KR20230134298A - 악취 관능 평가용 공기 희석 장치 및 그 방법 - Google Patents

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허현승
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Abstract

본 발명은 다양한 배율로 공기를 희석시킬 수 있는 악취 관능 평가용 공기 희석 장치 및 그 방법으로서, 무취 공기 및 시료 가스가 선택적으로 통과하는 가스 공급관; 상기 가스 공급관과 연결되고, 상기 시료 가스를 임시 저장하는 희석 배율 조절기; 상기 희석 배율 조절기와 연결되어, 상기 임시 저장된 시료 가스 및 상기 무취 공기 중 적어도 하나가 통과하는 리시버; 상기 리시버와 연결되어, 상기 시료 가스가 상기 희석 배율 조절기에 유입되도록 하는 시료 흡입 펌프; 및 상기 리시버와 연결되는 채취 봉지;를 포함할 수 있다.

Description

악취 관능 평가용 공기 희석 장치 및 그 방법{APPARATUS FOR DILUTING AIR OF SENSORY ANALYSIS OF ORDOR AND METHOD THEREFOR}
본 발명은 악취 관능 평가용 공기 희석 장치 및 그 방법으로서, 다양한 배율로 공기를 희석시킬 수 있는 장치 및 방법에 관한 것이다.
악취 및 냄새는 발생물질의 종류와 배출원이 다양하고, 한 가지 이상의 복합 성분인 경우가 대부분이어서, 악취를 정량적으로 측정하기 어렵다.
냄새성분을 정량적으로 분석하는 기기 분석법과 기체상태의 물질이 사람의 후각을 자극하여 불쾌감과 혐오감을 주는 복합악취물질을 측정하는 공기희석 관능법이 이용되고 있다. 그러나, 기기 분석법은 매우 낮은 농도로 존재하는 다양한 물질 모두를 정량적으로 분석하기 어려워, 감각기관을 이용하는 공기희석 관능법이 상대적으로 많이 활용되고 있다
공기희석 관능법은 시료공기를 냄새가 없는 무취공기로 단계별(3배, 10배, 30배, 100배 등)로 희석하면서 냄새의 유/무를 판정원이 평가하는 과정으로 이루어진다.
이러한 단계별 희석이 신뢰성이 높으며 수작업으로 진행되지 않는 장치가 필요하다.
KR 10-1258547 B1
본 발명의 실시예들은 악취 관능 평가용 공기 희석 장치 및 그 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 악취 관능 평가용 공기 희석 장치는 무취 공기 및 시료 가스가 선택적으로 통과하는 가스 공급관; 상기 가스 공급관과 연결되고, 상기 시료 가스를 임시 저장하는 희석 배율 조절기; 상기 희석 배율 조절기와 연결되어, 상기 임시 저장된 시료 가스 및 상기 무취 공기 중 적어도 하나가 통과하는 리시버; 상기 리시버와 연결되어, 상기 시료 가스가 상기 희석 배율 조절기에 유입되도록 하는 시료 흡입 펌프; 상기 리시버와 연결되는 채취 봉지; 내부의 수용 공간에 상기 채취 봉지를 수용하는 챔버; 및 상기 수용 공간에 연결된 챔버 토출관을 통해 상기 수용 공간 내부의 공기를 흡입하는 챔버 펌프;를 포함할 수 있다.
상기 시료 흡입 펌프 및 상기 챔버 펌프는 선택적으로 작동할 수 있다.
상기 무취 공기 및 시료 가스를 선택적으로 상기 가스 공급관으로 통과되도록 하는 공급 삼방 밸브을 더 포함할 수 있다.
상기 공급 삼방 밸브는 상기 시료 흡입 펌프 작동시 상기 시료 가스가 통과되도록 하고, 상기 챔버 펌프 작동시 상기 무취 공기가 통과되도록 하여, 채취 봉지에 상기 시표 가스 및 상기 무취 공기가 특정 비율로 유입되도록 할 수 있다.
내부의 시료 가스 제거하는 세척시, 상기 공급 삼방 밸브는 상기 시료 흡입 펌프가 작동하는 경우에 상기 무취 공기를 통과시킬 수 있다.
상기 희석 배율 조절기는 상기 시료 가스를 지시 받은 지시 희석 배율에 연관된 가스량 만큼 임시 저장할 수 있다.
상기 희석 배율 조절기는 2회 이상 상기 시료 가스를 임시 저장할 수 있다.
상기 희석 배율 조절기는 일단은 상기 가스 공급관에 연결되고, 타단은 상기 리시버에 연결되는 조절기 내부관; 및 상기 조절기 내부관에 직렬 배치되는 복수의 루프 튜브 및 복수의 튜브 밸브를 구비할 수 있다.
상기 복수의 루프 튜브 각각은 서로 다른 부피를 가질 수 있다.
제1 튜브 밸브는 서로 이웃하는 제1 및 제2 루프 튜브 사이에 배치되어, 상기 제1 루프 튜브에서 상기 제2 루프 튜브로 흐르는 유체의 흐름을 제어할 수 있다.
상기 복수의 루프 튜브 중 어느 한 루프 튜브를 통과하는 유체는 상기 리시버로 유입될 수 있다.
상기 제1 루프 튜브는 그 직경이 상기 조절기 내부관의 직경과 실질적으로 동일한 관으로 형성될 수 있다.
상기 복수의 루프 튜브 각각은 나선 형상이이고, 상기 복수의 루프 튜브 각각은 나선의 반경, 길이, 및 비틀림 각 중 적어도 하나가 상이할 수 있다.
상기 리시버는 상기 가스 공급관과 연결되고, 상기 시료 가스는 상기 가스 공급관 및 상기 리시버을 통해 상기 채취 봉지로 유입될 수 있다.
상기 리시버 및 상기 채취 봉지를 연결하는 봉지 유입관; 및 상기 봉지 유입관에 배치되어 유량을 측정하는 유량 미터를 더 포함할 수 있다.
상기 가스 공급관을 가열하여, 상기 가스 공급관을 통과하는 유체를 가열하는 히팅부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 악취 관능 평가용 공기 희석 방법는 지시 희석 배율에 기초하여, 사이클 횟수 및 사이클 당 저장량 산출하는 단계; 희석 배율 조절기에 구비된 서로 다른 용량의 복수의 루프 튜브 중 적어도 한 루프 튜브에 시료 가스를 상기 사이클 당 저장량 만큼 임시 저장하는 임시 저장 단계; 상기 희석 배율 조절기에 무취 공기가 유입되도록 하여, 상기 임시 저장된 시료 가스 및 유입되는 무취 공기를 채취 봉지에 저장되도록 하는, 무취 공기 공급 단계; 상기 사이클 횟수 미만이면, 기설정된 시간이 경과하면 상기 무취 공기 공급을 중지하는 단계; 및 상기 사이클 횟수에 해당하면, 상기 채취 봉지의 부피가 최대 부피가 되면 상기 무취 공기 공급을 중지하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 악취 관능 평가용 공기 희석 장치 및 그 방법는 희석 배율을 정확하고 자동으로 제조할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 악취 관능 평가용 공기 희석 장치의 블록 구성도(block diagram)이다.
도 2는 도 1 장치의 일 실시예에 따른 개략적인 배치도이다.
도 3은 도 1 장치의 다른 실시예에 따른 개략적인 배치도이다.
도 4는 도 2의 루프 튜브의 정면도이다.
도 5는 도 1의 희석 공기 채취부의 개념도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 악취 관능 평가용 공기 희석 방법의 순서도이다.
도 7은 도 2의 시료 흡입 펌프 작동시의 개략도이다.
도 8은 도 2의 챔버 펌프 작동시의 개략도이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 또한 네트워크 상의 제1 구성요소와 제2 구성요소가 연결되어 있거나 접속되어 있다는 것은, 유선 또는 무선으로 제1 구성요소와 제2 구성요소 사이에 데이터를 주고 받을 수 있음을 의미한다.
또한, 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 단순히 본 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되는 것으로서, 그 자체로 특별히 중요한 의미 또는 역할을 부여하는 것은 아니다. 따라서, 상기 "모듈" 및 "부"는 서로 혼용되어 사용될 수도 있다.
복수의 구성요소(구성요소들) 용어는 제1 구성요소 내지 제N 구성요소 용어와 대응(N은 2 이상의 자연수)될 수 있다. 제M 구성요소 A(M은 1 내지 N 사이의 자연수)는 복수의 구성요소 A 중 임의의 구성요소 A를 지칭할 수 있다.
이와 같은 구성요소들은 실제 응용에서 구현될 때 필요에 따라 2 이상의 구성요소가 하나의 구성요소로 합쳐지거나, 혹은 하나의 구성요소가 2 이상의 구성요소로 세분되어 구성될 수 있다. 도면 전체를 통하여 동일하거나 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 부여하였고, 동일한 도면 부호를 가지는 구성요소에 대한 자세한 설명은 전술한 구성요소에 대한 설명으로 대체되어 생략될 수 있다.
또한, 본 발명은 본 명세서에 표시된 실시예들의 모든 가능한 조합들을 망라한다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적이지 않다. 본 명세서에 기술된 특정 형상, 구조, 기능, 및 특성의 일 실시예는 다른 실시예로 구현될 수 있다. 예를 들어, 제1 및 제2 실시예에서 언급되는 구성요소는 제1 및 제2 실시예의 모든 기능을 수행할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 악취 관능 평가용 공기 희석 장치의 블록 구성도(block diagram)이다. 도 2는 도 1 장치의 일 실시예에 따른 개략적인 배치도이다. 도 3은 도 1 장치의 다른 실시예에 따른 개략적인 배치도이다. 도 4는 도 2의 루프 튜브의 정면도이다. 도 5는 도 1의 희석 공기 채취부의 개념도이다. 도 3은 도 2의 내용을 참고한다.
도 1을 참조하면, 악취 관능 평가용 공기 희석 장치는 가스 공급부(10), 희석 배율 조절부(20), 수집부(30), 및 희석 공기 채취부(40)를 포함할 수 있다.
가스 공급부(10)는 무취 공기 및 시료 가스를 선택적으로 공급할 수 있다. 가스 공급부(10)는 무취 공기 및 시료 가스를 희석 배율 조절부(20)에 선택적으로 공급할 수 있으며, 필요시 수집부(30)에 직접 유체를 공급할 수 있다.
공기나 가스 등의 유체를 공급한다는 의미는 능동적으로 공급하는 것, 또는, 수동적으로 공급되도록 하는 것 모두를 의미할 수 있다.
희석 배율 조절부(20)는 가스 공급부(10)의 시료 가스를 임시 저장할 수 있다. 희석 배율 조절부(20)는 지시 받은 지시 희석 배율에 연관된 가스량 만큼 시료 가스를 임시 저장할 수 있다.
희석 배율 조절부(20)는 임시 저장된 시료 가스를 수집부(30)로 공급할 수 있다. 희석 배율 조절부(20)는 가스 공급부(10)의 무취 공기를 공급 받아, 이를 수집부(30)으로 제공할 수 있다. 이 때, 임시 저장된 시료 가스는 가스 공급부(10)의 무취 공기와 함께 수집부(30)로 유동될 수 있다.
수집부(30)는 희석 배율 조절부(20)로부터 공급 받은 시료 가스 및 무취 공기를 희석 공기 채취부(40)으로 제공할 수 있다.
희석 공기 채취부(40)는 희석 배율 조절부(20)에 임시 저장된 시료 가스의 가스량과 공급 받은 무취 공기의 공기량에 기초하여, 지시 희석 배율에 따른 관능 평가용 기체를 포집할 수 있다.
악취 관능 평가용 공기 희석 장치는 제어부(100)를 더 포함할 수 있다. 제어부(100)는 통상적으로 상기 각부의 동작을 제어하여 악취 관능 평가용 공기 희석 장치의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 제어부(100)는 키보드, 마이크와 같은 입력 장치(미도시)에 따른 프로세스, 또는 저장부(미도시)에 저장된 프로세스를 처리할 수 있다. 제어부(100)는 밸브의 개폐 또는 유로의 전환 등의 제어 신호를 생성 및 전파하여, 밸브를 제어할 수 있다.
도 2를 참조하면, 가스 공급부(10)는 무취 공기 및 시료 가스가 선택적으로 통과하는 가스 공급관(150)을 구비할 수 있다.
무취 공기 및 시료 가스의 선택적 공급을 위해, 가스 공급부(10)는 무취 공기 공급기(110), 시료 가스 공급기(120), 및 공급 삼방 밸브(V0)를 더 구비할 수 있다.
무취 공기 공급기(110) 및 시료 가스 공급기(120)는 각각의 기체가 포집되어 있는 봉지나 탱크를 통해 각 기체를 공급할 수 있다.
무취 공기 공급기(110)는 공기 정화 장비를 구비하여, 일반 공기를 이용할 수 있다. 무취 공기 공급기(110)는 공기 정화를 위해, 활성판 및/또는 제습 필터를 구비할 수 있다.
무취 공기 공급기(110)의 무취 공기는 무취 공기 투입관(111)으로 유동될 수 있다. 시료 가스 공급기(120)의 시료 가스는 시료 가스 투입관(121)으로 유동될 수 있다.
공급 삼방 밸브(V0)는 무취 공기 및 시료 가스를 선택적으로 가스 공급관(150)으로 통과되도록 할 수 있다. 즉, 공급 삼방 밸브(V0)는 가스 공급관(150)이 무취 공기 투입관(111) 및 시료 가스 투입관(121) 중 어느 하나와 연통되도록 전환할 수 있다.
도 2를 참조하면, 희석 배율 조절부(20)는 희석 배율 조절기(200)를 구비할 수 있다. 희석 배율 조절기(200)는 가스 공급관(150)과 연결되고, 시료 가스를 임시 저장할 수 있다.
수집부(30)는 리시버(180)를 구비할 수 있다. 리시버(180)는 분기된 관일 수 있다. 리시버(180)는 희석 배율 조절기(200)와 연결될 수 있다. 리시버(180)는 희석 배율 조절기(200)에 임시 저장된 시료 가스 및 희석 배율 조절기(200)을 통과하는 무취 공기 중 적어도 하나를 수집할 수 있다.
희석 공기 채취부(40)는 채취 봉지(310)을 구비할 수 있다. 채취 봉지(310)은 봉지 유입관(330)을 통해, 리시버(180)와 연결될 수 있다. 관능 평가용 기체는 채취 봉지(310)에 저장될 수 있다. 채취 봉지(310)는 부드러운 재질로, 팽창을 통해 내부 부피가 커질 수 있다.
희석 배율 조절기(200)는 조절기 내부관(250), 제1 내지 제3 루프 튜브(LT1 ~ LT3), 및 제1 내지 제2 튜브 밸브(V1, V2)를 구비할 수 있다.
조절기 내부관(250)의 일단은 가스 공급관(150)에 연결되고, 조절기 내부관(250)의 타단은 리시버(180)에 연결될 수 있다. 가스 공급관(150)에서 유출되는 가스 시료 및 무취 공기는 조절기 내부관(250)으로 유입될 수 있다.
복수의 루프 튜브(LT1 ~ LT3) 및 복수의 튜브 밸브(V1, V2)는 조절기 내부관(250)에 직렬 배치될 수 있다.
복수의 루프 튜브(LT1 ~ LT3) 각각은 서로 다른 부피를 가질 수 있다. 복수의 루프 튜브(LT1 ~ LT3) 각각은 직렬 배치되어, 배치 순서대로 각각의 부피를 적산한 부피 용량을 제공할 수 있다.
복수의 루프 튜브(LT1 ~ LT3) 중 어느 한 루프 튜브를 통과하는 유체는 리시버(180)로 유입될 수 있다. 예를 들어, 제1 루프 튜브(LT1)에서 배출되는 유체는 제1 분기관(141)을 통해 리시버(180)으로 유입될 수 있다. 제2 및 제3 루프 튜브(LT2, LT3)에서 배출되는 각각의 유체는 제2 및 제3 분기관(142, 143)을 통해 리시버(180)으로 유입될 수 있다.
복수의 루프 튜브(LT1 ~ LT3) 중 적어도 하나(바람직하게는 모두)는 그 직경이 조절기 내부관(250)의 직경과 실질적으로 동일한 관으로 형성되는 것이 바람직하다. 동일 직경의 관을 통과하는 유체는 와류가 발생하지 않거나 적게 발생하여, 루프 튜브에 유체가 정확한 양으로 저장될 수 있기 때문이다.
루프 튜브의 저장량을 루프 튜브를 구성하는 관의 길이에 비례할 수 있다. 다만, 관을 직선으로 형성하기 곤란하므로, 루프 튜브는 다양한 3차원 곡선 형상인 것이 바람직하다. 루프 튜브의 유체 저장량을 정확하고 쉽게 정하기 위해, 루프 튜브는 3차원 곡선 형상 중 나선 형상인 것이 바람직하다.
루프 튜브가 나선 형상인 경우, 루프 튜브의 저장량은 나선의 반경(r), 길이(len), 및 비틀림 각(θ) 중 적어도 하나에 의해 결정될 수 있다. 루프 튜브 나선의 반경(r) 및 비틀림 각(θ)을 고정하고, 나선 길이(len)로 루프 튜브의 저장량을 결정하는 것이 바람직하다.
임의의 튜브 밸브는 서로 이웃하는 루프 튜브 사이에 배치되어, 적어도 일측에서 타측으로 유동하는 유체의 흐름을 제어할 수 있다.
예를 들어, 제1 튜브 밸브(V1)는 서로 이웃하는 제1 및 제2 루프 튜브(LT1, LT2) 사이에 배치되어, 제1 루프 튜브(LT1)에서 제2 루프 튜브(LT2)로 흐르는 유체의 흐름을 제어할 수 있다.
제2 튜브 밸브(V2)는 서로 이웃하는 제2 및 제3 루프 튜브(LT2, LT3) 사이에 배치되어, 제2 루프 튜브(LT2)에서 제3 루프 튜브(LT3)로 흐르는 유체의 흐름을 제어할 수 있다.
복수의 튜브 밸브(V1, V2)은 도 2와 같이 삼방 밸브일 수 있다. 예를 들어, 제1 튜브 밸브(V1)는 제1 루프 튜브(LT1)와 제2 루프 튜브(LT2)의 유동, 및 제1 루프 튜브(LT1)와 리시버(180)의 유동을 전환할 수 있다.
도 3을 참조하면, 다른 실시예로 복수의 튜브 밸브(V1, V2)는 단방 밸브일 수 있다. 복수의 튜브 밸브(V1, V2)가 단방 밸브인 경우, 각 단방 밸브는 후단의 루프 튜브의 유로를 개폐할 수 있다.
복수의 튜브 밸브(V1, V2)이 삼방 밸브인 것이 생산 단가 측면을 제외하면, 기체의 유동을 더 정확하게 제어할 수 있다.
복수의 튜브 밸브(V1, V2)의 개폐로 복수의 루프 튜브(LT1 ~ LT3)에 임시 저장되는 시료 가스의 적산(누적)량이 제어될 수 있다.
도 2를 참조하면, 희석 배율 조절부(20)는 시료 흡입 펌프(P1)를 더 구비할 수 있다. 시료 흡입 펌프(P1)는 리시버(180)와 연결되어, 시료 가스가 희석 배율 조절기(200)에 유입되도록 할 수 있다.
도 5를 참조하면, 희석 공기 채취부(40)는 챔버(300) 및 챔버 펌프(P2)를 더 구비할 수 있다.
챔버(300)는 내부의 수용 공간(305)에 채취 봉지(310)를 수용할 수 있다.
챔버 펌프(P2)는 수용 공간(305)에 연결된 챔버 토출관(340)을 통해 상기 수용 공간(305) 내부의 공기를 흡입할 수 있다. 챔버 펌프(P2) 작동에 따른 음압으로 채취 봉지(310)는 팽창될 수 있다. 채취 봉지(310)는 기설정된 최대 부피를 가지며, 최대 부피까지 팽창될 수 있다.
채취 봉지(310)이 최대 부피가 되도록 챔버 펌프(P2)를 작동시키면, 채취 봉지(310)에 포집된 관능 평가용 기체의 부피는 채취 봉지(310)의 최대 부피와 동일하게 된다. 즉, 채취 봉지(310)의 최대 부피에서 희석 배율 조절기(200)에 임시 저장된 시료 가스의 부피를 제외한 부피가 무취 공기가 될 수 있다. 따라서 희석 배율 조절기(200)에 임시 저장되는 시료 가스의 부피를 제어하면, 지시 희석 배율에 따른 관능 평가용 기체를 얻을 수 있다.
본 장치는 공기 희석을 위해 시료 흡입 펌프(P1) 및 상기 챔버 펌프(P2)는 선택적으로 작동되도록 할 수 있다. 예를 들어, 공급 삼방 밸브(V0)는 시료 흡입 펌프(P1) 작동시 시료 가스가 통과되도록 하고, 챔버 펌프(P2) 작동시 무취 공기가 통과되도록 하여, 채취 봉지(310)에 시료 가스 및 무취 공기가 특정 비율로 유입되도록 할 수 있다.
희석 공기 채취부(40)는 유량 미터(350)을 더 구비할 수 있다.
유량 미터(350)는 봉지 유입관(330)에 배치되어 유량을 측정할 수 있다.
유량 미터(350)는 채취 봉지(310)로 유입되는 기체의 부피를 산출하여, 관능 평가용 기체가 더 정확한 지시 희석 배율을 가질 수 있게 도움을 줄 수 있다.
유량 미터(350)는 시료 가스 공급기(120)의 시료 가스가 직접 채취 봉지(310)에 유입되는 경우, 정확한 시료 가스의 부피를 산출 수 있다. 채취 봉지(310)에 유입될 시료 가스의 부피가 매우 큰 경우, 후술하는 희석 사이클의 횟수가 매우 커지게 된다. 시료 가스 부피가 큰 경우, 유량 미터(350)로 그 부피를 측정하여도 그 오차가 크지 않으면서, 시간을 단축시킬 수 있다.
채취 봉지(310)로의 시료 가스 직접 공급을 위해, 악취 관능 평가용 공기 희석 장치는 분기 밸브(V6)를 구비할 수 있다. 분기 밸브(V6)는 가스 공급관(150)과 조절기 내부관(250)의 유로, 및 가스 공급관(150)과 리시버(180)의 유로를 선택적으로 전환할 수 있다. 시료 가스 직접 공급 시, 분기 밸브(V6)는 가스 공급관(150)과 리시버(180)가 유통되도록 할 수 있다. 이 경우, 시료 가스 공급기(120)의 시료 가스는 시료 가스 투입관(121), 가스 공급관(150), 리시버(180), 및 봉지 유입관(330)을 통해 채취 봉지(310)로 직접 유입될 수 있다. 유입되는 시료 가스 양은 유량 미터(350)에 의해 산출될 수 있다.
본 실시예에 따른 악취 관능 평가용 공기 희석 장치는 제3 튜브 밸브(V3), 시료 밸브(V4), 및 챔버 밸브(V5)를 더 구비할 수 있다. 해당 밸브들은 개폐를 통해, 유체의 유동이 안정되도록 할 수 있다.
제3 튜브 밸브(V3)는 제3 루프 튜브(LT3)와 리시버(180)의 유로를 개폐할 수 있다. 시료 밸브(V4)는 리시버(180)와 시료 흡입 펌프(P1)의 유로를 개폐할 수 있다. 챔버 밸브(V5)는 리시버(180)와 채취 봉지(310)의 유로를 개폐할 수 있다.
도 2를 참조하면, 악취 관능 평가용 공기 희석 장치는 히팅부(190)를 더 포함할 수 있다.
히팅부(190)는 무취 공기 투입관(111), 시료 가스 투입관(121), 가스 공급관(150), 조절기 내부관(250), 제1 분기관(141), 제2 분기관(142), 리시버(180), 제3 분기관(143), 시료 펌프 유입관(165), 및 봉지 유입관(330) 중 적어도 하나에 배치될 수 있다. 히팅부(190)는 유로의 일부를 가열하여, 유로를 통과하는 기체의 온도를 높일 수 있다.
히팅부(190)는 세척 작업시, 유체의 온도를 높여, 세척 작업의 효율을 더 높일 수 있다. 이에 히팅부(190)가 적은 수로 배치되는 경우, 시료 흡입 펌프(P1) 및 챔버 펌프(P2)에서 먼 관로에 배치되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 히팅부(190)는 가스 공급관(150)의 일부를 가열되도록 배치될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 악취 관능 평가용 공기 희석 방법의 순서도이다. 도 7은 도 2의 시료 흡입 펌프 작동시의 개략도이다. 도 8은 도 2의 챔버 펌프 작동시의 개략도이다. 도 1 내지 도 5를 참고한다.
제어부(100)에 의해 희석 공정이 진행되며, 제어부(100)는 모든 밸브를 제어할 수 있다고 가정한다. 채취 봉지(310)의 최대 부피는 3000cc로 가정한다. 단방 밸브의 기본 값은 폐쇄되어 있는 것으로 가정한다.
복수의 루프 튜브(LT1 ~ LT3)는 가스 공급관(150) 기준으로 배치 순서대로 용량이 커지는 것으로 가정한다. 예를 들어, 제1 루프 튜브(LT1)가 1cc, 제2 튜브 밸브(V2)가 2cc, 및 제3 루프 튜브(LT3)가 7cc의 부피 용량을 구비할 수 있다. 이 경우, 시료 가스는 제1 루프 튜브(LT1)로 1cc의 적산 용량이, 제1 및 제2 루프 튜브(LT1, LT2)로 3cc의 적산 용량이, 제1 내지 제3 루프 튜브(LT1 ~ LT3)로 10cc의 적산 용량이, 희석 배율 조절기(200)에 임시 저장될 수 있다. 각 케이스 별 희석 배율은 1/3000, 3/3000, 및 10/3000이 된다.
복수의 루프 튜브(LT1 ~ LT3)는 1, 2, 7 cc 이외에 1, 9, 90 cc와 같이 더 큰 값을 가지거나, 루프 튜브가 4개 이상일 수 있다. 또는 더 다양한 적산 용량을 지원하기 위해, 악취 관능 평가용 공기 희석 장치는 2 이상의 희석 배율 조절기(200)를 구비할 수 있다. 참고로, 1, 9, 90 cc인 경우, 적산 용량은 1cc, 10cc, 및 100cc이 될 수 있다.
더 큰 희석 배율은 후술하는 희석 사이클을 다수회 진행하거나, 앞서 서술한 유량 미터(350)을 이용한 직접 공급 방법을 이용할 수 있다.
도 6을 참조하면, 제어부(100)는 지시 희석 배율을 수신할 수 있다(S510). 지시 희석 배율은 입력부(미도시)를 통해 사용자에게 지시 받거나, 자동화된 공정 중 필요한 희석 배율일 수 있다.
제어부(100)는 지시 희석 배율에 기초하여, 사이클 횟수 및 사이클 당 저장량 산출할 수 있다(S520).
예를 들어, 지시 희석 배율이 3/3000 이면 사이클 횟수는 1회이며, 사이클 당 저장량은 3cc가 된다. 지시 희석 배율이 30/3000 이면 사이클 횟수는 3회이며, 사이클 당 저장량은 10cc가 된다.
이하, 사이클 공정이 개시된다. 이러한 사이클 공정은 낮은 배율의 관능 평가용 기체를 정확하게 얻을 수 있게 할 수 있다.
제어부(100)는 희석 배율 조절기(200)에 구비된 서로 다른 용량의 복수의 루프 튜브(LT1 ~ LT3) 중 적어도 한 루프 튜브에 시료 가스를 사이클 당 저장량 만큼 임시 저장할 수 있다(S530).
사이클 당 저장량이 3cc 인 경우, 도 7을 참조하면, 제어부(100)는 시료 흡입 펌프(P1)를 작동시킬 수 있다. 시료 흡입 펌프(P1)의 음압에 의해, 시료 가스 공급기(120)의 시료 가스는 가스 공급관(150), 조절기 내부관(250)의 일부, 제1 루프 튜브(LT1), 제2 루프 튜브(LT2), 제2 분기관(142), 리시버(180), 및 시료 펌프 유입관(165)의 유로로 유동할 수 있다. 제어부(100)는 해당 유로가 형성되도록 각 밸브의 전환 및/또는 개방을 제어할 수 있다.
제어부(100)는 기설정된 시료 흡입 펌프 중단 시간이 경과하면, 시료 흡입 펌프(P1)의 작동을 중지할 수 있다. 기설정된 시료 흡입 펌프 중단 시간은 각 루프 튜브에 시료 가스가 채워지는 데 소요되는 실험에 따른 측정값일 수 있다. 기설정된 시료 흡입 펌프 중단 시간은 적산 용량에 따라 달라지는 것이 바람직하다. 적산 용량이 클 수록 기설정된 시료 흡입 펌프 중단 시간은 더 길어질 수 있다.
제어부(100)는 후술하는 무취 공기 공급 프로세스 전에, 휴지 시간을 가질 수 있다. 단방 밸브는 모두 폐쇄하고, 모든 펌프는 작동을 중지하여, 유로의 기체가 안정되도록 하는 것이 바람직하기 때문이다. 이하, 각 공정 사이에 필요시 휴지 시간을 가지는 것으로 할 수 있다.
제어부(100)는 무취 공기 공급 프로세스를 위해, 챔버 펌프(P2)를 작동시킬 수 있다(S540).
챔버 펌프(P2)의 작동으로 챔버(300)의 수용 공간(305)는 음압이 될 수 있다. 수용 공간(305)의 음압에 의해, 채취 봉지(310)은 팽창하며, 무취 공기 공급기(110)의 무취 공기는 무취 공기 투입관(111), 가스 공급관(150), 조절기 내부관(250)의 일부, 제1 루프 튜브(LT1), 제2 튜브 밸브(V2), 제2 분기관(142), 및 리시버(180), 봉지 유입관(330)의 유로를 통해 채취 봉지(310)으로 유입될 수 있다. 제어부(100)는 해당 유로가 형성되도록 각 밸브의 전환 및/또는 개방을 제어할 수 있다.
제어부(100)는 현재 사이클이 기 산출한 사이클 횟수 미만인지 판단할 수 있다(S550).
현재 사이클이 기 산출한 사이클 횟수 미만이이고, 기설정된 공급 시간이 경과하면, 제어부(100)는 챔버 펌프(P2)의 작동을 중지하여, 상기 무취 공기 공급이 중지되도록 할 수 있다(S560). 그 후, 제어부(100)는 휴지 시간을 거친 후, 시료 가스 임시 저장(S530) 단계를 수행할 수 있다.
현재 사이클이 기 산출한 사이클 횟수에 해당하고, 채취 봉지(310)의 부피가 최대 부피가 되면, 제어부(100)는 챔버 펌프(P2)의 동작을 중지하여, 상기 무취 공기 공급이 중지되도록 할 수 있다.
제어부(100)는 휴지 시간을 거친 후, 모든 유로와 밸브에 시료 가스가 제거되도록 세척할 수 있다(S580). 세척 단계를 위해, 제어부(100)는 도 7 및 도 8과 같이 유로를 교번 선택한 후, 해당 유로에 맞는 펌프를 작동시키되, 공급 삼방 밸브(V0)는 가스 공급관(150)에 무취 가스가 공급되도록 제어할 수 있다.
제어부(100)는 세척 공정시 히팅부(190)를 가열하여, 고온의 무취 가스가 각 유로를 지나도록 하여, 세척 효율을 높일 수 있다.
상기 본 발명은 하드웨어 또는 소프트웨어에서 구현될 수 있다. 구현은 상기 본 발명은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 즉, 컴퓨터에 의해 실행 가능한 명령어를 포함하는 기록 매체의 형태로 구현될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 매체를 포함한다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 컴퓨터 저장 매체 및 통신 저장 매체를 포함할 수 있다. 컴퓨터 저장 매체는 컴퓨터가 읽을 수 있는 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈, 및 기타 데이터 등 정보 저장을 위한 임의의 방법 또는 기술로서 구현된 모든 저장 가능한 매체를 포함하는 것으로, 휘발성/비휘발성/하이브리드형 메모리 여부, 분리형/비분리형 여부 등에 한정되지 않는다. 통신 저장 매체 는 반송파와 같은 변조된 데이터 신호 또는 전송 메커니즘, 임의의 정보 전달 매체 등을 포함한다. 그리고 본 발명을 구현하기 위한 기능적인(functional) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안 될 것이다.
100: 제어부 110: 무취 공기 공급기
120: 시료 가스 공급기 150: 가스 공급관
180: 리시버 200: 희석 배율 조절기
LT1: 제1 루프 튜브 LT2: 제2 루프 튜브
LT3: 제3 루프 튜브 V1: 제1 튜브 밸브
V2: 제2 튜브 밸브 V3: 제3 튜브 밸브
250: 조절기 내부관 300: 챔버
305: 수용 공간 310: 채취 봉지
350: 유량 미터
P1: 시료 흡입 펌프 P2: 챔버 펌프
V0: 공급 삼방 밸브

Claims (8)

  1. 무취 공기 및 시료 가스가 선택적으로 통과하는 가스 공급관;
    상기 가스 공급관과 연결되고, 상기 시료 가스를 임시 저장하는 희석 배율 조절기;
    상기 희석 배율 조절기와 연결되어, 상기 임시 저장된 시료 가스 및 상기 무취 공기 중 적어도 하나가 통과하는 리시버;
    상기 리시버와 연결되어, 상기 시료 가스가 상기 희석 배율 조절기에 유입되도록 하는 시료 흡입 펌프;
    상기 리시버와 연결되는 채취 봉지;
    내부의 수용 공간에 상기 채취 봉지를 수용하는 챔버; 및
    상기 수용 공간에 연결된 챔버 토출관을 통해 상기 수용 공간 내부의 공기를 흡입하는 챔버 펌프;를 포함하는, 악취 관능 평가용 공기 희석 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 시료 흡입 펌프 및 상기 챔버 펌프는 선택적으로 작동하는, 악취 관능 평가용 공기 희석 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 희석 배율 조절기는 상기 시료 가스를 지시 받은 지시 희석 배율에 연관된 가스량 만큼 임시 저장하는, 악취 관능 평가용 공기 희석 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 희석 배율 조절기는
    일단은 상기 가스 공급관에 연결되고, 타단은 상기 리시버에 연결되는 조절기 내부관; 및
    상기 조절기 내부관에 직렬 배치되는 복수의 루프 튜브 및 복수의 튜브 밸브를 구비하고,
    상기 복수의 루프 튜브 각각은 서로 다른 부피를 가지고
    제1 튜브 밸브는 서로 이웃하는 제1 및 제2 루프 튜브 사이에 배치되어, 상기 제1 루프 튜브에서 상기 제2 루프 튜브로 흐르는 유체의 흐름을 제어하고,
    상기 복수의 루프 튜브 중 어느 한 루프 튜브를 통과하는 유체는 상기 리시버로 유입 가능한, 악취 관능 평가용 공기 희석 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제1 루프 튜브는 그 직경이 상기 조절기 내부관의 직경과 실질적으로 동일한 관으로 형성되는, 악취 관능 평가용 공기 희석 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 복수의 루프 튜브 각각은 나선 형상이이고,
    상기 복수의 루프 튜브 각각은 나선의 반경, 길이, 및 비틀림 각 중 적어도 하나가 상이한 것인, 악취 관능 평가용 공기 희석 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 리시버는 상기 가스 공급관과 연결되고,
    상기 시료 가스는 상기 가스 공급관 및 상기 리시버을 통해 상기 채취 봉지로 유입되는, 악취 관능 평가용 공기 희석 장치.
  8. 지시 희석 배율에 기초하여, 사이클 횟수 및 사이클 당 저장량 산출하는 단계;
    희석 배율 조절기에 구비된 서로 다른 용량의 복수의 루프 튜브 중 적어도 한 루프 튜브에 시료 가스를 상기 사이클 당 저장량 만큼 임시 저장하는 임시 저장 단계;
    상기 희석 배율 조절기에 무취 공기가 유입되도록 하여, 상기 임시 저장된 시료 가스 및 유입되는 무취 공기를 채취 봉지에 저장되도록 하는, 무취 공기 공급 단계;
    상기 사이클 횟수 미만이면, 기설정된 시간이 경과하면 상기 무취 공기 공급을 중지하는 단계; 및
    상기 사이클 횟수에 해당하면, 상기 채취 봉지의 부피가 최대 부피가 되면 상기 무취 공기 공급을 중지하는 단계를 포함하는, 악취 관능 평가용 공기 희석 방법.
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