KR20230050073A - 가스누출 경보장치 - Google Patents

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류용희
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 의해 가스누출 경보장치가 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 가스누출 경보장치는, 수용성 가스가 이동하는 배관의 플랜지를 감싸며 밀폐된 수용공간이 형성되며 수용공간 내부에 물이 채워지는 하우징과, 하우징 상부에 수용공간과 연통되며 수용공간에 채워진 물의 수위보다 높은 센싱공간이 형성된 센싱부와, 센싱공간 내부에 수용되어 수용공간에 채워진 물에 부유하는 플로팅부재와, 센싱공간 내부의 플로팅부재 상부에 설치되며 플로팅부재의 부력에 의해 감지되는 감지센서, 및 감지센서로부터 감지신호가 전달되면 경보를 발생시키는 경보부를 포함할 수 있다.

Description

가스누출 경보장치{Alarm device for gas leaking}
본 발명은 가스누출 경보장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 배관을 이동하는 수용성 가스의 누출을 감지하고 경보를 발생시켜 신속한 대처가 가능하도록 하는 가스누출 경보장치에 관한 것이다.
일반적으로, 선박에 설치되는 각종 엔진은 연료를 연소하여 동력을 생성하며, 연료의 연소과정에서 발생되는 배기가스는 질소산화물, 황산화물, 이산화탄소 등을 포함하고 있다. 대기오염이 증가함에 따라 배기가스에 포함된 각종 유해물질에 대한 규제가 엄격해지고 있는 실정이며, 질소산화물과 황산화물뿐만 아니라 이산화탄소도 유엔 산하기관인 국제해사기구(IMO; International Maritime Organization)로부터 배출규제를 받고 있다. 실제, 국제해사기구는 2008년 대비 이산화탄소의 배출량을 2030년까지 40% 줄이고, 2050년까지 70% 줄이는 것을 추진 중에 있다. 이에 따라, 저탄소 또는 탈탄소 연료를 이용하여 동력을 생성하는 친환경 선박의 개발이 요구되고 있으며, 차세대 친환경 연료 중 하나로 연소 시 이산화탄소의 배출이 없는 액상 암모니아가 대두되고 있다.
액상 암모니아는 수소에 비해 제조, 저장, 수송의 과정이 단순하고 폭발 가능성도 상대적으로 낮은 장점이 있으나, 염기성을 띠기 때문에 생체 조직에 자극적인 단점이 있다. 신체가 암모니아에 장기간 노출될 경우, 눈, 간, 폐, 신장 등 피부 조직이 손상될 수 있으며, 호흡기관을 통해 흡입할 경우, 후두염, 기관지염 등을 일으킬 수 있다.
이에, 탱크에 저장된 액상 암모니아가 배관을 통해 이송될 때 암모니아의 누출을 감지하여 신속한 대처가 가능하도록 하는 가스누출 경보장치가 필요하게 되었다.
대한민국 공개실용신안 제20-2016-0004009호 (2016. 11. 23.)
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 배관을 이동하는 수용성 가스의 누출을 감지하고 경보를 발생시켜 신속한 대처가 가능하도록 하는 가스누출 경보장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 가스누출 경보장치는, 수용성 가스가 이동하는 배관의 플랜지를 감싸며 밀폐된 수용공간이 형성되며, 상기 수용공간 내부에 물이 채워지는 하우징과, 상기 하우징 상부에 상기 수용공간과 연통되며 상기 수용공간에 채워진 물의 수위보다 높은 센싱공간이 형성된 센싱부와, 상기 센싱공간 내부에 수용되어 상기 수용공간에 채워진 물에 부유하는 플로팅부재와, 상기 센싱공간 내부의 상기 플로팅부재 상부에 설치되며, 상기 플로팅부재의 부력에 의해 감지되는 감지센서, 및 상기 감지센서로부터 감지신호가 전달되면 경보를 발생시키는 경보부를 포함한다.
상기 수용성 가스는 암모니아일 수 있다.
상기 플랜지 사이로 상기 수용성 가스가 누출되어 용해되면, 상기 물의 수위가 높아지면서 상기 플로팅부재가 상기 감지센서를 가압하고, 상기 가스누출 경보장치는, 상기 감지센서가 가압되면 상기 경보부를 동작하고 상기 배관을 폐쇄하여 상기 수용성가스의 이동을 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 배관을 이동하는 수용성 가스의 누출 시, 수용성 가스가 하우징 내부에 채워진 물에 용해되면서 물의 수위가 높아지고, 이에 따라, 물에 부유하는 플로팅부재가 감지센서를 가압하여 경보부에 감지신호가 전달될 수 있다. 따라서, 경보가 발생되어 작업자가 가스의 누출을 인지할 수 있으며, 이로 인해, 신속한 대처가 가능하여 가스 누출로 인한 인명 사고 등을 미연에 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 가스누출 경보장치를 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 가스누출 경보장치를 분해하여 도시한 도면이다.
도 3은 가스누출 경보장치를 종 방향으로 절단하여 도시한 단면도이다.
도 4 및 도 5는 가스누출 경보장치의 동작을 설명하기 위한 작동도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이하, 도 1 내지 도 5를 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 가스누출 경보장치에 관하여 상세히 설명한다.
본 발명의 실시예에 따른 가스누출 경보장치는 수용성 가스가 유동하는 배관의 플랜지를 감싸며 설치되어 플랜지 사이로 누출된 수용성 가스를 감지하는 장치로, 여기서, 수용성 가스라 함은, 물에 잘 용해되고 독성이 있어 누출 시 인명 사고를 유발하는 가스, 예를 들어, 암모니아일 수 있다. 이하, 수용성 가스가 암모니아인 것으로 한정하여 보다 구체적으로 설명한다.
가스누출 경보장치는 배관을 이동하는 수용성 가스의 누출 시, 수용성 가스가 하우징 내부에 채워진 물에 용해되면서 물의 수위가 높아지고, 이에 따라, 물에 부유하는 플로팅부재가 감지센서를 가압하여 경보부에 감지신호가 전달될 수 있다. 따라서, 경보가 발생되어 작업자가 가스의 누출을 인지할 수 있으며, 이로 인해, 신속한 대처가 가능하여 가스 누출로 인한 인명 사고 등을 미연에 방지할 수 있는 특징이 있다.
이하, 도 1 내지 도 3을 참조하여, 가스누출 경보장치(1)에 관하여 구체적으로 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 가스누출 경보장치를 도시한 도면이고, 도 2는 도 1의 가스누출 경보-장치를 분해하여 도시한 도면이며, 도 3은 가스누출 경보장치를 종 방향으로 절단하여 도시한 단면도이다.
본 발명에 따른 가스누출 경보장치(1)는 하우징(10)과, 센싱부(20)와, 플로팅부재(30)와, 감지센서(40), 및 경보부(50)를 포함한다.
하우징(10)은 수용성 가스가 이동하는 배관(P1, P2)의 플랜지(A1, A2)를 감싸며 밀폐된 수용공간(10a)이 형성된 통 형상의 부재로, 수용공간(10a) 내부에 물이 채워질 수 있다. 이 때, 수용성 가스는 제1 배관(P1)에서 제2 배관(P2)으로 이동할 수 있으며, 하우징(10) 전단으로 연장되는 제1 배관(P1)과 하우징(10) 후단으로 연장되는 제2 배관(P2) 중 적어도 하나에는 후술할 제어부(60)에 의해 제어되며 수용성 가스의 이동을 조절하는 제어밸브(V1)가 설치될 수 있다. 이하, 하우징(10) 전단으로 연장되는 제1 배관(P1)에 제어밸브(V1)가 설치된 구조를 보다 중점적으로 설명한다.
하우징(10)은 상단에 제1 마개(111)에 의해 개폐되며 물이 유입되는 유입구(11a)가 형성되고, 하단에 제2 마개(121)에 의해 개폐되며 플랜지(A1, A2) 사이로 누출된 수용성 가스가 용해된 물이 배출되는 유출구(12a)가 형성될 수 있다. 보다 구체적으로, 하우징(10)은, 배관(P1, P2)과 플랜지(A1, A2)의 외주면 중 상측을 덮고 유입구(11a)가 형성된 제1 하우징(11)과, 제1 하우징(11)에 결합되어 나머지를 덮고 유출구(12a)가 형성된 제2 하우징(12)을 포함할 수 있다. 도면 상에는 제1 하우징(11)과 제2 하우징(12)이 결합되어 원통 형상을 이루는 것으로 도시하였으나, 이에 한정될 것은 아니며, 하우징(10)의 형상은 다양하게 변형될 수 있다. 제1 하우징(11)에 형성된 유입구(11a)에는 청수를 공급하는 공급관(도시되지 않음)이 착탈 가능하게 연결될 수 있으며, 공급관 상에는 청수의 유동을 제어하는 밸브(도시되지 않음)가 설치될 수 있다. 제2 하우징(12)에 형성된 유출구(12a)에는 암모니아수용액탱크(도시되지 않음)로 연장되는 배출관(도시되지 않음)이 착탈 가능하게 연결될 수 있으며, 배출관 상에는 수용성 가스가 용해된 물의 유동을 제어하는 밸브(도시되지 않음)가 설치될 수 있다. 유출구(12a)로 배출되어 암모니아수용액탱크에 저장된 수용성 가스가 용해된 물은 선내 다양한 필요처에 활용될 수 있다.
하우징(10) 상부에는 수용공간(10a)과 연통되는 센싱부(20)가 형성된다. 센싱부(20)는 플랜지(A1, A2) 사이로 누출된 수용성 가스의 감지가 이루어지는 부분으로, 제1 하우징(11) 상측에 돌출 형성되어 수용공간(10a)에 채워진 물의 수위보다 높은 센싱공간(20a)을 형성할 수 있다. 센싱공간(20a) 내부에는 플로팅부재(30)와 감지센서(40)가 수용된다.
플로팅부재(30)는 수용공간(10a)에 채워진 물에 부유하는 부유체로, 수용공간(10a)과 센싱공간(20a)의 경계면에 돌출 형성된 스토퍼(13) 상면에 안착되어 센싱공간(20a) 내부에 수용될 수 있다. 스토퍼(13)는 적어도 하나가 수용공간(10a)과 센싱공간(20a)의 경계면에 막대 또는 바(bar) 형상으로 돌출 형성되어 플로팅부재(30)가 센싱공간(20a)으로부터 이탈하는 것을 방지할 수 있다. 도면 상에는 스토퍼(13)가 수용공간(10a)과 센싱공간(20a)의 경계면에 수평하게 돌출 형성되고, 플로팅부재(30)가 구(球) 형상으로 형성된 것으로 도시하였으나, 이에 한정될 것은 아니며, 스토퍼(13)의 배치 및 플로팅부재(30)의 형상은 다양하게 변형될 수 있다.
감지센서(40)는 플로팅부재(30)의 부력에 의해 감지되는 센서로, 센싱공간(20a) 내부의 플로팅부재(30) 상부에 설치될 수 있다. 감지센서(40)는 센싱공간(20a) 내측 상면에 설치되어 플로팅부재(30)와 이격 배치될 수 있으며, 터치 센서(touch sensor), 푸시 버튼 스위치(push button switch) 등으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 플랜지(A1, A2) 사이로 수용성 가스가 누출되지 않으면, 수용공간(10a)에 채워진 물의 수위가 일정하게 유지되므로, 물에 부유하는 플로팅부재(30)가 감지센서(40)를 가압하지 않는다. 반대로, 플랜지(A1, A2) 사이로 수용성 가스가 누출되어 수용공간(10a)에 채워진 물에 용해되면, 물의 수위가 일부 높아지므로, 물에 부유하는 플로팅부재(30)가 감지센서(40)를 가압할 수 있다.
감지센서(40)로부터 감지신호가 전달되면, 경보부(50)가 경음, 경광 등의 경보를 발생시킬 수 있다. 경보부(50)가 경보를 발생시킴으로써, 작업자가 가스의 누출을 인지할 수 있으며, 이에 따라, 신속한 대처가 가능하여 가스 누출로 인한 인명 사고 등을 미연에 방지할 수 있다. 감지센서(40)와 경보부(50)는 전술한 제어부(60)에 전기적으로 연결되므로, 감지센서(40)가 가압되면 제어부(60)를 통해 경보부(50)에 감지신호가 전달될 수 있다. 즉, 제어부(60)는 감지센서(40)가 가압되면 경보부(50)를 동작하며, 동시에 또는 순차적으로, 배관(P1, P2)에 설치된 제어밸브(V1)를 폐쇄하여 수용성 가스의 이동을 제어할 수 있다.
이하, 도 4 및 도 5를 참조하여, 가스누출 경보장치(1)의 동작에 대해 보다 구체적으로 설명한다.
도 4 및 도 5는 가스누출 경보장치의 동작을 설명하기 위한 작동도이다.
본 발명에 따른 가스누출 경보장치(1)는 배관(P1, P2)을 이동하는 수용성 가스의 누출 시, 수용성 가스가 하우징(10) 내부에 채워진 물에 용해되면서 물의 수위가 높아지고, 이에 따라, 물에 부유하는 플로팅부재(30)가 감지센서(40)를 가압하여 경보부(50)에 감지신호가 전달될 수 있다. 따라서, 경보가 발생되어 작업자가 가스의 누출을 인지할 수 있으며, 이로 인해, 신속한 대처가 가능하여 가스 누출로 인한 인명 사고 등을 미연에 방지할 수 있다.
도 4는 수용성 가스가 누출되지 않는 경우의 동작을 도시한 도면이고, 도 5는 수용성 가스가 누출되는 경우의 동작을 도시한 도면이다.
먼저, 도 4를 참조하면, 제1 배관(P1)과 제2 배관(P2)을 연결하는 플랜지(A1, A2) 사이로 수용성 가스가 누출되지 않는 경우, 하우징(10) 내 수용공간(10a)에 채워진 물의 수위가 일정하게 유지될 수 있다. 물의 수위가 일정하게 유지됨에 따라, 물에 부유하는 플로팅부재(30)가 스토퍼(13) 상면에 안착된 상태로 유지되며, 이로 인해, 플로팅부재(30)와 감지센서(40) 사이가 이격되어 감지센서(40)가 가압되지 않는다. 감지센서(40)로부터 감지신호가 전달되지 않으면, 제어부(60)가 경보부(50)를 동작하지 않고, 제어밸브(V1)도 개방된 상태로 유지하므로, 제1 배관(P1)에서 제2 배관(P2)으로 수용성 가스가 이동할 수 있다.
이어서, 도 5를 참조하면, 제1 배관(P1)과 제2 배관(P2)을 연결하는 플랜지(A1, A2) 사이로 수용성 가스가 누출되는 경우, 수용성 가스가 물에 용해되면서 하우징(10) 내 수용공간(10a)에 채워진 물의 수위가 일부 높아질 수 있다. 물의 수위가 높아짐에 따라 물에 부유하는 플로팅부재(30)가 스토퍼(13) 상면으로부터 이탈되며, 이로 인해, 감지센서(40)가 플로팅부재(30)에 의해 가압된다. 감지센서(40)로부터 감지신호가 전달되면, 제어부(60)가 경보부(50)를 동작하여 경음, 경광 등의 경보를 발생시키고, 제어밸브(V1)를 폐쇄된 상태로 전환시켜 제1 배관(P1)에서 제2 배관(P2)으로 수용성 가스가 이동하는 것을 차단할 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
1: 가스누출 경보장치
10: 하우징 10a: 수용공간
11: 제1 하우징 11a: 유입구
111: 제1 마개 12: 제2 하우징
12a: 유출구 121: 제2 마개
13: 스토퍼 20: 센싱부
20a: 센싱공간 30: 플로팅부재
40: 감지센서 50: 경보부
60: 제어부
A1, A2: 플랜지 P1, P2: 배관
V: 제어밸브

Claims (3)

  1. 수용성 가스가 이동하는 배관의 플랜지를 감싸며 밀폐된 수용공간이 형성되며, 상기 수용공간 내부에 물이 채워지는 하우징;
    상기 하우징 상부에 상기 수용공간과 연통되며 상기 수용공간에 채워진 물의 수위보다 높은 센싱공간이 형성된 센싱부;
    상기 센싱공간 내부에 수용되어 상기 수용공간에 채워진 물에 부유하는 플로팅부재;
    상기 센싱공간 내부의 상기 플로팅부재 상부에 설치되며, 상기 플로팅부재의 부력에 의해 감지되는 감지센서, 및
    상기 감지센서로부터 감지신호가 전달되면 경보를 발생시키는 경보부를 포함하는 가스누출 경보장치.
  2. 제1 항에 있어서
    상기 수용성 가스는 암모니아인 가스누출 경보장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 플랜지 사이로 상기 수용성 가스가 누출되어 용해되면, 상기 물의 수위가 높아지면서 상기 플로팅부재가 상기 감지센서를 가압하고,
    상기 감지센서가 가압되면 상기 경보부를 동작하고 상기 배관을 폐쇄하여 상기 수용성가스의 이동을 제어하는 제어부를 더 포함하는 가스누출 경보장치.
KR1020210133335A 2021-10-07 2021-10-07 가스누출 경보장치 KR20230050073A (ko)

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