KR100895648B1 - 흡입식 적외선 가스센서 모듈 - Google Patents
흡입식 적외선 가스센서 모듈 Download PDFInfo
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Description
Claims (16)
- 가연성 가스들 및 이산화탄소(CO2)를 포함하는 가스들 중의 적어도 어느 하나의 가스의 농도를 측정하는 가스감지기에 적용되는 가스센서 모듈에 있어서,적외선을 발생하는 적외선 발생부(9);측정 대상 가스가 공기와 함께 유입되어 존재하며 상기 적외선 발생부(9)로부터 나온 적외선이 전달되어 통과하는 적외선 전달경로;상기 적외선 전달경로를 통해 전달된 적외선을 검출하여 공기 중에 존재하는 측정대상가스의 농도에 관한 출력신호를 발생하는 센서부(8);일 단부에 상기 적외선 발생부(9)가 설치되고, 타 단부에는 상기 센서부(8)가 설치되며, 상기 양쪽 단부들의 사이에는 상기 적외선 전달경로가 마련된 하우징(4);상기 하우징(4)의 상기 센서부(8)가 설치된 타 단부에 결합되어 상기 센서부(8)를 내장하는 센서 케이스(2);상기 센서부(8)와 상기 가스감지기를 연결하는 제1전선(81a)과 제2전선(82a);상기 센서부(8)와 상기 적외선 발생부(9)를 연결하는 제3전선(91);상기 적외선 전달경로와 나란하게 상기 하우징(4)의 내부에 형성되어 상기 제3전선(91)이 통과하는 전선통과공(51);상기 하우징(4)의 적어도 일부를 덮는 보호커버(3); 및상기 보호커버(3)와 협동하여 상기 하우징(4)을 외부로부터 차단하며, 공기흡입구멍 및 공기배출구멍이 형성되어 있는 하우징 커버(30);를 포함하고,상기 센서부(8)는, 공기 중에 존재하는 측정대상 가스의 농도에 상관없이 항상 동일한 레벨의 출력신호를 발생하는 기준센서부; 공기 중에 존재하는 측정대상 가스의 농도에 상응하여 변화된 출력신호를 발생하는 검출센서부; 및 공기의 온도를 검출하여 출력신호를 발생하는 온도감지기(87);를 포함하며,상기 기준센서부는 상기 적외선 전달경로 상에 존재하는 측정대상 가스의 농도에 영향받지 않고 전달되는 성질을 갖는 제1파장 대역의 적외선만을 통과시키는 기준센서필터(85a) 및 상기 기준센서필터(85a)를 통과한 적외선의 세기를 검출하여 기준신호를 발생하는 기준센서(85)를 포함하고,상기 검출센서부는 상기 적외선 전달경로 상에 존재하는 측정대상 가스의 농도에 상응하여 감쇠되는 성질을 갖는 제2파장 대역의 적외선만을 통과시키는 검출센서필터(86a) 및 상기 검출센서필터(86a)를 통과한 적외선의 세기를 검출하여 검출신호를 발생하는 검출센서(86)를 포함하는 것을 특징으로 하는 흡입식 적외선 가스센서 모듈.
- 제1항에 있어서, 상기 하우징 커버(30)는 상기 공기배출구멍에 결합된 공기배출노즐(33)을 더 구비하며, 상기 공기배출노즐(33)을 통해 상기 가스센서 모듈 내부의 공기를 강제적으로 외부로 배출함으로써 외부의 공기가 상기 공기흡입구멍을 통해 상기 가스센서 모듈의 내부로 흡입되는 것을 특징으로 하는 흡입식 적외선 가스센서 모듈.
- 제1항에 있어서, 상기 하우징(4)은 상기 하우징 커버(30)와 결합된 상태에서, 상기 하우징 커버(30)의 상기 공기배출구멍과 소통될 수 있는 위치에 제1공기통로(401)를 가지며, 상기 하우징 커버(30)의 상기 공기흡입구멍과 소통될 수 있는 위치에 제3공기통로(403)를 가지고, 상기 제3공기통로(403)는 상기 하우징(4)의 내부에 형성된 연결통로(404,405)에 의하여 상기 적외선 전달경로의 일단과 연결되며, 상기 하우징 커버의 외부에 있는 외부공기는 상기 제3공기통로(403)와 연결통로(404,405) 및 적외선 전달경로를 통과한 후 적외선 전달경로의 타단으로부터 보호커버(3)와 하우징(4)의 사이의 공간으로 나와 상기 공기배출구멍을 통해 외부로 배출되는 것을 특징으로 하는 흡입식 적외선 가스센서 모듈.
- 제3항에 있어서, 상기 하우징(4)은 상기 제1공기통로와 연결된 제2공기통로를 가지는 것을 특징으로 하는 흡입식 적외선 가스센서 모듈.
- 제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 하우징(4)은 상기 제1공기통로(401)의 위치와 상기 제3공기통로(403)의 위치 사이에서 하우징의 원주방향을 따라 오목하게 형성된 홈(412) 및 상기 홈(412)에 체결된 O링(422)을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 흡입식 적외선 가스센서 모듈.
- 제1항에 있어서, 상기 적외선 발생부(9)는,상기 센서부(8)로부터 전달받은 전기에 의해 가열되어 적외선을 방출하는 적외선 램프(9a); 및상기 적외선 램프(9a)가 설치된 지지판(9b);을 포함하는 것을 특징으로 하는 흡입식 적외선 가스센서 모듈.
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- 제1항에 있어서, 상기 적외선 전달경로는,상기 적외선 발생부(9)와 인접하여 상기 적외선 발생부(9)에서 발생된 적외선을 통과시키는 발광부 윈도우(45);일단이 상기 발광부 윈도우(45)와 연결되어 적외선을 통과시키며, 적외선이 인입되는 쪽의 단부로부터 외부 공기가 유입되어 반대쪽 단부로 빠져나가는 도파관부(60); 및일측이 상기 도파관부(60)의 타단과 연결되고 타측은 상기 센서부(8)와 인접하여 설치된 수광부 윈도우(44);를 포함하며,상기 도파관부(60)는, 관(管)의 형태를 가지며 일단이 상기 발광부 윈도 우(45)의 몰딩에 결합되고 타단에는 체결나사부(6d)가 형성되며 양단 근처의 벽면에 공기구멍들(6b,6e)이 각각 형성된 도파관(6), 및 상기 도파관(6)의 체결나사부(6d)와 결합되는 암나사부가 일단부의 내벽에 형성되며 타단부가 상기 수광부 윈도우(44)의 몰딩에 결합되는 도파관 결합소켓(6a)을 포함하여, 상기 하우징(4)에 착탈 가능하게 결합될 수 있는 것을 특징으로 하는 흡입식 적외선 가스센서 모듈.
- 제8항에 있어서, 상기 발광부 윈도우(45)는, 상기 적외선 발생부(9)에 인접하게 상기 하우징(4)의 내부에 고정된 제1몰딩(45b), 및 상기 제1몰딩(45b)에 의해 지지되며 상기 적외선 발생부(9)에서 나온 적외선이 통과하는 제1유리판(45a)을 포함하며,상기 수광부 윈도우(44)는, 상기 센서부(8)에 인접하게 상기 하우징(4)의 내부에 고정된 제2몰딩(44b), 및 상기 제2몰딩(44b)에 의해 지지되며 상기 도파관부(60)를 지나온 적외선이 통과하는 제2유리판(44a)을 포함하는 것을 특징으로 하는 흡입식 적외선 가스센서 모듈.
- 제9항에 있어서, 상기 제1유리판(45a)은 그 표면을 연마 처리하여 불투명하게 만든 불투명 유리판인 것을 특징으로 하는 흡입식 적외선 가스센서 모듈.
- 제1항에 있어서, 상기 센서케이스(2)는 나사부(2b)가 형성된 체결부(2a)를 구비하여 상기 가스감지기에 착탈가능하게 결합될 수 있는 것을 특징으로 하는 흡 입식 적외선 가스센서 모듈.
- 제1항에 있어서, 상기 보호커버(3)는 일단부의 내측면에 암나사부가 형성되며, 상기 센서케이스(2)는 상기 체결부(2a)가 마련된 위치의 반대편 외측면에 수나사부(2c)를 더 구비하여,상기 암나사부와 상기 수나사부(2c)의 결합에 의해 상기 보호커버(3)가 상기 센서케이스(2)와 결합되는 것을 특징으로 하는 흡입식 적외선 가스센서 모듈.
- 제1항에 있어서, 상기 센서부(8)는,상기 기준센서부 및 검출센서부가 함께 설치되어 기준신호 및 검출신호를 출력하는 센서소자(8b);상기 센서소자(8b)에서 출력되는 기준신호를 소정의 레벨로 증폭하는 기준신호증폭부(811);상기 센서소자(8b)에서 출력되는 검출신호를 소정의 레벨로 증폭하는 검출신호증폭부(812);상기 기준신호 증폭부(811)의 출력신호와 상기 검출신호 증폭부(812)의 출력신호 및 상기 온도감지기(7)의 출력신호를 각각 디지털 신호들로 변환하여 상기 가스감지기로 전송하는 A/D컨버터(814); 및상기 적외선 발생부(9)에 공급되는 전기를 차단 또는 인가하는 스위치 수단(826);을 포함하는 것을 특징으로 하는 흡입식 적외선 가스센서 모듈.
- 제13항에 있어서, 상기 스위치 수단(826)은 전계효과 트랜지스터(FET)를 사용하는 것을 특징으로 하는 흡입식 적외선 가스센서 모듈.
- 제13항에 있어서, 상기 센서부(8)는 상기 가스감지기로부터 5V의 전원을 공급받으며,상기 5V의 전원을 -5V의 전원으로 변환하는 음전원 발생부(840);상기 가스감지기로부터 공급받은 5V의 전원을 2.5V의 전원으로 변환하는 제1정전압 변환부(850); 및상기 음전원 발생부(840)로부터 출력된 -5V의 전원을 -2.5V의 전원으로 변환하는 제2정전압 변환부(860);를 포함하고,상기 센서소자(8b)는 상기 제1정전압 변환부(850) 및 상기 제2정전압 변환부(860)에서 출력된 ±5V의 전원에 의해 동작하는 것을 특징으로 하는 흡입식 적외선 가스센서 모듈.
- 제6항에 있어서, 상기 적외선 발생부(9)는,상기 제3전선(91)과 연결된 커넥터(CN1); 및상기 커넥터(CN1)와 상기 적외선 램프(9a)를 연결하는 회로 상에 설치된 제1권선저항(871a) 및 제2권선저항(871b);을 포함하는 것을 특징으로 하는 흡입식 적외선 가스센서 모듈.
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