KR20200068867A - 수두차를 이용한 정전분무 다중 노즐 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수직형태로 공급되는 물에 의한 정전분무 노즐에서 발생하는 쇼트 또는 정전분무가 발생하지 않는 등의 문제를 해결하기 위한 물의 수두차를 이용한 정전분무 다중 노즐 및 이를 포함하는 습식 집진장치에 관한 것으로 이러한 미세 액적과 배기가스를 접촉시키기 때문에, 입경이 작은 입자의 제거효율을 향상시킬 수 있다는 장점 및 원통부 중심에 복수의 관로를 형성하여 수두차에 의한 물의 공급을 통해 정전분무를 효과적으로 발생시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

수두차를 이용한 정전분무 다중 노즐{Wet Type Dust Collector having Multiple Nozzles with Electrospraying using Water Level Difference}

본 발명은 수두차를 이용한 정전분무 다중 노즐에 관한 것으로, 보다 상세하게는 수직형태로 공급되는 물에 의한 정전분무 노즐에서 발생하는 쇼트 또는 정전분무가 발생하지 않는 등의 문제를 해결하기 위한 물의 수두차를 이용한 정전분무 다중 노즐 및 이를 포함하는 습식 집진장치에 관한 것이다.

화력발전소나 폐기물 소각 시 배출되는 가스에는 각종 대기오염물질이 포함되어 있으며, 이들 중 입경이 작은 입자상 오염물질은 인체에 유입되어 호흡기 질환을 유발시킬 뿐만 아니라 식물의 성장을 억제하는 등 환경에 유해한 영향을 미친다.

이러한 대기오염물질 중 특히 유해한 것으로 알려져 있는 지름이 2.5 ㎛보다 작은 미세먼지(PM2.5)를 관리하기 위하여, 미환경보호국(EPA)과 유럽연합(EU)은 2013년, 우리나라는 2015년부터 법을 개정하여 이들 물질에 대한 환경 규제를 강화 실시하고 있는 상황이다.

중력집진, 관성력 집진, 여과집진, 세정집진, 전기집진 기술들은 일반적으로 알려져 있는 집진 기술이다. 중력집진기술은 입자가 갖는 중력을 이용하여 공기가 이동하면서 자연적으로 입자를 침전시키는 기술이고, 관성력 집진 기술은 기체의 흐름 방향을 급변시켜 전환점 부분에서 관성에 의하여 먼지를 집진하는 원리를 이용한 기술로서, 비교적 큰 입자의 제거에는 효과적이지만 미세한 입자는 거의 제거할 수 없다.

이에 반해, 미세한 공극을 갖는 필터에 가스를 통과시켜 입자를 제거하는 여과기술과 전기를 공급하여 먼지에 하전을 부여하여 제거하는 전기집진 기술은 비교적 집진효율이 높은 것으로 알려져 있다. 그러나 여과기술의 경우에는 입자가 미세한 공극을 막기 때문에 배출가스의 처리량이 급격히 저하되며, 이로 인한 필터의 빈번한 교체는 배기가스처리비용 증가로 직결된다.

또 전기집진 기술 중 건식방법은 입자 하전, 입자의 집진극 부착, 집진극에 부착된 입자의 탈착, 집진극에 쌓인 입자 제거의 순으로 집진 과정이 진행되지만, 불안정한 코로나 방전, 입자의 전기적 특성인 전기비저항(Particle's resistivity)에 따라 재비산, 역코로나(Back corona) 등이 발생하여 집진효율이 떨어지는 문제점이 있고, 집진극에 부착된 입자를 물로 씻어내는 습식전기집진방법(Wet electrostatic precipitator)은 다량의 물 사용, 집진극의 불균일한 수막 형성, 부식은 큰 문제점으로 지적되고 있다.

따라서 상기와 같은 대기오염물질, 특히 입자가 작은 물질을 효과적으로 제거하여 강화된 대기환경기준을 달성하기 위해서는 경제적이면서도 높은 제거 효율을 갖는 새로운 정전분무 습식 집진 장치의 개발이 절실히 필요한 상황이다. 이러한 정전분무 습식 집진장치에서 수직형 노즐이 구성된 경우, 정전분무를 위하여 공급되는 물에 의한 쇼트 또는 정전분무 발생이 일어나지 않는 현상이 있어 이에 대한 기술적 해결이 요구되는 실정이다.

대한민국 등록특허공보 제0150707호 대한민국 공개특허공보 제2015-0045068호 대한민국 공개특허공보 제2018-0053850호 대한민국 공개특허공보 제2018-0058922호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 발명으로, 배기가스에 포함된 작은 입자도 효과적으로 제거할 수 있는 정전분무 습식집진장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 발명에서는 운전이 용이하면서도 구조가 간단하고, 2차 오염물질의 발생량을 최소화할 수 있는 정전분무 습식집진장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 수직형 노즐을 형성하여도 효과적으로 정전분무를 발생할 수 있는 물의 수두차를 이용한 정전분무 다중 노즐 및 이를 포함하는 습식 집진장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 물의 수두차를 이용한 정전분무 다중 노즐 및 이를 포함하는 습식 집진장치는 배기가스가 유입되는 원통부(100); 상기 원통부(100) 하부에 위치하는 원뿔부(200); 상기 원통부(100) 상부에 구비되는 뚜껑(300); 상기 뚜껑(300)을 관통하여 상기 원통부(100) 내부 공간부에 위치하는 원통형 가스 배출관(400); 및 상기 원통부(100) 내부 공간부로 액체를 분사하기 위한 액체 공급 부재(500)를 포함하되, 상기 액체 공급 부재(500)는, 일측은 상기 뚜껑(300)을 관통하여 외부로 돌출하고, 타측은 상기 원통부(100) 내부 공간부까지 연장된 제1-1 관로(511), 일측이 상기 제1-1 관로(511)와 연결되어 있는 소정 각도로 경사진 제1-2 관로(512), 개구부가 상기 원통부(100) 내측면 방향으로 향하는 1개 이상의 제1 분사노즐(514)이 장착되며, 일측이 상기 제1-2 관로(512)와 연결되어 상기 가스 배출관(400)을 감싸는 형상으로 수평하게 위치하고 있는 제1-3 관로(513)로 이루어진 제1 공급부재(510)를 포함하는 것을 특징으로 하는 습식 집진 장치를 제공할 수 있다.

또한, 상기 액체 공급 부재(500)는, 일측은 상기 뚜껑(300)을 관통하여 외부로 돌출하고, 타측은 상기 원통부(100) 내부 공간부까지 연장된 제2-1 관로(521), 일측이 상기 제2-1 관로(521)와 연결되어 있는 소정 각도로 경사진 제2-2 관로(522), 개구부가 상기 원통부(100) 내측면 방향으로 향하는 1개 이상의 제2 분사노즐(524)이 장착되며, 일측이 상기 제2-2 관로(522)와 연결되어 상기 가스 배출관(400)을 감싸는 형상으로 수평하게 위치하고 있는 제2-3 관로(523)로 이루어진 제2 공급부재(520)를 더 포함하되, 상기 제2-3 관로(523)는 상기 제1-3 관로(513)보다 아래쪽에 위치할 수 있다.

또한, 상기 제1-3 관로(513)에 구비된 제1 분사노즐(514)의 직경은 제2-3 관로(523)에 구비된 제2 분사노즐(524)의 직경보다 클 수 있다.

또한, 상기 제1-1 관로(511)로의 액체 공급 압력은 제2-1 관로(521)로의 액체 공급 압력보다 작을 수 있다.

또한, 상기 액체 공급 부재(500)는, 일측은 상기 뚜껑(300)을 관통하여 외부로 돌출하고, 타측은 상기 원통부(100) 내부 공간부까지 연장된 제3-1 관로(531), 일측이 상기 제3-1 관로(531)와 연결되어 있는 소정 각도로 경사진 제3-2 관로(532), 개구부가 상기 원통부(100) 중심 방향으로 향하는 1개 이상의 제3 분사노즐(534)이 장착되며, 일측이 상기 제3-2 관로(532)와 연결되어 상기 가스 배출관(400) 하방에 수평하게 위치하고 있는 원형의 제3-3 관로(533)로 이루어진 제3 공급부재(530)를 더 포함하되, 상기 제3-3 관로(533)는 상기 제1-3 관로(513)보다 아래쪽에 위치할 수 있다.

또한, 상기 제3-3 관로(533)의 가상 중심점을 수직으로 관통하는 원통부(100), 원뿔부(200) 및 가스 배출관(400) 중 어느 하나 이상에 고정된 전극봉(600)을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 제1 분사노즐(541)의 개구부는 원통부(100) 내측면 방향에 대해 상방향으로 소정 각도 경사지게 위치할 수 있다.

또한, 상기 원통부(100)에는 '+' 리드선(810)이 연결되고, 상기 액체 공급 부재에는 '-' 리드선(820)이 연결할 수 있다.

또한, 상기 원통부(100)와 액체 공급 부재(500)가 전기적으로 통전되는 것을 방지하기 위하여 절연부재(700)가 더 구비할 수 있다.

본 발명 일 실시예에 따른 정전분무와 전기집진을 이용한 정전분무 습식집진장치는 고전압을 인가하여 미세한 액적을 발생시키고 이러한 미세 액적과 배기가스를 접촉시키기 때문에, 입경이 작은 입자의 제거효율을 향상시킬 수 있다는 장점이 있다.

또한 정전분무시 생성되는 액적이 미세하기 때문에 입자를 포집한 폐액체의 발생량을 최소화할 수 있어 2차 처리비용을 절감할 수 있다는 장점이 있다.

또한, 원통부 중심에 복수의 관로를 형성하여 수두차에 의한 물의 공급을 통해정전분무를 효과적으로 발생시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 추가적으로 원통부의 하부에서 상승되는 배가스에 추가적인 관로를 형성하여 미세입자를 정전분무 액적으로 재처리함으로써 집진효율을 높일 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 물의 수두차를 이용한 다중노즐을 포함하는 정전분무 습식 집진장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 물의 수두차를 이용한 다중노즐을 포함하는 액체공급부재의 개략도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 물의 수두차를 이용한 다중노즐을 포함하는 정전분무 습식 집진장치의 수직 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 물의 수두차를 이용한 다중노즐을 포함하는 정전분무 습식 집진장치의 수평 단면도이다.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시 예는 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

본 출원에서 "포함한다", "가지다" 또는 "구비하다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 다르게 정의되지 않는 한 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야 에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다.

일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 물의 수두차를 이용한 다중노즐을 포함하는 정전분무 습식 집진장치의 사시도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 정전분무 습식집진장치는 원통부(100), 원뿔부(200), 뚜껑(300), 가스 배출관(400), 액체 공급 부재(500), 및 절연부재(700)을 포함한다.

상기 원통부(100)는 소정의 높이와 내경을 갖는 긴 원통형이며, 전도성 재질로 이루어져 있으며, 공기정화 처리 용량에 따라 높이와 내경이 달라질 수 있음은 자명하다.

상기 원뿔부(120)는, 아래로 갈수록 점차 단면적이 줄어드는 상광하협 구조이며, 원뿔부(120) 상부는 상기 원통부(100)의 하부와 연결되어 있다.

구체적으로, 상기 원뿔부(120)는 상기 원통부(100) 하단에 상기 원통부(100)와 연통되도록 연장 형성되며 하단 방향으로 직경이 점차 줄어드는 구조이다.

원뿔부(120) 하부에는 배기가스에 포함되어 있던 입자상 물질과 후술할 액체가 함께 배출되는 액체배출구(130)가 구비되어 있다.

상기 원통부(100)의 상부 측면에 외부와 연결된 배기가스 유입관(110)이 구비된다.

각종 입자상 오염물질을 포함하고 있는 배기가스는 상기 배기가스 유입관(110)을 통해 원통부(100) 내부로 유입되어, 원통부(100) 내부에서 선회유동하면서 낙하된다.

상기 원통부(100) 상부에는 상기 원통부(100)를 밀폐시킬 수 있도록 절연재질로 이루어진 덮개(300)가 부착되어 있다. 물론, 상기 덮개(300)가 생략되고 원통부(100) 상부가 밀폐형으로 이루어질 수 있으나, 덮개(300)를 별도로 구비시키는 것이 보수나 유지 관리 측면에서 보다 유리하다.

상기 가스배출관(400)은 내부가 비어 있는 긴 원통형으로, 전도성 재질로 이루어진다.

상기 가스배출관(400)은 상기 덮개(300)의 중앙부근에 위치하며, 일측 단부는 상기 덮개(300)를 관통하여 원통부(100) 외부로 돌출되고, 타측 단부는 상기 원통부(100)의 내부에 위치한다.

상기 원통부와 상기 가스배출관 사이 공간에는 다수의 액체공급부재가 배열되고, 상기 액체공급부재(500)는 액체주입관과 분사 노즐을 포함한다.

상기 액체공급부재는 2개 이상, 바람직하게는 3개 이상, 보다 바람직하게는 4개 이상 구비될 수 있으며, 상기 원통부의 크기와 후술할 제1, 제2, 제3 및 제4 공급부재에 따라 개수가 달라질 수 있다.

본원발명의 일 실시예에 따른 액체공급부재는 제1 공급부재(510), 제2 공급부재(520), 제3 공급부재(530), 및 제4 공급부재(540)로 이루어질 수 있다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 물의 수두차를 이용한 다중노즐을 포함하는 액체공급부재의 개략도이다.

구체적으로, 제1 공급부재(510)는, 일측은 상기 덮개(300)를 관통하여 외부로 돌출하고, 타측은 상기 원통부(100) 내부 공간까지 연장된 봉 형상의 제1-1관로(511), 상기 제1-1관로와 제1-3관로(513)와 연결되도록 소정부에서 꺽인 제1-2관로(512)로 구성되며 상기 제1-3관로(513)에 장착되어 상기 원통부(100) 내측을 향하도록 위치하는 제1 분사노즐(514)로 이루어져 있다.

구체적으로, 제2 공급부재(520)는, 일측은 상기 덮개(300)를 관통하여 외부로 돌출하고, 타측은 상기 원통부(100) 내부 공간까지 연장된 봉 형상의 제2-1관로(521), 상기 제2-1관로와 제2-3관로(523)와 연결되도록 소정부에서 꺽인 제2-2관로(522)로 구성되며 상기 제2-3관로(523)에 장착되어 상기 원통부(100) 내측을 향하도록 위치하는 제2 분사노즐(524)로 이루어져 있다.

구체적으로, 제3 공급부재(530)는, 일측은 상기 덮개(300)를 관통하여 외부로 돌출하고, 타측은 상기 원통부(100) 내부 공간까지 연장된 봉 형상의 제3-1관로(531), 상기 제3-1관로와 제3-3관로(533)와 연결되도록 소정부에서 꺽인 제3-2관로(532)로 구성되며 상기 제3-3관로(533)에 장착되어 상기 원통부(100) 내측을 향하도록 위치하는 제3 분사노즐(534)로 이루어져 있다.

구체적으로, 제4 공급부재(540)는, 일측은 상기 덮개(300)를 관통하여 외부로 돌출하고, 타측은 상기 원통부(100) 내부 공간까지 연장된 봉 형상의 제4-1관로(541), 상기 제4-1관로와 제4-3관로(543)와 연결되도록 소정부에서 꺽인 제4-2관로(542)로 구성되며 상기 제4-3관로(543)에 장착되어 상기 원통부(100)의 상부 중앙에 형성된 상기 가스배출관(400)의 중앙부를 향하도록 위치하는 제4 분사노즐(544)로 이루어져 있다.

여기서, 상기 제1-1관로, 제1-2관로 및 제1-3관로(511, 512, 513)은 이온화된 액체가 이동하는 통로로, 가늘고 긴 파이프 형태이다.

여기서, 상기 제2-1관로, 제2-2관로 및 제2-3관로(521, 522, 523)은 이온화된 액체가 이동하는 통로로, 가늘고 긴 파이프 형태이다.

여기서, 상기 제3-1관로, 제3-2관로 및 제3-3관로(531, 532, 533)은 이온화된 액체가 이동하는 통로로, 가늘고 긴 파이프 형태이다.

여기서, 상기 제4-1관로, 제4-2관로 및 제4-3관로(541, 542, 543)은 이온화된 액체가 이동하는 통로로, 가늘고 긴 파이프 형태이다.

상기 제1 공급부재, 제2 공급부재, 제3 공급부재 및 제4 공급부재(510, 520, 530, 540)의 일측 단부와 연통되는 튜브(미도시)와 액체 공급 펌프(미도시)를 연결하여 상기 제1 공급부재, 제2 공급부재, 제3 공급부재 및 제4 공급부재(510, 520, 530, 540)에 액체를 간헐 또는 비간헐적으로 공급할 수 있다.

상기 제1 공급부재, 제2 공급부재, 제3 공급부재 및 제4 공급부재(510, 520, 530, 540)의 일측 단부와 연통되는 튜브와 액체 공급 펌프는 각각 별도로 연결될 수 있다.

여기서, 상기 액체는 이온화될 수 있는 액체라면 특별히 제한하지 않지만 순수 물 혹은 물에 용해가 잘되는 이온액인 것이 바람직하다.

상기 각각의 제1 분사노즐, 제2 분사노즐, 제3 분사노즐 및 제4 분사노즐(514, 524, 534, 544)은 상기 각각의 제1 공급부재, 제2 공급부재, 제3 공급부재 및 제4 공급부재(510, 520, 530, 540)의 길이 방향을 따라 1개 이상, 바람직하게는 2개 이상 구비될 수 있다.

또한 분사노즐의 노즐팁은 단면이 원형, 삼각형, 사각형, 다각형, 무정형 중 어느 하나의 형상으로 이루어진 노즐팁일 수 있고, 노즐의 직경 범위는 0.02mm 내지 2mm일 수 있다.

상기와 같은 구성을 갖는 액체공급부재(500)에 액체를 공급하면서 고전압을 인가하면, 원통부(100)의 내측 벽면과 액체공급부재 사이에 미세한 액적이 발생한다. 이와 같은 고전압을 이용한 정전분무방식(Electrospray)의 원리를 설명하면, 전도성 액체를 노즐에 통과시키면서 양(+)과 음(-)의 고전압을 인가하면 노즐과 액체속의 이온들이 척력과 인력에 의해 액체표면으로 이동하게 된다. 이때, 쿨롱반발력이 표면장력 이상의 힘이 되면 미세한 액적으로 분사되며, 전극에 걸리는 전압이 작을 경우 액체 곡면에 작용하는 전기력과 양이온들의 반발력이 액체의 표면장력 보다 작기 때문에 액적이 분무되지 않지만, 전압을 증가시키게 되면 액체 곡면에 작용하는 전기력과 양이온들의 반발력이 액체의 표면장력보다 커지게 되면서, 모세관 팁에서 액적이 분무되는 원리이다.

종래 액체 분무 방식을 이용한 습식집진 장치에서는 분무하는 액적이 크기 때문에 입경이 작은 입자를 포집하는 것이 어려울 뿐만 아니라, 과량의 액체를 사용할 수밖에 없어 이로 인한 2차 처리비용이 증가한다는 문제점이 있었다.

그러나 본 발명에서는 상기와 같은 정전분무방식을 이용하여 액적을 발생시키기 때문에 액적의 직경이 매우 작고, 특히 발생된 액적은 노즐에 가한 극과 같은 극성을 띄며 매우 높은 하전량을 가지고 있어 액적간의 응집현상이 나타나지 않으므로 장시간 초기의 직경을 유지할 수 있어 0.1 ㎛ 이하의 입경을 갖는 미세입자도 포집하는 것이 가능하다.

한편, 제1 공급부재, 제2 공급부재, 제3 공급부재 및 제4 공급부재(510, 520, 530, 540)는 수평방향으로 형성된 상기 각각의 제1 분사노즐, 제2 분사노즐, 제3 분사노즐 및 제4 분사노즐(514, 524, 534, 544)에 따라 높이를 달리하여 형성된다. 상기 각각의 분사노즐이 높이에 따라 형성됨으로써 정전분무를 위하여 (-)하전과 (+)하전을 형성하여 정전분무를 유도하기 위한 하전거리를 동일하게 유지할 수 있다. 상기 하전거리는 상기 분사노즐을 통하여 분사되는 액체까지를 포함한 (-)하전과 (+)하전이 걸리는 구성체 사이의 거리이다.

상기 하전거리는 1cm 이상 100cm 이하일 수 있으며, 바람직하게는 5cm 이상 70cm 이하일 수 있으며, 더욱 바람직하게는 10cm 이상 50cm 이하일 수 있다. 상기 하전거리가 너무 가까우면 쇼트가 발생하고, 너무 멀면 정전분무가 발생하지 않는다.

한편, 정전분무를 위한 상기 고전압은 정전분무가 가능하며 절연재의 전열이 파괴되는 전압이라면 특별히 제한하지 않지만, 구체적으로 10kV 내지 50kV 일 수 있다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 물의 수두차를 이용한 다중노즐을 포함하는 정전분무 습식 집진장치의 수직 단면도이다.

한편, 제4 공급부재(540)에 형성된 상기 원통부(100)의 상부 중앙에 형성된 상기 가스배출관(400)의 중앙부를 향하도록 위치하는 제4 분사노즐(544)은 정전분무 효과를 발생하기 위하여 전극봉(600)이 형성될 수 있다.

상기 전극봉(600)은 상기 원통부(100)의 상부 중앙에 연통되어 형성된 상기 가스 배출관(400)의 중심부를 관통하여 형성될 수 있다. 상기 전극봉(600)은 상기 제4 분사노즐(544)가 형성된 높이까지 연장될 수 있으며, 상기 전극봉(600)은 상기 제4 분사노즐(544)과는 반대극이 하전될 수 있다.

상기 전극봉(600)은 간격을 자유롭게 조절할 수 있는 바, 원통부 내경을 크게 설계할 수 있고 결과적으로 공기정화장치의 용량도 증가시킬 수 있다.

상기 전극봉(600)은 내부식성이 있으며 전기 전도성이 있는 금속재질로 형성되는 것이 바람직하고, 일예로 상기 전극봉(600)은 스테인레스 스틸로 형성될 수 있으나 이에 제한하지 않는다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 물의 수두차를 이용한 다중노즐을 포함하는 정전분무 습식 집진장치의 수평 단면도이다.

상기 구조에 의해, 1차적으로 정전분무방식에 의해 형성된 미세한 액적에 입자상 오염물질을 포집시키고, 미처 포집되지 못한 입자상 오염물질이 있더라도 가스배출관(400)으로 배출되기 전에 전극봉(600)이 형성된 상기 제4 공급부재(540)에서 다시 한 번 정전분무를 통해 미세 액적을 형성함으로써 상부에서 제거되지 않고 상기 가스 배출관(400)을 통해 가스와 함께 이동하는 초미세입자를 포집하여 재 포집할 수 있는 바, 전체적인 집진 효율이 향상된다.

구체적으로 사이클론에 인입된 미세입자 중 2.5 ㎛ 크기 이상의 입자들은 정전분무 단계에서 대부분 포집이 되지만, 확실하게 집진되지 못한 0.3 ㎛ 이상 2.5 ㎛ 미만의 입자상 물질은 상기 구조에 의해 추가로 집진할 수 있다.

특히, 원통부 내벽에 집진된 입자상 오염물질은 정전분무에서 발생하는 액적이 세척하는 기능을 수행하기 때문에 별도의 탈착과정이 필요하지 않은 이점이 있다. 상기 원통부(100)는 액체공급부재(500)와 전기적으로 통전되는 것을 방지하기 위하여 절연부재(700)가 더 구비된다.

'+' 리드선(810)은 원통부(100), '-' 리드선(820)은 액체공급부재(500)에 연결하고 액체공급부재(500)에 액체를 공급하면서 고전압을 인가하면, 원통부(100)의 내측 벽면과 액체공급부재 사이에 미세한 액적이 발생한다.

상기 조작과 함께 또는 후에, 원통부(100) 측면 유입관(110)으로 배기가스를 유입시키면, 배기가스 내의 입자상 오염물질은 미세한 액적에 포집되어 액체배출구(210)로 배출된다. 또 미세한 액적을 통해 집진되지 못한 입자상 오염물질은 메인와이어 및 보조와이어의 전기집진에 의해 원통부(100) 및/또는 원뿔부(200) 내벽에 집진된 후, 액적과 함께 아래로 떨어져 액체배출구(210)를 통해 배출되는 한편, 입자상 오염물질이 제거된 가스는 가스배출관(400)을 통하여 외부로 배출된다.

이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것은 아니며, 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연하다.

100 : 원통부
120 : 원뿔부
130 : 액체배출구
300 : 뚜껑
400 : 가스 배출관
500 : 액체 공급 부재
510 : 제1 공급 부재
511 : 제1-1 관로 512 : 제1-2 관로
513 : 제1-3 관로 514 : 제1 분사노즐
520 : 제2 공급 부재
521 : 제2-1 관로 522 : 제2-2 관로
523 : 제2-3 관로 524 : 제2 분사노즐
530 : 제3 공급 부재
531 : 제3-1 관로 532 : 제3-2 관로
533 : 제3-3 관로 534 : 제3 분사노즐
540 : 제4 공급 부재
541 : 제4-1 관로 542 : 제4-2 관로
543 : 제4-3 관로 544 : 제4 분사노즐
600 : 전극봉
700 : 절연부재
800 : 전원공급부
810 : '+' 리드선
820 : '-' 리드선

Claims (9)

1. 배기가스가 유입되는 원통부(100);
   상기 원통부(100) 하부에 위치하는 원뿔부(200);
   상기 원통부(100) 상부에 구비되는 뚜껑(300);
   상기 뚜껑(300)을 관통하여 상기 원통부(100) 내부 공간부에 위치하는 원통형 가스 배출관(400); 및
   상기 원통부(100) 내부 공간부로 액체를 분사하기 위한 액체 공급 부재(500)를 포함하되,
   상기 액체 공급 부재(500)는, 일측은 상기 뚜껑(300)을 관통하여 외부로 돌출하고, 타측은 상기 원통부(100) 내부 공간부까지 연장된 제1-1 관로(511), 일측이 상기 제1-1 관로(511)와 연결되어 있는 소정 각도로 경사진 제1-2 관로(512), 개구부가 상기 원통부(100) 내측면 방향으로 향하는 1개 이상의 제1 분사노즐(514)이 장착되며, 일측이 상기 제1-2 관로(512)와 연결되어 상기 가스 배출관(400)을 감싸는 형상으로 수평하게 위치하고 있는 제1-3 관로(513)로 이루어진 제1 공급부재(510)를 포함하는 것을 특징으로 하는 습식 집진 장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 액체 공급 부재(500)는, 일측은 상기 뚜껑(300)을 관통하여 외부로 돌출하고, 타측은 상기 원통부(100) 내부 공간부까지 연장된 제2-1 관로(521), 일측이 상기 제2-1 관로(521)와 연결되어 있는 소정 각도로 경사진 제2-2 관로(522), 개구부가 상기 원통부(100) 내측면 방향으로 향하는 1개 이상의 제2 분사노즐(524)이 장착되며, 일측이 상기 제2-2 관로(522)와 연결되어 상기 가스 배출관(400)을 감싸는 형상으로 수평하게 위치하고 있는 제2-3 관로(523)로 이루어진 제2 공급부재(520)를 더 포함하되,
   상기 제2-3 관로(523)는 상기 제1-3 관로(513)보다 아래쪽에 위치하는 것을 특징으로 하는 습식 집진 장치.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 제1-3 관로(513)에 구비된 제1 분사노즐(514)의 직경은 제2-3 관로(523)에 구비된 제2 분사노즐(524)의 직경보다 큰 것을 특징으로 하는 습식 집진 장치.
   
4. 제2항에 있어서,
   상기 제1-1 관로(511)로의 액체 공급 압력은 제2-1 관로(521)로의 액체 공급 압력보다 작은 것을 특징으로 하는 습식 집진 장치.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 액체 공급 부재(500)는, 일측은 상기 뚜껑(300)을 관통하여 외부로 돌출하고, 타측은 상기 원통부(100) 내부 공간부까지 연장된 제3-1 관로(531), 일측이 상기 제3-1 관로(531)와 연결되어 있는 소정 각도로 경사진 제3-2 관로(532), 개구부가 상기 원통부(100) 중심 방향으로 향하는 1개 이상의 제3 분사노즐(534)이 장착되며, 일측이 상기 제3-2 관로(532)와 연결되어 상기 가스 배출관(400) 하방에 수평하게 위치하고 있는 원형의 제3-3 관로(533)로 이루어진 제3 공급부재(530)를 더 포함하되,
   상기 제3-3 관로(533)는 상기 제1-3 관로(513)보다 아래쪽에 위치하는 것을 특징으로 하는 습식 집진 장치.
   
6. 제5항에 있어서,
   상기 제3-3 관로(533)의 가상 중심점을 수직으로 관통하는 원통부(100), 원뿔부(200) 및 가스 배출관(400) 중 어느 하나 이상에 고정된 전극봉(600)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 하는 습식 집진 장치.
   
7. 제1항에 있어서,
   상기 제1 분사노즐(541)의 개구부는 원통부(100) 내측면 방향에 대해 상방향으로 소정 각도 경사지게 위치하는 것을 특징으로 하는 습식 집진 장치.
   
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 원통부(100)에는 '+' 리드선(810)이 연결되고, 상기 액체 공급 부재에는 '-' 리드선(820)이 연결된 것을 특징으로 하는 습식 집진 장치.
   
9. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 원통부(100)와 액체 공급 부재(500)가 전기적으로 통전되는 것을 방지하기 위하여 절연부재(700)가 더 구비된 것을 특징으로 하는 습식 집진 장치.

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