KR100397169B1 - exhaust-gas treatment apparatus - Google Patents
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Abstract
본 발명은 차량 또는 산업시설 등에서 발생된 배기가스를 플라즈마 전기장을 이용하여 연소 및 정화시키는 배기가스 후처리장치에 관한 것으로서, 고도한 플라즈마 전압을 발생시키는 플라즈마 발생유니트와; 상기 플라즈마 발생유니트의 양전극에 접속되고, 밀폐된 외부 케이스를 구성하며, 배기가스 입구 및 출구가 형성된 외부 밀폐원통과; 상기 플라즈마 발생유니트의 음전극에 접속되고, 상기 외부 밀폐원통의 중심에 절연체를 개재하여 설치되는 음전극봉과; 상기 음전극봉에 다수개 설치되어 내부 공간을 구획하는 제 1 세퍼레이터와; 상기 제 1 세퍼레이터에 의해 지지 및 전기적으로 연결되고 배기가스가 통과하는 다수 구멍을 갖는 음극 다공원통과; 상기 음극 다공원통에 접속되고 구멍 마다 중심에 설치되는 핀전극과; 상기 핀전극 외주에 일정 간격으로 이격 설치되고, 상기 외부 밀폐원통에 내향 설치된 제 2 세퍼레이터에 의해 지지 및 전기적으로 연결되며, 상기 구멍과 일치하는 배기가스 유출공을 갖는 양극 다공원통을 포함하여 구성된 것으로; 상기 핀전극 및 음극 다공원통의 구멍과, 상기 양극 다공원통의 유출공과의 사이에서 플라즈마 방전을 일으켜 배기가스의 유해성분을 제거함을 특징으로 한다.The present invention relates to an exhaust gas aftertreatment apparatus for combusting and purifying exhaust gas generated in a vehicle or an industrial facility using a plasma electric field, comprising: a plasma generating unit for generating a high plasma voltage; An external hermetic cylinder connected to the positive electrode of the plasma generating unit, forming an hermetic outer case, and having an exhaust gas inlet and an outlet; A negative electrode rod connected to the negative electrode of the plasma generating unit and installed through an insulator at the center of the outer sealed cylinder; A plurality of first separators disposed on the negative electrode rods to partition an inner space; A cathode multipass passage having a plurality of holes supported and electrically connected by the first separator and through which exhaust gas passes; A pin electrode connected to the cathode multi-pass barrel and installed at the center of each hole; The pin electrode is spaced apart at regular intervals, and is supported and electrically connected by a second separator installed inwardly to the outer sealed cylinder, and comprises an anode multi-pass cylinder having an exhaust gas outlet hole coinciding with the hole. ; It is characterized in that the harmful discharge of the exhaust gas is removed by causing a plasma discharge between the pin electrode and the hole of the cathode multi-cylinder, and the outlet hole of the positive electrode multi-cylinder.
Description
본 발명은 차량 또는 산업시설 등에 사용되는 내연 및 외연기관 특히, 차량용 디젤엔진에서 발생된 배기가스를 플라즈마 전기장을 이용하여 연소시킴으로써 배기가스를 정화하는데 유용하게 적용할 수 있는 배기가스 후처리장치에 관한 것이다.The present invention relates to an exhaust gas aftertreatment apparatus which can be usefully applied to purify exhaust gas by combusting exhaust gas generated from an internal combustion engine and an external combustion engine used in a vehicle or an industrial facility, in particular, a vehicle diesel engine using a plasma electric field. will be.
현대사회는 산업화의 부산물인 환경오염으로 몸살을 앓고 있으며, 그 환경오염은 해양, 하천 및 지하수 등의 수질오염과, 대기오염 및 토양오염 등 광범위하게 전세계적으로 영향을 미치고 있다.Modern society suffers from environmental pollution, a by-product of industrialization, and environmental pollution has a widespread impact on the world, including water pollution of the ocean, rivers and groundwater, and air and soil pollution.
이러한 환경오염중에서 대기오염의 주요인으로는 산업시설이나 자동차 등에서 발생되는 배기가스 및 매연이 그 대부분을 차지한다.Among the environmental pollution, the main cause of air pollution is the exhaust gas and soot generated from industrial facilities and automobiles.
특히 연료의 경제성과 고출력으로 선호되고 있는 디젤엔진의 경우에는 연소 단계에서 발생하는 탄화수소(CH), 질소산화물(NOx)를 포함한 다량의 유해가스가 발생되는 문제점을 안고 있으며, 이는 앞서 설명한 대기오염의 주범으로 작용한다.In particular, diesel engines, which are preferred for fuel economy and high power, have a problem of generating a large amount of harmful gases including hydrocarbons (CH) and nitrogen oxides (NOx) generated in the combustion stage. It acts as the main culprit.
따라서 최근 생산 및 판매되는 자동차에서는 배기가스를 후처리하여 정화 및 제거하려는 노력이 진행되고 있으며, 정부 차원에서도 배기가스를 규제하고 있다.Accordingly, in recent years, automobiles that are produced and sold have been endeavored to purify and remove the exhaust gas by post-treatment, and the government regulates the exhaust gas.
배기가스 후처리(정화처리) 방법으로는 촉매가 첨가된 필터를 사용하는 방식, 배기가스를 재연소시키는 방식 및 전기장을 이용하여 배기가스의 유해 배출물을 연소 제거하는 방식 등이 잘 알려져 있다.Exhaust gas post-treatment (purification) methods are well known in which a catalyst-added filter is used, a method of reburning the exhaust gas, and a method of combusting and removing harmful emissions of the exhaust gas using an electric field.
이러한 배기가스 후처리방법중에서 전기장을 이용하여 배기가스의 유해 배출물을 연소 제거하는 방식은 종래에도 다수의 것이 알려져 있다.Among the exhaust gas after-treatment methods, a number of methods for combusting and removing harmful emissions of exhaust gas by using an electric field are known in the art.
예를 들어 국제출원 제 9,200,442호에는 배기가스가 세라믹체 통로를 통과하면서 가스성분 중 유해 배출물 입자가 제거되도록 하고, 제거된 유해 배출물은 세라믹 공극에 축적된 후 방전전극에 의해 산화, 연소되도록 하는 방법이 개시되어 있다.For example, International Application No. 9,200,442 discloses a method for exhaust gas passing through a ceramic body to remove harmful emissions particles from gas components, and the removed harmful emissions are accumulated in ceramic pores and then oxidized and burned by a discharge electrode. Is disclosed.
또한 독일 특허출원 제 3,314,168호에는 고전압의 전장에 배기가스를 통과시켜 유해 입자만을 포집하고, 가스는 그대로 통과시키는 방법이 개시되어 있는데, 이때 전장의 강도를 비교적 낮게 유지하여 입자만이 대전되도록 하고 가스는 이온화되지 않도록 한다.In addition, German Patent Application No. 3,314,168 discloses a method in which exhaust gas is passed through a high voltage electric field to collect only harmful particles, and gas is passed as it is. At this time, the intensity of the electric field is kept relatively low so that only particles are charged and gas is supplied. Should not be ionized.
끝으로 미국 특허출원 제 5,074,112호에는 홈을 가지는 필터에서 마이크로파인 전자파를 일으켜, 상기 홈 안에서 배기가스 입자를 가열, 연소시켜 제거하는 방법이 개시되어 있다.Finally, U.S. Patent Application No. 5,074,112 discloses a method of generating microwave electromagnetic waves in a grooved filter to heat and burn exhaust gas particles in the grooves.
그러나 상술한 종래의 배기가스 후처리방법들은 공통적으로 전기장을 이용하여 배기가스에 포함된 유해성분을 제거하고 있기는 하지만, 유해성분의 제거 효율이 비교적 낮고, 이를 감안하여 효율을 높이고자 할 경우에는 전기장을 발생시키기 위한 구조가 커지고 복잡해지는 문제점을 초래하게 된다.However, although the above-described conventional exhaust gas aftertreatment methods commonly remove harmful components contained in the exhaust gas using an electric field, the removal efficiency of the harmful components is relatively low. The structure for generating the electric field becomes large and complicated.
앞서 설명한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명은 배기가스중의 유해성분의 정화 효율을 향상시키면서도 구조가 비교적 단순하여 제작성을 향상시킬 수 있도록 한 배기가스 후처리장치를 제공함에 그 목적을 두고 있다.In order to solve the problems of the prior art described above, the present invention is to provide an exhaust gas after-treatment apparatus that can improve the manufacturability due to the relatively simple structure while improving the purification efficiency of harmful components in the exhaust gas. Leave.
상기 목적에 따라 본 발명에서는 고도한 플라즈마 전압을 발생시키는 플라즈마 발생유니트와; 상기 플라즈마 발생유니트의 양전극에 접속되고, 밀폐된 외부 케이스를 구성하며, 배기가스 입구 및 출구가 형성된 외부 밀폐원통과; 상기 플라즈마 발생유니트의 음전극에 접속되고, 상기 외부 밀폐원통의 중심에 절연체를 개재하여 설치되는 음전극봉과; 상기 음전극봉에 다수개 설치되어 내부 공간을 구획하는 제 1 세퍼레이터와; 상기 제 1 세퍼레이터에 의해 지지 및 전기적으로 연결되고 배기가스가 통과하는 다수 구멍을 갖는 음극 다공원통과; 상기 음극 다공원통에 접속되고 구멍 마다 중심에 설치되는 핀전극과; 상기 핀전극 외주에 일정 간격으로 이격 설치되고, 상기 외부 밀폐원통에 내향 설치된 제 2 세퍼레이터에 의해 지지 및 전기적으로 연결되며, 상기 구멍과 일치하는 배기가스 유출공을 갖는 양극 다공원통을 포함하여 구성된 배기가스 후처리장치를 제안한다.According to the above object, the present invention provides a plasma generating unit for generating a high plasma voltage; An external hermetic cylinder connected to the positive electrode of the plasma generating unit, forming an hermetic outer case, and having an exhaust gas inlet and an outlet; A negative electrode rod connected to the negative electrode of the plasma generating unit and installed through an insulator at the center of the outer sealed cylinder; A plurality of first separators disposed on the negative electrode rods to partition an inner space; A cathode multipass passage having a plurality of holes supported and electrically connected by the first separator and through which exhaust gas passes; A pin electrode connected to the cathode multi-pass barrel and installed at the center of each hole; An exhaust gas including an anode multi-cylinder spaced at a predetermined interval on the outer circumference of the pin electrode and supported and electrically connected by a second separator installed inwardly to the outer sealed cylinder and having an exhaust gas outlet hole coinciding with the hole. We propose a gas aftertreatment device.
여기서 상기 외부 밀폐원통의 내부 공간은 제 1 세퍼레이터 및 제 2 세퍼레이터에 의해 적어도 3칸으로 분리 형성하고, 이때 상기 배기가스는 음전극봉에 대하여 외측으로 흐를 때 플라즈마 방전에 의해 유해성분이 제거되도록 한다.Here, the inner space of the outer sealed cylinder is separated into at least three spaces by the first separator and the second separator, and the exhaust gas is removed by the plasma discharge when the exhaust gas flows outward with respect to the negative electrode rod.
바람직하게 본 발명은 상기 외부 밀폐원통과 음전극봉 사이의 카본 누적을 방지하기 위해 매연누적방지수단을 더 포함하여 이루어진다. 매연누적방지수단은 외부 밀폐원통과 음전극봉의 사이에 고압 에어를 분사하는 에어노즐을 설치할수 있으며, 이와 함께 상기 음전극봉에 설치된 음이온발생전극과 외부 밀폐원통에 설치된 양전위전극으로 구성된 이온발생장치를 더 포함하여 구성될 수 있다. 또한 상기 매연누적방지수단은 그 외부에 칸막이원통을 설치하여 배기가스의 유입을 차단하는 것이 좋다.Preferably the present invention further comprises a soot accumulation means for preventing carbon accumulation between the outer sealed cylinder and the negative electrode rod. The smoke accumulation prevention means may install an air nozzle for injecting high pressure air between the outer sealed cylinder and the negative electrode rod, and together with the ion generating device comprising anion generating electrode installed on the negative electrode rod and a positive potential electrode provided on the outer sealed cylinder. It may be configured to include more. In addition, the smoke accumulation preventing means is preferably installed to the partition cylinder outside to block the inflow of exhaust gas.
도 1은 본 발명에 의한 배기가스 후처리장치의 전체 구성도이고,1 is an overall configuration diagram of an exhaust gas aftertreatment apparatus according to the present invention,
도 2는 본 발명의 플라즈마 방전 전극을 확대 도시한 일부 절개 사시도이며,2 is an enlarged partial cutaway perspective view of the plasma discharge electrode of the present invention,
도 3은 본 발명의 플라즈마 방전 전극의 작용 상태도이고,3 is an operational state diagram of the plasma discharge electrode of the present invention,
도 4는 본 발명을 구성하는 매연누적방지수단을 확대 도시한 단면도이다.Figure 4 is an enlarged cross-sectional view of the smoke accumulation preventing means constituting the present invention.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
2-플라즈마 발생유니트 4-외부 밀폐원통2-Plasma Generation Unit 4-External Sealed Cylinder
4a-입구 4b-출구4a-inlet 4b-outlet
6-양극 다공원통 8-제 2 세퍼레이터6-anode multi-park barrel 8-second separator
10-절연체 12-음전극봉10-insulator 12-negative electrode
14-제 1 세퍼레이터 16-음극 다공원통14-Separator 16-Cathode Multi-Park
18-핀전극 20-매연누적방지수단18-pin electrode 20-soot accumulation means
22-에어노즐 24-음이온발생전극22-air nozzle 24-ion ion generating electrode
28-양전위전극 30-칸막이원통28-positive potential electrode 30-compartment cylinder
이하, 본 발명의 바람직한 실시 형태를 첨부 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, preferred embodiment of this invention is described in detail based on an accompanying drawing.
도 1은 본 발명에 의한 배기가스 후처리장치의 전체 구성을 보여주고 있다.Figure 1 shows the overall configuration of the exhaust gas aftertreatment apparatus according to the present invention.
도시한 바와 같이 본 발명의 배기가스 후처리장치는 배기가스에 포함된 유해성분을 연소 및 미립자화 하기 위해 저온 플라즈마 방전을 일으키는 플라즈마 발생유니트(2)를 포함한다. 플라즈마 발생유니트(2)는 고주파 전자회로 및 고압트랜스를 구비하고, 차량 전원(DC24V)을 20KV로 승압하여 장치내의 플라즈마 전극으로 공급한다.As illustrated, the exhaust gas aftertreatment apparatus of the present invention includes a plasma generation unit 2 that generates a low temperature plasma discharge to burn and atomize harmful components contained in the exhaust gas. The plasma generating unit 2 includes a high frequency electronic circuit and a high voltage transformer, and boosts the vehicle power supply (24 VDC) to 20 KV to supply the plasma electrodes in the apparatus.
플라즈마 발생유니트(2)의 양극에는 장치 전체를 둘러싸며 외부 케이스를 구성하는 외부 밀폐원통(4)이 전기적으로 연결된다. 외부 밀폐원통(4)은 밀폐 형성되고 양단부에 배기가스 입구(4a) 및 출구(4b)를 구비하여 이루어진다.An outer hermetic cylinder 4 constituting the outer case and surrounding the entire apparatus is electrically connected to the anode of the plasma generating unit 2. The outer hermetic cylinder 4 is hermetically formed and has exhaust gas inlet 4a and outlet 4b at both ends.
외부 밀폐원통(4)의 내부에는 용접 및 볼트 체결방식으로 결합되고 전기적으로 연결된 양극 다공원통(6)이 설치된다. 양극 다공원통(6)은 또한 외부 밀폐원통(4)에서 직립되고 내향 설치된 제 2 세퍼레이터(8)에 용접 혹은 볼트 체결방식으로 결합 지지되고 있으며, 입구(4a)를 통해 유입된 배기가스의 통로로서 다수 유출공(6a)을 구비한다. 유출공(6a)은 양극 다공원통(6)의 둘레를 따라 또한 일정 간격으로 다수 개를 형성한다. 이렇게 구성된 양극 다공원통(6)은 장치의 플라즈마 전극중에서 양전극을 구성한다.Inside the outer hermetic cylinder (4) is a bipolar multi-cylinder (6) coupled to the welding and bolting method and electrically connected. The anode multi-cylinder 6 is also supported by welding or bolting to the second separator 8, which is upright and installed inwardly in the outer hermetic cylinder 4, and serves as a passage of the exhaust gas introduced through the inlet 4a. A plurality of outflow holes 6a are provided. Outflow holes 6a form a plurality along the circumference of the anode multi-chamber 6 and at regular intervals. The anode multi-cylinder 6 thus configured constitutes a positive electrode among the plasma electrodes of the apparatus.
한편 상기한 제 2 세퍼레이터(8)는 외부 밀폐원통(4)에 의해 형성된 내부 공간을 구획하고 상기 배기가스의 흐름 방향을 바꾸어준다.On the other hand, the second separator 8 partitions the inner space formed by the outer hermetic cylinder 4 and changes the flow direction of the exhaust gas.
상기한 플라즈마 발생유니트(2)의 음극에는 상기 외부 밀폐원통(4)의 중심에 위치되고 절연체(10)를 개재하여 전기적으로 분리된 음전극봉(12)이 연결된다. 음전극봉(12)은 세라믹 재질로된 절연체(10)를 양단부에 끼우고 너트(12a)를 체결하여 고정할 수 있으며, 상기 세라믹 절연체(10)는 볼트(4c)를 이용하여 외부 밀폐원통(4)과 체결 고정된다.The cathode of the plasma generating unit 2 is connected to the negative electrode rod 12 which is positioned at the center of the outer hermetic cylinder 4 and electrically separated through the insulator 10. The negative electrode rod 12 may be fixed by inserting an insulator 10 made of a ceramic material at both ends and fastening a nut 12a. The ceramic insulator 10 may be externally sealed using a bolt 4c. ) Is fastened and fixed.
음전극봉(4)에는 상기한 제 2 세퍼레이터(8)와 함께 외부 밀폐원통(4)의 내부 공간을 구획하고 배기가스의 흐름 방향을 바꾸어주는 제 1 세퍼레이터(14)가 설치된다. 제 1 세퍼레이터(14)는 1~5개가 설치될 수 있다. 이러한 구성에 따라 외부 밀폐원통(4)의 내부 공간은 제 1 세퍼레이터(14)와 제 2 세퍼레이터(8)에 의해 적어도 3칸 이상으로 분리 형성된다.The negative electrode 4 is provided with a first separator 14 that partitions the inner space of the outer hermetic cylinder 4 and changes the flow direction of the exhaust gas together with the second separator 8 described above. One to five first separators 14 may be installed. According to this configuration, the inner space of the outer hermetic cylinder 4 is separated and formed by at least three spaces by the first separator 14 and the second separator 8.
따라서 입구(4a)로 유입된 배기가스는 음전극봉(12) 즉 외부 밀폐원통(4)의 중심에서 외측으로 유도되면서 플라즈마 전극에 의해 유해성분이 제거되며, 다시 음전극봉(12) 즉 외부 밀폐원통(4)의 중심쪽으로 유도되고, 이후 상기 순환 작용이 반복되면서 출구(4b)쪽으로 유도되어진다.Therefore, the exhaust gas introduced into the inlet 4a is guided outward from the center of the negative electrode rod 12, that is, the outer hermetic cylinder 4, and the harmful components are removed by the plasma electrode, and the negative electrode rod 12, that is, the outer hermetic cylinder ( It is directed toward the center of 4) and then to the outlet 4b with the circulation action repeated.
배기가스의 유해성분을 제거하기 위한 플라즈마 전극을 구성하는 음전극으로, 상기 제 1 세퍼레이터(14)에는 음극 다공원통(16)이 지지 설치되어진다. 음극 다공원통(16)은 제 1 세퍼레이터(14)의 외주 단부에 용접되어 전기적으로 연결되고, 도 2에 확대 도시한 바와 같이 양극 다공원통(6)으로부터 일정 간격을 유지하여 이격 설치되며, 양극 다공원통(6)의 유출공(6a)과 일치하는 위치에 다수의 배기가스 통과 구멍(16a)을 구비하여 형성된다.The negative electrode constituting the plasma electrode for removing the harmful components of the exhaust gas, the first separator 14 is provided with a cathode multi-cylinder 16 is supported. The cathode multi-cylinder 16 is welded to the outer circumferential end of the first separator 14 and electrically connected thereto. As shown in FIG. 2, the negative electrode multi-cylinder 16 is spaced apart from the positive multi-cylinder 6 and is spaced apart from each other. A plurality of exhaust gas passage holes 16a are formed at positions coinciding with the outflow holes 6a of the cylinder 6.
또한 플라즈마 전극을 구성하는 음전극으로 음극 다공원통(16)의 외주에는 핀전극(18)이 설치된다. 핀전극(18)은 음극 다공원통(16)에 용접되어 전기적으로 연결되고, 플라즈마 방전시 전자 방출을 용이하게 실현하기 위하여 첨예부(18a)를 구비하여 형성된다. 핀전극(18)의 첨예부(18a)는 음극 다공원통(16)의 구멍(16a) 마다 그 중심에 설치된다.In addition, a pin electrode 18 is provided on the outer circumference of the cathode multi-cylinder 16 as a negative electrode constituting the plasma electrode. The pin electrode 18 is welded to the cathode multi-cylinder 16 and electrically connected thereto, and is formed with a sharp portion 18a in order to easily realize electron emission during plasma discharge. The sharp part 18a of the pin electrode 18 is provided in the center for every hole 16a of the cathode multi-cylinder 16.
이와 같이 구성된 본 발명의 배기가스 후처리장치의 작용을 도 3에 의거하여 설명하면, 외부 밀폐원통(4)의 입구(4a)로 유입된 배기가스는 제 1 세퍼레이터(14)에 의해 그 흐름이 변경되어 외부 밀폐원통(4)의 중심에서 외측으로 유도된다. 이때 장치의 플라즈마 전극 즉, 음극 다공원통(16)의 구멍(16a) 및 핀전극(18)의 첨예부(18a)와 이에 대응하는 양극 다공원통(6)의 유출공(6a)의 사이에는 20KV의 고전압이 유기되고, 그에 따라 음극 다공원통(16)의 구멍(16a) 및 핀전극(18)의 첨예부(18a)로부터 다량의 전자 방출이 일어나 전자사태 즉, 플라즈마 방전이 실현된다. 플라즈마 방전이 일어나면 배기가스의 유해성분은 대부분 연소에 의해 제거되며, 또한 다량의 전자와의 충돌에 의해 미립자 상태로 분해 제거된다.The operation of the exhaust gas aftertreatment apparatus of the present invention configured as described above will be described with reference to FIG. 3. The exhaust gas introduced into the inlet 4a of the outer hermetic cylinder 4 is flowed by the first separator 14. And is led outward from the center of the outer hermetic cylinder 4. At this time, 20 KV is provided between the plasma electrode of the apparatus, that is, between the hole 16a of the cathode multi-cylinder 16 and the sharp portion 18a of the pin electrode 18 and the outlet hole 6a of the corresponding anode multi-cylinder 6. The high voltage of is induced and thus a large amount of electrons are emitted from the hole 16a of the cathode multi-cylinder 16 and the sharp portion 18a of the pin electrode 18, so that an avalanche, that is, a plasma discharge is realized. When a plasma discharge occurs, most of the harmful components of the exhaust gas are removed by combustion, and also decomposed and removed in a particulate state by collision with a large amount of electrons.
1차로 유해성분이 제거된 배기가스는 다시 제 2 세퍼레이터(8)에 의해 외부 밀폐원통(4)의 중심쪽으로 유도되고, 이후 상기 순환 작용이 반복되면서 제 2 및 제 3의 배기가스 유해성분 제거 단계를 거치게 된다. 이렇게 하여 유해성분이 완전히 제거된 배기가스는 출구(4b)를 통하여 대기중으로 배출된다.The exhaust gas from which the noxious component is first removed is guided back to the center of the outer sealed cylinder 4 by the second separator 8, and then the second and third exhaust gas harmful component removing steps are performed while the circulation action is repeated. Going through. In this way, the exhaust gas from which the noxious component was removed completely is discharged | emitted to air | atmosphere through the outlet 4b.
한편 이상에서 설명한 본 발명의 배기가스 후처리장치는 연속되는 유해성분의 제거 단계중에, 매연의 누적으로 양극이 인가되는 외부 밀폐원통(4)과 음전극봉(12) 사이에 전류의 누설이 생길 수 있다. 예를 들어 매연의 주성분인 카본은 전도성이 있으므로, 외부 밀폐원통(4)과 음전극봉(12) 사이에 매연이 쌓여 세라믹 절연체(10)를 덮게 되면 절연이 파괴될 수 있다.Meanwhile, in the exhaust gas aftertreatment apparatus of the present invention described above, leakage of current may occur between the external sealed cylinder 4 and the negative electrode rod 12 to which the anode is applied due to the accumulation of smoke during the continuous removal of harmful components. have. For example, since carbon, which is a main component of soot, is conductive, soot may accumulate between the outer hermetic cylinder 4 and the negative electrode rod 12 to cover the ceramic insulator 10, and insulation may be destroyed.
이를 방지하기 위하여 본 발명에서는 외부 밀폐원통(4)과 음전극봉(12) 사이에 매연누적방지수단(20)을 설치하고 있다.In order to prevent this, in the present invention, a soot accumulation preventing means 20 is provided between the outer sealed cylinder 4 and the negative electrode rod 12.
도 4에 도시한 바와 같이 매연누적방지수단(20)은 외부 밀폐원통(4)과 음전극봉(12)의 사이에 고압 에어를 분사하여 매연의 누적을 방지하는 에어노즐(22)을 설치하고, 이와 함께 외부 밀폐원통(4)과 음전극봉(12)의 사이에 이온풍을 생성하여 매연의 누적을 방지하는 이온발생장치를 설치하여 이루어진다.As illustrated in FIG. 4, the smoke accumulation preventing means 20 is provided with an air nozzle 22 for preventing the accumulation of smoke by injecting high pressure air between the outer sealed cylinder 4 and the negative electrode rod 12. In addition, the ion generating device is installed between the outer hermetic cylinder 4 and the negative electrode rod 12 to prevent ion accumulation.
전자의 에어노즐(22)은 세라믹 절연체(10)의 외주에 공기 호스를 감고, 여기에 다수의 공기 분사구를 형성하여 설치할 수 있다. 또한 후자의 이온발생장치는 음전극봉(12)에 방사상의 원판의 형태로 설치된 음이온발생전극(24)과 외부 밀폐원통(4)에 원통체(26) 및 연결대(26a)를 개재하여 설치된 링상의 양전위전극(28)으로 구성할 수 있다.The former air nozzle 22 can be installed by winding an air hose around the outer circumference of the ceramic insulator 10 and forming a plurality of air injection holes therein. In addition, the latter ion generating device has a ring shape provided on the negative electrode rod 12 in the form of a radial disk and an anion generating electrode 24 and an outer hermetic cylinder 4 via a cylindrical body 26 and a connecting table 26a. The positive potential electrode 28 can be configured.
이와 같이 구성된 매연누적방지수단(20)에 의하면, 1차적으로 에어노즐(22)에 의해 도면에 표시한 바와 같이 고압 에어(A)가 분출되며, 2차적으로 음이온발생전극(24)과 양전위전극(28) 사이의 20KV의 전위차에 의해 이온풍(전자의 이동)(E)이 발생되는바, 상기 에어(A)와 이온풍(E)은 서로 도 4의 화살표와 같이 합성되어 도 1의 화살표 방향으로 불려 나가면서 매연을 밀어내게 된다. 따라서 본 발명의 매연누적방지수단(20)에 의하면 매연의 누적이 퍼펙트하게 방지된다.According to the soot accumulation prevention means 20 configured as described above, the high pressure air A is first blown out by the air nozzle 22 as shown in the drawing, and the negative ion generating electrode 24 and the positive potential are secondary. The ion wind (movement of electrons) E is generated due to a potential difference of 20 KV between the electrodes 28. The air A and the ion wind E are synthesized as shown by the arrows of FIG. It is called out in the direction of the arrow and pushes the fumes out. Therefore, according to the smoke accumulation preventing means 20 of the present invention, the accumulation of smoke is perfectly prevented.
이때 본 발명의 매연누적방지수단(20)은 에어(A)와 이온풍(E)의 합성 흐름을 안내하고, 또한 입구(4a)나 기타 다른 방향으로부터 유입되는 배기가스의 영향을 차단하기 위하여, 그 둘레에 칸막이원통(30)을 설치한다.At this time, the smoke accumulation preventing means 20 of the present invention to guide the synthesis flow of the air (A) and the ion wind (E), and also to block the influence of the exhaust gas flowing from the inlet (4a) or other direction, The partition cylinder 30 is installed in the circumference | surroundings.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 배기가스 후처리장치는 플라즈마 방전을 이용하여 배기가스중에 포함된 유해성분을 연소 및 미립자화시켜 퍼펙트하게 제거할 수 있으며, 특히 구조가 비교적 단순하여 제작성 및 장착성을 향상시킬 수 있다.As described above, the exhaust gas after-treatment apparatus of the present invention can remove the harmful components contained in the exhaust gas by plasma discharge and make it possible to completely remove them. Can be improved.
또한 본 발명에 의하면 양전극과 음전극 사이의 절연을 파괴하는 매연을 누적을 원천적으로 차단하므로 정화 효율의 증대와 함께 장 수명을 실현할 수 있다.In addition, according to the present invention, since the accumulation of soot that breaks down the insulation between the positive electrode and the negative electrode is blocked at the source, it is possible to increase the purification efficiency and achieve a long life.
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