KR100371410B1 - 온도 감지용 케이블 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전력구, 공동구, 통신구, 케이블 트레이, 화학 플랜트, 가스탱크, 위험물 저장소 등에 설치되는 감지대상물(특히 케이블)의 온도를 감지하는 기술에 관한 것으로, 종래 감지대상물인 케이블은 지하의 공간에 그 매설이 이루어지는 관계로, 관리자의 관리가 제대로 이루어지지 못하는 단점을 갖고 있다. 즉, 지하로 매설이 이루어지는 감지대상물인 케이블은 관리자가 지속적인 관심을 갖고 그 관리를 하지만, 이는 어디까지나 지정된 날짜를 기준으로 하여 관리가 이루어질뿐 감지대상물에 대한 실시간(real time) 감시는 이루어지지 못하였다. 이에, 종래에는 감지대상물이 매설된 지하에서 화재가 발생하거나 또는 감지대상물인 각 케이블이 서로 혼선되어 쇼트현상이 발생하는 경우 이를 사전에 인지하지 못하므로서 대형 화재로 발전하는 폐단이 따랐다.

이에 본 발명은, 감지대상물의 주위 온도를 감지하는 온도감지용 케이블을 구성하므로서 감지대상물인 케이블의 단락이나 합선상태 등을 미리 체크할수 있도록 하면서 대형화재로의 발전을 사전에 방지하고, 더불어 감지대상물을 보다 체계적으로 관리하는 온도 감지용 케이블 및 그 제조방법을 제공한다.

Description

온도 감지용 케이블 제조방법{Manufacture method for Cable for sensing temperature}

본 발명은 전력구, 공동구, 통신구, 케이블 트레이, 화학 플랜트, 가스탱크, 위험물 저장소 등에 설치되는 감지대상물(특히 케이블)의 온도를 감지하는 온도감지용 케이블의 제조기술에 관한 것으로서, 특히 감지대상물인 케이블의 온도를 감지하여 그 단락 또는 합선상태 등을 미리 체크하면서 감지대상물을 보다 체계적으로 관리하고자 하는 온도 감지용 케이블의 제조방법에 관한 것이다.

종래에는, 전력구, 공동구, 통신구, 케이블 트레이, 화학 플랜트, 가스탱크, 위험물 저장소 등에 설치되는 감지대상물인 케이블은 주로 지하의 공간에 매설되면서 통신이나 전력 등을 공급하게 된다.

그러나, 상기와 같은 감지대상물인 케이블은 지하의 공간에 그 매설이 이루어지는 관계로, 관리자의 관리가 제대로 이루어지지 못하는 단점을 갖고 있다.

즉, 지하로 매설이 이루어지는 감지대상물인 케이블은 관리자가 지속적인 관심을 갖고 그 관리를 하지만, 이는 어디까지나 지정된 날짜를 기준으로 하여 관리가 이루어질뿐 감지대상물에 대한 실시간(real time) 감시는 이루어지지 못하였다.

더불어, 감지대상물이 매설된 지하에서의 작업이 이루어질 때, 특히 용접작업을 할 때 감지대상물로 용접 불꽃이 번지는 경우가 많은데, 이때 신속한 대응이 없을 경우에는 대형화재로 발전하는 경우가 많았다.

즉, 종래에는 감지대상물이 매설된 지하에서 작업으로 인해 화재가 발생하거나 또는 감지대상물인 각 케이블이 서로 합선 또는 단락되어 쇼트현상이 발생하는 경우 이를 사전에 인지하지 못하므로서 대형 화재로 발전하는 폐단이 따랐다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서 본 발명의 목적은, 감지대상물의 주위 온도를 감지하는 온도감지용 케이블을 제조하므로서, 감지대상물인 케이블의 단락 또는 합선상태 등을 미리 체크할수 있도록 하면서 대형화재로의 발전을 사전에 방지하고, 더불어 감지대상물을 보다 체계적으로 관리하는 온도 감지용 케이블의 제조방법을 제공하려는 것이다.

도 1은 본 발명의 일실시예로 온도 감지용 케이블의 구조를 보인 사시도.

도 2는 본 발명의 일실시예로 도 1의 A-A' 단면도.

도 3은 본 발명의 일실시예로 온도 감지용 케이블의 사용상태도.

도 4는 본 발명의 다른실시예로 온도 감지용 케이블의 사용상태도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10; 도체 20; 절연체

30; 폴리에스테르 테이프 40; PVC

100; 온도감지용 케이블

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 일실시예를 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 일실시예로 온도 감지용 케이블의 구조를 보인 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예로 도 1의 A-A' 단면도이며, 도 3은 본 발명의 일실시예로 온도 감지용 케이블의 사용상태도 이다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와같이 온도 감지용 케이블(100)은, 전력구, 공동구, 통신구, 케이블 트레이, 화학 플랜트, 가스탱크, 위험물 저장소 등에 설치되는 감지대상물(특히 케이블)의 주변설치가 가능한 구조로서,

감지대상물의 온도변화에 따라 쇼트되면서 감지대상물의 단락이나 합선현상에 의한 화재발생신호를 전송하도록 소정의 직경(Ø; 0.8∼0.9mm)을 갖는 복수개의 도체(conductor)(10)와;

복수개의 도체(10)를 각각 소정의 두께(t; 0.2∼0.3mm)로 감싸도록 하되, 감지대상물의 주변에서 발생된 특정온도(70℃∼120℃)에서 가용되어 상기 도체(10)를 쇼트시키는 열가소성 수지인 절연체(insulation)(20)와;

상기 각각의 절연체(20)를 소정의 두께(t; 0.015mm)로서 비틀어 돌리는 방식 (twist)으로 연합시킨 폴리에스테르 테이프(polyester tape)(30)와;

상기 폴리에스테르 테이프(30)로 부터 연합이 이루어진 도체(10) 및 절연체(20)를 소정의 두께(t; 0.5∼1.0mm)로 재킷(jacket) 처리한 폴리염화비닐(PVC; Polyvinyl Chloride)(40); 로 이루어져 있다.

본 발명의 다른 일면에 따라, 상기 도체(10)는 감지대상물의 주변 온도변화에 따라 가용이 이루어지는 절연체(20)로 부터 쇼트가 이루어지도록 아연도 경강선재의 성분으로 아연(Zn) 부착량이 70∼90g/㎥, 탄소(C) 함량이 0.7∼1.0 wt%, 망간(Mn) 함량이 0.5∼0.7wt%, 인장강도(tensile strength)는 2300∼2500 Mpa, 연상선(elongation)은 2∼3%로 제조하고,

상기 절연체(20)는 도체(10)를 감싸면서 특정온도에서 가용되어 도체(10)의 쇼트가 가능하도록 열가소성 수지로서 비닐 아세테이트(VA; Vinyl Acetate)가 15∼40 wt% 포함된 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA; Ethylene Vinyl Acetate) 중합체 (copolymer)를 주성분으로 하여 제조한다.

상기 폴리에스테르 테이프(30)는 각각의 절연체(20)를 비틀어 돌리는 방식으로 중첩이 1/5 이상으로 0.015mm의 두께와 10∼20mm의 폭으로 연합 테이핑함이 바람직하다.

상기 PVC(40)는 폴리에스테르 테이프(30)에 의해 연합이 이루어진 절연체 (20) 및 도체(10)를 덮도록 베이스 폴리머(base polymer)로서 PSE(polyester elastomer)에 혼합 제조되면서 열가소성이 확보될수 있도록 열안정제, 필러(filler), 가소제, 피그먼트(pigment)를 혼합 가공함이 바람직하다.

본 발명의 또 다른 일면에 따라, 상기 절연체(20)는 EVA중합체에 따른 EVA나 리니어 로우 덴서티 폴리에틸렌(LLDP; Liner Low Density Polyethylene)을 혼합(blending)하고, 필러(filler) 및 산화방지제(antioxident)와 밀납(wax) 및 색소(pigment)를 처방한 합성물을 혼합 구성하여도 무방하다.

여기서, 상기 절연체(20)와 PVC(40)는 압출기 부하(L)와 실린더 직경(D)을 L:D=24:1 로 하고, 그 압축비(C/R; Compression/Rate)를 C:R=3:1 로 하면서 작업온도를 140∼150℃에서 0.2∼0.3mm의 두께로 압출함이 바람직하다.

또한, 상기 절연체(20)는 감지대상물의 반응온도에 따라 주성분의 함량을 조절하여 그 절연피복을 서로 다르게 함이 좋은데,

감지대상물의 반응온도가 70℃일 경우 비닐 아세테이트(VA)가 25∼40 wt% 포함된 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA) 중합체를 주성분으로 구성하여 절연 피복하고,

감지대상물의 반응온도가 90℃일 경우 비닐 아세테이트(VA)가 15∼25 wt% 포함된 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA) 중합체를 주성분으로 구성하여 절연 피복하며,

감지대상물의 반응온도가 120℃일 경우 비닐 아세테이트(VA)가 15∼25 wt% 포함된 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA) 중합체에 따른 EVA나 리니어 로우 덴서티 폴리에틸렌(LLDP)을 혼합(blending) 구성하여 절연 피복함이 바람직하다.

한편, 상기 절연체(20)에는 PVC재료가 포함되는데, PVC재료는 최대한 감지대상물과 접촉시 온도전달을 용이하게 하면서 내구성을 향상시키도록 특수한 재료로서 PVC수지에 열가소성 고무(thermoplastic elastomer)를 혼합함이 바람직하다.

이하, 첨부된 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예에 대한 작용을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 감지대상물의 온도변화에 따라 쇼트되면서 감지대상물의 혼선현상에 의한 화재발생신호를 전송하도록 0.8∼0.9mm의 직경을 갖는 복수개의 도체(10)를만든다.

즉, 상기 도체(10)를 아연도 경강선재의 성분으로 Zn 부착량이 70∼90g/㎥, C함량이 0.7∼1.0 wt%, Mn함량이 0.5∼0.7wt%, 인장강도가 2300∼2500 Mpa, 연상선이 2∼3% 로 되도록 하면서 그 직경을 0.8∼0.9mm로 제조한다.

이후, 감지대상물의 주변에서 발생된 특정온도(70℃∼120℃)에서 가용되면서 상기 도체(10)를 쇼트시키도록 비닐 아세테이트(VA)가 15∼40 wt% 포함된 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA) 중합체를 주성분으로 하는 열가소성 수지인 절연체(20)를 구성한 후, 상기 절연체(20)로 각각 복수개의 도체(10)를 0.2∼0.3mm의 두께로 감싼다.

즉, 상기 절연체(20)는 압출기 부하(L)와 실린더 직경(D)을 L:D=24:1 로 하고 그 압축비(C/R)를 C:R=3:1 로 하면서 작업온도를 140∼150℃에서 0.2∼0.3mm의 두께로 압출 피복한다.

그리고, 상기 각각의 도체(10)를 감싼 절연체(20)를 0.015mm의 두께와 10∼20mm의 폭으로서 비틀어 돌리는 방식으로 연합시키면서 중첩이 1/5이상 되도록 폴리에스테르 테이프(30)로 테이핑한다.

이후, 상기 폴리에스테르 테이프(30)를 베이스 폴리머로서 PSE에 혼합 제조되면서 열가소성이 확보될수 있도록 열안정제, 필러, 가소제, 피그먼트를 혼합 가공한 PVC(40)를 압출기 부하(L)와 실린더 직경(D)을 L:D=24:1 로 하고 그 압축비(C/R)를 C:R=3:1 로 하면서 작업온도를 140∼150℃에서 0.5∼1.0의 두께로 압출 피복하여 재킷처리하면, 감지대상물의 주위 온도를 감지하는 온도감지용 케이블(100) 제조가 완성된다.

따라서, 상기 온도감지용 케이블(100)을 전력구, 공동구, 통신구, 케이블 트레이, 화학 플랜트, 가스탱크, 위험물 저장소 등에 설치되는 감지대상물(특히 케이블)에 근접(올려 놓으면)시키면, 상기 감지대상물에서의 단락 또는 합선현상이 발생시 상기 절연체(20)가 녹아내리면서 상기 절연체(20)에 의해 감싸져 있던 복수개의 도체(10)가 서로 쇼트되는 현상이 발생된다.

이때, 상기 도체(10)는 특정장소(예: 공동구 관리소 등)와 전기적인 접속을 이루면서 그 설치가 이루어지도록 하였는 바,

상기 관리소에서는 복수개의 도체(10)가 쇼트로 부터 발생되는 신호를 접한 후 감지대상물의 단락 또는 합선상태를 실시간으로 파악하므로서, 그 단락 또는 합선으로 인한 대형화재로의 발전을 사전에 방지할수 있게 되는 것이다.

즉, 상기 절연체(20)는 감지대상물의 반응온도에 따라 주성분의 함량을 조절하여 그 절연피복을 서로 다르게 하였는데,

감지대상물의 반응온도가 70℃일 경우 상기 절연체(20)는 비닐 아세테이트 (VA)가 25∼40 wt% 포함된 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA) 중합체를 주성분으로 구성도록 하였다.

또한, 감지대상물의 반응온도가 90℃일 경우 상기 절연체(20)는 비닐 아세테이트(VA)가 15∼25 wt% 포함된 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA) 중합체를 주성분으로 구성하도록 하였다.

여기서, 상기 절연체(20)에는 PVC재료가 포함되는데, 상기 PVC재료는 최대한감지대상물과 접촉시 온도전달을 용이하게 하면서 내구성을 향상시키도록 특수한 재료로서 PVC수지에 열가소성 고무를 혼합하여 사용하였다.

한편, 상기 절연체(20)는 EVA중합체에 따른 EVA나 리니어 로우 덴서티 폴리에틸렌(LLDP)을 혼합한 후 필러 및 산화방지제와 밀납 및 색소를 처방한 합성물을 혼합하여도 동일한 효과를 창출할수 있는데,

이는 감지대상물의 반응온도가 120℃일 경우 비닐 아세테이트(VA)가 15∼25 wt% 포함된 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA) 중합체에 따른 EVA나 리니어 로우 덴서티 폴리에틸렌(LLDP)을 혼합하므로서 그 대응이 가능하게 되는 것이다.

한편, 도 4는 감지대상물인 케이블로 온도감지용 케이블(100)의 설치상태를 보인 다른 실시예로서 그 작용은 물론 구성은 본 발명의 일실시예에서와 동일하므로 중복되는 설명을 생략하였다.

이상에서 설명한 바와같이 본 발명은 감지대상물의 주위 온도를 감지하는 온도감지용 케이블 제조를 통해 감지대상물인 케이블의 단락 또는 합선상태 등을 미리 체크할수 있도록 하면서 대형화재로의 발전을 사전에 방지하고, 더불어 감지대상물을 보다 체계적으로 관리하는 효과를 제공한다.

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 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와같은 변경은 청구범위 기재의 범위내에 있게 된다.

Claims (8)

1. 삭제
2. 감지대상물인 케이블의 온도를 감지하여 그 단락 또는 합선상태를 미리 체크하기 위해 복수개의 도체를 절연체로 각각 피복되고, 상기 절연체는 폴리에스테르 테이프로 묶여 테이핑한 후, 상기 폴리에스테르 테이프의 외주면을 폴리염화비닐로 재킷 처리한 통상의 온도 감지용 케이블 제조 방법에 있어서,

   상기 도체는 감지대상물의 주변온도 변화에 따라 절연체의 가용이 이루어질때 쇼트되어 화재발생의 응답신호를 지속적으로 유지 및 전송하도록 아연도 경강선재의 성분으로 아연(Zn) 부착량이 70∼90 g/㎥, 탄소(C) 함량이 0.7∼1.0 wt%, 망간(Mn) 함량이 0.5∼0.7 wt%, 인장강도는 2300∼2500 Mpa, 연상선이 2∼3%로 유지되는 0.8∼0.9mm의 직경으로 제조하고,

   상기 절연체는 70∼120℃의 온도범위내에서 빠른 열응답특성을 가지면서 도체의 쇼트를 안내하도록 열가소성 수지로서 비닐 아세테이트(VA)가 15∼40 wt% 포함된 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA) 중합체를 주성분으로 하는 0.2∼0.3mm의 두께로 제조하며,

   상기 폴리에스테르 테이프는 복수개의 도체를 감싼 절연체를 1/5 이상으로 중첩시켜 화재발생에 따른 열을 절연체로 보다 빠르게 전달하도록 0.015mm의 두께와 10∼20mm의 폭으로 제조하고,

   상기 폴리염화비닐은 베이스 폴리머로서 PSE에 혼합되면서 감지대상물에 대한 접착성을 높여 감지대상물의 화재발생시 그 열을 폴리에스테르 테이프로 보다 빠르게 전달하는 열가소성이 확보되도록 열안정제, 필러, 가소제, 피그먼트를 혼합 가공하여 제조 구성함을 특징으로 하는 온도 감지용 케이블 제조방법.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 절연체는,

   폴리염화비닐(PVC)를 포함시키되, 상기 폴리염화비닐(PVC)의 재료는 최대한 감지대상물과 접촉시 온도전달을 용이하게 하면서 내구성을 향상시키도록 특수한 재료로서 PVC수지에 열가소성 고무를 혼합함을 특징으로 하는 온도 감지용 케이블 제조방법.
4. 제 2 항에 있어서, 상기 절연체는,

   감지대상물의 반응온도가 70℃의 경우 비닐 아세테이트(VA)가 25∼40 wt% 포함된 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA) 중합체를 주성분으로 하여 구성함을 특징으로 하는 온도 감지용 케이블 제조방법.
5. 제 2 항에 있어서, 상기 절연체는,

   감지대상물의 반응온도가 90℃일 경우 비닐 아세테이트(VA)가 15∼25 wt% 포함된 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA) 중합체를 주성분으로 하여 구성함을 특징으로 하는 온도 감지용 케이블 제조방법.
6. 제 2 항에 있어서, 상기 절연체는,

   감지대상물의 반응온도가 120℃일 경우 비닐 아세테이트(VA)가 15∼25 wt% 포함된 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA) 중합체에 따른 EVA나 리니어 로우 덴서티 폴리에틸렌(LLDP)을 혼합하여 구성함을 특징으로 하는 온도 감지용 케이블 제조방법.
7. 제 2 항에 있어서, 상기 절연체와 폴리염화비닐(PVC)은,

   압출기 부하(L)와 실린더 직경(D)을 L:D=24:1로 하고, 그 압축비(C/R)를 C:R=3:1로 하면서 작업온도를 140∼150℃에서 0.2∼0.3mm의 두께로 압출 구성함을 특징으로 하는 온도 감지용 케이블 제조방법.
8. 제 2 항 또는 제 6 항에 있어서, 상기 절연체는,

   EVA중합체에 따른 EVA나 리니어 로우 덴서트 폴리에틸렌(LLDP)을 혼합한 후 이에 필러 및 산화방지제와 밀납 및 색소를 처방한 합성물을 혼합하여 구성함을 특징으로 하는 온도 감지용 케이블 제조방법.