KR101506324B1 - 레인지 후드형 플라즈마 전기 집진 필터 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 레인지 후드형 플라즈마 전기 집진 필터 장치에 관한 것이고, 구체적으로 실린더 형상의 터널 내부에서 방전이 발생되도록 하여 기름 성분 증기, 악취, 연기, 냄새 또는 이물질의 수집이 가능하도록 하는 오일 미스트의 제거를 위한 레인지 후드형 플라즈마 전기 집진 필터 장치에 관한 것이다. 전기 집진 필터 장치는 양끝이 개방된 실린더 형상의 다수 개의 집진 전극(111)이 서로 접하여 형성되는 집진 전극 모듈(11); 각각의 집진 전극(111)의 실린더 형상 내부에 배치되고 방전 프레임(121)에 의하여 서로 연결된 다수 개의 방전 전극(122)으로 형성된 방전 전극 모듈(12); 집진 전극 모듈(11)과 방전 전극 모듈(12)의 상부를 서로 절연시키는 상부 절연체(132a)로 이루어진 제1 절연 모듈(13a); 및 집진 전극 모듈(11)과 방전 전극 모듈(12)의 하부를 서로 전열시키는 하부 절연체(132b)로 이루어진 하부 절연체(132b)로 이루어진 제2 절연 모듈(13b)을 포함한다.

Description

레인지 후드형 플라즈마 전기 집진 필터 장치{Plasma Electric Filter Apparatus for Being Equipped within Range Hood}
본 발명은 레인지 후드형 플라즈마 전기 집진 필터 장치에 관한 것이고, 구체적으로 실린더 형상의 터널 내부에서 방전이 발생되도록 하여 기름 성분 증기, 악취, 연기, 냄새 또는 이물질의 수집이 가능하도록 하는 오일 미스트의 제거를 위한 레인지 후드형 플라즈마 전기 집진 필터 장치에 관한 것이다.
전기 집진 장치는 집진 전극이 양극이 되고 그리고 방전 전극이 음극이 되도록 하여 음전하 또는 양전하로 대전이 된 먼지를 포집하는 장치를 말한다. 먼지의 집진을 위하여 집진 전극과 방전 전극 사이에 높은 전압을 가하여 코로나(corona) 방전에 의하여 불평등 전계를 발생시켜 대전된 먼지 또는 가스가 집진 전극에 정전기력에 의하여 수집이 되도록 한다. 전기 집진 장치는 높은 방전 전극으로 인하여 분진 또는 가스의 발생량이 많은 대형 작업장에 적용될 수 있다. 다른 한편으로 청소기, 에어컨 또는 후드의 같은 장치에서 먼지, 냄새 또는 이물질의 제거하기 위하여 전기 집진 필터가 사용될 수 있다.
전기 집진 필터가 적용된 전기 집진 장치와 관련된 선행기술로 특허공개번호 제2004-0026079호 ‘전기집진장치’가 있다. 상기 선행기술은 별도의 전원 공급이 없이 동작할 수 있는 포집 장치를 가진 전기 집진 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 상기 선행기술은 유입된 공기 중의 오염 물질이 전리되게 하는 전리 장치와, 상기 전리 장치에 의해 전리된 오염 물질을 흡착하여 집진하는 포집 장치를 구비한 전기 집진 장치에 대하여 개시한다. 상기 전기 집진 장치는 공기에 포함되어 있는 냄새 유발 물질을 흡착하는 탈취 필터를 구비하고, 상기 포집 장치는 자체적으로 정전기력을 발생시키는 정전 필터를 구비하되, 상기 탈취 필터는 상기 전리 장치와 상기 정전 필터 사이에 배치되며, 상기 정전 필터는 소수성이 강한 폴리프로필렌을 주성분으로 하여 물로 세척하여 재사용을 할 수 있는 것을 특징으로 한다.
전기 집진 필터가 사용된 전기 집진 장치와 관련된 다른 선행기술로 특허등록번호 제0786710호 ‘전기집진기’가 있다. 상기 선행기술은 미세 분진에 대한 하전 효율을 높이기 위하여 첨탑 형상의 침상 돌기가 형성된 방전 전극을 가지는 전기집진기를 제공하는 것을 목적으로 한다. 이와 같은 목적을 위하여 상기 선행기술은 그물망 구조로 형성되어 외부에서 유입되는 공기 중의 입자들을 일차적으로 여과시키는 프리 필터, 상기 프리 필터를 통과한 공기 중의 미세 분진이 하전이 될 수 있도록 판형의 접지 전극이 길이 방향을 따라 적어도 하나의 이상의 침상 돌기가 양측으로 형성된 방전 전극으로 이루어진 이온화부, 상기 이온화부를 통과하여 하전된 미세 분진이 집진이 되기 위한 복수 개의 집진 셀 플레이트가 교대로 적층되는 집진부; 및 프리 필터, 이온화부 및 집진부를 통과 후 공기 중에 잔류한 입자를 최종적으로 여과시키는 에프터 필터를 포함하되, 상기 방전 전극의 후단 부위에 적어도 하나 이상의 뾰족한 첨탑 형상의 쌍침상 돌기가 형성되는 것을 특징으로 하는 전기 집진기에 대하여 개시하고 있다.
상기 선행기술은 모두 전기집진기에 별도의 필터가 사용되고 방전 효과를 높이기 위하여 침상 돌기와 같은 특별한 기하학적 구조가 적용되는 것을 특징으로 한다. 그러나 필터의 사용은 제조비용을 증가시키고 그리고 침상 돌기와 같은 기하학적 구조는 방전 전극의 손상 또는 이로 인한 전기 집진기의 손상을 발생시킬 수 있다는 문제점을 가진다. 그러므로 높은 방전 효율을 유지할 수 있으면서 구조적으로 안전하고 제조비용이 감소될 수 있도록 하는 전기 집진 장치가 요구된다. 다른 한편으로 가정 또는 음식점과 같은 장소에서 음식의 조리 과정에서 발생되는 기름 성분 증기, 연기 또는 악취냄새가 레인지 후드를 통하여 외부로 배출이 된다. 그러나 배출 과정에서 또는 배출되면서 기름 성분의 증기, 연기 또는 냄새가 실내에 부유될 수 있다. 또한 기름 성분을 포함하는 연기로 인하여 레인지 후드는 기름 또는 이물질로 인하여 청결성이 유지되기 어렵다.
선행기술 또는 공지된 전기 집진 장치는 레인지 후드에 적용되는 또는 이와 유사한 연기 또는 냄새 배출 장치에 설치될 수 있는 형태에 대하여 개시하고 있지 아니하다.
본 발명은 선행기술이 가진 문제점을 해결하기 위한 것으로 아래와 같은 목적을 가진다.
본 발명의 목적은 원통의 실린더 형상의 터널 구조로 인하여 집진 면적이 증가되어 집진 효율이 높고 그리고 집진 전극과 방전 전극이 절연 모듈에 의하여 견고하게 지지되어 전기적 및 구조적으로 안전성이 향상될 수 있도록 하는 레인지 후드형 플라즈마 전기 집진 필터 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 음극 방전 전극이 정중앙에 항상 고정되어 일정한 하전 전압을 유지하여 집진 성능이 변하지 않으면서 소형으로 만들어져 레인지 후드와 같은 연기 또는 냄새의 배출 장치에 설치될 수 있도록 하는 레인지 후드형 플라즈마 전기 집진 필터 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 자동으로 집진필터 장치의 세척이 가능한 회전식 고압 세척노즐이 레인지후드 또는 집진장치 내부에 설치된 레인지 후드형 플라즈마 전기 집진 필터 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면, 레인지 후드형 플라즈마 전기 집진 필터 장치는 양끝이 개방된 실린더 형상의 다수 개의 집진 전극이 서로 접하여 형성되는 집진 전극 모듈; 각각의 집진 전극의 실린더 형상 내부에 배치되고 방전 프레임에 의하여 서로 연결된 다수 개의 방전 전극으로 형성된 방전 전극 모듈; 집진 전극 모듈과 방전 전극 모듈의 상부를 서로 절연시키는 상부 절연체로 이루어진 제1 절연 모듈; 및 집진 전극 모듈과 방전 전극 모듈의 하부를 서로 전열시키는 하부 절연체로 이루어진 제2 절연 모듈을 포함한다.
본 발명의 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 각각의 방전 전극의 한쪽 끝을 고정하기 위한 고정 유닛을 더 포함한다.
본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 서로 다른 전기 집진 장치를 전기적으로 연결시키는 연결 유닛을 더 포함한다.
본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 방전 전극 모듈은 분리 가능하도록 설치된다.
본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 플라즈마 전기 집진 필터 장치는 회전식 세척 노즐 장치를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 집진 장치는 원통형 플라즈마 전기 집진 필터 장치로 제조될 수 있도록 하는 것에 의하여 소형 작업장, 가정 또는 음식점, 대형 산업현장과 같은 다양한 장소에 사용되어 기름 성분 함유 증기나 블랙카본 연기가 같은 가스의 신속한 배출 및 탈취 기능이 발현될 수 있도록 한다는 이점을 가진다. 또한 본 발명에 따른 전기 집진 장치는 절연체의 의하여 견고하게 지지될 수 있도록 하면서 방전 전극이 정해진 위치에 고정되도록 하는 것에 의하여 전기적 또는 구조적인 안정성이 향상되어 일정한 성능이 유지 될 수 있도록 한다는 장점을 가진다. 추가로 본 발명에 따른 전기 집진 장치는 먼지를 비롯하여 기름 성분, 그을음 또는 기타 연기 속에 포함된 다양한 미립자 성분을 제거하고 실시간 세척이 가능한 이점을 가진다.
도 1a는 본 발명에 따른 플라즈마 전기 집진 필터 장치의 실시 예에 대한 사시도를 도시한 것이다.
도 1b는 본 발명에 따른 플라즈마 전기 집진 필터 장치의 다른 실시 예를 도시한 것이다.
도 2a는 본 발명에 따른 플라즈마 전기 집진 필터 장치에 적용되는 집진 전극 모듈의 실시 예를 도시한 것이다.
도 2b는 본 발명에 따른 전기 집진 장치에 적용되는 방전 전극 모듈의 실시 예를 도시한 것이다.
도 2c는 본 발명에 따른 전기 집진 장치에서 집진 모듈, 방전 모듈 및 절연 모듈의 배치 구조에 대한 실시 예를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 전기 집진 장치에서 적용되는 방전 전극과 집진 전극의 배치에 대한 실시 예를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 플라즈마 전기 집진 필터 장치가 블록 형태로 연결되어 대형 전기 집진 장치로 만들어지는 경우 서로 전기적으로 연결될 수 있고 집진필터의 분리를 용이하도록 하는 탄성 방식의 연결 핀 구조를 가지는 연결 유닛의 실시 예를 도시한 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 플라즈마 전기 집진 필터 장치가 레인지 후드에 설치된 실시 예를 도시한 것이다.
아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 아래의 설명에서 서로 다른 도면에서 동일한 도면 부호를 가지는 구성요소는 유사한 기능을 가지므로 발명의 이해를 위하여 필요하지 않는다면 반복하여 설명이 되지 않으며 공지의 구성요소는 간략하게 설명이 되거나 생략이 되지만 본 발명의 실시 예에서 제외되는 것으로 이해되지 않아야 한다.
도 1a는 본 발명에 따른 플라즈마 전기 집진 필터 장치(10)의 실시 예에 대한 사시도를 도시한 것이다.
도 1a를 참조하면, 전기 집진 필터 장치(10)는 양끝이 개방된 실린더 형상의 다수 개의 집진 전극(111)이 서로 접하여 형성되는 집진 전극 모듈(11); 각각의 집진 전극(111)의 실린더 형상 내부에 배치되고 방전 프레임(121)에 의하여 서로 연결된 다수 개의 방전 전극(122)으로 형성된 방전 전극 모듈(12); 집진 전극 모듈(11)과 방전 전극 모듈(12)의 상부를 서로 절연시키는 상부 절연체(132a)로 이루어진 제1 절연 모듈(13a); 및 집진 전극 모듈(11)과 방전 전극 모듈(12)의 하부를 서로 전열시키는 하부 절연체(132b)로 이루어진 제2 절연 모듈(13b)을 포함한다.
본 발명에 따른 전기 집진 장치(10)는 소형, 또는 중대형으로 제작이 되거나 모듈 구조로 제조가 되어 다수 개가 서로 연결이 되도록 만들어질 수 있다. 본 발명에 따른 집진 장치(10)는 가정용 또는 업소용으로 사용될 수 있으며 예를 들어 전자레인지 또는 가스레인지의 후드와 같은 곳에 설치될 수 있다. 다른 한편으로 모듈 구조로 제조되어 서로 연결되어 공장 작업장과 같은 곳에 설치될 수 있다. 본 발명에 따른 전기 집진 장치(10)는 미세 먼지를 포함하여 연기 또는, 기름 성분 증기, 냄새와 같은 것의 포집이 가능하고 필요에 따라 예를 들어 환기 설비와 같은 것과 연계되어 사용될 수 있다.
집진 전극(111)은 속이 빈 실린더 구조가 될 수 있고 전도성 소재로 만들어질 수 있다. 집진 전극(111)은 다수 개가 서로 전기적으로 연결이 되거나 절연이 될 수 있고 길이 방향으로 서로 접하여 집진 모듈을 형성할 수 있다. 집진 전극(111)이 서로 절연이 되면 상부 플레이트(131a) 또는 하부 플레이트(131b)에 의하여 전기적으로 연결이 될 수 있다.
방전 전극(122)은 막대 형상 또는 봉 형상이 될 수 있고 각각이 집진 전극(111)의 내부를 관통하도록 연장될 수 있다. 집진 전극(111)이 원통 형상이 되므로 내부에서 균일한 전계가 형성될 수 있도록 하기 위하여 방전 전극(122)은 봉 형상이 될 수 있다. 방전 전극(122)은 집진 전극(111)의 한쪽 끝으로부터 다른 쪽 끝으로 연장되는 봉 형상이 되면서 집진 전극(111)의 내부 면과 이격될 수 있는 임의의 직경을 가질 수 있다. 다른 한편으로 방전 전극(122)이 반드시 집진 전극(111)의 한 끝에서 다른 끝까지 연장될 필요는 없다. 방전 전극(122)은 집진 전극(111)의 한 끝으로부터 전체 길이의 1/2 또는 3/4의 길이까지 연장될 수 있다. 그러나 이와 같은 경우 방전 전극(122)이 집진 전극(111)으로부터 충분히 이격되지 않거나 또는 방전 전극(122)이 견고한 소재로 만들어지지 않는 경우 방전 전극(122)이 끝 부분이 집진 전극(111)의 특정 방향으로 편향될 수 있고 방전 전극(122)이 전체적으로 불안정해져 집진목적을 상실 할 수 있다. 이를 방지하기 위하여 방전 전극(122)이 집진 전극(111)을 관통하도록 하고 방전 전극(122)의 한쪽 끝이 고정 유닛(134)과 같은 고정 수단에 의하여 고정되도록 할 수 있다.
다른 한편으로 집진 전극(111)이 전체적으로 동일한 내부 단면적을 가져야 하는 것은 아니다. 집진 전극(111)의 한쪽 끝은 먼지, 연기 또는 냄새를 포함하는 기체가 유입되는 입구가 되고 그리고 다른 한쪽 끝은 배출구의 기능을 가질 수 있다. 그러므로 입구 쪽은 단면적이 작고, 중간 부분은 단면적이 크고 그리고 출구 쪽은 단면적이 작아지도록 집진 전극(111)이 형성될 수 있다. 외부 기체의 유입 형태를 고려하여 다양한 구조를 가지는 집진 전극(111)이 가능하고 본 발명은 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.
각각의 집진 전극(111)의 한쪽 끝은 상부 플레이트(131a)에 의하여 고정되고 그리고 다른 끝은 하부 플레이트(131b)에 의하여 고정될 수 있다. 각각의 집진 전극(111)은 서로 연결이 되어 집진 전극 모듈(11)을 형성할 수 있다. 집진 전극 모듈(11)은 다양한 방법으로 고정될 수 있고 반드시 상부 플레이트(131a)와 하부 플레이트(131b)에 의하여 고정되어야 하는 것은 아니다. 예를 들어 집진 전극 모듈(11)은 박스 형상의 케이스 또는 각각의 집진 전극(111)을 고정시킬 수 있는 중간 플레이트와 같은 것에 의하여 고정될 수 있다.
방전 전극 모듈(11)과 집진 전극 모듈(11)은 각각의 집진 전극(111)을 고정시키는 상부 플레이트(131a)에 설치되는 상부 절연체(132a) 및 집진 전극 모듈(11)의 아래쪽에 설치되는 하부 절연체(132b)에 의하여 전기적으로 절연이 될 수 있다. 필요에 따라 각각의 집진 전극(111)의 아래쪽이 고정되는 하부 플레이트(131b)가 설치될 수 있고 그리고 각각의 방전 전극(122)의 한쪽 끝을 고정시키는 고정 유닛(134)이 설치될 수 있다. 그리고 하부 절연체(132b)는 하부 플레이트(131b)와 고정 유닛(134) 사이에 설치될 수 있다. 다만 하부 플레이트(131b) 또는 고정 유닛(134)이 반드시 설치되어야 하는 것은 아니다. 이와 같이 상부 절연체(132a) 및 하부 절연체(132b)는 집진 전극 모듈(11)과 방전 전극 모듈(12)을 서로 절연시키면서 이와 동시에 집진 전극 모듈(11) 또는 방전 전극 모듈(12)을 지지하는 기능을 가질 수 있다. 상부 절연체(132a) 또는 하부 절연체(132b)는 예를 들어 전기 애자(insulator)와 같은 장치가 될 수 있고 상부 플레이트(131a) 또는 하부 플레이트(131b)의 각각의 모서리에 설치될 수 있다.
도 1a에 도시된 것처럼, 다수 개의 방전 전극(122)은 방전 프레임(121)에 의하여 전기적 및 구조적으로 서로 연결이 될 수 있다. 사각 형상의 방전 프레임(121)은 전기 애자(insulator)와 같은 상부 절연체(132a)에 의하여 지지될 수 있고 방전 프레임(121)에 설치된 다수 개의 연결 부재(121a)에 방전 전극(122)이 방전 프레임(121)에 수직이 되는 방향으로 연장이 되는 구조로 설치될 수 있다. 각각의 방전 전극(122)은 집진 전극(111)을 관통하여 아래쪽에 설치되는 고정 유닛(134)에 의하여 고정될 수 있다.
고정 유닛(134)은 다수 개의 고정 부재를 가진 방전 프레임(121)에 유사한 구조를 가질 수 있지만 이에 제한되지 않고 방전 전극(122)의 한쪽 끝을 고정시킬 수 있는 임의의 형상을 가질 수 있다. 그리고 고정 유닛(134)은 각각의 방전 전극(122)의 연장 끝에 대응되는 부분에 형성된 고정 홀(134a)을 가질 수 있다. 고정 홀(134a)은 방전 전극(122)의 한쪽 끝을 고정할 수 있는 임의의 형상을 가질 수 있고 예를 들어 방전 전극(122)의 직경과 유사한 관통 홀의 구조를 가질 수 있다. 고정 유닛(134)은 전도성 소재 또는 절연성 소재로 만들어질 수 있다. 이와 같은 구조에서 방전 전극(122)의 한쪽 끝은 방전 프레임(121)에 예를 들어 용접과 같은 수단에 의하여 고정되고 그리고 다른 쪽 끝은 고정 홀(134a)에 분리 가능하도록 삽입이 되는 형태로 고정될 수 있다. 아래에서 설명이 되는 것처럼 방전 전극(122)의 다른 끝이 분리 가능하도록 고정되는 것은 방전 프레임(121)의 분리를 위한 것이다.
고정 유닛(134)이 설치되지 않고 하부 플레이트(131b)에 방전 전극(122)의 한쪽 끝이 고정될 수 있다. 하부 플레이트(131b)는 전도성 소재가 되거나 또는 절연성 소재가 될 수 있고 그리고 고정 홀(134a)은 자체적으로 절연이 되거나 또는 절연이 되지 않을 수 있다. 다양한 방법으로 방전 전극(122)의 자유로운 한 쪽 끝이 고정될 수 있고 본 발명은 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.
도 1a에 제시된 집진 장치(10)는 예시적인 것으로 본 발명은 제시된 실시 예에 제한되지 않는다. 예를 들어 집진 장치(10)는 전체적으로 원통 형상 또는 육각형 형상이 될 수 있다. 또한 집진 전극(111)이 외부에 노출된 부분은 절연 코팅이 될 수 있고 예를 들어 아노다이징이 될 수 있다. 또한 필요에 따라 절연 모듈(13a, 13b)에 대한 보호 케이스가 형성될 수 있고 전기 집진 장치(10) 전체가 절연성 하우징 내에 수용될 수 있다. 다양한 형태의 안전 수단이 본 발명에 따른 전기 집진 장치(10)에 추가될 수 있고 본 발명은 이에 의하여 제한되지 않는다.
도 1b는 본 발명에 따른 전기 집진 필터 장치의 다른 실시 예를 도시한 것이다.
도 1b의 (가)는 전기 집진 필터 장치(10a)의 실시 예에 대한 전체 평면도, (나)는 내부 평면도 그리고 (다)는 내부 정면도를 각각 도시한 것이다.
도 1b를 참조하면, 집진 전극 모듈(11)의 집진 전극(111)은 속이 빈 실린더 구조가 될 수 있고 전도성 소재로 만들어질 수 있다. 집진 전극(111)은 다수 개가 서로 전기적으로 연결이 되거나 절연이 될 수 있고 길이 방향으로 서로 접하여 집진 모듈을 형성할 수 있다. 방전 전극(122)은 막대 형상 또는 봉 형상이 될 수 있고 각각이 집진 전극(111)의 내부를 관통하도록 연장될 수 있다. 집진 전극(111)이 원통 형상이 되므로 내부에서 균일한 전계가 형성될 수 있도록 하기 위하여 방전 전극(122)은 봉 형상이 될 수 있다. 방전 전극(122)은 집진 전극(111)의 한쪽 끝으로부터 다른 쪽 끝으로 연장되는 봉 형상이 되면서 집진 전극(111)의 내부 면과 이격될 수 있는 임의의 직경을 가질 수 있다. 다른 한편으로 방전 전극(122)의 한쪽 끝은 방전 프레임(121)에 용접과 같은 수단에 의하여 견고하게 고정되고 다른 한쪽 끝은 하부 플레이트(131b)에 고정될 수 있다.
도 1b의 (가)에 도시된 것처럼, 다수 개의 방전 전극(122)은 가로 부재 및 세로 부재로 이루어진 방전 프레임(121)에 의하여 전기적 및 구조적으로 서로 연결이 될 수 있다. 방전 프레임(121)은 브래킷과 같은 고정 수단(161)에 의하여 서로 견고하게 고정될 수 있고 방전 전극(122)은 방전 프레임(121)의 한쪽 끝에 용접과 같은 수단에 의하여 견고하게 고정되고 집진 전극(111)의 내부로 연장될 수 있다. 도 1b의 (다)에 도시된 것처럼, 집진 전극(111)은 상부 플레이트(131a)와 하부 플레이트(131b)의 사이에 설치될 수 있다.
방전 전극(122)은 가로 부재 및 세로 부재에 의하여 전기적으로 서로 연결이 되고 그리고 집진 전극(111)은 서로 접하거나 또는 상부 플레이트(131a) 또는 하부 플레이트(131b)에 의하여 전기적으로 서로 연결이 될 수 있다. 그리고 집진 전극 모듈(11)과 방전 전극 모듈(12)은 상부 절연체(132a) 및 하부 절연체(132b)로 이루어진 절연 모듈에 의하여 전기적으로 절연이 될 수 있다.
도 1b의 (다)에 도시된 것처럼, 절연 모듈은 하부 플레이트(131b)에 의하여 한쪽 끝이 지지되고 그리고 상부 플레이트(131a)를 관통하여 연장되어 방전 프레임(121)에 고정될 수 있다. 그러므로 집진 전극 모듈(11)과 전기적으로 연결된 상부 플레이트(131a)는 하부 절연체(132b)의 연장 부분과 절연이 될 필요가 있다. 도 1b의 (나)에 도시된 것처럼, 상부 플레이트(131a)에 예를 들어 애자(insulator)와 같은 상부 절연체(132a)가 고정 피스(151)에 의하여 설치될 수 있다.
도 1b의 (다)에 표시된 것처럼, 하부 절연체(132a)를 둘러싸는 전도성 소재로 이루어진 보호 플레이트(14)가 설치될 수 있다. 보호 플레이트(14)는 상부 플레이트(131a)와 하부 플레이트(131b)를 전기적으로 연결시키면서 하부 절연체(132b)의 끝 부분에 과도한 정전하가 축척이 되는 것을 방지하는 기능을 가질 수 있다. 다른 한편으로 외부로부터 그리고 집진 전극 모듈(11) 및 방전 전극 모듈(12)로부터 절연 모듈에 대한 접근을 차단하고 이로 인하여 안전사고가 방지될 수 있도록 한다. 그러므로 보호 플레이트(14)에 대응되는 밀폐 벽이 내부에 설치되어 물리적 또는 공간적으로 하부 절연체(132b)가 집진 전극 모듈 및 외부로부터 밀폐가 될 수 있다. 필요에 따라 하부 절연체(132b)의 전도성 부분이 상부 플레이트 (131a)를 관통하는 부분에 차단 판(141)이 설치될 수 있다. 차단 판(141)은 하부 절연체(132b)가 상부 플레이트(131a)에 견고하게 고정이 되도록 하면서 이와 동시에 상부 플레이트(131a)와 하부 절연체(132b)의 위쪽 부분이 전기적으로 연결되는 것을 차단하는 기능을 가진다.
도 1b에 제시된 실시 예에서 고정 유닛(134)이 도시되어 있지 않지만 필요에 따라 고정 홀(134a)이 형성된 고정 유닛(134)에 방전 전극(122)의 한쪽 끝이 분리 가능하도록 고정될 수 있다. 이와 같은 경우 하부 절연체(132b)는 고정 유닛(134)에 설치될 수 있다.
도 1b에 제시된 전기 집진 필터 장치(10a)는 예시적인 것으로 본 발명은 제시된 실시 예에 제한되지 않는다. 예를 들어 전기 집진 필터 장치(10a)는 전체적으로 원통 형상 또는 육각형 형상이 될 수 있다. 또한 방전 전극(122)이 외부에 노출된 부분은 절연 코팅이 될 수 있고 그리고 보호 플레이트(14)의 외부 면은 아노다이징이 될 수 있다. 다양한 구조 또는 안전 수단이 본 발명에 따른 전기 집진 필터 장치(10a)에 추가될 수 있고 본 발명은 이에 의하여 제한되지 않는다.
아래에서 각각의 모듈에 대하여 설명이 된다.
도 2a는 본 발명에 따른 플라즈마집진필터 장치에 적용되는 집진 전극 모듈(11) 및 절연 모듈의 실시 예를 도시한 것이다.
도 2a를 참조하면, 집진 전극 모듈(11)은 원통 형상의 다수 개의 집진 전극(111)이 서로 결합된 형태가 될 수 있고 예를 들어 스테인리스 소재와 같은 전도성 소재로 만들어질 수 있다. 집진 전극 모듈(11)은 관통 홀(231)이 형성된 상부 플레이트(131a) 및 하부 플레이트(131a)에 고정될 수 있고 상부 플레이트(131a)에 절연체(132a)가 배치될 수 있다. 도 1a에서 설명이 된 것처럼, 필요에 따라 하부 플레이트(131b)의 아래쪽에 다수 개의 절연체가 배치될 수 있다. 그리고 상부 플레이트(131a)와 하부 플레이트(131b)는 지지 부재(21)에 의하여 지지될 수 있다. 각각의 집진 전극(111)은 예를 들어 전기 용접 또는 다른 접착 수단에 의하여 서로 결합이 되거나 독립적으로 될 수 있다. 그리고 상부 플레이트(131a) 또는 하부 플레이트(131b)는 전도성 소재로 되거나 또는 절연성 소재로 될 수 있다. 각각의 집진 전극(111)은 동일한 직경을 가지거나 또는 서로 다른 직경을 가질 수 있고 전기적으로 서로 연결이 된다. 필요에 따라 각각의 집진 전극(111)의 외부는 아노다이징과 같은 수단에 의하여 절연이 될 수 있다. 이와 같은 경우 상부 플레이트(131a) 또는 하부 플레이트(131b)에 의하여 각각의 집진 전극(111)이 서로 전기적으로 연결이 되도록 해야 한다. 지지 부재(21)는 사각 단면, 원형 단면 또는 꺾인 단면과 같이 다양한 단면을 가지는 절연성 소재 또는 전도성 소재로 만들어질 수 있다. 위에서 설명이 된 것처럼, 집진 전극 모듈(11)은 다양한 방법으로 고정될 수 있고 본 발명은 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.
도 2b는 본 발명에 따른 플라즈마 전기 집진 필터 장치에 적용되는 방전 전극 모듈(12)의 실시 예를 도시한 것이다.
도 2b를 참조하면, 방전 전극 모듈(12)은 각각의 방전 전극(122)의 한쪽 끝이 고정이 되는 방전 프레임(121)으로 이루어질 수 있다. 각각의 방전 전극(122)의 방전 프레임(121)에 설치되는 연결 부재(121a)에 한쪽 끝이 고정되고 그리고 고정 유닛(134)에 형성된 고정 홀(134a)에 다른 끝이 고정될 수 있다. 각각의 방전 전극(122)은 연결 부재(121a)에 의하여 서로 전기적으로 연결이 되고 그리고 원형 또는 다각형의 단면을 가지는 막대 형상이 될 수 있다. 필요에 따라 방전 전극(122)에 보조 방전 전극(24)이 형성될 수 있다. 보존 방전 전극(24)은 전하의 모일 수 있는 자유로운 끝 형상을 가질 수 있다. 예를 들어 보조 방전 전극(24)은 방전 전극(122)의 길이 방향에 대하여 수직으로 연장되는 충분히 작은 직경을 가지는 짧은 봉 형상이 될 수 있다. 보조 방전 전극(24)은 방전 전극(122)의 표면으로부터 돌출되는 임의의 형상으로 만들어질 수 있고 본 발명은 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.
방전 프레임(121)이 사각 형상으로 만들어지는 경우 각각의 모서리에 체결 홀(25)이 형성될 수 있다. 체결 홀(25)은 방전 프레임(121)을 상부 절연체에 고정하기 위한 것이다.
고정 유닛(134)은 방전 전극(122)의 한쪽 끝을 고정할 수 있는 임의의 형상을 가질 수 있고 방전 전극(122)의 수에 대응되는 고정 홀(134a)을 가질 수 있다. 방전 전극(122)의 양 끝이 고정되는 것에 의하여 방전 전극 모듈(12)은 전기적 또는 구조적으로 안정될 수 있다.
다양한 형태의 방전 전극 모듈(12)이 본 발명에 따른 전기 집진 장치에 적용될 수 있고 본 발명은 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.
도 2c는 본 발명에 따른 전기 집진 장치에서 집진 모듈, 방전 모듈 및 절연 모듈의 배치 구조에 대한 실시 예를 도시한 것이다.
도 2c를 참조하면, 각각의 방전 전극(122)은 방전 프레임(121)으로부터 각각의 집진 전극(111)의 내부를 관통하여 고정 유닛(134)을 이용하여 고정될 수 있다. 집진 전극 모듈과 방전 전극 모듈은 상부 플레이트(131a)에 설치된 상부 절연체(132a) 및 하부 플레이트(131b)와 고정 유닛(134) 사이에 설치된 하부 절연체(132b)에 의하여 절연될 수 있다. 그리고 상부 플레이트(131a)와 하부 플레이트(131b)는 지지 부재(21)에 의하여 지지될 수 있다. 집진 전극(111)의 내부에 위치하는 방전 전극(122)에 보조 방전 전극에 형성될 수 있다.
도 2c의 확대 부분에 도시된 것처럼, 상부 절연체(132a)에 결합 홀(27a)을 형성하고 그리고 방전 프레임(121)에 형성된 체결 홀(25)과 결합 홀(27a)에 체결 수단(27)을 결합시키는 것에 의하여 방전 전극 모듈이 상부 절연체(132a)에 분리 가능하도록 고정될 있다. 체결 수단(27)은 분리 가능하도록 체결 홀(25)과 결합 홀(27a)에 고정될 수 있다. 동일 또는 유사한 방법으로 고정 유닛(134)이 하부 절연체(132b)에 결합될 수 있지만 반드시 필요한 것은 아니다.
오일미스트제거용 원통형 플라즈마집진필터 장치(10)는 일정 기간이 사용되면 실린더 내부가 오염되고 방전극이 휘어져서 원통내부를 세척(청소)하고 방전극을 조정하여(pin,봉) 방전이 원활하게 작동하도록 조정할 필요가 생긴다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 전기집진필터 장치(10)는 설치된 장소로부터 분리될 수 있다. 그리고 청소를 위하여 방전 전극 모듈이 전기 집진 장치(10)로부터 분리될 필요가 있다. 방전 전극 모듈의 분리를 위하여 체결 수단(27)이 분리되고 그리고 고정 유닛(134)의 고정 홀(134a)에 고정된 방전 전극(122)의 한쪽 끝이 분리될 필요가 있다. 고정 홀(134a)은 방전 전극(122)의 한쪽 끝의 삽입 및 분리가 자유로운 직경을 가질 수 있고 별도의 고정 수단이 설치될 필요가 없다. 필요한 경우 고정 홀(134a)에 고무 링 또는 실리콘 링이 설치되어 탄성에 의하여 방전 전극(122)이 고정되도록 할 수 있다.
방전 전극(122)에 형성되는 보조 방전 전극(24)은 집진 전극(111)의 내부에 위치하는 부분에만 형성될 수 있다. 예를 들어 보조 방전 전극(24)은 집진 전극(111)의 내부에서 전체 길이의 1/10 내지 9/10 또는 1/15 내지 14/15에 해당되는 부분에만 설치될 수 있다. 보조 방전 전극(24)은 대칭 구조로 형성되는 것이 유리하다.
방전 전극 모듈의 분리 가능한 구조는 다양한 방법으로 이루어질 수 있고 본 발명은 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.
아래에서 보조 방전 전극에 대하여 설명된다.
도 3은 본 발명에 따른 전기 집진 장치에서 적용되는 방전 전극과 집진 전극의 배치에 대한 실시 예를 도시한 것이다.
도 3을 참조하면, 집진 전극(111)은 속이 빈 원통 형상의 전도성 소재로 만들어질 수 있고 전압이 인가되면 내부 면을 따라 전하가 분포하게 된다. 다른 한편으로 방전 전극(122)은 집진 전극(111)의 내부 면으로부터 일정 거리(D1) 만큼 이격이 되도록 배치될 수 있다. 집진 전극(111) 전체가 전도성 소재로 만들어질 필요가 없으며 방전 전극(122)도 또한 동일하다.
보조 방전 전극(31)은 전도성 소재로 만들어질 수 있고 예를 들어 알루미늄, 카드뮴, 마그네슘, 주석 또는 아연과 같은 소재로 만들어질 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 보조 방전 전극(31)이 방전 전극(122)과 동일한 전도성 소재로 만들어질 필요는 없다. 다른 한편으로 보조 방전 전극(31)은 전체적으로 길이 방향에 대하여 대칭이 되도록 배치되는 것이 유리하다. 보조 방전 전극(31)은 막대 형상, 봉 형상 또는 구 형상이 될 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 다른 한편으로 보조 방전 전극(31)은 끝 부분이 날카로운 형상이 될 수 있지만 반드시 요구되는 것은 아니다. 보조 방전 전극(31)은 방전 전극(122)의 표면으로부터 돌출되어 냄새 또는 이물질이 쉽게 대전이 되도록 하는 임의의 형상을 가질 수 있고 본 발명은 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.
도 4는 본 발명에 따른 전기 집진 장치가 서로 전기적으로 연결될 수 있도록 하는 연결 유닛(40)의 실시 예를 도시한 것이다.
연결 유닛(40)은 전기 집진 장치가 모듈 구조로 만들어지고 그리고 2개 이상의 전기 집진 장치가 서로 전기적으로 연결되어 작동될 필요가 있는 경우 설치될 필요가 있다. 연결 유닛(40)은 방전 프레임(121) 또는 집진 전극 모듈에 연결된 상부 플레이트 또는 하부 플레이트에 설치될 수 있다. 연결 유닛(40)은 서로 다른 전기 집진 장치에 설치되는 방전 전극 모듈 또는 집진 전극 모듈을 전기적으로 연결시킬 수 있다.
연결 유닛(40)은 고정 실린더(41), 고정 실린더(41)의 한쪽 끝에 형성되는 연결 유닛(40)이 방전 프레임(121) 또는 다른 장치에 고정될 수 있도록 하는 고정 브래킷(44), 고정 실린더(41)에 이동 가능하도록 설치되는 연결 피스톤(42) 및 연결 피스톤(42)의 끝 부분에서 형성된 조임 수단(43)으로 이루어질 수 있다. 고정 실린더(41)의 내부에 스프링과 탄성 수단이 설치되어 연결 피스톤(42)은 고정 실린더(41)의 길이 방향을 따라 길이가 조절될 수 있도록 배치된다. 고정 브래킷(44)은 예를 들어 고정 스크루(441)와 같은 고정 수단에 의하여 고정 실린더(41)를 방전 프레임(121)에 고정시킬 수 있다. 고정 브래킷(44)의 대안으로 용접이 사용될 수 있다. 연결 피스톤(42)의 한쪽 끝에 설치된 조임 수단(43)은 접촉 면적이 커지도록 하기 위하여 연결 피스톤(42)에 비하여 큰 직경을 가진 원통 형상으로 만들어질 수 있고 필요에 따라 맞물림 톱니(431)가 형성될 수 있다.
연결 유닛(40)은 다른 전기 집진 장치에 설치된 다른 연결 유닛(40)과 결합이 되거나 또는 조임 수단(42)이 수용될 수 있는 하우징을 가진 결합 유닛과 결합될 수 있다. 다른 한편으로 집진 전극 모듈을 전기적으로 서로 연결하기 위한 동일 또는 유사한 연결 수단이 상부 플레이트, 하부 플레이트 또는 집진 전극 모듈과 전기적으로 연결된 다른 장치에 설치될 수 있다.
다양한 연결 구조가 본 발명에 따른 전기 집진 장치에 설치될 수 있고 본 발명은 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.
본 발명에 따른 플라즈마전기 집진 필터 장치는 예를 들어 레인지 후드와 같은 장치에 설치될 수 있다.
도 5는 본 발명에 따른 전기 집진 장치가 레인지 후드에 설치된 실시 예를 도시한 것이다. 도 5를 참조하면, 레인지 후드(50)의 입구(51)로 냄새를 포함하는 연기가 유입될 수 있고 그리고 배출구(52) 또는 다른 통로를 통하여 연기가 배출될 수 있다. 예를 들어 레인지 후드(50)에 2개의 입구(51)가 형성될 수 있고 2개 또는 그 이상의 전기 집진 장치(10a, 10b)가 입구(51)에 설치될 수 있다. 전기 집진 장치(10a, 10b)는 고정 브래킷과 같은 고정 장치에 의하여 레인지 후드의 입구(51) 안쪽에 분리 가능하도록 고정될 수 있다.
레인지 후드(50)의 내부에 팬과 같은 공기 흡입 장치가 설치될 수 있고 레인지 후드(50)의 작동에 의하여 냄새를 포함하는 연기가 레인지 후드(50)의 입구(51)로 유입될 수 있다. 유입된 연기에 포함된 냄새 또는 이물질은 전기 집진 장치(10a, 10b)에 의하여 포집이 될 수 있고 그리고 냄새가 제거된 공기가 배출구(52) 또는 다른 통로로 배출될 수 있다. 전기 집진 필터 장치(10a, 10b)는 회전식 세척 노즐 장치(F)를 가질 수 있고 이에 의하여 실시간으로 전기 집진 필터 장치(10a, 10b)의 내부에 집적된 오일 미스트와 같은 이물질이 제거될 수 있다. 회전식 세척 노즐 장치(F)는 전기 집진 필터 장치(10a, 10b)의 상부에 설치되어 레인지 후드(50)로부터 전기 집진 필터 장치(10a, 10b)를 분리시키지 않고 내부가 자동으로 세척이 될 수 있도록 설치될 수 있다. 정해진 시간 동안 전기 집진 필터 장치(10a, 10b)가 사용된 이후 자동으로 회전식 세척 노즐 장치(F)가 작동되어 전기 집진 필터 장치(10a, 10b)의 내부가 세척될 수 있다. 이와 같은 방법으로 장기간 사용이 된 이후 공기가 유입되는 레인지 후드 내부 또는 상부를 해제하여 레인지 후드(50)로부터 전기 집진 필터 장치(10a, 10b)를 분리하여 세척을 하는 것도 또한 가능하다. 구체적으로 전기 집진 필터 장치(10a, 10b)를 레인지 후드(50)로부터 분리하지 않고 레인지 후드(50) 내부에 온수 저장 탱크를 부착하여 실시간으로 전기 집진 필터 장치(10a, 10b)가 세척될 수 있다. 온수 저장 탱크로부터 물 또는 물에 의하여 희석된 약품이 고압의 회전식 세척 노즐 장치(F)에 배관으로 연결이 되어 매일 조리 또는 업무가 끝나면 자동으로 세척 관리가 이루어지도록 할 수 있다. 장기간 사용 이후 오염된 전기 집진 필터장치(10a, 10b)는 레인지 후드(50) 내부 또는 상부로부터 분리되어 세척이 되고 다시 레인지 후드(50) 내부에 삽입 및 설치되어 정해진 방법으로 작동될 수 있다.
이와 같이 본 발명에 따른 전기 집진 장치는 가정 또는 음식점과 같은 다양한 장소에 설치된 레인지 후드에 설치되어 연기에 포함된 냄새 또는 이물질의 제거를 위하여 사용될 수 있다. 다른 한편으로 본 발명에 따른 전기 집진 장치는 다수 개의 모듈이 연결된 형태로 만들어져 대형 작업장에 설치될 수 있다. 그러므로 본 발명에 따른 전기 집진 장치는 용도, 설치 장소 또는 규격에 의하여 제한되지 않는다.
본 발명에 따른 플라즈마 전기 집진 필터 장치는 소형으로 제조될 수 있으며, 중대형 작업장, 가정 또는 음식점과 같은 다양한 장소에 사용되어 기름 성분 증기와 연기, 냄새의 신속한 배출 및 탈취 기능이 발현될 수 있도록 한다는 이점을 가진다. 또한 본 발명에 따른 전기 집진 장치는 절연체의 의하여 견고하게 지지될 수 있도록 하면서 방전 전극이 정해진 위치에 고정되도록 하는 것에 의하여 전기적 또는 구조적인 안정성이 향상될 수 있도록 한다는 장점을 가진다. 추가로 본 발명에 따른 전기 집진 장치는 먼지를 비롯하여 기름 성분, 그을음 또는 기타 연기 속에 포함된 다양한 미립자 성분의 제거가 가능하도록 한다는 이점을 가진다.
위에서 본 발명은 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으며 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다.
10: 전기 집진 장치 11: 집진 전극 모듈
12: 방전 전극 모듈 13a, 13b: 절연 모듈
24, 31: 보조 방전 전극 27: 체결 수단
27a: 결합 홀 40: 연결 유닛
41: 고정 실린더 42: 연결 피스톤
43: 조임 수단 44: 고정 브래킷
111: 집진 전극 121: 방전 프레임
121a: 연결 부재 122: 방전 전극
131a: 상부 플레이트 131b: 하부 플레이트
132a: 상부 절연체 132b: 하부 절연체
134: 고정 유닛 134a: 고정 홀
431: 맞물림 톱니 441: 고정 스크루
50: 레인지 후드 51: 입구
52: 배출구
F: 회전식 세척노즐

Claims (6)

  1. 양끝이 개방된 원통형 실린더 형상의 다수 개의 집진 전극(111)이 서로 접하여 형성되는 집진 전극 모듈(11);
    각각의 집진 전극(111)의 실린더 형상 내부에 배치되고 방전 프레임(121)에 의하여 서로 연결된 다수 개의 방전 전극(122)으로 형성된 방전 전극 모듈(12);
    집진 전극 모듈(11)과 방전 전극 모듈(12)의 상부를 서로 절연시키는 상부 절연체(132a)로 이루어진 제1 절연 모듈(13a);
    집진 전극 모듈(11)과 방전 전극 모듈(12)의 하부를 서로 전열시키는 하부 절연체(132b)로 이루어진 하부 절연체(132b)로 이루어진 제2 절연 모듈(13b); 및
    서로 다른 집진필터 장치를 전기적으로 연결시키는 연결 유닛(40);을 포함하고,
    상기 연결 유닛(40)은 서로 다른 전기 집진필터 장치를 전기적으로 연결시키기 위한 탄성 수단을 가지는 것을 특징으로 하는 레인지 후드형 플라즈마 전기 집진 필터 장치.
  2. 청구항 1에 있어서, 각각의 방전 전극(122)의 한쪽 끝을 고정하기 위한 고정 홀(134a)이 형성된 고정 유닛(134)을 더 포함하는 레인지 후드형 플라즈마 전기 집진 필터 장치.
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서, 방전 전극 모듈(13)은 분리 가능하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 레인지 후드형 플라즈마 전기 집진 필터 장치.
  5. 청구항 1에 있어서, 하부 절연체(132b)는 물리적으로 외부 또는 집진 전극 모듈로부터 밀폐가 되는 것을 특징으로 하는 레인지 후드형 플라즈마 전기 집진 필터 장치.
  6. 청구항 1에 있어서, 내부에 부착된 회전식 세척 노즐 장치(F)를 더 포함하는 레인지 후드형 플라즈마 전기 집진 필터 장치.
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