KR20200053821A - 유니버셜 흡입형 센서 하우징 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유니버셜 흡입형 센서 하우징에 관한 것으로, 제품의 모든 동작을 디지탈화하여 신호를 하우징에서 트랜스미터까지 거리 제한없이 보낼 수 있도록 함은 물론, 양방향 통신이 가능하도록 하여 감지기로부터 원거리에 있는 가스를 흡입 및 감지할 수 있으며, 방폭형 또는 비방폭형으로도 제조 가능하여 사용장소나 이격거리에 제한 없이 사용할 수 있을 뿐만 아니라 하우징 내부에 장착되는 가스를 쉽게 교체 가능하도록 하거나 다수의 가스 장착이 가능하도록 한 것이다.
본 발명은 하나의 하우징(10)내에 센서부(1)와 펌프(2)를 일체형으로 구성하며, 상기 센서부(1) 상단에 홈(8)을 가진 뚜껑(5)이 나사부(6)를 통하여 착탈 가능하게 결합되고, 내측으로 원통형 센서(7)가 내장되며, 상기 센서(7)는 상하부로 구성되어 이들 상하부를 분리시키고 내부에 센서(7)를 교체할 수 있도록 구성되며, 상기 펌프(2)는 센서부(1)의 일측에 센서부(1)와 별개로 구성되며, 상기 펌프(2)에서 공기를 흡입하여 가스관(9)을 통해 공기중의 샘플링 가스를 센서부(1)에서 감지하도록 한 것이다.

Description

유니버셜 흡입형 센서 하우징{A sensor housing for universal suction type}

본 발명은 유니버셜 흡입형 센서 하우징에 관한 것으로, 특히 제품의 모든 동작을 디지탈화하여 하우징으로부터의 신호를 트랜스미터까지 거리 제한없이 보낼 수 있으며, 양방향 통신이 가능하도록 하여 감지기인 트랜스미터로부터 원거리에 있는 가스를 흡입 및 감지할 수 있으며, 방폭형 또는 비방폭형으로도 제조 가능하여 사용장소나 이격 거리에 제한 없이 사용할 수 있고, 방폭형의 경우 사용상의 부주의 등 현장에서 일어날 수 있는 충격이나 누수 등에도 쉽게 고장이 나지 않을 뿐만 아니라 하우징 내부에 장착되는 센서를 교체할 수 있음은 물론, 하나의 하우징에 다수의 센서 장착도 가능하도록 한 것이다.

일반적으로 산업 현장에서 가연성 가스 및 독성 가스 등이 다양하게 사용되고 있어 이러한 가스의 발생을 초기 단계에서 검지해 신속한 사고 대응의 필요성이 커지고 있다.

특히, 산업용 시설 내 설치해야 하는 안전 장비 중의 하나인 가스 감지기의 사용빈도가 계속해서 늘어나고 있는 실정이다.

이러한 가스 샘플링 방법에는 통상적으로 확산형과 흡입형의 2종류가 있다.

첫째, 확산형은 감지를 필요로 하는 공간에 센서를 직접 설치하여 가스를 감지하는 방식으로 감지값 등을 기준으로 가장 적합한 방식이며, 일부에서는 기존의 오래된 기술을 바탕으로 공조가 있는 곳에서는 감지부의 소형화를 이루지 못한 이유(압력과 공조방향 등 공조에 대한 이해 부족 등) 및 잘못된 인식으로 인하여 사용이 부적합하다고 하나, 센서의 소형화 및 디지털화, (공조에 대한 폭넓은 이해) 후에는 더욱 추천되는 방식이다.

이는 가연성 가스 또는 독성가스 누설시 신속한 감지 및 측정값이 사용자에게 전달되어야 하는데, 산업용 가스 감지 장치는 대부분 확산식으로 대기 중에 가스 누설시 가스의 비중과 누설압력으로 인해 대류되는 가스(특정가스를 제외한 모든 가스)를 감지하며, 구조가 간단하고 저렴하며 정확한 감지가 가능하나, 설치 위치에 따라 감지 속도에 영향이 있고 직접적인 고열, 고습, 고압의 환경에서는 사용할 수 없다.

둘째, 흡입형은 센서를 설치하기 어려운 공간에 센서와 감지대상 공간을 샘플링 튜브로 연결하여 샘플링된 공기를 펌프로 이동시켜 센서에 노출시키는 방식으로, 설치하기가 간단한 장점이 있으나, 감지값의 변화 및 방폭형을 필요로 하는 환경에는 설치하기 어렵고, HF, HCL, Cl2 등 흡착에 의한 감지값 둔화 및 감지불가능의 결점과 펌프 및 튜브 등의 소모품 교체가 필요한 등의 결점이 있다.

한편, 가연성 가스를 사용하는 산업용 플랜트에서는 가스 감지기 내의 전자회로 스파크에 의한 점화원 불꽃이 발생 될 수 있는데 그 내부의 연소 불꽃이 외부로 번지지 못하도록 내압 방폭의 경우에는 방폭 기능을 가진 감지기가 사용되어야 하며, 본질안전방폭의 경우는 미세전류를 사용하여 스파크가 일어나지 않게 하기도 한다.

최근, 산업용 플랜트 계장 제어의 효율성과 안전성을 극대화하기 위하여 최근의 가스 감지기는 기존의 전통적인 아날로그 통신방식을 개선한 다양한 디지털 통신방식을 구비하도록 요구하고 있다.

또한, 다양한 가스를 감지하기 위해서는 개별 가스의 특성에 맞는 여러 종류의 가스센서를 함께 사용해야 하는 경우가 빈번하다.

또한, 사용가스의 변경으로 대상 가스에 맞는 감지기로 교체하여야 하는 일 또한 빈번히 발생하는데, 이때 간단히 대상가스에 대한 가스마다 가지고 있는 경보점, 감지범위, 보정가스의 농도 등 각 가스에 해당되는 필요 설정값이 자동저장된다.

이는 모든 데이터를 디지털화하여 트랜스미터와 센서부의 양방향 통신이 가능해야만 가능하다.

흡입형의 경우 감지기는 트랜스미터, 센서, 흡입펌프가 일체형으로 하나의 기기내에 장착되어 있어 감지기 설치시 감지대상 장소 및 장비의 거리제한이 있는 문제가 있었다.

본 발명은 이와 같은 종래의 결점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은, 제품의 모든 동작을 디지탈화하여 신호를 멀리까지 보낼 수 있도록 함은 물론, 양방향 통신이 가능하도록 하여 트랜스미터(가스누출을 첫번째로 알리는 표시부 및 릴레이 경보장치 등)로부터 원거리에 있는 가스누출가능장소에 유니버셜흡입형센서하우징을 설치하여 대상 가스를 근거리에서 흡입 및 감지하여 그 값을 디지털 신호로 변경하여 트레스미터로 전송하여 감지하는 시스템으로 흡착에 의한 감지둔화 및 긴 셈프링튜브의 사용을 억제하여 보다 정확하고 신속하며 2차적으로 발생할 수 있는 긴 샘플링튜브의 손상으로 인한 감지불능과 거리에 따른 감지속도 저하를 개선하는 유니버셜 흡입형 센서 하우징을 제공하는데 있다.

또한, 본 발명은 방폭형 또는 비방폭형으로 제조 가능하여 사용장소나 이격거리에 제한 없이 사용할 수 있고, 하우징 내부에 장착되는 센서를 쉽게 교체 가능함은 물론, 하나의 하우징에 다수의 센서 장착이 가능하도록 한 유니버셜 흡입형 센서 하우징을 제공하는데 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 프랜스미터와 유니버셜흡입형센서하우징을 전원 및 신호선을 통하여 분리시키고, 하우징내에는 센서부와 펌프를 장착한 것으로, 상기 센서부는 흡입된 가스를 감지할 수 있도록 설치되며, 상기 펌프는 센서를 설치하기 어려운 공간에 센서와 감지대상 공간을 샘플링 튜브로 연결하여 샘플링된 공기를 흡입하여 센서부로 이동 및 감지할 수 있도록 구성함을 특징으로 한다.

상기 센서부와 펌프는 하우징내에 형성된 원형 홈에 각각 장착하되, 각 뚜껑이 구비되어 뚜껑을 착탈하여 센서부의 센서를 필요에 따라 교체할 수 있도록 구성하며, 상기 펌프의 설치부에는 크랜스미터와의 디지탈 통신을 위한 PCB기판이 함께 장착됨을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 하나의 하우징내에 하나의 펌프와 다수의 센서부를 일체형으로 장착하여 구성할 수 있음을 특징으로 한다.

이상과 같은 본 발명은 제품을 디지탈화하여 신호를 하우징으로부터 트랜스미터까지 거리 제한없이 멀리 보낼 수 있도록 함으로써 감지기로부터 원거리에 있는 가스를 흡입하여 감지할 수 있으며, 디지탈 양방향 통신이 가능하고, 방폭형은 물론, 비방폭형으로도 제조하여 사용장소나 이격거리에 제한 없이 사용할 수 있으며, 방폭형의 경우, 사용상의 부주의 등 현장에서 일어날 수 있는 충격이나 누수 등에도 쉽게 고장이 나지 않는 효과가 있다.

본 발명은 트랜스미터로부터 원거리에 있는 가스누출가능장소에 유니버셜흡입형센서하우징을 설치하여 대상 가스를 근거리에서 흡입 및 감지하여 그 값을 디지털 신호로 변경하여 트랜스미터로 전송하여 감지하는 시스템으로 흡착에 의한 감지둔화 및 길이가 긴 샘프링튜브의 사용을 억제하여 보다 정확하고 신속하며 2차적으로 발생할 수 있는 긴 샘플링튜브의 손상으로 인한 감지불능과 거리에 따른 감지속도 저하를 개선하여 보다 시속하고 정확한 값으로 감지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명 유니버셜 흡입형 센서 하우징의 단면도
도 1은 본 발명 유니버셜 흡입형 센서 하우징의 분해 사시도
도 2는 본 발명 유니버셜 흡입형 센서 하우징의 분해상태 단면도

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참고로 하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 결합상태 단면도, 도 2는 본 발명의 분해상태 사시도, 도 3은 본 발명의 분해상태 단면도로, 하나의 하우징(10)내에 원형의 홈부(11)(12)가 형성되고, 상기 홈부(11)에는 센서부(1)가 장착되며, 상기 홈부(12)에는 펌프(2)가 장착되도록 구성된 것으로, 상기 하우징(10)은 전원 및 신호선(13)을 통하여 트랜스미터(20)와 거리 제한 없이 설치되어 양방향 디지탈 통신이 가능하도록 구성된 것이다.

상기 센서부(1)는 상단에 홈(8)을 가진 뚜껑(5)이 나사부(6)를 통하여 착탈 가능하게 결합되고, 내측으로 원통형 센서(7)가 내장되며, 상기 센서(7)는 상하부로 구성되어 이들 상하부를 분리시키고 내부의 센서(7)를 다른 가스를 감지할 수 있는 센서로 교체할 수 있도록 구성된다.

상기 펌프(2)는 센서부(1)의 일측에 센서부(1)와 별개로 구성되며, 상기 펌프(2)에서 공기를 흡입하여 가스관(9)을 통해 공기중의 샘플링 가스를 센서부(1)에서 감지할 수 있도록 구성된 것으로, 상기 펌프(2)의 일측에는 PCB기판(14)이 설치되어 트랜스미터(20)와 전원 및 신호선(13)을 통하여 거리에 관계없이 신호를 디지탈로 주고받을 수 있도록 구성된 것으로, 도면에서 15는 가스를 차단하여 가스가 한쪽으로만 이동하도록 하기 위한 차단벽이다.

단, 상기 하우징(10) 크기를 변형시켜 하나의 펌프(2)와, 다수의 센서들을 일체형으로 장착하여 하나의 하우징으로 다양한 가스들을 감지할 수 있도록 구성할 수 있으며, 상기 하우징(10)의 일측과 타측에는 샘플링 가스 유입구(3)와 유출구(4)가 구비되어 있어 호스와 유입구(3)를 통해 입력된 샘플링 가스가 하우징(10)을 통과한 후에는 유출구(4)와 호스를 통해 다시 원거리에 설치된 곳으로 되돌아가도록 구성된다.

이와 같이 구성된 본 발명의 작용을 설명한다.

본 발명은 유니버셜 흡입형 센서 하우징에 관한 것으로, 하나의 하우징(10)내에 원통형의 홈부(11)(12)가 형성되고, 상기 홈부(11)에는 원통형의 센서부(1)가 장착됨과 함께 상기 홈부(12)에는 펌프(2)가 장착된다.

또한, 상기 센서부(1)와 펌프(2)는 하부에 전원 및 신호선(13)이 연결되어 있어 펌프(2)를 통하여 흡입되는 샘플링 가스가 센서부(1)에 의해 감지되면 이를 신호선(13)을 통하여 외측의 트랜스미터(20)로 보내며, 트랜스미터(20)에서는 신호선(13)을 통하여 펌프(2)의 작동을 제어하거나 또는 센서부(1)를 디지탈로 제어하게 된다.

즉, 제어반에서 펌프(2)를 구동시키면, 이러한 펌프(2)의 구동에 따라 가스관(9)을 통하여 원거리에 있는 샘플링 가스가 흡입되는데, 이때 차단벽(15)에 의해 가스가 화살표 방향과 같이 한쪽 방향으로만 이동하게 된다.

따라서, 펌프(2)에 의해 흡입되는 가스가 센서부(2)에 전달되므로 센서부(2)의 센서(7)에서 흡입된 가스를 감지하며, 이렇게 센서(7)에 의해 감지된 감지 신호는 전원 및 신호선(13)의 신호선을 통하여 트랜스미터(20)로 보내지게 된다.

그러면, 트랜스미터(20)에서는 센서(7)에 의해 감지된 가스를 판단하여 디스플레이부를 통하여 현재 가스의 종류와 흡입농도 등을 표시하게 되며, 이에 따른 경보를 발하여 사람들에게 가스 누출 상태를 알리게 된다.

한편, 본 발명은 도 2와 같이, 하우징(1)의 뚜껑(5)에 형성된 2개의 홈(8)을 통해 뚜껑(5)을 연 상태에서 홈부(11)에 장착되어 있는 센서(7)를 꺼내고 센서(7)를 상하로 분리시켜 내부에 들어 있는 센서를 꺼낸 상태에서 다른 종류의 가스를 감지할 수 있도록 센서를 교체할 수 있다.

그러면 하우징(1)에 새로 장착된 센서에 의해 다른 해당 종류의 가스를 감지할 수 있는 것이다.

물론, 도 2와 도 3에 도시된 바와 같이 펌프(2) 고장시에는 분리시켜 교체 가능하며, 펌프(2)일측에는 디지탈 통신이 가능하도록 PCB기판(14)이 장착되어 있어 전원 및 신호선(13)을 통하여 트랜스미터(20)와의 신호전달이 가능하도록 이루어져 있다.

또한, 본 발명은 하나의 하우징(1)내에 원형 홈부를 다수개 형성하고 각각의 원형 홈부에 센서를 장착함으로써 하나의 하우징(1)내에서 다수의 가스를 동시에 감지할 수 있는 것으로, 이와 같이 다수의 가스를 동시에 감지함으로써 다양한 종류의 가스 누출사고 등을 미연에 방지할 수 있는 것이다.

이때, 하우징(10)내의 하나의 펌프(2)와 다수의 센서들은 전원과 신호선(13)을 통하여 상호 연결되고, 또한 하우징(10)과 트랜스미터(20)가 서로 연결되어 거리 제한없이 디지탈 통신이 가능하도록 한 특징을 가진다.

1:센서부 2:펌프
3:유입구 4:유출구
5:뚜껑 6:나사부
7:센서 8:홈
9:가스관 10:하우징
11,12:홈부 13:전원 및 신호선
14:PCB기판 15:차단벽

Claims (2)

1. 트랜스미터(20)로부터 하우징(10)을 분리시켜 전원 및 신호선(13)을 통하여 디지탈 양방향 통신이 가능하도록 구성하고, 상기 하우징(10)내에 형성된 원통형 홈부(11)(12)에 각각 센서부(1)와 펌프(2)를 착탈 가능하도록 구성한 것으로, 상기 센서부(1)는 상단에 홈(8)을 가진 뚜껑(5)이 나사부(6)를 통하여 착탈 가능하게 결합되고, 내측으로 원통형 센서(7)가 내장되며, 상기 센서(7)는 상하부로 구성되어 이들 상하부를 분리시키고 내부의 센서(7)를 교체 가능하도록 구성되며, 상기 펌프(2)는 센서부(1)의 일측에 센서부(1)와 별개로 구성되어 공기를 흡입하여 가스관(9)을 통해 공기중의 샘플링가스를 센서부(1)에서 감지할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 유니버셜 흡입형 센서 하우징.
2. 제 1항에 있어서, 상기 하우징(1)에 다수의 원통형 홈부를 형성하여 하나의 펌프(2)와 다수의 센서를 각각의 홈부에 착탈가능하도록 구성하고, 상기 펌프와 다수의 센서를 전원 및 신호선(13)을 통해 트랜스미터(20)와 연결하여 양방향 디지탈 통신이 기능하도록 구성된 것을 특징으로 하는 유니버셜 흡입형 센서 하우징.

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