KR20240047694A - 범용성 이동형 챔버의 온습도 조절 장치 - Google Patents

범용성 이동형 챔버의 온습도 조절 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따르면, 챔버 내의 온도 및 습도를 조절하기 위한 온습도 조절 장치에 있어서, 상기 챔버 내의 환경을 모니터링하는 모니터링부, 상기 챔버와 연결되는 복수의 관로를 포함하며, 상기 관로를 통해 상기 챔버 내로 액체를 투입하는 액체 공급부 및 상기 챔버의 외면을 관통하도록 형성되어, 상기 챔버 내로 가스를 투입하는 가스 공급부를 포함하는 범용성 이동형 챔버의 온습도 조절 장치가 개시된다.

Description

범용성 이동형 챔버의 온습도 조절 장치{TEMPERATURE AND HUMIDITY CONTROLLING DEVICE FOR PORTABLE CHAMBER}
본 발명은 범용성 이동형 챔버의 온습도 조절 장치에 관한 것이다.
현재 광학 장비 등의 화학분석장비의 분석 시료는 대기 중 노출된 상태, 진공 챔버, 한 장비에 특화된 온도 챔버에서 조사 대상이 되는 시편을 관측하고 있다.
이 경우, 시료의 이동이나 교환 시에 대기 중에 시료를 노출시키거나 챔버의 진공 및 분석환경을 해제한 후, 내측의 스테이지 유닛을 챔버로부터 인출하여 시편 홀더 상에 올려져 있는 시료를 이동이나 교환하고, 스테이지 유닛을 다시 챔버에 결합함으로써 시료의 이동이나 교환을 완료한다.
종래의 방법은 각 장비의 형태에 따라 챔버가 적용되도록 설계되어 특정 장비에만 적용이 가능하여, 챔버와 온습도 장비를 광학 현미경을 포함한 광학 장비(라만 분광기, 형광 현미경 등) 및 SAXS(소각 산란 X-ray) 와 같은 X선 분석장비에 범용적으로 적용하기에 어려움이 있다.
이에 따라, 측정 시료를 외부 노출없이 이동시켜 시료의 다각도 분석이 가능한 장비의 개발이 필요하며, 이 때 챔버와 온습도 장비는 시간동기화 기능을 제공하여 화학분석 장비가 측정하는 시각의 시료가 위치한 챔버의 온습도 조건을 기록하여 제공할 수 있어야 한다.
또한, 챔버 내부의 온도 및 습도를 일정한 조건으로 유지할 수 있도록 하여 다양한 온도와 습도조건에서 이루어지는 실험데이터의 신뢰도를 높일 수 있는 기술이 필요하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 해결하고자 하는 과제는, 측정 시료를 외부 노출없이 이동시켜 다양한 분석장비에서 시료를 다각도 분석이 가능하도록 하는 것을 포함한다.
또한, 챔버 내부의 온도 및 습도를 일정한 조건으로 유지할 수 있도록 하는 것을 포함한다.
또한, 광원의 위치(상, 하, 좌, 우)에 상관없이 분석이 가능하게 하는 것을 포함하며, 챔버는 다양한 목적의 실험(에어로졸, 미세먼지, 입자, 세포 등)이 가능하게 확장성을 지니는 것을 포함한다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일 측면에 따른 챔버 내의 온도 및 습도를 조절하기 위한 온습도 조절 장치는, 상기 챔버 내의 환경을 모니터링하고 시간동기화 하는 모니터링부, 상기 챔버와 연결되는 복수의 관로를 포함하며, 상기 관로를 통해 상기 챔버 내로 액체를 투입하는 액체 공급부 및 상기 챔버의 외면을 관통하도록 형성되어, 상기 챔버 내로 가스를 투입하는 가스 공급부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 모니터링 결과에 기초하여, 상기 액체 공급부와 상기 가스 공급부 중 적어도 하나를 제어하는 제어메시지를 생성하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 모니터링부는, 상기 챔버 내의 온도를 감지하는 온도 센서부재, 상기 챔버 내의 습도를 감지하는 습도 센서부재 및 상기 챔버 내의 이미지를 획득하는 이미지 획득부를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 가스 공급부는, 기 설정된 조건에 기초하여 상대 습도가 조절된 N2 가스를 상기 챔버 내로 투입하여 상기 챔버 내의 습도를 조절하는 제1 가스 공급부를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 가스 공급부는, 상기 챔버 내로 반응 가스를 공급하는 제2 가스 공급부 및 상기 챔버 내로 복수의 크기의 입자가 유입되도록 마련되는 입자 생성부를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제1 가스 공급부는, 상기 챔버의 측면을 관통하는 제1 파이프 및 상기 제1 파이프와 연결되는 제1 용기부 및 상기 제1 용기부를 내측에 수용하는 수조부를 포함하고, 상기 제2 가스 공급부는, 상기 챔버의 상면을 관통하는 제2 파이프 및 상기 제2 파이프와 연결되는 제2 용기부를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제1 용기부는, 내부에 증류수를 포함하고, 공급된 건조 공기에 의해 수증기를 발생시켜 습윤공기를 생성할 수 있다.
여기서, 상기 제1 용기부는, 상기 증류수와 접촉되는 일단에 상기 수조부의 길이 방향으로 증가하되, 상기 증류수와의 접촉 면적을 증가시키는 접촉부를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 챔버는, 상부에 커버 글라스가 놓여지는 원통형 구조체를 포함하며, 상기 제1 파이프는, 상기 원통형 구조체의 측면을 관통하고, 상기 제2 파이프는, 상기 챔버의 상면을 관통하되, 일단이 상기 커버 글라스와 나란한 평면 상에 위치되며, 상기 제2 파이프의 축이 상기 제1 파이프의 축과 어긋나게 배치될 수 있다.
여기서, 상기 액체 공급부는, 상기 챔버 하단의 양측에 삽입되는 제1 관로 및 제2 관로를 포함하며, 상기 제1 관로를 통해 온도 조절용 액체가 투입되고, 상기 제2 관로를 통해 배출될 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 실시예 및 여러 측면에 의하면, 측정 시료를 외부 노출없이 이동시켜 시료의 다각도 분석이 가능하며, 이동형 챔버와 온습도 장비를 광학 현미경을 포함한 광학 장비(라만 분광기, 형광 현미경 등), SAXS(소각 산란 X-ray) 와 같은 X선 분석장비에 범용적으로 적용할 수 있다.
또한, 챔버 내부의 온도 및 습도를 일정한 조건으로 유지할 수 있도록 하여 다양한 온도와 습도조건에서 이루어지는 실험데이터의 신뢰도를 높일 수 있다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 설명 또는 청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 챔버의 온습도 조절 장치를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 챔버의 온습도 조절 장치의 제어부를 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 챔버의 온습도 조절 장치의 단면을 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 챔버의 온습도 조절 장치를 세부적으로 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 챔버의 온습도 조절 장치의 제어부를 도시한 것이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 챔버의 온습도 조절 장치의 디스플레이 화면을 도시한 것이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.
본 명세서에서, "A 또는 B,""A 또는/및 B 중 적어도 하나,"또는 "A 또는/및 B 중 하나 또는 그 이상" 등의 표현은 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. 예를 들면, "A 또는 B," A 및 B 중 적어도 하나,"또는 " A 또는 B 중 적어도 하나"는, (1) 적어도 하나의 A를 포함, (2) 적어도 하나의 B를 포함, 또는 (3) 적어도 하나의 A 및 적어도 하나의 B 모두를 포함하는 경우를 모두 지칭할 수 있다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 일 실시예는 챔버의 온습도 조절 장치에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 챔버의 온습도 조절 장치를 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 챔버의 온습도 조절 장치(10)는 모니터링부(100), 액체 공급부(200), 가스 공급부(300) 및 제어부(400)를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 챔버의 온습도 조절 장치(10)는 챔버 내의 온도 및 습도를 조절하기 위한 장치이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 챔버의 온습도 조절 장치(10)는 실험용 챔버의 온도 및 습도를 조절하기 위한 것으로서, 자동화 프로그램을 통해 챔버 내부를 모니터링한 결과에 기초하여, 챔버의 온도 및 습도를 조절할 수 있다.
모니터링부(100)는 챔버(20) 내의 환경을 모니터링하고, 시간동기화 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 모니터링부(100)는 챔버 내의 온도를 감지하는 온도 센서부재, 챔버 내의 습도를 감지하는 습도 센서부재 및 챔버 내의 이미지를 획득하는 이미지 획득부를 포함할 수 있다.
여기서, 이미지 획득부는 챔버 내 입자 등 환경변화에 대한 변화 이미지를 관찰할 수 있다.
또한, 모니터링부(100)는 모니터링 결과를 기록하고, 제어부(400)로 전송할 수 있다.
예를 들어, 모니터링 결과는 N2가스 유량 제어값, 유량 변화 profile, 온도 및 습도, 챔버 내 이미지를 포함할 수 있다.
도 1에서는 컴퓨터의 자동화 소프트웨어가 모니터링부(100)에 포함되는 것으로 도시하였으나, 자동화 소프트웨어는 후술할 제어부(400)에 포함될 수도 있고, 별도로 구별되어 운용될 수도 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
액체 공급부(200)는 챔버(20)와 연결되는 복수의 관로를 포함하며, 관로를 통해 챔버 내로 액체를 투입한다.
액체 공급부(200)는, 챔버 하단의 양측에 삽입되는 제1 관로(210)와 하기 도 3에 도시된 제2 관로(220)를 포함할 수 있다.
이에 따라, 제1 관로(210)를 통해 온도 조절용 액체(부동액 등)가 투입되고, 제2 관로(220)를 통해 배출된다.
여기서, 제1 관로(210)는 후술할 수조부(313)에 연결되며, 기 설정된 온도로 조절된 액체가 제1 관로(210)를 통해 챔버로 투입된다.
가스 공급부(300)는 챔버(20)의 외면을 관통하도록 형성되어, 챔버 내로 가스를 투입한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 가스 공급부(300)는 제1 가스 공급부(310), 제2 가스 공급부(320) 및 입자 생성부(330)를 포함할 수 있다.
제1 가스 공급부(310)는 기 설정된 조건에 기초하여 상대 습도가 조절된 N2 가스를 챔버 내로 투입하여 챔버 내의 습도를 조절한다.
제1 가스 공급부(310)는, 챔버의 측면을 관통하는 제1 파이프(311) 및 제1 파이프와 연결되는 제1 용기부(312A, 312B)를 포함할 수 있다.
여기서, 제1 용기부(312A, 312B)는 나란히 배치된 두 개의 용기를 포함할 수 있다. 제1 용기부는 312A, 312B와 같이 두개로 제한된 것이 아니며 추가 배치가 가능하다.
또한, 제1 가스 공급부(310)는, 제1 용기부(312A, 312B)를 내측에 수용하는 수조부(313)를 포함할 수 있다.
수조부(313)는 내측에 온도조절수단(미도시)을 포함하여, 물을 특정온도로 조절할 수 있다. 이때 온도조절수단은 약 -30 ℃~ 100 ℃의 온도조절범위를 갖는 펠티어소자(열전소자)가 사용될 수 있다.
챔버 내의 습도를 조절하기 위해, 제1 용기부(312A, 312B)는, 내부에 증류수를 포함하고, 공급된 건조 공기에 의해 수증기를 발생시켜 습윤공기를 생성한다.
구체적으로, 건조 공기는 0%의 습도로 이루어진 공기로서, 드라이 상태의 질소 공기가 압축된 용기와 연결되어 공급될 수도 있고 상온의 공기를 별도의 건조과정을 거쳐 공급될 수도 있다.
후술할 제어부(400)에 포함된 유량조절부는 MFC(Mass Flow Controller)라 불리는 통상의 유량 조절 장치가 사용되는 것이 바람직하며, 제1 용기부(312A, 312B)에 각각 연결되는 제1-1 파이프와 제1-2 파이프에 유량조절부가 각각 설치되어 건조공기와 습윤공기의 비율에 대한 유량제어를 통해 챔버(20)로 유입되는 공기의 상대습도를 조절할 수 있다.
이와 같이 상대습도가 조절된 상태의 공기가 실험용 챔버(20)로 유입되기 때문에 실험하고자 하는 습도조건에 신속히 도달할 수 있으며 상대습도의 미세 조절이 용이하게 이루어질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 용기부(312A, 312B)는, 증류수와 접촉되는 일단에 수조부의 길이 방향으로 증가하되, 증류수와의 접촉 면적을 증가시키는 접촉부(314)를 더 포함할 수 있다.
접촉부(314)를 포함함에 따라, 습도 조절을 위한 가스가 증류수 보다 많이 접촉하게 되어 빠르게 습도 조절이 가능해진다.
제2 가스 공급부(320)는, 챔버의 상면을 관통하는 제2 파이프(321) 및 제2 파이프와 연결되는 제2 용기부(322A, 322B)를 포함할 수 있다.
제2 가스 공급부(320)는 챔버 내로 반응 가스를 공급한다.
여기서, 반응 가스는 N2 가스 이외의 반응 가스일 수 있다.
제2 가스 공급부(320)는 습도 조절용 가스라인 이외의 가스 투입 라인으로 반응 가스, 입자 등을 측정기판까지 전달할 수 있다.
입자 생성부(330)는 챔버 내로 복수의 크기의 입자가 유입되도록 마련된다.
여기서, 입자 생성부(330)는 실험을 위한 입자와 미세먼지 등을 생성할 수 있다.
입자 생성부(330)는 제2 파이프(321)와 연결되는 제3 파이프(331)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 온도 및 습도 조절을 위한 액체 공급부(200) 및 가스 공급부(300)는 이동형으로 구현될 수 있으며, 상대습도가 조절된 상태의 N2가스(순도 99.999%)를 챔버 내부로 주입시켜 챔버의 상대습도를 유지 및 조절할 수 있다.
여기서, 상대습도 조절은 후술할 제어부(400)를 통해 실시할 수 있으며, 제어부(400)는 유량 조절 자동화 프로그램을 포함할 수 있다.
제어부(400)는 모니터링 결과에 기초하여, 액체 공급부와 가스 공급부 중 적어도 하나를 제어하는 제어메시지를 생성한다.
본 발명의 일 실시예에서, 제어부(400)는 각각의 제품을 하나의 유닛(unit)화 하여 이동 가능하게 제작될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 챔버의 온습도 조절 장치의 제어부를 나타낸 블록도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 챔버의 온습도 조절 장치(10)의 제어부(400)는 프로세서(410), 메모리(420) 및 통신부(430)를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 제어부(400)의 프로세서(410)는 모니터링 결과에 기초하여, 액체 공급부(200)와 가스 공급부(300) 중 적어도 하나를 제어하는 제어메시지를 생성한다.
메모리(420)는 모니터링부(100)로부터 전송받은 모니터링 결과를 저장하며, 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어, SD 또는 XD 메모리 등), 램(Random Access Memory, RAM), SRAM(Static Random Access Memory), 롬(Read-Only Memory, ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory), 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 컴퓨터 판독 가능한 저장매체를 포함할 수 있다.
통신부(430)는 생성된 제어 메시지를 액체 공급부(200)와 가스 공급부(300)로 전송할 수 있고, 외부로부터 기 설정된 온습도 조건을 입력 받을 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 챔버의 온습도 조절 장치(10)의 제어부(400)는 모니터링 결과를 외부의 디스플레이로 전송하여, 디스플레이에 표시할 수도 있고, 디스플레이를 통해 사용자 입력을 입력 받아 제어부로 전송할 수도 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 챔버의 온습도 조절 장치의 단면을 도시한 것이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 챔버의 온습도 조절 장치(10)에서 챔버(20)는, 상부 및 하부에 커버 글라스(22)가 놓여지는 원통형 구조체(21)를 포함할 수 있다.
여기서, 모니터링부(100)는 챔버(20) 내의 환경을 모니터링하기 위해 원통형 구조체(21)의 내벽에 부착될 수 있다. 이에 따라, 온습도 센서가 시료 위치에서 챔버 내의 온습도를 측정할 수 있다.
한편, 제1 가스 공급부(310)의 제1 파이프(311A, 311B)는, 원통형 구조체의 측면을 관통한다.
또한, 제2 파이프(321A, 321B)는, 챔버의 상면을 관통하되, 일단이 커버 글라스와 나란한 평면 상에 위치되며, 제2 파이프의 축이 제1 파이프의 축과 어긋나게 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 챔버의 온습도 조절 장치(10)는 챔버(20)와 연결되는 제1 파이프(311A, 311B) 및 제2 파이프(321A, 321B)의 구조가 커버 글라스(25)의 외측으로 연장되는 구조로써 샘플의 상단 커버 글라스(22)의 위치는 조정이 가능하게 설계될 수 있다. 시료가 직간접적으로 위치하는 하단 커버 글라스(28)의 상하부(28-1, 28-3) 및 오링(28-2)에 의해 고정될 수 있는 구조이며 챔버내 위치 조절이 가능 할 수 있다.
챔버 쪽으로 사선형태의 구조(29)로 인한여 대물렌즈(23)가 시료에 가까이 접근할 수 있다. 샘플 위쪽에 대물렌즈가 위치한 형태인 정립 현미경과 샘플 하단부분을 관찰할 수 있도록 샘플 아래쪽에 대물렌즈가 위치한 형태인 도립 현미경 모두에 적용될 수 있다.
한편, 챔버 하단의 양측에 제1 관로(210)와 제2 관로(220)가 삽입되며, 제1 관로(210)를 통해 온도 조절용 액체(부동액 등) 가 투입되고, 제2 관로(220)를 통해 배출된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 챔버의 온습도 조절 장치(10)는 광학 현미경을 포함한 광학 장비(라만 분광기, 형광 현미경 등), SAXS(소각 산란 X-ray) 와 같은 X선 분석장비에 범용적으로 적용이 가능하며, 이를 이용한 시료의 다각도 분석이 용이해질 수 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 챔버의 상부 또는 하부에 위치할 수 있는 히팅 모듈(heating module)을 더 포함할 수 있으며, 히팅 모듈(heating module)은 300℃ 또는 그 이상의 온도를 구현할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 챔버의 온습도 조절 장치를 세부적으로 도시한 것이다.
도 4의 (a)는 챔버(20)의 원통형 구조체(21)에 연결된 제1 가스 공급부(310)의 제1 파이프(311A, 311B)와 제2 가스 공급부(320)의 제2 파이프(321A, 321B), 액체 공급부(200)의 제1 관로(210)와 제2 관로(220)를 도시한 것이다.
도 4의 (a)에 나타난 바와 같이, 여기서, 제1 가스 공급부(310)의 제1 파이프(311A, 311B)는, 원통형 구조체의 측면을 관통한다.
또한, 제2 파이프(321A, 321B)는, 챔버의 상면을 관통하되, 일단이 커버 글라스와 나란한 평면 상에 위치되며, 제2 파이프의 축이 제1 파이프의 축과 어긋나게 배치될 수 있다.
도 4의 (b)는 챔버(20)의 원통형 구조체(21)를 도시한 것이다.
도 4의 (b-1)에 나타난 바와 같이, 원통형 구조체(21)의 상부에 커버 글라스(22)가 놓여진다.
도 4의 (b-2)에 나타난 바와 같이, 원통형 구조체(21)의 상부는 커버 글라스(25)가 놓여질 수 있는 모듈 중 하나를 포함할 수 있다.
도 4의 (a) 및 (b)에 나타난 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 챔버의 온습도 조절 장치(10)는 챔버(20)와 연결되는 제1 파이프(311A, 311B) 및 제2 파이프(321A, 321B)의 구조가 커버 글라스(22)의 외측으로 연장되는 구조이며, 원통형 구조체(21)의 상단과 하단에 커버 글라스(22, 25)가 놓여질 수 있으므로, 챔버내 시료에 접근성이 높기 때문에 샘플 위쪽에 대물렌즈가 위치한 형태인 정립 현미경과 샘플 아래쪽에 대물렌즈가 위치한 형태인 도립 현미경 모두에 적용될 수 있다.
도 4의 (c)는 챔버의 탑뷰(Top view)를 도시한 것으로, 상부에 커버 글라스(22)가 놓여진다.
또한, 챔버(20)의 내측에 챔버(20) 내의 환경을 모니터링하는 모니터링부(100)가 위치할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 모니터링부(100)는 챔버 내의 온도를 감지하는 온도 센서부재, 챔버 내의 습도를 감지하는 습도 센서부재를 포함할 수 있다. 또한, 모니터링부(100A)는 311A와 311B에서도 온도 및 습도를 모니터링 할 수 있으며 이를 통하여 챔버내 온도 및 습도의 신뢰성을 높일 수 있다.
도 4의 (d)는 챔버 내에 시료가 주입될 수 있는 홀(hole)(27)을 도시한 것이다.
홀(hole)(27)은 원통형 구조체(21)의 상부에 위치될 수 있으며, 바늘(26)을 통해 홀(hole)(27) 내부의 세포 실험에 사용이 가능하다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 챔버의 온습도 조절 장치의 제어부를 도시한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 제어부(400)는 모니터링 결과에 기초하여, 액체 공급부(200)와 가스 공급부(300) 중 적어도 하나를 제어하는 제어메시지를 생성한다.
여기서, 제어부(400)는 액체 공급부(200), 제1 가스 공급부(310), 제2 가스 공급부(320) 및 입자 생성부(330)를 각각 제어할 수 있도록 마련될 수 있다.
도 5의 (a)를 참조하면, 제어부(400)는 MFC Control System으로 구현될 수 있으며, MFC를 모니터링하여 플로우(Flow) 값이 잘못된 것을 감시할 수 있다.
구체적으로, 플로우(Flow) 오류를 검증하여 교정이나 수리/교체가 필요한 에러(Error)를 자동 검출하고, 플로우(Flow) 값을 모니터링하여 데이터(data) 분석 자료로 활용할 수 있다.
또한, 실험용 챔버 내 온습도를 한번의 셋팅으로 자동 조절할 수 있다.
도 5의 (b)를 참조하면, 챔버의 온습도 조절 장치(10)는 이동형 모듈에 탑재될 수 있다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 챔버의 온습도 조절 장치의 디스플레이 화면을 도시한 것이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 챔버의 온습도 조절 장치(10)의 제어부(400)는 모니터링 결과를 외부의 디스플레이로 전송하여, 디스플레이에 표시할 수도 있고, 디스플레이를 통해 사용자 입력을 입력 받아 제어부로 전송할 수도 있다.
도 6의 (a)는 유량 입력 화면을 나타낸 것이다.
유량 입력 화면은 MFC의 시간에 따른 유량 변화율과 Water Bath의 온도를 설정하는 화면이다.
MFC는 최대 8개까지 설정 가능하며, 환경설정 화면에서 사용 MFC의 개수를 설정함에 따라 보여지는 MFC의 개수를 자동 조절하여 보여줄 수 있다.
또한, 하단 상태 표시줄에는 장치의 현재 연결 상태와 실험 시작 후 경과 시간이 나타난다.
도 6의 (b)는 유량 비율 입력 화면을 나타낸 것이다.
유량 비율 입력 화면은 사용자가 입력한 유량 비율에 맞춰 '유량 입력 탭'에 자동으로 유량을 입력해주는 화면이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 MFC1 부터 MFC4까지 지원할 수 있다.
도 7의 (a)는 MFC 모니터링 화면을 나타낸 것이다.
MFC 모니터링 화면은 시간에 따른 유량 및 온도 변화를 그래프로 보여주는 화면이다.
여기서, 그래프 상단의 체크박스를 통해 보여지는 차트의 항목을 선택할 수 있다.
도 7의 (b)는 환경설정 및 Export 화면을 나타낸 것이다.
환경설정 화면은 실험에 사용하는 MFC와 Water Bath의 속성을 설정하는 화면이다.
Export 화면은 엑셀로 데이터를 저장하는 화면이다.
여기서, 원하는 데이터만 선택하여 저장할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 챔버의 온습도 조절 장치는 챔버 내부의 온도 및 습도를 일정한 조건으로 유지할 수 있도록 하여 다양한 온도와 습도조건에서 이루어지는 실험데이터의 신뢰도를 높일 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 후술하는 청구범위에 의하여 나타내어지며, 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10: 온습도 조절 장치
20: 챔버
100: 모니터링부
200: 액체 공급부
300: 가스 공급부
400: 제어부

Claims (10)

  1. 챔버 내의 온도 및 습도를 조절하기 위한 온습도 조절 장치에 있어서,
    상기 챔버 내의 환경을 모니터링하고 시간동기화 하는 모니터링부;
    상기 챔버와 연결되는 복수의 관로를 포함하며, 상기 관로를 통해 상기 챔버 내로 액체를 투입하는 액체 공급부; 및
    상기 챔버의 외면을 관통하도록 형성되어, 상기 챔버 내로 가스를 투입하는 가스 공급부를 포함하는 온습도 조절 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 모니터링 결과에 기초하여, 상기 액체 공급부와 상기 가스 공급부 중 적어도 하나를 제어하는 제어메시지를 생성하는 제어부를 더 포함하는 온습도 조절 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 모니터링부는,
    상기 챔버 내의 온도를 감지하는 온도 센서부재;
    상기 챔버 내의 습도를 감지하는 습도 센서부재; 및
    상기 챔버 내의 이미지를 획득하는 이미지 획득부를 포함하는 온습도 조절 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 가스 공급부는,
    기 설정된 조건에 기초하여 상대 습도가 조절된 N2 가스를 상기 챔버 내로 투입하여 상기 챔버 내의 습도를 조절하는 제1 가스 공급부를 포함하는 온습도 조절 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 가스 공급부는,
    상기 챔버 내로 반응 가스를 공급하는 제2 가스 공급부; 및
    상기 챔버 내로 복수의 크기의 입자가 유입되도록 마련되는 입자 생성부를 더 포함하는 온습도 조절 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 가스 공급부는,
    상기 챔버의 측면을 관통하는 제1 파이프 및 상기 제1 파이프와 연결되는 제1 용기부; 및
    상기 제1 용기부를 내측에 수용하는 수조부를 포함하고,
    상기 제2 가스 공급부는,
    상기 챔버의 상면을 관통하는 제2 파이프 및 상기 제2 파이프와 연결되는 제2 용기부를 포함하는 온습도 조절 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 용기부는,
    내부에 증류수를 포함하고, 공급된 건조 공기에 의해 수증기를 발생시켜 습윤공기를 생성하는 것을 특징으로 하는 온습도 조절 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1 용기부는,
    상기 증류수와 접촉되는 일단에 상기 수조부의 길이 방향으로 증가하되, 상기 증류수와의 접촉 면적을 증가시키는 접촉부를 더 포함하는 온습도 조절 장치.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 챔버는,
    상부에 커버 글라스가 놓여지는 원통형 구조체를 포함하며,
    상기 제1 파이프는, 상기 원통형 구조체의 측면을 관통하고,
    상기 제2 파이프는, 상기 챔버의 상면을 관통하되, 일단이 상기 커버 글라스와 나란한 평면 상에 위치되며, 상기 제2 파이프의 축이 상기 제1 파이프의 축과 어긋나게 배치되는 것을 특징으로 하는 온습도 조절 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 액체 공급부는,
    상기 챔버 하단의 양측에 삽입되는 제1 관로 및 제2 관로를 포함하며,
    상기 제1 관로를 통해 온도 조절용 액체가 투입되고, 상기 제2 관로를 통해 배출되는 것을 특징으로 하는 온습도 조절 장치.
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