KR100407688B1

KR100407688B1 - 전기 집진 유니트

Info

Publication number: KR100407688B1
Application number: KR10-2000-0067635A
Authority: KR
Inventors: 엔도키요무
Original assignee: 가부시키가이샤 오덴
Priority date: 1999-11-15
Filing date: 2000-11-15
Publication date: 2003-12-01
Also published as: EP1101533A3; JP3287468B2; DE60028323D1; JP2001137741A; EP1101533B1; KR20010051689A; EP1101533A2; US6506238B1

Abstract

본 발명은 집진 유니트의 교환 작업, 세정 작업, 보수 점검 작업을 안전하게 할 수 있는 전기 집진 유니트에 관한 것이다.

개시된 전기 집진 유니트는, 코로나 방전을 일으켜 담배 연기 입자나 토너등, 공기 중의 부유 미립자를 대전시키는 코로나 방전부(8)와, 이 코로나 방전부(8)의 풍하측에 설치되고, 코로나 방전부(8)에 의해 대전된 부유 미립자를 전기적으로 포집하는 전기적 포집부(9)와, 전후면 구멍의 상자형 프레임(10)으로 구성되고, 코로나 방전부(8)는, 뾰족한 바늘 끝을 풍하측을 향해서(상자형 프레임(1O)의 전면 구멍을 향하여) 각각 배치된 복수의 니들 전극(8a)을 구비하고 있다.

Description

전기 집진 유니트{Electric Dust Collecting Unit}

본 발명은 전기 집진 유니트에 관한 것으로서, 상세하게는 공기 청정기, 디젤 엔진의 배기 흑연 제거 장치 및 공장의 오일 미스트 제거 장치 등에 적용하는데 적합한 전기 집진 유니트에 관한 것이다.

근년, 오피스, 레스토랑, 오락 시설, 공장, 주택 등의 건물은 기밀성이 높은 구조로 되어 있기 때문에, 공기중에 부유하는 담배 연기, 토너, 용접 가스 기타 유해한 미립자가 옥내에 있는 사람의 건강을 해치거나, 설비나 기기를 더럽히는 확률을 높아지고 있다. 그래서, 오피스나 주택 등에 설치하여, 실내에 부유하는 담배 연기 등의 미립자를 포집함과 함께 악취도 제거하는 전기 집진식의 공기 청정기가 보급되고 있다.

그런데, 이러한 종류의 공기 청정기의 하나로서, 예를 들면, 일본 특허공개공보 평9-285739호 공보(특허 제2,733,908호)나 특허공개공보 평11-125451호 등에기재된 니들 방전 방식의 공기 청정기가 공지되어 있다. 이러한 공기 청정기는, 도 8에 도시한, 공기 흡입구(1)와 공기 흡출구(2)를 갖는 장치 상자 본체(3)와, 이 장치 상자 본체(3)내에, 풍상측으로부터 풍하측을 향해 순차적으로 장착된 패널형의 예비 필터(4)와, 상자형의 전기 집진 유니트(5)와, 활성 탄소 섬유로 이루어진 패널형의 탈취 필터(6)와 송풍팬(7)으로 개략 구성되어 있다.

상기 구성에 있어서, 송풍팬(7)을 운전 상태로 하면, 실내 공기가 공기 흡입구(1)로부터 빨아 들여진다. 이 때, 실내 공기가 담배 연기 등의 부유 미립자로 더러워지면, 우선, 예비 필터(4)에 의해 비교적 큰 입자의 미립자가 포착되어, 예비 필터(4)에 의해서 포착될 수 없던 작은 입자의 미립자는, 전기 집진 유니트(5)에 의해 포착 제거된다. 최후로 남은 담배 냄새는 탈취 필터(6)에 의해 흡착 제거된다. 이렇게 하여, 청정화된 공기는 송풍팬(7)의 배출력에 의해 다시, 공기 흡출구(2)로부터 실내로 되돌려 진다. 집진 유니트 등이 미립자 등의 부착에 의해서 더러워지면, 장치 상자 본체(3)속에서 전기 집진 유니트(5) 등을 꺼내어 세정하고, 재생 후, 다시 장치 상자 본체(3)에 장착하여 사용한다.

여기서, 전기 집진 유니트(5)는 도 9 및 도 10에 도시한 상자형 프레임(5a) 속에, 레코드 바늘형의 니들 전극(5b, 5b, …)과, 이 니들 전극(5b, 5b, …)을 선단면에서 돌출 상태로 지지 고정하는 각주형의 편향 전극(5c, 5c, …)과, 이들의 니들 전극(5b, 5b, …) 및 편향 전극(5c, 5c, …)을 비접촉으로 둘러싸는 양단 개구 각통형의 컬렉터 셀(포집 전극)(5d, 5d, …)이 조를 이루어 격자형으로 다수 설치되어 이루어져 있고, 각 편향 전극(5c)과 해당하는 컬렉터 셀(5d)과의 사이에는공기를 통과시키는 빈틈이 형성되어 있다.

이러한 구성에 있어서, 플러스 전극측의 니들 전극(5b) 및 편향 전극(5c)과, 마이너스 전극측의 컬렉터 셀(5d)과의 사이에, 예를 들면, 5 내지 6kV의 직류전압을 가설하면, 도 11에 도시한 니들 전극(5b)의 바늘 끝의 주변에서 똑 같은 코로나 방전이 지속적이고 안정적으로 일어나 이온화 공간영역(5e)이 형성된다. 이 때, 송풍팬(7)의 작동에 의해, 공기 흡입구(1)로부터 빨아 들여진 실내의 더러워진 공기가, 전기 집진 유니트(5)의 이온화 공간영역(5e)에 도달하면, 우선, 산소가 전리하여 플러스 이온으로 되고, 이것이, 담배 연기 등의 미립자(p)에 부착되어 미립자를 대전시킨다. 대전된 미립자(p)는 다음 편향 전극(5c)과 컬렉터 셀(5d)과의 사이를 통과할 때, 컬렉터 셀(5d)에 가까운 것은 마이너스(저) 전위의 컬렉터 셀(5d)에 흡착된다. 한편, 컬렉터 셀(5d)의 극판으로부터 떨어져 있는 미립자(p)는 편향 전극(5c)의 플러스(고) 전위의 극판에 가깝기 때문에, 쿨롬 반발력을 받아, 컬렉터 셀(5d)의 극판 방향으로 이동하여, 결국, 컬렉터 셀(5d)에 흡착 포집된다.

그러나, 상기 종래의 전기 집진 유니트(5)에 있어서는, 도 9 및 도 10에 도시된 니들 전극(5b)의 뾰족한 바늘 끝이 상자형 프레임(5a)의 개구하고 있는 전면을 향하고 있기 때문에, 전기 집진 유니트(5) 교환시, 세정시 또는 보수 점검시에, 작업자의 손가락 등이 바늘에 찔릴 염려가 있고, 가정용 공기 청정기의 보급이 기대되는 현재, 또한 안전성을 추구하는 책임이 메이커측에 있다.

본 발명은 상술한 사정을 감안하여 이루어진 것으로서, 집진 유니트의 교환작업, 세정 작업, 보수 점검 작업을 안전하게 할 수 있는 전기 집진 유니트를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위하여, 제 1항에 기재된 발명에 관한 전기 집진 유니트는 코로나 방전을 일으켜 기류중의 부유 미립자를 대전시키는 코로나 방전부와, 당해 코로나 방전부의 풍하측에 설치되고, 당해 코로나 방전부에서 대전된 부유 미립자를 전기적으로 포집하는 전기적 포집부를 구비하고, 상기 코로나 방전부는 뾰족한 바늘 끝을 갖는 동시에, 당해 바늘 끝을 풍하측을 향해 각각 배치된 복수의 니들 전극을 구비한 것을 특징으로 한다.

또한, 제 2항에 기재된 발명은, 제 1항에 기재된 전기 집진 유니트에 관한 것이며, 상기 코로나 방전부와 상기 전기적 포집부가, 절연물을 통해서, 또는, 통하지 않고, 서로 공간적으로 격리되어 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 제 3항에 기재된 발명은, 제 1항 또는 제 2항에 기재된 전기 집진 유니트에 관한 것이며, 상기 코로나 방전부가, 뾰족한 바늘 끝을 갖는 동시에, 당해 바늘 끝을 풍하측을 향해 각각 배치된 복수의 니들 전극과, 상기 니들 전극과 n(n은 니들 전극의 개수로 2이상의 자연수) 대 1의 대극을 이루는 양태로 설치되고, 또한, 기류의 통로를 구성하기 위해 양단의 개방된 복수의 대향 전극을 가지고 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 제 4항에 기재된 발명은, 제 1항 또는 제 2항에 기재된 전기 집진 유니트에 관한 것이며, 상기 코로나 방전부가, 뾰족한 바늘 끝을 갖는 동시에, 당해 바늘 끝을 풍하측을 향해 각각 배치된 복수의 니들 전극과, 상기 각 니들 전극과 1대 1의 대극을 이루는 양태로 설치되고, 또한，기류의 통로를 구성하기 위해 양단 개방된 복수의 셀형 대향 전극을 가지고 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 제 5항에 기재된 발명은, 제 1, 2항 또는 제 4항에 기재된 전기 집진 유니트에 관한 것이며, 상기 코로나 방전부는, 뾰족한 바늘 끝을 갖는 동시에, 당해 바늘 끝을 풍하측을 향해 각각 배치된 복수의 니들 전극과, 상기 복수의 니들 전극을 지지 고정하는 단수 또는 복수의 지지 전극과, 상기 지지 전극의 풍하측에, 상기 각 니들 전극과 1 대 1의 대극을 이루는 양태로 설치되고, 또한, 기류의 통로를 구성하기 위해 양단 개방된 복수의 셀형 대향 전극을 가지고 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 제 6항에 기재된 발명은, 제 5항에 기재된 전기 집진 유니트에 관한 것이며, 상기 각 니들 전극은, 적어도 그 뾰족한 바늘 끝을, 해당하는 상기 셀형 대향 전극의 내부 공동으로 돌입시킨 양태로, 상기 지지 전극에 지지 고정되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 제 7항에 기재된 발명은, 제 5항 또는 제 6항에 기재된 전기 집진 유니트에 관한 것이며, 상기 지지 전극은, 봉형부재 또는 긴부재로 이루어지는 동시에, 봉형 또는 긴형상의 당해 지지 전극에는, 상기 복수의 니들 전극이, 서로 소정의 간격을 두고, 또한, 일렬로 선 상태로, 지지 고정되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 제 8항에 기재된 발명은, 제 7항에 기재된 전기 집진 유니트에 관한 것이며, 봉형 또는 긴형상의 상기 지지 전극에는 복수의 부착 구멍이, 서로 소정의간격을 두고, 일렬로 천공되어 있고, 각 부착 구멍에는 상기 니들 전극의 대응하는 1개가 끼워진 상태로 지지 고정되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 제 9항에 기재된 발명은, 제 1항 또는 제 2항에 기재된 전기 집진 유니트에 관한 것이며, 상기 전기적 포집부는, 상기 니들 전극에 의해 대전시켜진 부유 미립자를 정전기력으로 흡입 포집하기 위한 포집 전극과, 당해 포집 전극에 대응하여 마련되고, 상기 대전한 부유 미립자에 상기 포집 전극으로 향하는 편향력을 부여하기 위한 편향 전극을 가지고 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 제 10항에 기재된 발명은, 제 9항에 기재된 전기 집진 유니트에 관한 것이며, 상기 전기적 포집부에서는 플레이트형의 상기 포집 전극과, 플레이트형의 상기 편향 전극이, 교대로, 소정의 설치 간격으로, 서로 평행하게 설치되어 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 제 11항에 기재된 발명은, 제 3항에 기재된 전기 집진 유니트에 관한 것이며, 상기 대향 전극이, 종이 또는 합성 수지의 표면에 금속 코팅한 것을 특징으로 한다.

또한, 제 12항에 기재된 발명은, 제 3항에 기재된 전기 집진 유니트에 관한 것이며, 상기 대향 전극이, 종이 또는 합성 수지와 금속박과의 적층체로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 제 13항에 기재된 발명은, 제 4항에 기재된 전기 집진 유니트에 관한 것이며, 상기 셀형 대향 전극이, 종이 또는 합성 수지의 표면에 금속 코팅한 것을 특징으로 한다.

또한, 제 14항에 기재된 발명은, 제 4항에 기재된 전기 집진 유니트에 관한 것이며, 상기 셀형 대향 전극이, 종이 또는 합성 수지와 금속박과의 적층체로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 제 15항에 기재된 발명은, 제 9항에 기재된 전기 집진 유니트에 관한 것이며, 상기 포집 전극 및 편향 전극중, 적어도 한쪽의 전극이, 종이 또는 합성 수지의 표면에 금속 코팅한 것을 특징으로 한다.

또한, 제 16항에 기재된 발명은, 제 9항에 기재된 전기 집진 유니트에 관한 것이며, 상기 포집 전극 및 편향 전극중, 적어도 한쪽의 전극이, 종이 또는 합성 수지와 금속박과의 적층체로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 제 17항에 기재된 발명에 관한 전기 집진 유니트는, 코로나 방전을 일으켜 기류중의 부유 미립자를 대전시키는 코로나 방전부와, 당해 코로나 방전부의 풍하측에 설치되어, 당해 코로나 방전부에서 대전한 부유 미립자를 전기적으로 포집하는 전기적 포집부를 구비하고, 상기 코로나 방전부는, 뾰족한 바늘 끝을 가지며, 당해 바늘 끝을 풍하측을 향해서 각각 배치된 복수의 니들 전극과, 서로 소정의 간격으로 설치되어, 상기 복수의 니들 전극을 지지 고정하는 복수의 봉형 또는 긴형상의 지지 전극과, 상기 지지 전극의 풍하측에, 상기 각 니들 전극과 1대 1의 대극을 이루는 양태로 설치되고, 또한, 기류의 통로를 구성하기 위해 양단 개방된 복수의 셀형 대향 전극을 가지고 이루어지고, 상기 전기적 포집부는, 상기 니들 전극에 의해서 대전시켜진 부유 미립자를 정전기력으로 흡입 포집하기 위한 플레이트형의 포집 전극과, 당해 포집 전극에 대응하여 마련되고, 상기 대전한 부유 미립자에 상기 포집 전극으로 향하는 편향력을 부여하기 위한 플레이트형의 편향 전극을 갖는 동시에, 상기 포집 전극과 상기 편향 전극이, 교대로, 또한, 소정의 간격으로, 서로 평행하게 설치되어 되고, 또한, 상기 포집 전극과 상기 편향 전극과의 설치 간격이, 상기 지지 전극끼리의 설치 간격보다도 짧게 설정되어 있는 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명의 1실시예인 전기 집진 유니트의 개략적인 구성을 도시한 종단면도.

도 2는 동 전기 집진 유니트의 개략적인 구성을 도시한 횡단면도.

도 3은 동 전기 집진 유니트의 개략적인 구성을 도시한 정면도.

도 4는 동 전기 집진 유니트의 개략적인 구성을 도시한 배면도.

도 5는 동 전기 집진 유니트를 구성하는 니들 전극의 장착 방법을 공정 순차적으로 설명하기 위한 공정 설명도.

도 6은 동 전기 집진 유니트가 공기 청정기에 탑재된 경우의 동작을 설명하기 위한 설명도.

도 7은 동 실시예의 변형예인 전기 집진 유니트의 구성을 도시한 종단면도.

도 8은 종래부터 공지된 공기 청정기의 개략적인 구성을 도시한 모식적 단면도.

도 9는 종래의 니들 방전식 전기 집진 유니트의 구성을 도시한 단면도.

도 10은 동 니들 방전식 전기 집진 유니트의 요부 구성 일부를 확대하여 도시한 사시도.

도 11은 동 니들 방전식 전기 집진 유니트의 동작을 설명하기 위한 설명도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

8 : 코로나 방전부 8 a : 니들 전극

81 : 바늘 끝 8 b : 지지 전극

h : 부착 구멍 8c, 8f : 셀 전극(대향 전극, 셀형 대향 전극)

9 : 전기적 포집부 9a : 포집 전극

9b : 편향 전극

이하, 도면을 참조하여, 본 발명의 실시의 형태에 관하여 설명한다. 설명은, 실시예를 이용하여 구체적으로 한다.

도 1은 본 발명의 1실시예인 전기 집진 유니트의 개략적인 구성을 도시한 종단면도, 도 2는 동 횡단면도, 도 3은 동 정면도, 도 4는 동 배면도, 도 5는 동 전기 집진 유니트를 구성하는 니들 전극의 부착 방법을 공정순으로 설명하기 위한 공정 설명도, 또한, 도 6은 동 전기 집진 유니트가 공기 청정기에 탑재된 경우의 동작을 설명하기 위한 설명도이다.

우선, 전기 집진 유니트의 전체 구성을 설명한다.

본 예의 전기 집진 유니트는, 도 1 및 도 2에 도시한, 코로나 방전을 일으켜 담배 연기 입자나 토너 등, 공기 중의 부유 미립자를 대전시키는 코로나 방전부(8)와, 이 코로나 방전부(8)의 풍하측에 설치되어, 코로나 방전부(8)에 의해 대전된 부유 미립자를 전기적으로 포집하는 전기적 포집부(9)와, 전후면 개구의 상자형 프레임(10)으로 개략 구성되어 있고, 코로나 방전부(8)와, 전기적 포집부(9)와, 상자형 프레임(10) 속에, 절연물을 개입시키지 않고, 서로 공간적으로 2 내지 8mm 정도격리하는 양태로 수납 배치되어 있다.

다음에, 코로나 방전부(8)에 관해서 상술한다.

상기 코로나 방전부(8)는, 도 1 및 도 2에 도시한 뾰족한 바늘 끝을 풍하측을 향해 종횡으로 배치된 복수(본 예에서는, 12 ×12개)의 니들 전극(8a, 8a, …)과, 이들 복수(본 예에서는, 세로방향 12개분)의 니들 전극(8 a, 8a, …)을 서로 소정의 간격을 두고 일렬로 지지 고정하는 복수(본 예에서는, 12개)의 봉형의 지지 전극(8b, 8b, …)과, 이들 지지 전극(8b, 8b, …)의 풍하측에, 각 니들 전극(8a)과 1 대 1의 대극을 이루는 양태로 설치되고, 또한, 공기의 통로를 구성하기 위해 양단 개방된 복수(본 예에서는, 12 ×12개)의 셀형의 대향 전극(이하, 셀 전극이라 한다)(8c, 8c, …)을 가지고 구성되어 있다.

여기서, 각 니들 전극(8a)은, 도 5에 도시한 표면이, 니켈 도금(산화방지처리)된 스테인레스 강철제가 뾰족한 바늘 끝(81)과, 이 바늘 끝(81)을 지탱할 수 있는 굵은 직경 원주형의 동체부(82)와 가는 직경 원주형의 근원부(후단 단부)(83)로 이루어져 있고, 그 뾰족한 바늘 끝(81)을, 대응하는 셀 전극(8c) 내에, 필요에 따라서 2 내지 12mm 정도 돌입시킨 상태로, 그 근원부(83)가, 지지 전극(8b)에 고정되어 있다. 또, 본 예의 니들 전극(8a)의 모든 길이는 필요에 따라서 5 내지 20mm로 설정되어 있다.

또한, 상기 지지 전극(8b, 8 b, …)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 긴 금속평판을 단면이 ㄷ자형으로 절곡 하여 형성된 ㄷ자형부를 가지며, 이 ㄷ자형부의 양측이, 더욱 굴곡되고 플랜지부가 형성되어 있다. 지지 전극(8b, 8 b,…)에는, 미리,니들 전극(8a)의 근원부(83)의 지름보다도 약간 큰 부착 구멍(h)이, 복수개(본 예에서는, 12개)가, 서로 소정의 간격을 두고, 일렬로 천공되어 있고, 각 부착 구멍 (h)에는, 니들 전극(8a)이 삽입되어, 고정 기술로 지지 고정되어 있다. 또, 설치하는 구멍(h, h, …)의 천공간격은, 집진 효율상, 10 내지 30mm의 범위가 적당하고, 15 내지 25mm의 범위가 더욱 더 바람직하다.

본 예에 있어서, 니들 전극(8a)을 지지 전극(8b)에 고정하기 위해서는, 우선, 도 5(a)에 도시된 바와 같이, 니들 전극(8a)의 근원부(83)를, 지지 전극(8b)의 설치구멍(h)에 삽입하고, 도시하지 않는 치구에 의해 지지한다. 다음에, 동도(b)에 도시된 바와 같이, 고속 편심 회전식 쐐기(M)의 회전축 선단에 마련된 편심력 쐐기 구(Ma)를, 설치구멍(h)으로부터 상방에는 니들 전극(8a)의 근원부(83)를 가압한 상태로, 고속 편심 회전시킨다. 이러한 회전시에, 니들 전극(8a)의 근원부(83)에 큰 편심력이 작용하고, 근원부(83)를 접합한다. 접합 후에는, 동도(b)중 좌측에 도시된 바와 같이, 근원부(83)가 반경방향으로 소성변형(83")하여, 지지 전극(8b)과 견고히 일체화된다.

지지 전극(8b, 8 b, …)의 양단측의 측부에는, 다음 설명하는 연결용 금속막대를 통과시키는 관통구멍이 구비되어 있다. 이 예로서는, 도 3에 도시된 바와 같이, 니들 전극(8a, 8 a, …)을 지지한다, 12개의 지지 전극(8b, 8b,…)이, 서로 소정의 간격을 두고 평행히 배열된 상태로, 2개의 연결용 금속막대(8d, 8d)에 각각의 양단부를 삽입하고, 기계적 전기적으로 연결되어 있다.

또한, 셀 전극(8c, 8c,…)은 폭이 약 10 내지 20mm의 다수의 전극평판을 종횡으로 조합하여, 양단 구멍에서 정방형의 셀(니들 전극(8a)의 바늘 끝(81)를 수납하는 깊이 약 10 내지 20mm의 소실)로서 형성되고, 니들 전극(8a, 8a, …)과 1 대 1의 대극을 이루는 양태로, 전체로서, 격자형으로 배열되어 있다. 또, 셀 전극(8c)의 1변의 길이는, 집진 효율상, 10 내지 30mm의 범위가 적당하고, 15 내지 25mm의 범위가 더욱 양호하다.

다음으로, 전기적 포집부(9)에 관해서 상술한다.

전기적 포집부(9)는, 도 1 및 도 4에 도시된 바와 같이, 폭 30 내지 60mm의 금속 평판으로부터 포집 전극(9 a, 9a, …)과 같이 금속평판으로 이루어지는 편향 전극(9b, 9b.…)이, 교대로, 이 예로서는 3 내지 8mm의 설치 간격으로, 서로 평행하게 설치되어 되어 있다. 포집 전극(9a, 9a, …)은, 니들 전극(8a, 8a, …)에 의해 대전시켜진 부유 미립자를 정전기력으로 흡입 포집하는 기능을 갖고 있다. 또한, 편향 전극(9b, 9b, …)은, 곁을 통과하는 대전된 부유 미립자에 포집 전극(9 a, 9a,…)으로 향하는 편향력을 부여하는 역할을 맡고 있다.

또한, 상기한 각 치수 범위로부터 알수 있는 바와 같이, 본 실시예에 있어서는, 포집 전극(9a)와 편향 전극(9b)과의 설치 간격이, 지지 전극(8b, 8b) 끼리의 설치 간격보다도 짧게 설정되어 있다.

다음에, 도 6을 참조하여, 상기 구성의 전기 집진 유니트가 공기 청정기에 탑재된 경우의 동작에 관해서 설명한다.

장치 운전시, 코로나 방전부(8)에서는 니들 전극(8a, 8a, …)과의 사이에 니들 전극(8a, 8a, …)측이 플러스 전위에, 셀 전극(8c, 8c, …)측이 마이너스 전위또는 접지전위가 되는 결선상태에서, 도시하지 않은 고압 직류전원으로부터, 예를 들면 5kV 정도의 직류전압이 인가된다. 이와 같이, 전기적 포집부(9)에서는 포집 전극(9a, 9a, …)과, 편향 전극(9b, 9b, …)과의 사이에, 편향 전극(9b, 9b, …)측이 플러스 전위에, 포집 전극(9a, 9a, …)측이 마이너스 전위 또는 접지전위가 되는 결선상태에서, 도시하지 않은 고압 직류전원으로부터, 예를 들면 5kV 정도의 직류전압이 인가된다. 또한, 니들 전극(8a, 8a, …)에의 전압인가는, 지지 전극(8b, 8b, …)을 경유하여 행하여진다.

이 상태에 있어서, 코로나 방전부(8)에서는, 도 6에 도시된 바와 같이, 니들 전극(8a, 8a, …)의 바늘 끝(81)의 회전으로 똑같은 코로나 방전이 지속적 안정적으로 일어나 이온화 공간영역(8e)이 형성된다. 이 때, 도시하지 않은 송풍팬의 흡인력에 의해, 전기 집진 유니트에 빨아 들여진 더러워진 공기가, 코로나 방전부(8)(이온화 공간영역(8e))을 통과하면, 우선, 이온화 에너지가 낮은 산소가 전리하여 플러스 이온으로 되고, 이것이 담배 연기 등의 미립자(p, p, …)에 부착되어 미립자(p, p, …) 자신에게 플러스 이온의 전하를 갖게 한다. 전하를 가진 미립자(p, p, …)는, 다음 전기적 포집부(9)(포집 전극(9a, 9a, …)과, 편향 전극(9b, 9b, …)과의 사이)를 통과할 때, 포집 전극(9a, 9a, …)에 가까운 것은 마이너스 전위 또는 접지전위의 포집 전극(9a, 9a, …)에 흡착되어, 포집 전극(9a, 9a, …)의 극판으로부터 떨어져 있는 미립자(p, p, …)는, 편향 전극(9b, 9b, …)의 극판의 플러스 전위에 의해, 반발력을 받아, 포집 전극(9a, 9a, …)의 극판의 방향으로 밀어 붙여, 포집 전극(9a, 9a, …)에 흡착된다.

이렇게 하여, 청정화된 공기는, 송풍팬의 배출력에 의해, 다시, 실내로 되돌려진다. 집진 유니트가 미립자 등의 부착에 의해서 더러워지면, 장치 상자체의 속에서 전기 집진 유니트를 꺼내어 세정하고, 재생후, 장치 상자체에 다시 장착하여 사용한다.

이와 같이, 이 예의 구성에 의하면, 니들 전극(8a, 8a, …)의 바늘 칩(81)이 풍하측을 향한 상태, 다시 말하면, 전기 집진 유니트의 전면 구멍을 향한 상태로 설치되어 있기 때문에, 작업자·취급자의 손가락 등이 바늘에 찔릴 위험을 방지할 수 있고, 그 결과, 집진 유니트의 교환 작업, 세정 작업, 보수 점검 작업을 안전하게 할 수 있다. 그러므로, 이 예의 전기 집진 유니트는, 업무용에 한하지 않고, 널리 가정용의 공기 청정기에도 적용할 수 있다.

이에 더하여, 종래의 각주형의 편향 전극(5c)(도 9 및 도 10참조)을 이용하지 않기 때문에 기체 유로가 압박되지 않고, 이 때문에, 압력 손실을 현저하게 경감할 수 있고, 그러므로 전기 집진 유니트, 나아가서는, 공기 청정기의 소형화에 기여할 수 있다.

이상으로, 본 발명의 실시예를 도면에 의해 상술하였지만, 구체적인 구성은 이 실시예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위의 설계의 변경 등이 있더라도 본 발명에 포함된다. 예를 들면, 니들 전극(8a), 지지 전극(8b), 셀 전극(8c), 포집 전극(9a), 편향 전극(9b)의 치수나 형상이나 개수나 배열은, 상술한 실시예의 것에 한정되지 않고, 필요에 따라 변경할 수 있다.

예를 들면, 상술한 실시예에서는, 코로나 방전부(8)와 전기적 포집부(9)를서로 공간적으로 2 내지 8mm 정도 격리하여 배치하는 구성으로 하였지만, 기술문헌으로서의 편의를 고려하여 되도록이면 구체적으로 개시한 것으로, 본 발명을 상술한 범위로 한정하기 위해 기재한 것이 아니다. 이와 같이, 셀 전극(8c)의 한변의 길이는, 집진 효율상, 10 내지 30mm의 범위가 적당하고, 15 내지 25mm의 범위가 더욱 더 적당하다고 설명하였지만, 본 발명을 이 범위에 한정하는 것은 아니다. 더욱이 상술한 실시예에서는, 포집 전극(9a, 9a, …)과, 편향 전극(9b, 9b, …)과의 설치 간격을 3 내지 8mm로 설정하였지만, 본 발명은 이 범위에 한하지 않는다. 이 이외에 관해서도 마찬가지이다.

또한, 상술한 실시예에서는, 복수의 니들 전극(8a, 8a, …)과, 복수의 셀 전극(8c, 8c, …)이 1 대 1의 대응관계로 설치되는 경우에 관해서 기술하였지만, 이것에 한하지 않고, 예를 들면, 도 7에 도시된 바와 같이, 2개의 니들 전극(8a, 8a)에 하나의 전극(8f)을 대응시키도록 하여도 좋다. 더욱이, 하나의 대향 전극에 대하여, n(n은 니들 전극의 개수로 2 이상의 자연수)개의 니들 전극(8a, 8a, …)을 대응시켜도 된다. 여기서, 대향 전극이라 칭한 것은, 셀 전극과 니들 전극과의 대응관계가, 1 대 n이고, n이 3 이상의 경우, 이미, 셀 전극이라기 보다도 대향 전극이라는 쪽이 적당하기 때문이다. 대향 전극은, 홈형 또는 슬릿형이라도 좋다.

또한, 상술한 실시예로서는, 니들 전극(8a)을 지지 전극(8b)에 고정하는 수단으로서, 접합기술을 이용하였지만, 이것에 한하지 않고, 은납땜 등의 접착제의 도움을 빌려도 되고, 지지 전극(8b)에 미리 천공된 설치구멍에 니들 전극(8a)을 뚫어 끼워 부착하도록 하여도 된다.

또한, 상술한 실시예에서는, 본 발명의 전기 집진 유니트를 공기 청정기에 적용한 경우에 관해서 기술하였지만, 이것에 한정하는 것이 아니라, 예를 들면, 디젤 엔진의 배기 흑연 제거 장치나 공장용의 오일 미스트 제거 장치 등에도 적용할 수 있다.

또한, 셀 전극(대향 전극), 포집 전극 또는 편향 전극의 소재로서는, 금속판체에 한하지 않고, 종이 또는 합성 수지의 표면에 금속 코팅한 것, 또는, 종이 또는 합성 수지와 금속박과의 적층체로 이루어지는 것이라도 좋다. 이렇게 하면, 경량화·저비용화를 꾀할 수 있고, 한번 쓰고 버리기(폐기처리)가 용이하게 된다.

또한, 상술한 실시예에서는, 지지 전극을 긴 금속평판을 단면 ㄷ자형으로 절곡하는 것으로 형성하였지만, 이것을 대신하여, 버클형의 부재를 이용하여도 된다.

또한, 상술한 실시예에서는, 코로나 방전부와, 전기적 포집부가, 절연물을 통하지 않고, 서로 공간적으로 격리되어 설치된 경우에 관하여 기술하였지만, 이것을 대신하여 절연물을 통해 서로 공간적으로 격리 배치하도록 하여도 된다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 구성에 의하면, 니들 전극의 바늘 끝이, 풍하측을 향한 상태, 다시 말하면, 전기 집진 유니트의 전면 구멍을 향한 상태로 설치되어 있기 때문에, 작업자·취급자의 손가락 등이 바늘로 찔릴 위험을 방지할 수 있고, 이 결과, 집진 유니트의 교환 작업, 세정 작업, 보수 점검 작업을 안전하게 할 수 있다. 그러므로, 이 예의 전기 집진 유니트는, 업무용에 한하지 않고, 널리 가정용의 공기 청정기에도 적용할 수 있다.

이에 더하여, 종래의 각주형의 편향 전극을 이용하지 않기 때문에, 기류의 통로가 압박되지 않고, 이 때문에, 압력 손실을 현저히 경감할 수 있고, 그러므로, 전기 집진 유니트, 나아가서는, 공기 청정기의 소형화에 기여할 수 있다.

Claims

코로나 방전을 일으켜서 기류중의 부유 미립자를 대전시키는 코로나 방전부와, 해당 코로나 방전부의 풍하측에 배설되고, 해당 코로나 방전부에 대전된 부유 미립자를 전기적으로 포집하는 전기적 포집부를 구비하고,

상기 코로나 방전부는, 뾰족한 바늘끝(針先)을 구비하며, 해당 바늘끝을 풍하측을 향하여 각각 배치한 복수의 니들 전극과, 서로 이격되어 배설되고, 상기 복수의 니들 전극을 지지 고정하는 복수의 봉(棒) 형상 또는 장척 형상의 지지 전극과, 상기 지지 전극의 풍하측에, 상기 복수의 니들 전극과 1대1의 대극을 이루는 상태로 배설되고, 또한, 기류의 통로를 구성하기 위해 양 단이 개방된 복수의 셀 형상 대향 전극을 갖고 이루어지고,

상기 셀 형상 대향 전극은, 다수의 전극 평판을 종횡으로 격자 형상으로 조립하여, 깊이가 있는 사각형의 작은방(小室)으로 형성되어 있고, 이들 작은방에는, 상기 니들 전극의 바늘끝이 1대1로 수용되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 집진 유닛.
제 1항에 있어서,

상기 셀 형상 대향 전극의 상기 작은방의 깊이가, 10 내지 20mm로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 집진 유닛.
제 1항에 있어서,

상기 셀 형상 대향 전극의 상기 작은방의 한 변의 길이가 10 내지 30mm로 설정되어 있는 것를 특징으로 하는 전기 집진 유닛.
제 1항에 있어서,

상기 각 니들 전극은, 뾰족한 바늘끝부와, 지름이 굵은 원주 형상의 동체부를 가지며, 상기 바늘끝부는 상기 셀 형상 대향 전극의 작은방 내로 돌입(突入) 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 집진 유닛.
제 1항에 있어서,

상기 각 니들 전극은, 뾰족한 바늘끝부와, 지름이 굵은 원주 형상의 동체부와, 상기 지지 전극에 부착 고정되는 지름이 가는 원주 형상의 근원부를 가지며, 상기 바늘끝부는 상기 셀 형상 대향 전극의 작은방 내로 돌입 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 집진 유닛.
제 4항 또는 제 5항에 있어서,

상기 각 니들 전극은, 그 선단부로부터 2 내지 12mm의 길이 부분이, 상기 셀 형상 대향 전극의 작은방 내로 돌입 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 집진 유닛.
제 1항에 있어서,

상기 전기적 포집부는, 상기 니들 전극에 의해 대전된 부유 미립자를 정전기력으로 흡인 포집하기 위한 플레이트 형상의 포집 전극과, 해당 포집 전극에 대응하여 마련되고, 상기 대전된 부유 미립자에 상기 포집 전극을 향하는 편향력을 부여하기 위한 플레이트 형상의 편향 전극을 갖는 동시에, 상기 포집 전극과 상기 편향 전극이, 교대로, 또한, 서로 평행하게, 이격되어 배설되고,

또한, 이들 포집 전극과 편향 전극은, 상기 셀 형상 대향 전극을 구성하는 종횡의 상기 전극 평판중, 한쪽의 전극 평판과, 서로 평행하게 배설되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 집진 유닛.
제 7항에 있어서,

상기 포집 전극과 상기 편향 전극과의 부착 간격이, 상기 지지 전극 끼리의 설치 간격보다도 짧게 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 집진 유닛.
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코로나 방전을 일으켜서 기류중의 부유 미립자를 대전시키는 코로나 방전부와, 해당 코로나 방전부의 바람이 불어가는측에 배설되고, 해당 코로나 방전부로 대전된 부유 미립자를 전기적으로 포집하는 전기적 포집부를 구비하고,

상기 코로나 방전부는, 뾰족한 바늘끝을 가지며, 해당 바늘끝을 풍하측을 향하여 각각 배치된 복수의 니들 전극과, 서로 이격되어 배설되고, 상기 복수의 니들 전극을 지지 고정하는 복수의 봉 형상 또는 장척 형상의 지지 전극과, 상기 지지 전극의 풍하측에, 상기 복수의 니들 전극과 n대1(n은 니들 전극의 개수로 2 이상의 자연수)의 대극을 이루는 양태로 배설되고, 또한, 기류의 통로를 구성하기 위해 양 단이 개방된 복수의 셀 형상 대향 전극을 갖고 이루어지고,

상기 셀 형상 대향 전극은, 다수의 전극 평판을 종횡으로 격자 형상으로 조립하여, 깊이가 있는 사각형의 작은방으로 형성되어 있고, 이들 작은방에는, 상기 니들 전극의 바늘끝이 n대1로 수용되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 집진 유닛.
제 17항에 있어서,

상기 셀 형상 대향 전극의 상기 작은방의 깊이가, 10 내지 20mm로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 집진 유닛.