KR20190045032A - 이동식 가스 샘플러 및 이를 이용하는 가스 감지 장치 - Google Patents

Abstract

가스 누설이 발생할 수 있는 장소들에 설치되어 가스 누설과 가스 누설 위치를 신속하고 정확하게 파악할 수 있는 이동식 가스 샘플러 및 이를 이용하는 가스 감지 장치가 개시된다. 이동식 가스 샘플러는, 복수의 장소에서 검지 대상 가스를 샘플링하기 위해 복수의 바이패스관들에 연결되는 펌프와, 펌프로 흡입되고 복수의 바이패스관들에서 분기된 샘플링 분기관들을 따라 유동하는 샘플링 가스를 단독 또는 혼합 유동시키는 복수의 밸브들과, 복수의 장소의 거리 차이나 복수의 장소까지 연장하는 공기 공급관들 간의 길이나 배치 차이에 의한 영향을 최소화하기 위한 복수의 바이패스관들에 설치되는 바이패스 자동유량조절기와, 복수의 밸브들에 의해 흡입된 공기의 혼합조에서 측정 모듈에 전달하는 유량과 압력에 대한 영향을 최소화하도록 혼합조와 펌프 사이에 설치되는 제1 유입유량조절기와, 샘플링 분기관들의 하류측에 설치되는 측정 모듈과, 샘플링 분기관들과 측정 모듈 사이에 배치되는 삼방향 밸브와, 측정 모듈과 삼방향 밸브 사이에 배치되며 삼방향 밸브 하류측으로 유동하는 유체의 유량의 제어하는 제2 유입유량조절기를 포함한다.

Description

이동식 가스 샘플러 및 이를 이용하는 가스 감지 장치{PORTABLE GAS SAMPLER AND GAS DETECTOR USING THE SAME}

본 발명의 실시예는 가스 샘플러 및 이를 이용하는 가스 감지 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게 가스 누설이 발생할 수 있는 장소에 이동 배치되어 누설 가스를 자동으로 검출하고 관리할 수 있는 이동식 가스 샘플러 및 이를 이용하는 가스 감지 장치에 관한 것이다.

일반적으로 대형 공장에서는 여러 설비가 상호 연결되어 있으며 특히 설비의 노후화, 작업자의 실수 등으로 누수나 누설이 발생할 수 있다. 그 경우, 누수나 누설 부위를 찾아내어 누수나 누설 부위를 신속하게 수리하고 누수나 누설로 인한 피해를 줄여야 한다.

최근 적은 양의 누출로도 사람에게 치명적인 피해를 입힐 수 있는 유해한 화학약품을 많이 사용하는 석유화학단지, 반도체 공정 등에서 시설의 노후화나 작업자의 실수 등에 의한 약품 누출로 인하여 대형 사고로 이어질 우려가 많다. 그 경우, 시설물 손상, 복구비용 등의 막대한 손실이 있게 되지만, 종래의 누수나 누설 발생시에 감시자가 확인하기 전까지는 누설 발생 사실을 알기가 어려운 실정이다.

더욱이, 반도체 공정 라인이나 대단위 화학 공업 단지, 발전소 등의 경우, 누설에 의한 심각한 피해가 예상되는 중요시설이다. 하지만, 이러한 시설 대부분에서도 재정적 이유, 적절한 방안 부재 등의 여러 가지 이유로 국한된 장소에만 고정형 누설 가스 측정 장비를 설치하고 운영하고 있을 뿐 아직까지 공장 설비 전체적으로 효과적인 가스 누설 관리 시스템을 적용하고 있지는 못한 실정이다.

이와 같이, 반도체 공정 등에는 사람에게 생명을 위협할 수 있는 약품이 많이 사용되고 있기 때문에 공장 설비의 전체 장소에 대하여 가스 누설을 체계적으로 관리하고 가스 누설이 있는 경우 그 피해를 최소화할 수 있는 방안이 절실히 요구되고 있는 실정이다.

등록특허공보 제10-1658507호(2016.09.12.) 등록특허공보 제10-1782915호(2017.09.22.)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 장소에 국한되지 않고 이동하면서 필요한 장소에 설치되어 가스 누설을 측정하고 누설 가스 검출시 이상 경보를 출력하거나 가스 누설 상황이 발생한 현장에 투입되어 고정식 가스 누설 감지 장치의 경보의 진성이나 가성 여부를 추가적으로 진단할 수 있는 이동식 가스 샘플러 및 이를 이용하는 가스 감지 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은, 반도체 공장, 화학공장 등과 같이 인간에게 유해한 화학약품을 사용할 수밖에 없는 환경에서 공장 설비의 여러 장소에서의 가스 누출을 관리하면서 가스 누설이 발생한 경우 사고 장소에 투입하여 가스 누설을 직접 측정함으로써 원격지에서의 진성이나 가성 데티어에 의한 판단보다도 더욱 정확하고 빠른 판단을 수행하고, 그에 의해 인적 물적 피해를 최소화시킬 수 있는 이동식 가스 샘플러 및 이를 이용하는 가스 감지 장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 이동식 샘플링 제어 서버, 이동식 샘플링 장치, 이동식 측정 장비 등의 프로그램을 통합하여 가스 샘플과 가스 검출을 효율적으로 제어하고 관리할 수 있도록 하는 이동식 가스 샘플러 및 이를 이용하는 가스 감지 장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 이동식 장치로서의 단점을 보완하기 위하여 외부 전원이 공급되지 않은 상태에서도 장치가 일정 시간 이상 정상 동작할 수 있도록 무정전 전원 공급장치를 장착함으로써 장치를 효율적으로 운영할 수 있는 이동식 가스 샘플러 및 이를 이용하는 가스 감지 장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 기존 기술에서 흡입 라인이 한 개인 경우나 다수개인 경우에서 기존 유량계가 일정 유량으로 국한되어 설정됨으로써 흡인 펌프에 의해 측정 모듈에서 측정 오류가 발생되는 것을 방지할 수 있고, 측정 모듈에 악영향이 미치는 것을 최소화시킬 수 있는 이동식 가스 샘플러 및 이를 이용하는 가스 감지 장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 전자제품 제조 라인에서 여러 공정의 진행되고 있는 제조 라인의 여러 장소로 이동하며 무선 통신을 통해 실시간으로 신호 및 데이터를 송수신함으로써 확산성이 큰 가스의 누설과 같은 사고 발생시 가스 누설 뿐 아니라 가스 누설 범위를 보다 신속하고 정확하게 진단할 수 있는, 이동식 가스 샘플러 및 이를 이용하는 가스 감지 장치를 제공하는데 있다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 이동식 가스 샘플러는, 펌프, 바이패스 유량조절기(혹은 제1 유입유량조절기라고 한다), 측정 모듈(혹은 감지기 또는 측정 장치라고 한다), 혼합조, 제2 유량조절기(혹은 제2 유입유량조절기라고 한다), 삼방향 밸브, 및 제3 유량조절기(혹은 제3 유입유량조절기라고 한다)를 포함하며, 상기 펌프는 이동식 가스 샘플러의 하우징 또는 캐비넷 내부에 설치되고 복수의 장소까지 연장하는 배관들에 연결되어 검지 대상 가스를 흡입하고, 상기 펌프에 의해 흡입되는 샘플 가스는 복수의 배관들에 결합된 밸브들에 의하여 단독 또는 혼합 유동하며, 상기 바이패스 유량조절기는 샘플 길이에 대한 영향을 최소화하기 위해 설치되며, 상기 측정 모듈은 샘플 가스 내 미리 설정된 가스의 함량을 측정하며, 상기 삼방향 밸브와 제3 유량조절기는 혼합조와 측정 모듈과의 사이에 배치되고, 상기 혼합조의 일측은 샘플 가스가 유입되는 복수의 배관들과 밸브를 각각 게재하고 공통 연결되고 타측은 펌프에 연결되며, 상기 제2 유량조절기는 복수개의 밸브를 통해 흡입된 공기가 혼합조에서의 유량과 압력에 대한 영향을 최소화하기 위해 혼합조와 펌프 사이에 연결되고, 상기 삼방향 밸브는 감지기(측정 모듈)의 전단에 설치되어 수동 또는 자동 제어에 따라 측정 모듈에 교정가스를 공급하며, 제1 유량조절기는 측정 모듈 전단에 설치되어 측정 모듈의 상태를 진단할 수 있는 특징을 가진다.

여기서, 샘플 길이는 서로 다른 장소들까지 연장하는 배관들의 길이, 직경, 굴곡 정도나 횟수 등의 차이에 의한 각 배관 내 압력이나 샘플 가스의 유동 거리를 고려한 복수의 배관들에서의 샘플 가스의 유동 길이에 대응할 수 있다.

일실시예에서, 이동식 가스 샘플러를 이용하는 가스 감지 장치는 이동형인 것을 특징으로 하며, 제어모듈과 모니터와 무선 송수신기(통신서브시스템 등 통신 모듈)를 설치하여 장소에 상관없이 이동하는 위치에서 측정되는 가스 감지 정보나 이와 관련된 신호 및 데이터를 원격지의 서버나 관리자 단말에 제공할 수 있다.

일실시예에서, 이동식 가스 샘플러는 공기 유입관과 결합되는 복수개의 유입관 혹은 혼합조와 연결되는 자동유량조절장치를 포함한다.

일실시예에서, 감지기 또는 측정 장치의 전단에 삼방향 밸브를 설치하여 삼방향 밸브를 통해 측정 장치에 교정 가스 등을 공급하고 이를 통해 측정 장치의 성능을 진단할 수 있다.

일실시예에서, 감지기의 농도에 따라 자동으로 삼방향 밸브가 감지기측으로 교정 가스를 흡입 및 공급하도록 동작함으로써 감지기의 정상 유무를 실시간 확인할 수 있다.

일실시예에서, 이동식 가스 샘플러를 이용하는 가스 감지 장치는 혼합관의 유입되는 공기의 량을 조절하기 위하여 측정 모듈 전단에 자동 유량조절기(제3 유입유량조절기에 대응한다) 또는 동등 이상의 제어를 위한 구성부를 추가하여 포함할 수 있다. 자동 유량조절기는 감지기의 유량을 표시할 수 있다.

일실시예에서, 이동식 가스 감지 장치는 샘플러를 통해 유입된 샘플 공기가 감지기에 공급하여 샘플 공기에 포함된 특정 가스의 농도를 알 수 있다.

일실시예에서, 이동식 가스 감지 장치는 메인 서버에서 무선 송수신기를 통해 이동식 가스 샘플러의 제어장치를 원격 제어하고, 이를 통하여 프로그램에 의한 자동 제어로 샘플링 장치(이동식 가스 샘플러)의 동작을 제어하여 자동으로 가스 누설 장소를 검출하는 장치로서 동작할 수 있다. 이동식 가스 감지 장치는 수동이나 자동으로 제어 가능한 구조이다.

일실시예에서, 이동식 가스 샘플러의 제어 장치는 장치의 상태를 실시간 모니터링하고 무선 또는 유선으로 신호 및 데이터를 메인 서버로 전송함으로 장치의 동작 상태를 중앙 제어실과 관리자가 실시간 모니터닝하도록 한다. 신호 및 데이터는 단문 문자 메시지 서비스(SMS) 등의 문자 메시지 서비스와 이메일(E-mail) 등으로 일방향 또는 양방으로 송수신될 수 있다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 이동식 가스 샘플러는, 공정의 여러 장소에서 샘플링 공기를 포집하는 샘플링장치와, 측정장비와, 무선송수신기와, 무정전 전원공급장치와, 전원콘트롤 장치를 모듈로 구성하여 포함한다. 이동식 가스 샘플러는, 여러 장소의 샘플링 공기를 일정한 장소로 모으기 위하여 샘플링 위치로부터의 거리가 다르므로 거리에 따른 바이패스의 자동유량기를 설치하고 일정한 유량을 끌어들이는 샘플 펌프를 구비한다.

바이패스 유량계로 샘플링 가스의 유량을 일정하게 흘려 보냄으로써 흡착성이 강한 약품(암모니아, 염화수소, 프로화수소 등)에 대하여 밸브 후단에는 유량계를 설치하지 않고 응답속도를 최대한 높을 수 있다. 감지기 전단에 3방향(3-way) 밸브를 설치하여 감지기의 성능 상태를 진단 가능하며 기존 감지기에서의 성능 상태 진단의 어려움으로 인해 발생할 수 있는 피해를 최소화할 수 있다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 또 다른 측면에 따른 이동식 가스 샘플러는, 제1 입력 포트를 각각 구비하는 복수의 바이패스관들; 상기 복수의 바이패스관들에 연결되어 유입 공기량을 제어하는 제1 유입유량 조절기; 상기 제1 유입유량 조절기의 출력 포트 측에 일단이 연결되는 바이패스 혼합관; 상기 복수의 바이패스관들에서 각각 분기하여 연장하는 복수의 샘플링 분기관들; 상기 복수의 샘플링 분기관들에 각각 결합하는 복수의 샘플링 밸브들; 상기 복수의 샘플링 밸브들의 출력 포트 측에 일단이 연결되고 타단이 상기 바이패스 혼합관에 연결되는 샘플링 혼합관; 상기 샘플링 혼합관에 일단이 연결되는 샘플링 배관; 및 상기 샘플링 배관에 결합하는 삼방향 밸브를 포함하고, 상기 제1 유입유량 조절기는 상기 샘플링 혼합관에 흐르는 공기의 압력이나 유량에 기초하여 상기 바이패스 혼합관의 타단에 연결되는 펌프의 흡입력에 의해 유입되는 공기 중 상기 복수의 샘플링 분기관들 각각에 흐르는 일부 공기의 유량이나 압력을 제어한다.

일실시예에서, 상기 가스 샘플러는 상기 삼방향 밸브의 하나의 포트에 연결되는 교정가스 공급관을 더 포함하며, 상기 삼방향 밸브는 상기 교정가스 공급관을 통해 교정가스를 상기 샘플링 배관의 타단으로 공급하도록 동작할 수 있다.

일실시예에서, 상기 제1 유입유량 조절기는 상기 복수의 바이패스관들 각각에 연결되는 복수의 유입유량 조절기들을 포함할 수 있다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 또 다른 측면에 따른 가스 감지 장치는, 전술한 실시예의 가스 샘플러; 상기 바이패스 혼합관의 타단에 연결되는 펌프; 및 상기 샘플링 배관의 타단에 연결되는 가스 분석기를 포함한다.

일실시예에서, 상기 가스 감지 장치는, 상기 가스 샘플러의 삼방향 밸브를 통해 공급되는 교정가스의 농도에 기초하여 상기 가스 분석기의 정상 유무를 확인하는 제어 장치를 더 포함할 수 있다.

일실시예에서, 상기 제어 장치는, 상기 가스 분석기에서의 가스 누설 감지 시, 상기 복수의 샘플링 밸브들을 두 그룹들로 나누고 어느 한 그룹에서의 가스 누설만을 감지하여 상기 두 그룹들 중 어느 그룹에서 가스 누설이 감지되었지를 판단할 수 있다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 또 다른 측면에 따른 가스 샘플러는, 복수의 장소에서 검지 대상 가스를 샘플링 장치에 내부에 설치되어 있는 펌프로 흡입하며 흡입된 샘플 가스는 밸브에 의하여 단독 또는 혼합이 동작이 되며 샘플길이에 대한 영향을 최소화하기 위한 바이패스 자동유량조절기 설치하고 가스 분석기 전단에 삼방향 밸브와 유입 유량조절기 설치한 것과, 복수개의 밸브에 의한 흡입된 공기의 혼합조에서 유량과 압력에 대한 영향을 최소화하기 위한 자동유량조절기 설치하고 진공펌프와 연결된 것과, 수동, 자동 제어에 의하여 가스 분석기의 전단에 설치된 삼방향 밸브를 통해 가스 분석기에 교정 가스를 공급하도록 하며, 가스 분석기의 전단에 유입유량조절기를 설치하여 가스 분석기의 상태를 정밀하게 그리고 정확하게 진단할 수 있다.

일실시예에서, 상기 가스 샘플러는 상기 공기 유입관과 결합되는 복수의 자동유량조절장치를 포함할 수 있다.

일실시예에서, 상기 가스 샘플러는 상기 샘플링 혼합관에 유입되는 공기의 량을 조절하기 위하여 자동유량조절장치 또는 동등 이상의 제어를 위한 구성부를 추가로 포함할 수 있다.

일실시예에서, 상기 가스 샘플러는 가스 분석기에서 분석되는 교정 가스의 농도에 기초하여 가스 분석기의 정상 유무를 확인하도록 동작할 수 있다.

본 발명에 따르면, 여러 장소의 샘플링 공기를 일정한 장소로 모으기 위하여 샘플링 위치로부터의 거리나 배관 설치 구조 등을 고려한 유입유량 조절기를 바이패스관에 설치하여 샘플링 분기관들에서 일정한 유량을 끌어들이도록 이루어진 가스 샘플러를 제공할 수 있다. 이러한 가스 샘플러를 이용하면, 바이패스관에 설치된 유입유량 조절기로 각 샘플링 분기관의 공기 유량을 제어함으로써 흡착성이 강한 약품(암모니아, 염화수소, 불화수소 등)에 대하여 밸브 후단에는 유량계를 설치하지 않고 응답속도를 최대한 높여 동작할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 실시간으로 가스 누출을 모니터링할 수 없는 여러 장소에 대해 동시에 샘플링을 수행하고 누출 가스가 검출된 샘플링 위치를 찾아서 알려줄 수 있다. 이에 의하면, 여러 장소를 모니터링하는 효과와 누설 위치를 가장 신속하고 정확하게 찾아낼 수 있는 효과가 있고, 특히 화학 공장이나 반도체 공정에서 안전 사고 예방, 비용 절감 등에 크게 기여할 수 있다.

또한, 가스 분석기 전단에는 삼방향(3-way) 밸브를 설치하여 가스 분석기의 성능 상태를 진단할 수 있으며, 그에 의해 기존 가스 분석기에서의 성능 상태 진단의 어려움으로 인해 발생할 수 있는 피해를 최소화할 수 있는 효과가 있다.

또한, 바이패스관에 설치된 자동유량조절기를 이용하여 각 샘플링 분기관의 공기 유량을 제어함으로써 가스 분석기에 유입되는 샘플링 공기 내 특정 가스의 농도를 손쉽게 계산할 수 있다. 이것은 가스 샘플러나 이를 이용하는 가스 감지 장치의 제어 장치를 통하여 메인서버에서 프로그램에 의한 자동 제어를 용이하게 구현할 수 있는 환경을 제공하는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 자동으로 가스 누설 장소를 검출하는 가스 감지 장치로서 수동이나 자동으로 제어 가능한 구조로 용이하게 구현될 수 있는 효과가 있다. 아울러, 가스 감지 장치를 원격 제어하는 샘플링 제어 서버는 가스 분석기 등의 측정 장비의 상태를 실시간으로 메인 서버로 전송함으로 가스 감지 장치의 작동 상태를 중앙 제어실과 관리자가 신속하고 정확하게 파악할 수 있도록 하며, 필요에 따라 단문 메시지 서비스(SMS)와 이메일(E-mail) 등을 통해 관리자와 일방향 또는 양방향으로 메시지를 송수신하여 가스 누설 상황을 효과적으로 관리하거나 전파할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 반도체 공정 등 대단위 공정 설비의 여러 의심스러운 장소의 가스 분위기를 실시간 샘플링하여 관리함으로써 공정 설비의 여러 장소를 효율적으로 관리할 수 있을 뿐만 아니라 설비의 노후화 등으로 발생할 수 있는 파손이나 누설로 인하여 대형 사고를 미연에 방지하거나 안전사고를 최소화할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 대형 공장에서 여러 장소를 동시에 관리하고, 설비의 노후화 등으로 발생한 누설 가스를 찾아가는 이동식 가스 감지 장치를 제공할 수 있다. 특히, 반도체 공정과 같이 위험 약품을 취급하는 대단위 공정에서 공정 설비의 여러 장소에서의 가스 누출을 효율적으로 관리할 수 있는 이동식 가스누설발생장소 자동검출장치를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 샘플러의 개략적인 구성도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 가스 샘플러의 개략적인 구성도이다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 가스샘플러의 구성도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 가스 감지 장치의 구성도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 가스 샘플러와 가스 감지 장치에 채용할 수 있는 제어 장치의 개략적인 구성도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 가스 감지 장치에 채용할 수 있는 가스 감지 방법의 주요 작동 원리를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 가스 감지 장치에 채용할 수 있는 가스 분석기의 상태 점검 원리를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 가스 감지 장치에 대한 블록도이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 가스 감지 장치의 정면도이다.
도 10은 도 9의 가스 감지 장치의 전면 커버를 제거한 상태의 내부 구성을 개략적으로 나타낸 정면도이다.
도 11은 도 9의 가스 감지 장치의 우측면도이다.
도 12는 도 11의 가스 감지 장치의 측면 커버를 제거한 상태의 내부 구성을 개략적으로 나타낸 우측면도이다.
도 13은 도 9의 가스 감지 장치의 배면도이다.
도 14는 도 9의 가스 감지 장치의 평면도이다.
도 15는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 가스 감지 장치의 정면도이다.
도 16은 도 15의 가스 감지 장치의 전면 커버를 제거한 상태의 내부 구성을 개략적으로 나타낸 정면도이다.
도 17은 도 15의 가스 감지 장치의 우측면도이다.
도 18은 도 17의 가스 감지 장치의 측면 커버를 제거한 상태의 내부 구성을 개략적으로 나타낸 우측면도이다.
도 19는 도 15의 가스 감지 장치의 배면도이다.
도 20은 도 19의 가스 감지 장치의 후면 커버를 제거한 상태의 내부 구성을 개략적으로 나타낸 배면도이다.
도 21은 도 15의 가스 감지 장치의 평면도이다.
도 22는 도 15의 가스 감지 장치의 전면 커버를 개방한 상태에 대한 평면도이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.

제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결된다" 거나 "결합된다" 고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 아니하는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함한다", "가진다" 등과 관련된 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

본 명세서에서 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 포함한다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 의미와 일치하는 의미로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 샘플러의 개략적인 구성도이다.

도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 가스 샘플러(100)는, 다수의 바이패스관들(120), 유입유량 조절기(125), 다수의 샘플링 분기관들(130), 다수의 샘플링 밸브들(132), 샘플링 배관(150), 삼방향(3-way) 밸브(160), 및 교정 가스 공급용 배관(170)을 포함한다.

각 구성요소와 이들 간의 결합관계를 좀더 구체적으로 설명하면, 다수의 바이패스관들(120)은 서로 독립적으로 혹은 병렬적으로 설치된다. 다수의 바이패스관들(120)의 일단들에는 다수의 공기 포집관들(110)이 각각 연결된다. 다수의 공기 포집관들(110)은 공장 설비의 서로 다른 장소들로 연장하고 설치된 장소의 순환 대기에서 공기를 유입하기 위한 홀이나 개구부를 각각 구비한다. 홀이나 개구부에는 이물질의 유입을 차단하기 위한 필터(112)가 설치될 수 있다.

다수의 바이패스관들(120)의 타단들은 바이패스 혼합관(122)을 통해 단일 유로로 연장하도록 합쳐지고 유입유량조절기(125)의 입력 포트에 연결된다. 바이패스 혼합관(122)의 직경이나 단면적은 바이패스관(120)의 직경이나 단면적보다 클 수 있다.

유입유량 조절기(125)는 다수의 샘플링 분기관들(130)의 내부 공간에서 유동하는 공기들의 이동 속도, 압력, 유량 또는 이들의 조합이 동일하도록 자동 조절될 수 있다. 유량유입 조절기(125)는 다수의 샘플링 밸브들(132)의 동작 상태와 연동하여 밸브의 개도가 자동 조절되도록 제어 장치에 의해 제어될 수 있다. 유입유량 조절기(125)는 적어도 하나의 입력 포트와 적어도 하나의 출력 포트를 구비하는 질량유량계(mass flow controller, MFC)를 포함할 수 있다.

유입유량조절기(125)의 출력 포트 또는 이 출력 포트에 연결되는 제1 출력 포트(127)는 펌프(140)에 연결될 수 있다. 펌프(140)는 진공 펌프일 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 펌프(140)는 가스 분석을 위한 샘플링 공기 중 가스 분석기로 제공되는 공기(샘플링 가스)를 제외한 남은 샘플링 가스(remain sampling gas, RS gas)를 배출할 수 있다.

다수의 샘플링 분기관들(130)의 일단들은 다수의 바이패스관들(120)의 중간에 각각 연결되고, 그에 의해 각 바이패스관(120)과 이에 대응하는 각 샘플링 분기관(130)은 각각 유체소통가능하게 연통된다. 다수의 샘플링 분기관들(130) 각각의 중간부에는 샘플링 밸브(132)가 설치된다. 샘플링 밸브(132)는 솔레노이드 밸브 등과 같이 전자제어식 밸브로 설치될 수 있고, 각 샘플링 밸브(132)의 개폐 동작이나 개도율은 제어 장치에 의해 제어될 수 있다.

다수의 샘플링 분기관들(130)의 타단들은 샘플링 혼합관(133)을 통해 단일 유로 형태로 연장하도록 합쳐지고 유입유량조절기(125)의 출력 포트 측에 연결되거나 상기 출력 포트에서 외부로 혹은 제1 출력 포트(127)까지 연장하는 바이패스 혼합관(122)의 하류측에 연결된다. 샘플링 혼합관(133)의 직경이나 단면적은 단일 샘플링 분기관(130)의 직경이나 단면적보다 클 수 있다.

또한, 샘플링 혼합관(133)의 후단부 또는 하류측에는 샘플링 바이패스 유량계(135a)가 구비될 수 있다. 샘플링 바이패스 유량계(135a)는 적어도 하나 이상의 샘플링 분기관들(130)을 통해 펌프(140) 측으로 유동하는 공기의 유량을 측정한다. 측정된 유량 또는 유속에 대한 정보는 제어 장치에 전달될 수 있다.

또한, 샘플링 혼합관(133)의 후단부 또는 하류측으로서 샘플링 바이패스 유량계(135a)의 전단부 또는 상류측에는 샘플링 배관(150)의 일단부가 연결된다. 샘플링 배관(150)은 샘플링 혼합관(133) 내부를 유동하고 샘플링 가스(sampling gas)를 함유하는 공기의 적어도 일부를 분석기로 공급하도록 설치된다. 샘플링 배관(150)의 타단부는 제2 출력 포트(167)이거나 제2 출력 포트에 연결될 수 있다.

샘플링 배관(150)의 중간부에는 삼방향 밸브(160)가 결합된다. 삼방향 밸브(160)의 두 포트들은 샘플링 배관(150)의 일단부와 타단부 사이에 각각 연결되고, 나머지 하나의 포트는 교정 가스 공급용 배관(이하, 간략히 교정가스 배관이라 함)(170)의 타단부에 연결된다. 교정가스 배관(170)의 일단부는 교정 가스(calibration gas)를 공급하는 교정 가스 공급 시스템과의 연결을 위한 제2 입력 포트(171)이거나 상기 제2 입력 포트(171)에 연결될 수 있다.

또한, 샘플링 배관(150)의 중간부로서 삼방향 밸브(160)의 후단부에는 샘플링 유량계(165a)가 구비될 수 있다. 샘플링 유량계(165a)는 샘플링 혼합관(133)에서 분석기로 공급되는 공기의 유량이나 압력을 측정한다. 샘플링 유량계(165a)는 가스 샘플러(100)의 정상 작동 시 적어도 하나 이상의 샘플링 분기관들(130)을 통해 유입되는 공기의 유량을 검출하고, 가스 샘플러(100)의 교정 작동 시 삼방향 밸브(160)를 통해 유입되는 교정 가스의 유량을 검출할 수 있다.

또한, 가스 샘플러(100)는, 하우징(102)의 일측에 노출되고 샘플링 혼합관(133)의 일측에 타단부가 연결되는 클리닝가스 배관(180)을 더 구비할 수 있다. 클리닝가스 배관(180)의 일단부는 비활성 가스(inert gas)와 같은 클리닝 물질을 공급하는 클리닝 시스템과 가스 샘플러(100)를 연결하기 위한 제3 입력 포트(181)를 구비하거나 상기 제3 입력 포트(181)에 연결될 수 있다. 클리닝 시스템의 동작 제어나 클리닝 물질의 공급 제어를 위해 클리닝가스 배관(180)의 중간부에는 클리닝 밸브(182)가 구비될 수 있다. 이 경우, 클리닝 밸브(182)의 동작은 제어 장치에 의해 제어될 수 있다. 한편, 클리닝 밸브(182)는 구현에 따라 생략될 수 있으며, 그 경우 클리닝 밸브(182)는 클리닝 시스템에 구비될 수 있다.

본 실시예에 따른 가스 샘플러(100)에 연결되는 제어 장치는 제어 신호들(S1, S2, S5)을 통해 유입유량 조절기(125), 다수의 샘플링 밸브들(132), 삼방향 밸브(160)를 제어할 수 있다. 여기서, 제어 장치는 샘플링 바이패스 유량계(135a), 샘플링 유량계(165a), 및 유입유량 조절기(125)에 구비된 유량계에서 검출되는 유량들이나 이러한 유량들에 대응하는 유압들에 기초하여 유입유량 조절기(125)의 동작을 제어함으로써 다수의 샘플링 밸브들(132) 각각에 흐르는 공기의 유량이나 압력을 실질적으로 동일하도록 제어할 수 있다. 또한, 제어 장치는 전술한 자동 제어 가능한 구성 혹은 프로그램 제어 가능한 구성을 통해 기존의 문제점 즉, 상대적으로 큰 압력으로 흡기하는 펌프(140) 측으로 과도한 공기가 방출되거나 분석기에 공급되는 샘플링 가스가 임계치 이상으로 적어지는 문제가 발생하지 않도록 할 수 있고, 그에 의해 가스 샘플러(100)의 동작에 대한 신뢰성과 안정성을 향상시킬 수 있고, 가스 샘플러(100)에 연결되는 가스 분석기의 성능을 향상시키는데 기여할 수 있다.

전술한 용어들 '전단부' 및 '후단부'는 가스 샘플러(100)의 정상 작동 중에 배관을 통해 유입되는 가스의 유동 방향을 기준으로 특정 배관 구간, 밸브 등에서의 상류측 및 하류측에 각각 대응할 수 있다.

본 실시예에 따른 가스 샘플러(100)는, 배관들과 밸브들을 지지하는 하우징(102)이나 이러한 하우징(102)의 기능을 수행하는 수단 또는 구성부를 구비할 때, 하우징(102)의 일측에 노출되는 다수의 제1 입력 포트들(121)에 다수의 공기 포집관(110)을 각각 연결하고, 하우징(102)에 노출되는 제1 출력 포트(127)에 제1 펌프(140)를 연결하고, 제2 출력 포트(167)에서 나오는 샘플링 가스(sampling gas)를 가스 분석기(gas analyzer)에 공급하는 단일 모듈 혹은 단일 부품 형태를 구비할 수 있다. 가스 분석기는 분석기, 측정 모듈, 가스 측정기 등으로 지칭될 수 있다.

본 실시예에 의하면, 가스 샘플러(100)는 하우징(102)의 일측에 노출되고 삼방향 밸브(160)의 어느 한 포트에 연결되는 제2 입력 포트(171)에 교정 가스(calibration gas)를 공급하고, 샘플링 가스와 교정 가스에 대한 소정의 분석 결과 차이에 기초하여 가스 분석기의 성능을 점검하고, 필요에 따라 가스 분석기의 작동 모드를 초기화하거나, 사용 시간, 작동 환경 등에 따른 분석기 설정값을 보정하거나, 가스 분석기의 수명을 체크하여 전체 또는 일부를 새로운 부품으로 교체할 수 있다.

이러한 교정 가스의 공급을 위하여 제2 입력 포트(171)에는 필요에 따라 교정 가스 공급 시스템이 착탈식으로 결합될 수 있다. 교정 가스 공급 시스템은 교정 가스를 저장하는 가스 탱크와 가스 탱크의 유출입구에 결합되는 교정 가스 조절 밸브를 구비할 수 있고, 구현에 따라서 교정 가스 조절 밸브는 전자제어식 솔레노이드 밸브일 수 있다. 이 경우, 교정 가스 조절 밸브는 본 실시예의 가스 샘플러(100)의 동작을 제어하는 제어 장치에 연결되어 제어 장치의 제어 신호에 따라 교정 가스의 유동량 즉 공급량을 조절할 수 있다. 이를 위해 제2 입력 포트(171)의 주위에는 제어 장치와의 연결을 위한 접속 단자(미도시)가 구비될 수 있다.

한편, 교정 가스 조절 밸브는 교정 가스 공급 시스템에 구비되는 것으로 한정되지 않고 삼방향 밸브(160)에서 교정 가스 조절 밸브의 기능을 수행하도록 구현될 수 있다. 이 경우, 삼방향 밸브(160)는 샘플링 가스와 교정 가스를 교대로 선택적으로 분석기로 공급하도록 동작할 수 있으며, 샘플링 유량계(165a)는 샘플링 가스의 유량과 교정 가스의 유량을 측정할 수 있고, 가스 분석기는 각 가스의 종류와 유입되는 유량에 기초하여 현재의 분석 성능을 점검하고, 필요에 따라 검출 기능을 보정하거나 검출 부품을 교체를 요청하거나 알람 등의 형태로 표시할 수 있다.

도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 가스 샘플러의 개략적인 구성도이다.

도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 가스 샘플러(100)는 다수의 바이패스관들(120), 다수의 유입유량 조절기(125), 다수의 샘플링 분기관들(130), 다수의 샘플링 밸브들(132), 샘플링 배관(150), 삼방향(3-way) 밸브(160), 및 교정 가스 공급용 배관(170)을 포함한다.

본 실시예에 따른 가스 샘플러(100)는 다수의 바이패스관들(120)에 결합하는 유입유량 조절기(125)를 다수개 구비하는 것을 제외하고 도 1을 참조하여 앞서 설명한 가스 샘플러와 실질적으로 동일할 수 있다.

다수의 유입유량 조절기(125)는 다수의 바이패스관들(120) 각각의 중간부에 설치될 수 있다. 각 유입유량 조절기(125)는 각 바이패스관(120)을 통해 펌프(140) 측으로 유입되는 공기 유량이나 공기 압력을 자동 제어하여 샘플링 밸브(132)가 개방된 샘플링 분기관들(130)을 통해 흐르는 공기 유량이나 압력이 실질적으로 동일하게 되도록 제어할 수 있다. 이하에서는 다수의 유입유량 조절기(125)를 제1 유입유량 조절기로 지칭하기로 한다.

또한, 본 실시예에서, 가스 샘플러(100)는 샘플링 바이패스 유량계(도 1의 135a 참조)를 대체하는 제2 유입유량 조절기(135)를 더 구비하거나, 샘플링 유량계(도 1의 165a 참조)를 대체하는 제3 유입유량 조절기(165)를 더 구비할 수 있다. 여기에서, 제2 유입유량 조절기(135)는 샘플링 바이패스 유량계나 이에 대응하는 기능을 수행하는 유량계와 밸브를 구비할 수 있고, 제3 유입유량 조절기(165)는 샘플링 유량계나 이에 대응하는 기능을 수행하는 유량계와 밸브를 구비할 수 있다.

또한, 본 실시예에서, 가스 샘플러(100)는 제어 장치의 제어 신호(S4)에 의해 클리닝 밸브(182)를 제어하도록 구성될 수 있다. 제어 장치는 가스 분석기로 샘플링 가스를 공급할 때마다 샘플링 혼합관(133) 내부를 클리닝하도록 동작할 수 있다.

본 실시예에 의하면, 제어 장치는 제어 신호들(S1 내지 S6)을 통해 제1 유입유량 조절기(125), 다수의 샘플링 밸브(132), 제2 유입유량 조절기(135), 클리닝 밸브(182), 삼방향 밸브(160) 및 제3 유입유량 조절기(165)의 동작을 제어할 수 있다. 이러한 구성에 의해 가스 샘플러(100)는 가스 누설 여부를 감지하고자 하는 복수의 위치들(이하 '감지 위치'라 한다)에서 동시에 포집되는 공기를 효과적으로 가스 분석기에 전달할 수 있다.

전술한 가스 샘플러(100)의 작동 원리의 일실시예를 좀더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

먼저, 가스 샘플러(100)의 제어 장치(도 4의 300 참조)는 제1 유입유량 조절기(125)의 밸브들을 개방하여 펌프(140)의 흡입력이 다수의 공기 포집관(110)에 전달되도록 한다. 상기 밸브들은 미리 설정된 동일한 범위의 개도를 갖도록 제어되거나 각 바이패스관(120)이 연결되는 공기 포집관(110)의 서로 다른 길이나 구조 등에 따라 미리 설정된 서로 다른 범위의 개도를 갖도록 초기 설정될 수 있다. 이러한 동작에 의하면, 공기 포집관(110)에서 수집되는 공기는 다수의 바이패스관들(120)을 통해 유동할 수 있게 된다.

다음, 제어 장치는 다수의 샘플링 밸브들(132)을 제어하여 각 공기 포집관(110)을 통해 유입되는 공기의 일부가 각 샘플링 분기관(130)으로 유동하도록 동작한다. 이때, 삼방향 밸브(160)가 개방 상태이면, 다수의 샘플링 밸브들(132)을 각각 통과한 공기의 일부는 샘플링 혼합관(133)을 통해 펌프(140)로 흐르고, 나머지 일부 공기는 샘플링 가스로서 샘플링 배관(150)을 통해 가스 분석기로 전달된다.

여기에서, 제어 장치는 샘플링 유량계(165a) 및/또는 샘플링 바이패스 유량계(135a)에서 검출되는 공기 유량이나 압력에 기초하여 제1 유입유량 조절기(125) 및 각 샘플링 밸브(132) 중 적어도 어느 하나 이상을 제어함으로써, 다수의 샘플링 분기관들(130)에 각각 흐르는 공기의 유량이 실질적으로 일정 유량 이상으로 일정하게 되도록 기능할 수 있다.

또한, 제어 장치는 제1 유입유량 조절기(125)에 더하여 제2 유입유량 조절기(135)나 제3 유입유량 조절기(165)의 동작을 제어하여 다수의 샘플링 분기관들(130)에 각각 흐르는 공기의 유량이 일정 유량 이상으로 실질적으로 동일하게 되도록 가스 샘플러(100)를 실시간 정밀하게 관리할 수 있다.

위와 같은 구성에 의하면, 다수의 배관 구조로 인해 각 배관에서의 압력이나 유량을 정밀하게 제어하기가 쉽지 않은 상태에서 상대적으로 큰 펌프 압력에 의해 공기 포집관(110)으로 유입되는 공기가 바이패스관(120)을 통해 과도하게 빠져나가 샘플링 배관(150)으로 공급할 샘플링 가스가 부족하게 되거나, 다수의 샘플링 분기관들(130)에 각각 흐르는 공기의 유량이 달라 다수의 감지 위치들에 대한 가스 누출을 효과적으로 검출하기 위한 샘플링 가스를 가스 분석기 측으로 효과적으로 제공하지 못하게 되는 경우의 발생을 방지할 수 있다.

다음, 가스 분석기에 가스 누설이 감지되면, 제어 장치는 다수의 샘플링 밸브들(132)을 두 그룹으로 나누어 지정한 제1 그룹과 제2 그룹 중에서 미리 설정된 순서대로 제1 그룹의 샘플링 밸브를 열고 제2 그룹의 샘플링 밸브들을 닫을 수 있다. 이때, 제2 유입유량 조절기(135)의 밸브는 닫힌 상태로 제어되고, 제3 유입유량 조절기(165)의 밸브는 열린 상태로 제어되고 미리 설정된 유량이 유동하도록 그 개도율도 제어될 수 있다. 이 상태에서 가스 분석기는 제1 그룹의 샘플링 밸브들을 통해 유입되는 샘플링 가스에서 누설 가스를 감지할 수 있다.

가스 분석기에서 누설 가스가 감지되면, 제어 장치는 가스 분석기로부터의 신호에 따라 제1 그룹 내 샘플링 밸브들을 반으로 나누고 미리 설정된 순서대로 한쪽 샘플링 밸브들을 개방하고 다른쪽 샘플링 밸브들을 닫은 상태에서 다시 누설 가스를 감지할 수 있다. 여기에서, 제어 장치는 두 그룹 중 먼저 측정한 그룹에서 누설 가스가 감지되면 해당 그룹에서 가스 누설이 있는 것으로 판단하고, 누설 가스가 감지되지 않으면 아직 측정하지 않은 그룹에서 가스 누설이 있는 것으로 판단할 수 있다.

전술한 감지 위치 추적 과정은 다수의 샘플링 밸브들을 절반으로 나누어 어느 한쪽에서 누설 가스를 감지함으로써 1회의 가스 감지 과정을 통해 둘 중 어느 한 그룹에서 가스 누설이 있는지를 판단할 수 있어 십여 개나 수십 개의 샘플링 밸브가 있는 경우에도 가스 누설이 있는 위치를 매우 신속하고 정확하게 추적할 수 있게 된다.

한편, 복수의 감지 위치들에서 가스 누설이 발생하는 경우, 가스 분석기에는 기준치 이상의 누설 가스가 감지되거나 2종 이상의 서로 다른 종류의 누설 가스가 감지될 수 있다. 그 경우, 가스 분석기는 누설 가스 감지 시 누설 가스의 감지량을 기준치와 비교하고 기준치 이상일 때 해당 이벤트를 알리는 신호를 제어 장치에 전달할 수 있다. 또한, 가스 분석기는 누설 가스 감지 시 서로 다른 2종 이상의 누설 가스의 감지를 알리는 신호를 제어 장치에 전달하도록 구현될 수 있다. 여기에서, 제어 장치는 전술한 감지 위치 추적 과정을 중복 수행하거나, 미리 설정된 우선순위의 특정 종류의 누설 가스를 먼저 추적하도록 동작할 수 있다.

일례로, 가스 분석기가 염화수소(HCl), 불화수소(HF), 암모니아(NH₃), 이산화황(SO₂) 등의 감지 대상 가스를 감지하기 위한 복수의 분석기들을 구비하고, 가스 분석기에서 가스 누설이 감지되면, 제어 장치는 감지된 가스에 따라 미리 설정된 그룹들 중 하나 또는 일부에 대한 샘플링 밸브들을 개방하고 상기의 감지 위치 추적 과정을 수행할 수 있다.

이하에서, 공기는 감지 대상 가스가 누설되어 혼합된 공기를 포함하는 개념이며, 그 경우에 가스와 같은 개념으로 사용될 수 있다. 감지 대상 가스는 암모니아, 염화수소 또는 불화수소와 같이 흡착성이 강한 성분일 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.

도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 가스 샘플러의 구성도이다.

도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 가스 샘플러(100)는 제1 가스 샘플러(100a) 및 제2 가스 샘플러(100b)를 포함한다. 제2 가스 샘플러(100b)의 샘플링 배관의 타단부는 제1 가스 샘플러(100a)의 샘플링 배관의 타단부에 연결된다. 제1 가스 샘플러(100a)와 제2 가스 샘플러(100b)는 펌프(140)를 각각 포함하고, 하우징이나 캐비넷 등의 내부 공간에 수납된 형태를 구비할 수 있다.

제1 가스 샘플러(100a)는, 다수의 바이패스관들(120), 제1 유입유량 조절기(125), 다수의 샘플링 분기관들(130), 다수의 샘플링 밸브들(132), 샘플링 혼합관(133), 제2 유입유량 조절기(135), 펌프(140), 샘플링 배관(150), 삼방향(3-way) 밸브(160), 제3 유입유량 조절기(165), 교정가스 공급관(170), 클리닝가스 공급관(180) 및 클리닝 밸브(182)를 포함한다. 제1 가스 샘플러(100a)의 구성 및 작동 원리는 도 1 및 도 2를 참조한 설명과의 중복을 피하기 위해 생략하기로 한다.

제2 가스 샘플러(100b)의 구성은 실질적으로 제1 가스 샘플러(100a)와 동일할 수 있으므로, 제2 가스 샘플러(100b)의 구성 및 작동 원리에 대한 상세 설명은 생략하기로 한다.

본 실시예에 따른 가스 샘플러(100)의 작동 원리를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 제어 장치는 제1 가스 샘플러(100a)의 제1 유입유량 조절기(125), 다수의 샘플링 밸브들(132), 제2 유입유량 조절기(135), 클리닝 밸브(182), 삼방향 밸브(160) 및 제3 유입유량 조절기(165)에 제어신호들(S1 내지 S3, S5 및 S6)을 각각 인가하여 밸브들의 동작 및 상태를 제어한다. 이와 유사하게 제어 장치는 제2 가스 샘플러(100b)의 제1 유입유량 조절기(125), 다수의 샘플링 밸브들(132), 제2 유입유량 조절기(135), 클리닝 밸브(182), 삼방향 밸브(160) 및 제3 유입유량 조절기(165)에 제어신호들(S11 내지 S13, S15 및 S16)을 각각 인가하여 밸브들의 동작 및 상태를 제어한다.

상기 제어신호들에 의하면, 각 가스 샘플러의 제1 유입유량 조절기(125)의 밸브는 개방 상태가 되고, 다수의 샘플링 밸브들(132)은 개방 상태가 되고, 제2 유입유량 조절기(135)의 밸브는 개방 상태가 되고, 클리닝 밸브(182)는 닫힌 상태가 되고, 삼방향 밸브(160)는 샘플링 배관(150)을 따라 샘플링 가스가 유동가능하게 열린 상태가 된다. 상기와 같은 동작 상태에서 가스 분석기(200)는 샘플링 배관(150)을 통해 유입되는 일정량의 공기 중 미리 지정된 종류의 가스가 함유되어 있는지를 미리 설정된 시간 간격에 따라 주기적으로 혹은 간헐적으로 확인할 수 있다.

제어 장치는, 가스 분석기(200)의 반복적인 감지 동작들 사이에, 다수의 샘플링 밸브들(132)과 제3 유입유량 조절기(165)의 밸브를 소정 시간 동안 닫은 상태에서 제어신호(S4; S14)로 클리닝 밸브(182)를 소정 시간동안 열어 샘플링 혼합관(133)의 내부를 주기적으로 혹은 간헐적으로 클리닝할 수 있다.

개방 상태는 밸브의 상류측에서 하류측으로 유체 유동이 가능한 상태를 지칭하고, 닫힌 상태는 밸브의 상류측과 하류측 간의 유체 유동이 차단된 상태를 지칭할 수 있다.

다음, 가스 분석기(200)에서 미리 지정된 가스가 감지되면, 제어 장치는 가스 분석기(200)로부터의 신호에 응하여 감지 위치 추적 과정을 수행한다. 감지 위치 추적 과정은 제2 가스 샘플러(100b)에서 가스 분석기(200)로 공급되는 샘플링 가스를 차단하고, 제1 가스 샘플러(100a)에서만 가스 분석기(200)로 공급되는 샘플링 가스에 대하여 수행될 수 있다. 여기에서, 가스 분석기(200)가 제1 가스 샘플러(100a)의 샘플링 가스로부터 누출 가스를 감지하지 못하면, 가스 누출은 제2 가스 샘플러(100b) 측에서 발생한 것으로 판단할 수 있다.

다음, 도 2의 가스 샘플러의 작동 원리에서 설명한 바와 같이, 제어 장치는 가스 누출로 판단된 특정 가스 샘플러에 대하여 감지 위치 추적 과정을 수행할 수 있다. 감지 위치 추적 과정은 다수의 샘플링 밸브들을 절반씩 나누어 어느 한쪽만을 대상으로 해당 샘플링 가스 내 누설 가스의 존재 여부를 판단하면서 감지 위치를 좁혀가는 방식을 포함할 수 있다.

전술한 구성에 의하면, 복수의 가스 샘플러들(100a, 100b)를 이용하는 가스 감지 장치는 하나의 가스 분석기로 가스 누설 위험이 있는 다수의 장소들에 대한 가스 분위기를 효율적으로 감시하고 가스 누설 시 감지 위치를 신속하고 정확하게 추적할 수 있다.

도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 가스 감지 장치의 구성도이다.

도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 가스 감지 장치(500)는, 복수의 가스 샘플러(100a, 100b, 100c), 삼방향 밸브(160), 제3 유입유량 조절기(165) 및 교정가스 배관(170), 가스 분석기(200) 및 제어 장치(300)를 포함한다. 복수의 가스 샘플러(100a, 100b, 100c)는 삼방향 밸브(160), 제3 유입유량 조절기(165), 교정가스 배관(170), 가스 분석기(200) 및 제어 장치(300)를 공유한다.

복수의 가스 샘플러는 제1 가스 샘플러(100a), 제2 가스 샘플러(100b) 및 제3 가스 샘플러(100c)를 포함하나, 이에 한정되지는 않고, 2개 혹은 4개 이상의 가스 샘플러를 포함하여 구성될 수 있다.

제1 가스 샘플러(100a)는, 다수의 공기 포집관(100)에 각각 연결되는 다수의 바이패스관들(120), 제1 유입유량 조절기(125), 다수의 샘플링 분기관들(130), 다수의 샘플링 밸브들(132), 샘플링 혼합관(133), 제2 유입유량 조절기(135), 펌프(140), 샘플링 배관(150), 삼방향(3-way) 밸브(160), 제3 유입유량 조절기(165), 교정가스 공급관(170), 클리닝가스 공급관(180) 및 클리닝 밸브(182)를 포함한다. 제1 가스 샘플러(100a)의 구성 및 작동 원리는 도 1 및 도 2를 참조한 설명과의 중복을 피하기 위해 생략하기로 한다.

제2 가스 샘플러(100b) 및 제3 가스 샘플러(100c)의 구성은 실질적으로 제1 가스 샘플러(100a)와 동일할 수 있으므로, 제2 및 제3 가스 샘플러들(100b, 100c)의 구성 및 작동 원리에 대한 상세 설명은 생략하기로 한다.

다만, 제2 가스 샘플러(100b) 및 제3 가스 샘플러(100c)의 클리닝가스 공급관의 유입 포트는 제1 가스 샘플러(100a)의 클리닝가스 공급관(180)의 유입 포트에 유체소통 가능하게 연결된다. 그리고, 제2 가스 샘플러(100b) 및 제3 가스 샘플러(100c)의 샘플링 배관의 유출 포트는 제1 가스 샘플러(100a)의 샘플링 배관(150)에 유체소통 가능하게 연결된다.

또한, 가스 감지 장치(500)는 기본적으로 공기 포집관(110)을 포함하지 않고 구성되나, 이에 한정되지 않고, 공기 포집관(110)을 포함하여 구현될 수 있다.

본 실시예의 가스 감지 장치(500)의 구성요소들을 좀더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

먼저, 공기 포집관(110)은 복수의 공기 포집관들을 포함하며, 일례로 2개, 4개, 8개 또는 다수개 등으로 구성될 수 있다. 공기 포집관(110)은 감지 위치의 개소에 대응되는 개수로 형성될 수 있다. 공기 포집관(110)은 복수의 가스 샘플러들(100a, 100b, 100c)이 배치된 위치에서부터 각각의 감지 위치로 연장하여 설치될 수 있다.

공기 포집관(110)은 각 가스 샘플러로부터 감지 위치까지의 거리에 따라 어느 하나 또는 전체가 서로 다른 길이로 형성될 수 있다. 또한, 공기 포집관(110)은 감지 위치까지의 경로에 따라 꺽이는 회수 또는 절곡부의 개수 또는 곡률이 서로 다를 수 있다. 따라서, 다수의 공기 포집관들(110)은 그 길이, 꺽이는 회수, 절곡부, 곡률 등에 따라 내부에 흐르는 공기의 마찰력이 다르게 되어 동일한 압력의 펌프(140)에서 공기를 압축하는 경우에도 유입되는 공기의 유량이 서로 다를 수 있다.

다수의 바이패스관들(120)의 일단부들은 다수의 공기 포집관들(110)에 연결되는 부분으로서 공기 유입관들로 지칭될 수 있다. 다수의 바이패스관들(120)의 타단부들은 제1 유입유량 조절기(125)를 게재하고 펌프(140)에 연결될 수 있다. 제1 유입유량 조절기(125)의 출력 포트들과 펌프(140)의 유입구 사이에는 바이패스 혼합관이 배치될 수 있다.

복수의 샘플링 분기관들(130)은 공기 유입관들에 각각 유체소통 가능하게 연결된다. 공기 유입관들에 유입되는 공기는 복수의 샘플링 분기관들(130)에 결합된 샘플링 밸브들을 통해 샘플링 혼합관(133)으로 유동한 후 샘플링 배관(150)을 통해 가스 분석기(200)로 공급된다. 샘플링 배관(150)에는 삼방향 밸브(160)와 제3 유입유량 조절기(165)가 설치되어 있다.

복수의 바이패스관들(120)과 복수의 샘플링 분기관들(130)은 각 가스 샘플러 내부에서 그 길이를 최소화하여 형성된다. 그 경우, 각 가스 샘플러에서는 공기 유입관에서 가스 분석기(200)로 샘플링 가스를 공급하는 중에 가스의 유량이 변하는 것을 억제할 수 있다. 또한, 복수의 바이패스관들(120)의 길이를 최소화하면, 펌프(140)의 진동에 의한 악영향을 최소화할 수 있다. 또한, 유입되는 공기를 상대적으로 짧은 시간내에 가스 분석기(200)로 공급하여 가스 누설 여부의 감지에 소요되는 시간을 단축할 수 있다.

삼방향 밸브(160)와 제3 유입유량 조절기(165)는 샘플링 혼합관(133)과 가스 분석기(200)의 중간 부분에 배치되며, 제3 유입유량 조절기(165)는 가스 분석기(200)에 공급하는 공기(샘플링 가스)의 유량을 표시할 수 있다. 제3 유입유량 조절기(165)는 가스 분석기(200)에 공급하는 공기의 유량을 조절하는 기능을 구비할 수 있다. 제3 유입유량 조절기(165)는 공기의 유량을 표시하는 유량계나 공기의 유량을 제어하는 밸브를 구비할 수 있다.

한편, 제3 유입유량 조절기(165)는 메모리 임팩트(memory impact)를 감소시켜기 위해 탈부착 가능한 구조로 설치될 수 있고 감지 대상 가스의 누설 농도 산출이 효율적으로 진행되도록 샘플링 가스의 유량의 제어하거나, 교정가스의 유량을 제어할 수 있다.

펌프(140)는 진공 펌프를 포함할 수 있다. 펌프(140)는 공기 포집관(110)으로부터 공기를 포집하는데 필요한 흡인력을 제공한다. 펌프(140)는 바이패스관(120)과 샘플링 혼합관(133)에 동시에 연결되므로 바이패스관(120)과 샘플링 혼합관(133)을 통하여 공기 포집관(110)에 흡인력을 제공할 수 있다. 펌프(140)는 공기 포집관(110)의 개수와 가스 분석기(200)에서 분석에 필요로 하는 공기의 유량을 고려하여 적정한 흡인력을 제공하도록 설치될 수 있다.

또한, 펌프(140)는 공기 포집관(110)의 길이가 증가되거나 공기 포집관(110)의 직경이 감소하는 경우에 공기의 흐름에 따른 마찰력 증가로 인하여 증가되는 흡인력을 제공하도록 설치될 수 있다.

클리닝가스 공급관(180)은 일단이 개방되고 타단이 샘플링 혼합관(133)에 연결된다. 클리닝가스 공급관(180)은 개방된 일단에 별도의 비활성 가스 공급 장치(미도시)을 연결하도록 설치될 수 있다. 비활성 가스 공급 장치는 공기 공급 모듈이나 질소가스 공급 모듈 등을 포함할 수 있다. 클리닝가스 공급관(180)은 그 중간부에 클리닝 밸브(182)를 구비하며, 클리닝 밸브(182)의 동작에 따라 필요한 경우에만 샘플링 혼합관(133)에 클리닝가스를 공급하도록 설치될 수 있다.

본 실시예에 따른 가스 감지 장치(500)의 작동 원리를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 공기 포집관(110)의 일단을 감지 위치에 위치시키고 타단을 공기 유입관에 결합시킨다. 공기 유입관으로 유입되는 공기는 일부가 바이패스 자동유량조절기(제1 유입유량 조절기(125)에 대응함)를 통하여 펌프(140)로 흐르며, 다른 일부가 혼합관 자동유량조절기(제2 유입유량 조절기(135)에 대응함)를 통하여 펌프(140)로 흐른다. 자동유량조절기는 펌프(140)를 통하여 흐르는 전체 공기의 유량을 표시할 수 있다. 이때, 바이패스 자동유량조절기에 흐르는 공기의 유량을 제어하여 샘플링 공기 유량을 제어할 수 있다.

다음으로, 샘플링 자동유량조절기(제3 유입유량 조절기(165)에 대응함)를 제어하여 샘플링 배관을 통과하는 기준 공기 유량을 설정한다. 기준 공기 유량은 가스 분석기(200)가 필요로 하는 유량을 반영하여 결정한다.

가스 감지 장치(500)는 각 가스 샘플러의 샘플링 밸브들(132)의 제어에 의하여 원하는 수량만큼 또는 순차적으로 제1 가스 샘플러(100a), 제2 가스 샘플러(100b) 및 제3 가스 샘플러(100c)의 구분없이 가스 분석기(200)로 샘플링 공기를 공급할 수 있다.

따라서, 가스 감지 장치(500)는 다수의 공기 포집관(110)에 대하여 순차적으로 가스 누설 여부를 확인하는 경우보다 신속하게 가스 누설이 있는 감지 위치를 확인할 수 있고 가스 분석기(200)의 정상 유무도 확인할 수 있다.

또한, 가스 감지 장치(500)는 다수 개소 이상의 감지 위치에 대하여 가스 누설 여부를 측정하는데 사용될 수 있으며, 그 경우 감지 위치의 개소가 많은 경우에 보다 신속하게 가스 누설 위치를 확인할 수 있다.

전술한 가스 감지 장치(500)의 삼방향 밸브(160)와 유입유량조절기들은 원격 제어가 가능하도록 형성되며, 프로그래밍에 의하여 제어되도록 설치될 수 있다. 가스 감지 장치(500)는 제1 가스 샘플러(100a), 제2 가스 샘플러(100b) 및 제3 가스 샘플러(100c)를 통하여 가스 분석기(200)로 샘플링 공기를 공급하며, 가스 누설이 감지되면 제1 내지 제3 가스 샘플러들(100a, 100b, 100c)의 샘플링 밸브들(132)을 원격으로 제어하여 순차적으로 혹은 미리 정해진 순서대로 열고 닫으면서 가스 누설이 있는 감지 위치를 자동으로 찾도록 동작할 수 있다.

본 실시예에 의하면, 복수의 가스 샘플러를 이용하거나 상대적으로 많은 개수의 샘플링 밸브들을 구비하는 경우에도, 바이패스관(120)에 연결되는 제1 유입유량 조절기(125)에 의해 샘플링 분기관들에 흐르는 공기의 유량을 실질적으로 일정하게 제어할 수 있다. 이러한 구성은 단일 가스 분석기(200)을 포함하는 가스 감지 장치의 성능을 높이면서도 장치를 소형화할 수 있도록 기여한다.

또한, 가스 분석기(200)로부터 산출된 농도로부터 감지 대상 가스의 누설 정도를 파악하고 필요한 경우에 연결된 별도의 모니터(관리자의 컴퓨터 모니터)에 알람 신호를 출력하거나 단문 메시지 서비스(SMS), 멀티미디어 메시지 서비스(MMS) 등을 통해 관리자의 단말로 알람 신호를 전송할 수 있다. 또한, 가스 감지 장치(500)는 감지 대상 가스의 누설 정도에 따라 가스 누설에 대한 대응 방법을 가이드하여 진행되는 공정의 중단 여부 및 인원 대피 명령 등 필요한 조치를 취하는데 도움을 줄 수 있다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 가스 샘플러와 가스 감지 장치에 채용할 수 있는 제어 장치의 개략적인 구성도이다.

도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 제어 장치(300)는, 제어부(310), 저장부(330), 통신부(350), 입력부(370) 및 출력부(380)를 구비하고, 가스 샘플러로부터 유량이나 압력에 대한 정보를 받고, 펌프, 밸브, 유입유량조절기 등에 제어신호를 인가하거나 디스플레이 장치 등에 표시데이터를 제공할 수 있다.

제어부(310)는 저장부(330), 통신부(350), 입력부(370) 및 출력부(380)를 포함한 구성요소들 간의 상호 동작과 장치 전반의 동작을 제어한다. 제어부(310)는 프로세서 또는 마이크로프로세서를 포함할 수 있다.

저장부(330)는 반도체 메모리 등의 저장장치를 포함하며, 가스 샘플러의 동작과 가스 누출 위치 추적 과정 등을 구현하기 위한 일련의 절차를 기록한 프로그램이나 소프트웨어 모듈을 저장할 수 있다. 소프트웨어 모듈은 채널정보표시 모듈(331), 가스분석기 연동 모듈(332), 감지위치추적 모듈(333), 그래프 표시 모듈(334) 및 알람 출력 모듈(335)을 포함할 수 있다.

채널정보표시 모듈(331)은, 제어 장치(300)에 연결되는 디스플레이 장치(미도시)에 표시 데이터를 제공한다. 표시 데이터는 복수의 감지 대상 가스에 대한 현재의 측정정보와 관련 부가정보를 포함한다. 감지 대상 가스는 염화수소, 불화수소, 암모니아 및 이산화황의 4가지 항목을 포함하나, 이에 한정되지는 않는다. 측정정보는 각 감지 대상 가스의 농도(ppb)를 포함하고, 부가정보는 압력(Torr), 온도(Temp.) 등을 포함할 수 있다.

또한, 표시 데이터는 현재 측정하고 있는 채널 정보, 그룹 채널에 설정된 라인의 기동 여부에 대한 정보, 샘플링하여 측정하는 시간, 측정 모드의 자동 혹은 수동 표시정보, 샘플링 가스의 유량 정보, 정상 모드인지 또는 이상 모드 인지에 대한 정보, 또는 이들의 그래픽 모드 데이터, 메인서버 등 외부와의 접속 상태 정보 등을 포함할 수 있다.

가스분석기 연동 모듈(332)은, 릴레이 보드의 렐레이들을 제어하고 관리할 수 있다. 릴레이들은 적어도 하나 이상의 가스 샘플러의 샘플링 밸브들 등에 연결되어 제어부(310)의 제어 신호가 전달되는 것을 허용하거나 단속할 수 있다.

감지위치추적 모듈(333)은, 이분선택형 감지위치추적 프로세스를 수행하기 위한 일련의 절차를 포함할 수 있다.

그래프 표시 모듈(334)은, 제어부(310)에서 수집되고 생성되는 표시 데이터를 디스플레이 장치의 사양이나 포맷에 맞게 변환하고 정렬할 수 있다.

알람 출력 모듈(335)은, 가스 누설 감지 시, 감지 위치 파악 시, 가스 분석기 이상 감지 시 등에서 서로 다른 알람을 출력할 수 있다. 알람 출력 모듈(335)은 상기와 같은 이벤트 발생 시 해당 이벤트에 대한 알람을 미리 설정된 수신처나 수신 단말, 관리자 단말 등에 전달할 수 있다.

통신부(350)는 네트워크를 통해 외부 서버와 제어 장치 또는 가스 감지 장치가 서로 연결되어 신호 및 데이터를 송수신하는 것을 지원할 수 있다. 또한, 통신부(350)는 가스 분석기와 연결되어 신호 및 데이터를 송수신할 수 있다. 통신부(350)는 인트라넷, 근거리 통신망이나 광역통신망 등을 지원하도록 구성될 수 있다.

또한, 가스 샘플러의 전장 부품이나 모터 등의 제어 신호를 무선 채널이나 무선 네트워크를 통해 전달하거나 유량계 등에서의 측정 신호가 무선 채널이나 무선 네트워크를 통해 전달되는 경우, 통신부(350)는 상기의 무선 채널이나 무선 네트워크, 이동통신망, 위성망 등을 지원하도록 구성될 수 있다.

입력부(370)는 가스 샘플러나 가스 감지 장치의 유량계, 유입유량조절기, 밸브, 펌프, 가스 감지기 등으로부터 유량 정보, 농도 정보, 부가 정보를 수신할 수 있다. 부가 정보는 온도 정보, 압력 정보 등을 포함할 수 있다. 입력부(370)는 통신부(350)와 결합하거나 통신부(350)의 일부 구성부로 구현될 수 있다.

출력부(380)는 릴레이 보드, 적어도 하나의 접속단자 보드를 구비할 수 있다. 릴레이 보드는 복수의 가스 샘플러들에 연결되어 밸브의 동작 제어에 이용될 수 있다. 적어도 하나의 제1 접속단자 보드는 적어도 하나의 유입유량조절기에 연결되어 제어부(310)의 제어 신호를 유입유량조절기에 전달하고, 유입유량 조절기의 신호를 제어부(310)에 전달할 수 있다. 또한, 제2 접속단자 보드는 하나 이상의 가스 분석기에 연결되어 가스 분석기와 제어부(310) 간의 신호 및 데이터 전달을 중계할 수 있다.

도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 가스 감지 장치에 채용할 수 있는 가스 감지 방법의 주요 작동 원리를 설명하기 위한 흐름도이다.

본 실시예에 따른 가스 감지 장치는, 도 6에 도시한 바와 같이, 바이패스관에 결합되는 제1 유입유량 조절기에 의해 샘플링 분기관들 각각에 흐르는 유량을 일정하게 유지함으로써 가스 분석기로 공급되는 샘플링 가스의 유량을 일정하게 조절한다. 이러한 구성에 의하면, 가스 분석기는 간단한 측정 구조를 가지고 신속하고 정확하게 누설 가스의 농도를 측정할 수 있고(S61), 제어 장치 또는 이를 포함한 가스 감지 장치는 가스 분석기에서 측정된 가스 농도에 기초하여 가스 누설 여부를 효과적으로 판단할 수 있다(S62).

또한, 본 실시예에 따른 가스 감지 장치는, 가스 누설을 감지한 경우, 가스 누설된 위치를 파악하기 위하여 이분선택형 감지 위치 추적 과정을 수행할 수 있다(S63).

이분선택형 감지 위치 추적 프로세스는 가스 감지기에 샘플링 가스를 공급하는 샘플링 배관상의 모든 샘플링 밸브들을 두 그룹들로 구분하고, 어느 한 그릅을 통해 공급되는 샘플링 가스에 대한 다시 누설 가스를 측정하고, 측정 결과에서 가스 누설이 감지되면 현재의 측정 그룹을 선택하고, 측정 결과에서 가스 누설이 감지되지 않으면 현재의 측정하지 않은 그룹을 선택한 후, 선택한 그룹 내 복수의 샘플링 밸브들을 다시 두 그룹들로 구분하고 상기의 과정을 반복 수행하는 절차를 포함할 수 있다. 여기에서, 두 그룹들 내 샘플링 밸브의 개수는 동일한 것이 바람직하나, 이에 한정되지는 않고, 서로 다른 샘플링 밸브의 개수를 가질 수 있다.

이분선택형 감지 위치 추적 프로세스를 이용하면, 순차적으로 샘플링 밸브들을 열고 닫으면서 가스 누설을 감지하는 경우에 비해 더욱 효과적으로 감지 위치에 대응하는 샘플링 밸브를 추적하여 확인할 수 있다.

한편, 본 실시예에서 누설 가스 측정 단계(S61)나 감지 위치 추적 단계(S63)에서는 주기적으로 혹은 간헐적으로 클리닝가스 공급관을 통해 클리닝 가스를 공급하는 서브단계를 포함할 수 있다. 상기의 서브단계를 이용하면, 샘플링 가스를 공급하는 샘플링 혼합관을 주기적으로 혹은 간헐적으로 클리닝함으로써 가스 분석기에서의 누설 가스 측정에 대한 신뢰성을 더욱 향상시킬 수 있다.

도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 가스 감지 장치에 채용할 수 있는 가스 분석기의 상태 점검 원리를 설명하기 위한 흐름도이다.

도 7에 도시한 바와 같이, 본 실시예에 따른 가스 감지 장치는 삼방향 밸브와 교정 가스를 이용하여 가스 분석기의 상태를 자체 점검할 수 있다.

기본적으로 가스 분석기의 상태 점검은 특정 가스의 함량 등이 미리 정해져 있는 기준 가스를 가스 분석기에 공급하고, 가스 분석기가 기준 가스를 분석하도록 한 후, 기준 가스의 분석 결과를 미리 저장된 기준값과 비교하는 방식으로 수행될 수 있다.

더욱이, 본 실시예에 따른 가스 감지 장치에서는 가스 샘플러에 연결되어 있는 가스 분석기의 상태를 가스 감지 장치의 사용 중에 효과적으로 점검할 수 있도록 이루어진다.

가스 감지 장치에 설치된 가스 분석기의 상태 점검 원리를 좀더 구체적으로 설명하면, 먼저 제어 장치는 교정가스 공급관과 삼방향 밸브를 통해 교정 가스를 공급하고, 가스 분석기에서 교정 가스를 분석하도록 이루어진다(S71). 여기에서 제어 장치는, 교정 가스가 공급되는 동안에, 샘플링 가스가 샘플링 혼합관으로부터 가스 분석기로 공급되지 않도록 동작할 수 있다.

상기의 단계(S71)에서, 교정 가스는 샘플링 배관에 삼방향 밸브와 함께 설치되는 제3 유입유량 조절기에 의해 유입량이 조절될 수 있다. 교정 가스의 유입량은 샘플링 가스 유량 또는 기준 가스 유량에 대응하거나 기준 가스 유량을 고려하여 결정될 수 있다.

다음, 제어 장치는 가스 분석기로부터 획득한 샘플링 가스의 분석 결과와 교정 가스의 분석 결과를 비교한다(S72). 분석 결과의 비교는, 미리 설정된 가스 종류별로 수행될 수 있다. 또한, 분석 결과의 비교는 복수의 가스 분석기들 각각에 대하여 수행되거나, 가스 분석기 내 다수의 측정 튜브들 각각에 대하여 수행될 수 있다.

또한, 샘플링 가스의 분석 결과와 교정 가스의 분석 결과의 비교는 동일한 유량들이나 미리 설정된 서로 다른 유량들에 대하여 수행될 수 있으며, 이에 의해 분석 결과의 비교는 정확하고 신속하게 수행될 수 있다. 샘플링 가스의 분석 결과는 교정 가스를 공급하기 직전에 제어 장치가 가스 분석기로부터 획득한 것일 수 있다.

다음, 제어 장치는 가스 분석기의 이상 유무를 판단한다(S73). 상기의 판단 단계(S73)는 교정 가스의 분석 결과와 기준값과의 차이를 샘플링 가스의 분석 결과에 반영하는 것을 포함할 수 있다. 즉, 미리 설정된 기준 범위 내에 샘플링 가스의 분석 결과가 존재하는지를 판단하는 것을 포함할 수 있다.

가스 분석기에 이상이 있는 것으로 판단되면, 제어 장치는 가스 분석기로부터의 신호에 기초하여 알람을 표시하거나 이상 튜브의 위치나 번호를 표시할 수 있다(S74).

또한, 가스 분석기에 이상이 있는 것으로 판단되면, 제어 장치는 교정 가스의 분석 결과를 토대로 가스 분석기의 설정을 재설정하도록 구현될 수 있다.

본 실시예에 의하면, 누설 가스의 샘플링 측정 중에 이상이 감지되면, 제어 장치는 가스 분석기의 상태를 교정 가스의 감도를 기준으로 체크한 후 가스 분석기가 정상인 경우에는 해당 포트의 데이터를 진성 데이터로 처리하고, 가스 분석기가 정상이 아닌 경우에는 해당 포트의 데이터를 가성 데이터로 처리할 수 있다. 또한, 가스 분석기의 사용 중에 사용 시간에 따른 가스 분석기의 노화를 고려하여 기준값이나 설정을 보정하고 그에 의해 가스 분석기의 측정 성능을 유지하면서 튜브 등과 같은 부품 수명을 최대한 연장할 수 있는 효과가 있다.

한편, 전술한 실시예에서는 가스 샘플러를 이용하는 가스 감지 장치로서 가스 감지 장치에 탑재된 형태의 제어 장치를 중심으로 설명하였으나, 본 발명은 그러한 구성으로 한정되지 않고, 서로 다른 장소에 설치되는 다수의 가스 감지 모듈들-여기에서 다수의 가스 감지 모듈들 각각은 통신부, 입력부 및 출력부를 구비하고 이들의 동작을 관리하는 마이컴이나 논리회로 정도를 구비할 수 있다-, 및 상기의 가스 감지 모듈들을 원격 제어하는 메인서버나 사용자 관리 단말의 이중 구조로 구성될 수 있다. 가스 감지 모듈들과 메인서버 또는 사용자 관리 단말은 신호 및 데이터를 송수신할 수 있다. 즉, 전술한 실시예의 가스 감지 장치는 가스 샘플러와 결합하는 가스 감지 모듈들과 메인서버과의 조합 또는 가스 감지 모듈들과 사용자 관리 단말과의 조합으로 대체될 수 있다.

도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 가스 감지 장치에 대한 블록도이다.

도 8을 참조하면, 본 실시예에 따른 가스 감지 장치(500)는 하우징(502), 제어 모듈(300), 스위치 모듈(380), 입출력 장치, 가스샘플러 메인 모듈(240), 제1 측정 모듈(200a), 제2 측정 모듈(200b), 제1 측정모듈 펌프(212), 제2 측정모듈 펌프(222), 무선 송수신기(350), 전원장치(360), 무정전 전원공급장치(390) 및 보조 배터리(392)를 포함할 수 있다. 상술한 구성요소들은 캐비넷 형태의 하우징(502)에 수납되거나 장착될 수 있다. 이하, 가스 감지 장치(500)는 이동식 샘플링 장치로서도 언급하며, 이 두 용어를 혼용하기로 한다.

제어 모듈(300)은 무선 송수신기(350)를 통해 원격지에서 사용자 단말이나 컴퓨팅 장치를 통해 원결 제어가능한 구조를 구비할 수 있다.

하우징(502)의 전면, 측면 및 배면에는 적어도 하나 이상의 커버(504, 504a, 505, 506, 506a, 507a, 507b)가 배치되고, 하우징(502)의 저면에는 적어도 하나의 바퀴 또는 이동륜(503)이 배치되고, 구현에 따라서 하우징(502)의 저면에는 바닥 고정 수단(503a)을 더 구비할 수 있다.

하우징(502)의 전면에 설치되는 전면 커버(504)는 이동식 샘플링 장치의 측정 모듈 등의 내부에 장착한 후 보호하기 위한 구성요소이다. 전면 커버(504)는 측정 모듈의 동작을 외부에서 확인할 수 있는 감시창(504a)을 구비할 수 있다.

제어 모듈(300)은 메인스위치(382)의 조작에 따라 활성화되거나 비활성화될 수 있다. 제어 모듈(300)은 전술한 제어 장치에 대응하는 구성요소이다. 제어 모듈(300)은 구성요소 전체의 동작이나 제어를 담당한다.

특히, 제어 모듈(300)은, 다수의 바이패스관들에 연결되는 유입유량 조절기의 동작에 의해 바이패스관들에서 각각 분기되는 복수의 샘플링 분기관들의 유입 공기 유량을 실질적으로 일정하게 제어할 수 있을 뿐만 아니라, 복수의 샘플링 분기관들의 출력측에 샘플링 가스와 교정가스를 선택적으로 측정 모듈 측으로 공급하는 삼방향 밸브를 제어함으로써 이동식 샘플링 장치가 자체적으로 가스 감지 동작에 대한 신뢰성을 판단할 수 있고, 그에 의해 이동식 샘플링 장치가 유독 가스 누출과 같이 가스 누출 여부를 정확하게 진단하여 신속하게 대응해야 하는데 효과적으로 사용될 수 있도록 한다.

스위치 모듈(380a)은 메인스위치(382), 동작스위치(283a), 정지스위치(283b) 및 긴급차단스위치(284)를 포함한다. 스위치 모듈(380)은 각 스위치의 입력 신호를 제어 모듈(300)에 전달할 수 있다. 스위치 모듈(380)은 이동식 샘플링 장치(500)의 정면 상단부에 디스플레이 장치(381)과 함께 배치될 수 있다.

동작스위치(283a)와 정지스위치(283b)는 미리 설정된 가스 샘플링 또는 가스 감지 동작이나, 입력장치나 디스플레이 장치를 통해 지정되는 특정 동작을 실행하거나 실행 중지시키는데 사용될 수 있다.

긴급차단스위치(284)는 현재 실행 중인 동작이나 시스템 전체의 동작을 정지시키거나, 시스템의 적어도 일부에 대한 상용 전원 및 보조 전원의 투입을 차단하는데 사용될 수 있다. 긴급차단스위치(284)는 무정전 전원공급장치(390)의 전원 공급 동작을 차단할 수 있다.

입출력 장치(370a)는 입력부 및 출력부를 포함할 수 있다. 입력부는 입력장치(371)를 포함하고, 출력장치는 디스플레이 장치(381)를 포함할 수 있다. 디스플레이 장치는 모니터, 터치패드 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 디스플레이 장치는 이동식 샘플링 장치(500)의 상단부에 설치되고, 키보드 등을 포함하는 입력장치(371)는 디스플레이 장치(381)의 바로 하단부에 삽입 돌출 구조로 배치될 수 있다.

입력장치(371)는 제어 모듈(300)의 동작을 위한 프로그램의 계수값을 입력하거나 수정하도록 기능할 수 있다. 디스플레이 장치(381)는 제어 모듈(300)의 제어 프로그램이 동작하는 상태를 화면에 표시하고, 제어 신호 및 송수신 상태를 실시간 확인할 수 있도록 기능할 수 있다.

가스샘플러 메인 모듈(240)은 다수의 바이패스관들(도 1의 120 참조), 제1 유입유량 조절기(도 1의 125 참조), 다수의 샘플링 분기관들(도 1의 130 참조), 다수의 샘플링 밸브들(도 1의 132 참조), 샘플링 배관(도 1의 150 참조), 삼방향(3-way) 밸브(도 1의 160 참조), 및 교정 가스 공급용 배관(도 1의 170 참조)을 포함한다. 또한, 가스샘플러 메인 모듈(240)은 제2 유입유량 조절기(도 2의 165 참조)를 더 포함할 수 있다.

제1 측정 모듈(200a)은 제1 가스의 누설을 감지하는 제1 가스 분석기에 대응하고, 제2 측정 모듈(200b)는 제2 가스의 누설을 감지하는 제2 가스 분석기에 대응할 수 있다. 하나의 측정 모듈은 1종 이상의 가스 누설을 감지할 수 있다.

제1 측정모듈 펌프(212)는 제1 측정 모듈(200a)에 연결되어 복수의 샘플링 분기관들 중 적어도 어느 하나에서 유입되는 샘플링 가스를 제1 측정 모듈(200a)로 유동하도록 동작할 수 있다. 제2 측정모듈 펌프(222)는 제2 측정 모듈(200b)에 연결되어 복수의 샘플링 분기관들 중 적어도 어느 하나에서 유입되는 샘플링 가스를 제2 측정 모듈(200b)로 유동하도록 동작할 수 있다.

무선 송수신기(350)는 제어 모듈(300)에 연결되어 무선 네트워크를 통해 외부의 다른 단말이나 컴퓨팅 장치 또는 서버 장치와 신호 및 데이터를 송수신할 수 있다. 무선 네트워크는 와이파이, 블루투스 등의 근거리 통신 네트워크, 이동통신망, 위성망 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 무선 송수신기(350)는 적어도 하나 이상의 통신 방식을 지원하는 통신서브시스템을 구비할 수 있다.

전원장치(360)는 이동식 샘플링 장치(500)의 구성요소들에 전원을 공급한다. 전원장치(360)는 상용 전원에 연결되며, 상용 전원을 구성요소들 각각에 맞는 전원으로 변환하고 분배하도록 구성될 수 있다. 전원장치(360)는 제어 모듈(300)에 의해 개별적으로 혹은 전체적으로 구성요소들의 전원 공급에 대한 온 동작과 오프 동작을 제어받을 수 있다.

무정전 전원공급장치(390)는 상용 전원 공급 중단이나 상용 전원을 사용하기 어려운 장소에서 이동식 샘플링 장치(500)의 구성요소들에 전원을 공급한다. 무정전 전원공급장치(390)는 메인 배터리와 메인 배터리를 제어하는 배터리 관리 시스템을 포함할 수 있다. 배터리 관리 시스템은 제어 모듈(300)의 제어에 따라 메인 배터리 전원을 적어도 일부의 구성요소들에 공급할 수 있다.

보조 배터리(392)는 무정전 전원공급장치(390) 및 제어 모듈(300) 중 적어도 어느 하나에 연결되어 전원을 공급하도록 구성될 수 있다. 보조 배터리(392)는 무정전 전원공급장치(390)의 용량을 증가시키거나, 제어 모듈(300)에 별도의 배터리 전원이 요구되는 경우에 선택적으로 사용될 수 있다.

도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 가스 감지 장치의 정면도이다. 도 10은 도 9의 가스 감지 장치의 전면 커버를 제거한 상태의 내부 구성을 개략적으로 나타낸 정면도이다. 도 11은 도 9의 가스 감지 장치의 우측면도이다. 도 12는 도 11의 가스 감지 장치의 측면 커버를 제거한 상태의 내부 구성을 개략적으로 나타낸 우측면도이다. 도 13은 도 9의 가스 감지 장치의 배면도이다. 도 14는 도 9의 가스 감지 장치의 평면도이다.

도 9 내지 도 14를 참조하면, 본 실시예에 따른 가스 감지 장치(500)는, 기본적으로 직육면체 박스 형태를 구비하면서 상부면에 경사지도록 배치되는 디스플레이 장치(381)에 의해 단차부를 구비한 형태를 가진다. 하우징(502) 내부의 최상부 부분에서부터 바닥 측으로 제어 모듈(300), 가스샘플러 메인 모듈(240), 제1 측정 모듈(200a), 제2 측정 모듈(200b), 무정전 전원공급장치(390) 및 보조 배터리(392)가 배치될 수 있다.

제어 모듈(300)은 무정전 전원공급장치(390)의 용량, 출력 등에 의해 이동식 샘플링 장치의 가동 시간을 예측할 수 있다.

전원장치(360)는 입력장치(371)의 하부에 배치되고, 제1 펌프(212)와 제2 펌프(222)는 제1 측정 모듈(200a) 및 제2 측정 모듈(200b)과 대략 유사한 각각의 높이에서 배면측에 배치되고, 무선 송수신기(350)는 제1 측정 모듈(200a)와 제1 펌프(212) 사이에 배치될 수 있다.

가스 감지 장치(500)의 배면측에는, 도 13에 도시한 바와 같이, 가스 샘플러 메인 모듈(240)의 샘플링 포트들(241), 바이패스 포트들(242), 교정가스 포트(243) 및 클리닝 가스 포트(244)가 노출될 수 있다. 샘플링 포트들(241)은 복수의 공기 포집관들에 각각 연결될 수 있다.

바이패스 포트들(242)은 바이패스관들에 각각 연결될 수 있다. 이 경우, 가스 감지 장치(500)는 별도의 외장형 펌프를 구비하거나, 착탈식 펌프를 하우징(502)에 설치할 수 있도록 구현될 수 있다.

교정가스 포트(243)에는 교정 가스를 공급하는 교정가스 공급 탱크에 연결될 수 있고, 클리닝 가스 포트(244)에는 클리닝 가스를 공급하는 클리닝 가스 공급 탱크에 연결될 수 있다.

그리고, 하우징(502)의 하부에는 이동륜(503)이 설치되어 가스 감지 장치(500)를 용이하게 이동시킬 수 있다. 이동륜(503)은 사용 조건에 따라 락을 걸어 고정시키거나 락을 해제하여 움직일 수 있다.

또한, 하우징(502)의 전면측 상부에는 전면 밀대(510a)가 설치되고, 배면측 중간 상부에는 후면 밀대(510b)가 설치될 수 있다. 이러한 전면 밀대나 후면 밀대를 이용하면 작업자가 밀대를 잡고 장치를 이동시킬 수 있으므로 사용자 편의성을 높일 수 있다. 전면 밀대(510a) 및 후면 밀대(510b) 중 적어도 어느 하나 이상은 탈부착 구조를 구비할 수 있다.

본 실시예에 따른 이동식 가스 샘플러는 감지 대상 가스의 누설 여부를 감지하는 감지 위치로 연장되어 공기를 포집하는 복수개의 공기 포집관과, 복수개로 형성되어 일단이 각각 공기 포집관과 연결되고 공기 포집관으로부터 공기가 유입되는 공기 유입관과, 공기 유입관에 결합되는 유입 솔레노이드 밸브와, 복수개의 공기 유입관과 연결되어 공기 유입관으로부터 공급되는 공기가 흐르는 혼합관과, 혼합관에 결합되어 혼합관을 흐르는 공기의 유량을 제어하는 바이패스 자동유량조절기와, 혼합관과 연결되어 공기 혼합관에서 공기를 포집하는데 필요한 흡인력을 제공하는 진공 펌프와, 일단이 복수 개의 공기 유입관과 연결되어 삼방향 밸브와 자동유량조절기, 측정 모듈로 공기를 공급하는 공기 공급관과, 공기 유입관의 개수에 대응되는 개수로 형성되며 일단이 각각 상기 공기 유입관에 연결되며 타단이 진공 펌프에 연결되는 바이패스 자동조절기, 및 혼합관과 연결되어 있는 자동유량조절기가 결합되고 혼합관의 흐르는 공기의 유량을 자동으로 조절하는 것을 특징으로 한다.

또한, 이동식 가스 샘플러는 삼방향 밸브를 설치하여 삼방향 밸브로 교정가스등을 공급하여 측정 모듈의 성능을 진단할 수 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 이동식 가스 샘플러는 공기의 유입관에 유입되는 공기는 유입 솔레노이드 밸브에 의하여 유입 솔레노이드 밸브 수량 범위 내에서 어떠한 조합도 가능한 것을 특징으로 한다.

도 15는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 가스 감지 장치의 정면도이다. 도 16은 도 15의 가스 감지 장치의 전면 커버를 제거한 상태의 내부 구성을 개략적으로 나타낸 정면도이다. 도 17은 도 15의 가스 감지 장치의 우측면도이다. 도 18은 도 17의 가스 감지 장치의 측면 커버를 제거한 상태의 내부 구성을 개략적으로 나타낸 우측면도이다. 도 19는 도 15의 가스 감지 장치의 배면도이다. 도 20은 도 19의 가스 감지 장치의 후면 커버를 제거한 상태의 내부 구성을 개략적으로 나타낸 배면도이다. 도 21은 도 15의 가스 감지 장치의 평면도이다. 도 22는 도 15의 가스 감지 장치의 전면 커버를 개방한 상태에 대한 평면도이다.

도 15 내지 도 22를 참조하면, 본 실시예에 따른 가스 감지 장치(500A)는, 직육면체 박스 형태를 구비하다. 하우징(502) 내부의 최상부 부분에서부터 바닥 측으로 대략 제어모듈(300), 전원장치(360), 제1 측정 모듈(200c), 제2 측정 모듈(200c) 및 무정전 전원공급장치(390)가 기재된 순서대로 배치될 수 있다.

디스플레이 장치(381)는 하우징(502)의 전면 상단부에 배치될 수 있다. 하우징(502)의 전면에는 전면 커버(504a)가 배치될 수 있다. 제1 측정 모듈(200c)은 가스샘플러 메인 모듈과 제1 펌프를 일체로 포함하고, 제2 측정 모듈(200d)은 다른 가스샘플러 메인 모듈과 제2 펌프를 일체로 포함할 수 있다.

가스 감지 장치(500A)의 배면측에는, 도 20에 도시한 바와 같이, 제1 측정 모듈(200c) 및 제2 측정 모듈(200d)의 샘플링 포트들, 바이패스 포트들, 교정가스 포트, 클리닝 가스 포트에서 선택되는 적어도 하나 이상의 포트가 노출될 수 있다.

하우징(502)의 전면에 설치되는 전면 커버(504)는 여닫이 방식으로 개폐되도록 하우징(502)의 전면에 결합할 수 있다. 하우징(502)에 설치되는 여러 커버들은 착탈식 구조를 구비하고, 외부 순환 공기가 유동할 수 있는 통기구를 구비할 수 있다.

본 실시예에 의하면, 복수의 장소에서 검지 대상 가스를 샘플링하기 위해 복수의 바이패스관들에 연결되는 펌프; 상기 펌프로 흡입되고 상기 복수의 바이패스관들에서 분기된 샘플링 분기관들을 따라 유동하는 샘플링 가스를 단독 또는 혼합 유동시키는 복수의 밸브들; 상기 복수의 장소의 거리 차이나 상기 복수의 장소까지 연장하는 공기 공급관들 간의 길이나 배치 차이에 의한 영향을 최소화하기 위한 상기 복수의 바이패스관들에 설치되는 바이패스 자동유량조절기; 상기 복수의 밸브들에 의해 흡입된 공기의 혼합조에서 상기 측정 모듈에 전달하는 유량과 압력에 대한 영향을 최소화하도록 상기 혼합조와 상기 펌프 사이에 설치되는 제1 유입유량조절기; 상기 샘플링 분기관들의 하류측에 설치되는 측정 모듈; 상기 샘플링 분기관들과 상기 측정 모듈 사이에 배치되는 삼방향 밸브; 및 상기 측정 모듈과 상기 삼방향 밸브 사이에 배치되며 상기 삼방향 밸브 하류측으로 유동하는 유체의 유량의 제어하는 제2 유입유량조절기를 포함하는 이동식 가스 샘플러를 제공할 수 있다.

한편, 전술한 실시예에서는 가스 샘플러와 가스 감지 장치를 구분하여 가스 샘플러 대비 가스 감지 장치가 적어도 측정 모듈 또는 가스 분석기를 포함하는 것으로 설명하였으나, 본 발명은 그러한 구성으로 한정되지 않고, 가스 샘플러를 좀더 넓은 의미에서 해석하여 가스 분석 장치와 실질적으로 동일한 것으로 지칭할 수 있다. 이 경우, 본 실시예의 장치는 샘플링 장치 또는 이동식 샘플링 장치로도 지칭될 수 있다.

또한, 전술한 실시예에서는 이동식 외에 별도로 고정형 또는 정지형 가스 샘플러나 가스 감지 장치를 명확하게 언급하지는 않았지만, 본 실시예의 기술적 특징을 포함하는 이동형 가스 샘플러나 가스 감지 장치를 고정형 장치에 적용하여 사용할 수 있음은 물론이다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

100, 100a, 100b, 100c : 가스 샘플러
110 : 공기 포집관 120 : 바이패스관
125 : 제1 유입유량 조절기 130 : 샘플링 분기관
132: 샘플링 밸브 133 : 샘플링 혼합관
135 : 제2 유입유량 조절기 140 : 펌프
150 : 샘플링 배관 (또는 공기 공급관)
160 : 삼방향 밸브 165 : 제3 유입유량 조절기
165a : 샘플링 유량계 170 : 교정가스 배관
180 : 클리닝가스 배관 182: 클리닝 밸브
200 : 가스 분석기 300: 제어 장치

Claims (6)

1. 복수의 장소에서 검지 대상 가스를 샘플링하기 위해 복수의 바이패스관들에 연결되는 펌프;
   상기 펌프로 흡입되고 상기 복수의 바이패스관들에서 분기된 샘플링 분기관들을 따라 유동하는 샘플링 가스를 단독 또는 혼합 유동시키는 복수의 밸브들;
   상기 복수의 장소의 거리 차이나 상기 복수의 장소까지 연장하는 공기 공급관들 간의 길이나 배치 차이에 의한 영향을 최소화하기 위한 상기 복수의 바이패스관들에 설치되는 바이패스 자동유량조절기;
   상기 복수의 밸브들에 의해 흡입된 공기의 혼합조에서 상기 측정 모듈에 전달하는 유량과 압력에 대한 영향을 최소화하도록 상기 혼합조와 상기 펌프 사이에 설치되는 제1 유입유량조절기;
   상기 샘플링 분기관들의 하류측에 설치되는 측정 모듈;
   상기 샘플링 분기관들과 상기 측정 모듈 사이에 배치되는 삼방향 밸브; 및
   상기 측정 모듈과 상기 삼방향 밸브 사이에 배치되며 상기 삼방향 밸브 하류측으로 유동하는 유체의 유량의 제어하는 제2 유입유량조절기를 포함하는 이동식 가스 샘플러.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 바이패스 자동유량조절기, 상기 제1 유입유량조절기, 상기 측정 모듈 및 상기 제2 유입유량조절기에 연결되는 무정전 전원공급장치를 더 포함하는, 이동식 가스 샘플러.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 바이패스 자동유량조절기, 상기 제1 유입유량조절기, 상기 측정 모듈 및 상기 제2 유입유량조절기의 동작을 설정하거나 제어하는 제어 모듈을 더 포함하는, 이동식 가스 샘플러.
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 제어 모듈에 연결되며 네트워크는 통해 외부 단말이나 컴퓨팅 장치와 신호 및 데이터를 송수신하는 무선 송수신기를 더 포함하며,
   상기 제어 모듈은 원격에서 제어가능한 모듈 구조를 구비하는, 이동식 가스 샘플러.
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 삼방향 밸브의 하나의 포트에 연결되는 교정가스 공급관을 더 포함하며, 상기 삼방향 밸브는 상기 교정가스 공급관을 통해 교정가스를 상기 측정 모듈로 공급하도록 동작하는, 이동식 가스 샘플러.
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 제어 모듈은 상기 삼방향 밸브를 통해 공급되는 교정가스의 농도에 기초하여 상기 측정 모듈의 정상 동작 유무를 판별하는, 이동식 가스 샘플러.

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