KR101669391B1 - 전기 집진필터 제조방법 및 그 방법에 의해 제조된 전기 집진필터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전기 집진필터 제조방법 및 이 방법에 의해 제조된 전기 집진필터에 관한 것으로, 이 제조방법은 틀체(3), 집진전극(5), 방전전극(7), 및 방전틀(19)을 준비하는 준비단계(S10); 상기 틀체(3)의 상기 조립공(18)에 상기 집진전극(5)을 조립하는 집진전극 조립단계(S20); 상기 틀체(3)에 절연부재(15)를 통해 상기 방전틀(19)을 연결하는 방전틀 장착단계(S30); 및 상기 방전틀(19)을 통해 상기 집진전극(5) 내에 상기 방전전극(7)을 축선방향으로 배열하여 고정하는 방전전극 조립단계(S40);를 포함하여 이루어지며, 상기 집진전극 조립단계(S20)는, 상기 틀체(3)의 상기 조립공(18)에 상기 집진전극(5)을 반경방향으로 일시 탄성 변형시켜 삽입하는 삽입공정(S21); 및 상기 조립공(18)에 끼워진 때 상기 판재(11) 외부로 돌출되는 상기 집진전극(5) 양단의 상기 말단부분(25)을 축방향으로 가압하여 상기 판재(11) 표면에 압착시킴으로써 테두리부(21)를 형성하는 마감공정(S22);을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하며, 따라서 집진전극을 판재에 용접할 필요가 없으므로, 집진전극의 조립을 간단하게 마무리할 수 있고, 집진전극을 박판화, 경량화할 수 있게 되며, 결과적으로, 많은 수의 집진전극을 사용함에도 불구하고 집진 필터의 조립 및 제작 효율성을 대폭 향상시킬 수 있게 된다.

Description

전기 집진필터 제조방법 및 그 방법에 의해 제조된 전기 집진필터{Electrical Dust Filter Manufacturing Mehtod And Electrical Dust Filter Manufactured Thereby}

본 발명은 전기 집진필터 제조방법 및 이 방법에 의해 제조된 전기 집진필터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 원통형의 집진전극과 집진전극 내부에 배치되는 와이어 형태의 방전전극에 의한 방전에 의해, 집진전극을 통과하는 집진 대상 유체의 각종 미립자를 대전시켜 집진전극에 포집하여 제거하는 전기 집진필터를 제조하는 방법 및 그 방법에 의해 제조되는 전기 집진필터에 관한 것이다.

전기 집진장치는 집진 전극이 양극이 되고, 방전전극이 음극이 되도록 하여 음전하 또는 양전하로 대전이 된 먼지를 포집하는 장치를 말한다. 이 장치는 먼지 집진을 위해 집진전극과 방전전극 사이에 높은 전압을 걸어 코로나 방전에 의해 불평등 전계를 발생시킴으로써 대전된 먼지, 가스 또는 악취 등의 미립자가 정전기력에 의해 집진전극에 수집되도록 한다.

따라서, 전기 집진장치는 분진, 가스 또는 악취 등의 발생량이 많은 대형 업장에서 적용될 수 있을 뿐 아니라,

유류의 보관이나 취급과 관련한 업장에서 오염된 토양을 열탈착 방법에 의해 복원할 때 발생하는 다량의 유증기를 제거하는 용도로 또는 섬유 또는 합성수지 제조공장에서 제품 생산 시 발생하는 다량의 유증기를 제거하는 용도 등으로 활용될 수 있으며, 가정용이나 업소용으로 청소기, 에어컨 또는 후드 등과 같은 장치에 적용되어, 먼지나 냄새 등을 제거하는 데 사용될 수 있다.

이러한 전기 집진장치의 일예로, 본 출원인이 출원하여 등록 받은 바 있는 "레인지 후드형 플라즈마 전기 집진 필터 장치"(등록특허 제10-1506324호)를 들 수 있다.

이 필터 장치는 도 1에 도면부호 201로 도시된 바와 같이, 다수의 원통형 집진전극(213)을 구비한 집진전극모듈(203), 각각의 집진전극(213)의 내부에 배치되어, 방전프레임(207)에 의해 연결된 다수의 방전전극(215)을 구비한 방전전극모듈(205), 및 집진전극모듈(203)과 방전전극모듈(205) 사이에 장착되어 양 모듈을 절연하는 복수의 절연체(209)를 포함하여 이루어진다.

따라서, 필터 장치(201)는 외부에서 각각의 집진전극(213) 안으로 유입된 유체 중의 각종 미립자를 음전하 또는 양전하로 대전시켜 집진전극(213)에 의해 포집함으로써, 대상 유체를 정화시킨다.

이를 위해, 필터 장치(201)는 도 1에 도시된 것처럼, 다수의 집진전극(213)이 상판(217)과 하판(217) 사이에 나란히 배열되며, 각각의 방전전극(215)은 대응하는 각각의 집진전극(213) 내부에 축방향으로 나란히 배치된다. 이때, 각각의 집진전극(213)은 도 1에 확대 도시된 것처럼, 상하판(217)에 관통된 복수의 조립공(218)에 각각 삽입되어 3 내지 4 또는 그 이상의 용접지점(219)에서 조립공(218)과의 경계부위가 용접된다.

그런데, 위와 같은 용접방식은 피 용접체인 집진전극(213)이 용접 가능하도록, 도 1에 도시된 것처럼, 일정 이상의 두께를 확보하여야 하는 바, 집진전극(213)의 두께가 일정 두께 이상으로 두꺼워지므로, 필터 장치(201) 전체의 중량을 크게 증대시키며, 따라서 필터 장치(201)의 이동, 운반 및 취급 등에 많은 불편을 초래하고, 더 나아가 생산 효율성을 저하시키는 문제점이 있었다.

또한, 집진전극(213)의 수만큼 용접작업을 반복하여야 하므로, 제작시간 및 숙련도 따라서 제작단가를 크게 상승시키므로, 제품 생산성을 크게 낮추는 문제점이 있었다.

또한, 상하판(217)의 두께가 두껍지 않기 때문에, 직각방향으로 이루어지는 용접작업은 상하판(217) 또는 집진전극(213)을 천공하거나 훼손시켜, 내구 강도를 저하시키고, 집진 대상 유체의 누설을 가져오는 등 필터 장치(201) 전체의 성능 저하를 초래하는 문제점이 있었다.

아울러, 집진전극(213)이 용접지점(219)에서 상하판(217)에 용착되므로, 손상 등으로 인해 집진전극(213)을 교체하고자 할 때, 많은 곤란을 초래하는 문제점도 있었다.

KR 10-1506324

본 발명은 위와 같은 종래의 전기 집진필터가 가지고 있는 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 틀체의 조립공에 대한 집진전극의 조립방식을 소성가공의 방식으로 변경함으로써, 집진전극의 불필요한 두께 증대를 막아 필터 전체의 중량을 감소시킴으로써 집진필터의 생산 효율성 및 취급 편리성을 높이는 한편, 집진전극의 조립공정을 간소화하여, 전체 집진필터의 생산 효율성을 제고하고자 하는 데 그 목적이 있다.

또한, 조립 작업 시 발생할 수 있는 조립공이나 집진전극의 손상 또는 훼손 가능성을 대폭 줄여 집진필터의 제품 품질을 향상시키고자 하는 데 또 다른 목적이 있다.

또한, 조립공에 대한 집진전극의 착탈을 보다 용이하게 함으로써, 사용 중에도 비교적 간편하게 손상 또는 노후된 집진전극을 교체할 수 있도록 하여 집진필터의 유지보수를 보다 효율적으로 하고자 하는 데 또 다른 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 복수의 조립공이 관통된 판재로 이루어진 틀체, 말단부분에 인접하도록 외주면 상에 돌출된 복수의 걸림돌기가 둘레 방향으로 배열된 집진전극, 상기 집진전극 내에 축선방향으로 배치되어 방전을 일으키는 방전전극, 및 상기 방전전극을 상기 틀체에 대해 절연 결합되도록 지지하는 방전틀을 준비하는 준비단계; 상기 틀체의 상기 조립공에 상기 집진전극을 조립하는 집진전극 조립단계; 상기 집진전극 조립단계에서 상기 조립공에 상기 집진전극이 끼워진 상기 틀체에 절연부재를 통해 상기 방전틀을 연결하는 방전틀 장착단계; 및 상기 방전틀 장착단계에서 상기 틀체에 절연 연결된 상기 방전틀을 통해 상기 집진전극 내에 상기 방전전극을 축선방향으로 배열하여 고정하는 방전전극 조립단계;를 포함하여 이루어지며, 상기 집진전극 조립단계는, 상기 준비단계에서 준비된 상기 틀체의 상기 조립공에 상기 집진전극을 반경방향으로 일시 탄성 변형시켜 삽입하는 삽입공정; 및 상기 삽입공정에서 상기 조립공에 끼워진 때 상기 판재 외부로 돌출되는 상기 집진전극 양단의 상기 말단부분을 축방향으로 가압하여 상기 판재 표면에 압착시킴으로써 테두리부를 형성하는 마감공정;을 포함하여 이루어지는 전기 집진필터 제조방법을 제공한다.

또한, 상기 준비단계는, 직사각형 금속 판체의 네 변 중 마주보는 어느 한 쌍의 변을 따라 말단부분에 걸림돌기를 돌출시키는 판금공정; 상기 판금공정에서 가공된 상기 금속 판체를 상기 걸림돌기가 표면에 오도록 하면서, 상기 금속 판체의 네 변 중 마주보는 다른 한 쌍의 변이 서로 만나도록 마는 롤링공정; 및 상기 롤링공정에 말려 서로 만난 상기 금속 판체의 네 변 중 마주보는 다른 한 쌍의 변을 붙이는 용접공정;을 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 상기 준비단계는, 와이어를 상기 방전전극의 길이가 되도록 절단하는 절단공정; 상기 절단공정에서 절단된 상기 와이어의 양단에 체결구를 형성하는 제1 절곡공정; 및 상기 제1 절곡공정에서 상기 체결구가 형성된 상기 와이어의 양단 중 어느 한 쪽에서 상기 체결구와 인접한 내측에 축선 상으로 인장스프링을 형성하는 제2 절곡공정;을 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 상기 체결구는, 상기 방전전극의 말단 부분을 제1 절곡부를 경계로 1차 절곡하여, 상기 집진전극 내주면에 접촉하는 제2 절곡부까지 축선에 대해 뒤쪽으로 점차 벌어지게 경사진 선단 경사부; 및 상기 방전전극을 상기 제2 절곡부를 경계로 2차 절곡하여, 상기 방전틀의 체결공에 삽입된 때, 상기 방전전극의 와이어 후단이 상기 제2 절곡부와 반대쪽에서 상기 방전틀의 내벽면에 접촉하도록 경사진 후단 경사부;를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 상기 방전틀은 상기 틀체의 상기 판재 중 적어도 일측에 구비되며, 상기 방전전극은 적어도 일단이 상기 방전틀에 의해 지지되는 봉체로 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 상기 방전전극은 상기 봉체의 외주면 상에 방사상으로 돌출된 복수의 방전핵을 구비하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 방전틀 장착단계에서, 상기 절연부재는 집진 대상 유체와의 접촉을 회피하도록 상기 틀체 내부에 착탈 가능하게 설치되는 것이 바람직하다.

본 발명은 또한, 위와 같은 전기 집진필터 제조방법에 의하여 제조되는 전기 집진필터를 제공한다.

또한, 골조를 이루는 틀체; 상기 틀체의 상호 이격된 복수의 판재 사이에 상기 판재를 관통하여 설치되어, 집진 대상 유체가 통과할 수 있도록 되어 있는 다수의 집진전극; 및 상기 틀체에 각각 절연 결합된 복수의 방전틀을 통하여 각각의 상기 집진전극 내부에 축선방향으로 배치되어, 방전을 일으키는 다수의 방전전극;을 포함하여 이루어지며, 상기 각각의 집진전극은 상기 틀체의 조립공에 끼워진 때 돌출되는 말단부분을 상기 판재 표면으로 되접음으로써 형성되어, 상기 집진전극을 상기 조립공 내에 고정시키는 테두리부;를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 집진전극은 상기 말단부분에 상기 테두리부에 인접하도록 둘레 방향으로 배열되어 외주면 상에 돌출됨으로써, 상기 테두리부와의 사이에 상기 판재를 개재하는 복수의 걸림돌기를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 테두리부는 아치형의 종단면 형상을 갖는 링체인 것이 바람직하다.

본 발명의 전기 집진필터 제조방법 및 이 방법에 의해 제조된 전기 집진필터에 따르면, 틀체의 조립공에 집진전극을 조립할 때, 집진전극의 말단부분이 조립공 밖으로 일부 돌출되도록 하고, 정위치된 상태에서 집진전극의 양단을 별도의 프레스 공구에 의해 돌출된 말단부분을 판재의 표면에 밀착시켜 테두리부를 형성함으로써, 집진전극의 조립을 간단하게 마무리할 수 있게 된다. 따라서, 집진전극을 판재와 용접할 필요가 없으므로, 집진전극을 박판화, 경량화할 수 있게 되며, 결과적으로, 많은 수의 집진전극을 사용함에도 불구하고 집진 필터의 조립 및 제작 효율성을 대폭 향상시킬 수 있게 된다.

또한, 위와 같이 소성가공에 의해 집진전극을 조립공 즉, 틀체에 고정시키므로, 조립과정에서 집진전극이나 틀체를 이루는 박판 형태의 판재에 어떠한 손상이나 훼손도 발생하지 않으므로, 집진필터의 품질 또한 큰 폭으로 향상시킬 수 있게 된다.

아울러, 말단부분을 뒤로 말아 되접은 테두리부를 펴는 것으로 간단히 집진전극을 조립공으로부터 해체, 분리할 수 있으므로, 손상 또는 노후된 일부 집진전극을 손쉽게 교체할 수 있어, 집진필터의 유지보수성을 크게 향상시킬 수 있게 된다.

도 1은 종래의 전기 집진필터를 도시한 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 집진필터의 사시도.
도 3은 도 2의 평면도.
도 4는 도 3에 도시된 집진전극을 횡단하여 방전전극과 함께 도시한 평단면도.
도 5a는 도 4에 도시된 방전전극의 다른 실시 형태를 도시한 사시도.
도 5b는 도 5a에 도시된 방전전극의 고정방식을 달리 하여 도시한 정면도.
도 6a는 도 5a에 도시된 방전전극의 또 다른 형태를 도시한 도면.
도 6b는 도 6a에 도시된 방전핵이 변형된 방전전극을 도시한 도면.
도 7은 도 2에 도시된 집진전극을 세워서 도시한 사시도.
도 8은 본 발명의 일시예에 따른 전기 집진필터 제조방법을 순차 도시한 블록도.
도 9는 도 8의 전기 집진필터 제조방법 중 삽입단계를 나타낸 도면.
도 10은 도 8의 전기 집진필터 제조방법 중 마감단계를 나타낸 도면.
도 11은 도 10의 마감단계에서 프레스 공구에 의해 압착된 집진전극의 종단면도.
도 12는 도 8의 전기 집진필터 제조방법 중 방전전극 조립단계를 나타낸 도면.
도 13은 도 8의 전기 집진필터 제조방법 중 집진전극 제작과정을 나타낸 도면.
도 14는 전기 집진필터 제조방법 중 방전전극 제작과정을 나타낸 도면.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 집진필터를 제1 절곡부 도면을 참조로 상세히 설명한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 집진필터(1)는 도 2 및 도 3에 도면부호 1로 도시된 바와 같이, 크게 틀체(3), 다수의 집진전극(5), 및 다수의 방전전극(7)을 포함하여 이루어진다.

여기에서, 먼저 상기 틀체(3)는 집진필터(1)의 골조를 이루는 부분으로, 도 2 및 도 3에 도시된 것처럼, 집진 대상이 되는 유체의 유로 상에 다수의 집진전극(5)과 방전전극(7)을 나란하게 배치하도록, 직육면체의 상자 형태를 취하는 것이 바람직하나, 그 외에 다른 어떤 형태로도 제작이 가능하다. 이를 위해, 틀체(3)는 집진전극(5)을 통과하는 유체의 상하류측에 각각 배치되는 한 쌍의 판재(11)와 이들 판재(11)를 연결하도록 예컨대, 판재(11)의 모서리 부분에 배치되는 복수의 연결재(13)로 구성될 수 있다.

또한, 틀체(3)는 도 2 및 도 3에 도시된 것처럼, 방전틀(19)을 절연 상태로 연결하는 애자 등의 절연부재(15)가 그 내부에 설치되는 바, 이 절연부재(15)는 틀체(3)의 네 모서리에 형성된 절연실(17)에 각각 고정됨으로써, 방전틀(19)에 대한 절연 기능을 수행하면서도, 집진 대상 유체와의 접촉을 크게 줄여 그로 인한 오손을 억제할 수 있게 된다. 이와 동시에, 절연부재(15)는 도 2에 확대 도시된 것처럼, 틀체(3) 즉, 절연실(17) 내에 착탈 가능하게 고정됨으로써, 방전틀(19)을 틀체(3)로부터 분리할 수 있도록 한다.

또한, 틀체(3)는 다수의 집진전극(5)과 방전전극(7)을 장착하도록 되어 있는 바, 집진전극(5)을 장착하기 위한 다수의 조립공(18)이 도 8 이하에 도시된 것처럼 판재(11)를 관통하여 형성된다. 또, 방전전극(7)을 장착하기 위한 방전틀(19)이 판재(11)의 외곽에 쌍을 이루어 나란히 배치된다.

상기 집진전극(5)은 집진 대상 유체가 통과하는 관로와, 먼지, 가스 또는 악취 등의 미립자를 포집하는 포집극으로서의 역할을 겸하는 금속 재질의 판재로서, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 원통형 또는 도시되어 있지 않지만 다각면체의 통체로 이루어지는 바, 틀체(3)의 상하류측 판재(11) 사이에 다수개가 나란히 설치되어, 판재(11)를 관통함으로써 그 수 데로 독립적인 다수의 관로를 형성하며, 따라서 집진 대상 유체가 통과할 때, 동시 다발적으로 집진이 이루어지도록 한다.

특히, 본 발명의 집진전극(5)은 도 13에 도시된 것처럼, 박판의 금속 판체(S)로 이루어져 있으므로, 집진필터(1) 전체의 경량화를 가능하게 하며, 도 8에 도시된 전후 양쪽의 말단부분(25)이 바깥쪽으로 되접혀 도 4 및 도 7에 도시된 것처럼, 테두리부(21)를 형성한다. 이 테두리부(21)는 도 4에 도시된 것처럼, 종단면이 아치형 형상으로 되어 있는 링체로 제작되는 것이 바람직하나, 도 13에 도시된 바와 같이, 테두리부(21)를 만드는 프레스 공구(P)의 가압면 형태에 따라 다양한 종단면 형상을 가질 수 있다. 이와 같이 바깥쪽으로 되접히는 테두리부(21)는 틀체(3)의 조립공(18)에 끼워진 때, 판재(11) 표면에 밀착되며, 따라서 집진전극(5)을 조립공(18) 내 즉, 틀체(3)에 강력하게 고정한다.

또한, 집진전극(5)은 도 4 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 말단부분(25)의 외주면 테두리부(21) 안쪽, 인접한 위치에 복수의 걸림돌기(23)가 돌출, 형성되는 바, 이들 걸림돌기(23)는 테두리부(21)와 대응하도록 둘레 방향으로 배열됨으로써 테두리부(21)와의 사이에 판재(11)를 개재하여, 판재(11) 즉, 틀체(3)에 대한 테두리부(21)의 밀착력을 배가시킨다.

상기 방전전극(7)은 위 집진전극(5)과 쌍을 이루어 방전을 위한 전계를 형성함으로써 코로나 방전을 일으키는 금속 재질의 봉체로서, 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 다수의 집진전극(5) 내부에 각각 일대일 대응하도록 축선방향으로 배치되는 바, 집진 대상 유체의 상류측에 위치하는 일단이 상류측 방전틀(19)에, 반대쪽 즉, 하류측에 위치하는 타단이 하류측 방전틀(19)에 각각 착탈 가능하게 고정된다. 이때, 각각의 방전틀(19)은 위에서 언급한 바와 같이, 절연부재(15)를 통해 틀체(3)의 판재(11) 외측에 각각 배치되므로, 각각의 방전전극(7)도 틀체(3)에 대해 따라서, 집진전극(5)에 대해 절연 상태를 유지하면서 방전틀(19)에 고정된다.

이때, 각각의 방전전극(7)은 도 4 및 도 14에 도시된 것처럼, 와이어(W)로 이루어지는 것이 바람직한데, 이에 따라 직경이 감소한 만큼 집진필터(1) 전체의 중량을 크게 줄인다. 다만, 방전전극(7)은 용접을 대신하여 양단을 고정할 체결구(31)를 필요로 하는 바, 이 체결구(31)는 방전전극(7)을 방전틀(19)에 고정하면서도, 동시에 분리시킬 수 있어야 한다.

이를 위해, 체결구(31)는 다양한 형태와 구조로 제작이 가능하나, 도 4 및 도 14에 도시된 것처럼, 방전전극(7)으로 사용되는 와이어(W) 말단을 굽혀 만든 절곡부의 형태로 제작되어 원터치 방식으로 조립이 가능하도록 하는 것이 바람직하다. 이에 따라, 체결구(31)는 도시된 것처럼, 선단 경사부(32)와 후단 경사부(34)를 포함하여 구성될 수 있는데, 여기에서 상기 선단 경사부(32)는 도 4에 도시된 바와 같이, 와이어 양단의 말단 부분을 제1 절곡부(33)를 경계로 1차 절곡하여 형성되는 바, 뒤쪽으로 갈수록 축선으로부터 점차 멀어져 벌어지도록 경사져 올라가며, 제2 절곡부(35)까지 연장된다. 또한, 상기 후단 경사부(34)는 위와 같이 절곡된 와이어의 말단 부분을 다시 제2 절곡부(35)를 경계로 2차 절곡하여 형성하는 바, 와이어 후단(37)이 최초 체결공(29)에 삽입된 때, 제2 절곡부(35)와 반대쪽에서 방전틀(19)의 내벽면에 접촉하도록 제2 절곡부(35)에서부터 경사져 내려간다. 다만, 방전전극(7) 양단에 위와 같은 체결구(31)를 형성하기 위해서는 방전틀(19)도 또한 도 7에 도시된 것처럼, 체결구(31)를 끼울 수 있도록, 제2 절곡부(35)와 와이어 후단(37) 사이의 간격보다 약간 작은 직경을 갖는 체결공(29)을 구비하여야 한다.

한편, 방전전극(7)은 도 4에 도시된 것처럼, 양단의 어느 한 쪽에 인장스프링(27)이 구비되는 바, 이 인장스프링(27)은 체결구(31) 내측에 인접하도록 와이어(W) 축선 상에 개재된다. 따라서, 인장스프링(27)은 방전전극(7)이 체결공(29)에 삽입될 때, 인장됨으로써 방전전극(7)을 미리 긴장시켜, 굵기가 가는 와이어 형태임에도 불구하고 방전전극(7)이 방전 시 발생하는 고열로 인해 처지지 않도록 한다.

또한, 방전전극(7)은 또 다른 실시 형태로서 도 5a에 도시된 것처럼, 와이어가 아닌 봉체로 형성될 수 있다. 이 경우 방전전극(7)은 도 5a에 도시된 것처럼, 어느 한 쪽 일단의 방전틀(19)에 볼트 등의 체결부재(30)에 의해 착탈 가능하게 체결되거나 도 5b에 도시된 것처럼, 용접에 의해 붙박이로 결합될 수 있다. 다만, 도 5a에 은선으로 도시된 것처럼, 방전전극(7)의 타단은 방전틀(19)에 의해 지지할 수도 또는 하지 않을 수도 있는데, 방전틀(19)에 의해 지지하는 경우 체결부재(30)에 의해 착탈식으로 결합될 수 있으며, 방전틀(19)이 없는 경우 당연히 외팔보 형태로 지지된다. 이에 따라 방전틀(19)은 틀체(3)의 판재(11) 적어도 어느 한 쪽에만 구비될 수도 있다.

또한, 방전전극(7)은 봉체로 된 경우, 도 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같이, 복수의 방전핵(43)이 봉체의 외주면(41) 상에 방사상으로 돌출되어 형성된다. 이때, 방전핵(43)이란 방전 시 전자의 방출이 원활히 이루어지도록 뾰족하게 만든 첨부를 이르는 것으로, 방전전극(7)으로부터의 전자 방출을 배가시킨다. 도 6a의 방전핵(43)은 방전전극(7) 외주면(41)을 프레스하여 돌기를 만든 것이고, 도 6b의 방전핵(43)은 팔각형 별모양의 판부재를 방전전극(7)의 외주면(41)에 용접 등으로 부착하여 형성한 것이다.

따라서, 집진필터(1)는 집진 시 집진전극(5)을 양극으로, 방전전극(7)을 음극으로 하여 전계가 형성되어 있으므로, 집진 대상 유체에 포함된 먼지, 가스 또는 악취 등 다양한 종류의 미립자들은 방전전극(7)의 코로나 방전에 의해 음이온 대전되어, 집진전극에 포집된다. 이렇게 해서, 정화가 완료된 집진 대상 유체는 집진필터(1)를 통과하여 외부로 배출된다.

이제, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 집진필터(1)의 제조방법을 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 전기 집진필터 제조방법은 도 8에 순차 도시된 바와 같이, 크게 준비단계(S10), 집진전극 조립단계(S20), 방전틀 장착단계(S30), 및 방전전극 조립단계(S40)를 포함하여 이루어진다.

여기에서, 먼저 상기 준비단계(S10)는 집진필터(1)를 이루는 부품 들 즉, 틀체(3), 집진전극(5), 방전전극(7) 및 방전틀(19) 등을 준비하는 단계로서, 먼저 집진전극(5)을 조립할 수 있는 복수의 조립공(18)이 앞뒤 판재(11)에 관통, 형성된 틀체(3)를 제작, 준비한다.

또한, 준비단계(S10)에서는 복수의 걸림돌기(23)가 말단부분(25)과 인접한 외주면에 돌출되어, 둘레 방향으로 배열되는 집진전극(5)을 제작하게 되는 바, 준비단계(S10)는 도 8 및 도 13에 도시된 바와 같이, 판금공정(S11), 롤링공정(S12), 및 용접공정(S13)을 포함한다.

여기에서, 먼저 상기 판금공정(S11)은 집진전극(5)으로 될 금속 판체(S)를 재단하는 공정으로서, 도 13에 도시된 바와 같이, 판금 프레스 등을 이용해 집진전극(5)을 전개한 직사각형과 동일한 형태 및 크기의 박판 금속 판체(S)를 재단하면서 또는 재단한 후, 이 금속 판체(S)의 네 변 중 마주보는 어느 한 쌍의 변 바람직하게는, 한 쌍의 짧은 쪽 변을 따라 말단부분(25)에 걸림돌기(23)를 돌출시킨다.

다음으로, 상기 롤링공정(S12)은 위 판금공정(S11)에서 판금 가공된 금속 판체(S)를 원통 모양으로 마는 공정으로서, 도 13에 도시된 것처럼, 금속 판체(S)를 말아, 금속 판체(S)의 네 변 중 걸림돌기(23)가 형성되지 않은 다른 한 쌍의 서로 마주보는 변 즉, 긴 쪽 변을 서로 만나게 함으로써, 금속 판체(S)가 집진전극(5)의 원통 모양을 이루도록 한다. 이때, 금속 판체(S)는 걸림돌기(23)가 틀체(3)의 조립공(18) 모서리에 걸리도록 되어 있는 속성 상 당연히 금속 판체(S)의 표면에 위치하여야 하므로, 그에 맞추어 롤링 방향이 결정된다. 즉, 금속 판체(S)는 걸림돌기(23)가 표면 상에 돌출되는 방향으로 내외주면이 결정된다.

끝으로, 상기 용접공정(S13)은 위 롤링공정(S12)에 원통 모양으로 롤링된 금속 판체(S)를 용접하는 공정으로서, 도 13에 도시된 것처럼, 롤링공정(S12)에 원통 모양으로 말려 서로 만나게 된 금속 판체(S)의 네 변 중 걸림돌기(23)가 형성된 마주보는 한 쌍의 변 즉, 긴 쪽 변을 용접에 의해 붙이게 된다. 이때, 용접작업은 시임용접, 스팟용접, 레이저용접 등 다양한 방식에 의해 수행될 수 있다.

한편, 준비단계(S10)에서는 방전전극(7)을 제작하여 준비하게 되는 바, 준비단계(S10)는 도 8 및 도 14에 도시된 바와 같이, 절단공정(S14), 제1 절곡공정(S15), 및 제2 절곡공정(S16)을 포함한다.

여기에서, 상기 절단공정(S14)은 도 14에 도시된 것처럼, 방전전극(7)으로 사용될 와이어(W)를 방전틀(19)의 간격을 고려하여 적절한 길이로 절단한다.

또한, 상기 제1 절곡공정(S15)은 와이어(W)의 양단에 체결구(31)를 형성하는 공정으로서, 도 4 및 도 14에 도시된 것처럼, 위 절단공정(S14)에서 적정 길이로 절단된 와이어(W)를 일차적으로 절곡하는 바, 먼저 와이어(W) 양단의 말단 부분을 제1 절곡부(33)를 경계로 1차 절곡함으로써, 뒤쪽으로 갈수록 축선으로부터 점차 멀어지면서 경사져 올라가 제2 절곡부(35)에서 집진전극(5) 내주면과 접촉하는 선단 경사부(32)를 형성한다. 그리고 나서, 선단 경사부(32)의 말단 부분을 제2 절곡부(35)를 경계로 2차 절곡함으로써, 제2 절곡부(35)에서부터 경사져 내려가 제2 절곡부(35)와 반대쪽인 제2 접촉부(37)에서 집진전극(5) 내주면과 접촉하는 후단 경사부(34)를 형성한다.

끝으로, 상기 제2 절곡공정(S16)은 와이어(W)의 일측단에 인장스프링(27)을 형성하는 공정으로서, 도 14에 도시된 것처럼, 위 제1 절곡공정(S15)에서 체결구(31)가 형성된 와이어(W) 양단 중 어느 한 쪽에서 체결구(31)와 인접한 부분을 코일 스프링 형태로 말아 와이어(W)의 축선 상에 인장스프링(27)을 만든다.

이와 같이, 방전전극(7)은 와이어 형태의 본체와, 본체 양단의 체결구(31), 그리고 일측 체결구(31)와 인접한 위치에 형성된 인장스프링(27)이 각각 별도로 제작될 수 있으나, 바람직하게는 위에서 언급한 바와 같이, 체결구(31)와 인장스프링(27)을 한 가닥의 와이어를 절곡하여 일체로 형성하는 것이 바람직하다.

상기 집진전극 조립단계(S20)는 위와 같이 준비단계(S10)에서 준비된 틀체(3)와 집진전극(5)을 조립하는 단계로서, 도 8에 도시된 것처럼, 다시 삽입공정(S21)과 마감공정(S22)을 포함하여 이루어진다.

여기에서, 상기 삽입공정(S21)은 도 9에 도시된 바와 같이, 틀체(3)의 앞뒤 판재(11)에 관통된 조립공(18)마다 안으로 집진전극(5)을 끼워 넣게 된다. 다만, 집진전극(5)은 위 집진전극 제작과정에서 언급한 바 있듯이, 박판의 금속 판체(S)를 원통 모양으로 말아 제작한 것이어서 반경방향으로 탄력을 가지므로, 조립공(18)에 끼울 때 말단부분(25) 일부를 반경방향으로 눌러 우그러지게 탄성 변형시킬 수 있다. 따라서, 집진전극(5)은 걸림돌기(23)의 돌출에도 불구하고 쉽게 조립공(18)에 끼워 넣을 수 있게 된다. 이렇게 정위치에 스냅식으로 조립된 집진전극(5)은 말단부분(25)이 조립공(18) 외부로 노출되지만, 자체의 탄력에 의해 곧 원래의 형태를 되찾으므로, 일단 조립 된 뒤에는 걸림돌기(23)의 작용으로 인해 조립공(18)으로부터의 이탈이 저지된다.

또한, 상기 마감공정(S30)은 집진전극(5)의 조립을 마무리하는 공정으로서, 도 10에 도시된 바와 같이, 위 삽입공정(S21)에서 조립공(18)에 끼워지되, 조립공(18) 외부로 노출된 집진전극(5) 양단의 말단부분(25)을 동시에 또는 순차적으로 틀체(3)의 판재(11) 표면에 압착시킴으로써, 집진전극(5)의 조립을 완료한다. 이에 따라, 조립공(18) 밖으로 돌출된 말단부분(25)은 도 10 및 도 11에 도시된 것처럼, 판재(11) 표면에 압착되면서 테두리부(21)를 형성하게 된다.

이와 같이 집진전극(5)의 말단부분(25)을 압착하기 위해, 작업자는 도 11에 도시된 것처럼 프레스 공구(P)를 전용 공구로 사용할 수 있는데, 이 프레스 공구(P)는 외주면 중단에 집진전극(5)의 관경과 동일한 구경의 아치형 압착홈(G)을 구비하므로, 도 11과 같이, 집진전극(5) 말단부분(25)을 동시에 또는 순차적으로 축방향 가압함으로써, 말단부분(25)이 압착홈(G)의 단면 형상과 유사한 형태의 아치형 종단면을 갖도록 한다.

상기 방전틀 장착단계(S30)는 틀체(3)의 판재(11) 외곽에 방전틀(19)을 장착하는 단계로서, 도 2에 도시된 것처럼, 위와 같이 틀체(3)의 조립공(18)에 집진전극(5)을 삽입한 뒤, 집진전극(5) 내부에 방전전극(7)을 장착하기 전에 판재(11)에 장착됨으로써, 방전전극(7)을 설치할 수 있도록 한다. 이때, 방전틀(19)은 위에서 언급한 바 있듯이, 틀체(3), 즉 집진전극(5)에 대해 절연을 유지할 수 있도록 애자 등의 절연부재(15)를 통해 틀체(3)에 장착되는데, 절연부재(15)는 추후 방전틀(19)의 해체가 가능하도록, 도 2에 확대 도시된 것처럼, 착탈식으로 틀체(3)에 고정되며, 특히 집진 동작 시 집진 대상 유체와의 접촉을 회피할 수 있도록 틀체(3) 내의 절연실(17)에 배치된다.

상기 방전전극 조립단계(S40)는 방전전극(7)을 집진전극(5) 내에 축선방향으로 배열하여 방전틀(19)에 고정하는 단계로서, 위 방전틀 장착단계(S30)에서 틀체(3)에 절연 연결된 방전틀(19)을 통해 집진전극(5) 내에 방전전극(7)을 착탈 가능하게 장착한다.

이를 위해, 방전틀(19)의 내측면 상에는 도 2 및 도 12에 도시된 것처럼, 집진전극(5)과 일대일 대응하도록 체결공(29)이 형성된다. 따라서, 양단에 체결구(31)가 형성된 방전전극(7)은 도 12에 도시된 바와 같이, 체결공(29) 안으로 체결구(31)를 눌러 삽입하는 것으로 원터치 방식에 의해 간단히 방전틀(19)에 결합될 수 있다. 이렇게 체결공(29) 안으로 삽입되는 체결구(31)는 집진전극(5) 안으로 삽입될 때는 제2 접촉부(37)가 순방향이므로 쉽게 끼워지지만, 일단 삽입된 뒤에는 제2 접촉부(37)가 집진전극(5) 내주면에 역방향으로 걸리므로, 별도의 공구로 빼내기 전에는 체결공(29) 안에서 빠져나오지 않게 된다.

또, 방전전극(7)은 양단측 어느 한 쪽에 인장스프링(27)이 개재되어 있으므로, 위와 같이 체결구(31)를 체결공(29)에 삽입할 때, 인장스프링(27)을 인장시켜 미리 긴장을 줄 수 있으며, 이에 따라 방전 시 발생하는 고열에도 불구하고 처짐을 억제할 수 있게 된다.

1 : 집진필터 3 : 틀체
5 : 집진전극 7 : 방전전극
11 : 판재 15 : 절연부재
18 : 조립공 19 : 방전틀
21 : 테두리부 23 : 걸림돌기
25 : 말단부분 27 : 인장스프링
29 : 체결공 31 : 체결구
P : 프레스 공구 S : 금속 판체

Claims (11)

1. 복수의 조립공(18)이 관통된 판재(11)로 이루어진 틀체(3), 말단부분(25)에 인접하도록 외주면 상에 돌출된 복수의 걸림돌기(23)가 둘레 방향으로 배열된 집진전극(5), 상기 집진전극(5) 내에 축선방향으로 배치되어 방전을 일으키는 방전전극(7), 및 상기 방전전극(7)을 상기 틀체(3)에 대해 절연 결합되도록 지지하는 방전틀(19)을 준비하는 준비단계(S10);
   상기 틀체(3)의 상기 조립공(18)에 상기 집진전극(5)을 조립하는 집진전극 조립단계(S20);
   상기 집진전극 조립단계(S20)에서 상기 조립공(18)에 상기 집진전극(5)이 끼워진 상기 틀체(3)에 절연부재(15)를 통해 상기 방전틀(19)을 연결하는 방전틀 장착단계(S30); 및
   상기 방전틀 장착단계(S30)에서 상기 틀체(3)에 절연 연결된 상기 방전틀(19)을 통해 상기 집진전극(5) 내에 상기 방전전극(7)을 축선방향으로 배열하여 고정하는 방전전극 조립단계(S40);를 포함하여 이루어지며,
   상기 집진전극 조립단계(S20)는,
   상기 준비단계(S10)에서 준비된 상기 틀체(3)의 상기 조립공(18)에 상기 집진전극(5)을 반경방향으로 일시 탄성 변형시켜 삽입하는 삽입공정(S21); 및
   상기 삽입공정(S21)에서 상기 조립공(18)에 끼워진 때 상기 판재(11) 외부로 돌출되는 상기 집진전극(5) 양단의 상기 말단부분(25)을 축방향으로 가압하여 상기 판재(11) 표면에 압착시킴으로써 테두리부(21)를 형성하는 마감공정(S22);을 포함하여 이루어지고,
   상기 준비단계(S10)는,
   와이어(W)를 상기 방전전극(7)의 길이가 되도록 절단하는 절단공정(S14);
   상기 절단공정(S14)에서 절단된 상기 와이어(W)의 양단에 체결구(31)를 형성하는 제1 절곡공정(S15); 및
   상기 제1 절곡공정(S15)에서 상기 체결구(31)가 형성된 상기 와이어(W)의 양단 중 어느 한 쪽에서 상기 체결구(31)와 인접한 내측에 축선 상으로 인장스프링(27)을 형성하는 제2 절곡공정(S16);을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 전기 집진필터 제조방법.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 준비단계(S10)는,
   직사각형 금속 판체(S)의 네 변 중 마주보는 어느 한 쌍의 변을 따라 말단부분(25)에 걸림돌기(23)를 돌출시키는 판금공정(S11);
   상기 판금공정(S11)에서 가공된 상기 금속 판체(S)를 상기 걸림돌기(23)가 표면에 오도록 하면서, 상기 금속 판체(S)의 네 변 중 마주보는 다른 한 쌍의 변이 서로 만나도록 마는 롤링공정(S12); 및
   상기 롤링공정(S12)에 말려 서로 만난 상기 금속 판체(S)의 네 변 중 마주보는 다른 한 쌍의 변을 붙이는 용접공정(S13);을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 전기 집진필터 제조방법.
3. 삭제
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 체결구(31)는,
   상기 방전전극(7)의 말단 부분을 제1 절곡부(33)를 경계로 1차 절곡하여, 상기 집진전극(5) 내주면에 접촉하는 제2 절곡부(35)까지 축선에 대해 뒤쪽으로 점차 벌어지게 경사진 선단 경사부(32); 및
   상기 방전전극(7)을 상기 제2 절곡부(35)를 경계로 2차 절곡하여, 상기 방전틀(19)의 체결공(29)에 삽입된 때, 상기 방전전극(7)의 와이어 후단(37)이 상기 제2 절곡부(35)와 반대쪽에서 상기 방전틀(19)의 내벽면에 접촉하도록 경사진 후단 경사부(34);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 전기 집진필터 제조방법.
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 방전틀(19)은 상기 틀체(3)의 상기 판재(11) 중 적어도 일측에 구비되며,
   상기 방전전극(7)은 적어도 일단이 상기 방전틀(19)에 의해 지지되는 봉체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전기 집진필터 제조방법.
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 방전전극(7)은 상기 봉체의 외주면(41) 상에 방사상으로 돌출된 복수의 방전핵(43)을 구비하는 것을 특징으로 하는 전기 집진필터 제조방법.
7. 청구항 1에 있어서,
   상기 방전틀 장착단계(S30)에서,
   상기 절연부재(15)는 집진 대상 유체와의 접촉을 회피하도록 상기 틀체(3) 내부에 착탈 가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 전기 집진필터 제조방법.
8. 청구항 1, 청구항 2, 청구항 5, 및 청구항 7 중 어느 한 항에 의하여 제조되는 것을 특징으로 하는 전기 집진필터.
9. 청구항 8에 있어서,
   골조를 이루는 틀체(3);
   상기 틀체(3)의 상호 이격된 복수의 판재(11) 사이에 상기 판재(11)를 관통하여 설치되어, 집진 대상 유체가 통과할 수 있도록 되어 있는 다수의 집진전극(5); 및
   상기 틀체(3)에 각각 절연 결합된 복수의 방전틀(19)을 통하여 각각의 상기 집진전극(5) 내부에 축선방향으로 배치되어, 방전을 일으키는 다수의 방전전극(7);을 포함하여 이루어지며,
   상기 각각의 집진전극(5)은 상기 틀체(3)의 조립공(18)에 끼워진 때 돌출되는 말단부분(25)을 상기 판재(11) 표면으로 되접음으로써 형성되어, 상기 집진전극(5)을 상기 조립공(18) 내에 고정시키는 테두리부(21);를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 집진필터.
10. 청구항 9에 있어서,
    상기 집진전극(5)은 상기 말단부분(25)에 상기 테두리부(21)에 인접하도록 둘레 방향으로 배열되어 외주면 상에 돌출됨으로써, 상기 테두리부(21)와의 사이에 상기 판재(11)를 개재하는 복수의 걸림돌기(23)를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 집진필터.
11. 청구항 9에 있어서,
    상기 테두리부(21)는 아치형의 종단면 형상을 갖는 링체인 것을 특징으로 하는 전기 집진필터.

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