KR101754712B1

KR101754712B1 - 공기조화기용 전기집진장치

Info

Publication number: KR101754712B1
Application number: KR1020150011438A
Authority: KR
Inventors: 백태일; 박윤철
Original assignee: 주식회사제4기한국
Priority date: 2015-01-23
Filing date: 2015-01-23
Publication date: 2017-07-07
Anticipated expiration: 2035-01-23
Also published as: KR20160091151A; WO2016117865A1

Abstract

본 발명의 일 실시예에 의하면, 전기집진장치는, 일측에 형성되는 유입구와, 타측에 형성되는 토출구와, 상기 유입구 및 상기 토출구와 연통되며 상기 유입구로 유입된 공기가 상기 토출구로 토출되기 위한 통로를 제공하는 내부통로를 가지는 하우징; 상기 내부통로에 설치되어 다수의 전자를 방출하여 상기 내부통로의 공기 중의 먼지입자를 음(-) 극성으로 대전 가능한 제1하전부; 상기 내부통로에 설치되며, 상기 제1하전부와 상기 토출구 사이에 배치되어 다수의 전자를 방출하여 상기 내부통로의 공기 중의 먼지입자를 음(-) 극성으로 대전 가능한 제2하전부; 그리고 상기 내부통로에 설치되며, 상기 제2하전부와 상기 토출구 사이에 배치되어 상기 대전된 먼지입자를 포집 가능한 집진부;를 포함할 수 있다.

Description

공기조화기용 전기집진장치{ELECTRIC DUST COLLECTING APPARATUS FOR AIR CONDITIONER}

본 발명은 공기조화기용 전기집진장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 두 개의 하전부인 제1하전부 및 제2하전부에 의해 음(-) 극성으로 대전(하전) 된 먼지입자를 집진부의 고전압판에 집진함으로써 건물의 실내공기를 쾌적하게 유지할 수 있는 공기조화기용 전기집진장치에 관한 것이다.

일반적으로 사무용 대형빌딩의 공기조화용 집진설비는 흡입덕트를 통해 흡입된 공기 중에 부유하는 오염물질을 프리필터와 헤파필터의 조합 또는 프리필터와 미디움필터의 조합을 이용해 걸러내 순환하는 방식으로 공기를 정화하고 있다.

그러나 장시간 사용하다 보면 프리필터와 헤파필터 또는 프리필터와 미디움필터 사이에 기공들이 미세먼지들에 의해 막혀 차압이 발생하고 미세분진을 걸러주는 능력도 떨어지게 된다. 또한 미세분진의 크기가 0.3마이크로미터 이하이면 헤파필터에 의해 걸러지지 못하는 문제점이 있다.

대한민국공개특허공보 제10-2009-0023148호(2009.03.04.)

본 발명의 해결하고자 하는 과제는 프리필터와 헤파필터의 조합 또는 프리필터와 미디움필터의 조합에 의해서도 걸러지지 않는 미세한 먼지입자를 포집할 수 있는 공기조화기용 전기집진장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 해결하고자 하는 다른 과제들은 다음의 상세한 설명과 도면으로부터 보다 명확해 질 것이다.

상기 제2하전부는, 상기 제1하전부와 상기 토출구 사이에 배치되며 음(-) 극성을 가지는 제1대향전극; 상기 제1하전부와 상기 제1대향전극 사이에 배치되며 양(+) 극성을 가지는 제1방전전극; 그리고 상기 제1하전부와 상기 제1방전전극 사이에 배치되며 상기 제1방전전극과 전기적으로 연결되는 보조전극;을 구비할 수 있다.

상기 제1방전전극, 상기 제1대향전극 및 상기 보조전극은 평판형의 그물망 구조를 가질 수 있다.

상기 제1하전부는, 상기 내부통로의 폭방향을 따라 서로 이격 설치되며, 음(-) 극성을 가지는 복수의 제2대향전극; 그리고 상기 복수의 제2대향전극 사이에 각각 배치되며, 양(+) 극성을 가지는 복수의 제2방전전극;을 구비할 수 있다.

상기 내부통로의 길이방향으로의 상기 제2대향전극의 종방향 단면적은 상기 제2방전전극의 종방향 단면적 보다 클 수 있다.

상기 제2대향전극은, 폭이 상기 내부통로의 길이방향으로 배치되는 평판 형상일 수 있다.

상기 제2방전전극은, 직선형 와이어 형상을 가질 수 있다.

상기 제1하전부는, 일변이 함몰 형성되어 상기 제2대향전극의 일단이 삽입되며 상기 내부통로의 폭방향을 따라 이격 배치되는 복수의 삽입홈을 가지며, 전기적으로 부도체인 절연부재; 상기 절연부재에 설치되고, 상기 삽입홈의 일측에 배치되며, 상기 제2방전전극의 일단이 연결되는 연결프레임; 상기 연결프레임 및 상기 제2방전전극의 사이에 배치되어 상기 연결프레임 및 상기 제2방전전극을 연결하며, 상기 제2방전전극에 탄성력을 제공하는 탄성부재;를 더 구비할 수 있다.

상기 탄성부재는, 상기 제2방전전극의 일단이 걸림 가능한 걸림고리가 형성될 수 있다.

상기 집진부는, 상기 내부통로의 폭방향을 따라 상호 이격되어 설치되며, 양(+)의 극성을 가지는 복수의 고전압판; 그리고 상기 내부통로의 폭방향을 따라 설치되며, 상기 복수의 고전압판 사이에 각각 배치되며, 음(-)의 극성을 가지는 복수의 저전압판;을 구비할 수 있다.

상기 집진부는, 상기 고전압판을 연결하는 고전압판 연결부재; 그리고 상기 저전압판을 연결하는 저전압판 연결부재;를 구비할 수 있다.

상기 고전압판은 상기 저전압판 연결부재가 상기 고전압판과 비접촉하며 삽입 관통되는 고전압판 관통홀;을 가질 수 있다.

상기 저전압판은 상기 고전압판 연결부재가 상기 저전압판과 비접촉하며 삽입 관통되는 저전압판 관통홀;을 가질 수 있다.

상기 전기집진장치는, 상기 내부통로에 설치되며, 상기 유입구와 상기 제1하전부 사이에 배치되며, 상기 유입구를 통해 유입된 공기에 포함된 먼지입자 중에서 기설정된 입경 이상의 먼지입자를 필터링 가능한 필터부;를 더 포함할 수 있다.

상기 전기집진장치는, 상기 제1하전부, 상기 제2하전부 및 상기 집진부에 전기적으로 연결되며, 상기 제1하전부, 상기 제2하전부 및 상기 집진부에 전압을 공급 가능한 전압 공급부; 상기 집진부와 상기 토출구 사이에 설치되며, 상기 내부통로에 배치되어 상기 내부통로의 공기 중에 포함된 먼지입자의 농도값을 측정한 감지신호를 전송 가능한 감지센서; 그리고 상기 감지센서 및 상기 전압 공급부에 전기적으로 연결되며, 상기 농도값에 따라 상기 전압 공급부가 상기 제1하전부, 상기 제2하전부 및 상기 집진부에 공급하는 전압을 조절 가능한 제어부;를 포함할 수 있다.

상기 전압공급부는, DC 전압을 공급하는 DC 전압원과, 펄스 생성을 위한 전압을 공급하는 펄스 전압원을 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 공기조화기용 전기집진장치의 효과를 설명하면 다음과 같다.

첫째, 제1하전부 및 제2하전부 즉, 두 개의 하전부 의해서 먼지입자를 대전(하전) 시키므로 공기 중에 포함된 먼지입자의 대전율을 높일 수 있는 이점이 있다.

둘째, 공기 중에 포함된 먼지입자의 농도에 따라서 전압 공급부의 출력을 조절함으로써 소모되는 전기에너지를 절감할 수 있는 이점이 있다.

셋째, 헤파필터를 사용하지 않으면서 0.3마이크로미터 이하의 미세먼지를 포집할 수 있는 이점이 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기용 전기집진장치의 사시도다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기용 전기집진장치의 단면도이다.
도 3은 도 1의 공기조화기용 전기집진장치의 제1하전부, 제2하전부 및 집진부를 나타낸 도면이다.
도 4는 도 3의 제1하전부의 정면 사시도다.
도 5는 도 3의 제1하전부의 배면 사시도다.
도 6은 도 3의 제1하전부의 측면 사시도다.
도 7은 도 3의 제2하전부의 세부 상세도이다.
도 8은 도 3의 집진부의 사시도다.
도 9는 도 3의 집진부의 단면도이다.
도 10은 도 1의 공기조화기용 전기집진장치의 먼지 수거함을 나타낸 도면이다.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기용 전기집진장치의 원리를 설명하기 위한 개략도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예들을 첨부된 도 1 내지 도 11을 참고하여 더욱 상세히 설명한다. 본 발명의 실시예들은 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 설명하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예들은 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 상세하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에 나타난 각 요소의 형상은 보다 분명한 설명을 강조하기 위하여 과장될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기용 전기집진장치의 사시도이며, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기용 전기집진장치의 단면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 공기조화기용 전기집진장치(1)는 건물의 공과조화기를 통과하는 공기에 포함된 먼지들을 제거하기 위한 것으로, 하우징(10), 필터부(100), 제1하전부(200), 제2하전부(300), 집진부(400) 및 전압공급부(500)를 포함할 수 있다.

전기집진장치(1)의 필터부(100)는 하우징(10)으로 유입된 공기 중에 포함된 먼지입자들 중에서 입경이 큰 먼지입자를 걸러낸다. 필터부(100)를 통과한 미세한 먼지입자는 제1하전부(200) 또는 제2하전부(300)에 의해서 일정 극성(-)으로 대전(하전) 된다. 이렇게 일정 극성(-)으로 대전(하전)된 먼지입자들은 집진부(400)의 반대 극성(+)으로 도전된 고전압판(410)으로 포집된다.

하우징(10)은 건물의 공기조화기(도시 안함)에 연결되며, 상기 공기조화기로부터 공기를 유입하고, 이렇게 유입된 공기를 정화한 공기를 상기 공기조화기로 토출한다. 하우징(10)은 일측에 형성되는 유입구(12), 타측에 형성되는 유출구(14) 및 내부통로(16)를 포함할 수 있다. 하우징(10)의 유입구(12)를 통해서 외부의 공기가 하우징(10)의 내부통로(16)로 유입될 수 있으며, 내부통로(16)에서 정화된 공기는 하우징(10)의 토출구(14)를 통해서 토출될 수 있다.

하우징(10)의 내부통로(16) 상의 상측 및 하측에는 제1가이드슬롯(17a, 18b), 제2가이드슬롯(17b, 18b), 제3가이드슬롯(17c, 18c)이 각각 내부통로(16)의 길이 방향으로 이격 설치된다. 이러한 제1가이드슬롯(17a, 18b), 제2가이드슬롯(17b, 18b), 제3가이드슬롯(17c, 18c)은 후술할 제1가이드부재(206), 제2가이드부재(306), 제3가이드부재(406)에 체결되어 제1하전부(200), 제2하전부(300) 및 집진부(400)의 출입을 안내할 수 있다.

하우징(10)의 하부에는 하우징(10)의 내부공간과 연통되며, 상부가 개방된 내부공간을 가지는 수거함(900)이 설치될 수 있다.

필터부(100)는 하우징(10)의 내부통로(16)에 설치되어 내부통로(16)로 유입된 공기에 포함된 먼지입자(3) 중 입경이 큰 먼지입자(3)를 걸러내며, 프리필터(Pre-Filter, 110) 및 미디엄필터(Midium-Filter, 120)를 포함할 수 있다.

프리필터(110)는 섬유매트 형태의 필터로 내부통로(16)로 유입된 공기에 포함된 먼지입자(3)를 1차적으로 걸러줄 수 있다. 미디엄필터(120)는 미세한 입경을 가지며 공기의 진행 방향으로 프리필터(110)의 후방에 배치되어 프리필터(110)에서 걸러지지 않은 먼지입자(즉, 프리필터(110)를 통과한 먼지입자)를 2차적으로 걸러줄 수 있다.

도 3은 도 1의 공기조화기용 전기집진장치의 제1하전부, 제2하전부 및 집진부를 나타낸 도면이며, 도 4는 도 3의 제1하전부의 정면 사시도이고, 도 5는 도 3의 제1하전부의 배면 사시도이며, 도 6은 도 3의 제1하전부의 측면 사시도다.

도 3 내지 도 6을 참조하면, 공기조화기용 전기집진장치(1)의 제1하전부(200)는 제1하전 케이스(205), 복수의 제2방전전극(210), 복수의 제2대향전극(220), 상부 절연부재(230), 상부 연결프레임(232), 상부 탄성부재(234), 하부 절연부재(240), 하부 연결프레임(242) 및 하부 탄성부재(244)를 포함할 수 있다.

제1하전부(200)는 하우징(10)의 내부통로(16)에 설치되며, 유입구(12)와 토출구(14) 사이에 배치될 수 있다. 제1하전부(200)는 다수의 전자를 방출하여 내부통로(16)의 공기 중에 포함된 먼지입자(3)를 일정 극성(-)으로 대전(하전) 시킬 수 있다.

제1하전 케이스(205)는 하우징(10)의 내부통로(16)에 출입 가능하며, 내부통로(16)의 길이방향으로 개방된 내부공간을 가진다. 제1하전 케이스(205)의 상단 및 하단에는 제1가이드부재(206)가 설치되며, 제1가이드부재(206)는 제1가이드슬롯(17a, 18b)에 체결되어 제1가이드슬롯(17a, 18b)의 길이 방향으로 이동함으로써 하우징(10)의 내부통로(16)를 출입할 수 있게 된다.

제2방전전극(210)은 제1하전 케이스(205)의 내부공간에 설치되며, 복수 개로 하우징(10)의 내부통로(16)의 폭방향을 따라 상호 이격 배치될 수 있다. 제2방전전극(210)은 복수의 제2대향전극(220) 사이에 배치될 수 있다. 제2방전전극(210)은 양(+)극을 형성하며 직선형의 가는 와이어 형상으로 이루어질 수 있다. 이때, 제2방전전극(210)에는 전압공급부(500)에 의해서 고전압의 펄스가 공급될 수 있다.

제2대향전극(220)은 제2하전 케이스(205)의 내부공간에 설치되며, 복수 개로 하우징(10)의 내부통로(16)의 폭방향을 따라 상호 이격 설치될 수 있다. 제2대향전극(220)은 음(-)극을 형성하며, 제2대향전극(220)은 평판형으로 구성될 수 있으며, 제2대향전극(220)의 폭은 하우징(10)의 내부통로(16)의 길이방향으로 배치될 수 있다. 제2대향전극(220)은 접지(earth)될 수 있다.

제2방전전극(210)에 고전압 펄스가 인가되면 제2방전전극(210)에서는 전자가 방사될 수 있다. 이렇게 방사된 전자는 하우징(10)의 내부통로(16)를 흐르는 공기 중에 포함된 먼지입자(3)를 일정 극성(-)으로 대전시키게 된다. 또한, 제2방전전극(210)과 제2대향전극(220) 사이에는 형성된 높은 전위차에 의해서 전류가 흐르기 시작하면서 코로나 방전이 일어나 하우징(10)의 내부통로(16)를 흐르는 공기 중에 포함된 먼지입자(3)를 일정 극성(-)으로 대전시킬 수도 있다. 이렇게 일정 극성(-)으로 대전된 먼지입자(3)는 쿨롱력에 의해서 집진부(400)에서 상대적으로 플러스(plus) 측인 고전압판(410)으로 포집될 수 있다.

상부 절연부재(230)는 길이방향이 하우징(10)의 내부통로(16)의 폭방향을 따라 배치될 수 있다. 상부 절연부재(230)는 하면이 함몰되어 형성되며 제2대향전극(220)의 상단이 삽입되는 복수의 상부 삽입홈(136)을 가지며, 상부 삽입홈(136)은 하우징(10)의 내부통로(16)의 폭방향으로 상호 이격 배치될 수 있다. 상부 절연부재(230)는 플라스틱, 나무 등과 같은 전기적으로 부도체가 사용될 수 있다.

상부 연결프레임(232)은 상부 절연부재(230)의 일측에 설치되며, 상부 삽입홈(136)의 상부에 배치될 수 있다. 상부 연결프레임(232)은 철, 구리와 같은 전기적으로 도체가 사용될 수 있으며, 상부 연결프레임(232)에는 제2방전전극(210)의 상단이 전기적으로 연결될 수 있다.

상부 탄성부재(234)는 상부 연결프레임(232) 및 제2방전전극(210) 사이에 배치되며 상부 연결프레임(232) 및 제2방전전극(210)에 연결될 수 있다. 상부 탄성부재(234)는 제2방전전극(210)에 탄성력을 제공할 수 있다. 상부 탄성부재(234)는 금속 재질의 코일 스프링이 사용될 수 있으며, 상부 탄성부재(234)는 하단에 제2방전전극(210)의 상단이 걸림 되는 걸림고리(134a)가 형성될 수 있다.

상부 결합프레임(238)은, 도 5에서와 같이, 상부 절연부재(230)의 타측에 설치되며 제2대향전극(220)의 상단에 배치될 수 있다. 상부 결합프레임(238)은 철, 구리와 같은 전기적으로 도체가 사용될 수 있으며, 제1대향전극들(220)을 전기적으로 연결할 수 있다.

하부 절연부재(240)는 상부 절연부재(140)의 하부에 설치되며, 길이방향이 하우징(10)의 내부통로(16)의 폭방향을 따라 배치될 수 있다. 하부 절연부재(240)는 상면이 함몰되어 형성되며 제2대향전극(220)의 하단이 삽입되는 복수의 하부 삽입홈(146)을 가지며, 하부 삽입홈(146)은 상부 삽입홈(136)에 대향되게 형성되며, 하우징(10)의 내부통로(16)의 폭방향으로 상호 이격 배치될 수 있다. 하부 절연부재(240)는 플라스틱, 나무 등과 같은 전기적으로 부도체가 사용될 수 있다.

하부 연결프레임(242)은 하부 절연부재(240)에 설치되며, 하부 삽입홈(146)의 하부에 배치될 수 있다. 하부 연결프레임(242)은 철, 구리와 같은 전기적으로 도체가 사용될 수 있으며, 하부 연결프레임(242)에는 제2방전전극(210)의 하단이 전기적으로 연결될 수 있다.

하부 탄성부재(244)는 하부 연결프레임(242) 및 제2방전전극(210) 사이에 배치되며 하부 연결프레임(242) 및 제2방전전극(210)에 연결될 수 있다. 하부 탄성부재(244)는 제2방전전극(210)에 탄성력을 제공할 수 있다. 하부 탄성부재(244)는 금속 재질의 코일 스프링이 사용될 수 있으며, 하부 탄성부재(244)는 상단에 제2방전전극(210)의 하단이 걸림 되는 걸림고리(144a)가 형성될 수 있다.

하부 결합프레임(248)은, 도 5에서와 같이, 하부 절연부재(240)의 타측에 설치되며 제2대향전극(220)의 하단에 배치될 수 있다. 하부 결합프레임(248)은 철, 구리와 같은 전기적으로 도체가 사용될 수 있으며, 제2대향전극들(220)을 전기적으로 연결할 수 있다.

도 7은 도 3의 제2하전부의 세부 상세도이다. 도 7을 참조하면, 제2하전부(300)는 제1방전전극(310), 제1대향전극(320), 보조전극(330)을 포함할 수 있다.

제2하전부(300)는 하우징(10)의 내부통로(16)에 설치되며, 제1하전부(200)와 집진부(400) 사이에 배치될 수 있다. 제2하전부(300)는 다수의 전자를 방출하며 제1하전부(200)에 의해서 대전(하전) 되지 않은 먼지입자(3)를 일정 극성(-)으로 대전(하전) 시킬 수 있다.

하우징(10)의 내부통로(16)의 길이방향으로 보조전극(330), 제1방전전극(310) 및 제1대향전극(320)이 설치될 수 있다. 제1방전전극(310)의 상단에는 제2가이드부재(306)가 설치되며, 제1방전전극(310) 및 제1대향전극(320)의 하단에는 제2가이드부재(306)가 설치될 수 있다. 제2가이드부재(306)는 제2가이드슬롯(17b, 18b)에 체결되어 제2가이드슬롯(17b, 18b)의 길이 방향으로 이동함으로써 하우징(10)의 내부통로(16)를 출입할 수 있다.

제1방전전극(310)은 하우징(10)의 내부통로(16)에 설치되며, 하우징(10)의 내부통로(16)의 폭방향을 따라 배치될 수 있다. 제1방전전극(310)은 보조전극(330)과 제1대향전극(320) 사이에 위치할 수 있다. 제1방전전극(310)은 양(+)극을 형성하며 그물망 구조의 평판 형상으로 이루어질 수 있다. 이때, 제1방전전극(310)은 전압공급부(500)에 의해서 고전압의 펄스가 인가될 수 있다.

제1대향전극(320)은 하우징(10)의 내부통로(16)에 설치되며, 하우징(10)의 내부통로(16)의 폭방향을 따라 배치될 수 있다. 제1대향전극(320)은 제1방전전극(310)과 집진부(400)의 사이에 설치될 수 있다. 제1대향전극(320)은 음(-)극을 형성하며 그물망 구조의 평판형으로 구성될 수 있다. 제1대향전극(320)은 접지(earth)될 수 있다.

제1방전전극(310)에 고전압 펄스가 인가되면 제1방전전극(310)에서는 전자가 방사될 수 있다. 이렇게 방사된 전자는 하우징(10)의 내부통로(16)를 흐르는 공기 중에 포함된 먼지입자(3)를 일정 극성(-)으로 대전시키게 된다. 또한, 제1방전전극(310)과 제1대향전극(320) 사이에는 형성된 높은 전위차에 의해서 전류가 흐르기 시작하면서 코로나 방전이 일어나 제1하전부(100)에 의해서 대전(하전) 되지 못한 먼지입자(3)를 일정 극성(-)으로 대전시킬 수도 있다.

이렇게 일정 극성(-)으로 대전된 먼지입자(3)는 전기적 인력(쿨롱력)에 의해서 집진부(400)에서 상대적으로 플러스(plus) 측의 고전압판(410)으로 포집될 수 있다. 제1방전전극(310)과 제1대향전극(320)의 사이에는 전기적으로 부도체인 절연봉(350)이 설치될 수 있으며, 절연봉(350)은 제1방전전극(310)과 제1대향전극(320)을 연결할 수 있다.

보조전극(330)은 제2하전 케이스(305)의 내부공간에 설치되며, 제1하전부(100)와 제1방전전극(310)의 사이에 배치될 수 있다. 보조전극(330)은 하우징(10)의 내부통로(16)의 폭방향을 따라 배치될 수 있다. 보조전극(330)은 연결봉(340)을 통해서 제1방전전극(310)에 전기적으로 연결되며, 보조전극(330)은 제1방전전극(310)과 동일한 극성(+)을 가질 수 있다. 보조전극(330)은 그물망 구조의 평판 형상으로 이루어질 수 있다. 연결봉(340)은 구리, 철 등 전기적으로 도체가 사용될 수 있다.

따라서, 제1하전부(200)에서 음(-) 극성으로 대전(하전) 된 먼지입자들(3)은 보조전극(330)에 포집되고, 제1하전부(200)에서 대전 되지 못한 먼지입자(3)는 제1방전전극(310)과 제1대향전극(320)의 사이를 통과하면서 음(-) 극성으로 대전(하전) 된다.

도 8은 도 3의 집진부의 사시도이며, 도 9는 도 3의 집진부의 단면도이다.

도 8 및 도 9를 참조하면, 집진부(400)는 제1하전부(200) 또는 제2하전부(300)에 의해 일정 극성(-)으로 대전(하전) 된 먼지입자들(3)을 포집하며, 고전압판(410) 및 저전압판(420)을 포함할 수 있다.

집진 케이스(405)는 하우징(10)의 내부통로(16)에 출입 가능하며, 내부통로(16)의 길이방향으로 개방된 내부공간을 가진다. 집진 케이스(405)의 내부공간에는 내부통로(16)의 폭방향을 따라 고전압판(410) 및 저전압판(420)이 교대로 설치될 수 있다.

집진 케이스(405)의 상단 및 하단에는 제3가이드부재(406)가 설치되며, 제3가이드부재(406)는 하우징(10)의 제3가이드슬롯(17c, 18c)에 체결되어 제3가이드슬롯(17c, 18c)의 길이 방향으로 이동함으로써 하우징(10)의 내부통로(16)를 출입할 수 있다.

집진 케이스(405)의 양측면에는 고전압판 연결부재(415)가 관통 삽입될 수 있는 고전압 삽입홀(407)이 관통 형성될 수 있다. 또한, 고전압판 연결부재(415)는 고전압 삽입홀(407)에 장착된 절연부재(409)를 삽입 관통함으로써 집진 케이스(405)와 절연 상태가 될 수 있다. 한편, 집진 케이스(405)의 양측면에는 저전압판 연결부재(425)가 관통 삽입될 수 있는 저전압 삽입홀(408)이 관통 형성될 수 있다.

고전압판(410)은 집진 케이스(405)의 내부공간에 하우징(10)의 내부통로(16)의 폭방향을 따라 다수 개가 상호 이격 설치될 수 있다. 고전압판(410)은 고전압판 연결부재(415)를 통해 서로 전기적으로 연결될 수 있으며, 고전압판(410)은 저전압판 연결부재(425)가 통과할 수 있는 고전압판 관통홀(417)이 형성될 수 있다.

저전압판 연결부재(425)가 고전압판 관통홀(417)을 관통함으로써 고전압판(410)과 저전압판(420)은 서로 절연 상태를 유지할 수 있게 된다. 고전압판 관통홀(417)의 종단면적은 저전압판 연결부재(425)의 종단면적보다 클 수 있다. 고전압판(410)은 전압공급부(500)에 전기적으로 연결된 전압판 연결부재(415)를 통해서 양(+)의 극성을 갖게 된다.

저전압판(420)은 집진 케이스(405)의 내부공간에 하우징(10)의 내부통로(16)의 폭방향으로 상호 이격 설치되며, 고전압판(410)의 사이에 배치될 수 있다. 저전압판(420)은 저전압판 연결부재(425)를 통해 서로 전기적으로 연결될 수 있으며, 저전압판(420)은 고전압판 연결부재(415)가 통과할 수 있는 저전압판 관통홀(427)이 형성될 수 있다.

고전압판 연결부재(415)가 저전압판 관통홀(427)을 관통함으로써 고전압판(410)과 저전압판(420)은 서로 절연 상태를 유지할 수 있게 된다. 저전압판 관통홀(427)의 종단면적은 고전압판 연결부재(415)의 종단면적보다 클 수 있다. 저전압판(420)은 전압공급부(500)에 전기적으로 연결된 저전압판 연결부재(425)를 통해서 음(-) 극성을 갖게 된다. 이때, 저전압판(420)은 접지될 수 있다.

따라서, 제1하전부(200) 또는 제2하전부(300)에 의해서 음(-) 극성으로 대전(하전) 된 먼지입자들(3)은 전기적 인력(쿨롱력)에 의해서 집진부(400)의 고전압판(410)에 집진되게 된다. 이에 따라서, 하우징(10)의 내부통로(16)를 흐르는 공기 중에 포함된 먼지입자들(3)을 제거할 수 있게 된다.

전압공급부(500)는 제1하전부(200), 제2하전부(300) 및 집진부(400)에 전기적으로 연결되며, 제1하전부(200), 제2하전부(300) 및 집진부(400)에 고전압(고전압 펄스)를 인가할 수 있다. 전압공급부(500)는 DC 전압을 공급하는 DC 전압원(도시 안함) 및 펄스 생성을 위한 전압을 공급하는 펄스 전압원(도시 안함)을 포함할 수 있다.

전압공급부(500)는 제1하전부(200) 및 제2하전부(300)에 주파수가 25[KHz]이상이고 전압이 25[kV] 이상인 고주파 전압을 인가할 수 있다. 또한, 전압공급부(500)는 집진부(400)에 주파수가 25[KHz]이상이고 전압이 10[kV] 이상인 고주파 전압을 인가할 수 있다. 이렇게 함으로써 0.3[㎛] 이하의 미세먼지를 포집할 수 있다.

도 10은 도 1의 공기조화기용 전기집진장치의 먼지 수거함 나타낸 도면이다. 도 10을 참조하면, 본 실시예에 따른 공기조화기용 전기집진장치(1)는 수거함(900)을 더 포함할 수 있다.

우선, 필터부(100), 제2하전부(300) 및 집진부(400)에 대응되는 하우징(10)의 하면에는 상하방향으로 제1홀(19a), 제2홀(19b) 및 제3홀(19c)이 각각 관통 형성된다.

수거함(900)은 필터부 수거함(910), 제2하전부 수거함(920) 및 집진부 수거함(930)을 포함할 수 있다. 필터부 수거함(910)은 필터부(100)에 집진된 먼지를 제거하기 위한 것으로, 하우징(10)의 하부에 설치되며, 제1홀(19a)의 하부에 배치될 수 있다.

제2하전부 수거함(920)은 제2하전부(300)의 보조전극(330)에 집진된 먼지를 제거하기 위한 것으로, 하우징(10)의 하부에 설치되며 제2홀(19b)의 하부에 배치될 수 있다.

집진부 수거함(930)은 집진부(400)에 집진된 먼지입자를 제거하기 위한 것으로, 하우징(10)의 하부에 설치되며 제3홀(19c)의 하부에 배치될 수 있다.

이러한 수거함(930)을 이용함으로써 필터부(100), 제2하전부(300) 및 집진부(400)에 집진된 먼지를 용이하게 제거할 수 있다.

도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기용 전기집진장치의 원리를 설명하기 위한 개략도이다. 도 11을 참조하면, 본 실시예에 따른 공기조화기용 전기집진장치(1)는 감지센서(600), 표시부(700) 및 제어부(800)를 더 포함할 수 있다.

감지센서(600)는 하우징(10)의 내부통로(16)에 설치되며, 집진부(400)와 하우징(10)의 토출구(14) 사이에 배치될 수 있다. 감지셈서(600)는 내부통로(16)의 공기에 함유된 먼지의 농도값을 측정한 감지신호를 제어부(800)에 전송할 수 있다.

표시부(700)는 사무실, 현관 또는 로비와 같은 외부에 설치되며, 감지센서(600)가 측정한 먼지의 농도값을 실시간으로 표시할 수 있다. 표시부(700)는 컴퓨터 또는 스마트폰이 사용될 수 있다.

제어부(800)는 전압공급부(500), 감지센서(600) 및 표시부(700)에 전기적으로 연결되며, 감지센서(600)가 전송한 감지신호에 포함된 농도값이 기설정된 농도값보다 크면 집진부(400)에 공급되는 전압을 높이도록 전압공급부(500)를 제어할 수 있다. 한편, 제어부(800)는 감지센서(600)가 전송한 감지신호에 포함된 농도값이 기설정된 농도값보다 작으면 집진부(400)에 공급되는 전압을 낮추도록 전압공급부(500)를 제어할 수 있다. 이렇게 함으로써, 전기집진장치(1)에 소모되는 에너지를 절감할 수 있게 된다.

또한, 제어부(800)는 감지센서(600)로부터 감지신호가 전송되면, 상기 감지신호에 포함된 농도값이 표시부(700)에 표시되도록 표시부(700)를 제어할 수 있다.

이하, 도 11을 참조하여 본 실시예에 따른 공기조화기용 전기집진장치의 원리를 설명한다.

우선, 하우징(10)의 유입구(12)를 통해 들어온 공기는 내부통로(16)를 통과하여 토출구(14)로 토출된다. 필터부(100)는 내부통로(16)의 공기 중 입경이 큰 먼지입자(3)를 걸러주며, 입경이 미세한 먼지입자(3)는 필터부(100)를 통과하게 된다.

다음으로, 제1하전부(200)가 필터부(100)를 통과한 먼지입자들(3)을 일정 극성(-)으로 대전시키게 된다.

다음으로, 제1하전부(200)에 의해서 음(-) 극성으로 대전된 먼지입자들(3)은 제2하전부(300)의 양(+)의 극성을 갖는 보조전극(330)에 흡착된다. 그러나, 제1하전부(200)에 의해서 대전되지 않은 먼지입자들(3)은 보조전극(330)을 통과하여 제1방전전극(310)과 제1대향전극(320)에 의해서 음(-)의 극성으로 대전된다.

다음으로, 제1하전부(200)에 의해 음(-)의 극성으로 대전(하전) 되었으나 보조전극(330)에 흡착되지 않은 먼지입자들(3)과 제2하전부(300)에 의해 음(-)의 극성으로 대전 된 먼지입자들(3)은 전기적 인력에 의해서 양(+)의 극성을 가지는 고전압판(410)에 흡착된다. 하우징(10)의 내부통로(16)를 흐르는 공기 중에 포함된 먼지입자들(3)을 제거할 수 있게 된다.

본 발명을 바람직한 실시예들을 통하여 상세하게 설명하였으나, 이와 다른 형태의 실시예들도 가능하다. 그러므로, 이하에 기재된 청구항들의 기술적 사상과 범위는 바람직한 실시예들에 한정되지 않는다.

1: 공기조화기용 전기집진장치 3; 먼지입자
10: 하우징 12: 유입구
14: 토출구 16: 내부통로
17a, 18a: 제1가이드슬롯 17b, 18b: 제2가이드슬롯
17c, 18c: 제3가이드슬롯 19a: 제1홀
19b: 제2홀 19c: 제3홀
100: 필터부 110: 프리필터
120: 헤파필터 200: 제1하전부
205: 제1하전 케이스 206: 제1가이드부재
210: 제2방전전극 220: 제2대향전극
230: 상부 절연부재 232: 상부 연결프레임
234: 상부 탄성부재 234a: 걸림고리
236: 상부 삽입홈 238: 상부 결합프레임
240: 하부 절연부재 242: 하부 연결프레임
244: 하부 탄성부재 244a: 걸림고리
246: 하부 삽입홈 248: 하부 결합프레임
300: 제2하전부 305: 제2하전 케이스
306: 제2가이드부재 310: 제1방전전극
320: 제1대향전극 330: 보조전극
340: 연결봉 350: 절연봉
400: 집진부 405: 집진 케이스
406: 제3가이드부재 407: 고전압 삽입홀
408: 저전압 삽입홀 409: 절연부재
410: 고전압판 415: 고전압판 연결부재
417: 고전압판 관통홀 420: 저전압판
425: 저전압판 연결부재 427: 저전압판 관통홀
500: 전압공급부 600: 감지센서
700: 표시부 800: 제어부
900: 수거함 910: 필터부 수거함
920: 제2하전부 수거함 930: 집진부 수거함

Claims

일측에 형성되는 유입구와, 타측에 형성되는 토출구와, 상기 유입구 및 상기 토출구와 연통되며 상기 유입구로 유입된 공기가 상기 토출구로 토출되기 위한 통로를 제공하는 내부통로를 가지는 하우징;
상기 내부통로에 설치되어 다수의 전자를 방출하여 상기 내부통로의 공기 중의 먼지입자를 음(-) 극성으로 대전 가능한 제1하전부;
상기 내부통로에 설치되며, 상기 제1하전부와 상기 토출구 사이에 배치되어 다수의 전자를 방출하여 상기 내부통로의 공기 중의 먼지입자를 음(-) 극성으로 대전 가능한 제2하전부; 및
상기 내부통로에 설치되며, 상기 제2하전부와 상기 토출구 사이에 배치되어 상기 대전된 먼지입자를 포집 가능한 집진부;를 포함하며,
상기 제2하전부는,
상기 제1하전부와 상기 토출구 사이에 배치되며 음(-) 극성을 가지는 제1대향전극;
상기 제1하전부와 상기 제1대향전극 사이에 배치되며 양(+) 극성을 가지는 제1방전전극; 및
상기 제1하전부와 상기 제1방전전극 사이에 배치되며 상기 제1방전전극과 전기적으로 연결되는 보조전극;을 구비하며,
상기 집진부는,
상기 내부통로의 폭방향을 따라 상호 이격되어 설치되며, 양(+)의 극성을 가지는 복수의 고전압판;
상기 고전압판을 연결하는 고전압판 연결부재;
상기 내부통로의 폭방향을 따라 설치되며, 상기 복수의 고전압판 사이에 각각 배치되며, 음(-)의 극성을 가지는 복수의 저전압판; 및
상기 저전압판을 연결하는 저전압판 연결부재를 구비하되,
상기 고전압판은 상기 저전압판 연결부재가 상기 고전압판과 비접촉하며 삽입 관통되는 고전압판 관통홀을 가지며,
상기 저전압판은 상기 고전압판 연결부재가 상기 저전압판과 비접촉하며 삽입 관통되는 저전압판 관통홀을 가지는, 전기집진장치.
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 제1방전전극, 상기 제1대향전극 및 상기 보조전극은 평판형의 그물망 구조를 가지는, 전기집진장치.
청구항 1에 있어서,
상기 제1하전부는,
상기 내부통로의 폭방향을 따라 서로 이격 설치되며, 음(-) 극성을 가지는 복수의 제2대향전극; 및
상기 복수의 제2대향전극 사이에 각각 배치되며, 양(+) 극성을 가지는 복수의 제2방전전극;을 구비하되,
상기 내부통로의 길이방향으로의 상기 제2대향전극의 종방향 단면적은 상기 제2방전전극의 종방향 단면적 보다 큰, 전기집진장치.
청구항 4에 있어서,
상기 제2대향전극은, 폭이 상기 내부통로의 길이방향으로 배치되는 평판 형상이며,
상기 제2방전전극은, 직선형 와이어 형상을 가지는, 전기집진장치.
일측에 형성되는 유입구와, 타측에 형성되는 토출구와, 상기 유입구 및 상기 토출구와 연통되며 상기 유입구로 유입된 공기가 상기 토출구로 토출되기 위한 통로를 제공하는 내부통로를 가지는 하우징;
상기 내부통로에 설치되어 다수의 전자를 방출하여 상기 내부통로의 공기 중의 먼지입자를 음(-) 극성으로 대전 가능한 제1하전부;
상기 내부통로에 설치되며, 상기 제1하전부와 상기 토출구 사이에 배치되어 다수의 전자를 방출하여 상기 내부통로의 공기 중의 먼지입자를 음(-) 극성으로 대전 가능한 제2하전부; 및
상기 내부통로에 설치되며, 상기 제2하전부와 상기 토출구 사이에 배치되어 상기 대전된 먼지입자를 포집 가능한 집진부;를 포함하며,
상기 제2하전부는,
상기 제1하전부와 상기 토출구 사이에 배치되며 음(-) 극성을 가지는 제1대향전극;
상기 제1하전부와 상기 제1대향전극 사이에 배치되며 양(+) 극성을 가지는 제1방전전극; 및
상기 제1하전부와 상기 제1방전전극 사이에 배치되며 상기 제1방전전극과 전기적으로 연결되는 보조전극;을 구비하며,
상기 제1하전부는,
상기 내부통로의 폭방향을 따라 서로 이격 설치되며, 음(-) 극성을 가지는 복수의 제2대향전극; 및
상기 복수의 제2대향전극 사이에 각각 배치되며, 양(+) 극성을 가지는 복수의 제2방전전극;
일변이 함몰 형성되어 상기 제2대향전극의 일단이 삽입되며 상기 내부통로의 폭방향을 따라 이격 배치되는 복수의 삽입홈을 가지며, 전기적으로 부도체인 절연부재;
상기 절연부재에 설치되고, 상기 삽입홈의 일측에 배치되며, 상기 제2방전전극의 일단이 연결되는 연결프레임; 및
상기 연결프레임 및 상기 제2방전전극의 사이에 배치되어 상기 연결프레임 및 상기 제2방전전극을 연결하며, 상기 제2방전전극에 탄성력을 제공하는 탄성부재를 구비하며,
상기 내부통로의 길이방향으로의 상기 제2대향전극의 종방향 단면적은 상기 제2방전전극의 종방향 단면적 보다 큰, 전기집진장치.
청구항 6에 있어서,
상기 탄성부재는,
상기 제2방전전극의 일단이 걸림 가능한 걸림고리가 형성된, 전기집진장치.
삭제
삭제
청구항 1 또는 청구항 6에 있어서,
상기 전기집진장치는,
상기 제1하전부, 상기 제2하전부 및 상기 집진부에 전기적으로 연결되며, 상기 제1하전부, 상기 제2하전부 및 상기 집진부에 전압을 공급 가능한 전압 공급부;
상기 집진부와 상기 토출구 사이에 설치되며, 상기 내부통로에 배치되어 상기 내부통로의 공기 중에 포함된 먼지입자의 농도값을 측정한 감지신호를 전송 가능한 감지센서; 및
상기 감지센서 및 상기 전압 공급부에 전기적으로 연결되며, 상기 농도값에 따라 상기 전압 공급부가 상기 제1하전부, 상기 제2하전부 및 상기 집진부에 공급하는 전압을 조절 가능한 제어부;를 포함하는, 전기집진장치.
청구항 1 또는 청구항 6에 있어서,
상기 전기집진장치는,
상기 제1하전부, 상기 제2하전부 및 상기 집진부에 전기적으로 연결되며, 상기 제1하전부, 상기 제2하전부 및 상기 집진부에 전압을 공급 가능한 전압 공급부;를 구비하되,
상기 전압 공급부는,
DC 전압을 공급하는 DC 전압원과, 펄스 생성을 위한 전압을 공급하는 펄스 전압원을 포함하는, 전기집진장치.