KR20220108941A - 미세먼지 측정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 환경공해로 인식되는 미세먼지를 측정할 수 있도록 하는 미세먼지 측정장치에 관련되는 기술로서, 하면은 개구되고 상면은 덮개판으로 밀폐되는 탑파트; 상기 탑파트의 하면에서 내접되게 부착되며 중심부에 개구되는 코어홀이 형성되면서 소정폭의 타공부가 마련되는 고리형 타공판; 내부가 빈 중공관 형상이되 상단 외주면에는 복수의 타공이 형성되고, 상기 코어홀에 내접되면서 상기 타공이 상기 탑파트 내부에 위치되게 결합되고, 하단 내경면에는 제1연결부가 형성되는 제1바디파트; 중공관 형상이며 상단 외경면에는 상기 제1연결부에 결합되는 제2연결부가 형성되며, 하단 내경면에는 제3연결부가 형성되는 제2바디파트; 중공관 형상이되, 상단 외경면에는 상기 제3연결부와 체결되는 제4연결부가 형성되며, 하단 내경면에는 제5연결부가 형성되고, 상기 제4연결부와 상기 제5연결부 사이구간은 타공영역으로 이루어지는 제3바디파트; 및 상기 제2바디파트 내부에 설치되는 센싱모듈;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

미세먼지 측정장치{fine dust measuring device}

본 발명은 환경공해로 인식되는 미세먼지를 측정할 수 있도록 하는 미세먼지 측정장치에 관련되는 기술이다.

전세계적인 산업화와 환경파괴로 인해 다양한 자연재해가 발생되고 있으며, 자연재해의 강도는 더욱 강해지고 이전에 없었던 새로운 재해가 발생되고 있는 실정이다.

특히, 근래에는 미세먼지로 인해 많은 사람들이 생활에 불편을 느끼고 있으며, 사람의 건강에도 악영향을 끼치는 것으로 알려지면서 미세먼지에 대한 경각심이 높아지고 있는 실정이다.

이에 따라 각 지자체에서는 미세먼지 측정장치를 곳곳에 설치하여 시민들에게 매일매일의 미세먼지 정보를 제공하고 있다. 또한, 기상청에서 제공하는 기상예보에서도 미세먼지 정보를 제공할 정도로 미세먼지에 대한 관심이 높아지고 있다.

대기중의 미세먼지량의 측정을 위해서는 소정의 미세먼지 측정센서를 이용하게 되는데, 실외에 주로 설치되는 미세먼지 측정장치의 특성상 빗물유입 등으로 인해 자주 고장이 나거나 오작동하는 경우가 많다는 문제점이 있었다.

미세먼지 측정센서에는 몇가지 종류가 있는데, 대표적인 것이 광산란방식의 미세먼지 측정센서이다. 광산란방식의 미세먼지 측정센서는 수분의 영향을 많이 받게되는 단점이 있다.

대한민국 등록특허 제10-2053371

이에 본 발명에서는 실외에 설치되어도 빗물에 영향을 거의 받지 않는 구조의 미세먼지 측정장치를 제공함으로써 측정의 정확도를 높일 수 있도록 하고, 오작동 등을 예방할 수 있도록 하고자 한다.

제시한 바와 같은 과제 달성을 위한 본 발명의 미세먼지 측정장치는, 하면은 개구되고 상면은 덮개판으로 밀폐되는 탑파트; 상기 탑파트의 하면에서 내접되게 부착되며 중심부에 개구되는 코어홀이 형성되면서 소정폭의 타공부가 마련되는 고리형 타공판; 내부가 빈 중공관 형상이되 상단 외주면에는 복수의 타공이 형성되고, 상기 코어홀에 내접되면서 상기 타공이 상기 탑파트 내부에 위치되게 결합되고, 하단 내경면에는 제1연결부가 형성되는 제1바디파트; 중공관 형상이며 상단 외경면에는 상기 제1연결부에 결합되는 제2연결부가 형성되며, 하단 내경면에는 제3연결부가 형성되는 제2바디파트; 중공관 형상이되, 상단 외경면에는 상기 제3연결부와 체결되는 제4연결부가 형성되며, 하단 내경면에는 제5연결부가 형성되고, 상기 제4연결부와 상기 제5연결부 사이구간은 타공영역으로 이루어지는 제3바디파트; 및 상기 제2바디파트 내부에 설치되는 센싱모듈;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게 상기 제5연결부와 체결될 수 있도록 상단에 제6연결부가 형성되며, 하단측 끝단으로부터 개구되는 복수의 배수구가 형성되는 바텀파트를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게 상기 제5연결부와 체결될 수 있도록 상단에 제6연결부가 형성되며, ㄴ 자 형상으로 구부러진 형상을 갖고 하단끝단에는 연결을 위한 플랜지가 형성되는 연결엘보우를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게 상기 제3바디파트 하부로부터 케이블 도입관이 상기 제2바디파트까지 설치되며, 상기 케이블 도입관의 상단은 ∩ 자 형을 이루는 것임을 특징으로 한다.

바람직하게 상기 센싱모듈은, PM 1.0용 센서, PM 2.5용 센서, PM 10용 센서를 포함하며, 각 센서는 2개 이상 구비되어 측정오차를 줄일 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 미세먼지 측정장치는 도로변 등을 따라 실외에 설치되는 각종 전기함체에 간단하게 부착하여 해당지역의 미세먼지를 정확하게 측정할 수 있도록 함으로써 미세먼지량에 대한 정보를 수집 및 배포할 수 있도록 한다는 효과가 있다.

특히, 본 발명은 실외에 설치되더라도 빗물의 유입을 확실히 차단할 수 있는 구조를 갖추도록 하며, 동시에 공기의 흐름에는 지장을 주지 않도록 하여 미세먼지량 측정에 지장을 주지않는 안정적인 미세먼지 측정장치를 제공할 수 있다는 효과가 있다.

그리고 본 발명에서는 다양한 사이즈의 미세먼지를 측정할 수 있는 복수의 미세먼지 측정센서를 제공하고, 각 타입의 센서는 최소 2개 이상 구성하여 측정값을 비교하여 어느 하나의 고장 내지 오작동 여부를 파악할 수 있도록 하여 유지보수가 편리하도록 할 수 있다는 효과도 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 미세먼지 측정장치의 사시도.
도 2는 덮개판을 제거한 상태의 미세먼지 측정장치의 사시도.
도 3은 일 실시예에 의한 미세먼지 측정장치의 분해 사시도.
도 4는 도 1에 대한 단면도.
도 5는 전기함체의 상단면에 본원의 일 실시예에 따른 미세먼지 측정장치의 설치 예시도.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 미세먼지 측정장치의 설치 예시도.
도 7은 제2바디파트에 설치된 센싱모듈의 예시도.
도 8은 도 7의 측면도.
도 9는 장착프레임의 사시도.
도 10은 장착대의 사시도.

이하 본 발명에 의한 미세먼지 측정장치에 대해 보다 상세히 설명하도록 하며, 첨부되는 도면을 참조하도록 한다. 단, 제시되는 도면들은 본 발명의 기술적 사상에 대한 하나의 실시예임을 지적해둔다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 미세먼지 측정장치의 사시도이며, 도 2는 덮개판을 제거한 상태의 미세먼지 측정장치의 사시도이며, 도 3은 일 실시예에 의한 미세먼지 측정장치의 분해 사시도이며, 도 4는 도 1에 대한 단면도이며, 도 5는 전기함체의 상단면에 본원의 일 실시예에 따른 미세먼지 측정장치의 설치 예시도이고, 도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 미세먼지 측정장치의 설치 예시도를 나타낸 것이고 도 7은 제2바디파트에 설치된 센싱모듈의 예시도이며, 도 8은 도 7의 측면도이며, 도 9는 장착프레임의 사시도이며, 도 10은 장착대의 사시도를 나타낸 것이다.

도시된 바와 같이 본 발명에 의한 미세먼지 측정장치(A)는 주요한 구성요소로 탑파트(100), 고리형 타공판(200), 제1바디파트(300), 제2바디파트(400), 제3바디파트(500) 및 센싱모듈(600)을 포함하여 이루어질 수 있다.

본 발명의 미세먼지 측정장치는 특별한 구조를 통해 공기의 소통은 원활하게 이루어지도록 하면서도 빗물의 유입은 차단할 수 있도록 함으로써 측정에 대한 신뢰성을 높일 수 있도록 한다.

탑파트(100)는 가장 상부를 구성하는 요소로서 하면은 개구되고 상면은 덮개판(110)으로 덮여져 밀폐된다. 탑파트(100)는 대략 원형을 이루는 탑링(120)과 그 상부에 덮개판(110)이 결합된다.

탑파트(100)의 하면, 즉 탑링(120)의 하면에서 내접되게 부착되는 고리형 타공판(200)이 마련되며, 고리형 타공판(200)의 중심부에는 개구되는 코어홀(210)이 형성되고 코어홀(210) 외측으로 소정폭의 타공부(220)가 형성된다. 타공부(220)에는 소정 직경의 타공(H)들이 고르게 규칙적인 배열로 형성된다. 고리형 타공판(200)은 탑파트(100)의 탑링(120) 하단보다 높은 위치로 삽입되어 고정된다.

고리형 타공판(200)의 코어홀(210)에 상단이 삽입되어 내접되면서 고정되는 제1바디파트(300)가 연결되는데, 제1바디파트(300)는 내부가 빈 중공관 형상이며, 상단 외주면에는 복수의 타공(H)이 원주방향으로 형성되고, 코어홀(210)에 상단 부위가 내접되게 결합되되 타공(H)이 탑파트(100) 내부에 위치되도록 함으로써 결합 후에는 제1바디파트(300)의 상단에 형성되는 타공(H)들은 외부에서 보이지 않는다. 그리고 제1바디파트(300)의 하단 내경면에는 제1연결부(310)가 형성된다.

제1바디파트(300) 하측에 연결되는 제2바디파트(400)는 중공관 형상이며, 상단 외경면에는 제1연결부(310)에 결합되는 제2연결부(410)가 형성되며, 하단 내경면에는 제3연결부(420)가 형성된다. 특히 제2바디파트(400)의 경우 외주면에 타공이 없는 것으로 함으로써 외면은 완전히 차단되는 구조가 된다.

그리고 제2바디파트(400) 하측으로 제3바디파트(500)가 연결되며, 제3바디파트(500) 역시 중공관 형상이되, 상단 외경면에는 제3연결부(420)와 체결되는 제4연결부(510)가 형성되고, 하단 내경면에는 제5연결부(520)가 형성된다. 그리고 제4연결부(510)와 제5연결부(520) 사이구간은 타공영역(530)으로 이루어진다. 타공영역(530)은 소정크기의 타공(H)들이 원주방향으로 다층구조로 균일하게 형성된다.

그리고 제2바디파트(400) 내부에 센싱모듈(600)이 탑재되도록 한다. 센싱모듈(600)은 제2바디파트(400) 내부에 소정의 브라켓을 이용하여 고정되게 한다.

보다 구체적으로 센싱모듈(600)은 장착프레임(610), 장착대(620), 커넥터(630) 및 센서(640)를 포함하여 구성될 수 있다. 장착프레임(610)이 제2바디파트(400)의 내경면에 끼워져 고정되며, 제2바디파트(400)의 지름에 상당하는 이격거리를 두고 두 장착프레임(610)이 설치되는데, 각 장착프레임(610)의 내측단부에는 슬롯홈(611)이 길게 형성된다.

슬롯홈(611)에 좌우 각 단부가 끼워지며 상면에는 복수개의 연결블록(621)이 형성되는 장착대(620)가 구비되며, 장착대(620) 상면에는 탑재하고자 하는 센서(640)의 갯수에 상당하는 연결블록(621)이 형성되게 한다.

한편, 장착대(620) 위에 올려져 고정되는 커넥터(630)가 구비되며, 커넥터(630)는 장착대(620)와 볼팅 등의 방식으로 연결되고, 커넥터(630) 위에 센서(640)가 부착되도록 한다.

도 7 또는 도 8처럼 제2바디파트(400) 내부에 설치되는 센싱모듈(600)은 제2바디파트(400)의 내부 공간을 부분적으로 점유하는 상태가 되므로 원활한 공기흐름 상태에서 미세 먼지 측정이 이루어질 수 있다.

그리고 본 발명에서 언급되는 제1연결부 내지 제6연결부로 본 실시예에서는 나사 즉, 암나사 또는 수나사로 이루어지는 경우를 제시하고 있으나, 그 외 체결 내지 결합수단이 적용될 수 있는 것이다.

특히, 센싱모듈(600)에는 다양한 입자크기를 갖는 미세먼지를 측정할 수 있도록 하기 위해 PM1.0, PM2.5, PM 10 등의 사이즈를 검출할 수 있는 센서를 동시에 설치하며, 각 타입의 센서는 최소 2개 이상씩 설치하여 각각의 센서의 측정값을 비교하여 측정의 신뢰성을 높일 수 있도록 하면서 고장 내지 오작동을 파악할 수 있도록 활용하도록 한다.

예를 들어 PM2.5 센서 2개를 설치한 경우라면 두 센서의 측정값이 근사한 오차 범위내라면 문제없지만 과도한 측정값 차이가 발생한다면 둘 중 어느 하나의 센서가 오작동하고 있거나 고장인 것으로 판정할 수 있다. 이처럼 동일한 종류의 센서를 2개 이상 구비함으로써 양자의 정상 내지 이상 여부를 쉽게 파악할 수 있고, 어느 하나의 교체가 필요한 경우에도 나머지 하나로 미세먼지 측정을 중단없이 할 수 있다.

한편, 보다 바람직하게 제3바디파트(500) 하단에는 바텀파트(700)가 더 연결될 수 있다. 바텀파트(700)의 상단에 제6연결부(710)가 형성되어 제5연결부(520)와 체결시키도록 하며, 바텀파트(700)의 하단측 끝단에는 개구되는 복수의 배수구(720)를 두도록 한다.

도 5와 같이 바텀파트(700)에 형성되는 배수구(720)는 등간격을 이루면서 반원형으로 형성되어 혹시라도 내부로 빗물이 유입되더라도 배수구를 통해 자연스럽게 배출될 수 있도록 한다.

제3바디파트(500) 하단에 바텀파트(700)를 연결시켜서 전기함체(B)의 상면에 연결 설치할 수 있고, 전기함체(B) 자체의 전원을 이용하여 미세먼지 측정장치(A)로 전기가 공급될 수 있도록 한다.

이를 위해 전기함체(B) 내부로부터 전선을 빼내어 미세먼지 측정장치(A) 내부로 향하도록 하는데, 전선을 보다 확실하게 보호하며 빗물의 영향을 받지 않도록 하고자 케이블 도입관(10)을 두도록 한다.

케이블 도입관(10)은 전기함체(B)에 직립되게 고정되며, 상단부는 ∩ 자 형으로 구부려서 그 끝단으로 전선을 빼내어 센싱모듈의 회로기판에 연결하도록 한다.

한편, 또 다른 실시예로 제3바디파트(500)의 하단에 연결엘보우(700a)를 결합할 수 있다. 연결엘보우(700a)의 상단에 제6연결부(710)가 형성되어 제5연결부(520)와 체결하도록 하며, 하단 끝단에는 플랜지(730)를 두어서 전기함체(B) 측면으로 연결할 수 있도록 한다. 그리고 연결엘보우(700a)는 ㄴ 자 형상을 갖는 것으로 한다.

본 실시예의 경우에도 전기함체(B)의 측면을 통해 전선을 빼내어 케이블 도입관(10)을 거치면서 미세먼지 측정장치의 상부로 끌어올려서 전기 공급을 하도록 한다.

이상 설명한 바와 같은 본 발명에 의한 미세먼지 측정장치는 실외에 설치되는 경우라도 독특한 빗물침투 방지구조로 내구성을 확보할 수 있으며, 공기는 원활하게 소통되면서 빗물의 침투는 방지하고, 설사 빗물이 침투하더라도 센서에는 지장이 없도록 하는 구조이므로 신뢰성을 높일 수 있도록 한다.

제2바디파트의 내부에 센싱모듈이 고정되게 설치되며, 제2바디파트의 외면은 밀폐된 구조이므로 빗물의 직접적인 침투가 발생되지 않는다. 한편, 공기의 흐름은 제3바디파트의 타공들을 통해 유입되어 제1바디파트를 거쳐서 고리형 타공판의 타공을 통해 배출된다.

그리고 고리형 타공판이 탑파트의 하단보다 높게 삽입되어 내접되므로 완전히 물속에 잠기지 않는 한 고리형 타공판을 통해서는 빗물이 유입될 수 없는 구조이며, 제3바디파트의 타공을 통해 빗물이 유입되더라도 하방으로 낙하되므로 제2바디파트에 설치된 센싱모듈에는 아무런 영향을 주지 않게 된다.

본 발명은 미세먼지 측정을 위해 실외에 설치되는 측정장치로 매우 적합한 기술이다.

100 : 탑파트 110 : 덮개판
120 : 탑링 200 : 고리형 타공판
210 : 코어홀 220 : 타공부
300 : 제1바디파트 310 : 제1연결부
400 ; 제2바디파트 410 : 제2연결부
420 : 제3연결부 500 : 제3바디파트
510 : 제4연결부 520 : 제5연결부
530 : 타공영역 600 : 센싱모듈
610 : 장착프레임 611 : 슬롯홈
620 : 장착대 621 : 연결블록
630 : 커넥터 640 : 센서
700 : 바텀파트 710 : 제6연결부
720 : 내수구 700a : 연결엘보우
730 : 플랜지
10 : 케이블도입관
A : 미세먼지 측정장치
B : 전기함체

Claims (6)

1. 하면은 개구되고 상면은 덮개판으로 밀폐되는 탑파트;
   상기 탑파트의 하면에서 내접되게 부착되며 중심부에 개구되는 코어홀이 형성되면서 소정폭의 타공부가 마련되는 고리형 타공판;
   내부가 빈 중공관 형상이되 상단 외주면에는 복수의 타공이 형성되고, 상기 코어홀에 내접되면서 상기 타공이 상기 탑파트 내부에 위치되게 결합되고, 하단 내경면에는 제1연결부가 형성되는 제1바디파트;
   중공관 형상이며 상단 외경면에는 상기 제1연결부에 결합되는 제2연결부가 형성되며, 하단 내경면에는 제3연결부가 형성되는 제2바디파트;
   중공관 형상이되, 상단 외경면에는 상기 제3연결부와 체결되는 제4연결부가 형성되며, 하단 내경면에는 제5연결부가 형성되고, 상기 제4연결부와 상기 제5연결부 사이구간은 타공영역으로 이루어지는 제3바디파트; 및
   상기 제2바디파트 내부에 설치되는 센싱모듈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 미세먼지 측정장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 제5연결부와 체결될 수 있도록 상단에 제6연결부가 형성되며, 하단측 끝단으로부터 개구되는 복수의 배수구가 형성되는 바텀파트를 포함하는 것을 특징으로 하는 미세먼지 측정장치.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 제5연결부와 체결될 수 있도록 상단에 제6연결부가 형성되며, ㄴ 자 형상으로 구부러진 형상을 갖고 하단끝단에는 연결을 위한 플랜지가 형성되는 연결엘보우를 포함하는 것을 특징으로 하는 미세먼지 측정장치.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 하나의 항에 있어서,
   상기 제3바디파트 하부로부터 케이블 도입관이 상기 제2바디파트까지 설치되며, 상기 케이블 도입관의 상단은 ∩ 자 형을 이루는 것임을 특징으로 하는 미세먼지 측정장치.
5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 하나의 항에 있어서,
   상기 센싱모듈은,
   PM 1.0용 센서, PM 2.5용 센서, PM 10용 센서를 포함하며, 각 센서는 2개 이상 구비되어 측정오차를 줄일 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 미세먼지 측정장치.
6. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 하나의 항에 있어서,
   상기 센싱모듈은,
   상기 제2바디파트의 내경면에 끼워져 고정되되, 내측단부에 슬롯홈이 형성되는 장착프레임;
   좌우 각 단부가 상기 슬롯홈에 끼워지되, 상면에 복수개의 연결블록이 형성되는 장착대;
   상기 장착대 위에 올려져 고정되는 커넥터;
   상기 커넥터 상면에 부착되는 센서;를 포함하는 것을 특징으로 하는 미세먼지 측정장치.
   
   
   

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