KR101063966B1

KR101063966B1 - 실시간 분진측정장치

Info

Publication number: KR101063966B1
Application number: KR1020090024317A
Authority: KR
Inventors: 김제원
Original assignee: 김제원
Priority date: 2009-03-23
Filing date: 2009-03-23
Publication date: 2011-09-14
Also published as: KR20100105946A

Abstract

본 발명은 실시간 분진측정장치 관한 것으로, 보다 상세하게는 먼지가 지나는 영역에 빛을 조사하여 그 먼지에 의해 산란된 빛 에너지를 측정하여 먼지의 개수농도와 크기분포를 측정하고 그 먼지에 대한 밀도를 적용하여 먼지의 크기분포와 농도를 실시간으로 측정할 수 있는 실시간 분진측정장치에 관한 것이다.

본 발명에 따른 실기산 분진측정장치는, 측정공간의 내부로 공기가 흡입되는 흡입구와, 측정공간의 내부를 통과한 공기가 배출되는 배출구를 갖는 측정챔버와; 상기 측정챔버의 측정공간의 내부로 빛을 조사하도록 구비된 광원부와; 상기 광원부로부터 조사되어 상기 측정공간의 내부를 지나는 공기에 포함된 먼지에 의해 산란된 빛을 감지하여 그 광량에 따른 전기적 신호를 발생시키는 광검출부와; 상기 광검출부에 의해 검출된 전기적 신호의 크기와 빈도로부터 먼지의 크기분포와, 그 크기별 개수농도를 산출하는 연산부와; 상기 측정챔버의 흡입구로 공기가 유입되어 측정공간을 통과하여 배출구로 배출되도록 공기의 유동을 형성하기 위한 펌프가 포함된 것을 특징으로 한다.

분진 측정, 실시간, 입자포집기, 광산란기, 펌프

Description

실시간 분진측정장치{REALTIME APPARATUS FOR MEASURING DUST}

대기(大氣) 중에 에어로졸 상태로 떠 있는 액체나 고체의 입자상 물질은 환경보전법에서도 규정하고 있는 대기오엄물질의 하나로서 다른 오염물, 예를 들면 황산화물, 질소산화물, 습기 등과 복합적으로 작용하여 생태계는 물론 건축물에까지 심각한 피해를 입히며, 특히 직경이 0.2∼0.5㎛인 미립자는 인체의 호흡기관에 침투하여 암을 유발하거나 유전적인 변이를 일으킨다.

그러나, 이러한 입자상물질(먼지)은 그 직경이 대단히 작아 육안으로는 도저히 식별할 수 없으므로 이의 측정에는 별도의 특수장치가 요구되는데, 그 대표적인 장치로서 대기 혹은 연소가스에 포함된 먼지의 농도를 측정하는 분진측정장치가 있으며, 상기 분진측정장치로는 필터 포진식 분진측정장치, 베타선 방식 분진측정장치, 광산란식 분진측정장치와 광투과식 분진측정장치로 크게 대별된다.

필터 포집식 분진측정장치는 가장 전통적인 부유분진측정장치로써, 대기중에 부유하는 입자상 물질을 등속 샘플링을 통해 필터에 일정 시간동안 포집한 뒤, 샘플링 공기의 체적과 포집된 입자의 질량을 측정함으로서 입자농도(ug/m³)를 구하는 방식이다. 위 측정 방법 중 측정값이 제일 정확하고 측정원리가 간단하여 대학이나 연구소에서 흔이 사용하는 방식이지만 부유 분진의 농도에 따라 다르긴 하지만 하루에 필터를 1, 2회 정도밖에 얻을 수 없어 시간대별 농도를 구하기 힘들고, 필터 사용 전/후의 처리 및 입자 포집 후 질량측정 등 번거로움이 많을 뿐만 아니라 실시간 측정은 아예 불가능한 단점을 갖는다.

베타선 방식 분진측정장치는 베타입자의 흡수도가 흡수물질의 전자밀도에 비례하는 성질을 이용한 것으로, 실시간 측정이 가능하고, 측정상의 번거로움이 없기 때문에 현재까지 대기 부유분진 측정에 널리 사용되고 있다. 그러나 베타선 방식 분진측정장치는 측정 장비가 크고 고가다 보니 실내 대기환경 모니터링용 장비로 사용하기에는 제약이 있다.

한편, 상기 광투과식 분진측정장치는 광원에서 나온 빛들이 어느 정도 수신부(수광부)에 도달하느냐를 측정하는 것이고, 광산란식 분진측정장치는 광원에서 나온 빛이 분진에 의해 산란되는 것을 측정하여 분진의 양을 알아내는 것이다.

본 발명과 관련된 광산란방식의 분진측정장치는 본 발명과 관련된 광 산란방식의 분진측정장치는 부유 분진에 빛을 조사해 이때 산란되는 빛을 이용하여 입자의 농도를 측정하는 방식으로, 산란된 빛은 직접 혹은 미러(Mirror)에 의해 반사되 어 수광부로 집속되며, 집속된 광량을 전기적 신호를 이용해 측정함으로써 입자의 개수농도와 크기를 측정할 수 있다. 광산란방식의 분진측정장치는 실시간 측정에 적합하고, 측정상의 번거로움이 없을 뿐만 아니라 입자의 크기분포 측정도 가능하며, 측정 장비가 작고 가격이 저렴하여 현재 대기환경 부유분진 모니터링용 장비로 상당수의 광산란식 분진측정장치가 보급되어 있고 향후에는 더 많은 제품이 사용될 것으로 예측된다.

그러나, 현재의 광산란식 분진측정장치는 입자의 개수농도와 크기를 측정하는데는 매우 유용하지만, 직접적인 질량측정이 안 된다는 한계를 가지고 있다.

본 발명은 상기와 같은 점을 인식하여 안출된 것으로 본 발명의 목적은 먼지가 지나는 영역에 빛을 조사하여 그 먼지에 의해 산란된 빛 에너지를 측정하여 먼지의 개수농도와 크기분포를 측정하고 그 먼지에 대한 밀도를 적용하여 먼지의 크기분포와 농도를 실시간으로 측정할 수 있는 실시간 분진측정장치를 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 실시간 분진측정장치는, 측정공간의 내부로 공기가 흡입되는 흡입구와, 측정공간의 내부를 통과한 공기가 배출되는 배출구를 갖는 측정챔버와; 상기 측정챔버의 측정공간의 내부로 빛을 조사하도록 구비된 광원부와; 상기 광원부로부터 조사되어 상기 측정공간의 내부를 지나는 공기에 포함된 먼지에 의해 산란된 빛을 감지하여 그 광량에 따른 전기적 신호를 발생시키는 광검출부와; 상기 광검출부에 의해 검출된 전기적 신호의 크기와 빈도로부터 먼지의 크기분포와, 그 크기별 개수농도를 산출하는 연산부와; 상기 측정챔버의 흡입구로 공기가 유입되어 측정공간을 통과하여 배출구로 배출되도록 공기의 유동을 형성하기 위한 펌프가 포함된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 실시간 분진측정장치는, 상기 연산부는 산출된 개수농도와 먼지의 밀도로부터 무게농도를 산출하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 실시간 분진측정장치는, 상기 측정챔버의 흡입구에 연 결되는 유입로는 제1분기로와 제2분기로로 분기되어었다가 모아져 상기 흡입구에 연결되고, 상기 제2분기로에는 먼지가 걸러져 포집되는 필터가 구비된 입자포집기가 설치되며, 상기 먼지의 밀도는 상기 필터에 포집된 먼지의 무게를 측정하고, 산출된 입자크기와 개수농도로부터 산출되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 실시간 분진측정장치는, 상기 제2분기로에는 상기 제2분기로를 지나는 공기의 유량 변화를 감지하는 차압센서와, 상기 제2분기로를 지나는 공기의 유량을 조절할 수 있는 유량조절밸브와, 상기 차압센서에 공기의 유량 변화가 감지되는 경우 상기 제2분기로를 지나는 공기의 유량이 일정하게 유지되도록 상기 유량조절밸브를 제어하는 제어기가 구비된 유량제어부가 더 설치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 실시간 분진측정장치는, 상기 펌프는 원형의 내주를 갖는 케이스와, 원반의 형상의 중앙에 구비된 회전축의 주위에 복수개의 통기홀이 방사대칭형으로 배열되게 형성되며, 그 통기홀에는 블레이드면이 형성되어 외측 가장자리 단부가 상기 케이스의 내주면에 근접되게 회전축을 중심으로 회전가능하게 케이스에 지지된 팬이 구비되어 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 실시간 분진측정장치는, 상기 케이스의 내주면에는 오목하게 삽입채널이 원주방향으로 일주하여 형성되고, 상기 팬은 그 외측 가장자리 단부가 상기 삽입채널에 삽입되는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 구성에 의하여 본 발명에 따른 실시간 분진측정장치는 먼지가 지나는 영역에 빛을 조사하여 그 먼지에 의해 산란된 빛 에너지를 측정하여 먼지의 개수농도와 크기분포를 측정하고 그 먼지에 대한 밀도를 적용하여 먼지의 크기분포와 농도를 실시간으로 측정할 수 있는 장점을 갖는다.

이하에서는 도면에 도시된 실시예를 참조하여 본 발명에 따른 실시간 분진측정장치를 보다 상세하게 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 실시간 분진측정장치의 원리를 개념적으로 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 실시간 분진측정장치의 단면도이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 실시간 분진측정장치의 구성을 개념적으로 도시한 도면이고, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 실시간 분진측정장치의 펌프를 도시한 단면도이며, 도 6a 내지 도 6b는 본 발명의 일실시예 및 다른 실시예에 따른 펌프의 팬을 도시한 평면도 및 A-A 단면을 도시한 단면도이다.

도면을 살펴보면, 본 발명의 일실시예에 따른 실시간 분진측정장치는 유입로(10)와, 측정챔버(20)와, 광원부(30)와, 광검출부(40)와, 연산부(50)와, 펌프(60)를 포함하여 구성되어 있다.

상기 유입로(10)는 공기가 유입되는 통로의 역할을 하는 것으로 제1분기로(11)와, 제2분기로(12)로 분기되었다가 모아져 상기 측정챔버(20)의 흡입구(21)에 연결된다.

한편, 상기 제2분기로(12)에는 입자포집기(121)와, 유량제어부(122)가 설치된다.

상기 입자포집기(121)는 먼지(D)가 걸러져 포집되는 필터(121a)가 설치되는데, 상기 필터(121a)에 의해 상기 제2분기로(12)를 지나는 공기에 포함된 먼지(D)를 포집함으로써 상기 필터(121a)에 포집된 먼지(D)의 무게를 측정하고, 후술할 연산부(50)에서 산출된 입자크기와 개수농도로부터 상기 먼지(D)의 밀도를 산출할 수 있게 된다.

즉, 종래기술에 따른 필터 포집식 분진측정장치의 포집된 먼지(D)의 무게를 측정하는 것은 가능하지만 실시간 측정이 불가능하다는 단점과, 종래기술에 따른 광투과식 분진측정장치의 실시간 측정은 가능하지만 먼지(D)의 무게를 측정하는 것은 불가능하다는 단점을 동시에 극복하고자 동시간대에 상기 유입로(10)로 유입되는 공기를 상기 제1분기로(11)로 상기 제2분기로(12)로 분기시킨 후 모아 상기 측정챔버(20)로 흘러들어가도록 함으로써 상기 입자포집기(121)를 통해 동시간대의 먼지(D)의 무게를 측정함과 동시에 상기 측정챔버(20)로 흘러들어가는 먼지(D)의 개수농도와 크기분포를 측정하고 그 먼지(D)에 대한 밀도를 적용하여 먼지(D)의 크기분포와 농도를 실시간으로 측정할 수 있게 되는 것이다.

한편, 분기전 상기 유입로(10)로 흘러들어 오는 먼지(D)는 상기 제1분기로(11) 및 상기 제2분기로(12)로 나뉘어 들어가고, 상기 제2분기로(12)로 들어간 먼지(D)는 상기 입자포집기(121)에 포집되므로, 상기 제1분기로(11) 및 상기 제2분기로(12)가 상기 측정챔버(20)의 흡입구(21)에서 상호 모아지더라도 상기 측정챔버(20)의 흡입구(21)로 들어가는 먼지(D)의 개수는 상기 유입로(10)로 흘러들어 오는 먼지(D)의 개수의 절반이 될 것이다.

상기 유량제어부(122)는 상기 제2분기로(12)를 지나는 공기의 유량을 제어하는 역할을 하는 것으로 차압센서(122a)와, 유량조절밸브(122b)와, 제어기(122c)가 구비되어 있다.

상기 차압센서(122a)는 상기 제2분기로(12)를 지나는 공기의 유량 변화를 감지할 수 있도록 구비되고, 상기 유량조절밸브(122b)는 상기 제2분기로(12)를 지나는 공기의 유량을 조절할 수 있도록 구비된다.

상기 제어기(122c)는 상기 차압센서(122a)에 공기의 유량 변화가 감지되는 경우 상기 제2분기로(12)를 지나는 공기의 유량이 일정하게 유지도록 상기 유량조절밸브(122b)를 제어하게 된다.

즉, 상기 유량제어부(122)는 상기 제2분기로(12)를 지나는 공기의 유량은 시간이 경과됨에 따라 상기 입자포집기(121)의 필터(121a)에 포집되는 먼지의 량이 증가됨으로써 상대적으로 감소하게 되는데 상기 제2분기로(12)에 지나는 공기의 유량이 일정하게 유지되도록 하여 실시간 측정의 정밀도를 높이도록 하기 위하여 구비되는 것이다.

상기 측정챔버(20)는 내부에 측정공간(20a)이 형성되도록 하는 역할을 하는 것으로 측정공간(20a)의 내부로 공기가 흡입되는 흡입구(21)와, 측정공간(20a)의 내부를 통과한 공기가 배출되는 배출구(22)를 갖도록 구비된다.

상기 흡입구(21)는 상기 유입로(10)에 연결되고, 상기 배출구(22)는 후술할 펌프(60)에 연결되어 상기 측정챔버(20)의 측정공간(20a) 내부에 공기의 유동이 형성되어 상기 흡입구(21) 및 상기 배출구(22)를 통하여 상기 측정공간(20a)에 공기 가 들어오고 나갈 수 있게 되는 것이다.

상기 광원부(30)는 상기 측정챔버(20)의 측정공간(20a)의 내부로 빛을 조사하는 역할을 하는 것으로, 본 발명의 일실시예에서는 상기 측정챔버(20)의 일측단에 구비되어 있다.

통상 상기 광원부(30)의 광원으로는 레이저 다이오드를 사용하는데, 파장이 긴 적외선 레이저 다이오드를 사용하게 되면 입자의 크기가 큰 먼지에서 일어날 수 있는 방사(Emission)를 최소한으로 할 수 있게 된다.

즉, 자상 물질들은 빛이 충돌되면 일부는 산란(Scattering)되고, 일부는 입자에 흡수(Absorption)되며, 입자에 흡수된 빛은 다시 대기중으로 방사(Emission)되는데, 이러한 방사(Emission)가 후술할 광검출부(40)에 감지되면 허수카운트라는 영향을 미칠 수 있다. 일반적으로 단파장(500~650 nm) 빛이 에너지가 세기 때문에 빛의 산란을 많이 발생시키지만 빛의 방사에 의한 영향 또한 줄 수 있으므로 장파장(840 nm)의 빛을 사용함으로써 빛의 방사에 의한 영향을 최소한으로 할 수 있게 됨과 동시에 적외선 영역에서 가장 좋은 감도를 보이는 상기 광검출부(40)의 효율 또한 높일 수 있게 되는 것이다.

한편, 상기 광원부(30)에는 조사되는 빛을 집광할 수 있도록 광학렌즈(31)를 구비하고, 상기 측정챔버(20)의 일측에 구비된 광원부(30)로부터 조사된 빛이 측정공간(20a) 내부의 먼지(D)에 의해 산란되지 않는 경우에는 그대로 받아 제거할 수 있도록 상기 측정챔버(20)의 타측단에는 광제거부(30')를 구비하는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 상기 광원부(30)로부터 조사된 빛이 제거되지 않는다면 상기 광검출 부(40)에 허수카운크라는 영향을 미칠 수 있기 때문이다.

또한, 상기 광제거부(30')는 빛의 반사를 최소한으로 할 수 있도록 표면을 무광 아노다이징 또는 샌딩 처리를 하는 것이 바람직하다 할 것이다.

상기 광검출부(40)는 상기 광원부(30)로부터 조사되어 상기 측정공간(20a)의 내부를 지나는 공기에 포함된 먼지(D)에 의해 산란된 빛을 감지하여 그 광량에 따른 전기적 신호를 발생시키도록 구비된다.

한편, 상기 광검출부(40)의 산란된 빛을 감지하는 효율을 높이기 위해서는 상기 측정챔버(20)의 내부에 산란된 빛을 상기 광검출부(40)를 향하는 방향으로 반사시킬 수 있는 미러(40')를 구비하는 것이 바람직하다.

즉, 도 1의 본 발명의 일실시예에 따른 실시간 분진측정장치의 원리를 개념적으로 도시한 도면에 도시된 바와 같이 상기 광원부(30)에서 조사된 빛이 먼지(D)에 의해 산란되게 되면, 산란된 빛은 직접 혹은 상기 미러(40')에 의해 반사되어 상기 광검출부(40)에 집속되게 되는 것이다.

상기 연산부(50)는 상기 광검출부(40)에 의해 검출된 전기적 신호의 크기와 빈도로부터 먼지(D)의 크기분포와 그 크기별 개수농도를 산출하고, 산출된 개수농도와 먼지(D)의 밀도로부터 무게농도를 산출하도록 구비된다.

한편, 상기 먼지(D)의 밀도는 상기 입자포집기(121)의 상기 필터(121a)에 포집된 먼지의 무게를 측정하고, 산출된 먼지의 입자크기와 개수농도로부터 산출되게 된다.

상기 펌프(60)는 상기 측정챔버(20)의 흡입구(21)로 공기가 유입되어 측정공 간(20a)을 통과하여 배출구(22)로 배출되도록 공기의 유동을 형성하는 역할을 하는 것으로 케이스(61)와 팬(62)으로 구성되어 본 발명의 일실시예에서는 상기 배출구(22)에 연결되어 있다.

한편, 상기 펌프(60)와 상기 배출구(22)와의 연결은 상기 펌프(60)가 작동되면서 생기는 진동이 상기 측정챔버(20)에 전달되는 것을 최소화 시킬 수 있도록 유연한 재질 즉, 아세탈 혹은 테플론과 같은 플라스틱 재질의 플레서블파이프(미도시)로 연결하는 것이 바람직하다.

상기 케이스(61)는 원형의 내주를 갖고 그 내주면에는 오목하게 삽입채널(611)이 원주방향으로 일주하여 형성되고, 하단부에는 배기구(612)가 형성되어 있다.

상기 삽입채널(611)에는 후술할 팬(62)의 외측 가장자리 단부(62a)가 삽입되게 되고, 상기 배기구(612)로는 상기 팬(61)의 회전에 의해 유입된 공기가 배기되게 된다.

상기 팬(62)은 원반의 형상으로 모터(M)에 의하여 중앙에 구비된 회전축(621)이 회전되는데, 상기 회전축(621)의 주위에 복수개의 통기홀(622)이 방사대칭형으로 배열되게 형성되고, 그 통기홀(622)에는 상기 팬(62)의 회전에 의해 공기가 상기 통기홀(622)로 흘러들어 갈 수 있도록 블레이드면(623)이 형성된다.

한편, 상기 팬(62)에는 상기 팬(62)이 회전되는 경우 공기가 상기 블레이드면(623)으로 유도될 수 있도록 경사진 유도면(624)를 구비하는 것이 바람직하다.

도 6a 내지 도 6b 본 발명의 일실시예 및 다른 실시예에 따른 펌프(60)의 팬(61)을 도시한 평면도 및 A-A 단면을 도시한 단면도를 도시하였다.

도면을 살펴보면 도 6a에 도시된 바와 같이 소정의 경사를 갖도록 상기 유도면(624)을 형성됨으로써 공기가 상기 유도면(624)을 타고 유도되어 상기 블레이드면(623)에 의해 상기 통기홀(622)로 흘러가도록 구비되는데, 도 6b에 도시된 바와 같이 상기 유도면(624)을 완만한 경사를 갖도록 형성함으로써 공기가 보다 원활하게 상기 유도면(624)을 타고 유도되어 상기 블레이드면(623)에 의해 상기 통기홀(622)로 흘러가도록 구비하여 풍량을 최대한 확보하는 것이 바람직하다 할 것이다.

한편, 상기와 같은 구성은 상기 팬(62)의 회전에 의한 공기의 흐름이 상기 모터(M)주변으로 이루어지기 때문에 상기 모터(M)의 냉각을 아울러 수행할 수 있게 된다.

또한, 상기 팬(62)의 외측 가장자리 단부(62a)가 상기 케이스(61)의 내주면에 근접되게 상기 회전축(621)을 중심으로 회전가능하게 상기 케이스(61)에 지지는데, 본 발명의 일실시예에서는 상기 팬(62)의 외측 가장자리 단부(62a)가 상기 케이스(61)의 삽입채널(611)에 삽입되도록 구성하였다.

즉, 기존의 날개형상의 팬을 본 발명에서와 같이 공기의 유량제어가 중요한 장치에 이용할 경우 날개와 상기 케이스(61) 사이의 공간으로 역전되어 흐르는 공기의 와류에 의하여 유량의 변화가 심한 단점을 기구적으로 해결하고자, 종래기술에 따른 날개와 반대되는 개념으로 원반의 형상에 상기 통기홀(622)과 상기 블레이드면(623)을 형성하고, 상기 팬(62)의 외측 가장자리 단부(62a)가 상기 케이스(61) 의 삽입채널(611)에 삽입되어 회전되도록 함으로써 상기 케이스(61) 사이의 공간으로 연전되어 흐르는 공기의 와류를 최소한으로 함으로써 유량의 변화가 거의 발생되지 않도록 한 것이다.

이상에서는 본 발명의 일실시예에 따른 실시간 분진측정장치를 살펴보았고, 이하에서는 본 발명의 다른 실시예에 따른 실시간 분진측정장치를 살펴보기로 한다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 실시간 분진측정장치의 구성을 개념적으로 도시한 도면이다.

도면을 살펴보면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 실시간 분진측정장치는 측정챔버(20)와, 배출로(10')와, 광원부(30)와, 광검출부(40)와, 연산부(50)와, 펌프(60)를 포함하여 구성되어 있다.

본 발명의 일실시예에서는 상기 측정챔버(20)의 흡입구(21)에 연결되는 유입로(10)가 제1분기로(11)와, 제2분기로(12)로 분기되었다가 모아지고, 상기 제2분기로(12)에는 입자포집기(121)와, 유량제어부(122)가 설치되었으나, 본 발명의 다른 실시예에서는 상기 유입로(10) 대신에 상기 측정챔버(20)의 배출구(22)에 연결되는 배출로(10')를 구비하고, 상기 배출로(10')에 먼지가 걸러져 포집되는 필터(121a')가 구비된 입자포집기(121')가 설치되는 것을 특징으로 한다.

다른 구성요소들은 본 발명의 일실시예와 동일하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.

상기 배출로(10')에 설치되는 입자포집기(121')는 상기 측정챔버(20)의 배출 구(22)에 연결되므로 상기 측정챔버(20)에서 먼지(D)의 개수농도와 크기분포를 측정하고 난 후 상기 측정챔버(20)의 배출구(22)로 배출되는 공기에 포함된 먼지(D)를 상기 입자포집기(121')에 의해 포집함으로써 상기 필터(121a')에 포집된 먼지(D)의 무게를 측정하고, 후술할 연산부(50)에서 산출된 입자크기와 개수농도로부터 상기 먼지(D)의 밀도를 산출할 수 있게 된다.

즉, 본 발명의 다른 실시예에 따른 실시간 분진측정장치 역시 본 발명의 일실시예와 마찬가지로 종래기술에 따른 필터 포집식 분진측정장치의 포집된 먼지(D)의 무게를 측정하는 것은 가능하지만 실시간 측정이 불가능하다는 단점과, 종래기술에 따른 광투과식 분진측정장치의 실시간 측정은 가능하지만 먼지(D)의 무게를 측정하는 것은 불가능하다는 단점을 동시에 극복할 수 있게 되는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 실시간 분진측정장치는 상기 측정챔버(20)와 상기 펌프(60) 사이에 상기 배출로(10')에 구비되는 입자포집기(121')가 설치되므로 상기 펌프(60)에서 발생되는 진동을 상기 입자포집기(121')가 완충할 수 있게 되어 상기 측정챔버(20)에서 상기 펌프(60)에 의한 진동의 영향을 받지않고 보다 정확한 측정이 가능한 장점이 있게 되는 것이다.

앞에서 설명되고 도면에 도시된 실시간 분진측정장치는 본 발명을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 발명의 보호범위는 이하의 특허청구범위에 기재된 사항에 의해서만 정하여지며, 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 개량 및 변경된 실시예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속한다고 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 실시간 분진측정장치의 원리를 개념적으로 도시한 도면

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 실시간 분진측정장치의 단면도

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 실시간 분진측정장치의 구성을 개념적으로 도시한 도면

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 실시간 분진측정장치의 구성을 개념적으로 도시한 도면

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 실시간 분진측정장치의 펌프를 도시한 단면도

도 6a 내지 6b는 본 발명의 일실시예 및 다른 실시예에 따른 펌프의 팬을 도시한 평면도 및 A-A 단면을 도시한 단면도

<주요 도면부호에 대한 간단한 설명>

10 유입로

11 제1분기로

12 제2분기로

121 입자포집기

122 유량제어부

10' 배출로

121' 입자포집기

20 측정챔버

21 흡입구

22 배출구

30 광원부

40 광검출부

50 연산부

70 펌프

61 케이스

611 삽입채널

62 팬

621 회전축

622 통기홀

623 블레이드면

624 유도면

Claims

삭제
측정공간의 내부로 공기가 흡입되는 흡입구와, 측정공간의 내부를 통과한 공기가 배출되는 배출구를 갖는 측정챔버와;

상기 측정챔버의 측정공간의 내부로 빛을 조사하도록 구비된 광원부와;

상기 광원부로부터 조사되어 상기 측정공간의 내부를 지나는 공기에 포함된 먼지에 의해 산란된 빛을 감지하여 그 광량에 따른 전기적 신호를 발생시키는 광검출부와;

상기 광검출부에 의해 검출된 전기적 신호의 크기와 빈도로부터 먼지의 크기분포와, 그 크기별 개수농도를 산출하는 연산부와;

상기 측정챔버의 흡입구로 공기가 유입되어 측정공간을 통과하여 배출구로 배출되도록 공기의 유동을 형성하기 위한 펌프를; 포함하되,

상기 연산부는 산출된 개수농도와 먼지의 밀도로부터 무게농도를 산출하는 것을 특징으로 하는 실시간 분진측정장치.
제2항에 있어서,

상기 측정챔버의 흡입구에 연결되는 유입로는 제1분기로와 제2분기로로 분기 되어었다가 모아져 상기 흡입구에 연결되고, 상기 제2분기로에는 먼지가 걸러져 포집되는 필터가 구비된 입자포집기가 설치되며,

상기 먼지의 밀도는 상기 필터에 포집된 먼지의 무게를 측정하고, 산출된 입자크기와 개수농도로부터 산출되는 것을 특징으로 하는 실시간 분진측정장치.
제3항에 있어서,

상기 제2분기로에는 상기 제2분기로를 지나는 공기의 유량 변화를 감지하는 차압센서와, 상기 제2분기로를 지나는 공기의 유량을 조절할 수 있는 유량조절밸브와, 상기 차압센서에 공기의 유량 변화가 감지되는 경우 상기 제2분기로를 지나는 공기의 유량이 일정하게 유지되도록 상기 유량조절밸브를 제어하는 제어기가 구비된 유량제어부가 더 설치되는 것을 특징으로 하는 실시간 분진측정장치.
제2항에 있어서,

상기 측정챔버의 배출구에 연결되는 배출로에는 먼지가 걸러져 포집되는 필터가 구비된 입자포집기가 설치되는 것을 특징으로 하는 실시간 분진측정장치.
제2항 내지 제5항 중 어느 하나의 항에 있어서,

상기 펌프는 원형의 내주를 갖는 케이스와,

원반의 형상의 중앙에 구비된 회전축의 주위에 복수개의 통기홀이 방사대칭형으로 배열되게 형성되며, 그 통기홀에는 블레이드면이 형성되어 외측 가장자리 단부가 상기 케이스의 내주면에 근접되게 회전축을 중심으로 회전가능하게 케이스에 지지된 팬이 구비되어 구성된 것을 특징으로 하는 실시간 분진측정장치.
제6항에 있어서,

상기 케이스의 내주면에는 오목하게 삽입채널이 원주방향으로 일주하여 형성되고,

상기 팬은 그 외측 가장자리 단부가 상기 삽입채널에 삽입되는 것을 특징으로 하는 실시간 분진측정장치.