KR20120064890A - 무동력 싸이클론 방식과 전기집진 방식이 결합된 공기정화장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따르면, 외부공기가 유출입되도록 전후 동축으로 축방향 관통공과 유출구가 각각 형성된 본체; 상기 축방향 관통공의 내부에 회전가능하게 배치되되 공기의 유로방향과 나란하게 설치되는 축과, 상기 축의 측면에 복수개 부착되어 유입공기의 유동을 안내하기 위한 날개로 이루어진 싸이클론 흐름 형성부재; 상기 적어도 하나의 날개에 부착되어 양, 음극 중 어느 하나의 극성을 갖는 방전극; 및 상기 유출구 측에 상기 방전극과 반대 극성을 가지도록 설치되며, 상기 싸이클론 흐름 형성부재를 통과한 공기 중의 미세먼지를 포집하기 위한 에어필터;를 포함하는 무동력 싸이클론 방식과 전기집진 방식이 결합된 공기정화장치가 제공된다.
이에 의하면, 상대적으로 큰 입자에서부터 미세입자까지 다양한 크기의 먼지가 완전히 제거된 외부공기의 배출이 될 수 있어 포집효율을 높일 수 있는 효과가 있다.

Description

무동력 싸이클론 방식과 전기집진 방식이 결합된 공기정화장치 {Air Filtering Apparatus using Non-powered Cyclone Structure with Electrostatic Precipitator}

본 발명은 공기 중의 이물질을 필터링시키기 위한 공기정화장치에 관한 것이다.

일반적으로 지하철 역사 등과 같은 건축물의 실내에는 외부로부터 신선한 공기를 계속 공급하여야 함으로 다양한 종류의 공기정화장치가 설치되어 사용된다.

이러한 공기정화장치들 중에서 유입되는 공기의 유속을 이용하여 원심력을 발생시켜 유입 공기 중에 포함된 먼지나 티끌 (이하, '이물질'이라 함) 등을 필터링하는 싸이클론 방식의 구조가 공지된 바와 같다.

그런데, 이와 같은 무동력 싸이클론 방식의 공기정화장치는 비교적 간단한 매커니즘으로 입경이 큰 이물질(1마이크론 이상)을 용이하게 포집할 수 있다는 장점이 있는 반면에, 미세 입경(1마이크론 이하)을 갖는 이물질의 경우는 포집이 되지 않은채 실내로 공급되어 실내 공기질을 악화시키고, 이로 인하여 체류자의 인체유해성을 증가시킬 수 있는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 싸이클론 방식으로 제거하기 어려운 1마이크론 이하의 이물질까지 포집될 수 있도록 한 무동력 싸이클론 방식과 전기집진 방식이 결합된 공기정화장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 측면에 따른 무동력 싸이클론 방식과 전기집진 방식이 결합된 공기정화장치는,

외부공기가 유출입되도록 전후 동축으로 축방향 관통공과 유출구가 각각 형성된 본체;

상기 축방향 관통공의 내부에 회전가능하게 배치되되 공기의 유로방향과 나란하게 설치되는 축과, 상기 축의 측면에 복수개 부착되어 유입공기의 유동을 안내하기 위한 날개로 이루어진 싸이클론 흐름 형성부재;

상기 적어도 하나의 날개에 부착되어 양, 음극 중 어느 하나의 극성을 갖는 방전극; 및

상기 유출구 측에 상기 방전극과 반대 극성을 가지도록 설치되며, 상기 싸이클론 흐름 형성부재를 통과한 공기 중의 미세먼지를 포집하기 위한 에어필터;

를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 축방향 관통공과 상기 유출구 사이에는,

축방향에 수직한 횡방향으로 이물질을 수집하는 수집공간이 형성되며, 상기 수집공간의 하부에는 이물질이 낙하되는 취합부가 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 방전극에는,

전압이 집중되어 낮은 전압에서도 방전을 촉진시키기 위한 돌기가 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 방전극은,

유입되는 외부공기의 유로방향과 대응되게 박판 형상으로 부착되는 것을 특징으로 한다.

전술한 바와 같이 본 발명에 따른 무동력 싸이클론 방식과 전기집진 방식이 결합된 공기정화장치에 의하면, 상대적으로 큰 입자에서부터 미세입자까지 다양한 크기의 먼지가 완전히 제거된 외부공기의 배출이 될 수 있어 포집효율을 높일 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무동력 싸이클론 방식과 전기집진 방식이 결합된 공기정화장치를 보인 사시도,
도 2는 도 1의 뒷면을 보인 도면 및
도 3은 도 1의 방전극을 확대해 보인 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 일 실시예에 따른 무동력 싸이클론 방식과 전기집진 방식이 결합된 공기정화장치에 대해 상세하게 살펴본다.

이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들은 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무동력 싸이클론 방식과 전기집진 방식이 결합된 공기정화장치를 보인 사시도, 도 2는 도 1의 뒷면을 보인 도면 및 도 3은 도 1의 방전극을 확대해 보인 도면이다.

도면에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 무동력 싸이클론 방식과 전기집진 방식이 결합된 공기정화장치(1)는 본체(2)와, 싸이클론 흐름 형성부재(20)와, 방전극(100) 및 에어필터(200)를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 본체(2)는 외부공기가 유출입되도록 전후 동축으로 축방향 관통공(10)과 유출구(11)가 각각 형성되며, 상기 본체(2)의 후방에 형성된 유출구(11) 주변으로는 본체(2)의 배면측 외부에서 본체(2)의 내측 방향으로 함몰되는 함몰편(12)이 구비될 수 있다.

이와 같은, 상기 함몰편(12)은 싸이크론 흐름 형성부재(20)를 지나온 공기 중에 포함되어 있는 큰 입자의 이물질들이 유출구(11)를 쉽게 빠져나가지 못하도록 유출구(11)의 내경을 축소하여 관통공(10)의 가장자리로부터 유동되는 큰 입자의 이물질들이 차단되도록 구비된다.

또한, 상기 축방향 관통공(10)과 상기 유출구(11) 사이에는 축방향에 수직한 횡방향으로 이물질을 수집하는 수집공간(30)이 형성될 수 있으며, 상기 수집공간(30)의 하부에는 이물질이 낙하되는 취합부(31)가 구비될 수 있다.

상기한 싸이클론 흐름 형성부재(20)는 상기 축방향 관통공(10)의 내부에 회전가능하게 배치되되 공기의 유로방향과 나란하게 설치되는 축(21)과, 상기 축(21)의 측면에 복수개 부착되어 유입공기의 유동을 안내하기 위한 비전도성 재질의 날개(22)로 이루어진다.

한편, 상기 방전극(100)은 상기 각 날개(22)에 부착되되 일정 DC전압 혹은 펄스전압(AC전압)을 인가하여 방전되고, 이때 다량의 이온이 발생하는 전기적 성질을 지니게 된다.

이러한 상기 방전극(100)에는 전압이 집중되어 낮은 전압에서도 방전을 촉진시키기 위한 돌기(110)가 복수개로 구비됨이 바람직하다.

또한, 상기 방전극(100)은 유입되는 외부공기의 유로 방향과 대응되게 박판 형상으로 부착되며, 도전체 성질을 갖는 다양한 금속이 선택적으로 사용될 수 있다.

상기한 에어필터(200)는 상기 유출구(11) 측에 상기 방전극(100)과 반대 극성이 인가되게 배치되어 상기 싸이클론 흐름 형성부재(20)를 통과한 공기 중의 미세먼지를 포집하기 위해 구비된다.

이하, 상술한 본 발명 무동력 싸이클론 방식과 전기집진 방식이 결합된 공기정화장치(1)의 작용에 대해 살펴본다.

먼저, 축방향 관통공(10)를 통해 외부공기가 유입되면, 이 외부공기는 축방향 관통공(10)의 내부에 설치된 싸이클론 흐름 형성부재(20)의 날개(22)를 따라 유동하게 된다.

이렇게 유입된 외부공기는 날개(22)를 따라 흐르면서 회전하게 되는데, 회전된 외부공기가 축방향 관통공(10)을 벗어나면서 외부공기에 포함되어 있던 입자가 큰 이물질은 원심력에 의해 수집공간(30)으로 흩어지게 된다.

뒤이어, 수집공간(30)으로 흩어진 이물질은 중력에 의해 낙하하여 수집공간(30)의 하부에 형성된 취합부(31)로 포집이 이루어지게 된다.

한편, 이와 동시에 축방향 관통공(10)를 통해 유입된 외부공기는 각 날개(22)의 방전극(100)에 인가된 방전전압으로 인해 외부공기에 포함된 미세입자의 이물질이 대전되게 된다.

여기서, 날개(22)의 회전과 함께 회전하는 방전극(100) 상에 양극이 인가되므로 유입되는 미세입자의 이물질에 대한 하전 시간이 증대되어 대전이 보다 효과적으로 이루질 수 있다.

아울러, 방전극(100)과 대응되게 에어 필터(200)에는 반대 전압이 인가된 상태로 방전극(100)과 에어 필터(200) 사이에 서로 잡아당기는 인력이 작용하게 된다.

아울러, 도선(100)과 대응되게 에어 필터(200)에는 음극이 인가된 상태로 도선(100)과 에어 필터(200) 사이에 미세입자를 에어필터(200)로 잡아당기는 인력이 작용하게 되어, 결국 방전극(100)에 의하여 대전(charging)된 미세입자는 에어필터(200)로 끌려가게 된다.

따라서, 취합부(31)에서 포집되지 못한 미세입자의 이물질은 유출구(12)를 통하여 배출되면서 에어필터(200)의 걸름망 상에 포집된 후, 미세입자까지 완전히 제거된 외부공기가 배출이 될 수 있어 공기정화 효율을 높일 수 있는 효과가 있다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나 이에 한정되지 않으며, 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 가능함은 물론이다.

Claims (4)

1. 외부공기가 유출입되도록 전후 동축으로 축방향 관통공(10)과 유출구(11)가 각각 형성된 본체(2);
   상기 축방향 관통공(10)의 내부에 회전가능하게 배치되되 공기의 유로방향과 나란하게 설치되는 축(21)과, 상기 축(21)의 측면에 복수개 부착되어 유입공기의 유동을 안내하기 위한 날개(22)로 이루어진 싸이클론 흐름 형성부재(20);
   상기 적어도 하나의 날개(22)에 부착되어 양, 음극 중 어느 하나의 극성을 갖는 방전극(100); 및
   상기 유출구(11) 측에 상기 방전극(100)과 반대 극성을 가지도록 설치되며, 상기 싸이클론 흐름 형성부재(20)를 통과한 공기 중의 미세먼지를 포집하기 위한 에어필터(200);
   를 포함하는 무동력 싸이클론 방식과 전기집진 방식이 결합된 공기정화장치(1).
   
2. 제 1항에 있어서, 상기 축방향 관통공(10)과 상기 유출구(11) 사이에는,
   축방향에 수직한 횡방향으로 이물질을 수집하는 수집공간(30)이 형성되며, 상기 수집공간(30)의 하부에는 이물질이 낙하되는 취합부(31)가 구비되는 것을 특징으로 하는 무동력 싸이클론 방식과 전기집진 방식이 결합된 공기정화장치(1).
   
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 방전극(100)에는,
   전압이 집중되어 낮은 전압에서도 방전을 촉진시키기 위한 돌기(110)가 구비되는 것을 특징으로 하는 무동력 싸이클론 방식과 전기집진 방식이 결합된 공기정화장치(1).
   
4. 제 1항에 있어서, 상기 방전극(100)은,
   유입되는 외부공기의 유로방향과 대응되게 박판 형상으로 부착되는 것을 특징으로 하는 무동력 싸이클론 방식과 전기집진 방식이 결합된 공기정화장치(1).

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