KR101545150B1 - 유해가스 감지장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 화학물질이 가스화된 산업용 가스, 천연가스 또는 유해배기 가스 등과 같이 인체에 유해한 가스를 이송하는 배관의 연결부에 장착되어 배관 연결부로 누출되는 유해가스를 감지하는 유해가스 감지장치에 관한 것으로서, 배관의 연결부를 밀폐시키며 배관에 체결되는 메인하우징과, 상기 메인하우징에 체결됨과 동시에 메인하우징의 내부공간과 실린더내부가 연통되도록 구성되어 배관의 연결부에서 누출된 유해가스에 의한 메인하우징 내부공간의 압력변화를 감지하는 압력감지실린더를 포함하여 구성되는 유해가스 감지장치에 관한 것이다.
또한 본 발명은 배관의 연결부에 직접 밀폐 체결되기 때문에, 배관의 연결부에서 누출되는 유해가스를 외부 누출없이 감지할 수 있는 효과를 얻을 수 있고; 배관의 연결부에서 유해가스가 누출되는 경우, 배관의 연결부를 밀폐시키며 체결되는 메인하우징의 내부공간의 압력변화를 직접 감지하고, 감지된 메인하우징의 내부공간 압력변화에 대한 전기적인 신호를 압력감지실린더의 압력감지센서가 생성하기 때문에, 유해가스 감지장치의 제조를 위한 비용이 저렴해지는 효과를 얻을 수 있다.

Description

유해가스 감지장치{Sensing apparatus for toxic gas}
본 발명은 화학물질이 가스화된 산업용 가스, 천연가스 또는 유해배기 가스 등과 같이 인체에 유해한 가스를 이송하는 배관의 연결부에 장착되어 배관 연결부로 누출되는 유해가스를 감지하는 유해가스 감지장치에 관한 것으로서, 배관의 연결부를 밀폐시키며 배관에 체결되는 메인하우징과, 상기 메인하우징에 체결됨과 동시에 메인하우징의 내부공간과 실린더내부가 연통되도록 구성되어 배관의 연결부에서 누출된 유해가스에 의한 메인하우징 내부공간의 압력변화를 감지하는 압력감지실린더를 포함하여 구성되는 유해가스 감지장치에 관한 분야이다.
일반적으로 가스화된 물질을 이송하는 배관은 이송되는 가스의 성질에 따라 재질을 달리하고, 필요한 경우 기능성 물질이 배관의 내부에 코팅되는 구성을 한다.
또한 가스화된 물질을 이송하는 배관은 설치 환경에 따라 다수 개의 배관 연결에 의하여 이송라인을 형성하게 되고, 어느 하나의 배관과 인접되는 배관이 상호 연결되는 부분에는 연결부가 형성되며, 상기 배관의 연결부는 플랜지 결합, 볼트ㆍ너트 체결, 끼움식 체결 또는 용접 등과 같은 다양한 방식에 의하여 형성되었다.
하지만 배관의 연결부는 서로 다른 배관의 말단을 상호 연결시키는 부분이기 때문에 연결부의 노후화 또는 외력에 의한 파손 등과 같은 원인으로 손상될 수 있고, 유해가스를 이송하는 이송라인 전체에서 배관 연결부의 손상으로 유해가스가 누출되는 문제가 가장 빈번하게 발생하였다.
이에 대하여, 종래에는 배관의 연결부에서 누출되는 유해가스를 감지하여, 이송라인을 통하여 이송되는 유해가스의 이송을 중단하고, 배관의 연결부를 빠른 시간 내에 보수할 수 있도록 하기 위하여, 다양한 종류의 유해가스 감지장치가 개발되고 있는 추세이다.
다음은 배관의 연결부에 장착되어 배관을 통하여 이송되는 유체물이 누출되는 경우, 누출된 유체물을 감지할 수 있는 감지장치에 관한 대표적인 종래기술이다.
대한민국 공개특허공보 제10-2007-0117382호는 압력 센서 및 이를 구비하는 파이프 조인트의 누출 감지장치에 관한 것으로서, 도선이 외측에 설치되며 파이프 연결부위에서의 액체의 누출을 감지하도록 액체를 이동시키는 복수의 파이프로 이루어진 파이프 시스템에 구비되는 압력 센서에 있어서, 상기 파이프 연결부위에서 누출되는 액체가 내부로 유입되도록 유입공을 구비하는 하우징; 상기 도선과 전기적으로 연결되며, 상기 하우징의 내부로 연장 형성되는 연장도선; 및 상기 하우징 내부에서 상기 연장도선과 이격되도록 배치되며, 상기 유입공으로 유입되는 액체에 의해 이동되어 상기 연장도선과 전기적으로 연결되는 접지판을 포함하는 구성을 하였다.
또한 상기 종래기술은 지하수 또는 습기 등에 의해 압력 센서가 손상되거나, 오작동되는 것을 방지함으로써 누출의 감지 효율을 크게 향상시킬 수 있고, 압력 커버와 커버 밴드를 이용하여 조인트와 압력 센서를 밀폐시켜 외부와 완전 격리 가능하므로, 매설 위치에 구속되지 않고 폭넓은 적용이 가능한 효과가 있었으나, 유해가스 감지용으로 사용하기에는 감지력이 다소 떨어지는 문제가 발생하여, 이를 해결하기 위한 지속적인 연구개발이 요구되는 실정이다.
대한민국 공개특허공보 제10-2007-0117382호(2007.12.12) 대한민국 공개특허공보 제10-2005-0095019호(2005.09.29) 미국 등록특허공보 제06592126(2003.07.15)
본 발명은 유해가스 감지장치의 종래기술에 따른 문제점들을 개선하고자 안출된 기술로서, 종래 대부분의 유해가스 감지장치는 배관의 연결부에서 떨어진 위치의 구조물 또는 배관에 장착되는 구성을 하기 때문에, 배관의 연결부에서 유해가스가 누출된 이후 일정공간으로 유해가스의 확산이 이루어져야 유해가스의 감지가 가능한 문제가 발생하였고;
배관의 연결부에 직접 체결되는 유해가스 감지장치의 경우, 배관 연결부에서 누출된 유해가스의 성분분석이 이루어진 후 유해가스의 누출여부가 전기신호로 발생되기 때문에, 유해가스 감지장치를 제조하기 위한 비용이 상당히 요구되는 문제가 발생하였으며;
배관 연결부를 형성하는 배관의 말단은 다양한 형태로 구성되어 있으나, 종래 유해가스 감지장치는 다양한 형태의 배관 연결부를 아우르며 밀폐체결될 수 없는 구성을 하기 때문에, 배관 연결부를 형성하는 배관의 말단 형태에 따라 다수 형태의 유해가스 감지장치가 제조되어야 하는 문제가 발생하였기 때문에, 이에 대한 해결점을 제공하는 것을 주된 목적으로 하는 것이다.
본 발명은 상기와 같은 소기의 목적을 실현하고자,
복수의 하우징유닛 간의 상호 체결에 의하여 형성되고, 내부공간에 배관의 연결부가 위치되도록 하며, 배관의 연결부를 내주로 감싸며 배관에 체결되는 메인하우징과; 상기 복수의 하우징유닛 중 어느 하나의 하우징유닛에 체결되고, 실린더내부가 메인하우징의 내부공간과 통기되며, 실린더의 일측에는 실린더내부의 압력변화에 따라 전기신호를 생성하는 압력감지센서가 구비되는 압력감지실린더;를 포함하여 구성되는 유해가스 감지장치를 제시한다.
상기와 같이 제시된 본 발명에 의한 유해가스 감지장치는 배관의 연결부에 직접 밀폐 체결되기 때문에, 배관의 연결부에서 누출되는 유해가스를 외부 누출없이 감지할 수 있는 효과를 얻을 수 있고;
배관의 연결부에서 유해가스가 누출되는 경우, 배관의 연결부를 밀폐시키며 체결되는 메인하우징의 내부공간의 압력변화를 직접 감지하고, 감지된 메인하우징의 내부공간 압력변화에 대한 전기적인 신호를 압력감지실린더의 압력감지센서가 생성하기 때문에, 유해가스 감지장치의 제조를 위한 비용이 저렴해지는 효과를 얻을 수 있으며;
배관의 연결부를 형성하는 배관의 말단이 플랜지 형태 또는 직관 형태 등으로 다양하게 구분되는 경우에도 메인하우징의 단순한 형태변화만으로도 배관의 연결부에 용이하게 장착가능한 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 유해가스 감지장치를 배관 연결부에 체결한 상태를 나타내는 사시도.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 유해가스 감지장치와 플랜지 타입(볼트ㆍ너트 체결타입)의 배관 연결부 간의 체결을 나타내는 분리 사시도.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 유해가스 감지장치와 플랜지 타입(볼트ㆍ너트 미체결타입)의 배관 연결부 간의 체결을 나타내는 분리 사시도.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 유해가스 감지장치와 플랜지 타입(볼트ㆍ너트 미체결타입)의 배관 연결부 간의 체결을 나타내는 단면 사시도.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 유해가스 감지장치에 정압 압력감지실린더와 역압 압력감지실린더가 모두 장착된 경우를 나타내는 사시도.
본 발명은 화학물질이 가스화된 산업용 가스, 천연가스 또는 유해배기 가스 등과 같이 인체에 유해한 가스를 이송하는 배관의 연결부(30)에 장착되어 배관 연결부(30)로 누출되는 유해가스를 감지하는 유해가스 감지장치에 관한 것으로서, 복수의 하우징유닛 간의 상호 체결에 의하여 형성되고, 내부공간(12)에 배관의 연결부(30)가 위치되도록 하며, 배관의 연결부(30)를 내주로 감싸며 배관에 체결되는 메인하우징(10)과; 상기 복수의 하우징유닛 중 어느 하나의 하우징유닛에 체결되고, 실린더내부가 메인하우징의 내부공간(12)과 통기되며, 실린더의 일측에는 실린더내부의 압력변화에 따라 전기신호를 생성하는 압력감지센서(21)가 구비되는 압력감지실린더(20);를 포함하여 구성되는 유해가스 감지장치에 관한 것이다.
이하 본 발명의 실시예를 도시한 도면 1 내지 5를 참고하여 본 발명을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
우선, 본 발명에 의한 유해가스 감지장치는 도 1과 같이 유해가스를 이송하는 배관의 연결부(30)에 장착되고, 배관 연결부(30)의 불완전한 밀폐, 배관 연결부(30)의 노후화 또는 외력에 의한 배관 연결부(30)의 파손 등과 같은 원인으로 배관의 연결부(30)에서 누출되는 유해가스를 감지하며, 감지된 유해가스 누출정보에 관한 전기신호를 유해가스 감지장치와 연결된 알람 또는 경보시스템에 전달하는 것이다.
구체적으로, 상기 메인하우징(10)은 도 2와 같이 복수의 하우징유닛 간의 상호 체결에 의하여 형성되고, 내부공간(12)에 배관의 연결부(30)가 위치되도록 하며, 배관의 연결부(30)를 내주로 감싸며 배관에 체결되는 구성으로서, 메인하우징(10)의 내주로는 배관의 연결부(30)를 감싸 배관 연결부(30)를 밀폐하고, 일측에 구비된 하기 압력감지실린더(20)의 실린더 내부로 누출된 유해가스의 압력변화를 감지시키는 구성이다.
이때, 메인하우징(10)은 복수의 하우징유닛의 상호 체결에 의하여 형성되는데, 도 3, 4 또는 5와 같이 적어도 두 개 이상의 하우징유닛을 구성되어, 어느 하나는 배관 연결부(30)의 하부에서 상부방향으로 위치되고 다른 하나는 배관 연결부(30)의 상부에서 하부방향으로 위치되어 상호 체결되는 것이 바람직하다.
물론 하우징유닛의 개수는 배관의 직경, 배관 연결부(30)의 형태 또는 배관 연결부(30)의 크기에 따라 적절한 수로 선택가능할 것이다.
또한 복수의 하우징유닛 각각은 배관 연결부(30)의 일부분씩을 아우르며 단일의 메인하우징(10)을 형성하기 때문에, 배관 연결부(30) 또는 배관의 외주와 대응하는 형태의 내주를 가지도록 구성되는 것이 자명할 것이다.
일 실시예로 배관 연결부(30) 또는 배관이 원형의 외주를 하는 경우에는 복수의 하우징유닛의 일측은 원형을 형성하는 호의 일부분에 해당하는 형태로 구성되고, 복수의 하우징유닛이 상호 체결된 상태에서는 배관 연결부(30) 또는 배관의 원형 외주와 대응하는 크기의 원형 내주를 가지도록 구성된다. 이때, 복수의 하우징유닛의 상호 체결에 의하여 형성되는 메인하우징(10) 역시 원형의 내주를 가지는 중공이 형성된다.
아울러 배관의 연결부(30)에 대한 메인하우징(10)의 체결시에, 배관의 연결부(30)가 위치되는 메인하우징(10)의 중공 내측에는 배관 연결부(30)를 수용하는 내부공간(12)이 형성된다. 이때, 상기 내부공간(12)은 일반적으로 배관의 두께보다 두꺼운 형태를 하는 배관 연결부(30)를 원활하게 수용할 수 있을 정도의 크기와 형태를 가지도록 구성되는 것이 바람직하다.
또한 내부공간(12)은 내부공간(12)에 수용된 배관 연결부(30)와 소정의 이격공간(14)을 형성할 수 있을 정도의 크기와 형태로 구성되어 배관 연결부(30)의 어떠한 부분에서 누출된 유해가스라도 이격공간(14)에서 순환된 후, 어느 하나의 하우징유닛에 체결된 압력감지실린더(20)의 압력감지센서(21)가 감지할 수 있도록 구성될 수 있다.
아울러 본 발명에 의한 유해가스 감지장치의 메인하우징(10)은 배관 연결부(30)의 형태에 따라 다양한 형태로 구성가능하다.
즉, 메인하우징(10)은 상기 배관 연결부(30)를 형성하는 양쪽 배관의 말단에 구비된 플랜지(31)가 상호 볼트ㆍ너트 체결되어 긴밀하게 체결될 수 있지 여부, 플랜지(31)가 볼트ㆍ너트 체결되지 아니하고 클램프를 이용하여 체결되는지 여부 또는 양쪽 배관의 말단에 플랜지(31)가 미구비되고 볼트ㆍ너트 체결되거나 끼임 체결되는 여부 등에 따라 형태를 달리할 수 있다.
구체적으로, 상기 배관의 연결부(30)는 상호 연결되는 각 배관의 말단에 플랜지(31)가 구비되고, 각 배관에 구비된 플랜지(31)는 상호 볼트ㆍ너트 체결되어 배관의 연결부(30)가 밀폐되도록 구성될 수 있는데, 이때, 상기 구성의 배관 연결부(30)는 각 배관의 말단에 구비된 플랜지(31)가 상호 볼트ㆍ너트 체결되어 밀폐되는 구성을 하기 때문에, 본 발명에 의한 메인하우징(10)은 배관 연결부(30)를 형성하는 각 배관의 말단 간에 대한 체결력을 제공하지 아니하고, 단순히 배관 연결부(30)를 밀폐하며 감쌀 수 있도록만 구성될 수 있다.
즉, 복수의 하우징유닛의 상호 체결로 단일화되는 메인하우징(10)은 도 2와 같이 이미 밀폐 체결완료된 배관 연결부(30)를 단순히 밀폐하여 감싸는 형태로 구성될 수 있다.
더불어 배관 연결부(30)를 형성하는 각 배관의 말단에 플랜지(31)가 상호 볼트ㆍ너트 체결되지 아니하고 클램프를 이용하여 체결되는 경우에는, 상기 배관의 연결부(30)는 상호 연결되는 배관의 각 말단에 플랜지(31)가 구비되고, 각 배관에 구비된 플랜지(31) 한 쌍의 사이에 하나 이상의 압착부재(40)가 구비되도록 구성되고; 상기 복수의 하우징유닛은 메인하우징(10)의 내주의 양쪽 말단에 해당하는 부분에 상기 플랜지(31) 각각이 걸림체결되는 걸림턱(13)이 구비되도록 구성되며; 상기 배관의 각 말단에 구비된 플랜지(31)와 복수의 하우징유닛의 걸림턱(13)에 의한 체결력으로 배관의 연결부(30)가 밀폐되도록 구성될 수 있다.
즉, 상기 구성의 메인하우징(10)은 복수의 하우징유닛에 구비된 걸림턱(13)이 양쪽 배관에 구비된 플랜지(31)를 상호 체결시키는 체결력을 제공하여, 별도의 체결장치인 클램프 없이도 배관의 연결부(30)를 상호 밀폐 체결시킴과 동시에 배관 연결부(30)에 메인하우징(10)이 밀폐 체결될 수 있도록 하는 효과를 발휘한다.
구체적으로, 상기 압착링 또는 압착패킹 등과 같은 압착부재(40)는 양쪽 배관의 각 말단과 말단에 대한 기밀성을 확보시키기 위한 구성으로서, 상호 체결되는 플랜지(31)와 플랜지(31) 사이에 압착링 또는 압착패킹과 같은 기밀수단이 이미 구비되는 경우에는 생략가능하고, 상기 기밀수단은 서로 다른 타입의 압착링 또는 압착패킹 등의 압착부재(40)가 복수 개가 서로 연계되어 플랜지(31)와 플랜지(31) 사이에 구비될 수도 있다.
아울러 하우징유닛에 구비되는 걸림턱(13)은 배관의 말단에서 돌출된 형태로 구비되는 플랜지(31)를 감싸는 형태로 압착시켜 플랜지(31) 간에 압착력을 제공하는 구성으로서, 도 3과 같이 메인하우징(10)의 내주의 양쪽 말단에 해당하는 부분에 구비되어 한 쌍의 플랜지(31)를 양쪽 걸림턱(13) 사이에 위치시킨 후 플랜지(31)들을 가압하는 구성이다.
이때, 걸림턱(13)은 배관의 외주에서 돌출된 플랜지(31)와 체결될 수 있을 정도의 돌출 높이를 가지도록 구성되고, 복수 하우징유닛의 걸림턱(13)은 복수 하우징유닛이 결합하여 메인하우징(10)으로 형성될 때, 서로 연결되어 단일의 걸림턱링을 형성할 수 있다.
더불어 상기 걸림턱(13)의 내측에는 내부공간(12)의 중심에서 외측으로 향할수록 좁아지는 형상의 테이퍼부(13a)가 더 구비되는 구성을 할 수 있다.
즉, 상기 테이퍼부(13a)는 도 4와 같이 내부공간(12)에 위치되어 상호 가압 압착되는 한 쌍의 플랜지(31)들에 대한 압착력을 향상시키는 구성으로서, 복수 하우징유닛에 의하여 형성된 내부공간(12)에 위치되는 상태로 한 쌍의 걸림턱(13) 사이에 끼워지는 플랜지(31)들의 말단이 테이퍼부(13a)에 의하여 복수 하우징유닛들이 상호 체결될 수록 점점 강한 강도의 압착력으로 상호 체결될 수 있도록 하는 구성이다.
이때, 상기 테이퍼부(13a)는 걸림턱(13)의 내측에 해당하는 부분 전체부분에 구비될 수도 있고, 도 3과 같이 내부공간(12)에 위치된 걸림턱(13)의 내측면 일부에 구비될 수도 있다.
또한 복수 하우징유닛이 하기와 같이 하부하우징유닛(11a)과 상부하우징유닛(11b)로 구성되는 경우, 상기 테이퍼부(13a)는 하부하우징유닛(11a)과 상부하우징유닛(11b) 각각에 구비되어 내부공간(12)에 위치되는 플랜지(31)의 전체부분은 아우르며 가압할 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.
아울러 복수 하우징유닛의 결합에 의하여 형성되는 메인하우징(10)은 배관의 하부를 감싸는 하부하우징유닛(11a)과; 배관의 상부를 감싸는 상부하우징유닛(11b);을 포함하여 구성되고; 상기 하부하우징유닛(11a)과 상부하우징유닛(11b) 각각의 일단과 타단은 볼트ㆍ너트 체결되도록 구성될 수 있다.
즉, 상기 구성의 메인하우징(10)은 복수 하우징유닛이 하부하우징유닛(11a)과 상부하우징유닛(11b)으로 구분되는 두 개의 것으로 구성되되, 하부하우징유닛(11a)과 상부하우징유닛(11b) 각각의 일단과 타단은 볼트ㆍ너트 체결되도록 구성되어, 클램프 형태로 제작될 수 있다.
이때, 상기와 같이 하부하우징유닛(11a)과 상부하우징유닛(11b)이 클램프 방식으로 상호 체결되면, 서로 체결되지 않은 두 배관의 말단에 본 발명에 의한 유해가스 감지장치를 체결하는 것만으로도 두 배관의 연결부(30)를 형성시킴과 동시에 유해가스 감지장치를 배관의 연결부(30)에 체결시키는 효과를 실현하므로, 상기 구성의 메인하우징(10)은 작업성을 향상시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
또한 상기 배관의 연결부(30)가 양쪽 배관의 말단에 플랜지(31)가 미구비되고 볼트ㆍ너트 체결되거나 끼임 체결되어 형성되는 경우에는, 메인하우징(10)은 배관 연결부(30)가 각 배관의 말단에 플랜지(31)가 구비되는 경우와 마찬가지로 이미 밀폐 체결완료된 배관 연결부(30)를 단순히 밀폐하여 감싸는 형태로 구성될 수 있다.
아울러 압력감지실린더(20)는 도 4와 같이 상기 복수의 하우징유닛 중 어느 하나의 하우징유닛에 체결되고, 실린더내부가 메인하우징의 내부공간(12)과 통기되며, 실린더의 일측에는 실린더내부의 압력변화에 따라 전기신호를 생성하는 압력감지센서(21)가 구비되는 구성으로서, 메인하우징 내부공간(12)의 압력변화를 전달받아 감지하는 구성이다.
즉, 상기 압력감지실린더(20)는 메인하우징(10)을 구성하는 복수의 하우징유닛 중 어느 하나에 체결되는데, 이때, 어느 하나의 하우징유닛은 메인하우징(10)의 일측을 의미한다.
구체적으로, 상기 압력감지실린더(20)는 일측이 메인하우징(10)의 일측에 장착되는 형태로 구비되고, 압력감지실린더(20)의 실린더내부는 메인하우징의 내부공간(12)과 연통되어 내부공간(12)의 압력변화를 전달받아 실린더내부에 구비된 압력감지센서(21)가 작동할 수 있도록 하는 구성이다. 이때, 실린더내부는 외부와 차단된 상태를 유지하고 메인하우징의 내부공간(12)과만 연통되는 구성을 한다.
이때, 압력감지센서(21)는 압력변화를 감지하여 전기신호를 생성할 수 있는 일반적인 압력감지센서(21)를 이용가능하나, 바람직하게는 IR(infrared)센서로 구성가능하고, 상기 IR센서는 실린더내부의 정압 또는 역압 중 어느 하나 이상을 감지하도록 구성될 수 있다.
상기와 연관하여, 상기 '정압'이라 함은 실린더내부의 압력이 증가하는 것을 의미하고, '역압'이라 함은 실린더내부의 압력이 감소하는 것을 의미한다. 즉, 배관 연결부(30)에서 유해가스가 누출되어 메인하우징(10) 내부공간(12)의 압력이 증가하면 내부공간(12)과 통기되는 실린더내부의 압력은 증가하여 정압이 형성되고, 상기와 반대로 유해가스는 누출되지 않았으나 배관 연결부(30)가 손상되어 메인하우징의 내부공간(12)에 진공압이 형성되면 내부공간(12)과 통기되는 실린더내부의 압력은 감소하여 역압이 형성된다.
아울러 압력감지실린더(20)는 실린더내부가 형성되고, 실린더내부에 압력감지센서(21)를 구비하는 구성이면 어떠한 형태로 구성되어도 무방하나, 일측이 어느 하나의 하우징유닛과 체결되고, 실린더내부는 메인하우징의 내부공간(12)과 통기되는 실린더 바디(22)와; 상기 실린더내부에 구비되어 승강이동가능한 실린더로드(23)와; 상기 실린더로드(23)의 외측에 구비되어 실린더로드(23)의 승강이동에 대한 탄성력을 가하는 탄성부재(24)와; 상기 실린더로드(23)의 일측에 구비되어 압력변화에 따라 메인하우징의 내부공간(12)과 실린더내부의 단속여부를 조절하는 압력도어(25)와; 상기 실린더로드(23)의 타측에 구비되는 센싱축(26)과; 상기 실린더내부의 상부에 해당하는 부분에 구비되고, 상기 센싱축(26)과의 간격에 따라 압력변화의 전기신호를 생성하는 압력감지센서(21);를 포함하여 구성될 수 있다.
즉, 상기 구성의 압력감지실린더(20)는 메인하우징의 내부공간(12)에 압력변화가 생기면, 실린더내부에 구비된 실린더로드(23)가 상승 또는 하강이동하고, 실린더로드(23)의 승강이동에 따른 압력감지센서(21, 본 실시예는 IR센서를 적용한 경우임.)와 실린더로드(23)의 타측에 구비된 센싱축(26) 간의 간격변화를 통하여 유해가스 누출에 관한 전기신호를 생성시키는 구성이다.
구체적으로, 상기 실린더 바디(22)는 일측이 어느 하나의 하우징유닛과 체결되고, 실린더내부는 메인하우징의 내부공간(12)과 통기되는 구성으로서, 압력감지실린더(20)의 전체 형태를 형성시키는 구성이다.
이때, 실린더 바디(22)의 일측과 하우징유닛은 기밀성이 확보되도록 체결되고, 필요한 경우 실린더 바디(22)의 일측과 하우징유닛의 체결부분에 기밀패드와 같은 압착수단이 구비될 수 있다. 또한 메인하우징의 내부공간(12)과 실린더내부는 상호 통기되어야 하고, 하기 압력도어(25)가 내부공간(12)과 실린더내부의 사이에 위치되어 내부공간(12)과 실린더내부 간의 단속여부를 원활하게 조절할 수 있도록 내부공간(12)과 실린더내부의 사이에 유로(27)가 형성될 수도 있다.
아울러 실린더로드(23)는 상기 실린더내부에 구비되어 승강이동가능한 구성이고, 탄성부재(24)는 상기 실린더로드(23)의 외측에 구비되어 실린더로드(23)의 승강이동에 대한 탄성력을 가하는 구성이며, 압력도어(25)는 상기 실린더로드(23)의 일측에 구비되어 압력변화에 따라 메인하우징의 내부공간(12)과 실린더내부의 단속여부를 조절하는 구성이다.
즉, 상기 실린더로드(23)는 실린더내부의 길이방향으로 길이를 형성하며 실린더내부의 길이방향으로 상승 또는 하강이동가능한 구성이다. 이때, 탄성부재(24)는 일측은 실린더로드(23)와 연결되고 타측은 실린더내부의 상부 또는 하부와 연결되어 실린더로드(23)에 탄성력을 제공한다.
또한 상기 탄성부재(24)는 탄성스프링 또는 판스프링과 같은 종류의 것이 이용가능하고, 특성에 있어서는 정교한 탄성력을 제공가능하도록 정밀 상수값을 갖는 탄성스프링이 이용되는 것이 바람직하다.
아울러 압력도어(25)는 실린더로드(23)의 일측에 구비되어 메인하우징의 내부공간(12)과 실린더내부의 통기성을 단속하는 구성이고, 압력도어(25)와 일측에는 압착링 또는 압착패킹 등과 같은 압착부재(40)가 구비되어 압력도어(25)가 실린더 바디(22) 또는 내부공간(12)을 형성하는 메인하우징(10)의 일정부분(즉, 유로(27)의 입구)에 긴밀하게 압착될 수 있도록 구성할 수 있다.
즉, 압력감지실린더(20)가 정압을 감지하도록 구성된 경우, 평상시의 압력도어(25)는 탄성부재(24)에 의한 실린더로드(23)의 탄성력으로 내부공간(12)과 실린더내부 사이(유로(27))를 차단한 상태로 유지하고, 만약 배관 연결부(30)에서 유해가스가 누출되어 내부공간(12)의 압력이 증가한 경우에는 내부공간(12)과 실린더내부의 압력차이로 인하여 실린더내부 방향(상승방향)으로 이동하게 된다.
이때, 실린더로드(23)는 압력도어(25)의 이동으로 인하여 함께 상승방향으로 이동하게 되고, 실린더로드(23)의 타측(상부)에 구비된 센싱축(26)은 실린더내부의 상부에 해당하는 부분에 구비된 압력감지센서(21) 방향으로 이동하고, 그로 인하여 발생한 센싱축(26)과 압력감지센서(21) 간의 간격변화를 인하여 유해가스 누출정보에 관한 전기신호가 생성된다.
상기와 유사하게 압력감지실린더(20)가 역압(진공압)을 감지하도록 구성된 경우, 평상시의 압력도어(25)는 탄성부재(24)에 의한 실린더로드(23)의 탄성력으로 내부공간(12)과 실린더내부 사이(유로(27))를 열린 상태로 유지하다가 배관 연결부(30)가 손상되어 배관을 흐르는 유해가스의 유동압에 의하여 메인하우징(10) 내부공간(12)의 압력이 감소한 경우에는 내부공간(12)과 실린더내부의 압력차이로 인하여 내부공간(12) 방향(하강방향)으로 이동하게 된다.
이때, 실린더로드(23)는 압력도어(25)의 이동으로 인하여 함께 하강방향으로 이동하게 되고, 실린더로드(23)의 타측(상부)에 구비된 센싱축(26)은 실린더내부의 상부에 해당하는 부분에 구비된 압력감지센서(21)에서 멀어지는 방향으로 이동하고, 그로 인하여 발생한 센싱축(26)과 압력감지센서(21) 간의 간격변화를 인하여 유해가스 누출정보에 관한 전기신호가 생성된다.
즉, 압력감지실린더(20)의 압력감지 방식은 내부공간(12)에 생긴 압력변화가 정압인지 또는 역압인지에 따라 달라질 수 있고, 각각의 압력변화를 감지하기 위한 압력감지실린더(20)는 압력도어(25)에 의한 내부공간(12)과 실린더내부의 단속여부에 따라 달라질 수 있으며, 당업자는 필요에 따라 정압 방식 또는 역압 방식 중 어느 하나 이상의 압력감지실린더(20)를 적절하게 이용할 수 있다.
상기와 연관하여, 상기 메인하우징(10)은 정압을 감지하는 제1압력감지실린더(20a)와; 역압을 감지하는 제2압력감지실린더(20b); 모두가 복수의 하우징유닛 중 어느 하나의 하우징유닛에 체결되도록 구성될 수 있다.
구체적으로, 상기 구성의 메인하우징(10)은 도 5와 같이 배관의 연결부(30)를 내부공간(12)에 수용시키고, 내부공간(12)은 제1압력감지실린더(20a)의 실린더내부 및 제2압력감지실린더(20b)의 실린더내부와 모두 연통가능하며, 내부공간(12)의 압력이 정압으로 변화된 경우에는 제1압력감지실린더(20a)가 작동하여 유해가스 누출정보에 관한 전기신호를 생성하며, 내부공간(12)의 압력이 역압으로 변화된 경우에는 제2압력감지실린더(20b)가 작동하여 유해가스 누출정보에 관한 전기신호를 생성한다.
즉, 유해가스 감지장치에 제1압력감지실린더(20a)와 제2압력감지실린더(20b)가 모두 구비된 경우에는 정압변화와 역압변화를 모두 감지할 수 있는 효과를 얻을 수 있고, 상기 구성의 유해가스 감지장치는 배관 연결부(30)가 플랜지(31) 타입으로 구성되어 볼트ㆍ너트 체결되는 경우(도 2), 플랜지(31) 타입으로 구성되나 볼트ㆍ너트 체결되지 아니하는 경우(도 3) 또는 플랜지(31)가 미구비되고 볼트ㆍ너트 체결되거나 끼임 체결되는 경우(도 5) 모두 적용가능하다.
아울러 본 발명에 의한 유해가스 감지장치를 배관의 연결부(30)에 체결할 때, 복수의 하우징유닛 간의 체결부분 또는 배관 연결부(30)와 하우징유닛 간의 체결부분에는 기밀성의 확보를 위하여 실링제 처리가 될 수 있다. 이때, 실링제는 내열성, 내화학성 또는 내약품성 등의 기능을 가지는 것을 이용하는 것이 더욱 바람직하다.
다음 본 발명에 의한 유해가스 감지장치의 장착 및 작동과정을 설명하는 구체적인 실시예이다.
우선, 유해가스 감지장치는 도 4와 같이 클램프 타입으로 구성된 것으로서, 메인하우징(10)은 하부하우징유닛(11a)과 상부하우징유닛(11b)으로 구성되고, 상부하우징유닛(11b)에는 정압을 감지하는 압력감지실린더(20)가 구비된 상태이다.
또한 하부하우징유닛(11a)의 일단과 상부하우징유닛(11b)의 일단과 타단은 볼트ㆍ너트 체결된다(이때, 일단은 힌지결합되고 타단은 볼트와 너트를 이용하여 체결될 수도 있다.).
작업자는 양쪽 배관의 말단에 구비된 플랜지(31)(볼트ㆍ너트 체결방식이 아님.) 사이에 O-링과 센터링을 끼워 서로 대응체결되는 플랜지(31) 사이를 기밀시켜 배관 연결부(30)를 형성시킨다. 이후, 작업자는 유해가스 감지장치의 하부하우징유닛(11a)을 배관 연결부(30)의 하부에 위치시키고, 배관 연결부(30), 하부하우징유닛(11a) 및 상부하우징유닛(11b)이 서로 상접되는 부분에 실링제를 도포한다.
이후 작업자는 상부하우징유닛(11b)을 하부하우징유닛(11a)의 상부에 안착시킨 후, 양단을 볼트ㆍ너트 체결시킴으로써 하부하우징유닛(11a)과 상부하우징유닛(11b)의 사이에 배관 연결부(30)를 파지시킨다. 이때, 작업자는 하부하우징유닛(11a)과 상부하우징유닛(11b)의 타단에 각각 구비된 볼트와 나비너트를 상호 체결시켜 메인하우징(10)을 구성하는 하부하우징유닛(11a)과 상부하우징유닛(11b)을 배관의 연결부(30)에 견고히 체결시킨다.
상기와 같이 배관의 연결부(30)에 체결된 유해가스 감지장치는 평상시에는 실린더로드(23)가 탄성부재(24)에 의하여 하강된 상태이고, 실린더로드(23)의 하부에 구비된 압력도어(25)는 내부공간(12)과 실린더내부의 사이에 구성된 유로(27)의 입구를 압착하며 단속하고 있는 상태이다.
이후, 배관의 연결부(30)가 손상되어 유해가스가 누출되는 경우에는, 누출된 해가스의 압력에 의하여 메인하우징(10) 내부공간(12)의 압력이 상승하고, 내부공간(12)의 상승된 압력에 의하여 압력도어(25)가 실린더내부 방향으로 밀리게 된다.
이때, 압력도어(25)에 의하여 단속되어 있던 유로(27)의 입구는 열린 상태를 가지고, 압력도어(25)가 구비된 실린더로드(23)는 상승하는 방향으로 이동하며, 실린더로드(23)의 상부에 구비된 센싱축(26)은 압력감지센서(21, IR센서)와 가까워지는 방향으로 이동하여, 압력감지센서(21)에서 유해가스 누출정보에 관한 전기신호를 생성한다.
이후, 생성된 유해가스 누출정보에 관한 전기신호는 압력감지센서(21)와 케이블로 연결된 알람 또는 경보시스템에 전달되어 사람 또는 경보장치가 유해가스 누출을 인식할 수 있도록 한다.
상기는 본 발명의 바람직한 실시예를 참고로 설명하였으며, 상기의 실시예에 한정되지 아니하고, 상기의 실시예를 통해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변경으로 실시할 수 있는 것이다.
10 : 메인하우징 11a : 하부하우징유닛
11b : 상부하우징유닛 12 : 내부공간
13 : 걸림턱 14 : 이격공간
20 : 압력감지실린더 20a : 제1압력감지실린더
20b : 제2압력감지실린더 21 : 압력감지센서
22 : 실린더 바디 23 : 실린더로드
24 : 탄성부재 25 : 압력도어
26 : 센싱축 27 : 유로
30 : 배관의 연결부 31 : 플랜지
40 : 압착부재

Claims (7)

  1. 복수의 하우징유닛 간의 상호 체결에 의하여 형성되고, 내부공간(12)에 배관의 연결부(30)가 위치되도록 하며, 배관의 연결부(30)를 내주로 감싸며 배관에 체결되는 메인하우징(10)과;
    상기 복수의 하우징유닛 중 어느 하나의 하우징유닛에 체결되고, 실린더내부가 메인하우징의 내부공간(12)과 통기되며, 실린더의 일측에는 실린더내부의 압력변화에 따라 전기신호를 생성하는 압력감지센서(21)가 구비되는 압력감지실린더(20);를 포함하며,
    상기 압력감지실린더(20)는,
    일측이 어느 하나의 하우징유닛과 체결되고, 실린더내부는 메인하우징의 내부공간(12)과 통기되는 실린더 바디(22)와;
    상기 실린더내부에 구비되어 승강이동가능한 실린더로드(23)와;
    상기 실린더로드(23)의 외측에 구비되어 실린더로드(23)의 승강이동에 대한 탄성력을 가하는 탄성부재(24)와;
    상기 실린더로드(23)의 일측에 구비되어 압력변화에 따라 메인하우징의 내부공간(12)과 실린더내부의 단속여부를 조절하는 압력도어(25)와;
    상기 실린더로드(23)의 타측에 구비되는 센싱축(26)과;
    상기 실린더내부의 상부에 해당하는 부분에 구비되고, 상기 센싱축(26)과의 간격에 따라 압력변화의 전기신호를 생성하는 압력감지센서(21);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 유해가스 감지장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 배관의 연결부(30)는,
    상호 연결되는 각 배관의 말단에 플랜지(31)가 구비되고, 각 배관에 구비된 플랜지(31)는 상호 긴밀하게 체결되어 배관의 연결부(30)가 밀폐되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 유해가스 감지장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 배관의 연결부(30)는,
    상호 연결되는 배관의 각 말단에 플랜지(31)가 구비되고, 각 배관에 구비된 플랜지(31) 한 쌍의 사이에 하나 이상의 압착부재(40)가 구비되도록 구성되고;
    상기 복수의 하우징유닛은,
    메인하우징(10)의 내주의 양쪽 말단에 해당하는 부분에 상기 플랜지(31) 각각이 걸림체결되는 걸림턱(13)이 구비되도록 구성되며;
    상기 배관의 각 말단에 구비된 플랜지(31)와 복수의 하우징유닛의 걸림턱(13)에 의한 체결력으로 배관의 연결부(30)가 밀폐되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 유해가스 감지장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 메인하우징(10)은,
    배관의 하부를 감싸는 하부하우징유닛(11a)과;
    배관의 상부를 감싸는 상부하우징유닛(11b);을 포함하여 구성되고;
    상기 하부하우징유닛(11a)과 상부하우징유닛(11b) 각각의 일단과 타단은 볼트ㆍ너트 체결되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 유해가스 감지장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 압력감지센서(21)는,
    IR(infrared)센서로 구성되고, 상기 IR센서는 실린더내부의 정압 또는 역압 중 어느 하나 이상을 감지하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 유해가스 감지장치.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 메인하우징(10)은,
    정압을 감지하는 제1압력감지실린더(20a)와;
    역압을 감지하는 제2압력감지실린더(20b); 모두가 복수의 하우징유닛 중 어느 하나의 하우징유닛에 체결되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 유해가스 감지장치.
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