KR20030075703A - 공기청정기의 집진 필터 - Google Patents

공기청정기의 집진 필터 Download PDF

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Abstract

본 발명은 본 발명은 공기를 정화시키는 공기청정기에 관한 것으로서, 특히 전기식 집진 필터의 전리부의 후방에 정전성 여과지가 배치되어 간단한 구조와 저비용으로 필터의 성능을 향상시킬 수 있는 공기청정기의 집진 필터에 관한 것이다.
본 발명은 방전극과, 상기 방전극과 이격 배치되어 상기 방전극과의 사이에 이온화선이 형성되는 방전 대응극과, 상기 방전극과 방전 대응극 사이를 통하면서 전리된 먼지 입자가 포집되고 지그재그형으로 절곡된 정전성 여과지를 포함하여 구성되어, 전리된 먼지 입자가 넓은 면적의 정전성 여과지에 가속 흡착 포집되므로 필터의 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

공기청정기의 집진 필터{Dust collecting filter of air cleaner}
본 발명은 공기를 정화시키는 공기청정기에 관한 것으로서, 특히 전기식 집진 필터의 전리부의 후방에 정전성 여과지가 배치되어 간단한 구조와 저비용으로 필터의 성능을 향상시킬 수 있는 공기청정기의 집진 필터에 관한 것이다.
일반적으로 공기청정기는 쾌적한 실내 환경을 조성하기 위하여 먼지, 악취, 세균 등의 오염물질이 포함된 공기를 청정 공기로 정화시키는 것으로, 흡입구 및 토출구가 형성된 캐비닛과, 오염 물질이 포함된 공기를 캐비닛 내외로 강제 순환시키는 송풍기와, 상기 송풍기의 구동에 의해 흡입된 공기 중의 먼지를 집진하는 집진 필터를 포함하여 구성된다.
상기한 집진 필터는 기계식과 유전체식 그리고 전기식으로 구분되고, 통상의 공조기에는 공기 중의 먼지를 전리시켜 포집하는 전기식이 사용된다.
도 1은 종래 기술에 따른 전기식 집진 필터의 주요부 구성이 도시된 개략도로서, 공기 중의 먼지를 전리시키는 전리부(1)와, 상기 전리부(1)의 후방에 배치되어 전리된 먼지를 포집하는 포집부(10)로 구성된다.
상기 전리부(1)는 일정한 간격으로 이격 배치되어 접지전극을 이루는 방전 대응극(2)과, 상기 방전 대응극(2) 사이에 공기의 유동 방향과 직교하게 배치되고 고전압을 인가받아 +극을 형성하여 상기 방전 대응극과의 사이에 이온화선(5)을 형성하는 와이어 형상의 방전극(6)으로 구성된다.
그리고, 상기 포집부(10)는 상기 전리부(1)에서 전리된 먼지가 흡착되는 스크롤 형상의 포집 전극(12)과, 상기 전리부에서 전리된 먼지를 포집 전극으로 가속시키고 표면에 절연필름(15)이 코팅된 스크롤 형상의 가속 전극(16)으로 구성된다.
상기와 같이 구성된 종래 기술의 동작을 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 상기 송풍기가 구동되면 실내의 공기는 상기 흡입구를 통해 캐비닛 내부로 흡입되어 상기 전기식 집진 필터 내부로 유입되고, 유입된 공기 중의 먼지는 상기 전리부(1)를 통하면서 전리된다. 전리된 먼지는 상기 절연필름(15)이 코팅된 가속 전극(16)에 의해 가속화되면서 상기 포집 전극(12)으로 흡착 포집(A)된다.
그러나, 종래 기술에 따른 공기청정기의 전기식 집진 필터는 상기 절연 필름(15)이 장시간 사용으로 인한 열화로 절연 파괴되면 상기 포집 전극(12)과 가속 전극(16)이 방전되므로 불량률이 증가되고 수명이 단축되는 문제점이 있다.
한편, 상기 포집부(10)가 포집 전극(12)과, 절연필름(15)이 코팅된 가속 전극(16)으로 구성되어 구조가 복잡하고 고비용인데 반하여 포집 효율이 낮은 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 전리부에서 전리된 먼지가 지그재그형으로 절곡된 정전성 여과지에 포집되도록 하여 고성능 집진 능력을 갖음과 아울러 불량률을 저감시킬 수 있는 공기청정기의 집진 필터를 제공하는데 그 목적이 있다.
또, 본 발명의 다른 목적은 전리부에서 전리된 먼지가 지그재그 형으로 절곡되고 인가된 전원에 의해 극성을 띠는 유전체에 포집되도록 하여 고성능 집진 능력을 갖음과 아울러 불량률을 저감시킬 수 있는 공기청정기의 집진 필터를 제공하는 것이다.
도 1은 종래 기술에 따른 전기식 집진 필터의 주요부 구성이 도시된 개략도,
도 2는 본 발명에 따른 공기청정기의 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 공기청정기의 분해 사시도,
도 4는 본 발명에 따른 집진 필터 일실시예의 개략도,
도 5는 본 발명에 따른 집진 필터의 다른 실시예가 도시된 공기청정기의 분해 사시도,
도 6은 본 발명에 따른 집진 필터 다른 실시예의 개략도이다.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>
60: 집진 필터 61: 전리부
62: 전리부 커버64: 방전 극
66: 전리부 케이스 68: 방전 대응극
70: 포집부 72: 정전성 여과지
72a: 필터부 72b: 커버부
72c: 서포터부74: 여과지 케이스
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 공기청정기의 집진 필터는 방전극과, 상기 방전극과 이격 배치되어 상기 방전극과의 사이에 이온화선이 형성되는 방전 대응극과, 상기 방전극과 방전 대응극 사이를 통하면서 전리된 먼지 입자가 포집되고 지그재그형으로 절곡된 정전성 여과지로 구성된 것을 특징으로 한다.
또, 본 발명에 따른 공기청정기의 집진 필터는 방전극과; 상기 방전극과 이격 배치되어 상기 방전극과의 사이에 이온화선이 형성되는 방전 대응극과; 상기 방전극과 방전 대응극 사이를 통하면서 전리된 먼지 입자가 포집되고 지그재그형으로 절곡된 유전체와; 상기 유전체에 전원을 인가하는 전원인가 단자로 구성된 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 공기청정기의 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 공기청정기의 분해 사시도이며, 도 4는 본 발명에 따른 집진 필터 일실시예의 개략도이다.
본 발명에 따른 공기청정기는 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 정화된 공기가 토출되는 그릴부(51)가 상면에 형성되고 전면이 개방된 캐비닛(52)과, 상기 캐비닛(52)의 전면에 결합되고 공기가 흡입되는 그릴부(53)가 형성된 흡입그릴(54)과, 상기 캐비닛(52)의 내부에 장착되어 공기청정기 외부의 공기를 캐비닛(52) 내부로 강제 순환시키는 송풍기(56)와, 상기 흡입그릴(54)의 배면에 배치되어 흡입된 공기중의 부피가 큰 먼지를 거르는 에어 필터(58)와, 상기 에어 필터(58) 후방에 배치되어 흡입되는 공기 중의 먼지를 집진하는 집진 필터(60)와, 상기 집진 필터(60)에 고전압을 인가하는 고전압 발생기(91)와, 상기 집진 필터(60)의 후방에 배치되고 상기 전기식 집진 필터(60)에서 발생되는 광에너지에 의해 활성화되는 산화 티타늄이 망체에 도포되어 탈취 작용을 하는 광촉매 필터(92)와, 상기 캐비닛(52)의 내부 공간을 송풍기(56)가 배치되는 송풍실과 집진필터(60) 및 광촉매 필터(92)가 배치되는 필터실로 구획하고 중앙에 송풍홀(93)이 형성된 베리어(94)를 포함하여 구성된다.
상기 집진 필터(60)는 흡입되는 공기 중의 먼지를 전리시키는 전리부(61)와, 상기 전리부(61)에서 전리된 먼지를 포집하는 포집부(70)로 구성된다.
상기 전리부(61)는 상기 에어 필터의 후방에 배치되고 흡입홀(62a)이 형성된 전리부 커버(62)와, 공기의 유동 방향과 직교하게 배치되도록 상기 전리부 커버(62)에 취부되고 상기 고전압 발생기에서 5~7kv의 고전압이 인가되어 +극을 형성하는 와이어 형상의 방전극(64)과, 상기 전리부 커버(62)의 배면 측에 고정되고 배출홀(66a)이 형성된 전리부 케이스(66)와, 상기 방전극(64)과 소정의 간격을 갖도록 상기 전리부 케이스(66) 내에 일정한 간격으로 이격 배치되고 접지와 연결되어 상기 방전극(64)과의 사이에 이온화선(67)이 형성되는 복수개의 방전 대응극(68)으로 구성된다.
상기 포집부(70)는 상기 전리부(61) 전리된 먼지 입자가 포집될 수 있도록 상기 방전 대응극(62) 및 방전극(66)의 후방에 배치되고 지그재그형으로 절곡된 정전성 여과지(72)와, 상기 정전성 여과지(72)의 둘레면을 둘러싸는 여과지 케이스(74)로 구성된다.
상기 정전성 여과지(72)는 흡입되는 공기 및 먼지 입자에 의해 정전성을 띠는 필터부(72a)와, 상기 필터부(72)의 전면에 배치되어 상기 필터부(72a)를 보호하는 커버부(72b)와, 상기 필터부(72a)의 배면에 배치되어 상기 필터부(72a)를 지지하는 서포터부(72c)로 구성된다.
여기서, 상기 필터부(72a)는 폴리에틸렌 또는 천연섬유로 성형되는 것으로, 0.3㎛의 먼지입자를 1회 통과로 99,97% 필터링 하는 헤파 필터(HEPA filter: high efficency particulate air filter)가 적용되고, 상기 전리부(61)에서 전리된 먼지가 통과하는 경우 0.3㎛의 먼지입자를 1회 통과로 99,999995% 필터링 하는 울파 필터(UPAL filter: ultra low penetration air filter) 만큼의 성능을 갖게 된다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 동작을 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 상기 송풍기(56)가 구동되면 실내의 공기는 흡입그릴(54)의 그릴부(53)와 에어 필터(58)를 통과하면서 부피가 큰 이물질이 걸름되고 상기 집진 필터(60)를 통과하면서 공기 중의 먼지가 전리되어 포집되며, 상기 광촉매필터(92)를 통과하면서 탈취된 후 상기 캐비닛(52)의 그릴부(51)를 통해 공기청정기 외부로 다시 토출된다.
한편, 상기 집진 필터를 통과하는 공기의 먼지 포집 과정을 좀 더 자세히 설명하면 다음과 같다.
상기 전리부(61)의 방전극(64)에 5∼7 Kv의 전원이 인가되면 방전이 발생되어 상기 방전극(64)과 방전 대응극(66) 사이에는 이온화선(67)이 형성하고, 공기 중에 포함된 먼지는 상기 이온화선(67)을 통과 도중에 먼지 입자들이 전리부(61) 내에서 만들어진 전자와 충돌하여 +극성으로 전리된 후 상기 정전성 여과지(72)로 흡입된다.
상기 정전성 여과지(72)로 흡입된 공기 및 먼지 입자는 상기 커버부(72b)를 지나 상기 필터부(72a)를 통과하고, 공기 중의 전리된 먼지 입자는 상기 필터부(72a)의 정전성에 의해 필터부(72a)에 흡착 포집된다.
도 5는 본 발명에 따른 집진 필터의 다른 실시예가 도시된 공기청정기의 분해 사시도이고, 도 6은 본 발명에 따른 집진 필터 다른 실시예의 개략도이다.
본 실시예에 따른 집진 필터(100)는 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 방전극(102)과; 상기 방전극(102)과 이격 배치되어 상기 방전극(102)과의 사이에 이온화선(103)이 형성되는 방전 대응극(104)과; 상기 방전극(102)과 방전 대응극(104) 사이를 통하면서 전리된 먼지 입자가 포집되고 지그재그형으로 절곡된 유전체(106)와; 상기 유전체에 전원을 인가하는 전원인가 단자(109,110)로 구성된다.
상기한 집진 필터(100)는 흡입홀(106a)이 형성되고 상기 방전극(102)이 공기 흡입방향에 대해 직교하게 취부되는 전리부 커버(106)와, 배출홀(108a)이 형성되고 상기 방전 대응극(104)이 상기 방전극(102)과 소정의 간격으로 이격되게 배치되도록 취부되는 전리부 케이스(108)와, 상기 유전체(106) 주변을 둘러싸는 사각 프레임(112)을 더 포함하여 구성된다.
여기서, 상기한 유전체(106)는 절연물이 전계 도중에 놓여지는 경우 그 표면에 전하가 나타나는 것이다.
먼저, 상기 방전극(102)에 5∼7 Kv의 전원이 인가되면 방전이 발생되어 상기 방전극(102)과 방전 대응극(104) 사이에는 이온화선(103)이 형성되고, 공기 중에 포함된 먼지 입자는 상기 이온화선(103)을 통과 도중에 상기 방전극(104)과 방전 대응극(102) 사이에서 만들어진 전자와 충돌하여 +극성으로 전리되고, 상기 유전체(106)를 향해 유입된다.
이때, 상기 전원인가단자(109,110)를 통해 전원이 인가되면, 상기 유전체(106)는 +극성을 띠는 부위와 - 극성을 띠는 부위로 나뉘게 되고, +극성으로 전리된 먼지 입자는 - 극성을 띠는 부위에 집중적으로 흡착 포집된다.
여기서, 상기 유전체(106)는 지그재그형으로 절곡 형성되어 있으므로 많은 양의 전리된 먼지 입자가 포집되게 된다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 공기청정기의 집진 필터는 방전극과방전 대응극의 사이를 지나면서 전리된 먼지가 지그재그 모양으로 절곡 형성된 정전성 여과지를 통하면서 가속 흡착 포집되므로, 간단한 구조와 저비용으로 필터의 성능을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
또, 본 발명에 따른 공기청정기의 집진 필터는 방전극과 방전 대응극의 사이를 지나면서 전리된 먼지가 지그재그 모양으로 절곡 형성되고 표면에 전하가 생성된 유전체를 통하면서 가속 흡착 포집되므로, 간단한 구조와 저비용으로 필터의 성능을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

Claims (5)

  1. 방전극과, 상기 방전극과 이격 배치되어 상기 방전극과의 사이에 이온화선이 형성되는 방전 대응극과, 상기 방전극과 방전 대응극 사이를 통하면서 전리된 먼지 입자가 포집되고 지그재그형으로 절곡된 정전성 여과지를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 공기청정기의 집진 필터.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 정전성 여과지는 흡입되는 공기 및 먼지 입자에 의해 정전성을 띠는 필터부와, 상기 필터부의 전면에 배치되어 상기 필터부를 보호하는 커버부와, 상기 필터부의 배면에 배치되어 필터부를 지지하는 서포터부로 구성된 것을 특징으로 하는 공기청정기의 집진 필터.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 필터부는 폴리 에틸렌으로 성형된 것을 특징으로 하는 공기청정기의 집진 필터.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 필터부는 천연섬유로 성형된 것을 특징으로 하는 공기청정기의 집진 필터.
  5. 방전극과; 상기 방전극과 이격 배치되어 상기 방전극과의 사이에 이온화선이 형성되는 방전 대응극과; 상기 방전극과 방전 대응극 사이를 통하면서 전리된 먼지 입자가 포집되고 지그재그형으로 절곡된 유전체와; 상기 유전체에 전원을 인가하는 전원인가 단자로 구성된 것을 특징으로 하는 공기청정기의 집진 필터.
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