KR20170059125A - 전기집진장치 및 이의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전기집진장치에 관한 것으로서, 전기집진장치는 대전부; 및 상기 대전부의 하류에 설치되는 집진부;를 포함하며, 상기 집진부는 한 개의 절연시트를 연속적으로 절곡하여 형성한 복수의 절곡부를 포함하며, 상기 복수의 절곡부 각각은 일정 간격으로 서로 마주보도록 절곡된 2개의 평면; 및 상기 2개의 평면 각각의 일단을 수직방향으로 연결하며, 개구가 마련된 연결면;을 포함하며, 상기 2개의 평면 중 한 평면에는 양극용 전극이 형성되고, 다른 한 평면에는 음극용 전극이 형성된다.

Description

전기집진장치 및 이의 제조방법{Electrical precipitator and manufacturing method for the same}
본 발명은 전기집진장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 한 개의 절연시트를 연속적으로 절곡하여 형성한 집진부를 포함하는 전기집진장치 및 이의 제조방법에 관련된다.
집, 방, 쇼핑몰, 공장, 사무실 등 제한된 공간에서 고농도 에어로졸은 사람들의 건강에 문제를 일으킬 수 있다. 이러한 에어로졸은 제한된 공간에서 흡연, 고기 또는 생선 굽기와 같은 요리, 청소, 용접, 그라인딩, 내연기간 작동 등을 할 때 발생한다.
따라서, 이러한 에어로졸을 제거하기 위해 전기집진장치가 널리 사용되고 있다. 이와 같은 전기집진장치는 공기청정기나 공기청정기능을 갖는 공기조화장치에 설치되어 사용된다.
종래 기술에 의한 전기집진장치(100)의 일 예가 도 1에 도시되어 있다.
도 1을 참조하면, 전기집진장치(100)는 대전부(110)와 대전부(110)의 하류에 설치되는 집진부(120)를 포함한다.
대전부(110)는 방전 전극(111)과 대응 전극(113)으로 구성된다. 방전 전극(111)은 한 쌍의 대응 전극(113)의 중앙에 설치되는 와이어 전극으로 형성되며, 일반적으로 텅스텐 와이어가 사용된다. 한 쌍의 대응 전극(113)은 방전 전극(111)의 상측과 하측에 설치된다. 방전 전극(111)과 대응 전극(113) 사이에 수KV, 예를 들면, 3~7KV의 전압을 인가하면 방전 전극(111)에서 코로나 방전이 발생하여 방전 전극(111)과 대응 전극(113) 사이에 반구 형태의 전기장이 형성된다.
집진부(120)는 평판 형상의 복수의 양전극(121)과 음전극(122)이 일정 간격으로 적층된 구조로 형성된다. 예를 들면, 양전극(121)은 적층 필름의 표면에 카본 잉크를 인쇄하여 형성되며, 음전극(122)은 알루미늄판으로 형성할 수 있다. 따라서, 집진부(120)의 양전극(121)과 음전극(122) 사이에 일정한 전압을 인가하면, 양전극(121)과 음전극(122) 사이에는 전기장이 형성된다. 여기서, 양전극과 음전극은 두 전극의 전위차를 기준으로 전위가 높은 쪽(high level)을 양전극, 전위가 낮은 쪽(low level)을 음전극으로 표현한 것이다. 이후 본 발명의 설명에서도 같은 개념으로 설명한다.
따라서, 대전부(110)의 앞쪽에 설치된 팬(미도시)에 의해 이송되는 공기가 대전부(110)를 통과하면 공기 중의 먼지는 양(+)극성을 갖도록 대전된다. 양 극성을 띠도록 대전된 먼지는 집진부(120)를 통과하는 동안 음전극(122)에 부착되어 공기로부터 제거된다. 따라서, 집진부(120)에서는 먼지가 제거된 깨끗한 공기가 배출된다.
그러나 이와 같은 종래 기술에 의한 전기집진장치(100)는 집진부(120)가 복수의 양전극(121)과 음전극(122)을 별도로 제작하여, 일정한 간격으로 조립하여야 하므로 제작이 어려우며 구조가 복잡하다는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 창안된 것으로서, 집진부를 구성하는 복수의 전극을 일체로 형성함으로써, 제작이 용이하며, 구조가 단순한 전기집진장치 및 이러한 집진장치를 제조하는 제조방법과 관련된다.
본 발명의 일 측면에 따르는 전기집진장치는, 대전부; 및 상기 대전부의 하류에 설치되는 집진부;를 포함하며, 상기 집진부는 한 개의 절연시트를 연속적으로 절곡하여 형성한 복수의 절곡부를 포함하며, 상기 복수의 절곡부 각각은 일정 간격으로 서로 마주보도록 절곡된 2개의 평면; 및 상기 2개의 평면 각각의 일단을 수직방향으로 연결하며, 개구가 마련된 연결면;을 포함하며, 상기 2개의 평면 중 한 평면에는 양극용 전극이 형성되고, 다른 한 평면에는 음극용 전극이 형성될 수 있다.
이때, 상기 복수의 절곡부의 양극용 전극은 양극용 전극끼리 서로 연결되고, 상기 복수의 절곡부의 음극용 전극은 음극용 전극끼리 서로 연결될 수 있다.
또한, 상기 양극용 전극과 상기 음극용 전극은 상기 절연시트의 표면에 탄소 잉크나 은 함유 페인트로 인쇄하거나 알루미늄 증착하여 형성할 수 있다.
또한, 상기 양극용 전극과 상기 음극용 전극 중의 하나의 전극은 상기 절연시트의 내부에 형성되고, 나머지는 전극은 상기 절연시트의 표면에 형성되며, 상기 절연시트의 내부에 형성된 전극의 일부는 외부 전원과의 연결을 위해 외부로 노출될 수 있다.
또한, 상기 양극용 전극과 상기 음극용 전극은 상기 절연시트의 길이 방향으로 교대로 형성될 수 있다.
또한, 상기 절연시트는 서로 겹쳐진 베이스 필름과 커버 필름을 포함하며, 상기 양극용 전극과 상기 음극용 전극 중의 하나는 상기 베이스 필름과 상기 커버 필름 사이에 위치할 수 있다.
또한, 상기 커버 필름의 폭은 상기 베이스 필름의 폭보다 작으며, 상기 베이스 필름과 상기 커버 필름 사이에 위치하는 전극은 일부가 상기 커버 필름의 외부로 노출되도록 형성될 수 있다.
또한, 상기 복수의 절곡부의 2개의 평면 사이에는 복수의 간격유지부재가 설치될 수 있다.
또한, 상기 복수의 간격유지부재는 상기 절곡부의 2개의 평면의 상기 연결부와 반대쪽 단에 설치될 수 있다.
또한, 상기 복수의 간격유지부재는 도전성 재료로 형성될 수 있다.
또한, 상기 복수의 간격유지부재의 일부가 상기 절곡부의 2개의 평면의 일단에서 돌출되어 서로 접촉하도록 형성될 수 있다.
또한, 상기 복수의 간격유지부재는 열융해성 접착제 또는 양면 접착제로 형성될 수 있다.
또한, 상기 절곡부의 2개의 평면 각각은 상기 양극용 전극이나 상기 음극용 전극의 전계 형성부가 설치되는 중앙부분과 상기 양극용 전극이나 상기 음극용 전극의 전연 연결부가 설치되며, 상기 중앙부분의 양측에 마련되는 연결부분을 포함하며, 상기 중앙부분의 폭이 상기 연결부분의 폭보다 넓도록 형성될 수 있다.
또한, 상기 대전부는 상기 절곡부에 형성된 상기 양극용 전극과 상기 음극용 전극을 상기 집진부의 상류 쪽으로 연장하여 형성할 수 있다.
또한, 상기 대전부는 방전 전극과 대응 전극을 포함하며, 상기 방전 전극은 상기 양극용 전극 또는 상기 음극용 전극의 일측에서 띠형상으로 형성되고, 상기 절연시트의 내부에 설치되며, 상기 방전 전극의 일단은 상기 절연시트의 외부로 노출되며, 상기 대응 전극은 상기 방전 전극과 반대 극성을 갖도록 상기 음극용 전극 또는 상기 양극용 전극의 일측에서 연장될 수 있다.
또한, 상기 방전 전극의 길이는 상기 방전 전극의 폭의 적어도 5배가 되도록 형성될 수 있다.
또한, 상기 대응 전극은 상기 절연시트의 내부에 설치될 수 있다.
또한, 상기 절연시트의 외부로 노출되는 상기 방전 전극의 일단은 공기 이동방향의 하류에 위치하도록 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에서, 전기집진장치의 제조방법은, 연속적으로 공급되는 베이스 필름의 일면에 제1음극용 전극을 형성하는 단계; 상기 베이스 필름의 반대면에 상기 제1음극용 전극과 일정 거리 떨어지도록 양극용 전극을 형성하는 단계; 상기 베이스 필름의 반대면에 연속적으로 공급되는 커버 필름을 부착하는 단계; 상기 커버 필름의 표면에 상기 베이스 필름의 제1음극용 전극과 마주하는 위치에 제2음극용 전극을 형성하는 단계; 상기 커버 필름의 표면에 상기 커버 필름의 이동방향으로 간격유지 부재를 형성하는 단계; 상기 제2음극용 전극과 상기 양극용 전극 사이에 상기 베이스 필름과 상기 커버 필름을 관통하도록 개구나 슬릿을 형성하는 단계; 상기 개구나 슬릿을 기준으로 상기 커버 필름이 부착된 상기 베이스 필름을 절곡하는 단계;를 포함할 수 있다.
이때, 상기 커버 필름의 폭은 상기 베이스 필름의 폭보다 작으며, 상기 커버 필름의 일 측변이 상기 베이스 필름의 일 측변과 일치되도록 부착될 수 있다.
도 1은 종래 기술에 의한 전기집진장치의 개념도;
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 전기집진장치를 개념적으로 나타낸 도면;
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 의한 전기집진장치에 사용되는 집진부재를 나타내는 사시도;
도 3b는 도 3a의 집진부재의 측면도;
도 4a는 도 3a의 집진부재를 펼친 상태를 나타내는 도면;
도 4b는 도 4a의 집진부재의 측면도;
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 전기집진장치의 집진부재의 다른 예를 나타내는 사시도;
도 6a는 본 발명의 일 실시예에 의한 전기집진장치의 집진부재의 다른 예를 나타내는 사시도;
도 6b는 도 6a의 집진부재의 측면도;
도 7은 도 6a의 집진부재를 펼친 상태를 나타내는 도면;
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 의한 전기집진장치를 나타내는 사시도;
도 9는 도 8의 전기집진장치의 측면도;
도 10은 도 8의 전기집진장치를 선 10-10을 따라 절단한 단면도;
도 11은 도 8의 전기집진장치에서 방전 전극이 형성된 절곡부의 일 평면을 나타낸 사시도;
도 12는 본 발명의 일 실시예에 의한 전기집진장치에서 대응 전극의 다른 예를 나타낸 도면;
도 13은 본 발명의 일 실시예에 의한 전기집진장치에서 방전 전극의 다른 예를 나타낸 도면;
도 14a는 도 13의 방전 전극을 나타내는 사시도;
도 14b는 도 14a의 방전 전극의 확대 부분도;
도 15a는 본 발명의 일 실시예에 의한 전기집진장치의 집진부재에 사용되는 간격유지부재의 다른 예를 나타내는 도면;
도 15b는 도 15a의 간격유지부재에 의해 인접한 절연시트가 고정된 경우를 나타내는 도면;
도 16은 본 발명의 일 실시예에 의한 전기집진장치의 집진부재를 제작하는 공정을 나타내는 도면;
도 17은 본 발명의 일 실시예에 의한 전기집진장치의 제조방법을 나타내는 순서도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 전기집진장치와 이의 제조방법의 실시예들에 대하여 상세하게 설명한다.
이하에서 설명되는 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위하여 예시적으로 나타낸 것이며, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들과 다르게 다양하게 변형되어 실시될 수 있음이 이해되어야 할 것이다. 다만, 이하에서 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성요소에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명 및 구체적인 도시를 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 발명의 이해를 돕기 위하여 실제 축척대로 도시된 것이 아니라 일부 구성요소의 치수가 과장되게 도시될 수 있다.
이하의 설명에서 양전극과 음전극은 두 전극의 전위차를 기준으로 전위가 높은 쪽(high level)을 양전극, 전위가 낮은 쪽(low level)을 음전극으로 표현한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 전기집진장치를 개념적으로 나타낸 도면이다. 도 3a는 본 발명의 일 실시예에 의한 전기집진장치에 사용되는 집진부재를 나타내는 사시도이고, 도 3b는 도 3a의 집진부재의 측면도이다. 도 4a는 도 3a의 집진부재를 펼친 상태를 나타내는 도면이고, 도 4b는 도 4a의 집진부재의 측면도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 전기집진장치(1)는 대전부(10)와 집진부(20)를 포함한다. 대전부(10)와 집진부(20)는 하우징(3)에 설치된다. 대전부(10)의 앞쪽에는 공기를 대전부 쪽으로 송풍하는 팬(미도시)이 마련된다. 따라서, 외부 공기는 대전부(10)를 지나 집진부(20)를 통과하여 외부로 배출된다. 본 발명의 일 실시예에 의한 전기집진장치(1)는 공기청정기로 구현되거나 공기청정기능을 구비한 공기조화장치로 구현될 수 있다.
대전부(10)는 먼지를 대전시키기 위한 것으로서, 복수의 방전 전극(11)과 대응 전극(13)을 포함할 수 있다. 한 개의 방전 전극(11)의 상측과 하측에는 일정 간격 이격되어 2개의 대응 전극(13)이 설치된다. 따라서, 방전 전극(11)과 대응 전극(13)에 소정의 전압을 인가하면, 한 개의 방전 전극(11)과 2개의 대응 전극(13) 사이에 코로나 방전이 발생할 수 있다. 방전 전극(11)은 와이어 전극으로 형성될 수 있다. 방전 전극(11)은 텅스텐 와이어를 사용할 수 있다. 대응 전극(13)은 평판 형상으로 형성되며, 도전성 금속판으로 형성할 수 있다. 일 예로서, 대응 전극(13)은 알루미늄판으로 형성할 수 있다.
집진부(20)는 대전부(10)에서 대전된 먼지를 제거하기 위한 것으로서, 길이가 긴 절연시트(50)를 연속하여 절곡하여 형성한 집진부재로 구현될 수 있다.
도 2, 도 3a, 및 도 3b를 참조하면, 집진부재(20)는 길이가 긴 한 개의 절연시트(50)를 연속적으로 대략 사각 파형(squre wave)의 형상으로 절곡하여 형성한 복수의 절곡부(30)를 포함한다. 대전부(10)의 한 쌍의 대응 전극(13) 사이에는 복수의 절곡부(30)가 배치되도록 형성된다. 일 예로서, 한 쌍의 대응 전극(13) 사이에 10개의 절곡부(30)가 배치되도록 집진부재(20)를 형성할 수 있다.
복수의 절곡부(30) 각각은 일정 간격으로 서로 마주보는 2개의 평면(31,32)과 상기 2개의 평면(31,32) 각각의 일단을 수직방향으로 연결하는 연결면(33)을 포함한다. 2개의 평면(31,32)은 동일한 크기로 형성된다. 연결면(33)에는 공기가 통과하는 개구(34)가 마련된다. 연결면(33)은 집진부재(30)의 높이 방향으로 좌우로 번갈아 배치된다. 구체적으로, 맨 하단의 절곡부(30)의 연결면(33-1)이 우측에 위치하면, 다음 절곡부(30)의 연결면(33-2)은 좌측에 위치하고, 그 다음 연결면(33-3)은 다시 우측에 위치한다.
절곡부(30)를 구성하는 2개의 평면(31,32) 중 한 평면(31)에는 양극용 전극(41)이 형성되고, 마주하는 다른 한 평면(32)에는 음극용 전극(42)이 형성된다. 양극용 전극(41)과 음극용 전극(42)은 절연시트(50)의 표면에 전도성 재료를 인쇄하거나 증착하여 형성할 수 있다. 예를 들면, 탄소 잉크나 은 함유 페인트로 절연시트(50)의 표면에 양극용 전극과 음을 인쇄할 수 있다. 또는 절연시트(50)의 표면에 알루미늄을 증착하여 양극용 전극(41)과 음극용 전극(42)을 형성할 수 있다.
집진부재(20)의 절곡부(30)를 구성하는 절연시트(50)는 2개의 절연성 필름(51,52)을 겹쳐서 형성할 수 있다. 예를 들면, 절연시트(50)는 서로 겹쳐진 베이스 필름(51)과 커버 필름(52)으로 구현할 수 있다. 베이스 필름(51)과 커버 필름(52)은 절연성 필름이다. 이때, 커버 필름(52)의 폭(W2)은 베이스 필름(51)의 폭(W1)보다 작게 형성한다. 따라서, 베이스 필름(51)의 일 측변(51-1)과 커버 필름(52)의 일 측변(52-1)이 일치하도록 하여 겹쳤을 때, 베이스 필름(51)의 타 측변(51-2) 부근의 상면은 커버 필름(52)에 의해 덮이지 않고 노출된 노출부(53)가 된다. 이하, 베이스 필름과 커버 필름이 일치하는 베이스 필름의 일 측변을 베이스 필름의 제1측변(51-1)이라 하고, 노출부(53)가 형성되는 베이스 필름의 타 측변을 제2측변(51-2)이라 한다.
서로 마주하는 2개의 전극 중 한 개는 절연시트(50)의 내부에 설치하여 절연시트(50)의 외부로 노출되지 않도록 한다. 본 실시예의 경우에는 양극용 전극(41)과 음극용 전극(42) 중의 하나는 베이스 필름(51)과 커버 필름(52) 사이에 형성하였다. 이하에서는 설명의 편의를 위해 절연시트(50)의 내부, 즉 베이스 필름(51)과 커버 필름(52)의 내부에 설치되는 전극을 양전극(41)이라 하고, 베이스 필름(51)이나 커버 필름(52)의 외부로 노출되는 전극을 음전극(42)이라 한다. 따라서, 다른 예로서는 절연시트의 내부, 즉 베이스 필름(51)과 커버 필름(52)의 내부에 음전극(42)이 형성되고, 베이스 필름(51)이나 커버 필름(52)의 외부로 양전극(41)이 노출되도록 형성할 수도 있다.
절연시트(50)의 내부에 형성되는 양전극(41)은 베이스 필름(51)의 제2측변(51-2)에서 베이스 필름(51)의 제1측변(51-1) 쪽으로 대략 직사각형 형상으로 형성된다. 양전극(41)은 베이스 필름(51)의 제1측변에서 일정한 거리 이격되도록 형성된다. 베이스 필름(51)의 제2측변(51-2) 부근에는 커버 필름(52)이 없는 노출부(53)가 마련되므로, 양전극(41)의 일부는 외부로 노출된다. 외부로 노출된 양전극(41)의 일부(41-2)는 양전극(41)에 전원을 공급하는 전원 공급부로서 기능한다. 양전극(41)의 노출된 부분은 도 3a에 도시된 바와 같이 절곡부의 연결면(33)까지 연장될 수 있다. 따라서, 복수의 절곡부(30)의 연결면(33)에 연장된 양전극(41)의 연장부(41-3)에 외부 전극을 연결하면 복수의 절곡부(30)에 형성된 복수의 양전극(41)에 동일한 전원을 공급할 수 있다.
절연시트(50)의 외면에 형성되는 음전극(42,43)은 베이스 필름(51)의 제1측변(51-1)에서 베이스 필름(51)의 제2측변 쪽으로 대략 직사각형 형상으로 형성된다. 음전극(42,43)은 절연시트(50)의 상면과 하면에 서로 대응하는 위치에 2개가 형성된다. 구체적으로, 제1음전극(42)은 베이스 필름(51)의 하면에 형성되며, 제2음전극(43)은 제1음전극(42)에 대응하도록 커버 필름(52)의 표면에 형성된다.
베이스 필름(51)의 제1측변(51-1)에 인접한 제1음전극(42)의 부분(42-2)은 도 3a에 도시된 바와 같이 일정 폭으로 연결면(33)까지 연장하여 형성할 수 있다. 음전극(42)의 연장부(42-3)는 연결면(33)의 개구(34)를 사이에 두고 양전극(41)의 연장부(41-3)와 반대쪽에 위치한다. 따라서, 복수의 절곡부(30)의 연결면(33)에 연장된 음전극(42,43)에 외부 전극을 연결하면 복수의 절곡부(30)에 형성된 복수의 음전극(42,43)에 동일한 전원을 공급할 수 있다. 이때, 도 3a에서 집진부재(20)의 우측에 위치하는 연결면(33)으로 연장된 복수의 음전극(43)에 전원을 공급하는 외부 전극과 집진부재(20)의 좌측에 위치하는 연결면(33)으로 연장된 복수의 음전극(42)에 전원을 공급하는 외부 전극이 필요하다.
상술한 집진부재(20)는 절연시트(50)에 양전극(41)과 음전극(42,43)을 교대로 형성하고, 양전극(41)과 음전극(42,43)을 일정 간격으로 이격시키며, 양전극(41)과 음전극(42,43) 사이에 절연시트(50)를 관통하는 개구(34)를 형성한 후, 개구(34)를 기준으로 접어서 형성할 수 있다.
도 4a에는 상술한 집진부재의 전개도가 도시되어 있으며, 도 4b에는 도 4a의 집진부재의 측면도가 도시되어 있다.
도 4a와 도 4b를 참조하면, 베이스 필름(51)의 상면에 복수의 양전극(41)이 일정한 간격으로 형성되고, 복수의 양전극(41)의 위로 커버 필름(52)이 베이스 필름(51)에 겹쳐 있다. 이때, 커버 필름(52)의 폭(W2)이 베이스 필름(51)의 폭(W1)보다 작으므로 베이스 필름(51)의 우측의 일부는 커버 필름(52)에 덮이지 않고, 양전극(41)의 일부가 외부로 노출되어 있다. 그러나 전계 형성부로 기능하는 양전극의 대부분(41-1)은 베이스 필름(51)과 커버 필름(52)의 사이에 위치하여 외부로 노출되지 않는다. 외부로 노출되는 양전극(41)의 일부(41-2)는 전원 연결부로서 기능한다.
커버 필름(52)의 상면에는 복수의 양전극(41) 사이에 복수의 제2음전극(43)이 형성된다. 베이스 필름(51)의 하면에는 복수의 제2음전극(43)과 대응하는 위치에 복수의 제1음전극(42)이 형성된다. 따라서, 양전극(41)과 음전극(42,43)은 절연시트(50)의 길이 방향으로 교대로 형성된다. 상기 양전극(41)과 대응하는 제1 및 제2음전극의 부분(42-1,43-1)은 양전극(41)과 함께 전계 형성부로서 기능하고, 양전극(41)과 대응하지 않은 제1 및 제2음전극의 일단부(42-2,43-2)는 전원을 공급하는 전원 연결부로서 기능한다.
양전극(41)과 제1음전극(42)은 일정 거리 이격되어 있고, 그 사이에는 커버 필름(52)과 베이스 필름(51)을 관통하는 개구(34)가 형성된다.
양전극(41)과 개구(34) 사이의 일점 쇄선이 제1접는 선(L1)이 되고, 음전극(43)과 개구(34) 사이의 일점 쇄선이 제2접는 선(L2)이 된다. 따라서, 제1접는 선(L1)을 따라 양전극(41)이 있는 제1부분(P1)을 개구(34)가 형성된 제2부분(P2)에 대해 90도로 접고, 제2접는 선(L2)을 따라 음전극(43)이 있는 제3부분(P3)을 개구(34)가 형성된 제2부분(P2)에 대해 90도로 접어 제1부분(P1)과 평행하게 서로 마주하도록 하면 집진부재(20)를 형성하는 절곡부(30)가 형성된다. 즉, 제1부분(P1)과 제3부분(P3)이 서로 평행하게 마주하는 2개의 평면(31,32)이 되고, 제2부분(P2)이 2개의 평면(31,32)을 연결하는 연결부(33)가 된다. 이와 같이 개구(34)가 형성된 부분(P2)을 기준으로 양전극(41)이 형성된 부분과 음전극(43)이 형성된 부분을 순차로 접으면, 본 발명의 일 실시예에 의한 집진부재(20)를 형성할 수 있다.
절곡부(30)의 2개의 평면(31,32) 사이에는 2개의 평면(31,32) 사이의 간격(G)을 일정하게 유지하기 위해 간격유지부재(60)가 설치된다. 절곡부(30)의 마주보는 2개의 평면(31,32)에 형성된 양전극(41)과 음전극(42,43) 사이에 일정한 전기장을 형성하고, 공기가 양전극(41)과 음전극(42,43) 사이에 균일하게 유입되도록 하기 위해서 2개의 평면(31,32) 사이의 간격을 일정하게 유지할 필요가 있다.
그러나 이러한 간격유지부재(60)는 2개의 평면(31,32) 사이로 통과하는 공기를 방해하고 2개의 평면 사이에 형성되는 전기장의 형성을 방해할 수 있다. 따라서, 간격유지부재(60)가 공기 흐름과 전기장 형성을 방해하는 것을 최소화할 수 있도록 간격유지부재(60)는 가능한 균일하고 좁은 폭을 갖도록 형성된다. 간격유지부재(60)는 집진부재(20)의 길이 방향(Y 방향)으로 일정 간격으로 복수 개가 설치될 수 있다. 본 실시예에서는 도 3a에 도시된 바와 같이 2개의 간격유지부재(60)가 연결면(33)에 형성된 3개의 개구(34) 사이의 2개의 기둥(35)과 공기 유동 방향(화살표 A)으로 일직선상에 설치된다.
간격유지부재(60)는 절곡부(30)를 구성하는 2개의 평면(31,32) 사이의 간격(G)을 유지할 수 있으며, 공기 흐름과 전기장 형성을 방해하는 것을 최소화할 수 있는 한 다양한 방법으로 형성할 수 있다.
본 발명과 같이 집진부재(20)를 한 개의 절연시트(50)를 절곡하여 형성하는 경우에는, 절연시트(50)를 절곡하기 전에 간격유지부재(60)를 펼쳐진 절연시트(50)의 일면에 연속적으로 형성할 수 있다. 이 경우, 절연시트를 접어 절곡부를 형성할 때, 서로 접하는 2개의 간격유지부재의 높이의 합이 2개의 평면 사이의 간격과 동일하게 되도록 간격유지부재의 높이를 정할 수 있다. 예를 들면, 펼쳐진 절연시트의 상면에 절곡부의 2개의 평면 사이의 간격의 1/2의 높이를 갖는 간격유지부재를 형성하면, 절연시트를 절곡하였을 때, 절곡부를 형성하는 2개의 평면은 2개의 간격유지부재에 의해 지지되므로 원하는 간격으로 일정하게 유지될 수 있다.
간격유지부재(60)는 핫 멜트(hot melt)와 같은 열융해성 접착제로 일정한 폭과 높이를 갖도록 절연시트(50)에 형성될 수 있다. 또는, 일정한 폭과 높이를 갖는 양면 접착제를 절연시트(50)에 부착하여 형성할 수도 있다.
이상에서는 간격유지부재(60)가 절곡부의 마주보는 2개의 평면(31,32)의 폭방향(X 방향) 전체에 걸쳐 형성된 경우에 대해 설명하였다. 그러나, 공기 흐름과 전기장에 대한 간격유지부재(60)의 간섭을 최소화하기 위해 간격유지부재(60)를 점(spot) 형태로 형성할 수 있다. 이때, 스폿형 간격유지부재는 집진부재(20)의 폭 방향으로 대전부와 인접한 일단과 개구에 인접한 집진부재의 일단에 스폿 형상으로 형성할 수 있다 (도 5 참조).
다른 실시예로서, 간격유지부재(60)는 탄성이 있는 도전성 재료로 형성할 수 있다. 이때, 도 15b에 도시된 바와 같이, 도전성 간격유지부재(61)는 절곡부의 2개의 평면(31,32) 사이의 간격(g)보다 도전성 간격유지부재(61)의 높이(h)가 평면(31,32)의 두께(t), 즉 절연시트의 두께만큼 높게 형성하고, 도전성 간격유지부재(61)의 일부가 절곡부의 2개의 평면(31,32)의 일단에서 외측으로 돌출되도록 설치할 수 있다. 그러면, 도 15b와 같이 2개의 평면(31,32)을 도전성 간격유지부재(61)로 지지할 경우, 상하에 위치하는 2개의 도전성 간격유지부재(61)의 돌출된 부분이 서로 접촉하게 되어 전기적으로 연결될 수 있다. 이때, 2개의 간격유지부재(61)는 도전성 접착제로 접착할 수 있다.
상기와 같은 구조를 갖는 본 발명의 일 실시예에 의한 전기집진장치(1)의 동작을 설명한다.
대전부(10)의 와이어 전극(11)에 수KV의 전압을 가하면 와이어 전극(11)과 평판 형상의 대응 전극(13) 사이에 코로나 방전이 발생한다.
이 상태에서 팬(미도시)으로 먼지를 함유하는 공기를 대전부(10)로 유입시키면, 먼지가 대전부(10)를 통과하는 동안 양(+)극성을 띠도록 대전된다.
양극성으로 대전된 먼지가 공기와 함께 본 발명의 집진부재(20)의 복수의 절곡부(30)에 형성된 2개의 평면(31,32) 사이를 통과하게 된다. 이때, 본 발명의 집진부재(20)의 전원 연결부, 즉 복수의 양전극(41)의 전원 연결부와 복수의 음전극(42,43)의 전원 연결부에 전압을 인가하면, 양전극(41)과 음전극(42,43) 사이에 전기장이 형성되고, 이 전기장에 의해 집진부재(20)를 통과하는 먼지가 음전극(42,43)에 부착된다. 따라서, 외부 공기가 집진부재(20)를 통과하는 동안 먼지가 제거되어 깨끗한 공기만 외부로 배출된다.
장기간 사용으로 집진부재(20)에 부착된 먼지의 양이 많아지면, 집진 효율이 저하된다. 이 경우, 집진부재(20)를 세척하여 재사용하면 다시 집진부재(20)의 집진 효율이 좋아진다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 전기집진장치의 집진부재의 변형 예를 나타내는 사시도이다.
도 5에 도시된 집진부재(20)는 도 2a에 도시된 집진부재(20)와 연결면(33)에 형성되는 개구(34')의 형상이 상이하다. 도 2a에 도시된 집진부재(20)의 연결면(33)에는 3개의 개구(34)가 형성되나, 도 5에 도시된 집진부재(20)의 연결면에는 한 개의 개구(34')만 형성된 점에서 차이가 있다. 또한, 도 5의 집진부재(20)에는 스폿형 간격유지부재(60')가 집진부재(20)의 폭 방향(X 방향)으로 2개의 평면(31,32) 사이에 2개의 평면(31,32)의 양단 부근에 설치되어 있다. 그 외의 구조는 상술한 집진부재(20)와 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.
도 6a는 본 발명의 일 실시예에 의한 전기집진장치의 집진부재의 다른 예를 나타내는 사시도이고, 도 6b는 도 6a의 집진부재의 측면도이다. 도 7은 도 6a의 집진부재를 펼친 상태를 나타내는 도면이다.
도 6a 및 도 6b를 참조하면, 집진부재(20')는 연결면(33)의 개구(36)에 대응하는 절곡부(30')의 평면 부분이 연결면(33)보다 외측으로 돌출된 돌출부(54)를 갖는다는 점에서 상술한 실시예에 의한 전기집진장치의 집진부재(20)와 상이하다.
구체적으로, 절곡부(30')의 2개의 평면(31,32)은 각각 음전극(42)이나 양전극(41)의 전계 형성부가 설치되며 개구(36)의 상측이나 하측에 위치하는 중앙부분(50-1)과, 음전극(42)이나 양전극(41)의 전원 연결부가 설치되며 중앙부분(50-1)의 양측에 마련되는 연결부분(50-2)을 포함한다. 이때, 도 2a 및 도 2b에 도시된 집진부재(20)의 경우에는 절곡부(30)의 평면의 중앙부분과 연결부분의 폭이 동일하다. 그러나, 도 6a 및 도 6b에 도시된 본 실시예의 경우에는 절곡부(30')의 평면(31)의 중앙부분(50-1)의 폭(D1)이 연결부분(50-2)의 폭(D2)보다 넓다.
이러한 구조의 집진부재(20')는 절연시트(50)를 도 7과 같이 가공하여 절곡함으로써 형성할 수 있다.
도 7을 참조하면, 베이스 필름(51)의 상면에 복수의 양전극(41)이 일정한 간격으로 형성되고, 복수의 양전극(41)의 위로 커버 필름(52)이 겹쳐 있다. 이때, 커버 필름(52)의 폭(W2)이 베이스 필름(51)의 폭(W1)보다 작으므로 베이스 필름(51)의 우측의 일부는 커버 필름(52)에 덮이지 않고, 양전극(41)의 일부가 외부로 노출되어 있다. 그러나 전계 형성부를 형성하는 양전극(41)의 대부분(41-1)은 베이스 필름(51)과 커버 필름(52)의 사이에 위치하여 외부로 노출되지 않는다. 외부로 노출된 양전극(41)의 일부는 전원 연결부로서 기능한다.
커버 필름(52)의 상면에는 복수의 양전극(41) 사이에 복수의 제2음전극(43)이 형성된다. 베이스 필름(51)의 하면에는 복수의 제2음전극(43)과 대응하는 위치에 복수의 제1음전극(42)이 형성된다. 따라서, 양전극(41)과 음전극(43)은 절연시트(50)의 길이 방향으로 교대로 형성된다.
양전극(41)과 제2음전극(43)은 일정 거리 이격되어 있고, 그 사이에는 커버 필름(52)과 베이스 필름(51)을 절단하는 슬릿(55)이 형성된다. 슬릿(55)의 양단에는 절곡부(30')의 연결면(33)의 높이와 동일한 높이를 갖는 직사각형의 관통공(56)이 형성된다. 2개의 관통공(56)은 절연시트(50), 즉 커버 필름(52)과 베이스 필름(51)을 관통하도록 형성된다. 한쪽 관통공(56)의 일측으로는 노출된 양전극(41)의 일부가 연장되고, 다른 관통공(56)의 일측으로는 음전극(42)의 일부가 연장된다. 관통공(56)의 일측으로 연장된 양전극(41)의 일부와 음전극(42,43)의 일부는 외부 전원이 공급되는 접촉점을 형성한다.
도 7에서 2개의 관통공(56)의 상단과 하단을 연결하는 2개의 일점 쇄선(L1,L2)이 절연시트(50)를 접는 선이 된다. 따라서, 2개의 관통공(56)의 상단을 연결하는 제1접는 선(L1)을 따라 양전극이 있는 제1부분(P1)을 관통공(56)이 형성된 제2부분(P2)에 대해 90도로 접고, 2개의 관통공(56)의 하단을 연결하는 제2접는 선(L2)을 따라 음전극이 있는 제3부분(P3)을 제2부분(P2)에 대해 90도로 접어 제1부분(P1)과 평행하게 서로 마주하도록 하면 집진부재(20')를 형성하는 절곡부(30')가 형성된다. 즉, 제1부분(P1)과 제3부분(P3)이 서로 평행하게 마주하는 2개의 평면(31,32)이 되고, 제2부분(P2)이 2개의 평면(31,32)을 연결하는 연결면(33)이 된다. 이때, 슬릿(55)으로 절단된 절연시트(50)의 부분이 연결면(33)에서 외부로 돌출되고, 2개의 관통공(56)이 연결되어 공기가 통과하는 개구(36)를 형성하게 된다.
이와 같은 구조로 집진부재(20')를 형성하면, 절연시트(50)에서 개구를 형성하는 부분을 사용하지 않을 수 있으므로 상술한 도 2a 및 도 2b의 집진부재(20)에 비해 집진부재를 형성하는 절연시트(50)의 사용량을 줄일 수 있다.
이상에서는, 대전부와 집진부가 별개로 형성되는 경우에 대해 설명하였으나, 대전부를 집진부와 일체로 형성할 수도 있다. 이하, 대전부와 집진부가 일체로 형성된 전기집진장치에 대해 첨부된 도 8 내지 도 11을 참조하여 설명한다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 의한 전기집진장치를 나타내는 사시도이다. 도 9는 도 8의 전기집진장치의 측면도이고, 도 10은 도 8의 전기집진장치를 선 10-10을 따라 절단한 단면도이다. 도 11은 도 8의 전기집진장치에서 방전 전극이 형성된 절곡부의 일 평면을 나타낸 사시도이다.
도 8 내지 도 10을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 전기집진장치(2)는 길이가 긴 한 개의 절연시트(200)를 연속적으로 절곡하여 형성한 복수의 절곡부(210)로 구성된다. 절연시트(200)는 상술한 실시예에 의한 집진부재(20)와 동일하게 2개의 절연 필름, 즉 베이스 필름(201)과 커버 필름(202)으로 형성할 수 있다.
복수의 절곡부(210) 각각은 일정 간격으로 서로 마주보는 2개의 평면(211,212)과 상기 2개의 평면 각각의 일단을 수직방향으로 연결하는 연결면(213)을 포함한다. 2개의 평면은 동일한 크기로 형성된다. 연결면(213)에는 공기가 통과하는 개구(214)가 마련된다. 연결면(213)은 전기집진장치(2)의 높이 방향(Z방향)으로 좌우로 번갈아 배치된다. 일 예로서, 맨 하단의 절곡부(210)의 연결면(213)이 좌측에 위치하면, 다음 절곡부(210)의 연결면(213)은 우측에 위치하고, 그 다음 연결면(213)은 다시 좌측에 위치한다.
복수의 절곡부(210)를 구성하는 2개의 평면(211,212) 중 한 평면에는 양전극(221)이 형성되고, 마주하는 다른 한 평면에는 음전극(222)이 형성된다. 이때, 양전극(221)은 베이스 필름(201)과 커버 필름(202)의 사이에 형성하고, 음전극(222)은 베이스 필름(201)과 커버 필름(202)의 외면에 형성될 수 있다.
본 실시예의 경우에는 복수의 절곡부(210)를 구성하는 복수의 평면은 3가지 종류로 형성된다. 도 9를 참조하면, 복수의 평면은 방전 전극(231)이 형성되는 방전 평면(S1), 대응 전극(232)이 형성되는 대응 평면(S2), 및 방전 전극(231)과 대응 전극(232)이 형성되지 않고 집진 전극(221,222)만 형성되는 집진 평면(S3)을 포함한다. 방전 평면(S1)에 형성된 방전 전극(231)과 대응 평면(S2)에 형성된 대응 전극(232)이 대전부로서 기능한다. 방전 평면(S1)과 대응 평면(S2) 사이에는 복수의 집진 평면(S3)이 배치되도록 형성된다. 일 예로서, 2개의 대응 평면(S2)의 중앙에는 1개의 방전 평면(S1)이 마련되고, 방전 평면(S1)과 대응 평면(S2) 사이에는 5개의 집진 평면(S3)이 마련될 수 있다. 다만, 도 8 내지 도 10에서는 도시의 편의를 위해 방전 평면(S1)과 대응 평면(S2) 사이에 2개의 집진 평면(S3)만을 도시하였다.
도 10을 참조하면, 대응 평면(S1)인 제1평면(S11)에는 전기집진장치(2)의 폭의 대부분에 걸쳐 음전극(222,232)이 형성된다. 음전극이 형성된 제1평면(S11)과 마주하는 제2평면(S12)은 대략 폭의 절반은 제거되며, 남은 부분에는 양전극(221)이 형성된다. 제2평면(S12)에 형성된 양전극(222)과 제1평면(S11)에 형성된 음전극의 일부(222)는 제1평면(S11)과 제2평면(S12) 사이를 통과하는 공기에 포함된 먼지를 제거하는 전기장을 형성하는 집진 전극으로 동작한다.
대응 평면(S1)의 하부에 마련되며 양전극(221)이 형성된 제2평면(S12)과 마주하는 집진 평면(S3)인 제3평면(S13)은 대략 폭의 절반이 제거되고 남은 부분에는 음전극(222)이 형성된다. 제2평면(S12)에 형성된 양전극(221)과 제3평면(S13)에 형성된 음전극(222)은 제2평면(S12)과 제3평면(S13) 사이를 통과하는 공기에 포함된 먼지를 제거하는 전기장을 형성하는 집진 전극으로 동작한다.
음전극이 형성된 제3평면(S13)과 마주하는 제4평면(S14)에는 방전 전극(231)이 형성된다. 구체적으로, 제4평면(S14)의 폭의 일부, 즉 제3평면(S13)에서 제거된 부분의 폭(C1)의 대략 1/2 정도의 폭(C2)이 제거된다. 따라서, 제4평면(S14)에서 제거된 부분의 폭(C2)은 제3평면(S13)의 제거된 부분의 폭(C1)보다 작다. 제4평면(S14)에는 제3평면(S13)에 형성된 음전극(222)의 폭에 대응하는 폭을 갖도록 양전극(221)이 형성된다. 제4평면(S14)의 양전극(221)에는 도 11에 도시된 바와 같이 복수의 방전 전극(231)이 절개부 쪽으로 연장된다. 방전 전극(231)은 좁은 폭(W)을 갖는 띠 형상으로 형성된다. 이때, 방전 전극(231)은 베이스 필름(201)과 커버 필름(202)의 사이에 위치하고, 방전 전극(231)의 일단(231a)만이 외부로 노출된다. 그러면, 제1평면(S11)에 마련된 음전극(232)과 제4평면(S14) 사이에 마련된 방전 전극의 일단(231a) 사이에 코로나 방전이 발생할 수 있다. 따라서, 제1평면(S11)의 음전극의 일부(S232)는 방전 전극(231)과 함께 코로나 방전을 일으키는 대응 전극으로서 기능한다. 또한, 제4평면(S14)에 형성된 양전극(221)과 제3평면(S13)에 형성된 음전극(222)은 제3평면(S13)과 제4평면(S14) 사이를 통과하는 공기에 포함된 먼지를 제거하는 전기장을 형성하는 집진 전극으로 동작한다.
한편, 방전 전극(231)은 방전이 지속되면 마모가 진행되므로, 방전 전극(231)의 수명을 늘리기 위해 방전 전극(231)의 길이(L)는 방전 전극(231)의 폭(W)의 5배 이상으로 형성할 수 있다.
방전 전극(231)이 형성된 제4평면(S14)을 마주하는 제5평면(S15)은 상술한 제3평면(S13)과 동일하게 대략 폭의 절반이 제거되고 남은 부분에는 음전극(222)이 형성된다. 제4평면(S14)에 형성된 양전극(221)과 제5평면(S15)에 형성된 음전극(222)은 제4평면(S14)과 제5평면(S15) 사이를 통과하는 공기에 포함된 먼지를 제거하는 전기장을 형성한다.
음전극이 형성된 제5평면(S15)과 마주하는 집진 평면(S3)인 제6평면(S16)은 상술한 제2평면(S12)과 동일하게 대략 폭의 절반이 제거되고 남은 부분에는 양전극(221)이 형성된다. 제6평면(S16)에 형성된 양전극(221)과 제5평면(S15)에 형성된 음전극(222)은 제5평면(S15)과 제6평면(S16) 사이를 통과하는 공기에 포함된 먼지를 제거하는 전기장을 형성한다.
양전극이 형성된 제6평면(S16)과 마주하는 제7평면(S17)은 상술한 제1평면(S11)과 동일하게 폭의 대부분에 음전극(222,232)이 형성된다. 제7평면(S17)에 형성된 음전극(232)은 상술한 제4평면(S14)에 마련된 방전 전극(231)과 함께 코로나 방전을 발생시키는 대응 전극으로서 기능한다. 제6평면(S16)에 형성된 양전극(221)과 제7평면(S17)에 형성된 음전극(222)은 제6평면(S16)과 제7평면(S17) 사이를 통과하는 공기에 포함된 먼지를 제거하는 전기장을 형성한다.
상술한 구조를 갖는 전기집진장치(2)에서는 공기가 도 10의 화살표 방향으로 이동한다. 즉, 전기집진장치(2)의 외부에 설치된 팬에 의해 공급되는 공기는 평판이 제거된 쪽에서 평판이 제거되지 않은 쪽으로 이동한다.
평판이 제거된 부분에는 방전 전극과 대응 전극에 의해 코로나 방전이 발생하므로, 방전 전극과 대응 전극 사이를 통과하는 공기에 포함되는 먼지는 양전기를 띠도록 대전된다.
양전기를 띤 먼지를 포함하는 공기는 양전극과 음전극이 교대로 형성된 복수의 평판 사이를 통과하게 된다. 공기가 복수의 평판 사이의 공간을 통과하는 동안 대전된 먼지는 복수의 평판 사이에 형성된 전기장에 의해 음전극이 형성된 평판에 부착되어 공기로부터 제거된다. 먼지가 제거된 공기는 전기집진장치에 형성된 개구를 통해 외부로 배출된다.
이와 같이 도 8 내지 도 10에 도시된 본 발명의 일 실시예에 의한 전기집진장치는 먼지를 대전시키는 대전부와 먼지를 집진하는 집진부가 한 개의 절연시트에 일체로 형성되어 있으므로, 대전부와 집진부를 별도로 형성하는 경우에 비해 제작이 편리하다는 이점이 있다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 의한 전기집진장치에서 대응 전극의 변형 예를 나타낸 도면이다.
도 12를 참조하면, 상부에 마련된 방전 전극(231)은 베이스 필름(201)과 커버 필름(202)의 사이에 형성되고, 방전 전극(231)의 일단(231a)이 베이스 필름(201)과 커버 필름(202)의 사이로 노출된다.
하부에 마련된 대응 전극(232)은 절연시트(200)의 내부 즉, 베이스 필름(201)과 커버 필름(202)의 사이에 형성된다. 이때, 집진 전극이 되는 음전극(222)은 베이스 필름(201)과 커버 필름(202)의 외면에 형성된다. 따라서, 코로나 방전은 도 12에 도시된 바와 같이 외부로 노출된 방전 전극(231)의 일단(231a)과 절연시트(200)의 내부에 형성된 대응 전극(232) 사이에서 발생한다. 이와 같이 대응 전극을 절연시트의 내부에 형성하면, 오존 발생량이 줄어든다. 도 8 내지 도 10에 도시된 실시예와 같이 대응 전극(232)이 외부로 노출된 경우에는 대응 전극(232)이 절연된 경우에 비해 오존 발생량이 많다. 참고로, 도 12에서 도시하지는 않았지만, 방전 전극(231)과 대응 전극(232)이 형성된 절연시트(200)의 사이에는 집진 전극이 형성된 복수의 절곡부가 마련된다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 의한 전기집진장치에서 방전 전극의 변형 예를 나타낸 도면이다.
도 13을 참조하면, 방전 전극(231)의 일단(231a)이 노출되는 절개부(205)가 공기 유동 방향(화살표 A)의 하류 쪽에 형성된다. 이때, 하부에 설치되는 대응 전극(232)은 상술한 도 12의 실시예와 마찬가지로 절연시트(200)의 내부에 형성된다. 따라서, 코로나 방전은 상부의 방전 전극(231)의 노출된 일단(231a)과 하부의 대응 전극(232) 사이에서 발생한다.
도 13의 방전 전극(231)이 형성되는 절연시트(200)의 일부분이 도 14a 및 도 14b에 도시되어 있다. 도 14a는 도 13의 방전 전극을 나타내는 사시도이고, 도 14b는 도 14a의 방전 전극의 확대 부분도이다.
도 14a 및 도 14b를 참조하면, 방전 전극(231)이 형성되는 절연시트(200)는 3개의 부분으로 구성된다. 절연시트(200)는 2개의 절연 필름, 즉 베이스 필름(201)과 커버 필름(202)을 겹쳐서 형성된다. 제1부분은 집진전극으로 기능하는 양전극(221)이 절연시트(200)의 내부에 형성된다. 제2부분은 제1부분에 인접하여 마련되며, 절연시트(200)를 관통하는 직사각형의 관통구멍(205)이 형성된다. 제3부분은 제2부분에 인접하여 마련되며, 절연시트(200)의 내부에 복수의 방전 전극(231)이 형성된다. 복수의 방전 전극(231)은 일단(231a)은 관통구멍(205)을 통해 노출된다. 즉, 관통구멍(205)의 측벽에는 베이스 필름(201)과 커버 필름(202)의 사이로 방전 전극(231)의 일단(231a)이 노출된다. 복수의 방전 전극(231)의 타단은 베이스 전극(233)으로 연결되어 있다.
도 8에 도시된 전기집진장치의 경우에는 방전 전극의 노출단(231a)이 공기 유동 방향의 상류 쪽에 형성되어 있으므로, 방전 전극의 노출단에 사용자의 손가락이 접촉할 가능성이 있으나, 도 13에 도시된 전기집진장치와 같이 방전 전극의 노출단(231a)을 공기 유동 방향의 하류 쪽에 형성하면, 방전 전극의 노출단(231a)에 사용자의 손가락이 접촉하는 것을 방지할 수 있다.
이하, 도 16을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 전기집진장치에 사용되는 집진부재를 제작하는 공정을 설명한다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 의한 전기집진장치의 집진부재를 제작하는 공정을 나타내는 도면이다.
집진부재의 제작공정은 베이스 필름 공급부(401), 제1음전극 형성부(402), 반전부(403), 양전극 형성부(404), 커버 필름 공급부(405), 제2음전극 형성부(406), 간격유지부재 형성부(407), 가공부(408), 및 절곡부(409)를 포함할 수 있다.
베이스 필름 공급부(401)는 롤에 감긴 베이스 필름(51)을 연속적으로 공급한다.
제1음전극 형성부(402)는 베이스 필름 공급부(401)의 일측에 설치되며, 베이스 필름(51)의 상면에 음전극(42)을 형성한다. 제1음전극 형성부(402)는 카본 잉크를 베이스 필름(51)의 상면에 인쇄하도록 형성될 수 있다.
반전부(403)는 음전극(42)이 형성된 베이스 필름(51)의 표면이 아래로 향하도록 하고, 음전극(42)이 형성되지 않은 베이스 필름(51)의 표면이 위로 향하도록 한다. 즉, 반전부(403)는 베이스 필름(51)을 180도 반전시킨다.
양전극 형성부(404)는 반전부(403)의 일측에 설치되며, 베이스 필름(51)의 상면에 양전극(41)을 형성한다. 이때, 양전극(41)은 베이스 필름(51)의 하면에 형성된 음전극(42)과 일정 거리 이격되어 형성된다.
커버 필름 공급부(405)는 양전극 형성부(404)의 일측에 설치되며, 양전극(41)이 형성된 베이스 필름(51)의 상면을 커버 필름(52)으로 덮는다. 커버 필름 공급부(405)는 롤에 감긴 커버 필름(52)을 연속적으로 공급하여 연속적으로 공급되는 베이스 필름(51)과 겹쳐지도록 한다.
제2음전극 형성부(406)는 커버 필름 공급부(405)의 일측에 설치되며, 베이스 필름(51)에 부착된 커버 필름(52)의 상면에 음전극(43)을 형성한다. 이때, 제2음전극 형성부(406)는 베이스 필름(51)의 하면에 형성된 음전극(42)과 대응하는 위치에 음전극(43)을 형성한다.
간격유지부재 형성부(407)는 커버 필름(52)의 상면에 일정 간격으로 간격유지부재를 형성한다. 간격유지부재는 핫 멜트를 용융하여 커버 필름(52)의 상면에 형성할 수 있다. 간격유지부재는 커버 필름(52)의 이동방향으로 연속하여 형성하거나, 스폿 형상으로 형성할 수도 있다.
가공부(408)는 간격유지부재 형성부(407)의 일측에 설치되며, 커버 필름(52)과 베이스 필름(51)에 관통공을 형성하거나, 슬릿을 형성한다.
예를 들어, 도 4에 도시된 집진부재(20)의 경우에는 양전극(41)과 음전극 (42) 사이에 베이스 필름(51)과 커버 필름(52)을 관통하는 개구(34)를 형성한다. 도 7에 도시된 집진부재(20')의 경우에는 양전극(41)과 음전극(43) 사이를 절단하는 슬릿(55)과 슬릿(55)의 양단에 마련되는 2개의 관통공(56)을 형성한다. 도 8에 도시된 대전부와 집진부를 일체화한 전기집진장치(2)의 경우에는 방전 전극(231)과 대응 전극(232)을 노출시키기 위한 절개부를 형성한다.
절곡부(409)는 가공이 완료된 절연시트(50)를 일정한 간격으로 대략 사각파 형상으로 절곡하여 집진부재(20)를 완성한다.
상기와 같은 제조공정을 통해 본 발명의 일 실시예에 의한 집진부재를 형성하는 제조방법에 대해 도 17을 참조하여 설명한다.
먼저, 베이스 필름 공급부(401)는 연속적으로 베이스 필름(51)을 공급한다.
그러면, 제1음극 형성부(402)는 연속적으로 공급되는 베이스 필름(51)의 일면에 제1음극용 전극(42)을 형성한다(S1710).
연속적으로 공급되는 베이스 필름(51)은 반전부(403)에 의해 180도 반전되어 제1음극용 전극(42)이 형성된 표면이 하면이 되고, 제1음극용 전극(42)이 형성되지 않은 베이스 필름(51)의 반대면이 상면이 된다.
그러면, 양극 형성부(404)는 제1음극용 전극(42)과 일정 거리 떨어지도록 베이스 필름(51)의 상면에 양극용 전극(41)을 형성한다.
그 후, 커버 필름 공급부(405)는 커버 필름(52)을 연속적으로 공급하여 베이스 필름(51)의 반대면에 커버 필름(52)을 부착한다. 이때, 커버 필름(52)의 폭은 베이스 필름(51)의 폭보다 작으며, 커버 필름(52)의 일 측변이 베이스 필름(51)의 일 측변과 일치되도록 부착된다. 따라서, 커버 필름(52)이 부착되지 않은 베이스 필름(51)의 일 측변 부근에는 양극용 전극(41)의 일부분이 노출된다.
이어서, 제2음극 형성부(406)는 커버 필름(52)의 표면에 베이스 필름(51)의 제1음극용 전극(42)과 마주하는 위치에 제2음극용 전극(43)을 형성한다.
그 후, 간격유지부재 형성부(407)는 커버 필름(52)의 표면에 커버 필름(52)의 이동방향으로 간격유지부재를 형성한다.
이어서, 가공부(408)는 제2음극용 전극(43)과 양극용 전극(42) 사이에 베이스 필름(51)과 커버 필름(52)을 관통하는 개구나 슬릿을 형성한다.
마지막으로, 절곡부(409)는 개구를 기준으로 커버 필름(52)이 부착된 베이스 필름(51)을 절곡하여 집진부재(20)를 완성한다.
상기와 같은 본 발명의 일 실시예에 의한 전기집진장치는 집진부재를 한장의 절연 시트로 연속하여 절곡하여 생산할 수 있으므로, 재료비와 가공비를 절감할 수 있으며, 제작 효율과 생산 속도를 향상시킬 수 있다.
이상에서 본 발명은 예시적인 방법으로 설명되었다. 여기서 사용된 용어들은 설명을 위한 것이며, 한정의 의미로 이해되어서는 안 될 것이다. 상기 내용에 따라 본 발명의 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서 따로 부가 언급하지 않는 한 본 발명은 청구범위의 범주 내에서 자유로이 실시될 수 있을 것이다.
1,2; 전기집진장치 10; 대전부
11,231; 방전 전극 13,232; 대응 전극
20; 집진부(집진부재) 30,210; 절곡부
31,32,211,212; 평면 33,213; 연결면
34; 개구 41,221; 양전극
42,43,222; 음전극 50,200; 절연시트
51,201; 베이스 필름 52,202; 커버 필름
60; 간격유지부재 401; 베이스 필름 공급부
402; 제1음전극 형성부 403; 반전부
404; 양전극 형성부 405; 커버 필름 공급부
406; 제2음전극 형성부 407; 간격유지부재 형성부
408; 가공부 409; 절곡부

Claims (20)

  1. 대전부; 및
    상기 대전부의 하류에 설치되는 집진부;를 포함하며,
    상기 집진부는 한 개의 절연시트를 연속적으로 절곡하여 형성한 복수의 절곡부를 포함하며,
    상기 복수의 절곡부 각각은
    일정 간격으로 서로 마주보도록 절곡된 2개의 평면; 및
    상기 2개의 평면 각각의 일단을 수직방향으로 연결하며, 개구가 마련된 연결면;을 포함하며,
    상기 2개의 평면 중 한 평면에는 양극용 전극이 형성되고, 다른 한 평면에는 음극용 전극이 형성된 것을 특징으로 하는 전기집진장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 절곡부의 양극용 전극은 양극용 전극끼리 서로 연결되고,
    상기 복수의 절곡부의 음극용 전극은 음극용 전극끼리 서로 연결되는 것을 특징으로 하는 전기집진장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 양극용 전극과 상기 음극용 전극은 상기 절연시트의 표면에 탄소 잉크나 은 함유 페인트로 인쇄하거나 알루미늄 증착하여 형성한 것을 특징으로 하는 전기집진장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 양극용 전극과 상기 음극용 전극 중의 하나의 전극은 상기 절연시트의 내부에 형성되고, 나머지는 전극은 상기 절연시트의 표면에 형성되며,
    상기 절연시트의 내부에 형성된 전극의 일부는 외부 전원과의 연결을 위해 외부로 노출된 것을 특징으로 하는 전기집진장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 양극용 전극과 상기 음극용 전극은 상기 절연시트의 길이 방향으로 교대로 형성되는 것을 특징으로 하는 전기집진장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 절연시트는 서로 겹쳐진 베이스 필름과 커버 필름을 포함하며,
    상기 양극용 전극과 상기 음극용 전극 중의 하나는 상기 베이스 필름과 상기 커버 필름 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 전기집진장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 커버 필름의 폭은 상기 베이스 필름의 폭보다 작으며,
    상기 베이스 필름과 상기 커버 필름 사이에 위치하는 전극은 일부가 상기 커버 필름의 외부로 노출되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 전기집진장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 절곡부의 2개의 평면 사이에는 복수의 간격유지부재가 설치된 것을 특징으로 하는 전기집진장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 복수의 간격유지부재는 상기 절곡부의 2개의 평면의 상기 연결부와 반대쪽 단에 설치되는 것을 특징으로 하는 전기집진장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 복수의 간격유지부재는 도전성 재료로 형성되는 것을 특징으로 하는 전기집진장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 복수의 간격유지부재의 일부가 상기 절곡부의 2개의 평면의 일단에서 돌출되어 서로 접촉하도록 형성된 것을 특징으로 하는 전기집진장치.
  12. 제 8 항에 있어서,
    상기 복수의 간격유지부재는 열융해성 접착제 또는 양면 접착제로 형성되는 것을 특징으로 하는 전기집진장치.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 절곡부의 2개의 평면 각각은 상기 양극용 전극이나 상기 음극용 전극의 전계 형성부가 설치되는 중앙부분과 상기 양극용 전극이나 상기 음극용 전극의 전연 연결부가 설치되며, 상기 중앙부분의 양측에 마련되는 연결부분을 포함하며,
    상기 중앙부분의 폭이 상기 연결부분의 폭보다 넓은 것을 특징으로 하는 전기집진장치.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 대전부는 상기 절곡부에 형성된 상기 양극용 전극과 상기 음극용 전극을 상기 집진부의 상류 쪽으로 연장하여 형성한 것을 특징으로 하는 전기집진장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 대전부는 방전 전극과 대응 전극을 포함하며,
    상기 방전 전극은 상기 양극용 전극 또는 상기 음극용 전극의 일측에서 띠형상으로 형성되고, 상기 절연시트의 내부에 설치되며, 상기 방전 전극의 일단은 상기 절연시트의 외부로 노출되며,
    상기 대응 전극은 상기 방전 전극과 반대 극성을 갖도록 상기 음극용 전극 또는 상기 양극용 전극의 일측에서 연장되는 것을 특징으로 하는 전기집진장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 방전 전극의 길이는 상기 방전 전극의 폭의 적어도 5배가 되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 전기집진장치.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 대응 전극은 상기 절연시트의 내부에 설치되는 것을 특징으로 하는 전기집진장치.
  18. 제 15 항에 있어서,
    상기 절연시트의 외부로 노출되는 상기 방전 전극의 일단은 공기 이동방향의 하류에 위치하는 것을 특징으로 하는 전기집진장치.
  19. 연속적으로 공급되는 베이스 필름의 일면에 제1음극용 전극을 형성하는 단계;
    상기 베이스 필름의 반대면에 상기 제1음극용 전극과 일정 거리 떨어지도록 양극용 전극을 형성하는 단계;
    상기 베이스 필름의 반대면에 연속적으로 공급되는 커버 필름을 부착하는 단계;
    상기 커버 필름의 표면에 상기 베이스 필름의 제1음극용 전극과 마주하는 위치에 제2음극용 전극을 형성하는 단계;
    상기 커버 필름의 표면에 상기 커버 필름의 이동방향으로 간격유지 부재를 형성하는 단계;
    상기 제2음극용 전극과 상기 양극용 전극 사이에 상기 베이스 필름과 상기 커버 필름을 관통하도록 개구나 슬릿을 형성하는 단계;
    상기 개구나 슬릿을 기준으로 상기 커버 필름이 부착된 상기 베이스 필름을 절곡하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기집진장치의 제조방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 커버 필름의 폭은 상기 베이스 필름의 폭보다 작으며,
    상기 커버 필름의 일 측변이 상기 베이스 필름의 일 측변과 일치되도록 부착되는 것을 특징으로 하는 전기집진장치의 제조방법.
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