KR101973018B1 - 폭발성 배기가스 입자의 정전 제거 장치 - Google Patents

폭발성 배기가스 입자의 정전 제거 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101973018B1
KR101973018B1 KR1020160160662A KR20160160662A KR101973018B1 KR 101973018 B1 KR101973018 B1 KR 101973018B1 KR 1020160160662 A KR1020160160662 A KR 1020160160662A KR 20160160662 A KR20160160662 A KR 20160160662A KR 101973018 B1 KR101973018 B1 KR 101973018B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
high voltage
plate
ion
lower dedicated
exhaust gas
Prior art date
Application number
KR1020160160662A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20180060776A (ko
Inventor
김학준
김용진
한방우
우창규
Original Assignee
한국기계연구원
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 한국기계연구원 filed Critical 한국기계연구원
Priority to KR1020160160662A priority Critical patent/KR101973018B1/ko
Priority to US15/400,030 priority patent/US10399091B2/en
Priority to CN201710012540.5A priority patent/CN106955784B/zh
Publication of KR20180060776A publication Critical patent/KR20180060776A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101973018B1 publication Critical patent/KR101973018B1/ko

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03SEPARATION 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
    • B03CMAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C3/00Separating dispersed particles from gases or vapour, e.g. air, by electrostatic effect
    • B03C3/34Constructional details or accessories or operation thereof
    • B03C3/40Electrode constructions
    • B03C3/41Ionising-electrodes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03SEPARATION 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
    • B03CMAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C3/00Separating dispersed particles from gases or vapour, e.g. air, by electrostatic effect
    • B03C3/34Constructional details or accessories or operation thereof
    • B03C3/38Particle charging or ionising stations, e.g. using electric discharge, radioactive radiation or flames

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 폭발성 배기가스 입자의 정전 제거 장치는, 폭발성 배기가스가 유입 및 배출되는 하전용챔버, 상기 하전용챔버 내부에 설치되는 하전용고전압인가판 및 상기 하전용 고전압 인가판으로부터 이격된 이온포집판을 포함하는 하전부, 상기 하전용챔버 내부와 연통되도록 설치되고 이온을 주입하는 이온주입부, 상기 하전용챔버와 연결되고, 상기 폭발성 배기가스의 입자를 집진하는 집진용챔버, 상기 하전부와 연결되는 제1 고전압발전장치 및 상기 이온주입부와 연결되고, 상기 제1 고전압발전장치와 함께 접지되는 제2 고전압발전장치를 포함할 수 있다.

Description

폭발성 배기가스 입자의 정전 제거 장치{ELECTROSTATIC PRECIPITATION DEVICE FOR PARTICLE REMOVAL IN EXPLOSIVE GASES}
본 발명은 폭발성 배기가스 입자의 정전 제거 장치에 관한 것이다.
반도체 물질, 장치, 제조물 및 메모리 장치의 제조에서 발생되는 가스상 방출물은 프로세스 설비에 사용되며 여기서 생성되는 광범위한 화학적 화합물을 수반한다. 이들 화합물은 무기, 유기 화합물, 포토-레지스트의 침전물, 다른 반응물질및 프로세스 설비로부터 대기로 방출되기 전 폐가스에서 제거되어야 하는 다양한 가스들을 포함한다.
반도체 제조공정에 있어서는 독성이 강한 유해물질이 함유된 배기가스가 발생한다. 공해방지의 관점에서 이 배기가스를 그대로 방산하는 것은 금지되고 있다.
또한, 반도체 제조공정에서는 배기가스로 폭발성 가스가 많이 발생한다. 따라서, 유해성분이나 분진을 함유한 배기가스를 대기 중에 그대로 방출하는 것은 허용되지 않으며, 각종 처리를 실시하여 안전하고 청정한 가스로서 방출할 것이 요구되고 있다.
종래에는 배기가스에 포함된 유해물질을 촉매로 분해하거나, 유해물질이나 분진을 흡착제로 흡착제거 하거나, 무해화하는 유해물질 처리장치와, 배기가스를 반도체 제조장치에서 유해물질 제거장치로 유도하는 배기로를 구비하는 배기가스 처리장치를 설치하고, 반도체 제조장치의 배기가스를 배기로를 통하여 유해물질 처리장치로 유도하고, 이 유해물질 처리장치에서 유해물질을 화학적으로 무해화하거나, 물리적으로 제거하거나 하여 대기중에 방출하는 방법이 채용되었다.
이와 같은 종래의 배기가스 중의 폭발성 가스를 처리하는 방법의 대표적인 방법으로는 스크러버, 헤파필터 또는 전기집진 등의 방법이 있다.
그러나, 스크러버는 폐수 처리문제 및 초미세 입자 제거 성능이 현저하게 낮으며, 헤파필터는 배압 변화에 따른 공정 압력 변화를 초래하고, 전기집진 방식은 폭발성 가스의 특성상 방전에 의한 폭발이 발생할 수 있는 문제점이 있었다.
아울러 SiO2와 같은 입자상 물질 등은 스크러버(scruvber), 헤파필터(HEPA filter) 또는 전기집진 등의 방법으로는 완벽하게 제거할 수 없는 문제점이 있었다.
상기와 같은 기술적 배경을 바탕으로 안출된 것으로, 본 발명은 입자상 물질을 포함하는 폭발성 배기가스에 직접 방전을 하지 않아, 방전에 의한 폭발을 방지할 수 있는 폭발성 배기가스 입자의 정전 제거 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 폭발성 배기가스 입자의 정전 제거 장치는, 폭발성 배기가스가 유입 및 배출되는 하전용챔버, 상기 하전용챔버 내부에 설치되는 하전용 고전압인가판 및 상기 하전용 고전압 인가판으로부터 이격된 이온포집판을 포함하는 하전부, 상기 하전용챔버 내부와 연통되도록 설치되고 이온을 주입하는 이온주입부, 상기 하전용챔버와 연결되고, 상기 폭발성 배기가스의 입자를 집진하는 집진용챔버, 상기 하전부와 연결되는 제1 고전압발전장치 및 상기 이온주입부와 연결되고, 상기 제1 고전압발전장치와 함께 접지되는 제2 고전압발전장치를 포함할 수 있다.
상기 이온포집판은 전기적으로 접지 상태이고, 제1 고전압발전장치는, 상기 하전용고전압인가판에 연결되는 제1 단극단자 및 상기 이온포집판에 연결되어 있는 제1 접지단자를 포함할 수 있다.
상기 제2 고전압발전장치는, 상기 이온주입부에 연결되는 제2 단극단자 및상기 이온포집판에 연결되는 제2 접지단자를 포함할 수 있다.
상기 제1 전극단자는 (-)극의 고전압을 인가할 수 있다.
상기 하전용고전압인가판은 전기적으로 접지 상태이고, 상기 제1 고전압발전장치는, 상기 이온포집판에 연결되는 제1 단극단자, 상기 하전용고전압인가판에 연결되어 있는 제1 접지단자를 포함한다.
상기 제2 고전압발전장치는, 상기 이온주입부에 연결되는 제2 단극단자 및
상기 하전용고전압인가판에 연결되는 제2 접지단자를 포함할 수 있다.
상기 제1 전극단자는 상기 이온포집부를 (+)극으로 인가할 수 있다.
상기 이온주입부는 상기 폭발성 배기가스의 흐름 방향을 따라 복수개가 이격 배열될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 폭발성 배기가스 입자의 정전 제거 장치는, 입자상 물질을 포함하는 폭발성 배기가스에 직접 방전을 하지 않아, 방전에 의한 폭발을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 폭발성 배기가스 입자의 정전 제거 장치의 개략도이다.
도 2는 도 1에 나타낸 하전부의 일 실시예에 따른 전기 연결구조 및 작동상태를 도시한 도면이다.
도 3은 도 2에 나타낸 하전부에 인가되는 고전압 유무에 따른 집진효율을 나타낸 도면이다.
도 4는 도 3에 나타낸 고전압 인가량에 따른 집진효율을 나타낸 도면이다.
도 5는 도 1에 나타낸 하전부의 다른 실시예에 따른 전기 연결구조 및 작동상태를 도시한 도면이다.
도 6은 도 5에 나타낸 고전압 인가량에 따른 집진효율을 나타낸 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 폭발성 배기가스 입자의 정전 제거 장치의 개략도이다.
도 1을 참고하면, 폭발성 배기가스 입자의 정전 제거 장치(1)는 하전용챔버(10), 하전부(20), 이온주입부(30), 집진용챔버(40) 및 정전집진부(50)를 포함할 수 있다.
하전용챔버(10)는 일 방향으로 길게 형성된 대략 직육면체 형상으로 마련되며, 유입관(11)과 배출관(12)이 좌측과 우측에 각각 설치될 수 있다.
유입관(11)을 통해 SiO2와 같은 입자상 물질을 포함하는 폭발성 배기가스가 유입되어 하전용챔버(10)를 따라 이동하여 배출관(12)을 통해 배출될 수 있다.
하전부(20)는 하전용고전압인가판(21)과 이온포집판(22)을 포함할 수 있다. 예를 들면, 하전용고전압인가판(21)은 하전용챔버(10)의 내부 상측에 판면이 상하면이 되도록 설치될 수 있다. 이온포집판(22)은 하전용챔버(10)의 내부 하측에 판면이 하전용고전압인가판(21)의 판면과 마주보도록 설치될 수 있다. 즉, 하전용고전압인가판(21)은 하전용챔버(10)의 상면에 설치되며, 이온포집판(22)은 하전용챔버(10)의 하면에 설치될 수 있다.
하전부(20)는 제1 고전압발전장치(60)와 연결될 수 있다. 즉, 하전용고전압인가판(21)과 이온포집판(22)은 제1 고전압발전장치(60)와 연결될 수 있다.
제1 고전압발전장치(60)는 단극의 고전압을 인가할 수 있는 제1 단극단자(61) 및 전기적으로 접지시키는 제1 접지단자(62)을 포함할 수 있다.
이온주입부(30)는 정전 집진 효율을 향상하기 위해 하전용챔버(10)의 길이방향을 따라 복수개가 이격될 수 있다. 예를 들면, 하전용챔버(10) 내부로 유입되는 이온이 중첩되지 않도록 이온주입부(30)의 간격을 조절할 수 있다.
이온주입부(30)를 통해 하전용챔버(10)에 유입되는 외부유체는 아르곤(Ar), 네온(Ne), 헬륨(He), 질소(N2), 이산화탄소(CO2), 오존(O3) 등의 비활성 가스로 구성된다.
이온주입부(30)는 제2 고전압발전장치(70)와 연결될 수 있다. 제2 고전압발전장치(70)는 단극의 고전압을 인가하는 제2 단극단자(71) 및 전기적으로 접지시키는 제2 접지단자를(72)를 포함할 수 있다.
집진용챔버(40)는 대략 직육면체 또는 정육면체 형상으로 마련되며, 하전용챔버(10)의 배출관(12)과 연결되며, 하전용챔버(10)로부터 배출되는 단극 하전된 폭발성 배기가스가 유입될 수 있다.
정전집진부(50)는 집진용고전압인가판(51), 포집판(52) 및 수막형성부(53)를 포함할 수 있다.
집진용고전압인가판(51)은 집진용챔버(40) 내부 측면에 판면이 세로방향으로 위치하도록 설치되어 고전압이 인가된다. 집진용챔버(40) 내부에서는 집진용고전압인가판(51)에 고전압이 인가되면 집진용고전압인가판(51)과 포집판(52)의 사이에 전기장이 형성되고, 포집판의 표면에는 수막형성부(53)에 의해 수막이 형성될 수 있다.
예를 들면, 집진용챔버(40) 내부로 유입되는 (+)극으로 단극 하전된 폭발성 배기가스의 입자는 전기장을 따라 포집판(52) 측으로 이동하여 포집판(52)의 표면에 포집될 수 있다.
예를 들면, 포집판(52)에 포집되는 (+)극으로 단극 하전된 폭발성 배기가스 입자는 수막형성부(53)에 의해 형성되는 수막을 따라 하향으로 낙하하여 씻겨 나가거나 또는 포집판(52)에 포집되기 전에 수막과 함께 하향으로 낙하하여 씻겨 나갈 수도 있다.
도 2는 도 1에 나타낸 하전부의 일 실시예에 따른 전기 연결구조 및 작동상태를 도시한 도면이다.
도 2를 참고하면, 이온 포집판(22)은 전기적으로 접지 상태일 수 있다.
제1 고전압 발전장치(60) 및 제2 고전압발전장치(70)의 일 단자는 전기적으로 접지 상태인 이온포집판(22)과 연결되며, 나머지 단자는 각각 하전부(20) 및 이온주입부(30)와 각각 연결될 수 있다.
즉, 제1 고전압발전장치(60)의 제1 단극단자(61)는 하전부(20)의 하전용고전압인가판(21)과 연결될 수 있고, 제1 고전압발전장치(60)의 제1 접지단자(62)는 이온포집판(22)과 연결될 수 있다. 그리고, 제2 고전압발전장치(70)의 제2 단극단자는 이온주입부(30)와 연결될 수 있고, 제2 접지단자(72)는 이온포집판(22)에 전기적으로 연결될 수 있다.
제1 고전압발전장치(60)는 제1 단극단자(61)를 통해 하전용고전압인가판(21)에 단극의 고전압을 인가하여, 하전용고전압인가판(21)과 이온포집판(22)사이에 전기장을 형성할 수 있다. 제1 단극단자(61)에는 (-)극의 고전압이 인가될 수 있다. 이하에서는 제1 단극단자(61)에 (-)극의 고전압이 인가되는 것을 예로 들어 설명한다.
하전용고전압인가판(21)에는 제1 단극단자(61)을 통해 (-)극의 고전압이 인가되며, 이에 따라, 전기적으로 접지되어 있는 이온포집판(22)은 하전용고전압인가판(21)에 비해 전압이 높아 상대적으로 (+)극이 될 수 있다.
예를 들면, 하전용고전압인가판(21)에 -5kV의 고전압이 인가될 경우, 전기적으로 접지된 이온포집판(22)의 전압이 0kV 라 할 지라도, 하전용고전압인가판(21)에 비해 전압이 높아 상대적으로(+)극이라 할 수 있다. 결국, 전기적으로 접지된 이온포집판(22)은 하전용고전압인가판(21)보다 전위가 높아 상대적으로 (+)극이 된다.
하전용고전압인가판(21)과 이온포집판(22) 사이에는 전기장이 형성된다. 예를 들면, 하전용고전압인가판(21)에 제1 단극단자(61)로부터 인가되는 (-)극의 고전압의 크기를 조절하여 하전용고전압인가판(21)과 이온포집판(22) 사이에 형성된 전기장의 크기 및 세기를 조절할 수 있다.
제2 고전압발전장치(70)의 제2 단극단자는 (-)극의 고전압을 인가할 수 있고, 이온주입부(30)와 연결될 수 있다. 이때, 제2 접지단자(72)는 이온포집판(22)에 전기적으로 연결될 수 있다.
예를 들면, 이온주입부(30)에는 하전용고전압인가판(21)에 인가되는 고전압 극성과 동일한 극성인 (-)극의 고전압이 인가될 수 있다. 이온주입부에서는 (-)이온을 발생시킬 수 있다. 이온주입부(30)는 유동하는 폭발성 배기가스의 유속과 대응되는 속도로 (-)이온을 공급할 수 있다.
이온주입부(30)는 하전용챔버(10) 내부로 (-)이온을 주입하고, (-)극인 하전용고전압인가판(21)과의 척력에 의해 이온포집판(22) 측으로 밀려나고, 상대적으로 (+)극인 이온포집판(22)과의 인력에 의해 끌어당겨지게 된다.
이온주입부(30)에서 방출되는 (-)이온의 일부는 폭발성 배기가스 입자를 (-)극으로 하전 시키고, 나머지 일부는 이온포집판(22)에 포집된다. 이를 통해, (-)극으로 하전된 폭발성 배기가스의 입자는, 하전용챔버(10)의 배출관(12)을 통해 집진용챔버(40) 측으로 배출될 수 있다.
제1 고전압발전장치(60)를 통해 하전용고전압인가판(21)에 인가되는 (-)극의 고전압의 크기가 커질수록 이온주입부(30)에서 방출되는 (-)이온은 하전용고전압인가판(21)과 척력 커지고, 하전용고전압인가판(21)과 이온포집판(22) 사이에 형성되는 전기장 크기도 커질 수 있다.
이온주입부(30)로부터 방출되는 (-)이온은 보다 빠르고 많이 이온포집판(22)으로 이동하게 되며, 이러한 (-)이온에 의해 보다 많은 폭발성 배기가스의 입자는 단극으로 하전될 수 있다.
도 3은 도 2에 나타낸 하전부에 인가되는 고전압 유무에 따른 집진효율을 나타낸 도면이고, 도 4는 도 3에 나타낸 고전압 인가량에 따른 집진효율을 나타낸 도면이다.
도 2 내지 도 4를 참고하면, 제1 고전압발전장치(60)로부터 하전용고전압인가판(21)에 인가되는 (-)극 고전압의 유무에 따라, 집진효율은 큰 변동이 발생한다.
예를 들면, 하전용고전압인가판(21)에 이온포집판(22) 방향으로의 전기장이 형성되어 정전기력이 발생시켜, 집진효율을 크게 향상시킬 수 있다. 즉, 하전용고전압인가판(21)에 단극의 고전압이 인가되지 않아 하전용고전압인가판(21)에 이온포집판(22) 방향으로 전기장으로 형성되지 않으면, 집진효율이 거의 0이나, 하전용고전압인가판(21)에 이온포집판(22) 방향으로 전기장이 형성될 경우, 80%이상 형성된다.
이하에서는 하전용고전압인가판(21)의 두께가 1mm일 경우, 하전용고전압인가판(21)에 (-)극의 고전압이 인가되는 것을 예로 들어 설명한다.
실험결과, 하전용고전압인가판에 -1.3Kv가 인가될 경우, 집진효율은 약 90%가 된다. 하전용고전압인가판(21)의 두께를 변경하며 단극의 고전압을 인가시켜 실험을 한 결과, 인가되는 (-)극의 고전압의 크기는 하전용 고전압인가판(21)의 두께에 비례하여 증가되었다. 다만, 단극의 고전압을 증가 시킬 경우에는 집진효율이 급격하게 떨어져 전압 증가에는 한계가 있었다.
도 5는 도 1에 나타낸 하전부의 다른 실시예에 따른 전기 연결구조 및 작동상태를 도시한 도면이다.
이하에서는 도 2와 비교하여 동일한 설명은 생략하고 하전부의 전기 연결구조 및 작동상태의 차이점 위주로 설명한다.
도 5를 참고하면, 제1 고전압발전장치(60)의 제1 단극단자(61)은 이온포집판(22)과 연결되고, 제1 접지단자(62)는 하전용고전압인가판(21)과 연결될 수 있다. 즉, 도 2 에 도시한 전기 연결구조와 반대로 연결하여, 하전용고전압인가판(21)은 전기적으로 접지될 수 있다.
이때, 제1 고전압발전장치(60)는 제1 단극단자(61)를 통해 이온포집판(22)을 (+)극으로 인가시킬 수 있다. 따라서, 전기적으로 접지된 하전용고전압인가판(21)은 상대적으로 (-)극일 수 있다.
구체적으로, 이온포집판(22)의 (-)전자는 제1 단극단자(61)를 통해 제1 고전압발전장치(60)로 이동할 수 있고 이에 따라 이온포집판(22)은 (+)극이 될 수 있다.
제1 고전압발전장치(60)의 제1 접지단자(62)는 하전용고전압인가판(21)과 연결되어 접지되며, 이온포집판(22)과 하전용고전압인가판(21) 사이에는 전기장이 형성될 수 있다.
예를 들면, 이온포집판(22)에 +1kV의 고전압이 인가될 경우, 전기적으로 접지된 하전용고전압인가판(21)은 0kV 라 할 지라도, 이온포집판(22)에 비해 전위가 낮아 상대적으로(-)극이라 할 수 있다. 결국, 전기적으로 접지된 하전용고전압인가판(21)은 이온포집판(22)보다 전위가 낮아 상대적으로 (-)극이 된다.
이온주입부(30)에는 제2 고전압발전장치(70)의 제2 단극단자(71)와 연결되고, (-)극의 고전압이 인가될 수 있다. 따라서 이온주입부(30)는 (-)극의 전자를 하전용챔버(10) 내부로 주입시킬 수 있다. 이때, (-)극의 고전압이 인가되는 이온주입부(30)는 하전용고전압인가판(21)과는 연결이 끊어져 있다. 즉, 이온주입부(30)로 인가되는 (-)전극이 접지된 하전용고전압인가판(21)을 통해 하전용챔버(10)로 주입되지 않는 것을 방지하기 위함이다.
제2 고전압발전장치(70)의 제2 접지단자(72)는 하전용고전압인가판(21)에 연결될 수 있다. 이온주입부(30)는 (-)이온을 발생시킬 수 있으며, 유동하는 폭발성 배기가스의 유속과 대응되는 속도로 (-)이온을 공급할 수 있다
하전용고전압인가판(21)과 이온포집판(22) 사이에는 전기장이 형성된다. 예를 들면, 이온포집판(22)에 인가되는 (+)극인 고전압의 크기를 조절하여, 하전용고전압인가판(21)과 이온포집판(22) 사이에 형성된 전기장의 크기 및 세기를 조절할 수 있다.
이온주입부(30)로부터 주입되는 (-)이온은, (+)극의 고전압이 인가된 이온포집판(22)과의 인력에 의해 끌어당겨지게 된다. 이온포집판(22)에 인가되는 (+)극의 고전압의 크기가 커질수록 이온주입부(30)에서 방출된 (-)이온을 이온포집판(22)으로 끌어당기는 인력의 크기도 커지고, 하전용고전압인가판(21)과 이온포집판(22) 사이에 형성되는 전기장의 크기가 커지게 된다.
이온주입부(30)로부터 방출되는 (-)이온은 보다 빠르고 많이 이온포집판(22)으로 이동하게 되며, 이러한 양이온에 의해 보다 많은 폭발성 배기가스의 입자는 단극으로 하전될 수 있다.
도 6은 도 5에 나타낸 고전압 인가량에 따른 집진효율을 나타낸 도면이다.
도 5 및 도 6을 참고하면, 하전용고전압인가판(21)의 두께가 1mm일 경우, 이온포집판(22)에 고전압이 인가되지 않을 경우에도 약 55%의 집진효율을 나타내었다. 이후, 이온포집판(22)에 (+)극의 고전압이 인가될 경우, 집진효율은 약 85%까지 급격하게 증가하며 이후에도 지속적으로 증가하였다.
하전용고전압인가판(21)의 두께가 클수록 이온포집판(22)에 인가되는 고전압의 크기도 증가하였나, 집진효율의 증가 곡선은 하전용고전압인가판(21)의 두께가 1mm일때와 유사하게 나타났다.
결국, 하전용고전압인가판(21)을 전기적으로 접지하고, 이온포집판(22)에 고전압을 인가할 경우에는, 인가되는 고전압의 크기에 제한이 없으며, 요구되는 집진효율로 조절할 수 있다.
도 4와 비교할 경우, 하전용고전압인가판(21)에 고전압을 인가할 경우에는 하전용고전압인가판(21)과 이온주입부(30) 사이에 전기유도현상(electrical induction)이 발생되어 하전용고전압인가판(21)에 고전압을 인가하는 것에 한계가 있었다.
그러나, 하전용고전압인가판(21)을 접지하고, 이온포집판(22)에 (+)극의 고전압을 인가할 경우에는, 하전용고전압인가판(21)과 이온주입부(30) 사이에 전기유도현상(electrical induction)이 발생되지 않아 고전압을 1kV이하로 인가시킬 수 있으며, 집진효율을 용이하게 조절할 수 있다.
본 발명을 앞서 기재한 바에 따라 바람직한 실시예를 통해 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 다음에 기재하는 특허청구범위의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한, 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에 종사하는 자들은 쉽게 이해할 것이다.
1 : 폭발성 배기가스 입자의 정전 제거 장치
10 : 하전용챔버 11: 유입관
12 : 배출관 20 : 하전부
21 : 하전용고전압인가판 22 : 이온포집판
30 : 이온주입부 40 : 집진용챔버
50 : 정전집진부 51 : 집진용고전압인가판
52 : 포집판 53 : 수막형성부
60: 제1 고전압발전장치 61: 제1 단극단자
62: 제1 접지단자 70: 제2 고전압발전장치
71: 제2 단극단자 72: 제2 접지단자

Claims (8)

  1. 폭발성 배기가스가 유입 및 배출되는 하전용챔버;
    상기 하전용챔버 내부에 설치되는 하전용고전압인가판 및 상기 하전용 고전압인가판으로부터 이격된 이온포집판을 포함하는 하전부;
    상기 하전용챔버 내부와 연통되도록 설치되고 이온을 주입하는 이온주입부;
    상기 하전용챔버와 연결되고, 상기 폭발성 배기가스의 입자를 집진하는 집진용챔버;
    상기 하전부와 연결되는 제1 고전압발전장치; 및
    상기 이온주입부와 연결되고, 상기 제1 고전압발전장치와 함께 접지되는 제2 고전압발전장치
    를 포함하며,
    상기 제1 고전압발전장치는, 상기 이온포집판에 연결되어 있는 제1 단극단자, 상기 하전용고전압인가판에 연결되어 있는 제1 접지단자를 포함하고, 상기 하전용고전압인가판은 전기적으로 접지되며,
    상기 제2 고전압발전장치는, 상기 이온주입부에 연결되어 있는 제2 단극단자, 상기 하전용고전압인가판에 연결되어 있는 제2 접지단자를 포함하고,
    상기 제1 고전압발전장치는 상기 제1 단극단자를 통해 상기 이온포집판에 (+)극을 인가시키고,
    상기 제2 고전압발전장치는 상기 제2 단극단자를 통해 상기 이온주입부에 (-)극을 인가시키고,
    상기 이온주입부는 (-)이온을 발생시켜서 상기 하전용챔버 내부로 상기 (-)이온을 주입시키고,
    상기 하전용고전압인가판의 두께와 상관없이 상기 제1 고전압발전장치와 상기 제2 고전압발전장치의 전압 크기를 각각 조절하여 상기 하전용고전압인가판과 상기 이온포집판 사이에 형성된 전기장의 크기 및 세기를 제어하는 폭발성 배기가스 입자의 정전 제거 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 집진용챔버의 내측벽에 서로 마주하도록 각각 설치되어 고전압 인가시 전기장을 형성하는 집진용고전압인가판과 포집판, 그리고
    상기 포집판에 형성되어 있는 수막 형성부
    를 더 포함하는 폭발성 배기가스 입자의 정전 제거 장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
KR1020160160662A 2016-01-08 2016-11-29 폭발성 배기가스 입자의 정전 제거 장치 KR101973018B1 (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160160662A KR101973018B1 (ko) 2016-11-29 2016-11-29 폭발성 배기가스 입자의 정전 제거 장치
US15/400,030 US10399091B2 (en) 2016-01-08 2017-01-06 Electrostatic precipitation device for removing particles in explosive gases
CN201710012540.5A CN106955784B (zh) 2016-01-08 2017-01-09 用于去除爆炸性气体中的颗粒的静电除尘设备

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160160662A KR101973018B1 (ko) 2016-11-29 2016-11-29 폭발성 배기가스 입자의 정전 제거 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180060776A KR20180060776A (ko) 2018-06-07
KR101973018B1 true KR101973018B1 (ko) 2019-04-26

Family

ID=62621796

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160160662A KR101973018B1 (ko) 2016-01-08 2016-11-29 폭발성 배기가스 입자의 정전 제거 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101973018B1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111330735A (zh) * 2018-12-18 2020-06-26 夏泰鑫半导体(青岛)有限公司 粉末收集系统

Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2108790C (en) 1993-10-15 2002-02-12 Dean Joannou Ion injector for air handling systems
JP3841196B2 (ja) 1998-07-28 2006-11-01 株式会社荏原製作所 粒子状物質の荷電方法とその使用方法及び装置
JP2006314999A (ja) 1998-07-28 2006-11-24 Ebara Corp 粒子状物質の分離・分級方法及び装置
KR100750510B1 (ko) 2003-08-29 2007-08-20 미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤 집진 장치
JP2008526499A (ja) 2005-01-11 2008-07-24 バルケ−デュール・ゲーエムベーハー 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
JP2009142808A (ja) 2007-11-20 2009-07-02 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 排ガス浄化装置
KR100942430B1 (ko) 2008-06-11 2010-02-17 한국기계연구원 매연저감용 2단 전기집진장치
AU2010283886A1 (en) 2009-11-16 2011-06-02 Zhejiang University Free radical injection ionizer for flue gas treatment with corona discharge
KR101039281B1 (ko) 2008-10-21 2011-06-07 한국기계연구원 오존발생 저감용 전기집진장치
KR101064242B1 (ko) 2009-09-23 2011-09-14 한국기계연구원 공기를 이용하는 절연 고정장치가 구비된 전기집진장치
KR101064488B1 (ko) * 2009-02-17 2011-09-14 한국기계연구원 탄소섬유 직물을 이용한 전기집진기
KR101551596B1 (ko) * 2015-02-13 2015-09-09 한국기계연구원 폭발성 배기가스 입자의 정전 제거 장치
KR101551597B1 (ko) 2015-02-13 2015-09-09 한국기계연구원 폭발성 배기가스 입자의 정전 제거 장치
KR101729844B1 (ko) 2015-06-29 2017-04-26 한국기계연구원 폭발성 배기가스 입자의 정전 제거 장치
KR101790842B1 (ko) 2015-06-16 2017-11-21 한국기계연구원 폭발성 배기가스 입자의 정전 제거 장치 및 이를 이용한 폭발성 배기가스 입자의 정전 제거 방법

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101032613B1 (ko) * 2009-02-17 2011-05-06 한국기계연구원 탄소섬유를 이용한 1단 전기집진기
KR101112441B1 (ko) * 2010-07-16 2012-02-22 한국기계연구원 재생시 신뢰성을 향상시킨 전기집진방식의 공기정화장치

Patent Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2108790C (en) 1993-10-15 2002-02-12 Dean Joannou Ion injector for air handling systems
JP3841196B2 (ja) 1998-07-28 2006-11-01 株式会社荏原製作所 粒子状物質の荷電方法とその使用方法及び装置
JP2006314999A (ja) 1998-07-28 2006-11-24 Ebara Corp 粒子状物質の分離・分級方法及び装置
KR100750510B1 (ko) 2003-08-29 2007-08-20 미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤 집진 장치
JP2008526499A (ja) 2005-01-11 2008-07-24 バルケ−デュール・ゲーエムベーハー 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
JP2009142808A (ja) 2007-11-20 2009-07-02 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 排ガス浄化装置
KR100942430B1 (ko) 2008-06-11 2010-02-17 한국기계연구원 매연저감용 2단 전기집진장치
KR101039281B1 (ko) 2008-10-21 2011-06-07 한국기계연구원 오존발생 저감용 전기집진장치
KR101064488B1 (ko) * 2009-02-17 2011-09-14 한국기계연구원 탄소섬유 직물을 이용한 전기집진기
KR101064242B1 (ko) 2009-09-23 2011-09-14 한국기계연구원 공기를 이용하는 절연 고정장치가 구비된 전기집진장치
AU2010283886A1 (en) 2009-11-16 2011-06-02 Zhejiang University Free radical injection ionizer for flue gas treatment with corona discharge
KR101551596B1 (ko) * 2015-02-13 2015-09-09 한국기계연구원 폭발성 배기가스 입자의 정전 제거 장치
KR101551597B1 (ko) 2015-02-13 2015-09-09 한국기계연구원 폭발성 배기가스 입자의 정전 제거 장치
KR101790842B1 (ko) 2015-06-16 2017-11-21 한국기계연구원 폭발성 배기가스 입자의 정전 제거 장치 및 이를 이용한 폭발성 배기가스 입자의 정전 제거 방법
KR101729844B1 (ko) 2015-06-29 2017-04-26 한국기계연구원 폭발성 배기가스 입자의 정전 제거 장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR20180060776A (ko) 2018-06-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Chang et al. Corona discharge processes
US6027616A (en) Extraction of contaminants from a gas
KR100724556B1 (ko) 유도전압을 이용한 전기집진장치
JP2008546154A (ja) 荷電ビームダンプ及び粒子アトラクター
JPH04503422A (ja) コロナ放電によって発生される有害な物質を除去するためのコロナ放電装置における改良
KR101790842B1 (ko) 폭발성 배기가스 입자의 정전 제거 장치 및 이를 이용한 폭발성 배기가스 입자의 정전 제거 방법
KR20110135899A (ko) 멀티크로스핀 이오나이저를 이용한 유도전압 전기집진장치
CN112893435B (zh) 一种POPs污染土壤的介质阻挡放电等离子体修复方法和设备
KR101373720B1 (ko) 활성탄 섬유필터를 이용하는 전기집진기
KR101729844B1 (ko) 폭발성 배기가스 입자의 정전 제거 장치
KR101551596B1 (ko) 폭발성 배기가스 입자의 정전 제거 장치
CN106999949B (zh) 用于净化气流的静电过滤器
KR101973018B1 (ko) 폭발성 배기가스 입자의 정전 제거 장치
PT713562E (pt) Purificacao electronica dos gases de escape
KR101064486B1 (ko) 탄소섬유 직물을 이용한 공기정화장치
KR101180035B1 (ko) 멀티크로스핀 이오나이저를 이용한 유도전압 전기집진장치
KR101287913B1 (ko) 멀티크로스핀 이오나이저를 이용한 양방향 유도전압 정전필터
KR101551597B1 (ko) 폭발성 배기가스 입자의 정전 제거 장치
CN212068206U (zh) 防水卷材车间的沥青成型烟气处理系统
KR101032612B1 (ko) 탄소섬유 직물을 이용한 공기정화장치
KR20200067388A (ko) X선을 이용한 공기청정기
KR910007165A (ko) 미립자 오염 방지 시스템
KR102245787B1 (ko) 폭발성 배기가스 입자의 정전 제거 장치
KR101805311B1 (ko) 폭발성 배기가스 입자의 정전 제거 장치
KR102105246B1 (ko) 폭발성 배기가스 입자의 정전 제거 장치

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