KR20220009187A - Gas Adsorption Apparatus for Producing Dilution Air - Google Patents

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KR20220009187A
KR20220009187A KR1020200087582A KR20200087582A KR20220009187A KR 20220009187 A KR20220009187 A KR 20220009187A KR 1020200087582 A KR1020200087582 A KR 1020200087582A KR 20200087582 A KR20200087582 A KR 20200087582A KR 20220009187 A KR20220009187 A KR 20220009187A
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김화진
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한국과학기술연구원
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Abstract

The present invention provides a gas adsorption device, enabling the supply of air in the state of zero air to an aerosol diluter for dilution of a combustion material generated in a combustion reaction. The gas adsorption device includes an air inlet for supplying air necessary for dilution, and a wire mesh capable of removing particles inside a body of the gas adsorption device.

Description

희석용 영공기 생성을 위한 가스 흡착 장치{Gas Adsorption Apparatus for Producing Dilution Air}Gas Adsorption Apparatus for Producing Dilution Air

본 발명은 가스 흡착 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 연소반응을 통해 배출되는 고농도의 오염물질의 측정분석을 고도화하기 위한 희석용 영공기 생성을 위한 가스 흡착 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a gas adsorption device, and more particularly, to a gas adsorption device for generating zero air for dilution for advanced measurement and analysis of high-concentration pollutants discharged through combustion reaction.

국제암연구소(IARC)에서 1급 발암물질로 분류되고 있는 미세먼지에 대한 국민들의 우려와 경각심이 높아짐에 따라 미세먼지의 문제해결이 최우선적인 과제로 설정된 상황에 있다. As the public's concern and awareness about fine dust, which is classified as a class 1 carcinogen by the International Agency for Research on Cancer (IARC), has increased, solving the problem of fine dust has been set as a top priority.

특히, 초미세입자의 경우 상대적으로 조대입자에 비해 표면적이 넓어 유해성 중금속이나 가스상 오염물질이 흡착하기 용이하며, 입자 크기가 작아 폐포에 대한 흡착률이 높기 때문에 폐암 등과 같은 질병을 유발할 가능성이 크다. 또한, 대기중 미세먼지는 빛을 흡수하거나 반사함으로써 기후변화에도 영향을 미친다. In particular, ultra-fine particles have a relatively large surface area compared to coarse particles, which makes it easy to adsorb harmful heavy metals or gaseous pollutants. In addition, fine dust in the atmosphere affects climate change by absorbing or reflecting light.

따라서, 미세먼지의 물리적, 화학적, 광학적 특성 등 다양한 방면에서의 측정, 분석, 실험적 연구가 필요한데, 측정과 분석을 진행하는 동안 생기는 오차를 최소한으로 하기 위해 실험 전에 선행되어야 하는 조건설정 중 고농도의 오염물질을, 물리 화학적 특성 변화없이 희석시키기는 것이 중요하다. Therefore, measurement, analysis, and experimental research in various fields such as physical, chemical, and optical properties of fine dust are required. In order to minimize the error that occurs during measurement and analysis, high-concentration contamination among the conditions that must be preceded before the experiment It is important to dilute the material without changing its physicochemical properties.

뿐만 아니라, 연소물질의 대표적 배출원인 화력발전소, 공장 등의 굴뚝 등에서 배출되는 입자의 연구를 수행함에 있어서 희석은 필수적인 조건이다. 이를 위해 주입되는 공기를 영공기(zero air)의 상태를 만드는 것이 중요하다.In addition, dilution is an essential condition in conducting research on particles emitted from chimneys, such as thermal power plants and factories, which are representative sources of combustion materials. For this, it is important to make the injected air into a state of zero air.

또한, 영공기의 생성은 에어로졸질량분석기(AMS)에서의 IE cal(Ion Efficiency calibration)실험이나 스모그챔버(smog chamber) 및 대기측정장비의 background 점검을 위한 바탕시험 등 활용범위가 굉장히 넓어 많은 실험에서 이용되어지고 있다. 또한 가스를 포함한 다양한 가연물(나무 및 석탄)이 연소반응으로 생성되는 연소물질의 광화학적 조성을 측정하는 연소실험에서도 영공기 생성을 통한 희석이 필요하다. 특히, 연소실험에서 발생되는 연소물질은 고온의 고농도 입자로, 응결 현상 및 측정장비의 손실을 방지하기 위해 희석장비(Diluter system)를 이용하여 오염물질의 온도 제어 및 희석을 진행한다. 사용되는 희석용 공기는 화학적으로 입자가 없고(particle free), 가스가 없는(gas free) 영공기의 상태로 주입되어야 하며 통상적으로 영공기를 생성할 수 있는 발생기(generator)를 이용한다. 가스 발생기(air generator)는 NOx, O3, SO2, CO와 같은 가스상 물질을 내부에 설치된 흡착제(scrubber)나 컬럼(Column)을 통과하면서 흡착을 통하여 제거한다. In addition, the field of use for the generation of zero air is very wide, such as IE cal (Ion Efficiency calibration) experiment in an aerosol mass spectrometer (AMS) or background test for background check of smog chamber and atmospheric measurement equipment. is being used In addition, in combustion experiments that measure the photochemical composition of combustion materials produced by combustion of various combustibles (wood and coal) including gas, dilution through zero air generation is required. In particular, the combustion material generated in the combustion experiment is high-temperature, high-concentration particles, and temperature control and dilution of pollutants is performed using a diluter system to prevent condensation and loss of measuring equipment. The dilution air used must be injected in a state of chemically particle-free and gas-free zero air, and a generator capable of generating zero air is usually used. The gas generator (air generator) removes gaseous substances such as NOx, O 3 , SO 2 , and CO through adsorption while passing through a scrubber or column installed therein.

그러나, 각각의 방법들은 편의성과 휴대성 및 비선택적인 흡착, 컬럼사용으로 인한 운전비용 및 재생가능성 등 모든 측면에서 고려하였을 때 고도화된 측정 분석을 하는데 적합하지 않다. 뿐만 아니라, 영공기의 생성을 위한 대부분의 시스템은 고정식이어서 이동형, 혹은 유동성이 요구되는 실험에서는 사용이 어려움이 있다. 따라서 흡착제를 포함한 가스흡착장치를 이용하여 측정, 분석에 적합한 등급(grade)의 공기를 생성시켜 희석하는 시스템이 필요하다. However, each method is not suitable for advanced measurement analysis when considering all aspects such as convenience, portability, non-selective adsorption, operating cost due to column use, and reproducibility. In addition, most systems for generating airspace are of a fixed type, so it is difficult to use them in experiments that require mobility or fluidity. Therefore, there is a need for a system for diluting by generating air of a grade suitable for measurement and analysis using a gas adsorption device including an adsorbent.

이에 희석용 공기 주입부 및 흡착제 교체의 편의성, 다양성을 고려한 연결고리 및 덮개, 누설 발생을 방지하기 위한 고무패킹을 통해 흡착 효율을 극대화 시킬 수 있는 흡착 시스템을 개발하였다.Therefore, we developed an adsorption system that can maximize the adsorption efficiency through the dilution air injection unit, the convenience of replacing the adsorbent, and the connection ring and cover considering diversity, and the rubber packing to prevent leakage.

이를 위해 기존 입자의 특성을 바꾸거나 오염시키지 않는 희석 시스템이 요구되며, 이를 위해 영공기의 생성 시스템 구축이 필수적이다. 만약 고농도의 입자가 희석과정을 거치지 않고 장비로 유입시, 측정 데이터의 오차율 및 장비 손상의 우려가 있다. For this, a dilution system that does not change or contaminate the properties of existing particles is required, and for this purpose, it is essential to establish a system for generating air. If high-concentration particles are introduced into the equipment without going through the dilution process, there is a risk of measurement data error rate and equipment damage.

일 문헌(Arinto Y.P. Wardoyo et al., 2006.)에 따르면 희석비(dilution ratio)를 장비의 특성과 실험 조건 등에 따라 100 ~ 300으로 설정하여 실험을 진행한 바 있다. 연소실험에서 사용되는 장비인 SMPS(Scanning Mobility Particle Sizer)의 최대 유입농도는 108 particles/cm3이고, Aethalometer(AE33)의 경우 100 ㎛/m3로 각 장비의 최대농도를 반영하여 희석비를 설정 후, 영공기를 주입하여야 오차율 및 장비 손상을 방지할 수 있다.According to one literature (Arinto YP Wardoyo et al., 2006.), the experiment was conducted by setting the dilution ratio to 100 to 300 depending on the characteristics of the equipment and the experimental conditions. The maximum inflow concentration of SMPS (Scanning Mobility Particle Sizer), the equipment used in the combustion experiment, is 108 particles/cm 3 , and in the case of the Aethalometer (AE33), 100 μm/m 3 The dilution ratio is set by reflecting the maximum concentration of each equipment. After that, zero air must be injected to prevent error rate and equipment damage.

기존의 가스흡착장치(Gas absorber)는 얇은 원통형 철망으로 연결된 라인을 이용하여 공기가 유입되므로 실리카겔(silica gel)을 통한 입자상의 수분을 제거하기에는 용이하나 CO2나 VOCS와 같은 가스상 물질을 제거하기에는 효율적인 측면에서 부족한 면이 있다. 그러나, 상기 가스흡착장치는 원통형의 철망 대신, 공기 주입구 상하단에 철망을 평면으로 설치하여 흡착제가 공기 주입구로 유입되지 못하게 하는 기존의 기능을 포함하면서, 가스상 물질의 효율적인 흡착을 할 수 있다는 장점이 있다. 또한, 주입구 위치를 가스흡착장치의 상하단 중앙에 설치하던 기존의 방식에서 상하단 측면에 설치함으로써 2개 이상의 가스흡착장치를 병렬식 구조로 설치가 가능하도록 하여, 머무름 시간(Retention Time)을 확보 할 수 있게 되었다. The existing gas absorber uses a line connected with a thin cylindrical wire mesh to introduce air, so it is easy to remove particulate moisture through silica gel, but it is effective to remove gaseous substances such as CO 2 and VOCS. It is lacking in aspects. However, the gas adsorption device has the advantage of efficiently adsorbing gaseous substances while including the conventional function of preventing the adsorbent from flowing into the air inlet by installing a flat wire mesh at the upper and lower ends of the air inlet instead of a cylindrical wire mesh. . In addition, by installing the inlet at the upper and lower sides in the existing method of installing the inlet position in the center of the upper and lower ends of the gas adsorption device, it is possible to install two or more gas adsorption devices in a parallel structure, thereby securing retention time. there has been

다른 일 문헌(Zhen-Shu Liu et al., 2015.)에 따르면 온도 및 흡착제 종류 이외에도 머무름 시간을 확보하는 것은 흡착 효율을 높일 수 있는 중요한 조건설정 중 하나이다. 이러한 가스상 물질의 효율적인 제거를 통해 외부요인에 의한 측정 오차 가능성을 줄여 정확한 유기성분 분석 및 광학적 특성 분석이 가능하다.According to another literature (Zhen-Shu Liu et al., 2015.), securing retention time in addition to temperature and type of adsorbent is one of the important condition settings to increase adsorption efficiency. Through the efficient removal of such gaseous substances, the possibility of measurement error due to external factors is reduced, enabling accurate organic component analysis and optical characteristic analysis.

연소반응을 통해 배출되는 고농도의 오염물질의 측정분석을 고도화하기 위한 희석용 영공기 생성을 위한 가스 흡착 장치의 개발이 요구된다.In order to advance the measurement and analysis of high-concentration pollutants emitted through combustion reaction, it is required to develop a gas adsorption device for generating zero air for dilution.

공개 특허 공보 제10-2018-0044413호(2018.5.2)Laid-open Patent Publication No. 10-2018-0044413 (2018.5.2)

본 발명은 상기의 과제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 연소반응을 통해 배출되는 고농도의 오염물질의 측정분석을 고도화하기 위한 희석용 가스 흡착 시스템 개발하는 것이다.The present invention has been devised to solve the above problems, and an object of the present invention is to develop a gas adsorption system for dilution in order to improve the measurement and analysis of high-concentration pollutants discharged through combustion reaction.

상기의 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 가스 흡착 장치는 연소반응에서 생성되는 연소물질의 희석을 위한 에어로졸 희석기에 영공기 상태로 공기의 공급을 가능하게 한다. In order to solve the above problems, the gas adsorption device of the present invention enables the supply of air in the state of zero air to the aerosol diluter for dilution of combustion materials generated in the combustion reaction.

본 발명의 가스 흡착 장치는 희석에 필요한 공기를 공급 가능하게 하는 공기 주입구를 포함하고, 가스 흡착 장치의 몸체의 내측에는 입자를 제거할 수 있는 철망이 구비된다. The gas adsorption device of the present invention includes an air inlet for supplying air necessary for dilution, and a wire mesh capable of removing particles is provided inside the body of the gas adsorption device.

바람직하게는, 상기 공기 주입구에는, 상기 에어로졸 희석기에 기 결정된 유량의 공기를 공급 가능하게 하는 질량흐름제어기가 연결될 수 있다. Preferably, a mass flow controller capable of supplying a predetermined flow rate of air to the aerosol diluter may be connected to the air inlet.

본 발명과 관련된 일 예에 의하면, 상기 공기 주입구는, 가스 흡착 장치의 몸체의 측면에 구비되고, 상기 가스 흡착 장치의 몸체는 복수 개로 구비되며, 상기 가스 흡착 장치의 몸체는 상기 공기 주입구를 사이에 두고 병렬적 구조를 형성할 수 있다. According to an example related to the present invention, the air inlet is provided on the side of the body of the gas adsorption device, the body of the gas adsorption device is provided in plurality, and the body of the gas adsorption device is provided with the air inlet between A parallel structure can be formed.

바람직하게는, 상기 철망은 착탈 가능하다. Preferably, the wire mesh is removable.

본 발명과 관련된 다른 일 예에 의하면, 가스 흡착 장치의 몸체의 양 단에는 덮개가 배치되고, 가스 흡착 장치의 내부로 희석용 공기를 주입 시에, 가스 흡착 장치의 덮개와 가스 흡착 장치의 몸체 사이에는 고무 패킹이 설치되어 가스 흡착 장치의 몸체로부터의 희석용 공기의 누설을 방지하게 한다. According to another example related to the present invention, covers are disposed at both ends of the body of the gas adsorption device, and when air for dilution is injected into the gas adsorption device, between the cover of the gas adsorption device and the body of the gas adsorption device A rubber packing is installed in the chamber to prevent leakage of dilution air from the body of the gas adsorption device.

본 발명과 관련된 또 다른 일 예에 의하면, 가스 흡착 장치의 몸체의 내부에 흡착제가 설치되고, 가스는, 가스 흡착 장치의 내부에 위치한 흡착제를 순환 후에 에어로졸 희석기(Dilluter System)를 통해 고농도의 오염물질을 희석시켜 일반 대기조건으로 측정 분석을 가능하게 한다. According to another example related to the present invention, an adsorbent is installed inside the body of the gas adsorption device, and the gas circulates the adsorbent located inside the gas adsorption device, and then through an aerosol diluter (Diluter System) to high concentration of contamination The material is diluted to allow measurement analysis under normal atmospheric conditions.

바람직하게는, 상기 흡착제의 종류는 상기 연소물질의 종류에 따라 달라질 수 있다. Preferably, the type of the adsorbent may vary depending on the type of the combustion material.

또한, 상기 흡착제의 종류에 따라, 악취제거 및 연소물질 정화를 가능하게 할 수 있다. In addition, depending on the type of the adsorbent, it is possible to remove odors and purify combustion materials.

바람직하게는, 상기 복수 개의 가스 흡착 장치의 몸체 내부 각각에 흡착제가 구비될 수 있다.Preferably, an adsorbent may be provided inside each of the bodies of the plurality of gas adsorption devices.

본 발명은 연소실험에서 사용하는 에어로졸 희석기(diluter system)에 연결 할 수 있도록 제작하여 연소물질의 광화학적 특성 연구에 이용할 수 있다. 연소물질 특성 연구는 입자의 수 농도를 측정하는 장비(SMPS), 유기 및 블랙카본의 흡수 특성 분석기(Aethalometer), 실시간으로 CO2의 농도를 확인할 수 있는 장비(CO2 analyzer), 유무기 물질에 대한 화학적 특성을 분석할 수 있는 에어로졸 질량분석기(AMS)을 이용하게 되는데, 연소물질 희석 시 주입되는 희석용 공기로 인하여 각 장비의 측정값 오류를 발생시키는 영향인자를 제거함으로써 보다 정확한 데이터를 확보할 수 있다.The present invention is manufactured to be connected to an aerosol diluter system used in a combustion experiment, and can be used to study the photochemical properties of combustion materials. Combustion material characteristics studies include equipment that measures particle number concentration (SMPS), organic and black carbon absorption characteristics analyzer (Aethalometer), equipment that can check the concentration of CO 2 in real time (CO 2 analyzer), and organic and inorganic materials. An aerosol mass spectrometer (AMS) that can analyze the chemical properties of can

도 1은 본 발명의 가스 흡착 장치를 도시하는 사진.
도 2는 본 발명의 가스 흡착 장치의 단면도.
도 3은 본 발명의 가스 흡착 장치의 평면도.
도 4는 본 발명의 가스 흡착 장치의 직/병렬 연결의 일례를 보여주기 위한 사시도.
도 5는 본 발명의 가스 흡착 장치와 관련된 공기의 유동을 서술하기 위한 사진.1 is a photograph showing a gas adsorption device of the present invention.
2 is a cross-sectional view of the gas adsorption device of the present invention.
3 is a plan view of the gas adsorption device of the present invention.
Figure 4 is a perspective view for showing an example of the series / parallel connection of the gas adsorption device of the present invention.
5 is a photograph for describing the flow of air related to the gas adsorption device of the present invention.

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, the embodiments disclosed in the present specification will be described in detail with reference to the accompanying drawings, but identical or similar components are given the same and similar reference numerals, and overlapping descriptions thereof will be omitted. The suffix “part” for components used in the following description is given or mixed in consideration of only the ease of writing the specification, and does not have a meaning or role distinct from each other by itself. In addition, in describing the embodiments disclosed in the present specification, if it is determined that detailed descriptions of related known technologies may obscure the gist of the embodiments disclosed in the present specification, the detailed description thereof will be omitted. In addition, the accompanying drawings are only for easy understanding of the embodiments disclosed in the present specification, and the technical spirit disclosed herein is not limited by the accompanying drawings, and all changes included in the spirit and scope of the present invention , 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 an ordinal number such as 1st, 2nd, etc. 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.

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 may be directly connected to the other component, but it should be understood that other components may exist in between.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates 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 the present application, terms such as “comprises” or “have” are intended to designate that a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification exists, but one or more other features It is to be understood that this does not preclude the possibility of addition or existence of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

도 1은 본 발명의 가스 흡착 장치(100)를 도시하는 사진이고, 도 2는 본 발명의 가스 흡착 장치(100)의 단면도이며, 도 3은 본 발명의 가스 흡착 장치(100)의 평면도이다.1 is a photograph showing a gas adsorption device 100 of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view of the gas adsorption device 100 of the present invention, and FIG. 3 is a plan view of the gas adsorption device 100 of the present invention.

또한, 도 4는 본 발명의 가스 흡착 장치(100)의 직/병렬 연결의 일례를 보여주기 위한 사시도이고, 도 5는 본 발명의 가스 흡착 장치(100)와 관련된 공기의 유동을 서술하기 위한 사진이다.In addition, FIG. 4 is a perspective view for showing an example of a series/parallel connection of the gas adsorption device 100 of the present invention, and FIG. 5 is a photograph for describing the flow of air related to the gas adsorption device 100 of the present invention. to be.

이하, 도 1 내지 도 5를 참조하여, 본 발명의 가스 흡착 장치(100)에 대하여 서술한다. Hereinafter, with reference to FIGS. 1-5, the gas adsorption apparatus 100 of this invention is demonstrated.

본 발명의 가스 흡착 장치(100)는, 연소반응에서 생성되는 연소물질의 희석을 위한 에어로졸 희석기에 영공기(zero air) 상태의 공기의 공급을 가능하게 한다.The gas adsorption device 100 of the present invention enables supply of air in a zero air state to an aerosol diluter for dilution of a combustion material generated in a combustion reaction.

본 발명의 가스 흡착 장치(100)는, 공기 주입구(20)를 포함할 수 있다.The gas adsorption device 100 of the present invention may include an air inlet 20 .

공기 주입구(20)는, 희석에 필요한 공기를 공급 가능하게 할 수 있다.The air inlet 20 may make it possible to supply air required for dilution.

공기 주입구(20)는, 가스 흡착 장치의 몸체(10)의 외부에서 가스 흡착 장치의 몸체(10)의 연장 방향과 교차하는 방향으로 배치될 수 있다. 일례로, 도 1 및 도 3에 도시되는 바와 같이, 공기 주입구(20)는 가스 흡착 장치의 몸체(10)의 연장 방향과 90°의 각도를 이룰 수 있다. The air inlet 20 may be disposed outside the body 10 of the gas adsorption device in a direction crossing the extending direction of the body 10 of the gas adsorption device. For example, as shown in FIGS. 1 and 3 , the air inlet 20 may form an angle of 90° with the extension direction of the body 10 of the gas adsorption device.

이러한 공기 주입구(20)의 구조로 인해, 불필요한 입자의 유입을 최소화하고, 후술하는 바와 같이, 복수의 가스 흡착 장치의 몸체(10)를 연결하는 병렬식 구조를 가능하게 할 수 있다. Due to the structure of the air inlet 20, it is possible to minimize the inflow of unnecessary particles, and to enable a parallel structure connecting the bodies 10 of the plurality of gas adsorption devices, as will be described later.

가스 흡착 장치의 몸체(10)는 예를 들면, 아크릴(acryl) 재질로 이루어질 수 있다. The body 10 of the gas adsorption device may be made of, for example, acryl material.

가스 흡착 장치의 몸체(10)의 내측에는 입자를 제거할 수 있는 철망(30)이 구비될 수 있다. 특히, 철망(30)은 기기에 손상을 줄 수 있는 큰 입자를 제거하는데 용이하고, 흡착제(17)의 이탈을 방지한다. A wire mesh 30 capable of removing particles may be provided inside the body 10 of the gas adsorption device. In particular, the wire mesh 30 is easy to remove large particles that may damage the device, and prevents the adsorbent 17 from being separated.

일례로, 철망(30)은, 가스 흡착 장치의 몸체(10)의 내측에 철망(30)을 지지하는 철망 지지대(33)에 의해 설치될 수 있다. For example, the wire mesh 30 may be installed by the wire mesh support 33 supporting the wire mesh 30 on the inside of the body 10 of the gas adsorption device.

철망(30)은 철망(30)이 손상 또는 오염되는 경우 교체를 용이하게 할 수 있도록 착탈 가능하도록 설치될 수 있다. The wire mesh 30 may be installed to be detachable to facilitate replacement when the wire mesh 30 is damaged or contaminated.

공기 주입구(20)에는, 에어로졸 희석기(5, 도 5)에 기 결정된 유량의 공기를 공급 가능하게 하는 질량흐름제어기(4, Mass Flow Controller, MFC)가 연결될 수 있다. 질량흐름제어기(4)에 의해 에어로졸 희석기(5)로 일정한 유량으로 공기를 공급할 수 있다. The air inlet 20, a mass flow controller (4, Mass Flow Controller, MFC) capable of supplying a predetermined flow rate of air to the aerosol diluter (5, FIG. 5) may be connected. Air can be supplied at a constant flow rate to the aerosol diluter 5 by the mass flow controller 4 .

도 4를 참조하면, 공기 주입구(20)는, 가스 흡착 장치의 몸체(10)의 측면에 구비되고, 상기 가스 흡착 장치의 몸체(10)는 복수 개로 구비되며, 가스 흡착 장치의 몸체(10)는 상기 공기 주입구(20)를 사이에 두고 병렬적 구조를 형성할 수 있다. 4, the air inlet 20 is provided on the side of the body 10 of the gas adsorption device, the body 10 of the gas adsorption device is provided in plurality, the body 10 of the gas adsorption device may form a parallel structure with the air inlet 20 interposed therebetween.

또한, 도 4에는 복수의 공기 주입구(20)가 튜브(23)로 연통되며, 튜브(23)를 통해 가스 흡착 장치(100)의 외부와도 연통될 수 있다. 튜브(23)는 튜브 커넥터(23a)에 의해 서로 연통될 수 있다. In addition, in FIG. 4 , a plurality of air inlets 20 communicate with the tube 23 , and may also communicate with the outside of the gas adsorption device 100 through the tube 23 . The tubes 23 may communicate with each other by a tube connector 23a.

이런 구조로 인해, 공기 주입시 와류(vortex)형태의 기체 흐름으로 인하여, 주입된 공기와 흡착제(17)의 접촉 면적 증대를 통한 효율적인 흡착반응이 유도된다. 또한, 제거하고자 하는 가스 및 입자에 필요한 흡착제(17)를 원하는 만큼 늘릴 수 있게 하도록 한다. Due to this structure, an efficient adsorption reaction is induced by increasing the contact area between the injected air and the adsorbent 17 due to the gas flow in the form of a vortex during air injection. In addition, it is possible to increase the amount of the adsorbent 17 required for the gas and particles to be removed as desired.

가스 흡착 장치의 몸체(10)의 양 단에는 덮개(13)가 배치될 수 있다. A cover 13 may be disposed at both ends of the body 10 of the gas adsorption device.

도 1 및 도 3에는, 가스 흡착 장치의 몸체(10)의 양 단에 배치된 덮개(13)가 도시되는데, 덮개(13)는 착탈 가능하도록 배치되어, 가스 흡착 장치의 몸체(10) 내부의 흡착제(17)의 제거나 철망(30) 교체를 용이하게 할 수 있다. 1 and 3, there is shown a cover 13 disposed at both ends of the body 10 of the gas adsorption device, the cover 13 is detachably disposed, inside the body 10 of the gas adsorption device It is possible to easily remove the adsorbent 17 or replace the wire mesh 30 .

또한, 가스 흡착 장치(100)의 덮개(13)와 가스 흡착 장치의 몸체(10) 사이에는 고무 패킹(15)이 설치될 수 있다. In addition, a rubber packing 15 may be installed between the cover 13 of the gas adsorption device 100 and the body 10 of the gas adsorption device.

이런 구조로 인해, 가스 흡착 장치(100)의 내부로 희석용 공기를 주입 시에, 가스 흡착 장치의 몸체(10)와 덮개(13) 사이에서의 희석용 공기의 누설을 방지하게 한다. Due to this structure, when the dilution air is injected into the gas adsorption device 100 , leakage of the dilution air between the body 10 and the cover 13 of the gas adsorption device is prevented.

가스 흡착 장치의 몸체(10)의 내부에는 흡착제(17)가 설치될 수 있다. 가스는, 가스 흡착 장치(100)의 내부에 위치한 흡착제(17)를 순환 후에 에어로졸 희석기(Dilluter System)를 통해 고농도의 오염물질을 희석시켜 일반 대기조건으로 측정 분석을 가능하게 할 수 있다. An adsorbent 17 may be installed inside the body 10 of the gas adsorption device. The gas may enable measurement and analysis under general atmospheric conditions by circulating the adsorbent 17 located inside the gas adsorption device 100 and then diluting a high concentration of contaminants through an aerosol diluter system.

본 발명에서, 흡착제(17)는, 예를 들면, 활성탄(active carbon), 규조토(Diatomite), 제올라이트(zeolite), 실리카겔(silica gel), 녹말, 벤토나이트(bentonite) 및 알루미나(alumina)일 수 있다. In the present invention, the adsorbent 17 may be, for example, active carbon, diatomite, zeolite, silica gel, starch, bentonite and alumina. .

상기 흡착제(17)의 종류는 상기 연소물질의 종류에 따라 달라지게 된다. The type of the adsorbent 17 varies depending on the type of the combustion material.

또한, 상기 흡착제(17)의 종류에 따라, 악취제거 및 연소물질 정화를 가능하게 할 수 있다. In addition, depending on the type of the adsorbent 17, it is possible to remove odors and purify combustion materials.

가스 흡착 장치의 몸체(10)는 공기 주입구(20)를 사이에 두고 병렬적 구조를 형성하는 경우, 한편, 상기 복수 개의 가스 흡착 장치의 몸체(10) 내부 각각에 흡착제(17)가 구비될 수 있다. When the body 10 of the gas adsorption device forms a parallel structure with the air inlet 20 interposed therebetween, on the other hand, the adsorbent 17 may be provided inside each of the bodies 10 of the plurality of gas adsorption devices. have.

이런 구조로 인해, 공기 주입시 와류(vortex)형태의 기체 흐름으로 인하여, 주입된 공기와 흡착제(17)의 접촉 면적 증대를 통한 효율적인 흡착반응 유도 된다. Due to this structure, an efficient adsorption reaction is induced by increasing the contact area between the injected air and the adsorbent 17 due to the gas flow in the form of a vortex during air injection.

본 발명의 가스 흡착 장치(100)는 몸체 각각의 덮개(13)에 부착된 고무패킹을 부착함으로써 주입되는 공기의 누설 현상을 차단할 수 있고, 덮개(13)에 고무 패킹(15)이 설치되고, 아크릴에 스레드(thread)를 만들어 덮개(13)를 덮음으로써, 고압의 가스가 주입되어도 가스 흡착 장치의 몸체(10) 내부에서 순환한 후 헤파 필터(High Efficiency Particulate Air)와 질량흐름제어기(4)를 거쳐 안정적으로 에어로졸 희석기(Dilluter System)에 주입되어 연소반응에서 발생되는 연소물질을 영공기로 희석시킬 수 있으므로 측정 분석 시 신뢰성 있는 데이터를 확보할 수 있다.The gas adsorption device 100 of the present invention can block the leakage of injected air by attaching a rubber packing attached to the cover 13 of each body, and the rubber packing 15 is installed on the cover 13, By making a thread in acrylic to cover the cover 13, even when high-pressure gas is injected, it circulates inside the body 10 of the gas adsorption device, and then a HEPA filter (High Efficiency Particulate Air) and a mass flow controller (4) It can be stably injected into the aerosol diluter system through the system to dilute the combustion materials generated in the combustion reaction with zero air, so reliable data can be secured during measurement and analysis.

도 5를 참조하면, 에어펌프를 통해 생성된 공기는 제습장치(1)와 가스 흡착 장치(100) 그리고 헤파 필터(3)을 통해 필터링되며 질량흐름제어기(4)를 거쳐 일정한 유량으로 희석기(5)까지 도달한 공기(파란선)는 연소생성물을 희석(빨간선)시킵니다. 희석된 연소생성물은 각각의 측정장비의 유입구까지 유입되어 측정을 진행하게 된다.5, the air generated through the air pump is filtered through the dehumidifier 1, the gas adsorption device 100, and the HEPA filter 3, and passes through the mass flow controller 4 to a diluter ( The air reaching up to 5) (blue line) dilutes the combustion products (red line). Diluted combustion products are introduced to the inlet of each measuring device to proceed with measurement.

이상에서 설명한 가스 흡착 장치(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 gas adsorption apparatus 100 described above is not limited to the configuration and method of the above-described embodiments, but all or part of each embodiment may be selectively combined so that various modifications may be made. .

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 may be embodied in other specific forms without departing from the spirit and essential characteristics of the present invention. Accordingly, the above detailed description should not be construed as restrictive in all respects but as exemplary. The scope of the present invention should be determined by a reasonable interpretation of the appended claims, and all modifications within the equivalent scope of the present invention are included in the scope of the present invention.

100:가스 흡착 장치
20:공기 주입구 23:튜브 23a:튜브 커넥터
10:가스 흡착 장치의 몸체 13:덮개 15:고무 패킹 17:흡착제
30:철망 33:철망 지지대100: gas adsorption device
20: air inlet 23: tube 23a: tube connector
10: body of gas adsorption device 13: cover 15: rubber packing 17: adsorbent
30: wire mesh 33: wire mesh support

Claims (10)

연소반응에서 생성되는 연소물질의 희석을 위한 에어로졸 희석기에 영공기 상태로 공기의 공급을 가능하게 하는 것을 특징으로 하는 가스 흡착 장치.
A gas adsorption device, characterized in that it enables the supply of air in a state of zero air to an aerosol diluter for dilution of combustion materials generated in the combustion reaction.
 제1항에 있어서,
희석에 필요한 공기를 공급 가능하게 하는 공기 주입구를 포함하고, 가스 흡착 장치의 몸체의 내측에는 입자를 제거할 수 있는 철망이 구비되는 것을 특징으로 하는 가스 흡착 장치.
According to claim 1,
A gas adsorption device comprising an air inlet for supplying air necessary for dilution, and a wire mesh capable of removing particles inside the body of the gas adsorption device.
 제2항에 있어서,
상기 공기 주입구에는, 상기 에어로졸 희석기에 기 결정된 유량의 공기를 공급 가능하게 하는 질량흐름제어기가 연결되는 것을 특징으로 하는 가스 흡착 장치.
3. The method of claim 2,
A gas adsorption device, characterized in that connected to the air inlet, a mass flow controller capable of supplying a predetermined flow rate of air to the aerosol diluter.
 제2항에 있어서,
상기 공기 주입구는, 가스 흡착 장치의 몸체의 측면에 구비되고,
상기 가스 흡착 장치의 몸체는 복수 개로 구비되며, 상기 가스 흡착 장치의 몸체는 상기 공기 주입구를 사이에 두고 병렬적 구조를 형성하는 것을 특징으로 하는 가스 흡착 장치.
3. The method of claim 2,
The air inlet is provided on the side of the body of the gas adsorption device,
A gas adsorption device, characterized in that the body of the gas adsorption device is provided in plurality, and the body of the gas adsorption device forms a parallel structure with the air inlet therebetween.
 제2항에 있어서,
상기 철망은 착탈 가능한 것을 특징으로 하는 가스 흡착 장치.
3. The method of claim 2,
The wire mesh is a gas adsorption device, characterized in that detachable.
 제1항에 있어서,
가스 흡착 장치의 몸체의 양 단에는 덮개가 배치되고, 가스 흡착 장치의 내부로 희석용 공기를 주입 시에, 가스 흡착 장치의 덮개와 가스 흡착 장치의 몸체 사이에는 고무 패킹이 설치되어 가스 흡착 장치의 몸체로부터의 희석용 공기의 누설을 방지하게 하는 것을 특징으로 하는 가스 흡착 장치.
According to claim 1,
Covers are disposed at both ends of the body of the gas adsorption device, and when air for dilution is injected into the gas adsorption device, rubber packings are installed between the cover of the gas adsorption device and the body of the gas adsorption device to prevent A gas adsorption device, characterized in that it prevents leakage of dilution air from the body.
 제6항에 있어서,
가스 흡착 장치의 몸체의 내부에 흡착제가 설치되고,
가스는, 가스 흡착 장치의 내부에 위치한 흡착제를 순환 후에 에어로졸 희석기(Dilluter System)를 통해 고농도의 오염물질을 희석시켜 일반 대기조건으로 측정 분석을 가능하게 하는 것을 특징으로 하는 가스 흡착 장치.
7. The method of claim 6,
The adsorbent is installed inside the body of the gas adsorption device,
Gas adsorption device, characterized in that after circulating the adsorbent located inside the gas adsorption device, a high concentration of contaminants is diluted through an aerosol diluter system to enable measurement and analysis under normal atmospheric conditions.
 제7항에 있어서,
상기 흡착제의 종류는 상기 연소물질의 종류에 따라 달라지는 것을 특징으로 하는 가스 흡착 장치.
8. The method of claim 7,
A gas adsorption device, characterized in that the type of the adsorbent varies depending on the type of the combustion material.
 제8항에 있어서,
상기 흡착제의 종류에 따라, 악취제거 및 연소물질 정화를 가능하게 하는 것을 특징으로 하는 가스 흡착 장치.
9. The method of claim 8,
Gas adsorption device, characterized in that it enables odor removal and combustion material purification according to the type of the adsorbent.
 제4항에 있어서,
상기 복수 개의 가스 흡착 장치의 몸체 내부 각각에 흡착제가 구비되는 것을 특징으로 하는 가스 흡착 장치.5. The method of claim 4,
Gas adsorption device, characterized in that the adsorbent is provided in each of the inside of the body of the plurality of gas adsorption device.
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