KR102059994B1

KR102059994B1 - 에칭 가스 열분해식 가스 감지기

Info

Publication number: KR102059994B1
Application number: KR1020190113831A
Authority: KR
Inventors: 고성운
Original assignee: 주식회사 가스디엔에이
Priority date: 2019-09-17
Filing date: 2019-09-17
Publication date: 2019-12-27

Abstract

본 발명은 독성가스를 생산 또는 사용하는 공장, 가스 저장소, 제조과정에서 발생하는 각종 독성가스 등 산업현장에서 누설되는 가스를 탐지하여 미연에 사고를 방지할 수 있도록 구현한 에칭 가스 열분해식 가스 감지기에 관한 것으로, 주변의 공기를 연속적으로 흡입하여 산업현장에서 누설되는 가스의 유무를 탐지하는 누설 탐지부를 포함한다.

Description

에칭 가스 열분해식 가스 감지기{ETCHING GAS PYROLYSIS GAS DETECTOR}

본 발명은 에칭 가스 열분해식 가스 감지기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 독성가스를 생산 또는 사용하는 공장, 가스 저장소, 제조과정에서 발생하는 각종 독성가스 등 산업현장에서 누설되는 가스를 탐지하여 미연에 사고를 방지할 수 있도록 구현한 에칭 가스 열분해식 가스 감지기에 관한 것이다.

1산업이 발전하고 다양한 제품 생산 기술이 도입됨에 따라 생산 현장이나 산업현장 또는 연구실 등에서 다양한 종류의 가스를 사용하고 있다.

이러한 산업 또는 연구에 사용되는 가스의 종류는 매우 다양하며, 이러한 가스 중에는 산소, 질소, 아르곤, 수소 등과 같이 인체에 직접적인 해가 없는 안전한 가스도 있지만, 인체에 치명적인 해를 끼칠 수도 있는 유독가스도 상당수 존재한다.

따라서 산업현장이나 연구소에서 사용되는 유독가스에 대한 누출 감지 및 이에 대한 신속한 대처로 인명피해를 최소화할 수 있는 기술이 요구된다.

산업현장이나 연구소에서 사용되는 가스들은 주로 일정 크기의 가스통에 담겨 판매되거나, 대형 산업 현장의 경우 대규모 가스저장탱크 또는 가스 발생시설을 설치하고, 사용처로 배관을 통해 공급하는 방식으로 취급이 이루어지고 있다

따라서 유독가스의 누출 감지 및 안전관리에 있어서 가스가 이송되는 배관의 감지 및 관리가 매우 중요하다.

한편, 전술한 배경 기술은 발명자가 본 발명의 도출을 위해 보유하고 있었거나, 본 발명의 도출 과정에서 습득한 기술 정보로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에게 공개된 공지기술이라 할 수는 없다.

한국등록특허 제10-1944804호 한국등록특허 제10-1896480호

본 발명의 일측면은 현장의 누설가스를 연속적으로 흡입, 검지함으로 가스센서가 설치 될 수 없거나, 관리가 어려운 환경에서의 가스 검지기능을 원활하게 수행할 수 있도록 구현한 에칭 가스 열분해식 가스 감지기를 제공한다.

본 발명의 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 에칭 가스 열분해식 가스 감지기는, 주변의 공기를 연속적으로 흡입하여 산업현장에서 누설되는 가스의 유무를 탐지하는 누설 탐지부;를 포함한다.

일 실시예에셔, 본 발명의 일 실시예에 따른 에칭 가스 열분해식 가스 감지기는, 상기 누설 탐지부의 하부에 설치되며, 상기 누설 탐지부로 흡입되는 공기를 가열시켜 주는 공기 가열부;를 더 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 누설 탐지부는, 누설되는 가스의 정확한 측정을 위해 상기 공기 가열부를 통해 전달되는 가열된 공기를 냉각시켜 주는 냉각부를 구비할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 냉각부는, 원기둥 형태로 형성되는 본체; 상기 본체의 하측으로부터 나선형으로 상기 본체의 외주면을 따라 형성되며, 하측에 형성되는 유입홀로부터 유입되는 가열된 공기가 상측에 형성되는 유출홀로 유출될 때까지 상기 본체의 외측을 따라 나선형으로 이동하면서 냉각되도록 하는 냉각 통로; 및 상기 냉각 통로를 이동하는 공기가 누출되는 것을 방지할 수 있도록 상기 냉각 통로가 형성되는 상기 본체의 하부를 덮는 통로 덮개;를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 공기 가열부는, 좌우 대칭 구조를 형성하는 두 개의 단열 벽체; 상기 두 개의 단열 벽체의 각 내측에 "ㄴ" 형태로 음각 형성되는 삽입홈; 석영 재질의 관으로 제작되고, 상기 삽입홈에 안착 설치되며, 주변의 공기를 흡입하여 상기 누설 탐지부로 전달하는 흡입관; 및 상기 흡입관의 외측을 감고 설치되며, 전기를 공급받아 상기 흡입관을 통해 상기 누설 탐지부로 전달되는 공기를 가열시켜 주는 가열 열선;을 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 삽입홈은, 상기 단열 벽체와 상기 가열 열선과의 직접적인 접촉을 방지할 수 있도록 상기 가열 열선이 설치되는 위치의 공간이 상기 흡입관에 설치된 상기 가열 열선의 크기보다 크도록 형성될 수 있다.

일 실시예에서, 상기 흡입관은, 공기가 이동하는 경로의 길이를 증가시킬 수 있도록 지그재그 형태 또는 나선형으로 꼬인 형태로 제작될 수 있다.

일 실시예에서, 상기 공기 가열부는, 상기 가열 열선의 가열 정도를 조절할 수 있도록 상기 가열 열선으로 공급되는 전기의 양을 제어하는 가열 제어부;를 더 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 가열 제어부는, 상기 누설 탐지부에서 탐지하고자 하는 가스의 종류 별로 상기 가열 열선으로 공급되는 전기의 양을 기 설정하여 저장해 두고, 사용자로부터 입력되는 탐지 가스의 종류에 대응하여 기 설정하여 저장해 둔 전기의 양을 상기 가열 열선으로 전기를 공급할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 가열 제어부는, 사용자로부터 에칭 불활성 가스의 탐지 요청이 입력되는 경우, 상기 흡입관을 통과하여 이동하는 에칭 불활성 가스가 불산이 될 수 있도록 상기 흡입관을 통과하여 이동하는 공기의 온도가 600° 내지 610°가 될 때까지 전기를 공급할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 누설 탐지부는, 상기 공기 가열부로부터 전달되는 공기에 불산이 포함되어 있는 경우, 산업현장에서 에칭 불활성 가스가 누설되는 있는 것으로 판독할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 공기 가열부는, 상기 흡입관이 상기 삽입홈의 공간에서 움직이는 것을 방지할 수 있도록 상기 삽입홈에서 상기 흡입관을 지지하는 관지지부;를 더 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 관지지부는, 단열 재질로 형성되며, 상기 흡입관을 체결하는 체결부; 및 상기 체결부로부터 상기 삽입홈의 벽면으로 연장 형성되어 상기 체결부가 상기 삽입홈의 공간에서 움직이지 못하도록 지지하는 적어도 하나의 지지 프레임;을 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 관지지부는, 상기 체결부의 하측에 설치되어 상기 체결부를 지지하는 회전 지지부;를 더 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 회전 지지부는, 하부캡; 상기 하부캡의 상측에 이격되어 설치되어 상기 체결부의 하측을 지지하는 상부캡; 및 상기 하부캡과 상기 상부캡의 사이에 설치되어 상기 상부캡을 지지하는 지지기둥;을 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 하부캡은, 원기둥 형태로 형성되는 캡 본체, 및 상기 지지기둥의 하부가 삽입될 수 있도록 상기 캡 본체의 상부면으로부터 하측 방향으로 상기 지지기둥의 하부 형태에 대응하는 형상으로 함몰 형성되는 하부 안착홈을 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 상부캡은, 상기 지지기둥의 상부가 삽입될 수 있도록 하부면으로부터 상측 방향으로 상기 지지기둥의 상부 형태에 대응하는 형상으로 함몰 형성되는 상부 안착홈이 형성될 수 있다.

상술한 본 발명의 일측면에 따르면, 마이크로프로세스에 기초한 디지털 프로세스로 다양한 인공지능기능이 구현되어 보다 편리하고, 정확하며, 효율적인 가스검지기능을 수행할 수 있는 효과를 제공할 수 있다.

본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 이하에서 설명할 내용으로부터 통상의 기술자에게 자명한 범위 내에서 다양한 효과들이 포함될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 에칭 가스 열분해식 가스 감지기의 개략적인 구성이 도시된 도면이다.
도 2 및 도 3은 냉각부를 보여주는 도면들이다.
도 4은 및 도 5은 도 1의 공기 가열부를 보여주는 도면이다.
도 6은 도 4의 흡입관의 다양한 실시예를 보여주는 도면이다.
도 7는 도 1의 공기 가열부의 다른 실시예를 보여주는 도면이다.
도 8은 도 7의 회전 지지부를 보여주는 도면이다.
도 9 및 도 10은 도 8의 지지기둥을 보여주는 도면들이다.
도 11 및 도 12는 도 8의 하부캡의 다른 예를 보여주는 도면이다.

후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예와 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.

이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 에칭 가스 열분해식 가스 감지기의 개략적인 구성이 도시된 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 에칭 가스 열분해식 가스 감지기(10)는, 누설 탐지부(100) 및 공기 가열부(200)를 포함한다.

누설 탐지부(100)는, 공기 가열부(200)를 경유하여 주변의 공기를 연속적으로 흡입하여 산업현장에서 누설되는 가스의 유무를 탐지한다.

일 실시예에서, 누설 탐지부(100)는, 마이크로 펌프를 사용하여 현장의 누설가스를 연속적으로 흡입하여 주변의 누설가스를 탐지함으로써, 검지함으로 가스센서가 설치 될 수 없거나, 관리가 어려운 환경에서의 가스 검지기능을 원활하게 수행할 수 있다.　

또한, 디지털신호를 다시 4-20㎃ 표준전류신호로 변환 출력하여 PLC, DDC, RECODER 등 다양한 외부장치에 신호를 제공하며, 이를 통해 더욱 확장되고 종합적인 가스 모니터링 환경 구축이 용이 해진다.

RS-485 통신 시그널과 가스 누설했을 경우 알람 신호로 Relay Contact 출력 제공하고, 또한 DC 4-20mA 표준출력은 감지부와 수신부와의 출력신호 전송거리는 최대 2500m까지 연결이 가능하고, RS-485 통신은 1000m까지 전송이 가능하다.

본 발명의 일 실시예에 따른 누설 탐지부(100)는, 자동 흡입식(Auto-Suction Type)으로서, 마이크로 펌프를 사용하여 현장의 누설가스를 연속적으로 누설 탐지부(100)를 경유시켜 흡입하며, 검지함으로 가스센서가 설치될 수 없거나 관리가 어려운 환경에서의 가스검지기능을 원활하게 수행할 수 있다.

또한, 마이크로프로세스에 기초한 디지털 프로세스(Digital Process)로 다양한 인공지능기능이 구현되어 보다 편리하고, 정확하며, 효율적인 가스검지기능을 수행할 수 있다.

그리고, 전면 패널(130)에 검지농도 표시기능(LCD Display With Back-Light)(120)을 제공하여, LCD에 검지농도를 실시간 표시하여 즉각적인 농도확인이 가능하고 또한 자동 백 라이트 기능이 있어 어두운 환경에서도 농도를 쉽게 확인할 수 있다.

뿐만 아니라, 노이즈 차단회로(Isolation Ciruit)를 구비하여, 전기적인 노이즈의 효과적인 차단을 위해 회로내부에 직접 Isolation 회로를 구성함으로써 센서출력의 안정성을 강화하였다.

또한, DC 4-20㎃, 2 Step-Relay Contact, RS-485 등의 다양한 다양한 신호출력(Signal-Output) 방식으로 외부장치에 원활하게 신호를 공급할 수 있다.

본 발명에 따른 누설 탐지부(100)에 의해 검지될 수 있는 가스는 도 2 및 도 3에 나열하였으며, 해당 리스트에 포함되지 아니한 가스의 경우에도 기술의 발전에 따른 해당 가스의 측정 장치 모듈의 추가를 통해 검지할 수 있음은 물론이다.

공기 가열부(200)는, 누설 탐지부(100)의 하부에 설치되며, 누설 탐지부(100)로 흡입되는 공기를 가열시켜 준다.

일 실시예에서, 누설 탐지부(100)는, 누설되는 가스의 정확한 측정을 위해 공기 가열부(200)를 통해 전달되는 가열된 공기를 냉각시켜 주는 냉각부(110)(도 2 참조)를 구비할 수 있다.

도 2 및 도 3은 냉각부를 보여주는 도면들이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 냉각부(110)는, 누설 탐지부(100)의 케이스(140)의 내부 공간에 설치되어 공기 가열부(200)로부터 전달되는 가열된 공기를 냉각시키기 위한 구성으로서, 상측에 냉각된 공기를 측정부(설명의 편의상 도면에는 도시하지 않음)로 전달하기 위한 튜브들을 구비하는 캡(150)이 설치되며, 본체(111), 냉각 통로(112) 및 통로 덮개(113)를 포함한다.

본체(111)는, 원기둥 형태로 형성되며, 하부 외측면을 따라 냉각 통로(112)가 형성되며, 상측에 가스 감지를 위한 장치로 냉각된 공기를 전달하기 위한 커버(150)가 설치되며, 상측에 캡(150)이 체결되기 위한 나사산(116)이 형성된다.

냉각 통로(112)는, 본체(111)의 하측으로부터 나선형으로 본체(111)의 외주면을 따라 형성되며, 하측에 형성되는 유입홀(114)로부터 유입되는 가열된 공기가 상측에 형성되는 유출홀(115)로 유출될 때까지 본체(111)의 외측을 따라 나선형으로 이동하면서 냉각되도록 한다.

즉, 냉각 통로(112)는, 가열된 상태의 공기가 측정 센서로 유입될 경우 센서의 고장 또는 오작동의 원인이 될 수 있는 바, 가열된 공기를 냉각시키기 위한 통로를 형성하는 것으로, 본체(111)의 외주면을 이동하면서 공기의 열이 본체(111)를 통해 방출됨에 따라 공기를 냉각시킬 수 있는 것이다.

통로 덮개(113)는, 냉각 통로(112)를 이동하는 공기가 누출되는 것을 방지할 수 있도록 냉각 통로(112)가 형성되는 본체(111)의 하부를 덮는다.

도 4는 도 1의 공기 가열부를 보여주는 도면이다.

도 4를 참조하면, 공기 가열부(200)는, 두 개의 단열 벽체(210), 삽입홈(220), 흡입관(230) 및 가열 열선(240)을 포함한다.

단열 벽체(210)는, 가열 열선(240)에 의해 발생되는 열이 외부로 방출되는 것을 방지할 수 있도록 단열재료의 좌우 대칭 구조로 제작되는 두 개의 벽체(210a, 220b)를 구비하며, 다른 벽체와의 대향면(211a)에 삽입홈(220)이 형성된다.

삽입홈(220)은, 두 개의 단열 벽체(210)의 다른 벽체와의 대향면(211a)인 각 내측에 "ㄴ" 형태로 음각 형성되어 흡입관(230)이 설치되기 위한 공간을 형성한다.

흡입관(230)은, 석영 재질의 관으로 제작되고, 삽입홈(220)에 안착 설치되며, 주변의 공기를 흡입하여 누설 탐지부(100)로 전달한다.

가열 열선(240)은, 흡입관(230)의 외측을 감고 설치되며, 전기를 공급받아 흡입관(230)을 통해 누설 탐지부(100)로 전달되는 공기를 가열시켜 준다.

일 실시예에서, 삽입홈(220)은, 도 5에 도시된 바와 같이 단열 벽체(210)와 가열 열선(240)과의 직접적인 접촉을 방지할 수 있도록 가열 열선(240)이 설치되는 위치의 공간(221)이 흡입관(230)에 설치된 가열 열선(240)의 크기보다 크도록 형성됨이 바람직하다.

일 실시예에서, 흡입관(230)은, 도 6에 도시된 바와 같이 공기가 이동하는 경로의 길이를 증가시킬 수 있도록 지그재그 형태(도 6의 a의 경우) 또는 나선형으로 꼬인 형태(도 6의 b의 경우)로 제작될 수 있다.

상술한 바와 같은 구성을 가지는 공기 가열부(200)는, 가열 제어부(250)를 더 포함할 수 있다.

가열 제어부(250)는, 가열 열선(240)의 가열 정도를 조절할 수 있도록 가열 열선(240)으로 공급되는 전기의 양을 제어한다.

이를 위해, 가열 제어부(250)는, 누설 탐지부(100)에서 탐지하고자 하는 가스의 종류(즉, 도 2 및 도 3에 나열된 가스 등) 별로 가열 열선(240)으로 공급되는 전기의 양을 기 설정하여 저장해 두고, 사용자로부터 입력되는 탐지 가스의 종류에 대응하여 기 설정하여 저장해 둔 전기의 양을 가열 열선(240)으로 전기를 공급할 수 있다.

본 발명에 따른 가스 감지의 일 예로서, 가열 제어부(250)는, 사용자로부터 에칭 불활성 가스의 탐지 요청이 입력되는 경우, 흡입관(230)을 통과하여 이동하는 에칭 불활성 가스가 불산이 될 수 있도록 흡입관(230)을 통과하여 이동하는 공기의 온도가 600° 내지 610°가 될 때까지 전기를 공급할 수 있다.

본 발명에 따른 에칭 불활성 가스의 종류로는 다음과 같다.

단결정실리콘 위에 각종 반도체 관련 재료들을 올려놓기 위해 일종의 얇은 필름으로 실리콘의 표면을 덮는 코팅공정인 에피텍시(Epitaxy) 공정에 사용되는 WF6 및 MoF6, 웨이퍼의 불필요한 부분을 화학물질이나 특수 가스를 사용하여 제거해 내는 에칭(Etching) 공정에 사용되는 CF4, C3F8, C3F6 및 CHF3, 웨이퍼 등을 화공약품 및 순수한 물로서 깨끗이 닦아내는 공정으로 일정 부분에서는 에칭공정과도 유사한 개념이라고 할 수 있는 클리닝(Cleaning) 공정에 사용되는 NF3, CF4, C2F6, C3F8 및 SF6 등이 이에 해당할 수 있다.

일 실시예에서, 누설 탐지부(100)는, 공기 가열부(200)로부터 전달되는 공기에 불산이 포함되어 있는 경우, 산업현장에서 에칭 불활성 가스가 누설되는 있는 것으로 판독할 수 있다.

도 7은 도 1의 공기 가열부의 다른 실시예를 보여주는 도면이다.

도 7을 참조하면, 공기 가열부(200)는, 두 개의 단열 벽체(210), 삽입홈(220), 흡입관(230), 가열 열선(240) 및 적어도 하나의 관지지부(260)를 포함한다. 여기서, 두 개의 단열 벽체(210), 삽입홈(220), 흡입관(230) 및 가열 열선(240)은, 도 3의 구성요소와 동일하므로 그 설명을 생략한다.

관지지부(260)는, 흡입관(230)이 삽입홈(220)의 공간(특히, 가열 열선(240)이 설치되는 위치의 공간(221))에서 움직이는 것을 방지할 수 있도록 흡입관(230)에 적어도 하나 설치되어 삽입홈(220)에서 흡입관(230)을 지지한다.

즉, 관지지부(260)는, 가열 열선(240)의 가열에 따라 흡입관(230)이 열 변형이 발생하여 단열 벽체(210)와 충돌하거나 진동하면서 파손되는 것을 방지할 수 있도록 흡입관(230)이 가열 열선(240)이 설치되는 위치의 공간(221)에서 움직이지 못하도록 체결하는 구성이다.

일 실시예에서, 관지지부(260)는, 체결부(261) 및 지지 프레임(262)을 포함할 수 있다.

체결부(261)는, 단열 재질로 형성되며, 흡입관(230)을 체결하며, 지지 프레임(262)에 이해서 지지된다.

지지 프레임(262)은, 체결부(261)로부터 삽입홈(220)의 벽면으로 연장 형성되어 체결부(261)가 삽입홈(220)의 공간에서 움직이지 못하도록 지지한다.

상술한 바와 같은 다른 실시예에 따른 관지지부(260)는, 회전 지지부(400)를 더 포함할 수 있다.

회전 지지부(400)는, 체결부(261a)의 하측에 설치되어 체결부(261a)를 지지한다.

이때, 회전 지지부(400)의 상측에 설치되는 체결부(261a)는, 회전 지지부(400)의 상측에 안정적으로 안착될 수 있도록 도 7에 도시된 바와 같이 "W" 형태로 제작됨이 바람직하다.

도 8은 도 7의 회전 지지부를 보여주는 도면이다.

도 8을 참조하면, 회전 지지부(400)는, 체결부(261a)를 지지할 수 있도록 공간(221)의 하측면을 따라 설치되어, 체결부(261a)로 전달되는 진동이나 충격을 흡수할 수 있을 뿐만 아니라, 흡입관(230)의 뒤틀림에 따라 흡입관(230)이 파손되는 것을 방지하기 위한 것으로, 하부캡(410), 상부캡(420) 및 지지기둥(430)을 포함한다.

하부캡(410)은, 원기둥 형태로 형성되는 캡 본체(411), 및 지지기둥(430)의 하부가 삽입될 수 있도록 캡 본체(411)의 상부면으로부터 하측 방향으로 지지기둥(430)의 하부 형태에 대응하는 형상으로 함몰 형성되는 하부 안착홈(412)을 포함하며, 공간(221)의 하측면을 따라 설치된다.

상부캡(420)은, 원기둥 형태로 형성되는 상부 본체(421), 지지기둥(430)의 상부가 삽입될 수 있도록 상부 본체(421)의 하부면으로부터 상측 방향으로 지지기둥(430)의 상부 형태에 대응하는 형상으로 함몰 형성되는 상부 안착홈(422)이 형성되며, 하부캡(410)의 상측에 이격되어 설치되어 체결부(261a)의 하측을 지지한다.

지지기둥(430)은, 원기둥 형태로 형성되며, 하부캡(410)과 상부캡(420)의 사이에 설치되어 상부캡(420)을 지지한다.

상술한 바와 같은 구성을 가지는 회전 지지부(400)의 지지기둥(430)은, 4 개의 모듈이 서로 연결 설치되어 원기둥 형상을 이루는데, 각각의 모듈이 분리되는 것을 방지할 수 있도록 하부 및 상부가 하부캡(410) 또는 상부캡(420)에 의해 체결되는 것이다.

도 9는 도 8의 지지기둥을 보여주는 도면이다.

도 9를 참조하면, 지지기둥(430)은, 중심각이 직각인 원호 형상의 기둥 형태로 형성되는 4 개의 기둥모듈(431a, 431b, 431c 및 431d)이 서로 연결 설치되어 원기둥 형태를 형성하며, 하부가 하부 안착홈(412)에 삽입되고, 상부가 상부 안착홈(422)에 삽입된다.

여기서, 각각의 기둥모듈(431a, 431b, 431c 및 431d)은, 모듈 본체(4311), 슬라이딩 돌기(4312), 슬라이딩 홈(4313), 지지 돌기(4314) 및 바퀴(4315)를 포함한다.

모듈 본체(4311)는, 중심각이 직각인 원호 형상의 기둥 형태로 형성되며, 일측 평면에 슬라이딩 돌기(4312)가 형성되고, 다른 일측 평면에 슬라이딩 홈(4313)가 형성된다.

슬라이딩 돌기(4312)는, 모듈 본체(4311)의 일측 평면에 상하 길이 방향으로 연장 형성되며, 다른 모듈 본체(4311)의 다른 일측 평면에 형성된 슬라이딩 홈(4313)의 상측으로부터 삽입 체결된다.

슬라이딩 홈(4313)은, 모듈 본체(4311)의 다른 일측 평면에 슬라이딩 돌기(4312)의 형태에 대응하는 형상으로 상하 길이 방향으로 함몰 형성되며, 다른 모듈 본체(4311)의 슬라이딩 돌기(4312)가 삽입 체결되어 상하 방향으로 슬라이딩 이동한다.

지지 돌기(4314)는, 모듈 본체(4311)의 상부에 돌출 형성되어 상부 안착홈(421)의 상측면을 지지하며, 상부에 바퀴(4315)가 회전 가능하도록 연결 설치된다.

바퀴(4315)는, 모듈 본체(4311)의 상측에 안착된 상부캡(420)이 회전할 수 있도록 지지 돌기(4314)의 상부에 설치된다.

이때, 각각의 바퀴(4315a, 4315b, 4315c 및 4315d)는, 도 10에 도시된 바와 같이 상측에 안착된 상부캡(420)이 회전할 수 있도록 일측면이 지지기둥(430)의 중심축을 향하도록 배치됨이 바람직할 것이다.

상술한 바와 같은 구성을 가지는 지지기둥(430)은, 상부캡(420)의 일측에만 하중이 가해지는 경우 해당 일측의 하측에 위치하고 있는 기둥모듈(431a, 431b, 431c 또는 431d)만이 하측 방향으로 이동하게 되고, 이에 따른 경사면을 형성하는 상부캡(420)을 이용하여 상부캡(420)의 상측에 안착되는 물체를 지지할 수 있게 되는 것이다.

도 11은 도 8의 하부캡의 다른 예를 보여주는 도면이다.

도 11을 참조하면, 다른 예에 따른 하부캡(410)은, 캡 본체(411), 하부 안착홈(412), 지지 원판(413) 및 회전 원판(415)을 포함한다. 여기서, 캡 본체(411) 및 하부 안착홈(412)은, 도 2의 구성요소와 동일하므로 그 설명을 생략한다.

지지 원판(413)은, 하부 안착홈(412)에 대응하는 형상의 원판 형태로 형성되며, 탄성력을 이용하여 상측에 안착되는 회전 원판(415)을 지지하기 위한 다수 개의 탄성체(414)가 하측면에 설치된다.

회전 원판(415)은, 하부 안착홈(412)에 대응하는 형상의 원판 형태로 형성되어 지지 원판(413)의 상측에 안착되며, 상측에 안착된 기둥모듈(431)을 하부 안착홈(412)에서 회전시킬 수 있도록 하측면의 각 사방에 바퀴(416)가 설치된다.

상술한 바와 같은 구성을 가지는 하부캡(410)은, 도 12에 도시된 바와 같은 각각의 화살표와 같이 승강 또는 하강, 회전함에 따라 회전 원판(415)의 상측에 안착되는 지지기둥(430)이 비틀림에 따라 회전하게 되어 비틀림에 따른 파손을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 탄성력을 이용하여 지지기둥(430)을 지지하는 지지 원판(413)을 통해 지지기둥(430)으로부터 전달되는 진동이나 충격을 감쇄시킴으로써 진동이나 충경에 따른 파손 역시 효율적으로 방지할 수 있다.

상술된 실시예들은 예시를 위한 것이며, 상술된 실시예들이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 상술된 실시예들이 갖는 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 상술된 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본 명세서를 통해 보호받고자 하는 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태를 포함하는 것으로 해석되어야 한다.

10: 에칭 가스 열분해식 가스 감지기
100: 누설 탐지부
110: 냉각부
200: 공기 가열부
210: 단열 벽체
220: 삽입홈
230: 흡입관
240: 가열 열선
250: 가열 제어부
260: 관지지부
400: 회전 지지부

Claims

주변의 공기를 연속적으로 흡입하여 산업현장에서 누설되는 가스의 유무를 탐지하는 누설 탐지부;를 포함하고,
상기 누설 탐지부의 하부에 설치되며, 상기 누설 탐지부로 흡입되는 공기를 가열시켜 주는 공기 가열부;를 더 포함하며,
상기 누설 탐지부는, 누설되는 가스의 정확한 측정을 위해 상기 공기 가열부를 통해 전달되는 가열된 공기를 냉각시켜 주는 냉각부를 구비하며,
상기 냉각부는, 원기둥 형태로 형성되는 본체; 상기 본체의 하측으로부터 나선형으로 상기 본체의 외주면을 따라 형성되며, 하측에 형성되는 유입홀로부터 유입되는 가열된 공기가 상측에 형성되는 유출홀로 유출될 때까지 상기 본체의 외측을 따라 나선형으로 이동하면서 냉각되도록 하는 냉각 통로; 및 상기 냉각 통로를 이동하는 공기가 누출되는 것을 방지할 수 있도록 상기 냉각 통로가 형성되는 상기 본체의 하부를 덮는 통로 덮개;를 포함하며,
상기 공기 가열부는, 좌우 대칭 구조를 형성하는 두 개의 단열 벽체; 상기 두 개의 단열 벽체의 각 내측에 "ㄴ" 형태로 음각 형성되는 삽입홈; 석영 재질의 관으로 제작되고, 상기 삽입홈에 안착 설치되며, 주변의 공기를 흡입하여 상기 누설 탐지부로 전달하는 흡입관; 및 상기 흡입관의 외측을 감고 설치되며, 전기를 공급받아 상기 흡입관을 통해 상기 누설 탐지부로 전달되는 공기를 가열시켜 주는 가열 열선;을 포함하며,
상기 삽입홈은, 상기 단열 벽체와 상기 가열 열선과의 직접적인 접촉을 방지할 수 있도록 상기 가열 열선이 설치되는 위치의 공간이 상기 흡입관에 설치된 상기 가열 열선의 크기보다 크도록 형성되며,
상기 흡입관은, 공기가 이동하는 경로의 길이를 증가시킬 수 있도록 지그재그 형태 또는 나선형으로 꼬인 형태로 제작되며,
상기 공기 가열부는, 상기 가열 열선의 가열 정도를 조절할 수 있도록 상기 가열 열선으로 공급되는 전기의 양을 제어하는 가열 제어부;를 더 포함하며,
상기 가열 제어부는, 상기 누설 탐지부에서 탐지하고자 하는 가스의 종류 별로 상기 가열 열선으로 공급되는 전기의 양을 기 설정하여 저장해 두고, 사용자로부터 입력되는 탐지 가스의 종류에 대응하여 기 설정하여 저장해 둔 전기의 양을 상기 가열 열선으로 전기를 공급하며,
상기 가열 제어부는, 사용자로부터 에칭 불활성 가스의 탐지 요청이 입력되는 경우, 상기 흡입관을 통과하여 이동하는 에칭 불활성 가스가 불산이 될 수 있도록 상기 흡입관을 통과하여 이동하는 공기의 온도가 600° 내지 610°가 될 때까지 전기를 공급하며,
상기 누설 탐지부는, 상기 공기 가열부로부터 전달되는 공기에 불산이 포함되어 있는 경우, 산업현장에서 에칭 불활성 가스가 누설되는 있는 것으로 판독하며,
상기 공기 가열부는, 상기 흡입관이 상기 삽입홈의 공간에서 움직이는 것을 방지할 수 있도록 상기 삽입홈에서 상기 흡입관을 지지하는 관지지부;를 더 포함하며,
상기 관지지부는, 단열 재질로 형성되며, 상기 흡입관을 체결하는 체결부; 및 상기 체결부로부터 상기 삽입홈의 벽면으로 연장 형성되어 상기 체결부가 상기 삽입홈의 공간에서 움직이지 못하도록 지지하는 적어도 하나의 지지 프레임;을 포함하며,
상기 관지지부는, 상기 체결부의 하측에 설치되어 상기 체결부를 지지하는 회전 지지부;를 더 포함하며,
상기 회전 지지부는, 하부캡; 상기 하부캡의 상측에 이격되어 설치되어 상기 체결부의 하측을 지지하는 상부캡; 및 상기 하부캡과 상기 상부캡의 사이에 설치되어 상기 상부캡을 지지하는 지지기둥;을 포함하며,
상기 하부캡은, 원기둥 형태로 형성되는 캡 본체, 및 상기 지지기둥의 하부가 삽입될 수 있도록 상기 캡 본체의 상부면으로부터 하측 방향으로 상기 지지기둥의 하부 형태에 대응하는 형상으로 함몰 형성되는 하부 안착홈을 포함하며,
상기 상부캡은, 상기 지지기둥의 상부가 삽입될 수 있도록 하부면으로부터 상측 방향으로 상기 지지기둥의 상부 형태에 대응하는 형상으로 함몰 형성되는 상부 안착홈이 형성되는, 에칭 가스 열분해식 가스 감지기.
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