KR101662403B1 - Gas measuring device - Google Patents

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Abstract

본 발명은 배기관에 흐르는 가스의 성분 또는 상태를 측정하는 가스 측정 장치에 관한 것으로, 본 발명의 실시예에 따른 가스 측정 장치는 하나 이상의 흡인홀을 가지고 상기 배기관에 삽입된 프로브와, 상기 프로브를 통해 흡인된 가스가 이동하는 메인 검사 유로와, 상기 메인 검사 유로 상에 설치되어 가스를 센싱하는 하나 이상의 센서와, 외부에서 압축 공기를 공급받아 상기 메인 검사 유로와 합류한 후 상기 배기관과 연결되며 상기 메인 검사 유로에 진공 흡인력을 제공하는 압축 공기 유로, 그리고 상기 메인 검사 유로와의 합류점 이전에 상기 압축 공기 유로에서 분기되어 상기 메인 검사 유로와 연결된 우회 유로를 포함한다.The present invention relates to a gas measuring device for measuring a component or state of a gas flowing through an exhaust pipe, and a gas measuring device according to an embodiment of the present invention includes a probe inserted into the exhaust pipe with at least one suction hole, A main inspection flow channel through which the aspirated gas moves, at least one sensor installed on the main inspection flow channel and sensing a gas, and at least one sensor connected to the main inspection flow channel after receiving compressed air from the outside, A compressed air passage for supplying a vacuum suction force to the inspection flow path, and a bypass flow path branched from the compressed air flow path before the junction point with the main inspection flow path and connected to the main inspection flow path.

Description

가스 측정 장치{GAS MEASURING DEVICE}[0001] GAS MEASURING DEVICE [0002]

본 발명은 가스 측정 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 배기관에 흐르는 가스의 성분 또는 상태를 측정하는 가스 측정 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a gas measuring apparatus, and more particularly, to a gas measuring apparatus for measuring a component or state of a gas flowing through an exhaust pipe.

일반적으로 선박 등에 사용되는 동력 장치는 저속 디젤 엔진과 과급기(turbocharger) 등을 포함한다. 선택적 촉매 환원(selective catalytic reduction, SCR) 시스템은 디젤 엔진에서 발생된 배기가스를 정화하여 질소산화물을 저감시키기 위한 시스템이다.Generally, a power unit used for a ship or the like includes a low speed diesel engine and a turbocharger. A selective catalytic reduction (SCR) system is a system for reducing nitrogen oxides by purifying exhaust gases generated from a diesel engine.

일반적으로 엔진은 연료를 연소시켜 동력을 생산하며 이로 인해 발생되는 배기가스를 배출한다. 이러한 배기가스는 질소산화물(이하 "NOx" 라 한다)을 함유하고 있다. NOx는 환경 규제 대상 물질로, NOx를 포함한 배기가스를 정화처리 없이 대기 중으로 배출시키면 인체 및 환경에 유해한 영향을 미친다.Generally, the engine burns fuel to produce power and exhausts the generated exhaust gas. This exhaust gas contains nitrogen oxide (hereinafter referred to as "NOx"). NOx is a substance subject to environmental regulations, and if exhaust gas containing NOx is discharged into the air without purification treatment, it has an adverse effect on human body and environment.

따라서, 배기가스에 함유된 NOx를 제거하기 위해 선택적 환원 촉매법(SCR), 선택적 비촉매 환원법(SNCR) 등과 같은 방법들을 이용하여 배기가스를 후처리하고 있다.Therefore, the exhaust gas is post-treated by methods such as selective reduction catalyst method (SCR), selective non-catalytic reduction method (SNCR), etc. to remove NOx contained in the exhaust gas.

하지만, 배기가스에 함유된 NOx를 효과적으로 제거하기 위해서는 배기가스에의 함유된 NOx 농도를 측정해야 할 필요가 있다.However, in order to effectively remove the NOx contained in the exhaust gas, it is necessary to measure the NOx concentration contained in the exhaust gas.

일반적으로 배기가스의 NOx 농도를 측정하기 위해 배기관의 일측에 농도 센서가 장착되어 배기관을 통과하는 배기가스가 함유한 NOx 농도를 측정하게 된다.In order to measure the NOx concentration of the exhaust gas, a concentration sensor is mounted on one side of the exhaust pipe to measure the NOx concentration contained in the exhaust gas passing through the exhaust pipe.

이러한 종래의 NOx 농도 측정 센서는 고가일 뿐만 아니라 유지 보수 비용도 많이 소모되며, 배기가스에 함유된 수트(soot), 기타 이물질, 또는 습기로 인해 센서가 오작동하거나 센서의 수명이 저하되는 문제점도 가지고 있다.Such a conventional NOx concentration measuring sensor consumes a large amount of maintenance cost as well as a high price, and there is a problem that the sensor malfunctions or the life of the sensor deteriorates due to soot, other foreign matter, or moisture contained in the exhaust gas have.

또한, NOx 농도 이외의 측정을 수행하고자 할 때에는 별도로 추가 장비를 장착해야 하는 번거로움이 있다.Further, when measurement other than the NOx concentration is to be carried out, it is troublesome to install additional equipment separately.

본 발명의 실시예는 주변 환경에 관계없이 효과적으로 가스의 성분 또는 상태를 측정할 수 있을 뿐만 아니라 자가 청소 기능을 갖는 가스 측정 장치를 제공한다.The embodiment of the present invention provides a gas measuring device capable of effectively measuring a component or state of a gas regardless of the surrounding environment and having a self-cleaning function.

본 발명의 실시예에 따르면, 배기관에 흐르는 가스의 성분 또는 상태를 측정하는 가스 측정 장치는 하나 이상의 흡인홀을 가지고 상기 배기관에 삽입된 프로브와, 상기 프로브를 통해 흡인된 가스가 이동하는 메인 검사 유로와, 상기 메인 검사 유로 상에 설치되어 가스를 센싱하는 하나 이상의 센서와, 외부에서 압축 공기를 공급받아 상기 메인 검사 유로와 합류한 후 상기 배기관과 연결되며 상기 메인 검사 유로에 진공 흡인력을 제공하는 압축 공기 유로, 그리고 상기 메인 검사 유로와의 합류점 이전에 상기 압축 공기 유로에서 분기되어 상기 메인 검사 유로와 연결된 우회 유로를 포함한다.According to an embodiment of the present invention, a gas measuring device for measuring a component or a state of a gas flowing through an exhaust pipe includes a probe inserted into the exhaust pipe with at least one suction hole, a main inspection flow path through which the gas sucked through the probe moves, And at least one sensor installed on the main inspection flow path and sensing a gas, and at least one sensor connected to the main inspection flow path after being supplied with compressed air from the outside and connected to the exhaust inspection pipe and providing a vacuum suction force to the main inspection flow path, An air flow path, and a bypass flow path branched from the compressed air flow path before the confluence point of the main inspection flow path and connected to the main inspection flow path.

상기 프로브는 상기 흡인홀과 분리된 배출홀을 더 포함하며, 상기 압축 공기 유로는 상기 프로브의 배출홀을 통해 상기 배기관과 연결될 수 있다.The probe further includes a discharge hole separated from the suction hole, and the compressed air passage may be connected to the exhaust pipe through a discharge hole of the probe.

하나 이상의 상기 센서는 상기 메인 검사 유로 상에 착탈 가능하게 설치될 수 있다.At least one of the sensors may be detachably installed on the main inspection flow path.

상기 센서는 질소산화물 측정 센서와 암모니아 측정 센서 중 하나 이상을 포함할 수 있다.The sensor may include at least one of a nitrogen oxide measurement sensor and an ammonia measurement sensor.

상기 메인 검사 유로와 상기 압축 공기 유로의 합류점에 진공 흡인력을 발생시키기 위한 흡인력 발생 장치가 형성될 수 있다.A suction force generating device for generating a vacuum suction force at a confluence point of the main inspection passage and the compressed air passage may be formed.

상기한 가스 측정 장치는 상기 우회 유로 상에 마련된 제어 밸브를 더 포함할 수 있다.The gas measuring apparatus may further include a control valve provided on the bypass flow path.

상기한 가스 측정 장치는 상기 제어 밸브의 개폐를 제어하고 하나 이상의 상기 센서가 측정한 정보를 전달받는 제어부를 더 포함할 수 있다.The gas measuring apparatus may further include a controller for controlling opening and closing of the control valve and receiving information measured by one or more of the sensors.

상기 제어부는 준비 모드와 측정 모드로 구분 동작 할 수 있다. 상기 준비 모드에서는 상기 제어 밸브를 개방하여 상기 압축 공기 유로로 유입된 압축 공기를 상기 우회 유로로 이동시켜 상기 메인 검사 유로의 이물질을 제거할 수 있다. 상기 측정 모드에서는 상기 제어 밸브를 폐쇄하여 상기 메인 검사 유로에 진공 흡인력을 제공할 수 있다.The controller may be operable to distinguish between a ready mode and a measurement mode. In the preparation mode, the control valve may be opened to move the compressed air introduced into the compressed air passage to the bypass passage to remove foreign matter from the main inspection passage. In the measurement mode, the control valve may be closed to provide a vacuum suction force to the main inspection flow path.

상기한 가스 측정 장치는 상기 메인 검사 유로와 상기 우회 유로의 합류점 전방의 상기 메인 검사 유로 상에 마련된 온오프 밸브를 더 포함할 수 있다. 그리고 상기 제어부는 상기 센서가 센싱을 수행할 때에 상기 온오프 밸브를 개방시킬 수 있다.The gas measuring apparatus may further include an on-off valve disposed on the main inspection flow path in front of a confluence point of the main inspection passage and the bypass passage. The control unit may open the on-off valve when the sensor performs sensing.

상기한 가스 측정 장치는 상기 메인 검사 유로와 상기 압축 공기 유로의 합류점 후방의 상기 압축 공기 유로 상에 마련된 제1 역류 방지 밸브와, 상기 메인 검사 유로와 상기 압축 공기 유로의 합류점과 상기 메인 검사 유로와 상기 우회 유로의 합류점 사이의 상기 메인 검사 유로 상에 마련된 제2 역류 방지 밸브를 더 포함할 수 있다.The gas measurement device includes a first check valve provided on the compressed air passage behind the confluence point of the main inspection passage and the compressed air passage, and a second check valve provided at a junction between the main inspection passage and the compressed air passage, And a second check valve provided on the main inspection flow path between the confluence points of the bypass flow paths.

본 발명의 실시예에 따르면, 가스 측정 장치는 주변 환경에 관계없이 효과적으로 가스의 성분 또는 상태를 측정할 수 있을 뿐만 아니라 자가 청소 기능을 갖는다.According to the embodiment of the present invention, the gas measuring device has a self-cleaning function as well as being capable of effectively measuring the component or state of the gas regardless of the surrounding environment.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 가스 측정 장치의 구성도이다.
도 2 내지 도 4는 도 1의 가스 측정 장치의 동작 상태를 나타낸 구성도들이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 가스 측정 장치의 구성도이다.1 is a configuration diagram of a gas measuring apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIGS. 2 to 4 are block diagrams showing an operation state of the gas measurement apparatus of FIG.
5 is a configuration diagram of a gas measuring apparatus according to a second embodiment of the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, which will be readily apparent to those skilled in the art to which the present invention pertains. The present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described herein.

또한, 여러 실시예들에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적으로 제1 실시예에서 설명하고, 그 외의 제2 실시예에서는 제1 실시예와 다른 구성에 대해서만 설명하기로 한다.In addition, in the various embodiments, elements having the same configuration are represented by the same reference symbols in the first embodiment, and in the other second embodiment, only the configurations different from those of the first embodiment are described .

도면들은 개략적이고 축적에 맞게 도시되지 않았다는 것을 일러둔다. 도면에 있는 부분들의 상대적인 치수 및 비율은 도면에서의 명확성 및 편의를 위해 그 크기에 있어 과장되거나 축소되어 도시되었으며 임의의 치수는 단지 예시적인 것이지 한정적인 것은 아니다. 그리고 둘 이상의 도면에 나타나는 동일한 구조물, 요소 또는 부품에는 동일한 참조 부호가 유사한 특징을 나타내기 위해 사용된다.The drawings are schematic and illustrate that they are not drawn to scale. The relative dimensions and ratios of the parts in the figures are exaggerated or reduced in size for clarity and convenience in the figures, and any dimensions are merely illustrative and not restrictive. And to the same structure, element or component appearing in more than one drawing, the same reference numerals are used to denote similar features.

본 발명의 실시예는 본 발명의 이상적인 실시예를 구체적으로 나타낸다. 그 결과, 도해의 다양한 변형이 예상된다. 따라서 실시예는 도시한 영역의 특정 형태에 국한되지 않으며, 예를 들면 제조에 의한 형태의 변형도 포함한다.The embodiments of the present invention specifically illustrate ideal embodiments of the present invention. As a result, various variations of the illustration are expected. Thus, the embodiment is not limited to any particular form of the depicted area, but includes modifications of the form, for example, by manufacture.

이하, 도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 가스 측정 장치(101)을 설명한다.Hereinafter, a gas measuring apparatus 101 according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to Figs. 1 to 4. Fig.

본 발명의 제1 실시예에 따른 가스 측정 장치(101)은 엔진에서 발생된 배기가스에 함유된 질소산화물(NOx) 또는 암모니아(NH3)의 농도를 측정하기 위해 사용되나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.The gas measuring apparatus 101 according to the first embodiment of the present invention is used for measuring the concentration of nitrogen oxide (NOx) or ammonia (NH 3 ) contained in the exhaust gas generated from the engine, no.

즉, 가스 측정 장치(101)는 배기관(100)을 따라 흐르는 다양한 가스의 성분 또는 상태를 측정할 수 있다.That is, the gas measuring apparatus 101 can measure the components or states of various gases flowing along the exhaust pipe 100.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 가스 측정 장치(101)는 프로브(200), 메인 검사 유로(310), 센서(710, 720), 압축 공기 유로(350), 및 우회 유로(380)를 포함한다.1, the gas measuring apparatus 101 according to the first embodiment of the present invention includes a probe 200, a main inspection flow path 310, sensors 710 and 720, a compressed air flow path 350, And a bypass flow path 380.

또한, 본 발명의 제1 실시예에 따른 가스 측정 장치(101)는 흡인력 발생 장치(400), 제어 밸브(610), 제어부(700), 및 온오프 밸브(620), 제1 역류 방지 밸브(660), 및 제2 역류 방지 밸브(670)를 더 포함할 수 있다.The gas measuring device 101 according to the first embodiment of the present invention includes a suction force generator 400, a control valve 610, a controller 700, an on-off valve 620, a first check valve 660, and a second check valve 670.

프로브(200)는 하나 이상의 흡인홀(209)을 가지고 배기관(100)에 삽입 설치된다. 구체적으로, 프로브(200)는 일단이 막힌 중공형 배관의 외주면에 복수의 흡인홀(209)이 형성된다. 이러한 프로브(200)는 가스가 통과하는 배기관(100)의 일측에 삽입 설치된다. 프로브(200)의 길이는 배기관(100)의 직경보다 짧게 형성되며, 배기관(100) 내부의 균일한 배기가스 흡인을 위해 배기관(100)의 중심까지 형성될 수 있다.The probe 200 is inserted into the exhaust pipe 100 with one or more suction holes 209. Specifically, the probe 200 has a plurality of suction holes 209 formed on the outer circumferential surface of the hollow pipe with one end closed. The probe 200 is inserted into one side of the exhaust pipe 100 through which the gas passes. The length of the probe 200 is shorter than the diameter of the exhaust pipe 100 and may be formed up to the center of the exhaust pipe 100 for uniform exhaust gas sucking in the exhaust pipe 100.

메인 검사 유로(310)는 프로브(200)를 통해 흡인된 가스가 이동하는 통로가 된다. 메인 검사 유로(310)에는 후술할 하나 이상의 센서들(710, 720)이 착탈 가능하게 설치될 수 있다.The main inspection flow path 310 is a passage through which the gas sucked through the probe 200 moves. One or more sensors 710 and 720 to be described later may be detachably installed on the main inspection channel 310.

메인 검사 유로(310)를 흐르는 가스의 속도와 유량은 메인 검사 유로(310) 상에 마련된 센서(710, 720)의 종류와 센서(710, 720)의 센싱에 요구되는 사항에 따라 조절될 수 있다. 일례로, 메인 검사 유로(310)를 흐르는 가스의 속도와 유량은 후술할 온오프 밸브(620) 또는 제어 밸브(610)를 통해 수행될 수 있다.The speed and the flow rate of the gas flowing through the main inspection flow path 310 can be adjusted according to the types of the sensors 710 and 720 provided on the main inspection flow path 310 and the items required for sensing the sensors 710 and 720 . For example, the velocity and the flow rate of the gas flowing through the main inspection flow path 310 can be performed through the on-off valve 620 or the control valve 610, which will be described later.

또한, 메인 검사 유로(310)는 후술할 압축 공기 유로(350)와 연결된다. 즉, 메인 검사 유로(310)의 일측은 프로브(200)와 연결되고, 타측은 압축 공기 유로(350)와 연결된다.The main inspection flow path 310 is connected to a compressed air flow path 350 to be described later. That is, one side of the main inspection flow path 310 is connected to the probe 200, and the other side is connected to the compressed air flow path 350.

센서(710, 720)는 메인 검사 유로(310) 상에 설치되어 가스를 센싱한다. 센서(710, 720)는 하나 또는 상이한 종류로 복수개 설치될 수 있다. 일례로, 센서는 질소산화물 측정 센서(710)와 암모니아 측정 센서(720) 중 하나 이상을 포함할 수 있으며, 이들 외에도 가스를 센싱하는 다양한 종류의 센서가 설치될 수도 있다.The sensors 710 and 720 are installed on the main inspection flow path 310 to sense the gas. The sensors 710 and 720 may be installed in one or a plurality of different types. For example, the sensor may include at least one of a nitrogen oxide measurement sensor 710 and an ammonia measurement sensor 720, and in addition to these, various types of sensors may be installed to sense the gas.

또한, 센서(710, 720)는 메인 검사 유로(310) 상에 착탈 가능하게 설치될 수 있다. 일례로, 메인 검사 유로(310) 상에 복수의 포트가 마련되고 여러 종류의 센서(710, 720)가 필요에 따라 전술한 포트에 선택적으로 장착되어 사용될 수 있다.The sensors 710 and 720 may be detachably installed on the main inspection flow path 310. For example, a plurality of ports may be provided on the main inspection flow path 310, and various types of sensors 710 and 720 may be selectively mounted on the above-described ports as needed.

압축 공기 유로(350)는 외부에서 압축 공기를 공급받아 메인 검사 유로(310)와 합류한 후 배기관(100)과 연결된다. 압축 공기 유로(350)와 메인 검사 유로(310)의 합류점에는 흡인력 발생 장치(400)가 마련된다. 이때, 흡인력 발생 장치(400)는 오리피스일 수 있다. 즉, 압축 공기 유로(350)를 흐르는 압축 공기가 오리피스를 통과하면서 생긴 압력에 의해 메인 검사 유로(310)에 진공 흡인력이 제공될 수 있다. 이에, 프로브(200)의 흡인홀(209)로 가스가 흡인되어 메인 검사 유로(310)를 따라 이동할 수 있게 된다.The compressed air passage 350 is connected to the exhaust pipe 100 after receiving compressed air from the outside and merging with the main inspection passage 310. At the confluence point of the compressed air passage 350 and the main inspection passage 310, a suction force generator 400 is provided. At this time, the suction force generator 400 may be an orifice. That is, the vacuum suction force can be provided to the main inspection flow path 310 by the pressure generated when the compressed air flowing through the compressed air flow path 350 passes through the orifice. As a result, the gas can be sucked into the suction hole 209 of the probe 200 and moved along the main inspection channel 310.

하지만, 본 발명의 제1 실시예에서, 흡인력 발생 장치(400)가 오리피스에 한정되는 것은 아니며, 해당 기술 분야의 종사자에게 공지된 다양한 흡인력 발생 수단이 사용될 수 있다.However, in the first embodiment of the present invention, the suction force generating device 400 is not limited to the orifice, and various suction force generating means known to those skilled in the art can be used.

우회 유로(380)는 메인 검사 유로(310)와 압축 공기 유로(350)의 합류점 이전에 압축 공기 유로(350)에서 분기되어 메인 검사 유로(310)와 연결된다.The bypass channel 380 branches from the compressed air channel 350 before the confluence point of the main inspection channel 310 and the compressed air channel 350 and is connected to the main inspection channel 310.

우회 유로(380)는 압축 공기 유로(350)를 흐르는 압축 공기가 흡인력 발생 장치(400)를 거치기 전에 분기시켜 메인 검사 유로(310)로 전달하고, 우회 유로(380)를 통해 이동하는 압축 공기는 프로브(200)에서 흡인되어 메인 검사 유로(310)를 흐르는 가스와 반대 방향으로도 이동할 수 있다.The bypass channel 380 branches the compressed air flowing through the compressed air channel 350 before passing through the suction force generator 400 and transfers the compressed air to the main inspection channel 310. The compressed air moving through the bypass channel 380 And can be moved in the opposite direction to the gas flowing through the main inspection flow path 310 by being sucked by the probe 200.

제어 밸브(610)는 우회 유로(380) 상에 마련된다. 제어 밸브(610)는 우회 유로(380)를 개폐하며, 우회 유로(380)가 개방되면 압축 공기 유로(350)를 흐르던 압축 공기가 우회 유로(380)를 따라 이동하게 된다. 이는 제어 밸브(610)가 흡인력 발생 장치(400)로 사용되는 오리피스 보다 더 크게 개방될 뿐만 아니라 압축 공기 유로(350)를 흐르는 압축 공기의 압력이 메인 검사 유로(310)에 제공되는 가스에 대한 진공 흡인력보다 강하기 때문이다.The control valve 610 is provided on the bypass passage 380. The control valve 610 opens and closes the bypass passage 380 and the compressed air that has flowed through the compressed air passage 350 moves along the bypass passage 380 when the bypass passage 380 is opened. This is because not only the control valve 610 is opened to a greater extent than the orifice used in the suction force generator 400 but also the pressure of the compressed air flowing through the compressed air passage 350 is lowered to a vacuum It is stronger than suction force.

온오프 밸브(620)는 메인 검사 유로(310)와 우회 유로(380)의 합류점 전방의 메인 검사 유로(310) 상에 마련된다. 온오프 밸브(620)는 메인 검사 유로(310)를 개폐한다.The on-off valve 620 is provided on the main inspection flow path 310 in front of the confluence point of the main inspection passage 310 and the bypass passage 380. The on-off valve 620 opens and closes the main inspection flow path 310.

제어부(700)는 제어 밸브(610)와 온오프 밸브(620)의 개폐를 제어하고 하나 이상의 센서(710, 720)가 측정한 정보를 전달받는다.The controller 700 controls the opening and closing of the control valve 610 and the on-off valve 620 and receives information measured by the one or more sensors 710 and 720.

구체적으로, 제어부(700)는 준비 모드와 측정 모드로 구분 동작할 수 있으며, 정지 모드도 추가될 수 있다.Specifically, the control unit 700 can perform the division operation into the preparation mode and the measurement mode, and a stop mode can also be added.

준비 모드에서는 제어 밸브(610)를 개방하여 압축 공기 유로(350)로 유입된 압축 공기를 우회 유로(380)로 이동시켜 압축 공기가 갖는 압력으로 메인 검사 유로(310)의 이물질을 제거할 수 있다.In the preparation mode, the control valve 610 is opened to move the compressed air introduced into the compressed air passage 350 to the bypass passage 380, so that the foreign matter of the main inspection passage 310 can be removed by the pressure of the compressed air .

측정 모드에서는 제어 밸브(610)를 폐쇄하여 압축 공기가 모두 흡인력 발생 장치(400)로 사용되는 오리피스를 거치게 함으로써, 메인 검사 유로(310)에 진공 흡인력을 제공하게 된다.In the measurement mode, the control valve 610 is closed so that all the compressed air passes through the orifice used in the suction force generator 400, thereby providing a vacuum suction force to the main inspection flow path 310.

한편, 정지 모드에서는 온오프 밸브(620)와 제어 밸브(610)를 모두 폐쇄하여 메인 검사 유로(310)를 흐르는 모든 유체를 차단한다.On the other hand, in the stop mode, both the on-off valve 620 and the control valve 610 are closed to shut off all the fluid flowing through the main check flow path 310.

그리고 이후 센서(710, 720)가 센싱 동작을 수행하고자 할 때에는, 온오프 밸브(610)는 개방되어 메인 검사 유로(310)로 가스가 흐르게 된다.Then, when the sensors 710 and 720 are to perform the sensing operation, the on-off valve 610 is opened and the gas flows into the main inspection flow path 310.

또한, 제어부(700)는 하나 이상의 센서(710, 720)가 측정한 정보를 유무선 통신을 활용하여 외부의 메인 컨트롤 시스템에 전송할 수 있다. 메인 컨트롤 시스템은 제어부가 제공한 정보를 기록하고 표시할 수도 있으며, 외부 시스템과 연동하여 명령을 내릴 수도 있다. 또한, 제어부(700)는 외부의 메인 컨트롤 시스템으로부터 명령을 수신받아 제어 밸브(610)와 온오프 밸브(620)를 제어할 수도 있다.In addition, the controller 700 can transmit information measured by the one or more sensors 710 and 720 to an external main control system using wired / wireless communication. The main control system can record and display the information provided by the control unit, and can also issue commands in conjunction with an external system. In addition, the controller 700 may control the control valve 610 and the on-off valve 620 by receiving an instruction from an external main control system.

제1 역류 방지 밸브(660)는 메인 검사 유로(310)와 압축 공기 유로(350)의 합류점 후방의 압축 공기 유로(350) 상에 마련될 수 있다. 제2 역류 방지 밸브(670)는 메인 검사 유로(310)와 압축 공기 유로(350)의 합류점과 메인 검사 유로(310)와 우회 유로(380)의 합류점 사이의 메인 검사 유로(310) 상에 마련될 수 있다.The first check valve 660 may be provided on the compressed air passage 350 behind the confluence of the main check passage 310 and the compressed air passage 350. The second check valve 670 is provided on the main check channel 310 between the confluence point of the main check channel 310 and the compressed air channel 350 and the confluence point of the main check channel 310 and the bypass channel 380 .

제1 역류 방지 밸브(660)와 제2 역류 방지 밸브(670)는 유체를 일방향으로만 흐르도록 제어하여 프로브(200)를 통해 흡인된 가스 또는 압축 공기 유로(350)를 흐르는 압축 공기가 설정된 경로 이외의 경로로 흐르는 것을 방지한다.The first backflow prevention valve 660 and the second backflow prevention valve 670 control the fluid to flow only in one direction so that the compressed air flowing through the gas or compressed air flow path 350 sucked through the probe 200 flows through the set path It is prevented from flowing to other paths.

이와 같은 구성에 의하여, 본 발명의 제1 실시예에 따른 가스 측정 장치(101)는 주변 환경에 관계없이 효과적으로 가스의 성분 또는 상태를 측정할 수 있을 뿐만 아니라 자가 청소 기능을 갖는다.With this configuration, the gas measuring apparatus 101 according to the first embodiment of the present invention can effectively measure the component or state of the gas regardless of the surrounding environment, and has a self-cleaning function.

이하, 도 2 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 가스 측정 장치(101)의 동작 원리를 상세히 설명한다.Hereinafter, the principle of operation of the gas measurement apparatus 101 according to the first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 2 to FIG.

도 2에 도시한 바와 같이, 센서(710, 720)를 통해 가스를 센싱하고자 할 때, 먼저 온오프 밸브(620)와 제어 밸브(610)를 개방하여 압축 공기 유로(350)를 흐르는 압축 공기를 메인 검사 유로(310)로 이동시켜 메인 검사 유로(310)에 끼어있는 수트(soot) 또는 그 외 이물질을 제거하여 센서(710, 720)의 오작동 또는 손상을 미연에 방지한다. 즉, 본 발명의 제1 실시예에 따른 가스 측정 장치(101)는 자가 청소(purge) 기능을 갖는다.2, when sensing the gas through the sensors 710 and 720, first, the on-off valve 620 and the control valve 610 are opened to supply the compressed air flowing through the compressed air passage 350 And moves to the main inspection flow path 310 to remove soot or other foreign substances that are caught in the main inspection flow path 310 to prevent malfunction or damage of the sensors 710 and 720 in advance. That is, the gas measuring apparatus 101 according to the first embodiment of the present invention has a self-purge function.

도 3에 도시한 바와 같이, 메인 검사 유로(310)에 대한 청소가 종료되면, 제어 밸브(610)를 폐쇄한다. 제어 밸브(610)가 폐쇄되면, 압축 공기가 모두 압축 공기 유로(350)를 따라 흡인력 발생 장치(400)로 사용되는 오리피스를 거치면서 진공 흡입력이 발생되고, 이러한 진공 흡입력이 메인 검사 유로(310)에 제공되어 메인 검사 유로(310)의 일측에 연결된 프로브(200)를 통해 측정할 가스가 배기관(100)으로부터 흡인된다.As shown in FIG. 3, when cleaning of the main inspection flow path 310 is completed, the control valve 610 is closed. When the control valve 610 is closed, a vacuum suction force is generated as the compressed air passes through the orifice used as the suction force generator 400 along the compressed air flow path 350. When the vacuum suction force is applied to the main inspection flow path 310, And the gas to be measured is sucked from the exhaust pipe 100 through the probe 200 connected to one side of the main inspection flow path 310.

다음, 도 4에 도시한 바와 같이, 가스에 대한 센싱이 중단되면, 온오프 밸브(620)와 제어 밸브(610)를 모두 폐쇄하여 메인 검사 유로(310)로 유체가 흐르는 것을 차단한다. 이에, 메인 검사 유로(310)에 수트 또는 그 밖에 이물질이 끼이는 것을 최소화할 수 있다.Next, as shown in FIG. 4, when the gas sensing is interrupted, both the on-off valve 620 and the control valve 610 are closed to block the flow of the fluid to the main inspection flow path 310. Therefore, it is possible to minimize the penetration of soot or other foreign matter into the main inspection flow path 310.

이하, 도 5를 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 가스 측정 장치(102)를 설명한다.Hereinafter, a gas measuring apparatus 102 according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

도 5에 도시한 바와 같이, 프로브(200)는 흡인홀(209)과 분리된 배출홀(359)을 더 포함할 수 있다.As shown in FIG. 5, the probe 200 may further include a discharge hole 359 separated from the suction hole 209.

그리고 프로브(200)의 배출홀(359)은 압축 공기 유로(350)와 연결된다. 즉, 압축 공기 유로(350)는 프로브(200)의 배출홀(359)을 통해 배기관(100)과 연결된다. 따라서 압축 공기 유로(350)를 따라 이동하는 유체는 프로브(200)의 배출홀(359)을 통해 배기관(100)으로 이동하게 된다.The discharge hole 359 of the probe 200 is connected to the compressed air passage 350. That is, the compressed air passage 350 is connected to the exhaust pipe 100 through the discharge hole 359 of the probe 200. Therefore, the fluid moving along the compressed air passage 350 is moved to the exhaust pipe 100 through the discharge hole 359 of the probe 200.

이와 같은 구성에 의하여, 본 발명의 제2 실시예에 따른 가스 측정 장치(102)를 배기관(100)에 장착하여 가스를 센싱할 경우에는 배기관(100)에 하나의 구멍만이 필요하므로, 가스 측정 장치(102)의 설치가 상대적으로 용이하고 배기관(100)에 불필요한 구멍을 최소화할 수 있다.With this configuration, when the gas measuring device 102 according to the second embodiment of the present invention is mounted on the exhaust pipe 100 and gas is sensed, only one hole is required for the exhaust pipe 100, The installation of the apparatus 102 is relatively easy and the unnecessary holes in the exhaust pipe 100 can be minimized.

한편, 본 발명의 제2 실시예에 따른 가스 측정 장치(102)는 압축 공기 유로(350)가 프로브(200)의 배출홀(359)을 통해 배기관(100)과 연결되는 점을 제외하면, 다른 구성 및 동작 원리는 제1 실시예와 동일하다.The gas measuring device 102 according to the second embodiment of the present invention is different from the gas measuring device 102 according to the second embodiment except that the compressed air passage 350 is connected to the exhaust pipe 100 through the discharge hole 359 of the probe 200, The construction and operation principle are the same as in the first embodiment.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is evident that many alternatives, modifications and variations will be apparent to those skilled in the art. will be.

그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명은 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.It is therefore to be understood that the embodiments described above are to be considered in all respects only as illustrative and not restrictive, the scope of the invention being indicated by the appended claims, It is intended that all changes and modifications derived from the equivalent concept be included within the scope of the present invention.

100: 배기관
101: 가스 측정 장치
200: 프로브
209: 흡인홀
310: 메인 검사 유로
350: 압축 공기 유로
359: 배출홀
380: 우회 유로
610: 제어 밸브
620: 온오프 밸브
700: 제어부
710: 질소산화물 측정 센서
720: 암모니아 측정 센서100: Exhaust pipe
101: Gas measuring device
200: probe
209: Suction hole
310: Main inspection Euro
350: compressed air flow
359: discharge hole
380: Bypassing Euro
610: Control valve
620: On-off valve
700:
710: Nitrogen oxide measuring sensor
720: Ammonia measuring sensor

Claims (10)

배기관에 흐르는 가스의 성분 또는 상태를 측정하는 가스 측정 장치에 있어서,
하나 이상의 흡인홀을 가지고 상기 배기관에 삽입된 프로브;
상기 프로브를 통해 흡인된 가스가 이동하는 메인 검사 유로;
상기 메인 검사 유로 상에 설치되어 가스를 센싱하는 하나 이상의 센서;
외부에서 압축 공기를 공급받아 상기 메인 검사 유로와 합류한 후 상기 배기관과 연결되며 상기 메인 검사 유로에 진공 흡인력을 제공하는 압축 공기 유로;
상기 메인 검사 유로와의 합류점 이전에 상기 압축 공기 유로에서 분기되어 상기 메인 검사 유로와 연결된 우회 유로;
상기 메인 검사 유로와 상기 압축 공기 유로의 합류점에 진공 흡인력을 발생시키기 위해 형성된 흡인력 발생 장치;
상기 우회 유로 상에 마련된 제어 밸브; 및
상기 제어 밸브의 개폐를 제어하고 하나 이상의 상기 센서가 측정한 정보를 전달받는 제어부
를 포함하며,
상기 제어부는 준비 모드와 측정 모드로 구분 동작하고,
상기 준비 모드에서는 상기 제어 밸브를 개방하여 상기 압축 공기 유로로 유입된 압축 공기를 상기 우회 유로로 이동시켜 상기 복수의 센서가 가스를 센싱하기 전에 상기 메인 검사 유로의 이물질을 제거하고,
상기 측정 모드에서는 상기 제어 밸브를 폐쇄하여 상기 복수의 센서가 센싱할 가스를 흡인하기 위한 흡인력을 상기 메인 검사 유로에 제공하는 가스 측정 장치.A gas measuring device for measuring a component or state of a gas flowing in an exhaust pipe,
A probe inserted into the exhaust pipe with at least one suction hole;
A main inspection flow path through which the gas sucked through the probe moves;
At least one sensor installed on the main inspection flow path and sensing a gas;
A compressed air passage connected to the exhaust pipe after the compressed air is supplied from the outside and joined to the main inspection passage to provide a vacuum suction force to the main inspection passage;
A bypass flow path branched from the compressed air flow path before the confluence point with the main inspection flow path and connected to the main inspection flow path;
A suction force generator configured to generate a vacuum suction force at a confluence point of the main inspection passage and the compressed air passage;
A control valve provided on the bypass flow path; And
A controller for controlling opening and closing of the control valve and receiving information measured by at least one of the sensors,
/ RTI >
Wherein the controller divides the read mode into a preparation mode and a measurement mode,
In the preparation mode, the control valve is opened to move the compressed air introduced into the compressed air passage to the bypass passage, so that foreign substances in the main inspection passage are removed before the plurality of sensors sense the gas,
And in the measurement mode, the control valve is closed to provide a suction force for sucking gas to be sensed by the plurality of sensors to the main inspection flow path. 제1항에서,
상기 프로브는 상기 흡인홀과 분리된 배출홀을 더 포함하며, 상기 압축 공기 유로는 상기 프로브의 배출홀을 통해 상기 배기관과 연결되는 가스 측정 장치.The method of claim 1,
Wherein the probe further comprises a discharge hole separated from the suction hole, and the compressed air passage is connected to the exhaust pipe through a discharge hole of the probe. 제1항에서,
하나 이상의 상기 센서는 상기 메인 검사 유로 상에 착탈 가능하게 설치되는 가스 측정 장치.The method of claim 1,
Wherein at least one of the sensors is detachably installed on the main inspection flow path. 제1항에서,
상기 센서는 질소산화물 측정 센서와 암모니아 측정 센서 중 하나 이상을 포함하는 가스 측정 장치.The method of claim 1,
Wherein the sensor comprises at least one of a nitrogen oxide measuring sensor and an ammonia measuring sensor. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에서,
상기 메인 검사 유로와 상기 우회 유로의 합류점 전방의 상기 메인 검사 유로 상에 마련된 온오프 밸브를 더 포함하며,
상기 제어부는 상기 센서가 센싱을 수행할 때에 상기 온오프 밸브를 개방시키는 가스 측정 장치.The method of claim 1,
Further comprising an on-off valve provided on the main inspection flow path in front of a confluence point of the main inspection passage and the bypass passage,
And the control unit opens the on-off valve when the sensor performs sensing. 제1항 내지 제4항, 제9항 중 어느 한 항에서,
상기 메인 검사 유로와 상기 압축 공기 유로의 합류점 후방의 상기 압축 공기 유로 상에 마련된 제1 역류 방지 밸브와;
상기 메인 검사 유로와 상기 압축 공기 유로의 합류점과 상기 메인 검사 유로와 상기 우회 유로의 합류점 사이의 상기 메인 검사 유로 상에 마련된 제2 역류 방지 밸브를 더 포함하는 가스 측정 장치.10. The method according to any one of claims 1 to 9,
A first check valve provided on the compressed air passage behind the junction point of the main check passage and the compressed air passage;
Further comprising a second check valve provided on the main check flow path between a confluence point of the main check passage and the compressed air passage and a confluence point of the main check passage and the bypass passage.
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