KR101470855B1 - 자동믹싱수단이 설치된 안정동위원소분석용 빗물시료채집 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동믹싱수단이 설치된 동위원소분석용 빗물시료채집 장치에 관한 것으로서, 장시간 배치하여 동위원소 분석용으로 빗물을 채집하는 장치이다. 강우시 내부에 빗물이 낙하되어 빗물 채집 용기 내에 저장되도록 하되, 상기 빗물 채집 용기 내에 상기 빗물의 낙하력에 의해 회전되는 다수의 믹싱 수단을 설치함으로써, 빗물 샘플링시 사용자가 빗물 채집 용기를 흔들지 않아도 빗물이 낙하되어 저장될 시 믹싱 수단을 회전시켜 상기 믹싱 수단에 의해 저장되는 빗물이 용이하게 섞일 수 있도록 한 자동믹싱수단이 설치된 동위원소분석용 빗물시료채집 장치에 관한 것이다.

Description

자동믹싱수단이 설치된 안정동위원소분석용 빗물시료채집 장치{rainwater sample gathering apparatus using automatic mixing tool for isotope analysis}

본 발명은 안정동위원소 분석을 위한 빗물 채집 시, 설정 기간 동안 채집된 빗물이 용기 내에서 자동적으로 섞일 수 있도록 한 빗물시료채집 장치에 관한 것이다.

신뢰할 수 있는 빗물의 동위원소 데이터를 얻기 위해 빗물을 모아 채집하는 장치에 있어서, 기존의 빗물 채집기에서는 저장 용기 내부에 빗물이 저장되도록 하되 그 내부에 빗물의 증발을 막기 위한 증발 억제 액체를 저장된 빗물의 수면위에 부유시키는 방법이 사용된다.

이후, 1개월 내지 수개월의 일정 기간이 경과되면, 저장 용기의 하단부를 통해 내부에 저장된 빗물을 받아 동위원소 분석을 시행하였다.

하지만, 이러한 빗물 시료를 채취하기 직전에 저장 용기 내 빗물이 잘 섞이도록 저장 용기를 흔드는 작업을 해야 했는데, 너무 심하게 흔들게 될 경우 증발 억제 액체와 물이 상호간 섞여 에멀젼(Emulsion)화 될 수 있고, 이러한 경우 빗물 샘플링을 위해 장시간을 대기해야 하는 등 빗물의 분리가 어려웠다는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 동위원소(isotope, 同位元素) 분석용 빗물 채집기에서 저장 용기를 흔듦으로 인해 물과 증발 억제 액체가 섞여 빗물만의 분리가 어려워지는 것을 해결하기 위해, 강우시 빗물이 빗물 채집 용기 내에 낙하될 때 중력과 낙하력에 의해 빗물 채집 용기 내에 설치되어 있는 믹싱 도구를 회전시킬 수 있도록 장치를 구성함으로써, 자동적으로 빗물 채집 용기 내 빗물이 섞일 수 있도록 한 자동믹싱수단이 설치된 동위원소분석용 빗물시료채집 장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적 및 장점들은 아래에 설명될 것이며, 본 발명의 실시 예에 의해 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구범위에 나타낸 수단 및 조합에 의해 실현될 수 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 수단으로서, 빗물이 저장되는 빗물채집용기(10); 상기 빗물채집용기(10) 상부에 연통되도록 설치되어 낙하되는 빗물을 빗물채집용기(10)에 저장하기 위한 수집부(20); 상기 빗물채집용기(10)를 지지하기 위한 설치프레임(30); 상기 빗물채집용기(10)에 채워지는 빗물 표면에 부유되어 빗물의 증발을 막기 위한 막형성부재(40); 상기 빗물채집용기(10) 내에서 수집부(20)로부터 낙하되는 빗물에 대응되는 위치에 설치되어 빗물의 낙하력에 의해 빗물채집용기(10) 내에서 회전되는 믹싱수단(50); 을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 빗물이 빗물채집 용기 내에 저장될 시, 빗물의 낙하력에 의해 믹싱 수단이 회전됨으로써, 빗물이 빗물채집 용기 내에 저장되면서 자동적으로 섞이는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 빗물 채취가 이용하게 되는 시점에서, 빗물 혼합을 위해 사용자가 빗물채집 용기를 흔드는 등의 외력 사용이 필요 없으며, 빗물과 증발 억제 액체가 상호간 섞인 후 이를 분리하기 위해 장시간 대기하지 않아도 되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 빗물 시료 채집 장치를 나타낸 일실시 예의 정면 단면도.
도 2는 도 1의 내부 사시도.
도 3은 빗물 시료 채집 장치 내 믹싱 수단의 설치 형태를 나타낸 일실시 예의 측면 단면도.

본 발명의 여러 실시 예들을 상세히 설명하기 전에, 다음의 설명에 기재되거나 도면에 도시된 구성 요소들의 구성 및 배열들의 상세로 그 응용이 제한되는 것이 아니다. 본 발명은 다른 실시 예들로 구현되고 실시될 수 있고 다양한 방법으로 수행될 수 있다. 또, 장치 또는 요소 방향(예를 들어 "전(front)", "후(back)", "위(up)", "아래(down)", "상(top)", "하(bottom)", "좌(left)", "우(right)", "횡(lateral)")등과 같은 용어들에 관하여 본원에 사용된 표현 및 술어는 단지 본 발명의 설명을 단순화하기 위해 사용되고, 관련된 장치 또는 요소가 단순히 특정 방향을 가져야 함을 나타내거나 의미하지 않는다.

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위해 아래의 특징을 갖는다.

이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하도록 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시 예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

이러한 본 발명의 실시 예를 살펴보면,

빗물이 저장되는 빗물채집용기(10); 상기 빗물채집용기(10) 상부에 연통되도록 설치되어 낙하되는 빗물을 빗물채집용기(10)에 저장하기 위한 수집부(20); 상기 빗물채집용기(10)를 지지하기 위한 설치프레임(30); 상기 빗물채집용기(10)에 채워지는 빗물 표면에 부유되어 빗물의 증발을 막기 위한 막형성부재(40); 상기 빗물채집용기(10) 내에서 수집부(20)로부터 낙하되는 빗물에 대응되는 위치에 설치되어 빗물의 낙하력에 의해 빗물채집용기(10) 내에서 회전되는 믹싱수단(50); 을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 빗물채집용기(10)는 내부에 수집된 빗물이 증발되는 것을 방지하기 위해, 내주연 또는 외주연에 차단부재(70)가 설치되되, 상기 차단부재(70)는 알루미늄 포일 또는 스티로폼 재질인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 믹싱수단(50)은 상기 빗물채집용기(10) 내에 설치되는 지지봉(51); 상기 지지봉(51)의 외주연에 다수의 회전판이 상호간 이격되며 사방으로 돌출되는 회전날개부(53); 로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 믹싱수단(50)과 이격되며 빗물채집용기(10) 내 길이 방향 또는 폭 방향을 향해 다수의 보조믹싱수단(60)이 더 설치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 믹싱수단(50)과 이격되며, 빗물채집용기(10) 내에 산발적으로 다수의 보조믹싱수단(60)이 더 설치되는 것을 특징으로 한다.

이하, 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 자동믹싱수단이 설치된 동위원소분석용 빗물시료채집 장치를 상세히 설명하도록 한다.

도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 자동믹싱수단이 설치된 동위원소분석용 빗물시료채집 장치는 빗물채집용기(10), 수집부(20), 설치프레임(30), 막형성부재(40), 믹싱수단(50)을 포함한다.

상기 빗물채집용기(10)는 강우시 빗물을 받아 저장하기 위한 것으로서, 내부가 비어있으며 상부에는 후술될 수집부(20)가 대응되어 연통될 수 있도록 설치구가 형성되어 있도록 한다.

일실시 예에 따라, 상기 빗물채집용기(10)는 하단부에는 상단부보다 직경이 협소해지는 배출부(11)를 형성하도록 하고, 이러한 배출부(11)에는 빗물채집용기(10) 내부와 연통되는 배출관(12)을 연통 설치하도록 한다.

또한, 상기 배출관(12)에는 사용자가 빗물채집용기(10) 내에서 배출되는 빗물량을 조절하거나 빗물 배출 ON/OFF를 할 수 있도록 밸브(ex: 유량조절밸브 등, 13)가 설치될 수 있음이다.

더불어, 이러한 상기 빗물채집용기(10)의 외주연 또는 내주연 또는 내/외주연에는 상기 빗물채집용기(10) 내에 저장되는 빗물의 증발을 막기 위해, 알루미늄 포일(알루미늄 박, AL-Foil) 또는 스티로폼 등의 차단부재(70)가 설치되도록 할 수 있다.

상기 수집부(20)는 전술된 빗물채집용기(10) 상단부에 개구된 설치구에 일단이 대응되며 결합되는 것으로서, 상부를 향할수록 직경이 점차 넓어지는 상광하협(上廣下狹) 형상을 가지도록 하여, 강우시 비가 수집부(20)를 통해 모아져 빗물채집용기(10)에 용이하게 저장되어 담겨질 수 있도록 한다.

이러한 상기 수집부(20)의 하단부는 빗물채집용기(10) 상단 내부까지 내입되어 고정 설치될 수 있음이다.

상기 설치프레임(30)은 전술된 수집부(20)가 상단에 형성된 빗물채집용기(10)를 지면 또는 사용자가 원하는 지역에 설치하기 위한 것으로, 상기 설치프레임(30)의 하단에서 설치프레임(30)의 하단을 지지하는 형태를 가진다.

물론, 이러한 설치프레임(30)은 사용자의 다양한 실시 예에 의해, 삼발이 등과 같은 형태로 제작되는 등 상기 설치프레임(30)을 지면에 이격시켜 지지할 수 있는 용도라면 다양하게 형태가 변경이 가능할 것이다.

상기 막형성부재(40)는 전술된 빗물채집용기(10) 내 저장되는 빗물 표면에 일정 두께로 부유되어 층을 형성하도록 함으로써, 상기 빗물채집용기(10) 내 빗물이 증발되지 않도록 하기 위한 것이다.

이를 위한 상기 막형성부재(40)로는 액상 파라핀(Paraffin) 등이 사용될 수 있음이며, 사용자는 빗물을 채집하기 전에 비어있는 빗물채집용기(10) 내에 막형성부재(40)를 사전에 채워 넣음으로써, 강우에 의해 빗물이 빗물채집용기(10)에 모아질 시 막형성부재(40)가 빗물 수면상에 막과 같은 층을 형성하도록 하는 것이다.

상기 믹싱수단(50)은 전술된 빗물채집용기(10) 내에 설치되어, 상기 빗물채집용기(10) 내부로 낙하되는 빗물의 낙하력에 의해 회전되는 것이다.

이를 위한 상기 믹싱수단(50)은 상기 빗물채집용기(10) 내주연에 양단이 고정되거나 또는 빗물채집용기(10) 내에서 회전 가능하게 양단이 빗물채집용기(10) 내주연에 수평 고정되는 지지봉(51)과, 상기 지지봉(51)의 외주연에서 상호간 이격되며 사방으로 돌출되는 다수의 회전판(52)으로 이루어진 회전날개부(53)로 이루어진다.

이때, 이러한 상기 믹싱수단(50)의 회전날개부(53)는 빗물채집용기(10) 내에서 빗물이 낙하되는 위치에 배치되도록 해야 한다. 다시 말해, 상기 회전날개부(53)는 빗물채집용기(10) 내 상단에 설치된 수집부(20)의 수직 연장선상에 위치되도록 해야 할 것이다. 이로써, 빗물이 수집부(20)를 통해 빗물채집용기(10) 내부로 낙하될 시, 수집부(20)와 수직 연장선상에 배치되어 있는 회전날개부(53)에 부딪히게 되고, 이러한 빗물의 낙하력에 회전날개부(53)가 회전되도록 한 것이다.

즉, 이러한 상기 믹싱수단(50)이 빗물채집용기(10)의 중단부쯤에 수평 설치되었다고 가정할 시, 빗물채집 초기에는 빗물이 빗물채집용기(10)에 낙하될 때 믹싱수단(50)이 혼자 회전되지만, 믹싱수단(50)이 잠기거나 믹싱수단(50)의 설치 위치까지 빗물이 빗물채집용기(10)에 채워지게 되는 경우라면, 상기 빗물의 낙하력에 의해 믹싱수단(50)은 회전되고, 이러한 믹싱수단(50)의 회전에 의해 주변의 빗물 또한 혼합되는 효과를 가지게 되는 것이다. (물론 이러한 회전력은 강수량이 많거나, 집중호우 등 빗물의 빗물채집용기(10) 내로 낙하되는 양이 많아질수록 강해짐은 당연할 것이다.)

본 발명은 이러한 상기의 믹싱수단(50)과 더불어, 다수의 보조믹싱수단(60, 상기 믹싱수단(50)과 동일한 구성으로, 지지봉(51)과 회전날개부(53)로 이루어진다.)을 더 구비할 수 있는데, 첫번째 실시 예로, 상기 믹싱수단(50)의 하단부에 소정 간격으로 이격시켜(상호간 회전날개부(53)가 부딪혀 회전에 방해가 되지 않을 정도의 거리) 빗물채집용기(10)의 하단부를 향해 다수개의 보조믹싱수단(60)을 상호간 이격시키며 설치하는 것이다. 이 경우, 수집부(20), 믹싱수단(50), 다수의 보조믹싱수단(60) 상호간이 동일 수직선상에 위치하게 되어, 수집부(20)를 통한 빗물의 낙하력에 믹싱수단(50)이 회전하게 되고, 빗물채집용기(10) 내 빗물에 잠겨 회전되는 이러한 믹싱수단(50)의 회전력에 의해 저장된 빗물 내에 회전되는 흐름이 발생하게 되므로, 이러한 저장된 빗물의 흐름에 의해 다른 보조믹싱수단(60)이 회전되는 형태가 되도록 함으로서, 빗물채집용기(10) 내 빗물이 혼합될 수 있도록 한 것이다.

물론, 상기에서는 보조믹싱수단(60)이 믹싱수단(50)의 회전력에 의해 저장된 빗물의 회전흐름에 의해서만 영향을 받는 것으로 기재하였지만, 상기 수집부(20)를 통해 낙하되는 빗물의 낙하력이 크다면(강수량이 많은 경우) 빗물의 낙하력은 믹싱수단(50)뿐만 아닌 보조믹싱수단(60)에도 전달될 수 있음은 당연할 것이다.

또한, 두번째 실시 예로는 상기 믹싱수단(50)의 양측(빗물채집용기(10)의 폭 방향)을 향해 동일 수평선상에 위치되도록 상호간 이격 배치되는 보조믹싱수단(60)을 더 설치하는 것이다.

이러한, 상기 두번째 실시 예 또한 첫번째 실시 예와 마찬가지로, 빗물의 낙하력에 의해 믹싱수단(50)이 저장된 빗물 속에서 회전되면, 그 회전력에 의해 순환되는 저장된 빗물의 흐름에 의해 주변의 보조믹싱수단(60) 또한 회전되면서 빗물의 혼합을 보조할 수 있도록 하기 위한 것이다.

더불어, 세번째 실시 예로는 빗물채집용기(10) 내에서 다수의 보조믹싱수단(60)을 믹싱수단(50) 주위에 산발적으로 설치하는 것이다. 물론, 이러한 첫번째, 두번째, 세번째 각각의 실시 예들은 낙하되는 빗물의 낙하력 또는 빗물의 낙하력에 의한 믹싱수단(50)의 회전력 또는 상기 믹싱수단(50)의 회전력에 의해 순환되는 흐름에 의해 영향을 받을 수 있는 범위에 보조믹싱수단(60)이 설치되어야 함은 당연할 것이다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시 예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변경이 가능함은 물론이다.

10: 빗물채집용기 11: 배출부
12: 배출관 13: 밸브
20: 수집부 30: 설치프레임
40: 막형성부재 50: 믹싱수단
51: 지지봉 52: 회전판
53: 회전날개부 60: 보조믹싱수단
70: 차단부재

Claims (5)

1. 빗물이 저장되는 빗물채집용기(10);
   상기 빗물채집용기(10) 상부에 연통되도록 설치되어, 낙하되는 빗물을 빗물채집용기(10)에 저장하기 위한 수집부(20);
   상기 빗물채집용기(10)를 지지하기 위한 설치프레임(30);
   상기 빗물채집용기(10)에 채워지는 빗물의 표면에 일정 두께로 부유되어 층을 형성함으로써, 빗물을 증발의 막기 위한 막형성부재(40);
   상기 빗물채집용기(10) 내에서 수집부(20)로부터 낙하되는 빗물에 대응되는 위치에 설치되어, 빗물의 낙하력에 의해 빗물채집용기(10) 내에서 회전되는 믹싱수단(50);을 포함하며,
   상기 빗물채집용기(10)는 내부에 수집된 빗물이 증발되는 것을 방지하기 위해, 내주연 또는 외주연에 차단부재(70)가 설치되되, 상기 차단부재(70)는 알루미늄 포일 또는 스티로폼 재질이 사용되며,
   상기 믹싱수단(50)은 빗물채집용기(10) 내에 설치되는 지지봉(51)과, 상기 지지봉(51)의 외주연에 다수개의 회전판이 상호간 이격되며 사방으로 돌출되는 회전날개부(53)로 이루어지고,
   상기 믹싱수단(50)과 이격되며 빗물채집용기(10) 내 길이 방향 또는 폭 방향을 향해 다수의 보조믹싱수단(60)이 더 설치되거나, 상기 믹싱수단(50)과 이격되며 빗물채집용기(10) 내에 산발적으로 다수의 보조믹싱수단(60)이 더 설치되며,
   상기 빗물채집용기(10)는 하단부에 상단부보다 직경이 협소해지는 배출부(11)를 형성하도록 하고, 상기 배출부(11)에는 빗물채집용기(10) 내부와 연통되는 배출관(12)을 연통 설치하며, 상기 배출관(12)에는 사용자가 빗물채집용기(10) 내에서 배출되는 빗물량을 조절하거나 빗물 배출 ON/OFF를 할 수 있도록 유량조절밸브가 설치되며,
   상기 막형성부재(40)는 액상 파라핀(Paraffin)이 사용되며, 사용자는 빗물을 채집하기 전에 비어있는 빗물채집용기(10) 내에 막형성부재(40)를 사전에 채워 넣음으로써, 강우에 의해 빗물이 빗물채집용기(10)에 모아질 시 막형성부재(40)가 빗물 수면상에 막과 같은 층을 형성하도록 하며,
   빗물채집 초기에는 빗물이 빗물채집용기(10)에 낙하될 때 믹싱수단(50)이 혼자 회전되지만, 믹싱수단(50)이 잠기거나 믹싱수단(50)의 설치 위치까지 빗물이 빗물채집용기(10)에 채워지게 되는 경우, 빗물의 낙하력에 의해 믹싱수단(50)은 회전되고, 이러한 믹싱수단(50)의 회전에 의해 주변의 빗물이 혼합되며,
   상기 수집부(20)를 통한 빗물의 낙하력에 믹싱수단(50)이 회전하게 되고, 빗물채집용기(10) 내 빗물에 잠겨 회전되는 이러한 믹싱수단(50)의 회전력에 의해 저장된 빗물 내에 회전되는 흐름이 발생하게 되어, 빗물채집용기(10) 내 저장된 빗물의 흐름에 의해 보조믹싱수단(60)도 회전되면서, 빗물채집용기(10) 내 빗물이 혼합되는 것을 특징으로 하는 자동믹싱수단이 설치된 동위원소분석용 빗물시료채집 장치.
   
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