KR100497514B1 - Apparatus collecting for particulate in air - Google Patents
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Abstract
본 발명은 공기 중에 부유하고 있는 미립자를 포집하여 분석하기 위한 공기 중 미립자의 포집장치를 개시한다. 본 발명의 임핀저는 포집실에 수용되는 시약 속에 도입관과 연결되는 노즐을 통하여 외부로부터 공기를 도입하여 미립자를 포집하고, 상부에 시약을 통과하는 공기를 배출하는 배출관이 형성되어 있으며, 포집실의 상부에 시약의 기포를 차단할 수 있도록 공기의 통로를 갖는 격막이 형성되어 있다. 또한, 임핀저의 하류에 연결되어 공기 속의 수분을 제거하는 에어드라이어필터와, 에어드라이어필터의 하류에 연결되어 공기의 흡입력을 발생하는 공기흡입장치와, 에어드라이어필터와 공기흡입장치 사이에 설치되어 공기의 유량을 검출하는 유량측정장치와, 유량측정장치로부터 입력되는 공기의 유량에 따라 공기흡입장치를 제어하는 중앙처리장치로 구성된다. 본 발명에 의하면, 임핀저의 포집실로부터 시약의 증발과 누출을 효과적으로 방지할 수 있으며, 공기흡입장치에 도입되는 공기 중의 수분을 완벽하게 차단할 수 있다. 또한, 유량측정장치와 중앙처리장치에 의하여 공기의 포집 시간과 유량을 정확하게 제어하고, 온도센서와 습도센서에 의하여 포집 환경의 온도와 습도를 간편하게 측정하여 시료의 분석 데이터로 활용함으로써, 시료와 분석의 신뢰성 및 정확성을 향상시킬 수 있다. 그리고 포집장치의 모든 부품을 케이스에 수납하여 간편하게 휴대 및 운반하여 사용할 수 있다.The present invention discloses a device for collecting fine particles in air for collecting and analyzing fine particles suspended in air. The impinger of the present invention collects the fine particles by introducing air from the outside through a nozzle connected to the introduction tube in the reagent contained in the collection chamber, the discharge pipe for discharging the air passing through the reagent is formed on the top of the collection chamber, A diaphragm having an air passage is formed in the upper portion so as to block bubbles of the reagent. In addition, an air dryer filter connected to the downstream of the impinger to remove moisture in the air, an air suction device connected to the downstream of the air dryer filter to generate the suction force of the air, and installed between the air dryer filter and the air suction device And a central processing unit for controlling the air intake device in accordance with the flow rate of the air input from the flow rate measuring device. According to the present invention, it is possible to effectively prevent the evaporation and leakage of the reagent from the collection chamber of the impinger, it is possible to completely block the moisture in the air introduced into the air suction device. In addition, the flow measurement device and the central processing unit accurately control the collection time and flow rate of the air, and the temperature sensor and the humidity sensor can easily measure the temperature and humidity of the collection environment and use it as sample analysis data. It can improve the reliability and accuracy. And all the parts of the collecting device can be stored in the case can be easily carried and used.
Description
본 발명은 공기 중 미립자의 포집장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 공기 중에 부유하고 있는 미립자를 효율적으로 포집하여 분석하며 포집 환경을 측정할 수 있는 공기 중 미립자의 포집장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for collecting fine particles in air, and more particularly, to an apparatus for collecting fine particles in air capable of efficiently collecting and analyzing fine particles suspended in air and measuring a collection environment.
주지하고 있는 바와 같이, 공기 중에 부유하고 있는 미립자(Particulate)는 액체 입자 또는 고체 입자로 정의할 수 있으며, 미립자는 물리적 상태에 따라 먼지(Dust), 미스트(Mist), 흄(Fume) 등으로 세분할 수 있다. 이러한 미립자는 인체에 유해하고, 각종 산업현장에서 오염을 발생시키는 원인이 되고 있으므로, 미립자의 정확한 평가를 위하여 공기 중에 부유하고 있는 미립자의 포집과 분석은 상당히 중요한 분야로 연구되고 있다. 미립자의 포집에는 막여과지(Membrane filter), 입경분립 시료채취기구(Size-selective sampling device)인 사이클론(Cyclone), 수평분립장치(Horizontal elutriator) 및 입경분립충돌포집기(Cascade impactor), 임핀저(Impinger) 등 다양한 구조의 포집장치가 사용되고 있다. 임핀저는 공기를 증류수, 흡수액, 요오드용액 등의 액상 시약에 통과시켜 미립자의 침전, 용해 또는 반응을 이용하는 액체포집방법의 하나이다.As is well known, particulates suspended in air can be defined as liquid particles or solid particles, and the fine particles can be subdivided into dust, mist and fume according to physical conditions. can do. Since the fine particles are harmful to the human body and cause pollution in various industrial sites, the collection and analysis of fine particles suspended in the air has been studied as a very important field for accurate evaluation of the fine particles. Particle collection includes membrane filter, cyclone (size-selective sampling device), horizontal elutriator and cascade impactor, impinger Collectors of various structures are used. Impinger is one of the liquid collection methods using the precipitation, dissolution or reaction of fine particles by passing air through liquid reagents such as distilled water, absorbent liquid and iodine solution.
종래기술의 일례로 임핀저를 이용하는 공기 중 미립자의 포집장치는 유리를 소재로 제작되어 있는 임핀저에 시약을 수용하고, 공기흡입수단으로 에어펌프의 작동에 의하여 임핀저의 도입관을 통하여 공기를 도입한다. 공기는 임핀저의 노즐을 통하여 시약 속을 강제로 통과하며, 임핀저의 배출관을 통하여 배출되는 공기는 모세관, 유량계, 시약 용기, 밸브와 에어펌프를 거쳐 대기 중으로 배출한다. 이때, 모세관은 유량을 일정하게 유지하여 유량계의 값을 정확하게 분석할 수 있도록 하며, 시약 용기는 에어펌프로 시약이 유입되는 것을 차단한다. As an example of the prior art, a device for collecting fine particles in air using an impinger includes a reagent in an impeller made of glass, and introduces air through an inlet tube of the impinger by operating an air pump as an air suction means. do. Air is forced into the reagent through the nozzle of the impinger, and the air discharged through the discharge pipe of the impinger is discharged into the atmosphere through a capillary tube, a flow meter, a reagent vessel, a valve and an air pump. At this time, the capillary is to maintain a constant flow rate so that the value of the flow meter can be accurately analyzed, and the reagent vessel blocks the reagent flow into the air pump.
그러나 종래기술의 포집장치에 있어서 유리 임핀저는 외부의 충격으로 인하여 파손의 우려가 높기 때문에 설치에 상당한 주의가 요구되고 있으며, 시약의 증발과 임핀저 내에서 발생하는 기포에 의한 시약의 누출을 방지할 수 없었다. 특히, 시약의 증발과 누출로 인하여 시약이 부족할 경우, 시료와 시료에 대한 분석의 신뢰성이 저하되는 단점이 있다. 또한, 임핀저의 배출관과 유량계의 도입관을 연결하는 모세관에서 시약의 누출이 발생할 뿐만 아니라, 모세관에 잔류하는 시약에 의하여 정확한 유량의 제어가 곤란한 문제가 있다. However, in the collecting device of the prior art, the glass impinger has a high risk of breakage due to external impact, and therefore, a great care is required for installation, and it is necessary to prevent the leakage of the reagent due to evaporation of the reagent and bubbles generated in the impinger. Could not. In particular, when the reagent is insufficient due to the evaporation and leakage of the reagent, there is a disadvantage that the reliability of the analysis of the sample and the sample is lowered. In addition, the leakage of the reagent occurs in the capillary tube connecting the discharge pipe of the impinger and the introduction pipe of the flowmeter, and there is a problem that accurate flow rate control is difficult due to the reagent remaining in the capillary tube.
한편으로, 종래기술의 포집장치에 있어서 유량의 정확한 제어를 위하여 모세관은 질량유량계(Mass flow controller, MFC)로 대신하고도 있으나, 질량유량계의 작동을 위한 전원과 컨트롤러가 필요하기 때문에 포집장치의 휴대 및 운반이 곤란하고, 포집장치의 포집을 제한적인 영역에서만 실시해야 하는 문제를 수반하고 있다. 그리고 미립자의 포집 시간과 유량을 정확하게 제어하기 위한 장치가 마련되지 못하여 포집 및 분석의 신뢰성이 매우 낮으며, 에어펌프의 배출관에서 발생하는 공기의 오염을 방지할 수 없는 문제를 내포하고 있다. On the other hand, the capillary tube is replaced by a mass flow meter (MFC) for accurate control of the flow rate in the collecting device of the prior art, but since the power supply and the controller are required for the operation of the mass flow meter, the collection device is portable. And it is difficult to carry, and it involves the problem that collection | collection of a collecting apparatus should be performed only in a limited area | region. In addition, since the device for accurately controlling the collection time and flow rate of the fine particles is not provided, the reliability of the collection and analysis is very low, and there is a problem in that air pollution generated in the discharge pipe of the air pump cannot be prevented.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술의 여러 가지 문제점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 임핀저의 포집실로부터 시약의 증발과 누출을 효과적으로 방지할 수 있는 공기 중 미립자의 포집장치를 제공하는데 있다.The present invention has been made to solve various problems of the prior art as described above, an object of the present invention is to provide a device for collecting particulates in the air that can effectively prevent the evaporation and leakage of the reagent from the collecting chamber of the impinger It is.
본 발명의 다른 목적은 공기흡입수단에 도입되는 공기 중의 수분을 완벽하게 차단할 수 있는 공기 중 미립자의 포집장치를 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a device for collecting particulates in the air that can completely block moisture in the air introduced into the air suction means.
본 발명의 또 다른 목적은 미립자의 포집 시간과 유량을 정확하게 제어할 수 있는 공기 중 미립자의 포집장치를 제공하는데 있다.Still another object of the present invention is to provide a device for collecting fine particles in air, which can accurately control the collection time and flow rate of the fine particles.
본 발명의 또 다른 목적은 포집 환경의 온도와 습도를 간편하게 측정하여 시료의 신뢰성 및 정확성을 향상시킬 수 있는 공기 중 미립자의 포집장치를 제공하는데 있다.Still another object of the present invention is to provide a device for collecting fine particles in air, which can easily measure temperature and humidity in a collection environment to improve reliability and accuracy of a sample.
본 발명의 또 다른 목적은 모듈화에 의하여 간편하게 휴대 및 운반할 수 있으며, 공기의 도입로를 연장하여 미립자의 포집을 간편하게 실시할 수 있는 공기 중 미립자의 포집장치를 제공하는데 있다.Still another object of the present invention is to provide a device for collecting fine particles in air, which can be easily carried and transported by modularization, and can easily collect fine particles by extending an introduction path of air.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 포집실에 수용되는 시약 속에 상부의 도입관과 연결되는 노즐을 통하여 외부로부터 공기를 도입하여 미립자를 포집하고, 상부에 시약을 통과하는 공기를 배출하는 배출관이 형성되어 있으며, 포집실의 상부에 시약의 기포를 차단할 수 있도록 공기의 통로를 갖는 격막이 형성되어 있는 임핀저와; 임핀저의 하류에 연결되어 공기 속의 수분을 제거하는 에어드라이어필터와; 에어드라이어필터의 하류에 연결되어 공기의 흡입력을 발생하는 공기흡입수단과; 에어드라이어필터와 공기흡입수단 사이에 설치되어 공기의 유량을 검출하는 유량측정수단과; 유량측정수단으로부터 입력되는 공기의 유량에 따라 공기흡입수단을 제어하는 중앙처리장치를 포함하는 공기 중 미립자의 포집장치에 있다.A feature of the present invention for achieving the above object is to introduce air from the outside through a nozzle connected to the upper introduction tube in the reagent contained in the collection chamber to collect the fine particles, and discharge the air passing through the reagent on the top An impinger having a discharge pipe formed therein and a diaphragm having an air passage formed therein so as to block bubbles of the reagent in an upper portion of the collection chamber; An air dryer filter connected downstream of the impinger to remove moisture from the air; Air suction means connected to a downstream of the air dryer filter to generate suction force of air; Flow rate measuring means provided between the air dryer filter and the air suction means for detecting a flow rate of air; And a central processing unit for controlling the air suction means in accordance with the flow rate of the air inputted from the flow rate measuring means.
이하, 본 발명에 따른 공기 중 미립자의 포집장치에 대한 바람직한 실시예를 첨부된 도면들에 의거하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment of a device for collecting particulates in air according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
먼저, 도 1과 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 미립자의 포집장치는 공기 중의 미립자(1)를 침전, 용해 또는 반응에 의하여 포집할 수 있는 증류수, 흡수액, 요오드용액 등의 액상 시약(2)을 수용하는 임핀저(10)를 구비한다. 임핀저(10)는 포집실(11)을 형성하는 가늘고 긴 직립원통형 본체(12)와, 본체(12)의 포집실(11)을 열고 닫을 수 있도록 결합되어 있는 캡(13)으로 구성된다. First, referring to Figures 1 and 4, the particulate collecting device according to the present invention is a liquid reagent (2) such as distilled water, absorbent liquid, iodine solution that can collect the particulate (1) in the air by precipitation, dissolution or reaction ) Is provided with an impinger 10. The impinger 10 is composed of an elongated upright cylindrical body 12 forming the collecting chamber 11 and a cap 13 coupled to open and close the collecting chamber 11 of the main body 12.
한편, 임핀저(10)의 캡(13)에는 공기를 도입할 수 있는 도입관(14)과 시약 (2)을 통과하는 공기를 배출하는 배출관(15)이 각각 연결되어 있다. 도입관 (14)의 하단에는 본체(12)의 포집실(11)에 수용되어 있는 시약(2) 속에 공기를 분사하는 노즐(16)이 연결되어 있으며, 시약(2) 속에 침수되는 노즐(16)의 선단은 본체(12)의 바닥에 근접되어 있다. 도입관(14)과 노즐(16)은 임핀저(10)의 중심에 수직하게 정렬되어 있고, 배출관(15)은 임핀저(10)의 반경방향을 향하여 연장되어 있다. On the other hand, the cap 13 of the impinger 10 is connected to the introduction tube 14 through which air can be introduced and the discharge tube 15 through which the air passing through the reagent 2 is discharged. A nozzle 16 for injecting air into the reagent 2 contained in the collection chamber 11 of the main body 12 is connected to the lower end of the introduction tube 14, and the nozzle 16 submerged in the reagent 2 is connected. ) Is near the bottom of the body (12). The introduction tube 14 and the nozzle 16 are aligned perpendicular to the center of the impinger 10, and the discharge tube 15 extends in the radial direction of the impinger 10.
도입관(14)과 배출관(15)의 선단 외면에는 내면에 환상의 홈(14a, 15a)을 갖는 결합돌기(14b, 15b)가 각각 형성되어 있으며, 캡(13)의 하부에는 본체(12)의 포집실(11)에 삽입되어 시약(2)의 액면 위에 위치되도록 공기의 통로(17a)를 갖는 격막(17)이 형성되어 있고, 격막(17)은 캡(13)의 가장자리로부터 하방을 향하여 경사지도록 형성되어 미립자의 포집시 발생하는 시약(2)의 기포가 통로(17a)를 통과하지 못하도록 차단한다. 그리고 본체(12)와 배출관(15) 사이에는 공기 중의 수분을 분리하는 "S"자형 트랩(Trap: 18)이 형성되어 있다. 캡(13)의 상부에서 응결에 의하여 생성되는 응결수와 트랩(18)에서 분리되는 수분은 격막(17)의 구멍(17a)을 통하여 포집실(11)로 회수된다.Coupling protrusions 14b and 15b having annular grooves 14a and 15a are formed on the inner surface of the tip outer surfaces of the introduction pipe 14 and the discharge pipe 15, respectively, and the main body 12 is located below the cap 13. A diaphragm 17 having an air passage 17a is formed so as to be inserted into the collecting chamber 11 of the reagent 2 and positioned above the liquid level of the reagent 2, and the diaphragm 17 faces downward from the edge of the cap 13. It is formed to be inclined to block bubbles of the reagent 2 generated during the collection of the fine particles from passing through the passage 17a. And between the main body 12 and the discharge pipe 15, an "S" trap (18) for separating the moisture in the air is formed. The condensed water produced by condensation at the top of the cap 13 and the water separated from the trap 18 are recovered to the collection chamber 11 through the holes 17a of the diaphragm 17.
또한, 임핀저(10)의 배출관(15)에는 공기 중의 수분을 여과하는 에어드라이어필터(Air dryer filter: 20)가 에어라인(30)의 제1 에어호스(31)에 의하여 연결되어 있다. 에어드라이어필터(20)는 제습제로, 예를 들어 실리카겔(Silica gel)을 사용하는 실리카겔 에어드라이어필터를 적용할 수 있다. 에어라인(30)의 제1 에어호스(31)는 유연성을 갖는 합성수지를 소재로 제작되어 있다. 에어드라이어필터 (20)의 하류에는 공기흡입장치(40)로 에어블로워(Air blower: 41)의 도입관(42)이 에어라인(30)의 제2 에어호스(32)에 의하여 연결되어 있으며, 에어블로워(41)의 배출관(43)에는 대기 중으로 배출되는 공기 중의 미립자(1)를 여과하는 필터(44)가 장착되어 있다. 본 실시예에 있어서 공기흡입장치(40)의 에어블로워(41)는 필요에 따라 에어펌프로 대신할 수도 있다. 그리고 필터(44)는 0.3㎛ 크기의 미립자를 여과하는 헤파필터(High Efficiency Particulate Air Filter, HEPA)를 적용한다. In addition, an air dryer filter 20 for filtering moisture in the air is connected to the discharge pipe 15 of the impinger 10 by the first air hose 31 of the air line 30. The air dryer filter 20 may be a silica gel air dryer filter using, for example, silica gel as a dehumidifying agent. The first air hose 31 of the air line 30 is made of a synthetic resin having flexibility. Downstream of the air dryer filter 20, an introduction pipe 42 of an air blower 41 is connected to the air suction device 40 by a second air hose 32 of the air line 30. The discharge pipe 43 of the air blower 41 is equipped with a filter 44 for filtering the fine particles 1 in the air discharged into the atmosphere. In the present embodiment, the air blower 41 of the air intake device 40 may be replaced by an air pump as necessary. The filter 44 applies a HEPA filter that filters particles having a size of 0.3 μm.
도 1 내지 도 4를 모두 참조하면, 본 발명에 따른 미립자의 포집장치는 에어드라이어필터(20)와 공기흡입장치(40) 사이에 설치되어 공기의 유량을 측정하는 유량측정장치(50)를 구비한다. 유량측정장치(50)는 제2 에어호스(32)에 내장되어 공기의 흐름에 차압을 발생하는 차압발생요소(51)와, 이 차압발생요소(51)의 하류에 설치되어 차압을 검출하는 차압센서(52)로 구성되어 있다. 1 to 4, the particulate collecting device according to the present invention includes a flow rate measuring device 50 installed between the air dryer filter 20 and the air suction device 40 to measure the flow rate of air. do. The flow rate measuring device 50 is a differential pressure generating element 51 which is built in the second air hose 32 to generate a differential pressure in the flow of air, and a differential pressure which is installed downstream of the differential pressure generating element 51 to detect the differential pressure. The sensor 52 is comprised.
도 2와 도 3에 도시되어 있는 바와 같이, 차압발생요소(51)는 제2 에어호스 (32)의 내측에 공기의 흐름 방향을 따라 설치되어 공기의 흐름에 저항을 발생하는 복수의 직선형 모세관(51a)들로 구성되어 있으며, 모세관(51a)들은 스테인리스스틸 (Stainless steel)을 소재로 제작할 수 있다. 스테인리스스틸 모세관(51a)들은 일렉트로폴리싱(Electropolishing)에 의하여 정밀도, 청정도, 화학적 안정성, 내식성 등이 우수한 표면을 갖도록 제작한다. 본 실시예에 있어서 차압발생요소(51)의 모세관(51a)들은 필요에 따라 세라믹 필터(Ceramic filter)나 스테인리스 필터 등의 다공성 물질(Porous material)로 대신할 수 있다. 2 and 3, the differential pressure generating element 51 is installed inside the second air hose 32 along a flow direction of air to generate a plurality of straight capillary tubes that generate resistance to the flow of air. 51a), the capillaries 51a may be made of stainless steel. Stainless steel capillaries 51a are manufactured to have a surface having excellent precision, cleanliness, chemical stability, corrosion resistance, etc. by electropolishing. In the present embodiment, the capillaries 51a of the differential pressure generating element 51 may be replaced with a porous material such as a ceramic filter or a stainless steel filter as necessary.
도 1을 참조하면, 유량측정장치(50)의 차압센서(52)로부터 검출되는 신호는 중앙처리장치(Central Processing Unit, CPU: 60)에 입력되며, 중앙처리장치(60)는 차압센서(52)로부터 입력되는 신호에 따라 공기흡입장치(40)의 작동을 제어한다. 중앙처리장치(60)는 포집장치의 작동모드를 표시할 수 있는 표시장치(61)와 작업자의 조작에 의하여 작동모드를 입력할 수 있는 컨트롤패널(62)과 각각 접속되어 있다. 표시장치(61)는 형광표시장치, 액정표시장치, 발광소자 등으로 구성할 수 있으며, 컨트롤패널(62)은 작업자가 조작하여 작동모드를 설정할 수 있는 다수의 버튼을 구비한다. 그리고 중앙처리장치(60)에는 포집장치가 설치되는 주위의 온도를 검출하는 온도센서(63)와 습도를 검출하는 습도센서(64)가 각각 접속되어 있다. 온도센서(63)와 습도센서(64)의 작동에 의하여 검출되는 신호는 중앙처리장치(60)에 입력되며, 중앙처리장치(60)는 온도센서(63)와 습도센서(64)로부터 입력되는 신호를 처리하여 표시장치(61)를 통하여 온도와 습도를 표시한다. Referring to FIG. 1, a signal detected from the differential pressure sensor 52 of the flow measurement device 50 is input to a central processing unit (CPU) 60, and the central processing unit 60 is a differential pressure sensor 52. Control the operation of the air intake device 40 in accordance with the signal input from). The central processing unit 60 is connected to a display device 61 capable of displaying the operation mode of the collecting device and a control panel 62 capable of inputting the operation mode by the operator's operation. The display device 61 may be composed of a fluorescent display device, a liquid crystal display device, a light emitting device, and the like. The control panel 62 includes a plurality of buttons for setting an operation mode by an operator. The central processing unit 60 is connected to a temperature sensor 63 for detecting the ambient temperature at which the collecting device is installed and a humidity sensor 64 for detecting the humidity. The signal detected by the operation of the temperature sensor 63 and the humidity sensor 64 is input to the central processing unit 60, the central processing unit 60 is input from the temperature sensor 63 and the humidity sensor 64 The signal is processed to display temperature and humidity through the display device 61.
또한, 공기흡입장치(40), 차압센서(52), 중앙처리장치(60), 표시장치(61), 온도센서(63)와 습도센서(64)는 작동에 필요한 전원은 배터리(65)에 의하여 공급되며, 배터리(65)는 충전식으로 구성되어 있다. 임핀저(10), 공기흡입장치(40), 차압센서(52), 중앙처리장치(60), 표시장치(61), 컨트롤패널(62), 온도센서(63)와 습도센서(64) 등 본 발명의 포집장치를 구성하는 부품들은 모두 케이스(70)에 수납되어 단일의 모듈(Module)을 구성한다. 공기흡입장치(40)와 중앙처리장치(60)는 케이스 (70)에 내장형으로 설치되며, 표시장치(61)와 컨트롤패널(62)은 케이스(70)의 전면에 설치된다. In addition, the air suction device 40, the differential pressure sensor 52, the central processing unit 60, the display unit 61, the temperature sensor 63 and the humidity sensor 64, the power required for operation of the battery 65 Supplied by the battery 65 is configured to be rechargeable. Impinger 10, air suction device 40, differential pressure sensor 52, central processing unit 60, display unit 61, control panel 62, temperature sensor 63 and humidity sensor 64, etc. The components constituting the collecting device of the present invention are all housed in the case 70 to form a single module. The air suction device 40 and the central processing unit 60 are installed in the case 70, and the display device 61 and the control panel 62 are installed in the front of the case 70.
한편, 임핀저(10)는 직립원통형 고정기구(80)에 수납되어 있으며, 고정기구 (80)는 케이스(70)의 상면 한쪽에 고정되어 있다. 고정기구(80)는 임핀저(10)의 본체(12)를 수납할 수 있도록 상부에 입구(81)가 형성되어 있는 수납공간(82)을 가지며, 고정기구(80)의 외면 하부에는 수납공간(82)과 연결되어 있는 구멍(83)이 형성되어 있다. 고정기구(80)는 합성수지, 예를 들어 상품명 테프론으로 부르고 있는 불소수지로 제작할 수 있다. 임핀저(10)의 도입관(14)에는 미립자의 포집장치의 설치 장소로부터 공기를 포집하기 위한 영역으로 공기의 도입로를 연장할 수 있는 공기 도입로 연장기구(90)가 연결되어 있다. 공기 도입로 연장기구(90)는 임핀저(10)의 도입관(14)에 연결되는 에어호스(91)와, 에어호스(91)의 선단에 장착되는 깔대기형 흡입관(92)으로 구성되어 있다. On the other hand, the impinger 10 is accommodated in the upright cylindrical fixing mechanism 80, the fixing mechanism 80 is fixed to one side of the upper surface of the case (70). The fixing mechanism 80 has a storage space 82 having an inlet 81 formed at an upper portion thereof to accommodate the main body 12 of the impinger 10, and a storage space under the outer surface of the fixing mechanism 80. The hole 83 which is connected with 82 is formed. The fixing mechanism 80 can be made of a synthetic resin, for example, a fluorine resin called Teflon. The introduction pipe 14 of the impinger 10 is connected with an air introduction passage extension mechanism 90 that can extend the air introduction passage to a region for collecting air from the installation site of the particulate collecting device. The air introduction passage extension mechanism 90 is composed of an air hose 91 connected to the introduction pipe 14 of the impinger 10 and a funnel-type suction pipe 92 mounted to the tip of the air hose 91. .
지금부터는 이와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 공기 중 미립자의 포집장치에 대한 작용을 설명한다.Now, the operation of the particulate matter in the air according to the present invention having such a configuration will be described.
도 1과 도 4를 참조하면, 본 발명의 포집장치는 공기 중의 미립자(1)에 대한 분석이 요구되는 예를 들어 반도체나 평판표시장치 등의 제조를 위한 클린룸(Clean room)에 설치한 후, 임핀저(10)의 포집실(11)에 시약(2)을 수용한다. 이때, 시약 (2)의 수위는 포집실(11)의 상부에 위치하는 격막(17)에 도달하지 않게 한다. 시약 (2)이 수용되어 있는 임핀저(10)의 본체(12)는 고정기구(80)의 입구(81)를 통하여 수납공간(82)에 수납한다. 임핀저(10)의 본체(12)가 고정기구(80)의 입구(81)를 통하여 수납공간(82)에 진입시키면, 고정기구(80)의 구멍(83)을 통하여 수납공간(82)으로부터 공기가 배출되면서 본체(12)의 진입을 완충하여 임핀저(10)의 파손을 방지하며, 고정기구(80)는 임핀저(10)가 외부로부터의 충격이나 또는 넘어져 파손되는 것을 효과적으로 방지한다. 작업자가 고정기구(80)의 수납공간(82)으로부터 임핀저(10)의 본체(12)를 분리할 때, 고정기구(80)의 구멍(83)을 통하여 수납공간 (82)으로 공기가 도입되면서 임핀저(10)의 분리를 원활하게 한다. 1 and 4, the collecting device of the present invention is installed in a clean room for manufacturing a semiconductor or a flat panel display device, for example, which requires analysis of the fine particles 1 in the air. The reagent 2 is accommodated in the collection chamber 11 of the impinger 10. At this time, the level of the reagent (2) does not reach the diaphragm 17 located above the collection chamber (11). The main body 12 of the impinger 10 in which the reagent 2 is accommodated is received in the storage space 82 through the inlet 81 of the fixing mechanism 80. When the main body 12 of the impinger 10 enters the storage space 82 through the inlet 81 of the fixing mechanism 80, the main body 12 of the impinger 10 enters from the storage space 82 through the hole 83 of the fixing mechanism 80. As the air is discharged, the entry of the main body 12 is buffered to prevent breakage of the impinger 10, and the fixing mechanism 80 effectively prevents the impinger 10 from being damaged by falling or impact from the outside. When an operator separates the main body 12 of the impinger 10 from the storage space 82 of the fixing mechanism 80, air is introduced into the storage space 82 through the hole 83 of the fixing mechanism 80. While smoothing the separation of the impinger (10).
한편, 본 발명의 포집장치를 설치한 장소와 공기를 포집하기 위한 영역이 떨어져 있는 경우, 임핀저(10)의 도입관(14)에 공기 도입로 연장기구(90)의 에어호스 (91)를 연결한다. 이때, 도입관(14)의 결합돌기(14a)는 에어호스(91)와의 결합을 긴밀하게 유지한다. 그리고 에어호스(91)의 선단에 흡입관(92)을 장착하면, 에어블로워(41)의 작동에 의하여 포집장치의 설치 장소로부터 원거리에 위치하는 영역으로부터 공기를 흡입할 수 있으므로, 본 발명의 포집장치는 장소에 구애받음이 없이 간편하게 사용할 수 있다.On the other hand, when the place where the collecting device of the present invention is installed and the area for collecting air are separated from each other, the air hose 91 of the extension mechanism 90 is introduced into the introduction pipe 14 of the impinger 10. Connect. At this time, the engaging projection 14a of the inlet pipe 14 maintains close coupling with the air hose 91. In addition, when the suction pipe 92 is attached to the tip of the air hose 91, air can be sucked from an area located remotely from the installation place of the collecting device by the operation of the air blower 41, and thus, the collecting device of the present invention. Can be used easily regardless of location.
다음으로, 임핀저(10)의 배출관(15)은 에어라인(30)의 제1 에어호스(31)에 의하여 에어드라이어필터(20)와 연결한다. 이때, 배출관(15)의 결합돌기(15b)에 의해서는 제1 에어호스(31)와의 결합이 긴밀하게 유지되어 공기 및 시약(2)의 누출을 방지할 수 있으며, 배출관(15)의 홈(15a)은 배출관(15)을 통한 시약(2)의 흐름을 방지하는 댐으로 작용하여 누출을 방지한다.Next, the discharge pipe 15 of the impinger 10 is connected to the air dryer filter 20 by the first air hose 31 of the air line 30. At this time, the coupling protrusion 15b of the discharge pipe 15 is maintained in close coupling with the first air hose 31 to prevent the leakage of air and reagent (2), the groove of the discharge pipe 15 ( 15a) acts as a dam to prevent the flow of reagent 2 through the discharge pipe 15 to prevent leakage.
한편, 작업자는 임핀저(10)의 설치를 완료한 후 컨트롤패널(62)의 조작에 의하여 에어블로워(41)를 작동시킨다. 에어블로워(41)의 작동에 의하여 발생하는 공기의 흡입력에 의하여 공기는 임핀저(10)의 도입관(14)과 노즐(16)을 통하여 시약 (2) 속에 분사된다. 분사되는 공기 속의 미립자(1)는 시약(2)에 침전, 용해 또는 반응하여 포집되며, 공기는 포집실(11) 밖으로 배출된다. 임핀저(10)의 포집실 (11) 밖으로 배출되는 공기 속의 수분은 트랩(18)에서 의하여 분리된 후, 격막(17)의 구멍(17a)을 통하여 포집실(11)로 회수된다. 계속해서, 공기는 임핀저(10)의 배출관(15)과 제1 에어호스(31)를 통하여 에어드라이어필터(20)로 공급되며, 에어드라이어필터(20)는 공기 속에 잔류하는 극소량의 수분까지도 완전히 건조하여 제거한다. Meanwhile, the operator operates the air blower 41 by the manipulation of the control panel 62 after completing the installation of the impinger 10. Air is injected into the reagent 2 through the introduction pipe 14 and the nozzle 16 of the impinger 10 by the suction force of the air generated by the operation of the air blower 41. Particulates 1 in the injected air are collected by sedimentation, dissolution or reaction in the reagent 2, and the air is discharged out of the collecting chamber 11. Moisture in the air discharged out of the collecting chamber 11 of the impinger 10 is separated by the trap 18 and then recovered to the collecting chamber 11 through the hole 17a of the diaphragm 17. Subsequently, the air is supplied to the air dryer filter 20 through the discharge pipe 15 and the first air hose 31 of the impinger 10, and the air dryer filter 20 even a minute amount of moisture remaining in the air. Dry thoroughly and remove.
도 1 내지 도 3에 도시되어 있는 바와 같이, 에어드라이어필터(20)를 통과한 공기는 제2 에어호스(32)에 내장되어 있는 모세관(51a)들을 통과하게 되며, 모세관 (51a)들을 통과한 공기의 압력은 강하된다. 차압센서(52)는 제2 에어호스 (32)를 흐르는 공기의 차압을 검출한 신호를 출력하여 중앙처리장치(60)에 입력하며, 중앙처리장치(60)는 차압센서(52)로부터의 신호를 처리하여 공기의 유량을 산출한다. 중앙처리장치(60)는 공기의 유량에 따라 에어블로워(41)의 작동을 제어하여 공기의 유량을 미리 설정되어 있는 유량으로 유지한다. 차압센서(52)를 거친 공기는 제2 에어호스(32), 에어블로워(41)의 도입관(42)과 배출관(43)을 통하여 대기 중으로 배출된다. 이때, 배출관(43)의 필터(44)는 공기 중의 미립자(1)를 여과하여 에어블로워(41)의 작동에 따르는 공기의 오염을 완벽하게 방지한다.As shown in FIGS. 1 to 3, the air passing through the air dryer filter 20 passes through the capillaries 51a embedded in the second air hose 32, and passes through the capillaries 51a. The pressure of air drops. The differential pressure sensor 52 outputs a signal detecting the differential pressure of the air flowing through the second air hose 32 to the central processing unit 60, and the central processing unit 60 receives a signal from the differential pressure sensor 52. To calculate the flow rate of air. The central processing unit 60 controls the operation of the air blower 41 in accordance with the flow rate of the air to maintain the flow rate of the air at a predetermined flow rate. Air passing through the differential pressure sensor 52 is discharged into the atmosphere through the introduction pipe 42 and the discharge pipe 43 of the second air hose 32, the air blower (41). At this time, the filter 44 of the discharge pipe 43 filters the fine particles 1 in the air to completely prevent contamination of the air caused by the operation of the air blower 41.
또한, 온도센서(63)와 습도센서(64)는 미립자(1)를 포집하는 환경의 온도와 습도를 검출하여 중앙처리장치(60)에 입력하며, 중앙처리장치(60)는 온도센서(63)와 습도센서(64)로부터 입력되는 신호를 처리하여 온도와 습도를 표시장치(61)에 표시한다. 이와 같이 포집 환경의 온도와 습도를 포집과 동시에 측정하여 시료, 즉 미립자(1)가 포집되어 있는 시약(2)의 분석 데이터에 활용함으로써, 분석 데이터의 신뢰성과 정확성을 향상시킬 수 있다. In addition, the temperature sensor 63 and the humidity sensor 64 detects the temperature and humidity of the environment in which the particulates 1 are collected and inputs them to the central processing unit 60, and the central processing unit 60 is a temperature sensor 63. ) And a signal input from the humidity sensor 64 to display the temperature and humidity on the display device (61). Thus, by measuring the temperature and humidity of a collection environment at the same time as collection, it utilizes for analysis data of the sample 2, ie, the reagent 2 in which the microparticles 1 were collected, and can improve the reliability and accuracy of analytical data.
이상에서 설명된 실시예는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한 것에 불과하고, 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상과 특허청구범위내에서 이 분야의 당업자에 의하여 다양한 변경, 변형 또는 치환이 가능할 것이며, 그와 같은 실시예들은 본 발명의 범위에 속하는 것으로 이해되어야 한다. The embodiments described above are merely to describe preferred embodiments of the present invention, the scope of the present invention is not limited to the described embodiments, those skilled in the art within the spirit and claims of the present invention It will be understood that various changes, modifications, or substitutions may be made thereto, and such embodiments are to be understood as being within the scope of the present invention.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 공기 중 미립자의 포집장치에 의하면, 임핀저의 포집실로부터 시약의 증발과 누출을 효과적으로 방지할 수 있으며, 공기흡입장치에 도입되는 공기 중의 수분을 완벽하게 차단할 수 있다. 또한, 유량측정장치와 중앙처리장치에 의하여 공기의 포집 시간과 유량을 정확하게 제어하고, 온도센서와 습도센서에 의하여 포집 환경의 온도와 습도를 간편하게 측정하여 시료의 분석 데이터로 활용함으로써, 시료와 분석의 신뢰성 및 정확성을 크게 향상시킬 수 있다. 그리고 포집장치의 모든 부품을 케이스에 수납하는 모듈화에 의하여 간편하게 휴대 및 운반할 수 있으며, 공기의 도입로를 연장하여 미립자의 포집을 간편하게 실시할 수 있는 현저한 효과가 있다.As described above, according to the present invention, the device for collecting fine particles in air can effectively prevent evaporation and leakage of reagents from the collecting chamber of the impinger, and can completely block moisture in the air introduced into the air suction device. . In addition, the flow measurement device and the central processing unit accurately control the collection time and flow rate of the air, and the temperature sensor and the humidity sensor can easily measure the temperature and humidity of the collection environment and use it as sample analysis data. Can greatly improve the reliability and accuracy. In addition, it is possible to easily carry and transport by modularizing all the parts of the collecting device in the case, there is a remarkable effect that can easily collect the fine particles by extending the introduction path of the air.
도 1은 본 발명에 따른 미립자의 포집장치의 구성을 나타낸 도면,1 is a view showing the configuration of a particulate collecting device according to the present invention,
도 2는 본 발명에 따른 미립자의 포집장치에서 유량측정장치의 구성을 부분적으로 확대하여 나타낸 단면도,Figure 2 is a cross-sectional view showing a partially enlarged configuration of the flow rate measuring device in the particulate collecting device according to the present invention,
도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ선 단면도,3 is a cross-sectional view taken along line III-III of FIG. 2;
도 4는 본 발명에 따른 미립자의 포집장치에서 임핀저에 미립자를 포집하는 상태를 설명하기 위하여 나타낸 단면도이다.4 is a cross-sectional view illustrating a state in which the fine particles are collected in the impinger in the particulate collecting device according to the present invention.
♣도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ♣ ♣ Explanation of symbols for the main parts of the drawing ♣
1: 미립자 2: 시약1: particulate 2: reagent
10: 임핀저 11: 포집실10: Impinger 11: Collection Room
14: 도입관 15: 배출관14: introduction pipe 15: discharge pipe
16: 노즐 17: 격막16: nozzle 17: diaphragm
18: 트랩 20: 에어드라이어필터18: Trap 20: Air Dryer Filter
30: 에어라인 40: 공기흡입장치30: air line 40: air intake device
41: 에어블로워 44: 필터41: air blower 44: filter
50: 유량측정장치 51: 차압발생요소50: flow measuring device 51: differential pressure generating element
52: 차압센서 60: 중앙처리장치52: differential pressure sensor 60: central processing unit
61: 표시장치 62: 컨트롤패널61: display device 62: control panel
63: 온도센서 64: 습도센서63: temperature sensor 64: humidity sensor
70: 케이스 80: 고정기구70: case 80: fixture
90: 공기 도입로 연장기구 92: 흡입관90: air introduction passage mechanism 92: suction pipe
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| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20140106 Year of fee payment: 10 |
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| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20150313 Year of fee payment: 11 |
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