KR101500515B1 - 유류저장소의 누유감지장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유류저장소의 누유감지장치에 관한 것으로, 특히 지중에 매설된 파이프내에서 수위에 따라 부유하는 부유체에 누유감지센서를 부착함으로써 수위가 변동하더라도 즉각적으로 누유발생여부를 감지하도록 한 유류저장소의 누유감지장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 물위에 뜨는 재질로 몸체가 형성된 부의; 상기 부의의 측부에 부착되며, 유류에 반응하여 저항값이 변동되는 누유감지센서; 상기 부의의 하측에 설치된 추;로 구성되어, 누유를 감지하기 위한 수직천공부에 상기 부의가 삽입되어 부유되면서 누유를 감지하며,
상기 누유감지센서는 테이프 형태로 된 베이스 필름층; 유류에 반응하여 저항값이 변화하는 재질로서 상기 베이스 필름층의 상부면에서 길이방향으로 형성되는 전도성 라인;으로 구성된다.

Description

유류저장소의 누유감지장치{Oil leakage detecting apparatus}

본 발명은 유류저장소의 누유감지장치에 관한 것으로, 특히 지상이나 지중에 유류탱크를 설치한 지역에서 유류탱크로부터 누설된 유류를 감지하기 위한 유류저장소의 누유감지장치에 관한 것이다.

지상에 설치되거나 또는 지중에 매설되는 유류탱크는 인화성이 강한 유류를 수용하고 있으므로, 유류탱크가 설치된 유류 저장소 지역은 방폭지역으로 설정된다.

이렇게 설치된 유류탱크는 균열, 부식, 외부의 충격 등에 의하여 유류가 새어 폭발의 위험성과 함께 주변 토양 및 지하수의 심각한 오염을 가져올 수 있기 때문에 항시 누유상태에 대한 모니터링이 필요하다.

누유의 여부를 확인하기 위해서 주변 토양의 샘플을 채취하는 방법을 많이 사용하지만, 이는 지표면으로부터 일정깊이로 땅을 파서 토양 샘플을 채취하게 되므로 사실상 특별한 경우를 제외하고는 쉽게 행하지 못하는 방법이다.

또한 누유발생시 즉각적으로 확인이 불가능하므로, 이미 토양과 지하수의 오염이 발생된 상태이며, 특히 누유가 상당히 진햄됨으로써 폭발의 위험성이 크게 증가된 경우가 대부분이다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 출원인은 특허출원 제10-2011-0046461호에서 '방폭지역의 누유감지장치'를 제안한 바 있다.

이는, 누유탱크의 둘레를 따라 지중으로 수직된 천공부가 형성되고, 그 천공부에 타공이 형성된 파이프가 삽입되며, 파이프의 내측으로는 수직방향으로 천공부를 통해 유입되는 유류를 감지하는 누유감지센서가 삽입되어 파이프내에서 수직으로 설치된 지지바에 고정되는 구조를 갖는다.

또한, 누유감지센서는 테이프 형태로 된 베이스 필름층, 상기 베이스 필름층의 상부면에 길이방향으로 나란히 형성되는 한 쌍의 전도성 폴리머 라인, 상기 베이스 필름층의 상부면에 부착되며, 전도성 라인이 인쇄된 위치에 길이방향으로 일정간격마다 다수의 홀이 형성된 상부 보호필름층으로 구성되어 있다.

따라서, 유류탱크로부터 누설된 유류는 파이프의 천공부를 통해 유입되어 누유감지센서에 접촉하면 전도성 폴리머 라인의 저항값이 변화되므로, 그 저항값의 변화에 따라 누유여부를 알 수 있을 것이다.

즉, 이러한 누유감지센서는 외부의 제어기와 연결되어 제어기에서 저항값의 변화 여부를 판단하여 누유 경보를 발생하게 되는 것이다.

그런데, 이와같은 종래의 구조는 지표수 또는 지하수, 그리고 유류가 함께 유입되는 경우에 유류가 물위로 뜨게 됨과 아울러 지하수에 의한 수위 변동에 의해 즉각적인 누유감지가 어렵고, 또한 누유 감지의 오류가 발생하게 되는 문제점이 있었다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 지중에 매설된 파이프내에서 수위에 따라 부유하는 부유체에 누유감지센서를 부착함으로써 수위가 변동하더라도 즉각적으로 누유발생여부를 감지하도록 한 유류저장소의 누유감지장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은,

물위에 뜨는 재질로 몸체가 형성된 부의;

상기 부의의 측부에 부착되며, 유류에 반응하여 저항값이 변동되는 누유감지센서;

상기 부의의 하측에 설치된 추;로 구성되어, 누유를 감지하기 위한 수직천공부에 상기 부의가 삽입되어 부유되면서 누유를 감지하며,

상기 누유감지센서는

테이프 형태로 된 베이스 필름층;

유류에 반응하여 저항값이 변화하는 재질로서 상기 베이스 필름층의 상부면에서 길이방향으로 형성되는 전도성 라인;으로 구성된다.

이러한 본 발명은 유류탱크 주변에 설치되는 누유를 감지하기 위한 수직천공에서 수위에 따라 부유하면서 수표면에 떠오르는 누유된 유류를 즉각적으로 감지함으로써 감지의 신뢰성을 높이는 효과가 있다.

도1은 본 발명의 외관을 보인 사시도.
도2는 본 발명에 적용된 누유감지센서의 분해 구조를 보인 도.
도3은 도2의 결합도.
도4는 본 발명의 단면구조를 보인 도.
도5는 누유감지센서의 다른 설치예를 보인 도.
도6은 본 발명을 수직천공에 적용한 상태를 보인 도.
도7은 본 발명의 다른 실시예를 보인 도.

이와같이 구성되는 본 발명을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도1은 본 발명의 외관을 보인 사시도로서, 원통형의 몸체를 가지며, 상측에는 경사진 형태의 지붕을 갖는 부의(100)의 양측 외부면에 누유감지센서(130,140)가 부착되며, 부의(100)의 상측에는 누유감지센서(130,140)가 전기적으로 연결된 연결커넥터(150)가 고정되고, 상기 연결커넥터(150)는 전원 케이블(160)과 연결된 구조를 갖는다.

상기 부의(100)는 물위에 뜰 수 있는 스티로폼, 풍선 등이 될 수 있으며, 측부에는 누유감지센서(130,140)를 부착하기 위하여 상하방향으로 길게 형성된 부착홈(110,120)이 각각 형성되어 있다.

상기 누유감지센서(130)는 도2에 도시한 바와같이, 접착제층(136), 제1 및 제2 전도성 라인(132,133)이 상부면에 형성된 베이스 필름층(131), 상부 보호필름층(134)이 상방으로 순차적으로 적층되어 열압착 또는 열융착에 의해 접합된다.

또한, 상부 보호필름층(134)에는 일정간격마다 홀(326)이 형성되어 있다.

접착제층(136)은 부착홈(110)에 부착하기 위한 층으로서, 양면 테이프 등과 같은 접착 테이프 형태로 구성된다.

베이스 필름층(131)은 PET, PE, PTFE, PVC 등의 필름으로 길게 형성되며, 그 상부면에는 길이방향으로 도전성을 갖는 다공성 폴리머 또는 전도성 폴리머 등의 고분자 화합물에 의해 한 쌍의 전도성 라인(132,133)이 스트립 형태로 서로 간격을 유지하면서 길게 형성되어 있다.

따라서, 제1 및 제2 전도성 라인(132,133)에 유류가 접촉하게 되면, 저항값의 변화가 발생함으로써 유류를 감지할 수 있게 되는 것이다.

이러한 제1 및 제2 전도성 라인(132,133)은 인쇄방식, 열압착, 열융착, 접착제 등에 의해 베이스 필름층(131)에 부착하여 형성할 수 있으며, 다른 방안으로는 하나의 제1 전도성 라인(132)은 유류에 반응하는 고분자 화합물로 형성하고, 또다른 제2 전도성 라인(133)은 은화합물 또는 0 ~ 20Ω을 갖는 순수 전도체 잉크 등에 의해 인쇄방식으로 형성될 수 있다.

물론, 베이스 필름층(131)에는 고분자 화합물에 의한 제1 전도성 라인(132)만 형성되어도 된다.

상부 보호필름층(134)은 베이스 필름층(131)과 마찬가지로 PET, PE, PTFE, PVC 등의 필름으로 형성되어 베이스 필름층(131)의 상부면을 보호하기 위한 것으로, 도3에서와 같이 고분자 화합물에 의한 제1 전도성 라인(132)이 형성된 위치에서 그 길이방향을 따라 일정간격마다 복수개의 센싱홀(135)이 형성되어 있다.

물론, 다른 하나의 제2 전도성 라인(133)도 고분자 화합물로 형성되어 있다면 추가로 제2 전도성 라인(133)의 위치에서 센싱홀이 길이방향을 따라 등간격으로 복수개가 선택적으로 형성될 수 있다.

상기 센싱홀(135)은 장홈, 원형홈, 또는 기타 형태를 가지고 형성될 수 있으며, 센싱홀(135)의 간격은 0.5 ~ 5cm의 간격을 가지고 형성되는 것이 바람직하다.

부의(100)의 타측에 부착되는 누유감지센서(140)도 위에서 설명한 누유감지센서(130)와 동일한 구조를 가지게 된다.

도4는 본 발명의 단면 구조를 보인 도로서, 부의(100)의 내부는 비어있는 중공부(101)가 형성되며, 부착홈(110,120)의 상측과 하측에는 각각 중공부(101)까지 관통되면서 누유감지센서(130,140)를 끼울 수 있는 관통공(111,112)(121,122)이 형성되어 있다.

따라서, 테이프 형태의 누유감지센서(130)를 제1 및 제2 전도성 라인(132,133)이 상하방향으로 길게 위치하도록 접착제층(136)에 의해 후면을 부착홈(110)에 부착한 다음, 누유감지센서(130)의 상측과 하측을 구부려 관통공(111,112)을 통해 중공부(101)로 삽입시키게 된다.

이러한 누유감지센서(130)의 하측 단부에는 제1 및 제2 전도성 라인(132,133)을 연결하기 위한 커넥터(138)가 구비되고, 상측 단부에는 제1 및 제2 전도성 라인(132,133)을 연결커넥터(150)와 전기적으로 연결시키기 위한 커넥터(137)가 구비되어 있다.

마찬가지로, 부착홈(120)에도 동일한 방식으로 누유감지센서(140)가 부착되며, 전도성 라인을 연결하기 위한 커넥터(138)와 연결커넥터(150)와 전기적 연결을 위한 커넥터(147)가 구비될 수 있다.

그러나, 누유감지센서(130,140)를 직렬로 연결함으로써 연결커넥터(150)를 2개의 누유감지센서(130,140)로 분기시키지 않는 것이 바람직하다.

이를 위해서, 커넥터(137)만을 연결커넥터(150)에 전기적으로 연결시키고, 커넥터들(138,148)을 연결케이블(139)에 의해 연결시킴으로써 누유감지센서(130)의 전도성 라인과 누유감지센서(140)의 전도성 라인을 곧바로 연결시키며, 아울러 커넥터(147)는 누유감지센서(140)의 한 쌍의 전도성 라인을 연결하는 구조로 설치한다.

또 다르게는, 베이스 필름층(131)에 하나의 전도성 라인(132)만 형성되어 있다면, 도5에서와 같이 커넥터(137,138)를 연결커넥터(150)에 연결시킴으로써 폐회로를 구성할 수 있다.

이때, 관통공(111,112,121,122)은 외부로부터 물이나 유류가 유입되는 것을 방지하기 위하여 몰딩 등의 방수구조를 가져야 하며, 부착홈(110,120)의 깊이는 누유감지센서(140)가 부의(100)의 외표면보다 돌출되지 않는 깊이를 가져야 한다.

이는 누유감지센서(130,140)가 부의(100)의 외표면보다 안쪽에 위치함으로써 수직천공의 내측면에 접촉하여 전도성 라인이 손상되는 것을 방지하고자 함이다.

누유감지센서의 또다른 설치구조로서 도5와 같이 굳이 커넥터(138,148)를 사용하지 않고, 하나의 누유감지센서(130)를 연장하여 양측의 부착홈(110,120)에 부착할 수 있으며, 누유감지센서(130)의 끝단에는 제1 및 제2 전도성 라인(132,133)을 연결하기 위한 커넥터(138)가 구비되며, 처음단에는 연결커넥터(150)와 전기적으로 연결하기 위한 커넥터(137)가 구비된다.

그리고, 부의(100)의 내측 하부 또는 외측 하부에는 추(170)가 장착되어 있어서, 부의(100)가 부유될 때 옆으로 기울어지지 않고 수면에 대해 수직으로 똑바로 서 있을 수 있도록 한다.

도6은 본 발명을 사용하여 누설된 유류를 감지하기 위한 상태를 설명하기 위한 도로서, 수직천공(200)에는 지표수 또는 지하수가 유입되어 수위를 형성하며, 누유가 발생하여 수직천공(200)으로 유입된 경우에는 물의 상측으로 유류(300)가 떠오르게 된다.

따라서, 본 발명을 수직천공(200)에 투입하게 되면, 추(170)에 의해 직립하면서 수면에 뜨게 되고, 이때 누유감지센서(130,140) 위치까지만 부의(100)가 잠기게 되므로, 수표면에 떠오른 유류를 감지할 수 있게 된다.

이때, 전원 케이블(160)은 부의(100)가 수직천공(200)의 바닥까지 닿을 수 있도록 하는 길이를 가지게 되며, 전원 케이블(160)을 잡고 부의(100)을 수직천공(200)으로부터 꺼내거나 투입할 수 있게 된다.

한편, 전원 케이블(150)이 없이 무선으로 누유감지 데이터를 원격지로 전송할 수도 있는데, 이를 위해서는 도면에 표시는 하지 않았지만, 연결 커넥터(150)가 제거되고, 커넥터(137)에는 배터리와 무선통신부가 설치될 수 있을 것이다.

그러므로, 부의(100)가 수위에 따라 수직천공(200)내에서 승하강하면서 누유여부를 감지하게 된다.

즉, 센싱홀(135)을 통해 전도성 라인(132)에 유류가 접촉하면 저항값이 변화하여 유선 또는 무선으로 연결된 원격의 제어기에서 그 저항값의 변화에 의해 누유상태를 알 수 있는 것이다.

도7은 본 발명의 다른 실시예를 보인 도로서, 테이프 형태의 누유센서(130) 대신에 케이블 타입의 누유센서(200)를 테이프 형태의 누유센서(130)와 동일하게 장착한 형태로서, 이러한 케이블 타입의 누유센서(200)는 등록특허 제10-0946841호 또는 등록특허 제10-1132124호 또는 그외 공지의 케이블 타입 누유센서를 사용할 수 있다.

또한, 도4에서와 같이 전원케이블(160)에 부의(100)의 상측이 매달리는 경우에 수위가 높아질수록 전원케이블(160)의 자중이 부의(100)에 영향을 미치게 되어 전원케이블(160)의 자중에 의해서 부의(100)가 수중에 완전히 잠기거나 또는 기울어지게 됨으로써 수표면에 존재하는 누유를 감지하지 못할 수 있다.

즉, 수위가 높아져 전원케이블(160)의 늘어진 부분이 수중으로 잠기게 되고, 그 수중에 잠긴 전원케이블(160)의 무게에 의해 부의(100)가 수중으로 완전히 잠기거나 또는 기울어지게 되어 수표면의 누유를 감지하지 못하게 되는 것이다.

따라서, 케이블 타입 누유센서(200)와 전원케이블(160)을 부의(100)의 내측에서 연결한 다음 부의(100)의 하측에 형성된 관통공(102)을 통해 전원케이블(160)을 외부로 인출하게 된다.

이로써, 부의(100)가 잠기지 않을 정도만 전원케이블(160)이 수중에 위치하게 되면, 부의(100)가 기울어지지 않고 똑바로 서 있을 수 있다.

또한 수면에 위치하는 전원케이블(160)의 외측부위에 부력체(210)를 구비하도록 함으로써 부의(100)가 전원케이블(160)의 자중에 의해 가라앉는 것을 방지하게 된다.

즉, 전원케이블(160)의 거의 대부분의 무게를 부력체(210)가 흡수하고 부의(100)는 단지 부의(100)의 하측으로부터 인출되어 수면까지의 연장된 전원케이블(160) 무게만을 감당하면 되므로 부의(100)는 전원케이블(160)의 무게와는 큰 상관없이 수면에 부유할 수 있는 것이다.

또한, 전원케이블(160)이 인출된 관통공(102)은 몰딩에 의해 물이 내부로 유입되지 않도록 한다.

그리고, 도4에서도 도7에서와 같이 전원케이블(160)이 하측으로 인출되어 부력체(210)를 갖도록 구성할 수 있으며, 아울러 부의(100)의 상측으로 전원 케이블(160)이 연결되었다 할지라도 부력체(210)를 전원케이블(160)의 외측에 설치하여 무게를 감당하도록 할 수 있을 것이다.

물론, 전원케이블(160)은 부의(100)의 하측이 아닌 측부로도 인출될 수 있을 것이다.

100 : 부의 101 : 중공부
110,120 : 부착홈 130,140,200 : 누유감지센서
150 : 연결커넥터 160 : 전원케이블
170 : 추 200 : 수직천공
300 : 유류

Claims (11)

1. 물위에 뜨는 재질로 몸체가 형성되며, 몸체의 측부에 상하방향으로 길게 부착홈부가 형성되어 누유감지센서가 부착되는 부의;
   상기 부의의 측부에 형성된 부착홈부에 부착되며, 유류에 반응하여 저항값이 변동되는 누유감지센서;
   상기 부의의 하측에 설치된 추;
   상기 누유감지센서와 연결되며, 부의의 하측 또는 측부로 인출되는 전원케이블;
   상기 전원케이블에 설치되는 부력체;로 구성되어, 누유를 감지하기 위한 수직천공부에 상기 부의가 삽입되어 부유되면서 누유를 감지하는 것을 특징으로 하는 유류저장소의 누유감지장치.
   
2. 삭제
3. 제1항에 있어서, 상기 누유감지센서는
   테이프 형태로 된 베이스 필름층;
   유류에 반응하여 저항값이 변화하는 재질로서 상기 베이스 필름층의 상부면에서 길이방향으로 형성되는 전도성 라인;으로 구성된 것을 특징으로 하는 유류저장소의 누유감지장치.
   
4. 제3항에 있어서, 상기 전도성 라인과 나란히 순수 전도체 잉크로 인쇄한 전도성 라인이 더 형성된 것을 특징으로 하는 유류저장소의 누유감지장치.
   
5. 제3항에 있어서, 상기 베이스 필름층의 상부면에 부착되며, 전도성 라인이 인쇄된 위치에 길이방향으로 일정간격마다 다수의 홀이 형성된 상부 보호필름층을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 유류저장소의 누유감지장치.
   
6. 제3항에 있어서, 전도성 라인은 다공성 폴리머 또는 전도성 폴리머에 의해 형성된 것을 특징으로 하는 유류저장소의 누유감지장치.
   
7. 제1항에 있어서, 상기 누유감지센서는 공지의 케이블 타입 누유센서인 것을 특징으로 하는 유류저장소의 누유감지장치.
   
8. 삭제
9. 삭제
10. 삭제
11. 제1항에 있어서, 상기 부의에는 무선통신부가 구비되어 누유감지센서로부터 감지된 신호를 원격지로 무선전송하는 것을 특징으로 하는 유류저장소의 누유감지장치.

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