KR20230083622A - 미세플라스틱 입자 포집기 - Google Patents

미세플라스틱 입자 포집기 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 미세플라스틱 입자 포집기는, 미세플라스틱 입자 포집기(1)에 있어서, 미세플라스틱 입자가 포함된 샘플공기가 유입부 본체(11)의 내부에 구비된 제1 관로(110)의 일측면으로 유입되는 샘플공기 유입부(10); 상기 제1 관로(110)의 타측면으로 유출되는 샘플공기에 포함된 미세플라스틱 입자를 포집하는 필터(20); 상기 필터(20)가 유출부 본체(31)의 일측면에 장착된 후 상기 샘플공기 유입부(10)와 체결되며, 상기 필터(20)를 통과하는 필터링공기가 상기 유출부 본체(31)의 내부에 구비되는 제2 관로(310)의 일측면으로부터 타측면으로 이동되도록 하고, 상기 제2 관로(310)의 타측면에 체결되는 유출노즐(32)을 통해 상기 필터링공기를 외부로 유출시키는 필터링공기 유출부(30); 및 상기 필터(20)를 지지하기 위하여 상기 유출부 본체(31)의 일측 내벽에 장착되며, 상기 제1 관로(110)의 타측면으로 유출되는 샘플공기가 상기 필터(20)를 향하도록 하기 위한 공기관통구(400)를 구비하는 지지 가스켓(40);을 포함할 수 있다.

Description

미세플라스틱 입자 포집기{Collector of fine plastic particle}
본 발명은 미세플라스틱 입자 포집기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 미세플라스틱 분석시험의 샘플링(sampling) 과정에서 공기에 포함된 미세플라스틱 입자를 포집할 수 있는 미세플라스틱 입자 포집기에 관한 것이다.
최근 플라스틱 사용이 일상화됨에 따라, 지상은 물론 해양에도 많은 플라스틱 제품 및 플라스틱 부산물이 유입되고 있으며, 이에 따라 해산물이나 바다에서 구해지는 소금 등에도 플라스틱 특히, 직경이 0.15 mm 내지 5 mm 이하인 미세플라스틱 입자에 의한 오염이 사회적 이슈가 되고 있다.
이와 같은, 미세플라스틱 입자를 분석하기 위한 미세플라스틱 분석시험은 샘플링(Samping) - 물리적 전처리(Separation) - 화학적 전처리(Digestion) - 여과(Filtration) - 분광 정성분석(μFT-IR or Raman) - 열분해 정량분석(Pyr-GC/MS) - 결과 출력 순의 과정을 통해 이루어질 수 있는데, 이 중 샘플링 과정은 포집장치의 내부에 미세플라스틱 입자가 포함된 샘플공기를 투입시켜 미세플라스틱 입자를 포집하는 과정이다.
이때, 미세플라스틱의 분석을 위한 샘플링은 다른 입자상 물질 등과는 달리 특수 filter가 사용되어야하는데, FT-IR 및 Raman 분광분석의 분석 시간과 분석 효율을 높이기 위해 실리콘 필터(Si filter)를 사용하여야 한다. 하지만 기존의 입자포집장치 등으로는 실리콘 필터의 장착이 불가능하고, 샘플공기의 유속을 일정하게 유지하고 필터에 시룔를 균질하게 포집하는데 어려움이 있었으며, 필터가 쉽게 파손되어 미세플라스틱 분석시험을 수행하는데 있어 많은 비용이 요구되는 문제점이 있었다.
한국등록특허 제10-2117252호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 기존에 사용하던 입자상 물질 포집필터를 전처리하는 과정에서 미세플라스틱의 소실이 문제가 되므로, 분광분석용 특수 필터에 직접 미세플라스틱이 포함된 샘플공기를 포집하여 시료의 전처리에서 발생할 수 있는 분석 오차를 줄이는 효과를 기대할 수 있다.
또한, 미세플라스틱 입자가 포함된 샘플공기의 유속을 일정하게 유지시키면서 공기를 포집하여 미세플라스틱 분석에 필요한 만큼의 미세플라스틱 입자를 빠른 시간 내에 필터 전체에 균일하게 포집할 수 있으며, 필터의 수명을 연장시킬 수 있는 미세플라스틱 입자 포집기를 제공하는데 목적이 있다.
다만, 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 발명의 일 실시예에 따른 미세플라스틱 입자 포집기는, 미세플라스틱 입자 포집기(1)에 있어서, 미세플라스틱 입자가 포함된 샘플공기가 유입부 본체(11)의 내부에 구비된 제1 관로(110)의 일측면으로 유입되는 샘플공기 유입부(10); 상기 제1 관로(110)의 타측면으로 유출되는 샘플공기에 포함된 미세플라스틱 입자를 포집하는 필터(20); 상기 필터(20)가 유출부 본체(31)의 일측면에 장착된 후 상기 샘플공기 유입부(10)와 체결되며, 상기 필터(20)를 통과하는 필터링공기가 상기 유출부 본체(31)의 내부에 구비되는 제2 관로(310)의 일측면으로부터 타측면으로 이동되도록 하고, 상기 제2 관로(310)의 타측면에 체결되는 유출노즐(32)을 통해 상기 필터링공기를 외부로 유출시키는 필터링공기 유출부(30); 및 상기 필터(20)를 지지하기 위하여 상기 유출부 본체(31)의 일측 내벽에 장착되며, 상기 제1 관로(110)의 타측면으로 유출되는 샘플공기가 상기 필터(20)를 향하도록 하기 위한 공기관통구(400)를 구비하는 지지 가스켓(40);을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 관로(110)는, 상기 유입부 본체(11)의 일측면과 접하는 일측면이 개방되어 상기 샘플공기가 유입되며, 상기 일측면에 유입된 샘플공기가 통과되도록 타측면이 개방되는 관로 일단부(1100); 상기 관로 일단부(1100)의 타측면으로부터 연장형성되되, 상기 관로 일단부(1100)의 타측면과 접하는 일측면으로부터 타측면으로 갈수록 직경이 작아지며, 상기 일측면과 타측면이 개방되는 관로 중단부(1101); 및 상기 관로 중단부(1101)의 타측면으로 연장형성되되, 상기 관로 중단부(1101)의 타측면과 접하는 일측면으로부터 타측면으로 갈수록 직경이 작아지고, 상기 일측면과 타측면이 개방되며, 상기 타측면이 상기 유입부 본체(11)의 타측면과 접하면서 상기 필터링공기 유출부(30)와 결합되는 관로 타단부(1102);를 포함할 수 있다.
그리고 상기 필터링공기 유출부(30)는, 상기 유출부 본체(31)의 일측 내벽에 장착되어 상기 필터(20)와 상기 지지 가스켓(40)을 고정시키며, 상기 관로 타단부(1102)를 통과하는 샘플공기가 상기 필터(20)를 향하도록 상기 관로 타단부(1102)의 타측면과 결합되되, 공기관통구(3120)를 구비하는 고정 가스켓(312);을 포함할 수 있다.
또한, 상기 고정 가스켓(312)은, 상기 공기관통구(3120)의 내면에 형성되는 나사산(3120a)과 상기 관로 타단부(1102)의 타측면 외주연에 형성되는 나사산(1102a) 간의 치합을 통해 상기 관로 타단부(1102)의 타측면과 결합되어 상기 관로 타단부(1102)를 통과하는 샘플공기가 상기 공기관통구(3120)에 유입될 수 있다.
그리고 상기 필터링공기 유출부(30)는, 상기 필터(20)가 상기 유출부 본체(31)의 일측면에 장착될 영역을 표시하는 필터 장착부(311); 및 상기 필터 장착부(311)에 장착된 필터(20)를 탈착하기 위하여, 상기 필터 장착부(311)의 영역 일부에 파여진 형상으로 형성되는 복수의 탈착홈(313, 314);을 포함할 수 있다.
또한, 상기 유출노즐(32)은, 상기 유출부 본체(31)의 타측면을 관통하며, 상기 유출부 본체(31)의 타측면에 체결되기 위한 나사산(320a)이 형성되는 노즐 몸체(320); 상기 노즐 몸체(320)의 내부에 구비되며, 상기 노즐 몸체(320)가 상기 유출부 본체(31)의 타측면에 체결될 때 상기 제2 관로(310)의 타측면과 접하는 일측면과 상기 일측면으로 유입된 필터링공기를 유출시키기 위한 타측면이 개방되되, 상기 일측면과 타측면이 상기 제2 관로(310)의 타측면 직경보다 작아지는 제3 관로(321); 및 상기 제3 관로(321)의 타측면으로부터 연장형성되며, 상기 제3 관로(321)의 타측면과 접하는 일측면과 상기 일측면으로 유입된 필터링공기를 외부로 유출시키기 위한 타측면이 개방되고, 상기 일측면과 타측면이 상기 제3 관로(321)의 타측면 직경보다 작아지는 제4 관로(322);를 포함할 수 있다.
그리고 상기 샘플공기 유입부(10)는, 상기 유출부 본체(31)가 상기 유입부 본체(11)에 체결되도록 하기 위하여, 상기 유입부 본체(11)의 일부에 절곡된 형상으로 형성되는 체결홈(111);을 포함할 수 있다.
또한, 상기 필터링공기 유출부(30)는, 상기 유출부 본체(31)가 상기 유입부 본체(11)에 체결되도록 상기 체결홈(111)에 삽입되며, 상기 체결홈(111)에 삽입된 상태로부터 이탈되지 않도록 돌출되는 돌출부재(315);를 포함할 수 있다.
그리고 상기 미세플라스틱 입자 포집기(1)는, 상기 제1 관로(110)의 일측면에 장착되며, 유량계를 구비하여 상기 제1 관로(110)의 일측면으로 유입되는 상기 샘플공기의 유량을 확인하기 위한 유량 확인부(50);를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 유량 확인부(50)는, 상기 유량계와 연결되며, 상기 유량계가 유량을 확인하기 위한 상기 제1 관로(110)의 일측면으로 유입되는 샘플공기가 유입되는 유입노즐(51); 상기 유입노즐(51)이 상기 제1 관로(110)의 일측면에 배치되도록 상기 유입노즐(51)과 체결되며, 상기 제1 관로(110)의 일측면에 장착되는 덮개(52); 및 상기 덮개(52)의 외주연을 감싸 상기 덮개(52)와 상기 제1 관로(110)의 일측면 간의 틈으로 샘플공기가 유출되는 것을 방지하는 패킹부재(53);를 포함할 수 있다.
본 발명은 미세플라스틱 입자가 포함된 샘플공기의 유속을 일정하게 포집하여 특수 필터에 균일하게 시료를 포집함으로써, 필터가 빠른시간 내에 미세플라스틱 분석시험에 필요한 만큼의 미세플라스틱 입자를 포집할 수 있다.
또한, 본 발명은 필터를 샘플공기로부터 지지함으로써, 필터의 수명을 연장시켜 미세플라스틱 분석시험의 비용을 절감할 수 있다.
다만, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 미세플라스틱 입자 포집기의 분해사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 필터의 고정방식을 설명하기 위한 설명도이다.
도 3은 미세플라스틱 입자를 샘플링하는 미세플라스틱 입자 포집기의 사시도이다.
도 4은 도 3에 도시된 A-A'의 단면도이다.
도 5는 미세플라스틱 입자를 샘플링하는 미세플라스틱 입자 포집기의 정면도이다.
도 6는 도 5에 도시된 A의 확대도이다.
도 7은 샘플공기 유입부와 필터링공기 배출부의 체결방식을 설명하기 위한 설명도이다.
이하에서는, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.
본 발명에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.
이하에서는, 첨부된 도면들을 참조하여 바람직한 실시예의 미세플라스틱 입자 포집기(1)에 대해 자세히 설명하도록 하겠다.
본 발명의 미세플라스틱 입자 포집기(1)는 미세플라스틱 분석시험의 샘플링(sampling) 과정에서 미세플라스틱 입자(예: 직경 0.15 mm 내지 5 mm 이하)를 포집하기 위한 장치로서, 미세플라스틱 입자를 포집하기 위해 도 1에 도시된 바와 같이 샘플공기 유입부(10), 필터(20), 필터링공기 유출부(30) 및 지지 가스켓(40)을 구비한다.
샘플공기 유입부(10)는 미세플라스틱 입자에 의한 오염을 방지하기 위해 내식성을 겸비한 알루미늄(Al)으로 이루어질 수 있으며, 미세플라스틱 입자가 포함된 샘플공기가 유입되는 유입부 본체(11)를 구비한다.
유입부 본체(11)는 샘플공기의 이동경로를 제공하는 제1 관로(110)가 내부에 구비되며, 유출부 본체(31)와의 체결을 위한 체결홈(111)이 일부에 형성된다.
제1 관로(110)는 샘플공기가 내부에 유입되도록 도 3에 도시된 바와 같이 일측면이 개방되며, 상기 일측면을 통해 내부로 유입되는 샘플공기가 필터(20)를 향하도록 타측면이 개방된다.
이러한 제1 관로(110)는 샘플공기의 이동경로를 제공할 뿐만 아니라, 일측면으로부터 타측면으로 갈수록 샘플공기의 유속을 증가시키기 위해 도 4 및 도 6에 도시된 형태로 이루어질 수 있다.
도 4 및 도 6을 참조하면, 제1 관로(110)는 샘플공기의 유속을 증가시키기 위해 관로 일단부(1100), 관로 중단부(1101) 및 관로 타단부(1102)로 이루어질 수 있다.
관로 일단부(1100)는 유입부 본체(11)의 일측면과 접하는 일측면이 개방되어 샘플공기가 내부에 유입되며, 일측면으로 유입된 샘플공기가 관로 중단부(1101)를 향하도록 타측면이 개방될 수 있다.
관로 중단부(1101)는 관로 일단부(1100)의 타측면으로부터 연장형성되는 일측면이 개방되며, 일측면으로 유입된 샘플공기가 관로 타단부(1102)를 향하도록 타측면이 개방되고, 일측면으로부터 타측면으로 갈수록 직경이 작아짐으로써, 일측면으로 유입되는 샘플공기의 유속을 증가시킬 수 있다.
관로 타단부(1102)는 관로 중단부(1101)의 타측면으로부터 연장형성되는 일측면이 개방되고, 일측면으로 유입된 샘플공기가 필터(20)를 향하도록 타측면이 개방되며, 일측면으로부터 타측면으로 갈수록 직경이 작아짐으로써, 관로 중단부(1101)를 통과하면서 유속이 증가된 샘플공기의 유속을 더 증가시킬 수 있다.
이에, 샘플공기는 관로 타단부(1102)의 타측면에서 유출될 때, 관로 일단부(1100)의 일측면에 유입될 때보다 유속이 증가되는 것으로 이해되는 것이 바람직하다.
이와 같은, 제1 관로(110)는 상기와 같이 이루어지는 것으로 한정되는 것은 아니며, 이보다 많거나 적은 부분으로 나누어져 샘플공기의 유속을 증가시킬 수 있다.
한편, 샘플공기는 제1 관로(110)의 일측면으로 유입될 때보다 타측면을 통과할 때 유속이 증가되는 것이 바람직하다.
필터(20)는 유출부 본체(31)의 일측면(31a)에 장착된 후 유출부 본체(31)와 유입부 본체(11)가 체결되면, 관로 타단부(1102)의 타측면으로부터 유출되는 샘플공기에 포함된 미세플라스틱 입자를 포집한다.
이러한 필터(20)가 미세플라스틱 입자를 포집하는 샘플공기는 제1 관로(110)를 통과하면서 유속이 일정하게 유지되는 것이 바람직하다.
또한, 필터(20)는 미세플라스틱 입자의 포집이 가능한 실리콘 재질의 필터일 수 있으나, 이를 한정하는 것은 아니며 세라믹(Ceramics), 테플론(Teflon), 금속(Metal) 등이 사용될 수 있다.
필터링공기 유출부(30)는 비점착성을 겸비한 테프론(PTFE)으로 이루어질 수 있으며, 유출부 본체(31) 및 상기 유출부 본체(31)의 내부에 유입된 필터링공기를 외부로 유출시키기 위한 유출노즐(32)을 구비한다.
유출부 본체(31)는 제2 관로(310), 필터 장착부(311), 고정 가스켓(312), 복수의 탈착홈(313, 314) 및 돌출부재(315)를 구비한다.
제2 관로(310)는 유출부 본체(31)의 내부에 구비되며, 필터링공기의 이동경로를 제공하기 위해 일부 개방된 유출부 본체(31)의 일측면(31a)과 접하는 일측면이 개방되며, 일측면을 통해 내부로 유입되는 필터링공기가 유출노즐(32)을 향하도록 타측면이 개방된다.
이러한 제2 관로(310)는 필터링공기의 이동경로를 제공할 뿐만 아니라, 일측면으로 유입되는 필터링공기의 유속이 증가되도록 하기 위해 도 4에 도시된 형태로 이루어질 수 있다.
도 4를 참조하면, 제2 관로(310)는 필터링공기의 유속을 증가시키기 위해 제2 관로(310)의 일측면과 타측면의 직경이 관로 타단부(1102)의 타측면 직경보다 작을 수 있다.
이에, 필터링공기는 샘플공기 상태로 제1 관로(110)를 통과할 때보다 제2 관로(310)에서 유속이 더 증가될 수 있다.
필터 장착부(311)는 유입부 본체(31)의 일측면(31a) 중 일부 개방된 부분에 구비되며, 필터(20)가 장착될 영역(위치)을 표시한다.
고정 가스켓(312)은 제1 관로(110)를 통과하면서 유속이 증가된 샘플공기로부터 필터(20) 및 지지 가스켓(40)을 고정시키기 위해 유출부 본체(31)의 일측 내벽에 장착된다.
이러한 고정 가스켓(312)은 샘플공기가 통과되도록 하기 위한 공기관통구(3120)가 중심부에 형성되며, 도 5에 도시된 바와 같이 관로 타단부(1102)의 타측면을 통과하는 샘플공기가 필터(20)를 향하도록 관로 타단부(1102)의 타측면과 결합된다.
도 5를 참조하면, 고정 가스켓(312)은 관로 타단부(1102)의 타측면과 결합되기 위해 공기관통구(3120)의 내주연에 나사산(3120a)이 형성되며, 나사산(3120a)은 공기관통구(3120)를 관통하는 관로 타단부(1102) 타측면의 외주연에 형성된 나사산(1102a)과 치합될 수 있다.
또한, 고정 가스켓(312)은 볼트 및 너트(316, 317)를 통해 유출부 본체(31)의 일측 내벽에 장착된 상태로 유지되어 필터(20) 및 지지 가스켓(40)를 고정시킬 수 있다.
복수의 탈착홈(313, 314)은 필터 장착부(311)에 장착된 필터(20)가 탈착수단(미도시)에 의해 필터 장착부(311)로부터 탈착되도록, 도 2에 도시된 바와 같이 필터 장착부(311)의 영역 일부에 파여진 형상으로 형성된다.
이때, 필터(20)는 탈착수단 및 복수의 탈착홈(313, 314)에 의해 필터 장착부(311)로부터 탈착되도록, 복수의 탈착홈(313, 314)을 가리지 않는 면적을 가지는 것이 바람직하다.
본 발명의 탈착수단은 두 개의 강판 중 적어도 하나의 강판 끝단이 복수의 탈착홈(313, 314)에 삽입된 상태에서 두 개의 강판 끝단을 이용하여 필터(20)를 파지할 수 있는 핀셋(pincette)일 수 있다.
이에, 복수의 탈착홈(313, 314)은 핀셋의 강판 끝단이 삽입 가능한 형상으로 형성될 수 있다.
돌출부재(315)는 유입부 본체(11)와 유출부 본체(31)의 체결을 위해 체결홈(111)에 삽입되며, 체결홈(111)에 삽입된 상태로부터 이탈되지 않도록 돌출되어 유입부 본체(11)와 유출부 본체(31)의 체결 상태가 유지되도록 한다.
한편, 체결홈(111)은 돌출부재(315)의 이탈을 방지하기 위해 도 7에 도시된 바와 같이 절곡된 형상으로 형성될 수 있다.
도 7을 참조하면, 체결홈(111)은 돌출부재(315)의 이탈을 방지하기 위해 수평부(1110, 1111), 절곡부(1112, 1113) 및 수직부(1114, 1115)로 이루어질 수 있다. 다만, 체결홈(111)은 상기와 같이 이루어지는 것으로 한정되는 것은 아니며, 이보다 많은 수의 수평부, 절곡부 및 수직부로 이루어져 돌출부재(315)의 이탈을 방지할 수 있다.
수평부(1110, 1111)는 유입부 본체(11)와 유출부 본체(31)의 체결 방향과 평행한 수평 방향으로 돌출부재(315)가 삽입되도록 유도하는 체결홈(111)의 일부분이다.
절곡부(1112, 1113)는 수평부(1110, 1111)에 삽입된 돌출부재(315)가 유입부 본체(11)와 유출부 본체(31)의 체결 방향을 가로지르는 수직 방향으로 이동되도록 유도하는 체결홈(111)의 일부분이다.
수직부(1114, 1115)는 절곡부(1112, 1113)에 의해 수직 방향으로 이동이 유도되어 수직 방향으로 이동이 완료된 돌출부재(315)가 배치되는 체결홈(111)의 일부분이다. 이때, 돌출부재(315)는 유입부 본체(11) 또는 유출부 본체(31)가 체결 방향인 수평 방향으로 당겨진다 하여도, 수직부(1114, 1115)에 의해 이동이 제한됨으로써, 유입부 본체(11)와 유출부 본체(31)의 체결 상태를 유지시킬 수 있다.
유출노즐(32)은 유출부 본체(31)의 타측면(31b)을 관통하는 노즐 몸체(320)를 구비한다.
노즐 몸체(320)는 유출부 본체(31)의 타측면을 관통하며, 유출부 본체(31)의 타측면을 관통한 상태로 유지되기 위해 유출부 본체(31)의 타측면(31b)과 체결되기 위한 나사산(320a)이 외주연에 형성된다.
이때, 유출부 본체(31)의 타측면(31b) 외주연에는 노즐 몸체(320)와의 체결을 위해 나사산(320a)과 치합이 가능한 나사산이 형성되는 것이 바람직하다.
노즐 몸체(320)는 제2 관로(310)를 통과하는 필터링공기를 외부로 유출시키기 위해 제3 관로(321) 및 제4 관로(322)를 내부에 구비한다.
제3 관로(321)는 노즐 몸체(320)가 유출부 본체(31)의 타측면(31b)에 체결될 때, 제2 관로(310)의 타측면과 접하게 되는 일측면과 상기 일측면으로 유입된 필터링공기를 제4 관로(322)로 유출시키기 위한 타측면이 개방된다.
이러한 제3 관로(321)는 필터링공기를 제4 관로(322)로 이동시킬 뿐만 아니라, 일측면과 타측면의 직경이 제2 관로(310)의 타측면 직경보다 작아짐으로써, 제4 관로(322)로 이동되는 필터링공기의 유속을 증가시킬 수 있다.
이에, 필터링공기는 제2 관로(310)를 통과하면서 유속이 증가된 상태이므로, 제3 관로(321)를 통과할 때는 제2 관로(310)를 통과할 때보다 유속이 더 증가될 수 있다.
제4 관로(322)는 제3 관로(321)의 타측면으로부터 연장형성되어 상기 제3 관로(321)의 타측면과 접하게 되는 일측면과 상기 일측면으로 유입된 필터링공기를 외부로 유출시키기 위한 타측면이 개방된다.
이러한 제4 관로(322)는 필터링공기를 외부로 배출시킬 때 제3 관로(321)를 통과할 때보다 유속이 증가되도록 하기 위해, 일측면과 타측면의 직경이 제3 관로(310)의 타측면 직경보다 작을 수 있다.
이에, 필터링공기는 제3 관로(310)를 통과하면서 유속이 증가된 상태이므로, 제4 관로(322)를 통과하여 외부로 배출될 때는 제3 관로(310)를 통과할 때보다 유속이 더 증가될 수 있다.
또한, 본 발명의 미세플라스틱 입자 포집기(1)는 제1 관로(110), 제2 관로(310), 제3 관로(321) 및 제4 관로(322)의 순으로 직경이 점차 작아짐에 따라, 제1 관로(110)의 일측면에 유입되는 샘플공기의 유속과 비교하여 제4 관로(322)를 통과하는 필터링공기의 유속이 대폭 증가될 수 있다.
지지 가스켓(40)은 실리콘으로 이루어질 수 있으며, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 제1 관로(110)의 타측면으로 유출되는 샘플공기가 필터(20)를 향하도록 하기 위해 공기관통구(400)가 중심부에 형성되고, 유출부 본체(31)의 일측 내벽에 장착되어 필터(20)를 지지한다.
이러한 지지 가스켓(40)이 필터(20)를 지지하는 것은 필터(20)를 향하는 샘플공기가 제1 관로(110)의 타측면에서 유출될 때 유속이 증가됨에 따라, 필터(20)의 파손이 발생시킬 수 있기 때문이다.
또한, 지지 가스켓(40)은 볼트 및 너트(316, 317)를 통해 유출부 본체(31)의 일측 내벽에 장착된 상태로 유지되어 필터(20)를 지지할 수 있다.
상기 본 발명의 미세플라스틱 입자 포집기(1)는 샘플공기가 기설정된 유량만큼 제1 관로(110)의 일측면으로 유입되는지 여부를 확인하기 위해 유량 확인부(50)를 더 구비한다.
유량 확인부(50)는 제1 관로(110)의 일측면으로 유입되는 샘플공기의 유량이 미세플라스틱 분석시험에 필요한 만큼의 유량인지 확인하기 위해 샘플공기의 유량을 측정하는 유량계(미도시)를 구비하며, 제1 관로(110)의 일측면에 장착된다.
이러한 유량 확인부(50)는 유량계를 이용하여 샘플공기의 유량을 확인하기 위해 유입노즐(51), 덮개(52) 및 패킹부재(53)를 구비한다.
유입노즐(51)은 샘플공기의 유량을 확인하기 위해 상기 제1 관로(110)의 일측면으로 유입되는 샘플공기가 유입되며, 유량계가 유입노즐(51)에 유입되는 샘플공기의 유량을 확인하도록 유량계와 연결된다.
이러한 유입노즐(51)은 덮개(51)와 체결되기 위하여 덮개(51)의 일측면에 장착되는 일부에 나사산(51a)이 형성된다.
덮개(52)는 제1 관로(110)의 일측면보다 직경이 작은 유입노즐(51)이 제1 관로(110)의 일측면에 배치되도록 유입노즐(51)과 체결되며, 유입노즐(51)와의 체결을 위해 나사산(51a)이 형성된 유입노즐(51)의 일부가 관통되는 노즐관통구(52a)가 중심부에 형성된다.
노즐관통구(52a)는 유입노즐(51)과 덮개(52)의 체결을 위해 나사산(51a)과 치합 가능한 나사산이 노즐관통구(52a)의 내주연에 형성될 수 있다.
패킹부재(53)는 덮개(52)와 제1 관로(110)의 일측면 간의 틈으로 샘플공기가 유출되는 것을 방지하기 위해 덮개(52)의 외주연을 감쌀 수 있다.
상기 유량 확인부(50)는 샘플공기의 유량을 확인하여 샘플공기의 유량이 미세플라스틱 분석시험에 필요한 만큼의 유량 이상이라면 샘플공기의 유량이 감소되도록 샘플공기의 유량을 제어하는 제어부(미도시)에 신호를 송신하고, 샘플공기의 유량이 미세플라스틱 분석시험에 필요한 만큼의 유량 이하라면 샘플공기의 유량이 증가되도록 제어부에 신호를 송신하는 것이 바람직하다.
상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 본 발명의 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 당업자는 상술한 실시예들에 기재된 각 구성을 서로 조합하는 방식으로 이용할 수 있다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.
본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다. 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다. 또한, 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함할 수 있다.
1: 미세플라스틱 입자 포집기, 10: 샘플공기 유입부,
11: 유입부 본체, 20: 필터,
30: 필터링공기 유출부, 31: 유출부 본체,
32: 유출노즐, 40: 지지 가스켓,
50: 유량 확인부, 51: 유량 확인노즐,
52: 덮개, 53: 패킹부재,
110: 제1 관로, 111: 체결홈,
310: 제2 관로, 311: 필터 장착부,
312: 고정 가스켓, 313, 314: 탈착홈,
315: 돌출부재, 316, 317: 볼트 및 너트,
320: 노즐 몸체, 321: 제3 관로,
322: 제4 관로.

Claims (11)

  1. 미세플라스틱 입자 포집기(1)에 있어서,
    미세플라스틱 입자가 포함된 샘플공기가 유입부 본체(11)의 내부에 구비된 제1 관로(110)의 일측면으로 유입되는 샘플공기 유입부(10);
    상기 제1 관로(110)의 타측면으로 유출되는 샘플공기에 포함된 미세플라스틱 입자를 포집하는 필터(20);
    상기 필터(20)가 유출부 본체(31)의 일측면에 장착된 후 상기 샘플공기 유입부(10)와 체결되며, 상기 필터(20)를 통과하는 필터링공기가 상기 유출부 본체(31)의 내부에 구비되는 제2 관로(310)의 일측면으로부터 타측면으로 이동되도록 하고, 상기 제2 관로(310)의 타측면에 체결되는 유출노즐(32)을 통해 상기 필터링공기를 외부로 유출시키는 필터링공기 유출부(30); 및
    상기 필터(20)를 지지하기 위하여 상기 유출부 본체(31)의 일측 내벽에 장착되며, 상기 제1 관로(110)의 타측면으로 유출되는 샘플공기가 상기 필터(20)를 향하도록 하기 위한 공기관통구(400)를 구비하는 지지 가스켓(40);을 포함하는 것을 특징으로 하는 미세플라스틱 입자 포집기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 관로(110)는,
    상기 유입부 본체(11)의 일측면과 접하는 일측면이 개방되어 상기 샘플공기가 유입되며, 상기 일측면에 유입된 샘플공기가 통과되도록 타측면이 개방되는 관로 일단부(1100);
    상기 관로 일단부(1100)의 타측면으로부터 연장형성되되, 상기 관로 일단부(1100)의 타측면과 접하는 일측면으로부터 타측면으로 갈수록 직경이 작아지며, 상기 일측면과 타측면이 개방되는 관로 중단부(1101); 및
    상기 관로 중단부(1101)의 타측면으로 연장형성되되, 상기 관로 중단부(1101)의 타측면과 접하는 일측면으로부터 타측면으로 갈수록 직경이 작아지고, 상기 일측면과 타측면이 개방되며, 상기 타측면이 상기 유입부 본체(11)의 타측면과 접하면서 상기 필터링공기 유출부(30)와 결합되는 관로 타단부(1102);를 포함하는 것을 특징으로 하는 미세플라스틱 입자 포집기.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 필터링공기 유출부(30)는,
    상기 유출부 본체(31)의 일측 내벽에 장착되어 상기 필터(20)와 상기 지지 가스켓(40)을 고정시키며, 상기 관로 타단부(1102)를 통과하는 샘플공기가 상기 필터(20)를 향하도록 상기 관로 타단부(1102)의 타측면과 결합되되, 공기관통구(3120)를 구비하는 고정 가스켓(312);을 포함하는 것을 특징으로 하는 미세플라스틱 입자 포집기.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 고정 가스켓(312)은,
    상기 공기관통구(3120)의 내면에 형성되는 나사산(3120a)과 상기 관로 타단부(1102)의 타측면 외주연에 형성되는 나사산(1102a) 간의 치합을 통해 상기 관로 타단부(1102)의 타측면과 결합되어 상기 관로 타단부(1102)를 통과하는 샘플공기가 상기 공기관통구(3120)에 유입되는 것을 특징으로 하는 미세플라스틱 입자 포집기.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 필터링공기 유출부(30)는,
    상기 필터(20)가 상기 유출부 본체(31)의 일측면에 장착될 영역을 표시하는 필터 장착부(311); 및
    상기 필터 장착부(311)에 장착된 필터(20)를 탈착하기 위하여, 상기 필터 장착부(311)의 영역 일부에 파여진 형상으로 형성되는 복수의 탈착홈(313, 314);을 포함하는 것을 특징으로 하는 미세플라스틱 입자 포집기.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 유출노즐(32)은,
    상기 유출부 본체(31)의 타측면을 관통하며, 상기 유출부 본체(31)의 타측면에 체결되기 위한 나사산(320a)이 형성되는 노즐 몸체(320);
    상기 노즐 몸체(320)의 내부에 구비되며, 상기 노즐 몸체(320)가 상기 유출부 본체(31)의 타측면에 체결될 때 상기 제2 관로(310)의 타측면과 접하는 일측면과 상기 일측면으로 유입된 필터링공기를 유출시키기 위한 타측면이 개방되되, 상기 일측면과 타측면이 상기 제2 관로(310)의 타측면 직경보다 작아지는 제3 관로(321); 및
    상기 제3 관로(321)의 타측면으로부터 연장형성되며, 상기 제3 관로(321)의 타측면과 접하는 일측면과 상기 일측면으로 유입된 필터링공기를 외부로 유출시키기 위한 타측면이 개방되고, 상기 일측면과 타측면이 상기 제3 관로(321)의 타측면 직경보다 작아지는 제4 관로(322);를 포함하는 것을 특징으로 하는 미세플라스틱 입자 포집기.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 샘플공기 유입부(10)는,
    상기 유출부 본체(31)가 상기 유입부 본체(11)에 체결되도록 하기 위하여, 상기 유입부 본체(11)의 일부에 절곡된 형상으로 형성되는 체결홈(111);을 포함하는 것을 특징으로 하는 미세플라스틱 입자 포집기.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 필터링공기 유출부(30)는,
    상기 유출부 본체(31)가 상기 유입부 본체(11)에 체결되도록 상기 체결홈(111)에 삽입되며, 상기 체결홈(111)에 삽입된 상태로부터 이탈되지 않도록 돌출되는 돌출부재(315);를 포함하는 것을 특징으로 하는 미세플라스틱 입자 포집기.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 미세플라스틱 입자 포집기(1)는,
    상기 제1 관로(110)의 일측면에 장착되며, 유량계를 구비하여 상기 제1 관로(110)의 일측면으로 유입되는 상기 샘플공기의 유량을 확인하기 위한 유량 확인부(50);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 미세플라스틱 입자 포집기.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 유량 확인부(50)는,
    상기 유량계와 연결되며, 상기 유량계가 유량을 확인하기 위한 상기 제1 관로(110)의 일측면으로 유입되는 샘플공기가 유입되는 유입노즐(51);
    상기 유입노즐(51)이 상기 제1 관로(110)의 일측면에 배치되도록 상기 유입노즐(51)과 체결되며, 상기 제1 관로(110)의 일측면에 장착되는 덮개(52); 및
    상기 덮개(52)의 외주연을 감싸 상기 덮개(52)와 상기 제1 관로(110)의 일측면 간의 틈으로 샘플공기가 유출되는 것을 방지하는 패킹부재(53);를 포함하는 것을 특징으로 하는 미세플라스틱 입자 포집기.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 필터(20)는,
    상기 미세플라스틱 입자를 포집하기 위한 실리콘 재질인 것을 특징으로 하는 미세플라스틱 입자 포집기.
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