KR0165072B1 - 공기정화장치의 전기집진 필터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 2단식 전기집진 필터의 전단부에 전리부(이온화부)를 하나 더 구비하고 교류 고전압을 인가하여 먼지 입자를 조대화(粗大化)시킴으로써 집진효율을 증대시키도록 한 전기집진 필터에 관한 것이다.

이러한 본 발명은 먼지 입자를 하전시키는 전리부와 그 하전된 먼지 입자를 포집하는 포집부로 이루어진 전기집진 필터의 전리부 전단에 교류 고전압의 주파수에 대응되게 먼지 입자를 진동시켜 먼지 입자들간에 충돌을 발생하여 입자 반경을 조대화시키는 입자 조대화부를 구비함으로써 먼지 입자를 조대화시켜 하전량을 증대시키므로써 집진 효율을 증대시키게 되는 것이다.

Description

공기정화장치의 전기집진 필터

제1도는 종래 공기정화장치의 전기집진 필터 구성도.

제2도는 본 발명에 의한 공기정화장치의 전기집진 필터 구성도.

제3도는 제2도의 입자 조대화부 상세구성도.

제4도는 본 발명에서 교류 하전에 의한 입자 조대화부 입구측과 출구측의 입경별 입자 분포도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

100 : 교류 고전압 101 : 입자 조대화부

101b : 접지전극 101d : 절연물

102 : 전리부 103 : 포집부

본 발명은 전기집진에 관한 것으로, 특히 2단식 전기집진 필터의 전단부에 전리부(이온화부)를 하나 더 구비하고 교류 고전압을 인가하여 먼지 입자를 조대화(粗大化)시킴으로써 집진효율을 증대시키도록 한 공기정화장치의 전기집진 필터에 관한 것이다.

제1도는 종래 전기집진 필터의 구성도이다.

도시된 바와 같이, 방전극(1a)과 방전 대응극(1b)으로 이루어져 먼지 입자를 하전시키는 전리부(1)와, 포집극(2a)과 포집 대응극(2b)으로 이루어져 상기 전리부(1)에서 하전된 먼지 입자를 포집하는 포집부(2)로 구성되어 있다.

도면중 미설명 부호 3은 전리부 인가전압이고, 4는 포집부 인가전압을 각각 나타낸다.

이와 같이 구성된 종래 전기집진 필터의 동작을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 전리부(1)내의 방전극(1a)에 5-7kV의 고전압을 인가하면 코로나 방전이 발생되어 방전극(1a)과 방전 대응극(1b) 사이에 이온화선이 발생한다.

이와 같은 상태에서 먼지 입자가 상기한 이온화선을 통과할 경우 먼지 입자들과 전리부(1)에서 만들어진 전자가 충돌을 하여 하전이 되고, 이렇게 하전된 입자는 포집부(2)에 전달된다.

그러면 포집부(2)는 평판 전극으로 형성된 포집극(2a)에서 그 하전된 먼지 입자를 쿨롱력으로 포집을 하게 된다.

이때, 입자의 하전량은 입자 반경에 비례하고, 하전된 입자에 작용하는 쿨롱력은 입자의 하전량에 비례하는 관계가 있으며, 이를 수식으로 표현하면 다음과 같다.

상기에서, ε₀은 진공의 유전율이고, ε_ㄴ는 입자의 비유전율이며, τ_ㅊ는 하전 시정수이고, a는 입자 반경이고, t는 하전시간이다.

그러나 이러한 종래의 전기집진 필터는 전리부를 통과하는 먼지 입자의 경우 그 하전량은 전술한 식에서 나타난 바와 같이 입자의 반경에 비례하므로 입경이 작은 서브미크론 입자의 경우는 전리부의 이온화선에 의하여 잘 하전되지 않아 서브미크론 입자의 영역에서는 전기 집진 효율이 저하되는 문제점이 있었다.

또한, 이러한 전기 집진 필터의 경우 직류 고전압을 이용한 하전 방식이므로 탈취 효과도 적은 단점이 있었다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래 전기집진 필터의 제반 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서,

본 발명의 목적은 2단식 전기집진 필터의 전단부에 전리부(이온화부)를 하나 더 구비하고 교류 고전압을 인가하여 먼지 입자를 조대화(粗大化)시킴으로써 집진 효율을 증대시키도록 한 전기집진 필터를 제공하는데 있다.

이러한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 기술적 수단은,

먼지 입자를 하전시키는 전리부와 그 하전된 먼지 입자를 포집하는 포집부로 이루어진 전기집진 필터에 있어서, 상기 전리부의 전단에 교류 고전압의 주파수에 대응되게 진동하여 먼지 입자를 다른 입자들과 충돌시켜 입자 반경이 조대화되도록 하는 입자 조대화부를 구비한 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명을 첨부한 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

제2도는 본 발명에 의한 전기집진 필터의 구성도이다.

도시된 바와 같이, 교류 고전압(100)의 주파수에 대응되게 진동하여 먼지 입자를 다른 입자들과 충돌시켜 입자 반경이 조대화되도록 하는 입자 조대화부(101)와, 방전극(102a)과 방전 대응극(102b)으로 이루어져 상기 입자 조대화부(101)를 통한 먼지 입자를 하전시키는 전리부(102)와, 포집극(103a)과 포집 대응극(103b)으로 이루어져 상기 전리부(102)에서 하전된 먼지 입자를 포집하는 포집부(103)로 구성되었다.

도면중 미설명 부호 100은 교류 고전압이고, 104는 전리부 인가전압이고, 105는 포집부 인가전압을 각각 나타낸다.

이와 같이 구성된 본 발명에 의한 전기집진 필터의 작용 및 효과를 첨부한 도면 제3도 및 제4도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 입자 조대화부(101)는 제3도에 도시된 바와 같이, 방전극(101a)과 접진 전극(101b)으로 이루어지며, 상기한 접지전극(101b)의 상부 또는 하부에 절연물(101d)이 코팅되어 있다.

이렇게 구성된 입자 조대화부(101)는 교류 고전압(100)이 인가되면 교류 고전압 주파수대로 진동을 하여 먼지 입자가 주위의 다른 먼지 입자들과 충돌되도록 하여 입자 반경이 조대화되도록 한다.

여기서, 교류 고전압을 인가할 경우 교류 고전압 주파수대로 입자가 진동을 하는 이유는, 이온화선(101c)에 교류 고전압의 +반주기가 인가되는 경우 먼지 입자는 +로 하전되어 이온화선(101c)으로부터 척력이 작용하여 밀려나게 되며, 이후 이온화선(101c)에 교류 고전압의 -반주기가 인가되면 +로 하전된 먼지 입자가 그 극성이 -로 바뀌기 전까지 이온화선(101c)쪽으로부터의 인력으로 끌려가다가 다시 입자의 극성이 -로 바뀐후부터는 다시 이온화선(101c)으로부터 밀려나는 원리이다.

이러한 작용을 반복함으로써 먼지 입자가 교류 고전압을 인가한 입자 조대화부(101)를 통과할때에는 진동을 하게 되는 것이다.

이렇게 진동이 발생되면 먼지 입자들간의 충돌에 의해 입경이 작은 먼지 입자가 조대화되며, 제4도는 이를 그래프로 표시한 것으로서, 입자 조대화부(101)의 입구측의 작은 입경의 입자들이 조대화되어 출구측에서는 입경이 큰 입자가 토출됨을 알 수 있다.

한편, 상기와 같이 입자 조대화부(101)를 통해 조대화된 먼지 입자들은 기존과 같이 후단의 전리부(102)에서 하전이 되고, 포집부(103)에서 포집이 된다.

여기서, 입자를 조대화시킴으로써 현대의 전기 집진장치에서는 집진이 불가능한 0.3㎛ 이하의 입자도 집진이 가능하게 되는 것이다.

그리고, 입자 조대화부(101)의 접지전극(101b)에 절연물(101d)을 코팅하게 되면, 공간 전하들에 의해 전극 공간에서 급준 펄스 방전이 발생하므로 오존이 생성되어 오존에 의한 탈취 효과도 얻을 수 있다.

이상에서와 같이 본 발명은 먼지 입자를 조대화시키므로써 하전량을 증대시킬 수 있어 아주 미세한 먼지 입자(0.3㎛ 이하의 입자)도 집진이 가능하므로 집진 효율을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 입자 조대화부의 접지전극에 절연물을 코팅함으로써 공간전하들에 의하여 전극공간에서 급준 펄스 방전이 발생하므로 오존이 생성되어 탈취도 가능한 효과가 있다.

Claims (3)

1. 먼지 입자를 하전시키는 전리부와 그 하전된 먼지 입자를 포집하는 포집부로 이루어진 전기집진 필터에 있어서, 상기 전리부의 전단에 구비되어 교류 고전압의 주파수에 대응되게 먼지 입자를 진동시켜 먼지 입자들간의 충돌로 입자 반경을 조대화시키는 입자 조대화부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 공기정화장치의 전기집진 필터.
2. 제1항에 있어서, 상기 입자 조대화부는 교류 고전압에 의해 방전하는 방전극과, 상기 방전극과 대응되는 접지 전극으로 구성된 것을 특징으로 하는 공기정화장치의 전기집진 필터.
3. 제2항에 있어서, 상기 접지 전극의 상부 또는 하부에는 급준 펄스 방전의 발생으로 오존을 생성하여 탈취가 가능토록 하는 절연물이 코팅되는 것을 특징으로 하는 공기정화장치의 전기집진 필터.