KR20130090516A - 전기 집진기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 절연체의 일면에 고전압 패턴전극이 형성되고 절연체의 타면에 접지된 접지 패턴전극이 형성된 복수개의 집진 필터와; 접지되고 격자 형상으로 형성된 격자 방전 대응극을 포함하고, 복수개의 집진 필터는 고전압 패턴전극과 접지 패턴전극이 마주보게 배치되며, 고전압 패턴전극은 격자 방전 대응극과 방전을 발생시키는 고전압 패턴 방전부가 형성되고, 고전압 패턴전극과 접지 패턴전극이 하나의 유전체에 패턴으로 형성되고 고전압 패턴전극과 방전 대응극 사이의 방전 현상을 통해 대전된 입자가 접지 패턴전극에 포집되므로 박형화가 가능한 이점이 있다.

Description

전기 집진기{Electric precipitator}
본 발명은 전기 집진기에 관한 것으로서, 특히 절연체의 일면에 고전압 패턴전극이 형성되고 절연체의 타면에 접지 패턴전극이 형성된 전기 집진기에 관한 것이다.
일반적으로 전기 집진기는 전기적인 방법으로 가스 또는 액체 속에 부유하는 고체 또는 액체의 입자를 제거하거나 채집하는 장치이다.
전기 집진기는 코로나 방전에 의해 생긴 전하가 입자에 부착, 대전입자(帶電粒子)가 되어 정전기력(靜電氣力)에 의해 반대극성의 전극에 끌려 이동하는 원리를 이용한다.
전기 집진기는 방전부(이온화부)와 포집부를 포함한다.
방전부는 고전압이 인가되는 방전극(discharge electrode)과, 접지된 평판 접지전극(ground electrode)을 포함하여 방전극에 고전압이 인가됨에 따라 발생하는 코로나 방전을 통해 생성된 "e+" 또는 " e-"가 공기 중의 이물질을 하전 시킨다.
집진부는 '+' 및 '-'극성으로 대전된 다수의 집진판을 포함하고, 집진판를 통해 이온화부에서 하전된 미세분진들을 포집하여 집진하게 된다
전기 집진기는 공기 유동방향으로 방전부가 포집부 이전에 설치되고, 공기 중의 이물질은 방전부를 통과하면서 이온화된 후 포집부를 통과하면서 포집부에 포집된다.
KR 등록특허공보 B1 (2007년 12월 21일)
종래 기술에 따른 전기 집진기는 이온화부와 집진부가 공기 유동 방향으로 전후 위치되므로 전기 집진기의 전체 두께가 두껍고 압력 손실이 증가되는 문제점이 있다.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 전기 집진기는 절연체의 일면에 고전압 패턴전극이 형성되고 상기 절연체의 타면에 접지된 접지 패턴전극이 형성된 복수개의 집진 필터와; 접지되고 격자 형상으로 형성된 격자 방전 대응극을 포함하고, 상기 복수개의 집진 필터는 상기 고전압 패턴전극과 접지 패턴전극이 마주보게 배치되며, 상기 고전압 패턴전극은 상기 격자 방전 대응극과 방전을 발생시키는 고전압 패턴 방전부가 형성된 다.
상기 격자 방전 대응극은 공기 유동 방향으로 상기 복수개의 집진 필터 이전에 설치될 수 있다.
상기 고전압 패턴 방전부는 상기 격자 방전 대응극과 이격되게 형성될 수 있다.
상기 고전압 패턴전극은 상기 절연체의 테두리 이외에 형성될 수 있다.
상기 고전압 패턴 방전부는 공기 유동 방향으로 상기 고전압 패턴전극의 선단부과 후단부 중 일측에 형성될 수 있다.
상기 고전압 패턴 방전부는 상기 고전압 패턴전극의 선단부과 후단부 중 상기 격자 방전 대응극과 더 가까운 일측에 형성될 수 있다.
상기 고전압 패턴 방전부는 공기 유동 방향과 반대 방향을 향해 톱날형으로 돌출될 수 있다.
상기 격자형 방전 대응극은 공기 유동 방향과 직교하는 방향으로 배치될 수 있다.
상기 격자 방전 대응극은 높이가 한 쌍의 집진 필터 이격 거리 보다 높을 수 있다.
본 발명에 따른 전기 집진기는 한 쌍의 접지전극과; 상기 한 쌍의 접지전극 사이에 위치되는 평판형 방전극을 포함하고, 상기 평판형 방전극은 상기 한 쌍의 평판 접지전극 중 어느 하나를 향하는 면에 제 1 고전압 패턴전극이 형성되고, 상기 한 쌍의 평판 접지전극 중 다른 하나를 향하는 면에 제 2 고전압 패턴전극이 형성된다.
상기 제 1 고전압 패턴전극과 제 2 고전압 패턴전극 각각은 이격된 복수개의 고전압 패턴 방전부와, 상기 복수개의 고전압 패턴 방전부를 잇는 연결부를 갖을 수 있다.
본 발명은 고전압 패턴전극과 접지 패턴전극이 하나의 유전체에 패턴으로 형성되고 고전압 패턴전극과 방전 대응극 사이의 방전 현상을 통해 대전된 입자가 접지 패턴전극에 포집되므로 박형화가 가능한 이점이 있다.
또한, 금속 방전극과 금속 접지전극의 경우 보다 고전압 패턴전극과 접지 패턴전극 사이의 간격과 고전압 패턴전극과 방전 대응극 사이의 간격을 좁힐 수 있어 고효율화가 가능한 이점이 있다.
또한, 격자 방전 대응극이 공기의 유동손실을 최소화할 수 있고, 크기가 큰 이물질을 거를 수 있어, 크기가 큰 먼지에 의한 고전압 패턴전극과 접지 패턴전극의 손상을 방지할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 전기 집진기 일실시예가 개략적으로 도시된 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 전기 집진기 일실시예가 도시된 단면도,
도 3은 본 발명에 따른 전기 집진기 일실시예의 고전압 패턴전극이 도시된 평면도,
도 4는 본 발명에 따른 전기 집진기 일실시예의 접지 패턴전극이 도시된 저면도이다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 전기 집진기 일실시예가 개략적으로 도시된 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 전기 집진기 일실시예가 도시된 단면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 전기 집진기 일실시예의 고전압 패턴전극이 도시된 평면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 전기 집진기 일실시예의 접지 패턴전극이 도시된 저면도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 전기 집진기는 집진 필터(2)(4)와, 격자 방전 대응극(6)을 포함한다.
집진 필터(2)(4)는 복수개가 이격되게 배치될 수 있다. 복수개의 집진 필터(2)(4) 각각은 절연체(12)의 일면에 고전압 패턴전극(14)이 형성될 수 있고, 절연체(12)의 타면에 접지된 접지 패턴전극(16)이 형성될 수 있다. 복수개의 집진 필터(2)(4)는 공기 유동 방향과 직교하는 방향으로 이격되게 배치될 수 있다. 복수개의 집진 필터(2)(4)는 고전압 패턴전극(14)과 접지 패턴전극(16)이 마주보게 배치될 수 있다. 복수개의 집진 필터(2)(4)는 공기 유동 방향과 직교하는 방향으로 고전압 패턴전극(14)과 접지 패턴전극(16)이 교대로 위치될 수 있다. 전기 집진기는 고전압 패턴전극(14)으로 고전압을 인가하는 고전압 발생기(미도시)를 더 포함할 수 있다. 복수개의 집진 필터(2)(4)는 고전압 패턴전극(14)에 고전압이 인가되면, 고전압 패턴전극(14)과 접지 패턴전극(16) 사이에 전계가 형성될 수 있고, 이온화된 입자는 접지 패턴전극(16)에 부착될 수 있다. 즉, 고전압 패턴전극(14)과 접지 패턴전극(16)은 이온화된 입자가 포집되는 포집부로 기능할 수 있다.
격자 방전 대응극(6)은 접지되고 격자 형상으로 형성될 수 있다. 격자 방전 대응극(6)은 고전압 패턴전극(14)과 이격되게 배치될 수 있다. 격자 방전 대응극(6)과 고전압 패턴전극(14) 사이에서 방전이 발생될 경우 격자 방전 대응극(6)과 고전압 패턴전극(14)은 입자를 방전시키는 방전부로 기능할 수 있다. 격자 방전 대응극(6)은 공기 유동 방향으로 복수개의 집진 필터(2)(4) 이전에 설치될 수 있다. 격자 방전 대응극(6)은 공기 유동 방향과 직교하는 방향으로 배치될 수 있다. 격자 방전 대응극(6)은 높이가 한 쌍의 집진 필터 이격 거리 보다 높게 형성될 수 있다. 격자 방전 대응극(6)은 집진 필터(2)(4)가 수평하게 배치될 경우 공기 유동 방향과 직교하는 방향으로 수직하게 배치될 수 있다. 격자 방전 대응극(6)은 집진 필터(2)(4)가 수직하게 배치될 경우 공기 유동 방향과 직교하게 수직하게 배치될 수 있다.
고전압 패턴전극(14)은 격자 방전 대응극(6)과 방전을 발생시키는 고전압 패턴 방전부(20)가 형성될 수 있다. 고전압 패턴 방전부(20)는 격자 방전 대응극(6)과 이격되게 형성될 수 있다. 고전압 패턴전극(14)은 절연체(12)의 일면 중 절연체(12)의 테두리 이외에 형성될 수 있고, 고전압 패턴 방전부(20)는 절연체(12)의 테두리(13)와 이격될 수 있다. 격자 방전 대응극(6)은 고전압 패턴 방전부(20)가 절연체(12)의 테두리와 이격될 경우, 절연체(12)의 테두리(13)에 접촉되게 배치되는 것이 가능하다.
전기 집진기는 고전압 패턴전극(14)으로 고전압이 인가되면, 고전압 패턴전극(14)의 일부인 고전압 패턴 방전부(20)이 격자 방전 대응극(6)과 방전되어 먼지 입자를 이온화시킬 수 있다. 고전압 패턴 방전부(20)와 격자 방전 대응극(6) 사이에서 이온화된 먼지 입자는 고전압 패턴전극(14)과 접지 패턴전극(16) 사이를 통과하는 도중에, 고전압 패턴전극(14)과 접지 패턴전극(16) 사이의 전계에 의해 접지 패턴전극(16)에 포집될 수 있다.
고전압 패턴 방전부(20)는 공기 유동 방향으로 고전압 패턴전극(14)의 선단부과 후단부 중 일측에 형성될 수 있다. 고전압 패턴 방전부(20)는 고전압 패턴전극(14)의 선단부과 후단부 중 격자 방전 대응극(6)과 더 가까운 일측에 형성될 수 있다. 고전압 패턴 방전부(20)는 고전압 패턴전극(14)의 선단부과 후단부 중 격자 방전 대응극(6)과 더 먼 타측에 형성되지 않는 것이 바람직하다. 고전압 패턴 방전부(20)는 공기 유동 방향과 반대 방향을 향해 돌출될 수 있다. 고전압 패턴 방전부(20)는 톱날형으로 형성될 수 있다.
이하, 복수개의 집진 필터(2)(4)가 상하 이격되게 설치될 경우, 설명의 편의를 위해, 상측에 위치하는 집진 필터(2)를 상측 집진 필터(2)로 설명할 수 있고, 하측에 위치하는 집진 필터를 하측 집진 필터(4)로 설명할 수 있다. 전기 집진기(2)는 상측 집진 필터(2)와 하측 집진 필터(4)의 적어도 한 쌍을 포함할 수 있다. 상측 집진 필터(2)의 상면에 고전압 패턴전극(14)이 형성될 경우, 상측 집진 필터(2)의 하면에 접지 패턴전극(16)이 형성되고, 하측 집진 필터(2)의 상면에 고전압 패턴전극(14)이 형성되며, 하측 집진 필터(4)의 하면에 접지 패턴전극(16)이 형성될 수 있다. 전기 집진기는 상측 집진 필터(2)와 하측 집진 필터(4)의 셋트가 복수 셋트 구비될 수 있다. 상측 집진 필터(2)의 고전압 패턴전극(14)과 격자 방전 대응극(6)과 사이에서 방전이 발생될 때, 하측 집진 필터(2)의 고전압 패턴전극(14)과 격자 방전 대응극(6) 사이에서 동시에 방전이 발생될 수 있다. 전기 집진기는 상측 집진 필터(2)와 하측 집진 필터(4)의 복수 셋트와 하나의 격자 방전 대응극(6)이 설치될 수 있다. 각각의 집진 필터(2)(4)와 하나의 격자 방전 대응극(6) 사이에서 동시에 방전이 발생될 수 있다.
이하, 상기와 같이 구성된 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 고전압 발생기에서 복수개 집진 필터(2)(4) 각각의 고전압 패턴전극(14)으로 고전압이 인가되면, 복수개 집진 필터(2)(4) 각각의 고전압 패턴전극(14)과 격자 방전 대응극(6) 사이에 코로나 방전이 발생된다. 이때, 복수개의 집진 필터(2)(4) 각각의 고전압 패턴전극(14)과 접지 패턴전극(16) 사이에 전계가 형성된다.
공기는 격자 방전 대응극(6)을 통과하여 격자 방전 대응극(6)과 고전압 패턴 방전부(20) 사이를 통과할 때 입자(먼지)가 대전되고, 이후 고전압 패턴전극(14)과 접지 패턴전극(16) 사이를 통과하면서 고전압 전계에 의해 접지 패턴전극(16)에 포집된다.
전기 집진기는 복수개 집진 필터(2)(4) 각각의 접지 패턴전극(16)에 입자(먼지)가 포집되고, 복수개의 집진 필터(2)(4) 각각은 입자(먼지)를 방전 및 집진한다.
도 5는 본 발명에 따른 전기집진기 다른 실시예가 개략적으로 도시된 사시도이고, 도 6은 본 발명에 따른 전기 집진기 일실시예가 도시된 단면도이다.
본 실시예의 전기집진기는 한 쌍의 접지전극(32)(34)과; 한 쌍의 접지전극(32)(34) 사이에 위치되는 평판형 방전극(36)을 포함할 수 있다.
평판형 방전극(36)은 한 쌍의 평판 접지전극(32)(34) 중 어느 하나(32)를 향하는 면에 제 1 고전압 패턴전극(38)이 형성될 수 있고, 한 쌍의 평판 접지전극(32)(34) 중 다른 하나(34)를 향하는 면에 제 2 고전압 패턴전극(40)이 형성될 수 있다.
평판형 방전극(36)은 유전체(42)의 일면에 제 1 고전압 패턴전극(38)이 형성될 수 있고, 유전체(42)의 타면에 제 2 고전압 패턴전극(40)이 형성될 수 있다. 제 1 고전압 패턴전극(38)과 제 2 고전압 패턴전극(40)은 동일한 형상으로 형성되는 것이 가능하다. 제 1 고전압 패턴전극(38)과 제 2 고전압 패턴전극(40)은 유전체(42)를 사이에 두고 대칭되게 형성되는 것이 가능하다. 제 1 고전압 패턴전극(38)과 제 2 고전압 패턴전극(40)은 형상이 상이하게 형성되는 것이 가능하다. 제 1 고전압 패턴전극(38)과 제 2 고전압 패턴전극(40)은 유전체(42)를 사이에 두고 대칭되게 형성되는 것이 가능하다.
제 1 고전압 패턴전극(38)과 제 2 고전압 패턴전극(40) 각각은 이격된 복수개의 고전압 패턴 방전부(52)(54)와, 복수개의 고전압 패턴 방전부(52)(54)를 잇는 연결부(56)를 갖을 수 있다. 연결부(56)는 유전체(42)의 전,후,좌,우 일측 테두리로 연장될 수 있고, 연결부(56)에는 고전압 발생기에서 발생된 고전압을 인가하는 전선이 연결될 수 있다. 제 1 고전압 패턴전극(38)과 제 2 고전압 패턴전극(40)은 연결부(56)가 같은 방향으로 형성될 수 있고, 전기 집진기는 전선이 간결하게 배선될 수 있다.
본 실시예의 전기 집진기는 고전압 발생기에서 제 1 고전압 패턴전극(38)과 제 2 고전압 패턴전극(40)으로 고전압이 인가되면, 제 1 고전압 패턴전극(38)과 어느 하나의 접지전극(32) 사이에서 코로나 방전이 발생되어 이온의 양이 증가하고, 유전체(42)의 일면과 어느 하나의 접지전극(32) 사이를 통과하는 입자(먼지)는 고농도 이온에 의해 단극성으로 대전되고, 대전된 입자는 고전압 전계에 의한 전기력에 의해 어느 하나의 접지전극(32)에 부착된다. 상기와 같은 전기 집진의 도중에 제 2 고전압 패턴전극(40)과 다른 하나의 접지전극(34) 사이에서 코로나 방전이 발생되어 이온의 양이 증가하고, 유전체(42)의 타면과 다른 하나의 접지전극(34) 사이를 통과하는 입자(먼지)는 고농도 이온에 의해 단극성으로 대전되고, 대전된 입자는 고전압 전계에 의한 전기력에 의해 다느 하나의 접지전극(34)에 부착된다. 즉, 전기 집진기는 하나의 평판형 방전극(36)과 한 쌍의 접지전극(32)(34) 사이 두 영역에서 동시에 입자(먼지)가 방전 및 포집되고, 전기 집진기는 컴팩트화가 가능하면서 효율이 높은 이점이 있다.
2,4: 집진 필터 6: 격자형 방전 대응극
12: 절연체 14: 고전압 패턴전극
16: 접지 패턴전극 20: 고전압 패턴 방전부

Claims (11)

  1. 절연체의 일면에 고전압 패턴전극이 형성되고 상기 절연체의 타면에 접지된 접지 패턴전극이 형성된 복수개의 집진 필터와;
    접지되고 격자 형상으로 형성된 격자 방전 대응극을 포함하고,
    상기 복수개의 집진 필터는 상기 고전압 패턴전극과 접지 패턴전극이 마주보게 배치되며,
    상기 고전압 패턴전극은 상기 격자 방전 대응극과 방전을 발생시키는 고전압 패턴 방전부가 형성된 전기 집진기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 격자 방전 대응극은 공기 유동 방향으로 상기 복수개의 집진 필터 이전에 설치된 전기 집진기.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 고전압 패턴 방전부는 상기 격자 방전 대응극과 이격되게 형성되는 전기 집진기.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 고전압 패턴전극은 상기 절연체의 테두리 이외에 형성된 전기 집진기.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 고전압 패턴 방전부는 공기 유동 방향으로 상기 고전압 패턴전극의 선단부과 후단부 중 일측에 형성된 전기 집진기.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 고전압 패턴 방전부는 상기 고전압 패턴전극의 선단부과 후단부 중 상기 격자 방전 대응극과 더 가까운 일측에 형성된 전기 집진기.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 고전압 패턴 방전부는 공기 유동 방향과 반대 방향을 향해 톱날형으로 돌출된 전기 집진기.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 격자형 방전 대응극은 공기 유동 방향과 직교하는 방향으로 배치된 전기 집진기.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 격자 방전 대응극은 높이가 한 쌍의 집진 필터 이격 거리 보다 높은 전기 집진기.
  10. 한 쌍의 접지전극과;
    상기 한 쌍의 접지전극 사이에 위치되는 평판형 방전극을 포함하고, 상기 평판형 방전극은 상기 한 쌍의 평판 접지전극 중 어느 하나를 향하는 면에 제 1 고전압 패턴전극이 형성되고, 상기 한 쌍의 평판 접지전극 중 다른 하나를 향하는 면에 제 2 고전압 패턴전극이 형성된 전기 집진기.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1 고전압 패턴전극과 제 2 고전압 패턴전극 각각은 이격된 복수개의 고전압 패턴 방전부와, 상기 복수개의 고전압 패턴 방전부를 잇는 연결부를 갖는 전기 집진기.
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