KR102051066B1 - 가스 센싱 장치 - Google Patents

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Abstract

가스 센싱 장치가 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따르면, 갑판 내에 형성되는 메인파이프; 상기 메인파이프에 유입된 공기에 포함된 가스가 기 설정된 농도 이상이 되면 감지신호를 생성하는 가스센서; 상기 메인파이프에서 분기되어 상기 갑판의 상측 공간으로 연장되고, 상단에 제1 흡입구가 형성되는 제1 분기파이프; 및 상기 메인파이프에서 분기되어 상기 갑판의 하측 공간으로 연장되고, 하단에 제2 흡입구가 형성되는 제2 분기파이프를 포함하는 가스 센싱 장치가 제공될 수 있다.

Description

가스 센싱 장치{GAS SENSING DEVICES}
본 발명은 가스 센싱 장치에 관한 것이다.
가스센서는 가스를 감지하는 센서로서, 공기 중에 포함된 특정 화학물질을 검지하여 그 농도를 전기적 신호로 변환하여 출력한다.
최근 가스가 주요한 에너지원으로 사용되기 시작하면서, 가스를 사용하는 작업장 등에서는 가스 누출에 따른 인적 또는 재산적 피해가 잇따르고 있다. 이에 따라, 종래 작업장 등에는 가스센서를 설치하고, 가스센서에 의해 가스가 감지되는 경우에 해당 작업장에 대한 가스 공급을 차단하여 가스 누출에 따른 피해를 최소화하고 있다.
하지만, 선박과 같이 복수의 작업장에서 가스 누출이 예상되는 경우, 복수의 작업장에 상응하는 개수의 가스센서를 설치하여야 하므로, 가스센서의 설치비용이 증가할 뿐만 아니라, 가스센서의 이상 유무를 확인하기 위하여 복수의 가스센서를 모두 조사하여야 하므로 유지보수비용 또한 증가하는 문제도 있었다.
대한민국 등록특허공보 제10-1672011호(2016.11.02, 가스 센싱 장치)
본 발명의 실시예들은 갑판의 상하 공간이 갑판에 의해 구획되는 점에 착안하여 비교적 간단한 구조 변경만으로도 하나의 가스센서에 의해 갑판의 상하 공간에서의 누출 가스를 감지할 수 있는 가스 센싱 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 갑판 내에 형성되는 메인파이프; 상기 메인파이프에 유입된 공기에 포함된 가스가 기 설정된 농도 이상이 되면 감지신호를 생성하는 가스센서; 상기 메인파이프에서 분기되어 상기 갑판의 상측 공간으로 연장되고, 상단에 제1 흡입구가 형성되는 제1 분기파이프; 및 상기 메인파이프에서 분기되어 상기 갑판의 하측 공간으로 연장되고, 하단에 제2 흡입구가 형성되는 제2 분기파이프를 포함하는 가스 센싱 장치가 제공될 수 있다.
상기 메인파이프에 설치되고, 상기 제1 흡입구 및 상기 제2 흡입구를 통해 공기를 유입시켜 상기 가스센서 측으로 이송하는 펌프를 더 포함할 수 있다.
상기 메인파이프의 단부에 설치되고, 상기 펌프에 의해 이송된 공기가 압축되는 압축챔버를 더 포함하고, 상기 가스센서는 상기 압축챔버에 설치될 수 있다.
상기 분기파이프의 내주면에 힌지축을 통해 결합되는 힌지판; 상기 힌지판과 함께 상기 분기파이프를 폐쇄하고, 기 설정된 온도 이상이 되면 녹는 용융층; 상기 힌지판이 접촉하면 감지신호를 생성하는 접촉센서; 및 상기 접촉센서로부터 감지신호가 수신되면 상기 펌프를 구동하는 제어부를 포함하고, 상기 힌지판은 상기 용융층이 녹으면 자중에 의해 회동하여 상기 접촉센서에 접촉하게 될 수 있다.
상기 용융층은 파라핀(paraffin)으로 이루어질 수 있다.
상기 접촉센서는 상기 힌지축의 하측에서 상기 분기파이프의 내주면에 결합 될 수 있다.
상기 갑판의 상측 공간과 하측 공간을 구별하여 화재 경보를 생성하는 알람을 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 가스센서와 상기 접촉센서로부터 감지신호가 수신되면 상기 알람을 구동하여 감지신호를 송신한 상기 접촉센서가 연결된 공간에 대한 화재 경보를 생성하게 할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 메인파이프에서 분기되어 갑판의 상측과 하측 공간으로 각각 연장되는 분기파이프를 통해 공기가 유입되면 메인파이프를 따라 유동하는 공기 중에 포함된 가스를 감지하는 하나의 가스센서를 사용하여 갑판의 상하 공간에서의 누출 가스를 감지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 센싱 장치를 나타낸 도면이다.
도 2는 제어부를 나타낸 도면이다.
도 3은 도 1의 I - I에서 절단하여 나타낸 도면이다.
도 4는 제1 용융층이 녹아 제1 힌지판이 회동하는 과정을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 5는 도 1의 II - II에서 절단하여 나타낸 도면이다.
도 6은 제2 용융층이 녹아 제2 힌지판이 회동하는 과정을 개략적으로 나타낸 도면이다.
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, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
또한, 명세서 전체에서, "상에"라 함은 대상 부분의 위 또는 아래에 위치함을 의미하는 것이며, 반드시 중력 방향을 기준으로 상측에 위치하는 것을 의미하는 것이 아니다.
또한, 결합이라 함은, 각 구성요소 간의 접촉 관계에 있어, 각 구성요소 간에 물리적으로 직접 접촉되는 경우만을 뜻하는 것이 아니라, 다른 구성요소가 각 구성요소 사이에 개재되어, 그 다른 구성요소에 각 구성요소가 각각 접촉되어 있는 경우까지 포괄하는 개념으로 사용하도록 한다.
도면에서 나타난 각 구성요소의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
이하, 본 발명에 따른 가스 센싱 장치의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 센싱 장치를 나타낸 도면, 도 2는 제어부를 나타낸 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 센싱 장치는 메인파이프(100), 제1 분기파이프(110), 제2 분기파이프(120), 압축챔버(130), 가스센서(200), 펌프(300), 알람(400) 및 제어부(500)를 포함할 수 있다.
메인파이프(100)는 갑판(10) 내에 형성되어 예를 들어 수평 방향으로 연장될 수 있다.
메인파이프(100)의 일단에서는 제1 분기파이프(110) 및 제2 분기파이프(120)가 분기될 수 있고, 메인파이프(100)의 타단에는 압축챔버(130)가 결합될 수 있다.
제1 분기파이프(110)는 갑판(10)의 상측 공간으로 연장될 수 있고, 갑판(10)의 상면으로부터 상향 이격되어 배치되는 제1 분기파이프(110)의 상단에는 공기가 유입되는 제1 흡입구(111)가 형성될 수 있다.
도 3은 도 1의 I - I에서 절단하여 나타낸 도면, 도 4는 제1 용융층이 녹아 제1 힌지판이 회동하는 과정을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 제1 힌지판(113)은 제1 분기파이프(110)의 내주면에 제1 힌지축(115)을 통해 회동 가능하게 결합될 수 있고, 제1 용융층(117)에 의해 제1 분기파이프(110)에 수평으로 고정되어 제1 분기파이프(110)를 폐쇄할 수 있다.
제1 힌지판(113)은 제1 분기파이프(110)의 내경보다 작은 직경을 가질 수 있고, 제1 힌지축(115)은 수평 방향으로 연장될 수 있다.
제1 용융층(117)은 제1 힌지판(113)이 수평으로 유지된 상태에서 제1 힌지판(113)과 제1 분기파이프(110)의 내주면 사이의 틈새에 개재되어 제1 힌지판(113)을 제1 분기파이프(110)에 고정시킬 수 있고, 제1 힌지판(113)과 함께 제1 분기파이프(110)를 폐쇄할 수 있다.
제1 용융층(117)은 기 설정된 온도 이상이 되면 녹는 재질로 이루어질 수 있다. 제1 용융층(117)의 녹는점은 화재 발생시 예측되는 공기 온도로 설정될 수 있다.
제1 용융층(117)은 47℃ ~ 65℃의 녹는점을 가지는 파라핀(paraffin)으로 이루어질 수 있다.
제1 접촉센서(119)는 제1 힌지축(115)의 하측에서 제1 분기파이프(110)의 내주면에 결합될 수 있다. 그 결과, 제1 힌지판(113)은 제1 용융층(117)이 녹으면 자중에 의해 회동하여 제1 접촉센서(119)에 접촉할 수 있다.
제1 접촉센서(119)는 제1 힌지판(113)이 접촉하게 되면 감지신호를 생성할 수 있고, 생성된 감지신호를 제어부(500)에 송신하는 제1 송신부를 구비할 수 있다.
제2 분기파이프(120)는 갑판(10)의 하측 공간으로 연장될 수 있고, 갑판(10)의 하면으로부터 하향 이격되어 배치되는 제2 분기파이프(120)의 하단에는 공기가 유입되는 제2 흡입구(121)가 형성될 수 있다.
도 5는 도 1의 II - II에서 절단하여 나타낸 도면, 도 6은 제2 용융층이 녹아 제2 힌지판이 회동하는 과정을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 제2 힌지판(123)은 제2 분기파이프(120)의 내주면에 제2 힌지축(125)을 통해 회동 가능하게 결합될 수 있고, 제2 용융층(127)에 의해 제2 분기파이프(120)에 수평으로 고정되어 제2 분기파이프(120)를 폐쇄할 수 있다.
제2 힌지판(123)은 제2 분기파이프(120)의 내경보다 작은 직경을 가질 수 있고, 제2 힌지축(125)은 수평 방향으로 연장될 수 있다.
제2 용융층(127)은 제2 힌지판(123)이 수평으로 유지된 상태에서 제2 힌지판(123)과 제2 분기파이프(120)의 내주면 사이의 틈새에 개재되어 제2 힌지판(123)을 제2 분기파이프(110)에 고정시킬 수 있고, 제2 힌지판(123)과 함께 제2 분기파이프(120)를 폐쇄할 수 있다.
제2 용융층(127)은 기 설정된 온도 이상이 되면 녹는 재질로 이루어질 수 있다. 제2 용융층(127)의 녹는점은 화재 발생시 예측되는 공기 온도로 설정될 수 있다.
제2 용융층(127)은 47℃ ~ 65℃의 녹는점을 가지는 파라핀(paraffin)으로 이루어질 수 있다.
제2 접촉센서(129)는 제2 힌지축(125)의 하측에서 제2 분기파이프(120)의 내주면에 결합될 수 있다. 그 결과, 제2 힌지판(123)은 제2 용융층(127)이 녹으면 자중에 의해 회동하여 제2 접촉센서(129)에 접촉할 수 있다.
제2 접촉센서(129)는 제2 힌지판(123)이 접촉하게 되면 감지신호를 생성할 수 있고, 생성된 감지신호를 제어부(500)에 송신하는 제2 송신부를 구비할 수 있다.
제1 분기파이프(110)와 제2 분기파이프(120)는 가스 누출로 인한 화재 사고가 발생하기 전까지는 제1 힌지판(113) 및 제2 힌지판(123)에 의해 각각 폐쇄된 상태로 유지되므로 이물질이 메인파이프(100)로 유입되는 것을 차단하여 이물질에 의한 가스센서(200) 등의 오염을 방지할 수 있다.
제1 분기파이프(110)와 제2 분기파이프(120)는 갑판(10)의 상측 공간과 하측 공간이 각각 격벽에 의해 복수로 분리된 경우에 이에 상응하게 각각 복수로 이루어질 수 있다.
제1 분기파이프(110)와 제2 분기파이프(120)는 길이 조절이 가능한 구조, 예를 들어 텔레스코픽 구조로 이루어질 수도 있다.
압축챔버(130)에는 펌프(300)에 의해 메인파이프(100)를 통해 이송된 공기가 지속적으로 유입되어 압축될 수 있다. 즉, 압축챔버(130)는 단위 부피당 가스 분자의 수를 증가시켜 가스센서(200)의 감지 확률을 높일 수 있다.
압축챔버(130)에는 개폐밸브(133)가 설치된 배기파이프(131)가 연결될 수 있다.
가스센서(200)는 메인파이프(100)에 유입된 공기에 포함된 가스를 감지할 수 있다.
가스센서(200)는 공기에 포함된 가스가 기 설정된 농도 이상이 되면 감지신호를 생성할 수 있고, 생성된 감지신호를 제어부(500)에 송신하는 제3 송신부를 구비할 수 있다. 가스센서(200)가 감지신호를 생성하는 가스 농도는 가스 누출 사고시 예측되는 최저 가스 농도로 설정될 수 있다.
가스센서(200)는 메인파이프(100), 바람직하게는 압축챔버(130)에 설치될 수 있다.
펌프(300)는 메인파이프(100)에 설치될 수 있고, 제1 흡입구(111) 및 제2 흡입구(121)를 통해 공기를 유입시켜 가스센서(200) 측으로 이송할 수 있다.
알람(400)은 갑판(10)의 상측 공간과 하측 공간을 구별하여 화재 경보를 생성할 수 있다.
알람(400)은 화재가 갑판(10)의 상측 공간에서 발생하면 생성하는 제1 화재 경보와 화재가 갑판(10)의 하측 공간에서 발생하면 생성하는 제2 화재 경보를 상호간에 상이한 형태로 생성할 수 있다.
제어부(500)는 제1 접촉센서(119) 또는 제2 접촉센서(129)로부터 감지신호가 수신되면 펌프(300)를 구동할 수 있다. 예를 들어, 제어부(500)는 제1 접촉센서(119)로부터 감지신호가 수신되면 펌프(300)를 구동하여 공기가 제1 흡입구(111)를 통해 유입되어 가스센서(200) 측으로 이송되게 할 수 있다. 나아가, 제어부(500)는 제1 접촉센서(119)뿐만 아니라 가스센서(200)로부터 감지신호를 수신하게 되면 갑판(10)의 상측 공간에서 가스 누출로 인한 화재 사고가 발생한 것으로 판단하여 알람(400)을 구동하여 제1 화재 경보를 생성할 수 있다. 이와 마찬가지로, 제어부(500)는 제2 접촉센서(129)로부터 감지신호가 수신되면 펌프(300)를 구동하여 공기가 제2 흡입구(121)를 통해 유입되어 가스센서(200) 측으로 이송되게 할 수 있다. 나아가, 제어부(500)는 제2 접촉센서(129)뿐만 아니라 가스센서(200)로부터 감지신호를 수신하게 되면 갑판(10)의 하측 공간에서 가스 누출로 인한 화재 사고가 발생한 것으로 판단하여 알람(400)을 구동하여 제2 화재 경보를 생성할 수 있다. 한편, 제어부(500)는 화재 경보를 생성한 후에 개폐밸브(133)를 제어하여 배기파이프(131)를 개방함으로써 갑판(10)의 상측 공간 또는 하측 공간에 축적된 가스를 선체 외부 등으로 배출시킬 수 있다. 배기파이프(131)에는 가스 배출을 돕기 위한 팬(fan)이 설치될 수 있다.
이상, 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 사람이라면 청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.
10: 갑판 100: 메인파이프
110: 제1 분기파이프 111: 제1 흡입구
113: 제1 힌지판 115: 제1 힌지축
117: 제1 용융층 119: 제1 접촉센서
120: 제2 분기파이프 121: 제2 흡입구
123: 제2 힌지판 125: 제2 힌지축
127: 제2 용융층 129: 제2 접촉센서
130: 압축챔버 131: 배기파이프
133: 개폐밸브 200: 가스센서
300: 펌프 400: 알람
500: 제어부

Claims (7)

  1. 갑판 내에 형성되는 메인파이프;
    상기 메인파이프에 유입된 공기에 포함된 가스가 기 설정된 농도 이상이 되면 감지신호를 생성하는 가스센서;
    상기 메인파이프에서 분기되어 상기 갑판의 상측 공간으로 연장되고, 상단에 제1 흡입구가 형성되는 제1 분기파이프;
    상기 메인파이프에서 분기되어 상기 갑판의 하측 공간으로 연장되고, 하단에 제2 흡입구가 형성되는 제2 분기파이프;
    상기 메인파이프에 설치되고, 상기 제1 흡입구 및 상기 제2 흡입구를 통해 공기를 유입시켜 상기 가스센서 측으로 이송하는 펌프;
    상기 분기파이프의 내주면에 힌지축을 통해 결합되는 힌지판;
    상기 힌지판과 함께 상기 분기파이프를 폐쇄하고, 기 설정된 온도 이상이 되면 녹는 용융층;
    상기 힌지판이 접촉하면 감지신호를 생성하는 접촉센서; 및
    상기 접촉센서로부터 감지신호가 수신되면 상기 펌프를 구동하는 제어부를 포함하고,
    상기 힌지판은 상기 용융층이 녹으면 자중에 의해 회동하여 상기 접촉센서에 접촉하게 되는 가스 센싱 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 메인파이프의 단부에 설치되고, 상기 펌프에 의해 이송된 공기가 압축되는 압축챔버를 더 포함하고,
    상기 가스센서는 상기 압축챔버에 설치되는 가스 센싱 장치.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 용융층은 파라핀(paraffin)으로 이루어지는 가스 센싱 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 접촉센서는 상기 힌지축의 하측에서 상기 분기파이프의 내주면에 결합되는 가스 센싱 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 갑판의 상측 공간과 하측 공간을 구별하여 화재 경보를 생성하는 알람을 더 포함하고,
    상기 제어부는 상기 가스센서와 상기 접촉센서로부터 감지신호가 수신되면 상기 알람을 구동하여 감지신호를 송신한 상기 접촉센서가 연결된 공간에 대한 화재 경보를 생성하게 하는 가스 센싱 장치.
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