KR20090023148A

KR20090023148A - 전기 집진 장치

Info

Publication number: KR20090023148A
Application number: KR1020080082749A
Authority: KR
Inventors: 코지 야스모토; 아키노리 즈케란; 야스히로 타카기; 요시야스 에하라; 타케오 타카하시
Original assignee: 후지 덴키 시스템즈 가부시키가이샤; 요시야스 에하라
Priority date: 2007-08-31
Filing date: 2008-08-25
Publication date: 2009-03-04
Also published as: AU2008205431A1; CN101412006B; JP2009072772A; CN101412006A; AU2008207611A1; AU2008207611B2; KR101375468B1

Abstract

본 발명은 특별한 장치를 부가하는 일 없이, 디젤 배출 입자(DEP) 등의 나노 클래스의 초미립자를 효율적으로 포집하는 것이 가능한 전기 집진 장치를 제공하는 것이다. 이를 위한 해결수단으로서, 대전부와, 집진부를 전후단에 배치하여 구성한 전기 집진 장치에 있어서, 상기 집진부를, 처리 공기가 흐르는 공간을 통하여 대향하여 평행 배치한 평판형상의 고전압 전극과 접지 전극에 의해 구성하고, 상기 양 전극의 적어도 한쪽의 전극의 전체면에 다수의 타발구멍을 분산하여 마련하도록 한다.

전기 집진 장치, 대전부, 접지 전극, 방전 전극

Description

전기 집진 장치{ELECTRIC DUST COLLECTOR}

본 발명은, 옥내, 터널 등에서의 미세한 분진이나 각종의 부유입자 등으로 오염된 공기 또는 가스로부터 이들의 오염물질을 제거하여 공기 또는 가스를 정화하기 위한 전기 집진 장치에 관한 것이다.

예를 들면, 자동차 도로의 터널 내의 공기는, 통행 차량으로부터 배출되는 배기 가스 중에 포함되는 매연이나, 차량의 주행에 수반하여 발생하는 타이어나 노면의 아스팔트 포장재의 마모 분진 등의 미세한 부유입자에 의해 오염되어 있다. 이와 같은 오염 공기 중의 부유입자 등의 오염물질을 제거하기 위해 대전부와 집진부를 구비한 2단 구성의 전기 집진 장치가 이용된다.

일반적인 2단 구성의 전기 집진 장치는, 도 10에 도시하는 바와 같이 구성되어 있다.

전기 집진 장치(10)는, 대전부(20)와 집진부(30)를 구비한다. 대전부(20)는, 평행하게 놓여진 평판 또는 선형상의 방전 전극(21)와 평판 접지 전극(22)에 직류 의 고전압을 인가하여 정 또는 부의 코로나 방전을 발생시켜서, 양 전극 사이에 흘려지는 공기를 이온화하고, 이것에 포함되는 부유입자를 정 또는 부의 단극성으로 대전시킨다. 집진부(30)는, 평행하게 놓여진 평판형상의 고전압 전극(31)과 접지 전극(32) 사이에 직류의 고전압을 가하여 정전계를 형성하고, 접지 전극(32)이 대전부(20)에서 대전된 부유입자를 쿨롬력(coulomb force)에 의해 흡인하여 포집한다. 이로써, 대전부(20)의 상류의 집진 장치(10)의 입구(11)로부터 송풍기 등에 의해 부유입자를 함유한 오염 공기를 공급하면, 집진부(30)의 하류의 집진 장치(10)의 출구(12)로부터 부유입자가 제거된 청정한 공기를 취출할 수 있다.

이와 같은, 전기 집진 장치는, 1㎛ 이하의 미립자에 대해서도 집진 효율이 높고, 또한 대유량의 공기의 처리에도 적합하기 때문에, 자동차 도로 터널의 공기를 청정하게 하기 위한 전기 집진 장치로서 사용된다.

그런데, 자동차 도로 터널 내의 공기에는. 디젤차 등으로부터 배출되는 디젤 배출 입자(DEP)가 대량으로 포함되어 있다. 이 DEP는, 입경(particle diameter)이 100㎚ 이하의 초미립자나, 입경이 50㎚ 이하의 나노입자이고, 질량이 가볍기 때문에, 전기 집진 장치에 의해서도 효율적으로 포집할 수가 없는 문제가 있다. 그리고, 이 DEP와 같은 초미립자나 나노입자는 사람의 건강에 악영향을 미치기 때문에, 이것을 효율적으로 포집하여 제거할 것이 강하게 요망되고 있다.

종래로부터 집진 효율을 높이기 위한 수단으로서, 집진 극판에 다수의 타발구멍을 분산하여 마련하는 것이 행하여지고 있다(특허 문헌 1 참조).

특허 문헌 1에서는, 타발구멍은, 전체 개구 면적이 집진 극판(極板)의 면적 에 대해 10 내지 50%를 차지하도록 마련된다. 그리고, 특허 문헌 1에는, 이 타발구멍을 마련함에 의해, 방전 극판으로부터의 전류는 타발구멍 사이의 부분에 집중하고, 부착한 진애가 보다 성장하려고 하여도 부착하는 집진 극판의 면적이 적고, 또한, 타발구멍을 통과하여서의 공기의 흐름에 의해 과대한 진애의 성장은 억제되기 때문에, 집진 극판에 부착한 진애는 낙하하고, 집진의 성장이 보여지지 않기 때문에, 장기의 사용에 의해서도 집진 효율의 저하가 보여지지 않는다고 기재되어 있다.

특허 문헌 1 : 일본 특허 제3427165호 공보

이와 같이, 종래의 전기 집진 장치에서는, 집진 극판에 다수의 타발구멍을 분산하여 마련함에 의해 집진 효율을 높이는 궁리가 되어 있지만, 초미립자나 나노입자의 집진 효율을 높이는 것에 관해서는 고려되어 있지 않다.

그래서, 본 발명의 과제는, 이와 같은 문제를 해결하기 위해, 특별한 장치의 부가를 필요로 하는 일 없이, 디젤 배출 입자(DEP) 등의 초미립자나 나노입자를 효율적으로 포집하는 것이 가능한 전기 집진 장치를 제공하는데 있다.

상기한 과제를 해결하기 위해, 본 발명은, 대전부와, 집진부를 전후단에 배 치하여 구성한 전기 집진 장치에 있어서, 상기 집진부를, 처리 공기가 흐르는 공간을 통하여 대향하여 평행 배치한 평판형상의 고전압 전극과 접지 전극에 의해 구성하고, 상기 양 전극의 적어도 한쪽의 전극의 전체면에 다수의 타발구멍을 분산하여 마련하고, 상기 타발구멍의 개구 직경을, 개구의 둘레 테두리 부근의 전계 강도가 강해지는 영역이, 전계 강도가 약해지는 영역보다도 커지는 범위의 값으로 한 것을 특징으로 하는 것이다(청구항 1).

청구항 제 1항의 발명에 있어서, 상기 타발구멍의 개구 직경은, 2 내지 10㎜인 것이 좋다(청구항 2). 또한, 청구항 제 1항 또는 제 2항의 발명에 있어서, 상기 타발구멍은 상기 고전압 전극에 마련하는 것이 좋다(청구항 3). 또한, 제 1항에 있어서, 상기 고전압 전극과 접지 전극은 소정의 간격을 두고 서로 교대로 배치되어 구성된다.(청구항 4).

본 발명에 의하면, 처리 공기에 포함되는 부유입자를 포집하는 집진부의 양 전극의 적어도 한쪽의 전극의 전체면에 다수의 타발구멍을 분산하여 마련할 뿐의 간단한 구성에 의해, 전극판의 타발구멍의 둘레 테두리부에 전계가 집중하기 때문에, 집진부의 전극 사이의 전계가 균일 전계로 되지 않고, 고전계와 저전계로 분포하는 불평등 전계부가 되고, 이 고전계가 되는 부분에서 나노미터 클래스의 초미세한 부유입자를 효율 좋게 포집할 수 있게 되어, 통상으로는 포집하기 어려운 초미립자의 포집(집진) 효율을 높일 수가 있다.

본 발명의 실시의 형태를 도면에 도시하는 실시예에 관해 설명한다.

도 1은, 본 발명의 실시예에 의한 전기 집진 장치의 기본적인 구성을 도시하는 구성도이다.

도 1에서, 부호 10은, 대전부(20)와 집진부(30)를 구비한 전기 집진 장치이다. 대전부(20)는, 몸체(11) 내에, 평행하게 놓여진 스테인리스선으로 구성된 방전 전극(25)과 평판형상의 접지 전극(22) 사이에 직류의 고전압을 인가하여 코로나 방전을 발생시켜서, 양 전극 사이에 흘려지는 공기를 이온화하고, 이것에 포함되는 부유입자를 단극성으로 대전시킨다. 집진부(30)는, 평행하게 놓여진, 평판형상 전극에 다수의 타발구멍(35h)을 분산하여 마련한 고전압 전극(35)과 평판형상의 접지 전극(32) 사이에 직류의 고전압을 가하여 정전계를 형성하고, 접지 전극(32)이 대전부(20)에서 대전된 공기중의 부유입자를 쿨롬력에 의해 흡인하여 포집한다. 이로써, 대전부(20)의 상류에 위치하는 집진 장치(10)의 입구(11)로부터 송풍기 등에 의해 부유입자를 함유한 오염 공기를 공급하면, 집진부(30)의 하류에 위치하는 집진 장치(10)의 출구(12)로부터 부유입자가 제거된 청정 공기를 취출할 수 있다.

본 발명에 의한 전기 집진 장치(10)는, 기본적으로 종래의 전기 집진 장치와 거의 변하지 않는다. 단지, 본 발명에서의 집진부(30)의 고전압 전극(35)이, 도 2에 도시하는 바와 같이, 스테인리스강 등의 평판형상 전극판으로 이루어지고, 전체면에 분산하여 타발구멍(35h)이 다수 마련되어 있는 점에서 종래 장치와 다르다. 이 타발구멍(35h)은 균등하게 마련하는 것이 바람직하다.

발명자 등은, 여러가지의 실험으로부터, 집진부(30)에서의 고전압 전극(35)에 다수의 타발구멍(35h)을 마련함에 의해, 고전압 전극(35)의 타발구멍(35h)의 개구 둘레 테두리부에 전계의 집중이 발생하고, 이 타발구멍(35h)의 둘레 테두리부에서의 전계의 집중에 의해, 보다 미세한 부유입자의 포집이 가능해지는 식견을 얻었다.

본 발명은 이와 같은 식견에 의거한 것으로, 발명자 등은 집진부(30)의 양 전극(32, 35)의 적어도 한쪽의 전극의 전체면에 타발구멍(35h)을 분산하여 다수 마련할 뿐의 간단한 구성에 의해, 전기 집진 장치(10)에서의, 초미립자나 나노입자의 포집 효율을 높일 수가 있고, 터널 내의 공기 처리에 사용함에 의해 디젤 배출 입자(DEP)의 제거율을 높일 수 있는 것을 밝혀낸 것이다.

다음에, 본 발명의 전기 집진 장치(10)에 의한 집진 실험의 결과에 관해 설명한다.

본 발명의 전기 집진 장치(10)에 의한 집진 실험 장치의 구성을 도 3에 도시한다. 이 실험 장치는, 디젤엔진(50)으로부터 배출되는 배기 가스 중에 포함되는 디젤 배출 입자를 포집하고 배기 가스를 정화하는 것이다.

디젤 엔진(50)의 배기 가스는, 공기 혼합기(51)에 의해 외기와 혼합하고 희박하게 되고, 팬(52)에 의해 유속 7m/s로 전기 집진 장치(10)에 보내진다. 전기 집진 장치(10)에서는, 보내져 온 배기 가스를 처리하고, 이것에 포함되는 디젤 배출 입자 등의 부유입자를 분리 포집하고, 정화된 배기 가스를 배출한다. 이 전기 집진 장치(10)의 집진 효율을 측정하기 위해, 집진 장치(10)의 배기 가스가 유입하는 입구(상류)와 배출되는 출구(하류)에 각각, 부유입자의 개수를 입경별로 계수할 수 있는 입자 계수 장치(61 및 62)를 마련하고 있다.

전기 집진 장치(10)의 상류측에 마련된 계수 장치(61)의 계수치를 Nu, 하류측에 마련된 계수 장치(62)의 계수치를 Nd로 하였을 때, 다의 (1)식에 의해 전기 집진 장치(10)의 집진 효율(η)(%)을 구할 수 있다.

η=(1-Nd/Nu)×100(%) (1)

이 집진 실험에 사용한 전기 집진 장치(10)의 대전부(20) 및 집진부(30)의 구체적인 전극의 구성을 도 4에 도시한다.

대전부(20)는, 폭×높이가 65㎜×70㎜의 스테인리스강의 평판형상 전극으로 이루어지는 접지 전극(22)과 직경 0.26㎜의 텅스텐선으로 이루어지는 방전 전극(25)을 9.5㎜의 간극을 두고 배치하여 구성되어 있다. 방전 전극(25)에 접지 전극(22)에 대해 -9㎸의 직류 고전압을 주어, 부의 코로나 방전을 행하게 한다.

집진부(30)는, 폭×높이가 160㎜×70㎜의 스테인리스강의 평판형상 전극으로 이루어지는 접지 전극(32)과 같은 크기의 스테인리스강의 평판형상 전극으로 이루어지는 고전압 전극(35)을 9㎜의 간극을 두고 공기 흐름에 평행하게 배치하여 구성되어 있다. 접지 전극(32)에 대해 고전압 전극(35)에 -7.5㎸의 직류 전압을 가하고 있다.

도 1에 도시한 실시예에서는, 집진부(30)는, 한 장의 고전압 전극(35)과 2장의 접지 전극(32)에 의해 구성되어 있지만, 본 발명은, 이와 같은 구성에만 한정되 는 것은 아니다. 공기류가 많은 경우에는, 도 9에 도시하듯이, 집진부(30)는 복수매의 고전압 전극(35)과 복수매의 접지 전극(32)에 의해 구성되며, 각 전극은 소정의 간격을 두고 서로 교대로 배치하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 대전부(20)의 전극 역시 교대로 배치되어 구성된다.

표 1 및 표 2에, 본 발명의 집진 실험에서, 고전압 전극(35)으로서 사용한 시료 전극의 제원을 나타낸다. 표 1 및 표 2에서, 시료 번호 S0으로 나타내는 비교 전극은, 타발구멍이 마련되지 않은 평판 전극이다.

[표 1]

시료번호	개구직경 (mm)	개구수	개구 총면적 (mm²)	개구율 (%)	개구의 총 둘레 테두리길이L(mm)
SO	0	0	0	0	0
SA1	2.5	21	103	1.1	165
SA2	5	21	412	4.3	330
SA3	10	21	1649	17.2	659
SA4	13	21	2786	29.0	857

표 1에서의 시료 번호 SA1 내지 SA4로 나타내는 시료 전극군은, 크기가 160㎜×70㎜의 평판 전극에 마련한 타발구멍(35h)의 개수를 21개로 고정하고, 구멍의 직경을 각각 2.5㎜ 내지 13㎜의 사이에서 변경한 것이다. 이 경우는, 타발구멍(35h)의 개수(개구수)가 21개로 고정되어 있기 때문에, 표 1에 표시하는 바와 같이, 구멍의 개구 직경이 커짐에 따라, 개구 총면적, 개구율 및 개구의 총 둘레 테두리 길이(L)가 커진다.

[표 2]

시료번호	개구직경 (mm)	개구수	개구총면적 (mm²)	개구율 (%)	개구의 총 둘레 테두리 길이L(mm)
SO	0	0	0	0	0
SB1	2.5	336	1649	17.2	2638
SB2	5	84	1649	17.2	1319
SB3	10	21	1649	17.2	659

표 2에서의 시료 번호 SB1 내지 SB3의 시료 전극군은, 표 1의 시료 전극과 같은 크기의 평판 전극에 마련하는 타발구멍(35h)의 개구율[(타발구멍의 개구 총면적/전극 면적)×100(%)]을 17.2%로 고정하고, 타발구멍의 직경을 2.5㎜ 내지 10㎜의 사이에서 변경한 것이다. 이 경우는, 개구율이 17.2%로 고정되기 때문에, 표 2에 도시하는 바와 같이, 구멍의 개구 직경이 커짐에 따라, 구멍의 개수(개구수) 및 개구의 총 둘레 테두리 길이(L)는, 작아지고, 개구 총 면적은 커진다.

표 1 및 표 2에 표시하는 시료 전극(SA1 내지 SA4 및 SB1 내지 SB3)을 각각 집진부(30)의 고전압 전극(35)으로 한 전기 집진 장치(10)에 관해, 상기한 실험 장치(도 3 참조)에 의해 각각 집진 실험을 행하여, 디젤 배출 입자(DEP)(입경이 초미립자나 나노입자)의 입경별의 집진 효율(η)(%)을 측정하였다.

표 1에 표시하는 시료 번호 SA1 내지 SA4의 시료 전극군(타발구멍의 개수(개구수)를 일정하게 한 전극)을 고전압 전극(35)으로 한 전기 집진 장치(10)의 집중 효율의 측정 결과를 도 5에 도시한다.

이 도 5는, 횡축에 집진하는 미립자의 입경(d)(㎚)을 취하고, 종축에 집진 효율(η)(%)을 취하여, 각 고전압 전극(S0, SA1 내지 SA4)의 미립자의 입자지름에 대한 집진 효율 특성을 도시하는 그래프이다. 집진 효율(η)의 정의는 상기 (1)식과 같다.

도 5로부터 분명한 바와 같이, 타발구멍을 마련한 시료 전극(SA1 내지 SA4)을 고전압 전극(35)에 이용한 경우, 입경이 100㎚ 이하의 초미립자나 50㎚ 이하의 나노입자에 대한 집진 효율은, 타발구멍을 마련하지 않은 비교 전극(S0)을 고전압 전극(35)으로 한 경우에 대해 높게 되어 있다. 또한, 실험 결과에서는, 시료 전극(SA1)(개구 직경 2.5㎜)를 고전압 전극(35)으로 한 경우는, 입경이 100㎚ 부근의 초미립자의 집진 효율이, 비교 전극(S0)를 고전압 전극(35)으로 한 경우보다 낮아지는 부분이 있지만, 측정 오차라고 생각된다.

이와 같이, 타발구멍(35h)을 마련함에 의해 집진 효율이 높아지는 것은, 다음의 이유에 의한 것이라고 생각된다.

타발구멍(35h) 마련하면, 개구의 둘레 테두리 근방에서 전계 강도가 강해지는 영역이 발생하고, 개구부 중심 부근에서 전계 강도가 약해지는 영역이 발생한다. 전계 강도가 강한 영역에서는 대전 입자의 이동 속도가 빨라지고, 집진 효율이 향상하는 것이다. 이 전계 강도가 강해지는 영역과 전계 강도가 약해지는 영역의 사이즈는, 개구 직경의 크기에 의해 변화한다.

도 8은, 개구 직경과 전계 강도가 강해지는 영역, 전계 강도가 약해지는 영역의 사이즈의 관계를 설명하기 위한 그래프이다. 도 8의 그래프는, 20㎜×20㎜의 고전압 전극의 양측에 9㎜의 간극을 두어 20㎜×20㎜의 접지 전극을 배치하고, 고전압 전극의 중앙에 개구 직경이 2.5 내지 13㎜의 타발구멍을 마련하고, 타발구멍을 마련하지 않은 평판 전극의 전계 강도 8.3×10⁵V/m보다도 전계 강도가 큰 영역의 면적, 작은 영역의 면적이 개구 직경의 크기에 의해 어느 모양으로 변화하는지를 측정하고, 해석한 것이다.

도 8의 그래프는, 접지 전극과 고전압 전극 사이의 면적(S)(도 1에서, 위에서 본 접지 전극(32)과 고전압 전극(35) 사이의 면적)에 대한, 타발구멍을 마련하지 않은 평판 전극의 전계 강도 8.3×10⁵V/m보다도 전계 강도가 강해지는 영역의 면적(Ss)의 면적비[Ss/S×100(%)]를 Rs(전계 강도가 강해지는 영역의 면적비)로 하고, 접지 전극과 고전압 전극 사이의 면적(S)에 대한 전계 강도가 약해지는 영역의 면적(Sw)의 면적비[Sw/S×100(%)]를 Rw(전계 강도가 약해지는 영역의 면적비)로 하여, 횡축에 개구 직경을 취하고, 종축에 면적비(Rs, Rw)를 취하여, 개구 직경에 대한 면적비(Rs, Rw)의 변화를 도시하고 있다.

도 8의 그래프에 도시하는 바와 같이, 개구 직경이 작은 때에는, 전계 강도가 강해지는 영역은 전계 강도가 약해지는 영역보다도 크다. 그러나, 개구 직경이 커저서 11㎜를 초과하면, 전계 강도가 강해지는 영역은 전계 강도가 약해지는 영역보다도 작아진다. 이것은, 접지 전극과 고전압 전극 사이의 거리(이 실험에서는 9㎜)에 대해 개구 직경이 충분 커졌기 때문이라고 생각된다.

이상의 것으로부터, 집진 효율을 향상시키기 위해서는, 전계 강도가 강해지는 영역을 크게 하여, 대전 입자의 이동 속도를 빠르게 하는 것, 즉, 타발구멍의 개구 직경을 크게 하여, 개구의 총 둘레 테두리 길이(L)를 길게 하면 좋은 것을 알 수 있다. 그 경우, 개구 직경의 상한은 접지 전극(32)과 고전압 전극(35) 사이의 거리를 고려하여 결정하면 좋은 것을 알 수 있다.

그리고, 도 5에 도시하는 바와 같이, 고전압 전극(35)에서의 타발구멍(35h)의 개구의 총 둘레 테두리 길이(L)가 857㎜로 가장 긴 시료 전극(SA4)을 사용한 전기 집진 장치(10)에 의하면, 입경이 30 내지 100㎚의 초미립자, 나노입자의 집진 효율이 60% 이상이 되는 높은 집진 성능을 얻을 수 있다.

그러나, 개구의 총 둘레 테두리 길이(L)를 길게 하기 위해 타발구멍의 개구 직경을 크게 한 경우, 전극 면적의 감소, 전극판의 강도 저하라는 문제가 생긴다.

다음에, 표 2에 표시하는 시료 번호 SB1 내지 SB3의 제 2의 시료 전극군(개구율을 일정하게 한 전극)을 고전압 전극(35)으로 한 전기 집진 장치(10)의 집진 효율의 측정 결과를 도 6에 도시한다.

이 도 6은, 상기한 도 5와 마찬가지로 각 고전압 전극(S0, SB1 내지 SB3)의 집진하는 미립자의 입경(d)(㎚)에 대한 집진 효율 특성을 도시하는 그래프이다.

이 도 6으로부터 분명한 바와 같이, 본 발명에 따라 타발구멍(35h)을 마련한 시료 전극(SB1 내지 SB3)을 고전압 전극(35)에 이용한 경우, 입경이 100㎚ 이하의 초미립자나 나노입자에 대한 집진 효율(η)이, 타발구멍을 마련하지 않은 비교 전극(S0)을 고전압 전극(35)으로 한 경우에 대해 10% 이상이나 높게 되어 있다. 특히, 개구의 총 둘레 테두리 길이(L)가 긴 개구 직경이 2.5㎜나 5㎜의 시료 번호 SB1, SB2에서는 20%나 높게 되어 있다.

따라서 이 사실에 의해, 본 발명에서는, 개구경이 작은 타발구멍(35h)을 보다 많이 마련하여, 개구의 총 둘레 테두리 길이(L)를 길게 하도록 한 쪽이, 보다 집진 효율을 높이는 것이 가능해지는 것을 이해할 수 있을 것이다.

다음에, 도 7에 상기한 집진 실험의 결과에 의거하여, 개구율이 일정(17,2%)한 경우의 평판형상 전극에 마련하는 타발구멍(35h)의 개구 총 둘레 테두리 길이(L)(㎜)와 집진 효율(η)(%)의 관계를 도시한다. 여기서의 집진 효율은, 입경에 관계없이 미립자 전체의 집진 효율을 나타내고 있다.

도 7에서는, 총 둘레 테두리 길이(L)가 0㎜(타발구멍이 없는 평판 전극)일 때, 집진 효율은 48%이지만, 총 둘레 테두리 길이(L)가 길어짐에 따라 집진 효율은 향상하고, 1319㎜ 이상에서 포화 경향을 나타내고 있다. 집진 효율은, 총 둘레 테두리 길이(L)가 2638㎜에서 74%로 되어 있다. 총 둘레 테두리 길이(L)가 길어짐에 따라 포화 경향을 나타내는 것은, 개구 직경이 작아지는 것이나 개구수가 많아저서 개구부 사이의 거리가 작아지기 때문에, 개구의 둘레 테두리부 전계가 완화되기 때문이라고 생각된다.

이상의 결과로부터, 타발구멍의 개구 직경을 작게 하고, 개구수를 늘리고, 개구의 총 둘레 테두리 길이(L)를 길게 함에 의해 집진 효율의 향상을 도모할 수 있지만, 개구 직경의 상한은, 집진 효율 60%를 얻기 위해서는 10㎜가 상한이다. 또한, 개구 직경을 2. 5㎜ 이하로 하여도 집진 효율의 향상은 도모할 수 없고, 가공 작업의 수고, 고전압 극판의 강도 저하 등을 생각하면, 하한은 2㎜이다.

본 발명에서는, 고전압 전극(35)에 타발구멍을 마련할 뿐만 아니라, 집진부(30)의 접지 전극(32)에 타발구멍(35h)을 마련하도록 하여도 좋고, 또는, 고전압 전극(35) 및 접지 전극(32)의 양쪽의 전극에 타발구멍(35h)을 마련하도록 하여도 좋은 것이다.

이상과 같이, 본 발명에 의하면, 전기 집진 장치의 고전압 전극과 접지 전극에 의해 구성된 집진부에서의 적어도 한쪽의 전극에 타발구멍을 전극의 전체면에 분산하여 다수 마련할 뿐의 간단한 구성에 의해, 전혀 새로운 에너지 및 장치를 부가하는 일 없이, 초미립자나 나노입자의 집진 효율을 높일 수 있기 때문에, 디젤 배출 입자와 같은 초미립자나 나노입자의 발생이 많은 자동차 도로 터널 내의 공기 정화에 사용하는 전기 집진 장치에 적용하면, 집진 성능의 향상을 할 수 있을 뿐만 아니라, 장치의 소형화를 도모할 수 있다는 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예의 전기 집진 장치의 기본 구성을 도시하는 구성도.

도 2는 본 발명에서 사용하는 고전압 전극을 도시하는 정면도.

도 3은 본 발명의 전기 집진 장치에 의한 집진 실험 장치를 도시하는 구성도.

도 4는 본 발명의 전기 집진 장치의 대전부와 집진부의 전극의 실시예의 구성을 도시하는 사시도.

도 5는 본 발명의 제 1의 시료 전극군의 고전압 전극을 사용한 전기 집진 장치의 집진하는 미립자의 입자경(particle diameter)에 대한 집진 효율을 도시하는 그래프.

도 6은 본 발명의 제 2의 시료 전극군의 고전압 전극을 사용한 전기 집진 장치의 집진하는 미립자의 입경에 대한 집진 효율 특성을 도시하는 그래프.

도 7은 본 발명에 의한 전기 집진 장치의 고전압 전극의 타발구벙의 개구의 총 둘레 테두리 길이에 대한 집진 효율 특성을 도시하는 그래프.

도 8은 본 발명에 의한 전기 집진 장치의 고전압 전극의 타발구멍의 개구 둘레 테두리의 전계 강도와 개구 직경과의 관계를 설명하는 그래프.

도 9는 본 발명의 다른 실시예인 복수로 적층된 전기 집진 장치의 구성을 도시하는 구성도.

도 10은 종래의 전기 집진 장치를 도시하는 구성도.

(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)

10 : 전기 집진 장치 20 : 대전부

22 : 접지 전극 25 : 방전 전극

30 : 집진부 32 : 접지 전극

35 : 고전압 전극 35h : 타발구멍

Claims

대전부와, 집진부를 전후단에 배치하여 구성한 전기 집진 장치에 있어서,

상기 집진부를, 처리 공기가 흐르는 공간을 통하여 대향하여 평행 배치한 평판형상의 고전압 전극과 접지 전극에 의해 구성하고, 상기 양 전극의 적어도 한쪽의 전극의 전체면에 다수의 타발구멍을 분산하여 마련하고, 상기 타발구멍의 개구 직경을, 개구의 둘레 테두리 근방의 전계 강도가 강해지는 영역이, 전계 강도가 약해지는 영역보다도 커지는 범위의 값으로 한 것을 특징으로 하는 전기 집진 장치.
제 1항에 있어서,

상기 타발구멍의 개구 직경은, 2 내지 10㎜인 것을 특징으로 하는 전기 집진 장치.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,

상기 타발구멍은, 상기 고전압 전극에 마련하는 것을 특징으로 하는 전기 집진 장치.
제 1항에 있어서,

상기 집진부는, 복수매의 상기 고전압 전극과 복수매의 상기 접지 전극에 의해 구성되며, 상기 각 전극은 소정의 간격을 두고 서로 교대로 배치되는 것을 특징 으로 하는 전기 집진 장치.