KR20000024822A - 유도결합 플라즈마를 이용한 에어컨의 전기집진기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 흡입되는 실내공기중에 포함되어 있는 먼지를 포집하는 에어컨의 전기집진기에 관한 것으로, 특히 흡입된 실내공기가 지나가는 송풍로(10)를 감싸고 있는 하전코일(20)과, 상기 하전코일(20)로 시변하는 고주파 전류를 인가하는 전류공급부(30)를 구비하되, 상기 송풍로(10)의 내부가 저압상태를 유지하도록 송풍로(10)의 입구측을 송풍로(10) 자체의 크기 보다 작게 형성함에 따라 송풍로(10)내에 비발산 회전자계가 형성되어 자유전자를 충분히 가속시키므로, 먼지입자의 하전효율을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 전력소비를 저감시킬 수 있다.

Description

유도결합 플라즈마를 이용한 에어컨의 전기집진기 (a dust collector of the air conditioner using inductive coupling plasma)

본 발명은 에어컨의 전기집진기에 관한 것으로, 특히 유도결합 플라즈마를 이용하여 흡입된 실내공기중에 포함되어 있는 먼지입자를 하전시킴에 따라 저전력으로 높은 하전효과를 얻을 수 있는 유도결합 플라즈마를 이용한 에어컨의 전기집진기에 관한 것이다.

일반적으로, 에어컨은 압축기, 응축기, 팽창밸브 및 증발기의 냉동사이클에 따른 냉매가스의 증발잠열을 이용하여 실내의 온도를 쾌적하게 유지하는 장치이다.

즉, 압축기가 냉매가스를 압축하여 포화압력까지 냉매가스의 압력과 온도를 상승시켜 주면 응축기가 물이나 공기를 이용하여 고온·고압의 냉매가스가 갖고 있는 열을 흡수하여 냉매가스를 응축·액화시킨다. 이와같이 응축·액화된 냉매가스는 팽창밸브의 교축작용에 의해 온도와 압력이 낮아지고, 이 냉매가스가 증발기에서 증발하면서 실내공기를 열교환시켜 실내온도를 쾌적하게 유지한다.

도 3은 상기와 같이 동작하는 일반적인 에어컨의 일형태인 패키지형 에어컨을 나타낸 도면으로, 도 3a는 패키지형 에어컨의 정면도이고, 도 3b는 패키지형 에어컨의 측면도이다.

도면에 도시된 바와같이, 에어컨 본체(100)의 하부에는 실내공기를 흡입하는 흡입구(110)가 형성되어 있고, 흡입구(110)의 내측에는 흡입된 실내공기를 열교환시켜 냉각시키는 증발기(150)가 장착되어 있으며, 본체(100)의 상부에는 증발기(150)에서 열교환된 냉기를 실내로 토출하는 토출구(120)가 형성되어 있다.

한편, 에어컨 본체(100)의 내측 중앙에는 흡입구(110)를 통해 실내공기를 흡입하고 증발기(150)에서 열교환된 냉기를 토출구(120)를 통해 실내로 송풍하는 송풍팬(130)이 장착되어 있으며, 본체(100)의 전면에는 사용자가 에어컨을 제어할 수 있도록 조작판(140)이 설치되어 있다.

따라서, 사용자가 조작판(140)을 통해 에어콘을 구동시키면 본체(100)의 내측에 장착된 송풍팬(130)이 구동하여 실내공기를 흡입구(110)를 통해 흡입하는데, 이때 흡입된 실내공기는 증발기(150)에서 열교환되어 토출구(120)를 통해 실내로 송풍된다.

한편, 상기와 같이 동작하는 에어콘(100)에는 흡입된 실내공기중에 포함되어 있는 먼지 등을 포집하여 실내공기를 쾌적하게 유지하는 공기필터와 공기청정기(전기집진기)가 장착되어 있다. 즉, 흡입구(110)에는 비교적 입자가 큰 먼지를 포집하는 공기필터가 장착되어 있으고, 그 내측에는 미세한 먼지입자를 포집하는 전기집진기가 장착되어 있다.

따라서, 송풍팬(130)에 의해 흡입된 실내공기중에 포함되어 있는 비교적 큰 먼지입자는 흡입구(110)에 설치된 공기필터에 의해 걸러지고, 이 공기필터를 통과한 미세한 먼지입자는 전기집진기에 의해 포집되는데, 전기집진기는 고압트랜스에서 출력되는 고전압을 이용하여 미세한 먼지입자를 (+) 또는 (-)로 하전시킨 후, 흡착한다.

즉, 도 6에 도시된 것처럼 하나의 전극(161,171)을 접지시키고, 이 전극(161 ,171)으로 부터 소정간격 이격되게 설치된 다른 전극(162,172)으로 (+) 또는 (-)의 고전압을 인가하면 전극(161,171)(162,172) 사이를 통과하던 미세한 먼지입자가 하전되어 단의 흡착판에 흡착된다.

도 6a는 핀전극을 이용한 전기집진기를 나타낸 것이고, 도 6b는 텅스텐 와이어를 전극으로 사용하는 전기집진기를 나타낸 도면으로, 도면에 도시된 것처럼 일측 전극(162,172)에 (+) 또는 (-)의 고전압을 인가하면 이 전극(161,171)과 다른 전극(162,172)사이에 전기장이 형성되고, 이 전기장에 의해 자유전자가 가속되며 가속된 자유전자는 흡입된 실내공기중에 포함되어 있는 중성분자인 미세한 먼지입자와 충돌을 일으켜 먼지입자를 하전시키게 된다.

그러나, 상기와 같은 종래의 전기집진기는 고전압을 사용하는데 비해 자유전자를 충분히 가속시키지 못함에 따라 하전효율이 낮다는 문제점이 있었다. 또한, 먼지를 포집하기 위해 전기집진기를 장시간 사용하는 경우에는 고전압에 의해 집진기에 과전류가 발생하여 전원 노이즈를 발생시킴에 따라 마이컴의 오동작을 유발시켜 에어컨의 구동에 치명적인 영향을 미칠 수 있다는 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로, 고전압을 사용하지 않고도 자유전자를 충분히 가속시켜 하전효율을 높이고, 아울러 전력소비를 저감시키는 유도결합 플라즈마를 이용한 에어컨의 전기집진기를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 흡입되는 실내공기중에 포함되어 있는 먼지를 포집하는 에어컨의 전기집진기에 있어서, 흡입된 실내공기가 지나가는 송풍로를 감싸고 있는 하전코일과, 상기 하전코일로 시변하는 고주파 전류를 인가하는 전류공급부를 구비하되, 상기 송풍로의 내부가 저압상태를 유지하도록 송풍로의 입구측을 송풍로 자체의 크기 보다 작게 형성한 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 전기집진기를 개략적으로 나타내 도면,

도 2는 도 1에 도시된 전기집진기의 동작방법을 설명하기 위한 도면,

도 3은 일반적인 에어컨의 일형태인 패키지형 에어컨을 나타낸 도면으로,

도 3a는 패키지형 에어컨의 정면도,

도 3b는 패키지형 에어컨의 측면도,

도 4는 종래의 고전압 전기집진기의 동작방법을 설명하기 위한 도면으로,

도 4a는 핀전극을 사용한 전기집진기의 동작방법을 설명하기 위한 도면,

도 4b는 와이어 전극을 사용한 전기집진기의 동작방법을 설명하기 위한

도면.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 송풍로 20 : 하전코일

30 : 전류공급부 40 : 회전자계

이하, 본 발명의 바람직한 일실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 유도결합 플라즈마를 이용한 에어컨의 전기집진기를 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 전기집진기의 동작방법을 설명하기 위한 도면이다.

도면에 도시된 것처럼, 송풍팬의 구동에 따라 에어컨내로 흡입된 실내공기가 지나가는 송풍로(10)의 외주연에는 하전코일(20)이 감겨 있는데, 이 하전코일(20)에는 고주파 전류를 공급하는 전류공급부(30)가 접속되어 있다.

따라서, 전류공급부(30)가 시변하는 고주파 전류를 하전코일(20)로 인가하면 이 하전코일(20)에 의해 송풍로(10)내에는 도 2에 도시된 것처럼 원형의 비발산 회전자계(40)가 형성되고, 이 비발산 회전자계는 송풍로(10)내의 자유전자를 충분한 속도로 가속시키게 된다.

이와같이 비발산 회전자계에 의해 가속된 자유전자는 흡입된 실내공기중에 포함되어 있는 미세한 먼지입자와 충돌하여 중성분자인 먼지입자를 (+) 또는 (-)로 하전시키며, 이때 하전된 먼지입자는 후단의 흡착판에 흡착된다.

한편, 비발산 회전자계를 통해 자유전자를 가속시켜 먼지입자를 하전시키는 하전동작을 활성화시키기 위해서는 송풍로(10) 내부를 저압상태로 유지할 필요가 있다. 이를 위해 본 발실시예에서는 실내공기가 유입되는 송풍로(10)의 입구측을 송풍로(10) 자체의 크기 보다 작게 형성하였다.

따라서, 상기와 같이 구성된 전기집진기의 전류공급부(30)가 시변하는 고주파 전류를 하전코일(20)로 공급하면 송풍로(10)내에는 비발산 회전자계(40)가 형성되고, 이 비발산 회전자계(40)는 송풍로(10) 내부의 자유전자를 충분한 속도로 가속시킨다.

이와같이 가속된 자유전자는 송풍로(10)의 입구측을 통해 유입되는 실내공기중에 포함된 먼지입자와 충돌하여 먼지입자를 (+) 또는 (-)로 하전시킴에 따라 후단의 흡착판이 하전된 먼지입자를 흡착하여 실내공기를 정화시킬 수 있다.

상기와 같이 본 발명은, 실내공기가 통과하는 송풍로의 외주연에 감겨있는 하전코일에 고주파 전류를 인가하여 비발산 회전자계를 형성하고, 이 비발산 회전자계를 통해 자유전자를 충분한 속도로 가속시킴에 따라 먼지입자의 하전효율을 향상시킬 수 있으며, 아울러 전력소비도 저감시킬 뿐만 아니라 고전압 이용시 발생되는 전원 노이즈로 인한 마이컴의 오동작도 예방할 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 일실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에 통상의 지식을 지닌 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

Claims (1)

1. 흡입되는 실내공기중에 포함되어 있는 먼지를 포집하는 에어컨의 전기집진기에 있어서, 흡입된 실내공기가 지나가는 송풍로(10)를 감싸고 있는 하전코일(20)과, 상기 하전코일(20)로 시변하는 고주파 전류를 인가하는 전류공급부(30)를 구비하되, 상기 송풍로(10)의 내부가 저압상태를 유지하도록 송풍로(10)의 입구측을 송풍로(10) 자체의 크기 보다 작게 형성한 것을 특징으로 하는 유도결합 플라즈마를 이용한 에어컨의 전기집진기.