KR20170076939A - 전기집진기의 나선형 방전극 - Google Patents

Abstract

본 발명은 방전극 및 방전핀을 별도로 제작하여 결합할 필요가 없이 일체로 형성하여 제작비용 및 집진효율을 향상시킨 전기집진기의 나선형 방전극에 관한 것이다.
종래에는 방전극과 방전핀을 별도로 제작하여 용접에 의해 결합해야 하기 때문에 제작비용이 상승하는 문제점이 있는데, 이를 해결하기 위하여 본 발명은 전기집진기의 집진극 내측에 설치되는 방전극에 있어서, 상기 방전극(40)에는 상측 또는 하측 중 일측을 고정한 상태에서 타측을 회전함으로써 복수의 나선부(42)가 형성되고, 상기 나선부(42)의 양측에는 복수의 방전돌기(43)가 상하로 간격을 이루며 형성된 것을 특징으로 하는 전기집진기의 나선형 방전극을 제안한다.
따라서 본 발명은 방전극과 방전핀을 별도로 제작하여 용접에 의해 결합하는 작업을 생략할 수 있어 제작시간을 단축할 수 있고 제작비용을 절감할 수 있어 더욱 경제적이다. 또한, 방전돌기가 복수의 나선부를 따라 방사상으로 형성됨으로써 집진극 내측 면의 전 영역에 걸쳐 코로나 하전을 형성할 수 있는 장점이 있다. 또한, 집진극의 하측을 통해 유입된 유해가스가 나선부의 회전방향과 동일한 방향으로 회전하며 상승하기 때문에 분진이 난류의 회전력을 받아 집진효율이 향상된다.

Description

전기집진기의 나선형 방전극{Spiral discharge electrodes of the electrostatic precipitator}

본 발명은 집진극의 내측에 설치되는 방전극에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 방전극 및 방전핀을 별도로 제작하여 결합할 필요가 없이 일체로 형성하여 제작비용 및 집진효율을 향상시킨 전기집진기의 나선형 방전극에 관한 것이다.

최근에는 국민생활수준의 향상과 생활환경에 높은 질에 대해 요구가 강해짐에 따라 실제 생활환경에서 발생하는 연기나 미세입자 등의 관심이 증대되어 이러한 물질을 효율적으로 처리하는 것을 요구하는 실정이다. 연기와 같이 아주 미세한 서브마이크론 입자들은 일반적인 집진장치의 주요 처리 기전인 관성충돌에 의해 제거되기에는 질량이 너무 작고 흡수탑과 같이 분자확산력을 이용하기에는 확산력이 작아 그 처리효율이 미비하다. 헤파 필터와 같이 미세입자에 대응할 수 있는 필터종류는 서브마이크론 입자의 제거에 이용될 수 있지만 고농도, 점착성의 입자 제거에는 쉽게 오염되거나 막힘 현상이 유발되므로 일반적으로 사용되는 데에는 많은 제한이 따른다.

반면 전기집진기는 0.1~1㎛ 범위의 입자에 대해 관성력과 확산력보다 월등하게 작용할 수 있는 정전기력을 이용하고 있어 서브마이크론 입자를 고효율로 제거할 수 있고 방전극과 집진극 간격이 필터 등에 비교할 때 월등히 넓어 쉽게 막힘이 일어나지 않는 장점이 있다. 실제에 있어 방전극과 집진극을 연속 또는 간헐적으로 자동 청소할 수 있는 기능을 채택하고 있어 만족할 만한 연속운전 성능을 발휘한다. 이러한 장점에 최근 생활환경 속에서 발생하는 제연장치로 전기집진기가 채택되기 시작하고 있지만 전기집진기의 제조비용이 종래의 일반 집진장치에 비해 높다는 문제점이 있다.

전기집진기의 주요 부품구성은 방전극, 집진극, 자동청소장치, 고전압 파워, 애자 등이 있다. 보급형 전기집진장치를 개발하기 위해서는 각 부품의 단가를 낮출 필요가 있다.

종래의 수직형 전기집진기의 방전극은 본원 출원이 공개특허공보 제10-2015-0033907호에서 제안한 바가 있으며, 도 1에서 나타낸 바와 같이 전기전도성을 갖는 금속재질로 이루어진 방전극봉(210)이 수직으로 구비되어 있고, 상기 방전극봉(210)에는 다수의 방전핀(220)이 등간격으로 결합되어 있다.

상기 방전핀(220)은 원판형상으로 다수의 돌기가 돌출 형성되어 중앙에는 방전극봉(210)이 관통 결합할 수 있도록 관통공(223)이 형성되어 있어 방전극봉(210)과 용접 또는 보호커버(230) 등으로 고정된 구성으로 이루어져 있다.

그러한 이와 같은 구조는 방전극(200) 및 방전핀(220), 보호커버(230) 등을 별도로 제작 및 조립해야 함은 물론이고, 복수의 방전핀(220)을 방전극봉(210)에 고정하기 위하여 용접 등의 작업을 수행해야 하기 때문에 작업공수가 증가하여 인건비 및 재료비 등이 과다하게 소요됨으로써 제작단가가 상승하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 방전극 및 방전핀을 별도로 제작하여 결합할 필요가 없이 일체로 형성하여 제작비용 및 집진효율을 향상시킨 전기집진기의 나선형 방전극을 제공하는 데 목적이 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 방전돌기가 복수의 나선부를 따라 방사상으로 형성됨으로써 집진극 내측 면의 전 영역에 걸쳐 코로나 하전을 형성할 수 있으며, 집진극의 하측을 통해 유입된 유해가스가 나선부의 회전방향과 동일한 방향으로 회전하며 상승하기 때문에 분진이 난류의 회전력을 받아 집진효율이 향상되는 전기집진기의 나선형 방전극을 제공하는 데 있다.

본 발명에 의한 전기집진기의 나선형 방전극은 전기집진기의 집진극 내측에 설치되는 방전극에 있어서, 상기 방전극에는 상측 또는 하측 중 일측을 고정한 상태에서 타측을 회전함으로써 복수의 나선부가 형성되고, 상기 나선부의 양측에는 복수의 방전돌기가 상하로 간격을 이루며 형성된 것을 그 기술적 특징으로 한다.

본 발명에 따른 전기집진기의 나선형 방전극에 의하면, 방전극과 방전핀을 별도로 제작하여 용접에 의해 결합하는 작업을 생략할 수 있어 제작시간을 단축할 수 있고 제작비용을 절감할 수 있어 더욱 경제적이다.

또한, 방전돌기가 복수의 나선부를 따라 방사상으로 형성됨으로써 집진극 내측 면의 전 영역에 걸쳐 코로나 하전을 형성할 수 있는 장점이 있다.

또한, 집진극의 하측을 통해 유입된 유해가스가 나선부의 회전방향과 동일한 방향으로 회전하며 상승하기 때문에 분진이 난류의 회전력을 받아 집진효율이 향상된다.

도 1은 종래에 의한 전기집진기의 방전극,
도 2는 본 발명에 의한 나선형 방전극이 설치된 전기집진기의 사시도,
도 3은 본 발명에 의한 나선형 방전극의 사시도,
도 4는 본 발명의 나선부가 형성되기 전의 모습을 나타낸 정면도,
도 5는 본 발명에 의한 나선형 방전극의 평면도,
도 6은 본 발명의 나선형 방전극에서 가스의 흐름을 나타낸 사시도.

본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 통해 상세히 설명한다.

본 발명에 의한 전기집진기의 나선형 방전극은 도 2에서 나타낸 바와 같이 유해가스가 하측으로 유입되어 정화된 후 상측으로 배출되는 수직형 집진기에 주로 적용되며, 이에 국한되는 것이 아니라 유해가스가 전면에서 유입되어 배면으로 배출되는 수평형 집진기에도 적용할 수 있다.

상기 수직형 전기집진기는 상측에 복수의 상측지지대(10)가 간격을 이루며 구비되어 있고, 상기 상측지지대(10)의 상측에는 복수의 상측연결바(11)가 직각으로 결합됨으로써 복수의 상측지지대(10)를 견고히 고정한다.

상기 전기집진기의 하측에는 복수의 하측지지대(20)가 간격을 이루며 구비되어 있고, 상기 하측지지대(20)는 복수의 하측연결바(21)에 의해 직각으로 결합되어 고정된다.

상기 상측지지대(10)와 하측지지대(20)의 사이에는 집진극(30)이 구비되어 있으며, 상기 집진극(30)은 상측과 하측을 관통하는 복수의 사각 홀이 형성되도록 전후, 좌우로 격벽이 형성되어 있으며, 사각 홀뿐만 아니라 원통 형상의 홀을 상하, 좌우로 형성할 수도 있다.

이러한 집진극(30)의 홀에는 중심을 관통하여 본 발명의 나선형 방전극(40)이 수직으로 설치되어 있으며, 상기 방전극(40)의 상측과 하측은 각각 상측지지대(10) 및 하측지지대(20)에 결합된다.

상기 나선형 방전극(40)은 금속으로 이루어지며 도 3에서 나타낸 바와 같이 상측지지대(10) 및 하측지지대(20)에 각각 결합하기 위한 연결부(41)가 상측과 하측에 형성되어 있고, 상기 연결부(41)의 사이에는 복수의 나선부(42)가 형성되어 있다.

그리고 상기 나선부(42)의 양 측면에는 복수의 방전돌기(43)가 상하로 일정한 간격을 이루며 형성되어 있으며, 상기 방전돌기(43)는 끝단이 날카롭게 형성될 수 있도록 대략 삼각형의 형상으로 형성되어 있다.

본 발명의 나선형 방전극(40)은 도 4에서 나타낸 바와 같은 소정의 두께및 길이를 갖는 금속판을 비틀어 회전시킴으로써 복수의 나선부(42)를 형성하게 되는데, 일측의 연결부(41)를 고정한 후, 타측의 연결부(41)를 회전시켜 나선부(42)를 형성하되, 상측과 하측의 연결부(41)가 모두 전면을 향하도록 형성한다.

이렇게 전면을 향한 연결부(41)는 상측지지대(10) 및 하측지지대(20)에 용이하게 결합하기 위함이며, 상기 나선부(42)는 방전돌기(43)의 수량을 충분히 형성하고 유해가스의 흐름에 회전력을 부여하기 위하여 방전극(40)의 길이 1m 당 약 2 ~ 5회를 회전시켜 형성한다.

상기 나선형 방전극(40)은 두께 1.5 ~ 5mm의 스테인리스 재질로 구성하는 것이 바람직하며, 상하 방향으로 등간격을 이루며 형성된 방전돌기(43) 간의 간격(d)은 원활한 방전을 위하여 최소한 2.5mm 이상으로 형성하는 것이 바람직하다.

상기 방전돌기(43)는 복수의 나선부(42)가 형성됨에 따라 도 5의 평면도에서 나타낸 바와 같이 수직축을 중심으로 방사상으로 형성된다.

이와 같이 구성된 본 발명에 의한 전기집진기의 나선형 방전극은 방전극(40)과 방전핀을 별도로 제작하여 용접에 의해 결합하는 작업을 생략할 수 있어 제작시간을 단축할 수 있고 제작비용을 절감할 수 있어 더욱 경제적이다.

또한, 방전돌기(43)가 복수의 나선부(42)를 따라 방사상으로 형성됨으로써 집진극(30) 내측 면의 전 영역에 걸쳐 코로나 하전을 형성할 수 있는 장점이 있다.

또한, 집진극(30)의 하측을 통해 유입된 유해가스가 도 6에서 나타낸 바와 같이 방전극(40)의 나선부(42)의 회전방향과 동일한 방향으로 회전하며 상승하기 때문에 유해가스의 분진이 난류의 회전력을 받아 집진효율이 향상된다.

즉, 분진은 나선부(42)의 유로를 따라 회전하면서 집진장치인 싸이클론과 같은 원리로 원심력에 의해 포집되는 것이다.

10 : 상측지지대 11 : 상측연결바
20 : 하측지지대 21 : 하측연결바
30 : 집진극 40 : 방전극
41 : 연결부 42 : 나선부
43 : 방전돌기

Claims (4)

1. 전기집진기의 집진극 내측에 설치되는 방전극에 있어서,
   상기 방전극(40)에는 상측 또는 하측 중 일측을 고정한 상태에서 타측을 회전함으로써 복수의 나선부(42)가 형성되고,
   상기 나선부(42)의 양측에는 복수의 방전돌기(43)가 상하로 간격을 이루며 형성된 것을 특징으로 하는 전기집진기의 나선형 방전극.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 나선부(42)의 상측과 하측에는 방전극(40)을 고정하기 위한 각각의 연결부(41)가 전면을 향하도록 형성된 것을 특징으로 하는 전기집진기의 나선형 방전극.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
   상기 나선부(42)는 방전극(40)의 길이 1m 당 2 ~ 5번 회전하며 형성된 것을 특징으로 하는 전기집진기의 나선형 방전극.
4. 제1항에 있어서,
   상기 방전돌기(43)는 삼각형의 형상을 이루며, 방전돌기(43) 간의 상하 간격(d)은 25mmm 이상으로 형성된 것을 특징으로 하는 전기집진기의 나선형 방전극.

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