KR102118118B1 - 고농도 증기발생이 가능한 유기용제 가스 발생장치 - Google Patents

고농도 증기발생이 가능한 유기용제 가스 발생장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 흡입독성시험을 수행하기 위한 유기용제 가스 발생장치에 관한 것으로서, 반응조에 미스트 형태의 시험물질과 고온의 증기를 투입하여, 증기압이 낮은 유기용제에 대해서도 고농도의 증기발생이 가능하도록 하는데 그 목적이 있다.
이를 위하여 본 발명은, 내부에 장착부(110)가 구비되는 본체(10)와, 상기 본체(10)의 장착부(110)에 구비되어 유기용제 가스를 발생시키는 유기용제 가스 발생부(20)를 포함하고; 상기 유기용제 가스 발생부(20)는, 미스트 발생부(240)에서 발생된 미스트와 가열된 공기가 공급되는 반응조(210)와; 압축공기를 공급하는 컴프레서(220)와; 상기 컴프레서(220)에서 압축공기를 공급받아, 이를 일정온도로 가열하여 상기 반응조(210)에 공급하는 가열공기 공급라인(230)과; 내부에 시험물질인 유기용제가 저장되는 제1용기(242)와, 상기 컴프레서(220)에서 압축공기를 제공받아 상기 제1용기(242)에 투입하여 시험물질에서 미스트가 발생되도록 하는 압축공기 공급라인(244)과, 상기 제1용기(242)에 저장된 시험물질을 미스트 형태로 상기 반응조(210)에 공급하기 위한 미스트라인(246)을 포함하는 미스트 발생부(240)와; 상기 반응조(210) 내에서 휘발된 유기용제 가스를 제공받아 이를 응축시키는 콘덴서(250); 및 상기 콘덴서(250)를 거친 유기용제 가스를 흡입독성시험장치의 챔버에 공급하기 위한 버퍼(260);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

고농도 증기발생이 가능한 유기용제 가스 발생장치{GAS GENERATION APPARATUS OF ORGANIC SOLVENT CAPABLE OF GENERATING HIGH DENSITY VAPOR}
본 발명은 고농도 증기발생이 가능한 유기용제 가스 발생장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 반응조에 미스트 형태의 시험물질과 고온의 증기를 투입하여 증기압이 낮은 시험물질에 대해서도 고농도의 증기발생이 가능하도록 하고, 일정농도 및 일정유량의 가스를 공급함으로써 흡입독성시험의 신뢰성을 향상시킬 수 있도록 한 유기용제 가스 발생장치에 관한 것이다.
산업현장의 근로자들은 다양한 화학물질에 노출되어 있으며, 이러한 화학물질 중에는 인체에 대한 유해성이 정확히 규명되지 않은 물질도 있다.
또한 산업현장에서는 다양한 종류의 유기용제가 사용되고 있는데, 이러한 유기용제는 각각 특유한 독성을 지니고 있어, 독성이 강한 유기용제가 인체에 흡수될 경우, 신경, 호흡기, 소화기 및 생식기 등 각종 장기에 장애를 일으키게 된다.
특히 공기의 이동이 거의 없는 밀폐공간에서 유기용제가 증발할 경우에는, 작업자의 호흡기 및 피부를 통해 체내로 유입됨으로써 유기용제 중독이 발생하게 된다.
이러한 유기용제가 인체에 미치는 영향을 파악하기 위해, 실험동물이 있는 챔버 내부에 유기용제 가스를 투입하여 이를 흡입한 실험동물의 상태를 관찰하는 흡입독성시험을 수행하고 있다.
상기한 흡입독성시험을 위해, 유기용제 가스 발생장치를 사용하여 가스를 발생시킨 후 이를 실험동물이 있는 챔버로 공급하고 있다.
도 1은 이러한 종래의 유기용제 가스 발생장치의 일례를 도시한 것이다.
종래의 유기용제 가스 발생장치는, 도 1에 도시된 바와 같이, 원형의 반응조 내에 유기용제 시험물질을 주입하고 외부에서 건조된 압축공기를 불어 넣는다.
이로써 유기용제를 강제 휘발시키고, 냉각장치 및 공기혼합 유량 조절장치 등을 통해, 가스의 유량과 농도를 수동으로 조절하여 흡입독성시험장치의 챔버 내에 공급하고 있다.
그런데 상기한 유기용제 가스 발생장치는, 증기압이 낮은 유기용제에 대해서는 고농도의 증기 발생이 어렵다는 문제가 있다.
또한 종래의 유기용제 가스 발생장치는, 유기용제 가스를 균일한 농도로 연속적으로 공급하기가 어려워 흡입독성시험의 신뢰성을 확보하기가 어렵다는 문제가 있다.
또한 종래의 유기용제 가스 발생장치는, 수동으로 가스의 유량과 농도를 조절하는 방식이므로 시험의 신뢰성이 저하되고, 비상사태 발생시 버튼을 일일이 수동으로 조작하여야 한다는 문제점이 있다.
대한민국 특허공보 제10-1878893호(2018.07.17. 공고) 대한민국 특허공보 제10-1878892호(2018.07.17. 공고) 대한민국 특허공보 제10-1342693호(2013.12.20. 공고)
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 제안하는 것으로서, 본 발명의 목적은, 반응조에 미스트 형태의 시험물질과 고온의 증기를 투입하여, 증기압이 낮은 유기용제에 대해서도 고농도의 증기발생이 가능하도록 하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은, 균일하고 일정한 농도의 증기를 지속적으로 발생시켜 유기용제의 유해성 및 독성평가의 신뢰성을 향상시키는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 흡입독성시험 수행시 시험의 편의성과 안전성을 향상시키는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 시험물질인 유기용제에서 가스를 발생시켜 챔버 내부에 있는 실험동물에 투입하여 흡입독성시험을 하는데 사용되는 유기용제 가스 발생장치에 있어서, 내부에 장착부가 구비되는 본체와, 상기 본체의 장착부에 구비되어 유기용제 가스를 발생시키는 유기용제 가스 발생부를 포함하고; 상기 유기용제 가스 발생부는, 미스트 발생부에서 발생된 미스트와 가열된 공기가 공급되는 반응조와; 압축공기를 공급하는 컴프레서와; 상기 컴프레서에서 압축공기를 공급받아, 이를 일정온도로 가열하여 상기 반응조에 공급하는 가열공기 공급라인과; 내부에 시험물질인 유기용제가 저장되는 제1용기와, 상기 컴프레서에서 압축공기를 제공받아 상기 제1용기에 투입하여 시험물질에서 미스트가 발생되도록 하는 압축공기 공급라인과, 상기 제1용기에 저장된 시험물질을 미스트 형태로 상기 반응조에 공급하기 위한 미스트라인을 포함하는 미스트 발생부와; 상기 반응조 내에서 휘발된 유기용제 가스를 제공받아 이를 응축시키는 콘덴서; 및 상기 콘덴서를 거친 유기용제 가스를 흡입독성시험장치의 챔버에 공급하기 위한 버퍼;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서 상기 반응조는, 상기 가열공기 공급라인을 통해 일정온도로 가열된 공기가 사이클론 방식으로 공급되도록 하는 제1입구와; 상기 제1입구와 대향하도록 설치되어, 미스트 형태의 시험물질이 사이클론 방식으로 공급되도록 하는 제2입구; 및 상기 제1입구로 투입된 가열공기와 제2입구로 투입된 미스트가 상호 충돌되어 발생한 가스가 콘덴서로 진입되도록 연결되는 제1출구를 포함하고; 상기 제1출구에 유기용제 미스트를 증기화로 가속화시킬 수 있는 유리필터;가 구비되는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 가열공기 공급라인은, 상기 컴프레서에서 공급되는 압축공기를 가열하여 반응조에 공급하는 제1 히팅부재; 및 상기 컴프레서와 제1 히팅부재 사이에 구비되어 압축공기를 제어하는 제1 질량유량계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 유기용제 가스 발생부는, 상기 컴프레서에서 공급되는 압축공기를 일정온도로 가열한 후 상기 버퍼에 공급하여, 상기 버퍼에 진입된 유기용제 가스가 응축되지 않고 흡입독성시험장치의 챔버로 원활하게 공급될 수 있도록 유도하는 온기공급라인;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 온기공급라인은, 상기 컴프레서에서 공급되는 압축공기를 가열하여 버퍼의 일측에 공급하는 제2 히팅부재; 및 상기 컴프레서와 제2 히팅부재 사이에 구비되어 압축공기를 제어하는 제 3질량유량계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 버퍼는, 콘덴서를 거친 증기가 투입되도록 하는 제1 진입구와, 상기 제1 진입구와 직각으로 연결되어 증기가 흡입독성시험장치의 챔버를 향해 배출되도록 하는 배출구와, 상기 제1 진입구와 대향되게 구비되어 제2 히팅부재에서 가열된 공기가 공급되도록 하는 제2 진입구와, 버퍼의 하부에 구비되어 응축된 일부 증기가 수집되도록 하는 제2 용기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 반응조와 콘덴서의 연결부위는 수지재질의 체인 조인트에 의해 연결되는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 본체에 시험물질이 외부로 유출되지 않도록 음압을 조정하는 차압계가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 반응조는 시험장치의 각 챔버에 대해 각각 구비되고, 각 반응조에서 발생한 가스를 병합하여 챔버에 공급할 수 있도록 구비되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 반응조에 미스트 형태의 시험물질과 고온의 증기를 투입하여 가스를 발생시킴으로써, 증기압이 낮은 유기용제에 대해서도 높은 농도의 증기를 발생시킬 수 있는 효과가 있다.
또한 일정한 농도 및 일정한 유량의 가스를 챔버에 공급할 수 있으므로, 흡입독성시험 결과의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한 각각의 노출군 챔버에 시험물질을 공급할 수 있도록 복수의 반응조를 구비함으로서, 시험의 편리성과 정확성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한 본체 내부의 음압을 조정하여 시험물질의 외부로 유출되지 않도록 하고, 비상상황 발생시 비상램프가 작동하면서 전원이 차단되는 구조이므로, 시험자의 안전을 도모할 수 있는 효과가 있다.
또한 모든 장치를 자동화함으로써 시험의 편의성을 향상시키고, 시험물질의 농도를 터치 패널을 통해 용이하게 조절할 수 있는 효과가 있다.
또한 반응조의 접합 부분을 수지 재질의 체인 조인트로 결합함으로써, 시험자의 안전을 도모하고 장비의 손상을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한 시험물질을 가열 및 냉각시키는 히터와 냉각기를 본체 내부에 수납함으로서 유지보수가 용이한 효과가 있다.
또한 콘덴서의 후방에 설치된 버퍼에 따뜻한 공기를 공급하여 증기화된 유기용제의 응축을 방지함으로써, 챔버에 균일하고 높은 농도의 유기용제 가스를 공급할 수 있는 효과가 있다.
또한 시험장치의 각 챔버에 대해 각각의 반응조를 구비함으로써 노출군이 다른 챔버에 시험물질을 공급할 수 있고, 반응조의 가스를 합쳐서 고농도의 가스를 공급할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래기술에 따른 유기용제 가스 발생장치의 구성도
도 2는 본 발명에 따른 유기용제 가스 발생장치의 사진.
도 3은 본 발명에 따른 유기용제 가스 발생부의 구성도.
도 4는 본 발명에 따른 반응조의 구성도.
도 5는 본 발명에 따른 버퍼의 구성도.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 도 2 내지 도 5를 참조하여 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 유기용제 가스 발생장치는, 시험물질인 유기용제에서 고농도의 증기발생이 가능하도록 한 것으로, 도 2에 도시된 바와 같이, 내부에 장착부(110)가 구비되는 본체(10)와, 상기 장착부(110)에 구비되어 가스를 발생시키는 유기용제 가스 발생부(20)를 포함하여 구성된다.
상기 본체(10)에는, 그 하부에 유기용제 발생에 필요한 장비들을 수납할 수 있는 수납부(120)와, 시험물질을 증기화시킨 후 이를 냉각하기 위한 히터(160) 및 냉각기(170)가 구비된다.
종래에는 상기 히터 및 냉각기가 본체와 별도로 구비되어 있어, 유지보수가 불편한 문제점이 있었다.
그러나 본 발명에 의하면, 히터(160) 및 냉각기(170)가 본체에 구비된 미닫이 받침대의 상부에 안착되어 있으므로, 유지보수가 매우 간편해진다.
또한 상기 본체(10)에는, 유기용제 가스 발생부(20)를 제어하기 위한 제어패널(130)이 터치스크린 방식으로 구비된다.
종래의 장치는 모든 조작이 밸브를 통해 수동으로 이루어지므로, 시험자가 수시로 가스 농도를 모니터링 해야 하는 불편함이 있었다.
그러나 본 발명에 의하면, 터치스크린 방식을 통해 가스 농도의 조절이 자동적으로 이루어지게 된다.
상기 본체(10)는 컴퓨터(도시 생략)와 연결되어 컴퓨터에 의해 장치를 제어할 수 있다. 이를 위해 상기 제어패널(130)의 우측에는 USB 포트가 구비되어 있고, 상기 USB 포트에 컴퓨터 키보드 및 마우스를 연결하여 사용할 수 있다.
또한 본 발명은 장비 간의 내부통신을 통해 원격 조정이 가능하도록 구성되는 것이 바람직하다. 이때 장비의 사용자는 부여받은 아이디와 패스워드를 입력해야만 원격조정이 가능하도록 한다.
또한 본체(10)에는 시험물질이 외부로 유출되지 않도록 음압을 조정하는 차압계(150)가 더 구비된다.
그리고 본체(10)에는 화재나 폭발 등의 비상상황 시 모든 전원을 차단시킬 수 있는 비상전원 차단장치가 구비된다.
종래의 장치는 비상상황 시 모든 버튼을 수동으로 일일이 오프시켜야 하는 번거로움이 있었다.
그러나 본 발명에 의하면, 하나의 버튼으로 모든 전원을 차단할 수가 있고, 비상상황을 표시하는 경광등(140)의 작동에 의해 신속한 조치 및 대피가 가능하도록 할 수 있다.
유기용제 가스 발생부(20)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 반응조(210)와, 컴프레서(220)와, 가열공기 공급라인(230)과, 미스트 발생부(240)와, 콘덴서(250)와, 버퍼(260)를 포함하여 구성된다.
상기 반응조(210)는, 미스트 발생부(240)에서 발생된 유기용제 미스트와 고온으로 가열된 공기를 공급받아 증기를 발생시킨다.
상기 컴프레서(220)에서 공급되는 공기는, 제1 히터(232)에서 가열된 후 가열공기 공급라인(230)을 통해 상기 반응조(210)에 투입된다.
미스트 발생부(240)는, 시험물질인 유기용제에서 에어로졸(Aerosol) 상태의 미스트(Mist)를 발생시키는 장치로, 시험물질인 유기용제가 저장되는 제1용기(242)와, 상기 컴프레서(220)에서 압축공기를 제공받아 상기 제1용기(242)에 투입하여 시험물질에서 미스트가 발생되도록 하는 압축공기 공급라인(244)과, 상기 제1용기(242)에 저장된 시험물질을 미스트 형태로 상기 반응조(210)에 공급하기 위한 미스트라인(246)을 포함하여 구성된다.
상기 콘덴서(250)는, 반응조(210) 내에서 휘발된 유기용제 가스를 제공받아 이를 응축시켜 버퍼(Buffer)(260)에 공급한다.
상기 버퍼(260)는, 콘덴서(250)를 거친 유기용제 가스를 흡입독성시험장치의 챔버에 공급하고, 일부 응축된 시험물질을 제2용기(268)로 포집한다.
반응조(210)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 가열공기 공급라인(230)을 통해 고온으로 가열된 공기가 사이클론 방식으로 공급되도록 하는 제1입구(212)와, 상기 제1입구(212)와 대향하도록 설치되어 미스트 형태의 시험물질이 사이클론 방식으로 공급되도록 하는 제2입구(214)와, 상기 제1입구(212)로 투입된 가열공기와 제2입구(214)로 투입된 미스트가 상호 충돌되어 발생한 가스가 콘덴서(250)로 진입되도록 연결되는 제1출구(216)와, 상기 제1출구(216)에 구비되어 유기용제 가스를 필터링하는 필터(217)를 포함하여 구성된다.
즉 상기 반응조(210)는, 상기 가열공기 공급라인(230)을 통해 공급되는 가열공기와, 미스트 발생부(240)에서 공급되는 유기용제 미스트 입자가 상호 충돌되도록 하여 유기용제 가스를 발생시킨다.
이를 위해 가열공기가 공급되는 제1 입구(212)와 유기용제 미스트가 공급되는 제2입구(214)는 서로 대향하도록 구성되고, 상기 가열공기와 미스트는 사이클론 방식에 의해 반응조(210)의 내부에 투입된다.
그리고 가스화되지 않은 일부 시험물질은 제2출구(218)을 통해 배출된다.
상기 사이클론(Cyclon) 장치는 원심력을 이용한 것으로, 유체 중의 고체 입자를 분리하거나 액체 방울을 기체와 분리하는데 사용된다. 상기 사이클론 방식 자체는 공지의 기술이므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
상기 제1 히팅부재(232)에서는 공기를 50 ~ 100℃의 고온으로 가열하여 반응조에 공급하게 되므로, 뜨거운 공기와 충돌하는 유기용제 미스트 입자는 반응조 내에서 쉽게 증기화된다.
상기한 방식에 의해, 증기압이 낮은 유기용제에 대해서도 고 농도의 증기를 발생시킬 수가 있다.
필터(217)는 반응조(210)의 제1출구(216)측에 구비되는데, 유기용제와 화학적 반응이 일어나지 않으며 유기용제 미스트를 증기화로 가속화시킬 수 있는 유리필터로 구성되는 것이 바람직하다.
또한 상기 반응조(210)와 콘덴서(250)의 연결부위는, 수지재질의 체인 조인트(Chain Joint)에 의해 연결된다.
종래에는 상기 연결부위가 나사체결 방식으로 연결되어 있어, 반응조 뚜껑의 체결시 접합부의 유리가 깨져 시험자가 다치거나 장비가 손상되는 일이 있었다.
그러나 본 발명에 의하면, 수지 재질의 체인으로 연결된 체인 조인트를 사용함으로써 장비의 손상을 방지할 수 있고 안전사고를 방지할 수 있다.
가열공기 공급라인(230)은, 컴프레서(220)에서 공급되는 공기를 50~ 100℃의 고온으로 가열하여 상기 반응조(210)의 제1입구(212)를 통해 공급한다.
상기 컴프레서(220)와 제1 히팅부재(232) 사이에는 일정한 양의 공기를 공급하도록 제어하는 제1 질량유량계(234)가 구비된다.
이 경우 상기 제1 질량유량계(234)는 0 ~ 50(LPM)의 정화된 압축공기가 공급되도록 제어한다.
미스트 발생부(240)는, 유기용제 시험물질이 저장되는 제1용기(242)를 구비하여 시험물질을 미스트 형태로 변환시켜 반응조(210)에 공급한다.
상기 미스트 발생부(240)에는, 상기 제1용기(242)에 정화된 압축공기가 공급될 수 있도록 하는 압축공기 공급라인(244)이 연결된다.
상기 컴프레서(220)와 제1용기(242) 사이에는 압축공기의 양이 일정하게 유지될 수 있도록 제어하는 제2 질량유량계(245)가 구비된다.
상기 제2 질량유량계(245)는 0 ~ 40(LPM)의 정화된 압축공기가 미스트 발생부(240)에 공급되도록 제어한다.
또한 상기 미스트 발생부(240)에는, 제1용기(242)에서 발생된 유기용제 미스트를 반응조(210)로 공급하는 미스트라인(246)이 연결된다.
상기 미스트라인(246)은, 상기 제1용기(242)와 반응조(210)의 제2입구(214) 사이에 구비되어, 상기 제1용기(242)에서 발생한 미스트가 반응조(210)로 공급될 수 있도록 한다.
콘덴서(250)는, 상기 반응조(210)와 연결되어 반응조(210)에서 휘발된 증기를 응축시키는 기능을 수행한다.
버퍼(260)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 콘덴서(250)를 통과한 증기가 시험장치의 챔버를 향해 배출되도록 하는 동시에 일부 응축된 증기를 회수하는 제2용기(268)를 포함한다.
즉 상기 버퍼(260)는, 콘덴서(250)를 거친 증기가 투입되도록 하는 제1 진입구(262)와, 상기 제1 진입구(262)와 직각으로 연결되어 증기가 흡입독성시험장치의 챔버를 향해 배출되도록 하는 배출구(266)와, 상기 제1 진입구(262)와 대향되게 구비되어 제2 히팅부재(272)에서 가열된 공기가 공급되도록 하는 제2 진입구(264)와, 버퍼(260)의 하부에 구비되어 일부 응축된 증기가 수집되도록 하는 제2 용기(268)를 포함하여 구성된다.
상기 제1진입구(262)는, 상기 버퍼(260)의 일측에 구비되어 콘덴서(250)를 통과한 증기가 버퍼(260)로 진입되도록 한다.
상기 버퍼(260)의 타측에는, 정화된 압축공기를 가열하여 공급하는 제2 진입구가 구비된다.
상기 버퍼(260)의 상부에는, 상기 제1진입구(262)를 통해 진입된 가스가 시험장치의 챔버로 공급되도록 하는 배출구(266)가 구비된다.
상기 버퍼(260)의 하부에는, 일부 응축된 유기용제를 포집할 수 있도록 하는 제2용기(268)가 구비된다.
또한 컴프레서(220)와 버퍼(260) 사이에는, 공기를 25 ~ 50℃의 온도로 가열하여 버퍼(260)로 공급하는 온기공급라인(270)이 구비된다.
상기 온기공급라인(270)은, 증기가 진입되는 제1진입구(262)의 반대쪽에 구비된 제2진입구(264)와 연결된다.
상기 온기공급라인(270)에는, 증기의 응축을 방지하도록 공기를 가열하여 공급하는 제2 히팅부재(272)가 구비된다.
상기 제2 히팅부재(272)와 컴프레서(220) 사이에는 일정한 양의 공기를 공급하기 위한 제3질량유량계(274)가 구비된다.
여기서 제3질량유량계(274)는 0 ~ 50(LPM)의 공기량이 제공되도록 제어한다.
또한 상기 반응조(210)는, 시험장치의 각 챔버에 대해 각각 구비되어 챔버내의 각각의 노출군에 대해 서로 다른 농도의 증기를 공급하도록 하는 것이 바람직하다. 또한 각 반응조에서 발생한 증기를 합쳐서 챔버에 공급할 수도 있도록 하는 것이 더욱 바람직하다.
이하 상기와 같이 구성되는 유기용제 가스 발생장치의 작용 효과를 살펴본다.
먼저, 본체(10)와 연결된 컴퓨터에서 유기용제 가스 발생장치를 작동시키기 위한 운영 소프트웨어를 실행한다.
이어서 본체(10)의 도어를 열고 미스트 발생부(240)의 제1용기(242)에 일정량의 유기용제 시험물질을 저장한 후, 상기 제1용기(242)에 압축공기 공급라인(244)과 미스트라인(246)을 연결한다.
그리고 유기용제 시험물질의 목표농도, 압축공기 제어유량 등의 조건을 설정한 후, 가스 발생장치의 농도제어를 시작한다.
이때 본체(10)의 일측에 구성된 제어패널(130)에 유기용제 가스 발생부(20)를 제어하기 위한 화면이 생성되므로, 이를 통해 사용자는 손쉽게 시스템을 모니터링할 수 있다.
컴프레서(220)에서 제공되는 정화된 압축공기는, 도 3에 도시된 바와 같이, 3개의 라인을 통해 공급된다.
먼저 반응조(210)로 공급되는 압축공기는, 제1 질량유량계(234)를 거쳐 제1 히팅부재(232)에서 50 ~ 100℃로 뜨겁게 가열된 후, 가열공기 공급라인(230)을 거쳐 제1입구(212)를 통해 반응조(210)로 투입된다.
그리고 미스트 발생부(240)로 공급되는 압축공기는, 제2 질량유량계(245)를 거쳐 압축공기 공급라인(244)을 통해 미스트 발생부(240)로 분사된다.
또한 버퍼(260)로 공급되는 압축공기는, 제3 질량유량계를 거쳐 제2 히팅부재(272)에서 25 ~ 50℃의 온도로 따뜻하게 가열된 후, 제2 진입구(264)를 거쳐 버퍼(260)로 공급된다.
한편, 미스트 발생부(240)에서 생성된 유기용제 미스트는 미스트 라인(246)을 거쳐 제2입구(214)를 통해 반응조(210)로 투입된다.
이렇게 반응조(210)로 투입된 미스트는, 50 ~ 100℃의 고온으로 가열된 압축공기와 충돌하면서 증기를 발생시키게 된다.
상기 반응조(210)에서 발생된 유기용제 증기는, 콘덴서(250)를 거친 후 제1진입구(262)를 통해 버퍼(260)로 공급된다.
이때 버퍼로 공급된 유기용제 증기는, 25 ~ 50℃의 따뜻한 온도로 버퍼에 공급되는 압축공기와 만나면서 응축이 최대한 방지되고, 배출구(266)를 통해 흡입독성시험장치의 챔버로 공급된다.
한편 버퍼(260)에서 일부 응축된 시험물질은 그 하부의 제2용기(268)로 포집된다.
종래의 유기용제 가스 발생장치는, 중탕방식으로 유기용제를 휘발시켜 가스를 발생시키고 있어, 고농도의 증기를 발생시키기가 매우 어렵고 균일한 농도의 가스를 공급하기 곤란하다는 문제점이 있다.
그러나 본 발명에 의하면, 반응조에 고온의 압축공기를 공급하여 유기용제 미스트 입자와 충돌시킴으로써, 증기압이 낮은 유기용제에 대해서도 고농도의 증기 를 발생시킬 수가 있다.
또한 버퍼에 따뜻한 압축공기를 공급함으로써 증기의 응축을 최대한 방지함과 동시에 일부 응축되는 증기를 포집하는 용기를 구비함으로써, 균일하고 일정한 농도의 증기를 챔버에 공급할 수가 있다.
이상에서 설명한 것은 고농도 증기 발생을 위한 유기용제 가스 발생장치를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니한다. 본 발명에 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변경실시가 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
10: 본체 20: 유기용제 가스 발생부
110: 장착부 120: 수납부
130: 제어패널 140: 경광등
150: 차압계 160: 히터(Heater)
170: 냉각기 210: 반응조
212: 제1입구 214: 제2입구
216: 제1출구 217: 유리필터(Filter)
218: 제2출구 220: 컴프레서(Compressor)
230: 가열공기 공급라인 232: 제1 히팅부재
234: 제1 질량유량계 240: 미스트(Mist)발생부
242: 제1용기 244: 압축공기 공급라인
245: 제2 질량유량계 246: 미스트라인(Mist Line)
250: 콘덴서(Condensor) 260: 버퍼(Buffer)
262: 제1진입구 264: 제2진입구
266: 배출구 268: 제2용기
270: 온기공급라인 272: 제2 히팅부재 274: 제3질량유량계

Claims (9)

  1. 시험물질인 유기용제에서 가스를 발생시켜 챔버 내부에 있는 실험동물에 투입하여 흡입독성시험을 하는데 사용되는 유기용제 가스 발생장치에 있어서,
    내부에 장착부(110)가 구비되는 본체(10)와,
    상기 본체(10)의 장착부(110)에 구비되어 유기용제 가스를 발생시키는 유기용제 가스 발생부(20)를 포함하고;
    상기 유기용제 가스 발생부(20)는,
    미스트 발생부(240)에서 발생된 미스트와 가열된 공기가 공급되는 반응조(210)와;
    압축공기를 공급하는 컴프레서(220)와;
    상기 컴프레서(220)에서 압축공기를 공급받아, 이를 일정온도로 가열하여 상기 반응조(210)에 공급하는 가열공기 공급라인(230)과;
    내부에 시험물질인 유기용제가 저장되는 제1용기(242)와, 상기 컴프레서(220)에서 압축공기를 제공받아 상기 제1용기(242)에 투입하여 시험물질에서 미스트가 발생되도록 하는 압축공기 공급라인(244)과, 상기 제1용기(242)에 저장된 시험물질을 미스트 형태로 상기 반응조(210)에 공급하기 위한 미스트라인(246)을 포함하는 미스트 발생부(240)와;
    상기 반응조(210) 내에서 휘발된 유기용제 가스를 제공받아 이를 응축시키는 콘덴서(250); 및
    상기 콘덴서(250)를 거친 유기용제 가스를 흡입독성시험장치의 챔버에 공급하기 위한 버퍼(260);를 포함하는 것을 특징으로 하는 고농도 증기발생이 가능한 유기용제 가스 발생장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 반응조(210)는,
    상기 가열공기 공급라인(230)을 통해 일정온도로 가열된 공기가 사이클론 방식으로 공급되도록 하는 제1입구(212)와;
    상기 제1입구(212)와 대향하도록 설치되어, 미스트 형태의 시험물질이 사이클론 방식으로 공급되도록 하는 제2입구(214); 및
    상기 제1입구(212)로 투입된 가열공기와 제2입구(214)로 투입된 미스트가 상호 충돌되어 발생한 가스가 콘덴서(250)로 진입되도록 하는 제1출구(216)를 포함하고;
    상기 제1출구(216)에 유기용제 미스트를 증기화로 가속화시킬 수 있는 유리필터(217);가 구비되는 것을 특징으로 하는 고농도 증기발생이 가능한 유기용제 가스 발생장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 가열공기 공급라인(230)은,
    상기 컴프레서(220)에서 공급되는 압축공기를 가열하여 반응조(210)에 공급하는 제1 히팅부재(232); 및
    상기 컴프레서(220)와 제1 히팅부재(232) 사이에 구비되어 압축공기를 제어하는 제1 질량유량계(234);를 포함하는 것을 특징으로 하는 고농도 증기발생이 가능한 유기용제 가스 발생장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 유기용제 가스 발생부(20)는,
    상기 컴프레서(220)에서 공급되는 압축공기를 일정온도로 가열한 후 상기 버퍼(260)에 공급하여, 상기 버퍼(260)에 진입된 유기용제 가스가 응축되지 않고 흡입독성시험장치의 챔버로 원활하게 공급될 수 있도록 유도하는 온기공급라인(270);을 포함하는 것을 특징으로 하는 고농도 증기발생이 가능한 유기용제 가스 발생장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 온기공급라인(270)은,
    상기 컴프레서(220)에서 공급되는 압축공기를 가열하여 버퍼(260)의 일측에 공급하는 제2 히팅부재(272); 및
    상기 컴프레서(220)와 제2 히팅부재(272) 사이에 구비되어 압축공기를 제어하는 제 3질량유량계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 고농도 증기발생이 가능한 유기용제 가스 발생장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 버퍼(260)는,
    콘덴서(250)를 거친 증기가 투입되도록 하는 제1 진입구(262)와,
    상기 제1 진입구(262)와 직각으로 연결되어 증기가 흡입독성시험장치의 챔버를 향해 배출되도록 하는 배출구(266)와,
    상기 제1 진입구(262)와 대향되게 구비되어 제2 히팅부재(272)에서 가열된 공기가 공급되도록 하는 제2 진입구(264)와,
    버퍼(260)의 하부에 구비되어 일부 응축된 증기가 수집되도록 하는 제2 용기(268)를 포함하는 것을 특징으로 하는 고농도 증기발생이 가능한 유기용제 가스 발생장치.
  7. 청구항 1에 있어서.
    상기 반응조(210)와 콘덴서(250)의 연결부위는 수지재질의 체인 조인트에 의해 연결되는 것을 특징으로 하는 고농도 증기발생이 가능한 유기용제 가스 발생장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 본체(10)에 시험물질이 외부로 유출되지 않도록 음압을 조정하는 차압계(150)가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 고농도 증기발생이 가능한 유기용제 가스 발생장치.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 반응조(210)는, 시험장치의 각 챔버에 대해 각각 구비되고, 각 반응조에서 발생한 가스를 합쳐서 챔버에 공급할 수 있도록 구비되는 것을 특징으로 하는 고농도 증기발생이 가능한 유기용제 가스 발생장치.
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