KR101417662B1 - 수위 측정 및 누수 감지 기능을 구비한 개스킷 - Google Patents

Abstract

본 발명은 배관과 배관의 연결부위 및 배관과 밸브의 연결부위에 삽입하는 개스킷(10)의 내부에 두 개의 단자(21)를 포함하는 센서(20) 다수 개를 장착하고 각 센서(20)의 두 단자(21) 사이의 저항을 측정함으로서 개스킷(10)을 통과하는 유체의 수위 및 누수를 감지할 수 있는 개스킷에 관한 것이다.
본 발명에서는, 합성수지 재질의 개스킷(10)에 간단한 구조의 다수 개의 센서(20)를 장착하여 손쉽게 관로 내의 수위와 누수 여부를 파악하고자 한다. 다수 개의 센서(20)는 개스킷(10)의 본 기능인 수밀성 확보에 영향을 주지 않아야 하며, 가장 단순한 방법으로 수위와 누수 여부를 파악할 수 있어야 한다.
본 발명은 두 개의 단자(21)를 포함하는 센서(20)가 제공되며 상기 센서(20)는 개스킷(10)의 외측면에서 내측면으로 관통되어 삽입된다. 또한, 상기 센서(20)는 개스킷(10)의 방사상 전 방향으로 일정한 간격을 갖고 삽입되며, 합성수지 재질의 개스킷(10)을 제조할 때에 미리 장착하여 개스킷(10)을 성형함으로써 개스킷(10)의 본래 기능인 유체의 수밀성 확보에 영향을 주지 않도록 한다. 상기 센서(20)에 포함된 두 개의 단자(21)는 금속 재질로서 외부에서 저항을 측정함으로서 해당 센서(20)에 유체가 닿았는지의 여부를 파악한다. 개스킷(10)의 전 방향에 장착된 센서(20)의 저항값을 측정함으로서 유체의 수위나 누수 여부를 파악할 수 있다.
본 발명에 의하면, 관로 내의 유체의 수위와 누수 여부를 손쉽게 파악할 수 있으며, 배관과 배관 혹은 배관과 밸브의 연결 부위에 삽입되는 개스킷(10)으로서 수위나 누수 여부를 파악하고자 하는 모든 곳에 설치할 수 있다는 장점이 있다.

Description

수위 측정 및 누수 감지 기능을 구비한 개스킷{Water level and leak detecting Gasket}

본 발명은 수위 측정 및 누수 감지 기능을 구비한 개스킷에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 개스킷의 내부에 두 개의 단자를 포함하는 센서 다수 개를 장착하고 각 센서의 두 단자 사이의 저항을 측정함으로서 개스킷을 통과하는 유체의 수위 및 누수를 감지할 수 있는 개스킷에 관한 것이다.

개스킷은 통상 배관과 배관 사이의 연결부위와 배관과 밸브 사이의 연결 부위 삽입되어 연결부위의 수밀성을 확보하기 위한 용도로 사용된다. 배관에서 사용하는 개스킷은 통상적으로 고무나 폴리우레탄과 같은 합성수지 재질로 되어있으며, 형상은 원형의 띠 형상이다. 개스킷의 기본적 기능은 연결부위의 수밀성 확보이며, 통상적으로 종래의 기술에서 다른 기능이 부가되지는 않았다.

배관에서 유체의 수위를 파악하거나 혹은 밸브의 누수를 감지하고자 하는 기술은 다양하게 제시되었는데, 보통 밸브의 내부에 수위 검출 센서를 장착하거나 혹은 누수 감지 센서를 장착한다. 이러한 종래의 기술들은 정밀하게 수위와 누수를 감지할 수 있다는 장점이 있으나, 각 기능이 밸브에 포함되어있어서 밸브 전체를 구매해야한다는 경제적 단점이 있다.

배관에 연결된 밸브에서 누수를 감지하는 것은 상당히 중요한 부분이다. 운용중인 배관은 통상적으로 내부를 관찰할 수가 없어서, 밸브가 정상적으로 작동하는지의 여부를 파악하기가 상당히 곤란하다. 즉, 관로 내 밸브를 완전히 닫았을 때에 밸브에서 누수가 발생하는지의 여부를 파악하기가 어렵다는 것을 의미한다. 이는, 밸브를 닫았을 때에 유체가 흘러오는 쪽은 유체가 차있고 다른 한쪽은 유체가 있을 수도 있고 혹은 없을 수도 있기 때문이다.

유체가 흘러가는 방향에 유체가 차있는 경우에 밸브의 누수를 감지하기 위해서는 양단의 압력 변화를 관찰해야 하는데, 상당히 오랜 시간이 걸리는 작업이다. 반면, 유체가 흘러가는 방향에 유체가 없는 경우에는 밸브의 누수를 감지하는 것이 상대적으로 수월하다. 이러한 경우에는, 밸브 일단에 수위를 측정하는 센서나 혹은 유체를 검출하는 센서를 이용하여 비교적 손쉽게 밸브의 누수를 감지할 수 있다.

유체가 흐르는 배관에서 감지하고자 하는 것은 유체의 압력, 유속 그리고 수위이다. 이러한 요소를 감지하기 위해서 기존의 방식은 주로 압력센서, 유속 감지 센서 그리고 수위 감지 센서 등을 이용하였다. 이러한 센서들은 통상적으로 밸브나 배관에 직접 설치되어 운용되며, 그 구조가 비교적 복잡하다는 단점을 가지고 있다.

본 발명에서는, 배관과 배관의 연결부위 혹은 배관과 밸브의 연결부위에 수밀을 확보하기 위해서 삽입되는 합성수지 재질의 개스킷에 간단한 구조의 다수 개의 센서를 장착하여 손쉽게 관로 내의 수위와 누수 여부를 파악하고자 한다. 다수 개의 센서는 개스킷의 본 기능인 수밀성 확보에 영향을 주지 않아야 하며, 가장 단순한 방법으로 수위와 누수 여부를 파악할 수 있어야 한다.

상기한 문제를 해결하기 위해서, 본 발명은 두 개의 단자를 포함하는 센서가 제공되며 상기 센서는 개스킷의 외측면에서 내측면으로 관통되어 삽입된다. 또한, 상기 센서는 개스킷의 방사상 전 방향으로 일정한 간격을 갖고 삽입되며, 합성수지 재질의 개스킷을 제조할 때에 미리 장착하여 개스킷을 성형함으로써 개스킷의 본래 기능인 유체의 수밀성 확보에 영향을 주지 않도록 한다. 상기 센서에 포함된 두 개의 단자는 금속 재질로서 외부에서 저항을 측정함으로서 해당 센서에 유체가 닿았는지의 여부를 파악한다. 개스킷의 전 방향에 장착된 센서의 저항값을 측정함으로서 유체의 수위나 누수 여부를 파악할 수 있다.

본 발명에 의하면, 관로 내의 유체의 수위와 누수 여부를 손쉽게 파악할 수 있다는 효과가 있다. 또한, 본 발명은 배관과 배관 혹은 배관과 밸브의 연결 부위에 삽입되는 개스킷으로서 수위나 누수 여부를 파악하고자 하는 모든 곳에 설치할 수 있다는 장점이 있다.

제 1도. 본 발명의 사시도와 부분확대도.
제 2도. 본 발명에 포함된 센서.
제 3도. 본 발명의 정면도와 부분 확대도.
제 4도. 본 발명의 투시 정면도와 부분 확대도.
제 5도. 본 발명의 작동을 설명하기 위한 참고도.
제 6도. 본 발명의 블록다이아그램.

이하 본 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용을 첨부한 도면을 이용하여 상세히 설명하고자 한다. 제 1도는 본 발명의 사시도와 부분 확대도를 나타낸 도면이고, 제 2도는 본 발명에 포함된 센서를 나타낸 도면이다. 도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명은 관로의 연결 부위에 수밀성을 확보하기 위해 삽입하는 합성수지 재질의 개스킷(10)에 방사상 여러 곳에 다수 개의 센서(20)가 삽입된 것이다. 상기 다수 개의 센서(20)는 배관의 구경, 요구되는 측정 정밀도를 고려하여 그 갯수를 결정한다.

도 1의 부분 확대도에 도시한 바와 같이, 각각의 센서(20)는 개스킷(10)의 외측면에서 내측면까지 관통되어 삽입되며, 개스킷(10)의 내측면에는 각 센서(20)에 장착된 단자(21)의 일부분만 노출된다. 도 2는 본 발명에 포함된 센서(20)를 나타낸 것이다. 도시한 바와 같이, 센서(20)는 두 개의 단자(21)와 각 단자(21)를 고정하는 고정체(22) 그리고 두 개의 단자(21)와 연결된 전선(23)으로 구성된다. 상기 단자(21)는 전류가 흐를 수 있는 전도성 물질로 구성되며, 상기 고정체(22)는 절연성 물질로 두 개의 단자(21)를 고정하는 역할을 한다.

제 3도는 본 발명의 정면도와 부분 확대도를 나타낸 도면이고, 제 4도는 본 발명의 투시 정면도와 부분 확대도를 나타낸 도면이다. 도시한 바와 같이, 다수 개의 센서(20)는 개스킷(10)의 방사상 방향으로 외측면에서 내측면까지 삽입된다. 개스킷(10)은 유체의 수밀성을 확보하기 위해서 삽입되는 것이므로, 다수 개의 센서(20)로 인하여 유체가 세어나오면 안된다. 따라서, 센서(20)를 개스킷(10)에 삽입할 때에는, 개스킷(10)이 만들어진 상태에서 삽입을 하는 것이 아니라 미리 센서(20)를 배열해놓고 개스킷(10)을 성형시킨다.

개스킷(10)은 고무나 폴리우레탄과 같은 합성수지 재질로서 특정한 금형을 이용하여 성형을 하는데, 이때에 다수 개의 센서(20)를 금형 내에 배치한 상태에서 고무나 폴리우레탄 액을 부어 성형함으로써 센서(20)와 개스킷(10) 사이의 밀착성을 높이는 것이다. 이렇게 센서(20)와 개스킷(10)의 밀착성을 높임으로써 센서(20)의 단자(21) 표면을 통한 유체의 누설을 방지할 수 있다. 이러한 공법은 통상의 기술에 해당하는 것이므로 본 명세서에서는 상세한 설명을 생략하기로 한다.

제 5도는 본 발명의 작동을 설명하기 위한 참고도를 나타낸 도면이다. 도시한 바에서 배관 내에 유체(50)가 일부만 차있는 상태를 나타내었다. 다수 개의 센서(20)는 S1 ~ S24까지 고유한 번호를 부여하였으며, 이는 각 센서(20)의 측정값을 이용해서 수위를 파악하기 위해서이다. 각 센서(20)는 두 단자(21) 사이의 저항을 측정하는데, 두 단자(21) 사이에 유체(50)가 있는 경우와 그렇지 않은 경우에 저항값이 다른 것을 이용한다. 즉, 두 단자(21) 사이에 유체(50)가 없는 경우에는 단자(21) 사이의 저항이 거의 무한대이고, 두 단자(21) 사이에 유체(50)가 있는 경우에는 단자(21) 사이의 저항이 특정한 값을 가리킬 것이다.

도시한 바에서, 센서 S1 ~ S3 그리고 S23과 S24는 두 단자(21) 사이에 유체(50)가 있기 때문에 특정한 저항값을 가리킬 것이고, 센서 S4 ~ S22까지는 단자(21) 사이에 유체(50)가 없기 때문에 저항이 무한대를 나타낼 것이다. 이러한 정보를 통해서 유체(50)의 높이가 센서 S3와 S4 사이의 높이라는 것을 알 수 있다.

또한, 본 발명의 개스킷(10)을 밸브와 배관 사이에 설치하였을 때에 밸브의 디스크를 닫으면, 모든 센서 S1 ~ S24에서 저항값이 무한대를 가리켜야 하나, 이중 하나라도 특정한 저항값을 나타낸다면 밸브에서 누수가 발생하고 있다는 것을 알 수 있다. 단지 이러한 경우는 개스킷(10)이 설치된 쪽 방향에 유체(50)가 없어야 하는 경우이다. 만약, 밸브를 닫은 경우에도 개스킷(10)이 설치된 쪽에 유체(50)가 남아있다면, 특정한 저항값을 나타내는 센서(20)의 갯수의 변화를 관찰하여야 한다. 즉, 유체(50)의 수위가 일정하다면 밸브에서 누수가 발생하지 않는다는 것이고, 수위가 점점 올라간다면 밸브에서 누수가 발생한다는 것이다.

제 6도는 본 발명의 블록다이아그램을 나타낸 도면이다. 도시한 바에서, 본 발명은 다수 개의 센서(20)의 두 단자(21) 사이의 저항을 측정하여 유체(50)의 수위 및 누수 여부를 파악한다. 이를 위해서, 다수 개의 단자(21)의 저항을 측정하는 저항측정부(30) 그리고 그 저항값을 표시하는 표시부(40)가 부가된다. 상기 저항측정부(30)는 다수 개의 센서(20)의 두 단자(21) 사이의 저항을 측정하는데, 통상적으로는 각 센서(20)의 저항을 순차적으로 측정한다.

상기 표시부(40)는 저항측정부(30)가 측정한 각 센서(20)의 저항값을 점등, 알람 혹은 디지털 숫자나 그래프 등으로 표시한다. 상기 표시부(40)에서 표시하는 방법은 본 발명을 사용하는 현장의 상황과 그 현장에서 중요하게 생각하는 요인을 감안하여 선택적으로 사용할 수 있다. 또한, 표시부(40)에서 점등, 알람, 디지털 숫자나 그래프를 이용하여 표시하는 것은 통상의 기술에 해당하며 본 발명의 요지와는 무관하므로 상세한 설명을 생략한다.

10...개스킷 20...센서
21...단자 22...고정체
23...전선 30...저항측정부
40...표시부 50...유체

Claims (2)

1. 배관과 배관의 연결부위나 배관과 밸브 사이의 연결부위에 유체의 수밀성을 확보하기 위해서 삽입되는 개스킷에 있어서,
   원형의 띠 형태의 합성수지 재질의 개스킷(10);
   금속 재질의 두 개의 단자(21)가 고정체(22)에 의해서 서로 이격되어 고정되어 고정체(22)의 일단으로 두 단자(21)가 전선으로 이어지며 상기 개스킷(10)의 전 방향에서 방사상 외측면에서 내측면까지 관통되어 삽입되는 다수 개의 센서(20);
   상기 다수 개의 센서(20)의 두 단자(21) 사이의 저항을 순차적으로 측정하는 저항측정부(30); 및
   상기 저항측정부(30)의 저항 측정값을 표시하는 표시부(40);
   로 구성되어 유체의 수위 및 누수 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 수위 측정 및 누수 감지 기능을 구비한 개스킷(10).
2. 제 1항에 있어서,
   상기 표시부(40)는 알람, 점등, 디지털 숫자 그리고 그래프로 표시하는 것을 특징으로 하는 수위 측정 및 누수 감지 기능을 구비한 개스킷(10).

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