KR101692995B1 - 수분유입을 저감시키기 위한 시료가스 채취용 프로브 유니트 - Google Patents

수분유입을 저감시키기 위한 시료가스 채취용 프로브 유니트 Download PDF

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Abstract

본 발명은 시료가스 채취용 프로브 유니트 및 이를 이용한 배기가스 원격 측정시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 소각로, 화력발전소 등과 같은 산업현장에서 배출되는 배기가스의 성분을 분석하기 위해 굴뚝에서 시료를 채취시 배기가스 중에 함유된 수분의 유입을 최소화시켜 채취된 시료의 정확한 분석이 이루어질 수 있는 시료가스 채취용 프로브 유니트에 관한 것이다.
본 발명은 굴뚝에서 시료가스를 채취시 배기가스 중에 함유된 수분이 채취관의 내부로 유입되는 것을 최소화시켜 채취된 시료의 정확한 분석이 이루어질 수 있다.

Description

수분유입을 저감시키기 위한 시료가스 채취용 프로브 유니트{sample gas sampleing probe unit for reducing water-inflow}
본 발명은 시료가스 채취용 프로브 유니트 및 이를 이용한 배기가스 원격 측정시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 소각로, 화력발전소 등과 같은 산업현장에서 배출되는 배기가스의 성분을 분석하기 위해 굴뚝에서 시료를 채취시 배기가스 중에 함유된 수분의 유입을 최소화시켜 채취된 시료의 정확한 분석이 이루어질 수 있는 시료가스 채취용 프로브 유니트에 관한 것이다.
일반적으로 화석연료를 태워 그 화력으로 발전을 하는 화력발전소 및 산업 폐기물이나 일반 생활쓰레기를 소각처리하는 소각장에서는 인체에 유해한 다양한 종류의 유해물질이 배기가스에 포함되어 배출된다.
상기의 유해물질로는 염화수소와 같은 할로겐족가스와 질소산화물, 아황산가스, 일산화탄소, 염화수소, 암모니아 등의 연소가스를 들 수 있다. 이와 같은 유해물질들은 인체에 흡수된 후 축척이 되면 각종 질병을 유발시키게 되는 것은 물론, 자연환경에도 나쁜 영향을 주는 것으로 각종 조사 및 실험을 통해 입증이 되고 있다.
상기와 같은 이유로 전 세계적으로 소각장 및 화석연료를 사용하는 사업장의 경우에는 법에 의해 유해물질의 배출량을 규제받고 있으며, 국내에서도 환경부고시를 통해서 배출가스에 포함되는 유해물질의 배출량을 제한하고 있다.
따라서 유해물질의 배출을 방지하기 위하여 굴뚝을 통해 배출되는 배기가스의 일부를 채취한 시료가스에 포함된 각 성분 및 농도 등을 상시적으로 분석하는 분석기를 구비하여 그 분석결과에 따라 적절한 조치를 취하게 된다.
현재 소각로 또는 공장 굴뚝으로부터의 배출되는 배기 가스의 성분을 분석 측정하는 방식으로서, 굴뚝으로부터 배출되는 가스를 일부 샘플 추출하여 이를 샘플링 라인을 통해서 특정 장소에 설치된 측정기로 측정하는 샘플링 측정 방식과 굴뚝 외벽에 측정기를 직접 취부하여 배출 가스를 측정하는 인시츄 방식이 사용된다.
이 중 샘플링 측정방식은 채취된 시료가스 중의 수분 및 먼지 제거 과정을 포함한 전처리 과정을 거친 후에 분석기에서 가스 농도를 측정하게 된다.
이러한 배기가스 분석기용 전처리 장치는 산업체의 굴뚝으로부터 배출되는 유해 배기가스의 분석시 분석기 내로 유입되는 시료가스를 일정 조건으로 유입시켜 최적의 가스 분석이 구현되도록 굴뚝과 분석기 사이에 설치된다.
굴뚝의 내부에 설치된 전처리장치의 채취관을 통해 채취된 시료가스를 분석기로 유입시키면 분석기는 시료가스 중의 특정 성분의 농도를 측정하게 되는 것이다.
이 경우 가스의 정확한 분석이 이루어지기 위해서 채취된 시료가스 중의 수분을 최대한 배제시켜야 한다. 그렇지 않고 채취된 시료가스에 많은 수분이 함유될 경우 시료가스 중에 포함된 증기가 응축되어 수분이 혼합됨으로써 정밀한 분석이 이루어지지 않는다. 또한, 시료가스가 냉각되면 채취관의 내부 및 연결관에 응축수가 발생되는 문제점이 발생한다.
예를 들어 염화수소를 포함하는 할로겐족가스를 측정하는 방법은 굴뚝 내의 배출가스에서 채취된 시료가스를 흡수액에 흡수시킨 후 흡수액에 용해된 염화수소 등의 농도를 측정하여 배출량을 산출하게 된다. 이 경우 시료가스는 180℃ 이상의 온도가 유지되어야 한다. 이는 시료가스의 냉각으로 인해 발생한 응집된 액체에 시료가스에 포함된 할로겐족가스의 일부가 용해되어 분석기에서의 정밀한 분석을 어렵게 하기 때문이다.
그리고 할로겐족가스를 제외한 연소가스인 질소산화물, 아황산가스, 암모니아 등을 측정하는 방법은 시료 채취기에 채취된 시료가스를 적외선분광기로 측정을 하게 된다. 이 경우 역시 시료가스 중에 수분이 포함되면 정밀한 분석이 어렵고, 전처리 장치 및 분석기의 부식에 의한 내구성 저하라는 문제점을 수반하게 된다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위한 일환으로 채취된 시료가스가 채취관을 통과하는 과정에서 시료가스를 가열하여 시료가스의 냉각을 방지하기 위해 내부에 히터가 설치된 시료채취기가 개발되어 왔다.
대한민국 등록 실용신안 제 0401194호, 등록 특허 제 0788397호에는 기체시료 전처리 장치 및 배출가스 시료채취기가 개시되어 있다.
상기 개시된 전처리 장치 및 시료채취기는 굴뚝의 내부에 삽입되는 채취관과, 채취관과 연결되어 굴뚝의 외부에 설치되는 본체로 이루어지며, 상기 본체에는 채취관으로부터 채취된 시료가스를 가열시키기 위해 히터가 마련된 구성으로 이루어진다. 내부에 히터를 설치하여 시료가스를 가열함으로써 수분의 응축을 방지하는 효과를 가질 수 있다.
이와 같이 종래에는 채취관의 내부로 유입된 시료가스를 가열하여 수분의 응축을 방지하고 있을 뿐이다. 하지만, 채취관의 내부로 유입된 시료가스를 가열하여 수분의 응축을 방지하기 보다는 채취관으로 유입되는 시료가스 중의 수분의 함량을 낮추는 것이 보다 효율적이다.
지금까지 채취관의 내부로 유입된 시료가스를 가열하여 수분의 응축을 방지하고자 하는 기술은 활발히 연구되고 있으나 채취관으로 유입되는 시료가스 중의 수분의 함량을 낮추기 위한 기술개발은 전무한 실정이다.
대한민국 등록 실용신안 제 0401194호, 등록 특허 제 0788397호에는 기체시료 전처리 장치 및 배출가스 시료채취기가 개시되어 있다.
1. 대한민국 등록실용신안 제 20-0401194호: 기체시료 전처리장치
2. 대한민국 등록특허 제 10-0788397호: 배출가스 시료 채취기
본 발명은 상기의 문제점을 해결하고자 창출된 것으로서, 굴뚝에서 시료가스를 채취시 배기가스 중에 함유된 수분이 채취관의 내부로 유입되는 것을 최소화시켜 채취된 시료의 정확한 분석이 이루어질 수 있는 시료가스 채취용 프로브 유니트를 제공하는 데 그 목적이 있다.
상술한 바와 같이 본 발명은 가스채취관의 단부에 수분가드부를 설치하여 배기가스가 바로 가스채취관으로 유입되는 것을 막아 채취되는 시료가스 중의 수분함량을 최소화시킬 수 있다. 따라서 배기가스의 정확한 분석이 이루어질 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 프로브 유니트를 이용한 배기가스 원격측정시스템을 개략적으로 나타낸 구성도이고,
도 2는 도 1에 적용된 프로브 유니트의 분리 사시도이고,
도 3은 도 2의 프로브 유니트의 단면도이고,
도 4는 도 2의 요부를 발췌한 분리 사시도이고,
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 프로브 유니트의 요부를 발췌한 단면도이고,
도 6은 도 5의 사시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 수은이 함유된 시료가스 채취용 프로브 유니트에 대하여 상세하게 설명한다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 프로브 유니트(10)는 배기가스 원격측정시스템(Telemetering System, TMS)에 이용된다. 일 예로 본 발명은 화력발전소 등과 같이 배기가스가 배출되는 굴뚝(3)에 설치되어 시료가스를 채취한다. 채취된 시료가스는 연결튜브(100)를 통해 원격측정시스템의 분석부(110)로 공급된다. 그리고 분석부(110)에서 측정한 데이터는 유무선망을 통해 원거리의 중앙통제소인 관제부(120)로 전송됨으로써 산업체의 굴뚝(3)에서 배출되는 배기가스를 감시한다.
본 발명은 배기가스 중의 수분함량이 20% 이상인 습식 가스로부터 시료가스를 채취하는데 유용하다. 굴뚝(3)으로부터 배출되는 유해 배기가스의 분석시 분석부로 유입되는 시료가스 중의 수분 및 먼지를 제거하여 분석부(110)에서 최적의 가스 분석이 구현되도록 한다.
본 발명의 프로브 유니트(10)에 의해 채취된 시료가스는 수분과 이물질이 제거된 기상의 상태로 분석부(110)로 공급된다. 분석부(110)는 채취된 시료가스 중의 각종 오염물질, 가령 SO2, NOx, HCl, HF, NH3, CO의 농도를 측정한다. 측정된 결과데이터는 자료수집장치(미도시)로 전달된다. 자료수집장치(Data Logger)는 분석부에서 보내온 측정값 신호와 상태표시 신호를 실시간으로 (초당 1회 이상) 수집하여 5분(평균)데이터와 30분(평균) 데이터를 생성·저장하며, 유/무선망을 통해 관제부(120)로 데이터를 전송한다. 전송되는 신호는 RS-232C 표준을 따른다.
관제부(120)는 데이터 수집/분석/통계기능, 실시간 감시기능, 자동 예·경보 전송기능, 원격제어/원격명령기능, 배출부과금 자동계산 기능 등을 제공한다. 또한, 관제부(120)는 분석 항목의 측정치를 수집하여 배출허용기준을 초과할 우려가 있거나 초과하는 경우에 관리자 및 각 사업장과 지방자치단체에 전화, 핸드폰 및 팩스를 통하여 자동으로 경보하게 된다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 프로브 유니트(10)는 배기가스가 배출되는 굴뚝(3)에서 시료가스를 채취하기 위해 굴뚝(3) 내부로 삽입되는 채취모듈(11)과, 채취모듈(11)에 결합되어 채취모듈로 유입되는 배기가스 중의 수분을 저감시키기 위한 수분저감수단과, 내부에 수용공간이 형성된 하우징(99)에 채취모듈(11)을 지지시키는 홀더부(30)와, 하우징(99) 내부에 설치되어 채취모듈(1)과 연결되는 챔버(70)와, 챔버(70)의 내부에 설치되어 챔버로 유입된 시료가스 중의 이물질을 제거하는 필터부(80)와, 챔버(70)의 개방된 후면에 결합되는 소켓(90)을 구비한다.
채취모듈(11)은 카트리지(13)와, 가스채취관(20)과, 히팅수단으로 이루어진다.
카트리지(13)는 홀더부(30)에 나사결합된다. 카트리지(13)는 내부에 일정한 크기의 공간을 가지며 전후면이 개방된 원통형의 형상을 가진다. 그리고 개방된 후면측의 외주면에는 홀더부(30)와 나사결합되는 나사산(14)이 형성된다. 카트리지(21)의 전면 단부에는 조인트부재(17)와 나사결합되는 캡(15)이 설치된다. 캡(15)의 일부는 카트리지(13)의 내측으로 삽입된 상태에서 용접되어 고정될 수 있다. 캡(15)의 중앙에는 나사홀(16)이 형성된다. 나사홀(16)에는 조인트부재(17)의 후단에 형성된 나사부(19)가 결합된다.
조인트부재(17)는 카트리지(13) 내부에 설치된 가스채취관이 카트리지(13)의 중심에 위치하도록 지지하는 역할을 한다. 조인트부재(17)에는 전후를 관통하는 관통홀(18)이 형성된다. 관통홀(18)로 가스채취관(20)이 통과한다.
가스채취관(20)은 카트리지(13)에 삽입되어 후단부는 챔버(70)와 연결되고 전단부는 굴뚝(3) 내부로 연장된다. 가스채취관(20)의 후단부에는 나사부(47)가 형성되어 챔버(70)의 전면에 형성된 나사홀(71)에 나사결합된다. 가스채취관(20)은 내부가 중공인 원형의 파이프형상을 가지며, 굴뚝(3)으로 배출되는 배기가스가 전단부를 통해 유입된다. 가스채취관(31)은 부식을 방지하고 내구성을 높이기 위해 sus 316 재질의 1/2″튜브를 이용할 수 있다. 그리고 내식성을 향상시키기 위해 채취관(31)은 테프론 코팅될 수 있다.
히팅수단은 채취된 시료가스 중에 포함된 증기가 응축하는 것을 방지하도록 굴뚝(3)의 내부온도와 동일온도 또는 그 이상의 온도로 가열한다.
히팅수단의 일 예로 카트리지(13) 내부에 설치되어 시료가스를 가열시키는 봉상의 히터(60)와, 카트리지(13) 내부의 온도를 측정하기 위해 카트리지 내부에 설치되는 봉상의 온도센서(61)와, 카트리지(13) 내부에 일정 간격으로 다수가 설치되며 가스채취관(20)의 주위에 히터(60) 및 온도센서(61)를 설정된 간격으로 유지시키는 간격고정부재(63)를 구비한다.
히터(60)로 하나 또는 둘 이상이 설치될 수 있다. 도시된 예에서 두개의 히터(60)가 적용된다. 히터(60)로 봉 형상의 히터가 적용될 수 있다. 히터(60)는 중공관체와, 중공관체에 내설되어 열을 발생시키는 전열코일로 구성된다. 히터(60)는 가스채취관(20)으로 유입되는 시료가스를 120 내지 250℃ 범위 내에서 가열시킨다.
온도센서(61)로 봉 형상의 통상적인 센서를 이용한다. 가령, 온도센서로 RTD(PT 100ohm) 또는 K타입의 센서를 이용할 수 있다. 온도센서(61)에 의해 카트리지(13) 내부의 온도가 감지된다.
2개의 히터(60) 및 온도센서(61)는 간격고정부재(63)에 의해 지지된다. 간격고정부재(63)는 카트리지(13) 내부에 둘 이상이 일정 간격으로 설치된다. 간격고정부재(63)에는 가스채취관(20)이 통과하는 제 1지지홀(65)이 중심에 형성되고, 제 1지지홀(65) 주변에 제 2지지홀(67) 및 제 3지지홀(69)이 형성된다. 제 2지지홀(67)은 2개가 형성된다. 제 2지지홀(67)로 히터(60)가 통과한다. 그리고 3지지홀(69)로 온도센서(61)가 통과한다. 이러한 간격고정부재(63)는 가스채취관(20)의 주위에 히터(60) 및 온도센서(61)가 설정된 간격으로 유지될 수 있도록 한다.
도시되지 않았지만 히터(60)와 온도센서(61)는 전원 및 컨트롤러와 전기적으로 연결될 수 있다. 가령, 하우징(99) 내부에 컨트롤러와 전원이 설치되어 히터(60) 및 온도센서(61)와 연결될 수 있다. 이 경우 온도센서(61)로부터 입력되는 신호에 의해 컨트롤러가 히터(60)의 작동을 제어한다. 온도센서(61)로부터 감지된 온도가 설정 온도 이하로 떨어질 경우 컨트롤러는 히터(60)에 전원을 인가하여 히터(60)를 작동시켜 시료가스를 가열시키고, 설정된 온도 이상으로 상승하는 경우 전원을 차단하여 히터(60)의 작동을 중지시킨다.
홀더부(30)는 하우징(99)에 채취모듈(11)을 지지시키는 역할을 한다.
홀더부(30)는 플랜지(31)와, 제 1 및 제 2체결부(33)(35)로 이루어진다. 플랜지(31)의 전면에는 카트리지(13)와 결합되는 제 1체결부(33)가 돌출되어 형성된다. 제 1체결부(33)는 카트리지(13)의 후단부와 나사결합이 될 수 있도록 내주면에 나사산이 형성된다. 그리고 플랜지(31)의 후면에는 챔버(70)와 결합되는 제 2체결부(35)가 돌출되어 형성된다. 제 2체결부(35)는 챔버(70)의 돌출결합부(73)와 나사결합될 수 있도록 내주면에 나사산이 형성된다.
플랜지(31)에는 다수의 관통홀이 형성된다. 플랜지(31)는 전면이 하우징(99)의 전면 내측에 결합된다. 플랜지(31)의 관통홀로 볼트가 장착되어 하우징(99)에 결합된다.
챔버(70)는 하우징(99) 내부에 마련된 수용공간에 설치되어 홀더부(30)의 제 2체결부(35)와 결합한다.
챔버(70)는 내부에 일정한 크기의 공간을 가지는 원통형의 통형 구조를 가진다. 챔버(70)의 전면은 홀더부의 제 2체결부(35)와 나사결합되는 돌출결합부(73)가 형성된다. 돌출결합부(73)의 외주면에서 나사산이 형성된다. 돌출결합부(73)의 중심에서 나사홀(71)이 마련되어 있다. 돌출결합부(73)의 나사홀(71)에는 가스채취관(20)의 나사부(47)가 나사결합된다. 챔버(70)의 후면측은 개방된 구조를 갖는다. 개방된 후면측 내주면에는 소켓(90)이 나사결합되도록 나사산이 형성된다. 기밀유지를 위해 챔버(70)의 전후 양측의 결합부위에는 오링(79)(98)이 각각 설치된다. 챔버(61)의 측면에는 켈리브레이션 가스(calibration gas)가 주입되는 포트(74)가 형성된다. 도시되지 않았지만 포트(74)에는 가스가 이동되는 라인이 설치된다.
필터부(80)는 챔버(70)의 내부에 설치되어 챔버(70)로 유입된 시료가스 중의 이물질을 제거한다. 필터부는 필터부재(83), 필터커버(81), 결합링(85)으로 이루어진다.
필터부재(83)와 필터커버(81)는 소켓(90)에 각각 결합되어 챔버(70)의 내부에 내장된다. 필터부재(83)는 후면이 개구된 원추형으로 형성되며, 0.3㎛ 이상의 입자를 99.9% 이상 필터링할 수 있는 고성능 필터를 이용하는 것이 바람직하다. 일 예로 필터부재(83)는 실리카 파이버(silca fiber)재질로 이루어질 수 있다. 이러한 필터부재(83)는 챔버(70)의 내부로 유입되는 시료가스 중의 이물질을 필터링하여 순수한 시료가스만 분석부(110)로 공급되도록 함으로써 정확한 측정이 이루어지도록 한다. 필터부재(83)는 결합링(85)에 의해 소켓(90)에 결합된다.
필터커버(81)는 필터부재(83)를 둘러싸는 통형의 구조로 이루어져 필터부재(83)로 이물질이 유입되는 것을 1차적으로 방지한다. 특히, 필터커버(81)는 외측면에 다수의 관통공이 형성되어 있고, 전면은 막혀있는 구조이므로 시료가스의 유입시 시료가스가 필터커버(81)의 측면으로 골고루 확산되도록 하여 필터부재(81)의 일부분으로만 시료가스가 유입되는 것을 방지한다.
상기의 구조를 가지는 필터부(80)는 시료가스 중의 미세먼지를 효과적으로 제거하며 필터부재(83)의 교환이 용이하다. 챔버(70) 내로 유입된 시료가스는 필터커버(81), 필터부재(83)를 통과하여 소켓(90)의 배출구를 통해 유출된다. 소켓(90)의 전후를 관통하여 형성된 배출구에는 분석부(110)로 연장되는 연결튜브(100)가 연결된다
소켓(90)은 챔버(70)의 개방된 후면에 결합되어 필터부(80)를 지지한다. 필터부(80)를 통과한 시료가스는 배출구를 통해 연결튜브(100)로 유입된다. 도 3에 도시되지 않았지만 분석부(110)와 연결되는 연결튜브(100)는 하우징(99) 내부로 연장되어 소켓(90)과 연결된다. 소켓(90)은 반경이 점차 커지는 4개의 단(91)(93)(94)(95)으로 구성된다. 반경이 가장 작은 제 1단(91)은 필터부재(85)가 고정되며, 제 1단보다 반경이 더 큰 제 2단(93)은 외주면에 나사산이 형성되어 필터커버(81)가 나사결합되며, 제 2단보다 반경이 더 큰 제 3단(94)은 외주면에 나사산이 형성되어 챔버(70)가 나사결합된다.
한편, 챔버(70)의 바깥에는 밴드히터(7)가 장착된다. 밴드히터(7)는 챔버(70) 전체를 균일하게 빠른 시간에 가열한다. 300W용량의 밴드히터를 이용할 수 있다. 이러한 밴드히터(7)는 채취모듈에 설치된 히터와 같이 챔버(70)로 유입된 시료가스에 포함된 증기가 응축하는 것을 방지한다. 밴드히터(7)의 바깥측에는 보온커버가 설치될 수 있다. 그리고 챔버(70)의 내부에서 가열되는 시료가스의 온도를 측정하기 위해 챔버의 내부에 온도센서(미도시)가 더 설치될 수 있다. 밴드히터(7)와 온도센서는 하우징(99) 내부에 설치된 컨트롤러에 의해 제어될 수 있음은 물론이다.
하우징(99)의 일측에는 설정된 온도 및 현재의 온도를 출력하여 표시하는 LCD 출력부(미도시)가 마련되고, 온도설정이나 컨트롤러의 조작을 위한 조작부(미도시)가 마련될 수 있다.
수분저감수단은 채취모듈(11)에 결합되어 가스채취관(20)으로 유입되는 배기가스 중의 수분을 저감시킨다.
도시된 수분저감수단(200)은 일 예로 전단부에 배기가스가 유입되는 입구가 형성되고 내부가 중공인 보조관(210)과, 보조관(210)의 후단부를 가스채취관(20)에 결합시키는 조인트부재(230)와, 보조관(210) 입구의 상부측을 경사지게 절개하여 형성시킨 제 1절개부(211)와, 제 1절개부(211)와 교차하도록 보조관(210) 입구의 하부측을 경사지게 절개하여 형성시킨 제 2절개부(213)와, 제 2절개부(213)에 일면이 접하도록 결합된 수분가드부(220)를 구비한다.
보조관(210)은 전단부에 배기가스가 유입되는 입구가 형성되고, 후단부 외주면에서 나사산(215)이 마련된다. 보조관(210) 후단부는 조인트부재(230)와 나사결합된다.
보조관(210)의 입구에는 제 1절개부(211)와 제 2절개부(213)가 형성된다. 제 1절개부(211)는 보조관(210) 입구의 상부측을 경사지게 절개하여 형성시킨다. 그리고 제 2절개부(213)는 제 1절개부(211)와 교차하도록 보조관(210) 입구의 하부측을 경사지게 절개하여 형성시킨다.
수분가드부(220)는 판상으로 이루어진다. 수분가드부(220)의 하부는 제 2절개부(213)의 형상과 대응되도록 볼록하게 형성된다. 수분가드부(220)는 제 2절개부(213)에 용접으로 결합될 수 있다. 수분가드부(220)는 보조관(210) 입구의 상부보다 높게 형성된다.
배기가스가 굴뚝(3)의 하부에서 상부방향으로 배출되므로 보조관(210)의 하부는 배기가스의 흐름과 부딪힌다. 수분가드부(220)에 의해 배기가스가 유입되는 입구는 제 1절개부(211)로 한정된다. 따라서 배기가스는 보조관(210)의 하부에서 보조관(210)의 입구로 바로 유입되지 않고 수분가드부(220)의 상단을 우회하여 보조관(210)으로 유입된다. 이 과정에서 배기가스 중에 함유된 수분의 유입을 최소화시킬 수 있다.
수분저감수단의 다른 예를 도 5 및 도 6에 도시하고 있다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 수분저감수단은 가스채취관(20)의 단부가 내부로 삽입되어 가스채취관(20)의 단부를 감싸는 수분가드부(250)와, 수분가드부(250)의 전단부는 낮고 후단부는 높게 위치하도록 수분가드부(250)를 가스채취관(20)에 대하여 기울어지게 결합시키기 위한 틸팅결합부를 구비한다.
수분가드부(250)는 내부로 삽입된 가스채취관(20)과 틸팅결합부에 의해 고정되는 통형의 하우징(260)과, 굴뚝을 통과하는 배기가스가 내부로 유입될 수 있도록 하우징(260)의 상부에 형성된 가스유입홀(261)과, 하우징(260)의 내부에서 형성된 응축수가 외부로 배출될 수 있도록 하우징(260)의 전단부 하부 코너에 형성된 배수홀(265)을 구비한다.
도시된 가스채취관(20)은 단부가 경사지게 형성된다. 이러한 가스채취관(20)의 단부는 하우징(260)의 개방된 후단을 통해 하우징(260)의 내부로 삽입된다.
하우징(260)은 전단이 막히고 후단이 개방되어 있으며, 내부가 비어있는 중공 구조이다. 가스유입홀(261)은 하우징(260)의 상부에 형성된다. 하우징(260)은 틸팅결합부에 의해 가스채취관(20)에 대하여 기울어지게 결합된다. 즉, 하우징의 전단부는 낮고 후단부는 높게 위치한다. 이는 수분의 유입을 억제함과 동시에 하우징(260) 내부에서 발생된 응축수가 배수홀(265)을 통해 용이하게 배출될 수 있도록 하기 위함이다.
배수홀(265)은 하우징(260)의 전단부 하부 코너에 형성된다.
틸팅결합부는 하우징(260)에 형성된 다수의 나사홀(275)에 결합되는 나사부재들(270)로 이루어진다. 나사홀(275)은 상부측에 3개가 일정 각도로 이격되어 형성되고, 하부에 하나가 형성된다. 각 나사부재(270)는 나사홀(275)에 나사결합되어 단부가 가스채취관(20)에 접촉됨으로써 하우징(260)을 기울어지게 고정시킨다.
상술한 수분가드부(250)에 의해 배기가스는 가스채취관(20)으로 바로 유입되지 않고, 하우징의 가스유입홀(261)을 우회하여 가스채취관(20)으로 유입되므로 배기가스와 함께 유입되는 수분의 함량을 최소화시킬 수 있다.
이상에서 본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.
3: 굴뚝 10: 프로브 유니트
13: 카트리지 20: 가스채취관
30: 홀더부 60: 히터
61: 온도센서 63: 간격고정부재
70: 챔버 81: 필터커버
83: 필터부재 90: 소켓
200: 수분저감수단 210: 보조관
220: 수분가드부

Claims (4)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 배기가스가 배출되는 굴뚝에서 시료가스를 채취하기 위해 상기 굴뚝 내부로 삽입되는 채취모듈과;
    상기 채취모듈에 결합되어 상기 채취모듈로 유입되는 배기가스 중의 수분을 저감시키기 위한 수분저감수단과;
    내부에 수용공간이 형성된 하우징에 상기 채취모듈을 지지시키는 홀더부와;
    상기 하우징 내부에 설치되어 상기 채취모듈과 연결되고, 상기 채취모듈로부터 채취된 상기 시료가스가 유입되는 챔버와;
    상기 챔버의 내부에 설치되어 상기 챔버로 유입된 상기 시료가스 중의 이물질을 제거하는 필터부와;
    상기 챔버의 개방된 후면에 결합되어 상기 필터부를 지지하며, 상기 필터부를 통과한 상기 시료가스가 배출되는 배출구가 형성된 소켓;을 구비하고,
    상기 채취모듈은 상기 홀더부에 나사결합되는 카트리지와, 상기 카트리지에 삽입되어 일단은 상기 챔버와 연결되고 타단은 상기 수분저감수단과 결합되는 가스채취관과, 상기 가스채취관을 통해 이동하는 상기 시료가스를 가열시키기 위한 히팅수단을 구비하고,
    상기 수분저감수단은 상기 가스채취관의 단부가 내부로 삽입되어 상기 가스채취관의 단부를 감싸는 수분가드부와, 상기 수분가드부의 전단부는 낮고 후단부는 높게 위치하도록 상기 수분가드부를 상기 가스채취관에 대하여 기울어지게 결합시키기 위한 틸팅결합부를 구비하는 것을 특징으로 하는 수분유입을 저감시키기 위한 시료가스 채취용 프로브 유니트.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 수분가드부는 내부로 삽입된 상기 가스채취관과 상기 틸팅결합부에 의해 고정되는 통형의 하우징과, 상기 굴뚝을 통과하는 배기가스가 내부로 유입될 수 있도록 상기 하우징의 상부에 형성된 가스유입홀과, 상기 하우징의 내부에서 형성된 응축수가 외부로 배출될 수 있도록 상기 하우징의 전단부 하부 코너에 형성된 배수홀을 구비하는 것을 특징으로 하는 수분유입을 저감시키기 위한 시료가스 채취용 프로브 유니트.
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