KR102101074B1 - Moisture preprocessing apparatus for analysis of atmosphere contamination - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 실시예에 따른 대기 오염 분석용 수분 전처리 장치는, 펌프에 연결된 유로 라인, 유로 라인에 연결되는 유입 라인, 유입 라인을 유로 라인에 연결시키는 제1 유로 밸브, 유입 라인과 이격되어 유로 라인에 연결되는 유출 라인, 유로 라인을 유출 라인에 연결시키는 제2 유로 밸브, 유입 라인과 유출 라인 사이에 위치하며 유로 라인을 가열하거나 냉각시키도록 유로 라인에 배치되는 팰티어 트랩, 및 유로 라인을 가열하도록 팰티어 트랩에서 제2 유로 밸브 사이에 배치되는 히터를 포함한다. 상기와 같은 본 발명의 일 실시예는, 대기의 분석을 위한 시료의 수분 제거에서 성에로 인한 유로 막힘을 방지하며, 솔레노이드에서 응축수 발생을 방지할 수 있는 대기 오염 분석용 수분 전처리 장치를 제공할 수 있다.Moisture pre-treatment device for air pollution analysis according to an embodiment of the present invention, a flow path line connected to the pump, a flow path connected to the flow path line, a first flow path valve connecting the flow path to the flow path line, the flow path spaced apart from the flow path An outlet line connected to the line, a second passage valve connecting the passage line to the outlet line, a Paltier trap positioned between the inlet line and the outlet line and disposed on the passage line to heat or cool the passage line, and the passage line And a heater disposed between the second flow path valve in the Paltier trap to heat. One embodiment of the present invention as described above, to prevent clogging of the flow path due to frost in the moisture removal of the sample for the analysis of the atmosphere, it is possible to provide a moisture pre-treatment device for air pollution analysis that can prevent the generation of condensate in the solenoid have.
Description
본 발명은 대기 오염 분석용 수분 전처리 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 대기 오염을 분석하기 위해 공기 중에서 불필요한 수분을 제거하는 대기 오염 분석용 수분 전처리 장치 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a moisture pretreatment apparatus for analyzing air pollution, and more particularly, to a moisture pretreatment apparatus for analyzing air pollution and a method for removing unnecessary moisture from the air in order to analyze air pollution.
현재 대기 중의 휘발성 유기화합물(VOC) 또는 악취물질 등은 자동 분석기를 사용하여 분석한다.Currently, volatile organic compounds (VOC) or odorous substances in the atmosphere are analyzed using an automatic analyzer.
자동 분석기는 포집 전ㅇ후의 필터의 무게차를 측정하거나 포집된 필터에 빛을 조사한 후, 투과된 빛의 양을 토대로 계산함으로써 입자상 물질의 농도를 분석한다. 또한 중금속 등의 성분은 포집된 필터를 산, 가열 등의 다양한 전처리하여 흡착된 중금속을 용해시키는 방식으로 분석한다.The automatic analyzer analyzes the concentration of particulate matter by measuring the weight difference between the filters before and after collection, or irradiating the collected filters with light and calculating based on the amount of transmitted light. In addition, components such as heavy metals are analyzed by dissolving the adsorbed heavy metals by various pretreatments such as acid and heating.
이러한 자동 분석기의 포집된 시료 중 휘발성 유기화합물(VOC) 또는 악취물질 등이 포함된 시료의 채취 및 분석단계에서는, 휘발성 유기화합물(VOC) 또는 악취물질 등에 포함된 수분이 시료 분석의 오차 원인이 된다.In the sample collection and analysis step of the volatile organic compound (VOC) or odor substance among the collected samples of the automatic analyzer, the moisture contained in the volatile organic compound (VOC) or odor substance is the cause of error in sample analysis. .
수분(H2O)은 극성이 매우 큰 물질이므로, H2S 또는 (CH3)2CCl2와 같은 극성이 큰 악취 또는 VOC 물질의 분석에 영향을 미친다. 따라서 시료채취 또는 분석 전에 수분 제거 처리는 대기의 오염 분석을 위한 시료 분석에 있어 매우 중요한 일이다.Moisture (H2O) is a very polar substance, and thus affects the analysis of VOC substances or highly odorous substances such as H 2 S or (CH 3 ) 2CCl 2 . Therefore, the water removal treatment prior to sampling or analysis is very important in analyzing samples for analyzing air pollution.
기존에는 이러한 수분을 제거하여 주기 위하여 U자관을 액체질소와 같은 냉매에 담가 놓거나 Nafion Dryer와 같은 재료를 쓰기도 하였다. 그러나 이러한 장치들을 사용하였을 경우에는 U자관이 막히거나 수분제거의 효율 및 분석 성분물질의 회수율이 떨어지는 등의 문제점들이 있었다.Conventionally, in order to remove such moisture, the U-shaped tube was immersed in a refrigerant such as liquid nitrogen or a material such as Nafion Dryer was used. However, when these devices were used, there were problems such as clogged U-shaped tubes, water removal efficiency, and recovery rate of analyte components.
최근에는 U자관의 막힘 현상을 방지하기 위해 관의 형태를 직선형태로 하고 일정온도(예: -30℃)에서 공기의 일정 속도에서 관(Tube)의 내부 직경크기를 일정하게 유지시켜줌으로써 성에의 성장 속도가 일정하게 유지되도록 하였다.In recent years, in order to prevent clogging of the U-shaped tube, the tube has a straight shape and maintains the size of the inner diameter of the tube at a constant temperature (e.g. -30 ℃) at a constant speed, which makes it easy. The growth rate was kept constant.
이러한 관을 이용하는 경우에도 U 자관을 이용했을 때와 동일한 액체질소 등의 냉각방식을 통해 이루어진 수분 응결을 통해서 수분을 제거하게 되므로, 온도제어가 효율적이지 않은 문제점이 있었다. 이에 수분 제거효과도 감소되어 정확한 시료의 분석이 이루어지지 못하였다.Even in the case of using such a pipe, since the moisture is removed through moisture condensation made through a cooling method such as liquid nitrogen as in the case of using a U-shaped pipe, there is a problem in that temperature control is not efficient. As a result, the effect of removing water was also reduced, and accurate analysis of the sample was not achieved.
기존의 것으로서 내주연에 수분을 냉각 응착시키기 위한 글라스 튜브가 구비되며, 글라스튜브 내부에 1차 수분 제거를 위한 면사층이 더 형성된 전처리 장치가 있다.As a conventional one, a glass tube for cooling and adhering moisture to the inner periphery is provided, and there is a pretreatment device in which a cotton yarn layer for removing primary moisture is further formed inside the glass tube.
이러한 전처리 장치 하부에는 냉각 응축 및 열탈착을 수행하는 펠티어 트랩이 구비되어, 시료포집부의 시료포집이 완료된 후, 수분 제거를 위해 가열 구동되는 대기오염 분석을 위한 수분 전처리 수단이 구비된다.A lower portion of the pre-treatment device is provided with a Peltier trap that performs cooling condensation and heat desorption, and after the sample collection is completed, a sample pre-treatment means for air pollution analysis that is heated and driven to remove moisture is provided.
또한, 종래에는 사이클론을 이용하여 유입가스로부터 수분과 입자상 물질을 성에로 상변화시켜 제거하는 수분 전처리 장치가 개발된 바 있다.In addition, in the related art, a water pretreatment device has been developed to remove water and particulate matter from the inflow gas by using a cyclone by phase change to frost.
그러나, 상기한 수분 전처리 장치는 성에가 배출되지 않고 얼어버린 채로 유지되어 작업자가 전처리 장치를 끄고 막대를 집어넣어 얼어버린 성에를 제거하곤 했다.However, the above-described moisture pretreatment device was not discharged from the frost, but remained frozen, so that the worker would turn off the pretreatment device and insert a rod to remove the frozen frost.
이로 인해, 사이클론의 내부 상태를 잘 알 수 없는 상태에서 작업자가 항상 운전에 신경을 써야 했고, 성에 제거를 위해 주기적으로 구동을 중단해야만 하는 문제점이 있었다.Due to this, the operator had to always pay attention to driving in a state where the internal state of the cyclone was not well known, and there was a problem in that the driving had to be stopped periodically to remove defrost.
상기한 수분 전처리 장치는 단일 형태로 구비됨에 따라, 구동 중 오류가 발생되거나, 장치에 결함이 발생될 경우, 대체제가 마련되어 있지 않아 전체 시스템의 운영을 장기간 중단시켜야 하는 문제점이 있었다.As the above-described moisture pre-treatment device is provided in a single form, when an error occurs during operation or a defect occurs in the device, there is a problem that the operation of the entire system must be stopped for a long time because no substitute is provided.
대한민국 등록특허 제10-631477 호에는 대기오염 분석을 위한 수분 전처리 수단이 구비된 시료 포집장치가 개시되어 있다.Republic of Korea Patent No. 10-631477 discloses a sample collection device equipped with a moisture pre-treatment means for air pollution analysis.
상기 대기오염 분석을 위한 수분 전처리 수단이 구비된 시료 포집장치는 펠티어 트랩을 냉각관의 하부에 장착하여 정확한 온도제어가 가능하도록 함으로써 수분 제거와 시료포집을 용이하게 하며, 수분 제거효과를 높이어 안정된 시료를 신속하게 포집할 수 있게 만든 것이다.The sample collection device equipped with a moisture pre-treatment means for the analysis of air pollution facilitates accurate temperature control by mounting a Peltier trap at the bottom of the cooling tube, thereby facilitating moisture removal and sample collection, and increasing the moisture removal effect to improve the stable sample It was made to be able to capture quickly.
이러한 대기오염 분석을 위한 수분 전처리 수단이 구비된 시료 포집장치는 주로 굴뚝 연기의 분석에 적합하게 만들어져, 일반 대기를 사용하는 현장 적용 시에 성에가 형성되며, 세정 시에 솔레노이드 밸브에서 응축수가 발생하는 문제점이 있었다. 상기의 장치는 일반 공기의 대기 분석을 위한 수분 제거에는 적합하지 않다.The sample collection device equipped with a means for pre-processing moisture for the analysis of air pollution is mainly made suitable for the analysis of chimney smoke, and condensed water is generated at the solenoid valve when the field is applied using the general atmosphere. There was a problem. The device is not suitable for moisture removal for atmospheric analysis of normal air.
본 발명의 일 실시예는, 대기의 분석을 위한 시료의 수분 제거에서 성에로 인한 유로 막힘을 방지하며, 솔레노이드에서 응축수 발생을 방지할 수 있는 대기 오염 분석용 수분 전처리 장치 및 그 방법을 제공하는 것이다.An embodiment of the present invention is to provide a moisture pre-treatment device and method for analyzing air pollution that can prevent clogging due to frost in removing moisture from a sample for analysis of air, and prevent condensation from occurring in a solenoid. .
본 발명의 일 실시예는, 대기오염 측정 분석을 위한 수분 전처리 장치의 멈춤 없이 지속적으로 운전하면서 성에와 입자상 물질을 원활하게 배출할 수 있는 대기오염 측정 분석을 위한 대기 오염 분석용 수분 전처리 장치 및 그 방법을 제공하는 것이다.An embodiment of the present invention, air pollution analysis moisture pre-treatment device for air pollution measurement analysis that can smoothly discharge frost and particulate matter while continuously operating without stopping the moisture pre-treatment device for air pollution measurement analysis and Is to provide a way.
본 발명의 일 실시예에 따른 대기 오염 분석용 수분 전처리 장치는, 일단에 펌프가 연결되며, 타단에 시료 분석기가 연결되는 수직 양상의 유로 라인; 상기 유로 라인에 연결되는 유입 라인; 상기 펌프와 상기 유입 라인 사이에 위치하며, 상기 유로 라인을 개폐하는 유로 밸브; 상기 유로 라인을 가열하거나 냉각시키도록 상기 유로 라인에 배치되는 팰티어 트랩; 및 상기 유입 라인과 팰티어 트랩 사이에서 상기 팰티어 트랩에 인접하게 배치되는 히터를 포함하며, 상기 유로 라인 측으로 공기 시료가 유입되어 상기 유로 라인을 따라 이동하면서 상기 팰티어 트랩의 냉각에 의해 수분이 제거되어 상기 시료 분석기로 공급되며, 상기 유로 라인에서 상기 수분의 결빙 성장에 의한 막힘이 상기 히터에 의해 해소되며 상기 유로 라인의 서리가 상기 팰티어 트랩에 의해 녹아서 수직으로 낙하 처리된다.Moisture pre-treatment device for air pollution analysis according to an embodiment of the present invention, the pump is connected to one end, the flow path line of the vertical aspect to which the sample analyzer is connected to the other end; An inflow line connected to the flow path line; A flow path valve positioned between the pump and the inflow line and opening and closing the flow path line; A Paltier trap disposed on the flow path line to heat or cool the flow path line; And a heater disposed adjacent to the Paltier trap between the inflow line and the Paltier trap, and an air sample flows into the flow path side and moves along the flow path line, thereby causing moisture to be cooled by cooling the Paltier trap. Removed and supplied to the sample analyzer, clogging due to the freezing growth of the moisture in the flow path line is resolved by the heater, and the frost of the flow path line is melted by the Paltier trap and vertically processed.
상기 팰티어 트랩은, 열전소자; 및 상기 열전소자가 배치되며, 상기 열전소자를 가열 혹은 냉각 작동시키도록 구성된 열처리 블록을 포함할 수 있다.The Paltier trap includes a thermoelectric element; And a heat treatment block in which the thermoelectric elements are disposed and configured to heat or cool the thermoelectric elements.
상기 열전소자는 교대로 냉각 혹은 가열 작동되되, 상기 열전소자에 의한 상기 유로라인의 냉각 상태에서 상기 히터는 상기 유로 라인을 가열하여 상기 수분의 결빙 성장에 의해 좁아진 상기 유로 라인의 유로 면적을 넓히며, 상기 열전 소자에 의한 상기 유로 라인의 가열에 의해 상기 유로 라인의 결빙이 제거될 수 있다.The thermoelectric elements are alternately cooled or heated, and in the cooling state of the flow path lines by the thermoelectric elements, the heater heats the flow path lines to widen the flow path area of the flow path lines narrowed by the icing growth of the moisture, Freezing of the flow path line may be removed by heating the flow path line by the thermoelectric element.
상기 펌프와 상기 유로 밸브 사이의 상기 유로 라인에는, 솔레노이드 밸브와 워터 탱크가 더 배치되며, 상기 유로 밸브에 의해 상기 펌프 측에 연결되는 유로 라인이 폐쇄되며, 상기 솔레노이드 밸브가 개방된 상태에서 상기 펌프에 의해 상기 유로 라인에 진공 압력이 가해지며, 상기 열전소자에 의해 녹은 결빙의 수분이 상기 유로 밸브의 개방과 함께 상기 워터 탱크로 저장될 수 있다.In the flow path line between the pump and the flow path valve, a solenoid valve and a water tank are further arranged, the flow path line connected to the pump side by the flow path valve is closed, and the pump is in a state where the solenoid valve is opened. By applying a vacuum pressure to the flow path line, the moisture of the ice melted by the thermoelectric element may be stored in the water tank together with the opening of the flow path valve.
상기 대기 오염 분석용 수분 전처리 장치는, 상기 시료 분석기 측에 인접한 유입 라인에 배치되는 다른 히터를 더 포함할 수 있다.The moisture pre-treatment device for air pollution analysis may further include another heater disposed in the inflow line adjacent to the sample analyzer side.
본 발명의 일 실시예에 따른 대기 오염 분석용 수분 전처리 방법은, 펌프와 시료 분석기가 양단에 연결되며, 공기 시료의 유입 라인이 연결되며, 상기 펌프와 상기 유입 라인 사이에 유로 밸브가 배치되며, 상기 유입 라인으로부터 상기 펌프의 반대 측 유로 라인을 따라 히터와 열전소자가 배치된 수직 양상의 유로 라인을 포함하는 대기 오염 분석용 수분 전처리 장치에 있어서, 상기 유입 라인을 통해 상기 펌프의 반대 방향에 있는 상기 시료 분석기로 공기 시료를 공급하는 단계; 상기 열전 소자에 의해 상기 유로 라인을 냉각시켜 상기 유로 라인을 통과하는 공기 시료의 수분을 제거하는 단계; 상기 유로 라인에서 상기 열전 소자에 의한 수분의 결빙 성장에 의해 상기 유로 라인의 막힘이 해소되도록 상기 히터에 의해 상기 유로 라인을 가열하는 단계; 상기 열전 소자에 의한 상기 유로 라인의 일정 시간 냉각 이후, 상기 열전 소자에 의한 상기 유로 라인의 결빙이 제거되도록 상기 열전 소자에 의해 상기 유로 라인을 가열하여 녹은 수분을 수직으로 낙하 처리하는 단계; 상기 유로 밸브를 열고 상기 펌프를 가동하여 상기 결빙이 녹은 수분을 제거하는 단계을 포함하며, 상기 단계들을 반복하여 공기 시료의 수분을 제거하는 동안 상기 유로 라인의 막힘을 해소하여 상기 시료 분석기에서 공기 시료를 분석한다.In the moisture pre-treatment method for analyzing air pollution according to an embodiment of the present invention, a pump and a sample analyzer are connected to both ends, an inflow line of an air sample is connected, and a flow path valve is disposed between the pump and the inflow line, A water pre-treatment device for air pollution analysis comprising a vertical flow path line in which a heater and a thermoelectric element are disposed along a flow path line opposite to the pump from the inflow line, wherein the water pretreatment apparatus for analyzing air pollution is located in the opposite direction of the pump through the inflow line. Supplying an air sample to the sample analyzer; Cooling the flow path line by the thermoelectric element to remove moisture from the air sample passing through the flow path line; Heating the flow path line by the heater such that clogging of the flow path line is eliminated by freezing growth of moisture in the flow path line by the thermoelectric element; Heating the flow path line by the thermoelectric element to vertically drop the melted water so that freezing of the flow path line by the thermoelectric element is removed after cooling for a certain period of time by the thermoelectric element; And opening the flow path valve and operating the pump to remove the water in which the ice melts, and repeating the steps to eliminate clogging of the flow path line while removing moisture in the air sample to remove the air sample from the sample analyzer. Analyze.
상기 히터는 상기 유로 라인을 가열하여 수분의 결빙에 의해 좁아진 상기 유로 라인의 유로 면적을 넓힐 수 있다.The heater may increase the flow path area of the flow path line narrowed by freezing of moisture by heating the flow path line.
본 발명의 일 실시예에 따른 대기 오염 분석용 수분 전처리 방법에서, 상기 펌프와 상기 유로 밸브 사이의 상기 유로 라인에는, 솔레노이드 밸브와 워터 탱크가 더 배치되며, 상기 유로 밸브가 상기 유로 라인을 폐쇄하며, 상기 솔레노이드 밸브가 상기 유로 라인을 개방한 상태에서 상기 펌프가 상기 유로 라인에 진공 압력을 가하며, 상기 유로 밸브가 상기 유로 라인을 개방하며 상기 열전소자에 의해 녹은 결빙의 수분이 진공 압력과 중력에 의해 상기 워터 탱크로 이동될 수 있다.In the moisture pre-treatment method for analyzing air pollution according to an embodiment of the present invention, a solenoid valve and a water tank are further disposed in the flow path line between the pump and the flow path valve, and the flow path valve closes the flow path line. , With the solenoid valve opening the flow path line, the pump applies vacuum pressure to the flow path line, and the flow path valve opens the flow path line, and the moisture of ice melted by the thermoelectric element is applied to the vacuum pressure and gravity. Can be moved to the water tank.
상기와 같이 기술된 본 발명의 일 실시예에 의하면, 대기의 분석을 위한 시료의 수분 제거에서 성에로 인한 유로 막힘을 방지하며, 솔레노이드에서 응축수 발생을 방지할 수 있는 대기 오염 분석용 수분 전처리 장치 및 그 방법을 제공할 수 있다.According to an embodiment of the present invention described as described above, to prevent the clogging of the flow path due to frost in the moisture removal of the sample for the analysis of the atmosphere, a water pre-treatment device for air pollution analysis that can prevent the generation of condensate in the solenoid and You can provide the method.
본 발명의 일 실시예는, 대기오염 측정 분석을 위한 수분 전처리 장치의 멈춤 없이 지속적으로 운전하면서 성에와 입자상 물질을 원활하게 배출할 수 있는 대기오염 측정 분석을 위한 대기 오염 분석용 수분 전처리 장치 및 그 방법을 제공할 수 있다.An embodiment of the present invention, air pollution analysis moisture pre-treatment device for air pollution measurement analysis that can smoothly discharge frost and particulate matter while continuously operating without stopping the moisture pre-treatment device for air pollution measurement analysis and You can provide a method.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 대기 오염 분석용 수분 전처리 장치이다.
도 2는 도 1의 제1 상태도이다.
도 3은 도 1의 제2 상태도이다.
도 4는 도 의 Ⅰ-Ⅰ단면도이다.1 is a moisture pre-treatment device for air pollution analysis according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a first state diagram of FIG. 1.
3 is a second state diagram of FIG. 1.
4 is a sectional view taken along line I-I of FIG.
이하, 첨부된 도면에 도시된 특정 실시예들에 의해 본 발명의 다양한 실시예들을 설명한다. 실시예들에 차이는 상호 배타적이지 않은 사항으로 이해되어야 하며, 본 발명의 기술 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서, 일 실시예에 관련하여 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 다른 실시예로 구현될 수 있다.Hereinafter, various embodiments of the present invention will be described by specific embodiments illustrated in the accompanying drawings. Differences in the embodiments should be understood as not mutually exclusive, without departing from the spirit and scope of the present invention, specific shapes, structures and properties described in connection with one embodiment may be implemented in other embodiments You can.
본 발명의 실시예들에 따른 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 변경 가능한 것으로 이해되어야 하며, 도면에서 유사한 참조부호는 다양한 측면에 걸쳐 동일하거나 유사한 기능을 가리킬 수 있으며, 길이 및 면적, 두께 등과 그 구체적인 형태는 설명 상의 편의를 위하여 과장되어 표현된 것일 수 있다.It should be understood that the position or arrangement of individual components according to embodiments of the present invention can be changed, and similar reference numerals in the drawings may refer to the same or similar functions across various aspects, such as length and area, thickness, etc. The form may be exaggerated for convenience of explanation.
사용되는 용어들은 특별히 정의된 용어를 제외하고는 통상적인 한자, 국어 혹은 영어의 사전적인 의미 혹은 해당 분야에서 사용되는 용어와 부합하는 속성을 가진 것으로 이해되어야 한다. "포함한다, 구성된다, 또는 구비한다"는 다른 구성요소들을 더 가질 수 있음을 의미한다.The terms used should be understood to have the lexical meaning of ordinary Chinese characters, Korean or English, or attributes consistent with the terms used in the field, except for those specifically defined. “Include, consist, or have” means that it may further have other components.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 대기 오염 분석용 수분 전처리 장치는, 펌프에 연결된 유로 라인(100), 유로 라인(100)에 연결되는 유입 라인(101), 유입 라인(101)을 유로 라인(100)에 연결시키는 제1 유로 밸브(105), 유입 라인(101)과 이격되어 유로 라인(100)에 연결되는 제1 유출 라인(102), 유로 라인(100)을 제1 유출 라인(102)에 연결시키는 제2 유로 밸브(106), 유입 라인(101)과 제1 유출 라인(102) 사이에 위치하며 유로 라인(100)을 가열하거나 냉각시키도록 유로 라인(100)에 배치되는 팰티어 트랩(110)을 포함한다.1 to 4, the moisture pre-treatment device for air pollution analysis according to an embodiment of the present invention, the
이러한 본 발명의 일 실시예에 따른 대기 오염 분석용 수분 전처리 장치는, 유로 라인(100)을 가열하도록 팰티어 트랩(110)에서 제1 유로 밸브(105) 사이에 배치되는 히터(120)를 포함한다.The moisture pre-treatment device for analyzing air pollution according to an embodiment of the present invention includes a
팰티어 트랩(110)은, 열전소자(111)와 열전소자(111)가 배치되며 열전소자(111)를 가열 혹은 냉각 작동시키도록 구성된 열처리 블록(115)을 포함할 수 있다.The
본 발명의 일 실시예에 따른 대기 오염 분석용 수분 전처리 장치는, 공기 시료가 유로 라인(100) 측에 공급되도록 유입 라인(101)이 유로 라인(100)에 연결되며, 유로 라인(100)의 공기 시료가 시료 분석기(130)로 공급되도록 유로 라인(100)이 시료 분석기(130)로 연결된 것이다.In the moisture pre-treatment device for air pollution analysis according to an embodiment of the present invention, the
유로 라인(100)은 상하 방향으로 배치되어 공기 시료가 상하 방향을 따라 하방에서 상방으로 유동될 수 있으며, 유로 라인(100)이 팰티어 트랩(110)과 히터(120)를 통과함에 따라 팰티어 트랩(110)에서 수분이 제거되며, 히터(120)는 서리에 의해 점차 좁아지는 유로 라인(100)의 유로 면적을 정상화시킬 수 있다.The
히터(120)는 팰티어 트랩(110)에 인접하여 유로 라인(100)에 배치되며, 시료 분석기(130)로 시료 공기가 공급되는 경우에 주로 작동된다. 이러한 히터(120)는 시료 분석기(130)로 공급되는 공기 시료의 예열 히터(120)로서 작동되는 것이다.The
히터(120)는 유로 라인(100)을 감싸도록 배치되며, 유로 라인(100)을 일정 온도 이상으로 가열할 수 있다. 이러한 히터(120)는 팰티어 트랩(110)의 열전 소자와 동일한 제어부에 연결되어 온도 제어될 수 있다. 히터(120)는 코일 방식으로 제공될 수 있으나 이에 한정되지 않으며, 유로 라인(100)을 감싸도록 구성할 수 있는 구조이면 가능하다.The
이러한 히터(120)는 유입 라인(101)의 공기 시료가 제1 유출 라인(102)에 연결되는 시료 분석기(130)로 유동하기 전에, 유로 라인(100)을 가열하여 유로 라인(100)의 유로 면적을 넓힐 수 있다. 즉 히터는(120)는 열전소자(111)에 의해 수분의 결빙이 성장되어 유로 라인(100)이 점차 막히는 현상을 방지할 수 있다. 히터(120)는 인접한 부분으로서, 열전소자(111)가 감싸고 있는 유로 라인(100) 측에서 결빙의 성장을 억제한다.The
열전소자(111)는 교대로 냉각 혹은 가열 작동되되, 냉각은 영상 -20도를 유지하며, 가열은 영상 100도를 유지할 수 있다. 이러한 열전소자(111)는 유로 라인(100)에 성장된 결빙을 녹여 제거한다.The
또한 상기의 제1 유로 밸브(105)와 제2 유로 밸브(106)는 솔레노이드 타입으로 제공될 수 있다. 제1 유로 밸브(105)는 히터(120)에 의해 가열 가능한 공기나 수분이 통과함에 따라 서리의 발생에 의한 막힘 현상이 방지될 수 있다.In addition, the first
도 2를 참조하면, 팰티어 트랩(110)에 의해 서리가 제거되어 시료 분석기(130)로 공기가 공급되는 작용 상태가 도시된다.Referring to FIG. 2, an operation state in which frost is removed by the
도 2와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 대기 오염 분석용 수분 전처리 방법에 의하면, 제1 유로 밸브(105)가 유입 라인(101)을 유로 라인(100)에 연결하며, 열전소자(111)가 유로 라인(100)을 냉각시키며, 유입 라인(101)을 통해 유입된 공기 시료가 냉각되어 수분이 제거된 후 제1 유출 라인(102)에 연결되는 시료분석기에 공급될 수 있다.As shown in FIG. 2, according to the moisture pre-treatment method for analyzing air pollution according to an embodiment of the present invention, the first
히터(120)는 유입 라인(101)의 공기 시료가 제1 유출 라인(102)에 연결되는 시료 분석기(130)로 유동하기 전에, 유로 라인(100)을 가열하여 유로 라인(100)의 유로 면적을 넓히는 작용을 한다. 즉 히터(120)는 열전소자(111)에 의해 수분의 결빙이 성장되어 유로 라인(100)이 점차 막히는 현상을 방지한다. The
도 3을 참조하면, 팰티어 트랩(110)에 의해 유로 라인(100)에 서리가 생성되어 유로 라인(100)이 점차 좁아져 공기 유동 효율이 상당히 저하되는 경우, 서리를 제거하기 위한 서리 제거 상태도가 도시된다.Referring to FIG. 3, when the frost is generated in the
도 3과 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 대기 오염 분석용 수분 전처리 방법에 의하면, 제1 유로 밸브(105)가 펌프(135) 측으로 연결되며, 열전소자(111)가 유로 라인(100)을 가열하되, 펌프(135)가 가동되어 유로 라인(100)의 서리가 제거될 수 있다.As shown in FIG. 3, according to a method for pre-processing moisture for analyzing air pollution according to an embodiment of the present invention, the first
서리는 열전소자(111)에 의해 수분으로 녹은 후에, 솔레노이드 밸브(140)가 개방되면서, 펌프(135)의 진공 압력과 상하 방향의 유로 라인(100)을 따른 중력에 의해 수직 낙하하여 워터 탱크(150) 측으로 배출 처리된다.After the frost is melted by moisture by the
이 때는 제1 유로 밸브(105)가 유로 라인(100)을 폐쇄하며, 솔레노이드 밸브(140)가 유로 라인(100)을 개방한 상태에서 펌프(135)가 유로 라인(100)에 진공 압력을 가하며, 제1 유로 밸브(105)가 유로 라인(100)을 개방하며 열전소자(111)에 의해 녹은 결빙의 수분이 진공 압력과 중력에 의해 워터 탱크(150)로 이동된다.In this case, the first
한편, 제2 유로 밸브(106)와 제2 유출 라인(107)은 유로 라인(100)의 시료 공기를 외부로 그대로 배출하는 데 사용된다. 제2 유출 라인(107)은 시료 분석기 측으로 공기의 더 이상의 유입이 필요하지 않는 경우 유로 라인(100)의 드레인 라인으로 사용된다. 제2 유로 밸브(106)는 유로 라인(100)을 제2 유출 라인(107)에 연결하는 것이다.Meanwhile, the second
또한 열전소자(111)의 상부 측 유로 라인(100)에는 다른 히터(121)가 더 배치될 수 있다. 다른 히터(121)는 시료 분석기(130)나 제2 유로 밸브(106) 측으로 유동되는 공기를 가열할 수 있다.In addition, another
이상과 같이 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 이를 기초로 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다 할 것이다.As described above, one embodiment of the present invention has been described, but on the basis of this, a person having ordinary skill in the art may add, change, or change components within the scope of the present invention described in the claims. The present invention may be variously modified and changed by deletion or addition, and it will also be included within the scope of the present invention.
100: 유로 라인
101: 유입 라인
102: 제 1 유출 라인
105: 제1 유로 밸브
106: 제2 유로 밸브
107: 제 2 유출 라인
110: 팰티어 트랩
111: 열전소자
115: 열처리 블록
120: 히터
121: 다른 히터
130: 시료 분석기
135: 펌프
140: 솔레노이드 밸브
150: 워터 탱크100: Euro line
101: inflow line
102: first outflow line
105: first flow path valve
106: second flow path valve
107: second outflow line
110: Paltier Trap
111: thermoelectric element
115: heat treatment block
120: heater
121: other heater
130: sample analyzer
135: pump
140: solenoid valve
150: water tank
Claims (8)
상기 유로 라인(100)에 연결되는 유입 라인(101);
상기 펌프(135)와 상기 유입 라인(101) 사이에 위치하며, 상기 유로 라인(100)을 개폐하는 제 1 유로 밸브(105);
상기 유로 라인(100)을 가열하거나 냉각시키도록 상기 유로 라인(100)중 상기 제 1 유로 밸브(105)의 상부에 배치되는 팰티어 트랩(110);
상기 유입 라인(101)과 팰티어 트랩(110) 사이에서 상기 팰티어 트랩(110)의 하부에 인접하게 배치되는 히터(120);
상기 유로 라인(100)중 상기 팰티어 트랩(110)의 상부에 배치되어 상기 팰티어 트랩(110)에 의해 냉각된 공기를 예열하여 상기 시료 분석기(130)측으로 유동시키는 다른 히터(121);
상기 유로 라인(100) 상에서 상기 다른 히터(121)의 상부에 배치되는 제 2 유로 밸브(106); 및
상기 제 2 유로밸브(106)와 연결되는 제 2 유출라인(107)과 상기 제 1 유출라인(102);을 포함하고
상기 팰티어 트랩(110)은,
열전소자(111); 및
상기 열전소자(111)가 배치되며, 상기 열전소자(111)를 가열 혹은 냉각 작동시키도록 구성된 열처리 블록(115)을 포함하고,
상기 펌프(135)와 상기 제 1 유로 밸브(105) 사이의 상기 유로 라인(100)에는, 솔레노이드 밸브(140)와 워터 탱크(150)가 더 배치되며,
상기 유입 라인(101) 측으로 공기 시료가 유입되어 상기 유로 라인(100)을 따라 상승하면서 상기 팰티어 트랩(110)의 냉각에 의해 수분이 제거되고, 상기 다른 히터(121)에 의해 예열되어 상기 시료 분석기(130)로 공급되며, 상기 유로 라인(100)에서 상기 수분의 결빙 성장에 의한 막힘이 상기 히터(120)에 의해 해소되며, 상기 유로 라인(100)의 서리가 상기 팰티어 트랩(110)에 의해 녹아서 수직으로 낙하 처리되고,
상기 열전소자(111)는 교대로 냉각 혹은 가열 작동되되, 상기 열전소자(111)에 의한 상기 유로 라인(100)의 냉각 상태에서 상기 히터(120)는 상기 유로 라인(100)을 가열하여 상기 수분의 결빙 성장에 의해 좁아진 상기 유로 라인(100)의 유로 면적을 넓히며,
상기 열전소자(111)에 의한 상기 유로 라인(100)의 가열에 의해 상기 유로 라인(100)의 결빙이 제거되며,
상기 제 1 유로 밸브(105)에 의해 상기 펌프(135) 측에 연결되는 상기 유로 라인(100)이 폐쇄되며, 상기 솔레노이드 밸브(140)가 개방된 상태에서 상기 펌프(135)에 의해 상기 유로 라인(100)에 진공 압력이 가해지며, 상기 열전소자(111)에 의해 녹은 결빙의 수분이 상기 제 1 유로 밸브(105)의 개방과 함께 상기 워터 탱크(150)로 저장되는 것을 특징으로 하는 대기 오염 분석용 수분 전처리 장치.The pump 135 is connected to one end, and the other end is a flow path line 100 of the vertical aspect to which the sample analyzer 130 is connected through the first outflow line 102;
An inflow line 101 connected to the flow path line 100;
A first flow path valve 105 positioned between the pump 135 and the inflow line 101 and opening and closing the flow path line 100;
A Paltier trap 110 disposed above the first flow path valve 105 of the flow path line 100 to heat or cool the flow path line 100;
A heater 120 disposed between the inlet line 101 and the Paltier trap 110 adjacent to the lower portion of the Paltier trap 110;
Another heater 121 disposed above the Paltier trap 110 among the flow path lines 100 to preheat air cooled by the Paltier trap 110 and flowing to the sample analyzer 130;
A second flow path valve 106 disposed above the other heater 121 on the flow path line 100; And
It includes; a second outlet line 107 and the first outlet line 102 connected to the second flow path valve 106; and
The Paltier trap 110,
Thermoelectric element 111; And
The thermoelectric element 111 is disposed, and includes a heat treatment block 115 configured to heat or cool the thermoelectric element 111,
A solenoid valve 140 and a water tank 150 are further disposed in the flow path line 100 between the pump 135 and the first flow path valve 105,
As the air sample flows into the inflow line 101 and rises along the flow path line 100, moisture is removed by cooling of the Paltier trap 110, and the sample is preheated by the other heater 121. It is supplied to the analyzer 130, the blockage due to the freezing growth of the moisture in the flow path line 100 is resolved by the heater 120, the frost of the flow path line 100 is the Paltier trap 110 It is melted by and is dropped vertically,
The thermoelectric element 111 is alternately cooled or heated, and in the cooling state of the flow path line 100 by the thermoelectric element 111, the heater 120 heats the flow path line 100 to the moisture. By expanding the flow path area of the flow path line 100 narrowed by the freezing of the,
Freezing of the flow path line 100 is removed by heating the flow path line 100 by the thermoelectric element 111,
The flow path line 100 connected to the pump 135 side by the first flow path valve 105 is closed, and the flow path line by the pump 135 in the state where the solenoid valve 140 is opened. Vacuum pressure is applied to the (100), air pollution characterized in that the moisture of the ice melted by the thermoelectric element 111 is stored in the water tank 150 with the opening of the first flow path valve 105 Moisture pre-treatment device for analysis.
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