导电性过滤器单元、带该过滤器单元的导电性过滤器模块及带该过滤器模块的微尘去除系统的制作方法

本发明涉及具备导电性过滤器模块的微尘去除系统，更详细地，涉及通过具备包括圆筒状的导电性过滤器的导电性过滤器模块来能够以低压力损失实现微尘高去除效率并作为窗户设置用空气净化装置或室内的独立空气净化装置来具有优秀的适用性及通用性的具备导电性过滤器模块的微尘去除系统。

背景技术：

微尘由于尺寸小，因此具有可在人体呼吸时不被挡在嘴或鼻支气管等而是直接渗透到肺泡深处的特性，由于具有光的折射及散射等的光学特性，因此在确保视野方面也带来很多阻碍。并且，由于微尘含有很多有机有害物质及无机有害物质，渗透至肺的微尘残留在肺里，使所含有的多种有机有害物质及无机有害物质传递至人体，将诱发诸如肺炎、肺癌及支气管炎等的非常严重的呼吸器官疾病。

微尘的污染源不仅有韩国的汽车等的移动污染源，还有因家庭用暖气、工业用能源消耗等而产生的固定污染源，有在中国的戈壁沙漠产生并移动到韩国的黄沙以及因近年来中国的大规模产业化，这使得整个东亚处于严重的水平，因此，室外及室内都因微尘而遭受很多困难。

去除室内的微尘的空气过滤装置大部分采用利用过滤器的方式。用于去除微尘而使用中的过滤器中，高效空气过滤器(hepa)显示出可捕集99.97％的直径为0.3μm级别的微尘的高的微尘滤过率。

但是，高效空气过滤器在去除微尘方面非常有效，但是，由于纳米大小的微细聚合物或玻璃纤维非常稠密地缠绕，因此，空气的过滤器渗透效率非常低。即，压力损失非常大。因此，在将高效空气过滤器应用在去除微尘的空气净化系统的情况下，由于需要大容量送风机，动力消耗量大且噪音及震动严重，因此，具有需追加设置用于隔音及防尘的设施的缺点。并且，由于使用过一次的高效空气过滤器不能再次使用，因此，存在需每隔6个月至12个月就要进行更换的繁琐之处。

近年来，为了弥补这种高效空气过滤器的缺点而推出了多种功能性过滤器材料。代表性的过滤器材料有驻极体过滤器(electretfilter)，即，由于过滤器材料本身带有正(positive)电荷或负(negative)电荷，因此，可通过静电力有效地捕集空气中的微尘。但是，驻极体过滤器的电的带电特性可捕集灰尘并使灰尘堆积来去除，即使未用在粒子状污染物质捕集而是长时间保管，也使电的带电特性容易消失。在驻极体过滤器表面暴露在水或酒精等的情况下，也具有带电特性非常容易被去除而导致微尘去除能力明显下降的缺点。

为了解决驻极体过滤器的带电特性随着时间流逝自然消失或因外部损伤而轻易消失乃至降低的问题，开发了如下的空气净化用过滤器(公开专利10-2011-0128465)，即，在具有介电性质的过滤器的上部、下部折叠放置导电性过滤器，分别施加正和负或负和正的高电压，将介电体过滤器电极化来具有静电活性。但是，该过滤器依然存在需制造3层过滤器等的工序上的繁琐之处以及因多层结构的过滤器而引起的压力损失高的问题。

也曾对在压力损失达到普通高效空气过滤器的1/5～1/20水平的在普通无纺布过滤器涂敷金属来将导电性过滤器用在电集尘方式的系统并可非常有效地去除微尘的方法(acsappl.mater.interfaces2017，9，16495-16504)。为了解决高效空气过滤器的压力损失高的问题，实施了通过在具有低压力损失的过滤器材料涂敷金属的方法来赋予高电导电性并使得与带电的微粒子之间的电场最大化的方法，由此使压力损失维持在高效空气过滤器的1/10的水平，但是，能够以与高效空气过滤器相同的水平去除微尘。

但是，在为了在规定体积的空间去除大量的空气而将通常使用的过滤器弯曲法用于涂敷有金属的导电性过滤器的情况下，由于未能形成均匀的电场且以电的方式带电的微尘与导电性过滤器之间的电引力未能正常发生，几乎未能去除微尘。即，为了利用可维持低压力损失的导电性过滤器材料来净化含有微尘的大量的空气，应提供全新的过滤器模块而不是现有的过滤器弯曲法。

另一方面，圆筒状模块内部的导电性过滤器与电极棒之间的离子发生少，只有在前端的粒子带电装置(ionizer)中发生的离子存在于圆筒状模块内部，才可提高微尘去除效率。但是，由于在粒子带电装置中发生的离子的运动非常快，因而与存在于附近的物体并消失的概率非常高，因此，流入至圆筒状模块的离子并不多。即，由于只有通过在粒子带电装置中发生的离子带电的粒子才能够在导电性过滤器模块中被去除，因此，有可能发生未在粒子带电装置与导电性过滤器模块之间带电的微尘将无法通过圆筒状导电性过滤器模块去除的问题。

对此，本发明人为了克服上述现有技术问题而锐意努力研究的结果，确认了如下内容并完成了本发明，即，在将具备电极棒的导电性过滤器单元设置在内的微尘去除系统中，其中的导电性过滤器单元包括圆筒状弯曲过滤器模块及配置有碳构件的导电构件，而在这种微尘去除系统中，当通过未弯曲的过滤器模块的空气的过滤速度为5cm/sec时，压力损失通常达到约0.5pa～10pa，使压力损失水平达到普通高效空气过滤器的约1/20～1/5，通过在粒子带电装置与导电性过滤器之间产生强电场及大量的离子，因而可使在粒子带电装置与导电性过滤器模块之间未带电的微尘也带电，从而可高效净化含有微尘的大量的空气。

技术实现要素：

技术问题

本发明的目的在于，为了解决如上所述的现有微尘去除系统的技术问题而提供可通过在导电性过滤器内部形成均匀的电场来能够高效捕集及去除微尘的全新结构的导电性过滤器模块。

并且，本发明的另一目的在于，提供具备本发明的圆筒状导电性过滤器模块的适用性优秀的微尘去除系统。

技术方案

用于解决如上所述的问题的本发明的导电性过滤器单元包括：第一电极帽；第二电极帽；多个支撑体，用于连接上述第一电极帽与第二电极帽；导电性过滤器，以沿着上述支撑体的外周面包围的方式配置，在上述第一电极帽与第二电极帽之间形成空间，连接上述第一电极帽与上述第二电极帽；以及电极棒，从上述第二电极帽的中心部向上述导电性过滤器所形成的内部空间突出。

并且，本发明的导电性过滤器单元的上述电极棒可仅由从第二电极帽向上述导电性过滤器所形成的内部空间突出的导电构件配置，或者可包括：导电构件，从第二电极帽向上述导电性过滤器所形成的内部空间突出；以及碳构件，配置于上述导电构件表面中的至少一部分。

并且，在本发明的导电性过滤器单元的导电构件的一面中的至少一部分所配置的碳构件可包括碳纤维及粉末状的碳纤维中的至少一种，上述碳纤维的平均长度方向长度可以为1mm至300cm，上述粉末状的碳纤维的平均粒径可以为1μm至1000μm。

并且，本发明的导电性过滤器单元的上述电极棒延伸突出至上述第二电极帽的外部，只要可与外部电极相连接，突出程度则不受限制。

并且，本发明的导电性过滤器单元的上述第一电极帽呈环状，以使空气向上述导电性过滤器的内部空间流入。

并且，本发明的导电性过滤器模块包括：过滤器固定板，包括至少一个开放的空气流入口；以及导电性过滤器单元，安装于上述过滤器固定板。

并且，本发明的具备导电性过滤器模块的微尘去除系统包括：壳体；导电性过滤器模块，配置于上述壳体的污染空气流入方向或清洁空气排出方向；以及送风机，配置于上述壳体的污染空气流入方向或清洁空气排出方向，用于诱导空气的流动。

并且，本发明的具备导电性过滤器模块的微尘去除系统包括：壳体；粒子带电装置，配置于上述壳体的污染空气流入方向或清洁空气排出方向；导电性过滤器模块，与上述粒子带电装置隔着空间相向配置；以及送风机，配置于上述壳体的污染空气流入方向或清洁空气排出方向，用于诱导空气的流动。

并且，在本发明的具备导电性过滤器模块的微尘去除系统中，配置有上述粒子带电装置、导电性过滤器模块及送风机的壳体配置在外部壳体的内部，在外部壳体设置有污染空气流入口及清洁空气排出口。

并且，在本发明的具备导电性过滤器模块的微尘去除系统中，在微尘去除系统包括粒子带电装置的情况下，配置有上述粒子带电装置、导电性过滤器模块及送风机的壳体配置在外部壳体的内部，在外部壳体对应设置有污染空气流入口及清洁空气排出口。

并且，在本发明的具备导电性过滤器模块的微尘去除系统中，在微尘去除系统不包括粒子带电装置的情况下，配置有上述导电性过滤器模块及送风机的壳体配置在外部壳体的内部，在外部壳体对应设置有污染空气流入口及清洁空气排出口。

并且，本发明的具备导电性过滤器模块的微尘去除系统的上述外部壳体以使清洁空气排出口朝向室内的方式固定于窗户的上方开口部或下方开口部。

并且，在本发明的具备导电性过滤器模块的微尘去除系统的上述壳体设置有以使清洁空气排出口朝向室内的方式固定于窗户的窗框的导电性过滤器模块。

并且，本发明的具备导电性过滤器模块的微尘去除系统的上述外部壳体包括配置于不同的两个位置的第一污染空气流入口及第二污染空气流入口，通过配置上述第一污染空气流入口及第二污染空气流入口来将所流入的污染空气选择为室外空气或室内空气。

并且，在本发明的具备导电性过滤器模块的微尘去除系统的上述外部壳体的上述第一污染空气流入口及第二污染空气流入口还分别包括挡板。

并且，本发明的具备导电性过滤器模块的微尘去除系统的上述壳体以立式形态设置于固定型底座上或通过马达进行旋转的旋转型底座上。

并且，本发明的具备导电性过滤器模块的微尘去除系统的上述壳体设置于距离底面50cm～150cm的上方。

并且，本发明的具备导电性过滤器模块的微尘去除系统的上述壳体可在距离底面50cm的部分单独设置用于强化室内空气循环的空气循环风扇。

并且，本发明的空气净化结构及空气循环结构可根据需要互换上部、下部的位置。

并且，本发明的具备导电性过滤器模块的微尘去除系统的上述导电性过滤器模块安装在装有热交换系统的微尘去除系统。

本发明的安装有上述热交换系统的微尘去除系统包括：壳体；室外空气流入口，用于提供使室外空气向上述壳体的内部流入的通道；室内流入口，用于向上述壳体的外部排放通过上述室外空气流入口流入的空气；室内空气流入口，用于提供使室内空气向上述壳体的内部流入的通道；室外排出口，用于向上述壳体的外部排放通过上述室内空气流入口流入的空气；热交换系统，用于对从上述室外空气流入口流入的空气的温度进行控制；以及导电性过滤器模块，用于净化从上述室外空气流入口向热交换系统流入的室外空气。

并且，本发明的安装有热交换系统的微尘去除系统还包括第二导电性过滤器模块，用于净化从上述室内空气流入口流入到热交换系统的空气。

并且，本发明的具备导电性过滤器模块的微尘去除系统的上述壳体可根据需要来仅设置于使室外空气流入的流入口或使室内空气流入的流入口中的一个或两个。

有益效果

根据本发明的导电性过滤器单元、包括导电性过滤器单元的导电性过滤器模块及具备导电性过滤器模块的微尘去除系统，可通过向圆筒状的导电性过滤器内部均匀地施加电场来发挥普通过滤器的微尘捕集机制及电集尘效果，从而进一步提高过滤器的集尘效果。

根据本发明的导电性过滤器单元、包括导电性过滤器单元的导电性过滤器模块及具备导电性过滤器模块的微尘去除系统，通过在导电构件表面中的至少一部分配置碳构件来作为电极棒，由此在粒子带电装置与导电性过滤器之间产生强电场及大量的离子，来使粒子带电装置与导电性过滤器模块之间的未带电的微尘也带电，从而进一步提高过滤器的集尘效果。

根据本发明的导电性过滤器单元、包括导电性过滤器单元的导电性过滤器模块及具备导电性过滤器模块的微尘去除系统，可通过在导电构件表面中的至少一部分配置碳构件来作为电极棒，由此可通过产生大量的离子来使微尘粒子带电，并且，可在电极棒与导电性过滤器之间诱导强电场，即使没有单独的粒子带电装置，也可在导电性过滤器单元内部同时产生微尘的带电及集尘，从而可实现更为紧凑型的微尘去除系统。

在本发明的导电性过滤器单元、包括导电性过滤器单元的导电性过滤器模块及具备导电性过滤器模块的微尘去除系统中，在导电构件表面配置有碳构件的电极棒方面，相对于未配置碳构件的电极棒，微尘去除率达到90％以上，因此，具有优秀的微尘去除效果。

在本发明的导电性过滤器单元、包括导电性过滤器单元的导电性过滤器模块及具备导电性过滤器模块的微尘去除系统中，当对导电性过滤器材料与现有高效空气过滤器进行比较时，与可去除99.97％以上的粒子大小为300nm的微尘的高效空气过滤器的微尘去除效率相对等，具有高效空气过滤器压力损失的0.1倍至0.2倍水平(降低的压力损失(在过滤器通过流速为5cm/sec的情况下，达到0.5pa至2pa))的压力损失以及3倍以上的粉尘维持效果。

根据本发明的导电性过滤器单元、包括导电性过滤器单元的导电性过滤器模块及具备导电性过滤器模块的微尘去除系统，由于相比于微尘去除效率而言使得压力损失降低、粉尘维持性能得到提高，因此可通过使送风机的动力消耗量最小化来减少电力消耗并降低费用，使用期限也可延长2倍以上。

并且，根据本发明的导电性过滤器单元、包括导电性过滤器单元的导电性过滤器模块及具备导电性过滤器模块的微尘去除系统，由于上述导电性过滤器便于分离及清洗，因此，可实现再使用。

并且，根据本发明的导电性过滤器单元、包括导电性过滤器单元的导电性过滤器模块及具备导电性过滤器模块的微尘去除系统，上述外部壳体以使清洁空气排出口朝向室内的方式固定于窗户的上方开口部或下方开口部，由此使污染空气向微尘去除系统的污染空气流入口流入，经过空气净化作用后通过清洁空气排出口来向室内排出，从而具有净化空气的效果。

并且，根据本发明的导电性过滤器单元、包括导电性过滤器单元的导电性过滤器模块及具备导电性过滤器模块的微尘去除系统，以使清洁空气排出口朝向室内的方式固定于窗户的设置窗扇的窗框部分，具有可在从现有窗户拆下窗扇后固定设置于窗框的通用性，而不是为了设置上述微尘去除系统而设置专用窗户。

并且，根据本发明的导电性过滤器单元、包括导电性过滤器单元的导电性过滤器模块及具备导电性过滤器模块的微尘去除系统，在设置有以上装置的上述窗户中，可在安装窗扇的窗框部分设置的换气系统及室内空气净化系统使得污染空气向换气系统及室内空气净化系统流入的流入口分别配置于互不相同的位置，从而具有可在换气时根据外部的空气质量来对是否使用过滤器进行选择的效果。具体地，通过使一个流入口配置在可使室外空气流入的位置并使另一个流入口配置在可使室内空气流入的位置，由此在外部空气的质量良好的情况下，能够以不经过过滤器的方式向使室内空气流入的位置排出通过外部空气流入口流入的外部空气，从而只进行换气。

并且，根据本发明的导电性过滤器单元、包括导电性过滤器单元的导电性过滤器模块及具备导电性过滤器模块的微尘去除系统，在设置有以上装置的上述窗户中，可在安装窗扇的窗框部分设置的换气系统及室内空气净化系统使得一个流入口配置在可使室外空气流入的位置并使另一个流入口配置在可使室内空气流入的位置，还追加配置自动挡板，由此，可在通过使外部空气流入来进行室内换气的情况下，利用自动挡板堵住室内空气流入口，仅打开外部空气流入口，由此可使室外空气进入到空气净化系统并在去除微尘等的污染物质之后向室内流入。而且，在充分进行换气之后，为了净化室内空气，利用自动挡板堵住室外空气流入口并打开室内空气流入口，由此可使室内空气进入到空气净化系统并在去除微尘等的污染物质之后重新向室内流入。

并且，根据本发明的导电性过滤器单元、包括导电性过滤器单元的导电性过滤器模块及具备导电性过滤器模块的微尘去除系统，通过以立式形态在固定型底座上或通过马达(未图示)进行旋转的旋转型底座上设置上述外部壳体，由此可在未将微尘去除系统设置于窗户部分的室内用作单独的空气净化器，在将上述外部壳体500设置在距离底面50cm～150cm的上方的情况下，可通过空气净化作用来去除漂浮在室内空气中的包括微尘在内的污染物质并可使排出清洁空气的效率极大化。并且，可通过在空气净化部的下端设置用于帮助室内空气循环的辅助风扇来进一步提高室内空气净化率。

并且，根据本发明的导电性过滤器单元、包括导电性过滤器单元的导电性过滤器模块及具备导电性过滤器模块的微尘去除系统，可通过配置在安装有热交换系统的换气单元的外部空气流入口，来去除所流入的空气中的微尘等的污染物质并使清洁的空气向室内流入，从而提高室内空气的净化率。

并且，根据本发明的导电性过滤器单元、包括导电性过滤器单元的导电性过滤器模块及具备导电性过滤器模块的微尘去除系统，可通过分别配置在安装有热交换系统的换气单元的外部空气流入口及室内空气流入口，由此在对污染的室内空气进行净化后向室外排出，从而可减少大气污染。

附图说明

图1及图2为示出本发明一实施例的导电性过滤器单元110的示意图。

图3及图4为示出本发明一实施例的在导电构件115a表面中的一部分配置碳构件115b的电极棒115及包括其的导电性过滤器单元110的示意图。

图5及图6为示出构成本发明一实施例的导电性过滤器模块100的上部固定板的形状的示意图。

图7至图10示出了向本发明一实施例的导电性过滤器模块100施加高电压的方式。

图11至图14示出了当微尘向本发明一实施例的导电性过滤器单元110流入时的捕集微尘的机制。

图15至图18为示出本发明再一实施例的微尘去除系统10的示意图。

图19至图21为示出本发明另一实施例的微尘去除系统10的示意图。

图22至图24为示出本发明设置在窗户的状态的设置状态图。

图25及图26为示出以立式形态垂直设置本发明的设置状态图。

图27为示出本发明一实施例的由离子发生部、粒子带电部及导电性过滤器模块构成的微尘去除系统800的示意图。

图28及图29为示出将本发明的微尘去除系统900用于设置有热交换器的换气单元的状态的设置状态图。

具体实施方式

以下，参照本发明的实施例的附图进行说明，但是，这用于更容易理解本发明，本发明的范畴并不局限于此。

以下，对本发明一实施例的导电性过滤器模块100及包括其的微尘去除系统10进行说明。

首先，对本发明的导电性过滤器单元110进行说明。

图1及图2示出了本发明一实施例的构成用于捕集微尘粒子的导电性过滤器模块100的导电性过滤器单元110。

本发明实施例的导电性过滤器单元包括：第一电极帽；第二电极帽；导电性过滤器，在上述第一电极帽与第二电极帽之间形成内部空间，与上述第一电极帽电连接；以及电极棒，与上述第二电极帽相连接，在上述导电性过滤器所形成的内部空间形成电场。

如附图中的图1及图2所示，为了利用基于过滤方式及电集尘方式的微尘去除用导电性过滤器进行高效率集尘，本发明包括导电性过滤器单元110。

为了通过上述导电性过滤器材料进行微尘的高效率集尘，导电性过滤器应在有限的空间形成相对较宽的面积，为使过滤器的面积更大，通常使用弯曲的过滤器，上述导电性过滤器111可使用由可通电的材料构成的具有过滤器结构的所有材料。

作为参考，过滤器结构是指如下结构的物体，即，以由适当的气孔及支撑体构成的结构来使包含粒子状物质的流体通过，使粒子状物质的一部分乃至整体附着在上述支撑体并被去除，流体可通过气孔来被排出。

优选地，为了满足诸如上述导电性过滤器的弯曲及弯折等的变形所需的柔韧性，相比于块状金属材质的过滤器，优选地，以在由聚合物、天然丝、玻璃纤维及纸等构成并确保柔韧性的过滤器涂敷导电性物质的状态供给。

并且，与为了通过导电性过滤器材料进行微尘高效率集尘而向导电性过滤器的一侧部分施加电压的方法相比，优选地，以向导电性过滤器的整个区域施加均匀的电压的方式扩大与过滤器相接触的由高导电性材料构成的电极的面积。

本发明可包括导电性过滤器单元110，在上述导电性过滤器单元110中，可通过以规定直径的圆筒状卷起导电性过滤器111的方式来在较窄的体积中实现宽过滤面积。

以下对上述导电性过滤器单元110进行更具体的说明，即，上述导电性过滤器单元110可包括：第一电极帽112；第二电极帽113；多个支撑体114，用于连接上述第一电极帽与第二电极帽；导电性过滤器111，沿着上述支撑体的外周面进行包围并在内部形成空间，连接上述第一电极帽和第二电极帽；以及电极棒115，从上述第二电极帽的中心部向形成上述导电性过滤器的内部空间突出。

并且，上述导电性过滤器单元110可包括：环状的第一电极帽112，形成有规定形态的开口部，设置于上述导电性过滤器111的上部或下部中的一侧，可使包含微尘的空气向导电性过滤器111与电极棒115之间流入；以及第二电极帽113，使电极棒115设置于上述导电性过滤器111的剩余的一侧，以防止空气流入的方式密封。

并且，优选地，在第一电极帽112设置由导电性物质构成的电极或第一电极帽112本身由导电性物质构成，以便可向上述导电性过滤器111施加高电压，以可与第一电极帽112的电极相接触的方式将导电性过滤器111卷成与第一电极帽112相紧贴的圆筒状，通过利用粘结物质来使导电性过滤器111与第一电极帽112完全紧贴，以便完美地施加高电压。在此情况下，使得向上述导电性过滤器111的内部流入的空气无法通过第一电极帽112与导电性过滤器111之间泄漏。

并且，上述第二电极帽113起到密封导电性过滤器111的下部并固定电极棒115的作用，起到紧贴固定导电性过滤器111的下部的作用。即，与第一电极帽112相同，以使得导电性过滤器111的下部沿着第二电极帽113完全紧贴的方式被卷起，并利用粘结物质来以使空气无法通过第二电极帽113与导电性过滤器111之间泄漏的方式密封粘结。

根据本发明的一实施例，由于上述导电性过滤器111的下部通过第二电极帽113被密封，因此，上述第二电极帽113可起到固定电极棒115的作用。在此情况下，为了在导电性过滤器111与电极棒115之间形成电场，在上述第二电极帽113方面，第二电极帽113可形成导电性过滤器111与电极棒115电短路的结构。

并且，本发明的上述导电性过滤器单元110可包括：支撑体114，用于连接第一电极帽112与第二电极帽113，并固定导电性过滤器；以及导电性过滤器111，呈圆筒状，以支撑体114为中心缠绕。

在利用本发明的导电性过滤器111的微尘的高效率集尘方面，应可使向微尘去除系统10流入的空气全部通过过滤器，为此，只有使过滤器与固定过滤器的支撑体之间形成无缝接合，才能够使得向过滤器内流入的空气以不向外部泄漏的方式通过过滤器。由此，以支撑体114为中心卷起的导电性过滤器111可通过粘结物质完全相粘结，以防止空气向因卷成圆筒状而相交的过滤器的两端部分之间泄漏。

并且，上述导电性过滤器单元110使电极棒115从第二电极帽113的中心朝向卷成圆筒状的导电性过滤器111的内部空间突出，从而可在导电性过滤器111内部的电极棒115与过滤器内部面之间形成均匀的电场。

上述导电性过滤器111与电极棒115之间的电场起到通过电场来由导电性过滤器高效捕集向导电性过滤器111的内部流入的微尘的核心作用。

为了在导电性过滤器111与电极棒115之间形成均匀的电场，应以可向导电性过滤器111施加高电压的方式在第一电极帽112形成电极，应在向导电性过滤器111的内部空间突出的电极棒115形成可施加极性与向过滤器施加的电压相反的电压的电极或可接地的电极。

接着，对本发明中的上述电极棒115进行说明。

如图3及图4所示，上述电极棒115可包括：导电构件115a，从第二电极帽向上述导电性过滤器111所形成的内部空间突出而成；以及碳构件115b，配置于上述导电构件115a表面中的至少一部分。

在上述导电构件115a表面中的一部分所配置的碳构件115b可以为用于在粒子带电装置与导电性过滤器之间产生大量的离子的碳纤维及粉末状的碳纤维，碳纤维的平均长度方向长度可以为1mm至300cm，粉末状的碳纤维的平均粒径可以为1μm至1000μm。

在使用将碳构件115b配置于上述导电构件115a表面的电极棒115的导电性过滤器单元中，向导电构件115a也施加极性与向粒子带电部施加的高电压相同的高电压，使导电性过滤器接地或施加极性与向导电构件115a施加的高电压相反的电压。

在不使用单独的粒子带电部的情况下，向将碳构件115b配置于导电构件115a表面的电极棒115施加负或正的高电压，使导电性过滤器接地或施加极性与向导电构件115a电极棒施加的高电压相反的高电压。

在将表面配置有上述碳构件115b的导电构件115a用作电极棒115的导电性过滤器单元的情况下，除了起到形成便于带电粒子捕集到导电性过滤器的诱导性电场的作用之外，还起到通过诱导产生大量的离子来提高微尘粒子的带电率的作用。尤其，在此情况下，沿着与在导电构件115a与导电性过滤器之间产生的离子的移动路径相垂直的方向，即，沿着与在导电构件产生后向导电性过滤器进行移动的路径相垂直的方向移动的微尘粒子可通过使得与离子的碰撞概率得到提高来使得粒子带电率陡增。并且，可通过与离子产生碰撞来使微尘粒子的移动方向变为朝向导电性过滤器的方向，从而还可大幅提高由静电力引起的捕集效率。

根据本发明的一实施例，当没有单独的粒子带电装置并使用包括未将碳构件配置于表面的电极棒的圆筒状过滤器模块来未向电极棒施加电压且仅使导电性过滤器接地时，微尘的平均去除率为6.7％。相反，在包括将切割长度为0.5cm至7cm的碳构件、切割长度为1mm至3mm的碳构件及粒子大小为10μm至30μm的粉末形态的碳配置于电极构件表面的电极棒的圆筒状过滤器模块中，在向电极棒施加-1kv至-6kv的直流高电压并使导电性过滤器接地的情况下，当分别测量微尘去除效率时，微尘去除效率达到90％至100％，从而呈现出优秀的微尘去除效率。

接着，对本发明中的上述导电性过滤器模块100进行说明。

如图5至图6所示，为了安装固定多个上述导电性过滤器单元110，上述导电性过滤器模块100可包括过滤器固定板120。

为了安装导电性过滤器单元110，上述过滤器固定板120可包括数量与需要连接的导电性过滤器单元110的数量相同的空气流入口121。

上述空气流入口121以能够与导电性过滤器单元110的第一电极帽112相连接的结构形成，可在导电性过滤器111与第一电极帽112、过滤器固定板120之间形成未电短路的结构，以便能够向导电性过滤器111施加高电压。

在此情况下，图7至图10示出了向本发明一实施例的将安装有多个导电性过滤器单元110的过滤器固定板120设置在内的导电性过滤器模块100施加高电压的方式。

在本发明中，为了形成去除微尘所需的电场，将向导电性过滤器模块100施加1kv至20kv的高电压。过滤器固定板120与第一电极帽112及导电性过滤器111相连接并将以未电短路的结构向导电性过滤器111施加高电压。并且，使电极棒115接地或施加极性与向过滤器固定板120施加的电压相反的高电压，来在导电性过滤器111与电极棒115之间形成均匀的电场。

另一方面，在使用将碳构件115b配置于电极构件115a表面的电极棒115的情况下，可通过使导电性过滤器111接地或施加极性与向电极棒115施加的电压相反的高电压，来从电极构件115a产生大量的离子，并且，还通过加强导电性过滤器与电极棒之间的电场来使微尘粒子在导电性过滤器上的捕集率最大化。

另一方面，图9至图14示出了当微尘向本发明一实施例的导电性过滤器单元110流入时的捕集微尘的机制。

在本发明中，在微尘向导电性过滤器单元110流入的情况下，在导电性过滤器111的内壁与电极棒115之间形成的电场区域中，以极性与向导电性过滤器施加的电压的极性(116或118)相反的极性带电的微尘粒子将通过过滤集尘及电集尘机制来使上述微尘通过导电性过滤器111，并可捕集在构成导电性过滤器的单位纤维的表面。

并且，可通过向电极棒施加极性与微尘粒子的极性相同的电压的极性(117或119)，使得以相同极性带电的微尘粒子通过过滤集尘及电集尘机制来使上述微尘通过导电性过滤器111并可捕集在构成导电性过滤器的单位纤维的表面。

因此，在本发明一实施例的导电性过滤器模块100中，通过与导电性过滤器111相连接的第一电极帽112来使含有微尘的污染空气流入并使微尘向在导电性过滤器111与电极棒115之间所形成的电场区域流入将尤为重要。

接着，对本发明中的具备上述导电性过滤器模块100的微尘去除系统10进行说明。

并且，由于本发明的具备导电性过滤器模块100的微尘去除系统通过使用将碳构件115b配置于电极构件115a表面的电极棒115来在施加高电压时产生大量的离子，因此，可不包括粒子带电装置。

如上所述，在本发明中，使含有微尘的污染空气流入并使微尘向在导电性过滤器111与电极棒115之间所形成的电场区域流入将尤为重要，为此，如图15所示，在本发明的具备导电性过滤器模块100的微尘去除系统10的一实施例中，还可在上述导电性过滤器模块100的第一电极帽112的上部设置加压送风机510，并可在周边设置密封结构物形态的壳体300，以防止空气的流出或流入。

上述含有微尘的污染空气将通过加压送风机510向通向导电性过滤器模块100的通道流入。在此情况下，存在于所流入的空气中的微尘将在通过粒子带电装置400的过程中以电的方式带电。通过由加压送风机510与用于导电性过滤器单元110的过滤器固定板120之间的密封壁形成的壳体300，含有带电的微尘的空气将全部通过第一电极帽112来向导电性过滤器111与电极棒115之间流入，所流入的带电的微尘中的大部分将捕集在导电性过滤器的内壁。在此情况下，还可将用于去除存在于空气中的气相污染物质乃至恶臭等的功能性过滤器追加设置在粒子带电装置400的前端部或后端部。其中，后端是指以空气的流动方向为基准来位于粒子带电装置400的后端部的所有部分。

如图16所示，在如上所述的本发明的具备导电性过滤器模块100的微尘去除系统10的再一实施例中，还可使引导送风机520位于上述第二电极帽113的下部，并可在周边设置密封结构物形态的壳体300，以防止空气的流出或流入。

并且，还能够以连接至粒子带电装置400的方式延伸设置上述密封结构物形态的壳体300，以使得含有微尘的污染空气通过粒子带电装置400。

在此情况下，在驱动上述引导送风机520的情况下，密封结构物形态的壳体300的内部将维持负压，来使含有微尘的污染空气向与外部相通的粒子带电装置400流入。在此情况下，存在于所流入的污染空气中的微尘将通过粒子带电装置400并以电方式带电。

如上所述，含有带电的微尘的污染空气通过密封结构物形态的壳体300全部通过第一电极帽112向导电性过滤器111与电极棒115之间流入，大部分带电的微尘将捕集在导电性过滤器的内壁。在此情况下，还可将用于去除存在于空气中的气相污染物质乃至恶臭等的功能性过滤器(未图示)追加设置在粒子带电装置400的前端部或后端部。

如图17所示，在如上所述的本发明的具有上述导电性过滤器模块100的微尘去除系统10的另一实施例中，还可使引导送风机520位于对上述导电性过滤器111进行排列整理的四边形形态的模块的四个方向的每个面，对于引导送风机不能堵住的部分，还可设置密封结构物形态的壳体300，以防止空气的流出或流入。

并且，还可设置能够对粒子带电装置400的周边进行密封的结构物形态的壳体300，以便也通过粒子带电装置400来使所有空气向上述空气流入口121流入。

在此情况下，在驱动上述引导送风机520的情况下，密封结构物形态的壳体300的内部将维持负压，来使含有微尘的空气向与外部相通的粒子带电装置400流入。在此情况下，存在于所流入的空气中的微尘将通过粒子带电装置400并以电方式带电。含有带电的微尘的空气通过密封结构物形态的壳体300全部通过第一电极帽112向导电性过滤器111与电极棒115之间流入，大部分带电的微尘将捕集在导电性过滤器的内壁。在此情况下，还可将用于去除存在于空气中的气相污染物质乃至恶臭等的功能性过滤器追加设置在粒子带电装置400的前端部或后端部。

如图18所示，在如上所述的本发明的具备导电性过滤器模块100的微尘去除系统10的又一实施例中，还可使引导送风机520隔着间隔位于对导电性过滤器111进行排列整理的四边形形态的模块的上方，使粒子带电装置400隔着间隔位于下方，在这种状态下，还可设置用于阻断空气向导电性过滤器111与引导送风机520之间的路径及导电性过滤器111与粒子带电装置400之间的路径流出或流入的密封结构物形态的壳体300以及用于包围壳体300的外部的外部壳体500。

其中，在对导电性过滤器111进行排列整理的四边形形态的模块的结构中，可使第一电极帽112位于上部且可使第二电极帽113位于下部，但是，还可使第一电极帽112位于下部且可使第二电极帽113位于上部。

如图19至图21所示，如上所述的本发明的具备导电性过滤器模块的微尘去除系统10的又一实施例可包括：壳体300；粒子带电装置400，配置于上述壳体300的使污染空气流入或排出清洁空气的方向上；导电性过滤器模块100，由以隔着空间与上述粒子带电装置400相向配置的多个导电性过滤器单元110构成；以及加压送风机510或引导送风机520，配置在上述壳体300的污染空气流入方向或清洁空气排出方向上，用于引导空气的流动。

在此情况下，上述粒子带电装置400可配置固定于壳体300的污染空气流入方向上，上述导电性过滤器模块100可配置固定于清洁空气排出方向上，相反，还可使上述粒子带电装置400配置固定于壳体300的清洁空气排出方向上，可使上述导电性过滤器模块100配置固定于污染空气流入方向上。

并且，上述加压送风机510可配置固定于壳体300的污染空气流入方向上，上述引导送风机520可配置固定于清洁空气排出方向上，还可仅使上述引导送风机520配置固定于清洁空气排出方向上。

并且，可仅使上述加压送风机510配置于污染空气流入方向上或可仅使引导送风机520配置固定于清洁空气排出方向上。

并且，配置有上述粒子带电装置400、导电性过滤器模块100及加压送风机510或引导送风机520的壳体300可垂直配置于设置有污染空气流入口501及清洁空气排出口502的呈箱体形状的外部壳体500的内部中间部分。即，本发明的微尘去除系统10可通过外部壳体500封装。

在此情况下，上述壳体300的一侧面以与外部壳体500的设置有污染空气流入口501的一侧内壁之间形成空间的方式形成隔板，另一侧面以与外部壳体500的设置有清洁空气排出口502的另一侧内壁之间形成空间的方式形成隔板，在下方的一部分形成连通路径，上述粒子带电装置400设置于壳体300的与污染空气流入口501相对应的一侧面上方，上述导电性过滤器模块100从壳体300的内侧中间部分配置固定于直下方，上述引导送风机520可设置在壳体300的另一侧面的下方联通部位与清洁空气排出口502之间的空间。

并且，在此情况下，在上述实施例中，可将使室内的污染空气流入的门构件503追加设置于室外污染空气流入口501与壳体300之间的空间的下部，室外污染空气流入口501以使外部空气流入的方式连接设置于室外，可使室内的污染空气流入的门构件503以可使室内污染空气流入的方式连接设置于室内。可在上述室外污染空气流入口501和可使室内污染空气流入的门构件503分别设置自动挡板，来能够使室外污染空气及室内污染空气选择性地流入。

在此情况下，还可在上述污染空气流入口501与粒子带电装置400之间的空间设置加压送风机510。

在此情况下，上述加压送风机510或引导送风机520也可设置于通过引导空气的流动来使空气汇集的管道内。

在如上所述的本发明中，在驱动上述引导送风机520的情况下，通过外部壳体500的污染空气流入口501来使含有微尘的污染空气流入，所流入的污染空气在通过位于壳体300的一侧面上方的粒子带电装置400的过程中使微尘以电的方式带电。

含有以如上所述的方式带电的微尘的污染空气将通过密封结构物形态的壳体300全部通过第一电极帽112来向导电性过滤器111与电极棒115之间流入，使大部分带电的微尘捕集在导电性过滤器的内壁，仅使清洁空气经由引导送风机520来向清洁空气排出口502排出。

在此情况下，优选地，还可将用于去除存在于空气中的气相污染物质乃至恶臭等的功能性过滤器追加设置在粒子带电装置400的前端部或后端部。

以下，对以如上所述的方式构成的本发明的微尘去除系统10的设置适用例。

首先，如图22所示，在本发明的微尘去除系统10中，上述外部壳体500能够以使清洁空气排出口502朝向室内的方式固定于窗户1的下方开口部，如图23所示，上述外部壳体500还能够以使清洁空气排出口502朝向室内的方式固定于窗户1的上方开口部。

在此情况下，上述外部壳体500使外部壳体500自身通过螺丝或专用夹具固定于窗户1的开口部或者通过单独的固定框架固定于窗户1的开口部，优选地，通过气密单元(封装或硅酮涂敷)阻断缝隙。

如此一来，可使污染空气从窗户1的外部向微尘去除系统10的污染空气流入口501流入，在经过如上所述的空气净化作用后通过清洁空气排出口502向室内排出，从而实现空气净化。

并且，如图24所示，本发明的微尘去除系统10还能够以使清洁空气排出口502朝向室内的方式固定于窗户1的设置窗扇的窗框部分。

在此情况下，上述窗框作为在拆卸窗扇的状态下开放的部分，可在窗框与微尘去除系统10的外部壳体500的大小不同的情况下(外部壳体500的大小更小)，通过单独的设置框架来固定于窗框。

如此一来，不用为了设置上述微尘去除系统10而设置专用窗户1，可在拆下现有窗户1的窗扇的窗框固定设置微尘去除系统10。

并且，如图25及图26所示，在本发明的微尘去除系统10中，上述外部壳体500能够以立式形态设置于固定型底座600上或通过马达(未图示)进行旋转的旋转型底座700上。

在此情况下，使外部壳体500固定于上述固定型底座600的结构为在起到支架功能的固定型底座600的上方以一体型固定外部壳体500的结构。

并且，使外部壳体500固定于上述旋转型底座700的结构为在朝向起到支架功能的旋转型底座600的上方突出的马达的旋转轴固定外部壳体500的下部的结构。

如此一来，可在未在如上所述的窗户1部分设置本发明的微尘去除系统10的室内以单独的空气净化器来使用，可在已在如上所述的窗户1设置本发明的微尘去除系统10的室内并用为立式空气净化器。

在上述立式微尘去除系统10中，上述外部壳体500可设置于距离底面50cm～150cm的上方。

如此一来，可通过如上所述的空气净化作用来去除漂浮在室内空气中的包括微尘在内的污染物质并可提高排出清洁空气的效率。

在上述立式微尘去除系统10中，优选地，可在距离上述外部壳体500的底面50cm的部分追加设置用于加强室内空气循环的空气循环风扇。在此情况下，还可根据情况来互相调换上部和下部的位置来配置空气净化结构和空气循环结构。

如此一来，上述空气循环风扇可通过进一步强制引导空气的流动来提高空气净化效率，根据设置目的乃至位置以及需要，可变更空气净化结构和空气循环结构的位置。

在如上所述的本发明的具备导电性过滤器模块100的微尘去除系统10中，上述导电性过滤器111无需一定要维持圆筒形，根据使导电性过滤器成型的方法，只要是可形成均匀的电场的形态，则能够以任何形态变形或成型。

并且，本发明一实施例的具备导电性过滤器模块100的微尘去除系统10可在增加所使用的圆筒状过滤器模块100的数量或增加导电性过滤器111的面积或同时增加两者的情况下使可净化处理的空气量增加，从而可用作家庭用等的小规摸空气净化处理系统，不仅如此，还可用作工业用。

参照图28及图29，本发明的微尘去除系统900可包括热交换系统901。

参照图28，本发明实施例的微尘去除系统900可包括：壳体；室外空气流入口902，用于提供使室外空气向上述壳体的内部流入的通道；室内流入口903，用于向上述壳体的外部排放通过上述室外空气流入口流入的空气；室内空气流入口904，用于提供使室内空气向上述壳体的内部流入的通道；室外排出口905，用于向上述壳体的外部排放通过上述室内空气流入口流入的空气；热交换系统901，用于对从上述室外空气流入口902流入的空气的温度进行控制；以及导电性过滤器模块，用于净化从上述室外空气流入口902向热交换系统901流入的室外空气。

参照图29，本发明实施例的微尘去除系统900可包括：壳体；室外空气流入口902，用于提供使室外空气向上述壳体的内部流入的通道；室内流入口903，用于向上述壳体的外部排放通过上述室外空气流入口流入的空气；室内空气流入口904，用于提供使室内空气向上述壳体的内部流入的通道；室外排出口905，用于向上述壳体的外部排放通过上述室内空气流入口流入的空气；热交换系统901，用于对从上述室外空气流入口902及室内空气流入口904流入的空气的温度进行控制；第一导电性过滤器模块，用于净化从上述室外空气流入口902向热交换系统901流入的空气；以及第二导电性过滤器模块，用于净化从上述室内空气流入口904向热交换系统901流入的空气。

上述第二导电性过滤器模块可安装于安装有热交换系统901的换气单元900的室内空气流入口904。

如上所述，在本发明实施例的微尘去除系统900中，导电性过滤器模块可仅安装于室外空气流入口902或室内空气流入口904中的一处或在两处都进行安装。

由此，将通过导电性过滤器模块802去除向室内空气流入口904流入的空气中的微尘等的污染物质，由此净化的室内空气可通过室外排出口905向室外排出并减少大气污染。

比较例1：确认利用普通电极棒的圆筒状过滤器模块的微尘去除效率

使过滤器通过流速达到20cm/sec，不启动粒子带电装置且不向圆筒状模块电极棒施加直流电压，在此状态下，使导电性过滤器接地，来测量了微尘去除效率。在此情况下，通过在圆筒状过滤器模块的前端及后端测量1μm的粒子的数量浓度来计算了去除效率。最终，利用普通电极棒的圆筒状过滤器模块的平均微尘去除效率达到了6.7％。

实施例1：确认利用配置有未切割的碳构件的电极棒的圆筒状过滤器模块的微尘去除效率

在不切割或打磨碳纤维的情况下，确认了包括将长度约为1cm至5cm的碳纤维配置在导电构件表面的电极棒的圆筒状过滤器模块的微尘去除效率。

具体地，使过滤器通过流速达到20cm/sec，向圆筒状模块电极棒施加负(－)的3.0kv直流电压，使导电性过滤器接地，来测量了微尘去除效率。在此情况下，通过在圆筒状过滤器模块的前端及后端测量1μm以下的粒子的数量浓度来计算了去除效率。最终，在该条件下，平均去除效率达到了72.5％。

并且，在如上所述的条件下，当仅将向圆筒状模块电极棒施加的直流电压提高至负(－)的5.0kv时，以在圆筒状过滤器模块的前端及后端测量的1μm以下的粒子的数量浓度为基础来计算了该大小的粒子去除效率，在上述条件下，平均去除效率达到了90％以上。

并且，使过滤器通过流速达到7cm/sec以下，向粒子带电装置及圆筒状模块电极棒同时施加负(－)的5.0kv，在此情况下，以在圆筒状过滤器模块的前端及后端测量的1μm以下的粒子数量浓度为基础来计算了该大小的粒子去除效率，在上述条件下，去除效率达到了99.97％～100％。

实施例2：确认利用配置有切细碎的碳构件的电极棒的圆筒状过滤器模块的微尘去除效率

确认了包括将长度为7mm的切细碎的碳纤维配置在导电构件表面的电极棒的圆筒状过滤器模块的微尘去除效率。

具体地，使过滤器通过流速达到20cm/sec，向圆筒状模块电极棒施加负(－)的2.4kv直流电压，使导电性过滤器接地，来测量了微尘去除效率。在此情况下，通过在圆筒状过滤器模块的前端及后端测量1μm以下的粒子的数量浓度来计算了去除效率。最终，在该条件下，平均去除效率达到了77.6％。

并且，在如上所述的条件下，当仅将向圆筒状模块电极棒施加的直流电压提高至负(－)的5.0kv时，以在圆筒状过滤器模块的前端及后端测量的1μm以下的粒子的数量浓度为基础来计算了该大小的粒子去除效率，在上述条件下，平均去除效率达到了90％以上。

实施例3：确认利用配置有粉末形态的碳构件的电极棒的圆筒状过滤器模块的微尘去除效率

确认了包括将大小为10μm的粉末形态的碳纤维配置在导电构件表面的电极棒的圆筒状过滤器模块的微尘去除效率。

具体地，使过滤器通过流速达到20cm/sec，向圆筒状模块电极棒施加负(－)的5.0kv直流电压，使导电性过滤器接地，来测量了微尘去除效率。在此情况下，通过在圆筒状过滤器模块的前端及后端测量1μm以下的粒子的数量浓度来计算了去除效率。最终，平均去除效率达到了95％以上。

10：微尘去除系统100：导电性过滤器模块

110：导电性过滤器单元111：导电性过滤器

112：第一电极帽113：第二电极帽

114：支撑体115：电极棒

115a：导电构件115b：碳构件

116：施加正的高电压117：接地或负高电压

118：施加负的高电压119：接地或正高电压

120：过滤器上部固定板121：空气流入口

300：壳体400：粒子带电装置

500：外部壳体501：污染空气流入口

502：清洁空气排出口503：门构件

504：自动挡板510：加压送风机

520：引导送风机600：固定型底座

700：旋转型底座800：换气单元

801：离子发生及粒子带电部802：导电性过滤器模块

900：微尘去除系统901：热交换系统

902：污染的室外空气流入口903：净化的室外空气室内流入口

904：污染的室内空气流入口905：净化的室内空气室外排出口

工业适用性

如上所述，本发明的具备导电性过滤器模块的微尘去除系统能够以低压力损失来实现高微尘去除效率，可用作窗户设置用空气净化装置或室内的独立空气净化装置。

[现有技术文献]

(专利文献1)韩国公开公报第10-2011-0128465号

(专利文献2)韩国公开公报第10-2016-0044108号

(专利文献3)韩国授权公报第10-0937944号。