KR101930069B1 - 미세먼지 및 유해가스 동시처리 장치 및 이를 이용한 미세먼지와 유해가스의 동시처리 방법 - Google Patents
미세먼지 및 유해가스 동시처리 장치 및 이를 이용한 미세먼지와 유해가스의 동시처리 방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR101930069B1 KR101930069B1 KR1020160139182A KR20160139182A KR101930069B1 KR 101930069 B1 KR101930069 B1 KR 101930069B1 KR 1020160139182 A KR1020160139182 A KR 1020160139182A KR 20160139182 A KR20160139182 A KR 20160139182A KR 101930069 B1 KR101930069 B1 KR 101930069B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- gas
- sound wave
- dust
- passage
- discharge
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 21
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 title description 2
- 239000000428 dust Substances 0.000 claims abstract description 137
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 88
- 239000002341 toxic gas Substances 0.000 claims description 26
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 20
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 16
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 8
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 8
- 239000002245 particle Substances 0.000 abstract description 22
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000012717 electrostatic precipitator Substances 0.000 description 10
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 9
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 6
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 6
- 230000004931 aggregating effect Effects 0.000 description 4
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 4
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 4
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 3
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 2
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000001112 coagulating effect Effects 0.000 description 1
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 1
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 1
- 230000001427 coherent effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 230000003311 flocculating effect Effects 0.000 description 1
- 238000005189 flocculation Methods 0.000 description 1
- 230000016615 flocculation Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03C3/00—Separating dispersed particles from gases or vapour, e.g. air, by electrostatic effect
- B03C3/01—Pretreatment of the gases prior to electrostatic precipitation
- B03C3/016—Pretreatment of the gases prior to electrostatic precipitation by acoustic or electromagnetic energy, e.g. ultraviolet light
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03C3/00—Separating dispersed particles from gases or vapour, e.g. air, by electrostatic effect
- B03C3/34—Constructional details or accessories or operation thereof
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Electrostatic Separation (AREA)
Abstract
본 발명은 처리장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 음파를 이용하여 코로나를 안정화 시키거나 방전 범위를 확장시킬 수 있을 뿐만 아니라, 종래에 대전반응으로 분리하기 어려웠던 미세 먼지 입자를 응집시켜 제거할 수 있는, 처리장치에 관한 것이다.
Description
본 발명은, 미세먼지와 유해가스 동시 처리장치에 관한 것으로써, 먼지와 유해가스의 단독처리 또는 복합적 처리가 가능하며, 음파에너지를 이용하여 처리 성능을 극대화 시킨 미세먼지와 유해가스 동시처리장치에 관한 것이다.
일반적으로 전기집진기는 방전극에 고전압을 인가하면 방전극의 엣지(edge)에서 코로나 방전이 일어나고, 방전영역 내에서 발생하는 전자사태에 의하여 다량의 전자가 코로나 영역 밖으로 이동하여 코로나 영역 밖의 집진공간(가스 흐름)의 가스 분자와 결합하여 가스를 이온화 시키고, 이온화된 가스는 가스 흐름 속에 포함된 미세한 크기의 먼지와 결합하여 먼지를 전기적으로 대전시킨다.
그리고, 대전된 먼지는 전기력에 의하여 집진판으로 이동하여 집진판에 포집되는 메커니즘에 의하여 작동한다.
이때, 코로나 방전을 발생시키기 위하여 방전극에 인가되는 고전압의 크기는 방전극과 집진판 사이의 거리에 의존하며, 방전상태의 활성도는 인가되는 고전압의 크기와 전류에 직접적인 영향을 받으므로, 고전압의 크기가 클 수록 방전은 더욱 활성화 되어 전기집진기의 집진효율은 증가하지만, 방전 활성화를 위하여 인가되는 고전압의 크기가 높일 경우 스파크 발생으로 인하여 집진성능은 급격하게 감소할 수도 있다.
따라서, 전기집진기의 운전에서 높은 집진효율을 안정적으로 유지하기 위하여는 높은 인가전압에서 스파크 발생 빈도가 낮은 안정적인 방전상태의 유지가 중요하지만, 먼지의 입경, 농도, 전기비저항 등이 가변되는 실제 현장에서 일어나는 다양한 요소들의 영향으로 인하여 고성능과 안정적인 운전을 동시만족 시키는 것은 쉽지 않았다.
아울러, 가스에 함유되어 있는 유해가스 성분(SOx, NOz, VOC 등)을 제거하는 전기방전 방식의 유해가스 제거장치 또한 상기와 같은 단점을 가지는 것은 물론이다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 가스에 포함되어 있는 먼지와 유해가스를 하나의 장치를 통하여 제거할 수 있을 뿐만 아니라, 음파를 이용하여 먼지 및 유해가스 제거 능력을 극대화 시킬 수 있는 미세먼지와 유해가스 동시 처리장치를 제공하는 것이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서 본 발명의 목적은, 음파를 이용하여 미세 먼지 입자를 응집시켜 이로 인한 대전량의 증가로 집진효율을 크게 상승 시키고, 또한 음파에너지를 이용하여 낮은 인가전압에서도 과광범위한 코로나 방전 영역을 형성시켜 유해가스의 처리효율도 크게 증가시키는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명인 처리장치는, 외부에서 처리가스가 유입되는 가스 유입부(100); 상기 가스 유입부(100)에서 유입된 가스에 음파를 방출하여 가스에 함유된 먼지를 응집시키는 먼지 응집부(210)와, 상기 먼지 응집부(210)에서 응집된 먼지를 포집하는 먼지 포집부(220)를 포함하는 음파전기집진부(200); 상기 음파전기집진부(200)를 통과한 가스에 함유된 유해가스 성분을 제거하는 음파가스처리부(300); 및 가스가 배출되는 가스 배출부(400); 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명인 처리장치는, 외부에서 처리가스가 유입되는 가스 유입부(100); 상기 가스 유입부(100)에서 유입된 가스에 음파를 방출하여 가스에 함유된 먼지를 응집시키는 먼지 응집부(210)와, 상기 먼지 응집부(210)에서 응집된 먼지를 포집하는 먼지 포집부(220)를 포함하는 음파전기집진부(200); 및 먼지가 제거된 가스가 배출되는 가스 배출부(400); 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명인 처리장치는, 외부에서 처리가스가 유입되는 가스 유입부(100); 가스에 함유된 유해가스 성분을 제거하는 음파가스처리부(300); 및 가스가 배출되는 가스 배출부(400); 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 먼지 응집부(210)는 유입된 가스가 통과하는 제1 통로(1)가 형성된 제1 챔버(211)와, 상기 제1 통로(1)로 음파 또는 초음파를 방출하는 제1 음파 발생부(212)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1 음파 발생부(212)는 음파를 방출하는 제1 방사판을 포함하는 제1 스피커와, 초음파를 방출하는 제2 방사판을 포함하는 제1 초음파 트랜스듀스를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1 음파 발생부(212)에서 방출되는 음파 또는 초음파는, 제1 음파 발생부(212)와 마주보는 상기 제1 챔버(211)의 내벽에 반사되어 정지파를 형성하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 먼지 포집부(220)는 상기 제1 통로(1)와 연통되는 제2 통로(2)가 형성된 제2 챔버(221)와, 가스의 이동 방향과 교차 형성되는 복수개의 제1 방전부(222)와, 상기 제1 방전부(222)의 양측에 형성되는 복수개의 집진판(223)을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 복수개의 상기 집진판(223)은 상기 제2 통로(1)상에 폭 방향으로 일정하게 이격 나열되어 제2 통로(2)를 복수개의 대전통로(2-1)로 구획하고, 상기 제1 방전부(222)의 방전핀(222-2)은 상기 제1 음파 발생부(212)가 형성하는 정지파의 변위 노드 위치와 동일선상에 위치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 음파가스처리부(300)는 상기 제2 통로(2)와 연통되는 제3 통로(3)가 형성된 제3 챔버(310)와, 가스의 이동 방향과 교차 형성되는 복수개의 제2 방전부(320)와, 상기 제2 방전부(320)의 양측에 형성되는 복수개의 접지극(330)을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 접지극(330)은 상기 제3 통로(3)에 폭 방향으로 일정한 거리를 두고 이격 형성되어 상기 제3 공간(3)을 유해가스 제거 통로(3-1)로 구획하고, 각각의 유해가스 제거 통로(3-1)에 상기 제2 방전부(320)가 위치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제2 방전부(320)의 길이방향 일측과 타측 중 어느 한측 이상에 제3 음파 발생부(340)가 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제3 음파 발생부(340)에서 방출되는 음파 또는 초음파는 대향하는 상기 제3 챔버(310)의 내면에 반사되어 정지파를 형성하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제2 방전부(320)는 상기 제3 음파 발생부(340)에서 방출되는 음파 또는 초음파의 압력 노드 위치에 제2 방전핀(322)이 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명인 처리방법은, 가스 유입단계(S100); 음파를 방출하여 가스에 포함된 먼지를 응집하는 먼지 응집단계(S200); 응집된 먼지를 대전시켜 포집하는 먼지 포집단계(S300); 가스 중에 함유된 유해가스를 제거하는 유해가스 제거단계(S400); 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 유해가스 제거단계(S400)는 음파를 방출하여 스트리머 코로나의 방전 범위를 증가시키는 코로나 확장단계(S410)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성에 의한 본 발명인 처리장치는, 먼지 제거와 입자가스 처리가 동시에 가능하므로 장치의 크기가 작아지며, 가스에 함유된 먼지와 유해가스 제거가 순차적으로 이루어져 유해가스 제거를 효율적으로 할 수 있는 장점이 있다.
또한, 가스에 함유된 미세먼지 입자를 먼지 응집부에서 음파를 이용하여 응집시킨 후 먼지 포집부에서 조대화된 먼지를 포집하므로, 포집부로 유입되는 미세 먼지 입자의 수 농도가 낮아져 고농도 미세 먼지의 포집을 위한 전기집진기 운전 시 발생할 수 있는 코로나퀀칭을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 하전 효율이 극대화 되어 집진효율이 크게 향상된다.
또한, 음파에너지가 코로나를 안정화 시켜 다양한 요건(먼지의 입경, 농도, 전기저항 등)이 가변되더라도 스파크가 발생하는 것을 최소화하고 코로나 방전 영역을 확장 시킬 수 있어 유해가스 분해능력을 향상시킬 수 있다.
도 1는 처리장치를 나타낸 사시도.
도 2는 처리장치의 전체 단면도.
도 3은 처리장치의 음파전기집진부 단면도.
도 4는 처리장치의 음파전기집진부 미세먼지 응집 및 포집 개념도.
도 5는 처리장치의 먼지포집부 개념도.
도 6은 처리장치의 음파전기집진부 미세먼지 이동 개념도.
도 7은 처리장치의 제1 방전부를 나타낸 사시도 및 정면도.
도 8은 처리장치의 음파가스처리부를 나타낸 단면도.
도 9는 처리장치의 음파가스처리부를 나타낸 개념도.
도 10은 처리장치의 제2 방전부를 나타낸 사시도 및 정면도.
도 11은 처리장치의 미세먼지와 유해가스 동시처리 방법을 나타낸 순서도.
도 2는 처리장치의 전체 단면도.
도 3은 처리장치의 음파전기집진부 단면도.
도 4는 처리장치의 음파전기집진부 미세먼지 응집 및 포집 개념도.
도 5는 처리장치의 먼지포집부 개념도.
도 6은 처리장치의 음파전기집진부 미세먼지 이동 개념도.
도 7은 처리장치의 제1 방전부를 나타낸 사시도 및 정면도.
도 8은 처리장치의 음파가스처리부를 나타낸 단면도.
도 9는 처리장치의 음파가스처리부를 나타낸 개념도.
도 10은 처리장치의 제2 방전부를 나타낸 사시도 및 정면도.
도 11은 처리장치의 미세먼지와 유해가스 동시처리 방법을 나타낸 순서도.
이하, 상기와 같은 본 발명인 처리장치는에 대하여 설명하도록 한다.
도 1을 참조하여 설명하면 처리장치는 외부에서 처리가스가 유입되는 가스 유입부(100)와, 상기 가스 유입부(100)에서 유입된 가스에 음파를 방출하여 가스에 함유된 먼지를 응집시키는 먼지 응집부(210)와, 상기 먼지 응집부(210)에서 응집된 먼지를 포집하는 먼지 포집부(220)를 포함하는 음파전기집진부(200)와, 상기 음파전기집진부(220)를 통과한 가스에 함유된 유해가스 성분을 제거하는 음파가스처리부(300)와, 가스가 배출되는 가스 배출부(400)를 포함하여 이루어진다.
도 3을 참조하여 상세히 설명하면, 상기 가스 유입부(100)를 통해 유입된 처리가스에 함유된 미세 먼지가 상기 먼지 응집부(210)에서 응집되어 먼지 입자의 직경이 커지고, 상기 먼지 포집부(220)에서 포집 제거되며, 상기 음파가스처리부(300)에서 미세 먼지가 제거된 처리가스에 함유된 유해가스가 제거된 후, 상기 가스 배출부(400)를 통해 방출되는 것이다.
[제1 실시예]
도 3을 참조하면, 상기 먼지 응집부(210)는 유입된 가스가 통과하는 제1 통로(1)가 형성된 제1 챔버(211)와, 상기 제1 통로(1)로 음파를 방출하는 제1 음파 발생부(212)를 포함하여 이루어지며, 상기 제1 음파 발생부(212)에서 방출되는 음파는 상기 제1 통로(1) 상에서 정지파(standing wave)를 형성하는 것을 권장한다.
상세히 설명하면, 미세한 크기의 먼지 입자가 부유되어 있는 공간에 음파에너지를 인가하면, 서로 다른 입경을 가지는 미세한 크기의 입자가 진동 등의 상호 작용에 의하여 입자와 입자사이의 거리가 감소하여 상호 충돌하고, 이로 인하여 미세한 크기의 입자들은 조대한 크기의 입자로 응집하게 되며, 특히 음파가 정지파인 경우에는 음파의 변위노드(displacement node)에서 먼지 입자의 응집이 일어난다.
따라서, 본 발명에서 음파를 방출하는 제1 음파 발생부(212)의 음파발생면(212-1)과 음파발생면(212-1)과 마주보는 상기 제1 챔버(211)의 내벽의 거리를 제1 음파 발생부(212)에서 방출되는 음파가 정지파를 형성하는 거리로 형성하여, 제1 통로(1) 상에서 정지파가 형성되게 하여, 처리가스에 함유된 먼지 입자를 응집시켜 먼지 입자의 입경을 증가시킨 것이다.
이때, 상기 먼지 응집부(210)에서 먼지의 응집으로 인하여 먼지 포집부로 유입되는 먼지의 수 농도를 감소시키는 효과도 가지게 되어, 스파크의 발생 빈도를 감소시키고 전기집진기의 운전 안정성을 증가시킨다.
또한, 초미세먼지가 고농도 상태로 상기 먼지 포집부(220)로 유입되는 경우 코로나 퀀칭(corona quenching)의 발생으로 집진부 내부에서의 전류가 단락되어 먼지 포집부(220)의 포집효율이 급격히 감소되거나, 먼지 포집부(220)의 운전이 정지되는 문제점이 발생하지만, 도 4에 도시된 바와 같이 음파응집으로 인하여 미세한 크기의 먼지가 조대한 크기의 먼지로 응집됨과 동시에 먼지의 수농도가 감소하므로 코로나 퀀칭(corona quenching)의 발생을 방지하는 역할을 하여 집진기의 운전 안정성을 크게 증가 시킬 수 있다.
즉, 음파응집부에서의 먼지 응집으로 인하여, 먼지 하전량의 증가로 인한 집진효율상승, 집진부로 유입되는 먼지의 수농도 감소로 인한 집진부 내부에서의 스파크 발생 빈도 감소, 그리고 초미세 먼지의 수농도 감소로 인한 코로나 퀀칭 발생 억제로 전기집진기의 운전 안정성 증가 등의 효과를 가지는 것이다.
[제2 실시예]
그리고, 도 2, 도 3 및 도 5를 참조하여 설명하면 상기 먼지 포집부(220)는 상기 제1 통로(1)와 연통되는 제2 통로(2)가 형성된 제2 챔버(221)와, 가스의 이동 방향과 교차 형성되는 복수개의 제1 방전부(222)와, 상기 제1 방전부(222)의 양측에 이격되어 형성되는 복수개의 집진판(223)을 포함하여 이루어진다.
상세히 설명하면, 도 6에 도시된 바와 같이 상기 집진판(223)은 상기 제2 통로(2)상에 폭 방향으로 일정하게 이격 나열되어 제2 통로(2)를 복수개의 집진통로(2-1)로 구획하고, 각각의 집진통로(2-1) 사이의 중간 위치에 상기 제1 방전부(222)가 위치되어, 상기 응집부(210)에서 응집되어 조대화된 먼지 입자가, 상기 먼지 포집부(220)의 제1 방전부(222)에서 발생하는 코로나 방전에 의해 하전되어 집진판과 하전된 먼지 사이의 전기력(Coulomb force)에 의하여 집진판(223)에 부착되며, 집진판(223)에 부착된 먼지는 집진판의 탈진에 의하여 호퍼(224)에 저장된다.
이때, 제1 방전부(222)는 상하 길이방향(Y축)으로 형성되는 제1 방전봉(222-1)과, 제1 방전봉(222-1)의 폭방향 양측(X축)에 형성되는 제1 방전핀(222-2)을 포함하여 이루어지고, 상기 방전핀(222-2)과 서로 대향 형성되는 각각의 상기 집진판(223)은 서로 일정한 거리를 두고 이격 형성되며, 서로 인접한 집진판(223) 사이에 위치되는 제1 방전부(222)는 정지파를 형성하는 상기 먼지 응집부(210)의 변위 노드 위치(A)와 동일선 상에 위치된다.
(A = 제1 음파 발생기의 음파 발생 면으로부터 음파 파장(λ)의 (n/2)배 거리, n=0이 아닌 양의 정수)
상세히 설명하면, 먼지의 응집이 발생되는 먼지 응집부(210)의 변위 노드 위치(A)에서 응집된 조대 먼지 입자가 동일선상에 위치된 각각의 상기 집진통로(2-1)에 유입되게 하여, 먼지 입자의 분배가 균일하게 이루어지게 한 것이다.
[제3 실시예]
그리고, 도면상에는 도시되지 않았지만 본 발명은 상기 제1 방전부(222)의 상측에 제2 음파 발생부가 형성되어, 도 5에 도시된 바와 같이 제1 방전부(222)의 길이방향으로 음파를 방출할 수 있다.
상세히 설명하면, 코로나 방전을 발생시키기 위하여 상기 제1 방전부(222)에 인가되는 고전압의 크기는 제1 방전부(222)와 집진판(223) 사이의 거리에 의존하고, 방전상태의 활성도가 인가되는 고전압의 크기와 전류에 직접적인 영향을 받으며, 고전압의 크기가 클수록 방전은 더욱 활성화 되어 전기집진기의 효율은 증가하지만 방전활성화를 위하여 인가되는 고전압의 크기가 높아지며 스파크가 발생하게된다. 즉, 스파크 발생으로 집진성능이 급격히 감소하게 되는 것이다.
따라서, 본 발명에서는 상기 제2 음파 발생부에서 상기 제1 방전부(222)의 길이방향으로 음파를 방출하여 상기 제1 방전핀(222-2)상에 형성되는 터프(tuft) 코로나를 안정화 시켜, 제1 방전부(222)에 높은 전압이 인가해야 할 경우나, 먼지 입자의 입경, 농도, 전기비저항 등이 가변되는 실제 현장에서 스파크 발생이 최소화 되게 한 것이다.
이때, 상기 제1 방전핀(222-2)은 도 5 및 도 7에 도시된 바와 같이 상기 제2 음파 발생부에서 방출되는 음파의 변위 노드 위치(B)에 형성되는 것을 권장한다. 즉, 제1 방전핀(222-2)이 제2 음파 발생부에서 방출되는 음파의 변위 노드 위치(B) 상에 형성됨으서 제1 방전핀(222-2)에 형성되는 터프 코로나가 안정됨과 동시에, 제1 방전핀(222-2)이 위치되는 지역에 먼진 입자의 응집이 다시한번 발생하는 것을 물론이다.
(B = 제2 음파 발생기의 음파 발생 면으로부터 음파 파장(λ)의 (n/2)배 거리, n=0이 아닌 양의 정수)
[제4 실시예]
또한, 도 8을 참조하면 상기 음파가스처리부(300)는 상기 제2 통로(2)와 연통되는 제3 통로(3)가 형성된 제3 챔버(310)와, 가스의 이동 방향과 교차 형성되는 복수개의 제2 방전부(320)와, 상기 제2 방전부(320)의 양측에 형성되는 복수개의 접지극(330)을 포함하여 이루어진다.
상세히 설명하면, 상기 접지극(330)은 상기 제3 통로(3)에 폭 방향으로 일정한 거리 (d)를 두고 이격 형성되어 상기 제3 공간(3)을 복수개의 유해가스 제거 통로(3-1)로 구획하고, 각각의 유해가스 제거 통로(3-1)에 상기 제2 방전부(320)가 위치되어, 유해가스 제거 통로(3-1)를 통과하는 처리가스에 함유된 유해가스 (SOx, NOx, VOC) 등을 제거하는 것이다.
또한, 상기 제2 방전부(320)의 길이방향 일측과 타측 중 어느 한측 이상에 제3 음파 발생부(340)가 형성될 수 있으며, 상기 제3 음파 발생부(340)에서 방출된 음파는 상기 유해가스 제거 통로(3-1)에서 정지파를 형성하여, 상기 제2 방전부(320)에서 형성하는 스트리머 코로나의 방전영역을 크게 확장시킨다.
상세히 설명하면, 펄스 스트리머 코로나는 유해가스 성분(SOx, NOx, VOC)의 제거에 널리 사용되고 있으며, 이와같은 플라즈마를 이용한 유해가스의 처리능력은 스트리머 코로나의 영역(공간 크기) 증가에 따라 증가하게 된다.
따라서, 본 발명에서는 상기 제3 음파 발생부(340)에서 발생되는 음파에너지를 이용하여 상기 제2 방전부(320)에서 형성되는 스트리머 코로나의 방전영역을 극대화 시켜 음파가스처리부(300)의 유해가스 분해 능력을 극대화 시킨 것이다.
[제5 실시예]
이때, 상기 제2 방전부(320)는 도 9 및 10에 도시된 바와 같이 Y축 방향으로 연장 형성되는 제2 방전봉(321)과, 상기 제2 방전봉(321)의 Z축 방향 양측에 상기 접지극(330)과 대향 형성되는 제2 방전핀(322)을 포함하여 구성되며, 도 8에 도시된 바와 같이 상기 제2 방전핀(322)은 상기 유해가스 제거 통로(3-1)에서 정지파를 형성하는 음파의 압력 노드(pressure nod) 위치에 형성된다.
상세히 설명하면, 음파에너지를 코로나 방전 영역에 조사하면, 방전부의 압력 노드에서는 변위가 최대가 되어 방전핀 주변의 가스는 매우 활발하세 운동하고 이로 인하여 스트리머 코로나의 방전 영역이 크게 확장되므로, 상기 제3 음파 발생부(340)에서 방출되는 음파 파장의 압력노드(C)에 상기 제2 방전핀(322)을 위치시켜 제2 방전핀(322)에서 형성되는 스트리머 코로나의 영역을 극대화 시킨 것이다.
(C = 제3 음파 발생부의 음파 발생 면으로부터 압력노드 까지의 거리,
그리고, 상기 제1 방전부 및 상기 제2 방전부의 형상을 강체방전극을 대상으로하여 설명하였으나, 상기 제 1 방전핀(222-2) 및 제 2 방전핀(322)은 강체형 방전극, 와이어형 방전극 또는 판형 방전극 등을 불문하고 임의 형상의 방전극에서 코로나 방전이 발생되는 에지(edge) 부분을 통칭하는 의미이다.
그리고, 도면상에는 도시되지 않았지만 상기 제1 음파 발생부(212)는 음파를 방출하는 제1 방사판을 포함하는 제1 스피커, 또는 초음파를 방출하는 제2 방사판을 포함하는 제1 초음파 트랜스듀스를 포함하여 이루어질 수 있으며,
상기 제1 스피커의 제1 방사판과 상기 제1 초음파 트랜스듀스의 제2 방사판은 상기 먼지 응집부(210)의 음파발생면(212-1) 역할을 대신할 수 있고, 필요에 따라 제1 스피커 또는 제1 초음파 트랜스듀스가 복수개 필요할 경우 먼지 응집부(210)의 음파발생면(212-1)에 제1 스피커의 제1 방사판 또는 제1 초음파 트랜스듀스의 제2 방사판이 결합되어 사용될 수 있다.
그리고, 복수개의 제1 스피커 또는 제1 초음파 트랜스듀스가 먼지 응집부(210)의 음파발생면(212-1)에 결합되어 제1 방사판 또는 제2 방사판이 음파발생면(212-1)의 내측으로 돌출 형성되면, 돌출된 제1 또는 제2 방사판과 이와 마주보는 제1 챔버(211)의 거리가 정지파를 형성하기 위한 거리가 되어야 함은 물론이다.
그리고, 상기 제1 방사판과 제2 방사판은 원형 또는 사각 판 형상을 가질수 있으며, 상기 제2 방사판의 형상이 원형인 경우 초음파가 방출되는 방출면에 동일한 중심을 가지며 서로 다른 반지름을 가지는 링 형상의 돌기가 복수개 돌출 형성되어 음파 또는 초음파를 효율적으로 방출할 수 있으며, 제2 방사판의 형상이 사각형인 경우 초음파가 방출되는 방출면에 동일한 중심을 가지며 방사판의 형상과 서로 닮은꼴의 서로 다른 크기의 사각링 형상의 돌기가 복수개 돌출 형성되어 음파 또는 초음파를 효율적으로 방출할 수 있으며, 상기 초음파 방출 시 발생되는 열을 냉각 시키기 위하여 초음파 방사판에 냉각장치를 더 구비할 수 있다.
이때, 상기 냉각장치는 상기 방사판 내부에 유입되는 냉각관일 수 있고, 방사판의 뒷면에 형성된 링 또는 나선형의 홈에 끼워지는 냉각관일 수 있으며, 냉각관이 방사판의 뒷면에 끼워질 경우 방사판의 뒷면에 형성된 홈에 끼워진 냉각관을 고정시키는 냉각수 커버가 더 구비될 수 있음은 물론이다.
또한, 도면 상에서 본 발명인 처리장치가 가스 유입부(100)와 음파전기집진부(200)와, 음파가스처리부(300) 및 가스 배출부(400)가 순차적으로 위치된 것을 도시하였지만, 이 외에도, 가스 유입부(100)와 음파전기집진부(200) 및 음파전기집지부(200)에서 먼지를 제거한 가스를 배출하는 가스 배출부(400)를 포함하여 구성될 수 있고, 가스 유입부(100)와 가스 유입부(100)에서 유입된 가스에 함유된 유해가스 성분을 제거하는 음파가스처리부(300)와, 음파가스처리부(300)에서 유해가스가 제거된 가스를 배출하는 가스 배출부(400)로 이루어질 수도 있다.
아울러, 도 11을 참조하면 미세먼지와 유해가스 동시처리 방법은 처리가스 유입단계(S100)와, 음파를 방출하여 가스에 포함된 먼지를 응집하는 먼지 응집단계(S200)와, 응집된 먼지를 하전시켜 포집하는 먼지 포집단계(S300)와, 가스 중에 함유된 유해가스를 제거하는 유해가스 제거단계(S400)를 포함하여 이루어질 수 있으며, 상기 유해가스 제거단계(S400)는 음파를 방출하여 스트리머 코로나의 방전 범위를 증가시키는 코로나 확장단계(S410)를 포함할 수 있다.
본 발명의 상기한 실시 예에 한정하여 기술적 사상을 해석해서는 안된다. 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당업자의 수준에서 다양한 변형 실시가 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 당업자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 된다.
1 : 제1 통로 2 : 제2 통로
2-1 : 집진통로 3 : 제3 통로
3-1 : 유해가스 제거 통로 100 : 가스 유입부
200 : 음파전기집진부 210 : 먼지 응집부
211 : 제1 챔버 212 : 제1 음파 발생부
220 : 먼지 포집부 221 : 제2 챔버
222 : 제1 방전부 223 : 집진판
300 : 음파가스처리부 310 : 제3 챔버
320 : 제2 방전부 330 : 접지극
340 : 제2 음파 발생부 400 : 가스 배출부
S100 : 먼지 응집단계
S200 : 먼지 포집단계
S300 : 유해가스 제거단계
S310 : 코로나 확장단계
2-1 : 집진통로 3 : 제3 통로
3-1 : 유해가스 제거 통로 100 : 가스 유입부
200 : 음파전기집진부 210 : 먼지 응집부
211 : 제1 챔버 212 : 제1 음파 발생부
220 : 먼지 포집부 221 : 제2 챔버
222 : 제1 방전부 223 : 집진판
300 : 음파가스처리부 310 : 제3 챔버
320 : 제2 방전부 330 : 접지극
340 : 제2 음파 발생부 400 : 가스 배출부
S100 : 먼지 응집단계
S200 : 먼지 포집단계
S300 : 유해가스 제거단계
S310 : 코로나 확장단계
Claims (15)
- 외부에서 처리가스가 유입되는 가스 유입부;
상기 가스 유입부에서 유입된 가스에 음파 또는 초음파를 방출하여 가스에 함유된 먼지를 응집시키는 먼지 응집부와, 상기 먼지 응집부에서 응집된 먼지를 포집하는 먼지 포집부를 포함하는 음파전기집진부; 및
가스가 배출되는 가스 배출부; 를 포함하고,
상기 먼지 응집부는 유입된 가스가 통과하는 제1 통로가 형성된 제1 챔버와, 상기 제1 통로로 음파 또는 초음파를 방출하는 제1 음파 발생부를 포함하며,
상기 제1 음파 발생부에서 방출되는 음파 또는 초음파는, 제1 음파 발생부와 마주보는 상기 제1 챔버의 내벽에 반사되어 정지파를 형성하며,
상기 먼지 포집부는 상기 제1 통로와 연통되는 제2 통로가 형성된 제2 챔버와, 가스의 이동 방향과 교차 형성되는 복수개의 제1 방전부와, 상기 제1 방전부의 양측에 형성되는 복수개의 집진판을 포함하며,
복수개의 상기 집진판은 상기 제2 통로상에 폭 방향으로 일정하게 이격 나열되어 제2 통로를 복수개의 집진통로로 구획하고, 상기 복수개의 집진통로는 각각 상기 제1 음파 발생부가 형성하는 정지파의 변위 노드 위치와 동일선상에 위치되며, 상기 제1 방전부의 방전핀은 상기 제1 음파 발생부가 형성하는 정지파의 변위 노드위치와 동일선상에 위치되는 것을 특징으로 하는, 처리장치.
- 제 1항에 있어서,
상기 음파전기집진부를 통과한 가스에 함유된 유해가스 성분을 제거하는 음파가스처리부를 더 포함하는, 처리장치.
- 삭제
- 삭제
- 제 1항에 있어서,
상기 제1 음파 발생부는 음파를 방출하는 제1 방사판을 포함하는 제1 스피커, 또는 초음파를 방출하는 제2 방사판을 포함하는 제1 초음파 트랜스듀스를 포함하는 것을 특징으로 하는, 처리장치.
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제 2항에 있어서,
상기 음파가스처리부는 상기 제2 통로와 연통되는 제3 통로가 형성된 제3 챔버와, 가스의 이동 방향과 교차 형성되는 복수개의 제2 방전부와, 상기 제2 방전부의 양측에 형성되는 복수개의 접지극을 포함하는 것을 특징으로 하는, 처리장치.
- 제 9항에 있어서,
상기 접지극은 상기 제3 통로에 폭 방향으로 일정한 거리를 두고 이격 형성되어 상기 제3 챔버를 유해가스 제거 통로로 구획하고, 각각의 유해가스 제거 통로에 상기 제2 방전부가 위치되는 것을 특징으로 하는, 처리장치.
- 제 9항에 있어서,
상기 제2 방전부의 길이방향 일측과 타측 중 어느 한측 이상에 제3 음파 발생부가 형성되는 것을 특징으로 하는, 처리장치.
- 제 11항에 있어서,
상기 제3 음파 발생부에서 방출되는 음파 또는 초음파는 대향하는 상기 제3 챔버의 내면에 반사되어 정지파를 형성하는 것을 특징으로 하는, 처리장치.
- 제 12항에 있어서,
상기 제2 방전부는 상기 제3 음파 발생부에서 방출되는 음파 또는 초음파의 압력노드 위치에 제2 방전핀이 형성되는 것을 특징으로 하는, 처리장치.
- 삭제
- 삭제
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020160139182A KR101930069B1 (ko) | 2016-10-25 | 2016-10-25 | 미세먼지 및 유해가스 동시처리 장치 및 이를 이용한 미세먼지와 유해가스의 동시처리 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020160139182A KR101930069B1 (ko) | 2016-10-25 | 2016-10-25 | 미세먼지 및 유해가스 동시처리 장치 및 이를 이용한 미세먼지와 유해가스의 동시처리 방법 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20180045269A KR20180045269A (ko) | 2018-05-04 |
| KR101930069B1 true KR101930069B1 (ko) | 2018-12-17 |
Family
ID=62199507
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020160139182A KR101930069B1 (ko) | 2016-10-25 | 2016-10-25 | 미세먼지 및 유해가스 동시처리 장치 및 이를 이용한 미세먼지와 유해가스의 동시처리 방법 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101930069B1 (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20210061536A (ko) * | 2019-11-20 | 2021-05-28 | 고려대학교 산학협력단 | 머플러 장치 |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102115571B1 (ko) * | 2018-10-28 | 2020-06-05 | 센서클라우드주식회사 | 미세 먼지 집진 시트, 미세 먼지 집진 장치 및 이의 구동 방법 |
| CN109453899A (zh) * | 2018-12-19 | 2019-03-12 | 天津昭阳科技有限公司 | 热锻压过程油基脱模剂油烟净化模块 |
| KR102201714B1 (ko) * | 2019-07-01 | 2021-01-12 | 한국생산기술연구원 | 미세입자 응집 제거 장치 및 방법 |
| CN110449264B (zh) * | 2019-08-07 | 2024-04-16 | 珠海格力电器股份有限公司 | 一种电净化设备、空气净化器及净化方法 |
| CN115103724A (zh) * | 2020-02-12 | 2022-09-23 | 索尼集团公司 | 粒子捕获系统和粒子捕获方法 |
| KR102376694B1 (ko) * | 2020-09-04 | 2022-03-23 | 한국생산기술연구원 | 음파모듈장치를 포함하는 열회수형 환기장치 |
| KR102570156B1 (ko) * | 2020-09-21 | 2023-08-25 | 한국기계연구원 | 음파 가스 처리장치 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003314843A (ja) * | 2002-04-22 | 2003-11-06 | Daikin Ind Ltd | 空気調和装置 |
| JP2010063961A (ja) | 2008-09-09 | 2010-03-25 | Mitsubishi Electric Corp | 超音波発生装置及びそれを備えた設備機器 |
| KR101549600B1 (ko) | 2015-01-29 | 2015-09-03 | 한국에너지기술연구원 | 유해나노입자 제거장치 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63115448U (ko) * | 1987-01-19 | 1988-07-25 | ||
| JPH0615197A (ja) * | 1992-06-30 | 1994-01-25 | Fuji Electric Co Ltd | 電気集じん機の洗浄装置 |
| JPH08168696A (ja) * | 1994-12-20 | 1996-07-02 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | 高電流密度運転による小型・高流速電気集塵機 |
| JPH08177462A (ja) * | 1994-12-22 | 1996-07-09 | Ngk Insulators Ltd | 集塵装置 |
| MY129377A (en) * | 2001-07-23 | 2007-03-30 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Electric dust collector, method of collecting dust and blower using the same |
-
2016
- 2016-10-25 KR KR1020160139182A patent/KR101930069B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003314843A (ja) * | 2002-04-22 | 2003-11-06 | Daikin Ind Ltd | 空気調和装置 |
| JP2010063961A (ja) | 2008-09-09 | 2010-03-25 | Mitsubishi Electric Corp | 超音波発生装置及びそれを備えた設備機器 |
| KR101549600B1 (ko) | 2015-01-29 | 2015-09-03 | 한국에너지기술연구원 | 유해나노입자 제거장치 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20210061536A (ko) * | 2019-11-20 | 2021-05-28 | 고려대학교 산학협력단 | 머플러 장치 |
| KR102297121B1 (ko) * | 2019-11-20 | 2021-09-01 | 고려대학교 산학협력단 | 머플러 장치 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20180045269A (ko) | 2018-05-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101930069B1 (ko) | 미세먼지 및 유해가스 동시처리 장치 및 이를 이용한 미세먼지와 유해가스의 동시처리 방법 | |
| TW495387B (en) | Dust collector and method for collecting dust | |
| JP6947830B2 (ja) | 空気清浄に用いられる双極イオン発生器及び該双極イオン発生器を使用したサーキュラーディフューザー | |
| JP2002538576A (ja) | イオン発生のための方法およびデバイス | |
| GB1559629A (en) | Electrostatic precipitator | |
| JP2010069360A (ja) | 電気集塵装置 | |
| KR20140001532U (ko) | 미세먼지 및 유해가스 제거 가능한 사이클론형 전기집진장치 | |
| JP2008526499A (ja) | 分離困難な粒子を静電的に帯電させて分離する方法および装置 | |
| EP0713562A1 (en) | Electronic purification of exhaust gases | |
| US9039815B2 (en) | Vane electrostatic precipitator | |
| Wei et al. | Analyzing of discharge wave oscillation mechanism in electrical discharge machining | |
| RU2554512C1 (ru) | Способ получения тепловой и электрической энергии и устройство для его реализации | |
| EP0044361A1 (en) | Electrostatic precipitator comprising a discharge electrode structure | |
| US7232552B2 (en) | Apparatus for decomposing perfluorinated compounds and system for processing perfluorinated compounds using the apparatus | |
| US20210283621A1 (en) | Electrostatic precipitator | |
| JP2017131875A (ja) | 電気集塵装置 | |
| RU2733395C1 (ru) | Электрофизическое устройство для очистки газов от экологически вредных примесей, обеззараживания воздуха и стерилизации | |
| CN105583079A (zh) | 高效静电除尘器 | |
| KR20130112466A (ko) | 미세먼지 및 유해가스 제거 가능한 사이클론형 전기집진장치 | |
| TWI693970B (zh) | 電氣集塵裝置 | |
| KR20210119117A (ko) | 환형 방전 영역을 이용해 먼지입자를 포집하는 집진장치 및 이를 포함하는 집진시스템 | |
| JP2009289560A (ja) | ３次元ポールトラップ装置及び該３次元ポールトラップ装置を用いたイオン検出装置 | |
| JP2011159490A (ja) | 凝集粒子分解装置、コンタミネーション分離装置および凝集粒子分解方法 | |
| US7995637B2 (en) | Gas discharge laser chamber | |
| US7377957B2 (en) | Method and construction of filters and pre-filters for extending the life cycle of the filter bodies therein |
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 |