KR102190081B1 - 전기집진장치용 집진부 및 이의 제조방법 - Google Patents

전기집진장치용 집진부 및 이의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전기집진장치용 집진부 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다수의 통풍공을 가지며 소정의 공간부를 형성하는 집진부 케이스; 집진부 케이스에 수용되며, 고전압이 인가되는 복수의 고전압 전극판과, 고전압 전극판과 소정 거리 이격된 상태로 서로 교호적으로 적층되는 복수의 저전압 전극판; 및 분리판을 포함하되, 상기 분리판은 고전압 전극판과 저전압 전극판 사이의 이격된 공간에 위치할 수 있도록 소정 간격 이격되어 있는 2개 이상의 날개부와, 상기 2개 이상의 날개부 일측을 서로 연결하는 날개 연결부로 이루어진 전기집진장치용 집진부 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

Description

전기집진장치용 집진부 및 이의 제조방법{Dust collector of Electric precipitator and manufacturing method for the same}
본 발명은 전기집진장치용 집진부 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전기집진장치에서 대전된 오염입자를 포집하는 집진부의 전극판 사이에 분리판을 개재시킴으로써 집진효율과 전극판의 안정성을 향상시키고, 나아가 생산성과 조립성을 개선할 수 있는 전기집진장치용 집진부 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
전기집진장치는 공기청정기에 장착된 후, 공기가 유입되는 유로 상에 배치되어 전기적인 인력을 통해 전기집진장치를 통과하는 공기 중에 포함된 먼지 등의 오염물질을 집진하는 장치이다.
이러한 전기집진장치는 공기가 유입되는 입구측에 위치하여 공기 중에 포함되어 있는 오염물질을 대전시키는 대전부와, 대전부 후방에 위치하여 대전된 오염물질을 전기적 인력으로 집진하는 집진부를 포함하는 것이 일반적이다. 또 대전부는 와이어 형상으로 이루어져 플러스(+) 극을 형성하는 방전와이어와, 방전와이어와 일정 간격으로 이격되어 위치하는 마이너스(-) 극을 형성하는 대향 전극판들로 이루어지고, 집진부는 복수의 고전압 집진전극판과 복수의 접지전극판이 서로 교대로 배치된다.
한편 이러한 종래 전기집진장치의 집진부는 집진효율을 향상시키고 컴팩트한 집진장치를 제공하기 위하여, 고전압 전극판과 저전압 전극판의 두께를 최소화하고자 하는 노력이 있어 왔다. 그러나 얇아진 두께로 인해 전극판 중앙부에서 처짐이 발생하여 전극판들이 접촉할 위험성에 노출되고, 결과적으로 일정 크기 이상의 전기집진장치를 제공하는 것이 용이하지 않다는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위한 선행기술로 한국특허공보 제1525848호가 알려져 있다. 상기 선행문헌에는 서로 이격 배치된 복수의 고전압 전극과 고전압 전극이 교대로 배치되고, 이들 사이에 지지부재를 포함함으로써 전극의 처짐을 방지할 수 있다는 효과가 있다. 하지만, 지지부재를 고정할 수 있는 설치홀을 저전압 전극에 형성시켜야 하고, 한 쌍으로 이루어진 지지부재를 저전압 전극의 상면과 하면에서 설치홀을 관통한 상태에서 서로 체결해야 하므로 작업효율이 떨어질 수밖에 없다.
대한민국 등록특허공보 제1525848호 대한민국 등록특허공보 제1474493호
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 집진효율을 향상시킬 수 있는 전기집진장치의 집진부를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명에서는 집진부를 구성하는 고전압 전극판과 저전압 전극판의 이격 거리를 항상 일정하게 유시시킴으로써 안전하게 작동할 수 있는 집진부를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 대전된 먼지를 포집하기 위한 전기집진장치용 집진부는, 다수의 통풍공을 가지며 소정의 공간부를 형성하는 집진부 케이스(210); 상기 집진부 케이스(210)에 수용되며, 고전압이 인가되는 복수의 고전압 전극판(221)과, 상기 고전압 전극판(221)과 소정 거리 이격된 상태로 서로 교호적으로 적층되는 복수의 저전압 전극판(222)을 포함하는 전극판(220); 및 2개 이상의 날개부(231)와 상기 2개 이상의 날개부(231)를 서로 연결하는 날개 연결부(232)로 이루어진 2개의 분리판(230)을 포함하며,
상기 분리판(230)은 폴리카보네이트, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리에틸렌 테레프타레이트, 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌 중 어느 하나 이상으로 이루어지고,
상기 날개부(231)는, 상기 고전압 전극판(221)과 상기 저전압 전극판(222)이 서로 소정거리 이격된 상태를 유지할 수 있도록, 고전압 전극판(221)과 저전압 전극판(222) 사이의 이격된 공간을 따라 배치되는 물결 모양의 판형으로, 상기 날개부(231)들은 소정 거리 이격되어 있으며,
상기 날개 연결부(232)는 상기 2개 이상의 날개부(231)들을 서로 연결할 수 있도록, 상기 2개 이상의 날개부(231) 일측 가장자리를 따라 위치하되,
상기 2개의 분리판(230) 중 어느 하나의 분리판을 구성하는 날개부(231)들의 타측 단부와 나머지 하나의 분리판을 구성하는 날개부(231)들의 타측 단부가 서로 접하도록 위치하는 것을 특징으로 한다.
삭제
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또한 본 발명에 따른 전기집진장치용 집진부 제조 방법은, 상기 집진부 케이스(210)에 복수의 고전압 전극판(221)과 복수의 저전압 전극판(222)이 소정 거리 이격되도록 배치하는 단계; 및
상기 고전압 전극판(221)과 저전압 전극판(222) 사이 이격부에 분리판(230)을 삽입하는 단계를 포함하되,
상기 분리판(230)은, 소정 크기를 갖는 본체(310), 상기 본체(310)에 형성되며 소정 간격 이격된 2개 이상의 날개부 성형홈(320), 및 상기 2개 이상의 날개부(231)를 서로 연결하는 날개 연결부 성형홈(330)이 구비된 성형틀(300)을 이용하여 사출성형 방식으로 제조하는 것을 특징으로 한다.
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본 발명의 집진부에 의하면, 고전압 전극판과 저전압 전극판 사이에 날개부가 구비되어 있어, 오염입자의 집진효율을 향상시킬 수 있고 게다가 상부와 하부에서 전극판을 지지하기 때문에 전극판이 집진부 케이스에서 유동하는 것을 억제할 수 있다.
또한 본 발명에서의 날개부는 소정 간격으로 이격된 다수개로 이루어지고 이들 날개부는 날개 연결부에 의해 고정되어 있기 때문에, 집진부의 조립이 간편하다는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전기집진장치를 분해하여 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전극판에 분리판을 결합하는 방법을 설명하는 사시도이다.
도 3은 전극판과 분리판이 결합된 상태를 나타낸 사시도이다.
도 4는 분리판의 또 다른 예이다.
도 5는 본 발명의 제1 변형 실시예에 따른 전극판에 분리판을 결합하는 방법을 설명하는 사시도이다.
도 6은 본 발명의 제2 변형 실시예에 따른 전극판에 분리판이 결합된 상태를 설명하는 단면도이다.
도 7은 본 발명의 분리판을 제조하기 위한 성형틀의 사시도이다.
이하, 본 발명에 따른 전기집진장치용 집진부 및 이의 제조방법에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
본 출원에서 “포함한다”, “가지다” 또는 “구비하다” 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 다르게 정의되지 않는 한 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전기집진장치를 분해하여 나타낸 사시도, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전극판에 분리판을 결합하는 방법을 설명하는 사시도 그리고 도 3은 전극판과 분리판이 결합된 상태를 나타낸 사시도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 전기집진장치는 공기 중에 포함되어 있는 각종 오염입자들을 양이온으로 대전되도록 하는 대전부(100)와 대전부(100)에서 대전된 오염입자를 포집 제거하는 집진부(200)를 포함하여 구성된다. 도면에는 도시하지 않았지만, 대전부(100)는 오염입자들을 포함하는 공기가 유입될 수 있는 케이스와, 전원연결단자를 통하여 플러스(+) 극으로 형성되는 일정 거리 이격되도록 고정 배치되어 있는 방전전극, 방전전극과 방전전극 사이에 위치하여 마이너스(-)극으로 형성되는 대향전극으로 이루어져 있다. 이러한 대전부의 구성은 공지된 기술에 해당되므로 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
대전부(100) 후방에는 집진부(200)가 위치한다. 집진부(200)는 대전부(100)에서 대전된 오염입자를 포집하며, 대전부(100)와 동일한 외형을 집진부 케이스(210)와 집진부 케이스(210)에 고정 배치되는 전극판(220)을 포함하여 구성된다.
구체적으로, 도 3에 도시한 바와 같이 전극판(220)은 오염입자를 포집하기 위하여 고전압 전극판(221)과 저전압 전극판(222)이 일정 간격 이격된 상태로 교호적으로 적층되어 있다. 또 이렇게 적층된 고전압 전극판(221)과 저전압 전극판(222)은 전원연결단자(미도시)와 각각 전기적으로 연결되고, 따라서 고전압 전극판(221)은 플러스 극성을 갖도록 고전압이 인가되고, 저전압 전극판(222)은 접지되어 전기장을 형성하게 된다.
결과적으로 대전부(100)에서 공기 중의 각종 오염입자를 플러스(+)로 대전시키면, 플러스(+)로 대전된 오염입자는 쿨롱력에 의하여 집진부(200)에서 상대적으로 마이너스(-) 측의 저전압 전극판(221)에 포집되고 깨끗한 공기는 후방으로 배출된다.
여기서, 고전압 전극판(221)은 비전도성 재질이고, 저전압 전극판(222)은 전도성 재질로 구성된다. 일예로 고전압 전극판(221)은 전원연결단자와 전기적으로 연결되는 도전층과, 도전층의 상부와 하부에 밀착되는 절연층으로 이루어질 수 있고, 저전압 전극판(222)은 스테인레스, 알루미늄 등 전기 전도성이 우수한 재질로 이루어진다. 이러한 고전압 전극판(221)과 저전압 전극판(222)의 재질은 공지된 기술에 해당되므로 상기와 동일한 기능을 수행할 수 있다면 전극판의 구체적인 재질은 특별히 제한하지 않는다.
본 발명의 바람직한 실시예에서는 상기와 같이 번갈아 가면서 적층된 고전압 전극판(221)과 저전압 전극판(222) 사이에 분리판(230)이 배치된다. 도 2 및 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 분리판(230)은 고전압 전극판(221)과 저전압 전극판(222) 사이의 이격된 공간에 위치할 수 있도록 일정 간격으로 이격되어 있는 날개부(231)와, 날개부(231)들의 일측을 서로 연결하는 날개 연결부(232)로 이루어져 있다.
고전압 전극판(221)과 저전압 전극판(222) 사이에 날개부(231)가 구비되면, 오염입자의 집진효율을 향상시킬 수 있고, 게다가 상부와 하부에서 전극판(220)을 지지할 수 있어 전극판(220)이 집진부 케이스(210)에서 유동하는 것을 억제할 수 있다. 게다가 날개부(231)를 포함하는 분리판(230)은 고전압 전극판(221)과 저전압 전극판(222)보다 상대적으로 저렴한 폴리카보네이트, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리에틸렌 테레프타레이트, 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌 중 어느 하나로 제조할 수 있고, 따라서 전극판(220)의 일부를 생략하고 분리판(230)을 구비시키는 경우 집진효율의 저하 없이도 제조비용을 절감할 수 있다.
여기서, 날개부(231)는 2개 이상으로 이루어지는 것이 바람직하고, 도 3에 도시한 바와 같이, 날개부(231)와 날개부(231) 사이의 간격은 고전압 전극판(221)과 저전압 전극판(222) 사이 이격거리와 동일하거나, 도 5에 도시한 바와 같이 2배일 수 있고 도 5에 관해서는 후술하기로 한다.
날개부(231)들의 일측을 서로 연결하는 날개 연결부(232)는 날개부(231)를 쉽게 장착시키고 또 이들 날개부(231)의 고정이 용이하도록 하기 위함이다.
구체적으로, 고전압 전극판(221)과 저전압 전극판(222)을 집진부 케이스(210)에 고정시킨 이후에 날개부(231)를 설치하는 경우, 통상 고전압 전극판(221)과 저전압 전극판(222)은 집진효율을 고려하여 수mm에서 수cm 간격으로 촘촘하게 배치시키는 것이 일반적이고, 따라서 이들 좁은 공간부에 날개부(231)를 일일이 설치하기 위해서는 조립에 많은 시간이 소요된다. 하지만, 본 발명에서는 날개 연결부(232)가 구비되어 있어 한 번의 조작으로 다수의 날개부(231)를 설치하는 것이 가능하고, 따라서 생산성을 극대화할 수 있다.
게다가 날개부(231)를 한 개씩 고정할 필요 없이, 날개 연결부(232)를 고정할 수 있는 하나의 고정수단만을 구비하면 되기 때문에, 집진부 케이스(210)의 구조가 간단하고 이는 제조비용 절감으로 이어질 수 있다.
여기서, 날개부(231)는 물결모양인 것으로 도시하고 있으나 이에 제한하지 않는다.
한편 도 4는 본 발명 분리판(230)의 또 다른 예이다. 도 2와는 달리 날개 연결부(232)는 날개부(231)들을 상호 고정할 수 있도록 날개부의 상단면 또는 하단면을 가로지르도록 1개 이상 형성될 수 있다.
도 5는 본 발명의 제1 변형 실시예에 따른 전극판에 분리판을 결합하는 방법으로서, 날개부(231)와 날개부(231) 사이의 간격이 고전압 전극판(221)과 저전압 전극판(222) 사이 이격거리의 2배인 경우를 설명하는 도면이다.
도 5에 도시한 바와 같이, 고전압 전극판(221)과 저전압 전극판(222) 사이 공간부에 분리판(230)을 삽입하고, 이때 2개 이상의 날개 연결부(232)가 서로 마주보도록 배치된다. 또 서로 마주 보는 날개 연결부(232)에 고정되어 있는 날개부(231)가 고전압 전극판(221)과 저전압 전극판(222) 사이 이격부에 교호적으로 배치될 수 있도록, 서로 인근하는 날개부(231)와 날개부(231) 사이의 간격은 고전압 전극판(221)과 저전압 전극판(222)이 이격되어 있는 거리의 2배이다.
도 6은 본 발명의 제2 변형 실시예에 따른 전극판에 분리판이 결합된 상태를 설명하는 단면도이다.
도 6에 도시한 바와 같이, 고전압 전극판(221)과 저전압 전극판(222) 사이 공간부에 분리판(230)을 삽입하고, 이때 2개 이상의 날개 연결부(232)가 서로 마주보도록 배치되는 것은 도 5의 제2 변형 실시예와 동일하다. 그러나 제2 변형 실시예에서는 서로 마주보는 날개 연결부(232)에 연결된 날개부(231)가 서로 접하도록 배치된다. 이와 같은 제2 변형 실시예에 의하면, 전극판(220)의 길이가 긴 경우에도 날개 연결부(232)의 성형이 용이하다는 이점이 있다.
도 7은 상기와 같은 본 발명의 분리판을 제조하기 위한 성형틀의 사시도이다. 도 7에 도시한 바와 같이, 성형틀(300)은 본체(310), 날개부 성형홈(320) 그리고 날개 연결부 성형홈(330)으로 구성된다. 구체적으로 본체(310)는 소정의 높이와 폭 그리고 길이를 가지며, 본체(310) 내부에 형성되어 있는 날개부 성형홈(320)은 고전압 전극판(221)과 저전압 전극판(222)의 이격거리와 동일하거나 2배 이격된 상태로 다수개 형성되어 있다. 또한 본체(310) 일측부에는 날개부(231)들이 서로 연결될 수 있도록 날개부 성형홈(320)과 연통하는 날개 연결부 성형홈(330)이 구비된다.
한편, 날개부 성형홈(320)의 이격거리를 고전압 전극판(221)과 저전압 전극판(222)의 이격거리와 동일하게 성형틀을 준비하고, 필요에 따라 소정 위치의 날개부 성형홈(320)에는 재료가 공급되지 않도록 날개부 성형홈 차단부(미도시)를 구비함으로써, 한 개의 성형틀로 날개부(231)와 날개부(231)의 거리가 상이한 분리판(230)을 성형할 수 있다. 성형방법은 특별히 제한하지 않으나 상기 성형틀(300)을 이용하여 사출성형하는 것이 바람직하다.
이하에서는 본 발명의 집진부 제조방법에 관하여 설명하기로 한다. 먼저 준비한 다수개의 고전압 전극판(221)과 저전압 전극판(222)이 소정 간격으로 이격 배치될 수 있도록 집진부 케이스(210)에 고정시킨다. 다음으로 집진부 케이스(210)에 고정된 고전압 전극판(221)과 저전압 전극판(222) 사이에 다수개의 날개부(231)와 날개 연결부(232)로 이루어진 분리판(230)을 일측 또는 서로 마주보도록 삽입한다. 그리고 필요에 따라서는 날개부 연결부(232)를 고정하는 단계를 더 포함할 수 있고, 상기의 역순인 집진부 케이스(210)에 분리판(230)을 먼저 고정시킨 이후에 고전압 전극판(221)과 저전압 전극판(222)을 배치할 수도 있다.
이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것은 아니며, 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연하다.
100 : 대전부
200 : 집진부
210 : 집진부 케이스
220 : 전극판
221 : 고전압 전극판 222 : 저전압 전극판
230 : 분리판
231 : 날개부 232 : 날개 연결부
300 : 성형틀
310 : 본체
320 : 날개부 성형홈
330 : 날개 연결부 성형홈

Claims (7)

  1. 다수의 통풍공을 가지며 소정의 공간부를 형성하는 집진부 케이스(210); 상기 집진부 케이스(210)에 수용되며, 고전압이 인가되는 복수의 고전압 전극판(221)과, 상기 고전압 전극판(221)과 소정 거리 이격된 상태로 서로 교호적으로 적층되는 복수의 저전압 전극판(222)을 포함하는 전극판(220); 및 2개 이상의 날개부(231)와 상기 2개 이상의 날개부(231)를 서로 연결하는 날개 연결부(232)로 이루어진 2개의 분리판(230)을 포함하며,
    상기 분리판(230)은 폴리카보네이트, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리에틸렌 테레프타레이트, 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌 중 어느 하나 이상으로 이루어지고,
    상기 날개부(231)는, 상기 고전압 전극판(221)과 상기 저전압 전극판(222)이 서로 소정거리 이격된 상태를 유지할 수 있도록, 고전압 전극판(221)과 저전압 전극판(222) 사이의 이격된 공간을 따라 배치되는 물결 모양의 판형으로, 상기 날개부(231)들은 소정 거리 이격되어 있으며,
    상기 날개 연결부(232)는 상기 2개 이상의 날개부(231)들을 서로 연결할 수 있도록, 상기 2개 이상의 날개부(231) 일측 가장자리를 따라 위치하되,
    상기 2개의 분리판(230) 중 어느 하나의 분리판을 구성하는 날개부(231)들의 타측 단부와 나머지 하나의 분리판을 구성하는 날개부(231)들의 타측 단부가 서로 접하도록 위치하는 것을 특징으로 하는 대전된 먼지를 포집하기 위한 전기집진장치용 집진부.
  2. 삭제
  3. 제1항에 기재된 전기집진장치용 집진부 제조 방법에 있어서,
    상기 집진부 케이스(210)에 복수의 고전압 전극판(221)과 복수의 저전압 전극판(222)이 소정 거리 이격되도록 배치하는 단계; 및
    상기 고전압 전극판(221)과 저전압 전극판(222) 사이 이격부에 분리판(230)을 삽입하는 단계를 포함하되,
    상기 분리판(230)은, 소정 크기를 갖는 본체(310), 상기 본체(310)에 형성되며 소정 간격 이격된 2개 이상의 날개부 성형홈(320), 및 상기 2개 이상의 날개부(231)를 서로 연결하는 날개 연결부 성형홈(330)이 구비된 성형틀(300)을 이용하여 사출성형 방식으로 제조하는 것을 특징으로 하는 전기집진장치용 집진부 제조 방법.
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