KR101593806B1 - An apparatus for PM generator in use with thermal decomposition - Google Patents
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Abstract
본 발명은 열분해를 이용한 PM발생 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 증발장치에서 불활성기체의 유동에 탄화수소 연료를 기체 상태로 혼합한 후 불활성 기체 및 연료 혼합기를 고온로에 공급함으로써 PM 매연입자를 발생시키는 열분해를 이용한 PM 발생장치에 관한 것으로서, 증발부(100)와; 상기 증발부(100)에 연결되는 PM(Particulate matters) 발생부(200);를 포함하고, 상기 PM 발생부(200)는, 상기 열분해용 연료가 주입되는 주입부(210)와; 상기 주입부(210)에 연통되는 튜브(220)와; 상기 튜브(220)가 내삽되는 히팅부(240)와; 상기 히팅부(240)가 내삽되는 하우징(270);을 포함하되, 상기 증발부(100)에서 상기 PM(Particulate matters) 발생부(200)로 공급된 유체는 상기 하우징(270)에서 열분해되며, 상기 열분해용 연료 및 상기 히팅부(240)의 작동 분위기 중 어느 하나 이상을 제어함으로써 상기 열분해 정도가 제어되어, 상기 튜브(220)의 단부로 PM(Particulate matters)가 방출되는 것을 특징으로 하는 열분해를 이용한 PM 발생장치를 제공하여, 기체와 액체 탄화수소 연료를 모두 정확한 농도로 제어하면서 열분해 반응시간과 온도를 조절하여 원하는 입자 크기와 농도를 갖는 PM 매연입자를 제공할 수 있는 효과가 있다.More particularly, the present invention relates to a PM generating device using pyrolysis, and more particularly, to an apparatus for generating PM soot particles by mixing a hydrocarbon fuel in a gaseous state into a flow of an inert gas in an evaporator and then supplying an inert gas and a fuel mixer to a high- The present invention relates to a PM generator using pyrolysis, which comprises: a vaporizer 100; And a PM (Particulate Matters) generating unit 200 connected to the evaporator 100. The PM generating unit 200 includes an injector 210 injecting fuel for pyrolysis; A tube 220 communicating with the injection unit 210; A heating unit 240 to which the tube 220 is inserted; The fluid supplied from the evaporator 100 to the particulate matters generator 200 is pyrolyzed in the housing 270, Wherein the thermal decomposition degree is controlled by controlling at least one of the thermal decomposition fuel and the operating atmosphere of the heating unit 240 so that particulate matters are released to the end of the tube 220. [ The present invention provides an PM generator capable of providing PM soot particles having a desired particle size and concentration by controlling the pyrolysis reaction time and temperature while controlling both the gas and the liquid hydrocarbon fuel to an accurate concentration.
Description
본 발명은 열분해를 이용한 PM발생 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 증발장치에서 불활성기체의 유동에 탄화수소 연료를 기체 상태로 혼합한 후 불활성 기체 및 연료 혼합기를 고온로에 공급함으로써 PM 매연입자를 발생시키는 열분해를 이용한 PM 발생장치에 관한 것이다.More particularly, the present invention relates to a PM generating device using pyrolysis, and more particularly, to an apparatus for generating PM soot particles by mixing a hydrocarbon fuel in a gaseous state into a flow of an inert gas in an evaporator and then supplying an inert gas and a fuel mixer to a high- To a PM generation device using pyrolysis.
최근 들어 환경에 대한 관심이 크게 증가되고, 특히 대기질 문제에 대한 심각한 고민이 증가하는 상황이다.In recent years, interest in the environment has increased significantly, and serious concerns about air quality problems have increased.
이는 인류의 증대와 함께 우리의 생활에서 필요한 에너지원으로써 석유에너지를 다량 사용함으로써 발생되는 매연이 한 몫을 하고 있다.This is due to the increase of mankind and the soot generated by the massive use of petroleum energy as an energy source in our daily lives.
특히 자동차의 증가와 난방 등 가스 연소의 증가로 인해 그로부터 발생 되는 매연입자로 인한 대기질 오염 문제가 심각한 수준에 이르고 있다.Especially, the problem of air pollution due to soot particles generated from automobiles and the increase of gas combustion such as heating has reached serious level.
이에 대기질 오염의 주범이라 할 만한 탄화수소 연료의 연소반응시에 발생되어 대기로 방출되는 매연입자에 대한 연구가 시급한 실정이다.Therefore, it is urgent to study the soot particles generated in the combustion reaction of hydrocarbon fuels which are considered to be the main cause of air pollution.
이는 PM 발생장치의 연구 개발을 촉진하는 계기가 되는 것이기도 하다.This is also an opportunity to promote research and development of PM generation devices.
이러한 문제를 해결하기 위하여 매연입자를 발생시키는 PM 발생장치에 대한 연구 개발도 최근 들어 증가하는 추세이다.In order to solve such a problem, research and development of a PM generating device that generates soot particles has been increasing recently.
이러한 연구 개발의 일환으로 종래기술인 한국등록특허 제825,515호는 매연 발생장치를 개시하고 있다.As a part of such research and development, Korean Patent No. 825,515 discloses a soot generating apparatus.
종래기술인 한국등록특허 제825,515호는 디젤 엔진 배기에서 발생하는 매연(soot)과 유사한 탄소 매연을 발생시키는 매연발생장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 두 개의 탄소 봉 사이에 고전압을 인가하여 스파크 방전을 일으켜서 탄소 입자상 물질을 발생시키고, 여기에 주사기펌프와 전기로를 이용하여 경유 연료와 엔진오일의 휘발성 성분을 증발시켜 상기 탄소입자상 물질에 부착시킴으로써 경유 엔진 배기에서 발생하는 매연과 유사한 탄소 매연을 발생시키는 매연발생장치를 제공하고 있다.Korean Patent No. 825,515 discloses a soot generating apparatus that generates soot-like carbon soot generated in a diesel engine exhaust. More specifically, a high voltage is applied between two carbon rods to generate a spark discharge And the volatile components of the diesel fuel and the engine oil are evaporated by using a syringe pump and an electric furnace to attach the diesel fuel and the engine oil to the carbon particulate material to generate carbon soot similar to soot generated in the diesel engine exhaust, Generating device.
그러나, 이와 같은 종래의 PM 발생장치는 화염을 이용하여 PM을 발생시키는 장치로서 PM의 입자 크기의 조절이 쉽지 않은 문제가 있었다.However, such a conventional PM generator has a problem that it is difficult to control the particle size of PM as a device for generating PM by using a flame.
한편, 종래의 PM 발생장치는 사용하는 연료의 종류에 제약이 따르는 어려움도 공존하고 있는 문제가 있었던 것이다.On the other hand, there is a problem that the conventional PM generator also has difficulties in which the type of fuel used is limited.
다시말해, 종래의 PM 발생장치를 이용해서는 PM 입자를 연구하는 데에 있어서 입자 크기를 원하는 크기로 형성할 수 없는 문제가 있었다.In other words, there has been a problem in that the particle size can not be formed in a desired size in studying PM particles using a conventional PM generator.
탄화수소의 연소 반응에서 발생되는 매연입자에 대하여 연소 가스의 환경에서 후처리 시스템에 대한 평가를 필요로 하는 경우에는 실제 발생되는 매연 입자와 유사한 형상과 성분을 갖는 새로운 모의 입자 발생 시스템이 요구된다.If a post-treatment system needs to be evaluated in a combustion gas environment for soot particles generated in the combustion reaction of hydrocarbons, a new simulated particle generation system having shapes and components similar to actual soot particles is required.
그러나 앞서 살펴본 바 대로 종래의 매연입자 발생장치는 디젤 등 특정 연료에 대한 매연입자를 제공하는 것에 그쳤다.However, as described above, the conventional soot particle generator only provides soot particles for a specific fuel such as diesel.
한편, 종래의 매연입자 발생장치는 특정 입자뿐만 아니라 원하는 매연입자 크기를 제대로 얻기가 곤란하였기 때문에 특성에 맞는 매연입자에 대한 연구에 도움이 되지 못한 문제가 있었던 것이다.On the other hand, in the conventional soot particle generator, since it is difficult to properly obtain the desired particle size as well as the specific particle size, there has been a problem that it is not helpful to study the soot particles suitable for the characteristics.
이에 본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 극복하기 위하여 안출된 것으로, 다양한 탄화수소 연료를 사용하여 PM 입자크기와 농도를 정확하게 제어하면서 원하는 특성을 갖는 PM 입자를 생성할 수 있도록 하는 열분해를 이용한 PM 발생장치를 제공하는 것에 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to overcome the problems of the prior art as described above, and it is an object of the present invention to provide a method for producing PM particles having desired characteristics while controlling the size and concentration of PM particles using various hydrocarbon fuels, And it is an object of the present invention to provide a PM generator.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 증발부(100)와; 상기 증발부(100)에 연결되는 PM(Particulate matters) 발생부(200);를 포함하고, 상기 PM 발생부(200)는, 상기 열분해용 연료가 주입되는 주입부(210)와; 상기 주입부(210)에 연통되는 튜브(220)와; 상기 튜브(220)가 내삽되는 히팅부(240)와; 상기 히팅부(240)가 내삽되는 하우징(270);을 포함하되, 상기 증발부(100)에서 상기 PM(Particulate matters) 발생부(200)로 공급된 유체는 상기 하우징(270)에서 열분해되며, 상기 열분해용 연료 및 상기 히팅부(240)의 작동 분위기 중 어느 하나 이상을 제어함으로써 상기 열분해 정도가 제어되어, 상기 튜브(220)의 단부로 PM(Particulate matters)가 방출되는 것을 특징으로 하는 열분해를 이용한 PM 발생장치를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an evaporator comprising: an evaporator; And a PM (Particulate Matters) generating
또한, 상기 히팅부(240)는 전원부 및 제어부와 연결된 것을 특징으로 하는 열분해를 이용한 PM 발생장치를 포함한다.In addition, the
또한, 상기 히팅부(240)는 세라믹 단열재(230)로 밀폐되는 것을 특징으로 하는 열분해를 이용한 PM 발생장치를 포함한다.In addition, the
또한, 상기 히팅부(240)는 적어도 하나 이상으로 형성되는 SIC 히터로 형성되는 것을 특징으로 하는 열분해를 이용한 PM 발생장치를 포함한다.In addition, the
또한, 상기 PM 발생부(200)는 열전대를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 열분해를 이용한 PM 발생장치를 포함한다.The
또한, 상기 증발부(100)는 제1원료(111)가 공급되는 제1질량유량제어부(121)와; 상기 제1질량유량제어부(121)에 연결되어 상기 제1원료(111)를 가열하는 제1가열부(131)와; 제2원료(112)를 공급하는 제2질량유량제어부(122)와; 상기 제2질량유량제어부(122)에 연결되어 상기 제2원료(112)를 가열하는 제2가열부(132)와; 상기 제2가열부(132)에 연결되는 제3가열부(133)와; 상기 증발부(100)에 액체연료를 제공하는 펌프(140)와; 상기 제1가열부(131)를 통과한 제1원료(111)와 상기 제3가열부(133)를 통과한 제2원료(112)가 혼합되어 열분해용 연료를 형성시키는 혼합부;를 포함하고 상기 혼합부가 상기 PM 발생부(200)에 연결되는 것을 특징으로 하는 열분해를 이용한 PM 발생장치를 포함한다.In addition, the
또한, 상기 제1원료(111)는 불활성 기체로 형성되는 것을 특징으로 하는 열분해를 이용한 PM 발생장치를 포함한다.In addition, the first raw material 111 is formed of an inert gas.
또한, 상기 펌프(140)는 액체 탄화수소 연료를 상기 제3가열부(133)에 공급하는 것을 특징으로 하는 열분해를 이용한 PM 발생장치를 포함한다.In addition, the
또한, 상기 펌프(140)는 시린지 펌프인 것을 특징으로 하는 열분해를 이용한 PM 발생장치를 포함한다.In addition, the
또한, 상기 제1가열부(131), 상기 제2가열부(132) 및 상기 제3가열부(133) 중 적어도 어느 하나에는 열전대가 마련되는 것을 특징으로 하는 열분해를 이용한 PM 발생장치를 포함한다.The present invention also includes a PM generation apparatus using pyrolysis characterized in that a thermocouple is provided in at least one of the
상기한 바와 같은 본 발명은 다음과 같은 효과가 있다.The present invention as described above has the following effects.
첫째, 기체와 액체 탄화수소 연료를 모두 정확한 농도로 제어하면서 열분해 반응시간과 온도를 조절하여 원하는 입자 크기와 농도를 갖는 PM 매연입자를 생성할 수 있는 강점이 있다.First, there is a strong point that PM soot particles having a desired particle size and concentration can be produced by controlling both the gas and the liquid hydrocarbon fuel at the correct concentration while controlling the pyrolysis reaction time and temperature.
둘째, 원하는 입자 크기와 농도를 갖는 PM 매연입자를 제공함으로써 PM 매연입자와 관련된 다양한 연구에 도움이 되는 효과가 있다.Second, by providing PM soot particles having a desired particle size and concentration, there is an effect which is useful for various studies related to PM soot particles.
셋째, 펌프가 액체 탄화수소 연료를 제3가열부에 정량 공급함으로써 미세한 입자 크기의 조절 및 농도 조절이 가능해지는 이점이 있다.Thirdly, the pump is capable of controlling the fine particle size and adjusting the concentration by supplying the liquid hydrocarbon fuel to the third heating unit in a fixed amount.
넷째, 펌프는 시린지펌프(Syringe pump)로 형성될 수 있기 때문에 액체 탄화수소 연료의 정밀한 양으로 조절하여 공급할 수 있는 장점이 있다.Fourth, since the pump can be formed by a syringe pump, it has an advantage that it can be supplied with a precise amount of liquid hydrocarbon fuel.
다섯째, PM 발생부는 구조가 매우 간단하기 때문에 콤팩트하면서도 내구성이 우수한 이점이 있다.Fifth, since the structure of the PM generating part is very simple, it is advantageous in that it is compact and excellent in durability.
여섯째, PM 발생부의 가열부는 열전대, 전원부 및 제어부에 의하여 정밀하게 온도 조절이 가능한 장점이 있다.Sixth, the heating unit of the PM generation unit has an advantage that the temperature can be precisely controlled by the thermocouple, the power supply unit, and the control unit.
일곱째, PM 발생부의 가열부에는 세라믹 단열재로 마감이 되어 있기 때문에 내부의 열이 외부로 유출됨이 없이 보다 안정적인 열분해가 가능해지는 장점이 있다.Seventh, since the heating section of the PM generating section is finished with the ceramic heat insulator, there is an advantage that the internal heat can be more reliably thermally decomposed without flowing out to the outside.
여덟째, PM 발생부의 가열부에는 적어도 하나 이상이 형성된 SIC 히터로 구성될 수 있기 때문에 구조가 간단하면서도 열분해 효율이 증대되는 이점이 있다.Eighth, since the heating part of the PM generating part can be constituted by at least one SIC heater formed thereon, the structure is simple and the pyrolysis efficiency is increased.
아홉째, 증발부에 마련된 가열부 중 적어도 어느 하나에는 열전대가 포함될 수 있기 때문에 불활성기체와 연료를 PM 발생부에 원활하게 제공할 수 있는 온도 조건을 형성가능하게 하는 강점이 있다.Ninthly, since a thermocouple can be included in at least one of the heating units provided in the evaporator, there is a strong point that it is possible to form a temperature condition capable of smoothly providing an inert gas and fuel to the PM generator.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전체 개념도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 PM 발생부의 단면도이다.1 is a whole conceptual view according to a preferred embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view of a PM generator according to a preferred embodiment of the present invention.
이하 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술 되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 기술되어야 할 것이다.
In this process, the thicknesses of the lines and the sizes of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of explanation. In addition, the terms described below are defined in consideration of the functions of the present invention, which may vary depending on the intention or custom of the user, the operator. Therefore, the definitions of these terms should be described based on the contents throughout this specification.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 증발부(100)의 개념도이다.1 is a conceptual view of a
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 PM 발생부(200)의 단면도이다.
2 is a cross-sectional view of a
증발부(100)는 제1원료(111)가 공급되는 제1질량유량제어부(121)를 갖는다.The
제1가열부(131)는 제1질량유량제어부(121)에 연결되어 제1원료(111)를 가열한다.The
제2질량유량제어부(122)는 제2원료(112)를 공급한다.The second
제2가열부(132)는 제2질량유량제어부(122)와 연결되어 제2원료(112)를 가열한다.The
제3가열부(133)는 제2가열부(132)에 연결된다.The
제3가열부(133)는 증발부 및 가열부 복합체로 형성되는 것이 바람직하다.The
펌프(140)는 증발부(100)에 액체연료를 제공하는데, 액체연료는 액상의 탄화수소 연료, 즉 액체 탄화수소 연료인 것이 바람직하다.The
혼합부(미도시)는 제1가열부(131)를 통과한 제1원료(111)와 제3가열부(133)를 통과한 제2원료(112)가 서로 혼합되어 열분해용 연료를 형성시킨다.In the mixing part (not shown), the first raw material 111 having passed through the
혼합부(미도시)는 PM 발생부(200)에 연결된다.
The mixing unit (not shown) is connected to the
보다 상세하게는, 제1원료(111)는 불활성 기체로 형성되는 것이 바람직하다.More specifically, the first raw material 111 is preferably formed of an inert gas.
불활성 기체는 질소 가스인 것 또한 바람직하다 할 것이다.It would also be desirable for the inert gas to be nitrogen gas.
펌프(140)는 시린지 펌프(140)(Syringe pump)로 형성되는 것이 보다 바람직하다.More preferably, the
PM 발생부(200)는 열분해용 연료가 주입되는 주입부(210)를 갖는다.The
튜브(220)는 주입부(210)에 연통되어 PM 발생부(200)의 하우징(270) 내부에 마련된다.The
튜브(220)는 세라믹 튜브로 형성되는 것이 바람직하다.The
히팅부(240)는 튜브(220)가 내삽된 채 형성된다.The
하우징(270)은 히팅부(240)가 내삽된 채로 마련된다.The
PM 매연입자는 튜브(220)의 단부로 방출된다.PM soot particles are discharged to the end of the
한편, 히팅부(240)는 전원부(미도시) 및 제어부(미도시)와 연결되어 제어되는데, 약 섭씨 1200도 이상 섭씨 1400도 이하의 정도의 온도를 인가받는 것이 바람직하다.The
히팅부(240)는 세라믹 단열재(230)로 밀폐되는 것 또한 매우 바람직하다 할 것이다.It is also highly desirable that the
한편, 히팅부(240)는 적어도 하나 이상으로 형성되는 SIC 히터(탄화규소 히터)로 형성되는 것이 바람직하다.Meanwhile, it is preferable that the
PM 발생부(200)는 열전대(250)를 포함함으로써 전원부(미도시) 및 제어부(미도시)와 연동되어 PM 매연입자 형성 조건을 형성하는 것이 바람직하다.The
한편, 제1가열부(131), 제2가열부(132) 및 제3가열부(133) 중 적어도 어느 하나에도 열전대(151,152,153)가 마련되는 것이 바람직하다.
It is preferable that the
도 1을 참조하여 본 발명의 증발부(100)의 구성을 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.The construction of the
제1원료(111)는 불활성 기체로 형성되는 것이 바람직하며 제1질량유량제어부(121)로 공급된다.The first raw material 111 is preferably formed of an inert gas and is supplied to the first
제1질량유량제어부(121)는 제1가열부(131)에 연결되기 때문에 제1질량유량제어부(121)에서 제공되는 제1원료(111)가 가열된다.Since the first
제2원료(112)는 제2질량유량제어부(122)에 공급되는데 이송가스 혹은 연료로 이루어질 수 있다.The second raw material 112 is supplied to the second
제2원료(112)가 제2가열부(132)에서 가열이된 뒤 제3가열부(133)로 이송된다.The second raw material 112 is heated by the
펌프(140)는 시린지펌프(140)(Syringe pump)로 이루어질 수 있다.The
펌프(140)는 액체 탄화수소 연료의 유량을 극소량까지 정확하게 제어하면서 제3가열부(133)에 공급한다.The
제3가열부(133)는 펌프(140)에 의해 제공된 액체 탄화수소 연료를 순간적으로 증발시킨다.The
한편, 제3가열부(133)에는 증발기가 포함될 수 있다.On the other hand, the
제1가열부(131)에서 가열된 제1원료(111), 즉 질소와 같은 불활성 기체는 제3가열부(133)에서 가열된 액체 탄화수소 연료와 혼합기에서 혼합되어 열분해용 연료를 PM 발생부(200)로 제공하게 된다.The first raw material 111 heated by the
혼합기에서 혼합된 불활성 기체 및 액체 탄화수소 연료 혼합체인 열분해용 연료는 PM 발생부(200)에서 열분해가 일어나는 반응시간을 설정하도록 한다.The fuel for pyrolysis, which is a mixture of the inert gas and the liquid hydrocarbon fuel mixed in the mixer, sets the reaction time at which the
PM 발생부(200)는 고온의 조건에서 탄화수소 연룡의 열분해 반응이 일어나게 되며, 이를 통하여 원하는 크기와 농도를 갖는 PM 매연입자(Particulate matters)를 생산하여 외부로 방출할 수 있게 된다.The
다시 말해서, 증발부(100)에서 PM 발생부(200)로 공급된 유체는 하우징(270)에서 열분해 되며, 열분해 연료 및 히팅부(240)의 작동 분위기 중 어느 하나 이상이 제어부에 의해 제어됨으로써 원하는 크기와 농도를 갖는 PM 매연입자(Particulate matters)를 얻을 수 있게 되는 것이다.
In other words, the fluid supplied from the
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 PM 발생부(200)의 단면도를 보여주고 있다.2 is a cross-sectional view of a
PM 발생부(200)는 열분해용 연료가 주입되는 주입부(210)를 갖는다.The
주입부(210)에는 불활성기체와 액체 탄화수소 연료 혼합물인 열분해용 연료가 주입된다.The
증발부로부터 공급되는 불활성 기체 및 연료 혼합물은 PM 발생부(200)의 하우징(270) 내 고온로 내부에 마련된 세라믹 튜브(220)를 통과하면서 설정된 고온 조건에서 탄화수소 열분해 과정을 거쳐 PM 매연입자가 생성되는 것이다.The inert gas and the fuel mixture supplied from the evaporator pass through the
주입부(210)에는 튜브(220)가 연통되고 있으며, 튜브(220)의 단부는 외부로 통하는 배출구(260)가 형성되어 있다.The
튜브(220)? 세라믹 튜브(220)로 형성되는 것 또한 바람직하다.
히팅부(240)는 튜브(220)의 외주면을 감싸며 형성되고 있으며, 튜브(220) 주위로는 열전대(250)가 마련되어 있다.The
히팅부(240)는 SIC 히터(탄화규소 히터)로 형성되는 것 또한 바람직하다 할 것이며, 히팅부(240)의 온도는 섭씨 1200도 이상 섭씨 1400도 이하로 형성되는 것이 바람직하다.It is also preferable that the
섭씨 1200도 이상 섭씨 1400도 이하의 온도 조건에서 원하는 PM 입자를 얻을 수 있게 된다.It becomes possible to obtain desired PM particles at a temperature of not less than 1200 DEG C and not more than 1400 DEG C.
히팅부(240)는 전원부(미도시) 및 제어부(미도시)와 연동되어 작동하도록 제어되며, 열전대(250)와도 연동되어 동작한다.The
세라믹 단열재(230)는 PM 발생부(200)의 하우징(270)의 외연을 감싸도록 형성되는 것 또한 바람직하다.It is also preferable that the
다시 말해서 하우징(270)에 포함되는 고온로는 세라믹 단열재(230)로 밀폐된 공간 내에 장착된 다수의 SIC 히터(탄화규소 히터)로 마련되어 열을 전달할 수 있는 구조이다.In other words, the high temperature furnace included in the
이러한 고온로 내부의 열분해가 일어나는 부분의 온도는 열전대(250)와 전원부(미도시) 및 제어부(미도시)로 조절된다.
The temperature of the inside of the high-temperature furnace where pyrolysis occurs is controlled by the
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역을 벗어나지 않은 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention as defined in the appended claims. It will be understood that the present invention can be changed.
100 : 증발부
111 : 제1원료
112 : 제2원료
121 : 제1질량유량제어부
122 : 제2질량유량제어부
131 : 제1가열부
132 : 제2가열부
133 : 제3가열부
140 : 펌프
151, 152, 153, 250 : 열전대
200 : PM 발생부
210 : 주입부
220 : 튜브
230 : 세라믹 단열재
240 : 히팅부
260 : 배출구
270 : 하우징100:
111: First raw material
112: Second raw material
121: first mass flow controller
122: second mass flow controller
131: first heating section
132: second heating section
133: Third heating section
140: pump
151, 152, 153, 250: thermocouple
200: PM generator
210:
220: tube
230: Ceramic insulation
240:
260: Outlet
270: housing
Claims (10)
상기 증발부(100)에 연결되는 PM(Particulate matters) 발생부(200);를 포함하고,
상기 PM 발생부(200)는,
열분해용 연료가 주입되는 주입부(210)와;
상기 주입부(210)에 연통되는 튜브(220)와;
상기 튜브(220)가 내삽되는 히팅부(240)와;
상기 히팅부(240)가 내삽되는 하우징(270);을 포함하되,
상기 증발부(100)에서 상기 PM(Particulate matters) 발생부(200)로 공급된 유체는 상기 하우징(270)에서 열분해되며,
상기 열분해용 연료 및 상기 히팅부(240)의 작동 분위기 중 어느 하나 이상을 제어함으로써 상기 열분해 정도가 제어되어,
상기 튜브(220)의 단부로 PM(Particulate matters)가 방출되되,
상기 증발부(100)는,
제1원료(111)가 공급되는 제1질량유량제어부(121)와;
상기 제1질량유량제어부(121)에 연결되어 상기 제1원료(111)를 가열하는 제1가열부(131)와;
제2원료(112)를 공급하는 제2질량유량제어부(122)와;
상기 제2질량유량제어부(122)에 연결되어 상기 제2원료(112)를 가열하는 제2가열부(132)와;
상기 제2가열부(132)에 연결되는 제3가열부(133)와;
상기 증발부(100)에 액체연료를 제공하는 펌프(140)와;
상기 제1가열부(131)를 통과한 제1원료(111)와 상기 제3가열부(133)를 통과한 제2원료(112)가 혼합되어 열분해용 연료를 형성시키는 혼합부;를 포함하고,
상기 혼합부가 상기 PM 발생부(200)에 연결되는 것을 특징으로 하는,
열분해를 이용한 PM 발생장치.
An evaporator 100;
And a particulate matter (PM) generating unit 200 connected to the evaporator 100,
The PM generating unit 200 includes:
An injection unit 210 into which fuel for pyrolysis is injected;
A tube 220 communicating with the injection unit 210;
A heating unit 240 to which the tube 220 is inserted;
And a housing (270) into which the heating unit (240) is inserted,
The fluid supplied from the evaporator 100 to the particulate matters generator 200 is pyrolyzed in the housing 270,
The degree of thermal decomposition is controlled by controlling at least one of the fuel for pyrolysis and the operating atmosphere of the heating unit 240,
Particulate matters (PM) are discharged to the end of the tube 220,
The evaporator (100)
A first mass flow controller 121 to which the first raw material 111 is supplied;
A first heating unit 131 connected to the first mass flow controller 121 to heat the first raw material 111;
A second mass flow controller 122 for supplying a second raw material 112;
A second heating unit 132 connected to the second mass flow controller 122 to heat the second raw material 112;
A third heating unit 133 connected to the second heating unit 132;
A pump 140 for supplying liquid fuel to the evaporator 100;
And a mixing part for mixing the first raw material 111 having passed through the first heating part 131 and the second raw material 112 having passed through the third heating part 133 to form a pyrolysis fuel ,
Wherein the mixing portion is connected to the PM generating portion (200)
PM generation device using pyrolysis.
상기 히팅부(240)는,
전원부 및 제어부와 연결된 것을 특징으로 하는,
열분해를 이용한 PM 발생장치.
The method according to claim 1,
The heating unit 240,
A power supply unit, and a control unit.
PM generation device using pyrolysis.
상기 히팅부(240)는,
세라믹 단열재(230)로 밀폐되는 것을 특징으로 하는,
열분해를 이용한 PM 발생장치.
The method according to claim 1,
The heating unit 240,
Characterized in that it is sealed with a ceramic insulating material (230)
PM generation device using pyrolysis.
상기 히팅부(240)는,
적어도 하나 이상으로 형성되는 SIC 히터(탄화규소 히터)로 형성되는 것을 특징으로 하는,
열분해를 이용한 PM 발생장치.
The method according to claim 1,
The heating unit 240,
(Silicon carbide heater) which is formed at least one or more of the SIC heater (silicon carbide heater).
PM generation device using pyrolysis.
상기 PM 발생부(200)는,
열전대를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
열분해를 이용한 PM 발생장치.
The method according to claim 1,
The PM generating unit 200 includes:
Further comprising a thermocouple.
PM generation device using pyrolysis.
상기 제1원료(111)는,
불활성 기체로 형성되는 것을 특징으로 하는,
열분해를 이용한 PM 발생장치.
The method according to claim 1,
The first raw material (111)
Characterized in that it is formed of an inert gas.
PM generation device using pyrolysis.
상기 펌프(140)는,
액체 탄화수소 연료를 상기 제3가열부(133)에 공급하는 것을 특징으로 하는 열분해를 이용한 PM 발생장치.
The method according to claim 1,
The pump (140)
And the liquid hydrocarbon fuel is supplied to the third heating unit (133).
상기 펌프(140)는 시린지 펌프인 것을 특징으로 하는,
열분해를 이용한 PM 발생장치.
The method according to claim 1,
Characterized in that the pump (140) is a syringe pump.
PM generation device using pyrolysis.
상기 제1가열부(131), 상기 제2가열부(132) 및 상기 제3가열부(133) 중 적어도 어느 하나에는 열전대가 마련되는 것을 특징으로 하는,
열분해를 이용한 PM 발생장치.The method according to claim 1,
Wherein at least one of the first heating part (131), the second heating part (132), and the third heating part (133) is provided with a thermocouple.
PM generation device using pyrolysis.
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KR1020140073634A KR101593806B1 (en) | 2014-06-17 | 2014-06-17 | An apparatus for PM generator in use with thermal decomposition |
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