KR20210085035A

KR20210085035A - 배기가스 유료조정 정화장치

Info

Publication number: KR20210085035A
Application number: KR1020190177648A
Authority: KR
Inventors: 황종덕
Original assignee: 우민기술(주)
Priority date: 2019-12-30
Filing date: 2019-12-30
Publication date: 2021-07-08
Also published as: KR102316123B1

Abstract

본 발명은 배기가스 유료조정 정화장치에 관한 것으로, 상기 배기가스 유료조정 정화장치는, 배기경로에 설치되어 배기가스 배출원으로부터 배출되는 배기가스 중 질소산화물을 화학반응시켜 질소와 물로 변환시키는 반응부와, 상기 반응부의 배출구와 연결되는 메인관과, 상기 메인관에 설치되되, 상기 반응부를 거친 배기가스 중 미세분진을 집진하는 집진부를 포함하되, 상기 집진부는, 상기 메인관에 내장되며 서로 대향되게 설치되는 한 쌍의 집진판, 상기 한 쌍의 집진판 사이공간에 내장되는 방전극, 상기 한 쌍의 집진판 간의 간격을 조절하는 간격조절부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

배기가스 유료조정 정화장치 {APPARATUS FOR PURIFYING EXHAUST GAS}

본 발명은 배기가스 정화장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 선박 엔진의 배기경로에 설치되어 선박 엔진에서 배출되는 배기가스를 정화시키되, 집진판의 간격 조절이 가능한 배기가스 유료조정 정화장치에 관한 것이다.

일반적으로 선박은 운용하는 과정에서 디젤유를 연료로 활용하며, 높은 출력이 요구되는 특성상 유해 물질을 함유한 채 대기중으로 배기(연소)가스가 배출된다.

이러한 배기가스 중 대표적인 유해 물질로서는 미세분진(미립자물질,분진), 질소산화물(NOx), 황산화물(SOx), 일산화탄소, 이산화탄소 등이 있고, 이 중 질소산화물과 황산화물은 UN(United Nation, 국제 연합)의 산하기관인 IMO(International Maritime Organization, 국제 해사기구)로부터 배출규제를 받고 있는 대표적인 대기 오염물질이며, 이러한 유해물질을 제거하기 위해, 엔진의 연소가스 배출경로에는 정화장치가 설치된다.

최근, 선박에서 배출되는 질소 산화물, 미세분진 등의 농도에 대한 환경 규제가 강화되고 있으며, 이에 따라 강화된 환경 규제를 만족시킬 수 있는 배기가스 정화장치의 개발이 시급한 실정이다.

대한민국, 등록특허공보, 제10-1523733호

본 발명은 이를 해결하고자 안출된 것으로, 선박 엔진의 배기경로에 설치되어 엔진에서 배출되는 배기가스에 포함된 오염물질들을 정화하되, 배가가스의 유량에 따라, 한 쌍으로 구성된 집진판 간의 간격 및 상기 배기가스가 유입되는 유로가 조절 가능한 배기가스 유로조정 정화장치를 제공하고자 하는 것이다.

또한, 상기 집진부는, 상기 집진판의 양 끝단에 각각 힌지 결합되는 가이드플레이트를 더 포함하되, 상기 가이드플레이트의 일단은 집진판의 끝단에 힌지결합되고, 타단은 메인관의 내주면에 링크결합되는 것으로, 상기 가이드플레이트의 일단은 한 쌍의 집진판이 상기 간격조절부재에 의해 서로 가까워지거나 멀어질 때 함께 이동되는 것을 특징으로 한다.

따라서 본 발명은 배기가스의 유량에 따라 서로 대향되게 설치된 한 쌍의 집진판 사이 간격을 조절하여 높은 정화효율을 가지는 현저한 효과가 있다.

또한, 집진판의 양 단에는 가이드플레이트가 힌지 결합되어, 배기가스 유로의 크기가 함께 조절되므로 배기가스의 유속이 조절되는 현저한 효과가 있다.

도1은 본 발명의 배기가스 유로조정 정화장치의 평면 개념도이다.
도2는 도1에서 집진판 사이 간격이 멀어진 상태의 상태도이다.
도3은 본 발명의 배기가스 유로조정 정화장치의 가이드플레이트의 확대사진이다.

본 발명의 배기가스 유로조정 정화장치(100)는 해양에서 사용되는 엔진의 배기경로에 설치되어, 배기가스를 정화시키는 장치로써, 특히, 중소선박 엔진에서 발생하는 배기가스를 정화시키는 장치이다.

이하, 본 발명의 기술적 사상을 첨부된 도면을 사용하여 더욱 구체적으로 설명한다.

첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상을 더욱 구체적으로 설명하기 위하여 도시한 일례에 불과하므로 본 발명의 기술적 사상이 첨부된 도면의 형태에 한정되는 것은 아니다.

도1은 본 발명의 배기가스 유로조정 정화장치의 개념도이다.

도1에 도시된 바와 같이, 상기 배기가스 유로조정 정화장치(100)는 반응부(120)와 집진부(140)를 포함한다.

먼저, 상기 반응부(120)는 배기경로(102)에 설치되어, 엔진에서 배출되는 배기가스를 1차로 정화시키는 요소이다.

여기서, 배기경로(102)란, 배기가스의 출구라인을 뜻한다.

상기 반응부(120)는, 선택적 촉매 환원(SCR,selective catalytic reduction) 장치로, 엔진에서 배출되는 배기가스 중 질소산화물(NOx)를 저감시키는 효과를 가진다.

상기 선택적 촉매 환원장치는, 200℃~450℃ 사이의 배기가스를 환원제와 함께 촉매층을 통과시켜 질소산화물을 질소와 물로 변화시켜 제거하는 장치이며, 리액터(reactor)(도면미도시)를 포함하는 것으로, 배기가스는 상기 리액터를 통과함으로써 촉매와의 선택적 촉매 환원 반응을 하여 배기가스 중 질소산화물을 저감시키는 역할을 한다.

아울러, 상기 반응부(120)는, 촉매로 암모니아(NH3)를 사용하며, 질소산화물이 환원반응을 통하여 대기의 구성물질인 질소(N2)와 물(H2O)로 변환되어 배출되도록 유도한다.

이후, 상기 반응부(120)를 통과하여 질소산화물이 저감된 상태로 배출된 배기가스는 집진부(140)를 통과하게 된다.

본 발명의 집진부(140)는, 수평타입의 건식 전기집진장치(electrostatic precipitator(ESP)로서, 배기가스 중 미세분진(미립자물질,particulate matter(분진))을 포집하여 배기가스를 정화하는 요소이다.

상기 집진부(140)는, 상기 반응부(120)의 배출구와 연결되는 메인관(104)에 설치되며, 상기 메인관(104)은 수평으로 설치되되, 반응부(100)의 배출구와 연결되며 내부에 후술할 집진판(142), 가이드플레이트(144) 및 방전극(146)이 장착되는 요소이다.

더욱 상세하게, 상기 집진부(140)는, 상기 메인관(104)에 내장되어 미세분진을 집진하는 한 쌍의 집진판(142), 상기 집진판의 양 끝단에 각각 힌지(H)결합되는 가이드플레이트(144), 상기 한 쌍의 집진판 사이공간에 내장되어 방전을 일으키는 방전극(146), 상기 한 쌍의 집진판(142) 간의 간격을 조절하는 간격조절부재(148)를 포함한다.

먼저, 상기 집진판(142)은 긴 길이를 가지는 판재로서, 상기 메인관(104)의 내부에 상기 메인관의 길이방향을 따라 길게 설치되되, 한 쌍이 서로 대향되게 설치되며, 한 쌍의 집진판 사이공간에는 상기 방전극(146)이 내장되어, 미세분진(미립자물질)이 집진 되도록한다.

상기 집진판(142)은 코로나 방전을 일으키는 방전극(146)에서 방출된 음전하에 의해 음이온화된 미세분진을 집진하는 역할을 한다.

아울러, 상기 한 쌍의 집진판은, 사용자의 조작에 의해 동시에 메인관의 내측방향으로 이동하거나 또는 외측 방향으로 이동되도록 마련되어, 엔진의 동력상태에 따라 가스의 유량이 변화함에 따라 빠른 대처가 가능하도록 마련된다.

더욱 상세하게, 상기 한 쌍의 집진판(142)은 상기 간격조절부재(148)에 의해 방전극(146)과 가까워지거나 멀어지도록 간격 조절되어진다.

본 발명에서는 상기 간격조절부재(148)의 실시례로서, 상기 한 쌍의 집진판(142)에 각각 볼스크류(부호미도시)를 결합하고, 상기 볼스크류를 시계방향 또는 반시계방향으로 회전시키는 구동모터(부호미표시) 또는/및 핸들을 구비하여, 한 쌍의 집진판 간의 간격이 조절되도록 하였다.

이 때, 상기 메인관(104)과 집진판(142) 사이에는 별도의 가이드격벽(부호미표시)이 설치되어 질 수 있으며, 상기 집진판의 외측면에 결합된 볼스크류는 상기 가이드격벽 및 메인관을 관통하여 결합되고, 상기 볼스크류와 대응되는 가이드격벽 에 나사홀이 형성된다.

이에 따라 상기 볼스크류가 시계방향 또는 반시계방향으로 회전되면 상기 한 쌍의 집진판은 서로 가까워지거나 멀어지도록 간격 조절이 되어지며, 상기 볼스크류는 사용자의 필요에 따라 수동 및 자동으로 조작되어질 수 있다.

즉, 도2에 도시된 바와 같이, 상기 집진판은 모터에 의해 자동으로 간격 조절되어질 수도 있고, 도3에 도시된 바와 같이, 핸들에 의해 수동으로 조작 가능하게 마련되어질 수도 있으며, 본 발명에서는 모터 및 핸들을 모두 포함하도록 마련되어 자동 또는 수동으로 선택 조작 가능하도록 하였다.

아울러, 상기 집진판(142)의 외측면과 메인관(104)의 내주면 사이에는 다수 개의 탄성부재(부호미표시)가 장착되어질 수도 있으며, 상기 탄성부재에 의해 긴 길이를 가지는 한 쌍의 집진판이 균일한 사이 간격을 가지게 된다.

본 발명에서는 탄성부재의 실시례로서 스프링을 활용하였으나, 이는 본 발명에 한정되지 아니하며, 상기 탄성부재는 사용자의 필요에 따라 선택적으로 사용 또는 생략 되어질 수 있다.

한편, 상기 집진판(142)의 양 끝단부에는 가이드플레이트(144)가 힌지(H) 결합된다.

상기 가이드플레이트(144)는, 판재형상으로 형성되며, 일단은 집진판의 끝단에 힌지(H) 힌지결합되고, 타단은 메인관(104)의 내주면에 링크(L) 결합되어, 한 쌍의 집진판이 상기 간격조절부재에 의해 서로 가까워지거나 멀어질 때 함께 이동되어, 집진부의 입구 및 출구측으로 배기가스를 안내 하는 요소이다.

즉, 상기 가이드플레이트(144)는 배기가스의 이동 통로의 크기를 조절하여 배기가스의 유속을 조절하는 효과를 가진다.

도3에 도시된 바와 같이, 상기 가이드플레이트의 일단은 집진판에 경첩으로 연결되어 힌지(H) 결합되므로, 상기 가이드플레이트의 일단은 집진판이 간격조절됨에 따라 함께 이동되고, 상기 가이드플레이트의 타단은 메인관의 바닥면에 링크(L)부재에 의해 링크결합되므로, 상기 가이드플레이트의 타단은 소정간격만 이동되도록 마련된다.

이로 인해, 상기 진진판의 간격이 조절됨에 따라, 상기 가이드플레이트는 집진부측의 입구 및 출구측의 유로 크기를 조절하여 집진부의 입구 및 출구측으로 배기가스를 안내하게 된다.

그리고 상기 메인관의 바닥면에는 링크부재가 소정간격 이동되는 것을 가이드하기 위한 가이드돌기가 마련되어져도 무방하다.

마지막으로, 상기 집진부(140)를 거쳐 정화된 공기는 상기 메인관의 후방으로 이송된다.

이상과 같이 본 발명을 도면에 도시한 실시례를 참고하여 설명하였으나, 이는 발명을 설명하기 위한 것일 뿐이며, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 발명의 상세한 설명으로부터 다양한 변형 또는 균등한 실시례가 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

따라서 본 발명의 진정한 권리범위는 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 결정되어야 한다.

100:배기가스 유로조정 정화장치
102:배기경로
104:메인관
120:반응부
140:집진부
142:집진판
144:가이드플레이트
146:방전극
148:간격조절부재
H:힌지
L:링크

Claims

배기경로에 설치되어 배기가스 배출원으로부터 배출되는 배기가스 중 질소산화물을 화학반응시켜 질소와 물로 변환시키는 반응부;
상기 반응부의 배출구와 연결되는 메인관;
상기 메인관에 설치되되, 상기 반응부를 거친 배기가스 중 미세분진을 집진하는 집진부;를 포함하되,
상기 집진부는,
상기 메인관에 내장되며 서로 대향되게 설치되는 한 쌍의 집진판, 상기 한 쌍의 집진판 사이공간에 내장되는 방전극, 상기 한 쌍의 집진판 간의 간격을 조절하는 간격조절부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 배기가스 유로조정 정화장치.
제1항에 있어서,
상기 집진부는, 상기 집진판의 양 끝단에 각각 힌지 결합되는 가이드플레이트를 더 포함하되,
상기 가이드플레이트의 일단은 집진판의 끝단에 힌지결합되고, 타단은 메인관의 내주면에 링크결합되는 것으로,
상기 가이드플레이트의 일단은 한 쌍의 집진판이 상기 간격조절부재에 의해 서로 가까워지거나 멀어질 때 함께 이동되는 것을 특징으로 하는 배기가스 유로조정 정화장치.