KR20210008470A - 이단 전기필터용 고저항의 전극 소자 - Google Patents

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Abstract

응축기 세퍼레이터 내의 이단 전기필터용 전극 소자의 그룹을 포함하는 장치에 있어서, 상기 전극 소자의 그룹은, 적어도 두 개의 스트립 형태의 전극 소자(A, B) 또는 두 그룹의 평면 디스크 형 전극 소자(A, B)를 포함하며, 전극 소자(A, B)의 주요부는 코어(M1)로 구성되며, 적어도 하나의 전극 소자(A, B) 또는 전극 소자(A, B) 그룹은 상이한 전기적 성질을 갖는 적어도 두 개의 상이한 중합체로 구성되고, 응축기 세퍼레이터의 인접한 제2 전극 소자(B)에 가장 가깝게 배치된 전극 소자(A)의 부분(M1, M3, M3')은 lxlO12 ohm/kV보다 큰 표면 저항률을 갖는 중합체로 구성되며, 전극 소자(A, B)의 제2 부분은, 전극 소자(A)의 코어(M1) 상의 얇은 코팅의 중합체로 구성된 적어도 하나의 전류 전도성 요소(M2, M2', M2'')로 구성되거나 또는 폭과 깊이 모두를 따르는 코어(M1)의 연장보다 실질적으로 작은 연장을 갖는 코어(M1) 내에 매립되는 것을 특징으로 하는, 장치.

Description

이단 전기필터용 고저항의 전극 소자
본 발명은 응축기 세퍼레이터의 이단 전기필터용 전극 소자의 그룹을 포함하는 장치에 관한 것으로, 여기서 전극 소자의 그룹은 적어도 두 개의 스트립형 전극 소자 또는 두 개의 그룹의 평면 디스크형 전극 소자를 포함하는 것이다.
현재까지, 공기 중의 미립자 오염을 정화하기 위한 지배적인 기술은 일명 헤파(Hepa) 형 또는 기타의 기계식 필터로 불리운다.
이 것들은 다양한 재료의 얇은 섬유 주위에 제조되고, 특히 사용되는 섬유가 더욱 얇을수록 특히 작은 미립자에 대해서 더 좋은 분리를 달성할 수 있는 특징이 있다. 공기 정화 효율이 증가함에 따라, 기계식 필터는 또한 공기 정화 성능을 증가시키는 필터를 통해 바람직하지 않는 압력 강하가높게 나타난다.
이단 전기필터의 개발은, 특수하게 설계된 종이를 주로 하여 만들어진 고저항의 전극 소자를 포함하는 일명 고저항의 응축기 세퍼레이터가 장착된 효율적인 공기 청정기를 만들게 되었다. 이러한 공기 청정기들은 서로에 대해서 이격된 틈을 갖게 배열되는 얇은 시트(디스크)의 형태인 전극 소자로서 설계되거나 두 개의 스트립 형태의 전극 소자로 구성된 원통형 몸체로서 설계될 수 있다.
스웨덴 특허 출원번호 제9602211-6호에서는 이온화 섹션을 갖는 이단 전기필터가 개시되며, 공기 흐름 방향의 하류에 일명 응축기 세퍼레이터가 이어진다.
응축기 세퍼레이터는, 각각의 전극 소자 사이의 이격된 틈의 거리 'd'를 갖는 보빈 주위를 복수 개 감싸는 2 개의 스트립 형태의 전극 소자로 구성된다. 이러한 응축기 세퍼레이터는 실질적으로 원통형 몸체를 가진다. 응축기 세퍼레이터를 통한 공기 흐름은 축방향을 항하며, 인접한 전극 소자들 사이의 공기 흐름을 개방하는 슬롯 'd'를 통과한다.
상기의 응축기 세퍼레이터는 스웨덴 특허 번호 SE0103684-7에 따른 특수하게 정교한 종이로 설계될 수 있는 이점이 있다. 특히, 응축기 세퍼레이터의 지름에 대하여 만들 수 있는 필터 유닛의 크기에 제한이 없어서, 대량의 공기가 단지 하나의 응축기 세퍼레이터를 갖는 장치에 의해 다루어질 수 있다. 그러나 응축기 세퍼레이터의 전극 소자 상의 수분의 영향은 효율성에 영향을 주는 실제적인 제한 요소를 구성한다.
본 발명의 목적은 수분 영향에 대해 더욱 좋은 신뢰성이 있는 조작성을 가질 뿐만 아니라, 판지로 구성된 대응하는 전극 소자보다 기계적 특성이 증가된 상기에 제시된 종류(고저항 전극소자 또는 고저항 전극소자의 그룹)의 응축기 세퍼레이터의 전극 소자의 적절한 설계를 제공하는 것이다.
이 것은 본 발명에 따른 응축기 세퍼레이터 내의 이단 전기필터용 전극 소자의 그룹에 의해서 달성된다. 여기서 전극 소자의 그룹은, 적어도 두 개의 스트립 형태의 전극 소자 또는 두 그룹의 평면 디스크 형 전극 소자를 포함하며, 전극 소자의 주요부는 코어로 구성되며, 적어도 하나의 전극 소자 또는 전극 소자 그룹은 상이한 전기적 성질을 갖는 적어도 두 개의 상이한 중합체로 구성되고, 응축기 세퍼레이터의 인접한 제2 전극 소자에 가장 가깝게 배열된 전극 소자의 부분은 lxlO12 ohm/sq보다 큰 표면 저항률, 바람직하게는 lxlO14 ohm/sq보다 큰 표면 저항률을 갖는 중합체로 구성되며, 전극 소자의 제2 부분은, 전극 소자의 코어 상의 얇은 코팅으로서 배열된 중합체로 구성된 적어도 하나의 전류 전도성 요소로 구성되거나 또는 폭과 깊이 모두를 따르는 코어의 연장보다 실질적으로 작은 연장을 갖는 코어 내에 매립됩니다.
특정 구현에 있어서, 응축기 세퍼레이터 내의 인접한 제2 전극 소자에 가장 가깝게 배치된 전극 소자의 부분의 중합체의 체적 저항률은, 적어도 lxlO11 ohm-cm이고 바람직하게는 lxlO13 ohm-cm보다 작지 않아야 한다.
특정 구현에 있어서, 전류 전도성 요소의 표면 저항률은 1x108 ohm/sq보다 작아야 하고, 바람직하게는 1x105 ohm/sq보다 작아야 하며, 체적 저항률은 lxlO7 ohm-cm보다 작아야 하고, 바람직하게는 lxlO4 ohm-cm보다 작아야 한다.
특정 구현에 있어서, 응축기 세퍼레이터 내의 인접한 제2 전극 소자에 가장 가깝게 배치된 전극 소자의 부분은 절연층으로 구성된다.
특정 구현에 있어서, 절연층은 또한 각각의 전극 소자의 가장자리 섹션을 둘러싼다.
특정 구현에 있어서, 전극 소자의 그룹은 평면 시트로 형성되고, 복수의 전류 전도성 요소는 서로에 대해 오프셋(offset)되도록 배치되고 응축기 세퍼레이터를 통과하는 의도된 공기 흐름 방향에 수직하게 배치된다.
특정 구현에 있어서, 고전압원에 대해 몇몇 개별 연결은, 전도성 재료에 의해서 각각의 전류 전도성 요소의 가장자리 연결에 의해 제공된다.
특정 구현에 있어서, 전극 소자의 코어는 0.7mm보다 더 얇고 바람직하게는 0.4mm보다 더 얇다.
특정 구현에 있어서, 전극 소자 또는 전극 소자 그룹 상의 전류 전도성 요소는, 서로에 대해 오프셋되어, 두 개의 인접한 전극 요소가 같은 대응 위치에 위치된 전류 전도성 요소를 가지지 않도록 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예를 도시한다.
도 2는 본 발명의 변경된 실시 예를 도시한다.
도 3은 도 2에 도시된 실시 예의 또 다른 변경된 실시 예를 도시한다.
도 4는 몇몇 전류 전도성 요소(M2', M2'')를 갖는 디스크 형태의 전극 소자(A, B)를 개략적으로 도시한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 두 개의 중합체로 구성된 얇은 스트립으로 형성된 전극 소자(A, B)는 제조 공정 동안 서로 조립된다.
주요 층은 높은 옴(ohmic)의 저항을 갖고, lxlO10 ohm/sq보다 높은 표면 저항률과 lxlO9보다 큰 체적 저항률을 가지며, 바람직하게는 lxlO12 ohm/sq보다 높은 표면 저항률과 lxlO11보다 큰 체적 저항률을 갖는 중합체의 얇은 코어(M1)로 구성된다.
전도성 중합체의 적어도 하나의 전류 전도성 요소(M2)는 코어(M1)의 하나의 가장자리 섹션으로 연장되고, 이 연장은 폭과 두께 모두에 대해서 코어(M1)의 연장보다 실질적으로 작다. 도시된 예시에 있어서, 전류 전도성 요소(M2)는 상기 전극 소자의 일측 상에서 전극 소자(A, B)의 전체 길이를 따라 이어진다.
전류 전도성 요소(M2)의 표면 저항률(surface resistivity)은 바람직하게 1x108 ohm/sq보다 작거나 또는 전류 전도성 요소(M2)의 체적 저항률(volume resistivity)은 lxlO7 ohm-cm보다 작고, 각각 바람직하게 lxlO5 ohm/sq보다 작고 lxlO4 ohm-cm보다 작다.
만약 응축기 세퍼레이터 내의 두 개의 전극 소자가 본 발명에 따라 설계된다면, 이 것들은 다른 것들의 거울상(mirror images)이어야 유리하며, 즉 각각의 전극 소자(A, B)의 전류 전도성 요소(M2)는 대향하는 가장자리 섹션에 배치되어야 한다. 즉, 만약 제1 전극 소자(A)의 제1 면 상의 전류 전도성 요소(M2)가 전극 소자(A)의 제1 가장자리로부터 이격된 제1 거리에 위치되어서 전극 소자(A)의 제2 가장자리로부터 더 멀어지게 된 경우, 인접한 제2 전극 소자(B) 상의 전류 전도성 요소(M2)가 전극 소자(B)의 제2 가장자리로부터 이격된 제1 거리에 위치되어, 전극 소자(B)의 제1 가장자리로부터 더 멀어지게 되어야만 하는게 유리하다.
도 2는 본 발명의 변경된 실시 예를 도시하며, 각각의 전극 소자(A, B), 적어도 각각의 전극 소자의 일측 상은, 절연된 중합체(M3') 즉, lxlO12 ohm/sq보다 더 높은 표면 저항률이고, 코어(M1)의 저항률보다 적어도 10배 높은 표면 저항률(또는 체적 저항률)을 갖는 중합체의 얇은 필름으로 코팅된다.
바람직하게, 전극 소자(A, B)의 후방측은, 절연된 중합체(M3')의 얇은 필름으로 코팅되고, 후방측은 전류 전도성 요소(M2)로 코팅되지 않은 전극 소자(A, B)이다.
도 3은 도 2에 도시된 실시 예의 또 다른 변경된 실시 예를 도시한다.
이 실시 예에 있어서, 절연된 중합체(M3)는 전체 전극 소자(A 또는 B), 이들 중 하나 또는 둘 다를 둘러싸도록 배열되며, 이들의 가장자리 섹션을 포함하고, 전류 전도성 요소(M2)를 포함한다.
<가능한 변경례>
물론, 전극 소자(A, B)가 긴 스트립과 같은 형태의 소자를 가질 필요는 없다. 도 4에 도시된 바와 같이, 소자(A, B)는, 코어(M1)로 구성된 직사각형/정사각형 시트로 형성될 수 있고, 바람직하게는 코어 내에 매립되고 서로로부터 이격되게 배치되거나 코어(M1) 상에 얇게 코팅되게 배치되는 몇몇 전류 전도성 요소(M2', M2'')로 형성될 수 있다. 도 4는 몇몇 전류 전도성 요소(M2', M2'')를 갖는 디스크 형태의 전극 소자(A, B)를 개략적으로 도시한다.
도 4에 도시된 실시 예에 있어서, 전류 전도성 요소(M2, M2', M2'')는 동일한 대응되는 측면에 모두 배열된다. 그러나, 본 발명은 코어(M1)의 일측에만 제공되는 전류 전도성 요소(M2, M2', M2'')로 한정되지 않는다. 전류 전도성 요소(M2, M2', M2'')는 코어(M1)의 양측 상에도 쉽게 제공될 수 있다.
전류 전도성 요소(코팅; M2, M2', M2'')의 경우, 몇몇 개별적인 고압 연결이 배열될 수 있고, 이는 해당 전극 소자가 정사각형 또는 직사각형의 유입구 영역을 갖는 응축기 세퍼레이터에서 서로에 대해 형성된 틈을 갖는 평평한 전극 소자인 경우 특별히 중요하다. 이러한 예시에 있어서, 전류 전도성 요소(코팅; M2, M2', M2'')는 바람직하게 도 4에 도시된 바와 같이, 응축기 세퍼레이터를 통한 공기 흐름 방향(L)에 대해 수직하게 배열되어야 한다.
가장 근접한 전극 소자(A, B) 상의 전류 전도성 요소의 상호 변위의 경우, 전극 소자(A, B) 그룹 각각은 고압원의 상이한 극성에 연결될 수 있고, 바람직하게는 전도성 고무, 전도성 폼 플라스틱, 전도성 고온-용융 접착제 등과 같은 전도성 재료로 이루어진 가장자리 연결로 연결될 수 있다.
예를 들어, 전류 전도성 요소(M2, M2', M2'')는,lxlO3 ohm-cm보다 작은 체적 저항률 및 lxlO4 ohm/sq보다 작은 표면 저항률을 갖는 PP 1379로 특정되는 폴리프로필렌일 수 있다.
코어(M1)은 예를 들어 바람직하게 lxlO10 ohm-cm보다 큰 체적 저항률을 갖는 폴리프로필렌으로 형성될 수 있다.
M1:코어
M2, M2', M2'': 전류 전도성 요소
M3, M3': 절연된 중합체
A, B: 전극 소자
L: 공기 흐름 방향

Claims (9)

  1. 응축기 세퍼레이터 내의 이단 전기필터용 전극 소자의 그룹을 포함하는 장치에 있어서, 상기 전극 소자의 그룹은, 적어도 두 개의 스트립 형태의 전극 소자(A, B) 또는 두 그룹의 평면 디스크 형 전극 소자(A, B)를 포함하며, 전극 소자(A, B)의 주요부는 코어(M1)로 구성되며, 적어도 하나의 전극 소자(A, B) 또는 전극 소자(A, B) 그룹은 상이한 전기적 성질을 갖는 적어도 두 개의 상이한 중합체로 구성되고, 응축기 세퍼레이터의 인접한 제2 전극 소자(B)에 가장 가깝게 배열된 전극 소자(A)의 부분(M1, M3, M3')은 lxlO12 ohm/sq보다 큰 표면 저항률, 바람직하게는 lxlO14 ohm/sq보다 큰 표면 저항률을 갖는 중합체로 구성되며, 전극 소자(A, B)의 제2 부분은, 전극 소자(A, B)의 코어(M1) 상의 얇은 코팅으로서 배열된 중합체로 구성된 적어도 하나의 전류 전도성 요소(M2, M2', M2'')로 구성되거나 또는 폭과 깊이 모두를 따르는 코어(M1)의 연장보다 실질적으로 작은 연장을 갖는 코어(M1) 내에 매립되는 것을 특징으로 하는, 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 응축기 세퍼레이터 내의 인접한 제2 전극 소자(B)에 가장 가깝게 배치된 전극 소자(A)의 부분(M1, M3, M3')의 중합체의 체적 저항률은, 적어도 lxlO11 ohm-cm이고 바람직하게는 lxlO13 ohm-cm보다 작지 않아야 하는 것을 특징으로 하는, 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 전류 전도성 요소(M2, M2', M2'')의 표면 저항률은 1x108 ohm/sq보다 작아야 하고, 바람직하게는 1x105 ohm/sq보다 작아야 하며, 체적 저항률은 lxlO7 ohm-cm보다 작아야 하고, 바람직하게는 lxlO4 ohm-cm보다 작아야 하는 것을 특징으로 하는, 장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 응축기 세퍼레이터 내의 인접한 제2 전극 소자(B)에 가장 가깝게 배치된 전극 소자(A)의 부분(M1, M3, M3')은 절연층(M3, M3')으로 구성되는 것을 특징으로 하는, 장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 절연층(M3)은 각각의 전극 소자(A, B)의 가장자리 섹션을 둘러싸는 것을 특징으로 하는, 장치.
  6. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 전극 소자(A, B)의 그룹은 평면 시트로 형성되고, 몇몇 전류 전도성 요소(M2, M2', M2'')는 서로에 대해 오프셋(offset)되도록 배치되고 응축기 세퍼레이터를 통과하는 의도된 공기 흐름 방향에 수직하게 배치되는 것을 특징으로 하는, 장치.
  7. 제 6 항에 있어서, 고전압원에 대해 몇몇 개별 연결은, 전도성 재료에 의해서 각각의 전류 전도성 요소(M2, M2', M2'')의 가장자리 연결에 의해 제공되는 것을 특징으로 하는, 장치.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 전극 소자(A, B)의 코어(M1)는 0.7mm보다 더 얇고 바람직하게는 0.4mm보다 더 얇은 것을 특징으로 하는, 장치.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 전극 소자(A, B) 또는 전극 소자(A, B) 그룹 상의 전류 전도성 요소(M2, M2', M2'')는, 서로에 대해 오프셋되어, 두 개의 인접한 전극 요소(A, B)가 같은 대응 위치에 위치된 전류 전도성 요소(M2, M2', M2'')를 가지지 않도록 하는 것을 특징으로 하는, 장치.



KR1020207028481A 2018-04-18 2019-03-11 이단 전기필터용 고저항의 전극 소자 KR20210008470A (ko)

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