KR100827385B1 - 물성감지 리크센서 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 테이프 형태로 형성되어 리크에 의한 물성을 감지하기 위한 물성감지 리크센서 장치에 관한 것으로,

베이스 필름층, 전도성 라인층, 보호 필름층이 상방으로 순차적으로 적층되며, 상기 전도성 라인층은, 길이방향으로 단위면적당 일정한 저항값을 갖는 저항 라인과, 상기 저항라인과 이격되면서 저항 라인과 나란히 형성된 도체 라인이 형성되도록 구성되며,

상기 보호 필름층은 상기 전도성 라인층의 저항라인과 도체 라인을 외부로 노출시킬 수 있도록 일정 간격마다 홀이 형성된다.

또한, 상기 전도상 라인층의 저항 라인과 도체 라인은 미러 형태로 복수개 형성되며, 길이 방향으로 2개의 도체 라인이 더 형성되어 그 도체 라인 사이에 일정 간격마다 저항체가 형성되도록 구성되어서, 리크가 발생되는 장소에 직접 부착이 가능하므로 설치가 쉽고, 저가격으로 구현할 수 있으며, 또한 원하는 길이만큼 사용자가 절단하여 사용함으로써 사용상의 편리성이 있다.

Description

물성감지 리크센서 장치{Leak Sensor Apparatus For Sensing Moisture}

본 발명은 물성감지 리크센서 장치에 관한 것으로, 테이프 방식으로 리크(LEAKGE)가 발생되는 곳(벽,파이프,설비,기타)에 직접 부착가능하므로 설치가 쉽고 설치 시 별도의 브라켓(BRACKET)이 필요없이 간단히 설치할 수 있고 센서테이프의 길이를 고객이 원하는 만큼 절단(CUTTING)하여 사용할 수 있는 물성감지 리크센서 장치에 관한 것이다.

누수 및 누유시에 누수및 누유를 감지하기 위한 다양한 방식의 리크센서가 사용되고 있다.

대표적으로, 케이블형 리크센서, 밴드타입 리크센서, 그리고 모듈형 리크센서를 들 수 있다.

케이블형 리크센서는 각종 액체(물,기름등)의 노출을 감지하여 액체가 누출되는 지점까지 정확하고 신속하게 알려주는 누수 및 누유감지리크센서이다.

누수 및 누유는 도선을 따라 흐르는 전류는 누출된 액체의 저항에 의하여 전압이 변경(전위차 발생)되는 것을 감지선으로 감지하여 누수 및 누유의 확인 및 정확한 지점의 확인이 가능하다.

그러나 이와 같은 케이블형 리크센서는 설치비용이 고가이고, 센서 케이블 길이가 정해져 있어 고객의 선택폭이 적다(7M,15M,30M). 또한 센서 설치 시 별도 브라켓을 사용해야 하므로 설치가 어렵고 및 추가비용이 드는 문제점이 있고, 물성감지후 물성을 제거하는데 시간이 많이 소요되며, 외부기기와 연결이 어려운 문제점이 있다.

밴드타입(BEND TYPE) 리크감지센서(LEAK DETECTION SENSOR)는 전선을 통해 전류가 흐르는 동안 물이 전선에 닿게 되면 저항값이 변하게 된다. 따라서, 그 저항값의 변화에 따라 누수여부를 감지할 수 있다.

리크센서를 통해 조작이 가능한 저항치는 0Ω~50MΩ이고, 출력은 30V DC(최대)에서 100mA, 배선길이는 최대 50m이고, 밴드 센서길이는 최대 10m이다.

이와 같은 밴드타입 리크센서는 저가의 비용으로 넓은 면적의 누수를 감지할 수 있고, 설치가 간편하기는 하지만, 높은 습도 또는 외부의 충격에 의해 에러(ERROR) 발생률이 높고, 정확한 누수위치를 손쉽게 확인할 수 없는 문제점이 있고, 설치의 연계성이 없어 제품설치 조잡성이 있으며, 네트워크(Network) 또는 피씨(PC) 사용을 위해서는 많은 투자비를 사용해야 하는 문제점이 있었다. 또한 물성감지센서 케이블의 길이가 정해져 있어 고객선택폭이 적다(1M, 2M, 5M, 10M, 20M). 또한 성능에 비해 가격이 고가인 문제점이 있고, 설치시 바닥에 고정할 브라켓을 따로 설치해야 하므로 설치가 어렵고 및 추가비용이 드는 문제점이 있고, 외부기기 연결시 단순한 릴레이 접점방식 이외 연결 디바이스가 없는 문제점이 있다.

모듈형 리크센서는 플라스틱케이스 내 포토 센서(수광부, 발광부)를 위치시켜, 액체를 감지하지 않은 상태에서는 발광부의 빔(BEAM)을 수광부에서 받아들이지만, 발광부 빔(BEAM)이 액체를 감지하게 되면 굴절률의 변화로 빔(BEAM)이 수광부로 가지 못하게 된다.

이때, 모듈센서(MODULE SENSOR)는 누수를 감지한다. 이 장치의 입력전압은 12V DC~24V DC이고 응답시간은 50ms이고, 사용온도는 -10℃ ~ 60℃이고, 센서케이스는 폴리프로필렌(Polypropylene)이다.

모듈형 리크센서는 저가의 비용으로 누수위험부분을 감지할 수 있고, 설치가 간편하고, 주변장치와 상관없이 자체적 알람(ALARM) 및 경보불빛 발생이 가능하고, 습도에 따른 에러(ERROR)가 없으나, 케이블 타입(CABLE TYPE)과는 달리 특정위치의 누수여부만 확인 가능한 문제점이 있고, 주변장치와 연결하기가 어려운 문제점이 있으며, 별도의 센서고정방안을 계획해야 하므로 제품설치 시 시간이 많이 소요되는 문제점이 있고, 누수 위험지역의 특정부위만 검출가능 하므로 누수위치가 바뀌게 되면 감지가 어려워지는 문제점이 있다.

본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래기술에서의 문제점을 개선하기 위하여 제안된 것으로, 테이프 방식으로 리크(LEAKAGE)가 발생되는 곳(벽,파이프,설비,기타)에 직접 부착가능하므로 설치가 쉽고 설치 시 별도의 브라켓(BRACKET)이 필요없이 간단히 설치할 수 있고 센서테이프의 길이를 고객이 원하는 만큼 절단(CUTTING)하여 사용할 수 있는 물성감지 리크센서 장치를 제공함에 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 의하면,

테이프 형태로 형성되어 리크에 의한 물성을 감지하기 위한 물성감지 리크센서 장치에 있어서,

상기 물성감지 리크센서 장치는,

베이스 필름층, 전도성 라인층, 보호 필름층이 상방으로 순차적으로 적층되며,

상기 전도성 라인층은,

길이방향으로 단위면적당 일정한 저항값을 갖는 저항 라인과, 상기 저항라인과 이격되면서 저항 라인과 나란히 형성된 도체 라인이 형성되도록 구성되며,

상기 보호 필름층은 상기 전도성 라인층의 저항라인과 도체 라인을 외부로 노출시킬 수 있도록 일정 간격마다 홀이 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 전도상 라인층의 저항 라인과 도체 라인은 미러 형태로 복수개 형성되며, 길이 방향으로 2개의 도체 라인이 더 형성되어 그 도체 라인 사이에 일정 간격마다 저항체가 형성되도록 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 물성감지 리크센서 장치에 의하면, 테이프 방식이므로 리크(LEAKAGE)가 발생되는 곳(벽, 파이프, 설비, 기타)에 직접 부착가능하므로 설치가 쉬운 효과가 있다.

또한 설치시 별도의 브라켓(BRACKET)이 필요없이 간단히 설치할 수 있는 효과가 있다. 또한 센서테이프의 길이를 고객이 원하는 만큼 절단(CUTTING)하여 사용할 수 있는 효과가 있다.

또한, 테이프(TAPE) 필름 재질을 PET, PTFE, PVC 등과 같은 재료를 사용하였으므로 강산, 강알칼리, 유기성 액체와 같은 화학용액에 강한 효과가 있다.

또한, 바닥에 설치 시 필름두께가 얇고, 테이프 접착방식이므로 사람, 설비, 수레 등이 밟고 이동하여도 무방하여 설치 및 사용이 편리한 효과가 있다.

또한, 센서테이프를 짧게 끊어서, 여러 테이프가 1개의 제어기(AMP)에 장착(연결)할 수 있다.

또한, 물성감지 후 물성을 제거하는 시간이 단순하다. 즉 테이프 필름이므로 물성제거가 쉬운 효과가 있다.

또한, 센서 테이프 제작방식은 인쇄방식이므로 가격이 저렴하여 광범위지역을 적은 투자비로 리크감지가 가능한 효과가 있다.

이하 본 발명에 따른 물성감지 리크센서 장치를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 물성 감지 테이프(100)의 단면을 도시한 도로서, 접착제층(200), 베이스 필름층(300), 전도성 라인층(400), 보호 필름층(500)이 저면에서 상방으로 순차적으로 적층되어 이루어진다.

접착제층(200)은 리크가 발생되는 곳에 부착하기 위한 것으로, 접착 테이프 형태로 구성된다.

베이스 필름층(300)은 전도성 라인층(400)이 상부에 형성되기 위한 층으로서, 절연과 전도성 라인층(400)의 패턴을 인쇄 방식에 형성하기 위해 PET, PE, PTFE, PVC 또는 기타 테프론 계열의 재질로 형성된다.

전도성 라인층(400)은 복수개의 도체 라인과 저항체가 패턴 형태로 형성되는 층으로서, 물성감지 테이프(100)의 길이방향으로 서로 이격되어 평행하게 스트립 형태로 베이스 필름층(300)의 상부 표면에 배치된다.

보호 필름층(39)은 전도성 라인층(400)의 상부에 적층되어 전도성 라인층(400)의 패턴을 외부의 자극으로부터 보호하기 위한 층으로서 PET, PE, PVC 또는 테프론 계열의 재질로 형성된다.

도 2는 전도성 라인층(400)의 패턴 형성 상태를 보인 도로서, 크게 저항 라인(401,402,406,407), 은(SILVER)화합물로 인쇄된 도체 라인(403,404,408,409,410,411), 그리고 저항체(412)로 구성된다.

제 1저항 라인(401)은 전도성 라인층(400)의 길이방향 가장 외측에 인쇄되어 형성되는 것으로, 단위면적당 일정한 저항값을 가지도록 형성되며, 상기 제 1저항 라인(401)의 안쪽으로는 제 2저항 라인(402)이 이격되어서 제 1저항 라인(401)과 동일한 형태로 형성된다.

제 2저항 라인(402)의 안쪽으로는 은(SILVER)화합물로 인쇄된 2중의 도체 라인(403,404)이 이격되어 순차적으로 형성된다.

이러한 저항 라인(401,402)과 도체 라인(403,404)은 도 3에 도시한 바와 같이 리크 감지 회로를 구성하게 되는데, 제 1도체 라인(403), 제 1저항 라인(401), 제 2도체 라인(404), 제 2저항 라인(402)이 연결장치에 의하여 직렬 연결되도록 형성된다.

또한, 상기 전도성 라인층(400)의 상부 표면에는 상기 저항 라인(401,402) 및 도체 라인(403,404)과 미러 형태로 저항 라인(406,407)과 도체 라인(408,409)이 외측으로 내측으로 동일하게 형성된다.

따라서, 물성 감지 테이프(100)의 상부에서 리크가 발생시에 넓은 면적에서 감지가 이루어질 수 있다.

상기 도체 라인(403,404,408,409)는 은 등의 순수전도체로 이루어져 0~20Ω의 저항을 가지며, 상기 저항 라인(401,402,406,407)은 약 50~500Ω의 저항을 가지도록 형성된다.

한편, 상기 전도성 라인층(400)의 상부 표면에는 상기 저항 라인(401,402) 및 도체 라인(403,404)과 미러 형태로 형성된 저항 라인(406,407)과 도체 라인(408,409)이 사이에는 2개의 도체 라인(410,411)이 이격되어 형성되고, 그 도체 라인(410,411)의 사이에는 일정 간격마다 저항체(412)에 의하여 연결됨으로써 도 4와 같은 회로를 구성하게 된다.

이는 곧 물성 감지 테이프(100)의 절단이 발생하였을 경우 절단 위치를 감지하는 것이다.

도 5는 보호 필름층(500)의 형태를 보인 도로서, 전도성 라인층(400)의 상부에 보호 필름층(500)이 적층되는 경우 외부와 완전히 격리시키게 되어 리크 발생시에 전도성 라인층(400)에서 리크를 감지하게 못하게 되므로, 일정 구간마다 홀(510)을 형성하게 된다.

상기 홀(510)은 2개의 저항 라인을 노출시킬 수 있도록 물성 감지 테이프(100)의 폭 방향으로 장홈, 원형홈, 또는 기타 형태를 가지고 형성되는데, 홀(510) 사이의 간격은 0.5-1.5cm의 간격을 가지도록 형성되는 것이 바람직하다.

리크를 감지하는 과정을 설명한다.

먼저, 물성감지를 원하는 위치에 물성 감지 테이프(100)를 부착시킨다.

물성 감지 테이프(100)는 저면에 접착제층(200)이 형성되어 있으므로 쉽게 부착가능하다.

저항라인(401,402)과 도체 라인(403,404)의 사이에는 수V 정도의 전압이 흐르게 된다.

리크가 발생하여 물성 감지 테이프(100)의 상부의 일정위치에 물, 화학용액, 기타물성(전도체)이 떨어지면, 도 3에서와 같이 저항 라인(401)와 저항 라인(402) 사이에 리크(440)에 의한 폐회로가 구성된다.

리크(400)의 위치에 따라서 저항값 및 전압이 달라지게 되므로, 도 7에서와 같이 그 저항값 및 전압값을 제어기(900)쪽에서 입력받아 저항값 및 전압값에 따른 거리를 계산하게 된다.

제어기(10)는 계산된 값과 미리 세팅된 값을 비교하여 감지거리를 표시하고 알람음 을 발생하게 된다.

한편, 물성 감지 테이프(100)가 외력에 의하여 절단이 발생하면, 이를 감지하게 되는데, 저항체(412)가 일정 구간마다 형성되어 있으므로, 도 4에서와 같이 어느 구간에서 절단이 발생하는 경우 절단된 위치의 직전에 위치한 저항체까지의 저항값을 제어기(900)에서 읽어들여 절단위치를 계산하게 된다.

도 7은 복수개의 물성 감지 테이프(100)가 연장되어 연결된 상태와 제어기(900)와의 연결 상태를 보여주는 도로서, 리크 감지를 위한 길이가 긴 경우 물성 감지 테이프(100)를 커넥터(700)를 통하여 상호 연장되도록 연결시킬 수 있다.

또한, 커넥터(600)를 통하여 전도성 라인층(400)과 신호선(800)을 연결하여 제어기(900)와 접속되도록 한다.

도 6은 전도성 라인층(400)의 또 다른 패턴 형성 상태를 보여주는 도로서, 전도성 라인층(400)의 양쪽 외측으로 부터 미러 형태로 도체 라인(421,422,425,426,433)(427,428,531,432,434)이 서로 이격되어 순차적으로 형성되고, 상기 도체 라인(421,422)(427,428)에는 일정 간격마다 저항체(423,424)(429,430)가 형성된다.

이러한 저항체(423,424)가 형성된 도체 라인(421,422)과 도체 라인(425,526)은 도 3에서와 같은 회로가 구성됨으로써 리크 감지가 이루어지며, 마찬가지로 미러 형태의 반대쪽의 저항체(429,430)가 형성된 도체 라인(427,428)과 도체 라인(431,432)도 동일한 회로가 구성된다.

물성 감지 테이프(100)의 절단을 감지하기 위한 회로는 도 2와 동일하게 구성되는 데, 가운데 부분의 도체 라인(433,434)의 사이에 저항체(435)가 일정간격으로 배치되어 도 4에서와 같이 절단을 감지하게 된다.

도 1 은 본 발명의 단면도.

도 2 는 전도성 라인층의 패턴을 보인 도.

도 3 은 리크 감지를 위한 패턴의 회로 구성도.

도 4 는 테이프 절단 감지를 위한 패턴의 회로 구성도.

도 5 는 보호 필름층의 형태를 보인 도.

도 6 은 본 발명의 또 다른 예를 보인 도.

도 7 은 제어기와 또 다른 테이프와의 연결 상태를 보인 도.

Claims (6)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 테이프 형태로 형성되어 리크에 의한 물성을 감지하기 위한 물성감지 리크센서 장치에 있어서,

   상기 물성감지 리크센서 장치는,

   베이스 필름층, 전도성 라인층, 보호 필름층이 상방으로 순차적으로 적층되며,

   상기 전도성 라인층은,

   길이방향으로 도전성을 가지고 형성되며, 일정 간격마다 단위 면적당 일정한 저항값을 갖는 저항체가 형성된 제 1도체 라인과, 상기 제 1도체 라인과 이격되면서 나란히 형성된 제 2도체 라인이 형성되도록 구성되며,

   상기 보호 필름층은 상기 전도성 라인층의 제 1도체 라인과 제 2도체 라인을 외부로 노출시킬 수 있도록 일정 간격마다 홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 물성 감지 리크 센서 장치.
5. 삭제
6. 제 4항에 있어서, 상기 전도성 라인층은 길이 방향으로 2개의 도체 라인이 더 형성되며, 그 도체 라인 사이에 일정 간격마다 저항체가 형성되도록 구성된 것을 특징으로 하는 물성 감지 리크 센서 장치.

Images