KR100768968B1 - 수질시료 자동채취 및 배출 보관장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수로 및 관로 또는 수계 등에 연속적으로 흐르는 액상시료를 자동으로 채취하여 일정한 저장조(1)에 저장하고 이 저장시료는 주입용관(8-1)를 통해 상하구동모터(3)의 전기적 힘으로 이송 하여 시료저장용기(10)에 보관 후 임의로 배출용관(8)을 통해 자동 배출시키는 장치로서 다수의 시료저장용기(10)를 담은 시료보관원통형 함체(11)를 모터(21)에 의한 회전판(13)으로 하여 모터(21)의 회전제어에 의해 시료보관원통형 함체(11)에 탑재된 일련의 시료저장용기(10)를 별도의 고정된 시료주입구(101)에 위치하게 하고, 상하구동 모터축(6)에 상하로 이동되는 입배출관 지지대(4)에 입배출관(5)을 연결하여 시료저장용기(10) 내부로 시료가 주입되거나 배출시킴으로서 주입용관(8-1)을 통해 시료를 저장하고 배출용관(8-2)를 통해 배출하도록 하는 함체회전식 액상시료 자동 입 배출 겸용장치이다.

본 장치는 다수의 시료저장용기(10)를 순차적으로 넣을 수 있는 하나의 시료보관원통형 함체(11), 톱니형결합구조물♂(16)과 함체를 회전시키는 저속회전 모터(21)가 체결되고, 액상시료를 시료저장용기(10)안으로 주입하거나 배출하도록 주입용관(8-1)이나 배출용관(8-2) 상하로 이동시키는 상하구동모터(3)가 연결된 상하구동모터축(6), 시료저장용기(10)에서 시료를 주입할 때는 입배출관(5)이 하부로 내려 시료를 주입하도록 하고, 시료를 배출하고자 할 때는 입배출관(5)을 저장용기 바닥으로 내려 정량펌프(2)에 의해 시료가 배출하도록 하는 시료입배출구동부로 구성된다.

본 장치는 시료보관원통형 함체(11)에 다양한 용량의 다수 용기를 탑재할 수 있어 적은 공간으로 다수의 액상시료를 확보할 수 있으며, 한 개의 상하구동 모터축(6)을 이용하여 액상시료가 시료저장용기(10)로 주입되거나 배출되도록 함으로서 구성이 간단하며, 액상시료 주입시 낙하비산이 없어 시료변질을 막으며, 배출시 배출용관(5)의 끝부분을 바닥과의 각을 30°로 하여 최대한 잔량이 남지 않도록 하였으며 시료저장용기(10) 내부에는 입배출용관(5)과 시료저장용기(10)가 최대한 접하게 하여 효율적으로 배출하게 하였으며, 자동세척 후 다시 사용할 수 있다. 또한 양방향운동레일(22)을 통해 가득찬 시료보관원통형함체(11)안의 시료저장용기(10)를 용기만 교체하거나 시료보관원통형 함체(11) 자체를 이송할 수 있는 특징을 갖는다.

액상시료, 자동수질시료채취기, 무인채취

Description

수질시료 자동채취 및 배출 보관장치{ Automatic water sampler with the faculty of safekeeping and discharge }

도 1은 본 발명의 전체 외형도 및 단면도

도 2는 본 발명의 시료 보관 전후 이동장치의 이동 상세도

도 3은 본 발명의 시료 보관 장치의 평면도 및 배치도

〈 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 〉

1 : 저장조 2 : 정량펌프 3 : 상하구동모터

4 : 시료주입관 지지대 5 : 시료주입관

6 : 상하구동모터축 7 : 상하구동지지대

8 - 1 : 주입용관 8 - 2 : 배출용관

9 : 시료보관원통형함체 출입 Door 10 : 시료저장용기

11 : 시료보관원통형 함체 12 : 회전판상부고정판

13 : 회전판 14 : 회전하부고정판

15 : 양방향톱니형결합구조물♀ 16 : 톱니형결합구조물♂

17 : 기둥식 외부구조물 18 : 장력스프링

19 : 상하분리판고정축 20 : 모터

21 : 모터 22 : 양방향운동레일

23 : 손잡이 24 : 시건장치

25 : 상하분리판

본 발명은 액상시료를 채취하여 저장용기에 보관하는 시료채취장비로서 지금까지 대부분의 시료채취 장비는 시료채취에 국한하는 경우가 대부분이고 저장용기의 수량이 많은 경우 사각형 또는 원통형으로 다수의 저장용기를 탑재할 수 있는 함체를 구성하고 있다.

이들 시료채취장치는 다수의 시료를 채취할 경우 시료주입구가 가로축과 세로축을 이동하여 위치를 제어하는 방식과 저장용기의 함체 시료를 주입하는 장치로 구성된다. 따라서 시료가 저장되면 인력에 의한 회수를 하여야 하며 다음시료를 채취하고자 하는 경우 저장용기를 회수하고 새로운 용기로 교체하여야만 가능하도록 구성되어 왔다.

그러나 채취된 시료를 배출하고 새로운 시료를 저장하고자 할 때는 새로운 용기로 교체함이 없이 시료를 자동으로 배출하도록 하는 장치를 구성하는 장비가 필요하다.

저장시료의 배출기능은 저장용기에 직접 부착하여 사용할 수 있으나 입배출시 개폐밸브나 센서의 도움이 필요하여 구성이 복잡하고 주입된 시료량을 측정하기 어려우므로 많은 부대적인 측정부품이 장비에 설치되어 왔다.

따라서 본 발명에서는 시료의 주입과 배출이 기능적으로 가능하고 저류함에 저장된 액상시료를 중력이나 정량펌프(2)로 전량 시료저장용기(10)로 이송하도록 하여 정량의 시료가 보관 및 배출 되도록 하고자 하였다.

따라서 본 발명에서는 시료저장용기(10)를 보관하는 시료저장부출입문에 시건 장치(24)를 두어 사용자의 확인기능과 양방향운동레일(22)에 의해 회전하부고정판(14)의 지지를 받는 시료보관원통형 함체(11)가 전후로 전기적인 힘 혹은 인력에 의해 이동하여 시료보관원통형 함체(11)의 손잡이(23)를 이용하여 회수하거나 개별적으로 시료저장용기(10)를 수거할 시에 모터(21)의 전기적인 힘 혹은 인력에 의해 시료보관원통형 함체를 회전하여 시료저장용기(10)를 교체 하는 방식으로 회수가 용이 하도록 장비를 구성 하고자 하였다.

연속적으로 흐르는 관로 또는 수로에 정량펌프가 연결되거나 별도 저류조에 정치되어 있는 액상시료를 이동이 가능한 저장조(1)로 자동으로 이송하여 일정시간동안 보관하는데 있어 이송관을 통하여 시료저장용기(10)에 보관하거나 필요시에 채수된 액상시료를 배출하도록 하는 기능을 동시에 갖춘 장치를 구성하고자 하였다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 시료저장용기(10)가 적재된 시료보관원통형함체(11)를 장비에서 탈착하여 시료를 회수하고 새로운 용기를 장착하는데 간편하고 용이하도록 구성되며 시료저장용기(10)가 모두 순차적으로 또는 임의로 액상시료에 의해 충진 되어 더 이상 채수하여 저장하기 어려운 경우 혹은 변질 우려가 있는 시료 혹은 회수할 필요가 없고 흐르는 시료의 채수작업을 계속 진행하고자 할 경우 저장된 액상시료를 배출하여 자동 세척한 후 다음 시료를 채수하도록 하는 기능이 부가적으로 작동된다.

이하 첨부된 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1는 외부에서 이송된 시료를 저장용기(10)안에 이송 할 수 있는(1,2,3,4,5,6,7,8-1,8-2,9)로 구성된 시료 상하수직구동 입배출 장치와 시료를 저장할 수 있게 (10,11,23)으로 구성된 원통형 시료보관장치와 시료를 시료저장용기(10)안에 담은 후 이송하기위해 혹은 시료를 저장하기 위해 시료저장용기(10)를 시료보관원통형함체(11)에 넣은 후 설치할 때 (13,14,15,16,17,18,19,20,21,22)로 구성된 구동회전 및 상하운동장치로 구성된다.

크게 시료저장용기(10)를 적재하는 시료보관원통형함체(11), 액상시료를 주입하고 배출하는 상하수직구동주입배출장치(3,4,5,6,7), 시료보관원통형함체(11)를 일정한 속도와 각도로 회전시키는 모터(21), 기둥식 외부구조물(17)과 기둥식 내부구조물(18)과 연결된 톱니형결합구조물♂(16)과 양방향톱니형결합구조물♀(15)이 체결되어 회전력을 전달하는 장치, 시료보관원통형 함체(11)를 외부로 꺼내고 내부에 설치하도록 지지하는 회전판상부고정판(12), 회전판(13)과 연결되어 직선전후 운동을 하는 양방향운동레일(22)과 시료보관원통형함체를(11) 꺼낼 때 모터(20)의 전기적인 힘으로 기둥식외부구조물(17)에 결합된 상하분리판(25)에 물리적인 힘을 가하여 분리되는 , 이들 구동부품들의 이동과 정지 그리고 위치이동 등의 움직임을 지시하고 제어하는 운영로직 및 전기제어장치 그리고 이들 모든 구성품들을 하나의 장비로 결합하는 외함으로 구성된다.

시료보관원통형 함체(11)는 중앙부가 공동(空洞)으로 되어 손잡이(23)가 달린 원형의 통으로서 최소 12개에서 24개 정도의 다수 시료저장용기(10)가 일련번호의 순서대로 장착되며 시료저장용기(10)의 크기는 다양한 채수용량을 갖도록 제작된다. 이때 시료저장용기(10) 및 시료보관원통형함체(11)의 재질은 플라스틱류나 유리,PE,PVC 및 철물류 등 성형이나 주조가 가능한 소재를 사용하며 필요 용량에 따라 1리터, 2리터 등 임의의 크기로 제작된다.

이때 시료보관원통형 함체(11)에는 바코드나 번호표 등에 의해 식별이 가능한 일련번호가 부착된 저장용기(10)가 가장 상위의 위치로 표시된 지정된 위치부터 순서대로 적재되며 시료주입시 운영로직 및 전기제어장치에 의해 시료가 주입된 날짜,시간,장소 등이 입력이 되고 시료저장용기(10)가 적재된 시료보관원통형 함체(11)는 회전받침대 위에 표시되어 돌출된 위치에 정확히 삽입되어 출발 위치가 확인된다.

특히, 시료보관원통형 함체(11)가 회전받침대 위에 올려지고 양방향운동레일(22)과 결합된 회전판(13)을 장치의 외함 내부로 넣을시 외부에서 최대로 당겼을 위치를 이탈하자마자 양방향톱니형결합구조물♀(15)과 하부에 분리되어 있던 톱니형결합구조물♂(16)이 모터(20)의 전기적인 신호와 장력스프링(18)에 의해 이중축으로 구성된 기둥식외부구조물(17)을 올려 자동 결합되게 된다.

이를 자세히 설명하면 90°각도로 움직이는 모터에 마찰을 줄이는 바퀴가 달 린 구조물을 연결하여 양방향운동레일(22)이 모서리 끝지점을 이탈 할 경우 자동적으로 전기적인 신호를 보내어 장력스프링(18)에 힘을 가해 상하분리판(25)을 밀어 올리거나 내려 개폐여부에 따라 결합 분리한다.

따라서 시료저장부출입문 열고 양방향운동레일(22)과 연결된 회전판(13)을 앞뒤로 이동하도록 하여 시료저장용기(10)를 회수하기 위해 시료보관원통형 함체를 (11) 꺼내거나 새로운 용기를 설치하고자 할 때 작업을 용이하도록 자동제어방식으로 구성된다.

시료저장용기(10)를 적재한 전후 양방향운동레일(22)과 연결된 회전판(13) 위에 시료보관원통형 함체(11)가 내부의 제 위치로 들어가면 내부의 끝점에 닿을시 시료저장용기(10)의 무게에 따라 전기적 접점의 신호를 받아 운영로직 및 전기제어장치에 의해 자동으로 시료저장용기(10)중 시료를 담을 위치로 자동 이동 된다.

이때, 시료저장용기(10)중 시료가 들어 있는 용기가 없으면 처음 시료를 주입할 위치로 회전하게된다. 또한 양방향톱니형결합구조물♀(15)과 결합된 시료보관원통형 함체(11)는 주어진 시간마다 또는 임의로 설정한 시간에 맞추어 주기적으로 회전하여 시료를 시료저장용기(10)에 저장하게 된다.

시료주입 시 시료저장용기(10)에 시료가 들어 있으면 시료저장용기(10)의 무게에 따라 작동되는 전기적인 접점 장치를 통해 다음에 주입할 위치로 이동된다.

양방향운동레일(22)과 연결된 회전판(13)은 모터(21)에 따라 회전하며 회전판하부고정판(14)에 저장용기(10)의 주입구가 특정한 위치에 도달할 때마다 정지되도록 하는 광 방식 또는 접점방식의 온오프 센서를 부착하여 위치 이동 중 센서의 전기적 신호를 받아 제자리에 멈추도록 제어된다.

회전판(13)의 회전이동에 따라 상부에 놓인 시료보관원통형함체(11)가 일정한 위치로 회전하여 정지하면 순서별 시료보관투입구(101)는 입배출관(5)의 수직상태에 위치하게 되며 상하구동모터(3)의 동작에 의해 입배출관(5)이 시료저장용기(10) 내부로 인입하여 입배출관(5)의 끝부분이 시료저장용기(10) 하부에 까지 관입되도록 한다. 이때, 시료주입배출관(5)은 주입관과 배출관의 이중으로 구성되며 하나는 저장용기(10)로 액상시료를 주입하는 주입부 다른 하나는 저장된 액상시료를 배출하도록 하는 배출부로 사용하고 직렬 이중관 방식 또는 독립된 두개의 병렬방식으로 구성되고 입배출관(5)중 배출부의 끝 부분 관 모양과 최대한 밀착하여 배출시 시료의 잔량을 최소화 할 수 있는 구성으로 한다.

입배출관(5)을 통하여 액상시료의 주입이 종료되면 주입배출장치가 모터(3)에 의해 상부로 이동하여 시료보관원통형함체(11)가 회전하는데 방해가 되지 않도록 원위치 된다.

시료저장용기(10)가 모두 액상시료에 의해 충진되어 더 이상 저장하지 못하는 경우 저장된 시료를 임의로 또는 지정된 운전방식에 의해 배출하도록 시료주입배출장치의 입배출관(5)이 시료저장용기(10) 최하부로 이동하고 이동된 상태에서 정량펌프(2)를 작동하여 시료저장용기(10) 내부의 시료를 장비 밖으로 배출하도록 한다. 이때, 필요한 경우 세척수를 용기 상부에서 하부로 분사 주입하여 용기를 세척하고 배출부로 세척액을 배출하게 함으로서 용기를 세척할 수 있다.

특히, 본 발명에 있어 냉장상태로 시료를 보관하거나 독립적인 설비로 설치 운영되는 경우 시료저장용기(10)는 일정한 규격의 외함 내부에 설치되며 이때 시료저장용기(10)를 적재한 시료보관원통형함체(11)는 회전판상부고정판(12)에 올려 손잡이(23)에 의해 전후로 움직이게 되며 양방향톱니형결합구조물♀(15)과 용이하게 분리 결합할 수 있으며 시료저장부출입문을 열면 모터(20)가 전기적 신호를 받아 상하분리판(25)을 아래로 내려 자동으로 분리되고 외함을 닫으면 전기적 신호와 장력스프링(18)에 의해 상하분리판(25)을 올려 양방향톱니형결합구조물♀(15)과 톱니형결합구조물♂(16)과 자동으로 체결 된다.

이상과 같이 본 발명은 연속적으로 흐르는 액상시료를 자동으로 채취하여 시료저장용기(10)에 순차적으로 저장하고 저장된 시료를 배출하여 새로운 시료를 저장하고자 할 때 전기적 자동제어시스템의 제어에 의해 시료보관원통형함체(11)를 회전판(13)으로 시료저장용기(10)안에 시료의 유무에 따라 이동하여 입배출관(5)을 통해 시료의 주입 및 배출하는 특징과 시료보관원통형 함체(11)를 냉장고 및 외함 내부에서 밖으로 분리할 때 출입문의 개폐에 따라 모터(21)의 동작에 따라 양방향 톱니형결합구조물♀(15)과 톱니형결합구조물♂(16) 회전체(13)와 분리되거나 체결되도록 하는 특징의 장치로 구성된다.

이상에서 상술한 바와 같이 본 발명은, 액상시료를 자동으로 연속 또는 임의의 시간에 채취하여 특정한 용기에 보관함에 있어 지정된 시간이나 임의의 조건으로 시료를 순차적으로 채취하여 저장할 수 있으므로 하천이나 하.폐수처리장 방류구 및 공정설비의 배관 등 원격지에서 연속적으로 흐르는 수질시료를 채취할 경우 인력과 시간 낭비를 줄일 수 있다.

또한 필요에 따라 이미 시료가 충진된 시료저장용기(10)에 불필요한 내용물을 배출하고 새로운 내용물로 재충진하고자 할 때 관리자들이 현장을 방문함이 없이 자동으로 또는 임의로 내용물을 배출 및 자동세척하여 장치의 유지관리가 용이하다.

Claims (4)

1. 다수 저장용기가 시건장치가 장착된 시료보관원통형 함체에 적재되며, 이를 회전체로 하여 일련번호에 따라 순서대로 시료저장용기에 상하수직이동장치로 하여금 액상시료를 순차적으로 주입하도록 하도록 구성된 장치와; 동일한 상하수직이동주입장치에 의해 순차적 또는 임의의 시료가 전량 배출되고 새로이 채취된 시료가 재주입 되도록 함으로서 저장용기를 회수하지 않는 동안 액상시료의 주입과 배출이 순차적 또는 임의적으로 수행 될 수 있는 기능을 특징으로 하는 수질시료 자동채취 및 배출 장치
2. 1항에 있어서, 하부 모터에 의해 시료보관원통형 함체가 회전하기위해, 시료저장용기(10)가 고정된 수직이동주입장치의 주입구 위치에 정지하도록 하며, 양방향톱니형결합구조물♀과 톱니형결합구조물♂ 회전구동체가 자동적 신호 또는 수작업에 의해 서로 체결과 분리가 용이하도록 한 장치가 포함되는 것을 특징으로 하는 수질시료 자동 채취 및 배출장치.
3. 1항에 있어서, 양방향톱니형결합구조물♀과 톱니형결합구조물♂의 분리 체결에 있어 기둥식내부와 외부로 구분하여 내측을 중심으로 외측을 상하이동하고 장력스프링에 의해 외측을 상부로 밀어 톱니형결합구조물♂과 양방향톱니형결합구조물♀이 체결되게 하며 인력에 의해 누름판을 사용하여 외축과 연결된 톱니형결합구조 물♂이 양방향톱니형결합구조물♀과 분리되도록 하는 구성을 특징으로 하는 수질시료자동채취 및 배출 장치.
4. 1항에 있어서, 시료저장용기(10)에 세척수를 주입분사하여 용기를 세척하고 배출하게 함으로서 시료저장용기(10)를 세척하는 기능을 특징으로 하는 수질시료자동채취 및 배출 장치.

Images