KR101931341B1 - 진공 흡입을 이용한 전기식 집진기 및 집진방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 진공 흡입을 이용한 전기식 집진기 및 집진방법에 관한 것으로, 미립자가 포함된 공기를 집진기 내부로 유입시킨 후 미립자를 음으로 대전시키고, 집진판은 미립자와 반대 극성으로 대전시켜 미립자를 집진판에 부착시킨 상태에서 미립자흡입용기 내부를 진공으로 형성하여 압력차에 의해 미립자를 집진함으로써 공기를 필터링한다.

Description

진공 흡입을 이용한 전기식 집진기 및 집진방법{Electronic dust collector and method using suction of vacuum}
본 발명은 진공 흡입을 이용한 전기식 집진기 및 집진방법에 관한 것이다.
집진기는 기체 속에 부유하고 있는 고체나 액체의 미립자를 모아서 제거하는 장치이다. 이러한 집진기는 최초에 보일러의 연도가스 속에 함유된 재의 미립자를 제거하는 데 사용하였고, 현재는 산업현장에서 공장의 굴뚝에서 나오는 매연과 그 밖의 미립자를 방지하기 위해 굴뚝에 장착되어 사용된다.
이와 같은 미립자는 1mm 정도에서 1μm 이하로 크기가 미세한 것까지 있으며, 비교적 큰 것은 제거하기 용이하나 인체에 악영향이 미치는 정도의 미립자를 완벽하게 제거하기는 어려운 실정이다.
집진의 방식은 중력에 의한 것, 여과에 의한 것, 관성 및 원심력에 의한 것, 음파를 이용한 것, 세정에 의한 것 등 그 종류가 많지만, 크게 분류하여 기계식과 전기식으로 구별될 수 있다.
여기서, 가장 효율이 좋은 집진방식은 전기식이며, 관, 판, 막대 및 철사와 같은 집진전극에 고전압을 걸고 이들 사이에 미립자를 함유한 기체를 통과시킴으로써 음극(-)으로 대전된 미립자를 양극으로 대전된 집진판(+)이 전기적인 인력으로 인해 집진한다. 이러한 전기식 집진방식은 입자의 크기, 성질, 온도 압력의 영향을 받지 않으며 집진율은 약 98% 정도의 효율이 있는 것으로 알려져 있다.
이 때 집진판에 부착된 미립자는 집진판에서 지속적으로 제거되어 배출되어야 집진율이 유지될 수 있다. 따라서 종래에는 이렇게 집진판에 부착된 미립자를 제거하기 위해 다양한 방식이 사용되었다.
예를 들어, 집진판에 블로워 장치를 연결하여 집진판에 부착된 미립자를 풍량을 일으키거나 집진판에 기계적인 충격을 가함으로써 집진판에 부착된 미립자를 제거하는 등 미립자가 건조한 상태에서 미립자를 집진판으로부터 제거하는 건식 방식이 있고, 또한 집진판에 고압의 세척액을 분사함으로써 집진판에 부착된 미립자를 제거하는 습식 방식이 있다.
하지만, 이러한 종래의 방식들은 집진판에 부착된 미립자를 제거하기 위해 별도의 장비가 요구되고, 이에 따라 집진기의 설비비용을 증가시키는 원인이 된다. 따라서 별도의 장비를 추가하지 않음으로써 복잡한 구조를 형성하지 않고 집진판에 부착된 미립자를 제거하여 집진기의 효율성을 증가시키는 다양한 방식이 연구되고 있다.
대한민국 등록특허 제10-1574550호
본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 집진기 내부에 유입된 공기에서 공기에 포함된 미립자를 전기적 방식을 이용하여 용이하게 제거하고, 미립자가 포함된 공기에서 미립자를 집진한 후에 미립자를 용이하게 제거하여 외부로 배출하는데 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 진공 흡입을 이용한 전기식 집진기는 내부에 미립자가 포함된 공기가 유입될 수 있도록 일측에 기체유입구가 형성되고, 유입된 공기가 배출될 수 있도록 타측에 기체배출구가 형성된 집진실; 상기 집진실 내부 일측에 구비되어 상기 집진실 내부로 유입된 공기의 미립자를 음극으로 대전시키는 미립자대전부; 상기 집진실 내부 타측에 마련되어 있고, 다수의 타공이 형성되어 상기 미립자와 반대의 극성으로 대전된 상태에서 인력에 의해 상기 미립자와 부착하는 집진판; 상기 집진실 내부에서 상기 집진판과 이웃하여 상기 미립자가 상기 통공을 통해 이동 가능하도록 개폐하는 스크린; 및 상기 집진실의 외부에 설치되어 있고, 내부를 진공으로 형성하여 상기 스크린이 개방된 상태에서 상기 미립자를 집진하는 흡입모듈;을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 흡입모듈은, 소정의 공간이 형성되어 있고, 상기 스크린과 이웃한 상태에서 상기 미립자가 진공 형성으로 인한 압력차로 인해 이동하는 공간인 미립자흡입용기; 상기 미립자흡입용기 일측에 설치되어 상기 미립자흡입용기 내부를 진공으로 형성하는 진공팬; 상기 미립자흡입용기 하단에서 상기 미립자의 하강에 의해 상기 미립자를 집진하는 집진박스;를 포함할 수 있다.
또, 상기 집진판 일측에는 상기 집진판에 부착된 상기 미립자의 두께 또는 양을 감지하는 미립자감지센서;가 구비되어 있고, 상기 스크린은 상기 집진판에 부착된 상기 미립자의 두께 또는 양이 미리 설정된 임계치를 초과하였을 시 상기 미립자감지센서에서 전송하는 신호에 따라 개방되는 것을 특징으로 한다.
아울러, 총괄제어부;를 더 포함하고, 상기 총괄제어부는 상기 미립자대전부 및 상기 집진판의 대전, 상기 스크린의 개방 및 폐쇄, 상기 흡입모듈의 진공 형성을 제어하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 총괄제어부는, 상기 미립자대전부 및 상기 집진판을 대전시키는 전원장치를 제어하는 전원장치제어부; 상기 집진판 일측에서 상기 집진판에 부착된 상기 미립자의 두께 또는 양을 감지하는 미립자감지센서의 신호를 전송받는 센서수신부; 상기 센서수신부로부터 신호를 전달받아 상기 스크린이 개방된 상태를 유지하는 것과 폐쇄를 제어하는 스크린제어부; 및 상기 모듈박스 내부를 개방 및 폐쇄하는 미립자흡입용기개폐기 및 상기 모듈박스 내부의 진공을 형성하는 진공팬을 제어하는 흡입모듈제어부;를 더 포함할 수 있다.
또, 상기 집진실 내부에는 상기 기체유입구와 인접한 위치에 필터막;을 포함하고, 상기 필터막은 상기 집진실 내부로 유입된 공기에 포함된 미립자를 대전시키기 전에 1차적으로 필터링하는 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 집진실은 상기 기체유입구가 하단 부분에 형성되고, 상기 기체배출구가 상단 부분에 형성되어 공기가 이동하는 기체통로가 수직으로 형성되어 설치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 집진판 및 상기 스크린은 상기 집진실 내부에서 동일한 높이의 내벽에 양측으로 설치되어 있고, 상기 흡입모듈은 상기 집진실의 외부 측면에서 상기 집진판 및 상기 스크린의 높이 근처에 양측으로 설치되는 것을 특징으로 한다.
또, 상기 집진실은 상기 기체유입구 및 상기 기체배출구가 가로방향으로 동일선상에 형성되어 공기가 이동하는 기체통로가 지면과 수평으로 형성되어 설치되는 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 집진판 및 상기 스크린은 상기 집진실 내부에서 동일한 지점에 상하로 설치되어 있고, 상기 흡입모듈은 상기 집진실의 외부 측면에서 상기 집진판 및 상기 스크린이 설치된 지점 근처에 상하로 설치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 미립자를 진공 흡입하는 동안에는 상기 기체유입구가 폐쇄되어 상기 미립자가 포함된 공기가 유입되지 않고, 상기 스크린은 소정 시간 개방된 상태를 유지하는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 진공 흡입을 이용한 전기식 집진방법은 집진기에 수행되며, 집진실 내부로 유입되는 공기에 포함된 미립자를 음극으로 대전시키는 단계; 상기 공기가 이동하여 상기 집진실 외부로 배출될 때 상기 집진실 내부에 위치한 집진판으로 상기 미립자가 부착되도록 상기 미립자를 반대의 극성으로 대전시키는 단계; 상기 집진실 외부에 설치된 미립자흡입용기의 내부를 진공으로 형성하는 단계; 상기 미립자흡입용기와 이웃한 스크린을 개방하는 단계; 및 상기 집진실 내부와 상기 미립자흡입용기 내부의 압력차에 의해 상기 집진판에 형성된 통공을 통하여 상기 미립자를 상기 미립자흡입용기로 유입시키는 단계;를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 미립자가 상기 미립자흡입용기로 유입하는 단계에서, 상기 집진판에 부착된 상기 미립자의 양 또는 두께가 임계치를 초과하면, 미립자감지센서가 센서수신부로 신호를 전달하는 단계; 상기 신호를 전달받은 상기 센서수신부가 스크린제어부에 신호를 전달하는 단계; 상기 스크린제어부가 스크린을 제어하여 개방하는 단계; 상기 스크린제어부가 상기 스크린이 개방된 상태를 일정 시간 유지시킨 상태에서 상기 집진판에 부착된 상기 미립자를 상기 미립자흡입용기 내부로 진공 흡입하는 단계; 진공 흡입 도중 상기 미립자감지센서가 상기 집진판에 부착된 상기 미립자의 양 또는 두께가 미리 설정된 기준 이하가 된 것을 감지하였을 시 상기 미립자감지센서가 전달한 신호를 상기 센서수신부가 상기 스크린제어부로 전달하는 단계; 및 상기 스크린제어부가 상기 스크린을 제어하여 폐쇄하는 단계;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 미립자흡입용기 내부로 상기 미립자를 진공 흡입하는 동안 상기 집진실 내부로 상기 미립자가 포함된 공기를 유입시키지 않는 것을 특징으로 한다.
또, 상기 미립자감지센서는 상기 집진판에 부착된 상기 미립자가 임계치에 도달하기 전 상기 센서수신부로 예비신호를 전달하는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 진공 흡입을 이용한 전기식 집진기의 제어방법은 제어장치에 의해 수행되며, 전원장치를 작동시킴으로써, 음극으로 미립자를 대전시키는 미립자대전부 및 상기 미립자대전부와 반대의 극성으로 집진판을 대전시키는 단계; 흡입모듈을 제어하여 상기 흡입모듈에 포함된 진공팬으로 상기 흡입모듈의 미립자흡입용기 내부를 진공으로 형성하는 단계; 미립자감지센서로부터 상기 미립자가 상기 집진판에 임계치를 초과하여 부착되었다는 신호를 수신하는 단계; 수신한 상기 신호에 응답하여 상기 미립자흡입용기와 상기 집진판 사이의 스크린을 개방하는 단계; 및 진공을 기반으로 한 압력차에 의해 상기 미립자흡입용기 내부로 상기 미립자를 진공 흡입한 후 상기 스크린을 폐쇄하는 단계;를 포함할 수 있다.
한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 진공 흡입을 이용한 전기식 집진기의 제어장치는 음극으로 미립자를 대전시키는 미립자대전부 및 상기 미립자대전부와 반대의 극성으로 집진판을 대전시키도록 전원장치를 제어하는 전원장치제어부; 흡입모듈에 포함된 진공팬으로 상기 흡입모듈의 미립자흡입용기 내부를 진공으로 형성하도록 제어하는 흡입모듈제어부; 상기 집진판에 부착되는 미립자의 양 또는 두께를 감지하는 미립자감지센서가 전달하는 신호를 전달받는 센서수신부; 및 상기 센서수신부로부터 신호를 전달받아 상기 미립자흡입용기와 이웃한 스크린이 개방되거나 폐쇄되도록 제어하는 스크린제어부;를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 진공 흡입을 이용한 집진기는 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 미립자 집진을 위한 복잡한 장비가 불필요하다. 본 발명에 따른 집진기는 통공이 형성된 집진판과 미립자를 집진하는 공간인 미립자흡입용기가 이웃하고 있고, 미립자흡입용기를 진공으로 형성한 후에 미립자흡입용기로 미립자가 이동 가능한 통로가 형성된 상태에서 미립자흡입용기와 집진실 내부의 압력차에 의해 미립자를 미립자흡입용기로 이동시켜 집진판에 부착된 미립자를 제거한다. 따라서 종래와 같이 집진판에 부착된 미립자를 제거하기 위해 집진기 내부에 집진판을 타격하는 장비나 고압 세척을 위한 장비 등 복잡한 장비를 구비할 필요가 없기 때문에 집진기의 내부 구조를 간소화할 수 있다.
둘째, 설비비용을 감소시킬 수 있다. 본 발명에 따른 집진기는 미립자가 부착된 집진판에서 미립자를 제거하기 위해 집진판을 타격하거나 집진판을 세척하기 위한 고가의 고압 세척장비가 필요하지 않기 때문에 설비비용을 감소시킬 수 있다.
셋째, 수직형 또는 수평형 모두 적용 가능하다. 본 발명에 따른 집진기는 미립자를 집진하는 공간인 미립자흡입용기를 진공으로 형성하면, 집진실 내부와 미립자흡입용기의 압력 차이에 의해 미립자가 집진판에서 미립자흡입용기로 이동하게 된다. 이에 따라, 별도의 장비 설치를 위해 집진기를 반드시 수직형으로 설치하거나, 수평형으로 설치할 필요성이 없기 때문에 집진기를 수직형 또는 수평형으로 모두 설치할 수 있다. 따라서 집진기를 설치하는 용도 및 환경을 고려하여, 대량으로 미립자를 집진해야 할 필요성이 있을 시에는 수평형 집진기를 사용할 수 있고, 집진기가 설치될 공간이 협소할 때는 집진기가 공간을 점유하는 면적을 감소시키기 위해 수평형 집진기를 사용할 수 있다.
도1은 본 발명의 제1실시예에 따른 진공 흡입을 이용한 집진기의 사시도이다.
도2는 도1에 도시된 집진기에서 내부 형상을 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도3은 본 발명의 제1실시예에 따른 진공 흡입을 이용한 집진기의 블록도이다.
도4는 본 발명의 제1실시예에 따른 집진기 내부로 유입된 공기에서 미립자를 제거하는 방법을 나타낸 순서도이다.
도5는 도2에 도시된 집진기에서 미립자가 포함된 공기가 집진기 내부로 유입되는 것을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도6은 도5에 도시된 집진기에서 미립자가 미립자대전부에 의해 음극으로 대전되는 것을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도7은 도6에 도시된 집진기에서 미립자가 양극으로 대전된 집진판으로 부착되는 것을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도8은 도시된 집진기에서 집진판에 부착된 미립자가 집진박스로 흡입되는 것을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도9는 미립자가 미립자흡입용기로 흡입될 때 스크린, 흡입모듈, 전원장치의 작동을 나타내는 순서도이다.
도10은 도2에 도시된 집진기에서 미립자대전부 하단에 필터막이 구비된 것을 나타낸 도면이다.
도11은 본 발명의 제2실시예에 따른 진공 흡입을 이용한 집진기의 사시도이다.
도12는 도11에 도시된 집진기에서 내부 형상을 개략적으로 나타낸 단면도이다.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 다만 발명의 요지와 무관한 일부 구성은 생략 또는 압축할 것이나, 생략된 구성이라고 하여 반드시 본 발명에서 필요가 없는 구성은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 결합되어 사용될 수 있다.
<제1실시예>
도1은 본 발명의 제1실시예에 따른 진공 흡입을 이용한 집진기의 사시도이고, 도2는 도1에 도시된 집진기에서 내부 형상을 개략적으로 나타낸 단면도이며, 도3은 본 발명의 제1실시예에 따른 진공 흡입을 이용한 집진기의 블록도이다.
도1 내지 도3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 진공 흡입을 이용한 전기식 집진기(이하 '집진기'라 함)는 집진실(100), 미립자대전부(200), 집진판(300), 스크린(400), 미립자감지센서(410), 흡입모듈(500) 및 총괄제어부(600)를 포함할 수 있다.
여기서, 제1실시예에서는 집진기가 수직형으로 설치되는 것을 설명하기로 한다. 즉, 먼지나 분진 등과 같은 미립자(700)가 포함된 공기가 집진기의 하단에서 유입되어 미립자(700)가 제거된 후 집진기의 상단으로 배출되는 것이다.
집진실(100)은 내부에 설치되는 구성들을 보호하는 케이스와 같은 구성으로, 미립자(700)가 포함되어 유입된 공기가 배출될 수 있도록 한다. 이러한 집진실(100)은 대략 원통형으로 제작되어 기체유입구(110), 기체통로(130) 및 기체배출구(120)가 형성되어 있다.
기체유입구(110)는 집진실(100) 일측에 형성되어 미립자(700)가 포함된 공기가 집진실(100) 내부로 유입되는 입구이다. 이러한 기체유입구(110)는 집진실(100)의 측면에 형성될 수도 있고, 집진실(100) 하단에 형성될 수도 있다.
기체통로(130)는 기체유입구(110)를 통해 유입된 공기가 이동하는 통로이다. 제1실시예에서는 유입된 공기가 수직으로 이동하기 때문에 기체통로(130)가 수직으로 형성된다.
기체배출구(120)는 집진실(100) 내부로 유입된 공기에서 미립자(700)가 제거된 후 깨끗해진 공기가 외부로 배출되는 출구이다. 이러한 기체유입구(110)는 집진실(100)의 측면에 형성될 수도 있고, 집진실(100) 상단에 형성될 수도 있다.
제어판넬(140)은 총괄제어부(600)와 연결되어 작업자가 집진기의 작동을 제어할 수 있도록 마련된 구성이다. 이러한 제어판넬(140)에는 디스플레이(미도시) 및 키입력부(미도시)가 마련되어 작업자가 디스플레이를 통해 집진기의 현재 작동상태를 파악할 수 있고, 키입력부를 조작하여 집진기를 가동시키거나 작동을 정지시키는 등의 제어가 가능하다.
전원장치(150)는 집진실(100) 내부 일측에 마련되어 전원을 공급함으로써, 미립자대전부(200)를 음극으로 대전시키고, 집진판(300)을 양극으로 대전시킨다. 이러한 전원장치(150)가 공급하는 전원전압은 마이크로펄스를 사용할 수 있다. 이는 집진판(300)에 가해지는 전원전압을 증가시키더라도 소비되는 소비전력을 절전하기 위해서 사용되며, 더불어 집진판(300)으로 부착되는 미립자(700)에 대한 집진효율을 증가시킨다.
미립자대전부(200)는 집진실(100) 내부로 유입된 공기에 포함되어 있는 미립자(700)를 음극으로 대전시키는 구성이다. 이러한 미립자대전부(200)는 전원장치(150)의 음극에 전기적으로 연결되어 있다. 본 발명에서 미립자대전부(200)는 하나의 실시예로써 집진실(100) 내부의 일측에 전기적으로 연결된 방전극이 사용되는 것을 설명한다.
예를 들어, 방전극에서 발생한 코로나는 집진실(100) 내부로 유입된 공기 분자 중 중성 분자에 전자를 붙여 이온을 생성하고, 생성된 이온은 미립자(700)에 부착됨으로써 미립자(700)가 전기적으로 음극을 가진 대전체가 되는 것이다. 이러한 미립자대전부(200)는 집진실(100) 내부 기체통로(130)에서 집진판(300) 하단에 위치할 수도 있고, 기체통로(130)에서 집진실(100) 내벽의 둘레에 위치한 집진판(300)의 중심점에 위치할 수도 있다.
집진판(300)은 집진실(100) 내벽에 볼팅결합 등과 같은 방식으로 고정되어 미립자(700)와 반대 극성으로 대전되어 미립자(700)를 끌어당기는 구성이다. 이러한 집진판(300)은 전원장치(150)의 양극과 전기적으로 연결되어 양극으로 대전된다. 집진판(300)의 재질은 도체 또는 반도체로 제작될 수 있고, 표면에는 미립자(700)가 통과할 수 있도록 미세한 통공(310)이 다수 형성되어 있다. 집진판(300)에 부착되는 미립자(700)는 집진판(300)에 가해지는 전원전압이 증가할수록 더 많은 수가 부착하게 되어 집진효율이 증가하게 된다.
스크린(400)은 집진판(300)의 통공(310)을 통해 미립자(700)가 흡입모듈(500)의 미립자흡입용기(510)로 이동할 수 있도록 집진박스(540)와 집진판(300) 사이를 차단하거나 개방하는 구성이다. 이러한 스크린(400)은 집진실(100) 내벽에 삽입된 상태에서 집진판(300)과 이웃하여 집진실(100) 내벽에 상하로 슬라이딩이 가능하도록 설치되어 있다.
미립자감지센서(410)는 집진판(300) 일측에 구비되어 집진판(300)에 부착된 미립자(700)의 양이나 두께를 감지한다. 이 때 집진판(300)에 부착된 미립자(700)의 양이나 두께가 일정 기준을 초과하여 미립자감지센서(410)가 총괄제어부(600)의 센서수신부(620)로 신호를 전달하면, 센서수신부(620)가 다시 총괄제어부(600)의 스크린제어부(620)에 신호를 전달하여 스크린제어부(620)의 제어에 의해 스크린(400)은 개방되어 미립자(700)가 미립자흡입용기(510)로 이동할 수 있다.
흡입모듈(500)은 집진실(100) 측면 외부에 설치되어 집진판(300)에 부착된 미립자(700)를 진공으로 흡입하여 집진하는 구성이다. 이러한 흡입모듈(500)은 미립자흡입용기(510), 진공팬(520), 미립자흡입용기개폐기(530) 및 집진박스(540)를 포함한다.
여기서, 흡입모듈(500)이 집진실(100) 측면 외부에 양측으로 설치되어 있고, 양측의 흡입모듈(500) 사이의 공간에는 구성들 사이에 전기적 연결을 위한 배선이 연결될 수 있다.
미립자흡입용기(510)는 내부에 소정의 공간이 형성되어 집진실(100) 외부에서 스크린(400)과 이웃한 높이에 위치하고 있다. 이러한 미립자흡입용기(510) 내부에는 스크린(400)이 슬라이딩 되어 개방되었을 때 압력에 의해 집진판(300)에 부착된 집진판(300)에 형성된 통공(310)을 통해 미립자(700)가 이동하게 된다.
진공팬(520)은 미립자흡입용기(510) 상단에 위치하여 미립자흡입용기(510) 내부에 존재하는 공기를 미립자흡입용기개폐기(530)가 개방된 상태에서 외부로 배출시킴으로써 미립자흡입용기(510) 내부를 진공이나 진공에 근접한 상태로 형성한다.
미립자흡입용기개폐기(530)는 미립자흡입용기(510) 상단에 한쪽 면이 고정되어 마련된 것으로, 미립자흡입용기(510) 내부가 진공이나 진공에 근접한 상태로 형성되었을 시 미립자흡입용기(510) 내부를 완전히 밀폐하여 차단함으로써 미립자흡입용기(510) 내부로 외부의 공기가 유입되지 못하도록 한다.
집진박스(540)는 미립자흡입용기(510)의 하단에 마련되어 미립자흡입용기(510) 내부로 흡입된 미립자(700)가 중력에 의해 낙하하였을 시 낙하된 미립자(700)가 집진되는 구성이다.
총괄제어부(600)는 미립자대전부(200) 및 집진판(300)의 대전, 스크린(400)의 개방 및 폐쇄, 흡입모듈(500)의 진공 형성을 제어하는 등 집진기 내부 및 외부에 구비된 구성들의 전반적인 제어를 담당한다. 이러한 총괄제어부(600)는 전원장치제어부(610), 센서수신부(620), 스크린제어부(630) 및 흡입모듈제어부(640)를 포함한다.
전원장치제어부(610)는 전원장치(150)를 제어하여 작동시킴으로써 미립자대전부(200)가 음극으로 대전될 수 있도록 하고, 집진판(300)은 양극으로 대전될 수 있도록 한다.
센서수신부(610)는 미립자감지센서(410)가 집진판(300)에 부착된 미립자(700)의 양이나 두께를 초과하여 신호를 전달하였을 시 해당 신호를 수신하고, 해당 신호를 다시 스크린제어부(630)에 전달한다.
스크린제어부(630)는 센서수신부(610)에서 신호를 전달받은 후 스크린(400)을 슬라이딩시킴으로써 스크린(400)이 개방되고 폐쇄되는 것을 제어한다. 이러한 스크린제어부(630)는 집진판(300)에 부착된 미립자(700)가 대부분 미립자흡입용기(510) 내부로 흡입될 수 있도록 스크린(400)이 개방되는 시간을 일정 시간 유지하여 제어할 수 있다. 이와 관련된 자세한 설명은 추후 진행하기로 한다.
흡입모듈제어부(640)는 흡입모듈(500)의 구성들이 진공을 형성할 수 있도록 제어한다. 이렇게 흡입모듈(500)에서 진공을 형성하는 것은 상시적으로 진행될 수 있다. 즉, 기체유입구(110)로 미립자(700)가 포함된 공기가 유입되면 흡입모듈제어부(640)는 흡입모듈(500)을 제어하여 진공팬(520)을 작동시킴으로써 미립자흡입용기(510) 내부에 진공을 형성하도록 할 수 있다.
또한, 집진박스(540)에 집진된 미립자(700)가 모두 배출된 것이 확인되면, 흡입모듈제어부(540)가 제어하여 미립자흡입용기(510)를 다시 진공으로 형성하도록 진공팬(520)을 가동시킬 수 있다. 따라서 이렇게 흡입모듈제어부(640)가 흡입모듈(500)을 제어하여 진공을 형성하는 것은 스크린(400)이 폐쇄된 상태에서만 진행해야 하며, 스크린(400)이 폐쇄된 상태에서는 상시로 미립자흡입용기(510) 내부를 진공으로 형성하는 작업이 진행될 수 있다.
이하에서는 도4 내지 도9를 참고하여 본 발명의 제1실시예에 따른 집진기가 미립자(700)가 포함된 공기에서 미립자(700)를 제거하는 방법을 살펴보기로 한다.
도4는 본 발명의 제1실시예에 따른 집진기 내부로 유입된 공기에서 미립자를 제거하는 방법을 나타낸 순서도이고, 도5는 도2에 도시된 집진기에서 미립자(700)가 포함된 공기가 집진기 내부로 유입되는 것을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도4 및 도5에 도시된 바와 같이, 최초에 미립자(700)가 포함된 공기(혹은 가스)가 기체유입구(110)를 통해 집진실(100) 내부로 유입된다.<S40> 공기에 포함되는 미립자(700)는 크기가 밀리미터(mm) 혹은 마이크로미터(μm) 단위로 측정되는 고체입자로써, 산업현장에서 연소나 연마파쇄 등의 과정에서 발생하는 분진, 먼지 등이 해당된다.
도6은 도5에 도시된 집진기에서 미립자가 미립자대전부에 의해 음극으로 대전되는 것을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도6에 도시된 바와 같이, 공기 중에 포함된 미립자(700)를 음극으로 대전시킨다.<S41> 집진실(100) 내부에는 공기가 이동하는 기체통로(130)의 중앙에는 전원장치(150)의 음극과 연결된 미립자대전부(200)가 구비되어 있다. 이러한 미립자대전부(200)는 방전극이 사용될 수 있다. 따라서 방전극에서 코로나 방전에 의해 집진실(100) 내부에 소정 공간의 전리영역이 형성되면, 방전극에서 전자가 방출되어 중성인 공기 또는 가스 분자에 전자가 부착됨으로써 음극을 띠는 음이온을 생성되고, 생성된 음이온이 미립자(700)에 부착됨으로써 미립자(700)는 전기적으로 음극을 띠는 대전체로 변화한다.
여기서, 본 발명에서는 미립자(700)가 음극으로 대전되는 것을 설명하였으나, 실시하기에 따라 미립자(700)는 양극으로 대전될 수도 있다. 예를 들어, 미립자대전부(200)가 중성 상태인 공기 또는 가스 분자의 전자를 흡수하면, 공기 또는 가스 분자가 양극을 띠는 양이온이 생성되며, 생성된 양이온이 미립자(700)에 부착됨으로써 미립자(700)는 전기적으로 양극을 띠는 대전체로 변화하는 것이다.
하지만 일반적으로는 미립자(700)를 음극으로 대전시키는 방법이 많이 사용되고 있으며, 본 발명에서는 미립자(700)를 음극 또는 양극으로 대전시키는 것이 모두 사용될 수 있음을 밝혀둔다.
도7은 도6에 도시된 집진기에서 미립자가 양극으로 대전된 집진판으로 부착되는 것을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도7에 도시된 바와 같이, 미립자(700)와 반대의 극성으로 대전된 집진판(300)으로 미립자(700)가 부착된다.<S42> 집진실(100) 내부에 설치된 집진판(300)은 전원장치(150)의 양극과 전기적으로 연결되어 전원전압을 공급받아 양극을 대전하게 된다. 이에 따라, 음극으로 대전된 미립자(700)와 양극으로 대전된 집진판(300) 사이에서는 인력이 작용하기 때문에 상대적으로 질량이 작은 미립자(700)가 집진실(100) 내부에 고정되어 있는 집진판(300)으로 이동하여 집진판(300)에 부착하게 된다.
이후 미립자흡입용기(510) 내부를 진공으로 형성한다.<S43> 미립자흡입용기(510)는 집진실(100) 외부에서 스크린(400) 및 집진판(300)과 대략 같은 높이에서 설치되어 있고, 미립자흡입용기(510) 측면이나 상단에는 진공팬(520)이 마련될 수 있다.
또한, 미립자흡입용기(510)는 측면이 스크린(400)의 개폐에 따라 개방되고 폐쇄됨으로써 미립자흡입용기(510)의 내부 공간과 집진실(100) 내부 공간이 연결되거나 차단될 수 있다. 이에 따라, 스크린(400)은 폐쇄하고, 미립자흡입용기개폐기(530)는 개방한 상태에서 진공팬(520)에 의해 미립자흡입용기(510) 내부의 공기를 외부로 배출시킨다. 미립자흡입용기(510) 내부의 공기를 외부로 배출시킨 후에는 미립자흡입용기개폐기(530)를 폐쇄하여 미립자흡입용기(510)를 진공 상태나 진공에 가까운 저기압 상태로 형성한다.
도8은 도7에 도시된 집진기에서 집진판에 부착된 미립자가 집진박스로 흡입되는 것을 나타낸 도면이고, 도9는 미립자가 미립자흡입용기로 흡입될 때 스크린, 흡입모듈, 전원장치의 작동을 나타내는 순서도이다.
도8에 도시된 바와 같이, 집진판(300)에 형성된 통공(310)을 통하여 진공을 기반으로 한 압력차에 의해 미립자(700)를 집진박스(540)로 유입시킨다.<S44> 미립자흡입용기(510), 스크린(400) 및 집진판(300)이 대략 같은 높이에 설치된 상태에서 집진판(300)에 부착된 미립자(700)가 일정 기준의 양이나 두께를 초과하게 되면, 스크린(400)이 상단 방향으로 슬라이딩 되어 개방된다. 이 때 집진판(300)에 부착된 미립자(700)들이 압력이 상대적으로 낮은 진공 상태의 미립자흡입용기(510)로 이동하게 된다. 이를 도9를 통해 자세히 설명하도록 한다.
구체적으로, 집진판(300) 일측에는 센서수신부(620)와 연결되어 집진판(300)에 부착된 미립자(700)의 양과 두께를 감지하는 미립자감지센서(410)가 구비되어 있다. 따라서 도9에 도시된 바와 같이 미립자감지센서(410)는 집진판(300)에 미리 설정되어 있는 기준에 대한 미립자(700)의 양이나 두께가 임계치를 초과하여 부착될 시 이를 감지하고 센서수신부(620)에 신호를 전달한다.<S90>
이 때 감지되는 미립자(700)의 양은 밀리그램(mg) 내지는 마이크로그램(μg)으로 감지될 수 있고, 두께는 밀리미터(mm) 내지는 마이크로미터(μm) 단위로 설정될 수 있다.
예를 들어, 집진판(300)에 부착된 미립자(700)의 임계치의 범위가 500μg~1mg이라면, 집진판(300)에 부착된 미립자(700)의 양이 600μg일 때는 미립자감지센서(410)가 센서수신부(620)에 집진판(300)에 부착되는 미립자(700)가 곧 임계치에 도달할 것임을 알리는 예비신호를 전달하고, 이후 미립자(700)가 1mg을 초과하여 집진판(300)에 부착된다면 미립자감지센서(410)에서 센서수신부(620)로 임계치를 초과하였다는 신호를 전달하는 것이다.
이는 두께에 관한 임계치에서도 동일하게 적용된다.
예를 들어, 집진판(300)에 부착된 미립자(700)의 임계치의 범위가 500μm~1mm라면, 집진판(300)에 부착된 미립자(700)의 두께가 500μm~1mm 사이인 800μm일 때는 미립자감지센서(410)가 센서수신부(620)에 집진판(300)에 부착되는 미립자(700)가 곧 임계치에 도달할 것임을 알리는 예비신호를 전달하고, 이후 미립자(700)가 집진판(300)에 부착된 두께가 1mm을 초과한다면 미립자감지센서(410)에서 센서수신부(620)로 임계치를 초과하였다는 신호를 전달하는 것이다.
결과적으로, 본 발명에서는 실시하기에 따라 집진판(300)에 부착되는 미립자(700)의 양 또는 두께에 대한 임계치를 설정하여 미립자(700)가 해당 임계치를 초과하였을 시 미립자감지센서(410)에서 센서수신부(620)로 신호를 전달하게 된다.
이후 센서수신부(620)는 스크린제어부(630)에 전달받은 신호를 전달하고, 스크린제어부(630)에서 스크린(400)을 제어하여 상단으로 슬라이딩시킴으로써 개방시킨다.<S91> 이에 따라, 스크린(400)은 미립자감지센서(410)로부터 신호를 전달받았을 때에만 개방하여 집진판(300)과 미립자흡입용기(510) 내부 공간이 서로 통할 수 있게 된다.
이렇게 스크린(400)이 개방될 때는 기체유입구(110)가 폐쇄되어 집진실(100) 내부로 더 이상의 공기는 유입되지 않는다. 이는 스크린(400)이 개방되어 미립자흡입용기(510) 내부와 집진판(300)에 형성된 통공(310)이 서로 통하도록 연결된 상태에서 집진실(100) 내부로 새로운 공기가 유입되면, 미립자(700)가 포함된 공기가 미립자흡입용기(510) 내부로 침투하여 미립자흡입용기(510) 내부와 집진실(100) 내부가 빠르게 압력의 균형이 형성되고, 이에 따라 일부 미립자(700)가 미립자흡입용기(510) 내부로 이동하지 못하고 집진판(300)에 잔존하는 현상을 방지하기 위함이다.
또한, 전원장치제어부(610)에서는 전원장치(150)를 제어하여 작동을 중지시킴으로써, 미립자대전부(200) 및 집진판(300)에 공급되는 전하를 차단하고, 이에 따라 미립자대전부(200) 및 집진판(300)은 더 이상 음극 및 양극으로 대전되지 않는 상태에 놓이게 된다.
이와 같이 전원장치(150)에서 공급하는 전하를 차단하여 미립자대전부(200) 및 집진판(300)을 대전시키지 않는 것은 미립자(700) 및 집진판(300) 사이에 발생하는 인력을 제거하여 미립자흡입용기(510) 내부로 미립자(700)를 용이하게 진공 흡입하기 위함이다.
다음으로, 스크린제어부(630)에서 스크린(400)이 개방된 상태를 일정 시간 유지시키고, 집진판(300)에 부착된 미립자(700)들을 진공 흡입시킨다.<S92> 스크린(400)이 개방될 시 미립자흡입용기(510) 내부의 압력이 진공 또는 진공에 가까운 저기압 상태이므로, 상대적으로 압력이 큰 집진실(100) 내부에서 미립자흡입용기(510) 내부로 압력이 가해지고, 이에 따라 집진판(300)에 부착된 미립자(700)가 집진판(300)에 형성된 다수의 통공(310)으로 통해 미립자흡입용기(510) 내부로 흡입되는 것이다.
이렇게 스크린(400)이 개방된 상태를 유지하는 것은 일정 시간동안 미립자(700)가 미립자흡입용기(510) 내부로 진공 흡입하는 과정을 위해 유지하기 위해 실시한다. 이 과정은 미립자감지센서(410)에서 집진판(300)에 부착된 미립자(700)의 양 또는 두께를 감지하여 미리 설정된 최소 기준으로 미립자(700)의 양 또는 두께가 감소될 때까지 수 초 내지 수 분 동안 진행된다.
이후 스크린제어부(630)에서 스크린(400)을 제어하여 폐쇄한다.<S93> 이는 집진판(300)에 부착된 미립자(700)의 양 또는 두께가 미리 설정된 기준의 이하로 달성되었을 때 진행된다.
즉, 집진판(300)에 부착된 미립자(700)의 양 또는 두께가 미리 설정된 기준의 이하로 달성되었을 시 미립자감지센서(410)에서 센서수신부(620)로 신호를 전송하고, 센서수신부(620)에서 스크린제어부(630)로 다시 이를 전송한다.
예를 들어, 집진판(300)에 부착된 미립자(700)의 최소 양이 100μg 이하로 설정되어 있다면, 집진판(300)에 부착된 미립자(700)의 양이 80μg일 시 미립자감지센서(410)가 집진판(300)에 부착된 미립자(700)가 미리 설정된 기준의 이하로 달성되어 센서수신부(620)로 집진판(300)에 부착된 미립자(700)가 대부분 제거되었다는 신호를 전달하는 것이다.
이는 두께에 관한 기준에서도 동일하게 적용된다.
예를 들어, 집진판(300)에 부착된 미립자(700)의 최소 잔존 두께가 100μm 이하로 설정되어 있다면, 집진판(300)에 부착된 미립자(700)의 두께가 100μm 이하인 90μm일 시 미립자감지센서(410)가 집진판(300)에 부착된 미립자(700)가 미리 설정된 기준의 이하로 달성되어 센서수신부(620)로 집진판(300)에 부착된 미립자(700)가 대부분 제거되었다는 신호를 전달하는 것이다.
이에 따라, 스크린제어부(630)에서는 집진판(300)에 부착된 대부분의 미립자(700)가 미립자흡입용기(510) 내부로 흡입된 것으로 판단하고, 스크린(400)을 제어하여 하단으로 슬라이딩시킴으로써 스크린(400)을 폐쇄시키는 것이다.
또한, 흡입된 미립자(700)는 미립자흡입용기(510) 내부에서 중력에 의해 낙하함으로써 집진박스(540)에 모이게 되고, 집진박스(540)에 모인 미립자(700)의 양이 일정 기준을 초과하게 되면, Air Locking Rotary Valve와 같은 밸브(550)가 개방된 상태에서 집진박스(540) 일측에 설치된 분진 배출장치(미도시)에 의해 미립자(700)가 배관을 통해 배출된다. 따라서 미립자(700)가 제거된 깨끗한 공기 또는 가스는 집진실(100)에 마련된 기체배출구(120)를 통해 외부로 배출된다.
한편, 본 발명에서는 미립자(700)가 포함된 공기를 1차적으로 필터링함으로써 미립자(700)를 집진하기 전에 집진효율을 증가시킬 수 있다. 이는 도9를 참고하여 설명하기로 한다.
도10은 도2에 도시된 집진기에서 미립자대전부(200) 하단에 필터막(800)이 구비된 것을 나타낸 도면이다. 도10에 도시된 바와 같이, 집진실(100) 내부로 유입되는 미립자(700)가 포함된 공기가 미립자대전부(200)에서 발산하는 코로나 방전에 의해 생성된 전리영역을 통과하기 전에 집진실(100) 내부에 설치된 필터막(800)에 의해 1차적으로 공기에서 상대적으로 크기가 큰 미립자(710)가 제거되고, 제거된 미립자(710)들은 추후 집진실(100) 내부 하단에 마련된 포집부(810)에 낙하하게 된다. 이렇게 포집부(810)에 낙하된 미립자(710)들은 일정한 주기로 작업자가 집진기를 유지 및 보수할 시 작업자에 의해 외부로 배출될 수 있다.
이와 같이 1차적으로 크기가 상대적으로 큰 미립자(710)를 제거하는 것은 집진판(300)에 부착되는 미립자(700)의 크기를 일정하게 제한함으로써 집진효율을 증가시킬 수 있다. 즉, 집진판(300)에 다양한 크기의 미립자(700)가 부착된다면, 집진판(300)에 형성되어 있는 통공(310)의 크기를 상대적으로 크게 형성할 수밖에 없고, 이에 따라 미립자(700)가 부착되는 집진판(300)의 전체 면적 또한 감소하게 되므로 집진판(300)에 부착되는 미립자(700)의 수가 상대적으로 감소하게 되어 집진효율이 감소할 수 있다.
결과적으로, 필터막(800)에서 1차적으로 큰 미립자(710)를 필터링하고, 집진판(300)에 형성되는 통공(310)의 크기를 필요한 최소한의 크기로 하여 집진판(300)에 부착되는 작은 미립자(720)의 수를 증가시킴으로써 높은 집진효율을 도모할 수 있다.
아울러, 상대적으로 크기가 큰 미립자(710)는 집진판(300)에 부착되기 전에 미리 필터링하지 않으면 집진판(300)에서 제거되지 못하여 집진효율이 감소할 수 있다. 예를 들어, 집진판(300)에 부착된 미립자(700) 중에서 상대적으로 크기가 큰 미립자(710)는 미립자흡입용기(510) 내부로 진공 흡입되지 못하고 집진판(300)에 잔존할 수 있다. 이에 따라, 미립자(700)를 지속적으로 집진판(300)에 집진하는 과정에서 흡입되지 못한 큰 미립자(710)들이 집진판(300)에 적층하게 되므로, 집진효율이 감소하게 된다.
이와 같은 결과로 인해, 필터막(800)에서 1차적으로 큰 미립자(710)를 필터링하여 집진판(300)에 부착된 미립자(700)들을 크기가 상대적으로 작은 미립자(720)들로 제한함으로써 진공 흡입 시 미립자(700)의 집진효율 증가를 도모할 수 있다.
이와 같은 일련의 과정을 통해 본 발명에서는 공기 또는 가스에 포함된 미립자(700)를 제거하여 깨끗한 공기를 배출함으로써, 대기환경이 오염되는 것을 방지하는데 일조할 수 있다.
<제2실시예>
한편, 도11 및 도12에서는 본 발명의 제2실시예에 따른 진공 흡입을 이용한 전기식 집진기를 도시하고 있다. 도11은 본 발명의 제2실시예에 따른 진공 흡입을 이용한 집진기의 사시도이고, 도12는 도11에 도시된 집진기에서 내부 형상을 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도11 및 도12를 참고하여 본 발명의 제2실시예에 따른 진공 흡입을 이용한 전기식 집진기를 설명하기로 한다. 여기서, 제2실시예는 제1실시예와 비교하였을 때 설치된 형태만 다를 뿐, 그 구성은 모두 동일하다. 따라서 동일한 집진기의 구성들의 설명은 생략하기로 한다.
도11 및 도12에 도시된 바와 같이, 제2실시예에서는 집진기가 수평으로 설치되는 것을 보여주고 있다. 즉, 집진실(100')이 가로로 설치되어 있고, 집진실(100')에 형성된 기체유입구(110') 및 기체배출구(120')는 상하가 아닌 집진실(100')의 양측면에 형성되어 있다.
또한, 미립자(700)가 포함된 공기는 도면 상 집진실(100')의 왼측면에 형성된 기체유입구(110')를 통해 유입되어 제1실시예와 마찬가지로 미립자대전부(200')에 의해 대전된 미립자(700)가 상하로 설치된 집진판(300')에 부착된다.
이 때 흡입모듈(500')에서는 미립자흡입용기개폐기(530')를 개방하고 진공팬(520')을 가동하여 미립자흡입용기(510') 내부를 진공 또는 진공에 가까운 저기압으로 형성한다.
이후 집진판(300')에 일정 기준 이상으로 미립자(700)가 부착된 것이 감지되면, 미립자감지센서(410')가 신호를 보내 미립자흡입용기개폐기(530')를 폐쇄하고, 스크린(400')을 개방함으로써 진공을 기반으로 한 압력차에 의해 집진판(300')에 형성된 통공(310')을 통하여 미립자흡입용기(510') 내부로 미립자(700)가 흡입되고, 미립자(700)의 흡입이 완료된 후에는 스크린(400')을 폐쇄한다.
스크린(400')이 폐쇄된 상태에서 미립자흡입용기개폐기(530')를 개방하고, 미립자흡입용기(510') 내부에 모인 미립자(700)를 분진 배출장치(미도시)가 외부로 배출하면, 미립자(700)의 배출이 완료된다. 또한, 깨끗해진 공기는 도면 상 오른측면에 형성된 기체배출구(120')를 통해 외부로 배출된다.
이와 같이 본 발명에서는 집진판(300')에 부착된 미립자(700)를 제거하기 위해 복잡한 구조로 구성된 별도의 장비가 불필요하기 때문에 제1실시예와 같이 미립자흡입용기(510)가 수직으로 형성된 기체통로(130)의 양측면에 위치하거나, 제2실시예와 같이 미립자흡입용기(510')가 기체통로(130')의 상하로 위치하는 두 가지 모두 실시예가 가능하다. 이와 같은 기체 이동에 따른 집진기의 설치방향에 따라 수직형과 수평형으로 분류할 수 있다.
이렇게 제1실시예와 제2실시예를 통해 집진기를 수직형으로 설치하거나 수평형으로 설치하는 것은 각각의 장점이 있다.
구체적으로, 제1실시예와 같이 집진기를 수직형으로 설치하는 것은 공간이 협소한 작업공간에서 사용하기 용이하다. 이러한 수직형 집진기는 수직으로 설치됨으로써 집진기의 면적을 가로방향으로 최소화할 수 있고, 이에 따라 집진기가 점유하는 공간의 면적이 크지 않도록 유도할 수 있다. 따라서 제1실시예와 같은 수직형 집진기는 작업공간이 협소한 장소에서 효율적으로 미립자를 집진하여 공기를 필터링 하기 위해 사용될 수 있다.
또한, 제2실시예와 집진기를 수평형으로 설치하는 것은 필터링 하는 공기의 양이 많은 작업공간에서 사용하기 용이하다. 이러한 수평형 집진기는 제작 시 기체통로(130')의 단면적을 크게 형성함으로써, 기체유입구(110')로 많은 양의 공기가 유입되도록 할 수 있고, 이에 따라 집진기의 면적은 가로방향으로 충분히 크도록 제작하여야 한다. 따라서 제2실시예와 같은 수평형 집진기는 충분히 확보된 작업공간에서 미립자(700)가 포함된 공기를 단시간에 많은 양을 필터링하기 적합하다.
이와 같은 수평형 집진기에서는 단시간에 공기의 처리량을 증가시키기 위해 미립자(700)를 음극으로 대전시키는 방전극과 같은 미립자대전부(200')와, 대전된 미립자(700)가 부착되는 집진판(300')을 추가로 더 구비할 수 있다.
결과적으로, 본 발명의 제1실시예에 따른 수직형 집진기와 제2실시예에 따른 수평형 집진기는 작업공간의 환경과 용도에 따라 선택적으로 설치하여 미립자(700)가 포함된 공기를 필터링 할 수 있다.
상기한 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대해 통상의 지식을 가진 당업자라면, 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경 및 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 본 발명의 특허청구 범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
<제1실시예>
100 : 집진실
110 : 기체유입구
120 : 기체배출구
130 : 기체통로
140 : 제어판넬
150 : 전원장치
200 : 미립자대전부
300 : 집진판
310 : 통공
400 : 스크린
410 : 미립자감지센서
500 : 흡입모듈
510 : 미립자흡입용기
520 : 진공팬
530 : 미립자흡입용기개폐기
540 : 집진박스
550 : 밸브
600 : 총괄제어부
610 : 전원장치제어부
620 : 센서수신부
630 : 스크린제어부
640 : 흡입모듈제어부
700 : 미립자
710 : 큰 미립자
720 : 작은 미립자
800 : 필터막
<제2실시예>
100' : 집진실
110' : 기체유입구
120' : 기체배출구
130' : 기체통로
140' : 제어판넬
150' : 전원장치
200' : 미립자대전부
300' : 집진판
310' : 통공
400' : 스크린
500' : 흡입모듈
510' : 미립자흡입용기
520' : 진공팬
530' : 미립자흡입용기개폐기

Claims (17)

  1. 내부에 미립자가 포함된 공기가 유입될 수 있도록 일측에 기체유입구가 형성되고, 유입된 공기가 배출될 수 있도록 타측에 기체배출구가 형성된 집진실;
    상기 집진실 내부 일측에 구비되어 상기 집진실 내부로 유입된 공기의 미립자를 음극으로 대전시키는 미립자대전부;
    상기 집진실 내부 타측에 마련되어 있고, 다수의 통공이 형성되어 상기 미립자와 반대의 극성으로 대전된 상태에서 인력에 의해 상기 미립자와 부착하는 집진판;
    상기 집진실 내부에서 상기 집진판과 이웃하여 상기 미립자가 상기 통공을 통해 이동 가능하도록 개폐하는 스크린; 및
    상기 집진실의 외부에 설치되어 있고, 내부를 진공으로 형성하여 상기 스크린이 개방된 상태에서 상기 미립자를 집진하는 흡입모듈;을 포함하되,
    상기 흡입모듈은,
    소정의 공간이 형성되어 있고, 상기 스크린과 이웃한 상태에서 상기 미립자가 진공 형성으로 인한 압력차로 인해 이동하는 공간인 미립자흡입용기;
    상기 미립자흡입용기 일측에 설치되어 상기 미립자흡입용기 내부를 진공으로 형성하는 진공팬; 및
    상기 미립자흡입용기 하단에서 상기 미립자의 하강에 의해 상기 미립자를 집진하는 집진박스;를 포함하고,
    상기 미립자를 진공 흡입하는 동안에는 상기 기체유입구가 폐쇄되어 상기 미립자가 포함된 공기가 유입되지 않고, 상기 스크린은 소정 시간 개방된 상태를 유지하는 것을 특징으로 하는 진공 흡입을 이용한 전기식 집진기.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 집진판 일측에는 상기 집진판에 부착된 상기 미립자의 두께 또는 양을 감지하는 미립자감지센서;가 구비되어 있고,
    상기 스크린은 상기 집진판에 부착된 상기 미립자의 두께 또는 양이 미리 설정된 임계치를 초과하였을 시 상기 미립자감지센서에서 전송하는 신호에 따라 개방되는 것을 특징으로 하는 진공 흡입을 이용한 전기식 집진기.
  4. 제3항에 있어서,
    총괄제어부;를 더 포함하고,
    상기 총괄제어부는 상기 미립자대전부 및 상기 집진판의 대전, 상기 스크린의 개방 및 폐쇄, 상기 흡입모듈의 진공 형성을 제어하는 것을 특징으로 하는 진공 흡입을 이용한 전기식 집진기.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 총괄제어부는,
    상기 미립자대전부 및 상기 집진판을 대전시키는 전원장치를 제어하는 전원장치제어부;
    상기 집진판 일측에서 상기 집진판에 부착된 상기 미립자의 두께 또는 양을 감지하는 미립자감지센서의 신호를 전송받는 센서수신부;
    상기 센서수신부로부터 신호를 전달받아 상기 스크린이 개방된 상태를 유지하는 것과 폐쇄를 제어하는 스크린제어부; 및
    상기 미립자흡입용기 내부를 개방 및 폐쇄하는 미립자흡입용기개폐기 및 상기 미립자흡입용기 내부의 진공을 형성하는 진공팬을 제어하는 흡입모듈제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 진공 흡입을 이용한 전기식 집진기.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 집진실 내부에는 상기 기체유입구와 인접한 위치에 필터막;을 포함하고,
    상기 필터막은 상기 집진실 내부로 유입된 공기에 포함된 미립자를 대전시키기 전에 1차적으로 필터링하는 것을 특징으로 하는 진공 흡입을 이용한 전기식 집진기.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 집진실은 상기 기체유입구가 하단 부분에 형성되고, 상기 기체배출구가 상단 부분에 형성되어 공기가 이동하는 기체통로가 수직으로 형성되어 설치되는 것을 특징으로 하는 진공 흡입을 이용한 전기식 집진기.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 집진판 및 상기 스크린은 상기 집진실 내부에서 동일한 높이의 내벽에 양측으로 설치되어 있고, 상기 흡입모듈은 상기 집진실의 외부 측면에서 상기 집진판 및 상기 스크린의 높이 근처에 양측으로 설치되는 것을 특징으로 하는 진공 흡입을 이용한 전기식 집진기.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 집진실은 상기 기체유입구 및 상기 기체배출구가 가로방향으로 동일선상에 형성되어 공기가 이동하는 기체통로가 지면과 수평으로 형성되어 설치되는 것을 특징으로 하는 진공 흡입을 이용한 전기식 집진기.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 집진판 및 상기 스크린은 상기 집진실 내부에서 동일한 지점에 상하로 설치되어 있고, 상기 흡입모듈은 상기 집진실의 외부 측면에서 상기 집진판 및 상기 스크린이 설치된 지점 근처에 상하로 설치되는 것을 특징으로 하는 진공 흡입을 이용한 전기식 집진기.
  11. 삭제
  12. 집진기에 수행되며,
    집진실 내부로 유입되는 공기에 포함된 미립자를 음극으로 대전시키는 단계;
    상기 공기가 이동하여 상기 집진실 외부로 배출될 때 상기 집진실 내부에 위치한 집진판으로 상기 미립자가 부착되도록 상기 집진판을 상기 미립자와 반대의 극성으로 대전시키는 단계;
    상기 집진실 외부에 설치된 미립자흡입용기의 내부를 진공으로 형성하는 단계;
    상기 집진실 내부와 상기 미립자흡입용기 내부의 압력차에 의해 상기 집진판에 형성된 통공을 통하여 상기 미립자를 상기 미립자흡입용기로 유입시키는 단계;를 포함하되,
    상기 미립자가 상기 미립자흡입용기로 유입하는 단계에서,
    상기 집진판에 부착된 상기 미립자의 양 또는 두께가 임계치를 초과하면, 미립자감지센서가 센서수신부로 신호를 전달하고,
    상기 신호를 전달받은 상기 센서수신부가 스크린제어부에 신호를 전달하며,
    상기 스크린제어부가 상기 집진판 및 상기 미립자흡입용기 사이에 구비된 스크린을 제어하여 개방하고,
    상기 스크린제어부가 상기 스크린이 개방된 상태를 일정 시간 유지시킨 상태에서 상기 집진판에 부착된 상기 미립자가 상기 미립자흡입용기 내부로 진공 흡입되며,
    진공 흡입 도중 상기 미립자감지센서가 상기 집진판에 부착된 상기 미립자의 양 또는 두께가 미리 설정된 기준 이하가 된 것을 감지하였을 시 상기 미립자감지센서가 전달한 신호를 상기 센서수신부가 상기 스크린제어부로 전달하고,
    상기 스크린제어부가 상기 스크린을 제어하여 폐쇄하며,
    상기 미립자를 진공 흡입하는 동안에는 상기 집진실 내부로 상기 미립자가 포함된 공기가 유입되지 않고, 상기 스크린은 소정 시간 개방된 상태를 유지하는 것을 특징으로 하는 진공 흡입을 이용한 전기식 집진방법.
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 제12항에 있어서,
    상기 미립자감지센서는 상기 집진판에 부착된 상기 미립자가 임계치에 도달하기 전 상기 센서수신부로 예비신호를 전달하는 것을 특징으로 하는 진공 흡입을 이용한 전기식 집진방법.
  16. 제어장치에 의해 수행되며,
    전원장치를 작동시킴으로써, 음극으로 미립자를 대전시키는 미립자대전부 및 상기 미립자대전부와 반대의 극성으로 집진판을 대전시키는 단계;
    흡입모듈을 제어하여 상기 흡입모듈에 포함된 진공팬으로 상기 흡입모듈의 미립자흡입용기 내부를 진공으로 형성하는 단계;
    미립자감지센서로부터 상기 미립자가 상기 집진판에 임계치를 초과하여 부착되었다는 신호를 수신하는 단계;
    수신한 상기 신호에 응답하여 상기 미립자흡입용기와 상기 집진판 사이의 스크린을 개방하는 단계; 및
    진공을 기반으로 한 압력차에 의해 상기 미립자흡입용기 내부로 상기 미립자를 진공 흡입하여 상기 흡입모듈에 포함된 집진박스로 집진하는 단계;
    상기 미립자흡입용기는 소정의 공간이 형성되어 있고, 상기 스크린과 이웃한 상태에서 상기 미립자가 진공 형성으로 인한 압력차로 인해 이동하는 공간이고,
    상기 진공팬은 상기 미립자흡입용기 일측에 설치되어 상기 미립자흡입용기 내부를 진공으로 형성하며,
    상기 집진박스는 상기 미립자흡입용기 하단에서 상기 미립자의 하강에 의해 상기 미립자를 집진하고,
    상기 미립자를 진공 흡입하는 동안에는 기체유입구가 폐쇄되어 상기 미립자가 포함된 공기가 유입되지 않고, 상기 스크린은 소정 시간 개방된 상태를 유지하는 것을 특징으로 하는 진공 흡입을 이용한 전기식 집진기의 제어방법.
  17. 음극으로 미립자를 대전시키는 미립자대전부 및 상기 미립자대전부와 반대의 극성으로 집진판을 대전시키도록 전원장치를 제어하는 전원장치제어부;
    흡입모듈에 포함된 진공팬으로 상기 흡입모듈의 미립자흡입용기 내부를 진공으로 형성하도록 제어하는 흡입모듈제어부;
    상기 집진판에 부착되는 미립자의 양 또는 두께를 감지하는 미립자감지센서가 전달하는 신호를 전달받는 센서수신부; 및
    상기 센서수신부로부터 신호를 전달받아 상기 미립자흡입용기와 이웃한 스크린이 개방되거나 폐쇄되도록 제어하는 스크린제어부;를 포함하되,
    상기 미립자흡입용기는 소정의 공간이 형성되어 있고, 상기 스크린과 이웃한 상태에서 상기 미립자가 진공 형성으로 인한 압력차로 인해 이동하는 공간이고,
    상기 진공팬은 상기 미립자흡입용기 일측에 설치되어 상기 미립자흡입용기 내부를 진공으로 형성하며,
    집진박스는 상기 미립자흡입용기 하단에서 상기 미립자의 하강에 의해 상기 미립자를 집진하고,
    상기 미립자를 진공 흡입하는 동안에는 기체유입구가 폐쇄되어 상기 미립자가 포함된 공기가 유입되지 않고, 상기 스크린은 소정 시간 개방된 상태를 유지하는 것을 특징으로 하는 진공 흡입을 이용한 전기식 집진기의 제어장치.
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