KR20200009513A - 가스 누설 차단기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가스 누설 차단기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 가스미터와 연결된 배관(P)의 사이를 연결하여 가스가 통과되도록 상하로 연장된 가스통로(11)가 구비된 배관연결부(10)에 디스크판(31)과 압력센서(41) 및 유량센서(42)가 구비되어 배관(P)의 하류측 에서 발생되는 가스누설을 감지하여 누설상태를 외부에 알릴 수 있는 가스 누설 차단기에 관한 것이다.

Description

가스 누설 차단기{Gas leakage breaker}

본 발명은 가스 누설 차단기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 가스가 공급되는 배관에 연결되어, 상기 배관의 하류측에 가스가 누설되는 지를 감지하는 압력센서와 유량센서가 구비되며, 누설이 감지된 경우 배관을 차단한 후 누설상태를 외부에 알릴 수 있는 가스 누설 차단기에 관한 것이다.

일반적으로 가스가 공급되는 배관에는 가스공급을 차단할 수 있도록 공급측에 밸브가 설치되며, 상기 밸브는 사용자가 수동으로 차단할 수 있게 결합된다.

그리고, 가스 사고 예방을 위한 안전장치의 대표적인 예로서 주방에 설치된 가스레인지의 경우 가스레인지에 가까운 가스공급 배관에 가스 중간밸브를 설치하여 사용자가 가스레인지의 조작밸브와는 별도로 중간밸브를 수동 조작하여 가스를 차단할 수 있도록 하고 있다.

그러나, 이러한 안전장치에도 불구하고 가스 누출에 따른 사고는 대형 폭발 사고로 이어져 대형 인재를 유발할 위험성이 있어, 가스 사고로 인한 인명, 재산 등의 피해가 증가하면서 가스 사고에 대한 경각심이 커지고 있다.

그런데 사용자가 중간밸브를 차단하는 것을 종종 잊어버리는 경우가 발생하여 가스 누설의 위험에 노출될 수 있으므로 중간밸브를 수동으로 조작하는 것 외에 설정된 시간이 경과하면 중간밸브가 자동으로 차단되도록 구성된 가스차단기들이 개발되어 왔다.

이와 관련된 종래기술로 한국등록실용신안 제20-0484964호(2017.11.07.)에는 '조작부가 결합된 주방용 자동 가스차단기'가 개시되었다.

상기 종래기술은, 도 1에 도시된 바와같이, 가스공급관(1)의 중간밸브(2) 위에 설치된 하부케이스(100); 하부케이스(100)의 상단에 결합된 상부케이스(200); 상부케이스(200)에 결합되며, 스위치부(310) 및 디스플레이(320)가 설치된 커버케이스(300); 커버케이스(300)와 상부케이스(200) 사이에 삽입설치된 회로기판(400); 커버케이스(300), 상부케이스(200) 및 하부케이스(100)의 가운데를 관통하여 설치된 밸브조작구(500); 밸브조작구(500)와 결합되며 하부케이스(100) 내에 설치된 구동모터(600); 및 하부케이스(100) 내에 밸브조작구(500)의 회전범위를 제어할 수 있도록 설치된 한 쌍의 리미트스위치(700)를 포함하여 구성된다.

상기 커버케이스(300) 내측에는 하나 이상의 지지대가 형성되고, 상기 상부케이스(200)에 지지대가 삽입되게 형성된 삽입홀이 구비되어, 중간밸브(2)의 수동개폐가 수행되고 자동개폐로 전환된 이후 상기 커버케이스(300)가 원래의 위치로 복귀될 수 있도록 하여 밸브의 개폐방향이 변경되어 표시되지 되지 않도록 구성된 것을 특징으로 한다.

다만, 상기한 종래기술은 중간밸브(2)가 잠긴 상태에서 주방기기로 연장된 배관에서 가스가 누출되는지를 감지할 수 없어, 가스 누출에 의한 사고를 완벽하게 방지하지 못하는 문제점이 있었다.

또한, 상기한 종래기술은 외부에 디스플레이나 경고부를 통하여 외부에 가스 누출을 알릴 수 있다 더라도, 원격에서 상기 중간밸브(2)를 조작할 수 없는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로 본 발명의 목적은 가스가 공급되는 배관에서 가스가 누출되는지를 감지하고, 감지시 배관을 차단하고, 상기 배관이 차단된 상태에서도 이상이 없는지를 파악하여 이상유무를 파악하여 알릴 수 있는 가스 누설 차단기를 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 가스 누설 차단기는 가스미터와 연결된 배관에 설치되어 가스 누설을 감지하는 가스 누설 차단기로서, 상기 배관의 사이를 연결하며, 상기 가스가 통과되도록 상하로 연장된 가스통로가 구비된 배관연결부와; 상기 배관연결부의 외주연을 감싸며 측부로 연장된 외장하우징과; 상기 외장하우징의 내부 일측에 결합되어, 상기 가스통로를 개폐하는 디스크판과, 상기 디스크판이 회동되도록 동력을 전달하는 액츄에이터와, 상기 액츄에이터의 동력을 생성하는 모터가 구비된 배관차단부와; 상기 디스크판의 하류측에 배설된 상기 배관의 가스 누설을 감지토록 상기 가스통로의 하류측에 결합되어 가스압력을 감지하는 압력센서와, 상기 가스통로에서 흐르는 가스의 유량을 감지하는 유량센서가 구비된 감지부와; 상기 모터가 회동되도록 구동신호를 전송하는 모터구동부와, 상기 감지부에서 전송된 감지신호를 기초로 상기 모터구동부의 구동신호를 생성하는 MCU가 구비된 제어부;로 이루어지며,

상기 가스통로의 양단부에는 배관과 결합시 풀림이 방지되도록 풀림방지너트가 구비된 것을 특징으로 한다.

상기 외장하우징의 내부에는 상기 감지신호가 정해진 기준을 벗어난 경우 경보음을 발생시키는 부저와, 전력을 공급하는 배터리가 구비된 것을 특징으로 한다.

상기 제어부에는 상기 압력센서와 유량센서에서 감지된 신호의 레벨을 조정하여 상기 MCU에 감지신호를 전송하는 신호정합부와, 상기 MCU에서 전달된 감지정보를 외부에 전송하는 통신부가 구비된 것을 특징으로 한다.

상기 MCU에는 상기 디스크판이 차단된 후 상기 압력센서와 유량센서에서 감지된 압력과 유량을 정해진 시간 간격에 따라 연산처리하여 판별하는 연산처리부가 구비된 것을 특징으로 한다.

상기 외장하우징에는 상기 연산처리부에서 처리된 알림정보를 외부에 표시하는 디스플레이와, 외부에서 상기 모터가 회동되도록 수동으로 조작하는 버튼이 구비된 것을 특징으로 한다.

이와 같이 본 발명에 따른 가스 누설 차단기의 효과는 다음과 같다.

첫째, 배관연결부의 가스통로에 배관 결합시 풀림이 방지되도록 풀림방지너트가 구비됨으로써, 가스미터와 연결된 유니온을 대체하여 가스 누출여부를 안전하게 감지할 수 있고,

둘째, 상기 가스통로의 하류측의 가스 누출을 감지토록 배관연결부의 하류측에 압력센서와 유량센서가 구비됨으로써, 디스크판이 닫힌상태에서 하류측에서 발생된 가스 누출과, 디스크판의 오픈 상태에서 가스공급의 적정상태를 감지할 수 있으며,

셋째, 상기 디스크판을 회동하는 액츄에이터의 동력을 생성하는 모터를 원격으로 제어가능토록 통신부가 구비됨으로써, 사용자가 원격으로 조정하여 상기 디스크판을 개폐할 수 있고,

넷째, 상기 통신부를 제어하는 MCU에 압력센서와 유량센서의 감지신호를 연산처리하는 연산처리부가 구비됨으로써, 상기 디스크판이 닫힌 상태에서의 유량 변화를 감지하여 하류측의 미세 가스누설을 감지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래기술에 따른 조작부가 결합된 주방용 자동 가스차단기를 설명하는 도면이고,
도 2는 본 발명에 따른 가스 누설 차단기의 구상도이며,
도 3은 본 발명에 따른 가스 누설 차단기를 설명하는 도면이고,
도 4는 본 발명에 따른 가스 누설 차단기의 제어부를 설명하는 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 가스 누설 차단기의 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 가스 누설 차단기는, 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 가스미터와 연결된 배관(P)에 설치되어 가스 누설을 감지하는 가스 누설 차단기로서, 상기 배관(P)의 사이를 연결하며, 상기 가스가 통과되도록 상하로 연장된 가스통로(11)가 구비된 배관연결부(10)와; 상기 배관연결부(10)의 외주연을 감싸며 측부로 연장된 외장하우징(20)과; 상기 외장하우징(20)의 내부 일측에 결합되어, 상기 가스통로(11)를 개폐하는 디스크판(31)과, 상기 디스크판(31)이 회동되도록 동력을 전달하는 액츄에이터(32)와, 상기 액츄에이터(32)의 동력을 생성하는 모터(33)가 구비된 배관차단부(30)와; 상기 디스크판(31)의 후방부에 배설된 상기 배관(P)의 가스 누설을 감지토록 상기 가스통로(11)에 후방부에 결합되어 가스압력을 감지하는 압력센서(41)와, 상기 가스통로(11)에서 흐르는 가스의 유량을 감지하는 유량센서(42)가 구비된 감지부(40)와; 상기 모터(33)가 회동되도록 구동신호를 전송하는 모터구동부(51)와, 상기 감지부(40)에서 전송된 감지신호(I)를 기초로 상기 모터구동부(51)의 구동신호를 생성하는 MCU(52)가 구비된 제어부(50);로 이루어지며,

상기 가스통로(11)의 양단부에는 배관과 결합시 풀림이 방지되도록 풀림방지너트(12)가 구비됨으로써, 배관(P)의 하류측에서 발생된 가스 누설을 감지할 수 있고, 가스미터와 배관을 연결하는 유니온을 대신할 수 있게 된다.

그리고, 상기 외장하우징(20)의 내부에는 상기 감지신호(I)가 정해진 기준을 벗어난 경우 경보음을 발생시키는 부저(21)와, 전력을 공급하는 배터리(22)가 구비됨으로써, 외부의 전원 공급이 없어도 안정적으로 상기 디스크판(31)을 제어할 수 있게 된다. 상기 디스크판(31)의 재질은 고무재질로 이루어짐으로써, 씰링이 용이해지게 된다.

한편, 상기 제어부(50)에는 상기 압력센서(41)와 유량센서(42)에서 감지된 신호의 레벨을 조정하여 감지신호(I)로 상기 MCU(52)에 전송하는 신호정합부(53)와, 상기 MCU(52)에서 전달된 감지정보를 외부에 전송하는 통신부(54)가 구비됨으로써, 원격으로 상기 제어부(50)에 명령을 전송할 수 있게 된다. 여기서, 상기 신호정합부(53)는 압력센서(41)와 유량센서(42)에서 감지된 미약한 전류신호를 증폭하여 상기 MCU(52)에서 인지할 수 있는 수준의 레벨로 조정하게 되며, 상기 통신부(54)는 전력 사용을 최소화하기 위해 블루투스, LoRa, LoRa-IOT, WIFI, LTE, 등을 선택적으로 사용할 수 있다.

그리고, 상기 MCU(52)에는 상기 디스크판(31)이 차단된 후 상기 압력센서(41)와 유량센서(42)에서 감지된 압력과 유량을 정해진 시간 간격에 따라 연산처리하여 판별하는 연산처리부(52a)가 구비된다.

상기 연산처리부(52a)는 상기 디스크판(31)이 개방된 상태에서 상기 압력센서(41)에서 감지된 압력이 사전에 저장된 기준압력의 범위보다 크거나 작은 경우 이상상태로 판단하여 이상신호를 발생시키고, 상기 디스크판(31)을 차단하는 신호를 송신하게 되고, 상기 통신부(54)를 통해 전달된 명령으로 상기 디스크판(31)을 차단 직후 배관(P)의 내압과, 정해진 시간 이후의 내압을 비교하여 그 값이 이상인 경우 이를 이상상태로 판단하게 된다.

또한, 상기 연산처리부(52a)는 상기 디스크판(31)이 개방된 상태에서 유량센서(42)에서 감지된 유량이 적정량을 초과하거나 낮아지게 되면, 이상상태로 판단하며, 상기 디스크판(31)이 차단된 상태에서 상기 유량센서(42)에서 미소한 유량 변화를 감지하면 완전한 차단이 되지 않았다고 이상상태로 판단하여 외부에 알릴 수 있게 된다.

한편, 상기 외장하우징(20)에는 상기 연산처리부(52a)에서 처리된 알림정보를 외부에 표시하는 디스플레이(23)와, 외부에서 상기 모터(33)가 회동되도록 수동으로 조작하는 버튼(24)이 구비됨으로써, 상기 연산처리부(52a)의 이상작동을 보완할 수 있게 된다.

상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 가스 누설 차단기의 작용을 살펴보면 아래와 같다.

본원 발명의 가스 누설 차단기는 가스미터와 연결된 배관(P)에 설치되도록 배관연결부(10)가 일측에 구비되며, 상기 배관연결부(10)에 구비된 가스통로(11)의 하류측에는 압력센서(41)와 유량센서(42)가 구비됨으로써, 가스통로(11)의 하류측에서 발생되는 가스 누설을 감지할 수 있고, MCU(52)의 연산처리부(52a)에서 누설여부를 판단하고 이상상태시 통신부(50)나 부저(21)와 디스플레이(23)를 통해 외부에 알릴 수 있게 된다. 그리고, 본원 발명의 가스 누설 차단기에는 배터리(22)가 내장됨으로써, 외부전원 연결없이 독립적으로 사용할 수 있게 된다.

한편, 상기 연산처리부(52a)는 디스크판(31)이 개방된 상태에서 압력센서(41)와 유량센서(42)가 감지한 압력과 유량이 설정된 기준범위를 벗어나면 이상상태로 판단하고, 디스크판(31)이 개방된 상태에서 상기 압력센서(41)와 유량센서(42)가 감지한 압력과 유량이 변화되면 누설상태로 판단하여 이상신호를 발생시키게 된다. 이때, 상기 제어부(50)는 사전에 정해진 사용자에게 이상신호를 통신부(54)를 통해 알릴 수 있게 된다.

그리고, 상기 제어부(50)의 신호정합부(53)는 상기 압력센서(41)와 유량센서(42)에서 감지된 감지신호(I)의 레벨을 조정하여 MCU(52)에 전달하게 된다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 배관연결부 11 : 가스통로
12 : 풀림방지너트 20 : 외장하우징
21 : 부저 22 : 배터리
23 : 디스플레이 24 : 버튼
30 : 배관차단부 31 : 디스크판
32 : 액츄에이터 33 : 모터
40 : 감지부 41 : 압력센서
42 : 유량센서 50 : 제어부
51 : 모터구동부 52 : MCU
52a : 연산처리부 53 : 신호정합부
54 : 통신부
I : 감지신호 P : 배관

Claims (5)

1. 가스미터와 연결된 배관(P)에 설치되어 가스 누설을 감지하는 가스 누설 차단기에 있어서,
   상기 배관(P)의 사이를 연결하며, 상기 가스가 통과되도록 상하로 연장된 가스통로(11)가 구비된 배관연결부(10)와;
   상기 배관연결부(10)의 외주연을 감싸며 측부로 연장된 외장하우징(20)과;
   상기 외장하우징(20)의 내부 일측에 결합되어, 상기 가스통로(11)를 개폐하는 디스크판(31)과, 상기 디스크판(31)이 회동되도록 동력을 전달하는 액츄에이터(32)와, 상기 액츄에이터(32)의 동력을 생성하는 모터(33)가 구비된 배관차단부(30)와;
   상기 디스크판(31)의 하류측에 배설된 상기 배관(P)의 가스 누설을 감지토록 상기 가스통로(11)의 하류측에 결합되어 가스압력을 감지하는 압력센서(41)와, 상기 가스통로(11)에서 흐르는 가스의 유량을 감지하는 유량센서(42)가 구비된 감지부(40)와;
   상기 모터(33)가 회동되도록 구동신호를 전송하는 모터구동부(51)와, 상기 감지부(40)에서 전송된 감지신호(I)를 기초로 상기 모터구동부(51)의 구동신호를 생성하는 MCU(52)가 구비된 제어부(50);로 이루어지며,
   상기 가스통로(11)의 양단부에는 배관과 결합시 풀림이 방지되도록 풀림방지너트(12)가 구비된 것을 특징으로 하는 가스 누설 차단기.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 외장하우징(20)의 내부에는
   상기 감지신호(I)가 정해진 기준을 벗어난 경우 경보음을 발생시키는 부저(21)와, 전력을 공급하는 배터리(22)가 구비된 것을 특징으로 하는 가스 누설 차단기.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 제어부(50)에는 상기 압력센서(41)와 유량센서(42)에서 감지된 신호의 레벨을 조정하여 상기 MCU(52)에 감지신호(I)를 전송하는 신호정합부(53)와, 상기 MCU(52)에서 전달된 감지정보를 외부에 전송하는 통신부(54)가 구비된 것을 특징으로 하는 가스 누설 차단기.
4. 제 1항에 있어서,
   상기 MCU(52)에는 상기 디스크판(31)이 차단된 후 상기 압력센서(41)와 유량센서(42)에서 감지된 압력과 유량을 정해진 시간 간격에 따라 연산처리하여 판별하는 연산처리부(52a)가 구비된 것을 특징으로 하는 가스 누설 차단기.
5. 제 4항에 있어서,
   상기 외장하우징(20)에는
   상기 연산처리부(52a)에서 처리된 알림정보를 외부에 표시하는 디스플레이(23)와, 외부에서 상기 모터(33)가 회동되도록 수동으로 조작하는 버튼(24)이 구비된 것을 특징으로 하는 가스 누설 차단기.

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