KR101571398B1 - 누액 감지 센서 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 누액감지센서에 관한 것으로, 본 발명의 일 실시형태에 따른 누액감지센서는 불소계 합성수지로 형성되는 베이스 기재; 상기 베이스 기재 상에 형성되며, 도전성 불소계 합성수지로 형성된 제1 및 제2 도전라인을 가지는 검출부; 및 상기 베이스 기재 상에 상기 검출부를 둘러싸도록 형성되며, 상기 제1 및 제2 도전라인과 연결되고, 도전성 불소계 합성수지로 형성된 보조 패턴;포함할 수 있고, 본 발명에 따른 누액감지센서는 우수한 감도 및 내구성을 가질 수 있다.

Description

누액 감지 센서{Liquid leak detect sensor}
본 발명은 누액 감지 센서에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 내구성 및 감도가 우수한 누액감지센서에 관한 것이다.
누수 및 누유를 감지하기 위한 다양한 방식의 리크 센서(Leak Sensor)가 사용되고 있다. 대표적으로는 케이블형 리크 센서, 밴드타입 리크 센서, 모듈형 리크센서 등이 사용되고 있다.
케이블형 리크센서는 각종 액체(물, 오일 등)의 노출을 감지하여 액체가 누출되는 지점까지 정확하고 신속하게 알려주는 누수 및 누유 감지 리크 센서이다. 누수 및 누유의 감지는 도선을 따라 흐르는 전류가 누출된 물 또는 오일의 저항에 의하여 전위차가 발생되는 것을 감지하여 누수 및 누유의 확인이 가능하다. 그러나 이와 같은 케이블형 리크 센서는 설치비용이 고가이고, 센서 케이블의 길이가 정해져 있어 사용이 제한적이다. 또한 센서 설치 시 별도 브라켓을 사용해야 하므로 설치가 어렵고, 추가비용이 드는 문제점이 있으며, 누수된 물성 감지후 물성을 제거하는데 시간이 많이 소요됨과 아울러 외부기기와 연결이 어려운 문제점이 있다.
밴드타입(BEND TYPE) 리크 감지센서(LEAK DETECTION SENSOR)는 전선을 통해
전류가 흐르는 동안 물이 전선에 닿게 되면 저항값이 변하게 되어 그 저항값의 변화에 따라 누수 여부를 감지할 수 있다. 이와 같은 밴드타입 리크 감지센서는 저가의 비용으로 넓은 면적의 누수를 감지할 수 있고, 설치가 간편한 장점이 있다. 그러나, 높은 습도 또는 외부의 충격에 의해 에러(ERROR) 발생률이 높고, 정확한 누수위치를 손쉽게 확인할 수 없는 문제점이 있으며, 설치의 연계성이 없어 제품설치의 조잡성이 있다. 또한, 성능에 비해 가격이 고가인 문제점이 있고, 설치시 바닥에 고정할 브라켓을 따로 설치해야 하므로 설치가 어려우며, 외부기기 연결시 단순한 릴레이 접점방식 이외의 연결 디바이스가 없는 문제점이 있다.
모듈형 리크센서는 플라스틱 케이스 내부에 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 되므로 빛의 수광된 상태로서 누수를 감지하게 된다. 이러한 모듈형 리크센서는 저가의 비용으로 누수위험 부분을 감지할 수 있고, 설치가 간편하며, 주변장치와 상관없이 자체적 경보가 가능함과 아울러 습도에 따른 에러(ERROR)가 없으나, 케이블 타입(CABLE TYPE)과는 달리 특정 위치의 누수 여부만 확인 가능한 문제점이 있고, 주변장치와 연결하기가 어려운 문제점이 있었다. 또한, 별도의 센서고정방안을 계획해야 하므로 제품설치시 시간이 많이 소요되는 문제점이 있고, 누수 위험지역의 특정부위만 검출가능 하므로 누수위치가 바뀌게 되면 감지가 어려워지는 문제점이 있었다. 한편, 이러한 문제점들을 해결하기 위하여 대한민국특허등록 제0909241호에서는 홀포인트가 구비되어 있는 리크센서를 제안한 바 있다. 그러나 누출되는 액이 점성을 가지고 있는 황산, 불산, 염산, 질산 등의 경우에는 누출이 되었다 하더라도 홀에 침투되기가 어려워 반응성이 낮아 제대로 리크 여부를 센싱할 수 없다는 문제점이 있다. 특히 채택하고 있는 합성수지가 산 등에 취약한 재질로 조성되어 한번 누출 감지를 하게 되면 녹아서 다시 재사용할 수 없는 한계점은 여전히 남아 있었다. 특히 산에 노출되어 센싱을 하는 부분인 은 등과 같은 금속류는 산에 접촉되면 부식되어 재사용이 불가능하여 한 번 노출 여부를 센싱한 부분은 잘라내어 버려야 하는 불편함을 여전히 가지고 있었다.
본 발명에 따른 일 실시형태의 목적은 내구성 및 감도가 우수한 누액 감지 센서를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시형태는 불소계 합성수지로 형성되는 베이스 기재; 상기 베이스 기재 상에 형성되며, 도전성 불소계 합성수지로 형성된 제1 및 제2 도전라인을 가지는 검출부; 및 상기 베이스 기재 상에 상기 검출부를 둘러싸도록 형성되며, 상기 제1 및 제2 도전라인과 연결되고, 도전성 불소계 합성수지로 형성되는 보조 패턴; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 누액감지센서를 제공한다.
상기 보조패턴은 상기 검출부를 형성하는 도전라인 중 최외곽에 배치되는 도전라인과 소정의 간격을 두고 형성될 수 있다.
상기 불소계 합성수지는 에틸렌테트라플루오로에틸린(ETFE, Ethylenetetrafluoroethylene) 또는 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE, Polytetrafluoroethylene)인 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 도전성 불소계 합성수지는 카본 블랙 및 아세틸렌 블랙 중 하나 이상의 도전성 물질이 혼합된 불소계 합성수지인 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 베이스 기재와 제1 및 제2 도전라인은 동종의 불소계 합성수지로 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 제1 및 제2 도전라인은 서로 만나거나 교차되지 않고, 상기 베이스 기재의 중심부를 가로지르는 다수개의 라인을 가지며, 상기 제1 및 제2 도전라인은 각각 하나의 단자부를 가지는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 제1 및 제2 도전라인의 단자부는 같은 방향으로 인출된 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 제1 및 제2 도전라인 각각은 하나의 단자부가 형성된 주라인과 상기 주라인에서 상기 베이스 기재의 중심부를 가로지르도록 뻗어나오며 서로 교대로 배치되는 다수개의 가지라인을 가질 수 있다.
상기 베이스 기재의 일면에는 도전라인용 홈이 형성되고, 상기 도전라인용 홈에 상기 제1 및 제2 도전라인이 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 베이스 기재와 상기 제1 및 제2 도전라인 사이에는 도전성 물질이 적층된 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 검출부가 형성된 베이스 기재의 일면에 적층되며, 상기 제1 및 제2 도전라인 사이의 베이스 기재는 노출시키는 개방부를 가지는 보호층을 추가로 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 누액감지센서는 누출된 물이나 기타 액체가 누액감지센서의 표면 위로 떨어지게 되면 도전라인으로 형성된 검출부의 저항값이 변하게 되고, 이를 감지함으로써 저항값이 변화된 누액감지센서의 위치를 파악함으로써 누수 또는 누액의 발생 여부를 알 수 있다.
또한, 오염물질에 강한 불소계 합성수지를 사용함으로써 누수 또는 누액을 확인한 후에 간단히 닦아내는 것만으로 물 또는 기타 액체를 제거할 수 있다. 따라서, 누액감지센서의 교체 없이 다시 기능을 발휘할 수 있다.
또한, 베이스 기재뿐만 아니라 검출부의 도전라인도 불소계 합성수지로 형성함으로써 양 구성의 결합력을 향상시켜 내구성이 우수하다. 또한, 도전성 불소계 합성수지로 형성된 도전라인은 미세한 너비 및 간격으로 형성될 수 있을 뿐만 아니라 안정적인 저항값을 유지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 누액감지센서는 보조패턴을 포함하여 검출부 도전라인의 단선 및 단락의 발생 여부를 확인할 수 있다. 또한, 보호층을 적층하여 누액감지센서의 사용 및 설치시에 부주의로 검출 대상이 아닌 물성이 접촉되거나 인체 접촉 및 기타 도체가 접촉되는 사고에 따라 도전라인이 손상되는 것을 방지할 수 있다. 즉, 인체나 도체 물질의 접촉은 차단하고, 검출대상인 액상의 물질에 대한 감도를 향상시킬 수 있고, 검출부의 도전라인이 보호됨에 따라 추가적인 구조물 없이 플랜지(Flange), 밸브(Valve) 등 다양한 위치에 배치될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 누액감지센서를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 누액감지센서의 일부를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시형태에 따른 검출부의 도전라인을 개략적으로 나타내는 확대평면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시형태에 따른 누액감지센서의 일부를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시형태에 따른 누액감지센서를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
이하, 본원의 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시형태를 들어 상세히 설명한다. 본 발명의 실시형태는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시형태로 한정되는 것은 아니다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시형태들은 첨부된 도면을 참조하여 설명될 수 있고, 첨부된 도면은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명의 범위가 첨부된 도면으로 한정되는 것은 아니며, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있고, 도면상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다.
본 발명의 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 발명의 명세서 전체에서 사용되는 정도의 용어 “약”, “실질적으로” 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본 발명의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 누액감지센서를 개략적으로 나타내는 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 누액감지센서의 일부를 개략적으로 나타내는 단면도이다. 도 3은 본 발명의 일 실시형태에 따른 검출부의 도전라인을 개략적으로 나타내는 확대평면도이다. 도 4는 도 1에 도시된 누액감지센서의 일부가 다른 실시형태를 가지는 경우를 개략적으로 나타내는 단면도이다. 도 5는 본 발명의 일 실시형태에 따른 누액감지센서의 일부를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
우선, 도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시형태에 따른 누액감지센서는 불소계 합성수지로 형성된 베이스 기재(110); 상기 베이스 기재상에 형성되며, 제1 및 제2 도전라인을 가지는 검출부(D); 및 상기 베이스 기재상에 검출부를 둘러싸도록 형성된 보조패턴(140)을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면 베이스 기재(110)는 불소계 합성수지로 형성될 수 있다. 불소계 합성수지는 비전도성 및 비점착성을 가지며, 물, 기름 등 오염에 강한 성질을 가져 누출 검출 센서의 베이스 기재로 선택하였다.
상기 불소계 합성수지는 에틸렌테트라플루오로에틸린(ETFE, Ethylenetetrafluoroethylene) 또는 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE, Polytetrafluoroethylene)일 수 있다. 이에 제한되는 것은 아니나, 예를 들면 베이스 기재(110)의 두께는 100 내지 5000㎛일 수 있고, 면적은 가로×세로가 (30~50cm)×(30~50cm)로 제작될 수 있다.
불소계 합성수지를 열처리하여 베이스 기재(110)를 형성할 수 있는데, 이를 위하여 이를 위하여 지지기판(150)을 사용할 수 있다.
우선, 지지기판(150) 상에 베이스 기재(110)를 형성시키고, 공정 완성시에 지지기판(150)에서 베이스 기재(110)를 분리하여 사용하거나, 지지기판(150)과 일체로 사용할 수도 있다. 이에 제한되는 것은 아니나, 예를 들면 지지기판(150)은 2 내지 5mm의 두께를 가지는 것을 사용할 수 있다.
지지기판(150)은 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면, 합성수지로 된 기판이나 금속으로 된 기판을 사용할 수 있다. 지지기판(150)을 선택한 후 그 표면에 샌딩 작업을 하여 표면을 거칠게 한 다음 불소계 합성수지를 도포하여 베이스 기재를 형성할 수 있다.
불소계 합성수지의 종류에 따라 지지기판(150)에 불소계 합성수지액을 코팅하거나 분말상태의 불소계 합성수지를 도포한 후 열처리하여 지지기판(150)에 베이스 기재(110)를 형성시킬 수 있다.
이에 제한되는 것은 아니나, 예를 들면 누출 감지 센서의 작동 온도가 100℃ 전후인 경우에는 ETFE를 재질로 된 베이스 기재를 선택할 수 있고, 상대적으로 고온인 250℃에서 작동하는 경우에는 내열성이 보다 우수한 PTFE 재질로 된 베이스 기재를 선택할 수 있다.
상기 베이스 기재(110)의 일면에는 제1 및 제2 도전라인(120, 130)을 가지는 검출부(D)가 형성되어 있다. 상기 제1 및 제2 도전라인(120, 130)은 서로 다른 도전성을 가지는 것으로, 서로 만나거나 교차되지 않도록 소정의 간격을 두고 형성될 수 있다. 즉, 베이스 기재(110)의 일면 중 제1 및 제2 도전라인(120, 130)이 형성된 영역이 검출부(D)로 작용하게 된다.
상기 제1 및 제2 도전라인(120, 130)이 형성된 검출부(D)에 누출된 액체가 떨어지면 저항값이 변하게 되고, 이러한 저항값의 변화로 누수 및 누액 발생 여부를 감지할 수 있다.
따라서, 제1 및 제2 도전라인(120, 130)의 간격이 좁을수록 검출정밀도를 높일 수 있다. 베이스 기재(110)의 면적이 한정되어 있기 때문에 제1 및 제2 도전라인(120, 130)을 미세한 너비로 형성할수록 누액감지센서의 감도를 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 제1 및 제2 도전라인(120, 130)은 도전성 불소계 합성수지로 형성될 수 있다.
불소계 합성수지에 도전성을 부여하는 방법은 특별히 제한되지 않으나, 예를 들면 도전성 물질을 혼합하여 도전성을 부여할 수 있다. 본 발명의 일 실시형태에 따르면, 카본 블랙 또는 아세틸렌 블랙 등의 도전성 물질과 혼합된 도전성 불소계 합성수지를 사용할 수 있다.
도전성 물질의 입자크기 및 함유량에 따라 도전성 불소계 합성수지의 도전성을 조절할 수 있다. 이에 제한되는 것은 아니나, 예를 들면 도전성 물질의 입자 크기는 0.3 내지 30㎛인 것을 사용할 수 있다. 또한, 에틸렌테트라플루오로에틸린(ETFE)의 경우에는 5 내지 15중량%의 도전성 물질을 포함할 수 있고, 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)의 경우에는 5 내지 30중량%의 도전성 물질을 포함할 수 있다.
또한, 도전성 불소계 합성수지의 성형성을 향상시키기 위하여 도전성 물질과 함께 비수용성 용제, 바인더 및 용매 등을 혼합하여 도전성 불소계 합성수지를 제조할 수 있다.
본 발명에 따른 도전성 불소계 합성수지는 미량의 도전성이 아닌 약 600㏀의 도체에 가까운 저항을 가지며, 성형성이 우수하여 이를 이용하여 베이스 기재(110)에 미세한 너비 및 미세한 간격을 가지는 도전라인(120, 130)을 형성할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 제1 및 제2 도전라인(120, 130)은 베이스 기재(110)상에 검출부(D)의 면적을 최대한 넓게 형성시키되, 서로 만나거나 교차되지 않도록 소정의 간격을 두고 형성될 수 있다.
도전성 불소계 수지로 제1 및 제2 도전라인(120, 130) 패턴을 인쇄한 후 소결하여 베이스 기재(110) 상에 검출부(D)를 형성할 수 있다. 제1 및 제2 도전라인을 형성하는 방법은 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면 메탈 마스킹 등의 방법으로 패턴인쇄를 할 수 있다. 이에 제한되는 것은 아니나, 제1 및 제2 도전라인(120, 130)의 간격은 0.5 내지 3mm일 수 있고, 도전라인의 자체의 너비는 0.1 내지 5mm일 수 있다.
또한, 이에 제한되는 것은 아니나, 상기 소결 온도는 360 내지 380℃일 수 있다.
본 발명에 따르면 베이스 기재(110)와 도전 라인(120, 130)은 모두 불소계 합성수지로 형성되어 소결과정에서 일체화될 수 있다. 이에 따라 도전 라인(120, 130)이 쉽게 손상되지 않으며, 형태 및 위치 안정성이 향상될 수 있다.
또한, 베이스 기재(110)와 도전라인(120, 130)을 동종의 PTFE 또는 ETFE을 사용함으로써 그 결합을 보다 향상시킬 수 있다.
또한, 베이스 기재(110)상에 도전라인(120, 130)을 형성하기 전에 도전라인과의 결합력을 높이기 위하여 표면처리를 수행할 수 있다. 특히, 비점착성 및 이형성을 가지는 PTFE로 된 베이스 기재의 경우 표면처리를 수행하는 것이 바람직하다.
표면처리방법은 특별히 제한되지 않으나, 예를 들면, 베이스 기재의 표면을 에칭 처리할 수 있다. 이때 사용되는 에칭 용액은 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면 폴리이미드 수지의 에칭에 사용하는 것은 사용할 수 있다. 보다 구체적으로는 글리콜 에테르를 함유하는 알칼리성 용제를 사용할 수 있다.
상술한 바와 같이 제1 및 제2 도전라인(120, 130)은 검출부(D)의 면적을 넓히기 위해 다양한 패턴으로 형성될 수 있다.
이에 제한되는 것은 아니나, 예를 들면 제1 및 제2 도전라인(120, 130)은 서로 만나거나 교차되지 않고, 상기 베이스 기재(110)의 중심부를 가로지르는 서로 교대로 배치된 다수개의 라인을 가질 수 있다.
도 3을 참조하면, 상기 제1 및 제2 도전라인(120, 130) 각각은 단자부(120a, 130a)가 형성된 주라인(121, 131)과 상기 주라인(121, 131)에서 뻗어나온 다수개의 가지라인(122, 132)을 가질 수 있다. 상기 가지라인(122, 132)은 주라인에서 베이스 기재(110)의 중심부를 가로지르도록 뻗어나올 수 있고, 제1 및 제2 도전라인 각각의 가지라인(122, 132)은 서로 교대로 배치될 수 있다.
또한, 상기 제1 및 제2 도전라인(120, 130)은 각각 하나의 단자부(120a, 130b)를 가질 수 있는데, 상기 단자부는 각각 주라인(121, 131)에 형성될 수 있다. 하나의 단자부를 가짐으로써 누액 감지 시스템의 연결을 간편하게 할 수 있다. 또한, 상기 제1 및 제2 도전라인의 단자부(120a, 130a)는 동일한 방향으로 인출될 수 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 베이스 기재(110)에는 검출부(D)를 둘러싸는 보조패턴(140)이 형성되어 있다. 상기 보조패턴(140)은 제1 및 제2 도전라인(120, 130)과 같이 도전성 불소계 합성수지로 형성되며, 제1 및 제2 도전라인(120, 130)과 연결되어 있다. 즉, 상기 보조패턴(140)은 제1 및 제2 도전라인(120, 130)을 연결하는 역할을 한다.
보다 구체적으로, 상기 보조패턴(140)은 검출부(D)의 가장자리를 따라 형성될 수 있다. 검출부(D)를 구성하는 도전라인 중 최외곽에 배치된 도전라인과 소정의 간격을 두고 형성될 수 있다. 도 3을 참조하면, 도전라인의 주라인(121, 131)과 소정의 간격을 두고 형성될 수 있다.
상기 보조패턴(140)은 검출부(D)의 면적을 넓히기고, 데드 포인트를 줄이기 위하여 다수개의 라인을 가지는 도전라인(120, 130)과 달리 상대적으로 단순화된 구조를 가질 수 있다.
이에 제한되는 것은 아니나 상기 보조패턴(140)은 하나의 라인으로 형성될 수 있고, 라인의 각 단부가 각각 제1 및 제2 도전라인의 단자부(120a, 130a)와 연결될 수 있다.
상술한 바와 같이, 제1 및 제2 도전라인(120, 130)은 미세한 너비를 가지며, 미세한 간격으로 형성되기 때문에 설치 및 사용시 단선 및 단락이 발생할 수 있다. 보조패턴(140)은 이를 확인하기 위한 것으로, 단선 및 단락이 발생하는 경우 누액감지센서의 저항값이 변화하게 되고, 이를 측정함으로써 검출부(D)의 이상 여부를 파악할 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시형태에 따른 누액감지센서의 일부를 개략적으로 나타내는 단면도이다. 본 실시형태에 따르면, 상기 베이스 기재(110)에는 제1 및 제2 도전라인용 홈(P)이 형성될 수 있다. 상기 도전라인용 홈(P)에 도전성 불소계 합성 수지를 주입하여 제1 및 제2 도전라인(120, 130)을 형성할 수 있다.
상기 도전라인용 홈(P)을 형성하는 방법은 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면 CNC 등 기계적 절삭 가공 또는 레이저 가공 등을 통해 형성할 수 있다.
도전라인용 홈(P)은 도전라인(120, 130)의 형성패턴과 동일하게 형성될 수 있고, 그 단면은 원형 또는 다각형 등으로 형성될 수 있다.
도전라인용 홈(P)에 액상의 도전성 불소계 합성수지를 주입하고, 이를 소결하면 도전라인(120, 130)이 형성될 수 있다. 또한, 베이스 기재에 보조패턴용 홈(P)이 형성될 수 있고, 보조패턴(140)도 상기 홈(P) 상에 형성될 수 있다.
소결과정 중에 도전성 불소계 합성수지에 포함되어 있는 도전성 물질인 카본 블랙이 수지를 흡수하여 소결 후 고체상태로 전이된 도전라인(120, 130)의 표면이 약간 오목하게 형성될 수 있다.
또한 본 발명의 일 실시형태에 따르면, 베이스 기재 중 도전라인(120, 130)이 형성되는 부분에 도전성 물질이 적층될 수 있다. 즉, 베이스 기재(110) 상에 도전성 물질을 적층하고, 상기 도전성 물질 상에 도전라인(120, 130)을 형성할 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이 도전라인용 홈(P)이 형성된 경우에는 홈의 바닥에 도전성 물질(124)을 적층하고, 상기 도전성 물질(124) 상에 도전라인(120, 130)을 형성할 수 있다. 도 2에는 도시되지 않았으나, 베이스 기재(110)와 도전라인(120, 130) 사이에 도전성 물질이 적층되어 있을 수 있다.
도전성 물질로는 카본블랙 또는 은, 구리, 백금 등의 전기전도성이 좋은 금속 박편 등을 사용할 수 있다.
도전성 물질(124)이 추가적으로 적층되면, 도전라인의 감도가 향상되어 아주 적은 양의 누액이 검출부(D)에 떨어졌다 하더라도 이를 감지할 수 있다. 따라서, 감도가 높은 누출감지 센서가 요구되는 상황에 채택될 수 있다.
또한 본 발명의 일 실시형태에 따르면, 도 1 및 도 5에 도시된 바와 같이 상기 검출부(D)가 형성된 베이스 기재(110)의 일면에 보호층(160)이 적층될 수 있다. 상기 보호층(160)은 비전도성 합성수지로 형성될 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니나, 베이스 기재(110)와 같이 불소계 합성수지로 형성될 수 있다.
도 1에는 도시되지 않았으나, 도 5를 참조하면 상기 보호층(160)은 검출부의 도전라인(120, 130)과 보조패턴(140)은 덮되, 제1 및 제2 도전라인(120, 130) 사이의 베이스 기재(110)는 노출시키는 개방부(H)를 가질 수 있다. 상기 보호층(160)은 베이스 기재에 형성된 도전성 라인, 즉 도전라인(120, 130)과 보조패턴(140)을 보호하기 위한 것으로, 도전라인과 보조패턴과 동일한 패턴을 가질 수 있다.
상기 보호층(160)의 적층 방법은 특별히 제한되지 않으며, 상기 도전라인과 보조패턴에 불소계 합성 수지를 증착시키거나 별로도 불소계 합성수지로 개방부를 가지는 시트를 제조한 후 이를 적층 시킬 수 있다.
검출부(D)의 도전라인(120, 130)이 표면에 노출되는 경우 사용 및 설치시 도전라인이 손상을 받을 수 있다. 또한, 부주의로 검출 대상이 아닌 물성이 접촉되거나 인체 접촉 및 기타 도체가 접촉될 수 있다. 따라서, 이를 방지하기 위하여 보호층(160)을 적층 시킬 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같이 보호층(160)이 적층되더라도 베이스 기재(110)는 노출되어 있기 때문에 개방부(H)를 통하여 누출된 물이나 액체가 검출부(D)의 도전라인(120, 130) 사이에 침투할 수 있다. 즉, 인체나 도체 물질의 접촉은 차단하고, 검출대상인 액상의 물질에 대한 감도를 향상시킬 수 있다.
본 발명에 의한 누액감지센서는 누출된 물이나 기타 액체가 누액감지센서의 표면 위로 떨어지게 되면 도전라인으로 형성된 검출부의 저항값이 변하게 되고, 이를 감지함으로써 저항값이 변화된 누액감지센서의 위치를 파악함으로써 누수 또는 누액의 발생 여부를 알 수 있다.
또한, 오염물질에 강한 불소계 합성수지를 사용함으로써 누수 또는 누액을 확인한 후에 간단히 닦아내는 것만으로 물 또는 기타 액체를 제거할 수 있다. 따라서, 누액감지센서의 교체 없이 다시 기능을 발휘할 수 있다.
또한, 베이스 기재뿐만 아니라 검출부의 도전라인도 불소계 합성수지로 형성함으로써 양 구성의 결합력을 향상시켜 내구성이 우수하다. 또한, 도전성 불소계 합성수지로 형성된 도전라인은 미세한 너비 및 간격으로 형성될 수 있을 뿐만 아니라 안정적인 저항값을 유지할 수 있다.
보다 구체적으로, ETFE로 베이스 기재를 형성하고 그 두께는 250㎛이고, 가로 및 세로는 50cm로 제작하고, 아세틸렌 블랙을 15중량% 함유하고 있는 ETFE로 도전라인을 형성하였다. 제작된 누액감지센서의 검출저항은 200~300㏀으로서, 센서장치 전 면적에 걸쳐 안정적인 검출저항수치를 나타내었다.
또한, 본 발명에 따른 누액감지센서는 보조패턴을 포함하여 검출부를 구성하는 도전라인의 단선 및 단락의 발생 여부를 확인할 수 있다. 또한, 보호층을 적층하여 누액감지센서의 사용 및 설치시에 부주의로 검출 대상이 아닌 물성이 접촉되거나 인체 접촉 및 기타 도체가 접촉되는 사고에 따라 도전라인이 손상되는 것을 방지할 수 있다. 즉, 인체나 도체 물질의 접촉은 차단하고, 검출대상인 액상의 물질에 대한 감도를 향상시킬 수 있고, 도전라인이 보호됨에 따라 추가적인 구조물 없이 플랜지(Flange), 밸브(Valve) 등 다양한 위치에 배치될 수 있다.
이상, 구현예 및 실시예를 들어 본 발명을 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 구현예들에 한정되지 않으며, 여러 가지 다양한 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 많은 변형이 가능함이 명백하다. 또한, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이며, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다고 할 것이다.
110: 베이스 기재 D: 검출부
120, 130: 도전라인 P: 도전라인용 홈
124: 도전성 물질 140: 보조패턴
150: 지지기판 160: 보호층
H: 개방부

Claims (11)

  1. 불소계 합성수지로 형성되는 베이스 기재;
    상기 베이스 기재 상에 형성되며, 도전성 불소계 합성수지로 형성된 제1 및 제2 도전라인을 가지는 검출부; 및
    상기 베이스 기재 상에 상기 검출부를 둘러싸도록 형성되며, 상기 제1 및 제2 도전라인과 연결되고, 도전성 불소계 합성수지로 형성되는 보조 패턴;을 포함하며,
    상기 보조패턴은 상기 검출부를 형성하는 도전라인 중 최외곽에 배치되는 도전라인과 소정의 간격을 두고 형성되는 것을 특징으로 하는 누액감지센서.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 불소계 합성수지는 에틸렌테트라플루오로에틸린(ETFE, Ethylenetetrafluoroethylene) 또는 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE, Polytetrafluoroethylene)인 것을 특징으로 하는 누액감지센서.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 도전성 불소계 합성수지는 카본 블랙 및 아세틸렌 블랙 중 하나 이상의 도전성 물질이 혼합된 불소계 합성수지인 것을 특징으로 하는 누액감지센서.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 베이스 기재와 제1 및 제2 도전라인은 동종의 불소계 합성수지로 형성되는 것을 특징으로 하는 누액감지센서.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 도전라인은 서로 만나거나 교차되지 않고, 상기 베이스 기재의 중심부를 가로지르는 다수개의 라인을 가지며, 상기 제1 및 제2 도전라인은 각각 하나의 단자부를 가지는 것을 특징으로 하는 누액감지센서.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 도전라인의 단자부는 같은 방향으로 인출된 것을 특징으로 하는 누액감지센서.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 도전라인 각각은 하나의 단자부가 형성된 주라인과 상기 주라인에서 상기 베이스 기재의 중심부를 가로지르도록 뻗어나오며 서로 교대로 배치되는 다수개의 가지라인을 가지는 것을 특징으로 하는 누액감지센서.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 베이스 기재의 일면에는 도전라인용 홈이 형성되고, 상기 도전라인용 홈에 상기 제1 및 제2 도전라인이 형성되는 것을 특징으로 하는 누액감지센서.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 베이스 기재와 상기 제1 및 제2 도전라인 사이에는 도전성 물질이 적층된 것을 특징으로 하는 누액감지센서.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 검출부가 형성된 베이스 기재의 일면에 적층되며, 상기 제1 및 제2 도전라인 사이의 베이스 기재는 노출시키는 개방부를 가지는 보호층을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 누액감지센서.
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