KR102315030B1 - 가스 검지 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가스 검지 시스템에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 가스검지기의 위치 선정시 가스 누설에 대한 확률론적 접근으로 인해, 다수의 장소에 대한 가스 검출에 필요한 다양한 시나리오를 단일의 가스검지기로 만족시킬 수 있도록 하고, 가스검지기와 이와 관련된 장치의 사용 개수를 줄임으로써 경제적이며, 가스검지기를 직접 설치하기 어려운 위치까지 가스 검지가 가능하도록 하여 가스검지기의 효율적인 운영을 가능하도록 하는 가스 검지 시스템에 관한 것이다.
본 발명에 따른 가스 검지 시스템은 가스 검출이 필요한 여러 장소에 공기를 흡입하기 위해 각각 설치되는 다수의 흡입파이프; 상기 다수의 흡입파이프에 연결되어 상기 흡입파이프 각각을 통해 흡입되는 공기를 수집하는 매니폴드; 상기 흡입파이프 각각이 교대로 흡입된 공기를 상기 매니폴드에 공급하도록 개폐시키는 개폐부; 상기 매니폴드에 공급되는 공기로부터 가스를 검지하는 가스검지기; 및 상기 가스검지기에 상기 흡입파이프를 통해서 공기가 공급되도록 흡입력을 발생시키는 흡입부;를 포함한다.

Description

가스 검지 시스템{Gas detection systems}

본 발명은 가스 검지 시스템에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 단일의 가스검지기로 여러 장소의 가스 발생이나 누출 여부를 판단할 수 있도록 구성된 가스 검지 시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 선박에는 가연성 가스(Flammable)나 독성 가스(Toxic gas)의 발생을 확인하기 위하여 가스검지기(Gas detecter)가 설치된다. 이러한 가스검지기는 검지대상의 가스가 발생하였을 경우 신호를 보내는 장치로서, 대기 중에 노출되어 가스의 확산에 의해 해당 가스를 검출하는 대기 확산식(Diffusion type)과, 측정 가스를 펌프나 공기흡입기(Air aspirator)에 의해 강제 흡입하여 해당 가스를 검출하는 자동 흡입식(Auto suction type) 등이 있다.

자동 흡입식 가스검지기는 가스 검출을 원하는 장소가 공정내부일 경우, 환경조건, 즉 온도, 습도, 압력, 설치위치 등의 영향으로 전자장비를 설치할 수 없을 때, 펌프나 공기흡입기로 해당지역의 공기를 흡입하여 그 지역에서 떨어져 있는 가스검지기를 통해 가스 누출 유무를 판단하게 된다. 이와 같은 방식의 가스검지기는 대기 확산식에 비해 응답속도가 느리고, 초기비용이 많이 들지만, 여러 극심한 환경조건, 예컨대 고온, 고압 등에서 해당 가스의 누출 여부 검지를 가능하게 해준다.

종래의 선박에 사용되는 가스 검지에 대해서, 한국공개특허 제10-2014-0057442호의 선박의 가스 경보 시스템 및 이를 이용한 가스 경보 감시 방법이 있다. 이는 선박 내에 분산 설치되고, 탐지기 시리얼 코드 및 선박의 위치 정보를 갖는 가스 탐지기가 구비되는 가스 경보 장치; 상기 탐지기 시리얼 코드와 매칭되는 선박 도면 시리얼 코드가 부여된 선박 도면을 저장하는 선박 도면 저장부; 상기 가스 경보 장치에서 전달되는 센싱 신호를 처리하여 비정상적인 이벤트 신호가 확인되면, 비정상 이벤트 신호를 생성하는 제어 서버; 및 상기 비정상 이벤트 신호를 파싱하여, 상기 비정상 이벤트 신호에 해당되는 상기 가스 탐지기의 상기 탐지기 시리얼 코드와 상기 선박 도면 저장부의 상기 선박 도면 시리얼 코드를 매칭시키고, 경보 이벤트 발생 정보를 생성하여, 그래픽 정보로 표시하는 운영자 서버를 포함한다.

이와 같은 종래의 가스 경보 시스템에서, 가스검지기(가스 탐지기)는 해당가스가 누출될 확률이 높거나, 그 가스가 정체될 확률이 높은 위치에 설치하도록 권장되고 있다. 따라서 적절한 가스검지기 설치위치를 선정하기 위해서는 해당 가스가 누출될 확률이 높고, 그 가스가 정체될 확률이 높은 위치를 찾는 것이 중요하다. 그러나, 이러한 위치는 시나리오(Scenario)에 따라 많이 달라지며, 이러한 장소를 모두 커버하기 위해서는 여러 개의 가스검지기가 필요하여 많은 비용이 소요되는 문제점을 가지고 있다. 또한 가스검지기의 설치시 고온이나 고압 등의 극심한 환경조건에서도 해당 가스의 누출여부를 정확하게 판단하기 위하여, 자동 흡입식을 적용할 경우, 가스검지기 각각에 대하여 펌프나 공기흡입기의 설치를 필요로 함으로써 설치와 유지 및 관리에 많은 비용이 소요되는 문제점을 가지고 있었다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 단일의 가스검지기로 여러 장소의 가스 검지를 가능하도록 하여 가스검지기와 이와 관련된 장치의 사용 개수를 줄여서 경제성을 도모하고, 가스검지기를 직접 설치하기 어려운 위치까지 가스 검지가 가능하도록 하는데 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 가스 검출이 필요한 여러 장소에 공기를 흡입하기 위해 각각 설치되는 다수의 흡입파이프; 상기 다수의 흡입파이프에 연결되어 상기 흡입파이프 각각을 통해 흡입되는 공기를 수집하는 매니폴드; 상기 흡입파이프 각각이 교대로 흡입된 공기를 상기 매니폴드에 공급하도록 개폐시키는 개폐부; 상기 매니폴드에 공급되는 공기로부터 가스를 검지하는 가스검지기; 및 상기 가스검지기에 상기 흡입파이프를 통해서 공기가 공급되도록 흡입력을 발생시키는 흡입부;를 포함하는 가스 검지 시스템이 제공된다.

상기 매니폴드는, 상기 흡입파이프 각각이 연결되기 위한 다수의 공급구가 동일면에 중심부 둘레를 따라 배열되도록 형성되고, 상기 개폐부는, 상기 동일면에 접하여 상기 중심부를 축으로 하여 회전 가능하게 설치되고, 상기 공급구 중 어느 하나만을 선택적으로 개방시키도록 개방부가 형성되는 세퍼레이터; 및 상기 세퍼레이터를 회전시키도록 설치되는 회전모터;를 포함할 수 있다.

상기 가스검지기로부터 가스의 검지신호를 수신받는 제어부; 및 상기 제어부의 제어신호에 따라 경보를 발생시키는 경보발생부;를 더 포함할 수 있다.

상기 제어부는, 상기 가스검지기가 상기 장소 각각으로부터 흡입되는 공기에 대한 가스의 검출을 가능하도록 하는 범위 내에서 상기 흡입파이프에 대한 개폐주기를 가지도록 상기 개폐부를 제어할 수 있다.

상기 제어부는, 상기 가스검지기로부터 가스의 검지신호를 수신시, 상기 가스검지기에 의해 가스가 검지되는 공기가 흡입된 장소를 상기 개폐부의 개폐동작을 통해서 알아내어 상기 경보발생부 또는 디스플레이부를 통해서 외부에 알릴 수 있다.

상기 제어부는, 상기 가스검지기로부터 가스의 검지신호를 수신시, 상기 경보발생부를 통해서 1차 경보를 발생시키도록 제어하고, 상기 개폐부의 제어에 의해 상기 가스검지기에 의해 가스가 검지될 당시, 공기가 흡입된 흡입파이프의 직전 단계에 해당하는 흡입파이프부터 가스 검지가 한번 더 이루어지도록 개방시키고, 상기 가스검지기로부터 가스의 검지신호를 재차 수신시, 가스 검출에 해당하는 흡입파이프의 구체적인 위치에 대한 2차 경보를 상기 경보발생부를 통해서 발생시키도록 제어할 수 있다.

상기 흡입부는, 상기 매니폴드로부터 상기 가스검지기를 연결시키는 연결파이프에 단일로 설치될 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 가스 검출이 필요한 여러 장소에 공기를 흡입하기 위해 각각 설치되는 다수의 흡입파이프; 및 상기 흡입파이프로부터 공급되는 공기로부터 가스를 검지하는 가스검지기;를 포함하고, 상기 흡입파이프 중 어느 하나를 선택적으로 개폐시키는 개폐부가 상기 흡입파이프 각각이 교대로 하여 흡입된 공기를 상기 가스검지기에 공급하도록 하는 가스 검지 시스템이 제공된다.

상기 개폐부는, 상기 흡입파이프의 출구측을 차단한 상태에서 회전 가능하게 설치되고, 상기 흡입파이프의 출구측 중 어느 하나만을 선택적으로 개방시키도록 개방부가 형성되는 세퍼레이터; 및 상기 세퍼레이터를 회전시키도록 설치되는 회전모터;를 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면, 가스검지기의 위치 선정시 가스 누설에 대한 확률론적 접근으로 인해, 다수의 장소에 대한 가스 검출에 필요한 다양한 시나리오(Scenario)를 단일의 가스검지기로 만족시킬 수 있도록 하고, 가스검지기와 이와 관련된 장치의 사용 개수를 줄임으로써 경제적이며, 가스검지기를 직접 설치하기 어려운 위치까지 가스 검지가 가능하도록 하여 가스검지기의 효율적인 운영을 가능하도록 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시례에 따른 가스 검지 시스템을 도시한 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시례에 따른 가스 검지 시스템의 개폐부를 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시례에 따른 가스 검지 시스템의 동일면을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시례에 따른 가스 검지 시스템의 개폐부 동작을 설명하기 위한 도면이다.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시례에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다. 또한 하기 실시례는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시례에 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 일 실시례에 따른 가스 검지 시스템을 도시한 구성도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시례에 따른 가스 검지 시스템(100)은 가스 검출이 필요한 여러 장소(1)에 공기를 흡입하기 위해 각각 설치되는 다수의 흡입파이프(110)와, 흡입파이프(110)로부터 공급되는 공기로부터 가스를 검지하는 가스검지기(140)를 포함하고, 흡입파이프(110) 중 어느 하나를 선택적으로 개폐시키는 개폐부(130)가 흡입파이프(110) 각각이 교대로 하여 흡입된 공기를 가스검지기(140)에 공급되도록 하는데, 이를 위해 일례로서 흡입파이프(110), 매니폴드(120), 개폐부(130), 가스검지기(140) 및 흡입부(150)를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시례에 따른 가스 검지 시스템(100)은 가스의 누출에 대한 검지가 필요한 선박이나 해양 구조물 등에 사용될 수 있으며, 이에 한하지 않고 육상의 구조물 등에서도 사용될 수 있다.

흡입파이프(110)는 가스 검출이 필요한 여러 장소(1)에 공기를 흡입하기 위해 각각 설치됨으로써 다수로 이루어지는데, 설치 및 연결을 위하여 플렉시블관(flexible pipe)과 피팅부재(Fitting device)를 포함할 수 있다. 또한 흡입파이프(110)의 설치에 의해 가스 검출이 필요한 장소(1)는 가스 누설에 대한 확률론적 접근에 따른 시나리오(Scenario)에 의해 정해질 수 있다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 매니폴드(120)는 다수의 흡입파이프(110)에 연결되어 흡입파이프(110) 각각을 통해 흡입되는 공기를 수집하도록 하는 공간을 제공하며, 가스검지기(140)에 연결됨으로써 수집된 공기를 가스검지기(140)에 공급하도록 한다. 매니폴드(120)는 본 실시례에서처럼 흡입파이프(110) 각각이 연결되기 위한 다수의 공급구(122,123,124,125)가 동일면(121)에 중심부 둘레를 따라 배열되도록 형성될 수 있다.

개폐부(130)는 흡입파이프(110) 각각이 교대로 흡입된 공기를 매니폴드(120)에 공급하도록 개폐시키는데, 이를 위해 일례로 흡입파이프(110) 각각에 설치되는 개폐밸브로 이루어지거나, 본 실시례에서처럼 회전체인 세퍼레이터(separator; 131)와 회전모터(132)를 사용할 수 있다.

세퍼레이터(131)는 흡입파이프(110)의 출구측을 차단한 상태에서 회전 가능하게 설치되고, 흡입파이프(110)의 출구측 중 어느 하나만을 선택적으로 개방시키도록 개방부(131a)가 형성될 수 있는데, 이를 위해 일례로서, 매니폴드(120)의 동일면(121)에 접하여 동일면(121)의 중심부를 축으로 하여 회전 가능하게 설치될 수 있고, 공급구(122,123,124,125) 중 어느 하나만을 선택적으로 개방시키도록 개방부(131a)가 형성될 수 있다.

회전모터(132)는 세퍼레이터(131)를 회전시키기 위하여 세퍼레이터(131)의 회전축(131b)에 회전력을 전달하도록 설치되는데, 매니폴드(120) 내에 고정부재(132a)로 고정될 수 있다. 회전모터(132)는 회전량의 제어를 위하여 스텝핑 모터(stepping motor)로 이루어질 수 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 가스검지기(140)는 개폐부(130)의 동작에 의해 매니폴드(120)에 공급되는 공기로부터 가연성 가스(Flammable)나 독성 가스(Toxic gas) 등을 검지하도록 하는데, 이러한 가스의 검출시 검지신호를 외부로 출력할 수 있다.

흡입부(150)는 가스검지기(140)에 흡입파이프(110)를 통해서 공기가 공급되도록 흡입력을 발생시키고, 이를 위해 예컨대 펌프나 공기흡입기 등이 사용될 수 있으며, 다른 예로서 가스검지기(140)와 일체를 이루도록 설치되거나, 다른 예로서, 매니폴드(120)로부터 가스검지기(140)를 연결시키는 연결파이프(141)에 단일로 설치될 수 있다.

본 발명의 일 실시례에 따른 가스 검지 시스템(100)은 가스검지기(140)로부터 가스의 검지신호를 수신받는 제어부(160)와, 제어부(160)의 제어신호에 따라 경보를 발생시키는 경보발생부(170)가 마련될 수 있고, 나아가서 제어부(160)의 제어신호에 따라 가스 검지에 대한 정보를 디스플레이하는 디스플레이부(180)가 부가적으로 마련될 수 있다. 경보발생부(170) 및 디스플레이부(180)는 선박에서 항해를 지휘하는 선교(bridge)나 엔진 제어실(engine control room) 또는 공공장소나 승무원의 선실 등과 같은 다양한 장소에 설치될 수 있다.

제어부(160)는 가스검지기(140)가 장소(1) 각각으로부터 흡입되는 공기에 대한 가스의 검출을 가능하도록 하는 범위 내에서 흡입파이프(110)에 대한 개폐주기를 가지도록 개폐부(130)를 제어할 수 있는데, 본 실시례에서처럼 스텝핑모터로 이루어진 회전모터(132)의 회전량 제어에 의해 흡입파이프(110)의 개폐주기를 조절할 수 있다.

제어부(160)는 가스검지기(140)로부터 가스의 검지신호를 수신시, 가스검지기(140)에 의해 가스가 검지되는 공기가 흡입된 장소를 개폐부(130)의 개폐동작을 통해서 알아내어 경보발생부(170) 또는 디스플레이부(180)를 통해서 외부에 알리도록 제어할 수 있다. 여기서 제어부(160)는 예컨대 스텝핑 모터인 회전모터(132)의 회전량 제어를 통한 세퍼레이터(131)의 개방부(131a) 위치를 통해서, 가스검지기(140)가 가스를 검지할 때의 개방된 공급구(122,123,124,125)에 연결되는 흡입파이프(110)를 알아냄으로써 검지 대상 가스의 발생이나 누출 장소(1)를 찾아낼 수 있다.

제어부(160)는 가스검지기(140)로부터 가스의 검지신호를 수신시, 경보발생부(170)를 통해서 1차 경보를 발생시키도록 제어하고, 개폐부(130)의 제어에 의해 가스검지기(140)에 의해 가스가 검지될 당시, 공기가 흡입된 흡입파이프(110)의 직전 단계에 해당하는 흡입파이프(110)부터 가스 검지가 한번 더 이루어지도록 개방시키고, 가스검지기(140)로부터 가스의 검지신호를 재차 수신시, 가스 검출에 해당하는 흡입파이프(110)의 구체적인 위치에 대한 2차 경보를 경보발생부(170)를 통해서 발생시키도록 제어할 수 있으며, 상기의 구체적인 위치를 디스플레이부(180)를 통해서 디스플레이되도록 제어할 수 있다.

이와 같은 본 발명에 따른 가스 검지 시스템의 작용을 설명하기로 한다.

흡입파이프(110)를 통해서 여러 장소(1)로부터 공기를 동시에 흡입할 경우, 가스 발생이나 누출이 발생하지 않은 장소(1)의 순수 공기에 의해 해당 가스가 희석될 수 있기 때문에, 개폐부(130)에 의해 개별흡입 방식을 이용하게 된다. 따라서 흡입파이프(110)의 끝단이 모이는 매니폴드(120)에 회전량의 조절이 가능한 회전모터(132)와 이에 의해 회전하는 세퍼레이터(131)를 설치함으로써, 도 4에서와 같이, 스텝별로 하나의 흡입파이프(110)에서만 공기가 흡입되도록 하며, 이를 통해 해당 가스의 희석 방지뿐만 아니라, 누출 장소(1)의 구별 또한 가능해진다.

흡입부(150)와 개폐부(130)의 동작에 의해 순차적으로 흡입파이프(110)를 통해서 해당 장소(1)의 공기를 흡입시, 공기의 흡입속도는 가스검지기(140)가 해당 가스의 검지가 가능한 범위 내에 있도록 하는데, 세퍼레이터(131)의 회전주기는 해당 흡입파이프(110) 내부의 공기를 모두 흡입할 수 있는 시간보다 길도록 할 수 있다. 또한 가스검지기(140)를 통해서 가스를 검출시 제어부(160)가 경보발생부(170)의 제어에 의해 1차 경보를 보내고, 가스의 검출될 당시 흡입파이프(110)와 바로 전 단계의 흡입파이프(110)를 한번 더 검사하도록 제어부(160)가 개폐부(130)를 제어, 예컨대 회전모터(132)의 역회전을 제어함으로써 구체적인 검출 위치에 대한 2차 경보를 경보발생부(170)에서 출력되도록 할 수 있다.

이와 같이 본 발명에 따르면, 가스검지기(140)의 위치 선정시 가스 누설에 대한 확률론적 접근으로 인해, 다수의 장소(1)에 대한 가스 검출에 필요한 다양한 시나리오를 단일의 가스검지기(140)로 만족시킬 수 있도록 하고, 가스검지기(140)와 이와 관련된 장치, 예컨대 흡입부(150)의 사용 개수를 줄임으로써 경제적이며, 가스검지기(140)를 직접 설치하기 어려운 위치까지 가스 검지가 가능하도록 하여 가스검지기(140)의 효율적인 운영을 가능하도록 한다.

본 발명은 상기 실시례에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 아니하는 범위 내에서 다양하게 수정 또는 변형되어 실시될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명한 것이다.

110 : 흡입파이프 120 : 매니폴드
121 : 동일면 122,123,124,125 : 공급구
130 : 개폐부 131 : 세퍼레이터
131a : 개방부 131b : 회전축
132 : 회전모터 132a : 고정부
140 : 가스검지기 141 : 연결파이프
150 : 흡입부 160 : 제어부
170 : 경보발생부 180 : 디스플레이부

Claims (10)

1. 가스 검출이 필요한 여러 장소에 공기를 흡입하기 위해 각각 설치되는 다수의 흡입파이프(110);
   상기 다수의 흡입파이프 각각이 연결되기 위한 다수의 공급구가 동일면에 중심부 둘레를 따라 배열되어 상기 흡입파이프 각각을 통해 흡입되는 공기를 수집하는 매니폴드(120);
   상기 흡입파이프 각각이 교대로 흡입된 공기를 상기 매니폴드에 공급하도록 개폐시키는 개폐부(130);
   상기 매니폴드에 공급되는 공기로부터 가스를 검지하는 가스검지기(140); 및
   상기 가스검지기에 상기 흡입파이프를 통해서 공기가 공급되도록 흡입력을 발생시키는 흡입부(150);를 포함하되,
   상기 개폐부는, 상기 동일면에 접하여 상기 중심부를 축으로 하여 회전 가능하게 설치되고, 상기 공급구 중 어느 하나만을 선택적으로 개방시키도록 개방부가 형성되는 세퍼레이터(131); 및 상기 세퍼레이터를 회전시키도록 설치되는 회전모터(132):를 포함하는 가스 검지 시스템.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 개폐부는,
   상기 회전모터의 회전력을 상기 세퍼레이터로 전달하는 회전축(131b); 및
   상기 회전모터를 상기 매니폴드 내에 고정시키는 고정부재(132a):를 더 포함하는 가스 검지 시스템.
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
   상기 가스검지기로부터 가스의 검지신호를 수신받는 제어부(160); 및
   상기 제어부의 제어신호에 따라 경보를 발생시키는 경보발생부(170);
   를 더 포함하는 가스 검지 시스템.
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 가스검지기가 상기 장소 각각으로부터 흡입되는 공기에 대한 가스의 검출을 가능하도록 하는 범위 내에서 상기 흡입파이프에 대한 개폐주기를 가지도록 상기 개폐부를 제어하는 가스 검지 시스템.
5. 청구항 3에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 가스검지기로부터 가스의 검지신호를 수신시, 상기 가스검지기에 의해 가스가 검지되는 공기가 흡입된 장소를 상기 개폐부의 개폐동작을 통해서 알아내어 상기 경보발생부 또는 디스플레이부를 통해서 외부에 알리는 가스 검지 시스템.
6. 청구항 3에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 가스검지기로부터 가스의 검지신호를 수신시, 상기 경보발생부를 통해서 1차 경보를 발생시키도록 제어하고, 상기 개폐부의 제어에 의해 상기 가스검지기에 의해 가스가 검지될 당시, 공기가 흡입된 흡입파이프의 직전 단계에 해당하는 흡입파이프부터 가스 검지가 한번 더 이루어지도록 개방시키고, 상기 가스검지기로부터 가스의 검지신호를 재차 수신시, 가스 검출에 해당하는 흡입파이프의 구체적인 위치에 대한 2차 경보를 상기 경보발생부를 통해서 발생시키도록 제어하는 가스 검지 시스템.
7. 청구항 1에 있어서,
   상기 흡입부는,
   상기 매니폴드로부터 상기 가스검지기를 연결시키는 연결파이프에 단일로 설치되는 가스 검지 시스템.
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