KR100773757B1

KR100773757B1 - 자동세정형 여과장치

Info

Publication number: KR100773757B1
Application number: KR1020060128416A
Authority: KR
Inventors: 김용진; 한방우; 김학준
Original assignee: 한국기계연구원
Priority date: 2006-12-15
Filing date: 2006-12-15
Publication date: 2007-11-09

Abstract

본 발명은 자동세정이 가능한 자동세정형 여과장치에 관한 것이다. 이를 위해 본 발명은 구동롤러와 피동롤러에 접지부가 구비된 금속필터를 밸트식으로 장착하여 이루어진 여과부;와 상기 여과부의 금속필터와 평행하게 설치되며 유입되는 공기입자를 하전시키는 방전부;와 상기 여과부의 금속필터에 응집된 이물질을 세척하는 물 분사장치;와 상기 세척의 부산물인 이물질 및 물을 배출하기 위한 배수구;와 상기 금속필터와 방전부에 전기적으로 연결되어 고전압을 인가시키는 고전압 인가장치;를 포함하여 구성하되, 상기 방전부와 금속필터에 고전압이 인가되면 상기 방전부는 코로나방전 현상을 발생시키고 상기 방전부와 금속필터 사이에는 전자기장이 발생되도록 구성하는 것을 특징으로 하는 자동세정형 여과장치를 제공한다.

상기와 같은 자동세정형 여과장치는 미세먼지를 하전시키고, 하전 된 미세먼지를 강한 전기장에 의해 금속필터에 포집시킴으로써 금속필터의 포집효율을 향상시키며 금속필터가 순환됨으로 물 분사 세정을 통해 체막힘 현상이 방지되어 필터 성능이 지속적으로 유지할 수 있는 효과가 있다.

금속필터, 전기장, 자동세정, 코로나방전, 여과장치, 공기청정기, 정화장치

Description

자동세정형 여과장치{An air filter of automatic cleaning type}

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 자동세정형 여과장치를 나타낸 정면도,

도 2는 도 1의 좌측면도,

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 자동세정형 여과장치를 나타낸 도면,

도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자동세정형 여과장치를 나타낸 정면도,

도 5는 도 4의 좌측면도,

도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자동세정형 여과장치를 나타낸 도면,

도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자동세정형 여과장치를 나타낸 도면이다.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

10: 구동롤러 11: 피동롤러

20: 금속필터 21: 접지부

30: 물 분사장치 40: 오염공기유입방향

50,50a,50b: 방전부

51,54: 방전극 52,56: 방전핀

60: 배수구 70: 고전압인가장치

본 발명은 자동세정이 가능한 자동세정형 여과장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 코로나방전 현상을 이용하여 미세먼지를 하전시키고, 하전 된 미세먼지를 강한 전기장 현상으로 금속필터에 포집시킴으로써 금속필터의 포집효율을 향상시키며, 금속필터가 순환됨으로 물 분사 세정을 통해 체막힘 현상이 방지되어 필터 성능이 지속적으로 유지할 수 있는 효과가 있는 자동세정형 여과장치에 관한 것이다.

종래의 공기정화장치는 헤파(HEPA; high efficiency particulate air)필터나 전기집진식의 공기정화장치를 사용하는데 상기 헤파필터를 사용할 경우 필터에 의한 압력손실이 크고 이로 인해 전력 소비량이 많으며 필터 효율이 높을수록 필터 가격이 상승의 원인이 될 뿐만 아니라 세정이 불가능하여 정기적으로 필터를 교체해야 하는 단점이 있고, 전기집진식을 적용할 경우 압력손실은 적지만 미세입자를 고효율로 포집하기 어려울 뿐 아니라 집진부가 고정이 되어있고 평판으로 이루어져 있어 세정을 하더라도 부착된 분진 제거가 용이하지 않았다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 코로나방전 및 전기장 현상을 발생시켜 미세먼지를 전기적으로 포집하여 미세먼지를 여과할 수 없는 금속필터로도 여과가능하게 하며, 상기 금속필터를 로테이션으로 세척함으로써 지속적인 여과기능을 사용할 수 있도록 하는 자동세정형 여과장치를 제공하는 데 있다.

상기와 같은 본 발명의 목적은, 구동롤러와 피동롤러에 접지부가 구비된 금속필터를 밸트식으로 장착하여 이루어진 여과부와 상기 여과부의 금속필터와 평행하게 설치되며 유입되는 공기입자를 하전시키는 방전부와 상기 여과부의 금속필터에 응집된 이물질을 세척하는 물 분사장치와 상기 세척의 부산물인 이물질 및 물을 배출하기 위한 배수구 및 상기 금속필터와 방전부에 전기적으로 연결되어 고전압을 인가시키는 고전압 인가장치를 포함하여 구성하되, 상기 방전부와 금속필터에 고전압이 인가되면 상기 방전부는 코로나방전 현상을 발생시키고 상기 방전부와 금속필터 사이에는 전기장이 발생되도록 구성하는 것을 특징으로 하는 자동세정형 여과장치에 의해 달성된다.

여기서, 상기 방전부는 방전극을 수직 등간격으로 다수개 배치하여 구성되는 것이 특징이며, 상기 방전극은 원의 둘레를 연장한 원기둥의 형상에 상기 원의 둘레 중심부를 기준으로 둘레의 상,하 방향 끝점으로부터 각각 수직으로 일정길이 연장한 방전핀을 상기 원기둥의 길이방향 등간격으로 다수개 배치하여 구성하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 방전극은 직사각 플레이트의 폭 방향 양단에 방전핀을 외향되게 연장하고, 상기 외향 연장된 방전핀을 플레이트의 길이방향 등간격으로 다수개 구비하여 구성하는 것일 수 있다.

한편, 본 발명은 구동롤러와 피동롤러에 접지부가 구비된 금속필터를 밸트식으로 장착하여 이루어진 여과부와 상기 여과부의 금속필터와 평행하도록 상기 금속필터의 내측과 외측에 각각 설치되며 유입되는 공기입자를 하전시키는 방전부와 상기 여과부의 금속필터에 응집된 이물질을 세척하는 물 분사장치와 상기 세척의 부산물인 이물질 및 물을 배출하기 위한 배수구 및 상기 금속필터와 방전부에 전기적으로 연결되어 고전압을 인가시키는 고전압 인가장치를 포함하여 구성하되, 상기 방전부와 금속필터에 고전압이 인가되면 상기 방전부는 코로나방전 현상을 발생시키고 상기 방전부와 금속필터 사이에는 전기장이 발생되도록 구성하는 것을 특징으로 하는 자동세정형 여과장치에 의해서도 달성될 수 있다.

이상에서도 상기 방전부는 방전극을 수직 등간격으로 다수개 배치하여 구성되는 것을 특징이며, 상기 방전극은 원의 둘레를 연장한 원기둥의 형상에 상기 원의 둘레 중심부를 기준으로 둘레의 상,하 방향 끝점으로부터 각각 수직으로 일정길이 연장한 방전핀을 상기 원기둥의 길이방향 등간격으로 다수개 배치하여 구성하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 방전극은 직사각 플레이트의 폭 방향 양단에 방전핀을 외향되게 연장하고, 상기 외향 연장된 방전핀을 플레이트의 길이방향 등간격으로 다수개 구 비하여 구성하는 것일 수 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호로 표기되었음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 자동세정형 여과장치를 나타낸 정면도이고, 도 2는 도 1의 좌측면도이며, 도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 자동세정형 여과장치를 나타낸 도면이고, 도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자동세정형 여과장치를 나타낸 정면도이며, 도 5는 도 4의 좌측면도이다.

또한, 도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자동세정형 여과장치를 나타낸 도면으로서, 금속필터의 양측과 내측에 방전부가 구비된 형태이다. 그리고 도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자동세정형 여과장치를 나타낸 도면이다.

금속섬유로 이루어진 접지부(21)를 구비한 금속필터(20)는 구동롤러(10)와 피동롤러(11)에 밸트식으로 장착되어 무한궤도형으로 회전되게 구성하며, 상기 구동롤러(10)는 모터(미도시)에 의해 구동된다. 따라서, 상기 구동롤러(10)의 회전력과 연동되는 피동롤러(11)에 의해 금속필터(20)는 무한궤도형으로 회전될 수 있는 구성이다.

상기 구동롤러(10)는 금속필터(20)의 질량 및 길이에 따라 적어도 하나 이상 이 구비될 수 있으며, 본 발명에서는 하나의 구동롤러(10)를 구비하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 구동롤러(10)와 연동되는 피동롤러(11)는 금속필터(20)의 길이에 따라 적어도 하나 이상이 구비된다.

한편, 접지부(21)가 구비된 금속필터(20)는 상기 구동롤러(10)와 피동롤러(11)에 의해 회전되지만 상기 접지부(21)는 고정된 것으로, 상기 접지부(21)의 일측 및 타측에 전도성 롤러(미도시)를 장착하고, 대응되는 금속필터(20)의 일측 및 타측에는 레일(미도시)을 형성하여 구동하는 금속필터(22)를 접지시킨다.

금속필터(20)와 평행하게 구비되는 방전부(50,50a,50b)는 다수개의 방전극(51,54)을 수직 등간격으로 다수개 구비되어 이루어지며, 상기 방전극(51)은 원의 둘레를 연장한 원기둥(53)의 형상에 상기 원의 둘레 중심부를 기준으로 둘레의 상,하 방향 끝점으로부터 각각 수직으로 일정길이 연장한 방전핀(52)을 상기 원기둥(53)의 길이방향 등간격으로 다수개 배치하여 구성하는 것일 수 있고, 한편으로는 직사각 플레이트(55)의 폭 방향 양단에 방전핀(56)을 외향되게 연장하고, 상기 외향 연장된 방전핀(56)을 플레이트(55)의 길이방향 등간격으로 다수개 구비하여 구성되는 방전극(54)일 수 있다. 이러한 방전부(50,50a,50b)는 도1 내지 도7에 나타낸 바와 같이 금속필터(20)의 외측 및 내측에 상기 금속필터(20)와 평행하게 각각 구비하여 구성할 수 있으며, 금속필터(20)의 양측 및 내측에 상기 금속필터(20)와 평행하게 각각 구비할 수 있다.

상기 방전극(51,54)에는 고전압이 인가되고 방전극(51,54)에 구비된 다수개의 방전핀(52,56)은 상기 고전압으로 인해 코로나방전 현상이 발생한다. 또한, 상 기 다수개의 방전극(51,54)으로 이루어진 방전부(50,50a,50b)와 금속필터(20) 간의 공간에는 상기 고전압에 의해 전기장이 발생한다.

물 분사장치(30)는 물을 분사하기 위해 금속필터(20)의 내측에 구비되는 것으로, 금속필터(20)에 응집된 미세먼지를 제거한다. 상기 물 분사장치(30)의 강력한 수압으로 금속필터(20)에 응집된 먼지는 제거되고, 이에 따른 부산물인 이물질과 오염수는 배수구(60)에 의해 배출된다. 상기 배수구(60)는 물이 분사되는 방향과 대응되는 위치에 구비될 수 있다.

고전압인가장치(70)는 상기 금속필터(20)와 방전부(50,50a,50b)에 고전압을 인가하는 장치로서 각각의 방전극(51,54)과 금속필터(20)의 접지부(21)에 연결된다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 자동세정형 여과장치는 다음과 같이 작동한다.

고전압인가장치(70)로부터 각각의 방전극(51,54) 및 금속필터(20)의 접지부(21)에 고전압을 인가하면 상기 방전극(51,54)의 방전핀(52,56)의 끝단은 코로나 방전현상이 일어나고, 고전압을 인가한 방전극(51,54)과 접지된 금속필터(20) 간에는 전위차에 의한 전기장이 발생하게 된다.

이러한 현상으로 방전극(51,54)으로 유입되는 미세먼지는 상기 방전극(51,54)에 의해 하전되고 전기장에 의해 접지된 금속필터(20)로 이동하여 달라붙게 된다. 또한 달라붙은 미세먼지는 구동롤러(10)에 의한 금속필터(20)의 회전으로 물 분사장치(30)를 경유하게 된다. 그러면 물 분사장치(30)의 세정력으로 상기 미 세먼지는 제거가 되고, 제거된 미세먼지는 물과 함께 배수구(60)를 통해 밖으로 배출되게 된다.

이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

상기 전술한 바와 같이 본 발명에 따른 자동세정형 여과장치에 의하면 방전부와 금속필터에 고전압을 인가하여 유입되는 분진을 하전시키고 하전된 분진을 강한 전기장에 의해 금속필터에 포집시킴으로써 금속필터의 포집효율을 한단계 향상시키는 효과와 함께 금속필터를 순환시키면서 물 분사세정을 지속적으로 해줌으로써 필터의 체 막힘 현상을 방지하고 장기적인 필터 성능 유지를 이루는 효과를 얻을 수 있다.

Claims

구동롤러(10)와 피동롤러(11)에 접지부(21)가 구비된 금속필터(20)를 밸트식으로 장착하여 이루어진 여과부;

상기 여과부의 금속필터(20)와 평행하게 설치되며 유입되는 공기입자를 하전시키는 방전부(50,50a,50b);

상기 여과부의 금속필터(20)에 응집된 이물질을 세척하는 물 분사장치(30);

상기 세척의 부산물인 이물질 및 물을 배출하기 위한 배수구(60);

상기 금속필터(20)와 방전부(50,50a,50b)에 전기적으로 연결되어 고전압을 인가시키는 고전압 인가장치(70);

를 포함하여 구성하되, 상기 방전부(50,50a,50b)와 금속필터(20)에 고전압이 인가되면 상기 방전부(50,50a,50b)는 코로나방전 현상을 발생시키고 상기 방전부(50,50a,50b)와 금속필터(20) 사이에는 전기장이 발생되도록 구성하는 것을 특징으로 하는 자동세정형 여과장치.
제 1항에 있어서,

상기 방전부(50,50a,50b)는 방전극(51,54)을 수직 등간격으로 다수개 배치하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자동세정형 여과장치.
제 2항에 있어서,

상기 방전극(51)은 원의 둘레를 연장한 원기둥(53)의 형상에 상기 원의 둘레 중심부를 기준으로 둘레의 상,하 방향 끝점으로부터 각각 수직으로 일정길이 연장한 방전핀(52)을 상기 원기둥(53)의 길이방향 등간격으로 다수개 배치하여 구성하는 것을 특징으로 하는 자동세정형 여과장치.
제 2항에 있어서,

상기 방전극(54)은 직사각 플레이트(55)의 폭 방향 양단에 방전핀(56)을 외향되게 연장하고, 상기 외향 연장된 방전핀(56)을 플레이트(55)의 길이방향 등간격으로 다수개 구비하여 구성하는 것을 특징으로 하는 자동세정형 여과장치.
구동롤러(10)와 피동롤러(11)에 접지부(21)가 구비된 금속필터(20)를 밸트식으로 장착하여 이루어진 여과부;

상기 여과부의 금속필터(20)와 평행하도록 상기 금속필터(20)의 내측과 외측에 각각 설치되며 유입되는 공기입자를 하전시키는 방전부(50,50a,50b);

상기 여과부의 금속필터(20)에 응집된 이물질을 세척하는 물 분사장치(30);

상기 세척의 부산물인 이물질 및 물을 배출하기 위한 배수구(60);

상기 금속필터(20)와 방전부(50,50a,50b)에 전기적으로 연결되어 고전압을 인가시키는 고전압 인가장치(70);

를 포함하여 구성하되, 상기 방전부(50,50a,50b)와 금속필터(20)에 고전압이 인가되면 상기 방전부(50,50a,50b)는 코로나방전 현상을 발생시키고 상기 방전 부(50,50a,50b)와 금속필터(20) 사이에는 전기장이 발생되도록 구성하는 것을 특징으로 하는 자동세정형 여과장치.
제 5항에 있어서,

상기 방전부(50,50a,50b)는 방전극(51,54)을 수직 등간격으로 다수개 배치하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자동세정형 여과장치.
제 6항에 있어서,

상기 방전극(51)은 원의 둘레를 연장한 원기둥(53)의 형상에 상기 원의 둘레 중심부를 기준으로 둘레의 상,하 방향 끝점으로부터 각각 수직으로 일정길이 연장한 방전핀(52)을 상기 원기둥(53)의 길이방향 등간격으로 다수개 배치하여 구성하는 것을 특징으로 하는 자동세정형 여과장치.
제 6항에 있어서,

상기 방전극(54)은 직사각 플레이트(55)의 폭 방향 양단에 방전핀(56)을 외향되게 연장하고, 상기 외향 연장된 방전핀(56)을 플레이트(55)의 길이방향 등간격으로 다수개 구비하여 구성하는 것을 특징으로 하는 자동세정형 여과장치.