KR102256774B1 - Temperature controllable combustion chamber for investigating the photochemical properties of combustion generated particles - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 연소 온도별 연소 발생 물질의 특성 연구를 수행 가능하게 하는 연소 챔버로서, 연소 물질 및 공기를 수용하는 수용부를 구비하는 하우징; 상기 수용부에 연통되도록 상기 하우징에 설치되고, 연소된 물질을 배출 가능하게 하는 연소 물질 배기구; 상기 연소 물질 배기구에 설치되어 연소 물질을 채취하도록 이루어지는 연소 물질 채취구; 상기 하우징에 설치되며, 공기를 주입 가능하게 하는 공기 주입구; 및 상기 하우징 내부의 연소 온도를 설정 가능하게 하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 연소 챔버를 제공한다.The present invention provides a combustion chamber that enables a study on characteristics of combustion-generating materials for each combustion temperature, comprising: a housing including a housing for accommodating combustion materials and air; A combustion material exhaust port installed in the housing so as to communicate with the receiving part and configured to discharge the burned material; A combustion material collecting port installed at the combustion material exhaust port and configured to collect the combustion material; An air injection port installed in the housing and allowing air to be injected; And a control unit configured to set the combustion temperature inside the housing.
Description
본 발명은 연소챔버에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 가연물을 연소시킬 때 발생하는 연소물질의 광화학적 특성을 측정 및 분석할 수 있는, 온도 조절이 가능한 연소물질의 광화학 특성 연구를 위한 연소챔버에 관한 것이다.The present invention relates to a combustion chamber, and more particularly, to a combustion chamber for the study of photochemical properties of combustion materials capable of temperature control, which can measure and analyze the photochemical properties of combustion materials generated when combustibles are combusted. will be.
근래 사회적으로 이슈가 되고 있는 대기 중 초 미세먼지는 그 크기가 2.5 μm 이하인 먼지를 말한다. 이 미세먼지는 크기에 따라 호흡기를 통해 마셨을 때, 폐포까지 도달할 수 있어 인간의 건강에 심각한 영향을 미칠 수 있다. 미세먼지의 발생원은 대부분 연소반응과 관련이 있다. 특히, 나무와 같은 바이오 매스의 연소는 오염물질을 배출하여 대기 중의 비, 안개와 반응 결합하여, 대기의 산성화에 영향을 미칠 수 있으며, 태양빛의 흡수, 산란에도 영향을 미쳐 지구 온난화, 시정 효과의 감소 등에도 영향을 미칠 수 있다. Ultrafine dust in the atmosphere, which has become a social issue in recent years, refers to dust whose size is less than 2.5 μm. Depending on the size, this fine dust can reach the alveoli when ingested through the respiratory tract, which can seriously affect human health. Most of the sources of fine dust are related to combustion reactions. In particular, the combustion of biomass such as wood emits pollutants and reacts with rain and fog in the atmosphere, which can affect the acidification of the atmosphere, and also affects the absorption and scattering of sunlight, leading to global warming and correction. It can also have an effect on the reduction of
뿐만 아니라, 장거리 이동이 가능하여 특정지역에만 국한된 문제가 아닌, 지구 전체에 영향을 미칠 수 있다. 연소과정 중에 발생하는 미세먼지는 연소 과정 중 직접 발생하기도 하며, 연소과정 중 발생하는 질소산화물(NOX), 황산화물(SOX), 휘발성 유기화합물(VOCs)이 대기 중으로 배출되어 여러 반응을 통해 이차적으로 생성되기도 하는 등 배출 특성이 복잡하다. 또한, 가연물들은 연소온도와 같은 연소 조건에 따라 연소특성이 달라 배출되는 물질의 특성도 상이하다.In addition, long-distance travel is possible, so it can affect the entire planet, not just a specific area. Fine dust generated during the combustion process is also directly generated during the combustion process, and nitrogen oxides (NOX), sulfur oxides (SOX), and volatile organic compounds (VOCs) generated during the combustion process are discharged into the atmosphere and are secondary through various reactions. Emission characteristics are complex, such as being produced. In addition, combustible substances have different combustion characteristics depending on combustion conditions such as combustion temperature, and thus the characteristics of discharged substances are different.
따라서, 연소물질이 대기 중에 미치는 영향, 그리고 이들 물질의 대기 중에서의 효율적인 저감을 위해서는 다양한 가연물이 여러 연소조건에서 연소될 때 발생하는 연소발생물질(미세먼지, VOCs 등)의 특성을 연구하는 것이 매우 중요하다. 특히 연소발생입자의 광화학 특성을 연구하는 것은 전체 오염원에 대한 기여도와 기후변화 영향평가 등에 중요하다. 이를 위해서는 생성된 입자 및 가스를 손실 없이 측정ㆍ분석하는 것이 중요하다.Therefore, it is very important to study the characteristics of combustion-generating substances (fine dust, VOCs, etc.) that occur when various combustible substances are burned under various combustion conditions for the effect of combustion substances in the atmosphere and for efficient reduction of these substances in the atmosphere. It is important. In particular, researching the photochemical characteristics of combustion-generated particles is important for the contribution to the total pollutant source and the assessment of the impact of climate change. For this, it is important to measure and analyze the generated particles and gases without loss.
대기와 같은 환경인자는 열린 시스템에서 제어가 불가능하므로, 연소 중 발생하는 연소물질의 특성을 연구하기 위해서는 닫힌 환경을 제공하기 위한 실험용 챔버가 필수적이다. 비특허문헌 1에는 칠레 중남부지역의 대표적인 연료인 3종의 목재에 대하여, 연소 과정의 여러 단계에서 배출 프로파일을 분석하고 미립자 물질 및 연소 가스의 배출 계수를 결정하는 것을 목적으로, 실험실 스케일에서 연소 발생물질을 측정분석하기 위해 연소 챔버를 제작하였다. 해당 연소 챔버는 PM2.5와, 특정 연소가스(CO, CO2, NOX, SO2)를 측정하기 위한 센서가 합쳐진 일체형으로 제작되었으며, 레이저 에어로졸 분광계를 이용해 0.265 ㎛ ~ 34.0 ㎛크기의 미세 입자를 측정할 수 있도록 제작했다. 그러나, 해당 챔버는 일부 정해진 물질, 특히 가스상 성분만 측정이 가능하도록 설계되어 다양한 가연물에 대한 연소 생성 “입자”의 광화학 특성을 그대로 측정하기에 어려움이 있다. 연소물질은 가연물과 연소 환경(연소 온도, 공급되는 산소의 양 등)에 따라 발생하는 미세먼지의 크기, 광화학 특성이 다양하다. 따라서, 몇 가지 특정 항목만을 측정하기 보다 고도화된 분석을 통한 유기성분 분석, 광학적 특성 분석 등을 실시한다면, 배출 프로파일 정립을 통한 연소물질의 기여도, 기후변화에의 영향 평가 등에 좀 더 유용하게 사용할 수 있다.Since environmental factors such as atmosphere cannot be controlled in an open system, an experimental chamber for providing a closed environment is essential to study the characteristics of combustion materials generated during combustion. Non-Patent Literature 1 discloses the purpose of analyzing the emission profile at various stages of the combustion process and determining the emission factors of particulate matter and combustion gases for three types of wood, which are representative fuels in the central and southern part of Chile. A combustion chamber was manufactured to measure and analyze the material. The combustion chamber was manufactured as an integral type in which PM2.5 and a sensor for measuring specific combustion gases (CO, CO 2 , NO X , SO 2 ) were combined, and fine particles of 0.265 ㎛ ~ 34.0 ㎛ size using a laser aerosol spectrometer. It was made to be able to measure. However, it is difficult to measure the photochemical properties of combustion-generated “particles” for various combustibles as they are designed to measure only certain substances, especially gaseous components. Combustion materials vary in size and photochemical characteristics of fine dust generated depending on combustibles and combustion environments (combustion temperature, amount of oxygen supplied, etc.). Therefore, if organic component analysis and optical characteristic analysis are performed through advanced analysis rather than measuring only a few specific items, it can be more usefully used for evaluating the contribution of combustion materials and the impact on climate change through the establishment of an emission profile. have.
또한, 비특허문헌 1에는 상기 내용과 같이 적절한 관을 이용해 다양한 측정장비를 연결할 수 있도록 마련되어있다. 그러나 연소발생물질에 영향을 미치는 중요한 요소 중 하나인 연소반응의 온도를 조절할 수 없고, 상온에서의 연소만 가능하며, 연소를 위한 별도의 버너를 적용해야 하는 한계점이 있다.In addition, Non-Patent Document 1 is provided to connect various measuring equipment using an appropriate pipe as described above. However, it is not possible to control the temperature of the combustion reaction, which is one of the important factors affecting the combustion-producing material, and only combustion at room temperature is possible, and there is a limitation in that a separate burner for combustion must be applied.
본 발명의 목적은 고온에서의 연소물질 및 온도별 연소물질이 대기 중에 미치는 영향을 연구하기 위한 연소 챔버를 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a combustion chamber for studying the effects of combustion substances at high temperatures and combustion substances by temperature in the atmosphere.
본 발명은, 상기의 과제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 연소 챔버는 연소 온도별 연소 발생 물질의 특성 연구를 수행 가능하게 하는 연소 챔버로서, 연소 물질 및 공기를 수용하는 수용부를 구비하는 하우징; 상기 수용부에 연통되도록 상기 하우징에 설치되고, 연소된 물질을 배출 가능하게 하는 연소 물질 배기구; 상기 연소 물질 배기구에 설치되어 연소 물질을 채취하도록 이루어지는 연소 물질 채취구; 상기 하우징에 설치되며, 공기를 주입 가능하게 하는 공기 주입구; 및 상기 하우징 내부의 연소 온도를 설정 가능하게 하는 제어부를 포함한다.The present invention has been conceived to solve the above problems, and the combustion chamber of the present invention is a combustion chamber that enables a study on characteristics of combustion-generating materials for each combustion temperature, and includes a receiving part for accommodating the combustion material and air. housing; A combustion material exhaust port installed in the housing so as to communicate with the receiving part and configured to discharge the burned material; A combustion material collecting port installed at the combustion material exhaust port and configured to collect the combustion material; An air injection port installed in the housing and allowing air to be injected; And a control unit that enables the combustion temperature inside the housing to be set.
본 발명과 관련된 일 예에 의하면, 상기 제어부는 PID 컨트롤러이다.According to an example related to the present invention, the control unit is a PID controller.
상기 제어부는 상기 하우징 내를 1100℃ 이하의 온도 조건으로 하여 ±1℃ 내의 오차범위로 유지 가능하게 할 수 있다. The control unit may maintain the inside of the housing within an error range of ±1°C under a temperature condition of 1100°C or less.
본 발명과 관련된 다른 일 예에 의하면, 상기 공기 주입구에는 일정한 유량으로 공기의 주입을 가능하게 하는 질량 흐름 제어기가 설치될 수 있다. According to another example related to the present invention, a mass flow controller capable of injecting air at a constant flow rate may be installed at the air inlet.
바람직하게는, 상기 연소 물질 채취구에는 가스의 채취 장비 및 가스의 측정 장비 중에 하나 이상을 연결하도록 관이 설치될 수 있다. Preferably, a pipe may be installed at the combustion material sampling port to connect at least one of a gas sampling equipment and a gas measuring equipment.
바람직하게는, 상기 연소 물질 채취구에는 고농도 발생 연소생성물을 채취와 동시에 희석 가능하도록 이루어지는 희석 시스템이 설치될 수 있다. Preferably, the combustion material collecting port may be provided with a dilution system configured to dilute at the same time as collecting high-concentration combustion products.
본 발명과 관련된 다른 일 예에 의하면, 상기 하우징에는 여닫이 문이 개폐 가능하도록 설치되어, 상기 여닫이 문의 개방 시에 연소 물질을 상기 수용부로 공급 가능하게 되고, 상기 여닫이 문의 폐쇄 시에는 상기 수용부가 밀폐 가능하게 된다. According to another example related to the present invention, the housing is installed so that the casement door can be opened and closed, so that combustion material can be supplied to the receiving part when the casement door is opened, and the receiving part can be sealed when the casement door is closed. It is done.
바람직하게는, 상기 하우징에는, 상기 수용부에 열을 가하게 가스버너가 설치 가능하도록 이루어지는 가스버너 적용 통로가 구비될 수 있다. Preferably, the housing may be provided with a gas burner application passage configured to install a gas burner to apply heat to the receiving portion.
본 발명과 관련된 또 다른 일 예에 의하면, 상기 하우징의 내주면은 스테인리스 재질로 이루어져서, 연소 물질의 흡착을 방지하여 시료의 손실 및 상기 하우징의 오염을 방지하게 할 수 있다.According to another example related to the present invention, since the inner circumferential surface of the housing is made of stainless steel, it is possible to prevent adsorption of combustion materials to prevent loss of samples and contamination of the housing.
본 발명은 챔버 내부의 온도를 제어부를 이용해 설정하고, 가연물이 발화점(나무의 경우, 약 400℃ 이상)에 도달하도록 함으로써 별도의 점화 과정 없이 연소 연구를 수행할 수 있다. In the present invention, a combustion study can be performed without a separate ignition process by setting the temperature inside the chamber using a control unit and allowing the combustible material to reach the ignition point (about 400° C. or higher in the case of wood).
또한, 본 발명은 제어부에 의해 하우징 내부의 온도를 1100℃까지 온도를 올릴 수 있어, 고온 환경에서의 연소가 가능하여, 기존의 상온 에서만 가능하였던 연소의 한계를 극복하였다. In addition, the present invention can raise the temperature inside the housing to 1100°C by the control unit, enabling combustion in a high-temperature environment, overcoming the limitations of combustion that was only possible at room temperature.
또한, 본 발명은 1100℃ 이하의 온도 조건을 ± 1℃의 오차범위로 유지가 가능하여 연소 온도 별 연소발생물질의 특성연구를 수행할 수 있다. In addition, the present invention can maintain a temperature condition of 1100°C or less in an error range of ± 1°C, so that a characteristic study of combustion-producing materials for each combustion temperature can be performed.
한편, 본 발명은 하우징에 상기 샘플링장비, 측정분석장비를 연결하여 다양한 항목을 측정 분석할 수 있으므로 관련 연구 시에 유용하게 쓰일 수 있다.On the other hand, the present invention can be usefully used in related research since it is possible to measure and analyze various items by connecting the sampling equipment and measurement analysis equipment to the housing.
도 1a는 본 발명의 연소 챔버의 정면도.
도 1b는 본 발명의 연소 챔버의 평면도.
도 1c는 본 발명의 연소 챔버를 일 측에서 바라본 측면도.
도 2a는 본 발명의 연소 챔버의 여닫이 문이 닫혀진 예를 도시하는 사진.
도 2b는 본 발명의 연소 챔버의 여닫이 문이 열려진 예를 도시하는 사진.1A is a front view of a combustion chamber of the present invention.
1B is a plan view of the combustion chamber of the present invention.
Figure 1c is a side view as viewed from one side of the combustion chamber of the present invention.
2A is a photograph showing an example in which the hinged door of the combustion chamber of the present invention is closed.
2B is a photograph showing an example in which the hinged door of the combustion chamber of the present invention is opened.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 동일하거나 유사한 구성요소에는 동일, 유사한 도면 부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Hereinafter, exemplary embodiments disclosed in the present specification will be described in detail with reference to the accompanying drawings, but the same or similar reference numerals are assigned to the same or similar components, and redundant descriptions thereof will be omitted. The suffix "unit" for the constituent elements used in the following description is given or used interchangeably in consideration of only the ease of writing the specification, and does not itself have a distinct meaning or role from each other. In addition, in describing the embodiments disclosed in the present specification, when it is determined that a detailed description of related known technologies may obscure the subject matter of the embodiments disclosed in the present specification, the detailed description thereof will be omitted. In addition, the accompanying drawings are for easy understanding of the embodiments disclosed in the present specification, and the technical idea disclosed in the present specification is not limited by the accompanying drawings, and all changes included in the spirit and scope of the present invention It should be understood to include equivalents or substitutes.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Terms including ordinal numbers such as first and second may be used to describe various elements, but the elements are not limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another component.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. When a component is referred to as being "connected" to another component, it should be understood that although it may be directly connected to the other component, another component may exist in the middle.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise.
본 출원에서, "포함한다" 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.In this application, terms such as "comprises" 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.
도 1a는 본 발명의 연소 챔버(100)의 정면도이고, 도 1b는 본 발명의 연소 챔버(100)의 평면도이며, 도 1c는 본 발명의 연소 챔버(100)를 일 측에서 바라본 측면도이다. 또한, 도 2a는 본 발명의 연소 챔버(100)의 여닫이 문(17)이 닫혀진 예를 도시하는 사진이고, 도 2b는 본 발명의 연소 챔버(100)의 여닫이 문(17)이 열려진 예를 도시하는 사진이다. 1A is a front view of the
도 1a 내지 도 2b를 참조하여, 본 발명의 연소 챔버(100)에 대하여 서술한다.1A to 2B, the
본 발명의 연소 챔버(100)는 연소물질의 광화학 특성 연구를 위한 연소 챔버(100)일 수 있다. The
본 발명의 연소 챔버(100)는 하우징(10), 연소 물질 채취구(31), 연소 물질 배기구(30), 공기 주입구(20) 및 제어부(40)를 포함한다. The
하우징(10)은 내부에 수용부(13)를 구비하는데, 수용부(13)는 연소 물질 및 공기를 수용하도록 이루어진다. 수용부(13)는 하우징(10)의 내부에 형성되는 연소 물질 및 공기를 수용하여 연소 가능하게 하는 공간으로 이해할 수 있다. The
하우징(10)은 박스형 전기로일 수 있다. 또한, 하우징(10)은 내부에 열선이 설치될 수 있는데, 열선은 니크롬선 종류의 KT APM molding heater일 수 있다. The
하우징(10)의 내부재질은 1600℃까지 단열이 가능한 세라믹보드인 것이 바람직한데, 하우징(10)의 하부는, 탄화규소(탄화규소)의 재질로 이루어진 판이 더 설치되어서, 세라믹보드 및 탄화규소 판의 이중 구조를 형성하여 단열 효과를 보다 향상시키도록 한다. The inner material of the
한편, 하우징(10)의 외부를 형성하는 면은 하우징(10)의 수용부(13)를 형성하는 면들과 기 결정된 거리만큼 이격되도록 배치되어 외부를 형성하는 면과 수용부(13)를 형성하는 면 사이에 공간이 구비되어 하우징(10)의 단열 효율을 더욱 향상시킨다. 또한, 하우징(10)의 외부를 형성하는 면은 스틸 분체도장이 적용되어 녹의 발생을 방지하고, 단열 성능 및 강성을 보다 향상시킨다. On the other hand, the surface forming the outside of the
도 1a, 도 2에서 도시되는 바와 같이, 하우징(10)은 연소 챔버(100)의 외관을 형성할 수 있다. 1A and 2, the
도 1a를 참조하면, 하우징(10)에는 가스버너 적용 통로(미도시)가 구비될 수 있는데, 가스버너 적용 통로에는 수용부(13)에 열을 가하는 가스버너가 설치될 수 있다. 부탄가스 등의 가정용 또는 캠핑용 가스가 가연물로 연소시킬 수 있다.Referring to FIG. 1A, a gas burner application passage (not shown) may be provided in the
하우징(10)의 내주면은 연소 물질의 흡착을 방지하여 시료의 손실 및 상기 하우징(10)의 오염을 방지하게 하도록 재질이 스테인리스강(stainless steel)으로 이루어질 수 있다.The inner circumferential surface of the
연소 물질 배기구(30)는 수용부(13)에 연통되도록 상기 하우징(10)에 설치되고, 연소된 물질을 배출 가능하게 한다.The combustion
도 1a 및 2a에 도시되는 바와 같이, 연소 물질 배기구(30)는 하우징(10)의 상부에 설치된다. 1A and 2A, the combustion
또한, 연소 물질 배기구(30)에는 연소 물질 채취구(31)가 설치되어 상기 연소 물질을 채취하도록 한다. 연소 물질 채취구(31)는 연소 물질의 채취 및 희석을 보다 용이하게 하도록 하우징(10)의 수용부(13) 및 흄후드 시스템 사이에서 연통되도록 배치되는 것이 바람직하다. 연소 물질 배기구(30)에는 흄후드 시스템이 연결될 수 있다. In addition, a combustion
공기 주입구(20)는 하우징(10)에 설치되어 공기를 주입 가능하게 한다. The
공기 주입구(20)에는 질량 흐름 제어기(Mass Flow Controller, MFC)가 설치될 수 있는데, 질량 흐름 제어기에 의해 유입 공기의 유량을 하우징(10) 내의 수용부(13)로 일정하게 한다.A mass flow controller (MFC) may be installed at the
일례로, 질량 흐름 제어기는 연결 튜브를 이용하여 공기 주입구에 설치될 수 있다. 바람직하게는, 연결 튜브는, 규격이 1/4 인치(inch) 크기일 수 있고, SUS(steel use stainless) 재질일 수 있다. As an example, the mass flow controller may be installed at the air inlet using a connection tube. Preferably, the connection tube may have a size of 1/4 inch, and may be made of steel use stainless (SUS).
제어부(40)는 하우징(10)에 설치되고, 연소 온도를 설정할 수 있게 한다. 제어부(40)는 하우징(10) 내부의 온도를 1100℃까지 올릴 수 있게 하는데, 이로 인해 고온 환경에서의 연소를 가능하게 한다. The
제어부(40)는 일례로, PID 컨트롤러(Proportional Integral Derivation controller)일 수 있어서, 온도를 설정하고 유지할 수 있게 하고, 고온연소를 가능하게 하도록 연소온도를 제어할 수 있다.The
특히, 제어부(40)가 PID 컨트롤러인 경우, 하우징(10) 내를 1100℃이하의 온도 조건으로 하여 ±1℃ 내의 오차범위로 유지를 가능하게 하여 연소 온도별 연소발생물질의 특성연구를 수행할 수 있게 한다.In particular, when the
이런 구조로 인해, 본 발명의 연소 챔버(100)는, 입자 특성의 변화 없이 측정 및 분석할 수 있으며, 연소물질이 대기 중에 미치는 영향을 연구할 수 있게 한다. Due to this structure, the
또한, 연소 물질 채취구(31)에는 연결 튜브가 설치되어 가스의 채취 장비 및 가스의 측정 장비 중 하나 이상을 연결하도록 할 수 있다. 연소 물질 채취구(31)에 설치되는 연결 튜브는, 규격이 1/4 인치(inch) 크기일 수 있고, SUS(steel use stainless) 재질일 수 있다.In addition, a connection tube may be installed in the combustion
또한, 연소 물질 채취구(31)에는 연소생성물을 채취와 동시에 희석 가능하게 하는 희석 시스템이 설치될 수 있다. 희석 시스템은 일례로, 에어로졸 희석기일 수 있다. 희석 시스템의 설치를 위해 연소 물질 채취구(31)에는 관통형으로 이루어지는 것이 바람직하다. In addition, a dilution system may be installed in the combustion
연소 물질 채취구(31)에는, 에어로졸 및 연소 가스를 측정 분석할 수 있는 분석기가 연결될 수 있다. 분석기는 일례로, 블랙카본 분석기일 수 있다. An analyzer capable of measuring and analyzing an aerosol and a combustion gas may be connected to the combustion
한편, 하우징(10)에는 여닫이 문(17)이 개폐 가능하도록 설치될 수 있는데, 여닫이 문(17)이 개방 시에 연소 물질을 수용부(13)로 공급 가능하게 되고, 여닫이 문(17)이 폐쇄 시에는 수용부(13)를 밀폐하여 하우징(10)의 외부로 연소 물질이 유출되는 것을 차단한다. On the other hand, the
본 발명의 연소 챔버(100)는, 이와 같은 구성으로 인해, 시료의 손실 및 오염을 최소화하고, 입자 특성의 변화 없이 측정 및 분석할 수 있으며, 연소물질이 대기 중에 미치는 영향을 연구하게 할 수 있다.The
연소물질의 특성 연구는 입자의 크기와 개수를 측정하는 장비(Scanning Mobility Particle Sizer Spectrometer, SMPS), 유기 및 블랙카본의 흡수 특성 분석기(Aethalometer), 실시간 화학특성분석인 장비인 에어로졸 질량분석기(Aerosol Mass Spectrometer, AMS), VOCs 흡착 튜브 등을 이용한다.The study of the characteristics of combustion materials includes an equipment that measures the size and number of particles (Scanning Mobility Particle Sizer Spectrometer, SMPS), an absorption characteristic analyzer (Aethalometer) for organic and black carbon, and an aerosol mass spectrometer (Aerosol Mass Analyzer), which is an equipment for real-time chemical characterization. Spectrometer, AMS), VOCs adsorption tube, etc. are used.
이상에서 설명한 연소 챔버(100)는 위에서 설명된 실시예들의 구성과 방법에 한정되는 것이 아니라, 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다. The
본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.It is apparent to those skilled in the art that the present invention can be embodied in other specific forms without departing from the spirit and essential features of the present invention. Therefore, the detailed description above should not be construed as restrictive in all respects and should be considered as illustrative. The scope of the present invention should be determined by reasonable interpretation of the appended claims, and all changes within the equivalent scope of the present invention are included in the scope of the present invention.
100:연소 챔버
10:하우징 17:여닫이 문 13:수용부
31:연소 물질 채취구 30:연소 물질 배기구
20:공기 주입구
40:제어부100: combustion chamber
10: housing 17: hinged door 13: receiving part
31: combustion material extraction port 30: combustion material exhaust port
20: air inlet
40: control unit
Claims (9)
입자상 및 가스상 연소 물질 및 공기를 수용하는 수용부를 구비하는 하우징;
상기 수용부에 연통되도록 상기 하우징에 설치되고, 연소된 물질을 배출 가능하게 하는 입자상 및 가스상 연소 물질 배기구;
상기 입자상 및 가스상 연소 물질 배기구에 설치되어 입자상 및 가스상 연소 물질을 채취하도록 이루어지는 입자상 및 가스상 연소 물질 채취구;
상기 하우징에 설치되며, 공기를 주입 가능하게 하는 공기 주입구;
상기 하우징 내부의 연소 온도를 설정 가능하게 하는 제어부를 포함하고,
상기 입자상 및 가스상 연소 물질 채취구에는 고농도 발생 연소생성물을 채취와 동시에 희석 가능하도록 이루어지는 희석 시스템이 설치되고,
상기 입자상 및 가스상 연소 물질 채취구에는 채취 장비 및 측정 장비 중에 하나 이상을 연결하도록 1/4인치 크기의 관이 설치되며,
상기 하우징의 내주면은 스테인리스 재질로 이루어져서, 상기 입자상 및 가스상 연소 물질의 흡착을 방지하여 시료의 손실 및 상기 하우징의 오염을 방지하게 하는 것을 특징으로 하는 연소 챔버.
As a combustion chamber for the study of photochemical properties of particulate and gaseous combustion materials with temperature control, which can measure and analyze the photochemical properties of particulate and gaseous combustion materials generated when combustibles are combusted by combustion temperature,
A housing having a receiving portion for accommodating particulate and gaseous combustion materials and air;
A particulate and gaseous combustion material exhaust port installed in the housing so as to communicate with the receiving part and allowing the burned material to be discharged;
A particulate and gaseous combustion material collecting port installed at the particulate and gaseous combustion material exhaust port to collect particulate and gaseous combustion material;
An air injection port installed in the housing and allowing air to be injected;
It includes a control unit that enables setting the combustion temperature inside the housing,
A dilution system is installed in the particulate and gaseous combustion material collecting port so as to collect and dilute high-concentration generation combustion products at the same time,
In the particulate and gaseous combustion material collecting port, a 1/4 inch pipe is installed to connect one or more of the collecting equipment and the measuring equipment,
The combustion chamber, characterized in that the inner circumferential surface of the housing is made of a stainless material to prevent adsorption of the particulate and gaseous combustion materials to prevent loss of samples and contamination of the housing.
상기 제어부는 PID 컨트롤러인 것을 특징으로 하는 연소 챔버.
The method of claim 1,
The combustion chamber, characterized in that the control unit is a PID controller.
상기 제어부는 상기 하우징 내를 1100℃ 이하의 온도 조건으로 하여 ±1℃ 내의 오차범위로 유지 가능하게 하는 것을 특징으로 하는 연소 챔버.
The method of claim 2,
The control unit is a combustion chamber, characterized in that the inside of the housing is maintained in an error range of ±1°C under a temperature condition of 1100°C or less.
상기 공기 주입구에는 일정한 유량으로 공기의 주입을 가능하게 하는 질량 흐름 제어기가 설치되는 것을 특징으로 하는 연소 챔버.
The method of claim 1,
The combustion chamber, characterized in that the mass flow controller is installed to enable the injection of air at a constant flow rate at the air inlet.
상기 하우징에는 여닫이 문이 개폐 가능하도록 설치되어, 상기 여닫이 문의 개방 시에 연소 물질을 상기 수용부로 공급 가능하게 되고, 상기 여닫이 문의 폐쇄 시에는 상기 수용부가 밀폐 가능하게 되는 것을 특징으로 하는 연소 챔버.
The method of claim 1,
A combustion chamber, characterized in that the housing is installed to open and close the casement door, so that when the casement door is opened, a combustion material can be supplied to the receiving unit, and when the casement door is closed, the receiving unit is sealed.
상기 하우징에는, 상기 수용부에 열을 가하게 가스버너가 설치 가능하도록 이루어지는 가스버너 적용 통로가 구비되는 것을 특징으로 하는 연소 챔버.
The method of claim 1,
The combustion chamber, wherein the housing is provided with a gas burner application passage configured to allow a gas burner to be installed to apply heat to the receiving portion.
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|---|---|---|---|
| KR1020190057471A KR102256774B1 (en) | 2019-05-16 | 2019-05-16 | Temperature controllable combustion chamber for investigating the photochemical properties of combustion generated particles |
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| JP2978561B2 (en) | 1990-09-04 | 1999-11-15 | キャタピラー インコーポレイテッド | Gas sample extraction device and dilution tunnel used in the device |
| JP2017090324A (en) * | 2015-11-13 | 2017-05-25 | 新日鐵住金株式会社 | Gas sampling device, gas analysis device, gas sampling method, and gas analysis method |
Family Cites Families (2)
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|---|---|---|---|---|
| JPH11173961A (en) * | 1997-12-08 | 1999-07-02 | Nippon Light Metal Co Ltd | Sampling apparatus for combustion exhaust gas |
| KR100686374B1 (en) * | 2005-01-22 | 2007-02-22 | 주식회사 페스텍인터내셔날 | System for testing and estimating fire property by burning of a test materials |
-
2019
- 2019-05-16 KR KR1020190057471A patent/KR102256774B1/en active IP Right Grant
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