KR101993514B1 - 유체 누출 감지 장치 - Google Patents

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KR101993514B1
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Abstract

유체 누출 감지 장치가 제공된다. 상기 유체 누출 감지 장치는, 유로에 의해 한정되는 영역 내에 배치된 유체 저장 탱크에 저장된 유체의 누출을 감지하는 유체 누출 감지 장치로서, 일정한 비중을 갖는 비중 식별부, 상기 비중 식별부에 연결되어 상기 비중 식별부의 동작 범위를 일정 영역 내로 한정하는 지지부, 및 상기 지지부에 연결되어 상기 지지부의 동작에 따라 상기 비중 식별부의 동작을 감지하는 제어부를 포함한다.

Description

유체 누출 감지 장치{APPARATUS FOR DETECTING FLUID LEAK}
본 발명은 유체 누출 감지 장치에 관한 것으로 더욱 상세하게는 유체 저장 탱크로부터 누출되는 유체를 감지하는 장치에 관한 것이다.
다양한 유해 화학 물질이 저장된 저장 탱크가 방류벽 내에 설치되어 관리되고 있다. 상기 방류벽 내에는 상기 저장 탱크를 둘러싸는 유로가 배치되어 상기 저장 탱크에서 유출되는 유해 화학 물질이 유로를 통해 외부로 배출된다. 상기 유로에는 폐수 처리장으로 이어지는 폐수 처리로가 연결되어 있지만 배수로도 연결되어 있어 유출된 유해 화학 물질이 배수로를 통하여 배출되는 경우 환경을 오염시키고, 인체에 피해를 줄 수 있다.
상기 저장 탱크에서 유해 화학 물질이 누출되는 경우 누출 여부를 감지하기 어려워 유해 화학 물질 누출 후 더 큰 사고로 이어지거나 더 큰 피해로 확대될 수 있다.
등록특허공보 제10-1605533호(2016.03.23.) 일본 공개특허공보 특개2002-098573호(2002.04.05.) 공개특허공보 제10-2017-0025837호(2017.03.08.)
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 유체 저장 탱크로부터 유체가 누출되는 것을 감지할 수 있는 유체 누출 감지 장치를 제공한다.
본 발명의 다른 목적들은 다음의 상세한 설명과 첨부한 도면으로부터 명확해 질 것이다.
본 발명의 실시예들에 따른 유체 누출 감지 장치는, 유로에 의해 한정되는 영역 내에 배치된 유체 저장 탱크에 저장된 유체의 누출을 감지하는 유체 누출 감지 장치로서, 일정한 비중을 갖는 비중 식별부, 상기 비중 식별부에 연결되어 상기 비중 식별부의 동작 범위를 일정 영역 내로 한정하는 지지부, 및 상기 지지부에 연결되어 상기 지지부의 동작에 따라 상기 비중 식별부의 동작을 감지하는 제어부를 포함한다.
상기 비중 식별부의 비중은 1보다 크고 상기 유체 저장 탱크에 저장된 유체의 비중보다 작을 수 있다.
상기 비중 식별부는 상기 유로에 연결되고 상기 유로에서 배출되는 유체가 통과하는 유체 임시 저장부 내에 배치될 수 있고, 상기 유로에서 배출되는 유체의 비중에 따라 상기 비중 식별부의 상하 위치가 변경될 수 있다.
상기 제어부는 상기 유체 임시 저장부에 인접하게 배치되어, 상기 비중 식별부의 상하 운동에 따른 상기 지지부의 상하 회전을 감지하여 유체 누출 감지 신호를 발생할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 유체 누출 감지 신호를 상기 유체의 누출을 관리하는 관리 기관에 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 유체 저장 탱크로부터 유체가 누출되는 것을 정확하게 감지할 수 있다. 유체 누출을 관리 기관에 즉각 알림으로써 누출된 유체에 대하여 신속하게 파악하고 대응할 수 있다. 이에 의해, 유체 누출에 의한 사고 발생과 피해를 미연에 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 유체 누출 감지 장치가 배치된 영역을 개략적으로 나타낸다.
도 2는 도 1의 I-I' 라인을 따라 취한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 누출 감지 장치를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 유체 누출 감지 장치를 나타낸다.
이하, 실시예들을 통하여 본 발명을 상세하게 설명한다. 본 발명의 목적, 특징, 장점은 이하의 실시예들을 통해 쉽게 이해될 것이다. 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고, 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다. 따라서, 이하의 실시예들에 의하여 본 발명이 제한되어서는 안 된다.
본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 요소들(elements)을 기술하기 위해서 사용되었지만, 상기 요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이러한 용어들은 단지 상기 요소들을 서로 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 또, 어떤 요소가 다른 요소 위에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 요소 위에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제3의 요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다.
도면들에서 요소의 크기, 또는 요소들 사이의 상대적인 크기는 본 발명에 대한 더욱 명확한 이해를 위해서 다소 과장되게 도시될 수 있다. 또, 도면들에 도시된 요소의 형상이 제조 공정상의 변이 등에 의해서 다소 변경될 수 있을 것이다. 따라서, 본 명세서에서 개시된 실시예들은 특별한 언급이 없는 한 도면에 도시된 형상으로 한정되어서는 안 되며, 어느 정도의 변형을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 유체 누출 감지 장치가 배치된 영역을 개략적으로 나타내고, 도 2는 도 1의 I-I' 라인을 따라 취한 단면도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 누출 감지 장치를 나타낸다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 방류벽(10) 내에 유체 저장 탱크(20)가 배치된다. 방류벽(10)은 유체 저장 탱크(20)에서 누출되는 유체가 외부로 유출되지 않도록 일정 높이를 갖는 벽으로 형성될 수 있다.
유체 저장 탱크(20)는 하나 또는 둘 이상의 유체 저장 탱크, 예를 들어, 제1 유체 저장 탱크(21) 및 제2 유체 저장 탱크(22)를 포함할 수 있다. 제1 유체 저장 탱크(21)는 제1 유체(21a)를 포함할 수 있고, 제2 유체 저장 탱크(22)는 제2 유체(22a)를 포함할 수 있다. 제1 및 제2 유체(21a,22a)는 유출되는 경우 환경을 오염시키고 인체에 피해를 줄 수 있는 유해화학물질을 포함할 수 있다. 또, 제1 및 제2 유체(21a,22a)는 같은 유체일수도 있고, 서로 다른 유체일 수도 있다. 예를 들어, 제1 및 제2 유체(21a,22a)는 비중이 1.84인 100% 황산일 수 있다. 또는 제1 유체(21a)는 비중이 1.84인 100% 황산일 수 있고, 제2 유체(22a)는 비중이 1.5인 94% 질산일 수 있다.
방류벽(10) 내에 유체 저장 탱크(20)를 둘러싸도록 유로(30)가 배치된다. 즉, 유체 저장 탱크(20)는 유로(30)에 의해 둘러싸이거나 한정되는 영역 내에 배치된다. 유로(30)는 유체 저장 탱크(20)로부터 유출되는 유체를 일정한 방향으로 흐르게 할 수 있다. 또, 유로(30)는 비가 오는 경우 빗물을 일정한 방향으로 흐르게 할 수 있다.
유로(30)에 유체 임시 저장부(40)와 유체 처리로(50)가 연결된다. 유로(30)를 따라 흐르는 유체는 유체 임시 저장부(40)를 거친 후 유체 처리로(50)로 배출된다. 도면에 도시되지 않았지만, 유체 처리로(50)에는 폐수 처리장 및/또는 배수로가 연결될 수 있다. 유체 임시 저장부(40)를 통과한 유체가 물인 경우 배수로를 통하여 배출되고, 유체 임시 저장부(40)를 통과한 유체가 유해화학물질을 포함하는 경우 폐수 처리장으로 이동하여 처리된다.
유체 누출 감지 장치(100)는 비중 식별부(110), 지지부(120), 및 제어부(130)를 포함할 수 있다. 유체 누출 감지 장치(100)는 유체 임시 저장부(40)에 배치되어 유체 저장 탱크(20)에서 누출되는 유체(21a,22a)를 감지할 수 있다.
비중 식별부(110)는 일정한 비중을 가질 수 있고, 다양한 형상, 예를 들어, 구(또는 볼)의 형상을 가질 수 있다. 비중 식별부(110)는 자신보다 비중이 작은 유체(L)에서는 뜨지 않고 가라앉으며(도 2의 점선 원 참조), 자신보다 비중이 큰 유체(L)에서는 뜬다. 따라서, 비중 식별부(110)가 뜨는지 여부에 의해 유체(L)의 비중이 비중 식별부(110)보다 큰지 작은지 알 수 있다. 비중 식별부(110)의 비중을 1보다 크게 하면 비중이 1인 물에서는 뜨지 않는다. 따라서, 유로(30)에서 유체 임시 저장부(40)로 배출되는 유체가 빗물 등의 물인 경우에 비중 식별부(110)는 뜨지 않고 가라앉게 되고, 유로(30)에서 유체 임시 저장부(40)로 들어오는 유체(L)가 물임을 알 수 있다.
제1 유체 저장 탱크(21)에 저장된 제1 유체(21a)와 제2 유체 저장 탱크(22)에 저장된 제2 유체(22a)가 모두 비중이 1.84인 100% 황산인 경우, 비중 식별부(110)는 1과 1.84 사이의 비중, 예를 들어, 1.5의 비중을 갖도록 설정 또는 교체될 수 있다. 제1 유체 저장 탱크(21) 및 제2 유체 저장 탱크(22)에서 제1 유체(21a) 및/또는 제2 유체(22a)가 누출되어 유로(30)를 통해 유체 임시 저장부(40)로 들어오게 되면 제1 유체(21a) 및 제2 유체(22a)는 비중 식별부(110)보다 비중이 크기때문에 비중 식별부(110)는 유체(L) 위에 뜨게 되고, 제1 유체 저장 탱크(21)에 저장된 제1 유체(21a) 및/또는 제2 유체 저장 탱크(22)에 저장된 제2 유체(22a)가 누출되었다는 것을 감지할 수 있다.
제1 유체 저장 탱크(21)에 저장된 제1 유체(21a)가 비중이 1.84인 100% 황산이고, 제2 유체 저장 탱크(22)에 저장된 제2 유체(22a)가 비중이 1.5인 94% 질산인 경우, 비중 식별부(110)는 1과 1.5 사이의 비중, 예를 들어, 1.3의 비중을 갖도록 설정 또는 교체될 수 있다. 제1 유체 저장 탱크(21) 및 제2 유체 저장 탱크(22)에서 제1 유체(21a) 및/또는 제2 유체(22a)가 누출되어 유로(30)를 통해 유체 임시 저장부(40)로 들어오게 되면 제1 유체(21a) 및 제2 유체(22a)는 비중 식별부(110)보다 비중이 크기때문에 비중 식별부(110)는 유체(L) 위에 뜨게 되고, 제1 유체 저장 탱크(21)에 저장된 제1 유체(21a) 및/또는 제2 유체 저장 탱크(22)에 저장된 제2 유체(22a)가 누출되었다는 것을 감지할 수 있다.
지지부(120)는 비중 식별부(110)가 유체 임시 저장부(40) 내 일정 영역을 이탈하지 않도록 비중 식별부(110)를 지지한다. 즉, 지지부(120)는 비중 식별부(110)의 동작 범위를 유체 임시 저장부(40) 내 일정 영역 내로 한정한다. 지지부(120)의 일단은 비중 식별부(110)에 연결되고, 그 타단은 유체 임시 저장부(40)에 인접하게 배치된 제어부(130)에 연결될 수 있다. 지지부(120)는 제어부(130)에 연결된 부분을 중심으로 비중 식별부(110)의 움직임에 따라 좌우상하 회전이 가능하도록 설치될 수 있으나 바람직하게는 비중 식별부(110)의 상하 운동(뜨고 가라앉음)만을 정확하게 측정할 수 있도록 좌우 회전은 못하게 하고 상하 회전만이 가능하도록 설치될 수 있다.
제어부(130)는 유체 임시 저장부(40)에 인접하게 배치될 수 있다. 예를 들어, 제어부(130)는 유체 임시 저장부(40)의 벽면 위 또는 벽면 안쪽에 배치될 수 있다.
제어부(130)는 비중 식별부(110)의 상하 운동에 따른 지지부(120)의 상하 회전을 감지하여 유체 누출 감지 신호를 발생할 수 있고, 상기 유체 누출 감지 신호를 유선 통신 및/또는 무선 통신을 통하여 관리 기관(200)에 제공할 수 있다. 상기 무선 통신을 위해 GPS, 블루투스, LTE 또는 와이브로 등의 무선통신망을 이용할 수 있다. 비중 식별부(110)보다 비중이 큰 제1 유체(21a) 및/또는 제2 유체(22a)가 제1 유체 저장 탱크(21) 및/또는 제2 유체 저장 탱크(22)로부터 누출되어 유로(30)를 거쳐 유체 임시 저장부(40)로 들어오면 비중 식별부(110)는 뜨게 되고, 지지부(120)는 위로 회전하게 되어, 제어부(130)는 제1 유체(21a) 및/또는 제2 유체(22a)의 누출 여부를 감지할 수 있고, 유체 누출 감지 신호를 관리 기관(200)에 전송한다. 관리 기관(200)은 유체 유출 사고를 관리하는 기관으로, 사업장, 소방서, 지방자치단체, 화학물질안전원, 환경청 등을 포함할 수 있다.
본 실시예에서는 제어부(130)가 비중 식별부(110)의 상하 운동을 지지부(120)의 회전을 통해 감지하지만, 이에 한정되지 않는다. 또, 제어부(130)는 다양한 형태의 센서, 예를 들어, 마그네틱 센서를 이용하여 비중 식별부(110)의 상하 운동에 따른 지지부(120)의 동작 변화를 감지할 수 있다.
유체 누출 감지 장치(100)에 전원을 제공하는 전원부(미도시)는 제어부(130)에 내장될 수도 있고, 제어부(130) 외부에 별도로 설치될 수 있다. 예를 들어, 상기 전원부는 축전기, 배터리, 충정기, 태양전지 등 다양한 형태를 가질 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 유체 누출 감지 장치를 나타낸다.
도 4를 참조하면, 유체 누출 감지 장치(100)는 제1 유체 누출 감지 장치(100a) 및 제2 유체 누출 감지 장치(100b)를 포함할 수 있다. 제1 유체 누출 감지 장치(100a)는 제1 비중 식별부(110a), 제1 지지부(120a), 및 제1 제어부(130a)를 포함할 수 있고, 제2 유체 누출 감지 장치(100b)는 제2 비중 식별부(110b), 제2 지지부(120b), 및 제2 제어부(130b)를 포함할 수 있다. 제1 유체 누출 감지 장치(100a) 및 제2 유체 누출 감지 장치(100b)는 유체 임시 저장부(40)에 배치되어 유체 저장 탱크(20)에서 누출되는 유체(21a,22a)를 감지할 수 있다. 제1 비중 식별부(110a)와 제2 비중 식별부(110b), 제1 지지부(120a)와 제2 지지부(120b), 제1 제어부(130a)와 제2 제어부(130b)에 대한 설명은 전술한 실시예에서 설명한 비중 식별부(110), 지지부(120), 및 제어부(130)에 대한 설명과 중복되므로 각 구성에 대한 구체적인 설명은 생략하고, 제1 유체 누출 감지 장치(100a)와 제2 유체 누출 감지 장치(100b)의 동작에 대하여 설명한다.
제1 비중 식별부(110a)와 제2 비중 식별부(110b)는 서로 다른 비중을 가질 수 있다. 제1 유체 저장 탱크(21)에 저장된 제1 유체(21a)가 비중이 1.84인 100% 황산이고, 제2 유체 저장 탱크(22)에 저장된 제2 유체(22a)가 비중이 1.5인 94% 질산인 경우, 제1 비중 식별부(110a)는 1과 1.5 사이의 비중, 예를 들어, 1.3의 비중을 갖도록 설정 또는 교체될 수 있고, 제2 비중 식별부(110b)는 1.5와 1.84 사이의 비중, 예를 들어, 1.7의 비중을 갖도록 설정 또는 교체될 수 있다.
유로(30)를 통해 유체 임시 저장부(40)로 들어온 유체(L)에 대하여 제1 비중 식별부(110a)는 유체(L) 위로 뜨지만, 제2 비중 식별부(110b)는 유체(L) 아래로 가라앉는다. 즉, 유체(L)은 제1 비중 식별부(100a)보다 비중이 크고, 제2 비중 식별부(110b)보다 비중이 작으므로, 유체(L)은 질산임을 알 수 있고, 따라서 제2 유체 저장 탱크(22)에서 제2 유체(22a)가 누출되었음을 감지할 수 있다.
도 4에 도시된 바와 다르게 제1 비중 식별부(110a)와 제2 비중 식별부(110b)가 모두 유체(L) 아래로 가라앉는다면 유체(L)는 물임을 알 수 있다. 또, 제1 비중 식별부(110a)와 제2 비중 식별부(110b)가 모두 유체(L) 위로 뜬다면 유체(L)가 황산임을 알 수 있고, 따라서 제1 유체 저장 탱크(22)에서 제1 유체(21a)가 누출되었음을 감지할 수 있다. 또, 제1 비중 식별부(110a)와 제2 비중 식별부(110b)가 모두 뜨더라도 상대적인 위치에 따라 제1 유체(21a)와 제2 유체(22a)의 동시 누출 여부도 감지할 수 있다.
이제까지 본 발명에 대한 구체적인 실시예들을 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
10 : 방류벽 20 : 유체 저장 탱크
30 : 유로 40 : 유체 임시 저장부
50 : 유체 처리로 100 : 유체 누출 감지 장치
110 : 비중 식별부 120 : 지지부
130 : 제어부 200 : 관리기관

Claims (5)

  1. 유로에 의해 한정되는 영역 내에 배치된 유체 저장 탱크에 저장된 유체의 누출을 감지하는 유체 누출 감지 장치로서,
    제1 유체 누출 감지 장치 및 제2 유체 누출 감지 장치를 포함하고,
    상기 제1 유체 누출 감지 장치는,
    제1 비중을 갖는 제1 비중 식별부,
    상기 제1 비중 식별부에 연결되어 상기 제1 비중 식별부의 동작 범위를 일정 영역 내로 한정하는 제1 지지부, 및
    상기 제1 지지부에 연결되어 상기 제1 지지부의 동작에 따라 상기 제1 비중 식별부의 동작을 감지하는 제1 제어부를 포함하고,
    상기 제2 유체 누출 감지 장치는,
    제2 비중을 갖는 제2 비중 식별부,
    상기 제2 비중 식별부에 연결되어 상기 제2 비중 식별부의 동작 범위를 일정 영역 내로 한정하는 제2 지지부, 및
    상기 제2 지지부에 연결되어 상기 제2 지지부의 동작에 따라 상기 제2 비중 식별부의 동작을 감지하는 제2 제어부를 포함하며,
    상기 제2 비중 식별부의 상기 제2 비중이 상기 제1 비중 식별부의 상기 제1 비중보다 큰 것을 특징으로 하는 유체 누출 감지 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 유체 저장 탱크는 제1 유체를 저장하는 제1 유체 저장 탱크 및 제2 유체를 저장하는 제2 유체 저장 탱크를 포함하고,
    상기 제1 유체의 비중이 상기 제2 유체의 비중보다 크고,
    상기 제1 비중 식별부의 상기 제1 비중은 1보다 크고 상기 제2 유체의 비중보다 작고,
    상기 제2 비중 식별부의 상기 제2 비중은 상기 제2 유체의 비중보다 크고, 상기 제1 유체의 비중보다 작은 것을 특징으로 하는 유체 누출 감지 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 비중 식별부 및 상기 제2 비중 식별부는 상기 유로에 연결되고 상기 유로에서 배출되는 유체가 통과하는 유체 임시 저장부 내에 배치되고,
    상기 유로에서 배출되는 유체의 비중에 따라 상기 제1 비중 식별부 및 상기 제2 비중 식별부의 상하 위치가 변경되는 것을 특징으로 하는 유체 누출 감지 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제1 제어부는 상기 유체 임시 저장부에 인접하게 배치되어, 상기 제1 비중 식별부의 상하 운동에 따른 상기 제1 지지부의 상하 회전을 감지하여 제1 유체 누출 감지 신호를 발생하고,
    상기 제2 제어부는 상기 유체 임시 저장부에 인접하게 배치되어, 상기 제2 비중 식별부의 상하 운동에 따른 상기 제2 지지부의 상하 회전을 감지하여 제2 유체 누출 감지 신호를 발생하는 것을 특징으로 하는 유체 누출 감지 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제1 제어부 및 상기 제2 제어부는, 상기 제1 유체 누출 감지 신호 및 상기 제2 유체 누출 감지 신호를 상기 유체의 누출을 관리하는 관리 기관에 제공하는 것을 특징으로 하는 유체 누출 감지 장치.
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