KR102407747B1 - 전기 집진 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전기 집진 장치에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 전기 집진 장치는 하전된 미세입자를 집진시키는 전기 집진 장치에 있어서, 고전압이 인가되는 제 1 전극판 및 상기 제 1 전극판과 이격되며 상기 제 1 전극판과 전위차를 형성하는 제 2 전극판을 포함하며 하전된 입자를 집진시키는 집진부, 상기 제 1 전극판에 고전압을 인가하는 고전압 인가부 및 상기 제 1 전극판과 상기 제 2 전극판 중 적어도 어느 하나에 전류를 공급하여 상기 제 2 전극판을 살균시키는 전류 공급부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

전기 집진 장치{ELECTROSTATIC PRECIPITATOR}

본 발명은 전기 집진 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 하전된 입자를 전기장에 의한 힘으로 집진판에 집진시키고 집진판을 살균시킬 수 있는 전기 집진 장치에 관한 것이다.

현재 널리 사용되고 있는 공기정화장치는 크게 두 가지 방식으로 분류된다.

하나는 필터를 사용하는 방식이고 다른 하나는 대전된 두 집진판 사이의 전위차에 의한 힘으로 하전된 입자를 집진시키는 전기 집진 방식이다.

필터를 사용하는 방식은 공기가 유동하는 경로 상에 수많은 미세 구멍을 가지는 필터를 배치시켜 공기 중의 입자가 필터의 미세 구멍에 걸리도록 함으로써 입자를 분리한다. 이 경우, 공기정화의 효율을 높이기 위하여 필터의 구멍 크기를 매우 작게 하는 것이 필요한데, 필터의 구멍 크기가 작아질수록 공기정화장치 내로 공기를 흡입할 때 압력 손실이 증가하게 되어 전력 소모량이 커지는 문제점이 발생한다. 또한, 포집된 입자에 의해 오염된 필터를 수시로 세척하거나 교체해주어야 하므로 유지관리가 번거롭고 경제적이지 못한 문제점이 있다.

전기 집진 방식은 공기 중의 오염물 입자를 이온으로 하전시키거나 자연 하전된 입자를 대전된 두 집진판 사이를 통과하도록 하여, 하전된 입자를 반대 극을 가지는 집진판에 전기장의 힘으로 집진시킴으로써 오염물 입자를 포집한다.

전기 집진 방식은 필터를 사용하는 방식에 비하여 압력 손실의 문제가 없고, 집진판을 교체할 필요가 없으므로 유지 관리가 편하다는 장점이 있다. 하지만, 집진판에 집진된 오염물 입자에서 세균이나 곰팡이가 증식하고 재비산하는 경우, 공기 정화를 위해 사용하는 공기 청정기를 통해 오히려 건강에 유해한 물질들을 공기 중에 퍼뜨리는 문제가 발생할 수 있다.

대한민국 등록실용신안 제20-0397471호

따라서, 본 발명의 목적은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 전기 집진을 위한 두 전극판을 롤 형태로 말거나 절곡시켜 집진부를 형성하고 전극판에 전류를 공급하도록 하여, 전극판에 전류가 공급될 때 저항에 의한 발열로 전극판을 살균시킬 수 있고 전기 연결 구조가 간단한 전기 집진 장치를 제공함에 있다.

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

상기 목적은, 본 발명에 따라, 하전된 입자를 집진시키는 전기 집진 장치에 있어서, 고전압이 인가되는 제 1 전극판 및 상기 제 1 전극판과 이격되며 상기 제 1 전극판과 전위차를 형성하는 제 2 전극판을 포함하며 하전된 입자를 집진시키는 집진부; 상기 제 1 전극판에 고전압을 인가하는 고전압 인가부; 및 상기 제 1 전극판과 상기 제 2 전극판 중 적어도 어느 하나에 전류를 공급하여 전극판을 살균시키는 전류 공급부를 포함하며, 상기 집진부는 상기 제 1 전극판과 상기 제 2 전극판을 말거나 절곡시켜 형성되는 전기 집진 장치에 의해 달성될 수 있다.

여기서, 상기 집진부는 단일의 상기 제 1 전극판과 단일의 상기 제 2 전극판을 말거나 절곡시켜 형성될 수 있다.

여기서, 상기 집진부는 상기 제 1 전극판과 상기 제 2 전극판을 함께 원형 또는 각형으로 말아서 형성될 수 있다.

여기서, 상기 집진부는 상기 제 1 전극판과 상기 제 2 전극판이 상단부와 하단부가 반대방향으로 연장되도록 함께 절곡시키는 것을 반복하는 형태로 형성될 수 있다.

여기서, 상기 제 1 전극판과 상기 제 2 전극판은 카본으로 형성되는 전극층; 및 절연물질로 상기 전극층의 적어도 일측면을 덮는 절연층을 포함할 수 있다.

여기서, 상기 제 2 전극판의 절연층에는 엠보싱 형태로 돌출 형성되어 상기 제 1 전극판과의 접촉으로 상기 제 1 전극판과 상기 제 2 전극판 사이의 간극을 형성하는 간격유지부가 형성될 수 있다.

여기서, 상기 제 1 전극판과 상기 제 2 전극판의 절연층은 상기 전극층의 양측면에 형성되고, 상기 간격유지부는 상기 제 1 전극판과 상기 제 2 전극판의 전극층의 일측면에 형성된 절연층에 형성될 수 있다.

여기서, 상기 제 2 전극판의 절연층은 상기 전극층의 양측면에 형성되고, 상기 간격유지부는 제 2 전극판의 전극층 양측면의 절연층에 형성될 수 있다.

여기서, 상기 제 1 전극판과 상기 제 2 전극판의 절연층은 상기 전극층의 양측면에 형성되고, 상기 간격유지부는 상기 제 1 전극판과 상기 제 2 전극판의 전극층 양측면의 절연층에 형성될 수 있다.

여기서, 상기 전극층은 폭과 두께가 일정하게 형성될 수 있다.

여기서, 상기 고전압 인가부와 상기 전류 공급부의 동작을 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.

여기서, 상기 전류 공급부는 상기 제 1 전극판 또는 상기 제 2 전극판에 폐순환 회로를 형성하여 전류를 공급할 수 있다.

여기서, 상기 전류 공급부는 상기 제 1 전극판과 상기 제 2 전극판에 병렬로 연결되어, 상기 제 1 전극판 및 상기 제 2 전극판에 전류를 공급할 수 있다.

여기서, 상기 제어부의 제어 동작에 따라서, 상기 제 2 전극판을 접지시키거나, 상기 제 2 전극판과 상기 전류 공급부를 통전시키는 스위치를 더 포함할 수 있다.

여기서, 상기 집진부는 파형이 반복되는 판 형태로 상기 제 1 전극판과 상기 제 2 전극판 사이에 배치되고 절연물질로 형성되는 간격 유지부재를 더 포함할 수 있다.

상기한 바와 같은 본 발명의 전기 집진 장치에 따르면 하전된 입자를 전기장의 힘으로 집진하여 공기를 정화시키는 전기 집진 장치에 있어서 입자가 집진된 전극판을 자체적으로 살균시킬 수가 있기 때문에 장치를 위생적으로 관리할 수 있다는 장점이 있다.

또한, 살균을 위한 별도의 장치 없이, 제어부에 의한 제어로 두 전극판의 전기적 연결 상태를 바꾸어주는 것만으로 전기 집진과 전극판의 살균이 가능하기 때문에, 살균 기능을 가지는 전기 집진 장치를 컴팩트하게 구성시킬 수 있다는 장점도 있다.

또한, 고전압이 인가되는 복수의 고전압 전극판과 접지되는 복수의 접지 전극판을 교대로 병렬 배치시켜 집진부를 형성하는 경우와 비교하여, 두 전극판을 롤 형태로 말아서 전기 집진부를 형성하므로 집진 효율을 높일 수 있다는 장점도 있다.

또한, 고전압이 인가되는 복수의 고전압 전극판과 접지되는 복수의 접지 전극판을 교대로 병렬 배치시켜 집진부를 형성하는 경우와 비교하여, 단일의 고전압 전극판과 단일의 접지 전극판 사이에 살균을 위한 전류 공급부를 배치시키는 경우 전기 연결 구조가 간단하다는 장점도 있다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 전기 집진 장치의 집진부의 측면을 도시하는 도면이다.
도 2는 도 1의 A를 확대하여 도시하는 도면이다.
도 3은 도 1의 변형례에 따른 전기 집진 장치의 집진부의 측면을 도시하는 도면이다.
도 4는 도 3의 A를 확대하여 도시하는 도면이다.
도 5 및 도 6은 도 2 및 도 4에서 간격유지부의 다른 변형례를 도시한다.
도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 전기 집진 장치의 집진부의 측면을 도시하는 도면이다.
도 8은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 전기 집진 장치의 집진부의 일부를 도시하는 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 집진 장치의 전기 열결 구조를 도시한다.
도 10은 도 9에서 제어부의 제어에 따라 전기 집진 동작에서의 전기 연결 구조를 도시한다.
도 11은 도 9에서 제어부의 제어에 따라 살균 동작에서의 전기 연결 구조를 도시한다.
도 12는 도 9의 변형례에 따른 전기 집진 장치의 전기 열결 구조를 도시한다.

실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

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 전기 집진 장치를 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.

본 발명에 따른 전기 집진 장치는 집진부(100), 고전압 인가부(130), 전류 공급부(140) 및 제어부(150)를 포함하여 구성될 수 있다. 먼저, 도 1 내지 도 8을 참조로 집진부(100)의 구성에 관하여 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 전기 집진 장치의 집진부의 측면을 도시하는 도면이고, 도 2는 도 1의 A를 확대하여 도시하는 도면이고, 도 3은 도 1의 변형례에 따른 전기 집진 장치의 집진부의 측면을 도시하는 도면이고, 도 4는 도 3의 A를 확대하여 도시하는 도면이고, 도 5 및 도 6은 도 2 및 도 4에서 간격유지부의 다른 변형례를 도시하고, 도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 전기 집진 장치의 집진부의 측면을 도시하는 도면이고, 도 8은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 전기 집진 장치의 집진부의 일부를 도시하는 도면이다.

먼저, 도 1 내지 도 6을 참조로 본 발명의 제 1 실시예에 따른 전기 집진 장치의 집진부(100)의 구성을 설명하기로 한다.

집진부(100)는 제 1 전극판(110)과 제 2 전극판(120)을 포함하여 구성될 수 있다.

제 1 전극판(110)은 판형의 부재로 고전압 인가부(130)에 전기적으로 연결되어 고전압 인가부(130)로부터 고전압을 인가 받아 대전된다. 예를 들어 (-)극으로 대전될 수 있다.

제 2 전극판(120)도 판형의 부재로 제 1 전극판(110)과 소정의 거리로 이격 배치되며 제 1 전극판(110)과 다른 극성의 전압을 인가받거나 접지된다. 따라서, 제 1 전극판(110)이 (-)극으로 대전되고 제 2 전극판(120)이 접지되는 경우, 제 1 전극판(110)과 제 2 전극판(120) 사이를 유동하는 (-)극으로 하전된 입자는 제 1 전극판(110)과 제 2 전극판(120) 사이의 전위차에 의한 전기력으로 제 2 전극판(120)으로 이동하여 제 2 전극판(120)에 집진될 수가 있다.

이때, 본 발명에서는 도 1에 도시되어 있는 것과 같이 단일의 제 1 전극판(110)과 단일의 제 2 전극판(120)을 롤 형태로 말아서 집진부(100)를 형성하게 된다. 이때, 롤의 형태는 원형일 수도 있고 다각형(예를 들어, 사각형)의 형태일 수도 있다.

따라서, 본 발명에서는 단일의 제 1 전극판(110)과 단일의 제 2 전극판(120)이 이격된 상태를 유지하면서 말아서 집진부(100)를 형성하므로 반경 방향으로는 고전압 전극판(제 1 전극판(110))과 접지 전극판(제 2 전극판(120))이 교대로 배치되는 형태를 가지고, 원주 방향 전체에 대하여 집진을 시킬 수가 있으므로, 종래 판상의 고전압 전극판과 판상의 접지 전극판을 복수 개 구비하여 일 방향으로 병렬로 이격 배치(고전압 전극판, 접진 전극판, 고전압 전극판, 접지 전극판, 고전압 전극판??의 순서로 이격 배치)시켜 집진부를 구성하는 경우와 비교하여 집진 면적을 더욱 넓힐 수가 있어서 집진 효율을 높일 수가 있다.

또한, 본 발명에서는 제 1 전극판(110)과 제 2 전극판(120)은 롤 형태로 말아서 집진부(100)를 형성하므로 두 전극판(110, 120)은 쉽게 굴곡될 수 있는 형태로 형성하는 것이 바람직하다. 따라서, 도 2에 도시되어 있는 것과 같이 제 1 전극판(110)과 제 2 전극판(120)은 카본 재질의 전극층(112, 122) 및 전극층(112, 122)의 양측면에 형성된 절연층(114, 124)으로 형성되어 필름 형태로 형성될 수 있다. 이때, 절연층을 플라스틱과 같은 절연 물질로 형성될 수 있다. 또한, 상기 절연층(114, 124)은 전극층(112, 122)의 일측면에만 형성될 수도 있으나, 전극층(112, 122)의 양측면에 형성되는 것이 바람직하다.

전극층(112, 122)을 구성하는 카본은 금속은 아니지만 전도성 성질을 가지고 저항이 크므로 전류가 흐를 때 열을 많이 발생시킬 수 있다. 또한, 열팽창계수가 낮고 내구성이 뛰어나기 때문에 전극판(110, 120)에 반복적인 열응력이 가해지더라도 쉽게 파손되지 않으며, 금속과 달리 부식이 발생하지 않는다. 또한, 카본 재질로 이루어진 전극판(110, 120)은 절전 효과가 높고 전자파를 작게 방출하는 장점도 가진다.

후술하는 바와 같이 전극층(112, 122)이 전류 공급부(140)에 연결되어 전류를 공급받게 되면 전극층(112, 122)이 가지는 저항에 의해 열이 발생하게 되고, 이 열에 의해 전극판(110, 120)에 부착되거나 증식된 세균 등을 살균시킬 수가 있다. 실험에 따르면 전극판(110, 120)을 자연 건조시킨 경우와 비교하여 고온의 열로 건조시킨 경우 세균의 살균 및 증식 차단 효과가 훨씬 뛰어나다.

이때, 전극층(112, 122)은 폭과 두께가 일정한 형태로 형성되는 것이 바람직하다. 전극층(112, 122)이 일부 구간에서 폭이 줄어들거나 두께가 얇아지면 국부적으로 저항이 증가하여 필요 이상으로 가열되어 화재가 발생할 수 있기 때문이다. 전극층(112, 122)의 폭과 두께를 길이 방향으로 일정하게 형성하면 국부적으로 높은 온도로 가열되는 것을 방지할 수가 있다.

전술한 바와 같이 절연층(114, 124)은 플라스틱과 같은 절연 물질로 형성될 수 있는데, 살균을 위해 전극층(112, 122)이 고온으로 가열될 때 효과적으로 열을 전달할 수 있도록 열전도성이 높고, 나아가 열에 의해 쉽게 변형되지 않는 열내구성을 가지는 물질로 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 절연 물질로 형성되는 절연층(114, 124)에 의해 제 1 전극판(110)에 고전압이 인가될 때 제 1 전극판(110)과 제 2 전극판(120) 사이에 스파크가 발생하는 것을 방지할 수가 있다.

또한, 본 실시예에서는 제 1 전극판(110)과 제 2 전극판(120)이 일정한 이격 상태를 유지하며 롤 형태로 말아서 집진부(100)를 형성하므로 두 전극판(110, 120) 사이의 간격을 일정하게 유지시키되 제 1 전극판(110)과 제 2 전극판(120) 사이에 전기 집진을 위하여 공기가 유동하는 공간을 확보하는 것이 필요하다. 이에, 본 발명에서는 도 2에 도시되어 있는 것과 같이 제 2 전극판(120)의 제 1 전극판(110)과 대향하는 일측면의 절연층(124-1)에 엠보싱 형태로 돌출 형성된 간격유지부(125)를 형성한다. 제 2 전극판(120)에 형성된 간격유지부(125)가 제 1 전극판(110)과 접촉하더라도 제 1 전극판(110)과 제 2 전극판(120) 사이의 이격 공간을 형성하여 공기가 유동하는 공간을 확보할 수 있다. 나아가, 절연 물질로 형성되는 절연층(114, 124)에 의해 제 1 전극판(110)의 전극층(112)과 제 2 전극판(120)의 전극층(122)이 통전되는 것을 방지할 수가 있다.

이때, 간격유지부(125)는 제 2 전극판(120)의 폭 방향으로 길게 돌출된 형태로 길이 방향으로 소정의 간격으로 형성될 수도 있고, 제 2 전극판(120)의 폭과 길이 방향으로 소정의 간격으로 일 지점에서 돌출된 형태로 형성될 수도 있다.

한편, 하전된 입자가 집진되는 제 2 전극판(120)에 형성된 간격유지부(125)는 제 2 전극판(120)이 평판일 때와 비교하여 집진 면적을 넓히는 효과가 나타나도록 한다.

또한, 도 3 내지 도 4에 도시되어 있는 것과 같이 고전압이 인가되는 제 1 전극판(110)에서도 제 2 전극판(120)과 동일하게 전극층(112)의 일측면에 형성된 절연층(114-1)에 간격유지부(115)가 형성될 수가 있다. 즉, 제 1 전극판(110)과 제 2 전극판(120)은 전극층(112, 122)의 일측면에 형성된 절연층(114-1, 124-1)에만 간격유지부(115, 125)가 형성되는 동일한 형태로 형성될 수가 있다. 두 전극판(110, 120)을 펼쳤을 때 제 1 전극판(110)과 제 2 전극판(120) 사이에 위치하는 제 2 전극판(120)에 형성된 간격유지부(125)는 제 1 전극판(110)과 제 2 전극판(120) 사이가 일정한 간격을 유지하도록 하고, 제 1 전극판(110)에 형성된 간격유지부(115)는 제 1 전극판(110)과 제 2 전극판(120)을 롤 형태로 말아서 집진부(100)를 형성할 때 제 2 전극판(120)에서 간격유지부(125)가 형성되지 않은 반대쪽 절연층(124-2)과 접촉하도록 하여 롤 형태로 말 때 반경 방향으로 제 1 전극판(110)과 제 2 전극판(120) 사이가 반경 방향으로 계속 이격을 유지하도록 한다. 참고로, 도 1에서는 롤 형태로 말 때 제 1 전극판(110)과 제 2 전극판(120) 사이가 반경 방향으로 이격과 접촉을 반복하는 형태이다.

도 5는 제 1 전극판(110)과 제 2 전극판(120)의 다른 변형예를 도시하는데, 본 실시예에서는 제 2 전극판(120)의 전극층(122) 양측면에 절연층(124)이 형성되고, 양측면에 형성된 절연층(124)에 모두 간격유지부(125)가 형성된다. 또한, 제 1 전극판(110)은 전극층(112) 양측면에 절연층(114)이 형성되되, 제 1 전극판(110)에는 별도 간격유지부가 형성되지 않는다. 제 2 전극판(120)의 제 1 전극판(110)과 대향하는 절연층(124-1)에 형성된 간격유지부(125)는 제 1 전극판(110)과 접촉하여 제 1 전극판(110)과 제 2 전극판(120) 사이가 일정한 간격을 유지하도록 하고, 제 2 전극판(120)의 반대쪽 절연층(124-2)에 형성된 간격유지부(125)는 제 1 전극판(110)과 제 2 전극판(120)을 롤 형태로 말아서 집진부(100)를 형성할 때 제 1 전극판(110)의 반대쪽 절연층(114-1)과 접촉하도록 하여 롤 형태로 말 때 반경 방향으로 제 1 전극판(110)과 제 2 전극판(120) 사이가 반경 방향으로 계속 이격을 유지하도록 한다.

도 6은 제 1 전극판(110)과 제 2 전극판(120)의 또 다른 변형예를 도시하는데, 본 실시예에서는 제 1 전극판(110)과 제 2 전극판(120)의 전극층(112, 122) 양측면에 절연층(114, 124)이 형성되고, 양측면에 형성된 절연층(114, 124)에 모두 간격유지부(115, 125)가 형성된다. 즉, 제 1 전극판(110)과 제 2 전극판(120)은 동일한 형태로 형성된다. 제 1 전극판(110)과 제 2 전극판(120)의 서로 대향하는 절연층(114-2, 124-1)에 형성된 각각의 간격유지부(115, 125)를 통해 제 1 전극판(110)과 제 2 전극판(120) 사이가 일정한 간격을 유지하도록 하고, 제 1 전극판(110)과 제 2 전극판(120)의 반대쪽 절연층(114-1, 124-2)에 형성된 각각의 간격유지부(115, 125)는 제 1 전극판(110)과 제 2 전극판(120)을 롤 형태로 말아서 집진부(100)를 형성할 때 반대쪽 절연층(114-1, 124-2)과 접촉하도록 하여 롤 형태로 말 때 반경 방향으로 제 1 전극판(110)과 제 2 전극판(120) 사이가 반경 방향으로 계속 이격을 유지하도록 한다.

도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 전기 집진 장치의 집진부(100)를 도시한다. 도 1 내지 도 6을 참조로 설명한 집진부(100)와 차이점을 중심으로 설명을 하면, 본 실시예에서는 제 1 집진판(110)과 제 2 집진판(120)을 롤 형태로 말아서 집진부(100)를 구성하는 것이 아니라 절곡시켜 집진부(100)를 구성한다. 보다 자세히는, 도 7에 도시되어 있는 것과 같이 제 1 전극판(110)과 제 2 전극판(120)이 간격유지부(125)에 의해 이격을 유지하며 상단부와 하단부가 반대 방향으로 연장되도록 함께 절곡시키는 것을 반복하는 형태('ㄹ'자가 반복되는 형태)로 집진부를 구성한다. 본 실시예에서도 단일 개수의 제 1 집진판(110)과 단일 개수의 제 2 집진판(120)으로 서로 이격을 유지시킨 상태에서 함께 절곡시키며 집진부(100)를 구성함으로써 공간상에 컴팩트하게 집진부(100)를 배치시켜 집진 효율을 향상시킬 수가 있다.

도 7에서는 도 2와 같이 제 2 전극판(120)의 일측의 절연층(124-1)에만 간격유지부(125)를 구성하며 절곡시킨 형태를 도시하나, 도 4 내지 도 6의 형태로 제 1 전극판(110)과 제 2 전극판(120)을 구성하여 절곡시키는 경우에도 본 발명의 범주에 포함됨을 당업자는 용이하게 이해할 수가 있다.

도 8은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 집진부(100)를 구성을 도시한다. 본 실시예에서는 제 1 전극판(110)과 제 2 전극판(120)이 전술한 바와 같이 전극층(112, 122)과 절연층(114, 124)으로 형성되되, 절연층(114, 124)에 별도의 간격유지부(115, 125)가 형성되지 않는다. 대신에, 본 실시예에서는 소정의 파형이 반복되는 판 형태로 제 1 전극판(110)과 제 2 전극판(120) 사이에 배치되는 간격 유지부재(160)를 더 포함한다. 상기 간격 유지부재(160)는 절연 물질로 형성되고, 소정의 파형의 상하 양단이 제 1 전극판(110)과 제 2 전극판(120)과 접촉하기 때문에 제 1 전극판(110)과 제 2 전극판(120) 사이를 이격시킬 수가 있고, 파형의 형성하는 측면 공간을 통해 공기를 유동시켜 집진 공간을 확보할 수가 있다. 파형은 도시되어 있는 것과 같이 사각파형일 수 있고, 삼각파형, 정현파형 등 다양하게 형성될 수 있다.

본 실시예에서 절연 재질로 형성되는 판상의 부재를 소정의 파형이 형성된 프레스로 압착하여 소정 파형이 반복적으로 형성되는 간격 유지부재(160)를 형성할 수 있다.

도시되어 있는 것과 같이 상기 간격 유지부재(160)를 제 1 전극판(110)과 제 2 전극판(120) 사이에 배치시키고, 또는 제 1 전극판(110)의 타측면 또는 제 2 전극판(120)의 타측면에도 간격 유지부재(160)를 추가로 배치시킨 상태에서 롤 형태로 말거나 절곡시키면 도 1, 도 3, 및 도 7에 도시된 형태와 유사하게 집진부(100)를 구성할 수가 있다.

이하, 도 9 내지 도 12를 참조로 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 집진 장치의 전기 연결 구조에 관하여 설명하기로 한다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 집진 장치의 전기 열결 구조를 도시하고, 도 10은 도 9에서 제어부의 제어에 따라 전기 집진 동작에서의 전기 연결 구조를 도시하고, 도 11은 도 9에서 제어부의 제어에 따라 살균 동작에서의 전기 연결 구조를 도시하고, 도 12는 도 9의 변형례에 따른 전기 집진 장치의 전기 열결 구조를 도시한다.

전술한 바와 같이 본 발명의 전기 집진 장치는 단일의 제 1 전극판(110)과 단일의 제 2 전극판(120)을 롤 형태로 말아서 집진부(100)를 형성한다. 도 9 내지 도 12에서는 단일의 제 1 전극판(110)과 단일의 제 2 전극판(120)이 간격유지부(125)에 의해 이격 배치되어 롤 형태로 말리거나 절곡된 형태가 아니라 수평으로 펼쳐진 상태를 도시하는데, 이는 본 발명의 전기 연결 구조를 보다 쉽게 도시하기 위한 것이다. 실제는 도 1, 도 3, 도 7에서와 같이 단일의 두 전극판(110, 120)이 간격유지부(115, 125) 또는 간격 유지부재(160)의 의해 이격된 상태를 유지하며 롤 형태로 말리거나 절곡된 형태로 집진부(100)가 형성된다.

고전압 인가부(130)는 제 1 전극판(110)의 전극층(112)과 연결되어 제 1 전극판(110)을 대전시킨다. 고전압 인가부(130)와 제 1 전극판(110) 사이에는 스위치(170)가 형성될 수 있는데, 전기 집진 모드에서는 제어부(150)에 의한 제어로 도 10에서와 같이 제 1 전극판(110)과 고전압 인가부(130) 사이를 스위치(170)을 통해 전기적으로 연결하여 제 1 전극판(110)에 고전압이 인가되도록 하고, 살균 모드일 때에는 도 11에서와 같이 제 1 전극판(110)과 고전압 인가부(130) 사이의 전기적 연결을 스위치를(170)통해 차단시켜 고전압 인가부(130)로부터 제 1 전극판(110)에 고전압이 인가되는 것을 차단시키도록 한다.

전류 공급부(140)는 제 2 전극판(120)의 전극층(122)에 전기적으로 연결되되 폐순환 회로를 형성하여 살균 모드에서 제 2 전극판(120)에 전류가 흐르도록 한다. 제 2 전극판(120)에 전류가 흐르면 전극층(122)의 저항에 의해 열이 발생하고, 이 열에 의해 제 2 전극판(120)에 집진된 오염 물질과 증식된 세균을 살균시킬 수가 있다.

전류 공급부(140)는 제 1 전극판(110)에 폐순환 회로를 형성하여 제 1 전극판(110)을 살균시키도록 구성될 수도 있다. 또한, 도 12에 도시되어 있는 것과 같이 전류 공급부(140)는 제 1 전극판(110)과 제 2 전극판(120)에 병렬로 폐순환 회로를 형성하여 제 1 전극판(110)과 제 2 전극판(120)에 모두 전류가 흐르도록 하여 제 1 전극판(110)과 제 2 전극판(120)을 모두 살균시킬 수 있도록 구성될 수도 있다.

폐순환 회로 상에는 제어부(150)의 제어 신호에 따라 동작하는 스위치(175)가 형성될 수 있는데, 전기 집진 모드에서는 도 10에 도시되어 있는 것과 같이 스위치(175)를 통해 제 2 전극판(120)을 접지시켜, 고전압 인가부(130)로부터 제 1 집진판(110)에 인가된 고전압과 함께 두 전극판(110, 120) 사이에 전위차를 형성하도록 한다. 이때, 제 2 전극판(120)은 전류 공급부(140)와 함께 폐순환 회로를 형성하지 않아 제 2 전극판(120)에는 전류 공급부(140)로부터 별도의 전류가 공급되지 않는다.

제어부(150)는 전술한 스위치(170, 175)의 동작을 제어하고 고전압 인가부(130)와 전류 공급부(140)의 동작을 제어한다. 본 발명에 따른 전기 집진 장치를 이용하여 전기 집진 모드에서는 도 10에 도시되어 있는 것과 같이 스위치(170)를 통해 고전압 인가부(130)와 제 1 전극판(110) 사이를 연결하여 제 1 전극판(110)에 고전압이 인가되도록 하고, 또 다른 스위치(175)를 통해 제 2 전극판(120)을 접지 연결시키고 전류 공급부(140)와의 폐순환 회로를 해제한다. 따라서, 고전압이 인가되는 제 1 전극판(110)과 접지되는 제 2 전극판(120) 사이의 전위차에 의해 두 전극판(110, 120) 사이를 통과하는 하전된 입자는 제 2 전극판(120)에 전기 집진될 수 있다. 이때, 살균 모드는 동작하지 않는다.

다음, 집진판(120)을 살균하는 살균 모드의 경우에는, 도 11에 도시되어 있는 것과 같이 고전압 인가부(130)와 제 1 전극판(110) 사이의 스위치(170) 연결을 해제하고, 제 2 전극판(120)을 접지 연결시킨 스위치(175)를 동작시켜 제 2 전극판(120)의 접지 연결을 해제하고 전류 공급부(140)와 함께 폐순환 회로를 형성하도록 연결시킨다. 따라서, 전류 공급부(140)를 통해 전류를 공급하면 제 2 전극판(120)에 전류가 흐르며 제 2 전극판(120)을 가열시켜 살균시킬 수가 있다. 이때, 전기 집진 모드는 동작하지 않는다.

전기 집진 모드에서 전류 공급부(140)로부터 제 2 전극판(120)에 전류가 공급되면 제 1 전극판(110)과 제 2 전극판(120) 사이에 형성되는 전기장이 불안정해지거나 약해질 수가 있고, 살균 모드에서 고전압 인가부(130)에 의해 제 1 전극판(110)에 고전압이 인가되면 전류 공급부(140)에 의한 전류의 흐름에 영향을 미칠 수가 있으므로, 전술한 바와 같이 제어부(150)는 동작에 따라서 고전압 인가부(130)와 전류 공급부(140)가 동시에 동작하지 않도록 제어하는 것이 바람직하다.

이와 같이, 본 발명에 의한 전기 집진 장치는 UV 램프와 같은 별도의 살균 장치를 구비하지 않고도 제 1 전극판(110)과 제 2 전극판(120)의 전기적 연결 상태를 바꾸는 것으로 집진판(110, 120)을 살균시킬 수가 있고, 전체 장치를 컴팩트하게 구성시킬 수가 있다. 또한, 종래 복수의 고전압 전극판과 접지되는 복수의 접지 전극판을 교대로 병렬 배치시켜 집진부(100)를 구성하는 경우와 비교하여, 단일의 제 1 전극판(110)과 단일의 제 2 전극판(120)을 이용하여 집진부(100)를 구성하므로 전기 집진 및 살균을 위한 전체 전기 연결 구조가 극히 간단해질 수가 있다.

도시되어 있지 않지만, 공기가 유동하는 경로 상에 집진부(100)의 전단에는 공기 중에 있는 미세입자를 하전시키는 하전부가 형성될 수 있다. 하전부의 일 예로 복수의 탄소섬유 가닥으로 이루어진 이온발생기로 형성될 수가 있는데, 탄소섬유에 고전압(전류)을 인가하면 탄소섬유에서 다량의 이온이 발생한다. 이때, 탄소섬유에 인가되는 전압의 극성에 따라서 (+) 이온 또는 (-) 이온이 발생하게 된다.

이온은 자연 상태에서도 존재하지만 이온발생기에 의해 인위적으로 많은 양의 이온을 발생시키면 하전율을 높여서 전기 집진 효율을 높일 수가 있다.

본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.

100: 집진부
110: 제 1 전극판
112: 전극층
114: 절연층
115: 간격유지부
120: 제 2 전극판
122: 전극층
124: 절연층
125: 간격유지부
130: 고전압 인가부
140: 전류 공급부
150: 제어부
160: 간격 유지부재
170: 스위치
175: 스위치

Claims (15)

1. 하전된 입자를 집진시키는 전기 집진 장치에 있어서,
   고전압이 인가되는 제 1 전극판 및 상기 제 1 전극판과 이격되며 상기 제 1 전극판과 전위차를 형성하는 제 2 전극판을 포함하며 하전된 입자를 집진시키는 집진부;
   상기 제 1 전극판에 고전압을 인가하는 고전압 인가부; 및
   상기 제 1 전극판과 상기 제 2 전극판 중 적어도 어느 하나에 전류를 공급하여 전극판을 살균시키는 전류 공급부를 포함하며,
   상기 집진부는 상기 제 1 전극판과 상기 제 2 전극판을 말거나 절곡시켜 형성되는데,
   상기 제 1 전극판과 상기 제 2 전극판은 카본으로 형성되며 전위차 형성을 위한 전압이 인가되는 전극층; 및 절연물질로 상기 전극층의 적어도 일측면을 덮는 절연층을 포함하는데, 상기 전류 공급부는 상기 전극층에 전류를 공급하는 전기 집진 장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 집진부는 단일의 상기 제 1 전극판과 단일의 상기 제 2 전극판을 말거나 절곡시켜 형성되는 전기 집진 장치.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 집진부는 상기 제 1 전극판과 상기 제 2 전극판을 함께 원형 또는 다각형으로 말아서 형성되는 전기 집진 장치.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 집진부는 상기 제 1 전극판과 상기 제 2 전극판이 상단부와 하단부가 반대방향으로 연장되도록 함께 절곡시키는 것을 반복하는 형태로 형성되는 전기 집진 장치.
5. 삭제
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 2 전극판의 절연층에는 엠보싱 형태로 돌출 형성되어 상기 제 1 전극판과의 접촉으로 상기 제 1 전극판과 상기 제 2 전극판 사이의 간극을 형성하는 간격유지부가 형성되는 전기 집진 장치.
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 제 1 전극판과 상기 제 2 전극판의 절연층은 상기 전극층의 양측면에 형성되고,
   상기 간격유지부는 상기 제 1 전극판과 상기 제 2 전극판의 전극층의 일측면에 형성된 절연층에 형성되는 전기 집진 장치.
8. 제 6 항에 있어서,
   상기 제 2 전극판의 절연층은 상기 전극층의 양측면에 형성되고,
   상기 간격유지부는 제 2 전극판의 전극층 양측면의 절연층에 형성되는 전기 집진 장치.
9. 제 6 항에 있어서,
   상기 제 1 전극판과 상기 제 2 전극판의 절연층은 상기 전극층의 양측면에 형성되고,
   상기 간격유지부는 상기 제 1 전극판과 상기 제 2 전극판의 전극층 양측면의 절연층에 형성되는 전기 집진 장치.
10. 제 1 항에 있어서,
    상기 전극층은 폭과 두께가 일정하게 형성되는 전기 집진 장치.
11. 제 1 항에 있어서,
    상기 고전압 인가부와 상기 전류 공급부의 동작을 제어하는 제어부를 더 포함하는 전기 집진 장치.
12. 제 1 항에 있어서,
    상기 전류 공급부는 상기 제 1 전극판 또는 상기 제 2 전극판에 폐순환 회로를 형성하여 전류를 공급하는 전기 집진 장치.
13. 제 1 항에 있어서,
    상기 전류 공급부는 상기 제 1 전극판과 상기 제 2 전극판에 병렬로 연결되어, 상기 제 1 전극판 및 상기 제 2 전극판에 전류를 공급하는 전기 집진 장치.
14. 제 11 항에 있어서,
    상기 제어부의 제어 동작에 따라서,
    상기 제 2 전극판을 접지시키거나, 상기 제 2 전극판과 상기 전류 공급부를 통전시키는 스위치를 더 포함하는 전기 집진 장치.
15. 제 1 항에 있어서,
    상기 집진부는 파형이 반복되는 판 형태로 상기 제 1 전극판과 상기 제 2 전극판 사이에 배치되고 절연물질로 형성되는 간격 유지부재를 더 포함하는 전기 집진 장치.

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