KR20030077156A - 공기청정기의 전기식 집진장치 - Google Patents

공기청정기의 전기식 집진장치 Download PDF

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KR20030077156A
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강광옥
강태욱
홍영기
조현욱
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Abstract

본 발명은 공기청정기의 전기식 집진장치에 관한 것으로서, 전리부에 의해 전리된 이물질을 포집하는 포집부로 구성된 공기청정기의 전기식 집진장치에 있어서, 상기 포집부는 상기 전리부의 후방에 근접배치되어 스크롤 모양으로 감긴 제 1포집전극과, 상기 제 1포집전극 사이에 교대로 배치된 제 2포집전극과, 상기 제 1포집전극과 제 2포집전극이 내장된 포집부프레임으로 구성된다.
또한, 본 발명에 의한 공기청정기의 전기식 집진장치의 다른 특징으로는 상기 포집부는 상기 전리부의 후방에 근접배치되어 스크롤 모양으로 감긴 가속전극과, 상기 가속전극 사이에 교대로 배치된 포집전극과, 상기 가속전극의 표면에 형성되어 상기 가속전극과 포집전극을 절연시키는 절연필름과, 상기 가속전극과 포집전극이 내장된 포집부프레임으로 구성되어, 이물질의 포집효율이 증가되고, 조립 및 구조가 간단하여 경제적이고 실용적으로 생산 및 조립할 수 있는 효과가 있다.

Description

공기청정기의 전기식 집진장치 {electric dust collecting unit of air cleaner}
본 발명은 공기중의 이물질을 전리시켜 포집하는 공기청정기의 전기식 집진장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전리부에서 전리된 이물질을 포집하는 포집부의 형상을 개선하여 집진효율이 증가되고, 아울러 구조가 간단하여 생산비가 절감되는 공기청정기의 전기식 집진장치에 관한 것이다.
일반적으로 공기청정기는 실내의 공기를 정화할 목적으로, 설치되어 실내의 공기를 흡입하여 공기중에 포함된 먼지, 악취 및 세균 등의 오염물질을 걸러낸 후 토출시켜 인간에게 보다 쾌적한 실내환경을 조성하기 위한 장치로서, 그 종류와 구성에 따라 다양한 개발이 이루어지고 있다.
도 1은 종래 기술에 의한 공기청정기가 도시된 사시도이고, 도 2는 종래 기술에 의한 공기청정기의 집진장치가 간략하게 도시된 개략도이다.
종래 기술에 의한 공기청정기는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 공기가 토출되는 토출그릴(11)이 상면에 형성되어 전면이 개방된 캐비닛(10)과, 상기 캐비닛(10)의 전면에 설치되어 실내공기가 흡입되는 흡입그릴(16)이 형성된 전면패널(15)과, 상기 캐비닛(10)의 내부에 장착되어 공기청정기 외부의 공기를 상기 캐비닛(10) 내부로 강제 순환시키는 송풍장치(20)와, 상기 송풍장치(20)가 내장되고 공기를 상기 토출그릴(11)로 안내하는 팬하우징(12)과, 상기 캐비닛(10)의 내부를 구획하도록 형성된 배리어(25)와, 상기 배리어(25)의 일측에 탈착가능토록 설치되는 집진장치를 포함하여 구성된다.
그리고, 상기 전면패널(15)의 일측에는 공기청정기의 조작을 위한 운전조작부(17)와, 공기청정기의 운전상태를 나타내는 동작표시램프(18)가 설치된다.
한편, 상기 배리어(25)는 중앙부에 공기가 관통되는 송풍그릴부(24)가 형성되고, 상부 일측에는 상기 운전조작부(17)의 신호를 받아 공기청정기의 작동을 제어하는 인쇄회로기판(26)이 고정되는 제어부(27)와, 상기 집진장치(B)에 고전압을 발생시키는 고전압발생기(28)가 장착되는 전장부(29)가 형성된다.
상기 송풍장치(20)는 상기 캐비닛(10)의 일면에 장착되어 구동력을 유발시키는 모터(21)와, 상기 모터(21)의 회전축에 설치되어 송풍력이 발생되도록 하는 송풍팬(22)이 포함되어 구성된다.
상기 집진장치는 고전압이 인가되어 공기중의 이물질을 전리시키는 전리부(30)와, 상기 전리부(30)의 후방에 배치되어 전리된 이물질을 포집하는 포집부(40)와, 상기 전리부(30)와 포집부(40) 사이에 배치되어 전기적 간섭을 차단하는 접지메쉬(35)로 구성된다.
상기 전리부(30)는 상기 전면패널(15)의 배면에 설치되는 사각 형상의 전리부프레임(31)과, 상기 전리부프레임(31)의 내측에 대향되도록 형성된 지지대(32)와, 상기 지지대(32) 사이에 일정간격으로 이격 배치되어 고전압이 인가되어 +극을 형성하는 와이어형의 방전극(33)과, 상기 방전극(33) 사이에 배치되어 상기 방전극(33)에서 방출된 +전하가 접지되는 방전대응극(34)으로 구성된다.
또한, 상기 포집부(40)는 상기 배리어(25)에 탈착가능토록 형성된 포집부프레임(41)과, 상기 포집부프레임(41)의 내측에 형성되어 전리된 이물질이 흡착되는 포집전극(42)과, 상기 전리부와 동일 전극이 인가되어 전리된 이물질을 반발시키는 가속전극(43)으로 구성된다.
여기서, 상기 포집전극(42)과 상기 가속전극(43)은 이물질의 접촉되는 면적이 증가되도록 상기 포집전극(42)과 상기 가속전극(43)이 조밀한 간격으로 이격되어 교대로 배치된다.
상기와 같이 구성된 종래 기술의 동작을 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 상기 송풍장치(20)가 구동되면 실내의 공기는 상기 흡입그릴(16)을 통해 캐비닛(10) 내부로 흡입되고, 흡입된 공기 중의 먼지는 상기 전리부(30)를 거치면서 전리된다. 상기 전리부(30)를 거치면서 전리된 먼지(A)는 상기 전리부(30)와 동일 전극이 인가되어 전기적인 반발력이 발생되는 가속적극(43)에 의해 상기 포집전극으로 반발되고, 상기 가속전극(43)에 의해 반발된 이물질은 상기 포집전극(42)으로 포집된다. 상기한 과정을 거쳐 이물질이 여과된 공기가 상기 토출그릴(11)을 통해 배출된다.
그러나, 종래 기술에 의한 공기청정기의 전기식 집진장치는 이물질이 포집되는 포집전극의 단면적이 적어 이물질의 여과효율이 떨어지는 문제점이 있고, 전기적 간섭을 차단토록 설치된 접지메쉬가 상기 전리부와 동일 전극으로 전리되어 전리된 이물질과 반발력이 발생되므로 상기 이물질의 흡입효율이 저하되며, 조립이 복잡하고, 생산비가 증가되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 포집전극의 단면적이 증가되어 이물질의 포집성능이 향상되고, 구조가 간단하여 생산비용이 절감되는 공기청정기의 전기식 집진장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1은 종래 기술에 의한 공기청정기가 도시된 사시도,
도 2는 종래 기술에 의한 공기청정기의 집진장치가 간략하게 도시된 개략도,
도 3은 본 발명에 의한 공기청정기가 도시된 분해사시도,
도 4는 본 발명에 의한 공기청정기의 집진장치가 일부 분해되어 도시된 분해사시도,
도 5는 본 발명에 의한 공기청정기의 집진장치가 간략하게 도시된 개략도,
도 6은 본 발명에 의한 공기청정기의 집진장치가 일부 분해되어 도시된 다른 실시예의 분해사시도,
도 7은 본 발명에 의한 공기청정기의 집진장치가 간략하게 도시된 다른 실시예의 개략도이다.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>
50 : 캐비닛51 : 토출그릴
52 : 팬하우징55 : 전면패널
56 : 흡입그릴57 : 운전조작부
58 : 동작표시램프60 : 송풍장치
61 : 모터62 : 송풍팬
63 : 가이드64 : 송풍그릴부
65 : 배리어66 : 인쇄회로기판
67 : 제어부68 : 고전압발생기
70 : 전리부71 : 전리부프레임
72 : 지지대73 : 방전극
74 : 방전대응극80 : 포집부
81 : 포집부프레임82 : 제 2포집전극
83 : 제 1포집전극85 : 포집전극
86 : 가속전극87 : 절연필름
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의한 공기청정기의 전기식 집진장치는 전리부에 의해 전리된 이물질을 포집하는 포집부로 구성된 공기청정기의 전기식 집진장치에 있어서, 상기 포집부는 상기 전리부의 후방에 근접배치되어 스크롤 모양으로 감긴 제 1포집전극과, 상기 제 1포집전극 사이에 교대로 배치된 제 2포집전극과, 상기 제 1포집전극과 제 2포집전극이 내장된 포집부프레임으로 구성된다.
또한, 본 발명에 의한 공기청정기의 전기식 집진장치의 다른 특징으로는 상기 포집부는 상기 전리부의 후방에 근접배치되어 스크롤 모양으로 감긴 가속전극과, 상기 가속전극 사이에 교대로 배치된 포집전극과, 상기 가속전극의 표면에 형성되어 상기 가속전극과 포집전극을 절연시키는 절연필름과, 상기 가속전극과 포집전극이 내장된 포집부프레임으로 구성된다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명에 의한 공기청정기가 도시된 분해사시도이다.
공기가 토출되는 토출그릴(51)이 상면에 형성되어 전면이 개방된 캐비닛(50)과, 상기 캐비닛(50)의 전면에 설치되어 실내공기가 흡입되는 흡입그릴(56)이 형성된 전면패널(55)과, 상기 캐비닛(50)의 내부에 장착되어 공기청정기 외부의 공기를 상기 캐비닛(50) 내부로 강제 순환시키는 송풍장치(60)와, 상기 송풍장치(60)가 내장되고 공기를 상기 토출그릴(51)로 안내하는 팬하우징(52)과, 상기 캐비닛(50)의 내부를 구획하도록 형성된 배리어(65)와, 상기 배리어(65)의 일측에 탈착가능토록설치되는 집진장치를 포함하여 구성된다.
그리고, 상기 전면패널(55)의 일측에는 상기 공기청정기의 조작을 위한 운전조작부(57)와, 공기청정기의 운전상태를 나타내는 동작표시램프(58)가 설치된다.
한편, 상기 배리어(65)는 중앙부에 공기가 관통되는 송풍그릴부(64)가 형성되고, 상부 일측에는 상기 공기청정기의 조작을 위한 상기 운전조작부(57)의 신호를 받아 공기청정기의 작동을 제어하는 인쇄회로기판(66)이 고정되는 제어부(67)와, 상기 집진장치에 고전압을 발생시키는 고전압발생기(68)가 장착되는 전장부가 형성된다. 또한, 상기 배리어(65)는 상기 송풍그릴부(64)의 둘레에 전방으로 돌출되는 가이드(63)가 형성되어 상기 집진장치가 슬라이딩 삽입되어 고정되도록 형성된다.
상기 송풍장치는 상기 캐비닛(50)의 일면에 장착되어 구동력을 유발시키는 모터(61)와, 상기 모터(61)의 회전축에 설치되어 송풍력이 발생되도록 하는 송풍팬(62)이 포함되어 구성된다.
도 4는 본 발명에 의한 공기청정기의 집진장치가 일부 분해되어 도시된 분해사시도이고, 도 5는 본 발명에 의한 공기청정기의 집진장치가 간략하게 도시된 개략도이다.
상기 집진장치는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 고전압이 인가되어 공기중의 이물질을 전리시키는 전리부(70)와, 상기 전리부(70)의 후방에 배치되어 전리된 이물질을 포집하는 포집부(80)로 구성된다.
상기 전리부(70)는 상기 전면패널(55)의 배면에 설치되는 사각 형상의 전리부프레임(71)과, 상기 전리부프레임(71)의 내측에 대향되도록 형성된 지지대(72)와, 상기 지지대(72) 사이에 일정간격으로 이격 배치되어 고전압을 인가받아 +극을 형성하는 와이어형의 방전극(73)과, 상기 방전극(73) 사이에 배치되어 상기 방전극(73)에서 방출된 +전하가 접지되는 방전대응극(74)으로 구성된다.
상기 포집부(80)는 상기 전리부(70)의 후방에 근접배치되어 스크롤 모양으로 감긴 제 1포집전극(83)과, 상기 제 1포집전극(83) 사이에 교대로 배치된 제 2포집전극(82)과, 상기 제 1포집전극(83)과 제 2포집전극(82)이 내장된 포집부프레임 (81)으로 구성된다.
여기서, 상기 제 2포집전극은 공기와 접촉하는 면적이 증가되도록 지그재그로 절곡되는 것이 바람직하다.
즉, 흡입되는 공기중의 이물질이 +극성으로 전리되도록 +3~4kv의 고전압이 인가된 상기 전리부(70)의 후방에 알루미늄(Al)으로 이루어진 띠형태의 제 1포집전극(83)이 스크롤 형태로 말려서 배치되고, 상기 제 1포집전극(83)이 말린 사이의 공간에 지그재그로 절곡된 알루미늄(Al)으로 이루어진 제 2포집전극(82)이 배치되어 상기 포집부프레임(81)에 내장된다. 여기서 상기 포집부프레임(81)은 상기 캐비닛(50)의 일측에 접지된다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 동작을 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 상기 모터(61)에 전원이 인가되어 상기 송풍팬(62)이 회전되면 실내의 공기는 흡입그릴(56)을 통하여 공기청정기의 내부로 흡입되고, 흡입된 공기중에 포함된 이물질은 상기 전리부(70)를 통과하면서 전리되어 상기 포집부(80)에 포집된다.
한편, 상기 전기식 집진장치를 통과하는 공기의 먼지가 포집되는 과정을 좀 더 자세히 설명하면 다음과 같다.
상기 전리부(70)의 방전극(73)에 3~4kv의 고전압이 인가되면 방전이 발생되어 상기 방전극(73)과 방전대응극(74) 사이에는 이온화선이 발생하고, 공기 중에 포함된 먼지는 상기 이온화선을 통과 도중에 먼지 입자들이 전리부(70) 내에서 만들어진 전자와 충돌하여 전리된 후 상기 포집부(80)로 유입된다.
이때, 상기 전리부(70)를 통과되며 +극성으로 전리된 이물질은 상기 제 1포집전극(83)과, 상기 제 1포집전극(83) 사이에 배치되어 상기 포집부프레임(81)의 일측에 접지된 제 2포집전극(82)에 포집되고, 상기한 과정으로 이물질에 제거된 공기는 다시 실내로 토출되어 실내공기를 정화시킨다.
본 발명에 의한 공기청정기의 전기식 집진장치를 다른 실시예를 들어 설명하면 다음과 같다.
도 6은 본 발명에 의한 공기청정기의 집진장치가 일부 분해되어 도시된 분해사시도이고, 도 7은 본 발명에 의한 공기청정기의 집진장치가 간략하게 도시된 개략도이다. 여기서 앞서 도시된 도면에서와 동일한 참조부호는 동일한 부재를 가리킨다.
전리부(70)에 의해 전리된 이물질을 포집하는 포집부(80)로 구성된 공기청정기의 전기식 집진장치에 있어서, 상기 포집부(80)는 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 전리부(70)의 후방에 근접배치되어 스크롤 모양으로 감긴 가속전극(86)과, 상기 가속전극(86) 사이에 교대로 배치된 포집전극(85)과, 상기 가속전극(86)의 표면에 형성되어 상기 가속전극(86)과 포집전극(85)을 절연시키는 절연필름(87)과, 상기 가속전극(86)과 포집전극(85)이 내장된 포집부프레임(81)으로 구성된다.
여기서, 상기 포집전극은 공기와 접촉하는 면적이 증가되도록 지그재그로 절곡되는 것이 바람직하다.
상기 절연필름(87)은 전리된 이물질과 동일전극으로 전리되어 쿨롱의 법칙에 의해 전기적인 반발력을 갖게되므로 상기 이물질이 상기 가속전극(86)을 지나면서 반발되어 상기 포집전극(85)으로 이동된다.
한편, 상기 절연필름(87)은 마찰에 +전하로 쉽게 대전되는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylen terephthalate)로 형성된다.
상기 포집전극은 알루미늄으로 형성되고, 공기 흡입방향에 대해 직교하게 배치되고 일측이 접지와 연결되어 +전하로 대전된 이물질이 쉽게 포집된다. 아울러, 상기 포집전극(85)은 전리된 이물질이 쉽게 포집되도록 상기 전리부(70)와 반대전압인 -3~4kv의 고전압이 인가되는 것이 바람직하다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 다른 실시예의 상기 전기식 집진 필터를 통과하는 공기의 먼지 포집 과정을 좀 더 자세히 설명하면 다음과 같다.
상기 전리부(70)의 방전극(73)에 3~4kv의 고전압이 인가되면 방전이 발생되어 상기 방전극(73)과 방전대응극(74) 사이에는 이온화선이 발생하고, 공기 중에 포함된 먼지는 상기 이온화선을 통과 도중에 먼지 입자들이 상기 전리부(70) 내에서 만들어진 전자와 충돌하여 전리된 후 상기 포집부(80)로 유입된다.
이때, 상기 전리부(70)와 근접되어 전리된 상기 포집부(80)의 가속전극(86)은 전리된 먼지와 동일 극성을 띠게 되므로, 상기 가속전극(86)에 전기적인 반발력이 발생되어 주위의 이물질을 상기 포집전극(85)으로 이동되고, 상기 가속전극(86)에 의해 반발된 이물질은 상기 포집전극(85)에 포집된다.
이상과 같이 본 발명에 의한 공기청정기의 전기식 집진장치를 예시된 도면을 참조로 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명은 한정되지 않으며 그 발명의 기술사상 범위내에서 당업자에 의해 재질을 포함한 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 의한 공기청정기의 전기식 집진장치는 상기 전리부에서 전리된 이물질의 포집면적이 증가되도록 회전형으로 감김형성된 포집부로 구성되어, 이물질의 포집효율이 증가되고, 조립 및 구조가 간단하여 경제적이고 실용적으로 생산 및 조립할 수 있는 효과가 있다.

Claims (11)

  1. 전리부에 의해 전리된 이물질을 포집하는 포집부로 구성된 공기청정기의 전기식 집진장치에 있어서,
    상기 포집부는 상기 전리부의 후방에 근접배치되어 스크롤 모양으로 감긴 제 1포집전극과, 상기 제 1포집전극 사이에 교대로 배치된 제 2포집전극과, 상기 제 1포집전극과 제 2포집전극이 내장된 포집부프레임으로 구성된 것을 특징으로 하는 공기청정기의 전기식 집진장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제 2포집전극은 지그재그로 절곡된 것을 특징으로 하는 공기청정기의 전기식 집진장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1포집전극 및 제 2포집전극은 알루미늄(Al)으로 형성된 것을 특징으로 하는 공기청정기의 전기식 집진장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제 2포집전극은 접지와 연결된 것을 특징으로 하는 공기청정기의 전기식 집진장치.
  5. 전리부에 의해 전리된 이물질을 포집하는 포집부로 구성된 공기청정기의 전기식 집진장치에 있어서,
    상기 포집부는 상기 전리부의 후방에 근접배치되어 스크롤 모양으로 감긴 가속전극과, 상기 가속전극 사이에 교대로 배치된 포집전극과, 상기 가속전극의 표면에 형성되어 상기 가속전극과 포집전극을 절연시키는 절연필름과, 상기 가속전극과 포집전극이 내장된 포집부프레임으로 구성된 것을 특징으로 하는 공기청정기의 전기식 집진장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 포집전극은 지그재그로 절곡된 것을 특징으로 하는 공기청정기의 전기식 집진장치.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 절연필름은 전리된 이물질과 동일전극으로 전리되어 상기 이물질을 반발시키는 것을 특징으로 하는 공기청정기의 전기식 집진장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 절연필름은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylen terephthalate)로 형성된 것을 특징으로 하는 공기청정기의 전기식 집진장치.
  9. 제 5항에 있어서,
    상기 포집메쉬는 알루미늄으로 형성된 것을 특징으로 하는 공기청정기의 전기식 집진장치.
  10. 제 5항에 있어서,
    상기 포집전극은 접지와 연결된 것을 특징으로 하는 공기청정기의 전기식 집진장치.
  11. 제 5항에 있어서,
    상기 포집전극은 상기 전리부와 반대전압이 인가되는 것을 특징으로 하는 공기청정기의 전기식 집진장치.
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KR1020020016099A KR20030077156A (ko) 2002-03-25 2002-03-25 공기청정기의 전기식 집진장치

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