KR20180007766A - 전기집진장치 - Google Patents

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KR20180007766A
KR20180007766A KR1020160089052A KR20160089052A KR20180007766A KR 20180007766 A KR20180007766 A KR 20180007766A KR 1020160089052 A KR1020160089052 A KR 1020160089052A KR 20160089052 A KR20160089052 A KR 20160089052A KR 20180007766 A KR20180007766 A KR 20180007766A
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dust collecting
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KR1020160089052A
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백승재
현옥천
안지혜
민준호
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엘지전자 주식회사
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Abstract

본 발명은 전기집진장치에 관한 것으로서, 구체적으로, 공기 중의 먼지입자를 대전시키도록 형성된 대전부; 상기 대전부에서 대전된 먼지입자를 걸러내는 집진부를 포함하고, 상기 대전부는, 송풍방향에 수직으로 배치되며, 기설정된 전압이 인가되는 와이어 방전부; 및 상기 와이어 방전부로부터 송풍방향으로 이격되어 배치된 접지부를 포함하고, 상기 접지부는 송풍방향으로 개방된 복수 개의 홀을 구비하는 플레이트 형태로 형성되어, 송풍방향을 마주하도록 배치된 것을 특징으로 하는 전기집진장치에 관한 것이다.
이때, 상기 접지부는 메쉬(mesh) 형태로 형성되어, 상기 접지부의 일 면이 송풍방향을 마주하도록 배치되며, 상기 집진부는 헤파(HEPA) 필터로 형성될 수 있다.

Description

전기집진장치 {Electric Dust Collection Device}
본 발명은 와이어 방전부 및 다공성 접지부를 구비하는 대전부를 통해 대전 효율을 높이고, 대전부에서 발생된 이온이 접지부 후방의 필터부까지 안내될 수 있는 전기집진장치에 관한 것이다.
일반적으로 전기집진장치는 공기청정기나 냉방기나 난방기 등의 공기조화기에 장착되어 공기 중에 포함된 먼지입자를 대전시켜 집진하는 장치이다.
전기집진장치는 크게 전기장을 형성하는 대전부와, 대전부에 의해 대전된 먼지입자가 집진되는 집진부를 포함한다. 공기가 대전부를 통과한 후 집진부를 통과하는 동안, 공기 중의 먼지는 집진부에 포집된다.
대전부는 방전부, 및 상기 방전부와 평행하게 배치되는 하나 이상의 접지부를 포함하고, 먼지는 서로 마주보는 방전부와 접지부 사이의 코로나 방전에 의해 대전된다.
이때, 상기 방전부는 와이어 형태로 형성될 수 있고, 상기 접지부는 평판 형태로 형성될 수 있다.
도 1은 한국공개특허 제1992-0000384호에 개시된 종래의 전기집진장치를 나타낸다. 구체적으로, 도 1은 종래의 전기집진장치에 구비되는 대전부를 나타낸다.
도 1을 참조하면, 종래의 전기집진장치는 이온화 선(30)을 사이에 두고 양 측에 배치되는 접지판(또는 집진판, 10)을 개시하고 있다. 이온화 선(30)으로부터 접지판(10)을 향하는 방향으로 전기장(I)이 형성되어 먼지입자(p)가 이온화된다.
이온화 선(30)과 접지판(10)은 송풍방향(공기흐름방향)에 평행하게 배치되어, 접지판(10)의 길이방향을 따라 공기가 안내된다.
한편, 종래의 대전부는 고전압이 인가되는 이온화 선(30)과 접지판(10)을 통해 코로나 균일 방전을 만들어 전계를 형성하고 이온을 발생시킨다.
대전부에서 발생되는 이온이 많을수록 먼지입자의 대전 효율이 높아질 수 있으나, 종래의 대전부는 이온화 선(30)으로부터 발생되는 이온의 양에 한계가 있는 문제점이 잇따.
또한, 대전부에서 발생되는 이온이 대전부 후방의 집진부까지 안내되면, 집진부에 전기적 특성을 부여하여 집진성능이 향상될 수 있다.
종래의 대전부는 이온화 선(30)에서 발생된 이온들의 일부는 먼지입자를 대전시키고 나머지 이온들의 대부분은 전계를 벗어나지 못하고(즉, 집진부로 안내되지 못하고) 접지판(10)으로 부착되는 문제점이 있다.
본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위한 것으로서, 대전부에서 코로나 방전을 통한 이온의 발생량을 증가시킬 수 있는 전기집진장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 대전부에서 발생된 이온의 적어도 일부를 대전부 후방의 집진부로 안내할 수 있는 전기집진장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 대전부에서 발생된 이온을 이용하여 HEPA 필터로 형성되는 집진부에 정전효과를 부여하고 집진능력을 향상시킬 수 있는 전기집진장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 전술한 목적을 달성하기 위한 것으로서, 공기 중의 먼지입자를 대전시키도록 형성된 대전부; 상기 대전부에서 대전된 먼지입자를 걸러내는 집진부를 포함하고, 상기 대전부는, 송풍방향에 수직으로 배치되며, 기설정된 전압이 인가되는 와이어 방전부; 및 상기 와이어 방전부로부터 송풍방향으로 이격되어 배치된 접지부를 포함하고, 상기 접지부는 송풍방향으로 개방된 복수 개의 홀을 구비하는 플레이트 형태로 형성되어, 송풍방향을 마주하도록 배치된 것을 특징으로 하는 전기집진장치를 제공한다.
이때, 상기 접지부는 메쉬(mesh) 형태로 형성되어, 상기 접지부의 일 면이 송풍방향을 마주하도록 배치될 수 있다.
또한, 상기 접지부에 형성된 복수 개의 홀들은 송풍방향으로 상기 접지부를 관통하도록 형성될 수 있다.
또한, 상기 접지부에 형성된 복수 개의 홀들은 송풍방향을 마주하도록 형성될 수 있다.
또한, 상기 와이어 방전부는 기 설정된 간격으로 이격된 복수 개의 와이어들을 포함할 수 있다.
이때, 상기 복수 개의 와이어들의 연장방향 및 상기 복수 개의 와이어들의 이격방향은 모두 송풍방향에 수직하고, 상기 연장방향과 상기 이격방향은 서로 수직할 수 있다.
또한, 상기 와이어 방전부는, 상기 복수 개의 와이어들을 고정하고, 전원공급부로부터 공급되는 기설정된 전압을 상기 복수 개의 와이어들에 인가하도록 형성된 방전부 프레임을 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 전기집진장치는 상기 집진부의 하류에 배치되는 송풍팬; 상기 와이어 방전부로 기설정된 전압을 공급하기 위한 전원공급부; 및 상기 송풍팬 및 상기 전원공급부를 제어하기 위한 제어부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 제1실시예에서, 상기 집진부는 헤파(HEPA) 필터로 형성될 수 있다.
이때, 상기 대전부에서 발생된 이온의 적어도 일부는 상기 접지부를 통과하여 상기 헤파 필터로 전달될 수 있다.
본 발명의 제2실시예에서 상기 집진부는 전기집진필터로 형성될 수 있다.
이때, 상기 전기집진필터는, 송풍방향에 수직으로 배치되고, 기설정된 전압이 인가되는 제1플레이트; 및 상기 제1플레이트로부터 이격되어 배치되고, 접지되는 제2플레이트를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1플레이트 및 상기 제2플레이트는 송풍방향에 수직으로 서로 마주하도록 배치될 수 있다.
또한, 상기 제1플레이트 및 상기 제2플레이트는 각각 복수 개가 구비되고,
이웃하는 제1플레이트 사이에 상기 제2플레이트가 각각 배치될 수 있다.
본 발명에 따르면, 대전부에서 코로나 방전을 통한 이온의 발생량을 증가시킬 수 있는 전기집진장치를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 대전부에서 발생된 이온의 적어도 일부를 대전부 후방의 집진부로 안내할 수 있는 전기집진장치를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 대전부에서 발생된 이온을 이용하여 HEPA 필터로 형성되는 집진부에 정전효과를 부여하고 집진능력을 향상시킬 수 있는 전기집진장치를 제공할 수 있다.
도 1은 종래의 전기집진장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 전기집진장치를 개략적으로 나타낸 개념도이다.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 전기집진장치를 나타내는 도면이다.
도 4의 (a)는 종래의 와이어와 접지판 사이에 형성되는 전기장을 나타내고, (b)는 와이어와 메쉬판 사이에 형성되는 전기장을 나타낸다.
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 전기집진장치를 나타내는 도면이다.
도 6은 도 5에 도시된 전기집진필터의 원리를 나타내는 개념도이다.
이하, 본 발명에 따른 공기조화기를 첨부된 도면을 참고하여 상세히 설명한다. 첨부된 도면은 본 발명의 예시적인 형태를 도시한 것으로, 이는 본 발명을 상세히 설명하기 위해 제공되는 것일 뿐, 이에 의해 본 발명의 기술적인 범위가 한정되는 것은 아니다.
또한, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응되는 구성요소는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복 설명은 생략하기로 하며, 설명의 편의를 위하여 도시된 각 구성 부재의 크기 및 형상은 과장되거나 축소될 수 있다.
설명의 편의를 위하여, 도면에서 X축 방향은 폭방향, Y축 방향은 높이방향, 그리고 Z축 방향은 전후방향을 나타낼 수 있다. 이때, 상기 전후방향은 송풍방향을 기준으로 상류측이 전방이고 하류측이 후방으로 정의될 수 있다.
이하, 도 2를 참조하여, 본 발명에 따른 전기집진장치의 전체적인 개념에 대하여 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 전기집진장치를 개략적으로 나타낸 개념도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 전기집진장치(50)는 외관을 형성하는 케이스(100), 공기 중의 먼지입자를 대전시키는 대전부(200), 상기 대전부(200)에서 대전된 먼지입자를 집진하는 집진부(300)를 포함할 수 있다.
상기 케이스(100)는 내부에 대전부(200)를 수용하는 대전 케이스(120) 및 내부에 집진부(300)를 수용하는 집진 케이스(130)를 포함할 수 있다. 이때, 상기 대전 케이스(120)와 상기 집진 케이스(130)는 서로 분리 가능하게 결합될 수 있다.
또한, 대전부(200)를 수용하는 대전 케이스(120) 내의 공간 및 집진부(300)를 수용하는 집진 케이스(130) 내의 공간은 서로 연통될 수 있다.
케이스(100)에는 먼지입자를 포함하는 공기가 유입되는 하나 이상의 공기 유입구(105), 및 상기 공기 유입구(105)로 유입된 공기가 외부로 유출되는 하나 이상의 공기 유출구(107)가 형성될 수 있다.
케이스(100) 내에는 상기 공기 유입구(105)로부터 상기 공기 유출구(107)를 향하는 공기유동(또는 송풍)을 발생시키기 위한 송풍팬(400)이 구비될 수 있다. 이때, 상기 송풍팬(400)은 원심팬으로 형성될 수 있으나, 상기 송풍팬(400)이 축류팬으로 형성되는 것을 배제하지는 않는다.
송풍팬(400)은 공기 유입구(105)보다 공기 유출구(107)에 더 가까이 배치될 수 있다. 예를 들어, 공기 유입구(105), 대전부(200), 집진부(300), 송풍팬(400) 및 공기 유출구(107)는 송풍방향을 따라 순차적으로 배치될 수 있다.
케이스(100)에는 상기 공기 유입구(105)가 바닥(즉, 설치면)으로부터 이격되어 지지될 수 있도록 지지대(103)가 구비될 수 있다. 상기 지지대(103)는 상기 케이스(100)의 하방으로 돌출하도록 구비될 수 있다.
전체적인 공기의 흐름방향(A)을 살펴보면 다음과 같다. 먼지입자를 포함하는 공기는 공기 유입구(105)를 통해 케이스(100) 내로 유입된다. 유입된 공기는 대전부(200)를 통과하고, 공기가 대전부(200)를 통과할 때 공기 중에 포함된 먼지입자는 양극 또는 음극으로 대전된다. 이때, 먼지에 대전되는 극성은 대전부에 인가된 극성에 따라 결정될 수 있다.
대전부(200)를 통과한 공기가 집진부(300)를 통과할 때, 공기 중에 포함된 대전된 먼지입자는 집진부(300)에 집진될 수 있다. 집진부(300)를 통과한 공기는 먼지입자가 제거된 상태로 공기 유출구(107)를 통해 외부로 유출될 수 있다.
한편, 대전부(200)에서 이온의 발생량은 먼지입자의 대전효율과 관련이 있다. 즉, 대전부(200)에서 이온의 발생량이 많을수록 먼지입자의 대전효율을 향상될 수 있다.
또한, 대전부(200)에서 발생된 이온의 적어도 일부가 필터 형태의 집진부로 안내되면 집진부의 집진 성능이 향상될 수 있다.
이하, 다른 도면을 참조하여, 이온의 발생량을 증가시키고, 발생된 이온의 적어도 일부가 집진부를 향해 안내될 수 있는 대전부의 구조에 대하여 설명한다.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 전기집진장치를 나타내는 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 전기집진장치(50)는 대전부(200) 및 집진부(300)를 포함할 수 있다.
대전부(200)는 공기 중의 먼지입자를 대전시키도록 형성될 수 있다. 구체적으로, 상기 대전부(200)는 와이어 방전부(250) 및 접지부(170)를 포함할 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 와이어 방전부(250)는 공기흐름방향 또는 송풍방향(A)에 수직으로 배치되며, 전원공급부(V)에 의해 기설정된 전압이 인가될 수 있다.
접지부(270)는 상기 와이어 방전부(250)로부터 송풍방향(A)으로 이격되어 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 접지부(270)는 상기 와이어 방전부(250)의 후방에 배치될 수 있다.
상기 접지부(270)는 송풍방향(A)으로 개방된 복수 개의 홀(272)을 구비하는 플레이트 형태로 형성될 수 있다. 그리고, 상기 접지부(270)는 송풍방향(A)을 마주하도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 접지부(270)는 메쉬(mesh) 형태로 형성될 수 있으며, 접지부(270)의 일 면이 송풍방향(A)을 마주하도록 배치될 수 있다.
따라서, 와이어 방전부(250)와 접지부(270) 사이에는 송풍방향(A)과 동일한 방향으로 전기장이 형성될 수 있다.
와이어 방전부(250)에 전압이 인가되면, 와이어 방전부(250)와 대향하는 접지부(270) 사이에 코로나 방전이 발생된다.
이때, 와이어 방전부(250)에 인가하는 전압의 극성에 기초하여 양이온 또는 음이온이 발생할 수 있으며, 이렇게 발생된 양이온 또는 음이온은 공기 중의 먼지입자를 대전시킬 수 있다.
예를 들어, 음이온은 먼지입자에 전자를 제공하여 먼지 입자를 음극으로 대전시킬 수 있고, 양이온은 먼지입자로부터 전자를 빼앗아 먼지입자를 양극으로 대전시킬 수 있다.
종래의 대전부는 와이어와 평면 플레이트 사이에 균일한 전기장이 형성되어 균일 코로나 방전이 발생된다. 이에 반해, 본 발명은 접지부(270)가 다공성 플레이트 또는 메쉬 형태로 형성되어 와이어 방전부(250)와 접지부(270) 사이에 불균일 전기장이 형성되어 불균일 코로나 방전이 발생된다.
즉, 종래의 대전부에 비해, 본 발명의 대전부(200)는 전기장을 불균일하게 형성하여 대전부(200)에서 이온의 발생량을 증가시킬 수 있다. 또한, 대전부(200)에서의 이온의 발생량이 증가되면, 공기 중의 먼지입자에 대한 대전 효율이 향상될 수 있다.
또한, 본 발명의 대전부(200)에 구비되는 접지부(270)는 메쉬 형태로 형성되기 때문에 코로나 방전을 통해 발생된 이온의 적어도 일부가 상기 접지부(270)의 후방 또는 하류로 안내되어 이하 설명될 헤파필터에 부착될 수 있다.
다시 말해서, 상기 접지부(270)는 하나의 평면 상에서 서로 엇갈리도록 배치된 복수 개의 선들(271)을 구비할 수 있으며, 상기 선들(271)의 교차로 인해 상기 접지부(270)에 복수 개의 홀(272)이 형성될 수 있다.
또한, 상기 복수 개의 선들(271)은 사각형의 접지부 프레임(273)에 의해 고정될 수 있다. 즉, 상기 복수 개의 선들(271)은 사각형의 접지부 프레임(273) 내측에 고정될 수 있다.
따라서, 헤파필터는 대전부(200)로부터 안내된 이온에 의해 전기적 특정을 가지게 되므로, 대전된 먼지입자는 헤파필터에서 보다 효율적으로 필터링될 수 있다.
상기 와이어 방전부(250)는 복수 개의 와이어들(251)을 포함할 수 있다. 상기 복수 개의 와이어들(251)은 기 설정된 간격으로 이격되도록 배치될 수 있다.
예를 들어, 상기 복수 개의 와이어들(251) 각각은 상하방향으로 연장되도록 형성될 수 있다. 그리고, 상기 복수 개의 와이어들(251)은 와이어 방전부(250)의 폭방향으로 서로 이격되도록 배치될 수 있다.
다시 말해서, 복수 개의 와이어들(251)의 연장방향 및 상기 복수 개의 와이어들(251)의 이격방향은 모두 송풍방향(A)에 수직할 수 있다. 또한, 상기 연장방향 및 상기 이격방향은 서로 수직할 수 있다.
도시된 실시예에서, 복수 개의 와이어들(251)은 상하방향으로 연장되고, 폭방향으로 이격되도록 배치되나, 이와 달리, 복수 개의 와이어들(251)이 폭방향으로 연장되고, 상하방향으로 이격되도록 배치할 수도 있다.
와이어 방전부(250)는, 상기 복수 개의 와이어들(251)을 고정하기 위한 방전부 프레임(252)을 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 전기집진장치(50)는 전원공급부(V)를 더 포함할 수 있다. 상기 전원공급부(V)는 상기 와이어 방전부(250)로 기설정된 전압을 공급하도록 형성될 수 있다.
상기 방전부 프레임(252)은 전원공급부(V)로부터 공급되는 기설정된 전압을 상기 복수 개의 와이어들(251)에 인가하도록 상기 전원공급부(V)에 연결될 수 있다.
상기 방전부 프레임(252)에는 상기 전원공급부(V)로부터 공급되는 기설정된 전압을 상기 복수 개의 와이어들(251)에 인가하기 위한 포트(253)가 구비될 수 있다.
상기 기설정된 전압은 복수 개의 와이어들(251)과 접지부(270) 사이의 전위차가 매우 커서 상기 복수 개의 와이어들(251)에서 방전이 일어날 정도의 값으로 설정될 수 있다. 코로나 방전을 위한 상기 기설정된 전압은 이미 공지되어 있을 뿐만 아니라 실험을 통해 결정될 수 있으므로, 이에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
방전부 프레임(252)은 대략 사각형으로 형성될 수 있으며, 상기 접지부(270) 역시 상기 방전부 프레임(252)의 형상에 대응하여 사각형으로 형성될 수 있다. 물론, 방전부 프레임(252)과 접지부(270)의 형상은 서로 대응되기만 하면 다른 형상으로도 형성될 수 있다.
방전부 프레임(252)에는 상기 방전부 프레임(252)의 폭방향 또는 높이방향 뒤틀림을 방지하기 위한 하나 이상의 지지보(254)가 설치될 수 있다.
도시된 실시예에서, 상기 지지보(254)는 방전부 프레임(252)의 폭방향으로 연장되고 높이방향으로 이격되도록 복수 개가 설치된다. 그러나, 도면과 달리, 상기 지지보(254)가 방전부 프레임(252)의 높이방향으로 연장되고 폭방향으로 이격되도록 복수 개가 설치되는 것도 가능하다.
본 발명에 따른 전기집진장치(50)는 전술한 집진부(270)의 후방 또는 하류에배치되는 송풍팬(400), 및 상기 전원공급부(V)와 상기 송풍팬(400)을 제어하기 위한 제어부(C)를 더 포함할 수 있다.
상기 제어부(C)는 사용자 입력에 따라서 상기 송풍팬(400)의 작동을 제어할 수 있으며, 상기 전원공급부(V)의 작동을 제어할 수 있다.
한편, 방전부(200) 후방에 배치되는 상기 집진부(300)는 헤파 필터(High efficiency particulate air filter, HEPA Filter)로 형성될 수 있다. 헤파 필터는 이미 공지된 필터로서 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
전술한 바와 같이, 대전부(200)에서 발생된 이온의 적어도 일부는 상기 접지부(200)를 통과하여 접지부(200) 후방의 헤파필터로 전달될 수 있다. 따라서, 전달된 이온에 의해 헤파필터는 전기적 특성을 가지게 되어, 대전된 먼지입자의 헤파필터에 의한 필터링 능력이 향상될 수 있다.
이하, 다른 도면을 참조하여, 전술한 종래의 와이어와 접지판 사이에 형성되는 전기장과 본 발명에 따른 와이어와 메쉬 플레이트 사이에 형성되는 전기장을 비교 설명한다.
도 4의 (a)는 종래의 와이어와 접지판 사이에 형성되는 전기장을 나타내고, (b)는 와이어와 메쉬판 사이에 형성되는 전기장을 나타낸다.
우선, 도 4의 (a)를 참조하면, 종래의 대전부에 구비되는 이온화 선(30)에 고전압을 인가하면, 이온화 선(30)과 상기 이온화 선(00)에 대향하는 접지판(10) 사이에 균일한 전기장(또는 전계)이 형성된다.
즉, 도 4의 (a)와 같은 종래의 대전부에서는 상기 이온화 선(30)에서 균일한 코로나 방전이 발생된다.
이와 달리, 도 4의 (b)를 참조하면, 본 발명의 대전부에 구비되는 와이어(251)에 고전압을 인가하면, 와이어(251)와 상기 와이어(251)에 대향하는 메쉬 형태의 접지부(270) 사이에 불균일한 전기장(또는 전계)형성될 수 있다.
즉, 도 4의 (b)와 같은 본 발명의 대전부에서는 상기 와이어(251)에서 불균일한 코로나 방전이 발생된다.
종래의 균일한 전기장 또는 균일한 코로나 방전에 의해 발생되는 이온의 양보다 본 발명의 불균일한 전기장 또는 불균일한 코로나 방전에 의해 발생되는 이온의 양이 많다. 이는 실험을 통해 입증되었다.
또한, 도 4의 (a)와 같은 종래의 구조에서는 대전부에서 발생된 이온이 접지판(10)에 부착 또는 흡수되어 버리는 문제가 있다.
그러나, 도 4의 (b)에 도시된 본 발명의 대전부에 따르면, 대전부에서 발생된 이온의 일부는 먼지입자를 이온하시키고 나머지 이온의 상당부분이 메쉬 형태의 접지부(270)를 통과하여 후방으로 안내될 수 있다.
즉, 본 발명에 따르면, 대전부에서 발생된 이온의 적어도 일부가 대전부 후방의 헤파필터로 안내되어 상기 헤파필터에 전기적 특성이 부여될 수 있다.
헤파필터에 전기적 특성이 부여되면, 상기 헤파필터로 안내되는 대전된 먼지입자의 필터링 효율이 증가될 수 있다.
이하, 다른 도면을 참조하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 집진부에 대하여 설명한다.
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 전기집진장치를 나타내는 도면이다.
본 발명의 제2실시예에 따른 전기집진장치를 설명함에 있어서, 도 3을 참조하여 설명한 제1실시예에 따른 전기집진장치와 동일한 구성에 대한 중복 설명은 전술한 설명으로 갈음하기로 한다.
도 5를 참조하면, 도 3에 도시된 제1실시예와 다른 점은 집진부(300)의 구성이다. 제1실시예에서 집진부(300)는 헤파필터로 형성되나, 제2실시예에서 집진부(300)는 전기집진필터로 형성될 수 있다.
즉, 제1실시예와 제2실시예는 대전부(200) 및 송풍팬(400)과 관련된 특징은 동일하다.
제2실시예에 따르면, 집진부(300)는 전기집진필터가 될 수 있다. 이때, 상기 전기집진필터는 기설정된 전압이 인가되는 제1플레이트(310) 및 상기 제1플레이트(310)에 대향하도록 배치되고 접지되는 제2플레이트(320)를 포함할 수 있다.
상기 제1플레이트(310) 및 상기 제2플레이트(320)는 집진부 프레임(330)에 의해 고정될 수 있다. 상기 집진부 프레임(330)은 전술한 방전부 프레임(252)에 대응하는 형태로 형성될 수 있다. 예를 들어, 집진부 프레임(330)은 사각형으로 형성될 수 있다.
제1플레이트(310)는 송풍방향(A)에 수직으로 배치될 수 있으며, 외부 전원 또는 전원공급부로부터 기설정된 전압을 인가받도록 형성될 수 있다. 이때, 제1플레이트(310)에 인가되는 전압의 극성은 전술한 대전부(200)의 와이어(251)에 인가되는 전압의 극성과 동일한 것이 바람직하다.
상기 제2플레이트(320)는 상기 제1플레이트(310)로부터 이격되어 배치될 수 있고, 접지될 수 있다.
도시된 실시예에서, 상기 제1플레이트(310)는 상하방향으로 연장하도록 배치될 수 있다. 또한, 상기 제2플레이트(320) 역시 상하방향으로 연장하도록 배치될 수 있다. 그러나, 도면과 달리, 상기 제1플레이트(310) 및 상기 제2플레이트(320)가 폭방향으로 연장하도록 배치되는 것을 배제하지는 않는다.
구체적으로, 상기 제1플레이트(310) 및 상기 제2플레이트(320)는 송풍방향(A)에 수직으로 서로 마주하도록 배치될 수 있다. 즉, 상기 제1플레이트(310) 및 상기 제2플레이트(320)는 집진부(300)의 폭방향으로 서로 마주하도록 배치될 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 제1플레이트(310) 및 상기 제2플레이트(320)는 각각 복수 개가 구비될 수 있다. 이때, 이웃하는 제1플레이트(310) 사이에 상기 제2플레이트(320)가 각각 배치될 수 있다.
즉, 복수 개의 제1플레이트(310)와 복수 개의 제2플레이트(320)는 집진부(300)의 폭방향을 따라서 하나씩 교대로 배치될 수 있다.
상기 제1플레이트(310)에서 상기 제2플레이트(320)를 향해 전기장이 형성될 수 있으며, 대전부(200)에서 대전된 먼지입자는 상기 제2플레이트(320)에 집진될 수 있다.
이하, 다른 도면을 참조하여, 제2실시예에 따른 전기집진필터의 원리에 대하여 설명한다.
도 6은 도 5에 도시된 전기집진필터의 원리를 나타내는 개념도이다.
설명의 편의를 위하여, 먼지 입자(P)가 음전하에 의해 대전되어 음극의 특성을 가지는 것으로 도시하나, 전술한 바와 같이, 먼지 입자(P)가 양하에 의해 대전되어 양극의 특성을 가지는 것도 가능하다.
도 6을 참조하면, 기설정된 전압이 인가되는 제1플레이트(310)와 접지되는 제2플레이트(320)는 서로 대향하도록 배치될 수 있다.
외부 전원 또는 전술한 전원공급부를 통해 상기 제1플레이트(310)에 전압이 인가되면, 화살표로 표시된 것과 같이 제1플레이트(310)로부터 제2플레이트(320)로 향하는 전기장(E)이 형성된다.
예를 들어, 전원공급부를 통해 상기 제1플레이트(310)에 음극의 고전압이 인가될 수 있으며, 이때, 제1플레이트(310)로부터 제2플레이트(320)로 향하는 전기장(E)이 형성된다.
따라서, 대전부(200)에서 대전된 먼지입자(p)가 제1플레이트(310)와 제2플레이트(320) 사이로 유입되면, 상기 먼지입자(p)는 상기 제1플레이트(310)와 상기 제2플레이트(320) 사이의 전기장(E)에 의해 상기 제2플레이트(320)에 집진될 수 있다.
집진 효율을 향상시키기 위하여, 전술한 대전부(200)의 와이어(251)에 인가되는 전압의 극성은 상기 제1플레이트(310)에 인가되는 전압의 극성과 동일한 것이 바람직하다.
도 6에서는, 상기 제1플레이트(310)에 음극의 고전압이 인가된 것으로 도시되어 있으나, 상기 제1플레이트(310)에 인가되는 전압의 극성은 대전부(200)에 인가되는 고전압의 극성과 동일하기만 하면 양극이 될 수도 있다.
즉, 상기 제1플레이트(310)에 음극의 고전압이 인가되면, 대전부(200)에도 음극의 고전압이 인가되어 먼지입자(P)를 음극으로 대전시키는 것이 바람직다. 이와 달리, 상기 제1플레이트(310)에 약극의 고전압이 인가되면, 대전부(200)에도 양극의 고전압이 인가되어 먼지입자(P)를 양극으로 대전시키는 것이 바람직다.
한편, 대전부(200)에서 음극의 고전압을 인가할 경우, 양극의 고전압을 인가하는 경우에 비해, 오존의 발생량이 많을 수 있다.
따라서, 오존의 발생량을 고려하면(즉, 오존의 발생량을 줄이기 위하여), 먼지입자(P)를 양극으로 대전되도록, 대전부(200)의 와이어 방전부(250) 및 집진부(300)의 제1플레이트(310)에 모두 양극의 고전압이 인가되는 것이 바람직하다.
전술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 대전부에서 불균일한 코로나 방전을 통하여 이온의 발생량을 증가시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 대전부에서 발생된 이온의 적어도 일부가 메쉬 형태의 접지부를 통과하여 대전부 후방의 집진부로 안내될 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 집진부가 HEPA 필터로 형성되어, 대전부에서 발생되어 집진부로 안내된 이온에 의해 집진부가 전기적 특성을 가지고 집진 효율이 증가될 수 있다.
위에서 설명된 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대한 통상의 지식을 가지는 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
100 케이스 200 대전부
250 와이어 방전부 270 접지부
300 집진부 400 송풍팬

Claims (13)

  1. 공기 중의 먼지입자를 대전시키도록 형성된 대전부;
    상기 대전부에서 대전된 먼지입자를 걸러내는 집진부를 포함하고,
    상기 대전부는,
    송풍방향에 수직으로 배치되며, 기설정된 전압이 인가되는 와이어 방전부; 및
    상기 와이어 방전부로부터 송풍방향으로 이격되어 배치된 접지부를 포함하고,
    상기 접지부는 송풍방향으로 개방된 복수 개의 홀을 구비하는 플레이트 형태로 형성되어, 송풍방향을 마주하도록 배치된 것을 특징으로 하는 전기집진장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 접지부는 메쉬(mesh) 형태로 형성되어, 상기 접지부의 일 면이 송풍방향을 마주하도록 배치된 것을 특징으로 하는 전기집진장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 접지부에 형성된 복수 개의 홀들은 송풍방향을 마주하는 것을 특징으로 하는 전기집진장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 와이어 방전부는 기 설정된 간격으로 이격된 복수 개의 와이어들을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기집진장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 복수 개의 와이어들의 연장방향 및 상기 복수 개의 와이어들의 이격방향은 모두 송풍방향에 수직하고,
    상기 연장방향과 상기 이격방향은 서로 수직한 것을 특징으로 하는 전기집진장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 와이어 방전부는,
    상기 복수 개의 와이어들을 고정하고, 전원공급부로부터 공급되는 기설정된 전압을 상기 복수 개의 와이어들에 인가하도록 상기 전원공급부에 연결된 방전부 프레임을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기집진장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 집진부의 하류에 배치되는 송풍팬;
    상기 와이어 방전부로 기설정된 전압을 공급하기 위한 전원공급부; 및
    상기 송풍팬 및 상기 전원공급부를 제어하기 위한 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기집진장치.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 집진부는 헤파(HEPA) 필터로 형성된 것을 특징으로 하는 전기집진장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 대전부에서 발생된 이온의 적어도 일부는 상기 접지부를 통과하여 상기 헤파 필터로 전달되는 것을 특징으로 하는 전기집진장치.
  10. 제2항에 있어서,
    상기 집진부는 전기집진필터로 형성된 것을 특징으로 하는 전기집진장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 전기집진필터는,
    송풍방향에 수직으로 배치되고, 기설정된 전압이 인가되는 제1플레이트; 및
    상기 제1플레이트로부터 이격되어 배치되고, 접지되는 제2플레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기집진장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1플레이트 및 상기 제2플레이트는 송풍방향에 수직으로 서로 마주하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 전기집진장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제1플레이트 및 상기 제2플레이트는 각각 복수 개가 구비되고,
    이웃하는 제1플레이트 사이에 상기 제2플레이트가 각각 배치되는 것을 특징으로 하는 전기집진장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN112696768A (zh) * 2019-10-21 2021-04-23 布鲁雅尔公司 空气净化器

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