KR100757380B1 - 가스 누설 경보기 - Google Patents

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KR100757380B1
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Abstract

본 발명은 유독성 가스 및 폭발 위험이 있는 가스의 누설 위험이 있는 장소에 설치되어 가스의 누설을 감지하는 가스 누설 경보기에 관한 것이다.
본 발명에 따른 가스 누설 경보기는 메인 컨트롤 유니트(10)에 접속된 제 1 메인 통신라인(L1)에 센서 유니트(S ; S1, S2, S3)들이 각각 병렬로 연결되고, 상기 메인 컨트롤러(10)와 데이터 통신이 가능한 디스플레이 유니트(D ; D1, D2, D3)들이 센서 유니트(S)의 갯수만큼 외장 케이스(90)에 수납 방식으로 각각 독립적으로 장착되는 것을 특징으로 한다.

Description

가스 누설 경보기{Apparatus for warning a leakage of gas}
도 1은 본 발명에 따른 가스 누설 경보기를 도시한 블록도
도 2는 본 발명에 따른 가스 누설 경보기를 개략적으로 도시한 사시도
도 3은 메인 컨트롤 유니트가 외장 케이스에 장착되는 예를 도시한 분해 사시도
도 4는 센서 유니트의 통신라인을 개략적으로 도시한 블록도
도 5는 도 4의 센서 유니트가 연결되는 예를 도시한 개략도
도 6은 디스플레이 유니트가 외장 케이스에 장착되는 예를 도시한 분해 사시도
도 7은 디스플레이 유니트가 외장 케이스에 추가로 장착되는 예를 도시한 개략도
본 발명은 유독성 가스 및 폭발 위험이 있는 가스의 누설 위험이 있는 장소에 설치되어 가스의 누설을 감지하는 가스 누설 경보기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 메인 컨트롤 유니트에 접속된 제 1 메인 통신라인에 센서 유니트들이 각 각 병렬로 연결되고, 상기 메인 컨트롤러와 데이터 통신이 가능한 디스플레이 유니트들이 센서 유니트의 갯수만큼 외장 케이스에 수납 방식으로 각각 독립적으로 장착므로서, 센서 유니트와 디스플레이 유니트를 용이하게 추가 설치할 수 있는 가스 누설 경보기에 관한 것이다.
대한민국 실용신안등록 제283456호(2002년 7월 15일 등록)에 "가스 누설 감지장치"가 소개되어 있다.
상기 가스 누설 감지장치는 가스를 감지하는 센서 및 상기 센서에서 출력되는 신호를 입력하여 이에 상응하는 전류를 발생하는 전류발생부를 포함하여 가스가 존재하는지를 감지하는 가스감지부; 상기 가스감지부의 출력을 입력으로 하여 입력되는 아나로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 접속부, 상기 접속부를 통하여 신호를 입력하여 처리하고 처리된 신호를 다른 표시제어부와 통신하는 프로세서부, 상기 프로세서부가 상기 접속부를 통하여 입력된 신호를 처리하는 데 있어 처리의 판단 기준이 되는 경보값과 경보방식 및 경보의 dead band의 설정을 위해 필요한 데이터값들을 상기 프로세서부에 입력하도록 조작되는 복수개의 버튼을 구비하는 버튼부, 및 상기 프로세서부의 출력에 의하여 광신호를 외부로 표시하는 표시부를 포함하는 표시제어부; 및 상기 표시제어부가 적어도 하나 이상 연결되며 연결된 각각의 상기 표시제어부와 데이터를 교환하는 통신부, 상기 통신부에서 교환되는 데이터를 신호처리하는 프로세서부, 및 상기 프로세서부의 출력을 입력으로 하며 이에 따라서 음성신호 또는 광신호 중 적어도 어느 하나를 사용하여 외부로 경보하는 경 보부를 포함하는 중앙제어부를 포함한다.
그러나, 상기와 같이 구성된 가스 누설 감지장치는 가스감지부와 표시제어부와 데이터를 통신하고, 다시 표시제어부가 중앙제어부와 데이터를 송수신하도록 되어 있어, 가스 감지부와 표시제어부의 데이터 통신을 위해 3개의 라인이 요구되고, 가스 감지부의 갯수 만큼 데이터 통신을 위한 통신선이 각각 요구되기 때문에, 예를 들어, 가스 감지부가 5개일 경우 15개의 선이 요구되는 단점이 있으며, 5개의 가스 감지부에서 3개의 가스 감지부를 더 추가해야 경우, 표시 제어부의 PCB(인쇄회로기판)를 박스에서 분해한 후 새로운 8개 타입의 PCB를 설치해야 하는 단점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 메인 컨트롤 유니트에 접속된 제 1 메인 통신라인에 센서 유니트들이 각각 병렬로 연결되고, 상기 메인 컨트롤러와 데이터 통신이 가능한 디스플레이 유니트들이 센서 유니트의 갯수만큼 외장 케이스에 수납 방식으로 각각 독립적으로 장착되므로서, 센서 유니트와 디스플레이 유니트를 용이하게 추가 설치할 수 있는 가스 누설 경보기를 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 가스 누설 경보기는 메인 컨트롤 유니트(10)에 접속된 제 1 메인 통신라인(L1)에 센서 유니트(S ; S1, S2, S3)들이 각각 병렬로 연결되고, 상기 메인 컨트롤러(10)와 데이터 통신이 가능한 디스플레이 유니트(D ; D1, D2, D3)들이 센서 유니트(S)의 갯수만큼 외장 케이스(90)에 수납 방식으로 각각 독립적으로 장착된다.
도 1을 참조하면, 상기 메인 컨트롤 유니트(10)는 RS-485 방식으로 센서 유니트(S) 및 디스플레이 유니트(D)와 데이터 통신을 할 수 있으며, CPU(11 ; central processing unit)가 DUART(12 ; dual asynchronous receiver/transmitter)를 통해 제 1 및 제 2 통신부(13, 14)와 연결되고, 상기 제 1 통신부(13)의 접속단자(13a)가 제 1 메인 통신라인(L1)에 접속되고, 상기 CPU(11)가 제 2 통신부(14)를 통해 디스플레이 유니트(D)와 데이터 통신을 할 수 있고, 상기 CPU(11)가 제 3 통신부(15)를 통해 호스트 컴퓨터와 통신할 수 있으며, 전원단자(16)를 통해 전원을 공급받고, 상기 CPU(11)가 디스플레이 구동부(17)를 통해 사용전원의 크기를 표시하는 막대 그래프 표시부(18)를 제어하고, 상기 CPU(11)의 제어에 의해 고경보와 저경보를 선택적으로 출력하는 알람부(19)와, 경고음을 울리는 부저(21)를 포함한다.
상기 CPU(11)에는 시계(도시하지 않음)가 내장되어 있어, 최종 교정날짜를 자동으로 저장하고 확인할 수 있다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 또한, 상기 메인 컨트롤 유니트(10)는 프론트 보드(22)와 베이스 보드(23)가 "ㄱ" 형태로 연결되어 있어, 베이스 보드(23)가 외장 케이스(90)의 상부면 및 하부면에 배치된 가이드 슬롯(91, 92)을 따라 끼워지고, 상기 베이스 보드(23)의 커넥터(24)가 외장 케이스(90)에 장착되는 리어 보드(25) 의 커넥터(26)에 연결되며, 상기 리어 보드(25)의 상단부에 제 2 메인 통신라인(27)이 인쇄되고, 상기 통신라인(27)이 통신 연결 커넥터(28)에 접속되어, 상기 통신 연결 커넥터(28)에 이웃하는 디스플레이 유니트(D ; 도 6 참조)의 통신 연결 커넥터(77)가 접속될 수 있고, 상기 리어 보드(25)의 하단부에 전원공급라인(31)이 인쇄되고, 전원공급라인(31)에 전원연결 커넥터(32)가 접속되어, 상기 전원 연결 커넥터(32)에 이웃하는 디스플레이 유니트(D ; 도 6 참조)의 전원 연결 커넥터(79)가 접속될 수 있다.
상기 베이스 보드(23)에는 CPU(11)를 포함하여 위에서 언급된 메인 컨트롤 유니트의 구성요소들이 장착된다.
상기 리어 보드(25)에는 제 2 메인 통신라인(27)에서 분기되는 통신분기라인(28)이 인쇄되어 있다.
도 1을 다시 참조하면, 상기 센서 유니트(S)는 도 1에 3개가 도시되어 있지만, 이것은 설명의 편의를 위한 것으로서, 여기에 한정되지 않고 요구되는 갯수만큼 제 1 메인 통신라인(L1)에 병렬로 연결되고, 가스감지센서(41)의 출력값이 AD 컨버터(42)를 통해 CPU(43)로 입력되고, 상기 CPU(43)가 RS-485 통신부(44)를 통해 메인 컨트롤 유니트(10)와 통신할 수 있으며, 상기 CPU(43)의 제어에 의해 7-세그먼트 LED 디스플레이(45)에서 가스 농도를 숫자로 표시하고, 알람부(46)에서 고경보와 저경보를 선택적으로 출력하게 되고, 전원공급단자(49)를 가지고 있어, 메인 컨트롤 유니트(10)와 무관하게 전원을 공급받을 수 있으며, 온도를 측정할 수 있는 서미스터(48)가 내장된다.
또한, 상기 센서 유니트(S)는 DA 컨버터(47)를 통해 별도의 외부기기(도시하지 않음)로 데이터를 전송할 수 있다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 상기 센서 유니트(S)는 제 1 통신 커넥터(51)와 제 2 통신 커넥터(52)가 통신라인(53)에 의해 연결되고, 상기 통신라인(53)에서 통신분기라인(54)이 분기되고, 상기 통신분기라인(54)이 RS-485 통신부(44)와 연결되어 있어, 제 1 센서 유니트(S1)의 제 1 통신 커넥터(51a)에 통신 케이블 타입인 제 1 메인 통신라인(L1)의 커넥터(5)가 접속되고, 제 1 센서 유니트(S1)의 제 2 통신 커넥터(52a)에 연결 케이블(55)의 제 1 커넥터(56)가 접속되고, 상기 연결 케이블(55)의 제 2 커넥터(57)가 제 2 센서 유니트(S2)의 제 1 통신 커넥터(51b)에 접속되는 이와같은 방식으로 계속해서 센서 유니트를 추가로 연결할 수 있다.
도 1을 다시 참조하면, 상기 디스플레이 유니트(D)는 센서 유니트와 일대일 대응되어, 센서 유니트의 갯수와 동일한 갯수로 구성되며, CPU(61)가 RS-485 통신부(62)를 통해 메인 컨트롤 유니트(10)와 데이터 통신을 할 수 있으며, EEPROM(63)에 CPU(61)의 데이터값이 저장되고, 상기 CPU(61)의 제어에 의해, 가스농도를 숫자로 표시하는 7-세그먼트 LED 디스플레이부(64)와, 막대 그래프 형태로 표시하는 막대 그래프 표시부(65)와, 고경보와 저경보를 선택적으로 출력하는 알람부(66)가 제어되고, DA 컨버터(67)를 통해 별도의 외부기기(도시하지 않음)로 데이터를 전송할 수 있다.
상기 막대 그래프 표시부(65)는 3색 LED를 이용하여 경보설정값에 따라 자동으로 칼라가 변경될 수 있다. 예를들어, 0~20%의 가스검출농도 표시구간에서 녹색 으로 디스플레이되고, 20~50%의 가스검출농도 표시구간에서 황색으로 디스플레이되고, 50%~100% 가스검출농도 표시구간에서 적색으로 디스플레이될 수 있다.
도 2 및 도 6을 참조하면, 또한, 상기 디스플레이 유니트(D)는 메인 컨트롤 유니트(10)와 같은 구조로 되어 있어, 프론트 보드(71)와 베이스 보드(72)가 "ㄱ" 형태로 연결되고, 베이스 보드(71)가 외장 케이스(90)의 상부면 및 하부면에 배치된 가이드 슬롯(91, 92)을 따라 끼워지고, 상기 베이스 보드(72)의 커넥터(73)가 외장 케이스(90)에 나사에 의해 장착된 리어 보드(74)의 커넥터(75)에 연결되며, 상기 리어 보드(74)의 상단부에 제 2 메인 통신라인(76)이 인쇄되고, 상기 제 2 메인 통신라인(76)이 통신 연결 커넥터(77)에 접속되어, 상기 통신 연결 커넥터(77)에 이웃하는 디스플레이 유니트 또는 메인 컨트롤 유니트(10)의 통신 연결 커넥터(28 ; 도 3 참조)를 접속할 수 있고, 상기 리어 보드(74)의 하단부에 전원공급라인(78)이 인쇄되고, 전원공급라인(78)에 전원연결 커넥터(79)가 접속되어, 상기 전원 연결 커넥터(79)에 이웃하는 디스플레이 유니트 또는 메인 컨트롤 유니트(10)의 전원 연결 커넥터(32 ; 도 3 참조)가 접속될 수 있다.
상기 베이스 보드(72)에는 CPU(61)를 포함하여 위에서 언급된 디스플레이 유니트의 구성요소들이 장착된다.
상기 리어 보드(74)에는 제 2 메인 통신라인(76)에서 분기되는 통신분기라인(81)이 인쇄되어 있다.
도 3에 도시된 메인 컨트롤 유니트(10)의 제 2 메인 통신라인(27)과, 도 6에 도시된 디스플레이 유니트(D)의 제 2 메인 통신라인(27)은 도 1에 제 2 메인 통신 라인(L2)으로 도시되어 있다.
도 2를 참조하면, 상기 외장 케이스(90)는 앞뒤가 개방된 사각박스 형태이고, 프론트 상부 및 하부 테두리면(93, 94)에 다수개의 나사체결구멍(95, 96)이 형성되고, 리어 상부 및 하부 테두리면에 다수개의 나사체결구멍(도시하지 않음)이 형성되고, 상부면 및 하부면에 다수개의 가이드 슬롯(91, 92)이 배치된다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 가스 누설 경보기는 메인 컨트롤 유니트(10), 센서 유니트(S) 및 디스플레이 유니트(D)가 독립적으로 전원을 공급받고, 각각 자신의 CPU(11 ; 43 ; 61)를 가지고 있어, 메인 컨트롤 유니트(10), 센서 유니트(S) 및 디스플레이 유니트(D)가 각각 독립적으로 작동할 수 있으며, 각각의 구성요소들의 에러 및 고장을 쉽게 발견할 수 있고, 센서 유니트(S ; S1, S2, S3)들이 메인 컨트롤 유니트(10)에 연결된 제 1 메인 통신라인(L1)에 병렬로 연결되어 있어, 통신라인를 추가로 더 설치할 필요없이 상기 제 1 메인 통신라인(L1)에 센서 유니트(S)를 병렬로 간편하게 설치할 수 있고, 도 7에 도시된 바와같이, 외장 케이스(90)의 더스트 커버(100)를 제거한 후, 외장 케이스(90)에 남은 가이드 슬롯에 추가로 디스플레이 유니트(D4)를 끼워 고정함으로서, 센서 유니트(S)와 디스 플레이 유니트(D)의 추가 설치가 매우 용이하다.
위에서 설명한 바와같이, 본 발명에 따른 가스 누설 경보기는 센서 유니트가 독립적으로 작동할 수 있으며, 센서 유니트와 디스플레이 유니트를 간편하게 추가 설치할 수 있는 효과가 있다.

Claims (12)

  1. 메인 컨트롤 유니트(10)에 접속된 제 1 메인 통신라인(L1)에 센서 유니트(S ; S1, S2, S3)들이 각각 병렬로 연결되고, 상기 메인 컨트롤러(10)와 데이터 통신이 가능한 디스플레이 유니트(D ; D1, D2, D3)들이 센서 유니트(S)의 갯수만큼 외장 케이스(90)에 수납 방식으로 각각 독립적으로 장착되는 것을 특징으로 하는 가스 누설 경보기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 메인 컨트롤 유니트(10)는 RS-485 방식으로 센서 유니트(S) 및 디스플레이 유니트(D)와 데이터 통신을 할 수 있으며, CPU(11)가 DUART(12)를 통해 제 1 및 제 2 통신부(13, 14)와 연결되고, 상기 제 1 통신부(13)의 접속단자(13a)가 제 1 메인 통신라인(L1)에 접속되고, 상기 CPU(11)가 제 2 통신부(14)를 통해 디스플레이 유니트(D)와 데이터 통신을 할 수 있고, 상기 CPU(11)가 제 3 통신부(15)를 통해 호스트 컴퓨터와 통신할 수 있으며, 전원단자(16)를 통해 전원을 공급받고, 상기 CPU(11)가 디스플레이 구동부(17)를 통해 사용전원의 크기를 표시하는 막대 그래프 표시부(18)를 제어하고, 상기 CPU(11)의 제어에 의해 고경보와 저경보를 선택적으로 출력하는 알람부(19)와, 경고음을 울리는 부저(21)를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 누설 경보기.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 CPU(11)에는 시계가 내장되어 있는 것을 특징으로 하는 가스 누설 경보기.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 메인 컨트롤 유니트(10)는 프론트 보드(22)와 베이스 보드(23)가 "ㄱ" 형태로 연결되어 있어, 베이스 보드(23)가 외장 케이스(90)의 상부면 및 하부면에 배치된 가이드 슬롯(91, 92)을 따라 끼워지고, 상기 베이스 보드(23)의 커넥터(24)가 외장 케이스(90)에 장착되는 리어 보드(25)의 커넥터(26)에 연결되며, 상기 리어 보드(25)의 상단부에 제 2 메인 통신라인(27)이 인쇄되고, 상기 통신라인(27)이 통신 연결 커넥터(28)에 접속되어, 상기 통신 연결 커넥터(28)에 이웃하는 디스플레이 유니트(D)의 통신 연결 커넥터(77)가 접속될 수 있고, 상기 리어 보드(25)의 하단부에 전원공급라인(31)이 인쇄되고, 전원공급라인(31)에 전원연결 커넥터(32)가 접속되어, 상기 전원 연결 커넥터(32)에 이웃하는 디스플레이 유니트(D)의 전원 연결 커넥터(79)가 접속될 수 있는 것을 특징으로 하는 가스 누설 경보기.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 센서 유니트(S)는 제 1 메인 통신라인(L1)에 병렬로 연결되고, 가스감지센서(41)의 출력값이 AD 컨버터(42)를 통해 CPU(43)로 입력되고, 상기 CPU(43)가 RS-485 통신부(44)를 통해 메인 컨트롤 유니트(10)와 통신할 수 있으며, 상기 CPU(43)의 제어에 의해 7-세그먼트 LED 디스플레이(45)에서 가스 농도를 숫자로 표시하고, 알람부(46)에서 고경보와 저경보를 선택적으로 출력하게 되고, 전원공급단자(49)를 가지고 있어, 메인 컨트롤 유니트(10)와 무관하게 전원을 공급받을 수 있으며, 온도를 측정할 수 있는 서미스터(48)가 내장되는 것을 특징으로 하는 가스 누설 경보기.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 센서 유니트(S)는 DA 컨버터(47)를 통해 별도의 외부기기로 데이터를 전송할 수 있는 것을 특징으로 하는 가스 누설 경보기.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 센서 유니트(S)는 제 1 통신 커넥터(51)와 제 2 통신 커넥터(52)가 통신라인(53)에 의해 연결되고, 상기 통신라인(53)에서 통신분기라인(54)이 분기되고, 상기 통신분기라인(54)이 RS-485 통신부(44)와 연결되어 있어, 제 1 센서 유니 트(S1)의 제 1 통신 커넥터(51a)에 통신 케이블 타입인 제 1 메인 통신라인(L1)의 커넥터(5)가 접속되고, 제 1 센서 유니트(S1)의 제 2 통신 커넥터(52a)에 연결 케이블(55)의 제 1 커넥터(56)가 접속되고, 상기 연결 케이블(55)의 제 2 커넥터(57)가 제 2 센서 유니트(S2)의 제 1 통신 커넥터(51b)에 접속되는 이와같은 방식으로 계속해서 센서 유니트를 추가로 연결할 수 있는 것을 특징으로 하는 가스 누설 경보기.
  8. 제 1 항에 있어서,
    센서 유니트와 일대일 대응되어, 센서 유니트의 갯수와 동일한 갯수로 구성되며, CPU(61)가 RS-485 통신부(62)를 통해 메인 컨트롤 유니트(10)와 데이터 통신을 할 수 있으며, EEPROM(63)에 CPU(61)의 데이터값이 저장되고, 상기 CPU(61)의 제어에 의해, 가스농도를 숫자로 표시하는 7-세그먼트 LED 디스플레이부(64)와, 막대 그래프 형태로 표시하는 막대 그래프 표시부(65)와, 고경보와 저경보를 선택적으로 출력하는 알람부(66)가 제어되고, DA 컨버터(67)를 통해 별도의 외부기기로 데이터를 전송할 수 있는 것을 특징으로 하는 가스 누설 경보기.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 막대 그래프 표시부(65)는 3색 LED를 이용하여 경보설정값에 따라 자동 으로 칼라가 변경되는 것을 특징으로 하는 가스 누설 경보기.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 디스플레이 유니트(D)는 메인 컨트롤 유니트(10)와 같은 구조로 되어 있어, 프론트 보드(71)와 베이스 보드(72)가 "ㄱ" 형태로 연결되고, 베이스 보드(71)가 외장 케이스(90)의 상부면 및 하부면에 배치된 가이드 슬롯(91, 92)을 따라 끼워지고, 상기 베이스 보드(72)의 커넥터(73)가 외장 케이스(90)에 나사에 의해 장착된 리어 보드(74)의 커넥터(75)에 연결되며, 상기 리어 보드(74)의 상단부에 제 2 메인 통신라인(76)이 인쇄되고, 상기 제 2 메인 통신라인(76)이 통신 연결 커넥터(77)에 접속되어, 상기 통신 연결 커넥터(77)에 이웃하는 디스플레이 유니트 또는 메인 컨트롤 유니트(10)의 통신 연결 커넥터(28)를 접속할 수 있고, 상기 리어 보드(74)의 하단부에 전원공급라인(78)이 인쇄되고, 전원공급라인(78)에 전원연결 커넥터(79)가 접속되어, 상기 전원 연결 커넥터(79)에 이웃하는 디스플레이 유니트 또는 메인 컨트롤 유니트(10)의 전원 연결 커넥터(32)가 접속될 수 있는 것을 특징으로 하는 가스 누설 경보기.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 외장 케이스(90)는 앞뒤가 개방된 사각박스 형태이고, 프론트 상부 및 하부 테두리면(93, 94)에 다수개의 나사체결구멍(95, 96)이 형성되고, 리어 상부 및 하부 테두리면에 다수개의 나사체결구멍이 형성되며, 상부면 및 하부면에 다수개의 가이드 슬롯(91, 92)이 배치되는 것을 특징으로 하는 가스 누설 경보기.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 외장 케이스(90)에는 디스플레이 유니트가 설치되지 않은 곳으로 먼지가 유입되는 것을 방지하기 위한 더스트 커버(100)가 장착되고, 상기 외장 케이스(90)에 디스플레이 유니트를 추가로 설치할 때, 더스트 커버(100)를 제거한 후, 외장 케이스(90)에 남은 가이드 슬롯에 추가로 디스플레이 유니트를 끼워 고정할 수 있는 것을 특징으로 하는 가스 누설 경보기.
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