KR20200073964A

KR20200073964A - 탄소섬유를 이용한 정전집진장치를 구비한 가전기기

Info

Publication number: KR20200073964A
Application number: KR1020190071363A
Authority: KR
Inventors: 신규호; 요시코 고치야마; 윤소영
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2018-12-14
Filing date: 2019-06-17
Publication date: 2020-06-24
Also published as: KR102685307B1

Abstract

탄소섬유를 이용한 정전집진장치를 구비한 가전기기는, 유입구를 구비한 본체; 상기 유입구의 근처에 설치되며, 유입구로 유입되는 공기에 포함된 오염물질을 대전시키는 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, 대전된 오염물질을 수거하는 집진장치;를 포함하며, 상기 대전장치는, 상기 유입구를 향하여 배치되며, 이온을 발생시키는 복수의 탄소섬유전극; 상기 복수의 탄소섬유전극이 설치된 인쇄회로기판; 및 상기 복수의 탄소섬유전극의 선단과 마주하지 않으며, 상기 인쇄회로기판의 근처에 배치되는 접지전극;을 포함한다.

Description

탄소섬유를 이용한 정전집진장치를 구비한 가전기기{Electrical appliance with electrostatic dust collecting device using carbon fiber}

본 개시는 정전집진장치를 구비한 가전기기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 탄소섬유를 이용한 정전집진장치를 구비한 가전기기에 관한 것이다.

오염된 공기 중의 먼지 등과 같은 입자 상태의 오염물질을 제거하여 깨끗한 공기로 만들 수 있는 다양한 집진장치가 존재한다.

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 전자의 방출이 불안정하며, 사람이 탄소섬유의 끝단에 접촉하면 전기적 충격을 받을 우려가 있다는 문제점이 있다.

본 개시는 상기와 같은 문제점을 감안하여 창안한 것으로서, 안정적으로 전자를 발생할 수 있는 탄소섬유를 이용한 정전집진장치를 구비한 가전기기에 관련된다.

또한, 본 개시는 사람이 탄소섬유의 끝단에 접촉하여 전기적 충격을 받는 것을 방지할 수 있는 탄소섬유를 이용한 정전집진장치를 구비한 가전기기에 관련된다.

본 개시의 일측면에 따르는 탄소섬유를 이용한 정전집진장치를 구비한 가전기기는, 유입구를 구비한 본체; 상기 본체의 외면에 상기 유입구의 가장자리에 설치되며, 상기 유입구로 유입되는 공기에 포함된 오염물질을 대전시키는 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 대전장치에 의해 대전된 오염물질을 수거하는 집진장치;를 포함하며, 상기 대전장치는, 상기 유입구를 향하여 배치되며, 전자를 발생시켜 주변의 오염물질을 대전시키는 복수의 탄소섬유전극; 상기 복수의 탄소섬유전극이 설치된 인쇄회로기판; 및 상기 인쇄회로기판의 일면 또는 상기 복수의 탄소섬유전극과 반대쪽으로 상기 인쇄회로기판의 뒤에 배치되는 접지전극;을 포함할 수 있다.

이때, 상기 복수의 탄소섬유전극, 상기 인쇄회로기판, 및 상기 접지전극이 내부에 수용되는 하우징;을 더 포함하며, 상기 하우징은 상기 복수의 탄소섬유전극의 선단에서 일정 거리 이격되며, 외부 공기가 인입되는 개구를 포함할 수 있다.

또한, 상기 접지전극은 상기 인쇄회로기판의 일면에 설치된 복수의 탄소섬유전극과 반대쪽으로 상기 인쇄회로기판의 반대면으로부터 일정 거리 이격된 상기 하우징의 후면에 설치될 수 있다.

또한, 상기 접지전극은 상기 인쇄회로기판의 일면에 설치된 복수의 탄소섬유전극과 반대쪽으로 상기 인쇄회로기판의 반대면으로부터 일정 거리 이격되며, 상기 하우징의 상면 또는 하면에 설치될 수 있다.

또한, 상기 하우징의 개구에는 보호 그릴이 설치될 수 있다.

또한, 상기 보호 그릴은 삼각형 패턴, 사각형 패턴, 오각형 패턴, 육각형 패턴, 마름모 패턴, 원형 패턴, 및 타원형 패턴 중 어느 하나의 패턴을 포함할 수 있다.

또한, 상기 하우징의 후면에는 후방 개구가 마련될 수 있다.

또한, 상기 복수의 탄소섬유전극 각각은, 상기 인쇄회로기판에 고정되는 전극바; 및 상기 전극바의 선단에 설치되는 복수의 탄소섬유;를 포함할 수 있다.

또한, 상기 복수의 탄소섬유전극은 상기 인쇄회로기판에 평행하게 설치되며, 상기 접지전극은 상기 인쇄회로기판에 설치되며, 상기 복수의 탄소섬유전극의 상기 전극바를 기준으로 상기 복수의 탄소섬유의 반대쪽에 위치할 수 있다.

또한, 상기 대전장치는 상기 본체의 상기 유입구의 투영영역과 간섭되지 않는 위치에 설치될 수 있다.

또한, 상기 가전기기는 공기조화기, 공기청정기, 제습기, 가습기, 의류관리기, 냉장고, 건조기를 포함할 수 있다.

본 개시의 다른 측면에 따른 탄소섬유를 이용한 정전집진장치를 구비한 가전기기는, 유입구, 배출구, 및 상기 유입구와 상기 배출구를 연결하는 공기유로를 구비한 본체; 상기 본체의 외면에 상기 유입구의 가장자리에 설치되며, 상기 유입구로 유입되는 공기에 포함된 오염물질을 대전시키는 대전장치; 상기 본체의 내부에 설치되며, 상기 유입구로 오염물질을 포함하는 공기를 흡입하여 상기 배출구를 통해 외부로 배출하는 공기유동장치; 상기 본체의 내부에 마련된 상기 공기유로에 설치되며, 상기 공기 중에서 상기 대전장치에 의해 대전된 오염물질을 수거하는 집진장치;를 포함하며, 상기 대전장치는, 상기 유입구를 향하여 배치되며, 전자를 발생시켜 오염물질을 대전시키는 복수의 탄소섬유전극; 상기 복수의 탄소섬유전극이 설치된 인쇄회로기판; 상기 인쇄회로기판을 고정하며, 상기 복수의 탄소섬유전극을 수용하는 하우징; 및 상기 인쇄회로기판의 일면 또는 상기 복수의 탄소섬유전극과 반대쪽인 상기 인쇄회로기판의 뒤쪽으로 상기 하우징에 배치되는 접지전극;을 포함할 수 있다.

상기와 같은 구조를 갖는 본 개시의 일 실시예에 의한 탄소섬유를 이용한 정전집진장치를 구비한 가전기기는 접지전극을 구비하므로 복수의 탄소섬유전극이 항상 안정적으로 전자를 방출할 수 있다.

또한, 본 개시의 일 실시예에 의한 탄소섬유를 이용한 정전집진장치를 구비한 가전기기는 복수의 탄소섬유전극의 앞에 보호 그릴이 마련되므로, 사용자의 손이나 손가락이 복수의 탄소섬유전극에 접촉하여 전기 충격을 받는 것을 방지할 수 있다.

도 1은 종래 기술에 의한 전기집진장치를 나타낸 도면;
도 2는 본 개시의 일 실시예에 의한 탄소섬유를 이용한 정전집진장치를 구비한 가전기기를 개념적으로 나타낸 도면;
도 3은 본 개시의 일 실시예에 의한 탄소섬유를 이용한 정전집진장치의 대전장치를 나타내는 사시도;
도 4는 도 3의 대전장치의 분해 사시도;
도 5는 도 3의 대전장치의 단면도;
도 6은 도 3의 대전장치의 후면 사시도;
도 7은 도 3의 대전장치의 복수의 탄소섬유전극이 설치된 인쇄회로기판을 나타내는 사시도;
도 8은 접지전극을 구비한 본 개시의 일 실시예에 의한 대전장치와 접지전극이 없는 종래기술에 의한 대전장치의 전자 발생량을 비교한 그래프;
도 9a 내지 도 9g는 본 개시의 일 실시예에 의한 대전장치의 보호 그릴의 다양한 패턴을 나타내는 도면;
도 10은 본 개시의 일 실시예에 의한 탄소섬유를 이용한 정전집진장치의 대전장치의 다른 예를 나타낸 단면도;
도 11은 본 개시의 일 실시예에 의한 탄소섬유를 이용한 정전집진장치의 대전장치의 다른 예를 나타낸 단면도;
도 12는 본 개시의 일 실시예에 의한 탄소섬유를 이용한 정전집진장치의 대전장치의 다른 예를 나타낸 단면도;
도 13은 본 개시의 일 실시예에 의한 탄소섬유를 이용한 정전집진장치의 대전장치의 다른 예를 나타낸 단면도;
도 14는 본 개시의 일 실시예에 의한 탄소섬유를 이용한 정전집진장치를 구비한 공기조화기의 실내기를 나타내는 사시도;
도 15는 도 14의 공기조화기의 실내기의 단면도;
도 16은 본 개시의 다른 실시예에 의한 탄소섬유를 이용한 정전집진장치를 구비한 가전기기를 개념적으로 나타낸 도면;
도 17은 도 16의 가전기기에 사용되는 집진장치의 일 예를 개념적으로 나타낸 단면도;
도 18은 복수의 전자차단판을 구비한 본 개시의 다른 실시예에 의한 탄소섬유를 이용한 정전집진장치의 대전장치를 나타낸 사시도;
도 19는 복수의 전자차단판을 구비한 본 개시의 일 실시예에 의한 탄소섬유를 이용한 정전집진장치의 대전장치와 대전장치 홀더를 나타내는 분해 사시도;
도 20은 복수의 전자차단판이 대전장치의 보호 그릴에 마련된 경우를 나타내는 대전장치의 분해 사시도;
도 21은 복수의 전자차단판이 대전장치의 하우징에 마련된 경우를 나타내는 대전장치의 분해 사시도;
도 22는 탄소섬유전극에서 방출되는 전자가 전자차단판에 의해 차단되는 상태를 개념적으로 나타낸 도면;
도 23은 탄소섬유전극에서 방출되는 전자가 전자차단판에 의해 차단되는 상태를 개념적으로 나타낸 도면;
도 24는 복수의 전자차단판을 구비한 본 개시의 일 실시예에 의한 탄소섬유를 이용한 정전집진장치의 대전장치가 공기조화기의 실내기에 설치된 상태를 나타낸 부분 사시도;
도 25는 대전장치가 전자차단판을 구비한 경우에 탄소섬유전극에서 발생된 전자가 직접 집진장치로 이동하는 영역을 나타내는 도면;
도 26은 대전장치가 전자차단판을 구비하지 않은 경우에 탄소섬유전극에서 발생된 전자가 직접 집진장치로 이동하는 영역을 나타내는 도면;
도 27은 본 개시의 일 실시예에 의한 탄소섬유를 이용한 정전집진장치가 전자차단판을 구비한 경우와 구비하지 않은 경우의 청정 면적을 비교하여 나타낸 히스토그램 그래프;
도 28은 본 개시의 다른 실시예에 의한 탄소섬유를 이용한 정전집진장치를 구비한 공기조화기의 실내기를 나타내는 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 탄소섬유를 이용한 정전집진장치를 구비한 가전기기에 대해 상세하게 설명한다.

도 2는 본 개시의 일 실시예에 의한 탄소섬유를 이용한 정전집진장치를 구비한 가전기기를 개념적으로 나타낸 도면이다.

도 2를 참조하면, 본 개시의 일 실시예에 의한 탄소섬유를 이용한 정전집진장치를 구비한 가전기기(100)는 본체(110), 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(112), 및 유입구(111)와 배출구(112)를 연결하는 공기유로(113)가 마련된다.

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. 대전장치(1)는 본체(110)의 외면에 유입구(111)의 가장자리에 설치될 수 있다. 즉, 대전장치(1)는 유입구(111)의 투영영역과 간섭되지 않도록 본체(110)의 외면에 설치될 수 있다. 대전장치(1)를 유입구(111)의 외측에 설치하여 대전장치(1)가 유입구(111)를 가로막지 않도록 하면, 유입구(111)로 흡입되는 공기의 양이 감소되지 않는다. 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 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 인가부에서 복수의 집진판에 고전압을 인가하면, 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 대전장치(1), 집진장치(120), 및 공기유동장치(130)는 본 개시의 일 실시예에 의한 탄소섬유를 이용한 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 정전집진장치로 구현된 공기청정기인 경우에는 본체(110)의 내부에는 처리부(140)가 존재하지 않을 수 있다.

또한, 가전기기(100)가 본 개시의 일 실시예에 의한 정전집진장치가 부가적으로 설치된 의류관리기, 냉장고, 건조기 등인 경우에는 본체(110)의 내부에 처리부(140)를 포함하지 않을 수 있다.

이하, 도 3 내지 도 7을 참조하여 본 개시의 일 실시예에 의한 탄소섬유를 이용한 정전집진장치에 사용되는 대전장치(1)에 대해 상세하게 설명한다.

도 3은 본 개시의 일 실시예에 의한 탄소섬유를 이용한 정전집진장치의 대전장치를 나타내는 사시도이다. 도 4는 도 3의 대전장치의 분해 사시도이고, 도 5는 도 3의 대전장치의 단면도이다. 도 6은 도 3의 대전장치의 후면 사시도이고, 도 7은 도 3의 대전장치의 복수의 탄소섬유전극이 설치된 인쇄회로기판을 나타내는 사시도이다.

도 3 내지 도 7을 참조하면, 본 개시의 일 실시예에 의한 탄소섬유를 이용한 정전집진장치의 대전장치(1)는 하우징(10), 복수의 탄소섬유전극(20), 인쇄회로기판(30), 접지전극(40)을 포함할 수 있다.

하우징(10)은 복수의 탄소섬유전극(20)과 인쇄회로기판(30)을 수용할 수 있도록 형성된다. 복수의 탄소섬유전극(20)의 선단과 마주하는 하우징(10)의 일면, 즉 하우징(10)의 전면에는 개구(11)가 마련되며, 하우징(10)의 일면과 반대쪽, 즉 하우징(10)의 후면에는 후방 개구(13)가 마련될 수 있다. 복수의 탄소섬유전극(20)은 하우징(10)의 개구(11)를 통해 노출될 수 있다. 따라서, 외부의 공기는 하우징(10)의 개구(11)로 인입되어 후방 개구(13)로 배출될 수 있다. 즉, 하우징(10)은 외부 공기가 하우징(10) 내부를 통과하여 흐를 수 있도록 형성된다.

본 실시예의 경우는, 도 4에 도시된 바와 같이, 하우징(10)은 길이가 길고, 속이 빈 대략 직육면체 형상으로 형성된다. 하우징(10)의 내부에는 복수의 탄소섬유전극(20)이 고정된 인쇄회로기판(30)이 설치된다.

복수의 탄소섬유전극(20)은 고전압이 인가되면, 탄소섬유전극(20)의 선단에서 전자를 발생시킬 수 있도록 형성된다. 복수의 탄소섬유전극(20)은 각각의 선단이 하우징(10)의 개구(11)를 향하도록 설치된다. 따라서, 복수의 탄소섬유전극(20)에서 발생되는 전자는 하우징(10)의 개구(11)를 통해 외부로 방출된다. 도 2에 도시된 바와 같이 하우징(10)의 개구(11)가 본체(110)의 유입구(111)를 향하도록 대전장치(1)를 가전기기(100)에 설치하면, 복수의 탄소섬유전극(20)의 선단이 유입구(111)를 향하여 배치된다. 따라서, 복수의 탄소섬유전극(20)에서 방출되는 전자가 하우징(10)의 개구(11)를 통해 외부로 방출되므로 유입구(111)로 흡입되는 공기에 포함된 오염물질을 대전시킬 수 있다.

복수의 탄소섬유전극(20)은 일정 간격으로 인쇄회로기판(30)에 설치된다. 복수의 탄소섬유전극(20)은 인쇄회로기판(30)에 일직선으로 배열된다. 또한, 복수의 탄소섬유전극(20)은 인쇄회로기판(30)에 동일한 높이로 설치된다.

인쇄회로기판(30)에는 복수의 탄소섬유전극(20)에 전원을 인가할 수 있는 전원선(31)이 마련된다. 인쇄회로기판(30)의 전원선(31)에는 고전압 인가부(60)가 연결된다. 따라서, 복수의 탄소섬유전극(20)에는 인쇄회로기판(30)의 전원선(31)을 통해 고전압이 인가될 수 있다. 예를 들면, 고전압 인가부(60)는 인쇄회로기판(30)의 전원선(31)을 통해 복수의 탄소섬유전극(20)에 약 6 kV의 전압을 인가하도록 형성될 수 있다.

인쇄회로기판(30)에는 하우징(10)으로 인입된 공기가 통과할 수 있도록 복수의 구멍이 마련될 수 있다. 본 실시예의 경우에는, 도 7에 도시된 바와 같이, 인쇄회로기판(30)의 양 측면에 공기가 통과할 수 있는 복수의 노치부(33)가 마련된다. 따라서, 인쇄회로기판(30)의 복수의 노치부(33)가 공기가 통과하는 복수의 구멍의 기능을 수행한다. 인쇄회로기판(30)은 하우징(10)에 삽입할 수 있도록 하우징(10)의 개구(11)에 대응하는 직사각형의 판으로 형성되며, 인쇄회로기판(30)의 양 측면에 일정 깊이의 노치부(33)가 복수 개 형성된다. 그러면, 하우징(10)으로 인입되는 공기는 인쇄회로기판(30)의 복수의 노치부(33)를 통과하여 흐를 수 있다.

또한, 인쇄회로기판(30)은 하우징(10)의 내부에 마련된 복수의 지지부(16)에 의해 지지된다. 복수의 지지부(16)는 인쇄회로기판의 양 측면을 지지할 수 있도록 하우징(10)의 상면과 하면의 내면에 마련될 수 있다. 또한, 인쇄회로기판(30)의 양단을 지지하도록 하우징(10)의 양단의 내면에는 각각 중앙 지지부(17)가 마련될 수 있다.

복수의 탄소섬유전극(20)은 본체(110)의 유입구(111)로 흡입되는 공기 전체에 대해 전자를 방출할 수 있도록 적절한 개수의 탄소섬유전극(20)을 포함할 수 있다. 도 4 및 도 7에 도시된 실시예에서는 인쇄회로기판(30)에 6개의 탄소섬유전극(20)이 설치되어 있으나 이는 일 예일 뿐이며, 대전장치(1)가 설치되는 본체(110)의 유입구(111)의 크기에 따라 복수의 탄소섬유전극(20)의 개수와 인접한 2개의 탄소섬유전극(20) 사이의 간격은 적절하게 정해질 수 있다.

또한, 인쇄회로기판(30)은 한 줄로 배치된 복수의 탄소섬유전극(20)을 지지할 수 있는 길이로 형성된다. 예를 들면, 복수의 탄소섬유전극(20)이 배치된 인쇄회로기판(30)은 본체(110)의 유입구(111)의 길이의 1/3 이상의 길이를 갖도록 형성될 수 있다.

복수의 탄소섬유전극(20) 각각은 인쇄회로기판(30)에 고정되는 전극바(21)와 전극바(21)의 선단에 설치되는 복수의 탄소섬유(22)를 포함할 수 있다.

전극바(21)는 복수의 탄소섬유(22)를 지지하여 인쇄회로기판(30)에 고정할 수 있도록 대략 원통형상으로 형성될 수 있다. 즉, 전극바(21)의 일단은 인쇄회로기판(30)에 고정되고, 전극바(21)의 타단에는 복수의 탄소섬유(22)가 설치된다. 또한, 전극바(21)는 인쇄회로기판(30)의 전원선(31)과 전기적으로 연결된다. 전극바(21)는 복수의 탄소섬유(22)에 전원을 인가할 수 있도록 전도성 재질로 형성될 수 있다.

본 실시예의 경우에는 전극바(21)가 원형 단면을 갖는 원통형상으로 형성되었으나, 전극바(21)의 형상은 이에 한정되는 것은 아니다. 전극바(21)는 복수의 탄소섬유(22)를 인쇄회로기판(30)에 고정할 수 있는 한 다양한 형태로 형성할 수 있다. 다른 예로서, 전극바(21)는 사각형, 오각형 등의 다각형, 타원형의 단면을 갖는 기둥 형상으로 형성할 수 있다.

복수의 탄소섬유(22)는 다발 형태로 전극바(21)의 일단에 고정된다. 즉, 복수의 탄소섬유(12)는 브러시(brush) 형상을 이룰 수 있다. 복수의 탄소섬유(22) 각각은 서로 접촉하지 않도록 일정 거리 이격되어 있다. 복수의 탄소섬유(22) 각각은 약 6 ㎛ - 8 ㎛의 지름을 갖도록 형성될 수 있다.

따라서, 인쇄회로기판(30)에 고전압이 인가되면, 복수의 탄소섬유(22) 각각의 선단에서 전자가 방출되어 공기에 포함된 오염물질을 대전시킨다. 즉, 복수의 탄소섬유(22)의 선단에서 방출된 전자(e^-)는 오염물질(c)과 결합되어 오염물질이 음이온(c^-)이 되도록 대전시킨다(e^-+ c = c^-).

접지전극(40)은 복수의 탄소섬유전극(20) 각각과 주변의 공기 사이에 일정한 전위차가 유지되도록 하여, 시간이 경과하여도 복수의 탄소섬유전극(20)에서 일정한 양의 전자가 발생하도록 한다. 이를 위해 접지전극(40)은 복수의 탄소섬유전극(20)의 주변에 설치된다. 구체적으로, 접지전극(40)은 복수의 탄소섬유전극(20)의 선단과 마주하지 않도록 인쇄회로기판(30)의 근처에 배치될 수 있다. 다시 말해, 접지전극(40)은 복수의 탄소섬유전극(20)이 설치된 인쇄회로기판(30)의 일면 또는 복수의 탄소섬유전극(20)과 반대쪽으로 인쇄회로기판(30)의 뒤에 배치될 수 있다.

예를 들면, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 접지전극(40)은 하우징(10)의 후면에 설치될 수 있다. 이를 위해 하우징(10)의 후면에는 접지전극(40)이 고정될 수 있는 전극 고정부(18)가 마련될 수 있다. 그러면, 접지전극(40)은 인쇄회로기판(30)의 일면에 설치된 복수의 탄소섬유전극(20)과 반대쪽으로 인쇄회로기판(30)의 반대면으로부터 일정 거리 이격된 하우징(10)의 후면에 설치될 수 있다. 이때, 하우징(10)의 후방 개구(13)는 접지전극(40)의 양측으로 하우징(10)의 후면에 마련될 수 있다.

접지전극(40)은 도전성이 있는 얇은 금속판으로 형성되며, 복수의 탄소섬유전극(20) 모두가 일정한 전위차를 유지할 수 있도록 인쇄회로기판(30)의 길이에 대응하는 길이를 갖도록 형성된다. 도 4에 도시된 바와 같이 본 실시예의 경우에는 접지전극(40)은 얇은 띠형상의 금속판으로 형성된다.

또한, 접지전극(40)은 복수의 관통홀(41)을 포함할 수 있다. 하우징(10)의 전극 고정부(18)에는 접지전극(40)의 복수의 관통홀(41)에 대응하는 복수의 고정핀(18a)이 마련된다. 따라서, 접지전극(40)의 복수의 관통홀(41)에 상기 하우징(10)의 복수의 고정핀(18a)을 삽입하면, 접지전극(40)이 하우징(10)의 전극 고정부(18)에 고정된다.

접지전극(40)은 외부의 접지(70)에 연결된다. 예를 들면, 접지전극(40)의 일단(43)에 외부 전원의 접지(70)에 연결된 접지용 전선(미도시)을 연결하면 접지전극(40)이 외부 접지(70)에 연결될 수 있다. 이와 같이 접지전극(40)을 외부 접지(70)에 연결하면, 복수의 탄소섬유전극(20)의 주변에 포화된 이온이 접지전극(40)을 통해 외부 접지(70)로 빠지므로 접지전극(40)의 주변이 일정한 전위차를 유지할 수 있다. 따라서, 복수의 탄소섬유전극(20)은 시간의 경과와 관계 없이 항상 안정적으로 전자를 발생할 수 있다.

발명자들은 접지전극(40)을 갖는 본 개시의 일 실시예에 의한 대전장치(1)와 접지전극이 없는 종래기술에 의한 대전장치에서 발생하는 전자의 양을 비교하는 실험을 하였다.

도 8은 접지전극을 구비한 본 개시의 일 실시예에 의한 대전장치와 접지전극이 없는 종래기술에 의한 대전장치의 시간에 따른 전자 발생량의 변화를 비교한 그래프이다.

도 8에서 수평축은 시간(분)을 나타내고, 수직축은 전자 발생량을 나타낸다. 또한, 도 8에서 가는 선①은 접지전극이 없는 종래기술에 의한 대전장치의 전자 발생량을 나타내고, 굵은 선②는 접지전극(40)을 갖는 본 개시의 일 실시예에 의한 대전장치(1)의 전자 발생량을 나타낸다.

도 8의 굵은 선②를 참조하면, 본 개시의 일 실시예에 의한 대전장치(1)는 시간이 경과하여도 전자 발생량이 약 3,600,000개~ 약 5,000,000개의 범위에서 일정하게 유지되어 전자가 균일하게 발생되는 것을 알 수 있다.

그러나, 도 8의 가는 선①을 참조하면, 종래기술에 의한 대전장치는 약 50분까지는 본 개시에 의한 대전장치(1)와 유사하게 전자 발생량이 약 3,600,000개 ~ 약 5,000,000개의 범위를 유지하나, 60분이 넘어가는 시점부터는 전자 발생량이 급격하게 하락하여 약 2,000,000개 이하로 유지되며, 간헐적으로 전자 발생량이 거의 0개가 되는 경우도 발생하는 것을 알 수 있다. 즉, 접지전극이 없는 종래기술에 의한 대전장치는 시간의 경과에 따라 전자 발생량이 불균일한 것을 알 수 있다.

따라서, 접지전극(40)을 갖는 본 개시의 일 실시예에 의한 대전장치(1)는 접지전극이 없는 종래 기술에 의한 대전장치에 비해 전자 발생량이 안정화되는 것을 알 수 있다.

복수의 탄소섬유전극(20)이 외부로 노출되어 있으며, 사용자가 본 개시의 일 실시예에 의한 탄소섬유를 이용한 정전집진장치를 구비한 가전기기(100)를 청소할 때, 사용자의 손이나 신체 일부가 복수의 탄소섬유전극(20)에 접촉할 수 있다. 이때, 복수의 탄소섬유전극(20)에는 고전압이 인가되어 있으므로, 손이나 신체의 일부가 탄소섬유전극(20)에 접촉하면 사용자는 전기 충격을 받을 수 있다.

전기 충격을 방지하기 위해, 복수의 탄소섬유전극(20)을 마주하는 하우징(10)의 전면의 개구(11)에는 보호 그릴(50)이 설치될 수 있다. 보호 그릴(50)은 사용자의 손 또는 손가락이 탄소섬유전극(20)에 접촉하지 못하도록 차단한다. 보호 그릴(50)은 사용자의 손이나 손가락을 차단할 수 있고, 공기와 복수의 탄소섬유전극(20)에서 발생한 전자는 통과할 수 있도록 다양한 패턴으로 형성될 수 있다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 보호 그릴(50)은 길이가 길며, 속이 빈 대략 직육면체 형상으로 형성된다. 보호 그릴(50)의 전면에는 공기가 유입되고 전자가 방출될 수 있는 패턴부(51)가 마련되며, 하우징(10)에 결합되는 보호 그릴(50)의 후면은 개방되어 있다.

보호 그릴(50)의 후단에는 인쇄회로기판(30)을 하우징에 대해 고정하기 위한 복수의 고정돌기가 마련될 수 있다. 보호 그릴(50)을 하우징(10)의 개구(11)에 결합하면, 보호 그릴(50)의 패턴부(51)는 복수의 탄소섬유전극(20)의 선단과 일정 거리 이격되며, 인쇄회로기판(30)이 하우징(10)의 내부에 고정된다. 따라서, 보호 그릴(50)의 전면의 내면과 하우징(10)에 고정된 복수의 탄소섬유전극(20)의 선단 사이에는 일정한 간격이 있다.

또한, 보호 그릴(50)의 후단의 상면과 하면에는 보호 그릴(50)을 하우징(10)에 결합하기 위한 복수의 고정 후크(55)가 마련될 수 있다. 이에 대응하는 하우징(10)의 전단의 상면과 하면에는 보호 그릴(50)의 복수의 고정 후크(55)가 결합되는 복수의 고정 홈(15)이 마련될 수 있다.

한편, 보호 그릴(50)의 패턴부(51)는 사용자의 손이나 손가락을 차단하고, 공기와 전자는 통과시킬 수 있는 구멍(53)을 갖는 다양한 패턴으로 형성할 수 있다.

도 9a 내지 도 9g는 본 개시의 일 실시예에 의한 대전장치의 보호 그릴의 다양한 패턴을 나타내는 도면이다.

도 9a에 도시된 바와 같이, 대전장치(1)의 보호 그릴(50)의 패턴부(51)는 복수의 삼각형 구멍(53)이 연속으로 형성된 삼각형 패턴으로 형성할 수 있다. 이때, 복수의 삼각형 구멍(53) 각각의 내접원(53a)은 지름(d)이 약 6mm를 넘지 않도록 하는 것이 좋다.

도 9b에 도시된 바와 같이, 대전장치(1)의 보호 그릴(50)의 패턴부(51)는 복수의 사각형 구멍(53)이 연속으로 형성된 사각형 패턴으로 형성할 수 있다. 이때, 복수의 사각형 구멍(53) 각각의 내접원(53a)은 지름(d)이 약 6mm를 넘지 않도록 하는 것이 좋다.

도 9c에 도시된 바와 같이, 대전장치(1)의 보호 그릴(50)의 패턴부(51)는 복수의 정육각형 구멍(53)이 연속으로 형성된 정육각형 패턴, 즉 벌집형 패턴으로 형성할 수 있다. 이때, 복수의 정육각형 구멍(53) 각각의 내접원(53a)은 지름(d)이 약 6mm를 넘지 않도록 하는 것이 좋다.

도 9d에 도시된 바와 같이, 대전장치(1)의 보호 그릴(50)의 패턴부(51)는 복수의 오각형 구멍(53)이 연속으로 형성된 오각형 패턴으로 형성할 수 있다. 이때, 복수의 오각형 구멍(53) 각각의 내접원(53a)은 지름(d)이 약 6mm를 넘지 않도록 하는 것이 좋다.

도 9e에 도시된 바와 같이, 대전장치(1)의 보호 그릴(50)의 패턴부(51)는 복수의 마름모꼴 구멍(53)이 연속으로 형성된 마름모 패턴으로 형성할 수 있다. 이때, 복수의 마름모꼴 구멍(53) 각각의 내접원(53a)은 지름(d)이 약 6mm를 넘지 않도록 하는 것이 좋다.

도 9f에 도시된 바와 같이, 대전장치(1)의 보호 그릴(50)의 패턴부(51)는 복수의 원형 구멍(53)이 연속으로 형성된 원형 패턴으로 형성할 수 있다. 이때, 복수의 원형 구멍(53) 각각의 지름(d)은 약 6mm를 넘지 않도록 하는 것이 좋다.

도 9g에 도시된 바와 같이, 대전장치(1)의 보호 그릴(50)의 패턴부(51)는 복수의 타원형 구멍(53)이 연속으로 형성된 타원형 패턴으로 형성할 수 있다. 이때, 복수의 타원형 구멍(53) 각각의 내접원(53a)은 지름(d)이 약 6mm를 넘지 않도록 하는 것이 좋다.

이와 같이, 복수의 탄소섬유전극(20)이 수용된 하우징(10)의 전면의 개구(11)에 보호 그릴(50)을 설치하면, 사용자의 손가락과 같은 신체의 일부가 복수의 탄소섬유전극(20)에 접촉하여 전기 충격을 받는 것을 방지할 수 있다. 또한, 복수의 탄소섬유전극(20)에서 발생하는 전자는 보호 그릴(50)의 패턴부(51)에 마련된 복수의 구멍들(53)을 통해 외부로 방출되므로 보호 그릴(50)의 앞을 지나가는 공기에 포함된 오염물질을 효과적으로 대전시킬 수 있다.

이상에서는 보호 그릴(50)이 길이가 긴 직육면체 형상으로 형성되고, 보호 그릴(50)의 전면에 패턴부(51)가 형성된 경우에 대해 설명하였으나, 보호 그릴(50)의 형상은 이에 한정되지 않는다. 다른 예로서, 도 10과 같이 보호 그릴(50)은 패턴부(51)를 갖는 평판 형상으로 형성될 수 있다.

도 10은 본 개시의 일 실시예에 의한 탄소섬유를 이용한 정전집진장치의 대전장치의 다른 예를 나타낸 단면도이다.

도 10의 대전장치(1')는 하우징(10')과 보호 그릴(50')의 형상을 제외하고, 복수의 탄소섬유전극(20), 인쇄회로기판(30), 및 접지전극(40)은 상술한 실시예에 의한 대전장치(1)와 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.

도 10을 참조하면, 하우징(10')은 길이가 길고, 속이 빈 대략 직육면체 형상으로 형성되며, 하우징(10')의 전면에는 외부의 공기가 인입되는 개구(11)가 마련된다. 하우징(10')의 전단은 복수의 탄소섬유전극(20)의 선단보다 높게 형성된다. 따라서, 도 10에서 복수의 탄소섬유전극(20)의 선단이 하우징(10')의 개구(11)의 뒤에 위치한다. 또한, 하우징(10')의 후면에는 접지전극(40)이 설치되는 전극 고정부(18)가 마련되며, 전극 고정부(18)의 양측으로는 후방 개구(13)가 마련된다.

보호 그릴(50')은 평판 형상으로 형성되며, 하우징(10')의 전면의 개구(11)를 덮도록 하우징(10')의 개구(11)에 설치된다. 보호 그릴(50')의 후면은 복수의 탄소섬유전극(20)의 선단과 일정 거리 이격된다. 보호 그릴(50')에는 사용자의 손이나 손가락이 복수의 탄소섬유전극(20)에 접촉하는 것을 방지하며 공기가 유입될 수 있는 복수의 구멍(53)을 형성하는 다양한 패턴부(51)가 마련될 수 있다. 예를 들면, 보호 그릴(50')은 상술한 도 9a 내지 도 9g에 도시한 바와 같은 다양한 패턴으로 형성할 수 있다.

이상에서는 접지전극(40)이 하우징(10')의 후면에 설치된 대전장치(1,1')에 대해 설명하였으나, 본 개시의 일 실시예에 의한 대전장치의 접지전극(40)이 설치되는 위치는 이에 한정되는 것은 아니다. 이하, 도 11 내지 도 13을 참조하여 접지전극(40)의 다양한 배치에 대해 상세하게 설명한다.

도 11은 본 개시의 일 실시예에 의한 탄소섬유를 이용한 정전집진장치의 대전장치의 다른 예를 나타낸 단면도이다.

도 11을 참조하면, 본 개시의 일 실시예에 의한 정전집진장치의 대전장치(2)는 하우징(10"), 복수의 탄소섬유전극(20), 인쇄회로기판(30), 접지전극(40)을 포함할 수 있다.

복수의 탄소섬유전극(20)과 인쇄회로기판(30)은 상술한 실시예에 의한 대전장치와 동일하거나 유사하므로 상세한 설명은 생략한다.

하우징(10")은 복수의 탄소섬유전극(20), 인쇄회로기판(30), 및 접지전극(40')을 수용할 수 있도록 형성된다. 즉, 하우징(10")은 길이가 길고, 속이 빈 대략 직육면체 형상으로 형성된다. 인쇄회로기판(30)에 설치된 복수의 탄소섬유전극(20)의 선단과 마주하는 하우징(10")의 전면에는 개구(11)가 마련되며, 하우징(10")의 후면에는 후방 개구(13)가 마련된다. 복수의 탄소섬유전극(20)의 선단은 하우징(10")의 개구(11)를 향하도록 설치된다. 따라서, 외부 공기는 하우징(10")의 개구(11)로 인입되어 후방 개구(13)로 배출될 수 있다. 즉, 하우징(10")은 외부 공기가 하우징(10") 내부를 통과하여 흐를 수 있도록 형성된다.

하우징(10")의 전면의 개구(11)에는 전기 충격을 방지하기 위해 보호 그릴(50)이 설치된다. 보호 그릴(50)은 사용자의 손이나 손가락을 차단할 수 있고, 공기는 통과할 수 있는 구멍(53)을 갖도록 형성될 수 있다.

예를 들면, 보호 그릴(50)은 길이가 길며, 속이 빈 대략 직육면체 형상으로 형성된다. 보호 그릴(50)의 전면에는 사용자의 손이나 손가락을 차단하고 공기가 통과할 수 있는 패턴부(51)가 마련되며, 보호 그릴(50)의 후단은 하우징(10")의 개구(11)에 결합될 수 있다. 보호 그릴(50)을 하우징(10")의 개구(11)에 결합하면, 보호 그릴(50)의 패턴부(51)는 복수의 탄소섬유전극(20)의 선단과 일정 거리 이격된다. 즉, 보호 그릴(50)의 전면의 내면과 복수의 탄소섬유전극(20)의 선단 사이에는 일정한 간격이 있다. 보호 그릴(50)의 패턴부(51)는 사용자의 손이나 손가락을 차단하고, 공기는 통과시킬 수 있는 구멍(53)을 갖도록 도 9a 내지 도 9g에 도시된 바와 같은 다양한 패턴으로 형성할 수 있다.

접지전극(40')은 인쇄회로기판(30)의 일면에 설치된 복수의 탄소섬유전극(20)과 반대쪽으로 인쇄회로기판(30)의 반대면으로부터 일정 거리 이격된 하우징(10")의 상면(10a)의 내측에 설치된다. 접지전극(40')은 도전성이 있는 얇은 금속판으로 형성되며, 복수의 탄소섬유전극(20) 각각이 일정한 전위차를 유지할 수 있도록 인쇄회로기판(30)의 길이에 대응하는 길이를 갖도록 형성될 수 있다.

도 12는 본 개시의 일 실시예에 의한 탄소섬유를 이용한 정전집진장치의 대전장치의 다른 예를 나타낸 단면도이다.

도 12를 참조하면, 본 개시의 일 실시예에 의한 정전집진장치의 대전장치(2')는 하우징(10"), 복수의 탄소섬유전극(20), 인쇄회로기판(30), 접지전극(40')을 포함할 수 있다.

도 12에 도시된 대전장치(2')는 접지전극(40')이 하우징(10")의 하면(10b)의 내측에 설치된 것을 제외하고는 상술한 도 11에 도시된 대전장치(2)와 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.

도 13은 본 개시의 일 실시예에 의한 탄소섬유를 이용한 정전집진장치의 대전장치의 다른 예를 나타낸 단면도이다.

도 13을 참조하면, 본 개시의 일 실시예에 의한 정전집진장치의 대전장치(3)는 하우징(310), 복수의 탄소섬유전극(320), 인쇄회로기판(330), 접지전극(340)을 포함할 수 있다.

하우징(310)은 길이가 길고, 속이 빈 대략 직육면체 형상으로 형성되며, 하우징(310)의 전면에는 외부의 공기가 인입되는 개구(311)가 마련된다. 하우징(310)의 전단은 복수의 탄소섬유전극(20)의 선단보다 높게 형성된다. 따라서, 도 13에서 복수의 탄소섬유전극(20)의 선단이 하우징(310)의 개구(311)의 뒤에 위치한다. 또한, 하우징(310)의 후면에는 공기가 방출되는 후방 개구(313)가 마련된다.

복수의 탄소섬유전극(320)은 선단이 하우징(310)의 개구(311)를 마주하도록 인쇄회로기판(330)에 설치된다. 복수의 탄소섬유전극(320)은 일정 간격으로 일직선을 이루도록 인쇄회로기판(330)에 설치된다. 또한, 복수의 탄소섬유전극(320)의 선단(320a)이 동일한 평면에 위치하도록 인쇄회로기판(330)에 설치된다.

복수의 탄소섬유전극(320)은 인쇄회로기판(330)에 평행하게 설치된다. 즉, 탄소섬유전극(320)을 형성하는 복수의 탄소섬유(322)와 전극바(321)가 인쇄회로기판(330)에 평행하게 설치된다. 따라서, 복수의 탄소섬유(322)가 고정된 전극바(321)는 지지돌기(323)에 의해 인쇄회로기판(330)에 고정된다. 따라서, 인쇄회로기판(330)으로 공급되는 전원은 지지돌기(323)와 전극바(321)를 통해 복수의 탄소섬유(322)에 인가된다.

인쇄회로기판(330)에는 복수의 탄소섬유전극(320)의 일측으로 접지전극(340)이 마련된다. 따라서, 인쇄회로기판(330)에는 복수의 탄소섬유전극(320)에 전원을 공급하기 위한 전원선(331)과 접지전극(340)이 연결되는 접지선(332)이 마련된다. 접지전극(340)은 복수의 탄소섬유전극(320)의 전극바(321)를 기준으로 복수의 탄소섬유(322)의 반대쪽에 설치된다. 즉, 복수의 탄소섬유전극(320)은 하우징(310)의 개구(311)를 향하도록 인쇄회로기판(330)에 설치되고, 접지전극(340)은 하우징(310)의 후방 개구(313)에 인접하도록 인쇄회로기판(330)에 설치된다.

또한, 접지전극(340)은 도전성이 있는 얇은 금속판으로 형성되며, 인쇄회로기판(330)에 고정된 복수의 탄소섬유전극(320) 각각이 일정한 전위차를 유지할 수 있도록 접지전극(340)은 인쇄회로기판(330)의 길이에 대응하는 길이를 갖도록 형성될 수 있다.

한편, 인쇄회로기판(330)은 도 13을 기준으로 하우징(310)의 하면에 고정된다. 따라서, 인쇄회로기판(330)은 외부 공기가 하우징(310)의 개구(311)와 후방 개구(313)를 통해 흐르는 것을 방해하지 않는다.

또한, 하우징(310)의 전면의 개구(311)에는 전기 충격을 방지하기 위해 보호 그릴(350)이 설치된다. 보호 그릴(350)은 사용자의 손이나 손가락을 차단할 수 있고, 공기는 통과할 수 있는 구멍(353)을 갖도록 형성될 수 있다.

보호 그릴(350)은 평판 형상으로 형성되며, 하우징(310)의 전면의 개구(311)를 덮도록 하우징(310)의 개구(311)에 설치된다. 보호 그릴(350)의 후면은 복수의 탄소섬유전극(320)의 선단과 일정 거리 이격된다. 보호 그릴(350)에는 사용자의 손이나 손가락이 복수의 탄소섬유전극(320)에 접촉하는 것을 방지하며 공기가 유입될 수 있는 복수의 구멍(353)을 형성하는 다양한 패턴부(351)가 마련될 수 있다. 예를 들면, 보호 그릴(350)은 상술한 도 9a 내지 도 9g에 도시한 바와 같은 다양한 패턴으로 형성할 수 있다.

이하, 상기와 같은 본 개시의 일 실시예에 의한 탄소섬유를 이용한 정전집진장치가 공기조화기의 실내기에 적용된 경우에 대해 도 14 및 도 15를 참조하여 상세하게 설명한다.

도 14는 본 개시의 일 실시예에 의한 탄소섬유를 이용한 정전집진장치를 구비한 공기조화기의 실내기를 나타내는 사시도이고, 도 15는 도 14의 공기조화기의 실내기의 단면도이다.

도 14 및 도 15를 참조하면, 본 개시의 일 실시예에 의한 탄소섬유를 이용한 정전집진장치를 구비한 공기조화기의 실내기(200)는 케이스(210), 대전장치(1), 집진장치(220), 열교환기(240), 송풍 팬(230)을 포함할 수 있다.

케이스(210)는 공기조화기기의 실내기(200)의 외관을 형성한다. 케이스(210)는 외부 공기가 유입되는 유입구(211)와 열교환기(240)와 열을 교환한 공기가 배출되는 배출구(212)를 포함한다. 케이스(210)의 내부에는 유입구(211)와 배출구(212)를 연통하며, 흡입된 외부 공기가 통과하는 공기유로(213)가 마련된다.

대전장치(1)는 케이스(210)의 외면에 유입구(211)에 인접하게 설치된다. 대전장치(1)는 유입구(211)로 유입되는 공기에 포함된 먼지와 같은 오염물질을 탄소섬유를 이용하여 대전시킬 수 있도록 형성된다. 대전장치(1)는 케이스(210)의 외면에, 유입구(211)의 투영영역(S)과 간섭되지 않는 위치, 즉 유입구(211)의 가장자리에 설치될 수 있다. 예를 들면, 도 15에 도시된 바와 같이 대전장치(1)의 보호 그릴(50)이 케이스(210)의 유입구(211)의 일단(211a)을 넘지 않도록 설치될 수 있다. 즉, 대전장치(1)의 일단이 케이스(210)의 유입구(211)의 일단(211a)과 일치하거나 유입구(211)의 일단(211a)에서 일정 거리 이격되도록 설치될 수 있다. 이와 같이 대전장치(1)를 유입구(211)의 외측에 설치하여 대전장치(1)가 유입구(211)를 가로막지 않도록 하면, 유입구(211)로 흡입되는 공기의 양이 감소되지 않는다. 따라서, 본 개시의 일 실시예에 의한 대전장치(1)에 의해 실내기(200)의 냉난방 효율이 감소하는 것을 방지할 수 있다.

대전장치(1)는 복수의 탄소섬유전극(20)이 설치된 인쇄회로기판(30)과 복수의 탄소섬유전극(20)과 인쇄회로기판(30)이 수용되는 하우징(10), 하우징(10)의 개구(11)에 설치되며, 사용자가 복수의 탄소섬유전극(20)의 선단에 접촉하는 것을 방지하는 보호 그릴(50), 및 하우징(10)에 마련되는 접지전극(40)을 포함할 수 있다. 이와 같은 대전장치(1)는 상술한 대전장치(1)와 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.

집진장치(220)는 케이스(210)의 내부의 공기유로(213)에 마련되며, 송풍 팬(230)에 의해 흡입된 공기 중에서 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, 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 케이스(210)의 내부에 설치되며, 유입구(211)로 외부 공기를 흡입하여 열교환기(240)를 통과한 후, 배출구(212)를 통해 케이스(210)의 외부로 배출할 수 있도록 형성된다. 즉, 송풍 팬(230)이 작동하면, 오염물질을 포함하는 공기가 케이스(210)의 유입구(211)로 인입되고, 유입된 공기가 공기유로(213)를 따라 집진장치(220)와 열교환기(240)를 통과한 후, 배출구(212)로 배출된다. 송풍 팬(230)은 외부 공기를 흡입할 수 있는 흡입력을 발생시키는 것이므로 본 개시의 일 실시예에 의한 정전집진장치의 공기유동장치로서 기능한다.

상기와 같은 구조를 갖는 공기조화기의 실내기(200)의 동작에 대해 도 14 및 도 15를 참조하여 설명한다.

실내기(200)를 동작시키면, 유입구(211)에 인접하여 케이스(210)의 외면에 설치된 대전장치(1)에 고전압 인가부(60)(도 2 참조)로부터 고전압이 인가된다. 대전장치(1)에 고전압이 인가되면, 대전장치(1)의 복수의 탄소섬유전극(20)에서 전자가 방출된다. 대전장치(1)에서 방출된 전자는 유입구(211)로 유입되는 공기 흐름 중의 오염물질과 결합하여 오염물질을 대전시킨다.

또한, 실내기(200)가 동작하면, 송풍 팬(230)이 작동하여 외부 공기(F)가 유입구(211)를 통해 케이스(210)의 내부로 인입된다. 이때, 유입구(211)로 유입된 외부 공기 흐름(F) 중의 오염물질은 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 케이스(210)의 배출구(212)를 통해 실내기(200)의 외부로 배출된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 개시의 일 실시예에 의한 탄소섬유를 이용한 정전집진장치를 구비한 공기조화기의 실내기(200)는 흡입된 공기에서 오염물질을 제거하고, 공기의 온도를 조절할 수 있다.

이하, 본 개시의 다른 실시예에 의한 탄소섬유를 이용한 정전집진장치를 구비한 가전기기에 대해 도 16을 참조하여 설명한다.

도 16은 본 개시의 다른 실시예에 의한 탄소섬유를 이용한 정전집진장치를 구비한 가전기기를 개념적으로 나타낸 도면이다.

도 16을 참조하면, 본 개시의 일 실시예에 의한 탄소섬유를 이용한 정전집진장치를 구비한 가전기기(100')는 본체(110), 대전장치(1), 공기유동장치(130), 집진장치(120), 및 복수의 전자차단판(400)을 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(112), 및 유입구(111)와 배출구(112)를 연결하는 공기유로(113)가 마련된다.

집진장치(420)는 본체(110)의 내부에 마련된 공기유로(113)에 설치되며, 공기유동장치(130)에 의해 흡입된 공기 중에서 대전장치(1)에 의해 대전된 오염물질을 수거할 수 있도록 형성된다. 집진장치(420)의 일 예가 도 17에 도시되어 있다.

도 17은 도 16의 가전기기에 사용되는 집진장치의 일 예를 개념적으로 나타낸 단면도이다.

도 17을 참조하면, 집진장치(420)는 일정 거리 이격된 복수의 집진판(421)과 복수의 집진판(421)에 고전압을 인가하는 집진 전압 인가부(430)를 포함할 수 있다.

집진판(421)은 전극(422)과 전극(422)의 양 측면에 적층된 절연층(423)을 포함할 수 있다. 즉, 집진판(421)은 절연층(423), 전극(422), 절연층(423)의 순서로 적층될 수 있다. 예를 들면, 전극(422)은 카본(carbon) 전극으로 형성될 수 있고, 절연층(423)은 PET(polyethylene terephthalate) 필름으로 전극(422)의 양 측면에 형성될 수 있다. 그러나 집진판(421)을 구성하는 전극(422)과 절연층(423)의 종류는 이에 한정되지 않으며, 고전압을 인가할 수 있는 한 다양한 종류로 구성할 수 있다.

집진 전압 인가부(430)에서 복수의 집진판(421)에 고전압을 인가하면, 대전장치(1)에서 발생된 전자와 결합하여 대전되어 이온이 된 오염물질이 복수의 집진판(421)에 집진될 수 있다. 예를 들면, 도 17에서 중앙의 집진판(421-1)은 접지(G)에 연결하고, 양측의 집진판(421-2)에는 음(-)의 고전압을 인가할 수 있다. 그러면, 탄소섬유전극(20)에서 방출된 전자와 결합하여 음이온이 된 오염물질이 중앙의 접지된 집진판(421-1)의 표면에 부착하게 된다. 따라서, 흡입된 외부 공기에 포함된 오염물질이 집진장치(420)에 의해 제거되므로, 집진장치(420)에서는 깨끗해진 공기가 배출된다.

그러나 상술한 바와 같이 집진판(421)의 전극(422)의 양 측면에 절연층(423)을 형성한 경우에는, 탄소섬유전극(20)에서 발생한 전자들이 먼지와 같은 오염물질과 결합하지 않고, 직접 절연층(423)의 표면에 부착될 수 있다. 오염물질과 결합되지 않은 전자들이 절연층(423)에 부착하면, 전자와 결합되어 이온화된 오염물질이 절연층(423)에 부착하는 것을 방해하여 집진장치(420)가 오염물질을 집진하는 능력을 저하시킨다는 문제가 발생한다. 그러나, 상술한 실시예의 집진장치(120)와 같이 집진판이 절연층을 포함하지 않는 경우에는 이러한 문제가 발생하지 않는다.

복수의 전자차단판(400)은 대전장치(1)와 집진장치(420)의 사이에 설치될 수 있다. 복수의 전자차단판(400)은 대전장치(1)의 복수의 탄소섬유전극(20)에서 방출되는 전자가 집진장치(420)로 흐르는 것을 차단할 수 있도록 형성된다. 복수의 전자차단판(400)은 대전장치(1)의 복수의 탄소섬유전극(20)과 일대일 대응이 되도록 설치될 수 있다. 복수의 전자차단판(400)에 대해서는 아래에서 상세하게 설명한다.

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 정전집진장치로 구현된 공기청정기인 경우에는 본체(110)의 내부에는 처리부(140)가 존재하지 않을 수 있다.

또한, 가전기기(100')가 본 개시의 일 실시예에 의한 정전집진장치가 부가적으로 설치된 의류관리기, 냉장고, 건조기 등인 경우에는 본체(110)의 내부에 처리부(140)를 포함하지 않을 수 있다.

이하, 도 18 및 도 19를 참조하여 본 개시의 일 실시예에 의한 탄소섬유를 이용한 정전집진장치에 사용되는 대전장치(1)에 대해 상세하게 설명한다.

도 18은 복수의 전자차단판을 구비한 본 개시의 일 실시예에 의한 탄소섬유를 이용한 정전집진장치의 대전장치를 나타낸 사시도이다. 도 19는 복수의 전자차단판을 구비한 본 개시의 일 실시예에 의한 탄소섬유를 이용한 정전집진장치의 대전장치와 대전장치 홀더를 나타내는 분해 사시도이다.

도 18 및 도 19를 참조하면, 본 개시의 일 실시예에 의한 탄소섬유를 이용한 정전집진장치의 대전장치(1)는 하우징(10), 복수의 탄소섬유전극(20), 인쇄회로기판(30), 접지전극(40)을 포함할 수 있다.

본 실시예의 경우는, 도 19에 도시된 바와 같이, 하우징(10)은 길이가 길고, 속이 빈 대략 직육면체 형상으로 형성된다. 하우징(10)의 내부에는 복수의 탄소섬유전극(20)이 고정된 인쇄회로기판(30)이 설치된다.

복수의 탄소섬유전극(20)은 고전압이 인가되면, 탄소섬유전극(20)의 선단에서 전자를 발생시킬 수 있도록 형성된다. 복수의 탄소섬유전극(20)은 각각의 선단이 하우징(10)의 개구(11)를 향하도록 설치된다. 따라서, 복수의 탄소섬유전극(20)에서 발생되는 전자는 하우징(10)의 개구(11)를 통해 외부로 방출된다. 도 16에 도시된 바와 같이 하우징(10)의 개구(11)가 본체(110)의 유입구(111)를 향하도록 대전장치(1)를 가전기기(100')에 설치하면, 복수의 탄소섬유전극(20)의 선단이 유입구(111)를 향하여 배치된다. 따라서, 복수의 탄소섬유전극(20)에서 방출되는 전자가 하우징(10)의 개구(11)를 통해 외부로 방출되므로 유입구(111)로 유입되는 공기에 포함된 오염물질을 대전시킬 수 있다.

인쇄회로기판(30)에는 하우징(10)으로 인입된 공기가 통과할 수 있도록 복수의 구멍이 마련될 수 있다. 인쇄회로기판(30)의 양 측면에는 공기가 통과할 수 있는 복수의 노치부(33)가 마련될 수 있다(도 7 참조). 따라서, 인쇄회로기판(30)의 복수의 노치부(33)가 공기가 통과하는 복수의 구멍의 기능을 수행한다. 인쇄회로기판(30)은 하우징(10)에 삽입할 수 있도록 하우징(10)의 개구(11)에 대응하는 직사각형의 판으로 형성되며, 인쇄회로기판(30)의 양 측면에 일정 깊이의 노치부(33)가 복수 개 형성된다. 그러면, 하우징(10)으로 인입되는 공기는 인쇄회로기판(30)의 복수의 노치부(33)를 통과하여 흐를 수 있다.

또한, 인쇄회로기판(30)은 하우징(10)의 내부에 마련된 복수의 지지부(16)에 의해 지지된다. 복수의 지지부(16)는 인쇄회로기판(30)의 양 측면을 지지할 수 있도록 하우징(10)의 상면과 하면의 내면에 마련될 수 있다. 또한, 인쇄회로기판(30)의 양단을 지지하도록 하우징(10)의 양단의 내면에는 각각 중앙 지지부(17)가 마련될 수 있다.

복수의 탄소섬유전극(20)은 본체(110)의 유입구(111)로 흡입되는 공기 전체에 대해 전자를 방출할 수 있도록 적절한 개수의 탄소섬유전극(20)을 포함할 수 있다. 도 19에 도시된 실시예에서는 인쇄회로기판(30)에 6개의 탄소섬유전극(20)이 설치되어 있으나 이는 일 예일 뿐이며, 대전장치(1)가 설치되는 본체(110)의 유입구(111)의 크기에 따라 복수의 탄소섬유전극(20)의 개수와 인접한 2개의 탄소섬유전극(20) 사이의 간격은 적절하게 정해질 수 있다.

따라서, 인쇄회로기판(30)에 음(-)의 고전압이 인가되면, 복수의 탄소섬유(22) 각각의 선단에서 전자(e^-)가 방출되어 공기에 포함된 오염물질을 대전시킨다. 즉, 복수의 탄소섬유(22)의 선단에서 방출된 전자(e^-)는 오염물질(c)과 결합되어 오염물질이 음이온(c^-)이 되도록 대전시킨다(e^-+ c = c^-).

예를 들면, 접지전극(40)은 하우징(10)의 후면에 설치될 수 있다(도 5 및 도 6 참조). 이를 위해 하우징(10)의 후면에는 접지전극(40)이 고정될 수 있는 전극 고정부(18)가 마련될 수 있다. 그러면, 접지전극(40)은 인쇄회로기판(30)의 일면에 설치된 복수의 탄소섬유전극(20)과 반대쪽으로 인쇄회로기판(30)의 반대면으로부터 일정 거리 이격된 하우징(10)의 후면에 설치될 수 있다. 이때, 하우징(10)의 후방 개구(13)는 접지전극(40)의 양측으로 하우징(10)의 후면에 마련될 수 있다.

접지전극(40)은 도전성이 있는 얇은 금속판으로 형성되며, 복수의 탄소섬유전극(20) 모두가 일정한 전위차를 유지할 수 있도록 인쇄회로기판(30)의 길이에 대응하는 길이를 갖도록 형성된다. 도 19에 도시된 바와 같이 본 실시예의 경우에는 접지전극(40)은 얇은 띠형상의 금속판으로 형성된다.

또한, 접지전극(40)은 복수의 관통홀(41)을 포함할 수 있다. 하우징(10)의 전극 고정부(18)(도 5 참조)에는 접지전극(40)의 복수의 관통홀(41)에 대응하는 복수의 고정핀(18a)(도 5 참조)이 마련된다. 따라서, 접지전극(40)의 복수의 관통홀(41)에 상기 하우징(10)의 복수의 고정핀(18a)을 삽입하면, 접지전극(40)이 하우징(10)의 전극 고정부(18)에 고정된다.

접지전극(40)은 외부의 접지(70)에 연결된다. 예를 들면, 접지전극(40)의 일단(43)에 외부 전원의 접지(70)에 연결된 접지용 전선(미도시)을 연결하면 접지전극(40)이 외부 접지(70)에 연결될 수 있다. 이와 같이 접지전극(40)을 외부 접지(70)에 연결하면, 복수의 탄소섬유전극(20)의 주변에 포화된 이온이 접지전극(40)을 통해 외부 접지(70)로 빠지므로 접지전극(40)의 주변이 일정한 전위차를 유지할 수 있다. 따라서, 복수의 탄소섬유전극(20)은 상술한 실시예와 동일하게 시간의 경과와 관계 없이 항상 안정적으로 전자를 발생시킬 수 있다.

복수의 탄소섬유전극(20)이 외부로 노출되어 있으면, 사용자가 본 개시의 일 실시예에 의한 탄소섬유를 이용한 정전집진장치를 구비한 가전기기(100')를 청소할 때, 사용자의 손이나 신체 일부가 복수의 탄소섬유전극(20)에 접촉할 수 있다. 이때, 복수의 탄소섬유전극(20)에는 고전압이 인가되어 있으므로, 손이나 신체의 일부가 탄소섬유전극(20)에 접촉하면 사용자는 전기 충격을 받을 수 있다.

도 18 및 도 19를 참조하면, 보호 그릴(50)은 길이가 길며, 속이 빈 대략 직육면체 형상으로 형성된다. 보호 그릴(50)의 전면에는 공기가 유입되고 전자가 방출될 수 있는 패턴부(51)가 마련되며, 하우징(10)에 결합되는 보호 그릴(50)의 후면은 개방되어 있다.

한편, 보호 그릴(50)의 패턴부(51)는 사용자의 손이나 손가락을 차단하고, 공기와 전자는 통과시킬 수 있는 구멍(53)을 갖는 다양한 패턴으로 형성할 수 있다. 예를 들면, 보호 그릴(50)의 패턴부(51)는 상술한 도 9a 내지 도 9g와 같은 다양한 패턴으로 형성할 수 있다.

이와 같은 대전장치(1)는 대전장치 홀더(301)에 의해 지지될 수 있다. 대전장치 홀더(301)는 본체(110)의 유입구(111) 근처에 설치되므로, 대전장치(1)는 대전장치 홀더(301)에 의해 본체(110)에 고정된다.

복수의 전자차단판(400)은 대전장치(1)와 집진장치(420)의 사이에 설치되어, 대전장치(1)에서 발생하는 전자가 집진장치(420)의 집진판(421)에 바로 부착하는 것을 방지할 수 있다. 구체적으로, 전자차단판(400)은 대전장치(1)의 탄소섬유전극(20)의 아래로 집진장치(420)의 상측에 설치되어 탄소섬유전극(20)에 방출되는 전자가 먼지와 같은 오염물질과 결합하지 않고 전자 상태로 집진장치(420)의 집진판(421)에 직접 부착하는 것을 방지할 수 있도록 설치된다. 이때, 일부의 전자는 먼지와 같은 오염물질이 아닌 탄소섬유전극(20)과 집진장치(420) 사이에 존재하는 미립자와 결합하여 음이온으로 된 상태로 집진장치(420)의 집진판(421)에 부착될 수도 있으나, 전자차단판(400)은 이러한 경우도 차단할 수 있다.

만일, 탄소섬유전극(20)에서 방출되는 전자가 오염물질을 이온화시키지 않고 집진장치(420)의 접지된 집진판(421-1)의 표면에 부착하면, 집진판(421-1)의 표면이 전자로 포화되어 전자와 결합하여 음이온이 된 오염물질이 집진판(421-1)에 부착하는 것을 방해한다. 그러면, 집진장치(420)의 집진 능력이 저하될 수 있다. 이와 같은 집진장치(420)의 집진 능력의 저하를 방지하기 위해 복수의 전자차단판(400)이 마련될 수 있다.

복수의 전자차단판(400)은 전기가 통하지 않는 전기 절연체로 형성될 수 있다. 예를 들면, 복수의 전자차단판(400)은 표면저항이 10⁸Ω·㎝인 재질로 형성될 수 있다.

복수의 전자차단판(400)은 도 19에 도시된 바와 같이 대전장치 홀더(401)의 하단에서 대전장치(1)를 향해 연장되도록 마련될 수 있다. 즉, 복수의 전자차단판(400)은 대전장치 홀더(401)에 대해 대략 직각으로 형성될 수 있다. 복수의 전자차단판(400) 각각은 대전장치(1)를 대전장치 홀더(401)에 결합하였을 때, 전자차단판(400)이 도 18에 도시된 바와 같이 대전장치(1)의 전면으로 일정 길이(L) 돌출될 수 있는 길이로 형성된다. 복수의 전자차단판(400)은 대전장치 홀더(401)의 길이 방향으로 일정 간격 이격되도록 형성된다. 복수의 전자차단판(400)은 대전장치(1)의 복수의 탄소섬유전극(20)과 일대일로 대응하도록 형성된다. 예를 들면, 도 19에 도시된 바와 같이, 대전장치(1)가 6개의 탄소섬유전극(20)을 포함하면, 복수의 전자차단판(400)도 6개가 마련된다. 복수의 전자차단판(400)은 대전장치 홀더(401)를 플라스틱으로 사출 성형할 때, 대전장치 홀더(401)와 일체로 사출 성형할 수 있다.

도 19에는 복수의 전자차단판(400)이 대전장치 홀더(401)에 형성된 경우에 대해 설명하였으나, 복수의 전자차단판(400)이 형성되는 곳은 이에 한정되지 않는다. 복수의 전자차단판(400)이 복수의 탄소섬유전극(20)의 아래에 위치할 수 있는 한, 복수의 전자차단판(400)은 다양한 곳에 형성될 수 있다. 이하, 도 20 및 도 21을 참조하여 복수의 전자차단판(400)이 보호 그릴(50)과 하우징(10)에 마련된 경우에 대해 설명한다.

도 20은 복수의 전자차단판이 대전장치의 보호 그릴에 마련된 경우를 나타내는 대전장치의 분해 사시도이다.

도 20을 참조하면, 복수의 전자차단판(400)은 보호 그릴(450)에 형성할 수 있다. 복수의 전자차단판(400)은 보호 그릴(450)의 하단에서 전방을 향해 돌출되도록 형성될 수 있다. 복수의 전자차단판(400)은 보호 그릴(450)에 대해 대략 직각으로 형성될 수 있다. 복수의 전자차단판(400)은 보호 그릴(450)의 길이 방향으로 일정 간격 이격되도록 형성된다. 복수의 전자차단판(400)은 보호 그릴(450)의 하부에 마련된 복수의 탄소섬유전극(20)과 일대일로 대응하도록 형성된다. 복수의 전자차단판(400)은 보호 그릴(450)을 플라스틱으로 사출 성형할 때, 보호 그릴(450)과 일체로 사출 성형할 수 있다.

도 21은 복수의 전자차단판이 대전장치의 하우징에 마련된 경우를 나타내는 대전장치의 분해 사시도이다.

도 21을 참조하면, 복수의 전자차단판(400)은 하우징(410)에 형성할 수 있다. 복수의 전자차단판(400)은 하우징(410)의 개구(11)의 하단에서 보호 그릴(50)을 향해 돌출되도록 형성될 수 있다. 이때, 복수의 전자차단판(400) 각각은 보호 그릴(50)을 하우징(410)에 결합하였을 때, 전자차단판(400)이 도 18에 도시된 바와 같이 보호 그릴(50)의 전면으로 일정 길이 돌출될 수 있는 길이로 형성된다. 복수의 전자차단판(400)은 하우징(410)에 대해 대략 직각으로 형성될 수 있다. 복수의 전자차단판(400)은 하우징(410)의 길이 방향으로 일정 간격 이격되도록 형성된다. 복수의 전자차단판(400)은 하우징(410) 내부에 마련된 복수의 탄소섬유전극(20)과 일대일로 대응하도록 형성된다. 복수의 전자차단판(400)은 하우징(410)을 플라스틱으로 사출 성형할 때, 하우징(410)과 일체로 사출 성형할 수 있다.

전자차단판(400)은 유입구(111)로 유입되는 공기의 양에 영향을 줄 수 있다. 구체적으로, 전자차단판(400)의 크기가 너무 크면 유입구(111)로 유입되는 공기의 양이 감소될 수 있다. 따라서, 전자차단판(400)의 크기는 유입되는 공기 양의 감소를 최소로 하면서, 탄소섬유전극(20)에서 방출되는 전자들 중에서 집진판(421)에 직접 부착하는 전자의 수를 최소화할 수 있는 크기로 정할 수 있다.

전자차단판(400)은 보호 그릴(50)의 전면으로 돌출된 부분의 폭(W)을 돌출 길이(L)보다 크게 하는 것이 공기 양의 감소를 최소로 할 수 있고, 탄소섬유전극(20)에서 방출된 전자들 중 집진판(421)에 직접 부착하는 전자의 개수를 최소로 할 수 있다. 예를 들면, 도 18에서 전자차단판(400)의 폭(W)을 16mm로 하고, 돌출 길이(L)를 10mm로 할 수 있다. 만일, 전자차단판(400)의 폭(W)을 너무 크게 하면, 유입구(111)로 유입되는 공기의 양이 감소하여 집진장치(420)로 집진할 수 있는 청정 면적이 감소한다.

또한, 전자차단판(400)의 설치 위치는 전자차단판(400)이 탄소섬유전극(20)에서 방출된 전자들이 집진판(421)에 직접 부착하는 것을 차단하는 것에 영향을 줄 수 있다. 이하, 도 22를 참조하여 전자차단판(400), 탄소섬유전극(20), 집진장치(420) 사이의 위치 관계에 대해 설명한다.

도 22 및 도 23은 탄소섬유전극에서 방출되는 전자가 전자차단판에 의해 차단되는 상태를 개념적으로 나타낸 도면이다.

도 22를 참조하면, 탄소섬유전극(20)이 집진장치(420)로 유입되는 공기의 흐름 방향(F)에 대해 수직하게 설치된다. 전자차단판(400)은 탄소섬유전극(20)과 집진장치(420)의 사이에 집진장치(420)와 평행하게 설치된다. 따라서, 전자차단판(400)은 탄소섬유전극(20)에서 발생된 전자들이 집진장치(420)의 일정 영역으로 직접 유입되어 부착되는 것을 방지할 수 있다. 이때, 전자차단판(400)은 집진장치(420) 길이의 1/2 이상의 영역에 전자가 집진장치(420)에 직접 부착하는 것을 방지하도록 형성할 수 있다. 이와 같이 하면, 전자가 집진장치(420)에 직접 부착되어 집진장치(420)의 집진 능력을 저하시키는 것을 방지하거나 최소화할 수 있다.

도 22에서, 집진장치(420)의 길이를 A, 전자차단판(400)에 의해 전자가 직접 부착될 수 없는 집진장치(420)의 길이를 B, 탄소섬유전극(20)과 집진장치(420)의 상면 사이의 거리를 C, 탄소섬유전극(20)과 전자차단판(400) 사이의 거리를 D라 한다. 또한, 도 22에서 E는 탄소섬유전극(20)에서 발생한 전자가 집진장치(420)로 이동하는 경로를 나타낸다.

도 22를 참조하면, 탄소섬유전극(20)에서 발생한 전자들 중 일부는 전자차단판(400)에 의해 차단되어 집진장치(420)로 직접 유입될 수 없다. 전자차단판(400)에 의해 차단되지 않는 일부 전자만 집진장치(420)로 직접 유입될 수 있다. 이때, 전자차단판(400)에 의해 차단되는 집진장치 부분의 길이(B)가 집진장치(420)의 길이(A)의 1/2 이상이 되도록 하기 위해서는(즉, B ≥ 1/2A), 탄소섬유전극(20)과 전자차단판(400) 사이의 거리(D)는 탄소섬유전극(20)과 집진장치(420)의 상면 사이의 거리(C)의 1/2보다 작게 할 필요가 있다(즉, D < 1/2C).

다른 예로서, 탄소섬유전극(20)은 도 23과 같이 집진장치(420)로 유입되는 공기의 흐름 방향(F)과 동일한 방향으로 설치될 수 있다. 이 경우에도 탄소섬유전극(20)에서 발생된 전자가 집진장치(420)에 직접 부착되어 집진장치(420)의 집진 능력을 저하시키는 것을 방지하거나 최소화할 수 있도록 전자차단판(400)이 집진장치(420) 길이의 1/2 이상의 영역에 전자가 집진장치(420)에 직접 부착하는 것을 방지하도록 형성할 수 있다.

도 23에서, 집진장치(420)의 길이를 A, 전자차단판(400)에 의해 전자가 직접 부착될 수 없는 집진장치 부분의 길이를 B, 탄소섬유전극(20)과 집진장치(420)의 상면 사이의 거리를 C, 탄소섬유전극(20)과 전자차단판(400) 사이의 거리를 D라 한다. 또한, 도 23에서 E는 탄소섬유전극(20)에서 발생한 전자가 이동하는 경로를 나타낸다.

도 23을 참조하면, 탄소섬유전극(20)에서 발생한 전자들 중 일부는 전자차단판(400)에 의해 차단되어 집진장치(420)에 직접 부착될 수 없다. 전자차단판(400)에 의해 차단되지 않는 일부 전자만 집진장치(420)로 직접 유입될 수 있다. 이때, 전자차단판(400)에 의해 차단되는 집진장치 부분의 길이(B)가 집진장치(420)의 길이(A)의 1/2 이상이 되도록 하기 위해서는(즉, B ≥ 1/2A), 탄소섬유전극(20)과 전자차단판(400) 사이의 거리(D)는 탄소섬유전극(20)과 집진장치(420)의 상면 사이의 거리(C)의 1/2보다 작게 할 필요가 있다(즉, D < 1/2C).

상술한 대전장치(1), 복수의 전자차단판(400), 집진장치(420), 및 공기유동장치(130)는 본 개시의 일 실시예에 의한 탄소섬유를 이용한 정전집진장치를 구성할 수 있다.

상기와 같은 복수의 전자차단판(400)을 구비한 대전장치(1)는 가전기기(100')의 유입구(111)에 설치될 수 있다. 예를 들면, 도 24에 도시된 바와 같이 대전장치(1)는 공기조화기의 실내기(200')에 설치될 수 있다.

도 24는 복수의 전자차단판을 구비한 본 개시의 일 실시예에 의한 탄소섬유를 이용한 정전집진장치의 대전장치가 공기조화기의 실내기에 설치된 상태를 나타낸 부분 사시도이다.

도 24를 참조하면, 대전장치(1)는 유입구(211)의 일측으로 유입구(211)와 간섭되지 않도록 설치된다. 대전장치(1)의 내부에는 탄소섬유전극(20)이 마련되어 있다. 대전장치(1)의 전면에는 보호 그릴(50)이 설치되어 있다. 따라서, 탄소섬유전극(20)의 전방에는 보호 그릴(50)이 위치한다.

전자차단판(400)은 대전장치(1)의 전면, 즉 보호 그릴(50)의 전면에서 돌출되도록 형성된다. 따라서, 전자차단판(400)은 유입구(211)의 상측으로 돌출된 상태이다. 전자차단판(400)의 아래에는 집진장치(미도시)가 마련된다. 따라서, 탄소섬유전극(20)에서 발생된 전자는 바로 아래의 집진장치로 유입되지 않고, 전자차단판(400)에 의해 충돌하여 유입구(211)의 상측으로 분산된다. 분산된 전자는 유입구(211)로 유입되는 공기 흐름에 포함된 오염물질과 결합되어 오염물질을 이온화시킨다. 전자와 결합된 오염물질은 음이온이 되어 집진장치(420)의 집진판(421)(도 17 참조)에 부착되게 된다. 구체적으로, 음이온이 된 오염물질은 접지된 집진판(421-1)의 표면에 부착되어 유입된 공기에서 제거된다.

이와 같이 탄소섬유전극(20)의 아래에 전자차단판(400)을 설치하면, 탄소섬유전극(20)에서 발생한 전자들 중 직접 집진장치로 유입되는 전자의 양을 줄일 수 있다. 이에 대해 도 25를 참조하여 설명한다.

도 25는 대전장치가 전자차단판을 구비한 경우에 탄소섬유전극에서 발생된 전자가 직접 집진장치로 이동하는 영역을 나타내는 도면이다.

도 25를 참조하면, 탄소섬유전극(20)에서 발생된 전자는 일정 각도로 퍼지게 된다. 이때, 탄소섬유전극(20)의 아래쪽으로 이동하는 전자는 전자차단판(400)에 충돌하므로 집진장치(420)로 직접 유입되지 않는다. 그러나 탄소섬유전극(20)의 선단과 전자차단판(400)의 선단을 연결하는 직선 E1 위쪽의 전자들은 직접 집진장치로 유입될 수 있다. 그러나 직선 E1 위쪽의 전자들이 탄소섬유전극(20)의 선단에서 집진장치(420)까지 이동할 때까지 시간이 걸리므로, 전자들은 유입구(211)로 유입되는 공기 흐름(F)과 혼합되게 된다. 또한, 전자차단판(400)에 충돌하여 분산된 전자들도 유입구(211)로 유입되는 공기 흐름(F)과 혼합된다.

전자들이 공기 흐름(F)과 혼합되면, 전자들은 공기 흐름 속에 포함된 먼지와 같은 오염물질과 결합되어 오염물질을 이온화시킨다. 예를 들면, 탄소섬유전극(20)에 음(-) 전압이 인가되면, 탄소섬유전극(20)에서 전자가 발생되고, 이 전자는 오염물질과 결합하여 오염물질을 음(-)이온으로 만든다. 음이온이 된 오염물질은 집진장치(420)를 통과하지 못하고 집진판(421)에 부착되어 공기 흐름(F)에서 제거된다.

이와 같이 탄소섬유전극(20)의 아래에 전자차단판(400)을 설치하면, 탄소섬유전극(20)에서 발생된 전자들 중 일부의 전자들이 바로 집진장치(420)로 유입되어 집진장치(420)에 부착되는 것을 차단하고, 오염물질과 결합되도록 하므로 집진장치(420)의 집진능력을 높일 수 있다.

그러나 탄소섬유전극(20)의 아래에 전자차단판(400)이 설치되지 않은 경우에는 탄소섬유전극(20)에서 발생된 전자들 중 많은 전자들이 집진장치(420)로 직접 유입된다.

도 26은 대전장치가 전자차단판을 구비하지 않은 경우에 탄소섬유전극에서 발생된 전자가 직접 집진장치로 이동하는 영역을 나타내는 도면이다.

도 26을 참조하면, 탄소섬유전극(20)에서 발생된 전자는 일정 각도로 퍼지게 된다. 이때, 탄소섬유전극(20)의 아래쪽으로 이동하는 전자(직선 E1 위쪽의 전자들)는 탄소섬유전극(20) 아래에 전자차단판(400)이 없으므로 바로 집진장치(420)로 직접 유입될 수 있다. 집진장치(420)로 유입된 전자들은 집진판(421)의 표면에 부착되어 집진판(421)을 음(-) 전위가 되도록 한다.

탄소섬유전극(20)에서 발생하여 직선 E2 방향으로 이동한 전자들은 유입구(211)로 유입되는 공기 흐름(F)과 혼합된다. 전자들이 공기 흐름(F)과 혼합되면, 전자들은 공기 흐름(F) 속에 포함된 먼지와 같은 오염물질과 결합되어 오염물질을 이온화시킨다. 예를 들면, 탄소섬유전극(20)에 (-)전압이 인가되면, 탄소섬유전극(20)에서 전자가 발생되고, 이 전자는 오염물질과 결합하여 오염물질을 음(-)이온으로 만든다. 그러면, 음이온이 된 오염물질이 집진장치(420)로 유입된다. 그러나 집진장치(420)의 집진판(421)이 탄소섬유전극(20)로부터 직접 유입된 전자에 의해 음 전위를 띄고 있으므로 이온화된 오염물질은 집진판(421)에 부착되지 않고 집진장치(420)를 통과하게 된다. 따라서, 집진장치(420)의 집진 능력이 저하된다.

상기와 같은 전자차단판(400)을 갖는 정전집진장치와 전자차단판(400)을 갖지 않는 정전집진장치의 청정 면적을 도 27을 참조하여 설명한다.

도 27은 본 개시의 일 실시예에 의한 탄소섬유를 이용한 정전집진장치가 전자차단판을 구비한 경우와 구비하지 않은 경우의 청정 면적을 비교하여 나타낸 히스토그램과 정규분포 그래프이다. 도 27에서 수평축은 청정 면적(㎡)을 나타내고, 수직축은 개수를 나타낸다.

도 27에서, 전자차단판(400)을 구비한 정전집진장치의 청정 면적은 정규분포 곡선①로 나타내고, 전자차단판을 구비하지 않은 정전집진장치의 청정 면적은 정규분포 곡선 ②로 나타낸다. 정규분포 곡선 ①의 아래에 위치하는 검은 색의 막대들은 전자차단판(400)을 구비한 정전집진장치의 청정 면적을 나타내는 히스토그램이며, 정규분포 곡선 ②의 아래에 위치하는 빗금친 막대들은 전자차단판을 구비하지 않은 정전집진장치의 청정 면적을 나타내는 히스토그램이다.

도 27을 참조하면, 전자차단판(400)을 구비한 정전집진장치의 청정 면적의 산포는 0.68이고, 전자차단판을 구비하지 않은 정전집진장치의 청정 면적의 산포는 2.62이므로, 전자차단판(400)을 구비한 정전집진장치의 청정 면적의 산포가 개선된 것을 알 수 있다. 또한, 전자차단판(400)을 구비한 정전집진장치의 청정 면적의 중심값은 28.1 ㎡이고, 전자차단판을 구비하지 않은 정전집진장치의 청정 면적의 중심값은 26.1 ㎡이므로, 전자차단판(400)을 구비한 정전집진장치의 청정 면적이 증가되었음을 알 수 있다. 다시 말하면, 전자차단판(400)을 구비한 정전집진장치는 전자차단판을 구비하지 않은 정전집진장치에 비해 청정 면적이 약 8% 정도 상승한다는 것을 알 수 있다.

이하, 상기와 같은 본 개시의 일 실시예에 의한 탄소섬유를 이용한 정전집진장치가 공기조화기의 실내기에 적용된 경우에 대해 도 28을 참조하여 설명한다.

도 28은 본 개시의 다른 실시예에 의한 탄소섬유를 이용한 정전집진장치를 구비한 공기조화기의 실내기를 나타내는 단면도이다.

도 28을 참조하면, 본 개시의 일 실시예에 의한 탄소섬유를 이용한 정전집진장치를 구비한 공기조화기의 실내기(200')는 케이스(210), 대전장치(1), 복수의 전자차단판(400), 집진장치(420), 열교환기(240), 송풍 팬(230)을 포함할 수 있다.

케이스(210)는 공기조화기기의 실내기(200')의 외관을 형성한다. 케이스(210)는 외부 공기가 유입되는 유입구(211)와, 열교환기(240)와 열을 교환한 공기가 배출되는 배출구(212)를 포함한다. 케이스(210)의 내부에는 유입구(211)와 배출구(212)를 연통하며, 흡입된 외부 공기가 통과하는 공기유로(213)가 마련된다.

대전장치(1)는 케이스(210)의 외면에 유입구(211)에 인접하게 설치된다. 대전장치(1)는 유입구(211)로 유입되는 공기에 포함된 먼지와 같은 오염물질을 탄소섬유를 이용하여 대전시킬 수 있도록 형성된다. 대전장치(1)는 케이스(210)의 외면에, 유입구(211)의 투영영역(S)과 간섭되지 않는 위치, 즉 유입구(211)의 가장자리에 설치될 수 있다. 예를 들면, 도 28에 도시된 바와 같이 대전장치(1)의 보호 그릴(50)이 케이스(210)의 유입구(211)의 일단(211a)을 넘지 않도록 설치될 수 있다. 즉, 대전장치(1)의 전면이 케이스(210)의 유입구(211)의 일단(211a)과 일치하거나 유입구(211)의 일단(211a)에서 일정 거리 이격되도록 설치될 수 있다. 이와 같이 대전장치(1)를 유입구(211)의 외측에 설치하여 대전장치(1)가 유입구(211)를 가로막지 않도록 하면, 유입구(211)로 흡입되는 공기의 양이 감소되지 않는다. 따라서, 본 개시의 일 실시예에 의한 대전장치(1)에 의해 실내기(200)의 냉난방 효율이 감소하는 것을 방지할 수 있다.

대전장치(1)와 집진장치(420)의 사이에는 복수의 전자차단판(400)이 설치된다. 복수의 전자차단판(400)은 대전장치(1)의 복수의 탄소섬유전극(20)과 일대일로 대응하도록 설치된다. 복수의 전자차단판(400)은 대전장치(1)의 전면에서 일정 길이 돌출하여, 유입구(211)의 상측에 위치한다(도 24 참조). 또한, 복수의 전자차단판(400)은 케이스(210)의 유입구(211)의 일단(211a)에서 일정 길이 돌출되도록 마련된다. 복수의 전자차단판(400)은 상술하였으므로 상세한 설명은 생략한다.

집진장치(420)는 케이스(210)의 내부의 공기유로(213)에 마련되며, 송풍 팬(230)에 의해 흡입된 공기 중에서 대전장치(1)에 의해 대전된 오염물질을 수거할 수 있도록 형성된다. 집진장치(420)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, 대전장치(1)에서 발생된 전자와 결합하여 이온화된 오염물질이 복수의 집진판에 집진될 수 있다. 이와 같은 집진장치(420)는 상술한 집진장치(420)와 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.

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 케이스(210)의 내부에 설치되며, 유입구(211)로 외부 공기를 흡입하여 열교환기(240)를 통과한 후, 배출구(212)를 통해 케이스(210)의 외부로 배출할 수 있도록 형성된다. 즉, 송풍 팬(230)이 작동하면, 오염물질을 포함하는 공기가 케이스(210)의 유입구(211)로 인입되고, 유입된 공기가 공기유로(213)를 따라 집진장치(420)와 열교환기(240)를 통과한 후, 배출구(212)로 배출된다. 송풍 팬(230)은 외부 공기를 흡입할 수 있는 흡입력을 발생시키는 것이므로 본 개시의 일 실시예에 의한 정전집진장치의 공기유동장치로서 기능한다.

상기와 같은 구조를 갖는 공기조화기의 실내기(200')의 동작에 대해 도 28을 참조하여 설명한다.

실내기(200')를 동작시키면, 유입구(211)에 인접하여 케이스(210)의 외면에 설치된 대전장치(1)에 고전압 인가부(60)(도 16 참조)로부터 고전압이 인가된다. 대전장치(1)에 고전압이 인가되면, 대전장치(1)의 복수의 탄소섬유전극(20)에서 전자가 방출된다. 대전장치(1)에서 방출된 전자는 유입구(211)로 유입되는 공기 흐름 중의 오염물질과 결합하여 오염물질을 음이온으로 만든다. 이때, 복수의 전자차단판(400)은 대전장치(1)에서 방출된 전자들 중 일부가 집진장치(420)로 직접 유입되는 것을 차단한다. 즉, 대전장치(1)에서 방출된 전자의 일부는 복수의 전자차단판(400)에 충돌하여 유입구(211)의 상측으로 분산되어 유입구(211)로 유입되는 공기 흐름에 포함된 오염물질을 대전시킨다.

또한, 실내기(200')가 동작하면, 송풍 팬(230)이 작동하여 외부 공기(F)가 유입구(211)를 통해 케이스(210)의 내부로 인입된다. 이때, 유입구(211)로 유입된 외부 공기 흐름(F) 중의 오염물질은 대전장치(1)에 의해 대전된 상태이다.

유입된 외부 공기가 집진장치(420)를 통과하는 동안, 대전된 오염물질은 집진장치(420)에 의해 수거된다. 이때, 복수의 전자차단판(400)은 대전장치(1)에서 발생한 전자들 중 일부가 오염물질에 결합하지 않은 상태로 집진장치(420)에 부착하는 것을 차단하므로, 집진장치(420)는 대전된 오염물질을 집진할 수 있다. 집진장치(420)를 통과한 공기는 열교환기(240)로 이동한다.

집진장치(420)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 케이스(210)의 배출구(212)를 통해 실내기(200')의 외부로 배출된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 개시의 일 실시예에 의한 탄소섬유를 이용한 정전집진장치를 구비한 공기조화기의 실내기(200')는 흡입된 공기에서 오염물질을 제거하고, 공기의 온도를 조절할 수 있다.

또한, 본 개시의 일 실시예에 의한 대전장치는 복수의 탄소섬유전극의 앞에 보호 그릴이 설치되어 있으므로, 사용자의 손이나 손가락이 복수의 탄소섬유전극에 접촉하는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 본 개시에 의하면, 사용자가 공기조화기의 실내기를 청소할 때, 복수의 탄소섬유전극의 선단과 접촉하여 전기 충격을 받는 경우가 발생하지 않는다.

또한, 본 개시의 일 실시예에 의한 탄소섬유를 이용한 정전집진장치는 복수의 전자차단판이 탄소섬유전극에서 발생한 전자가 오염물질과 결합하지 않은 상태로 집진장치에 부착하는 것을 차단하므로, 집진장치가 집진 성능을 유지할 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.

1,1',2,2',3; 대전장치 10,310; 하우징
11,311; 개구 13,313; 후방 개구
20,320; 탄소섬유전극 21,321; 전극바
22,322; 탄소섬유 30,330; 인쇄회로기판
31,331; 전원선 40,40',340; 접지전극
50,350; 보호 그릴 51,351; 패턴부
53,353; 구멍 60; 고전압 인가부
70; 외부 접지 100,100'; 가전기기
110; 본체 111; 유입구
112; 배출구 113; 공기유로
120; 집진장치 130; 공기유동장치
140; 처리부 200, 200'; 공기조화기의 실내기
210; 케이스 211; 유입구
212; 배출구 220, 420; 집진장치
230; 송풍 팬 240; 열교환기
400; 전자차단판 401; 대전장치 홀더
500; 전기집진장치 510; 대전부
511; 방전전극 513; 접지판
520; 집진부 521,522; 전극

Claims

유입구를 구비한 본체;
상기 본체의 외면에 상기 유입구의 가장자리에 설치되며, 상기 유입구로 유입되는 공기에 포함된 오염물질을 대전시키는 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 대전장치에 의해 대전된 오염물질을 수거하는 집진장치;를 포함하며,
상기 대전장치는,
상기 유입구를 향하여 배치되며, 전자를 발생시켜 주변의 오염물질을 대전시키는 복수의 탄소섬유전극;
상기 복수의 탄소섬유전극이 설치된 인쇄회로기판; 및
상기 인쇄회로기판의 일면 또는 상기 복수의 탄소섬유전극과 반대쪽으로 상기 인쇄회로기판의 뒤에 배치되는 접지전극;을 포함하는, 탄소섬유를 이용한 정전집진장치를 구비한 가전기기.
제 1 항에 있어서,
상기 대전장치와 상기 집진장치의 사이에 설치되며, 상기 대전장치의 상기 복수의 탄소섬유전극에서 방출되는 전자가 상기 집진장치로 흐르는 것을 차단할 수 있도록 형성된 복수의 전자차단판;을 더 포함하며,
상기 복수의 전자차단판은 상기 복수의 탄소섬유전극과 일대일 대응이 되도록 설치되는, 탄소섬유를 이용한 정전집진장치를 구비한 가전기기.
제 2 항에 있어서,
상기 대전장치는 상기 본체에 마련된 대전장치 홀더에 고정되며,
상기 복수의 전자차단판은 상기 대전장치 홀더에 일정 간격으로 형성되는, 탄소섬유를 이용한 정전집진장치를 구비한 가전기기.
제 1 항에 있어서,
상기 복수의 탄소섬유전극, 상기 인쇄회로기판, 및 상기 접지전극이 내부에 수용되는 하우징;을 더 포함하며,
상기 하우징은 상기 복수의 탄소섬유전극의 선단에서 일정 거리 이격되며, 외부 공기가 인입되는 개구를 포함하는, 탄소섬유를 이용한 정전집진장치를 구비한 가전기기.
제 4 항에 있어서,
상기 접지전극은 상기 인쇄회로기판의 일면에 설치된 복수의 탄소섬유전극과 반대쪽으로 상기 인쇄회로기판의 반대면으로부터 일정 거리 이격된 상기 하우징의 후면에 설치되는, 탄소섬유를 이용한 정전집진장치를 구비한 가전기기.
제 4 항에 있어서,
상기 접지전극은 상기 인쇄회로기판의 일면에 설치된 복수의 탄소섬유전극과 반대쪽으로 상기 인쇄회로기판의 반대면으로부터 일정 거리 이격되며, 상기 하우징의 상면 또는 하면에 설치되는, 탄소섬유를 이용한 정전집진장치를 구비한 가전기기.
제 4 항에 있어서,
상기 복수의 전자차단판은 상기 하우징의 하면에 마련되는, 탄소섬유를 이용한 정전집진장치를 구비한 가전기기.
제 4 항에 있어서,
상기 하우징의 개구에는 보호 그릴이 설치되는, 탄소섬유를 이용한 정전집진장치를 구비한 가전기기.
제 8 항에 있어서,
상기 보호 그릴은 삼각형 패턴, 사각형 패턴, 오각형 패턴, 육각형 패턴, 마름모 패턴, 원형 패턴, 및 타원형 패턴 중 어느 하나의 패턴으로 형성되는, 탄소섬유를 이용한 정전집진장치를 구비한 가전기기.
제 9 항에 있어서,
상기 보호 그릴의 패턴의 내접원의 지름은 6mm를 초과하지 않는, 탄소섬유를 이용한 정전집진장치를 구비한 가전기기.
제 4 항에 있어서,
상기 하우징의 후면에는 후방 개구가 마련되는, 탄소섬유를 이용한 정전집진장치를 구비한 가전기기.
제 1 항에 있어서,
상기 복수의 탄소섬유전극 각각은,
상기 인쇄회로기판에 고정되는 전극바; 및
상기 전극바의 선단에 설치되는 복수의 탄소섬유;를 포함하는, 탄소섬유를 이용한 정전집진장치를 구비한 가전기기.
제 12 항에 있어서,
상기 복수의 탄소섬유전극은 상기 인쇄회로기판에 평행하게 설치되며,
상기 접지전극은 상기 인쇄회로기판에 설치되며, 상기 복수의 탄소섬유전극의 상기 전극바를 기준으로 상기 복수의 탄소섬유의 반대쪽에 위치하는, 탄소섬유를 이용한 정전집진장치를 구비한 가전기기.
제 13 항에 있어서,
상기 인쇄회로기판은 상기 복수의 탄소섬유전극에 고전압을 인가하기 위한 전원선과 상기 접지전극와 외부 접지를 연결하기 위한 접지선이 마련된, 탄소섬유를 이용한 정전집진장치를 구비한 가전기기.
제 1 항에 있어서,
상기 복수의 탄소섬유전극은 상기 인쇄회로기판에 일직선으로 배열되는, 탄소섬유를 이용한 정전집진장치를 구비한 가전기기.
제 1 항에 있어서,
상기 대전장치는 상기 본체의 외면에 상기 유입구의 투영영역과 간섭되지 않는 위치에 설치되는, 탄소섬유를 이용한 정전집진장치를 구비한 가전기기.
제 1 항에 있어서,
상기 가전기기는 공기조화기, 공기청정기, 제습기, 가습기, 의류관리기, 냉장고, 건조기를 포함하는, 탄소섬유를 이용한 정전집진장치를 구비한 가전기기.
유입구, 배출구, 및 상기 유입구와 상기 배출구를 연결하는 공기유로를 구비한 본체;
상기 본체의 외면에 상기 유입구의 가장자리에 설치되며, 상기 유입구로 유입되는 공기에 포함된 오염물질을 대전시키는 대전장치;
상기 본체의 내부에 설치되며, 상기 유입구로 오염물질을 포함하는 공기를 흡입하여 상기 배출구를 통해 외부로 배출하는 공기유동장치;
상기 본체의 내부에 마련된 상기 공기유로에 설치되며, 상기 공기 중에서 상기 대전장치에 의해 대전된 오염물질을 수거하는 집진장치; 및
상기 대전장치와 상기 집진장치의 사이에 설치되며, 상기 대전장치에서 방출되는 전자가 상기 집진장치로 흐르는 것을 차단할 수 있도록 형성된 복수의 전자차단판;를 포함하며,
상기 대전장치는,
상기 유입구를 향하여 배치되며, 전자를 발생시켜 오염물질을 대전시키는 복수의 탄소섬유전극;
상기 복수의 탄소섬유전극이 설치된 인쇄회로기판;
상기 인쇄회로기판을 고정하며, 상기 복수의 탄소섬유전극을 수용하는 하우징; 및
상기 인쇄회로기판의 일면 또는 상기 복수의 탄소섬유전극과 반대쪽인 상기 인쇄회로기판의 뒤쪽으로 상기 하우징에 배치되는 접지전극;을 포함하며,
상기 복수의 전자차단판은 상기 복수의 탄소섬유전극과 일대일 대응이 되도록 설치되는, 탄소섬유를 이용한 정전집진장치를 구비한 가전기기.
제 18 항에 있어서,
상기 하우징은 상기 복수의 탄소섬유전극의 선단에서 일정 거리 이격되며, 외부 공기가 인입되는 개구 및 상기 개구의 반대쪽에 마련되는 후방 개구를 포함하는, 탄소섬유를 이용한 정전집진장치를 구비한 가전기기.
제 19 항에 있어서,
상기 하우징의 개구에는 보호 그릴이 설치되는, 탄소섬유를 이용한 정전집진장치를 구비한 가전기기.