KR102135140B1 - 입자 포집 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 입자 포집 장치에 관한 것으로, 본 발명의 실시 예를 따르는 입자 포집 장치는, 내부에 챔버를 형성하는 챔버 바디, 상기 챔버 바디의 일 면에 배치되어 상기 챔버 바디의 외부 및 내부를 연결하는 유입구, 상기 챔버 바디의 일 면에 배치되어 상기 챔버 바디의 외부 및 내부를 연결하고 상기 유입구와 이격하여 배치된 배출구, 상기 챔버 바디의 일 면에 배치되어 상기 챔버 바디의 외부 및 내부를 연결하고 상기 유입구 및 배출구와 이격하여 배치된 삽입구 및 상기 챔버 바디의 내부에 배치되고 일면에 포집판을 포함하는 포집대;를 포함하는 챔버 모듈을 포함하고, 상기 포집대는, 상기 삽입구를 통하여 상기 챔버 바디의 외부에서부터 상기 챔버 바디의 내부로 들어가고, 상기 삽입구를 통하여 상기 챔버 바디의 내부에서부터 상기 챔버 바디의 외부로 나온다.

Description

입자 포집 장치{Particles Collecting Apparatus}

본 발명은 입자 포집 장치에 관한 것이다.

LCD 등의 디스플레이, 반도체 및 소형 전자 부품 등을 제조하는 공정은 고도의 정밀성이 요구된다. 따라서, 작업 설비 내부 및 외부에 오염 입자가 존재하는 경우 제품 불량이 발생할 수 있다. 또한, 제품 불량 방지 뿐 아니라 다양한 이유로 공기 중의 입자를 포집, 분석할 필요가 있다.

이와 같은 입자를 포집, 분석하기 위해 입자 포집 장치가 사용될 수 있으며, 상기 입자 포집 장치는 포집 대상이 되는 입자의 종류 및 포집 목적에 따라 다양하다.

일 예로 상기 입자 포집 장치는 임팩터 및 포집판을 이용하여 입자를 포집할 수 있다. 이는 임팩터 관성 충돌법을 이용하여 공기 중의 입자의 중력 차이에 따라 입자를 분리하는 방법으로서, 다양한 크기의 입자를 포집하기에 용이하다.

이와 같이 다양한 입자를 선별적으로 포집하고, 실시간 또는 주기적으로 포집하기 위해 입자 포집 장치에 포함되는 포집판을 주기적으로 교체할 필요가 있다. 다만, 포집판을 교체하는 작업으로 인한 오염 발생을 줄이고, 포집판 교체를 용이하게 할 수 있고, 입자 포집 작업이 용이하도록 하는 방안이 필요하다.

아래의 특허문헌은 다단 임팩터 모듈을 구비한 입자 측정 장치를 개시하고 있다.

한국 특허공개공보 제2012-0011604호

본 발명의 목적은 포집판 교체 작업이 용이하고 포집판 교체 시 오염 발생을 방지할 수 있고, 입자 포집 작업이 용이한 입자 포집 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 실시 예를 따르는 입자 포집 장치는, 내부에 챔버를 형성하는 챔버 바디, 상기 챔버 바디의 일 면에 배치되어 상기 챔버 바디의 외부 및 내부를 연결하는 유입구, 상기 챔버 바디의 일 면에 배치되어 상기 챔버 바디의 외부 및 내부를 연결하고 상기 유입구와 이격하여 배치된 배출구, 상기 챔버 바디의 일 면에 배치되어 상기 챔버 바디의 외부 및 내부를 연결하고 상기 유입구 및 배출구와 이격하여 배치된 삽입구 및 상기 챔버 바디의 내부에 배치되고 일면에 포집판을 포함하는 포집대;를 포함하는 챔버 모듈을 포함하고, 상기 포집대는, 상기 삽입구를 통하여 상기 챔버 바디의 외부에서부터 상기 챔버 바디의 내부로 들어가고, 상기 삽입구를 통하여 상기 챔버 바디의 내부에서부터 상기 챔버 바디의 외부로 나온다.

본 발명의 다른 실시 예를 따르는 입자 포집 장치는, 제1 챔버 모듈 및 상기 제1 챔버 모듈의 상부 또는 하부에 적층하는 제2 챔버 모듈을 포함하고, 상기 제1 챔버 모듈은, 내부에 포집 챔버를 형성하는 제1 챔버 바디, 상기 제1 챔버 바디의 일 면에 배치되어 상기 제1 챔버 바디의 외부 및 내부를 연결하는 제1 유입구, 상기 제1 챔버 바디의 일 면에 배치되어 상기 제1 챔버 바디의 외부 및 내부를 연결하고 상기 제1 유입구와 이격하여 배치된 제1 배출구, 상기 제1 챔버 바디의 일 면에 배치되어 상기 제1 챔버 바디의 외부 및 내부를 연결하고 상기 제1 유입구 및 제1 배출구와 이격하여 배치된 제1 삽입구 및 상기 제1 챔버 바디의 내부에 배치되고 일면에 제1 포집판을 포함하는 제1 포집대를 포함하고, 상기 제1 포집대는, 상기 제1 삽입구를 통하여 상기 제1 챔버 바디의 외부에서부터 상기 제1 챔버 바디의 내부로 들어가고, 상기 제1 삽입구를 통하여 상기 제1 챔버 바디의 내부에서부터 상기 제1 챔버 바디의 외부로 나온다.

본 발명의 실시 예를 따르는 입자 포집 장치는, 포집판 교체 작업이 용이하고 포집판 교체 시 오염 발생을 방지할 수 있고, 입자 포집 작업이 용이하다.

도 1은 본 발명의 실시 예를 따르는 입자 포집 장치의 사시도이다.
도 2는 도 1을 AA’를 따라 절단한 것이다.
도 3은 도 1의 분해 사시도 이다.
도 4는 본 발명의 실시 예를 따르는 입자 포집 장치에 포함되는 포집대 및 챔버 바디의 일부를 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시 예를 따르는 입자 포집 장치에 포함되는 포집대 및 챔버 바디의 일부를 도시한 것이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시 예를 따르는 입자 포집 장치에 포함되는 포집대 및 챔버 바디의 일부를 도시한 것이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시 예를 따르는 입자 포집 장치의 단면도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시 예를 따르는 입자 포집 장치의 사시도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시 형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시 형태는 당해 기술 분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.

도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다. 또한, 각 실시 형태의 도면에서 나타난 동일한 사상의 범위 내의 기능이 동일한 구성 요소는 동일한 참조 부호를 사용하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시 예를 따르는 입자 포집 장치(100)의 사시도, 도 2는 도 1을 AA’를 따라 절단한 것, 도 3은 도 1의 분해 사시도, 도 4는 본 발명의 실시 예를 따르는 입자 포집 장치(100)에 포함되는 포집대(170) 및 챔버 바디(120)의 일부를 도시한 것이다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예를 따르는 입자 포집 장치(100)는, 내부에 챔버를 형성하는 챔버 바디(120), 상기 챔버 바디(120)의 일 면에 배치되어 상기 챔버 바디(120)의 외부 및 내부를 연결하는 유입구(140), 상기 챔버 바디(120)의 일 면에 배치되어 상기 챔버 바디(120)의 외부 및 내부를 연결하고 상기 유입구(140)와 이격하여 배치된 배출구(150), 상기 챔버 바디(120)의 일 면에 배치되어 상기 챔버 바디(120)의 외부 및 내부를 연결하고 상기 유입구(140) 및 배출구(150)와 이격하여 배치된 삽입구(160) 및 상기 챔버 바디(120)의 내부에 배치되고 일면에 포집판(171)을 포함하는 포집대(170);를 포함하는 챔버 모듈을 포함하고, 상기 포집대(170)는, 상기 삽입구(160)를 통하여 상기 챔버 바디(120)의 외부에서부터 상기 챔버 바디(120)의 내부로 들어가고, 상기 삽입구(160)를 통하여 상기 챔버 바디(120)의 내부에서부터 상기 챔버 바디(120)의 외부로 나온다.

본 발명의 실시 예를 따르는 입자 포집 장치(100)는 상기 챔버 모듈의 일면에 배치되어 챔버 모듈의 외부의 공기 및 입자를 유입하는 메인 유입 바디(110) 및 상기 챔버 모듈의 다른 일면에 배치되어 챔버 모듈의 외부로 공기 및 입자를 배출하는 메인 배출 바디(130)를 포함할 수 있다.

상기 메인 유입 바디(110)는 챔버 모듈의 외부의 공기 및 입자를 흡입하여 상기 흡입된 공기 및 입자를 챔버 모듈 내부, 즉 상기 챔버 바디(120)로 둘러싸여 형성되는 챔버로 유입시킬 수 있다.

상기 메인 유입 바디(110)는 챔버 모듈의 외부 및 내부를 연결하여 챔버 모듈 외부의 공기를 챔버 모듈 내부, 즉 챔버로 흡입하는 역할을 하며, 이러한 역할을 수행하기 위해 유로를 형성할 수 있다. 상기 메인 유입 바디(110)에 형성된 유로는 특별히 한정되지 않으며 다양하게 변형될 수 있다.

챔버 모듈은 상기 메인 유입 바디(110)로부터 유입된 공기를 그 내부로 유입하고, 유입된 공기 중의 입자를 포집하고, 유입된 공기를 외부로 배출하는 역할을 하는 부분이다. 상기 챔버 모듈은 입자를 안정적으로 포집하기 위하여, 챔버 바디(120)에 의해 둘러싸여 형성된 챔버를 형성한다. 따라서, 본 발명의 실시 예를 따르는 입자 포집 장치(100)에 있어서 챔버는 챔버 바디(120)에 의해 둘러싸여 형성되는 상기 챔버 모듈의 내부 공간으로 설명될 수 있다.

상기 챔버 모듈은 내부에 챔버를 형성하는 챔버 바디(120), 상기 챔버 바디(120)의 일 면에 배치되어 상기 챔버 바디(120)의 외부 및 내부를 연결하는 유입구(140), 상기 챔버 바디(120)의 일 면에 배치되어 상기 챔버 바디(120)의 외부 및 내부를 연결하고 상기 유입구(140)와 이격하여 배치된 배출구(150), 상기 챔버 바디(120)의 일 면에 배치되어 상기 챔버 바디(120)의 외부 및 내부를 연결하고 상기 유입구(140) 및 배출구(150)와 이격하여 배치된 삽입구(160) 및 상기 챔버 바디(120)의 내부에 배치되고 일면에 포집판(171)을 포함하는 포집대(170)를 포함할 수 있다. 즉, 도 1에서 상기 챔버 모듈은 챔버 바디(120), 유입구(140), 배출구(150), 포집대(170), 포집판(171)을 포함하는 구성으로 설명될 수 있다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 챔버 바디(120)는 포집 챔버의 상부에 배치되고 유입구(140)를 포함하는 챔버 상부 플레이트(121), 포집 챔버의 측면을 둘러싸는 챔버 측벽(122) 및 챔버의 하부에 배치되고 삽입구(160) 빛 배출구(150)를 포함하는 챔버 하부 플레이트(123)를 포함할 수 있다. 다만, 이러한 구성은 입자 포집 장치(100)를 설명하기 위한 것으로, 일 예에 불과한 것이다. 따라서, 본 발명의 실시 예를 따르는 입자 포집 장치(100)의 구성이 도 1 내지 도 3의 실시 예에 한정되는 것은 아니다.

유입구(140)는 상기 챔버 바디(120)의 일 면에 배치되어 상기 챔버 바디(120)의 외부 및 내부를 연결하는 역할을 한다. 상기 유입구(140)는 메인 유입 바디(110)로부터 유입된 외부의 공기 및 입자를 챔버 바디(120) 내부로 유입시키는 통로 역할을 한다. 이 때, 상기 유입구(140)는 상기 유입구(140)를 통하여 챔버 바디(120)의 내부로 유입되는 외부 공기 및 입자를 일정한 유속으로 유입되도록 하고, 상기 외부 공기 및 입자가 터뷸런스 유동(turblence)을 하는 것을 방지하기 위해 깔대기 모양을 가질 수 있다. 또한, 상기 유입구(140)는 다양한 형상의 통로를 가질 수 있으며, 복수의 통로를 가질 수 있다. 또한, 이를 위하여 상기 유입구(140)는 상기 메인 유입 바디(110)에 형성된 통로에 대응하는 위치에 배치될 수 있다. 다만, 상기 유입구(140)는 다양한 형상을 가질 수 있으며, 본 발명이 여기에 한정하는 것은 아니다.

배출구(150)는 상기 챔버 바디(120)의 일 면에 배치되어 상기 챔버 바디(120)의 외부 및 내부를 연결하고 상기 유입구(140)와 이격하여 배치된다. 상기 배출구(150)는 챔버 바디(120) 내부로 유입된 공기 및 입자를 챔버 바디(120) 외부로 배출하는 통로 역할을 한다. 이 때, 상기 배출구(150)는 상기 배출구(150)를 통하여 챔버 바디(120)의 외부로 배출되는 공기 및 입자를 일정한 유속으로 배출되도록 하고, 상기 공기 및 입자가 터뷸런스 유동(turblence)을 하는 것을 방지하기 위해 깔대기 모양을 가질 수 있다. 또한, 이를 위하여 상기 배출구(150)는 상기 유입구(140)에 대응하는 위치에 배치될 수 있다. 다만, 상기 배출구(150)는 다양한 형상을 가질 수 있으며, 본 발명이 여기에 한정하는 것은 아니다.

삽입구(160)는 상기 챔버 바디(120)의 일 면에 배치되어 상기 챔버 바디(120)의 외부 및 내부를 연결하고 상기 유입구(140) 및 배출구(150)와 이격하여 배치된다. 상기 삽입구(160)는 포집대(170)가 챔버 바디(120)의 내부로 들어가고 상기 챔버 바디(120)의 외부로 나올 수 있는 통로 역할을 할 수 있다. 따라서, 상기 삽입구(160)는 챔버 바디(120)의 챔버 측벽(122) 또는 챔버 하부 플레이트(123)에 배치될 수 있다. 챔버 바디(120) 내부에서 공기 및 입자는 유입구(140)로부터 유입되어 배출구(150)로 배출되는 흐름을 갖는다. 이 때, 포집대(170)는 상기 포집대(170) 상에 배치된 포집판(171)이 챔버 바디(120) 내부의 공기 및 입자의 흐름이 발생하는 곳에 위치하도록 배치될 수 있다. 따라서, 상기 삽입구(160)는 이러한 포집판(171) 및 포집대(170)의 위치를 고려하여 배치될 수 있다.

포집대(170)는 챔버 바디(120)의 내부에 배치되고 일면에 포집판(171)을 포함한다. 상기 포집대(170) 및 포집판(171)은 챔버 바디(120) 내부의 공기 중에 포함된 입자를 포집하는 역할을 한다. 앞서 설명한 바와 같이, 공기 및 입자의 흐름은 메인 유입 바디(110), 유입구(140) 및 배출구(150)에 형성된 통로의 형상 및 크기에 따라 달라질 수 있다. 또한, 상기 공기 및 입자의 흐름은 상기 공기 및 입자가 챔버 바디(120) 내부에 배치된 포집대(170)에 충돌함에 의하여 달라질 수 있다. 이 때, 상기 입자는 크기 및 질량에 따라 선택적으로 포집대(170) 상에 배치된 포집판(171)에 포집될 수 있다.

따라서, 상기 포집대(170)는 상기 공기 및 입자가 충돌하여 흐름을 변경할 수 있도록 하는 역할을 할 수 있다. 이러한 역할을 위해 상기 포집대(170)는 특정한 형상 및 면적을 가질 수 있다. 예를 들면, 상기 포집대(170)는 원형 판의 형상일 수 있으며, 상기 원형 판의 중심에 포집판(171)이 배치될 수 있다 (미도시). 다만, 본 발명이 여기에 한정하는 것은 아니다.

앞서 설명한 바와 같이, 포집판(171)은 상기 포집대(170) 중에서 상기 챔버 바디(120)의 내부에 배치된 부분에 배치될 수 있으며, 챔버 바디(120) 내부의 공기 및 입자의 흐름이 있는 곳에 배치될 수 있다. 즉, 상기 포집판(171)은 상기 유입구(140)와 대응하는 위치에 배치될 수 있다. 상기 포집판(171)은 입자를 포집할 수 있도록 하기 위한 것으로, 입자 포집 장치에 사용될 수 있는 일반적인 포집판을 사용할 수 있으며, 본 발명에서 특별히 제한되지 않는다.

메인 배출 바디(130)는 챔버 모듈의 외부 및 내부를 연결하여 챔버 모듈 내부의 공기를 챔버 모듈 외부로 배출하는 역할을 하며, 이러한 역할을 수행하기 위해 유로를 형성할 수 있다. 상기 메인 배출 바디(130)에 형성된 유로는 특별히 한정되지 않으며 다양하게 변형될 수 있다. 상기 메인 배출 바디(130)에는 흡입 펌프가 연결되어 상기 흡입 펌프가 상기 챔버 모듈 내부의 공기를 흡입함으로써 상기 챔버 모듈 내부의 공기를 배출시킬 수 있다.

일반적인 입자 포집 장체에 있어서, 공기 중 입자를 지속적으로 포집하고 분석하여 관리하거나, 다른 곳에서의 공기 중 입자를 포집, 분석, 관리하기 위하여, 포집판(171)을 분리 및 교체할 필요가 있다. 이 때, 포집판을 교체하기 위해 챔버 모듈을 분해하는 등의 작업을 수행하는 경우, 상기 작업으로 인한 오염이 발생할 수 있다. 또한, 상기 작업을 수행하기 위해 입자 포집 장치를 작업 공간으로 이동하거나 입자 포집 장치의 챔버 모듈 등을 분해 경우 작업 시간이 많이 소요되고 작업이 불편해지는 문제점이 있다.

본 발명의 실시 예를 따르는 입자 포집 장치(100)는, 포집대(170)가 챔버 바디(120)에 배치된 삽입구(160)를 통하여 상기 챔버 바디(120)의 외부에서부터 상기 챔버 바디(120)의 내부로 들어갈 수 있으며, 상기 삽입구(160)를 통하여 상기 챔버 바디(120)의 내부에서부터 상기 챔버 바디(120)의 외부로 나올 수 있다. 따라서, 포집판(171)을 교체하기 위해 챔버 모듈을 분해하거나 입자 포집 장치(100)를 작업 공간으로 이동할 필요가 없어 작업 시간이 줄어들고 작업이 용이할 수 있다. 또한, 포집대(170)를 챔버 바디(120)에서 분리하는 작업만으로 포집판(171)을 교체할 수 있으므로 오염 발생 위험을 줄일 수 있다. 또한, 일반적인 입자 포집 장치의 역할 및 장점들은 그대로 포함하고 있다.

도 4는 본 발명의 실시 예를 따르는 입자 포집 장치(100)에 포함되는 포집대(170) 및 챔버 바디(120)의 일부를 도시한 것으로, 챔버 바디(120) 중 챔버 하부 플레이트(123)의 일부를 투명하게 도시한 것이다.

도 4a 및 4b를 참조하면, 상기 포집대(170)는 상기 삽입구(160)의 내부면 중 적어도 일 면을 따라 슬라이드되어 상기 챔버 바디(120)의 내부로 들어가고, 상기 삽입구(160)의 내부면 중 적어도 일 면을 따라 슬라이드되어 상기 챔버 바디(120)의 외부로 나올 수 있다.

상기 삽입구(160)의 내부면 중 적어도 일부는 상기 포집대(170)가 이동할 수 있는 가이드 역할을 할 수 있다. 포집대(170)는 상기 삽입구(160)의 내부면을 따라 이동하여 챔버 바디(120)의 내부로 들어가 배치될 수 있다. 상기 포집대(170)가 챔버 바디(120)의 내부에 배치된 상태에서, 상기 포집대(170)의 일부는 상기 삽입구(160)의 내부면 접촉할 수 있다. 이를 통하여, 상기 포집대(170)는 상기 챕버 바디 내부의 일정한 위치에 안정적으로 배치될 수 있다.

도 5a 및 도 5b는 본 발명의 다른 실시 예를 따르는 입자 포집 장치(200)에 포함되는 포집대(270) 및 챔버 바디의 일부를 도시한 것으로, 챔버 바디 중 챔버 하부 플레이트(223)의 일부를 투명하게 도시한 것이다.

도 5a 및 도 5b를 참조하면, 상기 삽입구(260)의 내부면에는 나사면이 형성되어 있고, 상기 포집대(270)는 삽입구(260)와 나사 결합에 의해 상기 챔버 바디의 내부로 들어가고, 상기 포집대(270)는 삽입구(260)와 나사 결합에 의해 상기 챔버 바디의 외부로 나올 수 있다.

또한, 삽입구(260)의 내부면에 나사면이 형성되고, 포집대(270)의 외부면 중 적어도 일부에 상기 삽입구(260)의 내부면에 형성된 나사면에 대응하는 나사면이 형성될 수 있다.

이와 같이 삽입구(260) 및 포집대(270)가 서로 나사 결합을 함으로써 보다 안정적인 결합이 가능하다. 또한, 상기 포집대(270)의 외부면에 형성된 나사면을 삽입구(260)의 내부면에 형성된 나사면을 따라 회전하여 장착함으로써, 포집대(270) 상에 배치된 포집판(271)의 위치를 정확하게 조절할 수 있게 된다. 즉, 포집대(270)를 챔버 바디(220) 내부의 특정한 위치에 보다 정확하게 배치할 수 있다.

도 6a 내지 도 6c는 본 발명의 다른 실시 예를 따르는 입자 포집 장치(300)에 포함되는 포집대(370) 및 챔버 바디(320)의 일부를 도시한 것으로, 도 6a 및 도 6b는 챔버 바디 중 챔버 하부 플레이트(323)의 일부를 투명하게 도시한 것이다.

도 6a 내지 도 6c를 참조하면, 상기 포집대(370)는 복수의 포집판(371)을 포함하고, 상기 포집판(371) 중에서 적어도 하나의 포집판(371)은 상기 포집대(370) 중에서 상기 챔버 바디(320)의 내부에 배치된 부분에 배치되고, 나머지 포집판(371)은 상기 삽입구(360)의 내부 또는 챔버 바디(320)의 외부에 배치될 수 있다.

또한, 상기 포집판(371)이 이동함에 따라, 상기 챔버 바디(320)의 내부에 배치된 부분에 배치된 포집판(371)이 상기 삽입구(360)의 내부 또는 챔버 바디(320)의 외부에 배치되도록 이동하고, 상기 삽입구(360)의 내부 또는 챔버 바디(320)의 외부에 배치된 포집판(371)이 상기 챔버 바디(320)의 내부로 이동할 수 있다.

즉, 챔버 바디(320)의 내부에는 일부의 포집판(371)만이 배치되어 상기 챔버 바디(320) 내부의 입자를 포집할 수 있고, 나머지 포집판(371)은 챔버 바디(320) 내부의 공기 및 입자의 흐름이 미치지 않는 위치인 삽입구(360)의 내부 또는 챔버 바디(320)의 외부에 배치될 수 있다. 상기 챔버 바디(320) 내부에 배치된 포집판(371)의 포집 작업이 완료되면, 상기 챔버 바디(320) 내부에 배치된 포집판(371)이 상기 삽입구(360)의 내부 또는 챔버 바디(320)의 외부로 이동하고, 상기 삽입구(360)의 내부 또는 챔버 바디(320)의 외부에 배치된 포집판(371)이 챔버 바디(320)의 내부로 이동함으로써, 포집대(370)를 분리하는 작업 없이 포집 작업을 하는 포집판(371)을 순차적으로 교체할 수 있다.

또한, 포집대(370)는 회전축(C)을 포함할 수 있다. 상기 포집대(370)는 상기 회전축(C)을 중심으로 회전할 수 있으며, 상기 복수의 포집판(371)은 상기 회전축(C)으로부터 동일한 거리만큼 이격하여 배치될 수 있다. 상기 포집대(370)가 상기 회전축(C)을 중심으로 회전함에 따라, 상기 챔버 바디(320)의 내부에 배치된 부분에 배치된 포집판(371)이 상기 삽입구(360)의 내부 또는 챔버 바디(320)의 외부에 배치되도록 이동하고, 상기 삽입구(360)의 내부 또는 챔버 바디(320)의 외부에 배치된 포집판(371)이 상기 챔버 바디(320)의 내부로 이동할 수 있다.

일반적으로, 공기 중 입자를 지속적으로 포집하고 분석하여 관리하거나, 다른 곳에서의 공기 중 입자를 포집, 분석, 관리하기 위하여, 포집판을 분리 및 교체할 필요가 있다. 이 때, 상기 포집판)을 교체하기 위해 챔버 모듈을 분해하는 등의 작업을 수행하는 경우, 상기 작업으로 인한 오염이 발생할 수 있다. 또한, 상기 작업을 수행하기 위해 입자 포집 장치)를 작업 장소로 이동하거나 입자 포집 장치의 챔버 모듈 등을 분해 경우 작업 시간이 많이 소요되고 작업이 불편해지는 문제점이 있다.

본 발명의 실시 예를 따르는 입자 포집 장치는, 포집대(370)가 복수의 포집판(371)을 포함하고 있고, 상기 포집판(371)을 이동하여 순차적으로 포집 작업을 할 수 있기 때문에 포집판(371) 교체 작업의 회수를 줄일 수 있다. 따라서, 교체 작업에 따른 오염 발생 위험을 줄일 수 있으며, 작업 시간이 줄어들고 용이한 입자 포집이 가능하다.

도 7은 본 발명의 다른 실시 예를 따르는 입자 포집 장치(400)의 단면도이다. 도 7은 복수의 챔버 모듈을 가진 입자 포집 장치(400)의 일 예를 도시한 것이다.

본 발명의 다른 실시 예를 따르는 입자 포집 장치(400)는, 제1 챔버 모듈 및 상기 제1 챔버 모듈의 상부 또는 하부에 적층하는 제2 챔버 모듈을 포함할 수 있다. 도 7을 참조하면, 제1 챔버 모듈의 상부에 제2 챔버 모듈이 배치되어 있고, 상기 제1 챔버 모듈의 하부에 제3 챔버 모듈이 배치되어 있다. 도 7은 본 발명의 일 실시 예를 도시한 것으로, 복수의 챔버 바디(420a, 420b, 420c)는 다양한 형태로 배치될 수 있으며, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다.

상기 제1 챔버 모듈은 앞서 설명한 챔버 모듈 중 하나일 수 있다. 즉, 상기 제1 챔버 모듈은, 내부에 포집 챔버를 형성하는 제1 챔버 바디(420a), 상기 제1 챔버 바디(420a)의 일 면에 배치되어 상기 제1 챔버 바디(420a)의 외부 및 내부를 연결하는 제1 유입구(440a), 상기 제1 챔버 바디(420a)의 일 면에 배치되어 상기 제1 챔버 바디(420a)의 외부 및 내부를 연결하고 상기 제1 유입구(440a)와 이격하여 배치된 제1 배출구(450a), 상기 제1 챔버 바디(420a)의 일 면에 배치되어 상기 제1 챔버 바디(420a)의 외부 및 내부를 연결하고 상기 제1 유입구(440a) 및 제1 배출구(450a)와 이격하여 배치된 제1 삽입구(460a) 및 상기 제1 챔버 바디(420a)의 내부에 배치되고 일면에 제1 포집판(471a)을 포함하는 제1 포집대(470a)를 포함하고, 상기 제1 포집대(470a)는, 상기 제1 삽입구(460a)를 통하여 상기 제1 챔버 바디(420a)의 외부에서부터 상기 제1 챔버 바디(420a)의 내부로 들어가고, 상기 제1 삽입구(460a)를 통하여 상기 제1 챔버 바디(420a)의 내부에서부터 상기 제1 챔버 바디(420a)의 외부로 나올 수 있다.

또한, 제1 챔버 모듈뿐 아니라, 제2 챔버 모듈 및 제3 챔버 모듈 역시 앞서 설명한 챔버 모듈 중 하나일 수 있다. 즉, 상기 제2 챔버 모듈은, 내부에 포집 챔버를 형성하는 제2 챔버 바디(420b), 상기 제2 챔버 바디(420b)의 일 면에 배치되어 상기 제2 챔버 바디(420b)의 외부 및 내부를 연결하는 제2 유입구(440b), 상기 제2 챔버 바디(420b)의 일 면에 배치되어 상기 제2 챔버 바디(420b)의 외부 및 내부를 연결하고 상기 제2 유입구(440b)와 이격하여 배치된 제2 배출구(450b), 상기 제2 챔버 바디(420b)의 일 면에 배치되어 상기 제2 챔버 바디(420b)의 외부 및 내부를 연결하고 상기 제2 유입구(440b) 및 제2 배출구(450b)와 이격하여 배치된 제2 삽입구(460b) 및 상기 제2 챔버 바디(420b)의 내부에 배치되고 일면에 제2 포집판(471b)을 포함하는 제2 포집대(470b)를 포함하고, 상기 제2 포집대(470b)는, 상기 제2 삽입구(460b)를 통하여 상기 제2 챔버 바디(420b)의 외부에서부터 상기 제2 챔버 바디(420b)의 내부로 들어가고, 상기 제2 삽입구(460b)를 통하여 상기 제2 챔버 바디(420b)의 내부에서부터 상기 제2 챔버 바디(420b)의 외부로 나올 수 있다.

또한, 상기 제3 챔버 모듈은, 내부에 포집 챔버를 형성하는 제3 챔버 바디(420c), 상기 제3 챔버 바디(420c)의 일 면에 배치되어 상기 제3 챔버 바디(420c)의 외부 및 내부를 연결하는 제3 유입구(440c), 상기 제3 챔버 바디(420c)의 일 면에 배치되어 상기 제3 챔버 바디(420c)의 외부 및 내부를 연결하고 상기 제3 유입구(440c)와 이격하여 배치된 제3 배출구(450c), 상기 제3 챔버 바디(420c)의 일 면에 배치되어 상기 제3 챔버 바디(420c)의 외부 및 내부를 연결하고 상기 제3 유입구(440c) 및 제3 배출구(450c)와 이격하여 배치된 제3 삽입구(460c) 및 상기 제3 챔버 바디(420c)의 내부에 배치되고 일면에 제3 포집판(471c)을 포함하는 제3 포집대(470c)를 포함하고, 상기 제3 포집대(470c)는, 상기 제3 삽입구(460c)를 통하여 상기 제3 챔버 바디(420c)의 외부에서부터 상기 제3 챔버 바디(420c)의 내부로 들어가고, 상기 제3 삽입구(460c)를 통하여 상기 제3 챔버 바디(420c)의 내부에서부터 상기 제3 챔버 바디(420c)의 외부로 나올 수 있다.

입자 포집 장치(400)에 복수의 챔버 모듈을 배치함으로써, 공기 중에 포함된 입자를 단계적으로 포집할 수 있다. 메인 유입 바디(410)로부터 유입된 공기 및 입자는 제2 챔버 모듈의 제2 유입구(440b)를 통하여 제2 챔버 바디(420b) 내부로 유입되고 제2 포집판(471b)에서 1차적으로 포집되고 제2 배출구(450b)를 통하여 배출될 수 있다. 상기 제2 챔버 모듈에서 배출된 공기 및 입자는 제1 챔버 모듈의 제1 유입구(440a)를 통하여 제1 챔버 바디(420a) 내부로 유입되고 제1 포집판(471a)에 의해 2차적으로 포집되고 제1 배출구(450a)를 통하여 배출될 수 있다. 상기 제1 챔버 모듈에서 배출된 공기 및 입자는 제3 챔버 모듈의 제3 유입구(440c)를 통하여 제3 챔버 바디(420c) 내부로 유입되고 제3 포집판(471c)에 의해 3차적으로 포집되고 제3 배출구(450c)를 통하여 배출될 수 있다. 상기 제3 챔버 모듈에서 배출된 공기 및 입자는 메인 배출 바디(430)를 통하여 입자 포집 장치(400)의 외부로 배출될 수 있다.

상기 제1 챔버 모듈, 제2 챔버 모듈 및 제3 챔버 모듈에 포함되어 있는 각 구성요소의 형상 및 크기는 각 챔버 모듈에서 포집하고자 하는 입자의 종류, 크기 등에 따라 다양하게 변경될 수 있다.

도 8은 본 발명의 다른 실시 예를 따르는 입자 포집 장치(500)의 사시도이다.

도 8을 참조하면, 입자 포집 장치(500)는 복수의 챔버 모듈을 포함할 수 있으며, 상기 복수의 챔버 모듈 중 적어도 하나는 앞서 설명한 챔버 모듈일 수 있다.

도 8에 도시된 입자 포집 장치(500)를 예로 들면, 본 발명의 다른 실시 예를 따르는 입자 포집 장치(500)는 메인 유입 바디(510), 상기 메인 유입 바디(510)에 연결된 제2 챔버 모듈, 상기 제2 챔버 모듈에 연결된 제1 챔버 모듈, 상기 제1 챔버 모듈에 연결된 제3 챔버 모듈, 상기 제3 챔버 모듈에 연결된 제4 챔버 모듈을 포함할 수 있다. 상기 제1 챔버 모듈, 제2 챔버 모듈, 제3 챔버 모듈 및 제4 챔버 모듈은 연결 챔버(580)에 의해 서로 연결될 수 있다.

또한, 상기 제1 챔버 모듈, 제2 챔버 모듈, 제3 챔버 모듈 및 제4 챔버 모듈은 각각 제1 포집대(570a), 제2 포집대(570b), 제3 포집대(570c) 및 제4 포집대(570d)에 배치된 제1 포집판, 제2 포집판, 제3 포집판 및 제4 포집판을 포함할 수 있다. 이 때, 상기 제1 포집판, 제2 포집판, 제3 포집판 및 제4 포집판 각각은 적어도 하나의 다른 포집판과 중첩되지 않도록 배치될 수 있다. 이를 위하여 상기 제1 챔버 모듈, 제2 챔버 모듈, 제3 챔버 모듈 및 제4 챔버 모듈은 나선형으로 배치될 수 있다 (도 8 참조).

이와 같이 각 챔버 모듈에 포함된 포집판이 서로 중첩되지 않도록 배치함으로써, 어느 하나의 챔버 모듈에 대한 작업을 수행하는 경우 작업 공간이 충분히 확보될 수 있는 장점이 있다. 또한, 어느 하나의 챔버 모듈에 배치된 포집판을 용이하게 분리 및 삽입할 수 있으므로 교체 작업이 용이하고, 여러 조건에서의 샘플링이 용이하다.

이상에서 본 발명의 실시 형태에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리 범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 청구 범위에 기재된 본 발명의 기술적 사항을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형 가능하다는 것은 당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.

100, 400, 500: 입자 포집 장치
110, 410, 510: 메인 유입 바디
120, 420a, 420b, 420c, 520a, 520b, 520c, 520d: 챔버 바디
121, 421a, 421b, 421c, 521a, 521b, 521c, 521d: 챔버 상부 플레이트
122, 422a, 422b, 422c, 522a, 522b, 522c, 522d: 챔버 측벽
123, 223, 323, 423a, 423b, 423c, 523a, 523b, 523c, 523d: 챔버 하부 플레이트
130, 430, 530: 메인 배출 바디
140, 440a, 440b, 440c: 유입구
150, 450a, 450b, 450c: 배출구
160, 260, 360, 460a, 460b, 460c: 삽입구
170, 270, 370, 470a, 470b, 470c, 570a, 570b: 포집대
171, 271, 371, 471a, 471b, 471c: 포집판
580: 연결 챔버
C: 포집대의 회전축

Claims (11)

1. 임팩터 관성 충돌법을 이용하는 입자 포집 장치로,
   내부에 챔버를 형성하는 챔버 바디;
   상기 챔버 바디의 일 면에 배치되어 상기 챔버 바디의 외부 및 내부를 연결하는 유입구;
   상기 챔버 바디의 일 면에 배치되어 상기 챔버 바디의 외부 및 내부를 연결하고 상기 유입구와 이격하여 배치된 배출구;
   상기 챔버 바디의 일 면에 배치되어 상기 챔버 바디의 외부 및 내부를 연결하고 상기 유입구 및 배출구와 이격하여 배치된 삽입구; 및
   상기 챔버 바디의 내부에 배치되고 일면에 포집판을 포함하는 포집대;를 포함하는 챔버 모듈을 포함하고,
   상기 포집대는, 상기 삽입구를 통하여 상기 챔버 바디의 외부에서부터 상기 챔버 바디의 내부로 들어가고, 상기 삽입구를 통하여 상기 챔버 바디의 내부에서부터 상기 챔버 바디의 외부로 나오며,
   상기 유입구는 상기 유입구를 통하여 상기 챔버 바디의 내부로 유입되는 외부 공기 및 입자가 터뷸런스 유동(turblence)을 하는 것을 방지하기 위해 깔대기 모양을 갖고,
   상기 포집판은 상기 유입구와 대응하는 위치에 배치되는 입자 포집 장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 포집대는 상기 삽입구의 내부면 중 적어도 일 면을 따라 슬라이드되어 상기 챔버 바디의 내부로 들어가고, 상기 삽입구의 내부면 중 적어도 일 면을 따라 슬라이드되어 상기 챔버 바디의 외부로 나오는 입자 포집 장치.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 삽입구의 내부면에는 나사면이 형성되어 있고, 상기 포집대는 삽입구와 나사 결합에 의해 상기 챔버 바디의 내부로 들어가고, 상기 포집대는 삽입구와 나사 결합에 의해 상기 챔버 바디의 외부로 나오는 입자 포집 장치.
   
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 포집판은 상기 포집대 중에서 상기 챔버 바디의 내부에 배치된 부분에 배치된 입자 포집 장치.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 포집대는 복수의 포집판을 포함하고,
   상기 포집판 중에서 적어도 하나의 포집판은 상기 포집대 중에서 상기 챔버 바디의 내부에 배치된 부분에 배치되고, 나머지 포집판은 상기 삽입구의 내부 또는 챔버 바디의 외부에 배치되는 입자 포집 장치.
   
7. 제6항에 있어서,
   상기 포집판이 이동함에 따라, 상기 챔버 바디의 내부에 배치된 부분에 배치된 포집판이 상기 삽입구의 내부 또는 챔버 바디의 외부에 배치되도록 이동하고, 상기 삽입구의 내부 또는 챔버 바디의 외부에 배치된 포집판이 상기 챔버 바디의 내부로 이동하는 입자 포집 장치.
   
8. 제6항에 있어서,
   상기 포집대는 회전축을 포함하고,
   상기 포집대가 상기 회전축을 중심으로 회전함에 따라, 상기 챔버 바디의 내부에 배치된 부분에 배치된 포집판이 상기 삽입구의 내부 또는 챔버 바디의 외부에 배치되도록 이동하고, 상기 삽입구의 내부 또는 챔버 바디의 외부에 배치된 포집판이 상기 챔버 바디의 내부로 이동하는 입자 포집 장치.
   
9. 제8항에 있어서,
   상기 복수의 포집판은 상기 회전축으로부터 동일한 거리만큼 이격하여 배치된 입자 포집 장치.
   
10. 임팩터 관성 충돌법을 이용하는 입자 포집 장치로,
    제1 챔버 모듈; 및
    상기 제1 챔버 모듈의 상부 또는 하부에 적층하는 제2 챔버 모듈;을 포함하고,
    상기 제1 챔버 모듈은, 내부에 포집 챔버를 형성하는 제1 챔버 바디, 상기 제1 챔버 바디의 일 면에 배치되어 상기 제1 챔버 바디의 외부 및 내부를 연결하는 제1 유입구, 상기 제1 챔버 바디의 일 면에 배치되어 상기 제1 챔버 바디의 외부 및 내부를 연결하고 상기 제1 유입구와 이격하여 배치된 제1 배출구, 상기 제1 챔버 바디의 일 면에 배치되어 상기 제1 챔버 바디의 외부 및 내부를 연결하고 상기 제1 유입구 및 제1 배출구와 이격하여 배치된 제1 삽입구 및 상기 제1 챔버 바디의 내부에 배치되고 일면에 제1 포집판을 포함하는 제1 포집대를 포함하고,
    상기 제1 포집대는, 상기 제1 삽입구를 통하여 상기 제1 챔버 바디의 외부에서부터 상기 제1 챔버 바디의 내부로 들어가고, 상기 제1 삽입구를 통하여 상기 제1 챔버 바디의 내부에서부터 상기 제1 챔버 바디의 외부로 나오며,
    상기 제1 유입구는 제2 유입구를 통하여 상기 챔버 바디의 내부로 유입되는 외부 공기 및 입자가 터뷸런스 유동(turblence)을 하는 것을 방지하기 위해 깔대기 모양을 갖고,
    상기 제1 포집판은 상기 제1 유입구와 대응하는 위치에 배치되는 입자 포집 장치.
    
11. 제10항에 있어서,
    상기 제2 챔버 모듈은 제2 포집대 및 제2 포집대의 일면에 배치된 제2 포집판을 포함하고, 상기 제1 포집판 및 제2 포집판은 서로 중첩되지 않도록 배치된 입자 포집 장치.

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