KR20200094210A - 전기 집진 장치 - Google Patents

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미츠비시 히타치 파워 시스템즈 칸쿄 솔루션 가부시키가이샤
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Abstract

이온풍에 있어서의 집진 효과를 저감하는 작용을 억제하여, 집진 효율을 높일 수 있는 전기 집진 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 원형 파이프로 되고, 그의 길이 방향에 대해서 직교하는 직교 방향으로 소정의 간격을 두어서 배치된 복수의 집진극(4)과, 집진극(4)측으로 돌출되고, 직교 방향과 평행으로 오프셋되어서 배치된 복수의 돌기부(5a)를 구비하고 있다. 집진극(4)의 횡단면의 등가 직경은, 30mm 이상 80mm 이하로 되어 있다. 또한, 소정의 간격을 두어서 배치된 집진극(4)의 개구율이, 10% 이상 70% 이하로 되어 있다.

Description

전기 집진 장치
본 개시는, 전기 집진 장치에 관한 것이다.
종래의 전기 집진 장치로서, 가스 흐름을 따라서 평행으로 배열된 평판 형상의 집진극과, 그 중앙에 배열된 예리한 형상을 갖는 방전극을 구비한 것이 알려져 있다.
전기 집진 장치에서는, 집진극과 방전극의 사이에 직류 고전압을 인가하고, 방전극에 안정된 코로나 방전을 행함으로써, 가스 흐름 중의 더스트를 대전시킨다. 종래의 집진 이론에서는, 대전된 더스트는 방전극과 집진극의 사이의 전계하에서 더스트에 작용하는 쿨롱력의 작용에 의해 집진극에 포집된다고 설명되어 있다.
그런데, 특허문헌 1, 2의 전기 집진 장치는, 더스트를 통과시키기 위한 복수의 관통 구멍을 구비하고, 내부에 더스트를 포집하기 위한 폐쇄 공간을 가진 집진극을 구비하고 있다. 특허문헌 1, 2에서는, 관통 구멍을 통해서 폐쇄 공간에 더스트를 가둠으로써 포집 더스트가 재비산되기 어렵게 하고 있다.
특허문헌 3의 전기 집진 장치는, 65% 내지 85%의 개구율을 갖는 접지( earth) 전극과, 더스트를 포집하는 집진 필터층을 포함하는 집진극을 구비하고 있다. 이와 같은 집진극을 구비하는 것에 의해, 특허문헌 3에서는, 가스 흐름과 직교하는 단면 내에 있어서 이온풍을 발생시켜, 방전극과 집진극의 사이를 순환하는 나선 형상의 가스 흐름을 생성시키고, 더스트를 효율적으로 포집하도록 하고 있다. 특허문헌 3에서는, 이온풍을 적극적으로 이용하지만, 더스트를 주로 집진 필터층에 포집시키는 것을 목적으로 하고 있다.
일본 특허 제5761461호 공보 일본 특허 제5705461호 공보 일본 특허 제4823691호 공보
전기 집진 장치에 있어서의 집진 효율 η은, 잘 알려진 하기의 도이치(Deutsch)의 식(식(1))에 의해 산출할 수 있다. w는 집진성 지수(입자 형상 물질의 이동 속도), f는 단위 가스량당 집진 면적이다.
η=1-exp(-w×f)…(1)
상기 식(1)에 있어서, 더스트(입자 형상 물질)의 이동 속도 w는, 쿨롱력에 의한 힘과, 기체의 점성 저항의 관계로 정해진다고 여겨지고 있다. 도이치의 식(상기 식(1))에서는, 더스트가 방전극으로부터 전계 내를 이동한다고 되어 있고, 이온풍은 성능에 대한 영향에 있어서는 직접 고려되어 있지 않다. 그러나, 그의 성능 설계의 전제인 더스트 농도는, 항상 방전극과 집진극의 사이의 집진 공간 내에서는 균일하다는 전제 조건이 있고, 이온풍은 가스의 흐트러짐을 발생시켜서, 더스트 농도를 균일하게 하는 요인의 하나로서 생각되고 있다.
이온풍은, 전극간에 음의 전압을 인가했을 때에, 방전극에서 코로나 방전에 의해 마이너스 이온이 발생하여, 그 결과, 생기는 것으로, 양의 전압의 경우에는 플러스의 이온에 의해 생긴다. 이하, 산업용의 전기 집진 장치를 베이스로 생각하기 때문에, 음의 전압을 인가하는 케이스에 대해서 기재하지만, 양이어도 마찬가지이다.
방전극에서 생긴 이온풍은, 집진극을 향하여, 가스 흐름을 가로지르도록 흐른다. 집진극에 도달한 이온풍은, 집진극에서 반전해서 흐름 방향을 변경한다. 이에 의해, 전극간에 나선 형상의 난류가 생긴다.
난류 중, 방전극으로부터 집진극으로 향하는 흐름은, 더스트를 집진극 근방까지 운반하는 작용이 있다. 집진극 근방까지 운반된 더스트는, 최종적으로는 쿨롱력에 의해 포집된다.
그러나, 집진극에서 반전한 이온풍은, 수집체인 집진극으로부터 멀어지는 방향으로 더스트를 이동시키기 때문에, 집진을 저해하는 작용도 있다.
한편, 특허문헌 3에는, 이온풍의 효과도 고려한 전기 집진 장치를 기재하고 있다. 그러나, 이 케이스에서는, 개구부를 갖는 집진극의 배후에 있는 필터층에 이온풍을 보내는 구조이고, 주(主)가스의 영향을 받지 않는 영역에서 집진하는 것을 목적으로 하고 있고, 구조도 복잡한 것, 및, 건식에서는 필터층에 부착된 더스트의 박리 회수가 곤란했다.
본 개시는, 이와 같은 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 집진 효과를 저감하는 이온풍의 이반(離反) 작용을 억제하여, 집진 효율을 높일 수 있는 전기 집진 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 개시의 일 태양에 따른 전기 집진 장치는, 기둥 형상으로 되고, 그의 길이 방향에 대해서 직교하는 직교 방향으로 소정의 간격을 두어서 배치된 복수의 집진극과, 상기 집진극측으로 돌출되고, 상기 직교 방향과 평행으로 나란히 배치된 복수의 방전부를 구비하고, 상기 집진극의 횡단면의 등가 직경은, 30mm 이상 80mm 이하로 되어 있다.
기둥 형상의 집진극을 소정의 간격을 두어서 배치함으로써, 방전부로부터 집진극으로 향하여 흐르는 이온풍의 일부가 집진극의 뒤쪽으로 빠지는 것을 허용한다. 이에 의해, 이온풍이 집진극에서 반전되어서 이반하는 흐름을 억제할 수 있다.
집진극의 횡단면의 등가 직경을 30mm 이상으로 했다. 등가 직경을 작게 하면 전계 집중이 커져 집진성은 높아진다. 그러나, 등가 직경이 지나치게 작아지면, 집진에 필요한 전류를 확보한 그대로는 전계 강도의 피크값이 커져 불꽃 방전이 생긴다. 이 때문에, 등가 직경으로서의 하한은 30mm이다.
집진극의 횡단면의 등가 직경을 80mm 이하로 했다. 등가 직경이 지나치게 커지면, 집진극 근방에 있어서의 전계 강도의 상승이 대부분 없어져, 평판 전극의 평균 전계 강도 정도로 되어 버린다. 또한, 등가 직경이 크면 가스 흐름에 대해서 소용돌이를 발생시켜 버린다. 이 때문에, 등가 직경으로서의 상한은 80mm이다.
등가 직경이란, 소정 형상의 횡단면과 등가인 원형의 직경을 의미한다. 따라서, 횡단면이 원형인 경우는, 그의 직경에 상당한다.
집진극으로서는, 예를 들면 원형 단면으로 된 파이프 형상의 부재를 들 수 있다. 단, 횡단면 형상으로서는, 원형 이외에는, 타원형, 타원형, 다각형 등이 이용된다. 또한, 집진극으로서는 중공(中空, hollow)뿐만 아니라 중실(中實, solid)이어도 된다.
전기 집진 장치를 흐르는 가스의 흐름 방향은, 집진극이 나열된 직교 방향이어도 되고, 집진극의 길이 방향이어도 된다.
집진극은, 추타(槌打)에 의한 더스트의 박리 회수나, 집진극을 이동시켜서 브러시로 더스트를 긁어 떨어뜨리는 방식이나, 습식 세정도 가능하다.
또, 본 개시의 일 태양에 따른 전기 집진 장치는, 소정의 간격을 두어서 배치된 상기 집진극의 개구율이, 10% 이상 70% 이하로 되어 있다.
개구율이 10% 미만이 되면 이온풍의 이반 억제 효과가 낮아진다. 개구율이 70%를 초과하면 유효한 집진 면적이 적어져 집진성을 저하시킨다.
개구율 α는, 등가 직경을 d, 집진극의 중심간 피치를 Pc로 하면, 이하와 같이 표시된다.
α=1-((d×3.14÷2)÷Pc)×100 [%]
또, 본 개시의 일 태양에 따른 전기 집진 장치는, 한쪽과 다른 쪽의 상기 방전부가, 상기 직교 방향으로 나열된 상기 집진극의 양측에 각각 배치되고, 상기 한쪽의 상기 방전부로부터 상기 집진극을 향하는 이온풍이, 상기 다른 쪽의 방전부로부터 상기 집진극을 향하는 이온풍과 대향하지 않도록 배치되어 있다.
한쪽과 다른 쪽의 방전부가, 직교 방향으로 나열된 집진극의 양측에 각각 배치되어 있는 경우에, 한쪽의 방전부로부터 집진극을 향하는 이온풍이, 다른 쪽의 방전부로부터 집진극을 향하는 이온풍과 대향하지 않도록 배치하도록 했다. 이에 의해, 이온풍이 간섭해서 집진을 저해하는 것을 억제할 수 있다.
소정 간격을 두어서 배치한 기둥 형상의 집진극을 이용하는 것으로 했으므로, 이온풍이 집진극으로부터 이반하는 것을 억제해서 집진 효율을 높일 수 있다.
도 1은 본 개시의 일 실시형태에 따른 전기 집진 장치를 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1의 전기 집진 장치를 상방에서 본 평면도이다.
도 3은 도 1의 전기 집진 장치를 가스 흐름 방향에서 본 정면도이다.
도 4는 도 3의 변형예를 나타낸 정면도이다.
도 5는 집진극과 돌기부의 위치 관계를 나타낸 횡단면도이다.
도 6은 돌기부와 집진극의 사이의 전기력선을 나타낸 횡단면도이다.
도 7은 집진극의 등가 직경의 하한을 30mm로 한 근거를 나타내는 그래프이다.
도 8은 집진극의 등가 직경의 상한을 80mm로 한 근거를 나타내는 그래프이다.
도 9는 집진극의 전계 강도의 상승을 나타낸 그래프이다.
도 10은 평판 전극의 전계 강도의 상승을 나타낸 그래프이다.
도 11은 집진 면적비를 개구율에 대해서 나타낸 그래프이다.
도 12는 도 1의 변형예를 나타낸 사시도이다.
도 13은 도 5의 변형예를 나타낸 횡단면도이다.
이하에, 본 개시에 따른 전기 집진 장치의 일 실시형태에 대해서, 도면을 참조해서 설명한다.
전기 집진 장치(1)는, 예를 들면 석탄 등을 연료로 하는 화력 발전 플랜트에 이용되고, 보일러로부터 유도된 연소 배기 가스 중의 더스트(입자 형상 물질)를 회수한다.
전기 집진 장치(1)는, 예를 들면 금속제 등의 도전성으로 된 복수의 집진극(4)을 구비하고 있다. 집진극(4)은, 원형의 횡단면을 갖는 중공의 기둥 형상으로 된 원형 파이프로 되어 있고, 길이 방향에 직교하는 직교 방향(가스 흐름 G 방향)으로 소정의 간격을 두어서 배열되어 있다. 가스 흐름 G 방향으로 배열된 집진극(4) 열은, 소정 간격을 두어서 평행으로 복수열 마련되어 있다. 집진극(4)의 각 열의 사이에, 방전극(5)이 배치되어 있다. 도 1에서는, 방전극(5)이 배치되는 위치가 파선으로 나타나 있다.
집진극(4)은 접지되어 있다. 방전극(5)은, 도시하지 않은 음의 극성을 갖는 전원에 접속되어 있다. 또는, 방전극(5)에 접속되는 전원은 양의 극성을 갖고 있어도 된다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 방전극(5)에는, 가시 형상으로 된 복수의 돌기부(방전부)(5a)가 마련되어 있다. 돌기부(5a)는, 집진극(4)측으로 선단을 향하여 돌출되도록 마련되어 있다. 돌기부(5a)에 있어서 코로나 방전이 발생하여, 돌기부(5a)의 선단으로부터 집진극(4)측을 향하여 이온풍이 발생한다.
도 3에는, 도 1을 가스 흐름 G 방향에서 본 정면도가 나타나 있다. 동 도면에 나타나 있는 바와 같이, 돌기부(5a)는, 높이 방향에 있어서, 돌기의 방향이 엇갈리도록(동 도면에 있어서 좌우의 방향으로 상이한 방향) 마련되어 있다. 그리고, 집진극(4)을 사이에 두고, 동일한 높이에 대응하는 돌기부(5a)끼리는, 동일한 방향으로 돌기하고 있다. 이와 같은 돌기부(5a)의 배치로 하는 것에 의해서, 돌기부(5a)로부터 집진극(4)측을 향하는 이온풍이 높이 방향에 있어서 대략 동일한 방향을 향하도록 한다. 이에 의해, 이온풍의 간섭을 피할 수 있도록 되어 있다.
한편, 도 4에 나타내는 바와 같이, 모든 돌기부(5a)를 동일 방향(동 도면에서는 오른쪽 방향)으로 향하도록 해서, 이온풍의 방향을 맞추도록 해도 된다.
도 5에는, 집진극(4)과 돌기부(5a)의 위치 관계가 나타나 있다. 도 5는, 도 2에 나타낸 구성에 있어서, 임의의 높이 위치의 돌기부(5a)의 위치에서 절단해서 나타낸 횡단면도로 되어 있다. 따라서, 평면에서 본 도 2와 같이 양측에 돌기부(5a)가 나타나지 않고, 한쪽만을 향한 돌기부(5a)만이 나타나 있다. 도 5에 나타내는 바와 같이, 집진극(4)의 중심간 피치 Pc와 돌기부(5a)의 중심간 피치 Pd를 동등하게 하는 것이 바람직하다. 그리고, 이웃하는 집진극(4)간에 대향하도록 돌기부(5a)를 지그재그로 배치하는 것이 바람직하다. 이와 같이 배치함으로써, 도 6에 나타내는 바와 같이, 전기력선이 각 집진극(4)에 균등하게 분배되고, 또한, 집진극(4)의 원형으로 된 횡단면의 돌기부(5a)에서 보아 깊이측까지 전기력선을 도달시킬 수 있다. 한편, 도 5에 나타낸 부호 D는, 집진극(4)과 돌기부(5a)의 직교 방향(동 도면에 있어서 상하 방향)에 있어서의 거리이고, 예를 들면 125mm∼250mm로 되어 있다.
이와 같이 집진극(4)의 깊이까지 전기력선이 도달하는 것을 고려해서, 돌기부(5a)측에서 집진극(4)을 정면에서 보았을 때의 개구율 α는 이하와 같이 표시된다.
α=1-((d×3.14÷2)÷Pc)×100 [%]
여기에서, d는 집진극(4)의 등가 직경이다. 등가 직경이란, 소정 형상의 횡단면과 등가인(동일 면적을 갖는) 원형의 직경을 의미한다. 따라서, 본 실시형태와 같이 집진극(4)의 횡단면이 원형인 경우는, 그의 직경에 상당한다.
개구율 α는, 10% 이상 70% 이하로 되어 있다. 그 근거에 대해서는, 뒤에 도 11을 이용해서 설명한다.
집진극(4)의 등가 직경 d는, 30mm 이상 80mm 이하로 되어 있다.
집진극(4)의 횡단면의 등가 직경 d를 30mm 이상으로 한 이유는 이하와 같다. 등가 직경 d를 작게 하면 전계 집중이 커져 집진성은 높아진다. 그러나, 등가 직경 d가 지나치게 작아지면, 도 7에 나타내는 바와 같이, 집진에 필요한 전류 밀도(예를 들면 0.3mA/m2)를 확보한 그대로는 전계 강도의 피크값이 커져 불꽃 전계 강도의 10kV/cm를 초과해서 불꽃 방전이 생긴다. 이 때문에, 등가 직경 d로서의 하한은 30mm이다.
집진극(4)의 횡단면의 등가 직경 d를 80mm 이하로 한 이유는 이하와 같다. 등가 직경 d가 지나치게 커지면, 집진극(4)의 근방에 있어서의 전계 강도의 상승(뒤에 도 9를 이용해서 설명한다)이 대부분 없어져, 구멍이 없는 평판 전극의 평균 전계 강도(2kV/cm) 정도로 되어 버린다. 또한, 등가 직경 d가 크면 가스 흐름에 대해서 영향을 미쳐 소용돌이를 발생시켜 버린다. 이 때문에, 등가 직경 d로서의 상한은 80mm이다. 예를 들면, 상기와 동일한 조건에서 산출되는 등가 직경 d가 30mm일 때의 평균 전계 강도는 약 5.7kV/cm이다.
한편, 도 8의 세로축은 평균 전계 강도로 되어 있고, 집진극(4)의 표면적으로 평균화한 전계 강도이다. 이 평균 전계 강도는, 도 7의 세로축의 피크 전계 강도와는 상이하다. 피크 전계 강도는, 집진극(4)의 표면 중 가장 전계 강도가 높은 위치에 있어서의 전계 강도이다.
다음으로, 도 9를 이용해서, 집진극(4)의 근방의 전계 강도의 상승에 대해서 설명한다. 동 도면에 나타내는 바와 같이, 가로축이 위치를 나타내고 있고, y축에 상당하는 위치에 돌기부(5a)가 위치하고 있는 것으로 한다. 세로축은 전계 강도이다. 전계 강도는, 돌기부(5a)의 위치에서 가장 높아지고, 집진극(4)과의 사이에서 극소값을 취한 후에, 다시 집진극(4)을 향하면서 증대한다. 집진극(4)의 근방에서는, 전계 강도의 증가율(기울기)이 큰 영역 B가 존재한다. 이것은, 집진극(4)의 근방은 더스트나 마이너스 이온이 갖는 공간 전하의 영향으로 전계 강도가 커지기 때문이다. 이 영역 B에 있어서의 전계 강도의 증대를 "전계 강도의 상승"이라고 한다. 영역 B에서는 쿨롱력이 지배적이 되는 영역이 되고, 집진극(4)에 있어서의 더스트 P의 집진이 효과적으로 행해진다.
영역 B보다도 돌기부(5a)측의 영역 A는, 이온풍의 지배 영역으로 된다. 영역 A에서는, 가스 중의 더스트 P는, 쿨롱력도 받으면서, 주로 이온풍에 수반해서 집진극(4)으로 유도된다.
도 10에는, 참고예로서, 집진극으로서 종래와 같은 구멍 없는 평판 전극(7)을 이용한 경우의 전계 강도가 나타나 있다. 동 도면으로부터 알 수 있는 바와 같이, 평판 전극(7) 근방에 있어서의 전계 강도의 절대값은, 도 9에 나타낸 원형 파이프로 된 집진극(4)보다도 작고, 전계 강도의 상승도 작다. 따라서, 원형 파이프로 된 집진극(4)보다도 집진 성능이 뒤떨어지는 것을 알 수 있다.
도 11에는, 개구율 α에 대한 집진 면적비가 나타나 있다. 집진 면적비는, 개구율 0%(간극이 없는 경우)일 때의 집진 성능을 1로 한 경우에, 동일한 집진 성능을 발휘하는 경우의 집진 면적을 나타내는 것이다. 따라서, 집진 면적비는, 작을수록 포집 효율이 높은 것을 나타낸다.
도 11에 나타나 있는 바와 같이, 개구율 α이 10% 이상 70% 이하인 경우에 집진 면적비가 0.8 이하가 된다. 따라서, 개구율 α는 10% 이상 70% 이하(적용 범위)가 바람직하다.
다음으로, 본 실시형태의 전기 집진 장치(1)의 동작을 설명한다.
전기 집진 장치(1)에서는, 방전극(5)에 전원으로부터 음전압을 인가함으로써, 돌기부(5a)의 선단에서 코로나 방전이 발생한다. 가스 흐름 G에 포함되는 더스트는, 코로나 방전에 의해 대전된다. 종래의 전기 집진 장치의 포집 원리에서는, 대전된 더스트는, 쿨롱력에 의해 접지된 집진극(4)으로 끌어당겨져, 집진극(4) 상에 포집된다고 여겨져 왔지만, 실제로는 이온풍의 영향이 크게 작용하고 있다.
코로나 방전이 발생하면, 돌기부(5a) 근처에서 마이너스 이온이 발생하고, 그 마이너스 이온이 전계에 의해서 집진극(4)을 향해 이동하여, 이온풍이 생긴다. 그 때문에 쿨롱력이 더스트에 작용하는 것과 동시에, 집진극(4)을 향하여 흐르는 이온풍이, 가스 흐름 G에 포함되는 더스트를 집진극(4)의 근방까지 이동시키도록 작용한다. 그리고, 집진극(4)의 근방의 영역 B(도 9 참조)에서는, 전계 강도의 상승이 크므로 효과적으로 더스트를 집진한다. 또한, 원형 파이프로 된 집진극(4)을 소정의 간격을 두어서 배치함으로써, 돌기부(5a)로부터 집진극(4)으로 향하여 흐르는 이온풍의 일부가 집진극(4)의 뒤쪽으로 빠지는 것을 허용한다. 이에 의해, 이온풍이 집진극(4)에서 반전되어서 이반하는 흐름을 억제할 수 있기 때문에, 포집 효율이 향상된다.
더스트를 포함하여 집진극(4)을 향하여 흐르는 이온풍의 일부는, 집진극(4)의 사이를 빠져 나간다. 도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 동일 높이에 있어서의 돌기부(5a)의 전부가 동일 방향으로 향해져 있으므로, 이온풍은 일 방향으로 향해져, 서로 간섭하는 경우가 없다.
집진극(4)에 포집된 더스트는, 추타에 의해서 박리 회수된다. 또는, 집진극을 이동시켜서 브러시로 더스트를 긁어 떨어뜨리는 방식이나, 습식 세정을 채용해도 된다.
본 실시형태에 의하면, 이하의 작용 효과를 발휘한다.
원형 파이프로 된 집진극(4)을 소정의 간격을 두어서 배치함으로써, 돌기부(5a)로부터 집진극(4)으로 향하여 흐르는 이온풍의 일부가 집진극(4)의 뒤쪽으로 빠지는 것을 허용한다. 이에 의해, 이온풍이 집진극(4)에서 반전되어서 이반하는 흐름을 억제할 수 있다.
집진극(4)의 횡단면의 등가 직경 d를 30mm 이상 80mm 이하로 했다. 이에 의해, 집진극(4)의 집진 성능을 향상시킬 수 있다.
개구율 α를 10% 이상 70% 이하로 했다. 이에 의해, 유효한 집진 면적을 확보해서 집진 성능을 향상시킬 수 있다.
동일한 높이에 설치된 돌기부(5a)로부터 발생하는 이온풍이 일 방향을 향하도록 해서, 다른 높이에 설정된 돌기부(5a)로부터 발생하는 이온풍과 간섭하지 않도록 했다(도 3 참조). 이에 의해, 이온풍에 의해서 집진이 저해되는 것을 억제할 수 있다.
한편, 전술한 실시형태는, 이하와 같이 변형할 수 있다.
도 1에서는, 가스 흐름 G의 방향이, 집진극(4)의 길이 방향에 직교하도록 되어 있었지만, 도 12에 나타내는 바와 같이, 가스 흐름 G의 방향을 집진극(4)의 길이 방향으로 해도 된다.
또한, 도 5에서는, 집진극(4)의 피치 Pc와 돌기부(5a)의 피치 Pd를 동등하게 해서 설명했지만, 도 13에 나타내는 바와 같이, 집진극(4)의 피치 Pc를 돌기부(5a)의 피치 Pd보다도 작게 해도 된다. 이 경우에는, 각 집진극(4)에 전기력선이 가급적으로 균등하게 분배되도록 정렬시켜 배치하는 것이 바람직하다.
또한, 본 실시형태에서는, 집진극(4)으로서 원형 파이프로 해서 설명했지만, 집진극(4)의 횡단면 형상으로서는, 원형 이외에, 타원형, 타원형, 다각형 등을 이용해도 된다. 또한, 집진극(4)으로서는 파이프와 같은 중공 대신에 중실로 해도 된다.
1: 전기 집진 장치
4: 집진극
5: 방전극
5a: 돌기부(방전부)
7: 평판 전극
α: 개구율
d: 등가 직경

Claims (3)

  1. 기둥 형상으로 되고, 그의 길이 방향에 대해서 직교하는 직교 방향으로 소정의 간격을 두어서 배치된 복수의 집진극과,
    상기 집진극측으로 돌출되고, 상기 직교 방향과 평행으로 나란히 배치된 복수의 방전부
    를 구비하고
    상기 집진극의 횡단면의 등가 직경은, 30mm 이상 80mm 이하로 되어 있는 전기 집진 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    소정의 간격을 두어서 배치된 상기 집진극의 개구율이, 10% 이상 70% 이하로 되어 있는 전기 집진 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    한쪽과 다른 쪽의 상기 방전부가, 상기 직교 방향으로 나열된 상기 집진극의 양측에 각각 배치되고,
    상기 한쪽의 상기 방전부로부터 상기 집진극을 향하는 이온풍이, 상기 다른 쪽의 방전부로부터 상기 집진극을 향하는 이온풍과 대향하지 않도록 배치되어 있는 전기 집진 장치.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7358216B2 (ja) * 2019-11-29 2023-10-10 三菱重工パワー環境ソリューション株式会社 電気集塵装置
KR102187115B1 (ko) * 2020-05-18 2020-12-04 주식회사 케네스 양방향 집진이 가능한 전기집진장치

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4823691B1 (ko) 1968-06-20 1973-07-16
JPS575461B2 (ko) 1977-05-31 1982-01-30
JPS5761461B2 (ko) 1975-03-14 1982-12-24 Sanyo Electric Co
EP0525283A1 (en) * 1991-08-02 1993-02-03 Keiichi Hara Electrostatic precipitator
US20060236859A1 (en) * 2002-06-21 2006-10-26 Krichtafovitch Igor A Method of and apparatus for electrostatic fluid acceleration control of a fluid flow
DE102011012011A1 (de) * 2011-02-22 2012-08-23 Eisenmann Ag Vorrichtung zum Abscheiden von Overspray
WO2014006736A1 (ja) * 2012-07-06 2014-01-09 三菱重工メカトロシステムズ株式会社 集塵装置

Family Cites Families (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1773835A (en) * 1926-06-12 1930-08-26 Research Corp Electrical-precipitator construction
CH215135A (de) * 1940-10-09 1941-06-15 Ventilator A G Elektrofilter.
JPS4221440B1 (ko) * 1964-02-08 1967-10-23
US4056372A (en) * 1971-12-29 1977-11-01 Nafco Giken, Ltd. Electrostatic precipitator
JPS4989962A (ko) * 1972-12-30 1974-08-28
JPS524790B2 (ko) * 1974-05-08 1977-02-07
US4126434A (en) * 1975-09-13 1978-11-21 Hara Keiichi Electrostatic dust precipitators
JPS5235376A (en) * 1975-09-13 1977-03-17 Keiichi Hara Electric dust collector
US4092134A (en) * 1976-06-03 1978-05-30 Nipponkai Heavy Industries Co., Ltd. Electric dust precipitator and scraper
JPS57192731A (en) * 1981-05-20 1982-11-26 Misawa Homes Co Ltd Ventialting system for hot air type floor heater
EP0161205B1 (en) * 1984-04-02 1989-01-11 Mitsubishi Jukogyo Kabushiki Kaisha Two-stage electrostatic precipitator
JPS61164660A (ja) 1985-01-18 1986-07-25 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 湿式電気集塵装置
JPS627456A (ja) * 1985-07-04 1987-01-14 Takahide Ono 電気集塵装置
JPH07328475A (ja) * 1994-06-07 1995-12-19 Keiichi Hara 電気集塵装置
JP4077994B2 (ja) 1999-08-02 2008-04-23 日本メッシュ工業株式会社 電気集塵装置
US7316735B2 (en) 2003-08-29 2008-01-08 Mitsusbishi Heavy Industries, Ltd. Dust collector
JP2011161329A (ja) * 2010-02-05 2011-08-25 Nippon Steel Corp 焼結機排ガスの処理装置
JP5705461B2 (ja) 2010-05-27 2015-04-22 富士電機株式会社 電気集塵装置
WO2014020800A1 (ja) 2012-07-31 2014-02-06 富士電機株式会社 電気集塵装置
BR112015018756B1 (pt) 2013-02-07 2022-01-25 Mitsubishi Power Environmental Solutions, Ltd Coletor de poeira, sistema de coleta de poeira, e método de coleta de poeira
WO2014122756A1 (ja) 2013-02-07 2014-08-14 三菱重工メカトロシステムズ株式会社 集塵装置、集塵装置の電極選定方法及び集塵方法
DE102013113334A1 (de) * 2013-12-02 2015-06-03 Jochen Deichmann Vorrichtung zum Reinigen von Gasen
JP6333697B2 (ja) * 2014-10-08 2018-05-30 三菱日立パワーシステムズ環境ソリューション株式会社 電気集じん装置
JP6837192B2 (ja) * 2015-02-27 2021-03-03 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 電気集塵装置
CN204583481U (zh) * 2015-04-30 2015-08-26 南京中电节能有限公司 一种能清洁集尘电极的湿式除尘器
JP2017217572A (ja) 2016-06-02 2017-12-14 保雄 寺谷 空気清浄機
JP6752736B2 (ja) 2017-02-10 2020-09-09 三菱日立パワーシステムズ環境ソリューション株式会社 電気集塵装置
JP6862207B2 (ja) 2017-02-10 2021-04-21 三菱パワー環境ソリューション株式会社 電気集塵装置及び湿式電気集塵装置
US20210283621A1 (en) * 2018-08-01 2021-09-16 Mitsubishi Power Environmental Solutions, Ltd. Electrostatic precipitator

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4823691B1 (ko) 1968-06-20 1973-07-16
JPS5761461B2 (ko) 1975-03-14 1982-12-24 Sanyo Electric Co
JPS575461B2 (ko) 1977-05-31 1982-01-30
EP0525283A1 (en) * 1991-08-02 1993-02-03 Keiichi Hara Electrostatic precipitator
US20060236859A1 (en) * 2002-06-21 2006-10-26 Krichtafovitch Igor A Method of and apparatus for electrostatic fluid acceleration control of a fluid flow
DE102011012011A1 (de) * 2011-02-22 2012-08-23 Eisenmann Ag Vorrichtung zum Abscheiden von Overspray
WO2014006736A1 (ja) * 2012-07-06 2014-01-09 三菱重工メカトロシステムズ株式会社 集塵装置

Also Published As

Publication number Publication date
EP3725412A1 (en) 2020-10-21
ZA202004322B (en) 2021-09-29
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CN111655378A (zh) 2020-09-11
RU2020122679A (ru) 2022-02-17
RU2020122679A3 (ko) 2022-02-17
EP3725412A4 (en) 2021-01-20
US20210060578A1 (en) 2021-03-04
MX2020007386A (es) 2020-10-05
BR112020014230A2 (pt) 2020-12-01
WO2019138922A1 (ja) 2019-07-18
KR102451222B1 (ko) 2022-10-06
TW201932193A (zh) 2019-08-16
PH12020500599A1 (en) 2021-05-17
US11484890B2 (en) 2022-11-01
JP2019122909A (ja) 2019-07-25
JP7109194B2 (ja) 2022-07-29

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