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WO2018143742A2 - 필터링 장치 - Google Patents

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WO2018143742A2
WO2018143742A2 PCT/KR2018/001503 KR2018001503W WO2018143742A2 WO 2018143742 A2 WO2018143742 A2 WO 2018143742A2 KR 2018001503 W KR2018001503 W KR 2018001503W WO 2018143742 A2 WO2018143742 A2 WO 2018143742A2
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dust collecting
electrode
dust
voltage
electrodes
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PCT/KR2018/001503
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유경수
조경준
민경수
손민기
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Dong Il Tech Ltd
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Dong Il Tech Ltd
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Priority to US16/483,047 priority patent/US20200179946A1/en
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    • B03C2201/04—Ionising electrode being a wire

Definitions

  • the present invention relates to a filtering device for removing dust or contaminants, and more particularly, to a filtering device having an improved structure of a charging unit and a dust collecting unit.
  • the device includes a filtering device to remove dust and contaminants in the space.
  • the filtering device includes a charging unit configured to charge fine dust and a dust collector configured to collect charged fine dust.
  • the general charging unit includes one electrode and one wide electrode so that fine dust is charged between the two electrodes.
  • the current flows larger as the resistance is smaller. Therefore, the charging unit charges fine dust intensively in the region that is the shortest distance between the two electrodes, and relatively finely charges the other dust in the other regions. Accordingly, there is a problem that the charging efficiency is lowered and the performance of the filtering device is lowered.
  • the dust collecting unit includes an electrode for collecting dust, and dust can be charged by applying a voltage to these electrodes. At this time, the volume of the dust collecting part may increase due to the dust collecting electrodes and the dust collecting efficiency may be lowered. Accordingly, research is needed to improve the efficiency of the dust collector by making the filtering device compact and improving its performance.
  • the present invention has been made in consideration of the above-described points, and an object of the present invention is to provide a charging unit for a filtering device having a structure capable of increasing fine dust charging efficiency.
  • another object of the present invention is to provide a dust collecting unit for a filtering device having a structure that can increase dust collecting efficiency of charged fine dust.
  • Another object of the present invention is to provide a filtering device having a structure capable of increasing fine dust charging and dust collection efficiency.
  • the present invention for achieving the above object is employed in the filtering device for removing the fine dust in the charging unit for charging the fine dust, the case in which fine dust is introduced through one side; A plurality of beam electrodes inserted into the case and applied with a first voltage and spaced apart along the depth direction of the case; And a line electrode disposed inside the case to apply a second voltage to generate a voltage difference with the beam electrode and spaced apart from each of the plurality of beam electrodes, wherein the fine dust is disposed between the beam electrode and the line electrode. It is characterized by being charged.
  • the plurality of beam electrodes may be connected to a first connection part, and the plurality of first connection parts may be connected to a second connection part in a state spaced apart from each other and arranged in a width direction of the case.
  • the case includes a beam electrode insertion portion protruding toward the beam electrode, and at least one of the plurality of beam electrodes is inserted into a groove of the beam electrode insertion portion.
  • the present invention further comprises an inlet hole is formed so that the fine dust is introduced and is disposed on the upper side of the beam electrode to cover the opening of the case, the case is the fine dust inlet cover of the case It includes a locking step for preventing movement in the depth direction, the locking step may be formed with a passage groove through which at least one of the plurality of beam electrodes passes.
  • An elastic part may be fixed to an inner surface of the case, and the line electrode may be connected to the elastic part.
  • a dust collecting unit for collecting fine dust which is employed in a filtering device for removing fine dust
  • the dust collecting unit comprising: a first dust collecting electrode to which a first dust collection voltage is applied; A second dust collecting electrode to which a second dust collecting voltage is applied to generate a voltage difference with the first dust collecting electrode; A dielectric spacer disposed between the first dust collection electrode and the second dust collection electrode to separate the first dust collection electrode from the second dust collection electrode and serve as a dielectric material;
  • the spacers may be disposed to contact each other, and the dielectric spacers may be disposed to contact both surfaces of the second dust collecting electrode.
  • the dielectric spacer may include a protrusion protruding toward at least one of the first dust collecting electrode and the second dust collecting electrode.
  • Each of the first dust collecting electrode and the second dust collecting electrode may have a conductive layer attached to both surfaces of the substrate plate.
  • a dust collecting case in which the plurality of first dust collecting electrodes, the plurality of second dust collecting electrodes, and the plurality of dielectric spacers are seated, wherein the plurality of first collecting electrodes and the plurality of first collecting electrodes are disposed in a width direction of the dust collecting case.
  • the two collecting electrodes may be alternately arranged.
  • the display device may further include a first bus bar connecting the plurality of first dust collection electrodes to supply the first dust collection voltage, and a second bus bar connecting the plurality of second dust collection electrodes to supply the second dust collection voltage.
  • a conductive layer is formed on the base plate of the first dust collecting electrode and the second dust collecting electrode, an adhesive layer is formed on the conductive layer, a film is formed on the adhesive layer, and an exposure hole is formed in the adhesive layer.
  • a perforation line may be formed in the film area corresponding to the exposure hole.
  • Filtering apparatus for removing fine dust according to the present invention for achieving the above object is a charging unit having the above configuration to charge the fine dust; By collecting the charged fine dust, it may include a dust collector having the above configuration.
  • the apparatus may further include a plurality of filtering modules including the charging unit and the dust collecting unit overlapping each other, and a connecting rail connecting the plurality of filtering modules to each other, wherein the plurality of filtering modules are inserted into the connecting rails and are slidable. Grooves may be formed.
  • the charging unit according to the present invention can increase the charging efficiency of fine dust by including a beam electrode and a line electrode.
  • the dust collecting unit according to the present invention may include a first dust collecting electrode, a second dust collecting electrode, and a dielectric spacer, thereby increasing dust collecting efficiency of charged fine dust.
  • the filtering apparatus includes a charging unit including a beam electrode and a line electrode, and a dust collecting unit including first and second dust collecting electrodes and a dielectric spacer, thereby efficiently collecting fine dust.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a filtering device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a partially separated perspective view illustrating the charging unit separated from the filtering apparatus according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view illustrating arrangement of line electrodes and beam electrodes of a charging unit according to an embodiment of the present invention and arrangement of electrodes of a charging unit according to a comparative example.
  • 4 to 6 are schematic cross-sectional views showing embodiments of the beam electrode and the line electrode of the charging unit according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a plan view illustrating a part of an elastic part of a filtering device according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG 8 is an exploded perspective view showing that the line electrode is fixed to the case of the charging unit according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is an exploded perspective view of the dust collecting part according to the exemplary embodiment of the present invention.
  • FIGS 10 and 11 are schematic cross-sectional views showing arrangements of the first dust collecting electrode, the second dust collecting electrode, and the dielectric spacer of the dust collecting unit according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a view showing another embodiment of the first dust collecting electrode and the second dust collecting electrode according to the embodiment of the present invention.
  • 15 is an exploded perspective view illustrating an array structure of a filtering device according to an embodiment of the present invention.
  • the filtering device includes a charging unit 100 and a dust collecting unit 300.
  • the charging unit 100 charges the fine dust introduced so that the fine dust has a charge.
  • the dust collecting unit 300 collects charged fine dust.
  • the charging unit 100 may include a case 110, a beam electrode 130, and a line electrode 150. Fine dust is introduced through one side of the case 110.
  • the beam electrode 130 may function as a discharge electrode and the line electrode 150 may be a counter electrode of the discharge electrode.
  • the plurality of beam electrodes 130 are inserted into the case 110 to apply a first voltage and are spaced apart along the depth direction of the case 110.
  • the plurality of beam electrodes 130 are connected to the first connector 131, and the plurality of first connectors 131 are connected to the second connector 133 while being spaced apart from each other, and arranged in the width direction of the case 110.
  • the line electrode 150 is disposed inside the case 110 to apply a second voltage to generate a voltage difference with the beam electrode 130 and is spaced apart from each of the plurality of beam electrodes 130.
  • the line electrode 150 may include a wire made of a conductive material.
  • the fine dust inflow cover 135 may cover an opening formed at one side of the case 110, and an inflow hole 137 may be formed to allow the inflow of fine dust. At this time, the fine dust inlet cover 135 allows fine dust to pass but foreign matters larger in size than the inlet hole 137 can be filtered out.
  • first voltage and the second voltage may be a ground voltage and the other may be a positive voltage, but is not limited thereto.
  • the first voltage may be a negative voltage and the second voltage may be a ground voltage
  • the first voltage may be a ground voltage or the second voltage may be a positive voltage or a negative voltage.
  • one of the first voltage or the second voltage may be a positive voltage and the other may be a negative voltage.
  • the first voltage and the second voltage may both be positive voltages or negative voltages, and the voltage difference between the first voltage and the second voltage may be enough to charge fine dust.
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view illustrating arrangement of line electrodes and beam electrodes of a charging unit according to an embodiment of the present invention and arrangement of electrodes of a charging unit according to a comparative example.
  • the comparative example includes a line electrode 150 and a plate electrode 10, and one plate electrode 10 is disposed inside the case 110 without being spaced apart. In this case, charging of fine dust occurs between the line electrode 150 and the plate electrode 10.
  • the discharge current flows larger as the resistance is smaller.
  • the discharge current flows intensively in the region between the line electrode 150 and the plate electrode 10 having the shortest distance d1 and the line electrode 150 and the plate having a distance d2 greater than d1.
  • a relatively small magnitude of discharge current may flow in the region between the electrodes 10. Accordingly, since there is a high possibility that charging of fine dust occurs intensively in the region between the line electrode 150 and the plate electrode 10 having the shortest distance d1, only a part of the total fine dust introduced may be charged.
  • the plurality of beam electrodes 130 are spaced apart from each other and disposed in the case 110, and charging of fine dust occurs between the line electrode 150 and the beam electrode 130.
  • a current flows between the plurality of beam electrodes 130 and the line electrode 150 spaced apart from each other, since there are many discharge paths between the line electrode 150 and each of the beam electrodes 130, compared to the comparative example.
  • the charging probability of fine dust may increase. That is, when the distance between the line electrode 150 and each of the plurality of beam electrodes 130 is the same as each other, charging of fine dust may occur between the four beam electrodes 130 and the line electrodes 150. In comparison, the charging efficiency of fine dust is increased.
  • FIGS 4 and 5 are schematic cross-sectional views showing Embodiments 1 to 4 of the beam electrode 130 and the line electrode 150 of the charging unit according to the embodiment of the present invention.
  • the corners of the beam electrodes 130 face the line electrodes 150.
  • the corner of the beam electrode 130 may not be disposed toward the line electrode 150 or the beam electrode 130 may not have the corner.
  • each of Examples 1 and 2 may be more smoothly charged with fine dust than Examples 3 and 4. That is, since the charge tends to be concentrated at the corners of the conductor, the current may flow smoothly between the corner region of the beam electrode 130 and the line electrode 150. Therefore, when the corners of the beam electrode 130 is disposed toward the line electrode 150 as in Embodiments 1 and 2, the fine dust may be smoothly charged between the beam electrode 130 and the line electrode 150. .
  • the line electrode 150 also has a corner shape as in Example 2, when the line electrode 150 faces the corner of the beam electrode 130, charging of fine dust is more smoothly than in the first embodiment. Can be done.
  • the cross-sectional shape of the beam electrode 130 may be quadrangular, and the line electrode 150 may have a polygonal shape as in Embodiments 6 to 9. That is, as in the sixth embodiment and the seventh, it may be a hexagonal or pentagonal shape, it may be a rectangular shape arranged as in the eighth and nineth embodiment.
  • the line electrode 150 may have two peaks that form an acute angle, and in the seventh embodiment, the line electrode 150 may have one peak that forms an acute angle. Since the charges tend to be concentrated in the sharp areas of the conductor, the peak of the cross-sectional shape of the line electrode 150 forms an acute angle. Thus, the charge may be concentrated at the peak of the cross-sectional shape of the line electrode 150. Accordingly, charging may occur significantly between the peak region of the line electrode 150 and the beam electrode 130.
  • the cross section of the beam electrode 130 may be circular or elliptical, and the beam electrode 130 may be in the form of a conductive wire.
  • Each of the line electrodes 150 of the tenth to tenth embodiments may have the same shape as the line electrode of the sixth to sixth embodiments.
  • the case 110 may include a beam electrode insertion portion 111 protruding toward the beam electrode 130 as shown in FIG. 2.
  • at least one of the plurality of beam electrodes 130 may be inserted into a groove of the beam electrode insertion unit 111.
  • the beam electrode insertion portions 111 may be connected to each other by the connecting members 113 and 115.
  • the connecting members 113 and 115 may extend in the length direction and the width direction of the case 110, and the beam electrode insertion part 111 may be the connecting member 113 extending in the length direction and the connecting member extending in the width direction. Connected at the intersection region of 115 can be derived. As such, since the beam electrode 130 is inserted into the beam electrode insertion unit 111, the position of the beam electrode 130 may be fixed.
  • the filtering device may further include a fine dust inflow cover 135.
  • the fine dust inflow cover 135 may have an inflow hole 137 formed to introduce fine dust, and may be disposed above the beam electrode 130 to cover the opening of the case 110.
  • the fine dust inlet cover 135 may perform pre-filtering to filter out large foreign matter or dust in advance.
  • the case 110 may include a locking step 117 that prevents the fine dust inflow cover 135 from moving in the depth direction of the case 110.
  • the locking jaw 117 may protrude from the inner surface of the case 110 in the longitudinal direction. Accordingly, the end of the fine dust inflow cover 135 and the second connection portion 133 may be caught on the locking step 117.
  • the beam electrode 130 and the hooking jaw 117 positioned below the second connector 133 may interfere with each other. Passing grooves 119 through which at least one of the beam electrodes 130 passes may be formed.
  • FIG. 7 illustrates an elastic part 170 of a filtering device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 does not show the latching jaw 117 and its surrounding elements of FIG. 2 for convenience of description.
  • the elastic part 170 may be fixed to the inner surface of the case 110, and the line electrode 150 may be connected to the elastic part 170.
  • the elastic unit 170 may maintain the tension of the line electrode 150.
  • the line electrode 150 may sag. If the line electrode 150 sags as described above, the beam electrode 130 and the line electrode 150 may sag. The distance between the) is changed may not be smoothly charged against fine dust.
  • the elastic part 170 may include a leaf spring fixed to the inner side surface in the width direction of the case 110. Unlike the coil type spring, the length of the coil type spring is different from that of the exemplary embodiment of the present invention, so that the deflection and pulling of the line electrode 150 are repeated, and thus the distance from the beam electrode 130 may be continuously changed. Accordingly, the resistance according to the distance between the beam electrode 130 and the line electrode 150 is changed, the charging performance can be changed. In the case of the leaf spring, the change in the length is smaller than that of the coil spring, and thus the distance between the line electrode 150 and the beam electrode 130 is changed by preventing the line electrode 150 from sagging due to the tension of the line electrode 150. Can be reduced.
  • FIG. 8 is an exploded perspective view illustrating a line electrode fixed to a case of a charging unit according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • the line electrode 150 is positioned between the beam electrode insertion portions 111 into which the beam electrode 130 is inserted. Accordingly, the line electrode 150 may be located between one beam electrode pair and the other beam electrode pair disposed in the depth direction of the case 110.
  • FIGS. 10 and 11 each show a first dust collecting electrode 310 and a second dust collecting electrode 330 according to an embodiment of the present invention. And a schematic cross-sectional view showing the arrangement of the dielectric spacer 350.
  • the dust collecting unit 300 includes a first dust collecting electrode 310, a second dust collecting electrode 330, and a dielectric spacer 350 forming an air passage space.
  • a first dust collection voltage is applied to the first dust collection electrode 310
  • a second dust collection voltage is applied to the second dust collection electrode 330 to generate a voltage difference with the first dust collection electrode 310.
  • one of the first dust collecting electrode 310 and the second dust collecting electrode 330 may be a positive voltage, and the other may be a ground voltage or a negative voltage.
  • Each of the first and second dust collecting electrodes 310 and 330 may perform a function of a capacitor, and charged fine dust is applied by applying attraction force or repulsive force to the fine dust according to the polarity of the charged fine dust. By sticking to the dust collecting electrodes 310 and 330, dust is collected.
  • the dielectric spacer 350 is disposed between the first dust collecting electrode 310 and the second dust collecting electrode 330 and increases the dust collecting force as a dielectric.
  • the dielectric spacer 350 spaces the first dust collecting electrode 310 and the second dust collecting electrode 330 and forms an air passage space through which air can move.
  • the fine dust is the first dust collecting electrode 310 and the second dust collecting electrode ( 330) is difficult to flow between the dust can not be made smoothly.
  • the dust collecting force against the fine dust may be reduced.
  • the dust collecting function 300 since the dielectric spacer 350 serves as a dielectric, the dust collecting function 300 maintains a distance between the first dust collecting electrode 310 and the second dust collecting electrode 330, thereby making the dust collecting function smooth. Can be.
  • the dielectric spacer 350 is disposed so that the dielectric spacer 350 contacts each of both surfaces of the first dust collecting electrode 310, and the dielectric spacer 350 is formed on each of both surfaces of the second dust collecting electrode 330. 350 may be arranged to be in contact. Accordingly, the first dust collecting electrode 310, the dielectric spacer 350, the second dust collecting electrode 330, the dielectric spacer 350, the first dust collecting electrode 310,. May be arranged in order.
  • the volume of the dust collecting part 300 may be reduced.
  • the first dust collecting electrode 310, the dielectric spacer 350, the second dust collecting electrode 330, the first dust collecting electrode 310, the dielectric spacer 350 and the second dust collecting electrode 330 are different.
  • the number of the first dust collecting electrode 310 and the second dust collecting electrode 330 may increase to increase the volume of the dust collecting part 300.
  • the width of the dielectric spacer 350 may be 3/4 or more and 3/2 times less than the width of the first dust collecting electrode 310 and the width of the second dust collecting electrode 330.
  • the width of the dielectric spacer 350 is smaller than 3/4 times the width of the first dust collecting electrode 310 and the width of the second dust collecting electrode 330, dust collection may not be performed smoothly due to the dielectric constant.
  • the width of the dielectric spacer 350 is greater than 3/2 times the width of the first dust collecting electrode 310 and the width of the second dust collecting electrode 330, the volume of the dust collecting case (500 of FIG. 8) may be excessively increased. have.
  • the dielectric spacer 350 may form a space by including a protrusion protruding toward at least one of the first and second dust collecting electrodes 310 and 330.
  • the dielectric spacer 350 may have a pleat shape, thereby forming a space between the first dust collecting electrode 310 and the second dust collecting electrode 330, and may serve as a dielectric.
  • the dielectric spacer 350 includes protrusions protruding toward the first dust collecting electrode 310 and the second dust collecting electrode 330, thereby forming the first dust collecting electrode 310 and the second dust collecting electrode. While forming a space between the 330 may serve as a dielectric.
  • the first dust collecting electrode 310 and the second dust collecting electrode 330 may include conductive layers 343 attached to both surfaces of the base plate 341, respectively.
  • the base plate 341 may be made of a flexible material such as polyethylene phthalate (PET). Attachment of the conductive layer 343 may be implemented by attaching a conductive sheet by a conductive adhesive or depositing a conductive material on both sides of the base plate 341, but is not limited thereto.
  • the conductive layer 343 is formed on both sides of the base plate 341, the first dust collecting electrode 310, the dielectric spacer 350, the second dust collecting electrode 330, as described above with reference to FIGS. 10 and 11, Dielectric spacer 350, first dust collection electrode 310,. May be arranged in order.
  • the first dust collecting electrode 310, the second dust collecting electrode 330, and the dielectric spacer 350 may be rolled.
  • the shape of the roll may be round or square. Accordingly, one long dielectric spacer 350 may be disposed between one long dust collecting electrode 310 and one long dust collecting electrode 330.
  • the dust collecting part may further include a filling part 510 for filling the space between the dust collecting case 500 and the roll-shaped first dust collecting electrode 310 and the second dust collecting electrode 330. Accordingly, the roll shape of the first dust collecting electrode 310 and the second dust collecting electrode 330 may be stably maintained, and the positions of the first dust collecting electrode 310 and the second dust collecting electrode 330 may be fixed.
  • a plurality of first dust collecting electrodes 310, a plurality of second dust collecting electrodes 330, and a plurality of dielectric spacers 350 may be mounted on the dust collecting case 500.
  • a plurality of first collecting electrodes and a plurality of second collecting electrodes 330 may be alternately disposed in the width direction of the dust collecting case 500. Accordingly, as described with reference to FIGS. 10 and 11, the first dust collecting electrode 310, the dielectric spacer 350, the second dust collecting electrode 330, the dielectric spacer 350, the first dust collecting electrode 310,. May be arranged in order.
  • polarities of the first dust collection voltage and the second dust collection voltage supplied to the first dust collection electrode 310 and the second dust collection electrode 330 may be changed.
  • a positive voltage and a negative voltage may be respectively supplied to the first dust collecting electrode 310 and the second dust collecting electrode 330, and the polarities thereof may be changed to supply the negative voltage and the positive voltage, respectively.
  • first and second dust collecting electrodes 310 and 330 Charged fine dust is attached to the first and second dust collecting electrodes 310 and 330, and the fine dust attached to the first and second dust collecting electrodes 310 and 330 due to oil or a sticky substance, etc. over time (first and second dust collecting electrodes 310) ( 330) can be difficult to remove. In order to prevent this, the attached fine dust can be easily separated from the first and second dust collecting electrodes 310 and 330 by changing the polarity of the first and second dust collecting voltages as necessary. In addition to the change in polarity, the first dust collection voltage 310 and the second dust collection voltage 330 are supplied with the first and second low collection voltages of the high voltage and the second collection voltage of the high voltage. May be supplied.
  • the filtering device may further include a first bus bar 700 and a second bus bar 900.
  • the first bus bar 700 connects the plurality of first dust collection electrodes 310 to supply a first dust collection voltage
  • the second bus bar 900 connects the plurality of second dust collection electrodes 330 to a second voltage. Dust collection voltage can be supplied.
  • the first and second bus bars 700 and 900 may be fixed to the outer surface of the dust collecting case 500.
  • a resistor may be connected to at least one of the beam electrode 130 and the line electrode 150 of the charging unit 100. Accordingly, when connected to the beam electrode 130, the magnitude of the first voltage may be adjusted according to the magnitude of the resistance connected to the beam electrode 130. In addition, when the resistor is connected to the line electrode 150, the magnitude of the second voltage may be adjusted according to the size of the resistor connected to the line electrode 150. Similarly, the resistance may be connected to at least one of the first dust collecting electrode 310 and the second dust collecting electrode 330 of the dust collecting unit 300. Accordingly, the magnitudes of the first dust collection voltage and the second dust collection voltage may be adjusted according to the magnitude of the resistance.
  • the magnitude of the voltage can be adjusted so that users, installers, and maintenance personnel are not electrocuted.
  • the size of the power supplied from the outside to the filtering device according to the embodiment of the present invention is excessively large, it can be lowered to an appropriate size.
  • FIG 14 is a view showing another embodiment of the first dust collecting electrode 310 and the second dust collecting electrode 330 of the dust collecting unit according to an embodiment of the present invention.
  • each of the first and second dust collecting electrodes 310 and 330 may have a base plate 341, and an adhesive layer 345 having a conductive layer 343 and an exposure hole 347 sequentially formed thereon. ) May be included. There is no adhesive material in the area of the exposure hole 347, and thus, when the adhesive layer 345 is formed on the conductive layer 343, the conductive layer 343 may be exposed through the exposure hole 347.
  • the adhesive layer 345 in which the exposure hole 347 is separately prepared as shown in FIG. 14 (b) is prepared. By combining them, the first and second dust collecting electrodes 310 and 330 can be manufactured as shown in FIG. 14C.
  • a film 349 may be formed on the adhesive layer 345.
  • a perforation line may be formed in an area of the film 349 corresponding to the exposure hole 347. If necessary, the conductive layer 343 may be exposed by cutting the film 349 region along the perforation line.
  • the exposure region of the conductive layer 343 is formed because the lengths of the first dust collecting electrode 310 and the second dust collecting electrode 330 may vary depending on the size of the filtering device according to the embodiment of the present invention. .
  • the first and second dust collecting electrodes 310 and 330 may be formed according to the roll size or design conditions. 330 should be different in length.
  • a cutting process may be performed to cut the first dust collecting electrode 310 and the second dust collecting electrode 330 according to a length set in the manufacturing process of the first dust collecting electrode 310 and the second dust collecting electrode 330.
  • the cutting process may be performed by cutting the exposed hole 347 region of FIG. 14, and the conductive layer 343 may be exposed by removing the cut film 349 along the perforation line. Thereafter, a wire for supplying a first dust collection voltage or a second dust collection voltage to the exposed conductive layer 343 may be connected.
  • the conductive layer 343 to which the wiring is connected is set.
  • the first dust collecting electrode 310 and the second dust collecting electrode 330 may not match a region required for the wiring.
  • a plurality of exposure hole 347 areas are formed as shown in FIG. 14, and after the size or design condition is determined, the first and second dust collecting electrodes 310 and 330 are determined.
  • the wiring can be made smoothly by cutting the area of the exposure hole 347 in the proper length of the).
  • the filtering device may include a plurality of filtering modules FM and a connection rail 910.
  • the filtering module FM includes a charging unit 100 and a dust collecting unit 300 overlapping each other, and the connection rail 910 may connect the plurality of filtering modules FM to each other.
  • a slidable guiding groove 911 may be formed by inserting the filtering module FM into the connection rail 910.
  • One side and the other side of the plurality of filtering modules FM may be inserted in the guiding groove 911 of the connecting rail 910 spaced vertically and slid along the guiding groove 911 to be disposed at an appropriate position. .
  • the plurality of filtering modules FM may be connected by the connection rail 910 to filter fine dust in a wide area.
  • the number of connections of the filtering module FM can be changed as desired by the user, it is possible to flexibly respond to the installation space or the installation situation of the place where the filtering device according to another embodiment of the present invention is installed.
  • a charging contact terminal for applying a first voltage and a second voltage to the charging unit 100 of the filtering module FM may be formed on an inner surface of the connection rail 910.
  • the plurality of beam electrodes 130 may be connected to a common node and may contact a charging contact terminal to which the common node applies a first voltage.
  • the plurality of line electrodes 150 may also be connected to a common node, and the common node of the line electrode may contact a charging contact terminal applying a second voltage.
  • a dust collecting contact terminal may be formed on an inner side surface of the connection rail 910 to apply a first dust collection voltage and a second dust collection voltage to the dust collecting unit 300 of the filtering module FM.
  • the charging contact terminal and the dust collecting terminal may be insulated from each other to prevent a short circuit.
  • the connecting rail 910 may be made of a non-conductor, and the charging contact terminal and the dust collecting contact terminal may be spaced apart from each other. Since the charging contact terminal and the dust collecting contact terminal are formed on the inner surface of the connection rail 910 as described above, applying the first voltage, the second voltage, the first dust collection voltage, and the second dust collection voltage to the plurality of filtering modules FM. Since the wiring is reduced, the structure of the filtering device can be simplified and the ease of installation can be increased.

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Abstract

대전부 및 집진부가 개선된 구조의 필터링 장치가 개시되어 있다. 이 개시된 필터링 장치는 미세먼지를 대전시키는 것으로, 미세먼지가 일측을 통하여 유입되는 케이스와, 케이스 내부에 삽입되어 제1 전압이 인가되며 케이스의 깊이 방향을 따라 이격 배치된 복수의 빔전극 및 케이스 내부에 배치되어 빔전극과 전압차가 발생하도록 하는 제2 전압이 인가되며 복수의 빔전극 각각과 이격된 라인전극을 포함하는 대전부와; 대전된 미세먼지를 집진하는 것으로, 제1집진 전압이 인가되는 제1집진전극과, 제1집진전극과의 전압차가 발생하도록 하는 제2집진 전압이 인가되는 제2집진전극과, 제1집진전극 및 제2집진전극 사이에 배치되어 제1집진전극과 제2집진전극을 상호 이격시키고 유전체 역할을 하는 유전 스페이서를 포함하는 집진부를 구비한다.

Description

필터링 장치
본 발명은 먼지나 오염 물질을 제거하는 필터링 장치에 관한 것으로서, 상세하게는 대전부 및 집진부가 개선된 구조의 필터링 장치에 관한 것이다.
최근 미세 먼지나 스모그와 같이 대기 오염이 심해짐에 따라 미세먼지를 제거할 수 있는 공기 청정기 등의 장치에 대한 관심이 증가하고 있다.
이 장치는 공간에 있는 먼지나 오염 물질을 제거하기 위하여 필터링 장치를 포함한다. 필터링 장치는 미세먼지를 대전시키는 대전부와 대전된 미세먼지를 집진하는 집진부를 포함한다.
일반적인 대전부는 일측 전극과 폭이 넓은 하나의 타측 전극을 포함하여, 양 전극 사이의 미세먼지가 대전되도록 한다. 여기서 전류는 저항이 작을수록 크게 흐른다. 그러므로 대전부는 양 전극 사이의 최단 거리가 되는 영역에서 집중적으로 미세먼지를 대전시키고, 그 외의 영역에서 상대적으로 약하게 미세먼지를 대전시킨다. 이에 따라 대전 효율이 떨어져, 필터링 장치의 성능이 저하되는 문제점이 있다.
또한 집진부는 집진을 위한 전극을 구비하고 있으며, 이들 전극에 전압을 인가함으로써 대전된 미세먼지를 집진할 수 있다. 이때 집진용 전극들로 인하여 집진부의 부피가 증가하고 집진 효율이 낮아질 수 있다. 이에 따라 필터링 장치를 컴팩트하게 제작하고 성능을 향상시켜 집진부의 효율을 개선시키는 연구가 필요하다.
본 발명은 상기한 바와 같은 점들을 고려하여 창안된 것으로서, 미세먼지 대전 효율을 높일 수 있도록 된 구조의 필터링 장치용 대전부를 제공하는데 일 목적이 있다.
또한 본 발명은 대전된 미세먼지의 집진 효율을 높일 수 있도록 된 구조의 필터링 장치용 집진부를 제공하는데 다른 목적이 있다.
또한 본 발명은 미세먼지 대전 및 집진 효율을 높일 수 있도록 된 구조의 필터링 장치를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
상기한 일 목적을 달성하기 위한 본 발명은 미세먼지를 제거하는 필터링 장치에 채용되어 미세먼지를 대전시키는 대전부에 있어서, 미세먼지가 일측을 통하여 유입되는 케이스와; 상기 케이스 내부에 삽입되어 제1 전압이 인가되며 상기 케이스의 깊이 방향을 따라 이격 배치된 복수의 빔전극; 및 상기 케이스 내부에 배치되어 상기 빔전극과 전압차가 발생하도록 하는 제2 전압이 인가되며 상기 복수의 빔전극 각각과 이격된 라인전극을 포함하며, 상기 미세먼지는 상기 빔전극과 상기 라인전극 사이에서 대전되는 것을 특징으로 한다.
여기서 상기 복수의 빔전극은 제1연결부에 연결되고, 복수의 상기 제1연결부는 서로 이격된 상태에서 제2연결부에 연결되어 상기 케이스의 폭 방향으로 배열될 수 있다. 상기 케이스는 상기 빔전극을 향하여 돌출된 빔전극 삽입부를 포함하며, 상기 빔전극 삽입부의 홈에 상기 복수의 빔전극 중 적어도 하나가 삽입된다.
또한 본 발명은 상기 미세먼지가 유입되도록 유입 홀이 형성되며 상기 빔전극의 상측에 배치되어 상기 케이스의 개구를 덮는 미세먼지 유입 커버를 더 포함하며, 상기 케이스는 상기 미세먼지 유입 커버가 상기 케이스의 깊이 방향으로의 이동하는 것을 막는 걸림턱을 포함하고, 상기 걸림턱에는 상기 복수의 빔전극 중 적어도 하나가 통과하는 통과 홈이 형성될 수 있다.
상기 케이스의 내측면에 탄성부가 고정되고, 상기 라인전극은 상기 탄성부에 연결될 수 있다.
상기한 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명은 미세먼지를 제거하는 필터링 장치에 채용되어 대전된 미세먼지를 집진하는 집진부에 있어서, 제1집진 전압이 인가되는 제1집진전극과; 상기 제1집진전극과의 전압차가 발생하도록 하는 제2집진 전압이 인가되는 제2집진전극과; 상기 제1집진전극 및 상기 제2집진전극 사이에 배치되어 상기 제1집진전극과 상기 제2집진전극을 이격시키고 유전체 역할을 하는 유전 스페이서를 포함하며, 상기 제1집진전극의 양면 각각에 상기 유전 스페이서가 접촉되도록 배치되고, 상기 제2집진전극의 양면 각각에 상기 유전 스페이서가 접촉되도록 배치될 수 있다.
상기 유전 스페이서는 상기 제1집진전극 및 상기 제2집진전극 중 적어도 하나를 향하여 돌출된 돌출부를 포함할 수 있다.
상기 제1집진전극 및 상기 제2집진전극은 각각 기재 플레이트 양면에 도전층이 부착될 수 있다.
복수의 상기 제1집진전극, 복수의 상기 제2집진전극 및 복수의 상기 유전 스페이서가 안착되는 집진 케이스를 더 포함하며, 상기 집진 케이스의 폭 방향으로 상기 복수의 제1 전집 전극 및 상기 복수의 제2집진전극이 교대로 배치될 수 있다.
상기 복수의 제1집진전극을 연결하여 상기 제1집진 전압을 공급하는 제1버스바와, 상기 복수의 제2집진전극을 연결하여 상기 제2집진 전압을 공급하는 제2버스바를 더 포함할 수 있다.
상기 제1집진전극 및 상기 제2집진전극의 기재 플레이트 상에 도전층이 형성되고, 상기 도전층 상에 접착층이 형성되며, 상기 접착층 상에 필름이 형성되고, 상기 접착층에는 노출용 홀이 형성되며, 상기 노출용 홀에 해당되는 상기 필름 영역에는 절취선이 형성될 수 있다.
상기한 또 다른 목적으로 달성하기 위한 본 발명에 따른 미세먼지를 제거하는 필터링 장치는 미세먼지를 대전시키는 것으로 상기한 구성을 가지는 대전부와; 상기 대전된 미세먼지를 집진하는 것으로, 상기한 구성을 가지는 집진부를 포함할 수 있다. 여기서 서로 겹쳐진 상기 대전부와 상기 집진부를 포함하는 복수의 필터링 모듈과, 상기 복수의 필터링 모듈을 서로 연결하는 연결 레일을 더 포함하며, 상기 연결 레일에는 상기 복수의 필터링 모듈이 삽입되어 슬라이딩가능한 가이딩 홈이 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 대전부는 빔전극과 라인전극을 포함함으로써 미세먼지의 대전 효율을 높일 수 있다.
또한 본 발명에 따른 집진부는 제1집진전극, 제2집진전극 및 유전 스페이서를 포함함으로써, 대전된 미세먼지의 집진 효율을 높일 수 있다.
또한 본 발명에 따른 필터링 장치는 빔전극과 라인전극을 포함하는 대전부와, 제1 및 제2집진전극과 유전 스페이서를 포함하는 집진부를 포함함으로써, 미세먼지를 효율적으로 포집할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 필터링 장치를 보인 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 필터링 장치 중 대전부를 분리하여 보인 부분 분리 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 대전부의 라인전극과 빔전극의 배치 및 비교예에 따른 대전부의 전극 배치를 나타낸 개략적인 단면도이다.
도 4 내지 도 6 각각은 본 발명의 실시예에 따른 대전부의 빔전극과 라인전극의 실시예들을 나타낸 개략적인 단면도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 필터링 장치의 탄성부의 일부를 나타낸 평면도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 대전부의 케이스에 라인전극이 고정된 것을 나타낸 분리사시도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 집진부의 분리 사시도이다.
도 10 및 도 11 각각은 본 발명의 실시예에 따른 집진부의 제1집진전극, 제2집진전극 및 유전 스페이서의 배치를 보인 개략적인 단면도이다.
도 12 및 도 13은 본 발명의 실시예에 따른 집진부의 변형예를 나타낸 분리사시도이다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 집진부의 제1집진전극 및 제2집진전극의 다른 구현예를 나타낸 도면이다.
도 15는 본 발명의 실시예에 따른 필터링 장치의 어레이 구조를 나타낸 분리 사시도이다.
이하 첨부된 도면들을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 대전부와 집진부를 구비한 필터링 장치에 대해 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 필터링 장치를 보인 사시도이다. 도 1을 참조하면, 필터링 장치는 대전부(100) 및 집진부(300)를 포함한다. 대전부(100)는 유입된 미세먼지를 대전시킴으로써 미세먼지가 전하를 띄게 한다. 집진부(300)는 대전된 미세먼지를 집진한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 필터링 장치 중 대전부를 분리하여 보인 부분 분리 사시도이다. 도 2를 참조하면 대전부(100)는 케이스(110), 빔전극(130) 및 라인전극(150)을 포함할 수 있다. 케이스(110)의 일측을 통하여 미세먼지가 유입된다. 빔전극(130)은 방전 전극의 기능을 수행하고 라인전극(150)은 방전 전극의 대향 전극일 수 있다.
복수의 빔전극(130)은 케이스(110) 내부에 삽입되어 제1 전압이 인가되며 케이스(110)의 깊이 방향을 따라 이격 배치된다. 복수의 빔전극(130)은 제1연결부(131)에 연결되고, 복수의 제1연결부(131)는 서로 이격된 상태에서 제2연결부(133)에 연결되어 케이스(110)의 폭 방향으로 배열될 수 있다. 라인전극(150)은 케이스(110) 내부에 배치되어 빔전극(130)과 전압차가 발생하도록 하는 제2 전압이 인가되며 복수의 빔전극(130) 각각과 이격된다. 라인전극(150)은 도전성 물질로 이루어진 와이어를 포함할 수 있다.
이와 같이 케이스(110)의 폭 방향으로 배치된 복수의 빔전극(130)과 라인전극(150) 사이의 방전 전류에 의하여 빔전극(130)과 라인전극(150) 사이를 통과하는 미세먼지는 대전될 수 있다.
미세먼지 유입 커버(135)는 케이스(110)의 일측에 형성된 개구부를 덮으며, 미세먼지의 유입이 가능하도록 유입 홀(137)이 형성될 수 있다. 이때 미세먼지 유입 커버(135)는 미세먼지는 통과시키지만 유입 홀(137)보다 큰 사이즈의 이물질은 필터링할 수 있다.
제1 전압 또는 제2 전압 중 하나는 그라운드 전압이고 다른 하나는 포지티브 전압일 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 제1 전압이 네거티브 전압이고 제2 전압이 그라운드 전압일 수도 있고, 제1 전압이 그라운드 전압 제2 전압이 포지티브 전압 또는 네거티브 전압일 수 있다. 또는 제1 전압 또는 제2 전압 중 하나는 포지티브 전압일 수 있고 다른 하나는 네거티브 전압일 수 있다. 또한 제1 전압 및 제2 전압은 모두 포지티브 전압이거나 네거티브 전압일 수 있는데, 제1 전압 및 제2 전압의 전압차는 미세먼지를 대전할 수 있는 정도일 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 대전부의 라인전극과 빔전극의 배치 및 비교예에 따른 대전부의 전극 배치를 나타낸 개략적인 단면도이다.
비교예의 경우 라인전극(150)과 플레이트 전극(10)를 포함하며, 이격없이 하나의 플레이트 전극(10)이 케이스(110) 내부에 배치된다. 이 경우 라인전극(150)과 플레이트 전극(10) 사이에서 미세먼지에 대한 대전이 일어난다.
방전 전류는 저항이 작을수록 크게 흐르는데, 비교예의 경우 최단 거리 d1을 이루는 라인전극(150)과 플레이트 전극(10) 사이의 영역에서 집중적으로 흐르고 d1보다 큰 거리 d2를 이루는 라인전극(150)과 플레이트 전극(10) 사이의 영역에서 상대적으로 작은 크기의 방전 전류가 흐를 수 있다. 이에 따라 최단 거리 d1가 되는 라인전극(150)과 플레이트 전극(10) 사이의 영역에서 미세먼지의 대전이 집중적으로 일어날 가능성이 크므로 유입된 전체 미세먼지 중 일부만 대전될 가능성이 있다.
반면 본 실시예의 경우, 복수의 빔전극(130)이 서로 이격되어 케이스(110) 내부에 배치되며, 라인전극(150)과 빔전극(130) 사이에서 미세먼지에 대한 대전이 일어난다. 이 경우 서로 이격된 복수의 빔전극(130) 과 라인전극(150) 사이에 전류가 흐르는데, 라인전극(150)과 각 빔전극(130) 사이의 방전 패스(path)가 많으므로 비교예에 비하여 미세먼지의 대전 확률이 상승할 수 있다. 즉, 라인전극(150)과 복수의 빔전극(130) 각각과의 거리는 서로 동일할 경우 4개의 빔전극(130)과 라인전극(150) 사이에서 미세먼지에 대한 대전이 일어날 수 있으므로 비교예에 비하여 미세먼지의 대전 효율이 증대된다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 대전부의 빔전극(130)과 라인전극(150)의 실시예 1 내지 실시예 4를 나타낸 개략적인 단면도이다.
실시예 1 및 2의 경우 빔전극(130)의 코너가 라인전극(150)을 향하고 있다. 반면, 실시예 3 및 실시예 4의 경우 빔전극(130)의 코너가 라인전극(150)을 향하여 배치되지 않거나 빔전극(130)이 코너를 가지지 않을 수 있다.
여기서, 실시예 1 및 2 각각은 실시예 3 및 4에 비하여 미세먼지에 대한 대전이 보다 원활하게 이루어질 수 있다. 즉 전하는 도전체의 코너에 집중되는 경향이 있으므로 빔전극(130)의 코너 영역과 라인전극(150) 사이에서 전류가 원활하게 흐를 수 있다. 따라서 실시예 1 및 2와 같이 빔전극(130)의 코너가 라인전극(150)을 향하여 배치된 경우 빔전극(130)과 라인전극(150) 사이에서 미세먼지에 대한 대전이 원활하게 이루어질 수 있다.
또한 실시예 2와 같이 라인전극(150) 역시 코너를 지닌 형태일 경우 라인전극(150)이 코너가 빔전극(130)의 코너를 향할 경우 실시예 1에 비하여 보다 미세먼지에 대한 대전이 원활하게 이뤄질 수 있다.
한편, 도 6에 도시된 바와 같이, 빔전극(130)의 단면 형상은 사각형이고, 라인전극(150)은 실시예 6 내지 9와 같이 다각형 형상일 수 있다. 즉, 실시예 6 및 7과 같이, 육각형 또는 오각형 형태일 수 있으며, 실시예 8 및 9와 같이 배치된 사각형 형태일 수 있다. 이때 실시예 6의 경우 라인전극(150)은 예각을 형성하는 첨두가 2개이고, 실시예 7의 경우 라인전극(150)은 예각을 형성하는 첨두가 1개일 수 있다. 전하들은 도체의 뾰족한 영역에 집중되는 경향을 보이므로 이와 같이 라인전극(150)의 단면 형상의 첨두가 예각을 형성하므로 라인전극(150)의 단면 형상의 첨두에 전하가 밀집될 수 있다. 이에 따라 라인전극(150)의 첨두 영역과 빔전극(130) 사이에 대전이 크게 일어날 수 있다.
실시예 10 내지 14는 빔전극(130)의 단면이 원형 또는 타원형을 나타내며 빔전극(130)이 도전성 와이어 형태일 수 있다. 실시예 10 내지 14 각각의 라인전극(150)은 실시예 6 내지 9 각각의 라인전극과 동일한 형상을 가질 수 있다.
한편, 케이스(110)는 도 2에 도시된 바와 같이 빔전극(130)을 향하여 돌출된 빔전극 삽입부(111)를 포함할 수 있다. 이때 복수의 빔전극(130) 중 적어도 하나는 빔전극 삽입부(111)의 홈에 삽입될 수 있다. 이와 같은 빔전극 삽입부(111)들은 연결부재(113, 115)에 의하여 서로 연결될 수 있다.
연결부재(113, 115)는 케이스(110)의 길이 방향 및 폭 방향으로 연장될 수 있으며, 빔전극 삽입부(111)는 길이 방향으로 연장된 연결부재(113)와 폭 방향으로 연장된 연결부재(115)의 교차 영역에서 연결되어 도출될 수 있다. 이와 같이 빔전극(130)이 빔전극 삽입부(111)에 삽입되므로 빔전극(130)의 위치가 고정될 수 있다.
또한 본 발명의 실시예에 따른 필터링 장치는 미세먼지 유입 커버(135)를 더 포함할 수 있다. 미세먼지 유입 커버(135)는 미세먼지가 유입되도록 유입 홀(137)이 형성되며 빔전극(130)의 상측에 배치되어 케이스(110)의 개구를 덮을 수 있다. 미세먼지 유입 커버(135)는 크기가 큰 이물질이나 먼지를 미리 걸르는 프리 필터링(pre-filtering)을 수행할 수 있다.
케이스(110)는 도 2에 도시된 바와 같이, 미세먼지 유입 커버(135)가 케이스(110)의 깊이 방향으로의 이동하는 것을 막는 걸림턱(117)을 포함할 수 있다. 걸림턱(117)은 케이스(110)의 내측면으로부터 길이 방향으로 돌출되어 형성될 수 있다. 이에 따라 미세먼지 유입 커버(135)의 끝단 및 제2연결부(133)가 걸림턱(117)에 걸쳐질 수 있다.
제2연결부(133)가 걸림턱(117)에 걸쳐지면 제2연결부(133)보다 아래에 위치한 빔전극(130)과 걸림턱(117)이 서로 간섭할 수 있으므로 걸림턱(117)에는 복수의 빔전극(130) 중 적어도 하나가 통과하는 통과 홈(119)이 형성될 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 필터링 장치의 탄성부(170)를 나타낸다. 도 7은 설명의 편의를 위하여 도 2의 걸림턱(117) 및 그 주변 요소를 도시하지 않았다. 도 7을 참조하면, 케이스(110)의 내측면에 탄성부(170)가 고정되고, 라인전극(150)은 탄성부(170)에 연결될 수 있다. 이와 같은 탄성부(170)는 라인전극(150)의 텐션(tension)을 유지시킬 수 있다.
만약 본 발명의 실시예와 다르게 라인전극(150)의 텐션이 유지되지 않는다면 라인전극(150)이 처질 수 있으며, 이와 같이 라인전극(150)이 처지게 되면 빔전극(130)과 라인전극(150) 사이의 거리가 변하게 되어 미세먼지에 대한 대전이 원활하게 이루어지지 않을 수 있다. 탄성부(170)는 케이스(110)의 폭방향 내측면에 고정되는 판 스프링을 포함할 수 있다. 본 발명의 실시예와 다르게 코일 타입 스프링의 경우 코일 타입 스프링의 길이가 변하므로 라인전극(150)의 처짐과 당겨짐이 반복되어 빔전극(130)과의 거리가 계속하여 변할 수 있다. 이에 따라 빔전극(130)과 라인전극(150) 사이의 거리에 따른 저항이 달라져서 대전 성능이 변할 수 있다. 판 스프링의 경우 코일 스프링에 비하여 길이의 변동이 작으므로 라인전극(150)의 텐션의 유지에 따른 라인전극(150)의 처짐을 방지하여 라인전극(150)과 빔전극(130) 사이의 거리 변화를 줄일 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 대전부의 케이스에 라인전극이 고정된 것을 나타낸 분리 사시도이다.
도 8을 참조하면, 라인전극(150)은 빔전극(130)이 삽입된 빔전극 삽입부(111) 사이에 위치한다. 이에 따라 라인전극(150)은 케이스(110)의 깊이 방향으로 배치된 하나의 빔전극쌍 과 다른 하나의 빔전극쌍 사이에 위치할 수 있다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 집진부(300)의 분리 사시도이고, 도 10 및 도 11 각각은 본 발명의 실시예에 따른 집진부의 제1집진전극(310), 제2집진전극(330) 및 유전 스페이서(350)의 배치를 보인 개략적인 단면도이다.
도 9 내지 도 11을 참조하면, 집진부(300)는 제1집진전극(310), 제2집진전극(330) 및 공기 통과 공간을 형성하는 유전 스페이서(spacer)(350)를 포함한다. 제1집진전극(310)에는 제1집진전압이 인가되고, 제2집진전극(330)에는 제1집진전극(310)과의 전압차가 발생하도록 하는 제2집진전압이 인가된다. 예를 들어, 제1집진전극(310)과 제2집진전극(330) 중 하나는 포지티브 전압일 수 있고, 다른 하나는 그라운드 전압 또는 네거티브 전압일 수 있다. 제1 및 제2집진전극(310)(330) 각각은 캐패시터의 기능을 수행할 수 있으며, 대전된 미세먼지의 극성에 따라 미세먼지에 인력 또는 척력을 가하여 대전된 미세먼지가 제1 및 제2집진전극(310)(330)에 달라붙게 됨으로써 집진이 이루어지게 된다.
유전 스페이서(350)는 제1집진전극(310)과 제2집진전극(330) 사이에 배치되며, 유전체로서 집진력을 증가시킨다. 이 유전 스페이서(350)는 제1집진전극(310) 및 제2집진전극(330)을 이격시킴과 아울러 공기가 이동 가능한 공기 통과 공간을 형성한다.
한편 본 발명의 실시예와 다르게 제1집진전극(310)과 제2집진전극(330) 사이의 공간 전체가 유전체로 메워지게 되면, 미세먼지가 제1집진전극(310)과 제2집진전극(330) 사이로 유입되기 힘들어 집진이 원활하게 이루어질 수 없다. 또한 유전체 없이 제1집진전극(310)과 제2집진전극(330) 사이에 공간이 형성된다면 미세먼지에 대한 집진력이 감소할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 집진부(300)는 유전 스페이서(350)가 유전체의 역할을 하면서 제1집진전극(310)과 제2집진전극(330)의 간격을 유지하기 때문에 집진 기능이 원활하게 이루어질 수 있다.
유전 스페이서(350)는 도 10에 도시된 바와 같이, 제1집진전극(310)의 양면 각각에 유전 스페이서(350)가 접촉되도록 배치되고, 제2집진전극(330)의 양면 각각에 유전 스페이서(350)가 접촉되도록 배치될 수 있다. 이에 따라 제1집진전극(310), 유전 스페이서(350), 제2집진전극(330), 유전 스페이서(350), 제1집진전극(310), … 순으로 배치될 수 있다.
이와 같이 제1집진전극(310) 및 제2집진전극(330)의 양면 각각에 유전 스페이서(350)가 접촉하므로 집진부(300)의 부피를 줄일 수 있다. 본 발명의 실시예와 다르게 제1집진전극(310), 유전 스페이서(350), 제2집진전극(330), 제1집진전극(310), 유전 스페이서(350), 제2집진전극(330) … 순으로 배치될 경우, 제1집진전극(310)과 제2집진전극(330)의 개수가 증가하여 집진부(300)의 부피가 커질 수 있다.
한편, 유전 스페이서(350)의 폭은 제1집진전극(310) 폭 및 제2집진전극(330) 폭의 3/4 배 이상 3/2 배 이하일 수 있다. 유전 스페이서(350)의 폭은 제1집진전극(310) 폭 및 제2집진전극(330) 폭의 3/4 배보다 작을 경우, 유전율로 인하여 집진이 원활하게 이루어지지 않을 수 있다. 또한 유전 스페이서(350)의 폭이 제1집진전극(310) 폭 및 제2집진전극(330) 폭의 3/2 배보다 클 경우, 집진 케이스(도 8의 500)의 부피가 과도하게 커질 수 있다.
한편 유전 스페이서(350)는 제1 및 제2집진전극(310)(330) 중 적어도 하나를 향하여 돌출된 돌출부를 포함으로써 공간을 형성할 수 있다. 예를 들어, 도 10에 도시된 바와 같이, 유전 스페이서(350)는 주름 형태로 이루어짐으로써 제1집진전극(310)과 제2집진전극(330) 사이의 공간을 형성하면서도 유전체 역할을 할 수 있다. 또한 도 11에 도시된 바와 같이, 유전 스페이서(350)는 제1집진전극(310) 및 제2집진전극(330)을 향하여 돌출된 돌기를 포함함으로써 제1집진전극(310)과 제2집진전극(330) 사이의 공간을 형성하면서도 유전체 역할을 할 수 있다.
한편, 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 제1집진전극(310) 및 제2집진전극(330)은 각각 기재 플레이트(341) 양면에 부착되는 도전층(343)을 포함할 수 있다. 기재 플레이트(341)는 PET(Polyethylene phthalate)와 같이 유연성을 지닌 재질로 이루어질 수 있다. 도전층(343)의 부착은 도전성 접착제에 의하여 도전 쉬트가 부착되거나 도전 물질이 기재 플레이트(341)의 양면에 증착되는 것으로 구현될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
기재 플레이트(341)의 양면에 도전층(343)이 형성되므로 앞서 도 10 및 도 11을 통하여 설명된 바와 같이 제1집진전극(310), 유전 스페이서(350), 제2집진전극(330), 유전 스페이서(350), 제1집진전극(310), … 순으로 배치될 수 있다.
도 12 및 도 13은 본 발명의 실시예에 따른 집진부의 변형예를 나타낸 분리사시도이다.
도 12 및 13을 참조하면, 제1집진전극(310), 제2집진전극(330) 및 유전 스페이서(350)는 롤 형태로 말려 있을 수 있다. 롤의 형태는 원형 또는 사각형일 수 있다. 이에 따라 길게 연장된 하나의 제1집진전극(310)과 길게 연장된 하나의 제2집진전극(330) 사이에 하나로 길게 연장된 유전 스페이서(350)가 배치될 수 있다.
도 12를 참조하면, 집진부는 집진 케이스(500)와 롤 형태의 제1집진전극(310)과 제2집진전극(330) 사이의 공간을 메우기 위한 충진부(510)를 더 포함할 수 있다. 이에 따라 제1집진전극(310)과 제2집진전극(330)이 롤 형태가 안정적으로 유지되고 제1집진전극(310)과 제2집진전극(330)의 위치가 고정될 수 있다.
한편, 도 9에 도시된 바와 같이, 집진 케이스(500)에 복수의 제1집진전극(310), 복수의 제2집진전극(330) 및 복수의 유전 스페이서(350)가 안착될 수 있다. 집진 케이스(500)의 폭 방향으로 복수의 제1 전집 전극 및 복수의 제2집진전극(330)이 교대로 배치될 수 있다. 이에 따라 도 10 및 도 11을 통하여 설명된 바와 같이 제1집진전극(310), 유전 스페이서(350), 제2집진전극(330), 유전 스페이서(350), 제1집진전극(310), … 순으로 배치될 수 있다.
한편, 제1집진전극(310) 및 제2집진전극(330)에 공급되는 제1집진 전압 및 제2집진 전압의 극성이 서로 바뀔 수 있다. 예를 들어, 제1집진전극(310) 및 제2집진전극(330)에 각각 포지티브 전압 및 네거티브 전압이 각각 공급되다가 극성이 바뀌어 네거티브 전압 및 포지티브 전압이 각각 공급될 수 있다.
제1 및 제2집진전극(310)(330)에 대전된 미세먼지가 부착되는데, 시간에 지남에 따라 기름이나 끈적이는 물질 등으로 인하여 부착된 미세먼지를 제1 및 제2집진전극(310)(330)에서 떼어내는게 어려워질 수 있다. 이를 방지하기 위하여 제1 및 제2집진 전압의 극성을 필요에 따라 서로 바꿈으로써 부착된 미세먼지를 제1 및 제2집진전극(310)(330)으로부터 용이하게 분리할 수 있다. 이와 같은 극성 변화 이외에 제1집진전극(310) 및 제2집진전극(330)에 고전압의 제1집진 전압과 저전압의 제2집진 전압이 공급되다가 저전압의 제1집진 전압과 고전압의 제2집진 전압이 공급될 수도 있다.
또한 도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 필터링 장치는 제1버스바(700)와 제2버스바(900)를 더 포함할 수 있다. 제1버스바(700)는 복수의 제1집진전극(310)을 연결하여 제1집진 전압을 공급하고, 제2버스바(900)는 복수의 제2집진전극(330)을 연결하여 제2집진 전압을 공급할 수 있다. 여기서 제1 및 제2버스바(700)(900)는 집진 케이스(500)의 외측면에 고정될 수 있다.
한편, 대전부(100)의 빔전극(130) 및 라인전극(150) 중 적어도 하나에 저항을 연결할 수 있다. 이에 따라 빔전극(130)에 연결된다면 빔전극(130)에 연결된 저항의 크기에 따라 제1 전압의 크기가 조절될 수 있다. 또한 저항이 라인전극(150)에 연결된다면 라인전극(150)에 연결된 저항의 크기에 따라 제2 전압의 크기가 조절될 수 있다. 마찬가지로 저항은 집진부(300)의 제1집진전극(310) 및 제2집진전극(330) 중 적어도 하나에 연결될 수 있다. 이에 따라 저항의 크기에 따라 제1집진 전압 및 제2집진 전압의 크기가 조절될 수 있다.
상기한 바와 같이 저항을 연결함으로써, 사용자, 설치자, 유지 보수 요원이 감전되지 않을 정도로 전압의 크기가 조절될 수 있다. 또한 외부에서 본 발명의 실시예에 따른 필터링 장치로 공급되는 전원의 크기가 과도하게 클 경우 적절한 크기로 낮출 수 있다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 집진부의 제1집진전극(310) 및 제2집진전극(330)의 다른 구현예를 나타낸 도면이다.
도면을 참조하면, 제1 및 제2집진전극(310)(330) 각각은 기재 플레이트(341)와, 그 상부에 순차로 형성된 도전층(343) 및 노출용 홀(347)이 형성된 접착층(345)을 포함할 수 있다. 노출용 홀(347) 영역에는 접착물질이 없으며 이에 따라 접착층(345)이 도전층(343) 상에 형성될 때 도전층(343)이 노출용 홀(347)을 통하여 노출될 수 있다. 도 14(a)와 같이 기재 플레이트(341) 상에 도전층(343)을 형성한 후, 도 14(b)와 같이 별도로 제작된 노출용 홀(347)이 형성된 접착층(345)을 준비한 후, 이들을 결합함으로써 도 14(c)와 같이 제1 및 제2집진전극(310)(330)을 제작할 수 있다.
도 14(d)와 같이 접착층(345) 상에 필름(349)이 형성될 수 있다. 노출용 홀(347)에 해당되는 필름(349) 영역에는 절취선이 형성될 수 있다. 필요한 경우 절취선을 따라 상기 필름(349) 영역이 절취됨으로써 도전층(343)이 노출될 수 있다.
이와 같이 도전층(343)의 노출 영역을 형성하는 것은 제1집진전극(310) 및 제2집진전극(330)의 길이가 본 발명의 실시예에 따른 필터링 장치의 사이즈에 따라 달라질 수 있기 때문이다. 예를 들어, 도 11 및 도 12에서와 같이 롤 형태로 제1 및 제2집진전극(310)(330)이 감겨 있을 경우, 롤의 사이즈나 설계 조건에 따라 제1및 제2집진전극(310)(330)의 길이가 달라져야 한다. 제1집진전극(310), 제2집진전극(330)의 제조 과정에서 설정된 길이에 따라 제1집진전극(310), 제2집진전극(330)을 자르는 커팅 공정이 이루어질 수 있다. 커팅 공정은 도 14의 노출용 홀(347) 영역을 자름으로써 이루어질 수 있으며, 커팅된 부분의 필름(349)을 절취선을 따라 제거함으로써 도전층(343)이 노출될 수 있다. 이후 노출된 도전층(343)에 제1집진 전압이나 제2집진 전압을 공급하기 위한 배선이 연결될 수 있다.
이와 다르게 사이즈나 설계 조건에 따른 제1집진전극(310), 제2집진전극(330)의 길이가 결정되지 않은 상태에서 배선이 연결되는 도전층(343) 영역이 설정되면, 이후에 커팅된 제1집진전극(310), 제2집진전극(330)이 상기 배선을 위하여 필요로 하는 영역과 맞지 않을 수 있다. 이를 방지하기 위하여 사이즈나 설계 조건이 결정되지 않더라도 도 14와 같은 노출용 홀(347) 영역을 다수 개 형성하고, 사이즈나 설계 조건이 결정된 후 제1집진전극(310), 제2집진전극(330)의 적정한 길이에 있는 노출용 홀(347) 영역을 커팅함으로써 상기 배선이 원활하게 이루어질 수 있다.
도 15는 본 발명의 실시예에 따른 필터링 장치의 어레이 구조를 나타낸 분리 사시도이다. 도 15를 참조하면, 필터링 장치는 복수의 필터링 모듈(FM) 및 연결 레일(910)을 포함할 수 있다. 필터링 모듈(FM)은 서로 겹쳐진 대전부(100)와 집진부(300)를 포함하며, 연결 레일(910)은 복수의 필터링 모듈(FM)을 서로 연결시킬 수 있다. 이를 위하여 연결 레일(910)에는 필터링 모듈(FM)이 삽입되어 슬라이딩가능한 가이딩 홈(911)이 형성될 수 있다. 복수의 필터링 모듈(FM)의 일측 및 타측이 상하로 이격된 배치된 연결 레일(910)의 가이딩 홈(911)에 삽입되어 가이딩 홈(911)을 따라 슬라이딩됨으로써 적정 위치에 배치될 수 있다.
이와 같이 복수의 필터링 모듈(FM)이 연결 레일(910)에 의하여 연결됨으로써 넓은 영역의 미세먼지를 필터링할 수 있다. 또한 필터링 모듈(FM)의 연결 개수를 사용자가 원하는 대로 변경가능하므로 본 발명의 다른 실시예에 따른 필터링 장치가 설치되는 장소의 설치 공간이나 설치 상황에 따라 유연하게 대응할 수 있다.
이와 같은 연결 레일(910)의 내측면에는 필터링 모듈(FM)의 대전부(100)에 제1 전압 및 제2 전압을 인가하는 대전 접촉 단자가 형성될 수 있다. 복수의 빔전극(130)은 공통 노드(common node)에 연결되고 공통 노드가 제1 전압을 인가하는 대전 접촉 단자와 접촉할 수 있다. 또한 복수의 라인전극(150) 역시 공통 노드에 연결되고 라인전극의 공통 노드는 제2 전압을 인가하는 대전 접촉 단자와 접촉할 수 있다. 마찬가지로 연결 레일(910)의 내측면에는 필터링 모듈(FM)의 집진부(300)에 제1집진 전압 및 제2집진 전압을 인가하는 집진 접촉 단자가 형성될 수 있다.
대전 접촉 단자와 집진 접촉 단자는 단락되는 것을 방지하기 위하여 서로 절연될 수 있다. 예를 들어, 연결 레일(910)은 부도체로 이루어질 수 있으며 대전 접촉 단자와 집진 접촉 단자는 서로 이격되어 위치할 수 있다. 이와 같이 연결 레일(910)의 내측면에 대전 접촉 단자 및 집진 접촉 단자가 형성되어 있으므로 복수의 필터링 모듈(FM)에 제1 전압, 제2 전압, 제1집진 전압 및 제2집진 전압을 인가하기 위한 배선이 줄어들므로 필터링 장치의 구조가 간단해지고 설치의 용이성이 증대될 수 있다.
상기한 실시예들은 예시적인 것에 불과한 것으로, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 사람이라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상에 의해 정해져야만 할 것이다.

Claims (13)

  1. 미세먼지를 제거하는 필터링 장치에 채용되어 미세먼지를 대전시키는 대전부에 있어서,
    미세먼지가 일측을 통하여 유입되는 케이스와;
    상기 케이스 내부에 삽입되어 제1 전압이 인가되며 상기 케이스의 깊이 방향을 따라 이격 배치된 복수의 빔전극; 및
    상기 케이스 내부에 배치되어 상기 빔전극과 전압차가 발생하도록 하는 제2 전압이 인가되며 상기 복수의 빔전극 각각과 이격된 라인전극을 포함하며,
    상기 미세먼지는 상기 빔전극과 상기 라인전극 사이에서 대전되는 것을 특징으로 하는 대전부.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 빔전극은 제1연결부에 연결되고, 복수의 상기 제1연결부는 서로 이격된 상태에서 제2연결부에 연결되어 상기 케이스의 폭 방향으로 배열되는 것을 특징으로 하는 대전부.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 케이스는 상기 빔전극을 향하여 돌출된 빔전극 삽입부를 포함하며,
    상기 빔전극 삽입부의 홈에 상기 복수의 빔전극 중 적어도 하나가 삽입되는 것을 특징으로 하는 대전부.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 미세먼지가 유입되도록 유입 홀이 형성되며 상기 빔전극의 상측에 배치되어 상기 케이스의 개구를 덮는 미세먼지 유입 커버를 더 포함하며,
    상기 케이스는 상기 미세먼지 유입 커버가 상기 케이스의 깊이 방향으로의 이동하는 것을 막는 걸림턱을 포함하고,
    상기 걸림턱에는 상기 복수의 빔전극 중 적어도 하나가 통과하는 통과 홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 대전부.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 케이스의 내측면에 탄성부가 고정되고, 상기 라인전극은 상기 탄성부에 연결된 것을 특징으로 대전부.
  6. 미세먼지를 제거하는 필터링 장치에 채용되어 대전된 미세먼지를 집진하는 집진부에 있어서,
    제1집진 전압이 인가되는 제1집진전극과;
    상기 제1집진전극과의 전압차가 발생하도록 하는 제2집진 전압이 인가되는 제2집진전극과;
    상기 제1집진전극 및 상기 제2집진전극 사이에 배치되어 상기 제1집진전극과 상기 제2집진전극을 이격시키고 유전체 역할을 하는 유전 스페이서를 포함하며,
    상기 제1집진전극의 양면 각각에 상기 유전 스페이서가 접촉되도록 배치되고, 상기 제2집진전극의 양면 각각에 상기 유전 스페이서가 접촉되도록 배치되는 것을 특징으로 하는 집진부.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 유전 스페이서는 상기 제1집진전극 및 상기 제2집진전극 중 적어도 하나를 향하여 돌출된 돌출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 집진부.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 제1집진전극 및 상기 제2집진전극은 각각 기재 플레이트 양면에 도전층이 부착된 것을 특징으로 하는 집진부.
  9. 제6항에 있어서,
    복수의 상기 제1집진전극, 복수의 상기 제2집진전극 및 복수의 상기 유전 스페이서가 안착되는 집진 케이스를 더 포함하며,
    상기 집진 케이스의 폭 방향으로 상기 복수의 제1 전집 전극 및 상기 복수의 제2집진전극이 교대로 배치되는 것을 특징으로 하는 집진부.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 복수의 제1집진전극을 연결하여 상기 제1집진 전압을 공급하는 제1버스바와,
    상기 복수의 제2집진전극을 연결하여 상기 제2집진 전압을 공급하는 제2버스바를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 집진부.
  11. 제6항에 있어서,
    상기 제1집진전극 및 상기 제2집진전극의 기재 플레이트 상에 도전층이 형성되고, 상기 도전층 상에 접착층이 형성되며, 상기 접착층 상에 필름이 형성되고,
    상기 접착층에는 노출용 홀이 형성되며, 상기 노출용 홀에 해당되는 상기 필름 영역에는 절취선이 형성되는 것을 특징으로 하는 집진부.
  12. 미세먼지를 제거하는 필터링 장치에 있어서,
    미세먼지를 대전시키는 것으로, 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 따른 대전부와;
    상기 대전된 미세먼지를 집진하는 것으로, 제6항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따른 집진부를 포함하는 필터링 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    서로 겹쳐진 상기 대전부와 상기 집진부를 포함하는 복수의 필터링 모듈과, 상기 복수의 필터링 모듈을 서로 연결하는 연결 레일을 더 포함하며,
    상기 연결 레일에는 상기 복수의 필터링 모듈이 삽입되어 슬라이딩가능한 가이딩 홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 필터링 장치.
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