KR101776006B1 - 배관 부착형 누설 감지 센서 - Google Patents

Abstract

본 발명은 둥글게 말려서 배관의 외주에 감길 수 있는 플렉시블한 판상의 구조물로 형성된 베이스 층 및 기 설정된 패턴에 따라 상기 베이스 층에 도전성 재료를 도포 또는 인쇄하여 형성된 센서 층을 포함하는 센서부; 및 상기 배관의 외주와 밀착되는 형상을 갖는 밀착 면 및 상기 센서부의 양단부가 고정될 수 있는 고정 면을 구비한 연결 수단을 포함하는 배관 부착형 누설 감지 센서에 관한 것으로서, 용접부나 연결 플랜지를 사용할 필요없이 센서부를 배관에 용이하게 장착할 수 있고, 센서부를 배관에 연결시에 외측으로 돌출되는 부분을 최소화할 수 있다.

Description

배관 부착형 누설 감지 센서{Pipe attaching type leakage sensor}

본 발명은 배관 부착형 누설 감지 센서에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 배관에 장착이 용이하고 배관에 연결시 외측으로 돌출되는 부분을 최소화할 수 있는 배관 부착형 누설 감지 센서에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 제조 공정에는 많은 화학 물질들이 이용된다. 예를 들면, 웨이퍼의 절단 및 연마 후 세정 공정에 사용되는 세정액, 웨이퍼의 감광 공정에 사용되는 감광액, 웨이퍼의 현상 공정에 사용되는 현상액, 웨이퍼 식각 공정에 사용되는 식각액 등이 반도체 제조 공정에 이용된다.

이러한 화학 물질들은 이송관(배관)을 통해 각 공정이 수행되는 위치까지 내외부에서 이송되는데, 이송관의 불량 및 열화에 의해 화학 물질이 이송관 외부로 누설되는 일이 발생할 수 있다. 누설된 화학 물질은 사람은 물론 반도체 제조 현장의 다른 장치나 부품들에 악영향을 끼치므로, 이송관의 누설을 감지하여 빠르게 조치를 취할 필요가 있다.

이송관의 누설 감지는 일반적으로 전선의 플러스(+) 선과 마이너스(-) 선을 나란히 배치하고, 이 전선들 사이에 흡수제를 배치한 후, 누설된 화학 물질에 의해 발생하는 저항 변화를 측정하는 방법을 이용한다. 이러한 방법을 이용한 센서를 보통 라인형 누설 감지 센서라 한다.

여기서, 라인형 누설 감지 센서의 누설 감지 방법은 이송관으로부터 연장되어 이송관으로부터 누설된 화학 물질이 수집되는 드레인에 플러스(+) 전선(또는 도체)와 마이너스(-) 전선(또는 도체)를 배치하여 누설 여부를 측정하게 된다. 이러한 라인형 누설 감지 센서의 일 예가 대한민국 공개특허공보 제10-2007-0005234호에 개시되어 있다.

한편, 누설 감지 대상 면적이 라인형 누설 감지 센서보다 더 넓게 형성된 면적형 누설 감지 센서가 있다. 면적형 감지 센서는 복수의 (+) 도체선들과 (-) 도체선들이 서로 교차 배열되거나 한 쌍의 (+) 도체선 및 (-) 도체선이 지그재그 형태로 배열되어 소정의 감지 면적을 형성한다. 이러한 면적형 감지 센서의 일 예가 일본 공개실용신안공보 평01-171340호에 개시되어 있다.

여기서, 종래의 면적형 감지 센서는 배관의 누설을 감지하기 위해 배관의 외부를 감싸도록 설치될 수 있다. 그런데, 주름관과 같이 불규칙한 외형의 배관에는 이러한 면적형 센서를 설치하기가 쉽지 않았다. 또한, 배관 외측에 센서를 부착하는 경우, 연결되는 센서의 양단부 측을 용접하거나 별도의 플랜지 연결부를 필요로 하였다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로서, 배관에 장착이 용이하고, 배관에 연결시 외측으로 돌출되는 부분을 최소화할 수 있는 배관 부착형 누설 감지 센서를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 둥글게 말려서 배관의 외주에 감길 수 있는 플렉시블한 판상의 구조물로 형성된 베이스 층 및 기 설정된 패턴에 따라 상기 베이스 층에 도전성 재료를 도포 또는 인쇄하여 형성된 센서 층을 포함하는 센서부; 및 상기 배관의 외주와 밀착되는 형상을 갖는 밀착 면 및 상기 센서부의 양단부가 고정될 수 있는 고정 면을 구비한 연결 수단을 포함한다.

바람직하게는, 상기 연결 수단의 고정 면은 상기 센서부의 일단과 접촉하는 제1 면 및 상기 센서부의 타단과 접촉하는 제2 면으로 이루어지고, 상기 제1 면 및 제2 면에는 각각 고정판이 체결되어 상기 센서부의 단부들이 상기 고정 면 및 상기 고정판 사이에 고정되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 연결 수단의 고정 면은 상기 센서부의 일단과 접촉하는 제1 면, 상기 센서부의 타단과 접촉하는 제2 면 및 상기 제1 면과 제2 면 사이에서 서로 중첩되는 상기 센서부의 일단과 타단이 위치하는 제3 면으로 이루어지고, 상기 제3 면에는 고정판이 체결되어 상기 센서부의 중첩되는 단부가 상기 제3 면 및 상기 고정판 사이에 고정되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 센서부의 일단 및 타단 중 적어도 하나는 상기 센서 층에 전류를 인가하는 단자들을 밀봉하는 단자 하우징을 구비하고, 상기 제1 면 및 제2 면 중 적어도 하나는 상기 단자 하우징이 삽입되어 안착되는 안착 홈을 구비한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제3 면에는 상기 센서부와 연결된 배선이 안착되는 배선 홈이 형성된 것을 특징으로 하는 배관 부착형 누설 감지 센서.

대안적으로, 상기 센서부의 일단 및 타단에는 상기 센서 층에 전류를 인가하는 단자들을 밀봉하는 단자 하우징을 구비하고, 상기 연결 수단의 고정 면은 상기 센서부의 일단과 접촉하는 제1 면 및 상기 센서부의 타단과 접촉하는 제2 면을 포함하고, 상기 단자 하우징에 볼트가 체결되어 상기 센서부의 단부가 상기 고정 면에 고정되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 베이스 층은 불소계 수지이고, 상기 센서 층의 도포 또는 인쇄되는 도전성 재료는 액상의 불소계 수지와 도전성 재료의 혼합물인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 용접부나 연결 플랜지를 사용할 필요없이 센서부를 배관에 용이하게 장착할 수 있고, 센서부를 배관에 연결시에 외측으로 돌출되는 부분을 최소화할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 배관 부착형 누설 감지 센서가 누설 감지 대상 배관에 장착된 상태를 개략적으로 도시한 사시도,
도 2는 도 1에 따른 단면도,
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 배관 부착형 누설 감지 센서의 연결 수단을 도시한 분해 사시도,
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 배관 부착형 누설 감지 센서가 누설 감지 대상 배관에 장착된 상태를 개략적으로 도시한 사시도,
도 5는 도 4에 따른 단면도,
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 배관 부착형 누설 감지 센서의 연결 수단을 도시한 분해 사시도,
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 배관 부착형 누설 감지 센서가 누설 감지 대상 배관에 장착된 상태를 개략적으로 도시한 사시도,
도 8은 도 7에 따른 단면도,
도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 배관 부착형 누설 감지 센서의 연결 수단을 도시한 분해 사시도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 배관 부착형 누설 감지 센서에 대한 바람직한 실시예를 설명한다. 참고로, 아래에서 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 구성요소를 지칭하는 용어들은 각각의 구성 요소들의 기능을 고려하여 명명된 것이므로, 본 발명의 기술적 구성요소를 한정하는 의미로 이해되어서는 안 될 것이다.

도 1 내지 3을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 배관 부착형 누설 감지 센서는 누설 유체를 감지하는 센서부(100) 및 센서부(100)를 배관(10)에 부착하는 연결 수단(200)을 포함한다.

센서부(100)는 둥글게 말려서 배관(10)의 외주에 감길 수 있는 플렉시블한 판상의 구조물로 형성된 베이스 층(110) 및 기 설정된 패턴에 따라 베이스 층(110)에 도전성 재료를 도포하거나 인쇄하여 형성된 센서 층(120)을 포함한다. 이 센서 층(120)은 베이스 층(110)의 내측 및 외측, 즉 베이스 층(110)의 양면에 모두 형성될 수 있다.

여기서, 베이스 층(110)은 불소 수지 계열의 소재, 예를 들면 불소 수지 시트를 사용한다. 또는, 베이스 층(110)은 베이스 층(110)의 뼈대를 이루는 메시 형태의 유리 섬유 또는 실리카 섬유를 불소 수지 용액에 침지시켜 만들 수 있다. 이러한 유리 섬유 또는 실리카 섬유는 내구성이 양호하여 베이스 층(110)이 열에 의해 변형되는 것을 방지하는 역할을 한다. 그리고, 센서 층(120)은 액상의 불소계 수지와 도전성 재료를 혼합하고, 이 혼합물을 기 설정된 패턴에 따라 베이스 층(110)에 도포 또는 인쇄하여 소정 면적으로 형성된다. 여기서, 상기 패턴은 (+) 도선(221))과 (-) 도선(222)이 서로 지그재그 형상으로 교번적으로 배열되어 소정 면적의 감지 영역을 형성한다.

한편, 베이스 층(110) 및 센서 층(120)을 제조하는데에 사용되는 불소계 수지는 내약품성 및 내열성이 우수한, 예를 들면 ETFE(Ethylene TetraFluoroEthylene), FEP(Flourinated Ethylene Prophylene), PTFE(PolyTetraFluoroeEhylene), PFA(Perfluorinated acids) 등일 수 있다.

연결 수단(200)은 배관(10)의 외주와 밀착되는 형상을 갖는 밀착 면(210) 및 센서부(100)의 양단부가 고정될 수 있는 고정 면(220)을 구비한다. 밀착 면(210)은 배관(10)의 외주와 대응되는 형상을 구비하여 배관(10)의 외주와 밀착된다. 그리고, 고정 면(220)은 대략 서로 직각을 이루는 제1 면(221) 및 제2 면(222)을 포함한다. 즉, 연결 수단(200)은 전체적으로 밀착 면(210)이 곡면으로 형성된 삼각 기둥 형상을 갖는다.

여기서, 고정 면(220)의 제1 면(221)은 센서부(100)의 일단과 접촉하고, 고정 면(220)의 제2 면(222)은 센서부(100)의 타단과 접촉한다. 그리고, 제1 면(221)과 제2 면(222)에는 각각 고정판(230)이 체결된다. 즉, 센서부(100)의 일단은 제1 면(221)과 고정판(230) 사이에 위치하고, 고정판(230)의 외측에서 제1 면(221) 측으로 볼트(240)가 체결되어 센서부(100)의 일단이 제1 면(221)에 고정된다. 마찬가지로, 센서부(100)의 타단은 제2 면(222)과 고정판(230) 사이에 위치하고, 고정판(230)의 외측에서 제2 면(222) 측으로 볼트(240)가 체결되어 센서부(100)의 타단이 제2 면(222)에 고정된다.

이와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 배관 부착형 누설 감지 센서는 연결 수단(200)을 이용하여 센서부(100)를 배관(10)에 용이하게 장착할 수 있고, 센서부(100)와 배관(10)의 연결 부분에 별도의 용접부나 플랜지 연결부를 필요로 하지 않는다.

한편, 센서부(100)는 일단 및 타단에 단자 하우징(130)을 구비한다. 이 단자 하우징(130)은 센서 층(120)에 전류를 인가하는 단자 및 신호선 등을 밀봉하기 위한 것으로서, 베이스 층(110)에 용착 또는 용접된다. 그리고, 도면에 도시하지는 않았지만, 연결 수단(200)은 고정판(230)을 이용하지 않고, 단자 하우징(130)에 직접 볼트를 체결하여 센서부(100)를 연결 수단(200)의 고정 면(220)에 고정할 수도 있다.

도 4 내지 6을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 배관 부착형 누설 감지 센서는 제1 실시예와 대체로 동일하지만, 연결 수단(200)의 고정 면(220)의 구성에 있어서 차이가 있다.

구체적으로, 본 발명의 제2 실시예에 따른 배관 부착형 누설 감지 센서는 연결 수단(200)의 고정 면(220)이 제1 실시예와 마찬가지로 센서부(100)의 일단과 접촉하는 제1 면(221) 및 센서부(100)의 타단과 접촉하는 제2 면(222)을 구비한다. 그러나, 본 발명의 제2 실시예에 따른 연결 수단(200)의 고정 면(220)은 제1 면(221)과 제2 면(222) 사이에 배치되는 제3 면(223)을 추가로 구비한다. 이 제3 면(223)은 센서부(100)가 둥글게 말려서 배관(10)에 감길 때, 서로 중첩되는 센서부(100)의 일단과 타단이 위치하는 면이다.

그리고, 고정 면(220)의 제3 면(223)에는 고정판(230)이 볼트(240)에 의해 체결되어 센서부(100)의 중첩되는 단부들이 제3 면(223)과 고정판(230) 사이에 고정된다.

이와 같이, 본 발명의 제2 실시예에서는 센서부(100)의 중첩되는 단부들에 하나의 고정판(230)만을 체결하여, 센서부(100)를 배관(10)에 용이하게 부착할 수 있다.

도 7 내지 9를 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 배관 부착형 누설 감지 센서는 제2 실시예와 대체로 동일하지만, 센서부(100)의 단자 하우징(130)이 외부로 돌출되지 않도록 구성되어 있다는 점에서 제2 실시예와 다르다.

구체적으로, 본 발명의 제3 실시예에 따른 배관 부착형 누설 감지 센서는 앞에서 설명한 바와 같이, 센서부(100)의 일단 및 타단에 단자 하우징(130)을 구비한다, 그리고, 고정 면(220)의 제1 면(221) 및 제2 면(222)에는 단자 하우징(130)이 삽입되어 안착될 수 있는 안착 홈(250)을 구비한다.

이 안착 홈(250)은 단자 하우징(130)이 고정 면(220)의 외측에서 내측으로 삽입될 수 있게 고정 면(220)의 외측에 형성될 수도 있고, 단자 하우징(130)이 고정 면(220)의 내측에서 삽입될 수 있게 고정 면(220)의 내측에 형성될 수도 있다.

이와 같이, 고정 면(220)에 구비된 안착 홈(250)에 의해, 배관(10)에 센서부(100)를 부착할 때, 센서부(100)의 단자 하우징(130)은 연결 수단(200)의 외측으로 돌출되지 않는다.

한편, 고정 면(220)의 제3 면(223)에는 제1 면(221)과 제2 면(222) 사이에 연결되고 센서부(100)와 연결된 전류선이나 신호선 등의 배선이 안착되는 배선 홈(260)이 형성된다. 그리고, 이 제3 면(223)에는 고정판(230)이 체결된다.

따라서, 배관(10)에 센서부(100)가 부착될 때, 센서부(100)의 배선이 외부로 노출되는 것을 방지할 수 있다.

이상에서 설명된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 보여준 것에 불과하며, 본 발명의 보호 범위는 이하 특허청구범위에 의하여 해석되어야 마땅할 것이다. 또한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것인 바, 본 발명과 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10: 배관 100: 센서부
110: 베이스 층 120: 센서 층
130: 단자 하우징 200: 연결 수단
210: 밀착 면 220: 고정 면
221: 제1 면 222: 제2 면
223: 제3 면 230: 고정판
240: 볼트 250: 안착홈
260: 배선홈

Claims (7)

1. 둥글게 말려서 배관의 외주에 감길 수 있는 플렉시블한 판상의 구조물로 형성된 베이스 층 및 기 설정된 패턴에 따라 상기 베이스 층에 도전성 재료를 도포 또는 인쇄하여 형성된 센서 층을 포함하는 센서부; 및
   상기 배관의 외주와 밀착되는 형상을 갖는 밀착 면 및 상기 센서부의 양단부가 고정될 수 있는 고정 면을 구비한 연결 수단을 포함하고,
   상기 연결 수단의 고정 면은 상기 센서부의 일단과 접촉하는 제1 면, 상기 센서부의 타단과 접촉하는 제2 면 및 상기 제1 면과 제2 면 사이에서 서로 중첩되는 상기 센서부의 일단과 타단이 위치하는 제3 면으로 이루어지고, 상기 제3 면에는 고정판이 체결되어 상기 센서부의 중첩되는 단부가 상기 제3 면 및 상기 고정판 사이에 고정되는 것을 특징으로 하는 배관 부착형 누설 감지 센서.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 센서부의 일단 및 타단 중 적어도 하나는 상기 센서 층에 전류를 인가하는 단자들을 밀봉하는 단자 하우징을 구비하고, 상기 제1 면 및 제2 면 중 적어도 하나는 상기 단자 하우징이 삽입되어 안착되는 안착 홈을 구비한 것을 특징으로 하는 배관 부착형 누설 감지 센서.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 제3 면에는 상기 센서부와 연결된 배선이 안착되는 배선 홈이 형성된 것을 특징으로 하는 배관 부착형 누설 감지 센서.
   
4. 둥글게 말려서 배관의 외주에 감길 수 있는 플렉시블한 판상의 구조물로 형성된 베이스 층 및 기 설정된 패턴에 따라 상기 베이스 층에 도전성 재료를 도포 또는 인쇄하여 형성된 센서 층을 포함하는 센서부; 및
   상기 배관의 외주와 밀착되는 형상을 갖는 밀착 면 및 상기 센서부의 양단부가 고정될 수 있는 고정 면을 구비한 연결 수단을 포함하고,
   상기 센서부의 일단 및 타단에는 상기 센서 층에 전류를 인가하는 단자들을 밀봉하는 단자 하우징을 구비하고, 상기 연결 수단의 고정 면은 상기 센서부의 일단과 접촉하는 제1 면 및 상기 센서부의 타단과 접촉하는 제2 면을 포함하고, 상기 단자 하우징에 볼트가 체결되어 상기 센서부의 단부가 상기 고정 면에 고정되는 것을 특징으로 하는 배관 부착형 누설 감지 센서.
5. 제1항 또는 제4항에 있어서,
   상기 베이스 층은 불소계 수지이고, 상기 센서 층의 도포 또는 인쇄되는 도전성 재료는 액상의 불소계 수지와 도전성 재료의 혼합물인 것을 특징으로 하는 배관 부착형 누설 감지 센서.
6. 삭제
7. 삭제

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