KR101168034B1 - 석면시료 채취기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 석면시료 채취기에 관한 것으로, 석면은 호흡기를 통해 폐에 침입함으로써 유발되는 석면폐증, 중피종, 폐암과 직접적인 연관이 있음이 밝혀져, 그 간 폭넓게 사용되어 온 석면함유 건축마감재에 대한 전면적인 조사로 석면함유 여부, 함유된 석면의 종류, 함유량 등의 분석이 요구되고 있다. 이에 석면 조사자는 대상 건축 마감재에 대한 시료채취를 위하여 천장, 벽체, 바닥 등 마감재의 일부를 뜯어내게 되는데 이 과정에서 비산되는 석면함유 먼지에 노출될 개연성이 높다. 이 같은 위험을 방지하면서도 효율적, 경제적으로 석면시료를 채취하는 장치로서 기존의 전동드릴기기의 드릴 척에 착탈식으로 고정하여 원형 모양의 시료를 채취하면서 작업과정에서의 비산먼지도 방지하는 보호캡을 두른 석면시료채취기에 관한 것이다.

Description

석면시료 채취기{ASBESTOS SAMPLING DEVICE}

본 발명은 석면시료 채취기에 관한 것으로 보다 상세하게는 석면 조사자가 조사대상 건축 마감재에 대한 시료채취를 위하여 천장, 벽체, 바닥 등 마감재의 일부를 뜯어내는 과정에서, 비산되는 석면함유 먼지에 노출되는 위험을 방지하면서도 효율적, 경제적으로 석면시료를 채취하도록 하는 석면시료채취기에 관한 것이다.

건축 마감재 등에 석면이 함유되어 있는 지를 확인하기 위한 석면시료 채취 작업에 있어서, 종래에는 그 채취도구로 펜치, 칼, 드라이버, 구멍내기틀 등의 공구를 사용하여, 사람이 힘을 가해 부정형의 조각을 뜯어내게 되는데, 이 같은 기존의 작업과정으로 샘플을 채취하게 되면, 쉽게 먼지가 비산됨으로써 석면함유 비산먼지의 발생으로 인한 대상 공간 사용자의 석면 위험노출의 기회 또는 위해우려 요인을 만들 수 있으며, 작업자에게도 연속되는 작업으로 인한 흡입누적으로 직업성 질환발생의 개연성을 만든다.

또한, 이와 같은 방법으로 채취되는 시료는 그 시료 량과 모양의 불균일성이 발생하게 되고, 채취 이후 건축마감재를 원상 복구하는 작업에 어려움이 있고, 작업효율을 떨어뜨리는 등의 경제성에 문제가 있어 왔다.

이 같은 단점을 보안하기 위해서 분무식 습윤제를 뿌리는 등의 방지노력이 경주되나 근본적인 해결책이 되지 못하고, 이를 개선하기 위하여 시료채취기로서 소모성채취관을 사용하는 방안이 제시되었으나, 일회용으로 그 경제적 비용이 큰 문제점이 있으며 아스타일과 같은 단단한 재질의 바닥재에는 적용이 불가능하다.

따라서 작업자의 안전 및 효율성 증대와 시료 채취 작업 시 유해물질이 비산될 수 있는 가능성을 줄이고, 기존의 드릴과 연동이 가능하며 누구나 쉽게 기능을 숙지할 수 있고, 영구적으로 사용할 수 있어서, 일정한 크기의 균질한 시료를 효율적으로 안전하게 채취하기 위한 샘플 채취 도구의 개발이 절실한 실정이다.

상기와 같은 문제점을 해결하고자, 본 발명은 석면 존재여부를 조사하기 위한 시료 채취에 있어서, 시료 채취 작업자의 안전 및 효율성 증대와 시료 채취 작업 시 유해물질이 비산될 수 있는 가능성을 줄이고, 기존의 드릴과 연동이 가능하며 누구나 쉽게 그 기능을 숙지할 수 있고, 영구적으로 사용할 수 있어서 경제적이며, 일정한 크기의 균질한 시료를 효율적으로 안전하게 채취하도록 하는 석면샘플 채취기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은

동력공구의 드릴 척에 결합하는 동력공구 드릴 연결부;

상기 동력공구 드릴 연결부의 상부로 연장하는 회전축과 상기 회전축의 끝단에 결합하여 상부가 개방되는 원통형상으로 상단 원주부 끝단에 톱니를 구비한 원통 드릴부를 가지는 고형시료 채취부;

상기 고형시료 채취부의 회전축 원주부에 결합하는 베어링;

상기 베어링에 결합하는 중공부를 가지고 상기 고형시료 채취부를 외부에서 감싸는 캡 형상으로서, 상기 캡 형상의 끝단은 신축부로 이루어진 보호캡; 및

상기 보호캡의 하부에 결합하여 상기 보호캡 내부 공기를 흡입하여 외부로 배출하는 흡입기를 포함하는 것을 특징으로 하는 석면시료 채취기를 제공한다.

본 발명의 석면시료 채취기에 따르면, 주위로 먼지가 비산 될 가능성이 적고, 음압기 연결을 통해 먼지를 흡입하는 경우에는 비산 가능성을 더욱 줄여 작업자의 안전 및 시료 채취 작업 시 유해물질이 비산될 수 있는 가능성을 줄여 작업자 및 건물 사용자의 안전을 확보할 수 있다.

또한 소모성 채취기와 달리 기존 드릴과 연동해서 사용가능하기 때문에 별도의 공구를 사용할 필요가 없고 영구적으로 사용이 가능하여 경제적 이익이 크다.

또한 기존 드릴과 연동해서 사용가능하고, 전동공구를 적용할 수 있어서, 천장, 벽, 바닥재 등 딱딱한 고형물질도 채취가능하며, 작업자의 피로도 감소하며, 드릴공구에 착탈식으로 사용되어 기존의 전동공구와 사용방식이 동일하여 초보자도 쉽게 사용할 수 있는 효과가 있다.

이외에 시료를 정량, 균일하게 채취함으로서 시료관리가 수월하며, 시료채취 후에 발생한 구멍도 균일하여 이를 메우는 방법도 균일한 접착식 테이프를 적용할 수 있어서, 처리가 용한 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 석면시료 채취기에 대한 일 실시예의 단면 형상을 도시한 도면으로 비회전 부분은 단면으로 도시하고, 회전부분은 끝단부분만 부분 단면으로 도시한 도면이다.
도 2는 도 1에 도시한 본 발명의 석면시료 채취기에 대한 일 실시예의 저면도를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 석면시료 채취기에 적용될 수 있는 시료 배출기의 일 실시예에 대한 사시도(도3 의 (a))와 이와 같은 시료 배출기가 설치된 원통 드릴부의 단면도를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 석면시료 채취기에 적용될 수 있는 시료 배출기의 다른 실시예가 설치된 원통 드릴부의 단면도를 작동 상태에 따라 구분하여 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 석면시료 채취기에 대한 다른 실시예의 단면 형상을 도시한 도면으로 비회전 부분은 단면으로 도시하고, 회전부분은 끝단부분만 부분 단면으로 도시한 도면이다.
도 6은 도 5에 도시한 본 발명의 석면시료 채취기에 대한 다른 실시예의 저면도를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 석면시료 채취기에 대한 또 다른 실시예의 단면 형상을 도시한 도면으로 비회전 부분은 단면으로 도시하고, 회전부분은 끝단부분만 부분 단면으로 도시한 도면이다.

이하 본 발명에 대하여 도면을 참고하여 상세히 설명한다.

본 발명은 석면 샘플을 채취하고자 하는 작업자가 샘플 채취에 사용하는 석면시료 채취기로서, 동력공구의 드릴 척에 결합하는 동력공구 드릴 연결부(10), 상기 동력공구 드릴 연결부(10)의 상부로 연장하는 회전축(22)과 상기 회전축(22)의 끝단에 결합하여 상부가 개방되는 원통형상으로 상단 원주부 끝단에 톱니(24)를 구비한 원통 드릴부(26)를 가지는 고형시료 채취부(20), 상기 고형시료 채취부(20)의 회전축(22) 원주부에 결합하는 베어링(30), 상기 베어링(30)에 결합하는 중공부(42)를 가지고 상기 고형시료 채취부(20)를 외부에서 감싸는 캡 형상으로서, 상기 캡 형상의 끝단은 신축부(44)로 이루어진 보호캡(40), 및 상기 보호캡(40)의 하부에 결합하여 상기 보호캡(40) 내부 공기를 흡입하여 외부로 배출하는 흡입기(50)를 포함하는 구성을 가진다.

즉, 시료채취 시, 비산되는 석면을 포함할 수 있는 먼지를 막기 위해 보호캡을 장착하여 작업자의 안전을 고려하면서도, 시료 채취자가 시료를 쉽고, 편리하게 채취할 수 있도록 기존의 전동드릴 등과의 연동을 통해 시려 채취가 가능하도록 하여 효율성을 극대화시켜 작업자에게 수월한 시료채취가 가능하도록 하는 기능을 제공한다.

상기 동력공구는 전동 또는 공기압 등의 동력공구를 모두 의미하는 것으로 작업의 편의성을 고려하면 전동 공구를 적용하는 것이 바람직하고, 이를 위하여 기존의 전동드릴기기의 드릴 척에 상기 드릴 연결부를 통하여 착탈식으로 고정하여 원형 모양의 시료를 채취하도록 한다. 상기 동력공구 드릴 연결부는 도 1 내지 도 2에 도시한 바와 같이 육각기둥 형태 또는 이외에 다각기둥 형태 등으로 이를 구성할 수 있다.

상기 드릴 연결부를 통하여 회전력을 얻어 실제로 시료(샘플)를 채취하도록 하는 고형시료 채취부는 회전축과 이의 상부에 천정이나 벽체 등으로부터 원형의 샘플 채취가 가능하도록 절삭이 이루어지는 원통 드릴부를 가진다. 이에 대한 구체적인 예는 도 1 내지 도 7에 도시한 바와 같으며, 톱니의 절단에 의하여 원통의 내부에 샘플이 취해진다.

그런데 상기 동력공구 드릴 연결부 및 고형시료 채취부는 회전부이고, 보호캡 및 흡입기는 정지부이므로 이들 사이의 기밀을 확보한 연결 및 회전부의 회전을 위해서는 이들 사이의 결합에 베어링을 적용한다. 상기 베어링은 통상의 다양한 형태의 베어링이 이에 적용될 수 있으며, 도면에는 볼 베어링을 도시하지만, 이외에도 공지의 다양한 형태의 베어링이 이에 적용될 수 있음은 물론이다.

이러한 베어링은 그 내측(즉, inner race의 내측)은 상기 고형시료 채취부의 회전축 원주부에 결합하고, 그 외측(즉, outer race의 외측)은 보호캡에 결합하는 형태로 회전부와 정지부를 연결한다.

다름으로 상기 베어링에 결합하는 보호캡은 시료 채취과정에서 원통 드릴부로부터 발생하는 먼지가 외부로 비산하는 것을 막기 위하여 그 주위를 밀폐하는 기능을 수행하는 것으로 이를 위하여 상기 베어링에 결합하는 중공부를 가지고 상기 고형시료 채취부를 외부에서 감싸는 캡 형상으로 이루어지는데, 이 경우에 작업자가 샘플을 채취하는 과정에서 벽체 또는 천정부재와 보호캡이 벌어져 외부로 먼지가 비산하는 것을 막기 위하여 상기 캡 형상의 끝단은 신축부로 이루어진다. 상기 신축부로는 주름관 형상이나 자바라 또는 고무나 수지재의 탄력성을 가지는 부재 등으로 끝단을 마감하여 작업 중에 약간 눌려진 상태로 작업이 이루어질 수 있도록 하면, 벽체 또는 천정부재와 보호캡의 접촉이 이루어진 상태로 작업을 수행할 수 있다. 이를 위하여 바람직하기로, 상기 신축부(44)는 상기 원통 드릴부의 상부 끝단보다 아래에서 시작하여 상기 원통 드릴부의 상부 끝단보다 상부로 더 연장하여 형성되는 것이 부재와 보호캡 사이의 기밀 확보를 용이하게 할 수 있으므로 좋다. 또한 상기 기밀확보 및 전체 무게의 감소를 위하여 상기 보호캡은 수지재로 이루어지는 것이 좋고, 바람직하게는 탄성변형량이 크고 용이한 수지재로 이를 제작하는 것이 좋다.

이와 같이 보호캡을 통하여 기밀된 형태로 작업이 이루어지는 경우에 발생되는 먼지는 상기 보호캡의 하부에 결합하여 상기 보호캡 내부 공기를 흡입하여 외부로 배출하는 흡입기를 통하여 외부로 배출되며, 상기 흡입기에는 필터(바람직하게는 해파필터)가 내장되어 먼지를 걸러내고 나머지 공기만을 외부로 배출한다.

즉, 도 1 내지 도 2에 도시한 바와 같은 석면시료 채취기를 상기 드릴 연결부에 동력공구를 연결한 상태로 벽면이나 천정부재에 가져가, 상기 보호캡의 상부 끝단 외부부가 상기 벽면이나 천정부재에 접하도록 하면 주위와 작업공간을 상기 보호캡이 분리하게 되고, 이후에 더 접근을 시키면 상기 원통 드릴부의 끝단이 상기 벽면이나 천정부재에 닿게 되는데, 이때 상기 동력공구를 켜서 원통 드릴부를 회전시키면서 부재를 절삭하게 되고, 상기 절삭이 완료되면 상기 원통 드릴부의 내부에 샘플이 채취되어진다. 또한 상기 절삭과정 중에 흡입기는 계속적으로 가동되어 절삭 중에 발생하는 먼지를 흡입하여 먼지를 걸러내고 나머지 공기를 배출한다. 상기 절삭을 완료하면 상기 채취기를 벽면이나 천정부재로부터 떼어내어 원통 드릴부 안에 있는 샘플을 꺼내도록 한다. 이 경우에 시료를 보다 용이하게 꺼내고, 보호캡을 뒤집는 경우(보호캡 내부에 잔류하는 먼지가 비산할 수 있음.)가 발생하지 않도록 하기 위하여, 바람직하게는 시료 배출기를 더 포함하도록 할 수 있다.

이에 대한 구체적인 예는 도 3 내지 도 4에 도시한 바와 같다. 즉, 상기 원통 드릴부(26)는 측면에 상하방향으로 연장하는 가이드 슬롯(28)을 가지고, 상기 가이드 슬롯(28)을 관통하게 배치되어 상기 가이드 슬롯(28)을 따라 상하이동이 가능하게 상기 가이드 슬롯(28)에 걸리는 체결구(62)와 상기 체결구(62)에 결합하고 상기 원통 드릴부(26)의 내부에 배치되는 평판(64)으로 이루어져 상기 가이드 슬롯(28)을 따라 상하이동이 가능한 시료 배출기(60)를 더 포함하도록 하는 것이다.

도 3의 (a)는 3개의 가이드 슬롯이 형성되는 경우에 적용되는 시료 배출기를 도시한 것으로 삼발이 형상과 이의 중앙에서 상부로 연장하는 프레임 및 상기 삼발이의 각 끝단에 결합하는 고정구로 이루어진 체결구와 상기 체결구의 중앙 상부에 결합하는 평판(다양한 형상의 평판이 가능하고, 바람직하게는 접시형상인 것이 좋다.)으로 이루어진 시료 배출기이다. 즉, 상기 시료배출기를 원통 드릴부에 결합하기 위해서는 상기 고정구는 상기 삼발이의 각 끝단에 결합하는 나사 등으로 이를 구성할 수 있고, 상기 삼발이는 상기 고정구가 분리된 경우에는 원통 드릴부의 내부직경보다 작아 삽입이 가능하고 삽입된 후에 상기 고정구(나사)를 상기 가이드 슬롯을 통하여 결합하여 시료 배출기가 슬롯 내에서만 이동이 가능한 형태로 고정되도록 할 수 있다. 상기 체결구와 평판은 항상 고정된 형태로 이를 구성하거나, 나사결합으로 결합되도록 할 수 있다. 상기 체결구는 이외에도 상기와 같은 기능을 수행하는 것이라면 그 형상에 제한이 없음은 물론이다.

이와 같은 방식으로 도 3의 (a)의 시료 배출기가 상기 원통 드릴부에 결합한 형태는 도 3의 (b)(단면도이므로 삼발이 중 전면으로 뻗은 발은 제외하고 도시함)에 도시한 바와 같다. 또한 다른 실시예로 2개의 가이드 슬롯만을 가지는 경우는 도 4에 도시한 바와 같다. 상기 기술한 바와 유사한 형태로 결합하여 도 4의 (a) 상태로 절삭이 이루어지고, 절삭이 이루어진 후에, 도 4의 (b)와 같이 시료 배출기를 상부로 끌어올려 상부로 올라온 샘플을 수거하여 밀폐용기에 담는 과정으로 시료 채취를 완료하게 된다.

또한 절삭과정에 발생한 먼지의 보다 용이한 포집을 위해서, 바람직하게는, 도 5 내지 6에 그 구체적인 예를 도시한 바와 같이, 상기 보호캡(40)은 하부에 다수의 배출구(46)를 포함하고, 상기 회전축(22) 주위를 둘러싸는 도넛형태로 상기 보호캡(40)의 하부에 결합하고, 상기 배출구(46)를 모두 덮는 밀폐공간을 형성하는 통합챔버(70)를 더 포함하고, 상기 흡입기(50)는 상기 통합챔버(70)의 하부에 결합하는 형태로 이를 구성할 수 있다. 이를 통하여 보호캡에 담기는 먼지가 가능한 부유시간을 더 가질 수 있도록 하여 바닥에 부착되어 고착됨에 따른 먼지 수거율의 저하를 막을 수 있고, 먼지 흡입이 흡입기가 연결된 쪽에 편중되는 것을 막을 수 있다.

또한 바람직하게는 상기 보호캡 부분을 다양한 회전축에 대하여 일반적으로 적용할 수 있도록 하기 위하여, 상기 베어링(30)과 상기 회전축(22) 사이에, 외주부는 상기 베어링(30)의 내측에 결합하고, 내주부는 상기 회전축(22)에 접하는 중공부를 가지는 연결 탄성부(80)를 더 포함하도록 하는 것이 좋다. 이를 통하여 상기 연결 탄성부의 탄성변형 영역 내에서는 다양한 지름을 가지는 회전축을 동일한 보호캡에 끼워 사용할 수 있으므로, 보호캡의 활용도를 높일 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 한정되는 것은 아니고, 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 해당 기술분야의 당업자가 다양하게 수정 및 변경시킨 것 또한 본 발명의 범위 내에 포함됨은 물론이다.

10: 동력공구 드릴 연결부 20: 고형시료 채취부
22: 회전축 24: 톱니
26: 원통 드릴부 28: 가이드 슬롯
30: 베어링 40: 보호캡
42: 중공부 44: 신축부
46: 배출구 50: 흡입기(음압 발생부)
60: 시료 배출기 62: 체결구
64: (시료 배출기용) 평판 70: 통합챔버
80: 연결 탄성부

Claims (5)

1. 동력공구의 드릴 척에 결합하는 동력공구 드릴 연결부;
   상기 동력공구 드릴 연결부의 상부로 연장하는 회전축과 상기 회전축의 끝단에 결합하여 상부가 개방되는 원통형상으로 상단 원주부 끝단에 톱니를 구비한 원통 드릴부를 가지는 고형시료 채취부;
   상기 고형시료 채취부의 회전축 원주부에 결합하는 베어링;
   상기 베어링에 결합하는 중공부를 가지고 상기 고형시료 채취부를 외부에서 감싸는 캡 형상으로서, 상기 캡 형상의 끝단은 신축부로 이루어진 보호캡; 및
   상기 보호캡의 하부에 결합하여 상기 보호캡 내부 공기를 흡입하여 외부로 배출하는 흡입기를 포함하며,
   상기 베어링과 상기 회전축 사이에,
   외주부는 상기 베어링의 내측에 결합하고, 내주부는 상기 회전축에 접하는 중공부를 가지는 연결 탄성부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 석면시료 채취기.
2. 제1항에 있어서,
   상기 원통 드릴부는 측면에 상하방향으로 연장하는 가이드 슬롯을 가지고,
   상기 가이드 슬롯을 관통하게 배치되어 상기 가이드 슬롯을 따라 상하이동이 가능하게 상기 가이드 슬롯에 걸리는 체결구와 상기 체결구에 결합하고 상기 원통 드릴부의 내부에 배치되는 평판으로 이루어져 상기 가이드 슬롯을 따라 상하이동이 가능한 시료 배출기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 석면시료 채취기.
3. 제1항에 있어서,
   상기 보호캡은 하부에 다수의 배출구를 포함하고,
   상기 회전축 주위를 둘러싸는 도넛형태로 상기 보호캡의 하부에 결합하고, 상기 배출구를 모두 덮는 밀폐공간을 형성하는 통합챔버를 더 포함하고,
   상기 흡입기는 상기 통합챔버의 하부에 결합하는 것을 특징으로 하는 석면시료 채취기.
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 신축부(44)는 상기 원통 드릴부의 상부 끝단보다 아래에서 시작하여 상기 원통 드릴부의 상부 끝단보다 상부로 더 연장하여 형성되는 것을 특징으로 하는 석면시료 채취기.

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