KR20230088095A - 유동차단장치를 갖는 전기집진기 및 그 작동방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유동차단장치를 갖는 전기집진기 및 그 작동방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 함진가스 중에 포함된 분진을 제거하는 전기집진기에 있어서, 전단에 함진가스가 유입되는 유입단과 후단에 전기집진에 의해 여과된 가스가 배출되는 배출단을 갖는 몸체; 상기 몸체의 폭방향으로 서로 특정간격 이격되어 배치되는 다수의 집진판과, 집진판과 집진판 사이에 위치되는 방전극으로 구성된 필드가 유동방향으로 적어도 하나이상 나열된 집진모듈; 및 상기 몸체 내에 설치되며, 전기집진기 내의 유로를 폭방향으로 두개 이상의 챔버로 구획하여, 각 챔버의 유동을 개폐하는 유동차단장치;를 포함하고, 상기 유동차단장치는, 서로 특정간격 이격되어 유동방향으로 수직으로 배치되는 집진용 타공판과 상기 타공판 각각의 전방 또는 후방에 설치된 타공 가림판과, 상기 타공가림판 또는 상기 집진용 타공판을 구동시키는 구동수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 유동차단장치를 갖는 전기집진기에 관한 것이다.

Description

유동차단장치를 갖는 전기집진기 및 그 작동방법{Electrostatic Precipitator having flow blocking device and operating method thereof}

본 발명은 기 설치되어있는 전기집진기에 추가적으로 설치되어 전기집진기 내부에서의 유로를 분기하고 각 분기된 유로를 선택적으로 개폐함으로써, 전기집진기의 랩핑시 재비산되는 고농도의 분진이 전기집진기 후단으로 배출되는 것을 차단하여 전기집진기의 성능을 개선하는 집진기 및 그 집진기의 작동방법에 대한 것이다.

전기집진장치는 쿨롱력(Coulomb`s force)에 의해 함진 가스 내에 부유한 분진을 제거하는 장치에 해당한다. 도 1은 통상의 전기집진장치의 구조를 나타낸 예시도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 전기집진장치 내부는 “집진판(collection electrode)-방전극(discharge electrode)-집진판....”구조로 되어 있다. 집진판은 전기집진장치 몸체와 전기적으로 연결되어 접지(ground)되어 있으며, 방전극은 전기집진장치 상부에 위치한 고전압 발생 장치(T/R, transformer)에 의해 수십킬로 볼트 수준의 고전압이 인가되게 된다.

이러한 전기집진장치의 몸체는 스틸 재질의 도체로 제작되므로, 방전극은 접지되어있는 전기집진장치의 몸체와 절연되어야 한다. 일반적으로 다수의 방전극을 지지체(도 1의 high-voltage wire support)에 연결한 후, 지지체를 전기집진장치 상부에 거는(hanging)하는 방식을 사용한다. 이때, 지지체와 전기집진장치 상부는 애자를 이용하여 절연하게 된다.

이러한 구성에서 전기집진장치 상부에는 방전극을 걸기 위한 공간이 필요하며 이러한 공간을 펜트하우스(penthouse)라고 하며, 또한 함진 가스 유입에 의한 펜트하우스 오염을 방지하기 위해 외부에서 고온의 청정 가스를 펜트하우스로 유입시켜 항상 양압(positive pressure) 상태를 유지시켜 주게 된다.

방전극에 고전압이 인가되면, 방전극과 집진판 사이에 플라즈마(plasma)가 발생되며, 이때, 방전극에 음극 고전압이 인가되어있으면 음이온, 양극 고전압이 인가되어있으면 양이온이 방전극과 집진판 사이에 존재하게 된다.

함진가스 내 분진은 이 사이를 통과하며 방전극과 같은 극(polarity)으로 하전(charging)되고, 방전극-집진판 사이에 형성된 전기장(electric field)에 의해 집진판으로 이동/포집되게 된다.

집진판에 먼지가 지속적으로 쌓이면, 집진판에 쌓인 먼지층이 절연층 역할을 하여 전기집진기의 집진효율 하락 시키거나 백코로나(back-corona)를 발생시키는 등 전기집진자치를 안정적으로 운영할 수 없게 된다.

따라서 모든 건식집진장치는(Dry-type EP) 집진판에 쌓여있는 먼지를 주기적으로 제거, 탈진해주기 위한 랩퍼(Rapper)가 포함되어 있다.

랩퍼는 일종의 망치로, 먼지가 쌓여있는 집진판에 물리적인 충격을 주어 집진판 표면에 쌓여있는 먼지층(dust cake)을 순간적으로 집진판 표면에서 이탈시키고, 이탈된 먼지층은 중력에 의해 침강되어 집진판 아래에 있는 호퍼(hopper)에 쌓이게 된다.

랩퍼의 동작은 1) 유저가 설정한 일정 간격에 작동, 2) 방전극과 집진판 사이의 전위차를 실시간으로 측정하여 유저가 설정한 전위차에 도달했을 시 작동하는 등의 방법을 통하여 자동화할 수 있으며, 일반적으로 1)의 방법이 사용되고 있다.

도 2는 통상의 전기집진장치 내의 집진판과 방전극을 나타낸 평단면도를 도시한 것이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 전기집진장치는 “집진판(collection electrode)-방전극(discharge electrode)-집진판...”으로 구성된 행(row, 이하 폭방향)을 “필드(field)”라고 칭하며, 일반적으로 유동 방향으로 두 개 이상의 필드를 설치, 운영하고 있다. 도 2에서는 유동방향으로 선단에서 후단까지 4개의 필드가 구비됨을 알 수 있다. 또한, 선단에서 후단까지의 유동방향의 집진판 - 방전극 - 집진판으로 나열된 영역을 일반적으로 “덕트(duct)”로 칭하고 있다.

일반적으로 전기집진장치의 분진 포집효율은 99.9% 이상으로 매우 높다. 그럼에도 불구하고, 전기집진장치 후단에서 측정되는 분진의 농도는 함진가스 1m³ 당 수십밀리그램으로 대기기준의 수백배 수준에 해당한다.

그리고 전기집진장치의 포집효율을 감소시키는 주원인 중 하나로 랩핑에 의해 재비산된 먼지의 배출이 있다. 즉, 랩퍼에 의해 집진판에서 먼지가 탈리되면, 집진판에 포집되어 있던 먼지가 순간적으로 재비산되며, 재비산된 먼지는 유동을 타고 흘러가게 된다.

구체적으로 1번 필드(유입단에 가장 가까운 필드) 탈진 시 재비산/배출되는 먼지는 그 이후 후방의 필드를 통과하며 재집진될 수 있지만, 최후방 필드에서 재비산된 먼지는 별도의 여과과정없이 그대로 집진장치 후단의 배출단을 통해 배출되게 된다.

일반적으로, 전기집진장치의 포집성능 향상을 위해서는 아래의 방법이 고려될 수 있으며 현재까지 전기집진장치의 포집성능 향상 방안에 대한 연구는 아래의 카테고리 범위에서 진행되고 있다.

1. 필드의 개수를 늘리는 방안이다(즉, 전기집진장치의 길이가 늘어나게 된다). 필드 수가 많아질수록 함진 가스 내 분진은 하전 및 전기장에 의한 집진판으로의 이동, 포집되는 물리적 시간이 증가하게 된다.

2. 전기집진장치의 단면적을 늘린다. 동일한 유동조건에서 전기집진장치의 단면적을 증가시키면, 전기집진기 내부의 유동의 유속이 감소하고, 1번과 같이 전기장 내에 분진이 머무는 물리적 시간이 증가하게 된다.

3. 전기집진기와 다른 집진기를 조합(Hybrid-type dust collector)하는 방안이다. 전기적 원리를 이용해 먼지를 포집하는 전기집진기와 관성, 여과 등 다른 원리로 먼지를 포집하는 집진장치(Bag filter, cyclone 등)을 조합하는 방식이다.

4. T/R의 성능 개선하는 방안이다. 즉 High-frequency T/R의 노이즈를 감소시키는 방식이다.

위 열거된 방법 중 1~3번 방법은 모두 전기집진장치의 몸체의 크기를 키우는 방식으로 위 방법으로는 기 설치되어있는 전기집진장치의 성능을 개선하기는 어려우며 높은 설치비용 및 설치공간이 요구된다는 문제가 존재한다. 4번 방법은 전기집진기 자체의 구조변화가 아닌, 인가되는 고전압 의 안정화에 대한 연구이고, 또한 위 열거된 방법 모두 탈진 시 재비산되는 먼지를 해결할 수 있는 방안이 아니다.

선행특허로서 [US 3994704] ELECTRIC DUST COLLECTING APPARATUS(선행특허 1)는 상기 3번방안으로서, 전기집진기 후단에 ‘ㄷ’모양의 잔넬을 교차로 설치하고, 마주보는 잔넬에 고전압을 인가하여, 관성력과, 전기력으로 전기집진기 후단에서 먼지를 추가적으로 포집하는 기술을 기재하고 있다. 그러나 이러한 선행특허 1은 기존 전기집진장치의 집진판을 탈진할 시 재비산되는 먼지를 ‘ㄷ’모양의 잔넬 구조의 집진기에서 포집가능하나, 잔넬 자체를 탈진할 시 재비산되는 먼지에 대해서는 해결 방안이 없다는 문제점이 존재한다.

또한, [US 3985524] Electric dust collector apparatus(선행특허 2)는 선행특허 1과 유사한 구조이나, 전단에 기존의 전기집진장치가 없고, ‘ㄷ’잔넬 구조의 집진기 단독으로 사용되는 경우이며, 단독 사용을 위해 별도의 방전침이 구비되어 있는 것이 특징이다. 그러나 이러한 선행특허 2 역시 탈진할 시 재비산되는 먼지에 대해서는 해결 방안이 없다.

따라서 기 설치되어있는 전기집진기에 적용되며 공간집약적이고, 랩핑 시 재비산되는 먼지에 대응 가능한 새로운 방식의 전기집진기 성능 개선(Retrofit) 기술이 필요하였다.

미국등록특허 US 3994704 미국등록특허 US 3985524 대한민국 등록특허 10-1570113 대한민국 등록특허 10-2146435 대한민국 등록특허 10-0227127

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 실시예에 따르면, 기 설치되어있는 전기집진기에 추가적으로 설치되어 전기집진기 내부에서의 유로를 분기하고 각 분기된 유로를 선택적으로 개폐함으로써, 기 설치되어있는 전기집진기의 성능을 개선하는 유동차단장치를 갖는 집진기 및 그 집진기의 작동방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 본 발명은 기 설치되어있는 전기집진기에 추가적으로 설치되어 전기집진기 내부에서의 유로를 분기하고 각 분기된 유로를 선택적으로 개폐함으로써, 전기집진기의 랩핑시 재비산되는 고농도의 분진이 전기집진기 후단으로 배출되는 것을 차단하여 전기집진기의 성능을 개선하는 집진기 및 그 집진기의 작동방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

그리고, 본 발명의 실시예에 따르면, 전기집진기의 포집효율 향상시킬 수 있고, 전기집진기의 탈진 시 재비산되어 배출되는 먼지 저감할 수 있으며, 공간집약적 장치로, 기 설치된 전기집진기의 Retrofit 적용 가능하며, 낮은 압력손실로, 기 설치된 전기집진기의 유동 시스템의 교체없이 호환이 가능한, 유동차단장치를 갖는 전기집진기 및 그 집진기의 작동방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

한편, 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 제1목적은, 함진가스 중에 포함된 분진을 제거하는 전기집진기에 있어서, 전단에 함진가스가 유입되는 유입단과 후단에 전기집진에 의해 여과된 가스가 배출되는 배출단을 갖는 몸체; 상기 몸체의 폭방향으로 서로 특정간격 이격되어 배치되는 다수의 집진판과, 집진판과 집진판 사이에 위치되는 방전극으로 구성된 필드가 유동방향으로 적어도 하나이상 나열된 집진모듈; 및 상기 몸체 내에 설치되며, 전기집진기 내의 유로를 폭방향으로 두개 이상의 챔버로 구획하여, 각 챔버의 유동을 개폐하는 유동차단장치;를 포함하고, 상기 유동차단장치는, 유동방향으로 수직으로 배치되는 타공판과, 상기 타공판 후방 또는 전방에 설치된 타공 가림판과, 상기 타공가림판 또는 타공판을 구동시키는 구동수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 유동차단장치를 갖는 전기집진기로서 달성될 수 있다.

본 발명의 제2목적은 앞서 언급한 제1목적에 따른 전기집진기에서, 상기 몸체 내에 설치되는 보조먼지포집장치;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유동차단장치를 갖는 전기집진기로서 달성될 수 있다.

본 발명의 제3목적은 앞서 언급한 제1목적에 따른 전기집진기에서, 상기 타공판은 서로 특정간격 이격되어 유동방향으로 수직으로 복수 배치되고, 상기 타공판 사이에 설치된 복수개의 보조방전극, 및 상기 타공판과 상기 방전극 사이에 전위차를 발생시키는 고전압 인가장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 유동차단장치를 갖는 전기집진기로서 달성될 수 있다.

제1 내지 제3목적에 있어서, 상기 구동수단은, 집진시, 함진가스가 상기 타공가림판의 타공과 상기 타공판의 타공을 거쳐 상기 배출단으로 배출될 수 있도록 상기 타공가림판을 구동하고, 추타시, 상기 타공가림판이 상기 타공판의 타공을 폐쇄하도록 상기 타공가림판을 구동하는 것을 특징으로 할 수 있다.

그리고. 상기 구동수단은, 슬라이드 구동수단으로 구성되고, 집진시, 상기 타공가림판의 타공위치와 상기 타공판의 타공위치가 일치되도록 상기 타공가림판을 구동하고, 추타시, 상기 타공가림판이 상기 타공판의 타공을 폐쇄하도록 상기 타공가림판을 구동하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한 상기 타공가림판은 상기 타공판에 유동방향으로 특정간격 이격되어 배치되고, 상기 구동수단은 전후방 구동수단으로 구성되어, 집진시, 상기 타공가림판이 상기 타공판에 이격되도록 상기 타공가림판을 구동하고, 추타시, 상기 타공가림판이 상기 타공판 후면에 접촉되어 상기 타공판의 타공을 폐쇄하도록 상기 타공가림판을 구동하는 것을 특징으로 할 수 있다.

그리고 상기 타공판의 타공위치에 대응된 위치 각각의 상기 타공가림판에 삽입돌출단이 구비되어, 추타시, 상기 삽입돌출단이 상기 타공판의 타공에 삽입되어 상기 타공판의 타공이 폐쇄되는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 제4목적은 함진가스 중에 포함된 분진을 제거하는 전기집진기에 있어서, 전단에 함진가스가 유입되는 유입단과 후단에 전기집진에 의해 여과된 가스가 배출되는 배출단을 갖는 몸체; 상기 몸체의 폭방향으로 서로 특정간격 이격되어 배치되는 다수의 집진판과, 집진판과 집진판 사이에 위치되는 방전극으로 구성된 필드가 유동방향으로 적어도 하나이상 나열된 집진모듈; 및 상기 몸체 내에 설치되며, 전기집진기 내의 유로를 폭방향으로 두개 이상의 챔버로 구획하여, 각 챔버의 유동을 개폐하는 유동차단장치;를 포함하고, 상기 유동차단장치는, 상기 전기집진기의 높이방향으로 등분된 챔버몸체와, 상기 챔버몸체 내에 구비되는 개폐면과, 상기 개폐면을 개폐하는 개폐부재와, 상기 개폐부재를 구동시키는 구동부를 포함하는 챔버형 유동차단장치로 구성되는 것을 특징으로 하는 유동차단장치를 갖는 전기집진기로서 달성될 수 있다.

제4목적에 있어서, 상기 몸체 내에 설치되는 보조먼지포집장치;를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

그리고 상기 챔버형 유동차단장치는, 챔버몸체의 등분된 전방면 각각에 형성되는 전방 개방면과, 상기 전방개방면과 연결되는 유입공간과, 상기 유입공간의 하면에 위치되는 개폐면과, 상기 개폐면과 연통되는 유출공간과, 상기 유출공간 후방에 위치되는 후방개방면을 포함하고, 집진시 상기 개폐면이 개방되어, 여과된 가스가 전방개방면으로 유입되어 유입공간, 개폐면, 유출공간, 후방개방면을 통해 배출되고, 추타시, 구동부가 상기 계폐부재를 구동하여 상기 개폐면을 폐쇄시키는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한 상기 계폐면에 적어도 하나의 반원형 유출공이 형성되고, 상기 구동부는 회전구동부로 구성되어 추타시, 계폐부재를 구동하여 상기 반원형 유출공을 폐쇄하는 것을 특징으로 할 수 있다.

제3목적에 있어서, 보조방전극과 상기 타공판 사이에 발생된 전하의 흐름에 의해 타공판으로 흐르는 전류를 측정하는 센서와, 상기 센서에서 측정된 값을 기반으로 상기 유동차단장치와 탈진장치를 제어하는 제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

제2목적 또는 제4목적에 있어서, 상기 보조먼지포집장치는, 서로 특정간격 이격되어 유동방향에 수직으로 설치된 복수 개의 타공 플레이트, 타공 플레이트 사이에 설치된 복수 개의 보조방전극, 및 타공 플레이트와 보조방전극 사이에 전위차를 발생시키는 고전압 인가장치를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

그리고 상기 보조방전극과 상기 타공 플레이트 사이에 발생된 전하의 흐름에 의해 타공 플레이트로 흐르는 전류를 측정하는 센서와, 상기 센서에서 측정된 값을 기반으로 상기 유동차단장치와 탈진장치를 제어하는 제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 제5목적은 함진가스 중에 포함된 분진을 제거하는 전기집진기의 작동방법에 있어서, 몸체 전단에 구비된 유입단을 통해 함진가스가 유입되는 단계; 상기 몸체의 폭방향으로 서로 특정간격 이격되어 배치되는 다수의 집진판과, 집진판과 집진판 사이에 위치되는 방전극으로 구성된 필드가 유동방향으로 적어도 하나이상 나열된 집진모듈을 함진가스가 유동하며 집진되는 단계; 및 몸체 후단에 구비된 배출단을 통해 여과된 가스가 배출되는 단계;를 포함하고, 상기 전기집진기는, 전기집진기 내의 유로를 폭방향으로 구획한 두 개 이상의 챔버 각각에 설치되어, 각 챔버의 유동을 개폐할 수 있는 유동차단장치를 포함하고, 특정 챔버의 추타 필요시, 상기 특정 챔버 위치에 구비된 유동차단장치의 구동부가 작동하여 상기 특정 챔버의 유동을 차단하는 단계; 및 탈진장치가 상기 특정챔버 내의 집진모듈을 추타하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 유동차단장치를 갖는 전기집진기의 작동방법으로서 달성될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 유동차단장치를 갖는 집진기 및 그 집진기의 작동방법에 따르면, 기 설치되어있는 전기집진기에 추가적으로 설치되어 전기집진기 내부에서의 유로를 분기하고 각 분기된 유로를 선택적으로 개폐함으로써, 기 설치되어있는 전기집진기의 성능을 개선할 수 있는 효과를 갖는다.

또한 본 발명의 실시예에 따른 유동차단장치를 갖는 집진기 및 그 집진기의 작동방법에 따르면, 기 설치되어있는 전기집진기에 추가적으로 설치되어 전기집진기 내부에서의 유로를 분기하고 각 분기된 유로를 선택적으로 개폐함으로써, 전기집진기의 랩핑시 재비산되는 고농도의 분진이 전기집진기 후단으로 배출되는 것을 차단하여 전기집진기의 성능을 개선하는 집진기 및 그 집진기의 작동방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

그리고, 본 발명의 실시예에 따른 유동차단장치를 갖는 집진기 및 그 집진기의 작동방법에 따르면, 전기집진기의 포집효율 향상시킬 수 있고, 전기집진기 탈진 시 재비산되어 배출되는 먼지 저감할 수 있으며, 공간집약적 장치로, 기 설치된 전기집진기의 Retrofit 적용 가능하며, 낮은 압력손실로, 기 설치된 전기집진기의 유동 시스템의 교체없이 호환이 가능한 장점을 갖는다.

한편, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석 되어서는 아니 된다.
도 1은 통상의 전기집진장치의 구조,
도 2는 통상의 전기집진장치 내의 집진판과 방전극을 나타낸 평단면도,
도 3a는 집진시, 본 발명의 실시예에 따른 유동차단장치를 갖는 전기집진기의 평면도,
도 3b는 본 발명의 실시예에 따른 보조먼지포집장치와 유동차단장치 부분의 평면도,
도 4는 1번 챔버 추타(탈진)시, 본 발명의 실시예에 따른 유동차단장치를 갖는 전기집진기의 평면도,
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 보조먼지 포집장치 일체형 유동차단장치의 평면도,
도 6a는 집진시 본 발명의 제1-1실시예에 따른 일체형 유동차단장치의 사시도,
도 6b는 도 6a에서 가림판이 상부로 이동된 추타시 일체형 유동차단장치의 사시도,
도 6c는 도 6a에서 가림판이 좌 또는 우로 이동된 추타시 일체형 유동차단장치의 사시도,
도 7a는 집진시 가림판이 상부에 위치된 본 발명의 제1-2실시예에 따른 일체형 유동차단장치의 사시도,
도 7b는 도 7a에서 가림판이 겹쳐지도록 이동된 추타시 일체형 유동차단장치의 사시도,
도 8a는 집진시 가림판이 좌 또는 우측에 위치된 본 발명의 제1-2실시예에 따른 일체형 유동차단장치의 사시도,
도 8b는 도 8a에서 가림판이 겹쳐지도록 이동된 추타시 일체형 유동차단장치의 사시도,
도 9a는 집진시, 본 발명의 제1-3실시예에 따른 집진플레이트와 가림판이 이격된 형태의 일체형 유동차단장치의 사시도,
도 9b는 도 9a에서 가림판이 겹쳐지도록 이동된 추타시 일체형 유동차단장치의 사시도,
도 10a는 도 9a에서 집진용 타공판의 타공위치에 대응된 위치에 삽입돌출단을 갖는 가림판을 포함하는 일체형 유동차단장치의 사시도,
도 10b는 도 10a의 측단면도,
도 11a는 도 10a에서 가림판이 겹쳐지도록 이동된 추타시 일체형 유동차단장치의 사시도,
도 11b는 도 11a의 측단면도,
도 12는 본 발명의 제2실시예에 따른 보조먼지 포집장치 별도형 유동차단장치의 평면도,
도 13a는 집진시 본 발명의 제2-1실시예에 따른 별도형 유동차단장치의 사시도,
도 13b는 도 13a에서 가림판이 상부로 이동된 추타시 별도형 유동차단장치의 사시도,
도 13c는 도 13a에서 가림판이 좌 또는 우로 이동된 추타시 별도형 유동차단장치의 사시도,
도 14a는 집진시 가림판이 상부에 위치된 본 발명의 제2-2실시예에 따른 별도형 유동차단장치의 사시도,
도 14b는 도 14a에서 가림판이 겹쳐지도록 이동된 추타시 별도형 유동차단장치의 사시도,
도 15a는 집진시 가림판이 좌 또는 우측에 위치된 본 발명의 제2-2실시예에 따른 별도형 유동차단장치의 사시도,
도 15b는 도 15a에서 가림판이 겹쳐지도록 이동된 추타시 별도형 유동차단장치의 사시도,
도 16a는 집진시, 본 발명의 제2-3실시예에 따른 타공판과 가림판이 이격된 형태의 별도형 유동차단장치의 사시도,
도 16b는 도 16a에서 가림판이 겹쳐지도록 이동된 추타시 별도형 유동차단장치의 사시도,
도 17a는 본 발명의 제1-1, 제2-1실시예에 따른 실린더형 구동부를 갖는 유동차단장치의 사시도,
도 17b는 본 발명의 제1-2, 제2-2실시예에 따른 체인구동부를 갖는 유동차단장치의 사시도,
도 17c는 본 발명의 제1-1, 제2-1실시예에 따른 전자석 구동부를 갖는 유동차단장치의 사시도,
도 18은 본 발명의 제1-3, 제2-3실시예에 따른 전자석 구동부를 갖는 유동차단장치의 측단면도,
도 19a는 본 발명의 제2-4실시예에 따른 챔버형 유동차단장치의 챔버몸체의 전방측 사시도,
도 19b는 본 발명의 제2-4실시예에 따른 챔버형 유동차단장치의 챔버몸체의 후방측 사시도,
도 19c는 본 발명의 제2-4실시예에 따른 챔버형 유동차단장치의 챔버몸체의 측단면도,
도 20a는 추타시, 상하이동 실린더 개폐장치를 갖는 제2-4실시예에 따른 챔버형 유동차단장치의 측단면도,
도 20b는 집진시, 상하이동 실린더 개폐장치를 갖는 제2-4실시예에 따른 챔버형 유동차단장치의 측단면도,
도 21a는 집진시, 상하이동 전자석 개폐장치를 갖는 제2-4실시예에 따른 챔버형 유동차단장치의 측단면도,
도 21b는 추타시, 상하이동 전자석 개폐장치를 갖는 제2-4실시예에 따른 챔버형 유동차단장치의 측단면도,
도 22는 본 발명의 제2-4실시예에 따른 반원형 유동홀을 갖는 챔버형 유동차단장치의 챔버몸체의 전방측 사시도,
도 23a는 도 22에서 집진시 개방된 반원형 유동홀 측의 정면도,
도 23b는 도 22에서 추타시 폐쇄된 반원형 유동홀 측의 정면도,
도 24는 본 발명의 실시예에 따른 제어부가 연결된 상태의 유동차단장치를 갖는 전기집진기의 측면도,
도 25는 본 발명의 실시예에 따른 센서와 제어부가 연결된 상태의 유동차단장치를 갖는 전기집진기의 측면도,
도 26은 본 발명의 실시예에 따른 제어부의 신호흐름을 나타낸 블록도를 도시한 것이다.

이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 통상의 기술자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.

본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.

본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 평면도들을 참고하여 설명될 것이다. 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 따라서 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 예를 들면, 직각으로 도시된 영역은 라운드지거나 소정 곡률을 가지는 형태일 수 있다. 따라서 도면에서 예시된 영역들은 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 소자의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이며 발명의 범주를 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서의 다양한 실시예들에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 여기에 설명되고 예시되는 실시예들은 그것의 상보적인 실시예들도 포함한다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소는 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

아래의 특정 실시예들을 기술하는데 있어서, 여러 가지의 특정적인 내용들은 발명을 더 구체적으로 설명하고 이해를 돕기 위해 작성되었다. 하지만 본 발명을 이해할 수 있을 정도로 이 분야의 지식을 갖고 있는 독자는 이러한 여러 가지의 특정적인 내용들이 없어도 사용될 수 있다는 것을 인지할 수 있다. 어떤 경우에는, 발명을 기술하는 데 있어서 흔히 알려졌으면서 발명과 크게 관련 없는 부분들은 본 발명을 설명하는데 있어 별 이유 없이 혼돈이 오는 것을 막기 위해 기술하지 않음을 미리 언급해 둔다.

이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 유동차단장치를 갖는 전기집진기(100)의 구성, 기능 및 작동방법에 대해 설명하도록 한다.

도 3a는 집진시, 본 발명의 실시예에 따른 유동차단장치를 갖는 전기집진기(100)의 평면도를 도시한 것이다. 그리고 도 3b는 본 발명의 실시예에 따른 보조먼지포집장치(50)와 유동차단장치(30) 부분의 평면도를 도시한 것이다.

본 발명의 실시예에 따른 전기집진기(100)는 도 3a 내지 도 3b에 도시된 바와 같이, 분진이 함유된 가스가 유입되는 유입단(11)과 전기집진에 의해 먼지가 제거된 가스가 배출되는 배출단(12)을 갖는 몸체(10)와, 몸체(10) 내에 설치되는 집진체 모듈과, 몸체 내에 설치되는 유동차단장치(30)를 포함하여 구성됨을 알 수 있다.

집진체 모듈은 유로 방향으로 복수의 필드를 포함하여 구성된다. 도 3a의 실시예에서는 4개의 필드를 도시하고 있으나 이러한 필드의 개수는 본 발명의 권리범위에 영향을 미치지 않는다. 이하에서는 유입단(11) 측에서 배출단(12) 측으로 1번 필드, 2번 필드, 3번 필드, 4번 필드로 지칭하도록 한다.

또한, 각 필드는 몸체(10)의 폭방향으로 서로 특정간격 이격되어 배치되는 복수의 집진판(20)을 갖고, 이러한 집진판(20) 사이에 방전극(21)이 설치되게 된다.

본 발명의 실시예에 따른 유동차단장치(30)는 이러한 전기집진기(100)의 몸체(10) 내부 유로를 폭방향으로 격벽(51)이 설치되어 여러 개의 챔버로 분기하고, 각 챔버를 개폐할 수 있도록 각 챔버마다 설치되어 집진판(20)의 탈진 시 해당 챔버의 유로를 폐쇄하여 전기집진기(100)의 집진판(20)에서 재비산, 배출되는 고농도 분진의 배출을 억제할 수 있게 된다.

도 3a 및 도 3b에서의 유동차단장치(30)는 유입단(11) 후단 측에 위치되며, 폭방향으로 4개의 챔버로 유로를 분기하도록 구성되나, 유동차단장치(30)의 위치와, 챔버 유로의 개수는 제한되지 않으며 권리범위에 영향을 미쳐서는 아니된다. 이하에서는 도 3a 및 도 3b에 도시된 것을 기준으로 최상단에서부터 하단으로 1번 챔버, 2번 챔버, 3번 챔버, 4번 챔버로 지칭하도록 한다.

도 4는 1번 챔버 추타(탈진)시, 본 발명의 실시예에 따른 유동차단장치를 갖는 전기집진기(100)의 평면도를 도시한 것이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 1번 챔버의 탈진시 1번 챔버측 유동차단장치(30)의 개폐수단을 닫아 1번 챔버 유로에서의 기체 유동을 차단하게 되므로, 유동이 차단된 챔버와 연통되어 있는 집진판(20) 탈진시, 집진판(20)에서 재비산되어 유동을 타고 배출단(12)으로 배출되는 고농도 분진을 억제할 수 있게 되고, 또한, 시설비용과 공간을 최소화할 수 있는 장점이 존재한다.

이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 유동차단장치(30)의 구성예에 대해 설명하도록 한다. 이하의 유동차단장치(30)는 다수의 실시예를 제시한 것일 뿐, 유로를 다수의 챔버로 구획하면서 챔버마다의 유동을 차단할 수 있는 구성이라면 그 구체적인 구조 등은 다양할 수 있다.

이하의 제1실시예에 따른 유동차단장치(30)는 보조집진과 유동차단의 기능을 동시에 수행할 수 있는 일체형 유동차단장치(30)에 해당한다. 도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 보조먼지 포집장치 일체형 유동차단장치의 평면도를 도시한 것이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 유동차단장치(30)는, 서로 특정간격 이격되어 유동방향으로 수직으로 배치되는 복수의 집진용 타공판(41)과, 이러한 집진용 타공판(41) 각각의 후면에 설치된 타공 가림판(42)을 포함함을 알 수 있다. 또한, 이러한 타공 가림판(42)의 구동시키기 위한 구동수단을 포함한다. 도시되지는 않았지만 타공 가림판(42)이 집진용 타공판(41) 전면에 위치될 수도 있으며, 일부 집진용 타공판(41)의 전면 또는 후면에만 타공 가림판(42)이 설치될 수도 있다. 구동수단은 타공 가림판(42) 또는 집진용 타공판(41)을 구동하도록 구성될 수 있다.

따라서 일체형 유동차단장치(30)는 추타, 탈진시 타공 가림판(42)을 통해 집진용 타공판(41)을 폐쇄하여 추타시 집진판(20)에서 재비산되는 고농도 분진의 배출을 억제할 수 있으며, 집진용 타공판(41)사이에 보조방전극(53)이 설치되고, 고전압 인가장치에 의해 보조방전극(53)에 고전압이 인가될 경우, 보조방전극(53)과 집진용 타공판(41) 사이에 발생된 코로나에 의해 추가적으로 함진가스 내 분진을 집진할 수 있다.

도 6a는 집진시 본 발명의 제1-1실시예에 따른 일체형 유동차단장치(30)의 사시도를 도시한 것이다. 또한 도 6b는 도 6a에서 가림판(42)이 상부로 이동된 추타시 일체형 유동차단장치(30)의 사시도를 도시한 것이며, 도 6c는 도 6a에서 가림판(42)이 좌 또는 우로 이동된 추타시 일체형 유동차단장치(30)의 사시도를 도시한 것이다.

본 발명의 제1-1실시예에 따른 일체형 유동차단장치(30)는 복수의 집진용 타공판(41) 후면 각각에 접촉되어 타공 가림판(42)이 설치되어지게 되며, 구동수단은 슬라이드 구동수단으로 구성되어 타공 가림판(42)을 평면방향으로 이동시키게 된다. 제1-1실시예에서는 집진용 타공판(41)과 타공 가림판(42)이 동일한 타공위치를 가지고 있다.

따라서 집진시, 타공가림판(42)의 타공위치가 집진용 타공판(41)의 타공위치와 일치되게 되고, 추타시, 타공위치가 서로 엇갈리게 되어 타공가림판(42)이 집진용 타공판(41)의 타공을 폐쇄하도록 슬라이드 구동수단이 타공 가림판(42)을 구동하게 된다.

이러한 슬라이드 구동수단은 도 6b에 도시된 바와 같이, 타공 가림판(42)을 상하이동시키도록 하거나, 도 6c에 도시된 바와 같이, 좌, 우로 타공 가림판(42)을 이동시키도록 구성될 수 있다.

도 7a는 집진시 가림판(42)이 상부에 위치된 본 발명의 제1-2실시예에 따른 일체형 유동차단장치(30)의 사시도를 도시한 것이다. 그리고 도 7b는 도 7a에서 가림판(42)이 겹쳐지도록 이동된 추타시 일체형 유동차단장치(30)의 사시도를 도시한 것이다.

그리고 도 8a는 집진시 가림판(42)이 좌 또는 우측에 위치된 본 발명의 제1-2실시예에 따른 일체형 유동차단장치(30)의 사시도를 도시한 것이고, 도 8b는 도 8a에서 가림판(42)이 겹쳐지도록 이동된 추타시 일체형 유동차단장치(30)의 사시도를 도시한 것이다.

본 발명의 제1-2실시예에서는 타공 가림판(42)의 타공위치가 집진용 타공판(41)의 타공위치와 다른 위치에 타공되어 있다. 따라서 집진시 도 7a 및 도 8a에 도시된 바와 같이, 슬라이드 구동수단은 타공가림판(42)의 타공위치가 집진용 타공판(41)의 타공위치에 일치되도록 타공가림판(42)을 구동하고, 도 7b 및 도 8b에 도시된 바와 같이, 추타시, 타공가림판(42)이 집진용 타공판(41)의 타공을 폐쇄하도록 타공가림판(42)을 구동시키게 됨을 알 수 있다.

도 9a는 집진시, 본 발명의 제1-3실시예에 따른 집진용 타공판과 가림판(42)이 이격된 형태의 일체형 유동차단장치(30)의 사시도를 도시한 것이다. 그리고 도 9b는 도 9a에서 가림판(42)이 겹쳐지도록 이동된 추타시 일체형 유동차단장치(30)의 사시도를 도시한 것이다.

본 발명의 제1-3실시예에서, 타공가림판(42)은 집진용 타공판(41)의 전방 또는 후방에 특정간격 이격되어 배치된다. 그리고 타공 가림판(42)의 타공위치가 집진용 타공판(41)의 타공위치와 다른 위치에 타공되어 있다. 또한 구동수단은 전후방 구동수단으로 구성된다.

따라서 집진시, 전후방 구동수단은 타공가림판(42)이 집진용 타공판(41)에 이격되도록 타공가림판(42)을 구동하고, 추타시, 도 9b에 도시된 바와 같이, 타공가림판(42)이 집진용 타공판(41) 후면에 접촉되어 집진용 타공판(41)의 타공을 폐쇄하도록 타공가림판(42)을 구동하게 된다.

도 10a는 도 9a에서 집진용 타공판의 타공위치에 대응된 위치에 삽입돌출단(44)을 갖는 가림판(42)을 포함하는 일체형 유동차단장치(30)의 사시도를 도시한 것이고 도 10b는 도 10a의 측단면도를 도시한 것이다. 그리고 도 11a는 도 10a에서 가림판(42)이 겹쳐지도록 이동된 추타시 일체형 유동차단장치(30)의 사시도를 도시한 것이며, 도 11b는 도 11a의 측단면도를 도시한 것이다.

도 10a, 도 10b, 도 11a 및 도 11b에 도시된 바와 같이, 집진용 타공판(41)의 타공위치에 대응된 위치 각각의 타공가림판(42)에 삽입돌출단(44)이 구비될 수 있음을 알 수 있다.

따라서 추타시, 이러한 삽입돌출단(44)이 집진용 타공판(41)의 타공에 삽입되어 집진용 타공판(41)의 타공이 폐쇄되도록 구성하여, 추타시, 밀폐력을 강화할 수 있다.

또한, 이러한 유동차단장치(30)는 각 채널마다 구비되며, 각 채널마다 유동방향으로 복수개가 서로 특정간격 이격된 형태로 구성될 수 있다.

이하에서는 본 발명의 제2실시예에 따른 유동차단장치(30)를 설명하도록 한다. 제2실시예에서 유동차단장치(30)는 보조먼지 포집장치(50)와 별도의 부재로 구성되게 된다.

도 12는 본 발명의 제2실시예에 따른 보조먼지 포집장치(50) 별도형 유동차단장치(30)의 평면도를 도시한 것이다.

도 12에 도시된 바와 같이, 보조먼지 포집장치(50)는, 유동차단장치(30)와 유동방향 최후단 필드 사이에 구비될 수 있다.

그리고 유동차단장치(30)는 보조먼지포집장치(50) 후단에 설치되며, 전기집진기(100) 내의 유로를 폭방향으로 두개 이상의 챔버로 구획하여, 각 챔버의 유동을 개폐하도록 구성될 수 있다.

본 발명의 제2실시예에 따른 보조먼지포집장치(50)는 폭방향으로 서로 이격된 격벽(51)이 구비되어 내부가 각 채널마다 독립적으로 구획되어 구성됨을 알 수 있다.

보조먼지포집장치(50)는 타공되어 있는 복수개의 타공 플레이트(52)가 특정간격 이격되어 유동방향에 수직으로 설치되어 짐을 알 수 있다. 도 12는 타공 플레이트(52) 형태를 도시하고 있으나, 메쉬망, ㄷ 자형 판넬 등의 형상으로 구성될 수도 있다. 그리고 이러한 이격되어 있는 두개의 타공 플레이트(52) 사이에 보조방전극이 설치되며, 타공 플레이트(52)와 보조방전극 사이에 전위차를 발생시키는 고전압 인가장치를 포함하여 구성된다. 고전압 인가장치에 의해 전위차를 발생시켜 전기장을 형성시켜 먼지를 포집하게 된다.

제2실시예에 따른 유동차단장치(30)는, 앞서 언급한 제1실시예와 기본적으로 동일한 형태를 가질 수 있다.

즉, 타공판(43)과, 이러한 타공판(43) 전면 또는 후면에 설치된 타공 가림판(42)과, 타공가림판(42) 또는 타공판(43)을 구동시키는 구동수단을 포함하여 구성될 수 있다.

도 13a는 집진시 본 발명의 제2-1실시예에 따른 별도형 유동차단장치(30)의 사시도를 도시한 것이다. 그리고 도 13b는 도 13a에서 가림판(42)이 상부로 이동된 추타시 별도형 유동차단장치(30)의 사시도를 도시한 것이다. 또한 도 13c는 도 13a에서 가림판(42)이 좌 또는 우로 이동된 추타시 별도형 유동차단장치(30)의 사시도를 도시한 것이다.

본 발명의 제2-1실시예에 따른 별도형 유동차단장치(30)는 타공판(43) 후면 각각에 접촉되어 타공 가림판(42)이 설치되어지게 되며, 구동수단은 슬라이드 구동수단으로 구성되어 타공 가림판(42)을 평면방향으로 이동시키게 된다. 제2-1실시예에서는 타공판(43)과 타공 가림판(42)이 동일한 타공위치를 가지고 있다.

따라서 집진시, 타공가림판(42)의 타공위치가 타공판(43)의 타공위치와 일치되게 되고, 추타시, 타공위치가 서로 엇갈리게 되어 타공가림판(42)이 타공판(43)의 타공을 폐쇄하도록 한다.

이러한 슬라이드 구동수단은 도 13b에 도시된 바와 같이, 타공 가림판(42)을 상하이동시키도록 하거나, 도 13c에 도시된 바와 같이, 좌, 우로 타공 가림판(42)을 이동시키도록 구성될 수 있다.

도 14a는 집진시 가림판(42)이 상부에 위치된 본 발명의 제2-2실시예에 따른 별도형 유동차단장치(30)의 사시도를 도시한 것이고, 도 14b는 도 14a에서 가림판(42)이 겹쳐지도록 이동된 추타시 별도형 유동차단장치(30)의 사시도를 도시한 것이다. 또한 도 15a는 집진시 가림판(42)이 좌 또는 우측에 위치된 본 발명의 제2-2실시예에 따른 별도형 유동차단장치(30)의 사시도를 도시한 것이며, 도 15b는 도 15a에서 가림판(42)이 겹쳐지도록 이동된 추타시 별도형 유동차단장치(30)의 사시도를 도시한 것이다.

본 발명의 제2-2실시예에서는 타공 가림판(42)의 타공위치가 타공판(43)의 타공위치와 다른 위치에 타공되어 있다. 따라서 집진시 도 14a 및 도 15a에 도시된 바와 같이, 슬라이드 구동수단은 타공가림판(42)의 타공위치가 타공판(43)의 타공위치에 일치되도록 타공가림판(42)을 구동하고, 도 14b 및 도 15b에 도시된 바와 같이, 추타시, 타공가림판(42)이 타공판(43)의 타공을 폐쇄하도록 타공가림판(42)을 구동시키게 됨을 알 수 있다.

도 16a는 집진시, 본 발명의 제2-3실시예에 따른 타공판(43)과 가림판(42)이 이격된 형태의 별도형 유동차단장치(30)의 사시도이고, 도 16b는 도 16a에서 가림판(42)이 겹쳐지도록 이동된 추타시 별도형 유동차단장치(30)의 사시도를 도시한 것이다.

본 발명의 제2-3실시예에서, 타공가림판(42)은 타공판(43)의 후방 또는 전방에 특정간격 이격되어 배치된다. 그리고 타공 가림판(42)의 타공위치가 타공판(43)의 타공위치와 다른 위치에 타공되어 있다. 또한 구동수단은 전후방 구동수단으로 구성된다.

따라서 집진시, 전후방 구동수단은 타공가림판(42)이 타공판(43)에 이격되도록 타공가림판(42)을 구동하고, 추타시, 도 16b에 도시된 바와 같이, 타공가림판(42)이 타공판(43) 후면에 접촉되어 타공판(43)의 타공을 폐쇄하도록 타공가림판(42)을 구동하게 된다.

또한, 제2-3실시예에서도 제1-3실시예와 같이, 타공판(43)의 타공위치에 대응된 위치 각각의 타공가림판(42)에 삽입돌출단(44)이 구비될 수 있다. 따라서 추타시, 이러한 삽입돌출단(44)이 타공판(43)의 타공에 삽입되어 집진용 타공판(43)의 타공이 폐쇄되도록 구성하여, 추타시, 밀폐력을 강화할 수 있다. 또한, 이러한 유동차단장치(30)는 각 채널마다 구비되며, 각 채널마다 유동방향으로 복수개가 서로 특정간격 이격된 형태로 구성될 수 있다.

앞서 언급한 슬라이드 구동수단은 실린더, 체인, 랙엔 피니언(Rack & pinion) 등 선형구동장치 또는 스프링과 전자석을 이용한 구동수단 등으로 구성될 수 있다.

도 17a는 본 발명의 제1-1, 제2-1실시예에 따른 실린더형 구동부(71)를 갖는 유동차단장치(30)의 사시도를 도시한 것이다. 그리고 도 17b는 본 발명의 제1-2, 제2-2실시예에 따른 체인구동부(72)를 갖는 유동차단장치(30)의 사시도를 도시한 것이다. 또한 도 17c는 본 발명의 제1-1, 제2-1실시예에 따른 전자석 구동부(73)를 갖는 유동차단장치(30)의 사시도를 도시한 것이다. 도 17c에 도시된 바와 같이, 추타시 타공가림판(42)의 이동시 전자석에 자성을 띠도록 하여 자력에 의해 타공가림판(42)을 이동시키고, 집진시 전자석의 자성을 제거하여 스프링의 복원력에 의해 타공가림판(42)을 복귀시키도록 구성될 수 있다.

본 발명의 제1-3, 제2-3실시예에 따른 전후방 구동수단 역시 실린더, 체인, 랙엔 피니언(Rack & pinion) 등 선형구동장치 또는 스프링과 전자석을 이용한 구동수단 등으로 구성될 수 있다.

도 18은 본 발명의 제1-3, 제2-3실시예에 따른 전자석 구동부를 갖는 유동차단장치(30)의 측단면도를 도시한 것이다. 도 18에 도시된 바와 같이, 타공판(43) 또는 집진용 타공판(41)과, 타공가림판(42) 사이를 이격시키기 위해 가장자리측에 가이드부가 구비되며, 타공가림판(42)의 가장자리부에 전자석 구동부가 위치되고, 가이드부에 스프링이 개제되도록 구성됨을 알 수 있다. 따라서 추타시 도 18의 우측에 도시된 바와 같이, 전자석에 자성을 띠도록 하여 자력에 의해 타공가림판(42)을 전방으로 이동시켜 타공판(43) 또는 집진용 타공판(41)의 타공을 폐쇄시키고, 집진시 전자석의 자성을 제거하여 스프링의 복원력에 의해 타공가림판(42)을 복귀시키도록 구성될 수 있다.

본 발명의 제2-4실시예에 따른 유동차단장치(30)는, 전기집진기(100)의 높이방향으로 등분된 챔버몸체(61)와, 챔버몸체(61) 내에 구비되는 개폐면과, 이러한 개폐면을 개폐하는 개폐부재와, 개폐부재를 구동시키는 구동부를 포함하는 챔버형 유동차단장치(60)로 구성될 수 있다.

도 19a는 본 발명의 제2-4실시예에 따른 챔버형 유동차단장치(60)의 챔버몸체의 전방측 사시도를 도시한 것이고, 도 19b는 본 발명의 제2-4실시예에 따른 챔버형 유동차단장치(60)의 챔버몸체의 후방측 사시도를 도시한 것이다. 도 19c는 본 발명의 제2-4실시예에 따른 챔버형 유동차단장치의 챔버몸체의 측단면도를 도시한 것이다.

본 발명에 따른 챔버형 유동차단장치(60)의 챔버몸체(61)는, 챔버몸체(61)의 등분된 전방면 각각에 형성되는 적어도 하나의 전방 개방면(62)과, 전방개방면(62)과 연결되는 유입공간을 포함할 수 있다. 그리고 이러한 유입공간의 하면에 개폐면(63)이 위치되고, 개폐면(63)과 유출공간이 연통되도록 구성된다. 그리고 이러한 유출공간 후방에 후방개방면(64)이 위치되도록 구성될 수 있다. 그리고 구동부는 이러한 개폐부재(77)를 개폐하도록 구성된다. 따라서 집진시, 개폐면(63)은 개방되게 되고, 추타시 개폐부재(77)에 의해 개폐면(63)이 폐쇄되게 된다.

즉, 도 19c에 도시된 바와 같이, 집진시 개폐면(63)이 개방되어, 여과된 가스가 전방개방면(62)으로 유입되어 유입공간, 개폐면(63), 유출공간, 후방개방면(64)을 통해 배출되고, 추타시, 구동부가 계폐부재(77)를 구동하여 개폐면(63)을 폐쇄시키게 된다.

또한 도 20a는 추타시, 상하이동 실린더 개폐장치를 갖는 제2-4실시예에 따른 챔버형 유동차단장치(60)의 측단면도를 도시한 것이며, 도 20b는 집진시, 상하이동 실린더 개폐장치를 갖는 제2-4실시예에 따른 챔버형 유동차단장치(60)의 측단면도를 도시한 것이다. 도 20a 및 도 20b에 도시된 바와 같이, 상하이동 실린더 개폐장치는 상하로 관통된 연결봉(76)과, 이러한 연결봉(76)을 상하이동시키기 위한 구동실린더(75)와 연결봉 일측에 구비되는 개폐부재(77)를 포함하여 구성될 수 있다. 따라서 도 20a에 도시된 바와 같이, 집진시 구동실린더(75)를 통해 연결봉(76)과 개폐부재(77) 일체를 하측으로 이동시켜 개폐면(63)을 폐쇄시키고, 도 20b에 도시된 바와 같이, 집진시 구동실린더(75)를 통해 연결봉(76)과 개폐부재(77) 일체를 상측으로 이동시켜 개폐면(63)을 개방시키도록 구성된다.

도 21a는 집진시, 상하이동 전자석 개폐장치를 갖는 제2-4실시예에 따른 챔버형 유동차단장치(60)의 측단면도를 도시한 것이고, 도 21b는 추타시, 상하이동 전자석 개폐장치를 갖는 제2-4실시예에 따른 챔버형 유동차단장치(60)의 측단면도를 도시한 것이다.

도 21a 및 도 21b에 도시된 바와 같이, 상하이동 전자석 개폐장치는 개폐면(63) 가장자리에 수직으로 설치되는 가이드부(81)와 가이드부(81)를 따라 슬라이딩 가능하도록 설치되는 전자석 구동부(73)와, 가이드부(81) 각각에 개제되는 스프링(82) 및 전자석 구동부(73)의 하면에 구비되어 추타시 개폐면(63)에 삽입되는 삽입단(84)을 포함하여 구성될 수 있음을 알 수 있다.

따라서 추타시 도 21b에 도시된 바와 같이, 전자석에 자성을 띠도록 하여 자력에 의해 삽입단을 하방으로 이동시켜 개폐면(63)을 폐쇄시키고, 집진시 전자석의 자성을 제거하여 스프링(82)의 복원력에 의해 삽입단(83)을 복귀시키도록 구성될 수 있다.

도 22는 본 발명의 제2-4실시예에 따른 반원형 유동홀을 갖는 챔버형 유동차단장치(30)의 챔버몸체의 전방측 사시도를 도시한 것이다. 그리고 도 23a는 도 22에서 집진시 개방된 반원형 유동홀 측의 정면도를 도시한 것이며, 도 23b는 도 22에서 추타시 폐쇄된 반원형 유동홀 측의 정면도를 도시한 것이다.

도 22, 도 23a 및 도 23b에 도시된 바와 같이, 계폐면 각각에 적어도 하나의 반원형 유출공(65)이 형성되어 질 수 있고, 구동부는 회전구동부로 구성되어 추타시, 반원형 계폐부재(79)를 구동하여 반원형 유출공(65)을 폐쇄하도록 구성될 수 있다.

도 24는 본 발명의 실시예에 따른 제어부(90)가 연결된 상태의 유동차단장치를 갖는 전기집진기(100)의 측면도를 도시한 것이다. 그리고 도 25는 본 발명의 실시예에 따른 센서(91)와 제어부(90)가 연결된 상태의 유동차단장치를 갖는 전기집진기(100)의 측면도를 도시한 것이다. 또한 도 26은 본 발명의 실시예에 따른 제어부(90)의 신호흐름을 나타낸 블록도를 도시한 것이다.

본 발명의 제1실시예에서, 복수 개의 집진용 타공판(41)사이에 보조방전극(53)이 설치되고, 고전압 인가장치에 의해 보조방전극(53)에 고전압이 인가될 경우, 보조방전극(53)과 집진용 타공판(41)의 전위차에 의해 코로나 방전이 발생될 수 있으며, 전압/전류센서(91)는 이러한 전위차 또는 코로나 전류를 실시간으로 측정하도록 구성될 수 있다. 그리고 센서(91)에서 측정된 값을 기반으로 제어부(90)는 유동차단장치(30)와 탈진장치(110)(rapper)를 제어할 수 있다.

또한 본 발명의 제2실시예에서, 보조먼지포집장치(50)는, 타공된 복수의 타공 플레이트(52)가 서로 특정간격 이격되어 유동방향에 수직으로 배치되며, 타공플레이트(52)와 보조방전극 사이에 전위차를 발생시키는 고전압 인가장치를 포함하여 구성될 수 있다. 그리고 이러한 전위차 또는 코로나 전류를 실시간으로 측정하는 전압/전류 센서(91)와, 이러한 센서(91)에서 측정된 값을 기반으로 유동차단장치(30)와 탈진장치(110)를 제어하는 제어부(90)를 포함하여 구성될 수 있다.

따라서 센서(91)에서 측정된 전위차 또는 코로나 전류량에 기반하여 특정 챔버에서 탈진이 필요하다고 판단되며, 제어부(90)는 해당 챔버 위치의 유동차단장치(30)를 구동하여 유동을 차단하고, 해당 챔버의 탈진장치(110)(rapper)를 작동시켜 탈진을 진행하게 된다. 또한 제어부(90)는 설정된 주기마다 각 챔버에 대해 탈진이 진행되도록 유동차단장치(30)와 탈진장치(110)를 제어할 수도 있다.

또한, 상기와 같이 설명된 장치 및 방법은 상기 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.

10:몸체
11:유입단
12:배출단
20:집진판
21:방전극
30:유동차단장치
41:집진용 타공판
42:가림판
43:타공판
44:삽입돌출단
50:보조먼지포집장치
51:격벽
52:타공 플레이트
53:보조방전극
60:챔버형 유동차단장치
61:챔버몸체
62:전방개방면
63:개폐면
64:후방개방면
65:반원형 유출공
71:실린더형 구동부
72:체인구동부
73:전자석구동부
74:전후방구동수단
75:구동실린더
76:연결봉
77:개폐부재
78:반원형 개폐부재
81:가이드부
82:스프링
83:삽입단
90:제어부
91:센서
100:유동차단장치를 갖는 전기집진기
110:탈진장치(rapper)

Claims (15)

1. 함진가스 중에 포함된 분진을 제거하는 전기집진기에 있어서,
   전단에 함진가스가 유입되는 유입단과 후단에 전기집진에 의해 여과된 가스가 배출되는 배출단을 갖는 몸체;
   상기 몸체의 폭방향으로 서로 특정간격 이격되어 배치되는 다수의 집진판과, 집진판과 집진판 사이에 위치되는 방전극으로 구성된 필드가 유동방향으로 적어도 하나이상 나열된 집진모듈; 및
   상기 몸체 내에 설치되며, 전기집진기 내의 유로를 폭방향으로 두개 이상의 챔버로 구획하여, 각 챔버의 유동을 개폐하는 유동차단장치;를 포함하고,
   상기 유동차단장치는,
   유동방향으로 수직으로 배치되는 타공판과, 상기 타공판 후방 또는 전방에 설치된 타공 가림판과, 상기 타공가림판 또는 타공판을 구동시키는 구동수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 유동차단장치를 갖는 전기집진기.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 몸체 내에 설치되는 보조먼지포집장치;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유동차단장치를 갖는 전기집진기.
   
3. 제 1항에 있어서,
   상기 타공판은 서로 특정간격 이격되어 유동방향으로 수직으로 복수 배치되고,
   상기 타공판 사이에 설치된 복수개의 보조방전극, 및 상기 타공판과 상기 방전극 사이에 전위차를 발생시키는 고전압 인가장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 유동차단장치를 갖는 전기집진기
   
4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 구동수단은,
   집진시, 함진가스가 상기 타공가림판의 타공과 상기 타공판의 타공을 거쳐 상기 배출단으로 배출될 수 있도록 상기 타공가림판을 구동하고,
   추타시, 상기 타공가림판이 상기 타공판의 타공을 폐쇄하도록 상기 타공가림판을 구동하는 것을 특징으로 하는 유동차단장치를 갖는 전기집진기.
   
5. 제 4항에 있어서,
   상기 구동수단은, 슬라이드 구동수단으로 구성되고,
   집진시, 상기 타공가림판의 타공위치와 상기 타공판의 타공위치가 일치되도록 상기 타공가림판을 구동하고,
   추타시, 상기 타공가림판이 상기 타공판의 타공을 폐쇄하도록 상기 타공가림판을 구동하는 것을 특징으로 하는 유동차단장치를 갖는 전기집진기.
   
6. 제 4항에 있어서
   상기 타공가림판은 상기 타공판에 유동방향으로 특정간격 이격되어 배치되고,
   상기 구동수단은 전후방 구동수단으로 구성되어,
   집진시, 상기 타공가림판이 상기 타공판에 이격되도록 상기 타공가림판을 구동하고,
   추타시, 상기 타공가림판이 상기 타공판 후면에 접촉되어 상기 타공판의 타공을 폐쇄하도록 상기 타공가림판을 구동하는 것을 특징으로 하는 유동차단장치를 갖는 전기집진기.
   
7. 제 6항에 있어서,
   상기 타공판의 타공위치에 대응된 위치 각각의 상기 타공가림판에 삽입돌출단이 구비되어,
   추타시, 상기 삽입돌출단이 상기 타공판의 타공에 삽입되어 상기 타공판의 타공이 폐쇄되는 것을 특징으로 하는 유동차단장치를 갖는 전기집진기.
   
8. 함진가스 중에 포함된 분진을 제거하는 전기집진기에 있어서,
   전단에 함진가스가 유입되는 유입단과 후단에 전기집진에 의해 여과된 가스가 배출되는 배출단을 갖는 몸체;
   상기 몸체의 폭방향으로 서로 특정간격 이격되어 배치되는 다수의 집진판과, 집진판과 집진판 사이에 위치되는 방전극으로 구성된 필드가 유동방향으로 적어도 하나이상 나열된 집진모듈; 및
   상기 몸체 내에 설치되며, 전기집진기 내의 유로를 폭방향으로 두개 이상의 챔버로 구획하여, 각 챔버의 유동을 개폐하는 유동차단장치;를 포함하고,
   상기 유동차단장치는,
   상기 전기집진기의 높이방향으로 등분된 챔버몸체와, 상기 챔버몸체 내에 구비되는 개폐면과, 상기 개폐면을 개폐하는 개폐부재와, 상기 개폐부재를 구동시키는 구동부를 포함하는 챔버형 유동차단장치로 구성되는 것을 특징으로 하는 유동차단장치를 갖는 전기집진기.
   
9. 제 8항에 있어서,
   상기 몸체 내에 설치되는 보조먼지포집장치;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유동차단장치를 갖는 전기집진기.
   
10. 제 8항에 있어서,
    상기 챔버형 유동차단장치는,
    챔버몸체의 등분된 전방면 각각에 형성되는 전방 개방면과, 상기 전방개방면과 연결되는 유입공간과, 상기 유입공간의 하면에 위치되는 개폐면과, 상기 개폐면과 연통되는 유출공간과, 상기 유출공간 후방에 위치되는 후방개방면을 포함하고,
    집진시 상기 개폐면이 개방되어, 여과된 가스가 전방개방면으로 유입되어 유입공간, 개폐면, 유출공간, 후방개방면을 통해 배출되고,
    추타시, 구동부가 상기 계폐부재를 구동하여 상기 개폐면을 폐쇄시키는 것을 특징으로 하는 유동차단장치를 갖는 전기집진기.
    
11. 제 10항에 있어서
    상기 계폐면에 적어도 하나의 반원형 유출공이 형성되고,
    상기 구동부는 회전구동부로 구성되어 추타시, 계폐부재를 구동하여 상기 반원형 유출공을 폐쇄하는 것을 특징으로 하는 유동차단장치를 갖는 전기집진기.
    
12. 제 3항에 있어서,
    상기 보조방전극과 상기 타공판 사이에 발생된 전하의 흐름에 의해 타공판으로 흐르는 전류를 측정하는 센서와, 상기 센서에서 측정된 값을 기반으로 상기 유동차단장치와 탈진장치를 제어하는 제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유동차단장치를 갖는 전기집진기.
    
13. 제 2항 또는 제 9항에 잇어서,
    상기 보조먼지포집장치는,
    서로 특정간격 이격되어 유동방향에 수직으로 설치된 복수 개의 타공 플레이트, 타공 플레이트 사이에 설치된 복수 개의 보조방전극, 및 타공 플레이트와 보조방전극 사이에 전위차를 발생시키는 고전압 인가장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 유동차단장치를 갖는 전기집진기.
    
14. 제 13항에 있어서,
    상기 보조방전극과 상기 타공 플레이트 사이에 발생된 전하의 흐름에 의해 타공 플레이트로 흐르는 전류를 측정하는 센서와, 상기 센서에서 측정된 값을 기반으로 상기 유동차단장치와 탈진장치를 제어하는 제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유동차단장치를 갖는 전기집진기.
    
15. 함진가스 중에 포함된 분진을 제거하는 전기집진기의 작동방법에 있어서,
    몸체 전단에 구비된 유입단을 통해 함진가스가 유입되는 단계;
    상기 몸체의 폭방향으로 서로 특정간격 이격되어 배치되는 다수의 집진판과, 집진판과 집진판 사이에 위치되는 방전극으로 구성된 필드가 유동방향으로 적어도 하나이상 나열된 집진모듈을 함진가스가 유동하며 집진되는 단계; 및
    몸체 후단에 구비된 배출단을 통해 여과된 가스가 배출되는 단계;를 포함하고,
    상기 전기집진기는, 전기집진기 내의 유로를 폭방향으로 구획한 두 개 이상의 챔버 각각에 설치되어, 각 챔버의 유동을 개폐할 수 있는 유동차단장치를 포함하고,
    특정 챔버의 추타 필요시, 상기 특정 챔버 위치에 구비된 유동차단장치의 구동부가 작동하여 상기 특정 챔버의 유동을 차단하는 단계; 및
    탈진장치가 상기 특정챔버 내의 집진모듈을 추타하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 유동차단장치를 갖는 전기집진기의 작동방법.
    
    
    

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