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KR20120123150A - 액티브 필드 편광 미디어 공기 정화기를 위한 개선된 필터 미디어 - Google Patents

액티브 필드 편광 미디어 공기 정화기를 위한 개선된 필터 미디어 Download PDF

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KR20120123150A
KR20120123150A KR1020127024932A KR20127024932A KR20120123150A KR 20120123150 A KR20120123150 A KR 20120123150A KR 1020127024932 A KR1020127024932 A KR 1020127024932A KR 20127024932 A KR20127024932 A KR 20127024932A KR 20120123150 A KR20120123150 A KR 20120123150A
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KR
South Korea
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pad
filter material
triboelectric
filter
media
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Application number
KR1020127024932A
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English (en)
Inventor
포우드 와이저
조지 로버트 썸머스
벤자민 한스 캐프너
Original Assignee
인바이런멘탈 메니지먼트 컨피더레이션, 인크.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 인바이런멘탈 메니지먼트 컨피더레이션, 인크. filed Critical 인바이런멘탈 메니지먼트 컨피더레이션, 인크.
Publication of KR20120123150A publication Critical patent/KR20120123150A/ko
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Abstract

액티브 필드 편광 미디어 공기 정화기를 위한 필터 미디어는 낮은 저항의 전기층 사이에 끼워진 높은 저항의 공기 투과성 스크린을 갖는 유전 물질의 두 개의 층을 포함한다. 상기 필터 미디어는 마찰 전기 스케일의 상이한 측으로부터의 섬유를 갖는 혼합된 섬유 필터층을 추가로 포함한다. 상기 필터 미디어는 비교적 낮은 밀도의 유전 물질의 층에 뒤따르는 비교적 높은 밀도의 유전 물질의 층을 추가로 포함할 수도 있다.

Description

액티브 필드 편광 미디어 공기 정화기를 위한 개선된 필터 미디어 {IMPROVED FILTER MEDIA FOR ACTIVE FIELD POLARIZED MEDIA AIR CLEANER}
본 발명은 일반적으로 공기 정화 시스템에 관한 것으로, 특히 미디어 상에서 입자 수집 효율을 증가시키기 위해, 미디어를 편광시키고 입자를 편광시키기 위해 정전하 필드를 사용하는 유형의 공기 정화기를 위한 필터 미디어에 관한 것이다.
공기 흐름으로부터 오염물질을 제거하는 것을 개선시키기 위해 정전하 끌어당김의 원리가 수년간 사용되어져 왔다. 공기 정전하 정화기와 관련된 세 개의 주요 카테고리가 있다: 정전하 집진장치, 패시브 정전하 필터 및 액티브 필터 편광 미디어 공기 정화기이며, 이들은 때때로 상이한 이름으로 알려져 있다.
정전하 집진장치는 입자를 대전한 후, 반대의 극성으로 대전 및/또는 그라운드된 수집 플레이트 상에서 상기 입자를 포획한다.
패시브 정전하 필터(일렉트릿(electret)이라고도 알려짐)는, 처리 및/또는 정전하를 갖는 고유 특성의 몇몇 조합을 통한 미디어(또는 상이한 미디어의 조합)를 사용한다. 필터 미디어로 들어가는 정전하를 갖는 입자는 반대 극성의 정전하를 갖는 대전된 미디어 필터 물질로 끌어 당겨진다.
액티브 필드 편광 미디어 공기 정화기는 두 개의 전극 사이의 전압 차에 의해 생성되는 정전하 필드를 사용한다. 유전 필터 미디어는 두 개의 전극 사이의 정전하 필드에 위치한다. 정전하 필드는 미디어 섬유 및 유입되는 입자를 모두 편광시키고, 이에 따라 미디어 및 공기 정화기의 효율을 증가시킨다. 유전 물질은 전기 에너지를 저장할 수 있는 전류에 대해 고도로 저항력이 있는 전기 절연체 또는 물질이다. 유전 물질은 자신의 내부에 가해진 전기장을 모으는 경향이 있고, 따라서 정전하 필드의 효율적인 지지자이다.
추가적인 정전하 공기 필터 디자인이 캐나다 특허 제1,272,453에 개시되는데, 여기서 일회용의 직각의 카트리지는 높은 전력 공급원에 연결된다. 상기 카트리지는 전도의 내부 중앙 스크린으로 구성되는데, 이는 유전 섬유 물질(플라스틱 또는 유리)의 두 개의 층 사이에 끼워진다. 두 개의 유전 층은 차례로 전도 물질의 두 개의 외부 스크린 사이에 끼워진다. 전도의 내부 중앙 스크린이 높은 전압으로 올려지면, 이에 따라 내부 중앙 스크린 및 반대 극성 또는 그라운드 전위인 두 개의 전도의 외부 스크린 사이에 정전하 필드가 생성된다. 높은 전압 정전하 필드는 두 개의 유전 층의 섬유를 편광시킨다.
공기 정화기는 HVAC(hcating ventilating and air conditioning) 시스템 및 스탠드어론 공기 이동/정화 시스템의 일부로서, 다양한 구조 및 상황에 설치될 수도 있다. 소규모의 HVAC 시스템(예를 들어, 주거 및 간단한 상업용)에서, 공기 정화기 패널은 종종 평판 구조(공기 흐름에 수직) 또는 경사진 필터 트랙에 설치된다. 대규모의 시스템에서, 공기 필터의 뱅크는 일반적으로 다중의 분리된 필터들이 공기 흐름의 축에 수직인 Z-폴드 필터를 형성하도록 위치된 V-뱅크 구조로 배열된다.
본 발명은 미디어 상에서 입자 수집 효율을 증가시키기 위해, 미디어를 편광시키고 입자를 편광시키기 위해 정전하 필드를 사용하는 유형의 공기 정화기를 위한 필터 미디어를 제공하기 위한 것이다.
본 발명은 액티브 필드 편광 미디어 공기 정화기를 위한 필터 미디어의 다수의 개별적인 개선 및 이들의 결합으로 구현된다. 본 발명의 개별적인 특징들은 다음과 같다:
1. 특히, 본 발명의 필터 미디어는, 낮은 저항 유전 (폴리에스테르) 층 사이에 끼워진 (섬유유리 스크린과 같은) 높은 저항 공기 투과성 물질을 갖는 (폴리에스테르와 같은) 섬유 유전 물질의 두 개의 층을 포함한다.
2. 본 발명의 다른 실시예에서, 필터 미디어는 액티브 필드 편광 미디어 공기 정화기에서 사용하기 위한 물질의 마찰 전기 시리즈(마찰 전기 스케일)의 상이한 말단으로부터의 섬유를 갖는 혼합된 섬유 층을 형성하는 섬유 유전 물질의 층을 포함한다.
3. 본 발명의 또 다른 실시예에서, 필터 미디어는 (낮은 밀도의 섬유 폴리에스테르와 같은) 비교적 낮은 밀도의 유전 물질의 층에 뒤따르는 (섬유 폴리에스테르와 같은) 비교적 높은 밀도의 유전 물질의 층을 포함한다.
도 1은 본 발명에 따라 비교적 낮은 저항을 갖는 유전 물질의 섬유 패드 사이에 높은 저항의 공기 투과성 스크린을 포함하는 필터 미디어의 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따라 유전 물질의 섬유 패드 및 마찰 전기의 스케일의 상이한 말단으로부터의 섬유를 갖는 혼합된 섬유 층을 포함하는 필터 미디어의 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따라 도 1 및 도 2의 특징을 포함하는 필터 미디어의 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따라 낮은 밀도의 유전 물질에 뒤따르는 높은 밀도의 유전 물질의 층을 포함하는 필터 미디어의 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따라 도 1 내지 도 4의 특징을 포함하는 필터 미디어의 단면도이다.
도 6은 본 발명에 따라 도 1 내지 도 5의 특징을 포함하는 필터 미디어의 단면도이다.
도 7은 본 발명에 따라 도 3 내지 도 6의 특징을 포함하는 필터 미디어의 단면도이다.
도 8은 본 발명에 따라 마찰 전기 스케일의 상이한 말단으로부터의 섬유를 갖는 혼합된 섬유 층을 포함하는 필터 미디어의 단면도이다.
본 발명에 따른 액티브 필드 편광 미디어 공기 정화기의 일 실시예가 도 1에 도시된다. (도 2 내지 도 7에서와 같이) 도 1에서 필터를 통한 공기 흐름은 도면의 상부로부터 도면의 하부로 아래로 향한다. 필터는 필터 미디어를 지지하는 프레임으로 구성된다.
본 발명의 일 실시예에서, 필터 미디어 자체는 유전 미디어 지지 프레임(120), 섬유 유전 물질의 제1 패드(16A), 섬유유리 매쉬 스크린(14A), 섬유 유전 물질의 제2 패드(16B), 중앙 스크린(13), 섬유 유전 물질의 제3 패드(16C), 또 다른 섬유유리 매쉬 스크린(14B) 및 유전 필터 물질의 제4 패드(16D)으로 구성된다. 필터 미디어를 지지하는 필터 프레임은 제1 도전 외부 스크린(12A)을 갖는 제1 도전 홀딩 프레임(116A) 및 제2 도전 외부 스크린(12B)을 갖는 제2 도전 홀딩 프레임(116A)으로 구성된다. 명확함을 위해, 미디어 프레임(120) 및 홀딩 프레임(116A, 116B)을 사용하는 동일한 기본 구조가 도면에서 사용되나, 이들은 하나의 가능한 실시예에 불과하다. 본 발명의 필수적인 구성요소는 편광 미디어 공기 정화기에서 두 개의 전극 사이의 다양한 구조의 미디어이다. 실시예에 개시된 특정 실시예와 관련된 특정 이점이 있지만, 중앙 스크린은 가장자리로 이어질 필요가 없고, 그 주변 및 미디어 층 주변에 프레임을 가져야 할 필요도 없다.
유전 필터 물질의 제1 패드(16A)는 접착성 물질(121A) 또는 초음파 용접과 같은 적합한 수단에 의해 유전 미디어 지지 프레임(120) 및/또는 중앙 전극(13)에 부착된다. 유전 필터 물질의 제4 패드(16D)는 접착성 물질(121B) 또는 초음파 용접과 같은 적합한 수단에 의해 유전 미디어 지지 프레임(120)에 부착된다. 미디어 지지 프레임이 없는 실시예에서는, 미디어의 다양한 층(제1 내지 제4 패드(16A 내지 16D), 섬유유리 매쉬 스크린(14A) 및 섬유유리 매쉬 스크린(14B)) 및 중앙 스크린(13)은 일반적으로 접착제, 초음파 용접, 재봉 또는 클램핑 (clamping)과 같은 적합한 수단에 의해 서로 부착된다. 제1 전도 외부 스크린(12A)은 제1 전도 홀딩 프레임(116A)에 의해 지지된다. 제2 전도 외부 스크린(12B)은 제2 전도 홀딩 프레임(116B)에 의해 지지된다.
동작에 있어, 높은 전력 공급원(108)의 단말이 중앙 스크린(13)에 연결된다. 높은 전력 공급원(108)의 다른 단말이 제1 전도 외부 스크린(12A) 및 일반적으로 그라운드 전위로 고정된 제2 전도 외부 스크린(12B)에 연결된다.
도 1의 액티브 필드 편광 미디어 공기 정화기의 유전 필터 물질(16A, 16B, 16C 및 16D)을 통과하는 유입 공기 내의 입자들은 전기장에 의해 편광되고, 유전 필터 물질의 제1 및 제2 패드(16A, 16B, 16C 및 16D) 상에서 수집된다.
본 발명의 필터 미디어는 낮은 저항의 유전층 사이에 끼워진 높은 저항의 공기 투과성 물질을 갖는 섬유 유전 물질의 두 개의 층을 포함한다. 다른 물질의 조합도 가능하지만, 특히, 도 1에서 섬유유리 매쉬 스크린(14A)이, 중앙 스크린(13) 위에 배치된 폴리에스테르 층(16A) 및 폴리에스테르 층(16B) 사이에 끼워진다. 유사하게, 중앙 스크린(13)의 아래에는 섬유유리 스크린(14B)이 폴리에스테르 층(16C) 및 폴리에스테르 층(16D) 사이에 끼워진다.
이와 같은 물질의 배치는 전극들 사이의 더 높고 더 안정한 전압 차를 가능하게 한다. 이는 높은 전압이 높은 필드 세기를 의미하므로 입자 제거 효율을 증가시키고, 따라서 높은 효율이 달성된다. 특히, 상기와 같은 물질의 배치는 전극 사이의 아킹(arcing) 및 스프레잉(spraying) 없이 최대로 25% 높은 전압을 가능하게 한다.
본 발명의 필터 미디어는 액티브 필드 편광 미디어 공기 정화기에서 혼합된 섬유 층을 포함하고, 상기 혼합된 섬유 층은 물질의 마찰 전기의 시리즈의 상이한 부분으로부터의 섬유를 갖는다. 대부분의 물질은 소정 정전기를 생성하고 저장한다. 전기 전하를 생성 및 저장하는 물질의 용량은 마찰 전기 스케일에서 그것이 속하는 곳을 정의한다.
정전기를 야기하는 물질의 마찰 전기의 시리즈
몇몇 물질은 다른 물질들보다 더 많은 정전기를 생성한다. 정전기는 물질 표면에서의 전기적으로 대전된 입자의 집합이기 때문에, 다양한 물질들은 전자를 포기하고 양 전하로 대전되거나, 또는 전자를 끌어들여 음 전하로 대전 되려는 성질을 가진다. 마찰 전기의 시리즈는 양이 되려는 경향 및 음이 되려는 경향을 보여주는 물질의 목록이다. 이 목록은 최대의 정전기를 생성하는 물질의 조합을 결정하는데 사용된다.
설명을 위해, 다른 물질과 문질러질 때 정전기를 얼마나 잘 생성하는지에 따라 몇몇 일반적인 물질들이 아래와 같이 열거된다. 상기 목록은 모두 포함하는 목록이 아니라 어딘가에 적합한 모든 물질은 양 또는 음의 마찰 전기 스케일이다.
양 전하로 대전되는 물질
다음의 물질들은 다른 물질들과 접촉했을 때 전자를 포기하려는 경향을 갖는다. 이들은 전자를 주려는 경향이 가장 큰 것부터 전하를 포기하지 않으려하는 것들의 순서로 열거된다.
건조한 사람의 피부 전자를 포기하고 양 전하로 대전되려는 경향이 가장 큼
가죽
토끼 털 토끼 털은 종종 정전기를 생성하는데 사용됨
유리 TV 스크린상의 유리는 대전되어 먼지를 모음
사람의 머리카락 "바람에 나부끼는 머리"는 적당한 양 전하를 갖는다는 좋은 예
나일론
울
납 납은 고양이 털만큼의 정전기를 모음
고양이 털
실크
알루미늄 몇몇 전자를 포기함
종이
중성인 물질
다른 물질들과 접촉하거나 문질러졌을 때 쉽게 전자를 끌어당기거나 포기하려는 경향을 갖지 않는 물질은 거의 없다.
솜 정적이지 않은 옷으로 최고
스틸 정전기를 위해 유용하지 않음
음 전하로 대전되는 물질
다음의 물질들은 다른 물질들과 접촉했을 때 전자를 끌어당기려는 경향을 갖는다. 이들은 전자를 끌어당기는 경향이 가장 작은 것들부터 전자를 쉽게 끌어당기려는 것들의 순서로 열거된다.
나무 몇몇의 전자를 끌어당기지만 거의 중성
호박
경질 고무 몇몇의 빗은 경질 고무로 만들어짐
니켈, 구리 구리 브러시가 윔즈허스트 정전기 생성기에 사용됨
놋쇠, 은
금, 백금 이들 금속은 거의 폴리에스테르만큼 전자를 끌어당김
폴리에스테르 옷은 정적 접착을 가짐
스티린(스티로폼) 포장 물질은 모든 것에 달라붙으려 함
사란 랩(Saran Wrap) 사란 랩이 물건들에 달라붙는 것을 볼 수 있음
폴리우레탄
폴리에틸린(스카치 테이프) 스카치 테이프 표면을 벗기면 대전됨
폴리프로필렌
비닐(PVC) PVC 표면에서 많은 전자가 모임
실리콘
테플론 표면에서 전자를 모으고, 음 전하로 대전되려는 경향이 가장 큼
정전기를 생성하기 위한 물질들의 최고의 조합은 음 전하 목록으로부터 하나, 그리고 음 전하 목록으로부터 하나를 선택하는 것이다. 그러나, 양 전하 목록상의 두 개의 물질 또는 음 전하 목록상의 두 개의 물질로부터 적당한 양의 정전기가 생성될 수 있다. 예를 들면, 전자를 포기하려는 경향을 갖는 두 물질을 서로 문지르면, 더 큰 경향을 갖는 것이 적당하게 양 전하로 대전된다. 유사하게, 전자를 끌어당기려는 경향을 갖는 두 물질을 서로 문지르면, 더 큰 경향을 갖는 것이 적당하게 음 전하로 대전된다.
액티브 필드 편광 미디어 공기 정화기에 사용하기 위한, 상이한 부분 및/또는 바람직하게는 마찰 전기 스케일의 상이한 쪽으로부터의 섬유의 혼합을 사용하는 본 발명의 필터 미디어가 도 2에 도시된다. 특히, 필터층(15A)은 마찰 전기 스케일 의 상이한 쪽으로부터의 섬유의 혼합(혼합된 마찰 전기 필터층)을 포함한다. 필터층(15A)의 상이한 섬유는 필터층(15A) 전체에 걸쳐 서로 섞어 짜이거나 혼합될 수도 있고, 필터층(15A)의 상이한 섬유는 서로 접촉하여 위치한 필터 물질의 분리된 제1 및 제2 시트일 수도 있다. 즉, 필터 물질의 제1 시트는 마찰 전기 스케일의 일 측으로부터 온 섬유로 만들어지고, 필터 물질의 제2 시트는 마찰 전기 스케일의 다른 측으로부터 온 섬유로 만들어진다. 필터 물질의 제1 및 제2 시트는 혼합된 마찰 전기 필터층(15A)을 형성하기 위해 서로 접촉하여 위치한다.
혼합된 마찰 전기 필터층(15B)은 혼합된 마찰 전기 필터층(15A)과 유사하다. 마찰 전기 스케일의 상이한 측으로부터의 섬유들을 (섞어 짜거나 접촉시킴에 의해) 서로 혼합하는 중요한 특징은, 그러한 섬유의 혼합이 혼합된 마찰 전기 섬유층(15A, 15B) 안의 섬유에 상대적인 양 및 음 전하의 모음을 생성한다는 것이다. 이러한 통합된 물질은, 다른 것들 중에서, 물질의 HP 시리즈가 모드아크릴 및 폴리프로필렌의 혼합인 알스트롬 공기 미디어(Alhstrom Air Media), 및 테크노스텟(Technostat) 물질이 아크릴 및 폴리프로필렌의 혼합인 홀링스워스 및 보스(Hollingsworth and Vose)로부터 사용가능하다.
패시브 정전하 필터의 제조 및 설계에 있어, 마찰 전기 스케일의 상이한 측으로부터의 물질의 적절한 혼합이, 오직 미디어의 밀도로부터 즉, 미디어의 패시브 매커니즘으로부터 예상되는 것을 넘어 미디어의 효율을 증가시키는 것이 잘 알려져 있다. 다른 유형의 패시브 정전하 필터는 다양한 기술에 의해 미디어 상에 놓여진 전하를 갖는다. 패시브 정전하 필터에서 하나의 이슈는, 섬유가 오염 물질로 덮여짐에 따라 및/또는 다양한 요인(습기, 화학물질 및 온도)으로 인해 방전됨에 따라 정전하의 끌어당김에 의한 초기 효율이 실제 감소한다는 것이다.
많은 필터 미디어를 정전하 필드 내에 두는 것은 그들의 효율을 향상시킬 수 있지만, 이는 예외 없이 그런 것은 아니다. 사실, 많은 패시브 정전하 미디어는 개선을 보이지 않거나 또는 실제로 더 나쁘게 동작한다. 그러나, 편광 필드 내에 마찰 전기 유형의 일렉트릿 미디어를 두는 것이 그 효율성을 향상시키고 효율성 강하를 제거한다는 것이 밝혀졌다. 마찰 전기 층은 비교적 얇고, 따라서 이것은 하나 이상의 층에, 함께 또는 별도로, 공기 정화기 미디어 내의 다양한 위치에서, 즉 그것의 어느 한쪽 또는 양쪽에 다른 미디어 물질이 위치한 채 사용될 수도 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에서, 혼합된 마찰 전기 필터층(15A) 위에 비교적 희박한 섬유층(16E)이 있다. 중앙 스크린(13) 위의 필터 미디어 구조는 중앙 스크린(13) 아래에도 반복된다. 즉, 제2 혼합된 마찰 전기 필터층(15B)의 위에 제2의 비교적 희박한 섬유층(16F)이 있다. 비교적 희박한 층은 다양한 물질 또는 서로 상이한 물질일 수 있다.
액티브 필드 편광 미디어 공기 정화기에 사용하기 위한 섬유유리 매쉬 스크린(14A, 14B) 및 마찰 전기 스케일의 상이한 측으로부터의 섬유의 혼합을 결합한 본 발명의 필터 미디어가 도 3에 도시된다. 도 3의 필터 미디어는 도 1 및 도 2에 도시된 필터 미디어의 조합이다.
상기 조합은 각 실시예의 이점을 조합하여 최대 시스템 효율을 가능하게 한다.
낮은 밀도의 유전 물질 층에 뒤따라 높은 밀도의 유전 물질 층을 포함하는 필터 미디어가 도 4에 도시된다. 도 4에 도시된 필터 미디어는 도 2에 도시된 것과 유사하다. 그러나 도 4에서는, 비교적 낮은 밀도의 물질의 추가적인 필터층(25A)이 비교적 높은 밀도의 물질인 필터층(16E) 뒤에 배치된다.
높은 밀도의 유전 물질 층에 뒤따라 낮은 밀도의 유전 물질 층을 포함하는 다른 필터 미디어가 도 5에 도시된다. 도 5에 도시된 필터 미디어는 도 3에 도시된 것과 유사하다. 그러나 도 5에서는, 비교적 낮은 밀도의 물질의 추가적인 필터층(25A)이 필터층(16E) 뒤에 위치한다. 추가적으로, 도 5에서 비교적 작은 밀도의 물질의 제2 마찰 전기 필터층(25B)이, 액티브 필드 편광 미디어 공기 정화기를 통한 공기 흐름의 끝에서 필터층(16D) 뒤에 위치한다.
이들 실시예들의 이점은 공기 흐름에 대한 저항의 감소이다. 가장 밀도가 높은 미디어 층은 공기 흐름에 대해 가장 큰 저항을 갖는다. 가장 밀도가 높은 층이 전극들 중 하나와 대향한다면, 그 영역은 전극의 영역에 의해 효과적으로 감소될 것이다. 이는 남은 영역을 통한 공기의 속도를 증가시키고, 공기 흐름에 대한 저항을 증가시킨다. 전극 및 가장 밀도가 높은 층 사이에 밀도가 작은 층을 둠으로써, 밀도가 큰 물질 대신에 밀도가 작은 물질을 통한 공기 속도를 향상시키고, 이에 따라 공기 흐름에 대한 저항을 크게 감소시킬 수 있다.
도 6은, 중앙 스크린(13) 위의 필터 미디어 부분이 도 1에 도시된 바와 동일하고, 중앙 스크린(13) 아래의 필터 미디어 부분이 도 5에 도시된 바와 동일하다. 이 실시예는 우수한 로딩 특성을 제공한다. 큰 입자 또는 낮은 밀도의 입자 및/또는 낮은 운동량의 입자를 포획함으로써, 작은 밀도의 상류층에서, 높은 밀도의 층이 막히지 않고 주로 유사한 입자(예를 들어, 높은 밀도 및/또는 높은 운동량)를 수집할 수 있고 따라서 더 긴 유효기간을 갖는다. 따라서, 미디어는 미디어의 볼륨을 통한 입자의 균등한 확산을 가능하게 한다.
도 7은, 중앙 스크린(13) 위의 필터 미디어 부분이 도 3에 도시된 바와 동일하고, 중앙 스크린(13) 아래의 필터 미디어 부분이 도 5 또는 도 6에 도시된 바와 동일하다.
도 8에서, 중앙 스크린(13) 위의 필터 미디어(15C, 15D)는 본 발명에 따른 마찰 전기 스케일의 상이한 끝으로부터의 섬유를 갖는 혼합된 섬유 층이다.
본 발명의 또 다른 실시예에서, 미디어의 가장 외부의 층의 하나는 광촉매의 물질로 처리될 수 있다. 공기 정화기는 가스 상태의 오염물질의 파괴를 위해 UV광과 커플링된다. 광촉매작용 층은 이상적으로 추가의 하류층이다. 이는 실질적으로 입자 오염물질이 없이 유지한다.
본 발명의 또 다른 실시예는, 필터 프레임의 외부 스크린/전극이 광촉매 작용으로 처리된다.
본 발명의 또 다른 실시예에서, 중앙 스크린은 탄소가 포화된 거품 또는 메쉬와 같이 냄새를 흡수하는 특성을 갖는다.
낮은 밀도의 물질의 하류층은 VOC, 다른 반응성 가스 상태의 오염물질 및/또는 오존 및/또는 생물학적인 오염물질을 파괴하기 위해 촉매처리될 수 있다.
외부 스크린 및/또는 미디어 층의 적어도 하나는, 일반적으로 UV 광인 빛에 존재하는 VOC 및 생물학적인 오염물질과 같은 가스의 불순물을 파괴하는 광촉매 작용에 의해 처리될 수 있다. 후자의 구성은 하나 이상의 UV 소스와 근접하게 커플링되어 광촉매의 효과를 야기할 수 있다. 결과적인 컴포넌트의 집적은 공기 흐름에 광촉매 작용을 가하는 비용을 상당히 감소시킬 수 있다. 촉매는 상류 또는 하류 스크린 어느 쪽에 가해질 수도 있다. 시스템은 처리된 스크린의 상류 및 하류 모두의 처리된 스크린상에 비추는 중앙 UV 광을 포함한다. 미디어 층에 광촉매 작용을 인가하는 경우, 바람직한 실시예는 최대의 하류층이 오염물질에 의해 덜 더럽혀지도록 최대의 하류층을 갖도록 하는 것이다.
위에서 본 발명은 다양한 실시예를 참조하여 설명되었지만, 본 발명 전체의 사상 및 범위로부터 벗어남이 없이 본 발명의 구조 및 구성요소에 변경이 가해질 수 있다. 특히, 다양한 층 또는 구성요소가 다양한 결과를 얻기 위해 결합되거나 반복될 수 있다. 예를 들면, 도 7a는 공기 정화기의 기본 개념을 도시하고, 도 7b는 결합된 시스템의 하나의 유형의 구조를 도시한다. 명확함을 위해, 다양한 구성요소는 별개의 층으로 도시되고, 두 개 이상의 층은 단일 층 또는 물질과 결합될 수도 있다.
위에서 개시된 발명은, HVAC 시스템, 자가 충족의 필터/팬 유닛, 산업용 공기 정화 시스템 및 먼지 수집기를 포함하는 다양한 방법으로 사용될 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다. 상기 실시예들은 주로 평판 필터 구조를 기재하나, 본 발명은 다중 평판 패널의 V-뱅크 그룹, 패널 및 V-뱅크 유닛의 서로 연결된 그룹, 및 먼지 수집 시스템을 위한 원통형 필터를 포함하나 이로 제한되지 않는 다른 구조에 맞추어 변경될 수 있다.
120: 유전 미디어 지지 프레임
12A: 제1 도전 외부 스크린
12B: 제2 도전 외부 스크린
13: 중앙 스크린
14A: 섬유유리 매쉬 스크린
14B: 섬유유리 매쉬 스크린
16A: 섬유 유전 물질의 제1 패드
16B: 섬유 유전 물질의 제2 패드
16C: 섬유 유전 물질의 제3 패드
16D: 유전 필터 물질의 제4 패드
116A: 제1 도전 홀딩 프레임
116B: 제2 도전 홀딩 프레임

Claims (21)

  1. 필터 물질의 제1 패드;
    필터 물질의 제2 패드; 및
    상기 필터 물질의 제1 패드 및 상기 필터 물질의 제2 패드 사이에 배치된 공기 투과성 스크린을 포함하고,
    상기 공기 투과성 스크린의 저항은 상기 필터 물질의 제1 패드의 저항 및 상기 필터 물질의 제2 패드의 저항보다 큰 것을 특징으로 하는 액티브 필드 편광 미디어 공기 정화기를 위한 필터 미디어.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 필터 물질의 제1 패드 및 상기 필터 물질의 제2 패드는 섬유 폴리에스테르인 것을 특징으로 하는 액티브 필드 편광 미디어 공기 정화기를 위한 필터 미디어.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 공기 투과성 스크린은 섬유유리 스크린인 것을 특징으로 하는 액티브 필드 편광 미디어 공기 정화기를 위한 필터 미디어.
  4. 필터 물질의 제1 패드;
    상기 필터 물질의 제1 패드에 인접하게 배치되고, 마찰 전기 시리즈의 상이한 부분으로부터의 섬유들을 포함하는 혼합된 마찰 전기 물질의 패드; 및
    상기 혼합된 마찰 전기 물질의 패드보다 낮은 밀도를 갖고, 상기 혼합된 마찰 전기 물질의 패드에 인접하게 배치된 필터 물질의 제2 패드를 포함하는 것을 특징으로 하는 액티브 필드 편광 미디어 공기 정화기를 위한 필터 미디어.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 필터 물질의 제2 패드는 섬유 폴리에스테르인 것을 특징으로 하는 액티브 필드 편광 미디어 공기 정화기를 위한 필터 미디어.
  6. 필터 물질의 제1 패드;
    필터 물질의 제2 패드;
    상기 필터 물질의 제1 패드의 저항 및 필터 물질의 제2 패드의 저항보다 큰 저항을 갖고, 상기 필터 물질의 제1 패드 및 상기 필터 물질의 제2 패드 사이에 배치된 공기 투과성 스크린;
    상기 필터 물질의 제2 패드에 인접하게 배치되고, 마찰 전기 시리즈의 상이한 부분으로부터의 섬유들을 포함하는 혼합된 마찰 전기 물질의 패드; 및
    상기 혼합된 마찰 전기 물질의 패드보다 낮은 밀도를 갖고, 상기 혼합된 마찰 전기 물질에 인접하게 배치된 필터 물질의 제3 패드를 포함하는 것을 특징으로 하는 액티브 필드 편광 미디어 공기 정화기를 위한 필터 미디어.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 필터 물질의 제1 패드 및 상기 필터 물질의 제2 패드는 섬유 폴리에스테르인 것을 특징으로 하는 액티브 필드 편광 미디어 공기 정화기를 위한 필터 미디어.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 공기 투과성 스크린은 섬유유리 스크린인 것을 특징으로 하는 액티브 필드 편광 미디어 공기 정화기를 위한 필터 미디어.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 혼합된 마찰 전기 물질의 패드는 마찰 전기 시리즈의 일 부분으로부터의 제1 섬유 층과, 마찰 전기 시리즈의 다른 부분으로부터의 제2 섬유 층을 포함하는 것을 특징으로 하는 액티브 필드 편광 미디어 공기 정화기를 위한 필터 미디어.
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 혼합된 마찰 전기 물질의 패드는 제1 및 제2 섬유의 혼합을 포함하며, 상기 제1 섬유는 마찰 전기 시리즈의 일 부분으로부터 온 것이고, 상기 제2 섬유는 마찰 전기 시리즈의 상이한 부분으로부터 온 것을 특징으로 하는 액티브 필드 편광 미디어 공기 정화기를 위한 필터 미디어.
  11. 제 6 항에 있어서,
    상기 필터 물질의 제3 패드는 섬유 폴리에스테르인 것을 특징으로 하는 액티브 필드 편광 미디어 공기 정화기를 위한 필터 미디어.
  12. 필터 물질의 제1 패드;
    필터 물질의 제2 패드;
    상기 필터 물질의 제1 패드의 저항 및 필터 물질의 제2 패드의 저항보다 큰 저항을 갖고, 상기 필터 물질의 제1 패드 및 상기 필터 물질의 제2 패드 사이에 배치된 제1 공기 투과성 스크린;
    상기 필터 물질의 제2 패드에 인접하게 배치되고, 마찰 전기의 시리즈의 상이한 부분으로부터의 섬유들을 포함하는 제1 혼합된 마찰 전기 물질의 패드;
    상기 혼합된 마찰 전기 물질의 제1 패드에 인접하게 배치되는 전도 중앙 스크린;
    상기 전도 중앙 스크린에 인접하게 배치된 필터 물질의 제3 패드;
    필터 물질의 제4 패드;
    상기 필터 물질의 제3 패드의 저항 및 필터 물질의 제4 패드의 저항보다 큰 저항을 갖고, 상기 필터 물질의 제3 패드 및 상기 필터 물질의 제4 패드 사이에 배치되는 상기 제2 공기 투과성 스크린;
    상기 필터 물질의 제4 패드에 인접하게 배치되고, 마찰 전기의 시리즈의 상이한 부분으로부터의 섬유들을 포함하는 혼합된 마찰 전기 물질의 제2 패드; 및
    상기 혼합된 마찰 전기 물질의 제2 패드보다 낮은 밀도를 갖고, 상기 혼합된 마찰 전기 물질의 제2 패드에 인접하게 배치되는 필터 물질의 제5 패드를 포함하는 것을 특징으로 하는 액티브 필드 편광 미디어 공기 정화기를 위한 필터 미디어.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 필터 물질의 제1 패드 및 상기 필터 물질의 제2 패드는 섬유 폴리에스테르인 것을 특징으로 하는 액티브 필드 편광 미디어 공기 정화기를 위한 필터 미디어.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 제1 공기 투과성 스크린은 섬유유리 스크린인 것을 특징으로 하는 액티브 필드 편광 미디어 공기 정화기를 위한 필터 미디어.
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 필터 물질의 제3 패드 및 상기 필터 물질의 제4 패드는 섬유 폴리에스테르인 것을 특징으로 하는 액티브 필드 편광 미디어 공기 정화기를 위한 필터 미디어.
  16. 제 12 항에 있어서,
    상기 제2 공기 투과성 스크린은 섬유유리 스크린인 것을 특징으로 하는 액티브 필드 편광 미디어 공기 정화기를 위한 필터 미디어.
  17. 제 12 항에 있어서,
    상기 혼합된 마찰 전기 물질의 제1 패드는 마찰 전기 시리즈의 일 부분으로부터의 제1 섬유 층과, 마찰 전기 시리즈의 상이한 부분으로부터의 제2 섬유 층을 포함하는 것을 특징으로 하는 액티브 필드 편광 미디어 공기 정화기를 위한 필터 미디어.
  18. 제 12 항에 있어서,
    상기 혼합된 마찰 전기 물질의 제1 패드는 제1 및 제2 섬유의 혼합을 포함하며, 상기 제1 섬유는 마찰 전기 시리즈의 일 부분으로부터 온 것이고, 상기 제2 섬유는 마찰 전기 시리즈의 다른 부분으로부터 온 것을 특징으로 하는 액티브 필드 편광 미디어 공기 정화기를 위한 필터 미디어.
  19. 제 12 항에 있어서,
    상기 혼합된 마찰 전기 물질의 제2 패드는 마찰 전기 시리즈의 일 부분으로부터의 제1 섬유 층과, 마찰 전기 시리즈의 상이한 부분으로부터의 제2 섬유 층을 포함하는 것을 특징으로 하는 액티브 필드 편광 미디어 공기 정화기를 위한 필터 미디어.
  20. 제 12 항에 있어서,
    상기 혼합된 마찰 전기 물질의 제2 패드는 제1 및 제2 섬유의 혼합을 포함하며, 상기 제1 섬유는 마찰 전기 시리즈의 일 부분으로부터 온 것이고, 상기 제2 섬유는 마찰 전기 시리즈의 상이한 부분으로부터 온 것을 특징으로 하는 액티브 필드 편광 미디어 공기 정화기를 위한 필터 미디어.
  21. 제 12 항에 있어서,
    상기 필터 물질의 제5 패드는 섬유 폴리에스테르인 것을 특징으로 하는 액티브 필드 편광 미디어 공기 정화기를 위한 필터 미디어.
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