KR102407748B1 - 전기 집진 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전기 집진 장치에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 전기 집진 장치는 전기력으로 하전된 입자를 집진시키는 집진부를 포함하는 전기 집진 장치에 있어서, 상기 집진부는 고전압이 인가되는 제 1 전극판 및 상기 제 1 전극판과 사이에 간극을 형성하고 상기 제 1 전극판과 전위차를 형성하는 제 2 전극판을 포함하며, 상기 제 2 전극판은 전도성물질로 형성되는 전극층 및 절연물질로 상기 전극층의 적어도 일측면을 덮는 절연층을 포함하고, 절연층에는 엠보싱 형태로 돌출 형성되어 상기 제 1 전극판과의 접촉으로 상기 제 1 전극판과 상기 제 2 전극판 사이의 간극을 형성하는 간격유지부가 형성되는 것을 특징으로 한다.

Description

전기 집진 장치{ELECTROSTATIC PRECIPITATOR}

본 발명은 전기 집진 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 하전된 입자를 전기장에 의한 힘으로 집진판에 집진시키는 전기 집진 장치에 관한 것이다.

현재 널리 사용되고 있는 공기정화장치는 크게 두 가지 방식으로 분류된다.

하나는 필터를 사용하는 방식이고 다른 하나는 대전된 두 집진판 사이의 전위차에 의한 힘으로 하전된 입자를 집진시키는 전기 집진 방식이다.

필터를 사용하는 방식은 공기가 유동하는 경로 상에 수많은 미세 구멍을 가지는 필터를 배치시켜 공기 중의 입자가 필터의 미세 구멍에 걸리도록 함으로써 입자를 분리한다. 이 경우, 공기정화의 효율을 높이기 위하여 필터의 구멍 크기를 매우 작게 하는 것이 필요한데, 필터의 구멍 크기가 작아질수록 공기정화장치 내로 공기를 흡입할 때 압력 손실이 증가하게 되어 전력 소모량이 커지는 문제점이 발생한다. 또한, 포집된 입자에 의해 오염된 필터를 수시로 세척하거나 교체해주어야 하므로 유지관리가 번거롭고 경제적이지 못한 문제점이 있다.

전기 집진 방식은 공기 중의 오염물 입자를 이온으로 하전시키거나 자연 하전된 입자를 대전된 두 집진판 사이를 통과하도록 하여, 하전된 입자를 반대 극을 가지는 집진판에 전기장의 힘으로 집진시킴으로써 오염물 입자를 포집한다.

전기 집진 방식은 필터를 사용하는 방식에 비하여 압력 손실의 문제가 없고, 집진판을 교체할 필요가 없으므로 유지 관리가 편하다는 장점이 있다.

이때, 집진 효율을 높이기 위해서 고전압이 인가되는 복수의 고전압 전극판과 접지되는 복수의 접지 전극판을 병렬로 번갈아가며 이격 배치시켜 집진부를 구성하는 것이 일반적이다. 또한, 최근에는 금속으로 만든 집진판이 아닌 필름 형태의 집진판이 시도되고 있는데, 필름 형태의 경우 쉽게 굴곡되어 복수의 집진판 사이의 간격을 일정하게 유지하도록 고정시키는 것이 용이하지 않다.

대한민국 등록실용신안 제20-0397471호

따라서, 본 발명의 목적은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 집진판을 구성하는 절연층에 엠보싱 형태로 돌출된 간격유지부를 형성하여 이웃하는 두 집진판 사이의 간격을 일정하게 유지시키도록 하고, 집진판을 롤 형태로 말거나 굴곡시켜 집진부를 형성하도록 하여 집진 효율을 높일 수 있는 전기 집진 장치를 제공함에 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 전기력으로 하전된 입자를 집진시키는 집진부를 포함하는 전기 집진 장치에 있어서, 상기 집진부는 고전압이 인가되는 제 1 전극판; 및 상기 제 1 전극판과 사이에 간극을 형성하고 상기 제 1 전극판과 전위차를 형성하는 제 2 전극판을 포함하며, 상기 제 2 전극판은 전도성물질로 형성되는 전극층 및 절연물질로 상기 전극층의 적어도 일측면을 덮는 절연층을 포함하고, 절연층에는 엠보싱 형태로 돌출 형성되어 상기 제 1 전극판과의 접촉으로 상기 제 1 전극판과 상기 제 2 전극판 사이의 간극을 형성하는 간격유지부가 형성되는 전기 집진 장치에 의해 달성될 수 있다.

여기서, 상기 전극층은 카본으로 형성될 수 있다.

여기서, 상기 집진부는 상기 제 1 전극판과 상기 제 2 전극판을 말거나 절곡시켜 형성될 수 있다.

여기서, 상기 집진부는 상기 제 1 전극판과 상기 제 2 전극판을 함께 원형 또는 다각형으로 말아서 형성될 수 있다.

여기서, 상기 집진부는 상기 제 1 전극판과 상기 제 2 전극판이 상단부와 하단부가 반대방향으로 연장되도록 함께 절곡시키는 것을 반복하는 형태로 형성될 수 있다.

여기서, 상기 제 2 전극판은 전도성물질로 형성되는 전극층 및 절연물질로 상기 전극층의 적어도 일측면을 덮는 절연층을 포함하고, 절연층에는 엠보싱 형태로 돌출 형성되어 상기 제 2 전극판과의 접촉으로 상기 제 1 전극판과 상기 제 2 전극판 사이의 간극을 형성하는 간격유지부가 형성되는데, 상기 집진부는 복수의 상기 제 1 전극판과 복수의 상기 제 2 전극판을 병렬로 교대로 배치시켜 형성될 수 있다.

여기서, 상기 제 1 전극판과 상기 제 2 전극판은 각각 전도성물질로 형성되는 전극층 및 상기 전극층의 양측면에 형성되는 절연층으로 형성되고, 상기 제 1 전극판과 상기 제 2 전극판은 각각 상기 전극층의 일측면에 형성된 절연층에 엠보싱 형태로 돌출된 간극 유지부가 형성될 수 있다.

여기서, 상기 제 2 전극판의 전극층 양측면에 절연층이 형성되고, 상기 제 2 전극판의 양측 절연층에 엠보싱 형태로 돌출된 간격유지부가 형성될 수 있다.

여기서, 상기 제 1 전극판과 상기 제 2 전극판은 각각 전도성물질로 형성되는 전극층 및 상기 전극층의 양측면에 형성되는 절연층으로 형성되고, 상기 제 1 전극판과 상기 제 2 전극판의 양측 절연층에 엠보싱 형태로 돌출된 간격유지부가 형성될 수 있다.

여기서, 상기 집진부의 일측에서 상기 집진부에 집진된 미세입자를 향하여 고압의 기체를 분사하는 고압 기체 분사부; 및 상기 집진부의 타측에서 상기 고압 기체 분사부에 의해 상기 집진부로부터 분리된 미세입자를 흡입하는 흡입부를 더 포함할 수 있다.

여기서, 상기 고압 기체 분사부는 고압의 기체를 분사하는 분사 노즐을 포함하고, 상기 흡입부는 호퍼를 포함하고, 상기 분사 노즐과 상기 호퍼는 서로 대향하는 위치에 있도록 각각 이동할 수 있다.

여기서, 상기 고압 기체 분사부는 압축 공기를 분사하도록 기체를 압축하는 압축기를 포함할 수 있다.

상기한 바와 같은 본 발명의 전기 집진 장치에 따르면 절연층에 형성된 간격유지부의 구성으로 별도의 다른 구조물 없이 필름 형태의 이웃하는 두 집진판 사이의 간격을 일정하게 유지시킬 수 있다는 장점이 있다.

또한, 고전압이 인가되는 복수의 고전압 전극판과 접지되는 복수의 접지 전극판을 교대로 병렬 배치시켜 집진부를 형성하는 경우와 비교하여, 두 전극판을 롤 형태로 말아서 전기 집진부를 형성하는 경우 집진 효율을 더욱 높일 수 있다는 장점도 있다.

또한, 엠보싱 형태로 돌출 형성되는 간격유지부에 의해 집진면적을 넓힐 수가 있어서 집진 효율을 더욱 높일 수 있다는 장점도 있다.

또한, 제조 공정이 간단하여 집진판을 대량으로 생산할 수 있다는 장점도 있다.

또한, 집진부의 일측에서 압축 기체를 분사하고 집진부의 타측에서 압축 기체에 의해 이탈한 미세입자를 흡입하도록 하여 전극판을 세정시키더라도, 간격유지부에 의해 집진부가 쉽게 변형되지 않는다는 장점도 있다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 집진부의 구성을 설명하는 도면이다.
도 2는 집진부에 고전압이 인가될 때의 분극의 상태를 도시하는 도면이다.
도 3은 도 1의 변형례를 도시한다.
도 4는 도 1의 구성을 롤 형태로 말아서 형성된 집진부를 도시하는 도면이다.
도 5는 도 1의 집진부를 절곡시켜 형성된 집진부를 도시하는 도면이다.
도 6은 도 1의 변형례를 도시한다.
도 7은 도 6의 구성을 롤 형태로 말아서 형성된 집진부를 도시하는 도면이다.
도 8은 도 1의 변형례를 도시한다.
도 9는 도 1의 변형례를 도시한다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 집진기의 개략적인 구성을 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명에 따른 흡입부의 호퍼가 먼지를 흡입하는 모습을 도시하는 도면이다.

실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다

이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 전기 집진 장치를 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.

먼저, 본 발명에 따른 집진부의 구성에 관하여 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 집진부의 구성을 설명하는 도면이고, 도 2는 집진부에 고전압이 인가될 때의 분극의 상태를 도시하는 도면이고, 도 3은 도 1의 변형례를 도시하고, 도 4는 도 1의 구성을 롤 형태로 말아서 형성된 집진부를 도시하는 도면이고, 도 5는 도 1의 집진부를 절곡시켜 형성된 집진부를 도시하는 도면이고, 도 6은 도 1의 변형례를 도시하고, 도 7은 도 6의 구성을 롤 형태로 말아서 형성된 집진부를 도시하는 도면이고, 도 8은 도 1의 변형례를 도시하고, 도 9는 도 1의 변형례를 도시한다.

본 발명에 따른 전기 집진 장치는 집진부(100), 고전압 인가부(130)를 포함하여 구성될 수 있다.

하전된 입자를 전기력에 의한 힘으로 집진하는 집진부(100)는 제 1 전극판(110)과 제 2 전극판(120)을 포함하여 구성될 수 있다.

제 1 전극판(110)은 판형의 부재로 고전압 인가부(130)에 전기적으로 연결되어 고전압 인가부(130)로부터 고전압을 인가 받아 대전된다. 예를 들어 (-) 극성의 고전압을 인가받을 수 있다.

제 2 전극판(120)도 판형의 부재로 제 1 전극판(110)과 소정의 거리 간극을 형성하도록 배치되며, 제 1 전극판(110)과 다른 극성의 전압을 인가받거나 접지된다. 따라서, 제 1 전극판(110)이 (-)극으로 대전되고 제 2 전극판(120)이 접지되는 경우, 제 1 전극판(110)과 제 2 전극판(120) 사이를 유동하는 (-)극으로 하전된 입자는 제 1 전극판(110)과 제 2 전극판(120) 사이의 전위차에 의한 전기력으로 제 2 전극판(120)으로 이동하여 제 2 전극판(120)에 집진될 수가 있다.

도 1에 도시되어 있는 것과 같이 제 2 전극판은 전도성 물질로 필름 형태로 형성되는 전극층(122) 및 전극층(122)의 양측면에 형성된 절연층(124)으로 형성되어 필름 형태로 형성될 수 있다. 이때, 전극층(122)은 카본으로 형성되고, 절연층(124)을 플라스틱과 같은 절연 물질로 형성될 수 있다. 또한, 상기 절연층(124)은 전극층(122)의 일측면에만 형성될 수도 있으나, 전극층(122)의 양측면에 형성되는 것이 바람직하다.

도시되어 있는 것과 같이 제 1 전극판(110)도 전도성 물질의 전극층(112) 및 전극층(112)의 측면에 형성되는 절연물질의 절연층(114)으로 형성될 수 있다.

전극층(112, 122)을 구성하는 카본은 금속은 아니지만 전도성 성질을 가진다. 또한, 열팽창계수가 낮고 내구성이 뛰어나기 때문에 전극판(110, 120)에 반복적인 열응력이 가해지더라도 쉽게 파손되지 않으며, 금속과 달리 부식이 발생하지 않는다. 또한, 카본 재질로 이루어진 전극판(110, 120)은 절전 효과가 높고 전자파를 작게 방출하는 장점도 가진다.

이때, 두 전극판(110, 120) 사이의 간격을 일정하게 유지시키되 제 1 전극판(110)과 제 2 전극판(120) 사이에 전기 집진을 위하여 공기가 유동하는 공간을 확보하는 것이 필요하다. 특히, 본 발명에서와 같이 전극판(110, 120)이 필름 형태로 형성되는 경우 쉽게 굴곡되어 두 전극판(110, 120) 사이의 간격을 일정하게 이격 배치시키는 것이 용이하지 않다.

이에, 본 발명에서는 도 1에 도시되어 있는 것과 같이 제 2 전극판(120)의 제 1 전극판(110)과 대향하는 일측면의 절연층(124-1)에 엠보싱 형태로 돌출 형성된 간격유지부(125)가 형성된다. 제 2 전극판(120)에 형성된 간격유지부(125)가 제 1 전극판(110)과 접촉하더라도 제 1 전극판(110)과 제 2 전극판(120) 사이에 이격 공간을 형성하여 공기가 유동하는 공간을 확보할 수 있다. 나아가, 절연 물질로 형성되는 절연층(114, 124)에 의해 제 1 전극판(110)의 전극층(112)과 제 2 전극판(120)의 전극층(122)이 통전되는 것을 방지할 수가 있고, 고전압이 인가될 때 두 전극판(110, 120) 사이에 스파크가 발생하는 것을 방지할 수가 있다.

이때, 간격유지부(125)는 제 2 전극판(120)의 폭 방향으로 길게 돌출된 형태로 길이 방향으로 소정의 간격으로 형성될 수도 있고, 제 2 전극판(120)의 폭과 길이 방향으로 소정의 간격으로 일 지점에서 돌출된 형태로 형성될 수도 있다.

참고로, 도 1에 도시된 도면은 본 발명 구성의 특징이 부각될 수 있도록 그 일부를 확대하여 도시한 것으로, 실제 간격유지부(125)의 형상, 개수 및 간격은 전극판(110, 120)의 크기 등에 따라서 바뀔 수 있다.

도 2는 제 1 전극판(110)의 전극층(112)에 (-)극성의 고전압이 인가되고, 제 2 전극판(120)의 전극층(122)이 접지되는 경우를 도시하는데, 제 1 전극판(110)의 전극층(112)에 (-)극성의 고전압이 인가되는 경우 절연층(114-2)의 원자들은 전극층(112)을 향하여 (+) 극성을 가지고 반대로는 (-)극성을 가지도록 분극 현상이 발생하게 된다. 또한, 제 2 전극판(120)을 구성하는 절연층(124-1)도 도시되어 있는 것과 같이 분극 현상이 발생하게 된다. 따라서, 제 1 전극판(110)의 전극층(112)에 고전압이 인가되고 제 2 전극판(120)의 전극층(122)이 접지될 때, 상기와 같은 분극 작용에 의해 제 1 전극판(110)과 제 2 전극판(120) 사이에 정전기력을 형성하게 되고, 상기 정전기력에 의한 힘으로 (-)극성으로 하전된 입자는 제 2 전극판(120)의 표면에 집진될 수가 있다.

이때, 본 발명에서는 하전된 입자가 집진되는 제 2 전극판(120)에 형성된 간격유지부(125)에 의해 제 2 전극판(120)이 평판일 때와 비교하여 집진 면적을 넓힐 수가 있다.

도 3에 도시되어 있는 것과 같이 제 1 전극판(110)에도 제 2 전극판(120)과 동일하게 절연층(114)에 간극유지부(115)를 형성하고, 제 1 전극판(110)과 제 2 전극판(120)을 교대로 번갈아가며 배치시키도록 하면, 제 1 전극판(110)과 제 2 전극판(120)이 간격유지부(115, 125)를 통해 접촉을 시키더라도 제 1 전극판(110)과 제 2 전극판(110) 사이의 간극으로 이격 공간을 형성할 수가 있고, 나아가 복수의 제 1 전극판(110)과 복수의 제 2 전극판(120)을 통해 집진을 시킬 수가 있으므로 집진 효율을 높일 수가 있다.

또한, 본 발명에서는 카본으로 형성되는 전극층(112, 122) 및 절연층(114, 124)으로 형성되는 제 1 전극판(110) 및 제 2 전극판(120)은 필름 형태로 쉽게 굴곡될 수가 있다. 따라서, 도 1과 같이 필름 형태의 제 1 전극판(110)과 제 2 전극판(120)을 평판 형태로 배치시킨 상태에서 롤 형태로 말아서 도 4에 도시된 것과 같이 집진부(100)를 형성할 수가 있다. 이때, 롤의 형태는 도시되어 있는 것과 같이 원형일 수도 있고 다각형(예를 들어, 사각형)의 형태일 수도 있다.

따라서, 본 발명에서는 제 1 전극판(110)과 제 2 전극판(120)이 간격유지부(125)에 의해 일정한 간극을 유지하며 말아서 집진부(100)를 형성하므로 반경 방향으로는 고전압 전극판(제 1 전극판(110))과 접지 전극판(제 2 전극판(120))이 교대로 배치되는 형태를 가지고, 원주 방향 전체에 대하여 집진을 시킬 수가 있으므로, 판상의 고전압 전극판과 판상의 접지 전극판을 복수 개 구비하여 일 방향으로 병렬로 이격 배치(고전압 전극판, 접진 전극판, 고전압 전극판, 접지 전극판, 고전압 전극판??의 순서로 이격 배치)시켜 집진부를 구성하는 경우와 비교하여 집진 면적을 더욱 넓힐 수가 있어서 집진 효율을 높일 수가 있다.

또한, 도 5에 도시되어 있는 것과 같이 제 1 전극판(110)과 제 2 전극판(120)을 절곡시켜 집진부(100)를 구성할 수도 있다. 보다 자세히 설명하면, 제 1 전극판(110)과 제 2 전극판(120)이 간격유지부(125)에 의해 이격을 유지하며 상단부와 하단부가 반대 방향으로 연장되도록 함께 절곡시키는 것을 반복하는 형태('ㄹ'자가 반복되는 형태)로 집진부를 구성할 수 있다. 본 실시예에서도 단일의 제 1 전극판(110)과 단일의 제 2 전극판(120)으로 서로 이격을 유지시킨 상태에서 함께 절곡시키며 집진부(100)를 구성함으로써 공간상에 컴팩트하게 집진부(100)를 배치시켜 집진 효율을 향상시킬 수가 있다.

또한, 도 6에 도시되어 있는 것과 같이 고전압이 인가되는 제 1 전극판(110)에서도 제 2 전극판(120)과 동일하게 전극층(112)의 일측면에 형성된 절연층(114-1)에 간격유지부(115)를 형성하고, 도 6에서와 같이 두 전극판(110, 120))을 평판으로 배치시킨 상태에서 롤 형태로 말아서 도 7과 같은 형태로 집진부(100)를 구성할 수도 있다.

두 전극판(110, 120)을 펼쳤을 때 제 1 전극판(110)과 제 2 전극판(120) 사이에 위치하는 제 2 전극판(120)에 형성된 간격유지부(125)는 제 1 전극판(110)과 제 2 전극판(120) 사이가 일정한 간격을 유지하도록 하고, 제 1 전극판(110)에 형성된 간격유지부(115)는 제 1 전극판(110)과 제 2 전극판(120)을 롤 형태로 말아서 집진부(100)를 형성할 때 제 2 전극판(120)에서 간격유지부(125)가 형성되지 않은 반대쪽 절연층(124-2)과 접촉하도록 하여 롤 형태로 말 때 반경 방향으로 제 1 전극판(110)과 제 2 전극판(120) 사이가 반경 방향으로 계속 이격을 유지하도록 한다. 참고로, 도 4의 실시예에서는 롤 형태로 말 때 제 1 전극판(110)과 제 2 전극판(120) 사이가 반경 방향으로 이격과 접촉을 반복하는 형태이다.

도 8은 제 1 전극판(110)과 제 2 전극판(120)의 다른 변형예를 도시하는데, 본 실시예에서는 제 2 전극판(120)의 전극층(122) 양측면에 절연층(124-1, 124-2)이 형성되고, 양측면에 형성된 절연층(124-1, 124-2)에 모두 간격유지부(125)가 형성된다. 또한, 제 1 전극판(110)은 전극층(112) 양측면에 절연층(114-1, 114-2)이 형성되되, 제 1 전극판(110)에는 별도 간격유지부가 형성되지 않는다. 도 4 및 도 7과 같이 롤 형태로 마는 경우, 제 2 전극판(120)의 제 1 전극판(110)과 대향하는 절연층(124-1)에 형성된 간격유지부(125)는 제 1 전극판(110)과 접촉하여 제 1 전극판(110)과 제 2 전극판(120) 사이가 일정한 간격을 유지하도록 하고, 제 2 전극판(120)의 반대쪽 절연층(124-2)에 형성된 간격유지부(125)는 제 1 전극판(110)과 제 2 전극판(120)을 롤 형태로 말아서 집진부(100)를 형성할 때 제 1 전극판(110)의 반대쪽 절연층(114-1)과 접촉하도록 하여 롤 형태로 말 때 반경 방향으로 제 1 전극판(110)과 제 2 전극판(120) 사이가 반경 방향으로 계속 이격을 유지하도록 한다.

도 9는 제 1 전극판(110)과 제 2 전극판(120)의 또 다른 변형예를 도시하는데, 본 실시예에서는 제 1 전극판(110)과 제 2 전극판(120)의 전극층(112, 122) 양측면에 절연층(114, 124)이 형성되고, 양측면에 형성된 절연층(114, 124)에 모두 간격유지부(115, 125)가 형성된다. 즉, 제 1 전극판(110)과 제 2 전극판(120)은 동일한 형태로 형성된다. 도 4 및 도 7과 같이 롤 형태로 마는 경우, 제 1 전극판(110)과 제 2 전극판(120)의 서로 대향하는 절연층(114-2, 124-1)에 형성된 각각의 간격유지부(115, 125)를 통해 제 1 전극판(110)과 제 2 전극판(120) 사이가 일정한 간격을 유지하도록 하고, 제 1 전극판(110)과 제 2 전극판(120)의 반대쪽 절연층(114-1, 124-2)에 형성된 각각의 간격유지부(115, 125)는 제 1 전극판(110)과 제 2 전극판(120)을 롤 형태로 말아서 집진부(100)를 형성할 때 반대쪽 절연층(114-1, 124-2)과 접촉하도록 하여 롤 형태로 말 때 반경 방향으로 제 1 전극판(110)과 제 2 전극판(120) 사이가 반경 방향으로 계속 이격을 유지하도록 한다.

다음, 전술한 집진부를 포함하는 본 발명에 따른 전기 집진 장치에 관하여 설명하기로 한다.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 집진기의 개략적인 구성을 나타내는 도면이고, 도 11은 본 발명에 따른 흡입부의 호퍼가 먼지를 흡입하는 모습을 도시하는 도면이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 전기 집진 장치는 집진부(100), 하전부(200), 고압 기체 분사부(300) 및 흡입부(400)를 포함하여 구성될 수 있다.

하우징(500)은 오염된 공기가 이동하는 경로를 제공하고, 공기의 이동 방향을 따라 순서대로 하전부(200), 고압 기체 분사부(300), 집진부(100), 흡입부(400)가 배치될 수 있다. 이때, 고압 기체 분사부(300)와 흡입부(400)의 위치는 서로 바뀔 수도 있으나, 도시되어 있는 것과 같이 고압 기체 분사부(300)가 집진부(100)의 전방에 형성되고 흡입부(400)가 집진부(100)의 후방에 형성되는 것이 바람직하다.

하전부(200)는 오염된 공기가 유입되는 유입구 측에 설치되어 이온을 발생시켜, 오염된 공기 중에 있는 미세입자를 하전시키도록 한다. 하전부(200)는 복수의 탄소 섬유(212) 가닥으로 이루어진 이온발생기(115)와 상기 이온발생기(210)에 고전압(전류)을 인가하는 전압인가장치(220)를 포함하여 구성될 수 있다.

전압인가장치(220)에서 탄소 섬유(212)에 고전압(전류)을 인가하면 탄소 섬유(212)에서 다량의 이온이 발생하게 된다. 이때, 전압인가장치(220)로부터 인가되는 전류의 종류에 따라서 (+) 이온 또는 (-) 이온이 발생하게 된다.

상기 탄소 섬유(212)로 이루어진 이온발생기(210)에 고전압(전류)를 인가하여 이온을 발생시킬 경우, 방전극(미도시)과 이에 대응하는 접지극(미도시) 사이에 고전압을 인가하여 발생하는 코로나 방전보다 낮은 전압에서도 다량의 이온을 발생시킴으로써 오존의 발생을 억제하고, 소비전력을 저감시키게 된다. 또한 탄소 섬유(212)는 전압(전류)을 인가하여 이온을 발생시킬 때 접지극을 필요로 하지 않는 특징이 있고, 금속재질의 접지극을 포함하지 않음으로써 강산성의 환경에도 부식이 발생하지 않는 특징이 있다.

이때, 도 10에 도시되어 있는 것과 같이 하전부(200)는 복수의 이온발생기(210)로 형성될 수가 있다. 예를 들어, 세로 방향으로 긴 고정봉(미도시)에 소정의 간격으로 이온발생기(210)를 고정시킬 수가 있다. 이때, 상기 고정봉이 가로 방향으로 복수 개 배치됨에 따라서 오염된 공기가 유동하는 경로면 상에 복수의 이온발생기(210)를 소정의 간격으로 가로 세로 이격 배치시킬 수가 있다. 이때, 도 10에 도시되어 있는 것과 같이 각각의 이온발생기(210)에 대하여 격판(240)을 설치하여, 유입되는 오염된 공기를 격판(240)이 형성하는 각각의 격실로 분리시킬 수가 있으며, 각 격실 내에 설치되는 이온발생기(210)에서 발생하는 이온에 의해 오염된 공기를 하전시키게 된다. 이와 같이 오염된 공기를 각 격실의 이온발생기(210)에서 발생하는 이온에 의해 하전시킴으로써, 미세입자의 하전 효율을 높여 집진 효율을 높일 수가 있다.

집진부(100)는 하전부(200)에서 발생시킨 이온에 의해 하전된 미세입자를 정전기력으로 제 2 전극판(120)에 집진시킨다.

전술한 바와 같이, 본 발명에서는 고전압이 인가되는 제 1 전극판(110)과 접지 또는 반대 극성의 전압이 인가되는 제 2 전극판(120)을 롤 형태로 말거나 접어서 집진부(100)를 형성하여 집진 면적을 확대할 수 있어서 집진 효율을 극대화할 수가 있다. 또한, 금속이 아닌 유연한 필름 형태의 전극판(110, 120)으로 가볍고 저렴하게 대형의 집진부(100)를 구성할 수가 있다.

본 발명에 따른 집진부(100)를 대형으로 제작하여 지하철 역사나 대형 건물 등의 공기 청정 장치로 사용되는 경우, 오염된 집진부(100)를 세정하기 위하여 고압 기체 분사부(300) 및 흡입부(400)를 더 포함할 수 있다.

고압 기체 분사부(300)는 집진부(100)의 전방에 배치되어 전극판(110, 120) 사이의 이격 공간을 향하여 고압의 기체를 분사하여 전극판(110, 120)에 집진된 미세입자를 전극판(110, 120)으로부터 이탈시키도록 한다.

본 발명에서는 고압의 기체를 생성시키기 위한 압축기(310)를 포함할 수가 있다. 팬 또는 블로어를 이용하는 경우 세정 효율이 아주 떨어지게 되므로, 압축기(310)를 이용하여 고압의 기체를 분사시키는 것이 필요하다.

전술한 바와 같이, 본 발명에서와 같이 전극판(110, 120)을 필름 형태로만 제작하는 경우 고압 기체 분사부(300)로부터 분사되는 고압의 기체에 의해 전극판(110, 120)이 변형될 수 있다. 또한, 전극판(110, 120) 사이의 간극을 형성하기 위해 두 전극판(110, 120) 사이에 별도로 간격유지부재를 삽입하는 경우, 고압 기체의 충돌로 인해 상기 간격유지부재가 고정 위치로부터 쉽게 이탈할 수가 있다. 하지만, 본 발명에서는 전극판(110, 120)의 일부인 간격유지부(115, 125)에 의해 두 전극판(110, 120)이 지지되므로, 고압의 기체에 대해서도 쉽게 변형되거나 이탈하지 않는다.

또한, 고압 기체 분사부(300)로부터 분사되는 고압의 기체에 의해 전방에서 후방으로 향하는 기체의 유동을 형성하여 이탈된 미세입자를 집진부(100)의 후방으로 이동시키도록 한다. 고압 기체 분사부(300)에 의해 전극판(110, 120)으로부터 이탈하여 후방으로 이동하는 미세입자는 집진부(100) 후방에 위치하는 흡입부(400)에 의해 흡입되어 처리될 수가 있다.

고압 기체 분사부(300)의 분사 노즐(305)은 상하 좌우 방향으로 이동시킬 수가 있다. 따라서, 분사 노즐(305)이 상하 좌우로 이동하여 집진부(100) 전체에 대하여 고압 기체를 분사시키며 세정을 수행할 수가 있다.

흡입부(400)는 집진부(100)의 후방에 배치되어 고압 기체 분사부(300)에 의해 전극판(110, 120)으로부터 이탈시킨 미세입자를 흡입하여 제거한다. 흡입부(400)는 도 10에 도시되어 있는 것과 같이 집진부(100)의 후방에서 전극판(110, 120)에 근접하도록 배치되는 호퍼(410)와 음압을 형성하여 미세입자를 흡입하여 빨아들이는 음압 형성부(420)를 포함하여 구성될 수가 있다.

이때, 상기 호퍼(410)는 도 11에 도시되어 있는 것과 같이 단부가 사각 형상으로 형성될 수가 있으며, 상하좌우로 이동하며 상기 고압 기체 분사부(300)에 의해 집진부(100) 후방으로 이동하는 미세입자를 흡입할 수가 있다.

이때, 고압 기체 분사부(300)에 의해 전극판(110, 120)으로부터 이탈된 미세입자가 모두 흡입부(400)에 의해 흡입되어 처리될 수 있도록, 고압 기체 분사부(300)의 분사 노즐(305)과 흡입부(400)의 호퍼(410)는 항상 서로 대향하는 위치에 있도록 이동을 제어하며 세정을 수행하는 것이 바람직하다. 따라서, 분사 노즐(305)과 호퍼(410)는 같은 높이에서 동시에 같은 방향으로 이동하면서, 고압 기체 분사부(300)와 흡입부(400)를 작동하는 것이 바람직하다.

본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.

100: 집진부
110: 제 1 전극판
112: 전극층
114: 절연층
115: 간격유지부
120: 제 2 전극판
122: 전극층
124: 절연층
125: 간격유지부
130: 고전압 인가부
200: 하전부
210: 이온발생기
212: 탄소 섬유
220: 전압인가장치
240: 격판
300: 고압 기체 분사부
305: 분사 노즐
310: 압축기
400: 흡입부
410: 호퍼
420: 음압 형성부
500: 하우징

Claims (12)

1. 전기력으로 하전된 입자를 집진시키는 집진부를 포함하는 전기 집진 장치에 있어서,
   상기 집진부의 일측에서 상기 집진부에 집진된 미세입자를 향하여 고압의 기체를 분사하는 고압 기체 분사부; 및
   상기 집진부의 타측에서 상기 고압 기체 분사부에 의해 상기 집진부로부터 분리된 미세입자를 흡입하는 흡입부를 포함하고,
   상기 고압 기체 분사부는 고압의 기체를 분사하는 분사 노즐을 포함하고, 상기 흡입부는 호퍼를 포함하고, 상기 분사 노즐과 상기 호퍼는 상기 집진부를 사이에 두고 서로 대향하는 위치에 있도록 각각 이동하며 세정을 수행하고,
   상기 집진부는 고전압이 인가되는 제 1 전극판; 및
   상기 제 1 전극판과 사이에 간극을 형성하고 상기 제 1 전극판과 전위차를 형성하는 제 2 전극판을 포함하며,
   상기 제 2 전극판은 전도성물질로 형성되는 전극층 및 절연물질로 상기 전극층의 적어도 일측면을 덮는 절연층을 포함하고, 절연층에는 엠보싱 형태로 돌출 형성되어 상기 제 1 전극판과의 접촉으로 상기 제 1 전극판과 상기 제 2 전극판 사이의 간극을 형성하는 간격유지부가 형성되는 전기 집진 장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 전극층은 카본으로 형성되는 전기 집진 장치.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 집진부는 상기 제 1 전극판과 상기 제 2 전극판을 말거나 절곡시켜 형성되는 전기 집진 장치.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 집진부는 상기 제 1 전극판과 상기 제 2 전극판을 함께 원형 또는 다각형으로 말아서 형성되는 전기 집진 장치.
5. 제 3 항에 있어서,
   상기 집진부는 상기 제 1 전극판과 상기 제 2 전극판이 상단부와 하단부가 반대방향으로 연장되도록 함께 절곡시키는 것을 반복하는 형태로 형성되는 전기 집진 장치.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 2 전극판은 전도성물질로 형성되는 전극층 및 절연물질로 상기 전극층의 적어도 일측면을 덮는 절연층을 포함하고, 절연층에는 엠보싱 형태로 돌출 형성되어 상기 제 2 전극판과의 접촉으로 상기 제 1 전극판과 상기 제 2 전극판 사이의 간극을 형성하는 간격유지부가 형성되는데,
   상기 집진부는 복수의 상기 제 1 전극판과 복수의 상기 제 2 전극판을 병렬로 교대로 배치시켜 형성되는 전기 집진 장치.
7. 제 3 항에 있어서,
   상기 제 1 전극판과 상기 제 2 전극판은 각각 전도성물질로 형성되는 전극층 및 상기 전극층의 양측면에 형성되는 절연층으로 형성되고,
   상기 제 1 전극판과 상기 제 2 전극판은 각각 상기 전극층의 일측면에 형성된 절연층에 엠보싱 형태로 돌출된 간극 유지부가 형성되는 전기 집진 장치.
8. 제 3 항에 있어서,
   상기 제 2 전극판의 전극층 양측면에 절연층이 형성되고,
   상기 제 2 전극판의 양측 절연층에 엠보싱 형태로 돌출된 간격유지부가 형성되는 전기 집진 장치.
9. 제 3 항에 있어서,
   상기 제 1 전극판과 상기 제 2 전극판은 각각 전도성물질로 형성되는 전극층 및 상기 전극층의 양측면에 형성되는 절연층으로 형성되고,
   상기 제 1 전극판과 상기 제 2 전극판의 양측 절연층에 엠보싱 형태로 돌출된 간격유지부가 형성되는 전기 집진 장치.
10. 삭제
11. 삭제
12. 제 1 항에 있어서,
    상기 고압 기체 분사부는 압축 공기를 분사하도록 기체를 압축하는 압축기를 포함하는 전기 집진 장치.

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