KR102317976B1 - 멀티사이클론을 포함하는 선회류 전기 집진기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 조대입자, 미세입자 및 초미세입자를 함유한 공기가 유입되는 하우징부, 하우징부의 내부에 위치하고 선회류를 발생시키는 선회류 생성부, 하우징부의 중앙부와 연통하여 공기 중 조대입자를 분리하여 포집하는 분리포집부 및 선회류 생성부의 하부에 위치하고 공기 중 미세입자 및 초미세입자를 분리하여 집진하는 집진부를 포함하는 멀티사이클론을 포함하는 선회류 전기 집진기를 제공한다.

Description

멀티사이클론을 포함하는 선회류 전기 집진기{Swirling flow type electic dust collector including multicyclone}
본 발명은 멀티사이클론을 포함하는 선회류 전기 집진기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다중 집진부를 통해 깨끗한 공기를 배출하는 멀티사이클론을 포함하는 선회류 전기 집진기에 관한 것이다.
화력발전소 및 폐기물 소각로 등 연소설비에서 배출되는 배기가스에는 대기오염물질이 포함되어 있으며, 이들 중 초미세분진은 인체에 유입되어 호흡기 질환을 유발시킬 뿐만 아니라 식물의 성장을 억제하는 등 환경에 유해한 영향을 미친다.
이러한 대기오염물질 중 특히 유해한 것으로 알려져 있는 지름이 2.5μm보다 작은 미세먼지(PM2.5)를 관리하기 위하여, 미환경보호국(EPA)과 유럽연합(EU)은 2013년, 우리나라는 2015년부터 법을 개정하여 이들 물질에 대한 환경 규제를 강화 실시하고 있는 상황이다.
한편, 중력집진, 관성력 집진, 습식집진, 여과집진, 세정집진, 전기집진 기술들은 일반적으로 알려져 있는 집진 기술이다.
중력집진기술은 입자가 갖는 중력을 이용하여 공기가 이동하면서 자연적으로 입자를 침전시키는 기술이고, 관성력 집진 기술은 입자가 갖는 중력을 이용하여 공기가 이동하면서 자연적으로 입자를 침전시키는 기술이고, 관성력 집진기술은 기체의 흐름 방향을 급변시켜서 전환점 부분에서 관성에 의하여 먼지를 집진하는 원리를 이용한 기술로서, 비교적 큰 입자의 제거에는 효과적이지만 미세한 입자는 거의 제거할 수 없다.
다른 한편, 습식집진은 물을 사용함으로써 동력비용 및 물 처리 비용이 많이 소요되며, 백필터 및 전기 집진기를 추가할 경우 공간 및 비용이 증가하는 문제점이 있었다.
(특허문헌 1) 등록특허공보 제10-1960143호
(특허문헌 2) 등록특허공보 제10-1892256호
상기와 같은 문제를 해결하기 위한 본 발명의 목적은 분리포집부를 통해 공기 중의 조대입자를 1차적으로 분리하여 포집하고 집진부를 통해 공기 중의 미세입자 및 초미세입자를 2차적으로 집진하며 필터부를 통해 깨끗한 공기를 외부로 배출하는 멀티사이클론을 포함하는 선회류 전기 집진기를 제공하는 것이다.
또한, 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 본 발명의 목적은 기존의 습식집진 기술에서 발생하는 비용적인 문제점을 해소하기 위한 선회류 전기 집진기를 제공하는 것이다.
또한, 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 본 발명의 목적은 산업현장에서 발생하는 미세입자 및 초미세입자를 제거할 수 있고 가정용 청소기에도 적용 가능한 컴팩트한 구조를 가진 선회류 전기 집진기를 제공하는 것이다.
또한, 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 본 발명의 목적은 분리포집부를 통해 공기 중의 조대입자를 1차적으로 분리하여 포집하고 집진부를 통해 공기 중의 미세입자 및 초미세입자를 2차적으로 집진하며 필터부를 통해 깨끗한 공기를 외부로 배출하는 멀티사이클론을 포함하는 선회류 전기 집진기를 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은 조대입자, 미세입자 및 초미세입자를 함유한 공기가 유입되는 하우징부; 상기 하우징부의 내부에 위치하고 선회류를 발생시키는 선회류 생성부; 상기 하우징부의 중앙부와 연통하여 상기 공기 중 상기 조대입자를 분리하여 포집하는 분리포집부; 및 상기 선회류 생성부의 하부에 위치하고 상기 공기 중 상기 미세입자 및 상기 초미세입자를 분리하여 집진하는 집진부;를 포함하는, 멀티사이클론을 포함하는 선회류 전기 집진기를 제공한다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 분리포집부는 상기 하우징부의 외측면에 적어도 하나가 방사상으로 형성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 집진부는, 상기 하우징부의 중심축과 평행하고 적어도 하나가 형성되는 양극의 제1 집진전극; 및 상기 제1 집진전극과 수직한 음극의 제2 집진전극;을 포함하고, 상기 제1 집진전극 및 상기 제2 집진전극은 전기가 인가되면 상기 공기 중 상기 미세입자 및 상기 초미세입자를 분리하여 집진할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 제1 집진전극은 상기 분리포집부보다 더 하부에 위치하고, 상기 제2 집진전극은 선회류 생성부에서 상기 제1 집진전극을 지나도록 위치하며, 상기 분리포집부는 상기 공기 중 상기 조대입자를 1차적으로 집진하고, 상기 집진부는 상기 공기 중 상기 미세입자 및 상기 초미세입자를 2차적으로 집진할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 하우징부는 상하방향으로 길게 형성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 하우징부는, 상부가 개방된 유입홀이 형성되는 유입부; 및 상기 유입부의 하단으로부터 하부로 연장되는 제1 수용부;를 포함하고, 상기 제1 수용부의 직경은 상기 유입부의 직경보다 크고, 상기 제1 수용부의 상부는 하부로 갈수록 폭이 넓어지며, 상기 제1 수용부의 하부는 동일한 폭을 가지도록 형성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 선회류 생성부는, 상기 공기가 상기 선회류를 따라 이동하도록 회전하는 가이드 베인; 및 상기 가이드 베인의 상부에 위치하는 유속조정부재;를 포함하고, 상기 유속조정부재의 외측면은 상기 제1 수용부의 상부 내측면과 평행하도록 형성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 유속조정부재는 상기 선회류를 따라 이동하는 공기의 속도를 증가시키는 원뿔형상일 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 하우징부는 상기 제1 수용부의 하단으로부터 하부로 연장되고 내측으로 오목한 형상을 가지는 하우징부 중앙부를 더 포함하고, 상기 적어도 하나의 분리포집부는 상기 하우징부 중앙부의 측부와 연통하도록 형성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 하우징부는 상기 하우징 중앙부의 하단으로부터 하부로 연장되는 제2 수용부;를 더 포함하고, 상기 제2 수용부의 하부는 상기 제2 수용부의 상부보다 폭이 좁게 형성되며, 상기 집진부의 적어도 일부는 상기 제2 수용부에 수용될 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 하우징부는, 상기 제2 수용부의 하단으로부터 하부로 연장되는 유로부; 및 상기 유로부의 하단으로부터 하부로 연장되는 수집부;를 더 포함하고, 상기 집진부의 동작이 중지되면, 상기 수집부는 상기 집진부에 집진되어 있는 상기 미세입자 및 상기 초미세입자를 수집할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 하우징부는 상기 유로부의 측부와 연통하는 배출부;를 더 포함하고, 상기 배출부의 내부에 위치하는 필터부를 더 포함하며, 상기 필터부는 상기 집진부에서 상기 미세입자 및 상기 초미세입자가 제거된 공기에 포함된 불순물을 제거할 수 있다.
상기와 같은 구성에 따르는 본 발명의 효과는, 분리포집부를 통해 공기 중의 조대입자를 1차적으로 분리하여 포집하고 집진부를 통해 공기 중의 미세입자 및 초미세입자를 2차적으로 집진하며 필터부를 통해 깨끗한 공기를 외부로 배출함에 따라 환경오염을 저감시킨다.
또한, 상기와 같은 구성에 따르는 본 발명의 효과는, 기존의 습식집진 기술에서 발생하는 비용적인 문제점을 해소하여 작은 공간에도 설치하여 사용이 가능하고 동력비용 및 물 처리 비용이 없게 되어 경제적으로 유리하다.
또한, 상기와 같은 구성에 따르는 본 발명의 효과는, 산업현장에서 발생하는 미세입자 및 초미세입자를 제거할 수 있고 가정용 청소기에도 적용 가능한 컴팩트한 구조를 가짐에 따라 넓은 분야에 적용 가능하다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 멀티사이클론을 포함하는 선회류 전기 집진기를 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 멀티사이클론을 포함하는 선회류 전기 집진기의 유체흐름을 나타낸 단면도이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 멀티사이클론을 포함하는 선회류 전기 집진기를 나타낸 단면도이다.
본 발명의 일실시예에 따른 멀티사이클론을 포함하는 선회류 전기 집진기는 하우징부(100), 선회류 생성부(200), 분리포집부(300), 집진부(400) 및 필터부(500)를 포함한다.
하우징부(100)는 조대입자, 미세입자 및 초미세입자를 함유한 공기가 유입된다. 여기서, 조대입자는 2.5 마이크로미터(μm) 내지 9999 마이크로미터(μm)인 입자의 크기를 가지고, 미세입자는 지름이 10 마이크로미터(μm) 내지 2.5 마이크로미터(μm)인 입자의 크기를 가지며, 초미세입자는 지름이 0.1마이크로미터(μm) 내지 10 마이크로미터(μm)인 입자의 크기를 가지는 것으로 정의한다. 또한, '입자'라는 용어는 먼지 또는 분진 등으로 이해되어도 무방하다.
또한, 하우징부(100)는 상하방향으로 길게 형성된다. 상기한 구조는 선회류 생성부(200)에서 발생되는 선회류가 중력의 영향을 균등하게 받아서 일방향으로 방향성이 틀어지지 않게 하고, 진부(400)에 집진되어 있던 미세입자 및 초미세입자가 중력에 의해 하방으로 떨어져서 수집부(160)로 용이하게 수집될 수 있도록 한다.
이러한 하우징부(100)는 유입부(110), 제1 수용부(120), 하우징부 중앙부(130), 제2 수용부(140), 유로부(150), 수집부(160) 및 배출부(170)를 포함한다.
유입부(110)는 상부가 개방된 유입홀(112)이 형성되는 관형상을 가질 수 있다. 유입부(110)는 상부에서 하부까지 동일한 폭을 가질 수 있다.
유입부(110)의 상단에는 유입홀(111)이 형성되고, 외부로부터 조대입자, 미세입자 및 초미세입자를 함유한 공기가 유입홀(111)을 통해 유입부(110)로 유입된다.
제1 수용부(120)는 유입부(110)의 하단으로부터 하부로 연장된다. 구체적으로 제1 수용부(120)의 직경은 유입부의 직경보다 크게 형성된다. 또한, 제1 수용부(120)의 상부는 상부에서 하부로 갈수록 폭이 넓어지도록 테이퍼진 형상을 가질 수 있고, 제1 수용부(120)의 하부는 동일한 폭을 가지도록 형성된다.
상기한 제1 수용부(120)의 내부에는 선회류 생성부(200)가 위치하고, 선회류 생성부(200)의 동작에 따라 선회류가 발생한다.
하우징부 중앙부(130)는 제1 수용부(120)의 하단으로부터 하부로 연장되고 내측으로 오목한 형상을 가진다. 구체적으로 하우징부 중앙부(130)의 측면은 일정한 곡률을 가지는 호형상을 가진다. 상기한 구조에 따라 하우징부 중앙부(130)의 중앙부에서 조대입자, 미세입자 및 초미세입자를 함유한 공기의 속도는 하우징부 중앙부(130)의 상부 및 하부에서 조대입자, 미세입자 및 초미세입자를 함유한 공기의 속도보다 빠르다.
즉, 공기는 하우징부 중앙부(130)의 상부에서 천천히 이동하다가 하우징부 중앙부(130)의 중앙부에서 속도가 증가하면서 빠르게 이동한 뒤 다시 하우징부 중앙부(130)의 하부를 지나면서 하우징부 중앙부(130)의 상부에서의 속도로 이동하게 된다.
또한, 하우징부 중앙부(130)의 측면에는 분리포집부(300)가 형성되며, 하우징부 중앙부(130)와 분리포집부(300)는 연통하도록 형성된다.
제2 수용부(140)는 하우징 중앙부(130)의 하단으로부터 하부로 연장된다. 구체적으로 제2 수용부(140)의 상부는 동일한 폭을 가지고, 제2 수용부(140)의 하부는 상기 제2 수용부(140)의 중앙부보다 폭이 좁게 형성된다.
또한, 제2 수용부(140)의 내부에는 집진부(400)의 적어도 일부가 수용될 수 있다.
유로부(150)는 제2 수용부(140)의 하단으로부터 하부로 연장되고 동일한 폭을 가진다. 또한, 유로부(150)는 유입부(110), 제1, 2 수용부(120, 140) 및 하우징부 중앙부(130)보다 직경이 작게 형성된다. 상기한 구조에 따라 유로부(150)에서 공기의 속도는 유입부(110), 제1, 2 수용부(120, 140) 및 하우징부 중앙부(130)에서 공기의 속도보다 빠르다.
이러한 유로부(150)는 집진부(400)가 동작 시 조대입자, 미세입자 및 초미세입자가 제거된 공기가 이동하는 통로가 되고, 집진부(400)가 미동작 시 집진부(400)에 집진되어 있던 미세입자 및 초미세입자가 이동하는 통로가 된다.
수집부(160)는 유로부(150)의 하단으로부터 하부로 연장된다.
만약, 집진부(400)의 동작이 중지되면, 수집부(160)는 집진부(400)에 집진되어 있는 미세입자 및 초미세입자를 수집한다. 여기서, 집진되어 있던 미세입자 및 초미세입자는 서로 엉겨붙으면서 덩어리를 이룰 수 있고, 그에 따라 중력에 의해 하방으로 낙하하게 된다.
배출부(170)는 유로부(150)의 측부와 연통한다. 또한, 배출부(170)에는 외기와 연통하도록 일측이 개방된 배출홀(171)이 형성되며, 배출홀(171)로 모두 정화된 깨끗한 공기가 배출된다.
선회류 생성부(200)는 하우징부(100)의 내부에 위치하고 선회류를 발생시킨다. 이러한 선회류 생성부(200)는 가이드 베인(210) 및 유속조정부재(220)를 포함한다.
가이드 베인(210)은 조대입자, 미세입자 및 초미세입자가 함유된 공기가 선회류를 따라 이동하도록 회전한다. 또한, 가이드 베인(210)의 중심은 하우징부(100)의 중심축선상에 위치한다.
또한, 가이드 베인은 10° 내지 80°의 각도를 가질 수 있다.
상기한 가이드 베인(210)은 회전함에 따라 선회류를 발생시키고, 그에 따라 공기도 선회류를 따라 이동한다. 이때, 선회류는 가이드 베인(210)의 하부에서 발생한다.
이때, 가이드 베인(210)은 가이드 베인(210)을 통과하는 공기가 선회류를 따라 이동하므로 하우징부(100)에서 오랜 시간 동안 체류할 수 있게 되어 전기력에 의한 집진의 효율을 증대시킨다.
유속조정부재(220)는 가이드 베인(210)의 상부에 위치한다. 이러한 유속조정부재(220)는 선회류를 따라 이동하는 공기의 속도를 증가시키는 역할을 수행한다. 이를 위한 유속조정부재(220)는 원뿔형상인 것이 바람직하며, 유속조정부재(220)의 외측면은 제1 수용부(120)의 상부 내측면과 평행하도록 형성된다.
상기한 유속조정부재(220)가 제1 수용부(120)의 내부에 위치함에 따라 제1 수용부(120)의 내부공간은 좁아지게 되므로 제1 수용부(120)의 내부를 통과하는 공기의 속도도 유속조정부재(220)가 없을 경우보다 빨라지게 된다.
따라서, 유속조정부재(220)의 크기 및 형상은 구현하고자 하는 공기의 속도에 따라 다르게 적용될 수 있음은 물론이다.
분리포집부(300)는 하우징부(100)의 중앙부와 연통하여 공기 중 조대입자를 분리하여 포집한다. 또한, 분리포집부(300)는 하우징부(100)의 외측면에 적어도 하나가 방사상으로 형성된다. 본 발명에서는 2개의 분리포집부(300)가 형성되는 것으로 설명 및 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 더 많은 다수의 분리포집부(300)가 형성될 수 있다.
적어도 하나의 분리포집부(300)는 하우징부 중앙부(130)의 측부와 연통하도록 형성된다.
분리포집부(300)는 공기 중 조대입자를 1차적으로 집진함에 따라 가장 큰 입자를 걸러내게 된다. 이러한 분리포집부(300)는 제1 사이클론(310) 및 제2 사이클론(320)을 포함한다.
제1 사이클론(310)은 외측방향으로 연장되고 하우징부 중앙부(130)의 측부와 연통하는 제1 유로를 포함하고, 상기 제1 유로에 형성된다.
제2 사이클론(320)은 외측방향으로 연장되고 하우징부 중앙부(130)의 측부와 연통하는 제2 유로를 포함하고, 상기 제2 유로에 형성된다.
제1 사이클론(310) 및 제2 사이클론(320)은 서로 대향하도록 위치할 수 있고, 상기한 제1, 2 사이클론(310, 320) 이외에 더 많은 수의 사이클론을 장착할 수 있다.
이러한 제1, 2 사이클론(310, 320)은 제1 수용부(120)의 내부에서 선회류를 따라 이동하는 공기 중 조대입자만을 분리하여 포집한다.
집진부(400)는 선회류 생성부(200)의 하부에 위치하고 공기 중 미세입자 및 초미세입자를 분리하여 집진한다. 이때, 공기는 조대입자가 제거된 상태이고, 그에 따라 집진부(400)는 공기 중 미세입자 및 초미세입자를 2차적으로 집진한다.
이를 위한 집진부(400)의 적어도 일부는 제2 수용부(140)에 수용되며, 구체적인 설명은 후술하도록 한다. 이러한 집진부(400)는 제1 집진전극(410) 및 제2 집진전극(420)을 포함한다.
제1 집진전극(410)은 하우징부(100)의 중심축과 평행하고 적어도 하나가 형성되는 양극을 띌 수 있다. 이러한 제1 집진전극(410)은 분리포집부(300)보다 더 하부에 위치할 수 있다.
또한, 제1 집진전극(410)은 다수 개로 형성되는데, 서로 상하방향으로 소정거리 이격되어 위치할 수 있다.
제2 집진전극(420)은 제1 집진전극(410)과 수직한 음극을 띌 수 있다. 이러한 제2 집진전극(420)은 선회류 생성부(200)에서 제1 집진전극(410)을 지나도록 위치한다. 따라서, 제2 집진전극(420)의 일부는 제2 수용부(140)에 위치하고, 제2 집진전극(420)의 다른 일부는 제1 수용부(120) 및 하우징부 중앙부(130)에 위치하게 된다.
상기한 제1 집진전극(410) 및 제2 집진전극(420)은 전기가 인가되면 공기 중 미세입자 및 초미세입자를 분리하여 집진한다. 반면, 제1 집진전극(410) 및 제2 집진전극(420)에 인가되던 전기가 중단되면 집진되어 있던 미세입자 및 초미세입자는 엉겨붙은 덩어리 상태로 자유낙하하면서 수집부(160)로 수집된다.
필터부(500)는 공기를 정화하기 위한 수단으로 배출부(170)의 내부에 위치한다. 예시적으로 필터부(500)는 활성탄, 바이오 카본 그리고 열분해 및 가스화 부산물인 촤를 사용할 수 있다.
이러한 필터부(500)는 집진부(400)에서 미세입자 및 초미세입자가 제거된 공기에 포함된 불순물을 추가적으로 제거하게 된다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 멀티사이클론을 포함하는 선회류 전기 집진기의 유체흐름을 나타낸 단면도이다.
최초, 조대입자, 미세입자 및 초미세입자가 함유된 공기(F1)가 유입홀(111)을 통하여 유입부(110)로 유입된다.
유입된 공기(F1)는 제1 수용부(120)에서 유속조정부재(220)에 의해 속도가 증가하여 이동하고, 가이드 베인(210)이 동작하여 회전함에 따라 발생되는 선회류를 따라 이동하게 된다.
이후, 분리포집부(300)가 동작하면, 제1 사이클론(310) 및 제2 사이클론(320)에서 공기 중 조대입자(P)만을 분리하여 포집하고, 포집되지 않은 공기는 하우징부 중앙부(130)를 통과하여 제2 수용부(140)로 이동한다.
집진부(400)에 전기가 인가되면, 제1 집진전극(410) 및 제2 집진전극이 대전되어 각각 양극 및 음극을 띄게 되어 공기 중 미세입자 및 초미세입자를 집진한다.
여기서, 집진부(400)가 동작 시, 조대입자, 미세입자 및 초미세입자가 제거된 공기는 유로부(150)를 통과하여 배출부(170)로 이동하고 배출부(170)에서 필터부(500)에 의해 추가적으로 필터링된 후 외부로 배출된다.
한편, 집진부(400)가 미동작 시, 집진부(400)에 집진되어 있던 미세입자 및 초미세입자가 엉겨붙어서 덩어리가 된 상태로 자유낙하하여 수집부(160)로 수집된다.
상기한 바에 따른 본 발명은 가이드 베인을 통해 선회류를 형성시키고 분리포집부에서 조대입자를 1차적으로 집진하고, 집진부에서 미세입자 및 초미세입자를 2차적으로 집진하며, 필터부에서 공기를 추가적으로 필터링하여 깨끗한 공기를 외부로 배출한다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 하우징부
110: 유입부
111: 유입홀
120: 제1 수용부
130: 하우징부 중앙부
140: 제2 수용부
150: 유로부
160: 수집부
170: 배출부
171: 배출홀
200: 선회류 생성부(가이드 베인)
210: 가이드 베인
220: 유속조정부재
300: 분리포집부
310: 제1 사이클론
320: 제2 사이클론
400: 집진부
410: 제1 집진전극
420: 제2 집진전극
500: 필터부

Claims (12)

  1. 상부가 개방된 유입홀이 형성되어 조대입자, 미세입자 및 초미세입자를 함유한 공기가 유입되는 유입부, 상기 유입부의 하단으로부터 하부로 연장되되 하부로 갈수록 폭이 커지도록 형성되는 제1 수용부, 상기 제1 수용부의 하단으로부터 하부로 연장되고 내측으로 오목한 형상을 가지는 하우징부 중앙부, 상기 하우징부 중앙부의 하단으로부터 하부로 연장되는 제2 수용부 및 상기 제2 수용부의 하단으로부터 하부로 연장되는 유로부를 포함하고, 상하방향으로 길게 형성되는 하우징부;
    상기 하우징부의 내부에 위치하고 상기 공기가 선회류를 따라 이동하도록 회전하여 선회류를 발생시키는 가이드 베인 및 상기 가이드 베인의 상부에 위치하는 유속조정부재를 포함하는 선회류 생성부;
    상기 하우징부의 중앙부와 연통하여 상기 공기 중 상기 조대입자를 분리하여 포집하는 분리포집부; 및
    상기 선회류 생성부의 하부에 위치한 상기 제2 수용부의 내부에 위치하고 상기 하우징부의 중심축과 평행하고 적어도 하나가 형성되는 양극의 제1 집진전극 및 상기 가이드 베인의 하부와 접하면서 상기 제1 수용부의 적어도 일부와 상기 제2 수용부의 내부에 위치하며 상기 제1 집진전극과 수직한 음극의 제2 집진전극을 포함하고, 상기 공기 중 상기 미세입자 및 상기 초미세입자를 분리하여 집진하는 집진부;를 포함하고,
    상기 제1 수용부의 직경은 상기 유입부의 직경보다 크고,
    상기 제1 수용부의 상부는 하부로 갈수록 폭이 넓어지며,
    상기 유속조정부재의 외측면은 상기 제1 수용부의 상부 내측면과 평행하도록 형성됨에 따라 상기 공기가 상기 하우징부와 상기 유속조정부재 사이를 지나 상기 가이드 베인을 통과하고,
    상기 하우징부 중앙부는 상기 가이드 베인을 통과한 공기의 유속을 증가시켜 상기 조대입자가 상기 분리포집부로 유입되도록 유도한 후 상기 공기의 유속을 저감시켜 상기 집진부의 집진효율을 향상시키며,
    상기 유로부는 하부로 갈수록 폭이 좁아지도록 형성됨에 따라 상기 집진부가 미동작 시 상기 집진부에 있던 공기의 유속을 증가시켜 상기 집진부에 집진되어 있던 상기 미세입자 및 상기 초미세입자를 하방으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 멀티사이클론을 포함하는 선회류 전기 집진기.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 분리포집부는 상기 하우징부의 외측면에 적어도 하나가 방사상으로 형성되는,
    멀티사이클론을 포함하는 선회류 전기 집진기.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 집진전극 및 상기 제2 집진전극은 전기가 인가되면 상기 공기 중 상기 미세입자 및 상기 초미세입자를 분리하여 집진하는,
    멀티사이클론을 포함하는 선회류 전기 집진기.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 제1 집진전극은 상기 분리포집부보다 더 하부에 위치하고,
    상기 제2 집진전극은 선회류 생성부에서 상기 제1 집진전극을 지나도록 위치하며,
    상기 분리포집부는 상기 공기 중 상기 조대입자를 1차적으로 집진하고,
    상기 집진부는 상기 공기 중 상기 미세입자 및 상기 초미세입자를 2차적으로 집진하는,
    멀티사이클론을 포함하는 선회류 전기 집진기.
  5. 삭제
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 수용부의 하부는 동일한 폭을 가지도록 형성되는,
    멀티사이클론을 포함하는 선회류 전기 집진기.
  7. 삭제
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 유속조정부재는 상기 선회류를 따라 이동하는 공기의 속도를 증가시키는 원뿔형상인,
    멀티사이클론을 포함하는 선회류 전기 집진기.
  9. 제6 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 분리포집부는 상기 하우징부 중앙부의 측부와 연통하도록 형성되는,
    멀티사이클론을 포함하는 선회류 전기 집진기.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 제2 수용부의 하부는 상기 제2 수용부의 상부보다 폭이 좁게 형성되며,
    상기 집진부의 적어도 일부는 상기 제2 수용부에 수용되는,
    멀티사이클론을 포함하는 선회류 전기 집진기.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 하우징부는,
    상기 유로부의 하단으로부터 하부로 연장되는 수집부;를 더 포함하고,
    상기 집진부의 동작이 중지되면,
    상기 수집부는 상기 집진부에 집진되어 있는 상기 미세입자 및 상기 초미세입자를 수집하는,
    멀티사이클론을 포함하는 선회류 전기 집진기.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 하우징부는 상기 유로부의 측부와 연통하는 배출부;를 더 포함하고,
    상기 배출부의 내부에 위치하는 필터부를 더 포함하며,
    상기 필터부는 상기 집진부에서 상기 미세입자 및 상기 초미세입자가 제거된 공기에 포함된 불순물을 제거하는,
    멀티사이클론을 포함하는 선회류 전기 집진기.
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