KR102449418B1 - 원수여과장치를 포함하는 총유기탄소 측정장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 원수를 공급받아 총유기탄소 측정에 적합한 조건에 만족하도록 필터를 사용하여 여과하는 원수여과장치를 포함하는 총유기탄소 측정장치에 있어서,상기 원수여과장치는 원수공급부로부터 공급되는 원수를 부피가 큰 부유물은 걸러내고 수질의 오염도 측정 규격에 대응하는 크기의 물질만 통과시키기 위해 필터가 구비된 여과부; 상기 필터에 흡착된 이물질을 세척하기 위해 상기 여과부로 에어를 주입하기 위한 에어주입부; 및 상기 에어주입부를 통해 여과부 내부로 에어가 주입될 때, 상기 필터를 진동시키는 진동모터;를 포함하고, 상기 총유기탄소 측정장치는 원수여과장치에서 여과된 시료가 저장되는 시료저장부에서 연소부로 이송하기 위해 펌핑하는 멀티밸브로부터 이송되는 시료를 설정량만큼 상기 연소부와 연통되는 제1배출관을 통해 상기 연소부로 주입하기 위한 시료주입부; 상기 시료주입부 내부로 고온 고압의 건조한 공기를 주입시켜 상기 시료주입부 내부를 건조시키면서 시료주입부 내부에 흡착된 시료를 제거하는 건조부;를 포함하는 원수여과장치를 포함하여 필터 및 총유기탄소 측정장치 내부에 흡착되는 부유물을 제거하여 총유기탄소 측정의 정확도 및 신뢰도가가 향상된다.

Description

원수여과장치를 포함하는 총유기탄소 측정장치{Total organic carbon measuring device including raw water filtration device}
본 발명은 원수여과장치를 포함하는 총유기탄소 측정장치에 관한 것이다.
일반적으로, 다양한 분야에서 오·폐수 속에 존재하는 총유기탄소(TOC)의 함량이나 총질소(TN)의 함량을 측정할 수 있으며, 측정되는 TOC나 TN의 함량은 넓은 범위에 걸쳐 분포하고 있다.
오·폐수속에 존재하는 TOC나 TN의 함량을 측정하기 위한 전형적인 접근방식은 시료에 함유된 탄소화합물들은 이산화탄소로, 질소화합물들은 질소산화물(NOx)의 형태로 산화시키고 생성된 이산화탄소나 질소산화물(NOx)의 양을 측정하는 것이다.
비교적 높은 순도를 갖는 시료의 TOC나 TN의 함량 분석을 위해서, 대개는 TiO2 또는 기타 촉매의 존재하에서, 전형적으로 수은등(mercury lamp)에 의해 제공되는 UV 에너지 (즉, 254 nm 이하)에 시료를 노출시키게 된다.
현재의 광범위한 범위의 TOC나 TN의 함량 분석 방법은, 시료 중의 유기화합물을 이산화탄소로 산화시키기 위해서는 과황산나트륨(sodium persulfate) 및 인산(phosphoric acid)과 같은, 시약 및/또는 촉매를 사용하며, 질소화합물을 질소산화물(NOx)로 산화시키기 위해서는 알카리성 과황산칼륨(Potassium persulfate)을 사용한다.
또한, 산화를 일으키기 위하여, 일반적으로 수은등(mercury lamp)에 의해 제공되는 UV 에너지 (즉, 254 nm이하), 또는 일반적으로 적어도 100도 정도의 열(heat)을 사용한다.
산화 시간은 일반적으로 30분 정도이며, 시약은 자주 보충되어야 한다. 일반적으로, 생성된 이산화탄소(CO2)나 질소산화물(NOx)는 막을 통하여 초순수(ultrapure water) 시료 내로 확산되며, 이산화탄소(CO2)나 질소산화물(NOx)의 함량을 결정하기 위하여 초순수 시료의 전도도가 측정된다. 이러한 분석방법은 또 다시, 높은 이산화탄소(CO2)나 질소산화물(NOx)의 농도에서 복잡도가 증가하게 된다.
언급한 바와 같이, 탄소화합물의 이산화탄소(CO2)로의 산화나 질소화합물의 질소산화물(NOx)로의 산화는 몇가지 방법에 의하여 촉진될 수 있다. 또한, 시료의 처리에 있어서 추가적인 변화를 줄 수 있다.
시료는 산화 셀(oxidation cell) 내에서 정지상태로 유지될 수 있으며, 또는 유동 스트림 내의 탄소화합물이나 질소화합물은 산화 셀을 통과하여 흐르는 상태에서 산화될 수도 있다. 후자의 경우에 있어서, 일반적으로 셀의 입구와 출구에서 전도도를 측정하여 전도도의 변화를 구함으로써 생성된 이산화탄소(CO2)나 질소산화물(NOx)의 양을 결정하게 된다.
그러나, 이러한 방법은, 시료가 셀 내에 있는 동안 반응이 완료되거나 또는 알려진 정도까지 완료되는 경우에만, 정밀한 TOC나 TN의 함량 측정을 제공할 수 있는데, 어느 것도 확실하게 보장될 수는 없다.
비접촉 산화 공정 (non-catalyzed oxidation process)에 있어서, 시료는 일반적으로 백금 도가니 내에 담겨져서, 600도 내지 900도 와 같은 고온으로 가열된다. 생성된 이산화탄소(CO2)는 일반적으로 NDIR 검출기에 의해 측정되고 질소산화물(NOx)는 ECD 검출기에 의하여 측정된다.
하지만, 종래의 총유기탄소 측정 장치 또는 총질소 측정 장치는 밸브 및 튜브 내의 잔여 시료로 인하여 측정값이 순간적으로 변동되는 문제가 있었다.
이러한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 대한민국 등록특허 제 10-2231380 호는 설정량 만큼의 시료를 주입하고 배출하는 과정을 반복적으로 수행할 수 있도록 제어하여 순수 시료만 선별된 상태로 연속적인 시료 주입이 가능하도록 함으로써 총유기탄소를 측정하기 위한 최종 측정 총량을 늘려 측정값의 정확도를 높일 수 있도록 한 연속적인 시료 주입이 가능한 총유기탄소 측정장치를 개시하고 있다.
그러나, 대한민국 등록특허 제 10-2231380 호의 총유기탄소 측정장치의 시료주입부는 시료를 주입하고 배출하는 과정을 반복적으로 수행함에 따라 내부에 이물질을 쌓여 측정하고자 하는 시료의 종류 및 성상이 변경되는 경우 시료주입부를 세척하기 위하여 장치를 분해하고 조립하는 과정을 거쳐야 한다는 문제점이 있다.
대한민국 등록특허 제 10-2231380 호 대한민국 등록특허 제 10-2189408 호
본 발명은 필터 및 총유기탄소 측정장치 내부에 흡착되는 부유물을 제거하여 총유기탄소 측정의 정확도가 향상된 원수여과장치를 포함하는 총유기탄소 측정장치를 제공하는 것에 그 목적이 있다.
본 볼명은 원수를 공급받아 총유기탄소 측정이 가능하도록 필터를 사용하여 여과하는 원수여과장치를 포함하는 총유기탄소 측정장치에 있어서, 상기 원수여과장치는 원수공급부로부터 공급되는 원수를 부피가 큰 부유물은 걸러내고 수질의 오염도 측정 규격에 대응하는 크기의 물질만 통과시키기 위해 필터가 구비된 여과부; 상기 필터에 흡착된 이물질을 세척하기 위해 상기 여과부로 에어를 주입하기 위한 에어주입부; 및 상기 에어주입부를 통해 여과부 내부로 에어가 주입될 때, 상기 필터를 진동시키는 진동모터;를 포함하고, 상기 총유기탄소 측정장치는 원수여과장치에서 여과된 시료가 저장되는 시료저장부에서 연소부로 이송하기 위해 펌핑하는 멀티밸브로부터 이송되는 시료를 설정량만큼 상기 연소부와 연통되는 제1배출관을 통해 상기 연소부로 주입하기 위한 시료주입부; 상기 시료주입부 내부로 고온 고압의 건조한 공기를 주입시켜 상기 시료주입부 내부를 건조시키면서 시료주입부 내부에 흡착된 시료를 제거하는 건조부;를 포함한다.
또한, 상기 여과부는 부피가 큰 부유물을 포함하는 물은 내측으로 통과시키고, 수질 오염도 측정 규격에 대응하는 크기의 물질을 포함하는 물을 외측으로 통과시키는 필터; 투명 재질의 원통형 형상으로 형성되고, 상기 필터 외측에 설치되는 커버; 상기 커버 상측에 설치되고, 상기 필터를 통과한 부피가 큰 부유물을 포함하는 물을 상기 필터 외부로 배출시키기 위해 중앙에 배수홀이 형성된 상부부재; 및 상기 커버 하측에 설치되고, 원수관으로부터 이송된 원수가 상기 필터 내부로 유입되도록 중앙에 유입홀이 형성된 하부부재;를 포함하고, 상기 필터는 각각이 소정 간격으로 이격된 상태로 배치되는 복수 개의 금속의 링부재; 및 상기 복수 개의 링부재들을 이격된 상태로 고정시키기 위해 상기 링부재에 고정되는 복수 개의 지지부재;를 포함하고, 상기 링부재와 링부재 사이에 수질의 오염도 측정 규격에 대응하는 크기의 물질이 통과되기 위한 통과홀이 형성될 수 있다.
또한, 상기 진동모터는 상기 지지부재에 부착되어 상기 지지부재를 통해 진동모터의 진동을 상기 필터로 전달할 수 있다.
또한, 상기 시료주입부는 슬라이드 이동하면서, 상기 멀티밸브로부터 공급되는 기 설정된 양의 시료가 제1위치에서 상기 연소부로 주입되도록 하고, 상기 제1위치로부터 슬라이딩 이동하여 제2위치에 위치된 상태에서 상기 멀티밸브로부터 공급되는 기 설정된 양의 시료가 외부로 배출되도록 하며, 시료가 설정된 사이클 내에서 연속적으로 연속적으로 주입되거나 외부로 배출되도록 제어되고, 상기 건조부는 각각의 사이클이 완료되어 상기 시료주입부가 제2위치에 위치하면, 시료를 외부로 배출하기 전, 후에 상기 시료주입부 내부를 건조시키면서 시료주입부 내부에 흡착된 시료를 제거하기 위하여 고온 고압의 건조한 공기가 주입할 수 있다.
또한, 상기 건조부는 고온 고압의 건조한 공기를 발생시키는 건조기; 상기 건조기와 시료주입부를 연결하여, 상기 건조기에서 발생시킨 고온 고압의 건조한 공기를 시료주입부 내부로 전달하는 건조공기이송관; 및 상기 건조공기이송관을 개방시키거나 폐쇄시키는 건조밸브; 상기 시료주입부는 슬라이딩 이동하면서 제1위치 또는 제2위치에 위치하면 상기 원수여과장치에서 여과된 시료를 전달받는 시료투입부; 상기 시료투입부 양측에 밀착된 상태로 고정되어 상기 시료투입부의 수평이동을 안내하고, 상기 시료투입부 양측에 밀착되어 가이드하기 위해 소정 간격으로 이격된 한 쌍의 가이드바; 상기 시료투입부 및 가이드바 하측에 위치되고, 상기 시료투입부가 제1위치에 위치하면 캐리어가스관과 연통되도록 일측면에 형성되는 캐리어가스유입홀을 통해 내부로 캐리어가스가 주입되면서 상기 시료투입부에 주입된 시료를 연소부로 배출시키는 제1배출공과, 상기 시료투입부가 제2위치에 위치하면 상기 시료투입부에 주입된 시료를 외부로 배출시키는 제1드레인공이 형성된 상부슬라이드부; 상기 상부슬라이드부 하측에 위치되고, 상기 제1배출공과 연통되어 상기 연소부와 연결되는 연소부연결홀과 상기 제1드레인공과 연통되어 상기 제1드레인공을 통과한 시료를 외부로 배출시키는 제1드레인관이 연결되는 제2드레인공이 형성된 하부슬라이드부; 상기 시료투입부 후측에 구비되어 상기 시료투입부를 상기 제1위치와 제2위치로 수평이동시키는 구동력을 발생시키는 스크류구동모터와 상기 스크류구동모터의 구동에 일방향 또는 타방향 회전하는 스크류기어를 포함하는 스크류구동부;를 포함하고, 상기 스크류기어는 상기 스크류구동모터의 회전에 따라 함께 일방향 또는 타방향 회전하면서 외부로 노출되는 길이가 줄어들거나 늘어나면서 상기 시료투입부의 슬라이딩되는 거리가 조절된다.
또한, 상기 시료투입부는 수직으로 관통되도록 형성되는 시료주입홀; 상부 중앙에 상측으로 돌출된 형태로 형성되어 상기 시료주입홀과 수직으로 연통되도록 형성되는 연결홀; 상기 멀티밸브로부터 펌핑된 시료가 이송되는 시료이송관과 상기 연결홀을 서로 연결하여 고정하는 연결부재; 상기 건조공기이송관이 연결되되, 상기 건조기에서 생성된 고온 고압의 건조한 공기를 상기 시료주입홀 내부로 내뿜도록 전달하는 통로가 되는 건조공기투입관; 및 후측에는 상기 스크류기어의 일부가 삽입되어 연결되는 스크류연결홀;을 포함한다.
또한, 상기 시료주입부는 상기 상부슬라이드부와 하부슬라이드부의 후측에 위치하되, 상기 시료주입부의 하측에서 상기 시료주입부를 지지하면서 상기 시료주입부의 슬라이딩 이동에 따라 회전하는 바퀴를 포함하는 슬라이드지지부재;를 더 포함한다.
또한, 상기 시료투입부는 상기 시료투입부 양측면의 중앙의 길이방향을 따라서 소정의 깊이로 함몰되어 형성되는 가이드로;를 더 포함하고, 상기 한 쌍의 가이드바 각각은 상기 가이드바 각각의 일측면의 중앙에 상기 가이드로에 마주보도록 대응되어 소정의 깊이로 함몰되어 형성되는 가이드바퀴삽입로; 상기 가이드바퀴삽입로에 면적의 절반이 위치하고, 나머지 절반은 상기 가이드로 내부에 위치하면서 상기 시료투입부의 슬라이드 이동에 따라 회전하는 가이드바퀴; 및 상기 가이드바퀴의 회전축에 연결되어 상기 가이드바퀴를 가이드바퀴삽입로에 회전가능하게 고정하는 가이드바퀴기어;를 포함한다.
본 발명의 원수여과장치를 포함하는 총유기탄소 측정장치에 의하면 필터에 흡착된 부유물의 제거능이 향상되어, 총유기탄소 측정의 정확도가 높아질 뿐만 아니라, 필터의 내구성이 증가한다.
또한, 총유기탄소 측정장치 내에 흡착되는 시료 속 잔존하는 유기물을 고온 고압의 공기를 이용하여 세척함으로써 총유기탄소 측정의 정확도가 높다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 원수여과장치를 포함하는 총유기탄소 측정장치의 간략한 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 원수여과장치를 포함하는 총유기탄소 측정장치의 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 여과부를 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 필터를 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 시료투입부가 제1위치에 위치한 모습을 도시한 측면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 시료투입부가 제1위치에 위치할 때의 작동 모습을 도시한 정단면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 시료투입부가 제2위치에 위한 모습을 도시한 측면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 시료투입부가 제2위치에 위치할 때 시료투입부 내부를 세척하는 모습을 도시한 정단면도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 시료투입부가 제2위치에 위치할 때 시료가 외부로 배출되는 모습을 도시한 정단면도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 연속적인 시료 주입이 가능한 총유기탄소 측정장치의 1회분 측정 사이클 공정 과정을 나타낸 블럭도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 원수여과장치를 포함하는 총유기탄소 측정장치에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1구성요소는 제2구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1구성요소로 명명될 수 있다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
또한, 본 출원에서 "전", "후", "좌", "우", "길이", "높이", "폭" 및 "두께"라는 용어는 도면에 도시된 대로 구성요소들의 상대적인 배치 및 배향을 설명하는 데 사용될 수 있다.
본 발명은 필터 및 총유기탄소 측정장치 내부에 흡착되는 부유물을 제거하여 총유기탄소 측정의 정확도가 향상된 원수여과장치를 포함하는 총유기탄소 측정장치에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 원수여과장치를 포함하는 총유기탄소 측정장치의 간략한 개념도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 원수여과장치(2000)를 포함하는 총유기탄소 측정장치(3000)는 크게 원수공급부(1000), 원수여과장치(2000), 총유기탄소 측정장치(3000)로 구성된다.
이때, 원수공급부(1000)와 원수여과장치(2000)는 원수관(1100)에 의해 연통되어 원수공급부(1000)가 공급하는 원수가 원수여과장치(2000)로 흘러들어가고, 원수여과장치(2000)와 총유기탄소 측정장치(3000)는 시료이송관(3100)에 의해 연통되어 원수여과장치(2000)에서 여과된 시료가 총유기탄소 측정장치(3000)로 흘러들어간다.
상기 원수공급부(1000)는 원수관(1100)을 통해 수질 오염을 측정하고자 하는 측정대상이 되는 원수를 공급하고, 상기 원수여과장치(2000)는 수질 오염 정도를 측정하기 위한 총유기탄소 측정장치(3000)에서 사용할 수 있도록 원수를 총유기탄소 측정에 적합한 조건에 만족하는 시료를 여과하여 총유기탄소 측정장치(3000)에 공급한다.
상기 총유기탄소 측정장치(3000)는 상기 원수여과장치(2000)에서 여과된 시료를 공급받아 가열한 후에 기화된 시료 속 총유기탄소 함량을 측정하여 수질 오염의 정도를 판단한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 원수여과장치(2000)를 포함하는 총유기탄소 측정장치(3000)의 블록도이다.
도 2를 참조하면, 상기 원수여과장치(2000)는 에어주입부(2200), 여과부(2100), 진동모터(2300)를 포함하고, 총유기탄소 측정장치(3000)는 시료저장부(3200), 멀티밸브(3300), 캐리어가스공급부(3400), 시료주입부(3500), 연소부(3010), 건조부(3600), 분기부(3020), 외부저장부(3040) 및 측정부(3030)를 포함한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 여과부(2100)를 도시한 단면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 필터(2110)를 도시한 것이다.
이때, 도 4의 (a)는 진동모터(2300)의 상면이 나타나도록 필터(2110)의 일부를 도시한 것이고, 도 4의 (b)는 진동모터(2300)의 측면이 나타나도록 도시한 필터(2110)의 일부를 도시한 것이다.
도 2 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 원수여과장치(2000)에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
상기 여과부(2100)는 원수공급부(1000)로부터 공급된 원수를 부피가 큰 부유물은 걸러내고 수질의 오염도 측정 규격에 대응하는 크기의 물질만 통과시키기 위해 필터(2110), 커버(2120), 상부부재(2130), 하부부재(2140)를 포함한다.
상기 필터(2110)는 부피가 큰 부유물을 포함하는 물은 내측으로 통과시키고, 수질 오염도 측정 규격에 대응하는 크기의 물질을 포함하는 물을 외측으로 통과시킨다.
이때, 상기 필터(2110)는 복수 개의 금속의 링부재(2111), 복수 개의 지지부재(2112)을 포함하고 있는데, 상기 복수 개의 금속의 링부재(2111) 각각은 서로 소정 간격으로 상하로 이격된 상태로 배치되고, 상기 복수 개의 지지부재(2112)는 복수 개의 링부재(2111)들을 이격된 상태로 고정시키기 위해 상기 링부재(2111)에 고정된다.
한편, 연속적으로 상하로 배치되는 상기 링부재(2111)와 링부재(2111) 사이에 수질의 오염도 측정 규격에 대응하는 크기의 물질이 통과되기 위한 통과홀(2113)이 형성된다.
상기 통과홀(2113)은 100 메쉬(MESH) 규격을 가지도록 형성되어 상기 통과홀(2113)을 통해 원수 상태에서 부피가 큰 이물질은 걸러지고 통과홀(2113)을 통과할 수 있는 유기물 및 물만 통과할 수 있게 된다.
또한, 상기 링부재(2111) 각각은 원형의 링 형태로 이루어지되, 절단된 단면이 사각형으로 이루어질 수 있다.
상기 원수공급부(1000)로부터 공급되는 원수는 원수관(1100)을 통해 이송되어 상기 여과부(2100)의 필터(2110) 내측으로 유입되고, 비교적 부피가 큰 이물질 및 물은 필터(2110) 상측으로 통과하여 이송되고, 부피가 작은 부유물들은 통과홀(2113)을 통과하여 필터(2110) 외측으로 배출된다.
상기 커버(2120)는 투명 재질의 원통형 형상으로 형성되고, 상기 필터(2110) 외측으로부터 소정의 거리 이격되어 임시공간(2400)이 형성되도록 설치된다.
상기 임시공간(2400)은 필터(2110)에 의해 여과된 시료가 임시 저장되는 공간이고, 상기 커버(2120)는 투명 재질로 형성되어 내부의 여과된 시료의 상태 및 양을 작업자가 육안을 통해 용이하게 확인 가능하다.
상기 상부부재(2130)는 상기 커버(2120) 상측에 설치되고, 상기 필터(2110)를 통과한 부피가 큰 부유물을 포함하는 물을 상기 필터(2110) 외부로 배출시키기 위해 중앙에 형성되는 배수홀(2132)을 포함한다.
상기 상부부재(2130)는 일측 회주면이 원형으로 형성되고 상기 커버(2120) 상측에 설치되는 상부몸체(2131)를 포함할 수 있다.
상기 상부몸체(2131)에는 하측에 배수홀(2132)과 연통되도록 형성되되, 필터(2110) 상측이 삽입되기 위한 삽입홀(2133)이 형성되고, 상기 배수홀(2132)과 이격된 위치의 일측에 에어주입부(2200)로부터 분사되는 에어를 상기 커버(2120) 내측 공간으로 주입하기 위한 에어주입관(2134)이 연결되는 에어홀(2135)이 형성될 수 있다.
상기 하부부재(2140)는 상기 커버(2120) 하측에 설치되고, 상기 원수관(1100)으로부터 이송된 원수가 상기 필터(2110) 내부로 유입되도록 중앙에 형성되는 유입홀(2141)을 포함한다.
상기 하부부재(2140)는 일측 외주면이 원형으로 형성되고 상기 커버(2120) 하측에 설치되는 하부몸체(2142)를 포함할 수 있다.
이때, 상기 하부몸체(2142)에는 상측에 유입홀(2141)과 연통되도록 형성되되, 상기 필터(2110)가 안착되기 위한 안착홀(2143)이 형성되고, 상기 유입홀(2141)과 이격된 위치의 일측에 상기 필터(2110) 외측으로 통과된 수질 오염도 측정 규격게 대응하는 크기의 물질을 포함하는 시료가 배출되기 위한 시료이송홀(2144)이 형성되며, 상기 유입홀(2141)과 이격된 위치의 타측에 에어주입부(2200)를 통해 필터(2110)에 흡착된 이물질을 세척하는 과정에서 사용된 물을 외부로 배출하기 위한 드레인홀(2145)이 형성될 수 있다.
또한, 상기 하부몸체(2142) 일측면에는 복수 개의 나사산이 형성되고 상기 하부부재(2140)를 별도의 구조물에 볼팅결합으로 설치하기 위한 설치홀(2500)이 형성될 수 있다.
상기 에어주입부(2200)는 상기 필터(2110)에 흡장된 이물질을 세척하기 위해 상기 필터(2110)링부로 에어를 주입하기 위한 장치이다. 이때, 상기 에어주입부(2200)와 여과부(2100)는 여과주입관을 통해 서로 연통된다.
상기 진동모터(2300)는 에어주입부(2200)를 통해 여과부(2100) 내부로 에어가 주입될 때, 상기 필터(2110)를 진동시켜 필터(2110)에 흡착된 부유물을 제거한다.
이때, 상기 진동모터(2300)는 상기 지지부재(2112)에 부착되어 지지부재(2112)를 통해 진동모터(2300)의 진동을 상기 필터(2110)로 전달한다.
상기 지지부재(2112)는 필터(2110)의 내측 또는 외측에 설치되어 상하로 연속적으로 배치되는 링부재(2111)가 통과홀(2113)을 형성하면서 고정되도록 하는데, 이때 상기 진동모터(2300)는 도 4에 도시된 바와 같이 필터(2110) 외측에 설치되는 지지부재(2112)에 부착되어 설치될 수 있다.
그러나 상기 진동모터(2300)는 필터(2110) 내측에 설치되는 지지부재(2112)에 부착될 수도 있으며, 필터(2110)의 여과성능이 상기 진동모터(2300)에 의해 떨어지지 않도록 막대형상의 진동모터(2300)를 사용하되, 상기 지지부재(2112)의 높이(D)를 일정 길이 이상으로 확보하여 상기 진동모터(2300)와 통과홀(2113) 사이를 이격시키도록 상기 지지부재(2112)에 부착되는 것이 바람직하다.
한편, 장기간 상기 여과부(2100)에서 필터(2110)를 통해 원수를 여과하는 과정에서 상기 필터(2110)에는 이물질이 흡착되어 상기 통과홀(2113)의 간격이 좁아지거나 불균일하게 되어 여과성능이 점점 저하되게 된다.
이 경우 필터(2110)에 흡착된 이물질을 주기적으로 탈락시키기 위한 세척작업이 필요한데, 본 발명은 필터(2110)에 흡착된 이물질을 에어주입부(2200)에서 필터(2110) 외측에서 내측으로 분사되는 에어와 상기 필터(2110) 내측 또는 외측에 설치되는 진동모터(2300)에서 발생하는 진동을 통해 상기 필터(2110)에 흡착된 이물질을 탈락시켜 장기간 원수를 시료로 여과하더라도 상기 필터(2110)의 여과성능이 저하되는 것을 방지한다.
이때, 발생하는 세척수는 상기 하부부재(2140)의 드레인홀(2145)과 연결된 드레인관을 통해 외부로 배출된다.
본 발명의 원수여과장치(2000)는 진동모터(2300)를 더 포함하여 상기 에어주입부(2200)가 여과부(2100)를 세척할 때, 필터(2110)에 흡착된 이물질에 대한 제거능이 향상되어 세척력이 향상될 뿐만 아니라, 링부재(2111) 사이의 통과홀(2113)의 간격을 일정하게 유지할 수 있어 필터(2110)의 내구성도 함께 연장시킨다.
본 발명의 원수여과장치(2000)를 통해 원수가 여과된 시료는 시료이송관(3100)을 통해 총유기탄소 측정장치(3000)의 시료저장부(3200)에 임시저장된 후 시료주입부(3500)와 연소부(3010)를 통해 측정부(3030)로 보내어져 총유기탄소(TOC)의 측정이 이루어진다.
통상 총유기탄소(TOC)라 함은 수중에서 유기적으로 결합된 탄소의합을 의미하고, 총유기탄소를 측정하는 방법으로 고온연소산화방법과 UV산화방법이 있으며, 현재 고온연소산화방법을 주로 사용하고 있다. 검량방법으로 가감방법과 비정화유기탄소(NOPC)검출방법이 있으며, NOPC방법의 경우 환경부에선 지하수 등 무기탄소의 유입이 아니라면 사용하지 않기를 권고하고 있는 상황이다.
여기서 고온연소산화방법은 물속에 존재하는 초유기탄소를 측정하기 위하여 시료 적당량을 산화성 촉매로 충전되고 고온의 연소기에 넣은 후에 연소를 통해서 수중의 유기탄소를 이산화탄소로 산화시켜 정량하는 방법이다.
이때, 정량방법은 무기성 탄소를 사전에 제거하여 측정하거나 무기성 탄소를 측정한 후 총 탄소에서 감하여 총유기탄소의 양을 구하게 된다.
한편, 보통 총유기탄소 측정장치(3000)는 크게 산화부와 검출부로 이루어지고, 산화부는 시료를 산화코발트, 백금, 크롬산바륨과 같은 산화성 촉매로 충전된 550°이상의 고온반응기에서 연소시켜 시료 중의 탄소를 이산화탄소로 전환하여 검출부로 운반한다. 또한 검출부는 비분산적외선분광분석법(NDIR, non-dispersive infrared), 전기량적정법(coulometric titration method) 또는 이와 동등한 검출 방법으로 측정한다.
도 2를 참조하면, 상기 시료저장부(3200)는 수질 오염 정도를 측정하기 위한 측정대상 시료가 저장되어 있는 부분이다. 상기 시료저장부(3200)에 저장된 시료는 시료저장부(3200)에 저장되기 전 비교적 부피가 큰 이물질이 여과된 시료로서 시료 분석이 가능한 시료가 저장된다.
상기 연소부(3010)는 상기 시료저장부(3200)에 저장된 시료를 가열하기 위한 장치로, 측정 대상의 시료가 연소부(3010)에 투입되면 상기 시료는 연소되면서 무기성 탄소가 제거되어 시료는 기화되어 이산화탄소로 전환될 수 있다.
이러한 상기 연소부(3010)는 기본적으로 시료를 연소시키기 위해 연소관, 히터 및 팬 구성을 포함할 수 있고, 연소관 입구로 시료가 투입되고, 연소관 일측에는 연소된 이후의 시료가 배출될 수 있는 배출관이 구비될 수 있다. 따라서 상기 연소부(3010)는 시료를 연소시킬 수 있는 구성으로 하나의 박스형 모듈 형태로 구성될 수 있다.
상기 멀티밸브(3300)는 상기 시료저장부(3200)에 저장된 시료를 연소부(3010)로 이송하기 위하여 펌핑한다. 상기 멀티밸브(3300)는 기본적으로 펌핑 역할을 하는 주사기 구성이 구비되어 주사기 펌핑에 의해 시료저장부(3200)에 저장된 시료가 연소부(3010) 측으로 이송될 수 있게 된다.
상기 시료주입부(3500)는 원수여과장치(2000)에서 여과된 시료가 저장되는 시료저장부(3200)에서 연소부(3010)로 이송하기 위해 펌핑하는 멀티밸브(3300)로부터 이송되는 시료를 설정량만큼 상기 연소부(3010)와 연통되는 제1배출관(3050)을 통해 상기 연소부(3010)로 주입한다. 상기 시료주입부(3500)에 대하여는 아래에서 도 5 내지 도 9를 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
상기 측정부(3030)는 연소부(3010)를 통해 기화된 기체에서 총유기탄소 함량을 측정하여 수질 오염의 정도를 판단한다.
상기 캐리어가스공급부(3400)는 시료주입부(3500)에 투입되어 연소부(3010) 측으로 전달되는 시료를 원할하게 이송시키는 캐리어가스가 저장되어 캐리어가스관(3410)을 통해 상기 시료주입부(3500) 내부로 공급한다.
상기 분기부(3020)는 상기 연소부(3010)에서 완전히 기화된 기체 상태의 시료는 상기 측정부(3030)로 보내기 위해 측방향으로 이송되도록 분기시키기 위해 기체이송관(3070)이 연결되는 분기부(3020)이 구비될 수 있다.
즉, 연소부(3010)를 통과한 기화된 기체 중 일부 수분 상태로 존재하는 경우 다시 한번 수분과 기체를 분리하여 수분은 제2배출관(3060)을 통해 외부로 배출시키고 측정에 적합한 기화된 기체 상태의 시료는 측정부(3030)로 보낼 수 있게 된다.
상기 외부저장부(3040)는 상기 제2배출관(3060)을 통해 분기부(3020)와 연통되어 상기 분기부(3020)를 통해 외부로 배출되는 수분이 저장되는 공간이다.
상기 건조부(3600)는 상기 시료주입부(3500) 내부로 고온 고압의 건조한 공기를 주입시켜 상기 시료주입부(3500) 내부를 건조시키면서 시료주입부(3500) 내부에 흡착된 시료를 제거한다.
이를 위하여, 상기 건조부(3600)는 고온 고압의 건조한 공기를 발생시키는 건조기(3610),상기 건조기(3610)와 시료주입부(3500)를 연결하여, 상기 건조기(3610)에서 발생시킨 고온 고압의 건조한 공기를 시료주입부(3500) 내부로 전달하는 건조공기이송관(3620) 및 상기 건조공기이송관(3620)을 개방시키거나 폐쇄시키는 건조밸브(3630)를 포함한다.
이하에서는 상기 시료주입부(3500)에 대하여 구체적으로 설명한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 시료투입부(3510)가 제1위치(P1)에 위치한 모습을 도시한 측면도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 시료투입부(3510)가 제1위치(P1)에 위치할 때의 작동 모습을 도시한 정단면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 시료투입부(3510)가 제2위치(P2)에 위한 모습을 도시한 측면도이고, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 시료투입부(3510)가 제2위치(P2)에 위치할 때 시료투입부(3510) 내부를 세척하는 모습을 도시한 정단면도이며, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 시료투입부(3510)가 제2위치(P2)에 위치할 때 시료가 외부로 배출되는 모습을 도시한 정단면도이다.
도 5 내지 도 9를 참조하면, 상기 총유기탄소 측정장치(3000)는 지지프레임(4000) 상측에 고정되며, 상기 시료주입부(3500)는 기본적으로 슬라이드 이동하되, 상기 멀티밸브(3300)로부터 공급되는 기설정된 양의 시료가 제1위치(P1)에서 상기 연소부(3010)와 연통된 상태로 연소부(3010)로 주입되도록 하고, 상기 제1위치(P1)로부터 슬라이딩 이동하여 제2위치(P2)에 위치된 상태에서 상기 멀티밸브(3300)로부터 공급되는 기 설정된 양의 시료가 외부로 배출되도록 하며, 시료가 설정된 사이클 내에서 연속적으로 연소부(3010)로 주입되거나 외부로 배출되도록 제어한다.
이 때, 상기 건조부(3600)는 각각의 사이클이 완료되어 상기 시료주입부(3500)가 제2위치(P2)에 위치하면, 건조밸브(3630)가 개방되어 시료를 외부로 배출하기 전, 후에 상기 시료주입부(3500) 내부를 건조시키면서 시료주입부(3500) 내부에 흡착된 시료를 제거하기 위하여 고온 고압의 건조한 공기가 주입한다.
이러한 시료주입부(3500)는 크게 시료투입부(3510), 한 쌍의 가이드바(3520), 상부슬라이드부(3530), 하부슬라이드부(3540), 스크류구동부(3550), 슬라이드지지부재(3560)를 포함한다.
상기 시료투입부(3510)는 슬라이딩 이동하면서 제1위치(P1) 또는 제2위치(P2)에 위치하면 상기 원수여과장치(2000)에서 여과된 시료를 전달받는다. 상기 시료투입부(3510)는 시료주입홀(3511), 연결홀(3512), 연결부재(3513), 건조공기투입관(3514), 스크류연결홀(3515) 및 가이드로(3516)를 포함한다.
상기 시료주입홀(3511)은 상기 시료투입부(3510)의 상면에서 하면으로 수직으로 관통되도록 형성되어 상기 멀티밸브(3300)로부터 펌핑된 시료가 이송되는 시료이송관(3100)이 연결된다.
상기 연결홀(3512)은 상기 시료투입부(3510)의 상부 중앙에 상측으로 돌출된 형태로 원형으로 형성되어 상기 시료주입홀(3511)과 수직으로 연통되도록 형성된다. 이 때 상기 연결홀(3512)은 연결부재(3513)와 나사결합을 하도록 외면에 나사산이 형성된다.
상기 연결부재(3513)는 멀티밸브(3300)로부터 펌핑된 시료가 이송되는 시료이송관(3100)과 상기 연결홀(3512)을 서로 연결하여 고정하도록 링형상으로 내부에 상기 연결홀(3512)의 외면에 형성되는 나사산에 나사결합하여 상기 시료이송관(3100)과 시료주입홀(3511)을 시료가 외부로 흘러나오지 않도록 서로 연결한다.
상기 건조공기투입관(3514)은 상기 건조공기이송관(3620)이 연결되되, 상기 건조기(3610)에서 생성된 고온 고압의 건조한 공기를 상기 시료주입홀(3511) 내부로 내뿜도록 전달하는 통로이다.
상기 스크류연결홀(3515)은 스크류구동부(3550)와 시료투입부(3510)를 연결하는데, 이를 위하여 상기 시료투입부(3510)의 흐측에 상기 스크류기어(3552)의 일부가 삽입됨으로써, 상기 시료투입부(3510)와 스크류구동부(3550)를 서로 연결한다.
상기 가이드로(3516)는 상기 시료투입부(3510) 양측면의 중앙의 길이방향을 따라서 소정의 깊이로 함몰되어 형성되어 있어, 상기 한 쌍의 가이드바(3520)의 가이드바퀴(3522)의 일부가 삽입되어 상기 시료투입부(3510)의 슬라이드 이동이 용이하게 이루어지도록 한다.
상기 한 쌍의 가이드바(3520)는 상기 시료투입부(3510) 양측에 밀착된 상태로 상부슬라이드부(3530) 상측에 고정되어 상기 시료투입부(3510)의 수평이동을 안내하고, 상기 시료투입부(3510) 양측에 밀착되어 가이드하기 위해 소정 간격으로 이격되어 배치된다.
이때, 상기 한 쌍의 가이드바(3520) 각각은 가이드바퀴삽입로(3512), 가이드바퀴(3522), 가이드바퀴기어(3523)를 포함한다.
상기 가이드바퀴삽입로(3512)는 상기 가이드바(3520) 각각의 일측면의 중앙에 상기 가이드로(3516)에 마주보도록 대응되어 소정의 깊이로 함몰되어 형성되고, 상기 가이드바퀴(3522)는 상기 가이드바퀴삽입로(3512)에 면적의 절반이 위치하고, 나머지 절반은 상기 가이드로(3516) 내부에 위치하면서 상기 시료투입부(3510)의 슬라이드 이동에 따라 회전하고, 상기 가이드바퀴기어(3523)는 상기 가이드바퀴(3522)의 회전축에 연결되어 상기 가이드바퀴(3522)를 가이드바퀴삽입로(3512)에 회전가능하게 고정한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 총유기탄소 측정장치(3000)의 시료주입부(3500)가 가이드로(3516)와 가이드바(3520)를 포함함으로써, 상기 시료주입부(3500)의 슬라이드 이동이 원활하게 이루어 질 수 있다.
상기 상부슬라이드부(3530)는 상기 시료투입부(3510) 및 가이드바(3520) 하측에 위치되고, 상기 시료투입부(3510)가 제1위치(P1)에 위치하면 캐리어가스관(3410)과 연통되도록 일측면에 형성되는 캐리어가스유입홀(3533)을 통해 내부로 캐리어가스가 주입되면서 상기 시료투입부(3510)에 주입된 시료를 연소부(3010)로 배출시키는 제1배출공(3531)과, 상기 시료투입부(3510)가 제2위치(P2)에 위치하면 상기 시료투입부(3510)에 주입된 시료를 외부로 배출시키는 제1드레인공(3532)이 형성된다.
상기 캐리어가스유입홀(3533)은 캐리어가스관(3410)이 연결되는 부분으로, 캐리어가스관(3410)으로 주입되는 캐리어가스는 시료투입부(3510)의 시료주입홀(3511)을 통해 주입되는 시료가 원활하게 진행방향으로 이송될 수 있도록 도모하기 위한 것으로, 상기 캐리어가스관(3410)을 통해 주입된 캐리어가스가 상기 캐리어가스유입홀(3533)을 통해 주입되고 상부슬라이드의 제1배출공(3531)을 통해 이송하는 시료가 하측의 하부슬라이드로 원활하게 이송할 수 있게 된다.
상기 하부슬라이드부(3540)는 상기 상부슬라이드부(3530) 하측에 위치되고, 상기 제1배출공(3531)과 연통되어 상기 연소부(3010)와 연결되는 연소부연결홀(3541)과 상기 제1드레인공(3532)과 연통되어 상기 제1드레인공(3532)을 통과한 시료를 외부로 배출시키는 제1드레인관(3600)이 연결되는 제2드레인공(3542)이 형성된다.
상기 연소부연결홀(3541)은 연소부(3010)에 설치된 제1배출관(3050)이 결합되어 연결되기 위한 구멍으로, 연소관의 외경에 대응하도록 상기 연소부연결홀(3541)의 직격이 형성될 수 있다.
상기 제2드레인공(3542)은 상기 제1드레인공(3532)과 수직으로 일직선상으로 연통된 상태에서 하측에서 외부로 노출된 제2배출관(3060)이 연결되기 위한 부분이다.
상기 스크류구동부(3550)는 상기 시료투입부(3510) 후측에 구비되어 상기 시료투입부(3510)를 상기 제1위치(P1)와 제2위치(P2)로 수평 슬라이드 이동시키는 구동력을 발생시키는 스크류구동모터(3551)와 상기 스크류구동모터(3551)의 구동에 일방향 또는 타방향 회전하는 스크류기어(3552)를 포함한다.
상기 스크류구동모터(3551)는 기본적으로 회전력을 발생시키기 위한 장치이고, 상기 스크류기어(3552)는 스크류구동모터(3551)와 연결되어 공지된 볼스크류 구조로 이루어질 수 있다.
상기 스크류기어(3552)는 상기 스크류연결홀(3515)의 내면에 형성되는 나산산을 따라 상기 스크류구동모터(3551)의 회전에 따라 함께 일방향 또는 타방향 회전하면서 상기 스크류연결홀(3515)에 삽입되거나 빠져나오게 되어 외부로 노출되는 길이가 줄어들거나 늘어나면서 상기 시료투입부(3510)의 슬라이딩되는 거리가 조절된다.
즉, 상기 시료투입부(3510)가 스크류구동부(3550)에 의해 수평 슬라이드 이동하여 시료주입홀(3511)이 상기 상부슬라이드부(3530)의 제1배출공(3531)과 연통되도록 제1위치(P1)에 위치될 경우 시료는 연소부(3010)로 보내질 수 있는 상태가 되고, 상기 시료투입부(3510)가 스크류구동부(3550)에 의해 수평 슬라이드 이동하여 시료주입홀(3511)이 상기 상부슬라이드부(3530)의 제1드레인공(3532)과 연통되도록 제2위치(P2)에 위치될 경우는 시료가 외부로 배출가능한 상태가 된다.
상기 슬라이드지지부재(3560)는 상기 상부슬라이드부(3530)와 하부슬라이드부(3540)의 후측에 위치하되, 상기 시료주입부(3500)의 하측에서 상기 시료주입부(3500)를 지지하면서 상기 시료주입부(3500)의 슬라이딩 이동에 따라 회전하는 바퀴(3561)를 포함한다.
상기 슬라이드지지부재(3560)를 통해 슬라이드 이동이 용이하도록 하면서도 시료주입부(3500)를 하측에서 지지한다.
한편, 상기 지지프레임(4000)은 상기 하부슬라이드부(3540) 하측에 구비되어 상기 하부슬라이드부(3540), 상부슬라이드부(3530), 가이드바(3520). 시료투입부(3510)를 지지하는 제1지지프레임(4200), 상기 스크류구동부(3550), 이동지지부재(2112) 하측에 구비되어 상기 스크류구동부(3550)와 이동지지부재(2112)를 지지하는 제2지지프레임(4300), 상기 제1지지프레임(4200), 제2지지프레임(4300) 하측에 구비되어 상기 제1지지프레임(4200)과 제2지지프레임(4300)을 지지하는 베이스프레임(4100)을 포함한다.
상기 지지프레임(4000)의 형상은 도 5 내지 도 9에 도시된 형상에 한정하지 않고, 상기 시료주입부(3500)의 구성장치를 지지할 수 있는 강도와 내구성을 가지는 어떠한 소재를 사용하여 구성하여도 관계없다.
상기 제1위치(P1)는 시료이송관(3100)으로부터 이송되는 시료가 상기 연소부(3010)로 주입되기 위해, 상기 시료이송관(3100)과 상기 시료주입홀(3511)과 상기 제1배출공(3531)과 연소부연결홀(3541)이 동일 수직선상에서 위치된 상태를 의미한다.
상기 제2위치(P2)는 상기 시료이송관(3100)으로부터 이송되는 시료가 상기 제1드레인관(3600)을 통해 외부로 배출되기 위해, 상기 시료이송관(3100)과 상기 시료주입홀(3511)과 상기 제1드레인공(3532), 제2드레인공(3542)이 동일 수직선상에 위치된 상태를 의미한다.
이 때, 시료투입부(3510)가 상기 제1위치(P1)에서 시료이송관(3100)을 통해 시료주입홀(3511)로 주입되는 시료의 양과 상기 시료투입부(3510)가 제2위치(P2)에서 시료이송관(3100)을 통해 시료주입홀(3511)로 주입되는 양은 동일한 양으로 설정될 수 있다.
또한, 상기 시료투입부(3510)가 상기 제1위치(P1)와 제2위치(P2)를 번갈이 이동하면서 연속적으로 시료가 주입되되, 상기 제1위치(P1)와 제2위치(P2)에서 동일한 주입횟수로 주입될 수 있다.
예를 들어, 시료를 측정하여 판단하는 일련의 과정 중 1회분 측정 사이클 공정에서 상기 제1위치(P1)에서 시료가 주입되어 연소부(3010)로 주입되는 횟수와 상기 제1드레인관(3600)을 통해 외부로 배출되기 위해 상기 제2위치(P2)에서 시료가 주입되는 횟수는 동일하게 설정될 수 있다.
상기 시료투입부(3510)가 제1위치(P1)에 위치된 경우, 기 설정된 시간 및 간격으로 상기 캐리어가스관(3410)으로부터 캐리어가스유입홀(3533)을 통해 시료주입홀(3511) 내부로 캐리어가스가 분사될 수 있다. 즉, 시료투입부(3510)가 제1위치(P1)에 위치된 상태로서 시료를 연소부(3010)로 주입할 경우에만 캐리어가스가 분사되어 시료를 연소부(3010) 방향으로 원활하게 이송시킬 수 있게 된다.
또한, 상기 시료투입부(3510)가 상기 제1위치(P1)에 위치된 상태에서 상기 시료가 상기 시료주입홀(3511)로 주입될 경우, 상기 제1드레인공(3532), 제2드레인공(3542)을 차례대로 통과하여 이송되는 시료의 압력을 측정을 하기 위해 압력게이지(미도시)가 더 구비될 수 있으며, 상기 압력게이지에서 측정된 시료의 압력값이 설정값 미만일 경우 시료의 압력값이 설정값에 도달할 때까지 시료를 주입하도록 설정할 수 있다.
즉, 시료를 상기 제1드레인관(3600)을 통해 배출하고자 하는 경우, 상기 제2위치(P2)에 위치된 상태에서 상기 시료투입부(3510)에 시료가 주입되면, 주입된 시료에 포함된 기포 등 측정에 필요한 시료 외 요소가 포함된 경우에는 시료이송관(3100)을 이송하는 시료의 이송 압력 대비 낮은 압력이 형성될 수 있으므로, 설정압력을 순수 시료만 이송될 경우로 산정하여 설정하고, 제1드레인관(3600)을 통과하는 시료가 압력게이지에서 측정된 기설정된 압력 이하로 판단될 경우 순수 시료 성분외 기포 등이 포함된 것으로 판단하여 기설정된 압력에 도달할 때까지 연속해서 시료를 주입하는 과정이 이루어질 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 연속적인 시료 주입이 가능한 총유기탄소 측정장치(3000)의 1회분 측정 사이클 공정 과정을 나타낸 블럭도이다.
도 10을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 연속적이 시료 주입이 가능한 총유기탄소 측정장치(3000)를 통해 수질 오염 정도를 측정하는데 있어 1회분 측정 사이클 공정은 상기 시료투입부(3510)가 상기 제1위치(P1)와 제2위치(P2)를 각 5회씩 번갈이 이동하여 시료가 주입되는 것을 의미한다.
예를 들어, 시료투입부(3510)로 시료가 주입될 경우 제1위치(P1)와 제2위치(P2)가 번갈아 반박하되, 제1설정위치에서 5회 주입되고, 제2설정위치에서 5회 주입될 수 있다. 즉, 총유기탄소를 측정하는데 있어 1회분 측정 시 제1위치(P1)와 제2위치(P2)에서 각 5회 주입된 후의 기화된 기체 상태의 시료의 총량을 통해 측정이 이루어 질 수 있다.
따라서, 상기 1회분 측정 사이클 공정을 거쳐 연속적으로 주입된 시료는 상기 연소부(3010)를 통해 기화된 기체상태로 상기 측정부(3030)에 보내져 하나로 모아진 후 총유기탄소 함량을 측정하여 수질 오염의 정도를 판단할 수 있다.
다만, 이때 본 발명의 일 실시예에 따른 총유기탄소 측정장치(3000)는 1회분 측정 사이클이 끝나고 시료투입부(3510)가 제2위치(P2)에 위치 하면 건조부(3600)가 작동하여 시료주입홀(3511) 내부로 고온 고압의 공기를 내뿜어 상기 시료주입홀(3511) 내부를 세척한다.
이를 통해, 본 발명의 총유기탄소 측정장치(3000)는 1회분 측정이 완료될 때마다 시료주입홀(3511) 내부를 세척하여 다음 번 진행되는 총유기탄소 측정과정에서 신뢰도 높은 결과를 얻을 수 있다.
한편, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시 예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.
1000 : 원수공급부
1100 : 원수관
2000 : 원수여과장치
2100 : 여과부
2200 : 에어주입부
2300 : 진동모터
2400 : 임시공간
2500 : 설치홀
3000 : 총유기탄소 측정장치
3100 : 시료이송관
3200 : 시료저장부
3300 : 멀티밸브
3400 : 캐리어가스공급부
3500 : 시료주입부
3600 : 제1드레인관
4000 : 지지프레임

Claims (8)

  1. 원수를 공급받아 총유기탄소 측정이 가능하도록 필터를 사용하여 여과하는 원수여과장치를 포함하는 총유기탄소 측정장치에 있어서,
    상기 원수여과장치는,
    원수공급부로부터 공급되는 원수를 부피가 큰 부유물은 걸러내고 수질의 오염도 측정 규격에 대응하는 크기의 물질만 통과시키기 위해 필터가 구비된 여과부;
    상기 필터에 흡착된 이물질을 세척하기 위해 상기 여과부로 에어를 주입하기 위한 에어주입부; 및,
    상기 에어주입부를 통해 여과부 내부로 에어가 주입될 때, 상기 필터를 진동시키는 진동모터;를 포함하고
    상기 총유기탄소 측정장치는,
    원수여과장치에서 여과된 시료가 저장되는 시료저장부에서 연소부로 이송하기 위해 펌핑하는 멀티밸브로부터 이송되는 시료를 설정량만큼 상기 연소부와 연통되는 제1배출관을 통해 상기 연소부로 주입하기 위한 시료주입부;
    상기 시료주입부 내부로 고온 고압의 건조한 공기를 주입시켜 상기 시료주입부 내부를 건조시키면서 시료주입부 내부에 흡착된 시료를 제거하는 건조부;를 포함하는 원수여과장치를 포함하고,
    상기 여과부는,
    부피가 큰 부유물을 포함하는 물은 내측으로 통과시키고, 수질 오염도 측정 규격에 대응하는 크기의 물질을 포함하는 물을 외측으로 통과시키는 필터;
    투명 재질의 원통형 형상으로 형성되고, 상기 필터 외측에 설치되는 커버;
    상기 커버 상측에 설치되고, 상기 필터를 통과한 부피가 큰 부유물을 포함하는 물을 상기 필터 외부로 배출시키기 위해 중앙에 배수홀이 형성된 상부부재; 및,
    상기 커버 하측에 설치되고, 원수관으로부터 이송된 원수가 상기 필터 내부로 유입되도록 중앙에 유입홀이 형성된 하부부재;를 포함하고,
    상기 필터는,
    각각이 소정 간격으로 이격된 상태로 배치되는 복수 개의 금속의 링부재; 및,
    상기 복수 개의 링부재들을 이격된 상태로 고정시키기 위해 상기 링부재에 고정되는 복수 개의 지지부재;를 포함하고,
    상기 링부재와 링부재 사이에 수질의 오염도 측정 규격에 대응하는 크기의 물질이 통과되기 위한 통과홀이 형성되는 원수여과장치를 포함하고,
    상기 진동모터는 상기 지지부재에 부착되어 상기 지지부재를 통해 진동모터의 진동을 상기 필터로 전달하는 원수여과장치를 포함하는 총유기탄소 측정장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 시료주입부는.
    슬라이드 이동하면서, 상기 멀티밸브로부터 공급되는 기 설정된 양의 시료가 제1위치에서 상기 연소부로 주입되도록 하고, 상기 제1위치로부터 슬라이딩 이동하여 제2위치에 위치된 상태에서 상기 멀티밸브로부터 공급되는 기 설정된 양의 시료가 외부로 배출되도록 하며, 시료가 설정된 사이클 내에서 연속적으로 연속적으로 주입되거나 외부로 배출되도록 제어되고,
    상기 건조부는 각각의 사이클이 완료되어 상기 시료주입부가 제2위치에 위치하면, 시료를 외부로 배출하기 전, 후에 상기 시료주입부 내부를 건조시키면서 시료주입부 내부에 흡착된 시료를 제거하기 위하여 고온 고압의 건조한 공기가 주입하는 원수여과장치를 포함하는 총유기탄소 측정장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 건조부는,
    고온 고압의 건조한 공기를 발생시키는 건조기;
    상기 건조기와 시료주입부를 연결하여, 상기 건조기에서 발생시킨 고온 고압의 건조한 공기를 시료주입부 내부로 전달하는 건조공기이송관; 및,
    상기 건조공기이송관을 개방시키거나 폐쇄시키는 건조밸브;
    상기 시료주입부는,
    슬라이딩 이동하면서 제1위치 또는 제2위치에 위치하면 상기 원수여과장치에서 여과된 시료를 전달받는 시료투입부;
    상기 시료투입부 양측에 밀착된 상태로 고정되어 상기 시료투입부의 수평이동을 안내하고, 상기 시료투입부 양측에 밀착되어 가이드하기 위해 소정 간격으로 이격된 한 쌍의 가이드바;
    상기 시료투입부 및 가이드바 하측에 위치되고, 상기 시료투입부가 제1위치에 위치하면 캐리어가스관과 연통되도록 일측면에 형성되는 캐리어가스유입홀을 통해 내부로 캐리어가스가 주입되면서 상기 시료투입부에 주입된 시료를 연소부로 배출시키는 제1배출공과, 상기 시료투입부가 제2위치에 위치하면 상기 시료투입부에 주입된 시료를 외부로 배출시키는 제1드레인공이 형성된 상부슬라이드부;
    상기 상부슬라이드부 하측에 위치되고, 상기 제1배출공과 연통되어 상기 연소부와 연결되는 연소부연결홀과 상기 제1드레인공과 연통되어 상기 제1드레인공을 통과한 시료를 외부로 배출시키는 제1드레인관이 연결되는 제2드레인공이 형성된 하부슬라이드부;
    상기 시료투입부 후측에 구비되어 상기 시료투입부를 상기 제1위치와 제2위치로 수평이동시키는 구동력을 발생시키는 스크류구동모터와 상기 스크류구동모터의 구동에 일방향 또는 타방향 회전하는 스크류기어를 포함하는 스크류구동부;를 포함하고,
    상기 스크류기어는 상기 스크류구동모터의 회전에 따라 함께 일방향 또는 타방향 회전하면서 외부로 노출되는 길이가 줄어들거나 늘어나면서 상기 시료투입부의 슬라이딩되는 거리가 조절되는 원수여과장치를 포함하는 총유기탄소 측정장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 시료투입부는,
    수직으로 관통되도록 형성되는 시료주입홀;
    상부 중앙에 상측으로 돌출된 형태로 형성되어 상기 시료주입홀과 수직으로 연통되도록 형성되는 연결홀;
    상기 멀티밸브로부터 펌핑된 시료가 이송되는 시료이송관과 상기 연결홀을 서로 연결하여 고정하는 연결부재;
    상기 건조공기이송관이 연결되되, 상기 건조기에서 생성된 고온 고압의 건조한 공기를 상기 시료주입홀 내부로 내뿜도록 전달하는 통로가 되는 건조공기투입관; 및
    후측에는 상기 스크류기어의 일부가 삽입되어 연결되는 스크류연결홀;을 포함하는 원수여과장치를 포함하는 총유기탄소 측정장치
  7. 제5항에 있어서,
    상기 시료주입부는,
    상기 상부슬라이드부와 하부슬라이드부의 후측에 위치하되, 상기 시료주입부의 하측에서 상기 시료주입부를 지지하면서 상기 시료주입부의 슬라이딩 이동에 따라 회전하는 바퀴를 포함하는 슬라이드지지부재;를 더 포함하는 원수여과장치를 포함하는 총유기탄소 측정장치.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 시료투입부는 상기 시료투입부 양측면의 중앙의 길이방향을 따라서 소정의 깊이로 함몰되어 형성되는 가이드로;를 더 포함하고,
    상기 한 쌍의 가이드바 각각은,
    상기 가이드바 각각의 일측면의 중앙에 상기 가이드로에 마주보도록 대응되어 소정의 깊이로 함몰되어 형성되는 가이드바퀴삽입로;
    상기 가이드바퀴삽입로에 면적의 절반이 위치하고, 나머지 절반은 상기 가이드로 내부에 위치하면서 상기 시료투입부의 슬라이드 이동에 따라 회전하는 가이드바퀴; 및,
    상기 가이드바퀴의 회전축에 연결되어 상기 가이드바퀴를 가이드바퀴삽입로에 회전가능하게 고정하는 가이드바퀴기어;를 포함하는 원수여과장치를 포함하는 총유기탄소 측정장치.
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