KR102122689B1 - 미세 입자 측정 장치 - Google Patents

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KR102122689B1
KR102122689B1 KR1020190153528A KR20190153528A KR102122689B1 KR 102122689 B1 KR102122689 B1 KR 102122689B1 KR 1020190153528 A KR1020190153528 A KR 1020190153528A KR 20190153528 A KR20190153528 A KR 20190153528A KR 102122689 B1 KR102122689 B1 KR 102122689B1
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장예지
백순창
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주식회사 모이기술
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Abstract

본 발명은 유입부를 통해 유입되는 입자를 선회시켜 입자 밀도에 따라 분리하는 제1사이클론부; 및 상기 제1사이클론부로부터 유입된 입자에 광을 방출하고, 입자로부터 산란되는 산란광을 검출하는 제1광산란센서부를 포함하는 미세 입자 측정 장치를 제공한다.

Description

미세 입자 측정 장치{FINE PATICLE MEASUREMENT DEVICE}
본 발명은 미세 입자 측정 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 미세 먼지(Particulated matters, PM 10) 및 초미세 먼지(Fine Pariculated Matters, PM 2.5)의 입자 농도를 정확하게 측정할 수 있는 미세 입자 측정 장치에 관한 것이다.
미세 입자가 호흡기를 통하여 인체로 들어가는 경우, 코나 기관지에서 걸러지지 않고 폐까지 도달한 미세 입자는 폐기능을 약화시키거나 심혈관계 질병을 유발할 수 있다.
우리나라 대기환경기준은 대기 중 부유하고 있는 입자상 물질로 입경이 10 μm 이하인 입자들인 PM10의 총 질량 농도를 기준으로 하고 있으나, 최근 PM2.5의 질량농도가 인체 건강과 더 밀접한 상관관계를 가진다고 알려짐에 따라, PM2.5의 대기환경기준이 신설되어 시행될 예정이다.
더 나아가, 최근 극심한 스모그로 인하여 미세 입자 오염도가 악화되는 사례들이 보도되면서, 미세 입자의 측정 장치 및 측정 방법에 대한 관심이 높아지고, 연구가 많이 시도되고 있다.
미세 입자의 측정 방법은 광산란법(Light scatteringmethod), 베타선(Beta gauge)측정법, 중량측정법 등이 있다.
광산란법은 산란광의 양을 측정하고 그 값으로부터 입자상 물질의 농도를 구하는 방법이다. 즉 대기중에 부유하고 있는 입자상 물질에 빛을 조사하면 입자상 물질에 의하여 빛이 산란하게 되는데, 이때 물리적 성질이 동일한 입자상 물질에 빛을 조사하면 산란광의 양은 질량농도에 비례하게 되는 원리를 이용한 측정법이다.
베타선측정법은 필터에 포집된 미세 입자에 베타선을 통과시켜 미세 입자 통과시 발생하는 베타선의 변화량을 통해 미세 입자 농도를 측정하는 방법이다.
중량측정법은 필터에 공기를 여과시켜 포집된 미세 입자의 중량을 측정하는 방법이다.
광산란법을 이용하는 장비는 실시간측정이 가능하고 휴대가 용이한 장점이 있지만, 정밀도가 비교적 낮은 문제가 있다.
중량측정법 또는 베타선측정법을 이용하는 장비는 적정온도 및 습도 유지시 측정 정밀도를 높을 수 있는 장점이 있으나, 고가이면서 장비의 크기가 커서 미세 입자의 질량농도를 측정하기 위한 장치로 사용하는데 어려움이 있다.
한국공개특허 제10-2012-0041920호 (공개일자, 2012.05.03)
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 저렴하면서도 미세 입자의 농도 측정을 정확하게 측정할 수 있는 미세 입자 측정 장치를 제공하고자 한다.
이러한 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 실시예에 따른 미세 입자 측정 장치는 유입부를 통해 유입되는 입자를 선회시켜 입자 밀도에 따라 분리하는 제1사이클론부; 및 상기 제1사이클론부로부터 유입된 입자에 광을 방출하고, 입자로부터 산란되는 산란광을 검출하는 제1광산란센서부를 포함한다.
상기 제1광산란센서부로부터 방출된 입자를 안내하는 안내부; 상기 안내부로부터 유입되는 입자를 선회시켜 분리하는 제2사이클론부; 및 상기 제2사이클론부로부터 유입된 입자에 광을 방출하고, 입자로부터 산란되는 산란광을 검출하는 제2광산란센서부를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 및 제2사이클론부는, 상부 측면에 설치된 상기 유입부를 통해 유입되는 입자가 접선방향으로 유입되어 선회류를 형성하면서 하부로 진행하는 상부유입식, 상기 유입부가 축과 평행하게 상부에 형성되면서 입구에 설치되어 있는 나선형 유도깃을 따라 선회류를 형성하면서 하부로 진행하는 축상유입식, 및 하부에 설치된 상기 유입부를 통해 유입되는 입자가 접선방향으로 유입되어 선회류를 형성하면서 상부로 진행하는 하부유입식 중 어느 하나로 형성될 수 있다.
상기 제1사이클론부과 상기 제2사이클론부 각각은, 입자가 선회되는 공간이 원통형으로 형성된 몸통부; 원심력에 의해 기 설정된 밀도 초과의 입자가 포집되는 포집부; 및 기 설정된 밀도 이하의 입자를 상기 제1광산란센서부로 유출시키는 유출부를 포함할 수 있다.
상기 몸통부 내부면에 부착되어 내부 습기를 제거하는 습기제거부를 더 포함할 수 있다.
상기 제1사이클론부의 몸통부 원통크기가 상기 제2사이클론부의 몸통부 원통크기보다 클 수 있다.
상기 제1사이클론부와 상기 유입부 사이에 형성되어 상기 제1사이클론부에 유입되는 유량과 입자의 속도를 제어하는 제1속도제어부를 더 포함할 수 있다.
상기 제1사이클론부와 상기 제1광산란센서부 사이에 형성되어 상기 제1광산란센서부에 유입되는 유량을 측정하는 제1유량측정부를 더 포함할 수 있다.
상기 안내부와 상기 제2사이클론부 사이에 형성되어 상기 제2사이클론부에 유입되는 유량과 입자의 속도를 제어하는 제2속도제어부를 더 포함할 수 있다.
상기 제2사이클론부와 상기 제2광산란센서부 사이에 형성되어 상기 제2광산란센서부에 유입되는 유량을 측정하는 제2유량측정부를 더 포함할 수 있다.
상기 제1광산란센서부와 상기 제2광산란센서부 각각은, 유입된 입자를 통과시키는 관통로와 교차하는 방향으로 광을 방출하는 발광부; 및 상기 관통로와 광이 교차되는 교차점에 위치하여 산란광을 센싱하여 입자 농도를 측정하는 검출센서부를 포함할 수 있다.
방출된 광이 입자가 아닌 물체에서 반사되고, 입자와 다시 충돌되어 산란되는 것을 방지하는 굴절부를 더 포함할 수 있다.
상기 제2광산란센서부로부터 유입되는 공기의 이물질을 제거하는 필터부를 더 포함할 수 있다.
위에서 언급된 본 발명의 기술적 과제 외에도, 본 발명의 다른 특징 및 이점들이 이하에서 기술되거나, 그러한 기술 및 설명으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
이상과 같은 본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
본 발명은 제1사이클론부를 통해 기 설정된 입자의 밀도를 기준으로 미세 입자를 걸러낸 후, 제1광산란센서부를 통해 미세 입자를 센싱함으로써 저렴하면서도 보다 정확하게 미세 입자의 농도를 측정할 수 있다.
본 발명은 제1사이클론부의 습기제거부에 의해 유입되는 입자의 습도를 낮춤으로써, 제1광산란센서에 의한 미세 입자의 농도를 정확하게 측정할 수 있다.
본 발명은 제1사이클론부와 유입부 사이에 제1속도제어부를 포함함으로써 유입되는 유량과 입자의 속도를 조절하여 입자의 분리 능력을 향상시킬 수 있다.
본 발명은 두 개의 사이클론부와 두 개의 광산란센서부를 포함함으로써 상대적으로 크기가 다른 두 개의 입자 크기별 농도를 한번에 측정할 수 있다.
본 발명은 두 개의 사이클론부, 두 개의 광산란센서부, 두 개의 속도제어부, 및 두 개의 유량측정부를 포함함으로써 저렴하면서도 입자의 밀도, 크기, 습도 등을 고려하여 한번에 크기가 서로 다른 두 개의 입자 크기별 농도를 한번도 측정할 수 있다.
이 밖에도, 본 발명의 실시 예들을 통해 본 발명의 또 다른 특징 및 이점들이 새롭게 파악될 수도 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 미세 입자 측정 장치의 개략적인 블록도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 미세 입자 측정 장치의 도면이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 제1사이클론부를 나타내는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 제1광산란센서부를 나타내는 일부 분해 도면이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 미세 입자 측정 장치의 개략적인 블록도이다.
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 미세 입자 측정 장치의 개략적인 블록도이다.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 미세 입자 측정 장치의 도면이다.
도 8은 본 발명의 제4 실시예에 따른 미세 입자 측정 장치의 개략적인 블록도이다.
본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다.
한편, 본 명세서에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 정의하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "제1", "제 2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다.
"포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 첨부되는 도면을 참고하여 상기 문제점을 해결하기 위해 고안된 본 발명의 바람직한 실시예들에 대해 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 미세 입자 측정 장치의 개략적인 블록도이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 미세 입자 측정 장치의 도면이고, 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 제1사이클론부를 나타내는 단면도이고, 도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 제1광산란센서부를 나타내는 일부 분해 도면이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 미세 입자 측정 장치(1000)는 유입부(10), 제1사이클론부(100), 및 제1광산란센서부(200)를 포함한다.
유입부(10)는 측정하고자 하는 미세 입자가 유입되는 곳으로, 제1사이클론부(100)의 원심력 집진 방식에 따라 유입부(10)의 형성 위치가 달라질 수 있다.
제1사이클론부(100)는 몸통부(110), 포집부(130), 유출부(150), 및 덮개부(170)를 포함한다.
제1사이클론부(100)는 유입되는 미세 입자에 급격한 회전을 주면, 무거운 입자는 원심력에 의해 공기 흐름을 벗어나 포집되고, 가벼운 입자는 공기의 흐름을 따라 이동하는 장치이다.
본 발명의 실시예에 따른 제1사이클론부(100)는 유입부의 형성 위치와 입자의 이동 방향에 따라 상부유입식, 축상유입식, 및 하부유입식 중 어느 하나로 형성될 수 있으며, 이에 한정되지는 않고 다양하게 변형될 수 있다.
여기서, 상부유입식이란 상부 측면에 설치된 유입부를 통해 유입되는 입자가 접선방향으로 유입되어 선회류를 형성하면서 하부로 진행하는 방식을 말하고, 축상유입식이란 유입부가 축과 평행하게 상부에 형성되면서 입구에 설치되어 있는 나선형 유도깃을 따라 선회류를 형성하면서 하부로 진행하는 것을 말하며, 하부유입식이란 하부에 설치된 유입부를 통해 유입되는 입자가 접선방향으로 유입되어 선회류를 형성하면서 상부로 진행하는 것을 말한다.
몸통부(110)는 유입되는 미세 입자가 선회되도록 원통형으로 형성될 수 있다.
포집부(130)는 기 설정된 무게 초과의 입자가 포집되는 곳이고, 유출부(150)는 기 설정된 무게 이하의 입자를 제1광산란센서부(200)로 유출되도록 하는 안내할 수 있다.
덮개부(170)는 제1사이클론부(100)의 상부 덮개로 기 설정된 무게 이하의 입자가 외부로 유출되지 않게 할 수 있다.
습기제거부(190)는 몸통부(110) 내부면에 부착되어 내부 습기를 제거할 수 있다. 도면에서는 유출부(150) 내부 면에 부착되도록 도시하였지만, 몸통부(110) 내부면에 외에 부착되어 유입되는 입자를 포함한 공기의 습도를 낮출 수 있다.
일 예로, 습기제거부(190)는 몸통부(110) 내부의 습도를 측정하는 습도센서(미도시)로부터 습도를 센싱하고, 습도가 높으면 제어부(미도시)에 의해 가열됨으로써 습기를 제거할 수 있다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 제1사이클론부(100)는 덮개부(170)와 유출부(150)를 포함함으로써, 무거운(기 설정된 밀도 초과의) 입자는 원심력에 의해 공기 흐름을 벗어나 몸통부(100)의 내부 벽을 따라 포집부(130)로 이동하고, 가벼운(기 설정된 밀도 이하의) 입자는 공기의 흐름을 따라 아래에서 위로 올라갔다가 유출부(150)를 따라 아래로 방향으로 이동할 수 있다.
제1사이클론부(100)의 입자 분리속도(V)는 유입되는 입자의 유속, 입자 직경, 입자 밀도가 클수록 커지고, 장치크기가 작을수록 커진다.
즉, 본 발명의 제1 실시예에 따른 제1사이클론부(100)는 입자의 유속, 장치 크기, 입자 분리속도 등을 미리 설정함으로써 입자 밀도에 따라 분리시킬 수 있다.
예를 들어, 제1사이클론부(100)는 기 설정된 입자의 밀도를 기준으로 미세 입자(Particulated matters, PM 10) 또는 초미세 입자(Fine Pariculated Matters, PM 2.5)를 걸러낼 수 있다.
제1광산란센서부(200)는 발광부(210), 검출센서부(230), 바디부(250)를 포함한다.
제1광산란센서부(200)는 광을 입자에 비추면 회절, 굴절, 반사되는 광산란 방식을 이용하여 입자의 농도를 측정하는 것이다. 즉, 입자가 작으면 광산란이 크고, 입자가 크면 광산란이 적은 원리를 이용하는 것이다.
발광부(210)는 지나가는 입자에 광을 방출하는 것으로, 자외선 광을 방출하는 LED로 형성될 수 있다.
검출센서부(230)는 지나가는 입자에 의해 산란되는 광을 센싱하여 어느 정도 크기의 입자가 몇 개 존재하는 카운팅하여 농도를 계산할 수 있다.
바디부(250)는 발광부 내장부(251)에 발광부(210)가 내장되고, 센서내장부(253)에 검출센서부(230)가 내장되며, 입사되는 광을 굴절시키는 굴절부(257)를 포함한다.
발광부(210)는 유입되는 입자를 통과시키는 관통로(255)와 교차하는 방향으로 광을 방출하고, 관통로(255)와 광이 교차하는 교차점에 위치하는 검출센서부(230)에서 산란광을 센싱하여 입자 농도를 측정할 수 있다.
이때, 굴절부(257)가 검출센서부(230)와 맞은 편에 형성될 수 있다. 굴절부(257)은 방출된 광이 입자가 아닌 물체에서 반사되고, 입자와 다시 충돌되어 산란되어 검출센서부(230)에 센싱되는 것을 방지할 수 있다.
일반적으로, 입자의 크기를 고려한 광산란방식을 이용한 간이 미세 입자 측정기는 비용이 저렴한 장점이 있지만, 입자의 밀도와 습도를 고려하지 않아 입자 밀도의 측정이 부정확하다는 단점이 있다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 미세 입자는 제1사이클론부를 통해 기 설정된 입자의 밀도를 기준으로 미세 입자를 걸러낸 후, 제1광산란센서부를 통해 미세 입자를 센싱함으로써 저렴하면서도 보다 정확하게 미세 입자의 농도를 측정할 수 있다.
또한 본 발명의 제1 실시예에 따른 미세 입자는 제1사이클론부의 습기제거부에 의해 유입되는 입자의 습도를 낮춤으로써, 제1광산란세서에 의한 미세 입자의 농도를 정확하게 측정할 수 있다.
이하에서는, 각각의 구성의 구조 및 기능 등에 있어서 반복되는 부분에 대한 중복 설명은 생략하기로 한다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 미세 입자 측정 장치의 개략적인 블록도로서, 제1속도제어부(310)와 제1유량측정부(330)를 추가한 것을 제외하고는 전술한 도 1 내지 도 4에 따른 미세 입자 측정 장치와 동일하다.
제1속도제어부(310)는 제1사이클론부(100)와 유입부(10) 사이에 형성되어, 제1사이클론부(100)에 유입되는 유량과 입자의 속도를 제어할 수 있다.
제1사이클론부(100)의 집진효율은 유입되는 입자의 유속이 빠를수록 증가하고, 입자분리속도가 클수록 좋아진다.
분리계수(S)는 입자에 작용하는 원심력과 중력의 관계로, 입자의 분리능력을 나타내는 지표이고, 원심력을 중력으로 나눈 값이다.
분리계수(s) =
Figure 112019121872768-pat00001
(v=입자의 접선속도, R=입자의 선회류 반경, g=중력 가속도)
즉, 분리계수(S)가 클수록 분리 능력이 좋은 것이므로, 입자의 접선속도가 클수록, 입자의 선회류 반경이 작을수록 입자를 잘 분리시킬 수 있다.
몸통부(110)의 반경을 조절하여 입자의 분리능력을 향상시킬 수 있지만, 몸통부(110)는 형성되고 나서는 조절이 어렵다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 미세 입자 측정 장치(1000)는 유입되는 입자의유량과 입자의 속도를 조절하는 제1속도제어부(310)를 포함함으로써 입자의 분리 능력을 향상시킬 수 있다.
또한, 제1유량측정부(330)가 제1사이클론부(100)와 제1광산란센서부(200) 사이에 형성되어, 제1광산란센서부(200)에 유입되는 유량을 측정할 수 있다.
제1사이클론부(100)를 통해 기 설정된 밀도 이하의 입자가 제1광산란세서부(200)를 통과하게 되는데, 통과되는 유량을 정확히 알아야 제1광산란센서부(200)에서 광산란되는 입자를 센싱하여 미세 입자 농도를 정확하게 측정할 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 제3 실시예에 따른 미세 입자 측정 장치에 대해 설명한다.
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 미세 입자 측정 장치의 개략적인 블록도이고, 도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 미세 입자 측정 장치의 도면이다
도 6 및 도 7을 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 미세 입자 측정 장치는 도 1 내지 도 5에 따른 입자 장치에 안내부(300), 제2사이클론부(400), 제2광산란센서부(500), 및 필터부(600)를 포함한다.
제2사이클론부(400)는 제1사이클론부(100)와 대응하고, 제2광산란센서부(500)는 제1광산란센서부(200)와 대응되므로, 동일한 기능 및 구조에 대한 중복되는 내용은 생략하고, 차이가 있는 부분에 대해서 설명한다.
본 발명의 제3 실시예에 따른 미세 입자 측정 장치(1000)는 제1사이클론부(100)와 제1광산란센서부(200)를 통과한 미세 입자가 안내부(300)를 거쳐 제2사이클론부(400), 제2광산란센서부(500), 및 필터부(600)를 거쳐 방출된다.
즉, 본 발명의 제3 실시예에 따른 미세 입자 측정 장치(1000)는 두 개의 사이클론부(100, 400)와 두 개의 광산란센서부(200, 500)를 포함하여 상대적으로 크기가 다른 두 개의 입자 크기별 농도를 한번에 측정할 수 있다.
이때, 제1사이클론부(100)의 몸통부(110) 원통크기가 제2사이클론부(400)의 몸통부(410) 원통크기보다 클 수 있다.
앞서 설명했듯이, 분리계수(S)는 입자의 선회류 반경(R)이 작을수록 입자를 잘 분리시킬 수 있다.
예를 들어, 제1사이클론부(100)의 몸통부(110) 원통크기(R)가 제2사이클론부(400)의 몸통부(410) 원통크기(R) 보다 크게 형성되므로, 제1사이클론부(100)에서는 PM 10 입자를 분리할 수 있고, 제2사이클론부(400)에서는 PM 2.5 입자를 분리할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 제3 실시예에 따른 미세 입자 측정 장치(1000)는 먼저 제1사이클론부(100)와 제1광산센서부(200)를 통해 상대적으로 크기가 큰 입자에 대한 미세 입자 농도를 측정할 수 있고, 제2사이클론부(400)와 제2광산센서부(500)를 통해 상대적으로 크기가 작은 입자에 대한 초미세 입자 농도를 측정할 수 있다.
필터부(600)는 제2광산란센서부(500)를 통과하여 유입되는 공기에 포함되어 있는 분진 등 이물질을 제거하여 공기의 정화를 극대화 할 수 있다.
일 예로, 필터부(600)는 입자가 유입되는 방향에 구비되는 프리필터와 프리필터의 후부에 구비되는 헤파필터로 이루어질 수 있다.
도 8은 본 발명의 제4 실시예에 따른 미세 입자 측정 장치의 개략적인 블록도로서, 속도제어부(310, 350)와 유량측정부(330, 370)를 더 포함하는 것을 제외하고는 전술한 도 6 및 도 7에 따른 미세 입자 측정 장치와 동일하므로, 반복되는 부분에 대한 중복 설명은 생략한다.
또한, 제2속도제어부(350)는 제1속도제어부(310)와 대응되고, 제2유량측정부(370)는 제1유량측정부(330)와 대응되므로, 동일한 기능 및 구조에 대한 중복되는 내용은 생략하고, 차이가 있는 부분에 대해 설명한다.
제2속도제어부(350)는 안내부(300)와 제2사이클론부(400) 사이에 형성되고, 제2유량측정부(370)는 제2사이클론부(400)와 제2광산란센서부(500) 사이에 형성될 수 있다.
본 발명의 제4 실시예에 따른 미세 입자 측정 장치는 두 개의 사이클론부(100, 400), 두 개의 광산란센서부(200, 500), 두 개의 속도제어부(310, 350), 및 두 개의 유량측정부(330, 370)를 포함함으로써 저렴하면서도 입자의 밀도, 크기, 습도 등을 고려하여 한번에 크기가 서로 다른 두 개의 입자 크기별 농도를 한번도 측정할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명이 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지로 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
10: 유입부 100: 제1사이클론부
110: 몸통부 130: 포집부
150: 유출부 170: 덮개부
190: 습기제거부 200: 제1광산란센서부
210: 발광부 230: 검출센서부
250: 바디부 521: 발광부 내장부
253: 센서내장부 255: 관통로
527: 굴절부 300: 안내부
310: 제1속도제어부 330: 제1유량측정부
350: 제2속도제어부 370: 제2유량측정부
400: 제2사이클론부 500: 제2광산란센서부
600: 필터부

Claims (13)

  1. 유입부를 통해 유입되는 입자를 선회시켜 입자 밀도에 따라 분리하는 제1사이클론부;
    상기 제1사이클론부로부터 유입된 입자에 광을 방출하고, 입자로부터 산란되는 산란광을 검출하는 제1광산란센서부;
    상기 제1광산란센서부로부터 방출된 입자를 안내하는 안내부;
    상기 안내부로부터 유입되는 입자를 선회시켜 분리하는 제2사이클론부; 및
    상기 제2사이클론부로부터 유입된 입자에 광을 방출하고, 입자로부터 산란되는 산란광을 검출하는 제2광산란센서부를 포함하고,
    상기 제1사이클론부와 상기 유입부 사이에 형성되어 상기 제1사이클론부에 유입되는 유량과 입자의 속도를 제어하는 제1속도제어부와 상기 안내부와 상기 제2사이클론부 사이에 형성되어 상기 제2사이클론부에 유입되는 유량과 입자의 속도를 제어하는 제2속도제어부를 더 포함하고,
    상기 제1사이클론부와 상기 제1광산란센서부 사이에 형성되어 상기 제1광산란센서부에 유입되는 유량을 측정하는 제1유량측정부와 상기 제2사이클론부와 상기 제2광산란센서부 사이에 형성되어 상기 제2광산란센서부에 유입되는 유량을 측정하는 제2유량측정부를 더 포함하고,
    상기 제1사이클론부과 상기 제2사이클론부 각각은, 입자가 선회되는 공간이 원통형으로 형성된 몸통부; 원심력에 의해 기 설정된 밀도 초과의 입자가 포집되는 포집부; 및 기 설정된 밀도 이하의 입자를 상기 제1광산란센서부로 유출시키는 유출부를 포함하고,
    상기 제1사이클론부의 몸통부 원통크기가 상기 제2사이클론부의 몸통부 원통크기보다 더 크고, 상기 몸통부 내부면에 부착되어 내부 습기를 제거하는 습기제거부를 더 포함하며,
    상기 제1속도제어부는 상기 제1광산란센서부로 유입되는 유량과 상기 제1사이클론부의 몸통부 원통크기에 따라 상기 제1사이클론부로 유입되는 입자의 속도를 조절하고, 상기 제2속도제어부는 상기 제2광산란센서부로 유입되는 유량과 상기 제2사이클론부의 몸통부 원통크기에 따라 상기 제2사이클론부로 유입되는 입자의 속도를 조절하는 것을 특징으로 하는 미세 입자 측정 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1광산란센서부로부터 방출된 입자를 안내하는 안내부;
    상기 안내부로부터 유입되는 입자를 선회시켜 분리하는 제2사이클론부; 및
    상기 제2사이클론부로부터 유입된 입자에 광을 방출하고, 입자로부터 산란되는 산란광을 검출하는 제2광산란센서부를 더 포함하는 미세 입자 측정 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2사이클론부는,
    상부 측면에 설치된 상기 유입부를 통해 유입되는 입자가 접선방향으로 유입되어 선회류를 형성하면서 하부로 진행하는 상부유입식, 상기 유입부가 축과 평행하게 상부에 형성되면서 입구에 설치되어 있는 나선형 유도깃을 따라 선회류를 형성하면서 하부로 진행하는 축상유입식, 및 하부에 설치된 상기 유입부를 통해 유입되는 입자가 접선방향으로 유입되어 선회류를 형성하면서 상부로 진행하는 하부유입식 중 어느 하나로 형성되는 것을 특징으로 하는 미세 입자 측정 장치.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1사이클론부의 몸통부 원통크기가 상기 제2사이클론부의 몸통부 원통크기보다 큰 것을 특징으로 하는 미세 입자 측정 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1사이클론부와 상기 유입부 사이에 형성되어 상기 제1사이클론부에 유입되는 입자량과 입자의 속도를 제어하는 제1속도제어부를 더 포함하는 미세 입자 측정장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1사이클론부와 상기 제1광산란센서부 사이에 형성되어 상기 제1광산란센서부에 유입되는 입자량을 측정하는 제1입자량측정부를 더 포함하는 미세 입자 측정 장치.
  9. 제2항에 있어서,
    상기 안내부와 상기 제2사이클론부 사이에 형성되어 상기 제2사이클론부에 유입되는 입자량과 입자의 속도를 제어하는 제2속도제어부를 더 포함하는 미세 입자 측정장치.
  10. 제2항에 있어서,
    상기 제2사이클론부와 상기 제2광산란센서부 사이에 형성되어 상기 제2광산란센서부에 유입되는 입자량을 측정하는 제2입자량측정부를 더 포함하는 미세 입자 측정 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 제1광산란센서부와 상기 제2광산란센서부 각각은,
    유입된 입자를 통과시키는 관통로와 교차하는 방향으로 광을 방출하는 발광부; 및
    상기 관통로와 광이 교차되는 교차점에 위치하여 산란광을 센싱하여 입자 농도를 측정하는 검출센서부를 포함하는 미세 입자 측정 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    방출된 광이 입자가 아닌 물체에서 반사되고, 입자와 다시 충돌되어 산란되는 것을 방지하는 굴절부를 더 포함하는 미세 입자 측정 장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 제2광산란센서부로부터 유입되는 공기의 이물질을 제거하는 필터부를 더 포함하는 미세 입자 측정 장치.
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