KR101194035B1

KR101194035B1 - 유해가스 경보장치

Info

Publication number: KR101194035B1
Application number: KR1020120021899A
Authority: KR
Inventors: 윤득중
Original assignee: 주식회사 나노하이텍; (주)소하테크
Priority date: 2012-03-02
Filing date: 2012-03-02
Publication date: 2012-10-30

Abstract

작업자가 맨홀 내부에 설치된 밸브의 개폐나 점검을 위하여 맨홀 뚜껑 개방 시, 맨홀 내부에서 발생한 유해가스의 농도가 일정치 이상이면 경보음을 울려주어 질식 사고를 예방하는 유해가스 경보장치에 관한 것이다. 유해가스 경보장치는 맨홀뚜껑의 개폐에 따라 빛을 감지하는 빛 감지센서를 구비하며, 상기 빛 감지센서로부터 빛 감지 여부에 따라 온(on) 되거나 오프(off) 되는 전원스위치와, 하우징 하부에 장착되며, 유해가스의 수치를 측정하는 가스센서 및 하우징 상부에 장착되며, 상기 맨홀뚜껑 개방 시 상기 가스센서로부터 측정된 유해가스의 값이 일정 수치 이상이면 경보음을 울려주기 위한 경보기와, 전류를 공급하는 배터리를 구비하며, 상기 가스센서로부터 측정된 값을 전송하는 데이터 전송부를 포함한다.

Description

유해가스 경보장치{Hazardous gas alarms}

본 발명은 맨홀 내의 유해가스 발생 시, 경보음을 울려주어 유해가스로 인한 질식사고를 줄여주는 유해가스 경보장치에 관한 것이다.

일반적으로, 음료용수, 생활용수 및 공업용, 산업용으로 소모되는 물을 공급하는 상수도관에는 콘크리트를 이용하여 맨홀을 제작하고 내부에 밸브를 설치하여 상수도관의 시상수의 흐름을 보호하도록 되어 있다.

또한, 생활하수 및 산업용 오폐수가 배출되는 하수도의 중도부에도 맨홀이 설치되어 있는데, 이는 각 가정에서 배출되는 오폐수를 모아 하나의 관로를 통해 배출하기 위한 중도 역할을 하며, 오폐수에 포함된 찌꺼기로 인해 하수관이 막힐 때를 대비해 점검 및 작업이 용이하도록 하기 위한 시설이다.

그러나, 이러한 맨홀의 내부에는 지형조건상 메탄가스나 황화가스 등의 각종 유해가스가 발생하게 된다. 따라서, 작업자가 맨홀 내부에 설치된 밸브의 개폐나 점검을 위하여 맨홀 내부로 들어갈 경우, 유해가스로 인한 질식 등과 같은 인명사고의 위험 요소가 존재한다.

따라서, 작업을 위해 맨홀 뚜껑을 개방한 후, 소정의 시간 동안 맨홀 내부의 가스를 배출시키고 나서 작업을 수행하게 되나, 공기보다 무거운 유해가스가 맨홀 바닥에 가라앉은 상태로 있기 때문에 배출이 쉽지 않으며, 이렇게 가스를 외부로 배출하기 위한 작업시간이 많이 소요됨에 따라 작업능률이 떨어지는 문제점이 있었다.

한편, 도 1은 종래의 기술에 따른 버터플라이 밸브의 개폐상태 무선 확인장치를 도시한 도면이다.

일반적으로, 밸브가 내장되어 있는 맨홀이나 상수도에는 상용전기가 거의 없어서 밸브의 개도율을 측정하거나 데이터를 전송하는 장치는 배터리를 사용해야 하는데, 종래의 버터플라이 밸브의 개폐상태 무선 확인장치(1)는 전원이 항상 배터리(2)와 연결되어 있어 배터리(2)의 소모가 많은 문제점이 있었다.

만약, 배터리를 슬립 모드(sleep mode)로 작동 시키더라도 전원이 항상 배터리에 연결되어있으므로, 배터리는 소량의 전류를 지속적으로 소모하게 되어 배터리의 효율이 떨어지게 된다. 따라서, 빈번한 배터리의 교환이 필요하고, 교환을 하기 위해서는 사람이 맨홀에 투입되어야 하는 불편함이 있었다.

등록특허공보 제10-2010-0132265(2011.06.03 공개)

본 발명의 과제는 맨홀뚜껑 개방 시, 전원스위치가 빛 감지센서를 구비하여 빛을 감지할 때만 전원을 온(on) 시키고, 맨홀뚜껑이 닫혀있는 평상시에는 전원을 오프(off)시켜 배터리의 전류소모를 최소한으로 함에 있다.

뿐만 아니라, 맨홀 내부에 발생된 유해가스의 농도가 일정 기준치 이상이면, 경보음을 울려주어 유해가스로 인한 질식 사고를 줄여주는 유해가스 경보장치에 관한 것이다.

상기의 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 유해가스 경보장치는 맨홀뚜껑의 개폐에 따라 빛을 감지하는 빛 감지센서를 구비하며, 상기 빛 감지센서로부터 빛 감지 여부에 따라 온(on) 되거나 오프(off) 되는 전원스위치; 하우징 하부에 장착되며, 유해가스의 수치를 측정하는 가스센서; 및 하우징 상부에 장착되며, 상기 맨홀뚜껑 개방 시 상기 가스센서로부터 측정된 유해가스의 값이 일정 수치 이상이면 경보음을 울려주기 위한 경보기와, 전류를 공급하는 배터리를 구비하며, 상기 가스센서로부터 측정된 값을 전송하는 데이터 전송부를 포함한다.

본 발명에 따르면, 유해가스 경보장치의 전원스위치가 빛 감지센서를 구비하여 맨홀뚜껑을 열면 빛이 공급되어 전원이 온(on) 되고, 맨홀뚜껑을 닫아 빛이 차단되면 전원이 오프(off) 되므로, 작업자가 전원스위치의 조작을 따로 할 필요가 없어 효율성이 증대된다.

따라서, 맨홀뚜껑이 닫혀있는 평상시에는 전원이 오프(off)되어 배터리의 전류소모를 최소한으로 할 수 있다.

또한, 맨홀 내부에 발생된 유해가스의 농도가 일정 기준치 이상이면 경보음을 울려주어 인명피해를 줄일 수 있다.

도 1은 종래의 기술에 따른 버터플라이 밸브의 개폐상태 무선 확인장치를 도시한 도면.
도 2는 일 실시예에 따른 유해가스 경보장치의 구성도.
도 3은 도 2에 있어서, 전원스위치의 동작을 설명하기 위한 블록선도.
도 4은 도 2에 있어서, 회전각도 센서가 밸브에 부착된 도면.
도 5는 도 4에 있어서, 회전각도 센서의 동작을 설명하기 위한 도면.

이하 첨부된 도면을 참조하여, 바람직한 실시예에 따른 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 일 실시예에 따른 유해가스 경보장치의 구성도이다. 도 3은 도 2에 있어서, 전원스위치의 동작을 설명하기 위한 블록선도이다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 유해가스 경보장치(100)는 맨홀 내부에 설치된 밸브(30)의 개폐나 점검 등을 위하여 작업자가 맨홀 내부로 들어갈 경우, 맨홀뚜껑(10)을 개방하여야만 하는 점을 이용한 것이다.

맨홀뚜껑(10) 개방 시, 전원스위치(110)는 빛 감지센서(111)를 구비하여 빛을 감지할 때만 전원을 온(on) 시키고, 맨홀뚜껑(10)이 닫혀있을 시에는 전원을 오프(off)시켜 배터리(132)의 전류소모를 최소한으로 한다.

뿐만 아니라, 맨홀 내부의 유해가스의 농도가 일정 기준치 이상이면, 경보음을 울려주어 유해가스로 인한 질식 사고를 줄여주는 역할을 한다.

유해가스 경보장치(100)는 전원스위치와(110), 가스센서와(120), 데이터 전송부(130)를 포함한다.

전원스위치(110)는 맨홀뚜껑(10)의 개폐에 따라 빛을 감지하는 빛 감지센서(111)를 구비한다.

빛 감지센서(111)는 빛이 감지되면 전원이 켜지고 빛이 차단되면 전원이 차단되는 센서이다.

예를 들어, 맨홀 내부의 청소 및 점검 등을 위해 작업자가 맨홀뚜껑(10)을 열면, 낮에는 맨홀내부로 햇빛이 유입되므로 빛 감지센서(111)가 작동하여 전원스위치(110)의 전원이 켜지게 되고, 날씨가 흐리거나 해가 뜨지 않는 밤에는 작업자가 맨홀내부로 랜턴을 비추게 되므로 빛 감지센서(111)가 작동하여 전원스위치(110)의 전원이 켜지게 되는 것이다. 또한, 맨홀뚜껑(10)을 닫으면 빛이 유입되지 않으므로 빛 감지센서(111)는 전원을 차단하게 된다.

이와 같이, 전원스위치(110)는 빛 감지 여부에 따라 온(on) 되거나 오프(off) 되므로, 작업자는 전원스위치(110)의 조작을 따로 할 필요가 없어 효율성이 증대된다.

한편, 전원스위치(110)는 빛 감지센서(111) 대신 리미트스위치를 사용할 수도 있다. 리미트스위치란 설정하는 위치에 대해서 온(on)으로 하거나 오프(off)로 할 수 있는 구조로 만들어진 스위치로, 기계장치 등에서 동작이 일정한 한계 위치에 달하면 접점이 전환되는 스위치를 말한다.

예를 들어, 작업자가 맨홀뚜껑(10)을 열면, 리미트 스위치가 온(on) 되어 전원스위치(110)가 접지되어 배터리(132)는 전류를 공급하게 되며, 맨홀뚜껑을 닫게되면 리미트스위치가 오프(off) 되어 전원스위치(110)는 차단되어 배터리(132)는 전류 공급을 차단하게 된다.

따라서, 맨홀뚜껑(10)이 닫혀있을 시에는 배터리(132)의 전원이 차단되어 있으므로 배터리(132)의 전류 소모를 적게 할 수 있다.

유해가스를 검출하기 위한 가스센서(120)는 하우징(20) 하부에 장착되며, 기체 중에 함유된 유해 가스를 검지하여 그 농도를 전기적 신호로 변환하여준다.

데이터 전송부(130)는 원활한 데이터 전송을 위하여 하우징(20) 상부에 장착되며, 가스센서(120)로부터 측정된 유해가스의 농도 값을 입력 받아 이를 외부로 송출하는 역할을 한다.

데이터 전송부(130)는 맨홀뚜껑(10)의 개방 시 가스센서(120)로부터 측정된 유해가스의 값이 일정 수치 이상이면 경보기(131)를 통해 경보음을 울려준다. 데이터 전송부(130)는 배터리(132)를 내장하여 경보기(131)에 필요한 전류를 배터리(132)로부터 공급받는다.

배터리(132)는 초박형의 구조를 이루기 위해서 원형의 박형 리튬 이온 배터리가 사용될 수 있으며, 작업자의 필요에 따라 일회용 또는 충전 가능한 충전지 모두 적용 가능하므로 예시된 바에 한정되지 않는다.

전술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 유해가스 경보장치(100)는 전원스위치(110)가 빛 감지센서(111)를 구비하여 맨홀뚜껑(10)을 열면 빛이 공급되어 전원이 온(on) 되고, 맨홀뚜껑(10)을 닫아 빛이 차단되면 전원이 오프(off) 되므로, 작업자가 전원스위치(110)의 조작을 따로 할 필요가 없이 빛에 의해 전원이 온/오프(on/off) 되므로 배터리의 소모를 줄일 수 있다. 또한, 맨홀 내부에 일정치 이상의 유해가스가 발행하면 경보음을 울려주어 인명피해를 줄일 수 있다.

한편, 배터리(132)는 전원스위치(110)가 빛을 감지하여 온(on) 되면 전원을 공급하고, 빛이 유입되지 않아 오프(off) 되면 전원 공급을 차단한다. 따라서, 작업자가 맨홀 내부에 설치된 밸브의 개폐나 점검을 위하여 맨홀뚜껑(10)을 개방할 시에만 배터리(132)가 전류를 공급하고, 평소에는 전원이 오프(off) 상태로 있으므로 배터리(132)의 소모가 적다. 예를 들어, 작업자가 월 1~2회의 검침을 한다면, 소형건전지 1회의 장착으로 약 5년을 사용할 수 있다.

유해가스 경보장치(100)는 데이터 수신부(140)를 더 포함할 수 있다. 데이터 수신부(140)는 가스센서(120)로부터 측정된 유해가스의 농도 값을 데이터 전송부(130)로부터 공급받아 유해가스의 농도 값을 디스플레이부(141)로 표시해 준다. 따라서, 작업자는 디스플레이부(141)를 통해서 유해가스의 농도를 수치적으로 확인할 수 있다.

도 4은 도 2에 있어서, 회전각도 센서가 밸브에 부착된 도면이다. 도 5는 도 4에 있어서, 회전각도 센서의 동작을 설명하기 위한 도면이다.

도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 회전각도 센서(150)는 밸브의 회전축(31)에 설치될 수 있으며, 밸브(30)의 개도율을 측정하는 역할을 한다.

회전각도 센서(150)는 원형의 바디(151)와, 바디 내부에 장착되며, 중앙이 비어있는 반원 형상으로 형성된 제1 전극(152)과, 제1 전극(152)과 수직으로 대칭되어 형성된 제2 전극(153)과, 바디(151)와 제1,2 전극(151,152) 사이에 채워진 유전체 혼합액체(154)를 포함한다.

회전각도 센서(150)는 제1,2 전극(151,152)이 유전체 혼합액체(154)와 맞닿는 면적에 따라 대전률이 달라지는 원리를 이용한 센서이다. 예를 들어, 상수로의 유량조절을 위해 밸브(30)를 시계방향으로 돌려 열어주면, 밸브(30)의 회전축(31)에 부착된 회전각도 센서(150)도 시계방향으로 같이 회전하게 된다. 이와 같이, 회전각도 센서(150)가 시계방향으로 회전함에 따라 제1,2 전극(151,152)도 시계방향으로 기울게 되므로, 제1 전극(151)의 면적 보다 제2 전극(152)의 면적이 유전체 혼합액체(154)와 더 많이 맞닿게 된다. 따라서, 제2 전극(152)이 제1 전극(151)보다 많이 대전되며, 이 차를 이용하여 밸브(30)의 개도율을 측정하는 것이다.

한편, 이러한 회전각도 센서(150)의 구체적인 구조 및 작동원리는 등록특허공보 제10-2010-0132265에 공개되어 있으므로 생략하도록 한다.

회전각도 센서(150)는 밸브(30)의 개도율을 측정하여 데이터 전송부(130)로 전송한다. 그러면, 데이터 전송부(130)는 측정된 값을 입력 받아 다시 데이터 수신부(140)로 전송한다. 따라서, 작업자는 맨홀 내부로 직접 들어가지 않고서도 데이터 수신부(140)를 통해 개폐율을 확인할 수 있을 뿐만 아니라, 맨홀 내부에 유해가스가 존재하더라도 유해가스가 모두 빠져나가기 전에 개폐율을 확인할 수 있어 작업 능률을 향상시킬 수 있다.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

2.. 배터리 10.. 맨홀뚜껑
20.. 하우징 30.. 밸브
31.. 회전축 110.. 전원스위치
111.. 빛 감지센서 120.. 가스센서
130.. 데이터 전송부 131.. 경보기
132.. 배터리 140.. 데이터 수신부
141.. 디스플레이부 150.. 회전각도 센서
151.. 바디 152.. 제1 전극
153.. 제2 전극 154.. 유전체 혼합액체

Claims

상수로에 흐르는 유량을 조절하는 밸브가 설치된 맨홀에 있어서,
맨홀뚜껑의 개폐에 따라 빛을 감지하는 빛 감지센서를 구비하며, 상기 빛 감지센서로부터 빛 감지 여부에 따라 온(on) 되거나 오프(off) 되는 전원스위치;상기 맨홀뚜껑의 하부에 위치하며, 개방된 상면에 상기 맨홀뚜껑이 안착되는 하우징;
상기 하우징 내부의 하부에 장착되며, 유해가스의 수치를 측정하는 가스센서;
상기 하우징 내부의 상부에 장착되며, 상기 맨홀뚜껑의 개방 시 상기 가스센서로부터 측정된 유해가스의 값이 일정 수치 이상이면 경보음을 울려주기 위한 경보기와 상기 전원스위치가 온(on) 되면 전원이 공급되고, 오프(off) 되면 전원이 차단되는 배터리를 구비하며, 상기 가스센서로부터 측정된 값을 전송하는 데이터 전송부; 및
상기 밸브의 회전축에 장착되며, 원형의 바디와, 상기 바디 내부에 장착되며, 중앙이 비어있는 반원 형상으로 형성된 제1 전극과, 상기 제1 전극과 수직으로 대칭된 제2 전극과, 상기 바디와 제1,2 전극 사이에 채워진 유전체 혼합액체를 구비하여 상기 밸브의 개도율을 측정하는 회전각도 센서;
를 포함하는 유해가스 경보장치.
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