KR20110129680A

KR20110129680A - 자동 채수 장치

Info

Publication number: KR20110129680A
Application number: KR1020100049194A
Authority: KR
Inventors: 이진필; 김재용
Original assignee: 이손이엔엘 (주)
Priority date: 2010-05-26
Filing date: 2010-05-26
Publication date: 2011-12-02
Also published as: KR101103370B1

Abstract

본 발명의 자동 채수 장치(100)는 내부에 공간 부(101a)가 형성되고, 전면에 도어(D)가 개폐 가능하게 설치되는 케이스(101); 다수의 채수 통(V)이 배열되며, 상기 공간 부(101a) 하측에 출입 가능하게 설치되는 채수 통 트레이(103); 상기 공간 부(101a) 상측에 고정되는 베이스 프레임(110); 상기 베이스 프레임(110)의 양쪽에 전후방향(Y축 방향)을 향하여 고정설치되는 한 쌍의 제1가이드 레일(120)(120'); 상기 제1가이드 레일(120)(120')에 전후방향으로 슬라이드 이동가능하게 설치되는 제1슬라이더(130)(130'); 상기 제1슬라이더(130)를 이송시키기 위하여 상기 제1가이드 레일(120)에 설치되는 제1구동유닛(140); 상기 제1슬라이더(130)(130')의 전면에 각각 고정되는 블록(B)(B'); 상기 블록(B)(B')을 연결하여 좌우방향(X축 방향)으로 설치되는 커버 프레임(150); 상기 커버 프레임(150)의 좌우방향으로 고정 설치되는 제2가이드 레일(160); 상기 제2가이드 레일(160)에 좌우방향으로 슬라이드 이동가능하게 설치되는 제2슬라이더(170); 상기 제2슬라이더(170)를 이송시키기 위하여 상기 블록(B)(B')에 설치되는 제2구동유닛(180); 상기 제2슬라이더(170)에 설치되며, 외부에서 공급되는 시료를 상기 채수 통(V) 안에 공급하는 채수 노즐(N); 및 상기 채수 노즐(N)을 전후방향과 좌우방향으로 제어할 수 있도록 상기 제1가이드 레일(120)과 상기 커버 프레임(150) 후방에 이동센서 키커(K1-K4)와 기준센서(S1)가 설치되고, 이와 상응하여 상기 제1슬라이더(130)와 상기 제2슬라이더(170)에 기준센서 키커(K5)와 이동센서(S2)가 설치되는 센서유닛(190);을 구비한다.

Description

자동 채수 장치{Automatic water sampler}

본 발명은 자동 채수 장치에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 채수 노즐이 Y축 방향과 X축 방향으로 슬라이드 이동되면서 정확한 위치에서 설정된 양을 정밀하게 채수하며, 센서에 의해서 채수 노즐의 채수 위치가 항상 정밀하게 감지되어 채수 동작이 마무리되면 채수 노즐이 첫 번째 지점으로 이동하여 초기화되므로 반복되는 동작에도 채수 위치를 이탈하지 않도록 구성된 자동 채수 장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동 채수 장치는 수질분석을 위한 유입수를 채집하여 다양한 수질기준항목을 조사하기 위해 분석시료를 채취하기 위하여 사용된다.

자동 채수 장치는 수질측정소에서 수질 자동측정시 수질기준 이상으로 측정시 시료를 자동으로 일정용량으로 채수(採水)하여 온라인분석장비에서 측정한 농도와 기존의 수질분석수치와 비교하기 위해 활용된다.

시료로 사용되는 수질 원으로는 하천, 강, 하 폐수 시료 등이 활용되며, 이러한 수질 원에 대한 수질검사법은 이화학적 시험, 세균학적 시험, 생물학적 시험 등으로 구분된다. 상기와 같은 수질 원에 대한 정확한 현장수질검사를 위해서는 현장에서 시료 채수 및 보관이 중요하며, 강, 하천, 지하수 등의 시료 수에 따라 각각 채취되어 사용되고 있다.

이와 같이 수질 원을 채수하는 방식은 구동모터에 의해 채수 병이 장착된 회전판이 이동하여 채수하는 방식과, 채수 병은 고정되고 유입라인이 이동하여 채수하는 방식, 그리고 솔레노이드밸브를 이용하여 가이드에 따라 채수하는 방식 등이 적용되어 사용되고 있다.

그러나, 종래 솔레노이드 밸브를 이용한 자동 채수 장치는 시료내의 이물질로부터 영향을 받아 밸브가 막히거나 이물질이 걸려 정상적으로 닫히지 않아 채취한 시료가 새는 등의 문제점이 있다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 제1가이드 레일에 전후방향(Y축 방향)으로 제1슬라이더가 슬라이드 이동가능하게 설치되고, 제2가이드 레일에 좌우방향(X축 방향)으로 제2슬라이더가 슬라이드 이동 가능하게 설치되며, 센서에 의해서 채수 노즐의 채수 위치가 항상 정밀하게 감지되어 채수 동작이 마무리되면 채수 노즐이 첫 번째 지점으로 이동하여 초기화되므로 반복되는 동작에도 위치를 이탈하지 않으며, 정전 등에 의해 채수 동작이 일시 중지되는 경우에도 채수 위치를 재설정할 필요가 없는 자동 채수 장치를 제공함에 그 목적이 있다.

전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 자동 채수 장치는 내부에 공간 부가 형성되고, 전면에 도어가 개폐 가능하게 설치되는 케이스; 다수의 채수 통이 배열되며, 상기 공간 부 하측에 출입 가능하게 설치되는 채수통 트레이; 상기 공간 부 상측에 고정되는 베이스 프레임; 상기 베이스 프레임의 양쪽에 전후방향(Y축 방향)을 향하여 고정 설치되는 한 쌍의 제1가이드 레일; 상기 제1가이드 레일에 전후방향으로 슬라이드 이동가능하게 설치되는 제1슬라이더; 상기 제1슬라이더를 이송시키기 위하여 상기 제1가이드 레일에 설치되는 제1구동유닛; 상기 제1슬라이더의 전면에 각각 고정되는 블록; 상기 블록을 연결하여 좌우방향(X축 방향)으로 설치되는 커버 프레임; 상기 커버 프레임의 좌우방향으로 고정 설치되는 제2가이드 레일; 상기 제2가이드 레일에 좌우방향으로 슬라이드 이동가능하게 설치되는 제2슬라이더; 상기 제2슬라이더를 이송시키기 위하여 상기 블록 후면에 설치되는 제2구동유닛; 상기 제2슬라이더에 설치되며, 외부에서 공급되는 시료를 상기 채수 통 안에 공급하는 채수 노즐; 및 상기 채수 노즐을 전후방향과 좌우방향으로 제어할 수 있도록 상기 제1가이드 레일과 상기 커버 프레임 후방에 이동센서 키커와 기준센서가 설치되고, 이와 상응하여 상기 제1슬라이더와 상기 제2슬라이더에 기준센서 키커와 이동센서가 설치되는 센서유닛;을 구비한다.

상기 제1구동유닛은 상기 제1가이드 레일의 측면 일 측에 설치되는 구동 풀리; 상기 제1가이드 레일의 측면 타 측에 설치되는 피동 풀리; 상기 구동 풀리와 상기 피동 풀리를 연결하며, 상기 제1슬라이더와 연결되는 벨트; 및 상기 구동 풀리를 구동시키기 위하여 상기 베이스 프레임에 고정 설치되는 구동모터;를 구비한다.

상기 제2구동유닛은 상기 블록의 전면에 설치되는 구동 풀리; 상기 블록의 전면에 설치되는 피동 풀리; 상기 구동 풀리와 상기 피동 풀리를 연결하며, 상기 제2슬라이더와 연결되는 벨트; 및 상기 구동 풀리를 구동시키기 위하여 상기 블록의 후면에 설치되는 구동모터;를 구비한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 채수 노즐이 Y축 방향과 X축 방향으로 슬라이드 이동하면서 정확한 위치에서 정해진 양을 정밀하게 채수할 수 있다.

또한, 본 발명은 센서 유닛에 의해서 채수 노즐의 채수 위치가 항상 정밀하게 감지되어 채수 동작이 마무리되면 채수 노즐이 첫 번째 지점으로 이동하여 초기화되므로 반복되는 동작에도 채수 위치를 이탈하지 않으며, 정전 등에 의해 채수 동작이 일시 중지되는 경우에도 채수 위치를 재설정할 필요가 없는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 자동 채수 장치를 보인 사시도
도 2는 본 발명에 따른 자동 채수 장치를 보인 정면도
도 3은 본 발명에 따른 자동 채수 장치 내부를 보인 우측면도
도 4는 본 발명에 따른 이송장치를 보인 후방 사시도
도 5는 본 발명에 따른 이송장치를 보인 정면도
도 6은 본 발명에 따른 이송장치를 보인 평면도

이하 첨부도면을 참조하여 본 발명에 따른 자동 채수 장치의 바람직한 실시 예를 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 자동 채수 장치를 보인 사시도, 도 2는 본 발명에 따른 자동 채수 장치를 보인 정면도, 도 3은 본 발명에 따른 자동 채수 장치 내부를 보인 우측면도, 도 4는 본 발명에 따른 이송장치를 보인 후방 사시도, 도 5는 본 발명에 따른 이송장치를 보인 정면도, 및 도 6은 본 발명에 따른 이송장치를 보인 평면도이다.

도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 자동 채수 장치(100)는 내부에 공간 부(101a)가 형성되고, 전면에 도어(D)가 개폐 가능하게 설치되는 케이스(101); 다수의 채수 통(V)이 배열되며, 상기 공간 부(101a) 하측에 출입 가능하게 설치되는 채수 통 트레이(103); 상기 공간 부(101a) 상측에 고정되는 베이스 프레임(110); 상기 베이스 프레임(110)의 양쪽에 전후방향(Y축 방향)을 향하여 고정 설치되는 한 쌍의 제1가이드 레일(120)(120'); 상기 제1가이드 레일(120)(120')에 전후방향으로 슬라이드 이동가능하게 설치되는 제1슬라이더(130)(130'); 상기 제1슬라이더(130)를 이송시키기 위하여 상기 제1가이드 레일(120)에 설치되는 제1구동유닛(140); 상기 제1슬라이더(130)(130')의 전면에 각각 고정되는 블록(B)(B'); 상기 블록(B)(B')을 연결하여 좌우방향(X축 방향)으로 설치되는 커버 프레임(150); 상기 커버 프레임(150)의 좌우방향으로 고정 설치되는 제2가이드 레일(160); 상기 제2가이드 레일(160)에 좌우방향으로 슬라이드 이동가능하게 설치되는 제2슬라이더(170); 상기 제2슬라이더(170)를 이송시키기 위하여 상기 블록(B)(B')에 설치되는 제2구동유닛(180); 상기 제2슬라이더(170)에 설치되며, 외부에서 공급되는 시료(물)를 상기 채수통(V) 안에 공급하는 채수 노즐(N); 및 상기 채수 노즐(N)을 전후방향과 좌우방향으로 제어할 수 있도록 상기 제1가이드 레일(120)과 상기 커버 프레임(150) 후방에 이동센서 키커(K1-K4)와 기준센서(S1)가 설치되고, 이와 상응하여 상기 제1슬라이더(130)와 상기 제2슬라이더(170)에 기준센서 키커(K5)와 이동센서(S2)가 설치되는 센서유닛(190);을 구비한다.

본 발명에 따른 자동 채수 장치(100)의 구성을 좀더 구체적으로 살펴본다.

상기 케이스(101)는 사각 형상을 가지며, 외부에는 조작 부(미 도시)가 설치되고, 내부에는 공간 부(101a)가 형성된다. 상기 공간 부(101a)는 상 하측 두 부분으로 나누어, 하측에는 채수 통 트레이(103)가 출입(出入)될 수 있는 곳이며, 상측에는 채수 노즐(N)을 원하는 채수 통(V)의 위치로 이송시킬 수 있는 이송장치(100')가 설치된다. 상기 케이스(101) 전면에는 도어(D)가 개폐 가능하게 설치된다.

상기 케이스(101) 외부에는 공기 유입구(101b)가 형성되고, 내부에는 펠티어 효과를 이용하는 온도 유지 팬(101c)이 설치됨으로써, 상기 케이스(101) 내부 온도를 적정온도로 유지하여 시료의 변질을 방지하도록 한다.

상기 채수 통 트레이(103)는 다수의 채수 통(V), 예를 들어 5*5로 총 25개의 채수 통(V)이 배열되도록 구성된다.

상기 이송장치(100')의 구성을 살펴보면, 상기 공간 부(101a) 상측에 상기 베이스 프레임(110)이 고정되며, 한 쌍의 제1가이드 레일(120)(120')이 상기 베이스 프레임(110)의 양쪽에 전후방향을 향하여 고정 설치된다.

상기 제1슬라이더(130)(130')는 각각 상기 제1가이드 레일(120)(120')에 전후방향으로 슬라이드 이동가능하게 설치된다.

상기 제1구동유닛(140)은 상기 제1슬라이더(130)를 이송시키기 위하여 상기 제1가이드 레일(120)에 설치된다.

상기 제1구동유닛(140)은, 상기 제1가이드 레일(120)의 측면 일 측에 설치되는 구동 풀리(141); 상기 제1가이드 레일(120)의 측면 타 측에 설치되는 피동 풀리(142); 상기 구동 풀리(141)와 상기 피동 풀리(142)를 연결하며, 상기 제1슬라이더(130)와 연결되는 벨트(143); 및 상기 구동 풀리(141)를 구동시키기 위하여 상기 베이스 프레임(110)에 고정 설치되는 구동모터(144);를 구비한다.

상기 제1슬라이더(130)(130')의 전면에 각각 블록(B)(B')이 설치되고, 상기 블록(B)(B')을 연결하여 좌우방향으로 커버 프레임(150)이 설치된다.

상기 커버 프레임(150)의 좌우방향으로 제2가이드 레일(160)이 고정 설치된다.

상기 제2가이드 레일(160)에 좌우방향으로 제2슬라이더(170)가 슬라이드 이동가능하게 설치된다.

상기 제2슬라이더(170)를 이송시키기 위하여 상기 블록(B)(B')에 제2구동유닛(180)이 설치된다.

상기 제2구동유닛(180)은 상기 블록(B)의 전면에 설치되는 구동 풀리(181); 상기 블록(B')의 전면에 설치되는 피동 풀리(182); 상기 구동 풀리(181)와 상기 피동 풀리(182)를 연결하며, 상기 제2슬라이더(170)와 연결되는 벨트(183); 및 상기 구동 풀리(181)를 구동시키기 위하여 상기 블록(B)의 후면에 설치되는 구동모터(184);를 구비한다.

상기 채수 노즐(N)은 채수통(V) 안에 외부에서 공급되는 시료를 공급하기 위한 것으로 상기 제2슬라이더(170)에 연결 설치된다.

본 발명은 센서를 통해서 원하는 채수 병으로 채수노즐을 이동, 설정된 양을 각 채수 병에 채수할 수 있도록 하고, 채수 동작이 완료되면 첫 번째 지점으로 이동하여 초기화되므로 반복되는 동작에도 채수 위치를 이탈하지 않는 구조로 구성되는바, 상기 센서유닛(190)의 구성으로는 상기 제1가이드 레일(120)과 상기 커버 프레임(150) 후방에 이동센서 키커(K1-K4)와 기준센서(S1)가 설치되고, 이와 상응하여 상기 제1슬라이더(130)와 상기 제2슬라이더(170)에 기준센서 키커(K5)와 이동센서(S2)가 설치된다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 자동 채수 장치(100)의 작동을 살펴보면 다음과 같다.

수질검사는 물의 물리학적 성질이나 물에 포함된 화학적 성분 또는 미생물 등을 조사하는 것으로, 수질검사를 위해서 시료를 채취해야 한다.

수질 원(미 도시)에서 공급된 물은 공급라인을 따라 자동 채수 장치(100) 안으로 유입되고, 유입된 물은 채수 노즐을 통해서 시료 채수의 3원칙, 원하는 시간 동안, 원하는 횟수로, 원하는 부피를 채수 통(V) 안에 채수한다.

이를 위하여, 본 발명의 자동 채수 장치(100)에서는 제1가이드 레일(120)(120')에 전후방향(Y축 방향)으로 제1슬라이더(130)(130')가 슬라이드 이동하며, 제2가이드 레일(160)에 좌우방향(X축 방향)으로 제2슬라이더(170)가 슬라이드 이동한다. 그리고, 센서 유닛(190)에 의해서 채수 노즐(N)의 채수 위치가 항상 정밀하게 감지되어, 채수 동작이 마무리되면 채수 노즐(N)이 첫 번째 지점으로 이동하여 초기화되므로 반복되는 동작에도 위치를 이탈하지 않으며, 정전 등에 의해 채수 동작이 일시 중지되는 경우에도 채수 위치를 재설정할 필요가 없다.

상기 채수 노즐(N)이 정확한 채수 위치를 따라 움직이는 작동을 살펴보면, 우선 상기 제1슬라이더(130)(130')의 Y축 방향 이송은 상기 제1가이드 레일(120)에 설치된 이동센서 키커(K1-K4)와 기준센서(S1) 그리고, 상기 제1슬라이더(130)에 설치된 이동 키커(K5)와 이동센서(S2)에 의해서 감지된다.

그리고, 상기 제2슬라이더(170)의 X축 방향 이송은 상기 커버 프레임(150) 후방에 설치된 이동센서 키커(K1-K4)와 기준센서(S1) 그리고, 상기 제2슬라이더(170)에 설치된 이동키커(K5)와 이동센서(S2)에 의해서 감지된다.

여기서 상기 기준센서(S1)는 이동 키커(K5)를 감지하고, 상기 이동센서(S2)는 상기 이동센서 키커(K1-K4)를 감지한다. 상기 센서들이 상기 키커들을 감지하는 기술은 공지의 기술에 해당하므로, 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.

상기 센서들(S1)(S2)의 감지에 의해서 구동모터(144)가 구동하여 구동풀리(141)를 회전시키고, 벨트(143)를 회전시켜서 상기 벨트(143)와 고정된 제1슬라이더(130)를 Y축 방향으로 움직여 정확한 채수 위치로 이송시킨다.

이와 동시에, 상기 센서들(S1)(S2)의 감지에 의해서 구동모터(184)가 구동하여 구동풀리(181)를 회전시키고, 벨트(183)를 회전시켜서 상기 벨트(183)와 고정된 제2슬라이더(170)를 X축 방향으로 움직여 정확한 채수 위치로 이송시킨다.

본 발명의 자동 채수 장치(100)의 경우에는, 이와 같은 방식으로 채수 노즐(N)을 X축 방향과 Y축 방향으로 움직여서 정확한 채수 위치로 이송시키고, 정해진 양을 정밀하게 채수할 수 있는 것이다.

또한, 센서 유닛(190)에 의해서 채수 노즐(N)의 채수 위치가 항상 정밀하게 감지되어 채수 동작이 마무리되면 채수 노즐(N)이 첫 번째 지점으로 이동하여 초기화되므로 반복되는 동작에도 채수 위치를 이탈하지 않으며, 정전 등에 의해 채수 동작이 일시 중지되는 경우에도 채수 위치를 재설정할 필요가 없다.

이와 같이 본 발명의 권리는 상기 설명된 실시 예에 한정되지 않고, 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 특허청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형을 할 수 있다는 것은 자명하다.

101: 케이스
101a:공간 부
103: 채수 통 트레이
110: 베이스 프레임
120,120': 제1가이드 레일
130,130': 제1슬라이더
140: 제1구동유닛;
141: 구동 풀리
142: 피동 풀리
143: 벨트
144: 구동모터
150: 커버 프레임
160: 제2가이드 레일
170: 제2슬라이더
180: 제2구동유닛
181: 구동 풀리
182: 피동 풀리
183: 벨트
184: 구동모터
190: 센서유닛
B,B': 블록
D: 도어
V: 채수 통
N: 채수 노즐
K1-K4: 이동센서 키커
S1: 기준센서
K5: 기준센서 키커
S2: 이동센서

Claims

내부에 공간 부(101a)가 형성되고, 전면에 도어(D)가 개폐 가능하게 설치되는 케이스(101);
다수의 채수 통(V)이 배열되며, 상기 공간 부(101a) 하측에 출입 가능하게 설치되는 채수 통 트레이(103);
상기 공간 부(101a) 상측에 고정되는 베이스 프레임(110);
상기 베이스 프레임(110)의 양쪽에 전후방향(Y축 방향)을 향하여 고정 설치되는 한 쌍의 제1가이드 레일(120)(120');
상기 제1가이드 레일(120)(120')에 전후방향으로 슬라이드 이동가능하게 설치되는 제1슬라이더(130)(130');
상기 제1슬라이더(130)를 이송시키기 위하여 상기 제1가이드 레일(120)에 설치되는 제1구동유닛(140);
상기 제1슬라이더(130)(130')의 전면에 각각 고정되는 블록(B)(B');
상기 블록(B)(B')을 연결하여 좌우방향(X축 방향)으로 설치되는 커버 프레임(150);
상기 커버 프레임(150)의 좌우방향으로 고정 설치되는 제2가이드 레일(160);
상기 제2가이드 레일(160)에 좌우방향으로 슬라이드 이동가능하게 설치되는 제2슬라이더(170);
상기 제2슬라이더(170)를 이송시키기 위하여 상기 블록(B)(B')에 설치되는 제2구동유닛(180);
상기 제2슬라이더(170)에 설치되며, 외부에서 공급되는 시료를 상기 채수통(V) 안에 공급하는 채수 노즐(N); 및
상기 채수 노즐(N)을 전후방향과 좌우방향으로 제어할 수 있도록 상기 제1가이드 레일(120)과 상기 커버 프레임(150) 후방에 이동센서 키커(K1-K4)와 기준센서(S1)가 설치되고, 이와 상응하여 상기 제1슬라이더(130)와 상기 제2슬라이더(170)에 기준센서 키커(K5)와 이동센서(S2)가 설치되는 센서유닛(190);을 포함하는 자동 채수 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1구동유닛(140)은
상기 제1가이드 레일(120)의 측면 일 측에 설치되는 구동 풀리(141);
상기 제1가이드 레일(120)의 측면 타 측에 설치되는 피동 풀리(142);
상기 구동 풀리(141)와 상기 피동 풀리(142)를 연결하며, 상기 제1슬라이더(130)와 연결되는 벨트(143); 및
상기 구동 풀리(141)를 구동시키기 위하여 상기 베이스 프레임(110)에 고정 설치되는 구동모터(144);를 구비하는 자동 채수 장치.
제1항에 있어서,
상기 제2구동유닛(180)은
상기 블록(B)의 전면에 설치되는 구동 풀리(181);
상기 블록(B')의 전면에 설치되는 피동 풀리(182);
상기 구동 풀리(181)와 상기 피동 풀리(182)를 연결하며, 상기 제2슬라이더(170)와 연결되는 벨트(183); 및
상기 구동 풀리(181)를 구동시키기 위하여 상기 블록(B)의 후면에 설치되는 구동모터(184);를 구비하는 자동 채수 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 케이스(101) 외부에는 공기 유입구(101b)가 형성되고, 내부에는 펠티어 효과를 이용하는 온도 유지 팬(101c)이 설치되어 상기 케이스(101) 내부 온도를 적정온도로 유지하여 시료의 변질을 방지하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 자동 채수 장치.