KR20030028079A - 전기집진기용 이동식 집진판 브러쉬 세트와 그 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고밀도 분진을 포집하기 위한 전기집진기에 사용되는 브러쉬 세트 (Brush Set)의 제조 방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 전기집진기에 사용되는 브러쉬 세트의 제조 방법에 있어서, 브러쉬 철선을 다발로 배치하여 브러쉬 다발을 준비하는 단계, 상기 브러쉬 다발을 그 길이의 중간 부분에서 접는 단계, 상기 브러쉬 다발의 접힌 부위 안쪽에 강선으로 만든 심을 상기 브러쉬 철선과 직각으로 삽입하는 단계, 상기 접힌 부위 바깥쪽에 철선 홀더를 끼우고 상기 철선 홀더의 끝부분을 압착하여 브러쉬 유니트를 제작하는 단계, 상기 브러쉬 유니트의 상기 철선 홀더 부위를 브러쉬의 샤프트 외주면에 일정한 간격마다 점 용접하는 단계를 포함하여 집진 효과를 극대화하고 자동 제작이 가능한 전기집진기용 브러쉬 세트와 그 제조 방법에 관한 것이다.

본 발명에 따른 브러쉬 세트의 제조 방법은 종래의 브러쉬 세트의 제작 방법에 비해 단순하고, 상기 철제 홀더 센티 미터당 브러쉬 철선의 개수가 500 ~ 600 가닥 정도의 고밀도 구조를 가지므로 브러쉬 세트의 집진 기능이 현저하게 향상된다.

Description

전기집진기용 이동식 집진판 브러쉬 세트와 그 제조 방법{Method and Apparatus for Manufacturing Electrode Brush Set for use in an Electrostatic Precipitator}

본 발명은 고밀도 분진을 포집하기 위한 전기집진기에 사용되는 브러쉬 세트 (Brush Set)와 그 제조 방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 브러쉬 철선(Brush Wire) 다발을 오목한 형태의 철제 용기에 삽입하여, 압축 기계를 이용하여 압축시켜서 브러쉬 유니트(Brush Unit)를 만든 후, 상기 브러쉬 유니트를 샤프트의 외주면에 나선형 모양으로 휘어지게 연속적으로 설치하는 브러쉬 세트와 그 제조 방법에 관한 것이다.

전기집진기(Electrostatic Precipitator)는 정전력을 이용하여 분진, 먼지 등의 입자들을 집진하는 장치로서, 발전소, 시멘트 소성로, 유리 용해로, 제철 제강로, 소각로, 각종 보일러 등 주로 다량의 분진이 배출되는 곳의 오염 물질을 제거하는데 효율적으로 사용된다. 전기집진기는 입자의 직경이 10 - 20 ㎛보다 작은 입자의 제진에 효과적이며, 0.01 ㎛ 이하의 미립자 제진에도 다른 유형의 집진 설비보다 집진 효율이 우수한 특성이 있다.

종래 방식에 따라서 전기집진기의 주요 부품인 브러쉬 세트를 제작할 경우, 환봉에 관(Pipe)을 끼워서 내부 샤프트를 제작한 후, 두 조각으로 분할된 외부 샤프트에 일일이 구멍을 뚫는다. 그런 다음, 수작업에 의해 제작된 붓 모양의 브러쉬 유니트를 상기 구멍 하나 하나에 끼우고, 브러쉬 유니트가 상기 구멍으로부터 탈락되지 않도록 샤프트 구멍을 압착시키는 방법으로 브러쉬 유니트와 외부 샤프트를 조립한다. 마지막으로, 내부 샤프트에 외부 샤프트를 겹쳐서 용접 공정을 거침으로써 브러쉬 유니트가 제작되는 복잡한 공정을 갖는다.

도 1은 종래의 브러쉬 세트을 나타내는 도면이다.

내부 샤프트(11)는 환봉에 관을 끼워서 제작하고, 외부 샤프트(12)는 두 조각으로 분리되어 있으며, 여기에 브러쉬 유니트를 설치하게 된다. 브러쉬 유니트 (13)는 브러쉬 세트의 작동시 실제로 분진이나 먼지를 집진하게 되는 브러쉬 세트의 핵심 부품이다.

도 1에서 보는 바와 같이, 종래의 브러쉬 세트는 샤프트의 외주면(12)에 브러쉬 유니트(13)가 연속적으로 배치되지 못하여 고밀도의 분진이나 먼지를 집전하는 데 효과적이지 못한 단점을 가지고 있었다.

도 2는 종래의 브러쉬 세트의 외부 샤프트(12)의 외관을 나타낸 도면이다.

도 2를 설명하면, 상기 외부 샤프트(12)를 2등분으로 절단한 후, 상기 외부 샤프트(12)에 슬리브(Sleeve)(32)용 구멍(21)을 표시하여 상기 구멍(21)을 일일이 뚫게 된다.

도 3은 종래의 브러쉬 세트 중 브러쉬 유니트의 구조를 나타낸 도면이다.

슬리브(32)는 브러쉬 철선(31)을 끼우는 철제 통이고, 멈춤쇠(Detent)(33)는 브러쉬 철선(31)을 묶어서 고정시키는 역할을 한다.

종래의 브러쉬 유니트는 브러쉬 철선(31)을 절단하고, 슬리브(32)를 만들어서 상기 슬리브(32)에 브러쉬 철선(31)을 삽입하기 위한 플랜지(Flange) 작업을 한 후, 상기 브러쉬 철선(31)과 멈춤쇠(33)를 조립하고, 마지막으로 브러쉬 철선(31)의 길이를 맞추기 위하여 상기 브러쉬 철선(31)을 절단하여 브러쉬 유니트(13)를 만들게 된다.

도 1 내지 도 3에서 보면 알 수 있듯이, 종래의 브러쉬 세트의 제작 공정은일일이 수작업에 의존해야 하므로 자동화 공정이 불가능하고, 샤프트의 외주면에 설치된 브러쉬 유니트는 브러쉬 철선을 촘촘하게 세운 붓 모양을 가지게 되어 브러쉬 철선의 분포를 보면, 슬리브(32)당 브러쉬 철선(31)의 개수가 250 ~ 300 가닥 정도로 불연속성을 가지게 된다. 이로 인하여, 브러쉬 세트의 본래 기능인 집진 효과가 크게 떨어지며, 브러쉬 세트를 제작함에 있어서, 많은 수작업 공정을 거치게 되면서 브러쉬 세트의 품질 결함이 발생하고, 브러쉬 세트의 제작 단가가 상승할 뿐만 아니라 제작에 많은 시간을 요하는 문제점들을 가지고 있다.

이러한 문제점들을 개선하기 위하여 본 발명은, 브러쉬 유니트의 집진 효과를 극대화하고 상기 브러쉬 유니트의 자동 제작이 가능한 브러쉬 세트와 그 제조 방법을 제시하는 것을 목적으로 한다.

이를 위하여 본 발명은, 브러쉬 철선을 다발로 배치하여 브러쉬 다발을 준비하는 단계, 상기 브러쉬 다발을 그 길이의 중간 부분에서 접는 단계, 상기 브러쉬 다발의 접힌 부위 안쪽에 강선으로 만든 심을 상기 브러쉬 철선과 직각으로 삽입하는 단계, 상기 접힌 부위 바깥쪽에 철선 홀더를 끼우고 상기 철선 홀더의 끝부분을 압착하여 브러쉬 유니트를 제작하는 단계, 상기 브러쉬 유니트의 상기 철선 홀더 부위를 브러쉬의 샤프트 외주면에 일정한 간격마다 점 용접하는 단계를 포함하는 전기집진기용 브러쉬 세트의 제조 방법을 제공한다.

한편 본 발명의 다른 목적에 따르면, 전기집진기에 사용되어 분진을 제거하는 브러쉬 세트에 있어서, 원통형의 샤프트 외주면에 나선 방향으로 연속적으로 부착된 단면이 'ㄷ'자 모양인 철선 홀더의 홈 내부에 브러쉬 철선 다발의 접힌 부위가 삽입되고, 상기 접힌 부위 내부에는 강선 재질의 심이 상기 철선 홀더와 평행하도록 삽입되어, 상기 철선 다발이 상기 샤프트의 외부에 방사 방향으로 뻗어 있는 것을 특징으로 하는 전기집진기용 브러쉬 세트를 제공한다.

도 1은 종래의 브러쉬 세트의 외관을 나타낸 도면,

도 2는 종래의 브러쉬 세트의 외부 샤프트의 외관을 나타낸 도면,

도 3은 종래의 브러쉬 세트 중 브러쉬 유니트의 구조를 나타낸 도면,

도 4는 본 발명에 따른 브러쉬 유니트의 구조를 나타낸 도면,

도 5는 본 발명에 따른 브러쉬 세트의 외관을 나타낸 도면이다.

<도면의 주요 부분에 대한 설명>

11 : 내부 샤프트12 : 외부 샤프트

13, 51 : 브러쉬 유니트21 : 외부 샤프트의 구멍

31, 41 : 브러쉬 철선32 : 슬리브

33 : 멈춤쇠42 : 철선 홀더

43 : 심52 : 용접부

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 기술 사상에 따른 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명한다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 브러쉬 유니트(51)의 구조를 나타낸 도면이다.

본 발명에 따른 브러쉬 유니트(51)의 제조 방법은, 먼저 브러쉬 철선(31) 다발의 가운데 부분을 한번 접은 후, 상기 접힌 부분에 스테인레스 강선으로 만든 심 (Core)(43)을 넣는다. 그리고 나서, 단면이 'ㄷ'자 형태인 철선 홀더(Holder)(42)에 상기 브러쉬 철선(41) 다발의 접힌 부분을 넣고 압출기를 이용하여 상기 철선 홀더(42)를 압착한다. 이렇게 하면, 상기 브러쉬 철선(41) 다발과 상기 심(43)이 상기 철선 홀더(42)의 홈에 견고하게 고정되며, 상기 심(43)의 굵기가 상기 철선 홀더(42)의 오그라진 끝부분 사이의 간격보다 커서 상기 철선 홀더(42)에서 상기 브러쉬 철선(41) 다발과 상기 심(43)의 탈락이 방지된다. 상기 철선 홀더(42)는 브러쉬 유니트(51)의 윗 부분인 브러쉬 철선(41) 다발의 양쪽 끝부분과 아래 부분인 상기 철선 홀더(42)간의 길이가 비슷하도록 제작되는 것이 바람직하다. 마지막으로, 브러쉬 철선(41)의 끝부분을 가지런하게 절단하면 브러쉬 유니트(51)가 완성된다.

기존의 브러쉬 유니트(13)는 브러쉬 철선(31) 다발을 슬리브(32)에 삽입시킨 후, 상기 슬리브(32)를 압축시켜서 상기 브러쉬 철선(31) 다발이 상기 슬리브(32)로부터 탈락되지 않도록 하는 구조이다. 이러한 방법으로 만든 상기 브러쉬 유니트(13)는 최초에 상기 브러쉬 철선(31)간의 간격을 촘촘하게 하여 상기 브러쉬 철선(31) 다발을 만들었다고 해도, 상기 슬리브(32) 안쪽으로 들어간 상기 브러쉬 철선(31) 다발 부분을 상기 슬리브로(32) 죄여주게 되므로 상기 슬리브(32)로부터 멀어질수록 상기 브러쉬 철선(31) 다발 사이의 벌어진 간격이 점점 더 커지게 된다. 따라서, 브러쉬 세트의 본래 목적인 집전 효과를 크게 기대할 수 없었다.

반면, 본 발명의 실시예에 따른 상기 브러쉬 유니트(51)는 단면이 'ㄷ'자 모양인 상기 철선 홀더(42)의 길이가 상기 브러쉬 철선(41)의 양쪽 끝부분의 길이와 비슷하게 제작되므로, 최초의 브러쉬 철선(41) 사이의 간격이 상기 브러쉬 유니트(51)의 제작 후에도 상기 브러쉬 철선(41) 다발의 간격이 거의 변하지 않게 된다. 따라서, 종래의 브러쉬 유니트(13)보다 브러쉬 철선(41) 사이의 간격이 훨씬 촘촘하게 되어 브러쉬 세트의 본래 목적인 집진 기능이 현저하게 향상된다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 브러쉬 세트의 외관을 나타낸 도면이다.

도 4를 참조하여 앞에서 설명한 방법에 따라 제작된 브러쉬 유니트(51)를 원기둥 형상의 샤프트(52) 외주면에 점 용접하여 브러쉬 세트를 제작하게 된다. 샤프트의 제작 방법을 좀 더 상세히 설명하면, 철제 환봉을 규격에 맞춰 기계 가공을 하고 관에 상기 철제 환봉을 끼우고 용접하여 조립하게 된다. 그런 다음, 상기 브러쉬 유니트(51)의 철선 홀더(42) 부분의 바닥 부분을 상기 샤프트의 외주면에 대고, 브러쉬 유니트(51)를 나선형 모양으로 휘어가면서 일정한 길이의 지점마다 용접을 함으로써 브러쉬 세트를 완성하게 된다. 용접은 빈틈없이 연속적으로 할 수도 있으나, 접합 강도가 유지되는 한 일정 지점만을 용접하는 점 용접을 해도 무관하다.

한편, 기존의 브러쉬 세트의 제작 공정에 있어서는 내부 샤프트(11)와 외부 샤프트(12)를 별도로 만들어서, 브러쉬 유니트를 외부 샤프트의 구멍(21)에 끼운 후, 마지막 공정에서 내부 샤프트와 외부 샤프트를 용접하여 붙이는 복잡한 작업을 거쳐야만 했다.

하지만 본 발명의 실시예에 따르면, 내부 샤프트와 외부 샤프트를 구분하여 제작할 필요없이 하나의 샤프트의 외주면에 바로 브러쉬 유니트(51)를 점 용접하게 된다. 따라서, 기존의 브러쉬 세트 제작시 거쳐야만 했던 외부 샤프트에 슬리브를 삽입하기 위한 구멍의 마킹, 상기 마킹한 구멍의 가공, 관을 그 길이 방향으로 2등분 절단하는 공정과 상기 가공한 구멍 부분에 그라인드(Grind) 작업을 하는 등의 외부 샤프트 제작에 필요한 공정이 생략되게 된다. 따라서, 기존의 브러쉬 세트의 제작 공정에 비하여 브러쉬 세트의 제작 공정이 간단하게 되며 결과적으로 제작 단가가 낮아지게 되는 효과가 있다.

앞에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 브러쉬 세트의 제조 방법은 기존의 브러쉬 세트의 제작 방법에 비해 단순하고, 상기 철제 홀더 센티 미터당 브러쉬철선의 개수가 500 ~ 600 가닥 정도로 종래의 브러쉬 철선 다발보다 고밀도의 브러쉬 철선 다발을 갖는 구조를 가지므로, 제작된 브러쉬 세트의 집진 기능이 현저하게 향상되고 품질이 우수한 제품의 생산이 가능하게 된다. 또한 브러쉬 세트의 제조 원가가 종래 브러쉬 세트의 50 % 정도로 저렴하고, 자동화 생산이 가능하게 되어 제작 기간이 단축된다.

Claims (8)

1. 전기 집진기에 사용되는 브러쉬 세트의 제조 방법에 있어서,

   브러쉬 철선을 다발로 배치하여 브러쉬 다발을 준비하는 단계,

   상기 브러쉬 다발을 그 길이의 중간 부분에서 접는 단계,

   상기 브러쉬 다발의 접힌 부위 안쪽에 강선으로 만든 심을 상기 브러쉬 철선과 직각으로 삽입하는 단계,

   상기 접힌 부위 바깥쪽에 철선 홀더를 끼우고 상기 철선 홀더의 끝부분을 압착하여 브러쉬 유니트를 제작하는 단계,

   상기 브러쉬 유니트의 상기 철선 홀더 부위를 브러쉬의 샤프트 외주면에 일정한 간격마다 점 용접하는 단계를 포함하여 집진 효과를 극대화하고 자동 제작이 가능한 전기집진기용 브러쉬 세트의 제조 방법.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 브러쉬 세트의 제조 방법은, 상기 철선 홀더를 끼우고 압착한 후에 상기 브러쉬 철선의 끝부위를 가지런하게 절단하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기집진기용 브러쉬 세트의 제조 방법.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 브러쉬 철선 다발을 삽입하는 상기 철선 홀더는 단면이 'ㄷ'자 모양인것을 특징으로 하는 전기집진기용 브러쉬 세트의 제조 방법.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 용접하는 단계는, 브러쉬 세트 중 샤프트의 외주면에 나선형 모양의 선을 표시하여 상기 브러쉬 유니트를 상기 나선형 모양으로 휘어가면서 일정한 길이마다 점 용접을 하여 브러쉬 유니트가 연속적인 분포를 갖도록 하는 전기집진기용 브러쉬 세트의 제조 방법.
5. 전기집진기에 사용되어 분진을 제거하는 브러쉬 세트에 있어서, 원통형의 샤프트 외주면에 나선 방향으로 연속적으로 부착된 단면이 'ㄷ'자 모양인 철선 홀더의 홈 내부에 브러쉬 철선 다발의 접힌 부위가 삽입되고, 상기 접힌 부위 내부에는 강선 재질의 심이 상기 철선 홀더와 평행하도록 삽입되어, 상기 철선 다발이 상기 샤프트의 외부에 방사 방향으로 뻗어 있는 것을 특징으로 하는 전기집진기용 브러쉬 세트.
6. 제 5항에 있어서,

   상기 브러쉬 철선을 압착하고 있는 상기 철선 홀더의 오그라진 끝부분 사이의 간격보다 상기 강선으로 만든 심의 굵기가 더 크게 된 것을 특징으로 하는 브러쉬 세트.
7. 제 6항에 있어서,

   상기 철선 홀더는 상기 샤프트의 외주면에 용접으로 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 전기집진기용 브러쉬 세트.
8. 제 7항에 있어서,

   상기 용접은 샹기 샤프트의 외주면에 일정한 길이의 지점마다 점 용접을 하는 것을 특징으로 하는 전기집진기용 브러쉬 세트.