KR101557124B1 - Plasma wire and dust collector using the same - Google Patents

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Abstract

개시된 내용은 플라즈마 와이어 및 이를 이용한 집진기에 관한 것이다. 본 발명의 플라즈마 와이어는, 본체, 그리고 본체 표면을 기설정 온도에서 산화시켜 형성한 유전체막으로 구성되며, 유전체막 표면에 세라믹을 소성하여 형성한 세라믹 코팅층을 더 포함할 수 있다. 그리고 본 발명의 플라즈마 와이어를 이용한 집진기는, 케이스와, 전원을 공급하는 전원부와, 전원부로부터 공급되는 전원을 토대로 좌측 또는 우측에 일정 간격을 두고 배치된 금속판과의 전위차에 의해 플라즈마 방전을 일으키는 플라즈마 와이어와, 케이스 내부에 복수 개가 간격을 두고 배치되어 있으며, 외부에서 유입되는 공기 속에 포함된 먼지, 연기를 포함한 입자가 플라즈마 와이어와의 전위차에 의해 발생된 플라즈마 방전에 의해 극성을 갖도록 하는 금속판, 그리고 금속판 사이에 각각 배치되며, 플라즈마 와이어 및 금속판 사이에 발생하는 플라즈마 방전에 의해 극성을 가진 외부에서 유입되는 공기 속에 포함된 먼지, 연기를 포함한 입자를 전원부로부터 공급되는 전원을 토대로 집진시키는 집진판으로 구성된다. 따라서, 본 발명의 플라즈마 와이어는 플라즈마 방전을 손쉽게 일으켜 이온 발생량이 우수하며, 이를 집진기에 사용하면 플라즈마 와이어를 통과하는 대부분의 먼지, 연기 등이 플라즈마 방전에 의해 극성을 갖게 되어 집진판에 달라붙기 때문에 기존의 집진기와 비교할 때 집진효율이 증대된다.The present invention relates to a plasma wire and a dust collector using the same. The plasma wire of the present invention may further include a main body and a ceramic coating layer formed of a dielectric film formed by oxidizing the surface of the main body at a predetermined temperature and formed by firing ceramics on the surface of the dielectric film. According to another aspect of the present invention, there is provided a dust collector using a plasma wire, the dust collector including a case, a power source for supplying power, and a plasma wire for generating a plasma discharge by a potential difference between left and right metal plates, A metal plate having a plurality of spaced apart gaps in the case and having particles polarized by plasma discharge generated by a potential difference between the plasma wire and dust particles contained in the air introduced from the outside, And a dust collecting plate disposed between the plasma wire and the metal plate for collecting particles including dust and smoke contained in the air flowing from the outside having a polarity by plasma discharge generated between the plasma wire and the metal plate based on a power source supplied from the power source unit. Accordingly, since the plasma wire of the present invention easily generates plasma discharge, the amount of generated ions is excellent. When used in a dust collector, most dust and smoke passing through the plasma wire are polarized by the plasma discharge and stick to the dust collecting plate. The dust collecting efficiency is increased.

Description

플라즈마 와이어 및 이를 이용한 집진기{Plasma wire and dust collector using the same}[0001] Plasma wire and dust collector using same [0002]

본 발명은 와이어를 산화 처리한 후 세라믹 처리를 수행하여 플라즈마 와이어를 성형하고, 이를 집진기에 적용시켜 플라즈마 와이어를 통과하는 대부분의 먼지, 연기 등이 플라즈마 방전에 의해 극성을 갖게 되어 집진판에 달라붙게 하는 플라즈마 와이어 및 이를 이용한 집진기에 관한 것이다.In the present invention, most of dust, smoke, etc. passing through a plasma wire are polarized by a plasma discharge and applied to a dust collecting plate by applying plasma treatment to the plasma wire by oxidizing the wire, To a plasma wire and a dust collector using the same.

일반적으로 에어컨 등의 공기조화기에는 실내의 나쁜 공기를 정화하기 위한 공기정화장치가 설치되어 있다.2. Description of the Related Art In general, an air conditioner such as an air conditioner is provided with an air purifier for purifying bad air in a room.

이러한 공기정화장치는 크게 필터방식과 전기 집진방식의 두 가지를 사용한다. 필터방식은 공기 속에 포함된 유해가스, 먼지, 연기, 냄새 등이 막을 통과하면서 직접 걸러지는 방식이며, 전기 집진방식은 고전압 방전 및 정전현상을 이용하여 유해가스, 먼지, 연기, 냄새 등을 제거하는 방식이다.The air purifier uses two types of filter and electrostatic dust collection. The filter method is a method in which harmful gas, dust, smoke, and odor contained in the air are directly filtered while passing through the membrane. The electrostatic dust collecting method removes harmful gases, dust, smoke, and odors using high voltage discharge and electrostatic phenomenon Method.

도 1과 도 2는 일반적인 공기정화장치에 사용되는 전기 집진방식의 집진기 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.1 and 2 are schematic views of a dust collector structure of an electric dust collection system used in a general air purification apparatus.

도시된 바와 같이 일반적인 집진기는, 대전부(10) 및 집진부(20)의 두 부분으로 구성된다.As shown, a general dust collector is composed of two parts, a charging part 10 and a dust collecting part 20.

대전부(10)는 와이어(12), 접지전극(14), 금속판(16) 등이 구비되며, 외부에서 유입되는 공기 속에 포함된 유해가스, 먼지, 연기, 냄새 등의 입자가 극성을 가지도록 한다.The charging unit 10 includes a wire 12, a ground electrode 14, a metal plate 16 and the like so that particles such as noxious gas, dust, smoke, and odor contained in the air flowing from the outside are polarized. do.

집진부(20)는 다수의 집진판(22)이 구비되어 대전부(10)의 후방에 위치하며, 대전부(10)를 통과하여 극성을 가진 유해가스, 먼지, 연기, 냄새 등의 입자를 집진시키고, 정화된 공기를 외부로 배출시킨다.The dust collecting unit 20 includes a plurality of dust collecting plates 22 and is located behind the charging unit 10 and collects particles of noxious gas, dust, smoke, and odor having polarity through the charging unit 10 , And the purified air is discharged to the outside.

이렇게 구성된 집진기는, 전원부(도시되지 않음)로부터 고전압이 각 와이어(12)에 공급되면, 각 와이어(12) 및 각 와이어(12)와 일정 거리 이격된 위치에 형성된 금속판(16) 사이의 전위차에 의해 전류가 흐르기 시작하여 코로나 방전이 일어난다.When a high voltage is supplied to each wire 12 from a power source (not shown), the dust collector configured as described above is connected to a potential difference between each wire 12 and a metal plate 16 formed at a position spaced apart from each wire 12 by a certain distance A current starts to flow and a corona discharge occurs.

그러면 각 와이어(12) 및 금속판(14) 사이를 통과하는 공기 속에 포함된 유해가스, 먼지, 연기, 냄새 등의 입자가 코로나 방전에 의하여 극성을 갖게 되고, 극성을 가진 유해가스, 먼지, 연기, 냄새 등의 입자가 대전부(10)의 후단에 위치한 집진부(20)의 각 집진판(22) 표면에 달라붙어 집진되며, 이에 따라 깨끗한 공기가 외부로 배출된다.Particles such as noxious gas, dust, smoke, and odor contained in the air passing between each wire 12 and the metal plate 14 are polarized by the corona discharge, and the noxious gas, dust, smoke, Odor or the like adheres to the surface of each dust collecting plate 22 of the dust collecting unit 20 located at the rear end of the charging unit 10 and is thereby discharged to the outside.

그러나, 상술한 바와 같은 종래의 집진기는, 각 와이어와 금속판 사이의 코로나 방전이 일어나는 영역을 통과하는 공기 속에 포함된 먼지 등의 입자만이 극성을 갖게 되어 집진될 뿐, 코로나 방전이 일어나지 않는 영역을 통과하는 공기 속에 포함된 먼지 등의 입자는 극성을 가지지 못하게 되어 집진효율이 떨어지는 문제점이 있었다.However, in the conventional dust collector as described above, only the particles of dust or the like contained in the air passing through the region where the corona discharge occurs between the wires and the metal plate are polarized and collected, Particles of dust or the like contained in the passing air have a problem that the efficiency of dust collection is lowered because they have no polarity.

따라서 집진효율을 높이기 위해 방전효율을 높일 수 있는 와이어를 사용하거나, 외부로부터 유입되는 공기 속에 포함된 먼지 등의 입자 대부분이 극성을 갖게 하도록 하기 위한 구조 변경의 필요성이 대두되었다.Therefore, in order to increase the dust collection efficiency, there has been a need to change the structure to use a wire capable of enhancing the discharge efficiency, or to make most particles of dust contained in the air introduced from the outside have polarity.

하지만, 와이어의 경우 종래에는 주로 텅스텐 재질의 와이어를 사용하였고 와이어에 더 높은 전압을 공급한다면 다량의 오존이 발생하여 인체에 유해한 요소로 작용하게 되고, 집진효율에도 한계가 있었다. 또한, 구조 변경의 경우에도 외부로부터 유입되는 공기 속에 포함된 먼지 등의 입자 대부분에 극성을 갖게 하기 위해서는 대전부의 금속판 길이를 길게 형성하여야 하기 때문에 결과적으로 집진기의 두께가 증가하여 제품을 소형화하기 어려운 실정이다.However, in the case of a wire, a tungsten wire is mainly used, and if a wire is supplied with a higher voltage, a large amount of ozone is generated, which acts as a harmful element to the human body and has a limitation in dust collection efficiency. In addition, even in the case of the structural change, since the length of the metal plate of the charging part is required to be long in order to have the polarity of most particles of dust and the like contained in the air introduced from the outside, the thickness of the dust collector is increased, to be.

대한민국 등록특허공보 제10-0701400호 2007. 3. 22.Korean Registered Patent No. 10-0701400 2007. 3. 22. 대한민국 공개특허공보 제10-2010-82478호 2010. 7. 19.Korean Patent Publication No. 10-2010-82478 Nov. 19, 2010 대한민국 공개특허공보 제10-2007-28886호 2007. 3. 13.Korean Published Patent Application No. 10-2007-28886 Published March 13, 2007. 대한민국 공개특허공보 제10-1999-9963호 1999. 2. 5.Korean Patent Publication No. 10-1999-9963 Nov. 5, 1999

본 발명은, 와이어를 기존의 성형온도보다 낮은 온도에서 산화 처리한 후, 세라믹 코팅을 수행함으로써, 와이어에 전원을 공급할 때 플라즈마 방전이 손쉽게 일어나도록 하는 플라즈마 와이어를 제공한다.The present invention provides a plasma wire that allows a plasma discharge to occur easily when power is supplied to a wire by oxidizing the wire at a temperature lower than a conventional forming temperature and then performing a ceramic coating.

본 발명은, 표면이 세라믹으로 코팅된 플라즈마 와이어를 집진기에 사용함으로써, 플라즈마 와이어를 통과하는 대부분의 먼지, 연기 등이 플라즈마 방전에 의해 극성을 갖게 되어 집진판에 달라붙도록 하는 플라즈마 와이어를 이용한 집진기를 제공한다.The present invention relates to a dust collector using a plasma wire which is made of a plasma wire coated with a ceramic and has a polarity by a plasma discharge so that most dust and smoke passing through the plasma wire adhere to the dust collecting plate to provide.

본 발명은, 코팅된 플라즈마 와이어를 사용함으로써, 기존의 전기 집진기에서 발생하는 오존의 양보다 극히 적은 양의 오존을 발생시켜 인체에 무해한 플라즈마 와이어를 이용한 집진기를 제공한다.The present invention provides a dust collector using a plasma wire that generates ozone in an amount that is extremely smaller than the amount of ozone generated in a conventional electrostatic precipitator by using a coated plasma wire and is harmless to the human body.

본 발명은, 대전부와 집진부로 나누어진 기존의 전기 집진기의 구조를 일체형으로 구현함으로써, 전기 집진기를 컴팩트화하고 효율은 향상시키는 플라즈마 와이어를 이용한 집진기를 제공한다.An object of the present invention is to provide a dust collector using a plasma wire which is compact and has improved efficiency by integrating the structure of an existing electrostatic precipitator divided into a charging section and a dust collecting section.

본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 와이어는, 본체, 그리고 본체 표면을 기설정 온도에서 산화시켜 형성한 유전체막을 포함할 수 있다.The plasma wire according to an embodiment of the present invention may include a main body and a dielectric film formed by oxidizing the main body surface at a predetermined temperature.

그리고 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 와이어는, 유전체막 표면에 세라믹을 소성하여 형성한 세라믹 코팅층을 더 포함할 수 있다.The plasma wire according to an embodiment of the present invention may further include a ceramic coating layer formed by firing ceramics on the surface of the dielectric film.

그리고 본체는 텅스텐, SUS(Stainless Use Steel) 계열, 코바르(KOVAR)를 포함한 니켈이 함유된 금속계열 중 어느 하나로 형성하는 것이 바람직하다.It is preferable that the main body is formed of any one of tungsten, SUS (Stainless Use Steel) series, and nickel-containing metal series including KOVAR.

그리고 유전체막을 형성할 때 사용하는 기설정 온도는, 본체가 텅스텐으로 형성된 경우에는 200 내지 700℃로 설정하며, 본체가 코바르로 형성된 경우에는 400 내지 800℃로 설정하는 것이 바람직하다.The predetermined temperature used for forming the dielectric film is set to 200 to 700 ° C when the main body is formed of tungsten and to 400 to 800 ° C when the main body is formed of cobar.

그리고 유전체막은 0.1 마이크로미터(μm) 이하의 두께로 형성하며, 세라믹 코팅층은 7 내지 10 마이크로미터(μm) 두께로 형성하는 것이 바람직하다.The dielectric layer is preferably formed to a thickness of 0.1 micrometer (μm) or less, and the ceramic coating layer is preferably formed to a thickness of 7 to 10 micrometer (μm).

그리고 세라믹 코팅층은 티탄산바륨(BaTiO3)으로 형성하는 것이 바람직하다.The ceramic coating layer is preferably formed of barium titanate (BaTiO 3 ).

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 와이어를 이용한 집진기는, 케이스와, 전원을 공급하는 전원부와, 전원부로부터 공급되는 전원을 토대로 좌측 또는 우측에 일정 간격을 두고 배치된 금속판과의 전위차에 의해 플라즈마 방전을 일으키는 플라즈마 와이어와, 케이스 내부에 복수 개가 간격을 두고 배치되어 있으며, 외부에서 유입되는 공기 속에 포함된 먼지, 연기를 포함한 입자가 플라즈마 와이어와의 전위차에 의해 발생된 플라즈마 방전에 의해 극성을 갖도록 하는 금속판, 그리고 금속판 사이에 각각 배치되며, 플라즈마 와이어 및 금속판 사이에 발생하는 플라즈마 방전에 의해 극성을 가진 외부에서 유입되는 공기 속에 포함된 먼지, 연기를 포함한 입자를 전원부로부터 공급되는 전원을 토대로 집진시키는 집진판을 포함할 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a dust collector using a plasma wire, the dust collector including a case, a power source for supplying power, and a power source for supplying power to the dust collector, Plasma wires causing plasma discharge are arranged in a space within the case. Particles including dust and smoke contained in the air introduced from the outside are polarized by the plasma discharge generated by the potential difference with the plasma wire. And a metal plate disposed between the metal plate and the dust collecting unit and disposed between the plasma plate and the metal plate and configured to collect particles including dust and smoke contained in the air flowing from the outside having a polarity by a plasma discharge generated between the plasma wire and the metal plate, And the like.

그리고 케이스는 전면에 내부로 공기를 유입하기 위한 유입구가 구비되며, 후면에 정화된 공기를 외부로 배출하기 위한 배출구가 구비되는 것이 바람직하다.The case may be provided with an inlet for introducing air into the front of the case, and an outlet for discharging the purified air to the outside.

그리고 금속판은 알루미늄으로 형성하는 것이 바람직하다.The metal plate is preferably formed of aluminum.

이상에서와 같이 본 발명에 따르면, 와이어를 기존의 성형온도보다 낮은 온도에서 산화 처리한 후, 유전체막 표면에 티탄산바륨(BaTiO3) 등을 사용한 세라믹 처리를 수행하여 플라즈마 와이어를 성형하기 때문에 플라즈마 방전을 손쉽게 일으켜 이온 발생량이 우수한 효과가 있다.As described above, according to the present invention, since the wire is oxidized at a temperature lower than the conventional forming temperature, and the ceramic wire is formed by performing the ceramic treatment using barium titanate (BaTiO 3 ) or the like on the surface of the dielectric film, So that the ion generation amount is excellent.

또한, 표면이 세라믹으로 코팅된 플라즈마 와이어를 집진기에 사용하면, 외부로부터 유입되는 대부분의 먼지, 연기 등이 플라즈마 방전에 의해 극성을 갖게 되어 집진판에 달라붙기 때문에 기존의 집진기와 비교할 때 집진효율이 증대되는 효과가 있다.Further, when a plasma wire coated with a ceramic surface is used for a dust collector, most of dust and smoke introduced from the outside are polarized by a plasma discharge and stick to the dust collecting plate. Therefore, .

또한, 기존의 전기 집진기에서 발생하는 오존의 양보다 극히 적은 용량의 오존을 발생시키기 때문에 인체에 무해하며, 대전부와 집진부로 나누어진 기존의 전기 집진기의 구조를 일체형으로 구현하기 때문에 컴팩트하면서도 효율은 좋은 집진기를 제공하는 효과가 있다.In addition, since ozone is generated at a volume much smaller than the amount of ozone generated in the conventional electrostatic precipitator, the structure of the conventional electrostatic precipitator, which is divided into the charging section and the dust collecting section, is harmless to the human body. It is effective to provide a good dust collector.

도 1과 도 2는 일반적인 공기정화장치에 사용되는 전기 집진방식의 집진기 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 와이어의 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 와이어를 이용한 집진기의 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 플라즈마 와이어를 이용한 집진기의 집진과정을 설명하기 위한 도면이다.1 and 2 are schematic views of a dust collector structure of an electric dust collection system used in a general air purification apparatus.
3 is a schematic view illustrating a structure of a plasma wire according to an embodiment of the present invention.
4 is a schematic view illustrating a structure of a dust collector using a plasma wire according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a view illustrating a dust collecting process using a plasma wire according to the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 플라즈마 와이어 및 이를 이용한 집진기를 상세하게 설명한다.Hereinafter, a plasma wire and a dust collector using the plasma wire according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 와이어의 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.3 is a schematic view illustrating a structure of a plasma wire according to an embodiment of the present invention.

도시된 바와 같이 플라즈마 와이어(130)는, 본체(132)와 유전체막(134)으로 구성된다. 또한, 세라믹 코팅층(136)을 추가로 더 포함하여 구성할 수 있다.As shown in the figure, the plasma wire 130 is composed of a body 132 and a dielectric film 134. In addition, a ceramic coating layer 136 may be further included.

즉 본 발명의 플라즈마 와이어는 본체(132) 표면에 유전체막(134)을 형성하여 제작하는 것을 기본으로 하며, 그 이외에 유전체막(134) 상부에 세라믹 코팅층(136)을 추가로 성형할 수 있다.That is, the plasma wire of the present invention is formed by forming a dielectric film 134 on the surface of the body 132, and further, a ceramic coating layer 136 may be formed on the dielectric film 134.

본체(132)는 집진기 등에 사용되는 경우 외부로부터 공급되는 전원이 흘러 플라즈마 방전이 일어나도록 하는 부분으로서, 텅스텐, SUS(Stainless Use Steel) 계열, 니켈이 함유된 금속계열(적절하게는 코바르) 등의 재질로 형성하는 것이 바람직하다.The main body 132 is a part for causing a plasma discharge when power supplied from the outside flows from the outside when used in a dust collector or the like and is made of tungsten, SUS (Stainless Use Steel) series, nickel-based metal series As shown in Fig.

이때 코바르는 금속과 유리나 세라믹과의 봉합부분에서 사용하는 철, 니켈, 코발트 합금으로서, 웨스팅하우스사의 상품명이며, 전자관이나 반도체 디바이스에 널리 사용된다.In this case, Kobar is an iron, nickel, or cobalt alloy used in a sealing portion between a metal and glass or ceramics, and is a product name of Westinghouse Company, and widely used in electron tubes and semiconductor devices.

유전체막(134)은 본체(132) 표면을 기설정 온도에서 산화시켜 형성한다. 유전체막(134)의 존재는 세라믹 코팅층(136)을 형성하기 위한 중요한 인자로서, 본체(132)에 바로 세라믹 코팅층(136)을 형성하지 못하기 때문에 본체(132)와 세라믹 코팅층(136) 사이의 밀착력을 확보하기 위해서는 반드시 선행하여 처리되어야 하는 부분이다.The dielectric film 134 is formed by oxidizing the surface of the body 132 at a predetermined temperature. The presence of the dielectric film 134 is an important factor for forming the ceramic coating layer 136 and is therefore not a problem because the ceramic coating layer 136 is not formed directly on the body 132, In order to secure adhesion, it is a part that must be processed beforehand.

이때 유전체막(134)을 형성할 때 사용하는 기설정 온도는, 본체(132)가 텅스텐으로 형성된 경우에는 450℃로 설정(가장 적절한 설정온도로서, 제조환경에 따라 200 내지 700℃의 범위로 설정할 수 있음)하며, 본체(132)가 코바르로 형성된 경우에는 750℃로 설정(가장 적절한 설정온도로서, 제조환경에 따라 400 내지 800℃의 범위로 설정할 수 있음)하는 것이 바람직하다. 상술한 각 재질별 기설정 온도는 실험을 통해서 산출한 가장 최적의 예로서, 예를 들어 유전체막(134) 형성시 온도가 너무 높으면 코팅이 불균일하게 처리되고, 쉽게 부서지므로 적절한 온도에 의해 유전체막(134)을 성형하는 것이 필수적이다.At this time, the predetermined temperature used for forming the dielectric film 134 is set to 450 deg. C when the main body 132 is formed of tungsten (the most suitable set temperature is set to a range of 200 to 700 deg. When the main body 132 is formed of Kovar, it is preferably set to 750 ° C (the most suitable set temperature can be set in the range of 400 to 800 ° C depending on the manufacturing environment). For example, if the temperature is excessively high at the time of forming the dielectric film 134, the coating is irregularly processed and easily broken, so that the dielectric film 134 is formed at a proper temperature, It is necessary to form the mold 134.

또한, 유전체막(134)은 0.1 마이크로미터(μm) 이하의 두께로 형성하는 것이 바람직하지만 이에 한정되는 것은 아니며, 사용환경에 따라 두께를 달리할 수 있음은 물론이다.The dielectric film 134 is preferably formed to have a thickness of 0.1 micrometers or less, but it is not limited thereto, and the thickness of the dielectric film 134 may vary depending on the use environment.

세라믹 코팅층(136)은 유전체막(134) 표면에 세라믹을 소성하여 형성한다.The ceramic coating layer 136 is formed by firing ceramics on the surface of the dielectric film 134.

이때 세라믹 코팅층(136)은 7 내지 10 마이크로미터(μm) 두께로 형성하는 것이 바람직하고, 티탄산바륨(BaTiO3)으로 형성하는 것이 가장 바람직하지만 이에 한정되는 것은 아니며, 사용환경에 따라 다른 재질(예를 들어, 일반적으로 사용하는 유전체 등)을 사용하거나 두께를 달리할 수 있음은 물론이다.At this time, the ceramic coating layer 136 is preferably formed to a thickness of 7 to 10 micrometers (μm), and it is most preferable that the ceramic coating layer 136 is formed of barium titanate (BaTiO 3 ), but the present invention is not limited thereto. For example, a commonly used dielectric material, or the like.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 와이어를 이용한 집진기의 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.4 is a schematic view illustrating a structure of a dust collector using a plasma wire according to an embodiment of the present invention.

도시된 바와 같이 집진기(100)는, 케이스(110), 전원부(120), 플라즈마 와이어(130), 금속판(140), 집진판(150) 등으로 구성되며, 대전부와 집진부로 나누어진 기존의 전기 집진기의 구조와 달리 대전부와 집진부가 별개의 구조가 아닌 일체형으로 구현되어 있다.The dust collector 100 includes a case 110, a power source 120, a plasma wire 130, a metal plate 140, a dust collecting plate 150, and the like. Unlike the structure of the dust collector, the charging part and the dust collecting part are implemented as an integral type rather than a separate structure.

케이스(110)는 집진기를 구성하는 각 부분들을 내장하고 있고, 전면에 내부로 공기를 유입하기 위한 유입구(112)가 구비되며, 후면에 정화된 공기를 외부로 배출하기 위한 배출구(114)가 구비된다.The case 110 includes respective parts constituting the dust collector, an inlet 112 for introducing air into the inside of the front part, and an outlet 114 for discharging the purified air to the outside do.

전원부(120)는 외부로부터 인가되는 전원을 플라즈마 와이어(130) 및 집진판(150)으로 공급한다.The power supply unit 120 supplies power from the outside to the plasma wire 130 and the dust collecting plate 150.

플라즈마 와이어(130)는 전술한 도 3에 설명한 바와 같이 텅스텐 또는 코바르 재질의 와이어 본체를 산화시킨 후 세라믹 코팅이 된 것으로서, 전원부(120)로부터 공급되는 전원을 토대로 좌측 또는 우측에 일정 간격을 두고 배치된 금속판(140)과의 전위차에 의해 플라즈마 방전을 일으킨다.3, the plasma wire 130 has a ceramic coating after oxidizing a wire body made of tungsten or cobalt. The plasma wire 130 has a predetermined gap left or right based on the power supplied from the power source 120 And a potential difference with the disposed metal plate 140 causes a plasma discharge.

즉 플라즈마 와이어(130)는 기존의 성형온도(예를 들어, 850℃)보다 낮은 온도(예를 들어, 텅스텐 재질 와이어의 경우 450℃(일반적으로 200 내지 700℃의 범위로 설정), 코바르 재질 와이어의 경우 750℃(일반적으로 400 내지 800℃의 범위로 설정))에서 산화 처리한 후, 유전체막 표면에 티탄산바륨(BaTiO3)이나 일반 유전체 등을 사용한 세라믹 처리를 수행하여 성형하는 것이다.That is, the plasma wire 130 has a temperature lower than a conventional forming temperature (for example, 850 占 폚) (for example, 450 占 폚 for a tungsten wire (generally set in a range of 200 to 700 占 폚) The wire is subjected to oxidation treatment at 750 ° C (generally set in the range of 400 to 800 ° C), and then the ceramic film is subjected to a ceramic treatment by using barium titanate (BaTiO 3 ) or a general dielectric material on the surface of the dielectric film.

그리고 금속판(140) 및 집진판(150) 사이에 배치되는 플라즈마 와이어(130)는 플라즈마 방전의 효율을 높이기 위해 각각의 금속판(140) 및 집진판(150) 사이의 중앙공간에 배치되도록 하는 것이 바람직하다.The plasma wires 130 disposed between the metal plate 140 and the dust collecting plate 150 are preferably disposed in a central space between the metal plates 140 and the dust collecting plates 150 in order to increase the efficiency of the plasma discharge.

금속판(140)은 케이스(110) 내부에 복수 개가 소정의 간격을 두고 배치되어 있으며, 외부에서 유입되는 공기 속에 포함된 먼지, 연기를 포함한 입자가 플라즈마 와이어(130)와의 전위차에 의해 발생된 플라즈마 방전에 의해 극성을 가지도록 한다.A plurality of metal plates 140 are disposed inside the case 110 with a predetermined gap therebetween. Particles including dust and smoke contained in the air introduced from the outside are discharged from the plasma discharge 130 generated by a potential difference with the plasma wire 130 So as to have a polarity.

이때 금속판(140)은 알루미늄으로 형성하는 것이 가장 바람직하며, 그 이외에 도전성 물질이면 어느 것을 사용하더라도 무방하다.At this time, it is most preferable that the metal plate 140 is formed of aluminum, and any conductive material may be used.

집진판(150)은 금속판(140) 사이에 각각 배치되어 있으며, 플라즈마 와이어(130) 및 금속판(140) 사이에 발생하는 플라즈마 방전에 의해 극성을 가진 외부에서 유입되는 공기 속에 포함된 먼지, 연기를 포함한 입자를 전원부(120)로부터 공급되는 전원을 토대로 집진시킨다.The dust collecting plate 150 is disposed between the metal plates 140. The dust collecting plate 150 includes dust and smoke contained in the air flowing from the outside having a polarity by the plasma discharge generated between the plasma wire 130 and the metal plate 140 And collects the particles on the basis of the power supplied from the power source unit 120.

다음에는, 이와 같이 구성된 본 발명에 따른 플라즈마 와이어 및 이를 이용한 집진기의 동작과정에 대하여 도 5를 참조하여 상세하게 설명한다.Next, the operation of the plasma wire and the dust collector using the plasma wire according to the present invention will be described in detail with reference to FIG.

도 5는 본 발명에 따른 플라즈마 와이어를 이용한 집진기의 집진과정을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 5 is a view illustrating a dust collecting process using a plasma wire according to the present invention.

우선, 본 발명의 집진기에 전원이 공급되면, 전원부(120)에서 플라즈마 와이어(130) 및 집진판(150)으로 전원이 공급된다.First, when power is supplied to the dust collector of the present invention, power is supplied from the power supply unit 120 to the plasma wire 130 and the dust collecting plate 150.

그러면 전원부(120)로부터 공급되는 전원에 의해 플라즈마 와이어(130) 및 플라즈마 와이어(130)의 좌측 또는 우측에 일정 간격을 두고 배치된 금속판(140) 사이에서 전위차에 의한 플라즈마 방전이 일어난다.A plasma discharge due to a potential difference occurs between the plasma wire 130 and the metal plate 140 arranged at a predetermined interval on the left or right side of the plasma wire 130 by the power supplied from the power source unit 120. [

그리고 도 5에 도시된 바와 같이 플라즈마 방전에 의해 케이스(110)의 유입구(112)를 통해 외부에서 유입되는 공기 속에 포함된 먼지, 연기 등의 입자가 극성을 띠게 된다. 즉 먼지, 연기 등의 입자가 플라즈마 방전에 의해 이온화되어 극성을 띠게 되는 것이다.As shown in FIG. 5, particles of dust, smoke, etc. contained in the air introduced from the outside through the inlet 112 of the case 110 are polarized by the plasma discharge. That is, particles such as dust and smoke are ionized by the plasma discharge and become polarized.

이때 발생되는 플라즈마는 유전체막 및 세라믹 코팅처리가 된 플라즈마 와이어(130)에 의해 범위가 넓게 형성되기 때문에 종래의 집진기와는 달리 외부에서 유입된 공기 속에 포함된 먼지, 연기 등의 입자 대부분이 극성을 띠게 된다.Since the plasma generated at this time is formed by a dielectric film and a plasma wire 130 subjected to a ceramic coating treatment, unlike the conventional dust collector, most particles of dust and smoke contained in the air introduced from the outside are polarized .

이처럼, 플라즈마 방전에 의해 극성을 띠게 된 공기 속에 포함된 먼지, 연기 등의 입자는 전원부(120)로부터 공급받은 전원에 의해 극성으로 변화된 집진판(150)에 들러붙고, 정화된 공기가 케이스(110)의 배출구(114)를 통해 외부로 배출된다.Particles such as dust and smoke contained in the air polarized by the plasma discharge adhere to the dust collecting plate 150 polarized by the power supplied from the power supply unit 120, And is discharged to the outside through the discharge port 114 of the motor.

따라서 본 발명의 플라즈마 와이어는 플라즈마 방전을 손쉽게 일으켜 방전효율을 증대시키며, 플라즈마 와이어를 집진기에 사용하는 경우에는 외부로부터 유입되는 대부분의 먼지, 연기 등이 플라즈마 방전에 의해 극성을 갖게 되어 집진판에 달라붙기 때문에 기존의 집진기와 비교할 때 집진효율을 증대시킬 수 있다.Therefore, when the plasma wire is used in a dust collector, most of the dust and smoke introduced from the outside are polarized by the plasma discharge, so that the dust adheres to the dust collecting plate Therefore, the dust collecting efficiency can be increased as compared with the conventional dust collector.

이와 같이 구성된 본 발명의 집진기와 종래의 전기 집진기의 집진능력, 이온농도 및 오존을 비교해 보면 다음과 같다.The dust collecting ability, ion concentration, and ozone of the dust collector of the present invention configured as described above and the conventional electrostatic precipitator are as follows.

집진기에 공급되는 전원은 기존에 사용되는 전원인 12V, 500mA 입력, 5.5kV, 440μA 출력의 전원을 사용하여 측정하였다. 그리고 집진능력의 측정을 위해 이온측정장치는 Air Ion Counter[1000 ions/cm3]를 사용하였으며, 오존측정장치는 Oz-100D Digital Ozone Analyzer를 사용하였다. 그리고 이온측정장치는 집진기의 대전부와 10cm 거리 이격 후 측정하였으며, 오존측정장치는 아크릴 박스를 제작한 후 집진기를 박스 내에 세팅한 후 1분 간격으로 오존 발생량을 측정하였다.The power supplied to the dust collector was measured using a power source of 12V, 500mA input, 5.5kV, and 440μA power, which are conventionally used power sources. The Oz-100D Digital Ozone Analyzer was used for the ozone measurement and the air ion counter [1000 ions / cm 3 ] was used for the measurement of the dust collecting ability. The ozone measuring device measures the amount of ozone generated in an interval of 1 minute after setting the dust collector in the box after manufacturing the acrylic box.

또한, 기존의 집진기에 사용하는 와이어는 별도의 유전체막 또는 세라믹 코팅 처리가 되지 않은 텅스텐 재질의 와이어를 준비하였으며, 본 발명의 집진기에 적용되는 플라즈마 와이어는 텅스텐 재질의 본체에 유전체막을 형성한 플라즈마 와이어(A), 텅스텐 재질의 본체에 유전체막을 형성하고 유전체막에 티탄산바륨의 세라믹 코팅층을 형성한 플라즈마 와이어(B), 코바르 재질의 본체에 유전체막을 형성한 플라즈마 와이어(C)의 3가지를 준비하여 측정하였다.The plasma wire applied to the dust collector of the present invention is a plasma wire formed by forming a dielectric film on the main body of tungsten, (A), a plasma wire (B) in which a dielectric film is formed on a tungsten body and a ceramic coating layer of barium titanate is formed on a dielectric film, and a plasma wire (C) in which a dielectric film is formed on a body of a Kovar material Respectively.

다음의 표 1과 표 2는 상술한 측정장치와 플라즈마 와이어를 토대로 이온 및 오존 발생량의 측정결과를 나타낸 것이다.The following Tables 1 and 2 show measurement results of ion and ozone generation based on the measuring apparatus and the plasma wire described above.

PolarityPolarity 이온(1000
ions/cm3 Ion (1000
ions / cm 3 O3(ppm)O 3 (ppm) 종래 집진기
(텅스텐 와이어)Conventional dust collector
(Tungsten wire) (-)(-) 00 1분1 minute 0.20.2 2분2 minutes 0.30.3 (+)(+) 600 ~ 700600 to 700 3분3 minutes 0.50.5 4분4 minutes 0.70.7 5분5 minutes 0.990.99 본 발명
집진기Invention
Dust Collector 플라즈마 와이어(A)The plasma wire (A) (-)(-) 00 1분1 minute 0.110.11 2분2 minutes 0.230.23 (+)(+) 1150 ~ 15001150 ~ 1500 3분3 minutes 0.310.31 4분4 minutes 0.390.39 5분5 minutes 0.420.42 플라즈마 와이어(B)The plasma wire (B) (-)(-) 00 1분1 minute 0.190.19 2분2 minutes 0.480.48 (+)(+) 1100 ~ 15001100 ~ 1500 3분3 minutes 0.640.64 4분4 minutes 0.780.78 5분5 minutes 0.920.92 플라즈마 와이어(C)The plasma wire (C) (-)(-) 00 1분1 minute 0.060.06 2분2 minutes 0.160.16 (+)(+) 1600 ~ 18001600 ~ 1800 3분3 minutes 0.210.21 4분4 minutes 0.240.24 5분5 minutes 0.240.24

종래 집진기
(텅스텐 와이어)Conventional dust collector
(Tungsten wire) 플라즈마 와이어(A)The plasma wire (A) 플라즈마 와이어(C)The plasma wire (C) 비고Remarks O3(단일방전)
ppmO 3 (single discharge)
ppm 1.321.32 0.520.52 0.050.05 10분 측정10 minute measurement

상술한 표 1의 결과를 통해 알 수 있는 바와 같이, 이온 발생량을 보면 종래의 전기 집진기는 600,000 내지 700,000/cm3이고, 본 발명의 집진기는 텅스텐 재질의 본체에 유전체막을 형성한 플라즈마 와이어(A)를 사용한 경우에는 1,150,000 내지 1,500,000/cm3, 텅스텐 재질의 본체에 유전체막을 형성하고 유전체막에 티탄산바륨의 세라믹 코팅층을 형성한 플라즈마 와이어(B)를 사용한 경우에는 1,100,000 내지 1,500,000/cm3, 코바르 재질의 본체에 유전체막을 형성한 플라즈마 와이어(C)를 사용한 경우에는 1,600,000 내지 1,800,000/cm3임을 확인할 수 있다. 또한, 오존 발생량을 보면 5분 경과 후 데이터를 살펴볼 때, 종래의 전기 집진기는 0.99, 본 발명의 집진기는 텅스텐 재질의 본체에 유전체막을 형성한 플라즈마 와이어(A)를 사용한 경우에는 0.42, 텅스텐 재질의 본체에 유전체막을 형성하고 유전체막에 티탄산바륨의 세라믹 코팅층을 형성한 플라즈마 와이어(B)를 사용한 경우에는 0.92, 코바르 재질의 본체에 유전체막을 형성한 플라즈마 와이어(C)를 사용한 경우에는 0.24임을 확인할 수 있으며, 특히 코바르 재질의 본체에 유전체막을 형성한 플라즈마 와이어(C)의 오존 발생량이 0.24ppm으로서 기존 대비 우수한 특성을 지니고 있음을 확인할 수 있다. 결론적으로, 소재의 특성에 따라 이온의 발생량이 다르며, 유전체막 처리한 경우 집진 효율이 우수한 것으로 판단된다.As can be seen from the results of the above Table 1, In the ion generation is a conventional electric dust collector is 600,000 to 700,000 / cm 3, a dust collector of the present invention is a plasma wires (A) forming a dielectric film on the main body of the tungsten material is 1,150,000 to 1,500,000 / cm 3, when forming a dielectric film on the main body of the tungsten material and using a plasma wire (B) to form a barium titanate ceramic coating layer on the dielectric film is 1,100,000 to 1,500,000 / cm 3, co-Barr material when using the It can be confirmed that the plasma wire C having the dielectric film formed thereon has a thickness of 1,600,000 to 1,800,000 / cm < 3 >. When the amount of ozone generated is 5 minutes, the conventional electrostatic precipitator is 0.99, the dust collector according to the present invention is 0.42 when a plasma film A formed with a dielectric film is used for the main body of tungsten, 0.42 for tungsten It was confirmed that 0.92 in the case of using the plasma wire (B) in which the dielectric film was formed in the main body and the ceramic coating layer of barium titanate was formed in the dielectric film, and 0.24 in the case of using the plasma wire (C) in which the dielectric film was formed in the body of the Kobar material In particular, it can be confirmed that the plasma wire (C) having the dielectric film formed on the body of the Kovar material has an ozone generation amount of 0.24 ppm, which is superior to the conventional one. In conclusion, the amount of ions generated varies depending on the characteristics of the material, and it is judged that the efficiency of dust collection is excellent when the dielectric film is treated.

또한, 표 2의 결과를 통해 알 수 있는 바와 같이, 집진기 사용 후 10분이 경과될 때 측정한 오존량을 보면, 종래의 집진기의 어떠한 처리도 수행하지 않은 텅스텐 재질 그대로의 와이어를 사용한 경우에는 1.32, 본 발명의 텅스텐 재질의 본체에 유전체막을 형성한 플라즈마 와이어(A)를 사용한 경우에는 0.52, 코바르 재질의 본체에 유전체막을 형성한 플라즈마 와이어(C)를 사용한 경우에는 0.05임을 확인할 수 있다.As can be seen from the results of Table 2, the amount of ozone measured at the elapse of 10 minutes after use of the dust collector was 1.32 in the case of using a wire of tungsten material which had not been subjected to any treatment of the conventional dust collector, It can be confirmed that it is 0.52 in the case of using the plasma wire A in which the dielectric film is formed in the tungsten body of the invention and 0.05 in the case of using the plasma wire C in which the dielectric film is formed in the body of the Kobar material.

즉 표 1 및 표 2에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 집진기는 코팅된 플라즈마 와이어를 사용하기 때문에 기존의 전기 집진기에서 발생하는 오존의 양보다 극히 적은 양의 오존이 발생하여 인체에 무해함을 확인할 수 있으며, 이온 발생량은 기존의 집진기보다 월등히 높아 집진 능력이 향상됨을 확인할 수 있다.That is, as shown in Table 1 and Table 2, since the dust collector of the present invention uses coated plasma wire, ozone is generated in an amount less than the amount of ozone generated in the conventional electrostatic precipitator, It can be confirmed that the amount of generated ions is much higher than that of the conventional dust collector, thereby improving the dust collecting ability.

여기에서, 상술한 본 발명에서는 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications may be made to the invention without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the following claims And changes may be made without departing from the spirit and scope of the invention.

100 : 집진기 110 : 케이스
112 : 유입구 114 : 배출구
120 : 전원부 130 : 플라즈마 와이어
132 : 본체 134 : 유전체막
136 : 세라믹 코팅층 140 : 금속판
150 : 집진판100: dust collector 110: case
112: inlet 114: outlet
120: power supply unit 130: plasma wire
132: main body 134: dielectric film
136: ceramic coating layer 140: metal plate
150: Collecting plate

Claims (10)

본체,
상기 본체 표면을 기설정 온도에서 산화시켜 형성한 유전체막, 그리고
상기 유전체막 표면에 세라믹을 소성하여 형성한 세라믹 코팅층
을 포함하는 플라즈마 와이어.main body,
A dielectric film formed by oxidizing the surface of the body at a predetermined temperature, and
The ceramic coating layer formed by firing ceramic on the surface of the dielectric film
. 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 본체는,
텅스텐, SUS(Stainless Use Steel) 계열, 코바르(KOVAR)를 포함한 니켈이 함유된 금속계열 중 어느 하나로 형성된 플라즈마 와이어.The method according to claim 1,
The main body includes:
Tungsten, stainless steel (SUS) series, and nickel-containing metal series including KOVAR. 제 1 항에 있어서,
상기 유전체막을 형성할 때 사용하는 기설정 온도는,
상기 본체가 텅스텐으로 형성된 경우에는 200 내지 700℃로 설정하며, 상기 본체가 코바르로 형성된 경우에는 400 내지 800℃로 설정하는 플라즈마 와이어.The method according to claim 1,
The predetermined temperature used for forming the dielectric film is, for example,
Wherein the plasma wire is set at 200 to 700 ° C when the body is formed of tungsten and is set to 400 to 800 ° C when the body is formed of cobalt. 제 1 항에 있어서,
상기 유전체막은,
0.1 마이크로미터(μm) 이하의 두께로 형성하는 플라즈마 와이어.The method according to claim 1,
The dielectric film,
A plasma wire formed to a thickness of 0.1 micrometers (μm) or less. 제 1 항에 있어서,
상기 세라믹 코팅층은,
7 내지 10 마이크로미터(μm) 두께로 형성하는 플라즈마 와이어.The method according to claim 1,
Wherein the ceramic coating layer comprises:
A plasma wire formed to a thickness of 7 to 10 micrometers (μm). 제 1 항에 있어서,
상기 세라믹 코팅층은,
티탄산바륨(BaTiO3)으로 형성된 플라즈마 와이어.The method according to claim 1,
Wherein the ceramic coating layer comprises:
Plasma formed of barium titanate (BaTiO 3) wire. 케이스,
전원을 공급하는 전원부,
본체, 상기 본체 표면을 기설정 온도에서 산화시켜 형성한 유전체막 및 상기 유전체막 표면에 세라믹을 소성하여 형성한 세라믹 코팅층을 포함하며, 상기 전원부로부터 공급되는 전원을 토대로 좌측 또는 우측에 일정 간격을 두고 배치된 금속판과의 전위차에 의해 플라즈마 방전을 일으키는 플라즈마 와이어,
상기 케이스 내부에 복수 개가 간격을 두고 배치되어 있으며, 외부에서 유입되는 공기 속에 포함된 먼지, 연기를 포함한 입자가 상기 플라즈마 와이어와의 전위차에 의해 발생된 플라즈마 방전에 의해 극성을 갖도록 하는 금속판, 그리고
상기 금속판 사이에 각각 배치되며, 상기 플라즈마 와이어 및 상기 금속판 사이에 발생하는 플라즈마 방전에 의해 극성을 가진 외부에서 유입되는 공기 속에 포함된 먼지, 연기를 포함한 입자를 상기 전원부로부터 공급되는 전원을 토대로 집진시키는 집진판
을 포함하는 플라즈마 와이어를 이용한 집진기.case,
A power supply unit for supplying power,
A dielectric body formed by oxidizing the surface of the main body at a predetermined temperature and a ceramic coating layer formed by firing ceramics on the surface of the dielectric film, A plasma wire which causes a plasma discharge due to a potential difference with the disposed metal plate,
A metal plate having a plurality of spaced apart portions arranged in the case and having particles polarized by a plasma discharge generated by a potential difference between the plasma wire and dust particles contained in the air introduced from the outside,
And dust particles and smoke particles contained in the air introduced from the outside having a polarity by the plasma discharge generated between the plasma wire and the metal plate are collected on the basis of a power source supplied from the power source unit Collecting plate
Wherein the dust collecting device is a dust collecting device using a plasma wire. 제 8 항에 있어서,
상기 케이스는,
전면에 내부로 공기를 유입하기 위한 유입구가 구비되며,
후면에 정화된 공기를 외부로 배출하기 위한 배출구가 구비되는 플라즈마 와이어를 이용한 집진기.9. The method of claim 8,
In this case,
And an inlet for introducing air into the inside of the front surface is provided,
And a discharge port for discharging the purified air to the outside. 제 8 항에 있어서,
상기 금속판은,
알루미늄으로 형성된 플라즈마 와이어를 이용한 집진기.9. The method of claim 8,
The metal plate may include:
A dust collector using a plasma wire formed of aluminum.
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