KR20180088008A

KR20180088008A - 대기오염 측정 분석용 수분 전처리 장치를 위한 성에 배출장치

Info

Publication number: KR20180088008A
Application number: KR1020170012490A
Authority: KR
Inventors: 김조천
Original assignee: 건국대학교 산학협력단
Priority date: 2017-01-26
Filing date: 2017-01-26
Publication date: 2018-08-03
Also published as: KR101915380B1

Abstract

본 발명은 대기오염 측정 분석용 수분 전처리 장치를 위한 성에 배출장치에 관한 것이다. 이를 위해, 대기오염 측정 분석용 수분 전처리 장치를 위한 성에 배출장치에 있어서, 수분과 입자상 물질이 포함된 유입가스를 냉각시켜 성에(230)를 생성하는 제 1 냉각튜브(10); 제 1 냉각튜브(10)와 직렬로 연결되고, 성에(230)를 생성하는 제 2 냉각튜브(70); 및 제 2 냉각튜브(70) 내에 구비되고, 성에(230)와 측정가스(210)를 분리하는 분리수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 대기오염 측정 분석용 수분 전처리 장치를 위한 성에 배출장치가 제공된다.

Description

대기오염 측정 분석용 수분 전처리 장치를 위한 성에 배출장치{Frost Exhaust Device of A Pretreatment Apparatus For Analysing Air Polution Detection}

본 발명은 대기오염 분석을 위한 전처리 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 측정하고자 하는 연소가스 내에 함유된 수분과 입자상 물질을 효과적으로 제거하여 배출할 수 있는 대기오염 측정 분석용 수분 전처리 장치를 위한 성에 배출장치에 관한 것이다.

도시화와 인구증가, 무분별한 자연훼손 등으로 인하여 우리의 자연환경은 갈수록 황폐해지고 있다. 특히, 급격한 산업발달과 함께 대두된 환경오염은 일부 국가들에만 국한된 문제가 아니라 지구촌 모든 국가들이 심각하게 고민하고 대응해야 하는 상황에 직면해 있다고 하여도 과언이 아니다.

이러한 환경오염문제의 대처방안으로는 오염물질의 배출을 억제하거나 필연적으로 배출될 수밖에 없는 배출된 오염물질을 제거하는 기술개발로 대별될 수 있다.

이 중, 오염물질의 배출 억제를 위해서는 각 배출원별 배출허용기준을 정하여 관리·규제하고 있으며, 일반적으로는 오염물질의 배출량이나 배출농도를 확인하기 위한 모니터링을 실시하고 있고 이러한 배출 모니터링은 환경오염방제 분야에서 매우 중요한 부분을 차지하고 있다.

특히, 환경오염 중 화석연료의 연소나 각종 제조공정 등에서 유래하는 대기오염물질을 모니터링하는 장치는 보통 광학기기를 기반으로 하는 측정 방식을 이용하고 있다. 그러나 이들 모니터링 장치는 측정하고자 하는 기체상 물질에 포함된 수분이나 입자상 물질로 인하여 연소 가스에 포함된 대기 오염물질의 정확한 물질명이나 농도를 파악하기 곤란한 경우가 많다.

따라서 오염물질과 그 농도를 정확히 파악하기 위하여, 측정이나 분석을 어렵게 하는 수분이나 입자상 물질을 사전에 제거한 후 측정 장치에 도입되어야 하며, 이러한 전처리 방법으로 필터를 사용하는 경우도 있다. 그러나 필터는 수분이나 입자상 물질 뿐만 아니라, 필터에서 제거된 수분이나 입자상 물질이 또 다른 여과체를 형성함으로 인하여 제거되지 않아야 할 즉, 측정하고자 하는 기체상 오염물질 마저도 제거될 수 있어 오염물질의 정확한 파악이 곤란해지는 문제점이 발생할 수 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위한 종래기술인 한국공개특허공보 제2006-0039465호에는 수분 제거를 위한 전처리장치가 개시되어 있다. 이러한 전처리 장치 내부에는 내주연에 수분을 냉각 응착시키기 위한 글라스튜브가 구비되며, 또한 글라스튜브 내부에는 1차적 수분 제거를 위한 면사층이 더 형성된다. 그리고, 전처리장치 하부에는 냉각 응축 및 열탈착을 수행하는 펠티어 트랩이 구비되어, 시료포집부의 시료포집이 완료된 후, 수분 제거를 위해 가열 구동되는 대기오염 분석을 위한 수분 전처리 수단이 구비된 전처리장치에 관해 개시되어 있다.

또한, 종래의 기술에서는 사이클론을 이용하여 유입가스로부터 수분과 입자상 물질을 제거하는 방법이 제시되었다(특허출원 제 10-2015-0062003호). 즉, 제거된 수분과 입자상 물질이 성에로 상변화된후 낙하되어 배출되는 방식이었다. 그러나, 성에가 배출되지 않고 얼어버린 채로 유지되어 작업자가 전처리장치를 끄고 막대를 집어 넣어 얼어버린 성에를 제거하곤 했다. 이로 인해, 사이클론의 내부상태를 잘 알 수 없는 상태에서 작업자가 항상 운전에 신경을 써야 했고, 성에 제거를 위해 가끔식 운전을 멈춰야만 했다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 제 1 목적은, 대기오염 측정 분석을 위한 수분 전처리 장치의 멈춤없이 지속적으로 운전하면서 성에와 입자상 물질을 원활하게 배출할 수 있는 배출장치와 배출방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 제 2 목적은, 대용량의 수분 전처리 장치를 구조적으로 구현하면서도 효율적으로 성에와 입자상 물질을 분리하여 배출할 수 있는 배출장치와 배출방법을 제공하는 것이다.

상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예로서, 대기오염 측정 분석용 수분 전처리 장치를 위한 성에 배출장치에 있어서, 수분과 입자상 물질이 포함된 유입가스를 냉각시켜 성에(230)를 생성하는 제 1 냉각튜브(10); 제 1 냉각튜브(10)와 직렬로 연결되고, 성에(230)를 생성하는 제 2 냉각튜브(70); 및 제 2 냉각튜브(70) 내에 구비되고, 상기 성에(230)와 측정가스(210)를 분리하는 분리수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 대기오염 측정 분석용 수분 전처리 장치를 위한 성에 배출장치가 제공된다.

또한, 제 1 냉각튜브(10)와 제 2 냉각튜브(70)는 수직방향으로 설치된다.

또한, 제 1 냉각튜브(10)는, 제 1 냉각튜브(10)에 설치되는 제 1 펠티어(20); 및 제 1 냉각튜브(10)에 설치되어 제 1 펠티어(20)를 방열시키는 제 1 라디에이터(30)를 더 포함한다.

또한, 제 2 냉각튜브(70)는, 제 2 냉각튜브(70)에 설치되는 제 2 펠티어(50); 및 제 2 냉각튜브(70)에 설치되어 제 2 펠티어(50)를 방열시키는 제 2 라디에이터(60)를 더 포함한다.

또한, 분리수단은, 제 1 냉각튜브(10)의 유동방향을 따라 설치되는 제 1 포집부(110); 제 1 포집부(110)의 유동방향을 따라 설치되는 제 2 포집부(140); 및 제 1 포집부(110)와 제 2 포집부(140) 사이에 구비되는 돌출부(120);로 구성된다.

또한, 제 1 냉각튜브(10)의 단부는 제 1 포집부(110)와 이격된 채로 제 1 포집부(110)의 내부까지 연장된다.

또한, 제 1 포집부(110)는 제 2 냉각튜브(70)와 이격되어 가스통로부(150)를 형성한다.

또한, 돌출부(120)는 제 1 포집부(110)와 제 2 포집부(140)의 내경으로부터 돌출되고, 중앙에 성에(230)가 통과할 수 있도록 중심공(130)이 더 형성된다.

또한, 돌출부(120)는 중심공(130)을 향해 내림 경사를 형성함으로써 성에(230)가 용이하게 통과할 수 있도록 한다.

또한, 제 2 포집부(140)의 둘레중 적어도 일부에는 성에(230)를 녹일 수 있는 히터(80)가 더 구비된다.

또한, 제 2 포집부(140)의 바닥에는 성에(230)가 녹은 액체(220)를 배출할 수 있는 제 1 배출포트(91)가 더 구비된다.

또한, 제 1 배출포트(91)는 액체(220)의 배출을 단속하는 제 1 밸브(90)가 더 구비된다.

또한, 제 2 포집부(140)의 측면에는 제 2 배출포트(92)가 더 구비된다.

또한, 제 2 배출포트(92)는, 진공으로 흡입하여 배출하는 진공수단을 더 포함한다.

또한, 진공수단은, 일단이 제 2 배출포트(92)에 연결되는 제 2 밸브(95); 제 2 밸브(95)에 연결되는 진공챔버(40); 및 진공챔버(40)에 연결되는 진공펌프(45)를 포함한다.

또한, 제 2 냉각튜브(70)에는 측정가스를 분석기와 전송하기 위한 분석기측포트(75)가 더 구비된다.

또한, 제 1 냉각튜브(10)의 냉각 온도는 제 2 냉각튜브(70)의 냉각온도 보다 더 낮다.

또한, 제 1 냉각튜브(10)의 냉각 온도는 -30℃±10℃ 이고, 제 2 냉각튜브(70)의 냉각 온도는 -10℃±5℃ 이다.

또한, 제 1, 2 포집부(110, 140) 및 돌출부(120)는 단열을 위해 테프론, 아크릴 또는 세라믹을 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 대기오염 측정 분석을 위한 수분 전처리 장치에서 발생하는 성에와 입자상 물질을 원활하게 배출할 수 있다. 성에 제거를 위해 장치의 동작을 멈출 필요가 없기 때문에 지속적인 수분 전처리 장치의 운전이 가능하다.

또한, 대기중에 습도가 높거나 다량의 가스를 분석하는 경우, 대용량의 수분 전처리 장치가 필요하며, 이 때 본 발명이 특히 적합하다.

또한, 일정 시간 주기마다 자동적으로 제 1, 2 밸브(90, 95)를 개방하기 때문에 작업자의 특별한 주의가 필요없다.

아울러, 발생한 성에를 액체 상태로도 배출하기 때문에 액체의 배출, 운반 등 관리가 용이하다.

본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어서 해석되어서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 대기오염 측정 분석용 수분 전처리 장치를 위한 성에 배출장치의 단면도,
도 2는 도 1에 도시된 성에 배출장치의 동작도이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 구성을 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다.

본 출원에서 "포함한다" 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.

또한, 다르게 정의되지 않는 한 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 대기오염 측정 분석을 위한 전처리 장치 및 방법에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

실시예의 구성

도 1은 본 발명에 적용될 수 있는 대기오염 측정 분석을 위한 수분 전처리 장치의 단면도이다.

먼저, 본 발명에서 "성에"란 유입가스(200)로부터 분리된 수분이 동결되어 성장한 얼음 결정을 의미하며, 일부 입자상 물질을 포함할 수 있다. 따라서, 본 발명에서 "성에"란 순순한 수분과 입자상 물질을 포함하는 개념으로 사용될 수 있다. 아울러, "성에와 입자상 물질"이란 입자상 물질을 포함하는 성에 및 성에에 포함되지 못한 잔여 입자상 물질을 의미한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 수분 전처리 장치를 위한 성에 배출장치는 대략 제 1 냉각튜브(10)와 제 2 냉각튜브(70)로 구성된다.

제 1 냉각튜브(10)는 수직방향으로 설치되는 금속튜브로 일단으로 유입가스(200)가 진입하고, 타단은 제 2 냉각튜브(70)의 제 1 포집부(110) 내부까지 연장된다.

제 1 펠티어(20)는 제 1 냉각튜브(10)의 일측에 구비되어 내부로 저온(예 : -30℃±10℃)을 전달하고 외부로 고온을 발생시킨다. 펠티어 효과(Peltier effect)를 이용한 제 1 펠티어(20)는 특정 국소부위를 냉각하거나 히팅하기 위한 장치로서, 두 개의 서로 다른 금속선의 양 끝을 접합한 다음 회로에 직류전기를 흘리면 한쪽 접합부에서 흡열, 다른 접합부에서는 발열이 일어나며, 전류의 방향을 반대로 하면 흡열과 발열이 반대로 일어나는 현상으로, 일종의 히트 펌핑 현상으로써 전자냉각의 원리이다. 따라서, 이러한 원리를 이용한 제 1 펠티어(20)는 특정 위치의 온도를 소망하는 온도로 정확하게 유지시킬 수 있다는 장점이 있다

제 1 펠티어(20)중 발열이 일어나는 고온부에는 제 1 라디에이터(30)가 장착되어 높은 표면적을 갖는다. 이러한 제 1 라디에이터(30)는 다수의 방열핀(또는 냉각핀)을 구성되어 수냉식 또는 공랭식으로 외부와 열교환을 한다.

제 2 냉각튜브(70)는 제 1 냉각튜브(10)와 연속하여 수직방향으로 설치되는 금속튜브이다. 따라서, 제 2 냉각튜브(70)의 상부는 제 1 냉각튜브(10)와 접속되고, 하부에는 다수의 포트가 설치되며, 내부에는 성에포집기(100)가 설치된다. 제 2 냉각튜브(70)는 성에포집기(100)를 내부에 수용하기 위해 제 1 냉각튜브(10) 보다는 상대적으로 내경 및/또는 높이가 크다.

제 2 펠티어(50)는 제 2 냉각튜브(70)의 일측 또는 둘레에 구비되어 내부로 저온(예 : -10℃±5℃)을 전달하고 외부로 고온을 발생시킨다. 펠티어 효과(Peltier effect)를 이용한다는 점은 전술한 제 1 펠티어(20)와 동일하다. 제 2 펠티어(50)중 발열이 일어나는 고온부에는 제 2 라디에이터(60)가 장착되어 높은 표면적을 갖는다. 이러한 제 2 라디에이터(60)는 다수의 방열핀(또는 냉각핀)을 구성되어 수냉식 또는 공랭식으로 외부와 열교환을 한다.

성에 포집기(100)는 외통형상의 외관과 모래시계형 내부 형상으로 구성되며, 제 2 냉각튜브(70) 내에 수직으로 설치된다. 성에 포집기(100)의 상단은 제 2 냉각튜브(70)와 이격된 자유단이며, 성에 포집기(100)의 하단은 제 2 냉각튜브(70)의 하면에 고정 설치된다. 성에 포집기(100)의 내부는 크게 상부의 제 1 포집부(110)와 하부의 제 2 포집부(140) 그리고 그 사이에 설치되는 돌출부(120)로 구성된다.

이러한 성에 포집기(100)는 하부에 설치된 히터(80)로부터의 열전달을 억제하기 위하여 단열성능이 높거나 열전도율이 낮은 재료(예 : 테프론, 세라믹 등)로 성형되거나 이들 재료를 포함할 수 있다.

제 1 포집부(110)는 상단이 개방된 자유단이며, 제 2 냉각튜브(70)와 소정거리만큼 이격되어 가스통로부(150)를 형성한다. 제 1 포집부(110)의 내부 중간영역까지 제 1 냉각튜브(10)의 하단이 연장되어 있다.

제 2 포집부(140)는 제 1 포집부(110)의 하부에 직렬로 설치된다. 제 2 포집부(140)의 측면에는 제 2 배출포트(92)가 설치되고, 하면에는 제 1 배출포트(91)가 설치된다. 제 2 포집부(140)는 분리된 성에(230)가 쌓이거나 녹은 액체(220)가 모여지는 공간이다.

돌출부(120)는 제 1, 2 포집부(110, 140) 사이에 위치하며, 성에포집기(100)의 내면으로부터 중심을 향해 돌출된다. 돌출부(120)의 중앙에는 중심공(130)이 형성되어 성에(230)가 통과할 수 있는 구성이고, 돌출부(120)의 상면은 중심공(130)을 향해 하향경사(또는 내림경사)져서 성에(230)의 통과를 용이하게 한다.

히터(80)는 제 2 포집부(140)의 하부 둘레에 설치되는 전열히터이다. 히터(80)의 주기적인 발열을 통해 성에(230)가 녹아 액체(220)로 된다.

제 2 냉각튜브(70)의 하단에는 측정가스(210)를 전달하기 위한 분석기포트(75), 액체를 배출하기 위한 제 1 배출포트(91) 및 성에(230)를 배출하기 위한 제 2 배출포트(92)가 구비된다.

제 1 배출포트(91)에는 제 1 밸브(90)가 설치되어 액체의 배출을 단속한다.

제 2 배출포트(92)에는 성에(230)의 배출을 단속하는 제 2 밸브(95)가 구성된다. 진공챔버(40)는 소정의 진공압을 형성하기 위해 내부가 비어 있는 공간이고, 일측은 제 2 밸브(95)에 연결되고, 타측은 진공펌프(45)에 연결된다. 제 2 배출포트(92)는 제 2 포집부(140)의 상부가 성에에 의하여 막히지 않도록 계속적인 공기흐름을 형성하는데 도움을 준다(즉, 제 2 밸브(95)는 보통때 개방됨). 즉, 상시 동작의 경우 진공챔버(40)의 내부에 소정의 진공압(대기압 보다 낮은 저압)이 형성되어 공기의 흐름이 일정하게 흐르도록 한다. 간혹 제 2 포집부(140) 내부에 성에가 너무 많은 경우 이를 일부 제거하는데 사용될 수 있다.

진공펌프(45)는 진공챔버(40)의 내부에 진공을 형성하기 위한 것이다. 일 실시예에 따른 구성에서 통상적인 운전일 때 히터(80)와 제 1 밸브(90)에 의해 액상으로 배출될 수 있도록 하고, 진공챔버(40)는 공기흐름을 지속적으로 흐르게 하여 성에가 막히지 않도록 한다. 이 때, 공기와 함께 넘어온 성에가 진공챔버(40) 내부에 쌓이게 되면 자연열로 액상으로 만들어 배출시킬 수 있다.

변형 실시예로서, 제 2 밸브(95)를 폐쇄하여 소정의 진공압이 형성된 상태에서 제 2 밸브(95)를 순간적으로 개방하면 높은 압력차로 인해 제 2 포집부(140)내의 성에(230)가 쉽게 배출된다. 그리고, 진공챔버(40)의 하부에는 배수구(300)와 배수밸브(310)가 구비되어 녹은 성에를 액체로 배수할 수 있다.

비록 미도시되었으나, 제 1, 2 밸브(90, 95)의 동작 제어 및 진공펌프(45)의 동작 제어는 제어부(미도시, 예 : 마이컴 또는 CPU)를 통해 이루어진다. 아울러, 제 1, 2 펠티어(20, 60)의 온도제어 역시 제어부(미도시)에 의해 통합적으로 이루어진다.

실시예의 동작

이하에서는 첨부된 도 2를 참고하면서 본 발명의 실시예에 따른 배출방법에 대해 상세히 설명하도록 한다. 먼저, 도 2는 도 1에 도시된 성에 배출장치의 동작도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 측정가스(210), 수분, 입자상 물질 등을 포함하는 유입가스(200)가 제 1 냉각튜브(10)로 유입된다.

제 1 펠티어(20)가 약 -30℃ 의 온도로 냉각되면서 유입가스(200)내의 수분과 입자상 물질은 성에(230)로 발생되기 시작한다.

그 후, 유입가스(200)와 성에(230)는 약 -10℃의 온도로 냉각된 제 2 냉각튜브(70)의 제 1 포집부(110) 내로 진입한다. 이 때, 유입가스(200) 내의 수분은 완전히 성에(230)로 전환되고, 발생된 성에(230)는 돌출부(120)에 충돌하면서 중심공(130)을 지나 제 2 포집부(140)로 낙하한다.

성에(230)를 통해 수분과 입자상 물질이 제거된 측정가스(210)는 돌출부(120)에 충돌한 뒤 상승하여 가스통로부(150)로 이동한다. 가스통로부(150)를 하향으로 지난 측정가스(210)는 분석기측포트(75)를 통해 분석장치(미도시)로 전송된다. 따라서, 분석장치는 수분과 입자상 물질이 제거된 이상적인 상태의 측정가스(210)를 이용하여 정확한 가스 성분을 분석할 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 제 2 포집부(140)의 내부에는 성에(230)가 쌓이게 된다. 히터(80)는 주기적으로 동작하여 쌓여있던 성에(230)를 녹임으로써 액체(220)로 만든다. 그리고, 또 다른 주기적으로 제 1 밸브(90)가 개방되면 액체(220)가 아래로 흘러내리면서 외부로 배출된다. 작업자는 이러한 액체(220)를 별도로 보관, 운반, 처리할 수 있다.

진공펌프(45)가 동작하면 진공챔버(40)내에 대기압보다 낮은 소정의 진공압이 형성된다. 그 다음, 제 2 밸브(95)를 순간적으로 개방하면 제 2 포집부(140)와 진공챔버(40) 사이의 높은 압력차로 인해 제 2 포집부(140) 내의 성에(230)가 진공챔버(40)쪽으로 빨려 들어간다. 이러한 과정을 주기적으로 수행함으로서 성에(230)를 배출할 수 있다.

선택적으로, 진공챔버(40) 하부의 배수구(300)와 배수밸브(310)를 통해 녹은 성에를 액체로 배수할 수 있다.

선택적으로 성에(230) 전체를 녹이는 경우 진공펌프(45)와 진공챔버(40)를 배제할 수도 있다. 반대로 성에(230) 전체를 진공으로 배출하는 경우 제 1 밸브(90)와 히터(80)를 배제할 수도 있다.

제 1, 2 펠티어(20, 50)의 크기와 용량은 제 1, 2 냉각튜브(10, 70)의 형상에 따라 변경될 수 있다.

이와 같은 과정이 순환적으로 반복됨에 따라 액체와 입자상 물질은 주기적으로 배출되거나 또는 진공압이 높을 때마다 부정기적으로 배출될 수 있다.

비록 본 발명이 상기에서 언급한 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 본 발명의 요지와 범위로 부터 벗어남이 없이 다른 다양한 수정 및 변형이 가능한 것은 당업자라면 용이하게 인식할 수 있을 것이며, 이러한 변경 및 수정은 모두 첨부된 특허청구의 범위에 속함은 자명하다.

10 : 제 1 냉각튜브,
20 : 제 1 펠티어,
30 : 제 1 라디에이터,
40 : 진공챔버,
45 : 진공펌프,
50 : 제 2 펠티어,
60 : 제 2 라디에이터,
70 : 제 2 냉각튜브,
75 : 분석기측 포트,
80 : 히터,
90 : 제 1 밸브,
91 : 제 1 배출포트,
92 : 제 2 배출포트,
95 : 제 2 밸브,
100 : 성에포집기,
110 : 제 1 포집부,
120 : 돌출부,
130 : 중심공,
140 : 제 2 포집부,
150 : 가스통로부,
200 : 유입가스,
210 : 측정가스,
220 : 액체,
230 : 성에,
300 : 배수구,
310 : 배수밸브.

Claims

대기오염 측정 분석용 수분 전처리 장치를 위한 성에 배출장치에 있어서,
수분과 입자상 물질이 포함된 유입가스를 냉각시켜 성에(230)를 생성하는 제 1 냉각튜브(10);
상기 제 1 냉각튜브(10)와 직렬로 연결되고, 성에(230)를 생성하는 제 2 냉각튜브(70); 및
상기 제 2 냉각튜브(70) 내에 구비되고, 상기 성에(230)와 측정가스(210)를 분리하는 분리수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 대기오염 측정 분석용 수분 전처리 장치를 위한 성에 배출장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 냉각튜브(10)와 상기 제 2 냉각튜브(70)는 수직방향으로 설치되는 것을 특징으로 하는 대기오염 측정 분석용 수분 전처리 장치를 위한 성에 배출장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 냉각튜브(10)는,
상기 제 1 냉각튜브(10)에 설치되는 제 1 펠티어(20); 및
상기 제 1 냉각튜브(10)에 설치되어 상기 제 1 펠티어(20)를 방열시키는 제 1 라디에이터(30)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 대기오염 측정 분석용 수분 전처리 장치를 위한 성에 배출장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제 2 냉각튜브(70)는,
상기 제 2 냉각튜브(70)에 설치되는 제 2 펠티어(50); 및
상기 제 2 냉각튜브(70)에 설치되어 상기 제 2 펠티어(50)를 방열시키는 제 2 라디에이터(60)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 대기오염 측정 분석용 수분 전처리 장치를 위한 성에 배출장치.
제 1 항에 있어서,
상기 분리수단은,
상기 제 1 냉각튜브(10)의 유동방향을 따라 설치되는 제 1 포집부(110);
상기 제 1 포집부(110)의 유동방향을 따라 설치되는 제 2 포집부(140); 및
상기 제 1 포집부(110)와 상기 제 2 포집부(140) 사이에 구비되는 돌출부(120);로 구성되는 것을 특징으로 하는 대기오염 측정 분석용 수분 전처리 장치를 위한 성에 배출장치.
제 5 항에 있어서,
상기 제 1 냉각튜브(10)의 단부는 상기 제 1 포집부(110)와 이격된 채로 상기 제 1 포집부(110)의 내부까지 연장되는 것을 특징으로 하는 대기오염 측정 분석용 수분 전처리 장치를 위한 성에 배출장치.
제 5 항에 있어서,
상기 제 1 포집부(110)는 상기 제 2 냉각튜브(70)와 이격되어 가스통로부(150)를 형성하는 것을 특징으로 하는 대기오염 측정 분석용 수분 전처리 장치를 위한 성에 배출장치.
제 5 항에 있어서,
상기 돌출부(120)는 상기 제 1 포집부(110)와 상기 제 2 포집부(140)의 내경으로부터 돌출되고,
중앙에 상기 성에(230)가 통과할 수 있도록 중심공(130)이 더 형성되는 것을 특징으로 하는 대기오염 측정 분석용 수분 전처리 장치를 위한 성에 배출장치.
제 8 항에 있어서,
상기 돌출부(120)는 상기 중심공(130)을 향해 내림 경사를 형성함으로써 상기 성에(230)가 용이하게 통과할 수 있는 것을 특징으로 하는 대기오염 측정 분석용 수분 전처리 장치를 위한 성에 배출장치.
제 5 항에 있어서,
상기 제 2 포집부(140)의 둘레 중 적어도 일부에는 상기 성에(230)를 녹일 수 있는 히터(80)가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 대기오염 측정 분석용 수분 전처리 장치를 위한 성에 배출장치.
제 5 항에 있어서,
상기 제 2 포집부(140)의 바닥에는 상기 성에(230)가 녹은 액체(220)를 배출할 수 있는 제 1 배출포트(91)가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 대기오염 측정 분석용 수분 전처리 장치를 위한 성에 배출장치.
제 11 항에 있어서,
상기 제 1 배출포트(91)는 상기 액체(220)의 배출을 단속하는 제 1 밸브(90)가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 대기오염 측정 분석용 수분 전처리 장치를 위한 성에 배출장치.
제 5 항에 있어서,
상기 제 2 포집부(140)의 측면에는 제 2 배출포트(92)가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 대기오염 측정 분석용 수분 전처리 장치를 위한 성에 배출장치.
제 13 항에 있어서,
상기 제 2 배출포트(92)는 진공으로 흡입하여 배출하는 진공수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 대기오염 측정 분석용 수분 전처리 장치를 위한 성에 배출장치.
제 14 항에 있어서,
상기 진공수단은,
일단이 상기 제 2 배출포트(92)에 연결되는 제 2 밸브(95);
상기 제 2 밸브(95)에 연결되는 진공챔버(40); 및
상기 진공챔버(40)에 연결되는 진공펌프(45)를 포함하는 것을 특징으로 하는 대기오염 측정 분석용 수분 전처리 장치를 위한 성에 배출장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제 2 냉각튜브(70)에는 상기 측정가스를 분석기와 전송하기 위한 분석기측포트(75)가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 대기오염 측정 분석용 수분 전처리 장치를 위한 성에 배출장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 냉각튜브(10)의 냉각 온도는 상기 제 2 냉각튜브(70)의 냉각온도 보다 더 낮은 것을 특징으로 하는 대기오염 측정 분석용 수분 전처리 장치를 위한 성에 배출장치.
제 17 항에 있어서,
상기 제 1 냉각튜브(10)의 냉각 온도는 -30℃±10℃ 이고,
상기 제 2 냉각튜브(70)의 냉각 온도는 -10℃±5℃ 인 것을 특징으로 하는 대기오염 측정 분석용 수분 전처리 장치를 위한 성에 배출장치.
제 5 항에 있어서,
상기 제 1, 2 포집부(110, 140) 및 상기 돌출부(120)는 단열을 위해 테프론, 아크릴 또는 세라믹을 포함하는 것을 특징으로 하는 대기오염 측정 분석용 수분 전처리 장치를 위한 성에 배출장치.