KR100339787B1 - Apparatus for diluting and sampling particles - Google Patents
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Abstract
본 발명은 입자 샘플링 및 희석장치를 개시한다. 본 발명에 따른 입자 샘플링 및 희석장치는 하부에는 흡입구멍이 형성되어 있고 내면 바닥에는 흡입구멍이 상단까지 연장형성되도록 상방향으로 돌출부가 형성되어 있는 몸체와; 몸체의 상부에 위치하는 도입관과; 몸체의 상측에 결합되는 체결부재와; 하단은 유로를 형성하기 위하여 몸체의 돌출부의 외면과 맞닿도록 내측의 상방향으로 경사진 하나 이상의 홈이 형성되어 있고, 몸체의 흡입구멍과 연통하는 혼합관과; 혼합관의 하단이 몸체의 돌출부와 계속적으로 맞닿도록 설치되어 있는 탄성수단과; 탄성수단의 상단을 가압하며, 체결부재에 결합되는 조절부재로 이루어져 있다. 도입관으로부터 공급되는 희석기체가 혼합관의 하단과 몸체의 돌출부에 의하여 형성된 유로를 통과함에 따라 혼합관의 하부에 저압이 형성됨으로써 고온의 입자발생영역의 입자가 자연스럽게 흡입되어 냉각되고 희석된다. 본 발명에 따르면, 입자개수 측정시스템의 구성이 단순화되고, 입자의 개수를 실시간으로 측정할 수 있는 효과가 있다. 또한, 희석후 압력을 높여주며, 희석비가 희석기체의 유량변화에 민감하게 변하지 않는 효과가 있다.The present invention discloses a particle sampling and dilution device. Particle sampling and dilution apparatus according to the present invention includes a body having a suction hole formed in the lower portion and a protrusion formed in the upper direction so that the suction hole extends to the upper end of the inner surface bottom; An introduction tube positioned above the body; A fastening member coupled to an upper side of the body; A lower end of the mixing tube communicating with the suction hole of the body and having at least one groove inclined upwardly in contact with the outer surface of the protrusion of the body to form a flow path; Elastic means provided so that the lower end of the mixing tube continuously contacts the protrusion of the body; Pressing the upper end of the elastic means, it consists of a control member coupled to the fastening member. As the dilution gas supplied from the introduction tube passes through the flow path formed by the lower end of the mixing tube and the protrusion of the body, a low pressure is formed in the lower portion of the mixing tube to naturally suck, cool and dilute the particles in the hot particle generating region. According to the present invention, the configuration of the particle number measuring system is simplified, and the number of particles can be measured in real time. In addition, it increases the pressure after dilution, there is an effect that the dilution ratio is not sensitive to changes in the flow rate of the dilution gas.
Description
본 발명은 입자 샘플링 및 희석장치에 관한 것으로, 보다 상세히는 고온의 환경에서 발생하는 고농도의 입자의 개수를 측정하기 위하여 고온·고농도의 입자를 냉각시키고 희석시키는 입자 샘플링 및 희석장치에 관한 것이다.The present invention relates to a particle sampling and dilution apparatus, and more particularly, to a particle sampling and dilution apparatus for cooling and diluting high temperature and high concentration particles in order to measure the number of high concentration particles generated in a high temperature environment.
고온, 예를 들면 2000℃의 환경에서 발생되는 고농도, 예를 들면, 109∼1012/㎤의 입자의 개수를 측정하기 위하여 종래에는 도시되어 있는 바와 같이, 여러 단계를 통하여 입자의 농도를 105∼107/㎤로 희석시키고 냉각시키고 있다. 즉, 예를 들면, 불꽃발생장치, 디젤엔진의 배기부, 굴뚝 등의 고온의 입자생성부(1)로부터 소정의 거리만큼 이격되어 위치하는 제1 샘플링 및 희석장치(2)로 후방에 설치된 진공펌프(도시안함)에 의하여 입자가 흡입되고 제1 샘플링 및 희석장치(2)와 연통하는 제1 희석기체공급부(3)로부터 희석기체가 공급됨으로써 고온·고농도의 입자가 일차적으로 냉각되고 희석되며, 또한, 제1 샘플링 및 희석장치(2)와 연통하는 제2 샘플링 및 희석장치(4)로 일차적으로 희석되고 냉각된 입자가 흡입되고 제2 샘플링 및 희석장치(4)와 연통하는 제2 희석기체공급부(5)로부터 희석기체가 공급됨으로써 제1 샘플링 및 희석장치(2)로부터 흡입된 입자가 다시 냉각되고 희석된다. 최종적으로 희석되고 냉각된 입자의 개수는 계측기(6)에 의하여 측정된다.As shown in the related art, in order to measure the number of particles generated at a high temperature, for example, at a temperature of 2000 ° C., for example, 10 9 to 10 12 / cm 3, the concentration of the particles may be changed through several steps. It is diluted to 5-10 7 / cm 3 and cooled. That is, for example, a vacuum installed behind the first sampling and dilution apparatus 2 which is spaced apart by a predetermined distance from a high temperature particle generation unit 1 such as a flame generator, an exhaust unit of a diesel engine, a chimney, or the like. Particles are sucked by a pump (not shown) and the diluent gas is supplied from the first diluent gas supply part 3 communicating with the first sampling and dilution apparatus 2 to cool and dilute the particles of high temperature and high concentration primarily, In addition, a second dilution gas in which the first diluted and cooled particles are sucked into the second sampling and dilution apparatus 4 in communication with the first sampling and dilution apparatus 2 and in communication with the second sampling and dilution apparatus 4. As the dilution gas is supplied from the supply section 5, the particles sucked from the first sampling and dilution apparatus 2 are cooled again and diluted. The number of finally diluted and cooled particles is measured by the meter 6.
그러나, 종래의 측정시스템은 전체 시스템의 구성이 복잡하고 진공펌프 등의 장치들이 필요하여 유량조절이 여려운 단점이 있다. 또한, 입자생성부가 고온이기 때문에 제1 샘플링 및 희석장치를 직접적으로 입자생성부에 위치시키지 못하고 입자생성부로부터 떨어진 위치에서 입자를 흡입하기 때문에 측정결과가 정확하지 않은 문제점이 있다. 진공펌프에 의하여 입자를 흡입하기 때문에 진공펌프의 유량을 제어하기 어렵고 또한 공기공급장치에 의한 희석기체의 공급량을 제어하기 어려워 입자 개수를 정확하게 측정하기 곤란하며, 실시간으로 측정한다고 하더라도 미세한 유량의 변화로 희석비가 바뀌므로 측정결과를 신뢰할 수 없는 단점이 있다.However, the conventional measuring system has a disadvantage in that the configuration of the entire system is complicated and devices such as a vacuum pump are difficult to control the flow rate. In addition, since the particle generating part is a high temperature, the first sampling and dilution apparatus is not directly located in the particle generating part, but the particle is sucked in at a position away from the particle producing part. Since the particles are sucked by the vacuum pump, it is difficult to control the flow rate of the vacuum pump, and it is difficult to control the supply amount of the dilution gas by the air supply device, which makes it difficult to accurately measure the number of particles. As the dilution ratio is changed, there is a disadvantage that the measurement results are not reliable.
따라서, 본 발명은 상기한 종래기술들의 문제점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 입자개수 측정시스템의 구성을 단순화시키는 입자 샘플링 및 희석장치를 제공함에 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems of the prior art, an object of the present invention is to provide a particle sampling and dilution device that simplifies the configuration of the particle number measuring system.
본 발명의 다른 목적은 입자의 개수를 안정적으로 측정할 수 있는 입자 샘플링 및 희석장치를 제공함에 있다.Another object of the present invention to provide a particle sampling and dilution apparatus capable of stably measuring the number of particles.
본 발명의 또 다른 목적은 고온에서 발생되는 입자의 개수를 실시간으로 측정할 수 있는 입자 샘플링 및 희석장치를 제공함에 있다.Still another object of the present invention is to provide a particle sampling and dilution apparatus capable of measuring the number of particles generated at a high temperature in real time.
본 발명의 또 다른 목적은 희석비를 용이하게 변경시킬 수 있으며 희석비가 안정적으로 유지될 수 있는 입자 샘플링 및 희석장치를 제공함에 있다.Still another object of the present invention is to provide a particle sampling and dilution apparatus which can easily change the dilution ratio and maintain the dilution ratio stably.
본 발명의 또 다른 목적은 희석후 혼합기체의 압력을 높여주는 입자 샘플링 및 희석장치를 제공함에 있다.It is another object of the present invention to provide a particle sampling and dilution device for raising the pressure of the mixed gas after dilution.
도 1은 종래의 입자 샘플링, 희석 및 측정시스템을 개략적으로 나타낸 블럭도,1 is a block diagram schematically showing a conventional particle sampling, dilution and measurement system;
도 2는 본 발명에 따른 입자 샘플링 및 희석장치의 제1 실시예를 나타내는 분리사시도,2 is an exploded perspective view showing a first embodiment of a particle sampling and dilution device according to the present invention;
도 3은 도 2의 단면도,3 is a cross-sectional view of FIG.
도 4는 입자가 흡입되는 부분의 확대단면도,4 is an enlarged cross-sectional view of a portion where particles are sucked in;
도 5는 본 발명에 따른 혼합관의 저면도,5 is a bottom view of the mixing tube according to the present invention;
도 6은 본 발명에 따른 입자 샘플링 및 희석장치의 제2 실시예를 나타내는 분리사시도,6 is an exploded perspective view showing a second embodiment of a particle sampling and dilution device according to the present invention;
도 7의 도 6의 단면도,7 is a cross-sectional view of FIG.
도 8은 입자가 흡입되는 부분의 확대단면도이다.8 is an enlarged cross-sectional view of a portion where particles are sucked in.
♣도면의 주요부분에 대한 부호의 설명♣♣ Explanation of symbols for main part of drawing ♣
10: 몸체 13: 흡입구멍10: body 13: suction hole
15: 돌출부 20: 도입관15: protrusion 20: introduction tube
30,130: 체결부재 40,140: 혼합관30,130: fastening member 40,140: mixing tube
42,142: 제1 혼합관 44,144: 제2 혼합관42,142: first mixing tube 44,144: second mixing tube
46:경사면 48: 홈46: slope 48: groove
50: 스프링 52: 누름판50: spring 52: pressing plate
60: 조절부재 160: 제2 체결부재60: adjusting member 160: second fastening member
17,32,36,132,145,162: 나사산17,32,36,132,145,162: threads
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 특징으로 본 발명에 따른 입자 샘플링 및 희석장치는 상측이 개방되어 있고, 하부에는 흡입구멍이 형성되어 있으며, 내부 바닥에는 상기 흡입구멍이 상단까지 연장형성되도록 상방향으로 돌출부가 형성되어 있는 몸체와; 이 몸체의 상부에 위치하는 하나 이상의 도입관과; 상기 몸체의 상측에 결합되는 체결부재와; 상기 몸체에 내장되며, 하단은 유로를 형성하기 위하여 상기 몸체의 돌출부의 외면과 접하며 내측의 상방향으로 경사진 하나 이상의 홈이 형성되어 있고, 상기 몸체의 흡입구멍과 연통하는 혼합관과; 상기 혼합관의 하단이 상기 몸체의 돌출부와 계속적으로 접하도록 설치되어 있는 탄성수단과; 상기 탄성수단의 상단을 가압하며, 상기 체결부재에 결합되는 조절부재로 이루어져 있다.Particle sampling and dilution apparatus according to the present invention is characterized in that the upper side is open, the suction hole is formed in the lower side, the suction hole is formed to extend to the upper end in the inner bottom to achieve the above objects A body having a protrusion formed in a direction; At least one inlet tube positioned above the body; A fastening member coupled to an upper side of the body; A mixing tube embedded in the body, the lower end of which has at least one groove contacting the outer surface of the protruding portion of the body and inclined in an upward direction to form a flow path, and communicating with the suction hole of the body; Elastic means provided so that the lower end of the mixing tube is in continuous contact with the protrusion of the body; Pressing the upper end of the elastic means, it consists of a control member coupled to the fastening member.
본 발명의 다른 특징으로, 본 발명에 따른 입자 샘플링 및 희석장치는 상측이 개방되어 있고, 하부에는 흡입구멍이 형성되어 있으며, 내부 바닥에는 상기 흡입구멍이 상단까지 연장형성되도록 상방향으로 돌출부가 형성되어 있는 몸체와; 이 몸체의 상부에 위치하는 하나 이상의 도입관과; 상기 몸체의 상측에 결합되는 제1 체결부재와; 상기 몸체에 내장되며, 하단은 내측의 상방향으로 경사면이 형성되어 있고, 상기 몸체의 흡입구멍과 연통하며, 상기 하단의 위치가 조정될 수 있는 혼합관과; 상기 혼합관 및 상기 제1 체결부재와 결합되는 제2 체결부재로 이루어져 있다.In another aspect of the present invention, the particle sampling and dilution apparatus according to the present invention is open at the upper side, the suction hole is formed in the lower portion, the inner bottom is formed with a protrusion upwards so that the suction hole extends to the upper end A body; At least one inlet tube positioned above the body; A first fastening member coupled to an upper side of the body; A mixing tube which is embedded in the body, and has a lower end inclined in an upward direction, communicates with the suction hole of the body, and the position of the lower end is adjustable; It consists of a second fastening member coupled to the mixing tube and the first fastening member.
이하, 본 발명에 따른 입자 샘플링 및 희석장치의 바람직한 실시예들을 첨부한 도면을 참고로하여 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the particle sampling and dilution apparatus according to the present invention will be described in detail.
먼저, 도 2 내지 도 5를 참고로 하여 본 발명의 제1 실시예를 설명한다. 몸체(10)는 상측이 개방되어 있는 대직경부(12)와 고온·고농도의 입자가 흡입되는 흡입구멍(13)이 형성되어 있는 소직경부(14)로 이루어져 있다. 몸체(10)의 내부 바닥에는 상방향으로 경사지게 돌출부(15)가 형성되어 있으며, 흡입구멍(13)은 돌출부(15)의 상단까지 연장형성되어 있다. 상측 외면에는 나사산(17)이 형성되어 있으며, 상부에는 O링(19)이 끼워맞춤되어 있다. 또한, 상부 양측에는 희석기체가 공급되는 도입관(20)이 설치되어 있다.First, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 2 to 5. The body 10 is composed of a large diameter portion 12 having an open upper side and a small diameter portion 14 having a suction hole 13 through which particles of high temperature and high concentration are sucked. Protrusions 15 are formed on the inner bottom of the body 10 to be inclined upwardly, and the suction hole 13 extends to the upper end of the protrusions 15. The thread 17 is formed in the upper outer surface, and the O-ring 19 is fitted in the upper part. In addition, an introduction pipe 20 through which the dilution gas is supplied is provided at both upper sides.
몸체(10)에는 체결부재(30)가 조립된다. 체결부재(30)의 내면에는 몸체(10)의 나사산(17)과 체결되는 나사산(32)이 형성되어 있다. 체결부재(30)는 관통구멍(34)이 형성되어 있으며, 상측 외면에는 나사산(36)이 형성되어 있다.The fastening member 30 is assembled to the body 10. The inner surface of the fastening member 30 has a thread 32 is fastened to the thread 17 of the body 10. The fastening member 30 has a through hole 34, and a thread 36 is formed on the upper outer surface thereof.
몸체(10)와 체결부재(30)에 끼워지는 혼합관(40)은 소직경의 제1 혼합관(42)과 이 제1 혼합관(42)이 끼워맞춤되는 대직경의 제2 혼합관(44)으로 이루어진다.제1 혼합관(40)은 몸체(10)에 내장되며, 도입관(20)으로부터 공급되는 희석기체가 유동할 수 있도록 몸체(10)의 내벽과 공간(45)을 형성한다. 도 4에 잘 나타난 바와 같이, 제1 혼합관(42)은 몸체(10)의 흡입구멍(13)과 연통하고 있으며, 제1 혼합관(42)의 하단은 몸체(10)의 돌출부(15)의 외면과 접하는 내측의 상방향으로 경사면(46)이 형성되어 있다. 도 5를 참고하면, 경사면(46)에는 몸체(10)의 돌출부(15)의 외면과 협력하여 유로를 형성하도록 90도의 간격으로 4개의 홈(48)이 형성되어 있다. 유로를 통과하는 희석기체와 흡입구멍(13)으로 흡입되는 입자를 균일하게 희석하기 위하여 홈(48)은 연장선이 제1 혼합관(42)의 중심(C)를 통과하지 않도록 소정의 각도를 갖는다. 그리고, 제2 혼합관(44)의 하단에는 플랜지(49)가 형성되어 있다.The mixing tube 40 fitted to the body 10 and the fastening member 30 includes a small diameter first mixing tube 42 and a large diameter second mixing tube to which the first mixing tube 42 is fitted. The first mixing pipe 40 is embedded in the body 10 and forms an inner wall of the body 10 and a space 45 so that the dilution gas supplied from the introduction pipe 20 can flow. . As shown in FIG. 4, the first mixing tube 42 communicates with the suction hole 13 of the body 10, and the lower end of the first mixing tube 42 is the protrusion 15 of the body 10. The inclined surface 46 is formed in the upper direction of the inner side in contact with the outer surface. Referring to FIG. 5, four grooves 48 are formed in the inclined surface 46 at intervals of 90 degrees so as to form a flow path in cooperation with the outer surface of the protrusion 15 of the body 10. In order to uniformly dilute the dilution gas passing through the flow path and the particles sucked into the suction hole 13, the groove 48 has a predetermined angle so that the extension line does not pass through the center C of the first mixing pipe 42. . And the flange 49 is formed in the lower end of the 2nd mixing pipe 44. As shown in FIG.
한편, 스프링(50)이 제2 혼합관(44)에 끼워넣어져 하단이 플랜지(49)에 지지되도록 위치한다. 스프링(50)의 상단에는 누름판(52)이 놓여지며, 누름판(52)의 상면에는 O링(54)이 위치한다. 조절부재(60)는 제2 혼합관(40)에 끼워져 내면에 형성된 나사산(62)이 체결부재(30)의 나사산(36)과 체결되면서 누름판(52)을 가압한다. 따라서, 누름판(52)이 하강하여 스프링(50)을 하방으로 압축함으로써 제1 혼합관 (42)의 하단은 몸체(10)의 돌출부(15)와 계속적으로 접하게 된다.On the other hand, the spring 50 is inserted into the second mixing pipe 44 is positioned so that the lower end is supported by the flange 49. The pressing plate 52 is placed on the upper end of the spring 50, the O-ring 54 is located on the upper surface of the pressing plate 52. The adjusting member 60 presses the pressing plate 52 while the screw thread 62 formed on the inner surface of the adjusting member 60 is engaged with the screw thread 36 of the fastening member 30. Accordingly, the pressing plate 52 is lowered to compress the spring 50 downward so that the lower end of the first mixing pipe 42 is in continuous contact with the protrusion 15 of the body 10.
다음으로는 도 6 내지 도 8을 참고로 하여 제2 실시예의 구성을 설명하며, 이하에서는 상기한 제1 실시예와의 차이점에 대하여만 설명한다. 제1 실시예에 있어서는 희석기체의 공급량이 일정한 경우 희석비를 변화시킬 수 없는 반면에 제2 실시예의 경우에는 희석기체의 공급량이 일정한 경우에도 희석비를 변화시킬 수 있다. 즉, 상기한 제1 실시예는 제1 혼합관(42)의 하단이 몸체(10)의 돌출부(15)와 항상 접촉하여 홈(48)과 돌출부(15)가 유로를 형성함으로써 도입관(20)으로부터 공급되는 희석기체의 공급량에 대하여 일정한 양의 샘플링가스가 흡입되어 균일한 희석비를 제공함에 반하여 제2 실시예에 있어서는 제1 혼합관(42)의 하단의 위치를 조절할 수 있도록 하여 희석비를 변경할 수 있다.Next, the configuration of the second embodiment will be described with reference to FIGS. 6 to 8, and only the differences from the first embodiment will be described below. In the first embodiment, the dilution ratio cannot be changed when the supply amount of the dilution gas is constant, whereas in the second embodiment, the dilution ratio can be changed even when the supply amount of the dilution gas is constant. That is, in the first embodiment, the lower end of the first mixing tube 42 is always in contact with the protruding portion 15 of the body 10 such that the groove 48 and the protruding portion 15 form a flow path. In the second embodiment, a predetermined amount of sampling gas is sucked with respect to the supply amount of the dilution gas supplied from the diaphragm gas, so that the position of the lower end of the first mixing tube 42 can be adjusted. Can be changed.
제2 실시예의 몸체(10)는 상기한 제1 실시예의 몸체와 동일한 구성을 갖는다. 몸체(10)의 상측에 조립되는 제1 체결부재(130)는 상측 내면에 나사산(132)이 형성되어 있다. 혼합관(140)은 제1 혼합관(142)과 제2 혼합관(144)으로 이루어져 있으며, 제2 혼합관(144)의 외면에는 제1 체결부재(130)의 나사산(132)과 결합하는 나사산(145)이 형성되어 있다. 그리고, 제2 체결부재(160)는 나사산(162)이 나사산(145)에 체결됨으로써 제2 혼합관(144)에 끼워맞춤된다.The body 10 of the second embodiment has the same configuration as the body of the first embodiment described above. The first fastening member 130 assembled on the upper side of the body 10 has a thread 132 formed on an upper inner surface thereof. Mixing tube 140 is composed of a first mixing tube 142 and the second mixing tube 144, the outer surface of the second mixing tube 144 is coupled to the thread 132 of the first fastening member 130 Thread 145 is formed. Then, the second fastening member 160 is fitted to the second mixing pipe 144 by the screw thread 162 is fastened to the screw thread 145.
제2 혼합관(144)의 나사산(145)을 제1 체결부재(130)의 나사산(132)을 따라 완전히 체결하면, 도 7에 나타낸 바와 같이 제1 혼합관(142)의 하단이 몸체(10)의 돌출부(15)와 접하게 된다. 이는 도 3 및 도 4에 도시된 제1 실시예와 동일한 유로를 형성시킨다. 한편, 제2 혼합관(144)의 나사산(145)을 제1 체결부재(130)의 나사산(132)을 따라 완전히 체결하지 않고 소정의 위치까지 체결하면, 도 8에 나타낸 바와 같이 제1 혼합관(142)의 하단은 몸체(10)의 돌출부(15)와 이격하여 도 7과는 달리 측방이 개방된 유로를 형성한다.When the thread 145 of the second mixing tube 144 is completely fastened along the thread 132 of the first fastening member 130, the lower end of the first mixing tube 142 is the body 10 as shown in FIG. 7. It comes in contact with the protrusion 15 of. This forms the same flow path as the first embodiment shown in FIGS. 3 and 4. On the other hand, when the screw thread 145 of the second mixing tube 144 is fastened to a predetermined position without being completely fastened along the thread 132 of the first fastening member 130, as shown in FIG. The lower end of 142 is spaced apart from the protrusion 15 of the body 10 to form a flow path that is open to the side, unlike in FIG.
지금부터는 상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 입자 샘플링 및 희석장치의 작용에 대하여 설명한다.The operation of the particle sampling and dilution device according to the present invention having the configuration as described above will now be described.
도 3을 참고로 하면, 먼저 몸체(10)의 소직경부(14)의 하부는 고온·고농도의 입자들이 발생하는 영역의 내부에 위치하며, 도입관(20)을 통하여 고압의 희석기체를 공급한다. 도입관(20)에 내단에 도달한 희석기체는 계속하여 몸체(10)의 내벽과 제1 혼합관(42)에 의하여 형성된 공간(45)을 따라 하방으로 유동한다. 도 4를 참고하면, 몸체(10)의 저부에 도달한 희석기체는 화살표로 나타낸 바와 같이 돌출부(15)와 제1 혼합관(42)의 홈(48)에 의하여 형성된 유로를 따라 안내되어 제1 혼합관(42)의 내부로 빠르게 진입한다.Referring to FIG. 3, first, the lower portion of the small diameter portion 14 of the body 10 is located inside a region where high temperature and high concentration particles are generated, and supplies a high pressure dilution gas through the introduction pipe 20. . The diluent gas reaching the inner end of the inlet pipe 20 continuously flows downward along the space 45 formed by the inner wall of the body 10 and the first mixing pipe 42. Referring to FIG. 4, the diluent gas that reaches the bottom of the body 10 is guided along a flow path formed by the protrusions 15 and the grooves 48 of the first mixing pipe 42, as indicated by the arrows, to form a first gas. It enters quickly into the mixing tube 42.
희석기체가 제1 혼합관(42)의 내부로 고속으로 진입함에 따라, 제1 혼합관(42)의 하부에는 저압이 형성되며, 이에 따라 고온·고농도의 입자들이 압력차이에 의하여 흡입구멍(13)으로 흡입된다. 흡입구멍(13)을 통하여 흡입된 입자는 희석기체와 혼합되어 희석되면서 냉각되고, 제1 혼합관(42)을 거쳐 계속하여 제2 혼합관(44)으로 이동한다. 그리고, 희석기체가 몸체(10)의 저부에 도달하여 제1 혼합관(42)으로 고속으로 유동하면서 고온의 입자발생영역에 위치하는 몸체(10)의 소직경부(14)의 하부를 냉각시킨다. 이에 따라, 몸체(10)가 희석기체의 유동에 의하여 직접적으로 냉각됨으로써, 몸체(10)의 과도한 열팽창이 방지된다.As the diluent gas enters the inside of the first mixing tube 42 at a high speed, a low pressure is formed in the lower portion of the first mixing tube 42, whereby the particles having a high temperature and high concentration have a suction hole 13 due to the pressure difference. Inhaled). The particles sucked through the suction hole 13 are cooled while being mixed with the dilution gas and diluted, and then continue to the second mixing pipe 44 via the first mixing pipe 42. Then, the dilution gas reaches the bottom of the body 10 and flows at a high speed into the first mixing tube 42 to cool the lower portion of the small diameter portion 14 of the body 10 located in the hot particle generation region. Accordingly, the body 10 is directly cooled by the flow of the diluent gas, thereby preventing excessive thermal expansion of the body 10.
한편, 몸체(10)의 소직경부(14)가 희석기체의 유동에 의하여 냉각된다 하더라도 고온의 영역에 위치하는 몸체(10)의 소직경부(14)는 어느 정도 열팽창을 하게 된다. 소직경부(14)가 하방으로 열팽창함에 따라, 돌출부(15)도 하방으로 이동하게 되지만, 스프링(50)이 하방으로 제2 혼합관(44)을 가압하고 있으므로 제2 혼합관(44)에 끼워맞춤되어 있는 제1 혼합관(42)의 하단도 계속하여 돌출부(15)와접하면서 하강한다. 따라서, 몸체(10)의 돌출부(15)와 제1 혼합관(42)의 홈(48)에 의하여 형성된 유로는 전혀 변화없이 그대로 유지됨으로써 희석비의 변화가 없으며 또한, 희석기체의 유입과 입자의 흡입작용에는 영향이 없다.On the other hand, even if the small diameter portion 14 of the body 10 is cooled by the flow of the diluent gas, the small diameter portion 14 of the body 10 located in the high temperature region is to some extent thermal expansion. As the small diameter portion 14 thermally expands downward, the protrusion 15 also moves downward, but the spring 50 presses the second mixing pipe 44 downward so that it fits into the second mixing pipe 44. The lower end of the first mixing pipe 42 that is fitted is also lowered while in contact with the protrusion 15. Therefore, the flow path formed by the protrusion 15 of the body 10 and the groove 48 of the first mixing pipe 42 remains unchanged without any change in the dilution ratio. There is no effect on inhalation.
또한, 제1 실시예에서는 제1 혼합관(42)의 하단이 몸체(10)의 돌출부(15)와 항상 접하여 홈(48)과 돌출부(15)가 경사면(46)이 일정한 유로를 형성함으로써 초킹(Choking)상태, 즉 유로를 통과하는 공기의 속도가 음속이 될 때에는 도입관(20)으로부터 공급되는 희석기체의 공급량이 증가하더라도 균일한 희석비를 제공한다.In addition, in the first embodiment, the lower end of the first mixing pipe 42 is always in contact with the protruding portion 15 of the body 10 so that the groove 48 and the protruding portion 15 have a constant flow path with the inclined surface 46 to choke. When the choking state, that is, the velocity of air passing through the flow path becomes a sonic speed, a uniform dilution ratio is provided even if the supply amount of the dilution gas supplied from the introduction pipe 20 increases.
다음으로는 상술한 구성을 갖는 제2 실시예의 작용에 대하여 제1 실시예와의 차이점에 대하여 설명한다. 제2 실시예의 기본적인 작용은 제1 실시예와 동일하며, 차이점은 제2 실시예에 의하면, 제2 혼합관(144)의 나사산(145)과 제1 체결부재(130)의 나사산(132)의 체결정도에 따라 유로의 형상 및 크기를 변경시킬 수 있어 유로를 통과하는 희석기체의 유량을 변화시킴에 따라 희석비를 변경시킬 수 있다.Next, the difference between the first embodiment and the operation of the second embodiment having the above-described configuration will be described. The basic operation of the second embodiment is the same as that of the first embodiment, and the difference is that according to the second embodiment, the thread 145 of the second mixing pipe 144 and the thread 132 of the first fastening member 130 are provided. The shape and size of the flow path can be changed according to the degree of fastening, and thus the dilution ratio can be changed by changing the flow rate of the dilution gas passing through the flow path.
이상은 본 발명의 실시예들을 설명한 것이나, 본 발명의 보호범위가 상기 실시예들에만 한정되는 것이 아님은 물론이며, 상기한 실시예들에서 나타낸 구체적인 형상이나 구조는 본 발명의 구체화된 예시들을 나타낸 것으로 상기한 실시예들이외에도 특허청구범위에 속하는 다양한 실시예가 존재할 것이다.The foregoing has described the embodiments of the present invention, but the protection scope of the present invention is not limited to the above embodiments, and the specific shape or structure shown in the above embodiments shows specific examples of the present invention. In addition to the above-described embodiments there will be various embodiments falling within the claims.
이상에서 설명한 바와 같이, 본발명에 따른 입자 샘플링 및 희석장치는 단순한 구성으로 되어 있어 전체의 입자개수 측정시스템의 구성을 단순화시키는 효과가 있다. 또한, 본 발명에 따른 입자 샘플링 및 희석장치를 입자가 발생하는 영역에 직접 위치시킬 수 있으며, 희석후 희석기체의 압력을 높여줄 수 있는 효과가 있다. 나아가, 입자의 개수를 고온에서 실시간으로 측정할 수 있으며, 희석비를 용이하게 변경시킬 수 있는 효과가 있다.As described above, the particle sampling and dilution device according to the present invention has a simple configuration, thereby simplifying the configuration of the whole particle number measurement system. In addition, the particle sampling and dilution apparatus according to the present invention can be located directly in the area where the particles occur, there is an effect that can increase the pressure of the dilution gas after dilution. Furthermore, the number of particles can be measured in real time at high temperature, and the dilution ratio can be easily changed.
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