KR20150013878A - 누설 검출 장치 및 이를 구비하는 유체 제어기 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 소형화하여 유체 제어기 등의 누설 검출 대상 부재에 항상 부착시켜 둘 수 있고, 이에 따라, 유체의 누설을 항상 감시하는 것이 가능해지는 누설 검출 장치 및 이를 구비하는 유체 제어기를 제공하는 것을 목적으로 한다. 유체 제어기(1)는, 유체 제어기 본체(2)와, 유체 제어기 본체(2)에 부착되는 누설 검출 장치(3)를 포함한다. 유체 제어기 본체(2)에, 누설을 검지하기 위한 리크 포트(16)가 형성된다. 누설 검출 장치(3)는, 유체 제어기 본체(2)에 부착되는 센서 유지체(21)와, 리크 포트(16)에 대향하도록 센서 유지체(21)에 유지되는 초음파 센서(22)와, 초음파 센서(22)의 센서면과 리크 포트(16) 사이에 형성되는 초음파 통로(23)와, 초음파 센서(22)에 의해 얻어지는 초음파를 처리하는 처리 회로(24)를 구비한다.

Description

누설 검출 장치 및 이를 구비하는 유체 제어기{LEAK DETECTION DEVICE, AND FLUID CONTROLLER HAVING SAME}

본 발명은, 유체의 누설을 검출하는 누설 검출 장치 및 이를 구비하는 유체 제어기에 관한 것이다.

누설 검출 장치가 설치된 유체 제어기로서, 유체 제어기 본체에 진동 픽업이 부착된 것이 알려져 있다(특허문헌 1).

또한, 유체 제어기의 누설을 검출하는 장치로서, 초음파 센서를 사용한 것이 알려져 있다(특허문헌 2).

특허문헌 1 : 일본 실용신안 공개 소화 제61-8850호 공보 특허문헌 2 : 일본 특허 공개 제2001-305005호 공보

상기 특허문헌 1에서는, 유체 누설의 검출 정밀도가 나쁘다는 문제가 있다. 특허문헌 2와 같이, 초음파 센서를 사용함으로써, 누설 검출의 정밀도가 향상된다. 특허문헌 2의 누설 검출 장치는, 필요에 따라, 누설을 검출하는 것이며, 항상 감시하는 것은 아니다. 항상 감시하기 위해서는, 누설 검출 장치를 유체 제어기 본체에 항상 부착시켜 둘 필요가 있고, 그러기 위해서는 소형화하는 것이 과제로 되어 있다.

본 발명의 목적은, 소형화하여 유체 제어기 등의 누설 검출 대상 부재에 항상 부착시켜 둘 수 있고, 이에 따라, 유체의 누설을 항상 감시하는 것이 가능해지는 누설 검출 장치 및 이를 구비하는 유체 제어기를 제공하는 데에 있다.

본 발명에 따른 누설 검출 장치는, 유체의 누설을 검출하는 누설 검출 장치로서, 센서 유지체와, 누설 검출 대상 부재에 설치되어 누설 검출 대상 부재 내의 밀봉 부분과 외부를 연통시키는 리크 포트에 대향하도록 센서 유지체에 유지되는 초음파 센서와, 초음파 센서의 센서면과 리크 포트 사이에 형성되는 초음파 통로와, 초음파 센서에 의해 얻어지는 초음파를 처리하는 처리 회로를 구비하는 것을 특징으로 하는 것이다.

본 발명에 따른 유체 제어기는, 유체의 흐름을 제어하는 유체 제어기 본체와, 유체 제어기 본체 내의 유체의 누설을 검출하는 누설 검출 장치를 포함하고, 유체 제어기 본체에, 유체 제어기 본체 내의 밀봉 부분과 외부를 연통시키는 리크 포트가 형성되어 있으며, 누설 검출 장치가 상기한 것으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다.

유체 제어기 본체는, 예컨대, 공지된 다이어프램 밸브이며, 통상, 누설 검지를 위한 리크 포트가 형성되어 있다. 다이어프램의 파손 등에 의해, 유체 제어기 본체 내의 밀봉성이 파괴되면, 리크 포트로부터 유체가 샌다. 이 누설에 의해, 초음파(약 40 kHz)가 발생하고, 초음파 센서에 의해, 초음파의 발생 유무, 즉, 누설 유무를 검출할 수 있다. 처리 회로에서는, 초음파를 계속해서 검출했을 경우에, 알람을 발생시킨다. 누설 검출 장치는, 초음파 발생 지점인 리크 포트를 이용하도록 부착되고, 이에 따라, 정밀도 좋게 누설 유무를 검출할 수 있어, 누설 검출 장치를 소형화할 수 있다. 소형화된 누설 검출 장치는, 센서 유지체를 통해 유체 제어기 본체에 용이하게 부착할 수 있고, 이렇게 해서 얻어지는 유체 제어기에서는, 유체 제어기 내의 누설을 항상 감시하는 것이 가능해진다.

상기한 누설 검출 장치는, 리크 포트가 형성되어 있는 부재라면 적용할 수 있고, 누설 검출 대상 부재의 다른 예로는, 너트 측면에 리크 포트가 형성된 커플링이 있다. 커플링의 종류는, 특별히 한정되지 않고, 누설 검출 장치는, 개스킷을 이용하여 밀봉하는 것이나, 페룰(링) 등을 이용하여 고정하는 방법 등, 리크 포트가 형성된 너트를 이용하는 여러 가지 커플링에 적용할 수 있다.

본 발명의 누설 검출 장치에 따르면, 누설 검출 대상 부재에 형성되는 리크 포트를 사용하여, 리크 포트가 초음파 센서를 향하게 함으로써, 유체의 누설의 검출 정밀도가 향상되고, 초음파 센서의 소형화가 가능해진다. 이에 따라, 초음파 센서를 센서 유지체를 통해 누설 검출 대상 부재에 항상 부착시켜 둘 수 있고, 누설 검출 대상 부재 내의 누설을 항상 감시하는 것이 가능해진다.

도 1은, 본 발명에 따른 누설 검출 장치 및 이를 구비하는 유체 제어기의 일 실시형태를 도시한 일부 절개 측면도이다.
도 2는, 도 1의 평면도이다.
도 3은, 유체 제어기 본체의 정면도이다.
도 4는, 누설 검출 장치의 센서 유지체의 사시도이다.

본 발명의 실시형태를, 이하 도면을 참조하여 설명한다. 이하의 설명에 있어서, 상하 및 좌우는, 도 1의 상하 및 좌우를 말하는 것으로 한다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 유체 제어기(1)는, 유체의 흐름을 제어(차단 개방, 유량 조정 등)하는 유체 제어기 본체(누설 검출 대상 부재)(2)와, 유체 제어기 본체(2) 내의 유체의 누설을 검출하는 누설 검출 장치(3)를 포함한다.

유체 제어기 본체(2)는, 공지된 다이어프램 밸브이며, 내부 구성을 생략하고 있지만, 도 3에도 도시된 바와 같이, 입구 파이프 커플링부(12) 및 출구 파이프 커플링부(13)가 형성되는 몸체(11)와, 몸체(11) 상부에 끼워 씌워지는대략 원통 형상의 보닛(14)과, 보닛(14) 위쪽에 부착되는 케이싱(15)을 구비한다.

유체 제어기 본체(2)의 보닛(14)에는, 유체 제어기 본체(2) 내의 밀봉 부분과 외부를 연통시키는, 누설을 검지하기 위한 리크 포트(16)가 형성되어 있다.

누설 검출 장치(3)는, 초음파 센서를 이용하여, 유체 제어기 본체(2)에 형성되는 리크 포트(16)로부터의 누설을 검출하는 것으로, 유체 제어기 본체(2)에 부착되는 센서 유지체(21)와, 리크 포트(16)에 소정 간격을 두고 대향하도록 센서 유지체(21)에 유지되는 초음파 센서(22)와, 초음파 센서(22)의 센서면과 리크 포트(16) 사이에 형성되는 직선형의 초음파 통로(23)와, 초음파 센서(22)로 얻어지는 초음파를 처리하는 처리 회로(24)를 구비한다.

센서 유지체(21)는, 도 4에도 도시된 바와 같이, 보닛(14)에 끼워 넣어지는 관통 구멍(31a)이 형성되는 수평부(31)와, 보닛(14) 및 케이싱(15)에 측면으로부터 마주하는 수직부(32)를 포함한다. 센서 유지체(21)의 수직부(32)의 하부(32a)에, 초음파 센서(22)가 설치되어 있고, 센서 유지체(21)의 수직부(32)의 상부(32b)에, 처리 회로(24)가 설치되어 있다. 센서 유지체(21)는, 기존의 유체 제어기 본체(2)에 착탈 가능하게 부착할 수 있도록 되어 있다. 센서 유지체(21)는, 필요에 따라, 복수의 부재로 분할되어, 나사 등으로 결합함으로써 조립된다.

초음파 센서(22)는, 약 40 kHz 주파수의 초음파의 크기를 측정 가능한 것으로 되어 있다. 초음파 센서(22)의 센서면은, 초음파 통로(23)를 사이에 두고 리크 포트(16)로 향하게 된다.

처리 회로(24)는, 초음파 센서(22)의 출력을 처리하고, 초음파를 계속해서 검출했을 경우에, 누설이 생기고 있다고 판정하여, 알람을 발생시킨다.

이 실시형태의 유체 제어기(1)에 따르면, 다이어프램의 파손 등에 의해, 유체 제어기 본체(2) 내의 밀봉성이 파괴되면, 리크 포트(16)로부터 유체가 누설된다. 이 누설에 의해, 초음파(약 40 kHz)가 발생하고, 초음파 센서(22)에 의해, 초음파의 발생 유무, 즉, 누설 유무가 검출된다. 누설 검출 장치(3)는, 초음파 발생 지점인 리크 포트(16)를 이용하도록 부착되어 있기 때문에, 정밀도 좋게 누설의 유무를 검출할 수 있다. 따라서, 초음파 센서(22)를 대형화하지 않더라도, 누설의 검출이 가능해져, 누설 검출 장치(3)를 소형화할 수 있다. 소형화된 누설 검출 장치(3)는, 센서 유지체(21)를 통해 유체 제어기 본체(2)에 용이하게 부착될 수 있다. 이렇게 해서 얻어진 유체 제어기(1)에 따르면, 유체 제어기(1) 내의 누설을 항상 감시하는 것이 가능해진다.

또한, 상기에 있어서, 유체 제어기 본체(2)로서, 다이어프램 밸브를 예시하였으나, 유체 제어기 본체(2)는, 이것에 한정되지 않고, 여러 가지 유체 제어를 행하는 것이어도 좋고, 누설을 검지하기 위한 리크 포트(16)를 갖고 있다면, 형상 등에 대해서는 한정되지 않는다. 센서 유지체(21)는, 유체 제어기 본체(2)에 적합한 형상으로 작성된다. 리크 포트(16)는, 유체 제어기 본체(2)의 적절한 위치에 후가공으로 형성하도록 하여도 좋다.

또한, 배관 중간에 설치되는 커플링에 사용되는 너트에는, 통상, 그 측면에 리크 포트가 형성되어 있고, 누설 검출 장치(3)는, 이러한 너트를 갖는 커플링에 적용할 수도 있다.

이 경우의 커플링은, 서로 연통시키는 유체 통로를 갖는 제1 및 제2 커플링 부재와, 양 커플링 부재의 접합부를 밀봉하는 시일 수단과, 커플링 부재들을 서로 결합하는 너트를 구비하는 파이프 커플링 본체와, 커플링 본체 내의 유체의 누설을 검출하는 누설 검출 장치(3)를 포함하고, 너트에, 파이프 커플링 본체 내의 밀봉 부분과 외부를 연통시키는 리크 포트(16)가 형성되며, 누설 검출 장치(3)는, 너트에 부착되는 센서 유지체(21)와, 리크 포트(16)에 대향하도록 센서 유지체(21)에 설치되는 초음파 센서(22)와, 초음파 센서(22)의 센서면과 리크 포트(16) 사이에 형성되는 초음파 통로(23)와, 초음파 센서(22)로 얻어지는 초음파를 처리하는 처리 회로(24)를 구비한다.

본 발명에 따르면, 소형화하여 유체 제어기 등의 누설 검출 대상 부재에 항상 부착시켜 둘 수 있고, 이에 따라, 유체의 누설을 항상 감시하는 것이 가능해지기 때문에, 유체의 누설에 따른 문제의 해소에 기여할 수 있다.

1 : 유체 제어기, 2 : 유체 제어기 본체, 3 : 누설 검출 장치, 16 : 리크 포트, 21 : 센서 유지체, 22 : 초음파 센서, 23 : 초음파 통로, 24 : 처리 회로

Claims (2)

1. 유체의 누설을 검출하는 누설 검출 장치로서, 센서 유지체와, 누설 검출 대상 부재에 설치되어 누설 검출 대상 부재 내의 밀봉 부분과 외부를 연통시키는 리크 포트에 대향하도록 센서 유지체에 유지되는 초음파 센서와, 초음파 센서의 센서면과 리크 포트 사이에 형성되는 초음파 통로와, 초음파 센서로 얻어지는 초음파를 처리하는 처리 회로를 구비하는 것을 특징으로 하는 누설 검출 장치.
2. 유체의 흐름을 제어하는 유체 제어기 본체와, 유체 제어기 본체 내의 유체의 누설을 검출하는 누설 검출 장치를 포함하고, 유체 제어기 본체에, 유체 제어기 본체 내의 밀봉 부분과 외부를 연통시키는 리크 포트가 형성되어 있으며, 상기 누설 검출 장치는 제1항에 기재된 누설 검출 장치인 것을 특징으로 하는 유체 제어기.
   

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