KR20140136873A

KR20140136873A - 거실 환기용 전기집진기 및 이것을 내장한 환기 시스템

Info

Publication number: KR20140136873A
Application number: KR20140055240A
Authority: KR
Inventors: 코사쿠 우라타; 타케시 카사하라
Original assignee: 가부시키가이샤 도루네쿠스
Priority date: 2013-05-21
Filing date: 2014-05-09
Publication date: 2014-12-01
Also published as: IN2014DE01157A; CN104174502A; JP5545559B1; JP2014226661A; CN104174502B; US20140345463A1; MY169392A; SG10201402497PA; KR101930798B1

Abstract

본 발명은, 집진 효율을 장기간 유지할 수 있으며, 습기 등의 자연 회복 가능 및 불가능한 원인에 의한 이상방전 후에도, 상시 적정한 전압을 인가하여 전계 형성을 재개하고 집진 작용을 계속하여, 메인터넌스 빈도를 감소시킨 거실 환기용 전기집진기 및 이것을 내장한 환기 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
이와 같은 목적을 해결하기 위한 본 발명의 구성은, 이온화부(3)와, 집진부(4)와, 전원(5)으로 이루어진 전기집진기(2)에, 이온화부(3)로 일정 전류를 보내는 정전류 제어부(6)와, 집진부(4)의 인가 전압치 및 전류치를 상시 측정하는 측정부(7)와, 인가 전압치 및 전류치의 급격한 변동을 발생시키는 이상방전, 일정 범위 내에서의 변동 계속에 의해, 이상방전하지 않는 전압으로 상, 하 변경 지령을 발신하는 전압단계 제어부(8)와, 이 지령을 수신하여 전압을 변경하는 전압변경부(9)를 부가하여, 이상방전이 발생되었을 때, 전력 공급을 차단하고, 전압변경부(9)에 의해 전압을 낮추어 집진부(4)에서 집진 작용을 계속하고, 이 집진 작용을 설정시간 계속하면, 전압을 올려서 집진 작용을 계속함으로써, 상기의 과제를 달성하는 하는 것을 특징으로 한다.

Description

거실 환기용 전기집진기 및 이것을 내장한 환기 시스템{ELECTRIC DUST COLLECTOR FOR LIVING ROOM VENTILATION AND VENTILATION SYSTEM HOUSING IT}

본 발명은 이온화부와 집진부와 전원을 가지고 이루어지는 거실 환기용 전기집진기에 관하며, 상세하게는, 이온화부에 일정 전류를 보냄과 동시에 집진부에 소정 전압을 인가하고, 집진부에 스파크 방전(Spark Discharge) 등의 이상방전(異常방전(放電)이 발생된 후, 소정 전압을 낮추어 자동 복귀하여 정상적인 집진(集塵) 작용을 행하며, 또한, 정상적인 집진작용이 설정시간 계속되면, 이상방전의 원인이 해소된 것으로 하여서, 이상방전 전의 소정전압으로 복귀시킬 수 있는 거실 환기용 전기집진기 및 이것을 내장한 환기 시스템에 관한 것이다.

거실 내의 환기는, 그 공기 순환을 위생적으로 유지함에 있어서 중요하다. 사무소 등에서는, 그곳에 근무하는 종업원의 건강 유지를 위하여, 이미 빌딩 관리법 등에 의해, 신선하고 또한 청정한 외부 공기를 도입하는 등의 대책이 실시되고 있다. 이에 더하여, 개인 주택에 대해서도, 건축기준법의 개정에 의해, 신축에 한하여, 2시간 당, 해당 주택 용량의 1회 분에 상당하는 외부 공기를 도입하는 것이 의무화되었다. 그런데, 외부 공기는, 반드시 청정하지 않으며, 흙먼지, 꽃가루나, 벌레 등을 포함하며, 최근에는, 황사나 PM 2.5 등이 문제시 되게 되었다. 따라서, 빌딩 관리법이나 건축기준법의 상기 취지에 따라, 외부 공기에 포함되는 상기의 흙먼지, 꽃가루나 벌레, 황사 및 PM 2.5 등의 부유입자를 제거하여서, 거실 안으로 외부 공기를 도입해야 한다.

외부 공기에 포함되는 상기 물질을 제거함에 있어서는 필터가 필요하게 되며, 종래에는 비교적 틈이 성긴 기계 필터로서, 외부 공기 중의 흙먼지, 꽃가루나, 벌레 등을 제거하고 있었다. 그러나, 건강상, 문제시되는 황사나 PM 2.5 등은, 입자직경이 1㎛ 전후이고, 매우 가늘어서, 종래의 기계 필터로서는 제거할 수 없다. 이 때문에, HEPA 필터로 호칭되는 매우 틈새가 촘촘한 고성능의 기계 필터가 채용되는 사례가 증가하였다. 이 고성능의 기계 필터는, 상기의 황사나 PM 2.5 등을 제거할 수 있는 점에서 우수하지만, 틈새가 촘촘한 것으로 인하여 기계 필터 자체의 통기저항이 크고, 또한, 제거된 부유입자가 기계 필터 위에 퇴적하여 층을 이루어, 서서히 통기저항을 증가시킨다. 따라서, 비교적 높은 압력을 가진 팬이 필요하게 되고, 그 소비전력은 서서히 많아져서 소음도 서서히 높아지고, 또한, 기계 필터를 통과하는 외부 공기량도 서서히 라고는 하지만, 감소되기 쉽고, 필요 환기량의 저하, 부족으로 이어진다.

그러므로, 압력 손실이 적으면서도, 1㎛ 전후의 황사나 PM 2.5 등을 보충할 수 있는 필터로서, 전기집진기가 있다. 이 전기집진기를 거실의 환기용으로 내장한 알레르기 대책용 환기공조장치가 알려져 있다(예를 들면, 특허 문헌 1의 일본국 특허 공개 2009-36395호 공보 참조). 이 선행예에 사용되는 전기집진기는, 도 6에 나타내는 바와 같이, 코로나 방전(corona discharge) 등에 의해서 공기 중의 흙먼지, 꽃가루, 황사나 PM 2.5 등의 부유입자를 대전시키기 위한 이온화선(50) 및 이온화전극(51)을 가진 이온화부(52)와, 대전된 상기 부유입자를 쿨롱 힘에 의해 포집하기 위한 집진전극판(53) 및 집진대향전극판(54)을 교대로 배치하고 또한 이들을 스페이서로써 등간격으로 구비하여 이루어지는 집진부(55)와, 이들 이온화부(52) 및 집진부(55)에 전력을 공급하는 전원(56)으로 이루어지는 것이다. 그리고, 이 전기집진기는, 이온화부(52)로써 공기 중의 부유입자를 대전하여, 집진부(55)로써 대전한 부유입자를 포집하여, 공기 중의 부유입자를 제거해서, 환경을 양호하게 유지하는 데 사용되는 것이다.

상기 전기집진기의 이온화부(52) 및 집진부(55)에 전원(56)으로부터 전력을 공급하는 방식은, 종래, 크게 나누어 정전압방식과 정전류방식이 있다. 정전압방식은, 이온화부(52) 및 집진부(55) 쌍방에 일정 전압을 인가하는 방식이고, 정전류방식은, 이온화부(52)에 일정전류를 보내지만, 집진부(55)에는 일정 전압을 인가하는 방식이다. 이들 전력공급방식은 모두 제어부(57)에 의해 이루어진다.

종래의 정전압방식으로는, 집진을 계속하면, 이온화부(52)의 이온화선(50)의 표면이 부유입자에 의해 오염되거나, 산화되므로, 최초에 설정한 일정 전압으로는 전류치가 저하되어, 코로나 방전 등이 발생되기 어렵게 되어서, 집진 효율의 저하를 초래한다. 한편, 집진부(55)의 집진전극판(53) 및 집진대향전극판(54)에 집진되어 퇴적한 부유입자에 의해 스파크 방전 등의 이상방전이 발생한다. 일단, 스파크 방전 등의 이상방전이 발생되면, 집진전극판(53) 및 집진대향전극판(54)에 대해서 전원(56)으로부터의 높은 소정 전압의 인가를 정지하지 않으면, 스파크 방전 등의 이상방전이 계속되게 되므로, 최악의 화재가 될 염려가 있다. 따라서, 전원(56)으로부터의 일정 전압의 인가를 정지하게 되지만, 이상방전의 원인이 해소되지 않는 한, 다시 일정전압의 인가를 개시하여도, 곧 바로 스파크 방전 등의 이상방전으로 이행되어 버린다. 이 때문에, 이 전기집진기는, 이상방전의 원인이 해소되지 않는 동안, 기대하고 있던, 공기 중의 부유입자를 제거하여 환경을 양호하게 유지하는 기능이, 상실된 채 있게 된다.

또, 종래의 정전류방식은, 집진을 계속하여 이온화선(50)의 표면이 부유입자에 의해 오염되거나, 산화되어도, 이온화선(50)에 일정전류가 흐르고 있으므로, 코로나 방전 등에 영향이 없으며, 집진효율의 저하를 초래하는 일도 없다. 그러나, 집진부(55)의 집진전극판(53) 및 집진대향전극판(54)에 집진되어 퇴적된 부유입자에 의해, 스파크 방전 등의 이상방전이 발생하는 사태는, 정전류방식에서도 집진부(55)에는 일정전압을 인가하므로, 상기의 정전압방식과 다르지 않다.

이러한 상황에 비추어, 전극에 전력을 공급하는 전력공급수단과, 이 전력공급수단으로 전극에 전력을 공급하고 있을 때의 전압 또는 전극의 절연저항을 검출하는 검출수단과, 이 검출수단으로 검출한 전압 저하 또는 전극의 절연저항의 저하가 습기에 기인하는지의 여부를, 전력공급수단보다도 출력이 작은 전력이며, 이 전력공급수단이 공급하는, 전압의 40% 내지 100%의 전압 및 전류의 1% 내지 30%의 전류를 전극에 공급함으로써 판단하는 정전압 정전류부하 특성인 판단수단을 가진 전기집진기가 있다. 이로써, 전기집진기의 전극의 전압 저하의 원인이 스파크 방전 등의 이상방전이 발생되고 있는 바와 같은 중대한 경우인지, 또는, 습기 등에 의한 자연 회복 가능한 경미한 경우인지를 판단한다. 그 판단이 중대한 경우는, 전력공급수단으로부터 전극으로의 전력 공급을 중지하여, 전기집진기의 손상을 방지함과 동시에, 그 원인을 제거하기 위한 메인터넌스를 실행하고, 그 판단이 경미한 경우는, 자연 회복을 기대하여 전력공급수단으로부터의 전극으로의 전력 공급을 계속해서, 공기 중의 부유입자를 제거하여 환경을 양호하게 유지하는 기능을 계속하도록 할 수 있는 것이다(예를 들면, (일본국) 특허 문헌 2의 특허 공개 2008-68207호 공보 참조).

[특허 문헌 1] 일본국 특허 공개 2009-36395호 공보 [특허 문헌 2] 일본국 특허 공개 2008-68207호 공보

상기 특허 문헌 1의 알레르기 대책용 환기공조장치에 사용되고 있는 전기집진기는, 공기 중의 습도가 높거나, 한랭의 차이가 커서 결로가 발생되거나, 또는, 집진 계속에 의해서, 이온화부(52)로는 코로나 방전 등이 안정적으로 발생되기 어렵게 되어, 집진부(55)에서는 격렬하게 스파크가 튀는 스파크 방전 등의 이상방전이 발생하게 됨으로써, 공기 중의 부유입자의 집진 효율이 저하됨과 동시에, 포집한 부유입자가 가연물(可燃物)인 경우, 화재의 원인이 되기 쉽다.

상기 특허 문헌 2의 전기집진기는, 전기집진기의 전극에 있어서의 전압 저하의 원인이, 중대한 경우인지, 또는, 자연 회복 가능한 습기 등에 의한 경미한 경우인지를 판단하여, 그 판단이 중대한 경우는, 전력 공급을 중지하고 메인터넌스를 실행하며, 경미한 경우는, 전력 공급을 계속하여, 공기 중의 부유입자를 제거해서, 환경을 양호하게 유지하는 기능을 계속하도록 하는 것이다. 그러나, 판단 수단에 의해 중대한 경우라고 판단된 것 중에서도, 전극에의 전력 공급 시, 약간의 전압을 낮춰주면, 스파크 방전 등의 이상방전이 정지되는 경우가 있으며, 이러한 경우에도, 즉시 전력공급수단으로부터 전극으로의 전력 공급을 중지하고, 그 원인을 제거하기 위한 메인터넌스를 실행하게 된다. 따라서, 원인제거의 메인터넌스가 종료되기까지, 전기집진기는 정지된 채로 있게 되고, 그 사이, 공기 중의 부유입자를 제거하여, 환경을 양호하게 유지하는 기능을 계속시킬 수 없을 뿐만 아니라, 메인터넌스의 빈도가 잦아지게 된다.

그러므로, 본 발명은, 상기 사정에 비추어 이루어진 것이며, 이온화부에 있어서의 코로나방전 등을 안정적으로 계속 할 수 있고, 집진부에 습기 등의 환경 변동이나 집진 계속에 의해, 스파크 방전 등의 이상방전이 발생하여도, 인가전압을 낮추어 신속하게 정상적인 전계 형성을 재개하여서 집진작용을 계속하고, 또한, 이상방전의 원인이 자연 해소되면, 인가전압을 올려서 신속하게 집진작용을 계속하여, 메인터넌스 빈도를 감소시킬 수 있는 거실 환기용 전기집진기 및 이것을 내장한 환기 시스템을 제공하는 것을 과제로 한다.

본 발명은, 상기 과제를 달성하기 위하여 제안된 것으로서, 하기의 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 것이다.

즉, 청구항 1 기재의 발명은, 전기집진기는, 공기 중의 부유입자를 대전하는 이온화부와, 대전 부유입자를 쿨롱 힘에 의해 포집하는 집진부와, 상기 집진부 및 상기 이온화부에 전력을 공급하는 전원으로 이루어지는 2단 하전형(2段荷電型)으로서, 상기 전기집진기에, 상기 전원과 상기 이온화부와의 사이에 개재되는 정전류 제어부에 의해, 상기 전원으로부터 상기 이온화부에 일정 전류를 보내지만, 설정전압을 초과하지 않도록 제어하는 기능, 및 상기 전원과 상기 집진부와의 사이에 개재하는, 상기 집진부에 소정 전압을 인가하였을 때의 인가 전압치 및 전류치를 상시 측정하는 측정부와, 이 측정부로부터 인가 전압치 및 전류치를 수신하고, 인가 전압치 및 전류치의 급격한 변동의 이상방전 및 일정 범위 내에서의 변동 계속에 의해, 상기 집진부에 이상방전하지 않는 단계로 소정 전압을 상, 하 변경하는 지령을 발신하는 전압단계 제어부와, 이 전압단계 제어부의 지령에 의해 소정 전압을 상, 하 변경하는 전압변경부에 의해, 상기 전원으로부터 상기 집진부로 보내는 전류 및 전압을 제어하는 기능을 부가하여 이루어지며, 상기 이온화부에 상기 정전류 제어부에 의해 일정 전류를 보냄과 동시에, 상기 집진부에 상기 전압단계 제어부에 의해 소정 전압을 인가하여서, 이상방전이 발생하였을 때, 상기 전압단계 제어부의 지령에 의해, 상기 집진부에 전력 공급을 일단 차단하고, 상기 전압변경부에 의해서 이상방전되지 않는 전압으로 레벨 다운하여 상기 집진부에 소정 전압을 인가해서 집진작용을 계속하여서, 이들의 인가 전압치 및 전류치가 일정 범위 내에서의 변동을 설정시간 계속하였을 때, 이상방전의 원인이 해소되었다고 판정하여, 상기 전압단계 제어부의 지령에 의해, 상기 전압변경부로부터 소정 전압을 레벨 업하여 상기 집진부에 인가하여서, 집진작용을 계속하는 것을 특징으로 하는 거실 환기용 전기집진기이다.

또 청구항 2 기재의 발명은, 상기 전압단계 제어부에, 클리닝 모드를 부가하여 이루어지며, 상기 클리닝 모드는, 상기 집진부에 소정 전압을 인가하여, 이상방전이 발생되었을 때, 상기 전압단계 제어부의 지령에 의해, 상기 집진부에의 전력 공급을 일단 차단하고, 상기 전압변경부에 의해서 상기 소정 전압보다 높은 전압을 상기 집진부에 인가하여서, 상기 집진부를 클리닝하는 거실 환기용 전기집진기이다.

또 청구항 3 기재의 발명은, 상기 전압단계 제어부가, CPU(중앙처리장치)로부터 증폭 회로에 소정 값의 PWM(펄스 폭 변조) 신호를 출력하고, 이 PWM 신호에 따른 소정 전압을 상기 전압변경부로부터 상기 집진부에 인가하도록 한 거실 환기용 전기집진기이다.

또 청구항 4 기재의 발명은, 상기 전압단계 제어부가, 상기 집진부와 상기 전원과의 사이에 병렬로 배치된 n개의 저항(R1＜R2…＜Rn-1＜Rn)을 가지고 이루어지는 전압변경부에 지령을 발신함으로써, 상기 집진부와 상기 전원과의 사이에 저항(R1)을 접속하고 있을 때에 이상방전이 발생하였을 시, 상기 집진부와 상기 전원을 일단 차단한 후, 상기 집진부와 상기 전원과의 사이에 저항 값이 큰 저항(R2)으로 변경하고 나서, 그 소정 전압을 인가하고, 이후, 설치한 n-2개의 저항만큼 순차적으로 저항 값이 큰 저항 R3~Rn으로 변환해서, 단계적으로 소정 전압을 하향 변경하여 상기 집진부에 인가하도록 한 거실 환기용 전기집진기이다.

또 청구항 5 기재의 발명은, 상기 전압단계 제어부가, 상기 집진부와 상기 전원과의 사이에 병렬로 배치된 n개의 저항(R1＜R2…＜Rn-1＜Rn)을 가지고 이루어지는 전압변경부에 지령을 발신함으로써, 상기 집진부와 상기 전원과의 사이에 n개의 저항(R1＜R2…＜Rn-1＜Rn) 중, R1을 제외한 R2…Rn-1＜Rn 중의 어느 하나를 접속하고 있을 때에, 인가 전압치 및 전류치가 일정 범위 내에서의 변동을 설정시간 계속하였을 시, 상기 집진부와 상기 전원을 일단 차단한 후, 상기 집진부와 상기 전원과의 사이에 저항 값이 일단계 작은 저항으로 변환하여서, 그 소정 전압을 인가하고, 이후, 설치한 n-2개의 저항만큼 순차적으로 저항 값이 작은 저항 R1~Rn-1로 변환하여, 단계적으로 소정 전압을 상향 변경해서 상기 집진부에 인가하도록 한 거실 환기용 전기집진기이다.

또 청구항 6 기재의 발명은, 위에 기재한 거실 환기용 전기집진기를 이용하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 환기 시스템이다.

상기 청구항 1 발명에 의한 작용은 다음과 같다. 즉, 이온화부에 전원으로부터 정전류 제어부에 의해 일정 전류를 보내서, 이온화부에 안정된 코로나 방전 등을 발생시키며, 이곳을 통과하는 공기 중의 부유입자를 대전하며, 집진부에 전원으로부터 전압단계 제어부에 의해 소정 전압을 인가해서 집진부에 안정된 전계를 발생시켜서, 이곳을 통과하는 대전 부유입자를 포집한다. 이 포집 과정에서 인가 전압치 및 전류치의 급격한 변동을 측정부가 측정하면, 전압단계 제어부에 의해, 집진부에 이상방전이 발생하였다고 하여, 전원과 집진부를 일단 차단하며, 전압변경부에 의해, 이상방전되지 않는 소정 전압으로 레벨 다운하여 집진부에 인가하여, 집진작용을 계속한다. 그 후, 집진부에 있어서의 인가 전압치 및 전류치가 일정 범위 내에서의 변동을 설정시간 계속하고 있음을 측정부가 측정하면, 전압단계 제어부에 의해, 이상방전의 원인이 해소되었다고 판정하여, 전원과 집진부를 일단 차단하며, 전압변경부에 의해, 소정 전압을 레벨 업시켜서 상기 집진부에 인가하여, 집진작용을 계속한다. 이후, 상기한 이상방전 발생, 이상방전 일시 차단, 소정 전압의 레벨 다운, 이상방전 정지, 집진작용 계속, 레벨 다운한 소정 전압의 설정시간 계속, 소정 전압 인가의 일시 차단, 소정 전압의 레벨 업의 일련의 사이클을 허용 횟수(回數) 계속한다.

상기 청구항 2에 의한 작용은, 집진부에 소정 전압을 인가하여 이상방전이 발생되었을 때, 전압단계 제어부에 의해, 집진부에의 전력 곱급을 일단 차단하고, 전압변경부에 의해서 소정 전압보다 높은 전압을 집진부에 인가하여, 이상방전의 원인물질을 집진부로부터 제거하여 클리닝한다.

상기 청구항 3에 의한 작용은, 측정부로부터 이상방전 정보 또는 이상방전 원인해소 정보를 수신한 전압단계 제어부에 의해, 전원과 집진부을 일단 차단한 후, CPU(중앙처리장치)로부터 증폭회로에 이상방전 정보 또는 이상방전 원인해소 정보에 따른, 소정 값의 PWM(펄스 폭 변조) 신호를 출력하여, 이 PWM 신호에 따른 소정 전압을 집진부에 인가하여 집진작용을 계속한다. 이후, PWM신호를 변경하여, 단계적으로 소정 전압을 하향, 또는 상향 변경하고, 집진부에 대해서 인가하여서, 이상방전 발생 후 또는 이상방전 원인해소 후에도, 이들에게 적합한 집진작용을 계속한다.

상기 청구항 4에 의한 작용은, 집진부와 전원과의 사이에 저항(R1)을 접속하고 있을 때에, 측정부로부터 이상방전 정보를 수신한 전압단계 제어부에 의해, 집진부와 전원을 일단 차단한 후, 집진부와 전원과의 사이에 저항 값이 큰 저항(R2)으로 변환해서, 그 소정 전압을 집진부에 대해서 인가하여 집진작용을 계속한다, 이후, 설치한 n-2개의 저항만큼, 순차적으로 저항 값이 큰 저항(R3~Rn)으로 변환하여, 단계적으로 소정 전압을 하향 변경하고 집진부에 대해서 인가하여, 이상방전 발생 후에도 집진작용을 계속한다.

상기 청구항 5에 의한 작용은, 집진부와 전원과의 사이에 저항(R2)을 접속하고 있을 때에, 측정부로부터 이상방전 원인해소 정보를 수신한 전압단계 제어부에 의해, 집진부와 전원을 일단 차단한 후, 집진부와 전원과의 사이에 저항 값이 작은 저항(R1)으로 변환하고 나서, 그 소정 전압을 집진부에 대해서 인가하여 집진작용을 계속한다. 이후, 설치한 n-2개의 저항만큼 순차적으로 저항 값이 작은 저항(Rn~R3)으로 변환하여, 단계적으로 소정 전압을 상향으로 변경하고 집진부에 대해서 인가하여, 이상방전 원인해소 후에는 보다 높은 집진작용을 계속한다.

상기 청구항 6에 의한 작용은, 환기 시스템이 상기한 각 거실 환기용 전기집진기의 작용을 그대로 실현한다.

이상, 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 아래와 같은 효과가 있다.

청구항 1 기재의 발명은, 이온화부에 있어서의 코로나 방전 등을 안정적으로 계속 할 수 있으며, 집진부에 습기 등의 환경 변동이나 집진 계속에 의한 집진물 등에 의해, 스파크 방전 등의 이상방전이 발생하여도, 인가전압을 낮추어서 신속하게 정상적인 전계 형성을 재개하여 집진작용을 계속하고, 또한, 이상방전의 원인이 자연 해소되면, 인가 전압을 올려서 신속하게 집진작용을 계속하여, 습기나 결로 등의 자연 회복 가능한 경우도, 집진물의 퇴적 등의 자연 회복이 곤란한 경우도 포함해서, 전체적으로, 집진작용을 고효율로 운용할 수 있으며, 나아가, 메인터넌스 작업 빈도를 감소시킬 수 있는 효과가 있다.

또, 청구항 2 기재의 발명은, 상기 효과에 더하여. 클리닝 모드에서 집진부로부터 이상방전의 원인물질을 제거할 수 있게 되면, 한층 더 집진작용을 고효율로 운용할 수 있고, 또한, 메인터넌스 빈도를 감소시킬 수 있는 효과가 있다.

또 청구항 3 기재의 발명은, 상기 효과에 더하여, 전압단계 제어부가, 이상방전 정보 또는 이상방전 원인해소 정보에 따른 PWM 신호를 CPU로써 자유롭게 출력할 수 있고, 보다 미세한 소정 전압을 집진부에 대해서 인가할 수 있어서, 이상방전 발생 후 또는 이상방전 원인해소 후에도 이들에게 적합한 집진작용을 계속할 수 있는 효과가 있다.

또 청구항 4 기재의 발명은, 상기 효과에 더하여, 전압단계 제어부가 집진부와 전원과의 사이에 병렬로 배치한 n개의 저항과, 집진부의 이상방전을 측정하는 측정부로써 구성한 것뿐이므로, 구성이 간단한데도, 만일, 스파크 방전 등의 이상방전이 발생하게 되어도, 신속하게 정상적인 전계 형성을 재개하여, 이에 적합한, 집진작용을 계속할 수 있는 효과가 있다.

또 청구항 5 기재의 발명은, 상기 효과에 더하여, 전압단계 제어부가 집진부와 전원과의 사이에 병렬로 배치된 n개의 저항과, 집진부의 이상방전 원인 해소를 측정하는 측정부로써 구성한 것뿐이므로, 구성이 간단한데도, 만일, 스파크 방전 등의 이상방전이 발생하게 된 후에는, 그 이상방전 원인 해소 후, 신속하게 이상방전 전의 정상적인 전계 형성을 재개하여, 이에 적합한 집진작용을 계속할 수 있는 효과가 있다.

또, 청구항 6 기재의 발명은, 위에 기재한 각 거실 환기용 전기집진기의 효과를 가진 환기 시스템을 얻을 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시형태를 나타내는 거실 환기용 전기집진기에 있어서의 전기집진기의 개념도이다.
도 2는 본 발명의 실시형태에 있어서의 전기집진기의 전압변경부를 나타내는 결선도이다.
도 3은 본 발명의 실시형태에 있어서의 전기집진기의 다른 전압변경부를 나타내는 결선도이다.
도 4는 본 발명의 실시형태를 나타내는 거실 환기용 전기집진기를 내장한 환기 시스템의 개념도이다.
도 5는 본 발명의 실시형태를 나타내는 거실 환기용 전기집진기를 내장한 다른 환기 시스템의 개념도이다.
도 6은 종래의 거실 환기용 전기집진기에 있어서의 전기집진기를 나타내는 도 1과 같은 형태의 개념도이다.

도면에 있어서, 거실 환기용 전기집진기(1)는, 전기집진기(2)가, 공기 중의 부유입자를 대전하는 이온화부(3)와, 대전 부유입자를 쿨롱 힘에 의해 포집하는 집진부(4)와, 이들 집진부(4) 및 이온화부(3)에 전력을 공급하는 전원(5)으로 이루어지는 2단 하전형으로서, 이 전기집진기(2)에, 전원(5)과 이온화부(3)와의 사이에 개재되는 정전류 제어부(6)에 의해, 전원(5)으로부터 이온화부(3)에 일정 전류를 보내지만, 설정전압을 초과하지 않도록 제어하는 기능, 및 전원(5)과 집진부(4)와의 사이에 개재되는, 집진부(4)에 소정 전압을 인가하였을 때의 인가 전압치 및 전류치를 상시 측정하는 측정부(7)와, 이 측정부로부터 인가 전압치 및 전류치를 수신하고, 인가 전압치 및 전류치의 급격한 변동의 이상방전 및 일정 범위 내에서의 변동 계속에 의해, 집진부(4)에 이상방전하지 않는 단계로 소정 전압을 상, 하 변경하는 지령을 발신하는 전압단계 제어부(8)와, 이 전압단계 제어부(8)의 지령에 의해 소정 전압을 상, 하 변경하는 전압변경부(9)에 의해, 전원(5)으로부터 상기 집진부(4)로 보내는 전류 및 전압을 제어하는 기능을 부가하여 이루어지며, 이온화부(3)에 정전류 제어부(6)에 의해 일정 전류를 보냄과 동시에, 집진부(4)에 전압단계 제어부(8)에 의해 소정 전압을 인가하여, 이상방전이 발생되었을 때, 전압단계 제어부(8)의 지령에 의해, 집진부(4)에 전력 공급을 일단 차단하고, 전압변경부(9)에 의해서 이상방전하지 않는 전압으로 레벨 다운하여 집진부(4)에 소정 전압을 인가해서 집진작용을 계속하여, 이들의 인가 전압치 및 전류치가 일정 범위 내에서의 변동을 설정시간 계속하였을 때, 이상방전의 원인이 해소되었다고 판정하여서, 전압단계 제어부(8)의 지령에 의해, 전압변경부(9)로부터 소정 전압을 레벨 업하여 집진부(4)에 인가하여서, 집진작용을 계속하도록 한 것이다.

상기 전기집진기(2)는, 이른바, 2단 하전형 전기집진기로 호칭되는 것이며, 이온화부(3)와, 집진부(4)와, 그 전원(5)으로 이루어진다. 한편, 거실 환기용 전기집진기(1)는, 상기 전기집진기(2)에, 전원(5)과 이온화부(3)와의 사이에 정전류 제어부(6)를 개재시키고, 또한, 전원(5)과 집진부(4) 사이에 측정부(7)를 구비한 전압단계 제어부(8) 및 전압변경부(9)를 개재시킨 것이다.

상기 전기집진기(2)의 이온화부(3)는, 코로나 방전 등에 의해 공기 중의 부유입자를 대전하기 위한 이온화선(10) 및 이온화전극(11)으로 이루어지며, 이온화선(10)은 전극(5)의 플러스극(5a)과, 이온화전극(11)은 마이너스극(5b)과, 각각 접속하고 있다.

상기 전기집진기(2)의 집진부(4)는, 대전된 부유입자를 쿨롱 힘에 의해 포집하기 위한 집진전극판(12) 및 집진대향전극판(13)을 교대로 배치하고, 또한, 이들을 교대로 스페이서로써 등간격으로 구비하여 이루어지는 것이며, 집진전극판(12)과 집진대향전극판(13)과의 사이에 높은 소정 전압을 인가함으로써 보다 높은 전계를 형성하기 하기 위하여 전원(5)과 접속하고, 또한, 집진전극판(12)과 전원(5)과의 사이에 고저항체(14)를 접속하고 있다. 그리고, 집진전극판(12)은 전원(5)의 플러스극(5a)과, 집진대향전극판(13)은 전원(5)의 마이너스극(5b)과 각각 접속하고 있다.

전원(5)은, 전기집진기(2)의 이온화부(3) 및 집진부(4)에 대해서, 필요한 전압치 및 전류치를 가진 전력을 공급하기 위한 것이며, 이들의 조건을 충족시킬 수 있는 것이면, 특별한 한정이 없다. 또한, 도 1 중, (15)는 전원(5)과 이온화부(3) 및 집진부(4)와의 접속을 온, 오프하기 위한 스위치이다.

상기 정전류 제어부(6)는, 이온화부(3)의 이온화선(10)에 전원(5)으로부터 일정 전류, 예를 들면, 0.3 내지 2.0mA의 범위 내의 일정 전류를 보내기 위한 것이나, 이때의 적정 전압은, 7000V 내지 8000V의 범위 내이다. 그러나, 이 정전류 제어부(6)는, 상기 0.3 내지 2.0mA의 범위 내의 일정 전류를 보내기 위하여, 7000V 내지 8000V 범위의 전압을 현저히 벗어나는 전압, 예를 들면, 10000V 이상이 되는 것을 방지하기 위한 공지의 기능을 구비하고 있다.

거실 환기용 전기집진기(1)의 전압단계 제어부(8)는, 집진부(4)의 집진전극판(12)에 전원(5)으로부터 소정 전압, 예를 들면, 1500V 내지 4800V 범위 내의 소정 전압을 인가하기 위한 지령을 발신하는 것이지만, 이 때의 전류는, 0.05mA 내지 0.1mA의 범위이다. 또한, 측정부(7)는, 집진부(4)에 대해서 인가하고 있는 전압치 및 전류치의 급격한 변동을 초래하는 이상방전을 측정하여 검지하는 것이며, 예를 들면 집진부(4)의 전압치가 통상 모드인 3900V 내지 4100V이고, 전류치가 0.1mA로서 정상적인 전계 형성이 이루어지고 있는 경우, 어떠한 원인, 예를 들면, 습기, 결로, 이물의 혼입 등, 또는, 집진물의 퇴적 등에 의해, 집진부(4)의 환경이 급격히 변동되어, 전압치가, 예를 들면, 1000V 내지 1500V, 또는, 전류치가 0.3mA로 급격하게 변동되는 것과 같은 이상방전을 검지하는 것이다.

그리고, 이 측정부(7)가 집진부(4)에 있어서의 상기 이상방전을 검지하면, 그 이상방전 정보를 전압단계 제어부(8)가 수신하고, 그 이상방전 정보를 수신한 전압단계 제어부(8)는, 집진부(4)와 전원(5)을 스위치(15)에 의해 일단 차단한 후, 상기 전압변경부(9)에 대해서, 집진부(4)에 인가하는 소정 전압이 낮아지면, 이상방전을 회피할 수 있는 사실에 주목하여, 이상방전하지 않는 단계까지 소정 전압을 변경하는 지령을 발신하고, 이 전압변경 지령을 수신한 전압변경부(9)는, 이상방전되지 않는 단계의 소정 전압, 예를 들면, 상기 3900V 내지 4100V로부터 900V 내지 400V 떨어뜨려서, 3200V 내지 3500V로 변경한다. 이하, 재차 집진부(4)에 이상방전이 발생된 경우, 위에서 설명한 순서로써 순차적으로 소정 전압을 더욱, 예를 들면, 2200V 내지 2600V로 떨어뜨림으로써 대응한다.

또한, 상기 떨어뜨린 소정 전압 3200V 내지 3500V로 집진작용을 계속하고, 이때의 전압치 및 전류치가 일정 범위 내에서의 변동, 예를 들면, 1000V 내지 1500V 또는 0.3mA에 도달하지 않거나, 도달하여도, 그 횟수가 예를 들면, 5회에 충족되지 못하는 변동을, 설정시간, 예를 들면, 2분간 내지 10분간 계속하였을 경우, 이상방전의 원인이 해소되었다고 판정하여, 전압단계 제어부(8)의 지령에 의해, 전압변경부(9)로부터 소정 전압을 상기 통상 모드인 3900V 내지 4100V로 레벨 업해서, 집진부(4)에 인가하여 집진작용을 계속한다.

또한 상기의 이상방전이 발생한 경우, 집진부(4)와 전원(5)을 스위치(15)에 의해 일단 차단한 후, 클리닝 모드(16)로 하여도 된다. 이 클리닝 모드(16)는, 집진부(4)에 인가하는 소정 전압을 통상의 집진 시보다도 높게 하면, 이상방전의 원인 물질, 예를 들면, 이물을 제거할 수 있으며, 그 결과로서, 이상방전을 회피할 수 있는 사실에 주목한 것이다. 즉, 이 클리닝 모드(16)는, 상기 전압단계 제어부(8)에 부가한 것이며, 집진부(4)에 통상 모드인 3900V 내지 4100V를 인가하여 이상방전이 발생하였을 때, 전압단계 제어부(8)의 지령에 의해, 집진부(4)에의 전력 공급을 일단 차단하고, 또한, 전압변경부(6)가 이상방전의 원인이 되는 물질을 제거할 수 있는 단계의 소정 전압, 예를 들면 상기 3900V 내지 4100V로부터 300V 내지 500V 끌어올려서, 4200V 내지 4600V의 높은 전압으로 변경하여, 집진부(4)에 설정시간, 예를 들면, 3초간 내지 30초간 인가하고, 이것을 클리닝하여, 그 후, 이상방전 발생 전의 소정 전압 3900V 내지 4100V로 되돌리는 것이다.

또한, 전압단계 제어부(8) 및 전압변경부(9)에 의한 상기 소정 전압의 변경은, 예를 들면, 도 2에 나타내는 바와 같이, 이상방전 정보를 수신한 전압단계 제어부(8)의 CPU(20)가, 수신한 이상방전 정보와 사전에 기억하고 있는 정보를 대비하여, 집진부(4)에 이상방전되지 않는 단계의 소정 전압을 결정하고, 그 전압변경 지령을 PWM(펄스 폭 변조) 신호로서 증폭회로(21)에 발신한다. 그리고, PWM 신호를 수신한 증폭회로(21), 승압트랜스(22) 및 승압회로(23)로 구성하는 전압변경부(9)를 거쳐서, 상기한 PWM 신호에 따른 소정 전압을 집진부(4)에 인가한다.

또, 상기 전압단계 제어부(8) 및 전압변경부(9)에 의한 소정 전압의 변경은, 예를 들면, 도 3에 나타내는 것과 같은 것이어도 된다. 즉, 전압단계 제어부(8A)가, 집진부(4)와 전원(5)과의 사이에 병렬로 배치한 n개의 저항 (R1＜R2…＜Rn-1＜Rn)을 가지고 이루어지는 전압변경부(9A)에 지령을 발신함으로써, 집진부(4)와 전원(5)과의 사이에 저항 (R1)을 접속하고 있을 때에, 측정부(7)가 이상방전을 검지하였을 때, 집진부(4)와 전원(5)을 스위치(15)에 의해 일단 차단한 후, 집진부(4)와 전원(5)과의 사이에 저항 값이 큰 저항 (R2)로 변환하고 나서, 집진부(4)에 이상방전하지 않는 단계의 소정 전압을 인가하여, 집진부(4)에 있어서의 이상방전 후에도 정상적인 집진을 회복시키고, 이후, 재차 이상방전이 발생되지 않는 한, 정상적인 집진을 계속하게 된다. 이후, 설치한 n-2개의 저항 R만큼 순차적으로 저항 값이 큰 저항 (R3~Rn)으로 변환하여, 단계적으로 소정 전압을 하향 변경하여, 집진부(4)에 인가하도록 하여서, 이상방전 후에도 집진작용을 계속할 수 있도록 한 것이다.

또한, n개의 저항 R의 저항 값은, 수MΩ(數MΩ)의 범위 내이며, 또, R1＜R2…＜Rn-1＜Rn의 관계에 있다. 저항 (R)의 수량은 특별한 한정이 없지만, 3 내지 5개가 적정한 수량이 된다.

또, 상기 클리닝 모드(16)를 상기 전압단계 제어부(8)에 부가시킬 경우는, 저항 R1보다 낮은 저항 값의 클리닝 모드(16) 용의 저항 pR(pR＜R1)을 설정하여, 집진부(4)에 저항 (R1)에 의해 통상 모드인 3900V 내지 4100V를 인가해서, 이상방전이 발생되면, 전력공급을 일단 차단하고, 저항(pR)으로 변환하여, 4200V 내지 4600V의 높은 전압으로 변경하여, 집진부(4)에 설정시간 인가해서, 이것을 클리닝하여, 그 후, 이상방전 발생 전의 통상 모드인 3900V 내지 4100V로 되돌리면 된다. 또한, 위에 기재한 저항 (pR)을 설정하지 않고, n개 중의 저항 R1을 클리닝 모드(16) 용으로 하고, 저항 (R2)를 집진 개시 시의 통상 모드의 저항으로 하여도 무방하다.

또 상기의 전압단계 제어부(8) 및 전압변경부(9)에 의한 소정 전압의 변경은, 다음과 같은 경우도 있다. 즉, 전압단계 제어부(8A)가, 집진부(4)와 전원(5)과의 사이에 병렬로 배치된 n개의 저항(R1＜R2…＜Rn-1＜Rn)을 가지고 이루어진 전압변경부(9A)에 지령을 발신함으로써, 집진부(4)와 전원(5)과의 사이에 n개의 저항(R1＜R2…＜Rn-1＜Rn) 중, (R1)을 제외한 R2…＜Rn-1＜Rn 중의 어느 하나를 접속하고 있을 때에, 인가 전압치 및 전류치가, 위에서 설명한 바와 같이, 일정 범위 내에서의 변동을 설정시간 계속하였을 시, 집진부(4)와 전원(5)을 일단 차단한 후, 집진부(4)와 전원(5)과의 사이에 저항 값이 일단계 작은 저항으로 변환하여, 그 소정 전압을 인가하고, 이후, 설치한 n-2개의 저항만큼 순차적으로 저항치가 작은 저항 R1~Rn-1으로 변환해서, 단계적으로 소정 전압을 상향 변경하여, 집진부(4)에 인가하도록 하여도 된다.

상기 구성으로 이루어지는 거실 환기용 전기집진기(1)는, 예를 들면, 도 4에 나타내는 바와 같이, 열교환기(30)와 짝을 이루어 환기 시스템(31)으로서, 건축물에 장착된다. 즉, 거실 환기용 전기집진기(1)는, 건축물(32)의 급기구(33)와 가깝게 장착되고, 또한, 열교환기(30)를 통하여 거실(34)의 도입구(35)와 접속되며, 거실(34)의 도출구(36)는, 열교환기(30)를 통하여 건축물(32)의 배기구(37)와 접속되어 있다. 그리고 열교환기(30)와 도입구(35)와의 사이에 접속된 급기용 팬(38)에 의해, 건축물(32)의 급기구(33)로부터 들어온 외부 공기는, 거실 환기용 전기집진기(1)에 의해 청정화되어, 열교환기(30)를 통해서 가온 또는 냉온된 신선한 공기로서, 도입구(35)로부터 거실(34) 내부로 들어간다. 한편, 거실(34) 내부의 체류 공기는, 열교환기(30)와 배기구(37)와의 사이에 접속된 환기용 팬(39)에 의해 도출구(36)로부터 나와서, 열교환기(30)를 통과하여 급기구(33)로부터 들어온 외부 공기를 가온 또는 냉온으로 하여서, 체류 공기 자신은, 냉온 또는 가온되어서, 건축물(32)의 배기구(37)에서 외부로 배출된다.

또, 상기 구성으로 이루어지는 거실 환기용 전기집진기(1)는, 예를 들면, 도 5에 나타내는 바와 같이, 열교환기(30)를 대신하여, 공기조화기기(40)와 짝을 이루게 하여, 건축물(32)에 장착해서 환기 시스템(31A)으로 하여도 되며, 그 밖의 구성 및 작용은, 도 4에 나타내는 환기 시스템(31)과 거의 동일하므로, 도 5에 부호를 부가하여 그 설명을 생략하기로 한다. 또한 거실(34) 내부의 체류 공기는 도출구(36)로부터 나온 후, 그 전량 또는 일부를 거실 환기용 전기집진기(1)로 되돌려도 된다.

이하, 상기 구성으로 이루어지는 거실 환기용 전기집진기(1)의 작용을 환기 시스템(31) 또는 (31A)에 의거하여 상세하게 설명한다.

우선, 환기 시스템 (31) 또는 (31A)를 가동 상태로 하고, 또한, 거실 환기용 전기집진기(1)의 전원(5)을 온으로 한 상태에서, 건축물(32)의 급기구(33)로부터 급기된 외부 공기가, 도 1의 화살표 선(K) 방향으로부터 전기집진기(2)의 이온화부(3) 안으로 들어가면, 이 이온화부(3)의 이온화선(10) 및 이온화전극(11) 사이에 발생하고 있는 코로나 방전 등에 의해, 외부 공기 중의 흙먼지, 꽃가루나 벌레, 황사나 PM 2.5 등의 부유입자를 대전한다. 그리고, 전기집진기(2)의 운전 계속에 수반하여, 이온화선(10)의 표면이 오염되거나 산화 등에 의해서, 초기의 인가 전압보다도 높은 전압이 아니면, 코로나 방전 등을 안정적으로 발생시키기 어렵게 된다. 그러나, 이 이온화부(3)의 이온화선(10)에는, 정전류 제어부(6)에 의해 전원(5)으로부터 일정 전류, 예를 들면, 0.3 내지 2.0mA 범위 내의 일정 전류가 보내지기 때문에, 이온화선(10)의 표면에 오염이나 산화 등이 발생하여도, 초기의 인가전압보다도 높은 전압으로 유효하게 대응할 수 있어서, 코로나 방전 등이 안정적으로 발생되어, 이온화부(3)에 있어서의 부유입자에 대한 대전 능력의 저하가 없다. 따라서, 이온화선(10) 표면의 오염이나 산화 등의 영향에 의한 집진 효율의 저하가 없게 된다.

또한, 상기 대전된 부유입자를 포함한 외부 공기가 집진부(4) 안으로 들어가면, 이 집진부(4)의 복수의 집진전극판(12) 및 복수의 집진대향전극판(13) 사이에 소정 전압, 예를 들면, 통상 모드인 3900V 내지 4100V를 인가하고 있음으로써, 발생되는 높은 전계에 의해, 대전된 부유입자를 쿨롱 힘에 의해서, 복수의 집진전극판(12) 또는 복수의 집진대향전극판(13)으로 포집하여, 집진부(4)로부터 집진 후의 청정화된 공기를 배출하게 된다. 전기집진기(2)의 운전 계속에 따른, 습기, 결로, 이물 또는 부유입자의 퇴적 등에 의한, 복수의 집진전극판(12) 및 복수의 집진대향전극판(13) 사이에 있어서의 환경 변동에 의해서, 스파크 방전 등의 이상방전이 발생된 경우, 복수의 집진전극판(12) 및 집진대향전극판(13) 사이에 높은 전계를 유지할 수 없을 뿐만 아니라. 소정 전압조차도 인가할 수 없는 상황으로 몰리게 된다. 그러나, 집진부(4)의 복수의 집진전극판(12)은, 전압단계 제어부(8) 및 전압변경부(9)에 의해 전원(5)으로부터 인가하는 소정 전압을 일단 차단하고, 그 후, 단계적으로 소정 전압을, 예를 들면 3200V 내지 3500V, 또한, 2200V 내지 2600V로 하향 변경함으로써, 이상방전을 일단 정지할 수 있음과 동시에, 그 후, 다시 높은 전계를 발생시키므로, 복수의 집진전극판(12) 및 복수의 집진대향전극판(13) 사이에 이상방전이 발생된 후에도, 인가하는 소정 전압의 저하에 따라 약간 집진 효율은 저하되지만, 집진 작용을 계속하기 때문에, 집진부(4)의 세정 등의 메인터넌스 간격을 연장하는 것이 가능하게 된다.

그리고, 상기 전압단계 제어부(8)에 상기 클리닝 모드(16)를 부가하여 두면, 집진부(4)에 통상 모드의 소정전압 3900V 내지 4100V를 인가하고 있는 경우에, 이것보다 300V 내지 500V 높은 4200V 내지 4600V의 전압으로 상향 변경하여, 집진부(4)에 설정시간 인가하고 이것을 클리닝하여, 그 후, 이상방전 발생 전의 통상 모드의 소정전압 3900V 내지 4100V로 되돌리는 것이다. 또, 집진부(4)에 소정 전압 3200V 내지 3500V를 인가하고 있을 때에, 이상방전되면, 예를 들면, 당초의 3900V 내지 4100V의 전압으로 상향 변경하여, 집진부(4)에 설정시간 인가하고 이것을 클리닝하여, 그 후, 이상방전 발생 전의 소정 전압 3200V 내지 3500V로 되돌리는 것이다. 이하, 집진부(4)에 소정 전압 2200V 내지 2600V를 인가하고 있는 경우도 같은 방법으로 클리닝한다.

이와 같이 하여, 흙먼지, 꽃가루나, 벌레, 황사나 PM 2.5 등의 부유입자가 제거된 외부 공기는, 도 4에 나타내는 환기 시스템(31)의 경우, 열교환기(30)를 통과하여 가온 또는 냉온되어 청정화된 신선한 공기로서, 도입구(35)로부터 거실(34) 안으로 들어간다. 한편, 거실(34) 내부의 체류 공기는, 거실(34)의 도출구(36)로부터 나와서, 열교환기(30)을 통과하여 급기구(33)로부터 들어온 외부 공기를 가온 또는 냉온으로 하여, 건축물(32)의 배기구(37)에서 외부로 배출된다. 한편, 도 5에 나타내는 환기 시스템(31A)의 경우, 부유입자가 제거된 외부 공기는, 공기조화기기(40)로서 조화된 신선한 공기가 되어, 거실(34) 안으로 들어간다. 거실(34) 내부의 체류 공기는, 거실(34)로부터 나와, 다시 공기조화기기(40)로 들어가서, 조화되어 신선한 공기가 되어, 거실(34) 안으로 들어간다

이상, 본 발명의 구체적인 실시예를 설명하였으나, 구체적인 구성은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 범위에서의 변경은 적절히 가능함을 이해하게 될 것이다.

그리고, 본 발명의 거실 환기용 전기집진기 및 이것을 이용한 환기 시스템은, 이온화부에 있어서의 코로나 방전 등을 안정적으로 계속 할 수 있으며, 집진부에 습기, 결로, 이물의 혼입, 또는, 집진물의 퇴적 등의 환경 변동에 의해, 스파크 방전 등의 이상방전이 발생되어도 신속하게 정상적인 전압 인가를 재개하여 집진 작용을 계속해서, 습기나 결로 등, 건조에 의한 자연 회복 가능한 경우나, 간이 클리닝에 의하여 제거 가능한 이물이나 집진물을 제거하여, 신속하게 보다 높은 레벨의 정상적인 전압의 인가를 재개하고 집진 작용을 계속하여, 전체적으로 집진 효율을 높여서, 메인터넌스 빈도도 감소시키고자 할 경우에, 산업상의 이용 가능성이 매우 높아지는 것이다.

1 : 거실 환기용 전기집진기
2 : 전기집진기
3 : 이온화부
4 : 집진부
5 : 전원
5a : 전극의 플러스극
5b : 전극의 마이너스극
6 : 정전류 제어부
7 : 측정부
8 : 전압단계 제어부
8A : 전압단계 제어부
9 : 전압변경부
9A : 전압변경부
10 : 이온화선
11 : 이온화전극
12 : 집진전극판
13 : 집진대향전극판
14 : 고저항체
15 : 스위치
16 : 클리닝모드
20 : CPU(중앙처리장치)
21 : 증폭회로
22 : 승압트랜스
23 : 승압회로
30 : 열교환기(30)
31 : 환기 시스템
31A : 환기 시스템
32 : 건축물
33 : 급기구
34 : 거실
35 : 도입구
36 : 도출구
37 : 배기구
38 : 급기용 팬
39 : 환기용 팬
40 : 공기조화기기
R1 : 저항
R2 : 저항
pR : 저항

Claims

전기집진기(2)는, 공기 중의 부유입자를 대전하는 이온화부(3)와, 대전 부유입자를 쿨롱 힘에 의해 포집하는 집진부(4)와, 이 집진부(4) 및 상기 이온화부(3)에 전력을 공급하는 전원(5)으로 이루어지는 2단 하전형으로서,
상기 전기집진기(2)에,
상기 전원(5)과 상기 이온화부(3)와의 사이에 개재되는 정전류 제어부(6)에 의해, 상기 전원(5)으로부터 상기 이온화부(3)에 일정 전류를 보내지만, 설정전압을 초과하지 않도록 제어하는 기능, 및
상기 전원(5)과 상기 집진부(4)와의 사이에 개재되는, 상기 집진부(4)에 소정 전압을 인가하였을 때의 인가 전압치 및 전류치를 상시 측정하는 측정부(7)와, 이 측정부로부터 인가 전압치 및 전류치를 수신하고, 인가 전압치 및 전류치의 급격한 변동의 이상방전 및 일정 범위 내에서의 변동의 계속에 의해, 상기 집진부(4)에 이상방전하지 않는 단계로 소정 전압을 상, 하 변경하는 지령을 발신하는 전압단계 제어부(8)와, 이 전압단계 제어부(8), (8A)의 지령에 의해 소정 전압을 상, 하 변경하는 전압변경부(9)에 의해서, 상기 전원(5)으로부터 상기 집진부(4)로 보내는 전류 및 전압을 제어하는 기능을 부가하여 이루어지며,
상기 이온화부(3)에 상기 정전류 제어부(6)에 의해 일정 전류를 보냄과 동시에, 상기 집진부(4)에 상기 전압단계 제어부(8)에 의해 소정 전압을 인가하여, 이상방전이 발생되었을 때, 상기 전압단계 제어부(8)의 지령에 의해, 상기 집진부(4)에 전력 공급을 일단 차단하고, 상기 전압변경부(9)에 의해서 이상방전하지 않는 전압으로 레벨 다운하여 상기 집진부(4)에 소정 전압을 인가해서 집진작용을 계속하여, 이들의 인가 전압치 및 전류치가 일정 범위 내에서의 변동을 설정시간 계속하였을 때, 이상방전의 원인이 해소되었다고 판정하여서, 상기 전압단계 제어부(8)의 지령에 의해, 상기 전압변경부(9)로부터 소정 전압을 레벨 업하여 상기 집진부(4)에 인가하여서, 집진작용을 계속하는 것을 특징으로 하는 거실 환기용 전기집진기.
제1항에 있어서,
상기 전압단계 제어부(8)에 클리닝 모드(16)를 부가하여 이루어지며, 이 클리닝 모드(16)는, 상기 집진부(4)에 소정 전압을 인가하여 이상방전이 발생되었을 때, 상기 전압단계 제어부(8)의 지령에 의해, 상기 집진부(4)에 전력 공급을 일단 차단하고, 상기 전압변경부(9)에 의해서 상기 소정 전압보다 높은 전압을 상기 집진부(4)에 인가하여서, 상기 집진부(4)를 클리닝하는 것을 특징으로 하는 거실 환기용 전기집진기.
제1항에 있어서,
상기 전압단계 제어부(8)는, CPU(중앙처리장치)(20)로부터 증폭 회로(21)에 소정 값의 PWM(펄스 폭 변조) 신호를 출력하고, 이 PWM 신호에 따른 소정 전압을 상기 전압변경부로(9)부터 상기 집진부(4)에 인가하도록 한 것을 특징으로 하는 거실 환기용 전기집진기.
제1항에 있어서,
상기 전압단계 제어부(8)는, 상기 집진부(4)와 전원(5)과의 사이에 병렬로 배치한 n개의 저항(R1＜R2…＜Rn-1＜Rn)을 가지고 이루어지는 전압변경부(9)에 지령을 발신함으로써, 상기 집진부(4)와 상기 전원(5)과의 사이에 저항 (R1)을 접속하고 있을 때에, 이상방전이 발생하였을 시, 상기 집진부(4)와 상기 전원(5)과를 일단 차단한 후, 상기 집진부(4)와 상기 전원(5)과의 사이에 저항 값이 큰 저항 (R2)로 변환하고 나서, 그 소정 전압을 인가하고, 이후, 설치한 n-2개의 저항만큼 순차적으로 저항 값이 큰 저항 (R3~Rn)으로 변환하여, 단계적으로 소정 전압을 하향 변경해서 상기 집진부(4)에 인가하도록 한 것을 특징으로 하는 거실 환기용 전기집진기.
제1항에 있어서,
상기 전압단계 제어부(8A)는, 상기 집진부(4)와 상기 전원(5)과의 사이에 병렬로 배치된 n개의 저항(R1＜R2…＜Rn-1＜Rn)을 가지고 이루어진 전압변경부(9A)에 지령을 발신함으로써, 상기 집진부(4)와 상기 전원(5)과의 사이에 n개의 저항(R1＜R2…＜Rn-1＜Rn) 중, (R1)을 제외한 R2…＜Rn-1＜Rn 중의 어느 하나를 접속하고 있을 때에, 인가 전압치 및 전류치가 일정 범위 내에서의 변동을 설정시간 계속하였을 시, 상기 집진부(4)와 상기 전원(5)을 일단 차단한 후, 상기 집진부(4)와 상기 전원(5)과의 사이에 저항 값이 일단계 작은 저항으로 변환하여, 그 소정 전압을 인가하고, 이후, 설치한 n-2개의 저항만큼 순차적으로 저항 값이 작은 저항 R1~Rn-1으로 변환하여, 단계적으로 소정 전압을 상향 변경해서, 상기 집진부(4)에 인가하도록 한 것을 특징으로 하는 거실 환기용 전기집진기.
제1항에 기재한 거실 환기용 전기집진기(1)를 이용하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 환기 시스템.