KR101483602B1 - 다중 미세먼지 포집을 위한 정보저장형 필터 홀더 모듈 장치 - Google Patents

다중 미세먼지 포집을 위한 정보저장형 필터 홀더 모듈 장치 Download PDF

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KR101483602B1
KR101483602B1 KR1020140062970A KR20140062970A KR101483602B1 KR 101483602 B1 KR101483602 B1 KR 101483602B1 KR 1020140062970 A KR1020140062970 A KR 1020140062970A KR 20140062970 A KR20140062970 A KR 20140062970A KR 101483602 B1 KR101483602 B1 KR 101483602B1
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김기준
고종민
손지환
이종태
김정화
박하나
김정수
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대한민국
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Abstract

본 발명은 한번에 다수의 집진장치를 이용해 미세먼지량을 측정하기 위한 다중 미세먼지 포집을 위한 정보저장형 필터 홀더 모듈 장치에 관한 것으로, 일측으로 이물질을 포함하는 공기가 유입되는 공기 유입관을 형성하고 있으며, 공기 유입관을 통해 유입된 공기 내에 포함되어 있는 이물질의 입자 크기 및 중량별로 분리하되 입자가 작은 미세먼지를 포함한 공기가 이동하는 제1 공기 이동홀과 입자가 큰 미세먼지를 포함한 공기를 이동시키는 제2 공기 이동홀을 포함하는 사이클론과 상기 사이클론의 제1 공기 이동홀의 외측에 형성된 결합부로 구성된 집진부와; 상기 집진부의 상측이 결합하기 위해 내측에 다수 형성된 집진부 결합홀을 형성하고 있으며, 상측으로는 제1 홀더 안착면을 형성하고 있는 하측 케이스와, 상기 하측 케이스에 경첩에 의해 연결되어 하측 케이스의 제1 홀더 안착면을 개폐시킬 수 있도록 구성되되, 내측으로는 하측 케이스의 집진부 결합홀과 동일 위치에 미세먼지를 포함하는 공기가 통과할 수 있는 공기 배출구를 형성하고 있고, 하측으로 제2 홀더 안착면을 형성하고 있는 상측 케이스와 상기 하측 케이스에 상측 케이스를 고정하기 위한 잠금장치로 이루어진 케이스와; 상기 케이스의 하측 케이스에 형성된 제1 홀더 안착면과 상측 케이스에 형성된 제2 홀더 안착면에 안착되며, 내측에 여과지를 결합하기 위한 상, 하측 홀더 모듈로 구성되는 여과지 홀더 모듈;로 구성되어 있어, 케이스를 통해 다수의 집진부를 연결하여 구성하고, 케이스 내부에 한번에 교체 가능한 다수의 여과지가 결합된 여과지 홀더 모듈을 형성하여 사용자가 한번에 여과지를 교체할 수 있고, 또한, 여과지 홀더 모듈에 정보저장수단을 구성해 다양한 정보를 손쉽게 관리할 수 있 다중 미세먼지 포집을 위한 정보저장형 필터 홀더 모듈 장치를 제공한다.

Description

다중 미세먼지 포집을 위한 정보저장형 필터 홀더 모듈 장치{Information storage type filter holder module for Mult-dust collection}
본 발명은 한번에 다수의 입자상 물질 포집장치를 이용해 미세먼지량을 측정하기 위하여 미세먼지 측정장치 및 필터보관 장치에 관한 것이다.
공기 중에 부유하고 있는 입자상물질(Particulate)은 액체 입자 또는 고체 입자로 정의할 수 있으며, 입자상물질은 물리적 상태에 따라 먼지(Dust), 미스트(Mist), 흄(Fume) 등으로 세분할 수 있다. 이러한 입자상 물질은 자동차 배출가스, 공장 배출가스, 도로재비산먼지, 중국 황사 등 수많은 배출원을 가지고 있으며, 입자상 물질은 크기에 따라 미세입자(PM10) 또는 초미세입자(PM2.5) 등으로 표현된다. 이들 입자상 물질은 농도 및 크기에 따라 인체에 유해하고, 특히 경유차에서 배출되는 미세입자는 미국 EPA에서도 발암성 물질로 간주하고 있다. 입자상물질의 위해성에 대한 정확한 평가를 위하여 자동차에서 배출되거나 공기 중에 부유하고 있는 미세입자의 포집과 포집된 미세입자의 질량농도 및 화학적 조성의 분석은 상당히 중요하다. 미립자의 포집에는 막여과지(Membrane filter), 입경분립 시료채취기구(Sizeselective sampling device)인 사이클론(Cyclone), 수평분립장치(Horizontal elutriator) 및 입경분립충돌포집기(Cascade impactor), 임핀저(Impinger) 등 다양한 구조의 포집장치가 사용되고 있다.
한편, 이와 관련한 종래기술로서 대한민국 등록특허 제10-1278150호(2013.06.18.)가 제안된 바 있다.
상기 등록특허는 단일의 입경분립장치 및 펌프를 이용해 다수 개의 포집부를 운용하여 연속적인 포집장치를 운용할 수 있도록 구성된 것이 특징이다.
하지만, 상기 등록특허의 경우 다수의 포집부 내부에 형성되어 있는 포집필터를 교체할 때에 각각의 포집부의 잠금을 해제한 상태에서 교체하여야 하기 때문에 사용자의 불편함이 발생하였으며, 또한, 포집필터를 개개별로 관리하여야 하는 문제가 발생하였다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 다중 미세먼지 포집을 위한 정보저장형 필터 홀더 모듈 장치는 케이스를 통해 다수의 집진부를 연결하여 구성하고, 케이스 내부에 한번에 교체 가능한 다수의 여과지가 결합된 여과지 홀더 모듈을 형성하여 사용자가 한번에 여과지를 교체할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 여과지 홀더 모듈에 정보저장수단을 구성해 다양한 정보를 손쉽게 관리할 수 있는데 그 목적이 있다.
본 발명은 다수의 사이클론을 케이스를 통해 모듈화하고, 사이클론에 삽입하는 여과지를 홀딩하기 위한 홀더를 모듈화시켜 구성함으로써, 다수의 사이클론에 삽입하는 여과지의 교체작업이 한번에 이루어질 수 있음은 물론, 한번에 다수의 시료를 채취하여 작업성을 향상시킬 수 있다.
또한, 케이스에 여과지 홀더 모듈의 안착시 제1 돌기부를 통해 정확한 위치에 배치할 수 있으며, 특히, 여과지 홀더 모듈에 정보저장수단을 구성하여 사용자의 편의성을 향상시킬 수 있는 유용한 발명이다.
도 1은 본 발명에 따른 다중 미세먼지 포집을 위한 정보저장형 필터 홀더 모듈 장치를 도시한 사시도.
도 2는 도 1에서 상측 케이스를 개방한 상태를 도시한 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 다중 미세먼지 포집을 위한 정보저장형 필터 홀더 모듈 장치의 분해 사시도.
도 4는 도 1의 A - A 단면도.
도 5는 도 4의 B부 확대도.
이하, 첨부된 도면을 이용하여 본 발명의 구성에 대해 더욱 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
우선, 도 1 내지 도 5에서와 같이 집진부(10)는 통상의 미세먼지 측정기에 이용하는 것과 유사한 구성으로 이루어진다.
즉, 일측에 미세먼지농도를 측정하고자 하는 지역의 먼지를 포함하고 있는 공기를 흡입하기 위한 공기 유입관(11)과 상기 공기 유입관(11)에서 흡입된 먼지를 포함하고 있는 공기를 사이클론 방식을 통해 입자의 중량, 즉, 입자 크기에 따라 분리하기 위한 사이클론(12)이 구성되어 있다.
상기 사이클론(12)은 공기 유입관(11)에서 흡입되어 중량에 따라 분류된 공기 중 비교적 입자가 작은 미세먼지를 포함하고 있는 공기를 이동시키기 위한 제1 공기 이동홀(12a)이 사이클론(12) 상측에 구성되고, 사이클론(12)에서 분류된 공기 중 미세먼지보다 입자가 큰 먼지를 포함하고 있는 공기를 이동시키기 위한 제2 공기 이동홀(12b)을 하측에 형성된 구조로 이루어져 있다.
물론, 상기 사이클론(12)에 형성되어 있는 제1, 2 공기 이동홀(12a, 12b)의 위치는 가변될 수 있으며, 특히, 미세먼지를 포함하는 공기가 이동하는 제1 공기 이동홀(12a) 측에는 흡입 펌프(도면에 미도시)를 구성해 미세먼지를 포함하는 공기가 제1 이동홀(12a) 방향으로 이동할 수 있도록 구성한다.
또한, 상기 집진부(10)의 사이클론(12)에 형성되어 있는 제1 공기 이동홀(12a)의 외측에는 결합부(13)가 구성된다.
다음으로, 케이스(20)는 상술한 집진부(10)를 결합하기 위한 하측 케이스(21)와 상기 하측 케이스(21)의 상측에 배치되어 있는 상측 케이스(22)로 구성되고, 상기 하측 케이스(21) 및 상측 케이스(22)에는 경첩(H)이 형성되어 상측 케이스(22)가 하측 케이스(22)를 개폐할 수 있는 구조로 이루어져 있다.
상기와 같은 케이스(20)의 하측 케이스(21)에는 집진부(10)의 결합부(13)가 결합할 수 있는 집진부 결합홀(21a)이 다수 형성되어 있어 여러 개의 집진부(10)를 결합할 수 있다.
여기서, 한정하는 것은 아니지만 상기 집진부(10)의 결합부(13)와 하측 케이스(21)의 집진부 결합홀(21a)의 내경에는 나사산을 형성해 나사산에 의한 결합이 이루어질 수 있도록 할 수 있다.
또한, 하측 케이스(21)의 상측에는 제1 홀더 안착면(21b)이 형성되어 있다.
한편, 상측 케이스(22)는 경첩(H)에 의해 하측 케이스(21)에 결합되어 있으며, 하측 케이스(21)에 결합하는 집진부(10)의 위치와 동일한 위치에 다수의 공기 배출구(22a)가 관통되어 형성된다.
또한, 상측 케이스(22)에도 하측 케이스(21)와 마찬가지로 하측에 제2 홀더 안착면(22b)이 형성된 구조로 이루어져 있다.
특히, 본 발명에서는 하측 케이스(21) 및 상측 케이스(22)의 결합성을 더욱 향상시킬 수 있도록 상기 하측 케이스(21)의 가장자리에 제1 돌기부(21c)를 구성하고, 상측 케이스(22)에는 제2 돌기부(22c)를 구성할 수도 있다.
그리고 상기 하측 케이스(21)에 상측 케이스(22)를 닫은 상태였을 때에 밀폐성 및 고정을 위해 하나 이상의 잠금장치(23)가 형성되어 있다.
상기 잠금장치(23)는 하측 케이스(21)에 상측 케이스(22)가 결합시킬 수 있으면서 잠금 설정 후 사용자가 잠금을 해제하지 않을 때까지 쉽게 잠금이 해제되지 않는 형태면 어떠한 구성으로 이루어져 있어도 무방하며, 사용자의 잠금 설정 및 잠금 해제가 손쉽게 이루어질 수 있는 형태면 더욱 좋다.
다음으로, 여과지 홀더 모듈(30)은 상술한 케이스(10)의 하측 케이스(21) 및 상측 케이스(22) 사이에 배치되는 것으로, 더욱 구체적으로는 하측 케이스(21)의 제1 홀더 안착면(21b)과 상측 케이스(22)의 제2 홀더 안착면(22b)에 안착되어 배치되며, 내측에는 미세먼지를 포집하기 위한 여과지(40)를 결합할 수 있도록 상, 하측 모듈 홀더(31, 32)로 분할하여 구성되어 있다.
이러한 여과지 홀더 모듈(30)의 하측 모듈 홀더(32) 구성을 살펴보면,
전체적으로 판 형태로 이루어진 하측 홀더 플레이트(32a)가 구성되어 있다.
상기 하측 홀더 플레이트(32a)는 하측 케이스(21)의 제1 홀더 안착면(21b)에 형성되어 있는 제1 돌기부(21c)에 의해 구획된 제1 홀더 안착면(21b)의 내측의 크기와 동일한 크기로 형성하여 제1 홀더 안착면(21b)에 안착될 수 있도록 구성한다.
또한, 상기 하측 홀더 플레이트(32a)의 내측에는 케이스(20)의 하측 케이스(21)에 형성된 집진부 결합홀(21a)의 위치와 일치하는 위치에 형성되는 오염공기 이동홀(32b)이 구성되고, 이 오염공기 이동홀(32b)의 상측에는 미세먼지를 여과하기 위한 여과지(40)를 안착시킬 수 있는 여과지 결합홈(32c)이 형성된다.
한편, 상기 하측 홀더 모듈(32)에 결합하는 상측 홀더 모듈(31)은 하측 홀더 플레이트(32a)와 동일한 형상 및 크기로 이루어진 상측 홀더 플레이트(31a)를 형성하고 있으며, 상기 상측 홀더 플레이트(31a)의 내측에는 오염공기 이동홀(32b) 및 여과지(40)를 통과한 공기를 케이스(20)의 상측 케이스(22)에 형성된 공기 배출구(22a)로 이동시킬 수 있도록 여과공기 이동홀(31b)이 형성되어 있다.
또한, 상기 여과공기 이동홀(31b)이 형성된 부분은 하측 홀더 모듈(32)의 여과지 결합홈(32c)에 삽입할 수 있도록 하향 돌출되어 있는 여과지 고정 돌출턱(31c)이 형성되어 여과지(40)를 지지 및 고정할 수 있도록 구성된다.
한편, 상기 여과지 홀더 모듈(30)에는 정보저장수단(33)이 더 형성되어 미세먼지를 측정한 지역, 미세먼지농도 등과 같은 정보를 저장할 수 있도록 구성된다.
상기 정보저장수단(33)은 데이터를 저장하는 칩 형태 또는 RFID 등 다양한 형태로 구성될 수 있다.
특히, 정보저장수단(33)에 저장되는 데이터에는 GPS를 통한 위치도 같이 입력하여 구역별 미세먼지농도를 저장할 수 있다.
상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 다중 미세먼지 포집을 위한 정보저장형 필터 홀더 모듈 장치의 바람직한 실시 예에 대해 살펴보면 다음과 같다.
본 발명에서의 다중 미세먼지 포집을 위한 정보저장형 필터 홀더 모듈 장치(50)는 외부의 공기를 집진부(10)에 형성되어 있는 공기 유입관(11)을 통해 흡입하여 사이클론(12)에서 미세먼지를 포함한 공기 및 미세먼지보다 입자크기가 큰 먼지를 포함하는 공기를 분리한 후 케이스(20)의 상측 케이스(22)에 형성된 공기 배출구(22a)에 형성되어 있는 흡입 펌프(도면에 미도시)의 흡입력에 의해 미세먼지가 포함된 공기는 제1 공기 이동홀(12a)로 이동하게 되고, 입자가 큰 먼지를 포함한 공기는 제2 공기 이동홀(12b)로 이동하게 되며, 이때에, 제1 공기 이동홀(12a)로 이동한 미세먼지를 포함한 공기는 여과지 홀더 모듈(30)에 결합되어 있는 여과지(40)에 의해 미세먼지가 포집되며, 상기와 같이 여과지(40)에 포집된 미세먼지는 별도의 장비를 통해 미세먼지농도를 측정하게 되는 작동은 종래의 장치와 동일하다.
다만, 본 발명에서의 다중 미세먼지 포집을 위한 정보저장형 필터 홀더 모듈 장치(50)는 케이스(20)에 의해 다수의 집진부(10)를 결합할 수 있는 구조로 이루어져 있어 한번에 여러 개의 집진부(10)를 통해 미세먼지를 측정할 수 있다.
또한, 케이스(20)에 결합하는 여과지 홀더 모듈(30)에는 집진부(10)의 개수 만큼 여과지(40)가 결합되어 있기 때문에, 사용자가 여과지 홀더 모듈(30) 하나만 교체하는 작업을 수행하게 되면 다수의 여과지(40)를 교체할 수 있어, 사용자의 편의성을 향상시킴은 물론 교체작업시간이 단축되는 효과를 얻을 수 있다.
특히, 상기 여과지 홀더 모듈(30) 교체는 하측 케이스(21)와 상측 케이스(22)를 잠금 설정하는 잠금장치(23)를 통해 이루어지기 때문에 사용자의 1회 조작만으로 여과지 홀더 모듈(30)의 교체가 이루어져 사용자의 편의성을 향상시킬 수 있게 된다.
그리고 본 발명에서의 하측 케이스(21)에 형성된 제1 홀더 안착면(21b)의 가장자리에는 제1 돌기부(21c)가 구성되어 여과지 홀더 모듈(30)의 교체시 집진부(10) 및 상측 케이스(22)에 형성되어 있는 공기 배출구(22a)와 여과지(40)의 중심을 정확하게 일치시키도록 작용하여 여과지 홀더 모듈(30)의 교체작업이 보다 수월해지는 효과가 있다.
한편, 통상적으로 미세먼지를 포집한 여과지(40)는 다중 미세먼지 포집을 위한 정보저장형 필터 홀더 모듈 장치(50)에서 분리하여 24시간 동안 건조한 후 미세 먼지량을 측정하여 계산을 통해 수치화시키는 작업 및 측정날짜, 측정위치 등을 별도로 기재하게 된다.
하지만, 본 발명에서는 여과지 홀더 모듈(30)에 정보저장수단(33)이 별도로 구비되어 있어 상기와 같은 데이터를 저장함으로써 오랫동안 자료를 보관할 수 있는 효과가 있다.
상술한 실시 예는 본 발명의 가장 바람직한 예에 대하여 설명한 것이지만, 상기 실시 예에만 한정되는 것은 아니다.
즉, 본 발명에서의 도면에 도시되어 있는 구성요소들은 본 발명을 설명하기 위해 대략적으로 도시된 것이지만, EPA(Environmental Protection Agency ; 환경 보호국)규정에서 정한 홀더, 카세트의 규격에 맞게 세부적인 구성이 추가 또는 수정될 수 있음을 명시한다.
10 : 집진부
11 : 공기 유입관 12 : 사이클론
12a : 제1 공기 이동홀 12b : 제2 공기 이동홀 13 : 결합부
20 : 케이스
H : 경첩
21 : 하측 케이스
21a : 집진부 결합홀 21b : 제1 홀더 안착면 21c : 제1 돌기부
22 : 상측 케이스
22a : 공기 배출구 22b : 제2 홀더 안착면 22c : 제2 돌기부
23 : 잠금장치 24 : 정보저장수단
30 : 여과지 홀더 모듈
31 : 상측 홀더 모듈
31a : 상측 홀더 플레이트 31b : 여과공기 이동홀
31c : 여과지 고정 돌출턱
32 : 하측 홀더 모듈
32a : 하측 홀더 플레이트 32b : 오염공기 이동홀 32c : 여과지 결합홈
33 : 정보저장수단
40 : 여과지
50 : 다중 미세먼지 포집을 위한 정보저장형 필터 홀더 모듈 장치

Claims (5)

  1. 일측으로 이물질을 포함하는 공기가 유입되는 공기 유입관(11)을 형성하고 있으며, 공기 유입관(11)을 통해 유입된 공기 내에 포함되어 있는 이물질의 입자 크기 및 중량별로 분리하되 입자가 작은 미세먼지를 포함한 공기가 이동하는 제1 공기 이동홀(12a)과 입자가 큰 미세먼지를 포함한 공기를 이동시키는 제2 공기 이동홀(12b)을 포함하는 사이클론(12)과 상기 사이클론(12)의 제1 공기 이동홀(12a)의 외측에 나사산으로 이루어진 결합부(13)로 구성되되, 상기 공기 유입관(11)과 사이클론(12)과 결합부(13)가 다수 형성된 집진부(10);
    상기 집진부(10)의 상측에 형성된 결합부(13)와 대응하여 결합하기 위해 내측에 나사산으로 이루어진 다수의 집진부 결합홀(21a)을 형성하고 있으며, 상측으로는 제1 홀더 안착면(21b)과 가장자리에 제1돌기부(21c)를 형성하고 있는 하측 케이스(21)와, 상기 하측 케이스(21)에 경첩(H)에 의해 연결되어 하측 케이스(21)의 제1 홀더 안착면(21b)을 개폐시킬 수 있도록 구성되되, 내측으로는 하측 케이스(21)의 집진부 결합홀(21a)과 동일 위치에 배치되어 미세먼지를 포함하는 공기가 통과할 수 있는 공기 배출구(22a)를 형성하고 있고, 하측으로 제2 홀더 안착면(22b)과 상기 제1 돌기부(21c)와 대응하는 제2 돌기부(22c)을 형성하고 있는 상측 케이스(22)와 상기 하측 케이스(21)에 상측 케이스(22)를 고정하기 위한 잠금장치(23)로 이루어진 케이스(20);
    상기 케이스(20)의 하측 케이스(21)에 형성된 제1 홀더 안착면(21b)과 상측 케이스(22)에 형성된 제2 홀더 안착면(22b)에 안착되며, 내측에 다수의 여과지(40)를 결합하기 위해 상, 하측 홀더 모듈(31, 32)과 정보저장수단(33)으로 구성되는 여과지 홀더 모듈(30)로 이루어지되,
    상기 하측 홀더 모듈(32)은 판 형상의 하측 홀더 플레이트(32a)와 상기 하측 홀더 플레이트(32a)의 내측에 형성되어 있으며, 집진부(10)의 사이클론(12)을 통해 분리된 미세먼지를 포함하고 있는 공기가 이동하는 제1 공기 이동홀(12a)과 연결되어 형성되는 오염공기 이동홀(32b)과 미세먼지를 여과하는 여과지(40)를 결합하기 위한 여과지 결합홈(32c)이 동심원 상에 형성되어 있고,
    상측 홀더 모듈(31)은 하측 홀더 모듈(32)과 맞닿아 결합하는 상측 홀더 플레이트(31a)와 상기 상측 홀더 플레이트(31a)에 형성되며, 하측 홀더 모듈(31)의 오염공기 이동홀(32b) 및 여과지(40)를 통과한 공기가 케이스(20)의 상측 케이스(22)에 형성된 공기 배출구(22a)로 이동하도록 여과공기 이동홀(31b)이 형성되어 있고, 상기 여과공기 이동홀(31b)의 외측으로는 하측 홀더 모듈(32)의 여과지 결합홈(32c)에 결합하여 여과지(40)를 고정 및 지지하기 위한 여과지 고정 돌출턱(31c)이 돌출되어 형성되어 있는 것에 특징이 있는 다중 미세먼지 포집을 위한 정보저장형 필터 홀더 모듈 장치.
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