KR20040110719A - Cyclone Type Air Cleaner - Google Patents

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KR20040110719A
KR20040110719A KR1020030040158A KR20030040158A KR20040110719A KR 20040110719 A KR20040110719 A KR 20040110719A KR 1020030040158 A KR1020030040158 A KR 1020030040158A KR 20030040158 A KR20030040158 A KR 20030040158A KR 20040110719 A KR20040110719 A KR 20040110719A
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Abstract

PURPOSE: A cyclone-type air cleaner is provided to remove the small and fine particle or even the gaseous particle in a highly efficient manner. CONSTITUTION: The cyclone-type air cleaner, which sucks the indoor air and then discharges the air after removing the foreign material therefrom, includes: a blower fan(40), sucking the indoor air and discharging filtered air; a cyclone(20), having an outlet which is connected with the suction inlet of the blower fan(40), separating the foreign material from the indoor air with aid of a centrifugal force, and more having a collecting box(22) which is removably arranged in the lower end and collects the separated foreign material; and an electric dust collecting chamber, removing the fine particle from the inside of the cyclone(20) by means of a high voltage.

Description

원심분리식 공기정화장치{Cyclone Type Air Cleaner}Centrifugal Air Purifier {Cyclone Type Air Cleaner}

본 발명은 원심력과 중력을 이용하여 공기로부터 먼지와 같은 이물질을 제거하여 공기를 정화하는 공기정화장치에 관한 것으로서, 구체적으로는 원심분리를 위한 사이클론에 고전압을 인가하여 매우 미세한 먼지도 사이클론 내에서 포집할 수 있도록 한 것이다.The present invention relates to an air purifying apparatus for purifying air by removing foreign substances such as dust from the air by using centrifugal force and gravity, and specifically, applying a high voltage to a cyclone for centrifugation to collect very fine dust in a cyclone. It is to be done.

널리 알려진 바와 같이, 가정용 공기정화장치는 실내의 공기를 흡입하여 먼지와 같은 이물질을 공기로부터 분리한 다음 다시 실내로 토출함으로써 실내 공기를 정화하는 장치다.As is widely known, household air purifiers are devices that purify indoor air by inhaling indoor air, separating foreign matters such as dust from the air, and then discharging the air back into the room.

흡입된 공기로부터 이물질을 제거하는 방식은 크게 필터식과 원심분리식으로 구분된다. 필터식은 공기의 유로 상에 필터를 설치함으로써 공기가 필터를 통과할 때 공기 중의 이물질이 필터에 의해 걸러지도록 하는 방식이다.The method of removing foreign matter from the inhaled air is largely divided into filter type and centrifugal type. The filter type is a method in which a foreign matter in the air is filtered by the filter when the air passes through the filter by installing the filter on the air passage.

이에 비하여 원심분리식은 원심력을 이용하여 공기로부터 비교적 거대한 입자상의 물질을 제거하는 방식으로, 주로 전처리 집진 장치에 이용되고 있다. 도 1은 원심분리식 공기정화장치의 개략적인 구성을 도시한다. 도시된 바와 같이, 원심분리식 공기정화장치는 사이클론(1)을 구비하고 있다. 유입된 실내 공기는 사이클론(1) 내에서 회전 유동하게 되고, 이 과정에서 공기 중의 이물질은 원심력에 의해 공기로부터 분리된 다음 중력에 의해 사이클론(1) 하측의 포집상자(2)에 포집된다. 포집상자(2)에 포집된 이물질이 제거될 수 있도록 포집상자(2)는 사이클론(1)에 대해 분리가능하게 결합되어 있다. 사이클론(1)의 출구측에 설치된 후처리 필터(3)는 사이클론(1)에서 미처 분리되지 못한 미세입자를 추가로 제거한다. 참고로, 도면에서 미설명 부호 4는 실내 공기를 공기정화장치 내부로 흡입하고 다시 실내로 토출하기 위한 송풍 팬이고, 5는 사이클론(2)의 출구와 송풍팬(4)을 연결하는 출구관이다.In contrast, centrifugal separation is a method of removing a relatively large particulate matter from the air by using a centrifugal force, and is mainly used in pretreatment dust collectors. 1 shows a schematic configuration of a centrifugal air purifier. As shown, the centrifugal air purifier is equipped with a cyclone 1. The introduced indoor air is rotated in the cyclone 1, and in this process, foreign matter in the air is separated from the air by centrifugal force and then collected in the collecting box 2 below the cyclone 1 by gravity. The collecting box 2 is detachably coupled to the cyclone 1 so that foreign matter collected in the collecting box 2 can be removed. The post-treatment filter 3 installed at the outlet side of the cyclone 1 further removes fine particles that have not been separated from the cyclone 1. For reference, reference numeral 4 in the drawing is a blower fan for sucking the indoor air into the air purifier and discharge it back to the room, 5 is an outlet pipe connecting the outlet of the cyclone (2) and the blower fan (4). .

그러나, 상기와 같은 종래의 원심분리식 공기정화장치에 있어서, 사이클론에 의한 원심분리로는 입경 10㎛ 이하의 미세입자나 CO, VOC 등의 가스입자는 제거할 수 없다는 단점이 있다. 따라서, 도 1에서와 같이 사이클론(2)의 출구측에 미세입자를 제거하기 위한 별도의 후처리 필터(3)를 설치하여야 할 뿐 아니라 이 후처리 필터(3)를 주기적으로 교환, 및 세척해야 하는 불편함이 있다.However, in the conventional centrifugal air purifying apparatus as described above, there is a disadvantage in that centrifugation by cyclone does not remove fine particles having a particle diameter of 10 μm or less and gas particles such as CO and VOC. Therefore, as well as a separate post-treatment filter (3) for removing the fine particles on the outlet side of the cyclone (2) as shown in Figure 1, it is necessary to periodically exchange and wash the post-treatment filter (3) There is discomfort.

이를 감안하여, 일본특개평2001-334171에서는 사이클론의 입구측에 대전부를 설치하고 포집상자를 접지함으로써 대전부에 의해 대전된 미세입자가 포집상자에 전기적으로 포집되도록 한 구성을 개시하고 있다. 그러나, 일본특개평2001-334171의 장치는 대전부와 포집상자의 거리가 멀어서 전기에 의한 미세입자의 집진 효과가 낮을 뿐만 아니라 사이클론의 입구측에 대전부를 설치함으로써 장치의 부피가 큰 단점이 있다.In view of this, Japanese Patent Laid-Open No. 2001-334171 discloses a configuration in which a charging unit is installed at the inlet side of a cyclone and the collection box is grounded so that fine particles charged by the charging unit are electrically collected in the collection box. However, the apparatus of Japanese Patent Laid-Open No. 2001-334171 has a disadvantage in that the distance between the charging section and the collecting box is long, so that the dust collecting effect of the fine particles by electricity is low, and the charging section is provided at the inlet side of the cyclone to make the apparatus bulky.

본 발명은, 상기와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로, 소형이면서도 미세입자나 일부 가스 입자까지도 우수한 효율로 제거할 수 있는 원심분리식 공기정화장치를 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above, and an object thereof is to provide a centrifugal type air purifying apparatus capable of removing small and fine particles and even some gas particles with excellent efficiency.

도 1은 종래의 원심분리식 공기정화장치의 구성을 개략적으로 도시한 블록도.Figure 1 is a block diagram schematically showing the configuration of a conventional centrifugal air purifier.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 원심분리식 공기정화장치의 구성을 개략적으로 도시한 블록도.Figure 2 is a block diagram schematically showing the configuration of a centrifugal air purifying apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 원심분리식 공기정화장치의 구성을 개략적으로 도시한 블록도.Figure 3 is a block diagram schematically showing the configuration of a centrifugal air purifying apparatus according to another embodiment of the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 설명 *Description of the main parts of the drawing

10 : 전처리 필터 20 : 사이클론10 pretreatment filter 20 cyclone

22 : 포집상자 30 : 후처리 필터22: collection box 30: post-processing filter

40 : 송풍팬 62 : 고압 트랜스40: blower fan 62: high pressure transformer

64 : 집진판64: dust collecting plate

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 원심분리식 공기정화장치는 실내 공기를 흡입하고 토출시키는 동력을 제공하는 송풍팬; 출구가 안내관을 통해 송풍팬의 흡입구와 연통되며, 원심력을 이용하여 실내 공기로부터 이물질을 분리하고, 분리된 이물질을 포집하는 포집상자가 하단에 분리가능하게 설치된 사이클론;및 고전압을 이용하여 사이클론 내부에서 미세입자를 제거하기 위한 전기집진부를 포함한다.Centrifugal air purifying apparatus according to the present invention for achieving the above object is a blowing fan for providing power to suck and discharge the indoor air; The outlet communicates with the inlet of the blower fan through a guide tube, and separates the foreign matter from the indoor air using centrifugal force, and a collecting box for collecting the separated foreign matter is detachably installed at the bottom; and the cyclone inside the high voltage. Including an electrostatic precipitator for removing the fine particles.

전기집진부는 사이클론의 내부에 설치되는 와이어와, 와이어에 전기적으로 접속되는 고압트랜스를 가진다. 대안적으로, 전기집진부는 사이클론의 선회류 출구에 전기적으로 접속되는 고압트랜스를 가질 수도 있다.The electrostatic precipitator has a wire installed inside the cyclone and a high voltage transformer electrically connected to the wire. Alternatively, the electrostatic precipitator may have a high voltage transformer electrically connected to the swirl flow outlet of the cyclone.

바람직하게는, 본 발명의 원심분리식 공기정화장치는 사이클론의 입구측에 설치되어 사이클론으로 흡입되는 공기로부터 입자가 큰 이물질을 일차로 제거하는 전처리 필터를 더 포함하며, 상기 전처리 필터로부터 상기 사이클론의 입구로 흡입 공기를 안내하는 도관은 벨마우스 형상을 가진다.Preferably, the centrifugal air purifying apparatus of the present invention further includes a pretreatment filter installed at an inlet side of the cyclone to remove foreign matter having a large size from the air sucked into the cyclone. The conduit leading the intake air to the inlet has a bell mouse shape.

또한 바람직하게는, 본 발명의 원심분리식 공기정화장치는 사이클론의 출구측에 설치되는 후처리 필터를 더 포함하며, 상기 후처리 필터는 미세입자 제거, 발향, 탈취, 또는 항균 필터이다.Also preferably, the centrifugal air purifying apparatus of the present invention further includes a post-treatment filter installed at the outlet side of the cyclone, wherein the post-treatment filter is a fine particle removal, aroma, deodorization, or an antibacterial filter.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 원심분리식 공기정화장치를 도시한다.Figure 2 shows a centrifugal air purifying apparatus according to an embodiment of the present invention.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 공기정화장치는 송풍팬(40)과 사이클론(20)과 전, 후처리 필터(10, 30)와 전기집진부를 포함한다.As shown, the air purifying apparatus according to the present invention includes a blower fan 40, a cyclone 20, pre- and post-treatment filters 10 and 30 and an electrostatic precipitator.

송풍팬(40)이 작동되면 본 발명의 공기정화장치로 흡입되는 실내 공기는 전처리 필터(10), 사이클론(20), 후처리 필터(30) 및 송풍팬(40)을 거쳐 다시 실내로토출된다. 전처리 필터(10)에서는 입자가 큰 이물질이 일차로 걸러지며, 사이클론(20)에서는 대부분의 이물질이 원심력에 의해 공기로부터 분리되어 사이클론(20) 하단에 설치된 포집상자(22)에 포집된다. 후처리 필터(30)는 사이클론(20)에서 제거되지 않은 미세입자 등을 추가로 제거한다. 여기까지의 작용은 상술한 종래의 원심분리식 공기정화장치와 동일한다.When the blower fan 40 is operated, the indoor air sucked into the air purifier of the present invention is discharged back to the room through the pretreatment filter 10, the cyclone 20, the aftertreatment filter 30, and the blower fan 40. . In the pretreatment filter 10, foreign matter having large particles is first filtered, and in the cyclone 20, most foreign matter is separated from the air by centrifugal force and collected in the collecting box 22 installed at the bottom of the cyclone 20. The post-treatment filter 30 further removes fine particles and the like not removed from the cyclone 20. The operation so far is the same as the conventional centrifugal air purifier described above.

그러나, 본원 발명의 공기정화장치는 상기와 같은 구성에 더하여 원심력에 의해 분리되지 않는 미세입자까지 사이클론(20) 내에서 분리할 수 있는 전기집진부를 더 포함하는 것이 특징이다.However, the air purifier of the present invention is characterized in that it further comprises an electrostatic precipitating unit capable of separating in the cyclone 20 to the fine particles that are not separated by centrifugal force in addition to the above configuration.

전기 집진부는 사이클론(20) 내에 설치되는 금속 와이어(64)와, 사이클론(20) 및 와이어(64)에 고전압을 인가하기 위한 고압트랜스(High Voltage Transformer, 62)를 가진다. 와이어(64)는 사이클론(20)의 중앙에 유지되며, 사이클론(20) 내에 한쪽이 고정되거나, 아래위 양쪽이 고정될 수 있다. 고압 트랜스(62)는 와이어(64)에 전기적으로 접속되어 와이어에 고전압을 인가한다.The electrical dust collector has a metal wire 64 installed in the cyclone 20 and a high voltage transformer 62 for applying a high voltage to the cyclone 20 and the wire 64. The wire 64 is maintained at the center of the cyclone 20, and may be fixed to one side of the cyclone 20 or both up and down. The high voltage transformer 62 is electrically connected to the wire 64 to apply a high voltage to the wire.

한편, 전처리 필터(10)를 통과한 공기를 사이클론(20)으로 안내하는 관(52)은 벨마우스(bell mouth) 형상을 가진다. 이러한 형상은 사이클론(20)으로 유입되는 공기의 소음을 저감시키고 유속을 증대시키는 효과를 가져온다.On the other hand, the pipe 52 for guiding the air passing through the pretreatment filter 10 to the cyclone 20 has a bell mouth shape. This shape has the effect of reducing the noise of the air flowing into the cyclone 20 and increasing the flow rate.

이와 같이 구성된 본 발명의 공기정화장치에 따르면, 원심력에 의해서는 기본적으로 약 10㎛이상의 입자들이 제거되며 전기를 인가함으로 의해 대략 2.5㎛이상의 입자들이 사이클론 내에서 전기적으로 뭉치게 되어 이들까지도 원심력에 의해 공기로부터 분리된다. 그리고, 원심력에 의해 분리되기 어려운 대략 2.5㎛ 이하의미세입자 또는 가스입자들은 사이클론(20) 내부의 와이어(64)에 인가되는 고전압에 의해 발생된 이온들에 의해 하전되어 와이어 및 사이클론의 내벽면에 부착된다. 즉, 미세입자 또는 가스입자들은 전기적으로 하전되어 와이어와 사이클론의 내벽면에 집진된다. 이렇게 집진된 미세입자들은 공기정화장치의 작동이 멈추고 와이어(64)에 인가되었던 고전압이 제거되면 전기적으로 중성으로 되면서 중력에 의해 포집상자(22)로 떨어져 포집된다.According to the air purifying apparatus of the present invention configured as described above, particles of about 10 μm or more are basically removed by centrifugal force, and particles of about 2.5 μm or more are electrically agglomerated in a cyclone by applying electricity, and even these are centrifugal force. Separated from air. In addition, fine particles or gas particles of about 2.5 μm or less, which are difficult to be separated by centrifugal force, are charged by ions generated by high voltage applied to the wire 64 inside the cyclone 20 and attached to the inner wall of the wire and the cyclone. do. That is, the fine particles or gas particles are electrically charged and collected on the inner wall surfaces of the wire and the cyclone. The collected fine particles are collected by falling into the collecting box 22 by gravity while being electrically neutral when the operation of the air purifier is stopped and the high voltage applied to the wire 64 is removed.

후처리 필터(30)는 사이클론(20) 및 전기집진부에 의해서도 미처 걸러지지 못한 미세입자 또는 가스입자들을 최종적으로 제거한다. 후처리 필터(30)로는 통상의 기능성, 정전기 필터 외에 향발산 필터, 가스제거 필터, 탈취필터 또는 항균필터 등이 사용될 수도 있다. 물론, 사이클론(20)과 전기집진부에 의해 대부분의 미세입자들이 제거될 수 있기 때문에 전, 후처리 필터(10, 30)가 반드시 필요한 것은 아니지만, 전, 후처리 필터(10,30)가 있음으로 인해서 공기정화장치의 성능이 더 향상될 수 있다. 만약, 전, 후처리 필터(10, 30)가 생략된다면 공기정화장치가 매우 소형화될 수 있다. 또한, 대부분의 미세입자들이 전기집진부에 의해 제거되기 때문에 후처리 필터30의 수명은 종래에 비하여 획기적으로 연장될 수 있다.The aftertreatment filter 30 finally removes fine particles or gas particles not filtered out even by the cyclone 20 and the electrostatic precipitator. As the post-treatment filter 30, in addition to the usual functional and electrostatic filters, a fragrance emission filter, a gas removal filter, a deodorization filter, or an antibacterial filter may be used. Of course, since most microparticles can be removed by the cyclone 20 and the electrostatic precipitator, the pre- and post-treatment filters 10 and 30 are not necessarily required, but there are pre- and post-treatment filters 10 and 30. This can further improve the performance of the air purifier. If the pre- and post-treatment filters 10 and 30 are omitted, the air purifier can be miniaturized very much. In addition, since most of the fine particles are removed by the electrostatic precipitator, the life of the post-treatment filter 30 can be significantly extended as compared to the conventional.

도 3은 본 발명의 다른 실시예를 도시한다. 도 3의 실시예에서, 고압트랜스(62)는 사이클론(20)의 선회류 출구(54)에 접속되어 있다. 이에 따라, 사이클론(20)으로 유입된 공기 중의 미세입자는 전극에 의해 대전되고 사이클론 내부 벽면에 부착, 집진된다.3 illustrates another embodiment of the present invention. In the embodiment of FIG. 3, the high voltage transformer 62 is connected to the swirl flow outlet 54 of the cyclone 20. Accordingly, the fine particles in the air introduced into the cyclone 20 are charged by the electrode and attached to and collected on the inner wall of the cyclone.

사이클론 내부 벽면에 집진된 미세입자들은 포집상자(22)를 사이클론(20)으로부터 분리하고 사이클론(20)의 하측으로부터 브러시와 같은 도구를 삽입하여 청소하는 것에 의해 사이클론(54)으로부터 제거될 수 있다.Fine particles collected on the inner wall of the cyclone may be removed from the cyclone 54 by separating the collecting box 22 from the cyclone 20 and inserting and cleaning a brush-like tool from the underside of the cyclone 20.

상기된 바와 같이, 본 발명에 따른 원심분리식 공기정화장치는 고전압을 발생시켜 종래에는 사이클론 내에서 제거할 수 없던 미세입자까지도 충분히 제거할 수 있다. 더욱이, 미세입자가 사이클론 내의 와이어 및 전극에 의해 하전되고 거의 동시에 와이어 또는 사이클론 내부 벽면에 부착, 집진되므로 그 제거 효율은 매우 우수하다. 따라서, 전, 후처리 필터가 필요없거나, 있어도 후처리 필터의 교체, 또는 세척 주기가 크게 연장될 수 있으며, 후처리 필터를 미세입자 제거가 아닌 다른 용도 예를 들어 정화된 공기 중에 향기를 발산시키거나 탈취, 또는 살균 등의 용도로 사용할 수도 있다.As described above, the centrifugal air purifying apparatus according to the present invention generates a high voltage and can sufficiently remove even fine particles that could not be removed in a cyclone in the related art. Moreover, the removal efficiency is very good because the microparticles are charged by the wires and electrodes in the cyclone and adhere and collect on the wire or cyclone inner wall at about the same time. Thus, no pre or post treatment filter is required, or even after replacement of the post treatment filter or washing cycles can be prolonged significantly, and the post treatment filter may be used for applications other than removal of fine particles, for example, to give off fragrance in purified air. It may also be used for deodorization or sterilization.

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예들에 대하여 도시하고 설명하였다. 그러나, 본 발명은 상술한 특정의 실시예들에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어나지 않고 얼마든지 다양하게 변경 실시할 수 있을 것이다.In the above, the present invention has been illustrated and described with respect to certain preferred embodiments. However, the present invention is not limited only to the specific embodiments described above, and those skilled in the art to which the present invention pertains can make any number without departing from the gist of the technical idea of the present invention described in the claims below. Various changes may be made.

Claims (5)

실내 공기를 흡입하여 공기 중의 이물질을 제거한 다음 실내로 토출하는 것으로서,It sucks indoor air, removes foreign substances in the air and discharges it into the room. 실내 공기를 흡입하고 토출시키는 동력을 제공하는 송풍팬;A blowing fan providing power to suck and discharge indoor air; 출구가 안내관을 통해 송풍팬의 흡입구와 연통되며, 원심력을 이용하여 실내 공기로부터 이물질을 분리하고, 분리된 이물질을 포집하는 포집상자가 하단에 분리가능하게 설치된 사이클론; 및The cyclone outlet is in communication with the inlet of the blower fan through the guide tube, using a centrifugal force to separate the foreign matter from the indoor air, and the collecting box for collecting the separated foreign matter is detachably installed at the bottom; And 고전압을 이용하여 상기 사이클론 내부에서 미세입자를 제거하기 위한 전기집진부를 포함하는 원심분리식 공기정화장치.Centrifugal air purification apparatus comprising an electrostatic precipitator for removing the fine particles in the cyclone using a high voltage. 제 1 항에 있어서, 상기 전기집진부는 상기 사이클론의 내부에 설치되는 와이어와, 상기 와이어에 전기적으로 접속되는 고압트랜스를 가지는 원심분리식 공기정화장치.The centrifugal type air purifying apparatus according to claim 1, wherein the electrostatic precipitating unit has a wire installed inside the cyclone and a high pressure transformer electrically connected to the wire. 제 1 항에 있어서, 상기 전기집진부는 상기 사이클론의 선회류 출구에 전기적으로 접속되는 고압트랜스를 가지는 원심분리식 공기정화장치.The centrifugal air purifying apparatus according to claim 1, wherein the electrostatic precipitating unit has a high pressure transformer electrically connected to the swirl flow outlet of the cyclone. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 사이클론의 입구측에 설치되어 사이클론으로 흡입되는 공기로부터 입자가 큰 이물질을 일차로 제거하는전처리 필터를 더 포함하며, 상기 전처리 필터로부터 상기 사이클론의 입구로 흡입 공기를 안내하는 도관은 벨마우스 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 원심분리식 공기정화장치.4. The cyclone according to any one of claims 1 to 3, further comprising a pretreatment filter installed at an inlet side of the cyclone to first remove foreign particles having large particles from the air sucked into the cyclone, and the cyclone from the pretreatment filter. A conduit for guiding the intake air to the inlet of the centrifugal air purifier, characterized in that it has a bell mouse shape. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 사이클론의 출구측에 설치되는 후처리 필터를 더 포함하며, 상기 후처리 필터는 미세입자 제거, 발향, 탈취, 또는 항균 필터인 것을 특징으로 하는 원심분리식 공기정화장치.The post-treatment filter according to any one of claims 1 to 3, further comprising a post-treatment filter installed at the outlet side of the cyclone, wherein the post-treatment filter is a fine particle removal, aroma, deodorization, or an antibacterial filter. Centrifugal air purifier.
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