KR101648842B1 - 오염물질 시료 포집 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 수분을 제거한 후 소정의 온도 범위로 조절된 기체에 포함된 오염물질을 연속적으로 포집할 수 있는 오염물질 시료 포집 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 소정 형상과 소정의 공간부를 갖는 제1 몸체부와 제2 몸체부로 이루어진 본체부 및 포집할 시료에 포함된 수분을 제거하고 소정의 온도로 조절하기 위한 시료 전처리부를 포함하는 오염물질 시료 포집장치에 관한 것이다.

Description

오염물질 시료 포집 장치 {Apparatus for pollutants sampling}
본 발명은 오염물질 시료 포집 장치에 대한 것으로, 보다 상세하게는 수분을 제거한 후 소정의 온도 범위로 조절된 기체에 포함된 오염물질을 연속적으로 포집할 수 있는 오염물질 시료 포집 장치에 관한 것이다.
현대 산업이 발달함에 따라 생활의 편의성이 증대된 반면 산업체에서 발생되는 각종 오염원에 의한 환경 파괴가 광범위하게 일어나고 있다. 산업현장에서 발생하는 입자상 오염물질, 휘발성 유기화합물질(Volatile Organic Compounds; VOCs) 물질은 대기오염뿐만 아니라 인체에 각종 질환을 유발시킬 수 있기 때문에 더욱 심각한 실정이다.
아세트알데히드(CH3CHO), 아세틸렌(C2H2), 벤젠(C6H6), 에틸렌(C2H4), 메탄올(CH3OH) 및 프로필렌(C3H6)등과 같은 유기화합물질은 휘발성이 매우 강한 물질로서 증기압이 높아 대기 중으로 쉽게 증발되고, 대기 중에서 질소산화물 등과 광화학 반응을 일으켜 오존, PAN 등의 광화학산화물 (photochemical oxidants)을 생성함으로써 광화학 스모그를 일으키는 물질로 알려져 있다.
또한 이들 휘발성 유기화합물질은 전술한 바와 같은 스모그 발생을 통한 대기 오염뿐만 아니라, 암을 유발시키는 물질로도 잘 알려져 있다. 따라서, 정부에서는 환경부 고시 제1998-77호를 통하여 이들 휘발성 유기화합물질을 규제대상물질로 분류하여 규제 및 관리 감독하고 있고, 이러한 물질을 취급하는 공정에서는 수시로 시료를 포집하여 분석하도록 의무화하고 있다.
한편, 휘발성 유기화합물이나 입자상 물질 등 공기 중의 오염물질을 포집하는 방법은 시료 포집용 흡착제나 백(Bag)을 이용하거나, 각 성분의 농도에 따라 반응도가 다르게 나타나는 검지체가 구비되는 검지관을 사용하여 포집하는 방법이 알려져 있다.
그러나 종래의 흡착관을 이용한 시료 포집 장치는, 하나의 흡착관만 구비하고 있어 연속적으로 시료를 포집하는 것이 불가능하고, 또 공기의 성상을 고려하지 않은 채 시료를 포집하여 왔었기 때문에 정확한 분석이 곤란하다는 문제점이 있다.
한국등록실용신안공보 제0467050호
본 발명은 상술한 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 공기중의 오염물질을 연속적으로 포집할 수 있는 오염물질 시료 포집 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한 본 발명은 휴대성이 편리하고 장치의 제작 비용을 절감할 수 있는 오염물질 시료 포집 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한 본 발명은 장치의 신뢰도를 높일 수 있도록 제어성능이 우수한 오염물질 시료 포집 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 오염물질 시료 포집 장치는 소정 형상과 소정의 공간부를 갖는 제1 몸체부(110)와 제2 몸체부(120)로 루어진 본체부(100)를 포함하되, 상기 제1 몸체부(110) 내부 공간부에는, 오염물질 시료를 흡입하는 흡입펌프(111), 상기 흡입펌프(111)에 의해 흡입되는 오염물질 시료의 유량을 측정하는 유량 센서(112), 전원 공급부(113) 및 전원 공급을 결정하는 전원 스위치(114)를 포함하고, 상기 제2 몸체부(120) 외부에는, 시료를 포집하는 카트리지와 연결된 2개 이상의 카트리지 홀더(121), 시료의 포집 조건을 입력하는 엔코더 스위치(122) 및 시료의 포집조건을 표시하는 제1 표시부(123)가 구비되고, 상기 제2 몸체부(120) 내측 공간부에는 상기 제1 표시부(123)에 신호를 전송하기 위한 디스플레이 모듈(125), 상기 엔코더 스위치(122)의 입력신호를 수신하여 시료의 포집조건을 설정하는 엔코더 스위치 모듈(126) 및 시료의 흡입 유로를 변경하는 상기 2개 이상의 카트리지 홀더(121)와 연통되는 흡입 유로 변경부(127)를 포함하고, 상기 흡입 유로 변경부(127)와 상기 흡입 펌프(111)를 연결하는 상기 제1 몸체부(110) 공간부와 제2 몸체부(120) 공간부에 구비되는 본체부 시료 이송관로(130)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 흡입 유로 변경부(127)는 매니폴더와 솔레노이드 밸브일 수 있다.
또한 본 발명의 오염물질 시료 포집장치에는 상기 제2 몸체부(120) 외측에는 시료의 포집 상태를 알려주는 카트리지 홀더(121)와 동일한 개수의 제2 표시부(124)가 더 구비될 수 있다.
또한 본 발명의 오염물질 시료 포집장치에는 상기 제2 몸체부(12) 외측에는 본체부(100)의 위치를 파악할 수 있는 위치 인식부(128)가 더 구비될 수 있다.
여기서, 상기 위치 인식부(128)는 빛 또는 소리를 이용할 수 있다.
또한 본 발명의 오염물질 시료 포집장치에는 포집할 시료에 포함된 수분을 제거하고 소정의 온도로 조절하기 위한 시료 전처리부(200))가 상기 제1 몸체부(110) 외부에 더 구비될 수 있다.
또한 상기 시료 전처리부(200)는 소정의 공간부를 갖는 전처리 몸체부(210) 및 상기 전처리 몸체부(210) 공간부에 구비된 펠티어 소자(220)를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 펠티어소자(220)는 시료가 유입되는 제1 이송통로(211)와 시료가 유출되는 제2 이송통로(212)를 형성하도록 상기 몸체부(210) 공간부를 2개로 구획하도록 배치될 수 있다.
또한 여기서, 상기 펠티어소자(220)의 냉각부는 상기 제1 이송통로(211)와 접하고, 상기 펠티어소자(220)의 가열부는 제2 이송통로(212)와 접할 수 있고, 상기 냉각부는 0℃ 초과 5℃ 이하로 유지되고, 상기 가열부는 24℃ 이상 26℃ 이하로 유지될 수 있다.
또한 본 발명의 시료 포집 장치에는 시료의 응축수를 수용하는 응축수 수용부(213)가 상기 제1 이송통로에 더 구비되되, 상기 응축수 수용부(213)는 서랍식으로 탈착가능할 수 있다.
또한 본 발명에서의 시료는 휘발성 유기화합물, 악취유발물질 및 입자상 물질 중 어느 하나 이상을 포함하는 공기일 수 있다.
또한 본 발명의 오염물질 시료 포집장치는 상기 시료 전처리부(200)와 상기 본체부(100)는 탈착 가능할 수 있고, 여기서 상기 시료 전처리부(200)와 상기 본체부(100)는 자석 또는 벨크로테이프로 탈착 가능할 수 있다.
본 발명에 따른 오염물질 시료 포집 장치는 다수개의 카트리지 홀더를 구비하고 있어, 시료의 포집이 연속적으로 가능하다는 장점이 있다.
또한 본 발명에 따른 시료 포집 장치에 의하면, 유량을 정밀하게 제어할 수 있는 다이어프램 펌프를 채용하고 있어, 시료 포집의 신뢰성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 공기를 흡입하는 유량을 변경시킴으로써 하나의 흡입펌프만으로도 다수개의 카트리지 홀더와 연결된 카트리지에 흡입력을 부여할 수 있어 장치의 간소화와 제작 비용을 절감할 수 있다는 효과가 있다.
또한 본 발명에 따른 시료 포집 장치는, 공기에 포함된 수분을 제거하고 일정 온도로 가온한 후에 카트리지로 유입시키기 때문에, 카트리지에 포집된 오염물질에 대한 신뢰도를 향상시킬 수 있다는 이점이 있다.
또한 본 발명에 따른 시료 포집 장치는, 다수개의 표시부와 위치 인식부를 구비하고 있어, 장치의 상태를 쉽게 파악할 수 있고, 예상치 못한 충돌 등으로 인해 장치가 파손되거나 카트리지가 오염되는 것을 예방할 수 있다는 효과가 있다.
도 1는 본 발명의 일 실시예에 따른 오염물질 시료 포집 장치의 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 장치의 평면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 본체부의 분해도이다.
도 4는 도 1에 도시된 시료 전처리부의 사시도이다.
도 5는 도 4에 도시된 시료 전처리부의 상세도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시에에 따른 포집 장치의 구성도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 오염물질 포집 장치에 대하여 구체적으로 설명하기로 한다.
본 출원에서 "포함한다", "가지다" 또는 "구비하다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 다르게 정의되지 않는 한 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1는 본 발명의 일 실시예에 따른 오염물질 시료 포집 장치의 사시도, 도 2는 도 1에 도시된 장치의 평면도, 도 3은 도 1에 도시된 본체부의 분해도이다.
본 발명의 명세서에 기재된 오염물질은 공기 중에 존재하는 휘발성 유기화합물, 악취 및 입자상 물질을 의미할 수 있으나, 상기 물질로 한정하지 않으며 필요에 따라 측정과 분석이 필요한 공기 중에 존재하는 모든 오염물질을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 시료 포집 장치는 공기중 오염물질의 종류와 농도를 측정할 수 있도록, 이들 물질을 포집하는 카트리지(미도시)로 시료(공기)가 통과하도록 소정의 흡입력을 부여하는 구성들이 포함된 본체부(100)와 시료(공기)에 포함된 수분을 제거하고 소정의 온도로 가열하기 위한 시료 전처리부(200)를 포함하여 이루어질 수 있다.
먼저 본체부(100)에 관하여 상세히 설명하면, 본체부(100)는 제1 몸체부(110), 제2 몸체부(120) 및 본체부 시료 이송관로(130)를 포함할 수 있다.
본체부(100)는 제1 몸체(110)와 제2 몸체부(120)를 결합하였을 경우 소정 크기와 모양을 갖는 케이스 형상일 수 있고, 제1 몸체부(110)의 내부 공간부에는 포집할 오염물질 시료를 흡입하기 위한 흡입펌프(111), 흡입펌프(111)에 의해 흡입되는 오염물질 시료의 유량을 측정하는 유량 센서 (112), 본 발명에 따른 시료 포집 장치의 작동에 필요한 전원을 공급하는 전원 공급부(113), 전원을 공급하거나 차단하는 전원 스위치(114) 그리고 본 발명 포집 장치를 작동을 제어하는 제어부(115)가 구비되어 있다.
상기 구성들에 관하여 좀 더 상세하게 설명하면, 흡입펌프(111)는 카트리지(미도시) 그리고 본체부 시료 이송관로(130)와 연통되어 있으며, 카트리지에서 오염물질을 포집할 수 있도록 흡입력을 발생시킨다.
카트리지를 통과한 오염물질을 포함하지 않은 기체는 흡입펌프(111)를 경유한 후 유량 센서(112)로 이동하게 된다.
공기중에 존재하는 오염물질의 농도를 정확하게 측정하기 위해서는 카트리지를 통과하는 공기의 총 부피뿐만 아니라 카트리지를 통과하는 유량을 항상 일정하게 유지시켜야 한다. 다시 말하면, 카트리지를 통과하는 유량이 높은 경우에는 포집되어야 할 오염물질이 카트리지에 포집되지 않고 그대로 통과해 버릴 수 있고, 반대로 유량이 낮을 경우에는 원하지 않는 오염물질까지 카트리지에 포집되어 방해물질로 작용할 수 있기 때문에, 카트리지를 통과하는 유량이 항상 일정하도록 흡입펌프(111)의 흡입량이 조절되는 것이 바람직하다.
따라서 본 발명에서는 카트리지를 통과하는 유량의 측정값과 사용자가 입력한 설정값을 비교하여 소정의 유량범위에 해당되도록 제어하는 제어부(115)를 더 구비할 수 있다. 구체적으로 설명하면, 유량 센서(112)에서는 카트리지를 통과하는 유량을 측정하여 제어부(115)로 전송하고, 제어부(115)는 설정된 유량 범위에 해당되는지를 판단한 후 흡입펌프(111)로 신호를 보내어 유량을 제어하는 것이다. 한편 센서(112)로 유입된 기체는 도면에는 도시하지 않았지만 제1 본체(110)에 구비된 배출구를 통하여 대기로 배출된다.
여기서 제어부(115)는 기기의 조작이나 프로세스를 제어하는 마이크로 콘트롤러 유닛(Microcontroller Unit; MCU)인 것이 바람직하고, 이러한 제어부는 공지된 기술에 해당되므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.
또한 흡입펌프(111)는 유체의 흡입량과 토출량을 정밀하게 제어할 수 있는 다아이프레임 펌프인 것이 바람직하다.
본 발명의 시료 포집 장치의 전원 공급부(113)는 휴대성이 간편하도록 충전식 배터리를 사용하는 것이 바람직하나, 외부 전원을 바로 연결하여 사용할 수도 있다.
제2 몸체부(120)에는 카트리지 홀더(121), 엔코더 스위치(122), 제1 표시부(123), 제2 표시부(124), 디스플레이 모듈(125), 엔코더 스위치 모듈(126), 흡입 유로 변경부(127) 그리고 위치 인식부(128)가 구비될 수 있다.
카트리지 홀더(121)는 시료에 포함된 오염물질을 포집할 수 있도록 카트리지(필터)가 장치되며, 1개 이상, 더욱 바람직하게는 2개 이상의 홀더가 구비되는 것이 바람직하다. 통상적으로 공기에 포함된 오염물질을 분석하기 위해서는 소정 시간 또는 소정 부피를 카트리지에 통과시켜 오염물질을 카트리지에 흡착 혹은 부착시켜 포집하고, 이렇게 부착된 오염물질을 탈착시켜 궁극적으로 공기에 포함되어 있던 오염물질의 종류나 농도를 측정한다.
한편 종래의 시료 포집장치는 이러한 카트리지 홀더를 1개 밖에 구비하고 있지 않아 시료를 연속적으로 포집하는 것이 불가능하였다. 그러나 본 발명의 포집장치는 카트리지 홀더(121)를 2개 이상 구비하고 있기 때문에, 기체상 오염물질을 연속적으로 포집하는 것이 가능할뿐만 아니라 매번 새로운 카트리지로 교체하여야 하는 사용자의 번거로움을 해소할 수 있다는 장점이 있다.
한편, 카트리지 홀더(121)와 카트리지가 다수 개인 경우에는, 흡입펌프(111)와 소정의 카트리지 홀더(121)가 연통되도록 유로를 변경할 수 있는 흡입 유로 변경부(127)를 구비하는 것이 바람직하다.
상기 흡입 유로 변경부(127)에 관하여 상세히 설명하면, 흡입펌프(111)와 카트리지 홀더(121)를 연결하는 본체부 시료 이송관로(130) 중간에 매니폴더와 솔레노이드 배브를 구비시켜, 원하는 카트리지 홀더(121)와 흡입펌프(111)가 연통되도록 제어할 수 있다. 즉, 솔레노이드 밸브의 개폐방향을 변경하면서 매니폴더와 연결된 선택된 카트리지 홀더(121)와 흡입펌프(111)가 연통되도록 조절할 수 있다.
제2 몸체부(120) 내측 공간부에 구비되는 디스플레이 모듈(125)은 제2 몸체부(120) 외측 표면에 장착된 제1 표시부(123)에 신호를 전송하기 위한 것이다. 또 엔코더 스위치 모듈(126)은 시료의 포집 조건 등 사용자가 입력하는 신호를 수신하여 제어부(115)로 송신하는 기능을 수행하며, 포집 조건의 입력에 사용되는 엔코더 스위치(122)는 좌우로 돌리는 기능과 누르는 기능을 하나의 버튼에 구비하고 있어 입력이 간편하여 사용자가 편리하게 사용할 수 있다.
제2 몸체부(120) 외부 일측면에 구비된 제1 표시부(123)는 시료의 포집조건과 시료의 상태, 즉 흡입유량, 흡입시간, 공기의 온도 등 각종 측정값을 알려주는 화면으로 OLED LCD인 것이 바람직하나 이에 한정하지 않는다.
한편, 제2 몸체부(120) 외측, 좀 더 구체적으로 설명하면 카트리지 홀더(121) 부근에는 제2 표시부(124)가 더 구비될 수 있다. 제2 표시부(124)는 장치의 작동 여부와 이상 유무를 쉽게 확인할 수 있도록 하기 위함이다. 특히 카트리지 홀더(121)가 다수 개인 경우, 어느 카트리지에서 시료를 포집하고 있는지 확인하기 어렵지만, 각각의 카트리지 홀더(121) 부근에 제2 표시부(124)를 더 구비할 경우 어떤 카트리지 홀더(121)와 연결된 카트리지에서 시료를 포집하고 있는지 사용자가 용이하게 파악할 수 있다는 장점이 있다. 이러한 제2 표시부(124)는 발광체 등을 사용할 수 있으나 이에 한정하지 않는다.
공기중의 오염물질은 다중 이용 시설, 즉 사람이 많이 모이는 장소에서 많이 발생하고, 따라서 극장과 같은 어두운 장소에서도 어느 정도의 오염물질이 발생하는지 파악해야 하는 경우도 있다.
그러나 영화상영에 방해되지 않도록 극장의 실내가 매우 어둡기 때문에 설치한 시료 포집 장치의 위치를 파악하기 곤란하고 또 관객들이 이동하다가 원하지 않게 장치에 손상을 주거나 부딪혀서 다칠 위험이 있다. 이러한 문제점에 대응하기 위하여, 본체부(100)의 위치를 쉽게 파악할 수 있도록 제2 몸체부(120) 외측 일측면에 빛이나 소리를 낼 수 있는 위치 인식부(128)를 더 구비하는 것이 바람직하다.
극장과 같은 어두운 장소에서는 빛을 통하여 장치의 설치위치를 파악할 수 있고, 밝은 장소에서는 근거리 센서를 장착하여 사람이 장치 가까이 접근하면 부저가 울리도록 설계함으로써 장치와 사람을 함께 보호할 수 있다.
이하에서는 도 4 및 5를 참조하면서 본체부(100)에 탈부착 가능한 시료 전처리부(200)에 관하여 설명하기로 한다.
공기에 포함된 오염물질을 포집함에 있어, 해당 공기에 적정 범위 이상으로 수분이 포함되어 있거나 온도가 적정 범위를 벗어나게 되면, 카트리지에 포집되는 오염물질의 종류와 포집 양에 차이를 발생시킬 수 있어 정확한 분석이 곤란해질 수 있다.
따라서 본 발명의 장치는 상기한 문제점을 해결할 수 있도록, 카트리지를 통과하는 공기에 포함된 수분을 제거하고 또 소정의 온도 범위로 조절할 수 있는 시료 전처리부(200)를 더 구비할 수 있다.
이러한 시료 전처리부(200)는 전처리 몸체부(210), 펠티어 소자(220) 그리고 고정 지지부(230)를 포함할 수 있다.
전처리 몸체부(210)는 펠티어 소자(220) 등을 수용할 수 있도록 소정의 공간부를 구비하고 있으며, 펠티어 소자(220)는 오염물질이 포함된 공기로부터 수분이 제거되는 제1 이송통로(211)와 수분이 제거된 공기를 소정의 온도 범위로 조절되는 제2 이송통로(212)를 형성하도록 몸체부(210) 공간부를 2개로 구획하도록 배치될 수 있다.
여기서, 펠티어 소자는 두 개의 서로 다른 금속선의 양 끝을 접합한 다음 회로에 직류전기를 흘리면 한쪽 접합부에서 흡열, 다른 접합부에서는 발열이 일어나며, 전류의 방향을 반대로 하면 흡열과 발열이 반대로 일어나는 현상을 이용한 냉각 및 가열장치이다.
이러한 특성을 갖는 펠티어 소자(220)의 냉각부를 제1 이송통로(211), 가열부를 제2 이송통로(212)와 접하도록 배치하게 되면, 제1 이송통로(211)를 통과하는 과정에서 공기에 포함된 수분이 응축되고 또 제2 이송통로(212)를 통과하는 과정에서 소정의 온도 범위로 가열되므로, 카트리지에서 포집되는 오염물질의 오차를 최소화할 수 있다는 장점이 있다.
여기서, 제1 이송통로(211)로 유입되는 공기에 포함된 수분을 응축시킬 수 있도록 상기 냉각부는 0℃ 초과 5℃ 이하로 유지하는 것이 바람직하다. 상기 온도 범위를 벗어가게 나면, 공기에 포함된 수분이 응결되어 포집해야 할 시료가 손실되거나, 공기에 포함된 수분이 쉽게 응축되지 않으므로 상기 범위로 조절하는 것이 바람직하다. 또 제2 이송통로(212)를 통과하는 기체는 24℃ 이상 26℃ 이하로 유지되도록 가열부를 제어하는 것이 바람직하고, 이러한 펠티어 소자(220)의 작동은 전술한 엔코더 스위치(122)와 제어부(115)에 의하여 제어될 수 있다.
수분이 제거된 제2 이송통로(212)로 배출되는 공기는 도면에는 도시하지 않았지만, 별도의 연결 배관 등을 이용하여 카트리지 홀더(121)에 장치된 카트리지(미도시)와 연결될 수 있다.
한편, 제1 이송통로(211)의 저부에는 시료로부터 발생한 응축수를 수용하는 응축수 수용부(213)가 더 구비되는 것이 바람직하다. 이러한 응축수 수용부(213)는 시료의 포집이 끝나면 응축수를 버릴 수 있도록 서랍식으로 구비시키는 것이 바람직하고, 또 기밀이 유지되도록 응축수 수용부(213)가 인입되는 개구부는 실링제를 구비하는 것이 바람직하다.
상기 시료 전처리부(200)는 보관이나 사용이 간편하도록 본체부(100) 일측면에 착탈 가능하도록 고정 지지부(230)를 더 구비하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 제2 몸체부(120)의 소정 영역과 시료 전처리부(200)의 소정 영역에 금속과 자석을 구비시키거나 벨크로 테이프를 부착시켜 둠으로써, 시료의 전처리가 필요 없는 환경에서는 본체부(100)만 휴대할 수 있다.
이하에서는 포집 장치의 구성도인 도 6을 참조하면서 본 발명의 일 실시예에 따른 장치의 작동 방법에 관하여 설명하기로 한다.
먼저 시료의 포집이 필요한 장소에 본체부(100)의 제2 몸체부(120)에 전처리부(200)를 고정시킨다. 이어서 제1 몸체부(110)의 전원 스위치를 켠 다음, 엔코더 스위치(122)을 이용하여 포집 시간, 포집 유량, 전처리부(200)의 가열 및 냉각 온도 등 포집에 필요한 각종 제어 조건을 입력한다.
다음으로 카트리지의 일측 개구부는 카트리지 홀더(121)와 연결하고, 타측 개구부는 시료 전처리부(200)의 제2 이송통로(212)와 연통된 튜브와 결합시킨 후, 흡입 펌프(111)를 작동시킨다.
그러면 카트리지 홀더(121) 부근의 제2 표시부(124)에서 시료가 포집되고 있음을 확인할 수 있고, 포집 시간이 종료되어 제2 표시부(124)의 발광체가 소멸되면 카트리지를 분리한다.
이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것은 아니며, 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연하다.
100 : 본체부
110 : 제1 몸체부
111 : 흡입 펌프 112 : 유량 센서
113 : 전원 공급부 114 : 전원 스위치
115 : 제어부
120 : 제2 몸체부
121 : 카트리지 홀더 122 : 엔코더 스위치
123 : 제1 표시부 124 : 제2 표시부
125 : 디스플레이 모듈 126 : 엔코더 스위치 모듈
127 : 흡입 유로 변경부 128 : 위치 인식부
130 : 본체부 시료 이송관로
200 : 시료 전처리부
210 : 전처리 몸체부
211 : 제1 이송 통로 212 : 제2 이송 통로
213 : 응축수 수용부
220 : 펠티어소자
230 : 고정 지지부

Claims (14)

  1. 소정 형상과 소정의 공간부를 갖는 제1 몸체부(110)와 제2 몸체부(120)로 이루어진 본체부(100); 및
    포집할 시료에 포함된 수분을 제거하고 소정의 온도로 조절하기 위한 상기 본체부(100)와 탈착가능한 시료 전처리부(200)를 포함하되,
    상기 제1 몸체부(110) 내부 공간부에는, 오염물질 시료를 흡입하는 흡입펌프(111), 상기 흡입펌프(111)에 의해 흡입되는 오염물질 시료의 유량을 측정하는 유량 센서(112), 전원 공급부(113) 및 전원 공급을 결정하는 전원 스위치(114)를 포함하고,
    상기 제2 몸체부(120) 외부에는, 시료를 포집하는 카트리지와 연결된 2개 이상의 카트리지 홀더(121), 시료의 포집 조건을 입력하는 엔코더 스위치(122), 시료의 포집조건을 표시하는 제1 표시부(123), 시료의 포집 상태를 알려주는 카트리지 홀더(121)와 동일한 개수의 제2 표시부(124) 및 본체부(100)의 위치를 파악할 수 있는 위치 인식부(128)가 구비되고,
    상기 제2 몸체부(120) 내측 공간부에는 상기 제1 표시부(123)에 신호를 전송하기 위한 디스플레이 모듈(125), 상기 엔코더 스위치(122)의 입력신호를 수신하여 시료의 포집조건을 설정하는 엔코더 스위치 모듈(126) 및 시료의 흡입 유로를 변경하는 상기 2개 이상의 카트리지 홀더(121)와 연통되는 흡입 유로 변경부(127)를 포함하고,
    상기 흡입 유로 변경부(127)와 상기 흡입 펌프(111)를 연결하는 상기 제1 몸체부(110) 공간부와 제2 몸체부(120) 공간부에 구비되는 본체부 시료 이송관로(130)를 포함하고,
    상기 시료 전처리부(200)는 소정의 공간부를 갖는 전처리 몸체부(210) 및 상기 전처리 몸체부(210) 공간부에 구비된 펠티어 소자(220)를 포함하며, 상기 펠티어소자(220)는 시료가 유입되는 제1 이송통로(211)와 시료가 유출되는 제2 이송통로(212)를 형성하도록 상기 몸체부(210) 공간부를 2개로 구획하도록 배치되되, 시료의 응축수를 수용하며 서랍식으로 탈착가능한 응축수 수용부(213)가 상기 제1 이송통로(211)에 더 구비되는 것을 특징으로 하는 오염물질 시료 포집장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 흡입 유로 변경부(127)는 매니폴더와 솔레노이드 밸브인 것을 특징으로 하는 오염물질 시료 포집장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 위치 인식부(128)는 빛 또는 소리를 이용하는 것을 특징으로 하는 오염물질 시료 포집장치.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제1항에 있어서,
    상기 펠티어소자(220)의 냉각부는 상기 제1 이송통로(211)와 접하고, 상기 펠티어소자(220)의 가열부는 제2 이송통로(212)와 접하는 것을 특징으로 하는 오염물질 시료 포집장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 냉각부는 0℃ 초과 5℃ 이하로 유지되고, 상기 가열부는 24℃ 이상 26℃ 이하로 유지되는 것을 특징으로 하는 오염물질 시료 포집장치.
  11. 삭제
  12. 제1항에 있어서,
    상기 시료는 휘발성 유기화합물, 악취유발물질 및 입자상 물질 중 어느 하나 이상을 포함하는 공기인 것을 특징으로 하는 오염물질 시료 포집장치.
  13. 삭제
  14. 제1항에 있어서,
    상기 시료 전처리부(200)와 상기 본체부(100)는 자석 또는 벨크로테이프로 탈착 가능한 것을 특징으로 하는 오염물질 시료 포집장치.

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102106235B1 (ko) 2019-03-11 2020-04-29 봉춘근 입자상 물질 측정 분석을 위한 수분 전처리 장치
KR102434503B1 (ko) * 2022-06-11 2022-08-19 주식회사 와이티케이코퍼레이션 실내 공기 포집 장치
KR102505776B1 (ko) * 2022-04-22 2023-03-06 (주)와우미래기술 대기질 측정장치 및 시스템

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100467050B1 (ko) 2001-12-31 2005-01-24 한국조폐공사 자외선 경화형 적외선 형광 활판인쇄 잉크 조성물
KR20060039465A (ko) * 2004-11-03 2006-05-09 건국대학교 산학협력단 대기오염 분석을 위한 수분 전처리 수단이 구비된 시료포집장치
KR101466593B1 (ko) * 2013-06-26 2014-12-01 이종일 시료포집장치
KR20150117391A (ko) * 2014-04-10 2015-10-20 김중구 다중 대기시료 채취장치

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100467050B1 (ko) 2001-12-31 2005-01-24 한국조폐공사 자외선 경화형 적외선 형광 활판인쇄 잉크 조성물
KR20060039465A (ko) * 2004-11-03 2006-05-09 건국대학교 산학협력단 대기오염 분석을 위한 수분 전처리 수단이 구비된 시료포집장치
KR101466593B1 (ko) * 2013-06-26 2014-12-01 이종일 시료포집장치
KR20150117391A (ko) * 2014-04-10 2015-10-20 김중구 다중 대기시료 채취장치

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102106235B1 (ko) 2019-03-11 2020-04-29 봉춘근 입자상 물질 측정 분석을 위한 수분 전처리 장치
KR102505776B1 (ko) * 2022-04-22 2023-03-06 (주)와우미래기술 대기질 측정장치 및 시스템
KR102434503B1 (ko) * 2022-06-11 2022-08-19 주식회사 와이티케이코퍼레이션 실내 공기 포집 장치

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