KR20210069403A - 자동 채수 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동 채수 장치에 관한 것으로, 상기 자동 채수 장치는 상면이 개방되고 내부에 공간부가 형성되며 저면에는 이동부재가 장착되는 본체, 상기 본체의 공간부에 탑재되되, 본체의 내부 바닥면에 수직으로 결합되는 지지로드와, 상기 지지로드의 상단에 힌지결합되어 상하방향으로 회동가능하게 마련되는 회동암과, 상기 회동암에 장착되어 수중펌프를 수중으로 투입시키는 호이스트를 포함하는 호이스트부, 상기 호이스트부에 의해 수중으로 투입되며, 시료를 채취하기 위한 흡입력을 제공하는 수중펌프와, 상기 수중펌프와 연결되어 수중펌프에 의해 압송되는 물을 이송하는 호스와, 상기 본체의 공간부에 탑재되며 상기 호스를 권취 및 권출하는 호스드럼과, 상기 수중펌프에 전력을 공급하는 케이블과, 상기 본체의 공간부에 탑재되며, 상기 케이블을 권취 및 권출하는 케이블드럼을 포함하는 채수모듈부를 포함하는 것으로, 본 발명은 이동성이 용이한 본체와, 상기 본체에 설치되는 호이스트부, 상기 호이스트부에 의해 수중으로 이송되는 수중펌프를 포함하여, 무인으로 시료를 채수할 수 있도록 함으로써 악천후에도 안정적으로 작업이 이루어진다는 현저한 효과가 있다.

Description

자동 채수 장치 {Apparatus of picking sample water}

본 발명은 자동 채수 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 화학사고 발생 시, 수(水)환경 내로 유출된 유해화학물질에 따른 화학사고 피해 영향을 분석하기 위해 일정시간 간격으로 시료를 채수하는 자동 채수 장치에 관한 것이다.

일반적으로 채수기는 세균, 생물, 오염도 등을 분석하기 위해 하천이나 바다, 호수, 강 등의 시료(물)을 채수하기 위해 사용되며, 실험자(작업자)는 이러한 채수기에 의해 채수된 시료를 가지고 다양한 실험을 거쳐 오염도를 분석하게 된다.

종래에는 이러한 시료 채취를 위해 작업자가 수작업으로 용기를 사용하여 하천 등에서 시료를 직접 채취하였기 때문에 작업의 안정성 및 효율성이 낮다는 문제점이 있었다.

이를 해결하고자 다양한 채수 장치가 마련되었으나, 이러한 채수 장치는 종래에 비해 작업의 효율성은 향상되었으나, 악천후 시에는 사용이 불가하다는 문제점이 있었다.

또한, 용기를 직접 수중으로 투입하여 시료를 채수함으로써, 한번에 많은 양의 시료는 채수하지 못한다는 한계점이 있었다.

한국 등록특허공보 제10-0672966호

본 발명은 이를 해결하고자 안출된 것으로, 수환경에서 발생되는 화학사고 피해를 예측하기 위해, 본체와 상기 본체에 설치된 호이스트부를 활용하여 악천후에도 무인으로 시료를 채수할 수 있도록 하는 자동 채수 장치를 제공하고자 하는 것이다.

본 발명은 자동 채수 장치에 관한 것으로, 상기 자동 채수 장치는 상면이 개방되고 내부에 공간부가 형성되며 저면에는 이동부재가 장착되는 본체, 상기 본체의 공간부에 탑재되되, 본체의 내부 바닥면에 수직으로 결합되는 지지로드와, 상기 지지로드의 상단에 힌지결합되어 상하방향으로 회동가능하게 마련되는 회동암과, 상기 회동암에 장착되어 수중펌프를 수중으로 투입시키는 호이스트를 포함하는 호이스트부, 상기 호이스트부에 의해 수중으로 투입되며, 시료를 채취하기 위한 흡입력을 제공하는 수중펌프와, 상기 수중펌프와 연결되어 수중펌프에 의해 압송되는 물을 이송하는 호스와, 상기 본체의 공간부에 탑재되며 상기 호스를 권취 및 권출하는 호스드럼과, 상기 수중펌프에 전력을 공급하는 케이블과, 상기 본체의 공간부에 탑재되며, 상기 케이블을 권취 및 권출하는 케이블드럼을 포함하는 채수모듈부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 본체의 측면에는 다수 개의 수납함이 마련되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 수중펌프는 기설정된 시간마다 설정된 양만큼의 시료를 채수하도록 마련되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 호이스트부는 상기 회동암의 끝단부를 지지하는 보강지지대를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 보강지지대의 하단은 하부측으로 갈수록 넓은 면적을 가지는 원추형상으로 형성되며, 상단에는 상기 회동암을 지지하는 보조프레임이 결합되는 것을 특징으로 한다.

상기 호스드럼 및 케이블드럼에는 상기 호스 또는 케이블의 끝단을 거치하는 거치프레임이 결합되는 것을 특징으로 한다.

따라서 본 발명은 이동성이 용이한 본체와, 상기 본체에 설치되는 호이스트부, 상기 호이스트부에 의해 수중으로 이송되는 수중펌프를 포함하여, 무인으로 시료를 채수할 수 있도록 함으로써 악천후에도 안정적으로 작업이 이루어진다는 현저한 효과가 있다.

또한, 본 발명은 수중펌프를 구동시켜 시료를 별도의 수조로 압송시킴으로써, 시료가 채취되는 양을 작업자가 설정할 수 있으므로 사용의 편의성, 경제성 및 작업의 효율성이 향상되는 현저한 효과가 있다.

또한, 본 발명은 수중펌프 또는 수중펌프와 연결되어 수중으로 이송되는 호스에 수심 측정이 가능한 압력센서를 부착하여, 특정 수심에서 시료 채수가 가능한 현저한 효과를 가진다.

도1은 본 발명의 자동 채수 장치의 사시도이다.
도2는 본 발명의 자동 채수 장치의 회동암이 절첩된 상태의 사시도이다.
도3은 본 발명의 자동 채수 장치의 회동암이 절첩된 상태의 정면도이다
도4는 본 발명의 자동 채수 장치의 회동암이 절첩된 상태의 좌측면도이다.
도5는 본 발명의 자동 채수 장치의 회동암이 절첩된 상태의 우측면도이다.
도6은 본 발명의 자동 채수 장치의 회동암이 절첩된 상태의 평면도이다.
도7은 본 발명에 따른 본체의 사시도이다.
도8은 본 발명에 따른 호이스트부의 동작도이다.
도9는 본 발명에 보강지지대가 장착된 상태의 사용도이다.
도10은 본 발명의 호스드럼의 사시도이다.

이하, 본 발명의 기술적 사상을 첨부된 도면을 사용하여 더욱 구체적으로 설명한다.

첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상을 더욱 구체적으로 설명하기 위하여 도시한 일례에 불과하므로 본 발명의 기술적 사상이 첨부된 도면의 형태에 한정되는 것은 아니다.

도1은 본 발명의 자동 채수 장치의 사시도이고, 도2는 본 발명의 자동 채수 장치의 회동암이 절첩된 상태의 사시도이고, 도3은 본 발명의 자동 채수 장치의 회동암이 절첩된 상태의 정면도이고, 도4는 본 발명의 자동 채수 장치의 회동암이 절첩된 상태의 좌측면도이고, 도5는 본 발명의 자동 채수 장치의 회동암이 절첩된 상태의 우측면도이고, 도6은 본 발명의 자동 채수 장치의 회동암이 절첩된 상태의 평면도이다.

본 발명은 화학사고가 발생 된 하천 등에서 물(이하 '시료'라 한다)을 채수하기 위한 장치인 것으로, 도1 내지 도6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 자동 채수 장치(1000)는 본체(100), 호이스트부(200), 채수모듈부(300)를 포함한다.

도7에 도시된 바와 같이, 상기 본체(100)는, 상부가 개방되고, 내부에 공간부가 형성된 사각 박스 형상으로 형성된다.

상기 본체(100)의 내부 공간부에는 후술할 호이스트부(200), 채수모듈부(300)의 수중펌프(320), 호스드럼(340), 케이블드럼(360), 상기 수중펌프(320)에 전력을 공급하는 배터리(부호미표시)가 탑재된다.

아울러, 상기 본체(100)의 일측면에는 개방구(102)가 형성되어 있으며, 상기 본체(100) 내부에 설치되는 호이스트부(200) 및 상기 호이스트부에 장착되는 수중펌프(300)는 상기 개방구(102)를 통해 상기 본체(100)의 외부로 노출되어진다.

또한, 상기 본체(100)의 측면에는 다수 개의 수납함(120)이 마련되고, 저면에는 이동부재(140)가 장착되어 있다.

상기 수납함(120)은 상부가 개방된 사각박스 형상이며, 상기 본체(100)의 측면을 통해 인입 및 인출 가능하게 장착되되, 상기 본체와 별도의 잠금수단에 의해 인입 및 인출된 상태가 고정되도록 마련된다.

상기 수납함(120)은 사용자의 필요에 따라 다수 개로 마련되며, 사용자의 필요에 따라 다양하게 활용되어질 수 있다.

이어서, 상기 이동부재(140)는 상기 본체(100)의 저면에 장착되어 상기 본체에 이동성을 부여하는 요소이다.

상기 이동부재(140)는 좌우로 360°회전가능하게 마련되며, 상기 이동부재에는 상기 이동부재를 고정시키는 브레이크(도면미도시)가 구성되어, 작업자의 필요에 따라 상기 본체가 용이하게 이동 또는 고정된다.

본 발명에는 상기 본체의 저면에 4개의 이동부재를 장착하였으나, 이는 본 발명에 한정되지 아니한다.

그리고 상기 본체(100)의 상부측에는 손잡이가 결합되어, 작업자가 상기 본체(100)을 용이하게 이동시키도록 하는 것이 바람직할 것이다.

다음으로, 도1 및 도8에 도시된 바와 같이, 상기 호이스트부(200)는 상기 본체(100)의 내부 바닥면에 결합되되, 상기 본체(100)의 개방구(102)측에 설치되어 상기 채수모듈부(300)의 수중펌프(320)를 수중으로 투하하여 채수작업이 이루어지도록 하는 요소이다.

상기 호이스트부(200)는, 지지로드(220), 회동암(240), 호이스트(260)를 포함한다.

상기 지지로드(220)는, 상기 본체(100)의 내부 바닥면에 수직으로 결합되는 요소이며, 상기 지지로드(220)의 상단에는 상,하방향으로 회동가능한 회동암(240)이 장착된다.

상기 회동암(240)은 상기 지지로드(220)의 상단에 힌지결합되어 동력에 의해 상,하방향으로 회동가능하며, 다단으로 길이가 조절되도록 마련된다.

상기 회동암(240)은 하부방향으로 회동되어 상기 지지로드(220)에 절첩되거나, 상부방향으로 회동되어 상기 지지로드와 직교되는 방향으로 고정되도록 마련된다.

덧붙여, 상기 회동암(240)에는 호이스트(260)가 장착되는 것으로, 상기 호이스트(260)는, 윈치(262), 상기 윈치에서 권취 및 권출되는 와이어로프(264), 상기 와이어로프에 연결된 후크(266)를 포함하며, 상기 호이스트는 후술할 수중펌프(320)를 수중으로 이송시키는 역할을 한다.

아울러, 본 발명의 호이스트부(200)는 보강지지대(280)를 더 포함하는 것으로, 상기 보강지지대(280)는, 도9에 도시된 바와 같이, 상기 회동암(240)이 상기 지지로드(220)에 직교되는 방향으로 고정되고, 상기 후크(266)에 수중펌프가 장착되었을 때, 상기 회동암을 지지하는 요소이다.

상기 보강지지대(280)는 길이를 가지는 긴 막대형상이되, 상기 지면과 회동암의 저면 사이에 수직방향으로 고정되어 상기 회동암(240)을 지지함으로써, 상기 본체가 안정적인 무게중심을 가지도록 한다.

즉, 상기 보강지지대(280)는 상기 회동암(240)을 지지하여, 바람과 같은 외부환경에 의해 상기 회동암(240)의 끝단에 외력이 가해졌을 때에도 상기 회동암(240)이 안정적으로 정위치에 배치되도록 하는 것이다.

다시 말해, 본 발명은 상기 보강지지대를 포함함으로써, 악천후에서도 안정적으로 운영 가능하도록 마련되는 것이다.

더욱 상세하게, 상기 보강지지대(280)의 하단은 하부측으로 갈수록 넓은 면적을 가지는 원추형상으로 형성되며, 상단에는 상기 회동암(240)의 하부측을 감싸도록 수직단면이 '

' 형상인 보조프레임(부호미표시)이 결합되어, 상기 회동암을 안정적으로 지지하도록 한다.

또한, 상기 보강지지대(280)의 다른 실시례로써, 상기 보강지지대(280)의 상단에는 상기 보조프레임이 힌지결합되어, 상기 회동암의 회동각도에 따라 상기 보조프레임도 동일각도 회동되어 상기 회동암을 안정적으로 지지하도록 한다.

이 경우, 상기 보강지지대(280)는 길이가 신축 가능하도록 다단구조로 구성되어, 상기 회동암을 안정적으로 지지하도록 할 수도 있다.

또한, 상기 보강지지대(280)의 또 다른 실시례로써, 상기 보강지지대(280)는 상기 회동암(240)에 힌지결합되어 일체로 마련되어질 수도 있다.

이 경우, 상기 보조프레임은 회동암에 힌지결합되고, 상기 보강지지대의 하단은 상기 회동암에 착탈가능하게 마련되며, 작업자는 필요에 따라 상기 보강지지대의 하단을 회동암에서 분리하여 지면을 지지하도록 한 뒤, 상기 보강지지대를 사용하게 된다.

이어서, 상기 채수모듈부(300)는, 수중펌프(320), 호스(342), 호스드럼(340)을 포함한다.

상기 수중펌프(320)는, 수중으로 투입되어, 상기 시료를 채수하기 위한 흡입력을 제공하는 요소이다.

상기 수중펌프(320)는 제어부에 의해 일정 주기로 일정량의 시료를 채취하도록 마련되어, 실험자가 시간의 경과에 따른 화학사고 피해를 예측하고, 피해를 정량화할 수 있도록 한다.

즉, 상기 수중펌프는 기설정된 시간간격으로 기설정된 양만큼의 시료를 채수하여, 무인으로 채수작업이 가능하도록 마련되는 것이다.

본 발명에서 사용되는 상기 수중펌프(320)는 심정펌프이며, 보호케이스에 내장된 상태로 마련되되, 상기 케이스의 상단에는 고리(부호미표시)가 결합되어 있다.

상기 고리에는 사용자의 필요에 따라 상기 호이스트부(200)의 후크(266)가 결합 및 분리되며, 상기 수중펌프(320)는 상기 고리가 후크에 연결된 상태로 상기 호이스트부에 의해 수중으로 이송되어 시료를 압송시키게 된다.

이 때, 상기 수중펌프(320)는 호스(342)와 연결되어 있으며, 상기 시료는 상기 호스(342)를 따라 별도의 수조(도면미도시)로 이송된다.

아울러, 상기 호스(342)는 상기 본체(100) 내부에 장착된 호스드럼(340)에 권취된 상태이며, 상기 호스드럼은 상기 수중펌프가 수중으로 투입될 때, 상기 호스를 권출하여 상기 수중펌프와 함께 호스가 수중으로 투입되도록 한다.

상기 호스(342)는 시료를 이송하는 이송관이며, 본 발명의 호스는 PVC재질로 마련되어, 상기 시료에 포함된 화학물질에 의해 발생되는 상기 호스의 손실을 최소화하였다.

또한, 상기 수중펌프(320)는, 케이블(360)을 통해 전력을 공급받게 되므로, 상기 본체(100)에는 상기 케이블(362)을 권취 및 권출하는 케이블드럼(360)도 장착되는 것이 바람직할 것이다.

즉, 상기 수중펌프가 수중으로 투입됨에 따라 상기 호스 및 케이블도 함께 수중으로 투입되어지며, 이 때 사용되는 수중펌프 및 케이블 등은 방수 가능하게 마련되어야 한다.

그리고 도10에 도시된 바와 같이, 본 발명에서 사용되는 호스드럼(340) 및 케이블드럼(360)에는 상기 호스 또는 케이블의 끝단을 지지하는 거치프레임(344)이 결합된다.

상기 거치프레임(344)은 상, 하가 관통된 관통홀이 형성된 판재형상이며, 상기 호스(342)의 끝단은 상기 관통홀을 관통하여 상기 거치프레임에 장착된다.

이 때, 상기 호스(342) 외주연의 끝단부에는 외측방향으로 돌출된 고정링(부호미표시)이 결합되며, 상기 고정링은 상기 관통홀보다 직경이 크게 마련되어 상기 호스(342)가 상기 관통홀을 통과하지 못하도록 함으로써 상기 호스(342)는 상기 거치프레임(344)에 지지되어진다.

그리고 상기 수중펌프(320) 또는 호스(케이블) 등에는 수심측정이 가능한 압력센서가 장착되어질 수 있으며, 실험자는 상기 압력센서를 이용하여 원하는 수심의 시료를 채취할 수 있다.

한편, 본 발명의 자동 채수 장치(1000)는 차량 등에 탑재된 전처리모듈(도면미도시)과 연동되어, 채취된 시료가 바로 분석되도록 할 수도 있다.

이 경우, 상기 호스(342)는 전처리 모듈의 수조와 연결되며, 상기 채수모듈부(300)에서 채취된 시료는 전처리모듈의 수조로 이송되어, 별도 마련된 다수 개의 분석기에 의해 분석되고 기록되어 진다.

상기 수조는 적어도 2개 이상의 공간부를 가지도록 분할되게 마련되어, 시간 별로 채수되는 시료가 각각 다른 공간에 저장되도록 하며, 분석기에 의해 분석이 완료된 시료는 필터 등에 의해 수처리되어 다시 하천 등으로 배수되어진다.

그리고 본 발명의 상기 전처리모듈은 상기 호스 내부의 세척을 위한 역세척유닛 등을 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 자동채수장치는 별도의 수질자동측정기와 연동되도록 마련되어, 상기 수질자동측정기에서 측정된 수질값이 설정값 이상이 되면, 자동으로 시료를 채수하고, 측정값을 제어부에 모니터링 및 기록하도록 마련되어질 수도 있다.

이상과 같이 본 발명을 도면에 도시한 실시례를 참고하여 설명하였으나, 이는 발명을 설명하기 위한 것일 뿐이며, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 발명의 상세한 설명으로부터 다양한 변형 또는 균등한 실시례가 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

따라서 본 발명의 진정한 권리범위는 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 결정되어야 한다.

1000:자동채수장치
100:본체
102:개방구
120:수납함
140:이동부재
200:호이스트부
220:지지로드
240:회동암
260:호이스트
262:윈치
264:와이어로프
266:후크
280:보강지지대
300:채수모듈부
320:수중펌프
340:호스드럼
342:호스
344:거치프레임
360:케이블드럼
362:케이블

Claims (6)

1. 상면이 개방되고 내부에 공간부가 형성되며 저면에는 이동부재가 장착되는 본체;
   상기 본체의 공간부에 탑재되되, 본체의 내부 바닥면에 수직으로 결합되는 지지로드와, 상기 지지로드의 상단에 힌지결합되어 상하방향으로 회동가능하게 마련되는 회동암과, 상기 회동암에 장착되어 수중펌프를 수중으로 투입시키는 호이스트를 포함하는 호이스트부;
   상기 호이스트부에 의해 수중으로 투입되며, 시료를 채취하기 위한 흡입력을 제공하는 수중펌프와, 상기 수중펌프와 연결되어 수중펌프에 의해 압송되는 물을 이송하는 호스와, 상기 본체의 공간부에 탑재되며 상기 호스를 권취 및 권출하는 호스드럼과, 상기 수중펌프에 전력을 공급하는 케이블과, 상기 본체의 공간부에 탑재되며, 상기 케이블을 권취 및 권출하는 케이블드럼을 포함하는 채수모듈부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 채수 장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 본체의 측면에는 다수 개의 수납함이 마련되는 것을 특징으로 하는 자동 채수 장치.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 수중펌프는 기설정된 시간마다 설정된 양만큼의 시료를 채수하도록 마련되는 것을 특징으로 하는 자동 채수 장치.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 호이스트부는 상기 회동암의 끝단부를 지지하는 보강지지대를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 채수 장치.
   
5. 제 4항에 있어서,
   상기 보강지지대의 하단은 하부측으로 갈수록 넓은 면적을 가지는 원추형상으로 형성되며, 상단에는 상기 회동암을 지지하는 보조프레임이 결합되는 것을 특징으로 하는 자동 채수 장치.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 호스드럼 및 케이블드럼에는 상기 호스 또는 케이블의 끝단을 거치하는 거치프레임이 결합된 것을 특징으로 하는 자동 채수 장치.
   

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