KR102223147B1 - Apparatus for diluting exhaust gas - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일실시예는 측정 정밀도를 높일 수 있는 배기가스 희석장치를 제공한다. 여기서, 배기가스 희석장치는 헤드부, 이젝터부, 노즐부, 희석부, 측정부 그리고 유량조절부를 포함한다. 헤드부에서는 외부로부터 배기가스가 유입되어 이동된다. 이젝터부는 헤드부의 전단에 결합되며, 외부로부터 1차 희석공기가 유입되어 이동되도록 안내한다. 노즐부는 이젝터부에서 이동하는 1차 희석공기의 유속을 증가시켜 헤드부로 유입되는 배기가스가 이젝터부의 전방으로 분출되도록 유도한다. 희석부는 이젝터부의 전단에 결합되며, 이젝터부에서 배기가스와 1차 희석공기가 혼합되어 생성된 후 배출되는 1차 희석가스가 외부로부터 유입되는 2차 희석공기와 혼합되어 2차 희석가스가 생성되도록 한다. 측정부는 희석부의 전단에 결합되고, 2차 희석가스의 입자정보를 측정한다. 유량조절부는 헤드부의 후단에 구비되고, 헤드부로 유입되는 배기가스의 유량이 일정해지도록 조절한다.An embodiment of the present invention provides an exhaust gas dilution device capable of increasing measurement accuracy. Here, the exhaust gas dilution device includes a head part, an ejector part, a nozzle part, a dilution part, a measuring part, and a flow rate control part. Exhaust gas is introduced and moved from the outside in the head. The ejector unit is coupled to the front end of the head unit, and guides the primary dilution air to be introduced and moved from the outside. The nozzle unit induces the exhaust gas flowing into the head to be ejected to the front of the ejector unit by increasing the flow velocity of the primary dilution air moving from the ejector unit. The dilution part is coupled to the front end of the ejector part, and the discharged first dilution gas is mixed with the secondary dilution air introduced from the outside after being generated by mixing the exhaust gas and the primary dilution air in the ejector part to generate the secondary dilution gas. do. The measuring unit is coupled to the front end of the dilution unit and measures the particle information of the secondary dilution gas. The flow rate control unit is provided at the rear end of the head unit, and adjusts the flow rate of the exhaust gas flowing into the head unit to be constant.
Description
본 발명은 배기가스 희석장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 측정 정밀도를 높일 수 있는 배기가스 희석장치에 관한 것이다.The present invention relates to an exhaust gas dilution device, and more particularly, to an exhaust gas dilution device capable of increasing measurement accuracy.
입자 희석장치는 샘플링한 입자의 농도가 입자계수기의 측정범위를 넘어서는 경우에, 입자계수기의 전단에 설치하여 샘플링한 입자를 일정한 희석비로 희석한 후에 입자계수기로 이송함으로써, 고농도의 샘플링 입자들까지도 측정할 수 있도록 하는 장치이다.When the concentration of the sampled particles exceeds the measurement range of the particle counter, the particle dilution device is installed at the front end of the particle counter, dilutes the sampled particles at a certain dilution ratio, and transfers them to the particle counter to measure even high-concentration sampling particles. It is a device that allows you to do it.
일반적으로, 입자 희석장치는 측정 대상 가스가 유입되고 희석공기와 1차로 혼합되어 1차 희석가스가 생성되는 믹싱 챔버와, 1차 희석가스에 2차로 희석공기를 혼합시키고, 입자계수기로 전달시키는 이젝터를 포함한다.In general, a particle dilution device includes a mixing chamber in which a gas to be measured is introduced and firstly mixed with dilution air to generate a first dilution gas, and an ejector that secondly mixes the dilution air with the first dilution gas and delivers it to a particle counter. Includes.
그러나 이러한 종래의 입자 희석장치에서는 믹싱 챔버의 내면에 측정 대상 입자가 달라붙게 되어 손실되는 입자가 많기 때문에 측정 정확도에 문제점이 발생할 수 있다. 즉, 입자계수기는 희석된 희석가스의 입자 농도를 측정하고, 이를 기초로 측정 대상 입자의 농도를 환산하게 되는데, 믹싱 챔버에서 입자의 손실이 발생하게 되면 입자계수기로 공급되는 희석가스에 포함되는 입자의 수가 이미 적어진 상태이므로, 이를 기초로 환산되는 입자의 농도는 실제 측정 대상 입자의 농도와 차이를 가지게 된다.However, in such a conventional particle dilution apparatus, a problem may occur in measurement accuracy because many particles are lost due to adhesion of the particles to be measured to the inner surface of the mixing chamber. That is, the particle counter measures the particle concentration of the diluted dilution gas and converts the concentration of the particle to be measured based on this. When loss of particles occurs in the mixing chamber, the particles included in the dilution gas supplied to the particle counter Since the number of is already small, the concentration of the particles converted based on this has a difference from the concentration of the actual particles to be measured.
그리고, 믹싱 챔버에 희석된 다량의 희석가스가 이젝터로 흡입되어야 하기 때문에, 이젝터에는 다량의 고압 공기가 필요하게 된다. 따라서, 이젝터에 공기를 고압으로 공급하기 위한 압축기의 구성이 추가되어야 하는 문제점이 있다.In addition, since a large amount of dilution gas diluted in the mixing chamber must be sucked into the ejector, a large amount of high-pressure air is required in the ejector. Therefore, there is a problem in that a configuration of a compressor for supplying air to the ejector at high pressure must be added.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 측정 정밀도를 높일 수 있는 배기가스 희석장치를 제공하는 것이다.In order to solve the above problems, the technical problem to be achieved by the present invention is to provide an exhaust gas dilution device capable of increasing measurement accuracy.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problem to be achieved by the present invention is not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems that are not mentioned can be clearly understood by those of ordinary skill in the technical field to which the present invention belongs from the following description. There will be.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예는 외부로부터 배기가스가 유입되어 이동되는 헤드부; 상기 헤드부의 전단에 결합되며, 외부로부터 1차 희석공기가 유입되어 이동되도록 안내하는 이젝터부; 상기 이젝터부에서 이동하는 상기 1차 희석공기의 유속을 증가시켜 상기 헤드부로 유입되는 상기 배기가스가 상기 이젝터부의 전방으로 분출되도록 유도하는 노즐부; 상기 이젝터부의 전단에 결합되며, 상기 이젝터부에서 상기 배기가스와 상기 1차 희석공기가 혼합되어 생성된 후 배출되는 1차 희석가스가 외부로부터 유입되는 2차 희석공기와 혼합되어 2차 희석가스가 생성되도록 하는 희석부; 상기 희석부의 전단에 결합되고, 상기 2차 희석가스의 입자정보를 측정하는 측정부; 그리고 상기 헤드부의 후단에 구비되고, 상기 헤드부로 유입되는 상기 배기가스의 유량이 일정해지도록 조절하는 유량조절부를 포함하는 것을 특징으로 하는 배기가스 희석장치를 제공한다.In order to achieve the above technical problem, an embodiment of the present invention includes a head part through which exhaust gas is introduced and moved from the outside; An ejector unit coupled to the front end of the head unit and guiding the primary dilution air to be introduced and moved from the outside; A nozzle unit for inducing the exhaust gas flowing into the head unit to be ejected to the front of the ejector unit by increasing the flow velocity of the primary dilution air moving from the ejector unit; It is coupled to the front end of the ejector unit, and the first dilution gas is generated by mixing the exhaust gas and the primary dilution air in the ejector unit, and then the discharged primary dilution gas is mixed with the secondary dilution air introduced from the outside so that the secondary dilution gas A dilution part to be generated; A measuring unit coupled to the front end of the dilution unit and measuring particle information of the secondary dilution gas; And it provides an exhaust gas dilution device, characterized in that it is provided at the rear end of the head portion, comprising a flow rate control unit for adjusting the flow rate of the exhaust gas flowing into the head portion to be constant.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 유량조절부는 상기 헤드부와 연결되고, 배기가스를 상기 헤드부로 안내하는 안내유로와, 상기 안내유로에 인접하게 구비되고, 상기 안내유로로 유입되는 상기 배기가스의 유속을 측정하는 유속측정센서와, 상기 안내유로의 후단에 구비되고, 상기 배기가스가 유입되는 유입홀의 단면적을 조절하는 조리개와, 상기 유속측정센서에서 측정하는 상기 배기가스의 유속을 기초로 상기 조리개를 조절하여 상기 배기가스의 유입 유량이 일정하도록 조절하는 제어부를 가질 수 있다.In an embodiment of the present invention, the flow rate control unit is connected to the head unit, a guide channel for guiding exhaust gas to the head unit, and a guide channel provided adjacent to the guide channel, and of the exhaust gas introduced into the guide channel. A flow rate measurement sensor for measuring a flow rate, a diaphragm provided at a rear end of the guide channel, and a diaphragm for adjusting a cross-sectional area of an inlet hole through which the exhaust gas is introduced, and the diaphragm based on the flow rate of the exhaust gas measured by the flow rate measurement sensor It may have a control unit that adjusts so that the inflow flow rate of the exhaust gas is constant.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 제어부는 상기 배기가스의 유속이 빠를수록 상기 유입홀의 단면적이 작아지고, 상기 배기가스의 유속이 느릴수록 상기 유입홀의 단면적이 커지도록 상기 조리개를 제어할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the control unit may control the diaphragm so that the cross-sectional area of the inlet hole decreases as the flow rate of the exhaust gas increases, and the cross-sectional area of the inlet hole increases as the flow rate of the exhaust gas decreases.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 안내유로에 구비되고, 상기 헤드부로 유입되는 상기 배기가스를 예열하는 예열부를 더 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, a preheating unit provided in the guide passage may further include a preheating unit for preheating the exhaust gas flowing into the head unit.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 예열부는 상기 배기가스를 190℃ 내지 210℃의 온도로 예열하고, 상기 1차 희석가스가 고온희석 방법으로 생성되도록 상기 1차 희석공기는 150℃ 내지 250℃의 온도로 공급되고, 상기 2차 희석가스가 상온희석 방법으로 생성되도록 상기 2차 희석공기는 10℃ 내지 30℃의 온도로 공급될 수 있다.In an embodiment of the present invention, the preheating unit preheats the exhaust gas to a temperature of 190°C to 210°C, and the first dilution air is 150°C to 250°C so that the first dilution gas is generated by a high-temperature dilution method. It is supplied at a temperature, and the second dilution air may be supplied at a temperature of 10°C to 30°C so that the second dilution gas is generated by a room temperature dilution method.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 유량조절부의 전단에 구비되고, 상기 유량조절부를 통과한 배기가스에서 미리 설정된 크기 이하의 타깃입자군을 사이클론 분리하여 상기 헤드부로 안내하는 분리부를 더 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, it may further include a separating unit provided at the front end of the flow rate control unit and guiding the cyclone to the head unit by separating a group of target particles less than a preset size from the exhaust gas passing through the flow rate control unit. .
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 측정부는 상기 2차 희석가스에 포함된 입자를 하나씩 순차 분사하는 분사부와, 상기 분사부에서 분사되는 상기 입자의 분사경로에 교차하는 방향으로 광을 조사하는 광원과, 상기 분사경로의 일측에 구비되고, 상기 광원에서 조사된 후 상기 분사부에서 분사되는 상기 입자에 의해 산란되는 광을 수광하는 수광부와, 상기 수광부에서 생성하는 광 정보를 기초로, 상기 2차 희석가스에 포함된 입자의 크기 정보를 산출하는 산출부를 가질 수 있다.In an exemplary embodiment of the present invention, the measurement unit includes an injection unit that sequentially injects particles included in the secondary dilution gas one by one, and a light source that irradiates light in a direction crossing the injection path of the particles injected from the injection unit. And, a light receiving unit provided on one side of the injection path and receiving light scattered by the particles injected from the injection unit after being irradiated from the light source, and based on the light information generated by the light receiving unit, the secondary It may have a calculation unit that calculates the size information of the particles included in the dilution gas.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 헤드부는 상기 배기가스가 유입되는 공간부와, 중심축 방향으로 관통 형성되어 상기 공간부와 연결되는 관통홀을 가지고, 상기 이젝터부는 중심축 방향으로 관통 형성되어 상기 관통홀과 연결되는 제1토출홀과, 상기 1차 희석공기를 상기 제1토출홀로 안내하는 제1유입구를 가지며, 상기 제1토출홀은 상기 이젝터부의 후단에 형성되고 상기 제1유입구와 연결되는 흡인부와, 상기 흡인부의 전단에 형성되는 가속부와, 상기 가속부의 전단에 형성되는 확산부를 가질 수 있다.In an embodiment of the present invention, the head portion has a space portion through which the exhaust gas is introduced, and a through hole formed through a central axis direction and connected to the space portion, and the ejector portion is formed through the central axis direction, and the It has a first discharge hole connected to the through hole, and a first inlet for guiding the first dilution air to the first discharge hole, and the first discharge hole is formed at a rear end of the ejector part and connected to the first inlet. A suction part, an acceleration part formed at a front end of the suction part, and a diffusion part formed at a front end of the acceleration part may be provided.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 노즐부는 상기 공간부의 내측면에 결합되는 플랜지부와, 상기 플랜지부와 연결되고 상기 관통홀 및 상기 흡인부의 내측에 구비되는 연결부와, 상기 연결부의 전단에 형성되며 상기 가속부의 내경에 대응되는 외경을 가지고 상기 가속부에 삽입되는 노즐팁부를 가질 수 있다.In an embodiment of the present invention, the nozzle portion is formed at a front end of the connection portion, a flange portion coupled to the inner surface of the space portion, a connection portion connected to the flange portion and provided inside the through hole and the suction portion, and It may have an outer diameter corresponding to the inner diameter of the acceleration portion and have a nozzle tip portion inserted into the acceleration portion.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 노즐팁부는 외주면에 상기 흡인부로 유입되는 상기 1차 희석공기가 상기 확산부로 배출되도록 하는 제1토출유로를 가질 수 있다.In an embodiment of the present invention, the nozzle tip portion may have a first discharge passage through which the primary dilution air introduced into the suction unit is discharged to the diffusion unit on an outer circumferential surface.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 가속부는 내주면에 상기 흡인부로 유입되는 상기 1차 희석공기가 상기 확산부로 배출되도록 하는 제2토출유로를 가질 수 있다.In an embodiment of the present invention, the acceleration unit may have a second discharge passage through which the primary dilution air introduced into the suction unit is discharged to the diffusion unit on an inner circumferential surface.
본 발명의 실시예에 따르면, 제1토출유로를 통해 고속으로 이동하는 1차 희석공기에 의해 확산부에서 효과적인 감압이 이루어질 수 있고, 이로 인해 배기가스가 노즐부를 통해 원활하게 이동될 수 있기 때문에, 배기가스를 이동시키기 위한 압축공기가 불필요한 이점이 있다.According to an embodiment of the present invention, effective decompression can be achieved in the diffusion portion by the primary dilution air moving at high speed through the first discharge passage, and thus exhaust gas can be smoothly moved through the nozzle portion, There is an advantage that compressed air for moving the exhaust gas is unnecessary.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 제1유로부에 형성되는 통공에 의해 제1유로부의 중심 방향으로 2차 희석공기가 유입되므로, 제1유로부의 내주면에 달라붙게 되는 배기가스의 입자 수가 감소될 수 있다. 또한, 통공을 통해 2차 희석공기가 제1유로부의 내측으로 유입될 때, 제1유로부의 내주면에 달라붙어 있는 배기가스 입자가 떨어져 나올 수 있다. 이에 따라, 배기가스가 2차 희석가스로 되는 과정에서 입자의 손실이 발생하는 것이 효과적으로 개선될 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, since the secondary dilution air flows in the direction of the center of the first flow passage through the through holes formed in the first flow passage, the number of exhaust gas particles adhered to the inner peripheral surface of the first flow passage decreases Can be. In addition, when the secondary dilution air flows into the first flow passage through the through hole, exhaust gas particles adhered to the inner circumferential surface of the first flow passage may come off. Accordingly, loss of particles can be effectively improved in the process of turning the exhaust gas into the secondary dilution gas.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 배기가스가 이젝터부에서 1차로 희석이 이루어지고, 희석부에서 2차로 희석이 이루어짐으로써, 희석율이 높아질 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, the exhaust gas is firstly diluted in the ejector unit and secondarily diluted in the dilution unit, so that the dilution rate can be increased.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 배기가스가 예열부에서 예열된 후 고온의 1차 희석공기와 혼합되어 고온희석되고, 이후, 상온의 2차 희석공기와 혼합되어 상온희석되도록 됨으로써, 배기가스 내의 수분이 액적화되는 것이 방지될 수 있으며, 이를 통해, 입자의 측정 정확도가 향상될 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, after the exhaust gas is preheated in the preheating unit, it is mixed with high-temperature primary dilution air to be diluted at high temperature, and then, it is mixed with secondary dilution air at room temperature to be diluted at room temperature. It is possible to prevent the moisture in the droplets from becoming droplets, and through this, the measurement accuracy of the particles may be improved.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 유량조절부가 배기가스의 유입 유량이 일정하도록 조절하게 되므로, 측정부에서 산출하는 입자의 크기 정보 및 해당 크기를 가지는 입자의 농도 정보의 정확성이 높아질 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, since the flow rate control unit adjusts the inflow flow rate of the exhaust gas to be constant, the accuracy of the particle size information calculated by the measurement unit and the concentration information of the particles having the corresponding size can be increased.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 유량조절부의 전단에 분리부가 구비되어 배기가스에서 특정 타깃입자군을 사이클론 분리하여 이동시킬 수 있기 때문에, 측정부에서는 타깃입자군을 대상으로 입자 정보를 산출할 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, since a separation unit is provided at the front end of the flow rate control unit to separate and move a specific target particle group from the exhaust gas, the measurement unit calculates particle information for the target particle group. I can.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The effects of the present invention are not limited to the above effects, and should be understood to include all effects that can be deduced from the configuration of the invention described in the detailed description or claims of the present invention.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 배기가스 희석장치를 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 배기가스 희석장치의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 배기가스 희석장치의 노즐부를 중심으로 나타낸 분해단면도이다.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 배기가스 희석장치에서 희석 온도에 따른 효과를 설명하기 위한 그래프이다.
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 배기가스 희석장치의 노즐부를 나타낸 사시도이다.
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 배기가스 희석장치의 노즐부를 중심으로 나타낸 분해단면도이다.
도 7은 도 1의 측정부를 나타낸 구성도이다.
도 8은 도 1의 조리개를 나타낸 예시도이다.
도 9는 본 발명의 제1실시예에 따른 배기가스 희석장치의 분리부를 중심으로 나타낸 예시도이다.
도 10은 도 9의 분리부의 작동예를 나타낸 예시도이다.1 is a perspective view showing an exhaust gas dilution apparatus according to a first embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view of an exhaust gas dilution apparatus according to a first embodiment of the present invention.
3 is an exploded cross-sectional view showing the nozzle portion of the exhaust gas dilution apparatus according to the first embodiment of the present invention.
4 is a graph for explaining the effect of the dilution temperature in the exhaust gas dilution apparatus according to the first embodiment of the present invention.
5 is a perspective view showing a nozzle part of an exhaust gas dilution apparatus according to a first embodiment of the present invention.
6 is an exploded cross-sectional view showing a nozzle portion of an exhaust gas dilution device according to a second embodiment of the present invention.
7 is a configuration diagram showing a measurement unit of FIG. 1.
8 is an exemplary view showing the aperture of FIG. 1.
9 is an exemplary view mainly showing a separation unit of the exhaust gas dilution device according to the first embodiment of the present invention.
10 is an exemplary view showing an operation example of the separating unit of FIG. 9.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the present invention may be implemented in various different forms, and therefore 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 similar reference numerals are attached to similar parts throughout the specification.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 “연결(접속, 접촉, 결합)”되어 있다고 할 때, 이는 “직접적으로 연결”되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 “간접적으로 연결”되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a part is said to be “connected (connected, contacted, bonded)” with another part, it is not only “directly connected”, but also “indirectly connected” with another member in the middle. It also includes the case where it is ”. In addition, when a part "includes" a certain component, it means that other components may be further provided, rather than excluding other components unless specifically stated to the contrary.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, “포함하다” 또는 “가지다” 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in the present specification are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In the present specification, terms such as “comprise” or “have” are intended to designate the presence of features, numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but one or more other features. It is to be understood that the presence or addition of elements or numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof does not preclude in advance.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 배기가스 희석장치를 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 배기가스 희석장치의 단면도이고, 도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 배기가스 희석장치의 노즐부를 중심으로 나타낸 분해단면도이다.1 is a perspective view showing an exhaust gas dilution apparatus according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view of an exhaust gas dilution apparatus according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a first embodiment of the present invention. It is an exploded cross-sectional view showing the nozzle part of the exhaust gas dilution device according to the example.
도 1 내지 도 3에서 보는 바와 같이, 배기가스 희석장치는 헤드부(100), 이젝터부(200), 노즐부(300), 희석부(400), 측정부(600) 그리고 유량조절부(700)를 포함할 수 있다.1 to 3, the exhaust gas dilution device includes a
헤드부(100)에서는 외부로부터 배기가스(1)가 유입되어 이동될 수 있다.In the
그리고, 이젝터부(200)는 헤드부(100)의 전단에 결합될 수 있으며, 외부로부터 1차 희석공기(2)가 유입되어 이동되도록 안내할 수 있다.In addition, the
노즐부(300)는 이젝터부(200)에서 이동하는 1차 희석공기(2)의 유속을 증가시킬 수 있으며, 이를 통해 헤드부(100)로 유입되는 배기가스(1)가 이젝터부(200)의 전방으로 분출되도록 유도할 수 있다.The
희석부(400)는 이젝터부(200)의 전단에 결합되며, 이젝터부(200)에서 배기가스(1)와 1차 희석공기(2)가 혼합되어 생성된 후 배출되는 1차 희석가스가 외부로부터 유입되는 2차 희석공기(3)와 혼합되어 2차 희석가스가 생성되도록 할 수 있다.The
측정부(600)는 희석부(400)의 전단에 결합되고, 2차 희석가스에서 입자정보를 측정할 수 있다.The
그리고, 유량조절부(700)는 헤드부(100)의 후단에 구비될 수 있으며, 헤드부(100)로 유입되는 배기가스(1)의 유량이 일정해지도록 조절할 수 있다.In addition, the flow
상세히, 헤드부(100)는 배기가스(1)가 유입되는 공간부(111)와, 공간부(111)와 연결되도록 중심축 방향으로 관통 형성되는 관통홀(112)을 가질 수 있다. In detail, the
이하에서는 설명의 편의상, 배기가스의 흐름 방향을 기준으로 전단/전단부/전방, 후단/후단부/후방으로 설명한다. 즉, 배기가스가 제1지점에서 제2지점으로 이동되는 경우, 제1지점을 후단/후단부/후방으로, 제2지점을 전단/전단부/전방으로 하여 설명한다.Hereinafter, for convenience of description, a front end/front end/front, a rear end/rear end/rear section will be described based on the flow direction of the exhaust gas. That is, when the exhaust gas is moved from the first point to the second point, the first point is referred to as the rear end/rear end/rear, and the second point is the front end/front end/front.
이에 따르면, 관통홀(112)은 헤드부(100)의 전단에 형성될 수 있다. Accordingly, the through
그리고, 헤드부(100)의 전단부에는 단차돌기(120)가 형성될 수 있다. 단차돌기(120)는 원주방향을 따라 형성될 수 있다.In addition, a
또한, 헤드부(100)의 후단에는 공간부(111)를 밀폐하는 커버(미도시)가 구비될 수 있으며, 배기가스는 상기 커버를 통해 공간부(111)로 유입될 수 있다. In addition, a cover (not shown) for sealing the
본 발명에서 배기가스는 측정 대상의 한 예일 수 있으며, 측정 대상이 반드시 배기가스에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 측정 대상이 굴뚝의 연기인 경우, 굴뚝에는 연기의 일부가 흡수되는 유로가 마련될 수 있으며, 상기 유로를 통해 이동되는 연기는 상기 커버를 통해 헤드부(100)의 공간부(111)로 공급될 수 있다.In the present invention, the exhaust gas may be an example of the measurement object, and the measurement object is not necessarily limited to the exhaust gas. For example, when the measurement target is smoke from a chimney, a flow path through which a part of the smoke is absorbed may be provided in the chimney, and the smoke that moves through the flow path is the
이젝터부(200)는 헤드부(100)의 전단에 결합될 수 있다.The
이젝터부(200)의 후단에는 제1단차홈(230)이 형성될 수 있고, 제1단차홈(230)에는 헤드부(100)의 단차돌기(120)가 삽입될 수 있으며, 이를 통해, 헤드부(100) 및 이젝터부(200)는 서로 동일한 중심축을 가지도록 결합될 수 있다.A
이젝터부(200)는 관통홀(112)과 연결되도록 중심축 방향으로 관통 형성되고 공급되는 1차 희석공기(2)를 안내하는 제1유입구(220)와 연결되는 제1토출홀(210)을 가질 수 있다.The
그리고, 제1토출홀(210)은 흡인부(211), 가속부(212) 및 확산부(213)를 가질 수 있다.In addition, the
흡인부(211)는 이젝터부(200)의 후단에 형성될 수 있으며, 전방으로 갈수록 내경이 작아지도록 형성될 수 있다. The
가속부(212)는 흡인부(211)의 전단에 형성되어 흡인부(211)와 연결될 수 있다. 가속부(212)는 동일한 내경을 가지도록 형성될 수 있다. The
확산부(213)는 가속부(212)의 전단에 형성되어 가속부(212)와 연결될 수 있다. 확산부(213)는 전방으로 갈수록 내경이 커지도록 형성될 수 있다.The
또한, 이젝터부(200)는 제1유입구(220)를 가질 수 있다. 제1유입구(220)는 반경 방향으로 관통 형성될 수 있으며, 흡인부(211)와 연결될 수 있다.In addition, the
제1유입구(220)는 외부에서 공급되는 1차 희석공기(2)를 흡인부(211)로 안내할 수 있다. 제1유입구(220)에는 외부로부터 1차 희석공기(2)의 유입을 안내하는 제1관(221)이 결합될 수 있다. The
1차 희석공기는 고온의 공기일 수 있으며, 1차 희석공기는 150℃ 내지 250℃의 온도로 공급될 수 있다. The first dilution air may be hot air, and the first dilution air may be supplied at a temperature of 150°C to 250°C.
노즐부(300)는 관통홀(112)을 통해 제1토출홀(210)에 삽입되고, 1차 희석공기(2)가 제1토출홀(210)을 통해 이동됨에 따라 공간부(111)에 유입된 배기가스(1)가 빨려 들어가 제1토출홀(210)로 분출되도록 중심축 방향으로 관통 형성되는 제2토출홀(340)을 가질 수 있다.The
노즐부(300)는 플랜지부(310), 연결부(320) 및 노즐팁부(330)를 가질 수 있다.The
플랜지부(310)는 공간부(111)의 내측면에 결합될 수 있다. 플랜지부(310)는 볼트와 같은 체결부재에 의해 헤드부(100)에 결합될 수 있으며, 헤드부(100)에 탈착될 수 있다.The
연결부(320)는 플랜지부(310)와 연결되어 전방으로 연장 형성될 수 있다. 연결부(320)는 헤드부(100)의 관통홀(112)을 관통하여 헤드부(100)의 전방으로 연장될 수 있으며, 흡인부(211)의 내측으로 구비될 수 있다. 연결부(320)는 전방 방향으로 갈수록 지름이 작아지도록 형성될 수 있다.The
노즐팁부(330)는 연결부(320)의 전단에 형성될 수 있으며, 가속부(212)에 삽입될 수 있다. 노즐팁부(330)는 가속부(212)의 내경에 대응되는 크기의 외경을 가질 수 있다. The
그리고, 노즐부(300)는 제2토출홀(340)을 가질 수 있으며, 제2토출홀(340)은 노즐부(300)의 중심축 방향으로 관통 형성될 수 있다. 제2토출홀(340) 중 연결부(320)에 형성되는 부분은 전방으로 갈수록 내경이 작아지도록 형성될 수 있으며, 노즐팁부(330)에 형성되는 부분은 동일한 내경으로 형성될 수 있다.In addition, the
또한, 노즐팁부(330)는 외주면에 제1토출유로(331)를 가질 수 있다. 제1토출유로(331)는 노즐팁부(330)의 외주면에 나선형으로 함몰 형성될 수 있다(도 5의 (a) 참조). 이에 따라, 노즐팁부(330)가 가속부(212)에 삽입되었을 때, 흡인부(211)와 확산부(213)는 제1토출유로(331)에 의해 연결될 수 있다. In addition, the
제1유입구(220)를 통해 공급되는 1차 희석공기(2)는 흡인부(211)로 유입되고, 제1토출유로(331)를 통해 확산부(213)로 이동될 수 있다. 1차 희석공기는 작은 단면적의 제1토출유로(331)를 통과하면서 유속이 빨라지게 되는데, 1차 희석공기가 확산부(213)로 배출되면 압력이 낮아지게 된다. 그러면, 확산부(213)와 공간부(111)의 압력 차이가 발생하게 되고, 공간부(111)의 배기가스는 제2토출홀(340)로 유입되어 이동되고 확산부(213)로 공급되게 된다. 제1토출유로(331)를 통해 이동하는 1차 희석공기는 확산부(213)에서 와류를 일으키면서 원심력이 유도될 수 있기 때문에, 확산부(213) 후단의 압력은 더욱 효과적으로 낮아질 수 있다. The
제1토출유로(331)의 각도 및 간격은 조정될 수 있으며, 이를 통해, 1차 희석공기의 유량 및 압력은 제어가 가능하다.The angle and interval of the
만일, 노즐팁부(330)의 중심축이 가속부(212)의 중심축과 일치되지 않으면, 노즐팁부(330)와 가속부(212) 사이의 틈새 단면적이 위치에 따라 달라져 여기를 통과하는 1차 희석공기의 유량도 달라지게 되고, 확산부(213) 후단에서 효과적인 감압이 이루어지지 못할 수 있다. 그러면 제2토출홀(340)을 통해 배기가스의 이동도 안정적으로 이루어지지 못할 수 있다.If the central axis of the
그러나, 본 발명에서는 노즐팁부(330)의 외경이 가속부(212)의 내경에 대응되도록 형성되고, 노즐팁부(330)가 가속부(212)에 밀착 삽입되기 때문에, 노즐팁부(330)는 가속부(212)와 동일한 중심축 상에 위치될 수 있다. 따라서, 노즐팁부(330)와 가속부(212) 사이의 어느 위치에서도 1차 희석공기의 유량이 동일하게 되고, 확산부(213)에서 효과적인 감압이 이루어져서 제2토출홀(340)을 통해 배기가스는 안정적으로 이동될 수 있다. 그리고, 이에 따르면, 확산부(213)에서 이루어지는 효과적인 감압으로 인해 배기가스의 이동이 원활하게 이루어질 수 있기 때문에, 배기가스를 이동시키기 위한 압축공기가 불필요한 이점이 있다.However, in the present invention, since the outer diameter of the
배기가스 희석장치는 제1어댑터부(500) 및 제2어댑터부(550)를 더 포함할 수 있다.The exhaust gas dilution device may further include a
제1어댑터부(500)는 이젝터부(200)의 전단에 결합될 수 있다. The
제1어댑터부(500)에는 연장확산부(501)가 축방향으로 관통 형성될 수 있다. 연장확산부(501)는 전방 방향으로 갈수록 내경이 커지도록 형성될 수 있으며, 이젝터부(200)의 확산부(213)와 연속되도록 형성될 수 있다. The
제1어댑터부(500)는 전단부 외주면에 제2단차홈(502)을 가질 수 있다.The
그리고, 제2어댑터부(550)는 제1어댑터부(500)의 전단에 결합될 수 있다.In addition, the
제2어댑터부(550)는 축방향으로 관통 형성되는 유로홀(551)을 가질 수 있으며, 유로홀(551)은 제1어댑터부(500)의 연장확산부(501)와 연결될 수 있다. The
제1유입구(220)로 유입되는 1차 희석공기와 제2토출홀(340)을 통해 공급되는 배기가스가 확산부(213)에서 혼합되어 생성되는 1차 희석가스는 연장확산부(501) 및 유로홀(551)을 통해 이동될 수 있다.The first dilution gas generated by mixing the first dilution air flowing into the
제2어댑터부(550)는 전단부 외주면에 제3단차홈(552)을 가질 수 있다.The
희석부(400)는 제1토출홀(210)에서 배기가스(1)와 1차 희석공기(2)가 혼합되어 생성된 후 배출되는 1차 희석가스가 유입되는 제1유로부(410)와, 제1유로부(410)와 연결되고 공급되는 2차 희석공기(3)가 1차 희석가스와 혼합되도록 안내하는 제2유로부(420)를 가질 수 있다. 희석부(400)에서는 1차 희석가스와 2차 희석공기(3)가 혼합되어 2차 희석가스가 생성될 수 있다.The
구체적으로, 희석부(400)는 제2어댑터부(550)의 전단에 결합될 수 있다.Specifically, the
희석부(400)는 제1유로부(410) 및 제2유로부(420)를 가질 수 있다.The
제1유로부(410)는 후단부가 제2어댑터부(550)의 제3단차홈(552)에 결합될 수 있다. 제1유로부(410)는 제2어댑터부(550)의 유로홀(551)에 연속되도록 형성될 수 있으며, 확산부(213)에서 생성되는 1차 희석가스는 제1유로부(410)로 이동될 수 있다.The rear end of the
제1유로부(410)에는 복수의 통공(411)이 관통 형성될 수 있다.A plurality of through
제2유로부(420)는 제1유로부(410)의 외측에서 제1유로부(410)를 감싸도록 구비될 수 있다. 제2유로부(420)의 후단부는 제1어댑터부(500)의 제2단차홈(502)에 결합될 수 있다. The
제2유로부(420)에는 제2유입구(440)가 형성될 수 있으며, 제2유입구(440)는 제2유로부(420)의 외주면의 전단부에 형성될 수 있다. 제2유입구(440)를 통해서는 2차 희석공기(3)가 유입될 수 있으며, 제2유입구(440)에는 외부로부터 2차 희석공기를 안내하는 제2관(441)이 연결될 수 있다.A
그리고, 희석부(400)는 가이드벽(430)을 가질 수 있다.In addition, the
가이드벽(430)은 제1유로부(410) 및 제2유로부(420)의 사이에 구비될 수 있다.The
그리고, 가이드벽(430)은 후단부가 제1어댑터부(500)의 전단부와 이격될 수 있다. 이를 통해, 제1유로부(410) 및 제2유로부(420)의 사이 공간은 대부분이 가이드벽(430)에 의해 구획될 수 있으며, 제2유입구(440)을 통해 유입되는 2차 희석공기의 흐름 길이가 길어질 수 있다. 즉, 제2유입구(440)를 통해 유입되는 2차 희석공기는 제2유로부(420) 및 가이드벽(430)의 사이의 공간에서 후방 방향으로 이동되고, 가이드벽(430) 및 제1어댑터부(500)의 사이의 공간을 통해 제1유로부(410) 및 가이드벽(430)의 사이의 공간으로 이동될 수 있다. 그리고, 통공(411)을 통해 제1유로부(410)의 내측으로 이동되고, 1차 희석가스와 혼합되어 2차 희석가스가 생성될 수 있다. In addition, a rear end of the
제1유로부(410)에는 복수의 통공(411)이 전체적으로 형성되기 때문에, 제1유로부(410)의 외주면의 면적이 줄어들게 된다. 따라서, 1차 희석가스의 배기가스 입자 중에 제1유로부(410)의 내주면에 달라붙게 되는 입자의 수가 감소될 수 있어 배기가스 입자 손실이 줄어들 수 있다.Since a plurality of through
더하여, 통공(411)을 통해 제1유로부(410)의 중심방향으로 2차 희석공기가 유입될 때, 제1유로부(410)의 내주면에 달라붙어 있는 배기가스 입자가 떨어져 나올 수 있다. 이에 따라, 제1유로부(410)에서 이동되는 배기가스 중의 입자의 대부분이 2차 희석공기와 혼합될 수 있으며, 배기가스가 2차 희석가스로 되는 과정에서 입자의 손실이 발생하는 것도 효과적으로 감소될 수 있다.In addition, when the secondary dilution air flows in the center direction of the first
배기가스 희석장치는 확산튜브부(570), 마개부(580) 및 배출관(590)을 포함할 수 있다.The exhaust gas dilution device may include a
확산튜브부(570)는 희석부(400)의 전단에 결합될 수 있다.The
확산튜브부(570)는 후단부에 결합홈(572)을 가질 수 있다. 결합홈(572)은 원주방향으로 형성될 수 있으며, 결합홈(572)에는 가이드벽(430)의 전단부가 삽입 결합될 수 있다. 그리고, 확산튜브부(570)의 후단부는 제2유로부(420)의 내측에 삽입 결합될 수 있다.The
확산튜브부(570)는 축 방향으로 관통 형성되는 추가확산부(571)를 가질 수 있다. 추가확산부(571)는 전방 방향으로 갈수록 내경이 커지도록 형성될 수 있으며, 희석부(400)에서 생성되는 2차 희석가스는 추가확산부(571)로 이동될 수 있다.The
마개부(580)는 확산튜브부(570)의 전단부에 결합될 수 있다. 마개부(580)는 확산튜브부(570)의 전단부를 밀폐할 수 있다.The
배출관(590)은 마개부(580)에 결합될 수 있다. 배출관(590)은 복수개가 결합될 수 있다. 마개부(580)에는 배출관(590)이 결합되도록 연결홀(581)이 관통 형성될 수 있으며, 추가확산부(571)의 2차 희석가스는 연결홀(581)을 통해 배출관(590)으로 이동될 수 있다. 배출관(590)에는 입자계수기(미도시)가 연결될 수 있으며, 2차 희석가스는 배출관(590)을 통해 입자계수기로 이동될 수 있다.The
본 실시예에 따르면, 배기가스가 이젝터부(200)에서 1차 희석공기와 혼합되어 1차로 희석이 이루어지고, 희석부(400)에서 2차 희석공기와 혼합되어 2차로 희석이 이루어짐으로써, 희석율이 높아질 수 있다.According to the present embodiment, the exhaust gas is mixed with the first dilution air in the
전술한 바와 같이, 이젝터부(200)로 공급되는 1차 희석공기는 150℃ 내지 250℃의 고온의 공기일 수 있으며, 이젝터부(200)에서 생성되는 1차 희석가스는 고온희석 방법으로 생성될 수 있다. As described above, the primary dilution air supplied to the
그리고, 희석부(400)로 공급되는 2차 희석공기는 상온의 공기일 수 있으며, 10℃ 내지 30℃의 온도로 공급될 수 있다. 희석부(400)에서 생성되는 2차 희석가스는 상온희석 방법으로 생성될 수 있다.In addition, the secondary dilution air supplied to the
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 배기가스 희석장치에서 희석 온도에 따른 효과를 설명하기 위한 그래프이다.4 is a graph for explaining the effect of the dilution temperature in the exhaust gas dilution apparatus according to the first embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 노즐부(300)에서 배출되는 배기가스는 고온의 상태(P0)인데, 만일, 고온 상태의 배기가스와 혼합되는 1차 희석공기가 상온의 공기인 경우, 즉, 고온의 배기가스가 상온희석되는 경우 배기가스 내의 수분이 모두 액적으로 변환될 수 있다. 이에 따라, 확산부(213)에서 생성되는 제1상태(P1)의 1차 희석가스는 다량의 액적을 포함할 수 있다. 그리고, 다량의 액적을 포함하는 1차 희석가스가 희석부(400)에서 상온의 2차 희석공기와 혼합되어 제2상태(P2)의 2차 희석가스로 생성되는 경우, 2차 희석가스에는 다량의 액적이 계속 포함되게 된다. 이러한 액적은 입자계수기(미도시)에서의 측정 시에 입자로 취급될 수 있기 때문에, 측정 정확도가 저하되는 원인이 될 수 있다. 4, the exhaust gas discharged from the
그러나, 본 발명에 따르면, 고온의 상태(P0)의 배기가스가 고온의 1차 희석공기와 혼합됨으로써, 즉, 고온의 배기가스가 고온희석됨으로써 확산부(213)에서 생성되는 1차 희석가스는 제3상태(P3)가 될 수 있으며, 배기가스 내의 수분이 액적화되는 것이 방지될 수 있다. 그리고, 희석부(400)에서 상온의 2차 희석공기와 혼합되어 제2상태(P2)의 2차 희석가스로 형성됨으로 2차 희석가스에는 액적이 포함되지 않거나, 액적의 함유량이 최소화될 수 있으며, 이를 통해, 입자의 측정 정확도는 향상될 수 있다.However, according to the present invention, the primary dilution gas generated in the
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 배기가스 희석장치의 노즐부를 나타낸 사시도이다.5 is a perspective view showing a nozzle part of an exhaust gas dilution apparatus according to a first embodiment of the present invention.
도 5의 (a)는 노즐팁부(330)의 외주면에 형성되는 제1토출유로(331)가 나선형으로 형성되는 것을 나타낸 것으로, 이에 대해서는 전술하였으므로, 설명은 생략한다.FIG. 5A shows that the
한편, 도 5의 (b) 및 도 5의 (c)에서 보는 바와 같이, 제1토출유로(331a)는 노즐팁부(330a)의 축 방향으로 형성될 수 있으며, 제1토출유로(331a)는 노즐팁부(330a)의 원주방향을 따라 미리 정해진 간격으로 복수로 형성될 수 있다. Meanwhile, as shown in FIGS. 5B and 5C, the
여기서, 노즐부(300a)의 플랜지부(310a), 연결부(320a) 및 제2토출홀(340)은 도 5의 (a)에 도시된 플랜지부(310), 연결부(320) 및 제2토출홀(340)과 동일할 수 있다.Here, the
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 배기가스 희석장치의 노즐부를 중심으로 나타낸 분해단면도이다. 본 실시예에서는 노즐팁부의 외주면에 형성되는 제1토출유로가 가속부(212)의 내주면에 형성될 수 있으며, 다른 구성은 전술한 제1실시예와 동일하므로 반복되는 내용은 가급적 생략한다.6 is an exploded cross-sectional view showing a nozzle portion of an exhaust gas dilution device according to a second embodiment of the present invention. In this embodiment, the first discharge passage formed on the outer circumferential surface of the nozzle tip may be formed on the inner circumferential surface of the
먼저, 도 6의 (a)에서 보는 바와 같이, 가속부(1212)는 내주면에 제2토출유로(1215)를 가질 수 있다. 여기서, 제2토출유로(1215)는 가속부(1212)의 내주면에 나선형으로 함몰 형성될 수 있다. First, as shown in (a) of FIG. 6, the
그리고, 노즐부(1300)는 플랜지부(1310), 연결부(1320) 및 노즐팁부(1330)를 가질 수 있으며, 노즐부(1300)에는 축방향으로 제2토출홀(1340)이 관통 형성될 수 있다. 노즐팁부(1330)는 외경이 가속부(1212)의 내경에 대응되도록 형성될 수 있다. In addition, the
노즐팁부(1330)가 가속부(1212)에 삽입되면, 제1유입구(1220)로 유입되는 1차 희석공기는 제1토출홀(1210)의 흡인부(1211)에서 제2토출유로(1215)를 통해 확산부(1213)로 이동될 수 있다.When the
한편, 도 6의 (b) 및 도 6의 (c)에서 보는 바와 같이, 제2토출유로(1215a)는 가속부(1212a)의 내주면에 축 방향으로 형성될 수 있으며, 제2토출유로(1215a)는 가속부(1212a)의 원주방향을 따라 미리 정해진 간격으로 복수로 형성될 수 있다. Meanwhile, as shown in FIGS. 6B and 6C, the
노즐팁부(1330)가 가속부(1212a)에 삽입되면, 제1유입구(1220)로 유입되는 1차 희석공기는 제1토출홀(1210a)의 흡인부(1211)에서 제2토출유로(1215a)를 통해 확산부(1213)로 이동될 수 있다.When the
도 7은 도 1의 측정부를 나타낸 구성도이다.7 is a configuration diagram showing a measurement unit of FIG. 1.
도 7에서 보는 바와 같이, 측정부(600)는 분사부(610), 광원(620), 수광부(630) 그리고 산출부(640)를 가질 수 있다.As shown in FIG. 7, the
2차 희석가스는 배출관(590)과 연결되는 흐름유로(591)를 통해 분사부(610)로 이동될 수 있다. 그러면 분사부(610)는 2차 희석가스에 포함된 입자(P)를 하나씩 순차 분사할 수 있다.The secondary dilution gas may be moved to the
광원(620)은 분사부(610)에서 분사되는 입자(P)의 분사경로에 교차하는 방향으로 광(621)을 조사할 수 있다. 입자(P)의 분사경로에 교차하는 광(621)이 분사경로 상의 입자(P)에 부딪히게 되면 산란이 발생할 수 있다.The
수광부(630)는 분사경로의 일측에 구비되고, 광원(620)에서 조사된 후 분사부(610)에서 분사되는 입자(P)에 의해 산란되는 광(622)을 수광할 수 있다. 분사부(610)에서 분사되는 입자(P)의 크기가 크면 산란되는 광(622)이 많아지고, 반대로, 입자(P)의 크기가 작으면 산란되는 광(622)은 적어질 수 있다.The
산출부(640)는 수광부(630)에서 생성하는 광 정보를 기초로, 2차 희석가스에 포함된 입자의 크기 정보를 산출할 수 있다. 입자의 크기 정보는 미리 설정된 측정시간 동안 획득되는 입자를 대상으로 산출될 수 있다. The
산출부(640)가 산출하는 입자의 크기 정보는, 예를 들면, 입자의 크기가 10㎛ 이하로 보통 미세먼지로 칭해지는 PM10(Particulate Matter with a diameter less than 10㎛)의 농도, 또는 입자의 크기가 2.5㎛ 이하로 보통 초미세먼지로 칭해지는 PM2.5의 농도로 산출될 수 있다.The size information of the particles calculated by the
도 8은 도 1의 조리개를 나타낸 예시도이다.8 is an exemplary view showing the aperture of FIG. 1.
도 1, 도 2와 함께 도 8에서 보는 바와 같이, 유량조절부(700)는 안내유로(710), 유속측정센서(720), 조리개(730) 및 제어부(740)를 가질 수 있다.As shown in FIG. 8 along with FIGS. 1 and 2, the
안내유로(710)는 헤드부(100)와 연결되어 배기가스(1)를 헤드부(100)로 안내할 수 있다.The
유속측정센서(720)는 안내유로(710)에 인접하게 구비되고, 안내유로(710)로 유입되는 배기가스(1)의 유속을 측정할 수 있다. 전술한 바와 같이, 측정 대상이 굴뚝의 연기인 경우, 안내유로(710) 및 유속측정센서(720)는 굴뚝의 내부에 위치될 수 있다.The flow
조리개(730)는 안내유로(710)의 후단에 구비될 수 있다. 조리개(730)는 배기가스(1)가 유입되는 유입홀(731)을 가질 수 있으며, 유입홀(731)의 단면적을 조절할 수 있다.The
제어부(740)는 유속측정센서(720)에서 측정하는 배기가스(1)의 유속을 기초로 조리개(730)를 조절하여 배기가스(1)의 유입 유량이 일정하도록 조절할 수 있다.The
조리개(730)의 유입홀(731)은 도 8의 (a)에서 (d) 순서대로 보는 바와 같이 크기가 작아지거나, 또는 그 반대의 순서대로 보는 바와 같이 크기가 커질 수 있다.The
제어부(740)는 배기가스(1)의 유속이 빠를수록 유입홀(731)의 단면적이 작아지도록 조리개(730)를 제어할 수 있다. 그리고 제어부(740)는 배기가스(1)의 유속이 느릴수록 유입홀(731)의 단면적이 커지도록 조리개(730)를 제어할 수 있다. 이를 통해, 제어부(740)는 헤드부(100)로 이동하는 배기가스(1)의 유량이 일정해지도록 할 수 있다. The
만일, 배기가스(1)의 유입 유량이 증가하게 되면, 2차 희석가스에 포함되는 입자의 양이 상대적으로 많아질 수 있고, 이 경우 측정부(600)는 입자의 농도가 높은 것으로 판정하는 오류를 범할 수 있다. 또는 배기가스(1)의 유입 유량이 감소하게 되면, 2차 희석가스에 포함되는 입자의 양이 상대적으로 적어질 수 있고, 이 경우 측정부(600)는 입자의 농도가 낮은 것으로 판정하는 오류를 범할 수 있다.If the inflow flow rate of the
그러나, 본 발명에서는 유량조절부(700)가 배기가스(1)의 유입 유량이 일정하도록 조절하게 되므로, 측정부(600)에서 산출하는 입자의 크기 정보 및 해당 크기를 가지는 입자의 농도 정보의 정확성은 높아질 수 있다.However, in the present invention, since the flow
배기가스 희석장치는 예열부(800)를 더 포함할 수 있다. The exhaust gas dilution device may further include a
예열부(800)는 안내유로(710)에 구비될 수 있으며, 헤드부(100)로 유입되는 배기가스(1)를 예열(Pre-heating)할 수 있다. The preheating
예열부(800)는 배기가스(1)를 190℃ 내지 210℃의 온도로 예열할 수 있다. 배기가스(1)가 예열되어 이젝터부(200)로 이동하면 전술한 1차 희석공기와 혼합되어 더욱 효과적으로 고온희석될 수 있다.The preheating
한편, 도 9는 본 발명의 제1실시예에 따른 배기가스 희석장치의 분리부를 중심으로 나타낸 예시도이고, 도 10은 도 9의 분리부의 작동예를 나타낸 예시도이다.On the other hand, FIG. 9 is an exemplary view showing the separation unit of the exhaust gas dilution device according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 10 is an exemplary view showing an operation example of the separation unit of FIG.
도 9 및 도 10에서 보는 바와 같이, 배기가스 희석장치는 분리부(900)를 더 포함할 수 있다. 9 and 10, the exhaust gas dilution device may further include a
분리부(900)는 유량조절부(700)의 전단에 구비될 수 있다. 분리부(900)는 유량조절부(700)를 통과한 배기가스(1)에서 미리 설정된 크기 이하의 타깃입자군을 사이클론 분리하여 예열부(800)로 안내할 수 있다. 따라서, 측정부(600)에서는 타깃입자군을 대상으로 입자 정보를 산출할 수 있다.The
분리부(900)는 원통부(910), 입구관(920), 본체(930), 집진부(940) 및 출구관(950)을 가질 수 있다. The separating
입구관(920)은 원통부(910)에 접선 방향으로 구비될 수 있으며, 입구관(920)으로는 배기가스(1)가 유입될 수 있다. The
본체(930)는 원통부(910)와 연결되고 원뿔 형상으로 형성될 수 있으며, 집진부(940)는 본체(930)의 뾰족한 일단부에 마련되고, 출구관(950)은 원통부(910)의 내측 중앙에 본체(930)의 중심축 방향으로 구비될 수 있다. The
입구관(920)으로 유입된 배기가스(1)는 입구관(920)에서 접선 방향으로 원통부(910) 내부로 들어가고 선회 흐름이 되어 나선상으로 원통부(910) 및 본체(930)로 이동될 수 있다. 이 동안 원통부(910)에서 집진부(940) 방향으로의 제1기류(C1) 속의 타겟입자군 이외의 입자군은 원심력을 받아 본체(930)의 내측면에 침착되고, 제1기류(C1)의 흐름력에 의해 집진부(940)에 모일 수 있다. 반면, 본체(930)의 뾰족한 일단부에서 기류는 그 방향을 역전시켜 제1기류(C1)와 반대방향의 선회 흐름의 제2기류(C2)가 되고, 제2기류(C2) 속의 타겟입자군은 제1기류(C1)의 중심부를 지나 출구관(950)으로 이동되어 배출될 수 있다. The
출구관(950)은 예열부(800)와 연결될 수 있으며, 이에 따라, 타겟입자군은 예열부(800)로 유입될 수 있다. The
분리부(900)는 전술한 구성에 한정되는 것은 아니며, 다양한 형태의 사이클론이 사용될 수 있다.The
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.The above description of the present invention is for illustrative purposes only, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will be able to understand that other specific forms can be easily modified without changing the technical spirit or essential features of the present invention. will be. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative and non-limiting in all respects. For example, each component described as a single type may be implemented in a distributed manner, and similarly, components described as being distributed may also be implemented in a combined form.
본 발명의 범위는 후술하는 청구범위에 의하여 나타내어지며, 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is indicated by the claims to be described later, and all changes or modified forms derived from the meaning and scope of the claims and the concept of equivalents thereof should be construed as being included in the scope of the present invention.
1: 배기가스 2: 1차 희석공기
3: 2차 희석공기 100: 헤드부
200: 이젝터부 210: 제1토출홀
211: 흡인부 212, 1212, 1212a: 가속부
213: 확산부 220: 제1유입구
300, 300a, 1300: 노즐부 330, 330a, 1330: 노즐팁부
331, 331a: 제1토출유로 400: 희석부
410: 제1유로부 411: 통공
420: 제2유로부 430: 가이드벽
500: 제1어댑터부 550: 제2어댑터부
570: 확산튜브부 580: 마개부
590: 배출관 600: 측정부
700: 유량조절부 730: 조리개
800: 예열부 1215, 1215a: 제2토출유로1: Exhaust gas 2: Primary dilution air
3: second dilution air 100: head
200: ejector part 210: first discharge hole
211:
213: diffusion unit 220: first inlet
300, 300a, 1300:
331, 331a: first discharge passage 400: dilution part
410: first euro part 411: tonggong
420: second passage part 430: guide wall
500: first adapter unit 550: second adapter unit
570: diffusion tube portion 580: plug portion
590: discharge pipe 600: measuring unit
700: flow control unit 730: aperture
800: preheating
Claims (11)
상기 헤드부의 전단에 결합되며, 외부로부터 1차 희석공기가 유입되어 이동되도록 안내하는 이젝터부;
상기 이젝터부에서 이동하는 상기 1차 희석공기의 유속을 증가시켜 상기 헤드부로 유입되는 상기 배기가스가 상기 이젝터부의 전방으로 분출되도록 유도하는 노즐부;
상기 이젝터부의 전단에 결합되며, 상기 이젝터부에서 상기 배기가스와 상기 1차 희석공기가 혼합되어 생성된 후 배출되는 1차 희석가스가 외부로부터 유입되는 2차 희석공기와 혼합되어 2차 희석가스가 생성되도록 하는 희석부;
상기 희석부의 전단에 결합되고, 상기 2차 희석가스의 입자정보를 측정하는 측정부; 그리고
상기 헤드부의 후단에 구비되고, 상기 헤드부로 유입되는 상기 배기가스의 유량이 일정해지도록 조절하는 유량조절부를 포함하고,
상기 유량조절부는, 상기 헤드부와 연결되고 배기가스를 상기 헤드부로 안내하는 안내유로와, 상기 안내유로에 인접하게 구비되고 상기 안내유로로 유입되는 상기 배기가스의 유속을 측정하는 유속측정센서와, 상기 안내유로의 후단에 구비되고 상기 배기가스가 유입되는 유입홀의 단면적을 조절하는 조리개와, 상기 유속측정센서에서 측정하는 상기 배기가스의 유속을 기초로 상기 조리개를 조절하여 상기 배기가스의 유입 유량이 일정하도록 조절하는 제어부를 가지는 것을 특징으로 하는 배기가스 희석장치.A head portion through which exhaust gas is introduced and moved from the outside;
An ejector unit coupled to the front end of the head unit and guiding the primary dilution air to be introduced and moved from the outside;
A nozzle unit for inducing the exhaust gas flowing into the head unit to be ejected to the front of the ejector unit by increasing the flow velocity of the primary dilution air moving from the ejector unit;
It is coupled to the front end of the ejector unit, and the first dilution gas is generated by mixing the exhaust gas and the primary dilution air in the ejector unit, and then the discharged primary dilution gas is mixed with the secondary dilution air introduced from the outside, so that the secondary dilution gas is A dilution part to be generated;
A measuring unit coupled to the front end of the dilution unit and measuring particle information of the secondary dilution gas; And
It is provided at the rear end of the head portion, and includes a flow rate control unit for adjusting the flow rate of the exhaust gas flowing into the head portion to be constant,
The flow rate control unit includes a guide passage connected to the head part and guiding exhaust gas to the head part, a flow rate measuring sensor provided adjacent to the guide passage and measuring a flow rate of the exhaust gas flowing into the guide passage, A stop provided at the rear end of the guide passage and adjusting the cross-sectional area of the inlet hole through which the exhaust gas is introduced, and the stop is adjusted based on the flow rate of the exhaust gas measured by the flow rate measurement sensor, so that the inlet flow rate of the exhaust gas Exhaust gas dilution device, characterized in that it has a control unit that adjusts to be constant.
상기 제어부는 상기 배기가스의 유속이 빠를수록 상기 유입홀의 단면적이 작아지고, 상기 배기가스의 유속이 느릴수록 상기 유입홀의 단면적이 커지도록 상기 조리개를 제어하는 것을 특징으로 하는 배기가스 희석장치.The method of claim 1,
The control unit controls the diaphragm to increase the cross-sectional area of the inlet hole as the flow rate of the exhaust gas increases and the cross-sectional area of the inlet hole decreases as the flow rate of the exhaust gas decreases.
상기 안내유로에 구비되고, 상기 헤드부로 유입되는 상기 배기가스를 예열하는 예열부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배기가스 희석장치.The method of claim 1,
An exhaust gas dilution device, further comprising a preheating unit provided in the guide passage and preheating the exhaust gas flowing into the head unit.
상기 예열부는 상기 배기가스를 190℃ 내지 210℃의 온도로 예열하고, 상기 1차 희석가스가 고온희석 방법으로 생성되도록 상기 1차 희석공기는 150℃ 내지 250℃의 온도로 공급되고, 상기 2차 희석가스가 상온희석 방법으로 생성되도록 상기 2차 희석공기는 10℃ 내지 30℃의 온도로 공급되는 것을 특징으로 하는 배기가스 희석장치.The method of claim 4,
The preheating unit preheats the exhaust gas to a temperature of 190°C to 210°C, and the first dilution air is supplied at a temperature of 150°C to 250°C so that the first dilution gas is generated by a high-temperature dilution method, and the secondary The exhaust gas dilution device, characterized in that the secondary dilution air is supplied at a temperature of 10 ℃ to 30 ℃ so that the dilution gas is generated by the room temperature dilution method.
상기 유량조절부의 전단에 구비되고, 상기 유량조절부를 통과한 배기가스에서 미리 설정된 크기 이하의 타깃입자군을 사이클론 분리하여 상기 헤드부로 안내하는 분리부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배기가스 희석장치.The method of claim 1,
An exhaust gas dilution device comprising a separating unit provided at a front end of the flow control unit and configured to separate a group of target particles having a predetermined size or less from the exhaust gas passing through the flow control unit and guide the cyclone to the head unit.
상기 측정부는
상기 2차 희석가스에 포함된 입자를 하나씩 순차 분사하는 분사부와,
상기 분사부에서 분사되는 상기 입자의 분사경로에 교차하는 방향으로 광을 조사하는 광원과,
상기 분사경로의 일측에 구비되고, 상기 광원에서 조사된 후 상기 분사부에서 분사되는 상기 입자에 의해 산란되는 광을 수광하는 수광부와,
상기 수광부에서 생성하는 광 정보를 기초로, 상기 2차 희석가스에 포함된 입자의 크기 정보를 산출하는 산출부를 가지는 것을 특징으로 하는 배기가스 희석장치.The method of claim 1,
The measuring unit
An injection unit for sequentially injecting particles included in the secondary dilution gas one by one, and
A light source for irradiating light in a direction crossing the spray path of the particles sprayed from the spraying unit,
A light receiving unit provided on one side of the injection path and receiving light scattered by the particles injected from the injection unit after being irradiated from the light source;
And a calculation unit configured to calculate size information of particles included in the secondary dilution gas based on the light information generated by the light receiving unit.
상기 헤드부는 상기 배기가스가 유입되는 공간부와, 중심축 방향으로 관통 형성되어 상기 공간부와 연결되는 관통홀을 가지고,
상기 이젝터부는 중심축 방향으로 관통 형성되어 상기 관통홀과 연결되는 제1토출홀과, 상기 1차 희석공기를 상기 제1토출홀로 안내하는 제1유입구를 가지며,
상기 제1토출홀은 상기 이젝터부의 후단에 형성되고 상기 제1유입구와 연결되는 흡인부와, 상기 흡인부의 전단에 형성되는 가속부와, 상기 가속부의 전단에 형성되는 확산부를 가지는 것을 특징으로 하는 배기가스 희석장치.The method of claim 1,
The head portion has a space portion through which the exhaust gas is introduced, and a through hole formed through the central axis and connected to the space portion,
The ejector part has a first discharge hole formed through the central axis direction and connected to the through hole, and a first inlet for guiding the primary dilution air to the first discharge hole,
The first discharge hole has a suction part formed at a rear end of the ejector part and connected to the first inlet, an acceleration part formed at a front end of the suction part, and a diffusion part formed at a front end of the acceleration part. Gas dilution device.
상기 노즐부는 상기 공간부의 내측면에 결합되는 플랜지부와, 상기 플랜지부와 연결되고 상기 관통홀 및 상기 흡인부의 내측에 구비되는 연결부와, 상기 연결부의 전단에 형성되며 상기 가속부의 내경에 대응되는 외경을 가지고 상기 가속부에 삽입되는 노즐팁부를 가지는 것을 특징으로 하는 배기가스 희석장치.The method of claim 8,
The nozzle portion has a flange portion coupled to the inner surface of the space portion, a connection portion connected to the flange portion and provided inside the through hole and the suction portion, and an outer diameter formed at a front end of the connection portion and corresponding to the inner diameter of the acceleration portion And a nozzle tip portion inserted into the accelerator portion.
상기 노즐팁부는 외주면에 상기 흡인부로 유입되는 상기 1차 희석공기가 상기 확산부로 배출되도록 하는 제1토출유로를 가지는 것을 특징으로 하는 배기가스 희석장치.The method of claim 9,
The exhaust gas dilution device, characterized in that the nozzle tip portion has a first discharge passage through which the primary dilution air introduced into the suction unit is discharged to the diffusion unit on an outer circumferential surface.
상기 가속부는 내주면에 상기 흡인부로 유입되는 상기 1차 희석공기가 상기 확산부로 배출되도록 하는 제2토출유로를 가지는 것을 특징으로 하는 배기가스 희석장치.The method of claim 9,
And a second discharge passage through which the primary dilution air introduced into the suction unit is discharged to the diffusion unit on an inner circumferential surface of the accelerator.
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