KR200469742Y1 - 시료가스 포집장치 - Google Patents

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KR200469742Y1 KR2020120001597U KR20120001597U KR200469742Y1 KR 200469742 Y1 KR200469742 Y1 KR 200469742Y1 KR 2020120001597 U KR2020120001597 U KR 2020120001597U KR 20120001597 U KR20120001597 U KR 20120001597U KR 200469742 Y1 KR200469742 Y1 KR 200469742Y1
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Abstract

본 고안은 시료가스 포집장치에 관한 것이다.
본 고안에 따른 시료가스 포집장치는, 관로(10)의 한쪽에 형성된 소켓(110); 상기 소켓(110)에 설치되는 플러그(120); 상기 플러그(120)에 설치되고 상기 관로(10)의 내측에 배치되며 가스가 유입되는 방향으로 복수의 유입관(132)이 배치되고 상기 가스가 배출되는 방향으로 단일의 배기관(134)이 형성되어 상기 복수의 유입관(132)에서 유입된 가스가 혼합되어 상기 배기관(134)에서 배기되는 포집 파이프(130); 및 상기 배기관(134)의 한 쪽에 배치되어 가스의 성분을 측정하는 센서(140);를 포함한다.

Description

시료가스 포집장치 {Sample gas collection device}
본 고안은 시료가스 포집장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 관로에 흐르는 가스의 성분을 분석하기 위하여 시료가스를 포집할 수 있도록 하는 시료가스 포집장치에 관한 것이다.
일반적으로 관로에 특정성분이 포함된 가스가 유동되면, 그 가스에 포함된 성분이 어떠한 성분인지 분석할 필요가 있다. 특히 가스가 대기환경에 노출될 경우 대기환경을 오염시킬 우려가 있거나 인체에 유해한 물질이 포함되는 가스의 경우에는 더욱 더 성분 분석을 신뢰도가 높고 정밀하게 수행하여야 한다.
한편, 가스의 특정한 성분을 분석하기 위하여 특정한 성분에 반응을 하는 센서가 이용될 수 있다. 또한, 관로에서 별도의 분기관을 설치하고, 가스를 분기하여 정밀 가스 분석기(gas analyzer)에 통과시키고 정밀 가스 분석기에 의해 가스 성분을 분석하는 기술이 알려져 있다.
상술한 바와 같은 종래의 가스 성분 분석의 기술을 첨부도면 도 1을 참조하여 좀 더 상세하게 설명한다.
첨부도면 도 1은 종래의 가스 성분 분석의 기술을 설명하기 위한 도면이다.
도 1의 (a)에 나타낸 기술은 관로(10)의 한쪽에 센서(20)를 배치하고, 기체가 센서(20)를 스치도록 하여 센서(20)에 의해 가스 성분 분석이 이루어지도록 하는 것이다.
그러나 관로(10)에서 특정성분의 분포가 불균일할 수 있고, 특히 관로(10)의 중심부와 가장자리에는 특정성분의 분포가 매우 다를 수 있다.
이러한 경우에는 센서(20)에 의한 가스 성분 분석이 정상적으로 이루어질 수 없는 문제점이 있고, 검출된 가스 성분의 값의 신뢰도가 낮아지는 문제점이 있다.
또한, 도 1의 (b)에 나타낸 바와 같이, 센서(20)를 프로브(30)에 설치하고, 프로브(30)를 관로(10)의 깊숙한 곳 예컨대 관로(10)의 중심부에 센서(20)가 배치되도록 구성할 수 있다.
그러나 상술한 바와 같이, 특정성분의 분포가 불균일할 수 있고, 특히 관로(10)의 중심부와 가장자리에는 특정성분의 분포가 매우 다를 수 있다.
이러한 경우에도 센서(20)에 의한 가스 성분 분석이 정상적으로 이루어질 수 없는 문제점이 있고, 검출된 가스 성분의 값의 신뢰도가 낮아지는 문제점이 있다.
또한, 도 1의 (c)에 나타낸 바와 같이, 관로(10)의 한쪽에 시료가스의 포집관(41)을 배치하고, 포집된 시료가스를 정밀 가스 분석기(gas analyzer: 40)에 통과시키고, 성분분석이 완료된 가스를 배기하는 기술이 있다.
그러나 정밀 가스 분석기(40)는 센서(20)에 비교하여 상대적으로 매우 고가이므로 상용화에 불리한 문제점이 있다.
특히, 가스 성분 분석이 실시간으로 이루어져야하거나 가스 성분 분석의 빈도가 높은 설비에는 비용의 문제로 정밀 가스 분석기(40)를 설치하지 못하는 문제점이 있다.
대한민국 등록실용신안공보 제20-0226182호(2001.03.23) 상기 특허문헌은 본 고안과 직접적인 관련은 없으나 배기관의 내부에 프로브를 꽂아 설치하여 배기가스에 포함된 가스 성분을 분석하도록 하는 기술이 기재되어 있다.
따라서 본 고안이 이루고자 하는 기술적 과제는 관로에서 가스가 불균일하게 흐를 때에 시료가스를 다중으로 포집하고 평균화하도록 하는 시료가스 포집장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 고안의 다른 목적은 평균화된 시료가스를 센서에 의해 성분 분석을 수행할 수 있도록 하여 성분 분석 결과 값의 신뢰도를 향상시킬 수 있도록 하는 시료가스 포집장치를 제공하는 데 있다.
본 고안이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제는 아래의 기재로부터 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 고안에 따른 시료가스 포집장치는, 관로(10)의 한쪽에 형성된 소켓(110); 상기 소켓(110)에 설치되는 플러그(120); 상기 플러그(120)에 설치되고 상기 관로(10)의 내측에 배치되며 가스가 유입되는 방향으로 복수의 유입관(132)이 배치되고 상기 가스가 배출되는 방향으로 단일의 배기관(134)이 형성되어 상기 복수의 유입관(132)에서 유입된 가스가 혼합되어 상기 배기관(134)에서 배기되는 포집 파이프(130); 및 상기 배기관(134)의 한 쪽에 배치되어 가스의 성분을 측정하는 센서(140);를 포함한다.
또한, 본 고안에 따른 시료가스 포집장치의 상기 복수의 유입관(132)은, 관로(10)의 내경(d)을 유입관(132)의 개수(n)만큼의 구역으로 구분하여 각 구역에 각각 유입관(132)이 배치되는 것일 수 있다.
또한, 본 고안에 따른 시료가스 포집장치의 상기 복수의 유입관(132)은, 가스의 흐름 방향을 기준으로 상기 센서(140)에서 먼 쪽에 배치될수록(132c 참조) 다른 유입관에 비교하여 먼저 가스가 유입되고, 상기 센서(140)에서 가까운 쪽에 배치될수록(132a 참조) 다른 유입관에 비교하여 나중에 가스가 유입되는 것일 수 있다.
또한, 본 고안에 따른 시료가스 포집장치의 상기 복수의 유입관(132)은, 상기 센서(140)에서 먼 쪽에 배치될수록 다른 유입관에 비교하여 상대적으로 유입 가스 유량이 적고, 상기 센서(140)에서 가까운 쪽에 배치될수록 다른 유입관에 비교하여 상대적으로 유입 가스 유량이 많은 것일 수 있다.
또한, 본 고안에 따른 시료가스 포집장치의 상기 복수의 유입관(132)은, 유입관의 내경 크기 또는 유입관의 길이가 서로 다르게 제공되어 각 유입관에서 유입되는 각 유입 가스 유량이 평준화되는 것일 수 있다.
또한, 본 고안에 따른 시료가스 포집장치의 상기 복수의 유입관(132)에는 가스 유입 유량이 설정되도록 하는 유량 밸브(138)를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 고안에 따른 시료가스 포집장치의 상기 배기관(134)은, 배기되는 쪽이 유입되는 쪽보다 확관된 것일 수 있다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 고안에 따른 시료가스 포집장치는 관로의 단면에 대하여 다중 지점에서 시료가스를 포집하고, 포집된 시료가스를 혼합하여 평균화시킬 수 있다.
즉, 다중 지점에서 포집된 가스를 평균화함으로써 관로에 흐르는 가스의 성분의 전반적인 상황을 좀 더 정확하게 측정/분석할 수 있고, 나아가 성분 분석 결과 값의 신뢰도를 향상시킬 수 있다.
또한, 본 고안에 따른 시료가스 포집장치는 유지보수가 필요한 경우에 소켓에서 플러그를 분해하는 작업에 의해 쉽게 분해할 수 있고, 소켓에 플러그를 재조립하는 작업에 의해 쉽게 재조립이 가능하여 유지보수의 편의가 증대되는 효과가 있다.
도 1은 종래의 가스 성분 분석의 기술을 설명하기 위한 도면이다.
도 2 및 도 3은 본 고안의 일 실시예에 따른 시료가스 포집장치를 설명하기 위한 도면 및 상세도면이다.
도 4 내지 도 7은 본 고안의 일 실시예에 따른 시료가스 포집장치에서 포집 파이프의 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
본 고안의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
한편, 후술되는 용어들은 본 고안에서의 기능을 고려하여 설정된 용어들로서 이는 생산자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
이하, 도 2 및 도 3을 참조하여 본 고안의 일 실시예에 따른 시료가스 포집장치에 대해서 설명한다.
첨부도면 도 2 및 도 3은 본 고안의 일 실시예에 따른 시료가스 포집장치를 설명하기 위한 도면 및 상세도면이다.
본 고안의 일실시예에 따른 시료가스 포집장치(100)는 관로(10)의 한쪽에 설치된다.
관로(10)에는 소켓(110)이 형성되고, 소켓(110)에는 플러그(120)가 설치된다. 소켓(110)과 플러그(120)의 조립구성을 살펴보면, 나사 결합되거나, 소켓(110)에 플러그(120)가 삽입된 후에 플랜지에 볼트와 너트로 체결될 수도 있다. 이러한 조립구성은 알려진 구성을 이용하는 것으로 더욱 상세한 설명은 생략한다.
한편, 플러그(120)에는 포집 파이프(130)가 설치되고 포집 파이프(130)의 한쪽에는 센서(140)가 배치된다.
또한, 포집 파이프(130)에는 복수의 유입관(132)이 배치되는데, 유입관(132)은 상술한 소켓(110)을 통과할 수 있는 정도이며, 소켓(110)의 내경보다 유입관(132)의 길이 또는 폭이 좀 더 크더라도 포집 파이프(130)를 기울이는 자세에 의해 통과될 수 있다.
즉, 복수의 유입관(132)은 플러그(120)를 관로(10)의 소켓(110)에 설치하였을 때에 관로(10)의 내측에 배치되는 것이다.
한편, 복수의 유입관(132)는 가스가 유입되는 방향으로 배치되고, 배기관(134)은 가스가 배출되는 방향으로 배치된다. 또한, 복수의 유입관(132)에서 유입된 가스가 혼합되어 배기관(134)에서 배기되는 것이다.
센서(140)는 상술한 배기관(134)의 한 쪽에 배치되는 것으로써 다중의 지점에서 유입된 가스가 혼합된 상태에서 가스 성분을 측정하는 것이다.
즉, 종래에서처럼 어느 특정한 지역에서 포집된 시료가스에 비교하여 본 고안에 따른 시료 가스 포집장치(100)는 상대적으로 평균화된 시료가스를 센서(140)에 의해 분석/측정하는 것으로써 신뢰도가 향상되는 것이다.
좀 더 상세하게는 도 3에 나타낸 바와 같이, 상기 복수의 유입관(132)은, 관로(10)의 내경(d)을 유입관(132)의 개수(n)만큼의 구역으로 구분하여 각 구역에 각각 유입관(132)이 배치되는 것일 수 있다.
예컨대, 유입관(132)은 제1, 제2, 제3 유입관(132a, 132b, 132c)으로써 3개가 제공되는 경우에는 관로(10)의 내경(d)을 3구역으로 구분하고, 각 구역마다 유입관(132)이 배치되는 것일 수 있으며, 이로써 가스시료를 표본의 신뢰도를 더욱 향상시킬 수 있고, 나아가 시료가스를 평균화하였을 때에 가스 성분 분석 결과 값의 신뢰도록 향상시킬 수 있다.
또한, 종래의 전문 가스 분석기(40)에 비교하여 상대적으로 저렴한 비용으로 시료가스의 성분 분석이 가능하고, 이로써 실시간으로 가스 성분 분석이 필요한 설비에 비용부담을 줄여서 설치가 가능한 것이다.
이하, 첨부도면 도 4 내지 도 7을 참조하여 시료가스 포집장치의 다른 실시예를 설명한다.
첨부도면 도 4 내지 도 7은 본 고안의 일 실시예에 따른 시료가스 포집장치에서 포집 파이프의 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 4에 나타낸 바와 같이, 복수의 유입관(132)은 가스의 흐름 방향을 기준으로 센서(140)에서 먼 쪽에 배치될수록(132c 참조)에서 다른 유입관에 비교하여 먼저 가스가 유입되고, 센서(140)에서 가까운 쪽에 배치될수록(132a 참조)에서 다른 유입관에 비교하여 나중에 가스가 유입되는 것일 수 있다.
이로써 포집파이프(130)와 복수의 유입관(132)에 의한 저항으로 인하여 유속이 변화되거나 유체의 흐름에 변화가 발생되더라도 그러한 변화의 영향을 최소화할 수 있어 시료가스의 표본오차를 줄일 수 있고, 나아가 가스 성분 분석 결과 값의 신뢰도록 향상시킬 수 있다.
구성을 살펴보면, 포집 파이프(130)를 도 4에 나타낸 바와 같이, 소정의 각도(a)를 가지도록 경사지게 배치할 수 있고, 특히 가스 흐름 방향을 기준으로 가스가 흘러오는 방향으로 기울어지게 배치되는 것일 수 있으며, 복수의 유입관(132), 즉, 제1, 제2, 제3 유입관(132a, 132b, 132c)는 가스의 유입에 저항을 최소화하도록 가스 흐름과 평행한 방향으로 배치될 수 있다.
도 5에 나타낸 복수의 유입관(132)의 실시에는, 가스 유입량에 가중치를 가지도록 한 것이다.
즉, 도 5에 나타낸 바와 같이, 센서(140)에서 먼 쪽에 배치될수록 다른 유입관에 비교하여 상대적으로 유입 가스 유량이 적고, 센서(140)에서 가까운 쪽에 배치될수록 다른 유입관에 비교하여 상대적으로 유입 가스 유량이 많게 구성한 것이다.
좀 더 상세하게는, 복수의 유입관(132)은, 센서(140)에서 가까운 쪽에서 먼 쪽의 순으로 각각 제1, 제2, 제3 유입관(132a)(132b)(132c)이 배치되는 경우에,
가장 가까운 쪽에 배치되는 제1 유입관(132a)의 유입 직경의 크기를 가장 작게 형성하고, 순차적으로 먼 쪽에 배치되는 제2, 제3 유입관(132b)(132c)의 유입직경의 크기를 크게 형성한 것이다.
이로써 상대적으로 먼 쪽에 배치된 제3 유입관(132c)에서 유입된 가스가 센서(140)의 위치까지 도달할 때에 유속이 감소되는 것을 보상하여 어느 위치의 유입관(132)에서 가스가 유입되더라도 균일한 유량/유압의 가스가 포집되어 혼합될 수 있는 것이다.
또한, 복수의 유입관(132)은 도 5에 나타낸 바와 같이, 가스의 흐름 방향을 기준으로 유입관의 끝부분의 위치가 서로 다른 것일 수 있다.
좀 더 상세하게는, 복수의 유입관(132)은 각각 유입관의 사이즈와 길이를 다르게 제공할 수 있고, 이로써 각 유입관에서 유입되는 각 유입 가스 유량이 평준화되될 수 있는 것이다.
부연 설명하면, 센서(140)에 가까운 쪽에 배치되는 제1 유입관(132a)은 유량이 적은 대신에 관로(10)의 가스 유속에 저항을 가장 작게 받도록 맨 앞에서 가스가 유입되는 것이고, 이로써 다른 위치의 유입관(132)에 비교하여 상대적으로 작은 유량이 유입되더라도 유속에 의해 보상되어 복수의 유입관(132)에서 유입된 가스가 혼합될 때에 평준화될 수 있는 것이다.
도 6에 나타낸 실시에는 유입관(132)의 각각에서 유입되는 가스 유량을 임의로 설정할 수 있게 한 것이다.
즉, 도 6에 나타낸 바와 같이, 복수의 유입관(132)에는 가스 유입 유량이 설정되도록 하는 유량 밸브(138)를 더 구비한 것이다.
가스 성분을 분석할 때에 시료가스를 포집하게 되는데, 배기가스가 발생되는 설비마다 또는 운용 용량에 따라 배기가스의 유량과 분포가 다르게 나타날 수 있는데, 이러한 특성을 고려하여 특정한 위치의 유량 밸브(138)를 적절하게 조절하여 개도량을 설정함으로써 시료가스의 표본 신뢰도를 향상시킬 수 있게 된다.
도 7에 나타낸 실시예는 배기관(143)에 관한 것이다.
도 7에 나타낸 바와 같이, 배기관(134)은 배기되는 쪽이 유입되는 쪽보다 확관된 것일 수 있고, 좀 더 상세하게는 나팔관의 형상을 가질 수 있다.
이로써 배기관(134)에서 가스가 배출될 때에 확관되는 단면적의 변화만큼 음(-)압력이 발생함으로써 포집 파이프(130)에서 가스의 흡기와 배기를 더욱 원활하게 수행할 수 있게 된다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 고안에 따른 시료가스 포집장치는 관로(10)의 단면에 대하여 다중 지점에서 시료가스를 포집하고, 포집된 시료가스를 혼합하여 평균화시킬 수 있다.
즉, 다중 지점에서 포집된 가스를 평균화함으로써 관로에 흐르는 가스의 성분의 전반적인 상황을 좀 더 정확하게 측정/분석할 수 있고, 나아가 성분 분석 결과 값의 신뢰도를 향상시킬 수 있다.
또한, 본 고안에 따른 시료가스 포집장치(100)는 유지보수가 필요한 경우에 소켓(110)에서 플러그(120)를 분해하는 작업에 의해 쉽게 분해할 수 있고, 소켓(110)에 플러그(120)를 재조립하는 작업에 의해 쉽게 재조립이 가능하여 유지보수의 편의가 증대되는 효과가 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 실시예를 설명하였지만, 본 고안이 속하는 기술분야의 당업자는 본 고안이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 고안의 범위는 후술하는 실용신안등록청구범위에 의하여 나타내어지며, 실용신안등록청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 고안의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
본 고안에 따른 시료가스 포집장치는 관로에 유해가스 또는 오염물질이 포함된 가스가 흐를 경우에 가스에 포함된 성분을 분석하고 측정하는 데에 이용될 수 있다.
10: 관로
20: 센서
30: 프로브
40: 정밀 가스 분석기(gas analyzer)
100: 시료가스 포집장치
110: 소켓
120: 플러그
130: 포집 파이프
132: 유입관
132a, 132b, 132c: 제1, 제2, 제3 유입관
134: 배기관
136: 보조 유입관
136a, 136b, 136c: 제1, 제2, 제3 보조 유입관
138: 유량 밸브
140: 센서

Claims (7)

  1. 관로(10)의 한쪽에 형성된 소켓(110);
    상기 소켓(110)에 설치되는 플러그(120);
    상기 플러그(120)에 설치되고 상기 관로(10)의 내측에 배치되며 가스가 유입되는 방향으로 복수의 유입관(132)이 배치되고 상기 가스가 배출되는 방향으로 단일의 배기관(134)이 형성되어 상기 복수의 유입관(132)에서 유입된 가스가 혼합되어 상기 배기관(134)에서 배기되는 포집 파이프(130); 및
    상기 배기관(134)의 한 쪽에 배치되어 가스의 성분을 측정하는 센서(140);를 포함하고
    상기 배기관(134)은, 배기되는 쪽이 유입되는 쪽보다 확관된 것을 특징으로 하는 시료가스 포집장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 복수의 유입관(132)은,
    관로(10)의 내경(d)을 유입관(132)의 개수(n)만큼의 구역으로 구분하여 각 구역에 각각 유입관(132)이 배치되는 것을 특징으로 하는 시료가스 포집장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 복수의 유입관(132)은,
    가스의 흐름 방향을 기준으로 상기 센서(140)에서 먼 쪽에 배치될수록(132c 참조) 다른 유입관에 비교하여 먼저 가스가 유입되고,
    상기 센서(140)에서 가까운 쪽에 배치될수록(132a 참조) 다른 유입관에 비교하여 나중에 가스가 유입되는 것을 특징으로 하는 시료가스 포집장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 복수의 유입관(132)은,
    상기 센서(140)에서 먼 쪽에 배치될수록 다른 유입관에 비교하여 상대적으로 유입 가스 유량이 적고,
    상기 센서(140)에서 가까운 쪽에 배치될수록 다른 유입관에 비교하여 상대적으로 유입 가스 유량이 많은 것을 특징으로 하는 시료가스 포집장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 복수의 유입관(132)은,
    유입관의 내경 크기 또는 유입관의 길이가 서로 다르게 제공되어 각 유입관에서 유입되는 각 유입 가스 유량이 평준화되는 것을 특징으로 하는 시료가스 포집장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 복수의 유입관(132)에는 가스 유입 유량이 설정되도록 하는 유량 밸브(138)를 더 포함하는 시료가스 포집장치.
  7. 삭제
KR2020120001597U 2012-02-29 2012-02-29 시료가스 포집장치 KR200469742Y1 (ko)

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