KR102056609B1 - 전기집진용 대전장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 전기집진용 대전장치는 내부가 중공된 관형태로 (+) 전극 및 (-) 전극 중 하나가 인가되는 관형부재(111)를 포함하는 제1전극부(110); 및 상기 관형부재(111)의 중앙을 향해 돌출되는 돌출부(121)를 포함하여 나머지 하나의 전극이 인가되는 제2전극부(120)를 포함하여, 제2전극부(120)의 돌출부에서 코로나 방전을 더욱 활성화시켜 대전효과를 극대화할 수 있고, 공기가 유동되는 공간을 충분히 확보할 수 있다.

Description

전기집진용 대전장치 {ELECTRIFICATION APPARATUS FOR ELECTROSTATIC DUST COLLECTOR}

본 발명은 전기집진용 대전장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 제1전극부가 내부가 중공된 관형태의 관형부재를 포함함으로써 제2전극부의 돌출부에서 코로나 방전을 더욱 활성화시켜 대전효과를 극대화할 수 있는 전기집진용 대전장치에 관한 것이다.

차량의 실내는 좁고 밀폐되어 있어 오염되기 쉬우며, 도심의 미세먼지와 각종 오염물질 때문에 차량 실내의 오염은 더욱 가중된다. 특히, 현재 차량 보급률이 계속 증가될 뿐만 아니라 사용자가 차량 내부에 있는 시간도 늘어나고 있어 차량 내부의 쾌적성 유지를 위한 연구가 계속되고 있다.

차량 내부를 정화하는 일예로서, 공기의 정화과정에서 포집된 미생물을 멸균 처리하여 보다 청정한 공기가 실내로 유입되도록 하는 차량용 공기청정기가 10-2004-97758호로 공개되어 있다. 상기한 차량용 공기청정기는 도 1에 도시된 바와 같이, 흡입구(51)와 출구(52)가 구비된 케이스(50)와, 상기 흡입구(51)의 후방에 설치되어 이물질이나 분진을 포집하는 제1필터(60)와, 전기의 방전을 이용하여 미세먼지를 흡착하는 정전집진기(70)와, 상기 케이스(50)의 출구(52) 전방에 설치되고 광촉매가 코팅되어 유기물질을 분해하고 유해 미생물을 멸균시키는 제2필터(90)와, 상기 정전집진기(70)와 제2필터(90) 사이에 설치되어 상기 제2필터(90)의 광촉매를 활성화시키는 자외선 램프(80)를 포함하고 있다.

상기와 같이 구성된 종래의 차량용 공기청정기는 자외선 램프의 자외선에 의해 활성화된 광촉매를 이용하여 유해 미생물을 멸균시킴과 동시에 유기물질의 분해를 통해 악취발생요인을 제거하고 있다. 케이스(50)의 흡입구(51)를 통해 유입된 공기는 제1필터(60)를 통과하면서 필터링되는데, 제1필터(60)는 주로 입자가 큰 분진 등을 걸러내게 된다. 이렇게 1차적으로 필터링된 공기는 정전집진기(70)로 유입되는데, 전원공급부(73)를 통해 전원이 인가되면 방전전극(71)에 의해 대전된 미세한 분진입자가 집진전극(72)으로 흡착된다. 따라서, 제1필터를 통과한 미세먼지가 정전집진기(70)에 의해 제거된다. 상기 정전집진기(70)를 통과한 공기가 제2필터(90)로 흐르는 도중 자외선 램프(80)에서 조사된 자외선에 의해 공기에 포함된 세균이나 곰팡이 등의 미생물이 살균된다. 또한, 상기 제2필터(90)는 상기 자외선 램프(80)에서 조사된 자외선에 의해 활성화된 광촉매를 이용하여 암모니아 등의 유기물질을 분해하여 악취가 발생되지 않도록 함은 물론, 포집된 미세먼지 등에 포함된 곰팡이나 세균 등의 유해 미생물을 살균하여 제거하게 된다. 따라서, 상기 케이스(50)의 출구(52)를 통해 배출되는 공기는 먼지와 유해 미생물이 제거된 청정 상태가 되는 것이다.

즉, 차량용 공기청정기는 차량의 실내 공기를 정화하도록 미세먼지가 포집되는 다양한 필터를 이용하거나, 멸균을 위한 자외선 램프 등을 복합적으로 이용한다.

그런데, 미세먼지를 포집하는 필터는 크게 분진필터를 이용하여 특정 직경 이상의 입자를 걸러내는 형태, 활성탄필터 등을 이용하여 세균, 곰팡이 및 악취발생인자를 포집하는 형태, 및 먼지가 특정 전하를 띄도록 방전한 후 포집하는 형태를 들 수 있다.

위 첫 번째 및 두 번째 형태의 필터는 포집에 의해 먼지를 제거함에 따라 필터를 교체해야할 필요가 있는데 반해, 세 번째의 정전 집진 형태의 필터는 교체할 필요가 없으며, 작은 크기의 입자도 효과적으로 제거할 수 있는 장점이 있다.

도 2는 정전 집진 형태의 필터인 정전집진기(70)의 먼지 포집을 설명하는 도면으로, 유입된 먼지(D)를 코로나 방전에 의해 대전하는 방전판(71a) 및 방전핀(71b)을 포함하는 대전부(71)와, 상기 대전부(71)를 통해 대전된 먼지(D')를 집진하는 집진부(72)를 포함한다.

그런데, 도 2에 도시한 형태의 정전집진기는 코로나 방전에 의해 대전됨에 따라 방전핀의 첨예한 단부에서 전자파 노이즈 및 오존이 발생된다. 전자파 노이즈는 차량 내부의 다양한 기기의 작동을 방해하며, 오존은 인체에 해로와 오존을 제거하기 위한 별도의 수단이 구비되어야 하는 문제점이 있다.

대한민국등록특허 10-0505276호(발명의 명칭 : 차량용 공기청정기, 공개일자 : 2004.11.18.)

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 제1전극부가 내부가 중공된 관형태의 관형부재를 포함함으로써 제2전극부의 돌출부에서 코로나 방전을 더욱 활성화시켜 대전효과를 극대화할 수 있고, 공기가 유동되는 공간을 충분히 확보할 수 있는 전기집진용 대전장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 전기집진용 대전장치는 내부가 중공된 관형태로 (+) 전극 및 (-) 전극 중 하나가 인가되는 관형부재를 포함하는 제1전극부; 및 상기 관형부재의 중앙을 향해 돌출되는 돌출부를 포함하여 나머지 하나의 전극이 인가되는 제2전극부를 포함하여, 제2전극부의 돌출부에서 코로나 방전을 더욱 활성화시켜 대전효과를 극대화할 수 있고, 공기가 유동되는 공간을 충분히 확보할 수 있다.

또한, 상기 제1전극부는 상기 관형부재가 복수개 구비되며, 상기 제2전극부는 상기 관형부재에 대응되는 복수개의 돌출부를 지지하는 프레임을 포함할 수 있으며, 이 때, 상기 돌출부는 핀, 미세금속다발, 및 전도성브러시 중 선택되는 하나의 형태일 수 있다.

또, 상기 전기집진용 대전장치는 상기 제1전극부 및 제2전극부가 고정되는 케이스를 포함한다.

아울러, 상기 전기집진용 대전장치는 상기 돌출부가 삽입되는 삽입공이 중공되어 상기 제2전극부가 장착되며 상기 케이스와 일체로 형성되는 장착부가 형성되고, 상기 장착부는 상기 삽입공에 인접하여 상기 돌출부를 보호하는 보호부가 돌출형성될 수 있다.

또한, 상기 전기집진용 대전장치는 상기 제1전극부의 관형부재에 대응되는 중공부가 형성된 판형태의 가이드부재를 포함하여, 상기 제1전극부를 보호할 수 있으며, 이 때, 상기 가이드부재는 상기 중공부의 둘레면이 곡면 형태인 곡면부를 형성하여 공기를 관형부재 내부로 용이하게 안내하여 공기유동저항을 줄일 수 있다.

또, 상기 제1전극부는 복수개의 관형부재가 서로 접합된 형태일 수 있고, 상기 제1전극부는 상기 관형부재의 외주면을 연결하는 연결부재에 의해 일체화될 수도 있다.

아울러, 상기 전기집진용 대전장치는 상기 복수개의 관형부재가 장착부에 고정될 수 있는데, 더욱 상세하게, 상기 장착부에는 상기 관형부재를 고정할 수 있는 홈부 또는 돌출부가 형성될 수 있다.

또한, 상기 전기집진용 대전장치는 상기 복수개의 관형부재가 상기 가이드부재에 고정될 수 있다.

이에 따라, 본 발명의 전기집진용 대전장치는 제1전극부가 내부가 중공된 관형태의 관형부재를 포함함으로써 제2전극부의 돌출부에서 코로나 방전을 더욱 활성화시켜 대전효과를 극대화할 수 있고, 공기가 유동되는 공간을 충분히 확보할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 종래의 차량용 공기정화기를 나타낸 도면.
도 2는 정전 집진기의 작동을 나타낸 도면.
도 3은 본 발명에 따른 전기집진용 대전장치를 나타낸 개략도.
도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 전기집진용 대전장치를 나타낸 사시도 및 분해사시도.
도 6은 본 발명에 따른 전기집진용 대전장치를 나타낸 다른 사시도.
도 7 및 도 8은 본 발명에 따른 전기집진용 대전장치를 나타낸 또 다른 사시도 및 분해사시도.
도 9는 본 발명에 따른 전기집진용 대전장치를 나타낸 또 다른 사시도 및 단면 사시도.
도 10 및 도 11은 본 발명에 따른 전기집진용 대전장치를 나타낸 또 다른 분해사시도 및 단면도.
도 12는 본 발명에 따른 전기집진용 대전장치의 제2전극부를 나타낸 사시도.
도 13은 본 발명에 따른 전기집진용 대전장치를 나타낸 또 다른 사시도.

이하, 상술한 바와 같은 특징을 가지는 전기집진용 대전장치(100)를 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 전기집진용 대전장치(100)를 나타낸 개략도이고, 도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 전기집진용 대전장치(100)를 나타낸 사시도 및 분해사시도이며, 도 6은 본 발명에 따른 전기집진용 대전장치(100)를 나타낸 다른 사시도이고, 도 7 및 도 8은 본 발명에 따른 전기집진용 대전장치(100)를 나타낸 또 다른 사시도 및 분해사시도이며, 도 9는 본 발명에 따른 전기집진용 대전장치(100)를 나타낸 또 다른 사시도 및 단면 사시도이고, 도 10 및 도 11은 본 발명에 따른 전기집진용 대전장치(100)를 나타낸 또 다른 분해사시도 및 단면도이며, 도 12는 본 발명에 따른 전기집진용 대전장치(100)의 제2전극부(120)를 나타낸 사시도이고, 도 13은 본 발명에 따른 전기집진용 대전장치(100)를 나타낸 또 다른 사시도이다.

본 발명의 전기집진용 대전장치(100)는 제1전극부(110) 및 제2전극부(120)를 포함한다. 상기 제1전극부(110)는 (+) 전극 및 (-) 전극 중 하나가 인가되는 구성으로서, 내부가 중공된 관형태인 관형부재(111)를 포함한다. 그리고 제2전극부(120)는 나머지 하나의 전극이 인가되어 상기 제1전극부(110)와 함께 먼지를 대전시키는 구성으로서, 상기 제2전극부(120)는 상기 제1전극부(110)의 관형부재 중앙을 향해 돌출되는 돌출부(121) 및 상기 돌출부(121)를 지지하는 프레임(122)을 포함할 수 있다.
이러한 돌출부(121)는 도 3 내지 도 8에 도시한 바와 같이, 핀형태일 수도 있고, 도 12에 도시한 바와 같이 미세한 금속 섬유가 다발형태로 고정되는 미세금속다발 형태일 수도 있으며, 전도성재질의 브러쉬 형태일 수도 있다. 더욱 상세하게, 상기 대전부는 상기 제1전극부(110)에 (+) 전극이, 상기 제2전극부(120)에 (-) 전극이 인가되는 경우, 상기 돌출부(121)로부터 상기 관통부재 내주면으로의 전계(Electric Field)가 원활하게 만들어지고, 이에 따라, 상기 제1전극부(110) 및 제2전극부(120)를 통과하는 미세 먼지의 대전이 활발하게 이루어진다.
특히, 본 발명의 전기집진용 대전장치(100)는 상기 제1전극부(110)가 관형부재(111)를 포함하는 형태로서, 상기 돌출부(121)의 단부로부터 코로나 방전을 더욱 활성화시켜 대전효과를 극대화할 수 있다. 또한, 상기 제1전극부(110)는 관형부재(111) 사이의 간격을 판형으로서 관통공이 형성된 것과 비교하여 더욱 줄일 수 있어 공기가 유동될 수 있는 공간을 최대화할 수 있다.

삭제

한편, 본 발명의 전기집진용 대전장치(100)는 상기 제1전극부(110) 및 제2전극부(120)가 고정되는 케이스(130)를 포함할 수 있다. 도 5에서, 케이스(130)에 제2전극부(120)가 일체로 형성된 예를 나타내었다.

상기 제1전극부(110)는 복수개의 관형부재(111)들이 서로 맞닿게 위치되어 일체로 제작될 수도 있으며, 도 6에 도시한 바와 같이, 복수개의 관형부재(111)들을 연결하는 연결부재(112)에 의해 일체화될 수 있다. 상기 연결부재(112)는 다양한 형태를 가질 수 있으며, 도 6에 도시한 예는 공기가 상기 관형부재(111) 내부를 통해서만 유동되도록 상기 관형부재(111) 외부와 케이스(130) 사이 영역을 차단하는 형태를 나타내었다.

도 7 및 도 8에 도시한 형태는 상기 제1전극부(110)의 관형부재(111)에 대응되는 중공부(141)가 형성된 판형태의 가이드부재(140)가 구비된 예를 나타내었다. 이때, 상기 가이드부재(140)는 제1전극부(110)가 구비되는 측인 도 7 및 도 8의 케이스(130)의 상측에 구비되어 공기의 흐름을 관형부재(111) 내부로 안내한다. 이 효과를 극대화하기 위하여 상기 중공부(141)의 둘레면이 곡면 형태인 곡면부(142)를 형성하는 것이 바람직하다. 즉, 상기 가이드부재(140)는 공기유동저항을 줄여 공기유동을 원활히 하는 효과가 있다.

도 9 내지 도 11에 도시한 본 발명의 전기집진장치는 케이스(130)에 제2전극부(120)가 장착되어 상기 제2전극부(120)를 보호하는 장착부(131)를 포함하는 형태로서, 제2전극부(120)가 케이스(130)의 장착부(131)에 장착됨에 따라 상기 케이스(130)의 안착부 일측에는 상기 제1전극부(110)가 지지되는 형태를 나타내었다.
상기 장착부(131)는 상기 제2전극부(120)를 보호하도록 상기 케이스(130)와 일체로 형성되되, 상기 돌출부(121)가 삽입되는 삽입공(131a)이 중공되며 내부에 제2전극부(120)가 장착된다. 이때 상기 제2전극부(120)는 상기 장착부(131)에 삽입될 수도 있고, 상기 제2전극부(120)가 상기 케이스(130)의 제조 시 함께 사출(인서트 사출)될 수도 있다.
여기서 상기 장착부(131)는 삽입공(131a)에 인접하여 상기 돌출부(121)를 보호하는 보호부(132)가 돌출형성될 수 있다. 상기 보호부(132)는 상기 돌출부(121)의 단부 일정영역만이 노출되도록 나머지를 감싸는 형태로 형성되며 도 8 내지 도 11에서 반구형태인 예를 나타내었으나, 더욱 다양하게 형성될 수 있다.

한편, 상기 제1전극부(110)는 다양한 방법에 의해 고정될 수 있는데, 복수개의 관형부재(111)가 일체로 형성된 경우[관형부재(111)들이 서로 맞닿는 형태 및 관형부재(111)들이 연결부재(112)에 의해 연결된 형태 등], 상기 케이스(130)의 제조 시 일체로 사출(인서트 사출)될 수도 있고, 별도의 고정수단(미도시)을 이용하여 고정될 수 있다.

또한, 상기 제1전극부(110)의 관형부재(111)들은, 도 9에 도시한 바와 같이, 상기 장착부(131)에 고정될 수 있다. 즉, 장착부(131)는 상기 관형부재(111)들을 고정하기 위한 구성이 형성되는데, 도 9의 경우, 상기 관형부재(111)들이 삽입되는 홈부(133)가 형성된 예를 나타내었다. 아울러, 이와는 반대로 상기 장착부(131)에 상기 관형부재(111)가 삽입되도록 가이드하는 구성(미도시)이 형성될 수도 있다. 그리고 도 10 및 도 11에 도시한 바와 같이, 상기 제1전극부(110)의 관형부재(111)들은 상기 가이드부재(140)에 일체로 형성될 수 있다.

삭제

그리고 본 발명의 전기집진용 대전장치(100)는 제1전극부(110)의 관형부재(111)의 배치가, 도 13에 도시한 바와 같이, 4×4 형태의 행렬을 형성[1열의 관형부재(111) 중심이 다른 열의 관형부재(111) 중심과 일치]할 수 있고, 도 4에 도시한 바와 같이, 서로 어긋나게 형성될 수 있다. 도 4는 1열의 관형부재(111) 중심 사이에 다음 열의 관형부재(111) 중심이 위치되고, 이러한 배치가 반복되는 형태를 나타내었다. 본 발명의 전기집진용 대전장치(100)는 관형부재(111)의 개수 및 배치는 이 외에도 더욱 다양하게 변형실시될 수 있다.

이에 따라, 본 발명의 전기집진용 대전장치(100)는 제1전극부(110)가 내부가 중공된 관형태의 관형부재(111)를 포함함으로써 제2전극부(120)의 돌출부(121)에서 코로나 방전을 더욱 활성화시켜 대전효과를 극대화할 수 있고, 공기가 유동되는 공간을 충분히 확보할 수 있는 장점이 있다.

본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.

100 : 전기집진용 대전장치
110 : 제1전극부
111 : 관형부재 112 : 연결부재
120 : 제2전극부 121 : 돌출부
122 : 프레임
130 : 케이스
131 : 장착부 131a : 삽입공
132 : 보호부 133 : 홈부
140 : 가이드부재 141 : 중공부
142 : 곡면부

Claims (12)

1. 내부가 중공된 관형태이고, (+) 전극 및 (-) 전극 중 하나가 인가되는 다수의 관형부재를 포함하는 제1전극부; 그리고
   상기 관형부재의 중앙을 향해 돌출되는 다수의 돌출부를 포함하고, 나머지 하나의 전극이 인가되는 제2전극부로 구성되고;
   상기 제1전극부는 상기 관형부재의 외주면을 연결하는 연결부재에 의해 일체화되고, 상기 제2전극부의 다수의 돌출부는 프레임에 의하여 지지되는 전기집진용 대전장치.
   
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 돌출부는 핀, 미세금속다발, 및 전도성브러시 중 선택되는 하나로 구성되는 전기집진용 대전장치.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 제1전극부 및 제2전극부가 고정되는 케이스를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기집진용 대전장치.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 돌출부가 삽입되는 삽입공이 중공되어 상기 제2전극부가 장착되며 상기 케이스와 일체로 형성되는 장착부가 형성되는 것을 특징으로 하는 전기집진용 대전장치.
   
6. 제5항에 있어서,
   상기 장착부는 상기 삽입공의 둘레로부터 연장되어 상기 돌출부를 보호하는 보호부가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 전기집진용 대전장치.
   
7. 제1항에 있어서,
   상기 제1전극부의 관형부재에 대응되는 중공부가 형성된 판형태의 가이드부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기집진용 대전장치.
   
8. 제7항에 있어서,
   상기 가이드부재는 상기 중공부의 둘레면이 곡면 형태인 곡면부를 형성하는 것을 특징으로 하는 전기집진용 대전장치.
   
9. 제1항에 있어서,
   상기 제1전극부는 복수개의 관형부재는 서로 접합된 것을 특징으로 하는 전기집진용 대전장치.
   
10. 삭제
11. 제5항에 있어서,
    상기 복수개의 관형부재는 장착부에 고정되는 것을 특징으로 하는 전기집진용 대전장치.
    
12. 제8항에 있어서,
    상기 전기집진용 대전장치는 상기 복수개의 관형부재가 상기 가이드부재에 고정되는 것을 특징으로 하는 전기집진용 대전장치.

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