KR102851925B1 - 가스시료의 부숙지표물질 검사장치 - Google Patents

가스시료의 부숙지표물질 검사장치

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Abstract

본 발명은 가스에 포함된 부숙지표물질 분석을 위한 가스시료 검사장치에 있어서, 가스시료를 포집하는 챔버(200)와, 상기 챔버(200)에 포집된 가스시료의 수분을 제거하는 수분제거기(90)와, 상기 수분이 제거된 가스시료를 측정센서로 공급하는 시료공급부와, 상기 시료공급부를 통해 공급된 가스시료를 분석하는 센서(400)로 이루어져 상기 가스시료에 포함된 부숙지표물질을 측정하는 것을 특징으로 하는 가스시료의 부숙지표물질 검사장치가 제공된다.

Description

가스시료의 부숙지표물질 검사장치{Associated indicator substance inspection device for gas samples}
본 발명은 가스시료의 부숙지표물질 검사장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 가스시료에 포함된 부숙지표물질을 측정하는 가스시료의 부숙지표물질 검사장치에 관한 것이다.
일반적으로 퇴비란 유기성 물질을 부숙(발효)시켜 만든 비료를 말한다.
가축이 배출하는 분뇨를 발효시키지 않고 그대로 야지에 배출하면 분뇨에서 발생하는 악취와 유해가스로 인해 농작물의 생장을 저해하거나 인체에 악영향을 미칠 수 있다.
따라서 퇴비의 사용은 기본적으로 부숙이 완료된 상태를 전제로 하기 때문에 퇴비의 부숙도를 파악할 필요가 있다. 여기서 부숙이란 가축분뇨와 톱밥의 혼합물을 식물이 흡수하기 좋은 물질로 미생물이 발효시키는 것을 의미한다.
퇴비는 부숙화가 진행될수록 이산화탄소와 암모니아의 양이 감소하기 때문에 이에 기초한 국내외 및 상용 장비들이 퇴비 부숙도 평가에 사용되고 있다.
이에 따라 부숙도 판정 요소를 위해 가스시료를 오랜 시간 동안 직접적으로 센싱함에 있어 발생하는 센서들의 피로도 문제를 해결하고, 보다 정확한 농도 정보를 측정할 수 있으며, 센싱 비용을 절감할 수 있는 장치를 제공하기 위한 연구개발이 필요한 실정이다.
대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-1002772호 대한민국 공개특허공보 공개번호 제10-2021-0155490호 대한민국 공개특허공보 공개번호 제10-2021-0155491호 대한민국 공개특허공보 공개번호 제10-2021-0111427호
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 수분제거기를 구비하여 가스시료에 포함된 수분을 제거함으로써 측정감도를 향상시킬 수 있는 가스시료의 부숙지표물질 검사장치를 제공하고자 하는데 그 목적이 있다.
또한, 가스시료의 순환식 구조에서 시료공급부를 구비하여 기설정된 공급시간에 맞춰 가스시료를 센서에 공급함으로써 센서의 피로도를 최소화 할 수 있는 가스시료의 부숙지표물질 검사장치를 제공하고자 하는데 그 목적이 있다.
그러나 본 발명의 목적은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 가스에 포함된 부숙지표물질 분석을 위한 가스시료 검사장치에 있어서, 가스시료를 포집하는 챔버(200)와, 상기 챔버(200)에 포집된 가스시료의 수분을 제거하는 수분제거기(90)와, 상기 수분이 제거된 가스시료를 측정센서로 공급하는 시료공급부와, 상기 시료공급부를 통해 공급된 가스시료를 분석하는 센서(400)로 이루어져 상기 가스시료에 포함된 부숙지표물질을 측정하는 것을 특징으로 하는 가스시료의 부숙지표물질 검사장치가 제공된다.
또한, 상기 시료공급부는 상기 가스시료에서 측정에 필요한 일정량만을 분리하는 분리기구(350)와, 상기 분리기구(350)에서 분리된 분리시료를 센서(400)로 공급하기위한 순가스탱크(310)를 포함하며, 상기 챔버(200) 내의 가스시료가 상기 분리기구(350)로 공급된 후 상기 분리기구(350)에서 일정량만을 분리하여 분리된 분리시료를 상기 시료공급부를 통해 상기 센서(400)로 공급될 때 상기 분리기구(350)에는 분리기구로 공급되는 가스시료가 다시 챔버(200) 내부로 리턴(return)할 수 있도록 바이패스 라인(bypass-line)이 배치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 분리기구(350)에는 기구몸체(351)와, 상기 기구몸체(351) 내부에 상기 일정량만큼의 분리시료를 분리하기 위한 코일배관(360)과, 상기 가스시료를 챔버(200) 내부로 리턴시킬 수 있는 바이패스관(370)이 배치되어 코일배관(360)으로는 가스시료를 분리하고 바이패스관(370)으로는 가스시료를 챔버 내부로 리턴시키는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 챔버(200)에서 공급된 가스시료는 수분제거기(90)로 이동하고, 상기 수분제거기(90)에서 수분이 분리된 가스시료는 펌프(210)를 통해 상기 분리기구(350)로 공급되며, 상기 펌프(210)와 상기 분리기구(350) 사이에는 가스시료를 공급하기 위한 시료공급관(211)이 구비되고, 상기 분리기구(350)와 상기 챔버(200) 사이에는 시료리턴관(212)이 구비되며, 상기 순가스탱크(310)와 상기 분리기구 사이에는 가스공급관(311)이 배치되고, 상기 센서(400)와 상기 분리기구 사이에는 측정공급관(312)이 배치되는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 수분제거기(90)는 가스시료에 포함된 수분을 얼려 제거하는 얼음형성부(100)가 구비되되, 상기 얼음형성부는 관체(110)와 상기 관체(110)의 내부의 온도를 영하로 강하시키는 온도조절기(130)가 구비되어, 상기 관체의 내부온도를 영하로 유지하면서 상기 관체내부로 수분이 포함된 가스시료를 통과시켜, 상기 가스에 포함된 수분을 얼음으로 상변화 시켜 제거하여 수분이 제거된 가스시료를 회수하는 것을 특징으로 한다.
이때 상기 관체 내부면에는 수분의 상변화로 인해 생성된 얼음알갱이가 달라붙으며, 상기 장치에는 상기 관체 내부면에서 얼음알갱이를 제거하기 위한 얼음제거부가 구비된 것을 특징으로 한다.
또한 상기 관체를 감싸는 판재(120)가 구비되고 상기 온도조절기(130)는 상기 판재에 부착되어 상기 판재의 온도를 영하 또는 영상으로 변화시켜 상기 관체내부의 온도를 제어하며 이때 상기 관체의 재질은 유리 또는 스테인리스인 것을 특징으로 한다.
또한 얼음제거는 상기 온도조절기에 의해 판재의 온도를 영상으로 올림에 따라 상기 내부면의 온도가 영상으로 되며, 상기 내부면에 달라붙은 얼음알갱이가 상기 내부면으로부터 분리되고, 압축가스를 상기 내부통로로 투입시켜 상기 분리되면서 녹는 얼음알갱이를 제거하는 것을 특징으로 한다.
또한 얼음형성부(100)는 제1얼음형성부(100a)와 제2얼음형성부(100b)로 형성되어 제1얼음형성부(100a)의 제1관체(110a)를 통해 가스시료의 수분을 제거함에 따라 제1관체 내부통로에 얼음알갱이가 쌓여 협소해지면 얼음제거부를 통해 상기 제1관체의 얼음알갱이를 제거하면서 동시에 제2얼음형성부를 통해 가스시료의 수분을 제거하고, 다시 제2얼음형성부(100b)의 제2관체(110b) 내부통로에 얼음알갱이가 쌓여 협소해지면 얼음제거부를 통해 상기 제2관체 내부통로의 얼음알갱이를 제거하면서 동시에 제1얼음형성부의 제1관체(110a)를 통해 가스시료의 수분을 제거하여 연속적으로 가스시료의 수분을 제거하는 것을 특징으로 한다.
또한 제1얼음형성부의 제1관체와 제2얼음형성부의 제2관체는 하나의 가스시료입구(A)를 통해 가스시료가 공급되고, 상기 제1관체 및 제2관체를 통해 수분이 제거된 가스시료는 하나의 가스시료출구(B)로 배출되도록 형성됨에 따라 가스시료입구를 바꾸지 않고도 연속하여 가스시료를 제1관체와 제2관체에 번갈이 공급하고, 상기 제1관체와 상기 제2관체에서 배출되는 수분이 제거된 가스시료가 하나의 가스시료출구로 배출됨에 따라 가스시료출구를 바꾸지 않고도 연속하여 수분이 제거된 가스시료를 배출하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 가스시료입구(A)에는 제1밸브(1)가 배치됨에 따라 상기 제1밸브의 제1a구(1a)는 가스시료입구와 직결되며 상기 제1밸브의 제1b구(1b)는 상기 제1관체(110a)의 제1관체입구(110a1) 연통되며, 상기 제1밸브의 제1c구(1c)는 상기 제2관체(110b)의 제2관체입구(110b1) 연통되어 상기 가스시료입구(A)는 상기 하나의 제1_3웨어밸브를 통해 제1관체 입구(110a1)와 제2관체입구(110b1)를 연결하며, 상기 가스시료출구에는 제2밸브(2)가 배치됨에 따라 상기 제2밸브의 제2a구(2a)는 가스시료출구(B)와 직결되고 상기 제2밸브의 제2b구(2b)는 상기 제1관체(110a)의 제1관체출구(110a2) 연통되며, 상기 제2밸브의 제2c구(2c)는 상기 제2관체(110b)의 제2관체출구(110b2) 연통되어 상기 가스시료출구(B)는 상기 하나의 제2밸브를 통해 제1관체 출구(110a2)와 제2관체 출구(110b2)를 연결하는 것을 특징으로 한다.
또한 제1얼음형성부의 제1관체와 제2얼음형성부의 제2관체는 하나의 압축공기입구(C)를 통해 압축공기가 공급되도록 형성됨에 따라 압축공기입구(C)를 바꾸지 않고도 제1관체 및 제2관체에 압축공기를 공급하며,
제1얼음형성부의 제1관체와 제2얼음형성부의 제2관체는 하나의 압축공기출구(D)를 통해 압축공기가 배출되도록 형성됨에 따라 압축공기출구(D)를 바꾸지 않고도 제1관체 및 제2관체에서 배출되는 수분이 섞여있는 얼음알갱이 혹은 수분을 하나의 압축공기출구로 배출하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 제1밸브의 제1b구(1b)와 상기 제1관체(110a)의 제1관체입구(110a1) 사이에는 제5밸브(5)가 배치됨에 따라, 제1밸브의 제1b구(1b)는 제5밸브(5)의 제5b구(5b)와 연결되고, 제5밸브(5)의 제5c구(5c)는 제1관체입구(110a1)와 연결되며,
상기 제1밸브의 제1c구(1c)와 상기 제2관체(110b)의 제1관체입구(110b1)사이에는 제6밸브(6)가 배치됨에 따라, 제1밸브의 제1c구(1c)는 제6밸브(6)의 제6b구(6b)와 연결되고, 제6밸브(6)의 제6c구(6c)는 제2관체입구(110b1)와 연결되며,
상기 제1관체(110a)의 제1관체출구(110a2)와 상기 제2밸브의 제2b입구(2b)사이에는 제7밸브(7)가 배치됨에 따라, 상기 제1관체출구(110a2)는 제7밸브의 제7b구(7b)와 연결되고, 제7밸브(7)의 제7c구(7c)는 상기 제2밸브의 제2b구(2b)와 연결되며,
상기 제2관체(110b)의 제2관체출구(110b2)와 상기 제2밸브의 제2c구(2c)사이에는 제8밸브(8)가 배치됨에 따라, 상기 제2관체출구(110b2)는 제8밸브의 제8b구(8b)와 연결되고, 제8밸브(8)의 제8c구(8c)는 상기 제2밸브의 제2c구(2c)와 연결되어 상기 압축공기가 상기 제1관체 및 상기 제2관체로 공급되는 통로를 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 압축공기입구(C)에는 제3밸브(3)가 배치됨에 따라 상기 제3밸브의 제3a구(3a)는 압축공기입구와 직결되며 상기 제3밸브(3)의 제3b구(3b)는 제5밸브(5)의 제5a구(5a)와 연통되고, 상기 제3밸브(3)의 제3c구(3c)는 제6밸브(6)의 제6a구(6a)와 연통되며,
상기 압축공기출구(D)에는 제4밸브(4)가 배치됨에 따라 상기 제4밸브의 제4a구(4a)는 압축공기출구와 직결되며 상기 제4밸브(4)의 제4b구(4b)는 제7밸브(7)의 제7a구(7a)와 연통되고, 상기 제4밸브(4)의 제4c구(4c)는 제8밸브(8)의 제8a구(8a)와 연통되어, 상기 압축공기가 상기 제1관체 및 상기 제2관체로 공급되는 통로를 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한 수분이 함유된 가스시료가 제1관체(110a)로 공급되어 수분이 제거될 때는, 상기 제1밸브의 제1c구와 제5밸브의 제5a구와 제7밸브의 제7a구와 제2밸브의 제2c구가 off 되고, 제1밸브의 제1a구 및 제1b구와, 제5밸브의 제5b구 및 제5c구와, 제7밸브의 제7b구 및 제7c구와, 제2밸브의 제2a구 및 제2b구가 on 되어
상기 가스시료입구(A)에서 공급된 수분이 함유된 가스시료는 제1밸브의 제1a구와 제1b구를 통과한 후 제5밸브의 제5b구와 제5c구를 통과하며 이후에 제1관체(110a)를 통과하면서 수분이 제거되고, 다시 제7밸브의 제7b구 및 제7c구를 통과한 후, 제2밸브의 제2b구와 제2a구를 거쳐 가스시료 출구(B)로 배출되며 이때 상기 제1관체(110a)는 영하로 유지되도록 관리되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 제1관체(110a)로 수분이 함유된 가스시료에서 수분이 제거될 때는 상기 제2관체(110b)에는 압축공기를 공급하여 제2관체 내부에 형성된 알음알갱이를 제거하며, 이때 상기 제3밸브의 제3b구와 제6밸브의 제6b구와 제8밸브의 제8c구와 제4밸브의 제4b구는 off 되고, 제3밸브의 제3a구 및 제3c구와, 제6밸브의 제6a구 및 제6c구와, 제8밸브의 제8b구 및 제8a구와, 제4밸브의 제4c구 및 제4a구가 on 되어 상기 압축공기입구(C)에서 공급된 압축공기는 제3밸브의 제3a구 및 제3c구와, 제6밸브의 제6a구 및 제6c구를 통화한 후 제2관체(110b)를 통과하면서 얼음알갱이 혹은 수분을 제거하고 제8밸브의 제8b구 및 제8a구와, 제4밸브의 제4c구 및 제4a구를 거쳐 압축공기출구(D)로 배출되며, 이때 상기 제2관체(110b)는 영상으로 유지되도록 제어되는 것을 특징으로 한다.
또한 수분이 함유된 가스시료가 제2관체(110b)로 공급되어 수분이 제거될 때는, 상기 제1밸브의 제1b구와 제6밸브의 제6a구와 제8밸브의 제8a구와 제2밸브의 제2b구가 off 되고, 제1밸브의 제1a구 및 제1c구와, 제6밸브의 제6b구 및 제6c구와, 제8밸브의 제8b구 및 제8c구와, 제2밸브의 제2a구 및 제2c구가 on 되어 상기 가스시료입구(A)에서 공급된 수분이 함유된 가스시료는 제1밸브의 제1a구와 제1c구를 통과한 후 제6밸브의 제6b구와 제6c구를 통과하며 이후에 제2관체(110b)를 통과하면서 수분이 제거되고, 다시 제8밸브의 제8b구 및 제8c구를 통과한 후, 제2밸브의 제2c구와 제2a구를 거쳐 가스시료 출구(B)로 배출되며 이때 상기 제2관체(110b)는 영하로 유지되도록 관리되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 제2관체(110b)로 수분이 함유된 가스시료에서 수분이 제거될 때는 상기 제1관체(110a)에는 압축공기를 공급하여 제1관체 내부에 형성된 알음알갱이를 제거하며, 이때 상기 제3밸브의 제3c구와 제5밸브의 제5b구와 제7밸브의 제7c구와 제4밸브의 제4c구는 off 되고, 제3밸브의 제3a구 및 제3b구와, 제5밸브의 제5a구 및 제5c구와, 제7밸브의 제7b구 및 제8a구와, 제4밸브의 제4b구 및 제4a구가 on 되어 상기 압축공기입구(C)에서 공급된 압축공기는 제3밸브의 제3a구 및 제3b구와, 제5밸브의 제5a구 및 제5c구를 통화한 후 제1관체(110a)를 통과하면서 얼음알갱이 혹은 수분을 제거하고 제7밸브의 제7b구 및 제8a구와, 제4밸브의 제4b구 및 제4a구를 거쳐 압축공기출구(D)로 배출되며, 이때 상기 제1관체(110a)는 영상으로 유지되도록 제어되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 제1관체의 온도를 높이거나 내리기 위한 매개체로 상기 제1관체를 감싸는 제1판재(120a)가 구비되고 상기 제1판재(120a)의 온도의 온도를 올리거나 내리기 위한 제1온도조절기(130a)는 전원을 인가하면 온도가 떨어지고 전원을 차단하면 온도가 올라가는 열전소자를 활용하고, 상기 제2관체의 온도를 높이거나 내리기 위한 매개체로 상기 제2관체를 감싸는 제2판재(120b)가 구비되고 상기 제2판재(120b)의 온도의 온도를 올리거나 내리기 위한 제2온도조절기(130b)는 전원을 인가하면 온도가 떨어지고 전원을 차단하면 온도가 올라가는 열전소자를 활용하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.
이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따르면, 수분제거기를 구비하여 가스시료에 포함된 수분을 제거함으로써 측정감도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 가스시료의 순환식 구조에서 시료공급부를 구비하여 기설정된 양과 시간에 맞춰 가스시료를 센서에 공급함으로써 센서의 피로도를 최소화 할 수 있어 보다 정확한 농도 정보를 측정할 수 있으며, 센서의 고장을 방지할 수 있다.
또한, 일반적인 연속 주입 방식에 비해 소량의 가스시료를 센서에 공급하여 측정시간을 단축시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발에 따른 가스시료 부숙지표물질 검사장치의 유로를 도시한 개략도이다.
도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 제1동작 및 제2동작에 따른 코일배관과 바이패스관의 유로를 도시한 개략도이다.
도4는 본 발명에 따른 수분제거장치를 도시한 개략도이다.
도5는 본 발명에 따른 제1관체에서의 가스시료 수분제거과정을 도시한 개략도이다.
도6은 본 발명에 따른 제2관체에서의 가스시료 수분제거과정을 도시한 개략도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 하여 내려져야 할 것이다.
아울러, 아래의 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 본 발명의 청구범위에 제시된 구성요소의 예시적인 사항에 불과하며, 본 발명의 명세서 전반에 걸친 기술사상에 포함되고 청구범위의 구성요소에서 균등물로서 치환 가능한 구성요소를 포함하는 실시예는 본 발명의 권리범위에 포함될 수 있다.
첨부된 도 1은 본 발에 따른 가스시료 부숙지표물질 검사장치의 유로를 도시한 개략도, 도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 제1동작 및 제2동작에 따른 코일배관과 바이패스관의 유로를 도시한 개략도, 도4는 본 발명에 따른 수분제거장치를 도시한 개략도, 도5는 본 발명에 따른 제1관체에서의 가스시료 수분제거과정을 도시한 개략도, 도6은 본 발명에 따른 제2관체에서의 가스시료 수분제거과정을 도시한 개략도이다.
도 1 이하에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 가스시료 검사장치는, 가스시료를 포집하는 챔버(200)와, 상기 챔버(200)에 포집된 가스시료의 수분을 제거하는 수분제거기(90)와, 상기 수분이 제거된 가스시료를 측정센서로 공급하는 시료공급부와, 상기 시료공급부를 통해 공급된 가스시료를 분석하는 센서(400)로 이루어진다.
또한, 상기 시료공급부는 상기 가스시료에서 측정에 필요한 일정량만을 분리하는 분리기구(350)와, 상기 분리기구(350)에서 분리된 분리시료를 센서(400)로 공급하기위한 순가스탱크(310)를 포함하여 이루어진다.
또한, 상기 센서(400)는 PID센서(광이온화 센서)로 구비될 수 있다.
또한, 상기 챔버(200) 내의 가스시료가 상기 분리기구(350)로 공급된 후 상기 분리기구(350)에서 일정량만을 분리하여 분리된 분리시료를 상기 시료공급부를 통해 상기 센서(400)로 공급될 때 상기 분리기구(350)에는 분리기구로 공급되는 가스시료가 다시 챔버(200) 내부로 리턴(return)할 수 있도록 바이패스 라인(bypass-line)이 배치된다.
또한, 상기 분리기구(350)에는 기구몸체(351)와, 상기 기구몸체(351) 내부에 상기 일정량만큼의 분리시료를 분리하기 위한 코일배관(360)과, 상기 가스시료를 챔버(200) 내부로 리턴시킬 수 있는 바이패스관(370)이 배치된다.
상기 코일배관(360)으로는 가스시료를 분리하고 상기 바이패스관(370)으로는 가스시료를 챔버 내부로 리턴시킨다.
또한, 상기 챔버(200)에서 공급된 가스시료는 수분제거기(90)로 이동하고, 상기 수분제거기(90)에서 수분이 분리된 가스시료는 펌프(210)를 통해 상기 분리기구(350)로 공급된다.
그리고 상기 펌프(210)와 상기 분리기구(350) 사이에는 가스시료를 공급하기 위한 시료공급관(211)이 구비되고, 상기 분리기구(350)와 상기 챔버(200) 사이에는 시료리턴관(212)이 구비된다.
또한, 상기 순가스탱크(310)와 상기 분리기구 사이에는 가스공급관(311)이 배치되고, 상기 센서(400)와 상기 분리기구 사이에는 측정공급관(312)이 배치된다.
또한, 도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 시료공급관(211)의 일단에는 상기 분리기구(350)와 연결되는 제11연결단(11)이 구비되고, 상기 시료리턴관(212)의 타단에는 상기 분리기구(350)와 연결되는 제12연결단(12)이 구비된다.
또한, 상기 가스공급관(311)의 일단에는 상기 분리기구(350)와 연결되는 제21연결단(21)이 구비되고, 상기 측정공급관(312)의 일단에는 상기 분리기구(350)와 연결되는 제22연결단(22)이 구비된다.
또한, 상기 코일배관(360)의 일단에는 제11a연결단(11a)이 구비되고, 상기 코일배관(360)의 타단에는 제12a연결단(12b)이 구비된다.
또한, 상기 바이패스관(370)의 일단에는 제21a연결단(21a)이 구비되고, 상기 바이패스관(370)의 타단에는 제22a연결단(22b)이 구비된다.
한편, 도 3을 참조하면, 제1동작으로 상기 제11연결단(11)과 상기 제11a연결단(11a)이 연결되고, 상기 제12연결단(12)과 상기 제12a연결단(12b)이 연결되며, 상기 제21연결단(21)과 상기 제21a연결단(21a)이 연결되고, 상기 제22연결단(22)과 상기 제22a연결단(22b)이 연결된다.
또한, 도 2를 참조하면, 상기 기구몸체(351)가 회전하면 제2동작으로 상기 제11연결단(11)과 상기 제21a연결단(21a)이 연결되고, 상기 제12연결단(12)과 상기 제22a연결단(22b)이 연결되며, 상기 제21연결단(21)과 상기 제11a연결단(11a)이 연결되고, 상기 제22연결단(22)과 상기 제12a연결단(12b)이 연결된다.
즉, 도 1 내지 도 3을 참조하면 상기 제1동작이 이루어진 상태에서 상기 코일배관(360)에 가스시료가 채워져 분리시료를 확보하며, 상기 제2동작이 이루어진 상태에서 상기 순가스탱크(310)에서 공급된 순가스는 상기 코일배관(360)에 채워진 분리시료를 상기 센서(400)로 이동시켜 상기 분리시료를 검사하고,
상기 시료공급관(211)으로 공급된 가스시료는 상기 바이패스관(370)을 통해 시료리턴관(212)으로 이동하여 챔버(200)로 리턴된다.
즉, 상기 제1동작과 제2동작이 반복적으로 시행됨에 따라 상기 코일배관(360)에 의해 반복적으로 분리시료가 확보되어 상기 센서(400)를 통해 분리시료를 검사하면서 상기 분리시료를 검사할 때 상기 챔버(200)로 부터 공급되는 가스시료는 상기 바이패스관(370)을 통해 다시 챔버(200)로 리턴된다.
즉 본 발명에 따른 가스시료 검사장치는 가스의 순환식 구조에서 제1동작과 제2동작이 반복적으로 시행됨에 따라 가스시료를 단속적으로 센서에 공급한다.
따라서 가스시료의 일반적인 연속 주입 방식에 비해 소량의 시료가 센서로 주입되기 때문에 측정시간이 감소하고, 비교적 정확한 농도 정보를 얻을 수 있다.
또한, 센서에 주입되는 시료의 양이 일반적인 연속 주입 방식에 비해 소량이면서 시료로부터 센서의 장시간 노출을 방지할 수 있어 센서의 피로도를 최소화 할 수 있어 센서의 수명을 오래 유지할 수 있다.
한편, 도 4를 참조하면, 상기 수분제거기(90)는 가스시료에 포함된 수분을 얼려 제거하는 얼음형성부(100)가 구비되되, 상기 얼음형성부는 관체(110)와 상기 관체(110)의 내부의 온도를 영하로 강하시키는 온도조절기(130)가 구비되어, 상기 관체의 내부온도를 영하로 유지하면서 상기 관체내부로 수분이 포함된 가스시료를 통과시켜, 상기 가스에 포함된 수분을 얼음으로 상변화 시켜 제거하여 수분이 제거된 가스시료를 회수하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 관체 내부면에는 수분의 상변화로 인해 생성된 얼음알갱이가 달라붙으며, 상기 장치에는 상기 관체 내부면에서 얼음알갱이를 제거하기 위한 얼음제거부를 포함한다.
그리고 상기 관체를 감싸는 판재(120)가 구비되고 상기 온도조절기(130)는 상기 판재에 부착되어 상기 판재의 온도를 영하 또는 영상으로 변화시켜 상기 관체내부의 온도를 제어하며 이때 상기 관체의 재질은 유리 또는 스테인레스를 포함한다.
이때 얼음제거는 상기 온도조절기에 의해 판재의 온도를 영상으로 올림에 따라 상기 내부면의 온도가 영상으로 되며, 상기 내부면에 달라붙은 얼음알갱이가 상기 내부면으로부터 분리되고, 압축가스를 상기 내부통로로 투입시켜 상기 분리되면서 녹는 얼음알갱이를 제거하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 제1관체의 온도를 높이거나 내리기 위한 매개체로는 상기 제1관체를 감싸는 제1판재(120a)가 구비되고 상기 제1판재(120a)의 온도의 온도를 올리거나 내리기 위한 제1온도조절기(130a)는 전원을 인가하면 온도가 떨어지고 전원을 차단하면 온도가 올라가는 열전소자를 활용하고,
상기 제2관체의 온도를 높이거나 내리기 위한 매개체로 상기 제2관체를 감싸는 제2판재(120b)가 구비되고 상기 제2판재(120b)의 온도의 온도를 올리거나 내리기 위한 제2온도조절기(130b)는 전원을 인가하면 온도가 떨어지고 전원을 차단하면 온도가 올라가는 열전소자를 활용하는 것을 특징으로 한다.
다음으로 도5에 도시된 바와 같이 상기 얼음형성부(100)은 제1얼음형성부(100a)와 제2얼음형성부(100b)로 형성되어 제1얼음형성부(100a)의 제1관체(110a)를 통해 가스시료의 수분을 제거함에 따라 제1관체 내부통로에 얼음알갱이가 쌓여 협소해지면 얼음제거부를 통해 상기 제1관체의 얼음알갱이를 제거하면서 동시에 제2얼음형성부를 통해 가스시료의 수분을 제거하고, 다시 제2얼음형성부(100b)의 제2관체(110b) 내부통로에 얼음알갱이가 쌓여 협소해지면 얼음제거부를 통해 상기 제2관체 내부통로의 얼음알갱이를 제거하면서 동시에 제1얼음형성부의 제1관체(110a)를 통해 가스시료의 수분을 제거하여 연속적으로 가스시료의 수분을 제거하는 것을 특징으로 한다.
이를 통하여 제1얼음형성부의 제1관체와 제2얼음형성부의 제2관체는 하나의 가스시료입구(A)을 통해 가스시료가 공급되고, 상기 제1관체 및 제2관체를 통해 수분이 제거된 가스시료는 하나의 가스시료출구(B)로 배출되도록 형성됨에 따라 가스시료입구를 바꾸지 않고도 연속하여 가스시료를 제1관체와 제2관체에 번갈이 공급하고, 상기 제1관체와 상기 제2관체에서 배출되는 수분이 제거된 가스시료가 하나의 가스시료출구로 배출됨에 따라 가스시료출구를 바꾸지 않고도 연속하여 수분이 제거된 가스시료를 배출하는 것을 특징으로 한다.
나아가 상기 제1얼음형성부의 제1관체와 제2얼음형성부의 제2관체는 하나의 압축공기입구(C)를 통해 압축공기가 공급되도록 형성됨에 따라 압축공기입구(C)를 바꾸지 않고도 제1관체 및 제2관체에 압축공기를 공급하며, 제1얼음형성부의 제1관체와 제2얼음형성부의 제2관체는 하나의 압축공기출구(D)을 통해 압축공기가 배출되도록 형성됨에 따라 압축공기출구(D)를 바꾸지 않고도 제1관체 및 제2관체에서 배출되는 수분이 섞여있는 얼음알갱이 혹은 수분을 하나의 압축공기출구로 배출되도록 하는 것이 바람직하다.
이와 같은 상기 제1관체와 제2관체에는 각 밸브가 구비되어 있어 가스시료를 각 관체에 번갈아 공급할 수 있게 되는데, 구체적으로 도4에 도시된 바와 같이 상기 가스시료입구(A)에는 제1밸브(1)가 배치됨에 따라 상기 제1밸브의 제1a구(1a)는 가스시료입구와 직결되며 상기 제1밸브의 제1b구(1b)는 상기 제1관체(110a)의 제1관체입구(110a1) 연통되며, 상기 제1밸브의 제1c구(1c)는 상기 제2관체(110b)의 제2관체입구(110b1) 연통되어 상기 가스시료입구(A)는 상기 하나의 제1_3웨어밸브를 통해 제1관체 입구(110a1)와 제2관체입구(110b1)를 연결하며, 상기 가스시료출구에는 제2밸브(2)가 배치됨에 따라 상기 제2밸브의 제2a구(2a)는 가스시료출구(B)와 직결되고 상기 제2밸브의 제2b구(2b)는 상기 제1관체(110a)의 제1관체출구(110a2) 연통되며, 상기 제2밸브의 제2c구(2c)는 상기 제2관체(110b)의 제2관체출구(110b2) 연통되어 상기 가스시료출구(B)는 상기 하나의 제2밸브를 통해 제1관체 출구(110a2)와 제2관체 출구(110b2)를 연결할 수 있다.
그리고 상기 제1밸브의 제1b구(1b)와 상기 제1관체(110a)의 제1관체입구(110a1) 사이에는 제5밸브(5)가 배치됨에 따라, 제1밸브의 제1b구(1b)는 제5밸브(5)의 제5b구(5b)와 연결되고, 제5밸브(5)의 제5c구(5c)는 제1관체입구(110a1)와 연결되며,
상기 제1밸브의 제1c구(1c)와 상기 제2관체(110b)의 제1관체입구(110b1)사이에는 제6밸브(6)가 배치됨에 따라, 제1밸브의 제1c구(1c)는 제6밸브(6)의 제6b구(6b)와 연결되고, 제6밸브(6)의 제6c구(6c)는 제2관체입구(110b1)와 연결되며,
상기 제1관체(110a)의 제1관체출구(110a2)와 상기 제2밸브의 제2b입구(2b)사이에는 제7밸브(7)가 배치됨에 따라, 상기 제1관체출구(110a2)는 제7밸브의 제7b구(7b)와 연결되고, 제7밸브(7)의 제7c구(7c)는 상기 제2밸브의 제2b구(2b)와 연결되며,
상기 제2관체(110b)의 제2관체출구(110b2)와 상기 제2밸브의 제2c구(2c)사이에는 제8밸브(8)가 배치됨에 따라, 상기 제2관체출구(110b2)는 제8밸브의 제8b구(8b)와 연결되고, 제8밸브(8)의 제8c구(8c)는 상기 제2밸브의 제2c구(2c)와 연결되어, 상기 압축공기가 상기 제1관체 및 상기 제2관체로 공급되는 통로를 구비하는 것이 바람직하다.
또한 상기 압축공기입구(C)에는 제3밸브(3)가 배치됨에 따라 상기 제3밸브의 제3a구(3a)는 압축공기입구와 직결되며 상기 제3밸브(3)의 제3b구(3b)는 제5밸브(5)의 제5a구(5a)와 연통되고, 상기 제3밸브(3)의 제3c구(3c)는 제6밸브(6)의 제6a구(6a)와 연통되며,
상기 압축공기출구(D)에는 제4밸브(4)가 배치됨에 따라 상기 제4밸브의 제4a구(4a)는 압축공기출구와 직결되며 상기 제4밸브(4)의 제4b구(4b)는 제7밸브(7)의 제7a구(7a)와 연통되고, 상기 제4밸브(4)의 제4c구(4c)는 제8밸브(8)의 제8a구(8a)와 연통되어, 상기 압축공기가 상기 제1관체 및 상기 제2관체로 공급되는 통로를 구비하는 것이 바람직하다.
다음으로 밸브가 작동되는 방식에 관하여 수분이 함유된 가스시료가 제1관체(110a)로 공급되어 수분이 제거되는 모습은 도 5에, 제2관체(110b)로 공급되어 수분이 제거되는 모습은 도 6에 도시된 바와 같다.
구체적으로 수분이 함유된 가스시료가 제1관체(110a)로 공급되어 수분이 제거될 때는, 상기 제1밸브의 제1c구와 제5밸브의 제5a구와 제7밸브의 제7a구와 제2밸브의 제2c구가 off 되고, 제1밸브의 제1a구 및 제1b구와, 제5밸브의 제5b구 및 제5c구와, 제7밸브의 제7b구 및 제7c구와, 제2밸브의 제2a구 및 제2b구가 on 되어
상기 가스시료입구(A)에서 공급된 수분이 함유된 가스시료는 제1밸브의 제1a구와 제1b구를 통과한 후 제5밸브의 제5b구와 제5c구를 통과하며 이후에 제1관체(110a)를 통과하면서 수분이 제거되고, 다시 제7밸브의 제7b구 및 제7c구를 통과한 후, 제2밸브의 제2b구와 제2a구를 거쳐 가스시료 출구(B)로 배출되며 이때 상기 제1관체(110a)는 영하로 유지되도록 관리되는 것이 바람직하다.
상기 제1관체(110a)로 수분이 함유된 가스시료에서 수분이 제거될 때는 상기 제2관체(110b)에는 압축공기를 공급하여 제2관체 내부에 형성된 알음알갱이를 제거하며, 이때 상기 제3밸브의 제3b구와 제6밸브의 제6b구와 제8밸브의 제8c구와 제4밸브의 제4b구는 off 되고, 제3밸브의 제3a구 및 제3c구와, 제6밸브의 제6a구 및 제6c구와, 제8밸브의 제8b구 및 제8a구와, 제4밸브의 제4c구 및 제4a구가 on 되어
상기 압축공기입구(C)에서 공급된 압축공기는 제3밸브의 제3a구 및 제3c구와, 제6밸브의 제6a구 및 제6c구를 통화한 후 제2관체(110b)를 통과하면서 얼음알갱이 혹은 수분을 제거하고 제8밸브의 제8b구 및 제8a구와, 제4밸브의 제4c구 및 제4a구를 거쳐 압축공기출구(D)로 배출되며, 이때 상기 제2관체(110b)는 영상으로 유지되도록 제어되는 것이 바람직하다.
반대로 수분이 함유된 가스시료가 제2관체(110b)로 공급되어 수분이 제거될 때는, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 제1밸브의 제1b구와 제6밸브의 제6a구와 제8밸브의 제8a구와 제2밸브의 제2b구가 off 되고, 제1밸브의 제1a구 및 제1c구와, 제6밸브의 제6b구 및 제6c구와, 제8밸브의 제8b구 및 제8c구와, 제2밸브의 제2a구 및 제2c구가 on 되어, 상기 가스시료입구(A)에서 공급된 수분이 함유된 가스시료는 제1밸브의 제1a구와 제1c구를 통과한 후 제6밸브의 제6b구와 제6c구를 통과하며 이후에 제2관체(110b)를 통과하면서 수분이 제거되고, 다시 제8밸브의 제8b구 및 제8c구를 통과한 후, 제2밸브의 제2c구와 제2a구를 거쳐 가스시료 출구(B)로 배출되며 이때 상기 제2관체(110b)는 영하로 유지되도록 관리되는 것이 바람직하다.
그리고 상기 제2관체(110b)로 수분이 함유된 가스시료에서 수분이 제거될 때는 상기 제1관체(110a)에는 압축공기를 공급하여 제1관체 내부에 형성된 알음알갱이를 제거하며, 이때 상기 제3밸브의 제3c구와 제5밸브의 제5b구와 제7밸브의 제7c구와 제4밸브의 제4c구는 off 되고, 제3밸브의 제3a구 및 제3b구와, 제5밸브의 제5a구 및 제5c구와, 제7밸브의 제7b구 및 제8a구와, 제4밸브의 제4b구 및 제4a구가 on 되어, 상기 압축공기입구(C)에서 공급된 압축공기는 제3밸브의 제3a구 및 제3b구와, 제5밸브의 제5a구 및 제5c구를 통화한 후 제1관체(110a)를 통과하면서 얼음알갱이 혹은 수분을 제거하고 제7밸브의 제7b구 및 제8a구와, 제4밸브의 제4b구 및 제4a구를 거쳐 압축공기출구(D)로 배출되며, 이때 상기 제1관체(110a)는 영상으로 유지되도록 제어되는 것이 바람직하다.
이를 통하여 본 발명은, 수분이 포함된 가스시료에서 수분을 제거하는 장치에 있어서, 얼어붙은 관체의 얼음알갱이들을 제거 하면서도 연속적으로 가스시료의 수분을 제거할 수 있고, 얼어붙은 관체의 얼음알갱이들을 제거하는 동안 가스시료 트랩과 노즐을 교체하지 않고도 연속적으로 가스시료의 수분을 제거할 수 있는 가스시료의 수분제거장치를 제공한다.
이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 범주에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 명확해질 것이다.
1 : 제1밸브 2 : 제2밸브
3 : 제3밸브 4 : 제4밸브
5 : 제5밸브 6 : 제6밸브
7 : 제7밸브 8 : 제8밸브
90 : 수분제거기 100 : 얼음형성부
100a : 제1얼음형성부 100b : 제2얼음형성부
110 : 관체 110a : 제1관체
110b : 제2관체 120 : 판재
130 : 온도조절기 130a : 제1온도조절기
130b : 제2온도조절기 200 : 챔버
210 : 펌프 211 : 시료공급관
212 : 시료리턴관 310 : 순가스탱크
311 : 가스공급관 312 : 측정공급관
350 : 분리기구 351 : 기구몸체
360 : 코일배관 370 : 바이패스관
400 : 센서

Claims (10)

  1. 가스에 포함된 부숙지표물질 분석을 위한 가스시료 검사장치에 있어서,
    가스시료를 포집하는 챔버(200)와,
    상기 챔버(200)에 포집된 가스시료의 수분을 제거하는 수분제거기(90)와,
    상기 수분이 제거된 가스시료를 측정센서로 공급하는 시료공급부와,
    상기 시료공급부를 통해 공급된 가스시료를 분석하는 센서(400)로 이루어져 상기 가스시료에 포함된 부숙지표물질을 측정하되
    상기 시료공급부는 상기 가스시료에서 측정에 필요한 일정량만을 분리하는 분리기구(350)와, 상기 분리기구(350)에서 분리된 분리시료를 센서(400)로 공급하기위한 순가스탱크(310)를 포함하며
    상기 챔버(200) 내의 가스시료가 상기 분리기구(350)로 공급된 후 상기 분리기구(350)에서 일정량만을 분리하여 분리된 분리시료를 상기 시료공급부를 통해 상기 센서(400)로 공급될 때 상기 분리기구(350)에는 분리기구로 공급되는 가스시료가 다시 챔버(200) 내부로 리턴(return)할 수 있도록 바이패스 라인(bypass-line)이 배치되는 것을 특징으로 하는 가스시료의 부숙지표물질 검사장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 분리기구(350)에는 기구몸체(351)와,
    상기 기구몸체(351) 내부에 상기 일정량만큼의 분리시료를 분리하기 위한 코일배관(360)과,
    상기 가스시료를 챔버(200) 내부로 리턴시킬 수 있는 바이패스관(370)이 배치되어 코일배관(360)으로는 가스시료를 분리하고 바이패스관(370)으로는 가스시료를 챔버 내부로 리턴시키는 것을 특징으로 하는 가스시료의 부숙지표물질 검사장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 챔버(200)에서 공급된 가스시료는 수분제거기(90)로 이동하고,
    상기 수분제거기(90)에서 수분이 분리된 가스시료는 펌프(210)를 통해 상기 분리기구(350)로 공급되며,
    상기 펌프(210)와 상기 분리기구(350) 사이에는 가스시료를 공급하기 위한 시료공급관(211)이 구비되고,
    상기 분리기구(350)와 상기 챔버(200) 사이에는 시료리턴관(212)이 구비되며,
    상기 순가스탱크(310)와 상기 분리기구 사이에는 가스공급관(311)이 배치되고,
    상기 센서(400)와 상기 분리기구 사이에는 측정공급관(312)이 배치되는 것을 특징으로 하는 가스시료의 부숙지표물질 검사장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 시료공급관(211)의 일단에는 상기 분리기구(350)와 연결되는 제11연결단(11)이 구비되고, 상기 시료리턴관(212)의 타단에는 상기 분리기구(350)와 연결되는 제12연결단(12)이 구비되며,
    상기 가스공급관(311)의 일단에는 상기 분리기구(350)와 연결되는 제21연결단(21)이 구비되고, 상기 측정공급관(312)의 일단에는 상기 분리기구(350)와 연결되는 제22연결단(22)이 구비되며,
    상기 코일배관(360)의 일단에는 제11a연결단(11a)이 구비되고, 상기 코일배관(360)의 타단에는 제12a연결단(12b)이 구비되며,
    상기 바이패스관(370)의 일단에는 제21a연결단(21a)이 구비되고, 상기 바이패스관(370)의 타단에는 제22a연결단(22b)이 구비되어 상기 기구몸체(351)의 회전에 따라 각각의 연결단이 연결되는 것을 특징으로 하는 가스시료의 부숙지표물질 검사장치.
  7. 제6항에 있어서,
    제1동작으로 상기 제11연결단(11)과 상기 제11a연결단(11a)이 연결되고, 상기 제12연결단(12)과 상기 제12a연결단(12b)이 연결되며, 상기 제21연결단(21)과 상기 제21a연결단(21a)이 연결되고, 상기 제22연결단(22)과 상기 제22a연결단(22b)이 연결되며,
    상기 기구몸체(351)가 회전하면 제2동작으로 상기 제11연결단(11)과 상기 제21a연결단(21a)이 연결되고, 상기 제12연결단(12)과 상기 제22a연결단(22b)이 연결되며, 상기 제21연결단(21)과 상기 제11a연결단(11a)이 연결되고, 상기 제22연결단(22)과 상기 제12a연결단(12b)이 연결되는 것을 특징으로 하는 가스시료의 부숙지표물질 검사장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1동작이 이루어진 상태에서 상기 코일배관(360)에 가스시료가 채워져 분리시료를 확보하며,
    상기 제2동작이 이루어진 상태에서 상기 순가스탱크(310)에서 공급된 순가스는 상기 코일배관(360)에 채워진 분리시료를 상기 센서(400)로 이동시켜 상기 분리시료를 검사하고,
    상기 시료공급관(211)으로 공급된 가스시료는 상기 바이패스관(370)을 통해 시료리턴관(212)으로 이동하여 챔버(200)로 리턴되는 것을 특징으로 하는 가스시료의 부숙지표물질 검사장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1동작과 제2동작이 반복적으로 시행됨에 따라 상기 코일배관(360)에 의해 반복적으로 분리시료가 확보되어 상기 센서(400)를 통해 분리시료를 검사하면서 상기 분리시료를 검사할 때 상기 챔버(200)로 부터 공급되는 가스시료는 상기 바이패스관(370)을 통해 다시 챔버(200)로 리턴되는 것을 특징으로 하는 가스시료의 부숙지표물질 검사장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 수분제거기(90)는 가스시료에 포함된 수분을 얼려 제거하는 얼음형성부(100)가 구비되되,
    상기 얼음형성부(100)는 관체(110)와,
    상기 관체(110)의 내부의 온도를 영하로 강하시키는 온도조절기(130)가 구비되어,
    상기 관체(110)의 내부온도를 영하로 유지하면서 상기 관체(110) 내부로 수분이 포함된 가스시료를 통과시켜, 상기 가스에 포함된 수분을 얼음으로 상변화 시켜 제거하여 수분이 제거된 가스시료를 회수하는 것을 특징으로 하는 가스시료의 부숙지표물질 검사장치.


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