KR102051017B1 - 미세먼지 저감장치 및 그 방법 - Google Patents

미세먼지 저감장치 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일실시예에 따른 미세먼지 저감장치는 미세먼지가 유입되는 유입부, 상기 유입부를 통해 유입된 미세먼지를 건조하는 건조부, 상기 건조부를 통과한 미세먼지가 수용되는 수용챔버 및 상기 수용챔버 내부공간의 상단에 설치되며, 전압이 인가되어 상기 수용챔버내로 유입된 미세먼지가 띠는 전화와 반대되는 특정전하를 띤 액적을 중력방향으로 분사하는 EHD 노즐을 포함한다. 본 발명의 일실시예에 따르면, 10㎛ 이하의 초미세먼지를 포함한 미세먼지들의 상호충돌 또는 주변환경에 따라 하전된 전기적 특성과 반대되는 특정 전하를 띠는 액적을 EHD(ElectroHydroDynamic: 전기수력학)노즐을 통해 특정공간 내에 분사함으로써 미세먼지를 효과적으로 제거할 수 있는 효과가 있다.

Description

미세먼지 저감장치 및 그 방법{Apparatus and Method for producing fine dust}
본 발명은 미세먼지 저감장치 및 그 방법에 관한 것이다.
기존의 미세먼지 등 (10㎛이하의 초미세먼지 포함) 제거에 가장 효과적인 방법은 헤파(HEPA) 필터 등의 필터를 사용하는 방법과 전기집진기와 같은 집진시설을 이용하는 방법이 존재한다. 그 외 플라즈마 하전을 이용한 소형가전제품도 있으나 이 역시 원리적으로 집진시설에 부합하는 것이다.
필터의 경우 미세먼지 제거를 위해 고밀더 필터소재를 사용하는 경우, 소량의 먼지를 저감하는데는 효과가 있으나 고농도, 다량의 공기를 처리하는데 적합하지 않고 필터사용후의 추가적인 제 2차 페기물을 발생시키는 문제점이 있었다.
또한, 전기 집진기의 경우 초미세먼지 제거율을 높이기 위해서는 높은 에너지와 다단구조의 복잡한 시스템이 요구되므로, 경제적인 비용뿐만 아니라 관련 시스템을 다양한 후처리 공정이나 미세먼지 제거에 적용하는데 실질적인 어려움이 있는 것이 현실적인 문제점이었다.
또한 이미 공개된 다양한 공개공보들에서도 미세먼지의 제거를 위한 수단 및 방법들은 통상적인 마스크 종류, 전기집진기, 필터 소재 등이 대분분이며 몇몇 습식 집진 방식에서 보이는 특성은 대부분 단순한 수분 분사에 초점을 두고 있어, 미세먼지를 제거하는데 부적합하며, 특히 문제되고 있는 10㎛ 이하의 초미세먼지의 제거에는 통상적인 수단으로의 기술적인 한계가 존재하였다.
KR 1430524 B1
본 발명의 일실시예에 따른 목적은 10㎛ 이하의 초미세먼지를 포함한 미세먼지를 근본적으로 제거하기 위한 것으로, EHD(ElectroHydroDynamic: 전기수력학)노즐을 통해 분사되는 전기적으로 하전된 액적으로 미세먼지를 전기적 인력으로 흡착 및 침강시키는 미세먼지 저감장치 및 그 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일실시예에 따른 미세먼지 저감장치는, 미세먼지가 유입되는 유입부, 상기 유입부를 통해 유입된 미세먼지를 건조하는 건조부, 상기 건조부를 통과한 미세먼지가 수용되는 수용챔버 및 상기 수용챔버 내부공간의 상단에 설치되며, 전압이 인가되어 상기 수용챔버내로 유입된 미세먼지가 띠는 전화와 반대되는 특정전하를 띤 액적을 중력방향으로 분사하는 EHD 노즐을 포함한다.
여기서, 상기 유입부와 상기 건조부 사이에 결합되어, 미세먼지 이동 경로상에 형성되어 상기 건조부 방향으로만 미세먼지 이동을 제어하는 제1 댐퍼; 및 상기 건조부와 상기 수용챔버 사이에 결합되어, 상기 수용챔버 방향으로만 미세먼지 이동을 제어하는 제2 댐퍼를 더 포함할 수 있다 .
또한, 상기 EHD 노즐 내에 포함된 액적은 전해질로써, 전도성 나노물질 또는 액체에 용해가능한 화합물을 포함할 수 있다.
또한, 상기 유입부는 상기 미세먼지를 상기 유입부 내부로 흡입하기 위한 별도의 유입팬을 더 포함할 수 있다
또한, 상기 건조부에서 상기 수용챔버로 유입되는 미세먼지 농도와 상기 수용챔버로부터 최종 배출되는 미세먼지 농도를 비교하여, 상기 EHD 노즐로부터 분무되는 액적의 양 및 특정 전하값을 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 미세먼지 저감방법은, 유입부를 통해 미세먼지가 유입되는 단계, 상기 유입된 미세먼지의 수분을 제거하도록 건조부로 유동하는 단계, 상기 건조부로부터 수분이 제거된 미세먼지가 수용챔버로 유동하는 단계, 상기 수용챔버로 유입되는 미세먼지의 전기적 특성을 검출하는 단계, 상기 검출된 미세먼지의 전기적 특성과 반대되는 전기적 특성을 갖도록 EHD 노즐로부터 액적을 분무하는 단계, 상기 분무된 액적과 상기 미세먼지가 전기적 인력으로 상호 결합되는 단계 및 상기 분무된 액적과 상기 미세먼지의 결합체가 전기적 중성이 되고, 상기 중성이 된 복수의 결합체가 상호 충돌 및 결합되어 자연 침강하는 단계를 포함한다.
여기서, 상기 분무된 액적과 상기 미세먼지의 결합체가 전기적 중성이 되고, 상기 중성이 된 복수의 결합체가 상호 충돌 및 결합되어 자연 침강하는 단계이후에, 상기 수용챔버로 유동되는 미세먼지의 농도와, 상기 수용챔버로부터 외부로 배출되는 최종 미세먼지의 농도를 비교하여, 기준치에 부합하는 경우 단계를 종료하고, 상기 기준치에 부합하지 않는 경우에, 상기 EHD 노즐로부터 분무되는 액적의 양 및 전기적 특성값을 조절하는 단계 이후에, 상기 검출된 미세먼지의 전기적 특성과 반대되는 전기적 특성을 갖도록 EHD 노즐로부터 액적을 분무하는 단계, 상기 분무된 액적과 상기 미세먼지가 전기적 인력으로 상호 결합되는 단계; 및 상기 분무된 액적과 상기 미세먼지의 결합체가 전기적 중성이 되고, 상기 중성이 된 복수의 결합체가 상호 충돌 및 결합되어 자연 침강하는 단계를 반복수행할 수 있다.
본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.
이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 10㎛ 이하의 초미세먼지를 포함한 미세먼지들의 상호충돌 또는 주변환경에 따라 하전된 전기적 특성과 반대되는 특정 전하를 띠는 액적을 EHD(ElectroHydroDynamic: 전기수력학)노즐을 통해 특정공간내에 분사함으로써 미세먼지를 효과적으로 제거할 수 있는 효과가 있다.
또한, 미세먼지가 포함된 특정공간내에 최장시간 부유하며 미세먼지를 흡착하여 중성화 될때까지 침강되지 않는 전기적 전하값 및 그 형태 및 특정 크기를 EHD노즐의 구동방식을 통해 제어함으로써 단시간내에 에너지효율을 극대화함과 동시에 미세먼지를 원천적으로 제거할 수 있는 효과가 있다.
또한, EHD 노즐을 통해 분사되는 액적의 전기적 특성을 통해 전기적 인력으로 미세먼지를 흡착하여 제거함으로써 2차적인 부산물이 발생되지 않으며, 분사되는 액적의 최소량으로 최대의 미세먼지를 특정공간내에서 제거할 수 있는 효과가 있다.
또한, 미세먼지 등이 발생되는 다양한 공정의 후단부에서 관련 장치를 결합함으로서 제한된 실내공간 내에서 미세먼지를 효과적으로 제거할 수 있는 효과가 있다.
또한, 미세먼지를 최초 유입하는 유입부 및 건조하는 건조부를 통해 미세먼지의 자연적인 충돌 및 운동환경을 제어함으로서 미세먼지에 특정전하를 하전시킬 수 있어, 최종 수용챔버에서 EHD 노즐을 통해 분사되는 전기적 특성을 띤 액적과의 전기적 인력을 유발시켜 효과적으로 미세먼지를 제거할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 미세먼지 저감장치의 구성 개략도;
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 미세먼지 저감장치 EHD 노즐의 작동 개념도;
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 미세먼지 저감장치의 사용상태 모식도; 및
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 미세먼지 저감장치의 저강방법의 플로우챠트이다.
본 발명의 일실시예의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, "일면", "타면", "제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다. 이하, 본 발명의 일실시예를 설명함에 있어서, 본 발명의 일실시예의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지 기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 일실시예를 상세히 설명하기로 하며, 동일한 참조부호는 동일한 부재를 가리킨다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 미세먼지 저감장치의 구성 개략도, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 미세먼지 저감장치 EHD 노즐의 작동 개념도이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 미세먼지 저감장치의 사용상태 모식도이다.
본 발명의 일실시예에 따른 미세먼지 저감장치는 미세먼지(F)가 유입되는 유입부(10), 상기 유입부(10)를 통해 유입된 미세먼지(F)를 건조하는 건조부(20), 상기 건조부(20)를 통과한 미세먼지(F)가 수용되는 수용챔버(40) 및 상기 수용챔버(40) 내부공간의 상단에 설치되며, 전압이 인가되어 상기 수용챔버(40)내로 유입된 미세먼지(F)가 띠는 전화와 반대되는 특정전하를 띤 액적(L)을 중력방향으로 분사하는 EHD 노즐(30)을 포함한다.
미세먼지(F)는 통상 일반적인 미세먼지와 직경 10㎛ 이하의 초미세먼지를 포함하는 것으로 한다. 본 발명의 일실시예는 미세먼지가 많이 발생될 수 있는 공정의 후처리 기술로 사용될 수 있어, 기존의 장치에서 제거하기 어렵거나 제거율이 낮은 미세먼지에 대해 효과적인 제거 및 저감을 발휘할 수 있다.
그 적용분야는 다양한 기술공정상에서 발생되는 미세먼지 처리를 위한 후처리 공정으로 결합될 수 있으나, 반드시 여기에 한정되는 것은 아니며, 미세먼지가 발생될 수 있는 다양한 장소 및 공정상에서 적절한 설계변경을 통해 실질적인 미세먼지 저감효과를 구현할 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 유입부(10)는 미세먼지(F)를 유입하는 부분이다. 유입부(10)는 일반적인 공정의 후처리 공정상에서 미세먼지(F)를 포함하는 공기가 분출되는 부분에 자연스럽게 연결 또는 결합되어 미세먼지(F)가 포함된 공기를 유입할 수 있다. 뿐만 아니라, 유입부(10) 외측 즉, 실질적으로 미세먼지(F)가 유입되는 부분에 유입팬(11)을 결합하여 적극적으로 유입부(10) 내측방향으로 외부 미세먼지(F)를 흡입할 수 있음은 물론이다. 이는 적용되는 공정 및 장치의 특성에 맞게 당업자가 적절히 설계변경할 수 있음은 물론이다.
통상적으로 미세먼지(F)가 포함된 배출가스 등이 그 유입되는 대상이 될 수 있으며, 최종적으로 미세먼지(F)가 제거 및 저감된 가스를 외부로 배출하게 되는 것이다.
건조부(20)는 유입부(10)를 통해 유입되어 유동하는 미세먼지(F)를 건조(dry)하는 장치이다. 건조부(20)의 건조방식은 다양한 방식이 적용될 수 있으며, 유입되는 미세먼지(F)상에 수분을 흡착할 수 있는 소정 물질을 분사함으로써 미세먼지(F)를 건조시킬 수 있다. 미세먼지(F)의 수분이 결합 및 포함되어 있는 경우에는 후단에서 미세먼지(F)를 제거하기 위한 전기적 인력이 효과적으로 작용하기 어려워질 수 있다. 미세먼지(F)는 상호 충돌 및 결합함으로써 자연스럽게 특정 전하를 띠게 되는데, 이와 동시에 수분을 완전히 제거함으로써 후술하는 수용챔버(40)상에서 전기적 특성을 이용한 제거가 용이할 수 있다.
유입부(10)와 건조부(20)를 잇는 미세먼지(F)의 통로(유로)상에는 유입부(10)에서 건조부(20) 방향의 일방향으로만 미세먼지(F)를 포함한 공기를 흐르게 하는 제1 댐퍼(12)가 결합될 수 있다. 미세먼지(F)가 포함된 공기의 역류를 근본적으로 방지함으로써, 후처리공정 등에서 공정의 신뢰성을 보다 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 미세먼지(F)의 저감 효율도 효과적으로 향상시킬 수 있다. 제1 댐퍼(12)의 건조부(20) 방향의 일방향 만으로 미세먼지(F)가 포함된 공기나 가스 등의 흐름을 제어하는 댐퍼구조는 통상적인 구조를 적용할 수 있으며, 이미 공지된 다양한 일방향 댐퍼구조가 적용될 수 있음은 물론이다.
건조부(20)로부터 건조가 완료된 미세먼지(F)는 최종적으로 미세먼지(F) 제거를 위한 수용챔버(40)로 흘러가게 된다. 유입부(10)로부터 지속적으로 유입되는 미세먼지가 포함된 배출가스나 공기의 흐름에 의한 압력으로 자연스럽게 수용챔버(40) 상으로 미세먼지(F)를 포함한 공기가 유동될 수 있다. 또한, 건조부(20)로부터 수용챔버(40)로 가는 사이에도 제1 댐퍼(12)와 동일한 구조로 제2 댐퍼(21)를 형성함으로서, 건조부(20)에서 미세먼지(F)를 건조하는 공정상의 시간차를 두더라도 수용챔버(40)로부터의 건조부(20) 방향으로의 미세먼지(F)가 역류하는 것을 차단할 수 있다.
수용챔버(40)는 건조된 미세먼지(F)가 유입되어 제거되는 곳이다. 먼저, 수용챔버(40)상에 유입되는 미세먼지(F)들은 이미 상호 충돌이나 결합 등의 상호작용에 의해 특정 전하를 띠게 된다. 이는 수용챔버(40) 이전단계 또는 수용챔버(40)상에서 수집된 미세먼지(F)들의 전하를 측정함으로써, 수용챔버(40) 상단에 형성된 EHD 노즐(30)로부터 토출되는 액적(L)의 전하를 결정할 수 있는 것이다.
EHD 노즐(30)로부터 토출되는 액적(L)은 전해질로써, 실질적인 EHD 노즐(30)로부터 방출 및 분무되는 과정에 방해되지 않도록 전도성 나노물질이나 액체에 용해가 가능한 화합물이 포함될 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, EHD 노즐(30)에 전기적인 전압을 걸어줌으로써, 토출되는 액적(L)에 특정전하를 띠게 할 수 있다. 이러한 액적(L)의 특정전하는 수용챔버(40)로 유입되는 미세먼지(F)의 전하를 먼저 측정하여, 이와 반대되는 특정전하를 액적(L)에 하전시킬 수 있다. 그렇게 함으로써, 미세먼지(F)와 액적(L)이 전기적인 인력에 의해 상호 흡착 및 결합될 수 있는 것이다.
도 3에 도시된 바와 같이, EHD 노즐(30)로부터 분무되는 액적(L)의 특정전하와 미세먼지(F)에 하전된 특정전하가 반대되도록 제어함으로써, 액적(L)과 미세먼지(F)는 전기적 인력에 의해 결합된다. 액적(L)의 크기나 전하특성을 조절하여 분무함으로써, 일정 정도의 미세먼지(F)가 결합되어 전기적으로 중성이되는 결합체(C)가 되면, 이러한 중성의 결합체(C)들 사이에 충돌 및 결합에 무게가 증가하게 되고, 이에 따라 중력방향으로 자연 침강하게 되면서 미세먼지(F)가 최종적으로 제거되는 것이다.
그러므로, 미세먼지(F)를 제거하는 과정에서 불필요한 2차의 부산물이 전혀 발생되지 않을 뿐만 아니라, 제거율에 따른 최소 에너지만을 사용할 수 있고, 미세먼지(F) 제거의 공정자체도 최소단계로 작동될 수 있는 이점이 있다.
EHD 노즐(30)로부터 분무되는 액적(L)의 전하특성, 크기, 분무되는 속도 등 다양한 구성요소들은 실질적인 EHD 노즐(30)의 구동방식에 의해 적절하게 조절될 수 있으며, 미세먼지(F)의 크기나 실질적인 공정조건에 따라 적절하게 조절될 수 있음은 물론이다.
제어부(50)는 건조부(20)에서 수용챔버(40)로 가는 사이에 미세먼지(F)의 농도를 측정하고, 수용챔버(40)로부터 미세먼지(F)가 제거되어 최종적으로 배출되는 가스나 공기 상에 포함된 미세먼지(F) 농도를 각각 측정하여 비교한다. 이러한 비교 단계를 통해 수용챔버(40)에서의 미세먼지(F)의 제거효율을 확인할 수 있고, 관련 제거효율이 기준치에 미치지 못하는 경우에는 적절한 조절을 위해, 수용챔버(40) 내부에 설치된 EHD 노즐(30)로부터 분무되는 액적(L)의 양, 특정 전하값 등의 요소들을 실시간으로 지속적으로 조절 및 센싱할 수 있는 것이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 미세먼지 저감장치의 저감방법의 플로우챠트이다.
본 발명의 일실시예에 따른 미세먼지(F) 저감방법은, 유입부(10)를 통해 미세먼지(F)가 유입되는 단계, 상기 유입된 미세먼지(F)의 수분을 제거하도록 건조부(20)로 유동하는 단계, 상기 건조부(20)로부터 수분이 제거된 미세먼지(F)가 수용챔버(40)로 유동하는 단계, 상기 수용챔버(40)로 유입되는 미세먼지(F)의 전기적 특성을 검출하는 단계, 상기 검출된 미세먼지(F)의 전기적 특성과 반대되는 전기적 특성을 갖도록 EHD 노즐(30)로부터 액적(L)을 분무하는 단계, 상기 분무된 액적(L)과 상기 미세먼지(F)가 전기적 인력으로 상호 결합되는 단계 및 상기 분무된 액적(L)과 상기 미세먼지(F)의 결합체(C)가 전기적 중성이 되고, 상기 중성이 된 복수의 결합체(C)가 상호 충돌 및 결합되어 자연 침강하는 단계를 포함한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 먼저, 유입부(10)를 통해 미세먼지(F)가 유입되는 단계(S10)이다. 유입부(10)는 상술한 바와 같이, 통상적인 미세먼지(F)가 발생될 수 있는 공정의 후처리상에 결합되어 미세먼지(F)를 유입하도록 할 수 있으며, 별도의 유입팬(11)과 같은 흡입수단을 구비할 수 있음은 물론이다.
다음, 유입된 미세먼지(F)의 수분을 제거하도록 건조부(20)로 유동하는 단계(S20)이다. 건조부(20)에서는 미세먼지(F)의 수분을 완전히 제거함으로써, 최종적인 미세먼지(F) 제거단계에서 미세먼지(F)의 특정전하의 하전을 보다 용이하게 할 수 있다. 또한, 하전된 미세먼지(F)와 반대 전기적 특성을 갖는 액저간의 전기적인 결합을 보다 용이하게 할 수 있는 것이다. 건조부(20)에서의 미세먼지(F)의 건조방법은 일반적으로 알려진 주지의 다양한 방법이 적용될 수 있으며, 미세먼지(F)의 수분을 별도로 흡착하여 제거하도록 수분흡착성 물질을 분사할 수 있다.
다음, 건조부(20)로부터 수분이 제거된 미세먼지(F)가 수용챔버(40)로 유동하는 단계(S30)이다. 건조부(20)의 건조단계는 미세먼지(F)가 건조부(20)를 통과하면서 자연스럽게 이루어질 수도 있고, 건조부(20)에서 건조과정을 위한 소정시간을 체류한 후, 수용챔버(40)로 유동할 수 있다. 이를 위해, 건조부(20)에서 수용챔버(40)로의 이동경로상에 이미 상술한 제1 댐퍼(12)를 구비하여 제1 댐퍼(12)를 개폐함으로써 건조부(20)에서의 미세먼지(F) 건조 과정을 효과적으로 수행할 수 있다. 또한, 제1 댐퍼(12)는 수용챔버(40) 방향의 일방향으로만 미세먼지(F)를 포함한 공기가 흘러갈 수 있는 일방향성 댐퍼의 구조가 적용될 수 있음은 이미 본 발명의 일실실예에 따른 미세먼지 저감장치의 각 구성의 설명에서 상술하였으므로 구체적인 설명은 생략한다.
다음, 수용챔버(40)로 유입되는 미세먼지(F)의 전기적 특성을 검출하는 단계(S40)이다. 미세먼지(F)는 자유로운 운동에 의해 상호 충돌 및 결합되는 과정에서 자연스럽게 특정 전하를 띠게 된다. 수용챔버(40)로 유입되는 시기에 이러한 미세먼지(F)의 전하를 측정할 수 있지만, 건조부(20)와 수용챔버(40) 사이의 과정에서 유동하는 미세먼지(F)의 특정전하를 측정 및 검출하기 위한 별도 설비를 구비할 수 있음은 물론이다.
다음, 검출된 미세먼지(F)의 전기적 특성과 반대되는 전기적 특성을 갖도록 수용챕버 내부 공간의 상단상에 설치된 EHD 노즐(30)을 통해 액적(L)의 특정전하를 하전시키고, 이를 분무하는 단계이다(S50). EHD 노즐(30)은, 이미 살펴본 도 2에 도시된 바와 같이, 토출되는 액적(L)에 특정전하를 띠게 함으로써, 미세먼지(F)와 전기적 인력을 통해 상호 결합하여 미세먼지(F)를 제거할 수 있는 것이다.
다음, 분무된 액적(L)과 미세먼지(F)가 전기적 인력에 의해 상호 결합하는 단계(S60)이다. 분무된 액적(L)과 미세먼지(F)는 상호 반대되는 전기적 특성을 갖도록 함으로써, 상호 전기적 인력으로 상호 결합하게 된다.
다음, 분무된 액적(L)과 미세먼지(F)의 결합체(C)가 전기적 중성이 될 때가지 계속적으로 결합하여 결합체(C)가 되고, 이러한 복수의 결합체(C)가 상호 충돌 및 결합함에 따라 자연침강하는 단계(S70)이다. 최종적으로 이러한 중성의 결합체(C)가 자연침강하게 되어 수용챔버(40)상에 부유된 미세먼지(F)가 제거될 수 있다.
이렇게 수용챔버(40)상에서 미세먼지(F)가 제거되어, 최종적으로 미세먼지(F)가 저감된 공기(배출가스)가 수용챔버(40) 외부로 방출되게 된다.
이 때, 건조부(20)에서 수용챔버(40) 상으로 유동하는 미세먼지(F)를 포함한 공기(가스)의 미세먼지(F)농도와 최종적으로 미세먼지(F)가 저감되어 배출되는 수용챔버(40)로부터 배출되는 공기의 미세먼지(F) 농도를 제어부(50)를 통해 측정 및 비교하는 단계를 더 포함할 수 있다.
이렇게 제어부(50)를 통해 양 측에서의 미세먼지(F) 농도를 측정 및 비교하는 것은 그 미세먼지(F)의 저감효율을 측정할 수 있을 뿐만 아니라, 미세먼지(F)의 저감도를 고려하여, 수용챔버(40)상에 EHD 노즐(30)로부터 분무되는 액적(L)의 크기, 양 및 전기적 특성값을 적절하게 조절 및 제어함으로써 계속되는 미세먼지(F)의 제거공정에서의 효과적으로 미세먼지(F) 저감율을 향상시킬 수 있는 것이다. 이러한 제어되는 새로운 값을 통해 EHD 노즐(30)로부터 액적(L)을 분무하여, 이후에 상술한 미세먼지(F) 저감방법의 공정을 반복하여 수행하는 것이다.
미세먼지(F)의 저감율이 통상적으로 필요한 기준치에 부합하는 경우에는 기존의 공정조건으로 수용챔버(40) 내에서 미세먼지(F)를 저감하면 되는 것이다 .
이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.
10: 유입부 11: 유입팬
20: 건조부
30: EHD 노즐 40: 수용챔버
50: 제어부 F: 미세먼지
L: 액적

Claims (7)

  1. 미세먼지가 유입되는 유입부;
    상기 유입부를 통해 유입된 미세먼지 상에 수분을 흡착할 수 있는 소정 물질을 분사함으로써 미세먼지를 건조시키고, 미세먼지가 상호 충돌 및 결합함으로써 특정 전하를 띄게 되는 건조부;
    상기 건조부를 통과한 미세먼지가 수용되는 수용챔버; 및
    상기 수용챔버 내부공간의 상단에 설치되며, 상기 수용챔버 내로 유입된 미세먼지가 띠는 전하를 미리 측정하여 전압이 인가되어 상기 수용챔버 내로 유입된 미세먼지가 띠는 전하와 반대되는 특정전하를 띤 액적을 중력방향으로 분사하여 상기 수용챔버 내로 유입된 미세먼지와 상기 액적이 결합되어 전기적 중성의 결합체를 형성하고 상기 전기적 중성의 결합체가 중력방향으로 자연 침강하도록 하는 EHD 노즐;을 포함하는 미세먼지 저감장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 유입부와 상기 건조부 사이에 결합되어, 미세먼지 이동 경로상에 형성되어 상기 건조부 방향으로만 미세먼지 이동을 제어하는 제1 댐퍼; 및
    상기 건조부와 상기 수용챔버 사이에 결합되어, 상기 수용챔버 방향으로만 미세먼지 이동을 제어하는 제2 댐퍼를 더 포함하는 미세먼지 저감장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 EHD 노즐 내에 포함된 액적은 전해질로써, 전도성 나노물질 또는 액체에 용해가능한 화합물을 포함하는 미세먼지 저감장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 유입부는 상기 미세먼지를 상기 유입부 내부로 흡입하기 위한 별도의 유입팬;을 더 포함하는 미세먼지 저감장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 건조부에서 상기 수용챔버로 유입되는 미세먼지 농도와 상기 수용챔버로부터 최종 배출되는 미세먼지 농도를 비교하여, 상기 EHD 노즐로부터 분무되는 액적의 양 및 특정 전하값을 제어하는 제어부;를 더 포함하는 미세먼지 저감장치.
  6. 유입부를 통해 미세먼지가 유입되는 단계;
    상기 유입부를 통해 유입된 미세먼지 상에 수분을 흡착할 수 있는 소정 물질을 분사함으로써 미세먼지를 건조시키고, 미세먼지가 상호 충돌 및 결합함으로써 특정 전하를 띄도록 건조부로 유동하는 단계;
    상기 건조부로부터 수분이 제거된 특정 전하의 미세먼지가 수용챔버로 유동하는 단계;
    상기 수용챔버로 유입되는 미세먼지의 전기적 특성을 검출하는 단계;
    상기 검출된 미세먼지의 전기적 특성과 반대되는 전기적 특성을 갖도록 EHD 노즐로부터 액적을 분무하는 단계;
    상기 분무된 액적과 상기 미세먼지가 전기적 인력으로 상호 결합되는 단계; 및
    상기 분무된 액적과 상기 미세먼지의 결합체가 전기적 중성이 되고, 상기 중성이 된 복수의 결합체가 상호 충돌 및 결합되어 자연 침강하는 단계;를 포함하는 미세먼지 저감방법.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 분무된 액적과 상기 미세먼지의 결합체가 전기적 중성이 되고, 상기 중성이 된 복수의 결합체가 상호 충돌 및 결합되어 자연 침강하는 단계이후에,
    상기 수용챔버로 유동되는 미세먼지의 농도와, 상기 수용챔버로부터 외부로 배출되는 최종 미세먼지의 농도를 비교하여, 기준치에 부합하는 경우 단계를 종료하고,
    상기 기준치에 부합하지 않는 경우에,
    상기 EHD 노즐로부터 분무되는 액적의 양 및 전기적 특성값을 조절하는 단계 이후에,
    상기 검출된 미세먼지의 전기적 특성과 반대되는 전기적 특성을 갖도록 EHD 노즐로부터 액적을 분무하는 단계;
    상기 분무된 액적과 상기 미세먼지가 전기적 인력으로 상호 결합되는 단계; 및
    상기 분무된 액적과 상기 미세먼지의 결합체가 전기적 중성이 되고, 상기 중성이 된 복수의 결합체가 상호 충돌 및 결합되어 자연 침강하는 단계;를 재 수행하는 미세먼지 저감방법.
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