KR102195884B1 - 열전소자를 사용한 에어로졸 샘플러 - Google Patents

Abstract

본 발명은 열전소자와 상, 하부 압력판을 통해 효과적으로 절대습도를 제거할 수 있으며, 이로 인해 빠른 시간 안에 상대습도 제어와 온도 제어를 통해 정밀한 실시간 측정이 가능한 열전소자를 사용한 미세먼지 측정기 에어로졸 샘플러를 개시한다.

Description

열전소자를 사용한 에어로졸 샘플러{Particle measuring instrument aerosol sampler with thermoelectric element}

본 발명은 에어로졸 샘플러에 관한 것으로, 미세먼지 측정값의 정밀성을 일관되게 유지할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 열전소자를 사용한 에어로졸 샘플러에 관한 것이다.

일반적으로, 미세먼지를 측정하는 측정법으로는 중량법, 베타선 흡수법, 광산란법, 산란광 분광법, 광 흡수법 등이 있으며, 이들 측정기들은 측정기에 붙어있는 에어로졸 샘플러(Inlet)를 통해 대기의 공기를 빨아들여 미세먼지 농도를 측정하고 있다.

미세먼지 농도값에 영향을 미치는 가장 주요한 요인으로는 온도와 습도를 들 수 있으며, 특히 습도(상대습도)는 절대적인 영향을 미치고 있다. 또한, 우리나라 뿐만 아니라 많은 나라에서 상대습도 30%에서 미세먼지를 측정해야 하는 규정을 두고 있다.

한편, 상대습도는 주변의 공기가 최대로 포함할 수 있는 수증기량(포화수증기량)의 비를 퍼센트(%)로 나타낸 것으로, 온도와 직접적인 상관관계가 있다.

그런데, 우리나라의 여름, 겨울 같은 습도가 높은 기후에서 실시간 미세먼지를 측정하는 측정기의 샘플러들은 규정(온도 25~30°, 상대습도 30%)의 조건을 만족시키기까지 많은 시간이 소요될 뿐만 아니라 공기 중의 수분함량과 직접 관계되고 측정값에 영향을 현저하게 미치는 절대습도는 측정 규정에 없는 관계로 대부분 제어하지 않았다.

도 1및 2는 독일의 PALAS사의 에어로졸 샘플러 내부를 도시한 예시도로서, 일부 정밀한 미세먼지 측정기의 경우 에어로졸 샘플러에 추가로 절대습도를 제어하는 나피온 건조기(Nafion-Dryer)를 장착해 퍼지 가스(Purge Gas)를 사용함으로써 공기에 함유된 수분을 제거하였다.

이러한 방식은 수분을 제거하는 과정에서 일부 질소가 측정해야 할 공기 샘플에 섞이기도 하지만 가스 상태인 질소는 입자 상태인 미세먼지 측정에는 영향을 주지 않는다.

하지만, 절대습도를 제어하는 상기 나피온 건조기(Nafion-Dryer)의 가격이 고가이면서 샘플러 전체 길이가 길어지고 불화가스인 질소를 사용함으로써 가스를 제어하는 제어시스템을 측정기 내부에 구비해야 함과 동시에 무거운 가스통이 필요하다는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로, 미세먼지 측정값의 정밀성을 일관되게 유지할 수 있는 열전소자를 이용한 에어로졸 샘플러를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 위하여 본 발명은 외부공기가 인입되는 에어로졸 샘플러 헤드와, 일측단부가 상기 에어로졸 샘플러 헤드와 연통되게 연결되고 타측 단부가 외부의 측정센서와 연통되게 연결되어 내부로 인입된 공기를 측정센서로 안내하되 미리 설정된 온도값과 측정센서를 통해 측정된 공기의 온도값을 비교하여 선택적으로 내부에 열을 발생시키는 지능형 에어로졸 건조장치를 포함하는 에어로졸 샘플러에 있어서, 상기 에어로졸 샘플러 헤드는, 외주면을 따라 일정 간격으로 복수개의 외기흡입홀이 형성되는 샘플러 상부캡과; 상기 샘플러 상부캡의 하단 중앙에 수직으로 연통되게 결합되어 외기흡입홀을 통해 인입된 공기가 내부로 흡입되는 인렛과; 상기 인렛의 하단이 상단 중앙을 관통하여 내부와 연통되게 연결되며, 소정길이와 직경을 갖는 중공파이프 형상의 샘플러 하부캡과; 상기 샘플러 하부캡의 내부 상단 중앙에 배치되어 인렛을 통해 흡입된 공기를 균일하게 방사시키며 공기 중의 습기를 제거하는 복수개의 냉각핀, 및 상기 복수개의 냉각핀의 하부에 마련되는 원판형의 냉각핀 본체와; 양면이 각각 냉각면 및 방열면으로 이루어지며, 상기 냉각핀 본체의 저면에 상기 냉각면이 밀착되는 열전소자와; 상기 냉각핀 본체를 감싸면서 샘플러 하부캡의 내벽에 고정되며, 하부에 둘레를 따라 에어홀이 형성되어 공기가 하부로 흐르도록 하여 냉각핀을 통한 습기 제거가 용이하도록 하되 상기 인렛을 통한 공기의 유입량보다 에어홀을 통한 공기의 유출량이 적어 상기 샘플러 하부캡 상단부의 내부 압력을 유지해주는 상부 압력판과; 상기 방열면에 밀착되는 원판형의 방열핀 본체 및 상기 방열핀 본체의 저면에 마련되는 복수개의 방열핀과; 상기 방열핀을 감싸는 형태로 설치되어 상부 압력판을 통해 습기가 제거된 공기가 방열핀의 방열작용에 의해 일정한 압력과 온도를 유지하면서 하부로 흐르도록 유도하는 하부 압력판과; 상기 샘플러 하부캡의 하단 중앙에 일측 단부가 연통되게 연결되어 하부 압력판을 따라 이동된 공기를 배출하는 아웃렛;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서 상기 상부 압력판은, 상기 에어로졸 샘플러 헤드의 내벽에 볼트체결을 통해 밀착되도록 외주면을 따라 볼트공이 형성되고 상기 냉각핀 본체가 수용되며 압력을 유지해주는 소정 직경의 압력 유지판과; 상기 압력 유지판의 하부에 배치되고 상기 압력 유지판보다 좁은 직경으로 형성되며 유입된 공기가 하부로 흐르도록 에어홀이 형성되는 공기 유출판;을 포함하며, 상기 하부 압력판은 상면이 개방되며 내부가 비어있는 링 형태로서 바닥면 중앙부에는 상기 방열핀을 감싸는 형태로 설치되어 상기 상부 압력판 쪽에서 아래로 유입되는 공기의 밀도를 일정하게 유지하면서 방열핀의 중심쪽으로 공기를 유도하여 습기가 제거된 공기가 방열핀을 통해 가열되어 온도가 상승하도록 방열핀을 수용할 수 있는 직경의 방열핀 관통홈이 형성되며, 바닥면의 외연부에는 상기 열전소자의 전원선이 관통되는 케이블홈이 형성되는 것을 특징으로 한다.

삭제

또한, 본 발명에서 상기 냉각핀과 방열핀 사이에는 내부에 상기 열전소자가 삽입되어 열전소자를 보호하면서 냉각핀과 방열핀 사이의 열교환을 방지하는 원판형의 단열패드가 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에서 상기 지능형 에어로졸 건조장치는, 상기 아웃렛의 단부가 상단 중앙에 연통되게 연결되고 타측 단부는 외부의 측정센서와 연통되게 연결되며 내부가 비어있는 중공구조로 이루어져 아웃렛을 통해 유입된 공기를 외부의 측정센서로 안내하는 내부 파이프와; 상기 내부 파이프의 외주면에 권취되며 사전에 설정된 온도에 따라 자동으로 발열되거나 정지되면서 열을 가감하여 내부에 인입된 공기의 상대습도를 조절하는 전열선과; 외형을 이루며 상기 내부 파이프를 감싸는 형태로 마련되는 외부 파이프와; 상기 내부 파이프와 외부 파이프 사이에 충전되어 절연을 통한 전류 누설과 전기 도통을 방지하고, 내부 파이프와 외부 파이프 간의 틈새를 메워 완충역할을 하는 절연체;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 이루어지는 본 발명은 열전소자와 상,하부 압력판을 포함하는 에어로졸 샘플러 헤드를 통해 효과적으로 습기를 제거할 수 있으며, 후단의 지능형 에어로졸 건조장치로부터 열이 가감되어 상대습도와 온도가 신속하게 제어되어 정밀한 실시간 측정이 가능한 장점이 있다.

또한, 샘플러 제작이 용이하고 그로 인해 비용이 적게 들어 전체적인 미세먼지 측정기의 저비용 구조를 가능하게 할 수 있다.

도 1 및 2는 종래 기술의 문제점을 설명하기 위한 예시도.
도 3은 본 발명에 따른 열전소자를 사용한 에어로졸 샘플러의 예시도.
도 4a 및 4b는 본 발명에 실시예에 따른 에어로졸 샘플러 헤드의 내부구조를 개략적으로 도시한 예시도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 냉각핀의 확대도.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 상부 압력판의 확대도.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 열전소자의 확대도.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 방열핀의 확대도.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 하부 압력판의 확대도.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 단열패드의 확대도.
도 11은 본 발명에 따른 지능형 에어로졸 건조장치의 내부구조를 개략적으로 도시한 예시도.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 열전소자를 사용한 에어로졸 샘플러에 대하여 더욱 상세하게 설명하도록 한다.

정밀한 미세먼지 측정용 에어로졸 샘플러는 미세먼지 농도 측정값에 일관된 매우 중요한 역할을 한다. 측정기 내부에 흡인펌프에 의해 유입된 공기는 일정한 측정 조건(온도 25~30°, 습도(상대습도) 30%)에서 측정이 이루어져야 하는 규정상 에어로졸 샘플러 내부에서 온, 습도 조건을 맞추게 된다.

그런데, 규정에서 정한 상대습도 개념은 어떤 온도에서 공기가 포함할 수 있는 전체 수분의 양에 대해 지금 현재 포함하고 있는 수분의 양을 비율로 나타낸 것으로, 습기가 제거된 공기가 측정센서로 이동하는 과정에서 열이 가해지면 상대적으로 포화습공기의 포화도는 작아지게 되지만 절대습도량은 변화가 없다. 즉, 절대습도가 제어되지 않을 경우 일관되고 정밀한 미세먼지 농도값의 산출이 곤란하다.

본 발명은 샘플러 헤드의 공기 유입구에서부터 열전소자와 압력판을 사용해 적극적으로 온도를 낮추고 압력을 가해 절대습도를 낮춤으로써 상대습도 조절이 용이할 뿐만 아니라 측정값에 일관성을 주게 됨으로써 정밀한 미세먼지 농도값을 산출할 수 있도록 한 것을 기술적 특징으로 한다.

상기와 같은 목적을 위하여 본 발명은 내부로 흡입된 외부공기의 습기를 제거하여 절대습도를 제어하는 에어로졸 샘플러 헤드와, 측정값과 사전에 설정된 기준값을 비교하여 자동으로 열을 가감하여 온도를 제어하는 지능형 에어로졸 건조장치를 포함한다.

도 3은 본 발명에 따른 열전소자를 사용한 미세먼지 측정기 에어로졸 샘플러를 설명하기 위한 개략적인 예시도이고, 도 4a 및 4b는 본 발명에 실시예에 따른 에어로졸 샘플러 헤드의 내부구조를 개략적으로 도시한 예시도이며, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 냉각핀의 확대도이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 상부 압력판의 확대도이며, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 열전소자의 확대도이고, 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 방열핀의 확대도이며, 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 하부 압력판의 확대도이고, 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 단열패드의 확대도이다.

도 3 내지 10과 같이 본 발명의 실시예에 따른 에어로졸 샘플러 헤드는 샘플러 상부캡(1), 인렛(2), 냉각핀(3), 상부 압력판(9), 물병(4), 열전소자(11), 방열핀(6), 하부 압력판(7), 아웃렛(8), 샘플러 하부캡(12)을 포함한다.

샘플러 상부캡(1)은 외주면을 따라 일정 간격으로 복수개의 외기흡입홀(H)이 형성되는 원판형의 형태로서, 샘플러 하부캡(12)과 인렛(2, Inlet)을 통해 연통되게 연결된다.

인렛(2)은 샘플러 상부캡(1)과 샘플러 하부캡(12)의 연결 통로로서 소정 직경과 길이를 갖는 원형 파이프 형태로 이루어지며, 내부로 흡입되는 공기의 총량이 상부 압력판(9)에 형성된 에어홀(921)을 통해 하부로 흐르는 공기의 양보다 많도록 하여어 내부에 압력이 형성되도록 한다.

냉각핀(3)은 원판형의 냉각핀 본체(31)위에 일정한 간격으로 복수개로 배열되되 위에서 바라봤을 때 전체적으로 원형의 형상으로 배열되는 것으로, 상기 샘플러 하부캡의 내부 상단 중앙에 배치되어 인렛을 통해 흡입된 공기가 복수개의 냉각핀에 의해 균일하게 방사되도록 하며 냉각핀과 접촉되면서 공기 중의 습기가 제거되도록 한다.

상부 압력판(9)은 샘플러 헤드의(24) 내벽에 볼트체결을 통해 밀착되어 압력을 유지해주는 상부의 소정 직경의 압력 유지판(91) 및 상기 압력 유지판의 하부에 압력 유지판보다 좁은 직경으로 형성되며 유입된 공기를 하부로 흐르도록 에어홀(921)이 형성되는 공기 유출판(92)이 상하 다단으로 배치되는 형태로 이루어진다.

상기 압력 유지판은 샘플러 헤드(24) 내측벽 양측에 고정되도록 외주면을 따라 볼트공(911)이 형성되며, 일측에는 외부의 물병(4)이 볼트결합된다.

상기 압력 유지판은 냉각핀 본체의 외경과 대응되는 내경으로 형성되어 냉각핀 본체가 내부에 수용되면 냉각핀 본체의 상면과 수평을 이룬다.

상기 공기 유출판(92)은 후술할 하부의 방열핀(6)쪽으로 공기가 흐르도록 하는 에어홀(921)이 둘레를 따라 형성된다. 여기에서, 상기 에어홀(921)은 하부로 유출되는 공기의 총량이 인렛(2)을 통한 공기의 유입 총량보다 적도록 적절한 직경과 갯수로 형성되어 냉각핀(3)의 상부에 압력을 형성함으로써 공기 중의 습기가 냉각핀에 의해 쉽게 제거될 수 있도록 한다.

물병(4)은 상기 샘플러 헤드(24)의 외측에 구비되되 양단이 개방되고 내부가 비어있는 무두볼트로 연통되게 연결되어 열전소자(11)에 의해 냉각된 냉각핀을 따라 흐르는 물이 무두볼트를 따라 물병 내부로 유입되도록 한다.

첨부된 도 4의 도면부호 10은 샘플러 하부캡(12) 내부에 상부 압력판(9)과 하부 압력판(7)을 고정하는 고정나사(10)이다.

열전소자(11)는 양면이 각각 냉각면(111) 및 방열면(112)으로 이루어지는 사각 판 형태로서, 상기 냉각면(111)은 냉각핀 본체(31)의 저면에 밀착되고 발열면(112)은 방열핀 본체(61)의 상면에 밀착된다.

열전소자(11)에 전력을 공급하는 전원선은 후술할 하부 압력판(7)에 관통형성되는 케이블홀(72) 및 지능형 에어로졸 건조장치(23) 상하부 말단에 끼워져 있는 파이프 피팅(13)의 케이블홀(133)을 통해 내부로 연결되며, 전원선의 외부 노출을 방지하여 외관을 미려하게 할 수 있다.

방열핀(6)은 원판형의 방열핀 몸체(61)의 저면에 일정간격을 두고 복수개로 배열되되 위에서 바라봤을 때 전체적으로 원형의 형상으로 배열되며, 열전소자(11)의 효과적인 방열을 위해 냉각핀(3)에 비해 더 큰 직경과 길이로 형성되어 발열 효과를 향상시켜 냉각핀(3)의 냉각 효율을 극대화한다.

하부 압력판(7)은 상면이 개방되며 내부가 비어있는 링 형태로서 바닥면 중앙부에는 방열핀의 전체 직경과 동일한 직경의 방열핀 관통홈(71)이 형성되며, 바닥면의 외연부에는 열전소자(11)의 전원선이 관통되는 케이블홈(72)이 형성된다.

상기 하부 압력판(7)은 방열핀의 중앙을 기준으로 상측(예를 들어, 바닥면으로부터 2/3 지점)에 방열핀(3)을 감싸는 형태로 설치되어 상부 압력판(9) 쪽에서 아래로 유입되는 공기의 밀도를 일정하게 유지하면서 방열핀의(6) 중심쪽으로 공기를 유도하는 역할을 하며, 이를 통해 습기가 제거된 공기가 방열핀(6)을 통해 가열되어 온도가 승상하게 된다.

아웃렛(8, OUTLET8)은 소정 직경과 길이를 갖는 원형 파이프 형태로서, 상기 샘플러 하부캡(12)의 하단 중앙에 일측 단부가 연통되게 연결되고 타측 단부가 상대습도를 제어하는 외부의 지능형 에어로졸 건조장치(23)와 연통되게 연결되어 하부 압력판을 따라 이동된 공기를 상기 지능형 에어로졸 건조장치 내부로 안내한다.

또한, 본 발명에 따른 냉각핀(3)과 방열핀(6) 사이에는 원판형의 단열패드(5)가 구비된다.

상기 단열패드(5)는 방열핀 몸체(61)와 대응되는 직경을 갖는 원판형으로 이루어지되, 내부에 상기 열전소자(11)가 삽입되도록 열전소자와 대응되는 열전소자 삽입홈(51)이 형성되어, 열전소자를 보호하면서 냉각핀과 방열핀 사이의 열교환을 방지한다.

다음으로, 도 11은 본 발명에 따른 에어로졸 샘플러 헤드의 하단부에 연통되게 설치되는 지능형 에어로졸 건조장치의 내부구조를 도시한 개략적인 예시도이다.

도 11과 같이 상기 지능형 에어로졸 건조장치는 상기 아웃렛(8)을 통해 내부로 유입된 공기의 상대습도를 조절하기 위해 온도를 제어해주는 전열선(15)이 감긴 내부 파이프(14) 및 내부 파이프 절연을 위한 절연체(16)가 봉입된 외부 파이프(17)가 내부 파이프를 감싸는 이중 파이프 형태로 이루어진다. 여기에서, 상기 내부 파이프(14)와 외부 파이프(17)는 내부가 비어있는 중공 파이프이다.

도 11의 도면부호 11은 상기 내부 파이프(14)의 상단 및 하단에 끼움결합되는 파이프 피팅(13)으로서, 상기 내부 파이프와 연통되도록 연통홀(132)이 형성되는 끼움부(131)가 중앙부로부터 소정 두께만큼 돌출형성되며, 일측에는 상기 열전소자(11) 및 전열선(15)의 전원선이 통과할 수 있는 케이블홀(133)이 형성된다.

상기 파이프 피팅(13)은 절연을 위해 플라스틱 재질로 형성되며, 고정너트(18)를 통해 외부 파이프(17)에 고정된다.

상기 내부 파이프(14)는 아웃렛(8)과 연통되게 연결되어 내부로 유입된 공기를 후술할 측정센서(19)까지 안내한다.

상기 전열선(15)은 내부 파이프(14)의 외주면에 권취되어 열을 전달함으로써 내부 파이프 내부로 유입된 공기의 온도를 높이는 역할을 한다. 전열선(15)은 제어부에 의해 사전에 설정된 온도에 따라 자동으로 열을 가감하며, 전원선은 파이프 피팅(13)의 케이블홀(133)을 통해 측정기 내부의 제어부에 연결된다.

절연체(16)는 내부 파이프(14)의 외주면에 권취된 전열선(15)과 외부 파이프(17) 사이의 절연을 통해 전류 누설을 방지하며, 전기 도통을 방지하고, 내부 파이프와 외부 파이프 간의 틈새를 메워 완충 역할을 한다.

외부 파이프(17)는 내부 파이프를 감싸 보호하면서 지능형 에어로졸 건조장치(23)의 외형을 이루는 것으로, 상단 및 하단의 고정 너트(18)를 통해 지능형 에어로졸 건조장치(23)를 샘플러 헤드(24)와 측정기 하우징에 고정하는 역할을 한다.

도면부호 21은 흡인펌프(21)로서, 상기 측정센서(19) 후단에 배치되어 샘플러 상부캡(1)의 외기흡입홀(H)로부터 측정센서(19)까지 공기를 흡입하도록 흡입력을 제공한다.

상기 흡인펌프(21)는 제어부(20)에 의해 제어된다.

또한, 상기 제어부(20)는 측정센서(19)를 통해 측정된 측정값(22)을 산출하며, 측정값과 사전에 설정된 기준값(온도)을 비교하여 필요에 따라 상기 전열선의 자동 발열을 통해 열을 가감하여 내부 파이프(14)를 통과하는 공기를 가열한다.

상기와 같이 이루어지는 본 발명은 샘플러 헤드의 공기 유입구에서부터 열전소자와 압력판을 사용해 적극적으로 온도를 낮추고 압력을 가해 절대습도를 낮춤으로써 빠른 시간 안에 상대습도 제어와 온도 제어를 통해 정밀한 실시간 측정이 가능하다. 뿐만 아니라, 샘플러 제작이 용이하고 그로 인해 비용이 적게 들어 전체적인 미세먼지 측정기의 저비용 구조를 가능하게 할 수 있다.

1 : 샘플러 상부캡
2 : 인렛(Inlet)
3 : 냉각핀 31 : 냉각핀 본체
4 : 물병
5 : 단열패드 51 : 열전소자 삽입홈
6 : 방열핀 61 : 방열핀 본체
7 : 하부 압력판 71 : 방열핀 관통홈
72 : 케이블홈
8 : 아웃렛(Outlet)
9 : 상부 압력판
91 : 압력 유지판 911 : 볼트공
92 : 공기 유출판 921 : 에어홀
10 : 고정나사
11 : 열전소자 111 : 냉각면
112 : 방열면
12 : 샘플러 하부캡
13 : 파이프 피팅 131 : 끼움부
132 : 연통홀 133 : 케이블홀
14 : 내부 파이프
15 : 전열선
16 : 절연체
17 : 외부 파이프
18 : 고정너트
19 : 측정센서 20 : 제어부
21 : 흡인펌프 22 : 측정값
23 : 지능형 에어로졸 건조장치
24 : 샘플러 헤드

Claims (4)

1. 외부공기가 인입되는 에어로졸 샘플러 헤드(24)와, 일측단부가 상기 에어로졸 샘플러 헤드와 연통되게 연결되고 타측 단부가 외부의 측정센서와 연통되게 연결되어 내부로 인입된 공기를 측정센서로 안내하되 미리 설정된 온도값과 측정센서를 통해 측정된 공기의 온도값을 비교하여 선택적으로 내부에 열을 발생시키는 지능형 에어로졸 건조장치(23)를 포함하는 에어로졸 샘플러에 있어서,
   상기 에어로졸 샘플러 헤드(24)는,
   외주면을 따라 일정 간격으로 복수개의 외기흡입홀(H)이 형성되는 샘플러 상부캡(1)과;
   상기 샘플러 상부캡의 하단 중앙에 수직으로 연통되게 결합되어 외기흡입홀을 통해 인입된 공기가 내부로 흡입되는 인렛(2)과;
   상기 인렛의 하단이 상단 중앙을 관통하여 내부와 연통되게 연결되며, 소정길이와 직경을 갖는 중공파이프 형상의 샘플러 하부캡(12)과;
   상기 샘플러 하부캡의 내부 상단 중앙에 배치되어 인렛을 통해 흡입된 공기를 균일하게 방사시키며 공기 중의 습기를 제거하는 복수개의 냉각핀(3), 및 상기 복수개의 냉각핀의 하부에 마련되는 원판형의 냉각핀 본체(31)와;
   양면이 각각 냉각면 및 방열면으로 이루어지며, 상기 냉각핀 본체의 저면에 상기 냉각면이 밀착되는 열전소자(11)와;
   상기 냉각핀 본체를 감싸면서 샘플러 하부캡의 내벽에 고정되며, 하부에 둘레를 따라 에어홀이 형성되어 공기가 하부로 흐르도록 하여 냉각핀을 통한 습기 제거가 용이하도록 하되 상기 인렛을 통한 공기의 유입량보다 에어홀을 통한 공기의 유출량이 적어 상기 샘플러 하부캡 상단부의 내부 압력을 유지해주는 상부 압력판(9)과;
   상기 방열면에 밀착되는 원판형의 방열핀 본체(61) 및 상기 방열핀 본체의 저면에 마련되는 복수개의 방열핀(6)과;
   상기 방열핀을 감싸는 형태로 설치되어 상부 압력판을 통해 습기가 제거된 공기가 방열핀의 방열작용에 의해 일정한 압력과 온도를 유지하면서 하부로 흐르도록 유도하는 하부 압력판(7)과;
   상기 샘플러 하부캡의 하단 중앙에 일측 단부가 연통되게 연결되어 하부 압력판을 따라 이동된 공기를 배출하는 아웃렛(8);을 포함하는 것을 특징으로 하는 열전소자를 이용한 에어로졸 샘플러.
   
2. 제1항에 있어서, 상기 상부 압력판(9)은, 상기 에어로졸 샘플러 헤드의(24) 내벽에 볼트체결을 통해 밀착되도록 외주면을 따라 볼트공(911)이 형성되고 상기 냉각핀 본체가 수용되며 압력을 유지해주는 소정 직경의 압력 유지판(91)과; 상기 압력 유지판의 하부에 배치되고 상기 압력 유지판보다 좁은 직경으로 형성되며 유입된 공기가 하부로 흐르도록 에어홀(921)이 형성되는 공기 유출판(92);을 포함하며,
   상기 하부 압력판(7)은 상면이 개방되며 내부가 비어있는 링 형태로서 바닥면 중앙부에는 상기 방열핀(6)을 감싸는 형태로 설치되어 상기 상부 압력판(9) 쪽에서 아래로 유입되는 공기의 밀도를 일정하게 유지하면서 방열핀의 중심쪽으로 공기를 유도하여 습기가 제거된 공기가 방열핀(6)을 통해 가열되어 온도가 상승하도록 방열핀을 수용할 수 있는 직경의 방열핀 관통홈(71)이 형성되며, 바닥면의 외연부에는 상기 열전소자(11)의 전원선이 관통되는 케이블홈(72)이 형성되는 것을 특징으로 하는 열전소자를 이용한 에어로졸 샘플러.
   
3. 제1항에 있어서, 상기 냉각핀과 방열핀 사이에는 내부에 상기 열전소자가 삽입되어 열전소자를 보호하면서 냉각핀과 방열핀 사이의 열교환을 방지하는 원판형의 단열패드(5)가 구비되는 것을 특징으로 하는 열전소자를 이용한 에어로졸 샘플러.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 지능형 에어로졸 건조장치(23)는,
   상기 아웃렛의 단부가 상단 중앙에 연통되게 연결되고 타측 단부는 외부의 측정센서와 연통되게 연결되며 내부가 비어있는 중공구조로 이루어져 아웃렛을 통해 유입된 공기를 외부의 측정센서로 안내하는 내부 파이프(14)와;
   상기 내부 파이프의 외주면에 권취되며 사전에 설정된 온도에 따라 자동으로 발열되거나 정지되면서 열을 가감하여 내부에 인입된 공기의 상대습도를 조절하는 전열선(15)과;
   외형을 이루며 상기 내부 파이프를 감싸는 형태로 마련되는 외부 파이프(17)와;
   상기 내부 파이프와 외부 파이프 사이에 충전되어 절연을 통한 전류 누설과 전기 도통을 방지하고, 내부 파이프와 외부 파이프 간의 틈새를 메워 완충역할을 하는 절연체(16);를 포함하는 것을 특징으로 하는 열전소자를 이용한 에어로졸 샘플러.
   

Images