KR20000073733A - 전기집진기의 고압발생장치 - Google Patents

Abstract

전기집진기에서, 소정의 제 1 레벨의 양극성 전압을 인가받아 외부에서 흡입되는 공기중에 포함된 먼지 입자의 일부를 상기 양극성 전압으로 하전하는 제 1 전극과, 소정의 제 2 레벨의 음극성 전압을 인가받아 외부에서 흡입되는 공기중에 포함된 먼지 입자의 일부를 상기 음극성 전압으로 하전하는 제 2 전극과, 상기 제 1 전극에서 하전된 입자와 상기 제 2 전극에서 하전된 입자를 탈취하는 탈취전극을 포함하여 구성된 것으로 하나의 전원회로에서 쌍극성을 동시에 발생시키므로써, 단극성을 인가했을 때보다 집진성능 및 탈취성능이 극대화 될 수 있는 효과가 있다.

Description

전기집진기의 고압발생장치{A High Voltage generator of the Electrical dust collector}

본 발명은 전기집진기에 관한 것으로, 특히 쌍극성을 발생시킬 수 있도록 한 전기집진기의 고압발생장치에 관한 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 종래 기술에 따른 전기집진기를 설명하면 다음과 같다.

도 1은 종래 기술에 따른 전기집진기를 나타낸 도면이고, 도 2는 종래 기술에 따른 전기집진기의 집진 필터를 상세히 나타낸 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래 기술에 따른 전기집진기는 본체(1) 내부에 모터의 구동력을 받아 회전하면서 흡입력을 발생시키는 팬(2)이 설치되고, 상기 본체(1)에는 팬(2)의 회전에 따른 흡입력에 의해 실내공기가 흡입되는 흡입그릴(3)이 설치됨과 함께 흡입된 공기가 외부로 배출되는 배출그릴(4)이 설치되며, 상기 본체(1)내의 흡입그릴(3) 직후방에는 흡입되는 공기중의 먼지를 일차적으로 제거하는 프리필터(5)가 설치되고, 상기 프리필터(5) 직후방에는 프리필터를 통과한 공기중의 먼지를 강제로 전리시키는 전리부(A)가 설치되며, 상기 전리부(A) 직후방에는 전리부(A)에서 전리된 먼지중 큰 입자의 먼지를 걸러주는 알루미늄(Al) 그릴의 금망(6)이 설치되고, 상기 금망(6) 직후방에는 전리부(A)에서 전리된 미세 먼지를 포집하는 포집부(B)가 설치되며, 상기 포집부(B) 직후방에는 공기중의 냄새성분을 제거하는 탈취필터(7)가 설치된다.

상기 구성에서 전리부(A), 금망(6), 포집부(B)를 집진필터라 한다.

상기 집진필터의 전리부(A)는 본체(1)에 고정된 전리부 케이스(8)와, 상기 전리부 케이스(8)에 일정간격 이격된 상태로 고정되어 접지전극을 이루는 방전대응극(9)과, 상기 전리부 케이스(8)에 방전대응극(9)을 사이에 두고 지지대(10)에 의해 지지되어 전압을 인가받아 +극을 갖는 방전극(11)으로 구성되어 있다.

또한 상기 포집부(B)는 본체(1)에 고정된 포집부 케이스(12)와, 상기 포집부 케이스(12)에 일정간격 이격된 상태로 고정되어 접지전극을 이루는 포집전극판(13)과, 상기 포집부 케이스(12)에 포집전극판(13)을 사이에 두고 고정되어 전압을 인가받아 +극을 갖는 가속전극판(14)과, 상기 포집전극판(13)에 형성되어 포집전극판(13)과 가속전극판(14) 사이의 간격을 정확하게 유지시켜 주는 복수개의 돌기(15)로 구성되어 있는데, 상기 포집전극판(13)과 가속전극판(14)은 도전성 도료 또는 알미늄박지 등의 도전체가 절연성이 양호한 수지물로 씌워져 있다.

상기 전리부(A)를 구성하는 방전대응극(9)과 포집부(B)를 구성하는 포집전극판(13)은 -전압 인가단자(16)와 접지되고, 상기 전리부(A)를 구성하는 방전극(11)과 포집부(B)를 구성하는 가속전극판(14)은 +전압 인가단자(17)를 통해 +전압을 인가받는다.

이와 같이 구성된 종래 기술에 따른 전기집진기의 작용을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 전원이 인가되면 상기 본체(1) 내부에 설치된 팬(2)이 모터(도시생략)의 구동력에 의해 회전하면서 흡입력을 발생시키므로 실내의 공기가 상기 본체(1)의 전면에 설치된 흡입그릴(3)을 통해서 본체(1) 내부로 흡입되는데, 이 흡입되는 공기는 상기 본체(1)내의 흡입그릴(3) 직후방에 설치된 프리필터(5)를 통과하는 과정에서 공기중에 포함된 먼지중 큰 먼지가 제거된다.

상기 프리필터(5)를 통과한 공기는 계속되는 팬(2)의 회전에 따라 프리필터(5)의 직후방에 설치되어 집진필터를 구성하는 전리부(A)를 통과하게 되는데, 이때에는 포집부(B)의 +전압 인가단자(17)로 +전압이 인가됨과 함께 -전압 인가단자(16)로는 -전압이 인가되지만 상기 -전압 인가단자는 전리부(A)의 방전대응극(9)과 접지되어 있으므로 상기 포집부(B)의 +전압 인가단자(17)로 인가되는 +전압 그대로 전리부(A)를 구성하는 방전극(11)으로 인가되고, 이에 따라 상기 전리부(A)의 방전극(11)과 방전대응극(9) 사이에서 코로나 방전이 일어나므로 공기가 상기 전리부(A)를 통과하는 과정에서 공기중의 먼지입자는 하전을 갖고 +극으로 강제 전리된다.

상기 전리부(A)에서 하전된 먼지입자는 전리부의 직후방에 설치된 금망(6)을 통과하면서 상기 하전된 먼지입자중의 큰 먼지가 걸러지고, 상기 금망을 통과한 공기는 금망(6)의 직후방에 설치된 포집부(B)를 통과하게 되는데, 이때 -전압이 인가되는 포집부(B)의 -전압 인가단자(16)는 상기 포집부(B)를 구성하는 포집전극판(13)과 접지되어 있음에 따라 상기 포집전극판과 함께 포집부(B)를 구성하는 가속전극판(14)만이 +전압을 인가받으므로 상기 포집부(B)를 통과하는 공기중의 먼지가 전리부(A)에서 이미 +상태로 하전되어 있음을 감안할 때 상기 먼지중 금망(6)에서 걸러지지 않은 미세먼지는 가속전극판(14)과의 동일극성으로 인해 쿨링력이 작용함에 따라 접지전극인 포집전극판(13) 쪽으로 밀려나가면서 상기 포집전극판(14)에 포집된다.

한편, 상기 포집부(B)를 통과하는 공기중의 미세 먼지가 상기 포집부(B)에 포집되는 과정에서 포집부(B)의 포집전극판(13)에 형성된 복수개의 돌기(15)에 의해 포집전극판(13)과 가속전극판(14) 사이의 간격이 전부분 일정하게 유지되어 있음에 따라 공기가 상기 포집부(B)를 원활히 통과함은 물론 통과되는 과정에서 전부분의 먼지는 동일한 쿨링력을 받게됨을 이해 가능하다.

상기 포집부(B)를 통과한 공기는 상기 포집부(B)의 직후방에 설치된 탈취필터(7)를 통과하면서 공기중의 냄새성분의 탈취되므로 청정한 공기가 되고, 이 청정한 공기는 본체(1)에 설치된 배출그릴(4)을 통해 본체(1) 외부로 배출되므로 실내가 정화되는 것이다.

또한, 종래 기술에 따른 전기집진기의 고압발생장치를 도 3을 참조하여 설명하면, 직류전압 발생부(21)는 입력되는 교류전압을 직류전압으로 변환하고, 발진부(22)를 통해서 고주파로 증폭시켜 출력한다.

상기 고전압 발생부(23)는 상기 직류전압 발생부(21) 및 발진부(22)의 출력을 고전압으로 변환한다.

그리고, 상기 고전압 발생부(23)의 출력단에 직렬 접속된 다이오드(D1) 및 상기 고전압 발생부(23) 양단에 병렬 접속된 캐패시터(C1)에 의해 정류 평활된 출력을 탈취필터(24)를 통하여 필터링한다.

그러나, 종래 기술에 따른 전기집진기는 플러스 상태로 하전된 전극만을 탈취함으로써 미세한 먼지는 필터링할 수 없으며, 쌍극성(+,-) 전압을 발생시키기 위해서는 별도의 전원회로를 필요로 하므로 크기가 증대하며 탈취성능이 저하되는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 전기집진기에서 쌍극성을 발생시키는 고전압 전원장치를 제공하여 집진, 탈취성능을 증가시킬 수 있도록 한 전기집진기의 고전압 발생장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 전기집진기를 나타낸 도면

도 2는 종래 기술에 따른 전기집진기의 집진필터를 상세히 나타낸 도면

도 3은 종래 기술에 따른 전기집진기의 고압발생장치를 개략적으로 나타낸 도면

도 4는 본 발명에 따른 전기집진기의 고압발생장치를 나타낸 도면

도 5는 시간에 따른 탈취효율을 나타낸 그래프

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

110 : 직류전압 발생부 120 : 발진부

130 : 고압 발생부 140 : 제 1 전극

150 : 제 2 전극 160 : 탈취전극

본 발명의 특징은 전기집진기에서, 소정의 제 1 레벨의 양극성 전압을 인가받아 외부에서 흡입되는 공기중에 포함된 먼지 입자의 일부를 상기 양극성 전압으로 하전하는 제 1 전극과, 소정의 제 2 레벨의 음극성 전압을 인가받아 외부에서 흡입되는 공기중에 포함된 먼지 입자의 일부를 상기 음극성 전압으로 하전하는 제 2 전극과, 상기 제 1 전극에서 하전된 입자와 상기 제 2 전극에서 하전된 입자를 탈취하는 탈취전극을 포함하여 구성됨에 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 전기집진기를 설명하면 다음과 같다.

도 4는 본 발명에 따른 전기집진기의 고전압 발생장치를 나타낸 도면이고, 도 5는 쌍극성 인가시와 단극성 인가시 시간에 따른 탈취효율을 나타낸 도면이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 전기집진기의 고전압 발생장치는 입력되는 교류전원을 고주파로 발진된 직류전원으로 변환하는 입력전원부(110,120)와, 상기 입력전원부(110,120)의 출력을 입력받아 승압시키는 고전압 발생부(130)와, 상기 고전압 발생부(130)의 플러스 출력단에 직렬 접속하는 제 1 다이오드(D11)와, 상기 제 1 다이오드(D11) 캐소드에 병렬접속된 제 1 캐패시터(C11)와, 상기 제 1 캐패시터(C11)와 직렬접속된 제 2 캐패시터(C12)와, 상기 제 2 캐패시터(C12)가 애노드에 접속되고 상기 고전압 발생부(130)의 네가티브 출력단에 연결되는 제 2 다이오드(D12)로 구성된다.

상기 입력전원부(110)(120)에 전원이 인가되면 상기 고전압 발생부(130)에서 고전압이 발생되며, 상기 고전압 발생부(130)에서 발생된 고전압을 인가받아 상기 제 1 다이오드 및 제 2 다이오드(D11)(D12)가 도통된다.

그러면, 상기 제 1 다이오드(D11)를 거쳐 소정의 제 1 레벨의 양극성 전압이 제 1 전극(140)에 인가되고, 상기 제 1 전극(140)은 외부에서 흡입되는 공기중에 포함된 먼지 입자의 일부를 양극성 전압으로 하전시킨다.

또한, 상기 제 2 다이오드(D12)를 거쳐 소정의 제 2 레벨의 음극성 전압이 제 2 전극(150)에 인가되고, 상기 제 2 전극(150)은 외부에서 흡입되는 공기중에 포함된 먼지 입자의 일부를 상기 음극성 전압으로 하전시킨다.

이때, 상기 제 1 레벨의 절대치와 제 2 레벨의 절대치는 상이할수도 있으며, 상기 제 1 전극(140)에 의해 하전된 입자와 제 2 전극(150)에 의해 하전된 입자는 서로 결합되어 각각의 크기보다 큰 부피의 먼지입자로 형성된다.

상기 탈취전극(160)은 양극성 전압으로 하전된 입자를 탈취하는 제 1 탈취전극(161)과, 음극성 전압으로 하전된 입자를 탈취하는 제 2 탈취전극(162)과, 중성의 성격을 갖는 제 3 탈취전극(163)으로 구성된다.

이때, 상기 제 1 탈취전극(161)과 제 2 탈취전극(162)의 탈취효율을 높이기 위하여 본 발명은 제 1 탈취전극(161)에 음극성 전압을 인가하고, 제 2 탈취전극(162)에 양극성 전압을 인가하도록 구성될 수도 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 전기집진기에서 쌍극성 발생시에는 도 5에 도시된 바와 같이, 시간이 증가할수록 탈취효율은 증가하는데 있어서 단극성 인가시에 비해 양극성 인가시가 탈취효율이 급격히 상승함을 알 수 있다.

따라서, 본 발명에 따른 전기집진기는 하나의 전원회로에서 쌍극성을 동시에 발생시켜 먼지입자를 회전시켜 먼지입자를 탈취하므로, 단극성을 인가했을 때보다 집진성능 및 탈취성능이 극대화 되는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 양극성으로 하전된 입자와 음극성으로 하전된 입자가 결합되어 하전되기 전의 입자보다 큰 부피의 먼지입자를 생성하므로 탈취효율이 향상되는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 전기집진기에서,

   소정의 제 1 레벨의 양극성 전압을 인가받아 외부에서 흡입되는 공기중에 포함된 먼지 입자의 일부를 상기 양극성 전압으로 하전하는 제 1 전극;

   소정의 제 2 레벨의 음극성 전압을 인가받아 외부에서 흡입되는 공기중에 포함된 먼지 입자의 일부를 상기 음극성 전압으로 하전하는 제 2 전극; 그리고,

   상기 제 1 전극에서 하전된 입자와 상기 제 2 전극에서 하전된 입자를 탈취하는 탈취전극을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 전기집진기의 고압발생장치.