KR102190076B1

KR102190076B1 - 공기청정기용 집진부 및 이의 제조방법

Info

Publication number: KR102190076B1
Application number: KR1020170088608A
Authority: KR
Inventors: 한정철; 박성은; 김덕기
Original assignee: 주식회사 엔바이오니아
Priority date: 2017-07-12
Filing date: 2017-07-12
Publication date: 2020-12-11
Anticipated expiration: 2037-07-12
Also published as: KR20190007307A

Abstract

본 발명은 공기청정기용 집진부 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다수의 통풍공을 가지며 소정의 공간부를 형성하는 집진부 케이스; 및 상기 집진부 케이스에 수용되는 전극판부를 포함하되, 상기 전극판부는 고전압이 인가되는 복수의 고전압 전극판, 상기 고전압 전극판과 소정 거리 이격된 상태로 서로 교호적으로 적층되는 복수의 저전압 전극판 및 상기 고전압 전극판과 저전압 전극판 사이의 이격된 공간에 위치하는 상기 분리판으로 이루어지고, 상기 고전압 전극판, 저전압 전극판 및 분리판은 종이로 이루어지는 것을 특징으로 하는 공기청정기용 집진부 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

Description

공기청정기용 집진부 및 이의 제조방법{Dust collector of Air Cleaner and manufacturing method for the same}

본 발명은 공기청정기용 집진부 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 공기청정기용에서 대전된 오염입자를 포집하는 집진부의 전극판 사이에 분리판을 개재시킴으로써 집진효율과 전극판의 안정성을 향상시키고, 또 전극판과 분리판이 종이로 이루어져 있어 제조비용을 절감할 수 있는 집진부 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

공기청정기는 전기적인 인력을 통해 공기 중에 포함된 먼지 등의 오염물질을 제거하는 장치이다.

이러한 공기청정기는 공기가 유입되는 입구측에 위치하여 공기 중에 포함되어 있는 오염물질을 대전시키는 대전부와, 대전부 후방에 위치하여 대전된 오염물질을 전기적 인력으로 집진하는 집진부를 포함하는 것이 일반적이다. 또 대전부는 와이어 형상으로 이루어져 플러스(+) 극을 형성하는 방전와이어와, 방전와이어와 일정 간격으로 이격되어 위치하는 마이너스(-) 극을 형성하는 대향 전극판들로 이루어지고, 집진부는 복수의 고전압 집진전극판과 복수의 접지전극판이 서로 교대로 배치된다.

이러한 종래의 공기청정기에 장착되는 집진부는 집진효율을 향상시키고 컴팩트한 집진장치를 제공하기 위하여, 고전압 전극판과 저전압 전극판의 두께를 최소화하고자 하는 노력이 있어 왔다. 그러나 얇아진 두께로 인해 전극판 중앙부에서 처짐이 발생하여 전극판들이 접촉할 위험성에 노출되고, 결과적으로 일정 크기 이상의 전기집진장치를 제공하는 것이 용이하지 않다는 문제점이 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위한 선행기술로 한국특허공보 제1525848호가 알려져 있다. 상기 선행문헌에는 서로 이격 배치된 복수의 고전압 전극과 고전압 전극이 교대로 배치되고, 이들 사이에 지지부재를 포함함으로써 전극의 처짐을 방지할 수 있다는 효과가 있다. 하지만, 지지부재를 고정할 수 있는 설치홀을 저전압 전극에 형성시켜야 하고, 한 쌍으로 이루어진 지지부재를 저전압 전극의 상면과 하면에서 설치홀을 관통한 상태에서 서로 체결해야 하므로 작업효율이 떨어질 수밖에 없다.

한편, 집진판은 집진효율이 떨어지지 않도록 집진판에 포집된 오염물질을 주기적으로 제거하고 있으며 주로 물로 세척하는 것이 일반적이다. 하지만, 세척 후 물기를 완전히 제거하지 않으면 누전으로 인한 사고의 위험이 있고, 또 건조시키는 동안은 공기청정기를 사용할 수 없다. 이는 금속 등 전도성 재질, 도전층 등 집진판의 제조비용이 비교적 고가이기 때문이다.

대한민국 등록특허공보 제1525848호 대한민국 등록특허공보 제1474493호

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 집진효율을 향상시킬 수 있는 공기청정기의 집진부를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명에서는 집진부를 구성하는 고전압 전극판과 저전압 전극판의 이격 거리를 항상 일정하게 유시시킴으로써 안전하게 작동할 수 있는 집진부를 제공하는 것을 목적으로 한다.

게다가 본 발명에서는 저렴한 비용으로 집진부를 제공함으로써 교체가 가능하고 따라서 유지 관리가 용이한 집진부를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 공기청정기용 집진부는, 다수의 통풍공을 가지며 소정의 공간부를 형성하는 집진부 케이스; 및 상기 집진부 케이스에 수용되는 전극판부를 포함하되, 상기 전극판부는 고전압이 인가되는 복수의 고전압 전극판, 상기 고전압 전극판과 소정 거리 이격된 상태로 서로 교호적으로 적층되는 복수의 저전압 전극판 및 상기 고전압 전극판과 저전압 전극판 사이의 이격된 공간에 위치하는 분리판으로 이루어지고, 상기 고전압 전극판, 저전압 전극판 및 분리판은 종이로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 종이는 난연성 종이일 수 있다.

또한 상기 고전압 전극판 및 저전압 전극판의 소정 영역에는 전도성 물질이 도포되는 것이 바람직하다.

또한 상기 전도성 물질은 전도성 잉크인 것이 바람직하다.

또한 본 발명에 따른 공기청정기용 집진부의 제조방법은, 대전된 먼지를 포집하기 위한 공기청정기용 집진부의 제조방법에 있어서, 난연성 종이와 전도성 잉크를 사용하여 고전압 전극판(221)과 저전압 전극판(222)을 준비하는 단계; 상기 저전압 전극판(222) 상부에 분리판(223)을 물결 모양으로 적층하는 단계; 상기 분리판(223) 상부에 고전압 전극판(221)을 적층하는 단계; 및 상기 저전압 전극판(222), 분리판(223) 및 고전압 전극판(221)이 순차적으로 적층된 적층물을 수직방향으로 절단하는 단계;를 포함하되,
상기 고전압 전극판(221)은 난연성 종이 일측면에 2개 이상의 전도성 잉크 영역이 소정 간격 이격된 상태가 되도록 도포한 후, 전도성 물질이 도포된 면에 난연성 종이를 적층하여 준비하고, 상기 저전압 전극판(222)은 난연성 종이 일측면에 2개 이상의 전도성 잉크 영역이 소정 간격 이격된 상태가 되도록 도포하여 준비하고, 상기 적층물을 수직방향으로 절단하는 단계에서는, 전도성 물질이 도포되지 않은 상기 전도성 잉크 영역들 사이를 절단하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따른 공기청정기용 집진부의 제조방법은, 대전된 먼지를 포집하기 위한 공기청정기용 집진부의 제조방법에 있어서, 난연성 종이와 전도성 잉크를 사용하여 고전압 전극판(221)과 저전압 전극판(222)을 준비하는 단계; 상기 고전압 전극판(221) 상부에 분리판(223)을 물결 모양으로 적층하는 단계; 상기 분리판(223) 상부에 저전압 전극판(222)을 적층하는 단계; 및 상기 고전압 전극판(221), 분리판(223) 및 저전압 전극판(222)이 순차적으로 적층된 적층물을 수직방향으로 절단하는 단계;를 포함하되,
상기 고전압 전극판(221)은 난연성 종이 일측면에 2개 이상의 전도성 잉크 영역이 소정 간격 이격된 상태가 되도록 도포한 후, 전도성 물질이 도포된 면에 난연성 종이를 적층하여 준비하고, 상기 저전압 전극판(222)은 난연성 종이 일측면에 2개 이상의 전도성 잉크 영역이 소정 간격 이격된 상태가 되도록 도포하여 준비하고, 상기 적층물을 수직방향으로 절단하는 단계에서는, 전도성 물질이 도포되지 않은 상기 전도성 잉크 영역들 사이를 절단하는 것을 특징으로 한다.

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본 발명의 집진부에 의하면, 고전압 전극판과 저전압 전극판 사이에 분리판이 구비되어 있어, 오염입자의 집진효율을 향상시킬 수 있고 게다가 상부와 하부에서 전극판을 지지하기 때문에 전극판이 집진부 케이스에서 유동하는 것을 억제할 수 있다.

또한 본 발명에서는 고전압 전극판, 저전압 전극판 및 분리판이 모두 종이로 이루어져 있기 때문에, 종래의 전극판보다 제조비용을 획기적으로 절약할 수 있고, 게다가 쉽게 교체가 가능하기 때문에 유지 관리가 용이하다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 공기청정기를 분해하여 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전극판부의 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전극판부의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 변형 실시예에 따른 전극판부의 분해 사시도이다.
도 5는 도 4의 전극판부를 사용하는 방법을 설명하는 도면이다.

이하, 본 발명에 따른 공기청정기용 집진부 및 이의 제조방법에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

본 출원에서 “포함한다”, “가지다” 또는 “구비하다” 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 다르게 정의되지 않는 한 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 공기청정기를 분해하여 나타낸 사시도, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전극판부의 분해 사시도 그리고, 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전극판부의 단면도이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 공기청정기는 공기 중에 포함되어 있는 각종 오염입자들을 양이온으로 대전되도록 하는 대전부(100)와, 대전부(100)에서 대전된 오염입자를 포집 제거하는 집진부(200)를 포함하여 구성된다. 도면에는 도시하지 않았지만, 대전부(100)는 오염입자들을 포함하는 공기가 유입될 수 있는 케이스와, 전원연결단자를 통하여 플러스(+) 극으로 형성되는 일정 거리 이격되도록 고정 배치되어 있는 방전전극, 방전전극과 방전전극 사이에 위치하여 마이너스(-)극으로 형성되는 대향전극으로 이루어져 있다. 이러한 대전부의 구성은 공지된 기술에 해당되므로 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

대전부(100) 후방에는 집진부(200)가 위치한다. 집진부(200)는 대전부(100)에서 대전된 오염입자를 포집하며, 대전부(100)와 동일한 외형을 집진부 케이스(210)와 집진부 케이스(210)에 고정 배치되는 전극판부(220)를 포함하여 구성된다.

구체적으로, 도 2 및 3에 도시한 바와 같이 전극판부(220)는 오염입자를 포집하기 위하여 고전압 전극판(221)과 저전압 전극판(222)이 일정 간격 이격된 상태로 교호적으로 적층되어 있다. 또 이렇게 적층된 고전압 전극판(221)과 저전압 전극판(222)은 전원연결단자(미도시)와 각각 전기적으로 연결되고, 따라서 고전압 전극판(221)은 플러스 극성을 갖도록 고전압이 인가되고, 저전압 전극판(222)은 접지되어 전기장을 형성하게 된다.

결과적으로 대전부(100)에서 공기 중의 각종 오염입자를 플러스(+)로 대전시키면, 플러스(+)로 대전된 오염입자는 쿨롱력에 의하여 집진부(200)에서 상대적으로 마이너스(-) 측의 저전압 전극판(221)에 포집되고 깨끗한 공기는 후방으로 배출된다.

여기서, 고전압 전극판(221), 저전압 전극판(222) 및 분리판(223)은 모두 종이로 이루어지는 것이 바람직하고, 난연성 종이인 것이 더욱 바람직하다.

일반적으로 공기청정기의 전극판은, 내부에는 전도성 물질 그리고 이를 감싸는 비전도성 물질로 이루어진 고전압 전극판(221)과, 전도성 물질만으로 이루어진 저전압 전극판(222)이 한 쌍을 이루거나, 또는 고전압 전극판(221)과 저전압 전극판(222) 모두 비전도성 물질이 전도성 물질을 감싸는 동일한 전극판이 사용되고 있다.

일예로, 내부에는 전도성 물질 그리고 이를 감싸는 비전도성 물질로 이루어진 고전압 전극판(221)의 경우에는 전원연결단자와 전기적으로 연결되는 도전층과, 도전층의 상부와 하부에 밀착되는 절연층으로 이루어지며, 저전압 전극판(222)은 스테인레스, 알루미늄 등 전기 전도성이 우수한 재질로 이루어진다. 물론 상기와 같은 구조를 갖는 고전압 전극판(221)이 저전압 전극판(222)으로도 사용될 수 있음은 전술한 바와 같다.

한편, 본 발명에서는 고전압 전극판(221), 저전압 전극판(222) 및 분리판(223)이 모두 종이로 이루어져 있기 때문에, 종래의 전극판보다 제조비용을 획기적으로 절약할 수 있다. 게다가 종래의 전극판과는 달리 물을 이용하여 세척하지 않고 간단히 교체할 수 있어, 물 세척에 따른 번거로움과 누전 등 세척에 따른 불안감을 해소할 수 있다.

본 발명에 따른 전극판부(220)에 관하여 보다 상세히 설명하면, 고전압 전극판(221)은 종이의 일측면에 소정 모양으로 전도성 잉크(A)가 도포되며, 전도성 잉크(A)가 있는 면 상부에는 고전압 전원연결단자(미도시)와 연결되는 영역만 제외하고 나머지 모든 면이 절연되도록 다시 종이를 적층시킨다. 반면 저전압 전극판(222)은 고전압 전극판(221)과 외형은 동일하지만, 소정 모양으로 전도성 잉크(A)를 종이의 양측면에 모두 도포한다.

고전압 전극판(221)과 저전압 전극판(222) 사이에 위치하는 분리판(223)에는 전도성 잉크(A)가 도포되지 않는다.

상기와 같은 구성으로 이루어진 고전압 전극판(221), 저전압 전극판(222) 그리고 분리판(223)은 번갈아 가면서 적층된다.

고전압 전극판(221)과 저전압 전극판(222) 사이에 분리판(223)이 구비되면, 오염입자의 집진효율을 향상시킬 수 있고, 게다가 상부와 하부에서 고전압 전극판(221)과 저전압 전극판(222)을 지지할 수 있어, 이들 전극판(221, 222)이 집진부 케이스(210)에서 유동하는 것을 억제할 수 있다.

여기서, 분리판(223)은 물결모양인 것으로 도시하고 있으나 이에 제한하지 않는다.

한편 내부에는 전도성 물질 그리고 이를 감싸는 비전도성 물질로 이루어진 동일한 구조의 전극판을 고전압 및 저전압 전극판(221, 222)으로 사용하는 경우라면, 종이의 일측면에 소정 모양으로 전도성 잉크(A)를 도포하고, 전도성 잉크(A)가 도포되어 있는 면의 상부에 다시 종이를 적층시킴으로써 전극판을 제조할 수 있다. 이렇게 얻어진 전극판은 전술한 바와 동일하게 고전압 전극판(221), 분리판(223) 및 저전압 전극판(222)의 순으로 적층한다.

도 4는 본 발명의 변형 실시예에 따른 전극판부의 분해 사시도이고, 도 5는 도 4의 전극판부를 사용하는 방법을 설명하는 도면이다.

도 4에 도시한 바와 같이, 종이의 동일한 표면상에 전도성 잉크(A)를 소정 간격으로 이격되도록 도포한다. 구체적으로, 저전압 전극판(222)의 경우 한 장의 종이 상면과 하면에 전도성 잉크(A)가 2개의 영역이 형성되도록 도포하고, 고전압 전극판(221)도 전도성 잉크(A)가 2개의 영역이 이루어지도록 도포한다. 이렇게 준비된 저전압 전극판(222)과 고전압 전극판(221), 그리고 이들 전극판(221, 222) 사이에 분리판(223)을 순차적으로 적층시킨 후, 전도성 잉크(A)의 2개의 영역 사이를 절단하면, 한 번의 작업으로도 2개의 전극판부(220)를 얻을 수 있어 제조시간과 비용을 절약할 수 있다.

도 4 및 5에서는 전도성 잉크(A) 영역이 2개인 경우를 예로 들어 설명하였으나, 3개 또는 4개 등 필요에 따라 변경될 수 있음을 자명하다.

다음은 도 2 및 3에 도시한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 집진부 제조방법에 관하여 설명하기로 한다. 먼저 소정의 폭과 넓이를 갖는 종이 상면에 소정 모양으로 전도성 잉크(A)를 도포한 후, 전도성 잉크(A)가 도포된 상면에 고전압 전원연결단자(미도시)와 연결되는 영역만 제외하고 나머지 모든 면이 절연되도록 다시 종이를 적층시켜, 고전압 전극판(221)을 준비한다.

상기 고전압 전극판(221) 준비와 동시에 또는 이후에 또는 이전에, 소정의 폭과 넓이를 갖는 종이 상면에 소정 모양으로 전도성 잉크(A)를 도포하고, 이어서 상면에 도포된 전도성 잉크(A)의 모양과 위치가 일치하도록 종이의 뒷면에도 전도성 잉크(A)를 도포하여 저전압 전극판(222)을 준비한다.

상기 고전압 전극판(221)과 저전압 전극판(222)과는 별도로 또는 동시에 분리판(223)을 준비하여 둔다.

상기와 같이 준비된 고전압 전극판(221) 상부에 물결 모양의 분리판(223)을 적층하고, 물결 모양의 분리판(223) 상부에는 저전압 전극판(222)을 적층하는 과정을 반복하여 소정 높이를 갖는 전극판부(220)를 완성한다.

마지막으로, 완성한 전극판부(220)를 집진부 케이스(210)에 장착하고, 고전압 전극판(221)과 저전압 전극판(222)을 각각 전원연결단자(미도시)에 연결함으로써 집진부(200)의 조립을 완료한다.

이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것은 아니며, 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연하다.

100 : 대전부
200 : 집진부
210 : 집진부 케이스
220 : 전극판부
221 : 고전압 전극판 222 : 저전압 전극판
223 : 분리판

Claims

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대전된 먼지를 포집하기 위한 공기청정기용 집진부의 제조방법에 있어서,
난연성 종이와 전도성 잉크를 사용하여 고전압 전극판(221)과 저전압 전극판(222)을 준비하는 단계;
상기 저전압 전극판(222) 상부에 분리판(223)을 물결 모양으로 적층하는 단계;
상기 분리판(223) 상부에 고전압 전극판(221)을 적층하는 단계; 및
상기 저전압 전극판(222), 분리판(223) 및 고전압 전극판(221)이 순차적으로 적층된 적층물을 수직방향으로 절단하는 단계;를 포함하되,
상기 고전압 전극판(221)은 난연성 종이 일측면에 2개 이상의 전도성 잉크 영역이 소정 간격 이격된 상태가 되도록 도포한 후, 전도성 물질이 도포된 면에 난연성 종이를 적층하여 준비하고,
상기 저전압 전극판(222)은 난연성 종이 일측면에 2개 이상의 전도성 잉크 영역이 소정 간격 이격된 상태가 되도록 도포하여 준비하고,
상기 적층물을 수직방향으로 절단하는 단계에서는, 전도성 물질이 도포되지 않은 상기 전도성 잉크 영역들 사이를 절단하는 것을 특징으로 하는 공기청정기용 집진부의 제조방법.
대전된 먼지를 포집하기 위한 공기청정기용 집진부의 제조방법에 있어서,
난연성 종이와 전도성 잉크를 사용하여 고전압 전극판(221)과 저전압 전극판(222)을 준비하는 단계;
상기 고전압 전극판(221) 상부에 분리판(223)을 물결 모양으로 적층하는 단계;
상기 분리판(223) 상부에 저전압 전극판(222)을 적층하는 단계; 및
상기 고전압 전극판(221), 분리판(223) 및 저전압 전극판(222)이 순차적으로 적층된 적층물을 수직방향으로 절단하는 단계;를 포함하되,
상기 고전압 전극판(221)은 난연성 종이 일측면에 2개 이상의 전도성 잉크 영역이 소정 간격 이격된 상태가 되도록 도포한 후, 전도성 물질이 도포된 면에 난연성 종이를 적층하여 준비하고,
상기 저전압 전극판(222)은 난연성 종이 일측면에 2개 이상의 전도성 잉크 영역이 소정 간격 이격된 상태가 되도록 도포하여 준비하고,
상기 적층물을 수직방향으로 절단하는 단계에서는, 전도성 물질이 도포되지 않은 상기 전도성 잉크 영역들 사이를 절단하는 것을 특징으로 하는 공기청정기용 집진부의 제조방법.
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