KR20130036037A - Non-catalyst type heat combustion oxidization device for water quality analyzer - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A non-catalyst heat combustion oxidation device for a water quality analyzer is provided to enhance the surface area of an inner tube and to easily increase temperature by filling a protection tube and a space at the upper end of the inner tube with ceramic balls. CONSTITUTION: A non-catalyst heat combustion oxidation device for a water quality analyzer has a reaction tube(2). The reaction tube comprises: a cylindrical reactor(20); a protection tube(22) which is a cylindrical pipe; and an inner tube(24). The reactor has a space(200) inside. The outer wall of the protection tube is tightly attached to the inner wall of the reactor. The inner tube has a plurality of through-holes(240) formed on the surface and a plurality of through-holes(241) at the upper side end portion. The inner tube has a filter mesh(244) with a plurality of holes(243) which are penetrated from the center to the outer edge.

Description

수질 분석 장치용 무촉매 열연소 산화장치{Non-catalyst type heat combustion oxidization device for water quality analyzer}Non-catalyst type heat combustion oxidization device for water quality analyzer}

본 발명은 샘플수 내의 수질분석장치에 사용되는 열연소 산화 장치에 관한 것으로 특히 샘플수 내의 수질분석장치에 사용되면서 가스 흐름의 막힘을 개선한 무촉매 열연소 산화 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a thermal combustion oxidation apparatus used for an apparatus for analyzing water quality in sample water, and more particularly to a catalystless thermal combustion oxidation apparatus for improving the clogging of a gas stream while being used for the apparatus for analyzing water quality in sample water.

의료기 제조용 물, 반도체용 처리수, 냉각수, 보일러수, 수돗물, 하폐수처리장의 유입수/방류수는 그 중에 포함된 총유기탄소(Total Organic Carbon: 이하 TOC라 칭함) 및 총질소(Total Nitrogen : 이하 TN이라 칭함)의 양을 측정하고 관리하여야 한다. 이를 위해서 TOC 측정 장치 또는 TN 측정 장치가 사용되는데, 이러한 TOC 측정 장치 또는 TN 측정 장치는 크게 산화 단계 및 측정 단계를 거쳐 TOC 또는 TN을 각각 측정한다.Inflow / discharge water of medical device manufacturing water, semiconductor treated water, cooling water, boiler water, tap water, and sewage treatment plant are referred to as Total Organic Carbon (TOC) and Total Nitrogen (TN). Quantity shall be measured and controlled. To this end, a TOC measuring device or a TN measuring device is used. The TOC measuring device or the TN measuring device measures the TOC or TN through the oxidation step and the measuring step, respectively.

산화 단계에서는 고온 연소 산화법이 사용될 수 있다. 고온 연소 산화법은 대략 680℃의 고온으로 가열하여 시료 중의 유기물을 산화시킨다. 여기에 Air와 O2의 고순도 가스가 필요하며 일반적으로는 고가인 백금 촉매가 사용된다. 이 방법은 연소 방법을 사용하여 산화효율이 우수하며 입자형태의 시료와 고농도의 유기폐수 또한 분석 가능하지만 지속적이고 철저한 유지 관리가 요구된다.In the oxidation step, hot combustion oxidation can be used. The high temperature combustion oxidation method heats to a high temperature of approximately 680 ° C. to oxidize organic matter in the sample. This requires high-purity gases of air and O2, and expensive platinum catalysts are generally used. This method uses a combustion method, which provides excellent oxidation efficiency and analysis of particulate samples and high concentrations of organic wastewater, but requires continuous and thorough maintenance.

측정 단계에서는 전도도 방식이나 비분산 적외선 분광법(이하 NDIR법이라 칭함)을 사용하여 유기물의 산화로 생성된 가스의 발생량을 측정하여 총유기탄소량 또는 총질소량을 구한다. NDIR법의 경우에는 CO, CO2, 및 NOx 등 산화된 가스상 물질들이 적외선에 대해 특정한 흡수 스펙트럼을 가지는 특성을 이용하여 가스의 농도를 구하는 방법으로 대기 및 굴뚝가스중의 오염물질을 연속적으로 측정할 수 있다.In the measurement step, the total amount of organic carbon or total nitrogen is obtained by measuring the amount of gas generated by the oxidation of organic materials using conductivity method or non-dispersive infrared spectroscopy (hereinafter referred to as NDIR method). In the case of the NDIR method, pollutants in the atmosphere and flue gas can be continuously measured by calculating the concentration of the gas by using oxidized gaseous substances such as CO, CO2, and NOx having a specific absorption spectrum with infrared rays. have.

이러한 종래의 측정장치는 TOC의 경우에는 백금촉매와 같은 고가의 촉매를 사용하게되는데 순수한 물이 아닌 염분이 섞인 물에 대한 측정을 하는 과정에서 촉매에 염분이 붙으면서 오염되어 주기적으로 촉매를 교환하여야 하므로 유지보수 비용이 높다는 문제점이 있으며, TN의 경우에는 타사의 제품들은 흡광광도법으로 측정하여 측정시간이 상대적으로 길다는 문제점이 있다.The conventional measuring apparatus uses expensive catalysts such as platinum catalysts in the case of TOC. In the process of measuring salt water rather than pure water, the catalyst is contaminated with salts and the catalyst must be replaced periodically. Therefore, there is a problem that the maintenance cost is high, and in the case of TN, the products of other companies have a problem that the measurement time is relatively long by measuring by the absorbance method.

이러한 문제를 해결하기 위한 종래의 다른 기술이 유럽공개 특허 EP 1055927 A1에 개시되어 있다. 도 1에는 상기와 같은 종래의 열연소 산화장치의 구조를 나타내었다. 상기 공개 특허에 따르면 화로(1: furnace)는 이러한 실행에 있어서 최고 온도 섭씨 800도에 이를 수 있는 첫 번째 상부 가열구역(100)과 최고 온도 섭씨 1250도에 이르게 되는 두 번째 하단 가열구역(102)으로 이루어진다. 두 가열구역은 속이 비어 있는 실린더 형상을 가지며 고온에 견디도록 특수 처리된, 즉 칸탈-피브로탈 (Kanthal-Fibrothal) 재질로 이루어진 반응장치-통(10)의 단면 둘레에 감기어진 가열코일(104, 106)을 통해서 가열되어진다. 또한, 반응장치-통(10) 내부의 하단부에는 필터(120)가 설치된다.Another conventional technique for solving this problem is disclosed in EP 1055927 A1. Figure 1 shows the structure of a conventional thermal combustion oxidizer as described above. According to the published patent, a furnace 1 is the first upper heating zone 100 which can reach a maximum temperature of 800 degrees Celsius in this practice and a second lower heating zone 102 which reaches a maximum temperature of 1250 degrees Celsius. Is done. Both heating zones have a hollow cylinder shape and are specially treated to withstand high temperatures, i.e. heating coils 104 wound around the cross section of the reactor-vat 10 made of Kanthal-Fibrothal material. , 106). In addition, a filter 120 is installed at the lower end of the reactor-cylinder 10.

이러한 구조로 이루어짐으로써 근본적으로 열 촉매적 방식의 변환으로부터 벗어나서 촉매제의 사용을 배제한 순수한 열 변환을 수행하고 있으며 소각 온도를 섭씨 1,000도 이상 그리고 선호하기는 1,300도 이상으로 올리고 있다. 또한, 상기 공개 특허에서는 시료의 염분-성분을 손쉽게 제거할 수 있기 위해서 화로의 끝까지 "지나면서 녹도록" 의도한다. 알려진 방식에서 요구되었던 촉매제를 사용하지 않음에 따라 비용절감과 더불어 유지보수비용이 줄어들게 된다. 또한, 상기 공개 특허에 따르면 오로지 탄소 또는 질소성분 결정에만 쓰이는 시료는 섭씨 1,300도 이상의 소각로 안으로 직접적인 분사를 통해서 뿌려진다, 동시에 질소성분결정을 희망하는 이 방식의 선택적인 실행에 있어서는 두-단계-방식이 적용되는데, 시료는 먼저 최대 섭씨 800도를 유지하는 첫 변환영역으로 가져가고, 이어서 선호되는 섭씨 1,300도 이상의 본래적인 고온-변환영역으로 가져간다, 거기에서 더 낮은 온도의 첫 번째 영역은 환원구역으로써 쓰인다. 이런 새로운 방식의 실행을 위한 하나의 새로운 장치가 제시되는데, 이것의 본질적인 요소는 지속적으로 고온에 견디는, 특히 칸탈-피브로탈 (Kanthal-Fibrothal) 재질로 된 가열 부재들을 갖춘 소각화로를 사용한다. 이 소각화로는 섭씨 1,300도 이상을 유지하는 것을 선호하는 고온변환-구역과 함께 동시적인 질소성분결정을 가능하게 하는 장점이 있고 본질적으로 낮은 온도인 섭씨 800도 이하로 유지하는 첫 번째 구역과는 구분되는 두 번째 구역을 보여주고 있다. 이 구역은 선택적으로 고온 이상으로 혹은 이하로 배치할 수 있다. This structure essentially eliminates the use of a catalytic catalytic conversion, thus eliminating the use of a catalyst, and is performing a pure thermal conversion, raising the incineration temperature to more than 1,000 degrees Celsius and preferably to more than 1,300 degrees. The published patent also intends to "melt over time" to the end of the furnace in order to be able to easily remove the salt-component of the sample. By not using the catalyst required in a known manner, the cost savings and maintenance costs are reduced. In addition, according to the published patent, samples exclusively used for the determination of carbon or nitrogen components are sprayed by direct injection into an incinerator of more than 1,300 degrees Celsius, while at the same time a two-stage-method for the selective implementation of this method, which is desired for nitrogen component determination. This applies, where the sample is first taken to the first conversion zone maintaining a maximum of 800 degrees Celsius, and then to the original hot-conversion zone of 1,300 degrees Celsius or more, where the first lower temperature zone is the reduction zone. Used as One new device for this new way of implementation is proposed, the essential element of which uses an incinerator with heating elements which are constantly resistant to high temperatures, in particular Kanthal-Fibrothal material. This incineration furnace has the advantage of enabling simultaneous nitrogen content determination with the hot-conversion-zone, which prefers to maintain above 1,300 degrees Celsius, and distinguishes it from the first zone, which maintains essentially lower temperatures below 800 degrees Celsius. The second section is shown. This zone may optionally be placed above or below high temperature.

하지만 상기와 같은 종래의 방식은 실제로 가열 부제 부근의 온도는 1200도 이상으로 지나치게 높고 중앙부에는 750도 ~ 800도 정도로 온도가 낮아 균등하게 온도가 분포되지 않아 튜브 내에서의 기화 작용이 원활하지 않음에 따라 측정 데이터의 정확도가 저하될 뿐만 아니라 염수에 사용시에는 필터(120)가 막히어 가스가 빠져나가지 못해 측정 데이터가 부정확해져 수시로 유지보수해주어야 한다는 문제점이 있다.However, in the conventional method as described above, the temperature in the vicinity of the heating subhead is too high, such as 1200 degrees or higher, and the temperature in the center is low, such as 750 degrees to 800 degrees, so that the temperature is not evenly distributed, so that the vaporization in the tube is not smooth. As a result, the accuracy of the measurement data is not only deteriorated, but when it is used in brine, the filter 120 is clogged so that the gas cannot escape and the measurement data is inaccurate.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 개발된 것으로 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 반응 튜브 내부에서의 온도가 균일하게 분포됨으로써 기화 작용이 원활하여 측정 데이터의 정확도는 유지되면서도 고가의 촉매를 사용하지 않고 시료수에 염분과 같은 불순물이 존재하는 경우에도 튜브 막힘이 없어 유지보수가 용이한 수질 분석 장치용 무촉매 열연소 산화장치를 제공하는 것이다.The present invention was developed to solve the above problems, and the technical problem to be achieved by the present invention is to uniformly distribute the temperature in the reaction tube, so that the vaporization is smooth, so that the accuracy of the measurement data is maintained, but the expensive catalyst is not used. In addition, even if impurities such as salt are present in the sample water, there is no tube clogging, thereby providing a non-catalytic thermal combustion oxidizer for a water quality analyzer which is easy to maintain.

상기 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명에 따른 수질 분석 장치용 무촉매 열연소 산화장치는,The catalyst-free thermal combustion oxidizer for water quality analysis apparatus according to the present invention for achieving the above technical problem,

산화 리액터를 사용하여 CO2 또는 NOx 가스로 변환하는 방식을 적용하는 무촉매 열연소 가스변환장치를 이용한 수질 분석 장치에 있어서,In the water quality analysis apparatus using a non-catalyst heat combustion gas converter applying a method of converting into CO2 or NOx gas using an oxidation reactor,

상기 무촉매 열연소 가스변환장치는,The catalyst-free thermal combustion gas converter,

상부가 개방되고 하방으로 연장되어 내부에 빈공간(200)을 구비하며 하단 단부 부근에서 소정의 직경까지 좁아지며 상기 소정 직경을 가지고 일정 길이만큼 하방으로 연장되는 관을 구비하는 원통형의 리액터(20)와:A cylindrical reactor 20 having an upper portion open and extending downward to have an empty space 200 therein and narrowing down to a predetermined diameter near the lower end and having a tube extending downwardly by a predetermined length with the predetermined diameter. Wow:

상기 원통형 리액터의 내벽에 외벽이 밀착되는 원통형 파이프인 프로텍션 튜브(22); 및A protection tube (22) which is a cylindrical pipe in which an outer wall is in close contact with the inner wall of the cylindrical reactor; And

상기 프로텍션 튜브(22)의 길이를 L이라 할 때 L/5 이상 L/2 미만 구성되고 상기 프로텍션 튜브(22)의 내부에 내벽으로부터 일정간격 이격되어 끼워져 장착되며 그 표면에는 복수 개의 관통홀(240)을 구비하고 상측 단부는 복수 개의 관통홀(241)을 가지며 밀폐되고 하측 단부에는 외경이 상기 프로텍션 튜브(22)의 내경에 상응하고 자신의 내경에 상응하는 중앙부(242)는 개방되며 상기 중앙부(242)에서 그 외연부까지는 다수 개의 홀(243)이 천공되어진 필터 메쉬(244)가 설치되는 내부 튜브(24);로 이루어지는 반응 튜브(2);를 포함하는 것을 특징으로 한다.When the length of the protection tube 22 is referred to as L / 5 or less than L / 2 and is inserted and mounted at a predetermined distance from the inner wall inside the protection tube 22 and a plurality of through holes 240 on the surface thereof. The upper end has a plurality of through holes 241 and is closed and the lower end has an outer diameter corresponding to an inner diameter of the protection tube 22 and a central portion 242 corresponding to its inner diameter is opened and the central portion ( And a reaction tube (2) consisting of an inner tube (24) provided with a filter mesh (244) in which a plurality of holes (243) are drilled from 242 to an outer edge thereof.

또한, 상기 수질 분석 장치용 무촉매 열연소 산화장치는 상기 프로텍션 튜브(22)와 상기 반응 튜브(24)의 사이 공간에 채워지고 상기 프로텍션 튜브(22)의 외측면과 상기 프로텍션 튜브(22)의 내측면 사이의 공간보다 큰 직경을 가지는 세라믹볼(400);을 더 포함하는 것이 바람직하다.In addition, the catalyst-free thermal combustion oxidizer for the water quality analyzer is filled in the space between the protection tube 22 and the reaction tube 24 and the outer surface of the protection tube 22 and the protection tube 22. It is preferable to further include a; ceramic ball 400 having a diameter larger than the space between the inner surface.

또한, 상기 수질 분석 장치용 무촉매 열연소 산화장치는,In addition, the catalyst-free thermal combustion oxidizer for water quality analysis apparatus,

포집부(60) 부근에는 날개형 방열핀(70)을 구비한 방열판(602)이 부착된 것이 보다 바람직하다.More preferably, the heat dissipation plate 602 provided with the wing-shaped heat dissipation fins 70 is attached to the collection unit 60.

또한, 상기 내부 튜브(24)는,In addition, the inner tube 24,

주름관의 형태로 이루어진 것도 바람직하다.It is also preferred to be in the form of a corrugated pipe.

본 발명에 따른 열연소 산화장치는 프로텍션 튜브와 내부 튜브 상단의 공간에 세라믹 볼이 채워지고 복수개의 관통홀이 내부 튜브의 표면적을 증가시켜 온도 상승에 유리하여 기화가 촉진되며 이 관통홀을 통하여 샘플수가 유입되어 리액터의 내부로 흘러들어가면서 기화가 이루어지고, 상기 내부 튜브의 중앙부는 개방되어 있으므로 기화된 가스가 리액터의 하단으로 쉽게 빠져나갈 수 있어 유기탄소량 또는 총 질소량을 측정하고자 하는 물에 염분과 같은 불순물이 존재하는 경우에도 내부 튜브의 관통홀을 통하여 빠져 나갈 수 있어 불순물의 결정이 침착되지 않을 뿐만 아니라 기화를 촉진하기 위한 고가의 촉매를 사용하지 않기 때문에 촉매의 표면에 불순물이 들어 붙어 발생하는 유지보수의 필요성이 적어 관리 비용이 절감된다.In the thermal combustion oxidizer according to the present invention, ceramic balls are filled in the space between the protection tube and the inner tube, and a plurality of through holes increase the surface area of the inner tube, which is advantageous for temperature rise, thereby facilitating vaporization. Water flows into the reactor and vaporizes, and since the central part of the inner tube is open, the vaporized gas can easily escape to the bottom of the reactor, so that the amount of organic carbon or total nitrogen can be Even if the same impurities are present, they can escape through the through-holes of the inner tube, so that the crystals of impurities are not deposited and do not use expensive catalysts to promote vaporization. Reduced maintenance costs due to less maintenance.

도 1은 종래의 열연소 산화장치의 구조를 나타낸 블록도,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 수질 분석 장치용 무촉매 열연소 산화장치의 구조를 나타낸 분해 사시도,
도 3은 도 2의 수질 분석 장치용 무촉매 열연소 산화장치가 조립된 상태를 나타낸 단면도,
도 4는 도 3의 실시예에 세라믹볼을 추가로 적용한 실시예의 구조를 나타낸 단면도,
도 5는 니들에 의하여 측정 시료수가 투입되는 상태를 설명하기 위한 도면,
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 포집부의 상단에 방열판이 부착된 실시예의 구조를 나타낸 도면,
도 7은 도 6에 사용될 수 있는 방열판의 구조의 일 예를 나타낸 사시도,
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 수질 분석 장치용 무촉매 열연소 산화장치로서 반응 튜브에 주름이 추가된 실시예의 구조를 나타낸 사시도, 및
도 9는 도 8의 단면도.
1 is a block diagram showing the structure of a conventional thermal combustion oxidizer;
Figure 2 is an exploded perspective view showing the structure of a non-catalyst thermal combustion oxidizer for water quality analysis apparatus according to an embodiment of the present invention,
3 is a cross-sectional view showing a state in which the non-catalytic thermal combustion oxidizer for the water quality analyzer of FIG. 2 is assembled;
4 is a cross-sectional view showing a structure of an embodiment in which a ceramic ball is further applied to the embodiment of FIG. 3;
5 is a view for explaining a state in which the measurement sample water is input by the needle,
6 is a view showing the structure of an embodiment in which the heat sink is attached to the upper end of the collecting unit according to another embodiment of the present invention,
7 is a perspective view illustrating an example of a structure of a heat sink that may be used in FIG. 6;
8 is a perspective view showing the structure of an embodiment in which wrinkles are added to a reaction tube as a catalyst-free thermal combustion oxidizer for a water quality analysis apparatus according to another embodiment of the present invention, and
Fig. 9 is a sectional view of Fig. 8; Fig.

이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세히 설명하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Reference will now be made in detail to the preferred embodiments of the present invention, examples of which are illustrated in the accompanying drawings.

도 2에는 본 발명의 일실시예에 따른 수질 분석 장치용 무촉매 열연소 산화장치의 구조를 분해 사시도로써 나타내었으며, 도 3에는 도 2의 수질 분석 장치용 무촉매 열연소 산화장치가 조립된 상태를 단면도로써 나타내었다. 도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 수질 분석 장치용 무촉매 열연소 산화장치는, 산화 리액터를 사용하여 CO2 또는 NOx 가스로 변환하는 방식을 적용하는 무촉매 열연소 가스변환장치로서,FIG. 2 is an exploded perspective view illustrating a structure of the non-catalytic thermal combustion oxidizer for a water quality analysis apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a state in which the non-catalyzed thermal combustion oxidizer for the water quality analysis apparatus of FIG. 2 is assembled. Is shown as a cross-sectional view. 2 and 3, the non-catalyst thermal combustion oxidizer for water quality analysis apparatus according to the present invention is a non-catalyst thermal combustion gas converter applying a method of converting into CO2 or NOx gas using an oxidizing reactor,

상부가 개방되고 하방으로 연장되어 내부에 빈공간(200)을 구비하며 하단 단부 부근에서 소정의 직경까지 좁아지며 상기 소정 직경을 가지고 일정 길이만큼 하방으로 연장되는 관을 구비하는 원통형의 리액터(20)와,A cylindrical reactor 20 having an upper portion open and extending downward to have an empty space 200 therein and narrowing down to a predetermined diameter near the lower end and having a tube extending downwardly by a predetermined length with the predetermined diameter. Wow,

상기 원통형 리액터의 내벽에 외벽이 밀착되는 원통형 파이프인 프로텍션 튜브(22), 및A protection tube 22 which is a cylindrical pipe in which an outer wall is in close contact with the inner wall of the cylindrical reactor, and

상기 프로텍션 튜브(22)의 길이를 L이라 할 때 L/5 이상 L/2 미만 구성되고 상기 프로텍션 튜브(22)의 내부에 내벽으로부터 일정간격 이격되어 끼워져 장착되며 그 표면에는 복수 개의 관통홀(240)을 구비하고 상측 단부는 복수 개의 관통홀(241)을 가지며 밀폐되고 하측 단부에는 외경이 상기 프로텍션 튜브(22)의 내경에 상응하고 자신의 내경에 상응하는 중앙부(242)는 개방되며 상기 중앙부(242)에서 그 외연부까지는 다수 개의 홀(243)이 천공되어진 필터 메쉬(244)가 설치되는 내부 튜브(24)로 이루어지는 반응 튜브(2)를 구비한다.
When the length of the protection tube 22 is referred to as L / 5 or less than L / 2 and is inserted and mounted at a predetermined distance from the inner wall inside the protection tube 22 and a plurality of through holes 240 on the surface thereof. The upper end has a plurality of through holes 241 and is closed and the lower end has an outer diameter corresponding to an inner diameter of the protection tube 22 and a central portion 242 corresponding to its inner diameter is opened and the central portion ( 242 to its outer periphery is provided with a reaction tube 2 consisting of an inner tube 24 on which a filter mesh 244 in which a plurality of holes 243 are perforated is installed.

상기와 같은 본 발명에 따른 무촉매 열연소 가스변환장치는 내부 튜브(24)의 표면에 복수 개의 관통홀(240)을 구비하며, 이러한 복수 개의 관통홀(240)은 내부 튜브(24)의 표면적을 증가시켜 온도 상승에 유리하여 기화가 촉진되며 이 관통홀(240)을 통하여 기화된 가스가 빠져 나가게 된다. 여기서, 내부 튜브(24)의 중앙부(240)는 개방되어 있으므로 가스가 내부 튜브(24)의 하단으로 쉽게 빠져나갈 수 있어 불순물의 결정이 침착되지 않는다. 또한, 기화를 촉진하기 위한 촉매를 사용하지 않기 때문에 촉매의 표면에 불순물이 붙어 발생하는 유지 보수의 필요성이 없어 관리 비용이 절감된다.
The non-catalyst thermal combustion gas converter according to the present invention as described above has a plurality of through holes 240 on the surface of the inner tube 24, and the plurality of through holes 240 has a surface area of the inner tube 24. In order to increase the temperature, the vaporization is promoted and the gas vaporized through the through-hole 240 exits. Here, since the center portion 240 of the inner tube 24 is open, gas can easily escape to the lower end of the inner tube 24 so that no crystals of impurities are deposited. In addition, since the catalyst for promoting vaporization is not used, there is no need for maintenance caused by impurities attached to the surface of the catalyst, thereby reducing management costs.

본 발명에서는 내부 튜브(24)의 길이를 상기 프로텍션 튜브(22)의 길이를 L이라 할 때 L/5 이상 L/2 미만 구성한다. 내부 튜브(24)의 길이가 L/2을 초과하면 내부 튜브(22)에 구비된 홀에 의하여 온도가 저하되는 문제로 인하여 기화가 불충분하게 되고 L/5 미만으로 구성하면 기화된 가스가 빠져 나갈 수 있는 공간이 좁아 본 발명의 목적인 염분등에 의하여 막힘이 없이 기화된 가스가 리액터의 외부로 용이하게 빠져 나갈 수 있도록 막힘이 적게 하는 효과가 미진하게 된다.
In the present invention, when the length of the inner tube 24 is L, the length of the protection tube 22 is L / 5 or more and less than L / 2. If the length of the inner tube 24 exceeds L / 2 due to the problem that the temperature is lowered by the hole provided in the inner tube 22 is insufficient vaporization, if less than L / 5 vaporized gas will escape Since the space can be narrow, the effect of reducing the blockage is small so that the vaporized gas can easily escape to the outside of the reactor without the blockage due to the salt of the present invention.

위와 같은 도 2 및 도 3을 참조하여 설명한 실시예의 경우에는 내부가 비어 있어 급격한 온도 상승 및 하강이 발생될 수 있어, 보다 정밀한 측정이 요구되는 경우에는 측정될 시료수가 투입되었을 때 기화를 촉진하도록 하기 위한 구조가 요구된다. 이러한 목적을 이루기 위하여 도 4에는 도 2의 실시예에 세라믹볼을 추가로 적용한 실시예의 구조를 나타내었다. 도 4를 참조하면 프로텍션 튜브(22)와 상기 내부 튜브(24) 상단의 공간에 세라믹 볼(400)이 채워진다. 이와 같이 세라믹볼 (400)이 프로텍션 튜브(22)와 반응튜브(24)의 사이 공간에 채워지면 도 5에 도시한 바와 같이 측정 시료수가 니들(needle)을 통하여 투입되면 세라믹 볼(400)에 의하여 열을 받는 표면적이 증가되면서 기화를 촉진하게 된다.
In the embodiment described with reference to FIG. 2 and FIG. 3 as described above, a rapid increase and decrease of temperature may occur because the interior is empty, so that when more precise measurement is required, the vaporization of the sample to be measured is promoted. Structure is required. In order to achieve this purpose, FIG. 4 shows a structure of an embodiment in which a ceramic ball is additionally applied to the embodiment of FIG. 2. Referring to FIG. 4, the ceramic ball 400 is filled in the space above the protection tube 22 and the inner tube 24. As such, when the ceramic ball 400 is filled in the space between the protection tube 22 and the reaction tube 24, as shown in FIG. 5, when the number of measurement samples is introduced through the needle, the ceramic ball 400 may be introduced into the space. As the surface area subjected to heat increases, it promotes vaporization.

또한, 상기 내부 튜브(24) 상단 부근에서 필터 메쉬(244) 사이에는 가열 코일(28)이 설치되지 않고 실질적으로 내부 튜브(24) 상단 위쪽으로만 설치되고 내부 튜브(24)의 상단 위쪽으로 상기 내부 튜브의 외측면과 상기 프로텍션 튜브(22)의 내측면 사이의 공간보다 큰 세라믹볼(400)을 구비하는 것이 가장 바람직하다.
In addition, the heating coil 28 is not installed between the filter meshes 244 near the upper end of the inner tube 24, and is substantially installed only above the upper end of the inner tube 24 and above the upper end of the inner tube 24. It is most desirable to have a ceramic ball 400 that is larger than the space between the outer side of the inner tube and the inner side of the protection tube 22.

이는 세라믹볼(400)의 직경이 상기 내부 튜브의 외측면과 상기 프로텍션 튜브(22)의 내측면 사이의 공간에 들어가지 않기 때문에 상기 공간을 통해 기화된 가스가 잘 소통할 수 있게 될 뿐만 아니라 내부 튜브(24)에 구비되는 홀(240)이 막히는 가능성을 현저히 줄여준다. 가열 코일(28)이 상기 내부 튜브(24) 상단 부근에서 필터 메쉬(244) 사이까지 설치되면 세라믹 볼(400)에 의한 온도 완충이 되지 않아 기화된 가스의 온도에 급격한 변화를 주므로 측정 결과가 영향을 줄 수 있으므로 바람직하지 않은 것이다.
This is because the diameter of the ceramic ball 400 does not enter the space between the outer surface of the inner tube and the inner surface of the protection tube 22, so that the vaporized gas can communicate well as well through the space. Significantly reduce the possibility of clogging the hole 240 provided in the tube (24). If the heating coil 28 is installed between the filter mesh 244 near the upper end of the inner tube 24, the temperature is not buffered by the ceramic ball 400 and thus a sudden change in the temperature of the vaporized gas affects the measurement result. It is not desirable because

도 6에는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 포집부의 상단에 방열판이 부착된 실시예의 구조를 나타내었다. 도 6을 참조하면, 포집부(60) 부근에 방열판(602)이 부착되는데, 이와 같이 포집부(60) 부근에 가스의 냉각을 위한 방열판(602)이 부착되면 가스의 냉각이 포집부(60)의 상단에서 이루어짐으로써 종래의 경우와 같이 리액터의 하단에 방열판이 부착되는 경우가 비하여 냉각 지점이 하단으로 이동됨으로써 불순물 결정이 리액터의 내부에 쌓이는 것을 방지할 수 있다. 방열판은 도 7에 도시한 형태로 구성하는 것이 가능하다.
6 shows a structure of an embodiment in which a heat sink is attached to an upper end of a collecting unit according to another embodiment of the present invention. Referring to FIG. 6, a heat sink 602 is attached to the collecting unit 60, and when the heat sink 602 for cooling the gas is attached to the collecting unit 60, the cooling of the gas is carried out. As a result, the cooling point is moved to the lower end of the reactor, as compared with the case in which the heat sink is attached to the lower end of the reactor as in the conventional case, thereby preventing the impurity crystals from accumulating inside the reactor. The heat sink can be configured in the form shown in FIG.

도 8 및 도 9에는 본 발명의 또 다른 실시예로서 도 2의 실시예에 반응 튜브에 주름이 추가된 실시예에 구조를 각각 사시도 및 단면도로써 나타내었다. 도 8 및 도 9를 참조하면 반응 튜브는 주름진 구조로 이루어져 있다. 이와 같이 주름이 추가되면 복수 개의 관통홀(240)을 통하여 유입되는 물이 내부 튜브(24)의 내벽을 따라 흐르는 경우에도 그 내벽에 주름을 추가함에 따라 열을 받는 표면적이 더욱 증가됨으로써 기화를 촉진하게 된다.
8 and 9 show a perspective view and a cross-sectional view of a structure of an embodiment in which wrinkles are added to the reaction tube in the embodiment of FIG. 2 as another embodiment of the present invention, respectively. 8 and 9 the reaction tube is made of a corrugated structure. When the wrinkles are added as described above, even if water flowing through the plurality of through holes 240 flows along the inner wall of the inner tube 24, the surface area subjected to heat is further increased by adding the wrinkles to the inner wall to promote vaporization. Done.

한편, 측정 시료수가 니들(needle)을 통하여 투입될 때 상기 측정 시료수를 에어를 사용하여 밀어주는 과정에서 측정값에 변동이 발생할 수 있다. 이를 방지하기 위하여 세라믹볼(400)의 최상부 또는 중간부 일정 위치에 완충용 시브(401)가 추가로 설치되는 것이 보다 바람직하다. 이러한 완충용 시브(401)가 설치되면 니들을 통하여 에어로 밀어주면서 측정시료수를 분출할 때 상기 완충용 시브(401)가 에어의 흐름을 완충해주어 측정값이 변동되지 않도록 한다. 에어의 영향을 가장 많이 받는 곳은 세라믹볼(400)의 최상부이나 필요에 따라 중간부 일정 위치에도 추가로 설치할 수 있을 것이다.
On the other hand, when the measurement sample water is introduced through the needle (needle) in the process of pushing the measurement sample water with air may cause a change in the measured value. In order to prevent this, it is more preferable that the shock absorbing sheave 401 is additionally installed at a predetermined position of the top or middle portion of the ceramic ball 400. When the buffer sieve 401 is installed, the buffer sieve 401 buffers the flow of air when the sample water is ejected while being pushed into the air through the needle to prevent the measured value from changing. Where the air is most affected, the top of the ceramic ball 400 may be additionally installed at a certain position in the middle as needed.

20 : 리액터
200 : 빈공간
22 : 프로텍션 튜브
24 : 내부 튜브
240, 241 : 복수 개의 관통홀 242 : 중앙부
243 : 다수 개의 홀 244 : 필터 메쉬
400: 세라믹볼 401 : 완충용 시브
60:포집부
602:방열판
70 : 날개형 방열핀
20: reactor
200: empty space
22: protection tube
24: inner tube
240, 241: a plurality of through holes 242: central portion
243: multiple holes 244: filter mesh
400: ceramic ball 401: cushioning sheave
60: collection part
602: heat sink
70: wing type heat radiation fin

Claims (5)

수질 분석 장치에 사용되는 것으로 산화 리액터를 사용하여 CO2 또는 NOx 가스로 변환하는 방식을 적용하는 무촉매 열연소 가스변환장치에 있어서,
상부가 개방되고 하방으로 연장되어 내부에 빈공간(200)을 구비하며 하단 단부 부근에서 소정의 직경까지 좁아지며 상기 소정 직경을 가지고 일정 길이만큼 하방으로 연장되는 관을 구비하는 원통형의 리액터(20):
상기 원통형 리액터의 내벽에 외벽이 밀착되는 원통형 파이프인 프로텍션 튜브(22); 및
상기 프로텍션 튜브(22)의 길이를 L이라 할 때 L/5 이상 L/2 미만 구성되고 상기 프로텍션 튜브(22)의 내부에 내벽으로부터 일정간격 이격되어 끼워져 장착되며 그 표면에는 복수 개의 관통홀(240)을 구비하고 상측 단부는 복수 개의 관통홀(241)을 가지며 밀폐되고 하측 단부에는 외경이 상기 프로텍션 튜브(22)의 내경에 상응하고 자신의 내경에 상응하는 중앙부(242)는 개방되며 상기 중앙부(242)에서 그 외연부까지는 다수 개의 홀(243)이 천공되어진 필터 메쉬(244)가 설치되는 내부 튜브(24);로 이루어지는 반응 튜브(2);를 포함하는 것을 특징으로 하는 수질 분석 장치용 무촉매 열연소 산화장치.
In the non-catalyst thermal combustion gas converter, which is used in a water quality analyzer, and converts into CO2 or NOx gas using an oxidation reactor,
A cylindrical reactor 20 having an upper portion open and extending downward to have an empty space 200 therein and narrowing down to a predetermined diameter near the lower end and having a tube extending downwardly by a predetermined length with the predetermined diameter. :
A protection tube (22) which is a cylindrical pipe in which an outer wall is in close contact with the inner wall of the cylindrical reactor; And
When the length of the protection tube 22 is referred to as L / 5 or less than L / 2 and is inserted and mounted at a predetermined distance from the inner wall inside the protection tube 22 and a plurality of through holes 240 on the surface thereof. The upper end has a plurality of through holes 241 and is closed and the lower end has an outer diameter corresponding to an inner diameter of the protection tube 22 and a central portion 242 corresponding to its inner diameter is opened and the center portion ( 242 to the outer periphery thereof; a reaction tube (2) consisting of; an inner tube (24) provided with a filter mesh (244) in which a plurality of holes (243) are drilled; Catalytic heat combustion oxidizer.
제1항에 있어서,
상기 프로텍션 튜브(22)와 상기 반응 튜브(24)의 사이 공간에 채워지고 상기 프로텍션 튜브(22)의 외측면과 상기 프로텍션 튜브(22)의 내측면 사이의 공간보다 큰 직경을 가지는 세라믹볼(400);을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수질 분석 장치용 무촉매 열연소 산화장치.
The method of claim 1,
The ceramic ball 400 is filled in the space between the protection tube 22 and the reaction tube 24 and has a diameter larger than the space between the outer surface of the protection tube 22 and the inner surface of the protection tube 22. Non-catalyst thermal combustion oxidizer for water quality analysis apparatus further comprising.
제1항 또는 제2항에 있어서,
포집부(60) 부근에는 날개형 방열핀(70)을 구비한 방열판(602)이 부착되고,
상기 가열 코일은 상기 내부 튜브(24) 상단 부근에서 필터 메쉬(244) 사이에는 설치되지 않고 실질적으로 상기 내부 튜브(24) 상단 위쪽으로만 설치된 것을 특징으로 하는 수질 분석 장치용 무촉매 열연소 산화장치.
The method according to claim 1 or 2,
In the vicinity of the collecting portion 60, a heat sink 602 having a wing-shaped heat sink fin 70 is attached,
The heating coil is not installed between the filter mesh 244 near the upper end of the inner tube 24 and is substantially installed only above the upper end of the inner tube 24. .
제1항에 있어서, 상기 내부 튜브(24)는,
주름관의 형태로 이루어진 것을 특징으로 하는 수질 분석 장치용 무촉매 열연소 산화장치.
The method of claim 1, wherein the inner tube 24,
Non-catalytic thermal combustion oxidizer for water quality analysis apparatus, characterized in that the form of the corrugated pipe.
제2항에 있어서,
상기 세라믹볼(400)의 최상부 또는 중간부 일정 위치에 완충용 시브(401)가 추가로 설치된 것을 특징으로 하는 수질 분석 장치용 무촉매 열연소 산화장치.
The method of claim 2,
Non-catalytic thermal combustion oxidizer for water quality analysis device, characterized in that the buffer sieve 401 is additionally installed at the top or middle portion of the ceramic ball 400.
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