KR20200120252A - 집진부 및 이를 포함하는 전기집진기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 에어컨이나 공기정화기와 같은 공조장치에서 공기에 포함된 미세 먼지를 흡착하여 여과할 수 있는 집진부 및 이를 포함하는 전기집진기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게, 필터부재가 제1집진 플레이트 및 제2집진 플레이트 사이에 끼워져 집진 성능을 보다 향상할 수 있는 집진부 및 이를 포함하는 전기집진기에 관한 것이다.

Description

집진부 및 이를 포함하는 전기집진기{Collector and electric precipitator having the same}
본 발명은 에어컨이나 공기정화기와 같은 공조장치에서 공기에 포함된 미세 먼지를 흡착하여 여과할 수 있는 집진부 및 이를 포함하는 전기집진기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게, 필터부재가 제1집진 플레이트 및 제2집진 플레이트 사이에 끼워져 집진 성능을 보다 향상할 수 있는 집진부 및 이를 포함하는 전기집진기에 관한 것이다.
일반적으로 공기나 가스에 포함된 먼지, 분진 등의 오염물을 제거하기 위하여 미세한 섬유로 구성된 부직포 등을 사용한 필터를 사용한다. 일반적인 섬유형 필터는 기공의 크기를 줄이는데 한계가 있으므로 기공 보다 작은 크기의 먼지 입자는 걸러줄 수 없었다. 또한 기공의 크기를 과도하게 줄일 경우, 풍량이 감소하며 큰 먼지 입자들에 의해 기공이 조기에 막혀 버리기 때문에 필터의 수명이 매우 짧아지는 단점이 있었다. 따라서 풍량의 저하를 방지하고 큰 입자에 의한 기공 막힘의 문제가 없으며 매우 작은 크기의 불순물 입자도 걸러 줄 수 있는 전기집진필터가 사용되고 있다.
도 1과 같이 전기집진필터는 각각 별개로 형성된 다수의 집진플레이트(42a, 42b)를 일정 간격을 갖도록 배치하고, 하나 건너 하나씩 교대로 양극 고전압과 음극 고전압을 인가할 수 있도록 구성되어 양극의 극성 또는 음극의 극성을 띈 집진플레이트(42a, 42b)의 표면에 반대 극성을 갖도록 대전된 먼지 입자가 흡착됨으로써 집진플레이트들의 사이를 통과하는 공기나 가스로부터 미세 입자가 제거될 수 있도록 형성되어 있다.
그런데 도 2와 같이 집진플레이트(42a, 42b)들은 전기적인 연결을 위해 양면을 관통하도록 구멍들이 형성되어 있고 관통바(44a, 44b)들이 집진플레이트(42a, 42b)들에 형성된 구멍들을 통과하도록 삽입되어 있다. 이때, 양극 집진플레이트(42a)들은 양극 고전압 공급부에 연결된 관통바(44a)와 접촉되어 전기적으로 서로 연결되어 있으며, 음극 고전압 공급부에 연결된 관통바(44b)와는 이격되어 전기적으로 서로 연결되어 있지 않도록 구성되어 있다. 이와는 반대로 음극 집진플레이트(42b)들은 음극 고전압 공급부에 연결된 관통바(44b)와 접촉되어 전기적으로 서로 연결되어 있으며, 양극 고전압 공급부에 연결된 관통바(44a)와는 이격되어 전기적으로 서로 연결되어 있지 않도록 구성되어 있다.
그런데 이와 같이 각각 별개로 구성된 복수의 집진플레이트들을 관통하도록 관통바들이 삽입되어 결합되므로 집진플레이트들 사이의 공간인 공기가 통과되는 유로를 관통바들이 막아서 집진 성능이 저하될 수 있다. 또한, 집진플레이트들 간의 간격을 유지하도록 별도의 고정부재를 집진플레이트들 사이로 삽입하여 결합하여 집진플레이트들을 물리적으로 잡아주는데, 서로 다른 전압이 인가되는 집진플레이트들을 고정하고 있는 고정부재 부분에 수분 또는 물이 유입되거나 먼지 등의 이물질이 쌓이면, 서로 다른 압이 인가되는 집진플레이트이 전기적으로 통전되면서 전계가 약화되어 집진 성능이 저하될 수 있다.
KR 10-0722863 B1 (2007.05.22)
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 에어컨이나 공기정화기와 같은 공조장치에서 공기에 포함된 미세 먼지를 흡착하여 여과할 수 있으며, 필터부재가 제1집진 플레이트 및 제2집진 플레이트 사이에 끼워져 집진 성능을 보다 향상할 수 있는 집진부 및 이를 포함하는 전기집진기를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 부직포필터, 메쉬형필터, 활성탄필터, 및 기능성촉매물질이 코팅된 필터 중 선택되는 어느 하나로서, 미세먼지의 제거와 함께 유해가스 또는 불쾌감을 주는 냄새를 제거할 수 있는 집진부 및 이를 포함하는 전기집진기를 제공하는 것이다.
본 발명의 전기집진기용 집진부(1000)는 일정거리 이격되어 나란하게 배치되고, 집진하는 복수의 제1집진 플레이트(110)를 포함하는 제1집진부(100); 일정거리 이격되어 나란하게 배치되고, 집진하는 복수의 제2집진 플레이트(210)를 포함하며, 상기 제2집진 플레이트(210)가 상기 제1집진 플레이트(110)와 서로 접촉되지 않고 서로 마주보면서 번갈아 배치되도록 상기 제1집진부(100)에 끼워진 제2집진부(200); 및 상기 제1집진 플레이트(110) 또는 제2집진 플레이트(210)에 끼워져 집진하는 필터부재(300)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 필터부재(300)는 산과 골이 반복되는 형태이되, 산 또는 골 부분에 상기 제1집진 플레이트(110) 및 제2집진 플레이트(210)가 교번하여 삽입되는 것을 특징으로 한다.
또, 상기 필터부재(300)는 공기 흐름 방향으로 전측 및 후측 중 하나에서 삽입되는 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 필터부재(300)는 공기 흐름 방향으로 전측 및 후측에서 각각 삽입되는 한 쌍인 제1필터부재(301) 및 제2필터부재(302)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 필터부재(300)는 산과 산 또는 골과 골 사이의 간격을 유지하기 위한 간격유지부(310)가 일체로 형성되며, 상기 간격유지부(310)는 핫멜트(Hot-melt)인 것을 특징으로 한다.
또, 상기 필터부재(300)는 산과 골이 반복되는 형태이되, 상기 제1집진부(100) 및 제2집진부(200) 사이에 구비되어 산 부분에 상기 제1집진부(100) 및 제2집진부(200) 중 하나가 안착되고, 골 부분에 나머지 하나가 안착되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 필터부재(300)는 부직포필터, 메쉬형필터, 활성탄필터, 및 기능성촉매물질이 코팅된 필터 중 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 전기집진기용 집진부(1000)는 내측이 중공된 제1개구부(401)가 형성되며 상기 제1집진부(100)가 안착되는 제1케이스(400); 및 내측이 중공된 제2개구부(501)가 형성되며 상기 제2집진부(200)가 안착되는 제2케이스(500)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명의 전기집진기는 외부에서 유입되는 먼지입자에 전하를 인가하는 대전부; 및 전하된 상기 먼지입자를 집진하고, 상술한 바와 같은 집진부(1000)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 본 발명의 집진부 및 이를 포함하는 전기집진기는 에어컨이나 공기정화기와 같은 공조장치에서 공기에 포함된 미세 먼지를 흡착하여 여과할 수 있으며, 필터부재가 제1집진 플레이트 및 제2집진 플레이트 사이에 끼워져 집진 성능을 보다 향상할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 집진부 및 이를 포함하는 전기집진기는 부직포필터, 메쉬형필터, 활성탄필터, 및 기능성촉매물질이 코팅된 필터 중 선택되는 어느 하나로서, 미세먼지의 제거와 함께 유해가스 또는 불쾌감을 주는 냄새를 제거할 수 있는 장점이 있다.
도 1 및 도 2는 종래의 전기집진기의 집진부를 나타낸 평면도 및 부분 단면도.
도 3 내지 도 6은 본 발명에 따른 전기집진기용 집진부의 사시도, 2가지 형태의 분해사시도, AA' 방향 단면도.
도 7은 본 발명에 따른 전기집진기용 집진부의 다른 단면도.
도 8 및 도 9는 본 발명에 따른 전기집진기용 집진부의 또 다른 분해사시도 및 단면도.
도 10 및 도 11은 본 발명에 따른 전기집진기용 집진부의 또 다른 분해사시도 및 단면도.
도 12는 본 발명에 따른 필터부재를 나타낸 사시도.
도 13 내지 도 16은 본 발명에 따른 전기집진기용 집진부의 사시도, 일부 사시도, 부분 확대 사시도 및 BB' 방향 단면도.
이하, 상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명의 집진부(1000) 및 이를 포함하는 전기집진기를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.
도 3 내지 도 6은 본 발명에 따른 전기집진기용 집진부(1000)의 사시도, 2가지 형태의 분해사시도, AA' 방향 단면도이고, 도 7은 본 발명에 따른 전기집진기용 집진부(1000)의 다른 단면도이며, 도 8 및 도 9는 본 발명에 따른 전기집진기용 집진부(1000)의 또 다른 분해사시도 및 단면도이고, 도 10 및 도 11은 본 발명에 따른 전기집진기용 집진부(1000)의 또 다른 분해사시도 및 단면도이며, 도 12는 본 발명에 따른 필터부재(300)를 나타낸 사시도이고, 도 13 내지 도 16은 본 발명에 따른 전기집진기용 집진부(1000)의 사시도, 일부 사시도, 부분 확대 사시도 및 BB' 방향 단면도이다.
본 발명의 전기집진기용 집진부(1000)는 제1집진부(100), 제2집진부(200) 및 필터부재(300)를 포함한다.
상기 제1집진부(100)는 복수개의 제1집진 플레이트(110)를 포함하는 구성으로, 상기 제1집진 플레이트(110)들이 일정거리 이격되어 나란하게 배치된다.
상기 제2집진부(200)는 복수개의 제2집진 플레이트(210)를 포함하는 구성으로, 상기 제2집진 플레이트(210)들이 일정거리 이격되어 나란하게 배치되되, 상기 제2집진 플레이트(210)들이 상기 제1집진 플레이트(110)들과 서로 접촉되지 않고 서로 마주보면서 번갈아 배치되도록 상기 제1집진부(100)에 끼워진다. 즉, 제1집진 플레이트(110)-제2집진 플레이트(210)-제1집진 플레이트(110)-제2집진 플레이트(210)의 순서가 반복되는 형태로, 이웃하는 상기 제1집진 플레이트(110) 및 제2집진 플레이트(210)는 서로 접촉되지 않는다.
상기 제1집진부(100)와 제2집진부(200)에 고전압이 인가되면, 그 사이에 전기장이 형성되며, 대전부를 통과하면서 음이온화 또는 양이온화된 먼지 입자를 포함한 공기가 상기 제1집진 플레이트(110)와 제2집진 플레이트(210) 사이로 이동되면서 전기장에 의하여 제1집진 플레이트(110) 및 제2집진 플레이트(210) 표면에 흡착되어 포집된다.
상기 필터부재(300)는 상기 제1집진 플레이트(110) 및 제2집진 플레이트(210)에 끼워지는 부재로서, 산과 골이 반복되는 형태로 형성될 수 있다.
먼저, 도 3 내지 도 11에 도시한 형태를 설명하면, 상기 필터부재(300)는 산 또는 골 부분에 상기 제1집진 플레이트(110) 및 제2집진 플레이트(210)가 교번하여 삽입할 수 있는 형태를 나타내었다. 도면에서 공기가 유입되는 측을 필터부재(300)의 골 부분, 공기가 배출되는 측을 필터부재(300)의 산 부분으로 정의하고 설명한다.
상기 도 3 내지 도 7에 도시한 전기집진기용 집진부(1000)는 상기 필터부재(300)가 공기가 유입되는 측에서 끼워지는 형태를 나타내었다. 상기 필터부재(300)는 골 부분에 상기 제1집진 플레이트(110) 및 제2집진 플레이트(210)들이 안착되며, 산 부분이 상기 제1집진 플레이트(110) 및 제2집진 플레이트(210) 사이로 삽입된다. 이 때, 상기 도 7은 도 6에 도시한 필터부재(300)에 비하여 두께가 큰 형태의 예를 나타내었으며, 본 발명의 필터부재(300) 두께는 도 6 및 도 7에 도시한 형태 외에도, 제1집진 플레이트(110) 및 제2집진 플레이트(210)의 간격 등을 고려하여 다양하게 조절될 수 있다.
상기 도 8 및 도 9에 전기집진기용 집진부(1000)는 상기 필터부재(300)가 공기가 배출되는 측에서 끼워지는 형태를 나타내었다. 상기 필터부재(300)는 산 부분에 상기 제1집진 플레이트(110) 및 제2집진 플레이트(210)들이 안착되며, 골 부분이 상기 제1집진 플레이트(110) 및 제2집진 플레이트(210) 사이로 삽입된다.
이 때, 상기 필터부재(300)는 부직포필터, 메쉬형필터, 활성탄필터, 및 기능성촉매물질이 코팅된 필터 중 선택되는 어느 하나일 수 있다. 상기 부직포 필터는 공기는 통과하되, 특정 크기 이상의 이물질을 걸러낼 수 있고, 상기 활성탄 필터는 오존 등의 제거가 용이하고, 기능성촉매물질이 코팅된 필터는 특정 가스를 흡착가능한 기능성을 가지는 것으로, 인체에 유해하거나, 특정 냄새를 유발하는 물질 등을 흡착할 수 있다. 즉, 본 발명의 전기집진기용 집진부(1000)는 미세먼지의 제거와 함께 유해가스 또는 불쾌감을 주는 냄새를 제거할 수 있는 장점이 있다.
상기 도 10 및 도 11에 도시한 전기집진기용 집진부(1000)는 상기 필터부재(300)가 공기가 유입되는 측에 구비되는 제1필터부재(301) 및 공기가 배출되는 측에 구비되는 제2필터부재(302)를 포함한 형태를 나타내었다. 상기 제1필터부재(301) 및 제2필터부재(302)는 상술한 바와 같이, 각각 부직포필터, 메쉬형필터, 활성탄필터, 및 기능성촉매물질이 코팅된 필터 중 선택되는 어느 하나일 수 있으며, 서로 다른 형태의 필터로 형성되거나, 동일한 형태의 필터로 형성될 수 있다.
도 3 내지 도 11에 도시한 전기집진기용 집진부(1000)는 상기 필터부재(300)가 공기 흐름 방향으로 전측 및 후측 중 하나와 모두에서 끼워지는 형태이므로, 산과 산 사이 및 골과 골 사이가 일정하게 유지되는 것이 중요하다. 이에 따라, 도 12에 도시한 바와 같이, 상기 필터부재(300)는 산과 골을 형성하는 간격을 유지하기 위한 간격유지부(310)가 일체로 형성될 수 있다. 상기 간격유지부(310)는 삽입되는 측의 반대면에 형성되는 것이 바람직하며, 핫멜트(Hot-melt)가 이용될 수 있다. 상기 핫멜트는 고온에서 액상으로 도포되어 냉각, 고형화되는 것으로, 추가적인 건조과정이 필요치 않아 용이하게 필터부재(300)의 산과 산 또는 골과 골 사이의 간격을 유지할 수 있다.
또한, 상기 도 13 내지 도 16에 도시한 전기집진기용 집진부(1000)는 상기 필터부재(300)가 산과 골이 반복되는 형태로, 상기 제1집진부(100)와 제2집진부(200) 사이에 구비되는 형태를 나타내었다. 즉, 상기 필터부재(300)는 산 부분에 상기 제1집진부(100) 및 제2집진부(200) 중 하나가 안착되고, 골 부분에 나머지 하나가 안착된다. 도 13 내지 도 16에 도시한 전기집진기용 집진부(1000)는 산 부분에 제1집진부(100)의 제1집진 플레이트(110)들이 삽입되고, 골 부분에 제2집진부(200)의 제2집진 플레이트(210)들이 삽입된 예를 나타내었다.
이에 따라, 본 발명의 전기집진기용 집진부(1000)는 에어컨이나 공기정화기와 같은 공조장치에서 공기에 포함된 미세 먼지를 흡착하여 여과할 수 있으며, 필터부재(300)가 제1집진 플레이트(110) 및 제2집진 플레이트(210) 사이에 끼워져 집진 성능을 보다 향상할 수 있는 장점이 있다.
본 발명의 전기집진기용 집진부(1000)는 내측이 중공된 제1개구부(401)가 형성되며 상기 제1집진부(100)가 안착되는 제1케이스(400); 및 내측이 중공된 제2개구부(501)가 형성되며 상기 제2집진부(200)가 안착되는 제2케이스(500)를 포함할 수 있다.
한편, 상기 제1집진부(100)는 상기 제1집진 플레이트(110)가 단일의 시트(Sheet)를 절곡하여 형성될 수 있으며, 상기 제1집진 플레이트(110) 및 상기 제1집진 플레이트(110)의 양단부에 번갈아 형성되어 이웃하는 제1집진 플레이트(110)들을 전기적으로 직렬 연결하는 제1연결부(120)를 포함하여 형성될 수 있다. 상기 시트는 전도성 물질이 유전체로 코팅되어, 유전체에 의해 전도성 물질이 감싸져 있는 형태로 형성될 수 있다. 이때, 전도성 물질은 전기 전도성이 있는 카본 시트 등 다양한 물질이 될 수 있으며, 유전체는 플라스틱 등의 얇은 필름이 될 수 있다.
이 때, 상기 제1케이스(400)는 상기 제1연결부(120)를 지지하는 제1고정부(410)가 형성될 수 있다. 상기 제1고정부(410)는 상기 제1집진 플레이트(110)의 양단부에 번갈아 형성되는 제1연결부(120)를 지지하는 부분이다.
또, 상기 제2집진부(200)는 상기 제2집진 플레이트(210)가 단일의 시트(Sheet)를 절곡하여 형성될 수 있으며, 상기 제2집진 플레이트(210) 및 상기 제2집진 플레이트(210)의 양단부에 번갈아 형성되어 이웃하는 제2집진 플레이트(210)들을 전기적으로 직렬 연결하는 제2연결부(220)를 포함하여 형성될 수 있다.
이 때, 상기 제2케이스(500)는 상기 제2연결부(220)를 지지하는 제2고정부(510)가 형성될 수 있다. 상기 제2고정부(510)는 상기 제2집진 플레이트(210)의 양단부에 번갈아 형성되는 제2연결부(220)를 지지하는 부분이다.
추가적으로, 상기 제1집진부(100)는 최외곽에 배치된 제1집진 플레이트(110)의 제1연결부(120)가 연결된 측의 반대측 단부에 제1전극탭(130)이 연장되고, 상기 제2집진부(200)는 최외곽에 배치된 제2집진 플레이트(210)의 제2연결부(220)가 연결된 측의 반대측 단부에 제2전극탭(230)이 연장된다.
본 발명의 전기집진기는 외부에서 유입되는 먼지입자에 전하를 인가하는 대전부(미도시) 및 상술한 바와 같은 특징을 가지는 집진부(1000)를 포함하여, 다양한 형태의 대전부를 통해 대전된 먼지를 효과적으로 집진할 수 있는 장점이 있다.
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.
1000 : 전기집진기용 집진부
100 : 제1집진부
110 : 제1집진 플레이트 120 : 제1연결부
130 : 제1전극탭
200 : 제2집진부
210 : 제2집진 플레이트 220 : 제2연결부
230 : 제2전극탭
300 : 필터부재
(301 : 제1필터부재 302 : 제2필터부재)
310 : 간격유지부
400 : 제1케이스 401 : 제1개구부
410 : 제1고정부
500 : 제2케이스 501 : 제2개구부
510 : 제2고정부

Claims (10)

  1. 일정거리 이격되어 나란하게 배치되고, 집진하는 복수의 제1집진 플레이트(110)를 포함하는 제1집진부(100);
    일정거리 이격되어 나란하게 배치되고, 집진하는 복수의 제2집진 플레이트(210)를 포함하며, 상기 제2집진 플레이트(210)가 상기 제1집진 플레이트(110)와 서로 접촉되지 않고 서로 마주보면서 번갈아 배치되도록 상기 제1집진부(100)에 끼워진 제2집진부(200); 및
    상기 제1집진 플레이트(110) 또는 제2집진 플레이트(210)에 끼워져 집진하는 필터부재(300)를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기집진기용 집진부.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 필터부재(300)는 산과 골이 반복되는 형태이되, 산 또는 골 부분에 상기 제1집진 플레이트(110) 및 제2집진 플레이트(210)가 교번하여 삽입되는 것을 특징으로 하는 전기집진기용 집진부.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 필터부재(300)는 공기 흐름 방향으로 전측 및 후측 중 하나에서 삽입되는 것을 특징으로 하는 전기집진기용 집진부.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 필터부재(300)는 공기 흐름 방향으로 전측 및 후측에서 각각 삽입되는 한 쌍인 제1필터부재(301) 및 제2필터부재(302)를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기집진기용 집진부.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 필터부재(300)는 산과 산 또는 골과 골 사이의 간격을 유지하기 위한 간격유지부(310)가 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 전기집진기용 집진부.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 간격유지부(310)는 핫멜트(Hot-melt)인 것을 특징으로 하는 전기집진기용 집진부.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 필터부재(300)는 산과 골이 반복되는 형태이되, 상기 제1집진부(100) 및 제2집진부(200) 사이에 구비되어 산 부분에 상기 제1집진부(100) 및 제2집진부(200) 중 하나가 안착되고, 골 부분에 나머지 하나가 안착되는 것을 특징으로 하는 전기집진기용 집진부.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 필터부재(300)는 부직포필터, 메쉬형필터, 활성탄필터, 및 기능성촉매물질이 코팅된 필터 중 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 전기집진기용 집진부.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 전기집진기용 집진부(1000)는 내측이 중공된 제1개구부(401)가 형성되며 상기 제1집진부(100)가 안착되는 제1케이스(400); 및 내측이 중공된 제2개구부(501)가 형성되며 상기 제2집진부(200)가 안착되는 제2케이스(500)를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기집진기용 집진부.
  10. 외부에서 유입되는 먼지입자에 전하를 인가하는 대전부; 및
    전하된 상기 먼지입자를 집진하고, 제1항 내지 제9항 중 선택되는 어느 한 항에 의한 집진부(1000)를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기집진기.
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