KR200420974Y1

KR200420974Y1 - 공기중 오염물질 포집장치

Info

Publication number: KR200420974Y1
Application number: KR2020060011059U
Authority: KR
Inventors: 김대형; 양종승
Original assignee: (주)수도프리미엄엔지니어링
Priority date: 2006-04-25
Filing date: 2006-04-25
Publication date: 2006-07-07

Abstract

본 고안은 공기중 오염물질 포집장치에 관한 것이다.

본 고안은, 도입되는 공기중의 오염물질을 포집하기 위한 액상 시약이 바틀내에 충진되어 있는 임핀저가 케이스측에 안착되어 작동 준비되게 되는 공기중 오염물질 포집장치에 있어서, 상기 바틀내의 상기 시약의 양이 정확한 양인지를 검출하게 되는 시약량검출수단과, 상기 시약량검출수단을 통해 검출된 상기 시약의 양이 정확한 경우에만 부속 장치부들측으로 전원이 공급되도록 하게 되는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

따라서, 항시 정확한 양의 시약에 대한 오염물질의 포집이 실시될 수 있게 되므로, 오염물질에 대한 정확한 분석이 가능하도록 하며, 또한 정확한 양의 시약이 준비된 상태에서만 부속 장치부들측으로 전원이 공급되게 되므로, 전원 낭비를 방지하고, 부속 장치부들에서의 열화와 전원공급부에서의 급속한 성능 저하를 막을 수 있게 되는 효과가 있다.

공기, 오염물질, 포집, 분석, 임핀저, 시약, 무게, 전원, 밧데리

Description

공기중 오염물질 포집장치{APPARATUS FOR COLLECTING POLLUTANTS IN AIR}

도 1은 종래의 공기중 오염물질 포집장치를 보여주는 개략도,

도 2는 본 고안에 따른 공기중 오염물질 포집장치를 보여주는 개략도,

도 3은 본 고안에 따른 공기중 오염물질 포집장치에서의 일부 제어방법을 설명하는 순서도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 시약 10 : 임핀저

11 : 포집실 12 : 바틀

13 : 캡 13a : 격막

13a-1 : 공기통로 14 : 도입관

14a : 노즐 15 : 연장기구

16 : 배출관 20 : 에어라인

30 : 수분필터 40 : 플로우미터

50 : 진공펌프 60 : 제어부

62 : 표시장치부 64 : 컨트롤패널

66 : 스위치 70 : 전원공급부

80 : 케이스 82 : 수납안착홈

84 : 안착지지부 84a : 고정홈

90 : 무게측정수단

본 고안은 공기중의 오염물질을 효율적으로 포집하여 이후 분석에 이용되도록 하게 되는 공기중 오염물질 포집장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 오염물질의 포집을 위한 정확한 양의 시약이 충진된 상태에서만 부속 장치부들측으로 전원이 공급되도록 하여, 정확한 포집이 실시되도록 할 수 있음과 아울러, 대기 시간에 밧데리 등의 전원이 손실되는 것을 방지할 수 있게 되는 공기중 오염물질 포집장치에 관한 것이다.

일반적으로, 반도체나 평판표시장치 등의 제조를 위한 클린룸(clean room)내의 환경은 생산되는 제품 보호 차원에서 청정하게 유지되어야만 하며, 따라서 청정환경의 유지 관리를 위해 공기중의 오염물질(이온, 유기, 메탈)에 대한 포집, 분석은 매우 중요하다.

공기중의 오염물질을 포집하는데에는 익히 잘 알려진 임핀저(impinger)를 이용하는 포집장치가 주로 이용되고 있으며, 임핀저는 외부로부터 흡입되는 일정량의 공기를 초순수(DIW ; DeIonized Water) 등의 액상 시약에 통과시켜 해당 공기중의 오염물질이 해당 시약에 침전, 용해 또는 반응을 통해 포집하도록 하게 된다.

도 1은 종래의 임핀저를 이용하는 공기중 오염물질 포집장치에 대한 개략도 이다.

공기중 오염물질 포집장치는 공기중의 오염물질을 포집할 수 있는 임핀저(10)를 구비하며, 해당 임핀저(10)는 내부에 포집실(11)을 형성하는 직립 원통형의 바틀(bottle)(12)과, 이 바틀(12)내의 포집실(11)을 개폐할 수 있도록 상단부측에 결합되게 되는 캡(13)을 구비하게 된다.

임핀저(10)의 캡(13)에는 외부 공기를 도입하기 위한 도입관(14)이 중심부에 입설되도록 구비되어 그 하부측 일부가 포집실(11)내에 수용된 시약(1)에 침수되게 되며, 침수되는 해당 도입관(14)의 하단부측에는 노즐(nozzle)(14a)이 형성되어 있어 도입되는 공기를 시약(1)속으로 분사하게 된다.

또한, 해당 임핀저(10)의 캡(13)에는 측방으로 연장되도록 배출관(16)이 구비되어 있어, 시약(1)을 통과한 공기가 이를 통해 배출되게 된다.

그리고, 캡(13)의 하단부측에는 바틀(12)의 포집실(11)내로 삽입되어 시약(1)의 액면위에 위치하게 되는 격막(13a)이 형성되게 되며, 이 격막(13a)과 중심부의 도입관(14) 사이에는 미세한 공기통로(13a-1)가 형성되게 되고, 이 공기통로(13a-1)를 통해서 공기가 배출되게 됨과 아울러, 배출되는 공기로부터 응결되어 생성되는 응결수가 역으로 흘러 포집실(11)내로 회수되게 된다.

나아가, 전술한 도입관(14)의 일부 외부 노출되는 상단부측에는 공기의 포집 위치를 연장하는데 이용되게 되는 연장기구(15)가 결합될 수 있으며, 한편 전술한 배출관(16)의 개방단부측에는 후술하는 에어라인(20)의 선단부가 착탈 가능하게 결합되게 된다.

이상과 같은 임핀저(10)는 그 바틀(12)측이 케이스(80)의 상면 일측에 소정깊이 함몰되도록 형성되어 있는 수납안착홈(82)에 삽입되어 안착되게 되며, 이 수납안착홈(82)의 바닥측에는 안착되는 바틀(12)을 하부측에 접촉 지지하게 되는 안착지지부(84)가 형성되어 있고, 이 안착지지부(84)의 상면상에는 안착되는 바틀(12)의 하단부가 긴밀히 끼워져 위치 고정되게 되는 고정홈(84a)이 형성되어 있다.

덧붙여, 임핀저(10)의 배출관(16)측에 결합을 이루게 되는 에어라인(20)은 그 선단부측 일부가 외부로 노출되어 있으며, 나머지 부분은 케이스(80) 내부에 위치되게 되는데, 케이스(80) 내부에 위치되는 부분에는 순차적으로, 배출되는 공기중의 잔류 수분을 여과하여 제거하게 되는 수분필터(filter)(30)와, 공기의 유량을 표시하게 되는 플로우미터(flow meter)(40)와, 공기에 대한 흡입력을 발생시키게 되는 진공펌프(vacuum pump)(50)가 구비되게 된다.

나아가, 케이스(80)의 내부에는 또한 전반적인 작동 제어를 위한 제어부(60)가 구비되게 되며, 이 제어부(60)에는 작동 상태를 외부로 표시하기 위한 표시장치부(62)와, 사용자의 조작을 위한 컨트롤패널(control panel)(64)이 연결되게 되고, 물론 표시장치부(62)와 컨트롤패널(64)은 케이스(80)의 전면상에 구비되게 된다.

또한, 전술한 진공펌프(50), 제어부(60) 등의 작동에 필요되는 전원을 공급하기 위한 전원공급부(70)가 구비되게 되며, 이 전원공급부(70)는 배터리(battery)를 통해 전원을 공급하거나 외부 전원을 인가받아 공급하게 된다.

이상과 같은 구성으로, 그 작용에 대해 이하 설명하기로 한다.

먼저, 사용자가 임핀저(10)의 바틀(12) 내부의 포집실(11)에 일정량의 액상 시약(1)을 채운 다음, 해당 임핀저(10)의 바틀(12)을 케이스(80)상의 수납안착홈(82)내에 수납하여 안착시키게 되며, 그 후 해당 임핀저(10)의 배출관(16)측에 에어라인(20)의 선단부를 결합하게 된다.

이와 같이 준비한 다음, 사용자는 컨트롤패널(64)상의 조작을 통해 메인 전원을 넣고, 이어서 작동 개시를 선택하게 되면, 이에 따라 제어부(60)가 진공펌프(50)를 구동시켜, 해당 진공펌프(50)의 흡입력에 의해 외부의 공기가 임핀저(10)의 도입관(14)을 통해 도입되어 그 하단부측의 노즐(14a)을 통해 시약(1)내로 분사되게 되며, 분사된 공기중에 함유되어 있는 오염물질은 시약(1)에 침전, 용해 또는 반응되어 포집되게 된다.

그리고, 오염물질이 포집된 후 해당 공기는 상향하여 격막(13a)의 공기통로(13a-1)를 통해 캡(13) 내부로 이동된 다음, 이어서 캡(13)의 배출관(16)을 통해 배출되고, 이어서 연결된 에어라인(20)을 통해 계속적으로 이송되면서 먼저 수분필터(30)에서 잔류하는 극소량의 수분까지 완벽하게 제거되게 된다.

그 후, 수분필터(30)를 통과한 공기는 플로우미터(40)를 통과하면서 그 유량이 검출되어 사용자가 확인할 수 있도록 하게 된다.

이어서, 플로우미터(40)를 통과한 공기는 최종적으로 진공펌프(50)를 통과한 후 대기중으로 최종 배출되게 된다.

이상과 같은 오염물질의 포집 작동은 일회에 약 3시간 정도의 비교적 장시간 진행되게 되며, 물론 해당 시간이 종료되면 제어부(60)에 의해 자동으로 정지되게 되고, 한편 작동 과정중에 제어부(60)는 작동 상태를 표시장치부(62)를 통해 계속적으로 표시하여 나타내게 되며, 전원공급부(70)는 작동에 필요되는 전원을 계속적으로 공급하게 된다.

그러나, 이상과 같은 종래의 임핀저를 이용하는 공기중 오염물질 포집장치에서는 다음과 같은 문제점이 있었다.

즉, 작동에 앞서 사용자가 일정량(예컨대, 100㏄)의 시약(1)을 바틀(12)내에 채운 다음 포집을 진행하게 되는데, 사용자의 실수로 정확한 양이 채워지지 않은 상태로 포집이 실시되는 경우가 다발되고 있어, 결과적으로 오염물질의 포집량에서 편차가 유발되어 이후 분석 데이터의 신뢰성을 떨어뜨리게 되는 문제점이 있었다.

또한, 사용자가 컨트롤패널(64)상의 메인 전원을 넣으면, 전원공급부(70)로부터 모든 부속 장치부들로 전원이 상시 공급되게 되므로, 대기 시간에도 전원이 손실되게 되어, 실제 장시간의 포집시에는 밧데리의 전력 부족으로 도중에 불완전하게 완료해야 하고, 전원의 상시 연결상태에 따라 부속 장치부들에서의 소자 및 부품 수명이 단축되고, 전원공급부(70)에서의 급속한 성능 저하도 유발되게 되는 문제점이 있었다.

본 고안은 상기와 같은 제반 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 정확한 양의 시약이 준비된 상태에서만 부속 장치부들측으로 전원이 공급되도록 하여, 시약의 충진량이 부정확한 상태에서 포집이 실시되는 것을 방지하게 됨과 아울러, 불필요한 전원 낭비를 방지할 수 있게 되는 공기중 오염물질 포집장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 공기중 오염물질 포집장치는, 도입되는 공기중의 오염물질을 포집하기 위한 액상 시약이 바틀내에 충진되어 있는 임핀저가 케이스측에 안착되어 작동 준비되게 되는 공기중 오염물질 포집장치에 있어서, 상기 바틀내의 상기 시약의 양이 정확한 양인지를 검출하게 되는 시약량검출수단과, 상기 시약량검출수단을 통해 검출된 상기 시약의 양이 정확한 경우에만 부속 장치부들측으로 전원이 공급되도록 하게 되는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 고안의 상기 목적과 여러가지 장점은 이 기술분야에 숙련된 사람들에 의해 첨부된 도면을 참조하여 아래에 기술되는 고안의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조로 본 고안의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 공기중 오염물질 포집장치에 대한 개략도이다.

설명에 앞서, 종래와 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면부호를 부기하고, 그 상세한 설명은 일부 생략함을 밝힌다.

본 고안에 따르면, 케이스(80)의 수납안착홈(82)내에 삽입 안착되게 되는 임핀저(10)의 바틀(12)을 하부측에서 접촉 지지하게 되는 수납안착홈(82)의 바닥면인 안착지지부(84)측에는 중량센서(sensor)와 같은 무게측정수단(90)이 구비되어, 시약(1)이 충진된 상태로 삽입 안착되는 바틀(12)의 무게를 측정하여 그 결과값을 제어부(60)로 송출하게 된다.

이와 같이, 무게측정수단(90)으로부터 바틀(12)의 무게값이 측정되어 전송되게 되면(S102), 제어부(60)는 미리 입력되어 있는 표준무게값과 비교하여, 측정된 무게값이 표준무게값 범위에 해당되는지를 판단하고(S104), 범위에 해당되는 경우에만 이후 전원공급부(70)로부터 모든 부속 장치부들측으로 전원이 공급되도록 하게 되며(S106), 한편 측정된 무게값이 표준무게값 범위에서 벗어나는 경우에는 경고음, 경고등 점멸과 같은 경고신호를 발생시켜(S108), 사용자가 인지하도록 하게 된다(도 3 참조).

물론, 제어부(60)는 표준무게값 범위를 미리 사용자로부터 입력받거나, 제조시점에서 해당 값을 입력받을 수 있다.

보다 상세히 설명하면, 사용자가 임핀저(10)의 바틀(12)내에 일정량의 시약(1)을 채운 다음, 해당 바틀(12)을 케이스(80)의 수납안착홈(82)내에 수납 안착한 다음, 컨트롤패널(64)상의 조작을 통해 메인 전원을 넣게 되면, 종래에는 모든 부속 장치부들에 전원이 공급되게 되었으나, 본 고안에서는 우선 제어부(60)와 무게측정수단(90)으로만 소량의 전원이 공급되고 나머지 부속 장치부들측으로는 전혀 전원이 공급되지 않게 된다.

이어서, 사용자가 컨트롤패널(64)을 통해 작동 개시를 선택하게 되면, 제어부(60)는 무게측정수단(90)을 작동 제어하여 무게측정수단(90)이 안착된 바틀(12) 의 무게값을 측정하여 전송하도록 하게 되며, 제어부(60)는 전송된 무게값이 표준무게값에 해당되는 경우에만 전원공급부(70)로부터 나머지 부속 장치부들측으로도 전원이 공급되어 바로 오염물질의 포집 작동이 개시되도록 하게 되고, 한편 전송된 무게값이 표준무게값 범위를 벗어나는 경우에는 표시장치부(62)를 통해 경고신호를 발생시켜 사용자로 하여금 재차 시약(1)의 충진량을 수정하도록 하게 된다.

물론, 사용자가 시약(1)의 충진량을 수정한 후 재차 바틀(12)을 안착시키고 작동 개시를 입력하게 되면, 제어부(60)는 다시 무게값의 확인을 실시하게 될 것이다.

이로써, 본 고안에 따르면, 항시 정확한 양의 시약(1)에 대한 오염물질의 포집이 실시될 수 있게 되므로, 오염물질에 대한 정확한 포집이 가능하여 이후 신뢰성 높은 분석 데이터를 얻을 수 있도록 하게 되는 장점이 있다.

또한, 바틀(12)내에 정확한 양의 시약(1)이 충진된 상태로 사용자의 오염물질 포집 의사가 확실한 경우에만 모든 부속 장치부들측으로 전원이 공급되게 되므로, 대기 시간에서의 전원 낭비를 막을 수 있게 되고, 불필요한 전원 공급에 따른 부속 장치부들에서의 열화와 전원공급부(70)에서의 급속한 성능 저하도 막을 수 있게 되는 것이다.

덧붙여, 이상과 같이 제어부(60)가 바틀(12)의 무게값에 따라 전원 공급을 제어할 수 있도록 하기 위하여, 제어부(60)는 전원공급부(70)로부터 부속 장치부들측으로 전원이 공급되는 제2전원라인(미도시)상의 스위치(66)를 제어하도록 구성될 수 있으며, 이 경우 초기에 제어부(60)와 무게측정수단(90)측으로만 전원이 공급되 는 것은 별도의 제1전원라인(미도시)을 통해 이루어질 수 있다.

한편, 이상에서 바틀(12)내의 시약(1)의 양을 무게측정수단(90)으로 측정하는 것으로 나타내었으나, 해당 시약(1)의 양은 그 레벨(level ; 수위)을 감지하는 레벨감지수단을 통해서도 검출될 수 있을 것이며, 이때 레벨감지수단으로는 통상적으로 이용되고 있는 적어도 하나 이상의 센서가 이용될 수 있고, 물론 레벨감지수단에서 측정된 레벨값이 적정 범위일 경우에만 제어부(60)에 의해 부속 장치부들측으로 전원이 공급되게 될 것이다.

이상, 상기 내용은 본 고안의 바람직한 일 실시예를 단지 예시한 것으로 본 고안의 당업자는 본 고안의 요지를 변경시킴이 없이 본 고안에 대한 수정과 변경을 가할 수 있음을 인지해야 한다.

본 고안에 따르면, 항시 정확한 양의 시약에 대한 오염물질의 포집이 실시될 수 있게 되므로, 오염물질에 대한 정확한 분석이 가능하도록 하며, 또한 정확한 양의 시약이 준비된 상태에서만 부속 장치부들측으로 전원이 공급되게 되므로, 전원 낭비를 방지하고, 부속 장치부들에서의 열화와 전원공급부에서의 급속한 성능 저하를 막을 수 있게 되는 효과가 달성될 수 있다.

Claims

도입되는 공기중의 오염물질을 포집하기 위한 액상 시약이 바틀내에 충진되어 있는 임핀저가 케이스측에 안착되어 작동 준비되게 되는 공기중 오염물질 포집장치에 있어서,

상기 바틀내의 상기 시약의 양이 정확한 양인지를 검출하게 되는 시약량검출수단과,

상기 시약량검출수단을 통해 검출된 상기 시약의 양이 정확한 경우에만 부속 장치부들측으로 전원이 공급되도록 하게 되는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기중 오염물질 포집장치.
제 1 항에 있어서,

상기 부속 장치부들측으로 전원이 공급되는 전원라인상에 구비되어 상기 제어부의 작동 제어를 받아 개폐되게 되는 스위치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공기중 오염물질 포집장치.
제 1 항에 있어서,

상기 시약량검출수단은,

상기 바틀의 무게를 측정하는 무게측정수단 또는 상기 바틀내의 상기 시약의 레벨(수위)을 검출하는 레벨감지수단인 것을 특징으로 하는 공기중 오염물질 포집 장치.
제 3 항에 있어서,

상기 무게측정수단은,

상기 바틀을 하부측에서 접촉 지지하는 상기 케이스의 안착지지부측에 구비되게 되는 것을 특징으로 하는 공기중 오염물질 포집장치.