KR101407978B1 - 방폭 설비용 공기압 유지 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 공기압 유지 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 인화성 가스가 분포되어 있는 방폭 지역에 설치되는 설비의 내부 공기압을 일정 압력 이상으로 유지하여, 설비 내부로 인화성 가스의 유입을 차단함으로써 방폭 설비의 폭발 및 화재를 방지할 수 있는 방폭 설비용 공기압 유지 시스템에 관한 것이다.

Description

방폭 설비용 공기압 유지 시스템{Maintenance system of air pressure for Explosion proof electronic panel}
본 발명은 공기압 유지 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 인화성 가스가 분포되어 있는 방폭 지역에 설치되는 설비의 내부 공기압을 일정 압력 이상으로 유지하여, 설비 내부로 인화성 가스의 유입을 차단함으로써 방폭 설비의 폭발 및 화재를 방지할 수 있는 방폭 설비용 공기압 유지 시스템에 관한 것이다.
방폭 지역이란 중화학 공단지역과 같이 인화성 또는 가연성 가스에 의해 화재 및 폭발이 발생할 수 있는 지역을 말하고, 방폭 설비란 방폭 지역에 설치되는 설비를 의미한다.
특히, 전기 판넬과 같은 방폭 설비는 내부에 인화성 가스가 존재할 경우 폭발 및 화재로 직결되므로 설비 내부로 인화성 가스의 유입을 방지하는 것이 매우 중요하다.
또한, 이러한 인화성 가스에 의한 폭발 및 화재는 설비 내부의 압력을 일정한 압력 이상으로 유지하여 인화성 가스가 내부로 유입되지 않게 함으로써 방지할 수 있는데, 이는 법규에서 정하는 절차에 따라 설비 내부의 공기압이 일정하게 유지할 수 있는 기준을 통과하여야 한다.
또한, 이러한 기준은 설비 내부의 압력이 공기압보다 50[mmH2O] 이상이 되도록 유지할 것을 요구하는데 50[mmH2O]의 압력은 매우 미약한 공기압이므로 공기압을 유지하는데 매우 어려움이 있다.
일반적으로 종래의 공기압 유지 시스템은 압축공기를 지속적으로 설비 내부로 공급하여 설비 내부의 압력을 공기압보다 50[mmH2O] 이상이 되도록 유지하는데 이러한 방법은 압축공기의 사용량을 매우 늘리므로 유지비용이 증가하는 단점이 있다.
본 발명은 상술한 문제점들을 해결하기 위해 창안된 것으로, 본 발명의 목적은 적은 양의 압축공기로도 방폭지역 설비 내부 압력을 일정한 압력 이상으로 유지할 수 있는 공기압 유지 시스템을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 설비의 크기에 따라 압축공기의 공급량을 조절함으로써 압축공기의 사용을 최소화할 수 있는 공기압 유지 시스템을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 설비 내부의 공기압이나 입력되는 압축공기의 공기압에 이상이 발생할 경우 즉시 알람신호를 출력함으로써 운용자로 하여금 유지보수를 빠르게 수행할 수 있게 하는 공기압 유지 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 압축공기를 입력받아 설비 내부로 공급하여 상기 설비 내부의 공기압이 설정 압력 이상으로 유지되게 하는 공기압 유지 시스템으로써, 압축공기 유입구; 상기 압축공기 유입구로 유입된 압축공기의 흐름을 개폐하는 밸브; 상기 밸브에서 출력되는 압축공기의 유량을 제어하는 유량계(air flow meter); 상기 유량계에서 출력되는 압축공기를 상기 설비 내부로 공급하는 압축공기 배출구; 및 상기 설비의 규격을 입력받고 상기 설비의 체적을 계산하며, 계산된 설비의 체적에 따라 상기 유량계의 유량을 제어하는 컨트롤러;를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기압 유지 시스템을 제공한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 유량계에서 출력되는 압축공기의 압력인 실제 압력을 측정하고 측정된 실제 압력을 상기 컨트롤러로 전송하는 제1 압력센서;를 더 포함하고, 상기 컨트롤러는 상기 실제 압력과 상기 설정 압력의 차이에 따라 상기 유량계의 유량을 제어한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 컨트롤러와 연결되고 상기 유량계의 유량, 상기 설정 압력, 상기 실제 압력 또는 상기 밸브의 개폐 여부를 출력하는 디스플레이;를 더 포함한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 컨트롤러와 연결되고 운용자로부터 상기 설비의 규격 및 상기 설정 압력을 입력받아 상기 컨트롤러로 전달하는 입력장치;를 더 포함한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 밸브의 공기압인 입력 압력을 측정하여 상기 컨트롤러로 전달하는 제2 압력센서;를 더 포함하고, 상기 컨트롤러는 상기 입력 압력 또는 상기 실제 압력이 임계치 이하일 경우 알람신호를 생성하여 외부로 출력한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 컨트롤러는 상기 실제 압력을 적어도 50[mmH2O] 이상으로 유지한다.
본 발명은 다음과 같은 우수한 효과를 가진다.
먼저, 본 발명의 공기압 유지 시스템에 의하면 설비의 체적에 따라 압축공기의 공급량을 조절할 수 있으므로 적은 양의 압축공기로도 설비 내부 압력을 일정하게 유지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 공기압 유지 시스템에 의하면, 입력되는 압축공기의 압력인 입력압력과 설비 내부의 압력인 실제 압력에 이상 발생시 알람신호를 출력하여 운용자로 하여금 적절한 안전 조치를 취하게 할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 공기압 유지 시스템에 의하면, 압력의 측정을 위해 차압센서를 이용하므로 정밀한 압력 측정이 가능하고 설비 내부의 압력을 일정하게 유지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기압 유지 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명에서 사용되는 용어는 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있는데 이 경우에는 단순한 용어의 명칭이 아닌 발명의 상세한 설명 부분에 기재되거나 사용된 의미를 고려하여 그 의미가 파악되어야 할 것이다.
이하, 첨부한 도면에 도시된 바람직한 실시예들을 참조하여 본 발명의 기술적 구성을 상세하게 설명한다.
그러나, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화 될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐 동일한 참조번호는 동일한 구성요소를 나타낸다.
도 1을 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 공기압 유지 시스템(100)은 외부 압축기(20) 및 방폭 지역에 설치되는 설비(10)와 연결되고, 상기 압축기(20)의 압축 공기를 상기 설비(10)로 공급하여, 상기 설비(10)의 내부 공기압이 일정한 설정 압력 이상으로 유지되게 하는 역할을 한다.
또한, 상기 공기압 유지 시스템(100)은 압축공기 유입구(110), 밸브(120), 유량계(130), 압축공기 배출구(140) 및 컨트롤러(150)를 포함하여 이루어진다.
상기 압축공기 유입구(110)은 상기 압축기(20)로부터 압축공기를 입력받기 위한 것으로 상기 압축공기 유입구(110)에는 약 8~10[kgf/㎠] 압력 범위의 압축공기가 입력된다.
또한, 상기 압축공기 유입구(110)로 유입되는 공기는 대기중의 공기일 수도 있고 폭발위험을 낮출 수 있는 불활성 가스일 수도 있다.
상기 밸브(120)는 상기 압축공기 유입구(110)로 유입된 압축공기의 흐름을 개폐한다.
즉, 상기 밸브(120)는 압축공기의 유량 제어와는 관계없이 상기 압축공기가 유입되는 것을 온/오프하는 역할을 한다.
또한, 상기 밸브(120)는 솔레노이드 밸브(solenoid valve)일 수 있으며, 상기 솔레노이드 밸브는 아래에서 설명할 컨트롤러(150)의 개폐신호에 따라 압축공기의 흐름을 개폐한다.
상기 유량계(130)는 상기 밸브(120)에서 출력되는 압축공기의 유량을 제어한다.
즉, 상기 유량계(130)는 상기 밸브(120)가 '온'되었을 때 압축공기의 공급량을 조절하는 역할을 한다.
또한, 상기 유량계(130)는 흐르는 압축공기의 유량을 측정할 수도 있고, 측정된 유량신호를 아래에서 상기 컨트롤러(150)로 전송할 수도 있다.
상기 압축공기 배출구(140)는 상기 유량계(130)에서 출력되는 압축공기를 상기 설비(10)의 내부로 공급한다.
상기 컨트롤러(150)는 상기 밸브(120) 및 상기 유량계(130)의 동작을 제어하고, 상기 유량계(130)부터 유량신호를 입력받는다.
또한, 상기 컨트롤러(150)는 상기 설비(10)의 규격을 입력받고, 입력된 규격에 따라 상기 설비(10)의 체적을 계산하며, 계산된 설비(10)의 체적의 크기에 따라 상기 유량계(130)를 제어한다.
즉, 상기 컨트롤러(150)는 상기 설비(10)의 체적에 비례하여 체적이 클 경우 상기 유량계(130)가 많은 양의 압축공기를 출력하게 하고, 체적이 작을 경우, 상기 유량계(130)가 적은 양의 압축공기를 출력하게 한다.
또한, 상기 컨트롤러(150)는 체적에 따라 출력하여야할 압축공기의 양에 관한 데이터인 유량제어 데이터를 저장할 수 있고, 상기 유량제어 데이터에 따라 상기 유량계(130)를 제어한다.
즉, 상기 컨트롤러(150)는 상기 설비(10)의 체적에 따라 압축공기가 공급되는 양을 조절함으로써 압축공기를 효율적으로 사용할 수 있어 비용을 절감할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 공기압 유지 시스템(100)은 상기 유량계(130)에서 출력되는 압축공기의 압력인 실제 압력을 측정하고 측정된 실제 압력을 상기 컨트롤러(150)로 전송하는 제1 압력센서(160)를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 유량계(130)에서 출력되는 압축공기는 상기 설비(10)의 내부 공기와 연결되어 있으므로 상기 유량계(130)에서 출력되는 압축공기의 압력은 상기 설비(10)의 내부 공기와 동일하다.
또한, 본 발명에서는 상기 제1 압력센서(160)를 ±2[mmH2O]의 오차로 0~500[mmH2O] 범위의 압력을 선형적으로 측정하여 DC 0~5[V]의 전압을 출력할 수 있는 차압 센서(differential pressure sensor)로 구성하여 정밀한 압력 측정이 가능하도록 하였다.
또한, 상기 컨트롤러(150)는 상기 제1 압력센서(160)로부터 측정된 실제 압력을 입력받고, 상기 실제 압력과 상기 설비(10)의 내부에 유지되어야할 압력인 설정 압력을 서로 비교하여 상기 유량계(130)의 공기 유량을 제어한다.
즉, 상기 컨트롤러(150)는 상기 실제 압력이 상기 설정 압력이 되도록 피드백 제어를 수행하는 것이다.
또한, 상기 컨트롤러(150)는 상기 실제 압력이 적어도 50[mmH2O] 이상으로 유지하여 외부의 인화성 가스가 상기 설비(10)로 유입되는 것을 방지한다.
또한, 본 발명의 공기압 유지 시스템(100)은 상기 컨트롤러(150)와 연결되고 상기 유량계(130)의 유량, 상기 설정 압력, 상기 실제 압력 및 상기 밸브(120)의 개폐여부를 화면으로 출력하는 디스플레이(170)를 더 포함할 수 있다.
따라서 운용자가 공기압 유지 시스템(100)의 동작상태를 한눈에 확인할 수 있다.
또한, 본 발명의 공기압 유지 시스템(100)은 운용자로부터 설비(10)의 규격을 입력받아 상기 컨트롤러(150)로 전송할 수 있는 입력장치(180)를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 입력장치(180)는 키패드, 마그네틱 버튼(Magnetic button) 등으로 구성될 수 있다.
그러나, 상기 입력장치(180)는 터치 스크린 형태로 상기 디스플레이(170)와 일체로 구성될 수도 있다.
또한, 본 발명의 공기압 유지 시스템(100)은 상기 밸브(120)로 입력되는 공기압인 입력 압력을 측정하여 상기 컨트롤러(150)로 전송하는 제2 압력센서(190)를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제2 압력센서(190)는 상기 입력 압력의 이상 여부를 측정하기 위한 것으로 상기 컨트롤러(150)는 상기 입력 압력이 임계치 이하일 경우 알람신호를 생성하여 외부로 출력한다.
더욱 자세하게는 상기 공기압 유지 시스템(100)은 외부의 운용자 시스템과 유선 또는 무선 통신을 이용하여 연결될 수 있고, 상기 컨트롤러(150)는 상기 알람신호를 상기 운용자 시스템으로 전송해줄 수 있다.
그러나, 상기 공기압 유지 시스템(100)은 사이렌, 스피커와 같은 음성출력장치를 통해 상기 알람신호를 출력할 수도 있고, 상기 디스플레이(170)에 영상으로 출력해 줄 수도 있다.
또한, 상기 컨트롤러(150)는 상기 실제 압력이 임계치 이하일 경우에도 상기 알람신호를 생성하여 외부로 출력해 줄 수 있다.
따라서, 운용자는 상기 공기압 유지 시스템(100)의 이상발생을 즉시 인지하여 유지보수를 수행할 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은 바람직한 실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.
100:공기압 유지 시스템 110:압축공기 유입구
120:밸브 130:유량계
140:압축공기 배출구 150:컨트롤러
160:제1 압력센서 170:디스플레이
180:입력장치 190:제2 압력센서

Claims (6)

  1. 불활성 가스인 압축공기를 입력받아 방폭 설비 내부로 공급하여 상기 설비 내부의 공기압이 설정 압력 이상으로 유지되게 하는 공기압 유지 시스템으로써,
    압축공기 유입구;
    상기 압축공기 유입구로 유입된 압축공기의 흐름을 개폐하는 밸브;
    상기 밸브에서 출력되는 압축공기의 유량을 제어하는 유량계(air flow meter);
    상기 유량계에서 출력되는 압축공기를 상기 설비 내부로 공급하는 압축공기 배출구;
    상기 설비의 규격을 입력받고 상기 설비의 체적을 계산하며, 계산된 설비의 체적에 따라 상기 유량계의 유량을 제어하는 컨트롤러;
    상기 유량계에서 출력되는 압축공기의 압력인 실제 압력을 측정하고 측정된 실제 압력을 상기 컨트롤러로 전송하는 제1 압력센서; 및
    상기 밸브의 공기압인 입력 압력을 측정하여 상기 컨트롤러로 전달하는 제2 압력센서;를 포함하고,
    상기 컨트롤러는 상기 입력 압력 또는 상기 실제 압력이 임계치 이하일 경우 알람신호를 생성하여 외부로 출력하고, 상기 설비 내부의 실제 압력이 적어도 50[mmH2O] 이상으로 유지하여 상기 설비의 외부에서 내부로 공기가 유입되지 않게 하는 것을 특징으로 하는 공기압 유지 시스템.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 컨트롤러와 연결되고 상기 유량계의 유량, 상기 설정 압력, 상기 실제 압력 또는 상기 밸브의 개폐 여부를 출력하는 디스플레이;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공기압 유지 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 컨트롤러와 연결되고 운용자로부터 상기 설비의 규격 및 상기 설정 압력을 입력받아 상기 컨트롤러로 전달하는 입력장치;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공기압 유지 시스템.
  5. 삭제
  6. 삭제
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