KR100858289B1 - 스펀지 페이퍼를 이용한 누수감지기 및 이를 이용한누수차단기 - Google Patents

Abstract

본 발명인 스펀지 페이퍼를 이용한 누수감지기 및 이를 이용한 누수차단기는 물, 기름 등의 액체가 누설되는 것을 감지하고, 누수가 생겼을 경우 액체가 공급되는 배관을 자동으로 막아 누수가 계속 진행되는 것을 막아주는 장치이다.

본 발명의 핵심 구성품인 누수감지기는 스펀지페이퍼를 이용한 감지기로서, 케이스(110), 케이스 상부에 있는 두 개의 전기단자(120), 그리고 카트리지(130)로 구성되어 있다.

상기 누수감지기를 이용한 누수차단기는 상기 누수감지기(100), 누수감지기로부터 전기신호를 받아 구동되는 액추에이터(200), 액추에이터의 축에 연결되는 랙(Rack)(300), 랙과 짝을 이루는 피니언(400), 그리고 피니언이 개폐축에 설치된 밸브(500)로 구성된다.

본 발명인 누수감지기는 스펀지페이퍼를 이용하여 아주 간단한 구조로 누수를 탐지하고, 그 기능이 확실하고, 아주 소형으로 제작할 수 있어서, 취급과 설치가 아주 간편할 뿐만 아니라, 저렴하고, 한번 사용하고 난 후에도 카트리지만 교환하면 계속적으로 반복사용할 수 있다.

누수, 스펀지페이퍼, 밸브, 랙과 피니언, 감지기, 차단기

Description

스펀지 페이퍼를 이용한 누수감지기 및 이를 이용한 누수차단기{A Water leakage Sensor using Sponge Paper and a Cutoff Valve Using That}

도 1은 종래의 누수감지기이다.

도 2는 본 발명인 스펀지 페이퍼를 이용한 누수감지기이다.

도 3은 본 발명인 누수차단기의 횡단면도이다.

도 4는 본 발명인 누수차단기의 종단면도이다.

도 5는 누수차단시스템 연결도이다.

본 발명인 스펀지 페이퍼를 이용한 누수감지기 및 이를 이용한 누수차단기는 물, 기름 등의 액체가 누설되는 것을 감지하고, 누수가 생겼을 경우 액체가 공급되는 배관을 자동으로 막아 누수가 계속 진행되는 것을 막아주는 장치이다. 본 발명은 정수기, 냉장고, 보일러 등 액체를 사용하는 기기의 안전한 운전을 위하여 사용되는 보조장치이다.

누수차단기는 센서인 누수감지기와, 누수감지기로부터 신호를 받아 액체가 흐르는 관로를 차단하는 차단밸브로 구성된다.

누수차단기는 다양한 형태가 개발되어 사용되고 있는데, 주로 전자식으로, 기구가 아주 복잡하고, 고가이다.

좀 간단한 형태의 누수감지기로는 종이-스프링 방식이 있는데, 도 1과 같이 접촉단자가 부착된 레버의 일단에 스프링을 달아두고, 이를 외부에서 종이끈으로 묶어 둔 형태이다. 만약 종이끈에 물기가 닿아 장력이 약해지면 스프링의 복원력에 의하여 종이끈이 끊어지고, 접촉단자가 서로 붙어 전기를 흐르게 하는 방식이다. 이와 같은 종이-스프링방식의 누수감지기는 그 구조는 비교적 간단하나, 종이의 장력이 외부조건, 특히 습도에 따라 크게 변하므로 신뢰성이 떨어진다.

상기와 같이 종래의 누수감지기들은 모두 구조가 아주 복잡하여 고장이 날 확률이 높고, 고가이다. 그리고 대부분 일회용으로, 한번 작동하고나면 기능을 상실하므로 새로운 것으로 교체를 하여야 하는 불편과 유지관리 비용부담이 크다.

현재, 일반 가정과 사무실에서 수도관에 바로 연결된 정수기 및 냉온수기가 많이 사용되고 있고, 냉장고에도 수도관이 바로 연결되어 냉수와 얼음을 바로 이용할 수 있는 것들이 많이 사용된다. 그리고, 기름 보일러, 기름 난로 등도 많이 사용되고 있다.

이렇게 액체를 사용하는 기기의 경우 누수가 생긴다면, 누수 그 자체로도 손실이지만, 침수로 인한 피해를 유발한다. 뿐만 아니라 전기합선 등으로 화재가 나는 등 대형 사고를 유발할 수도 있다.

상기와 같이 실내에서 액체를 사용하는 기기에서 누수감지기와 누수 차단기는 아주 중요한데, 종래의 것들은 모두 구조가 복잡하여 신뢰성이 떨어져서 오작동의 염려가 크고, 정비유지가 어렵다. 그리고 무엇보다도 고가여서 가정용 또는 사무실용으로 사용하기에는 가격부담이 크다.

따라서 구조가 간편하여 가격이 저렴하고, 정비 유지가 용이한 누수감지기 및 누수차단기가 요구된다.

본 발명인 누수감지기는 구조가 아주 간단하고, 작동이 확실하고, 한번 사용후에는 간단한 부품의 교환으로 반영구적으로 사용할 수 있는 것으로서, 저렴한 가격으로 생산할 수 있는 누수감지기이다.

그리고 본 발명인 누수차단기는 상기 누수감지기로부터 전기 신호를 받아 작동하는 누수차단기로서, 이 또한 구조가 간단하여 신뢰성이 높고, 고장의 염려가 적고, 또한 저렴한 가격으로 생산할 수 있는 누수감지기이다.

본 발명의 핵심 구성품인 누수감지기는 스펀지페이퍼(종이스펀지, 압축스펀지, 압축 셀루로스 스펀지 등으로도 불린다.)를 이용한 감지기로서, 그 구성은 그림 2와 같다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 누수감지기(100)는 케이스(110), 케이스 상부에 있는 두 개의 전기단자(120), 그리고 카트리지(130)로 구성되어 있다.

케이스(110)는 전기 부도체인 플라스틱 등으로 제작하는데, 소형 직육면체의 상자모양이며 모든 면에는 물 등의 액체가 통과할 수 있는 구멍(113)이 뚫려있다. 그리고, 이 케이스의 일면에는 두 개의 전기접촉단자(120)가 서로 이격되어 부착되어 있고, 이 전기단자에는 각각 전선이 연결되어 있다.

상기 전기단자(120)가 설치된 맞은편 면에는 스펀지페이퍼가 부착된 카트리지(130)가 부착된다. 이 카트리지는 상기 케이스(110)의 면에 탈착할 수 있는 바닥판(131)과, 이 바닥판에 접착되어 있는 스펀지페이퍼(132) 그리고 스펀지 페이퍼 상면에 접착된 금속판(133)으로 구성되어 있다.

상기 카트리지의 스펀지페이퍼(132)는 셀루로스(식물성 섬유)를 종이 형태로 압착하여 제작한 것인데, 현재 시판되고 있는 것은 물을 충분히 흡수할 경우 그 두께가 약 10배로 팽창한다.

상기 누수 감지기에 케이스(110)의 구멍을 통하여 물 등 액체가 스며들 경우, 카트리지(130)의 스펀지페이퍼(132)가 액체를 흡수하여 팽창한다. 스펀지페이퍼가 팽창을 하면 그 위에 부착된 금속판(133)이 케이스의 맞은편 면에 부착된 전기단자(120)를 서로 연결하여 회로에 전기를 통하게 한다. 이 감지기의 전기단자(120)는 여기에 연결된 전선을 통하여 경보등, 경보벨, 감시 모니터링시스템과 연결되어 누수가 생겼음을 알게 한다.

상기와 같이 본 발명인 누수감지기는 아주 간단한 구조인데, 그 크기를 가로, 세로, 그리고 높이를 모두 1cm 이내의 소형으로 제작할 수 있다. 그리고 한번 사용되어 물을 흡수하여 스펀지페이퍼가 팽창한 카트리지(130)만 교환하면 이 감지 기는 다시 사용할 수 있다. 이를 위하여 케이스(110)의 한 면은 열고 닫을 수 있도록 개폐구(111)를 달아두면 편리하다.

스펀지페이퍼는 물 등의 액체를 충분히 흡수하여야 비로소 팽창하는 것으로서, 통상의 공기 중의 습기 등으로는 팽창하지 않아 오작동의 염려가 없다.

상기 누수감지기를 이용한 누수차단기는 도 3은 누수차단기의 횡단면도인데, 여기에 도시된 바와 같이, 누수감지기로부터 전기신호를 받아 구동되는 액추에이터(200), 액추에이터의 축에 연결되는 랙(Rack)(300), 랙과 짝을 이루는 피니언(400), 그리고 피니언이 개폐축에 설치된 밸브(500). 그리고 상기 구성품들을 내장아여 고정하는 케이싱(600)으로 구성된다.

액추에이터(200)는 전기구동방식으로, 전기가 통할 경우 그 축(210)이 앞으로 밀려나오는 소형 액추에이터를 사용한다. 이러한 액추에이터는 내부에 솔레노이드를 내장하고 있는데, 다양한 형태의 것이 시판되고 있고, 시험버튼(220)이 부착된 것도 있다.

누수감지기(100)가 액체를 감지하여 전기가 이 액추에이터(200)에 공급되면 솔레노이드가 작동하여 축(210)을 앞으로 밀어낸다.

본 발명인 누수차단기가 가정용 정수기 등과 같이 소형 배관에 사용되는 경우에는 누수감지기(100)를 바로 액추에이터(200)의 구동스위치로 사용할 수도 있다. 그러나, 산업용 또는 건축설비용 대형배관의 누수차단에 사용될 경우에는 큰 구동력이 소요되는 대형 밸브가 필요한데, 그에 따라 전기소요량이 큰 대형 액추가 사용되어야 한다. 이런 경우에는 본 발명인 누수감지기로 별도로 구비된 액추에이 터 구동스위치를 작동시키고, 이 스위치를 통하여 공급되는 전기로 액추에이터를 구동하여야 안전하다.

상기 액추에이터(200)의 축(210)에는 기어 치형이 형성된 막대기 형태의 랙(300)이 연결된다. 랙과 액추에이터의 축의 연결은 플랜지 연결, 나사연결, 커플링연결 등 여러가지 방법을 택할 수 있다.

도 4는 누수차단기의 종단면도인데, 여기에 도시된 바와 같이, 상기 랙(300)과 짝을 이루고, 랙에 결합되는 피니언(400)은 밸브(500)의 개폐축(510)에 꽂혀 조립된다.

밸브는 그 입수구와 출수구가 각각 원수 공급관에 설치된다.

본 누수차단기에 사용되는 밸브(500)는 개폐축(510)을 회전시켜 관로를 열고 닫는 구조의 모든 종류의 밸브가 사용될 수 있다. 이 밸브의 개폐축(510)에는 통상의 개폐핸들이 결합되는데, 본 차단기에서는 개폐핸들 대신, 상기 피니언(400)이 결합되고, 피니언의 축구멍과 개폐축 사이에는 키를 박는 등의 방법으로 상호간에 회전이 일어나지 못하게 한다.

상기 액추에이터, 랙, 그리고, 피니언은 모두 하나의 케이스(600)에 내장하고 밸브는 케이스의 외부 측면 벽에 고정하는 방법으로 하나의 유닛을 구성할 수 있다.

본 누수차단기의 작동은 다음과 같다.

도 5에 도시된바와 같이 누수감지기(100)에 누수가 감지되어, 전기가 직접 또는 액추에이터 구동스위치를 통하여 액추에이터(200)에 인가되면, 액추에이터가 작동하여 그 축이 앞으로 밀려나오게 되고, 그에 연결된 랙(300)이 앞으로 함께 직선운동을 한다. 랙(300)이 직선운동을 하면 그와 물려있는 피니언(400)이 회전을 하게 되고, 피니언은 원수 공급관에 설치된 밸브(500)의 개폐축(510)을 돌려 평상시에 열려있던 밸브를 잠그게 되어 누수가 더 이상 진행되지 않는다.

본 발명인 누수감지기는 스펀지페이퍼를 이용하여 아주 간단한 구조로 누수를 탐지하고, 그 기능이 확실하다.

본 누수감지기는 아주 소형으로 제작할 수 있어서, 취급과 설치가 아주 간편할 뿐만 아니라, 저렴하다.

본 누수감지기는 한번 사용하고 난 후에도 카트리지만 교환하면 반복하여 사용할 수 있다. 따라서 유지관리비가 절감된다.

본 발명인 누수차단기는 아주 간단한 구조를 취하고 있어서 오작동의 염려가 없고, 제작비가 저렴하다. 따라서 가정용, 사무실용 정수기, 냉장고, 석유난로 등의 난방기구 등에 저렴한 비용으로 부착될 수 있다.

본 누수차단기를 부착할 경우, 물, 기름 등의 누설로 인한 손실을 막을 수 있을 뿐만 아니라, 침수로 인한 피해를 방지할 수 있고, 누수로 인한 전기합선 등으로 발생하는 화재를 방지할 수 있다.

Claims (2)

1. 전기 부도체인 플라스틱으로 제작되고, 직육면체의 상자모양이며, 일면에는 하기 카트리지가 장착되는 턱이 있고, 모든 면에는 물 등의 액체가 통과할 수 있는 구멍이 뚫려있는 케이스(110);

   상기 케이스의 일면에는 부착되고, 각각 전선이 연결되어 있고, 서로 일정 간격으로 이격되어 있는 두 개의 전기단자(120);

   그리고, 상기 케이스의 전기단자가 부착된 맞은편 면의 장착턱에 장착되는 바닥판, 상기 바닥판에 접착되는 스펀지페이퍼, 그리고 상기 스펀지페이퍼의 상면에 접착되는 금속편으로 구성되는 카트리지(130);

   를 포함하여 구성되는 누수감지기.
2. 제 1항의 누수감지기;

   상기 누수 감지기로부터 전기를 신호를 받아 작동하는 액추에이터(200);

   상기 액추에이터의 축에 직선으로 연결되는 랙(300);

   상기 랙과 쌍을 이루고, 그 축구멍이 하기 밸브의 개폐축에 결합되는 피니언(400);

   그리고, 물, 기름 등의 액체가 공급되는 원수관에 설치되고, 상기 피니언에 그 개폐축에 결합되는 밸브(500);

   를 포함하여 구성되는 누수차단기.

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