KR20140099652A - 배출관 케이스가 결합된 차량용 내압용기 가스누출감지장치 - Google Patents

Abstract

배출관 케이스가 결합된 차량용 내압용기 가스누출감지장치가 개시된다. 제1 케이스부재, 상기 제1 케이스부재와 결합하여 내부 공간을 형성하는 제2 케이스부재를 포함하는 외부용기와; 상기 외부용기 내부에 몸체부가 결합되며 외부로 가스를 주입 및 배출할 수 있는 배출관이 형성된 이중 내압용기와; 상기 배출관을 커버하는 배출관 케이스와; 상기 배출관 케이스에 부착된 제1 가스누출감지센서와; 상기 내압용기와 상기 외부용기 사이에 주입되며, 대기압보다 낮도록 충진된 부식방지 가스와; 상기 외부용기에 결합되어, 상기 부식방지 가스의 압력변화가 발생시 이를 감지하는 가스압력감지센서를 포함하는 배출관 케이스가 결합된 차량용 이중 내압용기 가스누출감지장치를 제공한다.

Description

배출관 케이스가 결합된 차량용 내압용기 가스누출감지장치{PRESURE SENSING APPARATUS FOR GAS CASE }

본 발명은 차량용 가스누출감지장치를 이용한 배출관 케이스가 결합된 차량용 내압용기 가스누출감지장치에 관한 것으로서, 실시간 가스누출 및 폭발사고를 방지하기 위하여 미량의 가스가 누출되는 경우에도 조기에 가스의 누출을 감지하는 이중 내압용기의 배출관 케이스가 결합된 차량용 내압용기 가스누출감지장치에 관한 것이다.

친환경 목적으로 압축천연가스(CNG) 버스(이하 "가스 차량"이라 한다.)의 도입이 증가하고 있다. 가스 차량의 가장 큰 문제점은 안전성이다. 지난 2010년 8월에도 운행중이던 가스 차량의 내압용기가 폭발하여 많은 인명사고를 일으켰다.

이러한 내압용기는 차량의 상, 하부에 부착된다. 차량의 하부는 노면의 이물질과 화학물질 및 빗물에 노출되기 때문에 내압용기가 쉽게 부식된다. 차량의 운행에 따라 정기적으로 내압용기를 검사하나, 내압용기의 부식 여부 및 안전성을 수시로 체크하기는 쉽지 않다.

특히, 여름과 같이 기온이 높을 경우 높은 내압에 의해서 내압용기의 안전성은 약해지게 된다.

내압용기에서 누출되는 가스는 인화성 물질과 접촉시 폭발하게 되어 인명사고를 일으킨다. 또한, 내압용기 내부의 높은 압력에 의해 내압용기가 폭발하는 사고가 발생할 수 있다. 승객의 안전과 직결되는 가스 차량의 폭발사고를 방지할 수 있는 새로운 방식의 안전장치가 필요하다.

그리고 현재 개발중인 수소 연료 전지차량은 수소압이 300mba~350mba의 고압이며, 수소의 확산 속도는 천연가스의 6배 헬륨의 2.7배로 내압용기 외부의 감지가 매우 어려우며, 밀폐된 용기 내부에서 감지할 때, 감지가 용이하다. 특히 수소가스는 공기중에 4% 이상이면 폭발가능성이 있다.

또한, 내압용기의 배출밸브에서 가스 누출사고가 빈번히 발생한다. 따라서, 배출밸브의 가스 누출을 감지할 수 있는 방법이 필요하게 되었다.

관련된 기술로는 한국공개실용 20-1997-0052317호가 있다.

본 발명은 압축 천연가스 및 압축 수소가스를 사용하는 차량에 있어 안전에 가장 문제가 되는 내압용기의 폭발을 실시간 방지하기 위한 이중 내압용기에 배출관 케이스가 결합된 차량용 내압용기 가스누출감지장치를 제공하고자 한다.

또한, 본 발명은 미량의 가스가 유출되더라도 이를 감지하는 이중 내압용기에 배출관 케이스가 결합된 차량용 내압용기 가스누출감지장치를 제공하고자 한다.

또한, 본 발명은 이중 내압용기의 내부용기 및 외부용기의 균열까지 쉽게 감지하는 배출관 케이스가 결합된 차량용 이중 내압용기 가스누출감지장치를 제공하고자 한다.

또한, 본 발명은 내압용기에 외부환경 및 충격이 가지 않도록 하는 배출관 케이스가 결합된 차량용 이중내압용기 가스누출감지장치를 제공하고자 한다.

또한, 본 발명은 내압용기의 배출밸브에서 누출되는 가스를 감지할 수 있는 배출관 케이스가 결합된 차량용 이중내압용기 가스누출감지장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면,

유입구가 형성된 1차 내부 내압용기(12)와;

상기 1차 내압용기(12)를 감싸는 2차 외부용기(11)와;

상기 1차 내압용기(12)와 2차 외부용기(11) 사이에 개재되는 완충돌기(13)와;

상기 2차 외부용기(11)에 결합되어, 상기 1차 내압용기(12) 와 상기 2차 외부용기(11) 사이의 가스누출을 감지하는 가스누출감지센서(162)와;

상기 2차 외부용기(11)에 결합되는, 상기 1차 내압용기(12)와;

상기 2차 외부용기(11) 사이의 압력을 감지하는 압력감지센서(161)와;

상기 가스누출감지센서(162)와 상기 압력감지센서(161)센서의 이상신호 및 각 센서의 고장유무를 감지하여, 외부로 경고하는 제어부를 포함하되,

상기 1차 내부 내압용기(12)와 상기 2차 외부용기(11) 사이의 기압은 대기압과 다른 것과.

상기 배출관을 커버하는 배출관 케이스와;

상기 배출관 케이스에 부착된 제1 가스누출감지센서와;

상기 내부 내압용기와 상기 외부용기 사이에 주입되며, 대기압보다 낮도록 충진된 부식방지 가스와;

상기 외부용기에 결합되어, 상기 부식방지 가스의 압력변화가 발생시 이를 감지하는 가스압력감지센서를 포함하는 배출관 케이스가 결합된 차량용 이중 내압용기 가스누출감지장치를 제공한다.

또한, 상기 이중 내압용기의 외부용기에 결합되어 상기 이중용기 중 내부 내압용기의 가스누출시 이를 감지하는 제2 가스누출감지센서를 포함하는 배출관 케이스가 결합된 차량용 내압용기 가스누출감지장치를 제공한다.

이상과 같이, 본 발명은 이중용기로 내압용기의 직접충격 및 외부환경으로부터 보호하고 미량의 가스가 누출되더라도 이를 조기에 감지하는 배출관 케이스가 결합된 차량용 이중 내압용기 가스누출감지장치를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명은 내압용기의 부식을 방지하는 배출관 케이스가 결합된 차량용 이중 내압용기 가스누출감지장치를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명은 외부용기의 훼손을 조기발견 할 수 있다

또한, 내압용기 부식을 방지하므로 내압용기를 보다 안전하게 보호할 수 있는 차량용 이중 내압용기 가스누출 감지장치를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명은 내부 내압용기 및 외부용기의 균열까지 쉽게 감지하는 배출관 케이스가 결합된 차량용 이중 내압용기 가스누출감지장치를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명은 내압용기에 충격이 가지 않도록 하는 배출관 케이스가 결합된 차량용 이중 내압용기 가스누출감지장치를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명은 내압용기의 배출밸브에서 누출되는 가스를 감지할 수 있는 배출관 케이스가 결합된 차량용 이중 내압용기 가스누출감지장치를 제공하고자 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배출관 케이스가 결합된 차량용 이중구조 내압용기 가스누출감지장치의 분리 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배출관 케이스가 결합된 차량용 이중구조 내압용기 가스누출감지장치의 단면도.
도 3은 도 2의 A-A'의 단면도.
도 4는 도 2의 B-B'의 단면도.
도 5는 도 2의 C-C'의 단면도.

이하에는, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 상세하게 설명하되, 이는 본 발명에 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로써 본 발명의 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배출관 케이스가 결합된 차량용 이중구조 내압용기 가스누출감지장치의 분리 사시도이며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배출관 케이스가 결합된 차량용 이중구조 내압용기 가스누출감지장치의 사시도이며, 도 3은 도 2의 A-A'의 단면도이며, 도 4는 도 2의 B-B'의 단면도이며, 도 5는 도 2의 C-C'의 단면도이다.

본 실시예의 배출관 케이스가 결합된 차량용 이중 내압용기 가스누출감지장치(10)는, 제1 케이스부재(111), 상기 제1 케이스부재(111)와 결합하여 내부 공간을 형성하는 제2 케이스부재(112)를 포함하는 외부용기(11)와; 상기 내압용기와 상기 외부용기 사이에 주입되며, 대기압보다 낮도록 충진된 부식방지 가스(G)와; 상기 외부용기에 결합되어, 상기 부식방지 가스의 압력변화가 발생시 이를 감지하는 가스압력감지센서(161)를 포함한다.

외부용기(11)는 제1 케이스부재(111)와 제2 케이스부재(112)가 맞물려 결합되어 밀폐될 경우, 내부공간이 확보된다. 이 내부공간에는 내압용기(12)의 몸체부가 결합될 수 있다. 내압용기(12)의 배출관은 외부로 돌출되어 있다.

외부용기(11)는 스테인레스와 같은 금속재질로 만들어질 수 있다.

제1 케이스부재(111)와 제2 케이스부재(112)가 결합되는 부분에는 밀폐용으로 씰링부재가 개재될 수도 있다.

제1 케이스부재(111)와 제2 케이스부재(112)가 결합됨으로써 형성된 내부공간에는, 내압용기(12)가 결합될 수 있다. 외부용기와 내압용기 사이에는 가스유통이 가능한 이격부재가 형성된다 이로서 이중 내압용기가 형성된다 내부 내압용기(12)는 압축천연가스를 저장할 수 있는 용기이다.

외부용기(11)와 내압용기(12) 사이에는 부식방지 가스(G)가 저장되어 있다. 부식방지 가스(G)는 질소와 같이, 반응성이 없는 가스이다. 부식방지 가스(G)는 대기압보다 높은 상태로 충진되는 것이 좋다.

외부용기(11)에는 가스압력감지센서(161)가 결합된다. 가스압력감지센서(161)는 외부용기 내부의 압력을 감지하여, 기준을 벗어나는 압력을 감지할 경우 압력 알람부(171)를 작동시킨다.

만약, 내압용기(12)에 균열이 발생하였을 경우, 고압의 압축 천연가스가 새어나오며, 이 고압의 압축 천연가스는 외부용기(11)의 압력을 증가시킨다. 가스압력감지센서(161)는 이를 감지하여 적색의 경고등과 경고음으로 압력 알람부(171)를 작동시킨다.

반면, 외부용기(11)에 균열이 발생하면, 케이스 내부의 공기가 외부로 나가게 되고, 케이스(11)의 내부는 대기압과 거의 동일하게 된다. 이때, 가스압력감지센서(161)는 이를 감지하여 녹색의 경고등과 경고음으로 압력 알람부(171)를 작동시킨다.

따라서, 차량 관리자는 압력 알람부(171)의 경고음과 경고등으로 내압용기(12)에 균열이 생겼는지, 케이스(11)에 균열이 생겼는지 바로 확인할 수 있어, 이를 교체할 수 있게 된다.

한편, 외부용기(11)에는 가스누출감지센서(162)가 결합될 수 있다. 가스누출감지센서(162)는 외부용기(11)의 내부공간에 압축 천연가스가 누출 되었는지 감지한다. 즉, 내압용기(12)에 크랙이 발생하여 가스가 누출될 경우 밀폐된 외부용기(11)의 내부에 압축 천연가스가 머물게 되고, 이 압축천연가스를 가스누출감지센서(162)가 감지한다. 따라서, 미량의 압축 천연가스가 누출되더라도 내부에 축적되므로 가스누출감지센서(162)는 이를 감지할 수 있게 된다

종래에는 용기 설치전 용기의 파손 유무를 확인하는 방법으로 밀폐용기에 피검용기를 설치하고 피검용기에 검사용 가스를 주입 피검용기의 파손유무를 확인하는 방법이 있으나 이는 설치전 검사방법으로 실시간 용기의 이상 유무를 감지하기 어려웠다 그러나 본 실시 예는 이중용기로 외부용기와 내압용기를 하나의 용기로 구성하여 설치하므로 실시간 내압용기의 이상유무를 확인할 수 있게된다 내압용기(12)에서 누출된 가스가, 외부용기(11)의 내부에 있기 때문에 미량의 가스가 누출 되더라도 가스누출감지센서(162)는 이를 쉽게 감지할 수 있게 된다.

가스누출감지센서(162)가 가스를 감지하면, 가스 알람부(172)를 작동시킨다.

내압용기(12)의 외벽과 외부용기(11)의 내벽이 접촉하지 않도록, 외부용기(11)의 내벽에는 가스흐름이 용이한 완충돌기(13)가 돌출될 수 있다. 완충돌기(13)는 합성수지 재질로서, 탄성력이 있는 것이 좋다.

한편, 상기 외부용기(11)의 내벽과 상기 내압용기(12)의 외벽에 띠의 형태로 차단부재(14)가 개재된다. 차단부재(14)는 제1 케이스부재(111)의 내부와 상기 제2 케이스부재(112)의 내부공간을 차단하되, 도 3과 같이 일부 구간이 개방되어 있다. 따라서, 개방된 부분으로는 공기가 흐를 수 있다. 제1 케이스부재(111)에는 테스트 가스 유입관(151)이 형성되며, 제2 케이스부재(112)에는 테스트 가스 유출관(152)이 형성된다. 또한, 테스트 가스 유출관(152)에는 안전밸브가 형성된다.

가스누출감지센서(162)가 올바르게 작동하는지 여부는 주기적으로 테스트되어야 한다. 따라서, 테스트 가스(예를 들어 CNG)를 테스트 가스 유입관을 통하여 케이스(11)의 내부로 주입시킨다. 테스트가 끝난 이후에는 테스트 가스를 모두 외부로 배출하여야 한다. 이때, 케이스 내부가 미로와 같이 구획되지 않으면, 케이스 내부의 일부 영역에 테스트 가스가 남아있게 되고, 이후 이러한 잔여 테스트 가스는 가스누출감지센서(162)를 오작동하게 된다.

본 실시예의 배출관 케이스가 결합된 차량용 내압용기 가스누출감지장치(10)는 외부용기로 커버되어 있어서, 차량의 하부에 장착되어도 내압용기(12)가 외부환경으로부터 보호된다. 또한, 내압용기(12)에서 가스가 조금만 누출되더라도, 내압용기(12)와 외부용기(11) 사이에 가스가 존재하기 때문에 가스누출감지센서(162)가 이를 쉽게 감지할 수 있다.

또한, 차단부재(14)로 내압용기와 케이스 내부를 미로와 같이 구획시킴으로써, 테스트 가스를 주입시킨 후, 쉽게 외부로 배출시킬 수 있게 된다.

도 4는 도 2의 B-B'의 단면도이고, 도 5는 도 2의 C-C'의 단면도이다. 도 4와 도 5를 참조하면, 배출관 케이스가 결합된 차량용 내압용기 가스누출감지장치(10)의 외부용기(11)의 내벽과 내압용기(12)의 외벽이 차단부재(14)로 인하여 막혀 있는 것을 볼 수 있다. 반면, 도 3은 도 2의 A-A'의 단면도로서, 도 2를 보면 차단부재(14)가 내압용기(12)와 외부용기(11)의 내벽 사이에 개재되지 않아서, 내압용기(12)와 외부용기(11) 사이에 기류의 흐름이 원활할 수 있다. 결과적으로 테스트 가스 유입관(151)으로 들어온 테스트 가스는 도 3의 영역을 거쳐 테스트 가스 유출관(152)으로 이동하여 배출될 수 있다. 테스트 가스 유입관(151)과 테스트 가스 유출관(152)이 케이스(11)의 한쪽에 있어야만, 버스에 설치된 케이스(11)의 내부에 테스트 가스를 주입하고 배출하기 좋다.

한편, 가스누출사고는 배출관(121)의 밸브(122)에서 많이 일어난다. 따라서, 배출밸브(122)에서 가스가 누출되는지 여부를 감지할 필요가 있다. 배출관(121)에는 배출관(121)과 밸브(122)를 커버하는 배출관 케이스(20)가 결합되어 있다.

배출관 케이스(20)는 한 쌍의 케이스 부재가 결합된 형상이다. 한 쌍의 케이스 부재를 체결하기 위하여, 볼트와 너트를 이용할 수 있다. 배출관 케이스(20)에는 가스누출감지센서(221)가 결합되어 있다. 가스누출감지센서(221)는 배출관 케이스(20)의 내부에 가스가 누출되면, 이를 감지하여, 경고신호를 외부로 나타낸다. 경고신호는 경고음이나 경고등일 수 있다.

이상에서 본 발명의 실시예에 대해서 상세히 설명하였으나, 이는 하나의 실시예에 불과하며, 이로써 본 발명의 특허청구범위를 한정하는 것은 아니다. 본 실시예를 바탕으로 균등한 범위까지 당업자가 변형 및 추가하는 범위도 본 발명의 권리범위에 속한다 할 것이다.

배출관 케이스가 결합된 차량용 이중구조 내압용기 가스누출감지장치(10)
제1 케이스부재(111)
제2 케이스부재(112) 외부용기(11)
내압용기(12) 완충돌기(13)
차단부재(14) 가스누출감지센서(162)
테스트 가스 유입관(151) 테스트 가스 유출관(152)

Claims (2)

1. 상기 외부용기 내부에 가스흐름이 원활한 이격부재와 몸체부가 결합되며 외부로 가스를 주입 및 배출할 수 있는 배출관이 형성된 이중 내압용기와;
   상기 배출관을 커버하는 배출관 케이스와;
   상기 배출관 케이스에 부착된 제1 가스누출감지센서와;
   상기 내압용기와 상기 케이스 사이에 주입되며, 대기압보다 낮도록 충진된 부식방지 가스와;
   상기 누출가스 감지와 센서고장을 실시간 감지하는 제어부와
   상기 케이스에 결합되어, 상기 부식방지 가스의 압력변화가 발생시 이를 감지하는 가스압력감지센서를 포함하는 배출관 케이스가 결합된 차량용 이중 내압용기 가스누출감지장치.
   
   
2. 
   제1항에 있어서,
   상기 외부용기에 결합되어 상기 내압용기의 가스누출시 이를 감지하는 제2 가스누출감지센서를 포함하는 배출관 케이스가 결합된 차량용 이중 내압용기 가스누출감지장치.

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