WO2016080620A1 - 고효율 정전 필터 및, 이를 구비하는 정전 필터 유니트 - Google Patents

고효율 정전 필터 및, 이를 구비하는 정전 필터 유니트 Download PDF

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WO2016080620A1
WO2016080620A1 PCT/KR2015/006525 KR2015006525W WO2016080620A1 WO 2016080620 A1 WO2016080620 A1 WO 2016080620A1 KR 2015006525 W KR2015006525 W KR 2015006525W WO 2016080620 A1 WO2016080620 A1 WO 2016080620A1
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WO
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mesh
electrostatic filter
insulated wire
lines
polymer
Prior art date
Application number
PCT/KR2015/006525
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English (en)
French (fr)
Inventor
홍영기
허상만
김대운
헤겔바흐레토
Original Assignee
주식회사 경엔텍
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D35/00—Filtering devices having features not specifically covered by groups B01D24/00 - B01D33/00, or for applications not specifically covered by groups B01D24/00 - B01D33/00; Auxiliary devices for filtration; Filter housing constructions
    • B01D35/06—Filters making use of electricity or magnetism
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D39/00—Filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D39/08—Filter cloth, i.e. woven, knitted or interlaced material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D39/00—Filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D39/14—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material

Definitions

  • the present invention relates to an electrostatic filter, and more particularly, a strong electric field between the meshes acts evenly throughout the mesh to exhibit low differential pressure and high efficiency filtering performance, and the filtering performance decreases little by little over time. It is for electrostatic filter which is easy to wash water and does not reduce filtering performance even after washing water.
  • the present invention also relates to an electrostatic filter unit having such an electrostatic filter and capable of increasing dust collection performance by charging (charging) dust particles in advance.
  • Cyclone separators are used in vacuum cleaners and the like, which are known to have a low efficiency cyclone for removing relatively large particles and a high efficiency cyclone for removing fine particles located downstream of the low efficiency cyclone.
  • a cyclone separator is disclosed in EP 0042723B and the like.
  • Electrostatic filters include frictional electrostatic filters and electret medium filters, which are disclosed in EP 0815788 and the like.
  • the electrostatic filter has the advantage of relatively low manufacturing cost, but has the disadvantage that the charge disappears over time.
  • the dissipation of the charge of the electrostatic filter over time causes a decrease in electrostatic properties and the reduction of the electrostatic properties reduces the amount of dust that the electrostatic filter can collect.
  • the electrostatic filter has a problem that the pressure drop is relatively large.
  • the present invention has been proposed in order to solve the above problems, the strong electric field between the mesh acts evenly throughout the mesh can exhibit a low differential pressure, high efficiency filtering performance, there is little or no degradation in filtering performance over time It is an object of the present invention to provide an electrostatic filter which is easy to wash water and does not reduce the filtering performance even after washing.
  • Still another object of the present invention is to provide an electrostatic filter unit having such an electrostatic filter and capable of increasing dust collection performance by precharging dust particles in advance.
  • Still another object of the present invention is to include the electrostatic filter, which is easy to transport, install and remove, and is standardized and can be installed in close contact with a curved object.
  • the present invention provides an electrostatic filter unit that can increase, prevent spark generation when power is applied, and eliminate high residual voltage when power is removed.
  • the electrostatic filter according to the present invention is formed by overlapping the upper and lower meshes, or the upper, middle and lower meshes are overlapped, or as one mesh, and each mesh is a horizontal line and a vertical line. This is made by weaving.
  • the upper and lower mesh is woven 'horizontal lines' and 'vertical lines', the upper mesh in the 'technical solution' and [claims]
  • the first line and the second line are woven together and the lower mesh is described as being woven with the third and fourth lines.
  • the 'vertical line' of the upper mesh is one of the 'first row' and the 'second row'
  • the 'horizontal row' of the upper mesh is the other one.
  • the 'vertical row' is one of the 'third row' and the 'fourth row'
  • the 'lateral row' of the lower mesh is the other one.
  • the electrostatic filter according to the present invention comprises: an upper mesh (10) made by weaving a plurality of first strings and a plurality of second strings; And a lower mesh 20 formed by weaving a plurality of third rows and a plurality of fourth rows.
  • the plurality of first and third strings may be insulated wires formed by coating the insulating material 14 on the wires 13, which are electrical conductors, or may be made of a polymer, some of which are insulated wires, except for the insulated wires. .
  • the plurality of second and fourth rows may be made of a polymer that is an electrical nonconductor, or some of them may be made of an insulated wire, except for the insulated wire.
  • the upper mesh and the lower mesh may be connected to different power sources (direct current power), or one of the upper mesh and the lower mesh may be connected to a power source, and the other of the upper mesh and the lower mesh may be grounded. .
  • the upper mesh 10 and the lower mesh 20 are installed to overlap each other so that there is no gap therebetween.
  • a strong electric field between the upper and lower meshes acts evenly over the entire mesh.
  • Yet another electrostatic filter according to the present invention comprises: an upper mesh made by weaving a plurality of first strings and a plurality of second strings; And a lower mesh made of a metal mesh or a metal foam. In this case, power is connected to the upper mesh and the lower mesh is grounded.
  • Another electrostatic filter according to the present invention comprises: an upper mesh made by weaving a plurality of first lines and a plurality of second lines; A lower mesh made by weaving a plurality of third rows and a plurality of fourth rows; And an intermediate mesh 30 installed between the upper mesh and the lower mesh and made of a metal mesh or a metal foam. Power sources of different polarities are connected to the upper mesh and the lower mesh, and the intermediate mesh 30 is grounded. The upper mesh, the intermediate mesh and the lower mesh are installed in close contact so that there is no gap between the meshes.
  • Another electrostatic filter according to the present invention comprises: an upper mesh made by weaving a plurality of first lines and a plurality of second lines; A lower mesh made by weaving a plurality of third rows and a plurality of fourth rows; And a melt blown filter installed between the upper mesh and the lower mesh.
  • Power of different polarities may be connected to the upper and lower meshes, or one of the upper and lower meshes may be connected to a power source, and the other of the upper and lower meshes may be grounded.
  • the meshes are installed so that there is no gap between the upper mesh and the melt blown filter and between the melt blown filter and the lower mesh.
  • Another electrostatic filter according to the present invention comprises a single mesh made by weaving a plurality of first strings and a plurality of second strings.
  • One of the first and second lines may be made of dual wires and the other may be made of a polymer.
  • the dual wire is composed of two insulated wires coupled to each other along its length direction, and two insulated wires coupled to each other are connected to power of opposite polarity, so that when a power is applied, a strong electric field is applied to the entire mesh. It is formed evenly.
  • the electrostatic filter may be made of the upper mesh 10 and the lower mesh 20 and the spacer mesh 430.
  • the electrostatic filter includes: an upper mesh 10 formed by weaving a plurality of first strings and a plurality of second strings; A lower mesh 20 formed by weaving a plurality of third rows and a plurality of fourth rows; And a spacer mesh 430 installed between the upper mesh and the lower mesh to maintain a constant gap between the upper and lower meshes.
  • Power sources of different polarities are connected to the upper mesh 10 and the lower mesh 20.
  • the spacer mesh 430 is inserted between the upper and lower meshes or is woven in three layers when the filter is woven to be integrated with the upper and lower meshes.
  • the first and third strings are made of an insulated wire formed by coating an insulating material on an electric conductor, or a portion of the insulated wire, except for the insulated wire.
  • the second string and the fourth string are both made of a polymer which is an electrical non-conductor or part of the insulated wire, and the rest of the wire except the insulated wire is made of the polymer or all of the insulated wire.
  • an adhesive is applied at a predetermined interval, or a cross bar 610 is installed on the upper surface and the lower surface of the lower mesh so that upper and lower meshes are formed.
  • the adhesive mesh 40 may be installed between the upper mesh and the lower mesh so that the upper mesh and the lower mesh adhere to each other.
  • the adhesive mesh has a larger eye size than the upper and lower mesh eyes.
  • the electrostatic filter unit the electrostatic filter; And a charging unit installed at an upstream side of the electrostatic filter on the basis of the direction in which air is introduced to charge the dust particles by corona discharge.
  • Another electrostatic filter unit the frame member 510; A mounting space 520 formed as a space surrounded by the edge member 510 and through which air can pass; A power supply unit 530 installed at one side of the frame member 510 to supply DC power; And the electrostatic filter installed in the mounting space 520.
  • the power supply unit 530 supplies power to at least one of the upper and lower meshes of the electrostatic filter.
  • the electrostatic filter may be bent at predetermined intervals to increase the filtering area.
  • a charge unit configured to charge dust particles by corona discharge may be provided at the front side (upstream side) of the electrostatic filters.
  • a resistor R 1 of 50 kV to 500 kV is connected in series, and a discharge resistor R 2 of 50 kV to 500 kV is connected in parallel to the electrostatic filter. It is preferable.
  • edge member 510 may be made of a flexible material such as rubber to be installed in close contact with the curved object.
  • the present invention has the following effects.
  • the strong electric field between the mesh acts evenly throughout the mesh, so it can show low differential pressure and high efficiency filtering performance, and there is little or no deterioration of filtering performance over time, easy to wash water, and even after water washing Provides an electrostatic filter that does not reduce performance.
  • an electrostatic filter unit having such an electrostatic filter and capable of increasing dust collection performance by precharging dust particles in advance.
  • the electrostatic filter As the electrostatic filter is provided, it is easy to transport, install and remove, and can be standardized and installed in close contact with a curved object, and the filtering area can be increased by bending the electrostatic filter at a predetermined interval,
  • the present invention provides an electrostatic filter unit that prevents spark generation when power is applied and eliminates high residual voltage when power is removed.
  • 1 is a plan view showing that the power is connected to the electrostatic filter according to the present invention.
  • FIG. 2 is a plan view showing a mesh used in the electrostatic filter of FIG.
  • FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view showing the mesh of FIG.
  • Figure 4 is an enlarged cross-sectional view showing an electrostatic filter made by overlapping the mesh of FIG.
  • 5 is a diagram showing that power is supplied to both the horizontal and vertical lines of the upper and lower meshes.
  • Figure 6 (a) (b) is a plan view showing another modification of the electrostatic filter according to the present invention, respectively.
  • Figure 7 is an enlarged cross-sectional view showing another modified example of the electrostatic filter according to the present invention, showing a configuration in which the adhesive mesh is disposed between the upper, lower mesh.
  • FIG. 8 is a view showing that power is connected to an electrostatic filter including an upper and a lower mesh and an intermediate mesh.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a power source connected to an electrostatic filter including dual wires.
  • FIG. 10 is a perspective view showing a dual wire used in the electrostatic filter of FIG.
  • FIG. 11 is an enlarged cross-sectional view showing the electrostatic filter of FIG.
  • FIG. 12 is an enlarged cross-sectional view showing another modified example of the electrostatic filter according to the present invention, showing an electrostatic filter composed of an upper mesh, a spacer mesh, and a lower mesh;
  • Fig. 13 is a sectional view showing an electrostatic filter unit in which a charge part is provided upstream of an electrostatic filter.
  • FIG. 14 is a perspective view showing another electrostatic filter unit according to the present invention.
  • FIG. 15 is a perspective view showing another electrostatic filter unit according to the present invention.
  • FIG. 16 is a perspective view showing another electrostatic filter unit according to the present invention.
  • FIG. 17A shows an electrically equivalent circuit of a powered electrostatic filter
  • FIG. 17B is a diagram illustrating an electrically equivalent electrostatic filter in an electrically equivalent circuit, in which resistors R 1 and R 2 are connected.
  • 18 is a block diagram showing an apparatus for testing the performance of an electrostatic filter.
  • FIG. 19 is a graph showing the relationship between voltage V and dust removal efficiency as measured using the apparatus of FIG. 18.
  • FIG. 19 is a graph showing the relationship between voltage V and dust removal efficiency as measured using the apparatus of FIG. 18.
  • 20 is a graph showing dust removal efficiency with time of the melt blown filter and the electrostatic filter, respectively.
  • 21 is a graph comparing dust removal efficiency before and after washing of the electrostatic filter according to the present invention.
  • FIG. 22 is a graph showing pressure drop over time of an electrostatic filter and a melt blown filter according to the present invention, respectively.
  • FIG. 1 is a plan view showing a power source connected to the electrostatic filter according to the present invention
  • Figure 2 is a plan view showing a mesh used for the electrostatic filter.
  • the electrostatic filter 100 is formed by overlapping the upper mesh 10 and the lower mesh 50.
  • the upper mesh 10 is made by weaving (weaving) a plurality of vertical rows 12 and a plurality of horizontal rows 16.
  • the lower mesh 20, like the upper mesh 10, is made by weaving (weaving) a plurality of vertical strings 22 and a plurality of horizontal strings 26.
  • the vertical strips 12 and 22 are made of insulated wires. Insulated wire is made by coating an insulating material on the electric conductor. Therefore, when a power source is connected to the vertical strings 12 and 22, electricity flows through the insulated wire.
  • the wire may be made of metal, which is an electrical conductor, and in consideration of washing, it is preferable that the wire is made of metal which is not corroded by water.
  • the horizontal strips 16 and 26 are made of a polymer which is an electrical nonconductor, and are continuously formed long in the longitudinal direction thereof.
  • the coating thickness D1 of the insulating material 14 is formed thicker as the applied voltage V increases.
  • the diameter D of the insulated wire is 50 ⁇ m to 1000 ⁇ m
  • the thickness D1 of the insulating material 14 is 5 ⁇ m to 450 ⁇ m
  • the diameter D2 of the wire 13 is preferably 10 ⁇ m to 990 ⁇ m.
  • interval S between insulated wires is 5 micrometers-3000 micrometers.
  • the diameter (D) of the insulated wire is thicker than 1000 ⁇ m, there is a problem in that the differential pressure of the woven mesh becomes large, and at this time, a problem that the distance (S) between the insulated wires needs to be kept away to reduce the differential pressure of the mesh As a result, a problem arises in that the voltage applied between the two meshes 10 and 20 must be further increased.
  • the thickness of the insulated wire and the insulating material may be further increased in consideration of the application conditions or the use environment of the present invention.
  • the lower limit of 5 ⁇ m of S is the minimum value that can be woven at present, and the upper limit of 3000 ⁇ m may deteriorate the performance if the interval between lines is more than that.
  • Figure 4 is an enlarged cross-sectional view showing a cross section of the electrostatic filter 100, showing that the upper mesh 10 and the lower mesh 20 is installed so as to overlap.
  • the upper mesh 10 and the lower mesh 20 are installed to overlap each other so that there is no gap therebetween.
  • the upper and lower meshes 10 and 20 provided to overlap each other are connected with voltages V and DC power having different polarities.
  • V and DC power having different polarities.
  • FIG. 1 when a positive voltage is applied to the vertical line 12 of the upper mesh 10, a negative voltage is applied to the vertical line 22 of the lower mesh 20.
  • the negative voltage is applied to the vertical line 12 of the upper mesh 10
  • the positive voltage is applied to the vertical line 22 of the lower mesh 20.
  • any one of an anode and a cathode may be connected to any one of the upper mesh 10 and the lower mesh 20, and any one of the upper mesh 10 and the lower mesh 20 may be grounded.
  • the electrostatic filter is composed of one mesh (a mesh made up of a horizontal line and a vertical line), and the vertical line and the horizontal line intersect when a voltage of different polarity is applied to the vertical line and the horizontal line. The difference is that only a criss-cross can generate a strong electric field to collect dust.
  • FIG. 5 illustrates an electrostatic filter in which both the horizontal lines 16, 26 and the vertical lines 12 and 22 of the upper and lower meshes 10 and 20 are made of insulated wires, and a power is connected to the electrostatic filter. Shows that
  • the same voltage of the same polarity is applied to the horizontal line and the vertical line of the upper mesh 10.
  • the same voltage of the same polarity is applied to the horizontal line and the vertical line of the lower mesh 20.
  • the positive voltage is applied to the vertical line 12 and the horizontal line 16 of the upper mesh 10
  • the negative voltage is applied to the vertical line 22 and the horizontal line 26 of the lower mesh 20.
  • Fig. 6 (a) three to four wires made of polymer (shown as white lines) and one insulated wire (shown as black lines) are alternately arranged so that the vertical lines 12 and 22 are arranged.
  • the horizontal lines 16 and 26 may be configured by alternately arranging three to four wires and one insulated wire made of a polymer.
  • the power source is connected to a string of insulated wires.
  • the vertical strings 12 and 22 are alternately arranged with three to four wires (shown by white lines) made of polymer and one insulated wire (shown by black lines) alternately.
  • the horizontal lines may be made of polymer.
  • the upper mesh is made by interweaving vertical and horizontal strings
  • the lower mesh may be made of any one of a metal mesh, an aluminum mesh, and a metal foam.
  • the upper mesh is all made of insulated wire, or part of the insulated wire and the other part of the polymer.
  • the lower mesh may be all made of polymer, some may be insulated wire, and some may be made of polymer, or all may be made of insulated wire.
  • the upper mesh is connected to a power source and the lower mesh is grounded, and the upper and lower meshes are installed so that there is no gap.
  • the electrostatic filter 200 includes an upper and lower meshes 10 and 20 and an adhesive mesh 40 disposed between the upper and lower meshes 10 and 20.
  • the adhesive mesh 40 is an adhesive mesh, and may be made by interweaving a horizontal line and a vertical line, but is not necessarily limited thereto.
  • the adhesive mesh 40 includes a predetermined amount (eg, 6 g / m 2 ) of an adhesive material (eg, glue), and accordingly, the adhesive mesh 40 includes upper and lower meshes 10. By tightly coupling with the (20) to prevent the gap between the upper mesh 10 and the adhesive mesh 40, and between the lower mesh 20 and the adhesive mesh 40.
  • the adhesive mesh 40 has a plurality of eyes, through which air can be moved.
  • the eye is larger in size than the eyes of the upper and lower meshes 10 and 20 (a space formed by the intertwining of horizontal and vertical lines). If the eye of the adhesive mesh 40 is smaller than the eyes of the upper and lower meshes 10 and 20, there is a problem in that the pressure difference becomes large due to the adhesive mesh 40.
  • the electrostatic filter according to the present invention may be applied with an adhesive at a predetermined interval in order to make the upper and lower meshes in close contact, in this case, the adhesive mesh may not be included in the electrostatic filter.
  • the adhesive is applied in the form of small points at intervals of approximately 2cm to 3cm to adhere the upper and lower meshes 10 and 20 to each other. Silicone, hot melt and the like can be used as the adhesive.
  • a cross bar (610 of FIG. 15) may be used for adhesion of the upper and lower meshes, which will be described later.
  • the intermediate mesh 30 may be inserted between the upper mesh 10 and the lower mesh 20.
  • the intermediate mesh 30 may be made of metal mesh or metal foam.
  • the vertical stripes of the upper and lower meshes 10 and 20 are all insulated wires, or some are insulated wires, except for the insulated wires.
  • the horizontal lines of the upper and lower meshes 10 and 20 are all made of a polymer, or some of them are insulated wires and the rest except the insulated wires are made of the polymer, or both are made of insulated wires.
  • the upper and lower meshes 10 and 20 may apply voltages V opposite to each other, and the intermediate mesh 30 may be grounded.
  • the upper mesh 10 and the intermediate mesh 30 overlap each other so as not to form a gap, and the intermediate mesh 30 and the lower mesh 20 also overlap so as not to form a gap.
  • the upper mesh 10 and the intermediate mesh 30 and the intermediate mesh 30 and the lower mesh 20 are spaced apart from each other, but this is only for convenience of understanding so that there is no gap. Is placed.
  • a melt blown filter is inserted between the upper mesh 10 and the lower mesh 20, and upper and lower meshes 10 and 20 are respectively applied with opposite voltages V or upper and lower meshes, respectively.
  • a voltage may be applied to any one of (10) and (20), and the other may be grounded. Then, the gap between the upper mesh, the melt blown filter, and the lower mesh is installed so as not to occur.
  • the inclusion of a melt blown filter improves the performance of the filter than otherwise.
  • FIG. 9 is a plan view showing a power source connected to another electrostatic filter according to the present invention
  • Figure 10 is a perspective view showing a dual wire used in the electrostatic filter.
  • the electrostatic filter 300 is made by weaving (weaving) the vertical string 312 and the horizontal string 316.
  • the electrostatic filter 300 unlike the above-described electrostatic filter, is made of only one mesh, the vertical string 312 is characterized by being made of a dual wire.
  • the horizontal string 316 is made of a polymer and the vertical string 312 is made of a dual wire, which is composed of two insulated wires coupled to each other along its longitudinal direction. 9 and 11, voltages V having different polarities are connected to two insulated wires coupled to each other, thereby forming a strong electric field evenly across the electrostatic filter 300.
  • FIG 12 is an enlarged cross-sectional view showing another electrostatic filter according to the present invention.
  • the electrostatic filter 400 includes an upper mesh 10, a spacer mesh 430, and a lower mesh 20.
  • the upper mesh 10 is identical in structure and material to the upper mesh described above, and the lower mesh 20 is identical in structure and material to the lower mesh described above.
  • the upper and lower meshes 10 and 20 are connected to power having opposite polarities.
  • the spacer mesh 430 serves to maintain a constant gap between the upper and lower meshes 10 and 20.
  • the spacer mesh 430 may be made by weaving the vertical string 412 and the horizontal string 416.
  • the horizontal line and the vertical line may be made of a polymer.
  • the spacer mesh 430 is inserted into and installed between the upper and lower meshes 10 and 20, or the upper and lower meshes 10 ( 20) to be integrated.
  • a charged portion may be provided upstream of the above-mentioned electrostatic filter.
  • the charged part charges the dust particles using corona discharge.
  • FIG. 13 shows an electrostatic filter unit including the above-described electrostatic filter and a charging unit.
  • the electrostatic filter unit 800 includes an electrostatic filter 100, 200, 300, 400 and a charging unit 810.
  • the charging unit 810 is installed on the upstream side of the electrostatic filter 100, 200, 300, 400 based on the direction in which air is introduced (arrow direction in FIG. 13).
  • the charging unit 810 includes a line electrode 812 to which a positive electrode is connected, and a plate electrode 814 to which a negative electrode is connected.
  • a high voltage is connected between the line electrode 812 and the plate electrode 814.
  • a plurality of plate electrodes 814 are arranged at predetermined intervals, and the line electrodes 812 are provided between the plate electrodes 814.
  • the corona discharge is generated in the charged portion 810, and thus, the dust particles (not shown) included in the air are charged into the electrostatic filters 100, 200, 300, 400 in a state of being charged. .
  • the filtering performance of the electrostatic filters 100, 200, 300, and 400 increases.
  • the (+) (-) electrode of the charging unit 810 may be used. It may be.
  • the precipitation electrode refers to an electrode of a pin or iron plate processed into a pointed shape
  • the ring electrode is a counter electrode of the precipitation electrode
  • a circular ring is an electrode that allows an electric field to be formed at the tip of the needle electrode.
  • the brush electrode refers to an electrode having a shape similar to a brush in the form of a bundle of carbon fibers, and such an electrode and its arrangement will be omitted by those skilled in the art with reference to the present specification.
  • electrostatic filter can be standardized for convenience and ease of installation.
  • 14 shows an electrostatic filter unit 500 equipped with electrostatic filters 100, 200, 300, 400 according to the present invention.
  • the electrostatic filter unit 500 includes a rim member 510, a mounting space 520 formed of a space surrounded by the rim member 510, a power supply 530 provided on one side of the rim member 510, and a mounting space. Electrostatic filters (100, 200, 300, 400) provided in 520 is provided.
  • the edge member 510 is a member for fixing the edges of the electrostatic filters 100, 200, 300, and 400.
  • the edge member 510 may include an upper member 512 and a lower member 516, and edges of the electrostatic filters 100, 200, 300, and 400 are upper and lower members 512 and 516. After being placed between the upper and lower members 512 and 516 are coupled with bolts (not shown), etc., the electrostatic filters 100, 200, 300, and 400 may be fixed to the edge member 510. have.
  • the mounting space 520 is a space surrounded by the edge member 510 and is a portion where the electrostatic filters 100, 200, 300 and 400 are installed. As the fluid (air) moves through the mounting space 520, dust and the like contained in the fluid (air) are caught by the electrostatic filters 100, 200, 300, and 400.
  • the mounting space 520 may have a rectangular shape, but is not limited thereto and may have various shapes such as a circle and an ellipse.
  • the case of the rim member 510 and the power supply unit 530 is preferably made of a flexible material such as rubber so as to be freely attached to the curved object and free from gaps between the mounting object.
  • the power supply unit 530 supplies power to the insulated wire.
  • the power supply unit 530 supplies a power of approximately 50V to 10,000V.
  • the upstream side of the electrostatic filter 100, 200, 300, 400 may be further provided with a charging unit 810.
  • the charged portion 810 may increase dust collection efficiency by charging dust particles.
  • FIG. 15 shows another electrostatic filter unit, which is characterized in that the electrostatic filter unit 600 further includes a cross bar 610 as compared to the electrostatic filter unit 500 described above.
  • the upper and lower meshes 10 and 20 are in close contact with each other so that the filter performance is properly exhibited.
  • the cross bars 610 are installed on the upper surface of the upper mesh 10 and the lower surface of the lower mesh 20, respectively, so that the upper and lower meshes 10 and 20 are in close contact with each other.
  • the cross bar 610 there is a configuration in which the adhesive is applied at a predetermined interval or the adhesive mesh 40 is installed between the upper, lower mesh 10, 20, for such a configuration As mentioned above.
  • Figure 16 shows another electrostatic filter unit, the electrostatic filter unit 700 has a structure bent in a triangle at a predetermined interval. The bending has the effect of increasing the filtering area.
  • a discharge resistor (R 2 ) in the range of 50 kV to 500 kV in both ends of the electrostatic filter in parallel.
  • the circuit configuration as shown in FIG. 17B may be included in the electrostatic filter units 500, 600, 700, and 800.
  • the device is installed so that the upper and lower meshes 10 and 20 to be in close contact with each other, and after connecting power to the upper mesh 10 and the lower mesh 20, respectively, the air to the upper holder (1) ) And move in the direction of the arrow, the dust and the like contained in the air is caught on the electrostatic filter 100, the air is discharged to the lower holder (3).
  • the voltage of the power supplied to the upper and lower meshes 10 and 20 is measured by the voltmeter 5.
  • FIG. 19 shows measurement of dust removal efficiency according to voltage V as measured using the above apparatus. The measurement was made under the following conditions.
  • Particle density 20mg / m 3
  • the melt blown filter has a sharp drop in dust removal efficiency over time, but the electrostatic filter shows that the dust removal efficiency hardly changes over time.
  • electrostatic filters are more stable in dust removal efficiency than melt blown filters. And, applying a higher voltage to the electrostatic filter will achieve higher dust removal efficiency.
  • FIG. 21 is a diagram illustrating dust removal efficiency of an electrostatic filter when the voltage is 2,000V.
  • FIG. 21 is a diagram illustrating dust removal efficiency (denoted by ⁇ ) during the first loading test and washing the electrostatic filter after the first test. This is a comparison of dust removal efficiency (marked with ⁇ ) after the second loading test after washing.
  • the dust removal efficiency is almost the same before and after cleaning.
  • the electrostatic filter according to the present invention can be washed and reused, and the filter performance does not change by washing.
  • FIG. 22 shows the pressure drop over time of the electrostatic and melt blown filters, respectively, when the air velocity is 5.33 cm / sec.
  • ⁇ represents an electrostatic filter and ⁇ represents a melt blown filter.
  • the differential pressure of the melt blown filter is about 3 Pa to 4 Pa, while the differential pressure of the electrostatic filter is about 1 Pa to 2 Pa, and thus the electrostatic filter is better.

Abstract

본 발명에 따른 정전 필터 유니트는 메쉬 전체에 걸쳐 강한 전계가 고르게 형성됨으로써 저차압, 고효율의 필터링 성능을 발휘할 수 있고, 사용 시간 경과에 따른 필터링 성능 저하가 작거나 없으며, 물 세척이 용이하고, 물 세척 후에도 필터링 성능이 감소하지 않으며, 먼지 입자를 미리 대전시킴으로써 집진 성능을 높일 수 있다는 장점을 가진다.

Description

고효율 정전 필터 및, 이를 구비하는 정전 필터 유니트
본 발명은 정전 필터에 대한 것으로서, 더욱 구체적으로는 메쉬 사이에 강한 전계가 메쉬 전체에 걸쳐 고르게 작용함으로써 저차압, 고효율의 필터링 성능을 발휘할 수 있고, 사용 시간 경과에 따른 필터링 성능 저하가 작거나 없으며, 물 세척이 용이하고, 물 세척 후에도 필터링 성능이 감소하지 않는 정전 필터에 대한 것이다. 아울러, 본 발명은 이러한 정전 필터를 구비하고 먼지 입자를 미리 하전(대전)시킴으로써 집진 성능을 높일 수 있는 정전 필터 유니트에 대한 것이기도 하다.
본 PCT 출원은 대한민국 특허출원 제10-2014-0162656호를 기초로 우선권을 주장하면서 출원되는 것으로서, 상기 대한민국 특허출원 제10-2014-0162656호에 포함된 내용은 본 명세서에 포함된다.
일반적으로, 폼 필터(foam filter)와 사이클론 분리기(cyclonic separators) 및 정전 분리기(electrostatic separators)와 같은 기계적인 필터(mechanical filter)를 이용하여 공기 중의 먼지 입자 등을 제거하는 것은 널리 알려져 있다.
사이클론 분리기는 진공 청소기 등에 사용되는데, 사이클론 분리기는 상대적으로 큰 입자를 제거하기 위한 저효율 사이클론 및, 저효율 사이클론의 하류에 위치하고 미세한 입자를 제거하기 위한 고효율 사이클론을 구비하는 것으로 알려져 있다. 이러한 사이클론 분리기는 EP 0042723B 등에 그 구성이 개시되어 있다.
정전 필터(electrostatic filter)에는 마찰 정전 필터(frictional electrostatic filter)와 일렉트릿 미디움 필터(electrete medium filter)가 있는데, 이러한 정전 필터는 EP 0815788 등에 그 구성이 개시되어 있다.
정전 필터는 제조 단가가 상대적으로 저렴하다는 장점이 있지만 시간 경과에 따라 전하가 소멸된다는 단점이 있다. 정전 필터의 전하가 시간 경과에 따라 소멸되는 것은 정전기적 물성(electrostatic property)의 감소를 야기하고 정전기적 물성의 감소는 정전 필터가 집진할 수 있는 먼지의 양을 감소시킨다.
또한, 정전 필터는 차압(pressure drop)이 상대적으로 크다는 문제점이 있다.
본 발명은 상기 문제점들을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 메쉬 사이에 강한 전계가 메쉬 전체에 걸쳐 고르게 작용함으로써 저차압, 고효율의 필터링 성능을 발휘할 수 있고, 사용 시간 경과에 따른 필터링 성능 저하가 작거나 없으며, 물 세척이 용이하고, 물 세척 후에도 필터링 성능이 감소하지 않는 정전 필터를 제공하는 것에 그 목적이 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 이러한 정전필터를 구비하고, 먼지 입자를 미리 대전시킴으로써 집진 성능을 높일 수 있는 정전 필터 유니트를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 정전필터를 구비하는 것으로서, 운반과 설치 및 제거가 간편하며, 규격화되어 있고, 곡면 형상의 대상물에도 밀착 설치될 수 있으며, 정전필터가 소정 간격으로 벤딩됨으로써 필터링 면적을 증가시킬 수 있고, 전원 인가시의 스파크 발생을 방지하고 전원 제거시의 높은 잔류 전압을 없앨 수 있는 정전 필터 유니트를 제공하는 것에 있다.
아래에서 설명되는 바와 같이, 본 발명에 따른 정전필터는 상,하부 메쉬가 겹쳐져서 이루어지거나 상,중,하부 메쉬가 겹쳐져서 이루어지거나 하나의 메쉬로서 이루어지고, 각각의 메쉬는 가로 줄과 세로 줄이 엮어져서 만들어진다. 본 명세서 중 [발명을 실시하기 위한 구체적인 내용]에서는 상,하부 메쉬가 '가로 줄'과 '세로 줄'이 엮여진 것으로 설명되고, [기술적 해결방법]과 [청구의 범위]에서는 상부 메쉬가 '제1 줄'과 '제2 줄'이 엮어져서 이루어지고 하부메쉬가 '제3 줄'과 '제4 줄'이 엮여져서 이루어진 것으로 설명된다.
이와 같이 용어의 차이가 있기는 하지만, 상부 메쉬의 '세로 줄'이 '제1 줄'과 '제2 줄' 중 어느 하나이고 상부 메쉬의 '가로 줄'이 나머지 어느 하나가 되며, 하부 메쉬의 '세로 줄'이 '제3 줄'과 '제4 줄' 중 어느 하나이고 하부 메쉬의 '가로 줄'이 나머지 어느 하나가 된다. 이러한 기재는 청구의 범위를 간략하게 기재하면서도 권리범위를 포괄적으로 청구하기 위한 것으로서, 본 명세서를 참조한 당업자라면 용어를 혼동하지 않고 그 의미를 통일적으로 이해할 수 있을 것이다.
상기 문제점을 해결하기 위해서 본 발명에 따른 정전 필터는, 복수 개의 제1 줄과 복수 개의 제2 줄이 엮여져서 만들어진 상부 메쉬(10); 및, 복수 개의 제3 줄과 복수 개의 제4 줄이 엮여져서 만들어진 하부 메쉬(20);를 구비할 수 있다.
복수 개의 제1 줄과 제3 줄은 전기적 도체인 전선(13)에 절연물질(14)이 피복되어 이루어진 절연 전선이거나, 일부는 절연 전선이고 절연 전선을 제외한 나머지는 전기적 부도체인 폴리머로 이루어질 수 있다.
그리고, 복수 개의 제2 줄과 제4 줄은 모두 전기적 부도체인 폴리머로 이루어지거나, 일부는 절연 전선이고 절연 전선을 제외한 나머지는 상기 폴리머로 이루어지거나, 모두 절연전선으로 이루어질 수 있다.
상기 정전 필터에서 상부 메쉬와 하부 메쉬에는 서로 다른 극성의 전원(직류 전원)이 연결되거나, 상부 메쉬와 하부 메쉬 중 어느 하나에는 전원이 연결되고 상부 메쉬와 하부 메쉬 중 나머지 어느 하나는 접지될 수 있다.
본 발명에 따르면, 상부 메쉬(10)와 하부 메쉬(20)는 그 사이에 간격이 존재하지 않도록 서로 겹쳐지게 설치된다. 그리고, 전원이 인가되면 상,하부 메쉬 사이에 강한 전계가 메쉬 전체에 걸쳐 고르게 작용하게 된다.
본 발명에 따른 또 다른 정전 필터는, 복수 개의 제1 줄과 복수 개의 제2 줄이 직조되어 만들어진 상부 메쉬; 및 금속망 또는 금속 발포물로 이루어진 하부 메쉬;를 구비할 수 있다. 이 경우, 상부 메쉬에는 전원이 연결되고 하부 메쉬는 접지된다.
본 발명에 따른 또 다른 정전 필터는, 복수 개의 제1 줄과 복수 개의 제2 줄이 엮여져서 만들어진 상부 메쉬; 복수 개의 제3 줄과 복수 개의 제4 줄이 엮여져서 만들어진 하부 메쉬; 및, 상부 메쉬와 하부 메쉬 사이에 설치되고, 금속망 또는 금속 발포물로 이루어진 중간 메쉬(30);를 포함할 수 있다. 상부 메쉬와 하부 메쉬에는 서로 다른 극성의 전원이 연결되고 중간 메쉬(30)는 접지된다. 상부메쉬와 중간 메쉬 및 하부메쉬는 메쉬들 사이에 간격이 존재하지 않도록 밀착되어 설치된다.
본 발명에 따른 또 다른 정전 필터는, 복수 개의 제1 줄과 복수 개의 제2 줄이 엮여져서 만들어진 상부 메쉬; 복수 개의 제3 줄과 복수 개의 제4 줄이 엮여져서 만들어진 하부 메쉬; 및, 상부 메쉬와 하부 메쉬 사이에 설치된 멜트 블로운 필터;를 포함할 수 있다. 상부 메쉬와 하부 메쉬에는 서로 다른 극성의 전원이 연결되거나, 상부 메쉬와 하부 메쉬 중 어느 하나에는 전원이 연결되고 상부 메쉬와 하부 메쉬 중 나머지 어느 하나는 접지될 수 있다.
상부 메쉬와 멜트 블로운 필터 사이 및, 멜트 블로운 필터와 하부 메쉬 사이에는 간격이 존재하지 않도록 상기 메쉬들이 서로 겹쳐지게 설치된다.
본 발명에 따른 또 다른 정전 필터는, 복수 개의 제1 줄과 복수 개의 제2 줄이 엮여져서 만들어진 하나의 메쉬로 이루어진다. 상기 제1,2 줄 중 어느 하나는 듀얼 와이어로 이루어지고 나머지 하나는 폴리머로 이루어질 수 있다.
상기 듀얼 와이어는 두 개의 절연 전선이 그 길이방향을 따라 서로 결합되어 이루어지고, 서로 결합된 두 개의 절연 전선에는 서로 반대 극성의 전원이 연결되고, 이에 따라 전원이 인가되면 강한 전계가 메쉬 전체에 걸쳐서 고르게 형성된다.
본 발명에 따른 또 다른 정전 필터는 상부 메쉬(10)와 하부 메쉬(20) 및 스페이서 메쉬(430)로 만들어질 수 있다. 구체적으로, 상기 정전 필터는, 복수 개의 제1 줄과 복수 개의 제2 줄이 엮여져서 만들어진 상부 메쉬(10); 복수 개의 제3 줄과 복수 개의 제4 줄이 엮여져서 만들어진 하부 메쉬(20); 및, 상부 메쉬와 하부 메쉬 사이에 설치되어 상,하부 메쉬 사이의 간격이 일정하게 유지되도록 하는 스페이서 메쉬(430);를 포함한다.
상부 메쉬(10)와 하부 메쉬(20)에는 서로 다른 극성의 전원이 연결된다. 그리고, 스페이서 메쉬(430)는 상,하부 메쉬 사이에 삽입되어 설치되거나 필터가 직조될 때 3층으로 직조되어 상,하부 메쉬와 일체로 된다.
상기 제1 줄과 제3 줄은 전기적 도체인 전선에 절연물질이 피복되어 이루어진 절연 전선이거나 일부는 절연 전선이고 절연 전선을 제외한 나머지는 전기적 부도체인 폴리머로 이루어진다.
그리고, 상기 제2 줄과 제4 줄은 모두 전기적 부도체인 폴리머로 이루어지거나 일부는 절연 전선이고 절연 전선을 제외한 나머지는 상기 폴리머로 이루어지거나 모두 절연 전선으로 이루어진다.
본 발명에 따르면, 상부 메쉬와 하부 메쉬 사이의 간격이 생기지 않도록 하기 위해서 소정 간격으로 접착제가 도포되거나, 상부 메쉬의 윗면과 하부 메쉬의 아래면에 크로스 바(610)가 설치되어 상,하부 메쉬가 밀착되도록 하거나, 상부 메쉬와 하부 메쉬가 밀착되도록 접착성 메쉬(40)가 상부 메쉬와 하부 메쉬 사이에 설치될 수 있다. 상기 접착성 메쉬는 메쉬의 눈(目) 크기가 상,하부 메쉬의 눈 보다 크다.
본 발명의 또 다른 측면인 정전 필터 유니트는, 상기 정전 필터; 및, 공기가 유입되는 방향을 기준으로 정전 필터의 상류측에 설치되어 코로나 방전으로 먼지 입자를 하전시키는 하전부;를 포함한다.
본 발명에 따른 또 다른 정전 필터 유니트는, 테두리 부재(510); 테두리 부재(510)에 의해서 둘러싸인 공간으로 형성되고, 공기가 관통할 수 있는 장착 공간(520); 테두리 부재(510)의 일측에 설치되어 직류 전원을 공급하는 전원 공급부(530); 및, 장착 공간(520)에 설치된 상기 정전 필터;를 구비한다. 전원 공급부(530)는 정전필터의 상,하부 메쉬 중 적어도 어느 하나에 전원을 공급한다.
상기 정전필터는, 필터링 면적을 증가시키기 위해서, 소정 간격으로 절곡될 수 있다.
그리고, 상기 정전필터들의 앞쪽(상류쪽)에는 코로나 방전으로 먼지 입자를 대전시키는 하전부가 설치될 수 있다.
한편, 전원 공급부(530)와 정전 필터 사이에는 50㏁ 내지 500㏁의 저항(R1)이 직렬로 연결되고, 정전 필터에는 50㏁ 내지 500㏁의 방전용 저항(R2)이 병렬로 연결되는 것이 바람직하다.
아울러, 테두리 부재(510)는 곡면 형상의 대상물에도 밀착 설치될 수 있도록 고무와 같은 유연한 재질로 만들어질 수 있다.
본 발명은 다음과 같은 효과를 갖는다.
1. 메쉬 사이에 강한 전계가 메쉬 전체에 걸쳐 고르게 작용함으로써 저차압, 고효율의 필터링 성능을 발휘할 수 있고, 사용 시간 경과에 따른 필터링 성능 저하가 작거나 없으며, 물 세척이 용이하고, 물 세척 후에도 필터링 성능이 감소하지 않는 정전 필터를 제공한다.
2. 이러한 정전필터를 구비하고, 먼지 입자를 미리 대전시킴으로써 집진 성능을 높일 수 있는 정전 필터 유니트를 제공한다.
3. 상기 정전필터를 구비하는 것으로서, 운반과 설치 및 제거가 간편하며, 규격화되어 있고, 곡면 형상의 대상물에도 밀착 설치될 수 있으며, 정전필터가 소정 간격으로 벤딩됨으로써 필터링 면적을 증가시킬 수 있고, 전원 인가시의 스파크 발생을 방지하고 전원 제거시의 높은 잔류 전압을 없앨 수 있는 정전 필터 유니트를 제공한다.
도 1은 본 발명에 따른 정전 필터에 전원이 연결된 것을 보여주는 평면도.
도 2는 도 1의 정전 필터에 사용되는 메쉬를 보여주는 평면도.
도 3은 도 2의 메쉬를 보여주는 확대 단면도.
도 4는 도 2의 메쉬가 겹쳐져서 만들어진 정전 필터를 보여주는 확대 단면도.
도 5는 상,하부 메쉬의 가로 줄과 세로 줄에 모두 전원이 공급되는 것을 보여주는 도면.
도 6(a)(b)는 각각 본 발명에 따른 정전 필터의 또 다른 변형예를 보여주는 평면도.
도 7은 본 발명에 따른 정전 필터의 또 다른 변형예를 보여주는 확대 단면도로서, 상,하부 메쉬 사이에 접착성 메쉬가 배치된 구성을 보여주는 도면.
도 8은 상,하부 메쉬와 중간 메쉬를 포함하는 정전 필터에 전원이 연결된 것을 보여주는 도면.
도 9는 듀얼 와이어를 포함하는 정전 필터에 전원이 연결된 것을 보여주는 도면.
도 10은 도 9의 정전 필터에 사용되는 듀얼 와이어를 보여주는 사시도.
도 11은 도 9의 정전 필터를 보여주는 확대 단면도.
도 12는 본 발명에 따른 정전 필터의 또 다른 변형예를 보여주는 확대 단면도로서, 상부 메쉬와 스페이서 메쉬와 하부 메쉬로 이루어진 정전 필터를 보여주는 도면.
도 13은 정전필터의 상류측에 하전부가 설치된 정전 필터 유니트를 보여주는 단면도.
도 14는 본 발명에 따른 또 다른 정전 필터 유니트를 보여주는 사시도.
도 15는 본 발명에 따른 또 다른 정전 필터 유니트를 보여주는 사시도.
도 16은 본 발명에 따른 또 다른 정전 필터 유니트를 보여주는 사시도.
도 17a는 전원이 인가된 정전 필터를 전기적으로 등가인 회로로 나타낸 도면.
도 17b는 전원이 인가된 정전 필터를 전기적으로 등가인 회로로 나타낸 도면으로서, 저항(R1)(R2)이 연결된 구성을 보여주는 도면.
도 18은 정전 필터의 성능을 시험하기 위한 장치를 보여주는 구성도.
도 19는 도 18의 장치를 이용하여 측정한 것으로서, 전압(V)과 먼지 제거 효율(dust removal efficiency)의 관계를 보여주는 그래프.
도 20은 멜트 블로운 필터와 정전 필터의 시간에 따른 먼지 제거 효율을 각각 보여주는 그래프.
도 21은 본 발명에 따른 정전 필터의 세척 전후의 먼지 제거 효율을 비교한 그래프.
도 22는 본 발명에 따른 정전 필터와 멜트 블로운 필터의 시간에 따른 차압(pressure drop)을 각각 보여주는 그래프.
이하, 첨부된 도면들을 참조로 본 발명에 대해서 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 실시예들에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 정전 필터에 전원이 연결된 것을 보여주는 평면도이고, 도 2는 상기 정전 필터에 사용되는 메쉬를 보여주는 평면도이다.
도면에 도시된 바와 같이, 정전 필터(100)는 상부 메쉬(10)와 하부 메쉬(50)가 겹쳐져서 이루어진다.
상부 메쉬(10)는 복수 개의 세로 줄(12)과 복수 개의 가로 줄(16)이 엮여져서(직조되어) 만들어진다. 하부 메쉬(20)도, 상부 메쉬(10)와 마찬가지로, 복수 개의 세로 줄(22)과 복수 개의 가로 줄(26)이 엮여져서(직조되어) 만들어진다.
세로 줄(12)(22)은 절연 전선으로 이루어진다. 절연 전선은 전기적 도체인 전선에 절연물질이 피복되어 만들어진 것이다. 따라서, 세로 줄(12)(22)에 전원이 연결되면 절연 전선에 전기가 통하게 된다. 상기 전선은 전기적 도체인 금속 등으로 만들어질 수 있는데, 세척을 고려하면 물에 의해 부식되지 않는 금속으로 만들어지는 것이 바람직하다.
가로 줄(16)(26)은 전기적 부도체인 폴리머로 이루어지되, 그 길이방향으로 길게 연속적으로 형성된다.
이러한 세로 줄(12)(22)과 가로 줄(16)(26)은 서로 지그재그로 엮여지게 되는데, 도 3은 이러한 직조를 보여준다.
상기 절연물질(14)의 피복 두께(D1)는 인가 전압(V)이 클수록 두껍게 형성된다. 본 발명에서는 절연 전선의 직경(D)이 50μm ~ 1000μm 이고, 절연물질(14)의 두께(D1)는 5μm ~ 450μm 이며, 전선(13)의 직경(D2)은 10μm ~ 990μm 인 것이 바람직하다. 그리고, 절연 전선 사이의 간격(S)은 5μm ~ 3000μm 인 것이 바람직하다. 절연 전선의 직경(D)이 1000μm를 초과하여 두꺼운 경우에는 직조된 메쉬의 차압이 커지는 문제가 있고, 이 때 메쉬의 차압을 감소시키기 위하여 절연 전선 사이의 간격(S)을 멀리해야 하는 문제가 발생함으로써 두 메쉬(10)(20) 사이에 인가하는 전압을 더욱 증가 시켜야 하는 문제가 발생한다. 그러나, 본 발명의 적용 조건이나 사용환경을 고려하여 절연 전선 및 절연물질의 두께를 더욱 두껍게 제조할 수도 있다.
그리고 S의 하한값 5μm는 현재 제직할 수 있는 최소값이며, 상한값 3000μm는 선간 간격이 그 이상이면 성능이 많이 저하될 우려가 있다.
한편, 도 4는 정전 필터(100)의 단면을 보여주는 확대 단면도로서, 상부 메쉬(10)와 하부 메쉬(20)가 겹쳐지도록 설치된 것을 보여준다. 본 발명에 따르면, 상부 메쉬(10)와 하부 메쉬(20)는 그 사이에 간격이 존재하지 않도록 서로 겹쳐지게 설치된다.
그리고, 겹쳐지도록 설치된 상,하부 메쉬(10)(20)에는 서로 다른 극성의 전압(V, 직류 전원)이 연결된다. 예를 들어, 도 1에 나타난 바와 같이, 상부 메쉬(10)의 세로 줄(12)에 양극 전압이 인가될 때에는 하부 메쉬(20)의 세로 줄(22)에 음극 전압이 인가된다. 그리고, 상부 메쉬(10)의 세로 줄(12)에 음극 전압이 인가될 때에는 하부 메쉬(20)의 세로 줄(22)에 양극 전압이 인가된다.
또한, 상부 메쉬(10)와 하부 메쉬(20) 중 어느 하나에 양극과 음극 중 어느 하나가 연결되고 상부 메쉬(10)와 하부 메쉬(20) 중 나머지 어느 하나는 접지될 수도 있다.
이와 같이, 본 발명에서는 상부 메쉬(10)와 하부 메쉬(20)에 서로 다른 극성의 전압을 인가하여 메쉬 사이에 강한 전계가 메쉬 전체에 걸쳐서 고르게 형성함으로써 저차압, 고효율의 필터링 성능이 발휘될 수 있다. 이에 비해서, 정전 필터가 하나의 메쉬(가로 줄과 세로 줄이 엮여져서 만들어진 메쉬)로서 이루어지되, 세로 줄과 가로 줄에 서로 다른 극성의 전압이 인가되는 경우에는 세로 줄과 가로 줄이 교차되는 지점(criss-cross)에서만 강한 전계가 발생하여 먼지를 집진할 수 있다는 차이점이 있다.
한편, 도 5는 상,하부 메쉬(10)(20)의 가로 줄(16)(26)과 세로 줄(12)(22)이 모두 절연 전선으로 이루어진 정전필터와, 이러한 정전필터에 전원이 연결된 것을 보여준다.
상부 메쉬(10)의 가로 줄과 세로 줄에는 동일한 극성의 동일한 전압이 인가된다. 그리고, 하부 메쉬(20)의 가로 줄과 세로 줄에는 동일한 극성의 동일한 전압이 인가된다. 예를 들어, 상부 메쉬(10)의 세로 줄(12)과 가로 줄(16)에 양극 전압이 인가될 때에는 하부 메쉬(20)의 세로 줄(22)과 가로 줄(26)에 음극 전압이 인가된다. 그리고, 상부 메쉬(10)의 세로 줄(12)과 가로 줄(16)에 음극 전압이 인가될 때에는 하부 메쉬(20)의 세로 줄(22)과 가로 줄(26)에 양극 전압이 인가된다.
한편, 위에서는 세로 줄(12)(22)이 모두 절연전선으로 이루어지고 가로 줄(16)(26)이 모두 폴리머로 이루어진 경우(도 1) 및, 세로 줄(12)(22)과 가로 줄(16)(26)이 모두 절연전선으로 이루어진 경우(도 5)를 설명하였다.
그러나, 도 6(a)에 나타난 바와 같이, 폴리머로 만들어진 줄(흰선으로 도시됨) 3~4개와 절연전선(검은선으로 도시됨) 1개가 교대로 배치되어 세로 줄(12)(22)이 구성되고, 폴리머로 만들어진 줄 3~4개와 절연전선 1개가 교대로 배치되어 가로 줄(16)(26)이 구성될 수도 있다. 이 경우, 절연전선으로 이루어진 줄에 전원이 연결된다.
또한, 도 6(b)에 나타난 바와 같이, 세로 줄(12)(22)은 폴리머로 만들어진 줄(흰선으로 도시됨) 3~4개와 절연전선(검은선으로 도시됨) 1개가 교대로 배치되어 구성되고 가로 줄은 모두 폴리머로 만들어질 수도 있다.
아울러, 상부 메쉬는 세로 줄과 가로 줄이 서로 엮여져서 만들어지고, 하부 메쉬는 금속망, 알루미늄망 및, 금속 발포물 중에 어느 하나로 이루어질 수도 있다. 상기 상부 메쉬는 모두 절연전선으로 이루어지거나, 일부는 절연전선이고 나머지 일부는 폴리머로 이루어진다. 그리고, 하부 메쉬는 모두 폴리머로 이루어지거나, 일부는 절연전선이고 나머지 일부는 폴리머로 이루어지거나, 모두 절연전선으로 이루어질 수 있다.
그리고, 상기 상부 메쉬에는 전원이 연결되고 하부 메쉬는 접지되며, 상,하부 메쉬 사이에는 간격이 생기지 않도록 설치된다.
도 7은 본 발명에 따른 정전필터의 또 다른 변형예를 보여주는 확대 단면도이다. 상기 정전필터(200)는 상,하부 메쉬(10)(20)와, 상,하부 메쉬(10)(20) 사이에 배치된 접착성 메쉬(40)를 포함한다.
접착성 메쉬(40)는 접착성이 있는 메쉬로서, 가로 줄과 세로 줄이 엮어져서 만들어질 수 있지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 접착성 메쉬(40)에는 접착성 물질(예를 들어, glue)이 소정량(예를 들어, 6g/m2) 포함되어 있고, 이에 따라 접착성 메쉬(40)가 상,하부 메쉬(10)(20)와 밀착 결합됨으로써 상부 메쉬(10)와 접착성 메쉬(40) 사이 및, 하부 메쉬(20)와 접착성 메쉬(40) 사이에 간격이 생기지 않도록 한다.
접착성 메쉬(40)는 다수의 눈(目)을 갖는데, 상기 눈을 통해서 공기가 이동될 수 있다. 상기 눈은 상,하부 메쉬(10)(20)의 눈(가로 줄과 세로 줄이 엮여져서 만들어지는 공간) 보다 그 크기가 크다. 만약, 접착성 메쉬(40)의 눈이 상,하부 메쉬(10)(20)의 눈 보다 작으면 접착성 메쉬(40) 때문에 차압이 커지는 문제가 있다.
한편, 본 발명에 따른 정전필터에는 상,하부 메쉬가 밀착되도록 하기 위해서 소정 간격으로 접착제가 도포될 수 있는데, 이 경우에는 정전필터에 접착성 메쉬가 포함되지 아니할 수 있다. 상기 접착제는 대략 2cm~3cm 간격으로 작은 포인트 형태로 도포되어 상,하부 메쉬(10)(20)를 서로 접착시킨다. 접착제로는 실리콘, 핫멜트 등이 사용될 수 있다.
아울러, 상,하부 메쉬의 밀착을 위해 크로스 바(도 15의 610)를 이용할 수도 있는데, 크로스 바(610)에 대해서는 후술하기로 한다.
나아가, 필터 성능을 향상시키기 위해서, 도 8에 나타난 바와 같이, 상부메쉬(10)와 하부메쉬(20) 사이에 중간 메쉬(30)를 삽입할 수도 있다. 중간 메쉬(30)는 금속망 또는 금속 발포물 등으로 이루어질 수 있다.
상,하부 메쉬(10)(20)의 세로 줄은 모두 절연 전선이거나, 일부는 절연 전선이고 절연 전선을 제외한 나머지는 전기적 부도체인 폴리머로 이루어진다. 그리고, 상,하부 메쉬(10)(20)의 가로 줄은 모두 폴리머로 이루어지거나, 일부는 절연 전선이고 절연 전선을 제외한 나머지는 상기 폴리머로 이루어지거나, 모두 절연 전선으로 이루어지진다.
상,하부 메쉬(10)(20)에는 서로 반대인 전압(V)을 각각 인가하고 중간 메쉬(30)는 접지할 수 있다. 상부메쉬(10)와 중간 메쉬(30)는 서로 간격이 생기지 않도록 겹쳐지고 중간 메쉬(30)와 하부 메쉬(20)도 서로 간격이 생기지 않도록 겹쳐진다. 비록, 도 8에서는 상부메쉬(10)와 중간 메쉬(30) 사이 및 중간 메쉬(30)와 하부 메쉬(20) 사이가 이격되어 있으나, 이는 이해의 편의를 돕기 위한 것일 뿐 실제로는 간격이 생기지 않도록 배치된다.
아울러, 상기 상부메쉬(10)와 상기 하부메쉬(20) 사이에 멜트 블로운 필터를 삽입하고 상,하부 메쉬(10)(20)에는 서로 반대인 전압(V)을 각각 인가하거나 상,하부 메쉬(10)(20) 중 어느 하나에 전압을 인가하고 나머지 하나를 접지할 수 있다. 그리고, 상부메쉬, 멜트 블로운 필터 및, 하부메쉬 사이에 간격이 생기지 않도록 설치된다. 멜트 블로운 필터가 포함되면 그렇지 않은 경우 보다 필터의 성능이 향상된다.
도 9는 본 발명에 따른 또 다른 정전 필터에 전원이 연결된 것을 보여주는 평면도이고, 도 10은 상기 정전 필터에 사용되는 듀얼 와이어를 보여주는 사시도이다.
도면에 나타난 바와 같이, 정전 필터(300)는 세로 줄(312)과 가로 줄(316)이 서로 엮여져서(직조되어) 만들어진다. 정전필터(300)는, 상술한 정전필터와는 달리, 하나의 메쉬로만 이루어지되, 세로 줄(312)이 듀얼 와이어로 만들어진다는 특징이 있다.
즉, 가로 줄(316)은 폴리머로 이루어지고 세로 줄(312)은 듀얼 와이어로 만들어지는데, 듀얼 와이어는 두 개의 절연 전선이 그 길이방향을 따라 서로 결합되어 이루어진다. 그리고, 도 9와 도 11에 나타난 바와 같이, 서로 결합된 두 개의 절연 전선에는 서로 다른 극성의 전압(V)이 연결되고, 이에 따라 정전 필터(300) 전체에 걸쳐서 강한 전계가 고르게 형성된다.
한편, 도 12는 본 발명에 따른 또 다른 정전필터를 보여주는 확대 단면도이다. 정전필터(400)는 상부메쉬(10)와 스페이서 메쉬(430) 및 하부메쉬(20)를 구비한다.
상부 메쉬(10)는 상술한 상부 메쉬와 그 구조 및 재질이 동일하고, 하부 메쉬(20)는 상술한 하부 메쉬와 그 구조 및 재질이 동일하다. 그리고, 상,하부 메쉬(10)(20)에는 서로 반대 극성의 전원이 연결된다.
스페이서 메쉬(430)는 상,하부 메쉬(10)(20) 사이의 간격을 일정하게 유지하는 역할을 하는데, 세로 줄(412)과 가로 줄(416)이 엮어져서 만들어질 수 있다. 상기 가로 줄과 세로 줄은 폴리머로 이루어질 수 있다.
스페이서 메쉬(430)는 상,하부 메쉬(10)(20) 사이에 삽입되어 설치되거나, 필터를 직조할 때 필터의 구성층이 3층(3 layers)이 되도록 함으로써 상,하부메쉬(10)(20)와 일체가 되도록 한다.
본 발명에 따르면, 상술한 정전필터의 상류측에 하전부가 설치될 수 있다. 하전부는 코로나 방전을 이용하여 먼지 입자를 대전시킨다. 도 13은 상술한 정전필터와 하전부를 구비하는 정전필터 유니트를 보여준다.
정전필터 유니트(800)는 정전 필터(100)(200)(300)(400)와 하전부(810)를 구비한다.
하전부(810)는 공기가 유입되는 방향(도 13의 화살표 방향)을 기준으로 정전 필터(100)(200)(300)(400)의 상류측에 설치된다. 하전부(810)는 (+)전극이 연결된 선전극(812)과, (-) 전극이 연결된 평판전극(814)을 구비한다. 선전극(812)과 평판전극(814) 사이에는 고전압이 연결된다. 그리고, 평판전극(814)은 소정 간격으로 복수 개가 배치되고, 선전극(812)은 평판 전극(814) 사이에 설치된다.
따라서, 하전부(810)에는 코로나 방전이 발생되고, 이에 따라 공기 속에 포함된 먼지 입자(도면에 미도시)가 대전된 상태로 정전필터(100)(200)(300)(400)에 유입된다. 이와 같이, 먼지 입자가 대전된 상태로 정전필터(100)(200)(300)(400)에 유입됨에 따라 정전 필터(100)(200)(300)(400)의 필터링 성능이 높아진다.
한편, 하전부(810)의 (+)(-) 전극은 평판전극(814)과 선전극(812) 뿐만 아니라, 침전극-평판전극, 침전극-링전극, 브러쉬 전극, 침전극 등이 사용될 수도 있다. 침전극은 핀이나 철판을 뾰족한 형상으로 가공한 형태의 전극을 말하며, 링전극은 침전극의 상대 전극으로 원형의 링으로 침 전극 끝단부에서 전계가 잘 형성되도록 해주는 전극이다. 그리고 브러쉬 전극은 탄소섬유 묶음의 형태로 마치 붓과 유사한 형상의 전극을 의미하는데, 이러한 전극과 그 배치 등은 본 명세서를 참조한 당업자가 쉽게 그 구성을 알 수 있을 것이므로 여기서는 설명을 생략하기로 한다.
한편, 상술한 정전필터는 설치의 편의성과 용이성을 위해서 규격화될 수 있다. 도 14는 본 발명에 따른 정전 필터(100)(200)(300)(400)가 장착된 정전 필터 유니트(500)를 보여준다.
정전 필터 유니트(500)는 테두리 부재(510)와, 테두리 부재(510)에 의해서 둘러싸인 공간으로 형성된 장착 공간(520)과, 테두리 부재(510)의 일측에 설치된 전원 공급부(530) 및, 장착 공간(520)에 설치된 정전 필터(100)(200)(300)(400)를 구비한다.
테두리 부재(510)는 정전 필터(100)(200)(300)(400)의 가장자리를 고정하는 부재이다. 테두리 부재(510)는 상부부재(512)와 하부부재(516)를 포함할 수 있는데, 정전 필터(100)(200)(300)(400)의 가장자리가 상,하부부재(512)(516) 사이에 놓여진 후 상,하부부재(512)(516)가 볼트(도면에 미도시) 등으로 결합됨으로써 정전 필터(100)(200)(300)(400)가 테두리 부재(510)에 고정될 수 있다.
장착 공간(520)은 테두리 부재(510)에 의해서 둘러싸인 공간으로서 정전 필터(100)(200)(300)(400)가 설치되는 부분이다. 장착공간(520)을 통해서 유체(공기)가 이동하면서 유체(공기) 중에 포함된 먼지 등이 정전 필터(100)(200)(300)(400)에 걸리게 된다.
도면에서 장착 공간(520)은 사각 형상을 갖지만 이에 한정되지 않고 원, 타원 등 다양한 형상을 가질 수 있다. 그리고, 테두리 부재(510)와 전원공급부(530)의 케이스는 곡면 형상의 대상물에도 자유롭게 잘 장착되고 장착 대상물과의 사이에 틈이 발생하지 않도록 고무와 같은 유연한 재질로 만들어지는 것이 바람직하다.
전원 공급부(530)는 절연전선에 전원을 공급한다. 전원 공급부(530)는 대략 50V 내지 10,000V의 전원을 공급한다.
한편, 상기 정전 필터(100)(200)(300)(400)의 상류측에는 하전부(810)가 더 설치될 수도 있다. 상술한 바와 같이, 하전부(810)는 먼지 입자를 대전시킴으로써 집진 효율을 높일 수 있다.
도 15는 또 다른 정전 필터 유니트를 보여주는데, 정전 필터 유니트(600)는, 상술한 정전 필터 유니트(500)와 비교하여, 크로스 바(610)를 더 구비한다는 특징을 갖는다.
위에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 정전 필터는 상,하부 메쉬(10)(20)가 서로 밀착되어야 필터 성능이 제대로 발휘된다. 크로스 바(610)는 상부 메쉬(10)의 윗면과 하부 메쉬(20)의 아래면에 각각 설치되어 상,하부 메쉬(10)(20)가 밀착되도록 한다.
한편, 크로스 바(610)에 대한 대안으로서, 소정 간격으로 접착제가 도포되는 구성 또는 상,하부 메쉬(10)(20) 사이에 접착성 메쉬(40)가 설치되는 구성이 있는데, 이러한 구성에 대해서는 상술한 바 있다.
도 16은 또 다른 정전 필터 유니트를 보여주는데, 정전 필터 유니트(700)는 소정 간격으로 삼각형으로 절곡된 구조를 갖는다. 상기 절곡은 필터링 면적을 증가시키는 효과를 갖는다.
한편, 본 발명에 따른 정전필터에 전원이 인가되면 전기적으로 도 17a와 같은 등가회로가 될 수 있다. 그런데, 절연전선의 피복이 부분적으로 벗겨졌거나 절연이 약한 부분이 있는 상태에서 전원이 인가되면 스파크가 발생할 수 있는 우려가 있으므로, 도 17b에 나타낸 바와 같이, 50㏁ ~ 500㏁ 범위의 저항(R1)을 전원 출력단과 정전필터 단자 사이에 직렬로 설치한다. 그리고, 정전필터는 전기적으로 콘덴서(C)와 등가이므로, 필터 청소를 위하여 정전필터를 전원 공급부(530)로부터 분리하거나 전원 공급부(530)의 전원을 끄더라도 정전필터 전원 인가 단자 양단에는 높은 전압이 잔류하게 되므로 정전필터 양단에 50㏁ ~ 500㏁ 범위의 방전용 저항(R2)을 병렬로 설치하는 것이 바람직하다. 도 17b와 같은 회로 구성은 정전 필터 유니트(500)(600)(700)(800)에 포함될 수 있다.
도 18은 정전 필터의 성능을 시험하기 위한 장치를 보여준다. 도면에 나타난 바와 같이, 상기 장치는 상,하부 메쉬(10)(20)를 서로 밀착되도록 설치하고 상부 메쉬(10)와 하부 메쉬(20)에 전원을 각각 연결한 후, 공기를 상부 홀더(1)에 주입하여 화살표 방향으로 이동시키면 공기 중에 포함된 먼지 등이 정전 필터(100)에 걸려지게 되고 공기는 하부 홀더(3)로 배출된다. 그리고, 상,하부 메쉬(10)(20)에 공급되는 전원의 전압은 전압계(5)에 의해서 측정된다.
도 19는 상기 장치를 이용하여 측정한 것으로서, 전압(V)에 따른 먼지 제거 효율(dust removal efficiency)을 측정한 것을 보여준다. 상기 측정은 아래와 같은 조건에서 이루어졌다.
- 시험 입자(test particle) : NaCl
- 입자의 직경 : 0.3μm
- 공기의 속도 : 5.33cm/sec(air flow rate : 32 liter/min)
- 시험 면적(test area) : 100cm2
- 입자 농도(particle concentration) : 20mg/m3
도면에 나타난 바와 같이, 전압 400V 까지는 먼지 제거 효과가 거의 없지만, 400V를 초과하면 전압의 증가와 함께 먼지 제거 효율이 증가함을 알 수 있다. 3000V 일 때 먼지 제거 효율은 대략 40%에 도달함을 알 수 있다.
도 20은 전압이 2,000V일 때 정전 필터와 멜트 블로운 필터의 시간에 따른 먼지 제거 효율을 각각 보여준다. 도면에서 ◆와 ■는 정전 필터를 각각 나타내고, ▲는 멜트 블로운 필터를 나타낸다.
도면에 나타난 바와 같이, 멜트 블로운 필터는 시간 경과에 따라 먼지 제거 효율이 급격하게 떨어지지만, 정전 필터는 시간 경과에 따라 먼지 제거 효율이 거의 변하지 않음을 알 수 있다. 따라서, 정전 필터가 멜트 블로운 필터 보다 먼지 제거 효율에 있어서 더 안정적이다. 그리고, 정전 필터에 더 높은 전압을 인가하면 더 높은 먼지 제거 효율을 얻을 수 있을 것이다.
도 21은 전압이 2,000V일 때, 정전 필터의 먼지 제거 효율을 보여주는 도면으로서, 1차 시험(first loading test)시의 먼지 제거 효율(◆로 표시됨)과, 1차 시험 후 정전 필터를 세척한 후 2차 시험(second loading test after washing)한 먼지 제거 효율(■로 표시됨)을 비교한 것이다.
도면에 나타난 바와 같이, 세척 전과 후에 먼지 제거 효율이 거의 동일함을 알 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 정전 필터는 세척하여 재사용할 수 있고, 세척에 의해서 필터 성능이 변하지 않는다는 것을 알 수 있다.
도 22는 공기 속도가 5.33cm/sec일 때, 정전 필터와 멜트 블로운 필터의 시간에 따른 차압(pressure drop)을 각각 보여준다. 도면에서 ◆는 정전 필터를 나타내고, ■는 멜트 블로운 필터를 나타낸다.
도면에 나타난 바와 같이, 멜트 블로운 필터의 차압은 대략 3Pa~4Pa 임에 비해서 정전필터의 차압은 대략 1Pa~2Pa이고, 이에 따라 정전필터가 더 우수함을 알 수 있다.

Claims (13)

  1. 복수 개의 제1 줄과 복수 개의 제2 줄이 엮여져서 만들어진 상부 메쉬; 및
    복수 개의 제3 줄과 복수 개의 제4 줄이 엮여져서 만들어진 하부 메쉬;를 구비하고,
    복수 개의 제1 줄과 제3 줄은 전기적 도체인 전선(13)에 절연물질(14)이 피복되어 이루어진 절연 전선이거나 일부는 절연 전선이고 절연 전선을 제외한 나머지는 전기적 부도체인 폴리머로 이루어지며,
    복수 개의 제2 줄과 제4 줄은 모두 전기적 부도체인 폴리머로 이루어지거나 일부는 절연 전선이고 절연 전선을 제외한 나머지는 상기 폴리머로 이루어지거나 모두 절연전선으로 이루어지고,
    상부 메쉬와 하부 메쉬에는 서로 다른 극성의 전원이 연결되거나, 상부 메쉬와 하부 메쉬 중 어느 하나에는 전원이 연결되고 상부 메쉬와 하부 메쉬 중 나머지 어느 하나는 접지되며,
    상,하부 메쉬 사이에 간격이 존재하지 않도록 상부 메쉬(10)와 하부 메쉬(20)가 서로 겹쳐지게 설치되고, 전원이 인가되면 상,하부 메쉬 사이에 강한 전계가 상,하부 메쉬 전체에 걸쳐서 고르게 형성되는 것을 특징으로 하는 정전 필터.
  2. 복수 개의 제1 줄과 복수 개의 제2 줄이 직조되어 만들어진 상부 메쉬; 및
    금속망 또는 금속 발포물로 이루어진 하부 메쉬;를 구비하고,
    복수 개의 제1 줄은 전기적 도체인 전선에 절연물질이 피복되어 이루어진 절연 전선이거나 일부는 절연 전선이고 절연 전선을 제외한 나머지는 전기적 부도체인 폴리머로 이루어지며,
    복수 개의 제2 줄은 모두 전기적 부도체인 폴리머로 이루어지거나 일부는 절연 전선이고 절연 전선을 제외한 나머지는 상기 폴리머로 이루어지거나 모두 절연 전선으로 이루어지고,
    상부 메쉬에는 전원이 연결되고 하부 메쉬는 접지되며,
    상,하부 메쉬 사이에 간격이 존재하지 않도록 상부 메쉬와 하부 메쉬는 서로 겹쳐지게 설치되고, 전원이 인가되면 상,하부 메쉬 사이에 강한 전계가 메쉬 전체에 걸쳐서 고르게 작용하는 것을 특징으로 하는 정전 필터.
  3. 복수 개의 제1 줄과 복수 개의 제2 줄이 엮여져서 만들어진 상부 메쉬;
    복수 개의 제3 줄과 복수 개의 제4 줄이 엮여져서 만들어진 하부 메쉬; 및
    상부 메쉬와 하부 메쉬 사이에 설치되고, 금속망 또는 금속 발포물로 이루어진 중간 메쉬(30);를 포함하고,
    복수 개의 제1 줄과 제3 줄은 전기적 도체인 전선에 절연물질이 피복되어 이루어진 절연 전선이거나 일부는 절연 전선이고 절연 전선을 제외한 나머지는 전기적 부도체인 폴리머로 이루어지며,
    복수 개의 제2 줄과 제4 줄은 모두 전기적 부도체인 폴리머로 이루어지거나 일부는 절연 전선이고 절연 전선을 제외한 나머지는 상기 폴리머로 이루어지거나 모두 절연 전선으로 이루어지고,
    상부 메쉬와 하부 메쉬에는 서로 다른 극성의 전원이 연결되고 중간 메쉬(30)는 접지되며,
    상부 메쉬와 중간 메쉬 사이 및, 중간 메쉬와 하부 메쉬 사이에는 간격이 존재하지 않도록 상기 메쉬들이 서로 겹쳐지게 설치되고, 전원이 인가되면 상,하부 메쉬 사이에 강한 전계가 메쉬 전체에 걸쳐서 고르게 작용하는 것을 특징으로 하는 정전 필터.
  4. 복수 개의 제1 줄과 복수 개의 제2 줄이 엮여져서 만들어진 상부 메쉬;
    복수 개의 제3 줄과 복수 개의 제4 줄이 엮여져서 만들어진 하부 메쉬; 및
    상부 메쉬와 하부 메쉬 사이에 설치된 멜트 블로운 필터;를 포함하고,
    복수 개의 제1 줄과 제3 줄은 전기적 도체인 전선에 절연물질이 피복되어 이루어진 절연 전선이거나 일부는 절연 전선이고 절연 전선을 제외한 나머지는 전기적 부도체인 폴리머로 이루어지며,
    복수 개의 제2 줄과 제4 줄은 모두 전기적 부도체인 폴리머로 이루어지거나 일부는 절연 전선이고 절연 전선을 제외한 나머지는 상기 폴리머로 이루어지거나 모두 절연 전선으로 이루어지고,
    상부 메쉬와 하부 메쉬에는 서로 다른 극성의 전원이 연결되거나, 상부 메쉬와 하부 메쉬 중 어느 하나에는 전원이 연결되고 상부 메쉬와 하부 메쉬 중 나머지 어느 하나는 접지되며,
    상부 메쉬와 멜트 블로운 필터 사이 및, 멜트 블로운 필터와 하부 메쉬 사이에는 간격이 존재하지 않도록 상기 메쉬들이 서로 겹쳐지게 설치되고, 전원이 인가되면 상,하부 메쉬 사이에 강한 전계가 메쉬 전체에 걸쳐서 고르게 작용하는 것을 특징으로 하는 정전 필터.
  5. 복수 개의 제1 줄과 복수 개의 제2 줄이 엮여져서 만들어지며,
    제1,2 줄 중 어느 하나는 듀얼 와이어로 이루어지고 나머지 하나는 폴리머로 이루어지며, 듀얼 와이어는 두 개의 절연 전선이 그 길이방향을 따라 서로 결합되어 이루어지고,
    상기 두 개의 절연 전선에는 서로 반대 극성의 전원이 연결되며, 전원이 인가되면 강한 전계가 메쉬 전체에 걸쳐서 고르게 작용하는 것을 특징으로 하는 정전 필터.
  6. 복수 개의 제1 줄과 복수 개의 제2 줄이 엮여져서 만들어진 상부 메쉬;
    복수 개의 제3 줄과 복수 개의 제4 줄이 엮여져서 만들어진 하부 메쉬; 및
    상부 메쉬와 하부 메쉬 사이에 설치되어 상,하부 메쉬 사이의 간격이 일정하게 유지되도록 하는 스페이서 메쉬(430);를 포함하고,
    복수 개의 제1 줄과 제3 줄은 전기적 도체인 전선에 절연물질이 피복되어 이루어진 절연 전선이거나 일부는 절연 전선이고 절연 전선을 제외한 나머지는 전기적 부도체인 폴리머로 이루어지며,
    복수 개의 제2 줄과 제4 줄은 모두 전기적 부도체인 폴리머로 이루어지거나 일부는 절연 전선이고 절연 전선을 제외한 나머지는 상기 폴리머로 이루어지거나 모두 절연 전선으로 이루어지고,
    상부 메쉬와 하부 메쉬에는 서로 다른 극성의 전원이 연결되며,
    스페이서 메쉬는 상,하부 메쉬 사이에 삽입되어 설치되거나 필터가 직조될 때 3층으로 직조되어 상,하부 메쉬와 일체로 된 것을 특징으로 하는 정전 필터.
  7. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상부 메쉬와 하부 메쉬 사이의 간격이 생기지 않도록 하기 위해서 소정 간격으로 접착제가 도포되거나, 상부 메쉬의 윗면과 하부 메쉬의 아래면에 크로스 바(610)가 설치되어 상,하부 메쉬가 밀착되도록 하거나, 상부 메쉬와 하부 메쉬가 밀착되도록 접착성 메쉬가 상부 메쉬와 하부 메쉬 사이에 설치되고,
    상기 접착성 메쉬는 메쉬의 눈 크기가 상,하부 메쉬의 눈 보다 큰 것을 특징으로 하는 정전 필터.
  8. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항의 정전필터; 및
    공기가 유입되는 방향을 기준으로 정전 필터의 상류측에 설치되어 코로나 방전으로 먼지 입자를 하전시키는 하전부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 정전 필터 유니트.
  9. 테두리 부재(510);
    테두리 부재(510)에 의해서 둘러싸인 공간으로 형성되고, 공기가 관통할 수 있는 장착 공간(520);
    테두리 부재(510)의 일측에 설치된 전원 공급부(530); 및,
    장착 공간(520)에 설치된, 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항의 정전 필터;를 구비하고,
    전원 공급부(530)는 정전필터에 전원을 공급하는 것을 특징으로 하는 정전 필터 유니트.
  10. 제9항에 있어서,
    하전부(810)를 포함하고,
    하전부(810)는 공기가 유입되는 방향을 기준으로 정전 필터의 상류측에 설치되어 코로나 방전으로 먼지 입자를 하전시키는 것을 특징으로 하는 정전 필터 유니트.
  11. 제9항에 있어서,
    필터링 면적을 증가시키기 위해서 정전필터가 소정 간격으로 절곡된 것을 특징으로 하는 정전 필터 유니트.
  12. 제9항에 있어서,
    전원 공급부(530)와 정전 필터 사이에는 50㏁ 내지 500㏁의 저항(R1)이 직렬로 연결되고, 정전 필터에는 50㏁ 내지 500㏁의 방전용 저항(R2)이 병렬로 연결된 것을 특징으로 하는 정전 필터 유니트.
  13. 제9항에 있어서,
    테두리 부재(510)는 곡면 형상의 대상물에도 밀착 설치될 수 있도록 유연한 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 정전 필터 유니트.
PCT/KR2015/006525 2014-11-20 2015-06-26 고효율 정전 필터 및, 이를 구비하는 정전 필터 유니트 WO2016080620A1 (ko)

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