KR20240015951A - 미세 입자 필터 장치, 미세 입자 필터 방법 및 이를 포함하는 세탁기 - Google Patents

미세 입자 필터 장치, 미세 입자 필터 방법 및 이를 포함하는 세탁기 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 미세 입자 필터 장치는, 유체 내에 포함된 미세 입자를 걸러내는 장치로서, 상기 유체의 이동 경로에 배치되며, 상기 미세 입자의 이동 방향이 상기 유체의 이동 방향과 달라지도록 상기 미세 입자에 전기장을 제공하도록 구성된 방향 제어부; 상기 이동 방향이 달라진 상기 미세 입자와 상기 유체 중 상기 미세 입자가 포함된 일부 유체의 이동 경로에 배치되며, 상기 미세 입자를 걸러내는 포집 필터; 상기 포집 필터와 상기 방향 제어부 사이에 배치되며, 상기 미세 입자와 상기 일부 유체가 상기 포집 필터를 향해 이동하도록 가이드하는 제1 가이드; 및 상기 유체의 이동 경로에 배치되며, 상기 유체 중 상기 일부 유체를 제외한 나머지 유체가 상기 미세 입자의 이동 방향과 다른 방향으로 이동하도록 가이드하는 제2 가이드;를 포함한다.

Description

미세 입자 필터 장치, 미세 입자 필터 방법 및 이를 포함하는 세탁기{Apparatus for filtering microparticle, method for filtering microparticle and washing machine including the same}
실시예들은 미세 입자 필터 장치, 미세 입자 필터 방법 및 이를 포함하는 세탁기를 제공하는 데 있다.
미세 입자, 예를 들어, 미세 플라스틱으로 인한 해수의 오염이 심각한 환경 문제로 대두되고 있다. 특히, 세탁기에서 발생하는 미세 플라스틱이 전 세계 해양 플라스틱 오염의 1/3을 차지하고 있다. 세탁기에서 발생하는 미세 플라스틱은 세탁 과정에서 합성 섬유 간의 마찰로 인해 발생할 수 있으며, 1회 세탁 과정에서 최대 70만 개의 미세 플라스틱이 발생하는 것으로 보고되고 있다.
일 실시예에 따른 미세 입자 필터 장치는, 유체 내에 포함된 미세 입자를 걸러내는 미세 입자 필터 장치로서, 상기 유체의 이동 경로에 배치되며 상기 미세 입자의 이동 방향이 상기 유체의 이동 방향과 달라지도록 상기 미세 입자에 전기장을 제공하도록 구성된 방향 제어부를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 미세 입자 필터 장치는, 상기 이동 방향이 달라진 상기 미세 입자와 상기 유체 중 상기 미세 입자가 포함된 일부 유체의 이동 경로에 배치되며, 상기 미세 입자를 걸러내는 포집 필터를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 미세 입자 필터 장치는, 상기 포집 필터와 상기 방향 제어부 사이에 배치되며, 상기 미세 입자와 상기 일부 유체가 상기 포집 필터를 향해 이동하도록 가이드하는 제1 가이드를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 미세 입자 필터 장치는, 상기 유체의 이동 경로에 배치되며, 상기 유체 중 상기 일부 유체를 제외한 나머지 유체가 상기 미세 입자의 이동 방향과 다른 방향으로 이동하도록 가이드하는 제2 가이드를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 세탁기는, 캐비닛, 상기 캐비닛 내부에 배치되며 세탁 공간을 제공하는 터브, 상기 터브에서 배출된 유체의 이동 경로에 배치되며 상기 유체 내에 포함된 미세 입자를 걸러내는 미세 입자 필터 장치를 포함할 수 있다.
상기 미세 입자 필터 장치는, 상기 유체의 이동 경로에 배치되며 상기 미세 입자의 이동 방향이 상기 유체의 이동 방향과 달라지도록 상기 미세 입자에 전기장을 제공하도록 구성된 방향 제어부를 포함할 수 있다.
상기 미세 입자 필터 장치는, 상기 이동 방향이 달라진 상기 미세 입자와 상기 유체 중 상기 미세 입자가 포함된 일부 유체의 이동 경로에 배치되며, 상기 미세 입자를 걸러내는 포집 필터를 포함할 수 있다.
상기 미세 입자 필터 장치는, 상기 포집 필터와 상기 방향 제어부 사이에 배치되며, 상기 미세 입자와 상기 일부 유체가 상기 포집 필터를 향해 이동하도록 가이드하는 제1 가이드를 포함할 수 있다.
상기 미세 입자 필터 장치는, 상기 유체의 이동 경로에 배치되며, 상기 유체 중 상기 일부 유체를 제외한 나머지 유체가 상기 미세 입자의 이동 방향과 다른 방향으로 이동하도록 가이드하는 제2 가이드를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 미세 입자 필터 방법은, 미세 입자가 포함된 유체에서 미세 입자의 이동 방향이 상기 유체의 이동 방향과 달라지도록 상기 미세 입자에 전기장을 제공하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 미세 입자 필터 방법은, 상기 이동 방향이 달라진 상기 미세 입자와 상기 유체 중 상기 미세 입자가 포함된 일부 유체가 포집 필터를 향하도록 가이드하고, 상기 유체 중 상기 일부 유체를 제외한 나머지 유체가 상기 미세 입자의 이동 방향과 다른 방향으로 이동하도록 가이드하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 미세 입자 필터 방법은, 상기 일부 유체가 상기 포집 필터를 통과하는 과정에서, 상기 일부 유체에 포함된 상기 미세 입자를 포집하는 단계를 포함할 수 있다.
도 1은 실시예에 따른 미세 입자 필터 장치를 설명하기 위한 사시도이다.
도 2는 실시예에 따른 미세 입자 필터 장치를 설명하기 위한 평면도이다.
도 3은 도 2의 미세 입자 필터 장치의 일부를 수평 방향으로 절단한 단면도이다.
도 4는 실시예에 따른 미세 입자 필터 장치의 방향 제어부를 설명하기 위한 도면이며,
도 5는 도 3의 방향 제어부에 의해 미세 입자의 이동 방향이 달라지는 점을 설명하기 위한 도면이다.
도 6a는 도 4의 A-A 선에 따라 절단한 단면도의 일 예이며, 도 6b는 도 4의 A-A 선에 따라 절단한 단면도의 일 예이다.
도 7a 및 도 7b는 실시예에 따른 미세 입자 필터 장치에서 미세 입자의 이동을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 실시예에 따른 미세 입자 필터 장치의 방향 제어부를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 실시예에 따른 미세 입자 필터 장치의 포집 필터를 설명하기 위한 평면도이다.
도 10은 실시예에 따른 미세 입자 필터 장치의 포집 필터의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 실시예에 따른 미세 입자 필터 장치에서 유체가 배출되는 경로의예를 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 일 실시예에 따른 미세 입자 필터 장치의 포집 필터를 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 일 실시예에 따른 미세 입자 필터 장치의 방향 제어부를 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 실시예에 따른 미세 입자 필터 장치를 포함하는 전자 장치를 나타낸 도면이다.
도 15는 실시예에 따른 미세 입자 필터 방법을 개략적으로 나타낸 순서도이다.
이하, 첨부된 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명에 따른 예시적 실시예를 상세하게 설명한다. 각 도면에서 제시된 동일한 참조번호 또는 부호는 실질적으로 동일한 기능을 수행하는 부품 또는 구성요소를 나타낸다.
“제1”, “제2” 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성 요소들은 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. “및/또는” 이라는 용어는 복수의 관련된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 항목들 중의 어느 하나의 항목을 포함한다.
본 출원서에서 사용한 용어는 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 제한 및/또는 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 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. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 실질적으로 동일한 기능을 수행하는 부재를 나타낸다.
도 1은 실시예에 따른 미세 입자 필터 장치(1)를 설명하기 위한 사시도이다. 도 2는 실시예에 따른 미세 입자 필터 장치(1)를 설명하기 위한 평면도이다. 도 3은 도 2의 미세 입자 필터 장치(1)의 일부를 수평 방향으로 절단한 단면도이다. 도 4는 실시예에 따른 미세 입자 필터 장치(1)의 방향 제어부(100)를 설명하기 위한 도면이며, 도 5는 도 3의 방향 제어부(100)에 의해 미세 입자(MP)의 이동 방향이 달라지는 점을 설명하기 위한 도면이다. 도 6a는 도 5의 방향 제어부(100)를 A-A 선에 따라 절단한 단면도의 일 예이며, 도 6b는 도 4의 방향 제어부(100)를 A-A 선에 따라 절단한 단면도의 일 예이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 실시예에 따른 미세 입자 필터 장치(1)는 유체(L) 내에 포함된 미세 입자(MP)를 걸러내는 장치로서, 미세 입자(MP)의 방향을 제어하는 방향 제어부(100), 미세 입자(MP)를 걸러내는 포집 필터(200), 유체(L)의 이동을 가이드하는 제1 가이드(310) 및 제2 가이드(320)를 포함할 수 있다.
미세 입자 필터 장치(1)는 유입구(201)를 통해 미세 입자(MP)가 포함된 유체(L)가 유입될 수 있다. 유입구(201)는 단수 개일 수 있으나, 반드시 이에 한정되지 아니하며, 복수 개일 수도 있다.
유체(L) 내에 포함된 미세 입자(MP)는 그 크기가 5 밀리미터(mm) 이하인 입자일 수 있다. 미세 입자(MP)의 크기는 0보다 크다. 미세 입자(MP)는 미세 플라스틱일 수 있다. 다만, 미세 입자(MP)는 이에 한정되지 아니하며, 미세 섬유 또는 미세 먼지일 수도 있다. 미세 입자(MP)는 미세 플라스틱, 미세 섬유, 미세 먼지 중 적어도 하나일 수 있다. 미세 입자 필터 장치(1)가 세탁기에 장착될 경우, 유체(L)는 세탁 과정에 사용된 세탁수이며, 미세 입자(MP)는 세탁 과정에서 발생한 미세 플라스틱일 수 있다.
포집 필터(200)는 유체(L) 내에 포함된 미세 입자(MP)를 걸러낼 수 있다. 포집 필터(200)는 물리적 필터일 수 있다. 포집 필터(200)는 멤브레인 필터일 수 있다. 포집 필터(200)는 미세 입자(MP)의 크기보다 작은 기공을 가질 수 있다. 포집 필터(200)는 유체(L)를 통과시키는 과정에서 미세 입자(MP)를 포집한다. 그에 따라, 포집 필터(200)에서 배출된 유체(L)에는 미세 입자(MP)가 제거되거나 감소된다.
다만, 포집 필터(200)의 수명은 포집 필터(200)를 통과하는 유체(L)의 양에 의해 결정될 수 있다. 포집 필터(200)를 통과하는 유량이 많아질수록, 포집 필터(200)의 수명은 짧아지게 된다.
예를 들어, 세탁기에서는 1회 세탁 과정에서 약 50 리터(liter)~ 약 100 리터의 세탁수가 발생하게 되는데, 이러한 세탁수 전부가 포집 필터(200)를 통과하게 될 경우, 포집 필터(200)의 수명은 3개월 ~ 4개월로 비교적 짧을 수 있다. 이는, 포집 필터(200)의 잦은 교체로 인해 소비자의 불편과 부가적인 비용의 발생을 초래하게 된다.
실시예에 따른 미세 입자 필터 장치(1)는, 포집 필터(200)의 수명을 향상시키기 위하여, 미세 입자(MP)의 이동 방향을 제어하는 방향 제어부(100)를 이용하여, 전체 유체(L) 중 일부 유체(L1)만이 포집 필터(200)를 통과하는 구조를 제공할 수 있다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 방향 제어부(100)는 미세 입자(MP)가 포함된 유체(L)의 이동 경로에 배치되며, 미세 입자(MP)의 이동 방향(Dn)이 유체(L)의 이동 방향(Df)과 달라지도록 미세 입자(MP)에 전기장을 제공하도록 구성될 수 있다. 미세 입자(MP)의 방향 제어를 위해 방향 제어부(100)가 전기장을 이용함으로써, 다른 방식, 예를 들어 초음파 방식 등에 비해, 방향 제어부(100)의 추가에 따른 구조 변경 및 비용 증가를 줄일 수 있다.
방향 제어부(100)는 유체(L)에 포함된 미세 입자(MP)에 방향성 있는 힘이 가해지도록 유전 영동(dielectrophoresis)을 이용하도록 구성될 수 있다. 방향 제어부(100)는 유체(L)에 포함된 미세 입자(MP)에 유체(L)의 이동 방향(Df)과 다른 방향의 힘이 가해지도록 유전 영동(dielectrophoresis)을 이용하도록 구성될 수 있다. 유전 영동에 의해, 불(不)균일한 전기장 하에서 전기장의 구배 방향을 따라 미세 입자(MP)에 방향성 있는 힘이 가해질 수 있다.
유전 영동에 의해 미세 입자(MP)에 가해지는 힘은, 미세 입자(MP)와 유체(L)의 전기적 특성과 유전 특성, 그리고 전기장의 주파수 크기에 기초하여 결정될 수 있다. 미세 입자(MP)에 가해지는 알짜힘(Fn)의 방향은, 유체(L)에 의해 미세 입자(MP)에 가해진 힘과 유전 영동에 의해 미세 입자(MP)에 가해진 힘에 기초하여 결정될 수 있다.
방향 제어부(100)는, 깍지형(interdigitated) 구조를 가지는 전극(110)과, 전극(110)에 교류 전압을 인가하는 전압 인가부(130)를 포함할 수 있다. 전극(110)은 유체(L)의 이동 경로에 배치되도록 제1 배관(21)의 내부에 배치될 수 있다. 예를 들어, 전극(110)은 제1 배관(21)의 내면 바닥에 배치될 수 있다. 제1 배관(21)의 내면은 유체(L)가 이동하는 공간을 정의할 수 있다. 제1 배관(21)의 내면 바닥에 배치된 전극(110)은 유체(L)가 이동하는 공간에 전기장을 제공하며, 유체(L)에 포함된 미세 입자(MP)에 유체(L)의 이동 방향(Df)과 다른 방향의 힘을 제공할 수 있다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 전극(110)은 복수의 제1 전극(111)과 복수의 제1 전극(111) 사이에 배치된 복수의 제2 전극(112)을 포함할 수 있다. 전압 인가부(130)는 제1 전극(111) 및 제2 전극(112)에 연결될 수 있다.
복수의 제1 전극(111)은 제1 방향(D1)을 따라 연장되며, 제1 방향(D1)과 교차하는 제2 방향(D2)으로 이격 배치될 수 있다. 제2 방향(D2)은 제1 방향(D1)과 수직인 방향일 수 있으나, 이에 한정되지 아니하며, 제1 방향(D1)과 예각을 이루는 방향일 수도 있다. 복수의 제2 전극(112)은 제1 방향(D1)을 따라 연장되며, 복수의 제1 전극(111) 사이에 배치될 수 있다.
제2 방향(D2)은 유체(L)의 이동 방향(Df)에 대응할 수 있다. 제1 방향(D1)은 유체(L)의 이동 방향(Df)과 수직인 방향일 수 있다. 제1 전극(111)과 제2 전극(112)은 서로 대향하는 변의 적어도 일부가 제1 방향(D1)에 경사진 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 전극(111)과, 그 좌측에 배치된 제2 전극(112) 사이에 전기장이 형성될 수 있다. 이 경우, 제1 전극(111)과 그 우측에 배치된 제2 전극(112)은 서로 대향하는 변(1110, 1120)이 제1 방향(D1)과 경사진 형상을 가질 수 있다.
도 5에서는 제1 전극(111)과 제2 전극(112)이 서로 대향하는 변(1110, 1120) 중 일 변(1110, 1120)이 경사진 형상인 예를 중심으로 설명하였으나, 반드시 이에 한정되지 아니한다. 예를 들어, 도시하지 않았으나, 제1 전극(111)은 우측에 배치된 제2 전극(112)에 대향하는 변(1110)과 우측에 배치된 제2 전극(112)에 대향하는 변(1111) 모두가 제1 방향(D1)에 경사진 형상을 가질 수도 있다.
도 6a를 참조하면, 방향 제어부(100)는 전극(110)이 유체(L)와의 접촉을 방지하도록, 전극(110)의 표면에 배치된 패시베이션층(170)을 더 포함할 수 있다. 패시베이션층(170)에 의해 전극(110)의 산화를 방지할 수 있다. 전극(110)은 인쇄회로기판(150) 상에 배치되며, 전극(110) 및 인쇄회로기판(150)은 패시베이션층(170)에 의해 커버될 수 있다.
패시베이션층(170)의 두께(t)는 0.1 마이크로미터(um)~ 1 밀리미터(mm)일 수 있다. 패시베이션층(170)의 두께(t)가 너무 얇을 경우, 예를 들어, 0.1 마이크로미터 미만일 경우, 전극(110)의 산화 방지 기능을 수행하기 어려울 수 있다. 패시베이션층(170)의 두께(t)가 너무 두꺼울 경우, 예를 들어, 1 밀리미터 초과일 경우, 전극(110)에 의해 유도되는 전기장이 약해져, 미세 입자(MP)의 방향 제어가 어려울 수 있다. 그에 반해, 실시예에 따른 패시베이션층(170)의 두께(t)는 소정의 범위 내이기 때문에, 방향 제어부(100)에 의한 미세 입자(MP)의 방향 제어가 용이하면서도, 전극(110)의 산화 방지 기능을 수행할 수 있다.
패시베이션층(170)의 재질은 절연 물질일 수 있다. 예를 들어, 패시베이션층(170)은 산화 실리콘(SiO2), 산화 하프늄(HfO2), 질화 실리콘(SiNx), 패럴린(parylene) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
패시베이션층(170)의 표면 형상은 전극(110)의 형상에 따라 돌출될 수 있다. 그러나, 패시베이션층(170)의 표면 형상은 이에 한정되지 아니하며, 다양할 수 있다. 예를 들어, 도 6b와 같이, 패시베이션층(170A)의 표면 형상은 평평할 수도 있다. 패시베이션층(170)의 표면은 제1 배관(21)의 내면 일부를 정의할 수 있다. 그리하여, 패시베이션층(170)의 표면 형상이 달라짐에 따라, 제1 배관(21)의 내면 형상이 달라질 수 있다.
다시 도 5를 참조하면, 제1, 제2 전극(112)에 교류 전압이 인가됨에 따라, 제1, 제2 전극(111, 112) 주변으로 교류 전기장이 형성된다. 교류 전기장이 걸려있는 유체(L) 내의 미세 입자(MP)는 유전 영동에 의해 유체(L)의 이동 방향(Df)과 다른 방향으로 힘이 가해질 수 있다. 예를 들어, 미세 입자(MP)는 제1 방향(D1)으로 힘이 가해질 수 있다.
미세 입자(MP)에는 유체(L)의 이동 방향(Df)에 따른 제1힘(F1)과 유전 영동에 의해 발생한 제2힘(F2)이 작용하여, 유체(L)의 이동 방향(Df)과 다른 방향의 알짜힘(Fn)이 작용하게 된다. 그리하여, 미세 입자(MP)의 이동 방향(Dn)은 유체(L)의 이동 방향(Df)과 달라지게 된다.
도 7a 및 도 7b는 실시예에 따른 미세 입자 필터 장치(1)에서 미세 입자(MP)의 이동을 설명하기 위한 도면이다. 도 7a 및 도 7b는 제1 배관(21)의 내면 바닥에 배치된 제1, 제2 전극(111, 112)에 불균일한 전기장이 형성된 상태에서 유체(L) 및 이에 포함된 미세 입자(MP)의 이동을 위에서 바라본 모습을 나타낸다. 도 7a 및 도 7b의 제1, 제2 전극(111, 112)은 도 5의 제1, 제2 전극(111, 112)의 경사 방향이 반대이며, 그에 따라 미세 입자(MP)에는 우측 아래 방향으로 알짜힘(Fn)이 작용한다.
도 7a 및 도 7b를 참조하면, 미세 입자(MP)가 포함된 유체(L)는, 방향 제어부(100)의 제1, 제2 전극(111, 112)에 의해 전기장이 형성된 공간을 좌측에서 우측으로 이동한다. 도 7a를 참조하면, 유체(L)에 포함된 미세 입자(MP)는 원으로 표시한 것처럼 좌측 중간 부분에 위치한 상태이다. 도 7b를 참조하면, 소정의 시간, 예를 들어, 약 5초가 경과하였을 때, 유체(L)에 포함된 미세 입자(MP)는 원으로 표시한 것처럼 우측 아래 부분으로 이동한 것을 확인할 수 있었다. 이로부터, 유체(L)에 포함된 미세 입자(MP)는 유체(L)의 이동 방향(Df)에 따른 제1힘(F1) 외에 방향 제어부(100)에 의한 제2힘(F2)이 작용하여, 유체(L)의 이동 방향(Df)과 다른 방향을 따라 이동한 것을 확인할 수 있었다.
한편, 상술한 실시예에서는 전극(110) 구조의 예로서, 복수의 제1, 제2 전극(111, 112)이 유체(L)의 이동 방향(Df)을 따라 이격되며, 제1, 제2 전극(111, 112)에서 서로 대향하는 변(1110, 1120)이 경사진 형상을 예시하였으나, 이에 한정되지 아니한다. 예를 들어, 제1, 제2 전극(111, 112)의 형상 및 배치는 미세 입자(MP)의 이동 방향을 유체(L)의 이동 방향(Df)과 달라지도록 하기 위한 것이라면 자유롭게 변형될 수 있다. 예를 들어, 도 8과 같이, 방향 제어부(100A)의 복수의 제1 전극(111A)과 복수의 제2 전극(112A)은 유체(L)의 이동 방향(Df)과 경사진 방향으로 이격 배치될 수도 있다. 또한, 제1 전극(111A)의 폭과 제2 전극(112A)의 폭이 다를 수도 있다.
다시 도 2 내지 도 4를 참조하면, 방향 제어부(100)의 전극(110)이 배치된 제1 배관(21)은 상류에 배치된 디퓨저 영역(2101)을 포함할 수 있다. 디퓨저 영역(2101)은 유체(L)의 이동 방향에 따라 직경이 증가하는 구조를 가진다.
제1 배관(21)은 디퓨저 영역(2101)를 통해 유체(L)의 속도를 줄일 수 있다. 디퓨저 영역(2101)이 전극(110)의 상류에 배치됨에 따라, 방향 제어부(100)의 전극(110) 위를 지나는 유체(L)는 속도가 감소한 상태이다. 그에 따라, 미세 입자(MP)에 작용하는 유체(L)의 이동 방향(Df)에 따른 제1힘(F1)의 영향이 작아지며, 그에 따라 유전 영동에 의해 가해지는 제2힘(F2)의 영향이 커질 수 있다. 제1 배관(21)이 디퓨저 영역(2101)을 가짐에 따라, 미세 입자(MP)의 방향 제어가 용이할 수 있다.
방향 제어부(100)의 전극(110)을 통과한 유체(L)는 제1 가이드(310)와 제2 가이드(320)에 의해 분리될 수 있다. 유체(L)의 이동 방향을 기준으로, 방향 제어부(100)의 하류에는 제1, 제2 가이드(310, 320)가 배치될 수 있다.
제1 가이드(310)는 포집 필터(200)와 방향 제어부(100) 사이에 배치되며, 미세 입자(MP)와 이를 포함하는 일부 유체(L1)가 포집 필터(200)를 향해 이동하도록 가이드할 수 있다. 제1 가이드(310)는 제1 배관(21)으로부터 분기된 제2 배관(312)을 포함할 수 있다. 제2 배관(312)의 유량은 제1 배관(21)의 유량보다 작다. 제2 배관(312)의 직경은 제1 배관(21)의 직경보다 작다.
제1 가이드(310)는 미세 입자(MP)와 일부 유체(L1)를 나머지 유체(L2)와 분리하며 제2 배관(312)으로 이동하도록 가이드하는 제1 분리 가이드(311)를 더 포함할 수 있다. 제1 분리 가이드(311)는 제1 배관(21)의 내부에 배치될 수 있다.
일부 유체(L1)는 제1 분리 가이드(311)에 의해 제2 배관(312)으로 이동하며, 제3 배관(322)으로의 이동이 차단될 수 있다. 방향 제어부(100)에 의해 방향이 달라진 미세 입자(MP)는 제1 분리 가이드(311)에 의해 제2 배관(312)으로 이동한다. 제2 배관(312)의 일 단부는 제1 배관(21)의 하부에 연결될 수 있다. 일부 유체(L1) 및 미세 입자(MP)는 중력에 의해 제2 배관(312)으로 이동할 수 있다.
제2 가이드(320)는 유체(L)의 이동 경로에 배치되며, 제1 배관(21)으로 유입된 유체(L) 중 제1 가이드(310)를 따라 이동하는 일부 유체(L1)를 제외한 나머지 유체(L2)가 미세 입자(MP)의 이동 방향과 다른 방향으로 이동하도록 가이드할 수 있다.
제2 가이드(320)는 제1 배관(21)으로부터 분기된 제3 배관(322)을 포함할 수 있다. 제3 배관(322)의 유량은 제1 배관(21)의 유량보다 작다. 제3 배관(322)의 직경은 제1 배관(21)의 직경보다 작다.
제2 가이드(320)는 나머지 유체(L2)를 미세 입자(MP)와 일부 유체(L1)와 분리하며, 제3 배관(322)으로 이동하도록 가이드하는 제2 분리 가이드(321)를 더 포함할 수 있다. 제2 분리 가이드(321)는 제1 배관(21)의 내부에 배치될 수 있다. 제2 분리 가이드(321)와 제1 분리 가이드(311)는 하나의 몸체일 수 있다.
제3 배관(322)의 단부는 제1 배관(21)의 일 단부에 연결될 수 있다. 제2 분리 가이드(321)는 나머지 유체(L2)가 방향 변화 없이 이동하도록 가이드할 수 있다. 그리하여, 나머지 유체(L2)는 방향 변화 없이, 제3 배관(322)으로 이동할 수 있다.
제1 배관(21)의 하류에는 노즐 영역(2102)이 배치될 수 있다. 노즐 영역(2102)은 나머지 유체(L2)의 이동 방향을 따라 직경이 감소하는 구조를 가진다. 노즐 영역(2102)은 제2 분리 가이드(321)에 의해 가이드되어 이동한 나머지 유체(L2)의 유속을 증가시킬 수 있다.
이러한 제1 가이드(310) 및 제2 가이드(320)에 의해, 방향 제어부(100)를 지난 유체(L)는 미세 입자(MP)를 포함한 일부 유체(L1)와 미세 입자(MP)를 포함하지 않은 나머지 유체(L2)로 분리되어 이동할 수 있다. 방향 제어부(100)를 지난 미세 입자(MP)를 포함한 일부 유체(L1)는 제1 분리 가이드(311) 및 제2 배관(312)을 따라 이동하여, 포집 필터(200)로 전달된다. 방향 제어부(100)를 지난 나머지 유체(L2)는 제2 분리 가이드(321) 및 제3 배관(322)을 따라 이동한다.
도 9는 실시예에 따른 미세 입자 필터 장치(1)의 포집 필터(200)를 설명하기 위한 평면도이다. 도 10은 실시예에 따른 미세 입자 필터 장치(1)의 포집 필터(200)의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 9를 참조하면, 제1 가이드(310)를 따라 이동한 일부 유체(L1)는 포집 필터(200)로 유입될 수 있다. 포집 필터(200)는 미세 입자(MP)가 포함된 일부 유체(L1)를 필터링한다. 포집 필터(200)는 일부 유체(L1) 내의 미세 입자(MP)를 포집하며, 미세 입자(MP)가 제거된 일부 유체(L1)를 배출할 수 있다. 포집 필터(200)는 미세 입자(MP)가 포함된 일부 유체(L1)가 유입되는 유입구(211)와 미세 입자(MP)가 제거된 일부 유체(L1)가 배출되는 배출구(212)를 포함한다. 유입구(211)에는 제2 배관(312)이 연결될 수 있으며, 배출구(212)에는 제4 배관(22)이 연결될 수 있다.
도 9 및 도 10을 참조하면, 포집 필터(200)는 하우징(210)과 카트리지 필터(230)를 포함할 수 있다. 하우징(210)에는 유입구(211)와 배출구(212)가 마련된다. 유입구(211)와 배출구(212)는 하우징(210)의 일측벽에 배치될 수 있으며, 하우징(210)의 다른 측벽에는 카트리지 필터(230)의 삽입 및 분리가 가능한 개구(213)가 배치될 수 있다. 다만, 유입구(211), 배출구(212) 및 개구(213)의 배치는 이에 한정되지 아니하며, 다양할 수 있다. 예를 들어, 도시하지 않았으나, 유입구(211)와 배출구(212)가 서로 다른 측벽에 배치될 수도 있다.
카트리지 필터(230)는 하우징(210)의 유입구(211)와 배출구(212)에 대응하는 필터 유입구(231)와 필터 배출구(232)를 포함한다. 카트리지 필터(230)는 미세 입자(MP)의 크기보다 작은 기공을 가질 수 있다. 카트리지 필터(230)는 메시(mesh) 형태의 구조를 가질 수 있다. 카트리지 필터(230)는 하우징(210)에 탈착될 수 있다. 카트리지 필터(230)는 하우징(210)의 다른 일면에 배치된 개구(213)를 통해 삽입 및 분리될 수 있다. 그리하여, 사용자는 카트리지 필터(230)를 쉽게 교체할 수 있다. 하우징(210)에 대한 카트리지 필터(230)의 삽입이 완료될 때, 필터 유입구(231)는 유입구(211)에 연결되며, 필터 배출구(232)는 배출구(212)에 연결될 수 있다.
미세 입자(MP)가 포함된 일부 유체(L1)는 유입구(211)를 통해 유입되며, 유입된 일부 유체(L1)가 카트리지 필터(230)를 지나 배출구(212)로 이동하는 과정에서 미세 입자(MP)가 포집될 수 있다. 포집 필터(200)로 유입된 유체(L)가 카트리지 필터(230)의 내부에서 외부로 이동하거나 카트리지 필터(230)의 외부에서 내부로 이동하는 과정에서, 미세 입자(MP)는 카트리지 필터(230)에 포집될 수 있다. 그에 따라, 배출구(212)를 통해, 미세 입자(MP)가 제거된 일부 유체(L11)가 배출된다. 배출된 일부 유체(L11)는 제4 배관(22)을 따라 이동한다.
상기와 같이, 유전 영동을 이용한 방향 제어부(100)를 통해 미세 입자(MP)의 이동 방향을 제어할 수 있으며, 그에 따라 제1 배관(21)에 유입된 전체 유체(L) 중 일부 유체(L1)만이 포집 필터(200)에 유입되게 된다. 다시 말해, 방향 제어부(100)를 이용함으로써, 포집 필터(200)에는 전체 유체(L) 중 나머지 유체(L2)가 통과하지 않게 된다. 그리하여, 실시예에 따른 미세 입자 필터 장치(1)의 포집 필터(200)는, 전체 유체(L)가 통과하는 포집 필터(200)에 비해, 수명이 증가할 수 있다.
제1 가이드(310)를 따라 이동하는 일부 유체(L1)의 유량은 제2 가이드(320)를 따라 이동하는 나머지 유체(L2)의 유량과 동일하거나 그보다 작을 수 있다. 일부 유체(L1)의 유량은 나머지 유체(L2)의 유량의 10배 이하일 수 있다. 이를 위한 예로서, 제2 배관(312)의 직경은 제3 배관(322)의 직경의 10배 이하일 수 있다. 이를 통해, 실시예에 따른 포집 필터(200)의 수명은, 유체(L)의 전체 유량이 통과하는 포집 필터(200)의 수명의 2배 이상으로 증가할 수 있다. 실시예에 따른 포집 필터(200)의 수명은 유체(L)의 전체 유량이 통과하는 포집 필터(200)의 수명의 10배 이상으로 증가할 수 있다.
도 11은 실시예에 따른 미세 입자 필터 장치(1)에서 유체(L)가 배출되는 경로의 예를 설명하기 위한 도면이다. 도 11을 참조하면, 포집 필터(200)를 통과한 일부 유체(L11)가 배출되는 제4 배관(22)은 나머지 유체(L2)가 배출되는 제2 배관(312)과 합쳐질 수 있다. 미세 입자(MP)가 제거되거나 분리된 유체(L3)는 제5 배관(23)을 통해 배출될 수 있다. 그리하여, 미세 입자(MP)가 제거된 유체(L3)는 하나의 배출 경로를 통해, 외부로 배출될 수 있다.
도 12는 일 실시예에 따른 미세 입자 필터 장치(1)의 포집 필터(200A)를 설명하기 위한 도면이다. 도 12를 참조하면, 일 실시예에 따른 포집 필터(200A)는 상술한 하우징(210) 및 카트리지 필터(230) 외에, 전기장 필터(250)를 더 포함한다. 전기장 필터(250)는 포집 필터(200A)로 유입된 일부 유체(L1)에 전기장을 제공하며, 유전 영동에 의해 미세 입자(MP)를 포집할 수 있다. 전기장 필터(250)를 더 포함함으로써, 포집 필터(200A)는 포집 가능한 미세 입자(MP)의 양을 늘릴 수 있다.
실시예에 따른 포집 필터(200A)는 물리적 필터로 기능하는 카트리지 필터(230)와 전기적 필터로 기능하는 전기장 필터(250)를 이용하여, 미세 입자(MP)에 대한 필터링 능력이 향상될 수 있다.
한편, 상술한 실시예에서는 방향 제어부(100)가 단수 개인 예를 중심으로 설명하였으나, 방향 제어부(100)의 개수는 이에 한정되지 아니하며, 복수 개일 수도 있다. 예를 들어, 도 13과 같이, 방향 제어부(100B)는 제1 배관(21)에 배치된 제1 방향 제어부(101)와, 제1 배관(21)의 하류에 배치된 제3 배관(322)에 배치된 제2 방향 제어부(102)를 포함할 수 있다. 제1 방향 제어부(101)에 의해 분리된 미세 입자(MP)는 제2 배관(312)을 통해 이동하며, 제2 방향 제어부(102)에 의해 분리된 미세 입자(MP)는 제6 배관(24)을 통해 이동하여, 포집 필터(200)로 유입될 수 있다.
도 14는 실시예에 따른 미세 입자 필터 장치(1)를 포함하는 전자 장치(1000)를 나타낸 도면이다. 도 14를 참조하면, 실시예에 따른 전자 장치(1000)는 세탁기일 수 있다. 실시예에 따른 전자 장치(1000)는 캐비닛(1001), 캐비닛(1001)의 내부에 배치되며 세탁 공간을 제공하는 터브(1002), 터브(1002)에서 배출된 유체(L)의 이동 경로에 배치된 미세 입자 필터 장치(1004)를 포함할 수 있다. 캐비닛(1001)은 전자 장치(1000)의 외관을 형성할 수 있다. 터브(1002)는 세탁 대상물을 수용하며, 세탁 대상물을 회전시키도록 구성될 수 있다.
미세 입자 필터 장치(1)는 유체(L)를 배출하는 배출 펌프(1003)의 상류 또는 하류에 배치될 수 있다.
미세 입자 필터 장치(1004)는 유체(L) 내에 포함된 미세 입자(MP)를 걸러내는 것으로서, 상술한 미세 입자 필터 장치(1)일 수 있다. 다시 말해, 미세 입자 필터 장치(1004)는 도 1 내지 도 13을 참조하여 설명한 미세 입자 필터 장치(1)일 수 있다.
한편, 미세 입자 필터 장치(1004)가 적용된 전자 장치(1000)는 세탁기에 한정되지 아니하며, 미세 입자(MP)가 포함된 유체(L)의 처리가 필요한 장치라면 다양하게 적용될 수 있다. 예를 들어, 미세 입자 필터 장치(1004)를 포함한 전자 장치(1000)는 식기 세척기 또는 정수기일 수도 있다.
도 15는 실시예에 따른 미세 입자(MP) 필터 방법을 개략적으로 나타낸 순서도이다. 도 15를 참조하면, 실시예에 따른 미세 입자 필터 방법은 유체(L)에 미세 입자(MP)에 전기장을 제공하는 단계(S10), 유체(L)의 이동을 가이드하는 단계(S20) 및 미세 입자(MP)를 포집하는 단계(S30)를 포함할 수 있다.
도 2, 3 및 도 15를 참조하면, 먼저, 미세 입자(MP)에 전기장을 제공하는 단계(S10)에서는 미세 입자(MP)가 포함된 유체(L)에서 미세 입자(MP)의 이동 방향이 유체(L)의 이동 방향(Df)과 달라지도록 미세 입자(MP)에 전기장을 제공할 수 있다. 미세 입자(MP)에 전기장을 제공하기 위하여, 유전 영동을 이용할 수 있다. 이를 위한 예로서, 방향 제어부(100)가 미세 입자(MP)에 유체(L)의 이동 방향(Df)과 다른 방향의 힘이 가해지도록 유전 영동을 이용하도록 구성될 수 있다. 방향 제어부(100)의 구성은 상술한 설명과 중복되므로, 구체적인 설명을 생략한다.
다음으로, 유체(L)의 이동을 가이드하는 단계(S20)에서는, 이동 방향이 달라진 미세 입자(MP)와 유체(L) 중 미세 입자(MP)가 포함된 일부 유체(L1)가 포집 필터(200)를 향하도록 가이드할 수 있다. 유체(L)의 이동을 가이드하는 단계에서는, 유체(L) 중 일부 유체(L1)를 제외한 나머지 유체(L2)가 미세 입자(MP)의 이동 방향과 다른 방향으로 이동하도록 가이드할 수 있다. 일부 유체(L1)를 가이드하는 단계와 나머지 유체(L2)를 가이드하는 단계는 동시에 진행될 수 있으나, 반드시 이에 한정되지 않으며 시간 차를 두고 진행될 수도 있다.
방향 제어부(100)를 지난 유체(L)는 제1, 제2 가이드(320)에 의해 일부 유체(L1)와 나머지 유체(L2)로 분리되어 이동할 수 있다. 미세 입자(MP)가 포함된 일부 유체(L1)는 제1 분리 가이드(311)와 제2 배관(312)을 따라 이동하며, 미세 입자(MP)를 포함하지 않은 나머지 유체(L2)는 제2 분리 가이드(321)와 제3 배관(322)을 따라 이동할 수 있다. 미세 입자(MP)가 포함된 일부 유체(L1)는 포집 필터(200)로 전달될 수 있다. 제1, 제2 가이드(320)의 구성은 상술한 설명과 중복되므로, 구체적인 설명을 생략한다.
다음으로, 도 9 및 도 15를 참조하면, 미세 입자(MP)를 포집하는 단계(S30)에서는, 포집 필터(200)로 전달된 일부 유체(L1)가 포집 필터(200)를 통과하는 과정에서, 일부 유체(L1)에 포함된 미세 입자(MP)를 포집할 수 있다. 포집 필터(200)의 구성은 상술한 설명과 중복되므로, 구체적인 설명을 생략한다.
포집 필터(200)로 전달된 일부 유체(L1)는 유입구(211)를 통해 유입되며, 유입된 일부 유체(L1)가 포집 필터(200)의 카트리지 필터(230)를 지나 배출구(212)를 통해 배출되는 과정에서 일부 유체(L1)에 포함된 미세 입자(MP)가 포집될 수 있다.
이와 같이, 포집 필터(200)에는 일부 유체(L1)가 통과하게 되며, 그에 따라 포집 필터(200)의 수명을 연장할 수 있다. 다시 말해서, 실시예에 따른 미세 입자(MP) 필터 방법에서는, 포집 필터(200)에 제1 배관(21)에 유입된 전체 유체(L) 중 일부 유체(L1)가 통과할 뿐 나머지 유체(L2)가 통과하지 않기 때문에, 포집 필터(200)에 전체 유체(L)가 통과할 때에 비해, 그 수명이 길어질 수 있다.
발명의 이해를 위하여, 도면에 도시된 바람직한 실시예들에서 참조 부호를 기재하였으며, 상기 실시예들을 설명하기 위하여 특정 용어들을 사용하였으나, 상기 특정 용어에 의해 발명이 한정되는 것은 아니며, 발명은 당업자에 있어서 통상적으로 생각할 수 있는 모든 구성 요소들을 포함할 수 있다.
발명에서 설명하는 특정 실행들은 일 실시예들로서, 어떠한 방법으로도 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다. 명세서의 간결함을 위하여, 종래 전자적인 구성들, 제어 시스템들, 소프트웨어, 상기 시스템들의 다른 기능적인 측면들의 기재는 생략될 수 있다. 또한, 도면에 도시된 구성 요소들 간의 선들의 연결 또는 연결 부재들은 기능적인 연결 및/또는 물리적 또는 회로적 연결들을 예시적으로 나타낸 것으로서, 실제 장치에서는 대체 가능하거나 추가의 다양한 기능적인 연결, 물리적인 연결, 또는 회로 연결들로서 나타내어질 수 있다. 또한, “필수적인”, “중요하게” 등과 같이 구체적인 언급이 없다면 발명의 적용을 위하여 반드시 필요한 구성 요소가 아닐 수 있다. 여기에서 사용되는 “포함하는”, “구비하는” 등의 표현은 기술의 개방형 종결부의 용어로 이해되기 위해 사용된 것이다.
발명의 명세서(특히 특허청구범위에서)에서 “상기”의 용어 및 이와 유사한 지시 용어의 사용은 단수 및 복수 모두에 해당하는 것일 수 있다. 또한 발명에서 범위(range)를 기재한 경우 상기 범위에 속하는 개별적인 값을 적용한 발명을 포함하는 것으로서(이에 반하는 기재가 없다면), 발명의 상세한 설명에 상기 범위를 구성하는 각 개별적인 값을 기재한 것과 같다. 마지막으로, 본 발명에 따른 방법을 구성하는 단계들에 대하여 명백하게 순서를 기재하거나 반하는 기재가 없다면, 상기 단계들은 적당한 순서로 행해질 수 있다. 반드시 상기 단계들의 기재 순서에 따라 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 본 발명에서 모든 예들 또는 예시적인 용어(예들 들어, 등등)의 사용은 단순히 본 발명을 상세히 설명하기 위한 것으로서 특허청구범위에 의해 한정되지 않는 이상 상기 예들 또는 예시적인 용어로 인해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다. 또한 기술이 속한 분야의 통상의 지식을 갖는 자는 발명의 범위와 사상에서 벗어나지 않으면서도 다양한 수정과 변경이 용이하게 이루어질 수 있음을 명확히 알 수 있다.
1 : 미세 입자 필터 장치 21 : 제1 배관
201 : 유입구 100 : 방향 제어부
110 : 전극 111 : 제1 전극
112 : 제2 전극 130 : 전압 인가부
150 : 인쇄회로기판 170 : 패시베이션층
200 : 포집 필터 210 : 하우징
230 : 카트리지 필터 231 : 필터 유입구
232 : 필터 배출구 250 : 전기장 필터
310 : 제1 가이드 311 : 제1 분리 가이드
312: 제2 배관 320 : 제2 가이드
321 : 제2 분리 가이드 322 : 제3 배관
22 : 제4 배관 23 : 제5 배관
24 : 제6 배관 1000 : 전자 장치

Claims (20)

  1. 유체(L) 내에 포함된 미세 입자를 걸러내는 미세 입자 필터 장치(1)로서,
    상기 유체의 이동 경로에 배치되며, 상기 미세 입자의 이동 방향이 상기 유체의 이동 방향과 달라지도록 상기 미세 입자에 전기장을 제공하도록 구성된 방향 제어부(100);
    상기 이동 방향이 달라진 상기 미세 입자와 상기 유체 중 상기 미세 입자가 포함된 일부 유체(L1)의 이동 경로에 배치되며, 상기 미세 입자를 걸러내는 포집 필터(200);
    상기 포집 필터와 상기 방향 제어부 사이에 배치되며, 상기 미세 입자와 상기 일부 유체가 상기 포집 필터를 향해 이동하도록 가이드하는 제1 가이드(310); 및
    상기 유체의 이동 경로에 배치되며, 상기 유체 중 상기 일부 유체를 제외한 나머지 유체(L2)가 상기 미세 입자의 이동 방향과 다른 방향으로 이동하도록 가이드하는 제2 가이드(320);를 포함하는, 미세 입자 필터 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 방향 제어부는, 상기 미세 입자에 상기 유체의 이동 방향과 다른 방향의 힘이 가해지도록 유전 영동(dielectrophoresis)을 이용하도록 구성된, 미세 입자 필터 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 방향 제어부는,
    깍지형(interdigitated) 구조를 가지는 전극(110)과,
    상기 전극에 교류 전압을 인가하는 전압 인가부(130)를 포함하는, 미세 입자 필터 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 전극은,
    제1 방향(D1)을 따라 연장되며, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향(D2)으로 이격 배치된 복수의 제1 전극(111)과,
    상기 제1 방향을 따라 연장되며, 상기 복수의 제1 전극 사이에 배치된 복수의 제2 전극(112)을 포함하는, 미세 입자 필터 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 복수의 제1 전극과 상기 복수의 제2 전극에서 서로 대향하는 변(1110, 1120)의 적어도 일부는 상기 제1 방향에 경사진 형상을 가지는, 미세 입자 필터 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제2 방향(D2)은 상기 유체의 이동 방향(Df)에 대응하는, 미세 입자 필터 장치.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 유체의 이동 경로를 제공하는 제1 배관(21)을 더 포함하며,
    상기 전극은 상기 제1 배관의 내면 바닥에 배치된, 미세 입자 필터 장치.
  8. 제3항에 있어서,
    상기 방향 제어부는,
    상기 전극과 상기 유체의 접촉을 방지하도록, 상기 전극의 표면에 배치된 패시베이션층(170; 170A)을 더 포함하는, 미세 입자 필터 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 패시베이션층의 두께는 0.1 마이크로미터(um)~ 1 밀리미터(mm)인, 미세 입자 필터 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 전기장의 주파수는 100 킬로헤르츠(kHz)~ 5 메가헤르츠(MHz)인, 미세 입자 필터 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 제1 가이드를 따라 이동하는 상기 일부 유체의 유량은, 상기 제2 가이드를 따라 이동하는 상기 나머지 유체의 유량과 동일하거나 그보다 작은, 미세 입자 필터 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 일부 유체의 유량은 상기 나머지 유체의 유량의 10배 이하인, 미세 입자 필터 장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 미세 입자의 크기는 5 밀리미터(mm) 이하인, 미세 입자 필터 장치.
  14. 캐비닛(1001);
    상기 캐비닛 내부에 배치되며, 세탁 공간을 제공하는 터브(1002);
    상기 터브에서 배출된 유체(L)의 이동 경로에 배치되며, 상기 유체 내에 포함된 미세 입자를 걸러내는 미세 입자 필터 장치(1004; 1);를 포함하며,
    상기 미세 입자 필터 장치는,
    상기 유체의 이동 경로에 배치되며, 상기 미세 입자의 이동 방향이 상기 유체의 이동 방향과 달라지도록 상기 미세 입자에 전기장을 제공하도록 구성된 방향 제어부(100);
    상기 이동 방향이 달라진 상기 미세 입자와 상기 유체 중 상기 미세 입자가 포함된 일부 유체(L1)의 이동 경로에 배치되며, 상기 미세 입자를 걸러내는 포집 필터(200);
    상기 포집 필터와 상기 방향 제어부 사이에 배치되며, 상기 미세 입자와 상기 일부 유체가 상기 포집 필터를 향해 이동하도록 가이드하는 제1 가이드(310); 및
    상기 유체의 이동 경로에 배치되며, 상기 유체 중 상기 일부 유체를 제외한 나머지 유체(L2)가 상기 미세 입자의 이동 방향과 다른 방향으로 이동하도록 가이드하는 제2 가이드(320);를 포함하는, 세탁기.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 방향 제어부는, 상기 미세 입자에 상기 유체의 이동 방향과 다른 방향의 힘이 가해지도록 유전 영동(dielectrophoresis)을 이용하며, 깍지형(interdigitated) 구조를 가지는 전극과, 상기 전극에 교류 전압을 인가하는 전압 인가부를 포함하는, 세탁기.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 전극은,
    제1 방향을 따라 연장되며, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 이격 배치된 복수의 제1 전극과,
    상기 제1 방향을 따라 연장되며, 상기 복수의 제1 전극 사이에 배치된 복수의 제2 전극을 포함하며,
    상기 복수의 제1 전극과 상기 복수의 제2 전극에서 서로 대향하는 변의 적어도 일부는 상기 제1 방향에 경사진 형상을 가지는, 세탁기.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 미세 입자 필터 장치는 상기 유체의 이동 경로를 제공하는 제1 배관을 더 포함하며,
    상기 방향 제어부는, 상기 전극과 상기 유체의 접촉을 방지하도록, 상기 전극의 표면에 배치된 패시베이션층을 더 포함하는, 세탁기.
  18. 제14항에 있어서,
    상기 전기장의 주파수는 100 킬로헤르츠(kHz)~ 5 메가헤르츠(MHz)인, 세탁기.
  19. 미세 입자가 포함된 유체에서 미세 입자의 이동 방향이 상기 유체의 이동 방향과 달라지도록 상기 미세 입자에 전기장을 제공하는 단계(S10);
    상기 이동 방향이 달라진 상기 미세 입자와 상기 유체 중 상기 미세 입자가 포함된 일부 유체가 포집 필터를 향하도록 가이드하고, 상기 유체 중 상기 일부 유체를 제외한 나머지 유체가 상기 미세 입자의 이동 방향과 다른 방향으로 이동하도록 가이드하는 단계(S20); 및
    상기 일부 유체가 상기 포집 필터를 통과하는 과정에서, 상기 일부 유체에 포함된 상기 미세 입자를 포집하는 단계(S30);를 포함하는, 미세 입자 필터 방법.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 일부 유체의 유량은, 상기 나머지 유체의 유량과 동일하거나 그보다 작은, 미세 입자 필터 방법.
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