KR0184228B1 - Deodorizing apparatus of electrostatic collector - Google Patents
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Abstract
본 발명은 저전압을 이용하여 집진 탈취를 행함으로써, 기존의 절연거리가 넓어져야 하는 문제를 해결하고, 제품의 크기를 박형 및 소형화하여 그 적용 범위를 확대코자 한 전기집진 탈취장치에 관한 것이다.The present invention relates to an electrostatic precipitating deodorizing device to solve the problem that the existing insulation distance has to be widened by performing the dust collection deodorization using a low voltage, and to expand the application range by reducing the size and size of the product.
종래의 전기집진 탈취장치는 전리부 및 포집부에 고전압이 인가되므로 전리부와 포집부간의 전계 간섭현상을 제거하기 위해서는 전리부와 포집부간의 간격을 넓혀야하고, 전리부에서는 방전극과 접지전극간 절연 거리가 확보되어야 하므로 박형화가 어려워 다양한 모델의 제품에 적용하기 어려운 문제점이 있으며, 또한 고전압 전원에 있어서도 고압부 절연이 어려운 문제점이 있었다.In the conventional electrostatic precipitating deodorizer, high voltage is applied to the ionizing part and the collecting part, so that the distance between the ionizing part and the collecting part needs to be widened to remove the electric field interference phenomenon between the ionizing part and the collecting part. Since the distance must be secured, there is a problem that it is difficult to apply to various models because of the difficulty in thinning, and there is a problem that the insulation of the high voltage part is difficult even in a high voltage power supply.
이것을 해결하기 위해, 본 발명의 전리부는 저전압에 의한 방전을 일으키도록 세라믹 기판에 전극간 간격을 소정 간격을 두고 다수쌍으로 배치된 전원 인가 전극과, 전원 인가 전극이 쌍으로 배치된 세라믹 기판의 반대면에 설치된 접지전극과, 전원 인가 전극위에 코팅된 유전체로 구성되며, 전리부로부터 하전된 먼지를 포집하도록 가느다란 동선에 얇은 절연물 코팅을 하여 전기적으로 전연된 동일한 길이의 선을 여러겹으로 붙인 부직포 모양의 포집부로 구성된 것이다.In order to solve this problem, the ionizing part of the present invention is opposed to a power supply electrode arranged in a plurality of pairs with a predetermined interval between electrodes on the ceramic substrate so as to cause discharge due to a low voltage, and a ceramic substrate in which power supply electrodes are arranged in pairs. It consists of a ground electrode installed on the surface and a dielectric coated on the power supply electrode, and a non-woven fabric with multiple layers of the same length wires electrically insulated by a thin insulation coating on a thin copper wire to collect charged dust from the ionizing unit. It consists of a collection of shapes.
Description
본 발명은 전기 집진 탈취장치에 관한 것으로, 특히 저전압을 이용하여 집진 탈취를 행함으로써, 기존의 절연거리가 넓어져야 하는 문제를 해결하고, 제품의 크기를 박형 및 소형화하여 그 적용 범위를 확대코자 한 전기집진 탈취장치에 관한 것이다.The present invention relates to an electrostatic precipitating deodorization apparatus, and in particular, by performing a dust precipitating deodorization using a low voltage, to solve the problem that the existing insulation distance should be widened, to reduce the size of the product and to reduce the size of the product to expand the scope of application It relates to an electrostatic precipitating deodorizer.
종래의 전기집진 탈취장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 전원(DC)에서 고주파 펄스 고전압이 인가되면 방전선(1a)과 방전 대응극(1b)으로 이루어져 먼지 입자를 하전시키는 전리부(1)와, 전원(DC)에서 고주파 펄스 고전압이 인가되면 포집극(2a)과 포집 대응극(2b)으로 이루어져 상기 전리부(1)에서 하전된 입자를 포집하는 포집부(2)로 구성되어져 있다.In the conventional electrostatic precipitating deodorizing apparatus, as shown in FIG. 1, when a high frequency pulse high voltage is applied from a power supply DC, an
이와 같이 구성된 종래의 전기집진 탈취장치의 동작을 첨부한 도면 도 1 및 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.Referring to Figures 1 and 2 attached to the operation of the conventional electrostatic precipitating deodorizing device configured as described above are as follows.
먼저, 전리부(1)내의 방전선(1a)에 전원(DC) 통상 5 - 7kV의 고주파 펄스 고전압을 인가하면 코로나 방전이 발생되어 방전선(1a)과 방전 대응극(1b)사이에 이온화선이 발생하게 된다.First, when a high-frequency pulse high voltage of 5-5 kV is applied to the
이와 같은 상태에서 먼지 입자가 상기한 이온화선을 통과할 경우에는 먼지 입자들과 상기 전리부(1)에서 만들어진 전자가 충돌을 하여 하전되고, 이렇게 하전된 입자는 포집부(2)에 전달된다.In this state, when the dust particles pass through the ionization line, the dust particles and the electrons generated in the ionizing
그러면, 포집부(2)는 평판 전극으로 형성된 포집극(2a)에서 그 하전된 먼지 입자를 쿨롱력으로 포집을 하게 된다.Then, the
이때, 집진필터로 유입되는 먼지입자의 하전율은 입자 반경에 비례하고, 하전된 입자에 작용하는 쿨롱력은 입자의 하전량에 비례하게 된다.At this time, the charge rate of the dust particles flowing into the dust collecting filter is proportional to the particle radius, and the Coulomb force acting on the charged particles is proportional to the charge amount of the particles.
또한, 전리부 방전극(1a)과 방전 대응극(1b)에 인가되는 전계에 비례하며, 하전된 먼지 입자의 집진율 또한 포집부(2)내의 포집극(2a)과 포집 대응극(2b)에 인가되는 전계에 비례한다.In addition, it is proportional to the electric field applied to the ionizing
그러나 이러한 종래의 전기집진 탈취장치는 전리부 및 포집부에 고전압이 인가되므로 전리부와 포집부간의 전계 간섭현상을 제거하기 위해서는 전리부와 포집부간의 간격을 넓혀야하고, 상기 전리부에서는 방전극과 접지전극간 절연 거리가 확보되어야 하므로 박형화가 어려워 다양한 모델의 제품에 적용하기 어려운 문제점이 있으며, 또한 고전압 전원에 있어서도 고압부 절연이 어려운 문제점이 있었다.However, in the conventional electrostatic precipitating deodorizer, since high voltage is applied to the ionizing part and the collecting part, the distance between the ionizing part and the collecting part needs to be widened to remove the electric field interference phenomenon between the ionizing part and the collecting part. Since the distance between the electrodes must be secured, it is difficult to reduce the thickness, which makes it difficult to apply to products of various models. In addition, there is a problem that insulation of the high voltage part is difficult even in a high voltage power supply.
따라서 본 발명은 저전압을 이용하여 집진 탈취를 행함으로써, 기존의 절연거리가 넓어져야 하는 문제를 해결하고, 제품의 크기를 박형 및 소형화하여 그 적용 범위를 확대코자 한 전기집진 탈취장치를 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention solves the problem that the existing insulation distance has to be widened by performing dust collection and deodorization using low voltage, and provides an electrostatic precipitating deodorization device which is intended to expand the application range by reducing the size and size of the product. There is a purpose.
도 1은 종래의 전기 집진 탈위장치의 구성도.1 is a block diagram of a conventional electric dust collecting device.
도 2는 본 발명에 설명하기 위한 파셴(Paschen's)의 그래프도.2 is a graph of Paschen's for explaining the present invention.
도 3은 본 발명에 의한 전기 집진 탈취장치의 전리부 구조도.3 is a structure diagram of an ionizing unit of the electrostatic precipitating deodorizing apparatus according to the present invention.
도 4은 본 발명에 의한 포집부의 전하에 의하여 나타나는 극성 반전의 영향 상태도.Figure 4 is a state diagram of the influence of polarity inversion represented by the charge of the collecting portion according to the present invention.
도 5는 전계에 대한 극성 반전의 효과를 나타낸 그래프로써,(가)는 위드아웃 리버설(Without Reversal)그래프이고, (나)는 위드 리버설(With Reversal)그래프이다.5 is a graph showing the effect of polarity reversal on the electric field, (a) is a Without Reversal graph, (b) is a With Reversal graph.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
101 : 전리부 101a : 세라믹 기판101:
101b : 전원 인가 전극 101c : 접지전극101b:
101d : 유전체101d: dielectric
이하, 본 발명을 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명에 의한 전기집진 탈취장치의 구성도를 나타낸 것으로서, 전극을 인가하여 먼지를 하전시키는 전리부와, 상기 전리부로부터 하전된 먼지를 포집하도록 가느다란 동선에 얇은 절연물 코팅을 하여 전기적으로 전연된 동일한 길이의 선을 여러겹으로 붙인 부직포 모양의 포집부로 구분된다.Figure 3 shows the configuration of the electrostatic precipitating deodorizing apparatus according to the present invention, the ionizing portion for charging the dust by applying an electrode, and a thin insulator coating on the thin copper wire to collect the dust charged from the ionizing portion It is divided into a collection of nonwoven fabrics that are attached with multiple layers of the same length.
상기 전리부(101)는 저전압에 의한 방전을 일으키도록 세라믹 기판(101a)에The ionizing
전극간 간격을 소정 간격을 두고 다수쌍으로 배치된 전원 인가 전극(101b)과, 상기 전원 인가 전극(101b)이 쌍으로 배치된 세라믹 기판(101a)의 반대면에 설치된 접지전극(101c)과, 상기 전원 인가 전극(10b)위에 코팅된 유전체(101d)로 구성된다.A
이와 같이 구성된 본 발명의 동작 및 작용 효과를 첨부한 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Referring to the accompanying drawings, the operation and effect of the present invention configured as described above are as follows.
먼저, 저전압 방전을 일으키기 위한 조건을 도 2에 도시된 바와 같이 파션(Paschen)의 법칙에 의거 설명한다.First, the conditions for causing the low voltage discharge will be described based on the law of Patschen as shown in FIG.
기체의 절연 파괴전압은 하기한 식(1)과 같이 전압 p 와 전극간 간격 d 만의 함수로 되는데, 이것은 파션(Paschen)에 의하여 실험적으로 규명된 것이며, 파션의 법칙이라 부른다.The dielectric breakdown voltage of the gas is a function of only the voltage p and the distance between the electrodes d as shown in the following equation (1), which has been experimentally identified by the partition and is called the law of partition.
상기 파션의 법칙의 성립한계는 확실하지는 않지만 대부분의 기체에서는 0.1(pd)minpd100(pd)min에서 성립한다.The limit of the partition's law is not clear, but in most gases it is at 0.1 (pd) min pd100 (pd) min .
특히, 공기중에서의 상한은 pd=200∼5000torr˙㎝라고 할 수 있으며, 하한은 게머(Germer)에 의하면 액 0.4torr˙㎝가 된다고 한다.In particular, the upper limit in air can be pd = 200 to 5000torr˙cm, and the lower limit is 0.4torr 0.4cm by Germer.
위의 논리를 이용하여 저전압 방전을 일으키기 위한 조건을 구할 수 있다.The above logic can be used to determine the conditions for causing low voltage discharge.
먼저, 대기입(1기압=706torr)조건에서 600V 전압으로 방전을 일으키기 위한 전극 간격을 구하면, 도 2의 공기에 대한 절연 파괴 특성 곡선을 보면, A점에 해당하므로 약 7torr˙㎝가 된다.First, when the electrode spacing for generating a discharge at 600V voltage at atmospheric pressure (1 atm = 706 torr) is obtained, the dielectric breakdown characteristic curve for air in FIG. 2 corresponds to point A, which is about 7 torr˙cm.
따라서, 7(torr˙㎝) = 760(torr) * d(㎝)Therefore, 7 (torr˙cm) = 760 (torr) * d (cm)
∵ d = 7(torr˙㎝) / 760(torr) ≒ 0.01(㎝)가 된다.∵ d = 7 (torr˙cm) / 760 (torr) ≒ 0.01 (cm).
즉, 대기압 조건에서는 600V의 전압으로 방전을 일으키기 위해서는 도 3에 도시된 바와 같이 전리부(101)내의 세라믹 기판(101a)에 위에 전원 인가전극(101b) 간격이 최소한 100㎛로 하여 다수 쌍을 배치한 후, 상기 전원 인가전극(101b)에 전극 보호용 유전체(101d)를 Å 단위의 두께로 코팅한다.That is, in order to generate a discharge at a voltage of 600 V under atmospheric pressure conditions, as shown in FIG. 3, a plurality of pairs are arranged on the
또한, 세라믹 기판(101a)의 하측면에는 접지전극(101c)을 구성하여 상기 세라믹 기판(101a)의 유전체(101d) 표면에서 발생하는 전자 또는 이온이 상측으로 끌려 오게 하여 전리역 넓히기 위해 구성된다.In addition, a
이와 같이 구성된 전리부(101)내의 전극상에 도 4에 도시된 바와 같은 (+),(-)로 교번되는 펄스를 인가하면 유전체(101d) 표면에 방전이 일어나게 되어, 이 표면을 통과하는 먼지는 대전시키고, 냄새성분 가스는 분해가 된다.Applying alternating pulses (+) and (-) as shown in FIG. 4 on the electrode in the ionizing
상기에서 (+),(-)로 교번되는 펄스를 인가하는 이유는 한가지 극성의 펄스나 직류를 인가하면, 유전체 표면에 전하가 축적되어 방전을 저해하는 요인으로 작용하기 때문이다.The reason why the alternating pulses are applied to (+) and (-) is that the application of pulses of one polarity or direct current causes charges to accumulate on the dielectric surface, which acts as a factor that inhibits discharge.
한편, 포집부는 도 5에 도시된 바와 같이 직경이 약 100㎛ 정도되는 동선에 10㎛ 정도의 두께로 절연물을 코팅하여 두선이 전기적으로 절연되게 한 후, 두 선을 붙여서 직류전압을 인가하게 되면, 두선간의 전계는 도 6의 (가)에 도시된 바와 같이, 선 표면에 부착된 전하에 의하여, 제로(Zero)로 될 것이다.Meanwhile, as shown in FIG. 5, when the collector is coated with an insulating material having a thickness of about 10 μm on a copper wire having a diameter of about 100 μm, the two wires are electrically insulated, and then the DC wire is applied by attaching two wires. The electric field between the two wires will be zero due to the charge attached to the surface of the wire, as shown in Fig. 6A.
그러나, 도 6의 (나)에 도시된 바와 같이 반대극성의 전압이 인가되면, 전계는 표면에 부착된 전하량에 따라 보다 높은 값으로 회복된다.However, when a voltage of opposite polarity is applied as shown in Fig. 6B, the electric field is restored to a higher value according to the amount of charge attached to the surface.
따라서, 극성 반전주기를 0.5회/분으로 하고 두 선을 부직포로 만들게 되면, 종래 기술의 정전부직포보다 높은 효율을 얻을 수 있어 이를 구성하여 포집부로 이용한다.Therefore, if the polarity reversal period is 0.5 times / minute and the two wires are made of a nonwoven fabric, a higher efficiency can be obtained than the electrostatic nonwoven fabric of the prior art, which is used as a collecting portion.
상기의 기술로 구성된 전리부 및 포집부를 집진탈취장치로 만들게 되면 그 두께가 10∼15㎜면 충분하게 되므로 전기식 집진탈취를 행할 수 있는 초박형 장치가 되는 것이다.When the ionizing part and the collecting part constituted by the above technique are made into the dust collecting deodorizing device, the thickness of 10 to 15 mm is sufficient, so that the ultra thin device capable of performing the electric dust collecting and deodorizing.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 저전압을 이용하므로 확보해야할 절연거리가 짧아지므로, 제품의 박형 및 소형화가 가능한 효과가 있으며, 또한 전원 장치 측면에서도 출력전압이 낮으므로 구동하기 용이한 효과가 있다.As described above, since the present invention uses a low voltage, the insulation distance to be secured is shortened, thereby making it possible to reduce the size and size of the product, and also to easily drive the output voltage in terms of power supply.
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