KR20120004831A

KR20120004831A - 진공 샘플러

Info

Publication number: KR20120004831A
Application number: KR1020100065523A
Authority: KR
Inventors: 김영화
Original assignee: 주식회사 부일켐텍
Priority date: 2010-07-07
Filing date: 2010-07-07
Publication date: 2012-01-13
Also published as: KR101156695B1

Abstract

시료 백을 다시 사용할 때 채워진 외기의 인출이 용이하고 배터리의 착탈이 용이한 진공 샘플러가 개시된다. 상기 진공 샘플러는, 내부에 수납부가 형성되어 시료 백을 수용하는 케이스와, 상기 수납부에 진공을 형성하여 상기 시료 백에 외기를 채우는 제어기를 포함하고, 상기 제어기는, 사용자 조작에 의한 기동신호를 수신하는 제어모듈; 상기 제어모듈에 의해 제어되고, 상기 케이스 외부에 설치된 흡입 포트와 상기 케이스 내부에 설치되어 상기 시료 백이 접속되는 공급 포트 사이의 경로를 개방하거나 차단하는 솔레노이드 밸브; 및 상기 제어모듈에 의해 제어되고, 입력 측에 상기 케이스 내부와 연통하는 흡입 튜브가 연결되고 출력 측에 상기 케이스 외부에 설치된 배출 포트가 연결되는 진공모터를 포함한다.

Description

진공 샘플러{Vacuum Sampler}

본 발명은 진공 샘플러에 관한 것으로, 특히 시료 백을 다시 사용할 때 채워진 외기의 인출이 용이하고 배터리의 착탈이 용이한 진공 샘플러에 관련한다.

잘 알려진 바와 같이, 고도의 산업사회로 인해 현대인들의 생활이 윤택해진 반면, 산업체에서 발생하는 각종 오염원에 의한 환경 파괴가 광범위하게 일어나고 있는 실정이다.

이러한 환경 오염원 중 인체에 각종 질환을 유발시킬 수 있는 가스상 물질에 의한 대기오염이 심각한 실정이다.

통상, 대기의 오염을 예방하기 위하여 대기(공기) 중에 포함되어 있는 가스상 물질을 샘플러로 포집하여 가스상 물질에 의한 대기의 오염 정도를 측정하게 되고, 측정결과에 따른 대비책을 수립하게 된다.

공기 중의 가스상 물질을 채취하여 공기의 오염도를 측정하는 포집 방법은 직접 포집법, 용기 포집법, 용매 포집법, 고체 포집법, 저온 응축법, 포집 여지에 의한 방법 등 여러 가지 방법이 있다.

가령, 특허등록 제10-0499726호에서는 챔버 내의 진공압력과 챔버 내부에 구비된 시료 포집낭(시료 백) 내부의 대기압과의 차를 이용하여 용이하게 시료를 포집하기 위한 진공압력을 이용한 대기중 악취 및 VOC의 시료 자동 포집장치 및 그 방법을 개시하고 있다. 이러한 구조에 의하면, 미리 클리닝된 연결관을 통해 시료를 포집하고, 챔버 내 외부의 기압차를 이용함으로써 매우 효과적으로 시료를 포집할 수 있다는 이점을 갖는다.

그 외에도 이와 유사한 구조의 포집장치(샘플러)에 대한 제안이 이어지고 있다. 가령, 특허등록 제10-0873888호, 제10-0812663호 등이 있다.

상기의 구조의 샘플러에서, 하나의 시료 백을 이용하여 시료를 여러 번 포집하는 경우, 이전에 포집된 내용물을 시료 백으로부터 제거하려면 많은 시간이 소요될 뿐만 아니라 완전하게 제거할 수 없다는 단점이 있다.

또한, 상기의 샘플러들은 전원공급을 위해 배터리를 이용하는데, 배터리의 장착 구조가 복잡하여 현장에서 작업을 수행하는 중에 배터리의 교체가 필요한 경우 많은 시간이 소요된다는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 시료 백을 다시 사용할 때 내부에 채워진 외기의 인출이 용이한 진공 샘플러를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 배터리의 착탈이 용이한 진공 샘플러를 제공하는 것이다.

상기의 목적은, 내부에 수납부가 형성되어 시료 백을 수용하는 케이스와, 상기 수납부에 진공을 형성하여 상기 시료 백에 외기를 채우는 제어기를 포함하며, 상기 제어기는, 사용자 조작에 의한 기동신호를 수신하는 제어모듈; 상기 제어모듈에 의해 제어되고, 상기 케이스 외부에 설치된 흡입 포트와 상기 케이스 내부에 설치되어 상기 시료 백이 접속되는 공급 포트 사이의 경로를 개방하거나 차단하는 솔레노이드 밸브; 및 상기 제어모듈에 의해 제어되고, 입력 측에 상기 케이스 내부와 연통하는 흡입 튜브가 연결되고 출력 측에 상기 케이스 외부에 설치된 배출 포트가 연결되는 진공모터를 포함하는 진공 샘플러에 의해 달성된다.

바람직하게, 상기 제어모듈에 전원을 공급하는 배터리를 더 포함하며, 상기 제어모듈은 회로기판으로 구현되고, 상기 배터리는, 상기 회로기판에 커넥터 접속되는 전원공급 커넥터와, 상기 케이스에 분리 가능하게 착탈하도록 하는 결합 스크류를 구비한다.

바람직하게, 상기 흡입 튜브의 단부에는 상기 흡입 포트에 삽입 가능한 흡입 플러그가 장착될 수 있다.

본 발명에 의하면, 상기 시료 백에 외기를 채우는 경우, 상기 흡입 튜브는 상기 케이스 내부에 위치하고, 상기 시료 백에 채워진 외기를 배출시킬 경우, 상기 흡입 튜브는 상기 흡입 포트에 연결된다.

상기의 구조에 의하면, 시료 백을 다시 사용하는 경우 내부에 채워진 외기를 간단한 조작에 의해 짧은 시간 내에 그리고 완전하게 빼낼 수 있다.

또한, 배터리가 회로기판에 커넥터 접속될 수 있도록 전원공급 커넥터가 형성되고, 결합 스크류를 이용하여 케이스에 결합되기 때문에 배터리의 착탈이 용이하다는 이점이 있다.

또한, 흡입 포트와 공급 포트 사이의 경로를 솔레노이드 밸브를 이용하여 전자적으로 개방 또는 차단하기 때문에 반응시간이 빠르고 조작이 편리하다는 이점이 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 진공 샘플러를 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1의 진공 샘플러의 기능적 구성을 나타내는 계통도이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 진공 샘플러를 나타내는 사시도이고, 도 2는 도 1의 진공 샘플러의 기능적 구성을 나타내는 계통도이다.

케이스(10)

케이스(10)는 접철이 가능한 박스 형상으로 내부에 수납부가 구비되어 제어기(20)와 시료 백(60)이 수용된다.

케이스(10)의 외부 측면에는 기동 스위치(42), 흡입 포트(46), 배출 포트(44) 및 잉여 포트(43)가 형성되고, 내부 측면에는 공급 포트(48)가 돌출 형성된다.

또한, 케이스(10)의 전면에는 진공해제 노브(12)가 장착되어 케이스(10) 내부에 발생한 진공을 해제하는데 사용된다.

시료 백(60)

시료 백(60)은 시료를 포집하여 수용하는 유연 재질의 백(bag)이며, 일측에 시료 흡입 플러그(62)가 장착되어 케이스(10)의 공급 포트(48)에 분리 가능하게 끼워진다.

제어기(20)

제어기(20)는 제어모듈(26), 진공모터(22), 솔레노이드 밸브(23) 및 배터리(30)로 이루어지며, 이들 각 부품은 하우징(21)에 수납된다.

제어모듈(26)은 회로기판으로 구현되며, 회로기판에 전체적인 제어기능을 수행하는 마이크로 컨트롤러가 실장된다.

도 2를 참조하면, 진공모터(22)는 제어모듈(26)의 제어하에 기동하여 케이스(10) 내부를 진공화한다.

진공모터(22)의 입력 측에는 입력 튜브(52)가 연결되는데, 입력 튜브(52)의 단부에는 흡입 플러그(54)가 장착되며, 하우징(21) 측면에 형성된 관통 구멍을 통하여 진공모터(22)에 연결된다. 또한, 진공모터(22)의 출력 측은 배출 포트(44)에 연결된다.

솔레노이드 밸브(23)는 제어모듈(26)의 제어하에 개방되거나 폐쇄되며, 일측이 흡입 포트(46)에 연결되고 타측이 공급 포트(48)에 연결된다. 따라서, 흡입 포트(46)와 공급 포트(48)를 연결하는 경로를 개방하거나 차단한다.

본 발명에 의하면, 솔레노이드 밸브(23)를 중심으로 양방향으로 흐를 수 있다. 이에 대해서는 후술한다.

도 1을 참조하면, 배터리(30)는 하우징(21)에 분리 가능하게 결합하는데, 몸체(31)의 일 측면에 전원공급 커넥터(32)가 형성되고, 몸체(31)를 관통하여 결합 스크류(34)가 설치된다.

따라서, 배터리(30)를 하우징(21)의 측면으로부터 밀어 넣으며, 전원공급 커넥터(32)는 제어모듈(26)의 회로기판에 형성된 커넥터(미도시)에 끼워져 결합하여 전원을 공급하게 되며, 이 상태에서 결합 스크류(34)를 이용하여 하우징(21)에 고정시킬 수 있다.

미설명부호 24와 25는 각각 전원램프 및 디스플레이를 나타낸다.

상기와 같은 구조를 갖는 진공 샘플러의 동작에 대해 이하 설명한다.

먼저, 케이스(10)의 커버를 열고, 수납부에 시료 백(60)을 수납한 후, 시료 백(60)의 시료 흡입 플러그(62)를 공급 포트(48)에 끼운다. 이어 커버를 닫아 케이스(10) 내부를 밀폐시킨다. 이때, 흡입 튜브(52)는 수납부에 위치시킨다.

이어, 케이스(10)의 측면에 부착된 기동 스위치(42)를 누르면, 기동신호가 제어모듈(26)에 전달되고, 제어모듈(26)은 진공모터(22)를 기동함과 동시에 솔레노이드 밸브(23)를 개방시킨다.

이에 따라, 흡입 튜브(52)의 흡입 플러그(54)를 통하여 케이스(10) 내부의 공기가 흡입되어 케이스(10)의 측면에 설치된 배출 포트(44)를 통하여 배출됨으로써 케이스(10) 내부는 감압되어 진공 상태로 된다.

상기와 같이, 솔레노이드 밸브(23)가 개방되어 있기 때문에, 케이스(10)의 내부가 진공화되면서, 대기는 흡입 포트(46)를 통하여 유입되어 솔레노이드 밸브(23)를 거쳐 케이스(10)의 내부 측면에 형성된 공급 포트(48)를 통하여 배출되어 결과적으로 시료 백(60)을 채우게 된다.

케이스(10)의 내부가 기설정된 진공압에 도달하면, 압력센서(미도시)가 이를 감지하여 제어모듈(26)에 감지신호를 전달하면, 제어모듈(26)은 진공모터(22)를 정지시키고 그와 동시에 솔레노이드 밸브(23)를 폐쇄한다.

결국, 솔레노이드 밸브(23)는 체크 밸브의 기능을 수행하여 시료 백(60)에 채워진 외기가 흡입 포트(46)를 통하여 누설되는 것을 방지한다.

시료 백(60)으로의 외기 흡입이 완료되면, 케이스(10) 전면의 진공해제 노브(12)를 돌려 케이스(10) 내부의 진공 상태를 해제하고, 커버를 열어 시료 백(60)을 분리하여 꺼낸다.

한편, 시료 백(60)에 채워진 외기를 제거하기 위해서는 다음과 같은 방법으로 수행한다.

먼저, 시료 백(60)의 시료 흡입 플러그(62)를 공급 포트(48)에 끼운다.

이와 함께, 흡입 튜브(52)의 흡입 플러그(54)를 흡입 포트(46)에 삽입하여 연결한다.

이 상태에서 케이스(10)의 커버를 열어 놓은 채 기동 스위치(42)를 누르면, 진공모터(22)가 기동함과 동시에 솔레노이드 밸브(23)가 개방된다.

상기와 같이, 흡입 플러그(54)는 흡입 포트(46)에 연결되어 있기 때문에, 시료 백(60)에 채워진 외기는 시료 흡입 플러그(62)와 공급 포트(48)를 통하여 흐르고 솔레노이드 밸브(23)를 거쳐 흡입 포트(46)에 공급된다.

이후, 흡입 포트(46)에 공급된 시료 백(60)에 채워진 외기는 진공모터(22)를 거쳐 배출 포트(44)를 통하여 외부로 배출된다.

결과적으로, 시료 백(60)에 채워진 외기는 점차 빠져나가고 일정 시간이 경과하면 모든 외기가 빠져나가게 된다.

이 상태에서, 기동 스위치(42)를 다시 누르면, 진공모터(22)가 정지하고 솔레노이드 밸브(23)는 폐쇄되며, 이어 시료 흡입 플러그(62)를 공급 포트(48)로부터 인출하면 된다.

이러한 구조에 의하면, 육안으로 체크하면서 짧은 시간에 시료 백(60)에 채워진 외기를 완전하게 빼낼 수 있다.

한편, 본 발명에 적용되는 솔레노이드 밸브(23)를 전자적으로 제어할 수 있어 시료 백(60)을 외기로 채우거나 시료 백(60)으로부터 외기를 제거할 때 짧은 시간에 능동적으로 대처할 수 있다.

이상에서는 본 발명의 실시 예를 중심으로 설명하였지만, 당업자의 수준에서 다양한 변경을 가할 수 있음은 물론이다. 따라서, 본 발명의 권리범위는 상기한 실시 예에 한정되어 해석될 수 없으며, 이하에 기재되는 특허청구범위에 의해 해석되어야 한다.

10: 케이스
12: 진공해제 노브
20: 케이스
30: 배터리
32: 전원공급 커넥터
34: 결합 스크류
42: 기동 스위치
44: 배출 포트
46: 흡입 포트
48: 공급 포트
52: 흡입 튜브
54: 흡입 플러그

Claims

내부에 수납부가 형성되어 시료 백을 수용하는 케이스와, 상기 수납부에 진공을 형성하여 상기 시료 백에 외기를 채우는 제어기를 포함하는 진공 샘플러로서,
상기 제어기는,
사용자 조작에 의한 기동신호를 수신하는 제어모듈;
상기 제어모듈에 의해 제어되고, 상기 케이스 외부에 설치된 흡입 포트와 상기 케이스 내부에 설치되어 상기 시료 백이 접속되는 공급 포트 사이의 경로를 개방하거나 차단하는 솔레노이드 밸브; 및
상기 제어모듈에 의해 제어되고, 입력 측에 상기 케이스 내부와 연통하는 흡입 튜브가 연결되고 출력 측에 상기 케이스 외부에 설치된 배출 포트가 연결되는 진공모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 진공 샘플러.
청구항 1에 있어서,
상기 제어모듈에 전원을 공급하는 배터리를 더 포함하며,
상기 제어모듈은 회로기판으로 구현되고,
상기 배터리는, 상기 회로기판에 커넥터 접속되는 전원공급 커넥터와, 상기 케이스에 분리 가능하게 착탈하도록 하는 결합 스크류를 구비한 것을 특징으로 하는 진공 샘플러.
청구항 1에 있어서,
상기 흡입 튜브의 단부에는 상기 흡입 포트에 삽입 가능한 흡입 플러그가 장착되는 것을 특징으로 하는 진공 샘플러.
청구항 1에 있어서,
상기 시료 백에 외기를 채우는 경우, 상기 흡입 튜브는 상기 케이스 내부에 위치하고,
상기 시료 백에 채워진 외기를 배출시킬 경우, 상기 흡입 튜브는 상기 흡입 포트에 연결되는 것을 특징으로 하는 진공 샘플러.