KR102047762B1 - 전기 집진 필터 및 이를 포함하는 전기 집진 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전기 집진 필터 및 이를 포함하는 전기 집진 장치에 관한 것이다.
일 측면에 따른 전기 집진 필터는 일정한 간격으로 서로 이격되게 배치되고, 전기장을 형성하여 공기 중 이물질을 포집하는 다수의 필름 전극; 을 포함하고, 상기 필름 전극은, 상기 필름 전극의 일면과 타면을 정의하는 절연부; 상기 절연부의 내부 일측에 배치되고, 서로 이격되는 다수의 제1와이어 전극이 구비되는 제1전극부; 및 상기 절연부의 내부 타측에 배치되고, 서로 이격되는 다수의 제1와이어 전극의 사이에 각각 구비되며, 상기 다수의 제1와이어 전극과 서로 교번하게 제공되는 다수의 제2와이어 전극을 가지는 제2전극부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

전기 집진 필터 및 이를 포함하는 전기 집진 장치{ELECTRIC DUST COLLECTING FILTER AND ELECTRIC DUST COLLECTING APPARATUS COMPRISING THE SAME}
본 발명은 전기 집진 필터 및 이를 포함하는 전기 집진 장치에 관한 것이다.
일반적인 전기 집진 필터는 공기 조화기 또는 공기 청정기 등에 장착되어, 공기 중에 포함된 이물질을 대전시켜 집진 하는 장치이다. 전기 집진 필터는 방전을 하여 공기 중의 이물질을 대전하는 대전부와, 전기장을 형성하여 대전부에 의해 대전된 이물질을 정전력에 의해 포집하는 집진부를 포함한다. 공기가 대전부 및 집진부를 통과하게 되면, 공기 중의 이물질은 대전부에서 대전되어 대전된 이물질은 집진부에 포집된다.
일 예로, 대한민국 공개특허 제10-2017-0103111호, "전기집진장치"를 살펴보면, 전기 집진 장치의 집진부는 복수의 전극을 포함하며 복수의 전극은 이격되어 전기장을 형성한다. 이러한 전기 집진 장치의 집진부는 최근 전기장을 형성하는 전극으로 무게가 가볍고 성형성이 좋은 필름 형태의 전극을 사용한다.
그러나, 종래 기술의 경우, 필름 형태의 전극에 포집된 이물질을 제거하는 과정에서, 전기장에 의해 대전된 이물질과 전극의 표면 사이에서 발생되는 마찰력이 증가되어 이물질이 상기 전극의 표면으로부터 떨어지지 않아, 전기 집진 필터의 집진 효율이 감소되는 문제점이 발생된다.
본 발명은, 공기 중 이물질을 포집하고, 포집된 이물질을 제거하기 위한 전기장을 형성하는 전기 집진 필터 및 이를 포함하는 전기 집진 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 전기 집진 필터는, 일정한 간격으로 이격되게 배치되는 다수의 필름 전극을 포함하고, 다수의 필름 전극 중 서로 이웃하는 필름 전극 각각에 서로 다른 직류 전원을 인가하여, 서로 이웃하는 필름 전극의 사이에 전기장을 발생시키고, 상기 다수의 필름 전극 사이로 유동되는 공기에 포함된 이물질을 다수의 필름 전극에 포집하여 깨끗한 공기를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 전기 집진 필터의 필름 전극은, 서로 이격되는 다수의 제1와이어 전극이 구비되는 제1전극부와, 다수의 제1와이어 전극의 사이에 각각 구비되며, 상기 다수의 제1와이어와 교번하게 배치되는 제2와이어 전극이 구비되는 제2전극부를 포함하고, 제1전극부와 제2전극부에 서로 다른 교류 전원을 인가하여 다수의 제1와이어 전극과 다수의 제2와이어 전극의 사이에 전기장을 발생시켜 전기 집진 필터에 미리 포집된 이물질을 전기 집진 필터로부터 분리할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 전기 집진 필터의 필름 전극은, 서로 이격되는 다수의 제1와이어 전극과, 다수의 제1와이어 전극과 교번하게 배치되는 다수의 제2와이어 전극과, 서로 이웃하는 제1와이어 전극과 제2와이어 전극의 사이에 배치되는 제3와이어 전극을 포함하고, 상기 제1와이어 전극, 상기 제2와이어 전극, 및 상기 제3와이어 전극에 서로 다른 교류 전원을 인가하여, 상기 제1와이어 전극, 제2와이어 전극, 및 제3와이어 전극 사이에 전기장을 발생시키고, 다수의 집진 필터에 미리 포집된 이물질을 전기 집진 필터로부터 분리하고, 분리된 이물질의 이동 방향을 조절할 수 있다.
본 발명에 따르면, 전기 집진 필터의 각각에 포함되는 다수의 전극부에 인가되는 전원을 조절하여, 공기 중의 이물질을 포집하거나, 미리 포집된 이물질을 전기 집진 필터로부터 분리가 가능하여, 이물질을 효율적으로 제거할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 전기 집진 필터의 각각에 다수의 와이어 전극을 포함하여, 일정한 간격으로 서로 이격되게 배치되는 다수의 필름 전극의 사이에서 원활하게 전기장이 발생될 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 다수의 와이어 전극을 서로 교번하게 배치하여, 서로 이웃하는 와이어 전극의 사이에서 원활하게 전기장이 발생되도록 하고, 전기장에 의해 전기 집진 필터에 미리 포집된 이물질이 미분리되는 영역을 최소화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시 예에 따른 전기 집진 장치의 사시도.
도 2는 본 발명의 제1실시 예에 따른 전기 집진 장치의 분해 사시도.
도 3은 본 발명의 제1실시 예에 따른 집진판의 분해 사시도.
도 4는 본 발명의 제1실시 예에 따른 집진판의 정면도.
도 5는 도 4의 A-A부분을 절단한 단면도.
도 6은 본 발명의 제1실시 예에 따른 집진판에 전원이 인가되는 모습을 나타내는 도면.
도 7은 본 발명의 제1실시 예에 따른 집진부에서 이물질이 포집되는 상태를 나타내는 도면.
도 8은 본 발명의 제1실시 예에 따른 집진부에 포집된 이물질이 분리되는 상태를 나타내는 도면.
도 9는 본 발명의 제2실시 예에 따른 집진판의 정면도.
도 10은 도 9의 B-B부분을 절단한 단면도.
도 11은 본 발명의 제2실시 예에 따른 집진판에 전원이 인가되는 모습을 나타내는 도면.
도 12는 본 발명의 제3실시 예에 따른 전기 집진 장치의 분해 사시도.
이하에서 본 발명의 제1실시예에 따른 전기 집진 필터를 도면들에 기초하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 제1실시 예에 따른 전기 집진 장치의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 제1실시 예에 따른 전기 집진 장치의 분해 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 제1실시 예에 따른 전기 집진 장치(10)는, 몸체를 형성하는 케이스(11)와, 공기 중 이물질을 대전하고, 대전된 이물질을 포집하는 집진부(100)를 포함할 수 있다. 이때, 상기 집진부(100)는 "전기 집진 필터"라 칭할 수도 있다.
상기 케이스(11)는 내부에 공간이 형성될 수 있다. 상기 집진부(100)는 상기 케이스(11)의 내부에 배치될 수 있다.
상기 케이스(11)는, 내부에 상기 집진부(100)의 일부을 수용하는 제1케이스(17)와, 내부에 상기 집진부(100)의 나머지 일부를 수용하는 제2케이스(18)를 포함할 수 있다. 상기 집진부(100)는 상기 제1케이스(17) 및 제2케이스(18)의 내부에 결합될 수 있다. 상기 제1케이스(17)와 상기 제2케이스(18)는 서로 결합될 수 있다. 본 실시 예에서 상기 제1케이스(17)는 상기 집진부(100)의 하방에 배치되고, 상기 제2케이스(18)는 상기 집진부(100)의 상방에 배치될 수 있다.
상기 제1케이스(17)에는 외부의 공기가 유입되는 유입부(171)가 형성될 수 있다. 상기 제2케이스(18)에는 상기 유입부(171)로 유입된 공기가 토출되는 토출부(181)가 형성될 수 있다. 즉, 상기 유입부(171)로 유입된 공기는 상기 집진부(100)를 통과한 후 상기 토출부(181)로 토출될 수 있다. 그리고, 상기 유입부(171) 및 상기 토출부(181)에는 유동하는 공기로부터 상대적으로 입자가 큰 이물질을 필터링하기 위한 프리필터, 메시필터 등이 더 제공될 수 있다.
상기 집진부(100)는 다수의 집진판(110)으로 구성될 수 있다. 상기 다수의 집진판(110)은 일정한 간격으로 서로 이격되게 배치될 수 있다. 상세히, 상기 다수의 집진판(110) 각각은 길이 방향(L)이 폭 방향(W)보다 긴 띠 형상으로 형성될 수 있다. 상기 다수의 집진판(110) 각각은 폭 방향(W)으로 이격되어 정렬될 수 있다. 서로 이웃하는 집진판(110)은 서로 마주보는 일면을 가질 수 있다.
상기 집진부(100)는 상기 유입부(171) 및 상기 토출부(181)에 대응되게 형성되어, 상기 케이스(11)의 내부에 배치될 수 있다. 상기 유입부(171)로 유입된 공기는 상기 집진부(100)를 통과한 후 상기 토출부(181)로 유동되며, 상기 집진부(100)를 통과하는 과정에서 공기로부터 이물질이 분리될 수 있다.
상기 집진부(100)는 인가되는 고전압에 의해 공기 중 이물질을 대전하고, 대전된 이물질을 포집할 수 있다. 이를 위해, 상기 집진부(100)를 구성하는 다수의 집진판(110) 각각에는 전극부(130, 140, 도 3 참조)가 구비될 수 있다. 상기 집진부(100)는 상기 다수의 집진판(110) 각각에 인가되는 고전압의 변화에 따라 공기 중 이물질을 대전하거나, 대전된 이물질을 포집할 수 있다. 상기 집진부(100)에는 고전압을 인가하는 전원부(19, 도 5 참조)가 연결될 수 있다. 상기 전원부(19)에는 제어부(미도시)가 더 제공되어, 상기 집진부(100)에 인가되는 고전압을 조절할 수 있다. 그리고, 상기 집진부(100)에는 접지를 위한 접지부(미도시)가 더 연결될 수 있다.
한편, 본 발명의 제1실시 예에 따른 상기 집진부(100)는 고전압의 직류 전원 또는 교류 전원이 인가될 수 있다. 상기 집진부(100)에 고전압의 직류 전원이 인가될 경우에 상기 집진부(100)는 공기 중의 이물질을 대전하고, 대전된 이물질을 포집할 수 있다. 반면, 상기 집진부(100)에 고전압의 교류 전원이 인가될 경우에 상기 집진부(100)는 상기 집진부(100)의 표면에 포집된 이물질을 상기 집진부(100)의 표면으로부터 분리되게 할 수 있다.
이하에서는 상기 집진부(100)를 구성하는 집진판(110)에 대해 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 제1실시 예에 따른 집진판의 분해 사시도이고, 도 4는 본 발명의 제1실시 예에 따른 집진판의 정면도이고, 도 5는 도 4의 A-A부분을 절단한 단면도이고, 도 6은 본 발명의 제1실시 예에 따른 집진판에 전원이 인가되는 모습을 나타내는 도면이다.
도 3 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 제1실시 예에 따른 집진판(110)은 몸체를 형성하는 집진판 본체(111)를 포함할 수 있다.
상기 집진판 본체(111)는 길이 방향(L)과 높이 방향(H)이 폭 방향(W)보다 긴 띠 형상으로 형성될 수 있다. 본 실시 예에서 공기의 유동 방향은 상기 집진판 본체(111)의 높이 방향(H)으로 유동되며, 공기 중에 포함된 이물질은 상기 집진판 본체(111)의 양측면에 부착될 수 있다. 이때, 상기 양측면은 상기 집진판 본체(111)의 높이 방향(H)과 길이 방향(L)으로 형성되는 양측면으로 이해할 수 있다. 그리고, 상기 집진판 본체(111)는 공기의 유동 방향과 나란한 방향인 높이 방향(H)으로 일정한 길이 이상 연장될 수 있다. 상기 일정한 길이는, 공기가 유동되는 과정에서 상기 집진판 본체(111)의 양측면에 접할 수 있는 시간 및 면적을 증가시키기 위함이다.
상기 집진판 본체(111)에는 제1고정부(112)와 제2고정부(113)가 포함될 수 있다. 상기 제1고정부(112)와 상기 제2고정부(113)는 상기 집진판 본체(111)를 상기 케이스(11)에 고정하기 위한 수단으로 이해할 수 있다. 상기 제1고정부(112)는 상기 집진판 본체(111)의 일측에 배치되고, 상기 제2고정부(113)는 상기 집진판 본체(111)의 타측에 배치될 수 있다. 본 실시 예에서 상기 제1고정부(112)는 상기 집진판 본체(111)의 좌측에 배치되고, 상기 제2고정부(113)는 상기 집진판 본체(111)의 우측에 배치될 수 있다. 상기 제1고정부(112)와 상기 제2고정부(113)는 상기 집진판 본체(111)에서 돌출될 수 있다. 돌출된 제1고정부(112)와 제2고정부(113)는 일부가 절곡될 수 있다. 본 실시 예에서 상기 돌출된 제1고정부(112)와 제2고정부(113)는 상방으로 절곡되게 형성될 수 있다.
상기 집진판(110)은 절연부(120)와 전극부(130, 140)를 포함할 수 있다.
상기 집진판 본체(111)는 상기 절연부(120)와 상기 전극부(130, 140)에 의해 몸체를 형성할 수 있다. 상기 전극부(130, 140)는 다수 개로 제공될 수 있다. 본 실시 예에서 상기 전극부(130, 140)는 제1전극부(130)와 제2전극부(140)를 포함할 수 있다. 상기 다수의 전극부(130, 140)는 서로 일정한 간격으로 이격되게 배치될 수 있다. 상기 다수의 전극부(130, 140) 각각에는 상황에 따라 서로 다른 전극이 인가되거나, 동일한 전극이 인가될 수 있다. 그리고, 상기 전극부(130, 140)는 도전 물질로 제공될 수 있다. 예를 들어, 상기 도전 물질에는 구리, 인듐, 카본 페이스트 등으로 제공될 수 있다.
상기 절연부(120)는 상기 전극부(130, 140)를 감싸도록 배치될 수 있다. 상기 절연부(120)는 서로 다른 전극부가 서로 접촉되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 상기 절연부(120)는 상기 전극부(130, 140)에 전원이 인가되면, 공기 중의 이물질이 부착되는 부착면을 형성할 수 있다. 상기 절연부(120)는 제1절연필름(121), 제2절연필름(122)을 포함할 수 있다. 상기 절연부(120)는 절연 물질로 제공될 수 있다. 예를 들어, 상기 절연 물질은 유리, PCB, 플라스틱 등으로 제공될 수 있다.
본 실시 예에서 상기 집진판(110)은 "필름 전극"이라 칭할 수 있다. 상기 집진판(110)은 길이가 긴 띠 형상으로 형성되고, 내부에 전극부(130, 140)가 배치되고, 상기 전극부(130, 140)의 외부를 상기 절연부(120)가 감싸고 있기 때문이다. 상기 집진판(110)을 "필름 전극"이라 칭할 경우, 상기 집진판 본체(111)은 "필름 전극 본체"라 칭할 수 있다.
이하에서는 상기 전극부(130, 140)와 상기 절연부(120)에 대해 상세히 설명한다.
상기 전극부(130, 140)의 제1전극부(130)는 제1전극부 본체(131), 제1전원인가부(132), 제1와이어(133)를 포함할 수 있다. 상기 제1전극부 본체(131)는 상기 집진판 본체(111)의 상부에 배치될 수 있다. 상기 제1전원인가부(132)와 상기 제1와이어(133)는 상기 제1전극부 본체(131)로부터 연장되어 형성될 수 있다. 상기 제1전원인가부(132)는 상기 전원부(19)에 연결될 수 있다. 상기 제1전극부(130)는 상기 제1전원인가부(132)를 통해 상기 전원부(19)로부터 전원을 인가 받을 수 있다. 상기 제1와이어(133)는 다수 개로 형성될 수 있다. 상기 다수의 제1와이어(133)는 서로 이격되게 배치될 수 있다. 본 실시 예에 따른 다수의 제1와이어(133)는 상기 제1전극부 본체(131)로부터 하방으로 연장될 수 있다. 그리고, 이웃하는 제1와이어(133)의 사이에는 후술할 제2와이어(143)가 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1전극부(130)는 상방에서 하방을 향해 빗이 배치되는 머리빗 형태로 형성될 수 있다. 그리고, 상기 제1와이어(133)는 "제1와이어 전극"이라 칭할 수 있다.
상기 전극부(130, 140)의 제2전극부(140)는 제2전극부 본체(141), 제2전원인가부(142), 제2와이어(143)를 포함할 수 있다. 상기 제2전극부 본체(141)는 상기 집진판 본체(111)의 하부에 배치될 수 있다. 상기 제2전원인가부(142)와 상기 제2와이어(143)는 상기 제2전극부 본체(141)로부터 연장되어 형성될 수 있다. 상기 제2전원인가부(142)는 상기 전원부(19)에 연결될 수 있다. 상기 제2전극부(140)는 상기 제2전원인가부(142)를 통해 상기 전원부(19)로부터 전원을 인가 받을 수 있다. 상기 제2와이어(143)는 다수 개로 형성될 수 있다. 상기 다수의 제2와이어(143)는 서로 이격되게 배치될 수 있다. 본 실시 예에 따른 다수의 제2와이어(143)는 상기 제2전극부 본체(141)로부터 상방으로 연장될 수 있다. 그리고, 이웃하는 제2와이어(143)의 사이에는 상기 제1와이어(133)가 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 제2전극부(140)는 하방에서 상방을 향해 빗이 배치되는 머리빗 형태로 형성될 수 있다. 그리고, 상기 제2와이어(143)는 "제2와이어 전극"이라 칭할 수 있다.
즉, 상기 제1와이어(133)와 제2와이어(143)는 서로 이격된 상태에서 교번하게 배치될 수 있다. 또는, 상기 제1와이어(133)와 제2와이어(143)는 서로 이격된 상태에서 순차적으로 반복 배치될 수 있다. 그리고, 상기 제1와이어(133)와 제2와이어(143)는 유동 방향과 나란한 방향으로 연장될 수 있다. 상기 제1와이어(133)와 제2와이어(143)의 사이 간격이 좁을수록 상기 집진판(110)의 표면에 포집된 이물질이 상기 집진판(110)의 표면으로부터 효과적으로 분리될 수 있다.
상기 절연부(120)의 제1절연필름(121)은 상기 전극부(130, 140)의 일측에 배치될 수 있다. 상기 절연부(120)의 제2절연필름(122)은 상기 전극부(130, 140)의 타측에 배치될 수 있다. 상기 제1절연필름(121)과 상기 제2절연필름(122)은 서로 결합되어 상기 전극부(130, 140)를 감쌀 수 있다. 즉, 상기 전극부(130, 140)는 상기 제1절연필름(121)과 상기 제2절연필름(122)의 내부에 배치될 수 있다.
상기 절연부(120)는 연결필름(123)을 더 포함할 수 있다. 상기 연결필름(123)은 상기 제1전극부(130)의 제1와이어(133)와 상기 제2전극부(140)의 제2와이어(143) 사이에 형성되는 공간에 배치되어, 상기 제1절연필름(121)과 상기 제2절연필름(122)을 연결할 수 있다. 또한, 상기 연결필름(123)은 상기 제1절연필름(121)과 제2절연필름(122)의 일부가 돌출되어 서로 결합된 것으로도 이해할 수도 있다.
상기 집진부(100)는 전원부(19)로부터 전원을 공급받을 수 있다. 상기 다수의 집진판(110) 각각은 상기 전원부(19)에 연결될 수 있다. 상세히, 상기 제1전극부(130)의 제1전원인가부(132)와 상기 제2전극부(140)의 제2전원인가부(142)가 상기 전원부(19)에 연결될 수 있다. 상기 전원부(19)는 상기 다수의 집진판(110) 각각에 서로 다른 직류 전원을 공급할 수 있다. 또한, 상기 전원부(19)는 상기 다수의 집진판(110) 각각에 포함되어 있는 제1전극부(130)와 제2전극부(140)에 서로 다른 교류 전원을 공급할 수 있다.
즉, 상기 집진부(100)에 교류 전원 또는 직류 전원이 공급되는 여부와, 상기 다수의 집진판(110) 각각에 포함된 제1전극부(130) 및 제2전극부(140)에 인가되는 +극과 -극의 여부에 따라 상기 집진부(100)는 "집진 모드"와 "탈진 모드"를 작동할 수 있다.
도 6의 (a)는 "집진 모드"에서, 대전된 이물질(D)이 일 집진판(110)에 포집되는 상태를 나타낸 도면이다.
도 6의 (b)는 "탈진 모드"에서, 일 집진판(110)에 미리 포집된 이물질(D)이 상기 일 집진판(110)으로부터 분리되는 상태를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 제1실시 예에 따른 집진부에서 이물질이 포집되는 상태를 나타내는 도면이고, 도 8은 본 발명의 제1실시 예에 따른 집진부에 포집된 이물질이 분리되는 상태를 나타내는 도면이다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 상기 집진부(100)를 통해 공기 중의 이물질을 포집할 경우, 상기 전원부(19)는 상기 다수의 집진판(110) 각각에 서로 다른 직류 전원을 공급할 수 있다. 이때, 상기 집진부(100)를 통해 공기 중의 이물질을 포집하는 것을 "집진 모드"라 칭할 수 있다.
상세히, 상기 다수의 집진판(110) 중 일 집진판(110a)에 -극의 전원을 인가하고, 타 집진판(110b)에 +극의 전원을 인가할 수 있다. -극의 전원이 인가되는 일 집진판(110a)과 +극의 전원이 인가되는 타 집진판(110b)은 서로 이웃하게 배치될 수 있다. 즉, 상기 전원부(19)는 다수의 집진판(110)에 -극과 +극을 교번하게 공급할 수 있다. 또는, 상기 전원부(19)는 다수의 집진판(110)에 -극과 +극을 순차적으로 공급할 수 있다. 이때, 상기 일 집진판(110a)의 제1전극부(130)와 제2전극부(140)에는 동일한 -극의 전원이 인가되고, 상기 타 집진판(110b)의 제1전극부(130)와 제2전극부(140)에는 동일한 +극의 전원이 인가될 수 있다.
따라서, 서로 이웃하는 일 집진판(110a)과 타 집진판(110b)에 서로 다른 직류 전원이 인가되면, 상기 일 집진판(110a)과 타 집진판(110b)의 사이를 통과하는 공기에 포함된 이물질은 일 집진판(110a)에서 대전되어, 타 집진판(110b)에 포집될 수 있다.
상기 집진부(100)의 표면에 포집된 이물질을 상기 집진부(100)로부터 분리할 경우, 상기 전원부(19)는 상기 다수의 집진판(110) 각각에 포함되어 있는 제1전극부(130)와 제2전극부(140)에 서로 다른 교류 전원을 공급할 수 있다. 이때, 상기 집진부(100)에 포집된 이물질을 상기 집진판(110)으로부터 분리하는 것을 "탈진 모드"라 칭할 수 있다. 그리고, 각각의 집진판(110)에 포함되는 제1전극부(130)와 상기 제2전극부(140)에 인가되는 교류 전원의 파형, 주파수, 전압을 제어하여 상기 집진판(110)으로부터 이물질이 분리되는 정도를 조절할 수 있다. 예를 들어, 상기 교류 전원의 파형은 Sine 파형 또는 Square 파형으로 제공될 수 있다.
상세히, 상기 다수의 집진판(110) 중 일 집진판(110a)에 포함된 제1전극부(130a)에는 -극의 전원을 인가하고, 제2전극부(140a)에는 +극의 전원을 인가할 수 있다. 상기 제1전극부(130a)에 인가된 -극의 전원은 다수의 제1와이어(133)로 전달되며, 상기 제2전극부(140a)에 인가된 +극의 전원은 다수의 제2와이어(143)로 전달될 수 있다. 상기 다수의 집진판(110) 중 타 집진판(110b)에 포함된 제1전극부(130b)에는 -극의 전원이 인가하고, 제2전극부(140b)에는 +극의 전원을 인가할 수 있다. 상기 제1전극부(130b)에 인가된 -극의 전원읜 다수의 제1와이어(133)로 전달되며, 상기 제2전극부(140b)에 인가된 +극의 전원은 다수의 제2와이어(143)로 전달될 수 있다. 그리고, 상기 일 집진판(110a)과 상기 타 집진판(110b)은 서로 이웃하게 배치될 수 있다.
따라서, 상기 일 집진판(110a) 및 타 집진판(110b)에 포함되는 제1전극부(130a, 140a)와 제2전극부(130b, 140b)에 서로 다른 교류 전원이 인가되면, 상기 집진판(110)의 표면에 포집된 이물질은 상기 제1전극부(130a, 140a)와 상기 제2전극부(130b, 140b)의 사이에서 발생되는 전기력에 의해 포집된 이물질이 상기 집진판(110)의 표면으로부터 분리될 수 있다. 상기 집진부(100)에서 분리된 이물질은 자중에 의해 중력 방향으로 낙하할 수 있다.
이러한 본 발명의 구성에 따르면, 상기 집진부(100)의 집진 모드를 통해 공기 중에 포함된 이물질을 제거할 수 있다. 서로 다른 집진판(110)에 고전압의 직류 전원을 인가하여 이물질을 포집하여 공기 중에 포함된 이물질의 포집 효율이 증가될 수 있다.
또한, 상기 집진부(100)의 탈진 모드를 통해 상기 집진부(100)에 포집된 이물질을 손쉽게 제거할 수 있다. 상기 집진부(100)의 제1전극부(130)과 제2전극부(140)의 사이에 고전압의 교류 전원을 인가하여 발생되는 전기력으로 상기 집진부(100)의 표면에 부착된 이물질을 밀어내어 상기 집진부(100)에 부착된 이물질을 깨끗하게 제거할 수 있다.
도 9는 본 발명의 제2실시 예에 따른 집진판의 정면도이고, 도 10은 도 9의 B-B부분을 절단한 단면도이고, 도 11은 본 발명의 제2실시 예에 따른 집진판에 전원이 인가되는 모습을 나타내는 도면이다.
도 9 내지 도 11을 참조하면, 본 발명의 제2실시 예에 따른 집진판(210)은 상기 제1실시 예에 따른 집진판의 설명에서 전극부의 개수가 변경되는 것을 특징으로 한다. 따라서, 상기 제2실시 예에서 상기 제1실시예와 동일한 구성의 설명은 상기 제1실시 예의 설명을 인용할 수 있다.
본 발명의 제2실시 예에 따른 집진부는 다수의 집진판(210)을 포함할 수 있다. 그리고, 상기 다수의 집진판(210) 각각은 집진판 본체(211)를 포함할 수 있다. 상기 집진판 본체(211)는 절연부(220)와, 다수의 전극부(230, 240, 250)를 포함할 수 있다. 상기 집진판 본체(211)는 상기 집진판(210)의 몸체를 형성하며, 제1고정부(212) 및 제2고정부(213)을 더 포함할 수 있다.
상기 절연부(220)는 상기 다수의 전극부(230, 240, 250)를 감싸도록 제공되며, 제1절연필름(221) 및 제2절연필름(222)를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 절연부(120)는 상기 제1절연필름(221) 및 제2절연필름(222)을 서로 연결하기 위한 연결필름(223)을 더 포함할 수 있다.
상기 다수의 전극부(230, 240, 250)는 상기 절연부(220)의 내부에 배치될 수 있다. 상세히, 상기 다수의 전극부(230, 240, 250)는 상기 제1절연필름(221) 및 상기 제2절연필름(222)의 사이에 배치될 수 있다. 그리고, 상기 다수의 전극부(230, 240, 250)는 상기 절연부(220)의 내부에서 서로 이격되게 배치될 수 있다.
상기 다수의 전극부(230, 240, 250)는 제1전극부(230), 제2전극부(240), 및 제3전극부(250)를 포함할 수 있다. 상기 제1전극부(230), 제2전극부(240), 및 제3전극부(250)는 서로 이격된 상태에서 순차적으로 배치될 수 있다. 본 실시 예에서 상기 다수의 전극부(230, 240, 250)는 적어도 3개 이상으로 제공될 수 있다. 상기 다수의 전극부(230, 240, 250)는 전원부(19)에 연결되어 전원을 공급받을 수 있다. 본 실시 예에서 상기 제3전극부(250)는 상기 제1전극부(230)와 상기 제2전극부(240)의 사이에 배치되는 것으로 설명한다. 그리고, 상기 제1전극부(230), 제2전극부(240), 및 제3전극부(250)는 서로 균일한 간격으로 이격되게 배치될 수 있다.
상기 제1전극부(230)는 제1전극부 본체(231), 제1전원인가부(232), 다수의 제1와이어(233)를 포함할 수 있다. 상기 제2전극부(240)는 제2전극부 본체(241), 제2전원인가부(242), 다수의 제2와이어(243)를 포함할 수 있다. 상기 다수의 제1와이어(233)는 상기 제1전극부 본체(231)로부터 연장되고, 상기 다수의 제2와이어(243)는 상기 제2전극부 본체(241)로부터 연장될 수 있다. 서로 이웃하는 복수의 제1와이어(233) 사이에 제2와이어(243)가 배치될 수 있다. 그리고 서로 이웃하는 복수의 제2와이어(243) 사이에 제1와이어(233)가 배치될 수 있다. 본 실시 예에서 서로 이웃하는 제1와이어(233)와 제2와이어(243)의 사이에 상기 제3전극부(250)가 배치될 수 있다.
상기 제3전극부(250)는 제3전극부 본체(251)와 제3와이어(253)를 포함할 수 있다.
상기 제3전극부 본체(251)는 서로 이격되는 제1전극부(230) 및 제2전극부(240)의 사이에 배치될 수 있다. 상기 제3전극부 본체(25)는 다수 개로 제공되며, 서로 이웃하는 제1와이어(233)와 제2와이어(243)의 사이에 각각 제공될 수 있다. 상기 제3전극부 본체(251)는 제3인가부의 기능을 수행할 수 있다. 서로 이격되는 제3전극부 본체(251)는 서로 연결될 수 있다. 즉, 상기 다수의 제3전극부 본체(251)는 상기 전원부(19)에 연결되어 동일한 전원을 인가 받을 수 있다. 본 실시 예에서 상기 제3전극부 본체(251)는, 서로 이웃하는 복수의 제1와이어(233) 중 어느 하나의 제1와이어(233)와, 상기 복수의 제1와이어(233) 사이에 배치되는 제2와이어(243)의 사이에 배치될 수 있다. 그리고, 상기 제3전극부 본체(251)는 상기 집진판 본체(211)의 상부에 배치될 수 있다.
상기 제3와이어(253)는 상기 제3전극부 본체(251)로부터 연장될 수 있다. 상기 제3와이어(253)는 상기 제1와이어(233)와 제2와이어(243)의 사이에 배치될 수 있다. 상기 제3와이어(253)는 상기 제1와이어(233) 및 상기 제2와이어(243)와 나란한 방향으로 연장될 수 있다. 본 실시 예에서 상기 제3와이어(253)는 상기 집진판 본체(211)의 상부에서 하부를 향하는 방향으로 연장될 수 있다. 그리고, 상기 제3와이어(253)는 상기 제1전극부(230) 및 제2전극부(240)와 이격되게 배치될 수 있다.
즉, 본 실시 예에 따른 집진판(210)에는 상기 제1와이어(233), 제2와이어(243), 및 제3와이어(253)가 서로 나란하게 배치될 수 있다. 그리고, 상기 제1와이어(233), 제2와이어(243), 및 제3와이어(253)는 공기의 유동 방향과 나란한 방향으로 연장될 수 있다.
상기 집진부는 상기 집진판(210) 각각에 포함된 제1전극부(230), 제2전극부(240), 및 제3전극부(250)에 인가되는 전원의 변화에 따라 "집진 모드" 또는 "탈진 모드"를 수행할 수 있다.
본 발명의 제2실시 예에 따른 구성에 따르면, "탈진 모드"에서 상기 집진판(210)의 표면에 포집된 이물질을 상기 집진판(210)의 표면으로부터 분리할 때, 이물질의 이동 방향을 조절할 수 있다.
상세히, 상기 제1와이어(233)와 상기 제2와이어(243)의 사이에 상기 제3와이어(253)를 배치하고, 상기 제1와이어(233), 제2와이어(243), 및 제3와이어(253)에 교류 전원을 각각 인가할 수 있다. 이때, 상기 제1와이어(233), 제2와이어(243), 및 제3와이어(253) 각각에 인가되는 교류 전원의 파형, 주파수, 전압을 제어하여 상기 집진판(210)으로부터 이물질이 분리되는 정도와, 분리된 이물질이 이동되는 이동 방향을 조절할 수 있다. 예를 들어, 상기 교류 전원의 파형은 Square 파형으로 제공될 수 있다. 그리고, 상기 교류 전원의 위상차는 120도 간격으로 제공될 수 있다.
상기 집진판(210)으로부터 분리된 이물질이 이동되는 이동 방향을 조절하면, 상기 집진판(210)이 설치될 수 있는 위치의 다양성이 증가될 수 있다. 즉, 수평 방향으로 상기 집진판(210)을 배치한 상태에서, 상기 집진판(210)의 상면에 포집된 이물질을 제거할 때, 분리된 이물질의 이동 방향을 조절하여 상기 집진판(210)의 상면에 존재하는 이물질을 손쉽게 제거할 수 있다. 또한, 분리된 이물질의 이동 방향을 조절하여, 원하는 위치로 상기 이물질을 이동 시킬 수 있으므로, 유지 보수 작업이 수월해지는 이점을 가질 수 있다.
도 11의 (a)는 "집진 모드"에서, 대전된 이물질(D)이 일 집진판(210)에 포집되는 상태를 나타낸 도면이다.
도 11의 (b)는 "탈진 모드"에서, 일 집진판(210)에 미리 포집된 이물질(D)이 상기 일 집진판(210)으로부터 분리되는 상태를 나타낸 도면이다. 이때, 상기 일 집진판(210)으로부터 분리되는 이물질(D)은 상기 일 집진판(210)에서 발생되는 전기장에 의해 방향성을 가진 상태에서 이동될 수 있다.
도 12는 본 발명의 제3실시 예에 따른 전기 집진 장치의 분해 사시도이다.
도 12를 참조하면, 본 발명의 제3실시 예에 따른 전기 집진 장치(30)는, 몸체를 형성하는 케이스(31)와, 공기 중 이물질을 대전하는 대전부(32)와, 상기 대전부(32)에서 대전된 이물질을 포집하는 집진부(300)를 포함할 수 있다.
상기 케이스(31)는 내부에 공간이 형성될 수 있다. 상기 대전부(32)와 상기 집진부(300)는 상기 케이스(31)의 내부에 배치될 수 있다. 상기 대전부(32)와 상기 집진부(300)는 상기 케이스(31)의 내부에서 서로 이격되게 배치될 수 있다.
상기 케이스(31)는, 내부에 상기 대전부(32)를 수용하는 대전케이스(37)와, 내부에 상기 집진부(300)를 수용하는 집진케이스(38)를 포함할 수 있다. 상기 대전부(32)는 상기 대전케이스(37)의 내부에 결합될 수 있다. 상기 집진부(300)는 상기 집진케이스(38)의 내부에 결합될 수 있다. 상기 대전케이스(37)와 상기 집진케이스(38)는 서로 결합될 수 있다.
상기 대전케이스(37)에는 외부의 공기가 유입되는 유입부(371)가 형성될 수 있다. 상기 집진케이스(38)에는 상기 유입부(371)로 유입된 공기가 토출되는 토출부(381)가 형성될 수 있다. 즉, 상기 유입부(371)로 유입된 공기는 상기 대전부(32)와 상기 집진부(300)를 순차적으로 통과한 후 상기 토출부(381)로 토출될 수 있다. 그리고, 상기 유입부(371) 및 상기 토출부(381)에는 유동하는 공기로부터 상대적으로 입자가 큰 이물질을 필터링하기 위한 프리필터, 메시필터 등이 더 제공될 수 있다.
상기 대전부(32)는 고전압에 의해 방전되어 공기 중 이물질을 대전한다. 상기 대전부(32)는 고전압이 인가되는 복수의 와이어 전극(321)과, 복수의 와이어 전극 각각과 이격되어 배치되는 복수의 대향 전극판(322)을 포함할 수 있다. 상기 대전부(32)는 상기 와이어 전극(321)에 고전압이 인가되면 상기 와이어 전극(321)과 상기 대향 전극판(322)의 사이에 코로나 방전이 발생되어 공기 중 분자를 이온화한다. 상기 대전부(32)에서 발생된 이온은 공기 중의 이물질을 대전시킬 수 있다. 예를 들어, 상기 대전부(32)에는 고전압의 직류 전원이 인가될 수 있다.
상기 대전부(32)는 상기 유입부(371)에 대응되게 형성되어 상기 대전케이스(37)의 내부에 배치될 수 있다. 상기 대전부(32)는 상기 대전케이스(37)의 내측에 결합되어 고정될 수 있다. 상기 대전부(32)는 상기 케이스(31) 내부의 공기 흐름을 기준으로 상기 집진부(300)보다 상류에 배치될 수 있다. 상기 대전부(37)와 상기 집진부(300)는 서로 미 접촉되도록 이격되게 배치될 수 있다. 상기 대전부(32)에는 고전압을 인가하는 전원부(19, 도 6 참조)와 접지를 위한 접지부(미도시)가 연결될 수 있다.
상기 집진부(300)는 전기장을 형성하여 대전된 이물질을 포집할 수 있다. 상기 집진부(300)는 고전압이 인가되면 정전력이 발생되고, 발생된 정전력에 의해 상기 대전부(32)에서 대전된 이물질이 상기 집진부(300)에 포집될 수 있다. 상기 집진부(300)는 상기 토출부(381)에 대응되게 형성되어 상기 집진케이스(38)의 내부에 배치될 수 있다. 상기 집진부(300)는 상기 집진케이스(38)의 내측에 결합되어 고정될 수 있다. 상기 집진부(300)는 상기 케이스(31) 내부의 공기 흐름을 기준으로 상기 대전부(32)보다 하류에 배치될 수 있다. 상기 집진부(300)에는 고전압을 인가하는 전원부(19)와 접지를 위한 접지부(미도시)가 연결될 수 있다.
즉, 본 발명에 따르면 상기 케이스(31) 내부의 공기 흐름을 기준으로 상기 집진부(300)보다 상류에 상기 대전부(32)를 배치하여, 상기 집진부(300)에서 포집되는 이물질의 양을 증가시킬 수 있고, 공기로부터 보다 많은 양의 이물질을 제거할 수 있다.
10: 전기 집진 장치 11: 케이스
19: 전원부 32: 대전부
100: 집진부 110: 집진판
120: 절연부 130: 제1전극부
140: 제2전극부 250: 제3전극부

Claims (20)

  1. 일정한 간격으로 서로 이격되게 배치되고, 전기장을 형성하여 공기 중 이물질을 포집하는 다수의 필름 전극; 을 포함하고,
    상기 필름 전극은,
    상기 필름 전극의 일면을 정의하는 제1절연부;
    상기 필름 전극의 타면을 정의하는 제2절연부;
    상기 제1절연부 및 제2절연부의 사이에 배치되고, 서로 이격되는 다수의 제1와이어 전극이 구비되는 제1전극부; 및
    상기 제1절연부 및 제2절연부의 사이에 배치되고, 서로 이격되는 다수의 제1와이어 전극의 사이에 각각 구비되며, 상기 다수의 제1와이어 전극과 서로 교번하게 제공되는 다수의 제2와이어 전극을 가지는 제2전극부;를 포함하고,
    상기 제1전극부와 상기 제2전극부에 서로 다른 교류 전원이 인가되면, 상기 필름 전극의 일면 및 타면 중 적어도 일면에 포집된 이물질이 상기 필름 전극으로부터 분리되는 것을 특징으로 하는 전기 집진 필터.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1전극부에는, 상기 다수의 제1와이어와 연결되는 제1전극부 본체와, 전원부로부터 전원이 인가되는 제1전원인가부가 포함되고,
    상기 제2전극부에는, 상기 다수의 제2와이어와 연결되는 제2전극부 본체와, 전원부로부터 전원이 인가되는 제2전원인가부가 포함되며,
    상기 다수의 제1와이어는 상기 제1전극부 본체로부터 연장되고, 상기 다수의 제2와이어는 상기 제2전극부 본체로부터 연장되는 전기 집진 필터.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 다수의 제1와이어는, 상기 제1전극부 본체로부터 상기 제2전극부 본체를 향해 연장되고,
    상기 다수의 제2와이어는 상기 제2전극부 본체로부터 상기 제1전극부 본체를 향해 연장되는 전기 집진 필터.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 필름 전극에는, 상기 제1전극부 및 상기 제2전극부와 이격되는 하나 이상의 전극부가 더 포함되는 전기 집진 필터.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 전극부에는, 다수의 제3전극부가 포함되고,
    상기 제3전극부에는,
    전원부로부터 전원이 인가되는 제3전극부 본체; 및
    상기 다수의 제1,2와이어에서, 서로 이웃하는 제1와이어와 제2와이어의 사이에 배치되며, 상기 제3전극부 본체에서 연장되는 제3와이어;를 포함하는 전기 집진 필터.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제3와이어는, 상기 제1와이어 및 상기 제2와이어와 나란한 방향으로 연장되는 전기 집진 필터.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제1와이어, 상기 제2와이어, 및 상기 제3와이어는 서로 교번하게 배치되는 전기 집진 필터.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 다수의 필름 전극에 공기 중 이물질을 포집하는 경우에는, 서로 이웃하는 일 필름 전극과 타 필름 전극에는 서로 다른 직류 전원이 인가되고,
    상기 다수의 필름 전극에 포집된 이물질을 상기 다수의 필름 전극으로부터 분리하는 경우에는, 상기 일 필름 전극에 포함되는 제1전극부, 제2전극부, 및 제3전극부에 서로 다른 교류 전원이 인가되고, 상기 타 필름 전극에 포함되는 제1전극부, 제2전극부, 및 제3전극부에 서로 다른 교류 전원이 인가되는 전기 집진 필터.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 다수의 필름 전극에 포집된 이물질을 상기 다수의 필름 전극으로부터 분리하는 과정에서, 상기 일 필름 전극과 상기 타 필름 전극 각각에서 발생되는 전기장에 의해 분리된 이물질의 이동 방향이 변화되는 전기 집진 필터.
  10. 삭제
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 다수의 필름 전극에서, 서로 이웃하는 일 필름 전극과 타 필름 전극에 서로 다른 직류 전원을 인가하면, 상기 일 필름 전극과 상기 타 필름 전극 사이에서 형성되는 전기장에 의해 공기 중 이물질이 포집되는 전기 집진 필터.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 일 필름 전극의 제1전극부와 제2전극부에 인가되는 직류 전원은 서로 동일한 극성의 직류 전원이며,
    상기 타 필름 전극의 제1전극부와 제2전극부에 인가되는 직류 전원은 서로 동일한 극성의 직류 전원인 전기 집진 필터.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1전극부에 인가되는 교류 전원과 상기 제2전극부에 인가되는 교류 전원은 서로 다른 극성의 교류 전원인 것을 특징으로 하는 전기 집진 필터.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 다수의 필름 전극을 통과하는 공기의 유동 방향과, 상기 다수의 제1와이어 전극 및 상기 다수의 제2와이어 전극의 연장 방향은 서로 동일한 것을 특징으로 하는 전기 집진 필터.
  15. 공기가 유입되는 유입구와, 공기가 토출되는 토출구가 구비되는 케이스;
    공기 중의 이물질을 대전하고, 상기 유입구 측에 배치되는 대전부; 및
    상기 대전부에서 대전된 이물질을 포집하고, 상기 토출구 측에 배치되는 집진부;를 포함하고,
    상기 집진부에는, 일정한 간격으로 서로 이격되는 다수의 필름 전극이 포함되고,
    상기 필름 전극에는,
    상기 필름 전극의 일면을 정의하는 제1절연부;
    상기 필름 전극의 타면을 정의하는 제2절연부;
    상기 제1절연부 및 제2절연부의 사이에 배치되며, 서로 이격되는 다수의 제1와이어가 구비되는 제1전극부; 및
    상기 제1절연부 및 제2절연부의 사이에 배치되며, 상기 다수의 제1와이어 중 서로 이웃하는 제1와이어의 사이에 각각 제공되며, 상기 다수의 제1와이어와 서로 교번하게 배치되는 다수의 제2와이어가 구비되는 제2전극부를 포함하고,
    상기 제1전극부와 상기 제2전극부에 서로 다른 교류 전원이 인가되면, 상기 필름 전극의 일면 및 타면 중 적어도 일면에 포집된 이물질이 상기 필름 전극으로부터 분리되는 것을 특징으로 하는 전기 집진 장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 제1전극부에 인가되는 교류 전원과 상기 제2전극부에 인가되는 교류 전원은 서로 다른 극성의 교류 전원인 것을 특징으로 하는 전기 집진 장치.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 필름 전극은,
    상기 필름 전극의 일측에서 연장되어 상기 케이스 내부의 일측에 고정되는 제1고정부; 및
    상기 필름 전극의 타측에서 연장되어 상기 케이스 내부의 타측에 고정되는 제2고정부가 포함되는 전기 집진 장치.
  18. 제 15 항에 있어서,
    상기 다수의 제1와이어 및 상기 다수의 제2와이어는, 상기 유입구를 통과하여 상기 토출구를 향하는 공기의 유동 방향에 상응하는 방향으로 연장되는 전기 집진 장치.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 필름 전극에는, 상기 제1전극부 및 상기 제2전극부와 이격되는 하나 이상의 전극부가 더 포함되고,
    상기 하나 이상의 전극부에는, 다수의 제3전극부가 포함되고,
    상기 제3전극부에는, 상기 다수의 제1와이어와 상기 다수의 제2와이어의 사이에 각각 배치되는 다수의 제3와이어가 포함되는 전기 집진 장치.
  20. 제 15 항에 있어서,
    상기 다수의 필름 전극에 공기 중 이물질을 포집하는 경우에는, 서로 이웃하는 일 필름 전극과 타 필름 전극에는 서로 다른 직류 전원이 인가되고,
    상기 일 필름 전극의 제1전극부와 제2전극부에 인가되는 직류 전원은 서로 동일한 극성의 직류 전원이며,
    상기 타 필름 전극의 제1전극부와 제2전극부에 인가되는 직류 전원은 서로 동일한 극성의 직류 전원인 것을 특징으로 하는 전기 집진 장치.
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