KR20170005545A - 전기 집진 장치의 원격 자동 제어 장치 - Google Patents

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C7/00—Separating solids from solids by electrostatic effect

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Abstract

본 발명은 전기 집진 장치의 원격 자동 제어 장치에 관한 것이고, 구체적으로 전기 집진 장치로부터 탐지된 정보에 기초하여 미리 정해된 작동 조건에 따라 전기 집진 장치의 조절이 가능하도록 하면서 이와 동시에 전기 집진 장치에 발생된 작동 이상 상태의 탐지가 가능하도록 하는 전기 집진 장치의 원격 자동 제어 장치에 관한 것이다. 전기 집진 장치의 원격 자동 제어 장치는 전기 집진 장치(13)의 전압, 온도 및 압력을 탐지하는 센서 유닛(14); 센서 유닛(14)으로부터 전송된 정보에 따라 전기 집진 장치(13)에 펄스 전압을 발생시키는 PCB 모듈(12)의 작동을 제어하는 제어 유닛(11); 미리 결정된 작동 조건이 저장된 작동 데이터베이스(15); 제어 유닛(11)으로부터 전송된 정보를 관리 서버(17) 또는 휴대용 전자기기(18)로 전송하는 통신 유닛(16)을 포함하고, 상기 제어 유닛(11)은 통신 유닛(16)으로 전송되는 정보를 추출하여 저장하는 정보 추출 유닛(111)을 포함하고, 상기 제어 유닛(11)은 작동 데이터베이스(15)에 저장된 정보에 따라 PCB 모듈(12)의 작동을 제어한다.

Description

전기 집진 장치의 원격 자동 제어 장치{An Controlling Apparatus for Regulating An Electric Dust Collecting Filter Automatically and Remotely}
본 발명은 전기 집진 장치의 원격 자동 제어 장치에 관한 것이고, 구체적으로 전기 집진 장치로부터 탐지된 정보에 기초하여 미리 정해된 작동 조건에 따라 전기 집진 장치의 조절이 가능하도록 하면서 이와 동시에 전기 집진 장치에 발생된 작동 이상 상태의 탐지가 가능하도록 하는 전기 집진 장치의 원격 자동 제어 장치에 관한 것이다.
전기 집진 장치는 집진 전극이 양극이 되고 그리고 방전 전극이 음극이 되도록 하여 음전하 또는 양전하로 대전이 된 먼지를 포집하는 장치를 말한다. 일반적으로 집진을 위하여 집진 전극과 방전 전극 사이에 높은 전압을 가하여 코로나(corona) 방전에 의하여 불평등 전계를 발생시켜 대전된 먼지 또는 가스가 집진 전극의 정전기력에 의하여 수집이 되도록 한다. 전기 집진 장치는 높은 방전 전압으로 인하여 분진 또는 가스의 발생량이 많은 대형 작업장을 비롯하여 먼지 또는 미세 이물질이 발생되는 사업장에 적용될 수 있다. 이와 같은 집진 장치에서 먼지 또는 미립자의 하전을 위하여 예를 들어 30 내지 100 kV의 고전압이 가해지는 방식에 따라 DC직류하전 전압 방식 또는 마이크로펄스 하전방식으로 나누어질 수 있다.
전기 집진 필터와 관련된 선행기술로 특허등록번호 제0949455호 ‘집진 필터 및 이를 구비하는 전기집진장치’가 있다. 상기 선행기술은 복수 개의 개구부가 형성된 상면 플레이트와, 하면 플레이트 및 상기 상면 플레이트와 하면 플레이트의 개구부를 연결하는 원통 형상의 집진 전극이 포함된 집진 유닛; 상기 집진 전극의 중심에 배치되는 복수 개의 선형 방전 전극과 상기 방전 전극을 지지하는 복수의 가로 바가 포함된 방전 유닛; 및 상기 집진 유닛의 상면 플레이트에 형성되고 상기 집진 유닛과 상기 방전 유닛을 절연된 상태에서 체결시키는 연결구를 포함하는 집진 필터에 대하여 개시한다.
집진 필터와 관련된 다른 선행기술로 특허등록번호 제1332908호 ‘전기 집진 장치용 결합형 방전극 및 이를 이용하는 전기 집진 장치’가 있다. 상기 선행기술은 상호 대향되는 한 쌍의 집진 판 및 외부 전원 장치로부터 전원을 인가받는 방전 봉을 포함하여, 유입되는 유해 가스 내에 포함되는 오염 입자를 집진하는 전기 집진 장치에 설치되고, 상기 방전 봉에 장착되어 상기 유해 가스의 유동 방향을 따라 길게 배치되고, 상기 어느 하나의 집진 판 측으로 휘어지는 첨단부를 형성하는 제1 방전 극; 상기 방전 봉 위에 상기 제1 방전 극과 인접하는 장착되고, 상기 제1 방전 극의 첨단부가 향하는 집진 판과 대향되는 집진 판 측으로 휘어지는 첨단부를 형성하는 제2 방전 극; 및 제1 방전 극과 제2 방전 극을 고정시키는 고정 부재를 포함하는 방전 극에 대하여 개시한다.
집진 필터와 관련된 또 다른 선행기술로 특허등록번호 제0823721호 ‘펄스 하전형 전기집진 장치’가 있다. 상기 선행기술은 전기 집진을 위한 집진실의 방전극에 공급하기 위한 음의 직류전원을 공급하기 위한 직류 전원 공급부; 상기 집진실의 집진극에 인가되는 펄스 전원을 위한 양의 직류 전원을 공급하기 위한 펄스 전원 공급부; 일단이 상기 직류 전원 공급부에 연결되고 타단이 상기 펄스 전원 공급부에 연결되는 충전 커패시터; 상기 충전 커패시터의 타단에 연결되며, 상기 충전 커패시터에 충전된 전원을 소정의 펄스 형태로 상기 집진실의 집진극에 공급하기 위한 스위치부; 및 상기 직류 전원 공급부에서 공급되는 전원의 전류 값이 소정의 제1 기준 값을 초과하는 경우 상기 직류 전원 공급부에서 공급되는 전원의 전압의 레벨이 감소되고, 상기 전류 값이 상기 제1 기준 값 미만이 되는 경우 상기 전류 전원 공급부에서 공급되는 전원의 전압의 레벨이 증가되도록 상기 직류 전원 공급부를 제어하고, 상기 충전 커패시터에 충전되는 전압의 레벨이 소정의 제2 기준 값을 초과하는 경우 상기 펄스 전원 공급부에서 공급되는 전원의 전압의 레벨이 감소되도록 상기 펄스 전원 공급부를 제어하는 제어부를 포함하는 펄스 하전형 전기 집진 장치에 대하여 개시한다.
상기 선행기술에서 개시된 전기 집진 장치에서 작동이 개시되면 미리 설정된 전압 또는 전류 조건에 따라 작동이 이루어지고 작동 상태에 영향을 미칠 수 있는 다양한 외부 조건에 대한 탐지가 이루어지지 않는다. 또한 탐지된 조건에 따라 작동 조건을 설정하고 상황에 따라 위험 상황을 전송할 수 있는 방법에 대하여 기술하지 않는다. 추가로 상기 선행기술은 외부에서 원격으로 제어할 수 있는 방법에 대하여 개시하지 않는다.
본 발명은 선행기술이 가진 문제점을 해결하기 위한 것으로 아래와 같은 목적을 가진다.
선행문헌1: 한국 특허등록번호 제0949455호(주식회사 케네스, 2010년03월29일 공개) 집진 필터 및 이를 구비하는 전기집진장치 선행문헌2: 한국 특허등록번호 제1332908호(한라산업개발 주식회사, 한국기계연구원, 2013년11월26일 공개) 전기집진장치용 결합형 방전극 및 이를 이용하는 전기집진장치 선행문헌3: 한국 특허등록번호 제0823721호(주식회사 포스콘, 2008년4월18일 공개) 펄스하전형 전기집진장치
본 발명의 목적은 전기 집진 상태의 작동 상황을 탐지하여 작동 조건을 조절하고 필요에 따라 외부의 전자기기로 탐지 상황을 전송하고 외부의 전자기기로부터 작동 조건이 설정될 수 있도록 하는 전기 집진 장치의 원격 자동 제어 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면, 전기 집진 장치의 원격 자동 제어 장치는 전기 집진 장치의 전압, 온도 및 압력을 탐지하는 센서 유닛; 센서 유닛으로부터 전송된 정보에 따라 전기 집진 장치에 펄스 전압을 발생시키는 PCB 모듈의 작동을 제어하는 제어 유닛; 미리 결정된 작동 조건이 저장된 작동 데이터베이스; 제어 유닛으로부터 전송된 정보를 관리 서버 또는 휴대용 전자기기로 전송하는 통신 유닛을 포함하고, 상기 제어 유닛은 통신 유닛으로 전송되는 정보를 추출하여 저장하는 정보 추출 유닛을 포함하고, 상기 제어 유닛은 작동 데이터베이스에 저장된 정보에 따라 PCB 모듈의 작동을 제어한다.
본 발명의 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 상기 PCB 모듈의 작동 상태를 탐지하는 자기장 센서를 더 포함하고, 상기 자기장 센서에서 탐지된 값이 제어 유닛으로 전송된다.
본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 전기 집진 장치에 설치된 누설 전류 탐지 유닛을 더 포함하고, 센서 유닛은 누설 전류 탐지 유닛에서 일정 크기의 누설 전류가 탐지되면 이를 제어 유닛으로 전송한다.
본 발명에 따른 전기 집진 장치는 탐지된 작동 조건에 따라 전기 집진 장치가 작동되는 것에 의하여 집진 성능의 저하가 방지되도록 한다. 또한 작동 조건이 외부로 전송될 수 있도록 하는 것에 의하여 작동 상태가 항상 탐지될 수 있도록 하면서 작동 과정에서 발생되는 위험이 외부로 전송되어 전기 집진 장치의 안전이 확보될 수 있도록 한다. 또한 탐지된 조건에 따라 전기 집진 장치의 작동 상태가 원격으로 설정되도록 하는 것에 의하여 전기 집진 장치의 작동 효율성이 향상될 수 있도록 한다.
도 1은 본 발명에 따른 전기 집진 장치의 원격 자동 제어 장치의 실시 예를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 전기 집진 장치의 원격 자동 제어 장치에 적용될 수 있는 PCB 모듈의 실시 예를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 원격 자동 제어 장치에 의하여 작동이 제어되는 전기 집진 장치의 실시 예를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 원격 자동 제어 장치의 작동 과정의 실시 예를 도시한 것이다.
아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 아래의 설명에서 서로 다른 도면에서 동일한 도면 부호를 가지는 구성요소는 유사한 기능을 가지므로 발명의 이해를 위하여 필요하지 않는다면 반복하여 설명이 되지 않으며 공지의 구성요소는 간략하게 설명이 되거나 생략이 되지만 본 발명의 실시 예에서 제외되는 것으로 이해되지 않아야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 전기 집진 장치의 원격 자동 제어 장치(10)의 실시 예를 도시한 것이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 전기 집진 장치(13)의 원격 자동 제어 장치(10)는 전기 집진 장치(13)의 전압, 온도 및 압력을 탐지하는 센서 유닛(14); 센서 유닛(14)으로부터 전송된 정보에 따라 전기 집진 장치(13)에 펄스 전압을 발생시키는 PCB 모듈(12)의 작동을 제어하는 제어 유닛(11); 미리 결정된 작동 조건이 저장된 작동 데이터베이스(15); 제어 유닛(11)으로부터 전송된 정보를 관리 서버(17) 또는 휴대용 전자기기(18)로 전송하는 통신 유닛(16);을 포함하고, 상기 제어 유닛(11)은 통신 유닛(16)으로 전송되는 정보를 추출하여 저장하는 정보 추출 유닛(111)을 포함하고, 상기 제어 유닛(11)은 작동 데이터베이스(15)에 저장된 정보에 따라 PCB 모듈(12)의 작동을 제어한다.
본 발명에 따른 원격 자동 제어 장치(10)는 전기 집진 장치(13)의 작동을 제어하고, 전기 집진 장치(13)는 하나 또는 그 이상의 집진 셀 또는 집진 필터를 이루어질 수 있다. 전기 집진 장치(13)의 작동은 원격으로 제어될 수 있고, 제어 장치와 예를 들어 무선 또는 유선으로 연결된 관리 서버 또는 무선으로 연결된 전자기기를 통하여 전기 집진 장치(13)에 대한 제어가 이루어질 수 있다. 무선은 예를 들어 일반 무선 통신, 근거리 무선 통신, 와이파이 또는 블루투스 통신과 같은 방식이 될 수 있고, 필요에 따라 제어 유닛(11)에 설치된 통신 유닛(16)과 관리 서버(17) 또는 스마트 폰과 같은 전자기기(18)를 연결되는 무선 중계 유닛이 설치될 수 있다. 무선 통신은 다양한 방법으로 이루어질 수 있고 본 발명은 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.
제어 유닛(11)은 마이크로프로세서와 같은 처리 프로세서를 포함할 수 있고, 원격 자동 제어 장치(10)의 전체 작동을 제어할 수 있다. 제어 유닛(11)은 전기 집진 장치(13)에서 요구되는 전압을 발생시키는 PCB 모듈(12)의 작동을 제어할 수 있다. 그리고 PCB 모듈(12)의 작동을 위한 작동 데이터베이스(15)와 연결될 수 있다. 작동 데이터베이스(15)는 제어 유닛(11)과 일체로 만들어질 수 있거나 제어 유닛(11)과 독립적으로 설치되어 데이터 교환이 가능하도록 연결될 수 있다. 작동 데이터베이스(15)는 전기 집진 장치(13)의 작동 상태에서 PCB 모듈(12)의 작동 조건에 대한 작동 데이터를 가질 수 있다. 작동 데이터는 미리 결정되어 작동 데이터베이스(15)에 저장될 수 있고, 설치 조건에 따라 작동 데이터는 업데이트가 될 수 있다.
자동 원격 제어를 위한 조건을 탐지하기 위한 센서가 PCB 모듈(12) 및 전기 집진 장치(13)에 설치될 수 있고, 센서 유닛(14)은 상기 센서로부터 전송된 정보를 처리하여 제어 유닛(11)으로 전송할 수 있다. 그리고 제어 유닛(11)은 센서 유닛(14)으로부터 전송된 정보를 작동 데이터베이스(15)에 저장된 작동 조건과 비교하여 PCB 모듈(12) 또는 집진 장치(13)의 작동 상태를 판단할 수 있다. 센서 유닛(14)은 일정 주기로 또는 이상 상태가 탐지되는 경우 탐지된 정보를 제어 유닛(11)으로 전송될 수 있고, 제어 유닛(11)은 전송된 탐지 정보를 시각에 따라 저장할 수 있다. 그리고 스마트폰과 같은 전자기기(18)로 전송되어야 할 정보가 정보 추출 유닛(111)에 의하여 추출될 수 있다. 그리고 무선 또는 유선 통신 수단을 가지는 통신 유닛(16)을 통하여 관리 서버(17) 또는 전자기기(18)가 센서 유닛(14)으로부터 탐지된 정보가 전송될 수 있다. 센서 유닛(14)으로부터 전송된 모든 정보 및 제어 유닛(11)에 의한 모든 판단 결과가 관리 서버(17)로 전송될 수 있다. 이에 비하여 전자기기(18)로 전송되는 정보는 정보 추출 유닛(111)에 의하여 추출된 정보가 전송된다. 예를 들어 정보 추출 유닛(111)은 정상 상태, 이상 상태, 작동 상태의 미리 결정된 범위를 벗어나는 작동과 같은 미리 결정된 정보를 추출하고 이를 전자기기(18)로 전송할 수 있다.
관리 서버(17) 또는 전자기기(18)는 통신 유닛(16)으로부터 전송된 정보에 기초하여 PCB 모듈(12) 및 전기 집진 장치(13)의 작동 상태를 판단하고, 필요한 경우 제어 유닛(11)을 통하여 PCB 모듈(12) 또는 전기 집진 장치(13)의 작동을 제어할 수 있다. 전자기기(18)에서 PCB 모듈(12) 또는 전기 집진 장치(13)의 작동을 제어하기 위하여 전자기기(18)는 정보 추출 유닛(111)을 통하여 작동에 필요한 정보를 요청할 수 있다. 정보 추출 유닛(111)은 전자기기(18)의 요청에 의하여 제어 유닛(11)에 저장된 탐지 정보를 추출하거나 작동 데이터베이스(15)로부터 필요한 정보를 추출하여 전자기기로 전송할 수 있다. 그리고 전자기기(18)는 정보 추출 유닛(111)으로부터 전송된 정보에 기초하여 PCB 모듈(12) 또는 전기 집진 장치(13)의 작동을 제어할 수 있다.
이와 같이 본 발명에 따른 원격 자동 제어 장치(10)는 통신 유닛(16)을 통하여 원격으로 필요한 정보를 제공받아 PCB 모듈(12) 및 전기 집진 장치(13)의 작동을 제어할 수 있다. 본 발명에 따른 원격 자동 제어 장치(10)는 다양한 작동 구조를 가질 수 있고 본 발명은 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.
도 2는 본 발명에 따른 전기 집진 장치의 원격 자동 제어 장치에 적용될 수 있는 PCB 모듈의 실시 예를 도시한 것이다.
도 2를 참조하면, PCB 모듈(12)은 하우징(21), 하우징(21)을 2개의 분리 공간으로 분리시키는 분리 플레이트(25), 하나의 분리 공간에 수용되는 트랜스포머 모듈(TM) 및 다른 분리 공간에 배치되는 PCB 제어 기판(24)으로 이루어질 수 있다.
트랜스포머 모듈(TM)은 서로 접촉이 되도록 형성되는 한 쌍의 자속 통로를 가지는 코어와 한 쌍의 자속 통로를 통관하는 자속을 발생시키는 제1 코일 유닛 또는 제2 코일 유닛을 포함할 수 있다.
트랜스포머 모듈(TM)은 전원의 기능을 가지면서 전기 집진 장치의 집진 전극 또는 방전 전극에 가해지는 하전 전압 또는 집진 전압 또는 전류를 변화시키는 기능을 가질 수 있다. 트랜스포머 모듈(TM)은 전원으로부터 전달된 고주파의 교류 전압을 변화시켜 정류기로 전달할 수 있고, 정류기에 의하여 전기 집진 장치에 전압이 인가될 수 있다.
PCB 제어 기판(24)은 마이크로프로세서를 포함하여 전체 집진 장치의 제어가 가능한 구조를 가질 수 있다. 위에서 설명된 제어 유닛은 PCB 제어 기판(24)에 설치될 수 있다. 트랜스포머 모듈(TM)과 PCB 제어 기판(24)은 절연 소재의 분리 플레이트(25)에 의하여 분리될 수 있고 분리 플레이트(25)에 결합된 연결 커넥터(26)에 의하여 전기적으로 연결될 수 있다. 이와 같이 트랜스포머 모듈(TM)과 PCB 제어 기판(24)을 분리 플레이트(25)에 의하여 분리시키는 것은 예를 들어 열 또는 습기와 같은 것이 서로 영향을 미치지 않도록 하면서 이와 동시에 자기장 또는 전자파의 영향이 차단되도록 한다. 필요에 따라 분리 플레이트(25)는 전자파 흡수 소재로 만들어지거나 전자파 흡수 소재를 내부에 수용하거나 전자파 흡수 소재로 코팅될 수 있다. 이와 같이 분리 플레이트(25)는 트랜스포머 모듈(TM)과 PCB 제어 기판(24)을 전기적으로 분리시키면서 이와 동시에 환경 조건이 독립적이 되도록 한다. 하우징(21)의 외부에 방열 홀(211, 212)이 설치될 수 있고, 트랜스포머 모듈(TM) 및 PCB 제어 기판(24)의 방열, 청정 또는 제습을 위한 팬 유닛(23)이 설치될 수 있다. 팬 유닛(23)은 적어도 2개가 될 수 있다. 필요에 따라 PCB 제어 기판(24)의 아래쪽에 보호 유닛(27)이 설치될 수 있고 예를 들어 보호 유닛(27)은 스위치 보호 회로와 같은 것이 될 수 있다.
도 1에 제시된 PCB 모듈(12)은 트랜스포머 모듈(TM)과 PCB 제어 기판(24)이 안정적으로 작동되도록 하면서 이와 동시에 집진 장치의 모듈화가 가능하도록 한다. PCB 모듈(12)은 전기 집진 장치와 별도로 제조될 수 있고 그리고 별도로 설치될 수 있다. 그리고 전기 집진 장치의 전체 동작의 제어가 PCB 모듈(12)에 의하여 이루어지도록 하는 것에 의하여 작동 구조가 간단해지도록 한다는 이점을 가진다.
PCB 모듈(12)은 마이크로펄스 하전 제어 방식을 가질 수 있고 예를 들어 15 kV~18 kV의 전압 범위 또는 0 내지 60 mA의 인가 전류를 가지도록 설정될 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 트랜스포머 모듈(TM)은 에폭시 수지로 절연 구조가 형성된 에폭시 트랜스모듈이 될 수 있다. PCB 모듈(12)은 PCB 제어 기판(24)에 의하여 프로그램 논리 제어(PLC) 방식으로 작동될 수 있다. 이와 같은 PLC 방식은 PCB 모듈(12)의 모듈화가 가능하도록 한다. 트랜스포머 모듈(TM) 및 PCB 모듈(12)은 안정적인 승압이 가능하도록 하면서 에폭시 고압 애자가 트랜스포머 모듈(TM)에 삽입되는 것에 의하여 고온 조건에서 트랜스포머 모듈(TM)이 안정적으로 작동되도록 한다. 필요에 따라 전원 차단 회로, 과전압 보호 회로, 고압 변압기에 대한 온도 보호회로 및 작동 점검 회로가 설치될 수 있다. 트랜스포머 모듈(TM)은 가변 방식이 될 수 있고 이를 위하여 제1 코일 유닛 또는 제2 코일 유닛의 권선 수를 조절하기 위한 조절 스위치가 설치될 수 있다. PCB 제어 기판(24)의 메인 회로는 고주파 인버터 토폴로지를 가질 수 있고 고강도 옵토커플러(opto coupler)가 스위칭 소자로 적용될 수 있다. 예를 들어 작동 주파수가 20~80 kHz, 전류 연속 조절 범위가 10~80 mA 그리고 작동 전압 범위가 10~20 kV가 되도록 설정될 수 있고 그리고 최대 출력이 1600 W가 되도록 설정될 수 있다. 이와 같은 작동 조건은 예시적인 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 또한 PCB 모듈(12)은 아래에서 설명되는 것처럼 역전류 현상이 발생되지 않도록 하는 마이크로펄스 하전 방식으로 작동될 수 있다. PCB 모듈(12)은 다양한 방식으로 작동될 수 있고 본 발명은 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.
본 발명에 따르면, 트랜스포머 모듈(TM)에 온도 센서(TS)가 설치될 수 있고, 분리 플레이트(25) 또는 다른 적절한 위치에 자기장 센서(MS)가 설치될 수 있다. 그리고 온도 센서(TS) 또는 자기장 센서(MS)에서 측정된 온도 및 자기장은 센서 유닛으로 전송될 수 있다. 트랜스포머 모듈(TM)은 온도에 따라 작동 상태가 변하고, 일정 수준 이상의 온도 상승으로 트랜스포머 모듈(TM) 자체가 손상될 수 있다. 그러므로 트랜스포머 모듈(TM)의 온도가 주기적으로 측정될 수 있다. 또한 트랜스포머 모듈(TM)에서 발생되는 자기장이 일정 수준을 벗어나는 경우 PCB 제어 기판(24)에 오류가 작동될 수 있다. 그러므로 일정 수준 이상의 자기장의 발생이 탐지될 필요가 있다.
온도 센서(TS) 또는 자기장 센서(MS)는 다양한 위치에 설치될 수 있고, 측정된 값은 제어 유닛으로 전송될 수 있다. 그리고 PCB 모듈(12)은 전기 집진 장치와 연결될 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 원격 자동 제어 장치에 의하여 작동이 제어되는 전기 집진 장치(13)의 실시 예를 도시한 것이다.
도 3의 (가)는 본 발명에 따른 전기 집진 장치(13)의 실시 예를 도시한 것이고 그리고 도 3의 (나)는 전기 집진 장치(13)에 배치되는 절연 유닛(33)의 실시 예를 도시한 것이다.
도 3의 (가)를 참조하면. 전기 집진 장치(13)는 집진 유닛(31), 집진 유닛(31)의 내부로 연장되는 방전 바(321)를 가지는 방전 유닛(32) 및 집진 유닛(31)과 방전 유닛(32)을 전기적으로 절연시키는 절연 유닛(33)으로 이루어질 수 있다.
집진 유닛(31)은 다수 개의 속이 빈 실린더 형상의 집진 셀 및 집진 셀의 고정을 위한 고정 플레이트로 이루어질 수 있다. 고정 플레이트는 집진 셀의 상부 및 하부를 고정하는 구조로 만들어질 수 있고 집진 셀은 고정 플레이트에 의하여 고정되면서 집진 셀의 한쪽 끝으로부터 유입된 분진이 다른 끝으로 배출되는 구조로 형성될 수 있다. 집진 셀의 수는 특별히 제한되지 않으며 다양한 형태로 배치될 수 있지만 바람직하게 벌집 형상으로 밀집된 구조로 배열될 수 있다.
방전 유닛(32)은 집진 유닛(31)과 전압 차이로 인하여 방전을 유도하기 위한 것으로 각각의 집진 셀 내부로 연장되는 방전 바(321) 및 다수 개의 방전 바(321)를 서로 연결시키는 고정 부재를 포함할 수 있다. 방전 바(321)의 한쪽 끝은 집진 셀의 내부에 위치하고 그리고 다른 한쪽 끝은 고정 부재에 고정될 수 있다. 고정 부재는 가로 부재 및 세로 부재로 이루어질 수 있지만 이에 제한되지 않고 방전 바(321)를 집진 셀의 내부에 이격된 상태로 유지할 수 있는 적절한 구조를 가질 수 있다.
집진 유닛(31)과 방전 유닛(32)을 절연시키기 위한 절연 유닛(33)이 설치될 수 있고 절연 유닛(33)은 격리 배치 공간을 형성할 수 있다. 절연 유닛은 예를 들어 애자(insulator)와 같은 절연 부품을 포함할 수 있고 집진 유닛(31) 또는 방전 유닛(32)으로부터 분리된 공간에 설치될 수 있다. 격리 공간 또는 분리 공간은 예를 들어 차단 벽 또는 분리 벽에 의하여 집진 유닛(31) 또는 방전 유닛(32)으로부터 격리 배치 공간으로 기체의 유입이 차단되도록 하는 것을 의미한다. 다만 기체의 차단은 구조적으로 의미를 가지는 수준을 의미하고 엄격한 수준의 차단을 의미하는 것은 아니다.
도 3의 (나)를 참조하면, 절연 유닛(33)는 예를 들어 도자기 재질, 폴리머 소재, 폴리프로필렌 소재 또는 섬유강화플라스틱(FRP) 소재로 만들어지는 케이싱(331), 케이싱(331)의 내부에 수용되는 저항 감소 소자(332) 및 케이싱(331)의 위쪽에 결합되는 결합 리드(333)로 이루어질 수 있다. 저항 감소 소자(332)는 절연 유닛(331)의 전체 저항을 감소시키는 기능을 가질 수 있고 결합 리드(333)는 위에서 설명이 된 제어 모듈과 전기적으로 연결되도록 하는 배선이 고정되는 구조를 가질 수 있다. 케이싱(331)의 아래쪽에 격리 유닛 또는 고정 플레이트에 절연 유닛(33)이 고정될 수 있도록 하는 볼트와 같은 고정 수단(334)이 형성될 수 있고 결합 리드(333)는 리드(333a), 배선(333b) 및 결합 돌기(333c)로 이루어질 수 있다. 리드(333a)의 위쪽 평면에 형성된 배선(333b)이 케이싱(331)의 내부로 유도될 수 있다. 리드(333a)는 케이싱(331)의 위쪽 부분에 대응되는 예를 들어 원형 플레이트 형상을 가질 수 있고 아래쪽에 끝 부분에 말림 테두리가 형성된 원통 형상의 결합 돌기(333c)가 형성될 수 있다. 리드(333a)는 예를 들어 접착제 또는 고정 볼트와 같은 수단을 통하여 케이싱(331)의 위쪽에 고정될 수 있다.
전기 집진 장치(13)의 작동 과정에서 집진 유닛(31) 또는 방전 유닛(32)에 집진이 되면 집진 성능에 영향을 미치게 되므로, 집진 양에 따라 전기 집진 장치(13)의 작동 조건이 적절하게 변화될 필요가 있다. 그리고 이를 위하여 전기 집진 장치(13)의 작동 상태가 탐지될 필요가 있다. 이를 위하여 집진 유닛(31)을 통과하는 공기의 압력을 탐지하기 위한 압력 센서(PS)가 설치될 수 있다. 전기 집진 장치(13)에서 공기 흐름은 표시 방향(A)이 되므로 압력 센서(PS)는 집진 전극(31)의 양쪽에 설치되는 것이 유리하다. 또한 전기 집진 장치(13)에 가해지는 고압으로 인하여 전기 집진 장치(13)는 쉽게 고온으로 될 수 있다. 그리고 이와 같은 고온 상태는 전기 집진 장치(13)의 작동을 방해하거나 화재를 발생시키게 된다.
본 발명에 따르면, 절연 유닛(33)에 온도 센서(TS1)이 설치될 수 있고, 누설 전류 탐지 유닛(LIS)이 설치될 수 있다. 누설 전류는 절연 유닛(33)을 손상시키면서 위험을 발생시킬 수 있다. 그러므로 정해진 수준 이상의 누설 전류의 흐름 여부가 탐지될 필요가 있다. 그리고 탐지된 온도 정보 및 누설 전류 정보는 제어 유닛으로 전송될 수 있다.
본 발명에 따른 원격 자동 제어 장치는 다양한 집진 장치에 적용될 수 있고 본 발명은 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.
도 4는 본 발명에 따른 원격 자동 제어 장치(10)의 작동 과정의 실시 예를 도시한 것이다.
도 4를 참조하면, 예를 들어 교류 전원과 같은 전원(41)이 트랜스포머 모듈(TM)에 연결될 수 있고 펄스 발생기(43)에 의하여 마이크로 펄스 전압과 같은 펄스 고전압이 발생되어 전기 집진 장치(13)로 전달되어 하전 전압이 될 수 있다. 집진 전압은 별도의 전원에 의하여 인가되거나 또는 전원(41)으로부터 인가될 수 있다. 펄스 발생기(43)에 의하여 발생된 펄스 고전압은 스위치 유닛(44)에 의하여 제어되어 일정한 시간 주기로 전기 집진 장치(13)에 인가할 수 있다. 전기 집진 장치(13)의 앞쪽 또는 뒤쪽에 미립자 하전 센서(S1)가 설치될 수 있다. 미립자 하전 센서(S1)는 위에서 설명된 압력 센서와 함께 또는 독립적으로 전기 집진 장치(13)의 앞쪽 또는 뒤쪽에 설치될 수 있고 유입 또는 배출되는 미립자의 속도, 압력 또는 대전 상태를 탐지할 수 있다. 미립자 하전 센서(S1)에 의하여 탐지된 신호는 제어 유닛(11)으로 전송될 수 있다. 제어 유닛(11)은 미립자 하전 센서(S1)로부터 전송된 신호에 기초하여 스위치 유닛(44)의 작동 방법을 제어한다. 예를 들어 스위치 유닛(44)은 지연 유닛(45)에 연결될 수 있고 미립자 하전 센서(S1)로부터 전달된 정보에 기초하여 제어 유닛(11)은 스위치 유닛(44)에 지연 시간을 설정할 수 있다. 이와 같은 과정에서 제어 유닛(11)은 위에서 설명된 작동 데이터베이스에 저장된 작동 데이터를 참조할 수 있다.
전원(41)으로 인가되는 전압이 전압 센서(S2)에 의하여 탐지될 수 있고, 제어 유닛(11)은 인가된 전압과 전기 집진 장치(13)의 전압을 비교하여 전기 집진 장치(13)의 작동 상태를 판단할 수 있다.
제어 유닛(11)은 작동 상태와 관련된 정보를 위에서 스마트 폰과 같은 전자기기(18)로 전송할 수 있고, 전자기기(18)로부터 입력되는 정보에 따라 전기 집진 장치(13)의 작동을 제어할 수 있다.
다양한 센서가 전기 집진 장치(13), 전원(41) 또는 트랜스포머 모듈(TM)에 설치될 수 있고 본 발명은 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.
본 발명에 따른 전기 집진 장치는 탐지된 작동 조건에 따라 전기 집진 장치가 작동되는 것에 의하여 집진 성능의 저하가 방지되도록 한다. 또한 작동 조건이 외부로 전송될 수 있도록 하는 것에 의하여 작동 상태가 항상 탐지될 수 있도록 하면서 작동 과정에서 발생되는 위험이 외부로 전송되어 전기 집진 장치의 안전이 확보될 수 있도록 한다. 또한 탐지된 조건에 따라 전기 집진 장치의 작동 상태가 원격으로 설정되도록 하는 것에 의하여 전기 집진 장치의 작동 효율성이 향상될 수 있도록 한다.
위에서 본 발명은 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으며 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다.
10: 원격 자동 제어 장치 11: 제어 유닛
12: PCB 모듈 13: 전기 집진 장치
14: 센서 유닛 15: 작동 데이터베이스
16: 통신 유닛 17: 관리 서버
18: 전자기기 21: 하우징
23: 팬 유닛 24: PCB 제어 기판
25: 분리 플레이트 26: 연결 커넥터
27: 보호 유닛 31: 집진 유닛
32: 방전 유닛 33: 절연 유닛
41: 전원 43: 펄스 발생기
44: 스위치 유닛 45: 지연 유닛
111: 정보 추출 유닛 211, 212: 방열 홀
321: 방전 바 331: 케이싱
332: 저항 감소 소자 333: 결합 리드
333a: 리드 333b: 배선
333c: 결합 돌기 334: 고정 수단
LIS: 누설 전류 탐지 유닛 MS: 자기장 센서
PS: 압력 센서 S1: 미립자 하전 센서
S2: 전압 센서 TM: 트랜스포머 모듈
TS: 온도 센서

Claims (2)

  1. 전기 집진 장치의 원격 자동 제어 장치에 있어서,
    전기 집진 장치(13)의 전압, 온도 및 압력을 탐지하는 센서 유닛(14);
    센서 유닛(14)으로부터 전송된 정보에 따라 전기 집진 장치(13)에 펄스 전압을 발생시키는 PCB 모듈(12)의 작동을 제어하는 제어 유닛(11);
    미리 결정된 작동 조건이 저장된 작동 데이터베이스(15);
    제어 유닛(11)으로부터 전송된 정보를 관리 서버(17) 또는 휴대용 전자기기(18)로 전송하는 통신 유닛(16)을 포함하고,
    상기 제어 유닛(11)은 통신 유닛(16)으로 전송되는 정보를 추출하여 저장하는 정보 추출 유닛(111)을 포함하고, 상기 제어 유닛(11)은 작동 데이터베이스(15)에 저장된 정보에 따라 PCB 모듈(12)의 작동을 제어하는 것을 특징으로 하는 전기 집진 장치의 원격 자동 제어 장치.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 PCB 모듈(12)의 작동 상태를 탐지하는 자기장 센서(MS)를 더 포함하고, 상기 자기장 센서(MS)에서 탐지된 값이 제어 유닛(11)으로 전송되는 것을 특징으로 하는 전기 집진 장치의 원격 자동 제어 장치.
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