KR102099564B1 - 병렬구조를 갖는 고전압 기반의 정전분무 발생장치 - Google Patents

병렬구조를 갖는 고전압 기반의 정전분무 발생장치 Download PDF

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Abstract

배기가스에 포함된 입자상 물질을 고전압 기반의 정전 분무를 이용하여 제거하는 정전분무 발생장치가 개시된다. 본 병렬구조를 갖는 고전압 기반의 정전분무 발생장치는 배기가스의 이송경로가 제공되도록 하는 덕트부; 상기 배기가스에 포함된 입자상 물질이 하전(荷電) 되도록 하는 하전부; 고전압 전선이 구비되고, 상기 고전압 전선을 통해 상기 하전부에 전기적으로 연결되어, 상기 하전부에 고전압이 인가되도록 하는 전원 공급부; 및 상기 하전부의 후단에 마련되어, 상기 하전된 입자상 물질이 상기 배기가스로부터 집진되도록 하는 집진부;를 포함하고, 상기 하전부는, 상기 덕트부의 상측에 마련되어, 전기 전도성을 갖는 용액이 보관되는 용액 보관 유닛; 상기 용액 보관 유닛으로부터 상기 덕트부의 내측을 향해 연장형성되어, 상기 용액이 공급되면, 상기 공급된 용액이 상기 덕트부의 내부로 분무되도록 하는 분무 노즐; 상기 덕트부의 외측에서 내측으로 관통하도록 형성되며, 상기 전원 공급부와 전기적으로 연결되도록 마련되는 제1 연결 부재; 및 상기 제1 연결 부재와 전기적으로 연결되어, 고전압이 인가된 상태로, 상기 분무 노즐을 통해 상기 용액이 분무되면, 상기 분무된 용액이 전기적으로 극성을 갖도록 하는 유도 전극 발생 링;를 포함할 수 있다. 이에 의해, 고전압 기반의 정전 분무 방식으로 배기가스에 포함된 입자상 물질을 제거하되, 복수의 유도 전극 발생 링에 고전압을 인가시키기 위해 필요한 고전압 전선의 수를 감소시키도록 하여 고전압 전선 간의 간섭이 최소화되도록 할 수 있다.

Description

병렬구조를 갖는 고전압 기반의 정전분무 발생장치{Device for electrostatic spraying based on high voltage with parallel structure}
본 발명은 정전분무 발생장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 배기가스에 포함된 입자상 물질을 고전압 기반의 정전 분무를 이용하여 제거하는 정전분무 발생장치에 관한 것이다.
일반적으로 전기 집진 장치는, 전기적인 방법으로 배기가스 또는 공기와 같은 기체에 포함된 입자상 물질을 포집할 수 있다.
구체적으로, 전기 집진 장치는 분진이 함유된 공기 또는 가스를 유입 받아 여기에 포함된 입자상 물질을 포집하는 덕트부가 기본적으로 구비되어 있으며, 덕트부의 일측에는 전원 공급 장치로부터 전원이 인가되어, 전기적으로 연결된 다수의 전극 단자가 형성된 전극봉이 절연 고정장치로 설치되고, 전극봉의 후단에는 전극 단자에서 발생한 코로나 방전으로 형성되는 이온에 의하여 하전된 입자상 물질을 집진하는 집진 판이 설치되며, 다수의 전극 단자가 형성된 전극봉을 이용하여, 입자상 물질이 전기적으로 극성을 갖도록 대전시키는 하전 과정과, 하전된 입자상 물질을 포집하는 집진 과정을 거쳐 공기 또는 가스 중에 포함된 입자상 물질을 포집할 수 있다.
이러한 전기 집진 장치는 전력의 소비가 크고, 점성이 강한 입자상 물질이 포함된 배기가스의 처리에는 그 처리효율이 떨어진다는 단점을 극복하기 위해, 한국등록특허 제10-1885240호와 같은 기술이 개발되었으나, 이 역시, 각각의 유도 전극 발생 링에 개별적으로 전기적으로 연결되어, 고전압을 인가하기 위한 고전압 전선이 유도 전극 발생 링의 수만큼 필요하기 때문에, 고전압 전선 간에 간섭이 발생하는 문제가 존재한다.
이에, 점성이 강한 입자상 물질 및 입자의 크기가 작은 미세 입자상 물질의 포집 효율은 향상시키되, 고전압 전선 간의 간섭이 최소화되도록 하는 방안의 모색이 요구된다.
한국등록특허 제10-1885240호(발명의 명칭: 배기가스에 포함된 입자상 물질 제거를 위한 정전 분무 방식의 전기 집진 시스템)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로 본 발명의 목적은 고전압 기반의 정전 분무 방식으로 배기가스에 포함된 입자상 물질을 제거하여, 전력의 소비를 절감시키고, 점성이 강한 고점도 입자상 물질 및 입자의 크기가 2.5㎛ 정도로 미세한 미세 입자상 물질의 포집 효율이 향상되도록 하되, 복수의 유도 전극 발생 링에 고전압을 인가시키기 위해 필요한 고전압 전선의 수를 감소시키도록, 복수의 유도 전극 발생 링이 병렬구조를 갖도록 하는 병렬구조를 갖는 고전압 기반의 정전분무 발생장치를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은, 덕트부의 내부에 복수의 배기가스의 압력을 계측할 수 있는 계측 지점을 설정하고, 각각의 계측 지점 중 배기가스의 압력이 상대적으로 높은 계측 지점에서 전기적으로 극성을 갖는 용액과 배기가스에 포함된 입자상 물질 간에 전기적 반응이 집중되도록 하는 병렬구조를 갖는 고전압 기반의 정전분무 발생장치를 제공함에 있다.
상기와 같은 문제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 병렬구조를 갖는 고전압 기반의 정전분무 발생장치는 배기가스의 이송경로가 제공되도록 하는 덕트부; 상기 배기가스에 포함된 입자상 물질이 하전(荷電) 되도록 하는 하전부; 고전압 전선을 통해 상기 하전부에 전기적으로 연결되어, 상기 하전부에 고전압이 인가되도록 하는 전원 공급부; 및 상기 하전부의 후단에 마련되어, 상기 하전된 입자상 물질이 상기 배기가스로부터 집진되도록 하는 집진부;를 포함하고, 이때, 상기 하전부는, 상기 덕트부의 상측에 마련되어, 전기 전도성을 갖는 용액이 보관되는 용액 보관 유닛; 상기 용액 보관 유닛으로부터 상기 덕트부의 내측을 향해 연장형성되어, 상기 용액이 공급되면, 상기 공급된 용액이 상기 덕트부의 내부로 분무되도록 하는 분무 노즐; 상기 덕트부의 외측에서 내측으로 관통하도록 형성되며, 상기 전원 공급부와 전기적으로 연결되도록 마련되는 제1 연결 부재; 및 상기 제1 연결 부재와 전기적으로 연결되어, 고전압이 인가된 상태로, 상기 분무 노즐을 통해 상기 용액이 분무되면, 상기 분무된 용액이 전기적으로 극성을 갖도록 하는 유도 전극 발생 링;를 포함할 수 있다.
그리고 상기 유도 전극 발생 링은, 상기 분무 노즐이 복수로 마련되어, 복수의 열과 행을 따라 배열되는 경우, 상기 복수의 분무 노즐에 각각 대응되도록, 복수로 마련되되, 상기 복수의 분무 노즐이 배열된 복수의 열과 행을 따라 배열되도록 하고, 상기 하전부는, 상기 유도 전극 발생 링이 복수로 마련되면, 두 개의 유도 전극 발생 링 사이에 마련되어, 두 개의 유도 전극 발생 링이 전기적으로 연결되도록 하는 제2 연결 부재;를 더 포함하고, 상기 유도 전극 발생 링은, 각각의 행을 따라 배열된 유도 전극 발생 링에 고전압을 인가시키기 위해 필요한 고전압 전선의 수가 감소하도록, 상기 각각의 행을 따라 배열된 유도 전극 발생 링 중 첫 번째로 배열된 유도 전극 발생 링과 가장 마지막으로 배열된 제1 유도 전극 발생 링의 일측이 상기 제1 연결 부재와 전기적으로 연결되도록 하되, 타측이 상기 제2 연결 부재와 전기적으로 연결되도록 하고, 상기 첫 번째로 배열된 유도 전극 발생 링과 가장 마지막으로 배열된 유도 전극 발생 링이 아닌 제2 유도 전극 발생 링의 일측 및 타측 중 적어도 하나가 상기 제2 연결 부재와 전기적으로 연결되도록 할 수 있다.
또한, 상기 유도 전극 발생 링은, 상기 복수의 분무 노즐이 배열된 복수의 열과 행을 따라 배열되되, 상기 배기가스의 이송경로의 수직방향을 따라 적층되어 복수의 층을 이루도록 할 수 있다.
한편, 본 실시예에 따른 병렬구조를 갖는 고전압 기반의 정전분무 발생장치는 복수로 마련되되, 상기 복수의 분무 노즐이 배열된 복수의 행마다 상기 배기가스의 압력이 개별적으로 계측되도록 하는 각각의 계측 지점이 설정되도록, 상기 각각의 계측 지점에 개별적으로 배치되는 배기가스 압력 계측부;를 더 포함할 수 있다.
그리고 상기 하전부는, 복수로 마련되되, 각각의 제2 연결 부재와 겹쳐지도록 마련되는 제3 연결 부재;를 더 포함하고, 상기 제2 연결 부재와 상기 제2 연결 부재와 겹쳐지도록 마련된 제3 연결 부재는, 두 개의 유도 전극 발생 링 사이에 마련되되, 상기 두 개의 유도 전극 발생 링 중 어느 하나의 유도 전극 발생 링이 상기 제2 연결 부재의 일측에 연결되면, 상기 제2 연결 부재의 타측과 상기 제2 연결 부재와 겹쳐지도록 마련된 제3 연결 부재의 일측이 겹쳐지고, 상기 제3 연결 부재의 타측이 다른 하나의 유도 전극 발생 링과 연결되며, 상기 각각의 계측 지점에서의 배기가스의 압력이 계측되면, 상기 각각의 계측 지점에서 계측된 배기가스의 압력 값을 기반으로 서로 겹쳐진 길이가 조절되도록 하되, 상기 각각의 계측 지점에서의 배기가스의 압력이 높을수록, 상기 제2 연결 부재와 상기 제3 연결 부재가 서로 겹쳐진 길이가 길어지도록 하여, 상기 두 개의 유도 전극 발생 링 간의 거리가 짧아지도록 함으로써, 상대적으로 배기가스의 압력이 높은 계측 지점에서 전기적으로 극성을 갖는 용액과 상기 배기가스에 포함된 입자상 물질 간에 전기적 반응이 집중되도록 할 수 있다.
또한, 상기 제2 연결 부재는, 양측에 두 개의 유도 전극 발생 링이 연결되는 경우, 상기 두 개의 유도 전극 발생 링 간의 거리가 각각의 유도 전극 발생 링의 직경의 2.5배 내지 3.5배가 되도록 하여, 상기 각각의 유도 전극 발생 링에 인가된 고전압 간에 간섭이 최소화되도록 할 수 있다.
그리고 상기 유도 전극 발생 링은, 상기 복수의 층을 이루는 경우, 각각의 층 간의 거리가 직경의 8.0배 내지 8.5배가 되도록 하여, 상기 복수의 층을 이루는 유도 전극 발생 링에 인가된 고전압 간에 간섭이 최소화되도록 할 수 있다.
이에 의해, 고전압 기반의 정전 분무 방식으로 배기가스에 포함된 입자상 물질을 제거하여, 전력의 소비를 절감시키고, 점성이 강한 고점도 입자상 물질 및 입자의 크기가 2.5㎛ 정도로 미세한 미세 입자상 물질의 포집 효율이 향상되도록 하되, 복수의 유도 전극 발생 링에 고전압을 인가시키기 위해 필요한 고전압 전선의 수를 감소시키도록 하여 고전압 전선 간의 간섭이 최소화되도록 할 수 있다.
또한, 덕트부의 내부에 복수의 배기가스의 압력을 계측할 수 있는 계측 지점을 설정하고, 각각의 계측 지점 중 배기가스의 압력이 상대적으로 높은 계측 지점에서 전기적으로 극성을 갖는 용액과 배기가스에 포함된 입자상 물질 간에 전기적 반응이 집중되도록 하여 입자상 물질의 포집 효율이 향상되도록 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 병렬구조를 갖는 고전압 기반의 정전분무 발생장치가 개략적으로 도시된 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 병렬구조를 갖는 고전압 기반의 정전분무 발생장치의 덕트부가 개략적으로 도시된 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 병렬구조를 갖는 고전압 기반의 정전분무 발생장치의 덕트부와 하전부의 구성을 설명하기 위해 도시된 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 하전부의 구성을 더욱 상세히 설명하기 위해, 유도 전극 발생 링이 적층되어 복수의 층을 이루는 모습이 도시된 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 연결 부재와 제2 연결 부재의 구조를 더욱 상세히 설명하기 위해 도시된 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 배기가스 압력 계측부에 대하여 설명하기 위해 도시된 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 연결 부재와 제3 연결 부재의 동작 특성을 더욱 상세히 설명하기 위해 도시된 도면이다.
이하에서는 본 발명의 실시예들을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하에 소개되는 실시예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위한 예로서 제공되는 것이다. 본 발명은 이하 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 도면에서 생략하였으며 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조부호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 병렬구조를 갖는 고전압 기반의 정전분무 발생장치(이하에서는 '정전분무 발생장치'로 총칭하기로 함)가 개략적으로 도시된 도면이며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 정전분무 발생장치의 덕트부(100)가 개략적으로 도시된 도면이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 정전분무 발생장치의 덕트부(100)와 하전부(200)의 구성을 설명하기 위해 도시된 도면이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 하전부(200)의 구성을 더욱 상세히 설명하기 위해, 유도 전극 발생 링(230)이 적층되어 복수의 층을 이루는 모습이 도시된 도면이다.
본 실시예에 따른 정전분무 발생장치는 고전압 기반의 정전 분무 방식으로 배기가스에 포함된 입자상 물질을 제거하여, 전력의 소비를 절감시키고, 점성이 강한 고점도 입자상 물질 및 입자의 크기가 2.5㎛ 정도로 미세한 미세 입자상 물질의 포집 효율이 향상되도록 하되, 복수의 유도 전극 발생 링(230)에 고전압을 인가시키기 위해 필요한 고전압 전선(L)의 수를 감소시키도록 하고, 덕트부(100)의 내부에 복수의 배기가스의 압력을 계측할 수 있는 계측 지점을 설정하고, 각각의 계측 지점 중 배기가스의 압력이 상대적으로 높은 계측 지점에서 전기적으로 극성을 갖는 용액과 배기가스에 포함된 입자상 물질 간에 전기적 반응이 집중되도록 하기 위해 마련된다.
이를 위하여, 본 정전분무 발생장치는, 배기가스의 이송경로가 제공되도록 하는 덕트부(100), 배기가스에 포함된 입자상 물질이 하전(荷電) 되도록 하는 하전부(200), 고전압 전선(L)을 통해 하전부(200)에 전기적으로 연결되어, 하전부(200)에 고전압이 인가되도록 하는 전원 공급부(미도시) 및 하전부(200)의 후단에 마련되어, 하전된 입자상 물질이 배기가스로부터 집진되도록 하는 집진부(미도시)로 구성될 수 있다.
구체적으로, 도 2에 도시된 바와 같이 덕트부(100)는 일측으로 배기가스가 유입되면, 유입된 배기가스가 이송경로를 따라 타측으로 이송되도록 마련되며, 이를 위해, 유입구, 배출구 및 하우징(130)으로 구성된다.
유입구(110)는 일측에 마련되어 배기가스가 유입되도록 하고, 배출구(120)는 타측에 마련되어 배기가스가 이송경로를 거쳐 배출되도록 하기 위해 마련된다.
하우징(130)은 유입구(110)를 통해 유입된 배기가스의 이송경로를 제공하기 위해 마련된다.
그리고 하우징(130)의 상측에는 하전부(200)의 일부가 하우징(130)의 외측에서 내측으로 관통되어, 전기 전도성을 갖는 용액이 하우징(130)의 내부에 분무되도록 하기 위해, 복수의 관통 홀(131)이 마련될 수 있다.
또한, 하우징(130)의 측면 또는 상측에는 전원 공급부와 하전부(200)의 일부가 전기적으로 연결되도록 하기 위해, 고전압 인가용 단자(133)가 마련될 수 있다.
한편, 하전부(200)는 전기 전도성을 갖는 용액이 보관되되, 중력 또는 펌프와 같은 구동장치에 의해, 보관 중인 용액이 덕트부(100)의 내부로 분무되도록 하며, 인가된 고전압에 의해, 전기적으로 극성을 갖도록 하여, 배기가스에 포함된 입자상 물질이 하전되도록 하기 위해, 용액 보관 유닛(210), 분무 노즐(220), 유도 전극 발생 링(230), 제1 연결 부재(240), 제2 연결 부재(250)로 구성될 수 있다.
용액 보관 유닛(210)은, 전기 전도성을 갖는 용액을 보관하기 위해 마련된다. 구체적으로, 도 3에 도시된 바와 같이 용액 보관 유닛(210)은, 직육면체 형상으로 형성되되, 덕트부(100)의 상측에 마련되어 전기 전도성을 갖는 용액을 보관하되, 펌프와 같은 구동장치가 마련되는 경우, 펌프가 구동하면, 분무 노즐(220)에 보관 중인 용액을 공급할 수 있다.
이때, 분무 노즐(220)이 용액 보관 유닛(210)의 하측에 마련되는 경우, 펌프와 같은 구동장치가 없는 경우에도, 중력에 의해, 보관 중인 용액이 공급될 수 있다.
분무 노즐(220)은, 용액 보관 유닛(210)과 연결되어, 전기 전도성을 갖는 용액이 공급되면, 공급된 용액을 덕트부(100)의 내부로 분무하기 위해 마련된다.
구체적으로, 분무 노즐(220)은, 덕트부(100)의 상측에 마련된 용액 보관 유닛(210)과 연결되되, 용액 보관 유닛(210)과 연결된 덕트부(100)의 외측에서 내측으로 관통하도록 형성되어, 덕트부(100)의 내부에 전기 전도성을 갖는 용액을 분무할 수 있다.
그리고 분무 노즐(220)은 복수로 마련되되, 복수의 열을 따라 배열되어, 일 열로 배열되는 경우보다 넓은 범위에 전기 전도성을 갖는 용액이 분무되도록 하되, 복수의 행을 따라 배열되어, 이송경로를 따라 이송되는 배기가스가 이송되는 과정에서 배열된 복수의 행의 수만큼 여러 번 전기 전도성을 갖는 용액과 접촉될 수 있도록 할 수 있다.
유도 전극 발생 링(230)은 고전압이 인가되면, 고전압이 인가된 상태를 유지하여, 분무 노즐(220)을 통해 분무된 전기 전도성을 갖는 용액이 전기적으로 극성을 갖도록 하기 위해 마련된다.
구체적으로, 유도 전극 발생 링(230)은 분무 노즐(220)이 복수로 마련되어, 복수의 열과 행을 따라 배열되는 경우, 복수의 분무 노즐(220)에 각각 대응되도록, 복수로 마련되되, 복수의 분무 노즐(220)이 배열된 복수의 열과 행을 따라 배열될 수 있다.
제1 연결 부재(240)는, 전원 공급부와 유도 전극 발생 링(230) 사이에 배치되어, 유도 전극 발생 링(230)에 고전압이 인가되도록 하기 위해 마련된다.
구체적으로 제1 연결 부재(240)는, 일측이 고전압 인가용 단자(133)를 통해 전원 공급부와 전기적으로 연결되고, 타측이 유도 전극 발생 링(230)에 전기적으로 연결될 수 있다. 이때, 고전압 인가용 단자(133)는 하우징(130)의 측면 또는 상측에 마련되되, 외측은 외부를 향해 돌출형성되고, 내측은 하우징(130)의 내측에서 제1 연결 부재(240)가 인입 가능하도록 형성되어, 제1 연결 부재(240)가 내측에 인입되고, 전원 공급부의 전선(L)이 외측에 연결되면, 전원 공급부로부터 인가되는 고전압 전류가 제1 연결 부재(240)를 통해 유도 전극 발생 링(230)으로 흐르게 된다.
제2 연결 부재(250)는, 유도 전극 발생 링(230)이 복수로 마련되면, 두 개의 유도 전극 발생 링(230) 사이에 배치되어, 두 개의 유도 전극 발생 링(230)이 전기적으로 연결되도록 하기 위해 마련된다.
구체적으로, 도 4에 도시된 바와 같이 제2 연결 부재(250)는, 각각의 행을 따라 배열된 유도 전극 발생 링(230) 중 첫 번째로 배열된 유도 전극 발생 링 (230-1)과 가장 마지막으로 배열된 제1 유도 전극 발생 링(230-N)의 일측이 제1 연결 부재(240)와 전기적으로 연결되는 경우, 제1 유도 전극 발생 링(230)의 타측에 전기적으로 연결되도록 할 수 있다.
그리고 제2 연결 부재(250)는, 첫 번째로 배열된 유도 전극 발생 링(230)과 가장 마지막으로 배열된 유도 전극 발생 링(230)이 아닌 제2 유도 전극 발생 링(230-2 내지 230-N-1)의 일측 또는 타측에 전기적으로 연결되도록 할 수 있다. 즉, 제2 유도 전극 발생 링(230-2 내지 230-N-1) 간에는 제2 연결 부재(250)가 배치되어, 두 개의 제2 유도 전극 발생 링(230-2 내지 230-N-1)이 전기적으로 연결되도록 할 수 있다.
또한, 이때, 유도 전극 발생 링(230)은 복수의 분무 노즐(220)이 배열된 복수의 열과 행을 따라 배열되되, 배기가스의 이송경로의 수직방향을 따라 적층되어 복수의 층을 이룰 수 있어, 이송경로를 따라 이송되는 배기가스가 이송되는 과정에서 여러 번 전기 전도성을 갖는 용액과 접촉될 수 있도록 할 수 있다.
이를 통해, 하전부(200)는 유도 전극 발생 링(230)이 병렬구조로 구현됨으로써, 각각의 유도 전극 발생 링(230)에 개별적으로 고전압을 인가하는 경우보다 배열된 유도 전극 발생 링(230)에 고전압을 인가시키기 위해 필요한 고전압 전선(L)의 수를 감소시킬 수 있다.
집진부(미도시)는 하전부(200)의 후단에 마련되어, 하전된 입자상 물질이 배기가스로부터 집진되도록 하기 위해 마련된다.
구체적으로, 하전부(200)에 의해, 전기 전도성을 갖는 용액과 접촉하여 하전된 입자상 물질들은, 입자의 크기가 10㎛ 정도의 입자상 물질과 입자의 크기가 2.5㎛ 정도의 입자상 물질이 전기적 극성에 따라 이끌림 현상이 발생된 상태로 집진부로 이송되며, 집진부는 전기적 극성을 이용하여, 입자의 크기가 10㎛ 정도의 입자상 물질뿐 아니라, 입자의 크기가 2.5㎛ 정도의 입자상 물질도 함께 집진시킬 수 있어, 입자의 크기가 2.5㎛ 정도로 미세한 미세 입자상 물질의 포집 효율을 향상시킬 수 있다.
이러한, 입자상 물질 간의 이끌림 현상은 전기적 극성을 갖는 용액과 접촉하는 입자상 물질이 고점도의 입자상 물질이라 하더라도, 원활하게 발생될 수 있다.
즉, 고점도의 입자상 물질 역시, 하전부(200)에 의해, 입자의 크기가 10㎛ 정도의 입자상 물질에 입자의 크기가 2.5㎛ 정도의 입자상 물질들이 결착되어, 집진부에서 함께 집진시킬 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 연결 부재(240)와 제2 연결 부재(250)의 구조를 더욱 상세히 설명하기 위해 도시된 도면이다.
도 5를 참조하면, 전술한 바와 같이 본 실시예에 따른 제2 연결 부재(250)는, 각각의 행을 따라 배열된 유도 전극 발생 링(230) 중 첫 번째로 배열된 유도 전극 발생 링(230-1)과 가장 마지막으로 배열된 제1 유도 전극 발생 링(230-N)의 일측이 제1 연결 부재(240)와 전기적으로 연결되는 경우, 제1 유도 전극 발생 링(230)의 타측에 전기적으로 연결되도록 하거나 또는 제2 유도 전극 발생 링(230-2 내지 230-N-1)의 일측 또는 타측에 전기적으로 연결되도록 할 수 있다.
이때, 제2 연결 부재(250)는, 각각의 유도 전극 발생 링(230)에 인가된 고전압 간에 간섭이 최소화되도록 하기 위해, 양측에 두 개의 유도 전극 발생 링(230)이 연결되는 경우, 두 개의 유도 전극 발생 링 간의 거리(a)가 각각의 유도 전극 발생 링(230)의 직경(d)의 2.5배 내지 3.5배가 되도록 하는 것이 바람직하다.
일 예를 들면, 제2 연결 부재(250)는 유도 전극 발생 링(230)의 직경(d)이 30mm인 경우, 두 개의 유도 전극 발생 링 간의 거리(a)가 75~105mm가 되도록, 75~105mm의 길이로 구현될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 배기가스 압력 계측부(300)에 대하여 설명하기 위해 도시된 도면이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 연결 부재(250)와 제3 연결 부재(260)의 동작 특성을 더욱 상세히 설명하기 위해 도시된 도면이다.
본 실시예에 따른 정전분무 발생장치는, 덕트부(100)의 내부에 배기가스의 압력을 계측할 수 있는 계측 지점을 복수로 설정하기 위해, 전술한 덕트부(100), 하전부(200), 전원 공급부(미도시) 및 집진부(미도시) 이외에, 추가로 배기가스 압력 계측부(300)가 마련될 수 있다.
구체적으로, 배기가스 압력 계측부(300)는, 복수로 마련되되, 복수의 분무 노즐(220)이 배열된 복수의 행마다 배기가스의 압력이 개별적으로 계측되도록 하는 각각의 계측 지점이 설정되면, 각각의 계측 지점에 개별적으로 배치되어, 배기가스의 압력을 계측할 수 있다.
배기가스 압력 계측부(300)가 추가로 마련되는 경우, 하전부(200)는, 각각의 계측 지점 중 배기가스의 압력이 상대적으로 높은 계측 지점에서 전기적으로 극성을 갖는 용액과 배기가스에 포함된 입자상 물질 간에 전기적 반응이 집중되도록 하기 위해, 전술한 용액 보관 유닛(210), 분무 노즐(220), 유도 전극 발생 링(230), 제1 연결 부재(240) 및 제2 연결 부재(250) 이외에, 추가로 제3 연결 부재(260)가 마련될 수 있다.
제3 연결 부재(260)는, 복수의 제2 연결 부재(250)에 대응되도록 복수로 마련되되, 각각의 제2 연결 부재(250)와 겹쳐지도록 형성되어, 제2 연결 부재(250)와 제3 연결 부재(260)의 겹져친 부분의 길이(b, b')가 조절되도록 하여, 제2 연결 부재(250)와 제3 연결 부재(260)의 양측에 마련되는 두 개의 유도 전극 발생 링 간의 거리(a, a')를 조절할 수 있다.
구체적으로, 제2 연결 부재(250)와 제2 연결 부재(250)와 겹쳐지도록 마련된 제3 연결 부재(260)는, 두 개의 유도 전극 발생 링(230) 사이에 마련되되, 두 개의 유도 전극 발생 링(230) 중 어느 하나의 유도 전극 발생 링(230)이 제2 연결 부재(250)의 일측에 연결되면, 제2 연결 부재(250)의 타측과 제2 연결 부재(250)와 겹쳐지도록 마련된 제3 연결 부재(260)의 일측이 겹쳐지고, 제3 연결 부재(260)의 타측이 다른 하나의 유도 전극 발생 링(230)과 연결될 수 있다.
그리고 이때, 각각의 계측 지점에서의 배기가스의 압력이 계측되면, 제2 연결 부재(250)와 제2 연결 부재(250)와 겹쳐지도록 마련된 제3 연결 부재(260)는, 각각의 계측 지점에서 계측된 배기가스의 압력 값을 기반으로 서로 겹쳐진 길이(b, b')가 조절되도록 하되, 각각의 계측 지점에서의 배기가스의 압력이 높을수록, 제2 연결 부재(250)와 제3 연결 부재(260)가 서로 겹쳐진 길이(b, b')가 길어지도록 하여, 두 개의 유도 전극 발생 링 간의 거리(a, a')가 짧아지도록 할 수 있다.
단 이 경우에도, 각각의 유도 전극 발생 링(230)에 인가된 고전압 간에 간섭이 최소화되도록 하기 위해, 제2 연결 부재(250)와 제2 연결 부재(250)와 겹쳐지도록 마련된 제3 연결 부재(260)는, 양측에 두 개의 유도 전극 발생 링(230)이 연결되는 경우, 서로 겹쳐진 길이를 조절하더라도, 두 개의 유도 전극 발생 링 간의 거리(a)가 각각의 유도 전극 발생 링(230)의 직경(d)의 2.5배 내지 3.5배를 유지하는 것이 바람직하다.
일 예를 들면, 유도 전극 발생 링(230)의 직경(d)이 30mm이면, 두 개의 유도 전극 발생 링 간의 거리(a, a')가 75~105mm를 유지하는 것이 바람직하다.
이를 통해, 상대적으로 배기가스의 압력이 높은 계측 지점에서 전기적으로 극성을 갖는 용액과 배기가스에 포함된 입자상 물질 간에 전기적 반응이 집중되도록 하여 입자상 물질의 포집 효율이 향상되도록 할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해 되어져서는 안될 것이다.
100 : 덕트부 110 : 유입구
120 : 배출구 130 : 하우징
131 : 관통 홀 133 : 고전압 인가용 단자
200 : 하전부
210 : 용액 보관 유닛 220 : 분무 노즐
230 : 유도 전극 발생 링 240 : 제1 연결 부재
250 : 제2 연결 부재 260 : 제3 연결 부재
300 : 배기가스 압력 계측부

Claims (7)

  1. 배기가스의 이송경로가 제공되도록 하는 덕트부;
    상기 배기가스에 포함된 입자상 물질이 하전(荷電) 되도록 하는 하전부;
    고전압 전선을 통해 상기 하전부에 전기적으로 연결되어, 상기 하전부에 고전압이 인가되도록 하는 전원 공급부; 및
    상기 하전부의 후단에 마련되어, 상기 하전된 입자상 물질이 상기 배기가스로부터 집진되도록 하는 집진부;를 포함하고,
    상기 하전부는,
    상기 덕트부의 상측에 마련되어, 전기 전도성을 갖는 용액이 보관되는 용액 보관 유닛;
    상기 용액 보관 유닛으로부터 상기 덕트부의 내측을 향해 연장형성되어, 상기 용액이 공급되면, 상기 공급된 용액이 상기 덕트부의 내부로 분무되도록 하는 분무 노즐;
    상기 덕트부의 외측에서 내측으로 관통하도록 형성되며, 상기 전원 공급부와 전기적으로 연결되도록 마련되는 제1 연결 부재; 및
    상기 제1 연결 부재와 전기적으로 연결되어, 고전압이 인가된 상태로, 상기 분무 노즐을 통해 상기 용액이 분무되면, 상기 분무된 용액이 전기적으로 극성을 갖도록 하는 유도 전극 발생 링;를 포함하고,
    상기 유도 전극 발생 링은,
    상기 분무 노즐이 복수로 마련되어, 복수의 열과 행을 따라 배열되는 경우, 상기 복수의 분무 노즐에 각각 대응되도록, 복수로 마련되되, 상기 복수의 분무 노즐이 배열된 복수의 열과 행을 따라 배열되도록 하고,
    상기 하전부는,
    상기 유도 전극 발생 링이 복수로 마련되면, 두 개의 유도 전극 발생 링 사이에 마련되어, 두 개의 유도 전극 발생 링이 전기적으로 연결되도록 하는 제2 연결 부재;를 더 포함하고,
    상기 유도 전극 발생 링은,
    각각의 행을 따라 배열된 유도 전극 발생 링에 고전압을 인가시키기 위해 필요한 고전압 전선의 수가 감소하도록, 상기 각각의 행을 따라 배열된 유도 전극 발생 링 중 첫 번째로 배열된 유도 전극 발생 링과 가장 마지막으로 배열된 제1 유도 전극 발생 링의 일측이 상기 제1 연결 부재와 전기적으로 연결되도록 하되, 타측이 상기 제2 연결 부재와 전기적으로 연결되도록 하고, 상기 첫 번째로 배열된 유도 전극 발생 링과 가장 마지막으로 배열된 유도 전극 발생 링이 아닌 제2 유도 전극 발생 링의 일측 및 타측 중 적어도 하나가 상기 제2 연결 부재와 전기적으로 연결되도록 하는 병렬구조를 갖는 고전압 기반의 정전분무 발생장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 유도 전극 발생 링은,
    상기 복수의 분무 노즐이 배열된 복수의 열과 행을 따라 배열되되, 상기 배기가스의 이송경로의 수직방향을 따라 적층되어 복수의 층을 이루도록 하는 것을 특징으로 하는 병렬구조를 갖는 고전압 기반의 정전분무 발생장치.
  4. 제3항에 있어서,
    복수로 마련되되, 상기 복수의 분무 노즐이 배열된 복수의 행마다 상기 배기가스의 압력이 개별적으로 계측되도록 하는 각각의 계측 지점이 설정되도록, 상기 각각의 계측 지점에 개별적으로 배치되는 배기가스 압력 계측부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 병렬구조를 갖는 고전압 기반의 정전분무 발생장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 하전부는,
    복수로 마련되되, 각각의 제2 연결 부재와 겹쳐지도록 마련되는 제3 연결 부재;를 더 포함하고,
    상기 제2 연결 부재와 상기 제2 연결 부재와 겹쳐지도록 마련된 제3 연결 부재는,
    두 개의 유도 전극 발생 링 사이에 마련되되, 상기 두 개의 유도 전극 발생 링 중 어느 하나의 유도 전극 발생 링이 상기 제2 연결 부재의 일측에 연결되면, 상기 제2 연결 부재의 타측과 상기 제2 연결 부재와 겹쳐지도록 마련된 제3 연결 부재의 일측이 겹쳐지고, 상기 제3 연결 부재의 타측이 다른 하나의 유도 전극 발생 링과 연결되며,
    상기 각각의 계측 지점에서의 배기가스의 압력이 계측되면, 상기 각각의 계측 지점에서 계측된 배기가스의 압력 값을 기반으로 서로 겹쳐진 길이가 조절되도록 하되, 상기 각각의 계측 지점에서의 배기가스의 압력이 높을수록, 상기 제2 연결 부재와 상기 제3 연결 부재가 서로 겹쳐진 길이가 길어지도록 하여, 상기 두 개의 유도 전극 발생 링 간의 거리가 짧아지도록 함으로써, 상대적으로 배기가스의 압력이 높은 계측 지점에서 전기적으로 극성을 갖는 용액과 상기 배기가스에 포함된 입자상 물질 간에 전기적 반응이 집중되도록 하는 것을 특징으로 하는 병렬구조를 갖는 고전압 기반의 정전분무 발생장치.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 제2 연결 부재는,
    양측에 두 개의 유도 전극 발생 링이 연결되는 경우, 상기 두 개의 유도 전극 발생 링 간의 거리가 각각의 유도 전극 발생 링의 직경의 2.5배 내지 3.5배가 되도록 하여, 상기 각각의 유도 전극 발생 링에 인가된 고전압 간에 간섭이 최소화되도록 하는 것을 특징으로 하는 병렬구조를 갖는 고전압 기반의 정전분무 발생장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 유도 전극 발생 링은,
    상기 복수의 층을 이루는 경우, 각각의 층 간의 거리가 직경의 8.0배 내지 8.5배가 되도록 하여, 상기 복수의 층을 이루는 유도 전극 발생 링에 인가된 고전압 간에 간섭이 최소화되도록 하는 것을 특징으로 하는 병렬구조를 갖는 고전압 기반의 정전분무 발생장치.
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