KR20110007726A

KR20110007726A - 가스 누출 검사 장치 및 그 방법

Info

Publication number: KR20110007726A
Application number: KR1020090065313A
Authority: KR
Inventors: 박순양; 박대일; 토모히사 오가와; 야스아끼 오가와; 마코토 시미즈
Original assignee: (주)코스모테크놀로지
Priority date: 2009-07-17
Filing date: 2009-07-17
Publication date: 2011-01-25
Also published as: KR101104294B1; JP2011022150A

Abstract

본 발명은 가스 누출 검사 장치 및 그 방법에 관한 것이다.

더욱 상세하게는, 본 발명은 가스 중간 밸브로부터 가스 기구 사이에 가스 누출을 신속하고 확실하게 감지할 수 있도록 한 가스 누출 검사 장치 및 그 방법에 관한 것이다.

가스 누출 검사, 가스 중간 밸브

Description

가스 누출 검사 장치 및 그 방법{Gas leak testing device and method thereof}

본 발명은 가스 누출 검사 장치 및 그 방법에 관한 것이다.

가정에서 쓰는 조리나 난방을 위한 열원 또는 공장등의 사업장에서 쓰이는 열원등으로 가스가 주원료로 사용되고 있다. 그러나 사용자의 부주의한 사용이나 점검등으로 인해 가스 폭발사고가 종종 일어나고 있다.

이와 같은 가스폭발 사고로 인한 인명이나 재산피해 규모도 상당히 커서 가스를 사용하는데 상당한 주의가 요구되고 있다.

또한, 가스폭발사고는 가스사고가 발생된 한정지역의 범위 안에서 사고가 발생하는 것이 아니라 인근 지역에까지 피해가 나타나므로 그 피해는 예상할 수가 없 다. 따라서 가스를 사용할 때에는 각별히 주의하여 가스사고로 인한 재난을 방지하여야 한다.

일반적으로, 가스공급관의 가스 누출을 측정하여 가스 누출을 방지하기 위한 누출 검사는 비눗물 또는 가스 누출 검지기 등을 사용하여 수행한다.

이와 같은 방법중에서 비눗물을 사용하는 경우에는 가스공급관 뒤부분 등의 미세한 누출이 발견되지 않을 가능성이 있어 문제가 있다.

그리고, 가스 누출 검지기를 사용하는 경우에는 장치 본체 및 필터 등의 유지비가 많이드는 문제점이 있었다.

또, 가스 미터기의 차단 밸브를 닫고, 압력의 강하를 보는 방법도 있지만, 미세한 누출을 검지하는데 많은 시간이 필요로 하며, 미터기로부터 가스중간밸브 장치까지의 배관 용량의 크기 때문에 누출량의 감지의 정확성이 부족하였다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 가스 중간 밸브 이후의 가스 압력변화를 측정하여 용이하게 가스 누출 여부를 감지할 수 있도록 하는 가스 누출 검사 장치 및 그 방법을 제공하는데 있다.

또한, 본 발명은 가스 기기의 가스 사용 상태를 검사하여 가스공급관에 가스를 공급하거나 가스 공급을 차단할 수 있는 가스 누출 검사 장치 및 그 방법을 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 가스기기에 연결된 가스공급관에 가스 중간 밸브 이후에 설치되어 가스를 자동으로 차단하거나 가스를 자동으로 연결하는 자동차단밸브; 상기 자동차단밸브와 가스기기 사이의 가스공급관 압력을 검출하는 압력센서; 및 상기 압력센서에서 검출된 압력의 변동을 감지하고 이 압력의 변동을 기초로 상기 가스 공급관의 가스 누출을 판정하는 제어모듈을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 가스공급관의 배관길이, 배관직경, 가스 종류를 입력받고 그에 따른 가스 누출시의 변화율을 저장하고 있는 메모리를 더 포함하며, 상기 제어 모듈은 상기 메모리에 저장된 변화율을 참조하여 가스 공급관의 가스 누출을 판정하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 상기 제어 모듈은 가스 중간 밸브가 닫혀 있고, 상기 자동차단밸브가 열려 있으며, 가스 공급관 안의 압력을 제거한 상태에서 압력의 증가가 감지되면, 압력의 상승과 상승 시간을 연산하여 상기 가스 중간 밸브에서 가스 누출이 발생하는 것을 판정하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 상기 제어 모듈은 상기 자동차단밸브가 닫힌 상태에서 압력의 감소가 감지되면 압력의 강하와 강하 시간을 연산하여 상기 자동차단밸브와 가스 기기 사이에서 가스 누출이 발생하는 것을 판정하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 상기 제어 모듈은 상기 자동차단밸브가 열린 상태에서 압력의 감소가 감지되면 압력의 강하와 강하 시간을 연산하여 상기 가스 중간 밸브와 상기 자동차단밸브 사이에서 가스 누출이 발생하는 것을 판정하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 상기 제어 모듈은 가스 중간 밸브가 닫혀 있고, 자동차단밸브가 열린 상태에서 압력의 감소가 감지되면 자동차단밸브를 닫어 압력의 감소여부를 감지하여 압력의 감소가 감지되면 압력의 강하량과 강하 시간을 연산하여 판단하여 상기 가스 중간 밸브에서 자동차단밸브 사이의 가스 누출을 판정하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 가스기기에 연결된 가스공급배관에 설치되며 가스기구에 공급되는 가스를 자동으로 차단 또는 연결하는 자동차단밸브와, 상기 자동차단밸브와 가스기기 사이의 가스공급배관 압력을 검출하는 압력센서와, 상기 압력센서에서 검출된 압력치의 변동을 감지하고 이 압력치의 변동을 기초로 상기 자동차단밸브의 개폐를 제어하는 제1 제어모듈을 포함한 가스 오동작 방지용 자동 차단장치의 상기 자동차단밸브와, 상기 압력센서에 접속하여 상기 압력센서에서 검출된 압력의 변동을 감지하고 이 압력의 변동을 기초로 상기 가스 공급관의 가스 누출을 판정하는 제2 제어모듈을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 방법은, (A) 가스 중간밸브가 닫혀있고, 자동차단밸브가 열려있는 상태에서 가스 공급관의 압력 증가가 있으면, 가스 중간밸브의 누출로 판정하는 단계; (B) 자동차단밸브가 닫혀있는 상태에서 가스공급관의 압력 변화를 감지하여 자동차단밸브와 가스기기사이의 가스공급관의 누출을 판정하는 단계; 및 (C) 가스 중간밸브가 닫혀있고, 자동차단밸브가 열려있는 상태에서 가스 공급관의 압력 감소를 기초로 가스 중간밸브와 가스기기사이의 누출을 판정하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 방법은, (D) 압력센서에서 측정된 압력치가 일정치를 유지하다가 강하함과 더불어 압력값이 증감을 반복하는 요동 성분이 검출된 경우 가스 기기의 점화동작으로 판단하여 자동차단밸브를 개방시키는 단계; 및 (E) 압력센서에서 측정된 압력치가 일정치를 유지하다가 상승함과 더불어 압력값이 증감을 반복하는 요동 성분이 검출된 경우 가스 기기의 소화동작으로 판단하여 자동차단밸브를 폐쇄시키는 단계를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 방법에 있어서 상기 (A) 단계는, (A-1)제어 모듈은 자동차단밸브에 열림 제어 신호를 전송하여 자동차단밸브가 열리도록 하는 단계; (A-2)압력 센서가 가스공급관의 압력을 측정하여 제어 모듈로 출력하는 단계; (A-3)제어 모듈은 자동차단밸브가 열린 상태에서 압력 센서로부터 입력받은 압력 측정값에 변화가 있는지를 판단하는 단계; 및 (A-4) 제어 모듈은 판단결과, 압력이 증가하면, 가스 중간 밸브의 이상으로 판단하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 방법에 있어서 상기 (B) 단계는, (B-1) 제어모듈은 자동차단밸브로 닫힘 제어 신호를 전송하여, 자동차단밸브가 닫히도록 하는 단계; (B-2) 압력센서가 압력을 측정하여 제어모듈로 출력하면, 제어 모듈은 압력 변화가 있는지를 판단하는 단계; (B-3) 제어 모듈은 압력이 시간이 지남에 따라 감소하게 되면 자동차단밸브와 가스기기사이의 가스 공급관에서 가스가 누출되는 것으로 판정하는 단계; 및 (B-4) 제어 모듈은 압력의 변화가 없으면 자동차단밸브와 가스기기사이의 가스 공급관에서 가스가 누출이 없는 것으로 판정하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 있어서 상기 (C) 단계는, (C-1) 상기 (B-4) 단계에서 가스 누출이 없는 것으로 판정된 상태에서, 자동차단밸브가 열린상태에서 가스 중간 밸브와 가스기기사이의 압력을 측정하는 단계; (C-2) 제어모듈은 측정한 압력의 변화가 있는지를 판단하는 단계; 및 (C-3) 판단 결과, 압력이 시간이 지남에 따라 감소하면, 가스 중간밸브와 자동차단밸브 사이의 가스 공급관에서 누출이 있는 것으로 판정하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 있어서 상기 (C) 단계는, (C-1) 자동차단밸브가 열린상태에서 가스 중간 밸브와 가스기기사이의 압력을 측정하는 단계; (C-2) 제어모듈은 측 정한 압력의 변화가 있는지를 판단하는 단계; (C-3) 판단 결과, 압력이 시간이 지남에 따라 감소하면, 자동차단밸브와 가스기기사이에 가스 공급관에서 가스 누출이 있는지를 확인하는 단계; 및 (C-4) 확인결과, 자동차단밸브와 가스기기사이에 가스공급관에서 가스 누출이 없으면, 가스 중간 밸브와 자동차단밸브 사이의 가스 공급관에서 누출이 있는 것으로 판정하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 방법에 있어서 상기 (C-3) 단계에서, 자동차단밸브와 가스기기사이에 가스 공급관에서 가스 누출이 있는지를 확인하는 단계는, 제어모듈은 자동차단밸브로 닫힘 제어 신호를 전송하여, 자동차단밸브가 닫히도록 하는 단계; 압력센서가 압력을 측정하여 제어모듈로 출력하면, 제어 모듈은 압력 변화가 있는지를 판단하는 단계; 제어 모듈은 압력이 시간이 지남에 따라 감소하게 되면 자동차단밸브와 가스기기사이의 가스 공급관에서 가스가 누출되는 것으로 판정하는 단계; 및 제어 모듈은 압력의 변화가 없으면 자동차단밸브와 가스기기사이의 가스 공급관에서 가스가 누출이 없는 것으로 판정하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 상기 제어 모듈은 가스 기구의 연소시에 적산 연소시간과 자동차단밸브이 개폐 회수의 정보를 저장하여 제품의 수명을 판단하여 사용자에게 알려주는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 본 발명에 따르면, 가스 중간 밸브로부터 가스 기구까지의 사이의 가스 누출을 신속하고 확실히 검지하여 미세한 누출도 방지할 수 있도록 하는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 가스 기기의 가스 사용 상태를 검사하여 가스공급관에 가스를 공급하거나 가스 공급을 차단할 수 있어 가스 기기를 안전하게 사용할 수 있도록 한다.

이제, 도 1 이하의 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가스 누출 검사 장치 및 그 방법에 대하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 가스 누출 검사 장치의 구성도이고, 도 2는 도 1의 가스 누출 검사 장치의 가스 공급관에 연결되는 연결관계를 보여주는 도면이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 가스 누출 검사 방법의 가스 누출 검사 과정의 흐름도이고, 도 4은 본 발명의 다른 실시예에 따른 가스 누출 검사 방법의 가스 누출 검사 과정의 흐름도이고, 도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 가스 누출 검사 방법의 가스 누출 검사 과정의 흐름도이다.

도 1을 참조하면 본 발명의 일실시예에 따른 가스 누출 검사 장치는, 가스 공급관에 설치되어 가스를 공급하거나 차단하는 자동차단밸브(10)와, 가스 공급관에 연결되어 가스 압력을 측정하여 출력하는 압력 센서(20)와, 압력센서(20)로부터 압력 측정값을 입력받아 가스 누출 여부 또는 가스 기기의 사용여부등을 판단하여 그 결과를 사용자에게 알려주거나 자동차단밸브(10)를 열거나 닫는 제어모듈(30)과, 제어모듈(30)에서 출력되는 가스 누출 정보를 표시하는 표시부(40)와, 제어모듈(30)에서 출력되는 가스 누출 정보를 소리를 사용하여 알려주는 경보부(50)와, 메모리(60)를 구비하고 있다.

이와 같은 가스 누출 검사 장치는 도 2에 도시된 바와 같이 가스 중간 밸브(1)와 가스 기기(2) 사이에 연결되어 있다.

여기에서, 자동차단 밸브(10)는 일예로 NC형의 자동밸브일 수 있으며, 제어모듈(30)의 제어에 의해 가스공급관에 가스를 공급하거나 가스 공급을 차단한다.

그리고, 압력센서(20)는 가스공급관(자동차단밸브(10)의 출구측)의 압력을 측정하여 제어 모듈(30)로 전송한다.

제어 모듈(30)은 압력센서(20)로부터 입력되는 압력측정값을 입력받아 가스 중간 밸브의 가스 누출여부 또는 가스공급관의 가스 누출여부를 판단하여 가스 누출여부를 사용자에게 소리나 문자등을 통하여 알려준다.

또한, 제어 모듈(30)은 압력센서(20)로부터 입력되는 압력측정값을 입력받아 가스기기(2)의 사용여부나 가스 점화여부등을 판단하여 자동차단밸브(10)를 열거나 닫는다.

또한, 제어모듈(30)은 가스 기기(2)의 연소시간을 메모리(60)에 저장하고, 자동 차단 밸브(10)의 개폐 회수등의 정보를 메모리(60)에 저장한다.

즉, 제어 모듈(30)은 가스 누출 검사 완료후에 가스 기구(2)가 연소를 계속하고 있다고 판단했을 때에 그 연소시간을 누적하여 메모리(60)에 저장하고, 자동 차단밸브(10)에 개폐 동작을 수행할 때마다 그 횟수를 카운트하여 카운트된 자동차단밸브(10)의 개폐 횟수를 메모리(60)에 저장한다.

이와 같이 하여 제어모듈(30)은 대략의 연소시간 및 자동 차단 밸브(10)의 개폐 회수를 파악할 수 있으면, 일예로 연소시간이 일정 시간 이상이 되거나 또는 자동 차단 밸브(10)의 개폐 회수가 일정 이상의 회수가 되면, 사용자에게 제품의 수리나 교환이 필요하다고 알려줄 수 있다.

그리고, 메모리(60)는 배관지름, 길이, 가스종류에 따른 배관용량과, 그에 따른 가스공급관 또는 가스 중간 밸브(1)의 누출시 가스압력감소 또는 가스 압력 증가에 따른 변화율 등을 저장하고 있다.

이와 같이 구성된 본 발명의 가스 누출 검사 장치의 동작과 그 방법에 대하여 살펴보면 아래와 같다.

<가스 누출 검사>

여기에서, 가스 누출 검사란 가스 중간 밸브(1)에서 가스가 누출되는지 여부와, 가스 공급관에서 가스가 누출되는지 여부를 검사하는 것을 의미한다.

< 실시예1 >

실시예 1에서는 먼저, 제어 모듈(30)은 가스 중간 밸브(1)에서부터 가스기기(2)까지의 가스공급관에 가스가 누출되는지 여부를 검사한다.

이를 위하여, 제어모듈(30)은 자동차단밸브(10)로 닫힘 제어 신호를 전송하여(S110), 자동차단밸브(10)가 닫히도록 한다(S112).

이후에, 압력센서(20)가 압력을 측정하여 제어모듈(30)로 출력하면, 제어 모듈(30)은 압력 변화가 있는지를 판단한다(S116).

이때, 제어 모듈(30)은 압력 변화를 관찰한 결과 가스 공급관에 이상이 있어 가스가 미세하게 누출되게 되고 그에 따라 압력센서(20)에서 측정한 압력이 시간이 지남에 따라 서서히 감소하게 되면 압력의 강하량과 강하 시간을 연산하여 가스 공급관에서 가스가 누출되는 것으로 판정하고(S118), 그 결과를 사용자에게 통보한다(S120).

즉, 제어 모듈(40)은 도 6에 도시된 바와 같이 측정한 압력이 시간이 지남에 따라 서서히 감소하게 되면 압력의 강하량(△P)과 강하 시간(T)을 연산하여 자동차단밸브(10)와 가스기기(2) 사이에서 가스가 누출되는 것으로 판정한다.

이와 반대로 제어 모듈(30)은 압력 변화를 관찰한 결과 가스 공급관에 압력 변화가 없는 경우에는 가스 차단 밸브(10)와 가스 기기(2) 사이를 정상으로 판정하여, 그 결과를 사용자에게 통보한다.

이후에, 제어 모듈(30)은 가스 중간 밸브(1)와 자동 차단 밸브(10) 사이에 가스 누출을 검사하기 위하여 자동차단밸브(10)에 열림 제어 신호를 전송하여(S122) 가스를 공급하도록 한다(S124).

이후에, 가스 공급관의 압력을 제거한 상태에서 압력 센서(20)는 가스공급관의 압력을 측정하여(S126) 제어 모듈(30)로 출력하면, 제어 모듈(30)은 자동차단밸브(10)가 열린 상태에서 압력 센서(20)로부터 입력받은 압력 측정값에 변화가 있는지를 판단한다(S128).

이때, 제어 모듈(30)는 가스 중간 밸브(1)에 이상이 있어 가스 중간 밸브(1)가 완전 폐쇄가 되지 않아 가스가 미세하게 세는 경우에 가스공급관의 압력이 서서히 증가하게 되는데, 이러한 압력의 증가가 검출이 되면 압력 상승과 상승 시간을 연산하여 가스 중간 밸브(1)의 이상으로 판단하여(S130) 그 결과를 사용자에게 알려준다(S132).

즉, 도 7에 도시된 바와 같이 가스 중간 밸브(1)가 이상이 있는 경우에 자동차단 밸브(10)가 열린후에 압력이 시간이 지남에 따라 서서히 증가하게 되는데, 제어 모듈(30)은 이러한 변화가 감지되면 압력의 상승(△P)과 상승 시간(T)을 연산하여 가스 중간 밸브(1)의 이상을 판단하여 그 결과를 사용자에게 알려준다.

한편, 가스 중간 밸브(1)와 자동차단밸브(10) 사이에 가스 누출이 있으면, 가스 압력이 서서히 감소하게 되며 이에 따라 제어모듈(30)은 가스 중간밸브(1)와 자동차단밸브(10) 사이에 압력의 강하량과 강하 시간을 연산하여 가스 누출이 있는 것으로 판단하여(S134) 그 결과를 사용자에게 알려준다(S136).

즉, 제어모듈(30)은 도 8에 도시된 바와 같이 자동차단 밸브(10)가 열린 상태에서 가스 압력이 서서히 감소하게 되면 압력의 강하량(△P)과 강하 시간(T)을 연산하여 가스 중간 밸브(1)와 자동차단밸브(10) 사이에 가스 누출이 있는 것을 판단하여(S134) 그 결과를 사용자에게 알려준다(S136).

이와 반대로, 제어모듈(30)는 자동차단 밸브(10)가 열린 상태에서 가스 압력의 변화가 없다면 가스 누출이 없는 것으로 판단하여(S138) 그 결과를 사용자에게 알려준다(S140).

< 실시예 2>

실시예 2에서는 먼저, 제어모듈(30)은 사용자가 가스 중간 밸브(1)를 닫고, 가스기기(2)의 가스개폐버튼을 닫은 상태에서 버튼 입력부(미도시)에 구비된 검사 시작 버튼을 누르면 자동차단 밸브(10)에 열림 제어 신호를 전송한다(S200).

그러면, 자동차단밸브(10)는 제어모듈(30)의 열림 제어 신호에 따라 열림 동작을 수행하여 열리게 되며 이에 따라 가스 중간 밸브(1)에서 가스기기(2)에 이르는 가스공급관에 가스 압력이 동일하게 된다(S202).

이후에, 가스 공급관에서 압력을 제거한 상태에서 압력센서(4)는 가스공급관의 압력을 측정하여 제어 모듈(30)로 출력한다(S204).

그러면, 제어모듈(30)는 압력 변화가 있는지를 판단하여(S206), 압력이 변화가 없으면 이상이 없는 것으로 판단하여(S212) 그 결과를 사용자에게 알려준다(S214).

하지만, 제어 모듈(30)는 가스 중간 밸브(1)에 이상이 있어 가스 중간 밸브(1)가 완전 폐쇄가 되지 않아 가스가 미세하게 세는 경우에 가스공급관의 압력이 서서히 증가하게 되는데, 이러한 압력의 증가가 검출이 되면 압력의 상승과 상승 시간을 연산하여 가스 중간 밸브(1)의 이상으로 판단하여(S208) 그 결과를 사용자에게 알려준다(S210).

즉, 도 9에 도시된 바와 같이 가스 중간 밸브(1)가 이상이 있는 경우에 자동차단 밸브(10)가 열린후에 압력이 시간이 지남에 따라 서서히 증가하게 되는데, 제 어 모듈(30)은 이러한 변화가 감지되면 압력의 상승(△P)과 상승 시간(T)을 연산하여 가스 중간 밸브(1)의 이상을 판단하여 그 결과를 사용자에게 알려준다.

한편, 제어 모듈(30)는 가스 중간 밸브(1)에 대한 가스 누출 여부에 대한 검사가 완료되면 가스 중간 밸브(1)에서부터 가스기기(2)까지의 가스공급관에 가스가 누출되는지 여부를 검사한다.

이를 위하여, 제어모듈(30)은 자동차단밸브(10)로 닫힘 제어 신호를 전송하여(S216), 자동차단밸브(10)가 닫히도록 한다(S218).

이후에, 압력센서(20)가 압력을 측정하여 제어모듈(30)로 출력하면(S220), 제어 모듈(30)은 압력 변화가 있는지를 판단한다(S222).

이때, 제어 모듈(30)은 압력 변화를 관찰한 결과 가스 공급관에 이상이 있어 가스가 미세하게 누출되게 되고 그에 따라 압력센서(20)에서 측정한 압력이 시간이 지남에 따라 서서히 감소하게 되면 압력의 강하량과 강하 시간을 연산하여 가스 공급관에서 가스가 누출되는 것으로 판정하고(S228), 그 결과를 사용자에게 통보한다(S230).

즉, 제어 모듈(40)은 도 10에 도시된 바와 같이 측정한 압력이 시간이 지남에 따라 서서히 감소하게 되면 압력의 강하량(△P)과 강하 시간(T)을 연산하여 자동차단밸브(10)와 가스기기(2) 사이에서 가스가 누출되는 것으로 판정한다.

이와 반대로 제어 모듈(30)은 압력 변화를 관찰한 결과 가스 공급관에 압력 변화가 없는 경우에는 가스 차단 밸브(10)와 가스 기기(2) 사이를 정상으로 판정하여(S224), 그 결과를 사용자에게 통보한다(S226).

이후에, 제어 모듈(30)은 가스 중간 밸브(1)와 자동 차단 밸브(10) 사이에 가스 누출을 검사하기 위하여 자동차단밸브(10)에 열림 제어 신호를 전송하여(S232) 가스를 공급하도록 한다(S234).

이후에, 압력 센서(20)는 가스공급관의 압력을 측정하여 제어 모듈(30)로 출력하면, 제어 모듈(30)은 자동차단밸브(10)가 열린 상태에서 압력 센서(20)로부터 입력받은 압력 측정값에 변화가 있는지를 판단한다(S236).

이 경우에, 가스 중간 밸브(1)와 자동차단밸브(10) 사이에 가스 누출이 있으면, 가스 압력이 서서히 감소하게 되며 이에 따라 제어모듈(30)는 압력의 강하량과 강하 시간을 연산하여 가스 중간밸브(1)와 자동차단밸브(10) 사이에 가스 누출이 있는 것으로 판단하여(S242) 그 결과를 사용자에게 알려준다(S244).

즉, 제어모듈(30)은 도 11에 도시된 바와 같이 자동차단 밸브(10)가 열린 상태에서 가스 압력이 서서히 감소하게 되면 압력의 강하량(△P)과 강하 시간(T)을 연산하여 가스 중간 밸브(1)와 자동차단밸브(10) 사이에 가스 누출이 있는 것을 판단하여(S242) 그 결과를 사용자에게 알려준다(S244).

이와 반대로, 제어모듈(30)는 자동차단 밸브(10)가 열린 상태에서 가스 압력의 변화가 없다면 가스 누출이 없는 것으로 판단하여(S238) 그 결과를 사용자에게 알려준다(S240).

한편, 위에서 가스 중간 밸브(1)에서 가스 기기(2)에 이르는 가스공급관의 가스 누출을 판정할 때 자동차단밸브(10)와 가스기기(2) 사이의 가스 누출 여부를 판단하고, 이후에 가스 중간 밸브(1)와 자동차단밸브(10) 사이에 가스의 누출 여부 를 판정하였으나 이와 달리 실시예 3에서 처럼 가스 중간 밸브(1)와 가스 기기(2) 사이의 누출 여부를 판정하여 가스 누출을 검사할 수 있다.

즉, 제어 모듈(30)는 도 5에 도시된 바와 같이 먼저 단계 S206에서 압력 변화를 관찰한 결과 가스 공급관에 이상이 있어 가스가 미세하게 누출되게 되고 그에 따라 압력센서(20)에서 측정한 압력이 시간이 지남에 따라 서서히 감소하게 되면 가스 공급관에서 가스가 누출되는 부위가 어디인지를 탐색한다.

<실시예 3>

먼저, 제어 모듈(30)은 가스 중간 밸브(1)에 이상이 있어 가스 중간 밸브(1)가 완전 폐쇄가 되지 않아 가스가 미세하게 세는 경우에 미리 가스공급관의 압력이 제거된 상태에서 가스공급관의 압력이 서서히 증가하게 되는데, 이러한 압력의 증가가 검출이 되면 압력의 상승과 상승 시간을 연산하여 가스 중간 밸브(1)의 이상으로 판단하여(S208') 그 결과를 사용자에게 알려준다(S210').

즉, 도 12에 도시된 바와 같이 가스 중간 밸브(1)가 이상이 있는 경우에 자동차단 밸브(10)가 열린후에 압력이 시간이 지남에 따라 서서히 증가하게 되는데, 제어 모듈(30)은 압력의 상승(△P)과 상승 시간(T)을 연산하여 이러한 변화가 감지되면 가스 중간 밸브(1)의 이상을 판단하여 그 결과를 사용자에게 알려준다.

한편, 가스공급관에 가스 누출이 있다면 도 13에 도시된 바와 같이 가스 압력이 서서히 감소하게 되는데, 이때 가스 중간 밸브와 자동차단밸브 사이에서 가스가 누출되는지, 아니면 자동차단밸브와 가스 기기 사이에서 가스 누출이 발생하는 지를 알아보기 위하여 제어모듈(30)은 자동차단밸브(10)에 닫힘 제어 신호를 전송한다(S216').

이에 따라 자동차단밸브(10)가 닫히고, 압력 센서(20)가 압력을 측정하여 출력하면, 제어 모듈(30)은 압력 변화가 있는지를 판단한다(S222').

판단 결과, 제어 모듈(30)은 압력 변화가 없으면, 가스 중간 밸브(1)와 자동차단밸브(10) 사이의 누출로 판정하고(S228'), 그 결과를 사용자에게 통보한다(S230').

판단결과, 제어 모듈(30)은 압력 변화가 있으면, 압력의 강하량과 강하 시간을 연산하여 가스 중간 밸브와 가스 기기 사이의 누출로 판정하고(S224'), 그 결과를 사용자에게 통보한다(S226').

즉, 제어모듈(30)은 도 14에 도시된 바와 같이 자동차단 밸브(10)가 폐쇄된 상태에서 가스 압력이 서서히 감소하게 되면 압력의 강하량(△P)과 강하 시간(T)을 연산하여 자동차단 밸브(10)와 가스 기기(2) 사이에 가스 누출이 있는 것을 판단하여(S224') 그 결과를 사용자에게 알려준다(S226').

<가스 기기 사용 검사>

여기에서, 가스 기기 사용 검사란 가스 사용자가 가스 기기를 사용하거나 중지하고자 하여 가스개폐버튼을 작동할 때, 그 작동에 대응하여 자동차단밸브(10)를 자동적으로 개폐시키는 동작을 의미한다. 즉, 사용자가 가스를 사용하고자 하여 가스개폐버튼을 여는 경우에는 자동적으로 자동차단밸브를 열어 가스가 공급되도록 하고, 가스사용을 중지하고자 하여 가스개폐버튼을 닫는 경우에는 자동적으로 자동차단밸브를 닫아 가스 공급을 차단하도록 한 것이다.

따라서, 이러한 본 발명에 따르면 가스의 사용시에만 열려지고 미사용시에는 자동적으로 잠겨지므로 사용시마다 일일히 중간 밸브를 열고 닫아야 하는 사용자의

번거로움을 덜어줄 수 있고, 취침시나 외출시에도 가스 개폐 장치를 닫을 필요가 없을 뿐 아니라 지진 대책으로서도 매우 유용한 수단으로서 활용될 수 있다.

이러한 본 발명에 있어서는 가스기기의 점화, 소화 동작에 대한 판단이 매우 중요하다 할 수 있다. 본 발명의 경우 이러한 점화/소화의 판단이 가스기기의 직접적인 점화 신호가 아니라 가스공급관의 압력 변동에 의해 독립적으로 판단할 수 있도록 함에 주요한 특징이 있는데, 본 발명에 있어서 이러한 판단 및 자동차단밸브의 개폐 동작은 다음과 같은 기술적 구성 및 과정에 의해 이루어진다.

먼저, 자동차단밸브(10) 입구측의 압력을 P1이라하고 출구측의 압력을 P2라 할 때, 자동차단밸브(10)와 가스개폐버튼와의 사이에 가스 누출이 없는 경우 P2의 압력은 입구측 압력 P1의 가상압력과 동일하다. 이 때, 사용자가 가스개폐버튼를 눌러 열게 되면, 도15에 도시된 바와 같이 P2는 안정 상태로부터 급격히 강하하여 잠시동안 요동하게 되고 착화와 동시에 다시 안정한 압력을 유지하게 된다. 이러한 현상에 대한 하나의 실측 데이터는 도16에 도시되어 있다.

본 발명은 이와 같이 점화시 압력이 급격히 강하하는 현상에 착안하여 이를 점화 신호로 판단하는 것으로서, 구체적으로는 다음과 같은 3가지 조건을 만족하는 경우에 자동차단밸브를 여는 것으로 한다. (아래 조건에서의 부호는 도15에 도시된 기호와 동일한 부호를 사용한다)

1. 자동차단밸브가 닫힌 상태에서의 P21와, 현시점보다 몇 초 앞에 메모리 해둔 P21와 비교하였을 때 압력 차이 ΔP1가 발생할 것.

2. 압력 차이 ΔP1가 발생한 뒤의 압력 P22가 안정 상태로 되고, 또한, P22과 P21(몇 초　앞)과 비교하였을 때 압력차이 ΔP2 가 있을 것.

3. 가스 압력 변위 (요동)인 AC 성분이 있을 것.

상기와 같은 비교 연산, 판단 및 자동차단밸브(10)에 대한 동작 신호 발생 등은 제어모듈(30)에 의해 수행되며, 이러한 제어모듈은 마이컴 칩 등을 사용한 회로를 구성함에 의해 구현될 수 있다.

다만, 상기한 것만으로는 가스 사용자가 개폐 버튼를 누른 동작만으로 불이 붙고 있는가(점화에 성공)에 대한 보장은 없다. 따라서 가스 레인지에 불이 붙고 있는지를 판단할 필요가 있는데, 그 방법으로는 매우 짧은 순간(수 밀리 초간) 자동차단밸브를 닫아 이때의 압력 변화를 기초로 점화 성공 여부를 판단할 수 있다. 즉, 불이 붙고 있는 때에는 자동차단밸브가 닫힌 경우 가스 압력이 저하되기 때문에 점화 성공으로 판단하고 재차 자동차단밸브를 개방시킴에 의해 연소를 계속하게 한다. 반면 불이 붙지 않은 경우에는 가스 압력이 변화하지 않기 때문에 이 경우는 점화 실패로 판단하여 자동차단밸브를 계속 폐쇄한 상태로 한다.

또 한편, 가스 사용자가 개폐 버튼을 눌러 가스 사용을 중단하는 경우에도,상기 제어모듈은 상기 자동차단밸브를 매우 짧은 시간 동안 개방시키게 되며, 이와 같이 개방시켰을 때 압력센서의 압력치가 변화하지 않으면 소화가 제대로 이루어진 것으로 재확인되므로 상기 제어모듈은 자동차단밸브를 계속 폐쇄상태로 하게 된다.

또 한편, 가스 사용자가 개폐 버튼을 눌러 가스 사용을 중단하는 경우에도,상기 제어모듈은 상기 자동차단밸브를 매우 짧은 시간 동안 개방시키게 되며, 이와 같이 개방시켰을 때 압력센서의 압력치가 변화하지 않으면 소화가 제대로 이루어진

것으로 재확인되므로 상기 제어모듈은 자동차단밸브를 계속 폐쇄상태로 하게 된다.

다음으로, 가스 사용자가 가스개폐 버튼를 닫은 경우 압력센서로부터 검출된 압력은 도3과 같이 안정 상태로부터 급격히 상승하여 잠시동안 요동하게 되며 소화와 동시에 안정한 압력이 된다. 따라서, 자동차단밸브를 닫는 조건은 구체적으로

다음과 같은 3가지 조건을 만족하는 경우로 한다.

1. 자동차단밸브가 열린 상태에서의 압력치 P22와, 현시점보다 몇 초 앞에 메모리 해둔 P22와 비교하였을 때 압력 차이ΔP3가 발생할 것.

2. 압력 차이 ΔP3가 발생한 뒤의 압력 P23가 안정 상태로 되고, 또한, P23과 P22(몇 초　앞)와 비교하였을 때 압력차이ΔP4 가 있을 것.

3. 가스 압력 변위 (요동)인 AC 성분이 있을 것.

나아가, 이상과 같은 본 발명에 의하면, 가스의 미사용시에 자동차단밸브는 폐쇄된 상태로 있지만, 자동차단밸브 출구측 이후의 가스공급배관에 가스 누설이 있으면(실제로 가스 레인지 자체 내에서 어느 정도의 누출이 있다) 가스 압력은 서서히 저하하게 된다. 만약 가스 압력의 저하로 인해 배관중의 압력이 가스 레인지의 동작에 필요한 최소 압력을 밑돌게 될 경우(통상 오랜 시간 사용하지 않은 경우 이런 일이 자주 발생한다) 사용자가 가스개폐버튼을 눌러도 점화되지 않게 된다. 이러한 경우를 방지하기 위해 본 발명은 가스기기의 미사용시에 압력센서에서 검출된 압력치가 소정의 기준 압력치 이하로 떨어지면 자동차단밸브를 매우 짧은 시간 동안 개방시키고 가스 압력이 복귀하면 폐쇄하도록 제어하고 있다. 다만, 상기한

개폐 횟수가 설정 회수를 초과하면 가스공급 배관 자체에 문제가 있는 것으로 볼 수 있으므로 이 경우 제어모듈은 가스 누출로 판단하여 경보를 발하고 자동차단밸브를 잠금 폐쇄하도록 한다.

한편, 본 발명에서 상기와 같이 차단밸브를 열어 압력을 복귀시키는 것은 경보를 발동시키기 위해서이기도 하지만, 그보다 더욱 중요한 것은, 위에서 설명한 바와 같이 복귀시키지 않고 가스 압력이 가스 공급 하한치 이하가 된 경우 가스 레인지가 안전하게 점화한다는 보장이 없어지므로 이를 방지하기 위함이다. 또한, 압력이 0이 되면, 본 발명에서 점화/소화 여부를 판단함에 있어 기본인 변위(요동)를 검출할 수 없기 때문에 논리 모순으로 된다. 따라서, 본 발명에 있어 "가스 압력을 복귀시킨다"라고 하는 표현은, 1.변위(요동)을 검출시키기 위해서와, 2.경보를 발동시키고 확실한 점화를 가능하게 하기 위한 2개의 목적을 가지는 것이다.

도 17는 본 발명의 다른 실시예에 따른 가스 누출 검사 장치의 구성도로서, 도 17에 도시된 가스 누출 검사 장치는 위에서 설명한 가스 누출 검사와 가스 기기 사용 검사를 별도의 기기로 구성한 실시예이다.

도 17를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 가스 누출 검사 장치는 제어 모듈(30a)로만 구성되어 있다.

이와 같은 제어 모듈(30a)로 구성된 가스 누출 검사 장치는 자동 차단 밸 브(10)와 압력센서(20) 그리고 제2 제어모듈(30b)으로 구성된 위에서 설명한 가스 기기의 사용을 검사하는 가스 오사용 방지용 자동차단장치(등록특허 10-760982호에 개시됨)에 연결부(70)를 통하여 접속하여 가스 누출 검사를 수행한다.

여기에서, 연결부(70)는 제어 모듈(30a)과 자동 차단 밸브(10) 그리고 제어 모듈(30a)과 압력 센서(20)의 직접적인 접속을 제공한다.

따라서, 제어 모듈(30a)은 연결부(70)를 통하여 자동차단밸브(10)와 압력 센서(20)에 접속되어 자동차단밸브(10)와 압력 센서(20)를 제어하여 가스 누출 검사를 수행할 수 있다.

이와 같은 제어모듈(30a)이 수행하는 가스 누출 검사는 위에서 설명한 바와 같다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 가스 누출 검사 장치의 구성도.

도 2는 도 1의 가스 누출 검사 장치의 가스 공급관에 연결되는 연결관계를 보여주는 도면.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 가스 누출 검사 방법의 가스 누출 검사 과정의 흐름도.

도 4은 본 발명의 다른 실시예에 따른 가스 누출 검사 방법의 가스 누출 검사 과정의 흐름도.

도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 가스 누출 검사 방법의 가스 누출 검사 과정의 흐름도.

도 6 내지 14는 자동차단밸브의 개폐시에 시간에 따른 압력의 변화를 보여주는 그래프.

도 15는 가스 기기의 점화/소화시 가스 압력의 변동을 도시한 그래프.

도 16은 가스 압력 변동에 대한 실측 데이터의 일예를 도시한 그래프.

도 17를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 가스 누출 검사 장치의 구성도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 가스 중간 밸브 2 : 가스기기

10 : 자동차단밸브 20 : 압력 센서

30, 30a, 30b : 제어모듈 40 : 표시부

50 : 경보부 60 : 메모리

Claims

가스기기에 연결된 가스공급관에 가스 중간 밸브 이후에 설치되어 가스를 자동으로 차단하거나 가스를 자동으로 연결하는 자동차단밸브;

상기 자동차단밸브와 가스기기 사이의 가스공급관 압력을 검출하는 압력센서; 및

상기 압력센서에서 검출된 압력의 변동을 감지하고 이 압력의 변동을 기초로 상기 가스 공급관의 가스 누출을 판정하는 제어모듈을 포함하여 이루어진 가스 누출 검사 장치.
청구항 1에서

상기 가스공급관의 배관길이, 배관직경, 가스 종류를 입력받고 그에 따른 가스 누출시의 변화율을 저장하고 있는 메모리를 더 포함하며,

상기 제어 모듈은 상기 메모리에 저장된 변화율을 참조하여 가스 공급관의 가스 누출을 판정하는 것을 특징으로 하는 가스 누출 검사 장치.
청구항 1에서

상기 제어 모듈은 가스 중간 밸브가 닫혀 있고, 상기 자동차단밸브가 열려 있으며 가스공급관에 압력이 제거된 상태에서 압력의 증가가 감지되면 압력의 상승과 상승 시간을 연산하여 상기 가스 중간 밸브에서 가스 누출이 발생하는 것을 판정하는 것을 특징으로 하는 가스 누출 검사 장치.
청구항 1에서

상기 제어 모듈은 상기 자동차단밸브가 닫힌 상태에서 압력의 감소가 감지되면 압력의 강하량과 강하 시간을 연산하여 상기 자동차단밸브와 가스 기기 사이에서 가스 누출이 발생하는 것을 판정하는 것을 특징으로 하는 가스 누출 검사 장치.
청구항 1에서

상기 제어 모듈은 가스 중간 밸브가 닫혀 있고, 자동차단밸브가 열린 상태에서 압력의 감소가 감지되면 자동차단밸브를 닫어 압력의 감소여부를 판단하여 압력의 감소가 감지되면 압력의 강하량과 강하 시간을 연산하여 상기 가스 중간 밸브에서 자동차단밸브 사이의 가스 누출을 판정하는 것을 특징으로 하는 가스 누출 검사 장치.
청구항 1에서

상기 제어 모듈은 가스 기구의 연소시에 적산 연소시간과 자동차단밸브이 개폐 회수의 정보를 저장하여 제품의 수명을 판단하여 사용자에게 알려주는 것을 특징으로 하는 가스 누출 검사 장치.
가스기기에 연결된 가스공급배관에 설치되며 가스기구에 공급되는 가스를 자동으로 차단 또는 연결하는 자동차단밸브와, 상기 자동차단밸브와 가스기기 사이의 가스공급배관 압력을 검출하는 압력센서와, 상기 압력센서에서 검출된 압력치의 변동을 감지하고 이 압력치의 변동을 기초로 상기 자동차단밸브의 개폐를 제어하는 제1 제어모듈을 포함한 가스 오동작 방지용 자동 차단장치의 상기 자동차단밸브와, 상기 압력센서에 접속하여 상기 압력센서에서 검출된 압력의 변동을 감지하고 이 압력의 변동을 기초로 상기 가스 공급관의 가스 누출을 판정하는 제2 제어모듈을 포함하여 이루어진 가스 누출 검사 장치.
(A) 가스 중간밸브가 닫혀있고, 자동차단밸브가 열려있는 상태에서 가스 공급관의 압력 증가가 있으면, 가스 중간밸브의 누출로 판정하는 단계;

(B) 자동차단밸브가 닫혀있는 상태에서 가스공급관의 압력 변화를 감지하여 자동차단밸브와 가스기기사이의 가스공급관의 누출을 판정하는 단계; 및

(C) 가스 중간밸브가 닫혀있고, 자동차단밸브가 열려있는 상태에서 가스 공 급관의 압력 감소를 기초로 가스 중간밸브와 가스기기사이의 누출을 판정하는 단계를 포함하여 이루어진 가스 누출 검사 방법.
청구항 8에서

(D) 압력센서에서 측정된 압력치가 일정치를 유지하다가 강하함과 더불어 압력값이 증감을 반복하는 요동 성분이 검출된 경우 가스 기기의 점화동작으로 판단하여 자동차단밸브를 개방시키는 단계; 및

(E) 압력센서에서 측정된 압력치가 일정치를 유지하다가 상승함과 더불어 압력값이 증감을 반복하는 요동 성분이 검출된 경우 가스 기기의 소화동작으로 판단하여 자동차단밸브를 폐쇄시키는 단계를 더 포함하여 이루어진 가스 누출 검사 방법.
청구항 8에서

상기 (A) 단계는,

(A-1)제어 모듈은 자동차단밸브에 열림 제어 신호를 전송하여 자동차단밸브가 열리도록 하는 단계;

(A-2)압력 센서가 가스공급관의 압력을 측정하여 제어 모듈로 출력하는 단계;

(A-3)제어 모듈은 자동차단밸브가 열린 상태에서 압력 센서로부터 입력받은 압력 측정값에 변화가 있는지를 판단하는 단계; 및

(A-4) 제어 모듈은 판단결과, 압력이 증가하면, 가스 중간 밸브의 이상으로 판단하는 단계를 포함하여 이루어진 가스 누출 검사 방법.
청구항 8에서

상기 (B) 단계는,

(B-1) 제어모듈은 자동차단밸브로 닫힘 제어 신호를 전송하여, 자동차단밸브가 닫히도록 하는 단계;

(B-2) 압력센서가 압력을 측정하여 제어모듈로 출력하면, 제어 모듈은 압력 변화가 있는지를 판단하는 단계;

(B-3) 제어 모듈은 압력이 시간이 지남에 따라 감소하게 되면 자동차단밸브와 가스기기사이의 가스 공급관에서 가스가 누출되는 것으로 판정하는 단계; 및

(B-4) 제어 모듈은 압력의 변화가 없으면 자동차단밸브와 가스기기사이의 가스 공급관에서 가스가 누출이 없는 것으로 판정하는 단계를 포함하여 이루어진 가스 누출 검사 방법.
청구항 11에서

상기 (C) 단계는,

(C-1) 상기 (B-4) 단계에서 가스 누출이 없는 것으로 판정된 상태에서, 자동차단밸브가 열린상태에서 가스 중간 밸브와 가스기기사이의 압력을 측정하는 단계;

(C-2) 제어모듈은 측정한 압력의 변화가 있는지를 판단하는 단계; 및

(C-3) 판단 결과, 압력이 시간이 지남에 따라 감소하면, 가스 중간밸브와 자동차단밸브 사이의 가스 공급관에서 누출이 있는 것으로 판정하는 단계를 포함하여 이루어진 가스 누출 검사 방법.
청구항 8에서

상기 (C) 단계는,

(C-1) 자동차단밸브가 열린상태에서 가스 중간 밸브와 가스기기사이의 압력을 측정하는 단계;

(C-2) 제어모듈은 측정한 압력의 변화가 있는지를 판단하는 단계;

(C-3) 판단 결과, 압력이 시간이 지남에 따라 감소하면, 자동차단밸브와 가스기기사이에 가스 공급관에서 가스 누출이 있는지를 확인하는 단계;

(C-4) 확인결과, 자동차단밸브와 가스기기사이에 가스공급관에서 가스 누출이 없으면, 가스 중간 밸브와 자동차단밸브 사이의 가스 공급관에서 누출이 있는 것으로 판정하는 단계를 포함하여 이루어진 가스 누출 검사 방법.
청구항 13에서

상기 (C-3) 단계에서, 자동차단밸브와 가스기기사이에 가스 공급관에서 가스 누출이 있는지를 확인하는 단계는,

제어모듈은 자동차단밸브로 닫힘 제어 신호를 전송하여, 자동차단밸브가 닫히도록 하는 단계;

압력센서가 압력을 측정하여 제어모듈로 출력하면, 제어 모듈은 압력 변화가 있는지를 판단하는 단계;

제어 모듈은 압력이 시간이 지남에 따라 감소하게 되면 자동차단밸브와 가스기기사이의 가스 공급관에서 가스가 누출되는 것으로 판정하는 단계; 및

제어 모듈은 압력의 변화가 없으면 자동차단밸브와 가스기기사이의 가스 공급관에서 가스가 누출이 없는 것으로 판정하는 단계를 포함하여 이루어진 가스 누출 검사 방법.