KR20130024589A

KR20130024589A - 전기집진 장치 및 그 방법

Info

Publication number: KR20130024589A
Application number: KR1020110088126A
Authority: KR
Inventors: 오동진; 원효식; 권오상; 강필선
Original assignee: 주식회사 지홈
Priority date: 2011-08-31
Filing date: 2011-08-31
Publication date: 2013-03-08

Abstract

본 발명은 전기집진 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 물에 직접 미세먼지를 집진하는 전기집진 장치에 관한 것으로 전기집진 장치에 유입되어 대전되는 미세먼지를 전지적 인력으로 집진하는 집진판을 액체 저장부로 대체하여 집진판 표면에 미세먼지 퇴적에 따라 발생하는 문제를 해결하며 집진부를 드러내어 세척하는 것이 요구되지 않아 제품의 유지보존에 유리한 효과가 있다.

Description

전기집진 장치 및 그 방법{Electrostatic precipitator and its method}

본 발명은 전기집진 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 물에 직접 미세먼지를 집진하는 전기집진 장치에 관한 것이다.

전기집진장치는 공기등의 기체에 포함된 미세입자에 전기장을 작용시켜서 전기를 띠게 하며 대전된 미세입자를 정전기력으로 집진함으로써 기체를 정화하는 장치이다.

전기집진방식 중 습식전기집진방식은 세정수 공급장치와 순환장치를 추가로 구성하여 집진판에 집진된 오염물질을 제거하는 방식이다.

종래의 습식 전기집진 장치의 집진극 연속 세정 장치(공개번호 10-2010-0065693)는 방전극 간격유지 막대에 고정설치되며, 고전압이 인가되는 복수개의 방전극과, 상기 방전극 사이사이에 일정거리가 이격되게 설치되며, 표면에 임계표면장력을 줄일 수 있는 특수처리가 이루어진 집진극과, 상기 집진극들의 간격을 유지시키기 위해 상기 집진극들의 사이에 설치되는 보강봉과, 상기 집진극 표면에 세정수를 방사형으로 분사하기 위한 단위분사장치가 구비된 세정 파이프 헤더유닛 및 상기 집진극 하부에 설치되어 고전압이 인가되는 상기 방전극 간격유지 막대로 세정수가 흐르는 것을 방지하기 위한 물홈통을 포함하며, 집진극 표면에 최소의 세정수량으로 안정된 수막을 연속적으로 형성시킴으로써, 점착성 입자의 침적을 원천적으로 봉쇄할 수 있으며, 이로 인해 고전압 전원을 차단한 후 실시하는 간헐적 청소를 최소화함으로써 궁극적으로 습식 전기집진장치의 효율을 높게 유지할 수 있는 집진극 연속 세정장치를 개시한다.

도 1은 종래의 집진극 연속 세정장치를 포함하는 하이브리드 습식 스크러버 시스템을 개략적으로 나타낸 구성도이다.

도 1을 참조하면, 종래의 집진극 연속 세정장치를 포함하는 하이브리드 습식 스크러버 시스템은 방전극(140)과 집진극(150)을 갖는 본 발명의 집진극 연속 세정장치가 설치되며, 세정액 순환펌프(110)와, 고전압 전원공급장치(120)와, 절연공기 공급용 송풍기(130)가 설치된다.

종래의 습식전기집진장치 또는 습식이오나이저장치에 적용되는 집진극 연속 세정장치는 고전압이 인가되는 복수개의 방전극(140)과, 이 방전극(140)으로부터 일정거리가 이격되어 설치되는 집진극(150)과, 상기 집진극(150) 들의 간격을 유지시키기 위한 보강봉(미도시)과, 상기 집진극(150) 표면에 세정수를 방사형으로 분사하기 위한 단위분사장치(170)가 구비된 세정 파이프 헤더유닛(160)과, 집진극 하부에 설치되는 물홈통(180)으로 구성된다.

상기 방전극(140)은 방전극 간격유지 막대(미도시)에 고정설치되어 일정간격으로 복수개가 설치되며, 상기 집진극(150)은 방전극 사이사이에 일정거리가 이격되게 설치된다.

집진극(150)은 표면에 임계표면장력을 줄일 수 있는 특수처리가 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기 세정 파이프 헤더유닛(160)은, 세정수가 공급되는 파이프 헤더와, 상기 파이프 헤더에 일체로 구비되어 각각의 상기 집진극(150) 표면에 세정수를 방사하도록 세정수 토출공이 형성된 단위분사장치(170)로 이루어진다.

상기 단위분사장치(170)가 구비된 상기 파이프 헤더에는 통공이 형성되어 단위분사장치(170)와 연통되고, 상기 단위분사장치(170)는 내부가 중공형으로 이루어지어 상기 통공을 통해 세정수가 단위분사장치(170) 내로 유입된다.

상기 통공은 5~10mm의 크기의 구멍으로 형성되며, 단위분사장치(170)에 세정액을 공급할 수 있는 구조를 갖는다.

또한, 단위분사장치(170)의 하면에는 세정수 토출공이 형성되는데, 상기 세정수 토출공은 집진극(150)과 수직방향으로 소정의 각도를 갖도록 형성된다.

종래의 전기집진방식을 이용한 미세입자 포집장치용 미세 분무장치는 집진극 표면에 세정수를 흘려 미세입자의 퇴적을 방지하는 것으로 미세입자는 집진극과의 인력으로 집진되는 것이기 때문에 집진극 표면에 세정수를 흘리는 것만으로 미세입자가 퇴적되는 것을 충분히 방지할 수 없는 문제점이 있다.

또한, 종래의 전기집진방식을 이용한 미세입자 포집장치용 미세 분무장치는 세정수를 통해 지속적 미세입자을 제거하더라도 집진극의 세척이 요구되는 문제점이 있다.

본 발명의 목적은 미세먼지를 직접 세정수에 집진되도록 하여 미세먼지의 퇴적을 방지한 전기집진 장치 및 그 방법을 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 집진부의 세척을 따로 요구하지 않아 제품 유지보존에 있어서 유리한 전기집진 장치 및 그 방법을 제공함에 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 유입되는 외부공기에 포함된 미세먼지를 대전하는 대전부; 및 대전된 상기 미세먼지의 극성과 반대 극성을 가지도록 전압이 가해져 상기 미세먼지를 집진하는 액체 저장부;를 포함하되, 상기 외부공기의 유동방향을 따라서 상기 대전부와 상기 액체 저장부가 순차적으로 형성된 것을 특징으로 하는 전기집진 장치가 제공된다.

바람직하게는, 상기 액체 저장부는 상기 액체에 전압을 직접 가해지는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 액체는 물인 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 액체 저장부를 마주보며, 상기 액체 저장부에 가해지는 전압과 반대 극성을 가지도록 전압이 가해지는 대항부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 외부공기의 유동방향에서 상기 대전부 앞에 형성된 카본필터;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 외부공기의 흐름을 원활하게 하는 송풍유닛;을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 액체 저장부의 상기 액체를 교환할 수 있는 액체 교환부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 대전부와 액체 저장부를 포함하는 전기집진 장치가 진기집진하는 방법에 있어서, 상기 대전부에서 유입된 공기에 포함된 미세먼지를 대전하는 제1단계; 및 상기 액체 저정부에서 대전된 상기 미세먼지를 전압이 가해진 액체에 집진하는 제2단계;를 포함하되, 상기 외부공기의 유동방향을 따라서 상기 대전부와 상기 액체 저장부가 순차적으로 형성된 것을 특징으로 하는 전기집진 방법이 제공된다.

바람직하게는, 상기 액체 저장부를 마주보며, 상기 액체 저장부에 가해지는 전압과 반대 극성을 가지도록 전압이 가해지는 대항부를 더 포함하되, 상기 대항부는 상기 제2단계에서 상기 미세먼지에 척력을 가하는 것 을 특징으로 한다.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

본 발명은 대전된 미세먼지를 전기적 인력으로 집진하는 집진판을 액체 저장부로 대체함으로써 집진판 표면에 미세먼지 퇴적이 일어나 발생하는 문제점을 해결한 효과가 있다.

또한, 본 발명은 미세먼지가 액체에 직접 집진되도록 하여, 집진부를 직접 드러내는 세척이 요구되지 않아 제품의 유지보존에 유리한 효과가 있다.

도 1은 종래의 집진극 연속 세정장치를 포함하는 하이브리드 습식 스크러버 시스템을 개략적으로 나타낸 구성도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기집진 장치의 개념도.
도 3은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 전기집진 장치의 단면도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기집진 방법의 순서도.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 또한 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기집진 장치의 개념도이다. 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기집진 장치는 대전부(210), 액체 저장부(220), 대항부(230) 및 카본필터(240)를 포함하도록 구성된다.

대전부(210)는 전기집진 장치로 유입되는 외부공기에 포함된 미세먼지를 대전한다. 바람직하게는, 대전부(210)는 오존이 발생되지 않는 방식으로 미세먼지를 대전한다.

또한, 대전부(210)는 유입되는 외부공기에 포함된 미세먼지를 이온화시키는 이온화부일 수 있고, 이온화함에 있어서 오존이 발생되지 않는 방식이 이용될 수 있다.

액체 저장부(220)는 대전부(210)에 의해 대전된 외부공기에 포함된 미세먼지의 극성과 반대 극성을 띄도록 전압이 가해진다. 또한, 액체 저장부(220)는 전기집진 장치를 흐르는 공기의 유동방향을 따라 대전부(210) 뒤에 위치한다.

즉, 액체 저장부(220)는 대전부(210)에 의해 대전된 미세먼지의 극성과 반대 극성을 가져, 전기적 인력을 이용하여 미세먼지를 집진한다.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 액체 저장부(220)는 저장된 액체에 직전 전압이 가해져 미세먼지의 극성과 반대 극성을 가지도록 하여 미세먼지를 집진한다.

본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따르면, 액체 저장부(220)에 저장된 액체는 물이다.

본 발명에 따른 전기집진 장치는 미세먼지의 집진을 액체 저장부(220)에 하도록 하여, 미세먼지의 퇴적에 따른 집진효율 감소 및 제품의 수명저하를 막는 효과가 있다.

또한, 종래 집진부에 미세먼지의 퇴적을 방지하기 위해 사용되는 집진부 표면처리 또는 특수한 전압장치 이용이 요구되지 않고 보다 저렴하고 단순한 구조를 통해 효율성 높은 전기집진 장치를 설계할 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 전기집진 장치는 대항부(230)를 더 포함하도록 구성된다. 대항부(230)는 액체 저장부(220)를 마주보도록 형성되며, 액체 저장부(220)에 가해지는 전압의 반대 극성을 가지도록(즉, 대전된 미세먼지와 같은 극성이 되도록) 전압이 가해진다.

대항부(230)는 대전된 미세먼지와 같은 극성을 띄게 되어 미세먼지와 전기적 척력을 형성하여 미세먼지가 보다 높은 효율로 액체 저장부(220)에 집지되도록 하는 효과가 있다.

본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따르면, 전기집진 장치는 카본필터(240)를 더 포함하도록 구성된다. 카본필터(240)는 전기집진 장치를 흐르는 공기의 유동방향에서 대전부(210) 앞에 형성되어, 유입된 외부공기에 대해 전기집진 방식을 통해 미세먼지를 집진하기에 앞서 미세먼지를 흡착한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 전기집진 장치는 유입되는 외부공기가 카본필터(240), 대전부(210), 액체 저장부(220)와 대항부(230)를 순차적으로 거쳐 포함된 미세먼지가 제거된 청정한 공기를 배출한다.

즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기집진 장치는 외부공기를 유입시켜 카본필터(240)를 통해 1차적으로 포함된 미세먼지를 흡착한다. 그리고, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기집진 장치는 카본필터(240)를 거친 외부공기에 남은 미세먼지에 대해 대전부(210)를 통해 일정 극성이 되도록 대전시킨다. 그 후, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기집진 장치는 대전된 미세먼지와 같은 극성을 가진 대항부(230)와 대전된 미세먼지와 반대 극성을 가진 액체 저장부(220)를 통해 외부공기에 남은 미세먼지를 액체 저장부(220)에 집진시킨다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기집진 장치는 상기의 과정을 통해 유입된 외부공기에 포함된 미세먼지를 제거하여 청정한 공기를 배출하게 된다.

도 3은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 전기집진 장치의 단면도이다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 전기집진 장치는 대전부(210), 액체 저장부(220), 대항부(230), 카본필터(240) 외에 케이스(310), 액체 교환부(320) 및 송풍유닛(330)를 더 포함한다.

바람직하게는, 도2와 달리 도3과 같이 대전부(210)는 수개로 형성될 수 있으며, 외부공기의 유동방향에 있어서 일정 정도 대항부(230)와 액체 저장부(220)와 겹칠 수 있다.

케이스(310)는 외부공기를 유입하는 유입구와 전기집진이 수행되어 청정해진 공기를 배출하는 배출구를 포함하도록 구성된다. 케이스(310)의 형태는 도2와 도3에서 예시된 가로형태 뿐만 아니라 세로형 내지 수개의 유입구와 배출구를 가지도록 형성된 형태 등 외부공기를 유입하고 전기집진이 수행된 공기를 배출할 수 있는 구조를 띈 형태가 모두 가능하다.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 액체 저장부(220)는 액체 저장부(220)에 저장된 책체를 빼내거나 투입할 수 있도록 하는 액체 교환부(320)를 더 포함하도록 수성된다.

액체 저장부(220)에 저장된 액체는 미세먼지가 포집됨에 따라 오염될 수 있어 일정 전기집진이 행해진 이 후에 교체가 요구되기 때문에, 액체 교환부(320)를 두어 간편히 액체만의 교환이 가능하도록 할 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기집진 장치는 액체 교환부(320)를 통해 액체 저장부(220)에 저장되는 물질을 상이하게 할 수 있어, 오염환경에 따른 적절한 미세먼지 포집 액체를 달리할 수 있다.

본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따르면, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 전기집진 장치는 송풍유닛(330)을 더 포함한다. 송풍유닛(330)은 전기집진 장치 내를 통과하는 외부공기의 흐름을 원활하게 한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기집진 방법의 순서도이다. 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기집진 방법은 대전부(210), 액체 저장부(220) 및 대항부(230)를 포함하는 전기집진 장치로 외부공기를 유입하는 단계(S410), 대전부(210)에서 미세먼지를 대전시키는 단계(S420), 액체 저장부(220)에서 미세먼지를 물에 집진하는 단계(S430) 및 청정공기를 배출하는 단계(S440)를 포함한다.

S410 단계에서는, 대전부(210), 액체 저장부(220) 및 대항부(230)를 포함하는 전기집진 장치는 외부공기를 전기집진 장치 내로 유입시킨다. 바람직하게는, 전기집진 장치는 송풍유닛(330)을 두어 외부공기를 보다 효과적으로 유입시킬 수 있다.

S420 단계에서는, 전기집진 장치는 대전부(210)에서 유입된 외부공기에 포함된 미세먼지를 특정 극성이 되도록 대전시킨다. S420 단계는 도 2와 도 3에서 대전부(210)에 대해 설명한 내용과 같다.

S430 단계에서는, 전기집진 장치는 액체 저장부(220)에서 S420 단계에서 대전된 미세먼지를 미세먼지의 극성과 반대 극성이 되도록 전압이 가해진 액체 저장부(220)에 저장된 액체에 집진한다.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, S430 단계에서는, 전기집진 장치는 대전된 미세먼지의 극성과 같은 극성이 되도록 전압이 가해지며 액체 저장부(220)를 마주보도록 형성된 대항부(230)를 더 포함하여 대전된 미세먼지가 대항부(230)와의 척력에 의해 액체 저장부(220)로 집진되도록 하는 것을 더 포함한다.

S430 단계에서는, 전기집진 장치는 S410 단계와 S420 단계를 거친 외부공기를 전기집진 장치 외부로 배출시킨다. S410 단계와 S420 단계를 거친 외부공기는 포함된 미세먼지가 제거되어 청정한 공기가 되기 때문에 청정공기가 배출된다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예 및 응용예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예 및 응용예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.

210 : 대전부 220 : 액체 저장부
230 : 대항부 240 : 카본필터
310 : 케이스 320 : 액체 교환부
330 : 송풍유닛

Claims

유입되는 외부공기에 포함된 미세먼지를 대전하는 대전부; 및
대전된 상기 미세먼지의 극성과 반대 극성을 가지도록 전압이 가해져 상기 미세먼지를 집진하는 액체 저장부;를 포함하되,
상기 외부공기의 유동방향을 따라서 상기 대전부와 상기 액체 저장부가 순차적으로 형성된 것
을 특징으로 하는 전기집진 장치.
제1항에 있어서,
상기 액체 저장부는 상기 액체에 전압을 직접 가해지는 것
을 특징으로 하는 전기집진 장치.
제1항에 있어서,
상기 액체는 물인 것
을 특징으로 하는 전기집진 장치.
제1항에 있어서,
상기 액체 저장부를 마주보며, 상기 액체 저장부에 가해지는 전압과 반대 극성을 가지도록 전압이 가해지는 대항부;를 더 포함하는 것
을 특징으로 하는 전기집진 장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 외부공기의 유동방향에서 상기 대전부 앞에 형성된 카본필터;를 더 포함하는 것
을 특징으로 하는 전기집진 장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 외부공기의 흐름을 원활하게 하는 송풍유닛;을 더 포함하는 것
을 특징으로 하는 전기집진 장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 액체 저장부의 상기 액체를 교환할 수 있는 액체 교환부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기집진 장치.
대전부와 액체 저장부를 포함하는 전기집진 장치가 진기집진하는 방법에 있어서,
상기 대전부에서 유입된 공기에 포함된 미세먼지를 대전하는 제1단계; 및
상기 액체 저정부에서 대전된 상기 미세먼지를 전압이 가해진 액체에 집진하는 제2단계;를 포함하되,
상기 외부공기의 유동방향을 따라서 상기 대전부와 상기 액체 저장부가 순차적으로 형성된 것
을 특징으로 하는 전기집진 방법.
제8항에 있어서,
상기 액체 저장부를 마주보며, 상기 액체 저장부에 가해지는 전압과 반대 극성을 가지도록 전압이 가해지는 대항부를 더 포함하되,
상기 대항부는 상기 제2단계에서 상기 미세먼지에 척력을 가하는 것
을 특징으로 하는 전기집진 방법.