KR20200073585A - 탄소섬유 대전장치 및 이를 구비한 가전기기 - Google Patents

탄소섬유 대전장치 및 이를 구비한 가전기기 Download PDF

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Abstract

본 개시는 가전기기에 사용되는 탄소섬유 대전장치에 관한 것으로서, 전자를 발생시켜 주변의 먼지를 대전시키는 탄소섬유전극; 사람의 손가락이 상기 탄소섬유전극에 접촉하지 않도록 상기 탄소섬유전극을 감싸며, 상기 탄소섬유전극의 선단을 마주하고 관통공이 마련된 상면과 상기 탄소섬유전극의 외주면을 감싸는 측면을 포함하는 보호 케이스; 및 상기 보호 케이스에 마련되며, 상기 탄소섬유전극에서 전자가 안정적으로 발생하도록 하는 전자 발생 안정화장치;를 포함한다.

Description

탄소섬유 대전장치 및 이를 구비한 가전기기{Carbon fiber charging device and home electric appliance having the same}
본 개시는 정전집진장치에 사용되는 탄소섬유 대전장치 및 이를 구비한 가전기기에 관한 것이다.
오염된 공기 중의 먼지 등과 같은 입자 상태의 오염물질을 제거하여 깨끗한 공기로 만들기 위해 전기집진장치가 사용된다.
고전압을 이용하여 오염물질을 대전시켜 집진하는 전기집진장치의 일 예가 도 1에 도시되어 있다.
도 1을 참조하면, 전기집진장치(500)는 대전부(510)와 대전부(510)의 하류에 설치되는 집진부(520)를 포함한다.
대전부(510)는 방전 전극(511)과 한 쌍의 접지판(513)으로 구성된다. 방전 전극(511)은 한 쌍의 접지판(513)의 중앙에 설치되는 와이어 전극으로 형성되며, 일반적으로 텅스텐 와이어가 사용된다. 한 쌍의 접지판(513)은 방전 전극(511)의 상측과 하측에 설치된다. 방전 전극(511)과 접지판(513) 사이에 고전압을 인가하면 방전 전극(511)에서 코로나 방전이 발생하여 방전 전극(511)과 접지판(513) 사이에 반구 형태의 전기장이 형성된다.
집진부(520)는 평판 형상의 복수의 양전극(521)과 음전극(522)이 일정 간격으로 적층된 구조로 형성된다. 따라서, 집진부(520)의 양전극(521)과 음전극(522) 사이에 일정한 전압을 인가하면, 양전극(521)과 음전극(522) 사이에는 전기장이 형성된다.
따라서, 공기유동장치(미도시)에 의해 이송되는 공기가 대전부(510)를 통과하면 공기 중의 오염물질은 양(+)극성을 갖도록 대전된다. 양 극성을 띠도록 대전된 오염물질은 집진부(520)를 통과하는 동안 음전극(522)에 부착되어 공기로부터 제거된다. 따라서, 집진부(520)에서는 오염물질이 제거된 깨끗한 공기가 배출된다.
그러나, 상기와 같은 코로나 방전을 이용하는 전기집진장치(500)는 전력소비가 크고 코로나 방전에 의해 오존이 많이 발생한다는 문제점이 있다. 오존 문제를 해결하기 위해 오존처리장치를 설치할 수 있으나, 이는 집진장치의 비용을 상승시킨다는 문제점이 있다.
또한, 이러한 문제를 해결하기 위해 탄소섬유를 전극으로 이용하여 오염물질을 대전시키는 집진장치가 개발되어 사용되고 있다. 그러나, 탄소섬유를 이용한 집진장치는 이온의 방출이 불안정하며, 사람이 탄소섬유의 끝단에 접촉하면 전기적 충격을 받을 우려가 있다는 문제점이 있다.
본 개시는 상기와 같은 문제점을 감안하여 창안한 것으로서, 사람이 탄소섬유에 접촉하여 전기적 충격을 받는 것을 방지할 수 있으며, 안정적으로 전자를 발생시켜 오염물질을 대전시킬 수 있는 탄소섬유 대전장치 및 이를 구비한 가전기기에 관련된다.
본 개시의 일 측면에 따르는 탄소섬유 대전장치는, 전자를 발생시켜 주변의 먼지를 대전시키는 탄소섬유전극; 사람의 손가락이 상기 탄소섬유전극에 접촉하지 않도록 상기 탄소섬유전극을 감싸며, 상기 탄소섬유전극의 선단을 마주하고 관통공이 마련된 상면과 상기 탄소섬유전극의 외주면을 감싸는 측면을 포함하는 보호 케이스; 및 상기 보호 케이스에 마련되며, 상기 탄소섬유전극에서 전자가 안정적으로 발생하도록 하는 전자 발생 안정화장치;를 포함할 수 있다.
이때, 상기 보호 케이스의 관통공은 원형 단면으로 형성되며, 상기 관통공의 지름은 6mm 이하일 수 있다.
또한, 상기 보호 케이스의 상면의 외면과 상기 탄소섬유전극의 선단 사이의 간격은 적어도 2mm일 수 있다.
또한, 상기 전자 발생 안정화장치는 상기 보호 케이스의 관통공의 내측면에 마련된 외부를 향해 발산하도록 경사진 경사면을 포함할 수 있다.
또한, 상기 관통공의 경사면의 경사는 10도 내지 15도일 수 있다.
또한, 상기 전자 발생 안정화장치는 상기 탄소섬유전극의 근처에 설치되는 접지전극을 포함할 수 있다.
또한, 상기 접지전극은 상기 탄소섬유전극을 중심으로 상기 탄소섬유전극에 인가되는 전압의 4배 이상 내지 8배 이하의 반지름을 갖는 링 영역 내에 설치될 수 있다.
또한, 상기 전자 발생 안정화장치는 상기 보호 케이스의 상면에 형성된 대전 방지 코팅막을 포함할 수 있다.
또한, 상기 보호 케이스의 상면의 코팅막의 표면 저항은 105~1011Ω/sq. 일 수 있다.
또한, 상기 전자 발생 안정화장치는 상기 보호 케이스의 하부에 상기 상면의 관통공과 연통하여 외부 공기가 흐르도록 형성된 통풍로를 포함할 수 있다.
또한, 상기 통풍로는 상기 탄소섬유전극이 설치되며 상기 보호 케이스의 하단에 고정되는 지지부재에 형성된 개구와 상기 보호 케이스의 측면에 마련된 측면 개구를 포함할 수 있다.
또한, 상기 탄소섬유전극과 상기 보호 케이스 사이에 마련되며, 상기 탄소섬유전극을 상기 보호 케이스의 측면에 고정하는 고정링;을 더 포함하며, 상기 통풍로는 상기 고정링에 상기 보호 케이스의 길이 방향으로 형성된 복수의 슬롯으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 통풍로를 통해 상기 탄소섬유전극로 강제로 공기를 공급하는 공기공급부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 전자 발생 안정화장치는, 상기 탄소섬유전극에 고전압을 인가하는 고전압 인가부; 및 상기 고전압 인가부가 상기 탄소섬유전극에 고전압을 인가한 후, 일정 시간 간격으로 고전압 인가를 차단하도록 상기 고전압 인가부를 제어하는 프로세서;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 전자 발생 안정화장치는, 상기 탄소섬유전극에 전기적으로 연결되는 스위칭부; 상기 스위칭부에 전기적으로 연결되며, 상기 탄소섬유전극에 고전압을 인가하는 고전압 인가부; 상기 스위칭부에 전기적으로 연결되는 접지; 및 상기 스위칭부에 연결되며, 상기 탄소섬유전극이 선택적으로 상기 고전압 인가부와 상기 접지 중 한 곳에 연결되도록 상기 스위칭부를 제어하는 프로세서;를 포함하며, 상기 프로세서는 상기 스위칭부를 제어하여 상기 탄소섬유전극을 상기 고전압 인가부에 연결한 후, 일정 시간 간격으로 상기 탄소섬유전극과 상기 고전압 인가부와의 연결을 차단하고 상기 탄소섬유전극을 상기 접지에 연결할 수 있다.
본 개시의 다른 측면에 따르는 가전기기는, 유입구를 구비한 본체; 상기 유입구의 가장자리에 설치되며, 상기 유입구로 유입되는 공기에 포함된 오염물질을 대전시키는 탄소섬유 대전장치; 상기 본체의 내부에 설치되며, 상기 유입구로 오염물질을 포함하는 공기를 흡입하여 상기 본체의 외부로 배출하는 공기유동장치; 상기 본체의 내부에 마련된 상기 공기유동장치에 의해 흡입된 공기가 통과하는 공기유로에 설치되며, 상기 공기 중에서 상기 탄소섬유 대전장치에 의해 대전된 오염물질을 수거하는 집진장치;를 포함하며, 상기 탄소섬유 대전장치는, 전자를 발생시켜 오염물질을 대전시키는 탄소섬유전극; 상기 탄소섬유전극의 선단을 마주하며 관통공이 마련된 상면과 상기 탄소섬유전극의 외주면을 감싸는 측면을 포함하며, 상기 본체에 고정되는 보호 케이스; 및 상기 보호 케이스에 마련되며, 상기 탄소섬유전극에서 전자가 안정적으로 발생하도록 하는 전자 발생 안정화장치;를 포함할 수 있다.
이때, 상기 전자 발생 안정화장치는 상기 보호 케이스의 관통공의 내측면에 마련된 외부를 향해 발산하도록 경사진 경사면; 및 상기 보호 케이스의 하부에 상기 상면의 관통공과 연통하여 외부 공기가 흐르도록 형성된 통풍로;를 포함할 수 있다.
상기와 같은 구조를 갖는 본 개시의 일 실시예에 의한 탄소섬유 대전장치에 의하면, 사람이 탄소섬유에 접촉하여 전기적 충격을 받는 것을 방지할 수 있으며, 안정적으로 전자를 발생시켜 오염물질을 대전시킬 수 있다.
도 1은 종래 기술에 의한 전기집진장치를 나타내는 도면;
도 2는 본 개시의 일 실시예에 의한 탄소섬유 대전장치를 구비한 가전기기를 개념적으로 나타낸 도면;
도 3은 본 개시의 일 실시예에 의한 탄소섬유 대전장치를 나타내는 사시도;
도 4는 도 3의 탄소섬유 대전장치를 나타내는 단면도;
도 5는 도 3의 탄소섬유 대전장치의 변형 예를 나타내는 단면도;
도 6은 도 3의 탄소섬유 대전장치의 변형 예를 나타내는 평면도;
도 7은 도 3의 탄소섬유 대전장치의 시간 변화에 따른 전자 방출량의 변화를 나타내는 그래프;
도 8은 본 개시의 다른 실시예에 의한 탄소섬유 대전장치를 나타내는 사시도;
도 9는 도 8의 탄소섬유 대전장치를 나타내는 단면도;
도 10은 본 개시의 다른 실시예에 의한 탄소섬유 대전장치를 나타내는 사시도;
도 11은 도 10의 탄소섬유 대전장치를 나타내는 단면도;
도 12는 도 10의 탄소섬유 대전장치를 나타내는 평면도;
도 13은 본 개시의 다른 실시예에 의한 탄소섬유 대전장치를 나타내는 단면도;
도 14는 본 개시의 다른 실시예에 의한 탄소섬유 대전장치를 나타내는 도면;
도 15는 본 개시의 다른 실시예에 의한 탄소섬유 대전장치를 나타내는 도면;
도 16은 본 개시의 다른 실시예에 의한 탄소섬유 대전장치를 나타내는 도면;
도 17은 본 개시의 다른 실시예에 의한 탄소섬유 대전장치를 나타내는 도면;
도 18은 도 17의 탄소섬유 대전장치의 시간 변화에 따른 전자 방출량의 변화를 나타내는 그래프;
도 19는 본 개시의 일 실시예에 의한 탄소섬유 대전장치를 구비한 천장형 공기조화기의 실내기를 나타내는 저면도;
도 20은 도 19의 천장형 공기조화기의 실내기의 단면도;이다.
이하, 본 개시의 다양한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 그러나 이는 본 개시에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 개시의 실시예의 다양한 변경(modifications), 균등물(equivalents), 및/또는 대체물(alternatives)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 또한, 개시의 이해를 돕기 위해서 첨부된 도면은 실제 축척대로 도시된 것이 아니라 일부 구성요소의 치수가 과장되게 도시될 수 있다.
또한, 본 개시에서 사용된 "제1," "제2," 등의 표현들은 다양한 구성요소들을, 순서 및/또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 예를 들면, 제 1사용자 기기와 제2사용자 기기는, 순서 또는 중요도와 무관하게, 서로 다른 사용자 기기를 나타낼 수 있다. 예를 들면, 본 개시에 기재된 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1구성요소는 제2구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2구성요소도 제1 구성요소로 바꾸어 명명될 수 있다.
본 개시에서 사용된 용어들은 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시예의 범위를 한정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 용어들은 본 개시에 기재된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 본 개시에 사용된 용어들 중 일반적인 사전에 정의된 용어들은, 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미로 해석될 수 있으며, 본 개시에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 개시에서 정의된 용어일지라도 본 개시의 실시예들을 배제하도록 해석될 수 없다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 개시의 일 실시예에 따른 탄소섬유 대전장치를 구비한 가전기기에 대해 상세하게 설명한다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 의한 탄소섬유 대전장치를 구비한 가전기기를 개념적으로 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 개시의 일 실시예에 의한 탄소섬유 대전장치를 구비한 가전기기(100)는 본체(110), 탄소섬유 대전장치(1), 공기유동장치(130), 집진장치(120)를 포함할 수 있다.
본체(110)는 가전기기(100)의 외형을 형성하는 것으로서, 가전기기(100)의 종류에 따라 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 가전기기(100)는 공기청정기, 공기조화기, 제습기, 가습기, 의류관리기, 냉장고, 건조기 등 중 어느 하나일 수 있다. 본체(110)에는 외부 공기가 흡입되는 유입구(111), 흡입된 공기가 배출되는 배출구(113), 및 유입구(111)와 배출구(112)를 연결하는 공기유로(113)가 마련된다.
탄소섬유 대전장치(1)는 본체(110)의 유입구(111)의 근처에 설치되며, 유입구(111)로 흡입되는 공기에 포함된 먼지와 같은 오염물질을 탄소섬유를 이용하여 대전시킬 수 있도록 형성된다. 탄소섬유 대전장치(1)는 유입구(111)의 가장자리에 복수 개가 설치될 수 있다. 탄소섬유 대전장치(1)가 본체(110)의 유입구(111)로 유입되는 공기 전체에 대해 전자를 방출하여 오염물질을 대전시킬 수 있도록 탄소섬유 대전장치(1)의 개수와 배열은 본체(110)의 유입구(111)의 형상과 크기에 따라 적절하게 정해질 수 있다. 탄소섬유 대전장치(1)의 구성에 대해서는 아래에서 상세하게 설명한다.
공기유동장치(130)는 본체(110)의 내부에 설치되며, 유입구(111)로 오염물질을 포함하는 외부 공기를 흡입하여 본체(110)의 외부로 배출하도록 형성된다. 즉, 공기유동장치(130)가 작동하면, 오염물질을 포함하는 공기가 본체의 유입구(111)로 인입되고, 공기유로(113)를 따라 흘러, 배출구(112)로 배출된다. 공기유동장치(130)는 공기를 흡입할 수 있는 흡입력을 발생할 수 있는 팬을 사용할 수 있다.
집진장치(120)는 본체(110)의 내부에 마련된 공기유로(113)에 설치되며, 공기유동장치(130)에 의해 흡입된 공기 중에서 탄소섬유 대전장치(1)에 의해 대전된 오염물질을 수거할 수 있도록 형성된다. 예를 들면, 집진장치(120)는 일정 거리 이격된 복수의 집진판과 복수의 집진판에 고전압을 인가하는 집진 전압 인가부를 포함할 수 있다. 집진 전압 인가부(미도시)에서 복수의 집진판에 고전압을 인가하면, 탄소섬유 대전장치(1)에서 발생된 전자와 결합하여 대전된 오염물질이 복수의 집진판에 집진될 수 있다. 따라서, 흡입된 외부 공기에 포함된 오염물질이 집진장치(120)에 의해 제거되므로, 집진장치(120)에서는 깨끗해진 공기가 배출된다.
상술한 탄소섬유 대전장치(1), 집진장치(120), 및 공기유동장치(130)는 정전집진장치를 구성할 수 있다.
본체(110)는 흡입된 공기에 대해 일정한 처리를 하는 처리부(140)를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 가전기기(100)가 공기조화기로 구현된 경우에는, 본체(110)에는 처리부(140)로서 흡입된 공기와 열교환을 할 수 있는 열교환기가 마련될 수 있다. 가전기기(100)가 제습기인 경우에는, 본체(110)에는 처리부(140)로서 흡입된 공기에서 습기를 제거할 수 있는 제습장치가 마련될 수 있다. 또한, 가전기기(100)가 가습기인 경우에는, 본체(110)에는 처리부(140)로서 흡입된 공기에 습기를 추가할 수 있는 가습장치가 마련될 수 있다.
또한, 가전기기(100)가 본 개시의 일 실시예에 의한 탄소섬유 대전장치를 사용하는 공기청정기인 경우에는 본체(110)의 내부에는 처리부(140)가 존재하지 않을 수 있다.
또한, 가전기기(100)가 본 개시의 일 실시예에 의한 탄소섬유 대전장치를 구비한 정전집진장치가 부가적으로 설치된 의류관리기, 냉장고, 건조기 등인 경우에는 본체(110)의 내부에 처리부(140)를 포함하지 않을 수 있다.
이하, 도 3 및 4를 참조하여 본 개시의 일 실시예에 의한 탄소섬유 대전장치(1)에 대해 상세하게 설명한다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 의한 탄소섬유 대전장치를 나타내는 사시도이다. 도 4는 도 3의 탄소섬유 대전장치를 나타내는 단면도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 개시의 일 실시예에 의한 탄소섬유 대전장치(1)는 탄소섬유전극(10), 보호 케이스(15), 및 전자 발생 안정화장치(17)를 포함할 수 있다.
탄소섬유전극(10)은 본체(110)의 유입구(111)로 흡입되는 공기에 대해 전자를 방출하여 오염물질을 대전시킬 수 있도록 형성되며, 복수의 탄소섬유(12)와 고정봉(11)을 포함할 수 있다.
복수의 탄소섬유(12)는 다발 형태로 고정봉(11)의 일단에 고정된다. 즉, 복수의 탄소섬유(12)는 브러시(brush) 형상을 이룬다. 복수의 탄소섬유(12) 각각은 서로 접촉하지 않도록 일정 거리 이격되어 있다. 복수의 탄소섬유(12) 각각은 약 6 ㎛ - 8 ㎛의 지름을 갖도록 형성될 수 있다.
고전압 인가부(150)(도 2 참조)에 의해 복수의 탄소섬유(12)에 고전압이 인가되면, 복수의 탄소섬유(12) 각각의 선단에서 전자가 방출되어 공기에 포함된 오염물질을 대전시킨다. 즉, 복수의 탄소섬유(12)의 선단에서 방출된 전자(e-)는 오염물질(c)과 결합되어 오염물질이 음이온(c-)이 되도록 대전시킨다(e- + c = c-).
고정봉(11)은 복수의 탄소섬유(12)를 고정 및 지지하며, 대략 원통형상으로 형성될 수 있다. 고정봉(11)은 전도성이 있는 금속재질로 형성될 수 있다. 고정봉(11)은 복수의 탄소섬유(12)에 인가되는 고전압을 공급하는 전선이나 지지부재(18)에 고정될 수 있다. 지지부재(18)는 고정봉(11)에 전원을 공급하는 전원선이 마련된 인쇄회로기판으로 형성될 수 있다. 도 3 및 도 4에 도시된 실시예의 경우에는 고정봉(11)은 지지부재(18)에 고정되고, 지지부재(18)에는 고전압 인가부(150)가 전기적으로 연결된다. 따라서, 고정봉(11)의 일단은 지지부재(18)에 고정되고, 고정봉(11)의 타단에는 복수의 탄소섬유(12)가 고정된다.
본 실시예의 경우에는 고정봉(11)이 원형 단면을 갖는 원통형상으로 형성되었으나, 고정봉(11)의 형상은 이에 한정되는 것은 아니다. 고정봉(11)은 복수의 탄소섬유(12)를 고정 및 지지할 수 있는 한 다양한 형태로 형성할 수 있다. 다른 예로서, 고정봉(11)은 사각형, 오각형 등의 다각형, 타원형의 단면을 갖는 기둥 형상으로 형성할 수 있다.
보호 케이스(15)는 사람의 손가락이 탄소섬유전극(10)에 접촉하는 것을 방지할 수 있도록 탄소섬유전극(10)을 감싸도록 형성된다. 구체적으로, 보호 케이스(15)는 탄소섬유전극(10)의 선단(12a)을 마주하며 관통공(16)이 마련된 상면(15a)과 탄소섬유전극(10)의 외주면을 감싸는 측면(15b)을 포함할 수 있다. 즉, 보호 케이스(15)는 일단이 개방된 중공의 원통 형상으로 형성될 수 있다. 따라서, 보호 케이스(15)의 내부 공간에는 탄소섬유전극(10)이 설치된다. 그러나, 보호 케이스(15)는 원통 형상으로 한정되는 것은 아니다. 내부에 탄소섬유전극(10)을 수용할 수 있는 한 보호 케이스(15)는 다양한 단면 형상을 갖도록 형성될 수 있다.
보호 케이스(15)의 상면(15a)은 고전압이 인가되는 탄소섬유전극(10)에 사람의 손이나 손가락이 접촉하는 것을 방지하는 차폐판의 기능을 하는 것으로서, 탄소섬유전극(10)에서 발생된 전자가 방출될 수 있는 관통공(16)을 포함한다. 관통공(16)은 사용자의 손가락이 삽입되는 것을 방지할 수 있도록 지름(d1)을 6mm 이하로 하는 것이 좋다. 예를 들면, 관통공(16)의 지름(d1)은 약 5 ~ 6mm로 형성할 수 있다.
또한, 보호 케이스(15)의 상면(15a)의 내면은 탄소섬유전극(10)의 선단(12a)과 접촉하지 않도록 형성된다. 사용자의 감전 내지는 전기적 충격을 방지하기 위해서는 보호 케이스(15)의 상면(15a)의 외면과 탄소섬유전극(10)의 선단(12a) 사이의 간격(S)은 적어도 2mm로 하는 것이 좋다.
관통공(16)은 한 개 이상으로 형성될 수 있다. 즉, 도 3 및 도 4에 도시된 보호 케이스(15)는 상면(15a)에 한 개의 관통공(16)이 형성된 경우를 도시하고 있으나, 관통공(16)은 2개 이상으로 형성할 수도 있다.
또한, 도 3에 도시된 보호 케이스(15)의 상면(15a)의 관통공(16)은 원형 단면으로 형성되어 있으나, 관통공(16)의 단면이 이에 한정되는 것은 아니다. 관통공(16)은 탄소섬유전극(10)에서 발생된 전자를 방출할 수 있으며, 사용자의 손가락이 삽입되는 것을 방지할 수 있는 한 다양한 형태로 형성될 수 있다. 예를 들면, 도 5에 도시된 바와 같이 관통공(16')은 사각형 단면으로 형성할 수 있다. 이때, 사용자의 손가락이 삽입되는 것을 방지할 수 있도록 사각형 단면의 내접원(16a)의 지름(d)은 6mm 이하로 하는 것이 좋다. 참고로, 도 5는 도 3의 탄소섬유 대전장치의 변형 예를 나타내는 평면도이다.
이외에도 도시하지는 않았지만, 관통공(16)은 오각형, 육각형 등 다각형 단면, 타원형 단면 등으로 형성할 수 있다. 이 경우에도 내접원의 지름은 6mm 이하로 하는 것이 좋다.
보호 케이스(15)의 하단에는 탄소섬유전극(10)이 고정된 지지부재(18)가 설치될 수 있다.
전자 발생 안정화장치(17)는 탄소섬유전극(10)에서 전자가 안정적으로 발생하도록 하는 것으로서 다양하게 구현될 수 있다.
도 3 및 도 4에 도시된 실시예에서는 전자 발생 안정화장치(17)는 보호 케이스(15)의 관통공(16)의 내측면에 마련된 외부를 향해 발산하도록 경사진 경사면으로 형성할 수 있다. 즉, 보호 케이스(15)의 상면(15a)의 관통공(16)을 탄소섬유전극(10)의 선단(12a)에서 멀어질수록 발산하는 원뿔대 형상으로 형성할 수 있다. 구체적으로, 탄소섬유전극(10)의 선단(12a)에 인접한 보호 케이스(15)의 상면(15a)의 내면에 형성된 관통공(16)의 내측 지름(d1)이 상면(15a)의 외면에 형성된 관통공(16)의 외측 지름(d2)보다 작도록 관통공(16)이 형성될 수 있다. 이때, 사용자의 손가락이 관통공(16)을 통해 보호 케이스(15)의 내부로 삽입되는 것을 방지하기 위해서 관통공(16)의 내측 지름(d1)을 약 6mm 이하로 한다.
이와 같이 보호 케이스(15)의 상면(15a)의 관통공(16)의 내측면을 외부로 발산되는 경사면(17)으로 형성하면, 관통공(16)의 내면이 같은 단위면적 전하밀도로 대전되었을 때, 탄소섬유전극(10)의 선단(12a)에서 먼쪽이 낮은 전위가 되는 전위구배가 형성된다. 따라서, 이 전위구배에 의해 탄소섬유전극(10)에서 발생되는 전자가 안정적으로 관통공(16)을 통해 보호 케이스(15)의 외부로 방출될 수 있다. 다만, 전위구배가 너무 작으면 전자를 방출하는 기능이 효과적이지 못하고, 전위구배를 너무 크게 하면 관통공(16)의 크기를 작게 하는 것이 곤란해져 사용자가 감전되거나 전기 충격을 받는 것을 방지하는 것이 어렵게 된다. 따라서, 관통공(16)의 내측면(17)의 경사각(θ)은 약 10도 내지 약 15도로 할 수 있다.
도 4에서는 보호 케이스(15)의 측면(15b)의 안지름(D)이 관통공(16)의 내측 지름(d1)보다 큰 경우를 도시하고 설명하였으나, 보호 케이스(15)와 관통공(16)의 관계는 이에 한정되지 않는다. 도 6에 도시된 바와 같이, 보호 케이스(15')의 측면(15b)의 안지름을 관통공의 내측 지름(d1)과 동일하게 형성할 수도 있다. 참고로, 도 6은 도 3의 탄소섬유 대전장치의 변형 예를 나타내는 단면도이다.
도 6에 도시된 보호 케이스(15')는 원형 파이프의 일단에 전자 발생 안정화장치로서 경사면(17)을 형성할 수 있다. 이때, 원형 파이프(15')의 안지름(d1), 즉 경사면(17)의 내측 지름(d1)은 6mm이하로 할 수 있다. 원형 파이프(15')의 내부에는 지지부재(18)에 의해 지지되는 탄소섬유전극(10)이 설치된다.
상기와 같이 경사면(17)으로 형성된 전자 발생 안정화장치를 갖는 탄소섬유 대전장치(1)와 전자 발생 안정화장치를 갖지 않고 원형 단면의 관통공만을 갖는 탄소섬유 대전장치의 시간에 따른 전자 방출량을 비교한 결과가 도 7에 도시되어 있다.
도 7은 도 3의 탄소섬유 대전장치의 시간 변화에 따른 전자 방출량의 변화를 나타내는 그래프이다. 도 7에서 선 ①은 본 개시의 일 실시예에 의한 전자 발생 안정화장치(17)를 구비한 탄소섬유 대전장치(1)의 전자 발생량을 나타내는 그래프이고, 선 ②는 전자 발생 안정화장치를 갖지 않고 원형 단면의 관통공만을 갖는 탄소섬유 대전장치이 전자 발생량을 나타내는 그래프이다.
도 7의 선 ①을 참조하면, 본 개시의 일 실시예에 의한 전자 발생 안정화장치를 구비한 탄소섬유 대전장치(1)는 고전압이 인가된 후, 시간 경과에 따라 전자 발생량이 증가하여 약 600개로 최고에 다다른 후, 시간이 경과하여도 전자 발생량이 550~600개 사이로 안정적으로 유지되는 것을 알 수 있다.
그러나, 도 7의 선 ②를 참조하면, 전자 발생 안정화장치 없이 원형 단면의 관통공만을 갖는 탄소섬유 대전장치는 고전압이 인가된 후, 시간 경과에 따라 전자 발생량이 증가하여 약 450개로 최고에 도달한 후, 시간이 경과하면 전자 발생량이 감소하여 0개로 된다. 이후, 다시 일정 시간이 경과하면, 다시 전자가 발생하였다가 다시 감소하여 0개로 되는 것을 알 수 있다. 즉, 전자 발생 안정화장치가 없는 탄소섬유 대전장치는 탄소섬유전극에서 이온이 안정적으로 발생되지 않고 간헐적으로 발생하는 것을 알 수 있다.
이상에서는 전자 발생 안정화장치(17)로 보호 케이스(15)의 상면(15a)의 관통공(16)에 경사면(17)을 형성한 경우에 대해 설명하였으나, 다른 예로서, 전자 발생 안정화장치로 보호 케이스에 통풍로를 형성한 경우에 대해 도 8 내지 도 13을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 8은 본 개시의 다른 실시예에 의한 탄소섬유 대전장치를 나타내는 사시도이고, 도 9는 도 8의 탄소섬유 대전장치를 나타내는 단면도이다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 본 개시의 일 실시예에 의한 탄소섬유 대전장치(2)는 탄소섬유전극(20), 보호 케이스(25), 및 전자 발생 안정화장치(29)를 포함할 수 있다.
탄소섬유전극(20)은 상술한 실시예에 의한 탄소섬유 대전장치(1)의 탄소섬유전극(10)과 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.
보호 케이스(25)는 상술한 탄소섬유전극(20)을 감싸도록 형성된다. 구체적으로, 보호 케이스(25)는 탄소섬유전극(20)의 선단(22a)을 마주하며 관통공(26)이 마련된 상면(25a)과 탄소섬유전극(20)의 외주면을 감싸는 측면(25b)을 포함할 수 있다. 즉, 보호 케이스(25)는 일단이 개방된 원통형상으로 형성될 수 있다. 따라서, 보호 케이스(25)의 내부 공간에는 탄소섬유전극(20)이 설치된다.
보호 케이스(25)의 상면(25a)은 고전압이 인가되는 탄소섬유전극(20)에 사람의 손이나 손가락이 접촉하는 것을 방지하는 차폐판의 기능을 하는 것으로서, 탄소섬유전극(20)에서 발생된 전자가 방출될 수 있는 관통공(26)을 포함한다. 사용자의 손가락이 관통공(26)으로 삽입되는 것을 방지할 수 있도록 관통공(26)의 지름(d1)은 6mm 이하로 하는 것이 좋다. 또한, 관통공(26)의 내측면은 도 4에 도시된 실시예와 같이 외부를 향하여 발산하는 경사면(27)으로 형성할 수 있다. 다른 예로, 도시하지는 않았지만, 관통공(26)은 내측 지름과 외측 지름이 동일한 원통형상으로 형성할 수도 있다.
또한, 보호 케이스(25)의 상면(25a)의 내면은 탄소섬유전극(20)의 선단(22a)과 접촉하지 않도록 형성된다. 사용자의 감전 내지는 전기적 충격을 방지하기 위해서는 보호 케이스(25)의 상면(25a)의 외면과 탄소섬유전극(20)의 선단(22a) 사이의 간격(S)은 적어도 2mm로 하는 것이 좋다.
보호 케이스(25)의 하단에는 탄소섬유전극(20)이 고정된 지지부재(28)가 설치될 수 있다.
전자 발생 안정화장치(29)는 탄소섬유전극(20)에서 전자가 안정적으로 발생하도록 하는 것으로서, 보호 케이스(25)의 하부에 상면(25a)의 관통공(26)과 연통하여 외부 공기가 흐르도록 형성된 통풍로로 구현될 수 있다.
도 8 및 도 9에 도시된 실시예에서는 전자 발생 안정화장치(29)는 보호 케이스(25)에 길이 방향으로 형성된 3개의 슬롯으로 형성되어 있다. 즉, 보호 케이스(25)에 마련된 3개의 슬롯(29)이 관통공(26)과 연통되는 통풍로를 형성한다. 이때, 슬롯(29)의 폭(W)은 사용자의 손가락이 들어갈 수 없도록 약 6mm이하로 할 수 있다. 지지부재(28)에는 보호 케이스(25)의 3개의 슬롯(29)에 대응하는 3개의 개구(28a)가 마련된다. 따라서, 탄소섬유 대전장치(2)의 하부의 공기는 지지부재(28)의 개구(28a)와 보호 케이스(25)의 슬롯(29)을 통해 관통공(26)으로 흐를 수 있다.
이와 같이 보호 케이스(25)에 관통공(26)과 연통되는 통풍로를 형성하면, 보호 케이스(25)의 내부에 공기가 흐를 수 있는 공기 통로가 마련된다. 따라서, 탄소섬유전극(20)에서 전자가 방출될 때 발생하는 전자풍의 흐름이 차단되지 않고 관통공(26)을 통해 외부로 방출될 수 있으므로, 탄소섬유전극(20) 주변의 공간 전위가 낮게 유지될 수 있다. 따라서, 탄소섬유전극(20)에서 전자가 안정적으로 지속적으로 발생할 수 있다.
도 8에서는 전자 발생 안정화장치로 보호 케이스(25)에 3개의 슬롯(29)을 형성하였으나, 슬롯(29)의 개수는 이에 한정되는 것은 아니다. 필요에 따라, 슬롯(29)은 2개 또는 4개 이상으로 형성될 수 있다.
이하, 도 10 내지 도 12를 참조하여 탄소섬유 대전장치에 형성된 통풍로의 다른 예를 설명한다.
도 10은 본 개시의 다른 실시예에 의한 탄소섬유 대전장치를 나타내는 사시도이다. 도 11은 도 10의 탄소섬유 대전장치를 나타내는 단면도이고, 도 12는 도 10의 탄소섬유 대전장치를 나타내는 평면도이다.
도 10 내지 도 12를 참조하면, 본 개시의 일 실시예에 의한 탄소섬유 대전장치(3)는 탄소섬유전극(30), 보호 케이스(35), 및 전자 발생 안정화장치(39)를 포함할 수 있다.
탄소섬유전극(30)은 상술한 실시예에 의한 탄소섬유 대전장치(1)의 탄소섬유전극(10)과 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.
보호 케이스(35)는 상술한 탄소섬유전극(30)을 감싸도록 형성된다. 구체적으로, 보호 케이스(35)는 탄소섬유전극(30)의 선단을 마주하며 관통공(36)이 마련된 상면(35a)과 탄소섬유전극(30)의 외주면을 감싸는 측면(35b)을 포함할 수 있다. 즉, 보호 케이스(35)는 일단이 개방된 원통형상으로 형성될 수 있다. 따라서, 보호 케이스(35)의 내부 공간에는 탄소섬유전극(30)이 설치된다.
보호 케이스(35)의 상면(35a)은 고전압이 인가되는 탄소섬유전극(30)에 사람의 손이나 손가락이 접촉하는 것을 방지하는 차폐판의 기능을 하는 것으로서, 탄소섬유전극(30)에서 발생된 전자가 방출될 수 있는 관통공(36)을 포함한다. 사용자의 손가락이 삽입되는 것을 방지할 수 있도록 관통공(36)의 지름은 6mm 이하로 하는 것이 좋다.
또한, 보호 케이스(35)의 상면(35a)의 내면은 탄소섬유전극(30)의 선단과 접촉하지 않도록 형성된다. 사용자의 감전 내지는 전기적 충격을 방지하기 위해서는 보호 케이스(35)의 상면(35a)의 외면과 탄소섬유전극(30)의 선단 사이의 간격(S)은 적어도 2mm로 하는 것이 좋다.
보호 케이스(35)의 하부에는 탄소섬유전극(30)을 고정하는 지지부재(38)가 설치될 수 있다. 지지부재(38)는 탄소섬유전극(30)의 고정봉(31)을 보호 케이스(35)의 내측면에 고정하는 고정링으로 형성될 수 있다. 구체적으로, 고정링(38)은 탄소섬유전극(30)과 보호 케이스(35) 사이에 마련될 수 있다.
전자 발생 안정화장치(39)는 고정링(38)을 보호 케이스(35)의 길이 방향으로 관통하도록 형성된 복수의 슬롯(39)으로 형성될 수 있다. 도 11 및 도 12에 도시된 실시예의 경우에는, 전자 발생 안정화장치(39)는 고정링(38)에 마련된 3개의 슬롯(39)으로 형성된다. 고정링(38)에 형성된 3개의 슬롯(39)은 보호 케이스(35) 하부와 상면(35a)의 관통공(36)을 연통시키므로 외부 공기가 흐르는 통풍로를 형성한다.
이와 같이 고정링(38)에 관통공(36)과 연통되는 통풍로를 형성하면, 보호 케이스(35)의 내부에 공기가 흐를 수 있는 공기 통로가 마련된다. 따라서, 탄소섬유전극(30)에서 전자가 방출될 때 발생하는 전자풍의 흐름이 차단되지 않고 관통공(36)을 통해 외부로 방출될 수 있으므로, 탄소섬유전극(30) 주변의 공간 전위가 낮게 유지될 수 있다. 따라서, 탄소섬유전극(30)에서 전자가 안정적으로 지속적으로 발생할 수 있다.
도 12에서는 전자 발생 안정화장치로 고정링(38)에 3개의 슬롯(39)을 형성하였으나, 슬롯(39)의 개수는 이에 한정되는 것은 아니다. 필요에 따라, 슬롯(39)은 2개 또는 4개 이상으로 형성될 수 있다. 또한, 도 12에서는 고정링(38)에 복수의 슬롯(39)을 형성하였으나, 전자 발생 안정화장치는 복수의 슬롯(39)으로 한정되는 것은 아니다. 도시하지는 않았지만, 고정링(38)에 슬롯 대신 고정링을 길이방향으로 관통하는 복수의 구멍으로 형성할 수도 있다.
또한, 다른 예로서, 도 11에 도시된 바와 같이 고정링(38)의 복수의 슬롯(39)에 공기공급부(160)를 연결할 수 있다. 공기공급부(160)는 공기를 강제로 공급할 수 있도록 마련된다. 따라서, 고정링(38)의 복수의 슬롯(39)에 공기공급부(160)를 연결하면, 복수의 슬롯(39), 즉 통풍로를 통해 탄소섬유전극(30)으로 강제로 공기가 공급되므로, 탄소섬유전극(30)에서 발생하는 전자는 더욱 원활하게 보호 케이스(35)의 외부로 방출될 수 있다. 공기공급부(160)는 별도의 팬을 사용하여 구성하거나, 가전기기(100)의 공기유동장치(130)에 의해 외부로 배출되는 공기가 고정링(38)의 복수의 슬롯(39)으로 유입될 수 있도록 하는 배관으로 형성할 수도 있다.
도 13은 본 개시의 다른 실시예에 의한 탄소섬유 대전장치를 나타내는 단면도이다.
도 13을 참조하면, 본 개시의 일 실시예에 의한 탄소섬유 대전장치(4)는 탄소섬유전극(40), 보호 케이스(45), 및 전자 발생 안정화장치(49)를 포함할 수 있다.
탄소섬유전극(40)은 상술한 실시예에 의한 탄소섬유 대전장치(1)의 탄소섬유전극(10)과 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.
보호 케이스(45)는 상술한 탄소섬유전극(40)을 감싸도록 형성된다. 구체적으로, 보호 케이스(45)는 탄소섬유전극(40)의 선단을 마주하며 관통공(46)이 마련된 상면(45a)과 탄소섬유전극(40)의 외주면을 감싸는 측면(45b)을 포함할 수 있다. 즉, 보호 케이스(45)는 일단이 개방된 원통형상으로 형성될 수 있다. 따라서, 보호 케이스(45)의 내부 공간에는 탄소섬유전극(40)이 설치된다.
보호 케이스(45)의 상면(45a)은 고전압이 인가되는 탄소섬유전극(40)에 사람의 손이나 손가락이 접촉하는 것을 방지하는 차폐판의 기능을 하는 것으로서, 탄소섬유전극(40)에서 발생된 전자가 방출될 수 있는 관통공(46)을 포함한다. 관통공(46)은 사용자의 손가락이 삽입되는 것을 방지할 수 있도록 지름 6mm 이하로 하는 것이 좋다.
또한, 보호 케이스(45)의 상면(45a)의 내면은 탄소섬유전극(40)의 선단과 접촉하지 않도록 형성된다. 사용자의 감전 내지는 전기적 충격을 방지하기 위해서는 보호 케이스(45)의 상면(45a)의 외면과 탄소섬유전극(40)의 선단 사이의 간격은 적어도 2mm로 하는 것이 좋다.
보호 케이스(45)의 하부에는 탄소섬유전극(40)을 지지 및 고정하는 지지부재(48)가 설치될 수 있다.
전자 발생 안정화장치(49)는 보호 케이스(45)의 주변의 공기가 관통공(46)으로 흐를 수있도록 하는 통풍로로 구현될 수 있다. 구체적으로, 통풍로(49)는 보호 케이스(45)의 하단에 고정되는 지지부재(48)에 형성된 적어도 한 개의 개구(49a)와 보호 케이스(45)의 측면(45b)에 마련된 적어도 한 개의 측면 개구(49b)를 포함할 수 있다. 도 13에 도시된 실시예에서는 지지부재(48)에 2개의 개구(49a)가 마련되고, 보호 케이스(45)의 측면(45b)에 2개의 측면 개구(49b)가 마련되어 있으나, 지지부재(48)의 개구(49a)와 보호 케이스(45)의 측면 개구(49b)의 개수는 이에 한정되는 것은 아니다. 필요에 따라 지지부재(48)의 개구(49a)와 보호 케이스(45)의 측면 개구(49b)는 3개 이상으로 형성할 수도 있다.
이와 같이 보호 케이스(45)의 측면(45b)과 지지부재(48)에 관통공(46)과 연통되는 통풍로(49)를 형성하면, 보호 케이스(45)의 내부에 공기가 탄소섬유전극(40)의 하부에서 상부 쪽으로 흐를 수 있는 공기 통로가 마련된다. 따라서, 탄소섬유전극(40)의 선단에서 전자가 방출될 때 발생하는 전자풍의 흐름이 차단되지 않고 관통공(46)을 통해 외부로 방출될 수 있으므로, 탄소섬유전극(40) 주변의 공간 전위가 낮게 유지될 수 있다. 따라서, 탄소섬유전극(40)에서 전자가 안정적으로 지속적으로 발생할 수 있다.
이하, 탄소섬유 대전장치에 사용되는 전자 발생 안정화장치의 다른 예에 대해 도 14 내지 도 17을 참조하여 설명한다.
도 14는 본 개시의 다른 실시예에 의한 탄소섬유 대전장치를 나타내는 도면이다.
도 14를 참조하면, 본 개시의 일 실시예에 의한 탄소섬유 대전장치(5)는 탄소섬유전극(50), 보호 케이스(55), 및 전자 발생 안정화장치(59)를 포함할 수 있다.
탄소섬유전극(50)은 상술한 실시예에 의한 탄소섬유 대전장치(1)의 탄소섬유전극(10)과 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.
보호 케이스(55)는 상술한 탄소섬유전극(50)을 감싸도록 형성된다. 구체적으로, 보호 케이스(55)는 탄소섬유전극(50)의 선단을 마주하며 관통공(56)이 마련된 상면(55a)과 탄소섬유전극(50)의 외주면을 감싸는 측면(55b)을 포함할 수 있다. 즉, 보호 케이스(55)는 일단이 개방된 원통형상으로 형성될 수 있다. 따라서, 보호 케이스(55)의 내부 공간에는 탄소섬유전극(50)이 설치된다.
보호 케이스(55)의 상면(55a)은 고전압이 인가되는 탄소섬유전극(50)에 사람의 손이나 손가락이 접촉하는 것을 방지하는 차폐판의 기능을 하는 것으로서, 탄소섬유전극(50)의 선단에서 발생된 전자가 방출될 수 있는 관통공(56)을 포함한다. 관통공(56)은 사용자의 손가락이 삽입되는 것을 방지할 수 있도록 지름(d)은 6mm 이하로 하는 것이 좋다. 관통공(56)은 내측 지름과 외측 지름이 동일한 원통형상으로 형성할 수 있다.
또한, 보호 케이스(55)의 상면(55a)의 내면은 탄소섬유전극(50)의 선단과 접촉하지 않도록 형성된다. 사용자의 감전 내지는 전기적 충격을 방지하기 위해서는 보호 케이스(55)의 상면(55a)의 외면과 탄소섬유전극(50)의 선단 사이의 간격(S)은 적어도 2mm로 하는 것이 좋다.
보호 케이스(55)의 하단에는 탄소섬유전극(50)이 연결된 전선(53)을 고정하는 고정부재(58)가 설치될 수 있다. 구체적으로, 탄소섬유전극(50)의 하단은 고전압을 인가하는 전선(53)에 연결되고, 전선(53)은 고정부재(58)에 의해 보호 케이스(55)의 하단에 고정된다. 따라서, 탄소섬유전극(50)이 전선(53)과 고정부재(58)에 의해 보호 케이스(55)의 내부에 설치된다. 또한, 전선(53)은 탄소섬유전극(50)에 고전압을 인가할 수 있도록 고전압 인가부(150)(도 2 참조)와 연결된다.
전자 발생 안정화장치(59)는 탄소섬유전극(50)에서 전자가 안정적으로 발생하도록 하는 것으로서, 본 실시예의 경우에는 대전 방지 코팅막으로 형성된다. 대전 방지 코팅막(59)은 보호 케이스(55)의 상면(55a)의 내면과 관통공(56)의 내면에 형성될 수 있다. 추가로, 대전 방지 코팅막(59)은 보호 케이스(55)의 상면(55a)의 외면과 보호 케이스(55)의 내측면에도 형성될 수 있다.
이와 같은 대전 방지 코팅막(59)은 보호 케이스(55)의 표면에 전하가 축적되는 것을 방지하여 전하가 항상 확산되도록 표면 저항을 105~1011Ω/sq.로 할 수 있다. 대전 방지 코팅막(59)의 표면 저항이 이 범위보다 작으면 보호 케이스(55)의 표면이 방전 경로가 될 수 있다. 또한, 대전 방지 코팅막(59)의 표면 저항이 이 범위보다 크면 전하의 확산에 의해 전하를 제거하는 효과가 줄어든다.
도 15는 본 개시의 다른 실시예에 의한 탄소섬유 대전장치를 나타내는 도면이다.
도 15를 참조하면, 본 개시의 일 실시예에 의한 탄소섬유 대전장치(6)는 탄소섬유전극(60), 보호 케이스(65), 및 전자 발생 안정화장치(69)를 포함할 수 있다.
탄소섬유전극(60)은 상술한 실시예에 의한 탄소섬유 대전장치(5)의 탄소섬유전극(50)과 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.
보호 케이스(65)는 표면에 대전 방지 코팅막(59)이 형성되지 않은 것을 제외하고는 도 14에 도시된 탄소섬유 대전장치(5)의 보호 케이스(55)와 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.
전자 발생 안정화장치(69)는 탄소섬유전극(60)에서 전자가 안정적으로 발생하도록 하는 것으로서, 본 실시예의 경우에는 탄소섬유전극(60)의 근처에 설치되는 접지전극(69)으로 구현된다. 탄소섬유전극(60)은 고전압 인가부(150)에 연결되고, 접지전극(69)은 고전압 인가부(150)의 접지에 연결된다.
접지전극(69)이 탄소섬유전극(60)에 너무 가깝게 위치하면, 전자의 대부분이 접지전극(69)으로 흡수되거나 공기의 절연이 파괴되어 스파크 방전이 일어날 수 있다. 또한, 접지전극(69)이 탄소섬유전극(60)에서 너무 멀리 배치되면 탄소섬유전극 (60) 주위에 형성되는 전위 구배가 약해져서 탄소섬유전극(60)에서 안정적으로 전자가 발생하지 않을 수 있다.
따라서, 접지전극(69)은 도 15에 도시된 바와 같이 탄소섬유전극(60)에 인가되는 전압(A)의 4배 이상 내지 8배 이하의 범위 내에 설치될 수 있다. 예를 들어, 탄소섬유전극(60)에 7kV의 전압이 인가되는 경우, 접지전극(69)은 탄소섬유전극(60)을 중심으로 반지름이 4x7=28mm 내지 8x7=56mm인 링 영역(B) 내에 설치될 수 있다.
이와 같이 탄소섬유전극(60)의 근처의 일정 범위 내에 접지전극(69)을 설치하면, 탄소섬유전극(60)에서 발생하여 주위로 확산된 전자의 일부가 접지전극(69)으로 흡수되어 공간 전위를 낮춘다. 따라서, 탄소섬유전극(60)의 주변에는 작은 전위 구배가 안정적으로 형성된다. 이 전위 구배에 의해 탄소섬유전극(60)에서 전자가 안정적으로 생성되며, 전자의 일부는 완만하게 접지전극(69)에 흡수되지만 나머지 많은 전자는 전위구배를 극복하고 확산되어 주위로 방출된다.
도 16은 본 개시의 다른 실시예에 의한 탄소섬유 대전장치를 나타내는 도면이다.
도 16을 참조하면, 본 개시의 일 실시예에 의한 탄소섬유 대전장치(7)는 탄소섬유전극(70), 보호 케이스(75), 및 전자 발생 안정화장치(79)를 포함할 수 있다.
탄소섬유전극(70)은 상술한 실시예에 의한 탄소섬유 대전장치(1)의 탄소섬유전극(10)과 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.
보호 케이스(75)는 상술한 탄소섬유전극(70)을 감싸도록 형성된다. 구체적으로, 보호 케이스(75)는 탄소섬유전극(70)의 선단을 마주하며 관통공(76)이 마련된 상면(75a)과 탄소섬유전극(70)의 외주면을 감싸는 측면(75b)을 포함할 수 있다. 즉, 보호 케이스(75)는 일단이 개방된 원통형상으로 형성될 수 있다. 따라서, 보호 케이스(75)의 내부 공간에는 탄소섬유전극(70)이 설치된다.
보호 케이스(75)의 상면(75a)은 고전압이 인가되는 탄소섬유전극(70)에 사람의 손이나 손가락이 접촉하는 것을 방지하는 차폐판의 기능을 하는 것으로서, 탄소섬유전극(70)에서 발생된 전자가 방출될 수 있는 관통공(76)을 포함한다. 관통공(76)은 사용자의 손가락이 삽입되는 것을 방지할 수 있도록 지름(d)을 6mm 이하로 하는 것이 좋다.
또한, 보호 케이스(75)의 상면(75a)의 내면은 탄소섬유전극(70)의 선단과 접촉하지 않도록 형성된다. 사용자의 감전 내지는 전기적 충격을 방지하기 위해서는 보호 케이스(75)의 상면(75a)의 외면과 탄소섬유전극(70)의 선단 사이의 간격(S)은 적어도 2mm로 하는 것이 좋다.
보호 케이스(75)의 하부에는 탄소섬유전극(70)을 지지 및 고정하는 지지부재(78)가 설치될 수 있다. 탄소섬유전극(70)은 고전압을 인가하는 고전압 인가부(150)와 전기적으로 연결될 수 있다. 이를 위해, 지지부재(78)에는 탄소섬유전극(70)과 고전압 인가부(150)를 전기적으로 연결하는 전원선(미도시)이 마련될 수 있다.
전자 발생 안정화장치(79)는 탄소섬유전극(70)에 고전압을 인가하는 고전압 인가부(150)와 이를 제어하는 프로세서(170)로 구현될 수 있다. 프로세서(170)는 고전압 인가부(150)가 탄소섬유전극(70)에 고전압을 인가한 후, 일정 시간 간격으로 고전압 인가를 차단하였다가 다시 고전압을 인가하도록 고전압 인가부(150)를 제어하도록 형성될 수 있다. 프로세서(170)는 가전기기(100)의 동작을 제어하는 메인 프로세서의 일부로 구성될 수도 있다.
이와 같이 프로세서(170)가 탄소섬유전극(70)에 고전압을 인가하는 고전압 인가부(150)를 온/오프 제어하면, 탄소섬유전극(70)에서 방출되어 보호 케이스(75)의 상면(75a)에 대전되어 있던 전자가 탄소섬유전극(70)으로 흡수되어 탄소섬유전극(70)의 주변의 전위 구배가 회복된다.
도 17은 본 개시의 다른 실시예에 의한 탄소섬유 대전장치를 나타내는 도면이다.
도 17을 참조하면, 본 개시의 일 실시예에 의한 탄소섬유 대전장치(7')는 탄소섬유전극(70), 보호 케이스(75), 및 전자 발생 안정화장치(79')를 포함할 수 있다.
탄소섬유전극(70)과 보호 케이스(75)는 도 16에 도시한 실시예에 의한 탄소섬유 대전장치(7)의 탄소섬유전극(70) 및 보호 케이스(75)와 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.
보호 케이스(75)의 하부에는 탄소섬유전극(70)을 지지 및 고정하는 지지부재(78)가 설치될 수 있다.
전자 발생 안정화장치(79')는 지지부재(78)를 통해 탄소섬유전극(70)에 전기적으로 연결되는 스위칭부(171), 스위칭부(171)에 전기적으로 연결되는 고전압 인가부(150)와 접지(172), 및 스위칭부(171)를 제어하는 프로세서(170')를 포함할 수 있다.
스위칭부(171)는 탄소섬유전극(70)에 고전압 인가부(150)와 접지(172) 중의 하나를 선택적으로 연결할 수 있도록 형성된다.
고전압 인가부(150)는 탄소섬유전극(70)에 고전압을 인가하기 위한 것으로서, 스위칭부(71)에 의해 탄소섬유전극(70)에 전기적으로 연결되면, 탄소섬유전극(70)에 고전압을 인가한다.
프로세서(170')는 스위칭부(171)와 고전압 인가부(150)를 제어할 수 있도록 스위칭부(171)와 고전압 인가부(150)에 전기적으로 연결된다. 따라서, 프로세서(170')는 스위칭부(171)를 제어하여, 탄소섬유전극(70)이 선택적으로 고전압 인가부(150)와 접지(172) 중 어느 한 곳에 전기적으로 연결되도록 한다.
예를 들어, 프로세서(170')는 스위칭부(171)를 제어하여 탄소섬유전극(70)이 고전압 인가부(150)와 연결되도록 할 수 있다. 그러면, 고전압 인가부(150)의 고전압이 탄소섬유전극(70)으로 인가된다. 이때, 탄소섬유전극(70)은 접지(172)와 연결이 차단된다. 한편, 프로세서(170')는 스위칭부(171)를 제어하여 탄소섬유전극(70)이 접지(172)와 연결되도록 할 수 있다. 이때, 탄소섬유전극(70)은 고전압 인가부(150)와의 연결이 차단된다. 그러면, 탄소섬유전극(70)이 접지(172)와 전기적으로 연결되어 탄소섬유전극(70) 둘레의 전하가 탄소섬유전극(70)을 통해 접지(172)로 흐르게 된다.
프로세서(170')는 탄소섬유전극(70)에서 전자가 안정적으로 발생할 수 있도록 스위칭부(171)를 일정한 패턴으로 제어할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(170')는 스위칭부(171)를 제어하여 탄소섬유전극(70)이 고전압 인가부(150)에 연결되도록 한 후, 일정 시간 간격으로 탄소섬유전극(70)과 고전압 인가부(150)와의 연결을 차단하고 탄소섬유전극(70)을 접지(172)에 연결할 수 있다. 구체적으로, 프로세서(170')는 스위칭부(171)를 제어하여 탄소섬유전극(70)이 일정 시간, 예를 들면, 20분 동안 고전압 인가부(150)에 연결되도록 한 후, 고전압 인가부(150)와 탄소섬유전극(70)의 연결을 차단하고, 탄소섬유전극(70)이 접지(172)에 연결되도록 한다. 이어서, 프로세서(170')는 스위칭부(171)를 제어하여 탄소섬유전극(70)이 일정 시간, 예를 들면, 5초 동안 접지(172)와 연결되도록 한 후, 탄소섬유전극(70)과 접지(172)의 연결을 끊고 탄소섬유전극(70)이 다시 고전압 인가부(150)와 연결되도록 한다. 탄소섬유전극(70)이 접지(172)에 연결되면, 탄소섬유전극(70)에서 방출되어 보호 케이스(75)의 상면(75a)에 대전되어 있던 전자가 탄소섬유전극(70)으로 흡수되어 접지(172)로 흐르므로 탄소섬유전극(70)의 주변의 전위 구배가 회복된다.
이와 같이 프로세서(170')가 스위칭부(171)를 제어하여 탄소섬유전극(70)에 고전압이 인가되는 고전압 시간과 탄소섬유전극(70)에 고전압이 인가되는 것을 중지하고 탄소섬유전극(70)이 접지에 연결되는 접지 시간을 일정 듀티비(duty ratio)로 교대로 운전하면, 탄소섬유전극(70)은 안정적으로 전자를 발생시킬 수 있다.
상술한 스위칭부(171)를 포함하는 전자 발생 안정화장치(79')를 갖는 본 개시의 일 실시예에 의한 탄소섬유 대전장치(7')와 전자 발생 안정화장치를 갖지 않고 원형 단면의 관통공만을 갖는 탄소섬유 대전장치의 시간에 따른 이온 방출량을 비교한 결과가 도 18에 도시되어 있다.
도 18은 도 17의 탄소섬유 대전장치의 시간 변화에 따른 이온 방출량의 변화를 나타내는 그래프이다.
도 18에서 선 ①은 본 개시의 일 실시예에 의한 전자 발생 안정화장치를 구비한 탄소섬유 대전장치의 전자 발생량을 나타내는 그래프이고, 선 ②는 전자 발생 안정화장치를 갖지 않고 원형 단면의 관통공만을 갖는 탄소섬유 대전장치의 전자 발생량을 나타내는 그래프이다.
도 18의 선 ①을 참조하면, 본 개시의 일 실시예에 의한 전자 발생 안정화장치를 구비한 탄소섬유 대전장치는 고전압이 인가된 후, 시간 경과에 따라 전자 발생량이 증가하여 약 450개로 최고에 도달한 후, 시간이 경과하여 전자 발생량이 0개로 되는 것을 알 수 있다. 그러나, 전자 발생량이 0이 된 후, 일정 시간, 예를 들면, 3초 동안 탄소섬유전극(70)을 접지(172)로 연결하였다가 다시 고전압 인가부(150)로 연결하여 일정 시간 유지하는 제어를 반복하면, 전자 발생량이 약 280~450개 사이에서 안정적으로 발생하는 것을 알 수 있다.
그러나, 도 18의 선 ②를 참조하면, 전자 발생 안정화장치 없이 원형 단면의 관통공만을 갖는 탄소섬유 대전장치는 저전압이 인가된 후, 시간 경과에 따라 전자 발생량이 증가하여 약 450개로 최고에 다다른 후, 시간이 경과하면 전자 발생량이 감소하여 0개로 된다. 이후, 다시 일정 시간이 경과하면, 다시 전자가 발생하였다가 다시 감소하여 0개로 되는 것을 알 수 있다. 즉, 본 개시과 같이 전자 발생 안정화장치가 없는 경우 탄소섬유전극에서 전자가 안정적으로 발생되지 않고 간헐적으로 발생하는 것을 알 수 있다.
이하, 상기와 같은 본 개시의 일 실시예에 의한 탄소섬유 대전장치가 공기조화기의 실내기에 적용된 경우에 대해 도 19 및 도 20을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 19는 본 개시의 일 실시예에 의한 탄소섬유 대전장치를 구비한 천장형 공기조화기의 실내기를 나타내는 저면도이고, 도 20은 도 19의 천장형 공기조화기의 실내기의 단면도이다.
도 19 및 도 20을 참조하면, 본 개시의 일 실시예에 의한 탄소섬유 대전장치를 구비한 공기조화기의 실내기(200)는 커버(210), 탄소섬유 대전장치(1), 집진장치(220), 열교환기(240), 송풍 팬(230)을 포함할 수 있다. 참고로, 도 19 및 도 20은 실내의 천장에 설치되는 천장형 공기조화기의 실내기(200)를 도시하고 있다.
커버(210)는 천장형 공기조화기기의 실내기(200)의 외면을 형성한다. 커버(210)는 외부 공기가 유입되는 유입구(211)와 열교환기(240)와 열을 교환한 공기가 배출되는 배출구(212)를 포함한다. 유입구(211)는 대략 정사각형으로 형성되며, 배출구(212)는 유입구(211)의 4변에 4개가 마련된다. 커버(210)의 내부에는 유입구(211)와 배출구(212)를 연통하며, 흡입된 외부 공기가 통과하는 공기유로(213)가 마련된다.
탄소섬유 대전장치(1)는 유입구(210)의 가장자리에 설치된다. 본 실시예의 경우에는 4개의 탄소섬유 대전장치(1)가 유입구(211)의 4개의 구석에 설치되어 있다. 탄소섬유 대전장치(1)는 유입구(211)로 유입되는 공기에 포함된 먼지와 같은 오염물질을 탄소섬유에서 발생하는 전자를 이용하여 대전시킬 수 있도록 형성된다. 탄소섬유 대전장치(1)의 설치 개수와 위치는 유입구(211)로 유입되는 공기 전체에 대해 전자를 방출할 수 있도록 적절하게 정해질 수 있다.
탄소섬유 대전장치(1)는 이온을 발생시키는 탄소섬유전극(10), 탄소섬유전극(10)을 감싸며, 사용자의 손가락이 탄소섬유전극(10)에 접촉하는 것을 방지하는 보호 케이스(15), 및 탄소섬유전극(15)에서 전자가 안정적으로 발생하도록 하는 전자 발생 안정화장치(17)를 포함할 수 있다. 이와 같은 대전장치(1)는 상술한 탄소섬유 대전장치(1)와 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.
집진장치(220)는 커버(210)의 내부의 공기유로(213)에 마련되며, 송풍 팬(230)에 의해 흡입된 공기 중에서 탄소섬유 대전장치(1)에 의해 대전된 오염물질을 수거할 수 있도록 형성된다. 집진장치(220)는, 예를 들면, 일정 거리 이격된 복수의 집진판과 복수의 집진판에 고전압을 인가하는 집진 전압 인가부를 포함할 수 있다. 집진 전압 인가부에서 복수의 집진판에 고전압을 인가하면, 탄소섬유 대전장치(1)에서 발생된 전자와 결합하여 대전된 오염물질이 복수의 집진판에 집진될 수 있다.
열교환기(240)는 송풍 팬(230)에 의해 흡입된 공기와 열교환을 수행하여 공기의 온도를 조절한다. 예를 들면, 공기조화기의 실내기(200)가 실내를 냉방하는 경우에는, 열교환기(240)는 송풍 팬(230)에 의해 흡입된 공기를 냉각시켜 공기의 온도를 낮춘다. 또한, 공기조화기의 실내기(200)가 실내를 난방하는 경우에는, 열교환기(240)는 송풍 팬(230)에 의해 흡입된 공기를 가열시켜 공기의 온도를 높인다. 이러한 열교환기(240)는 종래 기술에 의한 공기조화기의 실내기에 사용되는 열교환기와 동일하거나 유사하므로 상세한 설명은 생략한다.
송풍 팬(230)은 커버(210)의 내부에 설치되며, 유입구(211)로 외부 공기를 흡입하여 열교환기(240)를 통과한 후, 배출구(212)를 통해 커버(210)의 외부로 배출할 수 있도록 형성된다. 즉, 송풍 팬(230)이 작동하면, 오염물질을 포함하는 공기가 커버(210)의 유입구(211)로 인입되고, 유입된 공기가 공기유로(213)를 따라 집진장치(220)와 열교환기(240)를 통과한 후, 배출구(212)로 배출된다.
상기와 같은 구조를 갖는 천장형 공기조화기의 실내기(200)의 동작에 대해 도 19 및 도 20을 참조하여 설명한다.
실내기(200)를 동작시키면, 유입구(211)에 인접하여 커버(210)의 유입구(211)의 가장자리에 설치된 복수의 탄소섬유 대전장치(1)에 고전압 인가부(150)(도 2 참조)로부터 고전압이 인가된다. 복수의 탄소섬유 대전장치(1)에 고전압이 인가되면, 탄소섬유 대전장치(1)의 탄소섬유전극(20)에서 전자가 방출된다. 복수의 탄소섬유 대전장치(1)에서 방출된 전자는 유입구(211)로 유입되는 공기 중의 오염물질과 결합하여 오염물질을 대전시킨다.
또한, 실내기(200)가 동작하면, 송풍 팬(230)이 작동하여 외부 공기가 유입구(211)를 통해 커버(210)의 내부로 인입된다. 이때, 유입구(211)로 유입된 외부 공기 중의 오염물질은 탄소섬유 대전장치(1)에 의해 대전된 상태이다.
유입된 외부 공기가 집진장치(220)를 통과하는 동안, 대전된 오염물질은 집진장치(220)에 의해 수거되고 깨끗해진 공기가 열교환기(240)로 이동한다.
집진장치(220)에 의해 깨끗해진 공기는 열교환기(240)를 통과하는 동안 열교환기(240)의 냉매와 열교환을 하여 공기의 온도를 조절한다.
온도가 조절된 공기는 송풍 팬(230)을 통과하여 커버(210)의 배출구(212)를 통해 실내기(200)의 외부로 배출된다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 개시의 일 실시예에 의한 탄소섬유 대전장치를 구비한 공기조화기의 실내기(200)는 흡입된 공기에서 오염물질을 제거하고, 공기의 온도를 조절할 수 있다.
또한, 본 개시의 일 실시예에 의한 탄소섬유 대전장치는 탄소섬유전극에 보호 케이스가 설치되어 있으므로, 사용자의 손이나 손가락이 탄소섬유전극에 접촉하는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 본 개시에 의하면, 사용자가 공기조화기의 실내기를 청소할 때, 탄소섬유전극의 선단과 접촉하여 전기 충격을 받는 경우가 발생하지 않는다.
또한, 본 개시의 일 실시예에 의한 탄소섬유 대전장치는 전자 발생 안정화장치를 구비하고 있으므로, 시간이 경과하여도 안정적으로 전자를 발생시켜 주위의 오염물질을 대전시킬 수 있다.
이상에서는 본 개시의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 개시는 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 개시의 요지를 벗어남이 없이 당해 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시예들은 본 개시의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.
1,2,3,4,5,6,7; 탄소섬유 대전장치
10,20,30,40,50,60,70; 탄소섬유전극
15,25,35,45,55,65,75; 보호 케이스
16,26,36,46,56,66,76; 관통공
17,29,39,49,59,69,79; 전자 발생 안정화장치
100; 가전기기 110; 본체
111; 유입구 112; 배출구
120; 집진장치 130; 공기유동장치
140; 처리장치 200; 공기조화기의 실내기

Claims (20)

  1. 전자를 발생시켜 주변의 먼지를 대전시키는 탄소섬유전극;
    사람의 손가락이 상기 탄소섬유전극에 접촉하지 않도록 상기 탄소섬유전극을 감싸며, 상기 탄소섬유전극의 선단을 마주하고 관통공이 마련된 상면과 상기 탄소섬유전극의 외주면을 감싸는 측면을 포함하는 보호 케이스; 및
    상기 보호 케이스에 마련되며, 상기 탄소섬유전극에서 전자가 안정적으로 발생하도록 하는 전자 발생 안정화장치;를 포함하는, 탄소섬유 대전장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 보호 케이스의 관통공은 원형 단면으로 형성되며,
    상기 관통공의 지름은 6mm 이하인, 탄소섬유 대전장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 보호 케이스의 관통공은 다각형 단면으로 형성되며,
    상기 관통공의 내접원의 지름은 6mm 이하인, 탄소섬유 대전장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 보호 케이스의 상면의 외면과 상기 탄소섬유전극의 선단 사이의 간격은 적어도 2mm인, 탄소섬유 대전장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 전자 발생 안정화장치는 상기 보호 케이스의 관통공의 내측면에 마련된 외부를 향해 발산하도록 경사진 경사면을 포함하는, 탄소섬유 대전장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 관통공의 경사면의 경사는 10도 내지 15도인, 탄소섬유 대전장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 전자 발생 안정화장치는 상기 탄소섬유전극의 근처에 설치되는 접지전극을 포함하는, 탄소섬유 대전장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 접지전극은 상기 탄소섬유전극을 중심으로 상기 탄소섬유전극에 인가되는 전압의 4배 이상 내지 8배 이하의 반지름을 갖는 링 영역 내에 설치되는, 탄소섬유 대전장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 전자 발생 안정화장치는 상기 보호 케이스의 상면에 형성된 대전 방지 코팅막을 포함하는, 탄소섬유 대전장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 보호 케이스의 상면의 코팅막의 표면 저항은 105~1011Ω/sq. 인, 탄소섬유 대전장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 전자 발생 안정화장치는 상기 보호 케이스의 하부에 상기 상면의 관통공과 연통하여 외부 공기가 흐르도록 형성된 통풍로를 포함하는, 탄소섬유 대전장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 통풍로는 상기 탄소섬유전극이 설치되며 상기 보호 케이스의 하단에 고정되는 지지부재에 형성된 개구와 상기 보호 케이스의 측면에 마련된 측면 개구를 포함하는, 탄소섬유 대전장치.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 탄소섬유전극과 상기 보호 케이스 사이에 마련되며, 상기 탄소섬유전극을 상기 보호 케이스의 측면에 고정하는 고정링;을 더 포함하며,
    상기 통풍로는 상기 고정링에 상기 보호 케이스의 길이 방향으로 형성된 복수의 슬롯으로 형성되는, 탄소섬유 대전장치.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 통풍로를 통해 상기 탄소섬유전극로 강제로 공기를 공급하는 공기공급부를 더 포함하는, 탄소섬유 대전장치.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 전자 발생 안정화장치는,
    상기 탄소섬유전극에 고전압을 인가하는 고전압 인가부; 및
    상기 고전압 인가부가 상기 탄소섬유전극에 고전압을 인가한 후, 일정 시간 간격으로 고전압 인가를 차단하도록 상기 고전압 인가부를 제어하는 프로세서;를 포함하는, 탄소섬유 대전장치.
  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 전자 발생 안정화장치는,
    상기 탄소섬유전극에 전기적으로 연결되는 스위칭부;
    상기 스위칭부에 전기적으로 연결되며, 상기 탄소섬유전극에 고전압을 인가하는 고전압 인가부;
    상기 스위칭부에 전기적으로 연결되는 접지; 및
    상기 스위칭부에 연결되며, 상기 탄소섬유전극이 선택적으로 상기 고전압 인가부와 상기 접지 중 한 곳에 연결되도록 상기 스위칭부를 제어하는 프로세서;를 포함하며,
    상기 프로세서는 상기 스위칭부를 제어하여 상기 탄소섬유전극을 상기 고전압 인가부에 연결한 후, 일정 시간 간격으로 상기 탄소섬유전극과 상기 고전압 인가부와의 연결을 차단하고 상기 탄소섬유전극을 상기 접지에 연결하는, 탄소섬유 대전장치.
  17. 유입구를 구비한 본체;
    상기 유입구의 가장자리에 설치되며, 상기 유입구로 유입되는 공기에 포함된 오염물질을 대전시키는 탄소섬유 대전장치;
    상기 본체의 내부에 설치되며, 상기 유입구로 오염물질을 포함하는 공기를 흡입하여 상기 본체의 외부로 배출하는 공기유동장치;
    상기 본체의 내부에 마련된 상기 공기유동장치에 의해 흡입된 공기가 통과하는 공기유로에 설치되며, 상기 공기 중에서 상기 탄소섬유 대전장치에 의해 대전된 오염물질을 수거하는 집진장치;를 포함하며,
    상기 탄소섬유 대전장치는,
    전자를 발생시켜 오염물질을 대전시키는 탄소섬유전극;
    상기 탄소섬유전극의 선단을 마주하며 관통공이 마련된 상면과 상기 탄소섬유전극의 외주면을 감싸는 측면을 포함하며, 상기 본체에 고정되는 보호 케이스; 및
    상기 보호 케이스에 마련되며, 상기 탄소섬유전극에서 전자가 안정적으로 발생하도록 하는 전자 발생 안정화장치;를 포함하는, 가전기기.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 탄소섬유 대전장치는 상기 유입구의 가장자리에 일정 간격으로 설치되는 복수의 탄소섬유 대전장치를 포함하는, 가전기기.
  19. 제 17 항에 있어서,
    상기 전자 발생 안정화장치는 상기 보호 케이스의 관통공의 내측면에 마련된 외부를 향해 발산하도록 경사진 경사면; 및
    상기 보호 케이스의 하부에 상기 상면의 관통공과 연통하여 외부 공기가 흐르도록 형성된 통풍로;를 포함하는, 가전기기.
  20. 제 17 항에 있어서,
    상기 가전기기는 공기조화기, 공기청정기, 제습기, 가습기, 의류관리기, 냉장고, 건조기를 포함하는, 가전기기.
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