KR101787372B1 - 누액 감지 센서 - Google Patents

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KR101787372B1
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Abstract

누액 감지 센서가 제공된다. 상기 누액 감지 센서는, 테이프 형태로 제1 방향으로 연장된 베이스 필름층, 상기 베이스 필름층 상에 형성되고, 외부 전자기파를 차단하는 노이즈 차단 필름층, 상기 노이즈 차단 필름층 상에 형성되고, 절연성을 갖는 제1 절연 필름층, 상기 제1 절연 필름층 상에 형성되고, 상기 제1 방향으로 연장된 제1 내지 제4 도체 라인, 및 상기 제1 내지 제4 도체 라인의 적어도 일부를 덮는 제2 절연 필름층을 포함하되, 상기 제1 내지 제4 도체 라인은 나란히 배치되고, 상기 제1 및 제2 도체 라인 사이의 제1 간격은, 상기 제2 및 제3 도체 라인 사이의 제2 간격보다 넓거나 일정한 간격으로 이격된다.

Description

누액 감지 센서{Leak Sensor for Liquide leakage}
본 발명은 누액 감지 센서에 관한 것이다.
산업현장이나 일반 사무실등에서 물, 화공약품등 다양한 형태 및 성질의 액상 물질이 사용되고 있다. 이러한 액상 물질들은 배관이나 용기에 의해서 이송되어 사용되고 있다. 이 때, 액상 물질이 외부로 누출되면 작업자나 주변에 있는 사람 또는 물건들이 위험 또는 곤란한 상황에 처해질 수 있다.
이러한 액상 물질의 누액 및 누출을 감지하기 위한 다양한 방식의 누액 감지 센서가 사용되고 있다. 대표적으로, 케이블형 누액 감지 센서, 밴드 및 테이프형 누액 감지 센서, 그리고 모듈형 누액 감지 센서를 들 수 있다.
케이블형 누액 감지 센서 또는 밴드 및 테이프형 누액 감지 센서는 각종 액상 물질(물, 약품 등)의 누출을 감지하여 액상 물질이 누출되는 지점까지 정확하고 신속하게 알려주는 누액 감지 센서이다. 도선을 따라 흐르는 전류가 누출된 액상 물질의 저항에 의하여 전압이 변경(전위차 발생)되는 것을 감지선에서 감지하여 누수 및 누유의 확인 및 발생 지점의 확인이 가능하다.
그러나, 기존의 케이블형 누액 감지 센서 또는 밴드 및 테이프형 누액 감지 센서는 감지 부분이 외부로 노출되어 있어서, 외부의 노이즈 외란에 취약하여 센서가 오동작하는 문제점이 있다.
한국공개특허 제2011-0053704호에는 파이프의 리크 및 파열 감지 장치에 관하여 개시되어 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 액상 물질의 누수 및 누출을 감지함에 있어서, 밴드 및 테이프형, 또는 케이블형 감지 센서를 이용하여 공간 제약없이 센서를 설치할 수 있는 구성을 제공하며, 액상 물질의 물성이 산성인지 알칼리성인지 여부도 판별할 수 있는 누액 감지 센서를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 밴드 및 테이프형, 또는 케이블형 감지 센서에 있어서, 외부 전자기파의 외란에 의해 센서가 오동작하는 것을 방지할 수 있도록 노이즈 차단 필름(차폐막)을 이용한 누액 감지 센서를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 누액 감지 센서의 일 실시예는, 테이프 형태로 제1 방향으로 연장된 베이스 필름층, 상기 베이스 필름층 상에 형성되고, 외부 전자기파를 차단하는 노이즈 차단 필름층, 상기 노이즈 차단 필름층 상에 형성되고, 절연성을 갖는 제1 절연 필름층, 상기 제1 절연 필름층 상에 형성되고, 상기 제1 방향으로 연장된 제1 내지 제4 도체 라인, 및 상기 제1 내지 제4 도체 라인의 적어도 일부를 덮는 제2 절연 필름층을 포함하되, 상기 제1 내지 제4 도체 라인은 나란히 배치되고, 상기 제1 및 제2 도체 라인 사이의 제1 간격은, 상기 제2 및 제3 도체 라인 사이의 제2 간격보다 넓거나 일정한 간격으로 이격될수 있다.
본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 제2 절연 필름층은 복수 개의 홀을 포함하고, 상기 복수 개의 홀에 의해 상기 제1 내지 제4 도체 라인의 적어도 일부가 외부로 노출될 수 있다.
본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 제2 절연 필름층 상에 형성된 리트머스 필름층을 더 포함하고, 상기 리트머스 필름층은 접촉된 액상 물질의 산성 또는 알칼리성을 판별할 수 있다.
본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 리트머스 필름층은 복수 개의 서브 리트머스 필름층을 포함하고, 상기 복수 개의 서브 리트머스 필름층은 서로 이격되어 배치될 수 있다.
본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 제1 도체 라인과 상기 제4 도체 라인은 서로 전기적으로 연결될 수 있다.
본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 제1 도체 라인과 상기 제4 도체 라인 사이에 상기 제2 도체 라인과 상기 제3 도체 라인이 배치되고, 상기 제2 도체 라인은 상기 제1 도체 라인 또는 상기 제4 도체 라인과 전기적으로 비연결되고, 상기 제3 도체 라인은 상기 제1 도체 라인 또는 상기 제4 도체 라인과 전기적으로 비연결될 수 있다.
본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 제1 도체 라인과 상기 제4 도체 라인 사이에 상기 제2 도체 라인과 상기 제3 도체 라인이 배치되고, 상기 제2 및 제3 도체 라인은 상기 제1 도체 라인은 서로 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 누액 감지 센서의 다른 실시예는, 제1 및 제2 도체 라인, 상기 제1 도체 라인을 감싸고, 제1 컬러를 갖는 제1 절연 라인, 및 상기 제2 도체 라인을 감싸고, 상기 제1 컬러와 다른 제2 컬러를 갖는 제2 절연 라인을 포함하되, 상기 제1 절연 라인과 상기 제2 절연 라인은 피그테일(pigtail) 형태로 꼬인다.
본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 제1 절연 라인과 상기 제2 절연 라인을 감싸고, 외부 전자기파를 차단하는 노이즈 차단 라인을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 제1 절연 라인에 액상 물질이 접촉하는 경우, 상기 제1 컬러가 상기 제1 컬러와 다른 제3 컬러로 변할 수 있다.
본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 제2 절연 라인에 액상 물질이 접촉하는 경우, 상기 제2 컬러가 상기 제2 컬러와 다른 제4 컬러로 변할 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 누액 감지 센서의 또 다른 실시예는, 테이프 형태로 제1 방향으로 연장된 베이스 필름층, 상기 베이스 필름층 상하 양면에 형성되고, 상기 제1 방향으로 연장된 도체 라인, 상기 베이스 필름층 상하 양면에, 상기 도체 라인이 형성된 레이어와 동일 레이어 내에 형성되고, 외부 전자기파를 차단하는 노이즈 차단 필름층, 및 상기 도체 라인 상에 형성되고, 절연성을 갖는 절연 필름층을 포함한다.
본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 도체 라인은 제1 내지 제4 도체 라인을 포함하고, 상기 제1 내지 제4 도체 라인은 나란히 배치되고, 상기 제1 및 제2 도체 라인 사이의 제1 간격은, 상기 제2 및 제3 도체 라인 사이의 제2 간격보다 넓거나 일정한 간격으로 이격되어 있을 수 있다.
본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 절연 필름층은 복수 개의 홀을 포함하고, 상기 복수 개의 홀에 의해 상기 도체 라인의 적어도 일부가 외부로 노출될 수 있다.
본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 기술적 사상에 따른 누액 감지 센서에 의하면, 밴드 및 테이프 형태, 또는 케이블 형태의 누액 감지 센서를 이용하여 공간 제약없이 센서를 설치할 수 있는 구성을 제공한다.
또한, 본 발명의 기술적 사상에 따른 누액 감지 센서에 의하면, 액상 물질의 물성이 산성인지 알칼리성인지 여부도 판별할 수 있다.
또한, 도체 라인이 노출된 홀 위를 리트머스 필름(시험지)으로 커버하여 외부 오염으로 인한 오동작 발생을 방지할 수 있다.
또한, 리트머스 필름이 누출된 액상 물질을 빠르게 흡수하여 신속하게 액상 물질 누출 여부를 감지할 수 있다.
또한, 리트머스 필름을 복수 개의 서브 리트머스 필름으로 분리하여, 리트머스 필름을 따라 액상 물질이 전이되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 외부 전자기파의 외란에 의해 센서가 오동작하는 것을 방지할 수 있도록 노이즈 차단 필름(차폐막)을 형성하여, 누액 감지 센서의 내구성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 누액 감지 센서의 일부 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 누액 감지 센서의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 누액 감지 센서의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 누액 감지 센서의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 누액 감지 센서의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 누액 감지 센서의 레이아웃도이다.
도 7은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 누액 감지 센서의 동작 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 누액 감지 센서의 센싱 동작을 디스플레이하기 위한 장치를 개략적으로 도시한 것이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 누액 감지 센서를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 도 9의 누액 감지 센서의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 누액 감지 센서를 설명하기 위한 평면도이다.
도 12는 도 11의 연결 탭의 분해 단면도이다.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 누액 감지 센서의 일부 단면도이다.
도 14는 도 13의 누액 감지 센서의 평면도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
하나의 구성 요소가 다른 구성 요소와 "연결된(connected to)" 또는 "커플링된(coupled to)" 이라고 지칭되는 것은, 다른 구성 요소와 직접 연결 또는 커플링된 경우 또는 중간에 다른 구성 요소를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 하나의 구성 요소가 다른 구성 요소와 "직접 연결된(directly connected to)" 또는 "직접 커플링된(directly coupled to)"으로 지칭되는 것은 중간에 다른 구성 요소를 개재하지 않은 것을 나타낸다. "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
구성 요소가 다른 구성 요소의 "위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 구성 요소의 바로 위뿐만 아니라 중간에 다른 구성 요소를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 구성 요소가 다른 구성 요소의 "직접 위(directly on)" 또는 "바로 위"로 지칭되는 것은 중간에 다른 구성 요소를 개재하지 않은 것을 나타낸다.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 구성 요소들과 다른 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 "아래(below)" 또는 "아래(beneath)"로 기술된 구성 요소는 다른 구성 요소의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 구성 요소는 다른 방향으로도 배향될 수 있고, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성 요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성 요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 구성 요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성 요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성 요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성 요소 일 수도 있음은 물론이다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
이하에서, 도 1 내지 도 14를 참조하여, 본 발명의 기술적 사상에 따른 누액 감지 센서들에 대해 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 누액 감지 센서의 일부 사시도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 누액 감지 센서의 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 누액 감지 센서(1)는, 베이스 필름층(10), 노이즈 차단 필름(차폐막)층(20), 제1 절연 필름층(30), 제1 내지 제4 도체 라인(41, 42, 43, 44), 제2 절연 필름층(50) 등을 포함한다.
베이스 필름층(10)은 기저 필름의 역할을 한다. 베이스 필름층(10)은 제1 방향으로 연장된 테이프 형상을 가질 수 있다. 베이스 필름층(10)은 그 상부에 인쇄 방식 또는 라미네이팅 방식으로 노이즈 차단 필름(차페막)층(20)을 형성하기 위하여 폴리에틸렌테레프탈레이트(poly ethyleneterephthalate; PET) 물질로 형성될 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 베이스 필름층(10)은, 예를 들어, 폴리에틸렌(polyethy lene; PE), 폴리테트라 플루오로에틸렌(polytetrafluoroethylene; PTFE), 폴리염화비닐(polyvinyl chloride; PVC), 폴리아미드(polyimide; PI), Glassepoxy(FR-4) 또는 기타 테프론 계열의 재질로 형성될 수도 있다.
베이스 필름층(10)은, 예를 들어, 약 0.2mm 내지 0.5mm의 두께로 형성될 수 있다. 베이스 필름층(10)의 표면 상부에는 노이즈 차단을 위한 전도성 물질로된 노이즈 차단 필름(차폐막)층(20)이 형성될 수 있다.
노이즈 차단 필름(차폐막)층(20)은 베이스 필름층(10) 상에 형성되고, 노이즈 차단을 위해 배치된다. 여기에서, 노이즈란, 예를 들어 제1 내지 제4 도체 라인(41, 42, 43, 44)의 동작에 영향을 줄 수 있는 외부 전자기파를 의미한다.
노이즈 차단 필름(차페막)층(20)은 상기 제1 방향으로 연장 또는 이격 될 수 있다. 노이즈 차단 필름(차폐막)층(20)은, 예를 들어, 탄소가 함유된 실리콘 수지를 포함할 수 있다. 이와 다르게, 노이즈 차단 필름(차폐막)층(20)은 전도성 입자 및 실리콘 수지를 포함할 수 있다. 상기 실리콘 수지는 상온에서 수분을 경화시키기 위한 목적으로 사용되는 상온 수분 경화형 실리콘 수지를 사용할 수 있다. 상기 전도성 입자는 일반적으로 전도성 금속 입자로 사용되던 임의의 금속 입자를 통칭하는 것이다. 예를 들면, 상기 전도성 입자는 금-코팅 은입자, 금-코팅 구리입자, 금-코팅 니켈입자, 은-코팅 구리입자, 은-코팅 니켈 입자, 은-코팅 알루미늄 입자 등을 사용할 수 있다.
제1 절연 필름층(30)은 노이즈 차단 필름(차폐막)층(20) 상에 형성되고, 절연성을 가질 수 있다. 제1 절연 필름층(30)은 일반적인 고분자 물질을 포함할 수 있다. 예를 들면, 제1 절연 필름층(30)은 폴리에틸렌(polyethylene; PE), 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate; PET), 폴리테트라 플루오로에틸렌(polytetrafluoroethylene; PTFE), 폴리염화비닐(polyvinyl chloride; PVC), 폴리아미드(polyimide; PI), Glassepoxy(FR-4) 또는 기타 테프론 계열의 재질로 형성될 수 있다. 이와 다르게, 제1 절연 필름층(30)은 일반적인 비전도성 실리콘 물질로 형성될 수도 있다.
제1 내지 제4 도체 라인(41, 42, 43, 44)은 제1 절연 필름층(30) 상에 형성되고, 상기 제1 방향으로 연장될 수 있다. 제1 내지 제4 도체 라인(41, 42, 43, 44)은 액상 물질의 리크가 발생한 경우, 리크 발생 지점에서 쇼트가 발생하여 액상 물질의 리크 여부를 감지할 수 있다.
제1 내지 제4 도체 라인(41, 42, 43, 44)은 서로 이격되어 상기 제1 방향으로 연장되며, 서로 나란하게 배치될 수 있다. 제2 도체 라인(42) 및 제3 도체 라인(43)은, 제1 도체 라인(41)과 제4 도체 라인(44) 사이에 배치될 수 있다. 또한, 제1 도체 라인(41)과 제2 도체 라인(42) 사이의 제1 간격(d1)은 제2 도체 라인(42)과 제3 도체 라인(43) 사이의 제2 간격(d2)은 같거나 보다 넓을 수 있다.
예를 들어, 제2 도체 라인(42)과 제3 도체 라인(43)은 노이즈 차단 라인일 수 있다. 제2 도체 라인(42)과 제3 도체 라인(43)은 제1 도체 라인(41)과 제4 도체 라인(44)이 리크 감지 동작을 수행하는 동안 불필요한 외부 전자기파의 영향을 받는 것을 차단하기 위해 이용될 수 있다.
제1 도체 라인(41), 제4 도체 라인(44)은 서로 전기적으로 연결되어 있으며, 제2 도체 라인(42)은 제1 도체 라인(41) 또는 제4 도체 라인(44)과 전기적으로 비연결될 수 있고, 제3 도체 라인(43)은 제1 도체 라인(41) 또는 제4 도체 라인(44)과 전기적으로 비연결될 수 있다.
뿐만 아니라, 다른 실시예에서, 제1 도체 라인(41)과 제4 도체 라인(44)은 서로 전기적으로 연결되어 있으며, 제2 도체 라인(42) 및 제3 도체 라인(43)은 제1 도체 라인(41)과 전기적으로 연결될 수도 있다.
제2 절연 필름층(50)은 제1 내지 제4 도체 라인(41, 42, 43, 44) 상에 형성되고, 제1 내지 제4 도체 라인(41, 42, 43, 44)의 적어도 일부를 덮도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 제2 절연 필름층(50)은 복수 개의 홀이 형성될 수 있으며, 상기 복수 개의 홀을 통해 제1 내지 제4 도체 라인(41, 42, 43, 44)의 일부가 외부로 노출될 수 있다. 상기 복수 개의 홀은 일정한 간격 혹은 이격된 형으로 형성될 수 있다. 액상 물질의 리크가 발생한 경우, 상기 복수 개의 홀을 통해 노출된 제1 도체 라인(41) 및 제2 도체 라인(42)이 쇼트가 발생되거나, 제3 도체 라인(43) 및 제4 도체 라인(44)이 쇼트가 발생되거나, 제1 내지 제4 도체 라인(41, 42, 43, 44)이 쇼트가 발생되어 미세한 전류가 제1 도체 라인(41) 및 제4 도체 라인(44)을 통해 흐르게 되고, 이를 감지하여 리크 발생 여부를 감지할 수 있다. 구체적으로, 제1 도체 라인(41) 및 제4 도체 라인(44)은, 리크가 발생하는 위치에 따라 저항값이 변화되고 이에 따른 전류값과 전압값 변화한다. 변화된 전류값과 전압값에 따라 리크 발생 위치가 감지될 수 있다.
한편, 제1 내지 제4 도체 라인(41, 42, 43, 44)을 형성하는 경우에, 전기전도도를 향상시키도록 도체 라인의 바닥에 도전성 물질을 더 형성할 수 있다. 상기 도전성 물질로는 순수한 카본블랙이나 은, 구리, 백금 등의 전기전도성이 좋은 금속의 박편 등을 사용할 수 있다. 상기 도전성 물질은 아주 적은 양의 액상 물질이 센서 표면의 도체 라인에 소량이 떨어졌다 하더라도 바로 통전되어 리크 여부를 확인할 수 있도록 하며, 민감하게 센서 장치를 구성하여야 할 때 채택하여 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명에 의한 누액 감지 센서는 리크된 액상 물질이 센서 표면 위로 떨어지게 되면, 제1 도체 라인(41)과 제4 도체 라인(44) 사이에 존재하는 큰 저항이 상대적으로 작아져서, 순간적으로 전류가 흘러, 센서콘트롤러가 이러한 전류를 감지할 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 의한 누액 감지 센서가 위치해 있는 곳의 플랜지 등에서 리크가 발생하였음을 알 수 있다.
한편, 리크가 발생되었음을 확인한 후에는 다시 리크된 액상 물질을 제거하는 것만으로도 센서의 교체 없이 다시 센서로서 기능을 발휘할 수 있게 된다. 따라서, 리크 발생에 따라 센서의 교체가 필요없고 한번 설치한 후에는 반영구적으로 사용할 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 다른 실시예들에 따른 누액 감지 센서에 대하여 설명한다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 누액 감지 센서의 단면도이다. 설명의 편의상, 본 발명의 일 실시예에 따른 누액 감지 센서(1)을 설명한 것과 실질적으로 동일한 부분의 설명은 생략하기로 한다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예예 따른 누액 감지 센서(2)은, 베이스 필름 보강판(11), 베이스 필름층(10), 노이즈 차단 필름(차폐막)층(20), 제1 절연 필름층(30), 제1 내지 제4 도체 라인(41, 42, 43, 44), 제2 절연 필름층(50) 등을 포함한다.
베이스 필름층(10), 노이즈 차단 필름(차폐막)층(20), 제1 절연 필름층(30), 제1 내지 제4 도체 라인(41, 42, 43, 44), 제2 절연 필름층(50)에 대해서는 위에서 설명한 것과 실질적으로 동일하다.
베이스 필름 보강판(11)은 베이스 필름층(10)의 하부에 배치되며, 베이스 필름층(10)의 강성을 강화시키기 위해 배치된다. 베이스 필름 보강판(11)은 베이스 필름층(10)과 실질적으로 동일한 형상으로 제조되며, 상기 제1 방향으로 연장된 테이프 형상이거나 이격된 형상을 가질 수 있다.
베이스 필름 보강판(11)은 베이스 필름층(10)을 보호하면서 표면의 강도를 보강하기 위해 적층된 다양한소재로 이루어질 수 있다. 베이스 필름 보강판(11)의 두께는 약 0.05mm 내지 2.5mm로 형성할 수 있다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 누액 감지 센서의 단면도이다. 설명의 편의상, 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 누액 감지 센서를 설명한 것과 실질적으로 동일한 부분의 설명은 생략하기로 한다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예예 따른 누액 감지 센서(3)은, 베이스 필름 보강판(11), 베이스 필름층(10), 노이즈 차단 필름(차폐막)층(20), 제1 절연 필름층(30), 제1 내지 제4 도체 라인(41, 42, 43, 44), 제2 절연 필름층(50), 리트머스 필름층(60) 등을 포함한다.
베이스 필름 보강판(11), 베이스 필름층(10), 노이즈 차단 필름(차폐막)층(20), 제1 절연 필름층(30), 제1 내지 제4 도체 라인(41, 42, 43, 44), 제2 절연 필름층(50)에 대해서는 위에서 설명한 것과 실질적으로 동일하다.
리트머스 필름층(60)은 제2 절연 필름층(50) 상에 형성될 수 있다. 리트머스 필름층(60)은, 예를 들어, 제2 절연 필름층(50)에 형성된 복수 개의 홀을 통해 외부로 노출된 제1 내지 제4 도체 라인(41, 42, 43, 44)을 덮도록 형성될 수 있다. 즉, 리트머스 필름층(60)은 제1 내지 제4 도체 라인(41, 42, 43, 44)에 접촉된 액상 물질의 산성 또는 알칼리성을 판별할 수 있으며, 이에 따라, 리크된 물질을 판별할 수 있다.
액상 물질이 리크된 경우에, 리트머스 필름층(60)에 접촉하면 색상이 변하게 되고, 리크 발생 지점을 감지할 수 있다.
또한, 리트머스 필름층(60)은 복수 개의 서브 리트머스 필름층(60′)을 포함할 수 있고, 복수 개의 서브 리트머스 필름층(60)은 서로 이격되어 배치될 수 있다. 복수 개의 서브 리트머스 필름층(60)을 포함하는 이유는, 리트머스 필름층을 따라 액상 물질이 전이되는 것을 방지하기 위함이며, 복수 개의 서브 리트머스 필름층(60) 각각은 제2 절연 필름층(50)에 형성된 복수 개의 홀에 대응하는 위치에 형성될 수 있다. 이 때, 제1 내지 제4 도체 라인(41, 42, 43, 44)이 리크 감지 동작을 수행하는 경우에, 복수 개의 서브 리트머스 필름층(60)에 의해 리크된 액상 물질의 산성 또는 알칼리성 여부를 판별할 수 있다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 누액 감지 센서의 단면도이다. 설명의 편의상, 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 누액 감지 센서를 설명한 것과 실질적으로 동일한 부분의 설명은 생략하기로 한다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예예 따른 누액 감지 센서(4)은, 베이스 필름 보강판(11), 베이스 필름층(10), 제1 노이즈 차단 필름(차폐막)층(20), 제1 절연 필름층(30), 제1 내지 제4 도체 라인(41, 42, 43, 44), 제2 절연 필름층(50), 제2 노이즈 차단 필름(차폐막)층(70), 제3 절연 필름층(80) 등을 포함한다.
베이스 필름 보강판(11), 베이스 필름층(10), 제1 절연 필름층(30), 제1 내지 제4 도체 라인(41, 42, 43, 44), 제2 절연 필름층(50)에 대해서는 위에서 설명한 것과 실질적으로 동일하다.
또한, 제1 노이즈 차단 필름(차폐막)층(20)과 제2 노이즈 차단 필름(차폐막)층(70)은 위에서 설명한 노이즈 차단 필름(차폐막)층(20)과 실질적으로 동일한 구성을 포함한다.
누액 감지 센서(4)은, 제1 내지 제4 도체 라인(41, 42, 43, 44) 상에 제2 절연 필름층(50)을 덮고, 그 위에 제2 노이즈 차단 필름(차폐막)층(70)을 덮고, 그 위에 제3 절연 필름층(80)을 덮는 구조를 포함한다. 제1 노이즈 차단 필름(차폐막)층(20)과 제2 노이즈 차단 필름(차폐막)층(70)에 의해 외부 전자기파 차단 효과를 극대화하며, 제2 노이즈 차단 필름(차폐막)층(70)을 보호하기 위해 제3 절연 필름층(80)을 형성한다. 제2 노이즈 차단 필름(차폐막)층(70), 제3 절연 필름층(80)은 제2 절연 필름층(50)과 같은 형상의 홀을 가질 수 있으며, 이격된 형상의 홀을 가질 수 있다.
제3 절연 필름층(80)은 일반적인 고분자 물질을 포함할 수 있다. 예를 들면, 제3 절연 필름층(80)은 폴리에틸렌(polyethylene; PE), 폴리에틸렌테레프탈
레이트(polyethylene terephthalate; PET), 폴리테트라 플루오로에틸렌(polytetrafluoroethylene; PTFE), 폴리염화비닐(polyvinyl chloride; PVC), 폴리아미드(polyimide; PI), Glassepoxy(FR-4) 또는 기타 테프론 계열의 재질로 형성될 수 있다. 이와 다르게, 제3 절연 필름층(80)은 일반적인 비전도성 실리콘 물질로 형성될 수도 있다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 누액 감지 센서의 레이아웃도이다. 설명의 편의상, 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 누액 감지 센서를 설명한 것과 실질적으로 동일한 부분의 설명은 생략하기로 한다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예예 따른 누액 감지 센서(5)은, 베이스 필름층(10), 노이즈 차단 필름(차폐막)층(20), 제1 절연 필름층(30), 제1 내지 제4 도체 라인(41′, 42′, 43′, 44′), 제2 절연 필름층(50) 등을 포함한다.
누액 감지 센서(5)은 판 형상으로 제1 내지 제4 도체 라인(41′, 42′, 43′, 44′)이 배치된 것을 나타낸 것이다. 즉, 판 형상의 베이스 필름층(10) 상에 노이즈 차단 필름(차폐막)층(20)이 형성되고, 그 위에 제1 절연 필름층(30)이 형성되고, 그 위에 제1 도체 라인(41′)과 제2 도체 라인(42′)이 나선 형태로 배치된 것이다. 예를 들어, 제1 도체 라인(41′)과 제2 도체 라인(42′)은 나선 형태로 배치되고, 제3 도체 라인(43′)과 제4 도체 라인(44′)은 라인 형태로 배치될 수 있다. 제1 도체 라인(41′)과 제2 도체 라인(42′)이 나선 형태로 배치된 것은, 넓은 범위에서 액상 물질의 리크를 감지하는 동작을 수행하기 위함이다.
제1 도체 라인(41′)은 제1 절연 필름층(30) 상에서 서로 일정간격 이격되어 나선형으로 배열된다. 제1 도체 라인(41′)에는 플러스(+) 전류가 흐른다.
제2 도체 라인(42′)은 제1 도체 라인(41′)과 마찬가지로 제1 절연 필름층(30) 상에서 서로 일정간격 이격되어 나선형으로 배열된다. 이 때, 제2 도체 라인(42′)에는 마이너스(-) 전류가 흐른다.
이러한 제1 도체 라인(41′) 및 제2 도체 라인(42′)의 배열에 의해, 감지 모듈은 일정 면적을 갖는 감지 센서를 구성할 수 있다. 바람직하게는, 제1 도체 라인(41′)과 제2 도체 라인(42′) 사이의 간격은 약 3mm 혹은 다양하게 변화를 줄수 있다. 이렇게 좁은 간격은 액상 물질의 리크가 발생하여 액상 물질이 낙하하는 경우, 이러한 액상 물질이 제1 도체 라인(41′)과 제2 도체 라인(42′)에 동시에 접촉하도록 함으로써, 제1 도체 라인(41′)과 제2 도체 라인(42′) 사이에 전기적 쇼트가 일어나도록 한다. 따라서, 액상 물질의 리크가 발생한 경우, 제1 도체 라인(41′)과 제2 도체 라인(42′) 사이의 전기 쇼트가 발생하여, 저항값이 변화되고, 감지 센서 콘트롤러가 이 저항값 변화를 감지하여 액상 물질의 리크 여부를 감지할 수 있다.
이와 같이, 누액 감지 센서(5)은 액상 물질의 리크가 발생한 경우, 낙하되는 액상 물질의 접촉에 의한 저항값 변화를 감지하여 신속하고 정확하게 리크 발생 여부를 확인할 수 있다.
예를 들어, 누액 감지 센서(5)은 타겟 플랜지의 하부에 복수 개 배치될 수 있다. 여기에서, 플랜지의 리크는 플랜지 사이의 연결 부분에서 발생하기 때문에, 누액 감지 센서(5)은 플랜지 연결 부분의 하부에 위치되는 것이 바람직하다.
이하에서는, 도 7 및 도 8을 참조하여, 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 누액 감지 센서의 동작 방법에 대해 설명한다.
도 7은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 누액 감지 센서의 동작 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 8은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 누액 감지 센서의 센싱 동작형태를 디스플레이하기 위한 장치를 개략적 도시한 것이다.
도 7을 참조하면, 누액 감지 센서(1)이 감지 센서(100)에 연결되고, 감지 센서(100)는 디스플레이부(200) 혹은 센서모듈콘트롤러(200)에 연결되어, 감지 동작을 디스플레이 할 수 있다.
구체적으로, 도 8을 참조하면, 디스플레이부(200)는 제1 내지 제3 발광부(L1, L2, L3)를 포함할 수 있고, 제1 내지 제3 발광부(L1, L2, L3)의 발광 여부에 따라 리크 발생 여부를 알 수 있다. 제1 내지 제3 발광부(L1, L2, L3)는 서로 다른 컬러의 빛을 방출하는 조명이며, 예들 들어, 제1 발광부(L1)의 발광 동작 시에는 제1 도체 라인(41)과 제2 도체 라인(42) 사이에 쇼트가 발생하였다는 것을 알리고, 제3 발광부(L3)의 발광 동작 시에는 정상 상태에서의 동작임을 알리고, 제2 발광부(L2)의 발광 동작 시에는 제1 도체 라인(41) 또는 제4 도체 라인(44) 중 일부에서 단락이 발생하여 회로가 오픈된 상태임을 알릴 수 있다.
이러한 구성은, 도시된 도 7 및 도 8에 한정되지 않으며, 다른 변형 실시 가능한 형태로 변형되어, 디스플레이 동작을 수행할 수 있다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 누액 감지 센서를 설명하기 위한 도면이다. 도 10은 도 9의 누액 감지 센서의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 9 및 도 10을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 누액 감지 센서(300)은, 제1 도체 라인(301)과 제2 도체 라인(302)을 포함하며, 제1 도체 라인(301)과 제2 도체 라인(302)이 피그테일(pigtail) 형태로 서로 꼬여서 형성될 수 있다.
구체적으로, 제1 도체 라인(301)은 제1 컬러(C1)를 갖는 제1 절연 라인(310)에 의해 감싸지고, 제2 도체 라인(302)은 제2 컬러(C2)를 갖는 제2 절연 라인(320)에 의해 감싸질 수 있다. 이 때, 제2 컬러(C2)는 제1 컬러(C1)와 다른 컬러이다.
제1 절연 라인(310)과 제2 절연 라인(320)은 피그테일(pigtail) 형태로 서로 꼬여서 형성되며, 이에 따라, 제1 도체 라인(301)과 제2 도체 라인(302)이 피그테일(pigtail) 형태로 서로 꼬여서 형성될 수 있다.
제3 절연 라인(350)은 제1 절연 라인(310)과 제2 절연 라인(320)을 감싸도록 형성된다.
노이즈 차단 라인(360)은 제3 절연 라인(350)을 감싸도록 형성된다. 노이즈 차단 라인(360)은 외부 전자기파를 차단하는 기능을 수행할 수 있다. 외부 전자기파에 의해 제1 도체 라인(301)과 제2 도체 라인(302)이 영향을 받는 것을 방지하기 위함이다.
제4 절연 라인(370)은 노이즈 차단 라인(360)을 감싸도록 형성된다.
이 때, 제1 절연 라인(310)은 액상 물질이 접촉하는 경우, 제1 컬러(C1)가 상기 제1 컬러(C1)와 다른 제3 컬러(C3)로 변할 수 있고, 제2 절연 라인(320)은 액상 물질이 접촉하는 경우, 제2 컬러(C2)가 상기 제2 컬러(C2)와 다른 제4 컬러(C4)로 변할 수 있다.
누액 감지 센서(100)의 컬러 변화에 따라, 리크 발생 지점을 정확하게 감지할 수 있다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 누액 감지 센서를 설명하기 위한 평면도이다. 도 12는 도 11의 연결 탭의 분해 단면도이다.
도 11을 참고하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 누액 감지 센서는 도 6의 판 형상의 누액 감지 센서(5)를 포함하도록 배치된다. 그리고, 누액 감지 센서(1)를 포함하며, 이들을 연결 탭(400)을 이용하여 다양한 형상으로 연결할 수 있다. 연결 탭(400)은 2방향, 3방향, 또는 4방향으로 센서들을 연결할 수 있다.
도 12를 참고하면, 연결 탭(400)은 슬라이드 방식으로 제작되어, 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 누액 감지 센서를 슬라이드 방식으로 삽입하면서 상부에서 하부 방향으로 가압하여 누액 감지 센서를 고정시킬 수 있다.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 누액 감지 센서의 일부 단면도이다. 도 14는 도 13의 누액 감지 센서의 평면도이다.
도 13 및 도 14를 참조하면, 베이스 필름층(11)을 기준으로 상부와 하부에 각각 제5 내지 제8 도체 라인(45, 46, 47, 48)이 배치될 수 있다. 그리고, 제5 내지 제8 도체 라인(45, 46, 47, 48) 상에 각각 제5 절연 필름층(51)과 제6 절연 필름층(52)이 형성될 수 있다.
제5 내지 제8 도체 라인(45, 46, 47, 48)의 측부에는 노이즈 차단 필름(차폐막)층(21)이 형성되어, 외부 전자기파 차단 역할을 수행할 수 있다. 즉, 제5 내지 제8 도체 라인(45, 46, 47, 48)과 노이즈 차단 필름(차폐막)층(21)은 동일 평면 상에 배치된 형태로 누액 감지 센서가 형성될 수 있다.
베이스 필름층(11)을 기준으로 상부와 하부에 배치된 제5 내지 제8 도체 라인(45, 46, 47, 48)은 각각 홀을 통해 상부와 하부가 전기적으로 연결될 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
10: 베이스 필름층 20: 노이즈 차단 필름층
30: 제1 절연 필름층 41~44: 제1 내지 제4 도체 라인
50: 제2 절연 필름층 60: 리트머스 필름층

Claims (14)

  1. 테이프 형태로 제1 방향으로 연장된 베이스 필름층;
    상기 베이스 필름층 상에 형성되고, 외부 전자기파를 차단하는 노이즈 차단 필름층;
    상기 노이즈 차단 필름층 상에 형성되고, 절연성을 갖는 제1 절연 필름층;
    상기 제1 절연 필름층 상에 형성되고, 상기 제1 방향으로 연장된 제1 내지 제4 도체 라인; 및
    상기 제1 내지 제4 도체 라인의 적어도 일부를 덮는 제2 절연 필름층을 포함하되,
    상기 제1 내지 제4 도체 라인은 나란히 배치되고,
    상기 제1 및 제2 도체 라인 사이의 제1 간격은, 상기 제2 및 제3 도체 라인 사이의 제2 간격보다 넓거나 일정한 간격으로 이격되되,
    상기 제2 도체 라인 및 상기 제3 도체 라인은 노이즈 차단 라인인 것을 특징으로 하고,
    상기 노이즈 차단 필름층 및 상기 노이즈 차단 라인은 차폐막 형태의 판 형상으로 형성되는 것인 누액 감지 센서.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제2 절연 필름층은 복수 개의 홀을 포함하고,
    상기 복수 개의 홀에 의해 상기 제1 내지 제4 도체 라인의 적어도 일부가 외부로 노출되는 누액 감지 센서.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제2 절연 필름층 상에 형성된 리트머스 필름층을 더 포함하고,
    상기 리트머스 필름층은 접촉된 액상 물질의 산성 또는 알칼리성을 판별하는 누액 감지 센서.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 리트머스 필름층은 복수 개의 서브 리트머스 필름층을 포함하고,
    상기 복수 개의 서브 리트머스 필름층은 서로 이격되어 배치된 누액 감지 센서.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 도체 라인과 상기 제4 도체 라인은 서로 전기적으로 연결되는 누액 감지 센서.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 제1 도체 라인과 상기 제4 도체 라인 사이에 상기 제2 도체 라인과 상기 제3 도체 라인이 배치되고,
    상기 제2 도체 라인은 상기 제1 도체 라인 또는 상기 제4 도체 라인과 전기적으로 비연결되고,
    상기 제3 도체 라인은 상기 제1 도체 라인 또는 상기 제4 도체 라인과 전기적으로 비연결된 누액 감지 센서.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 제1 도체 라인과 상기 제4 도체 라인 사이에 상기 제2 도체 라인과 상기 제3 도체 라인이 배치되고,
    상기 제2 및 제3 도체 라인은 상기 제1 도체 라인과 전기적으로 연결된 누액 감지 센서.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 테이프 형태로 제1 방향으로 연장된 베이스 필름층;
    상기 베이스 필름층 상하 양면에 형성되고, 상기 제1 방향으로 연장된 도체 라인;
    상기 베이스 필름층 상하 양면에, 상기 도체 라인이 형성된 레이어와 동일 레이어 내에 형성되고, 외부 전자기파를 차단하는 노이즈 차단 필름층; 및
    상기 도체 라인 상에 형성되고, 절연성을 갖는 절연 필름층을 포함하고,
    상기 도체 라인은 제1 내지 제4 도체 라인을 포함하고,
    상기 제1 내지 제4 도체 라인은 나란히 배치되고,
    상기 제1 및 제2 도체 라인 사이의 제1 간격은, 상기 제2 및 제3 도체 라인 사이의 제2 간격보다 넓거나 일정한 간격으로 이격되되,
    제2 도체 라인 및 제3 도체 라인은 노이즈 차단 라인인 것을 특징으로 하고,
    상기 노이즈 차단 필름층 및 상기 노이즈 차단 라인은 차폐막 형태의 판 형상으로 형성되는 것인 누액 감지 센서.
  13. 삭제
  14. 제 12항에 있어서,
    상기 절연 필름층은 복수 개의 홀을 포함하고,
    상기 복수 개의 홀에 의해 상기 도체 라인의 적어도 일부가 외부로 노출되는 누액 감지 센서.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2005166402A (ja) * 2003-12-02 2005-06-23 Hitachi Cable Ltd シールドケーブル
JP2013246066A (ja) * 2012-05-28 2013-12-09 Tatsuta Electric Wire & Cable Co Ltd 漏液検知線
JP7065946B2 (ja) * 2018-04-11 2022-05-12 富士フイルム株式会社 眼鏡用レンズ及び眼鏡

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