KR200324880Y1 - Apparatus for collecting microorganisms in air - Google Patents
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Abstract
본 고안은 공기 중에 부유하는 입자들 속의 미생물을 관성충돌에 의하여 포집하는 공기 중 미생물의 포집장치를 개시한다. 체임버를 갖는 몸체와, 몸체의 체임버에 회전할 수 있도록 설치되는 포집판과, 포집판을 회전시키는 구동수단과, 포집판에 공기 중의 입자들에 포함되어 있는 미생물이 관성충돌에 의하여 포집되도록 공기를 분사하는 노즐로 구성된다. 본 고안에 의하면, 노즐에 의하여 회전하는 포집판에 공기를 분사하여 공기 중에 부유하는 입자들 속의 미생물 관성충돌에 의하여 간편하게 포집함으로써, 미생물의 포집 효율을 크게 향상시킬 수 있으며, 미생물이 포집판의 한곳에 과다하게 포집되는 것을 효과적으로 방지하여 미생물을 균일하게 포집할 수 있다. 또한, 몸체, 구동장치와 공기도입장치의 간단한 구성에 의하여 식품가공분야, 생화학 테러 등 다양한 현장에 간편하게 설치 및 이동하여 미생물의 포집을 실시할 수 있는 효과가 있다.The present invention discloses an apparatus for collecting microorganisms in air, which collects microorganisms in particles suspended in air by inertia collision. A body having a chamber, a collecting plate installed to rotate in a chamber of the body, a driving means for rotating the collecting plate, and a microorganism contained in particles in the air in the collecting plate to collect air by an inertial collision. It consists of a nozzle which injects. According to the present invention, by simply injecting air to the collecting plate rotated by the nozzle to easily collect by the microbial inertia collision in the particles floating in the air, it is possible to greatly improve the collection efficiency of the microorganisms, the microorganisms in one place The microorganisms can be uniformly collected by effectively preventing excessive collection. In addition, by the simple configuration of the body, the driving device and the air introduction device has an effect that can be easily installed and moved to various sites, such as food processing field, biochemical terrorism, to collect the microorganisms.
Description
본 고안은 공기 중 미생물의 포집장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 공기 중에 부유하는 입자들 속의 미생물을 관성충돌에 의하여 포집하기 위한 공기 중 미생물의 포집장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for collecting microorganisms in air, and more particularly, to an apparatus for collecting microorganisms in air for collecting microorganisms in particles suspended in air by inertia collision.
주지하고 있는 바와 같이, 액체, 고체 및 대기 중에 존재하는 미생물의 판독 방법은 배양 방법, 총세포수 계수 방법, 중합효소연쇄반응(Polymerase Chain Reaction, PCR) 방법, 플로우(Flow) 세포 계산 방법 및 아데노신3인산(Adenosine Triphosphate, ATP) 검출 방법이 있다.As is well known, methods for reading microorganisms present in liquids, solids, and the atmosphere include culture methods, total cell number counting methods, polymerase chain reaction (PCR) methods, flow cell counting methods, and adenosine. Adenosine Triphosphate (ATP) detection method is available.
이와 같은 미생물의 판독에 선행되고 있는 미생물의 포집에 있어서는 섬유필터, 멤브레인필터(Membrane filter), 폴리카보네이트 멤브레인(Polycarbonate membrane) 등의 필터를 주로 이용하고 있다. 필터의 필터링에 의하여 포집한 미생물은 직접 현미경으로 관찰하거나 페트리디쉬(Petri dish)에 옮긴 후 배양하여 판독하고 있다. 그런데 필터의 필터링에 의한 미생물의 포집은 심한 탈수현상 때문에 미생물의 생존율이 낮아지는 단점이 있으며, 오염의 정도가 높은 지역에서 주로 이용되어 공기 중의 미생물을 포집하는데 부적합한 단점이 있다. 한편으로, 공기 중의 입자들을 포집하는데 효율이 좋은 전기집진기, 사이클론(Cyclone) 등이 개발되어 있으나, 미생물의 생존율이 낮아 미생물의 포집에는 부적합한 단점이 있다.In the collection of microorganisms prior to the reading of such microorganisms, filters such as fiber filters, membrane filters, and polycarbonate membranes are mainly used. The microorganisms collected by the filtering of the filter are directly observed under a microscope or transferred to a Petri dish, followed by culture. However, the microorganisms collected by the filter have a disadvantage in that the survival rate of the microorganisms is lowered due to the severe dehydration phenomenon, which is mainly used in a high degree of pollution, which is inadequate for collecting the microorganisms in the air. On the other hand, an electrostatic precipitator, cyclone (Cyclone), etc., which have high efficiency in collecting particles in the air, have been developed, but have a disadvantage of being unsuitable for collecting microorganisms due to low survival rate of microorganisms.
본 고안은 상기한 바와 같은 종래기술의 여러 가지 문제점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 고안의 목적은 공기 중에 부유하는 입자들 속의 미생물을 관성충돌에 의하여 포집하여 미생물의 포집 효율을 크게 향상시킬 수 있는 공기 중 미생물의 포집장치를 제공하는데 있다.The present invention has been made to solve various problems of the prior art as described above, the object of the present invention is to collect the microorganisms in the particles floating in the air by inertial collision can greatly improve the collection efficiency of the microorganisms The present invention provides a device for collecting microorganisms in air.
본 고안의 다른 목적은 회전하는 포집판에 미생물을 포집하여 미생물을 균일하게 포집할 수 있는 공기 중 미생물의 포집장치를 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a microorganism collecting device for collecting microorganisms in the air by collecting the microorganisms on a rotating collecting plate uniformly.
본 고안의 또 다른 목적은 간단한 구조에 의하여 간편하게 설치 및 이동시킬 수 있는 공기 중 미생물의 포집장치를 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a device for collecting microorganisms in the air that can be easily installed and moved by a simple structure.
이와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 고안의 특징은, 체임버를 갖는 몸체와; 몸체의 체임버에 회전할 수 있도록 설치되는 포집판과; 포집판을 회전시키는 구동수단과; 포집판에 공기 중의 입자들에 포함되어 있는 미생물이 관성충돌에 의하여 포집되도록 공기를 분사하는 분사수단으로 이루어지는 공기 중 미생물의 포집장치에 있다.A feature of the present invention for achieving the above objects, the body having a chamber; A collecting plate installed to rotate in the chamber of the body; Drive means for rotating the collecting plate; In the collecting plate of the microorganisms in the air consisting of the injection means for injecting the air to collect the microorganisms contained in the air particles in the collecting plate by the inertial collision.
도 1은 본 고안에 따른 미생물의 포집장치의 제1 실시예를 나타낸 단면도,1 is a cross-sectional view showing a first embodiment of a microorganism collecting device according to the present invention,
도 2는 본 고안에 따른 제1 실시예의 포집장치에서 구동장치의 구성을 나타낸 평면도,Figure 2 is a plan view showing the configuration of a drive device in the collecting device of the first embodiment according to the present invention,
도 3은 본 고안에 따른 제1 실시예의 포집장치에서 포집판에 입자들이 포집되는 궤적을 나타낸 평면도,3 is a plan view showing a trajectory in which particles are collected on a collecting plate in a collecting device of a first embodiment according to the present invention;
도 4는 본 고안에 따른 제1 실시예의 포집장치에서 입자들의 관성충돌에 의한 포집을 설명하기 위하여 나타낸 도면,4 is a view showing for explaining the capture by the inertial collision of particles in the collecting device of the first embodiment according to the present invention,
도 5는 본 고안에 따른 미생물의 포집장치의 제2 실시예를 나타낸 단면도,5 is a cross-sectional view showing a second embodiment of a microorganism collecting device according to the present invention;
도 6은 본 고안에 따른 제2 실시예의 포집장치에서 입자들의 관성충돌에 의한 포집을 설명하기 위하여 나타낸 도면이다.6 is a view showing for explaining the capture by the inertial collision of particles in the collecting device of the second embodiment according to the present invention.
♣도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ♣♣ Explanation of symbols for the main parts of the drawing ♣
10: 몸체 11: 체임버10: body 11: chamber
20: 포집판 30: 구동장치20: collecting plate 30: drive device
31: 회전테이블 33: 모터31: rotary table 33: motor
34: 제1 전동장치 35: 제2 전동장치34: first transmission device 35: second transmission device
40: 노즐 42: 공기도입장치40: nozzle 42: air introducing apparatus
50: 자외선램프 60: 카메라50: UV lamp 60: camera
70: 컴퓨터 80: 컨트롤러70: computer 80: controller
110: 몸체 111: 체임버110: body 111: chamber
120: 포집판 130: 구동장치120: collecting plate 130: drive device
131: 모터 132: 전동장치131: motor 132: electric drive
140: 노즐 142: 공기도입장치140: nozzle 142: air introduction device
이하, 본 고안에 따른 공기 중 미생물의 포집장치에 대한 바람직한 실시예를 첨부된 도면들에 의거하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment of a device for collecting microorganisms in air according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
먼저, 도 1 내지 도 4에 도시되어 있는 본 고안에 따른 미생물의 포집장치의 제1 실시예를 설명한다. 도 1을 참조하면, 본 고안에 따른 포집장치는 외관을 구성하는 직립원통형 몸체(10)를 구비한다. 몸체(10)의 중앙에는 체임버(Chamber: 11)가 마련되어 있으며, 체임버(11)의 한쪽에는 공기의 배출을 위한 배출구(12)가 연결되어 있다. 몸체(10)의 체임버(11)는 상부커버(13)와 투명한 하부커버(14)에 의하여 밀폐되어 있다. 하부커버(14)는 투광성이 우수한 소재, 예를 들어 유리, 아크릴수지 등으로 제작되어 있다. 몸체(10)와 하부커버(14)는 베이스(Base: 15) 위에 놓여지며, 베이스(15)의 중앙에는 구멍(15a)이 형성되어 있다. 그리고 하부커버 (14)와 베이스(15) 사이에는 기밀의 유지를 위한 실(Seal: 16)이 개재되어 있다.First, a first embodiment of a microorganism collecting device according to the present invention shown in Figures 1 to 4 will be described. Referring to Figure 1, the collecting device according to the present invention is provided with an upright cylindrical body (10) constituting the appearance. A chamber 11 is provided at the center of the body 10, and an outlet 12 for discharging air is connected to one side of the chamber 11. The chamber 11 of the body 10 is sealed by the upper cover 13 and the transparent lower cover 14. The lower cover 14 is made of a material having excellent light transmittance, for example, glass, acrylic resin, or the like. The body 10 and the lower cover 14 are placed on a base 15, and a hole 15a is formed in the center of the base 15. In addition, a seal 16 for maintaining airtightness is interposed between the lower cover 14 and the base 15.
도 1과 도 3에 도시되어 있는 바와 같이, 몸체(10)의 체임버(11)에는 공기 중의 입자(P)들을 관성충돌에 의하여 포집하기 위한 원판형의 투명한 포집판(20)이 자유롭게 회전할 수 있도록 설치되어 있으며, 포집판(20)은 하부커버(14)와 마찬가지로 투광성이 우수한 유리, 아크릴수지 등의 소재로 제작되어 있다. 포집판(20)의 상면에 포집되는 입자(P)들은 하부커버(14)와 포집판(20)을 통하여 투영된다.As shown in FIGS. 1 and 3, the chamber 11 of the body 10 may freely rotate a disk-shaped transparent collecting plate 20 for collecting particles P in the air by inertia collision. The collecting plate 20 is made of a material such as glass, acrylic resin and the like having excellent light transmittance similarly to the lower cover 14. Particles P collected on the upper surface of the collecting plate 20 are projected through the lower cover 14 and the collecting plate 20.
도 1과 도 2를 참조하면, 본 고안에 따른 미생물의 포집장치는 포집판(20)을 저속으로 회전시키기 위한 구동장치(30)를 구비하며, 본 실시예에 있어서 구동장치 (30)는 포집판(20)을 대략 2시간당 1회전시킬 수 있도록 설계되어 있다. 구동장치(30)의 회전테이블(31)은 몸체(10)의 체임버(11)에 베어링(32)의 지지에 의하여 자유롭게 회전할 수 있도록 설치되어 있으며, 회전테이블(31)은 중앙에 구멍(31a)을 갖는 링형으로 구성되어 있다. 회전테이블(31)의 상면에는 포집판(20)이 착탈할 수 있도록 탑재되어 있고, 포집판(20)과 회전테이블(31) 사이에는 기밀의 유지를 위한 실(21)이 개재되어 있다.1 and 2, the microorganism collecting device according to the present invention includes a driving device 30 for rotating the collecting plate 20 at a low speed, and in this embodiment, the driving device 30 is collected. The plate 20 is designed to rotate about once every two hours. The rotary table 31 of the drive device 30 is installed in the chamber 11 of the body 10 so as to be free to rotate by the support of the bearing 32, and the rotary table 31 has a hole 31a at the center thereof. Has a ring shape with The collecting plate 20 is mounted on the upper surface of the rotating table 31 so that the collecting plate 20 can be detachably attached, and a seal 21 for maintaining airtightness is interposed between the collecting plate 20 and the rotating table 31.
또한, 구동장치(30)는 구동력을 제공하는 모터(33)와, 이 모터(33)의 구동력을 회전테이블(31)에 순차적으로 전달하는 제1 전동장치(34)와 제2 전동장치(35)로 구성되어 있다. 제1 전동장치(34)는 모터(33)의 축(33a)에 장착되어 있는 원동풀리 (34a)와, 몸체(10)의 상부에 자유롭게 회전할 수 있도록 장착되어 있는 종동풀리 (34b)와, 원동풀리(34a)와 종동풀리(34b)에 감아걸려 있는 벨트(34c)로 구성되어 있다. 모터(33)는 감속장치가 일체형으로 구비되어 있는 통상적인 기어드모터 (Geared motor)로 구성할 수 있다. 종동풀리(34b)는 베어링(34d)에 의하여 몸체 (10)의 상부에 지지되어 있다. 본 실시예에 있어서 제1 전동장치(34)는 타이밍원동풀리, 타이밍종동풀리, 타이밍원동풀리와 타이밍종동풀리에 감아걸리는 타이밍벨트로 구성되는 타이밍벨트전동장치나 기어전동장치로 대신할 수도 있다.In addition, the drive device 30 includes a motor 33 for providing a driving force, and a first transmission device 34 and a second transmission device 35 for sequentially transmitting the driving force of the motor 33 to the rotation table 31. It consists of). The first transmission device 34 includes a driven pulley 34a mounted on the shaft 33a of the motor 33, a driven pulley 34b mounted freely on the upper portion of the body 10, It consists of the belt 34c wound around the motive pulley 34a and the driven pulley 34b. The motor 33 may be configured as a conventional geared motor in which the reduction device is integrally provided. The driven pulley 34b is supported on the upper part of the body 10 by the bearing 34d. In the present embodiment, the first transmission device 34 may be replaced by a timing belt transmission device or a gear transmission device composed of a timing drive pulley, a timing driven pulley, a timing belt pulley and a timing belt wound around the timing driven pulley.
구동장치(30)의 제2 전동장치(35)는 종동풀리(34b)의 회전력을 회전테이블 (31)에 비접촉식으로 전달한다. 제2 전동장치(35)는 종동풀리(34b)의 하면에 원주방향을 따라 등간격으로 부착되어 있는 다수의 제1 자석(35a)들과, 제1 자석(34a)들과 대향하도록 회전테이블(31)의 상면에 원주방향을 따라 등간격으로 부착되어 있는 다수의 제2 자석(35b)들로 구성되어 있다. 도 2에는 제1 자석(35a)들이 종동풀리(34b)에 4개가 부착되어 있는 것이 도시되어 있고, 도 3에는 제2 자석(35b)들이 회전테이블(31)에 4개가 부착되어 있는 것이 도시되어 있으나, 제1 및 제2 자석(35a, 35b)들의 숫자는 필요에 따라 가감할 수 있다. 몸체(10), 구동장치(30)의 회전테이블(31), 종동풀리(34b)는 제1 및 제2 자석(35a)들의 자력에 영향을 받지 않은 비자성체, 예를 들어 합성수지나 알루미늄을 소재로 제작한다.The second transmission device 35 of the drive device 30 transmits the rotational force of the driven pulley 34b to the rotation table 31 in a non-contact manner. The second transmission device 35 includes a plurality of first magnets 35a attached to the lower surface of the driven pulley 34b at equal intervals along the circumferential direction, and the rotary table so as to face the first magnets 34a. 31 is composed of a plurality of second magnets 35b attached at equal intervals along the circumferential direction. In FIG. 2, four first magnets 35a are attached to the driven pulley 34b, and in FIG. 3, four second magnets 35b are attached to the rotary table 31. However, the number of the first and second magnets 35a and 35b may be added or subtracted as needed. The body 10, the rotary table 31 of the drive device 30, and the driven pulley 34b are made of a non-magnetic material, such as synthetic resin or aluminum, which is not affected by the magnetic force of the first and second magnets 35a. Made with.
한편, 본 고안에 따른 미생물의 포집장치에 있어서 회전테이블(31)을 회전시키는 구동장치는 몸체(10)의 체임버(11)에 회전테이블(31)을 직접적으로 회전시킬 수 있도록 내장되는 소형의 모터로 구성할 수도 있으며, 다양한 구동장치의 적용이 가능하다.On the other hand, the drive device for rotating the rotary table 31 in the microorganism collecting device according to the present invention is a small motor that is built in the chamber 11 of the body 10 to rotate the rotary table 31 directly It can also be configured as, it is possible to apply a variety of driving devices.
도 1, 도 3과 도 4를 참조하면, 본 고안에 따른 미생물의 포집장치는 공기 중의 입자(P)들이 포집판(20)의 상면에 관성충돌하여 포집되도록 포집판(20)에 대하여 공기를 분사하는 분사수단으로 노즐(40)을 구비한다. 노즐(40)의 수직중심축선은 포집판(20)의 수직중심축선에 대하여 편심되도록 몸체(10)의 상부커버(13)를 관통하여 장착되어 있다. 따라서, 구동장치(30)의 작동에 의하여 포집판(20)이 회전함과 동시에 노즐(40)의 분사에 의하여 포집판(20)에 포집되는 입자(P)들의 궤적(T)들은 도 3에 가상선으로 나타낸 바와 같이 대략 원형을 이루게 된다. 본 실시예에 있어서 노즐(40)은 포집판(20)에 포집되는 입자(P)들의 궤적이 최대 직경을 이룰 수 있도록 포집판(20)의 가장자리에 가능한 한 근접하는 위치에 정렬하여 설치하는 것이 바람직하다. 노즐(40)의 노즐구멍(41)은 외부의 공기를 도입하는 공기도입장치(42)와 연결되어 있으며, 공기도입장치(42)는 통상적인 에어블로워(Airblower)나 에어컴프레서(Air compressor)로 구성할 수 있다. 또한, 공기도입장치 (42)는 노즐(40), 몸체(10)의 체임버(11)와 배출구(12)를 순차적으로 경유하여 공기를 흡입할 수 있도록 몸체(10)의 배출구(12)에 연결되는 진공펌프로 구성할 수도 있다.1, 3 and 4, the microorganism collecting device according to the present invention is to collect the air with respect to the collecting plate 20 so that the particles (P) in the air are collected by inertia collision on the upper surface of the collecting plate 20 The nozzle 40 is provided as the injection means which injects. The vertical axis of the nozzle 40 is mounted through the upper cover 13 of the body 10 so as to be eccentric with respect to the vertical axis of the collecting plate 20. Therefore, the trajectories T of the particles P collected on the collecting plate 20 by the spraying of the nozzle 40 at the same time as the collecting plate 20 rotates by the operation of the driving device 30 are shown in FIG. 3. As shown by the imaginary line, it is approximately circular. In this embodiment, the nozzles 40 are arranged in a position as close as possible to the edge of the collecting plate 20 so that the trajectories of the particles P collected on the collecting plate 20 can achieve the maximum diameter. desirable. The nozzle hole 41 of the nozzle 40 is connected to an air introduction device 42 for introducing external air, and the air introduction device 42 is a conventional air blower or air compressor. Can be configured. In addition, the air introduction device 42 is connected to the outlet 12 of the body 10 so that the air can be sucked through the nozzle 40, the chamber 11 and the outlet port 12 of the body 10 sequentially. It can also be configured as a vacuum pump.
도 5와 도 6에는 본 고안에 따른 미생물의 포집장치의 제2 실시예가 도시되어 있다. 도 5와 도 6을 참조하면, 제2 실시예의 포집장치는 외관을 구성하는 직립원통형 몸체(110)를 구비한다. 몸체(110)의 중앙에는 체임버(111)가 마련되어 있으며, 체임버(111)의 양쪽에는 외부로부터 공기를 도입하기 위한 도입구(112)와 공기의 배출을 위한 배출구(113)가 각각 연결되어 있다. 도 5에는 도입구(112)가 몸체(110)의 우측 하부에 형성되어 있고, 배출구(113)가 몸체(110)의 좌측 중간에 형성되어 있는 것이 도시되어 있으나, 이는 예시적인 것으로 도입구(112)와 배출구 (113)의 위치는 공기의 흐름에 적합하도록 필요에 따라 적절하게 변경할 수 있다.5 and 6 show a second embodiment of the microorganism collecting device according to the present invention. 5 and 6, the collecting device of the second embodiment includes an upright cylindrical body 110 that constitutes an appearance. A chamber 111 is provided at the center of the body 110, and an inlet 112 for introducing air from the outside and an outlet 113 for discharging air are connected to both sides of the chamber 111. In FIG. 5, the inlet 112 is formed at the lower right side of the body 110, and the outlet 113 is formed at the left middle of the body 110, but the inlet 112 is illustrative. ) And the outlet 113 may be appropriately changed as necessary to suit the flow of air.
체임버(111)의 하부는 투명한 하부커버(114)에 의하여 밀폐되어 있고, 하부커버(114)는 투광성이 우수한 소재, 예를 들어 유리, 아크릴수지 등으로 제작되어 있다. 몸체(110)의 체임버(111)에는 공기 중의 입자(P)들을 관성충돌에 의하여 포집하기 위한 원판형의 포집판(120)이 자유롭게 회전할 수 있도록 설치되어 있으며, 포집판(120)은 불투명한 소재, 예를 들어 유리가 코팅되어 있는 금속판으로 제작할 수 있다. 포집판(120)은 몸체(110)의 배출구(113)를 통하여 배출되는 공기의 흐름을 차단하지 않도록 배출구(113)의 수평중심축선보다 약간 높게 수평으로 배치되어 있다.The lower part of the chamber 111 is sealed by the transparent lower cover 114, and the lower cover 114 is made of a material having excellent light transmittance, for example, glass, acrylic resin, or the like. The chamber 111 of the body 110 is installed to freely rotate the disk-shaped collecting plate 120 for collecting the particles (P) in the air by inertial collision, the collecting plate 120 is opaque It can be made of a material, for example a metal plate coated with glass. The collecting plate 120 is horizontally disposed slightly higher than the horizontal center axis of the outlet 113 so as not to block the flow of air discharged through the outlet 113 of the body 110.
또한, 포집판(120)은 구동장치(130)의 작동에 의하여 대략 2시간당 1회전한다. 구동장치(130)는 구동력을 제공하는 모터(131)와, 이 모터(131)의 구동력을 포집판(120)에 전달하여 포집판(120)을 회전시키는 전동장치(132)로 구성되어 있다. 전동장치(132)는 모터(131)의 축(131a)에 장착되어 있는 원동풀리(132a)와, 몸체 (110)의 상부에 자유롭게 회전할 수 있도록 장착되어 있으며 하면에 포집판(120)이 착탈할 수 있도록 장착되어 있는 종동풀리(132b)와, 원동풀리(132a)와 종동풀리 (132b)에 감아걸리는 벨트(132c)로 구성되어 있다. 종동풀리(132b)는 베어링(132d)에 의하여 몸체(110)의 상부에 지지되어 있다.In addition, the collecting plate 120 rotates about once every two hours by the operation of the driving device 130. The driving device 130 includes a motor 131 for providing a driving force, and a transmission device 132 for transmitting the driving force of the motor 131 to the collecting plate 120 to rotate the collecting plate 120. The transmission device 132 is mounted on the shaft pulley 132a of the motor 131 and the rotatable pulley 132a so as to rotate freely on the upper portion of the body 110, and the collecting plate 120 is detached from the lower surface. And a belt 132c wound around the driven pulley 132b and the driven pulley 132a and the driven pulley 132b. The driven pulley 132b is supported on the upper part of the body 110 by the bearing 132d.
포집판(120)의 하부에는 몸체(110)의 도입구(112)를 통하여 체임버(111)에 도입되는 공기를 포집판(120)에 분사하는 분사수단으로 노즐(140)이 설치되어 있다. 노즐(140)은 도입구(112)와 배출구(113) 사이의 체임버(111)를 횡방향으로 구획하는 평판형으로 구성되어 있으며, 노즐(140)의 노즐구멍(142)은 그 수직중심축선이 포집판(120)의 수직중심축선에 대하여 편심되도록 형성되어 있다. 따라서, 노즐(140)의 분사에 의하여 회전하는 포집판(120)에 포집되는 입자(P)들의 궤적은 대략 원형을 이루게 된다.The nozzle 140 is installed at a lower portion of the collecting plate 120 as an injection means for injecting air introduced into the chamber 111 through the inlet 112 of the body 110 to the collecting plate 120. The nozzle 140 has a flat plate shape that partitions the chamber 111 between the inlet 112 and the outlet 113 in the transverse direction, and the nozzle hole 142 of the nozzle 140 has a vertical center axis line. It is formed to be eccentric with respect to the vertical center axis of the collecting plate 120. Therefore, the trajectories of the particles P collected in the collecting plate 120 rotating by the injection of the nozzle 140 are substantially circular.
한편, 몸체(110)의 도입구(112)와 배출구(113) 중 어느 하나에는 외부의 공기를 체임버(111)에 도입하기 위한 공기도입장치(142)가 연결되어 있다. 몸체(110)의 도입구(112)에 연결되는 공기도입장치(142)는 통상적인 에어블로워나 에어컴프레서로 구성할 수 있다. 도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 몸체(110)의 배출구 (113)에 연결되는 공기도입장치(142)는 몸체(110)의 도입구(112)와 체임버(111),노즐(140)과 배출구(113)를 순차적으로 경유하여 공기를 흡입할 수 있는 진공펌프로 구성할 수 있다. 본 고안에 따른 제2 실시예의 포집장치에 있어서 자외선램프 (50), 카메라(60), 컴퓨터(70)와 컨트롤러(80)에 대한 구성 및 설명은 제1 실시예의 포집장치에 대한 설명을 참고로 하고 자세한 설명은 생략한다.On the other hand, any one of the inlet 112 and the outlet 113 of the body 110 is connected to the air introducing device 142 for introducing the outside air to the chamber 111. The air introduction device 142 connected to the inlet 112 of the body 110 may be configured as a conventional air blower or air compressor. As shown in FIG. 1, the air introduction device 142 connected to the outlet 113 of the body 110 includes an inlet 112, a chamber 111, a nozzle 140, and an outlet of the body 110. It can be configured as a vacuum pump that can suck air via the (113) sequentially. In the collecting device of the second embodiment according to the present invention for the configuration and description of the ultraviolet lamp 50, the camera 60, the computer 70 and the controller 80 with reference to the description of the collecting device of the first embodiment The detailed description is omitted.
지금부터는 이와 같은 구성을 갖는 본 고안에 따른 공기 중 미생물의 포집장치에 대한 작용을 설명한다.The following describes the action of the apparatus for collecting microorganisms in the air according to the present invention having such a configuration.
도 1을 참조하면, 우선 구동장치(30)의 구동장치(30)의 모터(33)가 구동되면, 모터(33)의 구동력은 제1 전동장치(34)의 원동풀리(34a)에 감아걸려 있는 벨트(34c)에 의하여 종동풀리(34b)에 전달되고, 종동풀리(34b)는 베어링(34d)의 지지에 의하여 몸체(10)의 상부에서 회전한다. 종동풀리(34b)와 함께 회전하는 제2 전동장치(35)의 제1 자석(35a)들은 제2 자석(35b)들과의 상호 자속작용에 의하여 제2 자석(35b)들을 회전시키는 토크를 발생시킨다. 제2 자석(35b)들이 부착되어 있는 회전테이블(31)은 베어링(31)의 지지에 의하여 종동풀리(34)와 동일한 방향으로 원활하게 회전하며, 회전테이블(31)과 함께 포집판(20)이 회전한다. 구동장치(30)는 포집판(20)을 대략 2시간당 1회전시키며, 포집판(20)은 2시간마다 교환하여 입자(P)들의 포집에 사용한다.Referring to FIG. 1, first, when the motor 33 of the drive device 30 of the drive device 30 is driven, the driving force of the motor 33 is wound around the drive pulley 34a of the first transmission device 34. It is transmitted to the driven pulley 34b by the belt 34c which exists, and the driven pulley 34b rotates in the upper part of the body 10 by the support of the bearing 34d. The first magnets 35a of the second transmission 35 that rotate together with the driven pulley 34b generate torque to rotate the second magnets 35b by mutual magnetic flux with the second magnets 35b. Let's do it. The rotary table 31 to which the second magnets 35b are attached rotates smoothly in the same direction as the driven pulley 34 by the support of the bearing 31, and the collecting plate 20 together with the rotary table 31. It rotates. The driving device 30 rotates the collecting plate 20 approximately once every two hours, and the collecting plate 20 is exchanged every two hours for use in collecting the particles P.
다음으로, 공기도입장치(42)의 작동에 의하여 외부의 공기가 노즐(40)에 도입되면, 도입되는 공기는 노즐(40)의 노즐구멍(41)을 통하여 포집판(20)의 상면에 분사된다. 포집판(20)의 상면에 분사되는 공기는 몸체(10)의 체임버(11)와 배출구 (12)를 경유하는 도 4에 점선으로 나타낸 유선(Streamline: L)을 따라 외부로 배출된다. 이와 같은 노즐(40)에 의한 공기의 분사에 의해서는 공기 중에 에어로졸의 형태로 존재하는 입자(P)들이 가속된다. 가속되는 입자(P)들 중 관성이 작은 입자 (P1), 즉 질량이 작은 입자는 유동의 영향을 받지 않기 때문에 포집판(20)에 충돌되지 않고 배출구(12)를 통하여 외부로 배출된다. 가속되는 입자(P)들 중 관성이 큰 입자는 유선(L)으로부터 이탈되면서 포집판(20)에 충돌되어 포집된다. 노즐(40)의 분사와 포집판(20)의 관성충돌에 의해서는 공기 중에 부유하는 입자(P)들 중 직경 1㎛ 이상의 입자를 포집할 수 있다. 본 고안에 따른 미생물의 판독 시스템에 있어서 노즐구멍(41)의 직경, 유량, 포집판(20)과 노즐구멍(41) 사이의 포집거리를 조절하여 직경 1㎛ 미만의 입자, 예를 들어 직경 0.25∼0.5㎛ 정도의 입자를 포집할 수도 있다.Next, when external air is introduced into the nozzle 40 by the operation of the air introduction device 42, the introduced air is sprayed on the upper surface of the collecting plate 20 through the nozzle hole 41 of the nozzle 40. do. Air injected to the upper surface of the collecting plate 20 is discharged to the outside along the streamline (L) shown in the dotted line in Figure 4 via the chamber 11 and the outlet 12 of the body 10. By the injection of air by the nozzle 40, the particles P present in the form of aerosol in the air are accelerated. Among the particles P that are accelerated, particles P 1 having low inertia, that is, particles having low mass, are discharged to the outside through the outlet 12 without colliding with the collecting plate 20 because they are not affected by the flow. Particles of high inertia among the accelerated particles P are collided with the collecting plate 20 while being separated from the streamline L and collected. By spraying the nozzle 40 and inertia collision of the collecting plate 20, particles having a diameter of 1 μm or more among the particles P floating in the air may be collected. In the microorganism reading system according to the present invention, the diameter of the nozzle hole 41, the flow rate, and the collecting distance between the collecting plate 20 and the nozzle hole 41 are adjusted, for example, particles having a diameter of less than 1 μm, for example, a diameter of 0.25. You may collect the particle | grains of about -0.5 micrometer.
한편, 노즐(40)은 포집판(20)의 수직중심축선에 대하여 편심되는 위치에 공기를 분사하므로, 구동장치(30)의 작동에 의하여 회전하는 포집판(20)에 포집되는 입자(P)들의 궤적(T)들은 도 3에 가상선으로 나타낸 바와 같이 대략 원형을 이루게 된다. 또한, 회전하는 포집판(20)에 미생물을 포집하여 미생물이 한 곳에 과다하게 포집되는 것을 효과적으로 방지함으로써, 미생물을 균일하게 포집할 수 있다.On the other hand, since the nozzle 40 injects air to a position eccentric with respect to the vertical center axis of the collecting plate 20, particles (P) collected in the collecting plate 20 that is rotated by the operation of the drive device 30 The trajectories T of the field form a substantially circular shape as shown by an imaginary line in FIG. 3. In addition, by collecting the microorganisms on the rotating collecting plate 20 to effectively prevent the microorganism from being excessively collected in one place, it is possible to uniformly collect the microorganisms.
한편, 포집판(20)의 회전과 노즐(40)의 분사동작에 의하여 포집판(20)에 관성충돌하여 포집되는 입자(P)들에 자외선을 조사하면, 포집판(20)에 포집되는 입자 (P)들 중에 포함되어 있는 미생물이 형광작용을 하며, 미생물의 형광작용에 의해서는 먼지 등의 대기 입자와 미생물을 구별할 수 있다. 예컨대, 살아 있는 미생물의몸 속에 있는 NADPH(Nicotinamide Adenine Dinucleotide Phosphate)에 파장 325nm 영역의 자외선을 조사하면, 미생물로부터 대기 입자와 구별되는 형광신호를 얻을 수 있다.Meanwhile, when ultraviolet rays are irradiated to the particles P collected by inertia collision to the collecting plate 20 by the rotation of the collecting plate 20 and the spraying operation of the nozzle 40, the particles collected on the collecting plate 20 are collected. Microorganisms contained in (P) fluoresce, and by fluorescence of microorganisms can distinguish between microorganisms and atmospheric particles such as dust. For example, by irradiating ultraviolet light with a wavelength of 325 nm to NADPH (Nicotinamide Adenine Dinucleotide Phosphate) in the body of living microorganisms, a fluorescence signal distinguished from atmospheric particles can be obtained from the microorganism.
이와 같이 본 고안에 따른 미생물의 포집장치는 노즐(40)의 분사에 의하여 공기 중에 부유하는 미생물을 포집판(20)에 포집함으로써, 미생물의 포집을 간편하고 효율적으로 실시할 수 있다. 그리고 몸체(10), 구동장치(30)와 공기도입장치 (42)의 간단한 구성에 의하여 식품가공분야, 생화학 테러 등 다양한 현장에 간편하게 설치 및 이동하여 미생물의 포집을 실시할 수 있다.As described above, the microorganism collecting device according to the present invention collects the microorganisms floating in the air by the injection of the nozzle 40 on the collecting plate 20, so that the microorganism can be collected easily and efficiently. And by the simple configuration of the body 10, the drive device 30 and the air introduction device 42 can be easily installed and moved to a variety of sites, such as food processing field, biochemical terrorism can be carried out to collect the microorganisms.
도 5와 도 6을 참조하여 본 고안에 따른 제2 실시예의 포집장치에 대한 작동을 살펴보면, 구동장치(130)의 모터(131)가 구동되면, 모터(131)의 구동력은 전동장치(132)의 원동풀리(132a)에 감아걸려 있는 벨트(132c)에 의하여 종동풀리(132b)에 전달되고, 종동풀리(132b)는 베어링(132d)의 지지에 의하여 몸체(110)의 상부에서 회전한다. 그리고 전동장치(132)의 종동풀리(132b)와 함께 포집판(120)이 회전한다.Looking at the operation of the collecting device of the second embodiment according to the present invention with reference to Figures 5 and 6, when the motor 131 of the drive device 130 is driven, the driving force of the motor 131 is a transmission device 132 It is transmitted to the driven pulley 132b by the belt 132c wound around the prime pulley 132a, and the driven pulley 132b rotates at the top of the body 110 by the support of the bearing 132d. The collecting plate 120 rotates together with the driven pulley 132b of the transmission 132.
다음으로, 공기도입장치(142)의 작동에 의하여 몸체(110)의 도입구(112)를 통하여 체임버(111)에 공기를 도입시키면, 공기는 노즐(140)의 노즐구멍(141)을 통하여 포집판(120)의 하면에 분사된 후, 몸체(110)의 배출구(113)를 통하여 외부로 배출된다. 이와 같은 노즐(140)에 의한 공기의 분사에 의해서는 공기 중에 에어로졸의 형태로 존재하는 입자(P)들이 가속되고, 가속되는 입자(P)들 중 직경 1㎛ 미만의 작은 입자(P1)는 유선(L)을 따라 흘러 몸체(110)의 배출구(113)를 통하여 외부로 배출된다. 직경 1㎛ 이상의 큰 입자(P)는 도 6에 도시되어 있는 바와 같이 유선(L)으로부터 이탈되면서 포집판(120)에 충돌되어 포집된다.Next, when air is introduced into the chamber 111 through the inlet 112 of the body 110 by the operation of the air introduction device 142, the air is collected through the nozzle hole 141 of the nozzle 140 After spraying on the lower surface of the plate 120, it is discharged to the outside through the discharge port 113 of the body (110). By the injection of air by the nozzle 140, the particles P present in the form of an aerosol in the air are accelerated, and the small particles P 1 having a diameter of less than 1 μm among the accelerated particles P are Flow along the streamline (L) is discharged to the outside through the outlet 113 of the body (110). Large particles P having a diameter of 1 μm or more collide with the collecting plate 120 while being separated from the streamline L as illustrated in FIG. 6.
한편, 포집판(120)에 포집되는 입자(P)들 속의 미생물은 자외선을 조사하면 앞에서 설명한 것과 마찬가지의 형광작용을 하는 바, 형광작용을 하는 미생물은 형광현미경에 의한 관찰이나 카메라의 촬영과 컴퓨터의 소정 프로그램에 의한 이미지 분석에 의하여 판독할 수 있다. 본 고안에 따른 제2 실시예의 포집장치는 구동장치 (130)의 구성이 제1 실시예의 포집장치의 구동장치(30)에 비하여 간단하고, 상부커버(13)를 삭제하여 구조를 간단하게 구성할 수 있는 장점을 보유한다.On the other hand, the microorganisms in the particles (P) that are collected on the collecting plate 120 is the same as described above when the ultraviolet rays are irradiated, the microorganisms that fluoresce is observed by a fluorescence microscope or photographed by a camera and computer Can be read by image analysis by a predetermined program. The collecting device of the second embodiment according to the present invention is simpler than the driving device 30 of the collecting device of the first embodiment, and the structure of the collecting device of the second embodiment can be simplified by removing the upper cover 13. It has advantages.
이상에서 설명된 실시예는 본 고안의 바람직한 실시예를 설명한 것에 불과하고, 본 고안의 권리범위는 설명된 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 고안의 기술적 사상과 청구범위내에서 이 분야의 당업자에 의하여 다양한 변경, 변형 또는 치환이 가능할 것이며, 그와 같은 실시예들은 본 고안의 범위에 속하는 것으로 이해되어야 한다.The embodiments described above are merely to describe preferred embodiments of the present invention, the scope of the present invention is not limited to the described embodiments, and those skilled in the art within the spirit and claims of the present invention Various changes, modifications, or substitutions may be made thereto, and such embodiments are to be understood as being within the scope of the present invention.
이상에서 설명한 바와 같이 본 고안에 따른 공기 중 미생물의 포집장치에 의하면, 노즐에 의하여 회전하는 포집판에 공기를 분사하여 공기 중에 부유하는 입자들 속의 미생물을 관성충돌에 의하여 간편하게 포집함으로써, 미생물의 포집 효율을 크게 향상시킬 수 있으며, 미생물이 포집판의 한곳에 과다하게 포집되는 것을효과적으로 방지하여 미생물을 균일하게 포집할 수 있다. 또한, 몸체, 구동장치와 공기도입장치의 간단한 구성에 의하여 식품가공분야, 생화학 테러 등 다양한 현장에 간편하게 설치 및 이동하여 미생물의 포집을 실시할 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the apparatus for collecting microorganisms in air according to the present invention, the microorganisms are collected by spraying air on a collecting plate rotated by a nozzle to easily collect microorganisms in particles floating in the air by inertia collision. The efficiency can be greatly improved, and the microorganisms can be effectively prevented from being excessively collected in one place of the collecting plate to uniformly collect the microorganisms. In addition, by the simple configuration of the body, the driving device and the air introduction device has an effect that can be easily installed and moved to various sites, such as food processing field, biochemical terrorism, to collect the microorganisms.
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|---|---|---|---|---|
| KR101579590B1 (en) * | 2014-07-24 | 2016-01-04 | 연세대학교 산학협력단 | Particles Collecting Apparatus Using Aerodynamics, and System for Detecting Particle Having the Same |
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2003
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