KR920004208B1 - 공기 청정기용 전기 집진장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

공기 청정기용 전기 집진장치

제 1a 도는 종래의 공기청정기용 전기 집진장치의 평면도 (b) 도는 (a) 도의 사시도.

제 2a 도는 종래의 공기청정기용 전기 집진장치의 평면도 (b) 도는 (a) 도의 사시도.

제 3a 도는 본 발명의 공기청정기용 전기 집진장치의 평면도 (b) 도는 (a) 도의 사시도.

제 4 도는 팬히터의 집진성능 시험 결과를 도시한 그래프.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1, 1', 10 : 집진판 2, 20 : 가속판

3, 30 : 이온화선 4, 4' : 이온화판

본 발명은 공기청정기용 전기 집진장치에 관한 것으로써 특히, 가속판의 내부에 형성된 사각형 홀에 이온화선을 착설함으로써 가속판 및 이온화선이 일체형으로 되어 필요시에 착탈이 가능하도록 하는 공기청정기용 전기 집진장치에 관한 것이다.

종래에는, 제 1a 도 및 제 1b 도에 도시된 바와같이, 공기 도입부(D)로 부터 집진장치에 도입되는 먼지입자(p)따위를 대전시키기 위해서 소정의 두께를 가지고 서로 마주보도록 일정한 간격을 둔 이온화판(4)을 설치하고 그 중간에 이온화선(3)을 설치한 다음에 상기 이온화판(4)의 측면에 상기 이온화판(4)과 마찬가지로 일정한 두께와 크기를 가진 판형 집진판(1)을 서로 마주보도록 설치하고 그 중간에 가속판(2)을 설치하였다.

이와 같이 구성된 전기 집진장치의 동작은, 먼저 직류전원(50) 및 직류전원(50')이 인가되면, 이온화판(4)과 집진판(1)은 부전위에 그리고 이온화선(3)과 가속판(2)은 정전위에 놓이게 되어 상기 이온화판(4) 사이에서는 전리현상이 발생하여 양이온과 음이온이 형성되는 전기장(1)이 형성된다. 이어서, 상기 이온화판(4) 사이에서 형성된 전기장(1)을 공기 도입부(D)로 부터 도입된 공기중에 포함되어 있는 먼지입자(p)들이 통과하면서 양극 또는 음극으로 대전되고 상기 대전된 먼지입자(p)들은 가속판(2)에 의해 가속되어 집진판(1)의 후단부쪽으로 밀려나서 축적되게 되면, 상기 축적된 먼지입자(p)들을 제거시킴으로써 청소가 된다.

그러나, 상기와 같은 구성을 가지고 동작되는 전기집진기를 사용할 경우에는, 집진기가 먼지입자(p)로 인해 어느정도의 범위까지 오염된 후에 전리작용의 방해를 받지 않도록 집진판(1)에 붙은 먼지입자(p)들을 제거하기 위해서는 집진판(1)을 털어주어야 함으로써 상기 먼지입자(p)들이 집진판(1)으로부터 떨어져 나가면서 재차 공기도입부(D)에 도입되는 공기중에 딸려 들어갈수 있어서 결국 전체적인 집진기의 집진 효율이 저하된다는 문제점이 있었을 뿐만아니라, 기계적인 충격과 진동으로 말미암아 이온화선(3)이 파손될 수도 있고, 또한 전면의 이온화부와 후면의 집진부가 분리되도록 설계됨으로써 설계상 상당히 복잡하다는 문제점이 있었다.

또한, 상기 제 1도에 도시한 전기 집진장치의 문제점을 해결하기 위한 방편으로 제 2 도에 도시한 바와같이, 일정한 간격 및 두께를 가지고 서로 마주보도록 설치되어 있는 집진판(1')의 중간부분에 이온화판(4')을 설치하고, 상기 이온화판(4')의 일부면상에는 톱니와 유사한 날카로운 침(T)을 형성하여, 직류전원(50)을 인가하면 상기 판형 집진판(1')의 전길이의 중앙을 따라 형성된 이온화판(4')에 대전되는 먼지입자(p)들이 집진판(1')의 선단부분과 선단 이온화판(4')전극으로부터 바람에 불려 떨어져서 높은 고유저항을 지닐때 일어나는 코로나 방전현상을 이용하여 이온화를 하였으나,이와같이 할 경우에는 불균일한 전기장(I)이 형성됨으로써, 집진된 먼지입자(p)들의 두께가 일정하지 못하여 집진판(1')에 불규칙적인 표면을 형성하는 결과가 되어 스파크나 폭발이 일어날 수 있을뿐만 아니라, 집진판(1')과 이온화판(4')사이에서 집진효율을 최대로 하기 위해 직류전원(50)에 고전압을 인가하면 이온화판(4')의 날카로운 침(T)부분과 집진판(1')사이에서 불꽃방전이 발생하여, 다량의 유해한 오존이 발생되고 회로동작부의 잡음으로 인해 기기가 오동작 할 위험이 많으며, 특히 이온화판(4')의 날카로운 침(T)부부에만 집중적으로 이온화 현상이 발생되어 일부 오염된 공기 즉 먼지입자(P)들이 상기 이온화판(4')을 그대로 지나치게 됨으로써 전체적으로 집진효율이 저하된다는 등의 여러가지 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 여러가지 문제점을 감안하여 이루어진 것으로써, 본 발명의 목적은 전계기 균일한 이온화부가 형성되어 오염공기 즉, 먼지입자들이 상기 이온화부를 그대로 지나치지 못하게 함으로써 전체적인 집진효율을 향상시킴과 동시에, 집진효율이 최대가 될 수 있도록 고전압을 인가하여도 불꽃방전이 발생되지 않고, 가속판과 이온화선을 일체형으로 구성하여 필요할때마다 착탈이 가능한 공기청정기의 전기집진장치를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 공기청정기용 전기 집진장치는 이온화된 먼지입자들을 끌어 당기기 위해서 일정한 간격 및 두께를 가지로 서로 대칭되도록 설치되어 있는 복수개의 판형의 집진판과, 상기 집진판의 중간부분에 설치되어 일부면에 적당한 크기의 사각형 홀이 형성된 가속판과, 상기 가속판의 한쪽면의 일부에 형성되어 있는 사각형 형상의 홀에 먼지입자들이 흐르는 방향에 대해 수직방향으로 설치되는 복수개의 이온화선과, 전압을 인가하는 전원부로 이루어진것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 일실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

제 3a 도는 본 발명의 공기청정기용 전기 집진장치의 평면도이고, 제 3b 도는 본 발명의 공기청정기용 전기 집진장치의 사시도로써, 제 3 도에 있어서, (30)은 공기도입부(D)를 통해서 도입된 오염된 공기 즉, 먼지입자(p)들을 이온화하기 위해 균일한 전기장(1)을 형성시키는는 이온화선이고, (20)은 상기 이온화선(30)을 착설하기 위해서 일부면상에 사각형 형상의 홀이 형성된 가속판이며, (10)은 상기 이온화선(30)에 의해 형성된 전기장(1)에서 이온화가 되어 양극 또는 음극으로 대전된 먼지입자(p)들을 끌어당겨서 집진하기 위한 집진판이다.

한편, 상기 가속판(20)의 일부면상에 사각형의 홀(60)을 형성하여, 먼지입자(p)들이 흐르는 방향에 대해 수직방향으로 필요에 따라 소정갯수의 이온화선(30)을 착설하면, 가속판(20)과 이온화선(30)이 일체로 되어 이온화부가 형성된다.

또한, 상기 가속판(20)의 양측면에는 판형형상의 집진판(10)이 되므로 상기 가속판(20)에 형성되어 있는 홀(60)에 설치된 이온화선(30)과 집진판(10)사이에서 발생되는 전계는 균일하도록 한다.

상기와 같이 구성된 전기 집진장치는, 먼저 직류전원(50)이 인가되면, 집진판(10)은 부전위에 그리고 가속판(20)은 정전위에 놓이게 되어 상기 집진판(10)과 가속판(20)의 사이에 균일한 전기장(I)형성되며, 양이온과 음이온이 형성된다.

다음에, 먼지입자(p)들이 상기 균일한 전기장(I)이 형성된 전리장을 통과하게 되고 이곳에서 양극 또는 음극으로 대전됨과 동시에 상기 이온화된 먼지입자(P)들이 집진판(10)의 후면쪽으로 전기력인 바람에 불려떨어져 나가 통과하는 양대전된 먼지입자(P)들은 균일한 전기장에 의해 발생된 먼지입자(P)들에 대한 쿨롱력에 의하여 집진판(10)에 끌려 집진된다.

상기 쿨롱력은

의 수식으로 표현되며, 여기서 F는 쿨롱력을 의미하고,

즉, k=9×10

또한, Q1,Q2는 서로 대전되는 두 전하를 의미하며,γ는 상기 두 전하 즉, Q1과 Q2사이의 거리를 말한다.

한편, 상기 쿨롱력에 의해 집진판(10)에 집진된 먼지입자(P)들은 전체적인 집진효율을 저하시키지 않도록 가끔 털어주어야 하므로 종래의 집진기의 경우에는 기계적인 충격과 진동으로 말미암아 이온화선이 파손된다거나 하는 등의 결함이 있었으나 본 발명에 의한 집진장치는 이온화선(30)과 가속판(20)이 일체형으로 구성되어 있으므로 청소할때 등 필요시마다 상기 이온화선(30)과 가속판(20)이 일체형으로 구성된 가속판(20)을 집진판(10)으로부터 분해하였다가 상기 집진판(10)의 청소후 재차 조립하면 되는 것이다.

또한, 균일한 전리장이 형성됨으로 인해 집진된 먼지입자(P)들의 두께가 일정하게 되고, 상기 먼지입자(P)들의 두께가 일정함에 따라 이들을 두들겨서 집진판(10)으로부터 털어낼 필요가 있을때까지 보다 많은량의 먼지입자(P)들을 집진판(10)에 집진할 수가 있다.

즉, 종래의 집진기는 불균일한 전리장에 의해서 대전되는 먼지입자(P)들의 두께가 불규칙하게 됨으로서 발생되기 쉬운 스파크 혹은 폭발을 방지하기 위해 자주 먼지입자(P)들을 털어내어야만 하였으나, 본 발명에 의한 집진장치는 대전되는 먼지입자(P)들의 두께가 균일하게 전체적인 집진 효율이 상승됨에 따라 그만큼의 청소 횟수도 줄어드는 것이다.

또한, 높은 전압변화도를 유지시킬 수가 있으므로, 음대전 및 양대전된 먼지입자(P)들의 이동속도가 종래 집진기와 비교할때보다 높은 수준을 계속 유지할 수가 있으며, 대전입자들의 이동속도를 종래 집진기의 속도와 동일하게 유지시켜 준다할지라도, 극간 간격이 짧으므로 결과적으로 이동거리가 단축되어 대전입자들은 해당집진전극에 보다 빠르게 도착하게 되며 이에 따라 전체적인 집진효율이 향상되는 것이다.

이어서 제 4 도에 대해서 설명한다.

제 4 도는 본 고안이 적용된 팬 히터의 집진성능 시험의 결과를 도시한 그래프로써, x축은 단위를 분(minute)로 한 시간으로 설정되고, y축은 단위가 퍼센트(percentage)로 설정된 감쇄율을 도시한 것이다.

즉, 시간(분)이 경과함에 따라 밀폐된 실내에 잔존해 있는 먼지량이 감소한다.

제 4 도에 도시한 그래프는 밀폐조건을 동일하게 해서 즉, 풍향,전압, 온도, 습도 및 담배연기의 농도를 일정하게 한 뒤에 측정한 데이타이다.

이와같이 본 발명의 공기 청정기용 전기 집진장치에 의하면, 기기의 전체적인 집진효율이 향상됨과 동시에 집진효율이 최대가 될 수 있도록 하기 위해서 인가전압을 상승시키더라도 불꽃방전등의 역효과가 발생되지 않으며, 가속판과 이온화부가 일체형으로 됨으로써, 청소할때나 기타 필요할때 편리하게 착탈이 가능하다는 효과가 있는 것이다.

Claims (4)

1. 이온화된 먼지입자들을 집진하기 위해서 일정한 간격 및 두께를 가지고 서로 대칭되도록 설치되어 있는 복수개의 판형의 집진판과, 상기 집진판의 중간에 설치되어 일부면에 적당한 크기의 사각형 홀이 형성된 가속판과, 상기 가속판의 한쪽면의 일부에 형성되어 있는 사각형 형상의 홀에 먼지입자들이 흐르는 방향에 대해 수직방향으로 설치되어 전기장을 형성하는 복수개의 이온화선과, 전압을 인가하는 전원부로 이루어져 외부전원이 인가됨에따라 형성되는 전기장의 작용으로 공기 흡입구에 도입되는 공기중에 포함되어 있는 먼지입자들을 집진하는 것을 특징으로 하는 공기청정기용 전기 집진장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 이온화선은 가속판에 형성되어 있는 홀에 착설되어 가속판과 일체형이 되는 것을 특징으로 하는 공기 청정기용 전기 집진장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 이온화선은 균일한 전기장을 형성하는 것을 특징으로 하는 공기청정기용 전기집진장치.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 전원부는 집진효율의 상승 또는 저하에 따라 가변이 가능한 것을 특징으로 하는 공기청정기용 전기집진장치.

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