KR102386265B1

KR102386265B1 - 촉매 모듈 및 이를 포함하는 집진장치

Info

Publication number: KR102386265B1
Application number: KR1020200054451A
Authority: KR
Inventors: 송창용
Original assignee: 송창용
Priority date: 2020-05-07
Filing date: 2020-05-07
Publication date: 2022-04-13
Also published as: KR20210136346A

Abstract

촉매 모듈 및 이를 포함하는 집진장치에서, 상기 촉매모듈은 내부유닛, 외부유닛, 촉매, 벤츄리부 및 고정유닛을 포함한다. 상기 내부유닛은 외부공기가 유입되는 인입공간이 형성되며 일 방향으로 연장되는 내부 파이프, 및 상기 내부 파이프를 커버하는 내부 메쉬부를 포함한다. 상기 외부유닛은 상기 내부 메쉬부와의 사이에서 개재공간을 형성하는 외부메쉬를 포함한다. 상기 촉매는 상기 내부유닛과 상기 외부유닛 사이의 상기 개재공간에 충진된다. 상기 벤츄리부는 상기 내부유닛의 일 끝단에 연결되며, 상기 인입된 외부공기가 유출된다. 상기 고정유닛은 상기 내부유닛의 타 끝단에 연결되어, 상기 촉매를 고정시킨다.

Description

촉매 모듈 및 이를 포함하는 집진장치{CATALYST MODULE AND CYCLONE HAVING THE SAME}

본 발명은 촉매모듈 및 이를 포함하는 집진장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 오염물질 등의 제거에 사용되며, 촉매의 안정적인 고정 및 촉매를 이용한 환원 효과를 향상시킬 수 있는 촉매 모듈 및 상기 촉매모듈을 포함하는 집진장치에 관한 것이다.

화석연료의 사용 등에 따라 발생되는 미세분진 또는 미세입자를 포함한 유해가스의 경우, 대기오염 등의 문제를 방지하기 위해 집진장치를 통해 유해물질이 제거된 상태에서 대기 중으로 유출될 수 있다.

이에 따라, 상기 유해가스에 포함된 유해물질을 제거하기 위한 다양한 집진장치가 개발되고 있는데, 종래의 대부분의 집진장치의 경우, 필터가 구비된 필터식 집진장치로서, 분진만 제거하는 것이 대표적이다.

그러나, 최근 들어, 대한민국 등록특허 제10-1924433호에서와 같이, 나노입자 또는 가스상 물질 처리용 융합장치로서, 필터유닛과 별도의 촉매유닛이 구비되어 필터링과 환원을 순차적으로 수행하여, 집진 성능을 향상시키는 것은 물론 가스나 냄새까지도 효과적으로 제거하는 기술이 개발되고 있다.

다만, 현재까지는 필터유닛과 촉매유닛은 별도의 챔버들에 서로 분리되어 위치하도록 설계됨에 따라, 설치에 따른 공간과 비용이 증가하는 문제가 있었으며, 특히, 촉매유닛의 경우 더미(dummy) 형태의 촉매가 챔버의 내부에 배치되는 구조를 가짐에 따라 촉매의 고정이 어렵거나 촉매의 일부가 쉽게 손상되는 등의 문제가 있었다.

대한민국 공개특허공보 제10-1924433호

이에, 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로 본 발명의 목적은 촉매의 안정적인 고정 및 촉매를 이용한 환원 효과를 향상시키는 것은 물론, 설치 공간의 최적화 및 비용 절감이 가능한 촉매 모듈을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 상기 촉매모듈을 포함하는 집진장치를 제공하는 것이다.

상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 촉매모듈은 내부유닛, 외부유닛, 촉매, 벤츄리부 및 고정유닛을 포함한다. 상기 내부유닛은 외부공기가 유입되는 인입공간이 형성되며 일 방향으로 연장되는 내부 파이프, 및 상기 내부 파이프를 커버하는 내부 메쉬부를 포함한다. 상기 외부유닛은 상기 내부 메쉬부와의 사이에서 개재공간을 형성하는 외부메쉬를 포함한다. 상기 촉매는 상기 내부유닛과 상기 외부유닛 사이의 상기 개재공간에 충진된다. 상기 벤츄리부는 상기 내부유닛의 일 끝단에 연결되며, 상기 인입된 외부공기가 유출된다. 상기 고정유닛은 상기 내부유닛의 타 끝단에 연결되어, 상기 촉매를 고정시킨다.

일 실시예에서, 상기 내부파이프는, 상기 벤츄리부가 연결되는 일 끝단으로부터 소정 길이 연장되며, 상기 인입공간이 형성되지 않도록 밀폐된 여유부를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 여유부에 위치하며, 상기 내부유닛과 상기 외부유닛 사이의 개재공간에 충진되는 예비촉매를 더 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 인입공간은, 상기 내부 파이프의 연장 방향, 및 상기 내부 파이프의 원주방향을 따라 복수개가 형성될 수 있다.

일 실시예에서, 상기 내부 메쉬부는, 메쉬(mesh) 구조를 가지며 상기 내부 파이프를 커버하는 내부메쉬, 및 상기 내부 파이프의 연장방향을 따라 서로 인접하는 인입공간들의 사이에, 상기 외부유닛을 향하여 돌출되는 고정 프레임을 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 고정 프레임은 상기 외부유닛을 고정하여, 상기 외부유닛과 상기 내부유닛 사이에 상기 개재공간을 형성할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 고정유닛은, 상기 내부 파이프의 타 끝단을 밀폐하는 플레이트부, 상기 플레이트부로부터 상기 외부유닛을 향하여 확장되며, 외면이 상기 외부유닛의 타 끝단에 고정되는 확장부를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 확장부는, 상기 플레이트부로부터 상기 외부유닛을 향하여, 상기 내부 파이프의 연장 방향에 사선 방향으로 연장되는 연장부, 및 상기 연장부로부터 상기 외부유닛의 원주방향을 향해 돌출되며 연장되는 돌출부를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 확장부는, 상기 플레이트부의 외주면을 따라 복수개가 소정 간격으로 형성될 수 있다.

상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 다른 실시예에 따른 집진장치는, 유해가스가 제공되는 하부 챔버, 상기 유해가스가 상승되며 필터링되는 챔버부, 및 상기 필터링된 공기를 외부로 배출하는 상부챔버를 포함한다. 이 경우, 상기 챔버부의 내부에는, 상기 유해가스를 필터링하는 필터유닛, 및 상기 필터유닛의 내부에 위치하는 촉매모듈을 포함한다. 상기 촉매모듈은, 상기 유해가스가 인입되는 복수의 인입공간들이 형성되며 일 방향으로 연장되는 내부 파이프, 및 상기 내부 파이프를 커버하는 내부 메쉬부를 포함하는 내부유닛, 상기 내부 메쉬부와의 사이에서 개재공간을 형성하는 외부메쉬를 포함하는 외부유닛, 상기 내부유닛과 상기 외부유닛 사이의 상기 개재공간에 충진되는 촉매, 상기 내부유닛의 일 끝단에 연결되며, 상기 인입된 유해가스가 필터링되어 유출되는 벤츄리부, 및 상기 내부유닛의 타 끝단에 연결되어, 상기 촉매를 고정시키는 고정유닛을 포함한다.

일 실시예에서, 상기 유해가스는, 상기 필터유닛을 통과하며 유해가스 입자가 필터링되고, 상기 촉매모듈을 통과하며 상기 유해가스에 대한 환원 반응이 수행될 수 있다.

본 발명의 실시예들에 의하면, 집진장치에서, 필터유닛이 각각의 촉매모듈의 외부를 커버하도록 구비되어, 일체화되도록 구성됨에 따라, 필터유닛과 촉매모듈을 별도의 챔버나 공간에 배치시킴에 따라 부피가 증가하고 설계가 복잡해지는 문제를 최소화하면서, 필터링과 환원 반응을 연속적으로 수행하여 집진 효율을 보다 향상시키는 효과를 가져올 수 있다.

또한, 상기 촉매모듈은 내부유닛과 외부유닛의 사이에 개재공간에 촉매가 충진되도록 구성되고, 상기 촉매를 통과한 공기가 내부 파이프를 통해 상부의 벤츄리부를 통해 유출되도록 구성됨에 따라, 자연스러운 공기 유동이 유도되면서 촉매를 통한 환원이 효과적으로 수행될 수 있어, 유해물질에 대한 보다 효과적인 제거가 가능하게 된다.

특히, 내부 유닛에는 고정 프레임이 인입공간들 사이마다 형성되어, 촉매가 위치하는 개재공간을 형성하는 것은 물론 촉매모듈이 상하방향으로 길게 연장됨에 따라, 촉매가 중력에 의해 하방으로 쏠리는 문제를 해결하여 촉매의 위치를 효과적으로 고정시킬 수 있다.

나아가, 고정유닛은 상기 촉매모듈의 하부 끝단에 위치하며, 내부 파이프의 하부 끝단을 밀폐하여 공기의 유출을 차단하고, 일정 간격으로 배열되는 확장부를 통해 외부로부터의 공기 유입이 가능하면서도 상부의 촉매가 하부로 누설되는 것을 최소화할 수 있다.

또한, 시간이 경과할수록 촉매가 외부로 소실되는 문제가 발생할 수 있는데, 이와 같이, 외부로 촉매가 소실되는 경우, 여유부에 구비되는 예비촉매가 하부로 이동됨으로써, 공기가 통과하는 인입공간에서 소실되는 촉매를 실질적으로 보완할 수 있어, 외부 공기에 대한 환원 효과를 일정하게 유지시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 집진장치를 도시한 단면도이다.
도 2는 도 1의 촉매모듈을 도시한 단면도이다.
도 3은 도 2의 벤츄리부를 도시한 사시도이다.
도 4는 도 2의 'A'방향을 따라 관측한 저면도이다.
도 5a 및 도 5b는 도 1의 내부유닛을 분리하여 도시한 측면도들이고, 도 6은 도 1의 외부유닛을 도시한 측면도이다.
도 7은 도 1의 촉매모듈을 도시한 측면도이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 실시예들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다.

상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 본 출원에서 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 출원에서, "포함하다" 또는 "이루어진다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 집진장치를 도시한 단면도이다.

도 1을 참조하면, 본 실시예에 의한 집진장치(10)는 하부챔버(30), 인입부(40), 챔버부(20), 상부챔버(50), 인출부(60), 펄스유닛(70), 필터유닛(25) 및 촉매모듈(100)을 포함한다.

이 경우, 도 1에 예시된 집진장치(10)는 상기 펄스유닛(70) 및 상기 필터유닛(25)의 구조를 제외하고는, 도시된 것 외의 다양한 형태로 구성될 수 있으며, 이를 통해 외부로부터 유입되는 유해가스를 필터링하여 정화된 공기를 외부로 제공하게 된다.

상기 하부챔버(30)는 상기 집진장치(10)의 하부에 형성되는 챔버로, 상기 인입부(40)를 통해 외부로부터 유입되는 나노입자, 가스상 물질 등을 포함하는 유해가스를 상부에 위치하는 상기 챔버부(20)로 제공하는 챔버이다.

이 경우, 상기 하부챔버(30)에는 상승기류가 형성되어 상기 유해가스는 상부의 챔버부(20)로 이동되데, 상기 유해가스에 포함되는 상대적으로 큰 입자상의 물질들은 하부로 낙하하여 1차적으로 제거될 수 있다.

상기 챔버부(20)는 내부에 챔버공간(21)을 형성하는 원통형 형상의 챔버로서, 상기 챔버공간(21)에는 상기 필터유닛(25) 및 상기 촉매모듈(100)이 위치한다.

이 경우, 상기 필터유닛(25)은 상기 촉매모듈(100)의 외부를 커버한다. 즉, 상기 필터유닛(25)의 내부에 상기 촉매모듈(100)이 위치할 수 있다.

상기 필터유닛(25)은 소정의 필터가 적용되어, 상기 촉매모듈(100)로 상기 유해가스가 인입되기 전에, 상기 유해가스가 포함하는 입자상 물질을 필터링한다.

또한, 상기 필터유닛(25)은 상기 필터링이 필요한 입자상 물질의 크기나 종류에 따라 다양한 필터들이 적용될 수 있으며, 그 범위가 제한되지는 않는다.

이렇게 상기 필터유닛(25)을 통과하여 필터링된 유해가스는 상기 촉매모듈(100)로 인입되며, 상기 촉매모듈(100)을 통과하며 상기 유해가스에 포함되는 질소산화물 등의 유해물질에 대한 환원 반응이 수행되고, 이에 따라 상기 유해가스의 유해물질의 제거가 수행된다.

이 경우, 상기 유해가스는 상기 필터유닛(25) 및 상기 촉매모듈(100)의 측면을 통해 인입되어, 상기 촉매모듈(100)의 내부를 통과하여 환원 반응이 유도된 후, 상기 촉매모듈(100)의 상부를 통해 유출된다.

한편, 상기 촉매모듈(100)의 상부는 상기 상부챔버(50)로 연결되므로, 상기와 같이 상기 필터유닛(25) 및 상기 촉매모듈(100)을 통과하여 정화된 유해가스는 상기 상부챔버(50)로 제공된다.

상기 상부챔버(50)에는, 상기 필터유닛(25) 및 상기 촉매모듈(100)의 상부에 펄스를 제공하는 펄스유닛(70)이 구비될 수 있으며, 상기 펄스유닛(70)이 상기 촉매모듈(100)들의 각각에 개별적으로 펄스(pulse)를 공급함에 따라, 상기 유해가스에 대한 필터링 및 환원 반응이 가속화될 수 있다. 나아가, 상기 펄스의 공급에 따라, 상기 필터유닛(25) 및 상기 촉매모듈(100)에 적층되는 유해입자나 유해물질을 하방으로 제거할 수도 있다.

이와 같이, 상기 상부챔버(50)로 제공되는 정화된 유해가스는 상기 인출부(60)를 통해, 외부 또는 추가적인 처리 유닛 등으로 제공된다.

즉, 본 실시예에서의 상기 집진장치(10)를 통해서는, 상기 필터유닛(25)이 각각의 상기 촉매모듈(100)의 외부를 커버하도록 구비되어, 일체화되도록 구성됨에 따라, 필터유닛과 촉매모듈을 별도의 챔버나 공간에 배치시킴에 따라 부피가 증가하고 설계가 복잡해지는 문제를 최소화하면서, 필터링과 환원 반응을 연속적으로 수행하여 집진 효율을 보다 향상시키는 효과를 가져올 수 있다.

이하에서는, 상기 촉매모듈(100)에 대하여 보다 구체적으로 설명한다.

도 2는 도 1의 촉매모듈을 도시한 단면도이다. 도 3은 도 2의 벤츄리부를 도시한 사시도이다. 도 4는 도 2의 'A'방향을 따라 관측한 저면도이다. 도 5a 및 도 5b는 도 1의 내부유닛을 분리하여 도시한 측면도들이고, 도 6은 도 1의 외부유닛을 도시한 측면도이다. 도 7은 도 1의 촉매모듈을 도시한 측면도이다.

즉, 도 2 내지 도 7을 참조하면, 상기 촉매모듈(100)은, 벤츄리부(200), 내부유닛(300), 고정유닛(330), 외부유닛(400), 촉매(101) 및 예비촉매(102)를 포함한다.

상기 내부유닛(300)은 상기 촉매모듈(100)의 내부를 형성하는 것으로, 내부 파이프(310) 및 내부 메쉬부(320)를 포함한다.

상기 내부 파이프(310)는 일 방향으로 연장되며, 전체적으로 중공(hollow) 구조를 가지는 파이프(pipe) 형상이다.

이 경우, 상기 내부 파이프(310)의 길이는 다양하게 제작될 수 있으며, 상기 내부 파이프(310)의 내경 역시 다양하게 설계될 수 있다.

상기 내부 파이프(310)는, 전체적으로 일 방향으로 연장되는 파이프 형상을 가지는 내부 프레임(311)과 상기 내부 프레임(311) 상에 형성되는 복수의 인입공간들(313)을 포함한다.

이 경우, 상기 인입공간들(313)은 상기 내부 파이프(310)의 연장 방향을 따라 복수개가 서로 소정 간격 이격되도록 형성될 수 있으며, 상기 내부 파이프(310)의 원주 방향, 즉 상기 내부 파이프(310)의 둘레 방향을 따라서도 복수개가 서로 소정 간격 이격되도록 형성될 수 있다.

즉, 도 5a에 도시된 바와 같이, 상기 인입공간들(313)은 상기 내부 파이프(310)의 연장방향을 따라, 4개가 서로 소정간격 이격되도록 형성되고, 상기 내부 파이프(310)의 둘레 방향을 따라 3개가 서로 소정간격 이격되도록 형성될 수 있다.

이 경우, 상기 인입공간들(313)의 개수는 다양하게 설계될 수 있음은 자명하다.

한편, 상기 내부 파이프(310)의 일 끝단(상기 내부 파이프(310)가 도 2에서와 같이 상하방향으로 기립된 상태라면, 상부 끝단에 해당됨)에는 별도의 인입공간(313)이 형성되지 않고 여유부(312)가 소정 길이 형성된다. 또한, 상기 여유부(312)의 길이는 다양하게 설계될 수 있으며, 후술하겠으나, 환원 반응의 진행에 따라 소실되는 촉매의 양을 고려하여 상기 여유부(312)의 길이를 설계할 수 있다.

상기 내부 메쉬부(320)는, 상기 내부 파이프(310)의 외면을 커버하는 메쉬(mesh)인 내부 메쉬(321)와, 상기 내부 메쉬(321) 상에 일정 간격으로 형성되는 고정 프레임(322)을 포함한다.

상기 내부 메쉬(321)는 후술되는 상기 촉매(101)가 유출되지 않을 정도의 크기를 갖는 메쉬(mesh) 구조인 것으로 충분하며, 금속 재질로 상대적으로 구조적인 안전성이 높은 재료일 수 있다.

상기 고정 프레임(322)은 상기 내부 메쉬(321) 상에 일정한 간격으로 형성되며, 상기 내부 프레임(311)의 외면으로부터 연장되도록 형성될 수 있다.

상기 고정 프레임(322)은, 상기 내부 프레임(311)에서, 서로 인접하는 상기 인입공간들(313)의 사이마다 형성될 수 있으며, 상기 내부 프레임(311)으로부터 돌출되는 돌기의 형상을 가질 수 있다.

또한, 상기 고정 프레임(322)이 돌기 형상을 가지는 경우, 상기 고정 프레임(322)의 돌출되는 길이는 다양하게 변경될 수 있으며, 상기 고정 프레임(322)이 돌출되는 길이에 따라 상기 내부유닛(300)과 상기 외부유닛(400) 사이의 간격이 설정될 수 있다.

즉, 상기 고정 프레임(322)이 상기 내부 메쉬부(320)로부터 돌출되도록 형성됨에 따라, 상기 내부 유닛(300)과 상기 외부유닛(400) 사이는 서로 이격되며, 상기 이격되는 사이에 개재공간(325)이 형성된다.

상기 벤츄리부(200)는 상기 내부유닛(300)의 일 끝단, 즉 상부 끝단인 상기 여유부(312)의 끝단에 연결되며, 벤츄리(venturi) 형태로 형성되어, 통과하는 공기의 유동을 제어하게 된다.

그리하여, 본 실시예에서는, 외부공기는 상기 인입공간(313)을 통해 인입되어 상기 내부 파이프(310)의 중공인 내부를 통과하며 상측의 상기 벤츄리부(200)를 통해 외부로 유출된다.

상기 외부유닛(400)은 상기 내부 메쉬부(320)의 외부를 커버하는 것으로, 상기 고정 프레임(322)에 의해 상기 내부 메쉬부(320)와 소정 간격 이격되며 상기 내부 메쉬부(320)의 외부를 커버하고, 이에 따라 상기 외부유닛(400)과 상기 내부 메쉬부(320) 사이에는 개재공간(325)이 형성된다.

상기 외부유닛(400)은 외부메쉬(410)와 외부 프레임(420)을 포함한다.

상기 외부메쉬(410)는 메쉬 구조로, 상기 내부 메쉬(321)와 유사하게 상기 촉매(101)가 유출되지 않을 정도의 크기를 갖는 메쉬(mesh) 구조인 것으로 충분하며, 금속 재질로 상대적으로 구조적인 안전성이 높은 재료일 수 있다.

상기 외부 프레임(420)은, 상기 외부메쉬(410) 상에 일정한 간격으로 연장되어 상기 외부메쉬(410)의 구조를 안정적으로 유지시킬 수 있다. 또한, 제작의 편의성을 향상시키고 구조적 안전성을 향상시키기 위해, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 외부 프레임(420)은 나선형 형상으로 연장되며 상기 외부메쉬(410)를 고정할 수 있다.

상기 고정유닛(330)은 상기 내부유닛(300) 및 상기 외부유닛(400)의 타 끝단(상기 촉매모듈(100)이 상하방향으로 기립하여 위치하는 경우, 하부 끝단)에 고정된다.

상기 고정유닛(330)은 플레이트부(331), 연결부(332) 및 확장부(335)를 포함한다.

상기 플레이트부(331)는 상기 고정유닛(330)의 중앙에 원형 플레이트의 형상으로 형성되며, 상기 내부 파이프(310)의 타 끝단, 즉 하부 끝단을 밀폐한다. 이를 위해, 상기 플레이트부(331)의 직경은 상기 내부 파이프(310)의 중공인 내부를 밀폐할 수 있을 정도의 크기로 형성될 수 있다.

그리하여, 상기 내부 파이프(310)로 인입된 공기는, 상기 플레이트부(331)에 의해 하부 방향으로 유출되는 것이 차단되며, 상부의 벤츄리부(200)를 통해 유출되게 된다.

상기 연결부(332)는, 상기 플레이트부(331)의 중앙에 돌출되도록 형성되는 것으로, 도시하지는 않았으나, 상기 촉매모듈(100)이 기립되도록 고정시키기 위한 연결 구조에 해당된다.

상기 확장부(335)는 상기 플레이트부(331)의 외주면으로부터, 상기 외부유닛(400)을 향하는 방향으로 확장되는 것으로, 연장부(333) 및 돌출부(334)를 포함한다.

즉, 상기 연장부(333)는 상기 플레이트부(331)의 외주면으로부터 상기 외부유닛(400)을 향하는 방향으로 연장된다.

이 경우, 상기 외부유닛(400)의 타 끝단, 즉 하부 끝단은 상기 내부유닛(300)의 타 끝단보다 소정길이 더 돌출되도록 형성되는 것으로, 즉 상기 외부유닛(400)의 길이가 상기 내부유닛(300)의 길이보다 크게 형성된다. 한편, 상기 연장부(333)는 상기 내부유닛(300)의 타 끝단으로부터 상기 외부유닛(400)의 타 끝단으로 연장되므로, 결국, 상기 연장부(333)는 도 5b에 도시된 바와 같이, 상기 플레이트부(331)로부터 사선방향으로 상기 외부유닛(400)의 타 끝단을 향하여 연장된다.

상기 연장부(333)는 상기 플레이트부(331)의 외주면을 따라 복수개가 서로 일정한 간격으로 연장될 수 있으며, 상기 연장부(333)의 개수는 다양하게 선택될 수 있다.

상기 돌출부(334)는 상기 연장부(333)로부터 상기 외부유닛(400)의 원주방향을 향해 돌출되며, 상기 돌출부(334)의 형성에 따라 상기 확장부(335)가 상기 외부유닛(400)의 타 끝단과 접촉하는 면적이 증가하게 된다.

그리하여, 상기 고정유닛(330)이 보다 안정적으로 상기 외부유닛(400)에 고정되게 되며, 상기 촉매(101)의 유출을 최소화하면서 상기 촉매(101)의 안정적인 고정이 가능하게 된다.

상기 촉매(101)는 상기 개재공간(325) 상에 충진되는 것으로, 상기 촉매모듈(100)의 측면으로부터 상기 인입공간들(313)로 공기가 인입되는 경우, 필수적으로 상기 개재공간(325)에 충진된 상기 촉매(101)를 통과하게 된다.

상기 촉매(101)는, 상기 외부 공기, 즉 유해가스가 포함하는 질소산화물과 같은 유해물질의 환원 작용을 가속화하는 것으로, 이를 통해 상기 유해물질의 제거가 촉진될 수 있다.

한편, 상기 촉매(101)는 상기 촉매모듈(100)이 기립 상태로 위치하고, 상기 환원 작용의 수행에 따라 일부가 하부나 외부로 유출될 수 있는데, 이와 같은 촉매(101)의 손실로 인해 외부공기에 대한 균일한 촉매 작용이 제한될 수 있다. 특히, 이러한 촉매의 유출은, 상기 인입공간들(313)이 형성되는 부분에서 발생할 수 있다.

이에 따라, 본 실시예에서는, 상기 예비촉매(102)를 상기 인입공간들(313)이 형성되지 않은 여유부(312) 상에 충진시킴으로써, 상기 촉매(101)가 상기 개재공간(325)으로부터 손실되는 경우, 중력에 의해 자연스럽게 상기 예비촉매(102)가 낙하하여 상기 손실된 부분의 촉매를 보충할 수 있게 한다.

그리하여, 상기 환원 작용의 가속화를 통한 상기 유해물질의 제거를 일정하고 효과적으로 수행할 수 있도록 한다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

10 : 집진장치 25 : 필터유닛
100 : 촉매모듈 101 : 촉매
102 : 예비촉매 200 : 벤츄리부
300 : 내부유닛 310 : 내부 파이프
320 : 내부 메쉬부 330 : 고정유닛
400 : 외부유닛 410 : 외부메쉬

Claims

외부공기가 유입되는 인입공간이 형성되며 일 방향으로 연장되는 내부 파이프, 및 상기 내부 파이프를 커버하는 내부 메쉬부를 포함하는 내부유닛;
상기 내부 메쉬부와의 사이에서 개재공간을 형성하는 외부메쉬를 포함하는 외부유닛;
상기 내부유닛과 상기 외부유닛 사이의 상기 개재공간에 충진되는 촉매;
상기 내부유닛의 일 끝단에 연결되며, 상기 인입된 외부공기가 유출되는 벤츄리부;
상기 내부유닛의 타 끝단에 연결되어, 상기 촉매를 고정시키는 고정유닛; 및
상기 내부유닛과 상기 외부유닛 사이의 개재공간에 충진되는 예비촉매를 포함하고,
상기 내부파이프는 상기 벤츄리부가 연결되는 일 끝단으로부터 소정 길이 연장되며, 상기 인입공간이 형성되지 않도록 밀폐된 여유부를 포함하며,
상기 예비촉매는 상기 여유부에 위치하는 것을 특징으로 하는 촉매모듈.
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제1항에 있어서, 상기 인입공간은,
상기 내부 파이프의 연장 방향, 및 상기 내부 파이프의 원주방향을 따라 복수개가 형성되는 것을 특징으로 하는 촉매모듈.
제4항에 있어서, 상기 내부 메쉬부는,
메쉬(mesh) 구조를 가지며 상기 내부 파이프를 커버하는 내부메쉬; 및
상기 내부 파이프의 연장방향을 따라 서로 인접하는 인입공간들의 사이에, 상기 외부유닛을 향하여 돌출되는 고정 프레임을 포함하는 것을 특징으로 하는 촉매모듈.
제5항에 있어서,
상기 고정 프레임은 상기 외부유닛을 고정하여, 상기 외부유닛과 상기 내부유닛 사이에 상기 개재공간을 형성하는 것을 특징으로 하는 촉매모듈.
제1항에 있어서, 상기 고정유닛은,
상기 내부 파이프의 타 끝단을 밀폐하는 플레이트부;
상기 플레이트부로부터 상기 외부유닛을 향하여 확장되며, 외면이 상기 외부유닛의 타 끝단에 고정되는 확장부를 포함하는 것을 특징으로 하는 촉매모듈.
제7항에 있어서, 상기 확장부는,
상기 플레이트부로부터 상기 외부유닛을 향하여, 상기 내부 파이프의 연장 방향에 사선 방향으로 연장되는 연장부; 및
상기 연장부로부터 상기 외부유닛의 원주방향을 향해 돌출되며 연장되는 돌출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 촉매모듈.
제8항에 있어서, 상기 확장부는,
상기 플레이트부의 외주면을 따라 복수개가 소정 간격으로 형성되는 것을 특징으로 하는 촉매모듈.
유해가스가 제공되는 하부 챔버, 상기 유해가스가 상승되며 필터링되는 챔버부, 및 상기 필터링된 공기를 외부로 배출하는 상부챔버를 포함하는 집진장치에서,
상기 챔버부의 내부에는, 상기 유해가스를 필터링하는 필터유닛, 및 상기 필터유닛의 내부에 위치하는 촉매모듈을 포함하고,
상기 촉매모듈은,
상기 유해가스가 인입되는 복수의 인입공간들이 형성되며 일 방향으로 연장되는 내부 파이프, 및 상기 내부 파이프를 커버하는 내부 메쉬부를 포함하는 내부유닛;
상기 내부 메쉬부와의 사이에서 개재공간을 형성하는 외부메쉬를 포함하는 외부유닛;
상기 내부유닛과 상기 외부유닛 사이의 상기 개재공간에 충진되는 촉매;
상기 내부유닛의 일 끝단에 연결되며, 상기 인입된 유해가스가 필터링되어 유출되는 벤츄리부;
상기 내부유닛의 타 끝단에 연결되어, 상기 촉매를 고정시키는 고정유닛; 및
상기 내부유닛과 상기 외부유닛 사이의 개재공간에 충진되는 예비촉매를 포함하고,
상기 내부파이프는 상기 벤츄리부가 연결되는 일 끝단으로부터 소정 길이 연장되며, 상기 인입공간이 형성되지 않도록 밀폐된 여유부를 포함하며,
상기 예비촉매는 상기 여유부에 위치하는 것을 특징으로 하는 집진장치.
제10항에 있어서, 상기 유해가스는,
상기 필터유닛을 통과하며 유해가스 입자가 필터링되고,
상기 촉매모듈을 통과하며 상기 유해가스에 대한 환원 반응이 수행되는 것을 특징으로 하는 집진장치.