KR19990017060A - 탈취/살균 기능을 갖는 전기집진기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전기집진기에서 탈취/살균기능을 갖게 하는 것에 관한 것으로, 전리부와 수지물로 이루어진 가속전극판 및 포집전극판을 구비한 포집부에 잇어서, 상기 수지물로된 포집전극판이 광촉매 물질을 포함함을 특징으로 하는 탈취/살균 기능을 갖는 전기집진기에 관한 기술이다.

Description

탈취/살균 기능을 갖는 전기집진기

본 발명은 전기집진기의 탈취/살균 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 포집부의 포집대응극에 광촉매 물질을 포함하여 미생물의 번식 억제 및 탈취기능을 갖게 하는 전기집진기에 관한 것이다.

종래의 전기집진기는 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 본체(1) 전방에는 모터의 구동력을 받아 회전하면서 흡입력을 발생시키는 팬(2)에 의해 실내공기가 흡입되는 흡입그릴(3)이 설치되고, 흡입그릴 후방에는 큰 먼지를 제거하는 프리필터(4)가 설치되며, 프리필터(4) 후방에는 방전선(5)과 방전대응극(6)이 일정간격을 두고 절연되어 미세먼지를 강제로 전리시키는 전리부(A)가 있고, 그 후방에는 금망(17)이 있다.

그리고 금망(17) 후방의 포집부케이스(7)내에는 순차적으로 절연성이 좋은 수지물로 형성된 포집전극판(8)과 가속전극판(9)이 삽입되며, 포집전극판(8)과 가속전극판(9) 각각의 외주연에는 간격을 유지하는 돌기(10)가 형성되고, 상기 돌기가 형성된 포집전극판(8) 및 가속전극판(9)의 중앙에는 도전성 도료 또는 알루미늄 박지 등의 도전층으로 이루어진 포집부(B)로 구성된다.

상기 전리부(A) 및 포집부(B)를 집진필터라 한다.

상기 포집부(B) 후방에는 탈취필터(11)가 구성된다.

상기 포집전극판 인가단자(12)는 전리부의 방전선(5)과 접지되고, 가속전극판 인가단자(13)는 방전선(5)과 동일 전극의 전압이 인가되도록 하며, 전리부케이스(11)에 설치된 지지대(15)를 통하여 방전선(5)에 통상직류 6∼8㎸의 전압이 인가되도록 한다.

상기 구성에 따른 작동을 설명한다.

전원이 인가되면 팬(2)의 흡입력에 따라 공기가 흡입그릴(3)을 통해서 유입되어 프리필터(4)에서 큰 먼지는 제거되고, 방전선(5)에 전압이 인가되면 방전대응극(6)과의 사이에 코로나 방전이 발생되어 이 사이를 통과한 미세 먼지는 하전을 갖고 강제 전리된다.

상기 하전된 큰 먼지 등의 이물질은 금망(17)에 걸러지고 이를 통과한 먼지는 포집부케이스(7) 내부를 통과하면 가속 전극판(9)과 포집전극판(8) 사이의 전계강도에 의해 상기 포집전극판(8)의 도전층에 쿨롱력의 작동으로 먼지가 포집되고, 가속전극판(9)의 도전층에도 일부 먼지가 포집되며, 냄새성분은 탈취필터(11)에서 제거되어 청정공기가 토출그릴(16)을 통해서 외부로 배출된다.

그러나, 먼지중에는 각종 미생물이 부착되어 공기중을 이동하는데 이와 같은 먼지가 포집부의 각 극판에 장기적으로 퇴적됨에 따라 미생물 증식으로 부패되어 악취가 발생되며, 포집부에 포집되지 않은 미생물을 포함한 극미세먼지는 탈취필터를 통과하여 외부로 배출될 우려가 있다.

또한 탈취필터(11)가 있다 하여도 냄새를 완전히 제거하는데는 한계가 있다.

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 포집부의 포집전극판에 광촉매물질을 함유시켜, 전리부의 방전선에서 발생하는 자외선과 광촉매 물질의 작용으로 미생물 증식 억제를 비롯한 탈취기능을 갖게 함으로써 옥외로 배출되는 공기를 청정하게 하는데 그 목적이 있다.

도 1은 종래의 전기집진기를 나타낸 종단면도

도 2는 도 1에 설치된 집진필터의 분해 사시도

도 3은 본 발명에 따른 집진필터의 확대 종단면도

도 4는 TiO₂광촉매반응 메카니즘 상태도

도 5는 본 발명에 따른 탈취효율을 나타낸 그래프

＊ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

9 : 가속전극판 18 : 포집전극판

상기 목적 달성을 위한 본 발명은 전리부와 포집부를 구비한 전기집진기에 있어서, 포집부의 수지물로된 포집전극판에 광촉매물질이 포함된 구조로 이루어진다.

도 3은 본 발명에 따른 집진필터의 확대종단면도로서, 이에 나타낸 바와 같이 방전선(5)과 방전대응극(6)으로 구성된 전리부(A)가 있고, 그 후면에는 집진효율을 좋게 하기 위한 금망(17)이 있으며 수지물로 형성된 가속전극판(9)과 수지물에 광촉매가 함유된 포집전극판(18)으로 구성된다.

상기 광촉매는 방전선(5)에서 발하는 자외선과 반응하여 활성화할 수 있는 촉매이면 가능하며, 바람직하게는 강산화력을 갖는 산화티타늄(TiO₂)으로써 Anatase상의 결정구조를 갖는 것을 사용함이 좋다.

상기 광촉매는 자외선을 흡수하여 에너지가 높은 상태가 되고 그 에너지를 반응물질에 주어 강한 산화력 반응을 일으켜 미생물 증식 억제 및 냄새룰 분해시키는 작용을 한다.

도 4는 TiO₂광촉매 반응 메카니즘에 따른 여기(勵起)상태를 나타낸 것으로, 자외선광이 TiO₂에 조사되면 Valence Band(原子價電子)에 있는 전자가 Conduction Band(전도띠)로 전이되어 음전기를 지닌 전자와 Valence Band에 양전기를 지닌 정공(正孔)이 생성된다.

상기와 같은 전자와 정공은 매우 강한 환원력과 산화력을 갖고 있고, 하기 반응식에 의해 OH radical 이나 슈퍼옥사이드엔아이온(O₂ ^-) 등의 활성산소를 발생한다.

OH radical은 냄새, 균, 오염물 등을 살균시키는 강한 산화력을 갖고 있는 성질이 있다.

즉, e^-(Conduction Band 에 전이된 전자), h⁺(Valence Band 에 남은 정공)은 TiO₂표면에서 확산, 이동하여 하기와 같은 반응을 갖는다.

상기와 같이 확산된 h⁺는 물속의 수산화이온과 반응해서 OH를 생성, 물분자와 반응해서 OH과 OH⁺ion을 생성하여 직접 유기물과 반응 유기물을 산화시킨다.

상기와 같은 e^-는 수중산소와 반응해서 O₂ ^-를 생성하고, O₂ ^-는 ①과 같이 물분자와 반응해서 두 개의 OH radical과 두 개의 수산화이온 그리고 산소 한분자를 만들거나 ②와 같이 H+ 와 반응하여 HO를 만들고 결국은 H₂O₂를 생성하여 이 H₂O₂가 몇가지 반응경로를 거쳐 OH radical이 생성한다.

상기 OH radical은 냄새, 균, 오염물을 나타낸 것이다.

상기 광촉매 반응의 반응비는 일반적으로 물속보다는 공기중에서 더 크며, 공기중 반응의 양자수율은 물중 반응의 수율보다 약 39배 정도 더 큰 것으로 알려지고 있다.

도 5는 본 발명에 따른 광촉매가 포함된 포집전극판을 이용한 트리메틸아민에 대한 탈취효율을 나타낸 것으로, 종래에 비해 탈취효율이 우수함을 알 수 있다.

이상에서와 같이 본 발명은 광촉매가 함유된 포집전극판(18)으로 함으로써 방전선에서 발하는 자외선과 광촉매 반응에 따른 활성으로 탈취/살균 효과를 갖는 전기집진기를 얻을 수 있다.

Claims (2)

1. 전리부와 수지물로 이루어진 가속전극판 및 포집전극판을 구비한 포집부에 있어서,

   상기 수지물로된 포집전극판이 광촉매 물질을 포함함을 특징으로 하는 탈취/살균 기능을 갖는 전기집진기.
2. 제 1 항에 있어서,

   광촉매가 산화티타늄(TiO₂)임을 특징으로 하는 탈취/살균 기능을 갖는 전기집진기.