KR102167983B1 - 가스 차단 밸브용 스위치 작동 상태 탐지 장치 - Google Patents

가스 차단 밸브용 스위치 작동 상태 탐지 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 가스 차단 밸브용 스위치 작동 상태 탐지 장치에 관한 것이다. 스위치 작동 상태 탐지 장치는 컨트롤러(11)의 작동 신호에 의하여 작동되는 제어 밸브(12)의 작동 상태에 따라 작동되는 상태 스위치(13); 및 상태 스위치(13)의 작동 상태를 탐지하는 스위치 상태 탐지 유닛(14)을 포함한다.

Description

가스 차단 밸브용 스위치 작동 상태 탐지 장치{An Apparatus for Detecting an Operating Condition Installed in a Valve Device Used for Shutting Off s Gas}
본 발명은 가스 차단 밸브용 스위치 작동 상태 탐지 장치에 관한 것이고, 구체적으로 가스 유동의 차단 상태를 확인하는 스위치의 오작동 여부의 탐지를 위한 가스 차단 밸브용 스위치 작동 상태 탐지 장치에 관한 것이다.
가정용 또는 산업용 원료에 해당하는 가스는 편리한 에너지원이 되지만 다양한 원인으로 인하여 인명 또는 시설을 위험하게 하는 안전사고를 유발시킬 수 있다. 가스로 인한 안전사고는 주로 사용 부주의 또는 누설에 의하여 가스가 정해진 경로의 외부로 방출되어 발생할 수 있다. 이에 따라 가스의 누설을 탐지하기 위한 다양한 탐지 수단이 사용되고, 가스 누설이 탐지되면 가스의 유입을 차단하기 위하여 밸브를 시키는 다양한 기술이 이 분야에 공지되어 있다. 특허등록번호 10-0551958은 가스 누출 방지 시스템 및 그 가스 누출 방지 방법에 대하여 개시한다. 또한 특허등록번호 10-1738830은 가스 렌지의 가스 차단 제어시스템에 대하여 개시한다. 가스 누설이 탐지되고, 예를 들어 솔레노이드 밸브와 같은 제어 밸브가 컨트롤러의 작동 신호에 따라 작동될 수 있다. 그리고 제어 밸브의 작동 상태를 나타내는 상태 스위치가 작동되어 제어 밸브의 상태를 나타낼 수 있다. 예를 들어 제어 밸브의 온/오프(On/Off)에 따라 상태 스위치가 온/오프 상태가 될 수 있다. 그러나 상태 스위치의 작동 오류가 발생되면 제어 밸브에 의하여 자동으로 가스 공급이 차단된 상태가 되지만 상태 스위치는 오프 상태로 유지될 수 있고, 이에 의하여 제어 밸브와 상태 스위치의 작동 상태가 일치하지 않을 수 있다. 그리고 이로 인하여 오히려 제어 밸브의 작동 상태에 대한 오인이 발생될 수 있다. 그러므로 상태 스위치의 작동 신뢰성이 확보될 수 있는 방법이 만들어질 필요가 있다. 그러나 선행기술은 이와 같은 방법에 대하여 개시하지 않는다.
본 발명은 선행기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로 아래와 같은 목적을 가진다.
특허문헌 1: 특허등록번호 10-0551958(주식회사 지에스, 2006.02.17. 공개) 가스누출 방시 시스템 및 그것을 이용한 가스누출방지 방법 특허문헌 2: 특허등록번호 10-1738830(한정석 외, 2017.06.08. 공고) 가스 렌지의 가스 차단 제어 시스템 및 방법
본 발명의 목적은 솔레노이드 밸브와 같은 제어 밸브의 작동 상태에 따라 작동되거나 또는 작동 상태를 나타내는 상태 스위치의 작동 오류를 탐지할 수 있는 가스 차단 밸브용 스위치 작동 상태 탐지 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면, 가스 차단 밸브용 스위치 작동 상태 탐지 장치는 컨트롤러의 작동 신호에 의하여 작동되는 제어 밸브의 작동 상태에 따라 작동되는 상태 스위치; 및 상태 스위치의 작동 상태를 탐지하는 스위치 상태 탐지 유닛을 포함한다.
본 발명의 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 스위치 상태 탐지 유닛은 스위치 양쪽의 저항을 탐지하는 수단을 포함한다.
본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 가스 차단 밸브의 작동에 따라 작동되는 상태 스위치의 작동을 탐지하는 스위치 작동 상태 탐지 장치는 상태 스위치 양단을 탐지하는 저항 회로를 포함하고, 저항 회로는 상태 스위치의 온/오프(On/Off) 또는 개방 상태의 탐지가 가능하다.
본 발명에 따른 가스 차단 밸브용 스위치 작동 상태 탐지 장치는 가스 개폐 밸브의 작동 상태에 따라 작동되거나, 가스 개폐 밸브의 작동을 표시하는 상태 스위치의 작동 오류가 탐지되도록 한다. 이에 따라 작동 스위치의 작동 오류를 탐지되도록 하면서 가스 개폐 밸브 또는 제어 밸브의 작동 상태와 상태 스위치의 표시 오류가 방지되도록 한다. 예를 들어 솔레노이드 밸브가 잠금 상태이지만 상태 스위치가 열린 상태를 나타내는 상태 스위치의 작동 오류가 탐지되도록 한다. 본 발명에 따른 스위치 작동 상태 탐지 장치는 상태 스위치의 작동 오류가 탐지되어 예를 들어 컨트롤러의 작동 상태의 탐지 오류가 방지되도록 하고 이에 의하여 작동 상태 탐지 오류에 따른 안전사고의 확대가 방지되도록 한다. 본 발명에 따른 스위치 작동 상태 탐지 장치는 가스레인지, 난방용 가스 설비 또는 산업용 가스 설비를 비롯한 가스 자동 차단 수단이 적용되는 다양한 가스 공급 설비에 적용될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 가스 차단 밸브용 스위치 작동 상태 탐지 장치의 작동 구조의 실시 예를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 스위치 작동 상태 탐지 장치의 실시 예를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 스위치 작동 상태 탐지 장치가 적용된 실시 예를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 스위치 작동 상태 탐지 장치의 작동 과정의 실시 예를 도시한 것이다.
아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 아래의 설명에서 서로 다른 도면에서 동일한 도면 부호를 가지는 구성요소는 유사한 기능을 가지므로 발명의 이해를 위하여 필요하지 않는다면 반복하여 설명이 되지 않으며 공지의 구성요소는 간략하게 설명이 되거나 생략이 되지만 본 발명의 실시 예에서 제외되는 것으로 이해되지 않아야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 가스 차단 밸브용 스위치 작동 상태 탐지 장치의 작동 구조의 실시 예를 도시한 것이다.
도 1을 참조하면, 가스 차단 밸브용 스위치 작동 상태 탐지 장치는 컨트롤러(11)의 작동 신호에 의하여 작동되는 제어 밸브(12)의 작동 상태에 따라 작동되는 상태 스위치(13); 및 상태 스위치(13)의 작동 상태를 탐지하는 스위치 상태 탐지 유닛(14)을 포함한다.
컨트롤러(11)에 의하여 가스 공급 수단 또는 가스 사용 장치의 작동이 탐지될 수 있고, 컨트롤러(11)는 제어 밸브(12) 또는 상태 스위치(13)로 작동 신호를 전송할 수 있다. 컨트롤러(11)로부터 솔레노이드 밸브와 같은 차단을 위한 제어 밸브(12)로 작동 신호가 전송될 수 있다. 또한 컨트롤러(11)로부터 상태 스위치(13)로 제어 밸브(12)의 작동을 위한 신호의 상태를 나타내는 신호를 전송할 수 있다. 가스 사용 장치는 가스레인지, 가스보일러 또는 이와 유사한 가스의 공급에 따라 가스를 소비하여 열을 발생시키는 장치를 포함할 수 있다. 가스 공급 수단은 가스의 유도를 위한 파이프 설비, 가스의 유동을 개폐하는 밸브 장치, 가스의 공급을 조절하는 조절 수단 또는 연소된 가스를 배출시키는 배출 수단을 포함할 수 있다. 컨트롤러(11)는 가스 사용 수단, 가스 공급 수단 또는 가스 배출 수단의 작동을 위한 신호를 발생시켜 전송할 수 있고, 이에 따른 작동 상태를 탐지할 수 있다. 또한 컨트롤러(11)는 가스 누설 또는 가스로 인한 과열 상태를 탐지할 수 있다. 예를 들어 가스레인지 장치에 다양한 형태의 가스 누설 또는 과열 상태의 탐지를 위한 기체 탐지 센서, 연기 탐지 센서, 온도 탐지 센서 또는 이와 유사한 탐지 센서가 설치될 수 있다. 이와 같은 탐지 센서에 의하여 탐지된 탐지 정보가 작동의 제어를 위한 컨트롤러(11)로 전송될 수 있고, 컨트롤러(11)는 이와 같은 탐지 센서로부터 탐지 정보를 수신하여 제어 밸브(12)를 작동시킬 수 있다. 제어 밸브(12)에 의하여 가스 공급 도관의 가스 공급이 중단될 수 있다. 컨트롤러(11)에 의하여 제어 밸브(12)의 작동 상태에 대한 신호가 상태 스위치(13)로 전송될 수 있다. 이에 따라 제어 밸브(12)의 작동 상태와 상태 스위치(13)의 작동 상태가 일치할 수 있다. 예를 들어 제어 밸브(12)의 온/오프 상태와 그에 따른 상태 스위치(13)의 작동이 일치할 수 있다. 그러나 상태 스위치(13)가 다양한 원인으로 인하여 오작동이 되는 경우 제어 밸브(12)의 작동 상태와 상태 스위치(13)의 작동 표시가 일치하지 않을 수 있다. 또는 상태 스위치(13)가 고장이 난 경우 제어 밸브(12)의 작동 상태에 따라 작동되지 않을 수 있다. 본 발명의 하나의 실시 예에 따르면, 스위치 상태 탐지 유닛(14)은 이와 같은 상태 스위치(13)의 작동 상태를 탐지할 수 있다. 구체적으로 스위치 상태 탐지 유닛(14)은 상태 스위치(13)의 작동 상태가 제어 밸브(12)의 작동 상태와 일치하는지 여부 또는 상태 스위치(13)가 고장이 난 상태인지 여부를 탐지할 수 있다. 예를 들어 컨트롤러(11)로부터 전송된 개폐 신호에 따라 제어 밸브(12)가 작동될 수 있고, 이와 함께 컨트롤러(11)로부터 상태 스위치(13)로 작동 신호가 전송될 수 있다. 그리고 스위치 상태 탐지 유닛(14)에 의하여 상태 스위치(13)의 작동 상태가 탐지될 수 있다. 또는 상태 스위치(13)가 고장 상태로 작동이 되지 않는 상태에 있는지 여부가 스위치 상태 탐지 유닛(14)에 의하여 탐지될 수 있다. 그리고 이와 같은 작동 오류, 오작동 또는 고장 상태가 스위치 상태 탐지 유닛(14)에 의하여 탐지되면, 탐지 정보가 컨트롤러(11) 또는 관리 서버로 전송될 수 있다. 아래에서 이와 같은 스위치 상태 탐지 유닛(14)의 구체적인 실시 예에 대하여 설명된다.
도 2는 본 발명에 따른 스위치 작동 상태 탐지 장치의 실시 예를 도시한 것이다.
도 2를 참조하면, 상태 스위치(13)의 작동 상태를 탐지하는 스위치 상태 탐지 유닛(14)은 상태 스위치 양단을 탐지하는 저항 회로(25)를 포함하고, 저항 회로(25)는 상태 스위치의 온/오프(On/Off) 또는 개방 상태의 탐지가 가능하다. 가스 사용 장치가 작동되지 않는 상태에서 또는 가스가 존재하지 않아야 될 공간에 가스 누설에 의한 가스가 탐지되면 밸브 제어 유닛(22)이 작동되어 솔레노이드 밸브와 같은 제어 밸브(12)가 작동될 수 있다. 이에 따라 상태 스위치(13)가 작동되어 온(On) 상태가 될 수 있다. 밸브 제어 유닛(22)에 의하여 제어 밸브(12)가 작동되어 가스관의 유동 경로가 차단되어 가스 공급이 중단될 수 있다. 제어 밸브(12)는 솔레노이드 밸브를 비롯한 다양한 형태의 전자적 또는 기계적으로 작동하는 밸브가 될 수 있고, 밸브 제어 유닛(22)의 작동 제어에 따라 작동될 수 있다. 전력 공급을 위한 두 개의 전기선(S1, S2)과 신호 전송을 위한 하나의 전기선(S3)이 배치될 수 있고, 두 개의 전기선(S2, S3)의 사이에 상태 스위치(13)가 배치될 수 있다. 본 발명의 하나의 실시 예에 따르면, 상태 스위치(13)의 양단 또는 두 개의 전기선(S2, S2) 사이의 저항을 탐지하는 저항 회로(25)가 배치될 수 있고, 예를 들어 저항 회로(25)는 상태 스위치(13)의 양단에 병렬로 연결이 되도록 배치될 수 있다. 상태 탐지 유닛(26)에 의하여 저항 회로(25)의 양단 저항이 탐지되거나, 전류가 탐지될 수 있고, 이에 의하여 상태 스위치(13)의 온(On) 또는 오프(Off) 상태가 확인될 수 있다. 저항 회로(25)의 저항 값은 상태 스위치(13)가 닫힌 상태에서 저항에 비하여 상대적으로 충분히 큰 값이 될 수 있고, 예를 들어 킬로 옴(KΩ) 또는 메가 옴(MΩ) 단위가 될 수 있다. 저항 회로(25) 및 상태 탐지 유닛(26)은 위에서 설명된 스위치 상태 탐지 유닛(14)을 형성할 수 있다. 상태 탐지 유닛(26)에 의하여 탐지된 스위치 상태에 대한 정보가 스위치 제어 유닛(21) 또는 컨트롤러로 전송될 수 있다. 상태 탐지 유닛(26)의 상태 정보는 예를 들어 제어 밸브(13)가 온(On) 상태로 되거나 또는 다시 열림 상태가 된 경우 이에 해당하는 상태를 정확하게 표시하고 있는지 여부를 의미한다. 상태 스위치(13)가 정상적으로 작동되는 경우 이에 따른 신호가 스위치 제어 유닛(21)으로 전송될 수 있다. 이와 달리 상태 스위치(13)가 정상적으로 작동되지 않는 경우 오류 신호(error signal)를 발생시킬 수 있고, 상태 스위치(13) 자체가 고장이 난 경우 고장 신호(abnormal signal)을 스위치 제어 유닛(21)으로 전송할 수 있다. 스위치 제어 유닛(21)은 컨트롤러에 포함될 수 있고, 상태 스위치(13)의 작동 오류 또는 고장 상태에 대한 정보가 수신되면 이에 따른 경보를 발생시킬 수 있다. 스위치 상태 탐지 유닛(13)은 다양한 방식으로 작동되는 탐지 회로를 포함할 수 있고 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.
도 3은 본 발명에 따른 스위치 작동 상태 탐지 장치가 적용된 실시 예를 도시한 것이다.
도 3을 참조하면, 가스레인지 장치의 후드와 같은 가스 사용 모듈(31)에 컨트롤러(11)가 배치될 수 있고, 컨트롤러(11)은 가스 누설의 탐지를 위한 탐지 센서로부터 가스 누설 정보를 수신할 수 있다. 가스레인지 장치의 작동을 입력하는 조작 수단(32)에 다양한 조작 버튼 또는 조작 단추가 배치될 수 있다. 조작 수단(32)을 통하여 입력되는 신호가 컨트롤러(11)로 전송될 수 있고, 컨트롤러(11)는 입력 신호에 따라 가스레인지 장치의 작동 상태를 확인할 수 있다. 그리고 예를 들어 가스레인지 장치가 사용되지 않은 상태에서 가스가 탐지되면 가스 누설 상태가 되고, 컨트롤러(11)는 솔레노이드 밸브와 같은 제어 밸브(12)의 작동을 위한 작동 신호를 제어 밸브(12)로 전송할 수 있고 이에 따라 공급 관(33)을 통한 가스의 공급이 중단될 수 있다. 이와 함께 상태 스위치(13)로 잠금 상태로 작동되도록 하는 신호가 컨트롤러(11)에 의하여 전송될 수 있다. 상태 스위치(13)는 On/Off 스위치 구조를 가질 수 있다. 스위치 상태 탐지 유닛(14)에 의하여 상태 스위치(13)의 작동 상태가 탐지될 수 있고, 상태 스위치(13)가 컨트롤러(11)에 의하여 전송된 신호에 따라 On/Off 작동이 되는지 여부가 탐지될 수 있다. 만약 스위치 탐지 유닛(14)에 의하여 상태 스위치(13)가 전송된 제어 신호에 따라 작동되지 않는 것으로 판단되면 컨트롤러(11)에 오류 신호 또는 고장 신호가 전송될 수 있다. 또는 경보 신호 생성 유닛(34)으로 오작동 또는 고장 상태를 전송하여 경보를 발생시킬 수 있다. 경보 신호 생성 유닛(34)은 예를 들어 경보 신호를 사용자의 전자기기로 전송하거나, 관리 권한을 가진 관리자에게 전송할 수 있다. 상태 스위치(13)의 상태 탐지는 가스 누설이 탐지와 함께 실시간으로 이루어지거나, 주기적으로 이루어질 수 있고, 오작동 또는 고장 탐지에 따라 그에 적합한 다양한 조치가 이루어질 수 있고 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.
도 4는 본 발명에 따른 스위치 작동 상태 탐지 장치의 작동 과정의 실시 예를 도시한 것이다.
도 4를 참조하면, 제어 밸브(12) 및 상태 스위치(13)의 작동 신호가 수신되면 이에 따라 상태 탐지 유닛(26)은 저항 회로(25)에 의하여 탐지된 저항 값을 수신할 수 있다. 상태 탐지 유닛(26)의 탐지 값이 비교기(41)로 전송될 수 있고, 비교기(41)는 전송된 신호 상태 및 측정값으로부터 상태 스위치(13)의 오작동 또는 고장 상태를 확인할 수 있다. 예를 들어 저항 회로(25)의 저항 값은 상태 스위치가 닫힌 상태에서 저항 값에 비하여 매우 클 수 있다. 스위치가 정상적으로 오프 상태인 경우 저항 회로(25)의 저항 값이 탐지될 수 있다. 만약 스위치가 정상적으로 오프 상태가 되어야 하지만 온 상태 또는 접촉 불량 상태가 된다면 저항 회로(25)의 저항 값이 아닌 다른 저항 값이 측정되고 이에 따라 상태 스위치의 작동 오류가 확인될 수 있다. 비교기(41)는 상태 스위치가 온 상태인 경우의 측정되는 저항 값, 단락 상태가 되는 경우 측정되는 저항 값, 개방 상태가 되는 경우 측정되는 저항 값에 대한 기준 데이터를 가질 수 있다. 또한 접촉 불량 상태인 경우 측정값이 가변적으로 되고, 이에 따른 비교 기준을 포함할 수 있다. 비교기(41)에 의하여 이와 같은 정상 상태, 오작동 상태 또는 고장 상태가 판단되면, 관련 정보가 컨트롤러(11) 또는 경보 신호 생성 유닛(34)으로 전송되어 그에 따른 조치가 취해질 수 있다.
저항 회로(25) 또는 상태 탐지 유닛(26)은 다양한 방법으로 작동될 수 있고 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.
본 발명에 따른 가스 차단 밸브용 스위치 작동 상태 탐지 장치는 가스 개폐 밸브를 작동 상태에 따라 작동되거나, 가스 개폐 밸브의 작동을 표시하는 상태 스위치의 작동 오류가 탐지되도록 한다. 이에 의하여 작동 스위치의 작동 오류를 탐지되도록 한다. 이에 의하여 가스 개폐 밸브 또는 제어 밸브의 작동 상태와 상태 스위치의 표시 오류가 방지되도록 한다. 예를 들어 솔레노이드 밸브가 잠금 상태이지만 상태 스위치가 열린 상태를 나타내는 상태 스위치의 작동 오류가 탐지되도록 한다. 본 발명에 따른 스위치 작동 상태 탐지 장치는 상태 스위치의 작동 오류가 탐지되어 예를 들어 컨트롤러의 작동 상태의 탐지 오류가 방지되도록 하고 이에 의하여 작동 상태 탐지 오류에 따른 안전사고의 확대가 방지되도록 한다. 본 발명에 따른 스위치 작동 상태 탐지 장치는 가스레인지, 난방용 가스 설비 또는 산업용 가스 설비를 비롯한 가스 자동 차단 수단이 적용되는 다양한 가스 공급 설비에 적용될 수 있다.
위에서 본 발명은 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으며 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다.
11: 컨트롤러 12: 제어 밸브
13: 상태 스위치 14: 스위치 상태 탐지 유닛
15: 저항 회로 21: 스위치 제어 유닛
22: 밸브 제어 유닛 26: 상태 탐지 유닛
31: 가스 사용 모듈 32: 조작 수단

Claims (3)

  1. 컨트롤러(11)의 작동 신호에 의하여 작동되는 제어 밸브(12)의 작동 상태에 따라 작동되는 상태 스위치(13); 및
    상태 스위치(13)의 작동 상태를 탐지하는 스위치 상태 탐지 유닛(14)을 포함하고,
    스위치 상태 탐지 유닛(14)은 제어 밸브(12)의 작동 상태와 상태 스위치(13)의 작동 상태가 일치하는지를 탐지하기 위해 상태 스위치(13)의 양단에 병렬로 연결되고 상태 스위치(13)가 닫힌 상태에서의 저항에 비하여 큰 값의 저항 값을 갖는 저항 회로(25) 및 상태 스위치(13)와 저항 회로(25)가 병렬로 연결된 경우의 상태 스위치(13) 양쪽의 저항을 탐지하는 수단을 포함하는 가스 차단 밸브용 스위치 작동 상태 탐지 장치.
  2. 삭제
  3. 가스 차단 밸브의 작동에 따라 작동되는 상태 스위치의 작동을 탐지하는 스위치 작동 상태 탐지 장치에 있어서,
    상태 스위치 양단에 병렬로 연결된 저항 회로(25)를 포함하고,
    저항 회로(25)는 상태 스위치의 온/오프(On/Off) 또는 개방 상태의 탐지가 가능하도록 상태 스위치(13)가 닫힌 상태에서의 저항에 비하여 큰 값의 저항 값을 갖는 특징으로 하는 가스 차단 밸브용 스위치 작동 상태 탐지 장치.
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