KR100611937B1 - 배출량산정을 위한 배출가스 포집장치 및 그 방법 - Google Patents

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KR100611937B1 KR1020050035543A KR20050035543A KR100611937B1 KR 100611937 B1 KR100611937 B1 KR 100611937B1 KR 1020050035543 A KR1020050035543 A KR 1020050035543A KR 20050035543 A KR20050035543 A KR 20050035543A KR 100611937 B1 KR100611937 B1 KR 100611937B1
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Abstract

본 발명은 배출량산정을 위한 배출가스 포집장치 및 그 방법에 관한 것으로, 식물 특히 살아있는 생식물의 줄기, 가지의 표피 또는 잎 표면으로부터 발생되는 휘발성 유기화합물을 줄기나 가지의 손상없이 효율적으로 포집할 수 있도록 다수의 에어펌프를 구성하고, 분출가스의 농축을 위한 흡착트랩을 설치하고, 에어 농도평형시 분출가스의 포집이 이루어지도록 밸브 제어함으로써 장시간 무인상태의 분출가스 포집이 이루어지도록 한 배출량산정을 위한 배출가스 포집장치 및 그 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명은 식물의 잎과 가지로부터 분출가스를 포집하기 위한 포집장치에 있어서, 플로우 에어를 공급하기 위한 유입펌프와; 상기 유입펌프의 후단에 유통관을 매개로 접속되어 유입유량을 조절하기 위한 유량조절부와; 상기 유량조절부의 후단에 분기된 유통관의 종단에 부착되어 일방향 유로를 형성하기 위한 제 1 체크밸브와; 상기 제 1 체크밸브의 타단이 그 표면에 다수개 부착되고, 식물의 잎과 가지의 일부를 살아있는 상태로 내부에 유입시키는 포집백과; 상기 포집백의 표면 소정부에 부착되어 일방향 유로를 형성하기 위한 제 2 체크밸브와; 상기 제 2 체크밸브에 그 일단이 접속되고 그 타단이 2분된 유통관에 각각 접속되며, 전기적 신호에 의해 개폐되는 제 1, 2 스위칭밸브와; 상기 제 2 스위칭밸브의 후단에 구비되어 유출입 에어의 평형 여부를 판단하고, 유출 에어내에 이물질 포함여부를 판단하기 위한 전처리수단과; 상기 전처리수단을 통해 에어 평형이 유지되면서, 가스내에 이물질이 포함되지 않은 것이 확인될 때, 상기 포집백에 식물을 삽입하여 그 식물로부터 발생된 분출가스를 유통시켜 포집하기 위한 포집수단과; 상기 각종 펌프 및 유량 조절부와, 제 1, 2 스위칭밸브를 조절 제어하여 식물로부터 발생되는 분출가스를 포집하도록 제어하기 위한 제어부로 이루어진 것을 특징으로 하는 배출량산정을 위한 배출가스 포집장치가 제공된다.
본 발명을 적용하면, 식물로부터 분출되는 휘발성 유기화합물을 효과적으로 포집할 수 있으며, 그 포집효율을 높힐 수 있고, 동절기나 야간에도 적정 온도를 유지하면서 포집동작을 수행할 수 있으며, 설치 및 해체가 간단하고 복잡한 유통관을 제거할 수 있다는 장점이 있다.

Description

배출량산정을 위한 배출가스 포집장치 및 그 방법{A SAMPLING APPARATUS FOR GAS EMISSION ESTIMATION}
도 1은 본 발명의 제 1실시예에 따른 배출량산정을 위한 배출가스 포집장치의 구성을 개략적으로 도시한 모식도,
도 2는 본 발명의 제 1실시예에 따른 배출량산정을 위한 배출가스 포집장치의 포집백을 도시한 일부 사시도,
도 3은 본 발명의 제 1실시예에 따른 배출량산정을 위한 배출가스 포집장치의 신호흐름을 도시한 플로우챠트,
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 배출량산정을 위한 배출가스 포집장치의 구성을 개략적으로 도시한 모식도,
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 배출량산정을 위한 배출가스 포집장치의 신호흐름을 도시한 플로우챠트,
도 6은 본 발명의 제 3실시예에 따른 배출량산정을 위한 배출가스 포집장치의 포집백을 도시한 일부 사시도이다.
도 7은 본 발명의 제 4실시예에 따른 배출량산정을 위한 배출가스 포집장치의 구성을 개략적으로 도시한 모식도,
도 8은 본 발명의 제 4실시예에 따른 배출량산정을 위한 배출가스 포집장치 의 신호흐름을 도시한 플로우챠트이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
8:유입펌프, 10:유량조절부,
14:포집백, 16:제1체크밸브,
18:제2체크밸브, 30,32:스위칭밸브,
34,42:유량조절부, 36:에어펌프,
40:흡착트랩, 48:제어부.
본 발명은 배출량산정을 위한 배출가스 포집장치 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게 식물 특히 살아있는 생식물의 줄기, 가지의 표피 또는 잎 표면으로부터 발생되는 휘발성 유기화합물을 줄기나 가지의 손상없이 효율적으로 포집할 수 있도록 다수의 에어펌프를 구성하고, 분출가스의 농축을 위한 흡착트랩을 설치하고, 에어 농도평형시 분출가스의 포집이 이루어지도록 밸브 제어함으로써 장시간 무인상태의 분출가스 포집이 이루어지도록 한 배출량산정을 위한 배출가스 포집장치 및 그 방법에 관한 것이다.
주지된 바와 같이, 인간은 실생활의 편의를 위해 각종 화학 합성약품이나 화학 합성물질을 제조 생성하여 왔으며, 이러한 화학 합성물질(예컨대, 휘발성 유기화합물: VOC)은 다량의 유해 및 무해가스를 발생시키는 근원지로서 인간의 이기에 반향하여 인간의 환경을 치명적으로 오염시키는 결과를 낳게 되었다.
하지만, 이러한 휘발성 유기화합물은 식물 등의 자연물질에서도 분출됨이 밝혀지면서 식물의 분출가스(NVOC: Natural VOC) 분석에 이목이 집중되고 있는 실정이다. 즉, 이러한 식물의 분출가스에서 발생되는 휘발성 유기화합물에 대한 분석이 이루어지면 실제로 화학 합성물질에서 발생되는 휘발성 유기화합물의 변형 및 개조에도 크게 기여할 바가 있기 때문인 것이다.
그러나, 아직까지 식물이 살아있는 상태에서 효과적으로 장시간 해당 식물의 분출가스를 포집할 수 있는 장치나 분석기준이 마련되지 못하고 있으므로 이러한 생식물의 휘발성 유기화합물의 기본적인 연구에서조차 큰 어려움을 겪고 있는 실정이다.
더불어, 최근에는 신규 건축물의 내부에 각종 건축 내장재를 도포하고 접착시키므로 내장재로 적용된 판, 패널 및 보드 등 관상형태의 제품과 벽지, 카페트, 바닥재, 페인트, 각종 접착제 등의 건축재료에서 휘발성 유기화합물(VOC) 및 포름알데히드 등의 인체에 유해한 물질이 분출되는 바, 이러한 유해물질의 실시간 측정이 필요한 시기이다.
하지만, 시공 현장에서 직접 손쉽게 이러한 유해물질을 측정할 수 있는 소형 챔버로 구성된 측정장비가 현재에는 전무한 실정이고, 기타 소형 챔버의 경우에도 효과적으로 그 에어의 유/출입을 동시에 제어하여 유해물질을 측정할 수 있는 장비가 전무하다는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 식물 특히 살아있는 생식물의 줄기, 가지의 표피 또는 잎 표면으로부터 발생되는 휘발성 유기화합물을 줄기나 가지의 손상없이 효율적으로 포집할 수 있도록 다수의 에어펌프를 구성하고, 분출가스의 농축을 위한 흡착트랩을 설치하고, 에어 농도평형시 분출가스의 포집이 이루어지도록 밸브 제어함으로써 장시간 무인상태의 분출가스 포집이 이루어지도록 한 배출량산정을 위한 배출가스 포집장치 및 그 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 각종 유해물질을 배출하는 건축자재를 소형챔버에 투입하고 에어의 유/출입량을 실시간으로 제어함으로써 신속하게 용이하게 건축자재가 배출하는 유해물질을 측정할 수 있도록 한 배출량산정을 위한 배출가스 포집장치 및 그 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면 식물의 잎과 가지로부터 분출가스를 포집하기 위한 포집장치에 있어서, 플로우 에어를 공급하기 위한 유입펌프와; 상기 유입펌프의 후단에 유통관을 매개로 접속되어 유입유량을 조절하기 위한 유량조절부와; 상기 유량조절부의 후단에 분기된 유통관의 종단에 부착되어 일방향 유로를 형성하기 위한 제 1 체크밸브와; 상기 제 1 체크밸브의 타단이 그 표면에 다수개 부착되고, 식물의 잎과 가지의 일부를 살아있는 상태로 내부에 유입시키는 포집백과; 상기 포집백의 표면 소정부에 부착되어 일방향 유로를 형성하기 위한 제 2 체크밸브와; 상기 제 2 체크밸브에 그 일단이 접속되고 그 타단이 2분된 유통관에 각각 접속되며, 전기적 신호에 의해 개폐되는 제 1, 2 스위칭밸브와; 상기 제 2 스위칭밸브의 후단에 구비되어 유출입 에어의 평형 여부를 판단하고, 유출 에어내에 이물질 포함여부를 판단하기 위한 전처리수단과; 상기 전처리수단을 통해 에어 평형이 유지되면서, 가스내에 이물질이 포함되지 않은 것이 확인될 때, 상기 포집백에 식물을 삽입하여 그 식물로부터 발생된 분출가스를 유통시켜 포집하기 위한 포집수단과; 상기 각종 펌프 및 유량 조절부와, 제 1, 2 스위칭밸브를 조절 제어하여 식물로부터 발생되는 분출가스를 포집하도록 제어하기 위한 제어부로 이루어진 것을 특징으로 하는 배출량산정을 위한 배출가스 포집장치가 제공된다.
바람직하게, 상기 전처리수단은 상기 제 2 스위칭밸브의 후단에 유통관을 매개하여 접속되며 유출유량을 조절하는 유량조절부와; 상기 유량조절부의 후단에 유통관을 매개하여 접속되고 유출 구동력을 발생시키는 유출펌프와; 상기 유출펌프의 후단에 유통관을 매개하여 접속되고, 분출 에어에 이물질 포함여부를 확인하기 위한 가스 그래마토그래프로 이루어진 것을 특징으로 하는 배출량산정을 위한 배출가스 포집장치가 제공된다.
바람직하게, 상기 포집수단은 상기 제 1 스위칭밸브의 후단에 유통관을 매개하여 접속되며 유통되는 분출가스중 휘발성 유기화합물 등의 물질을 포집하기 위해 내부에 활성탄이나 흡착제가 충진된 흡착트랩과; 상기 흡착트랩으로부터 유통관을 매개하여 접속되고, 유출유량을 조절하는 유량조절부와; 상기 유량조절부의 후단에 유통관을 매개하여 접속되고 유출 구동력을 발생시키는 유출펌프와; 상기 유출펌프 의 후단에 유통관을 매개하여 접속되고, 분출 에어에 휘발성 유기화합물의 포함여부를 확인하여 상기 흡착트랩을 통한 흡착여부를 확인하기 위한 가스 그래마토그래프로 이루어진 것을 특징으로 하는 배출량산정을 위한 배출가스 포집장치가 제공된다.
바람직하게, 상기 포집백는 그 외표면 소정부에 식물의 잎과 가지를 삽입하기 위해 절개된 개폐구와, 그 개폐구를 밀폐시키기 위해 개폐구 하면과 개폐구의 이웃면에 부착된 벨크로파스너가 형성된 것을 특징으로 하는 배출량산정을 위한 배출가스 포집장치가 제공된다.
바람직하게, 상기 포집백으로 유입되는 에어에 이물질이 포함되는 것을 방지하기 위해 상기 유입펌프의 전단에는 순수 에어를 생성시키는 필터링 에어 공급부가 구성된 것을 특징으로 하는 배출량산정을 위한 배출가스 포집장치가 제공된다.
한편, 본 발명은 전력을 공급하여 제어부 및 각 유/출입펌프 및 유량조절부를 스탠바이 상태로 유지하는 과정과; 상기 제어부를 통해 구동시간 및 각 유/출입펌프 및 유량조절부에 대한 유량을 설정하고 구동신호를 발생시키는 과정과; 상기 제어부가 제 1 스위칭밸브를 턴오프 상태로 유지토록 신호를 발생하며, 제 2 스위칭밸브는 턴온상태로 제어신호를 발생하는 과정과; 유출입량의 평형상태 및 이물질 배출이 이루어지지 않는 상태라면, 제어부가 제 1 스위칭밸브를 턴온하고, 제 2 스위칭밸브가 턴오프되도록 제어신호를 발생하는 과정과; 제 1 스위칭밸브의 스위칭을 통해 상기 흡착트랩을 이용한 분출가스의 포집과정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 배출량산정을 위한 배출가스 포집방법이 제공된다.
바람직하게, 상기 포집백의 내부에는 동절기 적정 온도의 유지를 위한 히팅열선과, 포집백 내부의 온도검출을 위한 온도센서가 구성되며, 상기 제어부는 그 히팅열선을 통해 설정온도를 유지할 수 있도록 히팅열선 구동제어를 행하도록 한 것을 특징으로 하는 배출량산정을 위한 배출가스 포집장치가 제공된다.
바람직하게, 온도센서를 통해 상기 포집백 내부의 온도를 검출하는 과정과; 제어부가 그 검출온도와 설정온도를 비교하여 내부 검출온도가 설정온도보다 높거나 같은지를 판단하는 과정과; 내부 검출온도가 설정온도보다 낮은 경우라면, 히팅열선을 구동시켜 설정온도보다 크거나 같은 온도까지 상기 포집백 내부의 온도를 상승시키는 과정이 더 포함된 것을 특징으로 하는 배출량산정을 위한 배출가스 포집방법이 제공된다.
바람직하게, 상기 포집백의 외부에는 그 포집백을 내부 중앙부에 위치시키고 포집백의 외부에서 포집백을 지지하면서 내부 중공부에 유통관을 내장시킨 지지부재가 더 구성된 것을 특징으로 하는 배출량산정을 위한 배출가스 포집장치가 제공된다.
한편, 본 발명은 건축자재로부터 유해가스를 포집하기 위한 포집장치에 있어서, 플로우 에어를 공급하기 위한 유입펌프와; 상기 유입펌프의 후단에 유통관을 매개로 접속되어 유입유량을 조절하기 위한 유량조절부와; 상기 유량조절부의 후단에 분기된 유통관의 종단에 부착되어 일방향 유로를 형성하기 위한 제 1 체크밸브와; 상기 제 1 체크밸브의 타단이 그 표면에 다수개 부착되고, 식물의 잎과 가지의 일부를 살아있는 상태로 내부에 유입시키는 포집백과; 상기 포집백의 표면 소정부 에 부착되어 일방향 유로를 형성하기 위한 제 2 체크밸브와; 상기 제 2 체크밸브에 그 일단이 접속되고 그 타단이 2분된 유통관에 각각 접속되며, 전기적 신호에 의해 개폐되는 제 1, 2 스위칭밸브와; 상기 포집백의 내부에 구비되어 적정 온도의 유지를 위해 전기투입으로 구동되는 히팅열선과; 상기 포집백 내부에 구비되며, 그 포집백 내부의 온도검출을 위한 온도센서와; 상기 포집백의 내부에 구비되어 습도를 검출하기 위한 습도센서와; 상기 포집백의 내부에 구비되어 분무동작으로 수분을 공급하기 위한 분무기 등의 수분공급수단과; 상기 수분공급수단과 그 일단이 연결되며 그 타단은 수도관과 연결되고 중간에 유로 개폐를 위한 솔레노이드밸브가 장착된 수분공급관과; 상기 제 2 스위칭밸브의 후단에 구비되어 유출입 에어의 평형 여부를 판단하고, 유출 에어내에 이물질 포함여부를 판단하기 위한 전처리수단과; 상기 전처리수단을 통해 에어 평형이 유지되면서, 가스내에 이물질이 포함되지 않은 것이 확인될 때, 상기 포집백에 건축자재를 삽입하여 그 건축자재로부터 발생된 분출가스를 유통시켜 포집하기 위한 포집수단과; 상기 각종 펌프 및 유량 조절부를 제어하고, 상기 온도센서 및 습도센서로부터 검출신호를 인가받아 상기 히팅열선과, 수분공급관의 솔레노이드밸브를 제어하여 기설정 온도 및 습도를 유지토록 제어하며, 제 1, 2 스위칭밸브를 조절 제어하여 건축자재로부터 발생되는 유해가스를 포집하도록 제어하기 위한 제어부로 이루어진 것을 특징으로 하는 배출량산정을 위한 배출가스 포집장치가 제공된다.
이하, 본 발명에 대해 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 제 1실시예에 따른 배출량산정을 위한 배출가스 포집장치 의 구성을 개략적으로 도시한 모식도이다.
이를 참조하면, 본 발명의 제 1실시예에 따른 배출량산정을 위한 배출가스 포집장치(2)는 식물 특히 살아있는 생식물의 줄기, 가지의 표피 또는 잎 표면으로부터 발생되는 휘발성 유기화합물을 줄기나 가지의 손상없이 효율적으로 포집할 수 있도록 다수의 에어펌프를 구성하고, 분출가스의 농축을 위한 흡착트랩을 설치하고, 에어 농도평형시 분출가스의 포집이 이루어지도록 밸브 제어함으로써 장시간 무인상태의 분출가스 포집이 이루어지도록 한 장치이다.
본 발명의 제 1실시예에 따른 배출량산정을 위한 배출가스 포집장치(2)는 경제적이며, 포집 동작이 효율적이고 오염 가능성이나 시료의 손실을 최소화시킨 장치이다. 이를 위해, 본 발명의 제 1실시예에 따른 배출량산정을 위한 배출가스 포집장치(2)에는 유입/유출 펌프(8, 36, 44)가 구비되어져 있다. 상기 유입/유출 펌프(8, 36, 44)는 유입량과 유출량을 적절하게 유지시킴으로써 분출 가스를 포집하기 좋은 농도 평형상태를 유지할 수 있도록 하기 위함이다.
보다 상세하게, 본 발명의 제 1실시예에 따른 배출량산정을 위한 배출가스 포집장치(2)는 이미 공지된 필터링 에어 공급부(ZAS: Zero Air System: 4)가 그 전단에 구비되어져 있으며, 그 필터링 에어 공급부(4)의 후단에는 유입펌프(8)가 구성되어져 있고, 그 필터링 에어 공급부(4)와 유입펌프(8)의 사이에는 유통관(4)이 접속되어져 있다.
상기 필터링 에어 공급부(4)는 공기중에 포함된 이물질을 완전히 필터링한 상태인 순수한 공기만을 생성하여 제공하는 장치로서, 이미 공지된 장치이므로 더 이상의 설명은 생략한다. 따라서, 본 발명에서는 상기 유입펌프(8)를 통해 상기 필터링 에어 공급부(4)로부터 발생된 에어를 후단으로 유입시키게 된다.
또한, 본 발명의 제 1실시예에 따른 배출량산정을 위한 배출가스 포집장치(2)에는 유량 조절을 위한 유량조절부(MFC: Mass Flow Controller: 10)가 유입펌프(8)의 후단에 부착되어져 있으며, 그 유량조절부(10)의 후단에는 전단의 유통관(6)과 후단의 유통관을 접속시키는 커넥터(12)가 부착되어져 있고, 그 커넥터(12)의 후단에는 3로로 분기된 분기관(6')이 구비되어져 있다.
상기 분기관(6')의 종단에는 일방향으로 에어를 유입시키는 제 1 체크밸브(16)가 구비되어져 있는 바, 그 제 1 체크밸브(16)는 상기 분기관(6')을 통해 일정압력으로 에어가 인입되게 되면 자동으로 유로의 개방이 이루어지는 밸브이며, 제 1 체크밸브(16)는 각각의 분기관(6')의 종단부에 접속되어져 있으므로 총 3개가 구성되나 이러한 체크밸브(16)의 개수는 일정하게 정해지는 것은 아니다.
또한, 제 1 체크밸브(16)의 타단은 식물의 잎과 가지, 줄기의 일부를 감싸고 있는 상태에서 식물의 분출가스를 포집하는 포집백(14)의 외표면 소정부에 부착되어져 있다. 그 포집백(14)은 식물의 광합성이 원활하게 이루어질 수 있도록 투명 비닐 등의 합성수지로 이루어져 있으며, 그 포집백(14)의 상단에는 연결와이어(20)를 매개로 지지와이어(22)에 의해 일정 높이로 고정되어져 있으며, 연결와이어(20)와 지지와이어(22)는 연결고리(24)에 의해 결합되어져 있다.
한편, 상기 포집백(14)의 외표면 소정부에는 제 2 체크밸브(18)의 일단이 부착되어져 있는 바, 제 2 체크밸브(18)도 제 1 체크밸브(16)와 마찬가지로 일방향 유로를 개방시켜주기 위한 밸브이며, 상기 포집백(14)으로부터 외부로 분출가스 및 에어를 유출시키기 위한 밸브이다.
또, 상기 제 2 체크밸브(18)의 타단에는 3로 분기관(6')이 각각 결합되어져 있으며, 그 3로 분기관(6')은 단일의 유통관(6)에 연통되게 결합되어져 있으며, 그 유통관(6)의 타단에는 후단의 유통관을 접속시키는 커넥터(28)가 부착되어져 있고, 그 커넥터(28)의 후단에 연결된 유통관(6)은 2개의 라인으로 분기되어져 있다.
분기된 2개의 라인중 하나의 라인에 구성된 유통관(6)에는 전기적인 신호로 개폐가 제어되는 스위칭밸브(32: 일명, 솔레노이드밸브)를 매개로 접속되어져 있으며, 그 스위칭밸브(32)의 후단에는 배출 유량의 조절을 위한 유량조절부(MFC: Mass Flow Controller: 34)가 구비되어져 있으며, 그 유량조절부(34)의 후단에는 에어 및 분출가스의 유출 구동력을 발생시키는 유출펌프(36)가 구비되어져 있으며, 그 유출펌프(36)의 타단에는 유통관(6)을 매개하여 가스 크로마토그래프(38)가 구비되어져 있는 바, 해당 라인은 포집을 위한 전처리 단계에서 에어의 농도평형상태를 체크하기 위한 라인이다.
한편, 분기된 2개의 라인중 다른 하나 라인의 유통관(6)에는 전기적인 신호로 개폐가 제어되는 스위칭밸브(30: 일명, 솔레노이드밸브)를 매개로 접속되어져 있으며, 그 스위칭밸브(30)의 후단에는 내부에 다수개의 흡착공 내지 활성탄이 충진되어 분출가스를 흡착하는 흡착트랩(40)이 구비되어져 있으며, 그 흡착트랩(40)의 후단에는 배출 유량의 조절을 위한 유량조절부(MFC: Mass Flow Controller: 42)가 구비되어져 있으며, 그 유량조절부(42)의 후단에는 에어 및 분출가스의 유출 구 동력을 발생시키는 유출펌프(44)가 구비되어져 있으며, 그 유출펌프(44)의 타단에는 유통관(6)을 매개하여 가스 크로마토그래프(46)가 구비되어져 있는 바, 본 라인은 에어의 농도평형이 이루어졌을 때 상기 흡착트랩(40)을 통해 시료를 포집하기 위한 라인이다.
한편, 상기 유출 펌프(36, 44)는 유입펌프(8)만이 존재할 때에 상기 포집백(14)에 충만된 에어 및 분출가스가 매우 협소한 제 2 체크밸브(18)를 통과해 유출되기 힘들며, 포집백(14)의 내벽면에 강한 압력이 발생되어 상기 포집백(14)이 과도하게 팽창될 수 있으므로 이러한 문제점을 해결하기 위해 구성되어져 있다. 즉, 상기 유출펌프(36, 44)는 상기 포집백(14)에 구비된 협소한 직경의 제 2 체크밸브(18)를 통해서도 상기 포집백(14)내에 존재하는 에어 및 분출가스를 효과적으로 유출시킬 수 있도록 한다.
또한, 본 발명의 제 1실시예에 따른 배출량산정을 위한 배출가스 포집장치(2)에는 상기 유량조절부(10, 34, 42)를 통해 해당 유출상태를 확인하며, 상기 유입펌프(8) 및 유출펌프(36, 44)의 그 회전수를 설정값에 따라 제어함으로써 유출량이 유입량보다 크게 회전제어를 행하고, 상기 유량조절부(10, 34, 42)를 통한 에어 농도평형 상태를 파악하여 상기 스위칭밸브(30, 32)의 개폐 제어를 행함으로써 분출가스의 포집동작을 제어하기 위한 제어부(48)가 구비되어져 있다.
도 2는 본 발명의 제 1실시예에 따른 배출량산정을 위한 배출가스 포집장치의 포집백을 도시한 일부 사시도이다.
이를 참조하면, 본 발명의 제 1실시예에 따른 배출량산정을 위한 배출가스 포집장치(2)에 구비된 상기 포집백(14)은 식물의 광합성이 원활하게 이루어질 수 있도록 투명 비닐 등의 합성수지로 이루어져 있으며, 식물의 잎이나 가지의 일부가 절단되지 않은 상태에서 상기 포집백(14)에 유입되어야 하므로 상기 포집백(14)에는 개폐구(142)가 형성되어져 있으며, 그 개폐구(142)의 양단에는 각각 개폐구(142)를 폐쇄시키기 위한 벨크로파스너(144)가 형성되어져 있다. 따라서, 상기 벨크로파스너(144)를 이용하여 개폐구(142)를 개폐시킬 수 있게 되어져 있다.
상기한 구성의 본 발명의 제 1실시예에 따른 내추럴 분출가스의 포집장치의 기능과 작용을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 3은 본 발명의 제 1실시예에 따른 배출량산정을 위한 배출가스 포집장치의 신호흐름을 도시한 플로우챠트이다.
먼저, 본 발명의 제 1실시예에 따른 배출량산정을 위한 배출가스 포집장치(2)에 전력을 공급하면 상기 제어부(48) 및 각 유/출입펌프(8, 36, 44) 및 유량조절부(10, 34, 42)가 스탠바이 상태가 되게 된다.
그 상태에서, 상기 제어부(48)를 통해 구동시간(예컨대, 48 시간 등)을 설정하고, 각 유/출입펌프(8, 36, 44) 및 유량조절부(10, 34, 42)에 대한 유량을 설정하고 구동신호를 발생시키면 상기 유/출입펌프(8, 36, 44) 및 유량조절부(10, 34, 42)가 구동되게 되며, 이때 상기 제어부(48)는 제 1 스위칭밸브(30)는 턴오프 상태를 유지토록 하며, 제 2 스위칭밸브(32)는 턴온상태로 제어한다.
이때, 에어의 유출입 평형상태를 유지하면서도 기타 이물질에 대한 배출이 이루어지지 않아야 되므로 상기 가스 크로마토그래프(38)를 통해 기타 이물질이 완 전 배출된 상태인지를 확인하도록 한다.
유량의 흐름이 지속되면서, 상기 유량조절부(10, 34, 42)를 통해 유출입량의 평형상태 및 이물질 배출이 지속되는 상태라면, 유출입 평형상태가 이루어지지 않는 상태라면 제 3 스텝으로 복귀하며, 유출입량의 평형상태 및 이물질 배출이 이루어지지 않는 상태라면 제어부(48)는 제 1 스위칭밸브(30)는 턴온 상태를 유지토록 하며, 제 2 스위칭밸브(32)는 턴오프상태로 스위칭되도록 제어한다.
동시에, 상기 포집백(14)을 통해 시료 대상물인 식물의 잎과 가지의 일부를 유입시키고, 상기 벨크로파스너(144)를 이용하여 개폐구(142)를 밀봉시킨다.
그리고, 제 1 스위칭밸브(30)의 스위칭을 통해 상기 흡착트랩(40)을 이용한 분출가스의 포집이 이루어지게 된다. 그 상태에서, 기설정 시간이 도래되면 상기 제어부(48)는 상기 유/출입펌프(8, 36, 44) 및 유량조절부(10, 34, 42)를 정지시켜 유량의 흐름을 정지시키고, 상기 흡착트랩(40)에 흡착된 시료가스를 분석위치로 이동시켜 분석을 행한다.
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 배출량산정을 위한 배출가스 포집장치의 구성을 개략적으로 도시한 모식도이다.
본 발명의 제 2 실시예에 따른 배출량산정을 위한 배출가스 포집장치(2')는 식물 특히 살아있는 생식물의 줄기, 가지의 표피 또는 잎 표면으로부터 발생되는 휘발성 유기화합물을 줄기나 가지의 손상없이 효율적으로 포집할 수 있도록 다수의 에어펌프를 구성하고, 분출가스의 농축을 위한 흡착트랩을 설치하고, 에어 농도평형시 분출가스의 포집이 이루어지도록 밸브 제어함으로써 장시간 무인상태의 분출 가스 포집이 이루어지도록 한 장치이며, 그 내부에는 동절기에도 적정한 식물 분출가스의 포집이 이루어질 수 있도록 히팅수단이 구비되어져 있다.
본 발명의 제 2실시예에 따른 배출량산정을 위한 배출가스 포집장치(2')는 경제적이며, 포집 동작이 효율적이고 오염 가능성이나 시료의 손실을 최소화시킨 장치이다. 이를 위해, 본 발명의 제 2실시예에 따른 배출량산정을 위한 배출가스 포집장치(2')에는 유입/유출 펌프(8, 36, 44)가 구비되어져 있다. 상기 유입/유출 펌프(8, 36, 44)는 유입량과 유출량을 적절하게 유지시킴으로써 분출 가스를 포집하기 좋은 농도 평형상태를 유지할 수 있도록 하기 위함이다.
보다 상세하게, 본 발명의 제 2실시예에 따른 배출량산정을 위한 배출가스 포집장치(2')는 이미 공지된 필터링 에어 공급부(ZAS: Zero Air System: 4)가 그 전단에 구비되어져 있으며, 그 필터링 에어 공급부(4)의 후단에는 유입펌프(8)가 구성되어져 있고, 그 필터링 에어 공급부(4)와 유입펌프(8)의 사이에는 유통관(4)이 접속되어져 있다.
상기 필터링 에어 공급부(4)는 공기중에 포함된 이물질을 완전히 필터링한 상태인 순수한 공기만을 생성하여 제공하는 장치로서, 이미 공지된 장치이므로 더 이상의 설명은 생략한다. 따라서, 본 발명에서는 상기 유입펌프(8)를 통해 상기 필터링 에어 공급부(4)로부터 발생된 에어를 후단으로 유입시키게 된다.
또한, 본 발명의 제 2실시예에 따른 배출량산정을 위한 배출가스 포집장치(2')에는 유량 조절을 위한 유량조절부(MFC: Mass Flow Controller: 10)가 유입펌프(8)의 후단에 부착되어져 있으며, 그 유량조절부(10)의 후단에는 전단의 유통관 (6)과 후단의 유통관을 접속시키는 커넥터(12)가 부착되어져 있고, 그 커넥터(12)의 후단에는 3로로 분기된 분기관(6')이 구비되어져 있다.
상기 분기관(6')의 종단에는 일방향으로 에어를 유입시키는 제 1 체크밸브(16)가 구비되어져 있는 바, 그 제 1 체크밸브(16)는 상기 분기관(6')을 통해 일정압력으로 에어가 인입되게 되면 자동으로 유로의 개방이 이루어지는 밸브이며, 제 1 체크밸브(16)는 각각의 분기관(6')의 종단부에 접속되어져 있으므로 총 3개가 구성되나 이러한 체크밸브(16)의 개수는 일정하게 정해지는 것은 아니다.
또한, 제 1 체크밸브(16)의 타단은 식물의 잎과 가지, 줄기의 일부를 감싸고 있는 상태에서 식물의 분출가스를 포집하는 포집백(14)의 외표면 소정부에 부착되어져 있다. 그 포집백(14)은 식물의 광합성이 원활하게 이루어질 수 있도록 투명 비닐 등의 합성수지로 이루어져 있으며, 그 포집백(14)의 상단에는 연결와이어(20)를 매개로 지지와이어(22)에 의해 일정 높이로 고정되어져 있으며, 연결와이어(20)와 지지와이어(22)는 연결고리(24)에 의해 결합되어져 있다.
한편, 상기 포집백(14)의 내부에는 동절기나 기온이 상대적으로 낮은 야간에도 정확한 식물 분출가스의 포집이 이루어질 수 있도록 내부에 히팅열선(50)이 구비되어져 있으며, 포집백(14)의 내벽에 다수개의 온도센서(52)가 부착되어져 있으므로 적정 온도가 제어부(48)에 의해 유지될 수 있도록 제어되게 된다.
한편, 상기 포집백(14)의 외표면 소정부에는 제 2 체크밸브(18)의 일단이 부착되어져 있는 바, 제 2 체크밸브(18)도 제 1 체크밸브(16)와 마찬가지로 일방향 유로를 개방시켜주기 위한 밸브이며, 상기 포집백(14)으로부터 외부로 분출가스 및 에어를 유출시키기 위한 밸브이다.
또, 상기 제 2 체크밸브(18)의 타단에는 3로 분기관(6')이 각각 결합되어져 있으며, 그 3로 분기관(6')은 단일의 유통관(6)에 연통되게 결합되어져 있으며, 그 유통관(6)의 타단에는 후단의 유통관을 접속시키는 커넥터(28)가 부착되어져 있고, 그 커넥터(28)의 후단에 연결된 유통관(6)은 2개의 라인으로 분기되어져 있다.
분기된 2개의 라인중 하나의 라인에 구성된 유통관(6)에는 전기적인 신호로 개폐가 제어되는 스위칭밸브(32: 일명, 솔레노이드밸브)를 매개로 접속되어져 있으며, 그 스위칭밸브(32)의 후단에는 배출 유량의 조절을 위한 유량조절부(MFC: Mass Flow Controller: 34)가 구비되어져 있으며, 그 유량조절부(34)의 후단에는 에어 및 분출가스의 유출 구동력을 발생시키는 에어펌프(36)가 구비되어져 있으며, 그 에어펌프(36)의 타단에는 유통관(6)을 매개하여 가스 크로마토그래프(38)가 구비되어져 있는 바, 해당 라인은 포집을 위한 전처리 단계에서 에어의 농도평형상태를 체크하기 위한 라인이다.
한편, 분기된 2개의 라인중 다른 하나 라인의 유통관(6)에는 전기적인 신호로 개폐가 제어되는 스위칭밸브(30: 일명, 솔레노이드밸브)를 매개로 접속되어져 있으며, 그 스위칭밸브(30)의 후단에는 내부에 다수개의 흡착공 내지 활성탄이 충진되어 분출가스를 흡착하는 흡착트랩(40)이 구비되어져 있으며, 그 흡착트랩(40)의 후단에는 배출 유량의 조절을 위한 유량조절부(MFC: Mass Flow Controller: 42)가 구비되어져 있으며, 그 유량조절부(42)의 후단에는 에어 및 분출가스의 유출 구동력을 발생시키는 에어펌프(44)가 구비되어져 있으며, 그 에어펌프(44)의 타단에 는 유통관(6)을 매개하여 가스 크로마토그래프(46)가 구비되어져 있는 바, 본 라인은 에어의 농도평형이 이루어졌을 때 상기 흡착트랩(40)을 통해 시료를 포집하기 위한 라인이다.
또한, 본 발명의 제 2실시예에 따른 배출량산정을 위한 배출가스 포집장치(2')에는 상기 유량조절부(10, 34, 42)를 통해 해당 유출상태를 확인하며, 상기 유입펌프(8) 및 유출펌프(36, 44)의 그 회전수를 설정값에 따라 제어함으로써 유출량이 유입량보다 크게 회전제어를 행하고, 상기 유량조절부(10, 34, 42)를 통한 에어 농도평형 상태를 파악하여 상기 스위칭밸브(30, 32)의 개폐 제어를 행함으로써 분출가스의 포집동작을 제어하고, 상기 온도센서(52) 및 히팅열선(50)에 의해 기설정 온도를 유지토록 함으로써 최적의 온도에서 분출가스의 포집이 이루어지도록 제어하는 제어부(48)가 구비되어져 있다.
상기한 구성의 본 발명의 제 2실시예에 따른 내추럴 분출가스의 포집장치의 기능과 작용을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 배출량산정을 위한 배출가스 포집장치의 신호흐름을 도시한 플로우챠트이다.
먼저, 본 발명의 제 2실시예에 따른 배출량산정을 위한 배출가스 포집장치(2)에 전력을 공급하면 상기 제어부(48) 및 각 유/출입펌프(8, 36, 44) 및 유량조절부(10, 34, 42)가 스탠바이 상태가 되게 되고, 상기 온도센서(52) 및 히팅열선(50)이 스탠바이 상태가 되게 된다.
따라서, 상기 온도센서(52)를 통해 상기 포집백(14) 내부의 온도를 검출하게 되며, 제어부(48)는 그 검출온도와 설정온도를 비교하여 내부 검출온도가 설정온도보다 높거나 같은지를 판단한다. 만약, 내부 검출온도가 설정온도보다 낮은 경우라면 상기 히팅열선(50)을 구동시켜 설정온도보다 크거나 같은 온도까지 상기 포집백(14) 내부의 온도를 상승시킨다.
그 상태에서, 상기 제어부(48)를 통해 구동시간(예컨대, 48 시간 등)을 설정하고, 각 유/출입펌프(8, 36, 44) 및 유량조절부(10, 34, 42)에 대한 유량을 설정하고 구동신호를 발생시키면 상기 유/출입펌프(8, 36, 44) 및 유량조절부(10, 34, 42)가 구동되게 되며, 이때 상기 제어부(48)는 제 1 스위칭밸브(30)는 턴오프 상태를 유지토록 하며, 제 2 스위칭밸브(32)는 턴온상태로 제어한다.
이때, 에어의 유출입 평형상태를 유지하면서도 기타 이물질에 대한 배출이 이루어지지 않아야 되므로 상기 가스 크로마토그래프(38)를 통해 기타 이물질이 완전 배출된 상태인지를 확인하도록 한다.
유량의 흐름이 지속되면서, 상기 유량조절부(10, 34, 42)를 통해 유출입량의 평형상태 및 이물질 배출이 지속되는 상태라면, 유출입 평형상태가 이루어지지 않는 상태라면 제 3 스텝으로 복귀하며, 유출입량의 평형상태 및 이물질 배출이 이루어지지 않는 상태라면 제어부(48)는 제 1 스위칭밸브(30)는 턴온 상태를 유지토록 하며, 제 2 스위칭밸브(32)는 턴오프상태로 스위칭되도록 제어한다.
동시에, 상기 포집백(14)을 통해 시료 대상물인 식물의 잎과 가지의 일부를 유입시키고, 상기 벨크로파스너(144)를 이용하여 개폐구(142)를 밀봉시킨다.
그리고, 제 1 스위칭밸브(30)의 스위칭을 통해 상기 흡착트랩(40)을 이용한 분출가스의 포집이 이루어지게 된다. 그 상태에서, 기설정 시간이 도래되면 상기 제어부(48)는 상기 유/출입펌프(8, 36, 44) 및 유량조절부(10, 34, 42)를 정지시켜 유량의 흐름을 정지시키고, 상기 흡착트랩(40)에 흡착된 시료가스를 분석위치로 이동시켜 분석을 행한다.
도 6은 본 발명의 제 3실시예에 따른 배출량산정을 위한 배출가스 포집장치의 포집백을 도시한 일부 사시도이다.
이를 참조하면, 본 발명의 제 3실시예에 따른 배출량산정을 위한 배출가스 포집장치의 포집백(14)은 다른 실시예에서의 포집백(14)이 별도의 지지수단이 없음으로 인해 바람 등에 약하고, 분출 가스의 포집이 바람에 큰 영향을 받게 되며, 각종 와이어 등이 포집백(14)과 함께 복잡화된 구성을 간단하게 형성하기 위해 상기 유통관(6)이 내부에 구비된 지지수단(60)을 제공한다.
그 지지수단(60)은 상기 포집백(14)이 내부에 위치될 수 있도록 상부에 원형 링형상의 상부 지지링(62)이 구비되어져 있으며, 그 상부 지지링(62)과 일정거리 이격되게 하부 지지링(64)이 구비되어져 있고, 그 상부 지지링(62)과 하부 지지링(64)을 연결하기 위한 중간지지대(66)가 구비되어져 있으며, 그 상부 지지링(62)과 하부지지링(64)에 각각 연장되게 상부 지지대(68)와 하부 지지대(70)가 연결되어져 있다.
따라서, 상기 하부지지대(70)를 지면에 박아넣은 상태에서, 상기 상부지지대(68)를 인근의 식물 가지나 줄기에 연결하게 되면 견고하게 상기 포집백(14)을 고정시킬 수 있게 되어져 있다.
또한, 유통관(6) 등이 상기 포집백(14)에 복잡하게 얽히는 것을 방지하기 위해 상기 상부지지대(68)와 상부지지링(62), 중간지지대(66), 하부지지링(64), 하부지지대(70)는 파이프의 형태로 내부가 중공상태로 구성되어져 있으며, 그 내부를 통해 상기 유통관(6)이 삽입되어져 있으며, 상기 상부지지링(62)의 내주연 소정부와, 상기 하부지지링(64)의 내주연 소정부에는 각각 통공(미도시)이 형성되어져 있고 그 통공을 통해 분기관(6")이 상기 포집백(14)과 연통되게 연결되어져 있다.
따라서, 이러한 지지수단(60)은 본 발명의 일실시예에 따른 내추럴 분출가스의 포집장치에 포집백(14)이 구성될 때 전체 구성을 간략화시킬 수 있으며, 설치시 포집백(14)은 견고하게 지지할 수 있고, 설치가 용이하게 이루어질 수 있다.
이하, 본 발명의 제 4실시예에 따른 배출량산정을 위한 배출가스 포집장치를 첨부도면을 참조하여 상세하게 기술한다.
도 7은 본 발명의 제 4실시예에 따른 배출량산정을 위한 배출가스 포집장치의 구성을 개략적으로 도시한 모식도이다.
이를 참조하면, 본 발명의 제 4실시예에 따른 배출량산정을 위한 배출가스 포집장치(2')는 각종 유해물질을 배출하는 건축자재(74)를 소형챔버에 투입하고 에어의 유/출입량을 실시간으로 제어함으로써 신속하게 용이하게 건축자재(74)가 배출하는 유해물질을 측정할 수 있도록 한 장치이다.
즉, 건축자재(74)로부터 발생되는 휘발성 유기화합물 및 포름알데히드 등의 유해가스를 효율적으로 포집할 수 있도록 다수의 에어펌프를 구성하고, 유해가스의 농축을 위한 흡착트랩을 설치하고, 에어 농도평형시 유해가스의 포집이 이루어지도 록 밸브 제어함으로써 장시간 무인상태의 유해가스 포집이 이루어지도록 한 장치이며, 그 내부에는 동절기에도 적정한 유해가스의 포집이 이루어질 수 있으며, 유해가스 포집의 최적 온도 및 습도의 범위를 유지할 수 있도록 히팅수단 및 습도유지수단이 구비되어져 있다.
본 발명의 제 4실시예에 따른 배출량산정을 위한 배출가스 포집장치(2')는 경제적이며, 포집 동작이 효율적이고 오염 가능성이나 시료의 손실을 최소화시킨 장치이다. 이를 위해, 본 발명의 제 2실시예에 따른 배출량산정을 위한 배출가스 포집장치(2')에는 유입/유출 펌프(8, 36, 44)가 구비되어져 있다. 상기 유입/유출 펌프(8, 36, 44)는 유입량과 유출량을 적절하게 유지시킴으로써 분출 가스를 포집하기 좋은 농도 평형상태를 유지할 수 있도록 하기 위함이다.
보다 상세하게, 본 발명의 제 4실시예에 따른 배출량산정을 위한 배출가스 포집장치(2')는 이미 공지된 필터링 에어 공급부(ZAS: Zero Air System: 4)가 그 전단에 구비되어져 있으며, 그 필터링 에어 공급부(4)의 후단에는 유입펌프(8)가 구성되어져 있고, 그 필터링 에어 공급부(4)와 유입펌프(8)의 사이에는 유통관(4)이 접속되어져 있다.
상기 필터링 에어 공급부(4)는 공기중에 포함된 이물질을 완전히 필터링한 상태인 순수한 공기만을 생성하여 제공하는 장치로서, 이미 공지된 장치이므로 더 이상의 설명은 생략한다. 따라서, 본 발명에서는 상기 유입펌프(8)를 통해 상기 필터링 에어 공급부(4)로부터 발생된 에어를 후단으로 유입시키게 된다.
또한, 본 발명의 제 4실시예에 따른 배출량산정을 위한 배출가스 포집장치 (2')에는 유량 조절을 위한 유량조절부(MFC: Mass Flow Controller: 10)가 유입펌프(8)의 후단에 부착되어져 있으며, 그 유량조절부(10)의 후단에는 전단의 유통관(6)과 후단의 유통관을 접속시키는 커넥터(12)가 부착되어져 있고, 그 커넥터(12)의 후단에는 3로로 분기된 분기관(6')이 구비되어져 있다.
상기 분기관(6')의 종단에는 일방향으로 에어를 유입시키는 제 1 체크밸브(16)가 구비되어져 있는 바, 그 제 1 체크밸브(16)는 상기 분기관(6')을 통해 일정압력으로 에어가 인입되게 되면 자동으로 유로의 개방이 이루어지는 밸브이며, 제 1 체크밸브(16)는 각각의 분기관(6')의 종단부에 접속되어져 있으므로 총 3개가 구성되나 이러한 체크밸브(16)의 개수는 일정하게 정해지는 것은 아니다.
또한, 제 1 체크밸브(16)의 타단은 각종 건축자재(74)를 그 내부에 수용한 상태에서 건축자재(74)로부터 발생되는 유해가스를 포집하는 포집백(14)의 외표면 소정부에 부착되어져 있다. 그 포집백(14)은 태양광 등 실제 건축자재 시공환경과 유사한 환경을 제공할 수 있도록 투명 비닐 등의 합성수지로 이루어져 있으며, 그 포집백(14)의 상단에는 연결와이어(20)를 매개로 지지와이어(22)에 의해 일정 높이로 고정되어져 있으며, 연결와이어(20)와 지지와이어(22)는 연결고리(24)에 의해 결합되어져 있다. 이때, 건축자재(74)의 유해가스 포집시에는 상기 포집백(14)이 지면이나 바닥에 위치된 상태에서도 가스 포집이 가능하므로 별도의 연결 와이어(20)나 지지와이어(22)가 없는 구성이라도 무관하다.
한편, 상기 포집백(14)의 내부에는 동절기나 기온이 상대적으로 낮은 야간에도 정확한 유해가스의 포집이 이루어질 수 있도록 내부에 히팅열선(50)이 구비되어 져 있으며, 포집백(14)의 내벽에 다수개의 온도센서(52)가 부착되어져 있고, 적정한 습도를 유지할 수 있도록 습도센서(미도시)와; 분무기 등과 같이 공지된 수분공급수단(72)이 구비되어져 있으며, 그 수분공급수단(72)에는 수분공급관(70)이 외부 수도관과 연결되어져 있으며 도시하지는 않았지만, 별도의 솔레노이드밸브(미도시)를 통해 그 수분공급관(70)을 통한 수분 공급을 제어하게 구성되어져 있다. 따라서, 적정 온도 및 적정 습도를 제어부(48')에 의해 컨트롤될 수 있도록 한다.
한편, 상기 포집백(14)의 외표면 소정부에는 제 2 체크밸브(18)의 일단이 부착되어져 있는 바, 제 2 체크밸브(18)도 제 1 체크밸브(16)와 마찬가지로 일방향 유로를 개방시켜주기 위한 밸브이며, 상기 포집백(14)으로부터 외부로 분출가스 및 에어를 유출시키기 위한 밸브이다.
또, 상기 제 2 체크밸브(18)의 타단에는 3로 분기관(6')이 각각 결합되어져 있으며, 그 3로 분기관(6')은 단일의 유통관(6)에 연통되게 결합되어져 있으며, 그 유통관(6)의 타단에는 후단의 유통관을 접속시키는 커넥터(28)가 부착되어져 있고, 그 커넥터(28)의 후단에 연결된 유통관(6)은 2개의 라인으로 분기되어져 있다.
분기된 2개의 라인중 하나의 라인에 구성된 유통관(6)에는 전기적인 신호로 개폐가 제어되는 스위칭밸브(32: 일명, 솔레노이드밸브)를 매개로 접속되어져 있으며, 그 스위칭밸브(32)의 후단에는 배출 유량의 조절을 위한 유량조절부(MFC: Mass Flow Controller: 34)가 구비되어져 있으며, 그 유량조절부(34)의 후단에는 에어 및 분출가스의 유출 구동력을 발생시키는 에어펌프(36)가 구비되어져 있으며, 그 에어펌프(36)의 타단에는 유통관(6)을 매개하여 가스 크로마토그래프(38)가 구비되 어져 있는 바, 해당 라인은 포집을 위한 전처리 단계에서 에어의 농도평형상태를 체크하기 위한 라인이다.
한편, 분기된 2개의 라인중 다른 하나 라인의 유통관(6)에는 전기적인 신호로 개폐가 제어되는 스위칭밸브(30: 일명, 솔레노이드밸브)를 매개로 접속되어져 있으며, 그 스위칭밸브(30)의 후단에는 내부에 다수개의 흡착공 내지 활성탄이 충진되어 분출가스를 흡착하는 흡착트랩(40)이 구비되어져 있으며, 그 흡착트랩(40)의 후단에는 배출 유량의 조절을 위한 유량조절부(MFC: Mass Flow Controller: 42)가 구비되어져 있으며, 그 유량조절부(42)의 후단에는 에어 및 분출가스의 유출 구동력을 발생시키는 에어펌프(44)가 구비되어져 있으며, 그 에어펌프(44)의 타단에는 유통관(6)을 매개하여 가스 크로마토그래프(46)가 구비되어져 있는 바, 본 라인은 에어의 농도평형이 이루어졌을 때 상기 흡착트랩(40)을 통해 시료를 포집하기 위한 라인이다.
또한, 본 발명의 제 4실시예에 따른 배출량산정을 위한 배출가스 포집장치(2')에는 상기 유량조절부(10, 34, 42)를 통해 해당 유출상태를 확인하며, 상기 유입펌프(8) 및 유출펌프(36, 44)의 그 회전수를 설정값에 따라 제어함으로써 유출량이 유입량보다 크게 회전제어를 행하고, 상기 유량조절부(10, 34, 42)를 통한 에어 농도평형 상태를 파악하여 상기 스위칭밸브(30, 32)의 개폐 제어를 행함으로써 분출가스의 포집동작을 제어하고, 상기 온도센서(52) 및 히팅열선(50)에 의해 기설정 온도를 유지토록 함으로써 최적의 온도에서 분출가스의 포집이 이루어지도록 하며, 상기 습도센서(미도시)로부터 검출된 검출신호에 의해 설정습도와의 비교, 판단을 수행하여, 상기 수분공급관(70)에 구비된 솔레노이드밸브를 전기적으로 제어함으로써 상시 최적의 설정습도를 유지할 수 있도록 제어하는 제어부(48')가 구비되어져 있다.
도 8은 본 발명의 제 4실시예에 따른 배출량산정을 위한 배출가스 포집장치의 신호흐름을 도시한 플로우챠트이다.
먼저, 본 발명의 제 4실시예에 따른 배출량산정을 위한 배출가스 포집장치(2')에 전력을 공급하면 상기 제어부(48') 및 각 유/출입펌프(8, 36, 44) 및 유량조절부(10, 34, 42)가 스탠바이 상태가 되게 되고, 상기 온도센서(52) 및 히팅열선(50), 습도센서(미도시)가 스탠바이 상태가 되게 된다.
따라서, 상기 온도센서(52)를 통해 상기 포집백(14) 내부의 온도를 검출하게 되며, 제어부(48')는 그 검출온도와 설정온도를 비교하여 내부 검출온도가 설정온도보다 높거나 같은지를 판단한다. 만약, 내부 검출온도가 설정온도보다 낮은 경우라면 상기 히팅열선(50)을 구동시켜 설정온도보다 크거나 같은 온도까지 상기 포집백(14) 내부의 온도를 상승시킨다.
또한, 상기 제어부(48')는 습도센서(미도시)로부터 포집백(14) 내부의 습도를 검출하여 내부 습도가 설정습도보다 낮은 지를 판단한다. 만약, 내부 습도가 설정습도보다 낮은 경우라면 상기 제어부(48')는 상기 수분공급관(70)에 구비된 솔레노이드밸브(미도시)에 제어신호를 발생하여 분무기 등의 수분공급수단(72)을 통해 수분이 공급되도록 한다.
그 상태에서, 상기 제어부(48')는 다시 습도센서(미도시)로부터 포집백(14) 내부의 습도를 검출하여 내부 습도가 설정습도보다 낮지 않으면 상기 제어부(48')를 통해 구동시간(예컨대, 48 시간 등)을 설정하고, 각 유/출입펌프(8, 36, 44) 및 유량조절부(10, 34, 42)에 대한 유량을 설정하고 구동신호를 발생시키면 상기 유/출입펌프(8, 36, 44) 및 유량조절부(10, 34, 42)가 구동되게 되며, 이때 상기 제어부(48')는 제 1 스위칭밸브(30)는 턴오프 상태를 유지토록 하며, 제 2 스위칭밸브(32)는 턴온상태로 제어한다.
이때, 에어의 유출입 평형상태를 유지하면서도 기타 이물질에 대한 배출이 이루어지지 않아야 되므로 상기 가스 크로마토그래프(38)를 통해 기타 이물질이 완전 배출된 상태인지를 확인하도록 한다.
유량의 흐름이 지속되면서, 상기 유량조절부(10, 34, 42)를 통해 유출입량의 평형상태 및 이물질 배출이 지속되는 상태라면, 유출입 평형상태가 이루어지지 않는 상태라면 제 3 스텝으로 복귀하며, 유출입량의 평형상태 및 이물질 배출이 이루어지지 않는 상태라면 제어부(48')는 제 1 스위칭밸브(30)는 턴온 상태를 유지토록 하며, 제 2 스위칭밸브(32)는 턴오프상태로 스위칭되도록 제어한다.
동시에, 상기 포집백(14)을 통해 시료 대상물인 식물의 잎과 가지의 일부를 유입시키고, 상기 벨크로파스너(144)를 이용하여 개폐구(142)를 밀봉시킨다.
그리고, 제 1 스위칭밸브(30)의 스위칭을 통해 상기 흡착트랩(40)을 이용한 분출가스의 포집이 이루어지게 된다. 그 상태에서, 기설정 시간이 도래되면 상기 제어부(48')는 상기 유/출입펌프(8, 36, 44) 및 유량조절부(10, 34, 42)를 정지시켜 유량의 흐름을 정지시키고, 상기 흡착트랩(40)에 흡착된 시료가스를 분석위치로 이동시켜 분석을 행한다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 배출량산정을 위한 배출가스 포집장치 및 그 방법은 단지 상기한 실시예에 한정되는 것이 아니라 그 기술적 요지를 이탈하지 않는 범위내에서 다양한 변경이 가능하다.
상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 배출량산정을 위한 배출가스 포집장치 및 그 방법은 식물로부터 분출되는 휘발성 유기화합물을 효과적으로 포집할 수 있으며, 그 포집효율을 높힐 수 있고, 동절기나 야간에도 적정 온도를 유지하면서 포집동작을 수행할 수 있으며, 설치 및 해체가 간단하고 복잡한 유통관을 제거할 수 있다는 장점이 있다.

Claims (10)

  1. 식물의 잎과 가지로부터 분출가스를 포집하기 위한 포집장치에 있어서,
    플로우 에어를 공급하기 위한 유입펌프와;
    상기 유입펌프의 후단에 유통관을 매개로 접속되어 유입유량을 조절하기 위한 유량조절부와;
    상기 유량조절부의 후단에 분기된 유통관의 종단에 부착되어 일방향 유로를 형성하기 위한 제 1 체크밸브와;
    상기 제 1 체크밸브의 타단이 그 표면에 다수개 부착되고, 식물의 잎과 가지의 일부를 살아있는 상태로 내부에 유입시키는 포집백과;
    상기 포집백의 표면 소정부에 부착되어 일방향 유로를 형성하기 위한 제 2 체크밸브와;
    상기 제 2 체크밸브에 그 일단이 접속되고 그 타단이 2분된 유통관에 각각 접속되며, 전기적 신호에 의해 개폐되는 제 1, 2 스위칭밸브와;
    상기 제 2 스위칭밸브의 후단에 구비되어 유출입 에어의 평형 여부를 판단하고, 유출 에어내에 이물질 포함여부를 판단하기 위한 전처리수단과;
    상기 전처리수단을 통해 에어 평형이 유지되면서, 가스내에 이물질이 포함되지 않은 것이 확인될 때, 상기 포집백에 식물을 삽입하여 그 식물로부터 발생된 분출가스를 유통시켜 포집하기 위한 포집수단과;
    상기 각종 펌프 및 유량 조절부와, 제 1, 2 스위칭밸브를 조절 제어하여 식 물로부터 발생되는 분출가스를 포집하도록 제어하기 위한 제어부로 이루어진 것을 특징으로 하는 배출량산정을 위한 배출가스 포집장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 전처리수단은 상기 제 2 스위칭밸브의 후단에 유통관을 매개하여 접속되며 유출유량을 조절하는 유량조절부와; 상기 유량조절부의 후단에 유통관을 매개하여 접속되고 유출 구동력을 발생시키는 유출펌프와; 상기 유출펌프의 후단에 유통관을 매개하여 접속되고, 분출 에어에 이물질 포함여부를 확인하기 위한 가스 그래마토그래프로 이루어진 것을 특징으로 하는 배출량산정을 위한 배출가스 포집장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 포집수단은 상기 제 1 스위칭밸브의 후단에 유통관을 매개하여 접속되며 유통되는 분출가스중 휘발성 유기화합물 등의 물질을 포집하기 위해 내부에 활성탄이나 흡착제가 충진된 흡착트랩과; 상기 흡착트랩으로부터 유통관을 매개하여 접속되고, 유출유량을 조절하는 유량조절부와; 상기 유량조절부의 후단에 유통관을 매개하여 접속되고 유출 구동력을 발생시키는 유출펌프와; 상기 유출펌프의 후단에 유통관을 매개하여 접속되고, 분출 에어에 휘발성 유기화합물의 포함여부를 확인하여 상기 흡착트랩을 통한 흡착여부를 확인하기 위한 가스 그래마토그래프로 이루어진 것을 특징으로 하는 배출량산정을 위한 배출가스 포집장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 포집백는 그 외표면 소정부에 식물의 잎과 가지를 삽입하기 위해 절개된 개폐구와, 그 개폐구를 밀폐시키기 위해 개폐구 하면과 개폐구의 이웃면에 부착된 벨크로파스너가 형성된 것을 특징으로 하는 배출량산정을 위한 배출가스 포집장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 포집백으로 유입되는 에어에 이물질이 포함되는 것을 방지하기 위해 상기 유입펌프의 전단에는 순수 에어를 생성시키는 필터링 에어 공급부가 구성된 것을 특징으로 하는 배출량산정을 위한 배출가스 포집장치.
  6. 전력을 공급하여 제어부 및 각 유/출입펌프 및 유량조절부를 스탠바이 상태로 유지하는 과정과;
    상기 제어부를 통해 구동시간 및 각 유/출입펌프 및 유량조절부에 대한 유량을 설정하고 구동신호를 발생시키는 과정과;
    상기 제어부가 제 1 스위칭밸브를 턴오프 상태로 유지토록 신호를 발생하며, 제 2 스위칭밸브는 턴온상태로 제어신호를 발생하는 과정과;
    유출입량의 평형상태 및 이물질 배출이 이루어지지 않는 상태라면, 제어부가 제 1 스위칭밸브를 턴온하고, 제 2 스위칭밸브가 턴오프되도록 제어신호를 발생하는 과정과;
    제 1 스위칭밸브의 스위칭을 통해 상기 흡착트랩을 이용한 분출가스의 포집과정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 배출량산정을 위한 배출가스 포집방법.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 포집백의 내부에는 동절기 적정 온도의 유지를 위한 히팅열선과, 포집백 내부의 온도검출을 위한 온도센서가 구성되며, 상기 제어부는 그 히팅열선을 통해 설정온도를 유지할 수 있도록 히팅열선 구동제어를 행하도록 한 것을 특징으로 하는 배출량산정을 위한 배출가스 포집장치.
  8. 제 6 항에 있어서, 온도센서를 통해 상기 포집백 내부의 온도를 검출하는 과정과;
    제어부가 그 검출온도와 설정온도를 비교하여 내부 검출온도가 설정온도보다 높거나 같은지를 판단하는 과정과;
    내부 검출온도가 설정온도보다 낮은 경우라면, 히팅열선을 구동시켜 설정온도보다 크거나 같은 온도까지 상기 포집백 내부의 온도를 상승시키는 과정이 더 포함된 것을 특징으로 하는 배출량산정을 위한 배출가스 포집방법.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 포집백의 외부에는 그 포집백을 내부 중앙부에 위치시키고 포집백의 외부에서 포집백을 지지하면서 내부 중공부에 유통관을 내장시킨 지지부재가 더 구성된 것을 특징으로 하는 배출량산정을 위한 배출가스 포집장치.
  10. 건축자재로부터 유해가스를 포집하기 위한 포집장치에 있어서,
    플로우 에어를 공급하기 위한 유입펌프와;
    상기 유입펌프의 후단에 유통관을 매개로 접속되어 유입유량을 조절하기 위한 유량조절부와;
    상기 유량조절부의 후단에 분기된 유통관의 종단에 부착되어 일방향 유로를 형성하기 위한 제 1 체크밸브와;
    상기 제 1 체크밸브의 타단이 그 표면에 다수개 부착되고, 식물의 잎과 가지의 일부를 살아있는 상태로 내부에 유입시키는 포집백과;
    상기 포집백의 표면 소정부에 부착되어 일방향 유로를 형성하기 위한 제 2 체크밸브와;
    상기 제 2 체크밸브에 그 일단이 접속되고 그 타단이 2분된 유통관에 각각 접속되며, 전기적 신호에 의해 개폐되는 제 1, 2 스위칭밸브와;
    상기 포집백의 내부에 구비되어 적정 온도의 유지를 위해 전기투입으로 구동되는 히팅열선과;
    상기 포집백 내부에 구비되며, 그 포집백 내부의 온도검출을 위한 온도센서와;
    상기 포집백의 내부에 구비되어 습도를 검출하기 위한 습도센서와;
    상기 포집백의 내부에 구비되어 분무동작으로 수분을 공급하기 위한 분무기 등의 수분공급수단과;
    상기 수분공급수단과 그 일단이 연결되며 그 타단은 수도관과 연결되고 중간에 유로 개폐를 위한 솔레노이드밸브가 장착된 수분공급관과;
    상기 제 2 스위칭밸브의 후단에 구비되어 유출입 에어의 평형 여부를 판단하 고, 유출 에어내에 이물질 포함여부를 판단하기 위한 전처리수단과;
    상기 전처리수단을 통해 에어 평형이 유지되면서, 가스내에 이물질이 포함되지 않은 것이 확인될 때, 상기 포집백에 건축자재를 삽입하여 그 건축자재로부터 발생된 분출가스를 유통시켜 포집하기 위한 포집수단과;
    상기 각종 펌프 및 유량 조절부를 제어하고, 상기 온도센서 및 습도센서로부터 검출신호를 인가받아 상기 히팅열선과, 수분공급관의 솔레노이드밸브를 제어하여 기설정 온도 및 습도를 유지토록 제어하며, 제 1, 2 스위칭밸브를 조절 제어하여 건축자재로부터 발생되는 유해가스를 포집하도록 제어하기 위한 제어부로 이루어진 것을 특징으로 하는 배출량산정을 위한 배출가스 포집장치.
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