KR101993644B1 - Air Purifying Module - Google Patents

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KR101993644B1
KR101993644B1 KR1020180087834A KR20180087834A KR101993644B1 KR 101993644 B1 KR101993644 B1 KR 101993644B1 KR 1020180087834 A KR1020180087834 A KR 1020180087834A KR 20180087834 A KR20180087834 A KR 20180087834A KR 101993644 B1 KR101993644 B1 KR 101993644B1
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장영준
김태희
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주식회사 효림에코플라즈마
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Abstract

According to the present invention, an air purifying module comprises: a passage having an inlet part into which air is introduced and an outlet part from which the air is discharged; a pin type discharge electrode; a discharge electrode frame allowing the discharge electrode to be kept in the inlet part; a cross-sectional plate type counter electrode installed in the outlet part of the passage, having a plurality of holes through which the air can pass, and adsorbing an electron discharged from the discharge electrode and a dust particle charged by the electron; and a magnet disposed in a shape of covering the outer circumferential surface of the passage in the longitudinal direction of the passage to rotate the electron flowing the passage between the discharge electrode and the counter electrode and a discharged air particle.

Description

공기 청정 모듈 {Air Purifying Module}[0001] Air Purifying Module [

본 발명은 공기 청정기나 각종 공조시설의 일부를 이루는 공기 청정 모듈에 관한 것으로, 보다 상세하게는 독서실, 병실, 회의실, 자동차 등 소음을 억제하거나 차단시켜 정숙이 필요한 공간에서 운용되기 위한 공기 청정 모듈에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an air cleaner module and an air cleaner module that constitute a part of various air-conditioning facilities, and more particularly to an air cleaner module for suppressing or blocking noise in a reading room, will be.

최근, 황사, 미세먼지, 초미세먼지 등에 의한 외부 공기의 오염 뿐 만 아니라, 새 차나 새 집에서 발생하는 휘발성 유기화합물질 등으로 인한 실내 공기의 오염이 사회적 문제가 되고 있다. 이러한 공기 오염은 각종 질병의 원인이 되는 것으로 알려져 있고, 이를 제거하기 위한 공기청정기 등 여러 가지 제품이 개발 판매되고 있다. In recent years, pollution of the indoor air due to the volatile organic compounds generated in new cars or new homes has become a social problem as well as external air pollution caused by dust, fine dust, and ultrafine dust. Such air pollution is known to cause various diseases, and various products such as an air purifier for removing the air pollutants are being developed and sold.

공기 청정기의 경우, 미세 먼지나 유해 기체 뿐 만 아니라 세균이나 바이러스, 곰팡이, 악취를 일으키는 냄새 등과 같은 공기 중의 여러 가지 오염 물질을 제거하기 위해 아래 기재한 오염 물질 제거 방법을 단독으로 또는 혼합하여 채택하고 있다. In the case of air purifiers, the following pollutant removal methods are used alone or in combination to remove various air pollutants such as bacteria, viruses, fungi, odors, etc., as well as fine dust and harmful gases have.

오염 물질 제거 방법 중 가장 대표적인 것은 필터를 사용하여 오염물질을 여과 또는 흡착하는 방법이다. 일례로 1회 통과시 0.3 ㎛의 입자를 99.97% 제거할 수 있는 HEPA필터를 사용하면 방사성 먼지, 진드기, 바이러스, 곰팡이 등을 효율적으로 제거할 수 있다. 하지만 HEPA필터는 잦은 교체가 필요하기 때문에 교체에 따른 불편을 없애기 위해 세척가능한 프리필터를 HEPA필터 상류에 설치하여 크기가 큰 입자를 미리 제거하기도 한다. 제거하고자 하는 오염물질의 크기, 요구되는 공기 청정도 등에 따라 필터가 선택되며, 높은 청정도가 요구되는 공간에서는 ULPA(Ultra-Low Penetration Air) 필터와 같은 초고성능 필터 등이 사용되기도 한다. 필터 방식의 공기 청정기는 사용 중 오염된 필터에 의해 공기가 재오염되는 것을 방지하기 위해 필터를 자주 세척하거나 필터의 교환주기를 철저히 지켜야 하는 불편함이 있다. 또한, 필터를 통과하기 위한 강력한 풍압을 발생시키기 위해 송풍기를 사용하게 되는데, 이러한 송풍기의 팬 및 모터에 의해 소음이 발생하는 문제점도 있다. One of the most common methods for removing contaminants is filtration or adsorption of contaminants using a filter. For example, using a HEPA filter that can remove 99.97% of 0.3 ㎛ particles in one pass, it can efficiently remove radioactive dust, mites, viruses, fungi, and the like. However, since the HEPA filter requires frequent replacement, a cleanable prefilter is installed upstream of the HEPA filter to remove large particles in advance to eliminate the inconvenience of replacement. The filter is selected according to the size of the contaminant to be removed, the required air cleanliness, and ultra-high performance filters such as ULPA (Ultra-Low Penetration Air) filter are used in a space requiring high cleanliness. The filter type air cleaner is inconvenient to frequently clean the filter or to thoroughly replace the filter in order to prevent the air from being re-contaminated by the contaminated filter during use. Further, a blower is used to generate a strong wind pressure for passing through the filter. There is also a problem that noise is generated by the fan and the motor of the blower.

오염 물질 제거 방법 중 또 다른 대표적인 방법으로는 전기적 방전에 따른 이온화 방식을 들 수 있다. 이온화 방식에서는, 방전 전극 주위에서 발생하는 플라즈마나 코로나에 의해 생성된 전자가 공기 중의 입자(오염물질 또는 공기를 이루는 분자)에 부착되면서 입자들이 이온화되어 (-)전하를 띠게 되고, 정전기적 인력에 의해 입자들이 반대 전하가 걸려있는 대향 전극인 집진판으로 이동하고 부착되는 형태로 오염물질이 제거되게 된다. 이온화 방식에 따르면 오존이 발생하게 되며, 농도가 낮은 경우에는 오존에 의해 공기 중 유해물질이 분해되는 살균 효과가 있을 수 있지만, 일정 농도 이상의 오존은 두통, 기침, 알레르기 질환 등의 원인이 된다. 공기청정기에서는 0.05 ppm 이상의 오존이 발생하지 않도록 규제되고 있다. Another typical method of removing contaminants is ionization by electrical discharge. In the ionization method, electrons generated by the plasma or corona generated around the discharge electrode adhere to the particles (contaminants or air molecules) in the air, so that the particles become ionized and become charged (-), and electrostatic attraction The particles are moved to and adhered to the dust collecting plate, which is an opposite electrode to which the opposite charges are applied, and the pollutants are removed. According to the ionization method, ozone is generated. When the concentration is low, ozone may have a sterilizing effect of decomposing harmful substances in the air. However, ozone having a certain concentration or more may cause headache, cough, and allergic diseases. The air cleaner is regulated so that ozone of 0.05 ppm or more is not generated.

또한 공기 청정기에서는 자외선을 사용하여 공기 중의 미생물을 제거하기도 하며, 산화 티탄 등을 사용하는 광촉매 방식에 의해 유해물질을 분해하거나 미생물을 제거하기도 한다. In the air cleaner, ultraviolet rays are used to remove microorganisms in the air, and a photocatalytic method using titanium oxide or the like may be used to decompose harmful substances or remove microorganisms.

본 발명과 같이 코로나 방전에 의해 공기를 정화하는 이온화 방식을 채택한 종래의 기술로는 대한민국 등록특허 10-0239017호(도 1)를 그 예로 들 수 있다. 상기 종래 기술에서는 기다란 관 형태를 이루는 리액터 소자 내에 방전 전극(10)과 대향 전극(20)을 길이방향으로 배치하고 리액터 소자 내를 흐르는 공기 중의 오염물질을 방전 전극(10)과 대향 전극(20)에 의해 발생한 코로나에 의해 대전시키게 된다. 대전된 오염물질은 대향 전극(20)에 부착됨에 따라 제거할 수 있게 된다. 리액터 소자 내로 공기를 흐르게 하기 위해서는 모터에 의해 구동되는 송풍기(30)를 사용한다. As an example of a conventional technique employing an ionization method for purifying air by corona discharge as in the present invention, Korean Patent No. 10-0239017 (FIG. 1) is an example. The discharge electrode 10 and the counter electrode 20 are arranged in the longitudinal direction in the reactor element having an elongated tube shape and contaminants in the air flowing in the reactor element are discharged to the discharge electrode 10 and the counter electrode 20, And is charged by the corona generated by the corona. The charged contaminants can be removed as they are attached to the counter electrode 20. A blower 30 driven by a motor is used to flow air into the reactor element.

관련된 종래기술로서 대한민국 등록특허 10-0905722호(도 2)에 개시된 공기 정화기능을 가진 이온풍 발생장치의 경우는 방전 전극(10)에 의해 대전되어 음이온화된 공기 중의 입자가 대향 전극(20) 쪽으로 이동되고 그 중 일부가 대향 전극(20)에 부착되어 공기를 청정하는 효과를 가지게 된다. In the case of an ion wind generating apparatus having an air purifying function disclosed in Korean Patent Registration No. 10-0905722 (FIG. 2) as a related art, particles in the air charged and negatively ionized by the discharge electrode 10 are supplied to the counter electrode 20, And some of them are attached to the counter electrode 20 to have an effect of purifying the air.

그러나 풍압을 발생시키는 것이 주 목적인 이온풍 발생장치는 모터에 의해 구동되는 송풍기를 별도로 구비하고 있지 않아 송풍에 따른 소음은 발생하지 않지만, 송풍을 위해 대향 전극을 지름이 큰 원통 형태의 것을 채택하며 그 원통 내로 공기가 이동하게 되므로 공기 청정 효과가 미약하다.However, since the ion wind generating device in which the wind pressure is generated is not provided with a blower driven by a motor, no noise due to blowing air is generated, but a cylindrical shape having a large diameter is adopted for blowing air. Since the air moves into the cylinder, the air cleaning effect is weak.

따라서, 상기 종래 기술에서는 모터에 의해 구동되는 송풍기를 채택하여 소음이 발생하거나, 또는 송풍에 주안점을 두어 공기 청정이 효율적으로 이루어지지 못하는 문제점이 있었다.Therefore, in the above-mentioned prior art, a blower driven by a motor is adopted to generate noises or to focus on blowing air, so that air cleaning can not be efficiently performed.

KR 10-0239017 B, 2000.01.15., 도면 1,3,4KR 10-0239017 B, Jan. 15, 2000, Figures 1, 3, 4 KR 10-0905722 B, 2009.07.01., 도면 3KR 10-0905722 B, Jul. 01, 2009, Drawing 3

본 발명은 공기 청정기 또는 공조기의 일부를 이루는 공기 청정 모듈에 있어서, 공기 청정 효율을 높이고, 소음이 발생하지 않아 정숙한 운용이 가능하며, 오존이 제거될 수 있도록 하는 것을 그 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide an air cleaner module or an air cleaner module that constitutes a part of an air conditioner, which can improve air cleaning efficiency, quiet operation without noise, and ozone removal.

본 발명의 공기 청정 모듈은,
공기가 유입되는 입구부와 공기가 배출되는 출구부를 구비한 통로(100)와;

상기 통로(100)의 단면상 중앙부위에 3~6개가 설치된 핀 형태의 방전 전극(10)과;
상기 방전 전극(10)이 상기 입구부 측에 위치되도록 한 방전 전극 프레임(11)과;

상기 통로(100)의 길이방향에 직각인 단면을 따라 단일 판 형태로 통로의 출구부 측에 설치되고, 공기가 통과할 수 있는 구멍(21)이 다수 개 형성되어 상기 방전 전극(10)에서 방출된 전자 및 전자에 의해 하전된 먼지 입자가 구멍(21)의 내부 벽면에 흡착되도록 이루어진 대향 전극(20)과;

상기 통로(100) 내 방전 전극(10)과 대향 전극(20) 사이의 위치에 막대 형태로 통로(100) 단면 가장자리를 따라 설치된 제 2 방전 전극(50)과;
In the air cleaning module of the present invention,
A passageway (100) having an inlet through which air flows and an outlet through which air is discharged;

A pin-shaped discharge electrode 10 provided with 3 to 6 centers on the cross section of the passage 100;
A discharge electrode frame (11) in which the discharge electrode (10) is positioned on the inlet side;

A plurality of holes 21, through which air can pass, are provided on the outlet side of the passage in the form of a single plate along a cross section orthogonal to the longitudinal direction of the passage 100, An opposing electrode (20) configured to attract dust particles charged by electrons and electrons to the inner wall surface of the hole (21);

A second discharge electrode 50 provided along the edge of the passage 100 in the form of a bar at a position between the discharge electrode 10 and the counter electrode 20 in the passage 100;

상기 방전 전극(10)과 대향 전극(20) 사이의 통로(100)를 흐르는 전자와 하전된 공기 입자를 선회시키기 위해 통로(100)의 길이방향을 따라 외면을 둘러싸는 형태로 배치된 자석(40)을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다. A magnet 40 disposed in the form of surrounding the outer surface along the longitudinal direction of the passage 100 for turning the electrons flowing through the passage 100 between the discharge electrode 10 and the counter electrode 20 and the charged air particles ).

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상기 대향 전극의 하류 측에 촉매부 또는 제진 필터를 더 구비하는 것도 바람직하다. It is also preferable that a catalytic portion or a damping filter is further provided on the downstream side of the counter electrode.

상기 방전 전극의 상류 또는 대향 전극의 하류 측에는 모터에 의해 구동되는 송풍기가 설치되는 것도 바람직하다. It is also preferable that a blower driven by a motor is provided upstream of the discharge electrode or downstream of the counter electrode.

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상기 통로 외면을 금속망으로 둘러싸는 것도 바람직하다. And the outer surface of the passage is surrounded by a metal mesh.

통로의 출구부 측에 오존 센서와 풍속 센서를 각각 설치하여, 오존의 농도가 일정 수준 이상으로 상승하면 촉매부의 교체 시기가 되었음을, 풍속이 일정 수준이하로 감소하면 제 2 방전 전극을 세척하거나 제진필터를 교체할 필요가 있음을 통지부에 의해 알려주는 것도 바람직하다.The ozone sensor and the wind speed sensor are provided on the outlet side of the passageway. When the concentration of ozone rises to a certain level or more, it is determined that the catalyst part is replaced. If the wind speed decreases to a certain level or less, It is also preferable to notify the notification unit of the necessity of replacing it.

공기청정기 또는 공조기에 적용되는 공기 청정 모듈에 관한 본 발명에 의하면, 공기 청정 효율을 높이는 한편, 소음이 발생하지 않아 정숙한 운용이 가능하며, 오존을 제거할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, an air purifier or an air cleaner module applied to an air conditioner can improve air cleaning efficiency, quiet operation can be performed without noise, and ozone can be removed.

도 1은 종래의 공기 청정기의 일례를 나타낸 도.
도 2는 종래의 이온 송풍기의 일례를 나타낸 도.
도 3은 본 발명 일 실시예 공기 청정 모듈을 나타낸 도.
도 4는 방전 전극 프레임의 형태를 나타낸 도.
도 5는 본 발명 일 실시예에서 자기장의 효과를 나타낸 도.
도 6은 본 발명 일 실시예에서 핀의 개수에 따른 차이를 나타낸 도.
도 7은 본 발명의 다른 실시예 공기 청정 모듈를 나타낸 도.
도 8은 본 발명의 자기장 형태를 나타낸 도.
도 9는 공기 청정 모듈에 촉매부를 설치한 형태를 나타낸 도. 1 is a view showing an example of a conventional air cleaner.
2 is a view showing an example of a conventional ion blower.
3 is a view showing an air cleaning module according to an embodiment of the present invention.
4 is a view showing the shape of a discharge electrode frame.
5 is a diagram showing the effect of a magnetic field in an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram showing a difference according to the number of fins in an embodiment of the present invention. FIG.
FIG. 7 illustrates another embodiment of an air cleaning module of the present invention. FIG.
8 is a view showing a magnetic field form of the present invention.
9 is a view showing a configuration in which a catalyst part is installed in an air cleaning module.

이하, 본 발명을 그 실시예에 따라 도면을 참고하여 보다 상세하게 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings in accordance with embodiments thereof.

본 발명의 공기 청정 모듈은 차량용 공기 청정기, 실내용 공기 청정기, 공조 기기 및 건축물의 공조 설비 등을 이루는 일부로서, 본 출원서에서 사용되는 '모듈'의 의미는 일체로 분리될 수 있는 부품군으로 한정되는 것이 아니며, 공기가 유입/배출되면서 정화되는 작용관계를 갖는 여러 가지 구성의 집합을 의미한다. 이후 설명되겠지만, 공기 청정 모듈에 공급되는 전원 등은 여러 가지 형태로 공급될 수 있는 것으로 공기 정화를 이루는 본 발명의 기술적 사상과 분리될 수 있는 부분이어서 본 발명의 공기 청정 모듈의 구성으로는 채택하지 않았다. The air cleaning module of the present invention is a part of an air purifier for a vehicle, an indoor air purifier, an air conditioner, and an air conditioner of a building. The meaning of 'module' used in the present application is limited to a group of components , And refers to a collection of various structures having an operational relationship in which air is purified as the air flows in and out. As will be described later, a power supply or the like supplied to the air cleaning module can be supplied in various forms, which is a part that can be separated from the technical idea of the present invention that forms the air cleaning. I did.

도 3은 본 발명 일 실시예 공기 청정 모듈의 형태를 나타낸 개념도이다. FIG. 3 is a conceptual diagram illustrating a configuration of an air cleaning module according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 공기 청정 모듈은, 공기가 유입되는 입구부와 공기가 배출되는 출구부를 구비한 통로(100)가 구비된다. The air cleaning module of the present invention includes a passage 100 having an inlet through which air flows and an outlet through which air is discharged.

통로의 단면 형태는 원형, 타원형, 다각형 등 다양한 형태를 가질 수 있으며 또한 통로의 전 구간에 걸쳐 단면 형태가 일정해야 하는 것은 아니다. 또한 통로가 직선 형태로 연장된 것에 한정되지도 않고, 굴곡진 형태로 형성될 수도 있을 것이다. The cross-sectional shape of the passage may have various shapes such as a circle, an ellipse, and a polygon, and the cross-sectional shape should not be constant over the entire passage. Further, the passages are not limited to those extending in a straight line shape, and may be formed in a curved shape.

본 실시예에서의 통로(100)는 원형 직선 통로로 아크릴 재질의 파이프로 이루어져 있다. The passage 100 in this embodiment is a circular straight passage and is made of an acrylic pipe.

통로(100)의 입구부 측에는 핀 형태의 가늘고 긴 방전 전극(10)이 설치된다. On the inlet side of the passageway (100), an elongated discharge electrode (10) of fin shape is provided.

방전 전극(10)이 설치되기 위한 프레임으로 도 4에 도시한 형태의 방전 전극 프레임(11)이 필요하다. A discharge electrode frame 11 of the type shown in Fig. 4 is required as a frame for installing the discharge electrode 10 therein.

예를 들어 방전 전극(10)이 통로 단면상 중앙 부위에 설치되는 경우 도 4의 (b)와 같은 형태의 방전 전극 프레임(11)이 필요하며, 방전 전극 프레임(11)은 공기의 흐름을 방해하지 않도록 공기 통과부(11-1)가 크게 형성되게 된다. For example, in the case where the discharge electrode 10 is provided at the central portion on the cross-section of the passage, a discharge electrode frame 11 of the type as shown in FIG. 4 (b) is required and the discharge electrode frame 11 does not interfere with the flow of air The air passage portion 11-1 is formed to be large.

방전 전극 프레임의 설치 구멍(11-2)에 방전 전극(10)을 설치하며, 방전 전극(10)은 스테인레스 스틸이나 텅스텐으로 제작된다. 방전 전극(10)은 외부의 전원으로부터 직접 또는 방전 전극 프레임(11)을 거쳐 전원을 공급받게 된다. The discharge electrode 10 is provided in the mounting hole 11-2 of the discharge electrode frame and the discharge electrode 10 is made of stainless steel or tungsten. The discharge electrode 10 receives power from an external power source directly or through the discharge electrode frame 11. [

전원으로부터 방전 전극 프레임을 거쳐 방전 전극에 전기가 공급될 경우에는 방전 전극 프레임이 금속과 같은 도체일 필요가 있지만, 전원으로부터 방전 전극으로 직접 전기가 공급되는 경우에는 합성수지와 같은 부도체를 재질로 하여 방전 전극 프레임을 제작하여도 무방하다. When electricity is supplied from the power source to the discharge electrode through the discharge electrode frame, the discharge electrode frame needs to be a conductor such as metal. However, when electricity is directly supplied from the power source to the discharge electrode, It is also possible to manufacture an electrode frame.

또한, 본 실시예에서는 방전 전극 프레임은 통로의 입구부 측에 단면을 따라 설치되는 원형 판재의 형태로 설명되지만, 방전 전극을 통로의 중앙에 위치시키기 위해 통로의 내벽에 설치되는 막대형으로 이루어지는 것도 가능할 것이다. In the present embodiment, the discharge electrode frame is described in the form of a circular plate provided along the cross section at the entrance side of the passage. However, the discharge electrode frame may be formed of a rod-like structure provided on the inner wall of the passage for positioning the discharge electrode at the center of the passage It will be possible.

방전 전극과 짝을 이루는 대향 전극(20)은 통로(100)의 출구부 측에 통로 단면을 가로지르는 판 형태로 설치되며, 대향 전극(20)에 상기 방전 전극(10)에서 방출된 전자와 결합된 입자가 흡착된다. 대향 전극(20)은 공기가 통과할 수 있는 공기 통과 구멍(21)이 다수 개 형성되어 있다. 입구부를 통해 유입된 공기가 방전 전극으로부터 방출된 전자와 결합하여 대향 전극 쪽으로 이동하며 관성력에 의해 공기 통과 구멍(21)을 통과하여 출구부 측으로 배출되게 된다. The counter electrode 20 paired with the discharge electrode is provided on the outlet side of the passage 100 in the form of a plate across the cross section of the passage and is connected to the counter electrode 20 by electrons emitted from the discharge electrode 10 The adsorbed particles are adsorbed. The counter electrode 20 is formed with a plurality of air vent holes 21 through which air can pass. The air introduced through the inlet portion is combined with the electrons emitted from the discharge electrode and moves toward the counter electrode, passes through the air passage hole 21 by the inertia force, and is discharged to the outlet portion side.

대향 전극은 소결금속이나, 다공성 금속 폼(Foam), 탄소 섬유, 금속 섬유, 또는 도금 처리된 섬유 등으로 제작될 수 있다. 또한 공기 통과 구멍은 망 형태로부터 형성될 수도 있고, 판을 관통하도록 기계 가공하여 형성될 수도 있고, 발포 과정을 거쳐 형성된 기공들이 서로 연결되어 형성될 수도 있다. The counter electrode may be made of a sintered metal, a porous metal foam (Foam), a carbon fiber, a metal fiber, or a plated fiber. Further, the air vent holes may be formed from a net shape, machined to penetrate the plate, or may be formed by connecting pores formed through a foaming process.

본 발명에서는 직류 전압에 의한 음극 방전 형태로 코로나를 형성시킨다. In the present invention, a corona is formed in the form of a cathode discharge by a DC voltage.

또한, 상기 방전 전극과 대향 전극 사이의 통로에 자기장을 형성시키기 위한 자석(40)이 설치된다. Further, a magnet (40) for forming a magnetic field is provided in a passage between the discharge electrode and the counter electrode.

자석은 본 실시예와 같이 원형 통로의 외면에 띠 형태의 자석을 감는 것도 가능하며, 자석의 폭에 따라 원형 통로의 길이방향으로 여러 개의 띠 형태로 자석을 배치하거나, 각 띠에 여러 겹으로 자석을 겹쳐 배치하는 것도 가능할 것이다. As in the present embodiment, a magnet can be used in which a band-shaped magnet is wound around the outer surface of a circular passage, and a magnet is arranged in the form of several strips in the longitudinal direction of the circular passage along the width of the magnet, It is also possible to arrange them in a superimposed manner.

그 이외에도 통로의 내부 또는 외부에 판상 또는 막대형의 자석을 설치하여 자기장이 통로 내에 형성되게 하여도 무방하다. In addition, a plate or bar magnet may be provided inside or outside the passageway so that a magnetic field is formed in the passageway.

상기와 같은 구성을 구비한 본 발명 일 실시예의 구조 및 작동관계를 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다. The structure and operation of the present invention having the above-described structure will be described in more detail as follows.

본 실시예에서는 지름 50mm의 아크릴 관을 사용하여 통로를 형성하였다. In this embodiment, an acrylic tube having a diameter of 50 mm was used to form a passage.

방전 전극 프레임은 도 4(a)와 같은 형태를 사용하였으며, 길이 약 15mm, 지름 0.1 mm의 텅스텐 재질의 금속제 핀을 방전 전극 프레임의 설치구멍(11-2)에 각각 2, 4, 6, 8개 설치하여 방전 전극을 형성하였다. 4 (a), a metal pin made of tungsten having a length of about 15 mm and a diameter of 0.1 mm was inserted into the installation hole 11-2 of the discharge electrode frame 2, 4, 6, and 8 Thereby forming a discharge electrode.

방전 전극의 선단과 대향 전극의 간격은 20mm를 유지하고, 방전 전극에 20KV의 전압을 가했다. 통로 외부면에 띠 형태의 자석을 설치하여 자기장이 있는 경우와 없는 경우의 유속 변화를 대향 전극 하류에서 측정한 결과를 도 5에 도시하였다. The interval between the tip of the discharge electrode and the counter electrode was maintained at 20 mm, and a voltage of 20 KV was applied to the discharge electrode. Fig. 5 shows the result of measuring the change in flow rate with and without a magnetic field at the downstream side of the counter electrode by providing a band-shaped magnet on the outer surface of the passage.

자기장이 형성되면 통로 내의 공기의 흐름이 더욱 빨라지는데, 이는 전기장과 자기장에 의해 발생한 V(E)×B 힘에 의해 전자가 선회운동을 하고, 이것이 전자와 공기 입자와의 충돌 확률을 높여 하전된 공기를 생성하는 전자 효율을 증가시키기 때문인 것으로 생각된다. 즉, 방전 전극과 대향 전극 사이에 자기장을 형성하면 공기 청정 모듈 가동시 더 많은 양의 공기를 처리할 수 있게 되는 것이다.  When the magnetic field is formed, the flow of air in the passageway becomes faster, because the electrons are swirled by the V (E) × B force generated by the electric field and the magnetic field, which increases the probability of collision of electrons and air particles, It is believed that this is because it increases the electron efficiency of generating air. That is, when a magnetic field is formed between the discharge electrode and the counter electrode, a larger amount of air can be processed when the air cleaning module is operated.

또한, 하전된 공기 입자 역시 선회운동을 하게 되어 대향 전극(20)의 공기 통과 구멍(21)의 내부 벽면과의 충돌 확률이 높아지고 포집 확률이 증가되게 된다. Also, the charged air particles are also swirled to increase the probability of collision with the inner wall surface of the air hole 21 of the counter electrode 20, and the collection probability is increased.

다음으로, 방전 전극 프레임(11)을 도 4(b)와 같은 형태를 사용하고, 길이 약 15mm, 지름 0.3 mm의 텅스텐 재질의 금속제 핀을 프레임의 중심에 각각 1,2,3,4,5,6개 설치하는 형태로 방전 전극을 형성하였다. 방전 전극(10)은 통로의 중앙 위치에서 직경 10mm 정도의 원 둘레를 따라 등간격으로 배치하였다. 방전 전극의 선단과 대향 전극의 간격을 10mm로 설정하고, 방전 전극에 20KV의 전압을 가하면서 핀의 개수에 따른 공기의 유속을 비교해 보았다. 공기의 유속은 대향 전극의 하류에서 측정하였다. 도 3에 도시된 바와 같이 핀 3개를 입구부측 중앙에 배치한 경우에 공기의 유속이 가장 빠른 것으로 나타났다. 4 (b), a metal pin made of tungsten having a length of about 15 mm and a diameter of 0.3 mm is formed on the center of the frame in the order of 1, 2, 3, 4, 5 , And six discharge electrodes were formed. The discharge electrodes 10 were arranged at regular intervals along a circle having a diameter of about 10 mm at the central position of the passage. The distance between the tip of the discharge electrode and the counter electrode was set to 10 mm and the flow rate of the air with respect to the number of pins was compared while applying a voltage of 20 KV to the discharge electrode. The flow rate of air was measured downstream of the counter electrode. As shown in FIG. 3, when three fins are disposed at the center of the inlet side, the flow rate of air is the fastest.

도 7은 본 발명의 또 다른 실시예로, 방전 전극(10)과 대향 전극(20) 사이의 통로 내부에 링 형태의 제 2 방전 전극(50)을 추가로 설치한 것이다. FIG. 7 shows another embodiment of the present invention in which a ring-shaped second discharge electrode 50 is additionally provided in a passage between the discharge electrode 10 and the counter electrode 20. As shown in FIG.

제 2 방전 전극(50)은 통로 내부에서 통로 단면 가장자리를 따라 설치되는 막대 형태의 금속으로 이루어지며, 본 실시예에서는 통로가 원형 파이프 형상이므로 제 2 방전 전극(50)은 링 형태를 가지게 된다. The second discharge electrode 50 is formed of a rod-shaped metal disposed along the edge of the passage in the passage. In this embodiment, the second discharge electrode 50 has a ring shape because the passage is in the shape of a circular pipe.

방전 전극(10)과 제 2 방전 전극(50)의 간격 및 제 2 방전 전극(50)과 대향 전극(20)의 간격을 각각 10mm로 설정하고, 방전 전극(10)에는 20 KV를, 제 2 방전 전극(50)에는 10 KV를 각각 가하고 대향 전극(20)의 하류에서 공기의 유속을 측정하였다. 이 때 공기의 유속은 3.775 m/s 로 측정되어, 제 2 방전 전극 없이 방전 전극과 대향 전극의 간격을 10mm로 설정하여 측정한 공기의 유속인 2.832 m/s보다 빠르게 나타났다. 따라서 통로 단면 가장자리를 따라 설치되는 막대 형태의 제 2 방전 전극을 설치하게 되면 유속이 증가하게 된다. The interval between the discharge electrode 10 and the second discharge electrode 50 and the interval between the second discharge electrode 50 and the counter electrode 20 are set to 10 mm respectively and 20 KV is applied to the discharge electrode 10, 10 KV was applied to the discharge electrode 50, respectively, and the flow rate of air was measured downstream of the counter electrode 20. At this time, the flow rate of air was measured at 3.775 m / s, which was faster than the measured air flow rate of 2.832 m / s by setting the interval between the discharge electrode and the counter electrode to 10 mm without the second discharge electrode. Accordingly, if the second discharge electrode in the form of a rod is installed along the edge of the passage, the flow velocity increases.

도 7과 같은 형태의 공기 청정 모듈을 가로/세로/높이가 각각 600mm인 공간에 설치하고 DustTrak II Aerosol Monitor 8530에 의해 먼지 제거율을 측정한 결과는 표 1과 같다.7 was installed in a space of 600 mm in width / height / height, and the dust removal rate was measured by DustTrak II Aerosol Monitor 8530. The results are shown in Table 1.

먼지 제거율은 일반적으로 평균 수명시간 또는 반감 수명시간을 기초로 계산되는데, 먼지의 양이 초기값에 비해 37.7879%로 감소하는 시간으로 계산되는 것이 평균 수명시간에 의한 먼지 제거율이며, 초기값에 비해 먼지의 양이 50%로 감소하는 시간으로 계산되는 것이 반감 수명시간에 의한 먼지 제거율이다. The dust removal rate is generally calculated on the basis of the average life time or the half life time. The dust removal rate by the average life time is calculated as the time when the amount of dust decreases to 37.7879% from the initial value. Is calculated as the time at which the amount of dust is reduced to 50% is the dust removal rate by the half life time.

평균 수명시간에 따른 먼지 제거율은 1/평균수명시간으로, 반감 수명시간에 따른 먼지 제거율은 ln(2) /반감수명시간으로 계산된다. The dust removal rate according to the average life time is 1 / average life time, and the dust removal rate according to half life time is calculated as ln (2) / half life time.

먼지 제거율Dust removal rate 평균수명시간에 따른 감소율Decrease rate according to average lifetime 반감수명시간에 따른 감소율Reduction rate by half-life time 먼지의 자연 감소Natural reduction of dust 0.0004690.000469 0.0004810.000481 자기장이 형성하지 않은 형태Form without magnetic field 0.008330.00833 0.01540.0154 하나의 자석으로 자기장을 형성한 형태A form in which a magnetic field is formed by one magnet 0.01670.0167 0.01730.0173 두 개의 자석을 사용하여
자기장을 형성한 형태Using two magnets
A form in which a magnetic field is formed 0.02380.0238 0.02310.0231

앞서 설명한 바와 같이 전기장과 자기장에 의해 발생한 V(E)×B 힘에 의해 전자와 하전된 공기 입자가 선회운동을 하게 되어, 대향 전극을 통과할 때 공기 통과 구멍의 내부 벽면과 접촉할 확률이 높아지게 되고 이에 따라 먼지제거율이 높아지게 되는 것이다. As described above, electrons and charged air particles are swirled by V (E) x B force generated by an electric field and a magnetic field, and the probability of contact with the inner wall surface of the air passage hole when passing through the counter electrode is increased Thereby increasing the dust removal rate.

도 8에서는 두 개의 자석을 사용하여 자기장을 형성하는 경우 (a) 극성이 서로 다르게 배치한 것과, (b) 극성이 동일하게 배치한 것에 대한 자기장의 형태를 도시하였다. In FIG. 8, magnetic fields are shown for (a) polarizations having different polarities and (b) polarizations having the same polarity when two magnets are used to form a magnetic field.

극성이 서로 다르게 배치된 경우(도 8(a))의 공기 흐름의 속도가 극성이 동일하게 배치된 경우(도 8(b))보다 약 13% 정도 더 빠르게 나타났는데, 이는 전후 자석의 자력선이 서로 연결되어 대전된 입자가 통로 벽면으로 향하는 것을 감소시키기 때문으로 생각된다. 8 (a)) was about 13% faster than that in the case where the polarities were the same (Fig. 8 (b)). This is because the magnetic lines of force of the front and rear magnets Thereby reducing the orientation of the charged particles to the wall surface of the passage.

한편, 코로나 방전에 의한 이온화 방식을 공기 청정 모듈에 적용하는 경우 오존의 발생과 같은 부정적인 효과가 발생하게 되는데, 이를 제거하기 위해서 촉매부를 설치하는 것이 바람직하다.On the other hand, when the ionization method by the corona discharge is applied to the air cleaning module, a negative effect such as the generation of ozone is generated. In order to remove the ozone, it is preferable to provide a catalyst part.

본 발명에서 오존을 제거하기 위한 촉매로 이산화 망간을 99% 기공률의 세라믹 폼(61, Ceramic Foam)에 코팅한 것을 사용하였다. 촉매부(60)는 상기 세라믹 폼(61) 촉매의 둘레에 히터(62)를 설치하여 이루어지며, 촉매가 약 35~60℃의 온도로 가열되도록 하는 것이 바람직하다. In the present invention, manganese dioxide coated with a ceramic foam (61, Ceramic Foam) having a 99% porosity was used as a catalyst for removing ozone. The catalytic portion 60 is preferably formed by providing a heater 62 around the ceramic foam 61 and heating the catalyst to a temperature of about 35 to 60 ° C.

본 발명은 전자의 이동에 따라 공기가 유동하도록 한 것이지만, 급속 운전, 초기 운전 등 필요에 따라서 모터에 의해 작동되는 팬을 추가하여 사용하는 것도 가능할 것이며, 팬은 통로의 입구부 또는 출구부 측에 설치하는 것이 바람직하다. However, it is also possible to additionally use a fan operated by a motor according to necessity, such as rapid operation, initial operation, etc., and the fan can be used at the inlet portion or the outlet portion side of the passage It is desirable to install it.

또한, 대향 전극(20)의 필터 효과에 더하여 부직포 등으로 이루어진 별도의 제진 필터(70)를 더 추가하는 것도 바람직하다. In addition to the filter effect of the counter electrode 20, it is also preferable to add a separate damping filter 70 made of nonwoven fabric or the like.

또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 통로의 외면을 금속 망(90)으로 둘러싸는 형태로 패러데이 케이지(Faraday Cage)를 형성하여, 모듈 내부의 전자기장이 외부로 유출되는 것을 방지하는 것도 바람직하다. 이때 입구부측의 금속망과 방전 전극 프레임과의 거리는 약 50mm 이상 이격되는 것이 필요한데, 이보다 짧은 경우 공기의 유속이 감소하였다. 도 3에서는 출구부 측에도 금속 망(90)이 배치되어 있지만, 출구부 상류에는 접지된 대향 전극이 설치되어 있으므로, 출구부 측에는 금속 망(90)을 생략하는 것도 가능할 것이다. 3, it is also preferable that a Faraday cage is formed in such a manner that the outer surface of the passage is surrounded by the metal net 90 to prevent the electromagnetic field inside the module from flowing out to the outside. At this time, the distance between the metal mesh at the inlet side and the discharge electrode frame needs to be separated by about 50 mm or more. 3, the metal net 90 is disposed on the outlet side, but since the grounded counter electrode is provided upstream of the outlet, the metal net 90 can be omitted on the outlet side.

또한, 필요에 따라 입구부 상류 측에 프리 필터(Pre-Filter)를 설치하여 큰 입자를 미리 거르는 것도 가능할 것이다. Further, a pre-filter may be provided upstream of the inlet portion to filter large particles in advance.

또한, 출구부 측에는 오존 센서(110)와 풍속 센서(120)를 각각 설치하여, 오존의 농도가 일정 수준 이상으로 상승하면 촉매부(60)의 교체 시기가 되었음을, 풍속이 일정 수준이하로 감소하면 제 2 방전 전극을 세척하거나 제진필터를 교체할 필요가 있음을 통지부(130)에 의해 알려주는 것이 바람직하다. The ozone sensor 110 and the wind speed sensor 120 are provided on the outlet side. When the concentration of the ozone rises above a predetermined level, It is preferable to inform the notification unit 130 that it is necessary to clean the second discharge electrode or replace the damping filter.

통지부(130)는 LED 등의 발광에 의하거나 비프 음을 발생시키는 것이 될 수도 있고, 또는 별도의 제어부와 디스플레이부가 존재한다면 제어부로 통지하여 디스플레이부에 표시되는 것이 될 수 있을 것이다. The notification unit 130 may cause light emission of an LED or the like or generate a beep sound or may be displayed on the display unit by notifying the control unit if a separate control unit and a display unit are present.

10 : 방전 전극 11 : 방전 전극 프레임 20 : 대향 전극
30 : 송풍기 40 : 자석 50 : 제 2 방전 전극
60 : 촉매부 70 : 제진 필터 80 : 프리 필터 90 : 금속망
100 : 통로 110 : 오존 센서 120 : 풍속 센서 130 : 통지부10: discharge electrode 11: discharge electrode frame 20: counter electrode
30: blower 40: magnet 50: second discharge electrode
60: catalyst part 70: vibration damping filter 80: prefilter 90: metal mesh
100: passage 110: ozone sensor 120: wind speed sensor 130:

Claims (7)

삭제delete 공기가 유입되는 입구부와 공기가 배출되는 출구부를 구비한 통로(100)와;

상기 통로(100)의 단면상 중앙부위에 3~6개가 설치된 핀 형태의 방전 전극(10)과;
상기 방전 전극(10)이 상기 입구부 측에 위치되도록 하며, 방전 전극(10)이 설치된 중앙 부위를 둘러싼 형태로 공기 통과부가 형성되어 있는 방전 전극 프레임(11)과;

상기 통로(100)의 출구부 측에 설치되고, 공기가 통과할 수 있는 구멍(21)이 다수 개 형성되어 상기 방전 전극(10)에서 방출된 전자 및 전자에 의해 하전된 먼지 입자가 구멍(21)의 내부 벽면에 흡착되며, 상기 통로 단면을 가로지르며 공기의 흐름방향에 수직되게 설치된 단일 판 형태로 이루어진 대향 전극(20)과;

상기 통로(100) 내 방전 전극(10)과 대향 전극(20) 사이의 위치에 막대 형태로 통로(100) 단면 가장자리를 따라 설치된 제 2 방전 전극(50)과;

상기 방전 전극(10)과 대향 전극(20) 사이의 통로(100)를 흐르는 전자와 하전된 공기 입자를 선회시키기 위해 통로(100)의 길이방향을 따라 외면을 둘러싸는 형태로 배치되고, 통로 내측을 향한 면의 극성과 통로 외측을 향한 면의 극성이 서로 다르게 배치된 자석(40)을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 공기 청정 모듈.A passageway (100) having an inlet through which air flows and an outlet through which air is discharged;

A pin-shaped discharge electrode 10 provided with 3 to 6 centers on the cross section of the passage 100;
A discharge electrode frame (11) having the discharge electrode (10) positioned on the side of the inlet portion and having an air passage formed around the central portion where the discharge electrode (10) is installed;

A plurality of holes 21 through which air can pass are formed on the outlet side of the passage 100 so that dust particles charged by electrons and electrons emitted from the discharge electrode 10 pass through holes 21 An opposing electrode 20 which is adsorbed on the inner wall surface of the channel and has a single plate shape crossing the cross-section of the channel and perpendicular to the flow direction of the air;

A second discharge electrode 50 provided along the edge of the passage 100 in the form of a bar at a position between the discharge electrode 10 and the counter electrode 20 in the passage 100;

And is disposed so as to surround the outer surface along the longitudinal direction of the passage 100 in order to turn the electrons flowing in the passage 100 between the discharge electrode 10 and the counter electrode 20 and the charged air particles, And a magnet (40) having a polarity of a surface facing the outer side of the passage and a polarity of a surface of the side facing the outer side of the passage being different from each other. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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