KR101434189B1 - Condensation Particle Counter - Google Patents

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Abstract

본 발명은 응축핵 입자 계수기에 관한 것으로, 날씨에 따른 외기의 온도와 무관하게 응축기의 온도를 일정하게 유지시킬 수 있도록 응축기에 히팅 장치와 냉각 장치를 구비함으로써, 겨울철과 같은 영하의 날씨에서도 응축기의 온도를 영상의 온도로 일정하게 유지시켜 수분의 결빙에 의한 얼음 발생을 방지할 수 있고, 이에 따라 얼음에 의한 응축기 유로의 막힘을 방지할 수 있어 계절이나 날씨에 관계없이 장시간 원활하게 작동시킬 수 있으며, 응축기에 냉각 장치 이외에 히팅 장치를 추가로 장착함으로써, 응축기의 온도를 일정하게 유지시킬 수 있을 뿐만 아니라 작동 유체를 가열하여 포화시키는 포화기의 기능을 보완할 수 있어 더욱 정확하게 미세 입자의 개수를 측정할 수 있는 응축핵 입자 계수기를 제공한다.The present invention relates to a condensing core particle counter and, by providing a condenser with a heating device and a cooling device so as to maintain the temperature of the condenser constant regardless of the temperature of the outside air according to the weather, It is possible to prevent the generation of ice due to the freezing of water by keeping the temperature constant at the image temperature, thereby preventing clogging of the condenser flow channel caused by ice, so that it can be operated smoothly for a long time regardless of the season or weather By additionally installing a heating device in addition to the cooling device in the condenser, it is possible to maintain the temperature of the condenser at a constant level, as well as to compensate for the function of the saturator for heating and saturating the working fluid, thereby accurately measuring the number of fine particles A condensed nuclear particle counter is provided.

Figure R1020120132616
Figure R1020120132616

Description

응축핵 입자 계수기{Condensation Particle Counter}Condensation Particle Counter

본 발명은 응축핵 입자 계수기에 관한 것이다. 보다 상세하게는 날씨에 따른 외기의 온도와 무관하게 응축기의 온도를 일정하게 유지시킬 수 있도록 응축기에 히팅 장치와 냉각 장치를 구비함으로써, 겨울철과 같은 영하의 날씨에서도 응축기의 온도를 영상의 온도로 일정하게 유지시켜 수분의 결빙에 의한 얼음 발생을 방지할 수 있고, 이에 따라 얼음에 의한 응축기 유로의 막힘을 방지할 수 있어 계절이나 날씨에 관계없이 장시간 원활하게 작동시킬 수 있으며, 응축기에 냉각 장치 이외에 히팅 장치를 추가로 장착함으로써, 응축기의 온도를 일정하게 유지시킬 수 있을 뿐만 아니라 작동 유체를 가열하여 포화시키는 포화기의 기능을 보완할 수 있어 더욱 정확하게 미세 입자의 개수를 측정할 수 있는 응축핵 입자 계수기에 관한 것이다.
The present invention relates to a condensing core particle counter. More specifically, by providing a condenser with a heating device and a cooling device so as to keep the temperature of the condenser constant regardless of the temperature of the outside air according to the weather, the temperature of the condenser is constantly Therefore, it is possible to prevent ice from being frozen by moisture, thereby preventing clogging of the condenser flow path caused by ice. Thus, it is possible to smoothly operate for a long time irrespective of the season or weather, By additionally installing the apparatus, it is possible to maintain the temperature of the condenser at a constant level, as well as to compensate for the function of the saturator for heating and saturating the working fluid, thereby making it possible to more accurately measure the number of fine particles. .

미세 입자의 개수 측정은 대기환경오염측정 등을 위한 입자의 기초연구에 필수적이고, 또한, 반도체 클린룸 등이 청정상태를 유지할 수 있도록 클린룸에 존재하는 미세입자를 제거하기 위한 그 원인 규명에 적용되고 있다. The measurement of the number of fine particles is essential for the basic study of the particle for the measurement of pollution in the atmospheric environment and it is also applied to the cause of removing the fine particles present in the clean room so that the semiconductor clean room etc. can maintain the clean state .

일반적으로 미세 입자의 개수를 측정하기 위한 장치로는 레이저 빔을 이용한 광학 장치가 사용된다. 이러한 광학 장치에 의해 측정할 수 있는 입자의 최소 직경은 대략 0.1㎛로서, 이와 같은 측정 한계를 넘는 직경 0.1㎛ 이하의 미세한 입자에 대해서는 일반적인 광학 장치로는 그 측정이 불가능하므로, 일반적으로 응축핵 계수기가 사용된다.In general, an optical device using a laser beam is used as an apparatus for measuring the number of fine particles. Since the minimum diameter of the particles that can be measured by such an optical device is about 0.1 mu m and the fine particles having a diameter of 0.1 mu m or less exceeding the measurement limit can not be measured by a general optical device, Is used.

응축핵 계수기는 매우 미세한 입자를 응축핵으로 하여 입자 주위에 액체를 응축시켜 광학 장치로 측정할 수 있을 정도의 크기로 미세 입자를 성장시키고, 이와 같이 성장한 미세 입자를 일반적인 광학 장치로 측정하는 방식으로 구성된다.
The condensation particle counter is a method of condensing a liquid around particles with very fine particles as condensation nuclei, growing fine particles with a size enough to be measured by an optical device, and measuring the thus-grown fine particles with a general optical device .

도 1은 일반적인 응축핵 계수기의 구성을 개념적으로 도시한 개념도이다.1 is a conceptual diagram conceptually showing the construction of a general condensation particle counter.

일반적인 응축핵 계수기는 도 1에 도시된 바와 같이 알코올과 같은 작동 유체(T)가 저장되는 저장조(100)와, 저장조(100)로부터 작동 유체(T)가 유입되도록 저장조(100)와 연통되게 형성되고 유입된 작동 유체(T)를 포화시키는 포화기(200)와, 포화기(200)로부터 작동 유체(T)가 유입되도록 포화기(200)와 연통되게 형성되고 유입된 작동 유체(T)를 미세 입자를 응축핵으로 하여 응축시켜 액체 입자(P1)로 성장시키는 응축기(300)와, 응축기(300)로부터 배출되는 액체 입자(P1)를 계수하는 입자 계수 유닛(400)과, 작동 유체(T) 및 액체 입자(P1)의 흐름을 유동하도록 입자 계수 유닛(400)의 일측에 장착되는 흡입 펌프(500)를 포함하여 구성된다. 1, a conventional condensation particle counter includes a reservoir 100 in which a working fluid T such as alcohol is stored and a reservoir 100 communicating with the reservoir 100 to introduce the working fluid T from the reservoir 100 A saturator 200 for saturating the introduced working fluid T and a working fluid T formed so as to communicate with the saturator 200 so that the working fluid T is introduced from the saturator 200 A particle counting unit 400 for counting liquid particles P1 discharged from the condenser 300, and a working fluid T (T) for counting liquid particles P1 discharged from the condenser 300. The condenser 300 is a condenser for condensing fine particles into liquid particles P1, And a suction pump 500 mounted on one side of the particle counting unit 400 to flow the flow of the liquid particles P1.

저장조(100)에는 미세 입자를 함유한 외부 공기가 유입되도록 입자 유입구(110)가 형성되고, 입자 계수 유닛(400)은 일반적인 미세 입자를 계수하는 광학 장치가 이용되는데, 도 1에 도시된 바와 같이 응축기(300)로부터 배출되는 액체 입자(P1)가 유동하도록 진공 챔버(410)가 형성되고, 진공 챔버(410)의 일측에 레이저 발생기(420)를 장착하여 레이저 빔을 발생시키며, 다수개의 렌즈를 이용하여 응축기(300)로부터 배출되는 액체 입자(P1)에 레이저 빔을 조사하고, 액체 입자(P1)에 의해 흡수되거나 산란되는 레이저 빔의 에너지를 수광부(430)를 통해 검출하는 방식으로 구성된다.In the reservoir 100, a particle inlet 110 is formed for introducing external air containing fine particles, and an optical device for counting common fine particles is used in the particle counting unit 400. As shown in FIG. 1, A vacuum chamber 410 is formed to flow liquid particles P1 discharged from the condenser 300 and a laser generator 420 is mounted on one side of the vacuum chamber 410 to generate a laser beam, The laser beam is irradiated to the liquid particles P1 discharged from the condenser 300 and the energy of the laser beam absorbed or scattered by the liquid particles P1 is detected through the light receiving unit 430. [

또한, 포화기(200)에는 저장조(100)로부터 작동 유체(T)가 모세관 현상에 의해 유입되도록 부직포 등의 다공성 재질로 형성된 흡수재(220)가 부착되고, 포화기(200)의 외벽에는 흡수재(220)에 흡수된 작동 유체를 대략 35℃로 가열하는 가열 장치(230)가 장착된다. 응축기(300)에는 포화기(200)에서 기체 상태로 포화되어 유입된 작동 유체를 냉각 응축시킬 수 있도록 응축기(300)의 온도를 대략 10℃ 정도로 유지시키는 냉각 장치(310)가 장착된다.An absorber 220 formed of a porous material such as a nonwoven fabric is attached to the saturator 200 to allow the working fluid T to flow from the reservoir 100 by capillary action. 220 is heated to approximately 35 캜. The condenser 300 is equipped with a cooling device 310 for keeping the temperature of the condenser 300 at about 10 ° C so as to cool and condense the working fluid saturated in the gas state in the saturator 200.

이러한 구성에 따라 미세 입자(P)가 저장조(100), 포화기(200), 응축기(300)를 따라 흘러가는데, 이때, 작동 유체(T)가 포화기(200) 및 응축기(300)를 통해 미세 입자(P)를 응축핵으로 하여 응축되며 액체 입자(P1)로 성장하게 되고, 이와 같이 성장한 액체 입자(P1)가 입자 계수 유닛(400)의 진공 챔버(410)로 유입된다. 입자 계수 유닛(400)은 이러한 액체 입자(P1)를 계수함으로써, 미세 입자의 개수를 측정하게 된다.According to this configuration, the fine particles P flow along the storage tank 100, the saturator 200 and the condenser 300. At this time, the working fluid T flows through the saturator 200 and the condenser 300 The liquid particles P1 are condensed with the fine particles P as condensation nuclei and grow into the liquid particles P1 and the liquid particles P1 grown in this way are introduced into the vacuum chamber 410 of the particle counting unit 400. [ The particle counting unit 400 counts the number of fine particles by counting such liquid particles P1.

그러나, 이러한 종래 기술에 따른 일반적인 응축핵 입자 계수기는 겨울철과 같이 외기 온도가 영하로 내려가게 되면, 응축기(300) 내부에 수분이 결로되어 얼음이 형성되게 되고, 장시간 동안 영하의 온도에서 작동하게 되면, 응축기(300) 내부에 얼음이 계속 성장하게 되어 응축기(300)의 내부 유로가 얼음에 의해 완전히 막혀 작동이 불가능하게 되는 문제가 있었다. 따라서, 일반적인 응축핵 입자 계수기의 경우, 겨울철과 같은 영하의 날씨에서는 작동시킬 수 없는 한계가 있다.
However, in the conventional condensing nuclear particle counter according to the related art, if the outside air temperature falls below freezing point as in the winter, water will condense inside the condenser 300 to form ice, and if it operates at a subzero temperature for a long time , The ice continues to grow inside the condenser 300, so that the internal flow path of the condenser 300 is completely blocked by the ice, which makes the operation impossible. Therefore, in the case of general condensing nuclear particle counters, there is a limit that can not be operated in sub-zero weather conditions such as winter.

본 발명은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 발명한 것으로서, 본 발명의 목적은 날씨에 따른 외기의 온도와 무관하게 응축기의 온도를 일정하게 유지시킬 수 있도록 응축기에 히팅 장치와 냉각 장치를 구비함으로써, 겨울철과 같은 영하의 날씨에서도 응축기의 온도를 영상의 온도로 일정하게 유지시켜 수분의 결빙에 의한 얼음 발생을 방지할 수 있고, 이에 따라 얼음에 의한 응축기 유로의 막힘을 방지할 수 있어 계절이나 날씨에 관계없이 장시간 원활하게 작동시킬 수 있는 응축핵 입자 수기를 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a condenser with a heating device and a cooling device so as to maintain the temperature of the condenser constant regardless of the temperature of the outside air according to the weather, It is possible to keep the temperature of the condenser constant at the image temperature even in the sub-zero weather conditions such as winter, thereby preventing the ice from being frozen by moisture, thereby preventing clogging of the condenser channel by ice, The present invention provides a condensed nuclear particle generator capable of operating smoothly for a long period of time.

본 발명의 다른 목적은 응축기에 냉각 장치 이외에 히팅 장치를 추가로 장착함으로써, 응축기의 온도를 일정하게 유지시킬 수 있을 뿐만 아니라 작동 유체를 가열하여 포화시키는 포화기의 기능을 보완할 수 있어 더욱 정확하게 미세 입자의 개수를 측정할 수 있는 응축핵 입자 계수기를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a condenser in which the temperature of the condenser can be maintained constant by additionally mounting a heating device in addition to the cooling device, and the function of the saturator for heating and saturating the working fluid can be supplemented, And to provide a condensing core particle counter capable of measuring the number of particles.

본 발명의 또 다른 목적은 응축기에 장착되는 히팅 장치를 포화기와 인접한 위치에 배치시킴으로써, 겨울철과 같은 영하의 날씨에 응축기에서 발생할 수 있는 수분의 결빙 현상을 더욱 완벽하게 방지할 수 있는 응축핵 입자 계수기를 제공하는 것이다.
Another object of the present invention is to provide a condensing nuclear particle counter capable of more completely preventing freezing of water that may occur in a condenser in a subzero weather such as winter by arranging a heating device mounted on a condenser at a position adjacent to a saturator. .

본 발명은, 내부 공간에 작동 유체가 저장되고, 일측에는 미세 입자를 함유한 외부 공기가 유입되도록 입자 유입구가 형성되는 저장조; 상기 저장조로부터 작동 유체와 미세 입자가 유입되도록 상기 저장조와 연통되게 형성되며, 유입된 작동 유체가 포화 상태로 변화하도록 형성되는 포화기; 상기 포화기로부터 작동 유체와 미세 입자가 유입되도록 상기 포화기와 연통되게 형성되며, 유입된 작동 유체가 미세 입자를 응축핵으로 하여 응축되어 액체 입자로 성장하도록 형성되는 응축기; 상기 응축기로부터 배출되는 액체 입자를 계수하는 입자 계수 유닛; 및 상기 작동 유체 및 액체 입자의 흐름을 유도하도록 상기 입자 계수 유닛의 일측에 장착되는 흡입 펌프를 포함하고, 상기 응축기에는 히팅 장치 및 냉각 장치가 구비되고, 상기 히팅 장치 및 냉각 장치는 상기 응축기의 온도가 일정하게 유지되도록 별도의 온도 제어부에 의해 동작 제어되는 것을 특징으로 하는 응축핵 입자 계수기를 제공한다.The present invention relates to a fluidized bed apparatus, comprising: a reservoir in which a working fluid is stored in an inner space, and a particle inlet is formed so that outside air containing fine particles flows into one side; A saturator formed to communicate with the reservoir such that a working fluid and fine particles flow from the reservoir, and the introduced working fluid changes to a saturated state; A condenser formed to communicate with the saturator to allow the working fluid and the fine particles to flow from the saturator and to be formed so that the introduced working fluid is condensed with the fine particles as condensation nuclei so as to grow into liquid particles; A particle counting unit for counting liquid particles discharged from the condenser; And a suction pump mounted on one side of the particle counting unit to guide the flow of the working fluid and the liquid particles, wherein the condenser is provided with a heating device and a cooling device, Wherein the operation of the condensed core particle counter is controlled by a separate temperature controller so that the temperature of the condensed core particle is kept constant.

이때, 상기 응축기에는 내부 온도를 측정할 수 있는 온도 센서가 장착되고, 상기 온도 제어부는 상기 온도 센서에 의해 측정된 응축기 온도에 따라 상기 히팅 장치 및 냉각 장치의 동작 상태를 제어하도록 구성될 수 있다.At this time, the condenser may be equipped with a temperature sensor capable of measuring an internal temperature, and the temperature controller may be configured to control an operation state of the heating device and the cooling device according to a condenser temperature measured by the temperature sensor.

또한, 상기 온도 제어부는 상기 히팅 장치 또는 냉각 장치 중 어느 하나만 선택적으로 작동하도록 동작 제어할 수 있다.In addition, the temperature control unit may be operable to selectively operate either the heating device or the cooling device.

또한, 상기 온도 제어부는 상기 히팅 장치 및 냉각 장치가 동시에 작동하도록 동작 제어할 수 있다.In addition, the temperature control unit may control the operation so that the heating device and the cooling device operate simultaneously.

또한, 상기 냉각 장치는 펠티에 소자를 이용한 전자 냉각 장치가 적용될 수 있다.The cooling device may be an electronic cooling device using a Peltier element.

또한, 상기 히팅 장치와 냉각 장치는 상기 포화기에 인접한 위치로부터 멀어지는 방향으로 순차적으로 배치되고, 상기 히팅 장치가 상기 포화기에 인접한 위치에 배치되도록 구성될 수 있다.Further, the heating device and the cooling device may be sequentially arranged in a direction away from a position adjacent to the saturator, and the heating device may be configured to be disposed at a position adjacent to the saturator.

또한, 상기 히팅 장치는 상기 응축기의 외주면을 감싸는 형태로 장착되고, 상기 냉각 장치는 상기 히팅 장치의 외곽에서 상기 히팅 장치의 외주면을 감싸는 형태로 장착될 수 있다.
In addition, the heating device may be installed to surround the outer circumferential surface of the condenser, and the cooling device may be mounted on the outer periphery of the heating device so as to surround the outer circumferential surface of the heating device.

본 발명에 의하면, 날씨에 따른 외기의 온도와 무관하게 응축기의 온도를 일정하게 유지시킬 수 있도록 응축기에 히팅 장치와 냉각 장치를 구비함으로써, 겨울철과 같은 영하의 날씨에서도 응축기의 온도를 영상의 온도로 일정하게 유지시켜 수분의 결빙에 의한 얼음 발생을 방지할 수 있고, 이에 따라 얼음에 의한 응축기 유로의 막힘을 방지할 수 있어 계절이나 날씨에 관계없이 장시간 원활하게 작동시킬 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, by providing a heating device and a cooling device in a condenser so that the temperature of the condenser can be kept constant regardless of the temperature of the outside air according to the weather, the temperature of the condenser can be adjusted to the temperature of the image It is possible to prevent ice from being generated by freezing of water and to prevent clogging of the condenser flow channel caused by ice, thereby enabling smooth operation for a long time regardless of the season or the weather.

또한, 응축기에 냉각 장치 이외에 히팅 장치를 추가로 장착함으로써, 응축기의 온도를 일정하게 유지시킬 수 있을 뿐만 아니라 작동 유체를 가열하여 포화시키는 포화기의 기능을 보완할 수 있어 더욱 정확하게 미세 입자의 개수를 측정할 수 있는 효과가 있다.In addition, by additionally installing a heating device in addition to the cooling device in the condenser, it is possible to maintain the temperature of the condenser at a constant level, as well as to compensate for the function of the saturator for heating and saturating the working fluid. There is an effect that can be measured.

또한, 응축기에 장착되는 히팅 장치를 포화기와 인접한 위치에 배치시킴으로써, 겨울철과 같은 영하의 날씨에 응축기에서 발생할 수 있는 수분의 결빙 현상을 더욱 완벽하게 방지할 수 있는 효과가 있다.
Further, by disposing the heating device mounted on the condenser at a position adjacent to the saturator, it is possible to more completely prevent the freezing phenomenon of water, which may occur in the condenser in a subzero temperature such as in winter.

도 1은 일반적인 응축핵 계수기의 구성을 개념적으로 도시한 개념도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 응축핵 계수기의 구성을 개념적으로 도시한 개념도,
도 3은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 응축핵 계수기의 구성을 개념적으로 도시한 개념도이다.1 is a conceptual diagram conceptually showing the construction of a general condensation particle counter,
FIG. 2 is a conceptual diagram conceptually showing a configuration of a condensation particle counter according to an embodiment of the present invention. FIG.
3 is a conceptual diagram conceptually showing a configuration of a condensation particle counter according to another embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same reference numerals are used to designate the same or similar components throughout the drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 응축핵 계수기의 구성을 개념적으로 도시한 개념도이고, 도 3은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 응축핵 계수기의 구성을 개념적으로 도시한 개념도이다.FIG. 2 is a conceptual diagram conceptually showing a configuration of a condensation particle counter according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a conceptual diagram conceptually showing the configuration of a condensation particle counter according to another embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 응축핵 계수기는 겨울철과 같은 영하의 날씨에도 원활하게 작동시킬 수 있는 장치로서, 저장조(100), 포화기(200), 응축기(300), 입자 계수 유닛(400) 및 흡입 펌프(500)를 포함하여 구성되고, 응축기(300)에는 응축기(300)의 온도를 일정하게 유지시킬 수 있도록 히팅 장치(320) 및 냉각 장치(310)가 구비된다.The condensing particle counter according to an embodiment of the present invention is capable of operating smoothly even in a subzero atmosphere such as a winter season and includes a reservoir 100, a saturator 200, a condenser 300, a particle counting unit 400, And a suction pump 500. The condenser 300 is provided with a heating device 320 and a cooling device 310 to maintain the temperature of the condenser 300 constant.

저장조(100), 포화기(200), 응축기(300), 입자 계수 유닛(400) 및 흡입 펌프(500)의 구성은 배경 기술에서 살펴본 바와 같이 일반적인 응축핵 입자 계수기의 구성과 동일하므로, 여기서는 간략하게 살펴본다.The configuration of the reservoir 100, the saturator 200, the condenser 300, the particle counting unit 400 and the suction pump 500 are the same as those of the conventional condensing nuclear particle counter, .

저장조(100)는 내부 공간에 알코올과 같은 작동 유체(T)가 저장되고, 일측 상단부에는 미세 입자(P)를 함유한 외부 공기가 유입되도록 입자 유입구(110)가 형성된다.In the reservoir 100, a working fluid T such as alcohol is stored in an inner space, and a particle inlet 110 is formed at an upper end portion of the reservoir 100 to allow external air containing fine particles P to flow.

포화기(200)는 저장조(100)와 연통되게 일체로 형성될 수 있으며, 저장조(100)에 저장된 작동 유체(T)가 모세관 현상에 의해 흡수 유입되도록 부직포 등의 다공성 재질로 형성된 흡수재(220)가 내부에 장착된다. 즉, 포화기(200)는 내부에 기체 상태의 작동 유체와 외부 공기가 유동할 수 있도록 유동 유로(210)가 형성되고, 이러한 유동 유로(210)의 내주면을 따라 흡수재(220)가 원통 형상으로 부착된다. 또한, 포화기(200)의 외주면에는 포화기(200)의 온도를 약 35℃ 정도로 일정하게 유지시킬 수 있도록 별도의 가열 장치(230)가 장착된다. 따라서, 흡수재(220)에 의해 흡수 유입되는 작동 유체는 가열 장치(230)에 의해 가열되며 기체 상태로 증발하며 포화기(200)의 유동 유로(210) 내부에서 포화 상태로 변화하게 된다.The saturator 200 may be formed integrally with the reservoir 100 and may include an absorber 220 formed of a porous material such as a nonwoven fabric so that the working fluid T stored in the reservoir 100 may be absorbed by the capillary phenomenon, Is mounted inside. That is, in the saturator 200, a flow channel 210 is formed to allow the gaseous working fluid and the outside air to flow therein, and the absorber 220 is formed in a cylindrical shape along the inner peripheral surface of the flow channel 210 Respectively. A separate heating device 230 is mounted on the outer circumferential surface of the saturator 200 to maintain the temperature of the saturator 200 at about 35 ° C. Therefore, the working fluid absorbed and introduced by the absorber 220 is heated by the heating device 230 and evaporates in a gaseous state, and changes into a saturated state within the flow channel 210 of the saturator 200.

응축기(300)는 포화기(200)에 연통되게 형성되며, 포화기(200)에 의해 포화된 작동 유체가 유입된다. 물론, 작동 유체와 함께 미세 입자(P) 또한 함께 응축기(300)로 유입된다. 이러한 작동 유체 및 미세 입자의 흐름은 흡입 펌프(500)의 흡입력에 의해 저장조(100), 포화기(200), 응축기(300) 및 입자 계수 유닛(400)에 걸쳐 연속적으로 발생한다. 이러한 응축기(300)에서는 기체 상태의 작동 유체가 응축될 수 있도록 약 10℃ 정도의 온도를 유지하게 되는데, 이에 따라 포화된 상태의 작동 유체는 응축기(300) 내부에서 쉽게 응축된다. 이때, 작동 유체는 함께 유입된 미세 입자(P)를 응축핵으로 하여 응축되며 일정 직경 이상의 액체 입자(P1)로 성장하게 된다.The condenser 300 is formed to communicate with the saturator 200, and the saturating working fluid is introduced by the saturator 200. Of course, the fine particles P together with the working fluid are also introduced into the condenser 300 together. This flow of working fluid and fine particles occurs continuously through the reservoir 100, the saturator 200, the condenser 300 and the particle counting unit 400 by the suction force of the suction pump 500. In this condenser 300, a temperature of about 10 캜 is maintained so that the gaseous working fluid can be condensed, so that the working fluid in a saturated state easily condenses inside the condenser 300. At this time, the working fluid is condensed with the fine particles (P) flowing together as a condensation nucleus and is grown as liquid particles (P1) having a predetermined diameter or more.

입자 계수 유닛(400)은 응축기(300)를 통해 응축 성장된 액체 입자(P1)가 배출 유동할 수 있도록 진공 챔버(410)가 구비되어 응축기(300)와 연통되게 장착되며, 진공 챔버(410)의 양측단부에는 레이저 빔을 발생시키는 레이저 발생기(420)와, 레이저 빔을 수광하는 수광부(430)가 장착된다. 레이저 발생기(420)에서 발생된 레이저 빔은 다수개의 렌즈를 통해 응축기(300)로부터 배출되는 액체 입자(P1)에 조사되고, 액체 입자(P1)에 조사된 레이저 빔의 산란광 또는 흡수량 등을 수광부(430)에서 검출하는 방식으로 액체 입자(P1)의 개수를 측정한다. 이와 같이 미세 입자의 개수를 직접 측정하는 방식이 아니라 액체 입자(P1)의 개수를 측정하는 방식으로 미세 입자의 개수를 간접 측정한다. 즉, 배경 기술에서 설명한 바와 같이 일정 직경 이하의 미세 입자는 광학 장치를 통해 측정할 수 없기 때문에, 응축핵 입자 계수기에서는 미세 입자(P)에 작동 유체를 응축 성장시켜 응축 성장된 액체 입자(P1)를 계수하는 방식으로 미세 입자의 개수를 측정한다. The particle counting unit 400 is equipped with a vacuum chamber 410 to be connected to the condenser 300 so that liquid particles P1 condensed and grown through the condenser 300 can flow out, A laser generator 420 for generating a laser beam and a light receiving unit 430 for receiving a laser beam are mounted on both ends of the light guide plate 420. The laser beam generated by the laser generator 420 is irradiated to the liquid particles P1 discharged from the condenser 300 through the plurality of lenses and is irradiated with scattered light or absorbed amount of the laser beam irradiated on the liquid particles P1, 430) to measure the number of liquid particles (P1). In this manner, the number of fine particles is indirectly measured by measuring the number of liquid particles (P1) instead of directly measuring the number of fine particles. That is, as described in the background art, since the fine particles having a certain diameter or less can not be measured through the optical device, in the condensing particle counter, the liquid particles P1 condensed and grown by condensing and growing the working fluid on the fine particles (P) The number of fine particles is measured.

흡입 펌프(500)는 전체 장치 내에서 전술한 미세 입자의 흐름 및 액체 입자의 흐름이 발생할 수 있도록 입자 계수 유닛(400)의 일측에 연통되게 장착된다.The suction pump 500 is connected to one side of the particle counting unit 400 so that the flow of the fine particles and the flow of the liquid particles described above can occur in the whole apparatus.

본 발명의 일 실시예에 따른 응축핵 입자 계수기는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 응축기(300)에 히팅 장치(320) 및 냉각 장치(310)가 구비되고, 히팅 장치(320) 및 냉각 장치(310)는 응축기(300)의 온도가 외기 온도와 무관하게 일정하게 유지되도록 별도의 온도 제어부(600)에 의해 동작 제어된다.2 and 3, a condensing nuclear particle counter according to an embodiment of the present invention includes a condensing device 300 and a cooling device 310. The condensing device 300 includes a heating device 320 and a cooling device 310, The apparatus 310 is controlled by a separate temperature controller 600 so that the temperature of the condenser 300 is kept constant regardless of the ambient temperature.

이때, 응축기(300)에는 내부 온도를 측정할 수 있는 별도의 온도 센서(330)가 장착될 수 있고, 온도 제어부(600)는 이러한 온도 센서(330)에 의해 측정된 응축기 온도에 따라 히팅 장치(320) 및 냉각 장치(310)의 동작 상태를 제어하도록 구성될 수 있다.The condenser 300 may be equipped with a separate temperature sensor 330 for measuring the internal temperature of the condenser 300. The temperature controller 600 controls the temperature of the condenser 300 according to the condenser temperature measured by the temperature sensor 330 320 and the cooling device 310. The cooling device 310 may be configured to control the operation of the cooling device 310,

즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 응축핵 입자 계수기는 응축기(300)에 히팅 장치(320) 및 냉각 장치(310)가 구비되어 외기 온도와 상관없이 응축기(300)의 온도를 일정하게 유지시킬 수 있기 때문에, 종래 기술과 달리 겨울철과 같은 영하의 날씨에서도 응축기(300)에서 수분의 얼음 발생이 방지되므로, 얼음에 의한 유로의 막힘 현상이 방지되어 원활하게 작동할 수 있다.That is, in the condensing nuclear particle counter according to the embodiment of the present invention, the condenser 300 is provided with the heating device 320 and the cooling device 310 to maintain the temperature of the condenser 300 constant regardless of the outside air temperature So that it is possible to prevent ice from being generated in the condenser 300 even in a subzero temperature such as in winter, unlike the conventional art, so that clogging of the flow path due to ice can be prevented and smooth operation can be achieved.

좀 더 자세히 살펴보면, 종래 기술의 일반적인 응축핵 입자 계수기의 응축기(300)는 겨울철과 같은 영하의 날씨에서는 응축기(300) 내부에서 수분의 결로 및 결빙 현상이 발생하게 되고, 이에 따라 장시간 운전하게 되면, 얼음이 성장하여 응축기(300) 내부 유로를 완전히 막아버리게 되므로, 겨울철과 같은 영하의 날씨에서는 작동시킬 수 없다는 문제가 있었다.In more detail, the condenser 300 of the conventional condensing nuclear particle counter generates condensation and freezing of water in the condenser 300 under subzero temperatures such as in winter, and if the condenser 300 is operated for a long time, Ice has grown to completely block the flow path inside the condenser 300, so that there is a problem in that it can not be operated in the sub-zero weather conditions as in winter.

그러나, 본 발명의 일 실시예에 따른 응축핵 입자 계수기는 응축기(300)의 온도를 상대적으로 저온 상태인 약 10℃ 정도로 유지시키기 위해 종래 기술과 달리 냉각 장치(310)와 함께 히팅 장치(320)가 구비된다. 따라서, 여름철과 같이 외기의 온도가 높은 경우에는 냉각 장치(310)만을 작동시켜 응축기(300)의 온도를 10℃ 정도로 유지시켜 작동 유체를 응축 성장시키도록 작동하고, 겨울철과 같이 외기의 온도가 영하인 경우에는 반대로 히팅 장치(320)만을 작동시켜 응축기(300)의 온도를 10℃ 정도로 유지시킬 수 있다. 이러한 구조에 따라 겨울철과 같은 영하의 날씨에서도 원활하게 작동시킬 수 있다.However, the condensing core particle counter according to an embodiment of the present invention is different from the prior art in keeping the temperature of the condenser 300 at about 10 캜, which is a relatively low temperature state, with the cooling device 310 and the heating device 320, . Accordingly, when the temperature of the outside air is high as in the summer, only the cooling device 310 is operated to operate the condenser 300 to maintain the temperature of the condenser 300 at about 10 ° C to condense and grow the working fluid. The temperature of the condenser 300 can be maintained at about 10 ° C by operating only the heating device 320. With this structure, it is possible to operate smoothly even in sub-zero weather conditions such as winter.

이러한 히팅 장치(320) 및 냉각 장치(310)는 온도 제어부(600)에 의해 동작 제어되는데, 이 경우 응축기(300)의 온도를 측정할 수 있는 별도의 온도 센서(330)를 통해 외기와는 무관하게 직접 응축기(300)의 온도를 측정하고, 이에 대응하여 적절하게 히팅 장치(320) 및 냉각 장치(310)의 작동 상태를 제어할 수 있다. 물론, 온도 센서(330)를 응축기(300)의 온도를 측정하는 방식이 아니라 외기 온도를 측정하는 방식으로 구성할 수도 있으나, 좀더 정확한 작동을 위해서는 응축기(300)의 온도를 측정하는 방식으로 구성하는 것이 바람직하다.The heating device 320 and the cooling device 310 are operated and controlled by the temperature controller 600. In this case, the temperature of the condenser 300 can be measured by a separate temperature sensor 330, The temperature of the direct condenser 300 can be measured and the operating state of the heating device 320 and the cooling device 310 can be appropriately controlled accordingly. Of course, the temperature sensor 330 may be configured not to measure the temperature of the condenser 300 but to measure the temperature of the outside air. However, for more accurate operation, the temperature of the condenser 300 may be measured .

온도 제어부(600)는 온도 센서(330)에 의해 측정된 응축기(300)의 온도에 따라 히팅 장치(320) 또는 냉각 장치(310) 중 어느 하나만 선택적으로 작동하도록 동작 제어할 수도 있고, 히팅 장치(320) 및 냉각 장치(310)가 동시에 작동하도록 동작 제어할 수도 있다.The temperature control unit 600 may be operable to selectively operate either the heating device 320 or the cooling device 310 according to the temperature of the condenser 300 measured by the temperature sensor 330, 320 and the cooling device 310 may operate simultaneously.

즉, 외기 온도에 따라 실질적으로 히팅 장치(320) 또는 냉각 장치(310) 중 어느 하나만을 선택적으로 작동시키는 방식으로 응축기(300)의 온도를 일정하게 유지시킬 수도 있고, 이와 달리 히팅 장치(320)를 통해 일정한 열량을 응축기(300)에 공급함과 동시에 냉각 장치(310)를 통해 일정한 열량을 응축기(300)로부터 뺏는 방식으로 응축기(300)의 온도를 일정하게 유지시킬 수도 있다.That is, the temperature of the condenser 300 may be kept constant by selectively operating either the heating device 320 or the cooling device 310 substantially in accordance with the ambient temperature, The temperature of the condenser 300 may be maintained at a constant level by supplying a predetermined amount of heat to the condenser 300 and depriving the condenser 300 of a predetermined amount of heat through the cooling device 310. [

이때, 히팅 장치(320)는 응축기(300)의 외주면을 감싸는 발열 코일 등으로 적용되거나 또 다른 다양한 발열 수단을 통해 구성할 수 있으며, 냉각 장치(310)는 별도의 압축기 등을 구비하는 냉동 사이클 방식의 증발기 형태가 아니라 단순히 펠티에 소자(peltier effect device)를 이용한 전자 냉각 장치가 적용될 수 있다.In this case, the heating device 320 may be implemented as a heat generating coil or the like that surrounds the outer circumferential surface of the condenser 300, or may be constructed through various other heating means. The cooling device 310 may be a refrigeration cycle type An electronic cooling device using a peltier effect device can be applied instead of an evaporator type of an evaporator.

온도 제어부(600)는 히팅 장치(320) 및 냉각 장치(310)의 동작 제어 이외에도 포화기(200)의 외주면에 장착된 가열 장치(230) 또한 동작 제어할 수 있고, 이를 통해 포화기(200)의 온도를 일정하게 유지시킬 수 있다.The temperature controller 600 can control the operation of the heating device 320 and the cooling device 310 as well as the operation of the heating device 230 mounted on the outer circumferential surface of the saturator 200, Can be kept constant.

한편, 히팅 장치(320)와 냉각 장치는 도 2에 도시된 바와 같이 포화기(200)에 인접한 위치로부터 멀어지는 방향으로 순차적으로 배치될 수 있는데, 이 경우, 히팅 장치(320)가 포화기(200)에 인접한 위치에 배치되는 것이 바람직하다.The heating device 320 and the cooling device may be sequentially disposed in a direction away from a position adjacent to the saturator 200 as shown in FIG. 2. In this case, when the heating device 320 is connected to the saturator 200 In the present invention.

즉, 겨울철과 같은 영하의 날씨에 응축기(300)에서 수분이 결빙되어 얼음이 생성되는 현상은 미세 입자(P)와 함께 유입되는 대기 중의 수분이 응축기(300)를 통과하며 결빙되기 때문에 발생하는 것이므로, 포화기(200)로부터 응축기(300) 구간으로 유입되자마자 결빙이 발생할 수 있다. 따라서, 히팅 장치(320)는 응축기(300) 구간 중 포화기(200)에 최대한 근접한 위치에 장착되는 것이 바람직하며, 이를 통해 응축기(300)의 유입구에서부터 얼음 발생을 완전하게 차단할 수 있다. 이후 구간에서는 히팅 장치(320)에 의해 일정 정도 가열된 상태로 유동하기 때문에, 상대적으로 얼음 발생 확률이 감소한다.That is, the phenomenon that water is frozen in the condenser 300 in freezing weather as in the winter season is generated because the moisture in the air flowing together with the fine particles P passes through the condenser 300 and is frozen , The ice can be generated as soon as it flows into the section of the condenser 300 from the saturator 200. Therefore, it is preferable that the heating device 320 is installed at a position as close as possible to the saturator 200 in the section of the condenser 300, thereby completely preventing the generation of ice from the inlet of the condenser 300. In the subsequent section, the ice cubes are heated by the heating device 320 to a certain extent, so that the ice generation probability is relatively reduced.

또한, 이와 같이 히팅 장치(320)가 포화기(200)와 인접한 위치에 배치됨으로써, 겨울철과 같은 날씨에서 상대적으로 포화기(200)의 기능이 저하되어 작동 유체에 대한 포화 정도가 약화될 수 있는데, 히팅 장치(320)는 포화기(200)로부터 유입되는 작동 유체를 가열하게 되므로, 혹시라도 발생할 수 있는 포화 정도의 약화를 방지하여 응축기(300)에서의 응축 효과를 더욱 향상시킬 수 있다.In addition, since the heating device 320 is disposed at a position adjacent to the saturator 200, the function of the saturator 200 may be relatively lowered in the same weather as in winter, and the degree of saturation of the working fluid may be weakened The heating device 320 heats the working fluid flowing from the saturator 200, so that the degree of saturation that may occur even if the condensation degree of the condenser 300 can be further improved.

한편, 히팅 장치(320)는 도 3에 도시된 바와 같이 응축기(300)의 외주면을 감싸는 형태로 형성되고, 냉각 장치(310)는 히팅 장치(320)의 외곽에서 히팅 장치(320)의 외주면을 감싸는 형태로 장착될 수 있다. 이 경우, 히팅 장치(320)는 전술한 바와 같이 포화기(200)와 인접한 위치에 배치되는 것이 바람직하다.3, the cooling device 310 surrounds the outer circumferential surface of the heating device 320 at the outer periphery of the heating device 320, It can be mounted in a wrapping form. In this case, the heating device 320 is preferably disposed at a position adjacent to the saturator 200 as described above.

이와 같이 히팅 장치(320)와 냉각 장치(310)가 서로 겹치는 방식으로 응축기(300)를 감싸도록 배치되는 경우에는 각 장치의 원활한 작동을 위해 히팅 장치(320) 또는 냉각 장치(310)가 어느 하나만 선택적으로 작동하도록 온도 제어부(600)에 의해 동작 제어되는 것이 바람직하다.
In the case where the heating device 320 and the cooling device 310 are disposed so as to surround the condenser 300 in such a manner that the heating device 320 and the cooling device 310 are overlapped with each other, any one of the heating device 320 or the cooling device 310 And is preferably controlled by the temperature control unit 600 to selectively operate.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are intended to illustrate rather than limit the scope of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas falling within the scope of the same shall be construed as falling within the scope of the present invention.

100: 저장조 110: 입자 유입구
200: 포화기 220: 흡수재
230: 가열 장치 300: 응축기
310: 냉각 장치 320: 히팅 장치
330: 온도 센서 400: 입자 계수 유닛
410: 진공 챔버 420: 레이저 발생기
430: 수광부 500: 흡입 펌프
600: 온도 제어부 T: 작동 유체
P: 미세 입자 P1: 액체 입자100: storage tank 110: particle inlet
200: saturator 220: absorber
230: Heating device 300: Condenser
310: cooling device 320: heating device
330: Temperature sensor 400: Particle counting unit
410: vacuum chamber 420: laser generator
430: light receiving part 500: suction pump
600: Temperature controller T: Working fluid
P: fine particles P1: liquid particles

Claims (7)

내부 공간에 작동 유체가 저장되고, 일측에는 미세 입자를 함유한 외부 공기가 유입되도록 입자 유입구가 형성되는 저장조;
상기 저장조로부터 작동 유체와 미세 입자가 유입되도록 상기 저장조와 연통되게 형성되며, 유입된 작동 유체가 포화 상태로 변화하도록 형성되는 포화기;
상기 포화기로부터 작동 유체와 미세 입자가 유입되도록 상기 포화기와 연통되게 형성되며, 유입된 작동 유체가 미세 입자를 응축핵으로 하여 응축되어 액체 입자로 성장하도록 형성되는 응축기;
상기 응축기로부터 배출되는 액체 입자를 계수하는 입자 계수 유닛; 및
상기 작동 유체 및 액체 입자의 흐름을 유도하도록 상기 입자 계수 유닛의 일측에 장착되는 흡입 펌프
를 포함하고, 상기 응축기에는 히팅 장치 및 냉각 장치가 구비되고, 상기 히팅 장치 및 냉각 장치는 상기 응축기의 온도가 일정하게 유지되도록 별도의 온도 제어부에 의해 동작 제어되며,
상기 응축기에는 내부 온도를 측정할 수 있는 온도 센서가 장착되고,
상기 온도 제어부는 상기 온도 센서에 의해 측정된 응축기 온도에 따라 상기 히팅 장치 및 냉각 장치의 동작 상태를 제어하며,
상기 히팅 장치와 냉각 장치는 상기 포화기에 인접한 위치로부터 멀어지는 방향으로 순차적으로 배치되고, 상기 히팅 장치가 상기 포화기에 인접한 위치에 배치되는 것을 특징으로 하는 응축핵 입자 계수기.
A reservoir in which a working fluid is stored in an inner space, and a particle inlet is formed so that outside air containing fine particles flows into one side;
A saturator formed to communicate with the reservoir such that a working fluid and fine particles flow from the reservoir, and the introduced working fluid changes to a saturated state;
A condenser formed to communicate with the saturator to allow the working fluid and the fine particles to flow from the saturator and to be formed so that the introduced working fluid is condensed with the fine particles as condensation nuclei so as to grow into liquid particles;
A particle counting unit for counting liquid particles discharged from the condenser; And
A suction pump mounted on one side of the particle counting unit to guide the flow of the working fluid and the liquid particles;
Wherein the condenser is provided with a heating device and a cooling device, and the heating device and the cooling device are operated by a separate temperature controller so that the temperature of the condenser is kept constant,
The condenser is equipped with a temperature sensor capable of measuring an internal temperature,
The temperature control unit controls the operating states of the heating device and the cooling device according to the condenser temperature measured by the temperature sensor,
Wherein the heating device and the cooling device are sequentially disposed in a direction away from a position adjacent to the saturator, and the heating device is disposed at a position adjacent to the saturator.
삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 온도 제어부는 상기 히팅 장치 또는 냉각 장치 중 어느 하나만 선택적으로 작동하도록 동작 제어하는 것을 특징으로 하는 응축핵 입자 계수기.
The method according to claim 1,
Wherein the temperature control unit controls the operation of selectively activating either the heating device or the cooling device.
제 1 항에 있어서,
상기 온도 제어부는 상기 히팅 장치 및 냉각 장치가 동시에 작동하도록 동작 제어하는 것을 특징으로 하는 응축핵 입자 계수기.
The method according to claim 1,
Wherein the temperature control unit controls operation of the heating device and the cooling device to operate simultaneously.
제 1 항, 제 3 항 또는 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 냉각 장치는 펠티에 소자를 이용한 전자 냉각 장치가 적용되는 것을 특징으로 하는 응축핵 입자 계수기.
The method according to any one of claims 1, 3, and 4,
Wherein the cooling device is an electronic cooling device using a Peltier element.
삭제delete 삭제delete
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