KR101928162B1

KR101928162B1 - 대기오염 측정 분석을 위한 수분 전처리 장치의 배출장치 및 배출방법

Info

Publication number: KR101928162B1
Application number: KR1020170012489A
Authority: KR
Inventors: 김조천
Original assignee: 건국대학교 산학협력단
Priority date: 2017-01-26
Filing date: 2017-01-26
Publication date: 2019-02-26
Also published as: KR20180088007A

Abstract

본 발명은 수분 전처리 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 대기오염 측정 분석을 위한 수분 전처리 장치의 배출장치 및 배출방법에 관한 것이다. 이를 위해, 대기오염 측정 분석을 위한 수분 전처리 장치의 배출장치에 있어서, 유입가스로부터 분리된 수분과 입자상 물질이 성에(20)로 낙하하여 수집되는 사이클론(100)의 원뿔부(4); 원뿔부(4)와 연결된 제 1 배출구(8); 제 1 배출구(8)의 단부에 설치되어 배출을 개폐하는 제 1 배출밸브(70); 제 1 배출밸브(70)에 연결되어 성에(20)를 흡입하는 진공수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 대기오염 측정 분석을 위한 수분 전처리 장치의 배출장치가 제공된다.

Description

대기오염 측정 분석을 위한 수분 전처리 장치의 배출장치 및 배출방법{Exhaust Device of A Water Pretreatment Apparatus For Analysing Air Polution Detection And Exhaust Method}

본 발명은 대기오염 분석을 위한 전처리 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 측정하고자 하는 연소가스 내에 함유된 수분과 입자상 물질을 효과적으로 제거하여 배출할 수 있는 대기오염 측정 분석을 위한 수분 전처리 장치의 배출장치 및 배출방법에 관한 것이다.

도시화와 인구증가, 무분별한 자연훼손 등으로 인하여 우리의 자연환경은 갈수록 황폐해지고 있다. 특히, 급격한 산업발달과 함께 대두된 환경오염은 일부 국가들에만 국한된 문제가 아니라 지구촌 모든 국가들이 심각하게 고민하고 대응해야 하는 상황에 직면해 있다고 하여도 과언이 아니다.

이러한 환경오염문제의 대처방안으로는 오염물질의 배출을 억제하거나 필연적으로 배출될 수밖에 없는 배출된 오염물질을 제거하는 기술개발로 대별될 수 있다.

이 중, 오염물질의 배출 억제를 위해서는 각 배출원별 배출허용기준을 정하여 관리·규제하고 있으며, 일반적으로는 오염물질의 배출량이나 배출농도를 확인하기 위한 모니터링을 실시하고 있고 이러한 배출 모니터링은 환경오염방제 분야에서 매우 중요한 부분을 차지하고 있다.

특히, 환경오염 중 화석연료의 연소나 각종 제조공정 등에서 유래하는 대기오염물질을 모니터링하는 장치는 보통 광학기기를 기반으로 하는 측정 방식을 이용하고 있다. 그러나 이들 모니터링 장치는 측정하고자 하는 기체상 물질에 포함된 수분이나 입자상 물질로 인하여 연소 가스에 포함된 대기 오염물질의 정확한 물질명이나 농도를 파악하기 곤란한 경우가 많다.

따라서 오염물질과 그 농도를 정확히 파악하기 위하여, 측정이나 분석을 어렵게 하는 수분이나 입자상 물질을 사전에 제거한 후 측정 장치에 도입되어야 하며, 이러한 전처리 방법으로 필터를 사용하는 경우도 있다. 그러나 필터는 수분이나 입자상 물질 뿐만 아니라, 필터에서 제거된 수분이나 입자상 물질이 또 다른 여과체를 형성함으로 인하여 제거되지 않아야 할 즉, 측정하고자 하는 기체상 오염물질 마저도 제거될 수 있어 오염물질의 정확한 파악이 곤란해지는 문제점이 발생할 수 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위한 종래기술인 한국공개특허공보 제2006-0039465호에는 수분 제거를 위한 전처리장치가 개시되어 있다. 이러한 전처리 장치 내부에는 내주연에 수분을 냉각 응착시키기 위한 글라스튜브가 구비되며, 또한 글라스튜브 내부에는 1차적 수분 제거를 위한 면사층이 더 형성된다. 그리고, 전처리장치 하부에는 냉각 응축 및 열탈착을 수행하는 펠티어 트랩이 구비되어, 시료포집부의 시료포집이 완료된 후, 수분 제거를 위해 가열 구동되는 대기오염 분석을 위한 수분 전처리 수단이 구비된 전처리장치에 관해 개시되어 있다.

또한, 종래의 기술에서는 사이클론을 이용하여 유입가스로부터 수분과 입자상 물질을 제거하는 방법이 제시되었다(특허출원 제 10-2015-0062003호). 즉, 제거된 수분과 입자상 물질이 성에로 상변화된후 낙하되어 배출되는 방식이었다. 그러나, 성에가 배출되지 않고 얼어버린 채로 유지되어 작업자가 전처리장치를 끄고 막대를 집어 넣어 얼어버린 성에를 제거하곤 했다. 이로 인해, 사이클론의 내부상태를 잘 알 수 없는 상태에서 작업자가 항상 운전에 신경을 써야 했고, 성에 제거를 위해 가끔식 운전을 멈춰야만 했다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은, 대기오염 측정 분석을 위한 수분 전처리 장치의 멈춤없이 지속적으로 운전하면서 성에와 입자상 물질을 원활하게 배출할 수 있는 배출장치와 배출방법을 제공하는 것이다.

상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 제 1 실시예로서, 대기오염 측정 분석을 위한 수분 전처리 장치의 배출장치에 있어서, 유입가스로부터 분리된 수분과 입자상 물질이 성에(20)로 낙하하여 수집되는 사이클론(100)의 원뿔부(4); 원뿔부(4)와 연결된 제 1 배출구(8); 제 1 배출구(8)의 단부에 설치되어 배출을 개폐하는 제 1 배출밸브(70); 제 1 배출밸브(70)에 연결되어 성에(20)를 흡입하는 진공수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 대기오염 측정 분석을 위한 수분 전처리 장치의 배출장치가 제공된다.

또한, 진공수단은, 제 1 배출밸브(70)에 연결되는 진공챔버(99); 및 진공챔버(99)와 연결되는 펌프(80);로 구성될 수 있다.

또한, 제 1 배출밸브(70)와 진공챔버(99) 사이를 연결하는 제 1 파이프(84); 및 제 1 파이프(84)내에 설치되는 압력센서(77)를 더 포함한다.

또한, 압력센서(77)의 출력신호에 기초하여 제 1 배출밸브(70)를 제어하는 제어부(9)를 더 포함할 수 있다.

또한, 타이머(82)를 더 포함하고, 제어부(9)는 압력센서(77)의 출력신호 또는 타이머의 시간주기에 기초하여 제 1 배출밸브(70)를 제어할 수 있다.

또한, 진공챔버(99) 내에 설치되는 히터(90)를 더 포함한다.

또한, 진공챔버(99)의 하부에 설치되어 액체를 배출할 수 있는 제 2 배출밸브(94)를 더 포함한다.

또한, 진공챔버(99)의 일측에 설치되어 진공챔버(99)의 내부와 대기를 연결하거나 차단하는 압력밸브(98)를 더 포함한다.

상기와 같은 본 발명의 목적은 또 다른 카테고리로서, 대기오염 측정 분석을 위한 수분 전처리 장치의 배출방법에 있어서, 수분제거장치가 유입가스로부터 수분과 입자상 물질을 성에(20)로 제거하는 단계(S100); 제거된 성에(20)가 낙하하여 원뿔부(4)에 누적되는 단계(S110); 및 제어부(9)가 압력센서(77)의 출력신호 또는 타이머의 시간주기에 기초하여 제 1 배출밸브(70)를 개방하여 진공챔버(99)로 성에를 배출하는 단계(S130);를 포함하는 것을 특징으로 하는 대기오염 측정 분석을 위한 수분 전처리 장치의 배출방법에 의해 달성될 수 있다.

그리고, 제거단계(S100) 내지 배출단계(S130) 동안 펌프(80)가 동작하여 진공챔버(99)를 진공으로 한다.

또한, 제어부(9)가 소정시간 경과후 제 1 배출밸브(70)를 폐쇄하는 단계(S140)를 더 포함한다.

또한, 진공챔버(99)에 설치된 히터(90)가 동작하여 성에를 녹이는 단계(S150); 및 히터(90)를 추가로 동작하여 수증기로 배출하는 단계(S160)를 더 포함한다.

또한, 진공챔버(99)에 설치된 히터(90)가 동작하여 성에를 녹이는 단계(S150); 및 제 2 배출밸브(94)를 개방하여 배수하는 단계(S160)를 더 포함한다.

아울러, 수분제거장치는 사이클론 장치일 수 있다.

본 발명의 제 1 실시예에 따르면, 대기오염 측정 분석을 위한 수분 전처리 장치에서 발생하는 성에와 입자상 물질을 원활하게 배출할 수 있다. 성에 제거를 위해 장치의 동작을 멈출 필요가 없기 때문에 지속적인 수분 전처리 장치의 운전이 가능하다.

또한, 일정 시간 주기마다 또는 운전 상태에 따른 압력에 따라 자동적으로 제 1 배출밸브(70)를 개방하기 때문에 작업자의 특별한 주의가 필요없다.

아울러, 발생한 성에를 액체 상태로 배출하거나 수증기로 배출하기 때문에 잔량없이 전부를 원활하게 배출할 수 있는 장점이 있다.

뿐만 아니라, 펌프를 지속적으로 운전하여 진공을 형성하기 때문에 작은 용량의 펌프로 높은 진공을 형성할 수 있는 장점이 있다.

본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어서 해석되어서는 아니된다.
도 1은 본 발명에 적용될 수 있는 대기오염 측정 분석을 위한 수분 전처리 장치의 단면도,
도 2는 도 1의 배출구에 본 발명의 일실시예에 따른 배출장치가 부착된 단면도,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 대기오염 측정 분석을 위한 수분 전처리 장치의 배출장치를 위한 개략적인 구성도,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 대기오염 측정 분석을 위한 수분 전처리 장치의 배출방법에 관한 흐름도이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 구성을 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다.

본 출원에서 "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 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.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 대기오염 측정 분석을 위한 전처리 장치 및 방법에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

실시예의 구성

도 1은 본 발명에 적용될 수 있는 대기오염 측정 분석을 위한 수분 전처리 장치의 단면도이다.

먼저, 본 발명에서 "성에"란 사이클론(100)으로부터 분리된 수분이 동결되어 성장한 얼음 결정을 의미하며, 일부 입자상 물질을 포함할 수 있다. 따라서, 본 발명에서 "성에"란 순순한 수분과 입자상 물질을 포함하는 개념으로 사용될 수 있다. 아울러, "성에와 입자상 물질"이란 입자상 물질을 포함하는 성에 및 성에에 포함되지 못한 잔여 입자상 물질을 의미한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 수분 전처리장치는 대략 사이클론 본체(100); 냉각수단으로서 -20 ± 10℃로 냉각 가능한 냉각펠티어(22); 알루미늄이나 구리 등 열전도성 물질로 이루어진 블록(40) 및 보호상자(60)와 유리섬유층(50)을 포함하여 구성한다.

먼저 사이클론(100)은 내부에 빈 공간부를 가지며 수직으로 배치되는 원통부(1) 및 원통부(1) 하부에서 하부로 갈수록 점차 직경이 감소하는 상광하협 구조의 원뿔부(4)를 갖는다. 사이클론(100)의 상부 일측에는 측정하고자 하는 대기오염물질이 포함된 연소가스가 유입되는 연소가스 유입관(2) 및 전처리된 연소가스를 후단의 오염물질 분석 장치로 유도하기 위한 연소가스 배출관(3)이 구비되어 있다.

유입관(2)에는 유입되는 연소가스(또는 유입가스)의 온도와 습도를 측정하기 위한 유입가스 온도센서(5) 및 습도센서(7)가 구비되어 있다. 그리고, 원뿔부(4)의 하단에는 성에와 입자상 물질을 배출하기 위한 제 1 배출구(8)가 수직으로 형성되어 있다.

상기와 같은 사이클론 본체(100)의 구성은 통상적으로 널리 알려진 구성에 해당되므로 더 이상의 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

펠티어 효과(Peltier effect)를 이용한 냉각펠티어(22)는 특정 국소부위를 냉각하거나 히팅하기 위한 장치로서, 두 개의 서로 다른 금속선의 양끝을 접합한 다음 회로에 직류전기를 흘리면 한쪽 접합부에서 흡열, 다른 접합부에서는 발열이 일어나며, 전류의 방향을 반대로 하면 흡열과 발열이 반대로 일어나는 현상으로, 일종의 히트 펌핑 현상으로써 전자냉각의 원리이다. 따라서, 이러한 원리를 이용한 냉각펠티어(22)는 특정 위치의 온도를 소망하는 온도로 정확하게 유지시킬 수 있다는 장점이 있다.

한편, 원통부(1)와 원뿔부(4) 외주연부에는 열전도율이 우수하면서 비중이 낮은 알루미늄이나 구리 등의 블록(40)이 배치되어 있고, 또 알루미늄이나 구리 등의 블록(40)은 냉각펠티어(22)가 감싸는 구조로 설계될 수 있다. 여기서 알루미늄이나 구리 등의 블록(40)은 내측면은 원통부(1)와 원뿔부(4)에 대응되는 형상이나 외측면은 직육면체 형상이다.

상기와 같은 구성으로 인하여 냉각펠티어(22)에 의한 신속한 열 방출을 기대할 수 있을 뿐만 아니라, 직육면체 형상인 알루미늄이나 구리 등의 블록(40) 외측면에 냉각펠티어(22)가 구비되므로 냉각펠티어(22)의 탈·부착 및 보수가 용이하다는 장점이 있다.

또한 본 발명의 전처리 장치는 사이클론 본체(100), 냉각펠티어(22)를 수용하는 보호상자(60)를 더 포함할 수 있다. 보호상자(60)는 외부 충격으로부터 사이클론 본체(100), 냉각펠티어(22)를 보호하기 위한 것이며, 아울러 보호상자(60)와 사이클론 본체(100) 사이 공간부에는 단열효과가 탁월한 유리섬유층(50)으로 충진되어 있다. 따라서 냉각펠티어(22)에 의한 원뿔부(4)의 온도를 -20 ± 10℃로 유지하는 것이 가능할 뿐만 아니라 외부와의 열교환을 차단할 수 있으므로 효율적인 에너지 관리가 가능하다.

여기서, 원뿔부(4)의 온도를 측정하기 위한 원뿔부 온도센서(6)가 더 구비되어 있다. 이와 같은 원뿔부 온도센서(6)는 제어부(9)와 연결되어 원뿔부(4) 내부의 가스 온도를 원하는 범위로 유지하기 위한 것으로 연소가스에 함유된 수분과 입자의 제거효과를 극대화하기 위함이다.

도 2는 도 1의 배출구에 본 발명의 일실시예에 따른 배출장치가 부착된 단면도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 원뿔부(4)의 내부에는 성에(20)와 입자상 물질이 낙하하여 수용된다.

제 1 배출구(8)의 상부는 볼밸브(15)를 통해 원뿔부(4)에 연결되고, 하부는 제 1 배출밸브(70)에 연결된다.

제 1 배출밸브(70)의 일단은 제 1 배출구(8)에 연결되고, 타단은 제 1 파이프(84)에 연결되며, 제어부(9)에 의해 개폐 동작이 제어된다. 제 1 배출밸브(70)가 폐쇄되면 성에의 배출이 차단되고, 제 1 배출밸브(70)가 개방되면 성에가 배출될 수 있다.

제 1 파이프(84)의 일단은 제 1 배출밸브(70)에 연결되고, 타단은 진공챔버(99)에 연결된다. 이러한 제 1 파이프(84)에는 압력센서(77)가 설치되어 내부의 압력상태(즉, 어느 정도의 진공이 형성되었는지)를 알 수 있다. 압력센서(77)는 제 1 파이프(84)에 구비되어 제 1 파이프(84) 내부의 압력을 측정한다. 압력센서(77)는 제어부(9)와 연결되도록 구성된다. 또 다른 변형실시예로서 압력센서(77)는 진공챔버(99) 또는 제 2 파이프(85)에 설치될 수 있다.

진공챔버(99)는 내부에 소정의 공간을 형성하는 밀폐 용기이다. 상부 또는 측면 일측에는 압력관(96)과 압력밸브(98)가 설치되어 있다. 압력밸브(98)는 제어부(9)와 연결되어 제어되며, 내부를 대기와 연통하거나 대기와 차단될 수 있다.

히터(90)는 진공챔버(99)의 하부 및/또는 둘레에 설치된다. 이러한 히터(90)는 전열히터가 대표적이며, 가열을 통해 성에를 액체로 녹이는 기능을 한다. 아울러, 히터(90)의 추가 동작을 통해 용융된 액체를 기화하여 수증기로 상변화시킬 수 있다.

압력챔버(99)의 하부는 깔대기 형상으로 테이퍼를 형성하고 제 2 배출구(92)와 제 2 배출밸브(94)가 구비된다. 제 2 배출밸브(94)는 제어부(9)와 연결되며 액체를 배수하는 기능을 한다.

제 2 파이프(85)의 일단은 압력챔버(99)에 연결되고, 타단은 진공펌프(80)에 연결된다. 진공챔버(99)에 연결할 때 제 1 파이프(84)의 연결위치 보다는 제 2 파이프(85)의 연결위치를 상대적으로 높게 설치하여 제 2 파이프(85)로 액체가 흐르는 것을 방지한다.

펌프(80)는 진공펌프가 대표적이며, 제 2, 3 파이프(85, 86) 사이에 연결되어, 진공챔버(99) 내부를 진공(또는 저압)으로 만들 수 있다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 대기오염 측정 분석을 위한 수분 전처리 장치의 배출장치를 위한 개략적인 구성도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 제어부(9)는 히터(90), 압력밸브(98), 제 1, 2 배출밸브(70, 94), 압력센서(77), 펌프(80) 및 타이머(82)와 연결되어 이들을 제어하도록 구성된다.

타이머(82)는 미리 설정된 시간 주기(예 : 1분, 10분, 30분 등) 마다 제어부(9)에 타이밍 신호를 전송할 수 있다. 이러한 제어부(9)는 마이컴이나 CPU 등을 통해 구현할 수 있다.

실시예의 동작

이하에서는 첨부된 도 4를 참고하면서 본 발명의 실시예에 따른 배출방법에 대해 상세히 설명하도록 한다. 먼저, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 대기오염 측정 분석을 위한 수분 전처리 장치의 배출방법에 관한 흐름도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 대기오염 측정 분석을 위한 수분 전처리 장치의 배출방법에 있어서, 수분제거장치가 유입가스로부터 수분과 입자상 물질을 성에(20)로 제거한다(S100).

즉, 냉각펠티어(22)가 -20 ± 10℃로 냉각되면서 유입가스내에 포함된 수분과 입자상 물질을 성에로 상변환시킨다.

그 다음, 분리된 성에(20)가 낙하하여 원뿔부(4)에 누적된다(S110). 이로 인해, 수분 전처리장치(예 : 사이클론(100))의 동작이 지속됨에 따라 원뿔부(4)내에 누적되는 성에(20)의 양이 증가한다. 만약, 성에(20)를 배출하지 않게 되면 성에(20)의 수위가 높아지면서 원뿔부(4)의 영역이 축소되어 사이클론 원리에 의한 분리 효과가 저하된다.

그 다음, 제어부(9)는 일정 조건이 되었을 때 제 1 배출밸브(70)를 개방하여 성에(20)를 배출한다(S130). 개방을 위한 일정 조건이란 타이머(82)에 의한 시간 주기(예 : 1분, 10분, 30분 등)가 도래하였는지 또는 압력센서(77)의 출력이 소정의 진공압력이 되었는지를 판단하는 것이다.

즉, 펌프(80)는 처음의 제거단계(S100)부터 마지막의 배출단계(S160)가 수행되는 동안 멈춤없이 지속적으로 동작하여 진공챔버(99)에 진공을 형성한다. 펌프를 지속적으로 운전하는 이유는 소형 펌프를 사용하더라도 높은 진공을 형성하기 위함이다. 그리고, 제어부(9)는 진공을 검출하는 압력센서(77)의 출력신호에 기초하여 제 1 배출밸브(70)를 개방하는 것이다(S130).

진공챔버(99)에 진공이 형성된 상태에서 제 1 배출밸브(70)가 순간적으로 개방됨에 따라 원뿔부 내에 수용된 성에는 자연 낙하하는 것 보다 더 빠르게 일시에 배출되어 진공챔버(99)에 모이게 된다.

제어부(9)는 일정시간(예 : 2초 ~ 10초) 동안 제 1 배출밸브(70)를 개방한 후, 제 1 배출밸브(70)를 폐쇄한다(S140).

그 다음, 히터(90)가 동작하여 진공챔버(99) 내에 모여진 성에를 액체상태로 녹인다(S150). 만약, 액체 배출을 원하는 경우, 제어부(9)는 압력밸브(98)를 열어 대기중과 연통된 상태를 만들고, 제 2 배출밸브(94)를 열어 아래로 액체를 배출한다(S160).

만약, 수증기의 배출을 원하는 경우, 제어부(9)는 추가로 히터(90)를 가열하여 액체를 기체(즉, 수증기(91))로 상변화시킨다. 압력밸브(98)가 개방된 상태에서 진공펌프(80)가 동작되므로 수증기(91)는 제 2 파이프(85)를 통해 빠르게 대기중으로 배출된다(S160).

소정 시간 동안 수증기(91)의 배출이 이루어진 후, 제어부(9)는 압력밸브(98)를 차단하고, 진공펌프(80)를 지속적으로 동작시켜 진공을 형성하기 시작한다.

이와 같은 과정이 순환적으로 반복됨에 따라 액체와 입자상 물질은 타이머에 의해 주기적으로 배출되거나 또는 진공압이 높을 때마다 부정기적으로 배출될 수 있다.

비록 본 발명이 상기에서 언급한 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 본 발명의 요지와 범위로 부터 벗어남이 없이 다른 다양한 수정 및 변형이 가능한 것은 당업자라면 용이하게 인식할 수 있을 것이며, 이러한 변경 및 수정은 모두 첨부된 특허청구의 범위에 속함은 자명하다.

1 : 원통부,
2 : 유입관,
3 : 배출관,
4 : 원뿔부,
5 : 유입가스 온도센서,
6 : 원뿔부 온도센서,
7 : 습도센서,
8 : 제 1 배출구,
9 : 제어부,
15 : 볼밸브,
20 : 성에,
22 : 냉각펠티어,
40 : 블록,
50 : 유리섬유층,
60 : 보호상자,
70 : 제 1 배출밸브,
77 : 압력센서,
80 : 펌프,
82 : 타이머,
84 : 제 1 파이프,
85 : 제 2 파이프,
86 : 제 3 파이프,
90 : 히터,
91 : 수증기,
92 : 제 2 배출구,
94 : 제 2 배출밸브,
96 : 압력관,
98 : 압력밸브,
99 : 압력챔버,
100 : 사이클론 본체.

Claims

대기오염 측정 분석을 위한 수분 전처리 장치의 배출장치에 있어서,
유입가스로부터 분리된 수분과 입자상 물질이 성에(20)로 낙하하여 수집되는 사이클론(100)의 원뿔부(4);
상기 원뿔부(4)와 연결된 제 1 배출구(8);
상기 제 1 배출구(8)의 단부에 설치되어 배출을 개폐하는 제 1 배출밸브(70); 및
상기 제 1 배출밸브(70)에 연결되어 상기 성에(20)를 흡입하는 진공수단;을 포함하고,
상기 진공수단은,
상기 제 1 배출밸브(70)에 연결되는 진공챔버(99); 및
상기 진공챔버(99)와 연결되는 펌프(80);로 구성되는 것을 특징으로 하는 대기오염 측정 분석을 위한 수분 전처리 장치의 배출장치.
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제 1 항에 있어서,
상기 제 1 배출밸브(70)와 상기 진공챔버(99) 사이를 연결하는 제 1 파이프(84); 및
상기 제 1 파이프(84)내에 설치되는 압력센서(77)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 대기오염 측정 분석을 위한 수분 전처리 장치의 배출장치.
제 3 항에 있어서,
상기 압력센서(77)의 출력신호에 기초하여 상기 제 1 배출밸브(70)를 제어하는 제어부(9)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 대기오염 측정 분석을 위한 수분 전처리 장치의 배출장치.
제 4 항에 있어서,
타이머(82)를 더 포함하고,
상기 제어부(9)는 상기 압력센서(77)의 출력신호 또는 상기 타이머의 시간주기에 기초하여 상기 제 1 배출밸브(70)를 제어하는 것을 특징으로 하는 대기오염 측정 분석을 위한 수분 전처리 장치의 배출장치.
제 1 항에 있어서,
상기 진공챔버(99) 내에 설치되는 히터(90)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 대기오염 측정 분석을 위한 수분 전처리 장치의 배출장치.
제 1 항에 있어서,
상기 진공챔버(99)의 하부에 설치되어 액체를 배출할 수 있는 제 2 배출밸브(94)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 대기오염 측정 분석을 위한 수분 전처리 장치의 배출장치.
제 1 항에 있어서,
상기 진공챔버(99)의 일측에 설치되어 상기 진공챔버(99)의 내부와 대기를 연결하거나 차단하는 압력밸브(98)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 대기오염 측정 분석을 위한 수분 전처리 장치의 배출장치.
대기오염 측정 분석을 위한 수분 전처리 장치의 배출방법에 있어서,
수분제거장치가 유입가스로부터 수분과 입자상 물질을 성에(20)로 제거하는 단계(S100);
제거된 상기 성에(20)가 낙하하여 원뿔부(4)에 누적되는 단계(S110); 및
제어부(9)가 압력센서(77)의 출력신호 또는 타이머의 시간주기에 기초하여 제 1 배출밸브(70)를 개방하여 진공챔버(99)로 성에를 배출하는 단계(S130);를 포함하고,
상기 제거단계(S100) 내지 상기 배출단계(S130) 동안 펌프(80)가 동작하여 상기 진공챔버(99)를 진공으로 하는 것을 특징으로 하는 대기오염 측정 분석을 위한 수분 전처리 장치의 배출방법.
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제 9 항에 있어서,
상기 제어부(9)가 소정시간 경과후 상기 제 1 배출밸브(70)를 폐쇄하는 단계(S140)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 대기오염 측정 분석을 위한 수분 전처리 장치의 배출방법.
제 9 항에 있어서,
상기 진공챔버(99)에 설치된 히터(90)가 동작하여 상기 성에를 녹이는 단계(S150); 및
상기 히터(90)를 추가로 동작하여 수증기로 배출하는 단계(S160)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 대기오염 측정 분석을 위한 수분 전처리 장치의 배출방법.
제 9 항에 있어서,
상기 진공챔버(99)에 설치된 히터(90)가 동작하여 상기 성에를 녹이는 단계(S150); 및
제 2 배출밸브(94)를 개방하여 배수하는 단계(S160)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 대기오염 측정 분석을 위한 수분 전처리 장치의 배출방법.
제 9 항에 있어서,
상기 수분제거장치는 사이클론 장치인 것을 특징으로 하는 대기오염 측정 분석을 위한 수분 전처리 장치의 배출방법.