KR20230069392A

KR20230069392A - 대기 시료 채취장치

Info

Publication number: KR20230069392A
Application number: KR1020210155373A
Authority: KR
Inventors: 강창국
Original assignee: 강창국
Priority date: 2021-11-12
Filing date: 2021-11-12
Publication date: 2023-05-19
Also published as: KR102645836B1

Abstract

본 발명에 따른 대기 시료 채취장치는, 내측에 대기가 통과할 수 있는 복수의 시료 가이드부가 구비되는 베이스 바디; 대기 중에 함유된 시료가 흡수될 수 있는 흡수액을 수용하는 수용실을 구비하고, 상기 수용실이 상기 복수의 시료 가이드부 중 어느 하나와 연결되도록 상기 베이스 바디에 결합되는 복수의 시료 채취기; 흡입되는 대기를 상기 복수의 시료 가이드부로 각각 분배할 수 있도록 상기 복수의 시료 가이드부가 병렬로 연결되는 흡입 연결 통로; 상기 복수의 시료 가이드부를 통과하는 대기를 배출할 수 있도록 상기 복수의 시료 가이드부가 병렬로 연결되는 배출 연결 통로; 대기를 상기 흡입 연결 통로에서 상기 배출 연결 통로 쪽으로 강제 이송시키기 위한 펌프; 및 상기 복수의 시료 가이드부 각각에서의 대기 유동을 단속하기 위한 복수의 밸브 유닛;을 포함한다.

Description

대기 시료 채취장치{ATMOSPHERE SAMPLING APPARATUS}

본 발명은 대기 시료 채취장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 연속적으로 대기 시료를 채취할 수 있는 대기 시료 채취장치에 관한 것이다.

최근 대기 오염에 대한 세계적 관심이 커지고 각종 규제가 증가함에 따라 대기 오염을 줄이기 위한 국가적인 노력이 다양하게 이루어지고 있다. 대기 오염을 줄이기 위해서는 오염원에 대한 정확한 측정이 필요하다.

대기 오염을 정확하게 측정하기 위해서는 대기 중에 존재하는 오염 물질의 형태에 따른 채취 장치와 채취 방법이 필요하다. 오염 물질은 입자상 물질, 가스상 물질(휘발성물질), 반휘발성 물질, 액상 물질 등으로 구분이 가능하다. 일례로, 입자상 물질은 중금속, 먼지, 다이옥신, PAHS 등이 있고, 하이볼에어 샘플러, 먼지 샘플러 장치 등을 이용하여 채취할 수 있다. 또한 가스상 물질은 VOCs, SO2, NO2, NH3 등이 있으며, 인핀저(흡수액법), VOC(tube) 샘플러 장치 등을 이용하여 채취할 수 있다. 또한 반휘발성 물질은 다이옥신, PAHS 등이 있고, PUF 샘플러 장치 등을 이용하여 채취할 수 있다. 액상 물질은 산성우 등이 있으며, 산성우 채취기 등으로 채취할 수 있다.

가스상 물질의 시료 채취에 이용되는 인핀저 타입의 시료 측정기의 경우, 인핀저 내의 흡수액에 대기를 유동시켜 흡수액에 대기 상에 존재하는 가스상 물질이 흡수되도록 하여 가스상 물질을 채취하게 된다. 채취가 끝난 인핀저 내의 흡수액은 검사 기관으로 보내져 검사 기관에서 가스상 물질을 측정하게 된다.

그런데 인핀저 내의 흡수액을 옮기는 과정에서 흡수액이 대기 중으로 노출되어 오염되는 문제가 발생하기 쉽다. 또한 채취 방침 상 총 3일에 걸쳐서 시료 채취가 이루어져야 하지만, 기존의 장치들은 하루 단위로 시료를 채취하도록 되어 있어 작업자가 매일 장치가 설치된 곳으로 가서 채취가 완료된 흡수액을 인핀저로부터 비우고, 재설치해야 하는 불편함이 있었다.

공개특허공보 제2015-0117391호 (2015. 10. 20.)

본 발명은 상술한 바와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로, 흡수액을 이용하여 대기 중의 가스상 물질을 채취할 수 있는 복수의 시료 채취기를 이용하여 대기 시료를 연속적으로 채취할 수 있는 대기 시료 채취장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상술한 바와 같은 목적을 해결하기 위한 본 발명에 따른 대기 시료 채취장치는, 내측에 대기가 통과할 수 있는 복수의 시료 가이드부가 구비되는 베이스 바디; 대기 중에 함유된 시료가 흡수될 수 있는 흡수액을 수용하는 수용실을 구비하고, 상기 수용실이 상기 복수의 시료 가이드부 중 어느 하나와 연결되도록 상기 베이스 바디에 결합되는 복수의 시료 채취기; 흡입되는 대기를 상기 복수의 시료 가이드부로 각각 분배할 수 있도록 상기 복수의 시료 가이드부가 병렬로 연결되는 흡입 연결 통로; 상기 복수의 시료 가이드부를 통과하는 대기를 배출할 수 있도록 상기 복수의 시료 가이드부가 병렬로 연결되는 배출 연결 통로; 대기를 상기 흡입 연결 통로에서 상기 배출 연결 통로 쪽으로 강제 이송시키기 위한 펌프; 및 상기 복수의 시료 가이드부 각각에서의 대기 유동을 단속하기 위한 복수의 밸브 유닛;을 포함한다.

상기 각각의 시료 가이드부는, 상기 흡입 연결 통로와 연결되는 흡입 유로와, 상기 시료 채취기의 수용실과 연결될 수 있도록 상기 베이스 바디의 외측으로 개방되고, 상기 흡입 유로와 대기 이동이 가능하게 연결되어 상기 흡입 유로를 통과하는 대기를 상기 시료 채취기의 수용실로 유동시킬 수 있는 중계 유로와, 상기 중계 유로를 통과하는 대기를 상기 배출 연결 통로로 유동시킬 수 있도록 상기 중계 유로와 상기 배출 연결 통로를 연결하는 배출 유로를 포함할 수 있다.

상기 베이스 바디에는 상기 시료 가이드부로 유입되는 대기를 상기 시료 채취기에 수용되는 흡수액 중으로 가이드하기 위해 단부가 흡수액 속에 잠길 수 있는 가이드관이 결합될 수 있다.

상기 시료 가이드부 하나에 상기 시료 채취기가 복수 개씩 연결될 수 있다.

상기 밸브 유닛은 상기 시료 가이드부와 상기 배출 연결 통로 사이에 배치될 수 있다.

본 발명에 따른 대기 시료 채취장치는, 상기 시료 가이드부를 통과하는 대기 중의 수분을 제거할 수 있도록 상기 시료 가이드부에 연결되는 상기 시료 채취기보다 하류에 배치되는 제습부;를 포함할 수 있다.

상기 베이스 바디는 체결 유닛에 의해 결합되는 적어도 두 개의 분할 바디를 구비하는 다중 분할 구조로 이루어질 수 있다.

본 발명에 따른 대기 시료 채취장치는, 내측에 대기가 통과할 수 있는 서브 시료 가이드부가 구비되고, 상기 베이스 바디에 분리 가능하게 결합되는 서브 바디; 대기 중에 함유된 시료가 흡수될 수 있는 흡수액을 수용하는 서브 수용실을 구비하고, 상기 서브 수용실이 상기 서브 시료 가이드부와 연결되도록 상기 서브 바디에 결합되는 서브 시료 채취기; 상기 서브 바디가 상기 베이스 바디에 결합될 때, 상기 흡입 연결 통로와 상기 서브 시료 가이드부를 연결하는 서브 흡입 연결 통로; 상기 서브 바디가 상기 베이스 바디에 결합될 때, 상기 서브 시료 가이드부와 상기 배출 연결 통로를 연결하는 서브 배출 연결 통로; 및 상기 서브 시료 가이드부에서의 대기 유동을 단속하기 위한 서브 밸브 유닛;을 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 대기 시료 채취장치는, 내측에 상기 흡입 연결 통로를 형성하는 흡입 커플러 유로가 마련되고, 상기 흡입 커플러 유로와 연결되는 흡기홀을 구비하는 흡입 커플러; 상기 흡기홀을 개폐할 수 있도록 상기 흡입 커플러의 내측에 설치되는 흡입 단속 플러그; 상기 흡입 단속 플러그에 대해 상기 흡기홀을 폐쇄하는 방향으로 탄성력을 가하는 제 1 탄성부재; 내측에 상기 서브 흡입 연결 통로를 형성하는 서브 흡입 연결관 유로가 마련되는 서브 흡입 연결관; 내측에 상기 배출 연결 통로를 형성하는 배출 커플러 유로가 마련되고, 상기 배출 연결 통로와 연결되는 배기홀을 구비하는 배출 커플러; 상기 배기홀을 개폐할 수 있도록 상기 배출 커플러의 내측에 이동 가능하게 배치되는 배출 단속 플러그; 상기 배출 단속 플러그에 대해 상기 배기홀을 폐쇄하는 방향으로 탄성력을 가하는 제 2 탄성부재; 내측에 상기 서브 배출 연결 통로를 형성하는 서브 배출 연결관 유로가 마련되는 서브 배출 연결관;을 포함하고, 상기 서브 바디가 상기 베이스 바디에 결합될 때, 상기 서브 흡입 연결관이 상기 흡기홀에 삽입되어 상기 흡입 단속 플러그를 상기 흡기홀에서 이격시킴으로써 상기 서브 흡입 연결 통로가 상기 흡입 연결 통로와 연결되고, 상기 서브 배출 연결관이 상기 배기홀에 삽입되어 상기 배출 단속 플러그를 상기 배기홀에서 이격시킴으로써 상기 서브 배출 연결 통로가 상기 배출 연결 통로와 연결될 수 있다.

상기 흡입 단속 플러그는, 상기 제 1 탄성부재가 연결되는 흡입 단속 플러그 바디부와, 적어도 일부가 상기 흡기홀 속에 삽입되어 상기 흡기홀을 폐쇄할 수 있도록 상기 흡입 단속 플러그 바디부로부터 돌출되는 흡입 단속 플러그 마개부를 포함하고, 상기 서브 흡입 연결관의 단부는 상기 흡입 단속 플러그 마개부에 접하여 상기 흡입 단속 플러그를 상기 흡기홀을 개방하는 방향으로 가압하되, 상기 서브 흡입 연결관의 단부 둘레에는 상기 흡입 커플러 유로와 상기 서브 흡입 연결관 유로를 연결하는 흡입 연결 개구가 마련되며, 상기 배출 단속 플러그는, 상기 제 2 탄성부재가 연결되는 배출 단속 플러그 바디부와, 적어도 일부가 상기 배기홀 속에 삽입되어 상기 배기홀을 폐쇄할 수 있도록 상기 배출 단속 플러그 바디부로부터 돌출되는 배출 단속 플러그 마개부를 포함하고, 상기 서브 배출 연결관의 단부는 상기 배출 단속 플러그 마개부에 접하여 상기 배출 단속 플러그를 상기 배기홀을 개방하는 방향으로 가압하되, 상기 서브 배출 연결관의 단부 둘레에는 상기 배출 커플러 유로와 상기 서브 배출 연결관 유로를 연결하는 배출 연결 개구가 마련될 수 있다.

본 발명에 따른 대기 시료 채취장치는 사전 설정된 시간동안 시료를 채취할 수 있는 복수의 시료 채취기가 베이스 바디에 병렬 연결되고, 복수의 밸브 유닛이 복수의 시료 채취기 중 어느 하나 또는 복수의 시료 채취기로 대기가 유동하도록 대기의 유동을 단속할 수 있다. 따라서 연속적인 시료 채취가 가능하고, 사용자의 작업을 최소화할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 대기 시료 채취장치를 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 대기 시료 채취장치의 시료 채취 모듈을 나타낸 사시도이다.
도 3은 도 2에 나타낸 시료 채취 모듈의 일측부를 나타낸 것이다.
도 4는 도 2에 나타낸 시료 채취 모듈의 다른 일측부를 나타낸 것이다.
도 5는 도 2에 나타낸 시료 채취 모듈을 나타낸 단면도이다.
도 6은 도 2에 나타낸 시료 채취 모듈의 동작을 설명하기 위한 것이다.
도 7은 도 2에 나타낸 시료 채취 모듈의 시료 채취기를 베이스 바디에서 분리한 모습을 나타낸 것이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 대기 시료 채취장치를 나타낸 것이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 대기 시료 채취장치를 나타낸 것이다.
도 10은 본 발명에 따른 베이스 바디의 변형예를 나타낸 평면도이다.
도 11은 본 발명에 따른 베이스 바디의 또 다른 변형예를 나타낸 단면도이다.
도 12는 본 발명에 따른 시료 채취 모듈의 변형예를 나타낸 것이다.
도 13은 도 12에 나타낸 시료 채취 모듈의 흡입 커플러와 서브 흡입 연결관의 연결 방식을 설명하기 위한 것이다.
도 14는 도 12에 나타낸 시료 채취 모듈의 배출 커플러와 서브 배출 연결관의 연결 방식을 설명하기 위한 것이다.
도 15는 도 12에 나타낸 시료 채취 모듈의 베이스 모듈에 하나의 서브 모듈이 연결된 모습을 나타낸 것이다.
도 16은 도 12에 나타낸 시료 채취 모듈의 베이스 모듈에 두 개의 서브 모듈이 차례로 연결된 모습을 나타낸 것이다.
도 17은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 대기 시료 채취장치를 나타낸 것이다.
도 18은 도 17에 나타낸 시료 채취 모듈의 동작을 설명하기 위한 것이다.

이하, 본 발명에 따른 대기 시료 채취장치를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 대기 시료 채취장치를 개략적으로 나타낸 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 대기 시료 채취장치의 시료 채취 모듈을 나타낸 사시도이고, 도 3은 도 2에 나타낸 시료 채취 모듈의 일측부를 나타낸 것이고, 도 4는 도 2에 나타낸 시료 채취 모듈의 다른 일측부를 나타낸 것이며, 도 5는 도 2에 나타낸 시료 채취 모듈을 나타낸 단면도이다.

도면에 나타낸 것과 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 대기 시료 채취장치(100)는 대기 중의 시료를 채취하기 위한 시료 채취 모듈(110)과, 시료 채취 모듈(110)로 대기가 흡입될 수 있도록 시료 채취 모듈(110)에 흡입력을 제공하는 펌프(150)와, 시료 채취 모듈(110)을 통과하는 대기의 유량을 측정하기 위한 유량계(155)와, 대기 시료 채취장치(100) 주위의 환경을 모니터링하기 위한 센싱부(165)와, 통신을 위한 통신부(170)와, 대기 시료 채취장치(100)의 전반적인 동작을 제어하는 제어부(175)를 포함한다. 이러한 대기 시료 채취장치(100)는 시료 채취 모듈(110)에 구비되는 복수의 시료 채취기(138)를 이용하여 대기 중에 분포하는 가스상 물질을 채취할 수 있다.

시료 채취 모듈(110)은 베이스 바디(111)와, 흡입부(119)를 통해 흡입되는 대기를 베이스 바디(111)의 안쪽으로 가이드하기 위해 베이스 바디(111)의 외측부에 배치되는 흡입 연결관(121) 및 흡입 커플러(123)와, 베이스 바디(111)를 통과한 대기를 배출시키기 위해 베이스 바디(111)의 다른 외측부에 배치되는 배출 커플러(128) 및 배출 연결관(130)과, 베이스 바디(111)의 내부를 통과하는 대기의 유동을 단속하기 위한 복수의 밸브 유닛(134)과, 베이스 바디(111)에 분리 가능하게 결합되는 복수의 시료 채취기(138)를 포함한다.

베이스 바디(111)의 내측에는 대기가 통과할 수 있는 복수의 시료 가이드부(112)가 구비된다. 펌프(150)가 작동하면 시료 가이드부(112)에 음압이 발생하여 외부의 대기가 시료 가이드부(112)로 유입될 수 있다. 즉, 펌프(150)가 작동하여 흡입력을 발생시키면 베이스 바디(111)의 외측부에 설치되는 흡입부(119)를 통해 외부의 대기가 흡입되고, 흡입부(119)로 흡입되는 대기는 흡입 연결 통로(126)를 제공하는 흡입 연결관(121) 및/또는 흡입 커플러(123)를 통과하여 시료 가이드부(112)로 유입된다. 그리고 시료 가이드부(112)를 통과한 대기는 배출 연결 통로(132)를 제공하는 배출 커플러(128) 및/또는 배출 연결관(130)을 거쳐 배출관(160)를 따라 배출된다. 시료 가이드부(112)는 흡입 연결 통로(126)와 연결되는 흡입 유로(113)와, 배출 연결 통로(132)와 연결되는 배출 유로(114)와, 흡입 유로(113)와 배출 유로(114) 사이에 배치되는 한 쌍의 중계 유로(115)를 포함한다. 한 쌍의 중계 유로(115)는 흡입 유로(113)와 배출 유로(114) 사이에 상호 이격되어 직렬로 연결된다. 펌프(150)가 작동할 때, 흡입 연결 통로(126)를 통과하는 대기는 흡입 유로(113)와, 첫 번째 중계 유로(115)와, 연결 유로(117)와, 두 번째 중계 유로(115)와, 배출 유로(114)를 차례로 통과하여 배출 연결 통로(132)로 유동하게 된다. 각각의 중계 유로(115)는 시료 채취기(138)와 대기 유동이 가능하게 연결될 수 있도록 베이스 바디(111)의 외측으로 개방된다.

각각의 중계 유로(115)에는 시료 채취기(138)의 결합을 위한 베이스 바디 맞물림부(116)가 구비된다. 베이스 바디 맞물림부(116)는 암나사산을 포함하는 구성이나, 또는 시료 채취기(138)가 분리 가능하게 결합될 수 있는 다른 구성으로 이루어질 수 있다.

또한 각각의 중계 유로(115)에는 중계 유로(115)로 유입되는 대기를 가이드하기 위한 가이드관(136)이 배치된다. 가이드관(136)은 베이스 바디(111)로부터 연장되도록 배치되어 시료 채취기(138)가 베이스 바디(111)에 결합될 때 시료 채취기(138)의 안쪽에 위치할 수 있다. 즉 시료 채취기(138)가 베이스 바디(111)에 결합될 때 가이드관(136)의 단부가 시료 채취기(138) 내부에 수용되는 흡수액(L) 속에 잠기게 된다. 따라서 가이드관(136)은 대기를 시료 채취기(138)에 수용되는 흡수액(L) 중으로 가이드할 수 있으며, 이에 의해 대기 중의 시료가 더욱 원활하게 흡수액(L)에 흡수될 수 있다. 시료 가이드부(112)의 첫 번째 중계 유로(115)에 배치되는 가이드관(136)은 흡입 유로(113)와 연결되도록 베이스 바디(111)에 결합되고, 두 번째 중계 유로(115)에 배치되는 가이드관(136)은 연결 유로(117)와 연결되도록 베이스 바디(111)에 결합될 수 있다.

복수의 시료 가이드부(112)는 흡입 연결 통로(126) 및 배출 연결 통로(132)와 각각 병렬로 연결될 수 있도록 배치된다. 따라서 흡입 연결 통로(126)로 유입되는 대기는 복수의 시료 가이드부(112) 각각으로 분배될 수 있다. 또한 복수의 밸브 유닛(134)의 작용으로 흡입 연결 통로(126)로 유입되는 대기는 복수의 시료 가이드부(112) 중 선택된 하나의 시료 가이드부(112) 또는 복수의 시료 가이드부(112)로 유동할 수 있다. 그리고 각각의 시료 가이드부(112)를 통과한 대기는 배출 연결 통로(132)로 유입되어 배출 연결 통로(132)를 거쳐 배출될 수 있다.

흡입 연결관(121) 및 흡입 커플러(123)는 흡입부(119)로 흡입되는 대기를 복수의 시료 가이드부(112)로 가이드하는 흡입 연결 통로(126)를 제공한다. 흡입 커플러(123)는 복수의 시료 가이드부(112)와 각각 연결되도록 복수 개가 베이스 바디(111)의 한쪽 외측부에 결합될 수 있다. 흡입 커플러(123)의 내측에는 흡입 연결 통로(126)를 형성하는 유로와, 흡입 연결 통로(126)와 시료 가이드부(112)의 흡입 유로(113)를 연결하는 공급 유로(124)가 구비된다. 흡입 연결관(121)은 이웃하는 두 개의 흡입 커플러(123)를 연결한다. 흡입 연결관(121)의 내측에는 흡입 연결 통로(126)를 형성하는 유로가 마련된다.

배출 커플러(128) 및 배출 연결관(130)은 시료 가이드부(112)를 통과한 대기를 배출시키기 위한 배출 연결 통로(132)를 제공한다. 배출 커플러(128)는 복수의 시료 가이드부(112)와 각각 연결되도록 복수 개가 베이스 바디(111)의 다른 쪽 외측부에 배치될 수 있다. 배출 커플러(128)의 내측에는 배출 연결 통로(132)를 형성하는 유로가 구비된다. 배출 연결관(130)은 이웃하는 두 개의 배출 커플러(128)를 연결한다. 배출 연결관(130)의 내측에는 배출 연결 통로(132)를 형성하는 유로가 마련된다.

배출 커플러(128)는 밸브 유닛(134)을 통해 시료 가이드부(112)와 연결된다. 밸브 유닛(134)은 시료 가이드부(112)의 배출 유로(114)와 배출 커플러(128)의 유로를 연결하도록 베이스 바디(111)와 배출 커플러(128) 사이에 배치된다. 시료 가이드부(112)의 배출 유로(114)를 통과하는 대기가 밸브 유닛(134)의 내부 유로를 통과하여 배출 연결 통로(132)로 유입될 수 있다. 복수의 밸브 유닛(134)은 흡입 연결 통로(126)와 배출 연결 통로(132) 사이에 배치되어 복수의 시료 가이드부(112) 각각에서의 대기 유동을 단속할 수 있다. 밸브 유닛(134)은 제어부(175)에 의해 제어될 수 있다. 밸브 유닛(134)이 열림 제어될 때, 해당 밸브 유닛(134)이 연결된 시료 가이드부(112)를 따라 대기가 유동할 수 있다. 그리고 밸브 유닛(134)이 닫힘 제어될 때, 해당 밸브 유닛(134)이 연결된 시료 가이드부(112)에서는 대기가 유동할 수 없다. 밸브 유닛(134)으로는 솔레노이드 밸브와 같이 제어부(175)에 의해 자동 제어될 수 있는 밸브, 또는 사용자에 의해 수동 제어될 수 있는 밸브 등 유체의 유동을 단속할 수 있는 다양한 밸브가 이용될 수 있다. 또한 밸브 유닛(134)은 도시된 것과 같이 베이스 바디(111)와 배출 커플러(128) 사이 이외에, 흡입 연결 통로(126)와 배출 연결 통로(132) 사이의 다양한 다른 위치에 배치될 수 있다.

복수의 시료 채취기(138)는 복수의 시료 가이드부(112)와 각각 대기 유동이 가능하게 연결되도록 베이스 바디(111)에 분리 가능하게 결합된다. 시료 채취기(138)는 대기 중에 함유된 시료가 흡수될 수 있는 흡수액(L)을 수용하는 수용실(139)을 갖는다. 시료 채취기(138)의 일단에는 대기의 출입을 위한 출입구(140)와, 베이스 바디(111)의 베이스 바디 맞물림부(116)에 대응하는 시료 채취기 맞물림부(141)가 구비된다. 시료 채취기 맞물림부(141)는 수나사산을 포함하는 구성이나, 또는 베이스 바디 맞물림부(116)의 형태에 따라 다양한 다른 구성으로 이루어질 수 있다.

하나의 시료 가이드부(112)에 연결되는 한 쌍의 시료 채취기(138)는 하나의 시료 채취기 세트(142)를 구성할 수 있다. 통상적으로, 대기오염 공정시험법 등 관련 규정에서는 시료 채취기(138) 두 개를 직렬 연결하여 시료를 채취할 것을 요청하고 있기 때문이다. 하나의 시료 채취기 세트(142)는 대기 시료 채취장치(100)의 일일 채취량을 담당할 수 있다.

필요에 따라, 또는 시료 가이드부(112)의 채취 용량에 따라 시료 가이드부(112)에는 하나, 또는 복수의 시료 채취기(138)가 연결될 수 있다. 그리고 시료 가이드부(112)에 연결되는 시료 채취기(138)의 개수에 따라 시료 가이드부(112)에 구비되는 중계 유로(115)의 개수도 다양하게 변경될 수 있다.

펌프(150)는 배출관(160)과 연결되도록 설치되어 대기를 흡입 연결 통로(126)에서 배출 연결 통로(132) 쪽으로 강제 이송시키는 음압을 발생한다. 펌프(150)는 음압을 발생하여 대기를 강제 이송시키는 구성 이외에, 양압을 발생하여 대기를 강제 이송시키는 구성으로 이루어질 수 있다.

유량계(155)는 배출관(160)에 설치되어 배출관(160)을 통과하는 대기의 유량을 측정하고, 측정 신호를 제어부(175)에 제공할 수 있다. 유량계(155)의 측정 신호는 제어부(175)가 펌프(150) 등을 제어하는데 이용될 수 있다. 유량계(155)는 시료 가이드부(112)의 상류나 하류, 또는 시료 가이드부(112)와 연결될 수 있도록 다른 위치에 설치될 수 있다.

센싱부(165)는 대기 시료 채취장치(100) 주변의 환경을 모니터링하고, 센싱 신호를 제어부(175)에 제공할 수 있다. 센싱부(165)가 측정하는 환경 요소로는 습도, 온도, 강우, 대기 오염 농도 등 다양한 것이 될 수 있다. 센싱부(165)의 센싱 신호는 제어부(175)가 밸브 유닛(134)이나 펌프(150)를 제어하는데 이용될 수 있다. 예를 들어, 센싱부(165)를 통해 강우가 감지되는 경우, 제어부(175)는 시료 채취가 중단되도록 펌프(150)의 작동을 중지시킬 수 있다. 강우 시, 대기 중의 시료 농도가 줄어들기 때문에 시료 채취의 정확도가 떨어질 수 있기 때문이다.

통신부(170)는 대기 시료 채취장치(100)와 관제 센터, 관리자, 또는 각종 서버 간의 통신을 위한 것이다. 통신부(170)를 통해 대기 시료 채취장치(100)가 원격 제어될 수 있다. 대기 시료 채취장치(100)는 통신부(170)를 통해 관제 신호를 수신하여 원격 제어될 수 있다. 또한 대기 시료 채취장치(100)는 통신부(170)를 통해 시료 채취와 관련한 다양한 정보를 수신하고, 사전 설정된 프로그램에 따라 제어될 수 있다. 또한 대기 시료 채취장치(100)는 오류 발생 등과 같이 대기 시료 채취장치(100)에서 발생하는 각종 이벤트 관련 정보를 통신부(170)를 통해 외부로 송신할 수 있다.

제어부(175)는 대기 시료 채취장치(100)의 전반적인 동작을 제어한다. 제어부(175)는 유량계(155) 또는 센싱부(165)로부터 신호를 수신하고, 수신된 신호에 따라 밸브 유닛(134)과 펌프(150) 등을 제어할 수 있다. 또한 제어부(175)는 복수의 시료 채취기 세트(142)가 차례로 시료를 채취할 수 있도록 복수의 밸브 유닛(134)을 제어할 수 있다.

예를 들어, 도 6에 나타낸 것과 같이 제어부(175)는 각각의 시료 채취기 세트(142)가 한 세트씩 차례로 사전 설정된 시간 동안 시료를 채취하도록 대기 시료 채취장치(100)의 동작을 제어할 수 있다. 먼저, 제어부(175)는 첫 번째 시료 채취기 세트(142)가 사전 설정된 시간 동안 시료를 채취할 수 있도록 첫 번째 밸브 유닛(134)을 열림 제어하고 나머지 밸브 유닛(134)을 닫힘 제어할 수 있다. 이때, 도 6의 (a)에 나타낸 것과 같이, 흡입 연결 통로(126)로 흡입되는 대기가 첫 번째 시료 가이드부(112)를 통과하고 배출 연결 통로(132)로 배출된다. 도 5에 나타낸 것과 같이, 시료 가이드부(112)의 흡입 유로(113)로 유입되는 대기는 첫 번째 중계 유로(115) 쪽으로 유동하여 가이드관(136)을 통해 첫 번째 시료 채취기(138)의 흡수액(L) 속으로 공급된다. 대기가 첫 번째 시료 채취기(138)의 흡수액(L)으로 공급될 때 대기 중의 시료가 흡수액(L)에 흡수된다. 그리고 첫 번째 시료 채취기(138)의 흡수액(L)을 통과한 대기는 연결 유로(117)를 따라 두 번째 중계 유로(115) 쪽으로 유동하여 가이드관(136)을 통해 두 번째 시료 채취기(138)의 흡수액(L) 속으로 공급된다. 대기가 두 번째 시료 채취기(138)의 흡수액(L)으로 공급될 때 대기 중의 시료가 흡수액(L)에 흡수되고, 흡수액(L)을 통과한 대기는 배출 유로(114)를 따라 배출 연결 통로(132)로 유동하여 배출 연결 통로(132)를 따라 배출된다.

첫 번째 시료 채취기 세트(142)가 사전 설정된 시간 동안 시료를 채취한 후, 제어부(175)는 두 번째 시료 채취기 세트(142)가 사전 설정된 시간 동안 시료를 채취할 수 있도록 두 번째 밸브 유닛(134)을 열림 제어하고 나머지 밸브 유닛(134)을 닫힘 제어할 수 있다. 이때, 도 6의 (b)에 나타낸 것과 같이, 흡입 연결 통로(126)로 흡입되는 대기가 두 번째 시료 가이드부(112)를 통과하고 배출 연결 통로(132)로 배출됨으로써, 두 번째 시료 가이드부(112)에 연결된 두 개의 시료 채취기(138)에 시료가 채취된다.

두 번째 시료 채취기 세트(142)가 사전 설정된 시간 동안 시료를 채취한 후, 제어부(175)는 세 번째 시료 채취기 세트(142)가 사전 설정된 시간 동안 시료를 채취할 수 있도록 세 번째 밸브 유닛(134)을 열림 제어하고 나머지 밸브 유닛(134)을 닫힘 제어할 수 있다. 이때, 도 6의 (c)에 나타낸 것과 같이, 흡입 연결 통로(126)로 흡입되는 대기가 세 번째 시료 가이드부(112)를 통과하고 배출 연결 통로(132)로 배출됨으로써, 세 번째 시료 가이드부(112)에 연결된 두 개의 시료 채취기(138)에 시료가 채취된다.

이후, 제어부(175)는 도 6의 (d) 및 도 6의 (e)에 나타낸 것과 같이, 네 번째 시료 채취기 세트(142)와 다섯 번째 시료 채취기 세트(142)가 차례로 사전 설정된 시간동안 시료를 채취할 수 있도록 복수의 밸브 유닛(134)을 제어할 수 있다.

대기의 시료 채취가 완료된 후, 사용자는 도 7에 나타낸 것과 같이, 시료 채취기(138)를 베이스 바디(111)에서 분리하고 시료가 채취된 시료 채취기(138)를 검사 장소로 운반할 수 있다. 베이스 바디(111)에서 분리된 시료 채취기(138)는 출입구(140)가 마개 등으로 막힌 상태로 운반될 수 있다.

본 실시예에 따른 대기 시료 채취장치(100)는 대기를 시료 채취기(138)의 흡수액(L) 중으로 가이드하는 가이드관(136)이 베이스 바디(111)에 고정되므로, 단순한 구조의 시료 채취기(138)를 사용하여 시료를 채취하는 것이 가능하다.

또한 본 실시예에 따른 대기 시료 채취장치(100)는 사전 설정된 시간동안 시료를 채취할 수 있는 복수의 시료 채취기(138)가 베이스 바디(111)에 병렬 연결되고, 복수의 밸브 유닛(134)이 복수의 시료 채취기(138) 중 어느 하나 또는 복수의 시료 채취기(138)로 대기가 유동하도록 대기의 유동을 단속할 수 있다. 따라서 연속적인 시료 채취가 가능하고, 사용자의 작업을 최소화할 수 있다.

한편, 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 대기 시료 채취장치를 나타낸 것이다.

도 8에 나타낸 대기 시료 채취장치(200)는 대기 중의 시료를 채취하기 위한 시료 채취 모듈(210)과, 시료 채취 모듈(210)로 대기가 흡입될 수 있도록 시료 채취 모듈(210)에 흡입력을 제공하는 펌프(150)와, 시료 채취 모듈(210)을 통과하는 대기의 유량을 측정하기 위한 유량계(155)와, 대기 시료 채취장치(200)의 전반적인 동작을 제어하는 제어부(175)와, 제습부(220)를 포함한다.

제습부(220)는 베이스 바디(211)에 구비되는 복수의 시료 가이드부(112)와 각각 연결되도록 복수 개가 베이스 바디(211)에 배치된다. 제습부(220)는 시료 가이드부(112)에 연결되는 시료 채취기(138)보다 하류에 설치된다. 즉 제습부(220)는 시료 가이드부(112)의 두 번째 중계 유로(115)와 밸브 유닛(134) 사이에 배치된다. 따라서 제습부(220)는 시료가 채취된 후 밸브 유닛(134)으로 유동하는 대기 중의 수분을 제거할 수 있다. 시료 채취기(138)의 흡수액(L)을 통과한 대기는 다량의 수분을 함유할 수 있다. 대기 중의 수분은 밸브 유닛(134)이나, 펌프(150), 유량계(155) 등 시료 가이드부(112)보다 하류에 위치하는 부품들에 악영향을 주고, 이들 부품의 수명을 단축시킬 수 있다. 제습부(220)는 밸브 유닛(134)보다 상류에 배치되어 수분을 제거함으로써 그러한 문제를 줄일 수 있다.

도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 대기 시료 채취장치를 나타낸 것이다.

도 9에 나타낸 대기 시료 채취장치(300)는 대기 중의 시료를 채취하기 위한 시료 채취 모듈(110)과, 시료 채취 모듈(110)로 대기가 흡입될 수 있도록 시료 채취 모듈(110)에 흡입력을 제공하는 펌프(150)와, 시료 채취 모듈(110)을 통과하는 대기의 유량을 측정하기 위한 유량계(155)와, 대기 시료 채취장치(300)의 전반적인 동작을 제어하는 제어부(175)와, 제습부(310)를 포함한다.

제습부(310)는 배출관(160)에 설치된다. 제습부(310)는 유량계(155)보다 상류에 배치됨으로써 유량계(155) 및 펌프(150)로 유동하는 대기 중의 수분을 제거할 수 있다. 제습부(310)의 제습 기능으로 유량계(155)와 펌프(150)가 수분에 의한 악영향을 덜 받을 수 있다.

한편, 도 10은 본 발명에 따른 베이스 바디의 변형예를 나타낸 평면도이다.

도 10에 나타낸 베이스 바디(410)는 두 개의 분할 바디(411)(412)를 구비하는 다중 분할 구조로 이루어진다. 즉 베이스 바디(410)는 제 1 분할 바디(411)와 제 2 분할 바디(412)가 체결 유닛(415)에 의해 결합되는 구성을 갖는다. 제 1 분할 바디(411)는 복수의 시료 가이드부(112) 각각의 흡입 유로(113)와 첫 번째 중계 유로(115) 등 시료 가이드부(112)를 구성하는 일부 유로를 포함하고, 제 2 분할 바디(412)는 복수의 시료 가이드부(112) 각각의 두 번째 중계 유로(115)와 배출 유로(114) 등 시료 가이드부(112)를 구성하는 일부 유로를 포함할 수 있다. 제 1 분할 바디(411)와 제 2 분할 바디(412)가 체결 유닛(415)에 의해 결합될 때 제 1 분할 바디(411)의 유로와 제 2 분할 바디(412)의 유로는 서로 연결되어 시료 가이드부(112)를 형성할 수 있다. 제 1 분할 바디(411)와 제 2 분할 바디(412) 사이에는 실링재(413)가 배치되어 제 1 분할 바디(411)와 제 2 분할 바디(412) 사이를 실링할 수 있다.

체결 유닛(415)은 도시된 것과 같은 볼트(416)와 너트(417)를 포함하는 구성이나, 이 이외에 제 1 분할 바디(411)와 제 2 분할 바디(412)를 결합할 수 있는 다양한 다른 구성을 취할 수 있다.

도면에는 베이스 바디(410)가 두 개의 분할 바디(411)(412)를 포함하는 이분할 구조로 이루어지는 것으로 나타냈으나, 베이스 바디(410)는 세 개 이상의 분할 바디를 갖는 다중 분할 구조로 이루어질 수 있다.

도 11은 본 발명에 따른 베이스 바디의 또 다른 변형예를 나타낸 단면도이다.

도 11에 나타낸 베이스 바디(510)는 두 개의 분할 바디(511)(512)를 구비하는 다중 분할 구조로 이루어진다. 제 1 분할 바디(511)는 복수의 시료 가이드부(112)를 형성하는 복수의 공간을 포함할 수 있다. 제 1 분할 바디(511)에 구비되는 복수의 공간은 제 2 분할 바디(512)에 의해 덮임으로써 복수의 시료 가이드부(112)를 형성할 수 있다. 제 1 분할 바디(511)와 제 2 분할 바디(512)는 제 2 분할 바디(512)가 제 1 분할 바디(511)의 상면을 덮도록 다양한 체결 유닛에 의해 결합될 수 있다.

다른 변형예로서, 제 1 분할 바디(511)와 제 2 분할 바디(512) 각각에 복수의 시료 가이드부(112)를 형성하는 복수의 공간이 마련될 수 있다. 또한 베이스 바디(510)는 세 개 이상의 분할 바디가 상하 방향으로 결합되는 갖는 다중 분할 구조로 이루어질 수 있다.

한편, 도 12는 본 발명에 따른 시료 채취 모듈의 변형예를 나타낸 것이다.

도 12에 나타낸 시료 채취 모듈(600)은 베이스 모듈(610)과, 베이스 모듈(610)에 분리 가능하게 결합되는 서브 모듈(650)을 포함한다.

베이스 모듈(610)은 베이스 바디(611)와, 흡입부(119)를 통해 흡입되는 대기를 베이스 바디(611)의 안쪽으로 가이드하기 위해 베이스 바디(611)의 한쪽 외측부에 배치되는 흡입 연결관(614) 및 흡입 커플러(616)와, 베이스 바디(611)를 통과한 대기를 배출시키기 위해 베이스 바디(611)의 다른 외측부에 배치되는 배출 연결관(630) 및 배출 커플러(632)와, 베이스 바디(611)의 내부를 통과하는 대기의 유동을 단속하기 위한 복수의 밸브 유닛(134)과, 베이스 바디(611)에 분리 가능하게 결합되는 복수의 시료 채취기(138)를 포함한다. 시료 채취기(138)는 앞서 설명한 것과 같다.

베이스 바디(611)의 내측에는 대기가 통과할 수 있는 복수의 시료 가이드부(112)가 구비된다. 시료 가이드부(112)는 앞서 설명한 것과 같다. 앞서 설명한 것과 같이, 시료 가이드부(112)에는 한 쌍의 시료 채취기(138)가 연결될 수 있다. 베이스 바디(611)의 한쪽 단부에는 서브 모듈(650)와의 결합을 위한 베이스 바디 결합부(612)가 구비된다. 베이스 바디 결합부(612)는 홈 형태로 이루어질 수 있다.

흡입 연결관(614) 및 흡입 커플러(616)는 흡입부(119)로 흡입되는 대기를 복수의 시료 가이드부(112)로 가이드하는 흡입 연결 통로(621)를 제공한다. 도 12 및 도 13에 나타낸 것과 같이, 흡입 커플러(616)는 복수의 시료 가이드부(112)와 각각 연결되도록 복수 개가 베이스 바디(611)의 한쪽 외측부에 결합될 수 있다. 흡입 커플러(616)의 내측에는 흡입 연결 통로(621)를 형성하는 흡입 커플러 유로(617)와, 흡입 커플러 유로(617)와 각각 연결되는 공급 유로(618) 및 흡기홀(619)이 구비된다. 공급 유로(618)는 흡입 커플러 유로(617)와 시료 가이드부(112)를 연결한다. 흡기홀(619)은 흡입 커플러(616)의 외측으로 개방된다. 흡기홀(619)은 흡입 단속 플러그(623)에 의해 개폐될 수 있다.

흡입 단속 플러그(623)는 흡입 커플러(616)의 내측에 이동 가능하게 설치되어 흡기홀(619)을 개폐할 수 있다. 흡입 단속 플러그(623)는 흡입 단속 플러그 바디부(624)와, 흡입 단속 플러그 바디부(624)로부터 돌출되는 흡입 단속 플러그 마개부(626)를 포함한다. 흡입 단속 플러그 바디부(624)에는 흡입 커플러 유로(617)로 유입되는 대기를 흡기홀(619) 쪽으로 통과시킬 수 있는 복수의 통공(625)이 구비된다. 흡입 단속 플러그 마개부(626)는 적어도 일부가 흡기홀(619) 속에 삽입되어 흡기홀(619)을 폐쇄할 수 있다. 흡입 단속 플러그 마개부(626)는 흡기홀(619) 속에 원활하게 삽입되어 흡기홀(619)을 안정적으로 폐쇄할 수 있도록 적어도 일부가 반구 형상으로 이루어질 수 있다. 흡입 단속 플러그(623)는 제 1 탄성부재(628)에 의해 탄력적으로 지지된다. 제 1 탄성부재(628)는 일단이 흡입 커플러(616)에 연결되고 타단이 흡입 단속 플러그 바디부(624)에 연결되는 압축 스프링 형태로 이루어질 수 있다. 제 1 탄성부재(628)는 흡입 단속 플러그(623)에 대해 흡기홀(619)을 폐쇄하는 방향으로 탄성력을 가할 수 있다. 흡입 단속 플러그(623)에 다른 외력이 가해지지 않으면, 도 13의 (a)에 나타낸 것과 같이 흡입 단속 플러그(623)는 제 1 탄성부재(628)에 의해 흡기홀(619)을 폐쇄한 상태로 유지될 수 있다. 흡입 단속 플러그(623)가 흡기홀(619)을 폐쇄할 때 흡입 커플러 유로(617)로 유입되는 대기가 흡기홀(619)을 통과할 수 없다.

흡입 단속 플러그(623)는 도시된 구성 이외에, 흡입 커플러(616)에 설치되어 흡입 커플러(616)의 흡기홀(619)을 개폐할 수 있는 다양한 다른 구성으로 변경될 수 있다.

배출 연결관(630) 및 배출 커플러(632)는 시료 가이드부(112)를 통과한 대기를 배출시키기 위한 배출 연결 통로(636)를 제공한다. 도 12 및 도 14에 나타낸 것과 같이, 배출 커플러(632)는 복수의 시료 가이드부(112)와 각각 연결되도록 복수 개가 베이스 바디(611)의 다른 외측부에 배치될 수 있다. 배출 커플러(632)의 내측에는 배출 연결 통로(636)를 형성하는 배출 커플러 유로(633)와, 배출 커플러 유로(633)와 연결되는 배기홀(634)이 구비된다. 배기홀(634)은 배출 커플러(632)의 외측으로 개방된다. 배기홀(634)은 배출 단속 플러그(638)에 의해 개폐될 수 있다.

배출 단속 플러그(638)는 배출 커플러(632)의 내측에 이동 가능하게 설치되어 배기홀(634)을 개폐할 수 있다. 배출 단속 플러그(638)는 배출 단속 플러그 바디부(639)와, 배출 단속 플러그 바디부(639)로부터 돌출되는 배출 단속 플러그 마개부(641)를 포함한다. 배출 단속 플러그 바디부(639)에는 배기홀(634)을 통해 유입되는 대기가 통과할 수 있는 복수의 통공(640)이 구비된다. 배출 단속 플러그 마개부(641)는 적어도 일부가 배기홀(634) 속에 삽입되어 배기홀(634)을 폐쇄할 수 있다. 배출 단속 플러그 마개부(641)는 배기홀(634) 속에 원활하게 삽입되어 배기홀(634)을 안정적으로 폐쇄할 수 있도록 적어도 일부가 반구 형상으로 이루어질 수 있다. 배출 단속 플러그(638)는 제 2 탄성부재(643)에 의해 탄력적으로 지지된다. 제 2 탄성부재(643)는 일단이 배출 커플러(632)에 연결되고 타단이 배출 단속 플러그 바디부(639)에 연결되는 압축 스프링 형태로 이루어질 수 있다. 제 2 탄성부재(643)는 배출 단속 플러그(638)에 대해 배기홀(634)을 폐쇄하는 방향으로 탄성력을 가할 수 있다. 배출 단속 플러그(638)에 다른 외력이 가해지지 않으면, 도 14의 (a)에 나타낸 것과 같이 배출 단속 플러그(638)는 제 2 탄성부재(643)에 의해 배기홀(634)을 폐쇄한 상태로 유지될 수 있다. 배출 단속 플러그(638)가 배기홀(634)을 폐쇄할 때 배출 커플러 유로(633)로 유입되는 대기가 배기홀(634)을 통과할 수 없다.

배출 단속 플러그(638)는 도시된 구성 이외에, 배출 커플러(632)에 설치되어 배출 커플러(632)의 배기홀(634)을 개폐할 수 있는 다양한 다른 구성으로 변경될 수 있다.

서브 모듈(650)은 서브 바디(651)와, 대기를 서브 바디(651)의 안쪽으로 가이드하기 위해 서브 바디(651)의 한쪽 외측부에 배치되는 서브 흡입 연결관(655) 및 서브 흡입 커플러(659)와, 서브 바디(651)를 통과한 대기를 배출시키기 위해 서브 바디(651)의 다른 외측부에 배치되는 서브 배출 연결관(670) 및 서브 배출 커플러(미도시)와, 서브 바디(651)의 내부를 통과하는 대기의 유동을 단속하기 위한 복수의 서브 밸브 유닛(678)과, 서브 바디(651)에 분리 가능하게 결합되는 복수의 서브 시료 채취기(680)를 포함한다. 서브 시료 채취기(680)는 흡수액(L)을 수용하는 서브 수용실(681)을 갖는다. 서브 시료 채취기(680)는 앞서 설명한 시료 채취기(138)와 같은 구성으로 이루어질 수 있다.

서브 바디(651)의 내측에는 대기가 통과할 수 있는 복수의 서브 시료 가이드부(654)가 구비된다. 서브 시료 가이드부(654)는 앞서 설명한 시료 가이드부(112)와 같은 구성으로 이루어질 수 있다. 서브 시료 가이드부(654)에는 한 쌍의 서브 시료 채취기(680)가 연결될 수 있다. 서브 바디(651)의 한쪽 단부에는 서브 바디 프론트 결합부(652)가 구비된다. 서브 바디 프론트 결합부(652)는 베이스 바디(611)의 베이스 바디 결합부(612)와 맞물릴 수 있는 돌기 형태로 이루어질 수 있다. 서브 바디(651)는 서브 바디 프론트 결합부(652)가 베이스 바디 결합부(612)에 맞물리는 방식으로 베이스 바디(611)와 안정적인 결합 상태를 유지할 수 있다. 서브 바디(651)의 한쪽 단부에는 서브 바디 리어 결합부(653)가 구비된다. 서브 바디 리어 결합부(653)는 다른 서브 바디(651)의 서브 바디 프론트 결합부(652)가 맞물릴 수 있는 홈 형태로 이루어질 수 있다.

서브 흡입 연결관(655) 및 서브 흡입 커플러(659)는 대기를 서브 시료 가이드부(654)로 유동시키는 서브 흡입 연결 통로(661)를 제공한다. 서브 흡입 커플러(659)는 베이스 모듈(610)의 흡입 커플러(616)와 같은 구성으로 이루어질 수 있다. 도 12 및 도 13에 나타낸 것과 같이, 서브 흡입 연결관(655)의 내측에는 서브 흡입 연결 통로(661)를 형성하는 서브 흡입 연결관 유로(656)가 구비된다. 그리고 서브 흡입 연결관(655)의 단부 둘레에는 서브 흡입 연결관 유로(656)와 연결되는 흡입 연결 개구(657)가 마련된다. 서브 바디(651)가 베이스 바디(611)에 결합될 때 서브 흡입 연결관(655)은 그 단부가 흡입 커플러(616)의 흡기홀(619) 속으로 삽입됨으로써 흡입 커플러(616)와 대기 유동이 가능하게 연결된다. 도 13의 (b)에 나타낸 것과 같이, 서브 흡입 연결관(655)이 흡입 커플러(616)에 연결될 때, 서브 흡입 연결관(655)의 단부가 흡기홀(619) 속으로 진입하여 흡입 단속 플러그 마개부(626)에 접함으로써 흡입 단속 플러그(623)를 가압하게 된다. 이때, 흡입 단속 플러그(623)는 제 1 탄성부재(628)를 탄성 변형시키면서 밀리게 되며 흡입 단속 플러그 마개부(626)가 흡기홀(619)을 벗어나 흡기홀(619)이 개방된다. 따라서 서브 모듈(650)의 서브 흡입 연결 통로(661)가 베이스 모듈(610)의 흡입 연결 통로(621)와 연결되며, 베이스 모듈(610)의 흡입 커플러 유로(617)로 유입되는 대기가 흡입 연결 개구(657)를 통해 서브 흡입 연결관 유로(656)로 유입될 수 있다. 그리고 서브 흡입 연결관 유로(656)로 유입되는 대기는 서브 흡입 커플러(659)를 통해 서브 바디(651)의 서브 시료 가이드부(654)로 유동할 수 있다.

서브 흡입 연결관(655)의 구체적인 구성이나, 서브 흡입 연결관(655)과 흡입 커플러(616)의 연결 방식은 도시된 것으로 한정되지 않고 다양하게 변경 가능하다.

서브 배출 연결관(670) 및 서브 배출 커플러는 서브 시료 가이드부(654)를 통과한 대기를 배출시키기 위한 서브 배출 연결 통로(676)를 제공한다. 서브 배출 커플러는 베이스 모듈(610)의 배출 커플러(632)와 같은 구성으로 이루어질 수 있다. 도 12 및 도 14에 나타낸 것과 같이, 서브 배출 연결관(670)의 내측에는 서브 배출 연결 통로(676)를 형성하는 서브 배출 연결관 유로(671)가 구비된다. 그리고 서브 배출 연결관(670)의 단부 둘레에는 서브 배출 연결관 유로(671)와 연결되는 배출 연결 개구(672)가 마련된다. 서브 바디(651)가 베이스 바디(611)에 결합될 때 서브 배출 연결관(670)은 그 단부가 배출 커플러(632)의 배기홀(634) 속으로 삽입됨으로써 배출 커플러(632)와 대기 유동이 가능하게 연결된다. 도 14의 (b)에 나타낸 것과 같이, 서브 배출 연결관(670)이 배출 커플러(632)에 연결될 때, 서브 배출 연결관(670)의 단부가 배기홀(634) 속으로 진입하여 배출 단속 플러그 마개부(641)에 접함으로써 배출 단속 플러그(638)를 가압하게 된다. 이때, 배출 단속 플러그(638)는 제 2 탄성부재(643)를 탄성 변형시키면서 밀리게 되며 배출 단속 플러그 마개부(641)가 배기홀(634)을 벗어나 배기홀(634)이 개방된다. 따라서 서브 모듈(650)의 서브 배출 연결 통로(676)가 베이스 모듈(610)의 배출 연결 통로(636)와 연결되며, 서브 배출 연결관(670)의 대기가 배출 연결 개구(672)를 통해 배출 커플러(632)의 배출 커플러 유로(633)로 유입될 수 있다.

서브 배출 연결관(670)의 구체적인 구성이나, 서브 배출 연결관(670)과 배출 커플러(632)의 연결 방식은 도시된 것으로 한정되지 않고 다양하게 변경 가능하다.

도 15 및 도 16에 나타낸 것과 같이 본 실시예에 따른 시료 채취 모듈(600)은 베이스 모듈(610)에 서브 모듈(650)이 결합되는 방식으로 시료 채취 용량이 증대될 수 있다. 즉 시료 채취 모듈(600)은 사용자가 베이스 모듈(610)에 필요한 개수의 서브 모듈(650)을 차례로 결합함으로써 다양한 크기 및 다양한 채취 용량을 갖도록 확장될 수 있다. 그리고 본 실시예에 따른 시료 채취 모듈(600)은 베이스 모듈(610)과 시료 채취 모듈(600)의 연결이나 분리, 시료 채취 모듈(600)과 시료 채취 모듈(600) 간의 연결이나 분리가 용이하여 사용이 편리하다.

본 실시예에 있어서, 베이스 모듈(610)에 구비되는 시료 가이드부(112)의 개수나, 서브 모듈(650)에 구비되는 서브 시료 가이드부(654)의 개수는 다양하게 변경될 수 있다.

한편, 도 17은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 대기 시료 채취장치를 나타낸 것이다.

도 17에 나타낸 대기 시료 채취장치(700)는 대기 중의 시료를 채취하기 위한 시료 채취 모듈(710)과, 시료 채취 모듈(710)로 대기가 흡입될 수 있도록 시료 채취 모듈(710)에 흡입력을 제공하는 펌프(150)와, 시료 채취 모듈(710)을 통과하는 대기의 유량을 측정하기 위한 유량계(155)와, 대기 시료 채취장치(700)의 전반적인 동작을 제어하는 제어부(175)를 포함한다.

시료 채취 모듈(710)은 베이스 바디(711)와, 베이스 바디(711)를 통과한 대기를 배출시키기 위해 베이스 바디(111)의 외측부에 배치되는 배출 커플러(128) 및 배출 연결관(130)과, 베이스 바디(111)의 내부를 통과하는 대기의 유동을 단속하기 위한 복수의 밸브 유닛(134)과, 베이스 바디(711)에 분리 가능하게 결합되는 복수의 시료 채취기(138)를 포함한다.

베이스 바디(711)의 내측에는 대기가 통과할 수 있는 복수의 시료 가이드부(720)와, 흡입부(119)를 통해 흡입되는 대기를 복수의 시료 가이드부(720)로 분배하기 위한 흡입 연결 통로(730)가 구비된다. 복수의 시료 가이드부(720)는 흡입 연결 통로(730)에 병렬로 연결된다. 시료 가이드부(720)는 흡입 연결 통로(730)와 연결되는 흡입 유로(721)와, 배출 연결 통로(132)와 연결되는 배출 유로(114)와, 흡입 유로(721)와 배출 유로(114) 사이에 배치되는 한 쌍의 중계 유로(115)를 포함한다. 각각의 중계 유로(115)는 시료 채취기(138)와 대기 유동이 가능하게 연결된다. 흡입 연결 통로(730)는 베이스 바디(711)의 내측에 각각의 시료 가이드부(720)의 흡입 유로(721)와 연결되도록 배치될 수 있다.

본 실시예에 따른 대기 시료 채취장치(700)는 도 1에 나타낸 대기 시료 채취장치(100)와 비교하여 흡입 연결 통로(730)가 베이스 바디(711)의 내측에 구비되고, 흡입 연결 통로(730)와 시료 가이드부(720)의 연결 구조가 다소 차이가 있을 뿐 대부분의 구성은 앞서 설명한 대기 시료 채취장치(100)와 같다.

본 실시예에 따른 대기 시료 채취장치(700)는 복수의 시료 가이드부(720)로 차례로 대기가 통과하도록 동작할 수 있다. 예를 들어, 도 18에 나타낸 것과 같이 제어부(175)는 각각의 시료 가이드부(720)에 결합되는 시료 채취기(138)가 차례로 사전 설정된 시간 동안 시료를 채취하도록 대기 시료 채취장치(700)의 동작을 제어할 수 있다. 먼저, 제어부(175)는 도 18의 (a)에 나타낸 것과 같이, 첫 번째 시료 가이드부(720)로 대기가 유동하도록 첫 번째 밸브 유닛(134)을 열림 제어하고 나머지 밸브 유닛(134)을 닫힘 제어할 수 있다. 이후, 제어부(175)는 도 18의 (b)에 나타낸 것과 같이, 두 번째 시료 가이드부(720)로 대기가 유동하도록 두 번째 밸브 유닛(134)을 열림 제어하고 나머지 밸브 유닛(134)을 닫힘 제어할 수 있다. 이와 같은 방식으로 제어부(175)는 나머지 시료 가이드부(720)로 차례로 대기가 통과하도록 복수의 밸브 유닛(134)을 제어할 수 있다.

이상 본 발명에 대해 바람직한 예를 들어 설명하였으나 본 발명의 범위가 앞에서 설명되고 도시되는 형태로 한정되는 것은 아니다.

예를 들어, 도면에는 베이스 바디의 외측에 배치되는 흡입 연결관 및 흡입 커플러가 대기를 베이스 바디의 시료 가이드부로 가이드하는 흡입 연결 통로를 제공하는 것으로 나타냈으나, 흡입 연결 통로는 베이스 바디의 내측에 형성되거나, 또는 다양한 다른 형태로 제공될 수 있다.

또한 도면에는 베이스 바디의 외측에 배치되는 배출 커플러 및 배출 연결관이 대기를 배출시키기 위한 배출 연결 통로를 제공하는 것으로 나타냈으나, 배출 연결 통로는 베이스 바디의 내측에 형성되거나, 또는 다양한 다른 형태로 제공될 수 있다.

또한 도면에는 대기를 시료 채취기의 흡수액 속으로 가이드하는 가이드관이 베이스 바디에 고정되는 것으로 나타냈으나, 가이드관은 각각의 시료 채취기에 결합될 수 있다.

이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려 첨부된 청구범위의 사상 및 범위를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.

100, 200, 300, 600, 700 : 대기 시료 채취장치
110, 210, 610, 710 : 시료 채취 모듈
111, 211, 410, 510, 611, 711 : 베이스 바디
112, 720 : 시료 가이드부 113, 721 : 흡입 유로
114 : 배출 유로 115 : 중계 유로
117 : 연결 유로 119 : 흡입부
121, 614 : 흡입 연결관 123, 616 : 흡입 커플러
126, 621, 730 : 흡입 연결 통로 128, 632 : 배출 커플러
130, 630 : 배출 연결관 132, 636 : 배출 연결 통로
134 : 밸브 유닛 136 : 가이드관
138 : 시료 채취기 142 : 시료 채취기 세트
150 : 펌프 155 : 유량계
160 : 배출관 165 : 센싱부
170 : 통신부 175 : 제어부
220, 310 : 제습부 411, 511 : 제 1 분할 바디
412, 512 : 제 2 분할 바디 413 : 실링재
415 : 체결 유닛 610 : 베이스 모듈
612 : 베이스 바디 결합부 623 : 흡입 단속 플러그
628 : 제 1 탄성부재 638 : 배출 단속 플러그
643 : 제 2 탄성부재 650 : 서브 모듈
651 : 서브 바디 652 : 서브 바디 프론트 결합부
653 : 서브 바디 리어 결합부 654 : 서브 시료 가이드부
655 : 서브 흡입 연결관 659 : 서브 흡입 커플러
661 : 서브 흡입 연결 통로 670 : 서브 배출 연결관
676 : 서브 배출 연결 통로 678 : 서브 밸브 유닛
680 : 서브 시료 채취기

Claims

내측에 대기가 통과할 수 있는 복수의 시료 가이드부가 구비되는 베이스 바디;
대기 중에 함유된 시료가 흡수될 수 있는 흡수액을 수용하는 수용실을 구비하고, 상기 수용실이 상기 복수의 시료 가이드부 중 어느 하나와 연결되도록 상기 베이스 바디에 결합되는 복수의 시료 채취기;
흡입되는 대기를 상기 복수의 시료 가이드부로 각각 분배할 수 있도록 상기 복수의 시료 가이드부가 병렬로 연결되는 흡입 연결 통로;
상기 복수의 시료 가이드부를 통과하는 대기를 배출할 수 있도록 상기 복수의 시료 가이드부가 병렬로 연결되는 배출 연결 통로;
대기를 상기 흡입 연결 통로에서 상기 배출 연결 통로 쪽으로 강제 이송시키기 위한 펌프; 및
상기 복수의 시료 가이드부 각각에서의 대기 유동을 단속하기 위한 복수의 밸브 유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 대기 시료 채취장치.
제 1 항에 있어서,
상기 각각의 시료 가이드부는,
상기 흡입 연결 통로와 연결되는 흡입 유로와,
상기 시료 채취기의 수용실과 연결될 수 있도록 상기 베이스 바디의 외측으로 개방되고, 상기 흡입 유로와 대기 이동이 가능하게 연결되어 상기 흡입 유로를 통과하는 대기를 상기 시료 채취기의 수용실로 유동시킬 수 있는 중계 유로와,
상기 중계 유로를 통과하는 대기를 상기 배출 연결 통로로 유동시킬 수 있도록 상기 중계 유로와 상기 배출 연결 통로를 연결하는 배출 유로를 포함하는 것을 특징으로 하는 대기 시료 채취장치.
제 1 항에 있어서,
상기 베이스 바디에는 상기 시료 가이드부로 유입되는 대기를 상기 시료 채취기에 수용되는 흡수액 중으로 가이드하기 위해 단부가 흡수액 속에 잠길 수 있는 가이드관이 결합되는 것을 특징으로 하는 대기 시료 채취장치.
제 1 항에 있어서,
상기 시료 가이드부 하나에 상기 시료 채취기가 복수 개씩 연결되는 것을 특징으로 하는 대기 시료 채취장치.
제 1 항에 있어서,
상기 밸브 유닛은 상기 시료 가이드부와 상기 배출 연결 통로 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 대기 시료 채취장치.
제 1 항에 있어서,
상기 시료 가이드부를 통과하는 대기 중의 수분을 제거할 수 있도록 상기 시료 가이드부에 연결되는 상기 시료 채취기보다 하류에 배치되는 제습부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 대기 시료 채취장치.
제 1 항에 있어서,
상기 베이스 바디는 체결 유닛에 의해 결합되는 적어도 두 개의 분할 바디를 구비하는 다중 분할 구조로 이루어지는 것을 특징으로 하는 대기 시료 채취장치.
제 1 항에 있어서,
내측에 대기가 통과할 수 있는 서브 시료 가이드부가 구비되고, 상기 베이스 바디에 분리 가능하게 결합되는 서브 바디;
대기 중에 함유된 시료가 흡수될 수 있는 흡수액을 수용하는 서브 수용실을 구비하고, 상기 서브 수용실이 상기 서브 시료 가이드부와 연결되도록 상기 서브 바디에 결합되는 서브 시료 채취기;
상기 서브 바디가 상기 베이스 바디에 결합될 때, 상기 흡입 연결 통로와 상기 서브 시료 가이드부를 연결하는 서브 흡입 연결 통로;
상기 서브 바디가 상기 베이스 바디에 결합될 때, 상기 서브 시료 가이드부와 상기 배출 연결 통로를 연결하는 서브 배출 연결 통로; 및
상기 서브 시료 가이드부에서의 대기 유동을 단속하기 위한 서브 밸브 유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 대기 시료 채취장치.
제 8 항에 있어서,
내측에 상기 흡입 연결 통로를 형성하는 흡입 커플러 유로가 마련되고, 상기 흡입 커플러 유로와 연결되는 흡기홀을 구비하는 흡입 커플러;
상기 흡기홀을 개폐할 수 있도록 상기 흡입 커플러의 내측에 설치되는 흡입 단속 플러그;
상기 흡입 단속 플러그에 대해 상기 흡기홀을 폐쇄하는 방향으로 탄성력을 가하는 제 1 탄성부재;
내측에 상기 서브 흡입 연결 통로를 형성하는 서브 흡입 연결관 유로가 마련되는 서브 흡입 연결관;
내측에 상기 배출 연결 통로를 형성하는 배출 커플러 유로가 마련되고, 상기 배출 연결 통로와 연결되는 배기홀을 구비하는 배출 커플러;
상기 배기홀을 개폐할 수 있도록 상기 배출 커플러의 내측에 이동 가능하게 배치되는 배출 단속 플러그;
상기 배출 단속 플러그에 대해 상기 배기홀을 폐쇄하는 방향으로 탄성력을 가하는 제 2 탄성부재;
내측에 상기 서브 배출 연결 통로를 형성하는 서브 배출 연결관 유로가 마련되는 서브 배출 연결관;을 포함하고,
상기 서브 바디가 상기 베이스 바디에 결합될 때, 상기 서브 흡입 연결관이 상기 흡기홀에 삽입되어 상기 흡입 단속 플러그를 상기 흡기홀에서 이격시킴으로써 상기 서브 흡입 연결 통로가 상기 흡입 연결 통로와 연결되고, 상기 서브 배출 연결관이 상기 배기홀에 삽입되어 상기 배출 단속 플러그를 상기 배기홀에서 이격시킴으로써 상기 서브 배출 연결 통로가 상기 배출 연결 통로와 연결되는 것을 특징으로 하는 대기 시료 채취장치.
제 9 항에 있어서,
상기 흡입 단속 플러그는, 상기 제 1 탄성부재가 연결되는 흡입 단속 플러그 바디부와, 적어도 일부가 상기 흡기홀 속에 삽입되어 상기 흡기홀을 폐쇄할 수 있도록 상기 흡입 단속 플러그 바디부로부터 돌출되는 흡입 단속 플러그 마개부를 포함하고,
상기 서브 흡입 연결관의 단부는 상기 흡입 단속 플러그 마개부에 접하여 상기 흡입 단속 플러그를 상기 흡기홀을 개방하는 방향으로 가압하되, 상기 서브 흡입 연결관의 단부 둘레에는 상기 흡입 커플러 유로와 상기 서브 흡입 연결관 유로를 연결하는 흡입 연결 개구가 마련되며,
상기 배출 단속 플러그는, 상기 제 2 탄성부재가 연결되는 배출 단속 플러그 바디부와, 적어도 일부가 상기 배기홀 속에 삽입되어 상기 배기홀을 폐쇄할 수 있도록 상기 배출 단속 플러그 바디부로부터 돌출되는 배출 단속 플러그 마개부를 포함하고,
상기 서브 배출 연결관의 단부는 상기 배출 단속 플러그 마개부에 접하여 상기 배출 단속 플러그를 상기 배기홀을 개방하는 방향으로 가압하되, 상기 서브 배출 연결관의 단부 둘레에는 상기 배출 커플러 유로와 상기 서브 배출 연결관 유로를 연결하는 배출 연결 개구가 마련되는 것을 특징으로 하는 대기 시료 채취장치.