KR0143464B1

KR0143464B1 - 공기정화용 전기집진필터 전리부에서의 전원인가장치 및 그 방법

Info

Publication number: KR0143464B1
Application number: KR1019950016493A
Authority: KR
Inventors: 홍영기
Original assignee: 구자홍; 엘지전자주식회사
Priority date: 1995-06-20
Filing date: 1995-06-20
Publication date: 1998-07-15
Also published as: KR970000348A

Abstract

본 발명은 공기정화용 전기집진필터 전리부에서의 전원인가장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 종래 전기집진장치에서 먼지를 집진할 경우 오존이 발생하여 실내에 있는 사람에게 불쾌감 및 두통까지 느끼도록 했던 문제점을 해결하기 위해 전기집진필터 전리부를 통과하는 먼지 입자를 하전시키기 위한 코로나 방전 구동 전압용 직류고전압 전원부와, 전기집진 필터 전리부의 방전선을 가열시키는 전기집진필터 전리부 가열용 전원제어부와, 공기정화기의 모든 제어를 하고, 직류고전압 전원부의 제어 및 전리부 가열용 전원 제어부를 제어하는 제어부로 구성된 전원인가장치와; 공기정화기가 동작되기 시작하면 필터 전리부에 직류 고전압 전원이 인가되는 시간을 카운트하여 일정시간 이상 인가하게 될 경우 전리부 가열용 제어기로써 전리부 가열용 전원을 온하여 일정시간 동안 전리부를 가열하는 것을 반복하는 전원인가방법을 제공함으로써 공기정화기의 오존 발생량 저감 및 셀프크리닝 효과가 있는 것이다.

Description

공기정화용 전기집진필터 전리부에서의 전원인가장치 및 그 방법

제1도는 종래 공기정화용 전기집진필터 전리부에서의 전원인가를 위한 블록 구성도.

제2도는 제1도에서의 직류고전압 전원부의 개략적인 회로 구성도.

제3도는 본 발명 전기집진필터 전리부에서의 전원인가장치의 블록 구성도.

제4도는 제3도에서의 전기집진필터 전리부 전원 인가를 위한 구성도.

제5도는 제3도에서의 공기정화용 전원장치의 상세 회로도.

제6도의 a와 b는 제4도에서의 방전선 오염여부에 따른 전계집중상태도.

제7도는 본 발명 전기집진필터전리부에서의 전원인가방법을 나타낸 흐름도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10:직류고전압 전원부 20:전기집진필터 전리부 가열용 전원부

30:전기집진필터 전리부 31,32:전리부 접지전극

33:방전선 40:전리부 가열용 전원제어부

50:제어부

본 발명은 공기정화용 전기집진필터에 관한 것으로, 특히 전기집진필터 전리부를 별도의 전원에 의해 방전선을 가열하여서 코로나 방전시 발생하는 오존의 양을 저감시키고, 또한 가열에 의한 셀프 크리닝을 하도록 하기 위한 공기정화용 전기집진필터 전리부에서의 전원인가 장치 및 전원인가 방법에 관한 것이다.

일반적으로 2 단식 전기집진장치에는, 전기집진장치를 통과하는 먼지 입자를 하전시키는 전리부와, 하전된 입자를 쿨롱(Coulomb)력에 의해 포집하는 포집부가 구성되어 있다.

상기한 전리부에서는 먼지 입자를 하전시키기 위해 침상, 선상의 방전극에(+) 또는 (-) 직류 고전압이나 펄스상의 고전압을 인가하여 방전극과 접지전극간에 코로나 방전을 일으켜서 코로나 방전시 발생되는 자유전자를 가속시켜 먼지 입자로부터 분리되게 함으로써 먼지 입자를 대전시키는 방법을 이용하고 있다.

상기와 같은 코로나 방전기구를 이용하여 먼지 입자를 대전시킬 때 공기중에서 방전을 일으키는 것이므로 다음과 같은 과정들을 통하여 산소 래디칼(Radical)이 생성된다.

O₂+e → O₂ ⁺+ 2e → O⁺+O+2e → O+O+e → O^-+O

이와같이 생성된 산소 래디칼은 화학적으로 결합을 쉽게 할수 있는 활성종이므로 다음과 같은 과정을 통하여 오존을 생성시킨다.

O+O₂+ M → O₃+ M(단, M=O₂또는 N₂)

이상과 같은 과정들을 통하여 전기식 집진장치로부터 먼지 입자를 하전시키는 과정에서 오존이 발생하는 문제점이 있다.

이에따른 종래기술에서의 공기정화용 전기집진필터 전리부에서의 전원인가를 위한 구성은 제1도에 도시된 바와 같이, 전자를 방출하기 위해 직류 고전압을 공급하는 직류고전압 전원부(1)와, 상기 직류 고전압 전원부(1)의 출력을 제어하는 제어부(2)와, 상기 제어부(2)의 직류 고전압 전원부(1)의 제어에 따라 먼지 입자를 전기집진필터 전리부(3)로 구성되어 있다.

상기한 직류 고전압 전원부(1)의 [실시예]의 구성인 제2도를 참조하여 그동작을 설명하면 다음과 같다.

입력(IN)된 직류신호를 직류/교류 변환기(la)를 통해 교류신호로 변환시키고 제1변압기(T1)를 통해 유기되는 전압을 다이오드(D1)와 콘덴서(C1)를 통해 반파정류 및 평활시켜 소정의 직류고전압을 출력(OUT)하였다.

이와같이 동작하는 종래기술은 상술한 바와 같이 먼지를 집진할 경우 오존이 발생하여 밀폐실내에서 장시간 사용할 경우에는 집진시 발생하는 오존에 의해 실내에 오존 특유의 비릿한 냄새가 날 수 있으며, 오존 발생량이 많을 경우에는 두통까지 유발시키는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 전기집진필터 전리부에서 방전극 재질을 니크롬선으로 하고, 통과입자를 대전시키기 위해 인가하는 직류 고전압외에 별도의 전원을 방전극에 연결하여 방전극을 가열함으로써 코로나 방전시 발생하는 오존의 양을 저감시키고, 방전극의 셀프 크리닝(Self cleaning)의 효과를 얻도록 하기 위한 공기정화용 전기집진필터 전리부에서의 전원인가장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명을 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명 공기정화용 전기집진필터 전리부에서의 전원인가장치의 구성은 제3도에 도시된 바와 같이, 전기집진필터 전리부(30)를 통과하는 먼지 입자를 하전시키기 위한 코로나 방전 구동 전압용 직류고전압 전원부(10)와, 상기 전기집진필터 전리부(30)의 방전선을 가열시키는 전기집진필터 전리부 가열용 전원부(20)와, 상기 전기 집진필터 전리부 가열용 전원부(20)를 온, 오프 제어하기 위한 전리부 가열용 전원제어부(40)와, 공기정화기의 동작을 전체적으로 제어하고, 상기 직류고전압 전원부(10)의 제어 및 상기 전리부 가열용 전원 제어부(40)를 제어하는 제어부(50)로 구성된 것이다.

이와같이 구성된 공기정화기의 전기집진필터 전리부에 전원인가를 위한 구성 및 동작은, 제4도에 도시된 바와 같이, 상기 전기집진필터 전리부(30)내 전리부 접지전극(31,32)사이에 니크롬을 사용한 방전선(33)을 위치시키고, 이 방전선(33) 양단(도면부호a,b를 나타냄)에 전리부 가열용 전원부(20)를 연결하여 방전선(33)을 가열할 필요가 있을 때마다 전리부 가열용 전원부(20)의 전원을 온, 오프 제어할 수 있도록 상기 방전선(33)이 전리부 가열용 전원제어부(40)왕연결되어 있으며, 이와 동시에 공기정화 작동시에는 방전선(33)에 직류고전압 전원부(10)를 통해 전원을 인가한다.

이와같은 구성 및 동작을 보다 상세히 설명하기 위해 상기 제3도에서의 공기정화용 전원부(100)에 대한 상세 회로 구성을 설명하면, 도시된 바와 같이, 상기 제1도의 구성의 직류/교류 변환부(la) 대신에 입력된 교류전원으로 변환하는 교류/교류 변환부(11)와, 상기 교류/교류 변환부(11)를 통해 변환된 교류전원을 소정 권선비에 의해 변환시키는 제2변압기(T2)와, 상기 제2변압기(T2)를 통해 변환된 교류전원을 반파정류 및 평활시켜 직류고전압을 전리부의 방전선(33) A단과 전리부 접지전극(31,32)에 출력하는 다이오드(D2) 및 콘덴서(C2)를 포함하여 직류고전압 전원부(10)를 구성하며, 또한 입력된 교류 전원을 스위치(SW)가 온될 때 입력받아 전리부 가열용 교류전원을 출력하는 제3변압기(T3)를 포함한 전기집진필터 전리부 가열용 전원부(20)로 구성된 것이다.

이에따른 공기정화용 전원부(100)의 동작을 설명하면, 먼저 입력전원이 교류인 경우 상용주파수를 고전압으로 증폭하여 그 출력된 교류 고전압으로 반파정류 및 평활시키기 위해서는 대용량의 콘덴서(C2)를 제2변압기(T2)의 2차측 양단간에 연결해야되므로, 교류/교류 변환부(11)에서 입력교류전월을 직류로 변환하고, 이 변환된 직류전압을 다시 18~20KHz의 고주파로 변환한 후 제2변압기(T2)의 1차측과 2차측의 권선비에 의해 변환하여 소용량의 콘덴서(C2)를 이용하여 직류로 평활시키므로써 전리부 방전선(33) A단에 인가되는 직류 고전압을 출력할 수 있게 된다.

그리고, 전리부 방전선을 가열하기 위한 전원은 제5도에서와 같이 공기정화용 전원부(100) 입력전압(IN)를 제3변압기(T3)의 1차측과 2차측의 자기적 결합을 통하여 전리부 방전선(33) A단과 B단에 인가함으로써 코로나 방전에 의한 전도 노이즈의 영향을 최소화한다.

상기와 같이 전리부 방전선(33)의 재질을 니크롬선으로 하고 그 양단에 전기집진필터 전리부 가열용 전원부(20)를 통해 전원을 인가하면 니크롬선에서는 주울열이 발생하여 방전선 표면 및 주위의 온도가 상승하게 되므로, 코로나 방전시 발생하는 오존의 양이 저감되며, 방전선 표면의 온도에 의해 방전선 표면에 부착되어 있던 먼지나 니코틴등이 녹아 없어지게 되므로 전리부 방전선의 셀프 크리닝 효과가 나타난다.

상기 셀프 크리닝 효과는 제6도의 a에 도시된 바와 같이, 먼저 전리부 방전선(33)이 오염되어 방전선상에 원추상의 오염물(34)이 퇴적된 경우 오염물(34)의 끝단(D)에 전계가 집중되어 접지전극(31)으로 불꽃방전을 발생시키며, 이때 방전음과 함께 많은 양의 오존을 발생시킨다.

그러므로, 방전선(33)을 가열하여 제6도의 b에 도시된 바와 같이 방전선상에 오염물(34)이 퇴적되지 않도록 셀프 크리닝 시키면 방전선(33)에서 접지전극(31)으로 향하는 전계분포는 고르게 되어 불꽃방전이 생성되지 않으므로 사용자가 깜짝 놀라게 되는 방전음이 발생하지 않으며, 종래기술의 전기집진필터에 비해 오존의 발생량도 감소하게 된다.

그리고 방전선을 지속적으로 가열하게 된다면 방전선의 수명이 단축되므로, 본 발명에서는 이를 방지하기 위하여 전기집진필터 전리부 가열용 전원을 제7도에 도시된 바와 같이 인가한다.

본 발명에 의한 전원인가방법은, 공기정화기의 온(ON)신호에 따라 전기집진필터 전리부에 직류고전압 전원을 인가하는 직류고전압 인가단계와, 상기 직류고전압 인가 시간을 카운팅하는 전원인가 시간 카운트단계와, 일정 기준설정시간이 상기 전원인가 시간 카운트단계에 의해 카운팅된 시간 이상인지의 유무를 판단하는 직류고전압 전원인가시간 이상유무판단단계와, 상기 직류고전압 전원인가시간 이상유무판단에 의해 직류고전압 전원인가시간이 기준 설정시간이 이상일 경우 전리부 가열용 전원을 인가하는 전리부 가열용 전원인가단계와 상기 전리부 가열용 전원이 인가된 시간을 카운팅하는 전리부 가열시간 카운트단계와, 소정의 다른 일정 기준설정시간이 상기 전리부 가열시간 카운트단계에 의해서 카운팅된 시간 이상인지의 유무를 판단하는 전리부 가열시간 이상유무판단단계와함께 상기 전리부 가열시간 이상유무판단단계에 의해 전리부 가열시간이 상기 다른 일정 기준설정시간 이상일 경우 전리부 가열용 전원을 오프하는 전리부 가열용 전원오프단계와 상기 전리부 가열용 전원오프후 직류고전압 전원인가시간을 카운팅한 카운터(미도시)를 클리어 하는 카운터 클리어단계로 이루어진 것이다.

즉, 전기집진필터 전리부에 직류고전압 전원을 인가하는 시간을 카운팅하여 일정 기준 설정시간이상 인가하게 되면 전리부 가열전원을 다른 일정 기준설정시간 동안 인가하는 방법을 반복함으로써 전기집진필터 전리부를 가열하게 된다.

이상과 같이 본 발명에서는 전리부 방전선을 가열함으로써 코로나 방전시 발생하는 오존의 양을 저감시키는 효과가 있으며, 방전선의 가열에 의한 셀프 크리닝 효과도 있다.

Claims

전기집진필터 전리부(30)를 통과하는 먼지 입자를 하전시키기 위한 코로나 방전 구동 전압용 직류고전압 전원부(10)와, 상기 전기집진필터 전리부(30)의 방전선을 가열시키는 전기집진필터 전리부 가열용 전원부(20)와, 상기 전기집진필터 전리부 가열용 전원부(20)를 온, 오프제어하기 위한 전리부 가열요 전원제어부(40)와, 공기정화기 동작을 전체적으로 제어하고, 상기 직류고전압 전원부(10)의 제어 및 상기 전리부 가열용 전원 제어부(40)를 제어하는 제어부(50)로 구성된 것을 특징으로 하는 공기정화용 전기집진필터 전리부에서의 전원인가장치.
제1항에 있어서, 상기 전기집진필터 전리부(30)는 발열을 위해 니크롬을 이용한 방전선(33)으로 구성된 것을 특징으로 하는 공기정화용 전기집진필터 전리부에서의 전원인가장치.
제1항에 있어서, 상기 전리부 가열용 전원부(20)는 입력전원에 대한 자기적 결합에 의해 출력함을 특징으로 한 공기정화용 전기집진필터 전리부에서의 전원인가장치.
공기정화기의 (ON)신호에 따라 전기집진필터 전리부에 직류고전압 전원을 인가하는 직류고전압 인가단계와, 상기 직류고전압 인가 시간을 카운팅하는 전원인가 시간 카운트단계와, 일정 기준설정시간이 상기 전원인가 시간 카운트단계에 의해 카운팅된 시간 이상인지의 유무를 판단하는 직류고전압 전원인가시간 이상유무판단단계와, 상기 직류고전압 전원인가시간 이상유무판단에 의해 직류고전압 전원인가시간이 기준 설정 시간이상일 경우 전리부 가열용 전원을 인가하는 전리부 가렬용 전원인가단계와, 상기 전리부 가열용 전원이 인가된 시간을 카운팅하는 전리부 가열시간 카운트단계와, 다른 일정 기준설정시간이 상기 전리부 가열시간 카운트단계에 의해서 카운팅된 시간 이상 인지의 유무를 판단하는 전리부 가열시간 이상 유무판단단계와, 상기 전리부 가열시간 이상유무판단단계에 의해 전리부 가열시간이 상기 다른 일정 기준설정시간 이상일 경우 전리부 가열용 전원을 오프하는 전리부 가열용 전원오프단계와, 상기 전리부 가열용 전원오프 후 직류고전압 전원인가시간을 카운팅한 카운터를 클리어 하는 카운터 클리어단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 공기정화용 전기집진필터 전리부에서의 전원인가방법.