KR102199310B1 - 실내공기질 측정용 미세먼지 측정기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 실외의 대기중의 미세먼지 샘플을 측정하기 위해 측정기 외부로 길게 설치되어 실내 환경에서 적합하지 않았던 에어로졸 샘플러의 에어로졸 건조장치가 측정기 하우징 내부에 매립설치되어 에어로졸 샘플러 헤드가 실내공기질 관리법에서 규정한 범위 내에 위치하여 신뢰성 있는 정확한 측정값을 산출할 수 있으며, 외관의 미려함을 추구할 수 있고, 천장이 있는 실내에서 전체적인 에어로졸 샘플러의 크기를 줄일 수 있어 경제적이고 실용적인 실내공기질 측정용 미세먼지 측정기를 개시한다.

Description

실내공기질 측정용 미세먼지 측정기{FINE DUST MEASURING APPARATUS FOR AIR QUALITY OF INTERIOR}

본 발명은 에어로졸 샘플러 헤드가 실내공기질 관리법에서 규정한 범위 내에 위치하여 신뢰성 있는 정확한 측정값을 산출할 수 있도록 한 실내공기질 측정용 미세먼지 측정기에 관한 것이다.

일반적으로 실외 대기를 측정하는 미세먼지 측정기는 흡인펌프와, 측정센서, 제어부가 내장되는 함체형의 측정기 하우징이 마련되고, 상기 측정기 하우징의 상단에는 외기를 흡입하는 에어로졸 샘플러가 연통되게 설치된다.

상기 에어로졸 샘플러는 대기의 공기를 흡입하는 샘플러 헤드(1)와, 그 하단에 샘플러 지지 목적 외에 온도와 상대습도를 제어하는 길이가 긴 에어로졸 건조장치를 사용하여 측정 조건에 맞게 온도 및 습도를 조절한 다음 상기 측정센서로 공기를 보내게 된다.

이러한 미세먼지 측정기들은 그동안 주로 실외 공기질 측정을 위해 실외에 설치되었기 때문에 상기 에어로졸 건조장치가 길게 형성되더라도 공간적 제약없이 설치가 가능하였다.

최근들어 미세먼지, 초미세먼지에 대한 관심이 높아지면서 2017년 1월 환경부로부터 '실내공기질공정시험기준(실내공기질 관리법)'이 고시되었다.

이에 따르면, 실내공기질 시료 채취시 실내 바닥면으로부터 1.2~1.5m에서 채취해야 하며, 이에 실내의 대기중의 공기를 흡입하는 샘플러 헤드의 위치가 실내 바닥면으로부터 1.2~1.5m의 범위 내에 위치해야 한다.

그런데, 종래의 미세먼지 측정기는 에어로졸 샘플러 헤드의 하단에 구비되는 에어로졸 건조장치의 길이 때문에 샘플러 헤드를 실내의 바닥면으로부터 1.2~1.5m 범위 내에 위치시키기 어려운 문제점이 있었다.

이러한 이유는 미세먼지를 측정하는 측정기 대부분이 해외에서 제작된 제품들이며, 상기의 실내공기질 관리법은 현재 우리나라에서만 시행되고 있어서, 실외의 공기질 측정을 목적으로 제작된 종래의 측정기를 천장이 있는 실내 미세먼지 측정 환경에 적용하는데 어려움이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로, 에어로졸 샘플러 헤드가 실내 바닥면으로부터 1.2~1.5m 범위 내에 위치할 수 있도록 하여 측정의 편의성, 관리의 용이성 및 미관의 우수성을 확보할 수 있는 미세먼지 측정기의 설치구조를 개시한다.

상기와 같은 목적을 위하여 본 발명은 미세먼지 농도를 측정하는 측정센서와, 흡입력을 제공하는 흡인펌프 및 상기 측정센서와 흡인펌프를 제어하는 제어부가 내부에 마련되는 측정기 하우징이 구비되고, 상기 측정기 하우징의 외측에 마련되는 에어로졸 샘플러 헤드와 상기 측정센서가 연통되게 연결되어 대기 중의 공기가 흡입력에 의해 측정센서로 투입되어 공기 중의 미세먼지 농도를 측정하는 미세먼지 측정기에 있어서, 일측 단부가 상기 측정기 하우징의 상단을 관통하여 수직으로 배치되고 타측 단부가 상기 에어로졸 샘플러 헤드와 연통되게 연결되는 소정길이의 연통 파이프가 구비되고, 양측 단부가 각각 상기 연통 파이프 및 측정센서와 연통되게 연결되며 열을 발생시켜 내부에서 측정센서 측으로 이동하는 공기를 가열하는 에어로졸 건조장치가 상기 측정기 하우징 내부에 마련되되, 상기 에어로졸 건조장치는, 일측 단부는 상측으로 굴곡되며 상기 연통 파이프와 연통되게 연결되는 제1벤딩부가 형성되고 타측 단부는 상기 측정센서와 연통되는 연결호스와 연통되게 연결되는 제2벤딩부가 형성되며, 내부가 비어있는 중공구조로 이루어져 샘플러 헤드 내부로 흡입된 공기를 연결호스를 통해 측정센서로 안내하는 내부 파이프와; 상기 내부 파이프의 외주면에 권취되며 사전에 설정된 온도에 따라 자동으로 발열되거나 정지되면서 열을 가감하여 내부에 인입된 공기의 상대습도를 조절하는 전열선과; 상기 내부 파이프를 감싸는 중공구조로서 내부 파이프보다 넓은 직경으로 형성되며 일측 단부는 상측으로 굴곡되는 제3벤딩부가 형성되고 타측 단부는 하측으로 굴곡되는 제4벤딩부가 형성되는 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 포함하여, 상기 에어로졸 샘플러 헤드가 실내공기질 측정용 시료의 채취 규정에 부합하는 높이인 실내 바닥면으로부터 1.2~1.5m의 범위 내에 위치되도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

삭제

또한, 본 발명에서 상기 에어로졸 건조장치의 양측 단부에는 절연 재질의 파이프 피팅이 결합되되, 상기 파이프 피팅은, 상기 외부 파이프의 내경과 대응되는 직경으로 형성되며 일측에 전원 케이블이 관통되는 케이블홀이 형성되는 몸체부와, 상기 몸체부의 중앙으로부터 내부 파이프의 외경과 대응되는 직경으로 형성되되 내부 파이프 및 연결호스와 연통되도록 내부에 연통홀이 형성되는 끼움부로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에서 상기 에어로졸 건조장치는 상기 측정기 하우징의 일측 내벽에 U자 클램프로 고정되는 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 이루어지는 본 발명은 실외의 대기중의 미세먼지 샘플을 측정하기 위해 측정기 외부로 길게 설치되어 실내 환경에서 적합하지 않았던 에어로졸 샘플러의 에어로졸 건조장치가 측정기 하우징 내부에 매립설치되어 에어로졸 샘플러 헤드가 실내공기질 관리법에서 규정한 범위 내에 위치하여 신뢰성 있는 정확한 측정값을 산출할 수 있으며, 외관의 미려함을 추구할 수 있고, 천장이 있는 실내에서 전체적인 에어로졸 샘플러의 크기를 줄일 수 있어 경제적이고 실용적인 장점이 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 에어로졸 샘플러의 예시도.
도 2는 본 발명에 따른 실내공기질 측정용 미세먼지 측정기의 예시도.
도 3은 본 발명의 실시에에 따른 에어로졸 건조장치의 개략적인 예시도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 파이프 피팅의 예시도.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 실내공기질 측정용 미세먼지 측정기에 대하여 더욱 상세하게 설명하도록 한다.

본 발명은 미세먼지 농도를 측정하는 측정센서와, 흡입력을 제공하는 흡인펌프 및 상기 측정센서와 흡인펌프를 제어하는 제어부가 내부에 마련되는 측정기 하우징이 구비되고, 상기 측정기 하우징의 외측에 마련되는 에어로졸 샘플러 헤드와 상기 측정센서가 연통되게 연결되어 대기 중의 공기가 흡입력에 의해 측정센서로 투입되어 공기 중의 미세먼지 농도를 측정하는 미세먼지 측정기에 관한 것이다.

일반적으로, 미세먼지 측정기는 대기 중의 공기를 포집할 수 있도록 지면으로부터 소정 높이에 배치되는 에어로졸 샘플러 헤드 및 에어로졸 샘플러 헤드가 소정 높이에 배치되도록 소정길이로 형성되며 상기 에어로졸 샘플러 헤드와 연통되게 연결되는 에어로졸 건조장치로 구성되며, 일정한 측정조건(온도 25~30°, 습도(상대습도) 30%)에서 공기질을 측정하여 신뢰성 있는 일관된 미세먼지 농도 측정값이 산출되도록 하는 에어로졸 샘플러가 측정기의 외측에 구비된다.

이러한 종래의 미세먼지 측정기는 실내공기질 관리법을 시행하고 있지 않는 해외에서 제작된 제품들로서, 도 1과 같이 에어로졸 샘플러 헤드의 하단에 구비되는 에어로졸 건조장치의 길이 때문에 샘플러 헤드를 실내의 바닥면으로부터 1.2~1.5m 범위 내에 위치시키기 어려운 문제점이 있었으며, 이에 실내공기질 시료 채취에 적합하지 아니하며, 측정값의 신뢰성이 현저히 떨어지는 문제점이 있었다.

본 발명은 에어로졸 샘플러 헤드가 실내공기질 관리법에서 규정한 범위 내에 배치되어 신뢰성 있는 정확한 측정값을 산출하여 제공할 수 있으며, 외관의 미려함을 추구할 수 있고, 천장이 있는 실내에서 전체적인 에어로졸 샘플러의 크기를 줄일 수 있어 경제적이고 실용적인 장점이 있는 실내공기질 측정용 미세먼지 측정기를 개시한다.

도 2 및 3과 같이 본 발명은 상기 에어로졸 샘플러 헤드와 연통되게 연결되는 연통 파이프(2) 및 상기 연통 파이프와 일측 단부가 연결되고 타측 단부가 측정센서와 연통되게 연결되는 에어로졸 건조장치(3)를 포함한다.

상기 연통 파이프(2)는 상기 측정기 하우징의 외주면 상단 일측에 수직으로 마련되되, 일측 단부는 측정기 하우징(10)을 관통하여 내부로 삽입되고 타측 단부는 상기 에어로졸 샘플러 헤드(1)와 연통되게 연결되어 후술할 흡인펌프(8)의 흡입력을 통해 실내 대기중의 공기를 측정기 하우징 내부로 흡입한다.

상기 연통 파이프(2)는 측정기 하우징으로부터 에어로졸 샘플러 헤드(1)가 소정거리를 두고 배치되도록 소정길이로 형성된다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 상기 측정기 하우징 내부에 매립 가능한 형태의 에어로졸 건조장치를 도시한 개략적인 예시도이다.

상기 에어로졸 건조장치(3)는 연통 파이프(2)를 통해 내부로 유입된 공기의 상대습도를 조절하기 위해 온도를 제어해주는 전열선(15)이 감긴 중공구조의 내부 파이프(12) 및 내부 파이프 절연을 위한 절연체(13)가 봉입된 외부 파이프(14)가 내부 파이프를 감싸는 이중 파이프 형태로 이루어진다.

상기 내부 파이프(12)는 연통 파이프(2)를 통한 공기가 내부로 유입되도록 일측 단부는 상측으로 굴곡된 제1벤딩부(121)가 형성되고, 타측 단부는 유입된 공기를 후술할 측정센서(7)로 안내할 수 있도록 하측으로 굴곡된 제2벤딩부(122)가 형성된다.

상기 전열선(15)은 내부 파이프(12)의 외주면에 권취되어 외부 전원에 의해 발열되며, 내부 파이프에 열을 전달함으로써 내부 파이프 내부의 공기의 온도를 높이는 역할을 한다.

상기 전열선(15)은 제어부(9)에 의해 사전에 설정된 온도에 따라 자동으로 발열하여 내부 파이프 내부의 공기에 열을 가감하며, 전열선의 전원 공급을 위한 전원선(미도시)은 파이프 피팅의 케이블홀(1111)을 통해 제어부와 연결된다.

상기 파이프 피팅(11)은 상기 에어로졸 건조장치(3)의 양측 단부에 끼움되어 내부의 전열선, 절연체 등의 외부 노출을 방지하며, 외관을 마감하는 것으로, 상기 외부 파이프의 내경과 대응되는 직경으로 형성되는 몸체부(111)와, 상기 몸체부의 중앙으로부터 내부 파이프의 외경과 대응되는 직경으로 형성되되 내부 파이프 및 연결호스와 연통되도록 내부에 연통홀(1121)이 형성되는 끼움부(112)로 이루어진다.

상기 파이프 피팅(11)은 절연을 위해 플라스틱 재질로 형성되며, 고정너트(4)를 통해 외부 파이프(14)에 고정된다.

상기 전열선(15)의 전원공급을 위한 전원선은 상기 몸체부(111) 상에 수직으로 관통형성되는 케이블홀(1111)을 통해 제어부와 연결되도록 구성되어, 전원선의 외부 노출을 방지하며 외관을 미려하게 할수 있다.

외부 파이프(14)는 내부 파이프를 감싸는 구조로 배치되도록 내부가 비어있는 중공 파이프로서, 에어로졸 건조장치(3)의 외형을 이루며, 양측 단부에는 각각 제1벤딩부(121)와 대응되는 형상의 제3벤딩부(141) 및 제2벤딩부(122)와 대응되는 형상의 제4벤딩부(142)가 형성되며, 양측 단부의 고정 너트(4)를 통해 중공 파이프(2) 및 측정센서와 연통되는 연결호스(6)와 고정된다.

상기 절연체(13)는 내부 파이프(12)의 외주면에 권취된 전열선(15)과 외부 파이프(14) 사이의 절연을 통해 전류 누설을 방지하며, 전기 도통을 방지하고, 내부 파이프(12)와 외부 파이프(14) 간의 틈새를 메워 완충 역할을 한다.

한편, 도 2에서 도면부호 8은 흡인펌프로서, 상기 측정센서(7) 후단에 배치되어 에어로졸 샘플러 헤드(1)의 상부 외주면에 형성되는 외기흡입홀로부터 측정센서(7)까지 공기를 흡입하도록 흡입력을 제공한다.

상기 흡인펌프(8)는 제어부(9)에 의해 제어된다.

또한, 상기 제어부(9)는 측정센서(7)를 통해 측정된 측정값을 산출하며, 측정값과 사전에 설정된 기준값(온도)을 비교하여 필요에 따라 상기 전열선의 자동 발열을 통해 열을 가감하여 내부 파이프(12) 내부를 따라 이동하는 공기를 가열한다.

상기 에어로졸 건조장치(3)는 온도 및 습도를 제어하기 위한 충분한 길이를 확보하기 위해 소정길이로 형성되되 측정기 하우징 내부에 매립형태로 설치될 수 있도록 양측 단부가 벤딩된 S자 형태로 이루어지며, 제2벤딩부(122)는 연결호스(6)를 통해 측정센서(7)와 연통되게 연결되어 흡인펌프(8)의 작동에 의해 에어로졸 샘플러 헤드(1)에서 흡입된 공기를 측정센서(7)에 전달한다.

또한, 상기 에어로졸 건조장치(3)는 측정기 하우징(10)의 일측 내벽에 폭 방향을 따라 평행하게 밀착된 상태에서 U자 클램프(5)로 견고하게 고정될 수 있다.

상기와 같이 이루어지는 본 발명에 따르면 실외 대기 미세먼지 측정을 위해 측정기 외부로 길게 설치되어 실내 환경에서 적합하지 않았던 에어로졸 샘플러의 에어로졸 건조장치를 날씨와 외부 환경에 큰 영향을 받지 않는 실내공기즐 측정용 미세먼지 측정기의 내부에 설치해 외관을 미려하게 할 수 있으며, 천장이 있는 실내에서 전체적인 에어로졸 샘플러의 크기를 줄일 수 있어 경제적이고 실용적인 효과를 기대할 수 있다.

1 : 에어로졸 샘플러 헤드
2 : 연통 파이프
3 : 에어로졸 건조장치
4 : 고정너트
5 : U자 클램프
6 : 연결호스
7 : 측정센서
8 : 흡인펌프
9 : 제어부
10 : 측정기 하우징
11 : 파이프 피팅
111 : 몸체부 1111 : 케이블홀
112 : 끼움부 1121 : 연통홀
12 : 내부 파이프
121 : 제1벤딩부 122 : 제2벤딩부
13 : 절연체
14 : 외부 파이프
141 : 제3벤딩부 142 : 제4벤딩부
15 : 전열선

Claims (4)

1. 미세먼지 농도를 측정하는 측정센서와, 흡입력을 제공하는 흡인펌프 및 상기 측정센서와 흡인펌프를 제어하는 제어부가 내부에 마련되는 측정기 하우징이 구비되고, 상기 측정기 하우징의 외측에 마련되는 에어로졸 샘플러 헤드와 상기 측정센서가 연통되게 연결되어 대기 중의 공기가 흡입력에 의해 측정센서로 투입되어 공기 중의 미세먼지 농도를 측정하는 미세먼지 측정기에 있어서,
   일측 단부가 상기 측정기 하우징의 상단을 관통하여 수직으로 배치되고 타측 단부가 상기 에어로졸 샘플러 헤드와 연통되게 연결되는 소정길이의 연통 파이프(2)가 구비되고,
   양측 단부가 각각 상기 연통 파이프 및 측정센서와 연통되게 연결되며 열을 발생시켜 내부에서 측정센서 측으로 이동하는 공기를 가열하는 에어로졸 건조장치(3)가 상기 측정기 하우징 내부에 마련되되,
   상기 에어로졸 건조장치(3)는,
   일측 단부는 상측으로 굴곡되며 상기 연통 파이프와 연통되게 연결되는 제1벤딩부(121)가 형성되고 타측 단부는 상기 측정센서와 연통되는 연결호스와 연통되게 연결되는 제2벤딩부(122)가 형성되며, 내부가 비어있는 중공구조로 이루어져 샘플러 헤드 내부로 흡입된 공기를 연결호스를 통해 측정센서로 안내하는 내부 파이프(12)와; 상기 내부 파이프의 외주면에 권취되며 사전에 설정된 온도에 따라 자동으로 발열되거나 정지되면서 열을 가감하여 내부에 인입된 공기의 상대습도를 조절하는 전열선(15)과; 상기 내부 파이프를 감싸는 중공구조로서 내부 파이프보다 넓은 직경으로 형성되며 일측 단부는 상측으로 굴곡되는 제3벤딩부가 형성되고 타측 단부는 하측으로 굴곡되는 제4벤딩부가 형성되는 외부 파이프(14)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(13);를 포함하여,
   상기 에어로졸 샘플러 헤드(1)가 실내공기질 측정용 시료의 채취 규정에 부합하는 높이인 실내 바닥면으로부터 1.2~1.5m의 범위 내에 위치되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 실내공기질 측정용 미세먼지 측정기.
   
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 에어로졸 건조장치의 양측 단부에는 절연 재질의 파이프 피팅(11)이 결합되되,
   상기 파이프 피팅(11)은,
   상기 외부 파이프의 내경과 대응되는 직경으로 형성되며 일측에 전원 케이블이 관통되는 케이블홀(1111)이 형성되는 몸체부(111)와, 상기 몸체부의 중앙으로부터 내부 파이프의 외경과 대응되는 직경으로 형성되되 내부 파이프 및 연결호스와 연통되도록 내부에 연통홀(1121)이 형성되는 끼움부(112)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 실내공기질 측정용 미세먼지 측정기.
   
4. 제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 에어로졸 건조장치는 상기 측정기 하우징의 일측 내벽에 U자 클램프로 고정되는 것을 특징으로 하는 실내공기질 측정용 미세먼지 측정기.
   

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