WO2018021685A1 - 방사능 측정 장치 - Google Patents

방사능 측정 장치 Download PDF

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WO2018021685A1
WO2018021685A1 PCT/KR2017/006183 KR2017006183W WO2018021685A1 WO 2018021685 A1 WO2018021685 A1 WO 2018021685A1 KR 2017006183 W KR2017006183 W KR 2017006183W WO 2018021685 A1 WO2018021685 A1 WO 2018021685A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
housing
air
photocatalyst member
air inlet
light
Prior art date
Application number
PCT/KR2017/006183
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
권지성
황정호
Original Assignee
주식회사 아이스퀘어
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 아이스퀘어 filed Critical 주식회사 아이스퀘어
Publication of WO2018021685A1 publication Critical patent/WO2018021685A1/ko

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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/31—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
    • G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
    • G01T1/16—Measuring radiation intensity
    • G01T1/167—Measuring radioactive content of objects, e.g. contamination

Definitions

  • Passive radon detectors are low in price, but cannot be measured in real time. Accumulated measurements are integrated over time and expressed as radon concentration per unit, and are used for a long period of 90 days or longer to reduce the measurement error range of radon concentration.
  • Such a passive radon detector has a radon concentration that varies depending on the position of the measuring device. When the passive detector is used indoors, there is a problem in that the radon value measurement is very large because it is used without reference to indoor smooth water.
  • the active radon detector has excellent detection capability and can observe changes in real-time radon concentration, but since the sensors and signal amplifiers for detecting radon are very expensive, they are difficult to use in an individual or home easily.
  • an object of the present invention to provide a radioactivity measuring device that can block the inflow of external light, not the light emitted by the reaction of the radioactive material and photocatalyst material contained in the air to the optical sensor when the air is introduced into the radioactivity measuring device. It is.
  • the light blocking unit is provided inside the housing, guides the air introduced into the housing through the air inlet to the photocatalyst member, reacts with the photocatalyst member, and discharges the air to the outside through the air outlet. It may be provided as a plurality of guide partitions for blocking the light so that the light flowing through the air inlet and the air outlet does not reach the photocatalyst member.
  • the guide partition wall positioned adjacent to the air outlet port of the plurality of guide partition walls is provided as an inclined guide partition wall formed to be inclined toward the air outlet port, and the air flowing through the air inlet port is a flow path formed by the plurality of guide partition walls. It is moved along and can be discharged to the outside through the air outlet by the inclined guide partition wall.
  • the photocatalyst member and the optical sensor may be provided in the housing adjacent to each other, and the optical sensor may be positioned on a flow path formed by the plurality of guide partition walls.
  • the photocatalyst member mounting unit may further include a photocatalyst member mounting unit, and the photocatalyst member mounting unit may be integrally formed with the housing.
  • the housing may include a first housing in which the air inlet is formed; And a second housing coupled to the first housing and having an air outlet, wherein the air introduced through the air inlet moves along a flow path formed by the plurality of guide partitions within the housing. After the reaction with the member is discharged to the outside through the air outlet, the plurality of guide partitions may be formed in at least one of the first housing and the second housing.
  • the housing comprises: a first housing in which the air inlet means is mounted; And a second housing coupled to the first housing, wherein the air inlet and the air outlet are formed, and the air flowing through the air inlet is formed by the plurality of guide partition walls in the housing. After moving along the reaction with the photocatalyst member is discharged to the outside through the air outlet, the plurality of guide partitions may be formed in at least one of the first housing and the second housing.
  • the air inlet is formed through the side wall of the housing and the air outlet is formed through the bottom wall or ceiling wall of the housing, or the air inlet is formed through the bottom wall or ceiling wall of the housing and the air inlet is It may be formed through the side wall of the housing.
  • the radioactivity measuring device of the present invention can measure a lot of air in a short time by artificially increasing the amount of air reacting with the photocatalyst material by using an air inlet means in measuring the amount of radioactivity in the air.
  • the radioactivity measuring apparatus of the present invention can completely block the external light from reaching the optical sensor that detects the light generated from the reaction between the photocatalytic material and the radioactive material contained in the air, it is measured by the radioactivity measuring device The reliability of the measured value can be improved.
  • the radioactivity measuring device of the present invention has a simple and compact structure, the radioactivity measuring device can be easily installed in homes, schools, kindergartens, day care centers, etc. as well as individuals to measure indoor air quality. I can keep indoor air comfortable.
  • FIG. 1 is a perspective view of a radioactivity measuring device according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a view showing the bottom surface of the radioactivity measuring apparatus shown in FIG. 1.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view of the radioactivity measuring apparatus shown in FIG. 1.
  • FIG. 4 is a perspective view of the photocatalyst member mounting unit shown in FIG. 3.
  • FIG. 5 is a view for explaining a circulation of air introduced into the radioactivity measuring apparatus shown in FIG. 1.
  • FIG. 6 is a perspective view of a radioactivity measuring device according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a perspective view of a second housing of the radioactivity measuring device shown in FIG. 6.
  • FIG. 8 is an exploded perspective view of the radioactivity measuring device shown in FIG. 6.
  • FIG. 9 is a view for explaining a circulation of air introduced into the radiation measuring apparatus by cutting a part of the second housing illustrated in FIG. 6.
  • Embodiments of the present invention specifically illustrate ideal embodiments of the present invention. As a result, various modifications of the drawings are expected. Thus, the embodiment is not limited to the specific form of the illustrated region, but includes, for example, modification of the form by manufacture.
  • radioactivity measuring apparatus 100, 200 according to embodiments of the present invention.
  • the radioactivity measuring apparatus 100 or 200 occupies about 50% of the annual natural radiation dose among the radiation doses exposed to the human body among various radioactive substances that may be included in the air. To measure the concentration of.
  • the radioactive material to be measured is described as being limited to 'radon', but is not necessarily limited thereto.
  • the radiation measuring apparatus 100 according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 5.
  • the radiation measuring apparatus 100 is provided in the housing 110 and the housing 110 through which external air is introduced and discharged into the housing 110.
  • the housing is provided in the photocatalyst member 130 for emitting light in response to radiation emitted from the radioactive material included in the incoming air, the optical sensor 140 for sensing light emitted from the photocatalyst member 130, and the housing 110. It includes a light blocking unit 120 to block the light so that the light flowing into the 110 does not reach the photocatalyst member 130.
  • the housing 110 is a case in which components for measuring radioactive material are mounted.
  • the housing 110 according to the radiation measuring apparatus 100 according to the first embodiment of the present invention is formed in the shape of a rectangle, but the shape and size may be modified according to the number and shape of the components mounted therein. .
  • the housing 110 is provided separately from the first housing 111 and the second housing 116.
  • An air inlet 112 is formed in the first housing 111, and outside air is introduced into the first housing 111 through the air inlet 112. At this time, the air inlet 112 is formed through the side wall of the first housing 111 in a predetermined size.
  • the air outlet 117 is formed in the second housing 116, and the air introduced into the first housing 111 through the air outlet 117 is discharged to the outside.
  • the air outlet 117 is formed through the bottom wall or the ceiling wall of one side of the second housing 116 according to the direction facing the second housing 116. That is, the air flowing into the air inlet 112 of the first housing 111 is the air outlet 117 of the second housing 116 located in the direction crossing the air inlet 112 of the first housing 111. To be discharged. Accordingly, the housing 110 according to the first embodiment of the present invention can be more compactly implemented.
  • first housing 111 and the second housing 116 are coupled in an interference fit shape.
  • first housing 111 and the second housing 116 may be more firmly coupled using a separate coupling means such as a bolt.
  • the photocatalyst member 130 is a member that reacts with radiation emitted from radon included in air that is applied to one surface of the photocatalytic material and is introduced into the housing 111 from the outside.
  • the photocatalyst member 130 is provided inside the housing 110, that is, the first housing 111, and emits light in response to radiation emitted from radon included in air introduced into the housing 110 from the outside. .
  • the photocatalyst member 130 may be a scintillator that is typically used in the detection of radioactive material.
  • the scintillator detects or measures the amount of radioactive material by using the amount of light generated by colliding with radiation emitted from a radioactive material such as radon, and includes an organic scintillator and an inorganic scintillator.
  • the photocatalyst member 130 according to the first embodiment of the present invention is an inorganic scintillator, and a photocatalyst material of zinc sulfide-silver (ZnS-Ag) is coated on one surface to react with the alpha ( ⁇ ) ray.
  • ZnS-Ag zinc sulfide-silver
  • the photocatalyst member 130 is formed of a transparent material or a translucent material so that light generated by the reaction of the alpha ( ⁇ ) ray of radon included in the air and the zinc sulfide-silver photocatalytic material applied to one surface thereof may be transmitted.
  • the photocatalyst member 130 may be made of polyethylene, PE, glass, or the like.
  • the light blocking unit 120 is provided inside the first housing 111.
  • the light blocking unit 120 guides the air introduced through the air inlet 112 formed in the first housing 111, and the photocatalyst in which the light introduced through the air inlet 112 is mounted in the first housing 111. It does not reach to the member 130.
  • the light blocking part 120 since the light blocking part 120 according to the first embodiment of the present invention is formed in a plate shape, the first housing 111 after the first housing 111 and the second housing 116 are combined.
  • the photocatalyst member 130 provided at) can completely block the light from reaching.
  • the light blocking unit 120 as described above is provided in the form of at least one guide partition wall in the housing 110.
  • the light blocking portion 120 provided as the guide partition wall is provided inside the first housing 111 and receives the air introduced into the first housing 111 through the air inlet 112. 130 to the side to react with the photocatalyst member 130.
  • the light blocking portion 120 provided as a guide partition wall guides the air after being reacted with the photocatalyst member 130 to be discharged to the outside through the air outlet 117 formed in the second housing 116.
  • the light blocking portion 120 provided as the guide partition wall blocks the light from being introduced together when the air is introduced through the air inlet 112 and the air outlet 117 so as not to reach the photocatalyst member 130. Play a role.
  • the light blocking unit 120 according to the first embodiment of the present invention is fixed to an inner wall of the first housing 111.
  • adjacent light blocking portions 120 are alternately disposed. That is, the plurality of guide partitions are alternately arranged in the interior of the first housing 111 to form a flow path of air introduced into the housing 110, and at the same time, light introduced into the housing 110 together with the air.
  • the photocatalyst member 130 is blocked from reaching.
  • one light blocking unit 120 is fixed to the inner right wall of the first housing 111 among the plurality of guide partition walls, the other one positioned adjacent to the light blocking unit 120 fixed to the inner right wall thereof.
  • the light blocking portion 120 of the second light blocking portion 120 positioned adjacent to the other light blocking portion 120 fixed to the inner left wall and fixed to the inner left wall of the intersection to the inner left wall It is formed in a fixed structure.
  • the light blocking part 120 provided as a plurality of guide partitions is illustrated in the first housing 111, the present invention is not limited thereto.
  • the light blocking unit 120 may be formed in at least one of the first housing 111 and the second housing 116.
  • the light blocking portion 120 formed as the guide partition wall may include a sealing member (not shown) such as silicon, rubber, or the like.
  • a sealing member such as silicon, rubber, or the like.
  • the light blocking unit 120 according to the first embodiment of the present invention is provided at a height contacting the bottom wall or the ceiling wall of the second housing 116, the light blocking unit is provided as a guide partition wall due to processing and design errors.
  • a gap may be generated between the part 120 and the bottom wall or the ceiling wall of the first housing 111 and the second housing 116.
  • the sealing member may be interposed between the light blocking unit 120 and the bottom wall or the ceiling wall of the light blocking unit 120, the first housing 111, and the second housing 116 as described above. have.
  • the photocatalyst member 130 and the optical sensor 140 are positioned in the first housing 111.
  • the photocatalyst member 130 positioned in the first housing 111 is integrally formed with a separate photocatalyst member mounting unit 132 and detachably coupled to the first housing 111.
  • the photocatalyst member mounting unit 132 is formed in a block form, and a photocatalyst member 130 having a photocatalytic material applied thereto is formed at a lower end thereof.
  • the photocatalyst member 130 formed on the photocatalyst member mounting unit 132 is formed in a sheet form.
  • the photocatalyst member 130 is attached in a semicircular shape, thereby forming a curved surface on one surface.
  • the contact area between the air introduced into the first housing 111 and the photocatalyst member 130 is increased, thereby Since the area in which the photocatalyst member 130 contacts air is increased, the reaction area of the photocatalyst member 130 is widened. In this case, the amount of air reacting with the photocatalyst member 130 may be increased with respect to time.
  • the photocatalyst member 130 attached to the photocatalyst member mounting unit 132 is coupled to the light shield 120 provided as a guide partition wall.
  • the photocatalyst member 130 is detachably coupled to the housing, that is, the first housing 111, through the photocatalyst member coupling groove 121. Accordingly, when a defect occurs in the photocatalyst member 130 and needs to be replaced, or when foreign matter is attached and needs to be cleaned, the photocatalyst member 130 is easily detached from the first housing 111 to perform a desired operation. It can be conveniently combined after work is completed.
  • the optical sensor 140 located in the second housing 116 is a member that senses light emitted from the photocatalyst member 130.
  • the optical sensor 140 is provided with at least one, the optical sensor 140 is located in a position adjacent to the lower end of the photocatalyst member 130, the flash generated by the radiation emitted from the radioactive material to the photocatalyst member 130 or Sense light.
  • the optical sensor 140 may be a conventional optical sensor 140, and the optical sensor 140 may vary in shape, size, and number depending on the size of the photocatalyst member 130.
  • the optical sensor 140 is coupled to the first housing 111.
  • an optical sensor mounting hole 113 is formed in the first housing 111.
  • the optical sensor 140 since the optical sensor 140 is positioned inside the housing 110, that is, inside the first housing 111 through the optical sensor mounting hole 113, a part of the optical sensor 140 is located in the first housing. It protrudes into the inside of 111.
  • the optical sensor mounting hole 113 may be formed anywhere inside the first housing 111, but may be formed at a position adjacent to the photocatalyst member 130 coupled to the light blocking unit 120 provided as a guide partition wall. As a result, the optical sensor 140 may be positioned below the photocatalyst member 130 so that the optical sensor 140 may quickly detect the light emitted from the photocatalyst member 130.
  • the optical sensor 140 as described above is attached to a separate substrate 142.
  • the optical sensor 140 according to the first embodiment of the present invention is integrally formed with the substrate 142.
  • the substrate 142 to which the optical sensor 140 is attached is a type of printed circuit board (PCB).
  • PCB printed circuit board
  • various components other than the optical sensor 140 may be located on the substrate 142. That is, as shown in the figure, the optical sensor 140 is inserted into the interior of the first housing 111 through the optical sensor mounting hole 113, and thus the substrate 142 is the first housing 111 It is inserted into the mounting guide 114 formed at the lower end of the to support the optical sensor 140.
  • control unit may be connected to one side of the substrate 142.
  • the control unit connected to the substrate 142 may be simply a means such as a computer, an air conditioner, a controller inside an indoor air purifier, or a portable storage device or a mobile terminal may be connected.
  • the control unit and the substrate 142 is provided separately, but is not necessarily limited thereto.
  • the control unit as described above includes a power source unit (not shown) for supplying power to the optical sensor 140, an environment in which the radiation measuring apparatus 100 is installed, and a program corresponding to a reference radiation concentration according to the mounted optical sensor 140.
  • a MCU main control unit, not shown
  • the control unit may be provided with an LCD display (not shown) to visually show the user the amount of radon contained in the air detected by the optical sensor 140.
  • the radiation measuring apparatus 100 and the control unit according to the first embodiment of the present invention may be integrally provided and implemented as a module form.
  • the control unit is positioned in the mounting guide 214.
  • the depth of the mounting guide 214 is deepened by the control unit.
  • the size of the radioactivity measuring apparatus 100 itself is inevitably larger. Therefore, in order to form the radiation measuring apparatus 100 compactly, it is preferable to form the control unit as a separate component rather than integrally forming the radiation measuring apparatus 100.
  • a line guide 115 is formed below the first housing 111.
  • the line guide 115 is a portion into which a wire (line) connected to the radiation measuring apparatus 100 is inserted.
  • the second housing 116 is a flow path formed by the light blocking part 120 provided with air introduced through the air inlet 112 of the first housing 111 as at least one guide partition wall. To be moved along, and the air moved along the light blocking unit 120 is discharged to the outside through the air outlet 117 of the second housing 116. That is, the second housing 116 should seal the inside of the first housing 111 and open the first housing 111 at the same time. Accordingly, the second housing 116 according to the first embodiment of the present invention is preferably formed in the form of a flat plate surface other than the portion where the air outlet 117 is formed.
  • the air outlet 117 of the second housing 116 is provided at a position opposite to the air inlet 112 of the first housing 111.
  • the second housing 116 seals the inside of the first housing 111 and simultaneously discharges external air introduced into the first housing 111. If the air outlet 117 is provided at a position adjacent to the air inlet 112 of the first housing 111, the air introduced into the air inlet 112 does not reach the photocatalyst member 130 and the air outlet 117 ), The radioactivity measurement cannot be performed properly. Accordingly, the air inlet 112 of the first housing 11 and the air outlet 117 of the second housing 116 are preferably provided at positions opposite to each other.
  • the radioactivity measuring apparatus 100 further includes an air inflow means 160.
  • Air inlet means 160 is coupled to the housing 110.
  • the air inlet means 160 is formed in the form of a fan having a plurality of blades (blade) therein in the form of a box is coupled to the upper end of the second housing 116.
  • the air inlet means 160 increases the amount of air reacting with the photocatalyst member 130 by artificially increasing the amount of air introduced into the housing 110.
  • the air inlet means 160 may speed up the discharge of the air introduced into the air inlet 112 through the air outlet 117.
  • the air inlet means 160 may be replaced by an air pump rather than a fan. That is, the air inlet means 160 increases the amount of air introduced into the housing 110 and simultaneously discharges the introduced air to the outside.
  • each edge may be fastened by using a separate coupling means (not shown), such as a bolt, in order to further tightly couple the air inlet means 160 and the second housing 116.
  • the air inlet means 160 may be controlled by a control unit (not shown) connected to the substrate 142 on which the above-described optical sensor 140 is mounted. That is, the control unit receives the detection result of the radioactive material from the optical sensor 140, and adjusts the rotational speed or output of the air inlet means 160 according to the received result.
  • a control unit not shown
  • the radiation measuring apparatus 100 includes a first housing 111 and a photocatalyst member 130 coupled to a lower end of the optical sensor 140.
  • the coated photocatalyst member mounting unit 132, the second housing 116, and the air inlet means 160 are coupled in this order.
  • the air introduced into the air inlet 112 of the first housing 111 is moved along the light blocking unit 120 provided as the plurality of guide partitions to react with the photocatalyst member 130, and then the second housing ( It is discharged to the outside through the air outlet 117 of 116.
  • outside air is introduced through the air inlet 112 of the first housing 111.
  • the air flowing into the air inlet 112 may be introduced in a large amount of air by the air inlet means (160).
  • Air introduced through the air inlet 112 is moved along a flow path formed by the light blocking unit 120 provided as a plurality of guide partitions. Air moved along the flow path formed by the light blocking unit 120 reacts with the photocatalyst member 130 coupled to the light blocking unit 120.
  • the amount of light emitted from the photocatalyst member 130 may be large or small, depending on the amount of radon included in the introduced air.
  • Light emitted from the photocatalyst member 130 is detected through the optical sensor 140 protruding to the lower end of the photocatalyst member 130.
  • the amount of light detected by the optical sensor 140 increases, and when the amount of radon contained in the air is small, the amount of radon is detected by the optical sensor 140. The amount of light emitted will also be less.
  • the air After reacting with the photocatalyst member 130, the air is moved along the flow path formed by the light blocking portion 120 provided as the plurality of guide partitions, and is raised toward the second housing 116 to form air in the second housing 116. It flows out through the outlet 117. At this time, the air may be discharged to the outside more quickly through the air outlet 117 by the air inlet means 160 coupled to the upper end of the second housing 116.
  • the radioactivity measuring apparatus 200 according to the second embodiment of the present invention will be described based on the differences from the above-described embodiment.
  • the same configuration as the above-described embodiment is given the same name, and the description thereof will apply mutatis mutandis to the above-described embodiment.
  • the housing 210 according to the second embodiment of the present invention is the first housing 211 and the second housing 216 like the housing 110 according to the first embodiment described above. It is divided and provided.
  • the first housing 211 is formed in the shape of a hollow hollow inside, the plate shape is coupled to the upper end.
  • the air inlet means 260 for forcibly introducing the outside air into the interior of the housing 210 so that more air can be introduced into the interior of the housing 210 in the plate-shaped portion of the first housing 211 do.
  • each edge of the air inlet means 260 may be formed using a separate coupling member (not shown) such as a bolt. 211).
  • a coupling protrusion 218 is provided at one edge of the first housing 211. Coupling protrusion 218 indicates the position of the air inlet 212 formed in the second housing 216, and facilitates the coupling of the first housing 211 and the second housing 216.
  • the second housing 216 is coupled to the first housing 211 on which the air inlet means 260 is mounted, thereby covering the air inlet means 260 mounted on the first housing 211.
  • the air inlet means 260 is mounted on one surface of the first housing 211 and covered by the second housing 216 in the radioactivity measuring apparatus 200 according to the second embodiment of the present invention, Since the thickness and height are smaller than those of the radiation measuring apparatus 100 according to the first embodiment, the radiation measuring apparatus can be more compactly implemented.
  • the first housing 211 is provided with an optical sensor 240 for detecting a radioactive material reacting with the photocatalyst member 230 mounted on the second housing 216.
  • a kind of control unit may be provided inside the first housing 212 to operate the air inflow means 260 or to receive the detection result of the optical sensor 240.
  • the second housing 216 is provided with an air inlet 212 and the air outlet 217 so that the air introduced from the outside can escape again.
  • the air inlet 212 penetrates the ceiling wall or the bottom wall of the second housing 216 according to the direction facing the second housing 216, and the air outlet 217 is formed on the sidewall of the second housing 216. Is formed. That is, the air flowing into the air inlet 212 of the second housing 216 is the air outlet 217 of the second housing 216 positioned in the direction crossing the air inlet 212 of the second housing 216.
  • the housing 210 according to the second embodiment of the present invention may also be compactly implemented like the housing 110 according to the first embodiment.
  • each of the first housing 211 and the second housing 216 is coupled to each corner in the form of interference fit, it is also possible to use a separate fixing means or coupling means such as bolt (bolt).
  • the light blocking unit 220 is provided inside the second housing 216.
  • the light blocking unit 220 guides the air introduced through the air inlet 212 of the second housing 216, and flows in when air is introduced through the air inlet 212 formed in the second housing 216. The light does not reach the light sensor 240 mounted on the first housing 212.
  • the light blocking unit 220 is provided as at least one guide partition wall.
  • the light blocking portion 220 provided as the guide partition wall is provided in the second housing 216.
  • the light blocking unit 220 according to the second embodiment of the present invention is different from the light blocking unit 120 of the first embodiment described above, the light blocking unit 220 provided with a plurality of guide partitions are mutually crossed Rather than being positioned, it is fixed to the second housing 216 in a connected form.
  • the light blocking portion 220 provided as the plurality of guide partitions is disposed along the circumference of the air inlet 212 formed in the second housing 216.
  • the light blocking unit 120 provided as a plurality of guide partitions arranged along the circumference of the air inlet 212 may provide the air inlet 260. It is enclosed. Then, the air forced to enter the inside of the housing 210 through the air inlet 260 by the plurality of guide partitions surrounding the air inlet means 260 is prevented from leaking out again through the air inlet 212 You may.
  • the air inlet means 260 is introduced into the air inlet 212 formed in the housing 212. Accordingly, the size of the air inlet 212 formed in the second housing 216 according to the second embodiment of the present invention is formed in the same manner as the air inlet means 260 to allow the air inlet means 260 to be drawn in. do. If the air inlet 212 formed in the second housing 216 is smaller than the air inlet means 260, the first housing 211 and the second housing 216 on which the air inlet means 260 is fixed are formed.
  • the size of the air inlet 212 formed in the second housing 216 is larger than that of the air inlet means 260, external air is introduced through the air inlet means 260. Due to the gap formed between the second housing 216 and the air inlet means 260 when it is introduced into the interior of the 210, the efficiency of the air inlet means 260 for forcibly introducing external air into the interior of the housing 210 Will fall. Therefore, the size of the air inlet 212 formed in the second housing 216 is the same as the size of the air inlet means 260 may be located by the air inlet means 260 is introduced into the air inlet 212. It is desirable to.
  • any one of the guide partition walls positioned adjacent to the air outlet port 217 among the plurality of guide partition walls disposed along the circumference of the air inlet port 212 formed in the second housing 216 is formed to be inclined toward the air outlet port 217.
  • the inclined guide partition wall 220a is provided.
  • the inclined guide partition wall 220a is a kind of guide for allowing the air introduced through the air inlet 212 to easily exit the air outlet 217 after being moved along the flow path formed by the plurality of guide partition walls. ). Accordingly, as shown in FIG. 9, when the outside air is introduced through the air inlet 212 formed in the second housing 216, the introduced air is moved along the flow path formed by the plurality of guide partition walls. At this time, the air moved along the flow path formed by the plurality of guide partition walls are to be discharged to the outside along the inclined guide partition wall 220a inclined toward the air discharge port 217.
  • the light blocking unit 220 is illustrated in the second housing 116, but is not necessarily limited thereto.
  • the light blocking unit 220 may be formed in the second housing 216 or may be formed in the first housing 211.
  • a plurality of light blocking portions 220 may be formed in the first housing 211 and the second housing 216.
  • the photocatalyst member 230 is positioned on an inner side surface of the second housing 216.
  • the photocatalyst member mounting unit 232 may be integrally formed on the inner surface of the second housing 216 or may be concave to the inner surface of the second housing 216.
  • the photocatalyst member mounting unit 232 formed on the inner surface of the second housing 216 is positioned with the photocatalyst member 230 coated with the photocatalytic material.
  • the size of the photocatalyst member mounting unit 232 provided in the second housing 216 may vary depending on the size of the optical sensor 240 mounted in the first housing 111, but is not limited thereto.
  • the photosensor 240 is located on the flow path formed by the plurality of guide partitions, is provided in a position facing the photocatalyst member 230 located on the inner wall of the second housing 216. Accordingly, the optical sensor 240 can quickly detect the light emitted by reacting with the photocatalyst member 230 and the air introduced from the outside.
  • the photocatalyst member 230 is illustrated in the form of a seat in contact with an inner surface of the second housing 216, the photocatalyst member 230 is mounted on the first housing 211. It may be formed in a form enclosing 240, for example, square or semi-circular, etc., but is not necessarily limited thereto. However, it is preferable to form the photocatalyst member 230 in the form of a square or semi-circle rather than in the form of a sheet in order to increase the area in which the air introduced and the photocatalyst member 230 contact, that is, the reaction area, with respect to time. Do.
  • the photocatalyst member 230 is formed in a square or semicircle shape instead of a flat sheet form, the photocatalyst member 230 is surrounded by the optical sensor 240 mounted on the first housing 211. It can also quickly detect the light emitted by reacting with the incoming air.
  • the radiation measuring apparatus 200 as shown in Figure 9, the first housing is formed a space in which the air inlet means 260 and the optical sensor 240 is mounted 211, the air inlet means 260, and the light blocking part 220 provided as a plurality of guide partitions are formed, and although not shown in FIG. 9, the second housing 216 on which the photocatalyst member 230 is positioned on an inner surface thereof. ) Are combined in order.
  • outside air is introduced through the air inlet 212 of the second housing 216.
  • the air flowing into the air inlet 212 causes a large amount of air to flow into the housing 210 by the air inlet 260.
  • Air introduced into the housing 210 is moved along a flow path formed by the light blocking portion 220 provided as a plurality of guide partitions.
  • the air moved along the flow path formed by the light blocking unit 220 reacts with the photocatalyst member 230 positioned on the inner surface of the second housing 216.
  • the amount of light emitted from the photocatalyst member 230 may or may not be large depending on the amount of radon included in the air introduced into the housing 210.
  • the light emitted by the photocatalyst member 230 reacts with air is sensed through the optical sensor 240 mounted on the first housing 211 to face the photocatalyst member 230.
  • the optical sensor 240 detects the amount of radon. The amount of light is also less.
  • the air After reacting with the photocatalyst member 230, the air is discharged again through the air outlet 217 along the inclined guide partition wall 220a formed to be inclined toward the air outlet 217 formed in the second housing 216. At this time, the air discharged to the outside through the air outlet 217 may be discharged to the outside more quickly by the air inlet means 260.
  • the radioactivity measuring apparatus 100 and 200 artificially determine the amount of air reacting with the photocatalyst material by using an air inlet means in measuring the amount of radioactivity in the air. By increasing this, a lot of air can be measured in a short time.
  • the external light reaches the light sensor for detecting the light generated from the reaction between the photocatalytic material and the radioactive material contained in the air. It can be blocked completely, which increases the confidence in the measured value measured by the radioactivity measuring device.
  • the radiation measuring apparatus 100 and 200 since the radiation measuring apparatus 100 and 200 according to the embodiments of the present invention have a simple and compact structure, the radiation measuring apparatus 100 and 200 may be installed in homes, schools, kindergartens, day care centers, etc. as well as individuals. Therefore, the quality of the indoor air can be easily measured, thereby keeping the indoor air comfortable.
  • the present invention can be applied to a radioactivity measuring device capable of measuring in real time the radioactive material contained in the indoor air.

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Abstract

본 발명에 따른 방사능 측정 장치는, 외부 공기를 유입하기 위한 공기유입구 및 상기 공기유입구로부터 유입된 공기를 외부로 배출하기 위한 공기배출구가 형성되는 하우징; 상기 하우징에 마련되어 상기 하우징으로 유입되는 공기 내에 포함된 방사성 물질에서 방출되는 방사선과 반응하여 빛을 발산하는 광촉매부재; 상기 광촉매부재에서 발산되는 빛을 감지하는 광센서; 및 상기 하우징에 마련되어 상기 공기유입구 및 상기 공기배출구를 통해 유입되는 빛이 상기 광촉매부재까지 도달하지 못하도록 빛을 차단하는 광차단부; 를 포함하는 방사능 측정 장치에 의해 달성된다.

Description

방사능 측정 장치
본 발명은 방사능 측정 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 실내 공기 중 내에 포함된 방사성 물질을 실시간으로 측정하기 위한 방사능 측정 장치에 관한 것이다.
인체에 피폭되는 방사선량 중 연간 자연방사선량의 약 50%가 방사성 물질 중 하나인 라돈(Radon)에 의한 것이다. 라돈은 자연 환경 중에 존재하는 천연 방사성 핵종 중의 하나로, 우라늄이 몇 차례 붕괴하여 생성되고 암석이나 토양 또는 건축자재 중에 들어있는 무색무취의 비활성기체이다. 인체의 라돈에 의한 방사선 노출은 대부분 공기로부터 흡입된다. 이러한 라돈은 토양, 암석, 지하수, 건축자재(석고보드 등), LNG 가스(액화천연가스)에서 주로 발생하며, 건물바닥, 지하실 벽 등의 갈라진 틈, 수도배관, 가스관 등을 통해 실내 환경으로 유입된다.
특히, LNG가스에는 라돈이 54 Bq/m3 정도 포함되어 있으며, 가스 채취 후 필터링을 통해 압축, 냉각, 분리, 액화 과정을 거치면서 20000 Bq/m3 (700,000 pCi/L)이상으로 증가하게 되며, 라돈이 포함된 LNG가스는 공급배관을 통해 가스관을 타고 실내 환경으로 유입되게 된다.
또한, 실내 단열재나 마감재, 친환경 건축자재 등의 기능성이 극대화되면서 실내 환경은 고기밀, 고단열화되어 냉난방 에너지 손실을 방지하는데 크게 기여하였다. 그러나, 밀폐된 건축물은 환기가 부족하므로 실내 공기가 외부로 배출되는 것이 차단되기 때문에 실내 공기 중에 포함된 라돈이 외부로 빠져나가지 못하므로 실내 공기 중에 포함된 라돈 농도는 상승하고 있다.
만약, 사람이 라돈이 환경기준치 이상 축적된 공기를 장기간 호흡할 경우, 인체의 폐로 흡입된 라돈의 붕괴생성물인 Po-214, Po-218의 알파붕괴 과정에서 방출하는 높은 에너지의 알파입자가 폐 기저조직(lung basal cell)을 파괴시켜 폐암을 유발하기도 한다. 참고로, 미국의 경우에는 매년 약 19,000명이 라돈에 의한 폐암으로 사망하는 것으로 알려져 있다. 이에 따라, 세계보건기구(WHO)와 미국환경청(EPA)에서는 흡연 다음으로 폐암을 유발하는 주요 원인물질로 규정하고 있으며, 국제방사선방호위원회(ICRP)는 실내 라돈 농도에 대한 권고치로 200 ~ 600 Bq/m3을 제시하고 있으며(ICRP 103, 2007), 우리나라 또한 148 Bq/m3을 실내 라돈 권고기준으로 지정하고 있다.
상기와 같은 이유로 실내 및 실외 공기 중의 라돈을 측정하는 것이 필요하며, 실내 및 실외 공기 중의 라돈의 양을 측정하기 위해 별도의 라돈 검출기가 사용되고 있다. 종래 실내 및 실외 공기 중의 라돈을 측정하기 위한 라돈 검출기에는 알파비적검출기(alpha track detectors), 활성탄 캐니스터 검출기(charcoal canister detectors), 충전막전리함(electret ion chamber)의 수동형 검출기와, 펄스형전리함, 섬광셀 검출기(scintillation cell detectors), 반도체 검출기를 이용한 연속라돈 검출기의 능동형 검출기가 있다.
수동형 라돈 검출기는 가격은 낮지만, 실시간 측정이 불가능하므로 측정치를 누적하여 시간으로 적분한 후에 단위당 라돈 농도로 표시하며, 라돈 농도의 측정 오차 범위를 줄이기 위해 90일 이상 장기간 방치하여 사용한다. 이러한 수동형 라돈 검출기는 측정기의 위치에 따라 라돈 농도가 변화하는데, 수동형 검출기가 실내에서 사용될 경우에 실내 평수에 대한 기준이 없이 사용되고 있어서 라돈 값 측정에 대한 오차가 매우 큰 문제점이 있다. 한편, 능동형 라돈 검출기는 검출능력이 우수하고 실시간 라돈 농도에 대한 변화를 관찰할 수 있지만, 라돈을 검출하기 위한 센서 및 신호증폭장치가 매우 고가이기 때문에 개인이나 가정에서는 손쉽게 사용하기에는 어려운 문제점이 있다.
즉, 현재 사용되고 있는 수동형 및 능동형 라돈 검출기는 개인이 구매하기에는 매우 고가이며, 라돈 검출기의 측정방법이나 보관, 관리 그리고 검교정이 어렵다는 단점이 있다. 또한, 방사선 발생장치에 대한 두려움으로 인하여 개인이 쉽게 구매하여 다루기에는 다소 어려운 문제점이 있다.
이에, 개인이 필요에 따라 쉽게 구매하여 실내 공기 중의 라돈 농도는 물론이고 공기 중에 포함된 방서성 물질의 농도를 정확하게 측정할 수 있는 보급형 방사능 측정 장치의 개발의 필요성이 대두되고 있다.
따라서, 본 출원인은, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서 본 발명을 제안하게 되었으며, 이와 관련된 선행기술문헌으로는, 대한민국 등록특허공보 10-1446285호 (발명의 명칭: 실시간 라돈 가스 측정 및 실내 환경 개선 시스템, 등록일: 2014. 09. 24.)가 있다.
본 발명의 목적은 방사능 측정 장치로 유입되어 광촉매 물질과 반응하는 공기의 양을 인위적으로 증가시킬 수 있는 방사능 측정 장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 방사능 측정 장치로 공기가 유입될 때 광센서로 공기 중에 포함된 방사성 물질과 광촉매 물질의 반응으로 발산되는 빛이 아닌 외부의 빛의 유입을 차단할 수 있는 방사능 측정 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기의 목적은, 본 발명에 따라, 외부 공기를 유입하기 위한 공기유입구 및 상기 공기유입구로부터 유입된 공기를 외부로 배출하기 위한 공기배출구가 형성되는 하우징; 상기 하우징에 마련되어 상기 하우징으로 유입되는 공기 내에 포함된 방사성 물질에서 방출되는 방사선과 반응하여 빛을 발산하는 광촉매부재; 상기 광촉매부재에서 발산되는 빛을 감지하는 광센서; 및 상기 하우징에 마련되어 상기 공기유입구 및 상기 공기배출구를 통해 유입되는 빛이 상기 광촉매부재까지 도달하지 못하도록 빛을 차단하는 광차단부; 를 포함하는 방사능 측정 장치에 의해 달성된다.
상기 광차단부는, 상기 하우징 내부에 마련되고, 상기 공기유입구를 통해 상기 하우징 내부로 유입되는 공기를 상기 광촉매부재 측으로 안내하여 상기 광촉매부재와 반응시킨 후 상기 공기배출구를 통해 외부로 배출하도록 안내하고, 상기 공기유입구 및 상기 공기배출구를 통해 유입되는 빛이 상기 광촉매부재까지 도달하지 못하도록 빛을 차단하는 복수개의 가이드격벽으로 제공될 수 있다.
상기 복수개의 가이드격벽은, 상기 공기유입구 및 상기 공기배출구를 통해 유입되는 빛이 상기 광촉매부재까지 도달하지 못하도록 서로 엇갈리게 배치될 수 있다.
상기 광촉매부재와 반응하는 공기의 양이 증가되도록 외부 공기를 상기 하우징 내부로 강제 유입시키는 공기유입수단을 더 포함할 수 있다.
상기 광촉매부재와 반응하는 공기의 양이 증가되도록 외부 공기를 상기 하우징 내부로 강제 유입시키는 공기유입수단을 더 포함하고, 상기 공기유입수단은 상기 하우징에 마련되며, 상기 복수개의 가이드격벽은 상기 공기유입수단을 에워싸도록 배될 수 있다.
상기 복수개의 가이드격벽 중에서 상기 공기배출구와 인접하게 위치된 가이드격벽은 상기 공기배출구 쪽으로 경사지게 형성된 경사 가이드격벽으로 제공되고, 상기 공기유입구를 통해 유입되는 공기는 상기 복수개의 가이드격벽에 의해 형성되는 유로를 따라 이동되어 상기 경사 가이드격벽에 의해 상기 공기배출구를 통해 외부로 배출될 수 있다.
상기 광촉매부재 및 상기 광센서는 서로 인접하게 상기 하우징 내부에 마련되되, 상기 광센서는 상기 복수개의 가이드격벽에 의해 형성되는 유로 상에 위치될 수 있다.
상기 광촉매부재가 장착되는 광촉매부재 장착유닛을 더 포함하고, 상기 광촉매부재 장착유닛은 상기 광촉매부재에 대한 세척 또는 교체가 용이하도록 상기 하우징에 대해 착탈 가능하게 결합될 수 있다.
상기 광촉매부재가 장착되는 광촉매부재 장착유닛을 더 포함하고, 상기 광촉매부재 장착유닛은, 상기 하우징과 일체로 형성될 수 있다.
상기 하우징은, 상기 공기유입구가 형성되는 제1 하우징; 및 상기 제1 하우징과 결합되고 상기 공기배출구가 형성되는 제2 하우징을 포함하고, 상기 공기유입구를 통해 유입되는 공기는 상기 하우징 내부에서 상기 복수개의 가이드격벽에 의해 형성되는 유로를 따라 이동하여 상기 광촉매부재와 반응한 후 상기 공기배출구를 통해 외부로 배출되며, 상기 복수개의 가이드격벽은 상기 제1 하우징 및 상기 제2 하우징 중 적어도 어느 하나에 형성될 수 있다.
상기 하우징은, 상기 공기유입수단이 장착되는 제1 하우징; 및 상기 제1 하우징과 결합되되, 상기 공기유입구 및 상기 공기배출구가 형성되는 제2 하우징을 포함하고, 상기 공기유입구를 통해 유입되는 공기는 상기 하우징 내부에서 상기 복수개의 가이드격벽에 의해 형성되는 유로를 따라 이동하여 상기 광촉매부재와 반응한 후 상기 공기배출구를 통해 외부로 배출되며, 상기 복수개의 가이드격벽은 상기 제1 하우징 및 상기 제2 하우징 중 적어도 어느 하나에 형성될 수 있다.
상기 공기유입구는 상기 하우징의 측벽에 관통 형성되고 상기 공기배출구는 상기 하우징의 바닥벽 또는 천장벽에 관통 형성되거나, 상기 공기유입구는 상기 하우징의 바닥벽 또는 천장벽에 관통 형성되고 상기 공기유입구는 상기 하우징의 측벽에 관통 형성될 수 있다.
본 발명의 방사능 측정 장치는, 공기 중의 방사능의 양을 측정함에 있어서 공기유입수단을 이용하여 광촉매 물질과 반응하는 공기의 양을 인위적으로 증가시킴으로써 짧은 시간에 많은 공기를 측정할 수 있다.
또한, 본 발명의 방사능 측정 장치는, 광촉매 물질과 공기에 포함된 방사성 물질과의 반응으로부터 발생된 빛을 감지하는 광센서에 외부의 빛이 도달하는 것을 완벽하게 차단할 수 있으므로 방사능 측정 장치를 통해 측정되는 측정값에 대한 신뢰도가 향상될 수 있다.
더욱이, 본 발명의 방사능 측정 장치는, 방사능 측정 장치의 구조가 간단하고 컴팩트 한 크기로 형성되므로, 개인은 물론이고 가정, 학교, 유치원, 어린이집 등에도 설치하여 실내 공기의 질을 간편하게 측정할 수 있어서 실내 공기를 쾌적하게 유지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 방사능 측정 장치의 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시한 방사능 측정 장치의 바닥면을 도시한 도면이다.
도 3은 도 1에 도시한 방사능 측정 장치의 분해 사시도이다.
도 4는 도 3에 도시한 광촉매부재 장착유닛의 사시도이다.
도 5는 도 1에 도시한 방사능 측정 장치의 내부로 유입되는 공기의 순환을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 방사능 측정 장치의 사시도이다.
도 7은 도 6에 도시한 방사능 측정 장치의 제2 하우징의 사시도이다.
도 8은 도 6에 도시한 방사능 측정 장치의 분해 사시도이다.
도 9는 도 6에 도시한 제2 하우징의 일부분을 절취하여 방사능 측정 장치의 내부로 유입되는 공기의 순환을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.
도면들은 개략적이고 축적에 맞게 도시되지 않았다는 것을 일러둔다. 도면에 있는 부분들의 상대적인 치수 및 비율은 도면에서의 명확성 및 편의를 위해 그 크기에 있어 과장되거나 감소되어 도시되었으며 임의의 치수는 단지 예시적인 것이지 한정적인 것은 아니다. 그리고 둘 이상의 도면에 나타나는 동일한 구조물, 요소 또는 부품에는 동일한 참조 부호가 유사한 특징을 나타내기 위해 사용된다.
본 발명의 실시예는 본 발명의 이상적인 실시예들을 구체적으로 나타낸다. 그 결과, 도면의 다양한 변형이 예상된다. 따라서 실시예는 도시한 영역의 특정 형태에 국한되지 않으며, 예를 들면 제조에 의한 형태의 변형도 포함한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 방사능 측정 장치(100)(200)를 설명한다.
여기서, 본 발명의 실시예들에 따른 방사능 측정 장치(100)(200)는 공기 중에 포함될 수 있는 여러가지 방사성 물질 중에서도 인체에 피폭되는 방사선량 중 연간 자연방사선량의 약 50%를 차지하는 라돈(Radon)의 농도를 측정하기 위한 것이다. 상기와 같은 이유로 하기에서는 측정하고자 하는 방사성 물질을 '라돈'으로 한정하여 설명하지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
우선, 도 1 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 방사능 측정 장치(100)를 설명한다.
도 1 내지 도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 방사능 측정 장치(100)는 외부 공기가 유입 및 배출되는 하우징(110), 하우징(110)에 마련되어 하우징(110)으로 유입되는 공기 내에 포함된 방사성 물질에서 방출되는 방사선과 반응하여 빛을 발산하는 광촉매부재(130), 광촉매부재(130)에서 발산되는 빛을 감지하는 광센서(140) 및 하우징(110)에 마련되어 하우징(110)으로 유입되는 빛이 광촉매부재(130)까지 도달하지 못하도록 빛을 차단하는 광차단부(120)를 포함한다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 하우징(110)은 방사성 물질을 측정하기 위한 부품들이 장착되는 케이스(case) 이다. 여기서, 본 발명의 제1 실시예에 따른 방사능 측정 장치(100)에 따른 하우징(110)은 사각형의 형태로 형성되지만, 내부에 장착되는 부품의 개수 및 형태에 따라 형태 및 크기가 변형될 수 있다.
한편, 하우징(110)은 제1 하우징(111) 및 제2 하우징(116)으로 분리되어 마련된다.
제1 하우징(111)에는 공기유입구(112)가 형성되고, 공기유입구(112)를 통해 외부 공기가 제1 하우징(111)의 내부로 유입된다. 이때, 공기유입구(112)는 소정의 크기로 제1 하우징(111)의 측벽에 관통 형성된다. 또한, 제2 하우징(116)에는 공기배출구(117)가 형성되고, 공기배출구(117)를 통해 제1 하우징(111)으로 유입된 공기가 외부로 배출된다. 여기서, 공기배출구(117)는 제2 하우징(116)을 바라보는 방향에 따라 제2 하우징(116)의 일측 바닥벽 또는 천장벽에 관통 형성된다. 즉, 제1 하우징(111)의 공기유입구(112)로 유입된 공기는 제1 하우징(111)의 공기유입구(112)와 교차되는 방향에 위치하는 제2 하우징(116)의 공기배출구(117)로 배출된다. 이에 따라, 본 발명의 제1 실시예에 따른 하우징(110)을 더욱 컴팩트(compact) 하게 구현할 수 있게 되는 것이다.
상기한 바와 같이 분할 형성된 제1 하우징(111)과 제2 하우징(116)은 각 모서리가 억지끼움 형태로 결합된다. 이때, 볼트(blot) 등 별도의 결합수단을 이용하여 제1 하우징(111)과 제2 하우징(116)을 더욱 단단하게 결합시킬수도 있다.
도 4를 참조하면, 광촉매부재(130)는 광촉매 물질이 일면에 도포되어 외부에서 하우징(111)으로 유입되는 공기에 포함된 라돈에서 방출되는 방사선과 반응하는 부재이다. 이러한, 광촉매부재(130)는 하우징(110) 즉, 제1 하우징(111)의 내부에 마련되어, 외부에서 하우징(110)으로 유입된 공기 중에 포함되어 있는 라돈에서 방출되는 방사선과 반응하여 빛을 발산한다.
한편, 광촉매부재(130)는 통상적으로 방사성 물질의 검출에서 사용되는 신틸레이터(scintillator) 일 수 있다. 여기서, 신틸레이터는 라돈과 같은 방사성 물질로부터 방출되는 방사선과 부딪힘으로써 발생되는 빛의 양을 이용하여 방사성 물질의 양을 검출 또는 측정하는 것으로, 유기 신틸레이터와 무기 신틸레이터가 있다. 이때, 본 발명의 제1 실시예에 따른 광촉매부재(130)는 무기 신틸레이터로서, 일면에 알파(α)선과 반응되도록 하기 위해 황화아연-은(ZnS-Ag)의 광촉매 물질이 도포된다. 또한, 광촉매부재(130)는 공기 중에 포함된 라돈의 알파(α)선과 일면에 도포된 황화아연-은의 광촉매 물질이 반응으로 발생되는 빛이 투과될 수 있도록 투명 재질 또는 반투명 재질로 형성된다. 참고로, 광촉매부재(130)는 폴리에틸렌(polyethylene, PE) 재질 또는 유리(glass) 재질 등으로 마련될 수 있다.
또한, 도 3 및 도 5를 참조하면, 제1 하우징(111)의 내부에는 광차단부(120)가 마련된다. 광차단부(120)는 제1 하우징(111)에 형성된 공기유입구(112)를 통해 유입되는 공기를 안내하고, 공기유입구(112)를 통해 유입되는 빛이 제1 하우징(111)에 장착되는 광촉매부재(130) 까지 도달되지 못하도록 한다.
여기서, 본 발명의 제1 실시예에 따른 광차단부(120)는 판(plate) 형태로 형성되기 때문에, 제1 하우징(111)과 제2 하우징(116)이 결합된 후에 제1 하우징(111)에 마련된 광촉매부재(130)로 빛이 도달되는 것을 완벽하게 차단할 수 있다.
상기와 같은 광차단부(120)는 하우징(110)의 내부에 적어도 하나의 가이드격벽 형태로 제공된다. 다시 말해서, 가이드격벽으로 제공되는 광차단부(120)는 제1 하우징(111)의 내부에 마련되고, 공기유입구(112)를 통해 제1 하우징(111)의 내부로 유입되는 공기를 광촉매부재(130) 측으로 안내하여 광촉매부재(130)와 반응되도록 한다. 또한, 가이드격벽으로 제공되는 광차단부(120)는 광촉매부재(130)와 반응되고 난 후의 공기를 제2 하우징(116)에 형성된 공기배출구(117)를 통해 외부로 배출되도록 안내한다. 더욱이, 가이드격벽으로 제공되는 광차단부(120)는 공기유입구(112) 및 공기배출구(117)를 통해 공기가 유입될 때 함께 유입되는 빛이 광촉매부재(130) 까지 도달하지 못하도록 빛을 차단하는 역할을 수행한다.
한편, 도 3 및 도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 광차단부(120)는 제1 하우징(111)의 내측벽에 고정된다. 이때, 제1 하우징(111)의 내측벽에 광차단부(120)가 고정될 때, 인접하게 위치된 광차단부(120)는 서로 엇갈리게 배치된다. 즉, 복수개의 가이드격벽은 제1 하우징(111)의 내부에서 서로 엇갈리게 배치되어 하우징(110)의 내부로 유입되는 공기의 유로를 형성함과 동시에 공기와 함께 하우징(110)의 내부로 유입된 빛이 광촉매부재(130)까지 도달하지 못하도록 차단한다. 예컨대, 복수개의 가이드격벽 중, 하나의 광차단부(120)가 제1 하우징(111)의 내부 우측벽에 고정되면, 내부 우측벽에 고정된 광차단부(120)와 인접하게 위치된 다른 하나의 광차단부(120)는 내부 좌측벽에 고정되며 내부 좌측벽에 고정된 다른 하나의 광차단부(120)와 인접하게 위치된 또 다른 하나의 광차단부(120)는 내부 좌측벽에 교차로 고정되는 구조로 형성된다.
참고로, 도면에는 복수개의 가이드격벽으로 제공되는 광차단부(120)가 제1 하우징(111)에 형성되는 것으로 도시하였으나, 반드시 이에 한정되는 아니다. 다시 말해서, 광차단부(120)는 제1 하우징(111) 및 제2 하우징(116) 중 적어도 어느 하나에 형성될 수 있다.
한편, 도면에는 도시하지 않았지만, 가이드격벽으로 형성되는 광차단부(120)에는 실리콘(silicone), 고무(rubber) 등의 씰링부재(미도시)가 개재될 수 있다. 본 발명의 제1 실시예에 따른 광차단부(120)는 제2 하우징(116)의 바닥벽 또는 천장벽에 접촉되는 높이로 마련되지만, 가공 및 설계 상의 오차 등에 따라 가이드격벽으로 제공되는 광차단부(120)와 제1 하우징(111) 및 제2 하우징(116)의 바닥벽 또는 천장벽 사이에 틈이 발생될 수 있다. 이때, 상기한 바와 같이 광차단부(120)에 씰링부재를 개재함으로써 광차단부(120)와 제1 하우징(111) 및 제2 하우징(116)의 바닥벽 또는 천장벽과 틈 없이 결합시킬 수 있다.
도 3을 참조하면, 제1 하우징(111)에는 광촉매부재(130) 및 광센서(140)가 위치된다.
우선, 제1 하우징(111)에 위치되는 광촉매부재(130)는 별도의 광촉매부재 장착유닛(132)과 일체로 형성되어 제1 하우징(111)에 대해 착탈 가능하게 결합된다. 광촉매부재 장착유닛(132)은 블록(block) 형태로 형성되고, 하단부에 광촉매물질이 도포된 광촉매부재(130)가 형성된다.
광촉매부재 장착유닛(132)에 형성되는 광촉매부재(130)는 시트(seat) 형태로 형성된다. 여기서, 광촉매부재(130)가 광촉매부재 장착유닛(130)에 장착될 때 반원 형태로 부착되므로, 일면에 곡면 형태가 된다. 이와 같이 광촉매부재(130)가 광촉매부재 장차유닛(132)에 부착되어 일면이 곡면으로 마련됨에 따라 제1 하우징(111)으로 유입된 공기와 광촉매부재(130)의 접촉 면적이 증가되고, 그로 인하여 광촉매부재(130)가 공기와 접촉하는 면적이 증가되므로 광촉매부재(130)의 반응 영역이 넓어지게 된다. 이렇게 되면, 시간에 비해 광촉매부재(130)와 반응하는 공기의 양을 증가시킬 수 있다.
상기와 같이 광촉매부재 장착유닛(132)에 부착되는 광촉매부재(130)는 가이드격벽으로 제공되는 광차단부(120)에 결합된다. 다시 말해서, 광차단부(120)에 광촉매부재 결합홈(121)을 통해 광촉매부재(130)가 하우징 즉, 제1 하우징(111)에 대해 착탈 가능하게 결합된다. 이에 따라, 광촉매부재(130)에 결함이 발생되어 교체가 필요하거나, 이물질이 부착되어 세척이 필요할 경우에는 광촉매부재(130)를 제1 하우징(111)으로부터 간편하게 분리하여 사용자가 원하는 작업을 수행하고, 작업이 완료된 후에 편리하게 결합시킬 수 있다.
또한, 도 5를 참조하면, 제2 하우징(116)에 위치되는 광센서(140)는 광촉매부재(130)로부터 발산되는 빛을 감지하는 부재이다. 광센서(140)는 적어도 하나 이상으로 마련되고, 광센서(140)가 광촉매부재(130)의 하단부와 인접한 위치에 위치되어 광촉매부재(130)에 방사성 물질로부터 방출된 방사선이 부딪혀 발생된 섬광 또는 빛을 감지한다. 광센서(140)는 통상적으로 사용되는 광센서(140) 일 수 있으며, 광센서(140)는 광촉매부재(130)의 크기에 따라 그 형태, 크기 및 개수가 달라질 수 있다.
한편, 광센서(140)는 제1 하우징(111)에 결합된다. 이때, 제1 하우징(111)에는 광센서 장착구(113)가 형성된다. 그러면, 광센서(140)는 광센서 장착구(113)를 통해 하우징(110)의 내측, 즉 제1 하우징(111)의 내부에 위치되게 되게 되므로, 광센서(140)의 일부가 제1 하우징(111)의 내부로 돌출되게 된다. 참고로, 광센서 장착구(113)는 제1 하우징(111)의 내부 어디에든지 형성될 수 있지만, 가이드격벽으로 제공되는 광차단부(120)에 결합되는 광촉매부재(130)와 인접한 위치에 형성함으로써 광촉매부재(130)의 하측에 광센서(140)를 위치시켜 광촉매부재(130)에서 발산된 빛을 광센서(140)가 빠르게 감지할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
상기와 같은 광센서(140)는 별도의 기판(142)에 부착된다. 다시 말해서, 본 발명의 제1 실시예에 따른 광센서(140)는 기판(142)과 일체로 형성된다. 이때, 광센서(140)가 부착되는 기판(142)은 일종의 PCB(printed circuit board, 인쇄회로기판)이다. 도면에는 도시하지 않았으나, 기판(142)에는 광센서(140) 이외에도 다양한 부품들이 위치될 수 있다. 즉, 도면에 도시한 바와 같이, 광센서(140)는 광센서 장착구(113)를 통해 제1 하우징(111)의 내부로 삽입 장착되고, 이에 따라 기판(142)은 제1 하우징(111)의 하단부에 형성된 장착가이드(114)에 삽입되어 광센서(140)를 지지한다.
도면에는 도시하지 않았으나, 기판(142)의 일측에는 컨트롤유닛(미도시)이 연결될 수 있다. 이때, 기판(142)에 연결되는 컨트롤유닛은 단순히 컴퓨터와 같은 수단일 수도 있고, 에어컨, 실내공기청정기 내부의 컨트롤러와 연결될 수도 있고, 이동식 저장장치, 이동단말기가 연결될 수도 있다. 한편, 도면에는 별도로 마련되는 컨트롤유닛과 기판(142)이 연결되는 것으로 도시하였으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
상기와 같은 컨트롤유닛에는 광센서(140)에 전원을 공급하는 전원부(미도시), 방사능 측정 장치(100)가 설치되는 환경 및 장착되는 광센서(140)에 따른 기준 방사능 농도에 해당되는 프로그램이 셋팅되는 MCU(main control unit, 미도시)가 마련된다. 또한, 컨트롤유닛에는 광센서(140)로부터 감지된 공기 중에 포함되어 있는 라돈의 양을 사용자에게 육안으로 보여줄 수 있도록 LCD 형태의 디스플레이(미도시)가 마련될 수도 있다.
참고로, 본 발명의 제1 실시예에 따른 방사능 측정 장치(100)와 컨트롤유닛이 일체로 마련되어 하나의 모듈(module) 형태로 구현될 수 있다. 그러나, 이와 같이 방사능 측정 장치(100)과 컨트롤유닛이 일체로 형성될 경우에는 장착가이드(214)에 컨트롤유닛이 위치되게 되는데, 그럴 경우 컨트롤유닛에 의해 장착가이드(214)의 깊이가 깊어지게 되므로 방사능 측정 장치(100) 자체의 크기도 커질 수 밖에 없다. 따라서, 방사능 측정 장치(100)를 컴팩트(compact) 하게 형성하기 위해서는 컨트롤유닛을 방사능 측정 장치(100)와 일체로 형성하는 것보다는 별도의 부품으로 형성하는 것이 바람직하다.
또한, 도 2를 참조하면, 제1 하우징(111)의 하부에는 라인가이드(115)가 형성된다. 라인가이드(115)는 방사능 측정 장치(100)에 연결되는 전선(라인)이 삽입되는 부분이다. 라인가이드(115)로 방사능 측정 장치(100)에서 발생되는 다수개의 전선들을 삽입되도록 함으로써, 방사능 측정 장치(100)가 바닥(면)에 안정적으로 위치될 수 있도록 한다.
한편, 도 5를 참조하면, 제2 하우징(116)은 제1 하우징(111)의 공기유입구(112)를 통해 유입된 공기가 적어도 하나의 가이드격벽으로 제공된 광차단부(120)에 의해 형성된 유로를 따라 이동되도록 하고, 광차단부(120)를 따라 이동된 공기가 제2 하우징(116)의 공기배출구(117)를 통해 외부로 배출되도록 한다. 즉, 제2 하우징(116)은 제1 하우징(111)의 내부를 밀폐시킴과 동시에 제1 하우징(111)을 개방하여야 한다. 이에 따라, 본 발명의 제1 실시예에 따른 제2 하우징(116)은 공기배출구(117)가 형성된 부분 이외의 면은 평평한 판 형태로 형성되는 것이 바람직하다.
이때, 제2 하우징(116)의 공기배출구(117)는 제1 하우징(111)의 공기유입구(112)와 반대되는 위치에 마련된다. 구체적으로, 제2 하우징(116)은 제1 하우징(111)의 내부를 밀폐시킴과 동시에 제1 하우징(111)으로 유입된 외부 공기가 배출되도록 한다. 만약, 공기배출구(117)가 제1 하우징(111)의 공기유입구(112)와 인접한 위치에 마련되게 되면 공기유입구(112)로 유입된 공기가 광촉매부재(130) 까지 도달하지 못하고 공기배출구(117)를 통해 외부로 배출되기 때문에 방사능 측정을 제대로 수행할 수 없게 된다. 따라서, 제1 하우징(11)의 공기유입구(112)와 제2 하우징(116)의 공기배출구(117)는 서로 반대되는 위치에 마련하는 것이 바람직하다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 방사능 측정 장치(100)는 공기유입수단(160)을 더 포함한다. 공기유입수단(160)은 하우징(110)과 결합된다. 다시 말해서, 공기유입수단(160)은 박스 형태로 내부에 다수개의 날개(blade)를 갖는 팬(fan)의 형태로 형성되어 제2 하우징(116)의 상단부에 결합된다. 이러한 공기유입수단(160)은 하우징(110)의 내부로 유입되는 공기의 양을 인위적을 증가시킴으로써 광촉매부재(130)와 반응하는 공기의 양도 증가시킨다. 또한, 공기유입수단(160)은 공기유입구(112)로 유입된 공기가 공기배출구(117)를 통해 배출되는 것을 빠르게 할 수도 있다.
참고로, 공기유입수단(160)은 팬의 형태가 아니라 에어펌프(air pump)로 대체될 수 있다. 즉, 공기유입수단(160)은 하우징(110)의 내부로 유입되는 공기의 양을 증가시킴과 동시에 유입된 공기를 외부로 배출시키는 역할을 동시에 수행한다. 여기서, 공기유입수단(160)과 제2 하우징(116)과의 결합을 더욱 단단하게 하기 위해서 볼트 등과 같은 별도의 결합수단(미도시)를 이용하여 각 모서리를 체결할 수도 있다.
또한, 공기유입수단(160)은 상술한 광센서(140)가 장착된 기판(142)과 연결된 컨트롤유닛(미도시)에 의해 제어될 수 있다. 즉, 컨트롤유닛이 광센서(140)로부터 방사성 물질의 감지 결과를 전달받고, 전달받은 결과에 따라 공기유입수단(160)의 회전속도 또는 출력을 조절한다.
한편, 도 3 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 방사능 측정 장치(100)는 광센서(140)의 하단부에 결합되는 제1 하우징(111), 광촉매부재(130)가 도포된 광촉매부재 장착유닛(132), 제2 하우징(116) 및 공기유입수단(160) 순으로 결합된다. 참고로, 제1 하우징(111)의 공기유입구(112)로 유입된 공기는 복수개의 가이드격벽으로 제공된 광차단부(120)를 따라 이동되어 광촉매부재(130)와 반응한 후에, 제2 하우징(116)의 공기배출구(117)를 통해 외부로 배출된다.
도 1 내지 도 5를 참조하여, 본 발명의 제1 실시예에 따른 방사능 측정 장치(100)의 동작을 간단히 설명한다.
우선, 제1 하우징(111)의 공기유입구(112)를 통해 외부 공기가 유입된다. 이때, 공기유입구(112)로 유입되는 공기는 공기유입수단(160)에 의해 많은 양의 공기가 유입될 수도 있다.
공기유입구(112)를 통해 유입된 공기는 복수개의 가이드격벽으로 제공된 광차단부(120)에 의해 형성되는 유로를 따라 이동된다. 광차단부(120)에 의해 형성되는 유로를 따라 이동되는 공기는 광차단부(120)에 결합된 광촉매부재(130)와 반응한다. 여기서, 유입된 공기 중에 포함된 라돈의 양에 따라 광촉매부재(130)에서 발산되는 빛의 양이 많을 수도 있고, 적을 수도 있다.
광촉매부재(130)에서 발산된 빛은 광촉매부재(130)의 하단부에 돌출된 광센서(140)를 통해 감지된다. 상기한 바와 같이, 공기 중에 포함된 라돈의 양이 많을 경우에는 광센서(140)에 의해 감지된 빛의 양도 많아지고, 공기 중에 포함된 라돈의 양이 적을 경우에는 광센서(140)에 의해 감지된 빛의 양도 적어지게 된다.
광촉매부재(130)와 반응하고 난 후의 공기는 복수개의 가이드격벽으로 제공된 광차단부(120)에 의해 형성된 유로를 따라 이동되어 제2 하우징(116) 쪽으로 상승되어 제2 하우징(116)에 형성된 공기배출구(117)를 통해 외부로 유출된다. 이때, 제2 하우징(116)의 상단부에 결합된 공기유입수단(160)에 의해 공기배출구(117)를 통해 공기가 외부로 더욱 빠르게 배출될 수도 있다.
한편, 도 6 내지 도 9를 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 방사능 측정 장치(200)를 전술한 실시예와 상이한 점을 중심으로 설명한다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 방사능 측정 장치(200)에서 전술한 실시예와 동일한 구성에 대해서는 동일한 명칭을 부여하였으며, 그에 대한 설명은 전술한 실시예를 준용하기로 한다.
도 6 내지 도 9를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 하우징(210)은 전술한 제1 실시예에 따른 하우징(110)과 같이 제1 하우징(211) 및 제2 하우징(216)으로 분할되어 마련된다.
제1 하우징(211)은 내부가 중공인 사각형의 형태로 형성되고, 그 상단부에 판 형태가 결합된다. 이때, 판 형태의 제1 하우징(211) 부분에는 하우징(210)의 내부로 더 많은 공기가 유입될 수 있도록 외부 공기를 하우징(210)의 내부로 강제 유입시키기 위한 공기유입수단(260)이 장착된다. 제1 하우징(211)에 대한 공기유입수단(260)의 결합을 더욱 단단하게 하기 위해서 볼트 등과 같은 별도의 결합부재(미도시)를 이용하여 공기유입수단(260)의 각 모서리를 제1 하우징(211)에 대해 고정한다. 참고로, 제1 하우징(211)의 일측 모서리에는 결합돌기(218)가 마련된다. 결합돌기(218)는 제2 하우징(216)에 형성된 공기유입구(212)의 위치를 알려주고, 제1 하우징(211)과 제2 하우징(216)의 결합을 용이하게 한다.
한편, 공기유입수단(260)이 장착된 제1 하우징(211)에는 제2 하우징(216)이 결합되는데, 이에 따라 제1 하우징(211)에 장착된 공기유입수단(260)를 덮는 형태가 된다. 여기서, 본 발명의 제2 실시예에 따른 방사능 측정 장치(200)에서 공기유입수단(260)이 제1 하우징(211)의 일면에 장착되고 제2 하우징(216)으로 덮히는 구조를 가지기 때문에, 전술한 제1 실시예에 따른 방사능 측정 장치(100)에 비하여 두께 및 높이가 작아지므로 더욱 컴팩트(compact)하게 방사능 측정 장치를 구현할 수 있다.
또한, 제1 하우징(211)에는 제2 하우징(216)에 장착된 광촉매부재(230)와 반응하는 방사성 물질을 감지하기 위한 광센서(240)가 마련된다. 이에 따라, 도면에는 도시하지 않았지만, 제1 하우징(212)의 내부에는 공기유입수단(260)을 작동시키거나 광센서(240)의 감지 결과를 받는 일종의 컨트롤 유닛(미도시)가 마련될 수도 있다.
한편, 제2 하우징(216)에는 외부에서 유입된 공기가 다시 빠져나갈 수 있도록 공기유입구(212) 및 공기배출구(217)가 마련된다. 공기유입구(212)는 제2 하우징(216)을 바라보는 방향에 따라 제2 하우징(216)의 천장벽 또는 바닥벽에 관통 형성되고, 공기배출구(217)는 제2 하우징(216)의 측벽에 형성된다. 즉, 제2 하우징(216)의 공기유입구(212)로 유입된 공기는 제2 하우징(216)의 공기유입구(212)와 교차되는 방향에 위치하는 제2 하우징(216)의 공기배출구(217)로 배출된다. 이에 따라, 본 발명의 제2 실시예에 따른 하우징(210)도 상술한 제1 실시예에 따른 하우징(110)과 같이 컴팩트(compact)하게 구현할 수 있다.
이때, 제1 하우징(211)과 제2 하우징(216)은 각각의 모서리가 억지끼움 형태로 결합되는데, 볼트(bolt) 등과 같은 별도의 고정수단 또는 결합수단을 이용할 수도 있다.
또한, 도 7 및 도 9를 참조하면, 제2 하우징(216)의 내부에는 광차단부(220)가 마련된다. 광차단부(220)는 제2 하우징(216)의 공기유입구(212)를 통해 유입되는 공기를 안내하고, 제2 하우징(216)에 형성된 공기유입구(212)를 통해 공기가 유입될 때 함께 유입되는 빛이 제1 하우징(212)에 장착되는 광센서(240)로 빛이 도달되지 못하도록 한다.
이러한 광차단부(220)는 적어도 하나의 가이드격벽으로 제공된다. 가이드격벽으로 제공되는 광차단부(220)는 제2 하우징(216)에 마련된다. 이때, 본 발명의 제2 실시예에 따른 광차단부(220)는 상술한 제1 실시예에서의 광차단부(120)와 다르게, 복수개의 가이드격벽으로 제공된 광차단부(220)가 서로 엇갈리게 위치되는 것이 아니라, 서로 연결된 형태로 제2 하우징(216)에 고정된다. 다시 말해서, 복수개의 가이드격벽으로 제공되는 광차단부(220)는 제2 하우징(216)에 형성된 공기유입구(212)의 둘레를 따라 배치된다.
참고로, 제1 하우징(211)과 제2 하우징(216)이 결합되면 공기유입구(212)의 둘레를 따라 배치된 복수개의 가이드격벽으로 제공된 광차단부(120)가 공기유입수단(260)을 에워싸는 형태가 된다. 그러면, 공기유입수단(260)을 에워싸는 복수개의 가이드격벽에 의해 공기유입수단(260)을 통해 하우징(210)의 내부로 강제 유입되는 공기가 공기유입구(212)를 통해 다시 외부로 유출되는 것을 방지할 수도 있다.
한편, 상기한 바와 같이, 제1 하우징(211)과 제2 하우징(216)을 결합시키면 제2 하우징(216)에 형성된 복수개의 가이드격벽이 공기유입수단(260)을 에워싸게 되어 결국은 제2 하우징(212)에 형성된 공기유입구(212)로 공기유입수단(260)이 인입되는 형태가 되게 된다. 이에 따라, 본 발명의 제2 실시예에 따른 제2 하우징(216)에 형성되는 공기유입구(212)의 크기는 공기유입수단(260)이 인입될 수 있도록 공기유입수단(260)과 동일하게 형성된다. 만약, 제2 하우징(216)에 형성되는 공기유입구(212)를 공기유입수단(260)보다 작게 형성할 경우에는 공기유입수단(260)이 고정된 제1 하우징(211)과 제2 하우징(216)을 결합시키는 것이 불가능하고, 제2 하우징(216)에 형성되는 공기유입구(212)의 크기를 공기유입수단(260)보다 크게 형성할 경우에는 공기유입수단(260)을 통해 외부 공기가 하우징(210)의 내부로 유입될 때 제2 하우징(216)과 공기유입수단(260) 사이에 형성된 틈으로 인하여 하우징(210)의 내부로 외부 공기를 강제로 유입시키는 공기유입수단(260)의 효율이 떨어지게 된다. 따라서, 제2 하우징(216)에 형성되는 공기유입구(212)의 크기는 공기유입수단(260)의 크기와 동일하게 마련하여 공기유입구(212)로 공기유입수단(260)이 인입되어 위치될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
여기서, 제2 하우징(216)에 형성된 공기유입구(212)의 둘레를 따라 배치되는 복수개의 가이드격벽 중에서 공기배출구(217)와 인접하게 위치된 어느 하나의 가이드격벽은 공기배출구(217) 쪽으로 경사지게 형성되는 경사 가이드격벽(220a)으로 제공된다. 다시 말해서, 경사 가이드격벽(220a)은 공기유입구(212)를 통해 유입된 공기가 복수개의 가이드격벽에 의해 형성된 유로를 따라 이동된 후에 공기배출구(217)로 잘 빠져나갈 수 있도록 하는 일종의 가이드(guide)를 의미한다. 이에 따라, 도 9에 도시한 바와 같이, 제2 하우징(216)에 형성된 공기유입구(212)를 통해 외부 공기가 유입되면, 유입된 공기는 복수개의 가이드격벽에 의해 형성된 유로를 따라 이동된다. 이때, 복수개의 가이드격벽에 의해 형성된 유로를 따라 이동된 공기는 공기배출구(217) 쪽으로 경사지게 형성된 경사 가이드격벽(220a)을 따라 외부로 배출되게 되는 것이다.
참고로, 도 7 내지 도 9에는 광차단부(220)가 제2 하우징(116)에 형성되는 것으로 도시하였으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 다시 말해서, 광차단부(220)는 제2 하우징(216)에 형성될 수도 있고, 제1 하우징(211)에 형성될 수도 있다. 또한, 복수개로 형성되는 광차단부(220)는 교대로 제1 하우징(211) 및 제2 하우징(216)에 형성될 수도 있다.
도 7을 참조하면, 제2 하우징(216)의 내측면에는 광촉매부재(230)가 위치된다. 이때, 제2 하우징(216)의 내측면에는 광촉매부재(230)가 위치될 수 있도록 광촉매부재 장착유닛(232)이 일체로 형성되거나, 제2 하우징(216)의 내측면으로 오목한 형태로 마련된다. 여기서, 제2 하우징(216)의 내측면에 형성되는 광촉매부재 장착유닛(232)에는 광촉매 물질이 도포된 광촉매부재(230)가 위치되게 된다. 또한, 제2 하우징(216)에 마련되는 광촉매부재 장착유닛(232)의 크기는 제1 하우징(111)에 장착되는 광센서(240)의 크기에 따라 달라질 수 있으며, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
한편, 광센서(240)는 복수개의 가이드격벽에 의해 형성되는 유로 상에 위치되고, 제2 하우징(216)의 내측벽에 위치된 광촉매부재(230)와 마주보는 위치에 마련된다. 이에 따라, 광센서(240)가 광촉매부재(230)와 외부에서 유입되는 공기와 반응하여 발산되는 빛을 빠르게 감지할 수 있게 된다.
참고로, 도면에는 광촉매부재(230)가 제2 하우징(216)의 내측면과 접촉하는 시트(seat) 형태로 도시되었지만, 광촉매부재(230)가 제1 하우징(211)에 장착된 광센서(240)를 에워싸는 형태, 예컨대 사각 형태 또는 반원 형태 등으로 형성될 수도 있으며, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 그러나, 시간에 비해 유입되는 공기와 광촉매부재(230)가 접촉되는 면적 즉, 반응 영역을 증가시키기 위해서 광촉매부재(230)를 시트 형태로 형성하는 것보다는 사각 형태 또는 반원 형태 등으로 형성하는 것이 바람직하다. 또한, 광촉매부재(230)가 평평한 시트 형태가 아닌 사각 형태 또는 반원 형태로 형성되면, 제1 하우징(211)에 장착된 광센서(240)를 에워싸는 형태를 가지기 때문에 광촉매부재(230)가 외부에서 유입된 공기와 반응하여 발산된 빛을 빠르게 감지할 수도 있다.
여기서, 본 발명의 제2 실시예에 따른 방사능 측정 장치(200)는 도 9에 도시한 바와 같이, 공기유입수단(260) 및 광센서(240)가 장착될 수 있는 공간이 형성되는 제1 하우징(211), 공기유입수단(260), 복수개의 가이드격벽으로 제공되는 광차단부(220)가 형성되고, 도 9에는 도시되지 않았지만 내측면에 광촉매부재(230)가 위치된 제2 하우징(216)의 순으로 결합된다.
도 6 내지 도 9를 참조하여, 본 발명의 제2 실시예에 따른 방사능 측정 장치(200)의 동작을 간단히 설명한다.
우선, 제2 하우징(216)의 공기유입구(212)를 통해 외부 공기가 유입된다. 이때, 공기유입구(212)로 유입되는 공기는 공기유입수단(260)에 의해 많은 양의 공기를 하우징(210) 내부로 유입시킨다.
하우징(210)의 내부로 유입된 공기는 복수개의 가이드격벽으로 제공된 광차단부(220)에 의해 형성되는 유로를 따라 이동된다.
광차단부(220)에 의해 형성된 유로를 따라 이동된 공기는 제2 하우징(216)의 내측면에 위치된 광촉매부재(230)와 반응한다. 참고로, 하우징(210)의 내부로 유입된 공기 중에 포함된 라돈의 양에 따라 광촉매부재(230)로부터 발산되는 빛이 양이 많을 수도 있고, 그렇지 않을 수도 있다.
광촉매부재(230)가 공기와 반응하여 발산된 빛은 광촉매부재(230)와 마주보도록 제1 하우징(211)에 장착된 광센서(240)를 통해 감지된다. 상기한 바와 같이, 유입된 공기 중에 포함된 라돈의 양이 많을 경우에는 광센서(240)가 감지하는 빛의 양도 많고, 공기 중에 포함된 라돈의 양이 적을 경우에는 광센서(240)가 감지하는 빛의 양도 적게 된다.
광촉매부재(230)와 반응하고 난 후의 공기는 제2 하우징(216)에 형성된 공기배출구(217) 쪽으로 경사지게 형성된 경사 가이드격벽(220a)을 따라 공기배출구(217)를 통해 외부로 다시 배출된다. 이때, 공기배출구(217)를 통해 외부로 배출되는 공기는 공기유입수단(260)에 의해 더욱 빠르게 외부로 배출될 수도 있다.
상기한 구성에 의하여, 본 발명에 실시예들에 따른 방사능 측정 장치(100)(200)는, 공기 중의 방사능의 양을 측정함에 있어서 공기유입수단을 이용하여 광촉매 물질과 반응하는 공기의 양을 인위적으로 증가시킴으로써 짧은 시간에 많은 공기를 측정할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에 따른 방사능 측정 장치(100)(200)는, 광촉매 물질과 공기에 포함된 방사성 물질과의 반응으로부터 발생된 빛을 감지하는 광센서에 외부의 빛이 도달하는 것을 완벽하게 차단할 수 있으므로 방사능 측정 장치를 통해 측정되는 측정값에 대한 신뢰도가 향상될 수 있다.
더욱이, 본 발명의 실시예들에 따른 방사능 측정 장치(100)(200)는, 방사능 측정 장치의 구조가 간단하고 컴팩트 한 크기로 형성되므로, 개인은 물론이고 가정, 학교, 유치원, 어린이집 등에도 설치하여 실내 공기의 질을 간편하게 측정할 수 있어서 실내 공기를 쾌적하게 유지할 수 있다.
이상과 같이 본 발명의 실시예에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
본 발명은 실내 공기 중 내에 포함된 방사성 물질을 실시간으로 측정할 수 있는 방사능 측정 장치 등에 적용될 수 있다.

Claims (12)

  1. 외부 공기를 유입하기 위한 공기유입구 및 상기 공기유입구로부터 유입된 공기를 외부로 배출하기 위한 공기배출구가 형성되는 하우징;
    상기 하우징에 마련되어 상기 하우징으로 유입되는 공기 내에 포함된 방사성 물질에서 방출되는 방사선과 반응하여 빛을 발산하는 광촉매부재;
    상기 광촉매부재에서 발산되는 빛을 감지하는 광센서; 및
    상기 하우징에 마련되어 상기 공기유입구 및 상기 공기배출구를 통해 유입되는 빛이 상기 광촉매부재까지 도달하지 못하도록 빛을 차단하는 광차단부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 방사능 측정 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 광차단부는,
    상기 하우징 내부에 마련되고, 상기 공기유입구를 통해 상기 하우징 내부로 유입되는 공기를 상기 광촉매부재 측으로 안내하여 상기 광촉매부재와 반응시킨 후 상기 공기배출구를 통해 외부로 배출하도록 안내하고, 상기 공기유입구 및 상기 공기배출구를 통해 유입되는 빛이 상기 광촉매부재까지 도달하지 못하도록 빛을 차단하는 복수개의 가이드격벽으로 제공되는 것을 특징으로 하는 방사능 측정 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 복수개의 가이드격벽은,
    상기 공기유입구 및 상기 공기배출구를 통해 유입되는 빛이 상기 광촉매부재까지 도달하지 못하도록 서로 엇갈리게 배치되는 것을 특징으로 하는 방사능 측정 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 광촉매부재와 반응하는 공기의 양이 증가되도록 외부 공기를 상기 하우징 내부로 강제 유입시키는 공기유입수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방사능 측정 장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 광촉매부재와 반응하는 공기의 양이 증가되도록 외부 공기를 상기 하우징 내부로 강제 유입시키는 공기유입수단을 더 포함하고,
    상기 공기유입수단은 상기 하우징에 마련되며,
    상기 복수개의 가이드격벽은 상기 공기유입수단을 에워싸도록 배치되는 것을 특징으로 하는 방사능 측정 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 복수개의 가이드격벽 중에서 상기 공기배출구와 인접하게 위치된 가이드격벽은 상기 공기배출구 쪽으로 경사지게 형성된 경사 가이드격벽으로 제공되고,
    상기 공기유입구를 통해 유입되는 공기는 상기 복수개의 가이드격벽에 의해 형성되는 유로를 따라 이동되어 상기 경사 가이드격벽에 의해 상기 공기배출구를 통해 외부로 배출되는 것을 특징으로 하는 방사능 측정 장치.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 광촉매부재 및 상기 광센서는 서로 인접하게 상기 하우징 내부에 마련되되,
    상기 광센서는 상기 복수개의 가이드격벽에 의해 형성되는 유로 상에 위치되는 것을 특징으로 하는 방사능 측정 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 광촉매부재가 장착되는 광촉매부재 장착유닛을 더 포함하고,
    상기 광촉매부재 장착유닛은 상기 광촉매부재에 대한 세척 또는 교체가 용이하도록 상기 하우징에 대해 착탈 가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 방사능 측정 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 광촉매부재가 장착되는 광촉매부재 장착유닛을 더 포함하고,
    상기 광촉매부재 장착유닛은, 상기 하우징과 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 방사능 측정 장치.
  10. 제2항에 있어서,
    상기 하우징은,
    상기 공기유입구가 형성되는 제1 하우징; 및
    상기 제1 하우징과 결합되고 상기 공기배출구가 형성되는 제2 하우징을 포함하고,
    상기 공기유입구를 통해 유입되는 공기는 상기 하우징 내부에서 상기 복수개의 가이드격벽에 의해 형성되는 유로를 따라 이동하여 상기 광촉매부재와 반응한 후 상기 공기배출구를 통해 외부로 배출되며,
    상기 복수개의 가이드격벽은 상기 제1 하우징 및 상기 제2 하우징 중 적어도 어느 하나에 형성되는 것을 특징으로 하는 방사능 측정 장치.
  11. 제4항에 있어서,
    상기 하우징은,
    상기 공기유입수단이 장착되는 제1 하우징; 및
    상기 제1 하우징과 결합되되, 상기 공기유입구 및 상기 공기배출구가 형성되는 제2 하우징을 포함하고,
    상기 공기유입구를 통해 유입되는 공기는 상기 하우징 내부에서 상기 복수개의 가이드격벽에 의해 형성되는 유로를 따라 이동하여 상기 광촉매부재와 반응한 후 상기 공기배출구를 통해 외부로 배출되며,
    상기 복수개의 가이드격벽은 상기 제1 하우징 및 상기 제2 하우징 중 적어도 어느 하나에 형성되는 것을 특징으로 하는 방사능 측정 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 공기유입구는 상기 하우징의 측벽에 관통 형성되고 상기 공기배출구는 상기 하우징의 바닥벽 또는 천장벽에 관통 형성되거나,
    상기 공기유입구는 상기 하우징의 바닥벽 또는 천장벽에 관통 형성되고 상기 공기배출구는 상기 하우징의 측벽에 관통 형성되는 것을 특징으로 하는 방사능 측정 장치.
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