KR20080023802A - 전기집진기용 방전판 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고전압을 인가받아 유입되는 외부공기 중의 미세분진을 하전시키는 방전극(33)이 구비된 전기집진기용 방전판(30)에 있어서,상기 방전극(33)은 외부공기를 접하는 선단 및 후단에 그 길이 방향을 따라 적어도 하나 이상의 뾰족한 첨탑 형상의 침상돌기(33a)들이 형성되는 것을 특징으로 한다.

방전극, 하전.

Description

전기집진기용 방전판{DISCHARGE BOARD FOR ELECTRIC DUST COLLECTOR}

도 1은 제 1 종래기술의 전기집진기용 방전판을 나타내는 사시도 및 방전판에 사용된 방전극의 평면도.

도 2는 제 2 종래기술의 전기집진기용 방전판을 나타내는 사시도 및 방전판에 사용된 방전극의 평면도.

도 3은 본 발명의 제 1실시예에 따른 전기집진기용 방전판을 나타내는 사시도 및 방전판에 사용된 방전극의 평면도.

도 4는 본 발명의 제 1실시예에 따른 전기집진기용 방전판 통과 전 공기의 상태와 통과 후 공기의 상태를 나타내는 단면도.

도 5는 본 발명의 제 2실시예에 따른 전기집진기용 방전판을 나타내는 사시도 및 방전판에 사용된 방전극의 평면도.

도 6은 본 발명의 제 2실시예에 따른 전기집진기용 방전판 통과전 공기의 상태와 통과 후 공기의 상태를 나타내는 단면도.

본 발명은 전기집진기용 방전판에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 외부로부 터 유입되는 오염된 공기 중에 포함된 미세분진의 하전효율을 향상시켜, 하전이 어려웠던 오염된 공기 중의 미세분진에 대한 집진효율을 최대화할 수 있도록 뾰족한 첨탑형상의 침상돌기가 선단과 후단에 지그재그로 형성되어 고전압을 인가받는 방전극과 접지극이 일정한 간격을 두고 교대로 형성된 전기집진기용 방전판에 관한 것이다.

일반적으로, 방전판은 석탄 등의 저급연료를 사용하는 화력 발전소나 산업용 보일러 또는 소각로 등과 같은 설비에서 원료의 연소 후 배출되는 오염된 공기인 배기가스로 인한 대기오염을 방지하기 위하여 배기가스 중에 포함된 입자상의 오염분진을 제거하는 전기집진기의 집진부 앞에 위치하여 유입되는 오염된 공기 중의 미세분진을 이온화시켜는 기능을 하며, 해당 방전판을 통과하여 하전된 해당 오염분진은 방전판 다음에 위치하는 집진부에서 포집되어 제거된다.

도 1의 우측에 도시된 바와 같이 상/하부 프레임(11a, 11b), 이의 양단부에 연결되는 사이드 프레임(12a, 12b), 방전극(13) 및 접지극(14)으로 구성되는 방전판(10)의 방전극(13)은 1.3 ~ 1.4mm의 직경을 지닌 와이어로 이루어져 있다.

도 1의 좌측에 도시된 상기 방전극(13)은 그 구조가 간단하여 오염공기의 유입에 따라 해당 방전극(13)과 접지극(14)으로 형성되는 방전판(10)에 누적된 이물질을 세척하는 과정에서 작업의 편리성을 가지지만 장기간 사용시 발생하는 부식, 마모 및 와이어형 방전극(13)의 늘어남을 방지하기 위해 상부와 하부에 형성된 스프링의 장력에 의해 쉽게 끊어질 수 있다는 문제점이 있었다.

또한, 고전압이 인가됨에 따라 방전극에서 발생되는 방전전류는 침상형으로 형성된 방전극의 돌기부분에서 집중되어 활발하게 발생 되는데, 도 1에 도시된 방전극(13)은 침상형 돌기를 포함하고 있지않다.

따라서, 도 1에 도시된 방전극(13)은 침상형의 돌기가 형성된 방전극 보다 상대적으로 높은 고압이 인가되어야만 침상형 돌기가 형성된 방전극과 동일한 방전전류가 발생되기 때문에 에너지 효율면에서도 비경제적이라는 문제점이 있었다.

도 1의 와이어 방전극(13)이 가지는 문제점을 해결하기 위해 또 다른 방전극(23) 구조를 포함하는 방전판(20)이 도 2에 도시되어 있다.

도 2에 도시된 바와 같이 상기 방전극(23)은 얇은 금속판의 선단이 오목하게 연속해서 절삭되고, 후단 역시 선단과 동일한 오목한 모양으로 연속해서 절삭되어 돌기(23a)들이 형성된 구조이다.

이와 같은 방전극(23)의 돌기(23a) 부분은 외부에서 유입되는 오염된 공기를 하전 시키는 과정에서 장기간 사용시 쉽게 마모되어 방전전류가 집중되지 못해 유입되는 오염된 공기 중에 포함된 미세분진을 제대로 하전 시키지 못하게 된다.

이에, 상기 방전극(23)으로 이루어진 방전판(20)이 장착된 전기집진기는 외부에서 유입되는 오염된 공기의 미세분진을 제대로 여과시키지 못하고 배출하게 된다는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 외부로부터 유입되는 오염된 공기 중에 포함된 미세분진의 하전효율을 최대화할 수 있도록 뾰족한 첨탑형상의 침상돌기가 형성된 방전극을 포함하는 전기집진기용 방전판 을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해 고전압을 인가받아 유입되는 외부공기 중의 미세분진을 하전시키는 방전극(33)이 구비된 전기집진기용 방전판(30)에 있어서,상기 방전극(33)은 외부공기를 접하는 선단 및 후단에 그 길이 방향을 따라 적어도 하나 이상의 뾰족한 첨탑 형상의 침상돌기(33a)들이 형성되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 고전압이 인가되는 상기 방전극(33)의 후단부위는 뾰족한 첨탑 형상의 쌍침상돌기(43b)들이 형성되는것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도 3, 도 4, 도 5, 및 도 6을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

이하에서 본 발명은 방전판에 형성되는 방전극의 구조를 선형의 일면에 침상형 돌기가 형성되도록 하여 방전효과를 높이고 상대적으로 낮은 전압의 인가만으로도 방전전류가 발생하도록 하여 분진부하가 높은 전기집진기의 전단 부분에서 코로나 방전 및 하전을 최대화하여 집진효율을 극대화할 수 있는 전기집진기용 방전판 및 방전극 타측면에 형성되는 돌출부의 돌기 모양을 방전이 더욱 활발하게 일어날 수 있도록 구조화하여 유입되는 공기들로부터 오존 생성이 가능하게 되는 전기집진기용 방전판를 바람직한 실시예로 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.

도 3은 본 발명의 제 1실시예에 따른 전기집진기용 방전판을 나타내는 사시 도 및 방전판에 사용된 방전극의 평면도이고, 도 4는 본 발명의 제 1실시예에 따른 전기집진기용 방전판 통과 전 공기의 상태와 통과 후 공기의 상태를 나타내는 단면도이고, 도 5는 본 발명의 제 2실시예에 따른 전기집진기용 방전판을 나타내는 사시도 및 방전판에 사용된 방전극의 평면도이고, 도 6은 본 발명의 제 2실시예에 따른 전기집진기용 방전판 통과전 공기의 상태와 통과 후 공기의 상태를 나타내는 단면도이다.

도 3에 도시된 바와 같이 본 발명이 적용된 전기집진기용 방전판(30)은 해당 방전판의 기본 골격을 형성하는 상/하부 프레임(31a, 31b), 이의 양단부에 연결되는 사이드 프레임(32a, 32b), 상기 상/하부 프레임(31a, 31b)과 사이드 프레임(32a. 32b)의 결합으로 이루어진 사각틀에 등간격으로 형성된 접지극(34) 및 상기 접지극 사이에 형성되는 부식과 마모에 강한 강체(rigid body)형 방전극(33)으로 구성된다.

상기 방전극(33)은 전단 및 후단에 다수개의 침상돌기(33a)들이 형성되어 접지극(34) 사이 사이에 위치한다.

이러한, 다수의 상기 침상형 돌기들(33a)이 형성된 방전극(33)은 침상형 돌기가 형성되지 않은 방전극 보다 인가되는 전압에 비해 상대적으로 높은 방전전류를 발생시키게 된다.

즉, 도 3에 도시된 구조를 갖는 본 발명에 따른 전기집진기용 방전판의 작용을 더욱 상세하게 설명하면, 고전압 공급장치(미도시)에 의해 10 ~ 12Kv의 고전압이 상기 방전판(30)에 인가되면, 상기 방전판(30)의 전단 및 후단에 형성된 다수의 침상돌기들(33a)은 전류의 집중현상을 일으켜 인가되는 전압에 대하여 상대적으로 강한 코로나 방전전류를 발생시킨다.

이때, 상기 방전극(33) 전단에 형성된 침상돌기(33a)들에 집중되어 발생하는 코로나 방전전류는 유입되는 오염된 공기 중에 포함되어있는 중성자 상태의 미세분진들을 하전 시키게 된다.

상기 하전은 AC 또는 DC의 고전압(10 ~ 12Kv)이 상기 방전극(33)에 인가되면 해당 방전극(33)에 선단과 후단에 형성된 침상돌기(33a) 끝(10 ~ 100μm) 가까이에서 격렬한 자기장이 발생하여 미세분진을 하전 시킬 수 있을 정도로 충분히 높은 에너지를 가진 전자들을 방출하는 코로나 방전을 이용한 것이다.

상기 방전극(33)에 인가되는 전압이 양극일 경우 상기 침상돌기(33a) 끝은 양이온을 발생시키고, 상기 방전극(33)에 인가되는 전압이 음극일 경우 상기 침상돌기(33a) 끝은 음이온을 발생시키게 된다. 이러한 하전 방식은 대량의 양이온과 음이온을 방출함으로써 유입되는 공기 중의 미세 분진들을 하전 시키게 된다.

도 4는 A-B을 절단한 단면도로서 양의 전압이 인가된 상기 방전극(33)에서 코로나 방전에 의해 발생한 양이온과 유입되는 중성자 상태의 미세분진들이 결합하여 해당 미세분진들이 양전하로 하전되는 것을 나타내고 있다.

본 발명에 따른 전기집진기용 방전판에 사용된 방전극(43)의 제 2 실시예가 도 5 및 도 6에 도시되어 있다.

즉, 도 5에 도시된 바와 같이 고전압을 인가받는 방전극(43)의 선단구조는 제 1실시예와 동일하지만, 후단에 형성되는 돌기의 구조는 뾰족한 첨탑형상의 쌍침 상돌기(43b)로서 선단의 침상돌기(42a)보다 활발한 코로나 방전이 일어나 유입되는 공기를 오존화 시키게 된다.

상기 침상돌기(42a)에서의 하전은 전술한 제 1실시예와 동일하며, 상기 쌍침상돌기(43b)에서의 오존화는 유입되는 공기 중의 산소분자들을 산소원자들로 분리시키고, 분리된 산소원자들이 분리되지 않은 산소분자들과 결합하여 이루어진다.

도 6은 방전판(40)의 파선 A`- B`부분을 절단한 단면도로서, 전술한 내용을 종합적으로 도시하고 있다.

즉, 도 6은 산소분자와 중성자상태의 미세분진들로 이루어진 외부공기가 방전판(40)으로 유입됨에 따라, 미세분진들이 방전극(43)의 침상형 돌기 끝에 (+)전압이 인가되어 생성된 (+)전자들과 결합하여 (+)전하로 하전되고, 산소분자들이 오존화되어 배출됨을 도시하고 있다.

이후, 고전압의 (+)극이 인가된 본 발명에 따른 전기집진기용 방전판을 통과하여 (+)극으로 하전된 미세분진들은 (-)극의 집진판(도시되지않음)과의 인력에의해 포집되어 제거된다.

이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 전기집진기용 방전판은 뾰족한 첨탑 형상의 침상돌기들이 양방향으로 형성된 방전극을 구비함으로써, 상대적으로 낮은 전압이 인가되어도 높은 방전전류를 발생시킬 수 있어 외부로부터 유입되는 오염된 공기 중에 포함된 미세분진의 하전효율을 향상시키는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 고전압을 인가받아 유입되는 외부공기 중의 미세분진을 하전시키는 방전극(33)이 구비된 전기집진기용 방전판(30)에 있어서,

   상기 방전극(33)은 외부공기를 접하는 선단 및 후단에 그 길이 방향을 따라 적어도 하나 이상의 뾰족한 첨탑 형상의 침상돌기(33a)들이 형성되는 것을 특징으로 하는 전기집진기용 방전판.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 방전극(33)의 후단부위는 적어도 하나 이상의 뾰족한 첨탑 형상의 쌍침상돌기(43b)들이 형성되는 것을 특징으로 하는 전기집진기용 방전판.

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