KR101415924B1 - 폐가스 초고주파 처리장치 - Google Patents

폐가스 초고주파 처리장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101415924B1
KR101415924B1 KR1020120051858A KR20120051858A KR101415924B1 KR 101415924 B1 KR101415924 B1 KR 101415924B1 KR 1020120051858 A KR1020120051858 A KR 1020120051858A KR 20120051858 A KR20120051858 A KR 20120051858A KR 101415924 B1 KR101415924 B1 KR 101415924B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
waste gas
microwave
gas treatment
treatment reactor
microwaves
Prior art date
Application number
KR1020120051858A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20130128092A (ko
Inventor
김형석
Original Assignee
김형석
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 김형석 filed Critical 김형석
Priority to KR1020120051858A priority Critical patent/KR101415924B1/ko
Publication of KR20130128092A publication Critical patent/KR20130128092A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101415924B1 publication Critical patent/KR101415924B1/ko

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/32Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by electrical effects other than those provided for in group B01D61/00
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/86Catalytic processes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2259/00Type of treatment
    • B01D2259/80Employing electric, magnetic, electromagnetic or wave energy, or particle radiation
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02CCAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
    • Y02C20/00Capture or disposal of greenhouse gases
    • Y02C20/30Capture or disposal of greenhouse gases of perfluorocarbons [PFC], hydrofluorocarbons [HFC] or sulfur hexafluoride [SF6]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)

Abstract

본 발명은 폐가스 초고주파 처리장치에 관한 것으로서, 특히 초고주파를 이용하여 유기화합물 및 과불화 화합물 폐가스를 분해하여 처리할 수 있는 폐가스 초고주파 처리장치에 관한 것이다.
본 발명의 폐가스 초고주파 처리장치는, 전원공급부와; 상기 전원공급부로부터 전력을 공급받아 초고주파를 발생시키는 초고주파발진기와; 상기 초고주파발진기에서 발생된 저출력의 초고주파를 증폭시키는 제1초고주파증폭기와; 상기 제1초고주파증폭기에 의해 증폭된 초고주파를 다수로 분배하는 분배기와; 다수개로 이루어져 상기 분배기에서 다수개로 분배된 초고주파를 각각 증폭시키는 제2초고주파증폭기와; 가스흡입구를 통해 내부로 공급된 폐가스를 상기 제2초고주파증폭기에서 공급된 초고주파에 의해 처리한 후 가스배출구를 통해 외부로 배출하는 다수개의 폐가스처리반응기와; 상기 제2초고주파증폭기에서 증폭된 초고주파를 각각의 상기 폐가스처리반응기에 전달하는 입력커플러를 포함하여 이루어지되, 다수개의 상기 폐가스처리반응기는 병렬로 연결된 것을 특징으로 한다.

Description

폐가스 초고주파 처리장치 { RADIO FREQUENCY SCRUBBER FOR WASTE GAS }
본 발명은 폐가스 초고주파 처리장치에 관한 것으로서, 특히 초고주파를 이용하여 유기화합물 및 과불화 화합물 폐가스를 분해하여 처리할 수 있는 폐가스 초고주파 처리장치에 관한 것이다.
유기화합물 가스는 약품을 사용하는 각종 공정 중에서 발생되는 유해 폐가스로서 친환경적 처리기술이 요구되고 있다.
또한 대표적인 과불화 화합물 가스로는 CF4, SF6, NF3, C2F4 등이 있으며, 이러한 가스는 상대적으로 안전하고 독성은 없으나, 지구온난화지수를 이산화탄소에 비하여 수천에서 수만배 높이는 가스이다.
이러한 유기화합물 및 과불화 화합물 폐가스를 처리하기 위하여, 공개특허공보 제10-2003-0030387호, 등록특허공보 제10-0951631호 등에는 다양한 폐가스 처리 장치 등이 게재되어 있다.
그러나, 이러한 종래의 폐가스 처리장치는 높은 출력의 단일 혹은 소수의 초고주파 증폭기를 사용하기 때문에, 비용이 고가이고, 고장시 교체를 위해 폐가스 처리장치 전체의 가동을 중지시켜야 하는 단점이 있다.
또한, 시제품과 양산제품 간에 처리용량 등의 차이가 있어 시제품 개발 후 양산제품의 생산까지 다소 긴 개발시간이 소요되는 단점이 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로써, 비교적 저렴한 비용의 저출력 증폭기를 다수개 사용하여 유지보수가 용이하고 증폭기 중 일부에 고장이 발생하더라도 가동중단 없이 수리할 수 있으며, 저출력 저용량의 폐가스처리반응기를 다수개로 병렬 연결하여 사용함으로써 시제품에서 양산제품의 생산까지 소요되는 시간을 단축시킬 수 있으며 유지보수가 용이한 폐가스 초고주파 처리장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 폐가스 초고주파 처리장치는, 전원공급부와; 상기 전원공급부로부터 전력을 공급받아 초고주파를 발생시키는 초고주파발진기와; 상기 초고주파발진기에서 발생된 저출력의 초고주파를 증폭시키는 제1초고주파증폭기와; 상기 제1초고주파증폭기에 의해 증폭된 초고주파를 다수로 분배하는 분배기와; 다수개로 이루어져 상기 분배기에서 다수개로 분배된 초고주파를 각각 증폭시키는 제2초고주파증폭기와; 가스흡입구를 통해 내부로 공급된 폐가스를 상기 제2초고주파증폭기에서 공급된 초고주파에 의해 처리한 후 가스배출구를 통해 외부로 배출하는 다수개의 폐가스처리반응기와; 상기 제2초고주파증폭기에서 증폭된 초고주파를 각각의 상기 폐가스처리반응기에 전달하는 입력커플러를 포함하여 이루어지되, 다수개의 상기 폐가스처리반응기는 병렬로 연결된 것을 특징으로 한다.
상기 폐가스처리반응기에 장착되어 상기 폐가스처리반응기 내부로 공급된 초고주파의 공진주파수를 조정하는 튜너를 더 포함하여 이루어진다.
상기 튜너는 상기 폐가스처리반응기에 장착된 나사형 튜너로 이루어지되, 상기 나사형 튜너는 회전되어 상기 폐가스처리반응기의 내부에서의 길이가 가변된다.
또는, 상기 튜너는 상기 폐가스처리반응기의 측벽을 이루면서 상기 폐가스처리반응기의 내부부피를 가변시키도록 슬라이딩되는 슬라이딩형 튜너로 이루어지되, 상기 슬라이딩형 튜너에는 상기 가스흡입구 또는 가스배출구가 형성된다.
그리고, 본 발명은 산소를 발생시켜 각각의 상기 폐가스처리반응기에 공급하는 산소발생기를 더 포함하여 이루어질 수도 있다.
상기 폐가스처리반응기는 일례로써, 초고주파에 의한 플라즈마 방전현상에 의해 내부의 폐가스를 처리하고, 다수개의 상기 폐가스처리반응기는 격벽에 의해 상호 독립적으로 격리되는 구조로 이루어진다.
이때, 상기 격벽에는 이웃한 폐가스처리반응기들의 내부공간을 상호 연통하는 관통홀이 형성되고, 초고주파에 의한 플라즈마 방전현상은 상기 관통홀을 통해 이웃한 폐가스처리반응기로 전파되도록 할 수도 있다.
이 경우 상기 관통홀의 크기는, 초고주파가 통과하지 못하고 플라즈마 상태의 가스는 통과하여 이웃한 폐가스처리반응기로 전파될 수 있는 크기로 형성된다.
상기 폐가스처리반응기에 장착된 점화장치를 더 포함하여 이루어진다.
또 다른 일례로써, 상기 폐가스처리반응기의 내부에 배치되어, 상기 가스흡입구를 통해 유입된 폐가스가 그 내부를 통과하여 상기 가스배출구로 이동하는 다공성절연막과; 상기 다공성절연막에 둘러싸여 수용되고, 미리 설정된 활성화 온도에서 상기 폐가스를 분해하는 촉매재와; 상기 다공성절연막에 둘러싸여 수용되어 상기 촉매재와 혼합되고, 상기 초고주파를 흡수함에 따라 발열되어 상기 촉매재를 미리 설정된 활성화 온도에 이르도록 활성화시키는 초고주파흡수체를 더 포함하여 이루어진다.
상기 폐가스처리반응기의 내부온도를 측정하는 온도센서와; 상기 온도센서에서 측정한 상기 폐가처리반응기의 내부온도가 미리 설정된 온도에 도달하도록 상기 초고주파발진기의 전력을 제어하는 온도제어기를 더 포함하여 이루어진다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 폐가스 초고주파 처리장치에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
저렴한 비용의 저출력 초고주파 증폭기를 다수개 사용함으로써, 유지보수가 용이하고 초고주파증폭기 중 일부에 고장이 발생하더라도 가동중단 없이 수리할 수 있다.
또한, 저출력 저용량의 폐가스처리반응기를 다수개로 병렬 연결하여 사용함으로써 시제품에서 양산제품의 생산까지 소요되는 시간을 단축시킬 수 있으며 유지보수가 용이하다.
또한, 초고주파 플라즈마 방전현상 또는 초고주파 가열방식의 촉매를 통한 비교적 간단한 구조를 이용하여 폐가스를 처리할 수 있으며, 다양한 구조의 튜너에 의해 초고주파의 공진주파수를 용이하게 조정할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예1에 따른 폐가스 초고주파 처리장치의 구성도,
도 2는 본 발명의 실시예1에 따른 폐가스 초고주파 처리장치의 폐가스처리반응기에 나사형 튜너를 장착한 상태의 사시도,
도 3은 본 발명의 실시예1에 따른 폐가스 초고주파 처리장치의 폐가스처리반응기에 나사형 튜너를 장착한 상태의 단면구조도,
도 4는 본 발명의 실시예1에 따른 폐가스 초고주파 처리장치의 폐가스처리반응기에 슬라이딩형 튜너를 장착한 상태의 사시도,
도 5는 본 발명의 실시예1에 따른 폐가스 초고주파 처리장치의 폐가스처리반응기에 슬라이딩형 튜너를 장착한 상태의 단면구조도,
도 6은 본 발명의 실시예2에 따른 폐가스 초고주파 처리장치의 폐가스처리반응기의 단면구조도.
도 1은 본 발명의 실시예1에 따른 폐가스 초고주파 처리장치의 구성도이고, 도 2는 본 발명의 실시예1에 따른 폐가스 초고주파 처리장치의 폐가스처리반응기에 나사형 튜너를 장착한 상태의 사시도이며, 도 3은 본 발명의 실시예1에 따른 폐가스 초고주파 처리장치의 폐가스처리반응기에 나사형 튜너를 장착한 상태의 단면구조도이고, 도 4는 본 발명의 실시예1에 따른 폐가스 초고주파 처리장치의 폐가스처리반응기에 슬라이딩형 튜너를 장착한 상태의 사시도이며, 도 5는 본 발명의 실시예1에 따른 폐가스 초고주파 처리장치의 폐가스처리반응기에 슬라이딩형 튜너를 장착한 상태의 단면구조도이다.
본 발명의 폐가스 초고주파 처리장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 전원공급부(10)와, 초고주파발진기(20)와, 제1초고주파증폭기(30)와, 분배기(40)와, 제2초고주파증폭기(50)와, 입력커플러(60)와, 산소발생기(70)와, 폐가스처리반응기(80)와, 튜너(91,92) 등을 포함하여 이루어진다.
상기 전원공급부(10)는 상기 초고주파발진기(20) 등에 전력을 공급하는 것이다.
상기 초고주파발진기(20)는 상기 전원공급부(10)로부터 전력을 공급받아 초고주파를 발생시킨다.
상기 제1초고주파증폭기(30)는 상기 초고주파발진기(20)에서 발생된 저출력의 초고주파를 증폭시켜 상기 분배기(40)로 공급하는 역할을 한다.
상기 분배기(40)는 상기 제1초고주파증폭기(30)에 의해 증폭된 초고주파를 다수로 분배하는 역할을 한다.
상기 제2초고주파증폭기(50)는 다수개로 이루어지고, 상기 분배기(40)에서 다수개로 분배된 초고주파를 각각 증폭시켜 다수개의 상기 폐가스처리반응기(80)에 공급하는 역할을 한다.
상기 초고주파증폭기(30, 50)는 반도체 트랜지스터 초고주파 증폭기를 다수개 사용함이 바람직하다.
또는, 상기 초고주파발진기(20), 분배기(40), 초고주파증폭기(30,50)들 대신에 다수의 마그네트론과 아이솔레이터를 포함하여 이루어질 수도 있다.
이때의 마그네트론은 전자레인지 등에 사용되는 마그네트론과 같이 비용에 매우 경제적인 마그네트론을 다수개 사용함이 바람직하다.
상기 입력커플러(60)는 각각의 상기 폐가스처리반응기(80)에 연결되어, 상기 분배기(40)에서 분배된 초고주파를 각각의 상기 폐가스처리반응기(80)에 전달하는 역할을 한다.
상기 산소발생기(70)는 유기화합물 또는 과불화 화합물 등의 폐가스를 산화시키고 질화물의 발생을 감소시키기 위하여, 공기로부터 산소만을 걸러내어 발생시켜 상기 폐가스처리반응기(80)로 공급한다.
이러한 상기 산소발생기(70)에서 발생된 산소는 처리전 폐가스와 함께 상기 폐가스처리반응기(80)로 주입된다.
경우에 따라 본 발명은 상기 산소발생기(70) 없이 이루어질 수도 있다.
상기 폐가스처리반응기(80)는 가스흡입구(81)와 가스배출구(82)가 형성되어 있으며, 상기 가스흡입구(81)를 통해 내부로 공급된 폐가스는 산소와 상기 입력커플러(60)를 통해 공급된 초고주파에 의해 초고주파 플라즈마를 형성하여 분해 처리된 후 가스배출구(82)를 통해 외부로 배출된다.
즉, 상기 폐가스처리반응기(80)는 폐가스와 함께 공급되는 산소와, 상기 입력커플러(60)를 통해 공급되는 초고주파에 의해 내부에 존재하는 폐가스를 분해하여 깨끗한 상태로 처리한 후 상기 가스배출구(82)를 통해 외부로 배출한다.
이러한 상기 폐가스처리반응기(80)는 다수개로 이루어지고, 다수개의 상기 폐가스처리반응기(80)는 병렬로 연결되어 배치된다.
위와 같이 다수개의 제2초고주파증폭기(50)와 다수개의 폐가스처리반응기(80)를 각각 병렬로 연결하여 배치함으로써, 저렴한 초고주파증폭기 및 저출력 저용량의 폐가스처리반응기(80)를 사용할 수 있어 경제적이다.
또한, 다수개의 상기 제2초고주파증폭기(50)와 상기 폐가스처리반응기(80)들을 병렬로 연결함으로써, 1개를 통한 시험용 시제품 개발 후, 다수개를 용이하게 병렬로 연결하여 양산제품으로 생산할 수 있어, 제품의 개발기간을 단축시킬 수 있다.
즉, 본 발명의 폐가스처리반응기(80)는 저출력 및 저용량이기 때문에 초기비용이 적게 들고, 초기에 1개를 제작하여 시험을 하다가 양산제품으로 변경하고자 할 경우 별도의 복잡한 설계변경(용량, 크기 등) 없이 동일한 저출력 및 저용량의 폐가스처리반응기(80)를 추가로 병렬연결하면 그 용량 등을 필요에 맞게 조절할 수 있는바, 양산제품의 개발기간을 단축시킬 수 있게 된다.
뿐만 아니라, 저렴한 초고주파증폭기를 다수개 사용함으로써, 폐가스 처리장치의 작동중 일부 초고주파증폭기에 고장이 발생하여 교체수리가 필요한 경우, 고장난 초고주파증폭기에 의한 폐가스 처리 성능은 전체 성능에서 매주 작은 부분을 차지하기 때문에, 폐가스 처리장치의 전체 가동중단없이 교체를 용이하게 할 수 있어, 유지보수가 용이하다.
본 실시예에서 상기 폐가스처리반응기(80)는 초고주파에 의한 플라즈마 방전현상에 의해 내부에 존재하는 폐가스를 분해하여 처리한다.
다수개의 상기 폐가스처리반응기(80)는 격벽(83)을 통해 상호 접하고 있으며, 각각 독립적으로 차단되어 내부에 존재하는 폐가스를 플라즈마 방전현상에 의해 분해하여 처리할 수 있다.
그러나, 바람직하게는 본 실시예와 같이, 상기 격벽(83)에 이웃한 폐가스처리반응기(80)들의 내부공간을 상호 연통하는 관통홀(84)을 형성하도록 한다.
본 실시예와 같이 상기 격벽(83)에 상기 관통홀(84)을 형성함으로써, 초고주파에 의한 플라즈마 방전현상이 상기 관통홀(84)을 통해 이웃한 폐가스처리반응기(80)로 전파되어, 상기 폐가스처리반응기(80) 전체에 걸쳐 안정적인 플라즈마 형성에 도움을 주며 상기 폐가스의 분해처리효과를 더욱 증대시킬 수 있게 된다.
이때, 상기 관통홀(84)의 크기는, 초고주파가 통과하지 못하고 플라즈마 상태의 폐가스는 통과하여 이웃한 폐가스처리반응기(80)로 전파될 수 있는 크기로 형성되도록 함이 바람직하다.
위와 같이 상기 관통홀(84)의 크기를 상기 초고주파가 통과하지 못하는 크기로 형성함으로써, 각각의 폐가스처리반응기(80)에 공급되는 초고주파가 다른 이웃한 폐가스처리반응기(80)로 침투되어 각 초고주파의 위상간섭이 발생하는 것을 차단할 수 있다.
다시 말해, 각각의 폐가스처리반응기(80)에 공급되는 초고주파는 미세하게나마 위상에 약간의 차이가 있을 수 있는데, 이때 각 폐가스처리반응기(80)에 공급되는 초고주파가 상기 관통홀(84)을 통해 다른 폐가스처리반응기(80)로 침투되게 되면, 각 초고주파의 위상차이로 인한 위상간섭이 발생할 수 있게 된다.
그러나, 본 실시예와 같이 상기 관통홀(84)을 크기를 상기 초고주파가 통과하지 못하는 크기로 형성함으로써, 위와 같이 각 초고주파의 위상간섭이 발생하는 것을 미연에 차단할 수 있게 된다.
또한, 상기 관통홀(84)의 크기를 상기 플라즈마 상태의 가스가 통과하는 크기로 형성함으로써, 초고주파의 방전현상에 의한 플라즈마 상태의 가스가 상기 관통홀(84)을 통해 이웃한 폐가스처리반응기(80)로 전파될 수 있어, 상기 폐가스처리반응기(80) 전체에 걸쳐 안정적인 플라즈마 형성에 도움을 주며 상기 폐가스의 분해처리효과를 더욱 증대시킬 수 있게 된다.
상기 튜너는 상기 폐가스처리반응기(80)에 장착되어 상기 폐가스처리반응기(80) 내부로 공급된 초고주파의 공진주파수를 조정하는 역할을 한다.
이러한 튜너는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 나사형 튜너(91)로 이루어질 수도 있고, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 슬라이딩형 튜너(92)로 이루어질 수도 있다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 상기 튜너가 나사형 튜너(91)로 이루어진 경우, 상기 나사형 튜너(91)는 상기 폐가스처리반응기(80)에 장착되어, 회전에 의해 상기 폐가스처리반응기(80)의 내부에서 그 길이가 가변되도록 한다.
위와 같이 상기 나사형 튜너(91)가 장착되어 회전에 의해 그 길이가 가변됨으로써, 상기 폐가스처리반응기(80) 내부의 초고주파의 공진주파수를 필요에 따라 용이하게 조정하여 가변시킬 수 있게 된다.
또한, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 튜너가 슬라이딩 튜너로 이루어진 경우, 상기 슬라이딩 튜너는 상기 폐가스처리반응기(80)의 측벽을 이루면서 상기 폐가스처리반응기(80)의 내부부피를 가변시키도록 슬라이딩되는 구조로 장착된다.
상기 슬라이딩형 튜너(92)의 슬라이딩 구조는 종래의 공지된 다양한 슬라이딩 구조를 사용하면 충분한바, 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.
상기 슬라이딩형 튜너(92)에는 상기 가스흡입구(81) 또는 가스배출구(82) 형성된다.
즉, 상기 슬라이딩형 튜너(92)는 상기 가스흡입구(81)가 형성된 상기 폐가스처리반응기(80)의 측벽 및/또는 상기 가스배출구(82)가 형성된 상기 폐가스처리반응기(80)의 측벽으로 이루어지도록 한다.
위와 같이 상기 슬라이딩형 튜너(92)가 장착되어 슬라이딩됨으로써, 상기 폐가스처리반응기(80)의 내부부피가 가변되어 상기 폐가스처리반응기(80) 내부의 초고주파의 공진주파수를 필요에 따라 용이하게 조정하여 가변시킬 수 있게 된다.
이러한 상기 튜너는 상기 나사형 튜너(91) 및 슬라이딩형 튜너(92) 각각을 개별적으로 장착하여 사용할 수도 있고, 모두를 장착하여 사용할 수도 있다.
그리고, 상기 폐가스처리반응기(80)에는 점화장치(미도시)가 장착될 수도 있다.
상기 입력커플러(60)를 통해 공급되는 초고주파가 매우 큰 고출력일 경우에는 상기 점화장치(100)없이 초기 플라즈마 방전현상이 발생할 수도 있으나, 상기 입력커플러(60)를 통해 공급되는 초고주파가 매우 큰 고출력이 아닌 경우에는 초기 플라즈마 방전현상이 잘 발생하지 않는바 상기 점화장치에 의해 초기 플라즈마 방전현상이 잘 이루어지도록 한다.
또한, 상기 폐가스처리반응기(80)의 일 측벽에 설치되어 내부온도를 측정하는 온도센서(110)와, 상기 온도센서(110)에서 측정한 상기 폐가처리반응기의 내부온도가 미리 설정된 온도에 도달하도록 상기 초고주파발진기(20)의 전력을 제어하는 온도제어기(120)를 더 포함하여 이루어질 수도 있다.
이러한 상기 온도센서(110) 및 온도제어기(120)에 의해, 상기 폐가스처리반응기(80) 내부온도가 항상 일정하도록 할 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시예2에 따른 폐가스 초고주파 처리장치의 폐가스처리반응기의 단면구조도이다.
실시예2의 폐가스 초고주파 처리장치는 실시예1과 비교하여, 상기 폐가스처리반응기(80)의 내부에 존재하는 폐가스를 처리하기 위한 구조에 차이가 있는바, 이를 중심으로 설명한다.
즉, 실시예1에서는 플라즈마 방전현상을 통해 폐가스를 처리하는데 반해, 실시예2에서는 촉매재 등을 통해 폐가스를 처리한다.
실시예2에서는 실시예1과 달리 격벽(83)에 관통홀(84)이 형성되어 있지 않다.
상기 폐가스처리반응기(80)의 내부에는 상기 가스흡입구(81)와 가스배출구(82) 사이에 다공성절연막(85)이 배치되어 있다.
즉, 상기 가스흡입구(81)를 통해 유입된 폐가스는 상기 다공성절연막(85)을 통과하여 처리된 후 상기 가스배출구(82)를 통해 외부로 배출된다.
본 실시예에서 상기 다공설정연막(85)은 2개로 이루어져 상호 이격되어 있지만, 박스 형태로 이루어질 수도 있다.
상기 다공성절연막(85)에 의해 형성된 내측 빈공간에는 촉매재(86)와, 초고주파흡수체(87)가 혼합되어 수용되어 있다.
즉, 상기 촉매재(86)와 초고주파흡수체(87)는 상기 다공성절연막(85)에 의해 둘려쌓여져 있어 외부로 유출되지 않게 되어 있다.
이를 위해 본 실시예와 같이 상기 다공성절연막(85)이 2개로 이루어져 상호 이격된 경우에는, 2개의 상기 다공성절연막(85) 사이에 상기 촉매재(86)와 초고주파흡수체(87)가 배치되어 상기 다공성절연막(85)에 의해 둘러 쌓여지게 된다.
그리고, 본 실시예와 달리 상기 다공성절연막(85)이 내측에 빈공간을 갖는 박스 형태로 이루어진 경우에는, 상기 촉매재(86)와 초고주파흡수체(87)가 상기 다공성절연막(85)의 내측 빈공간에 수용되어 둘러 쌓여지게 된다.
상기 촉매재(86)는 미리 설정된 일정한 활성화 온도에서 상기 폐가스를 분해하는 촉매 성분으로 이루어져 있다.
상기 초고주파흡수체(87)는 상기 입력커플러(60)를 통해 공급되는 초고주파를 흡수함에 따라 발열되어, 상기 촉매재(86)를 미리 설정된 일정한 활성화 온도에 이르도록 활성화시키는 역할을 한다.
즉, 상기 폐가스처리반응기(80)에 초고주파가 공급되면 상기 초고주파흡수체(87)는 발열되고, 상기 초고주파흡수체(87)가 발열됨에 따라 함께 혼합된 상기 촉매재(86)로 직접적으로 열전달이 이루어져 상기 촉매재(86)가 활성화온도에 용이하게 도달하고, 이로 인해 산소와 함께 공급된 상기 폐가스는 상기 촉매재(86)를 만나 분해처리되게 된다.
위와 같이 본 실시예에서는 상기 촉매재(86)를 가열하기 위해 외부 열전도방식이 아닌, 상기 초고주파흡수체(87)에 의해 상기 촉매재(86)에 직접적으로 열이 전달되는 내부 열전도방식을 사용하기 때문에 상기 촉매재(86)를 보다 신속하게 가열할 수 있어 에너지 낭비를 줄일 수 있다.
실시예2에서도 실시예1과 같이 튜너, 온도센서(110), 온도제어기(120) 등이 장착될 수도 있다.
도 6에는 나사형 튜너(91)와 슬라이딩형 튜너(92) 모두가 장착되어 있는 구조가 나타나 있지만, 나사형 튜너(91) 또는 슬라이딩형 튜너(92) 중 어느 하나만 장착될 수도 있다.
그리고, 실시예2는 실시예1과 달리 플라즈마 방전현상을 불필요하는바, 점화장치가 없어도 작동될 수 있다.
그 외 다른 구성은 실시예1과 동일한바, 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.
본 발명인 폐가스 초고주파 처리장치는 전술한 실시예에 국한하지 않고, 본 발명의 기술 사상이 허용되는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.
10 : 전원공급부, 20 : 초고주파발진기, 30 : 제1초고주파증폭기, 40 : 분배기, 50 : 제2초고주파증폭기, 60 : 입력커플러, 70 : 산소발생기, 80 : 폐가스처리반응기, 81 : 가스흡입구, 82 : 가스배출구, 83 : 격벽, 84 : 관통홀, 85 : 다공성절연막, 86 : 촉매재, 87 : 초고주파흡수체, 91 : 나사형 튜너, 92 : 슬라이딩형 튜너, 110 : 온도센서, 120 : 온도제어기,

Claims (10)

  1. 전원공급부와;
    상기 전원공급부로부터 전력을 공급받아 초고주파를 발생시키는 초고주파발진기와;
    상기 초고주파발진기에서 발생된 저출력의 초고주파를 증폭시키는 제1초고주파증폭기와;
    상기 제1초고주파증폭기에 의해 증폭된 초고주파를 다수로 분배하는 분배기와;
    다수개로 이루어져 상기 분배기에서 다수개로 분배된 초고주파를 각각 증폭시키는 제2초고주파증폭기와;
    가스흡입구를 통해 내부로 공급된 폐가스를 상기 제2초고주파증폭기에서 공급된 초고주파에 의해 처리한 후 가스배출구를 통해 외부로 배출하며, 병렬로 연결된 다수개의 폐가스처리반응기와;
    상기 제2초고주파증폭기에서 증폭된 초고주파를 각각의 상기 폐가스처리반응기에 전달하는 입력커플러를 포함하여 이루어지되,
    상기 폐가스처리반응기는 초고주파에 의한 플라즈마 방전현상에 의해 내부의 폐가스를 처리하고,
    다수개의 상기 폐가스처리반응기는 격벽에 의해 상호 독립적으로 격리되는 구조로 이루어지며,
    상기 격벽에는 이웃한 폐가스처리반응기들의 내부공간을 상호 연통하는 관통홀이 형성되고,
    초고주파에 의한 플라즈마 방전현상은 상기 관통홀을 통해 이웃한 폐가스처리반응기로 전파되되,
    상기 관통홀의 크기는, 초고주파가 통과하지 못하고 플라즈마 상태의 가스는 통과하여 이웃한 폐가스처리반응기로 전파될 수 있는 크기로 형성된 것을 특징으로 하는 폐가스 초고주파 처리장치.
  2. 청구항1에 있어서,
    상기 폐가스처리반응기에 장착되어 상기 폐가스처리반응기 내부로 공급된 초고주파의 공진주파수를 조정하는 튜너를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 폐가스 초고주파 처리장치.
  3. 청구항2에 있어서,
    상기 튜너는 상기 폐가스처리반응기에 장착된 나사형 튜너로 이루어지되,
    상기 나사형 튜너는 회전되어 상기 폐가스처리반응기의 내부에서의 길이가 가변되는 것을 특징으로 하는 폐가스 초고주파 처리장치.
  4. 청구항2에 있어서,
    상기 튜너는 상기 폐가스처리반응기의 측벽을 이루면서 상기 폐가스처리반응기의 내부부피를 가변시키도록 슬라이딩되는 슬라이딩형 튜너로 이루어지되,
    상기 슬라이딩형 튜너에는 상기 가스흡입구 또는 가스배출구가 형성된 것을 특징으로 하는 폐가스 초고주파 처리장치.
  5. 청구항1에 있어서,
    산소를 발생시켜 각각의 상기 폐가스처리반응기에 공급하는 산소발생기를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 폐가스 초고주파 처리장치.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 청구항1에 있어서,
    상기 폐가스처리반응기에 장착된 점화장치를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 폐가스 초고주파 처리장치.
  9. 전원공급부와;
    상기 전원공급부로부터 전력을 공급받아 초고주파를 발생시키는 초고주파발진기와;
    상기 초고주파발진기에서 발생된 저출력의 초고주파를 증폭시키는 제1초고주파증폭기와;
    상기 제1초고주파증폭기에 의해 증폭된 초고주파를 다수로 분배하는 분배기와;
    다수개로 이루어져 상기 분배기에서 다수개로 분배된 초고주파를 각각 증폭시키는 제2초고주파증폭기와;
    가스흡입구를 통해 내부로 공급된 폐가스를 상기 제2초고주파증폭기에서 공급된 초고주파에 의해 처리한 후 가스배출구를 통해 외부로 배출하며, 병렬로 연결된 다수개의 폐가스처리반응기와;
    상기 제2초고주파증폭기에서 증폭된 초고주파를 각각의 상기 폐가스처리반응기에 전달하는 입력커플러를 포함하여 이루어지되,
    상기 폐가스처리반응기의 내부에 배치되어, 상기 가스흡입구를 통해 유입된 폐가스가 그 내부를 통과하여 상기 가스배출구로 이동하는 다공성절연막과;
    상기 다공성절연막에 의해 둘러싸여 수용되고, 미리 설정된 활성화 온도에서 상기 폐가스를 분해하는 촉매재와;
    상기 다공성절연막에 의해 둘러싸여 수용되어 상기 촉매재와 혼합되고, 상기 초고주파를 흡수함에 따라 발열되어 상기 촉매재를 미리 설정된 활성화 온도에 이르도록 활성화시키는 초고주파흡수체를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 폐가스 초고주파 처리장치.
  10. 청구항1에 있어서,
    상기 폐가스처리반응기의 내부온도를 측정하는 온도센서와;
    상기 온도센서에서 측정한 상기 폐가처리반응기의 내부온도가 미리 설정된 온도에 도달하도록 상기 초고주파발진기의 전력을 제어하는 온도제어기를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 폐가스 초고주파 처리장치.
KR1020120051858A 2012-05-16 2012-05-16 폐가스 초고주파 처리장치 KR101415924B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120051858A KR101415924B1 (ko) 2012-05-16 2012-05-16 폐가스 초고주파 처리장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120051858A KR101415924B1 (ko) 2012-05-16 2012-05-16 폐가스 초고주파 처리장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130128092A KR20130128092A (ko) 2013-11-26
KR101415924B1 true KR101415924B1 (ko) 2014-07-04

Family

ID=49855353

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120051858A KR101415924B1 (ko) 2012-05-16 2012-05-16 폐가스 초고주파 처리장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101415924B1 (ko)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060137613A1 (en) * 2004-01-27 2006-06-29 Shigeru Kasai Plasma generating apparatus, plasma generating method and remote plasma processing apparatus
JP2006216412A (ja) * 2005-02-04 2006-08-17 Tokyo Electric Power Co Inc:The マイクロ波加熱装置及びそれを用いた二酸化炭素分解方法
KR20090055515A (ko) * 2006-09-20 2009-06-02 이마지니어링 가부시키가이샤 점화장치, 내연기관, 점화 플러그, 플라즈마장치, 배기가스분해장치, 오존 발생·멸균·소독장치 및 소취장치
KR20100088788A (ko) * 2009-02-02 2010-08-11 운해이엔씨(주) 복합 오염 물질 처리 장치

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060137613A1 (en) * 2004-01-27 2006-06-29 Shigeru Kasai Plasma generating apparatus, plasma generating method and remote plasma processing apparatus
JP2006216412A (ja) * 2005-02-04 2006-08-17 Tokyo Electric Power Co Inc:The マイクロ波加熱装置及びそれを用いた二酸化炭素分解方法
KR20090055515A (ko) * 2006-09-20 2009-06-02 이마지니어링 가부시키가이샤 점화장치, 내연기관, 점화 플러그, 플라즈마장치, 배기가스분해장치, 오존 발생·멸균·소독장치 및 소취장치
KR20100088788A (ko) * 2009-02-02 2010-08-11 운해이엔씨(주) 복합 오염 물질 처리 장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR20130128092A (ko) 2013-11-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5493063B2 (ja) ガス処理装置、ガス処理システム及びガス処理方法、並びにそれを用いた排気ガス処理システム及び内燃機関
KR101335974B1 (ko) 점화장치, 내연기관, 점화 플러그, 플라즈마장치, 배기가스 분해장치, 오존 발생·멸균·소독장치 및 소취장치
JP6967776B2 (ja) マイクロ波加熱装置及び化学反応方法
JP5268047B2 (ja) マイクロ波化学反応装置
JP2007113570A5 (ko)
JP6676836B2 (ja) プラズマ生成装置
KR101415924B1 (ko) 폐가스 초고주파 처리장치
JP2011104526A (ja) マイクロ波反応装置
TW200734494A (en) Microwave plasma abatement apparatus
US8232728B2 (en) Method and device for igniting and generating an expanding diffuse microwave plasma and method and device for plasma treating surfaces and substances by using this plasma
JP2011253653A (ja) マイクロ波加熱装置、導波管を複数用いたマイクロ波加熱装置および吸着再生装置
JP3637397B2 (ja) 高周波反応処理装置
EP3031306B1 (en) Device and method for generating reactive species by means of plasma at atmospheric pressure.
CN109442422B (zh) 一种高温微波等离子体发生器及废物处理系统
JP5282727B2 (ja) 排気浄化装置
Zhang et al. Dual-course dielectric barrier discharge with a novel hollow micro-holes electrode to efficiently mitigate NOx
KR101403757B1 (ko) 모듈형 초고주파 가열 폐가스 분해장치
CN115639222B (zh) 变频微波和uv协同处理有机污染物评价方法及评价装置
JP2019085301A (ja) 水素製造装置
JP2005285367A (ja) プラズマ発生装置
WO2009128741A1 (ru) Свч-плазмотрон
KR20230092274A (ko) 이중 고주파수에 의해 확장된 플라즈마를 이용한 화학반응 활성화 장치 및 방법
KR100584780B1 (ko) 팽창흑연 제조장치
JP2019078237A (ja) 内燃機関が排出する有害物質の低減方法
RU2328095C2 (ru) Свч-плазмотрон

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180715

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20191015

Year of fee payment: 6

R401 Registration of restoration