KR102148770B1 - 필터와 원형집진판이 동일한 챔버에 구성되는 일체형 집진기 - Google Patents

필터와 원형집진판이 동일한 챔버에 구성되는 일체형 집진기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 필터와 원형집진판이 동일한 챔버에 구성되는 일체형 집진기에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 필터와 원형집진판이 동일한 챔버에 구성되는 일체형 집진기로서, 일 측면으로 미세분진이 다량으로 함유된 배가스가 유입되는 배가스 인입덕트를 형성하는 재배출 호퍼; 상기 재배출 호퍼의 상부로 연통하는 케이싱의 내부공간으로 코로나 방전의 하전을 인가하기 위한 방전극이 형성된 방전극 프레임이 배치되고, 상기 케이싱을 관통하여 상기 방전극 프레임과 애자를 매개로 연결되는 하전 부스바와, 상기 하전 부스바에 교류전원을 고압의 직류전원으로 전환하여 공급하는 하전장치를 구비하는 코로나 하전 방전부; 상기 코로나 하전 방전부의 방전극이 배치된 케이싱의 내부공간으로 1차 전기 집진과 2차 여과 집진을 위한 여과필터가 내부에 수용되는 원형집진판이 복수로 배치 구성되는 전기 및 여과 집진부; 및 상기 전기 및 여과 집진부의 상부의 필터 케이싱과 연통되며, 상기 전기 및 여과 집진부를 통해 미세분진이 제거된 정화된 청정한 배기가스를 외부로 배출시키기 위한 배기가스 배출부를 포함하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.
본 발명에서 제안하고 있는 필터와 원형집진판이 동일한 챔버에 구성되는 일체형 집진기에 따르면, 재배출 호퍼와, 코로나 하전 방전부와, 전기 및 여과 집진부와, 배기가스 배출부, 및 고압 탈진부를 포함하는 일체형 집진기를 구성하되, 여과 집진과 전기 집진이 하나의 챔버에서 일체형으로 이루어지도록 여과필터가 원형집진판의 내부에 수용되는 형태로 구성함으로써, 다양한 산업공정에서 발생되는 미세분진을 처리함에 있어 여과 집진과 전기 집진의 장점을 그대로 유지하면서도 단점을 최소화할 수 있으며, 미세분진이 다량으로 함유된 배가스의 처리 효율이 극대화될 수 있도록 할 수 있다.
또한, 본 발명의 필터와 원형집진판이 동일한 챔버에 구성되는 일체형 집진기에 따르면, 전기 집진의 역할을 하는 집진판의 형태를 종래의 판형이 아닌 여과필터를 수용하여 외곽을 둘러싸는 방식인 원형으로 구성함으로써, 방전극으로부터 발생되는 하전영역이 여과필터 주위에 고르게 분포하게 하여 1차로 전기집진의 효율을 상승시킴은 물론, 2차로 여과필터의 클리닝 작업 시 탈리된 분진이 여과포로 재부착되는 현상이 최대한 방지될 수 있도록 할 수 있다.
뿐만 아니라, 본 발명의 필터와 원형집진판이 동일한 챔버에 구성되는 일체형 집진기에 따르면, 원형집진판이 여과필터가 부착되는 여과필터 타공판에 플랜지 형태로 체결되어 방전극과의 간격이 일정하게 유지될 수 있도록 하는 간격 조절이 용이하고, 먼지 하전에 의한 전기 집진과 여과 집진의 원리가 단일 챔버에 구성되어 여과필터의 먼지 부하를 획기적으로 감소시키고, 그에 따른 여과필터의 여과포의 유지 및 보수비용과 운전비용이 절감될 수 있도록 할 수 있다.

Description

필터와 원형집진판이 동일한 챔버에 구성되는 일체형 집진기{A INTEGRAL DUST COLLECTOR WITH FILTER AND CIRCULAR DUST COLLECTOR IN SAME CHAMBER}
본 발명은 필터와 원형집진판이 동일한 챔버에 구성되는 일체형 집진기에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 여과 집진과 전기 집진이 하나의 챔버에서 일체형으로 구성되어 전기 집진의 효율 향상 및 여과필터의 클리닝 작업 시 탈리된 분진이 여과필터의 여과포로 재부착되는 현상이 방지될 수 있도록 하는 필터와 원형집진판이 동일한 챔버에 구성되는 일체형 집진기에 관한 것이다.
산업의 발달 및 도시화에 의한 인구증가로 다양한 대기오염물질이 대기 중으로 배출됨으로써 우리가 생활하고 있는 지역의 환경오염이 악화되고 우리의 건강한 생활이 위협받고 있다. 이러한 다양한 오염원으로부터 대기 중으로 배출된 오염들은 배출원 인근의 오염도를 악화 시킴은 물론, 성층권의 오존고갈 및 온실 효과 등의 지구 규모 환경문제도 야기 시키고 있다. 특히, 분진은 대기오염의 주류가 되는 오염물질이며, 다양한 모양과 크기를 가지고 있으며, 물리적, 화학적 특성을 지니고 있는 액체 또는 고체의 작은 입자들이다. 이러한 분진은 산업공정, 광산, 건축 활동, 차량, 쓰레기 소각 등을 포함한 연소 및 비 연소과정 등 다양한 오염원에서 배출되어진다.
특히 산업의 발달에 따라 불가피하게 생성이 되며, 환경오염의 주종을 이루고 있으며, 인체에 가장 유해한 미세먼지입자 등은 산업체의 유류 및 화석연료 보일러, 자동차, 제철/제강 공정, 시멘트 제조공정, 폐기물 소각공정 및 유해물질 처리공정 등의 각종 연소, 생산 및 제조공정에서 발생되고 있다. 우리나라에서 법률적 용어이기도 한 미세먼지는 입자의 크기가 10마이크로미터보다 미세한 분진을 의미하는데, 인체에 대한 유해성 차원에서 그 중요성이 크게 인식되고 있다. 즉, 대부분의 산업공정에서 배출되는 미세 먼지 등은 기존의 집진장치로는 거의 포집 제거가 불가능하여 대부분이 대기 중으로 방출되고 있는 실정이다. 따라서 공장이 밀집되어 있는 지역의 경우 대기 중에 각종 유해오염물질이 고농도로 부유되고 있어 지역에 거주하는 주민과 생산 활동에 참여하는 종사자들의 호흡 시 호흡기로 유입 침착되고 있다고 볼 수 있다.
이에 따른 산업공정 중 분진을 처리하는 대표적인 집진기는, 원심력집진기와, 여과 집진기, 및 전기 집진기 등이 주로 사용되고 있다. 하지만 이러한 집진기들은 많은 문제점들을 내포하고 있는 것이 사실이다. 원심력집진기는 장치의 구성이 간단하여 건설비와 제작비가 상대적으로 저렴하지만, 미세분진의 경우 그 처리 효율이 많이 감소되어 현재는 많은 분진의 부하를 줄이기 위해 여과 집진기 전단에 설치하는 전처리 개념으로 주로 사용되어 지고 있다. 또한, 여과 집진기는 상대적으로 높은 집진효율과 설비 운영의 안전성을 보여주지만, 앞서 밝힌바와 같이 먼지의 부하가 높은 유해가스가 유입될 경우, 여과포에 많은 부하를 가져오게 되고 이로 인해 여과포의 수명을 단축 시켜 높은 유지관리비가 들어가는 단점을 가지고 있다. 또한, 전기 집진기는 비교적 낮은 유지관리비의 장점을 가지고 있으나, 집진판 또는 방전극의 클리닝 작업 시 미세분진이 그대로 배출되는 단점을 가지고 있어 일부러 여러 실로 나누어 설계 및 제작이 이루어지는데 이로 인해 장치의 제작비 또는 건설비가 많이 들어가는 단점을 가지고 있고, 설계 시와 상이한 운전조건이 되는 먼지의 비저항 특징이 달라지게 되고 낮은 집진효율을 나타내는 단점을 가지고 있다. 이로 인해 기존의 단일 집진 기술에서 탈피하여 한 개 이상의 집진장치를 복합 또는 일체형으로 설계, 제작, 설치하는 기술이 개발되어지고 있다.
특히, 기존 개발되어진 하이브리드 방식들은 모두 미세 먼지 입자의 포집효율을 높이고, 여과필터의 압력 손실 상승을 억제하는 효과는 있으나, 먼지하전 여과 집진 방식의 경우 모든 먼지가 결과적으로 여과필터에 의해 포집되어지므로 처리 유량을 크게 높일 수 없고, 전기 여과 집진 방식의 경우에도 대부분 전기 집진부와 여과 집진부를 직렬로 배치 설치하여 각각의 집진부에 의해 독자적으로 집진 조작이 수행되므로 이종 장치 접목에 의한 성능의 궁극적인 상승효과는 크지 않고, 오히려 먼지 재부착 및 여과필터의 손상 등의 문제점을 내포하고 있다.
본 발명은 기존에 제안된 방법들의 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 재배출 호퍼와, 코로나 하전 방전부와, 전기 및 여과 집진부와, 배기가스 배출부, 및 고압 탈진부를 포함하는 일체형 집진기를 구성하되, 여과 집진과 전기 집진이 하나의 챔버에서 일체형으로 이루어지도록 여과필터가 원형집진판의 내부에 수용되는 형태로 구성함으로써, 다양한 산업공정에서 발생되는 미세분진을 처리함에 있어 여과 집진과 전기 집진의 장점을 그대로 유지하면서도 단점을 최소화할 수 있으며, 미세분진이 다량으로 함유된 배가스의 처리 효율이 극대화될 수 있도록 하는, 필터와 원형집진판이 동일한 챔버에 구성되는 일체형 집진기를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 본 발명은, 전기 집진의 역할을 하는 집진판의 형태를 종래의 판형이 아닌 여과필터를 수용하여 외곽을 둘러싸는 방식인 원형으로 구성함으로써, 방전극으로부터 발생되는 하전영역이 여과필터 주위에 고르게 분포하게 하여 1차로 전기집진의 효율을 상승시킴은 물론, 2차로 여과필터의 클리닝 작업 시 탈리된 분진이 여과포로 재부착되는 현상이 최대한 방지될 수 있도록 하는, 필터와 원형집진판이 동일한 챔버에 구성되는 일체형 집진기를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
뿐만 아니라, 본 발명은, 원형집진판이 여과필터가 부착되는 여과필터 타공판에 플랜지 형태로 체결되어 방전극과의 간격이 일정하게 유지될 수 있도록 하는 간격 조절이 용이하고, 먼지 하전에 의한 전기 집진과 여과 집진의 원리가 단일 챔버에 구성되어 여과필터의 먼지 부하를 획기적으로 감소시키고, 그에 따른 여과필터의 여과포의 유지 및 보수비용과 운전비용이 절감될 수 있도록 하는, 필터와 원형집진판이 동일한 챔버에 구성되는 일체형 집진기를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 필터와 원형집진판이 동일한 챔버에 구성되는 일체형 집진기는,
필터와 원형집진판이 동일한 챔버에 구성되는 일체형 집진기로서,
일 측면으로 미세분진이 다량으로 함유된 배가스가 유입되는 배가스 인입덕트를 형성하는 재배출 호퍼;
상기 재배출 호퍼의 상부로 연통하는 케이싱의 내부공간으로 코로나 방전의 하전을 인가하기 위한 방전극이 형성된 방전극 프레임이 배치되고, 상기 케이싱을 관통하여 상기 방전극 프레임과 애자를 매개로 연결되는 하전 부스바와, 상기 하전 부스바에 교류전원을 고압의 직류전원으로 전환하여 공급하는 하전장치를 구비하는 코로나 하전 방전부;
상기 코로나 하전 방전부의 방전극이 배치된 케이싱의 내부공간으로 1차 전기 집진과 2차 여과 집진을 위한 여과필터가 내부에 수용되는 원형집진판이 복수로 배치 구성되는 전기 및 여과 집진부; 및
상기 전기 및 여과 집진부의 상부의 필터 케이싱과 연통되며, 상기 전기 및 여과 집진부를 통해 미세분진이 제거된 정화된 청정한 배기가스를 외부로 배출시키기 위한 배기가스 배출부를 포함하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 일체형 집진기는,
상기 전기 및 여과 집진부의 원형집진판 및 여과필터의 클리닝 작업을 위해 고압의 압축 공기를 분사하여 클리닝하는 고압 탈진부를 더 포함하여 구성할 수 있다.
더욱 바람직하게는, 상기 고압 탈진부는,
고압의 압축된 공기를 제공하는 공기 압축기;
상기 공기 압축기와 연결되며, 상기 공기 압축기에서 제공되는 고압의 압축된 공기를 공급하기 위한 에어 라인;
상기 에어 라인에 연결되어 상기 에어 라인을 통해 공급되는 고압의 압축된 공기를 저장하는 에어 저장 탱크; 및
상기 에어 저장 탱크에 저장된 압축공기를 일정시간 또는 일정압력으로 세팅된 값에 의해 작동되는 솔레노이드 밸브에 의해 공급되는 압축공기를 분사시켜 재배출 호퍼로 배출시키기 위한 블로워 튜브를 포함하여 구성될 수 있다.
바람직하게는, 상기 코로나 하전 방전부는,
상기 하전장치의 고압의 직류전원이 하전 부스바를 통하여 애자에 연결되고, 애자에 의해 인가된 전압을 절연시켜 코로나 방전이 방전극을 통해 발생되도록 하되, 안전사고에 대비할 수 있도록 상기 애자는 애자 케이싱 내에 설치될 수 있다.
바람직하게는, 상기 전기 및 여과 집진부는,
상기 코로나 하전 방전부의 방전극이 배치된 케이싱의 내부공간으로 1차 전기 집진과 2차 여과 집진을 위한 여과필터가 내부에 수용되는 원형집진판을 복수로 배치 구성하되, 방전극에 의한 코로나 방전으로 전하를 띄는 대부분의 먼지는 정전기적 인력과 먼지 입자 자체의 관성에 의해 함진 가스의 유선을 따라가지 못하고 벗어나 원형 집진판에 부딪혀 포집되고, 상기 원형 집진판에 미처 포집되지 못한 미세분진은 여과필터를 최종적으로 통과하면서 정전기적 인력에 의해 조대분진으로 뭉쳐져서 필터링되여 처리될 수 있다.
더욱 바람직하게는, 상기 전기 및 여과 집진부는,
여과필터가 내부에 수용되는 원형집진판을 복수로 배치 구성하되, 상기 원형집진판은 여과필터를 부착하는 여과필터 타공판에 플랜지 형태로 조립되고, 상기 방전극과 간격 조절될 수 있다.
더욱 더 바람직하게는, 상기 전기 및 여과 집진부는,
여과 집진과 전기 집진이 하나의 챔버에 일체형으로 형성되는 구조로서, 방전극으로부터 발생되는 하전영역이 여과필터를 수용하는 원형집진판 주위에 고르게 분포되어 1차로 전기 집진 효율이 상승되고, 여과필터의 클리닝 작업 시 탈리된 분진이 여과필터의 여과포로 재부착되는 현상이 최소화되도록 기능할 수 있다.
더욱 바람직하게는, 상기 배기가스 배출부는,
상기 케이싱의 상부에 형성되는 필터 케이싱의 일 측에 형성되는 배가스 배출 챔버와, 상기 배가스 배출 챔버와 연결되어 하부로 형성되는 배가스 배출 덕트와, 상기 배가스 배출 덕트와 연결되는 배기팬을 포함하여 구성할 수 있다.
본 발명에서 제안하고 있는 필터와 원형집진판이 동일한 챔버에 구성되는 일체형 집진기에 따르면, 재배출 호퍼와, 코로나 하전 방전부와, 전기 및 여과 집진부와, 배기가스 배출부, 및 고압 탈진부를 포함하는 일체형 집진기를 구성하되, 여과 집진과 전기 집진이 하나의 챔버에서 일체형으로 이루어지도록 여과필터가 원형집진판의 내부에 수용되는 형태로 구성함으로써, 다양한 산업공정에서 발생되는 미세분진을 처리함에 있어 여과 집진과 전기 집진의 장점을 그대로 유지하면서도 단점을 최소화할 수 있으며, 미세분진이 다량으로 함유된 배가스의 처리 효율이 극대화될 수 있도록 할 수 있다.
또한, 본 발명의 필터와 원형집진판이 동일한 챔버에 구성되는 일체형 집진기에 따르면, 전기 집진의 역할을 하는 집진판의 형태를 종래의 판형이 아닌 여과필터를 수용하여 외곽을 둘러싸는 방식인 원형으로 구성함으로써, 방전극으로부터 발생되는 하전영역이 여과필터 주위에 고르게 분포하게 하여 1차로 전기집진의 효율을 상승시킴은 물론, 2차로 여과필터의 클리닝 작업 시 탈리된 분진이 여과포로 재부착되는 현상이 최대한 방지될 수 있도록 할 수 있다.
뿐만 아니라, 본 발명의 필터와 원형집진판이 동일한 챔버에 구성되는 일체형 집진기에 따르면, 원형집진판이 여과필터가 부착되는 여과필터 타공판에 플랜지 형태로 체결되어 방전극과의 간격이 일정하게 유지될 수 있도록 하는 간격 조절이 용이하고, 먼지 하전에 의한 전기 집진과 여과 집진의 원리가 단일 챔버에 구성되어 여과필터의 먼지 부하를 획기적으로 감소시키고, 그에 따른 여과필터의 여과포의 유지 및 보수비용과 운전비용이 절감될 수 있도록 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 필터와 원형집진판이 동일한 챔버에 구성되는 일체형 집진기의 개략적인 사시도 구성을 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 필터와 원형집진판이 동일한 챔버에 구성되는 일체형 집진기의 단면 사시도 구성을 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 필터와 원형집진판이 동일한 챔버에 구성되는 일체형 집진기의 단면도 구성을 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 필터와 원형집진판이 동일한 챔버에 구성되는 일체형 집진기에서, 원형집진판의 조립 예시 구성을 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 필터와 원형집진판이 동일한 챔버에 구성되는 일체형 집진기에서, 여과필터 타공판의 제작 예시 구성을 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 필터와 원형집진판이 동일한 챔버에 구성되는 일체형 집진기에서, 원형집진판과 방전극과 여과필터의 조립 예시 구성을 도시한 도면.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 필터와 원형집진판이 동일한 챔버에 구성되는 일체형 집진기에서, 원형집진판과 방전극과 여과필터의 조립 예시의 평면도 및 측면도 구성을 도시한 도면.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 필터와 원형집진판이 동일한 챔버에 구성되는 일체형 집진기에서, 원형집진판의 형태 구성을 도시한 도면.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 필터와 원형집진판이 동일한 챔버에 구성되는 일체형 집진기의 평면도 및 측면도 구성을 도시한 도면.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다.
덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 ‘연결’ 되어 있다고 할 때, 이는 ‘직접적으로 연결’ 되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 ‘간접적으로 연결’ 되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 ‘포함’ 한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 필터와 원형집진판이 동일한 챔버에 구성되는 일체형 집진기의 개략적인 사시도 구성을 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 필터와 원형집진판이 동일한 챔버에 구성되는 일체형 집진기의 단면 사시도 구성을 도시한 도면이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 필터와 원형집진판이 동일한 챔버에 구성되는 일체형 집진기의 단면도 구성을 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 필터와 원형집진판이 동일한 챔버에 구성되는 일체형 집진기에서, 원형집진판의 조립 예시 구성을 도시한 도면이며, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 필터와 원형집진판이 동일한 챔버에 구성되는 일체형 집진기에서, 여과필터 타공판의 제작 예시 구성을 도시한 도면이고, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 필터와 원형집진판이 동일한 챔버에 구성되는 일체형 집진기에서, 원형집진판과 방전극과 여과필터의 조립 예시 구성을 도시한 도면이다. 도 1 내지 도 6에 각각 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 필터와 원형집진판이 동일한 챔버에 구성되는 일체형 집진기(100)는, 재배출 호퍼(110), 코로나 하전 방전부(120), 전기 및 여과 집진부(130), 배기가스 배출부(140), 고압 탈진부(150)를 포함하여 구성될 수 있다.
재배출 호퍼(110)는, 일 측면으로 미세분진이 다량으로 함유된 배가스가 유입되는 배가스 인입덕트(111)를 형성하는 구성이다. 이러한 재배출 호퍼(110)는 하부로 분진 배출구(미도시)를 형성할 수 있다.
코로나 하전 방전부(120)는, 재배출 호퍼(110)의 상부로 연통하는 케이싱(101)의 내부공간으로 코로나 방전의 하전을 인가하기 위한 방전극(121)이 형성된 방전극 프레임(122)이 배치되고, 케이싱(101)을 관통하여 방전극 프레임(122)과 애자(123)를 매개로 연결되는 하전 부스바(124)와, 하전 부스바(124)에 교류전원을 고압의 직류전원으로 전환하여 공급하는 하전장치(125)를 구비하는 구성이다. 이러한 코로나 하전 방전부(120)는 하전장치(125)의 고압의 직류전원이 하전 부스바(124)를 통하여 애자(123)에 연결되고, 애자(123)에 의해 인가된 전압을 절연시켜 코로나 방전이 방전극(121)을 통해 발생되도록 하되, 안전사고에 대비할 수 있도록 애자(123)는 애자 케이싱(126) 내에 설치될 수 있다.
전기 및 여과 집진부(130)는, 코로나 하전 방전부(120)의 방전극(121)이 배치된 케이싱(101)의 내부공간으로 1차 전기 집진과 2차 여과 집진을 위한 여과필터(131)가 내부에 수용되는 원형집진판(132)이 복수로 배치되는 구성이다. 이러한 전기 및 여과 집진부(130)는 코로나 하전 방전부(120)의 방전극(121)이 배치된 케이싱(101)의 내부공간으로 1차 전기 집진과 2차 여과 집진을 위한 여과필터(131)가 내부에 수용되는 원형집진판(132)을 복수로 배치 구성하되, 방전극(121)에 의한 코로나 방전으로 전하를 띄는 대부분의 먼지는 정전기적 인력과 먼지 입자 자체의 관성에 의해 함진 가스의 유선을 따라가지 못하고 벗어나 원형 집진판(132)에 부딪혀 포집되고, 원형 집진판(132)에 미처 포집되지 못한 미세분진은 여과필터(131)를 최종적으로 통과하면서 정전기적 인력에 의해 조대분진으로 뭉쳐져서 필터링되여 처리될 수 있다.
또한, 전기 및 여과 집진부(130)는 여과필터(131)가 내부에 수용되는 원형집진판(132)을 복수로 배치 구성하되, 원형집진판(132)은 여과필터(131)를 부착하는 여과필터 타공판(133)에 플랜지 형태로 조립되고, 방전극(121)과 간격 조절될 수 있다.
또한, 전기 및 여과 집진부(130)는 여과 집진과 전기 집진이 하나의 챔버에 일체형으로 형성되는 구조로서, 방전극(121)으로부터 발생되는 하전영역이 여과필터(131)를 수용하는 원형집진판(132) 주위에 고르게 분포되어 1차로 전기 집진 효율이 상승되고, 여과필터(131)의 클리닝 작업 시 탈리된 분진이 여과필터(131)의 여과포로 재부착되는 현상이 최소화되도록 기능할 수 있다.
이러한 전기 및 여과 집진부(130)는 도 4 내지 도 6에 각각 도시된 바와 같이, 설비의 특성으로 원형 형태의 원형집진판(132)이 여과필터(131)가 부착되는 여과필터 타공판(133)에 플랜지 형태로 체결되어 원형집진판(132)의 배열을 원활하게 조정할 수 있도록 하고 있다. 즉, 전기 집진기의 성능을 좌우하는 주요 인자는 집진판과 방전극의 간격이 일정하게 유지되면서 운전되어야 한다. 이는 코로나 방전이 발생되면 집진판과 방전극의 간격이 일정하게 유지되어야 원활한 코로나 방전이 이루어지게 된다. 예를 들어, 집진판과 방전극의 간격이 한부분만 접근하여도 설계 시 코로나 방전의 전압 및 전류 값을 얻을 수 없게 된다. 즉, 방전극에서 발생되는 코로나 방전은 간격이 가까운 집진판과 스파크를 발생시켜 설계 시 전압 및 전류 값을 얻을 수 없다. 이에 따라 본 발명의 원형집진판(132)은 원형 형태를 취하면서 여과필터(131)를 부착하는 여과필터 타공판(133)에 플랜지 형태로 조립이 되기 때문에 원형집진판(132)과 방전극(121)의 간격 조절이 용이하게 된다. 즉, 여과필터 타공판(133) 상부에 원형집진판(132)을 조립할 수 있는 플랜지를 용접작업을 통해 제작하여 설치 시 원형집진판(132) 간격을 볼트의 조임으로 조절할 수 있어 방전극(121)과의 간격을 맞추는 작업을 용이하게 할 수 있게 된다.
배기가스 배출부(140)는, 전기 및 여과 집진부(130)의 상부의 필터 케이싱(134)과 연통되며, 전기 및 여과 집진부(130)를 통해 미세분진이 제거된 정화된 청정한 배기가스를 외부로 배출시키기 위한 구성이다. 이러한 배기가스 배출부(140)는 케이싱(101)의 상부에 형성되는 필터 케이싱(134)의 일 측에 형성되는 배가스 배출 챔버(141)와, 배가스 배출 챔버(141)와 연결되어 하부로 형성되는 배가스 배출 덕트(142)와, 배가스 배출 덕트(142)와 연결되는 배기팬(143)을 포함하여 구성할 수 있다.
고압 탈진부(150)는, 일체형 집진기(100)에서 전기 및 여과 집진부(130)의 원형집진판(132) 및 여과필터(131)의 클리닝 작업을 위해 고압의 압축 공기를 분사하여 클리닝하는 구성이다. 이러한 고압 탈진부(150)는 고압의 압축된 공기를 제공하는 공기 압축기(151)와, 공기 압축기(151)와 연결되며, 공기 압축기(151)에서 제공되는 고압의 압축된 공기를 공급하기 위한 에어 라인(152)과, 에어 라인(152)에 연결되어 에어 라인(152)을 통해 공급되는 고압의 압축된 공기를 저장하는 에어 저장 탱크(153)와, 에어 저장 탱크(153)에 저장된 압축공기를 일정시간 또는 일정압력으로 세팅된 값에 의해 작동되는 솔레노이드 밸브(154)에 의해 공급되는 압축공기를 분사시켜 재배출 호퍼(110)로 배출시키기 위한 블로워 튜브(155)를 포함하여 구성될 수 있다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 필터와 원형집진판이 동일한 챔버에 구성되는 일체형 집진기에서, 원형집진판과 방전극과 여과필터의 조립 예시의 평면도 및 측면도 구성을 도시한 도면이고, 도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 필터와 원형집진판이 동일한 챔버에 구성되는 일체형 집진기에서, 원형집진판의 형태 구성을 도시한 도면이며, 도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 필터와 원형집진판이 동일한 챔버에 구성되는 일체형 집진기의 평면도 및 측면도 구성을 도시한 도면이다. 도 7 내지 도 9에 각각 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 일체형 집진기(100)는 먼지 부하 저감형 하이브리드 일체형 집진장치로 사용될 수 있다. 즉, 일반적으로 여과 집진장치에 있어서 여과포의 유지 및 보수비용과 운전비용을 절감하기 위해서는 여과 집진장치로 유입되는 먼지의 부하를 저감하여 여과필터의 압력손실을 낮게 유지하고, 탈진 횟수 및 강도를 줄여야 한다. 이에 따라 본 발명에서는 필터 전단에 먼지 부하를 저감할 수 있도록 여과필터(131)와 원형집진판(132)을 일체형으로 설치하여 먼지의 부하를 줄여줄 수 있도록 하고 있으며, 먼지 하전에 의한 전기집진 원리와 여과집진 원리를 단일 챔버에 구성하므로 각 부분을 최대한 효율적으로 구성하여 여과필터(131)의 먼지 부하를 획기적으로 감소시킬 수 있게 된다.
또한, 본 발명에 따른 일체형 집진기(100)는 원형 형태의 원형집진판(132)의 사용으로 하전 스파크로부터 여과필터(131)의 손상 보호 기능을 갖을 수 있다. 즉, 기존에 이종 형태의 일체형 집진기들은 모두 필터의 먼지부하 저감을 위해 사용되어 졌다. 특히 일체형 집진기 중 전기적 하전에 의한 집진을 실시하는 전기 집진기의 경우, 고전압 방전 스파크에 의한 여과포 손상 등의 문제점이 해결되지 않아 이종 장치 결합에 성능 상승효과를 높일 수 없는 한계가 있었다. 즉, 고전압 방전 스파크는 간격에 따라서 발생이 되는데 설계값 보다 간격이 가까워지거나 브릿지 현상이 발생되면 발생되는데, 본 발명에 따른 집진판의 형태는 원형의 형태를 취하고 있어 모서리에서 발생되는 고전압 방전 스파크가 발생되지 않는 특성을 가질 수 있게 된다.
이와 같이 본 발명에 따른 필터와 원형집진판이 동일한 챔버에 구성되는 일체형 집진기(100)는 미세분진이 다량으로 함유된 가스가 배가스 인입덕트(11)를 통해 유입이 되고, 방전극(121)에 의해 코로나 방전이 발생되며, 이때 형성된 하전영역 구역을 통과하면서 미세분진은 전하를 띄게 되고 이때의 미세분진은 정전기력 인력과 함진 가스의 흐름에 의해 원형집진판(132) 쪽으로 이동하게 된다. 원형집진판(132)에서 함진 가스는 원형집진판(132)에 형성된 유로를 통과하여 내부에 수용되는 여과필터(131) 쪽으로 이동하게 되는데 원형집진판(132)의 구조 및 형상에 의해 흐름방향은 직각 이상으로 급격하게 꺾이게 되는데, 이때 함진 가스 중 대부분의 먼지는 정전기적 인력과 먼지 입자 자체의 관성에 의해 함진 가스의 유선을 따라가지 못하고 벗어나 원형집진판(132)에 부딪혀 포집되어 진다. 또한, 이때 미처 포집되지 못한 미세분진은 여과필터(131)를 최종적으로 통과하면서 정전기적 인력에 의해 조대 분진으로 뭉쳐져서 여과필터(131)에 의해 필터링 되어 진다. 또한, 미세분진이 완전히 제거된 배기가스는 배가스 배출 챔버(141)에서 모아져서 흐름을 고르게 하여 배가스 배출 덕트(142)를 통하여 배기팬(143)을 통하여 외부로 유출되는 과정으로 미세분진이 다량으로 함유된 배가스의 처리가 이루어지게 된다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 필터와 원형집진판이 동일한 챔버에 구성되는 일체형 집진기는, 재배출 호퍼와, 코로나 하전 방전부와, 전기 및 여과 집진부와, 배기가스 배출부, 및 고압 탈진부를 포함하는 일체형 집진기를 구성하되, 여과 집진과 전기 집진이 하나의 챔버에서 일체형으로 이루어지도록 여과필터가 원형집진판의 내부에 수용되는 형태로 구성함으로써, 다양한 산업공정에서 발생되는 미세분진을 처리함에 있어 여과 집진과 전기 집진의 장점을 그대로 유지하면서도 단점을 최소화할 수 있으며, 미세분진이 다량으로 함유된 배가스의 처리 효율이 극대화될 수 있도록 할 수 있고, 특히, 전기 집진의 역할을 하는 집진판의 형태를 종래의 판형이 아닌 여과필터를 수용하여 외곽을 둘러싸는 방식인 원형으로 구성함으로써, 방전극으로부터 발생되는 하전영역이 여과필터 주위에 고르게 분포하게 하여 1차로 전기집진의 효율을 상승시킴은 물론, 2차로 여과필터의 클리닝 작업 시 탈리된 분진이 여과포로 재부착되는 현상이 최대한 방지될 수 있도록 할 수 있으며, 원형집진판이 여과필터가 부착되는 여과필터 타공판에 플랜지 형태로 체결되어 방전극과의 간격이 일정하게 유지될 수 있도록 하는 간격 조절이 용이하고, 먼지 하전에 의한 전기 집진과 여과 집진의 원리가 단일 챔버에 구성되어 여과필터의 먼지 부하를 획기적으로 감소시키고, 그에 따른 여과필터의 여과포의 유지 및 보수비용과 운전비용이 절감될 수 있도록 할 수 있게 된다.
이상 설명한 본 발명은 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양한 변형이나 응용이 가능하며, 본 발명에 따른 기술적 사상의 범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야 할 것이다.
100: 본 발명의 일실시예에 따른 일체형 집진기
101: 케이싱
102: 구조물
110: 재배출 호퍼
111: 배가스 인입덕트
120: 코로나 하전 방전부
121: 방전극
122: 방전극 프레임
123: 애자
124: 하전 부스바
125: 하전장치
126: 애자 케이싱
130: 전기 및 여과 집진부
131: 여과필터
132: 원형집진판
133: 여과필터 타공판
134: 필터 케이싱
135: 상부도어
140: 배기가스 배출부
141: 배가스 배출 챔버
142: 배가스 배출 덕트
143: 배기팬
150: 고압 탈진부
151: 공기 압축기
152: 에어 라인
153: 에어 저장 탱크
154: 솔레노이드 밸브
155: 블로워 튜브

Claims (8)

  1. 필터와 원형집진판이 동일한 챔버에 구성되는 일체형 집진기(100)로서,
    일 측면으로 미세분진이 다량으로 함유된 배가스가 유입되는 배가스 인입덕트(111)를 형성하는 재배출 호퍼(110);
    상기 재배출 호퍼(110)의 상부로 연통하는 케이싱(101)의 내부공간으로 코로나 방전의 하전을 인가하기 위한 방전극(121)이 형성된 방전극 프레임(122)이 배치되고, 상기 케이싱(101)을 관통하여 상기 방전극 프레임(122)과 애자(123)를 매개로 연결되는 하전 부스바(124)와, 상기 하전 부스바(124)에 교류전원을 고압의 직류전원으로 전환하여 공급하는 하전장치(125)를 구비하는 코로나 하전 방전부(120);
    상기 코로나 하전 방전부(120)의 방전극(121)이 배치된 케이싱(101)의 내부공간으로 1차 전기 집진과 2차 여과 집진을 위한 여과필터(131)가 내부에 수용되는 원형집진판(132)이 복수로 배치 구성되는 전기 및 여과 집진부(130); 및
    상기 전기 및 여과 집진부(130)의 상부의 필터 케이싱(134)과 연통되며, 상기 전기 및 여과 집진부(130)를 통해 미세분진이 제거된 정화된 청정한 배기가스를 외부로 배출시키기 위한 배기가스 배출부(140)를 포함하되,
    상기 일체형 집진기(100)는,
    상기 전기 및 여과 집진부(130)의 원형집진판(132) 및 여과필터(131)의 클리닝 작업을 위해 고압의 압축 공기를 분사하여 클리닝하는 고압 탈진부(150)를 더 포함하여 구성하고,
    상기 고압 탈진부(150)는,
    고압의 압축된 공기를 제공하는 공기 압축기(151)와, 상기 공기 압축기(151)와 연결되며, 상기 공기 압축기(151)에서 제공되는 고압의 압축된 공기를 공급하기 위한 에어 라인(152)과, 상기 에어 라인(152)에 연결되어 상기 에어 라인(152)을 통해 공급되는 고압의 압축된 공기를 저장하는 에어 저장 탱크(153)와, 상기 에어 저장 탱크(153)에 저장된 압축공기를 일정시간 또는 일정압력으로 세팅된 값에 의해 작동되는 솔레노이드 밸브(154)에 의해 공급되는 압축공기를 분사시켜 재배출 호퍼(110)로 배출시키기 위한 블로워 튜브(155)를 포함하여 구성되며,
    상기 전기 및 여과 집진부(130)는,
    상기 코로나 하전 방전부(120)의 방전극(121)이 배치된 케이싱(101)의 내부공간으로 1차 전기 집진과 2차 여과 집진을 위한 여과필터(131)가 내부에 수용되는 원형집진판(132)을 복수로 배치 구성하되, 방전극(121)에 의한 코로나 방전으로 전하를 띄는 대부분의 먼지는 정전기적 인력과 먼지 입자 자체의 관성에 의해 함진 가스의 유선을 따라가지 못하고 벗어나 원형 집진판(132)에 부딪혀 포집되고, 상기 원형 집진판(132)에 미처 포집되지 못한 미세분진은 여과필터(131)를 최종적으로 통과하면서 정전기적 인력에 의해 조대분진으로 뭉쳐져서 필터링되어 처리되는 것을 특징으로 하는, 필터와 원형집진판이 동일한 챔버에 구성되는 일체형 집진기.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 상기 코로나 하전 방전부(120)는,
    상기 하전장치(125)의 고압의 직류전원이 하전 부스바(124)를 통하여 애자(123)에 연결되고, 애자(123)에 의해 인가된 전압을 절연시켜 코로나 방전이 방전극(121)을 통해 발생되도록 하되, 안전사고에 대비할 수 있도록 상기 애자(123)는 애자 케이싱(126) 내에 설치되는 것을 특징으로 하는, 필터와 원형집진판이 동일한 챔버에 구성되는 일체형 집진기.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서, 상기 전기 및 여과 집진부(130)는,
    여과필터(131)가 내부에 수용되는 원형집진판(132)을 복수로 배치 구성하되, 상기 원형집진판(132)은 여과필터(131)를 부착하는 여과필터 타공판(133)에 플랜지 형태로 조립되고, 상기 방전극(121)과 간격 조절되는 것을 특징으로 하는, 필터와 원형집진판이 동일한 챔버에 구성되는 일체형 집진기.
  7. 제6항에 있어서, 상기 전기 및 여과 집진부(130)는,
    여과 집진과 전기 집진이 하나의 챔버에 일체형으로 형성되는 구조로서, 방전극(121)으로부터 발생되는 하전영역이 여과필터(131)를 수용하는 원형집진판(132) 주위에 고르게 분포되어 1차로 전기 집진 효율이 상승되고, 여과필터(131)의 클리닝 작업 시 탈리된 분진이 여과필터(131)의 여과포로 재부착되는 현상이 최소화되도록 기능하는 것을 특징으로 하는, 필터와 원형집진판이 동일한 챔버에 구성되는 일체형 집진기.
  8. 제1항에 있어서, 상기 배기가스 배출부(140)는,
    상기 케이싱(101)의 상부에 형성되는 필터 케이싱(134)의 일 측에 형성되는 배가스 배출 챔버(141)와, 상기 배가스 배출 챔버(141)와 연결되어 하부로 형성되는 배가스 배출 덕트(142)와, 상기 배가스 배출 덕트(142)와 연결되는 배기팬(143)을 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는, 필터와 원형집진판이 동일한 챔버에 구성되는 일체형 집진기.
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