KR101533839B1 - Small-sized electrostatic airborne particle filter - Google Patents
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Abstract
본 발명은 공기의 유속에 관계없이 일정 이상의 집진 효율을 나타낼 수 있는 소형 정전기식 미세 입자 필터를 제공하는 것에 그 목적이 있다.
상기의 목적 달성을 위하여 본 발명은, 대전된 나노 입자가 포함된 공기를 필터링하는 소형 정전기식 미세 입자 필터에 있어서, 외벽이 포함된 채널부; 상기 외벽의 끝단에 형성되어 공기가 유입하는 유입구; 상기 유입구가 형성된 외벽과 마주보는 외벽에 형성되어 공기가 유출하는 유출구; 상기 채널부의 상단에 결합하는 상단 커버; 및 상기 채널부의 하단에 결합하는 하단 커버로 구성되며, 상기 상단 커버 및 상기 하단 커버에 직류 전원이 인가되고, 상기 채널부는 길이방향의 수직으로 결합하는 복수의 차단벽을 갖는 복수의 경로벽을 포함하여, 공기가 상기 경로벽과 차단벽에 의하여 형성된 경로로 유동하는 것을 특징으로 한다.An object of the present invention is to provide a small electrostatic type fine particle filter capable of exhibiting a dust collection efficiency of a certain level or more regardless of the flow rate of air.
To achieve the above object, the present invention provides a small electrostatic fine particle filter for filtering air containing charged nanoparticles, comprising: a channel part including an outer wall; An inlet formed at an end of the outer wall and through which air flows; An outlet formed on an outer wall facing the outer wall on which the inlet is formed and through which air flows; An upper cover coupled to an upper end of the channel portion; And a lower cover coupled to a lower end of the channel portion, wherein DC power is applied to the upper cover and the lower cover, and the channel portion includes a plurality of path walls having a plurality of barrier walls vertically coupled to each other in the longitudinal direction So that air flows into the path formed by the path wall and the blocking wall.
Description
본 발명은 소형 정전기식 미세 입자 필터에 관한 것으로 더욱 상세하게는 내부에 채널이 형성되어 공기의 유속에 관계없이 일정 수준의 효율을 나타내는 소형 정전기식 미세 입자 필터에 관한 것이다.
The present invention relates to a small electrostatic fine particle filter, and more particularly, to a small electrostatic fine particle filter having a channel formed therein and exhibiting a certain level of efficiency regardless of the air flow rate.
최근에는 환경적인 문제의 대두로 환경의 정화에 많은 관심을 가지고 있다. 특히 공해물질의 과다한 배출 등에 의하여 대기 환경이 많이 오염되고 있으며, 사람들이 생활하는 실내의 공기 역시 각종 오염물질로 인하여 오염되고 있을 뿐만 아니라 세균 또는 바이러스 등에 의한 감염이 사회적 문제로 이슈화되기도 한다.In recent years, environmental problems have led to a great deal of interest in the purification of the environment. Especially, the air pollution is polluted by the excessive discharge of pollutants, and the indoor air in which people live is also polluted by various pollutants, and infection caused by bacteria or virus is also a social issue.
특히 실내 공기의 오염은 사람의 인체에 육체적 또는 정신적 악영향을 끼치는 것으로 알려져 있으며, 더욱이 노약자 등에게는 치명적인 영향을 미치기도 한다.In particular, indoor air pollution is known to cause physical or mental harm to the human body, and it can also have a fatal impact on the elderly.
이러한 상황을 개선하여, 쾌적하고 건강한 실내 또는 폐쇄공간의 환경을 제공하기 위하여 공기청정기가 개발되어 먼지, 악취, 세균, 바이러스 등의 오염물질에 의하여 오염되어 있는 실내 또는 폐쇄공간의 공기를 청정공기로 정화시키는 용도로 활용되고 있다.Air cleaners have been developed to provide a pleasant and healthy indoor or closed space environment by improving the situation, and air in the indoor or closed space, which is contaminated by pollutants such as dust, odor, bacteria, virus, etc., It is used to purify.
상기 공기청정기는 여러 가지 형태가 개발되어 있으며, 대표적으로 일본 특개2009-0072772에 개시된 정전식 공기청정기를 들 수 있다. The air cleaner has been developed in various forms and is typically an electrostatic air purifier disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-0072772.
상기 정전식 공기청정기의 경우에는 대전된 입자의 정전기적 흡인력을 이용한 것으로, 가장 큰 장점은 다른 필터식 공기청정장치와 달리, 공기청정기 내부의 압력차가 적고 다양한 크기(나노-마이크론 크기)의 미세먼지를 아주 효과적으로 제거할 수 있다는 장점이 있다. 또한, 유해 물질로 알려진 중금속 산화물, 박테리아 등의 제거에도 효과적인 것으로 알려져 있다.The electrostatic air purifier uses the electrostatic attraction force of the charged particles. The greatest advantage is that, unlike other filter type air cleaning devices, fine dust particles of various sizes (nano-micron size) Can be removed very effectively. It is also known to be effective in the removal of heavy metal oxides, bacteria, etc. known as harmful substances.
그러나 상기 정전식 공기청정기의 경우에는 주로 단일 경로를 따라 전극을 통과하므로 빠른 유속으로 이동하는 공기의 경우에는 수십 kV 이상의 고전압을 가해주거나, 바이러스나 나노 입자의 물질을 걸러주는 것에는 한계를 나타내어, 별도의 항균필터 등을 추가해야 하는 단점이 있다. However, in the case of the electrostatic air purifier, since the air passes through the electrode along a single path, the air moving at a high flow rate has a limitation in applying a high voltage of several tens kV or more or filtering out substances of viruses or nanoparticles, There is a disadvantage that an additional antibacterial filter or the like must be added.
상기와 같은 필터의 추가는 공기청정기의 배압을 증가시켜 에너지 효율을 저하시키고 가격을 올리는 단점을 유발하고, 유지보수가 어려운 단점이 있으며, 또한, 입자의 대전에 필요한 대전기에 의하여 오존이 발생한다.The addition of such a filter increases the back pressure of the air purifier to lower the energy efficiency and raise the price, and is disadvantageous in that maintenance is difficult, and ozone is generated by the charging unit necessary for charging the particles.
따라서, 발생되는 오존의 양을 대폭 줄이면서도 낮은 공기 유속 또는 높은 공기 유속에 관계없이 나노 물질 및 바이러스 제거에 효율적인 새로운 형태의 필터가 필요한 실정이다.
Therefore, there is a need for new types of filters that are effective for removing nanomaterials and viruses, regardless of low air flow rate or high air flow rate, while greatly reducing the amount of generated ozone.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 단점을 극복하기 위하여 안출된 것으로 공기의 유속에 관계없이 일정 이상의 집전 효율을 나타낼 수 있는 소형 정전기식 미세 입자 필터를 제공하는 것에 그 목적이 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a small electrostatic fine particle filter capable of exhibiting a current collection efficiency of a certain level regardless of the flow rate of air.
상기의 목적 달성을 위하여 본 발명은, 대전된 나노 입자가 포함된 공기를 필터링하는 소형 정전기식 미세 입자 필터에 있어서, 외벽이 포함된 채널부; 상기 외벽의 끝단에 형성되어 공기가 유입하는 유입구; 상기 유입구가 형성된 외벽과 마주보는 외벽에 형성되어 공기가 유출하는 유출구; 상기 채널부의 상단에 결합하는 상단 커버; 및 상기 채널부의 하단에 결합하는 하단 커버로 구성되며, 상기 상단 커버 및 상기 하단 커버에 직류 전원이 인가되고, 상기 채널부는 길이방향의 수직으로 결합하는 복수의 차단벽을 갖는 복수의 경로벽을 포함하여, 공기가 상기 경로벽과 차단벽에 의하여 형성된 경로로 유동하는 것을 특징으로 한다.To achieve the above object, the present invention provides a small electrostatic fine particle filter for filtering air containing charged nanoparticles, comprising: a channel part including an outer wall; An inlet formed at an end of the outer wall and through which air flows; An outlet formed on an outer wall facing the outer wall on which the inlet is formed and through which air flows; An upper cover coupled to an upper end of the channel portion; And a lower cover coupled to a lower end of the channel portion, wherein DC power is applied to the upper cover and the lower cover, and the channel portion includes a plurality of path walls having a plurality of barrier walls vertically coupled to each other in the longitudinal direction So that air flows into the path formed by the path wall and the blocking wall.
바람직하게는, 상기 경로벽들은 서로 동일한 방향으로 배치되고, 하나의 경로벽 일단이 외벽에 고정되고, 타단은 개방된 형태로 배치되면, 이웃하는 경로벽은 일단이 개방되고, 타단은 외벽에 고정되는 형태로 배치되는 것을 특징으로 한다.Preferably, the path walls are arranged in the same direction, one end of the path wall is fixed to the outer wall, and the other end is arranged in an open form, the adjacent path wall is open at one end and the other end is fixed at the outer wall As shown in FIG.
더욱 바람직하게는, 상기 차단벽의 길이는 이웃하는 경로벽들 사이 거리의 반 이상 2/3이하인 것을 특징으로 한다.More preferably, the length of the blocking wall is not less than half of the distance between neighboring path walls and not more than 2/3.
더욱 바람직하게는, 상기 차단벽은 이웃하는 경로벽에 형성된 차단벽 사이의 중앙에 위치하는 것을 특징으로 한다.More preferably, the blocking wall is located at the center between the blocking walls formed in the neighboring path walls.
더욱 바람직하게는, 상기 체널부는 사각형의 형상이며, 상기 경로벽과 동일한 방향의 외벽에도 차단벽이 형성되는 것을 특징으로 한다.More preferably, the channel portion has a quadrangular shape, and a blocking wall is also formed on the outer wall in the same direction as the path wall.
더욱 바람직하게는, 상기 복수의 경로벽들은 동일한 길이로 구성되며, 상기 차단벽들도 동일한 길이로 구성되는 것을 특징으로 한다.More preferably, the plurality of path walls are formed to have the same length, and the barrier walls are formed to have the same length.
더욱 바람직하게는, 상기 복수의 경로벽들은 서로 동일한 거리로 배치되며, 상기 복수의 차단벽들도 동일한 거리로 배치되는 것을 특징으로 한다.
More preferably, the plurality of path walls are disposed at the same distance from each other, and the plurality of barrier walls are also arranged at the same distance.
본 발명에 따른 소형 정전기식 미세 입자 필터는 평판 형태로 구성되며, 내부에는 공기가 유동하는 채널부가 구성되되, 상기 채널부는 복수의 경로로 구성되고, 각 경로에는 공기 유동 방향에 수직으로 형성되는 차단벽이 연속적으로 형성되는 것을 특징으로 하여, 필터 내에 공기의 체류 시간이 길어 공기 내부의 물질의 집진 성능이 우수하고, 또한 공기 유속이 낮은 경우에는 대전에 의하여 내부 물질이 포집되고 공기 유속이 빠른 경우 입자의 관성력에 의해 포집되므로, 전체적으로 공기의 유속에 관계없이 일정 이상의 포집 효율을 나타내고, 또한 내부 압력 강하가 낮은 효과를 제공하며, 추가적으로 전극간의 간격이 상대적으로 짧아 비교적 작은 전압으로도 채집 가능한 효과 역시 제공된다.
The small electrostatic particle filter according to the present invention has a flat plate shape and has a channel part through which air flows. The channel part has a plurality of paths. In each path, And the wall is continuously formed. Therefore, when the retention time of the air in the filter is long, the dust collecting performance of the material inside the air is excellent, and when the air flow rate is low, the internal matter is collected by charging, It is possible to obtain a collection efficiency higher than a certain level regardless of the flow velocity of the air as a whole and to provide an effect of lowering the internal pressure drop and additionally the interval between the electrodes is relatively short, / RTI >
도 1은 본 발명에 따른 소형 정전기식 미세 입자 필터의 구성도이며,
도 2는 도 1에 도시된 일 실시예의 시뮬레이션 결과이다.FIG. 1 is a configuration diagram of a small electrostatic type fine particle filter according to the present invention,
2 is a simulation result of the embodiment shown in Fig.
이하 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명에 따른 소형 정전기식 미세 입자 필터(100)는 도 1에 도시된 바와 같이, 일정 두께를 갖는 채널부(10), 상기 채널부(10) 상면에 부착되는 상단 커버(91), 상기 채널부(10) 하단에 부착되는 하단 커버(92)를 포함한다.1, a small
여기서, 상기 채널부(10)는 공기가 유입되는 유입구(11)와 상기 유입구(11)를 통하여 유입된 공기가 유출되는 유출구(12)를 포함하여 구성되며, 상기 유입구(11)와 유출구(12)는 마주보는 채널부(10) 변의 양끝단에 위치하여 공기 경로가 최대로 되도록 구성하는 것이 바람직하다.The
한편, 상기 채널부(10)는 사각형 단면 형태로 구성되는 것이 바람직하며, 각 변에는 외벽(13)이 형성되고, 상기 2개의 마주보는 외벽(13)에는 상기한 바와 같이, 유입구(11) 및 유출구(12)가 각각 형성된다.The
상기 외벽(13) 내부에는 공기의 유동 경로를 형성하는 경로벽(20)이 수평으로 다수개 배치되어 있다.Inside the
상기 경로벽(20)은 일단은 외벽(13)에 고정되고 타단은 외벽(13)에 분리되는 형태로 구성되며, 이웃하는 경로벽(20)들은 서로 다른 끝단이 외벽(13)에 고정되는 형태로 배치하여, 공기가 경로벽(20)의 측면을 따라 지그재그로 유동하도록 구성한다.The
이때 상기 유입구(11)와 유출구(12)에 근접한 경로벽(20)의 끝단은 외벽(13)에 고정되는 형태로 배치한다.At this time, the end of the
한편, 상기 경로벽(20)을 짝수로 형성하는 경우에는 상기 도 1에 도시된 바와 같이, 유입구(11)와 유출구(12)가 마주보는 외벽(13)의 다른 끝단에 배치되나, 경로벽(20)을 홀수로 구성하는 경우에는 유입구(11)와 유출구(12)가 마주보는 외벽(13)에 동일한 끝단에 위치한다.1, the
상기 경로벽(20)에는 공기의 유동을 방해하는 차단벽(30)이 측면에 수직으로 다수 형성된다.In the
이때 상기 차단벽(30)의 길이는 경로벽(20)과 경로벽(20) 사이 거리의 반 이상에서 2/3이하로 구성하는 것이 바람직하며, 상기 길이 조건인 경우에 공기의 유동이 차단벽(30)에서 항상 180도 방향으로 회전하여 유동하므로, 유동 저항을 줄일 수 있으며, 또한 유동 경로 역시 길게 형성할 수 있다.At this time, it is preferable that the length of the blocking
또한 마주 보는 경로벽(20)에 형성되는 차단벽(30)은 현지점의 경로벽(20)에 형성된 차단벽(30)과 차단벽(30) 사이의 중심에 위치하도록 한다.The blocking
상기와 같은 조건은 공기의 유동 단면적을 일정하게 유지시키므로, 압력 강하를 최소화하는 장점이 있다.The above-mentioned condition keeps the flow cross-sectional area of the air constant, thereby minimizing the pressure drop.
한편, 경로벽(20)과 동일한 방향의 외벽(13)에도 상기 경로벽(20)과 동일한 배치 형태의 차단벽(30)을 형성한다.On the other hand, a blocking
상기와 같은 채널부(10)의 구성은 유입구(11)를 통하여 유입된 공기가 경로벽(20)에 의하여 형성된 기본 경로로 유동하고, 상기 차단벽(30)에 의하여 형성되는 추가 경로로도 유동하므로, 공기의 필터(100) 내 채류 시간을 증가시킬 수 있는 장점이 있다.The configuration of the
도 2는 본 발명에 따른 채널부(10) 구성에 의하여 발생되는 공기의 유동을 전산 시뮬레이션한 결과이다.2 is a result of a computer simulation of the air flow generated by the
상기 도 2를 통하여 본원 발명에 따른 채널부(10)는 다양한 형태의 공기 유동 경로가 형성됨을 확인할 수 있었다.Referring to FIG. 2, the
한편, 상기 상단 커버(91)와 하단 커버(92)는 상기 채널부(10)의 상하면을 밀폐하는 역할을 하며, 제작 시에는 하나의 커버(91, 92)를 상기 채널부(10)와 일체로 구성할 수도 있다.The
그리고 상기 상단 커버(91)와 하단 커버(92) 전체를 직류 전압을 인가하는 전극으로 구성하는 경우 공기에 포함된 대전된 미세 입자들이 상기 전극에 부착되어 필터링될 수 있다.When the entirety of the
또한 본 발명은 입자가 크거나 유량이 클 때에는, 상기 경로벽(20)과 차단벽(30)에 의한 관성충돌로 인하여 입자가 여과되며, 입자가 작거나 유량이 작을 때는 상기 상단 커버(91) 및 하단 커버(92)에 인가되는 전압에 따른 정전기력을 이용해 입자를 여과시킨다. 따라서 어떠한 유량 값에서도 높은 수준의 집진 효율을 유지할 수 있으며, 추가하여, 구조가 간단하며 상대적으로 작은 전압 및 압력차로도 구동 가능한 장점이 있다.
When the particles are large or the flow rate is large, particles are filtered due to inertial impact caused by the
이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 이러한 실시 예에 한정되지 않으며, 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 실시할 수 있는 다양한 형태의 실시 예들을 모두 포함한다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, And all of the various forms of embodiments that can be practiced without departing from the technical spirit.
10: 채널부 11: 유입구
12: 유출구 13: 외벽
20: 경로벽 30: 차단벽
91: 상단 커버 92: 하단 커버
100: 소형 정전기식 미세 입자 필터10: channel part 11: inlet
12: Outlet 13: Outer wall
20: path wall 30: blocking wall
91: top cover 92: bottom cover
100: Small Electrostatic Fine Particle Filter
Claims (7)
외벽이 포함된 채널부;
상기 외벽의 끝단에 형성되어 공기가 유입하는 유입구;
상기 유입구가 형성된 외벽과 마주보는 외벽에 형성되어 공기가 유출하는 유출구;
상기 채널부의 상단에 결합하는 상단 커버; 및
상기 채널부의 하단에 결합하는 하단 커버로 구성되며,
상기 상단 커버 및 상기 하단 커버에 직류 전원이 인가되고, 상기 채널부는 길이방향의 수직으로 결합하는 복수의 차단벽을 갖는 복수의 경로벽을 포함하여, 공기가 상기 경로벽과 차단벽에 의하여 형성된 경로로 유동하는 것을 특징으로 하는 소형 정전기식 미세 입자 필터.
A small electrostatic fine particle filter for filtering air containing charged nanoparticles,
A channel portion including an outer wall;
An inlet formed at an end of the outer wall and through which air flows;
An outlet formed on an outer wall facing the outer wall on which the inlet is formed and through which air flows;
An upper cover coupled to an upper end of the channel portion; And
And a lower cover coupled to a lower end of the channel portion,
Wherein the channel portion includes a plurality of path walls having a plurality of barrier walls perpendicularly coupled to each other in a longitudinal direction so that air flows along a path formed by the path wall and the barrier wall, Wherein the microparticulate filter flows into the electrostatic microparticle filter.
2. The air conditioner according to claim 1, wherein the path walls are arranged in the same direction, one end of the path wall is fixed to the outer wall, and the other end is opened, Wherein the filter is disposed in a fixed form.
The miniaturized electrostatic fine particle filter of claim 2, wherein the length of the blocking wall is less than half the distance between neighboring path walls.
4. The miniaturized electrostatic particle filter of claim 3, wherein the blocking wall is centrally located between blocking walls formed in neighboring path walls.
The miniaturized electrostatic fine particle filter according to claim 4, wherein the channel portion has a quadrangular shape, and a blocking wall is also formed on an outer wall in the same direction as the path wall.
7. The miniaturized electrostatic fine particle filter of claim 5, wherein the plurality of path walls are constructed to have the same length, and the blocking walls are configured to have the same length.
7. The miniaturized electrostatic fine particle filter of claim 6, wherein the plurality of path walls are disposed at the same distance from each other, and the plurality of blocking walls are also disposed at the same distance.
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020130141770A KR101533839B1 (en) | 2013-11-20 | 2013-11-20 | Small-sized electrostatic airborne particle filter |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101533839B1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101856361B1 (en) * | 2016-09-23 | 2018-05-09 | 울산과학기술원 | High electric field filter mask |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61136451A (en) * | 1984-12-07 | 1986-06-24 | Shinya Arai | Electrostatic filter apparatus |
| KR20080103964A (en) * | 2006-01-13 | 2008-11-28 | 프레시만 에이비 | An air filter and a method for manufacturing such an air filter |
| JP2009285560A (en) * | 2008-05-29 | 2009-12-10 | Panasonic Corp | Electric dust collector unit |
| JP3178634U (en) | 2012-07-12 | 2012-09-20 | 元山科技工業股▲分▼有限公司 | Air cleaner |
-
2013
- 2013-11-20 KR KR1020130141770A patent/KR101533839B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61136451A (en) * | 1984-12-07 | 1986-06-24 | Shinya Arai | Electrostatic filter apparatus |
| KR20080103964A (en) * | 2006-01-13 | 2008-11-28 | 프레시만 에이비 | An air filter and a method for manufacturing such an air filter |
| JP2009285560A (en) * | 2008-05-29 | 2009-12-10 | Panasonic Corp | Electric dust collector unit |
| JP3178634U (en) | 2012-07-12 | 2012-09-20 | 元山科技工業股▲分▼有限公司 | Air cleaner |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101856361B1 (en) * | 2016-09-23 | 2018-05-09 | 울산과학기술원 | High electric field filter mask |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20150057882A (en) | 2015-05-28 |
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