KR100611141B1 - 플라즈마 반응기의 전원 공급장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 플라즈마 반응기의 전원 공급장치에 관한 것으로써, 보다 상세하게는 전압의 누출을 방지함과 동시에 플라즈마 반응기와의 견고한 결합을 구현할 수 있으며, 자동차의 진동이나 외력에 영향을 받지 않고 플라즈마 반응기에 전압을 지속적, 안정적으로 공급할 수 있는 플라즈마 반응기의 전원 공급장치에 관한 것이다.

이를 위해 본 발명은 외부전원과 연결되는 단자와; 일측은 상기 단자와 전기적으로 연결되며 타측은 플라즈마 반응기의 전극부와 접지되는 전극과; 상기 전극과 단자 사이에 개재되어 이동되는 전압에 의한 전자파 발생을 방지하는 저항체와; 내부의 전압이 외부로 누출되는 것을 방지하기 위해 상기 단자와 저항체 및 전극을 감싸되, 상기 단자와 전극이 일정길이로 돌출되도록 감싸는 절연체와; 상기 절연체의 외측에 형성되어 플라즈마 반응기와 체결되는 체결부와; 상기 저항체(15)와 전극(30) 사이에 설치되어 진동을 흡수하고, 장력을 발생시켜 상기 전극(30)이 플라즈마 반응기의 전극부(110)에 밀착되도록 하는 스프링(20);을 포함하여 구성되어 상기 단자를 통해 전압을 인가 받고 이 전압을 플라즈마 반응기로 송출하는 것을 특징으로 한다.

플라즈마, 디젤기관, 자동차, 환경오염, 배기가스, 전압, 플러그, 절연

Description

플라즈마 반응기의 전원 공급장치{High Voltage Plug for Plasma Reactor}

도 1은 본 발명, 플라즈마 반응기의 전원 공급장치를 나타낸 단면도,

도 2는 본 발명이 플라즈마 반응기에 결합된 모습을 나타낸 개략도.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

10: 단자 15: 저항체

20: 스프링 30: 전극

35: 절연체 40: 체결부

50: 플라즈마 반응기의 전원 공급장치

100: 플라즈마 반응기 110: 플라즈마 반응기의 전극부

본 발명은 플라즈마 반응기의 전원 공급장치에 관한 것으로써, 보다 상세하게는 전압의 누출을 방지함과 동시에 플라즈마 반응기와의 견고한 결합을 구현할 수 있으며, 자동차의 진동이나 외력에 영향을 받지 않고 플라즈마 반응기에 전압을 지속적, 안정적으로 공급할 수 있는 플라즈마 반응기의 전원 공급장치에 관한 것이다.

일반적으로 내연기관은 기관내 연료의 연소에 의한 연소가스의 팽창을 기계적인 일에 직접 이용하는 기관으로, 크게 가솔린기관과 디젤기관으로 나뉜다.

이중 상기 디젤기관은 가솔린기관에 비해 상대적으로 연료비가 저렴하며, 그 효율 또한 20%~30% 정도로 높다는 장점이 있다.

그러나, 상기와 같은 장점에도 불구하고 디젤기관은 소음과 진동이 크며, 배기가스의 유해성이 크다는 단점을 내포하고 있다.

상기 디젤차량에서 배출되는 배기가스에 대해 좀 더 상세히 살펴보면, 상기 디젤차량의 배기가스에는 가솔린차량에 비해 CO, HC 등은 적으나 NO_X나 입자상 물질이 많이 함유된 것으로 알려져 있다.

참고적으로, 상기 NO_X가 대기 중에 많이 존재하게 되면 이는 광학 스모그나 산성비의 원인이 되며, 상기 입자성 물질은 인체에 위험치 이상 흡입될 경우 폐에 치명적인 손상을 입힌다.

상기와 같은 이유로, 현재 대부분의 선진국에서는 환경오염을 우려하여 디젤기관 차량의 배기가스 배출 허용기준을 강화하고 있으며, 국제 자동차 시장에서도 이러한 혀용기준을 만족시키는 자동차 회사 만이 살아남는 것이 현실이다.

따라서, 최근에는 자동차 제조업체를 중심으로 디젤차량의 배기가스를 줄이기 위한 장치 및 방법에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다.

여기서, 자동차 배기가스의 저감기술을 설명하면 다음과 같다.

자동차 배기가스의 저감기술은 크게 전처리 기술과 후처리 기술로 나뉜다.

상기 전처리 기술은 다시 연료개선 기술과 엔진개량 기술로 대분되는데, 상기 연료개선 기술은 사용되는 연료를 화학적으로 처리하거나 연료에 첨가제를 넣는 방법이 해당되고, 상기 엔진개량 기술은 엔진의 연소실 또는 연료계를 개선하거나 배기가스를 재순환 시키는 방법이 해당된다.

또한, 상기 후처리 기술은 촉매를 이용하거나 여과장치를 설치하여 자동차의 배기가스를 저감시키는 방법이다.

한편, 최근에는 상기 후처리 기술에서 플라즈마를 이용하여 배기가스를 저감시키는 방법이 각광을 받고있다.

상기 플라즈마 공법은 대략 8000V~15000V(볼트)의 고전압을 반응기에 공급하고 배기가스에 반응시키는 것으로 NO_X와 입자성 물질을 동시에 저감시키는 것으로 보고되고 있다.

그런데, 상기 플라즈마 반응기는 상술된 바와 같이 고전압을 필요로 함에 기인하여 전원공급로 상에 절연이 확보되지 않으면 통전현상이 발생하여 플라즈마 반응이 발생하지 않고 엔진 및 차체로 전이되는 문제점이 있다.

또한, 상기 플라즈마 반응기의 실용화 연구는 아직 미비한 실정인바, 반응기로의 고전압을 인가시키기 위한 장치의 개발도 미비한 실정이며, 상술된 플라즈마 반응기의 특성에 따른 문제점을 해결할 수 있고,(예컨데, 절연성의 확보) 더 나아 가, 차체의 진동에 영향을 받지 않으면서 지속적으로 전압을 공급할 수 있으며, 플라즈마 반응기에 견고하게 고정될 수 있는 전압 인가장치의 개발이 요구되고 있는 실정이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로써, 본 발명의 목적은 내부전압의 누출을 방지하도록 높은 절연성을 확보하면서 상기 플라즈마 반응기에 견고하게 고정될 수 있는 플라즈마 반응기의 전원 공급장치를 제공하는데 있다.

아울러, 본 발명의 또 다른 목적은 자동차의 진동이나 외력에 영향을 받지 않고 플라즈마 반응기에 전압을 지속적, 안정적으로 공급할 수 있는 플라즈마 반응기의 전원 공급장치를 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은 외부전원과 연결되는 단자와; 일측은 상기 단자와 전기적으로 연결되며 타측은 플라즈마 반응기의 전극부와 접지되는 전극과; 상기 전극과 단자 사이에 개재되어 이동되는 전압에 의한 전자파 발생을 방지하는 저항체와; 내부의 전압이 외부로 누출되는 것을 방지하기 위해 상기 단자와 저항체 및 전극을 감싸되, 상기 단자와 전극이 일정길이로 돌출되도록 감싸는 절연체와; 상기 절연체의 외측에 형성되어 플라즈마 반응기와 체결되는 체결부;를 포함하여 구성되어 상기 단자를 통해 전압을 인가 받고 이 전압을 플라즈마 반응기로 송출하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 본 발명은 이하에 설명되는 본 발명의 바람직한 일실시예에 의해 보다 명확히 설명될 수 있을 것이다.

이하에서는 본 발명의 바람직한 일실시예를 첨부된 도면과 함께 상세히 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명, 플라즈마 반응기의 전원 공급장치를 나타낸 단면도이고, 도 2는 본 발명이 플라즈마 반응기에 결합된 모습을 나타낸 개략도이다.

도면에서 최상단에 위치한 것이 단자(10)이며, 상기 단자(10)는 외부전원(미도시)과 연결되는데, 여기서, 외부전원은 플라즈마 반응기(100)에 쓰일 수 있는 고전압을 발생시키는 장치 즉, 전압 증폭장치가 해당된다.

예컨데, 상기 단자(10)는 최근 개발되어 상용화 되고 있는 직립형 전압 증폭장치(미도시)에 끼움결합되어 상기 전압 증폭장치로부터 고전압을 인가받을 수 있을 것이다.

상기 단자(10)의 하측으로는 저항체(15)가 배치되는데, 상기 저항체(15)는 인가된 전압에 의한 전자파 발생을 방지한다.

또한, 상기 저항체(15)의 하측으로는 스프링(20)과 전극(30)이 각각 위치하며, 상기 전극(30)은 전압을 플라즈마 반응기의 전극부(110)로 송출하는 기능을 한다.

따라서, 상기 전극(30)은 플라즈마 반응기의 전극부(110)와 접지됨은 물론이다.

상기 전극(30)은 전기 전도성이 높은 물질로 구성되는 것이 바람직하다.

예를 들어, 상기 전극은 통상의 스파크 플러그에서와 같이 니켈합금으로 이루어질 수 있다.

그리고, 상기 저항체(15)와 전극(30) 사이에 개재되는 스프링(20)은 차체의 진동을 흡수하고, 장력을 발생시켜 상기 전극(30)이 플라즈마 반응기의 전극부(110)에 밀착되도록 한다.

즉, 상기 스프링(20)은 완충작용을 통해 진동을 상쇄시키며, 장력을 발생시켜 상기 전극(30)을 지속적으로 밀어내는 작용을 함으로써, 상기 전극(30)과 플라즈마 반응기의 전극부(110)를 밀착시키는 것이다.

한편, 상기 절연체(35)는 내부의 전압이 외부로 누출되는 것을 방지하기 위해 상기 단자(10), 저항체(15), 스프링(20), 및 전극(30)을 감싸는데, 이때, 상기 절연체(35)는 상기 단자(10)와 전극(30)이 일정길이로 돌출되도록 감싸는 형태이다.

상기 절연체(35)는 통상의 스파크 플러그와 같이 세라믹으로 구성될 수 있다.

아울러, 상기 절연체(35)의 외측에는 플라즈마 반응기(100)와의 결합을 위해 체결부(40)가 구성된다.

상기 체결부(40)는 그 외측의 일정구간이 나사형상을 취하는 것이 바람직하다.

예컨데, 상기 체결부(40)는 플라즈마 반응기(100)의 몸체와 나사결합으로 체결될 수 있을 것이다.

상기와 같은 구성과 구조를 갖는 본 발명, 플라즈마 반응기의 전원 공급장치(50)는 통상 사용되는 자동차용 스파크 플러그와 유사하다.

그러나 외관상 본 발명은 상기 스파크 플러그에서 접지전극이 제거되고 중심전극(30)이 절연체(35)에서 보다 돌출되며 상기 스파크 플러그의 셸에 해당되는 체결부(40)의 길이가 짧아진 형태이다.

이하에서는 상기와 같은 본 발명의 작용과 원리를 설명한다.

본 발명은 플라즈마 반응기(100)에 결합되어 고전압을 플라즈마 반응기의 전극부(110)에 인가한다.

이때, 본 발명, 플라즈마 반응기의 전원 공급장치(50)는 그 외측이 나사형상을 취하는 체결부(40)에 의해 플라즈마 반응기(100)에 결합된다.

예컨데, 상기 체결부(40)의 외측이 숫나사의 형상을 취하고 상기 플라즈마 반응기(100) 몸체의 해당부위가 암나사의 형상을 취하게 되면 상기 체결부(40)와 플라즈마 반응기(100)의 몸체가 나사체결되어 견고한 체결이 이루어지는 것이다.

한편, 본 발명의 단자(10)는 외부로부터 전압을 인가 받고, 상기 단자(10)와 연결된 저항체(15)는 인가된 전압에 의한 전자파를 차단한다.

그리고, 상기 저항체(15)와 전기적으로 연결되는 전극(30)은 통상의 스파크 플러그에 비해 상대적으로 길게 구성되어 플라즈마 반응기의 전극부(110)와 용이하게 접지될 수 있는 것이다.

또한, 상기 저항체(15)와 전극(30) 간에 개재되는 스프링(20)은 자동차의 주행시 야기되는 진동을 흡수하고 자체의 장력에 의해 상기 전극(30)을 외측방향으로 밀어냄으로써, 상기 전극(30)과 플라즈마 반응기의 전극부(110)를 밀착시킨다.

아울러, 상기 단자(10), 저항체(15), 스프링(20) 및 전극(30)의 외측을 감싸는 절연체(35)는 내부전압이 외부로 누출되지 않도록 전압의 내,외측 이동을 완벽히 차단한다.

따라서, 자동차의 진동과 같은 외력이 가해져도 본 발명이 방전(스파크) 및 누전을 방지하면서 플라즈마 반응기(100)로 전압을 인가할 수 있는 것이다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 각부품을 절연성이 높은 물질로 감싸도록 하여 높은 절연성을 확보하고, 외측에 마련된 체결부를 통해 플라즈마 반응기에 견고하게 고정될 수 있도록 함으로써, 전압의 누출을 방지함과 동시에 플라즈마 반응기와의 견고한 결합을 구현할 수 있는 효과가 있다.

아울러, 본 발명은 스프링을 마련하여 자동차의 진동이나 외력에 영향을 받지 않고 플라즈마 반응기에 전압을 지속적, 안정적으로 공급할 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 외부전원과 연결되는 단자(10);

   일측은 상기 단자(10)와 전기적으로 연결되며 타측은 플라즈마 반응기의 전극부(110)와 접지되는 전극(30);

   상기 전극(30)과 단자(10) 사이에 개재되어 이동되는 전압에 의한 전자파 발생을 방지하는 저항체(15);

   내부의 전압이 외부로 누출되는 것을 방지하기 위해 상기 단자(10)와 저항체(15) 및 전극(30)을 감싸되, 상기 단자(10)와 전극(30)이 일정길이로 돌출되도록 감싸는 절연체(35);

   상기 절연체(35)의 외측에 형성되어 플라즈마 반응기(100)와 체결되는 체결부(40);

   상기 저항체(15)와 전극(30) 사이에 설치되어 진동을 흡수하고, 장력을 발생시켜 상기 전극(30)이 플라즈마 반응기의 전극부(110)에 밀착되도록 하는 스프링(20);

   을 포함하여 구성되어 상기 단자(10)를 통해 전압을 인가 받고 이 전압을 플라즈마 반응기(100)로 송출하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 반응기의 전원 공급장치.
2. 삭제

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