KR20140002280U - 유연 분해를 위한 조합 방전 반응기 - Google Patents

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Abstract

본 고안은 낮은 전력 소비, 낮은 작동 온도, 높은 작동 안정성, 높은 내구성 및 주방 유연, 자동차 폐가스, 담배 연기, 또는 윤활유, 절연유 또는 절삭유로부터 발생된 어떤 다른 기계 연기들을 분해하는 동안의 오존 비발생의 특징들을 구비하는 조합 방전 반응기에 관한 것이다. 조합 방전 반응기는 가스 유입구와 가스 배출구들을 가진 하우징, 및 하우징 내에 설치된 다수의 처리 유닛들을 포함한다. 각각의 처리 유닛은 브라켓들과 지지 로드들로 구성된 지지 구조물, 브라켓 내에 설치된 로드 전극, 및 브라켓들 내에 설치되고 로드 전극을 둘러싸는 관형 전극을 포함한다.

Description

유연 분해를 위한 조합 방전 반응기{COMBINATION DISCHARGE REACTOR FOR OIL SMOKE DECOMPOSITION}
본 고안은 유연(oil smoke) 분해 기술, 더욱 구체적으로, 주방 유연, 자동차 폐가스, 담배 연기, 또는 윤활유, 절연유 또는 절삭유로부터 발생된 기계 연기들을 분해하기 위한 조합 방전 반응기에 관한 것이다.
대부분의 가정에서, 주부는 주방에서 주된 역할을 한다. 주방에 머무른 후, 주부는 두통, 가슴 압박(chest tightness), 눈 가려움, 비충혈(nasal congestion)을 느끼거나 이명증이 생길 수 있다. 오랜 기간 동안 주방에 자주 머무르는 것은 불면증, 기억력 감퇴, 기관지염, 폐렴의 "드렁크 오일 증후군(drunk oil syndrome)"으로 이어질 수 있다. 이러한 문제점들은 주방 유연의 흡입에 의해 발생된다. 식용 오일 및 음식을 고온에서 조리하는 것은 연기의 형태로 공기 중으로 분산될 다량의 열 산화 분해 산물들(thermal oxidative decomposition products)을 만들어낼 것이다. 유연은 주로 알데히드, 케톤, 탄화수소, 패티 에시드, 알코올, 방향족 화합물, 에스테르, 락톤, 헤테로고리 화합물(heterocyclic compounds), 및 벤조피렌, 휘발성 아질산암모늄(ammonium nitrite) 및 헤테로사이클릭아민(heterocyclic amine) 화합물들인 공지된 고 발암물질들을 포함하는 복잡한 성분들을 구비한다.
270℃에서 조리된 음식물들로부터 발생된 흔히 먹는 오일 응고제(oil coagulant)가 염색체 손상을 낳을 수 있다는 것이 보고되었다. 이것은 여성 폐암의 증가를 야기하는 중요한 요소들 중 하나이다. 최근, 대도시들에서의 폐암 조사 보고들은 조리에 관여하는 주부들이 폐암의 높은 위험성을 구비한다는 결과를 나타내고 있다. 또한, 요리사들 및 고농도의 주방 연기 속에서 일하는 사람들이 폐암에 걸리는 경향이 있으며, 폐암 및 다른 장 또는 뉴런 장애를 겪을 수 있는 더 큰 위험성을 구비한다.
인간에게 해로운 것이 주방 유연만은 아니다. 자동차 폐가스, 담배 연기, 및 윤활유, 절연유 또는 절삭유로부터 발생된 다른 기계 연기들도 또한 환경을 오염시키고, 사람들에게 잠재적인 암 위험성들을 초래하면서 사람들의 건강을 위협할 수 있다.
일반적으로, 종래의 레인지 후드들은 신선하지 않은 주방 공기를 배출하도록 설계되어 있다. 이러한 레인지 후드들은 실내의 주방 유연을 감소시킬 수 있으나, 배출된 신선하지 않은 공기는 외부 공기를 오염시킬 것이다.
본 고안은 상기 상황들을 고려하여 이루어졌다. 본 고안의 주된 목적은 내부 및 외부 유연 오염을 제거하며, 낮은 전력 소비, 낮은 작동 온도, 높은 작동 안전성, 높은 내구성 및 오존 비발생의 특징들을 구비하는 조합 방전 반응기를 제공하는 것이다. 본 고안의 다른 목적은 주방 유연, 자동차 폐가스, 담배 연기, 또는 윤활유, 절연유 또는 절삭유로부터 발생된 어떤 다른 기계 연기들을 분해할 수 있는 조합 방전 반응기를 제공하는 것이다.
본 고안의 이러한 그리고 다른 목적들을 달성하기 위해서, 조합 방전 반응기는 적어도 하나의 가스 유입구와 적어도 하나의 가스 배출구를 구획하는 하우징, 및 하우징 내측에 설치된 복수의 처리 유닛들을 포함한다. 각각의 처리 유닛은 적어도 하나의 가스 유입구와 적어도 하나의 가스 배출구 내에 각각 설치된 복수의 브라켓들 및 브라켓들 사이에 연결된 복수의 지지 로드들을 포함하는 지지 구조물, 전기 전도 재료로 만들어지고 적어도 하나의 가스 유입구와 적어도 하나의 가스 배출구 사이에서 브라켓 내에 설치된 로드 전극, 및 전기 전도 재료로 만들어지고 적어도 하나의 가스 유입구와 적어도 하나의 가스 배출구 사이의 브라켓들 내에 설치되고 로드 전극들을 둘러싸는 관형 전극을 포함한다.
본 명세서의 내용 중에 포함되어 있음.
도 1은 본 고안에 따른 직사각 조합 방전 반응기의 개략적이 사시도이다.
도 2는 본 고안에 따른 원형 조합 방전 반응기의 개략적인 사시도이다.
도 3은 본 고안에 따른 관형 전극의 방전 층을 가진 처리 유닛을 나타내는 개략적인 도면이다.
도 4는 본 고안에 따른 나선 전극의 방전 층을 가진 처리 유닛을 나타내는 개략적인 도면이다.
도 5는 본 고안에 따른 두 개의 동심으로 배치된 관형 전극들로 형성된 방전 층을 가진 처리 유닛을 나타내는 개략적인 도면이다.
도 6은 본 고안에 따른 세 개의 동심으로 배치된 관형 전극들로 형성된 방전 층을 가진 처리 유닛을 나타내는 개략적인 도면이다.
도 6a는 도 6의 분해 사시도이다.
도 7은 횡단 그루브들이 로드 전극의 축에 대해서 90°로 배치된, 본 고안에 따른 로드 전극의 일 실시예를 나타낸다.
도 8은 횡단 그루브들이 로드 전극의 축에 대해 30°로 배치된, 본 고안에 따른 로드 전극의 다른 실시예를 나타낸다.
도 9는 절연 통 내측에 중공의 나선 전극을 형성하기 위해서 지지 로드들 둘레로 감긴 도 4의 나선 전극을 나타내는 본 고안의 절개 도면이다.
도 10은 도 9의 일부의 확대된 도면이다.
도 11은 가스 유입구 및 가스 배출구를 구비하는 전기 절연 하우징 내에 중공의 환형 나선 전극을 형성하기 위해서 중공 환형 형태로 배치되고 지지부에 의해서 고정된 도 4의 나선 전극을 나타내는 본 고안의 개략적인 입면도이다.
도 12는 본 고안에 따른 엔진 매연 분해 장치의 부분 입면도이다.
도 13은 도 12에 나타낸 엔진 매연 분해 장치의 전처리 모듈의 확대도이다.
개개의 첨부된 도면들을 참조하면, 조합 방전 반응기는 일반적으로 복수의 처리 유닛들(1), 및 두 개의 맞은편 측면들에 가스 유입구들(3)과 가스 배출구들(4)을 구비하는 하우징(2)을 포함한다. 각각의 처리 유닛(1)은 관형 전극(17) 또는 나선 전극(14), 로드 전극(12), 및 두 개의 브라켓들(15)과 지지 로드들(16)로 구성된 지지 구조물을 포함한다. 관형 전극(17)/나선 전극(14) 및 로드 전극(12)은 브라켓들(15) 내에 설치된다. 처리 유닛들(1)의 브라켓들(15)은 각각의 지지 로드들(16)에 의해서 하우징(2)의 가스 유입구들(3)과 가스 배출구들(4) 내에 각각 설치된다.
조합 방전 반응기는 고압 방전 반응기이다. 로드 전극(12)은 근처에 있는 관형 전극(17) 또는 나선 전극(14)에 고압을 방전하도록 설계된다. 로드 전극(12)은 외부 둘레 위로 균등하게 분배된 원뿔형 링 부분들(cone ring portions)을 구비한다. 로드 전극(12) 둘레의 외부 중공 전극(11)도 외부 둘레에 원뿔형 링 부분들을 구비한다. 관형 전극(17)도 외부 둘레에 원뿔형 링 부분들을 제공하도록 형성된다. 외부 중공 전극(11) 및 관형 전극(17)에서 원뿔형 링 부분들 내에 횡단 그루브들(13)이 구획된다. 횡단 그루브들(13)은 로드 전극(12) 또는 관형 전극(17)의 축에 대해서 수직 관계를 제공하도록 형성될 수 있다. 대안적으로, 횡단 그루브들(13)은 로드 전극(12) 또는 관형 전극(17)의 축에 대해서 엇갈림 방식(staggered manner)으로 미리 결정된 각으로 유지될 수 있다. 또한, 다양한 다른 크기의 관형 전극들(17)이 로드 전극(12)에 의해 방전된 고압을 수용하도록 하나의 내측에 다른 하나가 동심으로 배치될 수 있다. 인가 전압은 6kV 내지 500kV의 범위로 될 수 있다. 전원 장치는 개회로이다. 각각의 층에서 원뿔형 링 부분들은 고압 방전을 통과시키도록 설계된다. 횡단 그루브들(13)은 전체 방전 반응기 내에서 흡입 유연(oil smoke)을 균일하게 분배하기 위한 통로를 제공한다. 관형 전극(17) 또는 나선 전극(14)은 다양한 동심 층들을 제공하도록 형성될 수 있다. 동심 층들의 수는 실제 적용 요건들에 따라서 결정될 수 있다. 중질 유연(heavy oil smokes)을 처리하기 위해서 상대적으로 많은 수의 동심 층들이 제공될 수 있다.
전원 장치는 각각의 처리 유닛(1)의 로드 전극(12)에 전기적으로 연결되거나, 동심의 모든 방전 층에 병렬로 전기적으로 연결될 수 있다. 전원 장치가 개회로 방식으로 연결되기 때문에, 방전 후에 어떠한 오존(ozone)도 생성되지 않을 것이다.
원뿔형 링 부분들의 모든 층의 고압 방전 동안에, 고농도 이온 플럭스가 생성되고, 그에 따라 생성된 전자들의 운동 에너지는 환경 오염을 방지하면서, 유연을 외부로 방출하기 위한 물, 이산화탄소 및 질소와 같은 안정된 물질들로 분해할 수 있다.
방전 반응기의 각각의 처리 유닛(1)은 로드 전극(12) 및 다층 관형 전극(17) 또는 나선 전극(14)을 포함하는 방전 구조물이다. 다수의 처리 유닛들(1)은 원형, 직사각형 또는 바람직한 형태 및 크기를 조건으로 한 어떠한 다른 불규칙한 윤곽을 나타내도록 함께 배열될 수 있다.
전원 장치는 음의 고압 및 양의 고압을 포함한다. 인가 전압은 6kV 내지 500kV 범위로 될 수 있다. 로드 전극(12)과 다층 관형 전극(17)/나선 전극(14) 사이의 거리는 인가될 고압에 따라서 결정되는 0 내지 100mm의 범위로 될 수 있다.
유연 분해를 위한 조합 방전 반응기는:
하나의 로드 전극(12) 및 하나의 관형 전극(17)인 하나의 개별적인 방전 구조물에 있어서, 관형 전극(17)은 10mm 내지 2000mm 범위의 내부 직경, 상기 내부 직경보다 조금 더 큰 외부 직경 및 0.05mm 초과의 벽 두께를 구비하는 훌륭한 전기 전도도를 구비하는 재료로부터 선택되고; 로드 전극(12)은 관형 전극(17) 내측의 중앙에 배치되며, 즉, 관형 전극(17)을 통해 삽입되며; 관형 전극(17)은 동심의 방식으로 배열된 다른 크기들의 다수의 관형 전극들로 형성된 다층이 될 수 있다. 나선 전극(14)은 관형 전극(17)을 대체하기 위해 사용될 수 있다. 로드 전극(12) 및 관형 전극(17) 또는 나선 전극(14)은 고압을 방전하기 위해 외부 둘레 주위에 배치된 원뿔형 링 부분들을 구비하는 훌륭한 전기 전도도를 구비하는 재료로부터 선택된다.
관형 전극(17)은 로드 전극(12)의 횡단 그루브들에 대해서 엇갈림 방식으로 외부 둘레 주위에 횡단 그루브들(13)을 제공하도록 가공된다. 횡단 그루브들(13)은 고효율 분해를 위해서 각각의 방전 층 내에 흡입 유연을 균일하게 분배하기 위한 통로를 제공한다.
다층 관형 전극(17) 또는 나선 전극(14)이 모듈방식 적용을 위해 사용될 때, 다층 관형 전극(17) 또는 나선 전극(14) 둘레에 1mm 내지 100mm 범위의 피치로 전기 절연 재료가 제공되어야 한다. 이러한 전기 절연 재료는 실제 요건들에 따라서 원형, 직사각형 또는 어떤 다른 윤곽을 구비하도록 만들어질 수 있으며, 예를 들어 이러한 전기 절연 재료는 절연 통(20)이 될 수 있다.
다층 처리 유닛들은 원형, 직사각형 또는 어떤 다른 윤곽을 구비하는 조합 방전 반응기를 구성하도록 함께 배열될 수 있다. 조합 방전 반응기의 크기 및 형태는 원하는 분해 속도 및 처리될 유연의 형태에 따라서 결정될 수 있다.
전원 장치는 음의 고압 및 양의 고압을 포함한다. 인가 전압은 6kV 내지 500kV 범위로 될 수 있다. 전원 장치는 개회로이다. 전원 장치는 각각의 처리 유닛(1)의 로드 전극(12)에 전기적으로 연결되거나, 동심의 모든 방전 층에 병렬로 전기적으로 연결될 수 있다.
유연은 분해를 위해 조합 방전 반응기 내의 처리 유닛들(1) 내로 안내된다. 분해 효율은 95% 이상이다.
조합 방전 반응기는 오존 또는 다른 예상 밖의 물질들의 발생을 방지하면서, 전기 분해 반응들을 제거한다.
종래의 기술들에 비해서, 조합 방전 반응기는 관형 전극(17) 또는 나선 전극(14)의 크기, 인가 전압, 로든 전극(12)과 관형 전극(17)/나선 전극(14) 사이의 피치, 펄스 방전 주파수(pulsed discharge frequency), 적용된 전원 장치의 전력, 및 처리될 유연의 형태와 단위 시간마다 유연의 양에 따른 다른 파라미터들의 조절을 허락하면서, 유연의 큰 양을 연속적으로 처리하기 위한 모듈화된 설계이다. 본 고안은 종래의 정전 오일 분리기들의 약 20분의 1인 낮은 전력 소비의 특징을 구비한다. 본 고안의 조합 방전 반응기는 높은 운전 안전성을 보장하는 저온 반응기이다. 또한, 본 고안은 방전 바늘 부식(discharge needle rust)의 문제를 없애고, 긴 수명을 구비하며, 작동 동안에 오존을 생성하지 않는다.
조합 방전 반응기는 주방 유연, 자동차 폐가스, 담배 연기 또는 윤활유, 절연유 또는 절삭유로부터 발생된 어떤 다른 기계 매연을 분해하기 위해서 사용할 수 있다.
실시예 I:
도 2에 도시된 것과 같이, 조합 방전 반응기는 네 개의 처리 유닛들(1), 및 처리 유닛들(1)을 수용하는 하우징(2)을 포함한다. 하우징(2)은 하우징(2)의 일 측면에 배치된 가스 유입구(3) 및 하우징(2)의 맞은편 측면에 배치된 네 개의 가스 배출구들(4)을 포함한다. 각각의 처리 유닛(1)은 관형 전극(17), 및 관형 전극(17) 내에 축방향으로 설치된 로드 전극(12)을 포함한다.
도 4에 도시된 것과 같이, 관형 전극(17)은 내부 직경 120mm 및 벽 두께 2mm 이상을 구비하는 중공의 원통형 전극이다. 로드 전극(12)과 관형 전극(17) 사이의 피치는 10mm이다. 로드 전극(12) 및 관형 전극(17)의 외부 둘레는 원뿔형 링 부분들과 원뿔형 링 부분들 주위에 횡단 그루브들(13)을 제공하도록 각각 가공된다. 관형 전극(17)에서의 횡단 그루브들(13)은 로드 전극(12)에서의 횡단 그루브들에 대해 엇갈림 방식으로 배치된다. 관형 전극(17)은 하우징(2)에서 두 개의 지지 브라켓들(15) 사이에 지지되고, 3mm의 전기 절연 보호 층으로 외주가 코팅된다.
각각의 처리 유닛(1)의 로드 전극(12)은 관형 전극(17) 내측의 중앙에 배치, 즉, 관형 전극(17)을 통해 삽입된다. 로드 전극(12) 및 관형 전극(17)은 훌륭한 전기 전도도를 구비하는 재료로부터 선택된다. 각각의 처리 유닛(1)의 로드 전극(12)은 원뿔형 링 부분들 및 원뿔형 링 부분들 주위에 횡단 그루브들(13)을 제공하도록 가공된다. 도 3에 도시된 것과 같이, 로드 전극(12)의 횡단 그루브들(13)은 로드 전극(12)의 축에 대해서 90°로 형성된다. 로드 전극(12)의 원뿔형 링 부분들은 고압 방전 터미널(terminal)로서 작동한다.
작동 동안에, 로드 전극(12)은 음극에 전기적으로 연결되고, 8kV가 인가된다.
실시예 II:
도 1에 도시된 것과 같이, 조합 방전 반응기는 네 개의 처리 유닛들(1), 및 처리 유닛들(1)을 수용하는 하우징(2)을 포함한다. 하우징(2)은 하우징(2)의 일 측면에 배치된 네 개의 가스 유입구들(3) 및 하우징(2)의 타 측면에 배치된 네 개의 가스 배출구들(4)을 포함한다. 각각의 처리 유닛(1)은 관형 전극(17), 및 관형 전극(17) 내에 축방향으로 설치된 로드 전극(12)을 포함한다.
도 5에 도시된 것과 같이, 관형 전극(17)은 100mm의 내부 직경을 구비하는 두 개의 동심 전극 층들로 형성된 중공의 원통형 전극이다. 일반적으로, 관형 전극(17)의 두 개의 동심 전극 층들은 2mm의 층 두께를 구비한다. 관형 전극(17)의 두 개의 동심 전극 층들 사이의 피치는 10mm이다. 로드 전극(12) 및 관형 전극(17)의 외부 둘레는 원뿔형 링 부분들 및 원뿔형 링 부분들 주위의 횡단 그루브들(13)을 제공하도록 각각 가공된다. 관형 전극(17)에서의 횡단 그루브들(13)은 로드 전극(12)에서의 횡단 그루브들에 대해 엇갈림 방식으로 배치된다. 관형 전극(17)의 외부 전극 층은 하우징(2)에서 두 개의 브라켓들(15) 사이에 지지되고, 3mm의 전기 절연 보호 층으로 외주가 코팅된다.
각각의 처리 유닛(1)의 로드 전극(12)은 연관된 관형 전극(17) 내측의 중앙에 배치, 즉, 관형 전극(17)을 통해 삽입된다. 로드 전극(12) 및 관형 전극(17)은 훌륭한 전기 전도도를 구비하는 재료로부터 선택된다. 각각의 처리 유닛(1)의 로드 전극(12)은 원뿔형 링 부분들 및 원뿔형 링 부분들 주위의 횡단 그루브들(13)을 제공하도록 가공된다. 도 7에 도시된 것과 같이, 로드 전극(12)의 횡단 그루브들(13)은 로드 전극(12)의 축에 대해서 90°로 형성된다. 로드 전극(12)의 원뿔형 링 부분들은 고압 방전 터미널로서 작동한다.
작동 동안에, 로드 전극(12)은 음극에 전기적으로 연결되고, 10kV가 인가된다.
실시예 III:
도 2에 도시된 것과 같이, 조합 방전 반응기는 처리 유닛들(1), 및 처리 유닛들(1)을 수용하는 하우징(2)을 포함한다. 하우징(2)은 하우징(2)의 일 측면에 배치된 네 개의 가스 유입구들(3) 및 하우징(2)의 맞은편 측면에 배치된 네 개의 가스 배출구들(4)을 포함한다. 각각의 처리 유닛(1)은 동심 방식으로 배치된 세 개의 관형 전극들(17; 18; 19), 및 관형 전극들(17; 18; 19) 내에 축방향으로 설치된 로드 전극(12)을 포함한다.
도 6 및 6a에 도시된 것과 같이, 관형 전극들(17; 18; 19)은 상이한 직경들을 구비한다. 내부 관형 전극(17)은 80mm의 내부 직경을 구비한다. 일반적으로, 관형 전극들(17; 18; 19)은 2mm의 벽 두께를 구비한다. 외부 관형 전극(19)과 중간 관형 전극(18) 사이의 피치 및 중간 관형 전극(18)과 내부 관형 전극(17) 사이의 피치는 10mm이다. 로드 전극(12) 및 관형 전극들(17; 18; 19)의 외부 둘레는 원뿔형 링 부분들 및 원뿔형 링 부분들 주위의 횡단 그루브들(13)을 제공하도록 각각 가공된다. 관형 전극들(17; 18; 19)에서의 횡단 그루브들(13)은 로드 전극(12)에서의 횡단 그루브들에 대해 엇갈림 방식으로 배치된다. 외부 관형 전극(19) 및 중간 관형 전극(18)은 두 개의 브라켓들(15) 사이에서 지지된다. 또한, 외부 관형 전극(19)은 3mm의 전기 절연 보호 층으로 외주가 코팅된다.
각각의 처리 유닛(1)의 로드 전극(12)은 연관된 관형 전극들(17; 18; 19) 내측의 중앙에 배치, 즉, 관형 전극들(17; 18; 19)을 통해 삽입된다. 로드 전극(12) 및 관형 전극들(17; 18; 19)은 훌륭한 전기 전도도를 구비하는 재료로부터 선택된다. 각각의 처리 유닛(1)의 로드 전극(12)은 원뿔형 링 부분들 및 원뿔형 링 부분들 주위의 횡단 그루브들(13)을 제공하도록 가공된다. 도 8에 도시된 것과 같이, 로드 전극(12)의 횡단 그루브들(13)은 로드 전극(12)의 축에 대해 30°로 형성된다. 로드 전극(12)의 원뿔형 링 부분들은 고압 방전 터미널로 작동한다.
작동 동안에, 로드 전극(12)은 양극에 전기적으로 연결되고, 15kV가 인가된다.
실시예 IV:
도 9 및 10에 도시된 것과 같이, 도 4에 도시된 나선 전극(14)이 중공의 나선형 전극(141)을 형성하면서, 지지 로드들(142) 주위로 감긴다. 전기 절연 재료가 중공의 나선형 전극(141)을 둘러싸도록 제공되고, 1mm 내지 100mm의 피치로 중공의 나선형 전극(141)으로부터 떨어져서 유지된다. 전기 절연 재료는 원 또는 직사각 형태, 또는 어떤 다른 윤곽을 구비하도록 만들어질 수 있고, 예를 들어, 전기 절연 재료는 가스 유입구(3) 및 가스 배출구(4)를 구비하는 절연 통(20)이 될 수 있다. 전원은 중공의 나선형 전극(141)에 직접 연결된다. 또한, 중공의 나선형 전극(141)은 나선 방식으로 연속적으로 연결된 복수의 방전 코일 링들(1411)을 포함하며, 각각의 방전 코일 링(1411)은 날카로운(sharp-pointed) 방전 터미널을 제공한다.
실시예 V:
도 11에 도시된 것과 같이, 도 4에 도시된 나선 전극(14)은 중공의 환형 나선 전극(143)을 형성하면서, 중공의 환형 형태(annular shape)로 배치되고 지지부(144)에 의해 고정된다. 환형 나선 전극(143)은 가스 유입구(211) 및 가스 배출구(212)를 구비하는 전기 절연 하우징(21) 내에 설치된다. 전원은 중공의 환형 나선 전극(143)에 직접 연결된다. 중공의 환형 나선 전극(143)은 나선 방식으로 연속적으로 연결된 복수의 방전 코일 링들(1431)을 포함하고, 각각의 방전 코일 링(1431)은 날카로운 방전 터미널을 제공한다.
실시예 VI:
도 12에 도시된 것과 같이, 본 고안에 따른 엔진 매연 분해 장치(A)는 엔진의 방출된 폐가스를 처리하기 위한 것이다. 엔진 매연 분해 장치(A)는 가스 흡입 파이프(5), 처리 유닛(6), 및 가스 배출 파이프(7)를 포함한다. 처리 유닛(6)은 고압 방전 반응기(61), 전처리 모듈(62) 및 폐기물재순환(waste recycling) 모듈(63)을 포함한다.
도 12 및 13에 도시된 것과 같이, 전처리 모듈(62)은 원심 송풍기(621), 폐기물 차단기(622) 및 폐기물 배출 포트(623)를 포함한다. 폐기물 차단기(622)는 원심 송풍기(621)에 의해 들어온 고체 또는 액체 폐기물들을 정지시키고 재순환시키도록 설계된다. 폐기물 배출 포트(623)는 차단된 고체 또는 액체 폐기물들을 배출하도록 설계된다.
도 12에 도시된 것과 같이, 폐기물재순환 모듈(63)은 폐기물 안내 그루브(631) 및 폐기물 재배출 포트(632)를 포함한다.
설치 동안에, 각각의 커넥터(8)에 의해서 가스 유입 파이프(5) 및 가스 배출 파이프(7)에 처리 유닛(6)의 앞쪽 및 뒤쪽 단부들을 각각 연결하고나서, 가스 유입 파이프(5)를 엔진 배기 포트에 연결하고, 고압 방전 반응기(61) 및 원심 송풍기(621)를 전원에 전기적으로 연결한다.
작동 동안에, 원심 송풍기(621)가 가스 유입 파이프(5)를 통해 차량 폐가스를 빨아들이게 하도록 고압 방전 반응기(61) 및 원심 송풍기(621)를 켠다. 이때, 고체 또는 액체 폐기물은 전처리를 위해 폐기물 차단기(622) 및 폐기물 배출 포트(623)를 통해 빨려들어간다. 전처리 후에, 잔여 고체 또는 액체 폐기물들은 원심력에 의해서 폐기물 재순환 모듈(63) 상으로 떨어지고, 폐가스는 고압 방전 반응기(61)에 의해서 분해된다. 고압 방전 반응기(61)의 중공 전극의 표면에 수 kV의 고압을 인가하는 것에 의해서, 일산화탄소가 탄소와 산소로 전환되고, 탄화수소(hydrocarbons)가 탄소, 산소 및 물로 전환되며, 질소 산화물(nitrogen oxides)이 질소와 산소로 전환되도록 하면서, 폐가스의 분자 결합들(molecular bonds)이 깨질 수 있다.
따라서, 엔진 매연 분해 장치(A)는 촉매들과 필터들을 사용하는 종래의 기술들보다 더 나은 폐가스 정화 효과를 달성한다. 엔진 매연 분해 장치(A)는 이산화탄소인 온실가스를 생산하지 않으며, 공기 중에 산소가 풍부해지도록 할 수 있다.

Claims (15)

  1. 유연을 분해하기 위한 조합 방전 반응기로서,
    적어도 하나의 가스 유입구 및 적어도 하나의 가스 배출구를 구획하는 하우징; 및
    상기 하우징 내측에 설치된 복수의 처리 유닛들을 포함하고,
    상기 처리 유닛 각각은,
    상기 적어도 하나의 가스 유입구와 상기 적어도 하나의 가스 배출구 내에 각각 설치된 복수의 브라켓들 및 상기 브라켓들 사이에 연결된 복수의 지지 로드들을 포함하는 지지 구조물,
    전기 전도 재료로 만들어지고 상기 적어도 하나의 가스 유입구 및 상기 적어도 하나의 가스 배출구 사이에서 상기 브라켓 내에 설치된 로드 전극, 및
    전기 전도 재료로 만들어지고 상기 적어도 하나의 가스 유입구 및 상기 적어도 하나의 가스 배출구 사이에서 상기 브라켓들 내에 설치되며 상기 로드 전극을 둘러싸는 관형 전극을 포함하는 조합 방전 반응기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 관형 전극은 관형 전극의 외부 둘레 주위에 복수의 원뿔형 링 부분들 및 상기 원뿔형 링 부분들 주위에 복수의 횡단 그루브들을 제공하도록 외주 가공되며,
    상기 관형 전극의 원뿔형 링 부분들은 고압 방전 터미널들로 작동하도록 설계되고, 상기 관형 전극은 동심 방식으로 배열된 다수의 관형 전극 층들로 형성되는 조합 방전 반응기.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 로드 전극 및 상기 관형 전극은 0 내지 100mm 범위의 피치로 유지되는 조합 방전 반응기.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 로드 전극은 로드 전극의 외부 둘레 주위에 복수의 원뿔형 링 부분들을 제공하도록 외주 가공되는 조합 방전 반응기.
  5. 제1항에 있어서,
    6kV 내지 500kV 범위의 전압을 구비하는 인가 전원을 더 포함하고,
    상기 인가 전원은 상기 로드 전극 및 동심의 각각의 방전층에 연결되는 조합 방전 반응기.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 하우징은 원형 및 직사각형 중 하나를 구비하는 조합 방전 반응기.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 처리 유닛 각각의 상기 관형 전극은 관 형태로 배열된 나선 전극으로 형성된 조합 방전 반응기.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 처리 유닛 각각의 상기 관형 전극은 내부 관형 전극, 상기 내부 관형 전극을 동심으로 둘러싸고 상기 내부 관형 전극으로부터 10mm 피치로 떨어져서 유지된 중간 관형 전극, 및 상기 중간 관형 전극을 동심으로 둘러싸고 상기 중간 관형 전극으로부터 10mm 피치로 떨어져서 유지된 외부 관형 전극을 포함하고,
    상기 내부 관형 전극, 상기 중간 관형 전극 및 상기 외부 관형 전극은 상기 원뿔형 링 부분들 및 상기 횡단 그루브들을 제공하도록 각각 외주 가공되며,
    상기 외부 관형 전극 및 상기 중간 관형 전극은 상기 브라켓들 사이에 지지되고, 상기 외부 관형 전극은 전기 절연 보호 층으로 외주가 코팅된 조합 방전 반응기.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 처리 유닛 각각의 상기 관형 전극은 복수의 지지 로드들, 전원에 직접 전기적으로 연결된 중공의 나선형 전극을 형성하도록 상기 지지 로드들 주위로 감긴 나선 전극, 및 상기 중공의 나선형 전극을 둘러싸고 상기 중공의 나선형 전극으로부터 1 내지 100mm의 피치로 떨어져서 유지된 전기 절연 재료를 포함하고,
    상기 전기 절연 재료는 가스 유입구 및 가스 배출구를 구비하는 원형 또는 직사각형 통의 형태로 선택적으로 형성되는 조합 방전 반응기.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 중공의 나선형 전극은 나선 방식으로 연속적으로 연결된 복수의 방전 코일 링들을 포함하고, 상기 방전 코일 링 각각은 날카로운 방전 터미널을 제공하는 조합 방전 반응기.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 처리 유닛 각각의 상기 관형 전극은 전원에 직접 전기적으로 연결된 중공의 환형 나선 전극을 형성하기 위해 중공의 환형 형태로 배치되고 지지부에 의해 고정된 나선 전극이며,
    상기 환형 나선 전극은 가스 유입구 및 가스 배출구를 구비하는 전기 절연 하우징 내에 설치되는 조합 방전 반응기.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 중공의 환형 나선 전극은 나선 방식으로 연속적으로 연결된 복수의 방전 코일 링들을 포함하고, 상기 방전 코일 링 각각은 날카로운 방전 터미널을 제공하는 조합 방전 반응기.
  13. 엔진의 방출된 폐가스를 처리하기 위해 설계된 엔진 매연 분해 장치로서,
    엔진 배기 포트에 연결된 가스 유입 파이프, 처리 유닛 및 가스 배출 파이프를 포함하고,
    상기 처리 유닛은 각각의 커넥터에 의해서 상기 가스 유입 파이프 및 상기 가스 배출 파이프에 각각 연결된 마주하는 앞쪽 및 뒤쪽 단부들을 구비하는 고압 방전 반응기로 형성되는 엔진 매연 분해 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 엔진 매연 분해 장치의 상기 처리 유닛은 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항의 처리 유닛(1)의 특징들을 구비하는 엔진 매연 분해 장치.
  15. 제13항에 있어서,
    전처리 모듈 및 폐기물재순환 모듈을 더 포함하고,
    상기 전처리 모듈은 원심 송풍기, 폐기물 차단기 및 폐기물 배출 포트를 포함하며,
    상기 폐기물 차단기는 상기 원심 송풍기에 의해서 빨려 들어온 고체 또는 액체 폐기물들을 정지시키고 재순환시키도록 설계되고,
    상기 폐기물 배출 포트는 차단된 고체 및 액체 폐기물들을 배출하도록 설계되며,
    상기 고압 방전 반응기 및 상기 원심 송풍기가 전기적으로 전도될 때, 상기 원심 송풍기는 상기 가스 흡입 파이프를 통해 차량 폐가스를 끌어당기도록 회전되고, 이때, 고체 및 액체 폐기물들은 전처리를 위해 상기 폐기물 차단기 및 상기 폐기물 배출 포트를 통해 빨려들어가며, 전처리 후에, 잔여 고체 및 액체 폐기물들은 원심력에 의해서 상기 폐기물재순환 모듈 상에 떨어지고, 폐가스는 상기 고압 방전 반응기에 의해 분해되며,
    상기 고압 방전 반응기의 중공 전극의 표면에 수 kV의 고압을 인가하는 것에 의해서, 일산화탄소가 탄소와 산소로 전환되고, 탄화수소가 탄소, 산소 및 물로 전환되며, 질소 산화물이 질소와 산소로 전환되도록 하면서, 폐가스의 분자 결합들이 깨지는 엔진 매연 분해 장치.
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