KR101953551B1 - 휴대가 용이한 소형 채수장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 채수장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 분석에 필요한 액상 시료를 수용하기 위한 몸체부; 및 상기 몸체부와 탈부착 가능하게 결합되는 시료 이동부를 포함하되, 상기 몸체부는, 소정 위치에 구비된 1개 이상의 개구부, 및 바닥에 형성된 시료 유입구를 포함하고, 상기 시료 이동부는, 액상 시료가 유입된 후 상기 몸체부로 이동할 수 있도록 상기 시료 유입구에 탈부착가능하게 결합된 것을 특징으로 하는 채수장치에 관한 것이다.

Description

휴대가 용이한 소형 채수장치{Portable Small Water Sampler}

본 발명은 채수장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 강물이나 하천수 샘플링 시, 수심별로 연속적인 샘플링이 가능하고 또 휴대와 보관이 용이한 소형 채수장치에 관한 것이다.

인간이 생존하기 위해서는 매일 일정량의 물을 마셔야 하며, 샤워나 세척 등 각종 용도로 다량의 물이 필요하다. 이렇게 우리가 매일 필요로 하는 물, 특히 수돗물은 강물이나 댐저류수 등으로부터 취수한 후 정수과정을 통해 각종 오염물질이 제거된 물이라고 할 수 있다.

취수원은 음용수로서의 수질기준을 만족시켜야 하며, 특정 취수원으로서의 수질기준을 만족하고 있는지 정기적 또는 비정기적으로 시료를 샘플링하여 오염물질의 종류와 농도를 분석하고 있다. 특히 강우 시에는 의도치 않은 오염물질들이 비에 씻겨 수계로 유입될 수 있기 때문에 주의 깊은 수질 분석이 요구된다.

한편, 하천수 수질을 분석하기 위한 샘플링 도구로서 한국등록특허공보 제0318969호에는 양단에 서로 고무줄과 같은 탄성부재(G)로 연결된 수밀 뚜껑(12a)(12b)이 설치된 채수기 몸체(10)와, 이 채수기 몸체(10)의 외측에 부착된 구동부(20)와, 상기 구동부(20)에 일단이 연결되어 채수기 몸체(10)를 침수 및 인양시킴과 동시에 구동부(20)의 솔레노이드(26)에 전원을 공급하는 케이블(30)과, 상기 케이블(30)의 타단에 연결되어 솔레노이드 (26)로의 전원공급을 제어하는 스위치(SW)를 갖는 제어기(40)로 구성되며, 수상에서 제어기(40)의 스위치(SW)조작에 의해 솔레노이드(26)가 작동되어 채수기의 수밀 뚜껑이 닫히게 되는 채수기가 개시되어 있다.

하지만 상기 선행문헌에 개시된 채수기는 솔레노이드를 포함한 별도의 전원공급수단이 필요하여 고가이고, 또 부피가 클 뿐만 아니라 매우 무겁워 휴대가 불편하다는 문제점이 있다.

수심이 60㎝ 이하인 경우에는 1개 지점의 시료만 샘플링하여 분석해도 무방하지만 어떠한 지점의 시료를 샘플링하는지에 따라 분석결과가 상이할 수 있다. 또 수심이 60㎝를 초과하는 경우에는 수심별 3개 지점의 시료가 요구되기 때문에 동일한 지점에서 반복적으로 샘플링해야 하는 번거로움이 있고, 게다가 지금까지 알려져 있는 대부분의 채수기는 수심이 깊은 수계에서 사용하기 위한 것이어서 수심이 2m 이하인 얕은 하천 등에서는 사용이 쉽지 않다는 문제점이 있다.

한국등록특허공보 제0318969호

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명에서는 수심이 얕은 하천이나 호소수의 시료를 샘플링하기 위한 채수장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명에서는 수심이 다른 여러 지점의 시료를 한 번의 조작만으로 샘플링이 가능한 채수장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

게다가 본 발명에서는 가볍고 소형이어서 휴대나 보관이 용이한 채수장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 채수장치는, 분석에 필요한 액상 시료를 수용하기 위한 몸체부(100); 및 상기 몸체부(100)와 탈부착 가능하게 결합되는 시료 이동부(200)를 포함하되, 상기 몸체부(100)는, 소정 위치에 구비된 1개 이상의 개구부, 및 바닥에 형성된 시료 유입구(150)를 포함하고, 상기 시료 이동부(200)는, 액상 시료가 유입된 후 상기 몸체부(100)로 이동할 수 있도록 상기 시료 유입구(150)에 탈부착가능하게 결합된 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 채수장치에서, 상기 몸체부(100)는, 액상 시료를 수용할 수 있도록 소정의 용적을 가지며 내부가 비어 있는 시료 수용용기(110); 소정 간격 이격된 상태로 상기 시료 수용용기(110)에 구비되어 있는 제1 개구부(120)와 제2 개구부(130); 상기 제1 개구부(120)와 제2 개구부(130) 각각에 구비된 비중이 1.0 미만인 2개의 마개(140); 상기 시료 수용용기(110) 내부로 연장되어 상기 2개의 마개(140)를 서로 연결하는 연결수단(141); 상기 시료 수용용기(110)로 유입된 액상 시료가 배출되는 것을 방지하기 위한 상기 시료 유입구(150)에 구비되어 있는 체크밸브(151); 상기 시료 수용용기(110) 상부에 장착되어 있는 손잡이(160); 및 상기 몸체부(100)가 유실되는 것을 방지하고 액상 시료가 채워진 시료 수용용기(110)를 들어올리기 위한 상기 손잡이(160)에 연결되어 있는 인양로프(170)를 포함하고, 상기 시료 이동부(200)는, 일측이 상기 시료 유입구(150)에 탈부착가능하게 결합되며, 소정의 내경의 갖는 원통형의 이송관(210); 일측은 상기 이송관(210)의 타측에 탈부착가능하게 결합되고, 타측은 액상 시료가 유입되는 내부가 비어 있는 테이퍼진 형상의 유입관(220); 및 상기 유입관(220)의 외주연부에 탈부착가능하게 결합되는 무게추(230)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 채수장치에서, 상기 제1 개구부(120)와 제2 개구부(130) 각각에 구비되는 2개의 마개(140)는 제1 개구부(120)와 제2 개구부(130)의 내경보다 큰 구형으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 채수장치에서, 상기 몸체부(100)와 상기 시료 이동부(200)는 암수나사 체결방식으로 탈부착가능하게 결합되는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 채수장치에서, 상기 시료 수용용기(110)는 플라스틱 재질로 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명의 채수장치에 의하면, 물속으로 들어가면서 연속적으로 시료를 채수할 수 있기 때문에 한 번의 샘플링만으로도 수심이 다른 여러 지점의 시료를 함께 채수하는 것이 가능하고, 결과적으로 수계의 수질오염여부와 관련된 정확한 분석을 가능하게 한다는 장점이 있다.

또한 본 발명의 채수장치에 의하면, 몸체부와 시료 이동부를 자유롭게 탈착 또는 부착이 가능하여 휴대가 용이할 뿐만 아니라 보관 시 큰 공간을 필요로 하지 않는다는 이점이 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 채수기의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 채수장치의 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시한 채수장치의 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 채수장치를 사용하여 시료를 샘플링하는 방법을 설명하기 위한 도면으로, 채수장치가 물속으로 내려가는 상태이다.
도 5는 본 발명의 채수장치를 사용하여 시료를 샘플링하는 방법을 설명하기 위한 도면으로, 채수장치에 물이 충만한 상태이다.

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.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 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, 본 발명에 따른 채수장치에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 채수장치의 사시도이고, 도 3은 도 2에 도시한 채수장치의 분해 사시도이다.

도 2 및 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 채수장치는 몸체부(100)와, 몸체부(100)에 탈부착 가능하게 결합되는 시료 이동부(200)를 포함하여 이루어진다.

먼저 몸체부(100)에 관해 설명하면, 몸체부(100)는 액상 시료, 보다 상세하게는 분석이 요구되는 수심이 대략 2m 이하, 보다 바람직하게는 1.5 m 이하의 얕은 하천이나 호소수의 물을 샘플링하기 위한 용기이다.

이러한 몸체부(100)는 대략 2~3L의 시료를 수용할 수 있도록 내부가 비어 있는 대략 육면체 형상의 시료 수용용기(110)와, 시료 수용용기(110) 상부에 위치하면서 소정 간격 이격되어 위치하는 제1 개구부(120)와 제2 개구부(130)를 포함하여 이루어진다.

그리고 제1 개구부(120)와 제2 개구부(130)에는 각각 1개씩의 마개(140)가 유동이 가능한 상태로 장착되고, 이들 마개(140)는 시료 수용용기(110) 내부로 연장되어 있는 연결수단(141)에 의해 상호 연결되어 있는 상태이다.

제1 개구부(120), 제2 개구부(130) 그리고 2개의 마개(140)에 관해 좀 더 상세하게 설명하면, 먼저 제1 개구부(120)와 제2 개구부(130)는 시료 이동부(200)를 통해 시료가 유입될 시, 시료가 잘 유입될 수 있도록 시료 수용용기(110)의 공기를 배출시키는 기능을 수행함과 동시에, 샘플링한 시료를 별도의 용기(미도시)로 옮겨 담을 때 출구로서 작용한다.

제1 개구부(120)와 제2 개구부(130) 각각에 위치하는 마개(140)는 액상 시료 채취 시, 시료 수용용기(110)의 공기 배출을 원활하게 유도하면서 주변의 이물질들이 시료 수용용기(110) 안으로 들어가는 것을 방지한다. 물론 시료 채취가 완료된 이후 몸체부(100)를 이송하는 과정에서도 각종 이물질이 유입되는 것을 차단할 수 있음은 자명하다.

상기와 같은 기능을 수행할 수 있도록, 2개의 마개(140)는 비교적 가벼운 것이 바람직하고, 시료 수용용기(110) 안으로 들어가지 못하도록 제1 개구부(120)와 제2 개구부(130)의 내경보다는 커야 한다. 그리고 이들 마개(140)의 유실을 방지하고 나아가 제1 개구부(120)와 제2 개구부(130)의 개폐를 유지할 수 있도록 일측은 1개의 마개(140)와 결합되고 타측은 다른 1개의 마개(140)와 연결되어 있는 연결수단(141)이 구비된다.

일예로 상기 마개(140)는 플라스틱이나 고무와 같은 가벼운 재질로 이루어지고 내부가 비어 있는 구형일 수 있고, 연결수단(141)은 유연성이 우수한 가느다란 로프일 수 있다.

한편 상기 시료 수용용기(110)는 휴대하기 용이하도록 비교적 가벼운 재질인 플라스틱으로 이루어질 수 있으나 이에 제한하지 않는다.

계속해서, 상기 시료 수용용기(110)의 바닥에는 시료 유입구(150)가 구비되어 있다. 시료 유입구(150)는 시료 이동부(200)를 통과한 시료가 시료 수용용기(110) 내부로 들어가기 위한 입구로서, 시료 수용용기(110) 내부를 향해 소정 길이 돌출한 봉 형상이며, 내측면에는 후술할 인입부 본체(210)와 나사체결이 가능하도록 암나사산(미도시)이 형성되어 있다.

여기서, 시료 유입구(150)가 시료 수용용기(110) 바닥 외측으로 돌출하도록 형성시키는 것도 가능하지만, 이 경우 돌출한 시료 유입구(150)로 인해 시료 수용용기(110)를 바닥에 두는 것이 어려우므로 시료 유입구(150)는 내측을 향하도록 설치하는 것이 보다 바람직하다.

상기 시료 유입구(150) 내부에는 시료가 한 방향으로만 이동할 수 있도록 체크밸브(151)가 구비된다. 시료의 샘플링 시에는 시료 유입구(150)를 통해 시료 수용용기(110) 안으로 시료가 이동해야 하는 한편, 샘플링이 완료되어 이동시에는 유입된 시료가 배출되지 않아야 하기 때문이다.

시료 수용용기(110) 상부에는 손잡이(160)가 구비되고, 또 손잡이(160)에는 인양로프(170)가 더 연결된다. 구체적으로 상기 손잡이(160)는 시료 수용용기(110)를 파지하기 위한 것이며, 특히 샘플링한 시료를 별도의 용기(미도시)에 담을 때 긴요하게 사용될 수 있다. 손잡이(160)와 직접적으로 연결되는 인양로프(170)는 하천이나 호소수의 물을 샘플링할 때, 시료 수용용기(110)를 포함하는 채수장치가 유실되는 것을 방지하는 한편, 시료가 채워진 시료 수용용기(110)를 손으로 잡아 들어올리기 위한 것이다.

다음은 몸체부(100)에 탈부착 가능하게 결합되는 시료 이동부(200)에 관하여 설명하기로 한다.

시료 이동부(200)는 자중을 이용하여 시료 수용용기(110)를 수면 아래로 서서히 가라앉히면서 시료를 시료 수용용기(110)로 유도하기 위한 것이다. 구체적으로 시료 이동부(200)는 이송관(210), 유입관(220) 그리고 무게추(230)를 포함하여 이루어진다.

이송관(210)은 소정의 내경의 갖는 긴 원통형상으로, 일측은 시료 수용용기(110)의 시료 유입구(150)에 결합되고 타측은 유입관(220)과 연결된다.

여기서, 시료 유입구(150)와 결합되는 이송관(210) 일측 외측면에는 수나사산(미도시)이 형성되어 있어 시료 유입구(150)와 탈부착이 가능하고, 따라서 사용하지 않을 경우에는 시료 수용용기(110)와 이송관(210)을 분리해 둘 수 있어 보관 시 매우 유리하다.

이송관(210)의 타측, 즉 시료 유입구(150)와 결합되는 반대측 이송관(210)에는 시료가 유입될 수 있도록 내부가 비어 있는 유입관(220)이 연결되며, 이들 이송관(210)과 유입관(220)도 암수나사체결방식을 통해 탈부착이 가능한 것이 바람직하다. 그리고 이송관(210) 및/또는 유입관(220)에는 시료 수용용기(110)가 수면 아래로 내려갈 수 있도록 무게추(230)가 구비된다.

특히, 유입관(220)의 하방, 즉 이송관(210)과 연결되지 않는 유입관(220)의 타측은 하천 바닥을 향해 테이퍼진 형상이고, 이때 유입관(220)의 최대 외경보다 큰 내경을 갖는 도우넛 모양의 무게추(230)를 채용하면, 테이퍼진 유입관(220)으로부터 무게추(230)가 이탈되지 않아 별도의 고정수단이 필요 없고, 또 유입관(220)이 테이퍼진 형상이기 때문에 시료가 더욱 용이하게 유입될 수 있다.

게다가 이송관(210)과 유입관(220)이 암수나사체결방식에 의해 탈부착이 가능한 구조이기 때문에, 이송관(210)과 시료 유입구(150)를 먼저 결합시켰다 하더라도 유입관(220)을 분리시켜 무게추(230)를 장착시킬 수 있어 사용이 매우 편리하다.

이하에서는 상기와 같은 본 발명의 채수장치를 사용하여 하천수를 샘플링하는 방법에 관하여 설명하기로 한다.

도 4는 본 발명의 채수장치를 사용하여 시료를 샘플링하는 방법을 설명하기 위한 도면으로, 채수장치가 물속으로 내려가는 상태이고, 도 5는 본 발명의 채수장치를 사용하여 시료를 샘플링하는 방법을 설명하기 위한 도면으로, 채수장치에 물이 충만한 상태이다.

샘플링이 요구되는 하천에 도착하면 시료 수용용기(110)의 시료 유입구(150)에 이송관(210)을 결합시킨 뒤, 유입관(220)을 감싸도록 무게추(230)를 결합시킨다. 이후 무게추(230)가 결합된 상태인 유입관(220)을 인입부 본체(210)에 고정한다.

한손으로는 인양로프(170), 나머지 한손으로는 시료 수용용기(110)의 손잡이(160)를 잡은 뒤, 유입관(220)의 테이퍼진 부분이 하천 바닥을 향하도록 수면위에서 손잡이(160)를 놓는다.

그러면 무게추(230)에 의해 시료 수용용기(110)가 수면 아래로 서서히 내려가고 이와 동시에 물이 유입관(220)과 이송관(210)을 경유하면서 시료 수용용기(110) 안으로 이동한다.

시료 수용용기(110) 안에 충분한 양의 시료가 채워지면 인양로프(170)를 이용하여 시료 수용용기(110)를 수면 밖으로 들어 올린다. 이때 전술한 바와 같이, 시료 체크밸브(151)가 유입구(150)에 장착되어 있기 때문에 시료 수용용기(110)에 채워진 시료는 배출되지 않는다. 마지막으로 시료 수용용기(110)의 시료를 별도의 보관용 용기(미도시)에 담는다.

이상에서와 같은 본 발명의 채수장치는 물속으로 들어가면서 연속적으로 시료를 채수할 수 있기 때문에 한 번의 샘플링만으로도 수심이 다른 여러 지점의 시료를 함께 채수하는 것이 가능하고, 결과적으로 수계의 수질오염여부와 관련된 정확한 분석이 가능하다.

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 : 몸체부
110 : 시료 수용용기
120 : 제1 개구부
130 : 제2 개구부
140 : 마개
141 : 연결수단
150 : 시료 유입구
151 : 체크밸브
160 : 손잡이
170 : 인양로프
200 : 시료 이동부
210 : 이송관
220 : 유입관
230 : 무게추

Claims (5)

1. 분석에 필요한 액상 시료를 수용하기 위한 몸체부(100); 및
   상기 몸체부(100)와 탈부착 가능하게 결합되는 시료 이동부(200)를 포함하되,
   상기 몸체부(100)는, 액상 시료를 수용할 수 있도록 소정의 용적을 가지며 내부가 비어 있는 시료 수용용기(110), 소정 간격 이격된 상태로 상기 시료 수용용기(110)에 구비되어 있는 제1 개구부(120)와 제2 개구부(130), 상기 제1 개구부(120)와 제2 개구부(130) 각각에 구비된 비중이 1.0 미만인 2개의 마개(140), 상기 시료 수용용기(110) 내부로 연장되어 상기 2개의 마개(140)를 서로 연결하는 연결수단(141), 소정 위치에 구비된 1개 이상의 개구부, 바닥에 형성된 시료 유입구(150), 상기 시료 수용용기(110)로 유입된 액상 시료가 배출되는 것을 방지하기 위한 상기 시료 유입구(150)에 구비되어 있는 체크밸브(151), 상기 시료 수용용기(110) 상부에 장착되어 있는 손잡이(160), 및 상기 몸체부(100)가 유실되는 것을 방지하고 액상 시료가 채워진 시료 수용용기(110)를 들어올리기 위한 상기 손잡이(160)에 연결되어 있는 인양로프(170)를 포함하고,
   상기 시료 이동부(200)는, 액상 시료가 유입된 후 상기 몸체부(100)로 이동할 수 있도록 상기 시료 유입구(150)에 탈부착가능하게 결합되되, 일측이 상기 시료 유입구(150)에 탈부착가능하게 결합되며 소정의 내경의 갖는 원통형의 이송관(210), 일측은 상기 이송관(210)의 타측에 탈부착가능하게 결합되고 타측은 액상 시료가 유입되는 내부가 비어 있는 테이퍼진 형상의 유입관(220), 및 상기 유입관(220)의 외주연부에 탈부착가능하게 결합되는 무게추(230)를 포함하는 것을 특징으로 하는 채수장치.
   
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 제1 개구부(120)와 제2 개구부(130) 각각에 구비되는 2개의 마개(140)는 제1 개구부(120)와 제2 개구부(130)의 내경보다 큰 구형으로 이루어진 것을 특징으로 하는 채수장치.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 몸체부(100)와 상기 시료 이동부(200)는 암수나사 체결방식으로 탈부착가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 채수장치.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 시료 수용용기(110)는 플라스틱 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 채수장치.

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