KR102585329B1 - 가스 샘플러를 포함하는 가스 누설 감지 장치 및 방법 - Google Patents
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Abstract
가스 누설 감지 장치가 개시된다. 가스 누설 감지 장치는, 복수의 감지 위치로부터 감지 대상 가스의 누설 여부를 감지하기 위한 공기를 포집하는 복수의 가스 샘플러; 상기 복수의 가스 샘플러에서 포집된 공기를 분석하여 상기 감지 대상 가스가 포함되어 있는지 여부를 검출하는 복수의 가스 측정 모듈; 및 상기 복수의 가스 샘플러 및 상기 복수의 가스 측정 모듈의 동작을 제어하는 제어 모듈을 포함한다.
Description
본 발명은 가스 샘플러를 포함하는 가스 누설 감지 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체 제조장비는 웨이퍼를 다양한 환경과 공정 하에서 처리하고 가공하게 되는데, 이들 장비는 웨이퍼를 사진, 확산, 식각, 화학기상증착, 금속증착 등의 여러 공정을 반복적으로 수행하여 반도체 칩으로 제조하게 되며, 각 공정은 각종 유독가스 및 용액 하에서 실시하게 된다.
따라서, 반도체를 제조하는 각 장비들은 다양하고 열악한 환경에 노출되어 있으며, 각종 유독가스로 인해 장비가 부식되거나 변형되어 장비의 수명이 짧아지는 문제점이 있었으며 이 경우 장비의 교체주기가 잦아져 유지관리비용이 증가할 뿐만 아니라 장비의 공정이 중단되어 제품생산이 늦춰지게 된다. 뿐만 아니라 적은 양의 유독가스가 누출되더라도 사람에게 치명적인 피해를 입혀 대형 사고로 이어지므로, 가스 누설 부위를 찾아내어 신속하게 누설 부위를 수리하여 가스 누설로 인한 피해를 줄이는 것이 필요하다.
종래 반도체 제조 라인에서 가스 누설이 발생되더라도 감시자가 확인하기 전까지는 가스 누설 사실을 알기가 어려웠으나, 최근에는 반도체 제조 라인이나 석유화학약품 제조 라인과 같이 누설에 의한 심각한 피해가 예상되는 제조 라인들 중 가스 누설이 우려되는 장소의 가스 누설 여부를 실시간으로 감지하기 위하여 가스 누설 감지 장비의 설치가 진행되고 있다.
다만 가스 누설 감지 장비를 설치하더라도 가스 누설을 감지해야 하는 영역이 넓은 경우에 설치되어야 하는 가스 누설 감지 장비의 수가 증가되어 비용이 증가되는 문제점이 있으며, 가스 누설 감지 장치의 수를 최소화 하기 위하여 감지 대상 가스의 포집을 위한 복수 개의 공기 포집관을 가스 누설 감지 장치로부터 가스 누설 여부 감지 위치까지 연장하여 가스 누설 감지 장치의 수를 최소화하는 경우 공기를 원활하게 포집하기 어려워 가스 누설 여부를 정확하게 감지하기 어렵고 가스 누설 여부를 실시간으로 동시에 감지하기 어려운 문제점이 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 감지 대상 가스의 누설 여부를 실시간으로 감지할 수 있도록 하는 가스 누설 감지 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 가스 누설 사고 발생 시 가스 누설 사고가 발생된 위치와 감지 대상 가스의 농도를 신속하고 정확하게 검출할 수 있도록 하는 가스 누설 감지 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예에 의한 가스 누설 감지 장치는, 복수의 감지 위치로부터 감지 대상 가스의 누설 여부를 감지하기 위한 공기를 포집하는 복수의 가스 샘플러; 상기 복수의 가스 샘플러에서 포집된 공기를 분석하여 상기 감지 대상 가스가 포함되어 있는지 여부를 검출하는 복수의 가스 측정 모듈; 및 상기 복수의 가스 샘플러 및 상기 복수의 가스 측정 모듈의 동작을 제어하는 제어 모듈을 포함하며, 상기 복수의 가스 샘플러 각각은, 상기 복수의 감지 위치 각각으로부터 연장되어 형성되는 복수의 공기 포집관; 일단이 상기 복수의 공기 포집관 각각과 연결되며 상기 복수의 공기 포집관으로부터 공기가 유입되는 복수의 공기 유입관과, 상기 복수의 공기 유입관 각각에 연결되며 상기 복수의 공기 유입관 각각의 타단에 인접하여 위치하는 유입 솔레노이드 밸브; 상기 공기 포집관에서 공기를 포집하는데 필요한 흡인력을 제공하는 진공 펌프; 상기 복수의 공기 유입관과 동일한 개수로 구비되고, 각각의 일단이 대응되는 공기 유입관에 연결되며, 각각의 타단이 바이패스 유량계를 거쳐 상기 진공 펌프와 연결되는 복수의 바이패스관; 상기 복수의 공기 유입관의 타단과 연결되며 상기 복수의 공기 유입관으로부터 유입된 공기가 혼합되는 공기 버퍼; 일단이 상기 공기 버퍼에 연결되고, 타단이 메인 유량계를 거쳐 상기 진공 펌프와 연결되는 메인관; 상기 공기 버퍼로 유입된 공기를 상기 가스 측정 모듈로 공급하는 공기 공급관;을 포함하고, 상기 제어 모듈은, 상기 가스 측정 모듈로부터 획득한 상기 공기 내 상기 감지 대상 가스의 농도 정보를 참조로 하여 복수의 감지 모드 중 어느 하나를 선택하는 감지 모드 선택 유닛; 및 상기 감지 모드 선택 유닛에 의하여 선택된 감지 모드에 대응하여 상기 복수의 가스 샘플러의 동작을 제어하는 동작 제어 유닛;을 포함할 수 있다.
또한, 상기 복수의 감지 모드는, 제1 시간 동안 샘플링 사이클이 1회 수행되도록 하는 제1 감지 모드와 상기 제1 시간보다 긴 제2 시간 동안 샘플링 사이클이 1회 수행되도록 하는 제2 감지 모드를 포함하고, 상기 감지 모드 선택 유닛은 상기 감지 대상 가스의 농도가 기 설정된 값 이하인 경우 가스 누설 사고가 발생하지 않은 것으로 판단하고 상기 제1 감지 모드를 선택하며, 상기 감지 대상 가스의 농도가 기 설정된 값을 초과하는 경우 상기 가스 누설 사고가 발생한 것으로 판단하고 상기 제2 감지 모드를 선택할 수 있다.
또한, 상기 복수의 감지 모드는 상기 제2 시간보다 긴 제3 시간 동안 샘플링 사이클이 1회 수행되도록 하는 제3 감지 모드를 더 포함하고, 상기 감지 모드 선택 유닛은 상기 감지 대상 가스의 농도가 상기 기 설정된 값을 초과하는 경우 상기 제2 감지 모드를 선택한 후 상기 제3 감지 모드를 선택할 수 있다.
또한, 상기 감지 모드 선택 유닛이 상기 제2 감지 모드 및 상기 제3 감지 모드 중 적어도 어느 하나를 선택하면, 상기 동작 제어 유닛은, 상기 복수의 가스 샘플러 중 상기 기 설정된 값을 초과하는 농도의 감지 대상 가스가 포함된 공기를 포집한 가스 샘플러를 제외한 나머지 가스 샘플러의 동작을 중단시킬 수 있다.
또한, 상기 감지 모드 선택 유닛이 상기 제2 감지 모드 및 상기 제3 감지 모드 중 적어도 어느 하나를 선택하면, 상기 동작 제어 유닛은, 상기 기 설정된 값을 초과하는 농도의 감지 대상 가스가 포함된 공기가 가스 측정 모듈로 유입될 때까지, 상기 기 설정된 값을 초과하는 농도의 감지 대상 가스가 포함된 공기를 포집한 가스 샘플러에 구비된 복수의 유압 솔레노이드 밸브 각각을 하나씩 순차적으로 개방하고, 개방된 유압 솔레노이드 밸브를 제외한 나머지 유압 솔레노이드 밸브를 폐쇄할 수 있다.
또한, 상기 동작 제어 유닛은, 상기 기 설정된 값을 초과하는 농도의 감지 대상 가스가 포함된 공기를 포집한 가스 샘플러에 구비된 복수의 유압 솔레노이드 밸브 각각을 하나씩 순차적으로 개방되고, 개방된 유압 솔레노이드 밸브를 제외한 나머지 유압 솔레노이드 밸브가 폐쇄되는 동안, 상기 메인 유량계 및 상기 바이패스 유량계를 이용하여 복수의 공기 유입관 각각으로 동일한 유량의 공기가 공급되도록 할 수 있다.
또한, 상기 복수의 가스 샘플러 각각은, 상기 복수의 공기 유입관과 상기 공기 버퍼 사이에 위치하는 복수의 서브 공기 버퍼를 더 포함하며, 상기 복수의 서브 공기 버퍼 각각에서 상기 복수의 공기 유입관 중 일부로부터 유입된 공기가 혼합될 수 있다.
또한, 상기 감지 모드 선택 유닛이 상기 제2 감지 모드 및 상기 제3 감지 모드 중 적어도 어느 하나를 선택하면, 상기 동작 제어 유닛은, 상기 기 설정된 값을 초과하는 농도의 감지 대상 가스가 포함된 공기를 포집한 가스 샘플러에 구비된 어느 하나의 서브 공기 버퍼에 연결된 유압 솔레노이드 밸브들을 개방하고, 나머지 유압 솔레노이드 밸브들은 폐쇄할 수 있다.
또한, 상기 복수의 감지 모드는, 제1 시간 동안 샘플링 사이클이 1회 수행되도록 하는 정상 모드와 상기 제1 시간보다 긴 제2 시간 동안 샘플링 사이클이 1회 수행되도록 하는 랜덤 모드를 포함하고, 상기 제2 시간은 포집된 공기 내 감지 대상 가스의 농도에 따라 설정되며, 상기 감지 모드 선택 유닛은 상기 감지 대상 가스의 농도가 기 설정된 값 이하인 경우 가스 누설 사고가 발생하지 않은 것으로 판단하고 상기 정상 모드를 선택하며, 상기 감지 대상 가스의 농도가 기 설정된 값을 초과하는 경우 상기 가스 누설 사고가 발생한 것으로 판단하고 랜덤 모드를 선택할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 가스 누설 감지 장치가 가스 누설을 감지하는 방법이 제공된다. 상기 가스 누설 감지 방법은, 가스 측정 모듈로부터 획득된 공기 내 감지 대상 가스의 농도 정보를 참조로 하여 복수의 감지 모드 중 어느 하나를 선택하는 단계; 및 상기 선택된 감지 모드에 대응하여 상기 복수의 가스 샘플러의 동작을 제어하는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 감지 대상 가스의 누설 여부를 실시간으로 감지할 수 있도록 하는 가스 누설 감지 장치 및 방법이 제공될 수 있다.
또한, 가스 누설 사고 발생 시 가스 누설 사고가 발생된 위치와 감지 대상 가스의 농도를 신속하고 정확하게 검출할 수 있도록 하는 가스 누설 감지 장치 및 방법이 제공될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 종래 기술에 따른 가스 누설 감지 방법에서 사용하는 샘플링 사이클 대비 절반 이상 짧은 샘플링 사이클을 적용할 수 있으므로, 가스 사고 발생을 보다 빠르게 감지하고 가스 사고에 따른 피해를 최소화할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 각 가스 샘플러에 구비되는 공기 포집관 및 공기 유입관의 개수를 늘림으로써 종래 기술 대비 동일/유사한 속도로 모니터링하되 감지 위치를 두 배로 늘릴 수 있으며, 이는 별도의 가스 샘플러와 가스 측정 모듈를 추가하는 것 대비 약 30% 이상의 원가 절감 효과를 나타낼 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 샘플러의 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 가스 샘플러를 포함하는 가스 누설 감지 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제어 모듈의 내부 구성을 상세하게 도시하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 가스 누설 감지 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른, 컴퓨팅 장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 가스 샘플러를 포함하는 가스 누설 감지 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제어 모듈의 내부 구성을 상세하게 도시하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 가스 누설 감지 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른, 컴퓨팅 장치를 나타내는 도면이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
본 명세서에서, 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
또한 본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '연결되어' 있다거나 '접속되어' 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에 본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '직접 연결되어' 있다거나 '직접 접속되어' 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용되는 것으로써, 본 발명을 한정하려는 의도로 사용되는 것이 아니다.
또한 본 명세서에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다.
또한 본 명세서에서, '포함하다' 또는 '가지다' 등의 용어는 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품, 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것일 뿐, 하나 또는 그 이상의 다른 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
또한 본 명세서에서, '및/또는' 이라는 용어는 복수의 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다. 본 명세서에서, 'A 또는 B'는, 'A', 'B', 또는 'A와 B 모두'를 포함할 수 있다.
또한 본 명세서에서, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략될 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 샘플러의 구성을 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 샘플러(10)는 복수 개의 공기 포집관(110), 복수 개의 공기 유입관(120), 유입 솔레노이드 밸브(127), 메인관(130), 메인 유량계(135), 바이패스관(140), 바이패스 유량계(145), 공기 공급관(150), 진공 펌프(160) 및 청소용 공기 공급관(170)을 포함할 수 있다.
가스 샘플러(10)는 가스 누설 여부를 감지하는 복수 개의 위치(이하 '감지 위치'라 한다)에서 동시에 포집되는 공기를 후술할 가스 측정 모듈로 공급한다. 이때, 본 발명의 실시예에 따른 가스 샘플러(10)는 각 감지 위치에서 포집되는 공기를 균일한 유량으로 가스 측정 모듈(20)로 공급하여 감지 위치 별로 포집되는 공기 유량의 차이에 따른 감지 대상 가스의 농도 산출 오차를 감소시킬 수 있다.
여기서, 공기는 감지 대상 가스가 누설되어 혼합된 공기를 포함하는 개념이며, 이 경우에 가스와 같은 개념으로 사용될 수 있다. 여기서 감지 대상 가스는 암모니아, 염화 수소 또는 프로화수소와 같이 흡착성이 강한 성분일 수 있다.
공기 포집관(110)은 복수 개의 공기 포집관(110)으로 구성되며, 2개, 4개, 8개 또는 16개 등 감지 위치의 개수에 대응되는 개수로 다양하게 형성될 수 있다.
공기 포집관(110)은 복수 개가 가스 샘플러 본체가 설치되는 위치로부터 각각 감지 위치로 연장되어 형성될 수 있으며, 이에 따라 공기 포집관(110)은 가스 샘플러 본체로부터 감지 위치까지의 거리에 따라 어느 하나 또는 전체가 서로 다른 길이로 형성될 수 있다. 또한, 각각의 공기 포집관(110)은 감지 위치까지의 경로에 따라 꺾이는 횟수가 다를 수 있으며, 다른 곡률로 휘어질 수 있다. 이에 공기 포집관(110)은 길이, 꺾이는 회수 또는 곡률에 따라 공기 포집관(110)의 내부를 흐르는 공기의 마찰력이 다르게 되어 포집하는 공기의 유량이 다를 수 있다.
다음으로 복수의 공기 유입관(120) 각각의 일단은 공기 포집관(110)과 연결되며, 타단은 메인관(130) 과 연결될 수 있다. 공기 유입관(120)은 메인관(130)을 통하여 진공 펌프(160)와 연결될 수 있다. 공기 유입관(120)은 적어도 공기 포집관(110)의 개수에 대응되는 개수로 형성된다.
공기 유입관(120)은 공기 포집관(110)으로부터 유입되는 공기를 포집하여 공기 공급관(150)으로 공급할 수 있다.
공기 유입관(120)의 길이에 따라 공기의 공급량이 변화되는 것을 최소화하기 위하여 공기 유입관(120)은 가스 샘플러(10) 내부에서 최소한의 길이로 형성될 수 있다. 공기 유입관(120)의 길이를 최소화하는 경우 진공 펌프(160)의 진동에 의한 영향을 줄일 수 있다. 또한, 공기 포집관(110)을 통해 포집된 공기를 상대적으로 짧은 시간 내에 가스 측정 모듈(20)로 공급하여 가스 누설 여부의 감지에 소요되는 시간을 단축할 수 있다.
공기 유입관(120)은 바람직하게는 공기 포집관(110)과 동일하거나 큰 직경을 가지도록 형성될 수 있으며, 공기 유입관(120)의 직경이 공기 포집관(110)보다 작은 경우에 공기 포집관(110)에 포집된 공기가 원활하게 공기 유입관(120)으로 유입되지 않을 수 있다.
도면에 도시되지는 않았으나 공기 유입관(120)의 타단과 메인관(130) 사이에 유입 유량계가 구비될 수 있다. 유입 유량계는 공기 유입관(120)을 흐르는 공기의 유량을 표시하는 기능을 수행하며, 각 감지 위치에서 포집된 공기로부터 공기 유입관(120)을 통하여 메인관(130)으로 공급되는 공기의 유량을 표시할 수 있다.
또한, 유입 유량계는 공기 유입관(120)을 흐르는 공기의 유량을 조절하는 조절 기능을 구비할 수 있으며, 메인관(130)으로 공급되는 공기의 유량을 조절하도록 형성될 수 있다. 따라서, 유입 유량계는 가스의 유량을 표시 또는 제어하는 일반적인 유량계로 형성될 수 있다.
유입 유량계는 공기 유입관(120)의 타단에 탈부착 가능하게 결합될 수 있다. 이 경우, 유입 유량계는 가스 샘플러(10)의 초기 설정 시에만 장착되어 사용되며, 초기 설정이 완료되면 공기 유입관(120)으로부터 분리될 수 있다.
다음으로, 유입 솔레노이드 밸브(127)는 공기 유입관(120)의 중간에 결합되며, 바람직하게는 공기 유입관(120)의 타단에 인접하도록 위치할 수 있다. 유입 솔레노이드 밸브(127)의 개폐를 통해 공기 유입관(120) 내 로의 공기의 흐름을 제어할 수 있다. 유입 솔레노이드 밸브(127)는 복수의 공기 유입관(120) 중에서 선택된 공기 유입관(120)과 메인관(130) 사이를 차단할 수 있으며 유입 솔레노이드 밸브(127) 각각의 동작은 원격으로 제어가 가능하도록 형성될 수 있다.
메인관(130)은 일단이 공기 유입관(120) 각각의 타단에 연결되고 타단이 메인 유량계(135) 에 연결되어 진공 펌프(160)으로부터 발생되는 흡인력을 공기 유입관(120)을 통하여 공기 포집관(110)으로 전달하는 기능을 수행할 수 있다.
메인관(130)은 복수 개의 공기 유입관(120)에 공기의 유량이 충분히 유입될 수 있도록 공기 유입관(120)의 단면적보다 큰 단면적을 가질 수 있으며 복수 개의 공기 유입관(120)의 전체 단면적보다 큰 단면적을 가질 수 있다.
메인 유량계(135)는 메인관(130)과 진공 펌프(160) 사이에 구비되며 메인관(130)을 흐르는 공기의 유량을 제어할 수 있다. 또한 메인 유량계(135)는 바이패스 유량계(145)와 함께 공기 유입관(120)으로 유입되는 공기의 유량을 제어할 수 있다. 메인 유량계(135)는 가스의 유량을 표시 또는 제어하는 일반적인 유량계로 형성될 수 있으며 메인 유량계(135)의 유량은 각각의 공기 유입관(120)을 흐르는 공기의 유량이 일정하게 유지될 수 있을 정도로 큰 유량이 흐르도록 설정될 수 있다.
다음으로, 바이패스관(140)은 공기 유입관(120)의 개수에 대응되는 개수로 형성되며, 각각 일단이 대응되는 공기 유입관(120)의 중간에 연결되고 타단이 바이패스 유량계(145)에 연결될 수 있다.
바이패스관(140)은 공기 유입관(120)으로 유입되는 공기의 일정 유량이 공기 공급관(150)으로 공급되지 않고 진공 펌프(160)로 직접 흘러가 바이패스되도록 할 수 있다.
바이패스관(140)은 단면적이 공기 유입관(120)보다 작은 경우에 공기 유입관(120)으로 유입되는 공기 중에서 필요로 하는 유량을 바이패스시키기 어렵게 되므로 바이패스관(140)은 공기 유입관(120)의 단면적보다 큰 단면적을 가지도록 형성될 수 있다.
바이패스 유량계(145)는 바이패스관(140)과 진공 펌프(160) 사이에 구비되며 의 중간에 결합되며, 바이패스관(140)을 흐르는 공기의 유량을 제어할 수 있다. 또한, 바이패스 유량계(145)는 바이패스관(140)을 흐르는 공기의 유량을 제어하여 공기 유입관(120)에 흐르는 공기의 유량을 제어할 수 있다.
상술한 바와 같이 공기 포집관(110)들 각각은 길이, 꺾이는 횟수, 곡률 등이 다르게 형성될 수 있으며 이러한 차이에 따라 각각의 공기 유입관(120)을 흐르는 공기의 유량에도 차이가 발생한다. 이에 바이패스 유량계(145)는 바이패스관(140)을 흐르는 공기의 유량을 조절하여 모든 공기 유입관(120)을 흐르는 공기의 유량이 동일하도록 조절할 수 있다.
예를 들어, 바이패스 유량계(145)는 바이패스관(140)을 흐르는 공기의 유량을 증가시켜 상대적으로 공기 유량이 많은 공기 유입관(120)의 공기 유량을 감소시킨다. 또한, 바이패스 유량계(145)는 바이패스관(140)을 흐르는 공기의 유량을 감소시켜 상대적으로 공기 유량이 작은 유입 유량계(125)의 공기 유량을 증가시킨다.
공기 공급관(150)은 적어도 하나 이상으로 형성되며, 메인관(130)과 연결되며 공기 유입관(120)으로 유입된 공기를 후술할 가스 측정 모듈로 공급하는 기능을 수행한다. 여기서 공기 공급관(150)은 가스 측정 모듈의 개수에 대응되는 개수로 형성될 수 있다.
진공 펌프(160)는 메인 유량계(135) 및 바이패스 유량계(145)를 통해 메인관(130)의 타단과 바이패스관(140)의 타단과 연결될 수 있다. 진공 펌프(160)는 공기 포집관(110)으로부터 공기를 포집하는데 필요한 흡인력을 제공한다. 즉 진공 펌프(160)는 메인관(130)과 바이패스관(140)을 통하여 공기 포집관(110)에 흡인력을 제공한다. 진공 펌프(160)는 공기 포집관(110)의 개수와 공기 분석에 필요로 하는 공기의 유량을 고려하여 적정한 흡인력을 제공하도록 형성될 수 있다.
청소용 공기 공급관(170)은 일단이 개방되고 타단이 메인관(130) 에 연결된다. 청소용 공기 공급관(170)의 일단에는 별도의 공기 공급 모듈(미도시)이나 질소 가스 공급 모듈(미도시)이 연결될 수 있다.
청소용 공기 공급관(170)은 가스 측정 모듈(20)에서 감지 대상 가스의 측정이 진행된 경우에 공기 공급관(150)과 가스 측정 모듈에 CDA(Clean Dried Air) 또는 질소 가스를 공급하여 청소하는 기능을 수행할 수 있다.
정전과 같은 사고 발생으로 가스 샘플러의 작동은 정지되었으나 공기를 흡인하기 위한 펌프는 계속 동작하는 경우, 가스 샘플러를 포함하는 가스 누설 감지 장치가 고장날 수 있다. 따라서 청소용 공기 공급관(170)은 작동 불량이나 사고 발생으로 가스 샘플러(10)가 작동 중지되는 경우에 공기 공급관(150)을 통해 가스 측정 모듈로 공기를 공급할 수 있다.
청소용 공기 공급관(170)에는 차폐용 솔레노이드 밸브(173)가 결합될 수 있으며, 차폐용 솔레노이드 밸브(173)는 필요한 경우에만 청소용 공기가 공급되도록 할 수 있다. 즉 차폐용 솔레노이드 밸브(173)는 가스 누설이 감지되어 청소가 필요한 경우나 가스 샘플러의 작동이 중지된 경우 개방될 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 가스 샘플러를 포함하는 가스 누설 감지 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 가스 누설 감지 장치(1)는 복수의 가스 샘플러(10a, 10b), 버퍼 솔레노이드 밸브(285), 복수의 가스 측정 모듈(20a, 20b) 및 제어 모듈(30)을 포함하여 구성될 수 있다.
도 2에 도시된 각 가스 샘플러(10a, 10b)는 도 1에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 샘플러(10)와 대비하여 동일한 구성으로 형성되며, 설명의 편의상 이하에서는 도 2의 상단에 도시된 가스 샘플러는 제1 가스 샘플러(10a), 하단에 도시된 가스 샘플러는 제2 가스 샘플러(10b)라 한다.
제1 가스 샘플러(10a) 및 제2 가스 샘플러(10b)는 서로 분리되어 형성될 수 있으며, 각각의 메인관(130)은 공기 공급관(150)에 연결될 수 있다. 공기 공급관(150)은 버퍼 솔레노이드 밸브(285)를 구비하며 버퍼 솔레노이드 밸브(285)가 개방 또는 폐쇄됨에 따라 메인관(130)으로부터 가스 측정 모듈(20a, 20b)로의 공기 흐름이 제어될 수 있다.
제1 가스 샘플러(10a) 및 제2 가스 샘플러(10b)는 서로 독립적으로 공기를 포집하여 공기 공급관(150)을 통하여 가스 측정 모듈(20)로 공급한다. 도 2에서 가스 누설 감지 장치(1)에 가스 샘플러(10a, 10b)가 두 개 구비된 것으로 도시되었으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며 감지 위치의 개수에 따라 가스 샘플러(10a, 10b)의 개수, 공기 포집관(110)의 개수 등이 다르게 형성될 수 있다.
가스 측정 모듈(20a, 20b)은 가스 샘플러(10a, 10b)의 개수와 동일한 개수로 구비될 수 있으며, 가스 샘플러(10a, 10b)로부터 공급되는 공기를 분석하여 감지 대상 가스의 농도를 산출하고, 산출된 농도로부터 감지 대상 가스의 누설 여부를 확인하는 기능을 수행할 수 있다. 즉, 가스 측정 모듈(20)은 감지 대상 가스의 누설이 있는 경우에 신속하게 가스가 누설된 감지 위치를 확인할 수 있도록 한다.
다음으로, 제어 모듈(30)은 가스 샘플러(10a, 10b)와 가스 측정 모듈(20a, 20b)의 작동을 제어하는 기능을 수행할 수 있으며, 제어 모듈(30)의 내부 구성과 각 구성요소의 기능에 관하여는 아래의 도 3을 더 참조하여 자세하게 알아보기로 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제어 모듈의 내부 구성을 상세하게 도시하는 도면이다.
도 3을 참조하면, 제어 모듈(30)은 감지 모드 선택 유닛(310), 동작 제어 유닛(320) 및 통신 유닛(330)을 포함하여 구성될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 감지 모드 선택 유닛(310), 동작 제어 유닛(320) 및 통신 유닛(330)는 그 중 적어도 일부가 가스 샘플러(10a, 10b) 및 가스 측정 모듈(20a, 20b)과 통신하는 프로그램 모듈일 수 있다.
이러한 프로그램 모듈은 운영 시스템, 응용 프로그램 모듈 또는 기타 프로그램 모듈의 형태로 제어 모듈(30)에 포함될 수 있고, 물리적으로는 여러 가지 공지의 기억 장치에 저장될 수 있다. 또한, 이러한 프로그램 모듈은 제어 모듈(30)과 통신 가능한 원격 기억 장치에 저장될 수도 있다. 한편, 이러한 프로그램 모듈은 본 발명에 따라 후술할 특정 업무를 수행하거나 특정 추상 데이터 유형을 실행하는 루틴, 서브루틴, 프로그램, 오브젝트, 컴포넌트, 데이터 구조 등을 포괄하지만, 이에 제한되지는 않는다.
본 발명의 일 실시예에 따른 감지 모드 선택 유닛(310)은 가스 측정 모듈(20a, 20b)로부터 획득한 공기 내 대상 가스의 농도 정보를 참조로 하여 복수의 감지 모드 중 어느 하나를 선택할 수 있다.
복수의 감지 모드는 제1 감지 모드 및 제2 감지 모드를 포함할 수 있으며, 여기서 제1 감지 모드는 제1 시간 동안, 공기를 포집하여 공기 내 대상 가스의 농도를 산출하고 다음 샘플링 사이클에서 다시 공기를 포집할 수 있도록 가스 샘플러(10a, 10b) 및 가스 측정 모듈(20a, 20b) 내 포집된 공기를 퍼지하는 샘플링 사이클이 1회 수행되도록 하기 위한 것일 수 있다.
제2 감지 모드는 제1 시간 보다 긴 제2 시간 동안, 공기를 포집하여 공기 내 대상 가스는 농도를 산출하고 가스 샘플러(10a, 10b) 및 가스 측정 모듈(20a, 20b) 내 포집된 공기를 퍼지하는 샘플링 사이클이 1회 수행되도록 하기 위한 것일 수 있다.
감지 모드 선택 유닛(310)은 공기 내 대상 가스의 농도가 기 설정된 값 이하여서 가스가 누설되지 않은 것으로 판단되면 복수의 감지 모드 중 제1 감지 모드를 선택하고, 공기 내 대상 가스의 농도가 기 설정된 값을 초과하여 가스가 누설된 것으로 판단되면 복수의 감지 모드 중 제2 감지 모드를 선택할 수 있다.
보다 구체적으로, 감지 모드 선택 유닛(310)은 가스가 누설된 것으로 판단되기 전까지는 제1 감지 모드를 선택함으로써, 제1 시간을 한 주기로 하여 샘플링 사이클이 지속적으로 반복되도록 할 수 있으며, 가스가 누설된 것으로 판단되면 제2 감지 모드를 선택함으로써 제2 시간을 한 주기로 하는 샘플링 사이클이 적어도 한 번 이상 반복되도록 할 수 있다. 즉 가스 누설 사고가 발생하지 않은 평소에는 빠른 속도로 가스 샘플링을 반복하다가 가스가 누설된 것으로 판단되면 가스 샘플링에 소요되는 시간을 늘려 보다 정확하게 가스 누설 여부 및 가스 누설 위치를 판단할 수 있도록 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면 복수의 감지 모드는 상술한 제1 및 제2 감지 모드 외에 제3 감지 모드를 더 포함할 수 있으며, 제3 감지 모드는 제2 시간 보다 긴 제3 시간 동안, 공기를 포집하여 공기 내 대상 가스는 농도를 산출하고 가스 샘플러(10a, 10b) 및 가스 측정 모듈(20a, 20b) 내 포집된 공기를 퍼지하는 샘플링 사이클이 1회 수행되도록 하기 위한 것일 수 있다.
이 경우 감지 모드 선택 유닛(310)은 공기 내 대상 가스의 농도가 기 설정된 값 이하여서 가스가 누설되지 않은 것으로 판단되면 복수의 감지 모드 중 제1 감지 모드를 선택하고, 공기 내 대상 가스의 농도가 기 설정된 값을 초과하여 가스가 누설된 것으로 판단되면 복수의 감지 모드 중 제2 감지 모드 및 제3 감지 모드 중 적어도 어느 하나를 선택할 수 있다.
보다 구체적으로, 감지 모드 선택 유닛(310)은 가스가 누설된 것으로 판단되기 전까지는 제1 감지 모드를 선택함으로써, 제1 시간을 한 주기로 하여 샘플링 사이클이 지속적으로 반복되도록 할 수 있으며, 가스가 누설된 것으로 판단되면 제2 감지 모드를 선택함으로써 제2 시간을 한 주기로 하는 샘플링 사이클이 적어도 한 번 이상 반복되도록 한 후 제3 감지 모드를 선택함으로써 제3 시간을 한 주기로 하는 샘플링 사이클이 적어도 한 번 이상 반복되도록 할 수 있다. 즉 가스가 누설된 것으로 판단되면 샘플링 사이클의 주기를 순차적으로 증가시킬 수 있다.
또는, 감지 모드 선택 유닛(310)은 가스가 누설된 것으로 판단되되 대상 가스의 농도가 기 설정된 기준 이하이면 제2 감지 모드를 선택하고 대상 가스의 농도가 기 설정된 기준을 초과하면 제3 감지 모드를 선택할 수도 있다. 즉 가스가 누설된 상황에서 대상 가스의 농도가 높을수록 샘플링 사이클의 주기가 길게 설정될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면 감지 모드는 정상 모드와 랜덤 모드를 포함할 수 있으며, 정상 모드는 상술한 제1 모드와 동일하고, 랜덤 모드는 공기 내 대상 가스의 농도에 따라 샘플링 사이클의 주기를 다르게 설정하는 것으로, 예를 들어 공기 내 대상 가스의 농도가 높을수록 샘플링 사이클의 주기가 길게 설정될 수 있다.
이 경우 감지 모드 선택 유닛(310)은 공기 내 대상 가스의 농도가 기 설정된 값 이하여서 가스가 누설되지 않은 것으로 판단되면 복수의 감지 모드 중 정상 모드를 선택하고, 공기 내 대상 가스의 농도가 기 설정된 값을 초과하여 가스가 누설된 것으로 판단되면 대상 가스의 농도 값을 참조로 하여 설정된 시간에 대응하는 랜덤 모드를 선택할 수 있다.
동작 제어 유닛(320)은 가스 샘플러(10a, 10b) 및 가스 측정 모듈(20a, 20b)의 동작 전반을 제어하기 위한 신호를 생성하여 출력하는 기능을 수행할 수 있다. 예를 들어, 동작 제어 유닛(320)은 유입 솔레노이드 밸브(127), 차폐용 솔레노이드 밸브(173), 버퍼 솔레노이드 밸브(285)의 개방 또는 폐쇄를 제어하기 위한 제어 신호를 생성하여 전달할 수 있다. 또한 메인 유량계(135), 바이패스 유량계(145), 진공 펌프(160)의 동작을 제어하기 위한 제어 신호를 생성하여 전달할 수 있다.
동작 제어 유닛(320)은 특히 감지 모드 선택 유닛(310)에서 선택한 감지 모드를 참조로 하여 가스 샘플러(10a, 10b) 및 가스 측정 모듈(20a, 20b)의 동작을 제어할 수 있다.
구체적으로 동작 제어 유닛(320)은, 가스가 누설된 것으로 판단되어 감지 모드 선택 유닛(310)에 의해 제2 감지 모드, 제3 감지 모드 및 랜덤 모드 중 어느 하나가 선택된 경우, 누설된 가스가 포함된 공기를 포집한 가스 샘플러를 제외한 나머지 가스 샘플러의 동작이 중단되도록 제어할 수 있다. 예를 들어 제1 가스 샘플러(10a)가 누설된 가스가 포함된 공기를 포집한 경우, 동작 제어 유닛(320)은 제2 가스 샘플러(10b)의 동작이 중단되도록 하는 제어 신호를 생성하여 출력할 수 있다. 이를 위하여 동작 제어 유닛(320)은 제2 가스 샘플러(10b)에 구비된 유입 솔레노이드 밸브(127)의 개폐, 메인 유량계(135)의 동작 및 진공 펌프(160)의 동작 중 적어도 어느 하나를 제어하여 제2 가스 샘플러(10b)가 공기를 포집하지 않도록 할 수 있다.
이때 동작 제어 유닛(320)은 제1 가스 샘플러(10a)에 구비된 공기 유입관(120)들 각각을 순차적으로 개방하여 가스 누설 사고가 발생한 감지 위치와 해당 감지 위치에서 포집된 공기에 포함되는 감지 대상 가스의 농도가 정확하게 산출되도록 할 수 있다. 여기서 특정 공기 유입관이 개방되는 것은 특정 공기 유입관에 연결된 유입 솔레노이드 밸브가 개방되어 공기 유입관으로 유입된 공기가 메인관(130)으로 흐르는 상태를 의미할 수 있다.
보다 구체적으로 동작 제어 유닛(320)은 첫 번째 유입 솔레노이드 밸브(127)만 개방되도록 하고 나머지 7개의 유입 솔레노이드 밸브(127)는 폐쇄되도록 하는 제어 신호를 생성하여 출력할 수 있다. 이 경우 첫 번째 공기 포집관(110)에 대응하는 감지 위치에서 포집된 공기만이 첫 번째 공기 유입관(120), 공기 범퍼(280) 및 공기 공급관(150)을 거쳐 가스 측정 모듈(20)로 유입될 수 있다.
가스 측정 모듈(20)의 분석 결과, 첫 번째 공기 포집관(110)에 대응하는 감지 위치에서 포집된 공기에 포함된 감지 대상 가스의 농도가 기 설정된 값 이하인 경우(즉 가스가 누설되지 않은 경우), 동작 제어 유닛(320)은 두 번째 유입 솔레노이드 밸브(127)만 개방되도록 하고 나머지 7개의 유입 솔레노이드 밸브(127)는 폐쇄되도록 하는 제어 신호를 생성하여 출력할 수 있다. 이 경우 두 번째 공기 포집관(110)에 대응하는 감지 위치에서 포집된 공기만이 두 번째 공기 유입관(120), 공기 범퍼(280) 및 공기 공급관(150)을 거쳐 가스 측정 모듈(20)로 유입될 수 있다.
가스 측정 모듈(20)의 분석 결과, 두 번째 공기 포집관(110)에 대응하는 감지 위치에서 포집된 공기에 포함된 감지 대상 가스의 농도가 기 설정된 값 이하인 경우, 동작 제어 유닛(320)은 세 번째 유입 솔레노이드 밸브(127)만 개방되도록 하고 나머지 7개의 유입 솔레노이드 밸브(127)는 폐쇄되도록 하는 제어 신호를 생성하여 출력할 수 있다.
이와 같이 동작 제어 유닛(320)은 가스가 누설된 감지 위치가 확인될 때까지 공기 유입관(120)을 하나씩 순차적으로 개방하여 공기를 포집하도록 할 수 있다.
가스 누설된 감지 위치 확인 후, 동작 제어 유닛(320)은 가스 누설 사고에 대한 수습이 완료될 때까지 가스 누설된 감지 위치에 대응하는 공기 유입관을 제외하고 나머지 공기 유입관은 모두 폐쇄 상태가 유지되도록 제어할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따라 가스 누설된 감지 위치 및 공기에 포함된 대상 가스의 농도를 정확하게 분석하기 위하여는, 각각의 공기 유입관(120)으로 유입되는 공기의 양이 일정해야 한다. 본 발명에 따른 가스 샘플러(10, 10a, 10b)는 메인 유량계(135) 및 바이패스 유량계(145)를 이용하여 각각의 공기 유입관(120)으로 유입되는 공기의 유량이 모두 동일하도록 제어할 수 있다.
한편 가스 누설 감지 장치(1)가 제1 감지 모드에서 동작 중인 경우, 동작 제어 유닛(320)은 제1 및 제2 가스 샘플러(10a, 10b)에 구비된 복수의 공기 포집관(110)들로부터 동시에 공기를 포집할 수 있다.
또는, 제1 감지 모드에서 동작 중이더라도 동작 제어 유닛(320)은 제1 및 제2 가스 샘플러(10a, 10b)에 구비된 공기 유입관(120)들이 하나씩 순차적으로 개방되도록 할 수도 있다.
다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 유닛(330)는 감지 모드 선택 유닛(310) 및 동작 제어 유닛(320) 로부터의/로의 데이터 송수신이 가능하도록 하는 기능을 수행할 수 있다. 또한, 통신 유닛(330)는 제어 모듈(30) 내 구성과 가스 샘플러(10a, 10b), 가스 측정 모듈(20a, 20b) 간 데이터 송수신이 가능하도록 하는 기능을 수행할 수도 있다.
한편 가스 누설 감지 장치(1)는 별도의 모니터(예를 들면, 가스 누설 여부를 관리하는 관리자의 컴퓨터 모니터)에 가스 누설 사고 발생을 나타내는 알람 신호나 가스 누설 감지 장치(1)의 동작 상태 등을 표시할 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이 본 발명의 실시예에 의할 경우 가스 사고가 발생하지 않은 상황에서는 샘플링 사이클을 짧게 설정하여 모니터링을 빠른 속도로 수행하므로 가스 발생 여부를 보다 신속하게 감지할 수 있다. 또한 가스 사고 발생이 감지되면 샘플링 사이클을 늘려 가스 사고 발생 위치를 정확하게 감지할 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예에 따르면, 공기 포집관들을 통해 포집된 공기에 대한 모니터링 속도를 높여, 반도체나 디스플레이를 제조함에 있어서 수백 억 내지 수천 억 경제적 손실의 대형 사고를 야기하는 가스 사고를 신속하게 감지할 수 있다.
일반적으로, 모니터링 속도를 고려하여 가스 샘플러(10)에 구비될 수 있는 공기 포집관(110) 및 공기 유입관(120)의 개수에 한계가 있으며, 이에 따라 감지 위치가 증가되는 경우 가스 샘플러(10)와 가스 측정 모듈(20)가 함께 추가되어야 한다. 다만, 본 발명의 실시예에 의할 경우 전체적인 샘플링 사이클이 짧아진 만큼, 하나의 가스 샘플러(10)에 구비되는 공기 포집관(110) 및 공기 유입관(120)의 개수를 늘리더라도 샘플링 사이클이 종래 기술 대비 증가하지 않을 수 있다. 즉, 가스 누설 감지 장치를 사용하는 사용자는 가스 샘플러(10)와 가스 측정 모듈(20)의 추가 없이 가스 샘플러(10)에 구비되는 공기 포집관(110) 및 공기 유입관(120)의 개수를 늘려 감지 위치가 늘어나도록 할 수 있다. 예를 들어, 종래와 동일/유사한 속도로 모니터링하되 감지 위치를 두 배로 늘릴 수 있으며 이는 별도의 가스 샘플러(10)와 가스 측정 모듈(20)를 추가하는 것 대비 약 30% 이상의 원가 절감 효과를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 가스 누설 감지 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 4를 참조로 하면 본 발명의 다른 실시예에 따른 가스 샘플러(10a', 10b')는, 도 1 및 도 2에 도시된 가스 샘플러(10)와 대비하여 복수의 서브관(130s)를 더 포함하며, 다른 구성들은 동일 또는 유사하게 형성된다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 샘플러(10)의 구성과 동일 유사한 구성에 대하여는 동일한 도면 부호를 사용하였으며 차이점인 서브관(130s)를 중심으로 설명한다.
서브관(130s)는 적어도 두 개 이상 구비되며, 각각의 서브관(130s)일측은 유입 솔레노이드 밸브(127)를 통해 복수의 공기 유입관(120)과 연결되며 타측은 메인관(130)과 연결된다.
도 4를 참조하면, 네 개의 공기 유입관(120)을 통해 유입된 공기는 서브관(130s) 및 메인관(130)을 순차적으로 거쳐 공기 공급관(150)으로 전달될 수 있다.
복수의 서브관(130s)을 포함하는 경우, 가스 누설 감지 장치(1')가 제2 감지 모드, 제3 감지 모드 및 랜덤 모드 중 어느 하나의 모드에서 동작 중인 경우, 가스 누설 사고가 발생한 감지 위치를 보다 빠르게 검출할 수 있다.
예를 들어, 본 발명의 일 실시예에 의할 경우, 제1 가스 샘플러(10a')의 다섯 번째 공기 유입관에 대응하는 감지 위치에서 가스 누설 사고가 발생한 경우, 첫 번째 공기 유입관에 유입된 공기부터 네 번째 공기 유입관에 유입된 공기까지 순차적으로 확인하여 대상 가스 농도가 기 설정된 값 이하임을 확인한 후, 다섯 번째 공기 유입관에 유입된 공기에 고농도의 대상 가스가 존재함을 확인함으로써 가스 누설 사고가 발생한 감지 위치를 검출할 수 있다.
이와 다르게 본 발명의 다른 실시예에 의할 경우, 첫 번째 서브관(130s)으로 유입된 공기를 먼저 확인한 후, 즉 첫 번째부터 네 번째 공기 유입관에 유입된 공기를 동시에 확인하여 대상 가스 농도가 기 설정된 값 이하임을 확인한 후 다섯 번째 공기 유입관에 유입된 공기를 분석하게 된다. 서브관(130s)을 통해 하나씩 개방된 공기 유입관(120)에 유입된 공기를 순차적으로 분석하는 데에 소요되는 시간을 감축할 수 있다.
한편, 본 명세서에서 기술된 가스 샘플러의 구성은 예시일 뿐이며, 본 발명은 이러한 예시와는 다른 구성을 가지는 가스 샘플러에도 적용될 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른, 컴퓨팅 장치를 나타내는 도면이다. 도 5의 컴퓨팅 장치(TN100)는 본 명세서에서 기술된 장치(예, 가스 측정 모듈(20), 제어 모듈(30) 등) 일 수 있다.
도 5의 실시예에서, 컴퓨팅 장치(TN100)는 적어도 하나의 프로세서(TN110), 송수신 장치(TN120), 및 메모리(TN130)를 포함할 수 있다. 또한, 컴퓨팅 장치(TN100)는 저장 장치(TN140), 입력 인터페이스 장치(TN150), 출력 인터페이스 장치(TN160) 등을 더 포함할 수 있다. 컴퓨팅 장치(TN100)에 포함된 구성 요소들은 버스(bus)(TN170)에 의해 연결되어 서로 통신을 수행할 수 있다.
프로세서(TN110)는 메모리(TN130) 및 저장 장치(TN140) 중에서 적어도 하나에 저장된 프로그램 명령(program command)을 실행할 수 있다. 프로세서(TN110)는 중앙 처리 장치(CPU: central processing unit), 그래픽 처리 장치(GPU: graphics processing unit), 또는 본 발명의 실시예에 따른 방법들이 수행되는 전용의 프로세서를 의미할 수 있다. 프로세서(TN110)는 본 발명의 실시예와 관련하여 기술된 절차, 기능, 및 방법 등을 구현하도록 구성될 수 있다. 프로세서(TN110)는 컴퓨팅 장치(TN100)의 각 구성 요소를 제어할 수 있다.
메모리(TN130) 및 저장 장치(TN140) 각각은 프로세서(TN110)의 동작과 관련된 다양한 정보를 저장할 수 있다. 메모리(TN130) 및 저장 장치(TN140) 각각은 휘발성 저장 매체 및 비휘발성 저장 매체 중에서 적어도 하나로 구성될 수 있다. 예를 들어, 메모리(TN130)는 읽기 전용 메모리(ROM: read only memory) 및 랜덤 액세스 메모리(RAM: random access memory) 중에서 적어도 하나로 구성될 수 있다.
송수신 장치(TN120)는 유선 신호 또는 무선 신호를 송신 또는 수신할 수 있다. 송수신 장치(TN120)는 네트워크에 연결되어 통신을 수행할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예는 지금까지 설명한 장치 및/또는 방법을 통해서만 구현되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 상술한 실시예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 통상의 기술자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
Claims (11)
- 복수의 감지 위치로부터 감지 대상 가스의 누설 여부를 감지하기 위한 공기를 포집하는 복수의 가스 샘플러;
상기 복수의 가스 샘플러에서 포집된 공기를 분석하여 상기 감지 대상 가스가 포함되어 있는지 여부를 검출하는 복수의 가스 측정 모듈; 및
상기 복수의 가스 샘플러 및 상기 복수의 가스 측정 모듈의 동작을 제어하는 제어 모듈;을 포함하되,
상기 제어 모듈은,
상기 가스 측정 모듈로부터 획득한 상기 공기 내 상기 감지 대상 가스의 농도 정보를 참조로 하여 복수의 감지 모드 중 어느 하나를 선택하는 감지 모드 선택 유닛; 및
상기 감지 모드 선택 유닛에 의하여 선택된 감지 모드에 대응하여 상기 복수의 가스 샘플러의 동작을 제어하는 동작 제어 유닛;을 포함하고,
상기 복수의 감지 모드는,
제1 시간 동안 샘플링 사이클이 1회 수행되도록 하는 제1 감지 모드;
상기 제1 시간보다 긴 제2 시간 동안 샘플링 사이클이 1회 수행되도록 하는 제2 감지 모드; 및
상기 제2 시간보다 긴 제3 시간 동안 샘플링 사이클이 1회 수행되도록 하는 제3 감지 모드;를 포함하며,
상기 복수의 가스 샘플러 각각은,
상기 복수의 감지 위치 각각으로부터 연장되어 형성되는 복수의 공기 포집관;
일단이 상기 복수의 공기 포집관 각각과 연결되며 상기 복수의 공기 포집관으로부터 공기가 유입되는 복수의 공기 유입관과, 상기 복수의 공기 유입관 각각에 연결되며 상기 복수의 공기 유입관 각각의 타단에 인접하여 위치하는 유입 솔레노이드 밸브;
상기 공기 포집관에서 공기를 포집하는데 필요한 흡인력을 제공하는 진공 펌프;
상기 복수의 공기 유입관과 동일한 개수로 구비되고, 각각의 일단이 대응되는 공기 유입관에 연결되며, 각각의 타단이 바이패스 유량계를 거쳐 상기 진공 펌프와 연결되는 복수의 바이패스관;
일단이 상기 복수의 공기 유입관에 연결되고, 타단이 메인 유량계를 거쳐 상기 진공 펌프와 연결되는 메인관;
상기 메인관으로 유입된 공기를 상기 가스 측정 모듈로 공급하는 공기 공급관; 및
일단이 기 설정된 개수로 그룹핑된 유입 솔레노이드 밸브와 통합 연결이 되고, 타단이 상기 메인관과 연결되며, 각 그룹핑된 유입 솔레노이드 밸브로부터 유입되는 공기가 혼합되도록 형성되는 복수의 서브관;을 포함하고,
상기 가스 측정 모듈은,
상기 복수의 서브관 각각으로부터 유입되는 공기를 하나씩 순차적으로 확인하여 감지 대상 가스의 농도를 분석하며,
상기 감지 모드 선택 유닛은,
상기 감지 대상 가스의 농도가 기 설정된 값 이하인 경우 가스 누설 사고가 발생하지 않은 것으로 판단하여 상기 제1 감지 모드를 선택하고, 상기 감지 대상 가스의 농도가 기 설정된 값을 초과하는 경우 상기 가스 누설 사고가 발생한 것으로 판단하여 상기 제2 감지 모드를 선택한 후 상기 제3 감지 모드를 선택하며,
상기 감지 대상 가스가 누설된 것으로 판단하면 누설 이전의 감지 모드인 제1 감지 모드보다 샘플링 사이클의 시간이 긴 감지 모드인 제2 감지 모드 및 제3 감지 모드를 선택하여 가스 누설 여부 및 가스 누설 위치에 대한 감지 정확도가 향상되도록 지원하며,
상기 동작 제어 유닛은,
상기 기 설정된 값을 초과하는 농도의 감지 대상 가스가 포함된 공기를 포집한 가스 샘플러의 경우, 해당 가스 샘플러에 구비된 복수의 유압 솔레노이드 밸브 각각을 하나씩 순차적으로 개방하고, 개방된 유압 솔레노이드 밸브를 제외한 나머지 유압 솔레노이드 밸브가 폐쇄되는 동안, 상기 메인 유량계 및 상기 바이패스 유량계를 이용하여 복수의 공기 유입관 각각으로 동일한 유량의 공기가 공급되도록 제어하는
가스 누설 감지 장치. - 삭제
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 감지 모드 선택 유닛이 상기 제2 감지 모드 및 상기 제3 감지 모드 중 적어도 어느 하나를 선택하면, 상기 동작 제어 유닛은,
상기 복수의 가스 샘플러 중 상기 기 설정된 값을 초과하는 농도의 감지 대상 가스가 포함된 공기를 포집한 가스 샘플러를 제외한 나머지 가스 샘플러의 동작을 중단시키는
가스 누설 감지 장치. - 제4항에 있어서,
상기 감지 모드 선택 유닛이 상기 제2 감지 모드 및 상기 제3 감지 모드 중 적어도 어느 하나를 선택하면, 상기 동작 제어 유닛은,
상기 기 설정된 값을 초과하는 농도의 감지 대상 가스가 포함된 공기가 가스 측정 모듈로 유입될 때까지,
상기 기 설정된 값을 초과하는 농도의 감지 대상 가스가 포함된 공기를 포집한 가스 샘플러에 구비된 복수의 유압 솔레노이드 밸브 각각을 하나씩 순차적으로 개방하고, 개방된 유압 솔레노이드 밸브를 제외한 나머지 유압 솔레노이드 밸브를 폐쇄하는
가스 누설 감지 장치. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 복수의 감지 모드는, 제1 시간 동안 샘플링 사이클이 1회 수행되도록 하는 정상 모드와 상기 제1 시간보다 긴 제2 시간 동안 샘플링 사이클이 1회 수행되도록 하는 랜덤 모드를 포함하고,
상기 제2 시간은 포집된 공기 내 감지 대상 가스의 농도에 따라 설정되며,
상기 감지 모드 선택 유닛은 상기 감지 대상 가스의 농도가 기 설정된 값 이하인 경우 가스 누설 사고가 발생하지 않은 것으로 판단하고 상기 정상 모드를 선택하며, 상기 감지 대상 가스의 농도가 기 설정된 값을 초과하는 경우 상기 가스 누설 사고가 발생한 것으로 판단하고 랜덤 모드를 선택하는
가스 누설 감지 장치.
- 삭제
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