KR100865152B1 - Matal filter particulate matter removal system using centrifugal and electrostatic forces - Google Patents

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Abstract

A pollution reducing apparatus and a pollution reducing method using centrifugal and electrostatic forces are provided to effectively collect pollution particles by adding centrifugal force and electrostatic force to a metal filter. A pollution reducing apparatus comprises a cylindrical housing(10), a dust collection part(20), a discharge part(21) and a high voltage supply device(40). The cylindrical housing is provided with an inlet(11) and a hoper part(12) having a hoper hole(12a). The dust collection part includes a nano particulate matter dust collection device. The dust collection part is accommodated in the cylindrical housing. The discharge part is provided at an upper part of the dust collection part. The high voltage supply device supplies power to the nano particulate matter dust collection device. The nano particulate matter dust collection device includes a cylindrical metal filter(22) and a corona discharge part for connecting an upper part and a lower part of the dust collection part to each other. The cylindrical metal filter, the corona discharge part and the dust collection part have a common center.

Description

원심력과 정전기력을 이용한 매연저감장치 및 이를 이용한 매연저감방법{Matal Filter Particulate Matter Removal System using Centrifugal and Electrostatic Forces}Smoke reduction device using centrifugal force and electrostatic force and smoke reduction method using same {Matal Filter Particulate Matter Removal System using Centrifugal and Electrostatic Forces}

본 발명은 차량 등에 장착되어 배출되는 입자상물질(PM, Particulate Matter)을 원심력과 정전기력을 이용하여 PM의 집진 효율을 향상시키는 원심력과 정전기력을 이용한 매연저감장치 및 이를 이용한 매연저감방법에 관한 것이다.The present invention relates to a smoke reduction apparatus using centrifugal force and electrostatic force and a method for reducing smoke using the same to improve particulate matter efficiency of PM by using a centrifugal force and an electrostatic force to discharge particulate matter (PM) mounted on a vehicle or the like.

국내 및 유럽 등의 선진국은 첨단의 후처리 기술을 적용하지 않고서는 PM 및 NOx 등의 배출규제를 만족시킬 수 없을 정도로 배출규제를 강화하고 있다.Advanced countries, such as Korea and Europe, are tightening their emissions to the point where they cannot meet the PM and NOx emission regulations without applying advanced post-treatment technologies.

이는 자동차 엔진에서 배출되는 입자상 물질(PM)이 인체에 유해하다는 연구결과에 기인한 것으로, 특히, 극미세 입자를 다량 포함하는 디젤 입자는 발암물질로 분류되었기 때문이다.This is due to the research results that the particulate matter (PM) emitted from the car engine is harmful to the human body, especially because the diesel particles containing a large amount of ultra-fine particles were classified as a carcinogen.

이러한 연유로 최근 경유를 연료로 사용하는 디젤 엔진 차량에는 유해 가스를 정화하고 배출가스 중의 유해한 입자상 물질(PM)을 포집하기 위한 매연저감장치(DPF, Diesel Particulate Filter)가 장착된다.In recent years, diesel engine vehicles using light oil as fuel are equipped with a diesel particulate filter (DPF) for purifying harmful gas and collecting harmful particulate matter (PM) in exhaust gas.

이러한 매연저감장치(100)는 통상적으로 도 1에 도시한 바와 같이 디젤산화 촉매 및 촉매코팅필터를 구비한 머플러 대체형의 어셈블리로서, 경유차량 배출가스 중의 유해한 CO, HC와 입자상물질(PM)이 산화촉매와 촉매가 코팅된 세라믹필터를 통과하며 코팅된 촉매와 반응하여 무해한 CO2, H2O로 정화되고, 저온활성 백금계 촉매를 이용하여 필터에 포집된 PM을 차량의 운행 중에 발생하는 배기열에 의해 연속적으로 산화시켜 필터를 재생하는 구조이다.Such a smoke reduction device 100 is a muffler replacement type assembly having a diesel oxidation catalyst and a catalyst coating filter, as shown in FIG. 1, in which harmful CO, HC, and particulate matter (PM) in diesel vehicle exhaust gas are discharged. Oxidation catalyst and catalyst pass through the coated ceramic filter, react with the coated catalyst, purify with harmless CO2, H2O, and continuously collect PM captured by the filter by exhaust heat generated during operation of the vehicle by using low temperature activated platinum catalyst. The filter is oxidized to regenerate the filter.

한편, 경유 차량의 내연기관은 엔진오일이 극소량씩 포함되어 배기되는데, 이러한 엔진오일에는 첨가제로 칼슘, 아연과 같은 성분이 포함되어 있어, 엔진오일과 경유연료 중의 중금속, 무기질 및 재(Ash)성분은 정화되지 않고 필터 내에 계속 축적되므로, 내연기관의 배압이 증가되지 않도록 차량마다 매연저감장치(100)를 주기적인 청소를 해 줘야 하거나 교체해야 하는 단점이 있었고, 열 충격, 또는 외부 충격 및 온도차에 의한 필터의 균열, 파손 또는 이상연소에 따른 용융 등으로 필터의 수명이 단축되기 때문에 이를 줄이기 위한 제어기술을 필요로 한다.On the other hand, the internal combustion engine of diesel vehicles includes exhaust of a small amount of engine oil, and such engine oil contains components such as calcium and zinc as additives, and heavy metals, minerals, and ash components of the engine oil and diesel fuel. Is not purged and continues to accumulate in the filter, so that the exhaust gas reducing device 100 needs to be periodically cleaned or replaced so that the back pressure of the internal combustion engine does not increase. Since the life of the filter is shortened due to the cracking, breakage, or abnormal combustion of the filter, it is necessary to control the technology.

본 발명의 목적은 원심분리 및 전기집진의 원리를 적용하여 압력손실은 최소화하면서도 PM은 효율적으로 포집하는 원심력과 정전기력을 이용한 매연저감장치 및 이를 이용한 매연저감방법을 제공하는 데 있다.An object of the present invention is to provide a smoke reduction device using the centrifugal force and electrostatic force to efficiently collect the PM while minimizing the pressure loss by applying the principle of centrifugation and electrostatic precipitating and a smoke reduction method using the same.

상기와 같은 본 발명의 목적은 일측에 구비된 유입구와, 하부에 호퍼구멍이 형성된 호퍼부를 구비한 원통형 하우징과; 내부에 나노 PM 집진장치를 구비하고, 상기 원통형 하우징과 동심이며, 원통형 하우징의 상부에 돌출된 형태로 수용된 집진부와; 상기 집진부의 상부 일측에 구비된 유출구; 및 상기 나노 PM 집진장치에 전원을 공급하는 고전압인가장치;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 원심력과 정전기력을 이용한 매연저감장치에 의해 달성되거나,An object of the present invention as described above is a cylindrical housing having an inlet provided on one side, and a hopper portion formed with a hopper hole in the lower portion; A dust collector having a nano PM dust collector therein, concentric with the cylindrical housing, and accommodated in a protruding form on the cylindrical housing; An outlet provided at an upper side of the dust collector; Or a high voltage applying device for supplying power to the nano-PM dust collector; achieved by a smoke reduction device using a centrifugal force and an electrostatic force;

자동차에서 발생하는 매연을 저감하는 방법에서 상기 매연의 배출 이동로 선상에 유입구와, 하부에 호퍼구멍이 형성된 호퍼부를 구비한 원통형 하우징을 설치하여 매연의 배출력을 원심력으로 전환하고 상기 원심력으로 매연에 포함된 큰 매연입자를 호퍼에 포집하는 1차포집 단계와; 상기 단계를 거친 매연입자가 배출되기 전, 내부에 나노 PM 집진장치가 구비되고, 상기 원통형 하우징과 동심이며, 원통형 하우징의 상부에 돌출된 형태로 수용된 집진부와 매연의 배출력으로 입자의 충돌(impaction), 차단(interception) 및 확산(diffusion)작용을 유도하여 매연입자 를 포집하는 2차포집 단계; 및 상기 나노 PM 집진장치로 코로나 방전을 일으키고, 배출되는 매연입자를 하전시켜 정전기력으로 집진하는 3차포집 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 원심력과 정전기력을 이용한 매연저감방법에 의해 달성된다.In the method of reducing soot generated in automobiles, a cylindrical housing having an inlet port and a hopper hole formed at the bottom of the exhaust movement path is installed to convert the exhaust force of the soot into centrifugal force. A first collecting step of collecting the large soot particles included in the hopper; Before the soot particles passed through the above step, the nano PM dust collector is provided therein, concentric with the cylindrical housing, and the dust is impacted by the dust collecting portion and the soot discharge force received in the form protruding on the upper portion of the cylindrical housing (impaction) ), A secondary collection step of collecting soot particles by inducing an interception and diffusion action; And a third collection step of generating a corona discharge with the nano PM dust collector and collecting the dust particles discharged to collect the electrostatic force. The method of claim 1 is achieved by the method of reducing smoke using centrifugal force and electrostatic force.

상기와 같은 본 발명은 일반적인 금속필터에 원심력과 정전기력을 배가시킴으로써 오염입자를 고효율로 포집할 수 있고, 종래 고가의 세라믹필터가 불필요하며, 이로 인한 매연저감장치의 유지비용을 현저히 절감시키는 효과를 이룬다.As described above, the present invention can collect contaminated particles with high efficiency by doubling centrifugal force and electrostatic force on a general metal filter, and a conventional expensive ceramic filter is unnecessary, thereby achieving an effect of significantly reducing the maintenance cost of the smoke reduction device. .

또한, 본 발명은 고온에서 운전이 가능하여 고온 재생이 용이하고 장시간 사용시 분리하여 수세정이 가능하므로 간단한 물세척만 하면 언제든 금속필터를 다시 재활용할 수 있기 때문에 반 영구적으로 사용할 수 있어, 매연저감장치의 유지비용을 절감하는데 기여한다.In addition, the present invention can be operated at a high temperature, easy to regenerate the high temperature and can be separated and washed with water for a long time use, so that the metal filter can be recycled again at any time with a simple water wash, semi-permanent use, soot reduction device Contribute to reducing the cost of maintenance.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호로 표기되었음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First, in adding reference numerals to the elements of each drawing, it should be noted that the same elements are denoted by the same reference numerals as much as possible even if they are displayed on different drawings. In addition, in describing the present invention, when it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

본 발명은 일측에 구비된 유입구(11)와, 하부에 호퍼구멍(12a)이 형성된 호 퍼부(12)를 구비한 원통형 하우징(10)과; 내부에 나노 PM 집진장치를 구비하고, 상기 원통형 하우징(10)과 동심이며, 원통형 하우징(10)의 상부에 돌출된 형태로 수용된 집진부(20)와; 상기 집진부(20)의 상부 일측에 구비된 유출구(21); 및 상기 나노 PM 집진장치에 전원을 공급하는 고전압인가장치(40)를 포함하여 구성된다.The present invention includes a cylindrical housing (10) having an inlet (11) provided on one side and a hopper portion (12) formed with a hopper hole (12a) at the bottom; A dust collector 20 having a nano PM dust collector therein and concentric with the cylindrical housing 10 and received in a protruding form on the cylindrical housing 10; An outlet 21 provided at an upper side of the dust collecting part 20; And a high voltage applying device 40 for supplying power to the nano PM dust collector.

여기서, 상기 나노 PM 집진장치는 원통형 금속필터(22)와, 상기 집진부(20)의 상부와 하부를 잇는 코로나 방전부로 구성되며, 상기 원통형 금속필터(22)와 코로나 방전부는 상기 집진부(20)와 동심인 것이 특징이다.Here, the nano PM dust collector is composed of a cylindrical metal filter 22, the corona discharge portion connecting the upper and lower portions of the dust collecting portion 20, the cylindrical metal filter 22 and the corona discharge portion is the dust collecting portion 20 It is characterized by concentricity with.

또한, 상기 코로나 방전부는 직경이 0.1 ~ 1mm인 방전와이어(30)이거나, 원기둥(31)과, 상기 원기둥(31)의 둘레에서 외향되게 돌출된 다수개의 에지(edge)(32)를 상기 원기둥(31)의 길이방향 등간격으로 다수개 배치하여 구성된 것이거나, 직사각 플레이트(33)와, 상기 직사각 플레이트(33)의 폭 방향 양단으로부터 외향되게 연장한 방전핀(34)을 상기 직사각 플레이트(33)의 길이방향 등간격으로 다수개 배치하여 구성된 것일 수 있다.The corona discharge part may be a discharge wire 30 having a diameter of 0.1 to 1 mm, or may include a cylinder 31 and a plurality of edges 32 protruding outwardly from the periphery of the cylinder 31. The rectangular plate 33 and the rectangular plate 33 and discharge pins 34 extending outwardly from both ends in the width direction of the rectangular plate 33 are formed. It may be configured by arranging a plurality of at equal intervals in the longitudinal direction.

그리고 본 발명의 하부 세라믹판(20a,22b)과 상부 세라믹판(22a,23)은 절연을 위한 구성이다.The lower ceramic plates 20a and 22b and the upper ceramic plates 22a and 23 of the present invention are configured for insulation.

이와 같은 구성을 더욱 상세히 설명하면,In more detail, such a configuration,

원통형 하우징(10)은 매연입자가 유입구(11)를 통해 유입되면 원심력이 발생되도록 원통형으로 형성되었으며, 내부에는 하부의 일측이 개방된 집진부(20)를 구비함으로써 원심력의 작용을 배가시키는 구성이다. 여기서 유입구(11)의 바람직한 위치는 원통형 하우징(10)의 상부의 접선방향측이다.The cylindrical housing 10 is formed in a cylindrical shape so that centrifugal force is generated when the soot particles are introduced through the inlet 11, and has a structure that doubles the action of the centrifugal force by having a dust collector 20 having an open side at a lower side thereof. The preferred position of the inlet 11 here is the tangential side of the top of the cylindrical housing 10.

이와 같은 구성에 매연입자가 유입되면 매연입자는 원통형 하우징(10)의 내주면을 따라 회전하게되고, 회전되는 매연입자 중 상대적으로 큰 매연입자는 상기 원통형 하우징(10)의 하부로 하강하게 된다. 이때 하강된 큰 매연입자는 원통형 하우징(10)의 하부에 형성된 호퍼부(12)에 수용되는데, 이러한 호퍼부(12)는 일측에 호퍼구멍(12a)이 형성되어 있어 호퍼부(12)에 수용된 큰 매연입자가 호퍼부(12)를 제외한 원통형 하우징(10)의 공간에 넘나드는 것을 간섭하여 큰 매연입자가 호퍼부(12)에서 이탈하지 않도록 한다. 한편, 상기 호퍼부(12)의 상부는 도 3에 도시된 바와 같이 수평으로 구성할 수 있으나, 호퍼구멍(12a)을 중심으로 상향 경사지게 구성할 수도 있다.When the soot particles flow in such a configuration, the soot particles rotate along the inner circumferential surface of the cylindrical housing 10, and relatively large soot particles of the rotated soot particles are lowered to the lower portion of the cylindrical housing 10. At this time, the large soot particles that are dropped are accommodated in the hopper portion 12 formed in the lower portion of the cylindrical housing 10, the hopper portion 12 has a hopper hole 12a is formed on one side is accommodated in the hopper portion 12 The large soot particles interfere with the space of the cylindrical housing 10 except for the hopper part 12 so that the large soot particles do not escape from the hopper part 12. On the other hand, the upper portion of the hopper 12 may be configured horizontally as shown in Figure 3, it may be configured to be inclined upward with respect to the hopper hole (12a).

집진부(20)는 도 2와 같이 원통형 하우징(10)과 동심이며, 원통형으로써 상기 호퍼부(12)의 상부와 이격되고 상기 원통형 하우징(10)의 상부에 돌출된 형태로 구성되어 있다. 또한, 집진부(20)의 하부는 일측이 개방된 하부 세라믹판(20a)이 설치되어 있고, 상기 하부 세라믹판(20a)의 상부는 하부 세라믹판(20a)의 개방된 부위보다 직경이 크고 집진부(20)의 상부와 이격된 원통형 금속필터(22)가 설치된다. 또한, 상기 원통형 금속필터(22)의 상부는 상부 세라믹판(22a)으로 폐쇄되고, 집진부(20)의 상부는 상부 세라믹판(23)이 설치되며, 하부 세라믹판(20a)과 상부 세라믹판(23)을 잇는 코로나 방전부가 설치된다.The dust collecting part 20 is concentric with the cylindrical housing 10 as shown in FIG. 2, and is formed in a cylindrical shape, spaced apart from the upper portion of the hopper part 12, and protruding from the upper portion of the cylindrical housing 10. In addition, the lower portion of the dust collector 20 is provided with a lower ceramic plate 20a having one side open, and the upper portion of the lower ceramic plate 20a has a larger diameter than the open portion of the lower ceramic plate 20a and has a dust collector ( The cylindrical metal filter 22 spaced apart from the upper portion of the 20) is installed. In addition, the upper portion of the cylindrical metal filter 22 is closed by the upper ceramic plate 22a, and the upper portion of the dust collector 20 is provided with the upper ceramic plate 23, the lower ceramic plate 20a and the upper ceramic plate ( 23) Corona discharge is provided.

한편, 이와 같은 구성에서 원통형 금속필터(22)의 직경이 하부 세라믹판(20a)의 개방된 부위보다 큰 것은 하부 세라믹판(20a)의 개방된 부위로 유입된 매연입자가 원통형 금속필터(22)를 통과하게 하여 매연입자를 포집하기 위함이다.On the other hand, in this configuration, the diameter of the cylindrical metal filter 22 is larger than the open portion of the lower ceramic plate 20a, soot particles introduced into the open portion of the lower ceramic plate 20a are cylindrical metal filter 22. This is to collect the soot particles by passing through.

한편, 본 발명은 고전압인가장치(40)로 코로나 방전부와 원통형 금속필터(22)에 고전압을 인가하여 코로나 방전부에 코로나를 발생시키면 매연입자는 하전되고, 하전된 입자는 원통형 금속필터(22)에 포집될 수 있다.On the other hand, according to the present invention, when the high voltage is applied to the corona discharge portion and the cylindrical metal filter 22 by the high voltage applying device 40 to generate corona, the soot particles are charged, and the charged particles are the cylindrical metal filter 22. Can be collected).

이와 같이 코로나가 발생되는 코로나 방전부는 도 3과 같이 상부 세라믹판(23)과 하부 세라믹판(20a)을 잇는 방전와이어(30)일 수 있는데 이와 같은 방전와이어(30)는 직경이 0.1 ~ 1 mm 정도의 와이어로서, 전도성을 갖는 재질이며 텅스텐 와이어나 SUS(스테인리스 강) 와이어일 수 있다. As such, the corona discharge portion in which the corona is generated may be a discharge wire 30 connecting the upper ceramic plate 23 and the lower ceramic plate 20a as shown in FIG. 3. The discharge wire 30 has a diameter of 0.1 to 1 mm. As a degree of wire, it is a conductive material and may be tungsten wire or SUS (stainless steel) wire.

또한, 코로나 방전부는 도 5와 같이 원기둥(31)의 형상을 갖추고 있고 원의 둘레의 중심으로부터 반경방향으로 다수개 형성시킨 에지(edge)(32)를 상기 원기둥(31)의 길이방향 등간격으로 다수개 배치한 것으로도 구성된다.In addition, the corona discharge portion has the shape of a cylinder 31 as shown in FIG. 5 and has a plurality of edges 32 formed in the radial direction from the center of the circumference of the cylinder at longitudinal equal intervals of the cylinder 31. It is also composed of a plurality of arrangements.

또한, 코로나 방전부는 도 7과 같이 직사각 플레이트(33)의 폭 방향 양단에 방전핀(34)을 외향되게 연장하고, 상기 외향 연장된 방전핀(34)을 직사각 플레이트(33)의 길이방향 등간격으로 다수개 구비한 것으로도 구성된다. In addition, the corona discharge portion extends the discharge pins 34 outwardly at both ends in the width direction of the rectangular plate 33 as shown in FIG. 7, and extends the outwardly extending discharge pins 34 in the longitudinal direction of the rectangular plate 33. It also comprises a plurality provided.

또한, 코로나 방전부는 비록 도시되진 않았지만 상기 도 7과 같은 구성을 나선형으로 꼬아 이루어진 것으로도 구성될 수 있다.In addition, although not shown, the corona discharge portion may be configured by twisting the configuration as shown in FIG.

한편, 본 발명은 자동차에서 발생하는 매연을 저감하는 방법의 하나로서, 상기 매연의 배출 이동로 선상에 유입구(11)와, 하부에 호퍼구멍(12a)이 형성된 호퍼부(12)를 구비한 원통형 하우징(10)을 설치하여 매연의 배출력을 원심력으로 전환하고 상기 원심력으로 매연에 포함된 큰 매연입자를 호퍼부(12)에 포집하는 1차포 집 단계와; 상기 단계를 거친 매연입자가 배출되기 전, 내부에 나노 PM 집진장치가 구비되고, 상기 원통형 하우징(10)과 동심이며, 원통형 하우징(10)의 상부에 돌출된 형태로 수용된 집진부(20)와 매연의 배출력으로 입자의 충돌(impaction), 차단(interception) 및 확산(diffusion)작용을 유도하여 매연입자를 포집하는 2차포집 단계; 및 상기 나노 PM 집진장치로 코로나 방전을 일으키고, 배출되는 매연입자를 하전시켜 정전기력으로 집진하는 3차포집 단계;를 포함하여 이루어진다.On the other hand, the present invention is a method of reducing the soot generated in the vehicle, the cylindrical having a hopper portion 12 formed with an inlet 11 and a hopper hole 12a at the bottom of the discharge movement path of the soot A primary collecting step of installing the housing 10 to convert the discharge force of the soot into a centrifugal force and collecting the large soot particles contained in the soot into the hopper unit 12 by the centrifugal force; Before the particulate matter passed through the above step is discharged, a nano PM dust collector is provided therein, concentric with the cylindrical housing 10, and the dust collecting part 20 and the smoke contained in the protruding shape on the upper portion of the cylindrical housing 10. A secondary collecting step of collecting soot particles by inducing collision, interception and diffusion of particles with the discharge force of the particles; And a third collection step of generating a corona discharge with the nano PM dust collector, and collecting the soot particles discharged to collect with electrostatic force.

여기서, 상기 2차포집 및 3차포집 단계는 원통형 금속필터(22)와, 상기 집진부(20)의 상부와 하부를 잇는 코로나 방전부로 구성되며, 상기 원통형 금속필터(22)와 코로나 방전부는 상기 집진부(20)와 동심인 나노 PM 집진장치에 의해 이루어지는 것이 특징이며, 상기 코로나 방전부는 직경이 0.1 ~ 1mm인 방전와이어(30)일 수 있다.Here, the secondary collection and tertiary collection step is composed of a cylindrical metal filter 22, and the corona discharge portion connecting the upper and lower portions of the dust collecting portion 20, the cylindrical metal filter 22 and the corona discharge portion is Characterized by the nano-PM dust collector concentric with the dust collector 20, the corona discharge portion may be a discharge wire 30 of 0.1 ~ 1mm in diameter.

이와 같은 본 발명에 따른 매연저감방법은 매연입자가 유입구(11)로 통하여 유입되면서 큰 입자의 경우 원심력에 의해 원통형 하우징(10)의 안쪽 벽면에 충돌하여 하단부 호퍼구멍(12a)을 통하여 최종 호퍼부(12)에 포집되는 것으로 1차 포집단계를 이루고, 원심력에 의해 포집되지 못한 미세 매연입자의 경우는 매연입자의 충돌(impaction), 차단(interception) 및 확산(diffusion)작용을 이용하여 원통형 금속필터(22)에 포집하는 2차 포집단계를 거친 후 미세한 매연입자의 경우는 방전와이어(30)와 원통형 금속필터(22)에 고전압을 인가하여 방전와이어(30)에서 생성된 코로나 방전에 의한 하전된 미세한 매연입자를 재차 원통형 금속필터(22)로 포집하는 3차 포집단계로 마무리 된다. 따라서 본 발명은 최초 원통형 하우징(10)에 유입된 공기보다 상대적으로 청정한 공기를 대기 밖으로 배출할 수 있게 된다.The soot reduction method according to the present invention as the soot particles are introduced through the inlet 11, in the case of large particles hit the inner wall surface of the cylindrical housing 10 by the centrifugal force to the final hopper through the bottom hopper hole 12a In case of fine soot particles which are collected at (12) and are not collected by centrifugal force, the cylindrical metal filter is made by using impact, interception and diffusion of soot particles. In the case of fine soot particles after the second collecting step of collecting them at (22), the high voltage is applied to the discharge wire 30 and the cylindrical metal filter 22 to be charged by the corona discharge generated by the discharge wire 30. The fine soot particles are again collected by the third collection step of collecting the cylindrical metal filter 22. Therefore, the present invention can discharge the air relatively clean than the air introduced into the first cylindrical housing 10 to the outside of the atmosphere.

도 1은 종래의 매연저감장치를 나타낸 개략도이고,1 is a schematic view showing a conventional smoke reduction device,

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 원심력과 정전기력을 이용한 매연저감장치의 평면도이고, 2 is a plan view of a soot reduction apparatus using a centrifugal force and an electrostatic force according to an embodiment of the present invention,

도 3은 도 2의 A-A 단면도의 일실시예를 나타낸 도면이고,3 is a view showing an embodiment of the A-A cross-sectional view of FIG.

도 4는 도 2의 A-A 단면도의 다른 실시예를 나타낸 도면이고,4 is a view showing another embodiment of the A-A cross-sectional view of FIG.

도 5는 도 4의 코로나 방전부의 평면도와 정면도를 나타낸 도면이고,5 is a plan view and a front view of the corona discharge of Figure 4,

도 6은 도 2의 A-A 단면도의 또 다른 실시예를 나타낸 도면이고,6 is a view showing another embodiment of the A-A cross-sectional view of FIG.

도 7은 도 6의 코로나 방전부의 평면도와 정면도를 나타낸 도면이고,7 is a plan view and a front view of the corona discharge of Figure 6,

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 원심력과 정전기력을 이용한 매연저감장치의 평면도이고, 8 is a plan view of a soot reduction apparatus using a centrifugal force and an electrostatic force according to another embodiment of the present invention,

도 9는 도 8의 A-A 단면도를 나타낸 도면이다.9 is a sectional view taken along the line A-A of FIG.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>

10: 원통형 하우징 11: 유입구10: cylindrical housing 11: inlet

12: 호퍼부 12a: 호퍼구멍12: hopper portion 12a: hopper hole

20: 집진부 20a,22b: 하부 세라믹판20: dust collector 20a, 22b: lower ceramic plate

21: 유출구 22: 원통형 금속필터21: outlet 22: cylindrical metal filter

22a,23: 상부 세라믹판 30: 방전와이어22a, 23: upper ceramic plate 30: discharge wire

31: 원기둥 32: 에지(edge)31: cylinder 32: edge

33: 직사각 플레이트 34: 방전핀33: Rectangular Plate 34: Discharge Pins

40: 고전압인가장치40: high voltage application device

Claims (10)

일측에 구비된 유입구(11)와, 하부에 호퍼구멍(12a)이 형성된 호퍼부(12)를 구비한 원통형 하우징(10)과;A cylindrical housing 10 having an inlet 11 provided at one side and a hopper 12 having a hopper hole 12a formed at the bottom thereof; 내부에 나노 PM 집진장치를 구비하고, 상기 원통형 하우징(10)과 동심이며, 원통형 하우징(10)의 상부에 돌출된 형태로 수용된 집진부(20)와;A dust collector 20 having a nano PM dust collector therein and concentric with the cylindrical housing 10 and received in a protruding form on the cylindrical housing 10; 상기 집진부(20)의 상부 일측에 구비된 유출구(21); 및An outlet 21 provided at an upper side of the dust collecting part 20; And 상기 나노 PM 집진장치에 전원을 공급하는 고전압인가장치(40);를 포함하여 구성하되,It comprises a; high voltage applying device 40 for supplying power to the nano PM dust collector, 상기 나노 PM 집진장치는 원통형 금속필터(22)와, 상기 집진부(20)의 상부와 하부를 잇는 코로나 방전부로 구성되며, 상기 원통형 금속필터(22)와 코로나 방전부는 상기 집진부(20)와 동심인 것을 특징으로 하는 원심력과 정전기력을 이용한 매연저감장치.The nano PM dust collector is composed of a cylindrical metal filter 22 and a corona discharge portion connecting the upper and lower portions of the dust collector 20, and the cylindrical metal filter 22 and the corona discharge portion are concentric with the dust collector 20. Soot reduction device using centrifugal force and electrostatic force, characterized in that the. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 코로나 방전부는 방전와이어(30)인 것을 특징으로 하는 원심력과 정전기력을 이용한 매연저감장치.The corona discharge part is a discharge wire 30, characterized in that the smoke reduction device using a centrifugal force and electrostatic force. 제 2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 방전와이어(30)의 직경은 0.1 ~ 1mm인 것을 특징으로 하는 원심력과 정전기력을 이용한 매연저감장치.The discharge wire 30, the diameter of the smoke reduction device using a centrifugal force and electrostatic force, characterized in that 0.1 ~ 1mm. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 코로나 방전부는 원기둥(31)과, 상기 원기둥(31)의 둘레에서 외향되게 돌출된 다수개의 에지(edge)(32)를 상기 원기둥(31)의 길이방향 등간격으로 다수개 배치하여 구성되는 것을 특징으로 하는 원심력과 정전기력을 이용한 매연저감장치.The corona discharge portion is configured by arranging a plurality of cylinders 31 and a plurality of edges 32 protruding outwardly from the periphery of the cylinders 31 at equal intervals in the longitudinal direction of the cylinders 31. Soot reduction device using centrifugal force and electrostatic force. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 코로나 방전부는 직사각 플레이트(33)와, 상기 직사각 플레이트(33)의 폭 방향 양단으로부터 외향되게 연장한 방전핀(34)을 상기 직사각 플레이트(33)의 길이방향 등간격으로 다수개 배치하여 구성되는 것을 특징으로 하는 원심력과 정전기력을 이용한 매연저감장치.The corona discharge part is configured by arranging a plurality of rectangular plates 33 and a plurality of discharge pins 34 extending outwardly from both ends in the width direction of the rectangular plate 33 at equal intervals in the longitudinal direction of the rectangular plate 33. Smoke reduction device using centrifugal force and electrostatic force, characterized in that. 자동차에서 발생하는 매연을 저감하는 방법에 있어서,In a method for reducing soot generated in automobiles, 상기 매연의 배출 이동로 선상에 유입구(11)와, 하부에 호퍼구멍(12a)이 형성된 호퍼부(12)를 구비한 원통형 하우징(10)을 설치하여 매연의 배출력을 원심력으로 전환하고 상기 원심력으로 매연에 포함된 큰 매연입자를 호퍼부(12)에 포집하는 1차포집 단계와;A cylindrical housing 10 having an inlet 11 and a hopper portion 12 having a hopper hole 12a formed on the line of the exhaust movement path of the soot is installed to convert the discharge force of the soot into centrifugal force and the centrifugal force. A first collection step of collecting the large soot particles contained in the soot into the hopper unit 12; 상기 단계를 거친 매연입자가 배출되기 전, 내부에 나노 PM 집진장치가 구비되고, 상기 원통형 하우징(10)과 동심이며, 원통형 하우징(10)의 상부에 돌출된 형태로 수용된 집진부(20)와 매연의 배출력으로 입자의 충돌(impaction), 차단(interception) 및 확산(diffusion)작용을 유도하여 매연입자를 포집하는 2차포집 단계; 및Before the particulate matter passed through the above step is discharged, a nano PM dust collector is provided therein, concentric with the cylindrical housing 10, and the dust collecting part 20 and the smoke contained in the protruding shape on the upper portion of the cylindrical housing 10. A secondary collecting step of collecting soot particles by inducing collision, interception and diffusion of particles with the discharge force of the particles; And 상기 나노 PM 집진장치로 코로나 방전을 일으키고, 배출되는 매연입자를 하전시켜 정전기력으로 집진하는 3차포집 단계;Generating a corona discharge with the nano PM dust collector, and collecting the soot particles discharged to collect dust by electrostatic force; 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 원심력과 정전기력을 이용한 매연저감방법.Soot reduction method using centrifugal force and electrostatic force, characterized in that comprises a. 제 6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 2차포집 단계는 원통형 금속필터(22)와,The secondary collection step is a cylindrical metal filter 22, 상기 집진부(20)의 상부와 하부를 잇는 코로나 방전부로 구성되며,Consists of a corona discharge unit connecting the upper and lower parts of the dust collecting part 20, 상기 원통형 금속필터(22)와 코로나 방전부는 상기 집진부(20)와 동심인 나노 PM 집진장치에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 원심력과 정전기력을 이용한 매연저감방법.The cylindrical metal filter (22) and the corona discharge portion is a smoke reduction method using a centrifugal force and an electrostatic force, characterized in that made by the nano-PM dust collector concentric with the dust collector (20). 제 7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 코로나 방전부는 방전와이어(30)인 것을 특징으로 하는 원심력과 정전기력을 이용한 매연저감방법.The corona discharge portion is a discharge wire 30, characterized in that the smoke reduction method using centrifugal force and electrostatic force. 제 8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 방전와이어(30)의 직경은 0.1 ~ 1mm인 것을 특징으로 하는 원심력과 정전기력을 이용한 매연저감방법.The discharge wire 30 has a diameter of 0.1 ~ 1mm characterized in that the smoke reduction method using centrifugal force and electrostatic force. 삭제delete
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