KR101655452B1 - 전기집진장치 및 그 전극판 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전기적인 인력으로 먼지 등의 오염물질을 집진하는 전기집진장치 및 그 전극판에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 전기집진장치는 공기 유동 방향을 따라서 대전부 영역과 집진부 영역을 형성하도록 서로 교대로 적층되는 고전압 전극판과 저전압 전극판을 포함하며, 고전압 전극판은 대전부 영역에서 오염물질이 대전되도록 그 대향전극과의 사이에서 방전을 일으키는 방전전극과, 집진부 영역에서 대전된 오염물질이 포집되도록 대전부 영역과 집진부 영역에 걸쳐서 배치되는 집진전극을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

전기집진장치 및 그 전극판{ELECTRIC PRECIPITATOR AND ELECTRODE PLATE THEREOF}
본 발명은 전기집진장치 및 그 전극판에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전기적인 인력으로 먼지 등의 오염물질을 집진하는 전기집진장치 및 그 전극판에 관한 것이다.
일반적으로 전기집진장치는 공기조화기 등에 장착되어 사용되는 것으로, 공기가 유동하는 유로 상에 배치되어 전기적인 인력을 통해 전기집진장치를 통과하는 공기 중에 포함된 먼지 등의 오염물질을 집진하는 장치이다.
일반적으로 전기집진장치는 공기 유동 방향 상류측에 배치되어 오염물질을 대전하는 대전부와, 공기 유동 방향 하류측에 배치되어 대전된 오염물질을 전기적인 인력으로 집진하는 집진부를 포함한 2단 전기집진 방식을 사용하여 오염물질을 집진한다.
이러한 2단 전기집진 방식의 전기집진장치에 있어서, 대전부는 와이어 형상으로 이루어져 플러스(plus) 극을 형성하는 방전와이어와, 방전와이어와 일정한 높이차를 두고 배치되어 마이너스(minus) 극을 형성하는 한 쌍의 대향전극판에 의해 형성되며, 집진부는 서로 교대로 배치되는 복수의 고전압 집진전극판과 복수의 접지전극판에 의해 형성된다.
그런데 이러한 종래의 전기집진장치는 방전와이어와 접지전극판 사이에서 방전이 발생하도록 위해서는 방전와이어에 높은 전압을 인가하여야만 하므로, 높은 전압을 인가하기 위한 대용량 전원공급장치가 필요하며, 많은 양의 전력이 소모된다.
또한, 상기에서 언급한 바와 같이 방전전극에는 높은 전압이 인가되므로, 안전을 고려하여 방전와이어와 집진부를 충분히 이격 설치하여야 하므로, 전기집진장치의 크기를 일정 이하로 감소시키기 어렵게 된다.
본 발명의 일 측면은 보다 얇은 크기를 갖도록 형성되어 공간을 보다 효율적으로 활용할 수 있는 전기집진장치 및 그 전극판을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 측면은 대전부 영역까지도 집진전극으로 사용되는 전극층이 포함되도록 하여 먼지 등 오염물질의 대전효율을 향상키는 전기집진장치 및 그 전극판을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 또 다른 측면은 인접하는 전극들 사이의 공간을 증가시켜서 전체적인 전극판의 수를 감소시킬 수 있는 전기집진장치 및 그 전극판을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 또 다른 측면은 상대적을 전극들 사이의 공간이 넓어져 압력손실이 감소하여 대풍량으로 사용할 수 있는 전기집진장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 전기집진장치는 공기 유동 방향을 따라서 대전부 영역과 집진부 영역을 형성하도록 서로 교대로 적층되는 고전압 전극판과 저전압 전극판을 포함하며, 고전압 전극판은 대전부 영역에서 오염물질이 대전되도록 그 대향전극과의 사이에서 방전을 일으키는 방전전극과, 집진부 영역에서 대전된 오염물질이 포집되도록 대전부 영역과 집진부 영역에 걸쳐서 배치되는 집진전극을 포함하고, 집진전극과 그 접지전극과의 사이에서 형성되는 전기장은 대전부 영역의 전기장의 세기를 증가시키는 것을 특징으로 한다.
또한, 고전압 전극판은 절연재질로 형성되어 서로 부착되는 제1 및 제2필름부재와, 제1 및 제2필름부재의 외면에 각각 마련되어 방전전극을 형성하는 제1전극층과, 제1 및 제2필름부재의 사이에 마련되어 집진전극을 형성하는 제2전극층을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 고전압 전극판은 절연재질로 형성되어 서로 부착되는 제1 및 제2필름부재와, 제1 및 제2필름부재의 사이에서 배치되되 그 일부는 제1 및 제2필름부재의 외부로 돌출되어 방전전극과 집진전극을 형성하는 전극층을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 제1전극층은 제1 및 제2필름부재의 외면에 각각 카본잉크 인쇄되는 것을 특징으로 한다.
또한, 제2전극층은 그 일단이 제1전극층에 인접하도록 배치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 제2전극층은 제1필름부재에 각각 형성된 제1전극층의 일단부와 제2필름부재에 형성된 제1전극층의 일단부를 연결한 직선에서 공기의 유동방향 하류 측으로 형성되는 제1부분을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 제2전극층은 직선에서 공기의 유동방향 상류 측으로 배치되는 제2부분을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 제2전극층은 적어도 어느 일부가 고전압 전극판이 적층되는 방향에서 제1전극층과 대면하도록 마련되는 것을 특징으로 한다.
또한, 전극층은 외부로 돌출된 수 mm 이내의 단부에서 방전전극을 형성하는 제1부분과, 돌출된 단부를 제외한 부분에서 집진전극을 형성하는 제2부분을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 전극층은 도전성 파이버로 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 전기집진장치를 다른 측면에서 본다면, 공기 유동 방향을 따라서 대전부 영역과 집진부 영역을 형성하도록 서로 이격 배치된 고전압 전극판과 저전압 전극판을 포함하며, 고전압 전극판은 방전전극과 집진전극이 형성되어 대전부 영역과 집진부 영역에 배치되는 제1고전압 전극판과, 집진전극만이 형성되어 집진부 영역에 배치되는 제2고전압 전극판을 포함하며, 저전압 전극판은 제1고전압 전극판에 대응되도록 대향전극과 접지전극이 형성되어 대전부 영역과 집진부 영역에 배치되는 제1저전압 전극판과, 제2고전압 전극판에 대응되도록 접지전극만이 형성되어 집진부 영역에 배치되는 제2저전압 전극판을 포함하며, 제1고전압 전극판의 집진전극과 제1저전압 전극판의 접지전극 사이에 형성되는 전기장은 제1고전압 전극판의 방전전극과 제1저전압 전극판의 대향전극 사이에 형성되는 대전부 영역의 전기장의 세기를 증가시키는 것을 특징으로 한다.
또한, 제1고전압 전극판의 집진전극은 대전부 영역에 배치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 제1고전압 전극판의 방전전극은 한 쌍의 플라스틱 수지의 외면에 카본 코팅 인쇄된 제1전극층에 의해 형성되며, 제1고전압 전극판의 집진전극은 제1전극층에 인접하도록 한 쌍의 플라스틱 수지 사이에 배치되는 제2전극층에 의해 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 제1고전압 전극판의 방전전극은 한 쌍의 플라스틱 수지의 사이에 배치되어 돌출되는 전극층의 단부에 의해 형성되며, 제1고전압 전극판의 집진전극은 전극층의 단부를 제외한 부분에 의해 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 제2고전압 전극판과 제2저전압 전극판은 제1고전압 전극판과 제1저전압 전극판 사이에 적어도 한 쌍으로 배치되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 전기집진장치의 전극판은 공기 유동 방향 상류측에 배치되어 오염물질을 방전시키는 방전전극과, 공기 유동 방향의 상류측에서 공기 유동 방향 하류측까지 배치되어 대전된 오염물질을 집진하는 집진전극을 포함하고, 집진전극에 의해 형성되는 전기장은 방전전극에 의해 형성되는 전기장의 세기를 증가시키는 것을 특징으로 한다.
또한, 전극판은 절연재질로 형성되어 서로 부착되는 제1 및 제2필름부재와, 제1 및 제2필름부재의 외면에 각각 인쇄되어 방전전극을 형성하는 제1전극층과, 제1 및 제2필름부재 사이에 마련되어 집진전극을 형성하는 제2전극층을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 전극판은 절연재질로 형성되어 서로 부착되는 제1 및 제2필름부재와, 제1 및 제2필름부재의 사이에서 배치되되 그 일부가 제1 및 제2필름부재의 외부로 돌출되어 방전전극과 집진전극을 형성하는 전극층을 포함하는 것을 특징으로 한다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 전기집진장치는 고전압 전극판에 오염물질을 대전시키는 방전전극과, 대전된 오염물질이 저전압 전극판에 집진되도록 하는 집진전극이 모두 형성되어 있으므로, 전기집진장치의 폭이 대폭 감소하여,공간을 보다 효율적으로 활용할 수 있다.
또한, 대전부 영역까지도 집진전극으로 사용되는 전극층이 포함되어 있으므로 먼지 등 오염물질의 대전효율을 향상시킬 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전기집진장치를 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1의 전기집진장치에 적용된 고전압 전극 및 저전압 전극의 배치상태를 보인 개략도이다.
도 3은 도 2에 도시된 제1고전압 전극판을 나타낸 사시도이다.
도 4는 도 3에 도시된 제1고전압 전극판을 나타낸 평면도이다.
도 5는 도 3에 도시된 제1고전압 전극판을 나타낸 측면도이다.
도 6은 도 3에 도시된 제1고전압 전극판의 변형례를 나타낸 측면도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전기집진장치에 적용된 고전압 전극 및 저전압 전극의 배치상태를 보인 개략도이다.
도 8은 도 7에 도시된 제1고전압 전극판을 나타낸 사시도이다.
도 9는 도 8에 도시된 제1고전압 전극판을 나타낸 평면도이다.
도 10은 도 8에 도시된 제1고전압 전극판을 나타낸 측면도이다.
이하에서는 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기집진장치를 나타낸 사시도이며, 도 2는 도 1의 전기집진장치에 적용된 고전압 전극 및 저전압 전극의 배치상태를 보인 개략도이다.
도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 전기집진장치(1)는 공기가 유동하는 유로 상에 배치되어 공기 중에 포함된 먼지 등의 오염물질을 집진하는 장치로써, 그 외부형태를 이루며 공기가 일 방향으로 관통하여 흐를 수 있도록 격자 형태의 연통공(100a)이 양측에 마련된 프레임(100)과, 프레임(100) 내에 배치되어 먼지 등의 오염물질을 집진하는 복수의 고전압 전극판(200)과, 고전압 전극판(200)과 대응하도록 형성되는 복수의 저전압 전극판(300)을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 고전압 전극판(200)과 저전압 전극판(300)은 공기 유동 방향(D)을 따라서 대전부 영역(10)과 집진부 영역(20)이 형성되도록 일정한 높이차를 두고 서로 교대로 적층되어 있다.
고전압 전극판(200)에는 대전부 영역(10)에서 공기 중에 포함된 오염물질이 대전되도록 고전압이 인가되는 방전전극(10A)과, 집진부 영역(20)에서 대전된 오염물질이 집진되도록 고전압이 인가되는 집진전극(20A)이 형성되어 있다. 여기서, 방전전극(10A)과 집진전극(20A)에는 서로 다른 고전압 전원(500)으로 연결될 수 있다.
또한, 저전압 전극판(300)에는 대전부 영역(10)에서 코로나 방전을 형성하기 위하여 방전전극(10A)과 일정한 높이차를 두고 설치되는 대향전극(10B)과, 집진부 영역(20)에서 집진전극(20A)과 사이에서 일정한 전기장을 형성하기 위하여 접지되는 접지전극(20B)이 형성되어 있다.
즉, 고전압 전극판(200)은 2단 전기집진 방식의 전기집진장치의 방전전극과 집진전극의 역할을 겸하고, 저전압 전극판(300)은 2단 전기집진 방식의 전기집진장치의 대향전극과 접지전극의 역할을 겸하게 된다.
이러한 고전압 전극판(200)은 방전전극(10A)과 집진전극(20A)이 형성된 제1고전압 전극판(210)과, 방전전극(10A)에 해당하는 구성없이 집진전극(20A)만이 형성된 제2고전압 전극판(220)을 포함한다.
또한, 저전압 전극판(300)은 제1고전압 전극판(210)에 대응되도록 대향전극(10B)과 접지전극(20B)이 형성된 제1저전압 전극판(310)과, 제2고전압 전극판(220)에 대응되도록 대향전극(10B)에 해당하는 구성없이 접지전극(20B)만이 형성된 제2저전압 전극판(320)을 포함한다.
제2고전압 전극판(220)과 제2저전압 전극판(320)은 서로 쌍을 이루게 되는데, 적어도 하나의 쌍으로 이루어진 제2고전압 전극판(220)과 제2저전압 전극판(320)은 제1고전압 전극판(210)과 제1저전압 전극판(310) 사이에 배치된다.
예를 들면, 도 2에 도시된 바와 같이 제1고전압 전극판(210)과 제1저전압 전극판(310)의 사이에는 한 쌍으로 이루어진 제2고전압 전극판(220)과 제2저전압 전극판(320)이 배치될 수 있다.
여기서, 제1고전압 전극판(210)과 제1저전압 전극판(310)은 대전부 영역(10)에 해당하는 길이에 상당하도록 각각 제2고전압 전극판(220)과 제2저전압 전극판(320)에 비해 상대적으로 길게 형성되어 있다.
결국, 고전압전원(500)으로부터 제1 및 제2고전압 전극판(210,220)에 고전압을 인가하면 제1 및 제2고전압 전극판(210,220)과 제1 및 제2저전압 전극판(310,320)에 의해 전기집진장치(1)는 공기 중의 먼지입자를 대전시키는 영역인 대전부 영역(10)과, 대전부 영역(10)에서 대전된 먼지 입자를 집진하는 영역인 집진부 영역(20)을 구성할 수 있게 된다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기집진장치(1)는 2단 전기집진 방식의 전기집진장치에 적용되는 별도의 방전전극판과 접지전극판 설치를 위한 별도의 공간을 삭제할 수 있으므로, 전체적으로 전기집진장치(1)의 크기를 대폭 감소시킬 수 있다.
도 3은 도 2에 도시된 제1고전압 전극판을 나타낸 사시도이며, 도 4는 도 3에 도시된 제1고전압 전극판을 나타낸 평면도이며, 도 5는 도 3에 도시된 제1고전압 전극판을 나타낸 측면도이다.
도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 제1고전압 전극판(210)은 절연재질로 형성되어 서로 부착되는 제1 및 제2필름부재(211,212)와, 제1 및 제2필름부재(211,212)의 외면에 각각 마련되어 방전전극(10A)을 형성하는 제1전극층(213)과, 제1 및 제2필름부재(211,212) 사이에 마련되어 집진전극(20A)을 형성하는 제2전극층(214)을 포함한다.
제1전극층(213)은 도 5에 도시된 바와 같이 공기의 유동방향 상류 측(D1)에 배치되어 먼지 등의 오염물질을 방전시키게 되는데, 이러한 제1전극층(213)은 제1 및 제2필름부재(211,212)의 외면을 각각 카본 잉크 인쇄하는 방식을 통하여 형성될 수 있다.
제2전극층(214)은 공기 유동방향 상류 측(D1)에서부터 공기의 유동방향 하류 측(D2)까지 이르도록 제1 및 제2필름부재(211,212) 사이에 배치되어 제1전극층(213)에 의해 대전된 먼지 등의 오염물질을 집진하게 된다.
이러한 제2전극층(214)은 공기 유동 방향 상류 측(D1) 일단이 제1전극층(213)에 인접하도록 형성되어 있다.
예를 들면, 제2전극층(214)은 제1필름부재(211)에 형성된 제1전극층(213)의 일단(213A)과 제2필름부재(212)에 형성된 제1전극층(213)의 일단(213A)을 연결한 가상선 X를 기준으로 가상선 X에서 공기의 유동방향 하류 측(D2)에 배치되는 제1부분(214A)과, 가상선 X에서 공기 유동 방향 상류 측(D1)에 배치되는 제2부분(214B)을 포함하여 구성될 수 있다.
즉, 제2전극층(214)은 적어도 어느 일부가 상기 고전압 전극판(200)이 적층되는 방향에서 제1전극층(213)과 대면하도록 마련되어 제2전극층(214)에 고전압이 인가되면 제2전극층(214) 제2부분(214B)은 물론 제2전극층(214) 제1부분(214A)에 형성되는 전기장이 제1전극층(213)에 영향을 주어 먼지 등의 오염물질의 대전량을 증가시킬 수 있도록 한다.
결국, 먼지 등의 오염물질이 대전되는 대전부 영역(10)에 방전전극(10A)을 형성하는 제1전극층(213)은 물론 집진전극(20A)을 형성하는 제2전극층(214)까지 포함되어 있으므로 입자 대전효율이 증가될 수 있게 된다.
한편, 제2전극층(214)은 도 6에 도시된 바와 같이, 제1필름부재(211)에 형성된 제1전극층(213)의 일단(213A)과 제2필름부재(212)에 형성된 제1전극층(213)의 일단(213A)을 연결한 가상선 X를 기준으로 가상선 X에서 공기의 유동방향 하류 측(D2)에 배치되는 제1부분(214A)만을 포함하도록 구성될 수 있다.
이 경우에도, 집진전극(20A)을 형성하는 제2전극층(214)의 제1부분(214A)은 방전전극(10A)을 형성하는 제1전극층(213)에 영향을 주어 대전부 영역(10)에서 입자 대전효율을 증가시킬 수 있게 된다.
따라서, 방전전극(10A)을 형성하는 제1전극층(213)이 포함된 제1고전압 전극판(210)과 제2저전압 전극판(320)의 간격을 증가시킬 수 있으므로 전기집진장치(1)에 배치되는 전극판(210,220,310,320)의 개수를 감소할 수 있어 재료비 절감이 가능함은 물론 압력손실의 저감이 가능하게 된다.
예를 들어, 도 2에 도시된 제2고전압 전극판(220)과 제1저전압 전극판(310)의 간격 또는 제2고전압 전극판(220)과 제2저전압 전극판(320)의 간격이 L이라면 제1고전압 전극판(210)과 제2저전압 전극판(320)의 간격은 1.2L~1.5L의 크기로 형성할 수 있게 된다.
또한, 유속 증가하더라도 입자 대전 효율의 감소가 크지 않으므로 2.5m/sec 이상의 빠른 단면유속 조건에서도 먼지의 대전효율을 증가시킬 수 있으므로, 효율적인 고풍량 집진 시스템 구성할 수 있게 된다.
다음, 고전압 전극판 및 저전압 전극판에 의해 먼지 등의 오염물질이 대전 및 집진되는 과정을 살펴본다.
먼저, 제1 및 제2고전압 전극판(210,220)에 플러스의 고전압전원(500)을 인가하면 방전전극(10A)을 형성하는 제1고전압 전극판(210) 제1전극층(213)과 저전압 전극판(300) 사이에서 코로나 방전이 발생하여 대전부 영역(10)을 통과하는 공기 중의 오염물질은 플러스로 대전된다.
이때, 집진전극(20A)을 형성하는 제1고전압 전극판(210) 제2전극층(214)의 전기장이 대전부 영역(10)에 영향을 미치게 되어 대전부 영역(10)에서 전기장 세기가 증가하여 입자 대전효율이 높아지게 되므로 대전부 영역(10)을 통과하는 과정에서 대전된 입자가 많은 거리를 이동하게 될 수 있다.
그리고, 대전된 오염물질이 공기와 함께 대전부 영역(10)을 통과하여 집진부 영역(20)으로 이동하면, 플러스로 대전된 먼지 등의 오염물질은 상대적으로 낮은 전압이 걸린 저전압 전극판(300) 측으로 이동되어 저전압 전극판(300)의 접지전극(20B)에 포집된다.
한편, 고전압전원(500)의 극성은 플러스 또는 마이너스 중 어느 것도 가능하며, 또한 펄스전압도 가능함은 물론이다. 미설명부호 40은 전기집진장치에서 공기의 흐름이 형성되도록 하는 송풍유닛이다.
본 발명의 다른 실시예를 도 7 내지 도 10을 참조하여 설명한다. 전술한 제1실시예와 동일한 구성 요소를 나타내는 경우에는 동일한 부호를 부여하고, 그 설명은 생략한다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전기집진장치에 적용된 고전압 전극 및 저전압 전극의 배치상태를 보인 개략도이며, 도 8은 도 7에 도시된 제1고전압 전극판을 나타낸 사시도이며, 도 9는 도 8에 도시된 제1고전압 전극판을 나타낸 평면도이며, 도 10은 도 8에 도시된 제1고전압 전극판을 나타낸 측면도이다.
도 7 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 전기집진장치(1')는 미도시된 프레임 내에 배치되어 먼지 등의 오염물질을 집진하는 복수의 고전압 전극판(200')과, 고전압 전극판(200')과 대응하도록 형성되어 복수의 고전압 전극판(200')과 서로 교대로 배치되는 복수의 저전압 전극판(300)을 포함하여 구성된다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 전기집진장치(1')의 고전압 전극판(200')은 2단 전기집진 방식의 전기집진장치의 방전전극과 집진전극의 역할을 겸하고, 저전압 전극판(300)은 2단 전기집진 방식의 전기집진장치의 대향전극과 접지전극의 역할을 겸하게 된다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 고전압 전극판(200')과 저전압 전극판(300)은 공기 유동 방향(D)을 따라서 대전부 영역(10')과 집진부 영역(20)을 형성하도록 일정한 높이차를 두고 서로 교대로 적층되어 있다.
또한, 고전압 전극판(200')은 방전전극(10'A)과 집진전극(20A)이 형성된 제1고전압 전극판(210')과, 방전전극(10'A)에 해당하는 구성없이 집진전극(20A)만이 형성된 제2고전압 전극판(220)을 포함하며, 저전압 전극판(300)은 제1고전압 전극판(210)에 대응되도록 대향전극(10B)과 집진전극(20A)이 형성된 제1저전압 전극판(310)과, 제2고전압 전극판(220)에 대응되도록 대향전극(10B)에 해당하는 구성없이 집진전극(20A)만이 형성된 제2저전압 전극판(320)을 포함한다.
제1고전압 전극판(210')은 절연재질로 형성되어 서로 부착되는 제1 및 제2필름부재(211',212')와, 제1 및 제2필름부재(211',212')의 사이에 마련되되 그 일부가 제1 및 제2필름부재(211',212')의 외부로 돌출되는 전극층(213')을 포함한다.
전극층(213')은 직경이 수 ㎛에서 수십 ㎛에 이르는 카본 섬유나 탄소나노튜브 등의 미세한 전도성 파이버에 의해 형성될 수 있는데, 이러한 전극층(213')은 미세한 전도성 파이버의 양쪽에 제1 및 제2필름부재(211',212')를 붙이는 공정에서 일부가 돌출되도록 구성된다.
전극층(213')은 외부로 돌출된 수 mm 이내의 단부에서 방전전극(10'A)을 형성하는 제1부분(213'A)과, 돌출된 단부를 제외한 부분에서 집진전극(20A)을 형성하게 되는 제2부분(213'B)을 포함한다.
따라서, 전극층(213')의 제1부분(213'A)은 그 대향전극(10B)과의 사이에서 코로나 방전이 일으키는 방전전극(10'A)이 되어 먼지 등의 오염물질을 대전시키는 대전부 영역(10')을 형성하게 된다.
결국, 고전압 전극판(210')의 전극층(213')에 고전압을 인가하게 되면 적절한 간격을 두고 교대로 배치되어 있는 저전압 전극판(300)의 대향전극(10B)과의 사이에서 코로나 방전을 발생하여 먼지 등의 오염물질을 대전시키게 된다.
또한, 집진전극(20A)을 형성하는 전극층(213')의 제2부분(213'B)에서는 대전부 영역(10')에서 대전된 오염물질이 집진될 수 있도록 하는 집진부 영역(20)을 형성하게 된다.
이때, 집진전극(20A)을 형성하는 전극층(213')의 제2부분(213'B)에 발생되는 전기장이 대전부 영역(10')에 영향을 미치게 되어 대전부 영역(10')에서 전기장 세기가 증가하여 입자 대전효율이 높아지게 되므로 대전부 영역(10')을 통과하는 과정에서 대전된 입자가 많은 거리를 이동하게 될 수 있다.
따라서, 도 7에 도시된 바와 같이 방전전극(10'A)을 형성하는 전극층 제1부분(213'A)이 포함된 제1고전압 전극판(210')과 제2저전압 전극판(320)의 간격을 증가시킬 수 있으므로 전기집진장치(1')에 배치되는 전체 전극판(210',220,310,320)의 개수를 감소할 수 있어 재료비 절감이 가능함은 물론 압력손실의 저감이 가능하게 된다.
예를 들어, 제2고전압 전극판(220)과 제1저전압 전극판(310)의 간격 또는 제2고전압 전극판(220)과 제2저전압 전극판(320)의 간격이 L이라면 제1고전압 전극판(210')과 제2저전압 전극판(320)의 간격은 1.2L~1.5L의 크기로 형성할 수 있게 된다.
한편, 이와 같이 전극층(213')을 미세한 전도성 파이버로 형성하면, 낮은 전압에서도 방전이 발생할 수 있어, 전기집진장치(1')에 사용되는 고전압전원(500)의 용량을 줄일 수 있으며 소모되는 전력도 감소할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 전기집진장치는 먼지 등의 오염물질이 대전되는 대전부 영역에 집진부 영역을 형성하는 집진전극의 전기장이 미치도록 하여 대전부 영역에서 전기장의 세기가 증가되도록 하는 것을 기본적인 기술적 사상으로 하고 있음을 알 수 있다. 따라서, 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형이 가능함은 물론이다.
1...전기집진장치 10..대전부 영역
10A...방전전극 20...집진부 영역
20A...집진전극 100...프레임
200...고전압 전극판 210..제1고전압 전극판
220...제2고전압 전극판 300...저전압 전극판
310...제1저전압 전극판 320...제2저전압 전극판
400...송풍유닛 500...고전압전원

Claims (18)

  1. 공기 유동 방향을 따라서 대전부 영역과 집진부 영역을 형성하도록 서로 교대로 적층되는 고전압 전극판과 저전압 전극판을 포함하며,
    상기 고전압 전극판은 상기 대전부 영역에서 오염물질이 대전되도록 그 대향전극과의 사이에서 방전을 일으키는 방전전극과, 상기 집진부 영역에서 상기 대전된 오염물질이 포집되도록 상기 대전부 영역과 집진부 영역에 걸쳐서 배치되는 집진전극을 포함하고,
    상기 집진전극과 그 접지전극과의 사이에서 형성되는 전기장은 상기 대전부 영역의 전기장의 세기를 증가시키는 것을 특징으로 하는 전기집진장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 고전압 전극판은 절연재질로 형성되어 서로 부착되는 제1 및 제2필름부재와, 상기 제1 및 제2필름부재의 외면에 각각 마련되어 상기 방전전극을 형성하는 제1전극층과, 상기 제1 및 제2필름부재의 사이에 마련되어 상기 집진전극을 형성하는 제2전극층을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기집진장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 고전압 전극판은 절연재질로 형성되어 서로 부착되는 제1 및 제2필름부재와, 상기 제1 및 제2필름부재의 사이에서 배치되되 그 일부는 상기 제1 및 제2필름부재의 외부로 돌출되어 상기 방전전극과 집진전극을 형성하는 전극층을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기집진장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제1전극층은 상기 제1 및 제2필름부재의 외면에 각각 카본잉크 인쇄되는 것을 특징으로 하는 전기집진장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 제2전극층은 그 일단이 상기 제1전극층에 인접하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 전기집진장치.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 제2전극층은 상기 제1필름부재에 각각 형성된 제1전극층의 일단부와 상기 제2필름부재에 형성된 제1전극층의 일단부를 연결한 직선에서 공기의 유동방향 하류 측으로 형성되는 제1부분을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기집진장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제2전극층은 상기 직선에서 공기의 유동방향 상류 측으로 배치되는 제2부분을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기집진장치.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 제2전극층은 적어도 어느 일부가 상기 고전압 전극판이 적층되는 방향에서 상기 제1전극층과 대면하도록 마련되는 것을 특징으로 하는 전기집진장치.
  9. 제3항에 있어서,
    상기 전극층은 외부로 돌출된 수 mm 이내의 단부에서 상기 방전전극을 형성하는 제1부분과, 상기 돌출된 단부를 제외한 부분에서 상기 집진전극을 형성하는 제2부분을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기집진장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 전극층은 도전성 파이버로 형성되는 것을 특징으로 하는 전기집진장치.
  11. 공기 유동 방향을 따라서 대전부 영역과 집진부 영역을 형성하도록 서로 이격 배치된 고전압 전극판과 저전압 전극판을 포함하며,
    상기 고전압 전극판은 방전전극과 집진전극이 형성되어 상기 대전부 영역과 집진부 영역에 배치되는 제1고전압 전극판과, 집진전극만이 형성되어 상기 집진부 영역에 배치되는 제2고전압 전극판을 포함하며,
    상기 저전압 전극판은 상기 제1고전압 전극판에 대응되도록 대향전극과 접지전극이 형성되어 상기 대전부 영역과 집진부 영역에 배치되는 제1저전압 전극판과, 상기 제2고전압 전극판에 대응되도록 접지전극만이 형성되어 상기 집진부 영역에 배치되는 제2저전압 전극판을 포함하며,
    상기 제1고전압 전극판의 집진전극과 상기 제1저전압 전극판의 접지전극 사이에 형성되는 전기장은 상기 제1고전압 전극판의 방전전극과 상기 제1저전압 전극판의 대향전극 사이에 형성되는 상기 대전부 영역의 전기장의 세기를 증가시키는 것을 특징으로 하는 전기집진장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1고전압 전극판의 집진전극은 상기 대전부 영역에 배치되는 것을 특징으로 하는 전기집진장치.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 제1고전압 전극판의 방전전극은 한 쌍의 플라스틱 수지의 외면에 카본 코팅 인쇄된 제1전극층에 의해 형성되며,
    상기 제1고전압 전극판의 집진전극은 상기 제1전극층에 인접하도록 상기 한 쌍의 플라스틱 수지 사이에 배치되는 제2전극층에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 전기집진장치.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 제1고전압 전극판의 방전전극은 한 쌍의 플라스틱 수지의 사이에 배치되어 돌출되는 전극층의 단부에 의해 형성되며,
    상기 제1고전압 전극판의 집진전극은 상기 전극층의 단부를 제외한 부분에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 전기집진장치.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 제2고전압 전극판과 제2저전압 전극판은 상기 제1고전압 전극판과 제1저전압 전극판 사이에 적어도 한 쌍으로 배치되는 것을 특징으로 하는 전기집진장치.
  16. 공기 유동 방향 상류측에 배치되어 오염물질을 방전시키는 방전전극과,
    공기 유동 방향의 상류측에서 공기 유동 방향 하류측까지 배치되어 대전된 오염물질을 집진하는 집진전극을 포함하고,
    상기 집진전극에 의해 형성되는 전기장은 상기 방전전극에 의해 형성되는 전기장의 강도를 증가시키는 것을 특징으로 하는 고전압 전극판.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 고전압 전극판은 절연재질로 형성되어 서로 부착되는 제1 및 제2필름부재와, 상기 제1 및 제2필름부재의 외면에 각각 인쇄되어 상기 방전전극을 형성하는 제1전극층과, 상기 제1 및 제2필름부재 사이에 마련되어 상기 집진전극을 형성하는 제2전극층을 포함하는 것을 특징으로 하는 고전압 전극판.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 고전압 전극판은 절연재질로 형성되어 서로 부착되는 제1 및 제2필름부재와, 상기 제1 및 제2필름부재의 사이에서 배치되되 그 일부가 제1 및 제2필름부재의 외부로 돌출되어 상기 방전전극과 집진전극을 형성하는 전극층을 포함하는 것을 특징으로 하는 고전압 전극판.
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