KR100893371B1 - MEMS based electrical impactor - Google Patents

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Abstract

본 발명은 멤스(MEMS)기반 초소형 전기적 임팩터에 관한 것으로, 최상층에 위치하며 입자를 유입하는 도입부와; 상기 도입부를 통해 유입된 입자를 유입하여 방전하는 방전부와; 상기 방전부를 통해 방전된 입자를 유입하여 각각의 입자가 가지는 스톡스(Stokes) 수에 따라 입자의 크기별로 유동 방향이 휘어지도록 하는 노즐; 및 상기 노즐을 통해 방출되는 입자의 충돌에 의한 전류를 측정하여 입자 크기에 따른 각각의 입자의 수를 측정하는 센싱부;를 포함하여 구성함으로써, 임팩터의 유동시 입자의 스톡스(Stokes) 수에 따른 크기별 입자의 정지거리가 달라지는 원리를 이용하여 입자를 크기별로 실시간 수 농도 측정하고, 여러 개의 코로나 방전 팁(tip)을 이용해 대면적, 높은 이온농도를 기반으로 입자당 하전량을 증대시켜 감도를 향상시킬 수 있다. The present invention relates to a MEMS-based ultra-small electrical impactor, the introduction portion is located on the top layer and introduces particles; A discharge unit for discharging the particles introduced through the introduction unit and discharging the particles; A nozzle for introducing the discharged particles through the discharge unit to bend the flow direction for each particle size according to the number of Stokes of each particle; And a sensing unit which measures the number of individual particles according to particle size by measuring a current caused by the collision of particles emitted through the nozzle, according to the number of Stokes of particles when the impactor flows. Using the principle that the stopping distance of particles by size varies, real-time water concentration of particles is measured by size, and multiple corona discharge tips are used to increase sensitivity per particle based on large area and high ion concentration to improve sensitivity. You can.

임팩터, 멤스(MEMS), 입자, 측정, 스톡스, 방전, 팁(tip), 노즐 Impactor, MEMS, Particle, Measurement, Stokes, Discharge, Tip, Nozzle

Description

멤스기반 초소형 전기적 임팩터{MEMS based electrical impactor}MEMS based electrical impactor

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 의한 멤스기반 초소형 전기적 임팩터의 동작을 설명하기 위한 단면 구성도1 is a cross-sectional view for explaining the operation of the MEMS-based ultra-small electrical impactor according to an embodiment of the present invention

도 2는 도 1에 도시된 방전부(charging part)를 개략적으로 나타낸 개략도FIG. 2 is a schematic view schematically showing a charging part shown in FIG. 1

[ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ][Description of Code for Major Parts of Drawing]

10 : 방전부(charging part)10: charging part

11 : 첨탑(tip)11: tip

12 : 전극판12: electrode plate

13 : 전원공급부13: power supply

14 : 보호 레지스터(protection resistor)14: protection resistor

20 : 노즐(Nozzle)20: Nozzle

30 : 센싱부(Sensing part)30: Sensing part

본 발명은 멤스(MEMS: Micro-Electro Mechanical System)기반 초소형 전기적 임팩터(impactor)에 관한 것으로, 특히 임팩터의 유동시 입자의 스톡스 수(Stokes Number)에 따른 크기별 입자의 정지거리가 달라지는 원리를 이용하여 입자를 크기별로 실시간 수 농도 측정하고, 여러 개의 코로나 방전 팁(tip)을 이용해 대면적, 높은 이온농도를 기반으로 입자당 하전량을 증대시켜 감도를 향상시킬 수 있는 멤스(MEMS)기반 초소형 전기적 임팩터에 관한 것이다. The present invention relates to a micro-electromechanical (MEMS) -based micro-impact impactor (MEMS), in particular, by using the principle that the stopping distance of the particles by size depending on the Stokes Number of the particles during the flow of the impactor MEMS-based ultra-small electrical impactor that measures particles by real-time water concentration by size and increases sensitivity per particle based on large area and high ion concentration using multiple corona discharge tips It is about.

근래에는 환경오염에 대한 관심이 높아지고, 환경오염입자 제거를 위한 공기청정장치 개발과 부유입자 샘플링, 분석, 측정 등에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 따라서, 부유입자의 크기, 형태, 재질, 오염원 파악 등을 위한 입자의 샘플링 장치를 필요로 한다.In recent years, interest in environmental pollution has increased, and researches on air cleaning devices for removing environmental pollutants and sampling, analysis, and measurement of suspended particles have been actively conducted. Therefore, a particle sampling device for identifying the size, shape, material, pollutant, etc. of suspended particles is required.

현재의 환경기준은 10㎛ 이상의 입자에 대해서만 규정하고 있으나 실제로는 그 이하의 미세입자들에 의한 피해가 더 크며, 미세입자에 대한 연구가 계속 진행되고 있다. 이와 같은 과정에서 부유입자를 조대(粗大) 입자와 미세(微細) 입자로 각각 샘플링할 필요가 있다.The current environmental standards only specify particles over 10㎛, but in reality the damage caused by the microparticles below it is greater, and the research on microparticles continues. In this process, it is necessary to sample the suspended particles into coarse particles and fine particles, respectively.

종래에도 이와 같은 샘플링 작업이 가능하도록 필터 샘플러(Filler sampler), 셋팅 챔버(Settling chamber) 등이 있으나 이들은 모두 사용성이 복잡하고 포집 효율성이 낮은 단점이 있어 비교적 간단한 원리에 기초하여 간편한 사용성과 샘플링 효율성을 극대화할 수 있는 수단이 요구되었다.Conventionally, there is a filter sampler and a settling chamber to enable such sampling, but all of them have a disadvantage in that the usability is complicated and the collection efficiency is low. Means to maximize were required.

또한, 대기 중의 부유 물질을 크기별로 실시간 수 농도 측정할 수 있고 장비 의 크기와 가격을 줄일 수 있는 감지 장비가 절실히 필요하였다.In addition, there was an urgent need for detection equipment that could measure the concentration of water in real time by size and reduce the size and cost of equipment.

따라서, 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 본 발명의 제 1 목적은 임팩터의 유동시 입자의 스톡스 수(Stokes Number)에 따른 크기별 입자의 정지거리가 달라지는 원리를 이용하여 입자를 크기별로 실시간 수 농도 측정할 수 있는 멤스(MEMS)기반 초소형 전기적 임팩터를 제공하는 데 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, the first object of the present invention by using the principle that the particle stop size of the particles according to the size (Stokes Number) of the particles during the flow of the impactor by the particle size by size To provide a MEMS-based ultra-small electrical impactor that can measure real-time water concentration.

또한, 본 발명의 제 2 목적은 여러 개의 코로나 방전 팁(tip)을 이용해 대면적, 높은 이온농도를 기반으로 입자당 하전량을 증대시켜 감도를 향상시킬 수 있는 멤스(MEMS)기반 초소형 전기적 임팩터를 제공하는 데 있다.In addition, the second object of the present invention is to provide a MEMS-based ultra-small electrical impactor that can improve the sensitivity by increasing the amount of charge per particle based on large area, high ion concentration using a plurality of corona discharge tips (tip) To provide.

또한, 본 발명의 제 3 목적은 대기 중 부유 물질의 크기에 따른 수 농도 실시간 감지 장비의 크기를 소형화하고 제품의 가격을 줄일 수 있는 멤스(MEMS)기반 초소형 전기적 임팩터를 제공하는 데 있다. In addition, a third object of the present invention is to provide a MEMS-based ultra-small electrical impactor capable of miniaturizing the size of the water concentration real-time detection equipment according to the size of the air suspended matter and reduce the price of the product.

또한, 본 발명의 제 4 목적은 하나의 노즐을 사용하여 보다 많은 종류의 입자 크기를 분류할 수 있는 멤스(MEMS)기반 초소형 전기적 임팩터를 제공하는 데 있다. In addition, a fourth object of the present invention is to provide a MEMS-based microscopic electrical impactor capable of classifying more types of particle sizes using a single nozzle.

또한, 본 발명의 제 5 목적은 단일 경계지름을 바탕으로 경계지름보다 크고 작은 입자 두 종류로 나뉘는 방식을 개선하여 센싱부에 따라 동시에 여러 크기의 입자를 측정할 수 있는 멤스(MEMS)기반 초소형 전기적 임팩터를 제공하는 데 있다.In addition, a fifth object of the present invention is to improve the method of dividing into two types of particles larger and smaller than the boundary diameter based on a single boundary diameter MEMS (MEMS) based ultra-small electrical To provide an impactor.

또한, 본 발명의 제 6 목적은 코로나 방전기에 보호 레지스터(protection resister)을 설치하여 감도를 향상시킬 수 있는 멤스(MEMS)기반 초소형 전기적 임팩터를 제공하는 데 있다. In addition, a sixth object of the present invention is to provide a MEMS-based microscopic electrical impactor capable of improving sensitivity by installing a protection resistor in a corona discharger.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 멤스(MEMS)기반 초소형 전기적 임팩터는, 최상층에 위치하며 입자를 유입하는 도입부와; 상기 도입부를 통해 유입된 입자를 유입하여 방전하는 방전부와; 상기 방전부를 통해 방전된 입자를 유입하여 각각의 입자가 가지는 스톡스(Stokes) 수에 따라 입자의 크기별로 유동 방향이 휘어지도록 하는 노즐; 및 상기 노즐을 통해 방출되는 입자의 충돌에 의한 전류를 측정하여 입자 크기에 따른 각각의 입자의 수를 측정하는 센싱부;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.MEMS-based ultra-small electrical impactor according to the present invention for achieving the above object is located on the top layer and the introduction portion for introducing the particles; A discharge unit for discharging the particles introduced through the introduction unit and discharging the particles; A nozzle for introducing the discharged particles through the discharge unit to bend the flow direction for each particle size according to the number of Stokes of each particle; And a sensing unit measuring the number of each particle according to the particle size by measuring a current caused by the collision of particles emitted through the nozzle.

상기 방전부는 제 1 바이어스 전압이 공급되는 복수 개의 첨탑; 및 상기 복수 개의 첨탑과 일정한 간격으로 각각 대응되고 제 2 바이어스 전압이 공급되는 복수 개의 전극판;을 포함하여 구성한다.The discharge unit includes a plurality of spires to which a first bias voltage is supplied; And a plurality of electrode plates respectively corresponding to the plurality of spires at regular intervals and supplied with a second bias voltage.

상기 복수 개의 첨탑과 전극판 사이에 전압이 가해지면 가속된 자유전자와 유입된 공기 분자가 충돌하여 공기 분자가 이온화되어 상기 첨탑 주변에 자유전자 구름이 형성되는 '코로나 방전'을 통해 입자가 하전되는 것을 특징으로 한다.When voltage is applied between the plurality of spires and the electrode plate, the accelerated free electrons and the introduced air molecules collide with each other, thereby causing the particles to be charged through a 'corona discharge' where air molecules are ionized to form a cloud of free electrons around the spire. It is characterized by.

상기 복수 개의 첨탑 및 상기 제 1 바이어스 전압을 공급하는 전원공급원 사이에 바이어스 전압을 일정하게 하는 보호 레지스터을 각각 구성하여, 상기 방전부에서의 감도가 저하되는 현상을 방지한 것을 특징으로 한다.And a protection resistor for making a bias voltage constant between the plurality of spires and a power supply source for supplying the first bias voltage, respectively, to prevent a phenomenon in which the sensitivity at the discharge portion is lowered.

상기 복수 개의 전극판 및 상기 제 2 바이어스 전압을 공급하는 전원공급원 사이에 바이어스 전압을 일정하게 하는 보호 레지스터을 각각 구성하여, 상기 방전부에서의 감도가 저하되는 현상을 방지한 것을 특징으로 한다.It is characterized in that a protection resistor for maintaining a constant bias voltage is formed between the plurality of electrode plates and a power supply source for supplying the second bias voltage, thereby preventing a phenomenon in which the sensitivity at the discharge portion is lowered.

상기 노즐로 유입된 입자는 각각의 입자가 가지는 스톡스(Stokes) 수에 따라 질량이 큰 입자는 수직 방향의 운동량이 크기 때문에 수직 유동을 유지하게 되고 질량이 작은 입자는 유동 방향에 따라 질량이 큰 입자보다 유동 방향이 휘어지게 되는 것을 특징으로 한다.The particles introduced into the nozzle maintain vertical flow because the particles having a large mass have a large momentum in the vertical direction according to the Stokes number of each particle, and the particles having a large mass have a large mass along the flow direction. It is characterized in that the flow direction is more bent.

따라서, 임팩터의 유동시 입자의 스톡스 수에 따른 크기별 입자의 정지거리가 달라지는 원리를 이용하여 입자를 크기별로 실시간 수 농도 측정할 수 있다.Therefore, by using the principle that the stopping distance of the particles by size according to the number of Stokes of the particles in the flow of the impactor, it is possible to measure the water concentration in real time by particles.

본 발명에 의한 초소형 임팩터는 대기 중에 부유하는 입자상 물질의 크기별 수 농도 측정 장비, 클린룸 및 실내 입자 수 농도 실시간 감지기기, 그리고 자동차 배기가스에 포함된 입자 측정기기 등에 사용할 수 있다. 더욱이, 각종 배기가스에 대한 규제가 강화면서 배기가스를 측정하는 분야에도 적용 가능하다.The ultra-compact impactor according to the present invention can be used for measuring the size concentration of the particulate matter suspended in the air, the real-time detector of the particle number concentration in clean rooms and indoors, and the particle measuring apparatus included in automobile exhaust gas. Moreover, it is also applicable to the field of measuring exhaust gas while tightening regulations on various exhaust gases.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대해 더욱 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

실시 예Example

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 의한 멤스기반 초소형 전기적 임팩터 의 동작을 설명하기 위한 단면 구성도이고, 도 2는 도 1에 도시된 방전부(charging part)를 개략적으로 나타낸 개략도이다.1 is a cross-sectional view for explaining the operation of the MEMS-based ultra-small electrical impactor according to a preferred embodiment of the present invention, Figure 2 is a schematic diagram showing a charging part (charging part) shown in FIG.

본 발명에 의한 멤스기반 초소형 전기적 임팩터는 도 1에 도시된 바와 같이, 최상층에 위치하며 입자를 수직방향으로 유입하는 도입부(1)와, 상기 도입부(1)와 중간층을 통해 유입된 입자를 수평방향으로 유입하여 방전하는 방전부(charging part)(10)와, 상기 방전부(10)를 통해 하전된 입자를 유입하는 노즐(20)과, 상기 노즐(20)과 최하층을 통해 수평방향으로 유입되는 각각의 입자가 가지는 스톡스(Stokes) 수의 증감에 따라 증감되는 중량에 연동하여 크기가 증감되는 입자의 크기가 작은 순서로, 상기 노즐(20)을 통해 방출되어, 수평방향으로 점진적으로 더 휘어져 유동하면서, 중량이 큰 입자로부터 중량이 작은 입자순으로 순차 충돌하게 되는 입자 충돌에 의한 전류를 측정하여 입자 크기에 따른 각각의 입자의 수를 측정하도록 상기 최하층에 수평으로 배향된 센싱부(Sensing part)(30)를 포함하여 구성한다.As shown in FIG. 1, the MEMS-based ultra-small electrical impactor according to the present invention is positioned at the top layer and has an introduction portion 1 for introducing particles in a vertical direction, and a particle introduced through the introduction portion 1 and an intermediate layer in a horizontal direction. Discharge part (charging part) 10 to be discharged into the discharge, the nozzle 20 for introducing the charged particles through the discharge portion 10, and the horizontal flow through the nozzle 20 and the lowest layer The particles are increased in size in accordance with the increase and decrease of the Stokes number of each particle, and are discharged through the nozzle 20 in order of decreasing size. While oriented horizontally to the lowest layer to measure the number of each particle according to the particle size by measuring the current caused by the particle collision to sequentially collide from the larger particles to the smaller particles And configured to include a sensing unit (Sensing part) (30).

상기 방전부(10)는 도 2에 도시된 바와 같이, 제 1 바이어스 전압이 공급되는 복수 개의 첨탑(11)과, 상기 복수 개의 첨탑(11)과 일정한 간격으로 각각 대응되고 제 2 바이어스 전압이 공급되는 복수 개의 전극판(12)과, 상기 제 1 및 제 2 바이어스 전압을 공급하는 전원공급부(13)와, 상기 복수 개의 첨탑(11) 및 상기 제 1 바이어스 전압을 공급하는 전원공급원 사이에 각각 접속하여 바이어스 전압을 일정하게 공급하는 보호 레지스터(14)을 포함하여 구성한다. 이때, 상기 복수 개의 첨탑(11)은 그 일 측의 단부가 뿔 형상으로 뾰족하게 형성되어 있으며, 그 높이는 대략 0.1mm 정도이면 충분하며, 이에 특별히 한정되는 것은 아닌 것으로 필요에 따라 변경가능하다. As shown in FIG. 2, the discharge unit 10 corresponds to a plurality of spires 11 to which a first bias voltage is supplied, and a plurality of spires 11 at regular intervals, respectively, and a second bias voltage is supplied. A plurality of electrode plates 12, a power supply unit 13 for supplying the first and second bias voltages, and a plurality of spires 11 and a power supply source for supplying the first bias voltage, respectively. And a protection resistor 14 for supplying the bias voltage constantly. At this time, the plurality of spires 11 is one end of the side is formed in the shape of a pointed horn, the height is about 0.1mm is sufficient, and is not particularly limited to this can be changed as necessary.

상기 센싱부내 센싱 파트의 갯수는 이에 한정하는 것은 아니나, 유량 및 노즐 사이즈 등에 따라 입자의 유동이 상이한 점을 감안하여 2개 이상 또는 복수개로 셋팅하는 것이 바람직하다. The number of sensing parts in the sensing unit is not limited thereto, but is preferably set to two or more in consideration of the fact that the flow of particles varies depending on the flow rate and the nozzle size.

여기서, 본 발명은 상기 복수 개의 전극판(12) 및 상기 제 2 바이어스 전압을 공급하는 전원공급원(13) 사이에 바이어스 전압을 일정하게 공급하는 보호 레지스터(미도시)을 각각 구성할 수도 있다.Here, the present invention may also constitute a protection resistor (not shown) for supplying a bias voltage constantly between the plurality of electrode plates 12 and the power supply source 13 for supplying the second bias voltage.

상기 구성을 갖는 본 발명에 의한 멤스기반 초소형 전기적 임팩터의 동작을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the MEMS-based ultra-small electrical impactor according to the present invention having the above configuration as follows.

먼저, 상기 도입부(1)를 통해 유입된 입자는 상기 방전부(10)로 유입된다. 이때 상기 방전부(10)에서 상기 첨탑(11)과 상기 전극판(12) 사이에 높은 전압이 가해지면 자유전자는 매우 빠른 속도로 가속되고, 가속된 자유전자와 유입된 공기 분자가 충돌하여 공기 분자가 이온화됨으로써, 상기 첨탑(11) 주변에 자유전자 구름이 형성되는 '코로나 방전'을 통해 입자가 하전 된다. First, particles introduced through the introduction part 1 flow into the discharge part 10. At this time, when a high voltage is applied between the spire 11 and the electrode plate 12 in the discharge unit 10, free electrons are accelerated at a very high speed, and the accelerated free electrons and the introduced air molecules collide with each other. As the molecules are ionized, the particles are charged through a 'corona discharge' in which free electron clouds are formed around the spire 11.

이때, 상기 첨탑(11)과 상기 전원공급부(13) 사이에 보호 레지스터(14)을 각각 설치하여, 상기 복수 개의 첨탑(11)을 통해 동시에 방전 가능하도록 함으로써, 감도(sensitivity)를 향상시켰다. At this time, the protection resistors 14 are provided between the steeple 11 and the power supply 13, respectively, so that they can be discharged simultaneously through the plurality of steeple 11, thereby improving sensitivity.

상기 전원공급부(13)는 외부 임피던스가 감소하게 되면 내부 저항과 비례하여 전압이 나뉘어지는 특성이 있기 때문에, 상기 보호 레지스터(14)을 도 2에 도시 된 바와 같이, 각각의 첨탑(11)에 구성하여 상기 전원공급부(13)로부터 공급되는 바이어스 전압이 감소하지 않고 일정하게 유지되도록 하였다. Since the power supply unit 13 is characterized in that the voltage is divided in proportion to the internal resistance when the external impedance is reduced, the protection resistor 14 is configured in each spire 11, as shown in FIG. As a result, the bias voltage supplied from the power supply unit 13 is kept constant without decreasing.

한편, 상기 방전부(10)에서 방전된 입자는 중간층을 따라 수평으로 유동하면서 다시 노즐(20)로 유입된다.On the other hand, the particles discharged from the discharge unit 10 flows horizontally along the intermediate layer and flows back into the nozzle 20.

상기 노즐(20)로 유입된 입자는 상기 최하층과 중간층의 사이 공간을 따라 수평방향으로 유동하면서 휘어지는 곡선 운동을 하게 되는데, 이때 각각의 입자가 가지는 스톡스(Stokes) 수에 따라 질량이 큰 입자는 질량이 작은 입자보다 더 수직 방향의 운동량이 크기 때문에, 질량이 큰 입자는 기존의 수직 유동에 대한 관성이 커서 최대한 수직 유동을 유지하게 되고, 질량이 작은 입자는 유동 방향에 따라 질량이 큰 입자보다 유동 방향이 더 휘어지게 된다(도 1 참조).  Particles introduced into the nozzle 20 are curved in a horizontal direction while flowing in a horizontal direction along the space between the lowermost layer and the middle layer, wherein the particles having a large mass according to the number of Stokes of each particle have a mass. Since the momentum in the vertical direction is larger than that of these small particles, the large mass particles have large inertia with respect to the existing vertical flow to maintain the maximum vertical flow, and the small particles flow more than the large mass particles along the flow direction. The direction becomes more curved (see FIG. 1).

따라서, 상기 노즐(20)을 통과한 입자들은 최하층에 위치한 센싱부(30)에 입자의 크기 순으로 충돌하게 된다. 이때, 상기 센싱부(30)에서 전류를 측정하여 입자 크기에 따른 각각의 입자의 수를 측정할 수 있다.Therefore, the particles passing through the nozzle 20 collide with the sensing unit 30 located in the lowermost layer in order of particle size. At this time, by measuring the current in the sensing unit 30 it can measure the number of each particle according to the particle size.

본 발명은 대기 중에 부유하는 입자상 물질의 크기별 수 농도 측정 장비, 클린룸 및 실내 입자 수 농도 실시간 감지기기, 그리고 자동차 배기가스에 포함된 입자 측정기기 등에 사용할 수 있다. 더욱이, 각종 배기가스에 대한 규제가 강화하면서 배기가스를 측정하는 분야에 적용할 수 있다.The present invention can be used for measuring the size concentration of particulate matter suspended in the air, the real-time detector of the particle number concentration in clean rooms and indoors, and the particle measuring apparatus included in automobile exhaust gas. Moreover, it is applicable to the field of measuring exhaust gas while tightening regulations on various exhaust gases.

이상의 본 발명은 상기에 기술된 실시 예들에 의해 한정되지 않고, 당업자들에 의해 다양한 변형 및 변경을 가져올 수 있으며, 이는 첨부된 특허청구범위에서 정의되는 본 발명의 취지와 범위에 포함되는 것으로 보아야 할 것이다. The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and changes can be made by those skilled in the art, which should be regarded as included in the spirit and scope of the present invention as defined in the appended claims. will be.

상술한 바와 같이, 본 발명에 의한 멤스(MEMS)기반 초소형 전기적 임팩터에 의하면, 임팩터의 유동시 입자의 스톡스(Stokes) 수에 따른 크기별 입자의 정지거리가 달라지는 원리를 이용하여 입자를 크기별로 실시간 수 농도 측정할 수 있다.As described above, according to the MEMS-based micro-electrical impactor according to the present invention, the number of particles in real time by using the principle that the stopping distance of the particles by size varies according to the number of Stokes of the particles when the impactor flows. Concentration can be measured.

또한, 여러 개의 코로나 방전 팁(tip)을 이용해 대면적, 높은 이온농도를 기반으로 입자당 하전량을 증대시켜 감도를 향상시킬 수 있다.In addition, by using a plurality of corona discharge tips (tip) based on large area, high ion concentration can increase the charge amount per particle to improve the sensitivity.

또한, 대기 중 부유 물질의 크기에 따른 수 농도 실시간 감지 장비의 크기를 소형화하고 제품의 가격을 줄여 폭넓게 보급을 할 수 있다.In addition, it is possible to reduce the size of the water concentration real-time detection equipment according to the size of the suspended solids in the air and to reduce the price of the product to be widely distributed.

또한, 하나의 노즐을 사용하여 보다 많은 종류의 입자 크기를 분류할 수 있고, 단일 경계지름을 바탕으로 경계지름보다 크고 작은 입자 두 종류로 나뉘는 방식을 개선하여 센싱부에 따라 동시에 여러 크기의 입자를 측정할 수 있다.In addition, a single nozzle can be used to classify more types of particle size, and based on a single boundary diameter, the method of dividing the particles into two types larger and smaller than the boundary diameter can be improved. It can be measured.

또한, 코로나 방전기에 보호 레지스터(protection resister)을 설치하여 감도를 향상시킬 수 있다.In addition, sensitivity may be improved by installing a protection resistor in the corona discharger.

Claims (4)

최상층에 위치하며 입자를 유입하는 도입부와;An inlet located at an uppermost layer and introducing particles; 상기 도입부를 통해 유입된 입자를 유입하여 방전하는 방전부와;A discharge unit for discharging the particles introduced through the introduction unit and discharging the particles; 상기 방전부를 통해 방전된 입자를 유입하여 각각의 입자가 가지는 스톡스(Stokes) 수에 따라 입자의 크기별로 유동 방향이 휘어지도록 하는 노즐; 및A nozzle for introducing the discharged particles through the discharge unit to bend the flow direction for each particle size according to the number of Stokes of each particle; And 상기 노즐을 통해 방출되는 입자의 충돌에 의한 전류를 측정하는 센싱부;를 포함하고,And a sensing unit configured to measure a current caused by collision of particles emitted through the nozzle. 상기 방전부는The discharge unit 제 1 바이어스 전압이 공급되는 복수 개의 첨탑; 및A plurality of spires to which a first bias voltage is supplied; And 상기 복수 개의 첨탑과 일정한 간격으로 각각 대응되고 제 2 바이어스 전압이 공급되는 복수 개의 전극판;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 멤스(MEMS)기반 초소형 전기적 임팩터.And a plurality of electrode plates corresponding to the plurality of spiers at regular intervals, respectively, and having a second bias voltage supplied thereto. 2. 삭제delete 제 2 항에 있어서, The method of claim 2, 상기 복수 개의 첨탑 및 상기 제 1 바이어스 전압을 공급하는 전원공급원 사이에 바이어스 전압을 일정하게 하는 보호 레지스터를 각각 구성하는 것을 특징으로 하는 멤스(MEMS)기반 초소형 전기적 임팩터.MEMS-based microelectric impactor, characterized in that each of the plurality of spires and the power supply for supplying the first bias voltage to configure a protection resistor for a constant bias voltage. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 센싱부는 노즐로 유입된 입자의 유동 방향을 따라 질량이 큰 입자부터 질량이 작은 입자까지 크기별로 충돌하는 입자의 수를 측정하는 것을 특징으로 하는 멤스(MEMS)기반 초소형 전기적 임팩터.The sensing unit MEMS based ultra small electric impactor, characterized in that for measuring the number of particles collide by size from the large particles to the small particles in the flow direction of the particles introduced into the nozzle.
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