KR101423839B1 - 반사체 이동형 가스 분석기 - Google Patents

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Abstract

반사체 이동형 가스 분석기에 대한 발명이 개시된다. 개시된 반사체 이동형 가스 분석기는: 덕트에 설치되고, 내부에 반사체를 구비하는 프로브와, 프로브의 일측에 구비되고, 송수신유닛을 구비하는 본체와, 프로브의 내부를 길이방향으로 이동하여 반사체를 본체로 이동시켜 외부로 인출되게 하는 인출부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

반사체 이동형 가스 분석기{REFLECTOR MOVING TYPE GAS ANALYSER}
본 발명은 반사체 이동형 가스 분석기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 덕트에 장착되는 프로브 내에 구비된 반사체를 인출부를 이용하여 인출한 후 반사체에 묻은 이물질을 제거함으로써, 세정 작업을 간편하게 수행하는 반사체 이동형 가스 분석기에 관한 것이다.
일반적으로, 연소공정 등이 있는 플랜트 시설에는 배출가스의 성분을 분석하기 위한 가스 분석기가 사용되고 있다. 이 가스 분석기는 산업용 스택(stack)의 덕트(duct) 내부를 통과하여 외부로 배출되는 다양한 배출 가스의 성분 특성을 광학적으로 측정하고 분석하는 장치이다.
기존의 가스 분석기는 덕트를 관통하여 내부에 설치되고 배출가스가 유입되는 개방구멍이 형성되는 프로브와, 프로브의 전측에 커버를 통해 개폐 가능하게 구비되는 반사체와, 프로브의 일측에 마련되는 본체, 본체 내에 구비되고, 반사체에 광을 조사하여 반사되는 광을 받아들이는 송수신유닛(transceiver unit)을 포함한다.
반사체는 석영(quartz) 재질로 이루어져 배출가스에서 발생하는 분진 등의 이물질이 묻어 자주 분리하고, 이물질을 제거해야 한다.
본 발명의 배경기술로서, 한국공개특허공보 2011-0112036호(발명의 명칭: 자동교정장치가 부착된 인시츄 가스 측정장치)가 제안된 바 있다.
기존의 가스 분석기는 프로브에서 송수신 유닛을 구비한 본체를 프로브에서 분리하고, 덕트에서 프로브를 분리하고, 프로브의 전측에 구비된 커버를 분리한 후 반사체를 청소함으로써 작업시간이 많이 걸리고, 작업인원이 많이 투입되는 문제점이 있다.
또한, 가스 분석기의 프로브의 길이가 긴 경우, 길이에 따른 프로브의 취급이 어려운 문제점이 있다.
또한, 가스 분석기를 보일러 등의 스택에 적용되는 경우, 프로브에 가해진 고온의 열을 냉각시킨 후 인출해야 하므로 대기 시간을 필요로 하는 등 번거로운 문제점이 있다.
따라서, 이를 개선할 필요성이 요청된다.
본 발명은 상기와 같은 필요성에 의해 창출된 것으로서, 덕트에 장착되는 프로브 내에 구비된 반사체를 인출부를 이용하여 인출한 후 반사체에 묻은 이물질을 제거함으로써, 세정 작업을 간편하게 수행하도록 하는 반사체 이동형 가스 분석기를 제공하는 데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 설치부를 이용하여 반사체를 랙기어부의 단부에서 간편하게 탈부착 가능하게 하는 반사체 이동형 가스 분석기를 제공하는 데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 이동축을 안내부를 이용하여 엘엠 가이드방식으로 이탈이 방지되는 상태로 이동하도록 하는 반사체 이동형 가스 분석기를 제공하는 데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 본체에 개방부를 구비하여 이동축의 노출과 반사체를 인출 가능하게 하는 반사체 이동형 가스 분석기를 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 반사체 이동형 가스 분석기는, 덕트에 설치되고, 내부에 반사체를 구비하는 프로브; 상기 프로브의 일측에 구비되고, 송수신유닛을 구비하는 본체; 및 상기 프로브의 내부를 길이방향으로 이동하여 상기 반사체를 본체로 이동시켜 외부로 인출되게 하는 인출부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 인출부는, 상기 반사체를 고정한 채 상기 본체로 이동시키는 이동부; 및 상기 반사체를 외부로 꺼내도록 상기 본체에 개방 가능하게 구비되는 개방부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 이동부는, 상기 반사체가 전측에 구비되고, 상기 본체까지 연장되는 이동축; 상기 이동축의 일측에 구비되는 랙기어부; 및 상기 랙기어부에 치합되어 상기 이동축을 전후 이동하도록 구동부에 의해 상기 본체에 회동가능하게 구비되는 피니언기어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 반사체는 설치부에 의해 상기 이동축에서 탈부착 가능하게 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 설치부는, 상기 반사체의 외측에 구비되는 프레임부; 및 상기 프레임부에 구비되고, 상기 이동축의 단부가 결합되는 결합부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 결합부는, 상기 프레임부에 형성되어 상기 이동축이 삽입되는 삽입홈부; 및 상기 삽입홈부에 구비되고 상기 이동축울 가압 고정하는 가압고정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 가압고정부는 상기 삽입홈부에 구비되고, 상기 이동축의 일측면을 가압하는 탄성스프링인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 가압고정부는 상기 삽입홈부 내에 구비되고, 상기 이동축을 부착하는 자석인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 이동축은 안내부에 의해 상기 프로브 및 상기 본체의 내부를 따라 슬라이딩 이동하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 안내부는, 상기 프로브와 상기 본체의 내부에 구비된 제1레일부; 및 상기 이동축에 구비되어 상기 제1레일부가 이탈이 방지되도록 결합되는 제2레일부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 개방부는, 상기 이동부의 적어도 일부가 외부로 노출되도록 상기 본체에 형성되는 개방구; 및 상기 개방구룰 차단하도록 상기 본체에 구비되는 도어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 반사체 이동형 가스 분석기는, 덕트에 장착되는 프로브 내에 구비된 반사체를 인출부를 이용하여 인출한 후 반사체에 묻은 이물질을 제거함으로써, 세정 작업을 간편하게 수행할 수 있다.
또한, 본 발명은 설치부를 이용하여 반사체를 랙기어부의 단부에서 간편하게 탈부착 가능하게 구성할 수 있다.
또한, 본 발명은 이동축을 안내부를 이용하여 엘엠 가이드방식으로 이탈이 방지되는 상태로 이동할 수 있다.
또한, 본 발명은 본체에 개방부를 구비하여 이동축의 노출과 반사체를 인출 가능하게 구성할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 반사체 이동형 가스 분석기가 덕트에 설치된 상태 사시도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 반사체 이동형 가스 분석기의 측면도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 반사체 이동형 가스 분석기의 평면도,
도 4는 본 발명의 도 1의 A-A선 단면도,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 반사체가 이동축에서 분해된 사시도,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 반사체가 일 예의 결합부에 의해 이동축에 결합된 상태 단면도,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 반사체가 다른 예의 결합부에 의해 이동축에 결합된 상태 단면도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 반사체 이동형 가스 분석기를 설명하도록 한다.
이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 반사체 이동형 가스 분석기가 덕트에 설치된 상태 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 반사체 이동형 가스 분석기의 측면도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 반사체 이동형 가스 분석기의 평면도이고, 도 4는 본 발명의 도 1의 A-A선 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 반사체가 이동축에서 분해된 사시도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 반사체가 일 예의 결합부에 의해 이동축에 결합된 상태 단면도이며, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 반사체가 다른 예의 결합부에 의해 이동축에 결합된 상태 단면도이다.
도 1 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 반사체 이동형 가스 분석기는, 프로브(10), 본체(20) 및 인출부(30)를 포함하여 이루어진다.
프로브(10)는 덕트에 설치되어 덕트(2) 내부로 길게 배치되고, 내부에 반사체(12)를 구비한다.
프로브(10)는 내부가 전후로 관통되는 관 형태로 이루어지고, 덕트(2)의 내부를 흐르는 배출 가스가 유입되어 내부로 유입될 수 있도록 개방구멍(14)이 상,하로 관통 형성된다.
프로브(10)는 전측에 커버가 구비될 수 있고, 커버를 볼트에 의해 프로브(10)에 결합된다.
여기서 덕트(2)는 연소공정 등이 있는 플랜트 시설에 구비되는 스택 (stack) 등의 배출가스를 안내하는 배출 덕트를 주로 지칭한다. 물론, 덕트(2)는 배출 덕트 이외도 가스의 이동을 안내하는 다른 용도로 사용되는 시설물의 덕트일 수 있다.
반사체(12)는 광을 반사시킬 수 있는 석영 등의 재질로 이루어진다.
본체(20)는 프로브(10)의 일측에 구비되고, 송수신유닛(22)을 구비한다.
본체920)는 본 발명의 반사체 이동형 가스 분석기의 외부 구조의 외형을 형성하는 구성으로서, 내부에 공간을 갖도록 케이스 형태로 이루어진다.
송수신유닛(22)는 반사체(12)에 광을 조사하여 반사된 광을 받아들여 배출가스의 성분을 분석하는 역확을 수행한다.
송수신유닛(22)은 일반적인 구성이므로 상세한 설명은 생략한다.
인출부(30)는 프로브(10)의 내부를 길이방향으로 이동하여 반사체(12)를 본체(20)로 이동시켜 외부로 인출되게 하는 구성이다.
인출부(30)는 반사체(12)를 고정한 채 본체(20)로 이동시키는 이동부(40)와, 반사체(12)를 외부로 꺼내도록 본체(20)에 개방 가능하게 구비되는 개방부(50)를 포함한다.
이동부(40)는 반사체(12)를 프로브(10)의 전측에서 후측으로 이동시켜 본체(10)로 이동시키는 구성이다.
여기서, '전측'은 덕트(2)에서 프로브(10)의 진입방향 측을 지칭하고, '후측'은 덕트(2)에서 프로브(10)의 배출방향 측을 지칭한다.
이동부(40)는 본 발명의 실시 예에서 기어방식으로 작동하는 상태를 도시하고 기술하였으나, 다른 방식의 이동구조를 이용하여 구동하도록 구성할 수도 있다.
이동부(40)는, 반사체(12)가 전측에 구비되고, 본체(20)까지 연장되는 이동축(42)과, 이동축(42)의 일측에 구비되는 랙기어부(44)와, 랙기어부(44)에 치합되어 이동축(42)을 전후 이동하도록 구동부(48)에 의해 본체(20) 내부에 회동가능하게 구비되는 피니언기어부(48)를 포함한다,.
이동축(42)은 사각형상의 지지대 형태로 이루어지도록 도시하였으나, 원형 또는 사각형 이외의 다른 각형으로 이루어질 수 있다. 이동축(42)은 금속재질로 이루어지는 것이 바람직하다.
랙기어부(44)는 별도로 가공하여 이동축(42)에 장착하거나 이동축(42)의 일측면을 기어치 가공을 통해 형성될 수도 있다.
피니언기어부(48)는 본체(10)의 일측에 설치된 구동부(48)의 회전축에 구비되어 회전 가능하도록 구성된다. 구동부(48)는 구동모터일 수 있다.
개방부(50)는, 이동부(40)의 적어도 일부가 외부로 노출되도록 본체(20)에 형성되는 개방구(52)와, 개방구(52)룰 차단하도록 본체(20)에 구비되는 도어부(54)를 포함한다.
개방구(52)는 본체(20)의 일측에 내부와 외부를 연결하는 연결구멍이다, 개방구(52)는 본 발명의 도면에서 자각형상으로 도시하였으나, 원형 등과같이 다양한 형태를 변형하는 것이 가능하다.
도어부(54)는 개방구(52)를 차단하고 개방하는 커버이다. 도어부(54)에는 손으로 잡을 수 있는 손잡이부가 구비된다.
도어부(54)는 본체(20)에 구비되는 힌지(56)에 의해 회동가능하게 구비된다. 도어부(54)는 힌지 방식이 아니라 슬라이드 방식으로 이루어질 수도 잇다.
반사체(12)는 설치부(60)에 의해 이동축(40)에서 탈부착 가능하게 구비될 수 있다.
설치부(60)는, 반사체(12)의 외측 둘레에 구비되는 프레임부(62)과, 프레임부(62)에 구비되고, 이동축(42)의 단부가 결합되는 결합부(70)를 포함한다.
프레임부(62)는 고온의 배출가스 열기를 견딜 수 있는 금속재질로 이루어지는 것이 바람직하다.
결합부(70)는 삽입 고정방식, 나사 고정방식, 걸림 고정방식 등과 같이 다양한 방식으로 결합될 수 있다.
결합부(70)는 프레임부(62)에 형성되어 이동축(42)이 삽입되는 삽입홈부(72)와, 삽입홈부(72)에 구비되고 이동축(42)울 가압 고정하는 가압고정부(74)(174)를 포함한다.
삽입홈부(72)는 이동축(42)의 단부가 설정길이 삽입되도록 프레임부(62)의 측면에 함몰 형성된다.
가압고정부(74)(174)는 이동축(42)의 일측면을 일정한 힘으로 가압함으로써, 이동축(42)에서 이탈되지 않으면서 본체(20)로 이동한 반사체(12)를 분리하기 용이하도록 구성된다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 예에 따른 가압고정부(74)는 삽입홈부(72) 내에 구비되고, 이동축(74)의 일측면을 가압하는 탄성스프링일 수 있다.
본 발명의 도면에서는 탄성스프링(74)이 코일스프링으로 도시하였으나, 필요에 따라 판스프링 또는 유압스프링을 사용할 수 있다.
가압고정부(74)는 삽입홈부(72)의 일면에 함몰형성되는 설치홈(76) 내에 설치되는 것이 바람직하다. 탄성스프링(76)은 설치홈(76)에 억지 끼움되거나 안치된 후, 접착제 또는 걸림구조 등에 의해 이탈이 방지된 상태로 조립될 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 예에 따른 가압고정부(174)는 삽입홈부(72) 내에 구비되고, 이동축(42)을 부착하는 자석일 수 있다.
본 발명의 도면에서는 자석(174)이 육면체 형상의 영구자석을 도시하였으나, 필요에 따라 전자석으로 구성될 수도 있다.
가압고정부(174)는 삽입홈부(72)의 일면에 함몰형성되는 설치홈(176) 내에 설치되는 것이 바람직하다. 영구자석(176)은 설치홈(176)에 억지 끼움되거나 안치된 후, 접착제 또는 걸림구조 등에 의해 이탈이 방지된 상태로 조립될 수 있다.
설치홈(176)은 안치된 영구자석(174)이 이동축(42)을 부착하기 용이하다면, 도 6과 다르게, 삽입홈부(72)의 어느 면에 형성되어도 무방하다.
이동축(42)은 안내부(80)에 의해 프로브(10)의 내부 및 본체(20)의 내부를 따라 슬라이딩 이동하도록 구성된다.
안내부(80)는, 프로브(10)와 본체(20)의 내부에 구비된 제1레일부(82)와, 이동축(42)에 구비되어 제1레일부(82)가 이탈이 방지되도록 슬라이드 결합되는 제2레일부(84)를 포함한다.
제1레일부(82)는 프로브(10)와 본체(20)에 구비된 상태에서 중심방향으로 개방된 슬롯홈부(86)가 형성된다.
제1레일부(82)는 프로브(10)의 내면에는 일체로 구비되고, 본체(20)에는 내부공간에 고정되지 않는 상태로 프로브(10)의 내면에서 연결 구성된다.
제1레일부(82)는 본체(20)에 형성되는 길이는 길지 않으므로 프로브(10)의 내면에서 연결되는 상태로 충분하게 하중을 지탱할 수 있다.
물론 필요에 따라, 제1레일부(82)는 본체(20) 내부에서 고정되도록 구성할 수도 있다. 이러한 제1레일부(82)의 고정구조는 본 발명의 권리를 제한하지 않는다.
제2레일부(84)는 제1레일부(82)의 슬롯홈부(86)에 슬라이딩 결합되는 걸립돌부(88)가 형성된다.
제2레일부(84)는 이동축(42)의 랙기어부(44) 반대측에 길게 형성된다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 반사체 이동형 가스 분석기의 작용을 살펴보도록 한다.
우선, 덕트(2)에 본 발명의 반사체 이동형 가스 분석기를 설치하여 사용하다가, 반사체(12)를 인출하여 세정하고자 한다면, 본체(20)에 구비된 도어부(54)를 힌지(56)를 중심으로 회동시켜 개방시킨다.
그리고, 작동부를 통하여 구동부(48)를 구동시키면 구동부(48)의 회전축에 구비된 피니언기어부(46)가 회동하여 이에 치합된 랙기어부(44)를 통해 이동축(42)를 이동시킨다.
연이어, 이동축(42)에 결합된 반사체(12)를 본체(20)까지 이동시킨 후, 작업자가 개방구(52)를 통해 손 또는 도구를 집어넣는다.
그 다음, 이동축(42)의 단부에 결합된 플레임부(62)를 손 또는 도구로 일측으로 밀어주어 가압고정부(74)(174)의 가압 탄성력을 이겨내고, 삽입홈부(72)에서 이동축(42)를 분리한 후 개방구(52)를 통해 인출하도록 한다.
그리고, 프레임부(62)를 잡고서 반사체(12)에 묻어 있는 이물질을 닦아내도록 한다.
그런 후, 이동축(42)에 삽입홈부(72)를 삽입하여 가압탄성부(74)(174)의 가압탄성력으로 프레임부(62) 고정한 후, 상기한 반대과정을 거쳐 반사체(12)를 프로브(10)의 전측으로 이동시켜 배출가스의 오염도를 측정하도록 한다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
2 : 덕트 10 : 프로브
12 : 반사체 14 : 개방구멍
20 : 본체 22 : 송수신유닛
30 : 인출부 40 : 이동부
42 : 이동축 44 : 랙기어부
46 : 피니언기어부 50 : 개방부
52 : 개방구 54 : 도어부
56 : 힌지 60 : 설치부
62 : 프레임부 70 : 결합부
72 : 삽입홈부 74, 174 : 가압고정부
80 : 안내부 82,84 : 제1,제2레일부

Claims (11)

  1. 덕트에 설치되고, 내부에 반사체를 구비하는 프로브;
    상기 프로브의 일측에 구비되고, 송수신유닛을 구비하는 본체; 및
    상기 프로브의 내부를 길이방향으로 이동하여 상기 반사체를 본체로 이동시켜 외부로 인출되게 하는 인출부;를 포함하고,
    상기 인출부는, 상기 반사체를 고정한 채 본체로 이동시키는 이동부; 및
    상기 반사체를 외부로 꺼내도록 상기 본체에 개방 가능하게 구비되는 개방부를 포함하고,
    상기 이동부는, 상기 반사체가 전측에 구비되고, 상기 본체까지 연장되는 이동축;
    상기 이동축의 일측에 구비되는 랙기어부; 및
    상기 랙기어부에 치합되어 상기 이동축을 전후 이동하도록 구동부에 의해 상기 본체에 회동가능하게 구비되는 피니언기어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 반사체 이동형 가스 분석기.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 반사체는 설치부에 의해 상기 이동축에서 탈부착 가능하게 구비되는 것을 특징으로 하는 반사체 이동형 가스 분석기.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 설치부는,
    상기 반사체의 외측에 구비되는 프레임부; 및
    상기 프레임부에 구비되고, 상기 이동축의 단부가 결합되는 결합부를 포함하는 것을 특징으로 하는 반사체 이동형 가스 분석기.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 결합부는,
    상기 프레임부에 형성되어 상기 이동축이 삽입되는 삽입홈부; 및
    상기 삽입홈부에 구비되고 상기 이동축울 가압 고정하는 가압고정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 반사체 이동형 가스 분석기.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 가압고정부는 상기 삽입홈부에 구비되고, 상기 이동축의 일측면을 가압하는 탄성스프링인 것을 특징으로 하는 반사체 이동형 가스 분석기.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 가압고정부는 상기 삽입홈부 내에 구비되고, 상기 이동축을 부착하는 자석인 것을 특징으로 하는 반사체 이동형 가스 분석기.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 이동축은 안내부에 의해 상기 프로브 및 상기 본체의 내부를 따라 슬라이딩 이동하는 것을 특징으로 하는 반사체 이동형 가스 분석기.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 안내부는,
    상기 프로브와 상기 본체의 내부에 구비된 제1레일부; 및
    상기 이동축에 구비되어 상기 제1레일부가 이탈이 방지되도록 결합되는 제2레일부를 포함하는 것을 특징으로 하는 반사체 이동형 가스 분석기.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 개방부는,
    상기 이동부의 적어도 일부가 외부로 노출되도록 상기 본체에 형성되는 개방구; 및
    상기 개방구룰 차단하도록 상기 본체에 구비되는 도어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 반사체 이동형 가스 분석기.
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