KR102140224B1

KR102140224B1 - 전기집진장치

Info

Publication number: KR102140224B1
Application number: KR1020150021612A
Authority: KR
Inventors: 박지용; 지용준
Original assignee: 한온시스템 주식회사
Priority date: 2015-02-12
Filing date: 2015-02-12
Publication date: 2020-07-31
Also published as: KR20160099307A

Abstract

본 발명의 전기집진장치는 판형태로 다수의 제1관통공이 형성되며 (+) 전극 및 (-) 전극 중 하나가 인가되는 제1전극부와, 상기 관통공의 중앙을 향해 돌출되는 돌출부를 포함하여 나머지 하나의 전극이 인가되는 제2전극부를 포함하는 대전부; 상기 제1전극부에 대응되는 형태로 다수의 제2관통공이 형성되며 공기유입방향으로 상기 제1전극부의 전측에 위치되어 상기 제1전극부를 보호하는 보호수단; 및 상기 대전부를 통해 대전된 먼지를 집진하는 집진부를 포함함으로써 내구성을 보다 높일 수 있다.

Description

전기집진장치{ELECTROSTATIC DUST COLLECTOR}

본 발명은 전기집진장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게, 보호수단이 구비되어 공기에 포함된 외부 이물질로 인한 파손을 미연에 방지할 수 있으며, 공기유동저항을 줄여 공기 흐름을 더욱 원활히 할 수 있는 전기집진장치에 관한 것이다.

차량의 실내는 좁고 밀폐되어 있어 오염되기 쉬우며, 도심의 미세먼지와 각종 오염물질 때문에 차량 실내의 오염은 더욱 가중된다. 특히, 현재 차량 보급률이 계속 증가될 뿐만 아니라 사용자가 차량 내부에 있는 시간도 늘어나고 있어 차량 내부의 쾌적성 유지를 위한 연구가 계속되고 있다.

차량 내부를 정화하는 일예로서, 공기의 정화과정에서 포집된 미생물을 멸균 처리하여 보다 청정한 공기가 실내로 유입되도록 하는 차량용 공기청정기가 10-2004-97758호로 공개되어 있다. 상기한 차량용 공기청정기는 도 1에 도시된 바와 같이, 흡입구(51)와 출구(52)가 구비된 케이스(50)와, 상기 흡입구(51)의 후방에 설치되어 이물질이나 분진을 포집하는 제1필터(60)와, 전기의 방전을 이용하여 미세먼지를 흡착하는 정전집진기(70)와, 상기 케이스(50)의 출구(52) 전방에 설치되고 광촉매가 코팅되어 유기물질을 분해하고 유해 미생물을 멸균시키는 제2필터(90)와, 상기 정전집진기(70)와 제2필터(90) 사이에 설치되어 상기 제2필터(90)의 광촉매를 활성화시키는 자외선 램프(80)를 포함하고 있다.

상기와 같이 구성된 종래의 차량용 공기청정기는 자외선 램프의 자외선에 의해 활성화된 광촉매를 이용하여 유해 미생물을 멸균시킴과 동시에 유기물질의 분해를 통해 악취발생요인을 제거하고 있다. 케이스(50)의 흡입구(51)를 통해 유입된 공기는 제1필터(60)를 통과하면서 필터링되는데, 제1필터(60)는 주로 입자가 큰 분진 등을 걸러내게 된다. 이렇게 1차적으로 필터링된 공기는 정전집진기(70)로 유입되는데, 전원공급부(73)를 통해 전원이 인가되면 방전전극(71)에 의해 대전된 미세한 분진입자가 집진전극(72)으로 흡착된다. 따라서, 제1필터를 통과한 미세먼지가 정전집진기(70)에 의해 제거된다. 상기 정전집진기(70)를 통과한 공기가 제2필터(90)로 흐르는 도중 자외선 램프(80)에서 조사된 자외선에 의해 공기에 포함된 세균이나 곰팡이 등의 미생물이 살균된다. 또한, 상기 제2필터(90)는 상기 자외선 램프(80)에서 조사된 자외선에 의해 활성화된 광촉매를 이용하여 암모니아 등의 유기물질을 분해하여 악취가 발생되지 않도록 함은 물론, 포집된 미세먼지 등에 포함된 곰팡이나 세균 등의 유해 미생물을 살균하여 제거하게 된다. 따라서, 상기 케이스(50)의 출구(52)를 통해 배출되는 공기는 먼지와 유해 미생물이 제거된 청정 상태가 되는 것이다.

즉, 차량용 공기청정기는 차량의 실내 공기를 정화하도록 미세먼지가 포집되는 다양한 필터를 이용하거나, 멸균을 위한 자외선 램프 등을 복합적으로 이용한다.

그런데, 미세먼지를 포집하는 필터는 크게 분진필터를 이용하여 특정 직경 이상의 입자를 걸러내는 형태, 활성탄필터 등을 이용하여 세균, 곰팡이 및 악취발생인자를 포집하는 형태, 및 먼지가 특정 전하를 띄도록 방전한 후 포집하는 형태를 들 수 있다.

위 첫 번째 및 두 번째 형태의 필터는 포집에 의해 먼지를 제거함에 따라 필터를 교체해야할 필요가 있는데 반해, 세 번째의 정전 집진 형태의 필터는 교체할 필요가 없으며, 작은 크기의 입자도 효과적으로 제거할 수 있는 장점이 있다.

도 2는 정전 집진 형태의 필터인 정전집진기(70)의 먼지 포집을 설명하는 도면으로, 유입된 먼지(D)를 코로나 방전에 의해 대전하는 방전판(71a) 및 방전핀(71b)을 포함하는 대전부(71)와, 상기 대전부(71)를 통해 대전된 먼지(D')를 집진하는 집진부(72)를 포함한다.

그런데, 도 2에 도시한 형태의 정전집진기는 코로나 방전에 의해 대전됨에 따라 방전핀의 첨예한 단부에서 전자파 노이즈 및 오존이 발생된다. 전자파 노이즈는 차량 내부의 다양한 기기의 작동을 방해하며, 오존은 인체에 해로와 오존을 제거하기 위한 별도의 수단이 구비되어야 하는 문제점이 있다.

또한, 공기에 이물질이 포함된 경우, 대전부, 특히 공기 유입측의 가장 전측에 위치하는 방전판이 파손될 수 있으며, 방전핀이 파손될 수 있다. 이 경우, 전계가 원활히 형성되지 않아 대전 성능이 저하될 수 밖에 없으며, 이에 따라, 먼지 집진 성능이 저하되는 문제점이 있다.

대한민국등록특허 10-0505276호(발명의 명칭 : 차량용 공기청정기, 공개일자 : 2004.11.18.)

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 보호수단이 구비되어 공기에 포함된 외부 이물질로 인한 파손을 미연에 방지할 수 있어 내구성을 보다 높일 수 있으며, 공기유동저항을 줄여 공기 흐름을 더욱 원활히 할 수 있는 전기집진장치를 제공하는 것이다.

특히, 본 발명의 목적은 보호수단에 메쉬부가 형성되어 제1전극부 뿐만 아니라, 제2전극부를 포함하는 나머지 구성을 보호할 수 있어 대전 성능을 안정적으로 유지할 수 있는 전기집진장치를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 목적은 보호수단이 절연재질로 형성되어 먼지가 제1전극부에 접촉되어 불필요하게 대전되는 것을 방지할 수 있는 전기집진장치를 제공하는 것이다.

이 때, 상기 보호수단은 절연재질로 형성되어 먼지가 제1전극부에 접촉되어 불필요하게 대전되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 상기 보호수단은 상기 제2관통공의 둘레면이 곡면형태인 곡면부를 형성하여 공기유동저항을 줄임으로써, 공기의 흐름을 더욱 원활히 할 수 있다.

또, 상기 보호수단은 상기 제2관통공에 공기가 이동되되, 외부 이물질의 유입을 차단하는 메쉬부가 형성되어 공기에 포함된 이물질에 의한 파손을 방지할 수 있어 제1전극부 및 제2전극부를 포함한 나머지 구성들을 보호할 수 있고, 안정적으로 대전 성능을 유지할 수 있다.

아울러, 상기 돌출부는 핀, 미세금속다발, 및 전도성브러시 중 선택되는 하나의 형태인 것을 특징으로 한다.

또, 제1전극부는 상기 관통공이 복수개 형성되며, 상기 제2전극부는 상기 관통공에 대응되는 복수개의 돌출부를 지지하는 프레임을 포함할 수 있다.

또한, 상기 전기집진용 대전장치는 상기 대전부, 보호수단, 및 집진부가 고정되는 케이스를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이에 따라, 본 발명의 전기집진장치는 보호수단이 구비되어 공기에 포함된 외부 이물질로 인한 파손을 미연에 방지할 수 있어 내구성을 보다 높일 수 있으며, 공기유동저항을 줄여 공기 흐름을 더욱 원활히 할 수 있는 장점이 있다.

특히, 본 발명의 전기집진장치는 보호수단에 메쉬부가 형성되어 제1전극부 뿐만 아니라, 제2전극부를 포함하는 나머지 구성을 보호할 수 있어 대전 성능을 안정적으로 유지할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 전기집진장치는 보호수단이 절연재질로 형성되어 먼지가 제1전극부에 접촉되어 불필요하게 대전되는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 종래의 차량용 공기정화기를 나타낸 도면.
도 2는 정전 집진기의 작동을 나타낸 도면.
도 3은 본 발명에 따른 전기집진장치의 사시도.
도 4는 상기 도 3에 도시한 전기집진장치의 분해사시도.
도 5는 상기 도 3에 도시한 전기집진장치의 부분 단면 사시도.
도 6은 상기 도 3에 도시한 전기집진장치의 부분 단면도.
도 7은 본 발명에 따른 전기집진장치의 다른 보호수단을 나타낸 도면.
도 8은 본 발명에 따른 전기집진장치의 다른 제2전극부를 나타낸 도면.

이하, 상술한 바와 같은 특징을 가지는 전기집진장치(1000)를 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 전기집진장치(1000)의 사시도이며, 도 4 내지 도 6은 상기 도 3에 도시한 전기집진장치(1000)의 분해사시도, 부분 단면 사시도, 및 부분 단면도이고, 도 7은 본 발명에 따른 전기집진장치(1000)의 다른 보호수단(200)을 나타낸 도면이며, 도 8은 본 발명에 따른 전기집진장치(1000)의 다른 제2전극부(120)를 나타낸 도면이다.

본 발명의 전기집진장치(1000)는 대전부(100), 보호수단(200) 및 집진부(300)를 포함한다.

상기 대전부(100)는 제1전극부(110) 및 제2전극부(120)를 포함하여 먼지를 대전시킨다. 상기 제1전극부(110)는 전극 및 (-) 전극 중 하나가 인가되는 구성으로서, 판 형태로 다수의 제1관통공(111)이 형성된다. 상기 제2전극부(120)는 상기 제1전극부(110)의 관통공 중앙을 향해 돌출되는 돌출부(121)를 포함한다.
상기 제2전극부(120)는 상기 돌출부(121)가 상기 제1관통공(111)에 대응되도록 복수개가 형성됨에 따라 상기 돌출부(121)를 지지하는 프레임(122)을 포함할 수 있다. 상기 돌출부(121)는 상기 도 3 내지 도 6에 도시한 바와 같이, 핀형태일 수도 있고, 도 8에 도시한 바와 같이 미세한 금속 섬유가 다발형태로 고정되는 미세금속다발 형태일 수도 있으며, 전도성재질의 브러쉬 형태일 수도 있다. 더욱 상세하게, 상기 대전부(100)는 상기 제1전극부(110)에 (+) 전극이, 상기 제2전극부(120)에 (-) 전극이 인가되는 경우, 상기 돌출부(121)로부터 상기 제1관통공(111) 내주면으로의 전계(Electric Field)가 원활하게 만들어지고, 이에 따라, 이에 따라, 상기 제1전극부(110) 및 제2전극부(120)를 통과하는 미세 먼지의 대전이 활발하게 이루어진다.

상기 보호수단(200)은 공기유입방향으로 상기 제1전극부(110)의 전측에 위치되어 상기 제1전극부(110)를 보호하는 수단으로서, 상기 제1전극부(110)에 대응되는 형태로 형성된다. 즉, 상기 제1전극부(110)의 제1관통공(111)에 대응되는 제2관통공(210)이 복수개 중공된다. 상기 보호수단(200)은 절연재질로 형성되어 외부 공기와 함께 유입되는 먼지 입자들이 대전플레이트와 접촉하여 불필요하게 대전되는 것을 방지한다.

또한, 상기 보호수단(200)은 상기 제2관통공(210)의 둘레면이 곡면형태인 곡면부(211)를 형성한다. 이에 따라, 본 발명의 전기집진장치(1000)는 상기 곡면부(211)를 따라 공기가 원활하게 상기 제1전극부(110)의 제1관통공(111)으로 안내되어 공기유동저항을 줄일 수 있는 장점이 있다.

아울러, 상기 보호수단(200)은 상기 제2관통공(210)에 공기가 이동되되, 외부 이물질의 유입을 차단하는 메쉬부(220)가 형성될 수 있다. 상기 메쉬부(220)의 메쉬 크기는 이물질이 통과하지 않는 정도의 크기로 형성됨에 따라, 본 발명의 전기집진장치(1000)는 보호수단(200)에 의해 제1전극부(110)를 보호할 수 있을 뿐만 아니라, 돌출부(121)를 포함하는 제2전극부(120) 및 다른 나머지 구성들을 보호할 수 있어 내구성을 보다 높일 수 있는 장점이 있다. 특히, 상기 제2전극부(120)의 돌출부(121)는 변형될 경우 전계가 형성되는 것이 어려워 대전 성능을 저하할 수 있는데, 본 발명의 전기집진장치(1000)는 상기 메쉬부(220)에 의해 이물질에 의한 돌출부(121)의 파손을 미연에 방지할 수 있어 대전 성능을 안정적으로 유지할 수 있는 장점이 있다.

상기 집진부(300)는 상기 대전부(100)를 통해 대전된 먼지를 집진하는 구성이다. 이 때, 상기 집진부(300)는 하우징(310)과 필터부재(320)를 포함할 수 있다. 상기 하우징(310)은 필터부재(320)를 지지하는 구성으로서, 상기 하우징(310)이 상기 케이스(400)의 안착부 타측에 안착된다. 상기 필터부재(320)는 전도성 표면(전도성 물질의 도포, 코팅, 부착 등에 의해 형성됨)이 형성된 집진플레이트가 다수 겹으로 밀착 적층되며, 상기 하우징(310) 내부에 공기가 이동가능하게 형성된다. 이 때, 상기 필터부재(320)는 인가되는 전류가 전도성 표면으로 전달되며, 이를 통해 상기 대전부(100)에 의해 대전된 먼지는 상기 필터부재(320)에 포집된다.

또한, 본 발명의 전기집진장치(1000)는 상기 대전부(100), 보호수단(200), 및 집진부(300)가 케이스(400)에 의해 고정될 수 있다. 상기 도 3 내지 도 5에 도시한 케이스(400)는 그 내부에 상기 대전부(100), 보호수단(200), 및 집진부(300)가 장착되는 예를 나타내었다. 또한, 상기 케이스(400)는 상기 집진부(300)의 하우징(310)과 일체로 형성될 수도 있으며, 상기 케이스(400)의 형태 및 나머지 구성들을 고정하는 형태 등은 도 3 내지 도 5에 도시한 형태 외에도 더욱 다양하게 변형실시될 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 전기집진장치(1000)는 보호수단(200)이 구비되어 공기에 포함된 외부 이물질로 인한 파손을 미연에 방지할 수 있어 내구성을 보다 높일 수 있으며, 보호수단(220)의 곡면부(211)에 의해 공기유동저항을 줄여 공기 흐름을 더욱 원활히 할 수 있는 장점이 있다.

본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.

1000 : 전기집진장치
100 : 대전부
110 : 제1전극부 111 : 제1관통공
120 : 제2전극부 121 : 돌출부
122 : 프레임
200 : 보호수단
210 : 제2관통공 211 : 곡면부
220 : 메쉬부
300 : 집진부
310 : 하우징 320 : 필터부재
400 : 케이스

Claims

판형태로 다수의 제1관통공이 형성되며 (+) 전극 및 (-) 전극 중 하나가 인가되는 제1전극부와, 상기 제1관통공의 중앙을 향해 돌출되는 돌출부를 포함하여 나머지 하나의 전극이 인가되는 제2전극부를 포함하는 대전부;
상기 제1전극부에 대응되는 형태로 다수의 제2관통공이 형성되며 공기 유입방향으로 상기 제1전극부의 전측에 위치되어 상기 공기에 노출되고, 상기 공기와 상기 제1전극부사이를 절연하는 절연재질로 형성되며, 상기 제1전극부를 보호하는 보호수단; 및
상기 대전부를 통해 대전된 먼지를 집진하는 집진부를 포함하는 전기집진장치.
삭제
제1항에 있어서,
상기 보호수단은 상기 제2관통공의 둘레면이 곡면형태인 곡면부를 형성하는 것을 특징으로 하는 전기집진장치.
제1항에 있어서,
상기 보호수단은 상기 제2관통공에 설치되어, 외부 이물질의 유입을 차단하는 메쉬부가 형성되는 것을 특징으로 하는 전기집진장치.
제1항에 있어서,
상기 돌출부는 핀, 미세금속다발, 및 전도성브러시 중 선택되는 하나의 형태인 것을 특징으로 하는 전기집진장치.
제1항에 있어서,
제1전극부는 상기 제1관통공이 복수개 형성되며,
상기 제2전극부는 상기 제1관통공에 대응되는 복수개의 돌출부를 지지하는 프레임을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기집진장치.
제6항에 있어서,
상기 대전부, 보호수단, 및 집진부가 고정되는 케이스를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기집진장치.