KR20190126298A - 전기 집진 장치 - Google Patents

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KR20190126298A
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Abstract

복수의 접지 극판(5)과 복수의 방전 극판(4)을 교대로 평행하게 배치한 대전부를 갖는 전기 집진 장치에 있어서, 방전 극판(4)은 바람이 불어오는 측 또는 바람이 불어가는 측 중 적어도 하나의 단부에 단부로부터 돌출된 코로나 방전용의 가시형상 돌기(8)를 갖는다. 그리고, 가시형상 돌기(8)에 개구부(10)가 마련되어 있다.

Description

전기 집진 장치
본 발명은 공기 중의 부유 입자형상 물질(SPM: Suspended Particulate Matter)을 포집하는 전기 집진 장치에 관한 것이다.
종래, 이러한 종류의 전기 집진 장치는, 대전부의 방전 극판에 직류 고전압을 인가해, 코로나를 발생시켜, 대전부를 통과하는 분진을 대전시킨다. 이 대전된 분진을, 직류 고전압이 인가된 하전 극판과, 접지된 접지 극판을 갖는 집진부의 강전계(强電界)에 의해, 정전기력으로 접지 극판 표면에 포집하는 기술이 일반적으로 널리 알려져 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조).
이하, 그 전기 집진 원리에 대해 도 7 및 도 8을 참조하면서 설명한다. 도 7은 종래의 전기 집진 장치의 구성을 도시하는 설명도이다. 도 8은 종래의 방전 극판의 동작을 도시하는 확대도이다.
도 7에 도시하는 바와 같이, 전기 집진 장치(200a)는 대전부(204)와 집진부(208)에 의해 구성된다. 대전부(204)와 집진부(208)에는 각각 고전압이 고압 전원(203, 207)으로부터 공급된다. 대전부(204)는 방전 극판(202)에 고전압이 인가되어 접지 극판(201)과의 공간에 코로나 방전(도시하지 않음)이 발생한다. 이 코로나 방전에 의해 발생한 이온이 공간 중의 분진에 전하를 부여하고, 분진은 대전된다. 대전된 분진은 바람이 불어가는 쪽의 집진부(208)에서 하전 극판(206)과 접지 극판(205) 사이에서 형성되는 고전계에 의해, 정전기력으로 접지 극판(205)의 표면에 포집된다. 이와 같은 전기 집진 장치(200a)의 대전부(204)의 방전 극판(202)에는, 복수의 가시형상 돌기(202b)가 형성되어 있으며, 가시형상 돌기(202b)에 의해 전계를 강하게 함으로써 효율적으로 코로나 방전을 발생시켜, 집진 성능을 향상시키고 있다.
일본 특허 공개 제 2002-192014 호 공보
이와 같은 종래의 전기 집진 장치는 장기간 사용하면 방전 극판(202)의 가시형상 돌기(202b)가 서서히 감육(減肉)되어, 둥글게 되어 가는 것을 알 수 있다(도 8 참조). 가시형상 돌기(202b)가 둥글게 되면, 방전에 의해 생기는 전계가 약해져, 집진 성능이 저하된다는 과제를 갖고 있었다.
그래서, 본 발명은 상기 종래의 과제를 해결하는 것으로, 방전 극판의 가시형상 돌기가 감육되어, 둥글게 되어도 집진 성능이 저하하지 않는 전기 집진 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
그리고, 이 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 전기 집진 장치는 복수의 접지 극판과 복수의 방전 극판을 교대로 평행하게 배치한 대전부를 갖고, 방전 극판은, 바람이 불어오는 측 또는 바람이 불어가는 측 중 적어도 하나의 단부에 상기 단부로부터 돌출된 코로나 방전용의 가시형상 돌기를 가지며, 가시형상 돌기에 개구부가 마련된 것을 특징으로 한 것이다.
본 발명에 의하면, 가시형상 돌기가 감육되어, 둥글게 되면, 가시형상 돌기의 외주와 개구부가 연결되고 새로운 가시 선단이 생성되어, 집진 성능의 저하를 억제한다는 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시형태 1의 전기 집진 장치의 구성을 도시하는 설명도이다.
도 2는 본 발명의 실시형태 1의 대전부의 구성을 도시하는 확대도이다.
도 3은 본 발명의 실시형태 1의 방전 극판을 도시하는 확대도이다.
도 4는 본 발명의 실시형태 2의 방전 극판을 도시하는 확대도이다.
도 5는 본 발명의 실시형태 3의 방전 극판을 도시하는 확대도이다.
도 6은 본 발명의 실시형태 4의 방전 극판을 도시하는 확대도이다.
도 7은 종래의 전기 집진 장치의 구성을 도시하는 설명도이다.
도 8은 종래의 방전 극판을 도시하는 확대도이다.
본 발명에 따른 전기 집진 장치는, 복수의 접지 극판과 복수의 방전 극판을 교대로 평행하게 배치한 대전부를 갖고, 방전 극판은, 바람이 불어오는 측 또는 바람이 불어가는 측 중 적어도 하나의 단부에 단부로부터 돌출된 코로나 방전용의 가시형상 돌기를 갖고, 가시형상 돌기에 개구부가 마련되어 있다. 그 때문에, 가시형상 돌기의 선단이 감육되어, 둥글게 되면, 가시형상 돌기의 외주와 개구부가 연결되고 새로운 가시 선단이 생성되어, 집진 성능의 저하를 억제한다는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 개구부는 원형이어도 좋다. 또는, 개구부는 가시형상 돌기의 선단측이 원호형상이어도 좋다. 이에 의해, 가시형상 돌기의 선단이 감육되어 둥글게 되고, 가시형상 돌기의 외주와 개구부가 연결되었을 때, 생성되는 새로운 가시 선단이 예리한 형상이 되어, 집진 성능의 저하를 억제한다는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 개구부는 1개의 가시형상 돌기에 2개 마련되며, 1개의 가시형상 돌기에 있어서, 가시형상 돌기의 선단인 가시 선단과 2개의 개구부의 최소 거리가 동일하다는 구성으로 하여도 좋다. 이에 의해, 가시형상 돌기의 선단이 감육되어 둥글게 되고, 가시형상 돌기의 외주와 개구부가 연결되었을 때, 생성되는 새로운 가시 선단이 3개소가 되므로, 집진 성능의 저하를 억제한다는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 개구부는 삼각형상이며, 개구부의 한변은, 풍향에 대해 직교하는 동시에 가시형상 돌기의 선단측에 위치한다는 구성으로 하여도 좋다. 이에 의해, 가시형상 돌기의 선단이 감육되어 둥글게 되고, 가시형상 돌기의 외주와 개구부가 연결되었을 때, 생성되는 새로운 가시형상 돌기는 새로운 삼각형상이 되어, 집진 성능의 저하를 억제한다는 효과를 얻을 수 있다.
이하, 본 발명의 실시형태에 대해 도면을 참조하면서 설명한다.
(실시형태 1)
최초에, 도 1 및 도 2를 이용하여 본 실시형태에 따른 전기 집진 장치(1)의 구성과 동작에 대해 설명한다. 또한, 도 1은 본 발명의 실시형태 1의 전기 집진 장치(1)의 구성을 도시하는 설명도이며, 도 2는 본 발명의 실시형태 1의 대전부(2)의 구성을 도시하는 확대도이다. 또한, 도 2는 도 1의 요부(A)의 확대도이다.
전기 집진 장치(1)는 풍향(9)의 유로 상류측의 대전부(2)와, 유로 하류측의 집진부(3)로 구성된다.
대전부(2)는 방전 극판(4)과 대전부 접지 극판(5)을 교대로 간격을 두고 평행하게 병설되어 있는 구조로 되어 있다. 또한, 본 실시형태에서는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 대전부(2)는 복수의 방전 극판(4)과 복수의 대전부 접지 극판(5)으로 구성되어 있지만, 방전 극판(4)과 대전부 접지 극판(5)은 적어도 1개 이상이면 좋다.
집진부(3)는 하전 극판(6)과 집진부 접지 극판(7)을 교대로 간격을 두고 평행하게 병설된 구성으로 되어 있다. 방전 극판(4)에는, 풍향(9)의 상류측 단변과 하류측 단변에 복수의 가시형상 돌기(8)가 형성되어 있다. 가시형상 돌기(8)에는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 개구부(10)가 마련되어 있다. 또한, 본 실시형태에서는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 집진부(3)는 복수의 하전 극판(6)과 복수의 집진부 접지 극판(7)으로 구성되어 있지만, 하전 극판(6)과 집진부 접지 극판(7)은 적어도 1개 이상 있으면 좋다. 또한, 본 실시형태에서는, 1개의 가시형상 돌기(8)에 1개의 개구부(10)가 마련되어 있지만 이에 한정되지 않으며, 1개의 가시형상 돌기(8)에 적어도 1개의 개구부(10)가 마련되어 있어도 좋다. 또한, 본 실시형태에서는, 전체 가시형상 돌기(8)에 개구부(10)가 마련되어 있지만, 개구부(10)가 마련되어 있지 않은 가시형상 돌기가 있어도 좋다.
도 3은 본 발명의 실시형태 1의 방전 극판(4)을 도시하는 확대도이다. 또한, 도 3에 있어서, 좌측이 사용 전의 방전 극판(4)을 도시하고 있으며, 우측이 일정 기간 사용한 방전 극판(4)을 도시하고 있다.
개구부(10)는, 도 3에 도시하는 바와 같이, 가시형상 돌기(8)의 선단측이 원호형상인 기다란 구멍형상이다. 개구부(10)는, 풍향(9)에 평행으로 가시 선단을 통과하는 직선에 대해, 선대칭이 되도록 배치되어 있다. 또한, 개구부(10)는 가시형상 돌기(8)로서 돌출된 부분에 배치되어 있다. 개구부(10)와 가시형상 돌기의 선단인 가시 선단의 거리는 짧은 편이 후술하는 새로운 가시 선단을 생성할 때까지의 기간이 짧아지지만, 방전 극판(4)을 성형할 때의 설계 조건으로 결정되게 된다.
또한, 본 실시형태에서는, 대전부(2)와는 별도로 집진부(3)를 마련한 2단식의 전기 집진 장치에 대해 설명하지만, 대전부(2)와 집진부(3)를 공통화한 1단식 전기 집진 장치라도 좋다. 또한, 본 실시형태에서는, 가시형상 돌기(8)는 방전 극판(4)의 상류측 단변, 하류측 단변의 양쪽에 마련되어 있지만, 적어도 어느 하나에 마련하는 구성이면 좋다.
여기에서, 전기 집진 장치(1)의 동작에 대해 설명한다. 예를 들면, 터널 내의 배기 가스는 환기 팬(도시하지 않음)에 의해, 전기 집진 장치(1)로 인도된다. 전기 집진 장치(1)에서는, 대전부(2)의 방전 극판(4)에 고전압을 인가하는 것에 의해, 방전 극판(4)과 대전부 접지 극판(5)의 공간에 코로나 방전(도시하지 않음)이 발생한다. 이 코로나 방전에 의해 발생한 이온이 공간 중의 분진에 전하를 부여하며, 분진은 대전된다. 대전된 분진은, 집진부(3)에 있어서, 고전압이 인가되는 하전 극판(6)과 접지된 집진부 접지 극판(7)의 공간에서 형성되는 고전계에 의해, 정전기력으로 집진부 접지 극판(7)의 표면에 포집된다. 방전 극판(4)에는, 복수의 가시형상 돌기(8)가 형성되어 있으며, 가시형상 돌기(8)에 의해 전계를 강하게 함으로써 효율적으로 코로나 방전을 발생시켜, 집진 성능을 향상시키고 있다.
이어서, 도 3을 이용하여, 본 실시형태에 있어서의 전기 집진 장치(1)의 특징 부분에 대해 설명한다.
전기 집진 장치(1)에서는, 방전 극판(4)에 고전압을 인가하여 적극적으로 코로나 방전을 발생시킨다는 성질상, 금속 부식의 원인인 전지 작용을 방전 극판(4)에 스스로 발생시키고 있다. 또한, 포집한 부유 입자형상 물질을 세정할 필요가 있기 때문에, 전기 집진 장치(1)에서는 주기적으로 물 세정이 실행되고 있다. 즉, 방전에 의해 방출되는 이온의 충격이나, 금속의 산화에 의해, 방전 극판(4)은 부식(마모)이 발생하기 쉽게 되어 있다고 고려할 수 있다. 특히, 전계를 집중시키고 있는 가시형상 돌기(8)는 더욱 부식이 발생하기 쉽다고 고려되며, 장기간 사용하는 것에 의해 가시형상 돌기(8)의 가시 선단이 서서히 감육되어, 둥글게 되어 간다. 가시 선단이 둥글게 되면, 전계가 약해져, 집진 성능이 저하하기 시작한다. 가시형상 돌기(8)가 감육되어, 개구부(10)까지 둥글게 되고, 가시형상 돌기(8)의 외주와 개구부(10)가 연결되면, 제 1 가시형상 돌기(8a)와 제 2 가시형상 돌기(8b)가 새로 생성된다. 즉, 제 1 가시형상 돌기(8a)와 제 2 가시형상 돌기(8b)가 새로 생성되는 것에 의해 대전부(2)의 전계가 강해진다. 그리고, 방전 극판(4)과 대전부 접지 극판(5)의 공간에 코로나 방전이 발생하기 쉬워져, 공간 중의 분진은 대전되기 쉬워진다. 이에 의해, 전기 집진 장치(1)의 집진 성능은 회복되며, 가시형상 돌기(8)가 둥글게 되어도 집진 성능의 저하를 억제할 수 있다.
또한, 가시형상 돌기(8)의 수는 2배가 되기 때문에, 집진 성능의 향상도 기대할 수 있다.
본 실시형태에서는, 개구부(10)는, 풍향(9)에 평행으로 가시 선단을 통과하는 직선에 대해, 선대칭이 되도록 배치되어 있다. 그 때문에, 가시형상 돌기(8)의 가시 선단이 서서히 감육되어, 제 1 가시형상 돌기(8a)와 제 2 가시형상 돌기(8b)가 새로 생성되었을 때, 제 1 가시형상 돌기(8a)와 제 2 가시형상 돌기(8b)는 대략 동일한 형상이 되는 것이 상정된다. 제 1 가시형상 돌기(8a)와 제 2 가시형상 돌기(8b)는 대략 동일한 형상이 되면, 근접하는 제 1 가시형상 돌기(8a)와 제 2 가시형상 돌기(8b)에서 균일하게 방전하게 되어, 공간 중의 분진을 효율적으로 대전시키는 것이 가능하게 된다.
또한, 개구부(10)는, 풍향(9)에 평행으로 가시 선단을 통과하는 직선에 대해, 선대칭이 되도록 배치하고 있지만 이에 한정되지 않는다. 개구부(10)는 가시형상 돌기(8)의 가시 선단이 서서히 감육되어, 제 1 가시형상 돌기(8a)와 제 2 가시형상 돌기(8b)가 새로 생성되도록 배치되어 있으면, 본 발명의 효과를 갖게 된다.
또한, 본 실시형태에 있어서, 개구부(10)를 기다란 구멍형상으로 했지만, 원형이어도 좋다. 또는, 타원 형상이어도 좋다.
또한, 방전 극판(4)은, 중심부, 즉 가시형상 돌기(8) 부분이 아닌 영역에 있으며, 개구부(10)와는 별도의 개구부를 가져도 좋다. 그리고, 이 개구부의 상류측 또는 하류측의 단부에 가시형상 돌기(8)를 형성하여도 좋다.
(실시형태 2)
도 4에 있어서, 도 1 내지 도 3과 마찬가지의 구성 요소에 대해서는 동일한 부호를 부여하고, 그 상세한 설명은 생략한다. 도 4는 본 발명의 실시형태 2의 방전 극판(4)을 도시하는 확대도이다. 또한, 도 4에 있어서, 좌측이 사용 전의 방전 극판(4)을 도시하고 있으며, 우측이 일정 기간 사용한 방전 극판(4)을 도시하고 있다.
도 4에 도시하는 바와 같이, 가시형상 돌기(8)의 개구부(10)를 2개로 하여도 좋다. 이에 의해, 가시형상 돌기(8)가 2개의 개구부(10)까지 둥글게 되고, 가시형상 돌기(8)의 외주와 2개의 개구부(10)가 연결되면, 새로 제 1 가시형상 돌기(8a)와 제 2 가시형상 돌기(8b)와 제 3 가시형상 돌기(8c)가 생성된다. 새로 생성된 제 1 가시형상 돌기(8a)와 제 2 가시형상 돌기(8b)와 제 3 가시형상 돌기(8c)에 의해 전계를 강하게 할 수 있어서, 집진 성능의 저하를 억제할 수 있다.
또한, 가시형상 돌기(8)의 수는 3배가 되기 때문에, 한층 더 집진 성능의 향상도 기대할 수 있다.
(실시형태 3)
도 5에 있어서, 도 1 내지 도 3과 마찬가지의 구성 요소에 대해서는 동일한 부호를 부여하고, 그 상세한 설명은 생략한다. 도 5는 본 발명의 실시형태 3의 방전 극판(4)의 동작을 도시하는 확대도이다. 또한, 도 5에 있어서, 좌측이 사용 전의 방전 극판(4)을 도시하고 있으며, 우측이 일정 기간 사용한 방전 극판(4)을 도시하고 있다.
도 5에 도시하는 바와 같이, 가시형상 돌기(8)의 개구부(10)의 형상을 가시 선단측만을 원호형상으로 하여도 좋다. 이에 의해, 가시형상 돌기(8)가 개구부(10)까지 둥글게 되고, 가시형상 돌기(8)의 외주와 개구부(10)가 연결되면, 새로 제 1 가시형상 돌기(8a)와 제 2 가시형상 돌기(8b)가 생성된다. 새로 생성된 제 1 가시형상 돌기(8a)와 제 2 가시형상 돌기(8b)에 의해 전계를 강하게 할 수 있어서, 집진 성능의 저하를 억제할 수 있다.
또한, 가시형상 돌기(8)의 수는 2배가 되기 때문에, 한층 더 집진 성능의 향상도 기대할 수 있다.
(실시형태 4)
도 6에 있어서, 도 1 내지 도 3과 마찬가지의 구성 요소에 대해서는 동일한 부호를 부여하고, 그 상세한 설명은 생략한다. 도 6은 본 발명의 실시형태 4의 방전 극판(4)의 동작을 도시하는 확대도이다. 또한, 도 6에 있어서, 좌측이 사용 전의 방전 극판(4)을 도시하고 있으며, 우측이 일정 기간 사용한 방전 극판(4)을 도시하고 있다.
도 6에 도시하는 바와 같이, 가시형상 돌기(8)의 개구부(10)의 형상을 삼각형상으로 하여도 좋다. 이 삼각형상의 개구부(10)는 하나의 변을 풍향(9)과 직교하도록 배치하고, 이 풍향(9)과 직교하는 변을 가시 선단측에 배치한 것이다. 이에 의해, 가시형상 돌기(8)가 개구부(10)까지 둥글게 되고, 가시형상 돌기(8)의 외주와 개구부(10)가 연결되면, 새로 제 1 가시형상 돌기(8a)와 제 2 가시형상 돌기(8b)가 생성된다. 새로 생성된 제 1 가시형상 돌기(8a)와 제 2 가시형상 돌기(8b)에 의해 전계를 강하게 할 수 있어서, 집진 성능의 저하를 억제할 수 있다.
또한, 개구부(10)가 삼각형상이기 때문에, 새로 생성된 제 1 가시형상 돌기(8a)와 제 2 가시형상 돌기(8b)는 삼각형상으로, 보다 예리한 가시가 되기 쉬워, 한층 더 집진 성능의 향상도 기대할 수 있다.
본 발명에 따른 전기 집진 장치는, 방전 극판의 가시형상 돌기가 감육되어, 둥글게 되어도, 방전 극판에 새로 가시형상 돌기가 생성되어, 집진 성능의 저하를 억제할 수 있으므로, 방전 극판의 교환 기간이 길어지는 등 넓은 범위에서 유용하다.
1, 200a: 전기 집진 장치 2, 204: 대전부
3, 208: 집진부 4, 202: 방전 극판
5: 대전부 접지 극판 6, 206: 하전 극판
7: 집진부 접지 극판 8, 202b: 가시형상 돌기
8a: 제 1 가시형상 돌기 8b: 제 2 가시형상 돌기
8c: 제 3 가시형상 돌기 9: 풍향
10: 개구부

Claims (5)

  1. 복수의 접지 극판과 복수의 방전 극판을 교대로 평행하게 배치한 대전부를 갖는 전기 집진 장치에 있어서,
    상기 방전 극판은 바람이 불어오는 측 또는 바람이 불어가는 측 중 적어도 하나의 단부에 상기 단부로부터 돌출된 코로나 방전용의 가시형상 돌기를 가지며,
    상기 가시형상 돌기에 개구부가 마련된 것을 특징으로 하는
    전기 집진 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 개구부는 원형인
    전기 집진 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 개구부는 상기 가시형상 돌기의 선단측이 원호형상인
    전기 집진 장치.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 개구부는 1개의 상기 가시형상 돌기에 2개 마련되며,
    1개의 상기 가시형상 돌기에 있어서, 상기 가시형상 돌기의 선단인 가시 선단과 2개의 상기 개구부의 최소 거리가 동일한
    전기 집진 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 개구부는 삼각형상이며,
    상기 개구부의 한변은 풍향에 대해 직교하는 동시에 상기 가시형상 돌기의 선단측에 위치한
    전기 집진 장치.
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