KR102621986B1 - 선박용 전기 집진기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 선박용 전기 집진기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전극판에 고압의 전압을 인가할 때에도 탈진이 가능한 선박용 전기 집진기에 관한 것이다.
이를 위해, 선박의 배기가스 출구라인에 연결되고, 내부 공간을 형성하는 하우징; 상기 하우징 내에 구비되는 것으로, 전극판과 집진판을 포함하는 집진모듈; 상기 전극판과 연결되어, 상기 전극판에 전압을 인가하는 복수 개의 전극봉; 및 상기 집진판을 타격하여 집진된 유해물질을 탈진하는 탈진장치;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

선박용 전기 집진기{ELECTRIC PRECIPITATOR FOR SHIPS}

본 발명은 선박용 전기 집진기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전극판에 고압의 전압을 인가할 때에도 탈진이 가능한 선박용 전기 집진기에 관한 것이다.

일반적으로, 선박에서 배출되는 배기가스 중에는 PM(Particulate Matter), 분진, 미세 먼지 등(이하, "PM"이라 통칭함)이 포함되어 있는데, 이러한 물질들은 UN(United Nation)의 산하기관인 IMO(International Maritime Organization)로부터 배출규제를 받고 있는 대표적인 대기 오염물질들이다.

특히, 선박은 연료의 비용 절감을 위해서 점도성이 높고, 휘발성이 낮으며, 가연성이 낮은 저급 원료인 HFO(Heavy Fuel Oil)를 사용하기 때문에 불완전 연소로 인하여 다른 운송수단에 비하여 PM이 많이 발생한다.

이러한 PM은 일반적으로 크기가 수 마이크로미터 정도로 매우 작기 때문에 공중에 부유된 채 이동되고, 선체나 선체에 마련된 시설에 흡착되어 미관을 해치기도 하며, 해양 생태계나 사람에게 나쁜 영향을 미치게 된다.

이를 해결하기 위해 선박에는, 공기가 유동하는 유로 상에 배치되어 공기 중에 포함된 먼지 등의 오염물질을 집진하는 전기 집진기가 적용된다.

이러한 전기 집진기는 장기간 사용하면 집진판 및 전극판이 분진에 의해 오염되기 때문에 주기적인 교체작업이 필요하다.

종래의 전기 집진기는 도어를 통해 집진판 및 전극판을 인출 및 인입하기 위해 많은 인력과 작업시간이 소요되고, 교체작업을 하기 위해서는 집진판 및 전극판을 모두 분리하여야 하므로 작업시간 및 비용이 많이 소요되는 등 경제성이 낮은 문제점이 있다.

대한민국 등록특허공보 제10-1655452호(2016.09.01.)

본 발명은 상기와 같은 기술 배경을 바탕으로 안출된 것으로, 전극판에 고압의 전압을 인가할 때에도 탈진이 가능한 선박용 전기 집진기를 제공하는데 그 목적이 있다.

그리고 본 발명은 하우징의 상부에 구비된 도어를 통해 집진판과 전극판을 하나의 모듈로서 착탈이 용이한 선박용 전기 집진기를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 선박의 배기가스 출구라인에 연결되고, 내부 공간을 형성하는 하우징; 상기 하우징 내에 구비되는 것으로, 전극판과 집진판을 포함하는 집진모듈; 상기 전극판과 연결되어, 상기 전극판에 전압을 인가하는 복수 개의 전극봉; 및 상기 집진판을 타격하여 집진된 유해물질을 탈진하는 탈진장치;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 따르면, 유입되는 배기가스의 이동 속도에 따라 상기 집진판과 전극판 사이의 간격이 조절되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 따르면, 상기 하우징 상부에서 상기 각 집진모듈 상에 구비되는 것으로, 개폐 가능하게 마련되는 도어를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기한 구성에 의한 본 발명은 아래와 같은 효과를 기대할 수 있다.

전극판에 고압의 전압을 인가할 때에도 탈진이 가능한 효과가 있다.

즉, 집진판과 전극판이 구분되어 설치되므로, 고압의 전압이 전극판에 인가되더라도, 탈진장치를 통한 집진판에서의 탈진이 가능한 효과가 있다.

그리고 집진판과 전극판을 하나의 모듈로 구비함으로써, 하우징의 상부에 구비된 도어를 통해 착탈이 용이한 효과가 있다.

이로 인해, 유지보수가 용이한 효과도 있다.
또한, 전극판은 복수 개의 전극봉에 의해 서로 다른 전압이 인가될 수도 있다.
즉, 필요에 따라, 예컨대 배기가스의 종류나 특성, 유입되는 속도 등에 따라, 또는 전극판의 크기나 개수 등에 따라 복수 개의 전극봉에 각각 다르게 전압을 인가하여, 각 룸에 구비되는 전극판에 다르게 전압이 인가되도록 함으로써, 포집 효율을 높일 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 선박용 전기 집진기를 나타낸 도면이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하고자 한다. 설명에 앞서 본 발명의 이점 및 특징 및 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그리고 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것으로 본 발명을 제한하고자 하는 것이 아니며, 이러한 용어 중 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함하는 것이고, 설명 상에 방향을 지칭하는 단어는 설명의 이해를 돕기 위한 것으로 시점에 따라 변경 가능함을 주지하는 바이다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 선박용 전기 집진기를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 도 1은 본 발명에 따른 선박용 전기 집진기를 나타낸 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 선박용 전기 집진기(100)는 하우징(10), 집진모듈(20), 전극봉(30), 및 탈진장치(40)를 포함한다.

먼저, 본 발명에 따른 선박용 전기 집진기(100)로 배기가스가 유입되기 위하여, 하우징(10)의 선단은 선박의 배기가스 출구라인에 연결된다.

그리고 하우징(10)은 내부에 공간이 형성되고, 이 내부 공간에 하기되는 집진모듈(20) 및 탈진장치(40)가 구비된다.

이러한 하우징(10)은 선단에 가스 분배판(미도시)이 구비되어, 배가가스의 유입 시, 하우징(10) 내부에서의 배기가스 유동이 균일할 수 있도록 한다.

집진모듈(20)은 하우징(10) 내부에 구비되는 것으로, 전극판(21)과 집진판(23)을 포함한다.

이러한 집진모듈(20)은 전극봉(30)에 의한 고전압 인가로 인해, 두 극 사이에서 전위차가 발생되며, 전리(ionization)가 이루어져 절연상태가 파괴되는 코로나 방전(corona discharge)이 발생된다.

따라서, 유해물질이 전리되고, 전리된 유해물질은 절연성을 잃게되어 집진판(21)에 집진된다. 즉, 전극판(21)에는 집진판(23)에서 발생되는 전하와는 반대의 전하를 띠게 되므로, 전극판(21)에서 코로나 방전에 의해 전리된 유해물질은 전극판(21)에서 방출되는 전하와 동일한 전하를 띠게 되어 전극판(21)에서 발생되는 전하와는 반대되는 전하를 띠는 집진판(23)에 달라붙게 된다.

여기서, 전극판(21)을 선단에 구비시키고, 전극판(21)의 후단에 집진판(23)을 구비시킴으로써, 전극판(21)을 통과하면서 먼저 전리되도록 하여 이후의 집진판(23)에서의 집진 효율을 높일 수 있다.

그리고 전극판(21)은 별도의 룸(room; 25) 안에 구비될 수 있는데, 도면에 도시된 바와 같이, 하우징(10) 내에서 전극판(21)만 별도의 룸(25) 안에 구비되어, 전극판(21)에 이물질이 유입되지 않도록 별도로 격리되도록 할 수 있다.
이러한 룸(25)은 하우징(10) 내에 복수 개가 구비되고, 각 룸(25)은 복수 개의 전극봉(30)에 각각 연결된다. 즉, 하나의 룸(25)은 하나의 전극봉(30)과 각각 연결된다.
이와 같이, 각 전극봉(30)은 각 룸(25)과 연결되어, 각 전극봉(30)에 인가되는 전압에 따라 각 룸(25)에 전압이 인가되고, 이로 인해 필요에 따라 복수 개의 전극봉(30)에 전압을 다르게 인가시켜, 각 룸(25)의 전극판(21)에도 전압이 상이하게 인가되도록 할 수 있다.
따라서, 배기가스의 종류나 특성, 유입되는 속도 등에 따라, 또는 전극판(21)의 크기나 개수 등에 따라 각 전극봉(30)에 인가되는 전압을 다양하게 변경함으로써, 포집 효율을 높일 수 있는 효과가 있다.

또한, 집진판(23)은 탈진장치(40)와 닿는 소정 부분이 돌출되어, 탈진장치(40)의 추타가 용이하도록 구비된다. 즉, 탈진장치(40)의 추타 동작 시, 축에 의해 기계적인 회전 동작으로 추타되므로, 탈진이 용이하게 이루어질 수 있도록 집진판(23)의 외벽의 돌출된 소정 부분을 추타하게 된다.

그리고 전극판(21)과 집진판(23)은 하우징(10)으로 유입되는 배기가스의 이동 속도에 따라 간격이 조절될 수 있다. 즉, 배기가스의 유속이 빠른 경우에는 전극판(21)과 집진판(23) 사이의 간격을 좁게 하고, 배기가스의 유속이 느린 경우에는 전극판(21)과 집진판(23) 사이의 간격을 넓게 하여, 하우징(10)으로 유입되는 배기가스의 유속에 따라 유동하는 배기가스 내의 유해물질이 충분히 집진될 수 있도록 한다.

이러한 전극판(21)과 집진판(23)은 하나의 집진모듈(20)로 구비되어, 하우징(10)의 상부면에 구비되는 도어(50)를 통해 용이하게 인입 및 인출이 가능하다.

즉, 하우징(10)의 상부에는 각 집진모듈(20)의 상부에 구비되는 각 도어(50)가 더 구비된다.

도어(50)는 도면에서와 같이, 힌지 결합되는 손잡이(51)에 의해 하우징(10)의 상부에서 개폐가 가능하고, 도어(50)의 닫힘 시, 완전히 밀폐된다.

손잡이(51)는 도어(50)의 양측 또는 네 모서리에 구비될 수 있다.

도면에서는 집진모듈(20)이 두 개가 구비되고, 각 집진모듈(20) 상에 각각 도어(50)가 구비되어, 하우징(10) 상부에 두 개의 도어(50)가 구비된 것을 예로 들어 도시하였지만, 이러한 형태에 한정되는 것은 아니다.

그리고 도면에서와 같이, 도어(50)의 크기는 내부의 집진모듈(20)의 크기에 대응되는 크기로 구비될 수 있다.

이러한, 도어(50)를 통해 집진모듈(20)을 용이하게 인입 및 인출이 가능하고, 이로 인하여 유지보수가 용이한 효과도 있다.

전극봉(30)은 전극판(21)과 연결되어, 전극판(21)에 전압을 인가한다. 즉, 전극봉(30)은 전극이 마련되는 것으로, 전극판(21)에 전압을 인가하게 된다.

탈진장치(40)는 집진판(23)을 타격하여 집진된 유해물질을 탈진시킨다. 여기서, 탈진장치(40)는 전술한 바와 같이, 탈진이 용이하게 이루어질 수 있도록 전극판(23)의 외벽의 돌출된 소정 부분을 추타하게 된다.

이러한 탈진장치(40)는 모터에 의해 구동되는 축과 해머(hammer)등으로 구성될 수 있고, 탈진장치(40)가 직접 집진판(23)을 타격하여 탈진 작업이 수행된다. 여기서, 탈진장치(40)의 추타 주기 및 세기 정도는 조절 가능하다.

이상의 설명은 본 발명의 기술적 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 그리고 상술한 바와 같이 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100; 선박용 전기 집진기
10; 하우징
20; 집진모듈
21; 전극판
23; 집진판
25; 룸
30; 전극봉
40; 탈진장치
50; 도어
51; 손잡이

Claims (3)

1. 선박의 배기가스 출구라인에 연결되고, 내부 공간을 형성하는 하우징;
   상기 하우징 내에 구비되는 것으로, 전극판과 집진판을 포함하는 집진모듈;
   상기 전극판과 연결되어, 상기 전극판에 전압을 인가하는 복수 개의 전극봉;
   상기 집진판을 타격하여 집진된 유해물질을 탈진하는 탈진장치; 및
   상기 하우징 상부에서 상기 각 집진모듈 상에 구비되는 것으로, 개폐 가능하게 마련되는 도어;를 포함하고,
   상기 전극판은 상기 하우징 내의 룸 안에 구비되며, 상기 집진판은 상기 탈진장치에 의해 타격되는 부분이 돌출되고, 상기 탈진장치는 모터에 의해 구동되는 축과 해머로 구성되며,
   유입되는 배기가스의 이동 속도에 따라 상기 집진판과 전극판 사이의 간격이 조절되고,
   상기 전극판은 상기 하우징 안에서 복수 개의 룸 안에 구비되며, 상기 각 룸은 상기 각 전극봉과 연결되어, 각 전극봉에 의해 각 룸에 상이한 전압이 인가될 수 있는 것을 특징으로 하는 선박용 전기 집진기.
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