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KR102199381B1 - 공기조화기용 공기청정기구 - Google Patents

공기조화기용 공기청정기구 Download PDF

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KR102199381B1
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Abstract

본 발명은 하전부와, 공기 유동 방향으로 상기 하전부 이후에 배치된 집진부를 포함하고, 하전부는 공간이 형성된 하전부 바디와, 하전부 바디에 공간을 향하게 설치된 카본 브러시 전극을 포함하고, 집진부는 외면에 친수코팅층이 형성된 접지부재와, 접지부재와 전위차를 형성하는 유전체 필름을 포함하여, 오존 발생량을 최소화할 수 있고, 이온 발생량을 최대화할 수 있는 이점이 있다.

Description

공기조화기용 공기청정기구{Air cleaner for air conditioner}
본 발명은 공기조화기용 공기청정기구에 관한 것으로서, 특히 카본 파이버 전극을 이용하는 공기조화기용 공기청정기구에 관한 것이다.
일반적으로 공기조화기는 공기를 흡입하여 공기 조화하여 내보내는 장치로서, 그 주된 기능에 따라 냉방기, 난방기, 냉난방 겸용 공기조화기, 제습기, 공기청정기 등이 있다.
공기조화기는 실내의 온도를 변화시킬 경우, 압축기, 실외 열교환기, 팽창밸브 및 실내 열교환기를 포함하는 냉동 사이클을 이용하여 실내를 냉방 또는 난방시킬 수 있고, 실내를 냉방시키는 냉방기, 실내를 난방시키는 난방기로 구성될 수 있다. 그리고 실내를 냉방 또는 난방시키는 냉난방 겸용 공기조화기로 구성될 수 있다.
공기조화기는 공기의 청정도를 변화시키는 공기청정기구를 포함하여 실내의 공기를 청정시키는 것이 가능하고, 이 경우 공기청정기구는 공기조화기에 설치되어 공기 중에 부유하는 먼지 등 이물질을 포집하여 제거할 수 있다.
공기청정기구는 공기 중의 먼지나 담배 연기 등의 미립자를 제거하는 장치로서, 정전 분리작용을 이용한 전기 집진기나 공기 중의 먼지나 담배 연기 등의 미립자를 거르는 여과식 필터 등이 있다.
KR 10-2011-0045851 (2011년05월04일)
종래 기술에 따른 공기조화기용 공기청정기구는 대전부가 교대로 배치되는 방전와이어들과 대향전극들을 포함하여, 구조가 복잡하여 고비용이고, 집진율이 낮으며, 오존 발생율이 높은 문제점이 있다.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명은 하전부와, 공기 유동 방향으로 상기 하전부 이후에 배치된 집진부를 포함하고, 상기 하전부는 공간이 형성된 하전부 바디와, 상기 하전부 바디에 공간을 향하게 설치된 카본 브러시 전극을 포함하고, 상기 집진부는 외면에 친수코팅층이 형성된 접지부재와, 상기 접지부재와 전위차를 형성하는 유전체 필름을 포함한다.
상기 카본 브러시 전극는 상기 공간의 가장자리에 위치되게 설치될 수 있다.
상기 카본 브러시 전극는 복수개가 서로 마주보게 설치될 수 있다.
상기 카본 브러시 전극은 상기 하전부 바디의 내둘레면에 상기 공간으로 돌출되게 배치될 수 있다.
상기 카본 브러시 전극은 공기 유동 방향과 직교한 방향으로 길게 배치될 수 있다.
상기 접지부재는 알루미늄 재질이고 판상일 수 있다.
상기 접지부재와 유전체 필름은 공기 유동 방향과 나란한 방향으로 길게 배치될 수 있고, 공기 유동 방향과 직교한 방향으로 이격될 수 있다.
상기 집진부는 상기 공간을 통과한 공기가 통과하는 집진공간이 형성되고 상기 접지부재와 유전체 필름이 설치된 집진부 바디를 더 포함할 수 있다.
공기 유동 방향으로 상기 공간의 이전에 위치하는 필터를 더 포함할 수 있다.
본 발명은 대전부가 교대로 배치되는 방전와이어들과 대향전극들을 포함하는 대전부를 사용하는 경우 보다 오존 발생량을 최소화할 수 있고, 이온 발생량을 최대화할 수 있는 이점이 있다.
또한, 구조가 간단하여 비용이 저렴한 이점이 있다.
또한, 포집부가 세척되어 사용될 수 있고, 포집부의 수명이 최대화될 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 공기조화기용 공기청정기구 일실시예가 공기조화기에 설치된 예가 도시된 도이다.
도 2는 본 발명에 따른 공기조화기용 공기청정기구 일실시예가 도시된 단면도이며,
도 3은 본 발명에 따른 공기조화기용 공기청정기구 일실시예의 하전부가 도시된 도이다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 공기조화기용 공기청정기구 일실시예가 공기조화기에 설치된 예가 도시된 도이고, 도 2는 본 발명에 따른 공기조화기용 공기청정기구 일실시예가 도시된 단면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 공기조화기용 공기청정기구 일실시예의 하전부가 도시된 도이다.
본 실시예에 따른 공기조화기용 공기청정기구는 냉방기, 난방기, 냉난방 겸용 공기조화기, 제습기, 공기청정기 등의 공기조화기(A)에 설치될 수 있다.
공기조화기용 공기청정기구(이하, 공기청정기구(2)이라 칭함)은 하전부(4)와, 집진부(6)를 포함할 수 있다. 공기청정기구(2)은 공기가 하전부(4)를 통과한 후 집진부(6)를 통과하게 공기조화기에 설치될 수 있다. 공기청정기구(2)은 공기 유동 방향으로 하전부(4) 이전에 위치하는 필터(8)를 더 포함하여, 공기가 필터(2)와 하전부(4)와 집진부(6)를 통과하도록 구성되는 것이 가능하다. 필터(8)는 공기 중의 이물질이 걸러지는 필터로서, 비교적 큰 먼지가 걸러지게 형성될 수 있고, 하전부(4) 및 집진부(6)를 보호할 수 있다. 필터(8)는 공기 유동 방향으로 하전부(4)의 후술하는 공간(12) 전방에 위치될 수 있고, 하전부(4)의 후술하는 카본 브러시 전극(16)이 부피가 큰 이물질에 의해 손상되는 것을 막을 수 있다. 공기청정기구(2)는 필터(8)와 하전부(4)와 집진부(6)가 하나의 어셈블리로 구성되어, 공기조화기에 설치되는 것이 가능하다. 공기청정기구(2)는 공기 유동 방향으로 필터(8)의 이후에 설치되고, 필터(8)와 별도로 구성되어 공기조화기(A)에 설치되는 것이 가능하다.
공기조화기가 열교환기(53)를 포함하는 예로 설명하면, 공기조화기는 외부의 공기가 공기조화기 내부로 흡입되는 공기흡입구(51)와, 공조된 공기가 공기조화기 외부로 토출되는 공기토출구(52)가 형성될 수 있다. 공기조화기는 공기청정기구(2)에 의해 변화된 공기를 냉매와 열교환시키는 열교환기(53)를 포함할 수 있다. 공기조화기는 실내의 공기를 공기흡입구(51)로 흡입하여 공기청정기구(2)를 통과시키고, 이후 열교환기(53)를 통과시켜 공기토출구(52)로 토출하는 송풍유닛(54)을 더 포함할 수 있다. 공기청정기구(2)와 열교환기(53)와 송풍기(54)는 공기 유동 방향으로 공기흡입구(51)와 공기토출구(52) 사이에 순차적으로 위치될 수 있다.
공기조화기는 열교환기(53)를 포함하지 않고, 공기흡입구(51)와 공기토출구(52)가 형성되고, 송풍유닛(54)과 공기청정기구(2)를 포함하는 공기청정기로 구성되는 것도 가능하고, 이 경우, 공기청정기의 온시, 실내의 공기가 공기흡입구(51)로 흡입되어 공기청정기구(2)에 의해 변화된 후 공기토출구(52)를 통해 외부로 토출되는 것도 가능함은 물론이다.
공기청정기구(2)은 공기 유동 방향으로 필터(8) 이후에 위치하는 하전부(4)에서 확산 대전을 이용하여 공간 상에 이온을 방출하여 입자를 하전하고, 이를 친수 처리된 포집부(6)에서 포집할 수 있다. 공기청정기구(2)은 이온을 발생하는 전극이 공기가 유동되는 유로의 가장자리에 배치되어 풍량 저감을 최소화할 수 있게 구성될 수 있다. 공기청정기구(2)은 하전부(4)가 코로나 방전을 하는 브러시 형상으로 형성된 카본 파이버를 전극으로 하여 오존량을 최소화할 수 있고, 이온 발생량을 최대화할 수 있다. 공기청정기구(2)은 포집부(6)가 반영적으로 세척되어 사용하게 구성될 수 있다. 공기청정기구(2)은 확산대전을 이용한 세정형 집진필터가 될 수 있다. 하전부(4)는 확산하전을 이용하여 입자를 하전할 수 있고, 집진부(6)는 친수처리되어 입자 포집 효율이 높을 수 있으며, 방전선과 접지전극으로 구성된 전리부가 사용되는 경우 보다 오존 발생량이 최소화될 수 있다.
하전부(4)는 공기가 통과하는 공간(12)이 형성된 하전부 바디(14)과, 공간(12)에 위치되게 하전부 바디(14)에 설치된 카본 브러시 전극(16)을 포함할 수 있다. 하전부(4)는 고전압 발생기(미도시)에서 발생된 고전압에 의해 공기를 이온화할 수 있다. 하전부(4)는 공기 중 분자를 이온화하여 이온을 발생할 수 있다. 하전부(4)는 카본 파이버 전극(16)에서 방전하여 공기 중 분자를 이온화하고, 이렇게 발생된 이온은 공기 중의 이물질을 하전할 수 있다.
하전부 바디(14)는 하전부(4)의 외관을 형성할 수 있다. 하전부 바디(14)는 카본 브러시 전극(16)이 설치되는 전극 설치부재일 수 있다. 하전부 바디(14)는 공기조화기에 장착될 수 있고, 카본 브러시 전극(16)을 보호하는 하우징일 수 있다. 하전부 바디(14)는 공간(12)이 공기 유동방향으로 개방될 수 있다. 공간(12)은 공기 유동 방향으로 집진부(6)의 내부를 마주볼 수 있고, 공간(12)을 통과한 공기는 집진부(6)의 내부로 유입될 수 있다. 하전부 바디(14)는 사각 폐루프 단면 형상으로 형성될 수 있고, 그 내둘레면 내측에 공간(12)이 형성할 수 있다.
카본 브러시 전극(16)는 공간(12)의 가장자리에 위치되게 설치될 수 있다. 카본 브러시 전극(16)은 하전부 바디(14)의 내둘레면(15)에 설치될 수 있다. 카본 브러시 전극(16)은 하전부 바디(14)의 내둘레면(15)에 공간(S)을 향해 돌출되게 설치될 수 있다. 카본 브러쉬 전극(16)은 공간(S)에 위치된 상태에서, 입자를 하전할 수 있다. 카본 파이버 전극(16)은 방전하여 공기 중 분자를 이온화할 수 있고, OH-, O- 등의 음이온 또는 H+ 등의 양이온이 발생할 수 있다. 카본 파이버 전극(16)은 공간(S)를 향해 배치된 복수개의 카본 파이버를 포함할 수 있고, 코로나 방전에 의하여 이온을 발생한다. 카본 파이버 전극(16)은 마이크로미터 단위의 직경을 갖는 극세의 카본 파이버가 복수개가 브러시 다발로 묶인 것이 바람직하다. 카본 파이버 전극(16)은 직경 7 ㎛의 카본 파이버가 1000 여개 정도 모인 브러시 다발일 수 있다. 복수개 카본 파이버는 오존(O3) 발생량이 작고, 고농도 이온을 발생시켜 미세 입자를 하전시킬 수 있다. 복수개 카본 파이버의 묶음인 브러시 다발의 카본 파이버 전극(16)은 복수개의 카본 파이버 중 한 개 만 방전될 수 있다. 카본 파이버 전극(16)은 바늘 형태로 형성되거나 패턴을 가지는 망 형태로 형성될 수 있다. 카본 브러시 전극(16)은 하전부 바디(14)에 복수개 설치될 수 있다. 카본 파이버 전극(16)의 복수개는 상호 간섭을 최소화하기 위하여 이격하여 배치되는 것이 바람직하다. 복수의 카본 파이버 전극(16)은 공기의 유동방향과 수직한 가상의 평면상에 등간격으로 배치되는 것이 바람직하다. 복수개의 카본 브러시 전극(16)는 서로 마주보게 설치될 수 있다. 복수개의 카본 브러시 전극(16)은 하전부 바디(14)에 등간격으로 배치될 수 있다. 카본 브러시 전극(16)은 공기 유동 방향과 직교한 방향으로 배치될 수 있다. 카본 브리시 전극(16)은 하전부 바디(14)의 네 개 내둘레면 중 적어도 두개의 내둘레면에 설치될 수 있다. 카본 브러시 전극(16)은 하전부 바디(14)의 네 개 내둘레면 중 두 면에 서로 마주보게 설치될 수 있다. 카본 브러시 전극(16)은 하전부 바디(14)의 네 개 내둘레면 각각에 설치될 수 있다. 카본 브러시 전극(16)은 공간(12)의 면적 중 10% 미만을 차지하게 설치될 수 있고, 공간(12)은 카본 브러시 전극(16)이 공간(12)에 위치하는 것에 의한 풍량 저감을 최소화할 수 있다. 카본 파이버 전극(16)에서 발생한 이온은 공기 중의 이물질을 하전한다. 음이온은 이물질에 전자를 제공하여 이물질을 음극으로 하전시킬 수 있다. 양이온은 이물질로부터 전자를 빼앗아 이물질을 양극으로 하전시킨다.
집진부(6)는 접지부재(22)와 유전체 필름(26)을 포함할 수 있다. 접지부(6)는 접지부 바디(28)를 더 포함할 수 있다.
접지부재(22)는 판상으로 형성될 수 있다. 접지부재(22)는 친수 처리된 것이 사용될 수 있고, 외면에는 친수코팅층(24)이 형성될 수 있다. 접지부재(24)는 알루미늄 재질로 이루어질 수 있다. 접지부재(22)는 접지(25)와 연결될 수 있다.
유전체 필름(26)는 판상으로 형성될 수 있다. 유전체 필름(26)는 고전압 발생기(미도시)에서 고전압 인가받아 접지부재(24)와 전위차를 형성할 수 있다. 유전체 필름(24)은 고전압이 인가되는 고전압 인가부재일 수 있다.
집진부 바디(28)는 집진부(6)의 외관을 형성할 수 있다. 접지부 바디(28)에는 집진공간(C)이 형성될 수 있다. 접지부재(22)와 유전체 필름(26)은 집진공간(C)에 위치되게 형성될 수 있다. 접지부재(22)와 유전체 필름(26)은 집진공간(C)에 공기 유동 방향과 나란한 방향으로 길게 배치될 수 있다. 유전체 필름(26)은 접지부재(22)와 공기 유동 방향과 직교한 방향으로 이격될 수 있다. 집진부(6)는 집진공간(C)에 복수개의 유전체 필름(26)과 복수개의 접지부재(22)가 위치될 수 있다. 집진부 바디(28)는 접지부재(22)가 설치되는 접지부재 설치부재일 수 있고, 유전체 필름(26)이 설치되는 유전체 필름 설치부재일 수 있다. 집진부 바디(28)는 집진공간(C)이 공기 유동방향으로 개방될 수 있다. 집진공간(C)은 공기 유동 방향으로 하전부(4)의 공간(S)를 마주볼 수 있고, 하전부(4)의 공간(12)을 통과한 공기는 집진부(6)의 집진공간(C)을 통과할 수 있다.
이하, 상기와 같이 구성된 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 공기조화기(A)의 운전시, 공기청정기구(2)은 온될 수 있다. 공기청정기구(2)의 온시, 카본 파이버 전극(16)는 고전압발생기(미도시)에서 인가된 고전압에 의해 코로나 방전될 수 있다. 그리고, 유전체 필름(24)은 고전압발생기(미도시)에서 인가된 고전압이 인가되어 접지부재와 전위치가 형성될 수 있고, 유전체 분극 현상이 발생될 수 있다.
카본 파이버 전극(16)의 방전시, 카본 파이버 전극(16) 주변의 공기는 분자가 OH-, O- 등의 음이온 또는 H+ 등의 양이온으로 이온화될 수 있다. 공기 중의 이물질은 카본 파이버 전극(16)에 의해 발생된 음이온 또는 양이온에 의해 하전될 수 있고, 하전된 상태로 집진부(6)로 유동될 수 있다. 집진부(6)로 유동된 공기 중의 이물질은 하전된 상태로 집진부(6)에 부착될 수 있다.
한편, 집진부(6)의 서비스시, 작업자는 집진부(6)를 하전부(4)와 분리할 수 있고, 집진부(6)만을 세척할 수 있다.
2: 공기청정기구 4: 하전부
6: 집진부 8: 필터
12: 공간 14: 하전부 바디
16: 카본 파이버 전극 22: 유전체 필름
24: 친수 코팅층 26: 접지부재
28: 집진부 바디

Claims (10)

  1. 하전부와, 공기 유동 방향으로 상기 하전부 이후에 배치된 집진부를 포함하고,
    상기 하전부는 공간이 형성된 하전부 바디와, 상기 공간에 위치되게 상기 하전부 바디에 설치된 카본 브러시 전극을 포함하고,
    상기 집진부는 외면에 친수코팅층이 형성된 접지부재와, 상기 접지부재와 전위차를 형성하는 유전체 필름을 포함하고,
    상기 하전부 바디는 사각 폐루프 단면 형상으로 형성되고, 내둘레면 내측에 상기 공간이 형성되며, 상기 카본 브러시 전극은 상기 하전부 바디의 네 개 내둘레면 각각으로부터 상기 공간을 향해 돌출되게 설치되는 공기조화기용 공기청정기구.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 카본 브러시 전극는 상기 공간의 가장자리에 위치되게 설치된 공기조화기용 공기청정기구.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 카본 브러시 전극는 복수개가 서로 마주보게 설치된 공기조화기용 공기청정기구.
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 카본 브러시 전극은 공기 유동 방향과 직교한 방향으로 길게 배치된 공기조화기용 공기청정기구.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 접지부재는 알루미늄 재질인 공기조화기용 공기청정기구.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 접지부재와 유전체 필름은 공기 유동 방향과 나란한 방향으로 길게 배치되고, 공기 유동 방향과 직교한 방향으로 이격된 공기조화기용 공기청정기구.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 집진부는 상기 공간을 통과한 공기가 통과하는 집진공간이 형성되고, 상기 접지부재와 유전체 필름이 설치된 집진부 바디를 더 포함하는 공기조화기용 공기청정기구.
  9. 제 1 항에 있어서,
    공기 유동 방향으로 상기 공간의 이전에 위치하는 필터를 더 포함하는 공기조화기용 공기청정기구.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 접지부재와 상기 유전체 필름은 판상인 공기조화기용 공기청정기구.
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