KR101529263B1 - 전기 집진장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전기 집진장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 집진부에 부착되는 분진을 세정액을 이용하여 제거하는 전기 집진장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 전기 집진장치는 분진을 대전시키는 방전전극과, 상기 방전전극과 이격된 상태로 상기 방전전극을 둘러싸며 상기 방전전극에 의해서 대전된 입자를 포집하는 집진부와 상기 집진부와 이격된 상태로 집진부를 감싸는 하우징을 포함한다. 본 발명에 따른 전기 집진장치는 집진부에 형성된 복수의 세정액 유입공들을 통해서 집진부의 내부로 세정액이 유입되기 때문에, 세정액이 유입공이 형성된 위치 이상으로만 공급되면 거의 일정한 양의 세정액이 집진부의 내면을 타고 흐를 수 있다. 따라서 불필요하게 많은 양의 세정액을 공급할 필요가 없으며, 집진부 내면을 흐르는 세정액의 양을 일정하게 유지할 수 있다는 장점이 있다.

Description

전기 집진장치{Electric precipitator}

본 발명은 전기 집진장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 집진부에 부착되는 분진을 세정액을 이용하여 제거하는 전기 집진장치에 관한 것이다.

전기 집진기는 방전극을 이용하여 폐가스가 통과하는 통로에 코로나 방전을 일으켜서, 폐가스에 포함된 분진을 대전시킨 후 반대 극인 집진극에 분진을 집진시켜 폐가스를 정화하는 장치이다.

이때, 집진극에 분진이 쌓여 집진기의 효율이 떨어지는 것을 방지하기 위한방법으로서, 집진극에 모인 분진은 털어내는 추타장치를 사용하는 방법, 송풍기를 이용하여 분진를 날려보내는 방법, 집진극에 세정액을 흘려서 분진을 제거하는 방법 등이 사용되고 있다.

예를 들어, 공개특허 제2008-0083785호와 등록실용신안 제0383760호에는 세정액이 집진극의 상단을 통해서 넘쳐서, 집진극의 내벽을 타고 흘러내리면서 분진을 제거하도록 구성된 전기 집진기가 개시되어 있다.

공개특허 제2008-0083785호 등록실용신안 제0383760호 일본공개특허 소62-45358호

상술한 종래의 세정액을 이용하여 분진을 제거하는 전기 집진기는 집진극의 내벽을 타고 흘러내리는 세정액의 양이 일정하게 유지하기 어렵다는 문제가 있었다. 또한, 세정액이 부족하여 집진극의 상단에 도달하지 못하면, 세정액이 흘러내리지 않기 때문에 상대적으로 많은 양의 세정액이 필요하다는 문제가 있었다.

본 발명은 상술한 문제점을 개선하기 위한 것으로서, 내벽을 타고 흘러내리는 세정액의 양을 일정하게 유지하기 용이하며, 적은 양의 세정액으로도 충분한 세정효과를 얻을 수 있는 전기 집진장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 코로나 방전을 위해 사용되는 전력을 최소화할 수 있는 전기 집진장치를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전기 집진장치는 분진을 대전시키는 방전전극과, 상기 방전전극과 이격된 상태로 상기 방전전극을 둘러싸며 상기 방전전극에 의해서 대전된 입자를 포집하는 집진부와 상기 집진부와 이격된 상태로 집진부를 감싸는 하우징을 포함한다.

여기서 상기 집진부의 상부에는 상기 집진부의 외면과 상기 하우징의 내면에 의해서 둘러싸인 공간을 채우는 세정액을 상기 집진부의 내부로 공급하도록 구성된 복수의 세정액 유입공들이 형성된다.

그리고 상기 세정액 유입공들을 통해서, 상기 집진부의 내부로 공급된 세정액이 상기 집진부의 내면을 타고 흐를 수 있도록, 세정액을 상기 집진부의 내면 방향으로 안내하는 세정액 가이드를 더 포함한다.

세정액이 세정액 유입공들의 높이 이상으로만 공급되면, 세정액이 세정액 유입공들을 통해서 항상 집진부 내부로 공급될 수 있으므로, 안정적인 세정액의 공급이 가능하다.

여기서 상기 집진부의 내면은 세정액의 습윤(wetting)이 용이하도록, 요철이 형성되어 있는 것이 바람직하다. 세정액의 사용양을 줄일 수 있기 때문이다. 상기 요철은 샌드블라스트 처리를 통해서 형성할 수 있다.

상기 세정액 가이드는 상기 집진부의 내부에 배치되며, 아래로 진행될수록 상기 집진부의 내면과 가까워지도록 경사진 가이드면을 구비할 수 있다.

상기 방전전극은 전극봉과 전극봉의 길이방향을 따라서 일정한 간격으로 결합된 판형전극을 포함하며, 상기 판형전극에는 상기 판형전극의 반경방향 외측으로 연장되며 첨단부를 구비한 복수의 방전침들이 형성되고, 상기 방전전극은 상기 방전침들의 첨단부를 제외한 부분이 절연코팅되어 있는 것이 바람직하다. 상기 절연코팅은 테프론 코팅일 수 있다.

본 발명에 따른 전기 집진장치는 집진부에 형성된 복수의 세정액 유입공들을 통해서 집진부의 내부로 세정액이 유입되기 때문에, 세정액이 유입공이 형성된 위치 이상으로만 공급되면 거의 일정한 양의 세정액이 집진부의 내면을 타고 흐를 수 있다. 따라서 불필요하게 많은 양의 세정액을 공급할 필요가 없으며, 집진부 내면을 흐르는 세정액의 양을 일정하게 유지할 수 있다는 장점이 있다.

도 1과 2는 본 발명에 따른 전기 집진장치의 일실시예의 사시도들이다.
도 3은 도 1에 도시된 전기 집진장치의 일부를 나타낸 사시도이다.
도 4는 도 1에 도시된 전기 집진장치의 일부를 나타낸 단면도이다.
도 5는 도 4에 도시된 방전전극의 사시도이다.

이하, 본 발명에 따른 전기 집진장치의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들에 의거하여 상세하게 설명한다. 다음에 소개되는 실시예는 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.

도 1과 2는 본 발명에 따른 전기 집진장치의 일실시예의 사시도들이며, 도 3은 도 1에 도시된 전기 집진장치의 일부를 나타낸 사시도이며, 도 4는 도 1에 도시된 전기 집진장치의 일부를 나타낸 단면도이며, 도 5는 도 4에 도시된 방전전극의 사시도이다.

도 1과 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 전기 집진장치의 일실시예는 하우징(10)을 포함한다. 하우징(10)의 하부에는 폐가스가 유입되는 폐가스 유입구(11)가 형성되어 있다. 폐가스 유입구(11)의 안쪽에는 폐가스를 분배하기 위한 복수의 관통구멍(12)이 형성되어 있다. 폐가스 유입구(11)는 세정액이 유출되는 통로로도 사용된다.

하우징(10)의 상부에는 정화된 폐가스가 배출되는 폐가스 배출관(13)이 형성되어 있다. 폐가스 배출관(13)의 측면에는 가스 포트(14)가 연결된다. 가스 포트(14)는 하우징(10) 내부에 가스를 공급할 때 가스 공급장치(미도시)와 연결된다. 하우징(10) 내부를 건조시키기 위해서 고온의 공기나 질소 등을 하우징(10) 내부에 공급할 때 가스 공급 통로로서 가스 포트(14)를 이용할 수 있다.

또한, 하우징(10)의 상부에는 하우징(10)의 내부를 청소하기 위해서 고압의 가스를 분사할 경우에 가스 공급장치와 연결되는 가스 튜브를 결합할 수 있는 튜브 연결수단인 피팅(fitting, 15)이 세 개 설치되어 있다.

하우징(10)의 상부 측면에는 한 쌍의 절연박스(16)가 형성되어 있으며, 절연박스(16)에는 절연애자(17)가 설치되어 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 절연애자(17)는 코로나 방전을 위한 고전압이 인가되는 전기도체(18)를 외부와 절연하고 지지하기 위해 설치된다.

도 1과 2에 도시된 바와 같이, 하우징(10)의 하부 측면에는 세정액을 공급하기 위한 세정액 튜브(미도시)를 결합할 수 있는 세정액 유입구(19)가 설치되어 있다. 사용된 세정액은 필터링 과정을 거친 후 다시 공급된다. 세정액은 물과 수산화나트륨을 혼합한 액체가 사용될 수 있다. 또한, 하우징(10)의 하부 측면에는 접지와 연결된 접지봉(20)이 설치되어 있다.

도 3을 참고하면, 본 발명에 따른 전기 집진장치의 일실시예는 하우징(10)이 내부에 설치되는 세 개의 세정 유닛을 더 포함한다. 도 3과 4에 도시된 바와 같이, 각각의 세정 유닛은 방전전극(30), 집진부(40) 및 세정액 가이드(50)를 포함한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 세정 유닛의 방전전극(30)은 고전압이 인가되는 전기도체(18)와 연결된다. 방전전극(30)에서는 코로나 방전이 일어나 집진부(40) 내부를 통과하는 폐가스 내의 분진을 대전시키는 역할을 한다.

도 5에 도시된 바와 같이, 방전전극(30)은 전극봉(31)과 전극봉(31)의 길이방향을 따라서 일정한 간격으로 결합된 판형전극(32)을 포함한다. 판형전극(32)에는 판형전극(32)의 반경방향 외측으로 연장된 복수의 방전침(33)들이 형성된다. 고압 방전이 용이하도록, 방전침(33)들은 뾰족한 첨단부(34)를 구비한다. 본 발명에 있어서, 방전전극(30)은 방전침(33)들의 첨단부(34)를 제외한 부분이 절연코팅되어 있는 것이 특징이다. 이러한 방전전극(30)을 사용하면, 방전효율 향상되어 종래 방전전극을 사용하는 경우에 비해 훨씬 낮은 전압에서도 원하는 방전효과를 얻을 수 있다. 방전전극(30) 전체를 절연코팅한 후 첨단부(34)의 절연코팅 층을 제거하는 방법으로 방전전극(30)을 제조할 수 있다. 절연코팅은 테프론 코팅일 수 있다.

도 3과 4를 참고하면, 집진부(40)는 대체로 원통형으로서 그 중심부에 방전전극(30)이 배치된다. 집진부(40)의 양단은 개방되어 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 세 개의 집진부(40)는 모두 접지봉(20)과 접하고 있다. 따라서 대전된 폐가스 내의 분진은 집진부(40)의 내면에 부착된다. 집진부(40)의 상부에는 같은 높이로 복수의 세정액 유입공(41)들이 형성되어 있다.

집진부(40)의 외면과 하우징(10)의 내면에 의해서 형성되는 공간(21)의 하단은 밀폐되어 있어, 하우징(10)의 하단 측면의 세정액 유입구(19)를 통해서 유입된 세정액은 이 공간(21)을 채운다. 그리고 계속 유입되는 세정액은 세정액 유입공(41)들을 통해서 집진부(40)의 내부로 유입된다.

집진부(40)의 내면(42)은 샌드블라스트 처리되어 있다. 요철을 형성시켜 세정액의 습윤이 용이하도록 하기 위함이다.

집진부(40)의 상단에는 세정액 가이드(50)가 결합된다. 도 4에 도시된 바와 같이, 세정액 가이드(50)는 집진부(40)의 내부에 배치되며, 아래로 진행될수록 상기 집진부(40)의 내면(42)과 가까워지도록 경사진 가이드면(51)을 구비한다. 가이드면(51)의 끝단은 세정액 유입공(41)에 비해서 낮은 위치에 배치된다.

이하, 상술한 전기 집진장치의 작용에 대해서 설명한다.

하우징(10)의 내면과 집진부(40)의 외면 사이의 공간에는 하우징(10)의 하부 측면의 세정액 유입구(19)에 연결된 튜브(미도시)를 통해서 공급된 세정액이 채워진다.

하우징(10)의 내면과 집진부(40)의 외면 사이의 공간(21)에 채워진 세정액은 도 4에 도시된 바와 같이, 집진부(40)의 세정액 유입공(41)들을 통해서 집진부(40)의 내부로 유입되고, 세정액 가이드(50)에 의해서 집진부(40)의 내면(42) 방향으로 유도된다. 집진부(40)의 내면(42)은 샌드블라스트 처리되어 있어서 세정액의 습윤이 용이하므로, 유도된 세정액은 집진부(40)의 내면(42)을 따라서 흘러 내린다.

그리고 하우징(10) 하부의 폐가스 유입구(11)를 통해서 유입된 폐가스는 집진부(40)의 개방된 하단을 통해서 집진부(40)의 내부로 유입된다.

이 상태에서 방전전극(30)에 고전압이 인가되면, 방전전극(30)과 집진부(40) 사이에서 코로나 방전이 일어나고, 집진부(40)의 내부로 유입된 폐가스 내의 분진은 인가되는 고전압의 극성에 따라서 플러스 또는 마이너스로 대전된다. 집진부(40)는 접지봉(20)을 통해서 접지로 연결되어 있으므로, 대전된 분진은 반대 극성인 집진부(40)의 내면(42)을 향해서 이동한다. 이때, 방전전극(30)은 방전침(33)들의 첨단부(34)를 제외한 부분이 절연코팅되어 있기 때문에 상대적으로 낮은 전압에서도 코로나 방전이 일어난다.

집진부(40)의 내면(42)을 향해서 이동한 분진은 집진부(40)의 내면(42)을 따라 흐르는 세정액에 포집된 상태로 집진부(40)의 하부를 향해서 이동하고, 집진부(40)의 개방된 하단과 하우징(10)의 폐가스 유입구(11)을 통과하여 외부로 배출된다. 배출된 세정액은 필터링을 통해서 분진이 제거된 후 다시 세정액 유입구(19)를 통해서 공급된다.

분진이 제거된 폐가스는 폐가스 유출관(13)을 통해서 배출된다.

이상에서 설명된 실시예는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한 것에 불과하고, 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상과 특허청구범위 내에서 이 분야의 당업자에 의하여 다양한 변경, 변형 또는 치환이 가능할 것이며, 그와 같은 실시예들은 본 발명의 범위에 속하는 것으로 이해되어야 한다.

10: 하우징 11: 폐가스 유입구
13: 폐가스 유출관 14: 가스 포트
15: 피팅 16: 절연박스
17: 절연애자 18: 전기도체
19: 세정액 유입구 20: 접지봉
30: 방전전극 31: 전극봉
32: 판형전극 33: 방전침
34: 첨단부 40: 집전부
41: 세정액 유입공 50: 세정액 가이드
51: 가이드면

Claims (6)

1. 분진을 대전시키는 방전전극과, 상기 방전전극과 이격된 상태로 상기 방전전극을 둘러싸며 상기 방전전극에 의해서 대전된 입자를 포집하는 집진부와 상기 집진부와 이격된 상태로 집진부를 감싸는 하우징을 포함하는 집진장치에 있어서,
   상기 방전전극은 전극봉과 전극봉의 길이방향을 따라서 일정한 간격으로 결합된 판형전극을 포함하며,
   상기 판형전극에는 상기 판형전극의 반경방향 외측으로 연장되며 첨단부를 구비한 복수의 방전침들이 형성되고,
   상기 방전전극은 상기 방전침들의 첨단부를 제외한 부분이 절연코팅되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 집진장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 집진부의 내면은 세정액의 습윤(wetting)이 용이하도록, 요철이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 집진장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 집진부의 내면은 샌드블라스트 처리되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 집진장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 집진부의 상부에는 상기 집진부의 외면과 상기 하우징의 내면에 의해서 둘러싸인 공간을 채우는 세정액을 상기 집진부의 내부로 공급하도록 구성된 복수의 세정액 유입공들이 형성되며,
   상기 세정액 유입공들을 통해서, 상기 집진부의 내부로 공급된 세정액이 상기 집진부의 내면을 타고 흐를 수 있도록, 세정액을 상기 집진부의 내면 방향으로 안내하는 세정액 가이드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 집진장치.
5. 제4항에 있어서,
   상기 세정액 가이드는 상기 집진부의 내부에 배치되며, 아래로 진행될수록 상기 집진부의 내면과 가까워지도록 경사진 가이드면을 구비하는 것을 특징으로 하는 전기 집진장치.
6. 제1항에 있어서,
   상기 절연코팅은 테프론 코팅인 것을 특징으로 하는 전기 집진장치.

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