KR102063750B1 - 전도성 섬유를 이용한 누액 감지 센서 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 전도성 섬유를 이용한 누액 감지 센서는, 2 이상의 센싱용 전극 패턴(10)을 포함하는 누액 감지 센서(100)에 있어서, 비전도성 섬유(31) 및 전도성 섬유(32,33)를 혼용하여 직조된 직물 형태로 구성되되, 상기 전극 패턴(10)은, 상기한 직물 형태의 직조에 있어서 일부 영역에 상기 전도성 섬유(31)가 포함되어 직조됨으로써 형성되는 것을 특징으로 한다.

Description

전도성 섬유를 이용한 누액 감지 센서{Sensor for Detecting Fluid Leak Using Conductive Fiber}
본 발명은 누액(漏液)을 감지하는 센서에 관한 것으로서, 구체적으로는 전도섬 섬유를 이용한 누액 감지 센서에 관한 것이다.
건물, 공장, 기계, 설비 또는 배관 등에서 물이나 화학 약품 등이 누설되었을때 물리적 손상, 전기적 단락 및 환경 문제를 야기할 수 있고 인체에 위해를 가할 수 있으므로 이를 감지하는 누액 감지 센서를 설치하여 운용한다.
누액 감지 센서는 Photo 센서를 이용하는 방식, 액체의 절연저항 변화를 감지하는 방식 등 다양한 방식이 있다. 널리 사용되는 액체의 절연저항 변화를 감지하는 방식은 누액 감지 센서에 두 개 또는 그 이상의 금속선이 서로 분리 구성되고, 그 사이에 누액으로 인한 전기적 경로가 생성될 경우 절연 저항의 변화가 생기므로 이를 통해 누액을 감지하는 원리를 이용한다.
도 1은 액체의 절연저항 변화를 감지하는 방식이면서 필름 형태를 가진 누액 감지 센서의 일 예를 도시한 도면으로서, 도 1(a)는 롤(5)에 감겨진 누액 감지 센서(1)를 도시하고 있으며 도 1(b)는 누액 감지 센서(1)의 A-A 방향 단면도이다.
필름형 누액 감지 센서(1)는 롤(5)에 감겨져 판매될 수 있으며, 그 단면을 보면, 베이스 필름층(2)의 상부에 은(Silver) 등으로 된 금속 라인(3)이 형성되며 금속 라인(3)을 보호하기 위한 가드 필름층(4)이 형성된다.
그런데, 이와 같은 필름형 누액 감지 센서(1)는 약간의 유연성이 있으나 복숙의 필름층 사이에 금속 물질층을 적층한 상태이므로 과도하게 구부리거나 접는 것이 어려워서 유연성에 한계가 있는 문제가 있다. 또한, 대면적을 가진 센서를 제조하기 위해서는 대면적의 마스크와 고가의 대형 설비를 필요로 하므로 대면적의 센서 제조를 위해서는 높은 제조 비용이 소요되는 문제가 있다.
이상 종래 기술의 문제점 및 과제에 대하여 설명하였으나, 이러한 문제점 및 과제에 대한 인식은 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것은 아니다.
대한민국 등록 특허 10-1521155(2015. 05. 12. 등록) "누설 감지 센서"
본 발명의 목적은 과도하게 구부리거나 접을 수 있을 정도의 유연성을 가진 누액 감지 센서를 제공하기 위한 것이다.
또한 본 발명의 목적은 보다 낮은 제조 비용으로도 대면적으로 만들 수 있는 누액 감지 센서를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일 양상에 따른 전도성 섬유를 이용한 누액 감지 센서는, 2 이상의 센싱용 전극 패턴을 포함하는 누액 감지 센서에 있어서, 비전도성 섬유 및 전도성 섬유를 혼용하여 직조된 직물 형태로 구성되되, 상기 전극 패턴은, 상기한 직물 형태의 직조에 있어서 일부 영역에 상기 전도성 섬유가 포함되어 직조됨으로써 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기한 전도성 섬유를 이용한 누액 감지 센서에 있어서, 상기 전극 패턴 사이의 절연 영역은, 상기한 직물 형태의 직조에 있어서 상기 비전도성 섬유만으로 직조됨으로써 형성될 수 있다.
상기한 전도성 섬유를 이용한 누액 감지 센서에 있어서, 상기 비전도성 섬유 및 상기 전도성 섬유를 혼용하여 직조기로써 직조되어 길이 방향으로 연장되는 직물 원단을 커팅하여 제작한다.
상기한 전도성 섬유를 이용한 누액 감지 센서에 있어서, 상기한 직물 형태의 직조에 있어서 상기 전도성 섬유는 절연성 물질로 코팅된 것이 사용되며, 직조후 상기 전극 패턴의 일부분에 대하여 상기 전도성 섬유에 코팅된 절연성 물질이 벗겨져서 개방창이 형성된다.
상기한 전도성 섬유를 이용한 누액 감지 센서에 있어서, 상기한 직물 형태의 직조에 있어서 상기 전도성 섬유는 전도성 물질이 노출된 것이 사용되며, 직조후 상기 전극 패턴의 일부분을 제외하고 절연성 물질로 코팅되어 개방창이 형성된다.
상기한 전도성 섬유를 이용한 누액 감지 센서에 있어서, 상기 전도성 섬유는 특정한 화학 물질에 녹아내리는 물질로 코팅되어, 상기 특정한 화학 물질의 누액을 선택적으로 감지한다.
상기한 전도성 섬유를 이용한 누액 감지 센서에 있어서, 상기 특정한 화학 물질은 황산이며, 상기 코팅되는 물질은 폴리우레탄, 실리콘 또는 PVC를 포함한다.
상기한 전도성 섬유를 이용한 누액 감지 센서에 있어서, 상기한 직물 형태의 직조에 있어서, 단열 기능 또는 보온 기능을 가진 섬유가 혼용되어 직조된다.
상기한 전도성 섬유를 이용한 누액 감지 센서에 있어서, 상기한 직물 형태의 직조에 있어서, 전기 발열을 위한 발열 섬유가 혼용 직조되어 발열 패턴이 추가로 형성된다.
상기한 전도성 섬유를 이용한 누액 감지 센서에 있어서, 상기 전극 패턴과 외부 장치 사이의 전기적 연결을 위한 커넥터;를 더 포함한다.
상기한 전도성 섬유를 이용한 누액 감지 센서에 있어서, 상기 커넥터는, 도전성 접착제가 도포된 금속 테이프 또는 리벳팅된 스냅으로 구성된다.
본 발명의 일 양상에 따른 2 쌍 이상의 센싱용 전극 패턴을 포함하는 누액 감지 센서에 있어서, 비전도성 섬유 및 전도성 섬유를 혼용하여 직조된 직물 형태로 구성되되, 상기 전극 패턴은, 상기한 직물 형태의 직조에 있어서 일부 영역에 상기 전도성 섬유가 포함되어 직조됨으로써 형성되며, 상기 전도성 섬유는 특정한 화학 물질에 녹아내리는 코팅 물질로 코팅되어, 상기 특정한 화학 물질의 누액을 선택적으로 감지하는 데 이용되며, 적어도 1 쌍의 센싱용 전극 패턴에서는 상기 코팅 물질이 벗겨져서 개방창을 형성하고 다른 적어도 1 쌍의 센싱용 전극 패턴에서는 상기 개방창이 형성되지 않는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 양상에 따른 2 쌍 이상의 센싱용 전극 패턴을 포함하는 누액 감지 센서에 있어서, 비전도성 섬유, 제 1 전도성 섬유 및 제 2 전도성 섬유를 혼용하여 직조된 직물 형태로 구성되되, 상기한 직물 형태의 직조에 있어서 적어도 1쌍의 전극 패턴은 일부 영역에 상기 제 1 전도성 섬유가 포함되어 직조됨으로써 형성되고, 다른 적어도 1쌍의 전극 패턴은 일부 영역에 상기 제 2 전도성 섬유가 포함되어 직조됨으로써 형성되며, 상기 제 1 전도성 섬유는 특정한 제 1 화학 물질에 녹아내리는 제 1 코팅 물질로 코팅되어, 상기 특정한 제 1 화학 물질의 누액을 선택적으로 감지하는 데 이용되고, 상기 제 2 전도성 섬유는 특정한 제 2 화학 물질에 녹아내리는 제 2 코팅 물질로 코팅되어, 상기 특정한 제 2 화학 물질의 누액을 선택적으로 감지하는 데 이용되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 양상에 따른 2 쌍 이상의 센싱용 전극 패턴을 포함하는 누액 감지 센서에 있어서, 비전도성 섬유, 제 1 전도성 섬유 및 제 2 전도성 섬유를 혼용하여 직조된 직물 형태로 구성되되, 상기한 직물 형태의 직조에 있어서 적어도 1쌍의 전극 패턴은 일부 영역에 상기 제 1 전도성 섬유가 포함되어 직조됨으로써 형성되고, 다른 적어도 1쌍의 전극 패턴은 일부 영역에 상기 제 2 전도성 섬유가 포함되어 직조됨으로써 형성되며, 상기 제 1 전도성 섬유는 전도성 물질이 노출되어 누수를 감지하는 데 이용되고, 상기 제 2 전도성 섬유는 특정한 화학 물질에 녹아내리는 코팅 물질로 코팅되어, 상기 특정한 화학 물질의 누액을 선택적으로 감지하는 데 이용되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 양상에 따른 누액 감지 시스템은, 상기한 누액 감지 센서; 상기 2 이상의 센싱용 전극 패턴에 대하여 전류 소스를 인가하고 누설 전류의 변화에 기초하여 누액 여부를 판단하는 측정 회로부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 양상에 따른 누액 감지 센서(100)는 직물로 구성되므로 과도하게 구부리거나 접을 수 있을 정도의 유연성을 가진 장점이 있다.
또한, 본 발명의 일 양상에 따른 누액 감지 센서(100)는 직조기의 직조로써 제조되므로 대면적의 센서를 저가로 쉽게 제작할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 일 양상에 따르면 직조기의 프로그래밍 요소를 변경하는 것으로써, 전극 패턴(10)의 폭, 갯수, 모양 및 위치와 전극 패턴(10) 사이의 간격 등을 손쉽게 변경할 수 있으므로, 다양한 종료의 누액 감지 센서(100)를 다품종 소량생산하는 것이 손쉽게 가능한 장점이 있다.
또한, 본 발명의 일 양상에 따르면 물에 대한 누수 감지 기능과 화학 물질에 대한 누액 감지 기능을 단일의 누액 감지 센서(100)에서 함께 구성하거나, 여러 종류의 화학 물질에 대한 누액 감지 기능을 단일의 누액 감지 센서(100)에서 함께 구성하는 것이 매우 용이한 장점이 있다.
또한, 본 발명의 일 양상에 따르면 단열 기능 또는 보온 기능을 가지면서 누액 감지 센서의 기능을 함께 가진 단열재 또는 보온재를 손쉽게 구현할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 일 양상에 따르면 단일의 누액 감지 센서로써 발열 기능을 수행하는 것과 함께 물 또는 화학물질의 누액을 감지하는 것이 가능한 장점이 있다.
도 1은 액체의 절연저항 변화를 감지하는 방식이면서 필름 형태를 가진 누액 감지 센서의 일 예를 도시한 도면으로서, 도 1(a)는 롤(5)에 감겨진 누액 감지 센서(1)를 도시하고 있으며 도 1(b)는 누액 감지 센서(1)의 A-A 방향 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전도성 섬유를 이용한 누액 감지 센서를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 누액 감지 센서(100) 및 측정 회로부(300)를 포함하는 누액 감지 시스템을 도시한 도면이다.
도 4는 전도성 섬유의 예로서, 코어(51) 및 도전성 물질층(52)의 바깥쪽에 절연성 물질로 된 코팅층(53)이 형성된 것이다.
첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 명칭 및 도면 부호를 사용한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전도성 섬유를 이용한 누액 감지 센서를 도시한 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 누액 감지 센서(100)는 2 이상의 센싱용 전극 패턴을 포함하는 누액 감지 센서이되, 비전도성 섬유(32,33) 및 전도성 섬유(31)를 혼용하여 직조기(미도시)에서 직조(織造)된 직물 형태로 구성된다. 직조기에는 비전도성 섬유 및 전도성 섬유를 혼용하여 제공되며, 직조기로써 직조되어 길이 방향으로 연장되는 직물 원단(200)을 생산할 수 있으며, 이러한 직물 원단(200)을 커팅하여 누액 감지 센서(100)가 제작된다.
직조 및 방적 기술은 오랜 역사를 가진 안정화된 기술이고 매우 저렴한 비용으로 의류 등을 위한 각종 직물을 생산할 수 있다. 또한 직조기는 널리 사용되는 저가의 관용 설비로써 대면적의 직물을 쉽게 제조하는 것이 가능하다. 따라서, 본 발명에 따른 누액 감지 센서(100)는 대면적의 센서를 저가로 쉽게 제작할 수 있는 장점이 있다.
직조(織造)의 종류에는, 간격을 넓게 짜서 표면이 부드러운 짜임을 가지며 씨실이 4개의 날실 위를 지나고 하나의 날실 아래로 들어가는 주자직, 직물에 사선 모양이 형성되는 짜임을 가지며 씨실이 2개의 날실 위와 아래로 지나가고 줄마다 하나의 실이 교차되는 능직, 직물에 체크무늬가 만들어지는 짜임을 가지며 씨실과 날실이 각각 한올씩 교차하며 줄마다 하나의 실이 교차되는 평직 등 다양한 방식이 널리 알려져 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 누액 감지 센서는 다양한 방식의 직조 기술로써, 예를 들면, 주자직, 능직 또는 평직의 방식으로 전도성 섬유 및 비전도성 섬유를 혼용하여 직조될 수 있다.
직조된 직물 형태의 누액 감지 센서는 센싱용 전극 패턴(10)과 절연 영역(20)을 포함하여 구성된다.
센서용 전극 패턴(10)은 직물 형태의 직조에 있어서 일부 영역에 전도성 섬유(31)가 포함되어 직조됨으로써 형성되며, 전극 패턴(10)은 전도성 섬유(31)만으로 직조될 수도 있으나 전도성 섬유(31)와 비전도성 섬유(33)를 혼용하여 직조될 수 있다. 전극 패턴 사이의 절연 영역(20)은 직물 형태의 직조에 있어서 비전도성 섬유(32,33)만으로 직조됨으로써 형성된다. 절연 영역(20)은 2 이상의 전극 패턴(10) 사이에 절연을 위한 물리적인 이격 공간을 제공한다. 본 발명에 따르면 직조에 의해 전극 패턴(10)과 절연 영역(20)이 함께 동일 직물에 구성되므로, 직조기에는 전도성 섬유(31)와 비전도성 섬유(33)의 모두가 함께 공급된다.
도 2에서는 전극 패턴(10)이 4개이고 스트라이프 모양으로 형성되는 것으로 도시되었으나, 전기적인 전극의 역할을 수행할 수 있는 2 이상의 전극이 형성되도록 하면서, 누액 감지 센서(100)의 사용 용도, 감지할 액체의 종류, 설치 환경 등을 고려하여, 전극 패턴(10)의 폭, 갯수, 모양 및 위치 등과 전극 패턴(10) 사이의 간격 등을 조정할 수 있다.
본 발명에 따르면 직조기의 프로그래밍 요소를 변경하는 것으로써, 전극 패턴(10)의 폭, 갯수, 모양 및 위치와 전극 패턴(10) 사이의 간격 등을 손쉽게 변경할 수 있으므로, 다양한 종료의 누액 감지 센서(100)를 다품종 소량생산하는 것이 손쉽게 가능한 장점이 있다. 또한, 후술하는 바와 같이 감지할 화학 물질의 종류에 맞추어서 직조기로 공급할 전도성 섬유의 종류만 변경하면 되므로, 다양한 감지 대상 물질에 맞춘 다품종의 센서를 매우 손쉽게 생산할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 누액 감지 센서(100) 및 측정 회로부(300)를 포함하는 누액 감지 시스템을 도시한 도면이다.
누액 감지 센서(100)는 외부 장치인 측정 회로부(300)와 전극 패턴 사이의 전기적 연결을 위한 커넥터(40)를 더 포함한다. 숫형의 커넥터(40-1)는 누액 감지 센서(100)의 전극 패턴에 설치되며 측정 회로부(300)에 연결된 암형의 커넥터(40-2)와 체결되어 복수의 전극 패턴이 측정 회로부(300)와 전기적으로 연결되는 연결부를 제공한다.
숫형의 커넥터(40-1)와 암형의 커넥터(40-2)는 스냅일 수 있으며, 도 3에서는 서로 분리·체결 가능한 형태로 도시되었으나 분리·체결이 불가능한 단일 몸체의 스냅일 수도 있다. 숫형의 커넥터(40-1) 또는 커넥터는 누액 감지 센서(100)의 전극 패턴을 양쪽면에서 감싸면서 리벳팅될 수 있다. 또한 커넥터는 도전성 접착제가 도포된 금속 테이프로 구성될 수 있으며, 금속 테이프는 누액 감지 센서(100)의 일측변에서 누액 감지 센서(100)의 전극 패턴을 양쪽면에서 감싸면서 접착될 수 있다.
측정 회로부(300)는 누액 감지 센서(100)에 구성되는, 서로 이격된 2 이상의 센싱용 전극 패턴에 대하여 전류 소스를 인가하고 누설 전류의 변화에 기초하여 누액 여부를 판단한다. 예를 들어, 누액이 없는 경우에는 누설 전류가 거의 없으나 전극 패턴 사이에 누액이 있는 경우에는 미리 설정되는 누설 전류값 이상의 누설 전류가 측정되도록 설계될 수 있다.
또한, 측정 회로부(300)는 주파수를 가지는 신호를 이격된 2 이상의 전극 패턴에 인가하되, 누액으로 인해 전극 패턴 사이의 저항을 포함하는 임피던스의 변화에 기인하는 측정 신호의 주파수 왜곡을 감지한다.
한편, 누액 감지 센서(100)를 제조하기 위하여 직물 형태의 원단(200)을 직조함에 있어서 사용되는 전도성 섬유(31; 도 2 참조)는 절연성 물질로 코팅된 것이 사용될 수 있다. 예를 들면, 도 4에 도시된 바와 같이 전도성 섬유는 코어(51) 및 도전성 물질층(52)의 바깥쪽에 절연성 물질로 된 코팅층(53)이 형성된 것일 수 있다. 그리고, 누액 감지 센서(100)에서는 직조후 전극 패턴의 일부분에 대하여 전도성 섬유에 코팅된 절연성 물질이 벗겨져서 개방창(50)이 형성될 수 있다. 또는, 직물 형태의 직조에 있어서 전도성 섬유는 전도성 물질이 노출된 것이 사용되며, 직조후 전극 패턴의 일부분을 제외하고 절연성 물질로 코팅되어 개방창(50)이 형성되도록 할 수도 있다.
그리고 누액 감지 센서(100)는 특정한 화학 물질의 누액을 선택적으로 감지하도록 구성될 수 있으며, 이를 위해 직조에 사용되는 전도성 섬유는 특정한 화학 물질에 의해 녹아내리는 물질로 코팅된 것일 수 있다. 예를 들면, 특정한 화학 물질은 황산이고 코팅되는 물질은 폴리우레탄, 실리콘 또는 PVC이다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면 단일의 누액 감지 센서(100)는 적어도 2 쌍 이상의 센싱용 전극 패턴을 형성하며, 개방창(50; 도 3 참조)이 형성되는 1 쌍 이상의 전극 패턴과 개방창이 형성되지 않는 1 쌍 이상의 전극 패턴을 형성토록 할 수 있다.
전도성 섬유는 특정한 화학 물질에 녹아내리는 코팅 물질로 코팅되어, 특정한 화학 물질의 누액을 선택적으로 감지하는 데 이용되도록 한다. 그리고 적어도 1 쌍의 센싱용 전극 패턴에서는 직조후 코팅 물질이 벗겨져서 개방창(50)을 형성하고 다른 적어도 1 쌍의 센싱용 전극 패턴에서는 개방창(50)이 형성되지 않도록 한다.
이에 따라 개방창(50)이 형성되지 않은 적어도 1 쌍의 전극 패턴('제 1 전극 패턴 쌍'이라 한다)을 이용해서는 특정 화학 물질의 누액을 감지하며, 개방창(50)이 형성된 적어도 1 쌍의 전극 패턴('제 2 전극 패턴 쌍'이라 한다)을 이용해서는 특정 화학 물질의 누액이 있거나 물의 누수가 있을 때 어느 경우라도 감지한다. 물의 누수가 있으면 제 2 전극 패턴 쌍에 연결된 회로를 통해서만 감지가 될 것이고 특정한 화학 물질의 누액이 있으면 제 1 전극 패턴 쌍과 제 2 전극 패턴 쌍에 연결된 회로를 통해서 감지가 될 것이다. 이 경우 화학 물질에 의해 녹은 시간을 감안하면 제 2 전극 패턴 쌍을 통해 먼저 감지되고 시차를 두고 제 1 전극 패턴 쌍을 통해 감지될 가능성이 높다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면 단일의 누액 감지 센서(100)는 적어도 2 쌍 이상의 센싱용 전극 패턴을 형성하며, 서로 다른 2종류 이상의 전도성 섬유를 사용한다. 단일의 누액 감지 센서에서 2 쌍 이상의 센싱용 전극 패턴을 포함하도록 구성하되, 비전도성 섬유와 서로 다른 2 종류 이상의 전도성 섬유를 혼용하여 직조된 직물 형태로 구성한다. 직물 형태의 직조에 있어서 적어도 1쌍의 전극 패턴은 일부 영역에 제 1 전도성 섬유가 포함되어 직조됨으로써 형성되고, 다른 적어도 1쌍의 전극 패턴은 일부 영역에 제 2 전도성 섬유가 포함되어 직조됨으로써 형성된다.
제 1 전도성 섬유를 포함하여 직조된 적어도 한 쌍의 전극 패턴(제 1 전극 패턴 쌍)은 전도성 물질이 노출되어 누수를 감지하는 데 이용되며, 제 2 전도성 섬유를 포함하여 직조된 적어도 한 쌍의 전극 패턴(제 2 전극 패턴 쌍)은 특정한 화학 물질에 녹아내리는 코팅 물질로 코팅되어, 특정한 화학 물질의 누액을 선택적으로 감지하는 데 이용되게 한다.
이에 따라 물의 누수가 있으면 제 1 전극 패턴 쌍에 연결된 회로를 통해서만 감지가 될 것이고 특정한 화학 물질의 누액이 있으면 제 1 전극 패턴 쌍과 제 2 전극 패턴 쌍에 연결된 회로를 통해서 감지가 될 것이다. 이 경우 화학 물질에 의해 녹은 시간을 감안하면 제 1 전극 패턴 쌍을 통해 먼저 감지되고 시차를 두고 제 2 전극 패턴 쌍을 통해 감지될 가능성이 높다.
또한, 제 1 전도성 섬유를 포함하여 직조된 적어도 한 쌍의 전극 패턴(제 1 전극 패턴 쌍)은 특정한 제 1 화학 물질에 녹아내리는 제 1 코팅 물질로 코팅되어, 상기 특정한 제 1 화학 물질의 누액을 선택적으로 감지하는 데 이용되고, 상기 제 2 전도성 섬유를 포함하여 직조된 다른 적어도 한 쌍의 전극 패턴(제 2 전극 패턴 쌍)은 특정한 제 2 화학 물질에 녹아내리는 제 2 코팅 물질로 코팅되어, 상기 특정한 제 2 화학 물질의 누액을 선택적으로 감지하는 데 이용되도록 할 수 있다.
이에 따라 제 1 화학 물질의 누액이 있으면 제 1 전극 패턴 쌍에 연결된 회로를 통해서 감지가 될 것이고 제 2 화학 물질의 누액이 있으면 제 2 전극 패턴 쌍에 연결된 회로를 통해서 감지가 될 것이다.
상기에서는 설명의 편의상 2개의 전극 패턴 쌍을 구성하는 것에 대해 설명하였으나, 감지할 화학 물질의 숫자에 해당하는 만큼 얼마든지 단일의 누액 감지 센서에 구성하는 것이 가능하며, 개방창을 통해 누수를 함께 감지하는 것도 가능하다.
본 발명의 일 양상에 따르면 물에 대한 누수 감지 기능과 원하는 숫자의 화학 물질에 대한 누액 감지 기능을 단일의 누액 감지 센서(100)에서 함께 구성할 수 있다. 나아가, 서로 다른 종류의 화학 물질을 감지하기 위하여 사용될 전도성 섬유의 종류, 예를 들면 절연성 코팅 물질이 다른 전도성 섬유를 혼용하면 된다. 나아가 여러 종류의 섬유를 함께 혼용하여 직조하는 것은 직조 기술 분야에서 매우 손쉽게 구현할 수 있다.
본 발명의 일 양상에 따르면 물에 대한 누수 감지 기능과 화학 물질에 대한 누액 감지 기능을 단일의 누액 감지 센서(100)에서 함께 구성하거나, 여러 종류의 화학 물질에 대한 누액 감지 기능을 단일의 누액 감지 센서(100)에서 함께 구성하는 것이 매우 용이한 장점이 있다.
한편, 누액 감지 센서를 제조하기 위한 직물 형태의 직조에 있어서, 단열 기능 또는 보온 기능을 가진 섬유를 혼용하여 직조할 수 있으며, 예를 들면 이러한 기능의 섬유를 도 2에 예시된 비전도성 섬유(32,33)로써 단열 기능 또는 보온 기능을 가진 섬유를 이용할 수 있다. 또는 누액 감지 센서 자체가 직물이므로 단열 기능 또는 보온 기능을 가진 직물과 용이하게 결합시킬 수 있고 서로 연결된 다층으로 구성하는 것도 용이하다.
이에 따라 단열 기능 또는 보온 기능을 가지면서 누액 감지 센서의 기능을 함께 가진 단열재 또는 보온재를 손쉽게 구현할 수 있는 장점이 있다. 예를 들면, 배관의 보온 기능을 가지면서도 누수를 감지하는 누액 감지 센서 또는 수도 계량기의 동파 방지 기능을 가지면서도 누수를 감지하는 누액 감지 센서를 손쉽게 구현할 수 있다.
또한, 누액 감지 센서를 제조하기 위한 직물 형태의 직조에 있어서, 전기 발열을 위한 발열 섬유가 혼용 직조되어 발열 패턴이 추가로 형성되도록 할 수 있다. 발열 패턴은 발열을 위한 전기 저항을 가져서 공급되는 전력에 의해서 발열 기능을 수행할 수 있으며, 이러한 전도성 섬유에 대한 기술은 알려진 기술이므로 생략한다.
본 발명의 일 양상에 따르면 단일의 누액 감지 센서로써 발열 기능을 수행하는 것과 함께 물 또는 화학물질의 누액을 감지하는 것이 가능한 장점이 있다.
10 : 전극 패턴 20 : 절연 영역
31 : 전도성 섬유 32,33 : 비전도성 섬유
40 : 커넥터 50 : 개방창
100 : 누액 감지 센서 200 : 직물 원단
300 : 측정 회로부

Claims (15)

  1. 삭제
  2. 2 이상의 센싱용 전극 패턴을 포함하는 누액 감지 센서에 있어서,
    비전도성 섬유 및 전도성 섬유를 혼용하여 직조된 직물 형태로 구성되되,
    상기 전극 패턴은,
    상기한 직물 형태의 직조에 있어서 일부 영역에 상기 전도성 섬유가 포함되어 직조됨으로써 형성되며,
    상기 비전도성 섬유 및 상기 전도성 섬유를 혼용하여 직조기로써 직조되어 길이 방향으로 연장되는 직물 원단을 커팅하여 제작하며,
    상기 2 이상의 센싱용 전극 패턴 사이에 절연을 위한 물리적인 이격 공간으로서 절연 영역을 제공하며,
    상기 절연 영역은, 상기한 직물 형태의 직조에 있어서 상기 비전도성 섬유만으로 직조됨으로써 형성되는,
    것을 특징으로 하는 전도성 섬유를 이용한 누액 감지 센서.
  3. 삭제
  4. 2 이상의 센싱용 전극 패턴을 포함하는 누액 감지 센서에 있어서,
    비전도성 섬유 및 전도성 섬유를 혼용하여 직조된 직물 형태로 구성되되,
    상기 전극 패턴은,
    상기한 직물 형태의 직조에 있어서 일부 영역에 상기 전도성 섬유가 포함되어 직조됨으로써 형성되며,
    상기한 직물 형태의 직조에 있어서 상기 전도성 섬유는 절연성 물질로 코팅된 것이 사용되며,
    직조후 상기 전극 패턴의 일부분에 대하여 상기 전도성 섬유에 코팅된 절연성 물질이 벗겨져서 개방창이 형성된,
    것을 특징으로 하는 전도성 섬유를 이용한 누액 감지 센서.
  5. 2 이상의 센싱용 전극 패턴을 포함하는 누액 감지 센서에 있어서,
    비전도성 섬유 및 전도성 섬유를 혼용하여 직조된 직물 형태로 구성되되,
    상기 전극 패턴은,
    상기한 직물 형태의 직조에 있어서 일부 영역에 상기 전도성 섬유가 포함되어 직조됨으로써 형성되며,
    상기한 직물 형태의 직조에 있어서 상기 전도성 섬유는 전도성 물질이 노출된 것이 사용되며,
    직조후 상기 전극 패턴의 일부분을 제외하고 절연성 물질로 코팅되어 개방창이 형성되는,
    것을 특징으로 하는 전도성 섬유를 이용한 누액 감지 센서.
  6. 청구항 2에 있어서,
    상기 전도성 섬유는 특정한 화학 물질에 녹아내리는 물질로 코팅되어,
    상기 특정한 화학 물질의 누액을 선택적으로 감지하는,
    것을 특징으로 하는 전도성 섬유를 이용한 누액 감지 센서.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 특정한 화학 물질은 황산이며,
    상기 코팅되는 물질은 폴리우레탄, 실리콘 또는 PVC를 포함하는,
    것을 특징으로 하는 전도성 섬유를 이용한 누액 감지 센서.
  8. 청구항 2에 있어서,
    상기한 직물 형태의 직조에 있어서,
    단열 기능 또는 보온 기능을 가진 섬유가 혼용되어 직조된,
    것을 특징으로 하는 전도성 섬유를 이용한 누액 감지 센서.
  9. 청구항 2에 있어서,
    상기한 직물 형태의 직조에 있어서,
    전기 발열을 위한 발열 섬유가 혼용 직조되어 발열 패턴이 추가로 형성되는,
    것을 특징으로 하는 전도성 섬유를 이용한 누액 감지 센서.
  10. 청구항 2에 있어서,
    상기 전극 패턴과 외부 장치 사이의 전기적 연결을 위한 커넥터;를 더 포함하는,
    것을 특징으로 하는 전도성 섬유를 이용한 누액 감지 센서.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 커넥터는,
    도전성 접착제가 도포된 금속 테이프 또는 리벳팅된 스냅으로 구성되는,
    것을 특징으로 하는 전도성 섬유를 이용한 누액 감지 센서.
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 청구항 2 또는 청구항 4 내지 청구항 11 중 어느 한 항에 따른 전도성 섬유를 이용한 누액 감지 센서;
    상기 2 이상의 센싱용 전극 패턴에 대하여 전류 소스를 인가하고 누설 전류의 변화에 기초하여 누액 여부를 판단하는 측정 회로부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 누액 감지 시스템.
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