KR20210115511A

KR20210115511A - 전기집진장치

Info

Publication number: KR20210115511A
Application number: KR1020200031398A
Authority: KR
Inventors: 손수왕; 장재수; 성봉조; 이효석
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2020-03-13
Filing date: 2020-03-13
Publication date: 2021-09-27

Abstract

본 발명은 전기집진장치에 관한 것으로, 본 발명의 실시예에 따른 전기집진장치는 서로 이격되게 배치되는 복수의 접지전극과 상기 접지전극 사이에 배치되고 고전압이 인가되는 하나 이상의 고전압전극을 포함하고 전기장이 형성되는 집진부; 및 상기 집진부와 상기 전기장 방향과 교차되는 방향으로 이격되는 유도전극을 포함하고, 상기 고전압전극은 상기 유도전극 방향으로 돌출된 방전침이 형성되고, 상기 유도전극은 상기 방전침과 대응되는 위치에 하전루프가 형성되어, 고전압전극에 돌출된 방전침 구성으로 인해, 하전부와 집진부를 일체화 시킴으로써, 전기집진장치의 부품수를 줄이고, 고전압전극과 접지전극 사이의 스파크발생을 억제하여 집진효율을 높일 수 있는 이점이 있다.

Description

전기집진장치 {Electric Dust Collection Device}

본 발명은 전기집진장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 공기 중 이물질을전기력에 의해 포집하는 전기집진장치에 관한 것이다.

전기집진장치는 공기조화기 또는 공기청정기 등에 장착되어, 공기 중에 포함된 이물질을 대전시켜 집진하는 장치이다. 일반적으로 전지집진장치는 코로나 방전을 하여 공기 중의 이물질을 대전시키는 하전부와, 전기장을 형성하여 하전부에 의해 대전된 이물질을 정전력에 의해 포집하는 집진부를 포함한다.

전기집진장치의 하전부는 코로나 방전을 위하여 이격된 금속재질의 복수의 전극을 포함하고, 복수의 전극 사이에는 전기장이 형성된다.

하지만, 이러한 전기집진장치는 하전부와 집진부가 독립되어 구성됨으로 인해, 전기집진장치의 크기가 커지고 무게가 무거워지며, 부품수가 많아지는 문제점이 있었다.

또한, 전기장을 형성하는 고전압전극과 접지전극의 간격을 지나치게 좁게 배치시킬 경우, 양 전극 사이에 스파크가 발생하기 때문에, 양 전극 간의 간격설정에 있어서 제약을 받는 바, 집진효율이 떨어지는 문제점이 있었다.

또한, 집진부의 상류측에 배치되는 유도전극 전후로 높은 차압이 걸리는 바, 전기집진장치에 공기조화기에 장착될 경우, 공기조화기의 송풍성능을 저하시키는 문제점이 있었다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 고전압전극과 접지전극의 간격을 줄임으로써, 집진효율을 극대화시키는 것이다.

본 발명의 다른 과제는 스파크 발생을 저지하면서 고전압전극과 접지전극의 간격을 안정적으로 줄이는 것이다.

본 발명의 또 다른 과제는 유도전극의 공극면적을 넓혀 유도전극 전후에 걸리는 차압발생량을 줄여, 공기조화기의 송풍성능 저감을 방지하는 것이다.

본 발명의 또 다른 과제는 고전압전극에 돌출되는 방전침과 유도전극의 배치구조를 통해 하전되는 이물질의 양을 극대화시키는 것이다.

본 발명의 또 다른 과제는 고전압전극에 돌출되는 방전침의 설계규격을 최적화하여 하전되는 이물질의 양을 극대화시키는 것이다.

본 발명의 또 다른 과제는 고전압전극의 재질을 교체함으로써 가격안정성을 취득하는 것이다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 전기집진장치는, 서로 이격되게 배치되는 복수의 접지전극과 상기 접지전극 사이에 배치되고 고전압이 인가되는 하나 이상의 고전압전극을 포함하고 전기장이 형성되는 집진부; 및 상기 집진부와 상기 전기장방향과 교차되는 방향으로 이격되게 배치되는 유도전극을 포함한다.

상기 고전압전극은 상기 유도전극 방향으로 돌출된 방전침이 형성되고, 상기 유도전극은 상기 방전침과 대응되는 위치에 하전루프가 형성된다.

상기 고전압전극과 상기 접지전극은 판형일 수 있고, 상기 방전침은 상기 고전압전극의 양 단부에 각각 형성될 수 있다.

상기 고전압전극과 상기 접지전극은 상기 전기장방향으로 교대로 배치될 수 있다.

상기 고전압전극은 상기 방전침이 상기 고전압전극의 양 단부에 각각 형성되는 제 1고전압전극과; 상기 방전침이 상기 고전압전극의 중앙에 형성되는 제 2고전압전극을 포함할 수 있다.

상기 제 1고전압전극과 상기 제 2고전압전극은 상기 전기장방향으로 교대로 배치될 수 있다.

상기 유도전극은 상기 전기장방향과 나란하게 배치될 수 있다.

상기 유도전극은 상기 고전압전극 및 상기 접지전극의 양 끝에 대응되는 한 쌍의 폴대를 구비할 수 있다.

상기 유도전극은 사각 폐루프 형상을 가질 수 있다.

상기 한 쌍의 폴대는 상기 하전루프의 일축을 형성할 수 있다.

상기 유도전극은 상기 한 쌍의 폴대를 연결하는 복수의 연결바가 상기 전기장방향으로 이격되게 형성될 수 있다.

상기 복수의 연결바는 상기 고전압전극과 상기 접지전극 중 어느 하나와 동일 평면 상에 위치할 수 있다.

상기 하전루프는 사각 폐루프 형상일 수 있다.

상기 하전루프의 둘레는 상기 한 쌍의 폴대 중 어느 하나와, 상기 복수의 연결바로 이루어질 수 있다.

상기 고전압전극의 재질은 알루미늄일 수 있다.

상기 고전압전극과 상기 접지전극 간 거리는 2mm 이내일 수 있다.

상기 방전침의 단부와 상기 유도전극 간의 거리는 45mm 이상 55mm 이하 범위 내일수 있다.

상기 방전침은 상기 고전압전극으로부터 8mm 이상 12mm 이하 범위 내에서 돌출될 수 있다.

상기 방전침의 단부에는 침 형상의 첨단부가 형성될 수 있고, 상기 첨단부의 직경은 10μm 이내일 수 있다.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

본 발명의 전기집진장치에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다.

첫째,　고전압전극에 돌출된 방전침 구성으로 인해, 하전부와 집진부를 일체화 시킴으로써, 전기집진장치의 부품수를 줄일 수 있는 장점이 있다.

둘째,　고전압전극에 인가되는 전압을 방전침으로 분산시킴으로써, 고전압전극과 접지전극 사이의 스파크발생을 억제할 수 있는 장점도 있다.

셋째,　고전압전극에 인가되는 전압이 방전침에 의해 분산됨으로 인해, 고전압전극에 종래에 비해 높은 전압을 인가할 수 있는 장점도 있다.

넷째, 고전압전극에 높은 전압을 인가함과 동시에, 고전압전극과 접지전극의 간격을 좁힐 수 있어, 전기집진장치의 집진효율을 극대화시킬 수 있는 장점도 있다.

다섯째, 고전압전극 및 유도전극의 재질과 설계규격의 최적화를 통해, 하전효율과 집진효율을 동시에 극대화시킬 수 있는 장점도 있다.

여섯째, 유도전극의 공극면적을 최소화하여 유도전극 전후에 걸리는 차압을 줄여, 공기조화기의 송풍성능 저하를 방지할 수 있는 장점도 있다.

일곱째, 방전침과 대응되는 유도전극의 하전루프의 배치를 통해, 차압을 줄이면서 하전효율은 극대화시킬 수 있는 장점도 있다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전기집진장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전기집진장치의 분해사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 집진부의 측방투시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 고전압전극의 일부를 나타낸 도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 집진부와 유도전극의 배치구조를 나타낸 도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 집진부와 유도전극의 상방투시도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 전기집진장치의 코로나방전원리를 설명하는 도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 방전침 첨단부의 확대도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 전기집진장치를 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 전기집진장치(1)의 내부 구성을 확인할 수 있다.

도 1은 전기집진장치(1)가 조립된 전체 사시도이고, 도 2는 전기집진장치(1)가 분해되었을 때의 분해사시도이다.

전기집진장치(1)는 케이스(10)를 포함할 수 있고, 케이스(10)에 의해 전기집진장치(1)의 외관이 형성될 수 있다.

케이스(10)는 상부패널(11)과 하부패널(12)의 조립체일 수 있고, 상부패널(11)과 하부패널(12) 각각에는 공기가 유동할 수 있는 공기유동통로(11a, 12a)가 형성될 수 있다.

상부패널(11)에는 공기가 전기집진장치(1)로 유입되는 공기유입구(11a)가 형성될 수 있고, 하부패널(12)에는 전기집진장치(1)로 유입된 공기가 토출되는 공기토출구(12a)가 형성될 수 있다.

전기집진장치(1)의 전체적인 외형은 사각기둥의 형상일 수 있고, 이에 따라 상부패널(11)과 하부패널(12)도 사각형의 하우징일 수 있다.

상부패널(11)과 하부패널(12)은 상호 연결되어 내부에 공간을 형성할 수 있고, 상기 공간에는 전기집진장치(1)로 유입된 공기에 함유된 이물질을 하전시키고 포집하는 유도전극(20), 접지전극(30) 및 고전압전극(40)이 배치될 수 있다.

유도전극(20), 접지전극(30) 및 고전압전극(40)은 전기집진장치(1)의 조립 시, 케이스(10) 내부에 배치되어 전기집진장치(1)로 유입되는 공기에 함유된 이물질을 포집하여 제거할 수 있다.

이하에서는 도 3 및 도 4를 참조하여, 접지전극(30)과 고전압전극(40)의 배치구조를 설명한다.

접지전극(30)과 고전압전극(40)은 얇은 판형일 수 있고, 서로 이격되게 배치될 수 있다.

고전압전극(40)은 외부의 고전압서플라이어(V)로부터 고전압을 인가받아 특정 극성을 가질 수 있고, 접지전극(30)은 지면과 연결되어 전기집진장치(1)를 그라운딩처리할 수 있다.

고전압전극(40)과 접지전극(30)은 복수개가 서로 이격될 수 있고, 도 3기준 상하방면으로 서로 교대로 배치될 수 있다.

이 때, 교대로 배치된다고 함은, 도 3기준 상방에서 하방으로 내려옴에 따라, 고전압전극(40)과 접지전극(30)이 교차로 나타난다는 것을 의미할 수 있다.

고전압전극(40)과 접지전극(30)의 교대배치에 따라, 접지전극(30)은 고전압전극(40)이 가지는 극성과 반대되는 극성을 가질 수 있다. 이에 따라, 고전압전극(40)과 접지전극(30) 사이에는 전기장(E)이 형성될 수 있다.

이 때, 도 3에 도시된 바와 같이, 고전압전극(40)이 양의 극성을 가지고, 접지전극(30)이 음의 극성을 가지는 경우, 전기장(E)은 고전압전극(40)에서 접지전극(30) 방향으로 형성될 수 있다.

다만, 도 3에 도시된 전기장(E) 방향은 설명의 편의를 위해 특정 경우를 상정한 것일 뿐, 고전압전극(40)이 음의 극성을 가지고, 접지전극(30)이 양의 극성을 가지는 경우, 전기장(E) 방향이 반대로 형성됨은 자명하다.

접지전극(30)과 고전압전극(40)은 소정 거리 이격되어 도 3기준 상하방면으로 배치될 수 있고, 접지전극(30)과 고전압전극(40) 사이의 거리(L1, L2)는 전부 등간격일 수 있다(L1=L2).

이 때, 접지전극(30)과 고전압전극(40) 사이의 거리(L1, L2)는 바람직하게 2mm이내일 수 있다.

전기집진장치(1)로 유입되어 하전된 뒤, 접지전극(30)과 고전압전극(40) 사이 공간으로 유동하는 이물질은 접지전극(30)과 고전압전극(40) 사이에 형성된 전기장에 의해 반대극성을 가지는 전극(30, 40)에 부착될 수 있다. 전기집진장치(1)로 유입된 이물질이 하전되는 원리에 대해서는 후술한다.

도 4는 도 1에 개시된 A-A'단면으로 잘린 고전압전극(40)의 일부를 나타낸 것이다.

고전압전극(40)은 고전압이 통전되는 통전부(40b)와, 통전부(40b)를 감싸는 절연부(40a)로 구성될 수 있다. 통전부(40b)의 재질은 알루미늄일 수 있다.

통전부(40b)는 절연부(40a)의 중심에 위치할 수 있고, 공기유동방향으로 연장되어 형성될 수 있다.

고전압전극(40)의 상류측 단부에는 후술할 방전침(41a, 42a)이 형성되고, 방전침(41a, 42a)은 고전압전극(40)의 통전부(40b)의 일부를 구성할 수 있다.

방전침(41a, 42a)은 절연부(40a)의 상류측 끝단부로부터 공기유동방향의 상류방향으로 돌출되어 형성될 수 있고, 이 때 돌출되는 높이(H)는 8mm 이상 12mm 이하의 범위 내일 수 있고, 바람직하게는 10mm일 수 있다.

이하에서는 도 5 및 도 6을 참조하여, 유도전극(20)과, 접지전극(30)과, 고전압전극(40)의 세부적인 구조 및 배치관계를 설명한다.

도 5는 유도전극(20)과, 접지전극(30)과, 고전압전극(40)이 배치된 형태의 사시도이고, 도 6은 도 5에 도시된 배치구조를 상방에서 비스듬히 바라본 것을 나타낸 것이다.

도 5를 참조하면, 공기유동방향의 상류측에 유도전극(20)이 배치될 수 있고, 하류측에 접지전극(30)과 고전압전극(40)이 나란하게 배치될 수 있다.

고전압전극(40)에 돌출된 방전침(41a, 42a)는 공기유동방향 상류측을 향하여 돌출될 수 있다. 이는 유도전극(20)이 상류측에 배치됨을 고려해볼 때, 유도전극(20)을 향하여 돌출되었다고 달리 표현할 수 있을 것이다.

접지전극(30)과 고전압전극(40)은 서로 교대로 배치될 수 있고, 상호 간의 간격은 모두 동일할 수 있다.

고전압전극(40)은 한 쌍의 방전침(41a)이 고전압전극(41)의 양 단부에 각각 형성되는 제 1고전압전극(41)과, 단일의 방전침(42a)이 고전압전극(42)의 중앙에 형성되는 제 2고전압전극(42)으로 구분될 수 있다.

제 1고전압전극(41)과 제 2고전압전극(42)은 방전침(41a, 42a)의 형성위치만을 달리할 뿐, 고전압이 인가되어 이물질을 하전시킨다는 기능적인 측면에서는 동일하므로, 고전압전극(40)의 범주 내의 개념으로 정의될 수 있다.

제 1고전압전극(41)과 제 2고전압전극(42)은 서로 교대로 배치될 수 있다. 이 때 교대로 배치된다고 함은, 도 5기준 전후방면으로 접지전극(30), 제 1고전압전극(41), 접지전극(30), 제 2고전압전극(42) 순으로 계속하여 반복 배치된다는 것을 의미한다.

접지전극(30)과 고전압전극(40) 사이에 형성되는 전기장(E)은 도 5기준 전후방면으로 형성되므로, 접지전극(30)과 고전압전극(40)은 전기장(E) 방향으로 교대로 배치된다고 달리 표현할 수도 있을 것이다.

방전침(41a, 42b)으로부터 소정 거리 이격된 위치에는 유도전극(20)이 배치될 수 있다. 이 때, 방전침(41a, 42b)의 끝단부와 유도전극(20) 사이의 거리(C)는 45mm와 55mm 사이 범위 내일 수 있고, 바람직하게는 50mm일 수 있다.

유도전극(20)은 전기장(E) 방향과 나란하도록 배치될 수 있고, 사각 폐루프 형상일 수 있다.

유도전극(20)은 전기장(E)과 나란한 방향으로 연장되는 한 쌍의 폴대(21)가 양 측에 구비될 수 있고, 한 쌍의 폴대(21)를 연결하는 복수의 연결바(22)가 서로 이격되게 형성될 수 있다.

복수의 연결바(22)가 이격되는 방향은 전기장(E) 방향과 나란할 수 있고, 각 연결바(22) 간의 거리는 동일할 수 있다.

복수의 연결바(22)는 접지전극(30)과 고전압전극(40)이 연장되는 길이방향과 동일한 방향으로 연장될 수 있다. 이에 따라, 유도전극(20)의 전체적인 형상은 사다리 모양일 수 있다.

연결바(22)의 이격배치로 인해, 각 연결바(22) 사이에는 공간이 형성될 수 있고, 상기 공간은 접지그릴(25)과, 제 1고전압그릴(26)과, 제 2고전압그릴(27)로 구분될 수 있다.

이 때, 접지그릴(25)은 제 1하전루프(23)나 제 2하전루프(24)가 형성되지 않은 공간으로 이해될 수 있고, 제 1고전압그릴(26)은 양 측에 제 1하전루프(23)가 각각 형성된 공간으로 이해될 수 있고, 제 2고전압그릴(27)은 중앙에 제 2하전루프(24)가 형성된 공간으로서 이해될 수 있다.

접지그릴(25)과 고전압그릴(26, 27)은 전기장(E)과 나란한 방향으로 교대로 형성될 수 있고, 이 대 교대로 형성된다고 함은, 접지그릴(25), 제 1고전압그릴(26), 접지그릴(25), 제 2고전압그릴(27)의 순서로 계속하여 반복되어 형성된다는 것을 의미한다.

유도전극(20)에는 사각 폐루프 형상의 복수개의 하전루프(23, 24)가 형성될 수 있다.

하전루프(23, 24)는 형성된 위치에 따라, 폴대(21)가 하전루프(23)의 일축을 구성하는 제 1하전루프(23)와, 한 쌍의 폴대(21) 사이의 중심에 위치하는 제 2하전루프(24)로 구분될 수 있다.

제 1하전루프(23)는 일축이 폴대(21)의 일부를 구성할 수 있고, 상기 일축으로부터 연장되는 전후축이 연결바(22)의 일부를 구성할 수 있다. 또한, 제 1하전루프(23)의 남은 타축은 제 1하전루프(23) 양 측 연결바(22)에 직교하도록 형성될 수 있다.

제 1하전루프(23)는 한 쌍의 폴대(21) 각각의 일부를 구성하도록 대칭적으로 형성될 수 있다.

제 2하전루프(24)는 전후축이 연결바(22)의 일부를 구성할 수 있고, 연결바(22)에 직교하는 일축과 타축이 양 측 연결바(22) 사이에 형성될 수 있다.

제 2하전루프(24)는 한 쌍의 폴대(21)의 중심에 위치할 수 있다.

도 6을 참조할 때, 제 1하전루프(23)는 제 1방전침(41a)에 대응되는 위치에 형성될 수 있고, 제 2하전루프(24)는 제 2방전침(42a)에 대응되는 위치에 형성될 수 있다. 이 때, 하전루프(23, 24)와 방전침(41a, 42a)이 서로 대응된다고 함은, 방전침(41a, 42a)의 단부로부터 공기유동방향으로 그은 가상의 직선이 하전루프(23, 24) 내의 공간을 통과한다는 것으로 이해될 수 있다.

제 1방전침(41a)의 끝단부와 제 1하전루프(23)의 각 모퉁이까지의 거리는 모두 동일할 수 있고, 이는 제 1방전침(41a)이 제 1하전루프(23)의 중심에 대응된다고 달리 표현할 수 있을 것이다. 이에 따라, 제 1방전침(41a)과 제 1하전루프(23) 사이에 균일한 전계가 형성될 수 있다.

제 2방전침(42a)의 끝단부와 제 2하전루프(24)의 각 모퉁이까지의 거리는 모두 동일할 수 있고, 이는 제 2방전침(42a)이 제 2하전루프(24)의 중심에 대응된다고 달리 표현할 수 있을 것이다. 이에 따라, 제 2방전침(42a)과 제 2하전루프(24) 사이에 균일한 전계가 형성될 수 있다.

한 쌍의 폴대(21)는 접지전극(30)과 고전압전극(40) 각각의 양 끝단부와 대응되도록 배치될 수 있고, 복수의 연결바(22)는 접지전극(30) 또는 고전압전극(40)과 대응되도록 배치될 수 있다. 이 때, 한 쌍의 폴대(21)는 접지전극(30)과 고전압전극(40)의 단부를 지나는 평면 상에 위치한다고 달리 표현할 수 있고, 복수의 연결바(22)는 접지전극(30) 또는 고전압전극(40)을 포함하는 평면 상에 위치한다고 달리 표현할 수도 있을 것이다.

제 1방전침(41a)은 제 1고전압전극(41)의 양 끝단부로부터 내측으로 소정거리 이동한 위치에 형성될 수 있고, 이에 따라 제 1하전루프(23)의 일축은 폴대(21)의 일부를 구성하지 않고, 폴대(21)로부터 소정거리 이격되게 형성될 수 있다.

이하에서는 도 7을 참조하여, 전기집진장치(1) 내에서 유동하는 공기에 함유된 이물질이 하전 및 집진되는 원리를 설명한다.

전기집진장치(1) 내로 유입된 공기는 상류측에 배치된 유도전극(20)의 그릴(25, 26, 27)을 통과하게 된다. 이 과정에서 그릴의 형태로 형성된 유도전극(20)에 의해, 메쉬 형상의 유도전극(20)보다 차압이 덜 걸릴 수 있다.

유도전극(20)은 접지된 채 고전압전극(40)과 이격되어 배치되므로, 고전압전극(40)에서는 코로나방전현상이 발생하게 된다. 코로나방전은 종래 주지된 현상이므로 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.

상기한 코로나방전에 의해, 유도전극(20)의 그릴(25, 26, 27)을 통과해 고전압전극(40) 방향으로 유동하는 이물질은 이온화되는 하전과정을 거쳐 극성을 가지게 된다. 이에 따라, 유도전극(20)과 방전침(41a, 42a) 사이에는 이물질을 하전시키는 하전부가 형성된다.

상기 하전부를 통과한 극성을 가진 이물질은 전기장(E)이 형성된 접지전극(30)과 고전압전극(40) 사이 공간을 유동하게 되고, 전기장(E)에 의해 이물질의 극성과 반대되는 극을 가진 전극에 부착되어 포집되게 된다. 이에 따라, 접지전극(30)과 고전압전극(40) 사이에는 이물질이 포집되는 집진부가 형성된다.

접지전극(30)과 고전압전극(40) 사이의 간격이 좁아질 수록, (V=Ed)의 관계식에 의해, 전기장(E)의 세기는 커지게 되고, 이에 따라 스파크가 발생한다. 상기한 스파크는 이물질이 포집되는 것을 방해하여 집진효율을 떨어뜨리는 문제점을 야기시킨다.

이 때, 본 발명의 실시예의 경우, 고전압서플라이어(V)로부터 공급받은 전원이 통전부(40b)를 통해 방전침(41a, 42b)으로 분산되게 되므로, 방전침(41a, 42b)이 존재하지 않을 때에 비해, 접지전극(30)과 고전압전극(40) 사이의 간격을 좁게 설계할 수 있다.

또한, 방전침(41a, 42a)이 침 형상으로 설계됨에 따라, 후술할 첨단부(40c)의 직경의 조절을 통해, 하전부에서의 하전효율을 극대화시킬 수 있다.

방전침(41a, 42a)의 침 형상 설계로 인해, 고전압전극(40)에 인가되는 전압이 방전침(41a, 42a)의 첨단부(40c)로 집중될 수 있고, 이는 종래 접지전극(30)과 고전압전극(40) 사이에 발생하던 스파크를 방전침(41a, 42b)의 첨단부(40c)로 집중시킨다고 할 수 있다. 이러한 스파크 집중을 통해, 접지전극(30)과 고전압전극(40) 사이에서는 하전된 이물질을 포집하는 집진부가 형성될 수 있고, 방전침(41a, 42b)에서는 상기 스파크를 이용해 이물질을 하전시키는 하전부가 형성될 수 있다.

도 8(a)을 참조하면, 상기한 첨단부(40c) 직경(D)은 10μm 이내일 수 있다.

도 8(b)를 참조하면, 상기한 첨단부(40c) 직경(D) 변화에 따른 이온발생량을 비교하였을 때, 직경(D)이 10μm 부근에서 이온발생량이 급격히 높아지는 것을 확인할 수 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.

1: 전기집진장치 10: 케이스
20: 유도전극 30: 접지전극
40: 고전압전극

Claims

서로 이격되게 배치되는 복수의 접지전극과, 상기 접지전극 사이에 배치되고 고전압이 인가되는 하나 이상의 고전압전극을 포함하고, 상기 접지전극과 상기 고전압전극 사이에 전기장이 형성되는 집진부; 및
상기 집진부와 상기 전기장방향과 교차되는 방향으로 이격되게 배치되는 유도전극을 포함하고,
상기 고전압전극은,
상기 유도전극 방향으로 돌출된 방전침을 포함하고,
상기 유도전극은,
상기 방전침과 대응되는 위치에 배치된 하전루프를 포함하는 전기집진장치.
제 1항에 있어서,
상기 고전압전극과 상기 접지전극은 판형이고,
상기 방전침은,
복수개가 돌출되고, 상기 고전압전극의 양 단부에 각각 돌출되는 전기집진장치.
제 2항에 있어서,
상기 고전압전극과 상기 접지전극은 상기 전기장방향을 따라 교대로 배치되고,
상기 고전압전극은,
상기 방전침이 상기 고전압전극의 양 단부에 각각 돌출되는 제 1고전압전극과;
상기 방전침이 상기 고전압전극의 중앙에 돌출되는 제 2고전압전극을 포함하는 전기집진장치.
제 3항에 있어서,
상기 고전압전극은,
상기 전기장방향을 따라 상기 제 1고전압전극과 상기 제 2고전압전극이 교대로 배치되는 전기집진장치.
제 2항에 있어서,
상기 유도전극은,
상기 전기장방향과 나란하게 배치되고,
상기 고전압전극 및 상기 접지전극의 양 끝에 대응되는 한 쌍의 폴대를 구비한 사각 폐루프 형상을 갖고,
상기 한 쌍의 폴대는
상기 하전루프의 일축을 형성하는 전기집진장치.
제 5항에 있어서,
상기 유도전극은,
상기 한 쌍의 폴대를 연결하는 복수의 연결바를 포함하고,
상기 복수의 연결바는,
상기 전기장방향으로 이격되게 배치되는 전기집진장치.
제 6항에 있어서,
상기 복수의 연결바는,
상기 고전압전극과 상기 접지전극 중 어느 하나와 동일 평면 상에 위치하는 전지집진장치.
제 5항에 있어서,
상기 하전루프는,
사각 폐루프 형상인 전기집진장치.
제 6항에 있어서,
상기 하전루프는,
상기 한 쌍의 폴대 중 어느 하나와, 상기 복수의 연결바가 둘레의 일부를 이루는 사각 폐루프 형상인 전기집진장치.
제 1항에 있어서,
상기 고전압전극은
알루미늄 재질인 전기집진장치.
제 1항에 있어서,
상기 고전압전극과 상기 접지전극은 판형이고,
상기 고전압전극과 상기 접지전극 간 거리는 2mm 이내인 전기집진장치.
제 2항에 있어서,
상기 유도전극은,
상기 전기장방향과 나란한 사각 폐루프 형상이고,
상기 방전침의 단부와 상기 유도전극 간의 거리는
45mm 이상 55mm 이하인 전기집진장치.
제 1항에 있어서,
상기 방전침은,
상기 고전압전극으로부터 8mm 이상 12mm 이하로 돌출되는 전기집진장치.
제 1항에 있어서,
상기 방전침은,
상기 방전침의 단부에 침 형상의 첨단부가 형성되고,
상기 첨단부의 직경은 10μm 이내인 전기집진장치.