KR102618278B1 - 탄소 나노튜브 분사 전극을 이용한 정전분무 전기집진기 - Google Patents

탄소 나노튜브 분사 전극을 이용한 정전분무 전기집진기 Download PDF

Info

Publication number
KR102618278B1
KR102618278B1 KR1020210162089A KR20210162089A KR102618278B1 KR 102618278 B1 KR102618278 B1 KR 102618278B1 KR 1020210162089 A KR1020210162089 A KR 1020210162089A KR 20210162089 A KR20210162089 A KR 20210162089A KR 102618278 B1 KR102618278 B1 KR 102618278B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
electrode
carbon nanotube
voltage
fine dust
electrostatic
Prior art date
Application number
KR1020210162089A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20230075667A (ko
Inventor
정해영
이보희
김성환
Original Assignee
세명대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 세명대학교 산학협력단 filed Critical 세명대학교 산학협력단
Priority to KR1020210162089A priority Critical patent/KR102618278B1/ko
Publication of KR20230075667A publication Critical patent/KR20230075667A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102618278B1 publication Critical patent/KR102618278B1/ko

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C3/00—Separating dispersed particles from gases or vapour, e.g. air, by electrostatic effect
    • B03C3/02—Plant or installations having external electricity supply
    • B03C3/16—Plant or installations having external electricity supply wet type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C3/00—Separating dispersed particles from gases or vapour, e.g. air, by electrostatic effect
    • B03C3/34—Constructional details or accessories or operation thereof
    • B03C3/40—Electrode constructions
    • B03C3/45—Collecting-electrodes
    • B03C3/49—Collecting-electrodes tubular
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C3/00—Separating dispersed particles from gases or vapour, e.g. air, by electrostatic effect
    • B03C3/34—Constructional details or accessories or operation thereof
    • B03C3/66—Applications of electricity supply techniques
    • B03C3/68—Control systems therefor

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Electrostatic Separation (AREA)

Abstract

탄소 나노튜브 분사 전극을 이용한 정전분무 전기집진기 및 그 동작 방법이 제시된다. 본 발명에서 제안하는 탄소 나노튜브 분사 전극을 이용한 정전분무 전기집진기는 매시 구멍을 가진 전극판에 탄소 나노튜브로 코팅하여 전압을 인가하는 탄소 나노튜브 분사 전극, 미세 먼지를 침전 시키기 위한 액체를 공급하고 분사하는 다중 노즐 및 상기 탄소 나노튜브 분사 전극과 반대 극성을 갖고, 상기 다중 노즐에서 분사되는 액체에 의해 포집되는 이온 물질을 침전시키는 반대 침전 전극을 포함한다.

Description

탄소 나노튜브 분사 전극을 이용한 정전분무 전기집진기{Electrostatic Spray Electrostatic Precipitator Device using Carbon Nanotube Spray Electrode}
본 발명은 탄소 나노튜브 분사 전극을 이용한 정전분무 전기집진기 및 그 동작 방법에 관한 것이다.
최근 계절과 관계없이 한반도 전역에서 고농도 미세먼지 발생이 빈번해짐에 따라 건강에 대한 우려가 커지고 있다.
국제환경단체 그린피스가 에어비주얼(AirVisual)의 '2018 세계 대기질 보고서'를 분석한 결과, 한국은 경제협력개발기구(OECD) 회원국 중 초미세먼지 오염 농도 2위를 차지해 최악의 대기오염 국가로 나타났다.
2018년 한국의 초미세먼지 농도는 m3당 (마이크로그램, =100만분의 1g)으로 조사대상 73개국 중에서 27번째로 높았으며, OECD 도시 중 초미세먼지 오염도가 가장 높은 100개 도시에 국내 도시 44개가 포함되었다.
2017년까지 전국 대부분의 지역에서 PM10 연평균 농도는 연간 대기환경기준인 이하이고, 따라서 최근 우리나라의 미세먼지 농도는 PM10 기준으로 볼 때 낮아지고 있다고 볼 수 있지만 고농도 미세먼지발생일수 증가하고 있고, 미세먼지 농도 최고치 갱신 등 미세먼지 상황은 오히려 악화되고 있는 실정이다.
미세먼지로 인한 영향은 호흡기에 침착 또는 체내에 흡수되어 건강을 위협할 수 있다. WHO 산하 국제암연구소(IARC)는 미세먼지를 1군 발암물질로 지정하였다. 2009년 국립 환경과학원과 인하대 연구팀이 연구한 결과, 서울의 미세먼지(PM10) 농도가 1 증가할 때마다 65 살 이상 노인 등 대기오염에 민감한 집단의 사망률은 0.4%씩 증가하는 것으로 파악되었다.
OECD는 2016년 대기오염 경제 영향보고서에서 초미세먼지 등 대기오염으로 인해 한국의 2060년 GDP 감소 등 경제적 피해 비용을 OECD 국가 중 1위로 분석하였고, 조기 사망률 증가, 질환 증가 등으로 인한 건강 비용은 2060년까지 5배 가량 증가할 것으로 전망하였으며, 의료비 증가, 노동생산성 저하 등 경제적 손실이 크게 증가할 것을 예측했다.
2013년 8월 수도권 시범 예보 시행, 2014년 2월 전국 예보 시행, 2015년 1월 초 미세먼지 예보 시행 등 이러한 대기질 정보의 질적, 양적 증가로 인해 환경 인식이 높아지고 있다.
이에 따라, 미세먼지 예경보제 시행 이후 미세먼지 관련 언론보도 건수는 폭발적으로 증가하였고, 언론보도 증가와 더불어 국민들이 대기질에 관해 접하는 정보도 증가하였다.
한국 공개특허공보 제10-2007-0090438호(2007.09.06.)
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 종래기술에서 노즐의 니들 부분이 아닌 연결 부분에 고전압이 인가되기 때문에 정전분무 시에 미세먼지를 포집하기에 효율적인 콘젯 모드에 이르기 위해 고전압을 필요로 하는 문제점을 개선하기 위해 매시 구멍을 가진 전극판에 탄소 나노튜브로 코팅하여 전압을 인가함으로써 보다 낮은 전압에서 콘젯 모드의 형성이 가능한 탄소 나노튜브 분사 전극을 이용한 정전분무 전기집진기를 제공하는데 있다.
일 측면에 있어서, 본 발명에서 제안하는 탄소 나노튜브 분사 전극을 이용한 정전분무 전기집진기는 매시 구멍을 가진 전극판에 탄소 나노튜브로 코팅하여 전압을 인가하는 탄소 나노튜브 분사 전극, 미세 먼지를 침전 시키기 위한 액체를 공급하고 분사하는 다중 노즐 및 상기 탄소 나노튜브 분사 전극과 반대 극성을 갖고, 상기 다중 노즐에서 분사되는 액체에 의해 포집되는 이온 물질을 침전시키는 반대 침전 전극을 포함한다.
상기 탄소 나노튜브 분사 전극은 정전분무 시 미세먼지를 포집하기 위한 콘젯 모드를 형성하는 전압을 감소시키기 위해 매시 구멍을 가진 전극판에 탄소 나노튜브로 코팅하여 형성되는 상기 탄소 나노튜브 분사 전극에 전압이 인가된다.
상기 탄소 나노튜브 분사 전극은 상기 탄소 나노튜브 분사 전극에 전압을 직접 인가하거나 또는 상기 탄소 나노튜브 분사 전극 및 상기 다중 노즐에 모두 전압을 직접 인가하여 정전분무 시 미세먼지를 포집하기 위한 콘젯 모드를 형성하는 전압을 감소시킬 수 있다.
상기 탄소 나노튜브 분사 전극은 판 형태 또는 원통 형태로 구성되고, 상기 탄소 나노튜브 분사 전극의 매시 구멍은 미세먼지 집진을 위한 정전분무 전기집진기의 처리 용량에 따라 복수의 형태 및 크기를 가질 수 있다.
또 다른 일 측면에 있어서, 본 발명에서 제안하는 탄소 나노튜브 분사 전극을 이용한 정전분무 전기집진기의 동작 방법은 매시 구멍을 가진 전극판에 탄소 나노튜브로 코팅하여 형성된 탄소 나노튜브 분사 전극에 전압을 인가하는 단계, 다중 노즐을 통해 미세 먼지를 침전 시키기 위한 액체를 공급하고 분사하는 단계 및 상기 탄소 나노튜브 분사 전극과 반대 극성을 갖는 반대 침전 전극을 통해 상기 다중 노즐에서 분사되는 액체에 의해 포집되는 이온 물질을 침전시키는 단계를 포함한다.
종래기술에서 노즐의 니들 부분이 아닌 연결 부분에 고전압이 인가되기 때문에 정전분무 시에 미세먼지를 포집하기에 효율적인 콘젯 모드에 이르기 위해 고전압을 필요로 하는 문제점을 개선하기 위해 본 발명의 실시예들에 따른 탄소 나노튜브 분사 전극을 이용한 정전분무 전기집진기를 통해 매시 구멍을 가진 전극판에 탄소 나노튜브로 코팅하여 전압을 인가함으로써 보다 낮은 전압에서 콘젯 모드의 형성이 가능하다.
도 1은 종래기술에 따른 여과 집진 방식의 미세먼지 집진기를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 종래기술에 따른 원심력 집진 방식의 미세먼지 집진기를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 종래기술에 따른 코로나 방전을 이용한 전기집진 방식의 미세먼지 집진기를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 종래기술에 따른 정전분무를 이용한 전기집진 방식의 미세먼지 집진기를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 탄소 나노튜브 분사 전극을 이용한 정전분무 전기집진기의 구성을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 탄소 나노튜브 분사 전극을 이용한 정전분무 전기집진기의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 7은 종래기술에 따른 노즐 및 니들을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 탄소 나노튜브 분사 전극을 설명하기 위한 도면이다.
도 1은 종래기술에 따른 여과 집진 방식의 미세먼지 집진기를 설명하기 위한 도면이다.
종래기술에 따른 여과 집진 방식의 미세먼지 집진기에 있어서, 미세먼지를 제어하기 위해 주로 사용하는 섬유필터는 연소가스로부터 입자상 오염물질을 분리하는 데 매우 효과적이다.
이러한 여과 집진 방식의 미세먼지 집진기는 집진율이 우수하고 압력손실이 적고 취급이 간단하며 여러 가지 형태의 분진을 포집하지만, 습윤 환경에서는 여과포가 밀폐될 수 있으므로 사용이 불가능하고 여과포의 손상이 많아 보수 관리비가 소요되므로 설비비가 증가하고 폭발 등의 위험성이 있다.
도 2는 종래기술에 따른 원심력 집진 방식의 미세먼지 집진기를 설명하기 위한 도면이다.
또 다른 종래기술에 따른 원심력 집진 방식의 미세먼지 집진기는 먼지를 함유한 공기를 원통 내에서 회전시켜, 그 원심력으로 먼지를 외측으로 분리시켜 집진하는 원리를 이용한다.
이러한 원심력 집진 방식의 미세먼지 집진기는 구조가 간단하고 설치 공간이 적으며, 고온 가스 처리가 가능하고, 유지보수 비용이 적은 장점이 있지만, 미세입자의 경우 집진 효율이 적으며 장치가 온도, 압력, 유해가스의 영향을 받기 쉬우며 접착성, 부식성, 마모성 가스에는 부적합하다는 단점이 있다.
도 3은 종래기술에 따른 코로나 방전을 이용한 전기집진 방식의 미세먼지 집진기를 설명하기 위한 도면이다.
또 다른 종래기술에 따른 코로나 방전을 이용한 전기집진 방식의 미세먼지 집진기는 미세먼지 입자, 코로나 방전, 대전, 집진판으로 이동, 포집, 중화, 탈진 회수 과정을 거친다.
이러한 코로나 방전을 이용한 전기집진 방식의 미세먼지 집진기는 낮은 압력 손실로 대량 가스 처리가 가능하고, 광범위한 온도 범위에서 설계 가능하며 비교적 운영비가 적다는 장점을 가지고 있다. 하지만, 코로나 방전을 이용한 전기집진 방식의 미세먼지 집진기는 포집 대상의 미세먼지가 대전되는 효율이 낮고 코로나 방전 시 인체에 유해한 오존이 발생되는 문제점 있으므로 이에 대한 오존 제거 장치가 따로 구비되어야 하거나 사용 장소에 제한이 있다는 단점이 있다.
도 4는 종래기술에 따른 정전분무를 이용한 전기집진 방식의 미세먼지 집진기를 설명하기 위한 도면이다.
또 다른 종래기술에 따른 정전분무를 이용한 전기집진 방식의 미세먼지 집진기는 분무액이 분사되는 노즐에 고전압을 걸어 대전된 액적을 발생시키는데 전력소모가 크다는 단점이 있고, 노즐에 분사된 액체를 미립화하는 과정에서 고전압을 걸어 주게 됨으로써 액적의 분사 양상이 콘젯 모드로 되기 전에 코로나 방전으로 진행되는 문제가 있다. 이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 탄소 나노튜브 분사 전극을 이용한 정전분무 전기집진기의 구성을 나타내는 도면이다.
제안하는 탄소 나노튜브 분사 전극을 이용한 정전분무 전기집진기는 매시 구멍을 가진 전극판에 탄소 나노튜브로 코팅하여 전압을 인가하는 탄소 나노튜브 분사 전극(510), 미세 먼지를 침전 시키기 위한 액체를 공급하고 분사하는 다중 노즐(520) 및 탄소 나노튜브 분사 전극과 반대 극성을 갖고, 다중 노즐에서 분사되는 액체에 의해 포집되는 이온 물질을 침전시키는 반대 침전 전극(530)을 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 탄소 나노튜브 분사 전극(510)은 매시 구멍을 가진 전극판에 탄소 나노튜브로 코팅하여 형성된다.
본 발명의 실시예에 따른 탄소 나노튜브 분사 전극(510)은 매시 구멍을 가진 전극판에 탄소 나노튜브로 코팅하여 전압을 인가함으로써 보다 낮은 전압에서 콘젯 모드의 형성이 가능하다. 따라서, 정전분무 시 미세먼지를 포집하기 위한 콘젯 모드를 형성하는 전압을 감소시킬 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 탄소 나노튜브 분사 전극(510)에 전압을 직접 인가하거나 또는 탄소 나노튜브 분사 전극 및 상기 다중 노즐(520)에 모두 전압을 직접 인가하여 정전분무 시 미세먼지를 포집하기 위한 콘젯 모드를 형성하는 전압을 더욱 효과적으로 감소시킬 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 탄소 나노튜브 분사 전극(510)은 판 형태 또는 원통 형태로 구성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 탄소 나노튜브 분사 전극(510)의 매시 구멍은 미세먼지 집진을 위한 정전분무 전기집진기의 처리 용량에 따라 복수의 형태 및 크기를 가질 수 있다.
종래 기술에 따른 정전분무 전기집진기는 모세관으로 형성되는 니들을 포함하는 노즐로 구성될 수 있다.
이러한 니들의 하부에는 점차 단면이 축소되는 형태의 콘젯이 형성된다. 콘젯의 하단에는 미세한 관형태의 분사핀이 형성될 수 있다. 니들은 상단으로부터 공급받은 분사액이 콘젯을 통과하여 분사핀에서 미세 액적의 형태로 분사되도록 하는 부분이다. 이때, 분사액은 전원공급선으로부터 인가된 전압에 의해 대전 된다. 그리고 대전된 분사액은 그 유량이 낮아야 미세 액적으로 분산이 이루어진다. 따라서 콘젯은 대전된 분사액의 유량을 줄이기 위한 부분이고, 콘젯 말단부에 구비된 분사핀은 유량이 줄어든 분사액이 미세 액적으로 분산되어 분무 되도록 하는 부분이다. 이러한 니들의 상단부에는 니들에 분사액을 공급하는 공급파이프가 연결될 수 있다.
종래 기술에 따른 니들 상단, 다시 말해 노즐에는 전원공급선이 연결되었다. 하지만, 본 발명에서는 노즐에 전압이 인가되는 것이 아닌 본 발명의 실시예에 따른 탄소 나노튜브 분사 전극(510)에 전압을 인가함으로써 보다 낮은 전압에서 콘젯 모드 형성이 가능하다. 따라서, 정전분무 시 미세먼지를 포집하기 위한 콘젯 모드를 형성하는 전압을 감소시킬 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 탄소 나노튜브 분사 전극 및 다중 노즐(520)에 모두에 전압을 직접 인가하여 정전분무 시 미세먼지를 포집하기 위한 콘젯 모드를 형성하는 전압을 더욱 효과적으로 감소시킬 수도 있다.
본 발명의 실시예에 따른 탄소 나노튜브 분사 전극을 이용한 정전분무 전기집진기는 다중 노즐(520)로부터 분사되는 액적을 이온 물질을 침전시키는 반대 침전 전극(530) 상에 분무 되도록 한다.
이와 같은 과정을 통해 이온을 포집 및 침전 시켜 미세 먼지를 제거한 깨끗한 공기를 생성할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 탄소 나노튜브 분사 전극을 이용한 정전분무 전기집진기의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
제안하는 탄소 나노튜브 분사 전극을 이용한 정전분무 전기집진기의 동작 방법은 매시 구멍을 가진 전극판에 탄소 나노튜브로 코팅하여 형성된 탄소 나노튜브 분사 전극에 전압을 인가하는 단계(610), 다중 노즐을 통해 미세 먼지를 침전 시키기 위한 액체를 공급하고 분사하는 단계(620) 및 상기 탄소 나노튜브 분사 전극과 반대 극성을 갖는 반대 침전 전극을 통해 상기 다중 노즐에서 분사되는 액체에 의해 포집되는 이온 물질을 침전시키는 단계(630)를 포함한다.
단계(610)에서, 매시 구멍을 가진 전극판에 탄소 나노튜브로 코팅하여 형성된 탄소 나노튜브 분사 전극에 전압을 인가한다.
본 발명의 실시예에 따른 탄소 나노튜브 분사 전극은 매시 구멍을 가진 전극판에 탄소 나노튜브로 코팅하여 형성된다.
본 발명의 실시예에 따른 탄소 나노튜브 분사 전극은 매시 구멍을 가진 전극판에 탄소 나노튜브로 코팅하여 전압을 인가함으로써 보다 낮은 전압에서 콘젯 모드의 형성이 가능하다. 따라서, 정전분무 시 미세먼지를 포집하기 위한 콘젯 모드를 형성하는 전압을 감소시킬 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 탄소 나노튜브 분사 전극에 전압을 직접 인가하거나 또는 탄소 나노튜브 분사 전극 및 상기 다중 노즐에 모두 전압을 직접 인가하여 정전분무 시 미세먼지를 포집하기 위한 콘젯 모드를 형성하는 전압을 더욱 효과적으로 감소시킬 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 탄소 나노튜브 분사 전극은 판 형태 또는 원통 형태로 구성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 탄소 나노튜브 분사 전극의 매시 구멍은 미세먼지 집진을 위한 정전분무 전기집진기의 처리 용량에 따라 복수의 형태 및 크기를 가질 수 있다.
단계(620)에서, 다중 노즐을 통해 미세 먼지를 침전 시키기 위한 액체를 공급하고 분사한다.
종래 기술에 따른 정전분무 전기집진기는 정전분무 전기집진기는 모세관으로 형성되는 니들을 포함하는 다중 노즐로 구성될 수 있다.
이러한 니들의 하부에는 점차 단면이 축소되는 형태의 콘젯이 형성된다. 콘젯의 하단에는 미세한 관형태의 분사핀이 형성될 수 있다. 니들은 상단으로부터 공급받은 분사액이 콘젯을 통과하여 분사핀에서 미세 액적의 형태로 분사되도록 하는 부분이다. 이때, 분사액은 전원공급선으로부터 인가된 전압에 의해 대전 된다. 그리고 대전된 분사액은 그 유량이 낮아야 미세 액적으로 분산이 이루어진다. 따라서 콘젯은 대전된 분사액의 유량을 줄이기 위한 부분이고, 콘젯 말단부에 구비된 분사핀은 유량이 줄어든 분사액이 미세 액적으로 분산되어 분무 되도록 하는 부분이다. 이러한 니들의 상단부에는 니들에 분사액을 공급하는 공급파이프가 연결될 수 있다.
종래 기술에 따른 니들 상단, 다시 말해 노즐에는 전원공급선이 연결되었다. 하지만, 본 발명에서는 노즐에 전압이 인가되는 것이 아닌 본 발명의 실시예에 따른 탄소 나노튜브 분사 전극에 전압을 인가함으로써 보다 낮은 전압에서 콘젯 모드 형성이 가능하다. 따라서, 정전분무 시 미세먼지를 포집하기 위한 콘젯 모드를 형성하는 전압을 감소시킬 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 탄소 나노튜브 분사 전극 및 다중 노즐에 모두에 전압을 직접 인가하여 정전분무 시 미세먼지를 포집하기 위한 콘젯 모드를 형성하는 전압을 더욱 효과적으로 감소시킬 수도 있다.
단계(630)에서, 탄소 나노튜브 분사 전극과 반대 극성을 갖는 반대 침전 전극을 통해 상기 다중 노즐에서 분사되는 액체에 의해 포집되는 이온 물질을 침전시킨다.
본 발명의 실시예에 따른 탄소 나노튜브 분사 전극을 이용한 정전분무 전기집진기는 다중 노즐로부터 분사되는 액적을 이온 물질을 침전시키는 반대 침전 전극 상에 분무 되도록 한다.
이와 같은 과정을 통해 이온을 포집 및 침전 시켜 미세 먼지를 제거한 깨끗한 공기를 생성할 수 있다.
도 7은 종래기술에 따른 노즐 및 니들을 설명하기 위한 도면이다.
종래 기술에 따른 정전 분무 방식은 도 7과 같이, 노즐에 직접 전압을 인가하는 방식으로 높은 고전압을 계속해서 노즐에 인가한다. 따라서, 전력 효율이 낮고 노즐의 니들 부분이 아니라 연결 부분에 고전압이 인가되기 때문에 정전분무 시 미세먼지를 포집하기 위한 콘젯 모드를 형성하는데 고전압을 필요로 한다.
반면, 제안하는 탄소 나노튜브 분사 전극 구조는 노즐에 전압이 인가되는 것이 아닌, 매시 구멍을 가진 전극판에 탄소 나노튜브로 코팅을 하여 전압을 인가함으로서 보다 낮은 전압에서 콘젯 모드의 형성이 가능하다는 장점을 가지고 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 탄소 나노튜브 분사 전극을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 실시예에 따른 탄소 나노튜브 분사 전극은 판 형태 또는 원통 형태로 구성될 수 있다. 또한, 도 8과 같이 매시 구멍의 형태 및 크기는 미세먼지 집진을 위한 정전분무 전기집진기의 처리 용량에 따라 복수의 형태 및 크기를 갖는 다양한 형태로 구성될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 탄소 나노튜브 분사 전극은 탄소 나노튜브 분사 전극에 전압을 직접 인가하거나 또는 탄소 나노튜브 분사 전극 및 상기 다중 노즐에 모두 전압을 직접 인가하여 정전분무 시 미세먼지를 포집하기 위한 콘젯 모드를 형성하는 전압을 더욱 효과적으로 감소시킬 수 있다.
이상에서 설명된 장치는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPA(field programmable array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다.　 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다.　 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다.　 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다.　 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.
소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다.　 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치에 구체화(embody)될 수 있다.　 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다.　 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다.　 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다.　 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다.　 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다.　
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.　 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.

Claims (7)

  1. 매시 구멍을 가진 전극판에 탄소 나노튜브로 코팅하여 전압을 인가하는 탄소 나노튜브 분사 전극;
    미세 먼지를 침전 시키기 위한 액체를 공급하고 분사하는 다중 노즐; 및
    상기 탄소 나노튜브 분사 전극과 반대 극성을 갖고, 상기 다중 노즐에서 분사되는 액체에 의해 포집되는 이온 물질을 침전시키는 반대 침전 전극
    을 포함하고,
    상기 탄소 나노튜브 분사 전극은,
    정전분무 시 미세먼지를 포집하기 위한 콘젯 모드를 형성하는 전압을 감소시키기 위해 매시 구멍을 가진 전극판에 탄소 나노튜브로 코팅하여 형성되는 상기 탄소 나노튜브 분사 전극에 전압이 인가되고,
    상기 탄소 나노튜브 분사 전극에 전압을 직접 인가하거나 또는 상기 탄소 나노튜브 분사 전극 및 상기 다중 노즐에 모두 전압을 직접 인가하여 정전분무 시 미세먼지를 포집하기 위한 콘젯 모드를 형성하는 전압을 감소시키며,
    상기 다중 노즐은,
    콘젯 모드를 형성하여 다중 노즐로부터 분사되는 대전된 액적을 통해 이온 물질을 침전시키는 반대 침전 전극 상에 분무 되도록 하는
    정전분무 전기집진기.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 탄소 나노튜브 분사 전극은,
    판 형태 또는 원통 형태로 구성되고,
    상기 탄소 나노튜브 분사 전극의 매시 구멍은 미세먼지 집진을 위한 정전분무 전기집진기의 처리 용량에 따라 복수의 형태 및 크기를 갖는
    정전분무 전기집진기.
  5. 매시 구멍을 가진 전극판에 탄소 나노튜브로 코팅하여 형성된 탄소 나노튜브 분사 전극에 전압을 인가하는 단계;
    다중 노즐을 통해 미세 먼지를 침전 시키기 위한 액체를 공급하고 분사하는 단계; 및
    상기 탄소 나노튜브 분사 전극과 반대 극성을 갖는 반대 침전 전극을 통해 상기 다중 노즐에서 분사되는 액체에 의해 포집되는 이온 물질을 침전시키는 단계
    를 포함하고,
    상기 매시 구멍을 가진 전극판에 탄소 나노튜브로 코팅하여 형성된 탄소 나노튜브 분사 전극에 전압을 인가하는 단계는,
    정전분무 시 미세먼지를 포집하기 위한 콘젯 모드를 형성하는 전압을 감소시키기 위해 매시 구멍을 가진 전극판에 탄소 나노튜브로 코팅하여 형성되는 상기 탄소 나노튜브 분사 전극에 전압이 인가되고,
    상기 탄소 나노튜브 분사 전극에 전압을 직접 인가하거나 또는 상기 탄소 나노튜브 분사 전극 및 상기 다중 노즐에 모두 전압을 직접 인가하여 정전분무 시 미세먼지를 포집하기 위한 콘젯 모드를 형성하는 전압을 감소시키며,
    상기 다중 노즐을 통해 미세 먼지를 침전 시키기 위한 액체를 공급하고 분사하는 단계는,
    콘젯 모드를 형성하여 다중 노즐로부터 분사되는 대전된 액적을 통해 이온 물질을 침전시키는 반대 침전 전극 상에 분무 되도록 하는
    정전분무 전기집진기의 동작 방법.
  6. 삭제
  7. 삭제
KR1020210162089A 2021-11-23 2021-11-23 탄소 나노튜브 분사 전극을 이용한 정전분무 전기집진기 KR102618278B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210162089A KR102618278B1 (ko) 2021-11-23 2021-11-23 탄소 나노튜브 분사 전극을 이용한 정전분무 전기집진기

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210162089A KR102618278B1 (ko) 2021-11-23 2021-11-23 탄소 나노튜브 분사 전극을 이용한 정전분무 전기집진기

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20230075667A KR20230075667A (ko) 2023-05-31
KR102618278B1 true KR102618278B1 (ko) 2023-12-28

Family

ID=86543693

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210162089A KR102618278B1 (ko) 2021-11-23 2021-11-23 탄소 나노튜브 분사 전극을 이용한 정전분무 전기집진기

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102618278B1 (ko)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200343968Y1 (ko) 2003-12-01 2004-03-06 주식회사 성림피에스 집진장치용 정전분사장치
US20060081178A1 (en) 2004-10-20 2006-04-20 Willey Alan D Electrostatic spray nozzle with multiple outlets at varying lengths from target surface
JP2007196152A (ja) 2006-01-27 2007-08-09 Matsushita Electric Ind Co Ltd 集塵フィルタおよび集塵装置および空調装置
JP2015188883A (ja) * 2014-03-31 2015-11-02 株式会社セラフト マイクロプラズマ用ネット状電極及びその製造方法
KR101822927B1 (ko) * 2017-06-23 2018-03-15 한국과학기술원 마이크로 노즐 어레이, 그 제조 방법 및 마이크로 노즐 어레이를 이용한 공기 청정 장치

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101249193B1 (ko) 2006-03-02 2013-04-03 엘지전자 주식회사 정전 분무 장치

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200343968Y1 (ko) 2003-12-01 2004-03-06 주식회사 성림피에스 집진장치용 정전분사장치
US20060081178A1 (en) 2004-10-20 2006-04-20 Willey Alan D Electrostatic spray nozzle with multiple outlets at varying lengths from target surface
JP2007196152A (ja) 2006-01-27 2007-08-09 Matsushita Electric Ind Co Ltd 集塵フィルタおよび集塵装置および空調装置
JP2015188883A (ja) * 2014-03-31 2015-11-02 株式会社セラフト マイクロプラズマ用ネット状電極及びその製造方法
KR101822927B1 (ko) * 2017-06-23 2018-03-15 한국과학기술원 마이크로 노즐 어레이, 그 제조 방법 및 마이크로 노즐 어레이를 이용한 공기 청정 장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR20230075667A (ko) 2023-05-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6106592A (en) Wet electrostatic filtration process and apparatus for cleaning a gas stream
US8206494B2 (en) Device for air/water extraction by semi-humid electrostatic collection and method using same
EP1095705A2 (en) Device and method of collecting dust using highly charged hyperfine liquid droplets
US7708803B2 (en) Method and apparatus for the enhanced removal of aerosols from a gas stream
JP5705461B2 (ja) 電気集塵装置
US20040089156A1 (en) Dynamic electrostatic aerosol collection apparatus for collecting and sampling airborne particulate matter
JP4250591B2 (ja) 液体粒子を含む及び／又は凝縮する湿気を含んだガスに対する排気ガス浄化装置におけるイオン化装置及びその使用
AU4509996A (en) Electrostatic precipitator for collection of multiple pollutants
KR20010101080A (ko) 전기 집진기
KR20010050045A (ko) 제진 장치 및 제진 방법
KR100710697B1 (ko) 가스 흐름으로부터 입자 및/또는 소적 형태의 물질을분리시키는 방법 및 장치
KR20060086042A (ko) 양극성 정전분무식 복합응집 집진 장치
JPH08508934A (ja) ガス流から浮遊物質等の不純物を静電付着するための方法と装置
JP2005507765A (ja) 空気清浄装置及びその方法
KR102618278B1 (ko) 탄소 나노튜브 분사 전극을 이용한 정전분무 전기집진기
JP2012192362A (ja) 電気集塵装置
US8409327B2 (en) Control of grounded surface geometry in electrostatically enhanced fabric filters
JP2005510340A (ja) 空気清浄装置内で利用される流体
US2556982A (en) Electrostatic precipitator
JPH1190263A (ja) 集塵装置
KR100793376B1 (ko) 하이브리드 스크러버 시스템
JP4970081B2 (ja) 高炉ガス清浄設備およびその操業方法
KR100634490B1 (ko) 양극성 복합 정전유전체 응집 방식 미세입자 포집 장치
WO2016061290A1 (en) Wet electrostatic precipitator and method of treating an exhaust
CN208372737U (zh) 一种磷酸尾气净化回收装置

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right