KR0147748B1 - 공기정화기의 전기집진필터 - Google Patents

Abstract

공기가 유입되는 흡입구(2)로 부터 이온화부(4)와 집진부(5)가 전후로 배치되고, 상기 이온화부(4)는 소정의 간격을 갖고 공기유로에 평행하게 배설해서 접지한 대향극판(7)과 상기대향극판(7)의 중심선 위치에 설치된 방전극인 이온화선(6)으로 구성되고, 상기 집진부(5)는 공기유로에 접해 평행하게 교호로 병설된 복수의 양극판(8) 및 접지된 메시집진극(9)으로 구성되어 전기적인 힘과 기계적인 필터의 힘으로 집진하는 공기정화기의 전기집진필터

Description

공기정화기의 전기집진필터

제1도는 종래의 정전집진장치의 포집부의 단면도

제2도는 종래의 정전집진장치의 포집부의 사시도

제3도는 종래의 정전집진장치의 포집부의 일부졀결사시도

제4도는 종래의 공기정화기의 전기집진필터의 단면도

제5도는 종래의 공기정화기의 전기집진필터의 사시도

제6도는 본발명의 공기정화기의 전기집진필터의 단면도

제7도는 본발명의 공기정화기의 전기집진펄터의 양극판의 상세도

제8도는 본발명의 공기정화기의 전기집진필터의 메시집진극의 가공도

제9도는 본발명의 공기정화기의 전기집진필터의 집진부의 구성도

제10도는 본발명의 공기정화기의 전기집진필터의 여러 가지 실시예의 단면도

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1:토출구 2:흡입구

4:이온화부 5:집진부

6:이온화선 7:대향극판

8:양극판 9:메시집진극

11:알루미늄박 12:마이너스극판

13:접지대응극

본 발명은 공기정화기의 전기집진필터에 관한 것으로, 특히 먼지입자가 포지부를 통과할 때 전기적인 힘뿐만 아니라 충돌 및 관성등 기계적인 필터의 힘으로도 포집이 될 수 있도록하여 집진효율을 향상시킨 공기정화기의 전기집진필터에 관한 것이다.

종래의 정전집지 장치(전기집진 장치)는 제1도와 같이 고체 절연체의 역할을 하는 세라믹(56)은 정(+)의 직류 고전압이 인가되는 제1전극(50) 주위에 제공되고 부(-)의 전위가 인가되는 제2전극(52)은 제1전극(50) 사이에 세라믹(56)을 삽입하도록 설치된다. 이와 같이 배치된 제1전극(50)과 제2전극(52) 및 세라믹(56)은 전극 유닛을 구성한다. 제2전극(52)의 선단부 즉 장치의 흡입구 쪽의 선단부는 제1전극(50)의 선단부 보다 더 뒤쪽에 배치되어 두 선단부가 서로 겹치지 않게 하여 단연효과(edg effect)를 갖도록 한 것이다. 정화시킬 기체를 통과시키기 위한 통기로(60)를 구성된 두 개의 전극 유닛 사이에 강이나알루미늄, 구리등 미세한 섬유로 만들어진 금속 울(wool)로 필터소자(61)로 구성하여 부유 입자를 포함하고 있는 공기가 통기로(60)를 통과할 때 입자들은 전극 유닛의 선단부에서 발생된 전계(단연효과)에 의해서 하전된 입자들이 쿨롱으 힘으로 부(-)의 전위가 인가된 필터소자(61)의 섬유표면에 포집되는 원리를 갖는다.

제2도 및 제3도에 있어서 격판벽(57), 하부 스페이서판(58), 상부 스페이서판(59)는 조립된 복수개의 전극유닛들 중에 서로 인접한 전극 유닛들 사이에 설치되어 다수의 통기로를 형성한다. 전극(50, 52)는 각각 단자(51, 53)을 설치하고 복수의 전극 유닛들의 동일한 전극들의 단자들은 도체(54)에 의해 상호 연결된다. 그러나 이러한 종래의 장치는, 다음과 같은 문제점이 있었다.

1. 금석 울(wool)은 다수개의 선단이 형성됨으로 전극의 세라믹과 금속 울(wool)의 선단 사이에 전연파괴가 생기지 않도록 세라믹의 두께를 두껍게 해야한다.

2. 전극을 세라믹을 사용하여 절연시키므로 전극 유닛의 두께가 두겨워져 동일 크기에서 집진면적이 작아진다.

3. 세라믹의 두께가 두꺼워질수록 동일 전압에서의 전계는 약하게 되어 포집 효율이 떨어진다.

4. 전계를 높이기 위해서 전압을 높이면 전기적 안전성이 떨어진다.

5. 1단 하전방식이므로 집진 효율이 2단하전 방식에 비하여 1/2 내지 1/3정도로 낮다.

6. 제2전극 금속 울로 구성된 필터소자(61)와의 접촉부분에 전계가 집중됨으로 제2전극(52)의 선단부와 제1전극(50)의 선단부 사이에서 단연효과는 극히 미소하여 포집효율이 낮다.

7. 다수개의 피터 소자와 전극으로 구성되어 있어서 전원 인가 방법이 어렵다. 한편, 일본특허공개 평1-310753에서 개시된 공기정화기의 전기집진필터는, 제5도에 도시된 바와 같이 케이스(31)내에 공기유로가 형성되고 흡입구(32)와 토출구(33)를 갖춘것으로 흡입구(2)로 부터 이온화부(34)와 집진부(35)를 전후로 배치하고 이온화부(34)는 소정의 간격을 갖고 공기유로에 평행하게 밸서해서 접지한 대향극판(37)과, 대향극판(37)의 중심선 위치에 설치된 방전극인 이온화선(36)으로 구성되고, 집진부(35)는 교호한 간격을 갖는 공기유로에 접해 평행하게 병설된 복수의 양극판(38)(38) 및 집진극판(39)으로 구성되고 집진극판(39)은 접지되어 있다.

이온화선(36)에는 +5KV의 직류고전압을 인가하고 양극판(38)에는 +2KV의 직류 고전압을 인가한다.

집진부(35)의 양극판(38)은 알루미늄박등이 극판의 단면을 포함한 전 표면을 전기졀연성이 우수한 합성수지 예를들면 폴리플로필렌수지의 엷은 절연층으로 피복해서 도전부가 노풀되지 않은 구조이다.

한편 집진극판(39)은 알루미늄박을 소제에 웨이브형 띠상을 형성하여 양극판(38)과 접착해서 코일형으로 감은 것이다.

상기 구성에 따라 흡입구(32)로 먼지가 공기의 흐름을 따라 들어가면 이온화부(34)의 이온화선(36)에서 방출되는 전자에의해 마이너스 극성을 갖게되어 집진부(35)의 집진극판(39)에 부착되는 동작원리를 갖는다.

그러나, 상기 종래기술은 다음과 같은 문제점을 갖는다.

1. 집진부를 통과하는 유속이 일정할 때 집진극판과 양극판의 폭이 짧아질수록 집진효율이 급격히 저하하게 되어 컴팩트화가 어렵다.

2. 집진극판과 양극판 사이에 일정한 간격을 유지하기 위해서 웨이브가 형성되어 있으므로 유속이 빠르게 되면 먼지가 집진극판에 부착되지 않고 웨이브 사이로 빠져나가게 되어 집진효율이 극히 낮아지는 단점이 있다.

본 발명은 이러한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 먼지입자가 포집부를 통과할때 전기적인 힘뿐만 아니라 충돌 및 관성등 기계적인 필터의 힘으로도 포집이 될 수 있도록하여 집진효율을 향상시킨 공기정화기의 전기집진필터의 제공을 목적으로 한다.

상기목적을 달성하기 위하여, 공기가 유입되는 흡입구로 부터 이온화부와 집진부가 전후로 배치되고, 상기 이온화부는 소정의 간격을 갖고 공기유로에 평행하게 배설해서 접지한 대향극판과 상기대향극판의 중심선 위치에 설치된 방전극인 이온화선으로 구성되고, 상기 집진부는 공기유로에 접해 평행하게 교호로 병설된 복수의 양극판 및 접지된 메시집지극으로 구성되는 것을 특징으로 하는 공기정화기의 전기집진필터가 제공된다.

이하, 본 발명을 첨부도면에 의거하여 상세히 설명한다.

본 발명의 공기정화기의 전기집진필터는 제6도에 도시된 바와 같이 내부에 공기유로가 형성되고 흡입구(2)와 토출구(1)을 갖는 케이스(3) 내부에, 흡입구(2)로 부터 이온화부(4)와 집진부(5)를 전후로 배치된다. 이온화부(4)는 소정의 간격을 갖고 공기유로에 평행하게 배설해서 접지한 대향극판(7)과 상기대향극판(7)의 중심선 위치에 설치된 방전극인 이온화선(6)으로 구성되고 집진부(5)는 공기유로에 접해 평행하게 교호로 병설된 복수의 양극판(8) 및 메시집진극(9)으로 구성되고 메시집진극(9)은 접지되어 있다.

이온화선(6)애는 +5.2KV의 직류고전압을 인가되고 양극판(8)에는 +3.5KV의 직류고전압을 인가된다.

집짐부(5)의 양극판(8)은 제7도 나타낸 것과 같이 알루미늄박(8b)을 (단면을 포함한 전 표면) 전기절연성이 우수한 폴리에틸렌수지(8a)로 피복해서 도전부가 노출되지 않은 구조로 융착한 구성을 갖는다.

한편 집진부(5)의 메시집진극(9)은 제8도 및 제9도에 도시한 바와 같이 한가닥의 금속세선을 원통형으로 직조한후 평로울러(A)로 압착하여 띠상으로 가공하고 이것을 헬리컬기어(B)에 통과시켜 경사진 웨이브를 형성한 것이고, 이를 양극판(8)과 접착해서 코일형으로 감아서 집진부(5)를 구성한 것이다.

이러한 구성의 본 발명의 공기정화기의 전기집진필터의 작용을 설명하면, 흡입구(2)로 먼지가 공기의 흐름을 따라 들어가면 이온화부(4)의 이온화선(6)에서 방출되는 전자에 의해 마이너스 극성을 갖게되어 집진부(5)의 메시집진극(9)에 부착되는데 양극판(8)과 메시집진극(9) 사이에 작용하는전기적인 쿨롱의힘 이외에서 메시집진극(9)이 공기의 흐름방향에 대하여 경사져 있으므로 메시집진극의 금속세선에 먼지가 충돌하여 집진이 되거나 기계식필터의 집진원리와 같이 브라운 운동에 의한 지진과 관성력에 의한 집진등이 되는 동작 원리를 갖는다.

제10도는 본 고안의 다른실시예를 나타낸 것으로, (a)도는 메시집진극(9) 사이에ㅐ 알루미늄박(11)을 장설하여 메시집진극(9)의 전기저 저항을 낮춘 구성을 나타내고, (b)도는 메시집진극(9) 상쪽에 +3.5KV를 인가한 양극판(8)을 장설하고 아래쪽에는 -3.5KV를 인가한 마이너스극판(12)을 다수개 교호하게 장설하고 메시집진극(9)은 접지시킨 구성을 나타내며, (c)도는 메시집진극(9)은 접진시키지 않고 메시집진극(9)의 상쪽에 +3.5KV를 인가한 양극판(8)을 장설하고 아래쪽에는 접지대응극(13)을 다수개 교호하게 장설한 구성을 나타낸다. 이들의 동작원리는 상기 모두 본 전술한 바와 동일하다.

이상 설명한 바와 같이 본발명에 따르면, 양극판(8)과 메시집진극(9) 사이에 작용하는전기적인 쿨롱의힘 이외에도 메시집진극(9)이 금속세선으로 구성되고 공기의 흐름방향에 대하여 경사져 있으므로 메시의 금속세선에 먼지가 충돌하여 집진이 되거나 기계식필터의 집진원리와 같이브라운 운동에 의한 집진과 관성력에 의한 집진등이 되는 특징이 있어서 동일유속의 경우 종래의 전기집진필터 보다 컴팩트화 할 수있으며 특히 공기의 흐름이 빠른 경우에도 효율이 극격히 낮아지지 않는 장점이 있으며 종래의 전기집진필터와 동일 크기에서는 보다 높은 효율을 얻을 수 있다.

Claims (4)

1. 공기가 유입되는 흡입구(2)로 부터 이온화부(4)와 집진부(5)가 전후로 배치되고, 상기 이온화부(4)는 소정의 간격을 갖고 공기유로에 평행하게 배설해서 접지한 대향극판(7)과 상기대향극판(7)의 중심선 위치에 설치된 방전극인 이온화선(6)으로 구성되고, 상기 지진부(5)는 공기유로에 접해 평행하게 교호로 병설된 복수의 양극판(8) 및 접지된 메시집진극(9)으로 구성되는 공기정화기에 있어서, 상기 이온화선(6)에는 +5.2KV의 직류고전압이 인가되고 양극판(8)에는 +3.5KV의 직류고전압이 인가되고 상기 집진부(5)의 양극판(8)은 알루미늄박(8b)을, 단면을 포함한 전 표면을, 전기절연성이 우수한 폴리에틸렌수지(8a)로 피복해서 도전부가 노출되지 않도록 하고, 상기 집진부(5)는 한가닥의 금속세선을 원통형으로 직조하여 압착하여 띠상으로 가공하여 경사진 웨이브를 형성한 메시집진극을 양극판(8)과 접착해서 코일형으로 감아서 구성한 것을 특징으로 하는 공기정화기의 전기집진필터
2. 제1항에 있어서, 상기 메시집진극(9) 사이에 알루미늄박(11)을 장설하여 메시집진극(9)의 전기적 저항을 낮춘 것을 특징으로 하는 공기정화기의 전기집진필터
3. 제1항에 있어서, 상기 메시집진극(9) 상쪽에 +3.5KV를 인가한 양극판(8)을 장설하고 아래쪽에는 -3.5KV를 인가한 마이너스극판(12)을 다수개 교호하게 장설하고 메시집진극(9)은 접지시킨 것을 특징으로 하는 공기정화기의 전기집진필터
4. 제1항에 있어서, 상기 메시집지극(9)은 접지시키지 않고 메시집진극(9)의 상쪽에 +3.5KV를 인가한 양극판(8)을 장설하고 아래쪽에는 접지대응극(13)을 다수개 교호하게 장설한 것을 특징으로 하는 공기정화기의 전기집진필터