KR20160101409A - 전기집진용 대전장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 전기집진용 대전장치(100)는 판형태로 다수의 관통공(111)이 형성되며, (+) 전극 및 (-) 전극 중 하나의 전극이 인가되는 제1전극부(110); 및 다수의 전도성 미세섬유(121a)로 이루어지며 상기 관통공(111)을 향해 돌출되는 돌출부(121)를 포함하여 대전 성능을 향상할 수 있고, 오존 및 유해 전자파를 저감할 수 있다.

Description

전기집진용 대전장치{ELECTRIFICATION APPARATUS FOR ELECTROSTATIC DUST COLLECTOR}
본 발명은 전기집진용 대전장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게, 다수의 전도성 미세섬유로 이루어지는 돌출부를 이용함으로써 높은 대전 성능 가지며, 유해한 오존 및 전자파를 저감할 수 있는 전기집진용 대전장치에 관한 것이다.
차량의 실내는 좁고 밀폐되어 있어 오염되기 쉬우며, 도심의 미세먼지와 각종 오염물질 때문에 차량 실내의 오염은 더욱 가중된다. 특히, 현재 차량 보급률이 계속 증가될 뿐만 아니라 사용자가 차량 내부에 있는 시간도 늘어나고 있어 차량 내부의 쾌적성 유지를 위한 연구가 계속되고 있다.
차량 내부를 정화하는 일예로서, 공기의 정화과정에서 포집된 미생물을 멸균 처리하여 보다 청정한 공기가 실내로 유입되도록 하는 차량용 공기청정기가 10-2004-97758호로 공개되어 있다. 상기한 차량용 공기청정기는 도 1에 도시된 바와 같이, 흡입구(51)와 출구(52)가 구비된 케이스(50)와, 상기 흡입구(51)의 후방에 설치되어 이물질이나 분진을 포집하는 제1필터(60)와, 전기의 방전을 이용하여 미세먼지를 흡착하는 정전집진기(70)와, 상기 케이스(50)의 출구(52) 전방에 설치되고 광촉매가 코팅되어 유기물질을 분해하고 유해 미생물을 멸균시키는 제2필터(90)와, 상기 정전집진기(70)와 제2필터(90) 사이에 설치되어 상기 제2필터(90)의 광촉매를 활성화시키는 자외선 램프(80)를 포함하고 있다.
상기와 같이 구성된 종래의 차량용 공기청정기는 자외선 램프의 자외선에 의해 활성화된 광촉매를 이용하여 유해 미생물을 멸균시킴과 동시에 유기물질의 분해를 통해 악취발생요인을 제거하고 있다. 케이스(50)의 흡입구(51)를 통해 유입된 공기는 제1필터(60)를 통과하면서 필터링되는데, 제1필터(60)는 주로 입자가 큰 분진 등을 걸러내게 된다. 이렇게 1차적으로 필터링된 공기는 정전집진기(70)로 유입되는데, 전원공급부(73)를 통해 전원이 인가되면 방전전극(71)에 의해 대전된 미세한 분진입자가 집진전극(72)으로 흡착된다. 따라서, 제1필터를 통과한 미세먼지가 정전집진기(70)에 의해 제거된다. 상기 정전집진기(70)를 통과한 공기가 제2필터(90)로 흐르는 도중 자외선 램프(80)에서 조사된 자외선에 의해 공기에 포함된 세균이나 곰팡이 등의 미생물이 살균된다. 또한, 상기 제2필터(90)는 상기 자외선 램프(80)에서 조사된 자외선에 의해 활성화된 광촉매를 이용하여 암모니아 등의 유기물질을 분해하여 악취가 발생되지 않도록 함은 물론, 포집된 미세먼지 등에 포함된 곰팡이나 세균 등의 유해 미생물을 살균하여 제거하게 된다. 따라서, 상기 케이스(50)의 출구(52)를 통해 배출되는 공기는 먼지와 유해 미생물이 제거된 청정 상태가 되는 것이다.
즉, 차량용 공기청정기는 차량의 실내 공기를 정화하도록 미세먼지가 포집되는 다양한 필터를 이용하거나, 멸균을 위한 자외선 램프 등을 복합적으로 이용한다.
그런데, 미세먼지를 포집하는 필터는 크게 분진필터를 이용하여 특정 직경 이상의 입자를 걸러내는 형태, 활성탄필터 등을 이용하여 세균, 곰팡이 및 악취발생인자를 포집하는 형태, 및 먼지가 특정 전하를 띄도록 방전한 후 포집하는 형태를 들 수 있다.
위 첫 번째 및 두 번째 형태의 필터는 포집에 의해 먼지를 제거함에 따라 필터를 교체해야할 필요가 있는데 반해, 세 번째의 정전 집진 형태의 필터는 교체할 필요가 없으며, 작은 크기의 입자도 효과적으로 제거할 수 있는 장점이 있다.
도 2는 정전 집진 형태의 필터인 정전집진기(70)의 먼지 포집을 설명하는 도면으로, 유입된 먼지(D)를 코로나 방전에 의해 대전하는 방전판(71a) 및 방전핀(71b)을 포함하는 대전부(71)와, 상기 대전부(71)를 통해 대전된 먼지(D')를 집진하는 집진부(72)를 포함한다.
그런데, 도 2에 도시한 형태의 정전집진기는 코로나 방전에 의해 대전됨에 따라 방전핀의 첨예한 단부에서 전자파 노이즈 및 오존이 발생된다. 전자파 노이즈는 차량 내부의 다양한 기기의 작동을 방해하며, 오존은 인체에 해로와 오존을 제거하기 위한 별도의 수단이 구비되어야 하는 문제점이 있다.
대한민국등록특허 10-0505276호(발명의 명칭 : 차량용 공기청정기, 공개일자 : 2004.11.18.)
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 다수의 전도성 미세섬유로 이루어지는 돌출부를 이용함으로써 높은 대전 성능 가지며, 유해한 오존 및 전자파를 저감할 수 있는 전기집진용 대전장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 전기집진용 대전장치는 판형태로 다수의 관통공이 형성되며, (+) 전극 및 (-) 전극 중 하나의 전극이 인가되는 제1전극부; 및 다수의 전도성 미세섬유로 이루어지며 상기 관통공을 향해 돌출되는 돌출부를 포함하여 대전 성능을 향상할 수 있고, 오존 및 유해 전자파를 저감할 수 있다.
이 때, 상기 제1전극부는 상기 관통공이 복수개 형성되며, 상기 제2전극부는 둘 이상의 관통공에 대응되는 돌출부를 지지하는 프레임을 포함하할 수 있다.
또한, 상기 제2전극부는 상기 프레임과 돌출부가 서로 용접 고정될 수 있다.
또, 상기 제2전극부는 상기 돌출부를 고정하는 커넥터를 포함하며, 상기 커넥터가 상기 프레임에 고정될 수 있다.
이 때, 상기 제2전극부는 상기 커넥터 및 프레임 중 하나에 볼록부가 형성되고 나머지 하나에 상기 볼록부가 삽입되는 오목부가 형성되어 서로 고정될 수 있다.
또한, 상기 제2전극부는 상기 커넥터와 프레임이 서로 용접 고정될 수 있다.
아울러, 상기 커넥터가 이용되는 경우 상기 제2전극부는 상기 프레임의 측면에 상기 커넥터가 고정되어 제2전극부의 전체 높이를 줄여 소형화할 수 있다.
또, 상기 돌출부는 상기 다수의 전도성 미세섬유의 일측을 고정하는 고정부를 포함한다.
본 발명의 전기집진용 대전장치는 상기 돌출부가 원형 또는 타원형일 수 있고, 상기 제1전극부의 관통공 역시 원형 또는 타원형일 수 있다. 즉, 본 발명의 전기집진용 대전장치는 복수의 미세섬유를 이용한 제2전극부를 통해 원형 뿐만 아니라 타원형과 같이 곡률이 변하는 형상을 가질수 있고, 복수의 미세섬유 전체에서 대전되어 균일하고 안정적으로 높은 대전 성능을 유지할 수 있는 장점이 있다.
또한, 상기 전기집진용 대전장치는, 상기 제2전극부의 돌출부가 전선과 연결되고, 절연재질로 상기 제2전극부가 장착되며 상기 돌출부가 돌출되도록 장착공이 중공되는 장착부를 포함하여 제2전극부를 보호할 수 있고, 불필요한 대전을 방지하여 대전 성능을 보다 높일 수 있는 장점이 있다.
이에 따라, 본 발명의 전기집진용 대전장치는 다수의 전도성 미세섬유로 이루어지는 돌출부를 이용함으로써 높은 대전 성능 가지며, 유해한 오존 및 전자파를 저감할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 종래의 차량용 공기정화기를 나타낸 도면.
도 2는 정전 집진기의 작동을 나타낸 도면.
도 3은 본 발명에 따른 전기집진용 대전장치를 나타낸 개략도.
도 4 내지 도 6은 본 발명에 따른 전기집진용 대전장치의 사시도, 분해사시도 및 부분 평면도.
도 7 내지 도 10은 각각 본 발명에 따른 전기집진용 대전장치의 다양한 제2전극부를 나타낸 사시도.
도 11 및 도 12는 본 발명에 따른 전기집진용 대전장치의 다른 사시도 및 부분 평면도.
도 13 및 도 14는 본 발명에 따른 전기집진용 대전장치의 인가전압에 따른 집진성능 및 오존량을 나타낸 그래프.
이하, 상술한 바와 같은 특징을 가지는 전기집진용 대전장치(100)를 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 전기집진용 대전장치(100)를 나타낸 개략도이고, 도 4 내지 도 6은 본 발명에 따른 전기집진용 대전장치(100)의 사시도, 분해사시도 및 부분 평면도이며, 도 7 내지 도 10은 각각 본 발명에 따른 전기집진용 대전장치(100)의 다양한 제2전극부(120)를 나타낸 사시도이고, 도 11 및 도 12는 본 발명에 따른 전기집진용 대전장치(100)의 다른 사시도 및 부분 평면도이며, 도 13 및 도 14는 본 발명에 따른 전기집진용 대전장치(100)의 인가전압에 따른 집진성능 및 오존량을 나타낸 그래프이다.
본 발명의 전기집진용 대전장치(100)는 제1전극부(110) 및 제2전극부(120)를 포함한다.
상기 제1전극부(110)는 (+) 전극 및 (-) 전극 중 하나가 인가되는 구성으로서, 전도성 소재의 판 형태에 다수의 관통공(111)이 형성된다.
상기 제2전극부(120)는 상기 제1전극부(110)와는 서로 다른 전극이 인가되어 상기 제1전극부(110)와 함께 먼지를 대전시킨다. 이 때, 상기 제2전극부(120)는 다수의 전도성 미세섬유(121a)로 이루어지는 돌출부(121)를 포함한다. 또한, 상기 미세섬유(121a)는 고정부(121b)에 의해 고정될 수 있다. 도 3 내지 도 8에서, 상기 돌출부(121)는 미세섬유(121a), 및 상기 미세섬유(121a)를 고정하는 고정부(121b)를 포함하는 예를 나타내었다. 도 9에서, 상기 돌출부(121)의 미세섬유(121a)가 커넥터(123)에 의해 고정되는 예를 나타내었으며, 이와 관련하여 아래에서 다시 설명한다. 상기 돌출부(121)는 다수의 관통공(111)에 대응되도록 다수개가 구비되며, 이에 따라, 제2전극부(120)는 둘 이상의 돌출부(121)를 지지하는 프레임(122)을 포함할 수 있다. 또한, 돌출부(121)와 프레임(122)의 고정형태 등은 아래에서 다시 설명한다.
더욱 상세하게, 본 발명의 전기집진용 대전장치(100)는 상기 제1전극부(110)에 (+) 전극이, 상기 제2전극부(120)에 (-) 전극이 인가되는 경우, 상기 돌출부(121)로부터 상기 관통공(111) 내주면으로의 전계(Electric Field)가 원활하게 만들어지고, 이에 따라, 상기 제1전극부(110) 및 제2전극부(120)를 통과하는 미세 먼지의 대전이 활발하게 이루어진다.
한편, 도 3 내지 도 5에 도시한 본 발명의 전기집진용 대전장치(100)는 상기 돌출부(121) 및 상기 제1전극부(110)의 관통공(111)이 원형인 예를 나타내었다. 또한, 도 11 및 도 12에 도시한 본 발명의 전기집진용 대전장치(100)는 상기 돌출부(121) 및 상기 제1전극부(110)의 관통공(111)이 타원형인 예를 나타내었다. 즉, 본 발명의 전기집진용 대전장치(100)는 미세섬유(121a)를 포함하는 돌출부(121)를 이용함에 따라 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 핀형태의 돌출부(121)에 비하여 균일하고 안정적인 대전 성능을 유지할 수 있는 장점이 있다. 또한, 본 발명의 전기집진용 대전장치(100)는 전체 크기를 소형화할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 전기집진용 대전장치(100)는 상기 제2전극부(120)의 돌출부(121)와 프레임(122)이 서로 용접되어 일체로 고정될 수 있다.
또, 본 발명의 전기집진용 대전장치(100)는 상기 돌출부(121)를 고정하는 커넥터(123)를 포함하며, 상기 커넥터(123)가 프레임(122)에 고정될 수 있다. 상기 커넥터(123)는 상기 돌출부(121)를 고정하는 구성으로서, 상기 프레임(122)에 고정된다.이 때, 상기 커넥터(123)는 도 7 및 도 8에 도시한 바와 같이, 상기 돌출부(121)가 미세섬유(121a) 및 고정부(121b)를 형성하는 경우에도 적용가능하고, 도 9에 도시한 바와 같이, 상기 돌출부(121)가 미세섬유(121a)만으로 이루어진 경우 고정부(121b)를 대신하여 미세섬유(121a)를 고정한다.
도 7에 도시한 커넥터(123)는 상기 프레임(122)의 상면에서 돌출부(121)를 고정하는 형태로서, "ㄷ"자형으로 형성되며, 상기 커넥터(123)에 볼록부(123a)가 형성되고, 프레임(122)에 상기 볼록부(123a)가 삽입되는 오목부(122a)가 형성되어 상기 커넥터(123)의 볼록부(123a)가 상기 프레임(122)의 오목부(122a)에 삽입 고정되는 예를 나타내었다. 물론, 이와는 반대로, 상기 커넥터(123)에 오목부(미도시)가 형성되고, 프레임(122)에 볼록부(미도시)가 형성될 수도 있다.
또한, 도 8에 도시한 커넥터(123)는 상기 프레임(122)의 측면에 위치되어 돌출부(121)를 고정하는 형태를 나타내었다. 이 경우, 본 발명의 전기집진용 대전장치(100)는 제2전극부(120)의 전체 높이를 줄일 수 있어 전체 사이즈를 보다 줄일 수 있는 장점이 있다.
한편, 본 발명의 전기집진용 대전장치(100)는 상기 커넥터(123)와 프레임(122)은 용접고정될 수도 있고, 오목부(122a)와 볼록부(123a)의 고정형태를 이용할 수도 있고, 두 가지 형태가 복합적으로 이용될 수 있다.
또한, 도 9에 도시한 본 발명의 전기집진용 대전장치(100)는 장착부(130)를 더 포함할 수 있다. 상기 장착부(130)는 상기 제2전극부(120)에 대응되는 형태로서, 내부에 상기 제2전극부(120)가 장착되되, 상기 제2전극부(120)의 돌출부(121)가 돌출되도록 중공되는 장착공(131)이 형성되어 상기 돌출부(121)의 일정 영역이 외부로 돌출된다. 즉, 상기 장착부(130)는 상기 제2전극부(120)를 고정하고 보호한다. 상기 제2전극부(120)는 상기 돌출부(121)가 전선(124)을 통해 연결된다. 이 때, 상기 장착부(130)는 불필요한 대전이 유발되는 것을 방지할 수 있도록 절연재질로 형성되는 것이 바람직하다. 이를 통해, 본 발명의 전기집진용 대전장치(100)는 상기 장착부(130)에 의해 돌출부(121)가 정확한 위치에서 고정될 수 있으며, 공기 내부에 포함된 이물질로부터 상기 제2전극부(120)를 보호할 수 있고, 불필요한 대전이 유발되어 집진 성능이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
도 13 및 도 14는 각각 인가전압에 따른 집진성능 및 발생되는 오존량을 나타낸 그래프로서, 더욱 상세하게, 본 발명에 따른 전기집진용 대전장치(100) 및 다른 구성은 동일하되, 핀형태의 돌출부(121)를 갖는 비교예의 인가전압에 따른 집진성능 및 오존량 을 비교한 그래프이다. 도 13에 나타난 바와 같이, 비교예에 비하여 본 발명에 따른 전기집진용 대전장치(100)는 낮은 인가전압에도 높은 집진성능을 가지며, 도 14에 도시한 바와 같이, 발생되는 오존량이 비교예에 비하여 현저히 낮다. 즉, 본 발명의 전기집진용 대전장치(100)는 다수의 전도성 미세섬유(121a)로 이루어지는 돌출부(121)를 이용함으로써 높은 대전 성능 가지며, 유해한 오존 및 전자파를 저감할 수 있는 장점이 있다.
한편, 본 발명의 전기집진용 대전장치(100)는 제1전극부(110) 및 제2전극부(120)가 케이스(140)에 고정될 수 있으며, 상기 도 4 및 도 5에서, 상기 제2전극부(120)가 상기 케이스(140)에 일체로 형성(프레임(122)이 케이스(140)와 일체로 형성)되며, 상기 제1전극부(110)가 상기 케이스(140)의 상측에 안착되는 형태를 나타내었다. 본 발명의 전기집진용 대전장치(100)는 이에 한정되지 않으며, 케이스(140)의 형태 및 고정 형태 등은 더욱 다양하게 변형 실시될 수 있다.
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.
100 : 전기집진용 대전장치
110 : 제1전극부
111 : 관통공
120 : 제2전극부
121 : 돌출부 121a : 미세섬유
121b : 고정부
122 : 프레임 122a : 오목부
123 : 커넥터 123a : 볼록부
124 : 전선
130 : 장착부 131 : 장착공
140 : 케이스

Claims (11)

  1. 판형태로 다수의 관통공이 형성되며, (+) 전극 및 (-) 전극 중 하나의 전극이 인가되는 제1전극부; 및
    다수의 전도성 미세섬유로 이루어지며 상기 관통공을 향해 돌출되는 돌출부를 포함하는 제2전극부를 포함하는 전기집진용 대전장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1전극부는 상기 관통공이 복수개 형성되며,
    상기 제2전극부는 둘 이상의 관통공에 대응되는 돌출부를 지지하는 프레임을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기집진용 대전장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제2전극부는 상기 프레임과 돌출부가 서로 용접 고정되는 것을 특징으로 하는 전기집진용 대전장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제2전극부는 상기 돌출부를 고정하는 커넥터를 포함하며, 상기 커넥터가 상기 프레임에 고정되는 것을 특징으로 하는 전기집진용 대전장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제2전극부는 상기 커넥터 및 프레임 중 하나에 볼록부가 형성되고 나머지 하나에 상기 볼록부가 삽입되는 오목부가 형성되어 서로 고정되는 것을 특징으로 하는 전기집진용 대전장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 제2전극부는 상기 커넥터와 프레임이 서로 용접 고정되는 것을 특징으로 하는 전기집진용 대전장치.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 제2전극부는 상기 프레임의 측면에 상기 커넥터가 고정되는 것을 특징으로 하는 전기집진용 대전장치.
  8. 제2항 내지 제7항 중 선택되는 어느 한 항에 있어서,
    상기 돌출부는 상기 다수의 전도성 미세섬유의 일측을 고정하는 고정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기집진용 대전장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 돌출부는 원형 또는 타원형인 것을 특징으로 하는 전기집진용 대전장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제1전극부의 관통공은 원형 또는 타원형인 것을 특징으로 하는 전기집진용 대전장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 전기집진용 대전장치는,
    상기 제2전극부의 돌출부가 전선과 연결되고,
    절연재질로 상기 제2전극부가 장착되며 상기 돌출부가 돌출되도록 장착공이 중공되는 장착부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기집진용 대전장치.
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