강하먼지 채취장치(A DEVICE FOR DUST-FALL SAMPLING)

공개특허 10-2004-0020321
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(19)대한민국특허청(KR)
(12) 공개특허공보(A)
(51) 。Int. Cl.7
B01D 53/30
(11) 공개번호
(43) 공개일자
10-2004-0020321
2004년03월09일
(21) 출원번호 10-2002-0051912
(22) 출원일자 2002년08월30일
(71) 출원인 재단법인 포항산업과학연구원
경북 포항시 남구 효자동 32번지 산
(72) 발명자 송재활
경상북도포항시남구효자동산32번지(재)포항산업과학연구원내
(74) 대리인 특허법인씨엔에스
심사청구 : 없음
(54) 강하먼지 채취장치
요약
본 발명은 강하먼지를 채취하는 장치에 관한 것이다.
본 발명은, 강하먼지를 채취하는 장치에 있어서, 상부가 개구되고, 일정크기의 내부공간(P)을 갖는 외부케이싱(10);
상기 외부케이싱(10)의 상부단에 올려지고, 상부에서 하부로 갈수록 출구가 좁아지는 수집호퍼(21)를 갖추고, 상기
수집호퍼(21)의 하부출구(21b)에 상부입구(22a)가 연통되도록 삽입되는 내부수집조(22)를 상기 외부케이싱(10)의
내부공간(P)에 배치하여 강하먼지를 포함하는 시료가 수집되는 수집부(20); 및 상기 내부수집조(10)에 채워지는 시
료의 수위변화에 따라 승하강되는 작동바(32)를 갖추고, 상기 작동바(32)와 더불어 승하강되면서 외부와 연통되는 배
기구(24)를 개폐하는 차단부재(36)를 갖추어 상기 배기구를 통한 수분증발을 조절하는 제어부(30);를 포함하여, 수집
조내에 채취된 강하먼지의 재비산을 방지하고, 회수가 용이하며, 시료채취 기간동안 수분을 증발시켜 시료를 농축하
는 전처리시간을 줄일 수 있는 효과가 얻어진다.
대표도
도 1
색인어
강하먼지, 외부케이싱, 수집호퍼, 내부수집조, 플로우트, 차단부재
명세서
도면의 간단한 설명
도 1은 본 발명에 따른 강하먼지 채취장치를 도시한 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 강하먼지 채취장치에 채용되는 본체케이싱과 수집호퍼를 도시한 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 강하먼지 채취장치에 채용되는 수집부 및 제어부를 도시한 구성도.
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* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
10 ..... 외부케이싱 12 ..... 도어부재
20 ..... 수집부 21 ..... 수집호퍼
22 ..... 내부수집조 23 ..... 날개
31 ..... 플로우트 32 ..... 작동바
34 ..... 안내부쉬 36 ..... 차단부재
발명의 상세한 설명
발명의 목적
발명이 속하는 기술 및 그 분야의 종래기술
본 발명은 강하먼지를 채취하는 장치에 관한 것으로, 보다 상세히는 수집조 내에 채취된 강하먼지의 재비산을 방지하
고, 회수가 용이하며, 시료채취 기간동안 수분을 증발시켜 시료를 농축하는 전처리시간을 줄일 수 있는 강하먼지 채
취장치에 관한 것이다.
일반적으로 강하먼지는 비가 오지 않을 때 대기중으로부터 지표면으로 강하하는 성분과 비가 올 때 빗물에 씻겨서 내
려오는 성분을 함께 채취하게 된다.
그리고, 강우와 함께 채취된 시료는 전량 회수하여 수용성분과 비수용성분으로 나누어 분석하게 되는데, 여과과정을
통해 시료중의 비수용성분을 분리하여 입자성분시료로 하고, 여과액은 농축과정을 통해 수분을 제거하여 수용성분시
료로 하게 되며, 상기 비수용성분은 토양입자와 산업활동의 부산물로 생성된 먼지가 주성분이며, 수용성분은 토양과
산업활동 부산물중의 염입자와 가스상 성분등이다.
그리고, 어떤 지역의 강하먼지 특성 파악을 위해서는 가능한 많은 지점에서 시료를 채취하고 가능한 많은 항목의 성
분을 분석하게 되므로 효율적인 시료의 전처리과정이 중요하다.
즉, 강하먼지는 보통 30여개의 항목을 분석하고 있으며 이를 위해서는 비수용성분을 기준으로 최소 1g이상의 시료가
필요한데, 이를 위해서 보통은 1개월정도의 시료채취기간을 두고 채취하며, 이때 1g의 입자 성분량 확보만을 목적으
로 넓은 입구의 채취장치를 사용할 경우 강우량을 고려해야 하므로 채취통이 커지고, 수용성분의 분석에 필요한 시료
의 농축과정시간이 기하급수적으로 늘어나게 되는 문제점이 있었다.
발명이 이루고자 하는 기술적 과제
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위하여 제안된 것으로서, 그 목적은 채취된 강하먼지시료의
재비산을 방지하고, 회수가 용이하며, 먼지시료를 채취하는 동안 수분을 증발시켜 시료먼지 분석전에 시료를 농축하
는 수용성분의 전처리시간을 단축시켜 작업생산성을 향상시킬 수 있는 강하먼지 채취장장치를 제공하고자 한다.
발명의 구성 및 작용
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 기술적인 구성으로써, 본 발명은,
강하먼지를 채취하는 장치에 있어서,
상부가 개구되고, 일정크기의 내부공간을 갖는 외부케이싱;
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상기 외부케이싱의 상부단에 올려지고, 상부에서 하부로 갈수록 출구가 좁아지는 수집호퍼를 갖추고, 상기 수집호퍼
의 하부출구에 상부입구가 연통되도록 삽입되는 내부수집조를 상기 외부케이싱의 내부공간에 배치하여 강하먼지를
포함하는 시료가 수집되는 수집부; 및
상기 내부수집조에 채워지는 시료의 수위변화에 따라 승하강되는 작동바를 갖추고, 상기 작동바와 더불어 승하강되
면서 외부와 연통되는 배기구를 개폐하는 차단부재를 갖추어 상기 배기구를 통한 수분증발을 조절하는 제어부;를 포
함함을 특징으로 하는 강하먼지 채취장치를 마련함에 의한다.
이하, 본 발명에 대하여 보다 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 강하먼지 채취장치를 도시한 전체구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 강하먼지 채취장치에 채
용되는 본체케이싱과 수집호퍼를 도시한 사 시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 강하먼지 채취장치에 채용되는 수집부
및 제어부를 도시한 구성도이다.
본 발명의 장치(1)는 도 1 내지 3에 도시한 바와같이, 내부공간에 채취된 강하먼지가 외부로 재비산되는 것을 방지하
며, 시료회수가 용이하고, 시료를 채취하는 기간동안 수분증발에 의해 시료의 농축작업시간을 절약할수 있는 것으로
서, 이러한 장치(1)는 외부케이싱(10), 수집부(20) 및 제어부(30)등으로 구성된다.
즉, 상기 외부케이싱(10)은 상부가 개구되고, 일정크기의 내부공간을 갖는 직육면체상의 박스구조로 갖추어지며, 하
부에는 후술하는 내부수집조(22)가 올려지는 평평한 하부플레이트(11)를 구비하는 한편, 일측외부면에는 상기 내부
수집조(22)가 인출입되는 출입구를 개폐하는 도어부재(12)를 갖추어 구성한다.
또한, 상기 외부케이싱(10)은 대기온도를 충분히 이용할수 있도록 열전도도와 내기후성이 좋은 금속재질로 구성되는
것이 바람직하다.
그리고, 상기 외부케이싱(10)의 내부공간(P)의 내부공간애 배치되어 강하먼지 및 이를 포함하는 유체를 수집하는 수
집부(20)는 수집호퍼(21)와 내부수집조(22)를 갖추어 구성하는바, 상기 수집호퍼(21)는 상부면이 완전개방된 상기
외부케이싱(10)의 상부단에 외부테두리가 걸려 올려지고, 상부에서 하부로 갈수록 입구가 서서히 좁아지는 구조를 가
지며, 하부단에는 유일통로인 하부출구(21b)가 직하부로 일정길이 연장형성된다.
또한, 상기 내부수집조(22)는 상기 수집호퍼(21)의 하부출구(21b)와 연통되도록 상부단에 상부입구(22a)를 상부로
일정길이 연장형성하고, 일정크기의 저장공 간을 갖추어 상기 수집호퍼(21)를 통하여 수집되는 시료가 채워진다.
여기서, 상기 수집호퍼(21)의 상단테두리에는 상기 외부케이싱(10)의 상부단에 걸리도록 걸림턱(21a)을 경사지게 돌
출형성하고, 상기 내부수집조(22)의 상부입구(21b)가 삽입되는 하부출구(22a)의 내부면에는 상기 내부수집조(22)내
에서 증발되는 기체가 부딪혀 응축되어 낙하되도록 경사진 날개(23)를 복수개 장착한다.
그리고, 상기 하부출구(22a)에는 상기 내부수집조(22)내에 채취되는 시료에 이물질이 혼입되지 않도록 2mm×2mm
매쉬크기를 갖는 여과부재를 갖추어 구성하여도 좋다.
또한, 상기 내부수집조(22)의 일측 상부면에는 배기구(24)를 일정높이 상부로 개구형성하고, 상기 배기구(24)는 상기
외부케이싱(10)에 설치되어 증발되는 수분을 외부로 배기하는 배기라인(25)의 선단과 연통연결된다.
한편, 상기 배기라인(25)을 통하여 상기 내부수집조(22)내에 저장된 유체의 수분증발을 조절하는 제어부(30)는 상기
내부수집조(22)의 내부공간에 채워지는 유체의 수명상에 올려져 부상되는 플로우트(31)를 갖추고, 상기 플로우트(31
)에는 상기 내부수집조(22)의 수위변화에 따라 승하강되도록 일정길이의 작동바(32)를 갖추어 구성한다.
상기 작동바(32)는 상기 내부수집조(22)의 상부면에 장착된 안내부쉬(34)의 중앙공에 상하이동이 원활하게 이루어지
도록 조립되며, 상기 작동바(32)의 상단부근에는 'ㄱ'자형 단면상의 보조바(35)를 갖추고, 상기 보조바(35)의 하부근
방에는 상기 작동바(32)의 하강작동 위치를 제어하도록 상기 안내부쉬(34)의 상단에 걸리 는 스토퍼(32a)를 갖추는
한편, 상가 보조바(35)의 하부단에는 상기 배기구(24)를 개폐하도록 원추형 차단부재(36)가 장착된다.
이에 따라, 상기 내부수집조(22)에 채워진 유체의 수위가 기준수위(H)보다 높게 되면, 이와 더불어 상승되는 플로우
트(31), 작동바(32) 및 차단부재(36)의 상승에 의해서 배기구(24)가 개방되는 반면에, 유체수위가 기준수위(H)보다
낮게 되면, 상기 차단부재(36)의 하강에 의해서 상기 배기구(24)를 밀폐시키는 것이다.
본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.
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먼저, 일정크기의 내부공간(P)을 갖는 외부케이싱(10)의 도어부재(12)를 열고서 내부수집조(22)는 상기 외부케이싱(
10)내에 배치하고, 배기구(24)와 배기라인(25)을 서로 연통시킨다.
그리고, 상기 외부케이싱(10)의 상단에 걸림턱(21a)이 걸려 고정되는 수집호퍼(21)의 하부출구(21b)를 상기 내부수
집조(22)의 상부입구에 끼워 연통한 다음, 상기 도어부재(21)를 닫는다. 이때, 상기 내부수집조(22)의 내부에는 채취
된 시료의 회수를 용이하게 하고, 수용성분을 용해시켜주는 일정량의 증류수를 채워넣으며, 채워지는 증류수는 상기
차단부재(36)가 배기구(24)의 통로를 밀폐하기 시작하는 기준수위(H)까지 채워진다.
이러한 상태에서, 대기중의 먼지나 이를 포함하는 강우는 상기 수집호퍼(21)를 통하여 상기 내부수집조(22)에 채워지
고, 이에 수집되는 시료량이 점차 많아지게 되면, 상기 내부수집조(22)의 수위가 점차 높아지면서 플로우트(31)도 상
부로 상승되기 때문에, 이에 관련된 작동바(32) 및 보조바(35)도 상승되어 상기 보조바(35)에 설치된 원추형 차단부
재(36)가 상기 배기구(24)로부터 직상부로 상승되면서 개방하기 시작한다. 이에 따라, 시간이 경과하면서 개방된 상
기 배기구(24) 및 배기라인(25)을 통하여 내부수집조(22)내에 수집된 수분이 증발되면서 농축과정이 이루어지는 것
이다.
한편, 비가 오지 않을 동안 증발이 계속 이루어져 상기 내부수집조(22)의 수위가 기준수위(H)까지 낮아지게 되면, 이
와 더불어 하강되는 플로우트(31)에 관련된 원추형 차단부재(36)가 상기 배기구(24)를 밀폐하여 더 이상 이를 통하여
수분증발이 이루어지지 않도록 한다.
그리고, 상기 내부수집조(22)의 상부입구(22a)와 연통되는 수집호퍼(21)의 하부출구(21b)에는 복수개의 날개(23)가
형성되어 있기 때문에, 상기 내부수집조(22)내에서 증발된 수분은 상기 날개(23)에 부딪히면서 응축되어 다시 내부수
집조(22)내로 낙하된다. 이에 따라, 상기 배기구(24)가 차단부재(36)에 의해서 닫혀진 상태에서 수분증발을 최소화하
여 시료회수에 가장 적합한 기준수위(H)를 일정하게 유지하도록 한다.
발명의 효과
상술한 바와같은 본 발명에 의하면, 먼지 및 이를 포함하는 강우는 수집호퍼를 통하여 내부수집조에 수집되고, 시료
회수가 용이하도록 일정량의 증류수가 채워진 내부수집조의 배기구는 수위변화에 따라 승하강되는 차단부재에 의해
서 개방되거나 닫혀짐으로서, 채취된 강하먼지시료의 재비산을 방지하고, 회수가 용이할 뿐만 아니라, 시료채취기간
중에 수분이 증발되어 수용성분의 전처리 시간을 줄일 수 있어 작업생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 얻어진다.
본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나
분야를 벗어나지 않는 한도내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진
자는 용이하게 알수 있음을 밝혀두고자 한다.
(57) 청구의 범위
청구항 1.
강하먼지를 채취하는 장치에 있어서,
상부가 개구되고, 일정크기의 내부공간(P)을 갖는 외부케이싱(10);
상기 외부케이싱(10)의 상부단에 올려지고, 상부에서 하부로 갈수록 출구가 좁아지는 수집호퍼(21)를 갖추고, 상기
수집호퍼(21)의 하부출구(21b)에 상부입구(22a)가 연통되도록 삽입되는 내부수집조(22)를 상기 외부케이싱(10)의
내부공간(P)에 배치하여 강하먼지를 포함하는 시료가 수집되는 수집부(20); 및
상기 내부수집조(10)에 채워지는 시료의 수위변화에 따라 승하강되는 작동바(32)를 갖추고, 상기 작동바(32)와 더불
어 승하강되면서 외부와 연통되는 배기구(24)를 개폐하는 차단부재(36)를 갖추어 상기 배기구를 통한 수분증발을 조
절하는 제어부(30);를 포함함을 특징으로 하는 강하먼지 채취장치.
청구항 2.
제 1항에 있어서, 상기 수집호퍼(21)의 상단테두리에는 상기 외부케이싱(10)의 상부단에 걸리도록 걸림턱(21a)을 경
사지게 돌출형성함을 특징으로 하는 강하먼지 채취장치.
청구항 3.
공개특허 10-2004-0020321
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제 1항에 있어서, 상기 내부수집조(22)의 상부입구(21b)가 삽입되는 하부출구(22a)의 내부면에는 상기 내부수집조(2
2)내에서 증발되는 기체가 부딪혀 응축되어 낙하되도록 경사진 날개(23)를 복수개 장착함을 특징으로 하는 강하먼지
채취장 치.
청구항 4.
제 1항에 있어서, 상기 내부수집조(22)의 내부에는 채취된 시료의 회수를 용이하게 하고, 수용성분을 용해시켜주는
일정량의 증류수를 채워넣으며, 채워지는 증류수는 상기 차단부재(36)가 배기구(24)의 통로를 밀폐하기 시작하는 기
준수위(H)까지 채워짐을 특징으로 하는 강하먼지 채취장치.
도면
도면1
공개특허 10-2004-0020321
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도면2
도면3