電気集塵装置及びこれを含む空気清浄機
【課題】 気流の流速が速い領域でも集塵効率の低下なしに埃粒子を効率的に帯電させることができる電気集塵装置、及びこれを含む空気清浄機を提供する。
【解決手段】 空気中の埃粒子を帯電させるために少なくとも二つの帯電セルを有する帯電部と、前記帯電部で帯電された埃粒子を集塵する集塵部とを含み、前記少なくとも二つの帯電セルは、前記埃粒子が第１の流速で通過する第１のセルと、前記埃粒子が前記第１の流速と異なる第２の流速で通過する第２のセルとを含み、前記第１のセルと前記第２のセルは、前記第１の流速と前記第２の流速との差による帯電量の差を補償し、前記埃粒子をそれぞれ帯電させることを特徴とする電気集塵装置を構成する。
【解決手段】 空気中の埃粒子を帯電させるために少なくとも二つの帯電セルを有する帯電部と、前記帯電部で帯電された埃粒子を集塵する集塵部とを含み、前記少なくとも二つの帯電セルは、前記埃粒子が第１の流速で通過する第１のセルと、前記埃粒子が前記第１の流速と異なる第２の流速で通過する第２のセルとを含み、前記第１のセルと前記第２のセルは、前記第１の流速と前記第２の流速との差による帯電量の差を補償し、前記埃粒子をそれぞれ帯電させることを特徴とする電気集塵装置を構成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
各実施形態は、気流の流速が速い領域でも集塵効率の低下なしに埃粒子を効率的に帯電させることができる電気集塵装置、及びこれを含む空気清浄機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、電気集塵装置は、空気調和機などに装着され、空気中の埃などの汚染物質を集塵することによって空気を浄化する装置である。
【０００３】
このような電気集塵装置の集塵方式のうち、帯電部と集塵部が分離されて配置される２段集塵方式が広く採用されている。
【０００４】
このような２段集塵方式において、帯電部は、高電圧放電電極と各対向電極によって形成された一つのセルが同一間隔で繰り返して設置されるように構成され、集塵部は、高電圧電極と低電圧電極が並列に配置されて電界を形成するように構成される。
【０００５】
一般に、帯電部の高電圧放電電極は、ワイヤ状、平板状及び針状を有し、放電特性を向上させるために特定形状を有することもある。そして、帯電部の各対向電極は、高電圧放電電極から一定の距離だけ離隔するように設置され、その平らな面が空気流動方向と平行になる。
【０００６】
このような帯電部は、コロナ放電によって電気集塵装置に流入する空気中の埃粒子をプラス又はマイナスに帯電させる役割をする。
【０００７】
すなわち、各対向電極が接地されて０電位を有するので、放電電極にプラス又はマイナス極性の高電圧が印加されれば、放電電極と各対向電極との間でコロナ放電が発生し、このコロナ放電によって空気中の埃粒子がプラス又はマイナスに帯電され、帯電された埃粒子は、空気の流動に沿って移動し、集塵部に捕集される。
【０００８】
しかし、送風装置を使用して電気集塵装置を通過する空気流動が作られる場合、気流の流速が速い一部のセルでは電気集塵装置の集塵効率が急激に低下するという問題がある。したがって、気流の流速が速い領域で電気集塵装置の効率が低下するので、電気集塵装置を空気清浄機に適用することが難しくなる。
【０００９】
また、従来の電気集塵装置の帯電部では各セルが同一間隔で配置されているので、気流の流速が速いセルでは空気中の埃粒子が充分に帯電されず、気流の流速が遅いセルでは埃粒子の帯電のために必要なエネルギーより高いエネルギーが投入される。したがって、必要以上のエネルギーが投入され、その結果、全体的にエネルギー効率が低下するという問題がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
一側面は、気流の流速が速い領域でも集塵効率の低下なしに埃粒子を効率的に帯電させることができる電気集塵装置、及びこれを含む空気清浄機を提供することにある。
【００１１】
他の側面は、帯電部を通過する気流の流速が不均一であるとしても帯電及び集塵効率を向上させる電気集塵装置、及びこれを含む空気清浄機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
一側面によれば、電気集塵装置は、空気中の埃粒子を帯電させるために少なくとも二つの帯電セルを有する帯電部と、前記帯電部で帯電された埃粒子を集塵する集塵部とを含み、前記少なくとも二つの帯電セルは、前記埃粒子が第１の流速で通過する第１のセルと、前記埃粒子が前記第１の流速と異なる第２の流速で通過する第２のセルとを含み、前記第１のセルと前記第２のセルは、前記第１の流速と前記第２の流速との差による帯電量の差を補償し、前記埃粒子をそれぞれ帯電させることを特徴とする。
【００１３】
前記第１の流速が前記第２の流速より速い場合、前記第１のセル間の間隔は前記第２のセル間の間隔より小さいことを特徴とする。
【００１４】
前記第１の流速が前記第２の流速より速い場合、前記第１のセルの放電電極の厚さは、前記第２のセルの放電電極の厚さより大きいことを特徴とする。
【００１５】
前記第１の流速が前記第２の流速より速い場合、前記第１のセルの放電電極の電気抵抗値は、前記第２のセルの放電電極の電気抵抗値より小さいことを特徴とする。
【００１６】
前記少なくとも二つの帯電セルは、平板状の各対向電極と、前記隣接する各対向電極の中心位置で前記各対向電極と平行に配置される各放電電極とを含むことを特徴とする。
【００１７】
前記各放電電極は各放電ワイヤを含むことを特徴とする。
【００１８】
他の側面によれば、電気集塵装置は、空気中の埃粒子を帯電させる帯電部と、前記帯電部で帯電された埃粒子を集塵するために少なくとも二つの集塵セルを有する集塵部とを含み、前記少なくとも二つの帯電セルは、前記埃粒子が第１の流速で通過する第１のセルと、前記埃粒子が前記第１の流速と異なる第２の流速で通過する第２のセルとを含み、前記第１のセルと前記第２のセルは、前記第１の流速と前記第２の流速との差による集塵量の差を補償し、前記埃粒子をそれぞれ集塵することを特徴とする。
【００１９】
前記第１の流速が前記第２の流速より速い場合、前記第１のセル間の間隔は前記第２のセル間の間隔より小さいことを特徴とする。
【００２０】
前記少なくとも二つの集塵セルは、前記埃粒子を捕集するために、高電圧電極と低電圧電極を交互に積層することによって形成されることを特徴とする。
【００２１】
他の側面によれば、空気清浄機は、上面に吐出口が形成された空気清浄機本体と、前記空気清浄機本体に結合され、空気が吸入される吸入口が形成された吸入グリルと、前記本体の内部に装着され、外部の空気を本体の内部に強制循環させる送風装置と、前記吸入グリルの背面に配置され、吸入される空気中の埃粒子を高電圧で帯電させ、前記帯電された埃粒子を捕集する電気集塵装置とを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
一実施形態に係る電気集塵装置及びこれを含む空気清浄機によれば、電気集塵装置を通過する気流の特性によって帯電部又は集塵部での帯電効率又は集塵効率が変わり、気流の流速が速い領域でも集塵効率の低下なしに埃粒子を効率的に帯電させ、全体のエネルギーを各セル別に効率的に配分して使用できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】２段電気集塵装置の基本的原理を示した図である。
【図２】２段電気集塵装置を示した斜視図である。
【図３】一実施形態に係る電気集塵装置を示した縦断面図である。
【図４】図３に示した電気集塵装置の帯電部を拡大して示した縦断面図である。
【図５】他の実施形態に係る電気集塵装置の一部を示した図である。
【図６】更に他の実施形態に係る電気集塵装置の一部を示した図である。
【図７】更に他の実施形態に係る電気集塵装置の一部を示した図である。
【図８】一実施形態に係る空気清浄機を示した分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下では、本発明に係る好適な実施形態を添付の図面を参照して詳細に説明する。
【００２５】
図１は、２段電気集塵装置の基本的原理を示した図で、図２は、２段電気集塵装置を示した斜視図である。
【００２６】
図１及び図２に示すように、電気集塵装置１は、空気中の埃粒子を帯電させる帯電部１０と、帯電部１０で帯電された埃粒子を集塵する集塵部２０とを含んで構成される。
【００２７】
帯電部１０は、高電圧電源３０によってプラス極を形成する各放電電極１００と、一定の高さ差をおいて各放電電極１００の上下に設置され、マイナス極を形成する各対向電極２００とを含むことができる。
【００２８】
各放電電極１００には直流電圧が印加され、各放電電極１００と各対向電極２００との間でコロナ放電が発生する。
【００２９】
このような各放電電極１００は、タングステンからなる細い放電ワイヤを含む。ただし、各放電電極１００は、ワイヤ状のみならず、平板状又は針状を有することもできる。そして、各対向電極２００は平板状を有することができる。
【００３０】
したがって、高電圧電源３０から各放電電極１００に高電圧が印加されれば、各放電電極１００と各対向電極２００との間の高い電位差によって電流が流れはじめながらコロナ放電が発生し、矢印方向に流動する空気中の埃粒子を帯電させるようになる。
【００３１】
集塵部２０は、帯電部１０で帯電された埃粒子を捕集するために、高電圧電極２１と低電圧電極２２を交互に積層することによって形成される。
【００３２】
そして、高電圧電極２１には高電圧電源４０によってプラス極性の高電圧が印加され、低電圧電極２２は、接地されて電界を形成する。
【００３３】
結局、帯電部１０で発生するコロナ放電によって空気中の埃粒子がプラスに帯電されれば、プラスに帯電された埃粒子は、クーロン力によって集塵部２０で相対的にマイナス極性を有する低電圧電極２２に捕集される。
【００３４】
一方、高電圧電源３０、４０は、プラス又はマイナス極性を有することができ、パルス電圧を供給することも可能である。ここで、参照符号５０は、電気集塵装置の内部で気流の流速を形成する送風ユニットを示す。
【００３５】
図３は、一実施形態に係る電気集塵装置を示した縦断面図で、図４は、図３に示した電気集塵装置の帯電部を拡大して示した縦断面図である。
【００３６】
図３〜図４に示すように、一実施形態に係る電気集塵装置１―１の帯電部１０―１は、コロナ放電を形成するために、各放電ワイヤ１１０、１２０、１３０、１４０、１５０及び各対向電極２１０、２２０、２３０、２４０、２５０、２６０を含んで構成される。
【００３７】
各対向電極２１０〜２６０は、気流の流速（Ｖ）によって異なる間隔で積層され、各放電ワイヤ１１０〜１５０は、隣接する各対向電極２１０〜２６０間の中心位置で配置される。
【００３８】
このような帯電部１０―１においては、各放電ワイヤ１１０〜１６０のうち一つ及び一対の対向電極２１０〜２６０を含む帯電セル３１０、３２０、３３０、３４０、３５０が繰り返して形成される。このとき、各帯電セル３１０〜３５０での各対向電極２１０〜２６０間の間隔は、気流の流速（Ｖ）によって異なる。
【００３９】
説明の便宜上、このような各帯電セル３１０〜３５０のうち、第１及び第２の対向電極２１０、２２０及び第１の放電ワイヤ１１０によって形成される帯電セルを第１の帯電セル３１０と称し、第２及び第３の対向電極２２０、２３０及び第２の放電ワイヤ１２０によって形成される帯電セルを第２の帯電セル３２０と称し、第３及び第４の対向電極２３０、２４０及び第３の放電ワイヤ１３０によって形成される帯電セルを第３の帯電セル３３０と称し、第４及び第５の対向電極２４０、２５０及び第４の放電ワイヤ１４０によって形成される帯電セルを第４の帯電セル３４０と称し、第５及び第６の対向電極２５０、２６０及び第５の放電ワイヤ１５０によって形成される帯電セルを第５の帯電セル３５０と称する。
【００４０】
そして、空気中の埃粒子は、第１の帯電セル３１０を第１の流速（Ｖ１）で通過し、第２の帯電セル３２０を第２の流速（Ｖ２）で通過し、第３の帯電セル３３０を第３の流速（Ｖ３）で通過し、第４の帯電セル３４０を第４の流速（Ｖ４）で通過し、第５の帯電セル３５０を第５の流速（Ｖ５）で通過する。このとき、各流速（Ｖ１〜Ｖ５）の大きさは、第３の流速（Ｖ３）＞第２の流速（Ｖ２）＝第４の流速（Ｖ４）＞第１の流速（Ｖ１）＝第５の流速（Ｖ５）を満足し、第２の流速（Ｖ２）と第４の流速（Ｖ４）は平均流速である。
【００４１】
この実施形態に係る電気集塵装置１―１の帯電部１０―１においては、上述した流速の分布を満足するように、第２の帯電セル３２０を形成する第２の対向電極２２０と第３の対向電極２３０との間の間隔と、第４の帯電セル３４０を形成する第４の対向電極２４０と第５の対向電極２５０との間の間隔がそれぞれＤであれば、第１の帯電セル３１０を形成する第１の対向電極２１０と第２の対向電極２２０との間の間隔と、第５の帯電セル３５０を形成する第５の対向電極２５０と第６の対向電極２６０との間の間隔がそれぞれＤ＋Ａで、第３の帯電セル３３０を形成する第３の対向電極２３０と第４の対向電極２４０との間の間隔がＤ−Ｂである。ここで、ＡとＢは、互いに同一又は異なる値を有することができる。
【００４２】
すなわち、この実施形態に係る電気集塵装置１―１の帯電部１０―１では、気流の流速（Ｖ）の分布によって、隣接する各対向電極２１０〜２６０間の間隔がそれぞれＤ、Ｄ＋Ａ、Ｄ−Ｂのように異なる値を有するが、気流の流速が速い帯電セル３３０では、流速が平均流速である帯電セル３２０、３４０に比べて各対向電極２３０、２４０間の間隔が小さくなり、気流の流速が遅い帯電セル３１０、３５０では、平均流速を有する帯電セル３２０、３４０に比べて各対向電極２１０、２２０間の間隔及び各対向電極２５０、２６０間の間隔が大きくなる。
【００４３】
電気集塵装置１―１の集塵部２０の効率が一定であると仮定すれば、帯電部１０―１のコロナ放電による粒子帯電効率が高いほど、電気集塵装置１―１の集塵効率が高くなるが、これは、帯電部１０―１の帯電効率が帯電部１０―１の放電電流に正比例し、隣接する各対向電極２１０〜２６０間の間隔（又は、隣接する放電ワイヤ１１０〜１５０と対向電極２１０〜２６０との間の間隔）に反比例するためである。したがって、各対向電極２１０〜２６０間の間隔が小さくなり、帯電部１０―１の放電電流が多いほど、粒子帯電効率が高くなる。
【００４４】
また、帯電部１０―１を通過する気流の流速が速いほど、帯電部１０―１を通過する埃粒子の移動速度が増加し、粒子帯電効率が低くなる。
【００４５】
そのため、気流の流速が最も速い第３の流速（Ｖ３）を有する第３の帯電セル３３０では、第３の対向電極２３０と第４の対向電極２４０との間の間隔が最も小さくなり、気流の流速による帯電量の減少はコロナ電流の増加によって補償される。
【００４６】
また、気流の流速が最も遅い第１及び第５の流速（Ｖ１、Ｖ５）を有する第１及び第５の帯電セル３１０、３５０では、第１及び第２の対向電極２１０、２２０間の間隔、第５及び第６の対向電極２５０、２６０間の間隔が最も大きくなり、コロナ電流が減少するとしても、遅い流速によって十分な粒子帯電効率が達成される。
【００４７】
これと同様に、気流の平均流速である第２及び第４の流速（Ｖ２、Ｖ４）を有する第２及び第４の帯電セル３２０、３４０では、第２及び第３の対向電極２２０、２３０間の間隔、第４及び第５の対向電極２４０、２５０間の間隔がそれぞれ平均値Ｄを有し、十分な粒子帯電効率が得られる。
【００４８】
したがって、気流の流速によって隣接する各対向電極２１０〜２６０間の間隔を調節することによって、第１の帯電セル３１０、第２の帯電セル３２０、第３の帯電セル３３０、第４の帯電セル３４０及び第５の帯電セル３５０の帯電効率が同様に維持される。
【００４９】
そのため、この実施形態に係る帯電部１０―１を含む電気集塵装置１―１は、気流の流速が速い領域でも集塵効率の低下なしに埃粒子を効率的に帯電させるとともに、全体のエネルギーを帯電部１０―１の各帯電セル３１０〜３５０別に効率的に配分し、全体的なエネルギー効率を向上させることができる。
【００５０】
以下では、他の実施形態を図５を参照して説明する。上述した図３に示した実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付与し、それに対する説明は省略する。図５は、この実施形態に係る電気集塵装置の一部を示した図である。
【００５１】
この実施形態に係る電気集塵装置１―２の帯電部１０―２は、コロナ放電を形成するために、各放電ワイヤ４１０〜４５０及び各対向電極２１０〜２６０を含んで構成されるが、各対向電極２１０〜２６０は一定の間隔で積層され、各放電ワイヤ４１０〜４５０は、隣接する各対向電極２１０〜２６０間の中心位置で配置される。
【００５２】
この実施形態に係る電気集塵装置１―２において、帯電部１０―２の各帯電セル３１０〜３５０を通過する気流の流速が異なる場合、帯電部１０―２の各帯電セル３１０〜３５０の放電ワイヤ４１０〜４５０が異なる直径を有するので、帯電部１０―２の各帯電セル３１０〜３５０の粒子帯電効率が異なるようになる。
【００５３】
その理由は、放電ワイヤ４１０〜４５０の直径が大きくなれば、各放電ワイヤ４１０〜４５０の表面と対向電極２１０〜２６０の表面との間の間隔が小さくなるので、コロナ電流量が増加し、粒子帯電効率が増加する一方、放電ワイヤ４１０〜４５０の直径が小さくなれば、コロナ電流量が減少し、粒子帯電効率が減少するためである。
【００５４】
したがって、気流の流速が最も速い第３の流速（Ｖ３）を有する第３の帯電セル３３０では、第３の放電ワイヤ４３０の直径が大きくなり、気流の流速による帯電量の減少はコロナ電流の増加によって補償される。
【００５５】
また、気流の流速が最も遅い第１及び第５の流速（Ｖ１、Ｖ５）を有する第１及び第５の帯電セル３１０、３５０では、第１及び第５の放電ワイヤ４１０、４５０の直径が小さくなり、コロナ電流が減少するとしても、遅い流速によって十分な粒子帯電効率が達成される。
【００５６】
これと同様に、気流の平均流速である第２及び第４の流速（Ｖ２、Ｖ４）を有する第２及び第４の帯電セル３２０、３４０では、第２及び第４の放電ワイヤ４２０、４４０の直径がそれぞれ平均値を有し、十分な粒子帯電効率が得られる。
【００５７】
したがって、気流の流速によって放電ワイヤ４１０〜４５０の直径を変化させることによって、第１の帯電セル３１０、第２の帯電セル３２０、第３の帯電セル３３０、第４の帯電セル３４０及び第５の帯電セル３５０の帯電効率が同様に維持される。その結果、気流の流速が速い領域でも集塵効率の低下なしに埃粒子を効率的に帯電させるとともに、全体のエネルギーを帯電部１０―２の各帯電セル３１０〜３５０別に効率的に配分し、全体的なエネルギー効率を向上させることができる。
【００５８】
以下では、更に他の実施形態を図６を参照して説明する。また、上述した図３に示した実施形態と同一の構成要素には同一の参照符号を付与し、それに対する説明は省略する。図６は、この実施形態に係る電気集塵装置の一部を示した図である。
【００５９】
この実施形態に係る電気集塵装置１―３の帯電部１０―３は、コロナ放電を形成するために、各放電ワイヤ５１０〜５５０及び各対向電極２１０〜２６０を含んで構成されるが、各対向電極２１０〜２６０は一定の間隔で積層され、各放電ワイヤ５１０〜５５０は、隣接する各対向電極２１０〜２６０間の中心位置で配置される。
【００６０】
この実施形態に係る電気集塵装置１―３において、帯電部１０―３の各帯電セル３１０〜３５０を通過する気流の流速が異なる場合、帯電部１０―３の各帯電セル３１０〜３５０の各放電ワイヤ５１０〜５５０は異なる電気抵抗値を有し、帯電部１０―３の各帯電セル３１０〜３５０の粒子帯電効率が異なるようになる。
【００６１】
帯電部１０―３の各帯電セル３１０〜３５０の各放電ワイヤ５１０〜５５０が並列に設置され、各帯電セル３１０〜３５０の電気抵抗値が同一である場合、高電圧電源３０によって帯電部１０―３に一定の電圧が印加されれば、各帯電セル３１０〜３５０に印加される電圧及び電流が同一になる。しかし、各帯電セル３１０〜３５０の放電ワイヤ５１０〜５５０が異なる電気抵抗値を有する場合、電気抵抗値によって各帯電セル３１０〜３５０に印加される電圧は同一であるが、各帯電セル３１０〜３５０に印加される電流は異なるようになる。このような方法で帯電部１０―３の各帯電セル３１０〜３５０のコロナ電流量を変化させることによって、この実施形態に係る電気集塵装置１―３は、図３に示した実施形態による電気集塵装置１―１及び図５に示した実施形態による電気集塵装置１―２と同一の効果を得る。
【００６２】
すなわち、第３の帯電セル３３０で気流の流速が最も速い場合、第３の放電ワイヤ５３０は最も小さい電気抵抗値（Ｘ［Ω］）を有し、気流の流速による帯電量の減少はコロナ電流量の増加によって補償される。
【００６３】
また、第１及び第５の帯電セル３１０、３５０で気流の流速が最も遅い場合、第１及び第５の放電ワイヤ５１０、５５０は最大の電気抵抗値（Ｙ［Ω］）を有し、コロナ電流量が減少するとしても、遅い流速によって十分な粒子帯電効率が達成される。
【００６４】
これと同様に、第２及び第４の帯電セル３２０、３４０で気流の流速が平均流速である場合、第２及び第４の放電ワイヤ５２０、５４０は平均的な電気抵抗値（Ｚ［Ω］）を有し、十分な粒子帯電効率が得られる。
【００６５】
したがって、気流の流速によって放電ワイヤ５１０〜５５０の電気抵抗値を変化させることによって、第１の帯電セル３１０、第２の帯電セル３２０、第３の帯電セル３３０、第４の帯電セル３４０及び第５の帯電セル３５０の帯電効率が同様に維持される。その結果、この実施形態に係る電気集塵装置１―３は、気流の流速が速い領域でも集塵効率の低下なしに埃粒子を効率的に帯電させるとともに、全体のエネルギーを帯電部１０―３の各帯電セル３１０〜３５０別に効率的に配分し、全体的なエネルギー効率を向上させることができる。
【００６６】
以下では、更に他の実施形態を図７を参照して説明する。また、上述した図３に示した実施形態と同一の構成要素には同一の参照符号を付与し、それに対する説明は省略する。図７は、この実施形態に係る電気集塵装置の一部を示した図である。
【００６７】
この実施形態に係る電気集塵装置１―４の集塵部２０―１は、帯電部（図示せず）で帯電された埃粒子を集塵するために、各高電圧電極７１０〜７５０及び各低電圧電極８１０〜８６０を含んで構成される。
【００６８】
各低電圧電極８１０〜８６０は、気流の流速（Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４、Ｖ５）によって異なる間隔で積層され、各高電圧電極７１０〜７６０は、隣接する各低電圧電極８１０〜８６０間の中心位置で配置される。
【００６９】
このような集塵部２０―１において、各高電圧電極７１０〜７６０のうち一つ及び一対の低電圧電極８１０〜８６０を含んで構成された集塵セル６１０〜６５０が繰り返して形成される。このとき、各集塵セル３１０〜３５０での隣接する各低電圧電極８１０〜８６０間の間隔は、気流の流速（Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４、Ｖ５）によって異なる。
【００７０】
すなわち、気流の流速が最も速い第３の流速（Ｖ３）を有する第３の集塵セル６３０では、第３の低電圧電極８３０と第４の低電圧電極８４０との間の間隔が最も小さくなり、気流の流速による帯電量の減少はクーロン力の増加によって補償される。
【００７１】
また、気流の流速が最も遅い第１及び第５の流速（Ｖ１、Ｖ５）を有する第１及び第５の集塵セル６１０、６５０では、第１及び第２の低電圧電極８１０、８２０間の間隔、第５及び第６の低電圧電極８５０、８６０間の間隔が最も大きくなり、クーロン力が減少するとしても、遅い流速によって十分な粒子集塵効率が達成される。
【００７２】
これと同様に、気流の平均流速である第２及び第４の流速（Ｖ２、Ｖ４）を有する第２及び第４の集塵セル６２０、６４０では、第２及び第３の低電圧電極８２０、８３０間の間隔と第４及び第５の低電圧電極８４０、８５０間の間隔がそれぞれ平均値を有し、十分な粒子集塵効率が得られる。
【００７３】
したがって、気流の流速によって隣接する各低電圧電極８１０〜８６０間の間隔を変化させることによって、第１の集塵セル６１０、第２の集塵セル６２０、第３の集塵セル６３０、第４の集塵セル６４０及び第５の集塵セル６５０の集塵効率が同様に維持される。
【００７４】
そのため、この実施形態に係る電気集塵装置１―４は、気流の流速が速い領域でも集塵効率の低下なしに埃粒子を効率的に集塵するとともに、全体のエネルギーを集塵部２０―１の各集塵セル６１０〜６５０別に効率的に配分し、全体的なエネルギー効率を向上させることができる。
【００７５】
一方、上述した各実施形態は、個別的に実施されたり、又は各実施形態の少なくとも一部の結合によって実施される。
【００７６】
以下、一実施形態に係る電気集塵装置に適用された空気清浄機について説明する。図８は、この実施形態に係る空気清浄機を示した図である。
【００７７】
図８に示すように、この実施形態に係る空気清浄機２は、空気が吐出される吐出口３ａが上面に形成される空気清浄機本体３と、空気清浄機本体３に結合され、空気が吸入される吸入口４ａが形成された吸入グリル４と、空気清浄機本体３の内部に装着され、外部の空気を空気清浄機本体３の内部に強制循環させる送風装置５と、吸入グリル４の背面に配置され、吸入された空気から体積の大きい埃粒子をろ過するエアフィルタ６と、エアフィルタ６の後方に配置され、吸入される空気中の埃粒子を高電圧で帯電させて捕集する電気集塵装置１と、を含んで構成される。
【００７８】
このような空気清浄機２によれば、外部空気は、送風装置５の動作によって吸入された後、エアフィルタ６及び電気集塵装置１によってきれいな空気に変化され、本体３の外部に吐出される。
【００７９】
すなわち、空気清浄機本体３の内部に設置された送風装置５及び電気集塵装置１に電源が印加されれば、送風装置５が駆動され、外部空気が空気清浄機２の内部に吸入される。外部空気が吸入グリル４に形成された吸入口４ａを介して吸入された後、エアフィルタ６によって比較的大きい埃粒子がろ過され、引き続いて、電気集塵装置１によって微細な埃粒子がろ過される。
【００８０】
ここで、電気集塵装置１に電源が印加されるとき、電気集塵装置１は、コロナ放電によって通過する微細な埃粒子を電離させた後、埃粒子を捕集することによって、空気中に含まれた微細な埃粒子を取り除く。
【００８１】
このとき、送風装置５が駆動され、外部空気が吸入されるとき、外部空気は、一部分では相対的に速い流速で吸入され、他の部分では相対的に遅い流速で吸入される。このような流速の差によって、電気集塵装置１の帯電部（図示せず）が異なる帯電効率を有し（又は集塵部（図示せず）が異なる集塵効率を有し）、電気集塵装置１が全体のエネルギーを効率的に配分するようになる。
【００８２】
上述したように、一実施形態に係る電気集塵装置及びこれを含む空気清浄機は、電気集塵装置を通過する気流の特性によって帯電部又は集塵部での帯電効率又は集塵効率を変化させるので、流速が速い領域でも埃粒子を効率的に帯電させ、全体のエネルギーを各セル別に効率的に配分することを基本的な技術的思想としていることが分かる。したがって、本発明の基本的な技術的思想の範疇内で当業界の通常の知識を有する者によって他の多くの変形が可能であることは当然である。
【符号の説明】
【００８３】
１ 電気集塵装置
２ 空気清浄機
１０ 帯電部
２０ 集塵部
３０、４０ 高電圧電源
５０ 送風ユニット
１１０〜１５０ 放電電極
２１０〜２６０ 対向電極
３１０〜３５０ 帯電セル
【技術分野】
【０００１】
各実施形態は、気流の流速が速い領域でも集塵効率の低下なしに埃粒子を効率的に帯電させることができる電気集塵装置、及びこれを含む空気清浄機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、電気集塵装置は、空気調和機などに装着され、空気中の埃などの汚染物質を集塵することによって空気を浄化する装置である。
【０００３】
このような電気集塵装置の集塵方式のうち、帯電部と集塵部が分離されて配置される２段集塵方式が広く採用されている。
【０００４】
このような２段集塵方式において、帯電部は、高電圧放電電極と各対向電極によって形成された一つのセルが同一間隔で繰り返して設置されるように構成され、集塵部は、高電圧電極と低電圧電極が並列に配置されて電界を形成するように構成される。
【０００５】
一般に、帯電部の高電圧放電電極は、ワイヤ状、平板状及び針状を有し、放電特性を向上させるために特定形状を有することもある。そして、帯電部の各対向電極は、高電圧放電電極から一定の距離だけ離隔するように設置され、その平らな面が空気流動方向と平行になる。
【０００６】
このような帯電部は、コロナ放電によって電気集塵装置に流入する空気中の埃粒子をプラス又はマイナスに帯電させる役割をする。
【０００７】
すなわち、各対向電極が接地されて０電位を有するので、放電電極にプラス又はマイナス極性の高電圧が印加されれば、放電電極と各対向電極との間でコロナ放電が発生し、このコロナ放電によって空気中の埃粒子がプラス又はマイナスに帯電され、帯電された埃粒子は、空気の流動に沿って移動し、集塵部に捕集される。
【０００８】
しかし、送風装置を使用して電気集塵装置を通過する空気流動が作られる場合、気流の流速が速い一部のセルでは電気集塵装置の集塵効率が急激に低下するという問題がある。したがって、気流の流速が速い領域で電気集塵装置の効率が低下するので、電気集塵装置を空気清浄機に適用することが難しくなる。
【０００９】
また、従来の電気集塵装置の帯電部では各セルが同一間隔で配置されているので、気流の流速が速いセルでは空気中の埃粒子が充分に帯電されず、気流の流速が遅いセルでは埃粒子の帯電のために必要なエネルギーより高いエネルギーが投入される。したがって、必要以上のエネルギーが投入され、その結果、全体的にエネルギー効率が低下するという問題がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
一側面は、気流の流速が速い領域でも集塵効率の低下なしに埃粒子を効率的に帯電させることができる電気集塵装置、及びこれを含む空気清浄機を提供することにある。
【００１１】
他の側面は、帯電部を通過する気流の流速が不均一であるとしても帯電及び集塵効率を向上させる電気集塵装置、及びこれを含む空気清浄機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
一側面によれば、電気集塵装置は、空気中の埃粒子を帯電させるために少なくとも二つの帯電セルを有する帯電部と、前記帯電部で帯電された埃粒子を集塵する集塵部とを含み、前記少なくとも二つの帯電セルは、前記埃粒子が第１の流速で通過する第１のセルと、前記埃粒子が前記第１の流速と異なる第２の流速で通過する第２のセルとを含み、前記第１のセルと前記第２のセルは、前記第１の流速と前記第２の流速との差による帯電量の差を補償し、前記埃粒子をそれぞれ帯電させることを特徴とする。
【００１３】
前記第１の流速が前記第２の流速より速い場合、前記第１のセル間の間隔は前記第２のセル間の間隔より小さいことを特徴とする。
【００１４】
前記第１の流速が前記第２の流速より速い場合、前記第１のセルの放電電極の厚さは、前記第２のセルの放電電極の厚さより大きいことを特徴とする。
【００１５】
前記第１の流速が前記第２の流速より速い場合、前記第１のセルの放電電極の電気抵抗値は、前記第２のセルの放電電極の電気抵抗値より小さいことを特徴とする。
【００１６】
前記少なくとも二つの帯電セルは、平板状の各対向電極と、前記隣接する各対向電極の中心位置で前記各対向電極と平行に配置される各放電電極とを含むことを特徴とする。
【００１７】
前記各放電電極は各放電ワイヤを含むことを特徴とする。
【００１８】
他の側面によれば、電気集塵装置は、空気中の埃粒子を帯電させる帯電部と、前記帯電部で帯電された埃粒子を集塵するために少なくとも二つの集塵セルを有する集塵部とを含み、前記少なくとも二つの帯電セルは、前記埃粒子が第１の流速で通過する第１のセルと、前記埃粒子が前記第１の流速と異なる第２の流速で通過する第２のセルとを含み、前記第１のセルと前記第２のセルは、前記第１の流速と前記第２の流速との差による集塵量の差を補償し、前記埃粒子をそれぞれ集塵することを特徴とする。
【００１９】
前記第１の流速が前記第２の流速より速い場合、前記第１のセル間の間隔は前記第２のセル間の間隔より小さいことを特徴とする。
【００２０】
前記少なくとも二つの集塵セルは、前記埃粒子を捕集するために、高電圧電極と低電圧電極を交互に積層することによって形成されることを特徴とする。
【００２１】
他の側面によれば、空気清浄機は、上面に吐出口が形成された空気清浄機本体と、前記空気清浄機本体に結合され、空気が吸入される吸入口が形成された吸入グリルと、前記本体の内部に装着され、外部の空気を本体の内部に強制循環させる送風装置と、前記吸入グリルの背面に配置され、吸入される空気中の埃粒子を高電圧で帯電させ、前記帯電された埃粒子を捕集する電気集塵装置とを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
一実施形態に係る電気集塵装置及びこれを含む空気清浄機によれば、電気集塵装置を通過する気流の特性によって帯電部又は集塵部での帯電効率又は集塵効率が変わり、気流の流速が速い領域でも集塵効率の低下なしに埃粒子を効率的に帯電させ、全体のエネルギーを各セル別に効率的に配分して使用できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】２段電気集塵装置の基本的原理を示した図である。
【図２】２段電気集塵装置を示した斜視図である。
【図３】一実施形態に係る電気集塵装置を示した縦断面図である。
【図４】図３に示した電気集塵装置の帯電部を拡大して示した縦断面図である。
【図５】他の実施形態に係る電気集塵装置の一部を示した図である。
【図６】更に他の実施形態に係る電気集塵装置の一部を示した図である。
【図７】更に他の実施形態に係る電気集塵装置の一部を示した図である。
【図８】一実施形態に係る空気清浄機を示した分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下では、本発明に係る好適な実施形態を添付の図面を参照して詳細に説明する。
【００２５】
図１は、２段電気集塵装置の基本的原理を示した図で、図２は、２段電気集塵装置を示した斜視図である。
【００２６】
図１及び図２に示すように、電気集塵装置１は、空気中の埃粒子を帯電させる帯電部１０と、帯電部１０で帯電された埃粒子を集塵する集塵部２０とを含んで構成される。
【００２７】
帯電部１０は、高電圧電源３０によってプラス極を形成する各放電電極１００と、一定の高さ差をおいて各放電電極１００の上下に設置され、マイナス極を形成する各対向電極２００とを含むことができる。
【００２８】
各放電電極１００には直流電圧が印加され、各放電電極１００と各対向電極２００との間でコロナ放電が発生する。
【００２９】
このような各放電電極１００は、タングステンからなる細い放電ワイヤを含む。ただし、各放電電極１００は、ワイヤ状のみならず、平板状又は針状を有することもできる。そして、各対向電極２００は平板状を有することができる。
【００３０】
したがって、高電圧電源３０から各放電電極１００に高電圧が印加されれば、各放電電極１００と各対向電極２００との間の高い電位差によって電流が流れはじめながらコロナ放電が発生し、矢印方向に流動する空気中の埃粒子を帯電させるようになる。
【００３１】
集塵部２０は、帯電部１０で帯電された埃粒子を捕集するために、高電圧電極２１と低電圧電極２２を交互に積層することによって形成される。
【００３２】
そして、高電圧電極２１には高電圧電源４０によってプラス極性の高電圧が印加され、低電圧電極２２は、接地されて電界を形成する。
【００３３】
結局、帯電部１０で発生するコロナ放電によって空気中の埃粒子がプラスに帯電されれば、プラスに帯電された埃粒子は、クーロン力によって集塵部２０で相対的にマイナス極性を有する低電圧電極２２に捕集される。
【００３４】
一方、高電圧電源３０、４０は、プラス又はマイナス極性を有することができ、パルス電圧を供給することも可能である。ここで、参照符号５０は、電気集塵装置の内部で気流の流速を形成する送風ユニットを示す。
【００３５】
図３は、一実施形態に係る電気集塵装置を示した縦断面図で、図４は、図３に示した電気集塵装置の帯電部を拡大して示した縦断面図である。
【００３６】
図３〜図４に示すように、一実施形態に係る電気集塵装置１―１の帯電部１０―１は、コロナ放電を形成するために、各放電ワイヤ１１０、１２０、１３０、１４０、１５０及び各対向電極２１０、２２０、２３０、２４０、２５０、２６０を含んで構成される。
【００３７】
各対向電極２１０〜２６０は、気流の流速（Ｖ）によって異なる間隔で積層され、各放電ワイヤ１１０〜１５０は、隣接する各対向電極２１０〜２６０間の中心位置で配置される。
【００３８】
このような帯電部１０―１においては、各放電ワイヤ１１０〜１６０のうち一つ及び一対の対向電極２１０〜２６０を含む帯電セル３１０、３２０、３３０、３４０、３５０が繰り返して形成される。このとき、各帯電セル３１０〜３５０での各対向電極２１０〜２６０間の間隔は、気流の流速（Ｖ）によって異なる。
【００３９】
説明の便宜上、このような各帯電セル３１０〜３５０のうち、第１及び第２の対向電極２１０、２２０及び第１の放電ワイヤ１１０によって形成される帯電セルを第１の帯電セル３１０と称し、第２及び第３の対向電極２２０、２３０及び第２の放電ワイヤ１２０によって形成される帯電セルを第２の帯電セル３２０と称し、第３及び第４の対向電極２３０、２４０及び第３の放電ワイヤ１３０によって形成される帯電セルを第３の帯電セル３３０と称し、第４及び第５の対向電極２４０、２５０及び第４の放電ワイヤ１４０によって形成される帯電セルを第４の帯電セル３４０と称し、第５及び第６の対向電極２５０、２６０及び第５の放電ワイヤ１５０によって形成される帯電セルを第５の帯電セル３５０と称する。
【００４０】
そして、空気中の埃粒子は、第１の帯電セル３１０を第１の流速（Ｖ１）で通過し、第２の帯電セル３２０を第２の流速（Ｖ２）で通過し、第３の帯電セル３３０を第３の流速（Ｖ３）で通過し、第４の帯電セル３４０を第４の流速（Ｖ４）で通過し、第５の帯電セル３５０を第５の流速（Ｖ５）で通過する。このとき、各流速（Ｖ１〜Ｖ５）の大きさは、第３の流速（Ｖ３）＞第２の流速（Ｖ２）＝第４の流速（Ｖ４）＞第１の流速（Ｖ１）＝第５の流速（Ｖ５）を満足し、第２の流速（Ｖ２）と第４の流速（Ｖ４）は平均流速である。
【００４１】
この実施形態に係る電気集塵装置１―１の帯電部１０―１においては、上述した流速の分布を満足するように、第２の帯電セル３２０を形成する第２の対向電極２２０と第３の対向電極２３０との間の間隔と、第４の帯電セル３４０を形成する第４の対向電極２４０と第５の対向電極２５０との間の間隔がそれぞれＤであれば、第１の帯電セル３１０を形成する第１の対向電極２１０と第２の対向電極２２０との間の間隔と、第５の帯電セル３５０を形成する第５の対向電極２５０と第６の対向電極２６０との間の間隔がそれぞれＤ＋Ａで、第３の帯電セル３３０を形成する第３の対向電極２３０と第４の対向電極２４０との間の間隔がＤ−Ｂである。ここで、ＡとＢは、互いに同一又は異なる値を有することができる。
【００４２】
すなわち、この実施形態に係る電気集塵装置１―１の帯電部１０―１では、気流の流速（Ｖ）の分布によって、隣接する各対向電極２１０〜２６０間の間隔がそれぞれＤ、Ｄ＋Ａ、Ｄ−Ｂのように異なる値を有するが、気流の流速が速い帯電セル３３０では、流速が平均流速である帯電セル３２０、３４０に比べて各対向電極２３０、２４０間の間隔が小さくなり、気流の流速が遅い帯電セル３１０、３５０では、平均流速を有する帯電セル３２０、３４０に比べて各対向電極２１０、２２０間の間隔及び各対向電極２５０、２６０間の間隔が大きくなる。
【００４３】
電気集塵装置１―１の集塵部２０の効率が一定であると仮定すれば、帯電部１０―１のコロナ放電による粒子帯電効率が高いほど、電気集塵装置１―１の集塵効率が高くなるが、これは、帯電部１０―１の帯電効率が帯電部１０―１の放電電流に正比例し、隣接する各対向電極２１０〜２６０間の間隔（又は、隣接する放電ワイヤ１１０〜１５０と対向電極２１０〜２６０との間の間隔）に反比例するためである。したがって、各対向電極２１０〜２６０間の間隔が小さくなり、帯電部１０―１の放電電流が多いほど、粒子帯電効率が高くなる。
【００４４】
また、帯電部１０―１を通過する気流の流速が速いほど、帯電部１０―１を通過する埃粒子の移動速度が増加し、粒子帯電効率が低くなる。
【００４５】
そのため、気流の流速が最も速い第３の流速（Ｖ３）を有する第３の帯電セル３３０では、第３の対向電極２３０と第４の対向電極２４０との間の間隔が最も小さくなり、気流の流速による帯電量の減少はコロナ電流の増加によって補償される。
【００４６】
また、気流の流速が最も遅い第１及び第５の流速（Ｖ１、Ｖ５）を有する第１及び第５の帯電セル３１０、３５０では、第１及び第２の対向電極２１０、２２０間の間隔、第５及び第６の対向電極２５０、２６０間の間隔が最も大きくなり、コロナ電流が減少するとしても、遅い流速によって十分な粒子帯電効率が達成される。
【００４７】
これと同様に、気流の平均流速である第２及び第４の流速（Ｖ２、Ｖ４）を有する第２及び第４の帯電セル３２０、３４０では、第２及び第３の対向電極２２０、２３０間の間隔、第４及び第５の対向電極２４０、２５０間の間隔がそれぞれ平均値Ｄを有し、十分な粒子帯電効率が得られる。
【００４８】
したがって、気流の流速によって隣接する各対向電極２１０〜２６０間の間隔を調節することによって、第１の帯電セル３１０、第２の帯電セル３２０、第３の帯電セル３３０、第４の帯電セル３４０及び第５の帯電セル３５０の帯電効率が同様に維持される。
【００４９】
そのため、この実施形態に係る帯電部１０―１を含む電気集塵装置１―１は、気流の流速が速い領域でも集塵効率の低下なしに埃粒子を効率的に帯電させるとともに、全体のエネルギーを帯電部１０―１の各帯電セル３１０〜３５０別に効率的に配分し、全体的なエネルギー効率を向上させることができる。
【００５０】
以下では、他の実施形態を図５を参照して説明する。上述した図３に示した実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付与し、それに対する説明は省略する。図５は、この実施形態に係る電気集塵装置の一部を示した図である。
【００５１】
この実施形態に係る電気集塵装置１―２の帯電部１０―２は、コロナ放電を形成するために、各放電ワイヤ４１０〜４５０及び各対向電極２１０〜２６０を含んで構成されるが、各対向電極２１０〜２６０は一定の間隔で積層され、各放電ワイヤ４１０〜４５０は、隣接する各対向電極２１０〜２６０間の中心位置で配置される。
【００５２】
この実施形態に係る電気集塵装置１―２において、帯電部１０―２の各帯電セル３１０〜３５０を通過する気流の流速が異なる場合、帯電部１０―２の各帯電セル３１０〜３５０の放電ワイヤ４１０〜４５０が異なる直径を有するので、帯電部１０―２の各帯電セル３１０〜３５０の粒子帯電効率が異なるようになる。
【００５３】
その理由は、放電ワイヤ４１０〜４５０の直径が大きくなれば、各放電ワイヤ４１０〜４５０の表面と対向電極２１０〜２６０の表面との間の間隔が小さくなるので、コロナ電流量が増加し、粒子帯電効率が増加する一方、放電ワイヤ４１０〜４５０の直径が小さくなれば、コロナ電流量が減少し、粒子帯電効率が減少するためである。
【００５４】
したがって、気流の流速が最も速い第３の流速（Ｖ３）を有する第３の帯電セル３３０では、第３の放電ワイヤ４３０の直径が大きくなり、気流の流速による帯電量の減少はコロナ電流の増加によって補償される。
【００５５】
また、気流の流速が最も遅い第１及び第５の流速（Ｖ１、Ｖ５）を有する第１及び第５の帯電セル３１０、３５０では、第１及び第５の放電ワイヤ４１０、４５０の直径が小さくなり、コロナ電流が減少するとしても、遅い流速によって十分な粒子帯電効率が達成される。
【００５６】
これと同様に、気流の平均流速である第２及び第４の流速（Ｖ２、Ｖ４）を有する第２及び第４の帯電セル３２０、３４０では、第２及び第４の放電ワイヤ４２０、４４０の直径がそれぞれ平均値を有し、十分な粒子帯電効率が得られる。
【００５７】
したがって、気流の流速によって放電ワイヤ４１０〜４５０の直径を変化させることによって、第１の帯電セル３１０、第２の帯電セル３２０、第３の帯電セル３３０、第４の帯電セル３４０及び第５の帯電セル３５０の帯電効率が同様に維持される。その結果、気流の流速が速い領域でも集塵効率の低下なしに埃粒子を効率的に帯電させるとともに、全体のエネルギーを帯電部１０―２の各帯電セル３１０〜３５０別に効率的に配分し、全体的なエネルギー効率を向上させることができる。
【００５８】
以下では、更に他の実施形態を図６を参照して説明する。また、上述した図３に示した実施形態と同一の構成要素には同一の参照符号を付与し、それに対する説明は省略する。図６は、この実施形態に係る電気集塵装置の一部を示した図である。
【００５９】
この実施形態に係る電気集塵装置１―３の帯電部１０―３は、コロナ放電を形成するために、各放電ワイヤ５１０〜５５０及び各対向電極２１０〜２６０を含んで構成されるが、各対向電極２１０〜２６０は一定の間隔で積層され、各放電ワイヤ５１０〜５５０は、隣接する各対向電極２１０〜２６０間の中心位置で配置される。
【００６０】
この実施形態に係る電気集塵装置１―３において、帯電部１０―３の各帯電セル３１０〜３５０を通過する気流の流速が異なる場合、帯電部１０―３の各帯電セル３１０〜３５０の各放電ワイヤ５１０〜５５０は異なる電気抵抗値を有し、帯電部１０―３の各帯電セル３１０〜３５０の粒子帯電効率が異なるようになる。
【００６１】
帯電部１０―３の各帯電セル３１０〜３５０の各放電ワイヤ５１０〜５５０が並列に設置され、各帯電セル３１０〜３５０の電気抵抗値が同一である場合、高電圧電源３０によって帯電部１０―３に一定の電圧が印加されれば、各帯電セル３１０〜３５０に印加される電圧及び電流が同一になる。しかし、各帯電セル３１０〜３５０の放電ワイヤ５１０〜５５０が異なる電気抵抗値を有する場合、電気抵抗値によって各帯電セル３１０〜３５０に印加される電圧は同一であるが、各帯電セル３１０〜３５０に印加される電流は異なるようになる。このような方法で帯電部１０―３の各帯電セル３１０〜３５０のコロナ電流量を変化させることによって、この実施形態に係る電気集塵装置１―３は、図３に示した実施形態による電気集塵装置１―１及び図５に示した実施形態による電気集塵装置１―２と同一の効果を得る。
【００６２】
すなわち、第３の帯電セル３３０で気流の流速が最も速い場合、第３の放電ワイヤ５３０は最も小さい電気抵抗値（Ｘ［Ω］）を有し、気流の流速による帯電量の減少はコロナ電流量の増加によって補償される。
【００６３】
また、第１及び第５の帯電セル３１０、３５０で気流の流速が最も遅い場合、第１及び第５の放電ワイヤ５１０、５５０は最大の電気抵抗値（Ｙ［Ω］）を有し、コロナ電流量が減少するとしても、遅い流速によって十分な粒子帯電効率が達成される。
【００６４】
これと同様に、第２及び第４の帯電セル３２０、３４０で気流の流速が平均流速である場合、第２及び第４の放電ワイヤ５２０、５４０は平均的な電気抵抗値（Ｚ［Ω］）を有し、十分な粒子帯電効率が得られる。
【００６５】
したがって、気流の流速によって放電ワイヤ５１０〜５５０の電気抵抗値を変化させることによって、第１の帯電セル３１０、第２の帯電セル３２０、第３の帯電セル３３０、第４の帯電セル３４０及び第５の帯電セル３５０の帯電効率が同様に維持される。その結果、この実施形態に係る電気集塵装置１―３は、気流の流速が速い領域でも集塵効率の低下なしに埃粒子を効率的に帯電させるとともに、全体のエネルギーを帯電部１０―３の各帯電セル３１０〜３５０別に効率的に配分し、全体的なエネルギー効率を向上させることができる。
【００６６】
以下では、更に他の実施形態を図７を参照して説明する。また、上述した図３に示した実施形態と同一の構成要素には同一の参照符号を付与し、それに対する説明は省略する。図７は、この実施形態に係る電気集塵装置の一部を示した図である。
【００６７】
この実施形態に係る電気集塵装置１―４の集塵部２０―１は、帯電部（図示せず）で帯電された埃粒子を集塵するために、各高電圧電極７１０〜７５０及び各低電圧電極８１０〜８６０を含んで構成される。
【００６８】
各低電圧電極８１０〜８６０は、気流の流速（Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４、Ｖ５）によって異なる間隔で積層され、各高電圧電極７１０〜７６０は、隣接する各低電圧電極８１０〜８６０間の中心位置で配置される。
【００６９】
このような集塵部２０―１において、各高電圧電極７１０〜７６０のうち一つ及び一対の低電圧電極８１０〜８６０を含んで構成された集塵セル６１０〜６５０が繰り返して形成される。このとき、各集塵セル３１０〜３５０での隣接する各低電圧電極８１０〜８６０間の間隔は、気流の流速（Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４、Ｖ５）によって異なる。
【００７０】
すなわち、気流の流速が最も速い第３の流速（Ｖ３）を有する第３の集塵セル６３０では、第３の低電圧電極８３０と第４の低電圧電極８４０との間の間隔が最も小さくなり、気流の流速による帯電量の減少はクーロン力の増加によって補償される。
【００７１】
また、気流の流速が最も遅い第１及び第５の流速（Ｖ１、Ｖ５）を有する第１及び第５の集塵セル６１０、６５０では、第１及び第２の低電圧電極８１０、８２０間の間隔、第５及び第６の低電圧電極８５０、８６０間の間隔が最も大きくなり、クーロン力が減少するとしても、遅い流速によって十分な粒子集塵効率が達成される。
【００７２】
これと同様に、気流の平均流速である第２及び第４の流速（Ｖ２、Ｖ４）を有する第２及び第４の集塵セル６２０、６４０では、第２及び第３の低電圧電極８２０、８３０間の間隔と第４及び第５の低電圧電極８４０、８５０間の間隔がそれぞれ平均値を有し、十分な粒子集塵効率が得られる。
【００７３】
したがって、気流の流速によって隣接する各低電圧電極８１０〜８６０間の間隔を変化させることによって、第１の集塵セル６１０、第２の集塵セル６２０、第３の集塵セル６３０、第４の集塵セル６４０及び第５の集塵セル６５０の集塵効率が同様に維持される。
【００７４】
そのため、この実施形態に係る電気集塵装置１―４は、気流の流速が速い領域でも集塵効率の低下なしに埃粒子を効率的に集塵するとともに、全体のエネルギーを集塵部２０―１の各集塵セル６１０〜６５０別に効率的に配分し、全体的なエネルギー効率を向上させることができる。
【００７５】
一方、上述した各実施形態は、個別的に実施されたり、又は各実施形態の少なくとも一部の結合によって実施される。
【００７６】
以下、一実施形態に係る電気集塵装置に適用された空気清浄機について説明する。図８は、この実施形態に係る空気清浄機を示した図である。
【００７７】
図８に示すように、この実施形態に係る空気清浄機２は、空気が吐出される吐出口３ａが上面に形成される空気清浄機本体３と、空気清浄機本体３に結合され、空気が吸入される吸入口４ａが形成された吸入グリル４と、空気清浄機本体３の内部に装着され、外部の空気を空気清浄機本体３の内部に強制循環させる送風装置５と、吸入グリル４の背面に配置され、吸入された空気から体積の大きい埃粒子をろ過するエアフィルタ６と、エアフィルタ６の後方に配置され、吸入される空気中の埃粒子を高電圧で帯電させて捕集する電気集塵装置１と、を含んで構成される。
【００７８】
このような空気清浄機２によれば、外部空気は、送風装置５の動作によって吸入された後、エアフィルタ６及び電気集塵装置１によってきれいな空気に変化され、本体３の外部に吐出される。
【００７９】
すなわち、空気清浄機本体３の内部に設置された送風装置５及び電気集塵装置１に電源が印加されれば、送風装置５が駆動され、外部空気が空気清浄機２の内部に吸入される。外部空気が吸入グリル４に形成された吸入口４ａを介して吸入された後、エアフィルタ６によって比較的大きい埃粒子がろ過され、引き続いて、電気集塵装置１によって微細な埃粒子がろ過される。
【００８０】
ここで、電気集塵装置１に電源が印加されるとき、電気集塵装置１は、コロナ放電によって通過する微細な埃粒子を電離させた後、埃粒子を捕集することによって、空気中に含まれた微細な埃粒子を取り除く。
【００８１】
このとき、送風装置５が駆動され、外部空気が吸入されるとき、外部空気は、一部分では相対的に速い流速で吸入され、他の部分では相対的に遅い流速で吸入される。このような流速の差によって、電気集塵装置１の帯電部（図示せず）が異なる帯電効率を有し（又は集塵部（図示せず）が異なる集塵効率を有し）、電気集塵装置１が全体のエネルギーを効率的に配分するようになる。
【００８２】
上述したように、一実施形態に係る電気集塵装置及びこれを含む空気清浄機は、電気集塵装置を通過する気流の特性によって帯電部又は集塵部での帯電効率又は集塵効率を変化させるので、流速が速い領域でも埃粒子を効率的に帯電させ、全体のエネルギーを各セル別に効率的に配分することを基本的な技術的思想としていることが分かる。したがって、本発明の基本的な技術的思想の範疇内で当業界の通常の知識を有する者によって他の多くの変形が可能であることは当然である。
【符号の説明】
【００８３】
１ 電気集塵装置
２ 空気清浄機
１０ 帯電部
２０ 集塵部
３０、４０ 高電圧電源
５０ 送風ユニット
１１０〜１５０ 放電電極
２１０〜２６０ 対向電極
３１０〜３５０ 帯電セル
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気中の埃粒子を帯電させるために少なくとも二つの帯電セルを有する帯電部と、
前記帯電部で帯電された埃粒子を集塵する集塵部と、を含み、
前記少なくとも二つの帯電セルは、前記埃粒子が第１の流速で通過する第１のセルと、前記埃粒子が前記第１の流速と異なる第２の流速で通過する第２のセルと、を含み、
前記第１のセルと前記第２のセルは、前記第１の流速と前記第２の流速との差による帯電量の差を補償し、前記埃粒子をそれぞれ帯電させることを特徴とする電気集塵装置。
【請求項２】
前記第１の流速が前記第２の流速より速い場合、前記第１のセル間の間隔は前記第２のセル間の間隔より小さいことを特徴とする、請求項１に記載の電気集塵装置。
【請求項３】
前記第１の流速が前記第２の流速より速い場合、前記第１のセルの放電電極の厚さは、前記第２のセルの放電電極の厚さより大きいことを特徴とする、請求項１に記載の電気集塵装置。
【請求項４】
前記第１の流速が前記第２の流速より速い場合、前記第１のセルの放電電極の電気抵抗値は、前記第２のセルの放電電極の電気抵抗値より小さいことを特徴とする、請求項１に記載の電気集塵装置。
【請求項５】
前記少なくとも二つの帯電セルは、平板状の各対向電極と、前記隣接する各対向電極の中心位置で前記各対向電極と平行に配置される各放電電極と、を含むことを特徴とする、請求項１に記載の電気集塵装置。
【請求項６】
前記各放電電極は各放電ワイヤを含むことを特徴とする、請求項５に記載の電気集塵装置。
【請求項７】
空気中の埃粒子を帯電させる帯電部と、
前記帯電部で帯電された埃粒子を集塵するために少なくとも二つの集塵セルを有する集塵部と、を含み、
前記少なくとも二つの帯電セルは、前記埃粒子が第１の流速で通過する第１のセルと、前記埃粒子が前記第１の流速と異なる第２の流速で通過する第２のセルと、を含み、
前記第１のセルと前記第２のセルは、前記第１の流速と前記第２の流速との差による集塵量の差を補償し、前記埃粒子をそれぞれ集塵することを特徴とする電気集塵装置。
【請求項８】
前記第１の流速が前記第２の流速より速い場合、前記第１のセル間の間隔は前記第２のセル間の間隔より小さいことを特徴とする、請求項７に記載の電気集塵装置。
【請求項９】
前記少なくとも二つの集塵セルは、前記埃粒子を捕集するために、高電圧電極と低電圧電極を交互に積層することによって形成されることを特徴とする、請求項７に記載の電気集塵装置。
【請求項１０】
上面に吐出口が形成された空気清浄機本体と、
前記空気清浄機本体に結合され、空気が吸入される吸入口が形成された吸入グリルと、
前記本体の内部に装着され、外部の空気を本体の内部に強制循環させる送風装置と、
前記吸入グリルの背面に配置され、吸入される空気中の埃粒子を高電圧で帯電させ、前記帯電された埃粒子を捕集する請求項１から９のうちいずれか一つによる電気集塵装置と、を含むことを特徴とする空気清浄機。
【請求項１】
空気中の埃粒子を帯電させるために少なくとも二つの帯電セルを有する帯電部と、
前記帯電部で帯電された埃粒子を集塵する集塵部と、を含み、
前記少なくとも二つの帯電セルは、前記埃粒子が第１の流速で通過する第１のセルと、前記埃粒子が前記第１の流速と異なる第２の流速で通過する第２のセルと、を含み、
前記第１のセルと前記第２のセルは、前記第１の流速と前記第２の流速との差による帯電量の差を補償し、前記埃粒子をそれぞれ帯電させることを特徴とする電気集塵装置。
【請求項２】
前記第１の流速が前記第２の流速より速い場合、前記第１のセル間の間隔は前記第２のセル間の間隔より小さいことを特徴とする、請求項１に記載の電気集塵装置。
【請求項３】
前記第１の流速が前記第２の流速より速い場合、前記第１のセルの放電電極の厚さは、前記第２のセルの放電電極の厚さより大きいことを特徴とする、請求項１に記載の電気集塵装置。
【請求項４】
前記第１の流速が前記第２の流速より速い場合、前記第１のセルの放電電極の電気抵抗値は、前記第２のセルの放電電極の電気抵抗値より小さいことを特徴とする、請求項１に記載の電気集塵装置。
【請求項５】
前記少なくとも二つの帯電セルは、平板状の各対向電極と、前記隣接する各対向電極の中心位置で前記各対向電極と平行に配置される各放電電極と、を含むことを特徴とする、請求項１に記載の電気集塵装置。
【請求項６】
前記各放電電極は各放電ワイヤを含むことを特徴とする、請求項５に記載の電気集塵装置。
【請求項７】
空気中の埃粒子を帯電させる帯電部と、
前記帯電部で帯電された埃粒子を集塵するために少なくとも二つの集塵セルを有する集塵部と、を含み、
前記少なくとも二つの帯電セルは、前記埃粒子が第１の流速で通過する第１のセルと、前記埃粒子が前記第１の流速と異なる第２の流速で通過する第２のセルと、を含み、
前記第１のセルと前記第２のセルは、前記第１の流速と前記第２の流速との差による集塵量の差を補償し、前記埃粒子をそれぞれ集塵することを特徴とする電気集塵装置。
【請求項８】
前記第１の流速が前記第２の流速より速い場合、前記第１のセル間の間隔は前記第２のセル間の間隔より小さいことを特徴とする、請求項７に記載の電気集塵装置。
【請求項９】
前記少なくとも二つの集塵セルは、前記埃粒子を捕集するために、高電圧電極と低電圧電極を交互に積層することによって形成されることを特徴とする、請求項７に記載の電気集塵装置。
【請求項１０】
上面に吐出口が形成された空気清浄機本体と、
前記空気清浄機本体に結合され、空気が吸入される吸入口が形成された吸入グリルと、
前記本体の内部に装着され、外部の空気を本体の内部に強制循環させる送風装置と、
前記吸入グリルの背面に配置され、吸入される空気中の埃粒子を高電圧で帯電させ、前記帯電された埃粒子を捕集する請求項１から９のうちいずれか一つによる電気集塵装置と、を含むことを特徴とする空気清浄機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１１−９２９３２（Ｐ２０１１−９２９３２Ａ）
【公開日】平成２３年５月１２日（２０１１．５．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２３９３８２（Ｐ２０１０−２３９３８２）
【出願日】平成２２年１０月２６日（２０１０．１０．２６）
【出願人】（３９００１９８３９）三星電子株式会社 (8,520)
【氏名又は名称原語表記】Ｓａｍｓｕｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．
【住所又は居所原語表記】４１６，Ｍａｅｔａｎ−ｄｏｎｇ，Ｙｅｏｎｇｔｏｎｇ−ｇｕ，Ｓｕｗｏｎ−ｓｉ，Ｇｙｅｏｎｇｇｉ−ｄｏ，Ｒｅｐｕｂｌｉｃ ｏｆ Ｋｏｒｅａ
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年５月１２日（２０１１．５．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１０月２６日（２０１０．１０．２６）
【出願人】（３９００１９８３９）三星電子株式会社 (8,520)
【氏名又は名称原語表記】Ｓａｍｓｕｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．
【住所又は居所原語表記】４１６，Ｍａｅｔａｎ−ｄｏｎｇ，Ｙｅｏｎｇｔｏｎｇ−ｇｕ，Ｓｕｗｏｎ−ｓｉ，Ｇｙｅｏｎｇｇｉ−ｄｏ，Ｒｅｐｕｂｌｉｃ ｏｆ Ｋｏｒｅａ
【Ｆターム（参考）】
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