KR20210062509A - filterless dynamic fine dust air purifier - Google Patents

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KR20210062509A
KR20210062509A KR1020190150820A KR20190150820A KR20210062509A KR 20210062509 A KR20210062509 A KR 20210062509A KR 1020190150820 A KR1020190150820 A KR 1020190150820A KR 20190150820 A KR20190150820 A KR 20190150820A KR 20210062509 A KR20210062509 A KR 20210062509A
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dust
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dielectric
fine dust
air
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Application number
KR1020190150820A
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박형진
백동근
김건호
송준혁
김준혁
조용필
김동현
서지민
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대한민국(전북기계공업고등학교장)
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Abstract

The present invention relates to an air purifier that efficiently cleans dust including fine dust in the air without filter replacement. To this end, according to the present invention, the air purifier comprises: a rectangular parallelepiped frame with an air inlet formed on the side and an air outlet on the front; a dust collecting unit disposed between the air inlet and outlet in the frame, and including a dielectric and an electrode plate for adsorbing fine dust in the inhaled air; a collection unit which is disposed under each electrode plate in the frame, and including a recovery plate for temporarily collecting fine dust and a collection container for final collection; and a roller located at the lower and upper parts of the dielectric within the frame and turning the dielectric.

Description

필터리스 다이나믹 미세먼지 공기 청정기{filterless dynamic fine dust air purifier} Filterless dynamic fine dust air purifier

필터리스 다이나믹 미세먼지 공기청정기는 필터교체를 하지 않고 전극 판에 전극을 가하여 유전 필름에 붙어 미세먼지를 걸러 준다. 그러므로 전극 판에 전극만 통하게 하면 거의 반영구적이다. 공기청정기가 걸러준 미세먼지는 정화 과정을 거친 후 집진 통에 담겨 지도록 설계되어 있다. 그래서 청소할 때에는 필터 교체 없이 집진 통을 깨끗이 씻어주기만 하면 되므로 간편하며 경제적 부담이 줄어든다. 본 발명은 필터 교체를 하지않고 최초로 유전체에 전극을 가하는 방식을 택하였다. 유전체에 전극을 가하는 방식이기 때문에 미세먼지를 쉽게 거를 수 있으므로 매우 획기적인 기술이 담겨 있는 기술분야이다. The filterless dynamic fine dust air purifier filters fine dust by attaching to the dielectric film by applying an electrode to the electrode plate without replacing the filter. Therefore, if only the electrode passes through the electrode plate, it is almost semi-permanent. The fine dust filtered by the air purifier is designed to be contained in a dust collecting container after a purification process. So, when cleaning, you only need to clean the dust collector without replacing the filter, so it is convenient and economical burden is reduced. In the present invention, for the first time, an electrode is applied to the dielectric material without replacing the filter. Since it is a method of applying electrodes to dielectrics, it is a technical field that contains a very innovative technology because it can easily filter fine dust.

본 고안은 집진수를 이용한 공기청정기에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 내부 하측에 집진수가 저장되는 중공의 케이스와 상기 집진수의 내부에 설치되는 펌프와 상기 펌프에 연결되면서 상기 케이스의 내부 상측으로 연장되어 상기 펌프에 의해 공급된 집진수를 분사시키는 분사배관과 상기 분사배관 하측의 케이스 내부 양 측벽에 상이한 높이로 엇갈리게 설치되어 상기 분사된 집진수가 지그재그로 낙하하도록 안내하는 다수의 가이드판과 상기 저장된 집진수와 최하단 가이드판 사이의 케이스 일측에 설치되어 외부 공기를 흡입하는 공기흡입팬 및 상기 케이스의 상단에 형성되어 흡입된 후 상기 낙하되는 집진수에 의해 정화된 공기를 외부로 배출시키는 공기배출부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to an air purifier using dust collection, and more specifically, a hollow case in which dust collection is stored at the bottom of the inside, and a pump installed inside the dust collection, and the pump is connected to the pump and extends to the inner upper side of the case. The spray pipe for spraying the dust water supplied by the pump and a plurality of guide plates installed at different heights on both side walls inside the case under the spray pipe to guide the sprayed dust collection to fall in a zigzag manner, and the stored dust collection And an air suction fan installed on one side of the case between the lowermost guide plate and suctioning external air, and an air discharge unit formed on the upper end of the case to discharge the air purified by the falling dust collecting to the outside after being sucked. It is characterized by that.

본 고안에 따르면 제작 사용 유지비용을 감소시킴으로써 경제성을 향상시킴과 아울러 수 차례 오염공기를 집진수에 접촉시켜 정화시키므로 정화효율을 향상시키는 효과가 있다.According to the present invention, economic efficiency is improved by reducing manufacturing, use, and maintenance costs, and contaminated air is brought into contact with the dust collection several times to purify, thereby improving purification efficiency.

선행 출원번호20-2006-0025871 집진수를 이용한 공기청정기 Prior application number 20-2006-0025871 Air purifier using dust collection

는 합성수지재 관의 표면에 금속박테이프를 감아 내부전극을 형성한 후 내부전극의 표면 전체에 합성수지재 필름을 밀착코팅하여 유전체를 형성함으로써 방전관을 제작하는 것을 특징으로 하는 유전체 장벽 방전을 이용한 공기정화장치에 관한 것이다. 이를 위해 본 발명은 중공 원통 형상인 합성수지재 관의 표면 전체에 금속박테이프를 감아 형성되는 내부전극 상기 내부전극의 표면 전체에 합성수지재 필름을 밀착코팅하여 형성되는 유전체 상기 유전체의 외측면을 감싸는 형태로 구비되는 금속재 외부전극 상기 내부전극과 외부전극을 완전히 절연하기 위해 상기 유전체의 일단을 밀봉·지지하는 절연지지부 상기 절연지지부에 구비되어 상기 내부전극과 연결되는 전극부 및 상기 전극부에 고전압을 인가하는 전원부를 포함하는 것을 특징으로 하는 유전체 장벽 방전을 이용한 공기정화장치를 제공한다.Is an air purifying device using dielectric barrier discharge, characterized in that the discharge tube is manufactured by forming an internal electrode by wrapping a metal foil tape on the surface of a synthetic resin tube, and then forming a dielectric by tightly coating a synthetic resin film on the entire surface of the internal electrode. It is about. To this end, the present invention is an internal electrode formed by winding metal foil tape over the entire surface of a hollow cylindrical synthetic resin tube, and a dielectric formed by intimately coating a synthetic resin film on the entire surface of the internal electrode to surround the outer surface of the dielectric. The metallic external electrode provided is an insulating support part for sealing and supporting one end of the dielectric to completely insulate the internal electrode and the external electrode, and an electrode part provided in the insulating support part and connected to the internal electrode and for applying a high voltage to the electrode part. It provides an air purification apparatus using a dielectric barrier discharge, characterized in that it includes a power supply.

출원번호 10-2014-0072138 유전체 장벽 방전을 이용한 공기정화장치 는 금속관인 내부전극의 표면 전체에 합성수지재 필름을 밀착코팅하여 유전체를 형성함으로써 방전관을 제작하는 것을 특징으로 하는 유전체 장벽 방전을 이용한 공기정화장치에 관한 것이다. 이를 위해 본 발명은 중공 원통 형상의 금속관인 내부전극 상기 내부전극의 표면 전체에 합성수지재 필름을 밀착코팅하여 형성되는 유전체 상기 유전체의 외측면을 감싸는 형태로 구비되는 금속재 외부전극 상기 내부전극과 외부전극을 완전히 절연하기 위해 상기 유전체의 일단을 밀봉·지지하는 절연지지부 상기 절연지지부에 구비되어 상기 내부전극과 연결되는 전극부 및 상기 전극부에 고전압을 인가하는 전원부를 포함하는 것을 특징으로 하는 유전체 장벽 방전을 이용한 공기정화장치를 제공한다.Application No. 10-2014-0072138 Air purifying device using dielectric barrier discharge is air purification using dielectric barrier discharge, characterized in that a discharge tube is formed by forming a dielectric by closely coating a synthetic resin film on the entire surface of an inner electrode, which is a metal tube. It relates to the device. To this end, the present invention provides an internal electrode that is a hollow cylindrical metal tube, a dielectric formed by closely coating a synthetic resin film on the entire surface of the internal electrode, and a metallic external electrode provided in a form surrounding the outer surface of the dielectric. The internal electrode and the external electrode Dielectric barrier discharge, characterized in that it includes an insulating support unit for sealing and supporting one end of the dielectric to completely insulate the dielectric, an electrode unit provided on the insulating support unit and connected to the internal electrode, and a power supply unit for applying a high voltage to the electrode unit. It provides an air purification device using.

20-2006-0025871 집진수를 이용한 공기청정기20-2006-0025871 Air purifier using dust collection 10-2014-0072138 유전체 장벽 방전을 이용한 공기정화장치10-2014-0072138 Air purification device using dielectric barrier discharge 1020130167298 공기 청정 장치1020130167298 air purifier

미세먼지 문제가 심한 요즘 사람이 많이 드나드는 교실과 같은 공공장소의 공기는 상당히 더럽다.The air in public places such as classrooms where a lot of people come in and out these days, where the problem of fine dust is severe, is quite dirty.

또한 시중에 많이 나와있는 미세먼지 공기 청정기는 필터를 주기적으로 교체해줘야 하는 불편함도 가지고 있다.In addition, many fine dust air purifiers on the market have the inconvenience of having to periodically replace the filter.

미세먼지 공기청정기는 필터를 주기적으로 교체 해줘야 하는데 이는 경제적 부담도 클뿐더러 특히 학교와 같은 공공장소는 더욱더 주기적 교체가 쉽지 않다. 이런 문제점들을 해결하고자 하는 것이다. Filters for fine dust air purifiers need to be replaced periodically, which is a huge economic burden, and especially in public places such as schools, it is more difficult to replace them regularly. It is trying to solve these problems.

필터리스 다이나믹 미세먼지 공기청정기는 우선 정전기로 미세먼지를 빨아들인다. 미세먼지가 정전기에 의해 유전체에 붙게 되고 유전체로 인해 미세 먼지가 밑에 있는 롤러에 의해 아래로 향한다. 이때 롤러 또한 유전체로 만들어지기 때문에 봉은 분극작용에 영향을 끼치지 않는다. 필터리스 다이나믹 미세먼지 공기청정기는 이 롤러들을 연동하여 회전시키기 위해 자석 기어를 사용한다. 집진전극에 1만 볼트를 주입해 필터 없이 유전체로 먼지를 끌어당긴다. 집진전극에 전압을 가하게 되면 유전체는 분극작용을 일어나게 하며 전극에도 먼지가 달라붙고 유전체에도 먼지가 달라붙는다. 그 후 집진전극에 가하던 전압을 끊고 분극작용만을 일어나게 한다.분극작용에 의해 집진 판에 붙어 있던 먼지가 유전체로 다 옮겨 붙는다.유전체에다시 1만 5천 볼트의 반대 전극을 가해 유전체에 있던 먼지를 다시 전극 판에 거꾸로 이동시킨다. 그런 다음 합선시켜 에너지를 없애고 유전체에 있던 분극작용도 제거한다. 그 후 먼지는 롤러에 의해 아래로 가게 되고 바닥 쪽에 있는 집진전극에 1만 볼트를 가해 먼지를 집진전극이 있는 집진 통으로 끌어 모은다. 나중에 공기청정기를 처리할 때에는 편리하게 집진 통만 빼어 내어 먼지만 버리면 된다.The filterless dynamic fine dust air purifier first absorbs fine dust with static electricity. Fine dust is attached to the dielectric by static electricity, and due to the dielectric, the fine dust is directed down by the underlying roller. At this time, since the roller is also made of dielectric material, the rod does not affect the polarization action. The filterless dynamic fine dust air purifier uses magnetic gears to interlock and rotate these rollers. By injecting 10,000 volts into the dust collecting electrode, it draws dust into the dielectric without a filter. When voltage is applied to the dust collecting electrode, the dielectric causes polarization, and dust adheres to the electrode and dust adheres to the dielectric. After that, the voltage applied to the dust collecting electrode is cut off and only polarization occurs. All dust attached to the dust collecting plate is transferred to the dielectric by the polarization. A 15,000 volt counter electrode is applied to the dielectric again to cause the dust in the dielectric. Move back to the electrode plate upside down. Then it short-circuits to remove the energy and also removes the polarization that was present in the dielectric. After that, the dust is moved down by the roller, and 10,000 volts are applied to the dust collecting electrode on the bottom side to draw the dust into the dust collecting container with the dust collecting electrode. Later, when you process the air purifier, you only need to conveniently remove the dust collector and discard the dust.

이 미세먼지 공기청정기는 다른 공기청정기와는 다르게 미세먼지와 초미세먼지까지 걸러 주어 세밀하게 공기를 청정시킬 수 있다. 다른 공기청정기는 필터가 비쌀 뿐만 아니라 청소 할 때에 힘이 들어 불편하다는 단점이 있지만 필터 없는 공기청정기는 작동이 끝난 후 청소할 때에는 미세먼지가 모여 있는 집진 통을 꺼내어 쓰레기통에 버려주기만 하면 되기 때문에 청소가 간단할 뿐만 아니라 번거로움을 줄여준다. 필터를 교체하지 않아 불필요한 쓰레기를 배출할 필요가 없어지기 때문에 아주 친환경적일 뿐만 아니라 구조상 반영구적이다.Unlike other air purifiers, this fine dust air purifier can clean the air in detail by filtering out fine dust and ultra fine dust. Other air purifiers have the disadvantage of being inconvenient not only because the filter is expensive but also difficult to clean, but when cleaning after the operation of an air purifier without a filter, you only need to take out the dust collector and throw it away in the trash, so cleaning is simple. It not only does it, but also reduces the hassle. It is not only very eco-friendly, but also semi-permanent in structure, since there is no need to dispose of unnecessary waste by not replacing the filter.

도1은 본 공기청정기의 팬을 나타낸 도면이다
도2는 집진통을 나타낸 도면이다
도3은 필터의 도면이다
도4는 공기청정기전체를 케이스에 조립한 도면이다1 is a view showing a fan of the air purifier
2 is a diagram showing a dust collecting container
3 is a diagram of a filter
Fig. 4 is a diagram showing the entire air purifier assembled in a case

이 제품의 만든게 되는 계기는 이 제품 즉 필터리스 공기 청정기를 만들게 된 계기는 올해의 화재였던 미세먼지를 효과적인 방법으로 제거를 할 수 는 없을까? 라는 생각에서 시작하여 기존의 공기 청정기에는 어떤 문제점이 있을까? 라는 생각을 하게 되었고 서로각의 문제점 가격이 비싸다 효율이 좋고 가격을 낮출까? 아니야 너무 사용할 수 있는 공간이 한정적이다. 휴대용으로 만들어 실용성을 높이자 라는 여러 가지 의견이 있었지만 저희는 필터교체를 초점을 맞추어 제품을 구상하였고 필터리스 다이나믹 공기 청정기가 완성이 되었다. 필터에 특별히 초점을 맞춘 이유는 공기 청정기를 사도 필터 값이 비싼데 필터를 또 정기적으로 갈아 줘야 하기 때문에 경제적으로 부담이 많이 되기 때문이다. 그래서 경제적으로도 좋고 자원 절약으로도 좋은 의견인 것 같고 또 이용의 범위가 넓은 것 같아서 이 의견을 채택하여 제품을 개발하게 되었다.The reason behind the creation of this product is that this product, that is, the driving force behind the filterless air purifier, is how can we effectively remove fine dust, which was this year's fire? Starting from the idea, what are the problems with existing air purifiers? I came to think that each problem is expensive. Is the efficiency good and will the price be lowered? No, the space that can be used is limited. There were many opinions that we should make it portable and increase its practicality, but we conceived a product with a focus on filter replacement, and a filterless dynamic air purifier was completed. The reason for the special focus on the filter is that the filter is expensive to buy an air purifier, but because the filter needs to be changed regularly, it is economically burdensome. Therefore, it seems to be a good opinion in terms of economically good and resource saving, and it seems that the scope of use is wide, so I adopted this opinion and developed a product.

이러한 사이클을 반복해 주면 필터 교체가 필요 없는 반영구적 미세먼지 공기 청정기 기술을 특징으로 실현 시키며 현재 시중에 많이 제시되어있는 주기적인 필터 교체가 필요한 제품과의 차별화된 기술을 사용 한다.If this cycle is repeated, it features a semi-permanent fine dust air purifier technology that does not require filter replacement, and uses a differentiated technology from the products that require periodic filter replacement that are often presented on the market.

공기 흡입구가 측면에 있으며 공기 배출구가 전면에 배치 되있는 직육면체의 틀 A rectangular parallelepiped frame with an air intake port on the side and an air outlet port at the front

상기 틀 내에 공기 흡입구와 배출구 사이에 배치되고 흡입된 공기 중의 미세 먼지들을 흡착하는 유전체와 고전압으로 유전체의 분극현상을 일으키는 전극판을 포함한 집진부를 가지며, 상기 틀 내에 각각의 상기 전극판 아래에 배치되고 전극판과 반대의 극성을 가져 유전체의 먼지를 회수 하는 회수판과 최종적으로 먼지들을 모으는 회수통을 포함한 회수부와 상기 틀 내에 유전체의 상단 부분과 하단 부분에 배치되어 유전체를 돌리는 롤러를 포함하고, 전극판이 유전체의 사이마다 배치되어있는 공기 청정기이다The frame has a dust collecting unit disposed between the air inlet and the outlet, and includes a dielectric material that adsorbs fine dust in the sucked air and an electrode plate that causes polarization of the dielectric material with a high voltage, and is disposed under each of the electrode plates in the frame. A recovery plate having a polarity opposite to that of the electrode plate, a recovery plate including a recovery plate for collecting dust from the dielectric, and a recovery container for finally collecting the dust, and a roller disposed at the upper and lower portions of the dielectric in the frame to rotate the dielectric, It is an air purifier in which electrode plates are arranged between dielectrics.

또 회수통은 회수판과 별개로 유전체의 아랫 부분의 끝에 배치 되고 회수통 내에 전극판이 있어 미세먼지들을 회수 가능하며, 유전체는 각각 짝을 이루는 상단 롤러와 하단 롤러에 감겨져 있다In addition, the recovery bin is arranged at the end of the lower part of the dielectric separately from the recovery plate, and there is an electrode plate in the recovery bin so that fine dust can be recovered, and the dielectric is wound around the upper and lower rollers that are paired with each other.

하단과 상단의 각각 롤러들은 서로 자석 기어로 인하여 결합되어 있어 서로 상호작용하여 반대로 회전하는 구조이고, 공기 배출구에 크로스 팬이 있어 공기를 흡입 및 배출 시킬 수 있는 구조의 필터리스 다이나믹 미세먼지 공기 청정기이다The rollers at the bottom and the top are combined with each other by a magnetic gear, so that they interact with each other and rotate in reverse, and there is a cross fan at the air outlet to intake and discharge air. It is a filterless dynamic fine dust air purifier.

1 조작반: 전체의 기능을 동작자가 원하는 동작을 할 수 있도록 선택할 수 있는 요소
2 전원 스위치: 청정기의 전원을 push 버튼을 통해 on/off시켜 공기 청정기를 동작시킬 수 있는 요소
3 파일럿 램프: 전원이 켜질 시 램프에 불이 켜지고, 또는 전원이 꺼질 시 램프에 불이 꺼져 전원의 유무를 확인할 수 있는 요소
4 유전체 속도조절기:조작반에 위치 해 있으며 다이얼을 돌리면 유전체 필름의 이송 속도를 빠르게 or 느리게 조절하는 기능
5 자동 수동 스위치:조작반에 위치 해 있으며 공기청정기의 전체 기능을 자동으로 또는 수동으로 작동시키기 위한 스위치
6 토출팬:오염된 외부 공기를 흡입하고 제품 안에서 정화를 거쳐 만들어진 맑은 공기를 배출하기 위한 팬
7 +집진 전극: 토출팬으로부터 유입된 미세먼지를 포함한 공기 중 미세먼지를 집진하고 유전체⑮를 분극하기 위한 전극
8 -집진 전극: 토출팬으로부터 유입된 먼지를 포함한 공기 중 미세먼지를 집진하고 유전체⑮를 분극 하기 위한 전극
9 -흡수 전극: 유전체를 통해 이동된 미세먼지를 유전체로부터 흡수하는 전극
10 +흡수 전극: 유전체를 통해 이동된 미세먼지를 유전체로부터 흡수하는 전극
11 +회수 전극통: 흡수전극에서 이탈된 미세먼지를 회수하는 전극 및 회수 통
12 -회수 전극통: 흡수전극에서 이탈된 미세먼지를 회수하는 전극 및 회수 통
13 자석 기어: 여러개의 유전 필름을 회전시키기 위하여 자기력을 이용한 회전 동력 장치6
14 공기 유입구: 외부의 오염된 공기가 들어오는 통로이다.
15 회전 유전 필름: 집진 전극으로부터 시작하여 흡수 전극을 지나 회수 전극 및 회수 통 까지 미세먼지를 나르기 위한 회전 유전 재질 필름1 Control panel: An element that allows the operator to select the entire function so that the operator can perform the desired operation.
2 Power switch: An element that can operate the air purifier by turning on/off the power of the purifier through a push button.
3 Pilot lamp: An element that lights up the lamp when the power is turned on, or turns off the lamp when the power is turned off to check the presence or absence of power.
4 Dielectric speed controller: Located on the control panel, turning the dial quickly or slowly adjusts the transfer speed of the dielectric film.
5 Automatic Manual Switch: Located on the control panel, a switch to automatically or manually operate the entire function of the air purifier.
6 Discharge fan: A fan for inhaling contaminated external air and discharging the fresh air that has been purified inside the product.
7 + Dust collecting electrode: An electrode for collecting fine dust in the air including fine dust introduced from the discharge fan and polarizing the dielectric ⑮
8-Dust collection electrode: An electrode to collect fine dust in the air including dust introduced from the discharge fan and to polarize the dielectric ⑮
9 -Absorbing electrode: An electrode that absorbs fine dust transferred through the dielectric from the dielectric.
10 + Absorption electrode: An electrode that absorbs fine dust transferred through the dielectric from the dielectric.
11 + Recovery electrode container: An electrode and recovery container that recovers fine dust separated from the absorption electrode
12 -Recovery electrode container: An electrode and recovery container that recovers fine dust separated from the absorption electrode
13 Magnetic Gear: Rotating power device using magnetic force to rotate several dielectric films 6
14 Air inlet: This is a passage for polluted air from outside.
15 Rotating dielectric film: A film of rotating dielectric material to carry fine dust starting from the dust collecting electrode and passing through the absorption electrode to the recovery electrode and the collection container.

Claims (1)

전원 스위치 2 로 전원을 투입하여 준 뒤 유전체 속도조절기 4 로 유전체의 속도를 조절하고, 전원 스위치 2 에 의해 토출 팬 6 이 가동이 되고 토출 팬 6 의해 미세먼지를 포함한 오염된 실내의 공기가 공기 유입구 14 를 통해 들어오게 되면 집진 전극 7 8에 10000 V의 고 전압을 흘려주어 미세먼지를 집진 시키고, 전압을 차단해주어 회전 유전 필름 15 에 분극 현상을 만들고, 분극 현상의 힘으로 전극 판에 붙어있던 먼지들은 유전 필름 15 으로 이동하며, 자석 기어 13 에 의해 필름 15 은 아래로 이동하게 되며 이러한 원리를 이용하여 미세먼지를 흡수 전극 9 10으로 이동시켜 준 뒤 합선을 시켜주어 전압을 0 V로 만들고, 회수 전극 통 11 12에 15000 V의 고전압을 흘려주어 흡수 전극 9 10 에서 이탈된 먼지들을 회수 전극 통 11 12 으로 이동시켜 먼지를 모을 수 있는 필터리스 다이나믹 미세먼지 공기 청정기 After turning on the power with the power switch 2, the speed of the dielectric is adjusted with the dielectric speed controller 4, and the discharge fan 6 is operated by the power switch 2, and the contaminated indoor air including fine dust is brought into the air inlet by the discharge fan 6 When entering through 14, a high voltage of 10000 V is applied to the dust collecting electrode 7 8 to collect fine dust, cut off the voltage to create a polarization phenomenon in the rotating dielectric film 15, and dust attached to the electrode plate by the force of the polarization phenomenon. They move to the dielectric film 15, and the film 15 moves down by the magnetic gear 13. Using this principle, the fine dust is moved to the absorbing electrode 9 10 and short-circuited to make the voltage 0 V and recover. A filterless dynamic fine dust air purifier that collects dust by transferring the dust separated from the absorption electrode 9 10 by passing a high voltage of 15000 V to the electrode container 11 12 to collect the dust by moving it to the electrode container 11 12
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