KR101897718B1

KR101897718B1 - 가스 감지기

Info

Publication number: KR101897718B1
Application number: KR1020180045900A
Authority: KR
Inventors: 김영수
Original assignee: 김영수
Priority date: 2018-04-20
Filing date: 2018-04-20
Publication date: 2018-09-12

Abstract

본 발명은 메인보드가 형성된 몸체부와, 상기 몸체부에 연결되어 가스 유출을 감지하는 센서부 및 상기 센서부와 연결되는 센서부로 외부 공기가 유입되도록 하는 펌프부를 포함하며, 상기 센서부는 펌프부에 의해 유입되는 외부 공기를 감지하여 가스 유출이 감지되는 경우에 메인보드로 감지 정보를 전달하는 것을 특징으로 하는 가스 감지기에 관한 것이다.

Description

가스 감지기{Gas detector}

본 발명은 가스 감지기에 관한 것으로, 좀 더 자세히 설명하면 방폭 구조가 형성된 가스 감지기에 펌프를 부착하여 센싱 기능을 향상시킨 것이다.

가스 감지기는 가연성 가스 및 독성 가스 등 다양한 가스를 감지하기 위해서 산업 현장 등에서 사용되고 있다.

이러한 가스 감지기 구조는 감지 센서부와 디스플레이부로 구성되어 감지 센서부에서 가스 확산에 의해 전달되는 가스를 감지하고, 이를 디스플레이부에서 표시는 방법으로 주위에 상황을 전달한다.

그리고 선박에 사용되는 가스 감지기는 밀폐된 선박의 내부 공간에서 발생되는 화염이나 유해성 공기 등을 즉각적으로 감지해서 신속하게 주위에 알리는 기능을 하며 엔진실이나 발화성 물질이 채워진 위험 구역에서는 신속한 감지 기능이 더욱 요구된다.

그러나, 종래의 선박용 가스 감지기는 공기 확산에 의한 감지 방식으로 신속한 감지가 어려운 문제가 있다.

한국등록특허 제10-1350697호

본 발명은 공기 확산 방식보다 신속하게 감지 기능을 수행할 수 있는 가스 감지기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 메인보드가 형성된 몸체부와, 상기 몸체부에 연결되어 가스 유출을 감지하는 센서부 및 상기 센서부와 연결되는 센서부로 외부 공기가 유입되도록 하는 펌프부를 포함하며, 상기 센서부는 펌프부에 의해 유입본 발명은 메인보드가 형성된 몸체부와, 상기 몸체부에 연결되어 가스를 감지하는 센서부 및 상기 센서부로 외부 공기가 유입되도록 하는 펌프부를 포함하며, 상기 센서부는 펌프부에 의해 유입되는 외부 공기를 감지하여 가스 유출이 감지되는 경우에 메인보드로 감지 정보를 전달하는 가스 감지기가 제공된다.

상기 펌프부가 센서부와 이격된 위치에서 몸체부 외부에 연결될 수 있다.

상기 센서부가 몸체부와 펌프부 사이에 위치될 수 있다.

상기 펌프부가 몸체부와 센서부 사이에 위치될 수 있다.

상기 펌프부가 몸체부 내부에 위치되어 센서부와 연결될 수 있다.

상기 펌프부와 센서부 사이에는 연결관이 형성되며, 상기 연결관은 몸체부 내부를 통하여 펌프부와 센서부 사이를 연결할 수 있다.

상기 펌프와 연결되는 전원 공급라인이 몸체부 내부를 통과할 수 있다.

상기 센서부는, 상기 몸체부에 연결되는 센서 하우징과, 상기 센서 하우징에 위치되는 센서 부재와, 상기 센서 부재와 인접하게 위치되는 제1역화방지기 및 상기 센서 하우징에 충진되는 에폭시부를 포함할 수 있다.

상기 펌프부에는 제2역화방지기가 더 형성될 수 있다.

상기 연결관은 일단이 센서부의 센서 부재에 접하며, 타단이 펌프부의 제2역화방지기와 접할 수 있다.

상기 펌프부에는 히터가 더 형성될 수 있다.

상기 제2역화방지기는 펌프부에 형성되는 펌부 전후방에 각각 설치될 수 있다.

본 발명은 내압방폭 외에 제1역화방지기와 제2역화방지기 및 에폭시부 충진에 의해 몸체부에서 발생되는 발화가 외부로 전달되는 것을 차단하여 이중구조로 방폭 구조를 형성하는 효과가 발생된다.

본 발명은 몸체부에 센서부가 연결되고, 센서부에 펌프부가 연결되는 형태를 통하여 연결관 구조가 별도로 구비되지 않아도 되어 몸체부에 연결관 구조를 설치하는 공간을 마련할 필요가 없어 레이아웃이 간편해지는 효과가 발생된다.

본 발명은 몸체부에 펌프부가 연결되고, 펌프부에 센서부가 연결되는 형태를 통하여 연결관 구조가 별도로 구비되지 않아도 되어 몸체부에 연결관 구조를 설치하는 공간을 마련할 필요가 없어 레이아웃이 간편해지는 효과가 발생된다.

본 발명은 펌프부가 몸체부 내부에 위치되어 센서부와 연결되는 형태를 통하여 펌프부가 몸체부 내부에 위치할 수 있게 되어 펌프부를 별도로 장착하는 과정이 생략되는 효과가 발생된다.

도 1의 (a)는 본 발명인 가스 감지기를 나타내는 정면도이고, 도 1의 (b)는 본 발명인 가스 감지기를 나타내는 측면도이다.
도 2는 가스 감지기 몸체의 분해도이다.
도 3은 본 발명인 가스 감지기에서 센서부를 분해한 상태의 정면도이다.
도 4의 (a)는 본 발명인 가스 감지기에서 펌프부가 장착된 형태를 나타내는 제1실시예의 개략 정면도이고, 도 4의 (b)는 도 4의 (a) 중 A 부분을 변형한 제1변형예이고, 도 4의 (c)는 도 4의 (a) 중 A 부분을 변형한 제2변형예이다.
도 5는 본 발명인 가스 감지기에서 펌프부가 장착된 형태를 나타내는 제2실시예의 개략 정면도이다.
도 6은 본 발명인 가스 감지기에서 펌프부가 장착된 형태를 나타내는 제3실시예의 개략 정면도이다.
도 7은 본 발명인 가스 감지기에서 펌프부가 장착된 형태를 나타내는 제4실시예의 개략 정면도이다.

이하 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 다만, 첨부된 도면은 본 발명의 내용을 보다 쉽게 개시하기 위하여 설명되는 것일 뿐, 본 발명의 범위가 첨부된 도면의 범위로 한정되는 것이 아님은 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 알 수 있을 것이다.

그리고 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다.

또한, 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

도 1의 (a)는 본 발명인 가스 감지기를 나타내는 정면도이고, 도 1의 (b)는 본 발명인 가스 감지기를 나타내는 측면도이며, 도 2는 가스 감지기 몸체의 분해도이며, 도 3은 본 발명인 가스 감지기에서 센서부를 분해한 상태의 정면도이다.

본 발명인 가스 감지기(100)는 가스 감지 상태를 나타내는 몸체부(110)와, 상기 몸체부(110)에 연결되는 센서부(130) 및 상기 몸체부(110)를 통하여 상기 센서부(130)와 연결되는 펌프부(150)를 포함한다.

상기 몸체부(110)는 몸체 커버(112)와, 상기 몸체 커버(112)에 결합되는 몸체 하부(114)와, 몸체부(110) 내부에 위치되는 메인보드 가이드(116)와, 상기 메인보드 가이드(116)에 체결되는 메인보드(118)와, 상기 메인보드(118)와 연결되는 연결 케이블(120)과, 상기 연결 케이블(120)과 연결되는 터미널 보드(122)를 포함한다.

상기 몸체 커버(112)에는 디스플레이창(113)이 형성되어 메인보드(118)로부터 수신한 정보를 표시하는 기능을 한다.

상기 몸체 커버(112)와 몸체 하부(114)는 몸체의 형태를 유지하며, 상기 메인보드(118)와 터미널 보드(122)는 센서부(130)로부터 전달되는 정보를 처리하는 기능을 한다.

상기 센서부(130)는 상기 몸체 하부(114)에 나사결합으로 연결되는 센서 하우징(132)과, 상기 센서 하우징(132)에 나사결합으로 연결되는 센서 캡(134)과, 상기 센서 하우징(132)에 위치되는 센서 부재(136)와, 상기 센서 부재(136)와 접하는 제1역화방지기(Flame arrester)(138) 및 센서 하우징(132)에 충진되는 에폭시부(140)를 포함한다.

상기 센서 부재(136)는 유해 가스 등 감지 목표가 되는 가스를 감지하는 기능을 하며, 비분산 적외선 센서, 접촉연소식 센서, 전기화학식 센서 등 일 수 있다.

상기 비분산 적외선(NDIR: Non Dispersive Infrared) 센서는 가스성의 물질들이 특수한 파장에 대한 흡수 스펙트럼을 가지는 특성을 이용하여 농도를 구하는 방식이다. 각 가스의 농도에 따라서 감쇠되어 수신되는 빛의 세기를 측정하여 전기신호로 변환하여 가스의 농도를 구하는 원리이다.

상기 접촉연소식(Catalytic combustion type) 센서는 일반적인 가연성 가스를 감지하는데 사용될 수 있고, 코일 형태의 백금선에 담체를 붙여 촉매를 코팅한 장치이다.

접촉연소식 센서는 통전상태에 있는 센서가 가연성가스와 접촉하면 촉매의 작용에 의해 연소하고 그 연소열에 의해 전기저항이 변화하며, 이 변화를 측정함으로써 가스 농도를 측정할 수 있다.

상기 전기화학식(Electrochemical) 센서는 일반적인 독성가스인 일산화탄소, 암노니아, 벤젠, 질소산화물, 포름알데히드, 황화수소, 톨루엔, 산소를 감지하는데 사용될 수 있다.

전기화학식 센서는 모든 가스가 검지전극에서 산화 혹은 환원 반응을 일으킬 수 있고, 이 산화환원 반응을 일으킬 때 발생하는 전류는 검지전극 측의 가스농도에 직선 비례하기 때문에, 이 전류의 값을 통하여 가스의 농도를 측정할 수 있다.

상기 제1역화방지기(138)는 연소되는 기체 혼합물에서 발생되는 열을 흡수하여 발산시켜 반대쪽에 있는 가연성 기체가 자연 발화 온도에 오르지 않도록 연소 온도를 낮추는 원리로 몸체부(110)에서 발생될 수 있는 화염이 외부에 전달되는 것을 차단하는 작용을 한다.

상기 에폭시부(140)는 센서부(130)를 통하여 외부 공기가 몸체부(110)로 유입되는 것을 차단하는 역할을 한다.

상기 펌프부(150)는 외부 공기가 센서부(130)로 유입되는 것을 촉진하는 작용을 하며 자세한 구조는 후술한다.

도 4의 (a)는 본 발명인 가스 감지기에서 펌프부가 장착된 형태를 나타내는 제1실시예의 개략 정면도이고, 도 4의 (b)는 도 4의 (a) 중 A 부분을 변형한 제1변형예이고, 도 4의 (c)는 도 4의 (a) 중 A 부분을 변형한 제2변형예이다.

본 발명인 가스 감지기(100)에서 펌프부(150)가 장착된 형태를 나타내는 제1실시예는 몸체부(110)에 센서부(130), 펌프부(150), 전원 공급라인(172) 및 정보 전송라인(182)이 독립적으로 연결된다.

상기 펌프부(150)에는 제2역화방지기(152), 펌프(154), 펌프 디스플레이부(156) 및 히터(158)가 형성되며, 펌프부(150)는 몸체부(110)에 탈부착이 가능한 구조로 연결된다.

상기 센서부(130)와 펌프부(150) 사이에는 연결관(190)이 형성된다. 상기 연결관(190)의 일단은 센서 하우징(132)의 에폭시부(140)와 몸체부(110) 내부를 통하여, 센서부(130)의 센서 부재(136)에 연결된다.

상기 연결관(190)의 타단은 펌프부(150)의 내부 구성에 따라서 아래와 같이 연결되는 부분이 상이하다.

첫째, 도 4의 (a)와 같이 상기 제2역화방지기(152)가 펌프(154)보다 몸체부(110)에 인접하게 위치되면 연결관(190)의 타단은 제2역화방지기(152)와 연결된다. 이때, 상기 제2역화방지기(152)는 몸체부(110)로부터 전달되는 화염이 펌프(154)에 전달되지 않도록 차단하는 역할을 한다.

둘째, 도 4의 (b)와 같이 상기 펌프(154)가 제2역화방지기(152)보다 몸체부(110)에 인접하게 위치되면 연결관(190)의 타단은 펌프(154)와 연결된다. 이때, 상기 제2역화방지기(152)는 펌프(154)에서 발생되는 화염이 외부에 전달되지 않도록 차단하는 역할을 한다.

셋째, 도 4의 (c)와 같이 펌프(154)를 중앙에 두고, 제2-1역화방지기(152-1)를 펌프(154)의 전방에서 몸체부(110)에 인접하게 위치시키고, 제2-2역화방지기(152-2)를 펌프(154)의 후방에 위치시키는 구조에서는 연결관(190)의 타단은 제2-1역화방지기(152-1)와 연결된다. 이때, 상기 제2-1역화방지기(152-1)는 몸체부(110)로부터 전달되는 화염이 펌프(154)에 전달되지 않도록 차단하는 역할을 하고, 제2-2역화방지기(152-2)는 펌프(154)에서 발생되는 화염이 외부에 전달되지 않도록 차단하는 역할을 한다.

상기 펌프(154)는 다이아프램 펌프 등을 사용하며, 펌프(154)의 흡입량은 100~1000cc/min이 바람직하다.

펌프(154)의 흡입량이 100cc/min 미만이면 공기의 흡입량이 너무 작아서 펌프(154)를 사용하는 의미가 없으며, 펌프(154)의 흡입량이 1000cc/min 초과이면 공기의 흡입량이 너무 많아서 불필요한 먼지 등의 유입에 의해 센서부(130)의 기능이 저하되는 문제가 발생된다.

상기 펌프 디스플레이부(156)는 펌프(154)의 상태를 외부에 표시하는 기능을 수행한다.

상기 히터(158)는 코일 형태로 형성이나, 기타 다른 발열체 형태로 형성될 수도 있으며, 선박이 극지방 등의 저온 지역을 항해할 때 펌프(154)가 냉각되어 고장이 발생되는 것을 방지하기 위해서 설치된다.

상기 몸체부(110)에 연결되는 전원 공급라인(172)은 몸체부(110) 내부를 통하여 펌프부(150)에도 연결된다.

상기 전원 공급라인(172)은 제어부(210)와 연결되며, 상기 제어부(210)는 몸체부(110)와 정보 전송라인(182)으로도 연결된다. 제어부(210)는 전원 공급라인(172)을 통하여 몸체부(110)에 전원을 공급하며, 정보 전송라인(182)을 통하여 몸체부(110)에서 모니터링되는 가스 감지 상태 정보를 수신한다.

상기 제어부(210)에서는 펌프부(150)로 공급되는 전원을 선택적으로 온오프 시킬 수 있어, 펌프부(150)에서 펌프(154) 사용이 불필요한 경우에는 펌프(154)의 가동을 중단시킬 수 있다.

본 발명은 내압방폭(Flameproof) 구조 외에 제1역화방지기(138)와 제2역화방지기(152) 및 에폭시부(140) 충진에 의해 몸체부(110)에서 발생되는 발화가 외부로 전달되는 것을 차단하여 이중구조로 방폭 구조를 형성하는 효과가 발생된다.

이하에서 설명되는 본 발명인 가스 감지기(100)에서 펌프부(150)가 장착된 형태를 나타내는 추가 실시예는 제1실시예와 차이점을 중심으로 설명한다.

도 5는 본 발명인 가스 감지기에서 펌프부가 장착된 형태를 나타내는 제2실시예의 개략 정면도이다.

본 발명인 가스 감지기(100)에서 펌프부(150)가 장착된 형태를 나타내는 제2실시예는 몸체부(110)에 센서부(130)가 연결되고, 상기 센서부(130)에 펌프부(150)가 연결되는 형태이다.

상기 센서부(130)와 펌프부(150) 사이는 체결구조가 형성되며, 외부 공기는 펌프부(150)를 통하여 센서부(130)로 유입된다. 센서부(130)에 제1역화방지기(138)가 형성되어 펌프부(150)에는 제2역화방지기(152)가 형성되는 경우에 2중으로 방폭 기능을 수행하게 된다. 펌프부(150)의 펌프(154)에 의해 유입되는 외부 공기는 제2역화방지기(152)를 통하여 센서부(130)에 전달된다.

제2실시예에서는 연결관(190) 구조가 별도로 구비되지 않아도 되어 몸체부(110)에 연결관(190) 구조를 설치하는 공간을 마련할 필요가 없어 레이아웃이 간편해지는 효과가 발생된다.

도 6은 본 발명인 가스 감지기에서 펌프부가 장착된 형태를 나타내는 제3실시예의 개략 정면도이다.

본 발명인 가스 감지기(100)에서 펌프부(150)가 장착된 형태를 나타내는 제3실시예는 몸체부(110)에 펌프부(150)가 연결되고, 상기 펌프부(150)에 센서부(130)가 연결되는 형태이다.

다시 설명하면, 제3실시예는 펌프부(150)가 몸체부(110)와 센서부(130) 사이에 위치되는 구조이며, 몸체부(110)와 센서부(130)가 직접 연결되는 구조가 아니다. 따라서 상기 몸체부(110)에서 전달되는 전선이 펌프부(150)를 통하여 센서부(130)에 전달되는 구조로 형성된다.

제3실시예에서는 펌프부(150)에 의해 센서부(130)로 외부 공기가 유입되며, 펌프부(150)와 센서부(130) 사이가 접해 있기 때문에 연결관(190)이 구비될 필요가 없으며, 몸체부(110)에도 연결관(190)이 통과하지 않게 되어 몸체부(110)의 레이아웃이 간편해지는 효과가 발생된다.

도 7은 본 발명인 가스 감지기에서 펌프부가 장착된 형태를 나타내는 제4실시예의 개략 정면도이다.

본 발명인 가스 감지기(100)에서 펌프부(150)가 장착된 형태를 나타내는 제4실시예는 펌프부(150)가 몸체부(110) 내부에 위치되어 센서부(130)와 연결되는 형태이다.

제4실시예의 적용 장소는 폭발 위험이 높은 위험 구역이 아닌 안전 구역이 적합하다.

본 발명은 제4실시예를 통하여 펌프부(150)가 몸체부(110) 내부에 위치할 수 있게 되어 펌프부(150)가 별도로 장착되는 과정이 생략되는 효과가 발생된다.

이상과 같이 본 발명에 따른 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화 될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.

100: 가스 감지기 110: 감지기 몸체
112: 몸체 커버 113: 디스플레이창
114: 몸체 하부 116: 메인보드 가이드
118: 메인보드 120: 연결 케이블
122: 터미널 보드 130: 센서부
134: 센서 캡 136: 센서 부재
138: 제1역화방지기 140: 에폭시부
150: 펌프부 156: 펌프 디스플레이부
172: 전력 전달부 182: 정보 전송부

Claims

메인보드가 형성된 몸체부와,
상기 몸체부에 연결되어 가스를 감지하는 센서부 및
상기 센서부로 외부 공기가 유입되도록 하는 펌프부를 포함하며,
상기 센서부는 펌프부에 의해 유입되는 외부 공기를 감지하여 가스 유출이 감지되는 경우에 메인보드로 감지 정보를 전달하며,
상기 센서부는,
상기 몸체부에 연결되는 센서 하우징과, 상기 센서 하우징에 연결되는 센서 캡과, 상기 센서 하우징에 위치되는 센서 부재와, 상기 센서 부재와 접하는 제1역화방지기 및 상기 센서 하우징에 충진되는 에폭시부를 포함하며,
상기 펌프부는,
화염을 차단하기 위한 제2역화방지기와, 펌프와, 상기 펌프의 상태를 표시하기 위한 펌프 디스플레이부 및 상기 펌프의 냉각을 예방하기 위하여 열을 제공하기 위한 히터를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 감지기.
청구항 1에 있어서,
상기 펌프부가 센서부와 이격된 위치에서 몸체부 외부에 연결되는 것을 특징으로 하는 가스 감지기.
청구항 1에 있어서,
상기 센서부가 몸체부와 펌프부 사이에 위치되는 것을 특징으로 하는 가스 감지기.
청구항 1에 있어서,
상기 펌프부가 몸체부와 센서부 사이에 위치되는 것을 특징으로 하는 가스 감지기.
청구항 1에 있어서,
상기 펌프부가 몸체부 내부에 위치되어 센서부와 연결되는 것을 특징으로 하는 가스 감지기.
청구항 2에 있어서,
상기 펌프부와 센서부 사이에는 연결관이 형성되며,
상기 연결관은 몸체부 내부를 통하여 펌프부와 센서부 사이를 연결하는 것을 특징으로 하는 가스 감지기.
청구항 1 내지 6 중 어느 한 항에 있어서,
상기 펌프와 연결되는 전원 공급라인이 몸체부 내부를 통과하는 것을 특징으로 하는 가스 감지기.