KR0148563B1 - 내연기관 및 외연기관에 있어서 매연처리 저감방법 및 그 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 산업용 시설의 배기가스나 자동차 배기가스등 각종 배기가스중에 포함된 유해성분과 소음을 제거할 수있는 방법 및 그 장치에 관한 것으로서, 배기가스에 포함된 입자물질(매연)과 화학물질, 유해가스를 흐르게 하면서 플라즈마 직접 연소방식과 전기적 에너지장인 전계에 의해 분해시키는 공법인 것이다.
또한 상기의 발명은 생산성과 아프터 서비스를 원활히 하기 위하여 장치를 유니트화 하여 배기가스중 입자, 탄화수소, NOx등이 90% 이상 제거하고 소음제거의 효과도 뛰어나 소음기로도 대체사용할 수 있게 한 것이다.

Description

내연기관 및 외연기관에 있어서 매연처리 저감방법 및 그 장치
제1도는 본 발명에서 안출한 장치의 전체적인 구성을 보인 분해도.
제2(a)도는 분배 유니트내에서 배기가스가 정화되는 원리를 나타내는 개략도.
제2(b)도는 브러시 코로나(brush corona)가 방전하는 방식을 보인 예시도.
제3도는 분배 유니트를 이루는 구성요소들이 결합되는 예를 보인 일실시예.
제4(a)도는 플라즈마 유니트셀의 구성과 대향전극이 배치되는 방식을 보인 개략도.
제4(b)도는 스트리머 코로나(streamer corona)가 방전하는 방식을 보인 예시도.
제5(a)도는 일렉트론 유니트를 구성하는 하나의 세트가 구성되는 방식을 보인 상세도.
제5(b)도는 연소공간에서 플레이트간의 거리를 계산하기 위한 개략도.
제5(c)도는 이온핀에 직류(DC)전압을 공급하기 위한 회로도.
제5(d)도는 이온핀에 직류(DC)전압을 공급하기 위한 회로도.
제6도는 플라즈마 제트(plasma jet)와 대향전극이 구성되는 방법을 보인 개략도.
제7도는 이온화 셀이 실장된 셀 플레이트(cell plate).
제8도는 스크린 유니트를 구성하는 하나의 세트를 분해하여 보인 상세도.
제9(a)도는 본 발명에서 안출한 고주파전압 발생 장치의 회로도.
제9(b)도는 고주파전압 발생 장치의 배가회로를 상세히 보인 회로도.
제10도는 본 발명에서 안출한 장치의 전체 외형도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
100 : 분배 유니트 110 : 이온핀
120 : 어트렉트 전극 130 : 콜렉터 전극
140 : 방전폴 150 : 공기 주입구
160 : 분배 유니트 가이드 170 : 분배 유니트 폴
180 : 분배 유니트 플레이트 200 : 플라즈마 유니트
210 : 플라즈마 유니트 폴 211 : 그물망
220 : 폴 삽입홈 250 : 플라즈마 유니트 셀
260 : 접지홈 300 : 일렉트론 유니트
310 : 금속 플레이트 320 : 이온핀 유니트 플레이트
350 : 폴 유니트 플레이트 400 : 이온화 유니트
405 : 이온화 셀 409 : 셀 플레이트
410 : 내측통로 420 : 외측통로
430 : 대향전극 600 : 스크린 유니트
610 : 육각형의 구멍 620 : PN 다이오드
630 : 플레이트 A 640 : 플레이트 B
650 : 플레이트 C 700 : 결합 유니트
본 발명은 내연기관이나 외연기관 또는 산업시설등에서 배출되는 배기가스를 정화시키는 매연저감 방법 및 그 장치에 관한 것으로서, 챔버(chamber)내를 흐르는 배기가스를 플라즈마(plasma)를 이용하여 직접 연소함으로서 배기가스에 포함된 입자(granule)성 유해물질을 연소하여 제거하고, 화학적 유해물질은 음이온으로 제거하고, NOx는 유도되는 자외선에 의해 제거되게 하여 오염물질의 배출이 없이 배기가스를 완전히 정화할 수 있게 한 매연저감 방법 및 장치에 관한 것이다.
이에 더하여, 본 발명은 배기가스를 플라즈마상태로 한 후에 코로나 방전을 이용한 직접연소방식에 의하여 배기가스 중의 입자성 물질을 직접 분해 ·연소시키는 단계와, 음이온에 의해 배기가스중에 포함된 화학적 유해물질을 제거하는 단계와, 자외선을 발생시켜 NOx를 제거하는 단계와, 엔진에서 발생하는 소음을 제거하는 단계가 결합된 매연저감 방법 및 그 장치에 관한 것이다.
환경오염의 주된 요인은 각종 산업시설 및 자동차등의 엔진에서 발생되는 매연공해와 소음공해가 큰 비중을 차지하고 있다.
특히, 연료로 디젤을 사용하는 경우 연료의 우수한 경제성 및 고출력을 용이하게 얻을 수 있는 이점이 있으나, 매연입자와, 탄화수소 그리고 NOx등이 포함된 유해가스가 배출되고 또한 엔진소음이 강하게 발생되므로 환경오염방지를 위해서는 이들의 제거가 필수적으로 요구되고 있다.
먼저 배기가스를 정화시키기 위하여 사용된 종래의 기술을 살펴보면, 촉매가 첨가된 필터를 사용하는 방법과, 매연을 모아 다시 연소시키는 방법과, 전기장을 이용하는 방법등이 시도되고 있다.
DE 3834920에서는 20KHz, 20MV의 전계중에서 배기가스 중의 산소에서 오존을 발생시켜 세라믹 필터에 퇴적된 입자를 오존으로 산화시켜 분해 ·제거하는 시스템이 개시되어 있다.
WO 9200442에서는 전기장을 이용하여 매연입자를 산화시키는 방법, 즉 세라믹체 통로를 통해 가스가 통과하면서 매연입자가 제거되며, 제거된 매연입자는 세라믹 공극에 축적되고, 세라믹 공극에 축적된 매연입자를 방전 전극에 의해 산화, 연소시켜 제거하는 방법이 개시되어 있다.
DE 3711312에서는 매연입자를 자외선으로 이온화한 후 플레이트에 모아 제거하는 방법이 개시되어 있다.
DE 3314168에서는 고전압장에 매연을 통과시켜 입자만을 포집하고 가스는 그대로 통과시키는 방법에 의해 매연입자를 제거하는 방법이 개시되어 있다. 이때 전장강도는 비교적 낮게하여 입자만 대전되고 가스는 이온화시키지 않는다.
US 5074112에서는 홈을 가지고 있는 필터에서 마이크로파인 전자파를 일으켜 홈안에서 매연입자를 가열 ·연소시켜 매연입자를 제거하는 방법이 개시되어 있다.
상기한 바와 같이, 배기가스에 포함된 유해성분을 제거하기 위한 종래의 방법들은 배기가스 중에 포함된 여러종류의 유해물질들 중에서 매연입자만을 제거하는 방법이므로 NOx를 포함한 화학적인 유해성분은 외부로 배출되어 환경을 오염시키게 되고, 또한 엔진에서 발생하는 소음의 제거를 위해서는 소음기를 별도로 구비해야하는 결점을 초래하였다.
따라서 본 발명의 목적은 내연기관이나 외연기관 또는 산업시설등에 사용되어 배출되는 배기가스에 포함된 매연입자의 제거는 물론 NOx를 포함한 화학적 유해물질까지도 제거할 수 있게 하여 배기가스의 완전한 정화가 가능하게 하였으며, 상기의 작용을 하는 각 단계의 조합에 의해서 엔진에서 발생하는 소음까지도 감소되게 하여 배기가스의 정화기능과 병행하여 소음기로서의 효과도 함께 구비한 매연저감 방법 및 그 장치를 제공하기 위한 것이다.
상세히 말하자면, 배출되는 배기가스 중에 포함된 매연입자 및 화학적 유해물질을 분류하여 매연입자는 플라즈마를 이용한 코로나 방전에 의해 직접 연소시키고, 화학적 유해물질은 음이온에 의해 제거하고, NOx는 자외선에 의해 발생되는 오존에 의해 산화시킨다음 온도낙차에 의해 제거되게 하여 2차적인 오염물질의 배출이 없이 배기가스를 정화하고, 또한 엔진에서 발생하는 소음까지도 제거할 수 있게 한 것이다.
더욱 상세히 말하자면, 배출가스를 크기별로 분류하여 크기가 큰 입자성분을 일차적으로 연소하고, 상기의 과정에서 제거되지 않은 먼지(dusts)는 스트리머 코로나(streamer corona)를 이용하여 연소하고 다시 직류전압의 정전기력과 교류전압의 진동성을 이용하여 포획하여 연소시켜서 배기가스에 포함된 입자성분을 제거한 후, 화학적 유해성분은 음이온에 의해 제거되게 하여 매연제거의 효율을 극대화하고, NOx는 자외선과 오존을 이용하여 산화시킨 다음 PN 다이오드에 의한 온도낙차를 이용하여 제거되게 하여, 엔진에서 발생하는 소음과 상기 작용을 하는 장치에서 발생하여 외부로 방사되는 전자파도 차폐되게하여 배기가스의 완전한 정화와 함께 엔진소음의 제거도 가능하게한 것이다.
본 발명은 성능을 효과적으로 분류하고 생산성 및 아프터 서비스를 향상시키기 위하여 장치를 유니트(unit)별로 구성하였는데, 각 유니트의 사용 방법 및 장치는 독립하여 사용될 수도 있으며, 결합하여 사용될 수도 있다.
이하 본 발명의 구성을 도면에 의거하여 상세히 설명하고자 한다.
제1도는 본 발명에서 안출한 장치의 전체적인 구성을 보인 것으로서, 공기와 혼합되어 흡입되는 배기가스를 다음 단계인 스크린유니트로 보내주면서 크기별로 분류하여 크기가 큰 입자성 매연을 일차 연소·제거 시키는 분배 유니트(partition unit ; 100)와, 상기의 분배 유니트(100)에서 제거되지 않은 먼지를 플라즈마 상태로 만든후 스트리머 코로나(streamer corona)를 이용하여 연소시키는 플라즈마 유니트(plasma unit ; 200)와, 직류전압과 교류전압을 이용하여 플라즈마 상태의 미소입자를 포획하여 연소시키는 일렉트론 유니트(electron unit ; 300)와, 음이온을 다량 발생시켜 화학적 유해성분을 제거하여 매연제거의 효율을 극대화하기 위한 이온화 유니트(ionization unit ; 400)와, 자외선에 의해 발생된 오존에 의해 NOx가 NO3로 되고 상기의 NO3는 PN다이오드(620)의 온도낙차에 의해 생성된 물(H2O)에 의해 제거되게 하는 스크린 유니트(screen unit ; 600)와, 엔진소음을 제거하면서 동시에 상기의 작용을 수행하기위한 각 유니트에서 방사하는 전자파도 차폐시키는 결합 유니트(union unit; 700)와, 상기의 각 유니트에 필요한 고주파의 고전압을 제공하는 고압발생장치(제1도에서는 도시하지 않음)로 구성된다.
제2(a)도는 배기가스의 흐름을 완만히 하여 입자성 물질을 제거하기 위하여 사용된 분배 유니트(100)내부의 노즐(nozzle)부가 동작하는 원리를 보인 것으로서, 공기에 혼합된 배기가스 중의 입자성 물질을 분해하여 대전시키기 위하여 음(-)의 고전압이 가해지는 이온핀(110)과, 이온에 의해 대전된 입자(대전체)를 가속시키기 위하여 병목(bottle neck)형상을 하면서 음(-)의 전압이 가해지도록 한 노즐(nozzle)부의 어트렉터 전극(120)과, 대전체 중에서 크기가 큰 입자성 물질은 하부에 설치한 맨홀로 낙하시키고 작은 크기의 대전체는 그물망에 포획하기 위하여 사용된 콜렉터 전극(130)과, 맨홀에 퇴적되는 대전체나 기름찌거기를 연소하기 위한 방전극(140, 140)으로 구성된다.
제2(b)도는 입자성 물질을 분해하여 대전시키기 위하여 상기의 이온핀(110)에서 발생하는 브러시 코로나(brush corona)가 방전하는 방식을 보인 것이다.
제3도는 분배 유니트(100)내에서 상기의 요소들(110, 120, 130, 140)이 실장되는 구성을 보인 것으로서, 분배 유니트 플레이트(180)에는 입자성 물질을 분해하여 대전시키기 위한 이온핀(110)과, 배기가스의 흐름을 원활히하기 위하여 외부로부터 공기가 유입되는 공기 주입구(150)와, 배기가스의 흐름을 원활히하기 위하여 노즐(nozzle)부가 끼워지는 분배 유니트 가이드(160)로 이루어지고, 맨홀내에서 불꽃의 착화에너지를 높여서 크기가 큰 입자나 기름찌거기를 완전히 연소시키기 위하여 맨홀의 내부에 방전극(140, 140)이 설치된 분배 유니트 폴(170)은 콜렉터 전극(130)의 하부에 설치된다.
또한, 제4(a)도는 제1도의 플라즈마 유니트(200)을 구성하는 플라즈마 유니트 셀(250)중의 하나를 보인 것으로서, 상기의 분배 유니트(100)의 콜렉터 전극(130)에서 포획한 대전체와 공기를 연소시키기 위하여 스트리머 코로나(stremer corona)를 발생시키는 반구형의 형상을 가진 다수개의 플라즈마 유니트폴(210)과, 상기 플라즈마 유니트폴(210)이 끼워지는 다수개의 폴 삽입홈(220)과, 상기 플라즈마 유니트폴(210)의 방전극으로 작용하는 금속의 그물망(211 ; 제4(a)도에는 도시하지 않음)과 연결되는 접지홈(260)으로 이루어진다.
제4(b)도는 플라즈마 유니트 셀(250)내의 플라즈마 유니트폴(210)과 금속의 그물망(211)사이에서 발생하는 스트리머 코로나(streamer corona)가 방전하는 방식을 보인 것이다.
제5(a)도는 제1도의 일렉트론 유니트(300)를 구성하는 다수개의 플레이트 세트중의 하나의 세트(310, 320, 350)를 분해하여 보인 것으로서 구성은 다음과 같다.
상기의 플레이트 세트(310, 320, 350)는 다수개의 전자를 발생시켜 전자풍을 유발하는 이온핀(110)과, 대전체의 흐름을 원활히하기 위한 공기 주입구(150)가 다수개 장착되고 또한 음(-)의 고전압이 가해지는 이온핀 유니트 플레이트(320)와, 대전체의 흐름을 원활히 하면서 스트리머 코로나(stremer corona)의 방전극으로 작용하는 금속의 그물망(211 ; 제5(a)도에서는 도시하지 않음)이 설치된 공기 주입구(150)가 다수개 실장된 금속다공 플레이트(310)와, 포획된 대전체를 연소시키기 위하여 스트리머 코로나 방전을 일으키는 플라즈마 유니트폴(210)과, 대전체의 흐름을 원활히 하기 위한 공기 주입구(150)가 다수개 설치된 폴 유니트 플레이트(350)로 이루어진다.
제5(b)도는 일렉트론 유니트(300)의 연소 공간에 배치되는 상기 플레이트(310, 320, 350)의 구성을 보인 것이다.
실제 설계에 있어서, 연소효과는 상기 플레이트(310, 320, 350)의 면적, 형상, 배치 그리고 인가되는 전압과 전류에 의하여 다소 변화를 갖게되는데, 본 발명에서의 매연 처리 공간의 크기는 다음과 같다.
상기 플레이트(310, 320, 350)간의 폭을W로 하고 연소 공간을 n개의 플레이트(310, 320, 350)로 구성한 경우, 각 플레이트(310, 320, 350)의 높이를 H, 처리량을 L이라고 하면, 처리단면적S = WnH로 된다. 이때 플레이트(310, 320, 350) 사이의 처리 공간을 레인(lane)이라고 할 때 1 레인의 처리면적은 2LH 이므로 N레인 있을때의 면적 A는 A = 2NHL로 된다.
이온핀 유니트 플레이트(320)와 금속다공 플레이트(310)간에는 상기 이온핀(110)이 전자풍을 발생하고 또한 플레이트(310, 320)간에 정전기력이 작용하도록 -7KV의 직류(DC)전압이 가해진다. 금속다공 플레이트(310)와 폴 유니트 플레이트(350)간에는 스트리머 코로나를 유발하기 위하여 10KV의 교류(AC)가 가해진다.
제5(c)도는 이온핀 유니트 플레이트(320)상에 장착된 한개의 이온핀(110)에 DC전압을 공급하기 위하여 사용된 하나의 회로를 보인 것으로서, 전압을 상승시키기 위한 변압기(T)와, 정류작용을 하는 다이오드(D1, D2)와, 진동성분의 신호를 필터링하는 저항(R1, R2)과, 충전과 방전시의 시정수(time constant)를 결정하는 저항(R3)과, 커패시터(C1)로 이루어진다.
제5(d)도는 이온핀 유니트 플레이트(320)상에 장착된 한개의 이온핀(110)에 DC전압을 공급하기 위하여 사용된 또다른 회로의 구성을 보인 것으로서 상기 제5(c)의 회로와 제5(d)의 회로는 선택적으로 사용될 수도 있다. 전압을 상승시키기 위한 변압기(T)와, 양(+)의 전압이 가해질때 정류작용을 하는 다이오드(D3)와, 음(-)의 전압이 가해질때 정류작용을 하는 다이오드(D4)와, 진동성분의 신호를 필터링하는 저항(R4, R5)과, 양(+)의 전압이 가해질때 시정수(time constant)를 결정하는 저항(R6)과 커패시터(C2)와, 음(-)의 전압이 가해질때 시정수(time constant)를 결정하는 저항(R6)과, 커패시터(C2)로 이루어진다.
여기서 상기 이온핀(110)에 가해지는 전압을 V, 이온핀(110)에서 발생하는 코로나의 국부반경을 R, 이온핀(110)에서 발생하는 방전전류의 반경을 RD, 금속다공 플레이트(310)의 공기 주입구(150)에 설치된 금속의 그물망(211)의 반경을 RC 라고 할때 한개의 이온핀(110)에서 발생하는 전기장의 세기(E)는 다음과 같다.
제6도는 이온화 유니트(400)의 내부에서 음이온을 발생시키는 이온화 셀(405)과 대향전극(430)이 배치되는 구성을 보인 것으로서, 상기 이온화 셀(405)은 음이온을 발생시키기 위하여 가스를 고속으로 흐르게하는 내측통로(410)와, 외측통로(420)로 이루어지고, 고전압이 가해지는 대향전극(430)은 외측통로(420)의 반대편에 설치된다.
제7도는 상기 이온화 셀(405)이 다수개 실장된 셀 플레이트(409)를 보인 것으로서, 제도를 동시에 참조하면, 이온화 유니트(400)는 상기의 셀 플레이트(409)와, 대향전극(430)으로 작용하는 금속다공 플레이트(310)가 마주하는 구성으로 이루어진다.
제8도는 스크린 유니트(600)를 구성하는 다수개의 세트중의 하나를 보인 것으로서, 자외선을 발생하기 위하여 금속이 코팅된 세라믹 재료에 육각형의 구멍(610)이 다수개 새겨진 플레이트 A(630)와 플레이트 C(650)와, 온도낙차에 의해 NOx가스를 제거하기 위하여 다수개의 PN다이오드(620)로 이루어진 플레이트 B(640)로 이루어지는데, PN다이오드(620)의 동작전압이 0.7V이므로 소요되는 갯수는
개이다.
제9(a)도는 고주파의 고전압을 발생하는 고압발생 장치(제1도에서는 도시하지 않음)에 관한 것으로, AC 전압이 인가되는 1차 코일과, 변조된 신호를 증폭하는 트랜지스터(TR)와, 상기 트랜지스터(TR)의 동작을 안정화하기 위한 바이어스 저항(R7)과, 권선비에 따라 고전압이 발생되는 3차코일과, 50KHz∼100KHz의 고주파 신호에 반송 캐리어를 합성하는 2차코일과, 전압을 배가하는 배전압 회로(D5)와, 3차코일에 유도되는 전압을 충전하는 커패시터(C5)로 이루어진다.
제9(b)도는 제9(a)도에서 도시한 배전압 회로(D5)를 상세히 보인 것으로서, 권선비에 따라 고전압을 발생하는 3차코일과, 정류작용을 하는 다이오드(D10, ..., D80)와, 전압을 충전하는 커패시터(C5, ..., C70)으로 이루어지고, 우측의 회로는 배전압 회로(D5)의 등가회로를 보인 것이다.
제10도는 본 발명에서 안출한 장치의 전체 외형도로서, 외부로부터 가해지는 기계적 충격으로 부터 본 장치를 보호하고 전자파 차폐(EMI)나 전자파 흡수(EMC)를 방지하기 위하여 외관은 금속재질로 하우징하였으며, 토출구는 대지쪽으로 향하게 구성하였다.
이하 상기의 구성을 한 장치의 동작을 살펴보면 다음과 같다.
배기가스를 효과적으로 정화하기 위하여 최첨단 기술인 플라즈마 상태에서 코로나 방전 방법을 이용한 본 장치에서는, 엔진에서 배출되는 가스의 흐름을 완만히 한 후 플라즈마 유니트(200)에 공급하기 위하여 분배 유니트(100)를 사용한다. 분배 유니트(100)는 엔진에서 발생하는 배기가스가 유입되는 지점(a-a)과 출력되는 지점(b-b)간에서의 속도를 증가시키기 위하여 정전유체역학의 응용방법인 EHD(Electro-hydro dynamics)공법과 쿨롱의 힘을 이용한 전기적인 방법을 결합하여 사용하는데 상기의 동작은 다음과 같다.
공기와 혼합하여 분배 유니트(100)에 유입되는 배기가스는 음(-)극성의 고전압이 가해지는 이온핀(110)을 통과하면서 이온핀(110)에서 발생하는 브러시 코로나에 의해 배기가스중에 포함된 매연 덩어리는 작은 크기로 분해된후 이온화된 공기에 의해서 음(-)극성으로 대전하게 된다. 사이에서 음(-)극성으로 대전된 입자성 유해물질은 병목모양을 한 노즐부를 통과하게 되는데 이때 입자성 유해물질을 포함한 배기가스는 직경이 좁은 관(pipe)을 통과하면서 유속이 증가하게 되는데 이러한 현상을 EHD공법이라 한다.
이에 더하여, 음(-)극성으로 대전된 입자성 유해물질은 노즐부의 어트레터 전극(120)에 가해진 음(-)전압과의 전위차(voltage)에 의하여 전기적으로 또다시 가속하게 되어 노즐부를 통과하는 유속은 더욱 증가하여 배기가스가 매연저감 장치내에서 정체되거나 와류가 생기는 것을 방지할 수가 있다.
상기와 같이 EHD공법과 어트렉트 전극(120)에 가해진 쿨롱힘의 상호작용에 의해 노즐부분으로 유입된후 배기가스는 노즐의 끝단에서 금속의 망사로 이루어지고 접지로 연결된 콜렉터 전극(130)쪽으로 다시 확산(diffusion)하게 되는데 여기서는 전파의 송신기에 사용되는 도파관(waveguide)의 원리가 적용된다. 이는 상기에서 분해된 매연 입자를 효과적으로 처리하여 장치의 효율성을 높이기 위한 것으로서 어트렉트 전극(120)과 콜렉터 전극(130)간의 전위차에 의해서 음(-)극성으로 대전된 작은 입자는 콜렉터 전극(130)으로 향하게 하고 크기가 큰 매연 입자는 콜렉터 전극(130)과 충돌하여 하향에 설치된 특수 맨홀내의 1세트의 플라즈마 방전극(140, 140)에 의해 연소된다.
상기의 분배 유니트폴(170)내의 방전극(140)은 전기적 방전에 의해 불꽃을 점화시킴으로 엔진에서의 불완전 연소등으로 발생된 일부 매연과 기름때가 함께 재연소하게되고 미세한 먼지는 콜렉터 전극(130)을 통과하게 된다. 또한 여기에서는 콜렉터 전극(130)이 흡착되는 먼지에 의해 콜렉터 전극(130)이 막히는 현상을 방지하기 위하여 외부로부터 공기를 강제 주입하게된다.
플라즈마 유니트(200)에서는 매연입자를 고주파의 고압 플라즈마 공법을 이용하여 연소시키는데, 플라즈마(plasma)란 양(+)전하를 가진 입자와 음(-)전하를 띤 입자가 분화된 상태에서 등량으로 존재하며 그 밀도가 높고 전체적으로 중성인 상태를 말한다.
상기의 콜렉터 전극(130)을 통과한 먼지는 플라즈마 셀(250)을 통과하면서 다시 연소하게 되는데 플라즈마 유니트폴(210)에는 진동성의 양(+)전압이 충전되며 그물망(211)에는 음(-)전압이 유기되어 이때 각 극간에 스트리머 코로나가 발생한다.
스트리머 코로나(streamer corona)란 가는 광속이 많이 집합하여 있어서 외관상으로는 발광부가 넓게 확대된 방전현상을 말하는데, 본 발명에서는 플라즈마 유니트폴(210)에 고주파를 합성시켜 플라즈마 유니트폴(210)의 단면에서 전자밀도가 왕성하게 하고 진동현상에 의하여 전자이동에 관성을 주게함으로서 아크 방전등과 같이 한 코로나 플라즈마인 것이다.
플라즈마는 양전하와 음전하가 같은 밀도로 되어 전기적으로 중성을 유지하려고 하므로, 전계를 극히 짧은 시간만 걸어주면 배기가스중의 입자상 물질이 이온군과의 사이에서 대전 되어 매연 입자의 절연이 파괴되고, 플라즈마 유니트폴(210)과 그물망(211)간에는 전기화학적 방전에 의한 불꽃 방전이 일어나서 매연 입자상 물질이 고온 고압에 의해 착화되어 부분 연소된다. 또한 플라즈마 상호극간에는 정전인력이 생겨 원상태로 되돌리려는 성질이 발생되므로 그물망(211)에 매연입자가 과적되어 막히는 현상을 방지한다. 또한 전자는 관성에 의하여 중성상태에 멈추지 않고 진동하게 되는데, 이 진동은 매연입자의 이동을 촉진시킴으로 매연입자가 플라즈마 유니트 셀(250)에 흡착되지 않게한다. 여기서의 진동 주파수 fk는
이며,
N 은 전자밀도를 나타내며, 진동주파수는 기압에 관계된다.
또한 본 발명에서는 미세한 먼지까지도 연소시켜 매연제거의 효율을 증진시키기 위하여 제5(a)도와 같이 이루어진 플레이트 세트(310, 320, 350)를 다수개 갖는 일렉트론 유니트(300)를 설치하였다.
상기의 플레이트 세트(310, 320, 350)중의 금속다공 플레이트(310)에 설치된 공기 주입구(150)는 배기가스를 균일하게 통과하면서 방전극으로도 동작할 수 있게 하기 위하여 그물망[211, 제5(a)도에서는 도시되어 있지 않음]이 설치되어 있으며, 폴유니트 플레이트(350)와 금속다공 플레이트(310)간에는 입자 서로간의 반발력과 가스와의 충돌효과를 가지게 하기 위하여 진동성의 교류전압을 가하여 스트리머 코로나 방전이 발생하도록 하여 매연입자가 연소되게 하였으며, 진동성의 교류전압에 의해 그물망[211, 제5(a)도에서는 도시되어 있지 않음]에 입자가 과적되는 현상을 방지하였다. 금속다공 플레이트(310)와 이온핀 유니트 플레이트(320)간에는 직류의 고전압을 가하여 이온핀 유니트 플레이트(320)의 이온핀(110)에서 방출되는 전자풍에 의하여 입자를 금속다공 플레이트(310)쪽으로 밀어서, 폴유니트 플레이트(350)와 금속다공 플레이트(310)간에서 발생하는 코로나 방전의 효율을 증가시키고, 또한 그물망[211, 제5(a)도에서는 도시되어 있지 않음]을 통과한 미세입자가 또다시 연소되게 하였다.
여기서 상기에서의 과정을 종합해 보면 다음과 같다.
입자성 유해성분과 화학적 유해성분을 포함한 배기가스는 분배 유니트(100)를 통과하면서 크기가 큰 입자는 연소되어 배기가스가 일차적으로 정화되고, 상기의 과정에서 제거되지않은 입자는 플라즈마 유니트(200)를 통과하면서 스트리머 코로나방전에 의해 다시 연소되고, 상기의 플라즈마 유니트(200)에서도 제거되지않은 미세한 먼지는 일렉트론 유니트(300)에서 또다시 제거되게하여 배기가스중에 포함된 입자성 유해물질은 3차에 걸쳐서 완전히 정화하게된다.
배기가스에는 상기의 과정에서 완전히 정화된 입자성 유해물질외에도 NOx를 포함한 화학적 유해물질이 포함되어 있는데 이의 제거를 위한 공정은 아래와 같다.
NOx를 제외한 화학적 유해물질을 제거하기 위하여 사용된 이온화 유니트(400)는, 외측통로(420)와 대향전극(430)간에서 발생하는 자외선에 의해 음이온을 생성하고, 상기에서 생성된 음이온을 이용하여 유해한 성분의 가스를 다른 종류의 무해한 물질로 변환시키는 것이다.
일반적으로 음이온을 발생시키기 위한 핀은 끝이 뾰족한 것이 특징인데, 본 발명에서는 주사기와 유사형태로 끝이 뾰족한 외측통로(420)의 내부에 원통형의 내측통로(410)가 추가로 구성된 이온화 셀(405)을 이용하여 유해가스를 내측통로(410)와 외측통로(420)내로 빠르게 통과 시키었을때, 외측통로(420)의 끝부분에 코로나가 발생하여 핀 형상의 경우보다 수천배의 음이온이 방출되게하여 음이온의 발생을 극대화하였다.
이와같은 구성방법을 플라즈마 제트(plasma jet)라고 하는데, 대량의 음이온 발생을 위하여 내부의 내측통로(410)와 외부의 외측통로(420)간에는 전기적으로 안정된 거리를 유지하도록 한다.
플라즈마제트의 끝 단부에는 코로나가 발생하는데 이 코로나 발생부의 온도는 800℃∼1500℃이며, 청백색을 띠는 자외선이다.
상기에서 발생되는 자외선은 유해가스의 분자를 여기(excitation)하게되고 이 과정에서 다량으로 발생된 음이온과 오존(ozone)이 유해한 가스와 결합하여 유해가스를 다른 물질로 변환시켜 제거하고 또한 양이온도 제거하게 된다.
스크린 유니트(600)는 상기의 이온화 유니트(400)에서 제거되지 않은 NOx를 제거하기 위하여 사용된 것으로서, 세라믹판에 육각형의 구멍(610)을 사슬(chain)모양으로 다수개 천공한 다음 그 주위에 금속으로 코팅(두께: 20㎛∼30㎛)하여 회로의 패턴을 그린 플레이트A(630)와 반대편에 동일 공법으로 코팅을 한 플레이트C(650)에 10kV의 고압을 인가할 경우 육각형의 구멍(610)주위에서 발생하는 백광색의 자외선이 배기가스중에 포함된 산소와 결합하여 무수한 오존을 발생하게 한 것이다.
이때 코팅된 금속의 두께를 20㎛∼30㎛로 할때 오존 발생이 최고점에 달하며, 10kV이상의 고압을 유지할 경우는 세라믹판과 코팅된 금속간에 분열이 일어남으로 수명이 저하될 수도 있으며 고전압을 사용하는 장치이므로 고압 발생장치와 스크리인 유니트(600)간의 임피던스 매칭도 중요하다.
또한 여기에서 세라믹판을 요철모양이나 일정한 험 또는 스크래치를 할 경우 코팅된 금속이 파괴되는 현상을 방지할 수 있다.
이러한 장치는 방사선 살균장치에서 비슷한 유형으로 제작되어 식품 살균 장치를 사용하기도 하며 오존 방전체로도 사용된 예가 있다.
그러나 매연처리에 이용한 예는 없으며, 본 발명자가 처음으로 시도하였다.
본 발명에서는 또한 배기가스의 온도가 고온인 점을 감안하여 온도낙차를 이용하는 열교환기 원리를 이용하였다. 다시말하자면 정전 스크린 코팅법(electrostatic coating)을 이용하여 플레이트A(630)와, 플레이트C(650)의 양쪽 면을 코팅한 후 전원을 인가하면 자외선이 대량 발생되며 이 자외선은 산소를 오존으로 만들어 준다. 오존에 의해 NOx가 산화되어 NO3가 되고 이NO3는 물(H2O)에 매우 잘 녹는 성질을 가지고 있다. 또한 셀렌의 효과는 온도낙차를 유기시킴으로 다량의 물(H2O)를 확보할 수 있게하므로, NOx가 물에 용해되어 제거된다.
이때 필요에 따라 기계적으로 외부 공기를 열교환기 흐름관에 투입하면 NOx 제거효율을 더욱 높일 수 있다.
또한 본 발명에서는 셀렌의 효과를 더욱 증대화 하기 위하여 PN 다이오드(620)를 직,병렬로 연결하여 사용한다.
상기와 같이 PN다이오드(620)를 이용하여 온도의 낙차를 이용한 공법을 셀렌의 효과라고 하며 소형 냉장고의 소자로 사용하기도 한다.
그러나 이러한 효과를 매연처리에 이용한 예는 없으며, 본 발명자가 처음으로 시도하였다.
따라서 상기와 같이 이온화 유니트(400)에서는 배기가스중에 포함된 화학적 유해가스가 제거되고, 스크린 유니트(600)에서는 상기 이온화 유니트(400)에서 제거되지 않은 NOx가 제거되게하여, 배기가스에 포함된 입자성 유해물질과 화학적 유해물질이 완전히 정화된다.
본 발명에 있어서 고주파 고압 발생장치(미도시)인 고전압 발생기는 고주파 발진회로와 트랜스 고압 정류회로로 구성된다.
고전압 발생기는 본 시스템에 필요한 +,- 수KV의 전압을 발생시키는 장치이며, 각 부분에 고압을 제공하여 대량의 음이온을 생성시킨다. 여기서 말하는 고전압 발생장치란 일반적인 승압용 변압기와 같은 간단한 회로가 아니며, 특수절연과 고압상승용 트랜스를 구비하여 고전압을 발생시키는 장치로서, 절연내력이 필요하며 고압으로 인한 안전을 위하여 궤환(feed back) 회로가 내장되어 2차측 고전압에 이상이 발생하였을때 1차측 전원을 차단하는 기능을 갖고 있는 회로이다.
고전압 발생기의 회로 구성은 제9(a)도에서 보는 바와같이 일반적인 트랜지스터(TR) 증폭회로로 구성이 되어 있지만 1차측 코일에 전압이 인가되었을때 트랜스의 권선비에 의하여 3차측 코일에 고전압이 발생되도록 하였고 커패시터(C5)는 3차측 코일에서 발생하는 전압을 충전하기 위하여 사용하였으며 배전압 회로(D5)는 전압을 배가하기 위하여 사용한다.
상기의 배전압 회로(D5)는 전압을 배가하기 위한 회로로서 커패시터(C5)에 충전되는 전압을 E라고 할때 커패시터(C10)양단에는 2E가 충전되고 커패시터(C20)양단에는 3E가 충전되고 커패시터(C30)양단에는 4E가 충전되고 커패시터(C40)양단에는 5E가 충전되고, 커패시터(C50)양단에는 6E가 충전되고 커패시터(C60)양단에는 7E가 충전되고 커패시터(C70)양단에는 8E가 충전되고, 전원을 OFF 시켰을때에도 3차측 배전압 회로의 커패시터(C10, ...C70)에 잔류 충전 고전압이 남아 있게되어 인체 및 다른 회로에 악영향을 미치는 것을 방지하기 위하여 세라믹 저항 필터(R100)를 사용하였다.
2차측 코일에서는 50KHz∼100KHz의 고주파 시그날에 400KHz의 반송캐리어를 합성함으로서 트랜지스터(TR)는 특수한 고주파 고압을 발생하여 1차원의 과도전류가 없이 각 유니트에 풍부한 에너지를 제공한다.
또한, 종래의 고전압 발생기는 전원을 OFF 시켰을때에도 2차측 배전압 회로의 콘덴서에 잔류 충전 고전압이 남아 있게되어 인체 및 다른 회로에 악영향을 미치어 안전성이 매우 낮았으나, 본 발명에서는 세라믹 저항 필터(ceramic resistor filter; R100)를 개발 적용함에 따라 이러한 문제를 완벽히 개선하였다.
출력전압의 극성을 역으로 하여 출력하고자 할 경우는 다이오드(D10, ..., D80)의 극성을 역으로 하여 사용한다.
여기서 출력전압이 얻어지는 과정을 공식으로 서술한다.
커피시터(C5)에 충전된 전압을 E라고 하면 방전할때의 전압VO는
이다.
배전압 회로를 거쳐 출력된 고압의 DC고전압은 1차측 코일의 변조파에 실리는 반송주파를 조절하면 고압의 미세조정이 가능하고, 변조파에 실리는 신호의 주파수를 조절하면 고압전류가 조절되는 특징을 가지고 있다.
또한 DC출력전압의 전류 맥류성분을 90% 이상으로 줄임으로서 출력전압을 안정화하고, 동시에 고전압 발생기에서 발생되는 소음문제도 개선하였다.
본 발명은 소음저감과 전단의 고압의 코로나로 인하여 발생하는 노이즈 및 전자파를 차폐하는 기계적-전기적 필터인 결합 유니트(700)를 포함할 수 있다.
즉, 이 부분은 본 장치의 전자파 규격(EMI, EMC)을 만족시키기 위하여 사용하는 유니트로서 유체가 통과하는 관의 외곽에 원형코아를 삽입하고 그 부분에 수회의 코일을 감아 자기력을 발생시킴으로서 전파 노이즈(EMI) 및 공중 전계 노이즈(EMC)를 차폐한다.
차폐효과를 높이기 위하여 공진주파수를 계산하여 L값과 C값을 폭넓게 구성하고 조립하여 시험한 결과 감쇄율이 상당히 높은게 고찰되었다.
이 부분은 히터 또는 원심력기를 이용하여 제거하는 장치로서, 부분적으로 파인 세라믹 소재로 구성하거나 그 외곽은 페라이트 코아로 구성할 수 있다.
페라이트 코아는 직렬로 2단을 결성하여 1단은 전극성 자계(+자계)로 운영하고 2단은 음극성 자계(-자계)로 운영함으로서 배기구에서 측정한 전자파 노이즈를 완벽히 차단시키고, 결합 유니트(700)토출구는 대지쪽으로 하향시키는 것이 특성상 유익하며, 병렬로 복수 사용할 경우는 더욱 효과적이다.
상기한 바와같이 본 발명은 환경에 대한 관심이 지구 전체의 문제로 인식되어 환경오염에 대한 규제가 날로 강화되고 이에따라 그 대응기술의 개발이 절실히 요청되고 있는 시점에서, 내연기관이나 산업시설 또는 환경오염방지장치등에 사용되어 오염물질의 배출되는 배기가스에 포함된 유해성분과 소음을 제거하여 소음기로도 대체사용하기 위하여 안출된 것으로서, 고주파 고압과 유체역학을 응용하여 유해성분이 포함된 배기가스의 먼지매연등을 완전히 제거할 수 있게하고 소음제거도 가능케한 것이다.

Claims (39)

  1. 전장을 이용하여 매연을 저감하는 방법에 있어서, 병목구조의 노즐을 이용하여 배기가스를 분산하여 큰 입자는 코로나 방전으로 연소시키고 작은 입자는 통과하는 단계1과, 상기 단계1을 통과한 입자는 플라즈마 상태에서 다시 연소하는 단계2와, 교류전압과 직류전압을 동시에 이용하여 미세한 매연입자를 또 다시 연소하여 입자성 유해 물질을 완전히 제거하는 단계3과, 음이온을 다량 발생시켜 배기가스중의 화학적 유해성분을 제거하는 단계4와, 자외선으로 생성되는 오존에 의해 NOx를 산화하고 열교환기법으로 생성된 H2O에 산화된 NOx를 용해시켜 NOx를 제거하는 단계5로 이루어지는 것을 특징으로 하는 매연처리 저감방법.
  2. 전장을 이용하여 배기가스를 분류하는 방법에 있어서, 코로나 방전을 이용하여 입자성 물질과 공기를 이온화하는 단계와, 이온화된 유체가 병목모양의 노즐부를 통과함으로서 큰 입자는 제거하고 미세한 매연입자는 통과하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 배기가스 분류방법.
  3. 전장을 이용하여 배기가스를 정화하는 방법중 매연입자 연소방법에 있어서, 매연 입자는 플라즈마 상태에서 진동성의 코로나 방전에 의해 연소되는 것을 특징으로 하는 매연입자의 연소방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 코로나 방전은 방전되는 범위를 확장하기 위하여 스트리머 코로나 방전인 것을 특징으로 하는 매연입자의 연소방법.
  5. 전장을 이용하여 배기가스를 정화하는 방법중 대전입자 소각방법에 있어서, 교류전압을 이용한 코로나 방전에 의하여 미세한 매연입자를 일차적으로 연소하고 직류전압을 이용하여 다시 연소하는 것을 특징으로하는 대전입자 소각방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 코로나 방전은 방전 범위를 확장하기 위하여 스트리머 코로나 방전인 것을 특징으로 하는 대전입자 소각방법.
  7. 전장을 이용하여 배기가스를 정화하는 방법중 유해가스를 중화하는 방법에 있어서, 플라즈마 제트에 의해 발생한 음이온의 화학적 반응에 의해 가스의 유해한 성분이 제거되게 하는 것을 특징으로하는 유해가스 중화방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 플라즈마 제트는 다량의 음이온을 발생시키기 위해 끝이 뾰족한 원통의 내부에 또하나의 원통이 삽입된 것을 특징으로 하는 유해가스 중화방법.
  9. 전장을 이용하여 배기가스를 정화하는 방법중 NOx를 제거하는 방법에 있어서, 자외선을 발생하는 단계와, 자외선에 의해 산화된 산소가 NOx를 산화하는 단계와, 열교환기법을 이용하여 생성된 물(H2O)에 산화된 NOx를 용해시켜 NOx를 제거하는 단계를 포함한 것을 특징으로하는 NOx제거방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 자외선을 발생하는 단계는 천공한 다수개의 플레이트를 사용하며 플레이트에는 금속으로 회로를 프린팅하고 또다른 플레이트에는 대향하는 전극의 회로를 프린팅한 후 고전압을 인가하여 다각형의 구멍외곽에서 자외선을 발생시켜 NOx를 제거하는 것을 특징으로하는 NOx제거방법.
  11. 제9항에 있어서, 상기 자외선을 발생하는 단계에서 자외선을 발생하기 위하여 고전압이 가해지는 플레이트에는 다수개의 다각형의 구멍을 천공한 것을 특징으로 하는 NOx제거방법.
  12. 제10항 또는 제11항에 있어서, 상기의 플레이트에는 코팅의 두께를 10㎛∼50㎛로 하는 것을 특징으로 하는 NOx제거방법.
  13. 제9항에 있어서, 상기 물(H2O)을 생성하기 위한 열교환 기법은 플레이트사이에 PN 다이오드를 직,병렬로 연결하여 온도낙차를 유도하는 것을 특징으로 하는 NOx제거방법.
  14. 제11항에 있어서, 상기 플레이트에 인가된 고전압에 의해 다각형의 구멍 외곽에서 자외선이 발생되는 것을 특징으로 하는 NOx제거방법.
  15. 전장을 이용하여 배기가스를 정화하는 방법중 고전압을 발생하는 방법에 있어서, 신호에 반송캐리어를 실어 고주파전압을 발생시키는 방법.
  16. 제15항에 있어서, 상기 고전압을 발생하기 위하여 주파수 400∼500KHz의 반송캐리어를 사용하여 고주파전압을 발생시키는 방법.
  17. 전장을 이용하여 배기가스를 정화하는 장치에 있어서, 배출가스를 흡인하여 콜렉터전극(130)으로 분간시켜 매연과 먼지를 일차적으로 분리하여 큰 입자를 연소시키는 분배 유니트(100)와, 상기의 분배 유니트(100)를 통과한 먼지를 스트리머 코로나를 이용하여 연소시키는 플라즈마 유니트(200)와, 직류전압과 교류전압을 이용하여 미소입자를 또다시 연소시키는 일렉트론 유니트(300)와, 유해한 가스를 제거하기 위하여 음이온을 다량 발생시키는 이온화 유니트(400)와, 자외선에 의해 오존을 발생시키고 PN다이오드(620)의 온도낙차를 이용하여 NOx가스를 제거하는 스크린유니트(600)를 포함한 것을 특징으로 하는 매연처리 저감장치.
  18. 제17항에 있어서, 상기 유니트(100, 200, 300, 400, 600)에서 발생하는 전자파를 차폐하기 위하여 결합 유니트(700)를 더 구비한 것을 특징으로하는 매연처리 저감장치.
  19. 전장을 이용하여 배기가스를 정화하는 장치중 배기가스를 분류하는 장치에 있어서, 배기가스에 포함된 입자성 물질을 제거하기 위하여 코로나 방전을 하는 이온핀(110)과, 매연가스의 흐름을 원활히하기 위한 분배 유니트 가이드(160)와, 공기의 흐름을 원활히하기 위한 공기 주입구(150)가 다수개 형성된 분배유니트 플레이트(180)와, 대전된 유체의 흐름을 고속으로 하기 위하여 병목모양을 한 노즐부에 전압을 가하는 어트렉터 전극(120)과, 대전된 미세입자를 필터링하는 콜렉터 전극(130)과, 큰 입자는 낙하시켜 연소하기 위해 1조의 플라즈마 방전극(140, 140)을 내장한 분배 유니트 폴(170)을 포함한 것을 특징으로하는 배기가스 분류장치.
  20. 제19항에 있어서, 상기 노즐부는 노즐부 전체가 전극을 형성하는 것을 특징으로하는 배기가스 분류장치.
  21. 제19항에 있어서, 상기 분배 유니트 폴(170)은 매연입자가 연소할때 착화에너지를 높이기 위하여 원형으로 구성되어짐을 특징으로 하는 배기가스 분류장치.
  22. 매연입자의 연소 범위를 확대하기 위하여 스트리머 코로나를 유발하기 위한 플라즈마 유니트폴(210)과, 방전극으로 작용하는 그물망(211)으로 이루어진 플라즈마 유니트셀(250)이 다수개로 구성된 플라즈마 유니트(200)을 포함한 것을 특징으로하는 입자의 연소장치.
  23. 제22항에 있어서, 상기 플라즈마 유니트 셀(250)는 플라즈마 유니트폴(210)과 그물망(211)의 극으로 구성되며 각 극간에는 스트리머 코로나가 발생하는 것을 특징으로하는 입자의 연소장치.
  24. 제23항에 있어서, 상기 플라즈마 유니트폴(210)은 스트리머 코로나를 유발시키기 위해 한쪽면이 평면인 반구형의 모양으로 이루어진 것을 특징으로 하는 입자의 연소장치.
  25. 제23항에 있어서, 상기 코로나의 상호극간의 전자밀도는 103∼105/㎤ 인 것을 특징으로하는 입자의 연소장치.
  26. 제23항에 있어서, 상기 코로나 상호극간의 진동수는 10MHz인 것을 특징으로하는 입자의 연소장치.
  27. 전장을 이용하여 배기가스를 정화하는 방법중 대전입자 소각방법에 있어서, 매연입자를 완전히 연소하기 위하여 전자풍을 발생하기 위한 이온핀(110)과, 공기의 흐름을 원활히 하기 위한 공기 주입구(150)와, 상기의 공기 주입구(150)와 이온핀(110)이 다수개 실장된 이온핀 유니트 플레이트(320)와, 공기의 흐름을 원활히 하기 위하여 설치된 공기 주입구(150)의 내부에는 코로나 방전의 대향극으로 작용하는 그물망(211)으로 이루어진 금속다공 플레이트(310)와, 스트리머 코로나 방전을 일으키기 위하여 플라즈마 유니트폴(210)과 상기의 플라즈마 유니트폴(210)이 다수개 실장된 폴 유니트 플레이트(350)를 하나의 세트로 하여 구성된 일렉트론 유니트(300)를 구비한 것을 특징으로 하는 대전입자의 소각장치.
  28. 제27항에 있어서, 상기 이온핀 유니트 플레이트(320)는 전자풍을 발생시키는 이온핀(110)과, 공기의 흐름을 원활히하기 위한 공기 주입구(150)가 매트릭스 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 대전입자의 소각장치.
  29. 제27항에 있어서, 상기 금속다공 플레이트(310)는 유체가 와류없이 흐르게하기 위해 매트릭스 구조를 한 다수개의 공기 주입구(150)로 구성되어 짐을 특징으로 하는 대전입자의 소각장치.
  30. 전장을 이용하여 배기가스를 정화하는 방법중 유해가스를 중화하는 장치에 있어서, 음이온을 다량발생시키기 위해서 외측통로(420)의 안쪽에 내측통로(410)가 포함되는 플라즈마 제트방식에 의해 음이온과 자외선을 다량발생시켜 미소입자를 분해연소시키는 이온화 셀(405)로 구성된 이온화 유니트(400)를 구비한 것을 특징으로하는 유해가스 중화장치.
  31. 제17항에 있어서, 상기 이온화 유니트(400)는 음이온을 발생시키는 이온화 셀(405)이 매트릭스형태로 구성된 셀 플레이트(409)와, 유체의 흐름을 원활히 하기 위한 공기 주입구(150)와, 공기 주입구(150)내부에 횡 방향으로 설치된 그물망(211)으로 이루어진 금속다공 플레이트(310)로 구성되는 것을 특징으로 하는 유해가스 중화장치.
  32. 전장을 이용하여 배기가스를 정화하는 방법중 NOx를 제거하는 장치에 있어서, 온도 낙차를 주기위한 PN다이오드(620)가 배열된 플레이트B(640)의 양면에 전극으로 사용되는 플레이트A(630)와 플레이트C(650)가 연결되는 것을 특징으로 하는 NOx제거장치.
  33. 제17항에 있어서, 상기 스크린 유니트(600)에서 자외선을 발생시키기 위하여 전극으로 사용되는 플레이트A(610)와, 플레이트C(650)는 육각형의 구멍(610)이 다수 천공된 것을 특징으로 하는 NOx제거장치.
  34. 제32항에 있어서, 상기 PN다이오드(620)는 직병렬로 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 NOx제거장치.
  35. 상기 분배 유니트(100)와, 플라즈마 유니트(200)와, 일렉트론 유니트(300)와, 이온화 유니트(400)와, 스크린 유니트(600)에 고전압을 인가하는 고압발생장치에 있어서, 신호를 증폭하는 트랜지스터(TR)와, 1차측 전압이 인가되는 1차코일과, 권선비에 따라 고전압을 발생하는 3차코일과, 전원이 OFF될때에도 3차측의 배전압 회로에 충전된 전압을 방전시키기 위해 세라믹 저항 필터(R100)와, 신호를 변조하기 위하여 2차코일과 트랜지스터간을 궤환 연결한 고압발생장치.
  36. 제35항에 있어서, 상기 고압발생장치는 3차측 코일의 전압을 배가하는 배전압 회로(D5)와, 3차측 코일 전압을 충전하는 커패시터(C5)가 더 포한하는 것을 특징으로하는 고주파 고압발생장치.
  37. 전장을 이용하여 배기가스를 정화하는 방법중 고전압을 발생하는 장치에 있어서, 장치의 외곽이 전파 노이즈 및 공중 전계 노이즈를 차폐하기 위하여 페라이트 코아로 구성된 결합 유니트(700)를 구비하는 것을 특징으로하는 노이즈 및 전자파 제거장치.
  38. 제37항에 있어서, 상기 페라이트 코아는 직렬로 2단을 결성하여 1단은 정극성자계(+자계)로 운영하고 2단은 음극성자계(-자계)로 운영하는 결합 유니트(700)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로하는 노이즈 및 전자파 제거장치.
  39. 배출가스를 흡입하여 매연과 먼지를 일차적으로 분리 필터링하는 분배 유니트(100)와, 상기의 분배 유니트(100)에서 흡착한 미세한 먼지를 스트리머 코로나를 이용하여 연소시키는 플라즈마 유니트(200)와, 직류전압과 교류전압을 이용하여 미소입자를 재차 연소시키는 일렉트론 유니트(300)와, 음이온을 다량 발생시켜 유해성분이 제거된 가스 및 아주 작은 미소입자를 연소하여 매연 제거의 효율을 극대화하기 위한 이온화 유니트(400)와, 오존을 발생시키고 온도낙차에 의해 NOx가스를 제거하기 위한 PN 다이오드(620)가 사용된 스크린유니트(600)로 구성됨을 특징으로 하는 소음기.
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