KR102143019B1 - Reactor for purifying the atmosphere using the electron beam and apparatus for purifying the atmosphere including the same - Google Patents

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Abstract

전자빔을 이용한 대기정화용 반응장치 및 이를 포함하는 대기정화장치가 제공된다. 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 전자빔을 이용한 대기정화용 반응장치는 소정의 길이를 갖추고 외부로부터 유입된 유체가 통과할 수 있도록 중공형으로 형성되는 하우징; 상기 유체가 선회하면서 이동할 수 있도록 상기 하우징의 내부에 길이방향을 따라 배치되어 상기 유체의 이동경로를 안내하는 가이드부; 및 외부로부터 조사되는 전자빔을 상기 하우징의 내부로 투과할 수 있도록 상기 하우징의 측부에 구비되는 투과부;를 포함하고, 상기 가이드부는 상기 하우징의 길이방향을 따라 적어도 1회 이상 나선 형상으로 권회된 날개부를 포함하며, 상기 날개부는 상기 하우징의 내부로 유입된 모든 유체가 상기 하우징을 통과하는 과정에서 상기 투과부와 가까운 위치로 이동하여 상기 투과부를 통하여 유입되는 전자빔에 조사될 수 있도록 일측단이 상기 하우징의 내면과 접하도록 형성된다.A reaction device for air purification using an electron beam and an air purification device including the same are provided. The reaction device for air purification using an electron beam according to an exemplary embodiment of the present invention includes a housing having a predetermined length and formed in a hollow shape so that the fluid introduced from the outside can pass; A guide portion disposed in the housing along a longitudinal direction so that the fluid can move while turning and guiding a movement path of the fluid; And a transmission part provided on the side of the housing so as to transmit the electron beam irradiated from the outside into the interior of the housing, wherein the guide part includes a wing part wound in a spiral shape at least once or more along the length direction of the housing. Including, the wing portion is one end of the inner surface of the housing so that all fluids introduced into the housing may be moved to a position close to the transmission portion and irradiated to the electron beam introduced through the transmission portion while passing through the housing. It is formed to be in contact with.

Description

전자빔을 이용한 대기정화용 반응장치 및 이를 포함하는 대기정화장치{Reactor for purifying the atmosphere using the electron beam and apparatus for purifying the atmosphere including the same}Reactor for purifying the atmosphere using the electron beam and apparatus for purifying the atmosphere including the same

본 발명은 전자빔을 이용한 대기정화용 반응장치 및 이를 포함하는 대기정화장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 0.5 MeV 이하의 저에너지를 사용하더라도 배연가스에 일정 수준이상의 전자빔을 균일하게 조사할 수 있는 전자빔을 이용한 대기정화용 반응장치 및 이를 포함하는 대기정화장치에 관한 것이다.The present invention relates to a reaction device for air purification using an electron beam and an air purification device including the same, and more specifically, an electron beam capable of uniformly irradiating an electron beam of more than a certain level to the flue gas even when low energy of 0.5 MeV or less is used. It relates to a reaction device for air purification and an air purification device including the same.

전자가속기를 이용한 대기정화기술은 전 세계적으로 1990년대부터 다양한 기술이 소개되었고, 국내에는 2000년대에 들어서면서 다양한 전자빔을 이용한 대기정화기술이 소개되고 있다.As for atmospheric purification technology using electron accelerators, various technologies have been introduced worldwide since the 1990s, and atmospheric purification technologies using various electron beams have been introduced in Korea in the 2000s.

하지만, 대기정화기술에 적용되는 일반적인 전자가속기는 전자빔을 인출하는 창이 직사각형상이고, 사용자의 환경 및 빔 에너지에 따라 조사창의 가로 길이만 변경되고 있는 실정이다.However, in general electron accelerators applied to atmospheric purification technology, the window for drawing the electron beam has a rectangular shape, and only the width of the irradiation window is changed according to the user's environment and beam energy.

전자가속기에서 조사되는 전자빔의 투과깊이는 전자가속기의 가속전압 즉, 빔에너지에 의존하여 결정된다. 통상적으로 전자빔의 유효투과깊이는 최대투과깊이의 2/3이 지점이므로, 전자빔은 조사창을 통해 인출되는 상당량의 에너지(30% 이상)가 소실된다.The transmission depth of the electron beam irradiated by the electron accelerator is determined depending on the acceleration voltage of the electron accelerator, that is, the beam energy. In general, the effective penetration depth of an electron beam is 2/3 of the maximum transmission depth, and thus a significant amount of energy (30% or more) drawn out through the irradiation window is lost.

이에 따라, 종래의 전자빔을 이용한 대기정화용 반응기는 대용량의 배연가스를 처리하기 위해서는 전자빔의 유효투과깊이 및 손실 등을 고려하여 필요 이상의 고 에너지를 가지는 전자가속기를 적용해야 처리용량을 확보할 수 있었다.Accordingly, in the conventional reactor for air purification using an electron beam, in order to process a large amount of flue gas, an electron accelerator having a higher energy than necessary in consideration of the effective transmission depth and loss of the electron beam, etc., was applied to secure the processing capacity.

이로 인해, 산업현장에서 나오는 배연가스를 대용량으로 처리하기 위한 종래의 대기정화용 반응기는 필요 이상의 빔 에너지를 가지는 전자가속기가 적용되어야 하므로 크기가 커질 수밖에 없다. 이는, 방사선을 차폐하기 위한 챔버의 크기가 상당히 커질 수밖에 없으며, 이로 인한 설치비용 또한 급격히 증가하는 문제가 있다.For this reason, the conventional atmospheric purification reactor for treating flue gas emitted from industrial sites in a large capacity is bound to increase in size because an electron accelerator having more than necessary beam energy must be applied. This has a problem in that the size of the chamber for shielding radiation is inevitably increased, and the installation cost due to this also increases rapidly.

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, 반응기의 내부를 배연가스가 회전하면서 통과함으로써 전자빔으로 배연가스를 전체적으로 조사하면서도 균일하게 조사될 수 있는 전자빔을 이용한 대기정화용 반응장치 및 이를 포함하는 대기정화장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention was devised in consideration of the above points, and a reaction apparatus for air purification using an electron beam capable of uniformly irradiating the flue gas with an electron beam while passing through the inside of the reactor while rotating the flue gas, and including the same Its purpose is to provide an atmospheric purification device.

본 발명의 일 측면에 따르면, 소정의 길이를 갖추고 외부로부터 유입된 유체가 통과할 수 있도록 중공형으로 형성되는 하우징; 상기 유체가 선회하면서 이동할 수 있도록 상기 하우징의 내부에 길이방향을 따라 배치되어 상기 유체의 이동경로를 안내하는 가이드부; 및 외부로부터 조사되는 전자빔을 상기 하우징의 내부로 투과할 수 있도록 상기 하우징의 측부에 구비되는 투과부;를 포함하고, 상기 가이드부는 상기 하우징의 길이방향을 따라 적어도 1회 이상 나선 형상으로 권회된 날개부를 포함하며, 상기 날개부는 상기 하우징의 내부로 유입된 모든 유체가 상기 하우징을 통과하는 과정에서 상기 투과부와 가까운 위치로 이동하여 상기 투과부를 통하여 유입되는 전자빔에 조사될 수 있도록 일측단이 상기 하우징의 내면과 접하도록 형성되는 전자빔을 이용한 대기정화용 반응장치를 제공한다.According to an aspect of the present invention, a housing having a predetermined length and formed in a hollow shape so that the fluid introduced from the outside can pass; A guide portion disposed in the housing along a longitudinal direction so that the fluid can move while turning and guiding a movement path of the fluid; And a transmission part provided on the side of the housing so as to transmit the electron beam irradiated from the outside into the interior of the housing, wherein the guide part includes a wing part wound in a spiral shape at least once or more along the length direction of the housing. Including, the wing portion is one end of the inner surface of the housing so that all fluids introduced into the housing may be moved to a position close to the transmission portion and irradiated to the electron beam introduced through the transmission portion while passing through the housing. It provides a reaction device for air purification using an electron beam formed to be in contact with.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 내부공간을 갖는 챔버; 상기 하우징이 상기 챔버를 가로지르도록 상기 내부공간에 배치되는 상술한 전자빔을 이용한 대기정화용 반응장치; 및 상기 투과부의 상부에 위치하도록 상기 내부공간에 배치되어 상기 하우징의 내부로 전자빔을 조사하는 전자빔 발생기;를 포함하는 대기정화장치를 제공한다.According to another aspect of the present invention, a chamber having an inner space; A reaction device for air purification using the above-described electron beam disposed in the inner space so that the housing crosses the chamber; And an electron beam generator disposed in the inner space so as to be positioned above the transmission part to irradiate an electron beam into the housing.

본 발명에 의하면, 반응기의 내부를 배연가스가 회전하면서 통과함으로써 저에너지의 전자빔을 사용하더라도 배연가스에 전자빔을 전체적으로 조사하면서도 균일하게 조사할 수 있다. According to the present invention, the flue gas rotates and passes through the inside of the reactor, so that even when a low-energy electron beam is used, the entire flue gas can be irradiated with the electron beam uniformly.

이를 통해, 반응기의 내부에 데드존이 발생하는 것을 방지할 수 있음으로써 저에너지의 전자빔을 사용하더라도 요구되는 충분한 처리용량을 확보할 수 있다. Through this, it is possible to prevent the occurrence of dead zones inside the reactor, so that even when a low-energy electron beam is used, a required sufficient processing capacity can be secured.

또한, 본 발명에 의하면 전체 설비의 소형화가 가능하므로 자체차폐가 가능하며 고에너지 전자빔 방식을 채용하는 종래에 비하여 비용을 획기적으로 개선할 수 있다.In addition, according to the present invention, since the entire facility can be miniaturized, self-shielding is possible, and cost can be significantly improved compared to the prior art employing a high-energy electron beam method.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자빔을 이용한 대기정화용 반응장치 를 나타낸 개략도이다.
도 2는 도 1의 분리도이다.
도 3은 도 1에서 하우징의 일부가 절개된 상태를 나타낸 도면이다.
도 4는 도 1에서 하우징의 전면을 바라본 도면이다.
도 5는 전자빔을 이용한 대기정화용 반응장치에 적용될 수 있는 가이드부의 다양한 형태를 나타낸 도면이다.
도 6a 내지 도 6c는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자빔을 이용한 대기정화용 반응장치에서 가이드부의 형태에 따른 배연가스의 흐름을 개략적으로 나타낸 시뮬레이션 사진이다.
도 7은 가이드부가 적용되지 않은 종래 방식의 전자빔을 이용한 대기정화용 반응장치에서 배연가스의 흐름을 개략적으로 나타낸 시뮬레이션 사진이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 대기정화장치를 나타낸 개략도이다.1 is a schematic diagram showing a reaction apparatus for air purification using an electron beam according to an embodiment of the present invention.
2 is an exploded view of FIG. 1.
3 is a view showing a state in which a part of the housing is cut in FIG. 1.
4 is a view as viewed from the front of the housing in FIG. 1.
5 is a view showing various types of guide parts that can be applied to a reaction device for air purification using an electron beam.
6A to 6C are simulation photographs schematically showing the flow of flue gas according to the shape of a guide in the reaction apparatus for air purification using an electron beam according to an embodiment of the present invention.
7 is a simulation picture schematically showing the flow of flue gas in a reaction apparatus for atmospheric purification using an electron beam of a conventional method to which a guide part is not applied.
8 is a schematic diagram showing an atmospheric purification apparatus according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 부가한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art to which the present invention pertains can easily practice. The present invention can be implemented in many different forms and is not limited to the embodiments described herein. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the present invention, and the same reference numerals are added to the same or similar components throughout the specification.

본 발명의 일 실시예에 따른 전자빔을 이용한 대기정화용 반응장치(100)는 외부로부터 유입된 유체, 일례로 배연가스가 선회하면서 이동함으로써 저에너지의 전자빔을 사용하더라도 상기 배연가스를 균일하게 조사할 수 있다.The reaction apparatus 100 for air purification using an electron beam according to an embodiment of the present invention can uniformly irradiate the flue gas even when a low-energy electron beam is used because a fluid introduced from the outside, for example, flue gas moves while turning. .

이를 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 전자빔을 이용한 대기정화용 반응장치(100)는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 하우징(110), 가이드부(120) 및 투과부(130)를 포함한다.To this end, the reaction apparatus 100 for air purification using an electron beam according to an embodiment of the present invention includes a housing 110, a guide part 120, and a transmission part 130 as shown in FIGS. 1 to 3. .

상기 하우징(110)은 외부로부터 유입된 유체가 통과할 수 있도록 소정의 길이를 갖는 중공형으로 형성될 수 있으며, 상기 가이드부(120)는 상기 하우징(110)의 내부에 배치될 수 있다.The housing 110 may be formed in a hollow shape having a predetermined length to allow the fluid introduced from the outside to pass, and the guide unit 120 may be disposed inside the housing 110.

일례로, 상기 하우징(110)은 양단부가 개방된 중공형의 몸체(111)와 상기 몸체(111)의 개방된 양단부 측에 각각 구비되는 유입구(112) 및 유출구(113)를 포함할 수 있으며, 상기 가이드부(120)가 상기 몸체(111)의 내부에 배치될 수 있다.As an example, the housing 110 may include a hollow body 111 with open both ends and an inlet 112 and an outlet 113 provided at both open ends of the body 111, respectively, The guide part 120 may be disposed inside the body 111.

또한, 상기 하우징(110)의 일측에는 외부로부터 조사되는 전자빔이 상기 몸체(111)의 내부로 투과되는 투과부(130)가 구비될 수 있다.In addition, a transmission part 130 through which an electron beam irradiated from the outside is transmitted into the body 111 may be provided at one side of the housing 110.

이에 따라, 상기 유입구(112)를 통해 유입된 유체는 상기 몸체(111)의 내부에서 상기 가이드부(120)를 따라 유동한 후 상기 유출구(113)를 통해 외부로 배출될 수 있으며, 상기 유체가 상기 몸체(111)의 내부를 통과하는 과정에서 상기 투과부(130)를 통해 유입된 전자빔이 상기 유체측에 조사될 수 있다.Accordingly, the fluid introduced through the inlet 112 may flow along the guide part 120 from the inside of the body 111 and then be discharged to the outside through the outlet 113, and the fluid In the process of passing through the inside of the body 111, the electron beam introduced through the transmission part 130 may be irradiated to the fluid side.

이때, 상기 하우징(110)은 길이방향과 수직한 단면이 원형의 단면을 갖도록 형성될 수 있다. 바람직하게는, 상기 하우징(110)은 상기 투과부(130)를 제외한 나머지 부분이 원형의 단면을 갖도록 형성될 수 있다.In this case, the housing 110 may be formed such that a cross section perpendicular to the longitudinal direction has a circular cross section. Preferably, the housing 110 may be formed to have a circular cross-section except for the transmission part 130.

일례로, 상기 몸체(111)는 길이방향과 수직한 단면이 원형의 단면을 갖도록 형성될 수 있으며, 상기 몸체(111)는 전체길이에 대하여 동일한 내경을 갖도록 형성될 수 있다.For example, the body 111 may be formed to have a circular cross-section in a longitudinal direction and a cross section, and the body 111 may be formed to have the same inner diameter with respect to the entire length.

이와 같은 경우, 상기 투과부(130)가 형성된 몸체(111)의 일부는 상기 투과부(130)를 제외한 나머지 부분이 호형의 단면을 갖도록 형성될 수 있다. 또한, 상기 유입구(112)는 입구측의 내경이 상기 몸체(111)의 내경보다 상대적으로 작은 크기를 갖도록 형성될 수 있다. In this case, a part of the body 111 on which the transmission part 130 is formed may be formed so that the rest of the body 111 except for the transmission part 130 has an arc-shaped cross section. In addition, the inlet 112 may be formed such that the inner diameter of the inlet side is relatively smaller than the inner diameter of the body 111.

이를 통해, 상기 유입구(112)를 통해 외부로부터 유입된 유체는 압력구배를 통해 상기 몸체(111)의 내부로 원활하게 유입될 수 있다. 이와 같은 경우, 상기 유입구(112)는 상기 몸체(111)의 내경보다 상대적으로 작은 크기의 내경을 갖는 입구로부터 내경이 서서히 증가하여 상기 입구 및 몸체(111)를 상호 연결하는 확개부를 포함할 수 있다.Through this, the fluid introduced from the outside through the inlet 112 can be smoothly introduced into the inside of the body 111 through a pressure gradient. In this case, the inlet 112 may include an expansion portion interconnecting the inlet and the body 111 by gradually increasing the inner diameter from the inlet having an inner diameter relatively smaller than the inner diameter of the body 111 .

이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 전자빔을 이용한 대기정화용 반응장치(100)는 상기 유입구(112)를 통해 상기 하우징(110)의 내부로 유입된 유체가 상기 가이드부(120)를 통해 원활하게 선회될 수 있다.Accordingly, in the reaction apparatus 100 for air purification using an electron beam according to an embodiment of the present invention, the fluid flowing into the interior of the housing 110 through the inlet 112 is smoothly passed through the guide unit 120. Can be rotated.

상기 가이드부(120)는 상기 유입구(112)를 통해 상기 몸체(111)의 내부로 유입된 유체의 이동경로를 안내할 수 있다.The guide part 120 may guide a movement path of the fluid flowing into the body 111 through the inlet 112.

이를 위해, 상기 가이드부(120)는 상기 몸체(111)의 내부에 길이방향을 따라 배치될 수 있다.To this end, the guide part 120 may be disposed in the body 111 along the longitudinal direction.

이때, 상기 가이드부(120)는 상기 유체가 상기 몸체(111)의 내부를 통과하는 과정에서 상기 유체를 선회시킬 수 있다.In this case, the guide part 120 may rotate the fluid while the fluid passes through the inside of the body 111.

일례로, 상기 가이드부(120)는 도 3 또는 도 5에 도시된 바와 같이 중심축(122)과 상기 중심축(122)을 중심으로 권회된 날개부(121)를 포함할 수 있다.For example, the guide part 120 may include a central axis 122 and a wing portion 121 wound around the central axis 122 as shown in FIG. 3 or 5.

즉, 상기 날개부(121)는 상기 하우징(110)의 길이방향과 평행하게 배치되는 중심축(121)을 따라 적어도 1회 이상 나선형상으로 권회될 수 있다.That is, the wing portion 121 may be wound in a spiral shape at least once or more along a central axis 121 disposed parallel to the longitudinal direction of the housing 110.

또한, 상기 날개부(121)는 도 4에 도시된 바와 같이 상기 몸체(111)의 내부 반경(R1)과 동일한 크기의 폭(R2)을 가지는 곡면으로 형성될 수 있다.In addition, the wing portion 121 may be formed as a curved surface having a width (R2) of the same size as the inner radius (R1) of the body 111 as shown in FIG. 4.

더하여, 상기 날개부(121)는 일측단이 상기 몸체(111)의 내면과 접하도록 배치될 수 있고, 상기 날개부(121)가 권회되는 중심축(122)은 상기 하우징(110)의 길이방향과 평행하게 배치될 수 있으며, 상기 중심축(122)은 상기 몸체(111)의 중심축과 일치하도록 상기 몸체(111)의 내부에 배치될 수 있다.In addition, the wing portion 121 may be disposed so that one end of the wing portion is in contact with the inner surface of the body 111, and the central axis 122 on which the wing portion 121 is wound is a longitudinal direction of the housing 110 It may be disposed in parallel with, the central axis 122 may be disposed inside the body 111 so as to coincide with the central axis of the body 111.

이를 통해, 상기 유입구(112)를 통해 상기 몸체(111)의 내부로 유입된 모든 유체는 상기 날개부(121)의 표면을 따라 상기 유출구(113) 측으로 이동할 수 있으며, 상기 유입구(112)를 통해 상기 몸체(111)의 내부로 유입된 모든 유체는 상기 유출구(113) 측으로 이동하는 과정에서 상기 날개부(121)를 통해 선회됨으로써 상기 투과부(130)와 가까운 위치로 이동할 수 있다.Through this, all fluid flowing into the body 111 through the inlet 112 can move toward the outlet 113 along the surface of the wing part 121, and through the inlet 112 All fluids flowing into the body 111 may move to a position close to the permeable part 130 by being rotated through the wing part 121 in the process of moving toward the outlet 113.

본 발명에서, 상기 날개부(121)의 권회횟수는 도 3에 도시된 바와 같이 4회일 수도 있고, 도 5의 (a)에 도시된 바와 같이 8회일 수도 있으며, 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이 16회일 수도 있다. 그러나, 상기 날개부(121)의 전체 권회횟수를 이에 한정하는 것은 아니며, 상기 날개부(121)의 전체 권회횟수는 처리하고자 하는 유체의 용량에 맞게 적절하게 변경될 수 있다.In the present invention, the number of turns of the wing part 121 may be 4 as shown in FIG. 3, or may be 8 as shown in FIG. 5(a), as shown in FIG. 5(b). It may be 16 reps as described. However, the total number of turns of the wing part 121 is not limited thereto, and the total number of turns of the wing part 121 may be appropriately changed according to the capacity of the fluid to be treated.

또한, 도면에는 상기 날개부(121)가 상기 몸체(111)의 길이방향과 평행하게 배치되는 중심축(122)을 기준으로 적어도 1회 이상 나선형으로 권회되는 것으로 도시하였지만, 본 발명을 이에 한정하는 것은 아니며 상기 중심축(122)은 생략될 수도 있다. 이와 같은 경우, 상기 가이드부(120)는 상기 몸체(111)의 길이방향과 평행하게 배치되는 가상의 중심축을 기준으로 적어도 1회이상 나선형으로 권회된 날개부(121)만으로 구성될 수 있다.In addition, in the drawings, the wing portion 121 is shown to be spirally wound at least one or more times with respect to the central axis 122 disposed in parallel with the longitudinal direction of the body 111, but the present invention is limited thereto. It is not, and the central axis 122 may be omitted. In this case, the guide portion 120 may be composed of only the wing portion 121 spirally wound at least one or more times with respect to a virtual central axis arranged parallel to the length direction of the body 111.

이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 전자빔을 이용한 대기정화용 반응장치(100)는 상기 유입구(112)를 통해 상기 몸체(111)의 내부로 유입된 유체가 상기 유출구(113)로 이동하는 과정에서 상기 몸체(111)의 내부로 유입된 유체를 상기 가이드부(120)를 통해 선회시킴으로써 상기 몸체(111)의 내부로 유입된 유체가 상기 투과부(130)와 가까운 위치로 이동할 수 있으며, 상기 투과부(130)와 가까운 위치로 이동한 유체는 상기 투과부(130)를 통해 유입된 전자빔에 조사된 후 상기 유출구(113)를 통해 외부로 배출될 수 있다.As described above, in the reaction apparatus 100 for air purification using an electron beam according to an embodiment of the present invention, in the process of moving the fluid flowing into the body 111 through the inlet 112 to the outlet 113 By turning the fluid flowing into the body 111 through the guide part 120, the fluid flowing into the body 111 can move to a position close to the transmission part 130, and the transmission part ( The fluid moved to a position close to 130 may be irradiated to the electron beam introduced through the transmission part 130 and then discharged to the outside through the outlet 113.

즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 전자빔을 이용한 대기정화용 반응장치(100)는 상기 유입구(112)를 통해 몸체(111)의 내부로 유입된 모든 유체가 상기 투과부(130)와 가까운 위치로 이동함으로써 상기 투과부(130)를 통해 유입된 전자빔의 세기가 약하더라도 상기 전자빔에 조사된 후 유출구(113)를 통해 외부로 배출될 수 있다.That is, in the reaction apparatus 100 for air purification using an electron beam according to an embodiment of the present invention, all fluids that have flowed into the body 111 through the inlet 112 are moved to a position close to the transmission part 130 Accordingly, even if the intensity of the electron beam introduced through the transmission unit 130 is weak, the electron beam may be irradiated and discharged to the outside through the outlet 113.

이로 인해, 본 발명의 일 실시예에 따른 전자빔을 이용한 대기정화용 반응장치(100)는 상기 몸체(111)의 내부로 유입된 모든 유체가 전자빔에 조사되지 않고 곧바로 외부로 배출되는 것을 원천적으로 차단할 수 있다.For this reason, the reaction apparatus 100 for air purification using an electron beam according to an embodiment of the present invention can fundamentally block all fluids flowing into the body 111 from being directly discharged to the outside without being irradiated with the electron beam. have.

이를 통해, 본 발명의 일 실시예에 따른 전자빔을 이용한 대기정화용 반응장치(100)는 상기 투과부(130)를 통해 0.5MeV 이하의 저에너지를 갖는 전자빔이 상기 유체에 조사되더라도 상기 유체 측에 전자빔을 균일하게 조사할 수 있음으로써 전체사이즈를 소형화하면서도 충분한 처리용량을 확보할 수 있다.Through this, the reaction apparatus 100 for air purification using an electron beam according to an embodiment of the present invention uniformly distributes the electron beam to the fluid even when an electron beam having a low energy of 0.5 MeV or less is irradiated to the fluid through the transmission unit 130. By being able to do irradiation, it is possible to secure sufficient processing capacity while miniaturizing the overall size.

이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 전자빔을 이용한 대기정화용 반응장치(100)는 전체 사이즈가 소형화될 수 있음으로써 자체차폐가 가능할 수 있고 고에너지 전자빔 방식을 채용하는 종래에 비하여 설비비용을 획기적으로 줄일 수 있다.Accordingly, the reaction apparatus 100 for air purification using an electron beam according to an embodiment of the present invention can be self-shielding by miniaturizing the overall size, and significantly reduces the cost of equipment compared to the prior art employing a high energy electron beam method. Can be reduced to

이는, 도 6a 내지 도 7을 통해 확인할 수 있다.This can be confirmed through FIGS. 6A to 7.

즉, 도 6a 내지 도 6c는 상기 가이드부(120)가 채용된 본 발명의 일 실시예에 따른 전자빔을 이용한 대기정화용 반응장치(100)에서 가이드부(120)의 형태에 따른 유체의 흐름을 개략적으로 나타낸 시뮬레이션 사진이고, 도 7은 가이드부가 적용되지 않은 종래 방식의 전자빔을 이용한 대기정화용 반응장치에서 유체의 흐름을 개략적으로 나타낸 시뮬레이션 사진이다.That is, FIGS. 6A to 6C schematically illustrate the flow of fluid according to the shape of the guide part 120 in the reaction apparatus 100 for air purification using an electron beam according to an embodiment of the present invention in which the guide part 120 is employed. Fig. 7 is a simulation picture schematically showing the flow of a fluid in a reaction apparatus for air purification using an electron beam of a conventional method to which a guide unit is not applied.

구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 전자빔을 이용한 대기정화용 반응장치(100)는 도 6a 내지 도 6c에 도시된 바와 같이 상기 유입구(112)를 통해 몸체(111)의 내부로 유입된 유체가 상기 가이드부(120)를 통해 선회함으로써 상기 투과부(130)와 가까운 위치를 거쳐 유출구(113) 측으로 이동하는 것을 확인할 수 있다. Specifically, in the reaction apparatus 100 for air purification using an electron beam according to an embodiment of the present invention, as shown in FIGS. 6A to 6C, the fluid introduced into the body 111 through the inlet 112 By turning through the guide part 120, it can be confirmed that it moves toward the outlet 113 through a position close to the transmission part 130.

반면, 도 7에 도시된 바와 같이 가이드부(120)가 적용되지 않은 종래 방식의 대기정화용 반응장치는 내부로 유입된 유체가 중앙부를 통과하는 것을 확인할 수 있다. 이에 따라, 투과부(130)를 통해 반응장치의 내부로 유입된 전자빔의 세기가 약하여 전자빔의 투과깊이가 얕은 경우에는 유체가 전자빔에 원활하게 조사되지 않고 곧바로 외부로 배출될 수 있다. On the other hand, as shown in FIG. 7, in the conventional air purification reaction apparatus to which the guide unit 120 is not applied, it can be seen that the fluid introduced into the inside passes through the central portion. Accordingly, when the intensity of the electron beam introduced into the reaction apparatus through the transmission unit 130 is weak and the transmission depth of the electron beam is shallow, the fluid may not be smoothly irradiated to the electron beam and may be immediately discharged to the outside.

이에 따라, 가이드부(120)가 적용되지 않은 종래 방식의 대기정화용 반응장치는 처리대상인 유체에 전자빔을 원활하게 조사하기 위해서는 2MeV 이상의 고에너지를 갖는 전자빔이 공급되어야 한다. Accordingly, in the conventional air purification reaction apparatus to which the guide unit 120 is not applied, an electron beam having a high energy of 2 MeV or more must be supplied to smoothly irradiate the electron beam to the fluid to be treated.

이로 인해, 종래 방식의 대기정화용 반응장치는 2MeV 이상의 고에너지를 갖는 전자빔을 원활하게 차폐하기 위해서는 차폐설비 역시 사이즈가 커지거나 두꺼워져야 하므로 설비의 전체 사이즈가 커질 수밖에 없는 한계가 있다.For this reason, in order to smoothly shield an electron beam having a high energy of 2 MeV or more, the conventional reaction device for air purification has a limitation in that the overall size of the facility is inevitably increased because the shielding facility must also be increased in size or thickened.

또한, 이를 방지하기 위하여 저에너지를 갖는 전자빔을 사용하는 경우 반응장치의 사이즈를 줄여 전자빔의 투과깊이가 얕더라도 유체가 원활하게 전자빔에 조사될 수 있도록 구성할 수 있으나, 이와 같은 경우에는 반응장치의 사이즈가 작아짐에 따라 충분한 처리용량을 확보하지 못하는 한계가 있다.In addition, in the case of using an electron beam having low energy to prevent this, the size of the reaction device can be reduced so that the fluid can be smoothly irradiated to the electron beam even if the transmission depth of the electron beam is shallow, but in this case, the size of the reaction device As is smaller, there is a limitation in that sufficient processing capacity cannot be secured.

상기 투과부(130)는 외부로부터 조사되는 전자빔을 상기 몸체(111)의 내부로 투과시킴으로써 상기 전자빔이 상기 몸체(111)의 내부를 통과하는 유체측에 조사될 수 있다.The transmission part 130 transmits an electron beam irradiated from the outside to the inside of the body 111 so that the electron beam may be irradiated to the fluid side passing through the inside of the body 111.

이를 위해, 상기 몸체(111)는 측부에 소정의 크기로 개구형성되는 개구부(114)를 포함할 수 있으며, 상기 투과부(130)는 상기 개구부(114)를 덮도록 배치될 수 있다.To this end, the body 111 may include an opening 114 formed with an opening in a predetermined size on the side, and the transmission part 130 may be disposed to cover the opening 114.

일례로, 상기 투과부(130)는 소정의 면적을 갖는 판상의 필름부재일 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니며, 전자빔을 원활하게 투과할 수 있는 재질이라면 모두 사용될 수 있음을 밝혀둔다.For example, it should be noted that the transmission part 130 may be a plate-shaped film member having a predetermined area, but is not limited thereto, and any material capable of smoothly transmitting an electron beam may be used.

이때, 상기 투과부(130)는 상기 몸체(111)에 착탈가능하게 결합될 수 있다. 이를 위해, 상기 몸체(111)는 상기 개구부(114)의 테두리를 따라 형성되는 플랜지부(115)를 포함할 수 있으며, 상기 플랜지부(115) 측에는 내부에 관통부(142)가 형성된 체결프레임(140)이 결합될 수 있다. In this case, the transmission part 130 may be detachably coupled to the body 111. To this end, the body 111 may include a flange portion 115 formed along the rim of the opening 114, and the flange portion 115 side is a fastening frame having a through portion 142 therein ( 140) can be combined.

이와 같은 경우, 상기 투과부(130)는 테두리측이 상기 플랜지부(115) 및 체결프레임(140)의 사이에 배치될 수 있다. 이에 따라, 상기 체결프레임(140)과 플랜지부(115)가 서로 결합하는 경우 상기 투과부(130)의 테두리측은 상기 체결프레임(140) 및 플랜지부(115)를 통해 고정될 수 있으며, 상기 관통부(142)를 통해 외부로 노출될 수 있다.In this case, the permeable portion 130 may have an edge side disposed between the flange portion 115 and the fastening frame 140. Accordingly, when the fastening frame 140 and the flange part 115 are coupled to each other, the rim side of the transmission part 130 may be fixed through the fastening frame 140 and the flange part 115, and the through part It can be exposed to the outside through (142).

더불어, 상기 플랜지부(115)와 투과부(130)의 접촉면 상에는 상기 개구부(114)를 통해 몸체(111)의 내부를 유동하는 유체가 외부로 유출되는 것을 방지하기 위한 오링과 같은 밀봉부재(150)가 배치될 수 있다.In addition, on the contact surface between the flange portion 115 and the transmission portion 130, a sealing member 150 such as an O-ring for preventing the fluid flowing inside the body 111 from leaking to the outside through the opening 114 Can be placed.

한편, 상술한 전자빔을 이용한 대기정화용 반응장치(100)는 대기정화장치(1000)에 적용될 수 있다.Meanwhile, the reaction apparatus 100 for air purification using an electron beam described above may be applied to the air purification apparatus 1000.

일례로, 본 발명의 일 실시예에 따른 대기정화장치(1000)는 도 8에 도시된 바와 같이 챔버(200), 대기정화용 반응장치(100) 및 전자빔 발생기(300)를 포함할 수 있다.For example, the atmosphere purifying apparatus 1000 according to an embodiment of the present invention may include a chamber 200, a reaction apparatus 100 for purifying atmosphere, and an electron beam generator 300 as shown in FIG. 8.

여기서, 상기 대기정화용 반응장치(100)는 상술한 대기정화용 반응장치(100)가 그대로 적용될 수 있으며, 구체적인 내용은 상술한 내용과 동일하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.Here, the reaction apparatus 100 for air purification may be applied as it is to the reaction apparatus 100 for air purification described above, and a detailed description thereof will be omitted since the details are the same as those described above.

상기 챔버(200)는 내부공간을 갖는 함체형상으로 형성될 수 있다. 이와 같은 챔버(200)는 상기 대기정화용 반응장치(100) 및 전자빔 발생기(300)가 설치되는 설치공간을 제공할 수 있으며, 상기 전자빔 발생기(300)에서 조사되는 전자빔을 차폐하는 수행할 수 있다. 일례로, 상기 챔버(200)는 알루미늄 등과 같은 금속재질로 이루어질 수 있다.The chamber 200 may be formed in a housing shape having an internal space. Such a chamber 200 may provide an installation space in which the reaction device 100 for air purification and the electron beam generator 300 are installed, and shield the electron beam irradiated from the electron beam generator 300. For example, the chamber 200 may be made of a metal material such as aluminum.

이와 같은 경우, 상기 대기정화용 반응장치(100)는 상기 유입구(112) 및 유출구(113)측이 상기 챔버(200)에 고정되는 형태일 수 있고, 상기 전자빔 발생기(300)가 상기 투과부(130)의 상부에 위치하도록 배치될 수 있다. In this case, the reaction device for air purification 100 may have a form in which the inlet 112 and outlet 113 sides are fixed to the chamber 200, and the electron beam generator 300 is the transmission part 130 It can be arranged to be located on top of.

이에 따라, 상기 전자빔 발생기(300)에서 발생된 전자빔은 상기 투과부(130)를 통해 상기 하우징(110)의 내부로 원활하게 투과될 수 있다. 여기서, 상기 전자빔 발생기(300)는 0.5MeV 이하의 저에너지의 전자빔을 생성하는 저에너지 전자가속기일 수 있다. 이와 같은 경우, 상기 챔버(200)는 상기 전자빔 발생기(300)에서 발생된 전자빔의 방사능을 차폐하는 차폐챔버의 역할을 수행할 수 있다.Accordingly, the electron beam generated by the electron beam generator 300 may be smoothly transmitted through the transmission part 130 into the interior of the housing 110. Here, the electron beam generator 300 may be a low-energy electron accelerator that generates an electron beam of low energy of 0.5 MeV or less. In this case, the chamber 200 may serve as a shielding chamber that shields the radiation of the electron beam generated by the electron beam generator 300.

이를 통해, 본 발명의 일 실시예에 따른 대기정화장치(1000)는 상기 챔버(200)가 상기 대기정화용 반응장치(100) 및 전자빔 발생기(300)를 설치하기 위한 최소한의 사이즈로 구현되더라도 상기 전자빔 발생기(300)에서 발생된 전자빔의 방사능을 충분히 차폐할 수 있다.Through this, the atmosphere purifying apparatus 1000 according to an exemplary embodiment of the present invention is provided with the electron beam even if the chamber 200 is implemented in a minimum size for installing the atmosphere purifying reaction device 100 and the electron beam generator 300. It is possible to sufficiently shield the radiation of the electron beam generated by the generator 300.

이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 대기정화장치(1000)는 상기 챔버(200)의 크기를 최소화할 수 있음으로써 소형의 모듈화된 형태로 구현할 수 있다.Accordingly, the atmosphere purifying apparatus 1000 according to an embodiment of the present invention can be implemented in a compact modular form by minimizing the size of the chamber 200.

이때, 상기 유입구(112)는 배기가스 공급원(400)과 직접 연결될 수 있다. 일례로, 상기 배기가스 공급원(400)은 생산설비의 배기가스 덕트일 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 대기정화장치(1000)는 상기 배기가스 덕트로부터 배출되는 유체의 정화가 필요한 경우, 상기 유입구(112)를 배기가스 덕트 측에 직접 연결함으로써 사용편의성을 높일 수 있다.In this case, the inlet 112 may be directly connected to the exhaust gas supply source 400. For example, the exhaust gas supply source 400 may be an exhaust gas duct of a production facility. Accordingly, the atmosphere purifying apparatus 1000 according to an embodiment of the present invention increases convenience in use by directly connecting the inlet 112 to the exhaust gas duct when purification of the fluid discharged from the exhaust gas duct is required. I can.

한편, 상술한 설명에서 상기 전자빔 발생기(300)가 0.5MeV 이하의 저에너지 전자가속기인 것을 예시하였으나, 상기 전자빔 발생기(300)를 이에 한정하는 것은 아니며, 0.5MeV를 초과하는 중에너지 또는 고에너지 전자가속기일 수도 있으며, 상술한 전자빔을 이용한 대기정화용 반응장치(100) 역시 0.5MeV를 초과하는 중에너지 또는 고에너지 전자가속기를 이용하는 대기정화장치에 적용될 수 있음을 밝혀둔다.Meanwhile, in the above description, the electron beam generator 300 is a low energy electron accelerator of 0.5 MeV or less, but the electron beam generator 300 is not limited thereto, and a medium energy or high energy electron accelerator exceeding 0.5 MeV It should be noted that the reaction apparatus 100 for atmospheric purification using an electron beam described above can also be applied to an atmospheric purification apparatus using a medium energy or high energy electron accelerator exceeding 0.5 MeV.

이상에서 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.Although one embodiment of the present invention has been described above, the spirit of the present invention is not limited to the embodiments presented herein, and those skilled in the art to understand the spirit of the present invention can add elements within the scope of the same spirit. However, other embodiments may be easily proposed by changing, deleting, adding, or the like, but it will also be considered to be within the scope of the present invention.

100 : 전자빔을 이용한 대기정화용 반응장치
110 : 하우징 111 : 몸체
112 : 유입구 113 : 유출구
114 : 개구부 115 : 플랜지부
120 : 가이드부 130 : 투과부
140 : 체결프레임 142 : 관통부
150 : 밀봉부재100: reaction device for atmospheric purification using electron beam
110: housing 111: body
112: inlet 113: outlet
114: opening 115: flange portion
120: guide part 130: transmission part
140: fastening frame 142: through part
150: sealing member

Claims (14)

소정의 길이를 갖추고 외부로부터 유입된 유체가 통과할 수 있도록 중공형으로 형성되며, 측부에 소정의 크기로 개구형성되는 개구부를 포함하는 하우징;
상기 유체가 선회하면서 이동할 수 있도록 상기 하우징의 내부에 길이방향을 따라 고정된 상태로 배치되어 상기 유체의 이동경로를 안내하는 가이드부; 및
외부로부터 조사되는 전자빔을 상기 하우징의 내부로 투과할 수 있도록 상기 개구부를 덮으며 구비되는 판형의 투과부;를 포함하고,
상기 가이드부는 상기 하우징의 길이방향을 따라 적어도 1회 이상 나선 형상으로 권회된 날개부를 포함하며,
상기 날개부는 상기 하우징의 내부로 유입된 모든 유체가 상기 하우징을 통과하는 과정에서 상기 투과부와 가까운 위치로 이동하여 상기 투과부를 통하여 유입되는 전자빔에 조사될 수 있도록 측단이 상기 하우징의 내면과 접하도록 형성되고, 상기 날개부 중 상기 투과부와 인접 배치되는 부분은 직선형으로 이루어지는 전자빔을 이용한 대기정화용 반응장치.A housing having a predetermined length and formed in a hollow shape to allow fluid introduced from the outside to pass, and including an opening formed with an opening having a predetermined size on a side thereof;
A guide portion disposed in the housing in a fixed state along the longitudinal direction so that the fluid can move while turning and guiding a movement path of the fluid; And
Including; a plate-shaped transmission portion provided to cover the opening so as to transmit the electron beam irradiated from the outside to the inside of the housing,
The guide portion includes a wing portion wound in a spiral shape at least once or more along the longitudinal direction of the housing,
The wing part is formed so that the side end of the wing part contacts the inner surface of the housing so that all fluids flowing into the housing may move to a position close to the transmission part and irradiate the electron beam flowing through the transmission part through the housing. And, a portion of the wing portion disposed adjacent to the transmission portion is a reaction device for air purification using an electron beam formed in a straight line. 제1항에 있어서,
상기 하우징은 길이방향과 수직한 단면이 원형의 단면을 갖도록 형성되는 전자빔을 이용한 대기정화용 반응장치.The method of claim 1,
The housing is a reaction device for air purification using an electron beam is formed so that the cross section perpendicular to the longitudinal direction has a circular cross section. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 날개부는 상기 하우징의 내부 반경과 동일한 크기의 폭을 가지는 곡면으로 형성되는 전자빔을 이용한 대기정화용 반응장치.The method of claim 1,
The reaction device for air purification using an electron beam formed in a curved surface having the same width as the inner radius of the housing. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 날개부가 권회되는 중심축은 상기 하우징의 중심축과 일치하는 전자빔을 이용한 대기정화용 반응장치.The method of claim 1,
A reaction device for atmospheric purification using an electron beam in which the central axis on which the wing is wound is coincident with the central axis of the housing. 제1항에 있어서,
상기 투과부는 상기 개구부를 덮는 필름부재인 전자빔을 이용한 대기정화용 반응장치.The method of claim 1,
The reaction device for air purification using an electron beam, which is a film member covering the opening part of the transmission part. 제7항에 있어서,
상기 하우징은 상기 개구부의 테두리를 따라 형성되는 플랜지부를 포함하고,
상기 투과부는 상기 플랜지부에 결합되는 체결프레임을 매개로 상기 플랜지부에 착탈가능하게 결합되는 전자빔을 이용한 대기정화용 반응장치.The method of claim 7,
The housing includes a flange portion formed along the edge of the opening,
The reaction device for air purification using an electron beam detachably coupled to the flange portion via a fastening frame coupled to the flange portion of the transmission portion. 제1항에 있어서,
상기 하우징은 양단부가 개방된 중공형의 몸체와, 상기 유체가 상기 몸체의 내부로 유입될 수 있도록 상기 몸체의 전단에 구비되는 유입구 및 상기 유체가 상기 몸체의 내부로부터 외부로 유출될 수 있도록 상기 몸체의 후단에 구비되는 유출구를 포함하는 전자빔을 이용한 대기정화용 반응장치.The method of claim 1,
The housing includes a hollow body with open both ends, an inlet provided at a front end of the body to allow the fluid to flow into the body, and the body to allow the fluid to flow out from the inside of the body to the outside. A reaction device for air purification using an electron beam including an outlet provided at the rear end of the. 제9항에 있어서,
상기 유입구는 입구측의 내경이 상기 몸체의 내경보다 상대적으로 작은 크기를 갖도록 형성되는 전자빔을 이용한 대기정화용 반응장치.The method of claim 9,
The inlet is a reaction device for air purification using an electron beam formed such that the inner diameter of the inlet side is relatively smaller than the inner diameter of the body. 내부공간을 갖는 챔버;
상기 하우징이 상기 챔버를 가로지르도록 상기 내부공간에 배치되는 청구항 제1항, 제2항, 제4항, 제6항 내지 제10항 중 어느 한 항에 기재된 전자빔을 이용한 대기정화용 반응장치; 및
상기 투과부의 상부에 위치하도록 상기 내부공간에 배치되어 상기 하우징의 내부로 전자빔을 조사하는 전자빔 발생기;를 포함하는 대기정화장치.A chamber having an internal space;
A reaction device for air purification using an electron beam according to any one of claims 1, 2, 4, 6 to 10, wherein the housing is disposed in the inner space so that the housing crosses the chamber; And
And an electron beam generator disposed in the inner space so as to be positioned above the transmission part to irradiate an electron beam into the housing. 제11항에 있어서,
상기 챔버는 방사선을 차폐할 수 있도록 금속재질로 이루어진 대기정화장치.The method of claim 11,
The chamber is an atmospheric purification device made of a metal material to shield radiation. 제11항에 있어서,
상기 전자빔을 이용한 대기정화용 반응장치는 배기가스 공급원과 직접 연결되는 대기정화장치.The method of claim 11,
The atmospheric purification reaction device using the electron beam is an atmospheric purification device directly connected to an exhaust gas supply source. 제11항에 있어서,
상기 전자빔 발생기는 0.5MeV 이하의 저에너지 전자가속기인 대기정화장치.The method of claim 11,
The electron beam generator is a low-energy electron accelerator of 0.5 MeV or less.
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