KR20210018592A - 유체 접촉이 차단된 절연체를 포함하는 수직형 백연제거 집진장치 - Google Patents

Abstract

구체적으로는 자동세척이 가능하여 높은 집진 효율을 유지함으로써 분진 처리 용량을 높이고, 집진 처리 시 유체 입자가 미세 분쇄된 상태에서 집진 처리되도록 하여 집진 효율을 더욱 극대화하는 기술을 제공한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 접촉이 차단된 절연체를 포함하는 수직형 백연제거 집진장치는, 오염 물질 입자 및 습기를 포함하는 백연 유체가 최초 유입되도록 최하층에 배치되며, 내부의 유동 경로 상에 적어도 액적을 포집하여 낙하시키고, 잔류 수분을 미스트 형태의 백연 유체로 분쇄하기 위한 하나 이상의 분쇄 플레이트가 내부의 유동 경로 상에 형성된 설치 프레임에 설치됨으로써, 하부의 개방부로부터 유입되는 백연 유체가 미세하게 분쇄되도록 하여 상부의 집진 필터로 유입되게 하는 제1 스테이션; 제1 스테이션의 상부에 배치되며, 내부에 공기 순환 방향으로 적어도 일부에 유동 경로가 형성된 직선 형상으로 연장되는 다수개의 집진전극, 집진전극 각각의 내부에 유동 경로면과 이격되도록 수용 배치되는 다수개의 방전전극 및 집진전극 및 방전전극을 절연하기 위한 절연체를 포함하되, 절연체가 유동경로와 유체 이동이 차단되게 설치되도록 구성되어, 제1 스테이션의 배출구로부터 유입되는 분쇄된 백연 유체가 유동 경로를 통과하면서 백연 유체에 포함된 오염 물질을 집진하도록 하는 제2 스테이션; 및 제2 스테이션의 배출구 상부에 배치되어, 백연 유체가 제거되어 정화된 유체가 내부를 통과하면서 상부 배출구를 통해 배출되도록 하고, 내부에 제2 스테이션 내부를 향해 세척액을 분사하기 위한 제1 노즐, 제1 노즐이 설치된 제1 세척 프레임 및 외부로부터 제1 노즐에 세척액을 공급하는 제1 세척액 공급 라인을 포함하는 제1 세척액 공급 모듈을 포함하는 제3 스테이션;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

유체 접촉이 차단된 절연체를 포함하는 수직형 백연제거 집진장치{VERTICAL WHITE PLUME REMOVING AND COLLECTING DEVICE INCLUDING INSULATOR BLOCKED FROM FLUID CONTACT}

본 발명은 고분진 및 유체가 함유된 습기성 오염 물질을 처리하는 전기 집진기 장치로서, 구체적으로는 고전압 방전을 구성하는 절연체를 집진기 외부에 설치되게 구성하여 수분이나 액적의 영향을 적게 받게 하고, 액적이 함유된 분진의 집진시 안정적인 집진이 되게 하기 위해, 다량의 수분이나 액적(유체 입자)이 전기집진기로 유입될 때 미세 분쇄된 상태에서 유입되도록 하여 유체의 이동 경로 상에 유체를 분쇄할 수 있도록 하며, 관리의 용이성을 위하여 자동세척이 가능하여 높은 집진 효율을 유지하게 하는 기술에 관한 것이다.

다수의 화학 또는 물리적인 공정에 있어서, 미세분진, 습도 및 수분이 함유된 오염 물질, 기름액적 등이 배기펜에 의해 외부로 백연의 형태로 비산되는 경우가 많다, 이러한 배출물질들은 환경적으로 매우 심각한 문제를 야기할 수 있고, 이에 따라서 이러한 오염 물질이 포함된 대기를 처리하는 문제는 국가적으로 매우 중요한 문제로 인식되고 있다.

공장 등에서 배출하는 오염 물질을 공기에서 걸러내기 위해서는 다양한 기술들이 복합적으로 연계되어야 하고, 최근에는 마이크로펄스하전 전기집진 기술을 적용하여 프라즈마 방전을 통해 공기 중의 오염 물질을 급속하게 이온화시켜 집진하여 오염 물질을 제거하는 전기 집진기가 상용화되고 있다.

이러한 전기 집진기는 공기 중의 오염 물질을 이온화한 뒤 집진전극에 이온화된 오염 물질이 달라붙도록 하여 공기중에서 오염 물질을 제거하게 되는데, 집진전극에 집진된 오염 물질은 집진기의 동작을 정지시킨 뒤 이를 세척하여 제거하게 된다.

전기 집진기에 있어서 집진 효율을 증가시키는 동시에 집진 성능을 높이기 위한 목적을 달성하기 위해서 전기적인 안정과 절연을 강화해야 하는 문제는 기술적으로 적용하기가 용이하지 않다. 특히, 기존의 기술로서 한국 등록특허 제10-1506324호 등에서는 집진 면적을 극대화하기 위해서, 원통의 실린더 형상의 터널 구조를 갖는 집진전극과 이에 수용되는 방전전극의 기술적 특징을 포함하는 전기 집진기에 대한 기술을 게시하고 있다.

그러나 이러한 기존의 기술에 있어서, 원통형의 실린더 형상에 부착된 방전극의 절연체는 수분이나 기름액적에 노출되어 있어 주기적인 관리가 필요하며, 가끔 현장의 상황에 따라 다량의 수분이 유입되면 이상방전이 생기는 문제가 있다. 특히 고분진 및 기름이 포함된 공기의 집진 환경에서는, 절연체가 급속히 오염되어 반드시 세척이나 애자를 닦아서 청결한 상태를 유지해야 정상적인 집진을 유지하게 된다, 이때 세척에는 방전극과 절연체를 세척해야 하기 때문에 사람이 일일이 수동으로 세척을 해야 하는 문제가 있다.

이러한 경우, 세척 주기가 짧아지게 되면, 집진기를 관리하는 인력과 시간이 소요되어 사용자의 부담이 따르게 된다.

더 나아가 이러한 오염문제를 제때 청소하지 못하면 집진전극과 방전전극의 절연애자가 오염 물질에 의하여 절연이 파괴되어 이상방전을 일으키거나 스위칭 전력이 단락되는 경우가 발생하여 자동으로 집진기가 꺼져버리는 문제가 발생하거나 집진기능이 중단되는 등의 문제가 발생하게 되어, 집진 효율이 크게 저하되는 동시에 장치의 유지 보수가 용이하지 못하게 하는 문제가 발생한다.

또한 수분이 함유된 오염 물질 유체의 경우, 오염 물질에 의하여 유체의 입자가 대형화되고, 이에 의하면 오염 물질의 집진 효율이 크게 저하되는 동시에, 상술한 집진전극 등에 크기가 큰 오염 물질이 유착되어 집진 효율이 저하되기도 한다.

이러한, 상술한 선행기술을 포함한 기존의 전기 집진기에 있어서 집진전극과 방전전극을 절연하는 집진셀의 절연체가 집진기의 내부에 위치하고 있어 집진되는 오염 물질이 절연체에 적층되며, 특히 습도 및 수분이 함유된 물질의 처리 시 절연파괴 현상에 의하여 방전 방해 현상이 일어나고, 절연체가 오염 물질에 의하여 파괴되는 문제점이 발생할 수 있다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 고안된 것으로서, 절연체가 집진처리 경로와 차단되도록 장치 외부로 설치되게 구성함으로서, 습도 및 수분이 함유된 물질의 처리 시 절연파괴 현상에 의하여 방전 방해현상을 해결하고, 절연애자가 오염 물질의 증가에 의하여 절연이 파괴되는 문제점을 해결하는 기술을 제공하는 데 일 목적이 있다.

또한,공장에서 수분이나 액적이 함유된 백연을 처리하는 경우 스크라바를 사용하는 경우가 많은데 스크라바를 사용하는 경우 다량의 수분이 백연형태로 배출되어 이러한 문제로 민원이 제기되고 환경문제를 야기하고 있는 문제점을 해결하고자, 수분이나 기름이 함유된 백연을 처리하기 위하여 전기 집진기를 사용할 경우, 다량의 수분입자가 집진기로 유입될 때, 유입되는 유체에 함유된 수분이나 액적을 미세하게 분쇄할 수 있는 구조를 제안하여 집진 효율을 증가시키고자 하는 목적이 있다.

또한, 고분진 및 기름 등 오염 물질이 함유된 백연 등의 유체를 집진 하면 집진판의 오염으로 가동을 중지하고 세척을 하여야 하는데, 사람이 일일이 수작업으로 세척을 하면 사업주의 부담이 증가하고 관리비용이 증가하므로 이를 해결하기 위하여 집진판을 자동으로 세척이 가능하도록 하여, 집진기의 가동 시간 증가 및 집진전극과 방전전극의 단락을 최소화하여 분진 처리 용량 증가를 통한 높은 집진 효율을 유지할 수 있는 기술을 제공하는 데 다른 목적이 있다.

상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 유체 접촉이 차단된 절연체를 포함하는 수직형 백연제거 집진장치는, 오염 물질 입자 및 습기를 포함하는 백연 유체가 최초 유입되도록 최하층에 배치되며, 내부의 유동 경로 상에 적어도 액적을 포집하여 낙하시키고, 잔류 수분을 미스트 형태의 백연 유체로 분쇄하기 위한 하나 이상의 분쇄 플레이트 필터가 내부의 유동 경로 상에 형성된 설치 프레임에 설치됨으로써, 하부의 개방부로부터 유입되는 백연 유체가 미세하게 분쇄되도록 하여 상부의 집진 필터로 유입되게 하는 제1 스테이션; 제1 스테이션의 상부에 배치되며, 내부에 공기 순환 방향으로 적어도 일부에 유동 경로가 형성된 직선 형상으로 연장되는 다수개의 집진전극, 상기 집진전극 각각의 내부에 유동 경로면과 이격되도록 수용 배치되는 다수개의 방전전극 및 상기 집진전극 및 상기 방전전극을 절연하기 위한 절연체를 포함하되, 상기 절연체가 상기 유동경로와 유체 이동이 차단되게 설치되도록 구성되어, 상기 제1 스테이션의 배출구로부터 유입되는 분쇄된 백연 유체가 상기 유동 경로를 통과하면서 백연 유체에 포함된 오염 물질을 집진하도록 하는 제2 스테이션; 및 제2 스테이션의 배출구 상부에 배치되어, 상기 백연 유체가 제거되어 정화된 유체가 내부를 통과하면서 상부 배출구를 통해 배출되도록 하고, 내부에 상기 제2 스테이션 내부를 향해 세척액을 분사하기 위한 제1 노즐, 상기 제1 노즐이 설치된 제1 세척 프레임 및 외부로부터 상기 제1 노즐에 세척액을 공급하는 제1 세척액 공급 라인을 포함하는 제1 세척액 공급 모듈을 포함하는 제3 스테이션;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 제1 스테이션은, 측면에 제1 개폐 도어가 설치된 제1 측면 개방부가 형성되어, 상기 제1 측면 개방부를 통해 적어도 둘 이상의 분쇄 플레이트가 상기 제1 스테이션 내부의 유동 경로 상에 형성된 설치 프레임에 삽입 설치 및 분리 가능하도록 구성되며, 상기 분쇄 플레이트는, 적어도 높이 방향으로 상기 백연 유체를 분쇄하는동시에 상기 백연 유체에 포함된 액적을 포집하여 낙하시키기 위한 제1 분쇄 플레이트 및 제1 분쇄 플레이트 상부에 설치되도록 구성되며 제1 분쇄 플레이트를 통과한 잔류 수분을 미스트 형태의 백연 유체로 미세 분쇄하기 위한 제2 분쇄 플레이트가 설치되도록 상기 설치 프레임이 구성되어 있고, 상기 제1 분쇄 플레이트 및 상기 제2 분쇄 플레이트의 설치 영역 상부에는, 상부의 상기 제2 스테이션을 향해 세척액을 분사하기 위한 제2 노즐, 상기 제2 노즐이 설치된 제2 세척 프레임 및 외부로부터 상기 제2 노즐에 세척액을 공급하는 제2 세척액 공급 라인을 포함하는 제2 세척액 공급 모듈이 설치되어 있는 것이 바람직하다.

상기 제1 노즐 및 상기 제2 노즐 중 적어도 하나는, 세척액이 외부에 분사되는 분사구가 형성된 노즐 바디; 및 상기 노즐 바디로부터 일체로 세척액 분사 방향을 향하여 돌출되도록 연장 형성되되, 중앙 및 측면의 일부가 개방면을 형성하여 개방면을 통해 세척액이 분사되도록 구성된 연장부;를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 방전전극은, 길이 방향의 전극 축; 상기 방전전극과 절연체 사이에 연결되는 방전 프레임과 상기 방전전극을 연결 및 분리가 가능하도록, 상기 방전 프레임에 형성된 제1 연결부에 대하여 탈착 가능한 구조로 상기 전극 축의 단측에 형성된 제2 연결부; 및 백연 유체와의 접촉면을 넓히기 위하여 상기 전극 축으로부터 방사 방향으로 톱니 모양으로 돌출 형성된 전극 블레이드;를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 제1 연결부는, 상기 방전 프레임의 일측에 일 방향으로 길게 형성되며, 적어도 상기 전극 축이 삽입될 수 있는 형태의 삽입 홀을 포함하고, 상기 제2 연결부는, 적어도 상기 삽입 홀에 삽입될 수 있도록 길이가 상기 삽입 홀의 형성 길이보다 작되, 적어도 전극 축의 직경보다 긴 길이의 돌출 판을 포함하도록 하여, 상기 제2 연결부를 상기 삽입 홀을 통해 삽입한 뒤, 상기 방전전극을 상기 전극 축을 중심으로 회전하여 상기 제2 연결부가 상기 제1 연결부에 걸림되도록 하여 상기 제1 연결부와 상기 제2 연결부가 연결되도록 구성되는 것이 바람직하다.

상기 절연체는, 상기 제2 스테이션에 상기 방전전극 및 상기 집진전극이 설치되기 위하여 마련된 제1 내부영역과 차단되도록 마련되되, 상기 방전 프레임과 상기 집진전극이 상기 절연체에 연결되는 영역을 제외하고 유체의 흐름이 차단되도록 마련된 별도의 영역인 제2 내부영역에 설치되며, 상기 제2 내부영역은 제2 개폐 도어가 설치되어 상기 제2 개폐 도어에 의하여 상기 제2 내부영역의 개방이 제어되는 것이 바람직하다.

상기 제1 스테이션은, 내부의 유동경로 최하면에 형성되며, 상기 제1 스테이션 내지 상기 제3 스테이션에서 중력에 의하여 하강하는 유체를 수집할 수 있도록 형성된 수집 영역을 향하여 하부 경사지는 경사면이 형성되어 있고, 수집 영역에 수집된 유체를 외부 배출할 수 있도록 개폐 가능한 유체 배출구가 형성된 유체 수집부;를 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명에 의하면, 제1 스테이션 및 제3 스테이션의 세척액 공급 모듈에 의하여, 제2 스테이션 상의 집진전극 및 방전전극이 분리 없이 자동으로 세척될 수 있다. 또한 방전전극은 방전 프레임과 편리하게 분리 가능하도록 구성되어, 방전전극만을 별도로 편리하게 분리 세척할 수 있다.

이러한 자동 세척 기능 및 편리한 분리 구조를 통해서, 세척을 용이하게 자주 할 수 있도록 구성되기 때문에, 집진전극 및 방전전극의 오염 물질에 의한 단락을 효율적으로 방지할 수 있고, 집진전극 및 방전전극에 유착될 수 있는 오염 물질을 자주 세척할 수 있어, 집진기의 가동 시간 증가 및 집진전극과 방전전극의 단락을 최소화하여 분진 처리 용량 증가를 통한 높은 집진 효율을 유지할 수 있다.

또한, 제1 및 제2 분쇄 플레이트가 유체의 이동 경로 상에 배치되므로, 오염 물질에 대한 집진 프로세스가 진행되는 제2 스테이션 상에 유체가 진입되기 전 미세한 입자로 분쇄되어 진입되도록 하기 때문에, 유체에 함유된 오염 물질의 집진 효율이 크게 증가되는 효과가 있다.

한편, 절연체의 경우 제2 스테이션 상의 제2 내부영역에 밀폐되도록 설치되어 유체와의 접촉이 차단되기 때문에, 절연파괴 현상에 의하여 방전 방해현상이 일어나고, 절연체가 오염 물질에 의하여 파괴되는 문제점이 해결되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 접촉이 차단된 절연체를 포함하는 수직형 백연제거 집진장치의 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예의 구현을 위한 제1 내지 제3 스테이션의 분리 사시도.
도 3은 제1 스테이션의 구현 예를 설명하기 위한 사시도.
도 4는 제2 스테이션의 구현 예를 설명하기 위한 사시도.
도 5는 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 접촉이 차단된 절연체를 포함하는 수직형 백연제거 집진장치의 내부 구성을 설명하기 위한 측단면도.
도 6은 제2 스테이션의 구현 예를 설명하기 위한 평면도.
도 7은 도 6의 VII 영역의 확대도.

이하에서는, 다양한 실시 예들 및/또는 양상들이 이제 도면들을 참조하여 개시된다. 하기 설명에서는 설명을 목적으로, 하나이상의 양상들의 전반적 이해를 돕기 위해 다수의 구체적인 세부사항들이 개시된다. 그러나, 이러한 양상(들)은 이러한 구체적인 세부사항들 없이도 실행될 수 있다는 점 또한 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 인식될 수 있을 것이다. 이후의 기재 및 첨부된 도면들은 하나 이상의 양상들의 특정한 예시적인 양상들을 상세하게 기술한다. 하지만, 이러한 양상들은 예시적인 것이고 다양한 양상들의 원리들에서의 다양한 방법들 중 일부가 이용될 수 있으며, 기술되는 설명들은 그러한 양상들 및 그들의 균등물들을 모두 포함하고자 하는 의도이다.

본 명세서에서 사용되는 "실시 예", "예", "양상", "예시" 등은 기술되는 임의의 양상 또는 설계가 다른 양상 또는 설계들보다 양호하다거나, 이점이 있는 것으로 해석되지 않을 수도 있다.

또한, "포함한다" 및/또는 "포함하는"이라는 용어는, 해당 특징 및/또는 구성요소가 존재함을 의미하지만, 하나이상의 다른 특징, 구성요소 및/또는 이들의 그룹의 존재 또는 추가를 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 제 1, 제 2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

또한, 본 발명의 실시 예들에서, 별도로 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명의 실시 예에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

한편 이하의 설명에 있어서, 도면에 기재된 사항은 본 발명의 각 구성의 기능을 설명하기 위하여 일부의 구성이 생략되거나, 과하게 확대 또는 축소되어 도시되어 있으나, 해당 도시 사항이 본 발명의 기술적 특징 및 권리범위를 한정하는 것은 아닌 것으로 이해됨이 당연할 것이다.

또한 이하의 설명에 있어서 하나의 기술적 특징 또는 발명을 구성하는 구성요소를 설명하기 위하여 다수의 도면이 동시에 참조되어 설명될 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 접촉이 차단된 절연체를 포함하는 수직형 백연제거 집진장치의 사시도, 도 2는 본 발명의 일 실시예의 구현을 위한 제1 내지 제3 스테이션의 분리 사시도, 도 3은 제1 스테이션의 구현 예를 설명하기 위한 사시도, 도 4는 제2 스테이션의 구현 예를 설명하기 위한 사시도, 도 5는 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 접촉이 차단된 절연체를 포함하는 수직형 백연제거 집진장치의 내부 구성을 설명하기 위한 측단면도, 도 6은 제2 스테이션의 구현 예를 설명하기 위한 평면도, 도 7은 도 6의 VII 영역의 확대도이다.

상술한 도면을 함께 참조하여 설명하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 접촉이 차단된 절연체를 포함하는 수직형 백연제거 집진장치는, 제1 스테이션(10), 제2 스테이션(20) 및 제3 스테이션(30)이 하부에서 차례로 적층 결합된 상태로 구성되는 것을 특징으로 한다. 즉 제1 내지 제3 스테이션은 오염 물질이 정화되도록 설정된 영역에 각 스테이션의 내부 영역이 유동 경로를 형성하면서 서로 유체가 사이에서 배출되지 않도록 결합된 상태로 구성될 수 있으며, 바람직하게는 지면에서 수직 형태로 차례로 적층되도록 구성될 수 있다.

이에 따라서 제1 스테이션 내지 제3 스테이션의 외부 또는 내부에는 유동 경로 상에서 유체를 순환시킬 수 있는 순환력을 부여하는 순환 팬 또는 펌프 등이 설치되어, 유체가 제1 스테이션(10), 제2 스테이션(20) 및 제3 스테이션(30)을 통해 이동할 수 있도록 구성될 수 있다.

본 발명에서 유체는 예를 들어 백연과 같이 수분 또는 습기, 공기, 오염 물질이 혼합된 상태의 정화 대상이 되는 물질을 의미하는 것으로 이해될 수 있다. 오염 물질은 고분진, 기름 등 인체에 유해한 물질을 통칭하는 개념으로 이해될 수 있다. 이하에서 유체는 백연 유체로 지칭되어 설명될 것이나, 백연 유체는 상술한 고분진, 기름 등의 오염 물질과 습기 등이 혼합된 상기 언급된 유체를 의미하는 것으로 이해되어야 할 것이다.

도면들에 도시된 바와 같이 제1 스테이션(10)은 오염 물질 입자 및 습기를 포함하는 백연 유체가 최초 유입되도록 최하층에 배치되며, 내부의 유동 경로 상에 적어도 하나의 분쇄 플레이트(141, 142)가 설치됨으로써, 하부의 개방부로부터 유입되는 백연 유체가 상기 분쇄 플레이트(141, 142)를 통과 시 미세 분쇄되도록 하여 상부의 배출구로 배출되도록 한다. 구체적으로, 분쇄 플레이트(141, 142)를 통해, 백연 유체에 포함된 액적을 포집하여 낙하시키고, 잔류 수분을 미스트 형태의 백연 유체로 분쇄할 수 있도록 한다. 이로써 상부의 배출구로 배출되는 분쇄된 백연 유체는, 미스트 형태의 매우 미세한 입자들로 구성되도록 하여, 집진 효율을 크게 증가시킬 수 있도록 한다.

이를 위해서 제1 스테이션(10)의 최하부 또는 측부는 개방된 상태로 구성되어 백연 유체가 제1 스테이션(10) 내부로 유입될 수 있도록 구성될 수 있다. 바람직하게는, 이하 설명할 유체 수집부의 기능 수행을 위해서 도면들에 도시된 바와 같이 측부에 개방부(11)가 형성되도록 구성될 수 있다.

제1 스테이션(10)은 구체적으로 도 3에 도시된 바와 같이 구성될 수 있다. 즉 제1 스테이션(10)은 상술한 바와 같이 내부에 유동 경로가 형성되도록 외부 바디로 외형이 구성되며, 외형의 일부는 상술한 바와 같이 백연 유체가 유입되는 개방부(11)가 형성된다.

이때 제1 스테이션(10)의 일 측부에는 제1 개폐 도어(미도시)가 설치되어 외부로의 개방이 제어되도록 하는 제1 측면 개방부(12)가 도 3과 같이 적어도 하나 이상이 형성된다. 이때 제1 측면 개방부(12)를 통해서는, 둘 이상의 분쇄 플레이트(141, 142)가 제1 스테이션(10) 내부의 유동 경로 상에 형성된 설치 프레임(13)에 삽입 설치 및 분리 가능하도록 구성된다. 도 3에 도시된 바와 같이 설치 프레임(13)은 분쇄 플레이트(141, 142)가 삽입될 시, 삽입을 가이드하는 가이드 홈이 형성된 프레임으로써, 삽입을 가이드하는 동시에 분쇄 플레이트(141, 142)를 고정 지지하는 기능을 수행하는 구성이다.

도 3에 도시된 바와 같이 분쇄 플레이트(141, 142)는 제1 분쇄 플레이트(141) 및 제2 분쇄 플레이트(142)를 포함할 수 있다. 제1 분쇄 플레이트(141)는 수직 방향으로 V자 형태 등으로 절곡 형성된 다수의 바를 포함하고, 바를 고정하는 외형 프레임으로 구성되어, 하부로부터 상승되는 백연 유체 입자가 통과되면서 일정한 크기로 분쇄되도록 하는 동시에, 백연 유체에 포함된 액적을 포집하여 낙하시키기 위한 구성이다. 상기의 기능을 수행하기 위해서, 제1 분쇄 플레이트(141)는 예를 들어 엘리미네이트 소재 등으로 구성될 수 있다.

제2 분쇄 플레이트(142)는 제1 분쇄 플레이트(141)의 상부에 설치되도록 구성되며, 도 3에 도시된 바와 같이 바 사이의 간격이 제1 분쇄 플레이트(141)보다 좁고, 외형이 나사선 또는 다수의 톱니 모양의 돌출부를 형성하도록 구성되어, 제1 분쇄 플레이트(141)보다 유체가 더욱 미세하게 분쇄되도록 하여, 제1 분쇄 플레이트(141)를 통과한 백연 유체가 제2 분쇄 플레이트(142)를 통과하면서 더욱 미세하게 분쇄되어 잔류 수분이 미스트 형태의 백연 유체로 미세 분쇄되도록 구성된다. 즉, 상술한 설치 프레임(13)은 제1 분쇄 플레이트(141) 및 제2 분쇄 플레이트(142)의 상하 설치를 위해서 높이 방향으로 적어도 둘 이상이 설치되도록 구성됨이 바람직하다.

한편 후술하는 제2 스테이션(20)의 내부 영역, 즉 유동 경로 상에 설치된 장비의 자동 세척을 위해서, 제1 스테이션(10)의 분쇄 플레이트(141, 142) 설치 영역의 상부, 즉 설치 프레임(13)이 설치된 영역의 상부 영역에는, 제2 스테이션(20)을 향하여 세척액을 분사하기 위해서, 도 3에 도시된 바와 같이 제2 노즐(152) 및 제2 노즐(152)이 설치된 제2 세척 프레임(151) 및 외부로부터 제2 노즐에 세척액을 공급하는 제2 세척액 공급 라인(미도시)을 포함하는 제2 세척액 공급 모듈이 설치된 것이 바람직하다.

본 발명에서 제2 세척액 공급 라인은 제1 스테이션(10) 상에 도 1 등에 도시된 바와 같이 세척액 공급부(16)를 통해 외부의 세척액 탱크(미도시) 등으로부터 공급되는 세척액을 제2 노즐(152)에 공급하기 위한 세척액의 유동 라인으로서, 적어도 제2 세척 프레임(151) 내부에 형성됨이 바람직하다. 제2 세척 프레임(151)은 강관으로서, 내부 캐비티에 상술한 제2 세척액 공급 라인이 설치되는 구성으로 이해될 수 있다.

한편 도 1, 2, 3 및 5 등에 도시된 바와 같이 제1 스테이션(10)은 외형을 형성하는 바디가 지지다리(18)에 의하여 지지되면서 설치면과 이격되도록 구성될 수 있다. 이는 도 5에 도시된 바와 같이, 제1 스테이션(10)의 유체 수집부(170)의 형성 영역을 확보하기 위한 것이다.

유체 수집부(170)는, 제1 스테이션(10)의 내부의 유동경로 상의 최하면에 형성된 구성으로서, 상술한 제2 노즐(152) 및 후술하는 제1 노즐(32)에서 분사되는 세척액과 함께, 제2 스테이션(20)에서의 집진 프로세스 전후에 중력에 의하여 하강할 수 있는 백연 유체의 습기 등을 포함하는 유체가 하강 시, 이를 수집하는 구성이다.

이를 위해서, 유체 수집부(170)는 하강하는 유체를 수집할 수 있도록 형성된 수집 영역, 즉 최하면을 향하여 하부 경사지는 경사면이 도 5에 도시된 바와 같이 형성되어 있다. 이때 수집 영역에 수집된 유체는 개폐 가능한 유체 배출구(17)에 의하여 외부 배출할 수 있도록 구성될 수 있다.

이러한 구성을 통해서, 제1 내지 제3 스테이션 상에서 집진 프로세스의 대상이 되는 백연 유체에 포함된 습기 및 상술한 바와 같이 자동 세척을 위해서 분사된 세척액은, 유체 수집부(170) 상에 수집되고, 유체 배출구(17)를 개방 후 이를 외부로 배출하여, 제1 내지 제3 스테이션 상의 유동 경로를 클린한 상태로 유지할 수 있다.

본 발명의 주요 기능을 수행하는 제2 스테이션(20)에 대한 설명에 앞서 제3 스테이션(30)에 대해서 설명하기로 한다. 제3 스테이션(30)은, 제2 스테이션(20)의 배출구 상부에 배치되어, 백연 유체가 제거되어 정화된 유체가 내부를 통과하면서 가장 좁은 상부 배출구를 통해 배출되도록 하고, 내부에 상기 제2 스테이션(20) 내부를 향해 세척액을 분사하기 위한 제1 노즐(32), 제1 노즐(32)이 설치된 제1 세척 프레임(31) 및 외부로부터 제1 노즐(32)에 세척액을 공급하는 제1 세척액 공급 라인(미도시)을 포함하는 제1 세척액 공급 모듈을 포함한다.

제1 노즐(32), 제1 세척 프레임(31) 및 제1 세척액 공급 라인은 상술한 제2 노즐(152), 제2 세척 프레임(151) 및 제2 세척액 공급 라인과 동일한 구성으로서 자세한 설명은 생략하기로 한다. 제1 노즐(32)과 제2 노즐(152)의 세척액 분사 방향은 모두 제2 스테이션(20)을 향하도록 상하로 반전되어 구성될 수 있다.

한편, 세척액의 분사 시 최대한 넓은 범위에 고르게 세척액을 분사하도록 하기 위해서, 제1 노즐(32) 및 제2 노즐(152)의 형태가 구성될 수 있다. 즉, 도면에는 도시되지 않았으나, 제1 노즐(32) 및 제2 노즐(152) 중 적어도 하나, 바람직하게는 모두는, 세척액이 외부에 분사되는 분사구가 형성된 노즐 바디를 포함하고, 노즐 바디로부터 일체로 세척액 분사 방향을 향하여 돌출되도록 연장 형성되되, 중앙 및 측면의 일부가 개방면을 형성하여 개방면을 통해 세척액이 분사되도록 구성된 연장부를 포함하는 것이 바람직하다. 즉 연장부는 세척액이 분사되면서 부딪히게 되어, 측면의 개방면을 통해 부딪힌 세척액이 측면을 향하여 분사되도록 기능한다. 예를 들어 연장부는 형성 방향으로 진행될수록 돌출되는 형태의 코일 형상을 갖도록 구성될 수 있다.

이러한 구성을 통해서, 제1 스테이션(10)과 제3 스테이션(30)은, 예를 들어 상술한 분쇄 플레이트(141, 142)를 통해 백연 유체를 미세 입자로 분쇄하여 오염 물질이 방전전극에 의하여 이온화되도록 하기 위해서 전극과 접촉될 확률을 크게 증가시킴으로써 집진 효율을 최대화하는 동시에, 제2 스테이션(20)에 대한 자동 세척이 가능하도록 하여, 집진기의 가동 시간 증가 및 집진전극과 방전전극의 단락을 최소화하여 분진 처리 용량 증가를 통한 높은 집진 효율을 유지할 수 있는 효과가 있다.

제2 스테이션(20)은 상술한 바와 같이, 제1 스테이션(10)을 통과하면서 분쇄 플레이트(141, 142)에 의하여 미세하게 분쇄된 백연 유체가 통과되면서 유체 입자에 포함된 오염 물질을 집진하기 위한 구성이다. 구체적으로, 제2 스테이션(20)은 제1 스테이션(10)의 상부에 배치되며, 내부에 공기 순환 방향으로 적어도 일부에 실린더 형의 유동 경로가 형성된 직선 형상으로 연장되면서 집진 프레임(22)에 의하여 상호 연결되는 다수개의 집진전극(220)과 집진전극(220) 각각의 내부에 유동 경로면과 이격되도록 수용 배치되는 다수개의 방전전극(23)을 포함하여, 제1 스테이션(10)의 배출구로부터 유입되는 분쇄된 백연 유체가 유동 경로, 즉 집진전극(220)이 형성하는 실린더 형태의 경로를 통과하면서 백연 유체에 포함된 오염 물질을 집진하도록 한다.

이하의 설명에서 집진전극(220)과 집진 프레임(20)은 도면들에 도시된 바와 같이 일체로 형성되어, 집진전극(220)이 집진 프레임(20)과 동일한 구성으로 이해되는 동시에, 집진전극(220)은 실린더 형상의 유동 경로를 의미하는 것으로 이해될 수 있다.

제2 스테이션(20)은 도면들에 도시된 바와 같이 컨트롤 패널(24)를 포함하고, 컨트롤 패널(24)은 도면들에 도시된 바와 같이 개폐 도어를 통해 개폐되어 사용자가 제1 내지 제3 스테이션 상의 장비를 제어할 수 있도록 구성될 수 있다. 컨트롤 패널(24)은 상술한 제1 및 제2 세척액 공급 모듈, 집진 장치 등의 동작을 제어하고 제어 상황을 파악할 수 있는 입력 및 출력 수단을 포함하는 동시에, 각 장비의 구동력을 부여하는 배터리 등의 전원이 설치되는 영역을 포함할 수 있다.

본 발명에서 제2 스테이션(20)은 제1 내부영역(201)과 제2 내부영역(202)으로 구분될 수 있다. 제1 내부영역(201)과 제2 내부영역(202)은 도면들에 도시된 바와 같이 서로 유체가 이동되지 않도록 차단되면서 구분될 수 있도록 구성된다.

제1 내부영역(201)은 도면들에 도시된 바와 같이, 상술한 집진전극(220) 및 집진 프레임(22)과 방전전극(23) 및 방전전극(23)사이를 상호 연결하는 방전 프레임(231)이 설치된 동시에 상술한 백연 유체가 이동되는 유동경로를 형성하는 제2 스테이션(20)의 내부영역을 의미한다. 제2 내부영역(202)은 집진 프레임(22)과 방전 프레임(231)이 절연체(203)에 각각 연결되도록 제1 내부영역(201)과 도통되면서 도통되는 영역은 탄성체 등에 의하여 집진 프레임(22), 즉 집진전극(220) 및 이들이 연결된 부분과 방전 프레임(231)을 제외하고 유체의 이동이 차단되도록 차폐되어 해당 도통 영역을 통해 유체가 이동되지 않도록 하여 절연에 영향을 받지 않도록 구성될 수 있다.

제2 내부영역(202)은 상술한 절연체(203)가 수용되는 영역으로서 상술한 바와 같이 절연체(203)에는 집진 프레임(22), 즉 집진전극(220)과 방전 프레임(231)이 연결되어 집진전극(220)과 방전전극(23)가 절연체(203)에 의하여 상호 절연된다.

이때 제2 내부영역(202)은 도 4 등에 도시된 바와 같이 제2 개폐 도어(25)에 의하여 그 개방이 제어되도록 제2 개폐 도어(25)가 설치될 수 있고, 절연체(203)는 도 4 등에 도시된 바와 같이 제2 스테이션(20)의 모서리 영역에 예를 들어 8개가 설치되어 그 기능 수행이 가능하도록 구성될 수 있다.

한편 방전전극(23)은, 도 6 등에 도시된 바와 같이 방전 프레임(231)에 의하여 상호 연결되어 백연 유체의 오염 물질을 이온화하도록 방전하여, 방전된 오염 물질이 집진전극(220)에 의하여 집진되도록 하는 기능을 수행한다. 이때 상술한 제1 및 제2 세척액 공급 모듈에 의하여 자동으로 세척될 수 있으나, 방전전극(23)의 형태가 갖는 특징에 의하여 오염 물질이 방전전극(23)으로부터 분리되는 것이 어려울 수 있어, 필요에 따라서 방전전극(23)을 분리하여 별도 세척할 필요가 있다. 또한, 방전전극(23)과 백연 유체의 접촉 면적을 극대화하는 동시에, 백연 유체가 되도록 방전전극(23)에 달라붙지 않도록 하여 세척 효율을 증가시키는 동시에 집진 효율 역시 극대화할 수 있는 기술적 특징이 있다.

이를 위해서, 도 7에 도시된 바와 같이 방전전극(23)이 구성될 있다. 즉 도 7에 도시된 바와 같이 방전전극(23)은 길이 방향의 전극 축(232)을 포함하고, 방전전극(23)과 절연체(203) 사이의 구성인 상술한 방전 프레임(231)과 방전전극(23)을 상호 연결 및 분리할 수 있도록 하기 위해서 방전 프레임(231) 상의 제1 연결부(235)에 대해서 탈착 가능한 구조로 전극 축(232)의 단측에 형성된 제2 연결부(234)를 포함할 수 있다. 또한 상술한 백연 유체의 접촉 면적을 극대화하는 동시에, 백연 유체가 되도록 방전전극(23)에 달라붙지 않도록 하기 위해서, 전극 축(232)으로부터 방사 방향으로 톱니 모양으로 돌출 형성된 전극 블레이드(233)를 포함할 수 있다.

전극 블레이드(233)는 전극 축(232)의 단면 형상에 따라서 각 모서리 또는 원주상에 방사상으로 형성된 구성으로서, 바람직하게는 상술한 바와 같이 톱니 모양으로 형성되어, 백연 유체와의 접촉 면적이 극대화될 수 있고, 그 형상으로 인하여 백연 유체의 오염 물질이 되도록 방전전극(23)에 달라붙지 않도록 기능할 수 있다.

한편, 도 7에 도시된 바와 같이 제1 연결부(235)는 방전 프레임(231) 상의 방전전극(23)의 설치 영역마다 형성된 구성으로서, 도 7과 같이 판 형태의 구성을 갖는 동시에, 전극 축이 삽입될 수 있는 형태로서 방전 프레임(231)의 일측의 상술한 판 형태의 구성에 길게 형성된 삽입 홀(236)을 포함할 수 있다.

이에 대응하여 제2 연결부(234)는, 상술한 바와 같이 전극 축(232)의 단측에 형성되며 전극 축(232)과 일체로 형성되되, 도 7에 도시된 바와 같이 삽입 홀(236)에 삽입될 수 있도록 길이가 삽입 홀(236)의 형성 길이보다 작되, 전극 축(232)의 직경보다 긴 길이의 돌출 판을 포함하도록 구성된다. 예를 들어 돌출 판은 그 자체로 제2 연결부(234)를 형성할 수 있다. 설치의 가능성을 확보하기 위해서, 삽입 홀(236)의 일부는 전극 축(232)을 수용하도록 그 사이즈가 설정될 수 있다.

이러한 구성을 통해서, 방전전극(23)을 방전 프레임(231)에 설치 시, 제2 연결부(234)를 삽입 홀(236)을 통해 삽입한 뒤, 방전전극(23)을 전극 축(232)을 중심으로 회전하여 제2 연결부(234)가 제1 연결부(235)에 걸림되도록 하여 제1 연결부(235)와 제2 연결부(234)가 연결되도록 할 수 있다. 방전전극(23)을 방전 프레임(231)으로부터 분리 시에는 상술한 과정을 역으로 수행할 수 있다.

이러한 구성을 통해서 방전전극(23)과 방전 프레임(231)을 용이하고 견고하게 설치 및 분리할 수 있도록 하여, 필요 시 방전전극(23)을 방전 프레임(231)으로부터 분리하여 별도 세척할 수 있도록 함으로써, 세척 용이성 확보를 통한 유지 보수성의 향상 효과를 기대할 수 있다.

이상과 같이 실시 예들이 비록 한정된 실시 예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능함을 이해할 수 있을 것이다. 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 특별히 반대되는 기재가 없는 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 또한, 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (7)

1. 오염 물질 입자 및 습기를 포함하는 백연 유체가 최초 유입되도록 최하층에 배치되며, 내부의 유동 경로 상에 적어도 액적을 포집하여 낙하시키고, 잔류 수분을 미스트 형태의 백연 유체로 분쇄하기 위한 하나 이상의 분쇄 플레이트가 내부의 유동 경로 상에 형성된 설치 프레임에 설치됨으로써, 하부의 개방부로부터 유입되는 백연 유체가 미세하게 분쇄되도록 하여 상부의 집진 필터로 유입되게 하는 제1 스테이션;
   제1 스테이션의 상부에 배치되며, 내부에 공기 순환 방향으로 적어도 일부에 유동 경로가 형성된 직선 형상으로 연장되는 다수개의 집진전극, 상기 집진전극 각각의 내부에 유동 경로면과 이격되도록 수용 배치되는 다수개의 방전전극 및 상기 집진전극 및 상기 방전전극을 절연하기 위한 절연체(절연애자)를 포함하되, 상기 절연체가 상기 유동경로와 유체 이동이 차단되게 설치되도록 구성되어, 상기 제1 스테이션의 배출구로부터 유입되는 분쇄된 백연 유체가 상기 유동 경로를 통과하면서 백연 유체에 포함된 오염 물질을 집진하도록 하는 제2 스테이션; 및
   제2 스테이션의 배출구 상부에 배치되어, 상기 백연 유체가 제거되어 정화된 유체가 내부를 통과하면서 상부 배출구를 통해 배출되도록 하고, 내부에 상기 제2 스테이션 내부를 향해 세척액을 분사하기 위한 제1 노즐, 상기 제1 노즐이 설치된 제1 세척 프레임 및 외부로부터 상기 제1 노즐에 세척액을 공급하는 제1 세척액 공급 라인을 포함하는 제1 세척액 공급 모듈을 포함하는 제3 스테이션;을 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 접촉이 차단된 절연체를 포함하는 수직형 백연제거 집진장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1 스테이션은, 측면에 제1 개폐 도어가 설치된 제1 측면 개방부가 형성되어, 상기 제1 측면 개방부를 통해 적어도 둘 이상의 분쇄 플레이트가 상기 제1 스테이션 내부의 유동 경로 상에 형성된 설치 프레임에 삽입 설치 및 분리 가능하도록 구성되며,
   상기 분쇄 플레이트는, 적어도 높이 방향으로 상기 백연 유체를 분쇄하는동시에 상기 백연 유체에 포함된 액적을 포집하여 낙하시키기 위한 제1 분쇄 플레이트 및 제1 분쇄 플레이트 상부에 설치되도록 구성되며 제1 분쇄 플레이트를 통과한 잔류 수분을 미스트 형태의 백연 유체로 미세 분쇄하기 위한 제2 분쇄 플레이트가 설치되도록 상기 설치 프레임이 구성되어 있고,
   상기 제1 분쇄 플레이트 및 상기 제2 분쇄 플레이트의 설치 영역 상부에는, 상부의 상기 제2 스테이션을 향해 세척액을 분사하기 위한 제2 노즐, 상기 제2 노즐이 설치된 제2 세척 프레임 및 외부로부터 상기 제2 노즐에 세척액을 공급하는 제2 세척액 공급 라인을 포함하는 제2 세척액 공급 모듈이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 유체 접촉이 차단된 절연체를 포함하는 수직형 백연제거 집진장치.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 제1 노즐 및 상기 제2 노즐 중 적어도 하나는,
   세척액이 외부에 분사되는 분사구가 형성된 노즐 바디; 및
   상기 노즐 바디로부터 일체로 세척액 분사 방향을 향하여 돌출되도록 연장 형성되되, 중앙 및 측면의 일부가 개방면을 형성하여 개방면을 통해 세척액이 분사되도록 구성된 연장부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동세처 가능한 수직형 백연 제거장치.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 방전전극은,
   길이 방향의 전극 축;
   상기 방전전극과 절연체 사이에 연결되는 방전 프레임과 상기 방전전극을 연결 및 분리가 가능하도록 상기 방전 프레임에 형성된 제1 연결부에 대하여 탈착 가능한 구조로 상기 전극 축의 단측에 형성된 제2 연결부; 및
   백연 유체와의 접촉면을 넓히기 위하여 상기 전극 축으로부터 방사 방향으로 톱니 모양으로 돌출 형성된 전극 블레이드;를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 접촉이 차단된 절연체를 포함하는 수직형 백연제거 집진장치.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 제1 연결부는, 상기 방전 프레임의 일측에 일 방향으로 길게 형성되며, 적어도 상기 전극 축이 삽입될 수 있는 형태의 삽입 홀을 포함하고,
   상기 제2 연결부는, 적어도 상기 삽입 홀에 삽입될 수 있도록 길이가 상기 삽입 홀의 형성 길이보다 작되, 적어도 전극 축의 직경보다 긴 길이의 돌출 판을 포함하도록 하여,
   상기 제2 연결부를 상기 삽입 홀을 통해 삽입한 뒤, 상기 방전전극을 상기 전극 축을 중심으로 회전하여 상기 제2 연결부가 상기 제1 연결부에 걸림되도록 하여 상기 제1 연결부와 상기 제2 연결부가 연결되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 유체 접촉이 차단된 절연체를 포함하는 수직형 백연제거 집진장치.
   
6. 제4항에 있어서,
   상기 절연체는,
   상기 제2 스테이션에 상기 방전전극 및 상기 집진전극이 설치되기 위하여 마련된 제1 내부영역과 차단되도록 마련되되, 상기 방전 프레임과 상기 집진전극이 상기 절연체에 연결되는 영역을 제외하고 유체의 흐름이 차단되도록 마련된 별도의 영역인 제2 내부영역에 설치되며, 상기 제2 내부영역은 제2 개폐 도어가 설치되어 상기 제2 개폐 도어에 의하여 상기 제2 내부영역의 개방이 제어되는 것을 특징으로 하는 유체 접촉이 차단된 절연체를 포함하는 수직형 백연제거 집진장치.
   
7. 제1항에 있어서,
   상기 제1 스테이션은,
   내부의 유동경로 최하면에 형성되며, 상기 제1 스테이션 내지 상기 제3 스테이션에서 중력에 의하여 하강하는 유체를 수집할 수 있도록 형성된 수집 영역을 향하여 하부 경사지는 경사면이 형성되어 있고, 수집 영역에 수집된 유체를 외부 배출할 수 있도록 개폐 가능한 유체 배출구가 형성된 유체 수집부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 접촉이 차단된 절연체를 포함하는 수직형 백연제거 집진장치.
   

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