KR100411544B1 - 누설전류 차단이 가능한 구조로 된 전극지지판을 채용한배기가스 정화장치 - Google Patents

누설전류 차단이 가능한 구조로 된 전극지지판을 채용한배기가스 정화장치 Download PDF

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Abstract

누설전류 차단이 가능한 구조로 된 전극지지판을 채용한 배기가스 정화장치를 개시한다. 펄스 고전압으로 전기방전으로 생성되는 코로나에 의해 플라즈마를 형성하여 유해물질을 제거하는 배기가스 정화장치는 방전전극판과 접지전극판을 포함한다. 이들 방전전극판과 접지전극판 사이에는 절연물질로 만들어지는 전극지지판이 개재된다. 이 전극지지판의 표면을 통해 누설전류가 흘러 아크로 전이되는 것을 억제하기 위해, 전극지지판의 내외부 측벽을 따라서 누설전류의 흐름방향을 가로지르도록 절연홈을 형성한다. 나아가, 전극지지판의 상하부 표면에도 고리형상의 절연홈을 더 형성하여 절연성능을 제공한다. 이 절연홈은 누설전류의 이동경로를 차단 또는 연장시켜 주는 작용을 하여 방전전극과 접지전극간 아크 발생을 최대한 억제한다. 이에 의해 안정적인 코로나 방전을 유지할 수 있어 배기가스의 유해물질 제거효율을 높일 수 있다.

Description

누설전류 차단이 가능한 구조로 된 전극지지판을 채용한 배기가스 정화장치 { an apparatus for purifying discharged gas having electrode supporting plate capable of suppressing leakage current }
본 발명은 엔진 또는 소각장으로부터 배출되는 유해가스를 후처리하기 위한 배기가스 정화장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 코로나 방전을 일으켜 플라즈마 화학반응을 유도하므로써 배기가스를 정화하기 위한 정화장치에 채용되는 전극지지판의 구조를 누설전류를 효과적으로 차단할 수 있도록 개량하여 코로나 방전을 안정적으로 일으키게 하는 배기가스 정화장치에 관한 것이다.
엔진 또는 소각장으로부터의 유해 배기가스를 정화하기 위한 방법으로서 고전압에 의한 코로나방전을 생성시켜 플라즈마 화학반응으로 유해성분을 산화 또는 환원하여 제거하는 방법이 이용되고 있다. 이러한 코로나 방전형 배기가스 정화장치의 배기가스 제거효율을 높이기 위한 여러 가지 기술들이 제안되어 왔다. 알려진 코로나 방전형 배기가스 정화장치들로는 코로나 방전전극을 가는 선형으로 한 와이어전극-대-실린더(Wire-to-cylinder)형과, 코로나 방전전극을 침상으로 한 침상전극-대-평판형(Point source-to-Plate) 등을 대표적으로 들 수 있다.
특히, 후자의 한 형태로 본 출원인이 1995년 12월 14일자로 대한민국에 출원한 특허출원 제10-1995-49667호를 통해 개시한 배기가스 정화반응기가 있다. 이 특허출원이 제안하는 배기가스 정화반응기의 구조가 도 1a 내지 1d, 2a, 2b에 도시되어 있다. 상기 특허출원이 제안하는 종래의 정화반응장치는 코로나 방전에 의해 플라즈마를 형성하는 코로나 방전장치를 다단으로 조립하여 제조된 다단식 코로나방전 정화반응기이다. 보다 구체적으로는, 방전 개시전극을 다수의 홀과, 다수의 침을 갖는 형태로 만들고, 상대전극도 다수의 구멍을 갖는 형태로 만들어 상대전극을 방전개시전극 상하부에 서로 홀이 엇갈리도록 설치하여 단위 유닛 카트리지를 구성하고 이 단위 유닛카트리지를 다단으로 구성하여 카트리지 설치판에 장착함으로써, 배기가스의 흡입관과 배기관에 연결하여 방전반응효율을 높게 하고 전자방출효율을 배가시키도록 한 구조를 갖는다.
본 발명은 배기가스 정화반응기의 일 부품으로 채용되는 전극지지판의 형상을 개량하여 코로나 방전시 절연기능을 향상시키는 것과 관련되어 있는 바, 본 발명의 이해를 돕기 위해 우선 위 특허발명에 따른 배기가스 정화반응기 전체의 구성에 대하여 간략하게 설명하기로 한다.
우선 도 1a는 다침 다공형 방전전극판(26)과 상기 방전전극판(26)이 안치될 전극지지판(21)의 형상을 도시한다. 방전전극판(26)의 양면에는 약 1cm 길이의 방전침(27)이 다수개 용접되어 설치되고, 접지전극판(20)에 형성되어 있는 배기가스 통과홀(22)의 수만큼 방전전극판(26)에도 배기가스 통과홀(22)이 형성된다. 또한, 방전전극판(26)을 전극지지판(21)에 안치하고 방전전압을 인가하는 개시전극 연결볼트(28)와 결합하기 위한 전극연결 윙(23)이 방전전극판(26)의 가장자리에 형성된다.
도 1b와 1c는 접지전극판(20)과 전극지지판(21)의 형상을 도시한다. 접지전극판(20)에는 여러 개의 홀(22)이 형성되고, 테프론(Teflon) 재질의 부도체인 전극지지판(21)에 설치될 수 있도록 접지전극판(20)의 전극 연결 윙(23)이 형성된다. 전극지지판(21)에는 방전극이 돌출 되지 않도록 극판모양의 홈이 되어 있어서, 조립되었을 때 틈 사이가 조밀하게 되고 배기가스가 누출됨이 없이 각 극판을 통과하도록 유도된다. 또한, 전극지지판(21)에는 방전전극판(26)에 전압을 인가하기 위한 개시전극 연결볼트(28)가 삽입될 통로(24)와 접지전극판(20)에 전압을 인가하기 위한 상대전극 연결볼트(29)가 삽입될 통로(25)가 각각 형성되어 있다.
다음으로 도 2a는 다단의 방전극판(20, 26) 및 전극 설치판(21)을 방전극 연결볼트(28, 29)와 전극 설치판 고정너트(32)를 이용하여 고정하여 구성된 배기가스 정화반응장치의 단면도이고, 도 2b는 도 2a의 부분을 보다 상세하게 도시한 도면이다.
도 2b에서, 상하 두 개의 전극 설치판(21) 위에 접지전극판(20)과 방전전극판(26)을 각각 안치하여 결합시킨 것으로서, 결합시 각 전극 설치판(21)에 형성되어 있는 방전 개시전극 연결볼트 통로(24)가 일치되게 설치하여야 하고, 또한 방전 상대전극 연결볼트 통로(25)도 일치되도록 설치하여야 한다. 이때 방전전극판(26)과 접지전극판(20)의 간격은 전극 설치판(21)의 두께를 변경하여 조절할 수 있다.
도 2a에서, 설치되는 방전극판(20, 26)의 단수는 배기가스의 유속과 양을 고려하여 결정하는 것이 바람직하다. 각각의 방전극판(20, 26)이 안치된 전극지지판(21)을 다단으로 쌓은 것을 카트리지라 하는데, 이 카트리지를 고정하고 차후에 배기가스 흡입관(33)과 배기관(34)에 연결하기 위한 카트리지 설치판(30)을 카트리지의 상하단에 각각 설치한다. 전극지지판(21)에 형성되어 있는 각각의 전극연결 볼트(28, 29)가 삽입될 통로(24, 25)가 카트리지 설치판(30)에도 형성되어 있으며, 배기가스 흡입관(33)과 배기가스 배기관(34)을 연결하기 위한 방전 카트리지 설치 홀(31)들이 형성되어 있다. 이와 같이 카트리지 설치판(30)에 안치된 카트리지를 고정하고 전극을 인가하기 위하여 방전 개시전극 연결볼트(28)와 상대전극 연결볼트(29)를 각각의 전극 연결볼트 통로(24, 25)에 삽입하는데 이때 카트리지를 이루는 각각의 전극 설치판(21) 사이사이에는 상기 전극연결 볼트(28, 29)를 고정하기 위한 전극판 고정너트(32)가 위치하고 있어 상기 전극연결 볼트(28, 29)를 회전시키면서 삽입 고정한다. 전극연결 볼트(28, 29)와 전극판 고정너트(32)는 카트리지를 이루는 각각의 전극 설치판(21)들의 사이가 완전히 밀폐되어 누출되는 배기가스가 없도록 한다.
위와 같은 배기가스 정화반응장치에서, 고전압을 인가하면 방전전극판(26)과 접지전극판(20) 간에 코로나 방전이 일어나는데, 이 방전과정에서 도 2c에 도시된 것처럼 전극지지판(21)의 상하부면과 측벽표면을 통해 누설전류가 흘러 아크로 전이하는 경우가 자주 발생하는 문제가 있다. 전극지지판(21)이 방전전극판(26)과 접지전극판(20) 간의 절연을 보장하기 위해 절연성이 우수한 절연물질로 만들기는 하지만, 전극지지판(21)의 형상이 누설전류의 흐름을 차단하기에는 취약한 구조를 갖기 때문이다. 즉, 전극지지판(21)은 상하부표면과 측벽면의 형상이 평평한 면으로 되어 있기 때문에 방전전극판(26)과 접지전극판(20) 간에 고전압이 걸리면 상하부표면과 측벽면의 표면을 타고 누설전류가 쉽게 흐르게 된다.
또한, 고압의 방전전압은 방전전극판 연결볼트(28)와 접지전극판연결볼트(29)를 통하여 인가되는데, 전극지지판(21)을 도 2a와 같이 다단으로 설치하는 경우, 그 틈 사이에서 방전전극판 연결볼트(28)와 접지전극판(20) 간에 또는 접지전극판 연결볼트(29)와 방전전극판(26) 간에 누설전류가 흐르기도 한다.
배기가스의 코로나방전 접촉시간과 접촉영역은 배기가스에 포함된 유해성분의 제거 효율과 밀접한 관계를 갖는다. 누설전류가 많이 발생하면 코로나 방전이 불안정하게 되어 배기가스의 코로나 방전 접촉시간과 접촉영역을 그 만큼 줄어들게 되어 배기가스 속의 유해성분의 제거효율은 급격하게 감소되는 결과를 초래한다.
도 3a는 종래의 전극지지판을 채용한 배기가스 정화장치에서 아크 방전시 오실로스코프로 잡은 전류파형(40)과 전압파형(41)을 도시하는데, 펄스지속시간(pulse duration)이 긴 고전압 펄스를 발생하는 전원장치나 직류전원장치를 방전전압 공급원으로 사용할 경우 이와 같은 파형을 얻을 수 있다. 파형도에서 방전전압을 공급한 시점(t1)부터 누설전류가 발생한 시점(t2)까지 걸린 시간 t2-t1이 대략 1ns 이하로 됨을 확인할 수 있었다. 배기가스 정화장치에 사용되는 방전전압 공급원이 펄스지속시간이 1ns보다 긴 펄스파형 전압이나 직류전압을 공급하는 경우에는 누설전류에 따른 아크의 발생을 피할 수 없음을 알 수 있다. 누설전류를 피하기 위해서는 방전전압의 펄스 폭이 1ns보다 훨씬 적은 파형을 공급해야 하는데, 이러한 파형을 공급하기 위한 전원장치는 상당히 고가이므로 실용적이지 못하다.
종래의 이와 같은 문제점을 고려하여, 본 발명은 방전전극판과 접지전극판사이에 개재시켜 이들 전극간의 코로나 방전시 누설전류의 흐름을 효과적으로 차단할 수 있도록 전극지지판의 구조를 개선함으로써 안정적이고 지속적인 코로나 방전을 일으켜 유해가스 처리효율을 크게 높일 수 있는 배기가스 정화장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
도 1a는 종래의 다공/다침 전극판을 이용한 코로나방전장치 중 1개의 방전전극 및 전극지지판의 구조를 도시한 사시도이다.
도 1b와 1c는 각각 종래의 다공/다침 전극판을 이용한 코로나방전장치 중 1개의 접지전극 및 전극지지판의 구조를 도시한 사시도와 평면도이다.
도 2a는 종래의 다공/다침 전극판을 이용한 다단식 코로나방전장치의 단면도이고, 도 2b는 도 2a의 "D" 부분의 상세도이다.
도 3은 종래의 배기가스 정화장치에 의해 누설전류가 발생한 경우의 전압, 전류 파형도이다.
도 4는 본 발명에 의한 배기가스 정화장치에 의해 누설전류 발생을 억제한 경우의 전압, 전류 파형도이다.
도 5a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전극지지판의 구조를 도시한 사시도로서 전극지지판의 내부와 외부 측벽에 절연홈이 형성된 것에 특징이 있으며, 도 5b는 도 5a의 절단선 "A-A"에서 바라본 단면도이다.
도 6a와 6b는 각각 본 발명의 제2 실시예에 따른 전극지지판의 구조를 도시한 평면도와 저면도로서, 전극지지판의 상부와 하부 표면에 절연홈이 환형으로 형성된 것에 특징이 있으며, 도 6c는 도 6a의 절단선 "B-B"에서 바라본 단면도이다.
도 7a와 7b는 각각 본 발명의 제3 실시예에 따른 전극지지판의 구조를 도시한 평면도와 저면도로서, 전극지지판의 상부와 하부 표면에 절연홈이 불연속 환형으로 형성된 것에 특징이 있으며, 도 7c는 도 7a의 절단선 "C-C"에서 바라본 단면도이다.
** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **
20 : 접지전극판 21 : 전극지지판
22 : 가스통로용 홀 23 : 전극연결 윙
24 : 방전전극판 연결 볼트통로
25 : 접지전극판 연결 볼트통로
26 : 방전전극판 27 : 방전침
28 : 방전전극판 연결 볼트 29 : 접지전극판 연결 볼트
30 : 방전장치 챔버 설치판 31 : 방전장치 챔버 설치홀
32 : 전극판 고정너트
40 : 전류파형[Current(CH2):10A/div]
41 : 전압파형[Voltage(CH1):5kV/div]
110a, 110b : 측벽 절연홈
112a, 112b, 114a, 114b, 114c, 114d: 상부면 절연홈
112c, 114a', 114b', 114c', 114d': 하부면 절연홈
121a, 121b, 121: 전극지지판
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 고전압을 인가 받아 코로나방전을 일으키는 다수의 방전침이 형성되어 있고 배기가스가 통과하는 다수의 홀이 천공된 방전전극판과, 배기가스가 통과하는 다수의 홀이 천공된 접지전극판과, 상기 방전전극판과 상기 접지전극판 사이에 설치되어 절연을 보장하는 전극지지판을 구비하는 코로나방전을 이용한 배기가스 정화장치에 있어서, 상기 전극지지판은 소정 위치에 누설전류의 주행거리를 연장시켜 상기 방전전극판과 상기 접지전극판간의 절연을 보장하기 위한 절연홈이 형성된 구조를 가지되, 상기 절연홈은 상기 전극지지판의 내부 및/또는 외부 측벽면의 둘레를 따라서 상기 방전전극판과 상기 접지전극판과 평행하게 하나 이상 형성되는 것을 특징으로 하는 배기가스 정화장치를 제공한다.
또한, 상기 전극지지판의 상부면 및/또는 하부면에 고리형상으로 하나 이상 형성되되, 구조물이나 보울트 조임을 위해 마련되는 통로와는 절연보장에 필요한 소정의 거리만큼 이격되도록 형성되는 절연홈을 더 구비하는 것이 바람직하다.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명하기로 한다.
본 발명은 방전전극판(26)과 접지전극판(20)이 설치되는 종래의 전극지지판(21)의 구조를 후술할 다양한 실시예에 따른 구조로 개량하여 방전전극판(26)과 접지전극판(20) 간에 코로나 방전이 일어날 때 이들 두 전극판(20, 26) 사이에 개재된 전극지지판(21)의 표면을 타고 흐르는 누설전류를 억제하기 위한 것이다. 코로나 방전을 발생시키기 위해서는 방전전극판(26)과 접지전극판(20)의 사이에 고압의 방전전압이 공급되며, 이에 의해 이들 두 전극판(20, 26) 사이에는 강한 전기장이 형성된다. 전극지지판은 절연성이 우수한 절연물질로 만들지만, 방전전극판(26)과 접지전극판(20)이 형성하는 전기장 내에 위치하므로 전극지지판의 표면을 타고 흐르는 누설전류의 발생을 근본적으로 막지는 못한다. 다만, 누설전류가 흐르는 거리 즉, 누설전류의 주행거리를 보다 길게 만들어주거나 혹은 누설전류의 주행방향을 바꾸어줌으로써 전극지지판의 표면을 타고 흐르는 전류의 이동을 억제하여 줄 수 있다. 본 발명은 이와 같은 기술원리에 터잡아 전극지지판의 표면에 절연홈을 형성함으로써 누설전류의 주행거리를 늘리고 주행방향을 바꾸어 그 흐름을 억제한다.
절연매질이 상압에서의 공기조건에 놓여져 있을 때, 전기장이 미치는 범위는 10㎜당 8∼10kV 정도인데, 전극지지판을 구성하고 있는 절연매질의 표면은 전류가 쉽게 타고 흘러서 실제 이동 가능한 길이는 이보다 더 길어지므로 적당한 넓이와 깊이의 절연홈을 제작할 필요가 있으며, 필요에 따라서는 절연홈은 여러 개 형성하여 이중, 삼중의 차단막을 형성할 필요도 있을 것이다.
도 5a 내지 5c는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전극지지판(121a)의 구조를 도시한다. 전극지지판(121a)의 측벽에는 누설전류를 차단하기 위한 절연홈(110a, 110b)이 형성된다. 절연홈(110a)은 전극지지판(121a)의 내부와 외부 측벽면의 둘레를 따라서 형성된다. 누설전류의 흐름방향은 도 5b에 도시된 것처럼 방전전극판(26)과 접지전극판(20) 사이를 가장 짧은 거리로 이동하려는 경향을 갖는다. 따라서 이와 같은 누설전류의 주행특성을 고려할 때, 주행거리를 가장 길게 늘릴 수 있도록 하기 위해서는 절연홈(110a)을 접지전극판(20)(혹은 상기 방전전극판(26))과 거의 평행을 이루도록 형성하는 것이 바람직하다. 그리고, 누설전류의 주행방향이 급변하도록 하기 위해 가급적 모서리의 각이 큰 트렌치 형상으로 만드는 것이 바람직하다. 절연홈(110a, 110b)의 폭과 깊이 그리고 개수는 전극지지판(121a)의 측벽의 두께와 방전전압의 특성 등을 종합적으로 고려하여 결정하면 된다. 절연홈(110a, 110b)의 개수는 내부와 외부의 각 측벽에 하나 혹은 복수 개로 만들 수 있으며, 여러 개의 절연홈을 형성할 경우에는 서로 평행하게 형성하는 것이 바람직하다. 절연홈(110a, 110b)의 폭과 깊이도 구조상 허용되는 한 크게 하는 것이 누설전류 억제에 유리하다. 또한, 절연홈(110a, 110b)은 끊어지는 부분이 없이 폐곡선을 형성하도록 형성하여 전류가 다른 부분으로 흐르거나 타고 넘어갈 수 없도록 할 필요가 있다.
도 6a 내지 6c는 본 발명의 제2 실시예에 따른 전극지지판(121b)의 구조를 도시한다. 전극지지판(121b)의 상부표면과 하부표면 각각에는 누설전류의 진행방향에 대해 수직으로 가로지르도록 고리형상의 절연홈(112a, 112b)과 절연홈(112c)이 형성된다. 전극지지판(121b)에는 접지전극판 연결볼트용 통로(25)와 방전전극판 연결볼트용 통로(24)가 형성되고, 전극연결 윙(23)이 접지전극판 연결볼트용 통로(25) 위에 안치된다. 이러한 통로(24, 25)나 전극연결 윙(23)에는 방전전압이 직접 영향을 미치므로 절연홈은 보다 확실한 절연보장을 위해 이들로부터 소정거리만큼 이격되어 설치될 필요가 있다. 이 실시예에서는 하부표면에 형성되는 절연홈(112c)은 그 폭을 얇게 하여 닫힌 고리형상으로 만든다. 아울러 상부표면에 형성되는 절연홈(112a, 112b)은 전극연결 윙(23)을 비껴갈 수는 없으므로 전극연결 윙(23)과 접촉되지 않도록 형성하는 것이 바람직하다. 즉, 절연홈의 선상에 구조물이나 보울트 조임 등을 위한 별도의 홈이 있을 경우에는 구조물 전에 절연홈이 끝나도록 형성한다. 물론, 절연성능을 보다 강화시키기 위해 전극지지판(121b)의 내외부의 양측벽에도 제1 실시예처럼 절연홈(110a, 110b)을 더 형성하는 것이 바람직하다(도 6c 참조).
도 7a 내지 7c는 본 발명의 제3 실시예에 따른 전극지지판(121c)의 구조를 도시한다. 전극지지판(121c)의 상부표면과 하부표면에는 누설전류의 진행방향에 대해 수직으로 가로지르도록 고리형상의 절연홈(114a, 114b, 114c, 114d)과 절연홈(114a', 114b', 114c', 114d')이 각각 형성된다. 제2 실시예와 다른 점은 절연홈의 폭을 더 넓게 형성한다는 점이다. 절연홈의 폭을 넓게 만드는 대신에, 접지전극판 연결볼트용 통로(25)와 방전전극판 연결볼트용 통로(24)와 접촉되지 않도록 절연홈이 단절되도록 형성한다. 물론, 절연성능을 보다 강화시키기 위해 전극지지판(121b)의 내외부의 양측벽에도 제1 실시예처럼 절연홈(110a, 110b)을 더 형성하는 것이 바람직하다(도 6c 참조).
제2 실시예나 제3 실시예에 따른 전극지지판은 그의 양측벽에는 물론 상하부 표면에도 절연홈을 형성함으로써 누설전류의 이동거리는 더 연장되고 그 진행방향도 자주 바뀌어서 아크로의 전이는 더욱 힘들게 된다.
이상의 실시예에 기초하여 당업자라면 절연홈의 형상이나 위치 또는 개수 등을 배기가스 정화장치의 구동환경이나 전극지지판의 제작비용 등에 따라 적절하게 변경시키는 것이 가능할 것이다. 예컨대, 전극지지판의 두께가 충분히 넓을 경우 일정한 간격을 두고 절연홈을 복수 개로 한다든지 혹은 내부측벽과 하부표면에만 절연홈을 형성하는 것 등이 그 예가 될 수 있겠다.
도 4는 제1 실시예에 따른 전극지지판을 채용한 배기가스 정화장치에서 펄스폭이 넓은 고전압 펄스전원장치 또는 DC전원장치를 방전전원장치로 이용한 경우에 얻어지는 전류(40)와 전압(41)의 파형도로서, 이 파형도에 의하면 누설전류에 의한아크로의 전이가 상당히 억제됨을 알 수 있다. 즉, 방전전원장치가 방전전압을 인가한 시점(t3)부터 누설전류가 아크로 전이한 시점(t4)까지 걸리는 시간이 종래에 비하여 상당히 길어지는데, 실험에 의하면 대략 약 3㎲의 시간이 걸림을 알 수 있다. 따라서, 500ns이하의 펄스 폭을 갖는 펄스전압을 출력하는 방전전원장치를 사용하면 아크로의 전이 없이 안정적으로 코로나방전을 유지할 수 있을 뿐만 아니라 실험에 사용된 전압보다 더 높은 레벨의 방전전압으로 인가할 여지도 충분히 있음을 알 수 있다. 허용되는 방전전압의 펄스 폭이 종래에는 대략 1ns정도인데 비해 본 발명에 의하면 500ns 정도까지 넓어지므로 코로나방전을 더욱 많이 일으킬 수 있어 배기가스의 제거효율을 그 만큼 더 높아질 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 전극지지판을 채용하여 배기가스 정화장치를 구성하면, 절연홈에 의해 누설전류의 흐름이 차단되어 아크로의 전이가 효과적으로 억제된다. 그 결과 코로나방전이 안정적으로 일어나고 유지될 수 있어 배기가스에 포함된 유해물질의 제거효율은 그 만큼 더 높아지게 된다. 나아가, 누설전류의 차단력이 높아짐으로써 펄스 폭이 더 넓거나 혹은 레벨이 더 높은 방전전원을 선택할 수 있어, 방전전원 사양의 선택 자유도가 종래에 비해 훨씬 더 높아진다.
여기에서 개시되는 실시예는 여러 가지 실시 가능한 예 중에서 당업자의 이해를 돕기 위하여 가장 바람직한 예를 선정하여 제시한 것일 뿐, 본 발명의 기술적 사상이 반드시 이 실시예에만 의해서 한정되거나 제한되는 것은 아니고, 본 발명의기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화와 변경이 가능함은 물론, 균등한 다른 실시예가 가능함을 밝혀 둔다.

Claims (4)

  1. 고전압을 인가 받아 코로나방전을 일으키는 다수의 방전침이 형성되어 있고 배기가스가 통과하는 다수의 홀이 천공된 방전전극판과, 배기가스가 통과하는 다수의 홀이 천공된 접지전극판과, 상기 방전전극판과 상기 접지전극판 사이에 설치되어 절연을 보장하는 전극지지판을 구비하는 코로나방전을 이용한 배기가스 정화장치에 있어서,
    상기 전극지지판은 소정 위치에 누설전류의 주행거리를 연장시켜 상기 방전전극판과 상기 접지전극판간의 절연을 보장하기 위한 절연홈이 형성된 구조를 가지되,
    상기 절연홈은 상기 전극지지판의 내부 및/또는 외부 측벽면의 둘레를 따라서 상기 방전전극판과 상기 접지전극판과 평행하게 하나 이상 형성되는 것을 특징으로 하는 배기가스 정화장치.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서, 상기 전극지지판의 상부면 및/또는 하부면에 고리형상으로 하나 이상 형성되되, 구조물이나 보울트 조임을 위해 마련되는 통로와는 절연보장에 필요한 소정의 거리만큼 이격되도록 형성되는 절연홈을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 배기가스 정화장치.
  4. 삭제
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
MD3574G2 (ro) * 2006-03-27 2008-11-30 Государственный Университет Молд0 Dispozitiv pentru epurarea de cenuşă a gazelor de eşapament şi pentru diminuarea zgomotului produs de motorul cu ardere internă

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04135619A (ja) * 1990-09-26 1992-05-11 Agency Of Ind Science & Technol 排気浄化装置
JPH05115746A (ja) * 1991-10-28 1993-05-14 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 排ガス処理装置
JPH0849525A (ja) * 1994-08-08 1996-02-20 Aqueous Res:Kk 排ガス浄化処理装置
KR20000014271U (ko) * 1998-12-30 2000-07-25 김덕중 촉매일체형 다단식 코로나반응기

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04135619A (ja) * 1990-09-26 1992-05-11 Agency Of Ind Science & Technol 排気浄化装置
JPH05115746A (ja) * 1991-10-28 1993-05-14 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 排ガス処理装置
JPH0849525A (ja) * 1994-08-08 1996-02-20 Aqueous Res:Kk 排ガス浄化処理装置
KR20000014271U (ko) * 1998-12-30 2000-07-25 김덕중 촉매일체형 다단식 코로나반응기

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100934294B1 (ko) 2007-12-26 2009-12-29 이종소 게르용 유연탄 연소 난방기구의 초기 연소 가스 정화장치

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