 충전지를 포함하는 충전모듈(미도시)을 구비한다. 예컨대 충전모듈은 충전지(724,2차전지)와 충전회로(미도시)를 갖춘 통상의 모듈을 적용하여 구성할 수 있고, 이러한 충전모듈에 구비되는 충전지는 전원부(211)의 기능을 수행하게 된다.

한편, 정전기발생장치(2)는 전술한 형태 외에도 코인형 전지와 같은 전원부(미도시)와, 이 전원부의 (-)단자에 접속되는 방전전극(미도시)과, 전원부의 (+)단자에 접속되는 가속전극으로도 구성할 수 있다. 이러한 형태의 정전기발생장치는 전압변환제어부 및 정전기발생전위형성부와 같은 구성요소가 구비되지 않아 정전기의 발생효율이 낮으므로 상대적으로 미세 먼지의 제거효율은 떨어지지만 구조가 간단하고 저렴한 비용으로 구현할 수 있어서 일회용이나 저가형 미세 먼지 제거용으로 적용할 수 있다.

이하 본 발명의 제1 실시예에 따른 방충망 장치의 작용을 간략하게 설명한다.

전술한 바와 같은 본 발명의 제1 실시예에 따른 방충망 장치의 작용을 간략하게 설명한다.

먼저 전술한 바와 같이 구성된 방충망 장치를 창문에 설치한 상태에서 창문의 개방으로 외부 공기가 내부로 유입되면 정전기발생장치(2)가 작동되어 이동되는 공기 중에 포함된 미세 먼지를 제거하게 된다.

보다 구체적으로 설명하면, 정전기발생장치(2)에 마련된 스위치부(211)를 온 동작시키게 되면 전압변환제어부(212)가 전원부(211)로부터 인가되는 전원을 고압으로 변환하여 정전기발생전위형성부(215)에 인가하게 되고, 이 정전기발생전위형성부는 정전기발생전위를 형성하여 방전전극(22)에 음전위가 인가되도록 하여 방충망(1)의 외측 부분이 대전되어 음전위를 갖도록 한다.

이때 방충망(1)을 통과하려는 양(+)전위의 미세 먼지는 음전위로 대전되어 있는 방충망(1)의 외표면에 흡착되어 내부로 유입되지 않고 차단된다.

이하, 본 발명에 따른 제2 내지 제3 실시예를 설명하되, 전술한 제1 실시예와 그 변형예에 나타난 구성요소와 유사한 구성요소에 대하여는 구체적인 설명을 생략하고 차이점을 갖는 구성요소를 중심으로 설명한다. 그리고, 이하의 제2 실시예 및 제3 실시예에서는 제1 실시예와 그 변형예 등에 나타난 구성요소 중 채용 가능한 구조라면 선택적으로 적용할 수도 있는 것으로 구체적인 설명이나 도면상 도시는 생략한다.

도7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 방충망 장치를 설명하기 위한 분리 사시도이다.

도7을 참조하면, 제2 실시예에 따른 방충망 장치는 이물질을 제거하는 장치로서 방충망(1)과, 이 방충망(1)에 설치되고 정전기를 이용하여 미세 먼지를 제거하도록 정전기발생장치(2)로 구성되되, 정전기의 발생시에 인체에 악영향을 끼치지 않도록 인체와 접촉할 수 있는 방충망(1)의 내측에 절연시트(5)가 배치되어 있다.

이때, 절연시트(5)는 고무계 수지와 같은 절연소재를 이용하여 메시 구조로 형성한 면상부재를 벨크로화스너와 같은 결속수단을 이용한 부착방식이나 고주파 융착 등의 방식으로 방충망에(1)에 부착하여 구성한다.

이와 같은 절연시트(5)가 구비되면 정전기발생장치(2)에 의한 정전기 발생시에 인체로 전류가 통전되는 것을 차단함으로써 인체에 미치는 악영향을 근본적으로 방지할 수 있다. 통상적으로는 정전기가 발생 되더라도 전압은 높지만 전류가 미소하고 통전시간이 매우 짧아 인체에 미치는 영향은 미미하지만 개인마다 전기자극에 반응 정도가 서로 다르다는 점에 고려하여 이러한 문제점을 근본적으로 해소할 수 있다.

그리고, 방충망 장치는 이물질이 흡착되도록 메쉬구조로 형성된 보조 집진시트(6)가 방충망(1) 외측에 배치될 수 있다. 이 보조 집진시트(6)는 가장자리 부분에 벨크로 화스너와 같은 결속수단(61)이 형성되어 방충망(1)에 탈부착할 수 있도록 함으로서 그 외면에 미세 먼지가 다량으로 흡착되어 있을 경우 간편하게 교환할 수 있다.

한편, 제2 실시예에 따른 방충망 장치는 발열작용을 수행하는 발열선(미도시)이 배치될 수 있다. 이 발열선은 전원부로부터 인가되는 전원에 의해 가열되는 구성요소로서, 전원의 통전이 가능하고 전기저항에 의해 발열되는 선재라면 특별한 제한없이 선택하여 구성할 수 있다.

이와 같이 방충망(1)에 발열선이 배치되어 있으면 발열작용을 통해 해충을 박멸하는 작용을 수행하는 동시에 내부로 이동되는 공기 중에 포함된 바이러스나 병균을 살균할 수 있으므로 인체의 건강을 증진시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 방충망 장치는 방충망(1)을 통해 인체로 유입되는 공기 중에 포함된 바이러스나 병균을 살균하거나 악취를 제거할 수 있도록 광섬유(미도시)와 LED 광원(미도시)이 배치될 수 있다.

광섬유는 방충망(1)에 다수 가닥이 배치되는 것으로, 그 구조는 외피층인 클래드층과 광이 이동되는 중심부인 코어층으로 이루어지되, 클래드층은 광의 조사를 위한 복수의 노치(notch)가 길이방향을 따라 일정 간격으로 형성되어 다양한 방향으로 광이 방출될 수 있도록 구성한다.

LED 광원(미도시)은 살균효과가 우수한 자외선 파장대의 LED(발광다이오드)가 선택되어 구성된다. 그리고, LED 광원(미도시)은 다수 가닥의 광섬유 묶음의 일측 단부에 배치되어 단일의 광원으로도 다수 가닥의 광섬유에 동시에 광을 조사할 수 있도록 한다.

도8a는 본 발명의 제3 실시예에 따른 방충망 장치를 설명하기 위한 사시도, 도8b는 본 발명의 제3 실시예에 따른 방충망 장치에 적용할 수 있는 정전기발생장치의 일 예를 나타낸 개략적인 블럭 구성도로서, 도8a에서 확대부는 지시된 부분의 횡단면 구조를 간략하게 도시한 단면도이다.

도8a 및 도8b를 참조하면, 제3 실시예에 따른 방충망 장치는 방충망(1)과 정전기발생장치(2)로 구성되고, 이 정전기발생장치(2)는 정전기발생전위를 발생하는 정전기발생모듈(21), 이 정전기발생모듈(21)로부터 발생된 정전기발생전위가 인가되는 방전전극(22)을 구비하되 보다 효과적인 이물질 작용을 수행하기 위해 가속전극(23)이 더 구비되어 있다.

여기서, 본 발명에 따른 정전기발생장치(2)는 방충망(1)을 정전기장의 인가시에 대전되는 재질의 모노필라멘트사로 형성할 경우 방충망(1) 자체가 대전체의 기능을 수행하므로 정전기발생모듈(21)과 방전전극(22)만 구비하여도 정전기가 발생되어 미세 먼지의 제거작용이 가능하지만, 본 실시예에서는 이하에 구체적으로 설명되는 바와 같이 가속전극(23)에 의해 보다 이물질을 효과적으로 제거할 수 있다.

상기 가속전극(23)은 방전전극(22)에 대향되게 방충망(1)의 외측에 배치되는 것으로, 방전전극(22)의 음(-)전위에 의해 가속전극(23) 부위에 미세 먼지가 신속하고 효과적으로 흡착되도록 하기 위해 정전기발생모듈(21)로부터 저전압의 양(+)전위(즉, 베이스전위)가 인가되도록 되어 있다. 다시 말해서 가속전극(23)은 방전전극(22)으로부터 음(-)전위가 인가되어 정전기장을 형성하는 과정에서 저전압의 양(+)전위가 인가되어 집진부위가 보다 강력하게 음전위로 대전되도록 함으로써 양극성을 띄는 미세 먼지가 보다 신속하게 흡착되도록 가속하는 기능을 수행한다. 즉, 가속전극(23)은 정전기발생장치(2)에서 방전전극(22)만을 구비하여도 미세 먼지의 제거작용이 가능하지만 보다 신속하고 효과적인 제거작용을 위해 추가한 것이다.

방충망(1)은 경편기로 호칭되는 직기에 의해 직조할 수 있는 2겹 직물지로 구성되는 것으로, 도8a의 확대부에 나타난 바와 같이 횡 및 종 방충사를 형성하는 위사(a) 및 경사(b)에 의해 면상으로 직조되는 내측 방충층(11), 내측 방충층(11)으로부터 이격공간(14)을 갖도록 이격되고 위사(a) 및 경사(b)에 의해 면상으로 직조되는 외측 방충층(12), 및 이격공간(14)에 내측 방충층(11) 및 외측 방충층(12) 사이에 연결되도록 배치되는 다수의 연결사(c)에 의해 형성되는 연결층(13)으로 구성되어 있다.

그리고, 방전전극(22) 및 가속전극(23)은 도8a에 도시된 바와 같은 도전선(d)을 직기에 위사(a), 경사(b) 또는 연결사(c)의 일부로 공급하여 배치한다. 이때, 방전전극(22)은 내측 방충층(11) 또는 외측 방충층(12)에 배치되도록 구성하거나, 연결층(13)을 형성하는 연결사(c)의 일부로서 배치, 구성할 수 있지만, 도8a의 확대부에 도시된 바와 같이 방전전극(22)이 연결사(c)의 일부로 배치되고 가속전극(23)이 외측 패드층(12)에 배치되어 있다.

한편, 내측 방충층(11) 및 외측 방충층(12) 사이의 이격공간(14)에는 충진물(미도시)이 채워져 구성될 수 있다. 이때, 충진물(미도시)은 토르말린(전기석), 숯알갱이와 같은 원적외선이 방출되는 기능성물질 등이 선택되어 삽입될 수도 있지만, 본 실시예에서는 미세 먼지를 걸러낼 수 있도록 미세한 다수의 필라멘트사가 부풀어올라 굵기가 굵게 형성된 털실이 내장될 수 있다.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 방충망 장치을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어나지 않은 범위 내에서 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 사상이 있다고 할 것이다.

상기한 실시예에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

1:방충망 11:내측 방충층
12:외측 방충층 13:연결층
14:이격공간 2:정전기발생장치
21:정전기발생모듈 211:전원부
212:전압변환제어부 213:정전기발생전위형성부
214:스위치부 215:정전기제거전위형성부
22:방전전극 23:가속전극
24:케이스 241:제1 케이스
242:제2 케이스 3:방충망틀
4:고정틀 5:절연시트
6:보조 집진시트 7:자가발전장치
71:압전소자 72:회로부

Claims

정전기를 이용하여 미세 먼지를 제거하는 방충망 장치에 있어서,
공기가 유동되는 방충망; 및
상기 방충망에 정전기를 유발하여 미세 먼지가 흡착되도록 하는 정전기발생장치를 포함하고,
상기 정전기발생장치는 정전기발생전위를 발생하는 정전기발생모듈; 및
상기 정전기발생모듈로부터 발생된 정전기발생전위가 인가되는 방전전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 방충망 장치.
제1항에 있어서,
상기 방전전극에 대향되게 배치되고 상기 방전전극에 인가되는 극성과 다른 극성의 전류가 인가되는 가속전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 방충망 장치.
제1항에 있어서,
상기 방충망은 외측에 배치되는 보조 집진시트를 포함하는 것을 특징으로 하는 방충망 장치.
제1항에 있어서,
상기 방충망의 내측에 설치되고 통풍성을 갖는 절연시트를 포함하는 것을 특징으로 하는 방충망 장치.
제1항에 있어서,
상기 방전전극은 도전선으로 구성된 것을 특징으로 하는 방충망 장치.
제5항에 있어서,
상기 방전전극은 상기 도전선이 복수의 굴곡부를 갖도록 상기 방충망에 배치된 것을 특징으로 하는 방충망 장치.
제5항에 있어서,
상기 도전선은 도전성 금속으로 형성된 금속사, 탄소사, 도전성 물질을 포함하는 섬유사, 도전성 물질이 코팅된 섬유사 중에서 어느 하나의 도전사가 선택되고,
상기 도전사는, 중심에 배치되는 중심사에 상기 도전사가 감김된 구조, 상기 중심사에 상기 도전사가 감김되고 상기 도전사의 외부에 외피사가 감김된 구조, 상기 도전사가 중심에 배치되고 상기 도전사의 외부에 수지로 형성된 외피층이 적층된 구조 중에서 어느 하나의 구조가 선택되는 것을 특징으로 하는 방충망 장치.
제5항에 있어서,
상기 방충망은 직물지로 구성되고, 상기 도전선은 상기 직물지의 직조시 위사 또는 경사의 일부로 공급되어 함께 직조되거나, 상기 직물지에 자수방식으로 자수되어 배치된 것을 특징으로 하는 방충망 장치.
제1항에 있어서,
상기 정전기발생모듈은 전원부, 상기 전원부로부터 공급되는 전원을 특정 전압으로 변환하는 전압변환제어부, 상기 전압변환제어부로부터로 인가되는 전원을 정전기발생전위로 형성하여 상기 방전전극으로 인가하는 정전기발생전위형성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 방충망 장치.
제9항에 있어서,
상기 전원부, 상기 전압변환제어부, 및 상기 정전기발생전위형성부가 내장되도록 형성된 케이스와, 상기 전원부로부터 상기 전압변환제어부로 인가되는 전원을 단속하는 스위칭부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방충망 장치.
제9항에 있어서,
상기 전압변환제어부로부터로 인가되는 전원을 정전기제거전위로 형성하여 상기 방전전극으로 인가하는 정전기제거전위형성부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방충망 장치.
제1항에 있어서,
상기 방충망은 발열작용을 수행하는 발열선이 배치된 것을 특징으로 하는 방충망 장치.
제1항에 있어서,
상기 방충망은 위사 및 경사에 의해 면상으로 직조되는 내측 방충층; 상기 내측 방충층으로부터 이격공간을 갖도록 이격되고 위사 및 경사에 의해 면상으로 직조되는 외측 방충층; 및 상기 이격공간에 상기 내측 방충층 및 상기 외측 방충층 사이에 연결되도록 배치되는 다수의 연결사에 의해 형성되는 연결층으로 구성된 것을 특징으로 하는 방충망 장치.
제13항에 있어서,
상기 내측 방충층에 상기 방전전극이 배치되고,
상기 방전전극에 인가되는 극성과 다른 극성의 전류가 인가되는 가속전극이 상기 외측 방충층에 배치된 것을 특징으로 하는 방충망 장치.
제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 정전기발생장치의 작동을 위한 전류를 자체적으로 발전하는 자가발전장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방충망 장치.
제15항에 있어서,
상기 자가발전장치는 상기 방충망으로 유동되는 공기의 압력, 충격, 진동과 같은 외력의 인가시에 대해 전기를 생성하는 복수의 압전소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 방충망 장치.
제16항에 있어서,
상기 압전소자는 선형으로 형성되어 상기 방충망에 배치된 것을 특징으로 하는 방충망 장치.
제16항에 있어서,
상기 압전소자는, BTO, PZT, PLZT, Bi4Ti3O12 중 어느 하나를 포함하는 압전물질층, 상기 압전물질층의 내부에 형성되는 제1 전극층, 및 상기 압전물질층의 외부에 형성되는 제2 전극층을 포함하는 것을 특징으로 하는 방충망 장치.
제15항에 있어서,
상기 압전소자로부터 출력되는 교류전원을 평활화하여 DC레벨로 형성하기 위한 회로부 및
상기 회로부와 전기적으로 접속되어 인가되는 전원을 충전할 수 있는 충전지를 구비한 충전모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 방충망 장치.
제1항에 있어서,
상기 방충망은 방충망틀에 고정되되, 상기 방충망과 방충망틀의 접속 부위는 상기 방전전극에 의해 형성된 정전기장이 불필요하게 주변으로 대전되는 것을 방지하도록 절연접속부가 구비된 것을 특징으로 하는 방충망 장치.