KR102078094B1 - 복합형 누액 감지 센서 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 길이방향을 따라 소정길이 연장되고, 상부의 폭이 하부의 폭보다 상대적으로 크게 형성되고, 절연 수지로 이루어진 센서 바디; 및 상기 센서 바디의 하부의 한 측면에 형성되고, 상기 센서 바디의 길이방향을 따라 연장되고, 누액에 의해 정전용량값 또는 저항값이 변화하는 제1 센서부를 포함하고, 상기 제1 센서부는, 상기 센서 바디의 하부의 한 측면에 형성된 제1 센서 형성홈; 상기 제1 센서 형성홈의 내측에 삽입되는 제1 센서 라인; 및 상기 제1 센서 라인의 주변을 둘러싸고, 상기 제1 센서 형성홈을 채우는 제2 센서 라인을 포함하는 복합형 누액 감지 센서에 관한 것이다.

Description

복합형 누액 감지 센서{Complex type leak detecting sensor}
본 발명은 산, 염기, 유기 등의 약품 또는 오일의 누액을 감지하는 센서에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 누액 검출 이후에도 재사용이 가능한 복합형 누액 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.
한편, 일반화학 또는 석유화학 및 철강제조를 위한 산업시설에도 다양한 종류의 제품 생산 및 가공에 필요한 황산, 불산, 질산, 가성소다 등의 다양한 종류의 산과 염기성 화학물질 저장시설이 옥외에 설치 및 운영된다.
이러한 화학 물질들은 이송관 또는 저장 탱크의 불량, 열화, 과압 또는 조작 실수 등 예측하기 어려운 상황에 의해 화학 물질이 외부로 누액되는 일이 발생할 수 있다. 누액된 화학 물질은 폭발, 화재로 이어져 사람은 물론 제조 현장의 다른 장치나 부품들에 악영향을 끼치므로, 약품의 누액을 감지하여 빠르게 조치를 취할 필요가 있다.
약품의 누액 감지는 일반적으로 플러스(+) 도체선과 마이너스(-) 도체선을 나란히 또는 교차 배치하고, 이 두 도체선들 사이에 전도성 용액이 접촉하여 쇼트가 발생함으로써 전체 저항값이 변화하는 것을 감지한다.
한편, 최근에는 물에는 반응하지 않고 산, 염기, 유기 및 오일과 같은 특정 약품에만 반응하여 누액을 검출하는 센서들이 개발되었다. 등록특허 제10-1799836호는 누설된 화학 약품을 센서층으로 안내하는 유입 구멍들이 형성되고, 특정 화학 약품에 의해 용해되는 용해막들이 유입 구멍들을 막고 있는 강우 구분형 누설 감지 센서를 개시한다. 또한, 등록특허 제10-1460020호는 산성 용액에 의해 용해되는 물질에 의해 도전라인이 외부로 노출되지 않도록 베이스필름층의 상부면에 코팅층을 도포한 산성용액 누설 감지 장치를 개시한다.
그러나, 이러한 종래의 누액 감지 센서들은 수분에는 반응하지 않고 누설된 약품에 의해서만 용해되는 용해물질을 코팅하거나 용해막을 부착하여야 하고, 누액을 감지한 이후에는 용해물질이나 용해막이 용해되어 센서의 재사용이 불가능하다는 문제가 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로서, 물에는 반응하지 않고, 산, 염기, 유기 등의 약품 또는 오일에만 반응하여 약품의 누액을 검출할 수 있고, 누액의 검출 이후에도 재사용이 가능한 복합형 누액 감지 센서를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 제1 실시예는 길이방향을 따라 소정길이 연장되고, 상부의 폭이 하부의 폭보다 상대적으로 크게 형성되고, 절연 수지로 이루어진 센서 바디; 및 상기 센서 바디의 하부의 한 측면에 형성되고, 상기 센서 바디의 길이방향을 따라 연장되고, 누액에 의해 정전용량값 또는 저항값이 변화하는 제1 센서부를 포함하고, 상기 제1 센서부는, 상기 센서 바디의 하부의 한 측면에 형성된 제1 센서 형성홈; 상기 제1 센서 형성홈의 내측에 삽입되는 제1 센서 라인; 및 상기 제1 센서 라인의 주변을 둘러싸고, 상기 제1 센서 형성홈을 채우는 제2 센서 라인을 포함한다.
바람직하게는, 상기 센서 바디의 하부의 다른 한 측면에 형성되고, 상기 센서 바디의 길이방향을 따라 연장되고, 누액에 의해 정전용량값 또는 저항값이 변화하는 제2 센서부를 더 포함하고, 상기 제2 센서부는, 상기 센서 바디의 하부의 다른 한 측면에 형성된 제2 센서 형성홈; 상기 제2 센서 형성홈의 내측에 삽입되는 제3 센서 라인; 및 상기 제3 센서 라인의 주변을 둘러싸고, 상기 제2 센서 형성홈을 채우는 제4 센서 라인을 포함한다.
더 바람직하게는, 상기 센서 바디의 하부의 바닥면에 형성되고, 상기 센서 바디의 길이방향을 따라 연장되고, 누액에 의해 정전용량값 또는 저항값이 변화하는 제3 센서부를 더 포함하고, 상기 제3 센서부는, 상기 센서 바디의 하부의 바닥면에 형성된 제3 센서 형성홈; 상기 제3 센서 형성홈의 내측에 삽입되는 제5 센서 라인; 및 상기 제5 센서 라인의 주변을 둘러싸고, 상기 제3 센서 형성홈을 채우는 제6 센서 라인을 포함한다.
바람직하게는, 상기 제1 센서부의 제2 센서 라인이 부분적으로만 외부로 노출되도록 상기 센서 바디의 하부의 한 측면에 구비되는 제1 밀봉부; 상기 제2 센서부의 제4 센서 라인이 부분적으로만 외부로 노출되도록 상기 센서 바디의 하부의 다른 한 측면에 구비되는 제2 밀봉부; 및 상기 제3 센서부의 제6 센서 라인이 부분적으로만 외부로 노출되도록 상기 센서 바디의 하부의 바닥면에 구비되는 제3 밀봉부를 더 포함한다.
여기서, 상기 제1 밀봉부, 제2 밀봉부 및 제3 밀봉부는 절연 재질이고, 제2 센서 라인, 제4 센서 라인 및 제6 센서 라인이 상기 센서 바디의 길이방향을 따라 일정간격 이격되어 국소적으로 노출되도록 하는 패턴을 갖는다.
또한, 상기 제1 센서 라인, 제3 센서 라인 및 제5 센서 라인은 심선, 동선 또는 편조선으로 이루어지고, 상기 제2 센서 라인, 제4 센서 라인 및 제6 센서 라인은 수지, 접착제 및 도전성 잉크를 혼합한 물질로 이루어진다.
본 발명의 제2 실시예 및 제3 실시예는, 길이방향을 따라 소정길이 연장되고, 상부의 폭이 하부의 폭보다 상대적으로 크게 형성되고, 절연 수지로 이루어진 센서 바디; 상기 센서 바디의 길이방향을 따라 상기 센서 바디의 하부의 양측면에 각각 연장되고, 누액에 의해 정전용량값 또는 저항값이 변화하는 센서부; 상기 센서 바디의 하부 중심에 형성된 홈부 내에 길이방향을 따라 형성된 도전성 공통 라인; 상기 센서부가 부분적으로 외부로 노출되도록 상기 센서부를 절연 밀봉하는 밀봉부; 및 상기 센서 바디의 길이방향을 따라 상기 센서 바디의 상부 중심에 매설된 와이어를 포함한다.
본 발명의 제4 실시예 및 제5 실시예는, 길이방향을 따라 소정길이 연장되고, 절연 수지로 이루어진 센서 바디; 상기 센서 바디의 바닥면에 길이방향을 따라 형성되고, 상부보다 하부가 더 큰 폭을 갖는 홈부; 상기 센서 바디의 길이방향을 따라 상기 홈부의 양측면에 각각 연장되고, 누액에 의해 정전용량값 또는 저항값이 변화하는 센서부; 상기 센서부가 부분적으로 외부로 노출되도록 상기 센서부를 절연 밀봉하는 밀봉부; 및 상기 센서 바디의 길이방향을 따라 상기 홈부의 위에서 상기 센서 바디에 매설된 와이어를 포함한다.
여기서, 본 발명의 제3 실시예 및 제5 실시예에 개시된 상기 와이어는 일부가 외부로 노출되도록 상기 홈부와 인접하여 배치되고, 상기 와이어의 주변에는 도전성 물질이 주입 또는 도포된다.
본 발명의 제6 실시예는, 길이방향을 따라 소정길이 연장되고, 절연 수지로 이루어진 센서 바디; 상기 센서 바디의 길이방향을 따라 상기 센서 바디의 바닥면에 서로 이격되어 나란하게 형성된 한 쌍의 돌출부; 상기 센서 바디의 길이방향을 따라 상기 센서 바디의 바닥면에서 상기 한 쌍의 돌출부 중 하나의 외측에 형성되고, 누액에 의해 정전용량값 또는 저항값이 변화하는 제1 센서 라인; 상기 센서 바디의 길이방향을 따라 상기 센서 바디의 바닥면에서 상기 한 쌍의 돌출부 중 다른 하나의 외측에 형성되고, 누액에 의해 정전용량값 또는 저항값이 변화하는 제2 센서 라인; 상기 센서 바디의 길이방향을 따라 상기 한 쌍의 돌출부 사이에 형성된 공통 라인; 상기 센서 바디의 길이방향을 따라 상기 센서 바디의 중심에 매설된 와이어; 및 상기 제1 센서 라인과 제2 센서 라인이 부분적으로 외부로 노출되도록 절연 밀봉하는 밀봉부를 포함하다.
본 발명의 제7 실시예는, 길이방향을 따라 소정길이 연장되고, 절연 수지로 이루어진 센서 바디; 상기 센서 바디의 길이방향을 따라 상기 센서 바디의 바닥면에 서로 이격되어 나란하게 형성된 한 쌍의 홈부; 상기 센서 바디의 길이방향을 따라 상기 센서 바디의 바닥면에서 상기 한 쌍의 홈부 중 하나의 내부에 형성되고, 누액에 의해 정전용량값 또는 저항값이 변화하는 제1 센서 라인; 상기 센서 바디의 길이방향을 따라 상기 센서 바디의 바닥면에서 상기 한 쌍의 홈부 중 다른 하나의 내부에 형성되고, 누액에 의해 정전용량값 또는 저항값이 변화하는 제2 센서 라인; 상기 센서 바디의 길이방향을 따라 상기 한 쌍의 홈부 사이에 형성된 공통 라인; 상기 센서 바디의 길이방향을 따라 상기 센서 바디의 중심에 매설된 와이어; 및 상기 제1 센서 라인과 제2 센서 라인이 부분적으로 외부로 노출되도록 절연 밀봉하는 밀봉부를 포함한다.
바람직하게는, 상기 제1 센서 라인과 공통 라인 사이의 저항값 및 정전용량값 변화, 그리고 상기 제2 센서 라인과 공통 라인 사이의 저항값 및 정전용량값 변화에 기초하여 누액 여부를 감지하는 콘트롤러를 더 포함하고, 상기 콘트롤러는 상기 제1 센서 라인과 공통 라인 사이의 저항값 및 정전용량값 변화를 미리 입력된 기준값과 비교하여 누액된 액체가 물, 화학 약품 또는 오일인지를 1차적으로 구분하고, 상기 콘트롤러는 상기 제2 센서 라인과 공통 라인 사이의 저항값 및 정전용량값 변화를 미리 입력된 기준값과 비교하여 누액된 액체가 물, 화학 약품 또는 오일인지 2차적으로 구분한 후, 1차 및 2차 구분 결과를 비교하여 누액된 액체를 결정한다.
본 발명에 따른 복합형 누액 감지 센서는 약품에 의해 용해되는 용해막 또는 코팅층을 구비하지 않고 약품의 누액을 검출할 수 있고, 이로 인해 약품 누액의 검출 이후에도 센서의 재사용이 가능하다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 복합형 누액 감지 센서를 개략적으로 도시한 횡단면도,
도 2a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 복합형 누액 감지 센서를 개략적으로 도시한 측면도,
도 2b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 복합형 누액 감지 센서를 다른 방향에서 개략적으로 도시한 측면도,
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 복합형 누액 감지 센서를 개략적으로 도시한 저면도,
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 복합형 누액 감지 센서의 다른 형태를 개략적으로 도시한 횡단면도,
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 복합형 누액 감지 센서의 다른 형태를 개략적으로 도시한 저면도,
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 복합형 누액 감지 센서를 개략적으로 도시한 횡단면도,
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 복합형 누액 감지 센서를 개략적으로 도시한 횡단면도,
도 8은 본 발명의 제4 실시예에 따른 복합형 누액 감지 센서를 개략적으로 도시한 횡단면도,
도 9는 본 발명의 제5 실시예에 따른 복합형 누액 감지 센서를 개략적으로 도시한 횡단면도,
도 10은 본 발명의 제6 실시예에 따른 복합형 누액 감지 센서를 개략적으로 도시한 횡단면도,
도 11은 도 10의 저면도,
도 12는 본 발명의 제7 실시예에 따른 복합형 누액 감지 센서를 개략적으로 도시한 횡단면도,
도 13은 도 12의 저면도,
도 14는 본 발명의 제6 실시예 또는 제7 실시예에 따른 복합형 누액 감지 센서의 누액 감지 회로 구성을 개략적으로 도시한 도면.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 복합형 누액 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 복합형 누액 감지 센서는 절연 수지 소재로 이루어진 센서 바디(100) 및 누액에 의해 정전용량값이 변화하거나 저항값이 변화하는 제1 센서부(210)를 포함한다.
센서 바디(100)는 길이방향을 따라 소정길이로 연장된 각봉 형상의 절연 수지 소재로 이루어진다. 여기서, 절연 수지 소재는 예를 들면, PP, PE, PVC, POM, PC, PU 등의 일반 수지 또는 PFA, PCTFE, ETFE, FEP 등의 불소 수지 계열의 소재를 포함할 수 있다. 또한, 센서 바디(100)는 상부의 폭이 하부의 폭보다 상대적으로 크게 형성된다. 센서 바디(100)의 상부의 폭이 하부의 폭보다 상대적으로 크게 형성됨으로써, 하부의 외측면 측에 누설된 액체가 유입될 수 있는 공간이 형성된다. 이러한 공간은 누설된 액체가 제1 센서부(210) 측으로 용이하게 안내될 수 있게 하는 역할을 한다.
제1 센서부(210)는 센서 바디(100)의 하부의 한 측면에 형성되고, 센서 바디(100)의 길이방향을 따라 연장된다. 이 제1 센서부(210)는 제1 센서 형성홈(211), 제1 센서 라인(212) 및 제2 센서 라인(213)을 포함한다. 제1 센서 형성홈(211)은 센서 바디(100)의 하부의 한 측면에 센서 바디(100)의 길이방향을 따라 형성된다. 제1 센서 라인(212)은 제1 센서 형성홈(211)의 내측에 삽입된다. 이 제1 센서 라인(212)은, 예를 들면 심선, 동선 또는 편조선으로 이루어질 수 있다. 제2 센서 라인(213)은 제1 센서 라인(212)의 주변을 둘러싸도록 배치된다. 또한, 제2 센서 라인(213)은 제1 센서 형성홈(211)을 채우도록 배치된다. 여기서, 제2 센서 라인(213)은 수지, 접착제 및 도전성 잉크를 혼합한 물질로 이루어질 수 있다.
또한, 본 발명의 제1 실시예에 따른 복합형 누액 감지 센서는 센서 바디(100)의 하부의 다른 한 측면에 형성되는 제2 센서부(220)를 더 포함한다. 제2 센서부(220)는 제1 센서부(210)와 대면하는 형태로 센서 바디(100)의 다른 한 측면에 형성된다. 그리고, 제1 센서부(210)와 마찬가지로 센서 바디(100)의 길이방향을 따라 연장되고, 누액에 의해 정전용량값 또는 저항값이 변화하도록 구성된다.
여기서, 제2 센서부(220)는 제2 센서 형성홈(221), 제3 센서 라인(222) 및 제4 센서 라인(223)을 포함한다. 제2 센서 형성홈(221)은 센서 바디(100)의 하부의 다른 한 측면에 센서 바디(100)의 길이방향을 따라 형성된다. 제3 센서 라인(222)은 제2 센서 형성홈(221)의 내측에 삽입된다. 이 제3 센서 라인(222)은, 예를 들면 심선, 동선 또는 편조선으로 이루어질 수 있다. 제4 센서 라인(223)은 제3 센서 라인(222)의 주변을 둘러싸도록 배치된다. 또한, 제4 센서 라인(223)은 제2 센서 형성홈(221)을 채우도록 배치된다. 여기서, 제4 센서 라인(223)은 수지, 접착제 및 도전성 잉크를 혼합한 물질로 이루어질 수 있다.
또한, 본 발명의 제1 실시예에 따른 복합형 누액 감지 센서는 센서 바디(100)의 하부의 바닥면에 형성되는 제3 센서부(230)를 더 포함한다. 제3 센서부(230)는 제1 센서부(210) 및 제2 센서부(220)와 마찬가지로, 센서 바디(100)의 길이방향을 따라 연장되고 누액에 의해 정전용량값 또는 저항값이 변화하도록 구성된다.
여기서, 제3 센서부(230)는 제1 센서부(210)와 제2 센서부(220)의 공통 라인 역할을 수행할 수 있고, 제3 센서 형성홈(231), 제5 센서 라인(232) 및 제6 센서 라인(233)을 포함한다. 제3 센서 형성홈(231)은 센서 바디(100)의 하부의 바닥면에 센서 바디(100)의 길이방향을 따라 형성된다. 제5 센서 라인(232)은 제3 센서 형성홈(231)의 내측에 삽입된다. 이 제5 센서 라인(232)은, 예를 들면 심선, 동선 또는 편조선으로 이루어질 수 있다. 제6 센서 라인(233)은 제5 센서 라인(232)의 주변을 둘러싸도록 배치된다. 또한, 제6 센서 라인(233)은 제3 센서 형성홈(231)을 채우도록 배치된다. 여기서, 제6 센서 라인(233)은 수지, 접착제 및 도전성 잉크를 혼합한 물질로 이루어질 수 있다.
이와 같이 구성된 본 발명의 제1 실시예에 따른 복합형 누액 감지 센서는 각 센서부(210, 220, 230)의 외측에 누설된 유체에 의해 정전용량값이 변화하는 감지 영역이 형성되고, 누액 감지 영역에서의 유전율 변화에 따른 정전용량값을 검출하여 물과 구분하여 약품 누액을 검출할 수 있다. 또한, 각 센서부(210, 200, 230)는 누설된 유체와 접촉하여 저항값이 변화할 수 있다. 따라서, 정전용량값 변화 및/또는 저항값 변화에 기초하여 누액을 감지할 수 있다. 특히, 본 발명의 제1 실시예에 따른 복합형 누액 감지 센서가 정전용량값 변화에 기초하여 누액을 감지하도록 구성된 경우, 약품에 의해 용해되는 별도의 용해막이나 코팅층을 형성할 필요가 없어, 누액 검출 후 재사용이 가능하다.
바람직하게는, 제1 센서부(210)가 정전용량값 변화에 기초하여 누액을 감지하도록 구성된 경우, 제1 센서부(210)의 외측에는 제2 센서 라인(213)이 부분적으로만 외부로 노출되도록 센서 바디(100)의 하부의 한 측면에 제1 밀봉부(310)가 구비될 수 있다. 도 2a를 참조하면, 제1 밀봉부(310)는 센서 바디(100)의 하부의 한 측면에 부분적으로 코팅된 절연 부재로서, 제1 센서부(210)의 제2 센서 라인(213)이 일정간격으로 이격되어 노출되도록 한다. 이러한 제1 밀봉부(310)에 의해, 제2 센서 라인(213)은 정전용량값 감지 영역이 국소적으로 분할된다.
제1 센서부(210)에 의해 형성되는 감지 영역이 서로 이격된 복수의 국소 감지 영역들로 분할됨으로써, 이 국소 감지 영역들은 상대적으로 넓은 감지 영역에 비해서 정전용량값의 변화가 현저하게 일어나게 된다. 따라서, 센서의 누액 감지 능력을 증가시킬 수 있다.
또한, 제2 센서부(220)가 정전용량값 변화에 기초하여 누액을 감지하도록 구성된 경우, 제2 센서부(220)의 외측에도 제4 센서 라인(223)이 부분적으로만 외부로 노출되도록 센서 바디(100)의 하부의 다른 한 측면에 제2 밀봉부(320)가 구비될 수 있다. 도 2b를 참조하면, 제2 밀봉부(320)는 센서 바디(100)의 하부의 다른 한 측면에 부분적으로 코팅된 절연 부재로서, 제2 센서부(220)의 제4 센서 라인(223)이 일정간격으로 이격되어 노출되도록 한다. 이러한 제2 밀봉부(320)에 의해, 제4 센서 라인(223)은 정전용량값 감지 영역이 국소적으로 분할되고, 따라서 정전용량값의 변화가 현저하게 일어나게 된다.
한편, 도 3에 도시된 바와 같이 제3 센서부(230)는 별도의 밀봉부를 구비하지 않고, 저항값이 변화에 기초하여 누액을 감지하도록 구성될 수 있다. 즉, 제1 센서부(210)와 제2 센서부(220)는 정전용량값 변화에 기초하여 누액을 감지하고, 제3 센서부(230)는 저항값 변화에 기초하여 누액을 감지하도록 구성됨으로써, 복합적으로 누액 감지가 가능하다.
도 4와 5를 참조하면, 제3 센서부(230) 역시 정전용량값 변화에 기초하여 누액을 감지하도록 구성될 수 있다. 이에 따라, 제3 센서부(230)의 외측, 즉 센서 바디(100)의 바닥면에는 제3 밀봉부(330)가 구비될 수 있다. 이 제3 밀봉부(330)는 센서 바디(100)의 바닥면에 부분적으로 코팅된 절연 부재로서, 제3 센서부(230)의 제6 센서 라인(233)이 일정간격 이격되어 노출되게 한다.
이와 같이, 제1 밀봉부(310), 제2 밀봉부(320) 및 제3 밀봉부(330)는 절연 재질로서, 각각 제2 센서 라인(213), 제4 센서 라인(223) 및 제6 센서 라인(233)이 센서 바디(100)의 길이방향을 따라 일정간격 이격되어 국소적으로 노출되도록 하는 패턴을 갖는다. 따라서, 각 센서부(210, 220, 230)의 정전용량값 감지 영역이 국소적으로 분할되어 정전용량값의 변화가 현저하게 일어나게 됨으로써, 센서의 누액 감지 능력을 증가시킬 수 있다.
도 6과 7을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예 및 제3 실시예에 따른 복합형 누액 감지 센서는 절연 수지 소재로 이루어진 센서 바디(100), 누액에 의해 정전용량값이 변화하거나 저항값이 변화하는 한 쌍의 센서부(240, 250), 도전성 공통 라인(260), 센서부(240, 250)를 부분적으로 절연 밀봉하는 밀봉부(340, 350) 및 센서 바디(100)에 매설된 와이어(270)를 포함한다.
센서 바디(100)는 길이방향을 따라 소정길이로 연장된 각봉 형상의 절연 수지 소재로 이루어진다. 또한, 센서 바디(100)는 상부의 폭이 하부의 폭보다 상대적으로 크게 형성된다. 이러한 공간은 누설된 액체가 센서부(240, 250) 측으로 용이하게 안내될 수 있게 하는 역할을 한다.
센서부(240, 250)는 센서 바디(100)의 하부의 양측면에 각각 형성되고, 센서 바디(100)의 길이방향을 따라 연장된다. 도면에서, 센서 바디(100)의 좌측면에는 제1 센서 라인(241)이 소정 패턴으로 형성되고, 센서 바디(100)의 우측면에는 제2 센서 라인(251)이 소정 패턴으로 형성된다. 이 센서 라인들(241, 251)은 각각 센서 바디(100)의 측면 상에서 노출되도록 배치된다. 여기서, 제1 센서 라인(241)과 제2 센서 라인(251)은 동일한 물질 또는 서로 다른 물질로 형성될 수 있다.
도전성 공통 라인(260)은 센서 바디(100)의 바닥면 중심에 형성된 홈부(110) 내에 배치되고, 누액이 발생하는 경우에 제1 센서 라인(241) 및 제2 센서 라인(251)의 통전되는 공통 라인으로서 역할을 한다.
밀봉부(340, 350)는 센서부(240, 250)가 부분적으로 외부로 노출되도록 센서부(240, 250)를 절연 밀봉한다. 밀봉부(340, 350)가 부분적으로 센서부(240, 250)를 밀봉하는 경우에, 앞선 제1 실시예에서 설명한 것처럼, 밀봉부(340, 350)는 센서 바디(100)의 하부의 측면에 부분적으로 코팅된 절연 부재로서, 센서부(240, 250)의 센서 라인들(241, 251)이 일정간격으로 이격되어 노출되게 한다. 이러한 밀봉부(340, 350)에 의해, 센서 라인들(241, 251)은 정전용량값 감지 영역이 국소적으로 분할된다.
와이어(270)는 센서 바디(100)의 길이방향을 따라 센서 바디(100)의 상부 중심에 매설된다. 이 와이어(270)는 심선, 동선 또는 편조선으로 형성되며, 일정길이를 갖는 센서 바디(100)의 장력을 유지하는 역할을 한다. 이에 따라, 센서 바디(100)의 홈부(110)가 변형되는 문제를 해소할 수 있다.
한편, 도 6에 도시된 복합형 누설 감지 센서(제2 실시예)는 와이어(270)가 공통 라인(260)과 이격되어 외부로 노출되지 않는 비노출형 와이어를 구비한다. 그리고, 도 7에 도시된 복합형 누설 감지 센서(제3 실시예)는 와이어(270)가 공통 라인(260)과 연결되어 외부로 노출되는 노출형 와이어를 구비한다. 여기서, 도 7의 노출형 와이어는 일부가 외부로 노출되도록 홈부(110)와 인접하여 배치되고, 와이어가 금속선일 경우 직접 노출을 방지하기 위해 도전성 물질을 홈부(110) 내에 추가로 주입 또는 도포하여 도전성 물질이 와이어(270)를 감싸게 하는 것이 바람직하다. 여기서, 도전성 물질은 공통 라인(260)과 동일한 물질이거나 또는 수지, 접착제 및 도전성 잉크를 혼합한 물질로 이루어질 수 있다.
도 8과 9를 참조하면, 본 발명의 제4 실시예 및 제5 실시예에 따른 복합형 누액 감지 센서는 절연 수지 소재로 이루어진 센서 바디(100), 센서 바디(100)의 바닥면에 형성된 홈부(120), 누액에 의해 정전용량값이 변화하거나 저항값이 변화하는 한 쌍의 센서부(24, 250), 센서부(240, 250)를 부분적으로 절연 밀봉하는 밀봉부(340, 350) 및 센서 바디(100)에 매설된 와이어(270)를 포함한다.
센서 바디(100)는 길이방향을 따라 소정길이로 연장된 각봉 형상의 절연 수지 소재로 이루어진다.
홈부(120)는 센서 바디(100)의 바닥면에 센서 바디(100)의 길이방향을 따라 형성되고, 상부보다 하부가 더 큰 폭을 갖는다. 도면에는 윗변이 아랫변보다 작은 사다리꼴 형상의 단면을 갖는 홈부(120)가 개시되어 있다. 이 홈부(120)는 누액이 유입되는 공간 및 센서부(240, 250)가 설치되는 공간을 제공한다. 특히, 이러한 하부가 상부보다 큰 폭으로 형성된 홈부(120)는 빗물 등이 홈부(120) 내로 유입된 후 표면 장력에 의해 맺혀있는 것을 방지하는 역할을 한다.
센서부(240)는 홈부(120)의 대면하는 양측면에 각각 센서 바디(100)의 길이방향을 따라 연장된 제1 센서 라인(241)과 제2 센서 라인(251)을 포함한다.
밀봉부(340, 350)는 센서부(240, 250)가 부분적으로 외부로 노출되도록 센서부(240, 250)를 절연 밀봉한다. 밀봉부(340, 350)가 부분적으로 센서부(240, 250)를 밀봉하는 경우에, 밀봉부(340, 350)는 센서 바디(100)의 하부의 측면에 부분적으로 코팅된 절연 부재로서, 센서부(240, 250)의 센서 라인들(241, 251)이 일정간격으로 이격되어 노출되도록 한다. 이러한 밀봉부(340, 350)에 의해, 센서 라인들(241, 251)은 정전용량값 감지 영역이 국소적으로 분할된다.
와이어(270)는 센서 바디(100)의 길이방향을 따라 센서 바디(100)의 상부 중심에 매설된다. 이 와이어(270)는 심선, 동선 또는 편조선으로 형성되며, 일정길이를 갖는 센서 바디(100)의 장력을 유지하는 역할을 한다.
한편, 도 8에 도시된 복합형 누설 감지 센서(제4 실시예)는 와이어(270)가 홈부(120)로부터 이격되어 외부로 노출되지 않는 비노출형 와이어를 구비한다. 그리고, 도 9에 도시된 복합형 누설 감지 센서(제5 실시예)는 와이어(270)가 홈부(120)와 인접하게 배치되어 외부로 노출되는 노출형 와이어를 구비한다. 여기서, 도 9의 노출형 와이어(270)가 금속선일 경우 직접 노출을 방지하기 위해, 와이어(270)의 주변에 도전성 물질(280)을 주입 또는 도포하여 도전성 물질이 와이어(270)를 감싸게 하는 것이 바람직하다. 이 경우 노출형 와이어(270)는 도 8의 센서부(240, 250)의 센서 라인들(241, 251)이 통전되는 공통 라인으로서 역할을 할 수 있다.
도 10과 11을 참조하면, 본 발명의 제6 실시예에 따른 복합형 누액 감지 센서는 절연 수지 소재로 이루어진 센서 바디(100), 센서 바디(100)의 바닥면에 형성된 한 쌍의 돌출부(131, 132), 누액에 의해 정전용량값이 변화하거나 저항값이 변화하는 제1 센서 라인(291)과 제2 센서 라인(292), 도전성 공통 라인(260), 센서 바디(100)에 매설된 와이어(270) 및 센서 라인들(291, 292)을 부분적으로 절연 밀봉하는 밀봉부(361, 362)를 포함한다.
센서 바디(100)는 길이방향을 따라 소정길이로 연장된 대체로 반원봉 형상의 절연 수지 소재로 이루어진다.
한 쌍의 돌출부(131, 132)는 반원형 단면을 가지며, 센서 바디(100)의 평평한 바닥면에 서로 이격되어 나란하게 형성된다. 이 한 쌍의 돌출부(131, 132)에 의해, 센서 바디(100)의 바닥면은 3개의 평평한 면을 갖는다.
제1 센서 라인(291)과 제2 센서 라인(292)은 센서 바디(100)의 바닥면에서 센서 바디(100)의 길이방향을 따라 연장된다. 제1 센서 라인(291)은 한 쌍의 돌출부 중 하나(132)의 외측, 예를 들면 도면에서 우측에 위치한 평평한 면 상에 형성된다. 제2 센서 라인(292)은 한 쌍의 돌출부 중 다른 하나(131)의 외측, 예를 들면 도면에서 좌측에 위치한 평평한 면 상에 형성된다.
도전성 공통 라인(260)은 센서 바디(100)의 바닥면 중심에, 즉 한 쌍의 돌출부(131, 132) 사이에 센서 바디(100)의 길이방향을 따라 배치되고, 와이어(270)는 센서 바디(100)의 길이방향을 따라 센서 바디(100)의 중심에 매설된다. 이 와이어(270)는 심선, 동선 또는 편조선으로 형성되며, 일정길이를 갖는 센서 바디(100)의 장력을 유지하는 역할을 한다. 또한, 와이어(270)는 센서 바디(100)의 바닥면과 인접하여 배치되어 일부가 외부로 노출될 수 있어, 와이어(270)의 주변에는 도전성 물질(280)이 주입 또는 도포되어, 도전성 공통라인(260)과 연결되도록 구성된다. 누액이 발생하는 경우에 제1 센서 라인(291) 및 제2 센서 라인(292)의 통전되는 공통 라인으로서 역할을 한다.
밀봉부(361, 362)는 센서 라인들(291, 292)이 부분적으로 외부로 노출되도록 센서 라인들(291, 292)을 절연 밀봉한다. 밀봉부(361, 362)는 센서 바디(100)의 하부의 측면에 부분적으로 코팅된 절연 부재로서, 센서 라인들(291, 292)이 일정간격으로 이격되어 노출되도록 한다. 이러한 밀봉부(361, 362)에 의해, 센서 라인들(291, 292)은 정전용량값 감지 영역이 국소적으로 분할된다.
도 12와 13을 참조하면, 본 발명의 제7 실시예에 따른 복합형 누액 감지 센서는 제6 실시예와 동일한 센서 바디(100), 제1 센서 라인(291), 제2 센서 라인(292), 도전성 공통 라인(260), 와이어(270) 및 밀봉부(361, 362)를 포함한다. 그러나, 본 발명의 제7 실시예는 제6 실시예의 한 쌍의 돌출부(131, 132) 대신에 한 쌍의 홈부(133, 134)를 포함한다.
한 쌍의 홈부(133, 134)는 센서 바디(100)의 평평한 바닥면에 서로 이격되어 나란하게 형성된다. 이 한 쌍의 홈부(133, 134)는 제1 센서 라인(291)과 제2 센서 라인(292)이 형성될 수 있는 공간을 제공한다. 예를 들면, 도면에 도시된 우측 홈부(134)에는 제1 센서 라인(291)이 구비되고, 좌측 홈부(133)에는 제2 센서 라인(292)에 구비된다. 그리고, 한 쌍의 홈부(133, 134) 사이에 위치한 센서 바디(100)의 바닥면에는 공통 라인(260)이 구비된다.
바람직하게는, 도 14를 참조하면, 본 발명의 제6 실시예 및 제7 실시예에 따른 복합형 누액 감지 센서는 제1 센서 라인(291)과 공통 라인(260) 사이의 정전용량값 및/또는 저항값 변화, 그리고 제2 센서 라인(292)과 공통 라인(260) 사이의 정전용량값 및/또는 저항값 변화에 기초하여 누액 여부를 감지하는 콘트롤러(400)를 더 포함한다.
이 콘트롤러(400)는 제1 센서 라인(291)과 공통 라인(260) 사이의 저항값 및 정전용량값 변화를 미리 입력된 기준값과 비교함으로써, 누액된 액체가 물인지, 화학 약품인지 또는 오일인지를 1차적으로 구분한다(①). 또한, 콘트롤러(400)는 1차 구분 이후에 시간차를 두고 제2 센서 라인(292)과 공통 라인(260) 사이의 저항값 및 정전용량값 변화를 미리 입력된 기준값과 비교함으로써, 누액된 액체가 물인지, 화학 약품인지 또는 오일인지를 2차적으로 구분하여 누액된 액체를 결정한다(②).
이와 같이, 콘트롤러(400)는 시간차를 두고 2차에 걸쳐서 저항값 및 정전용량값 변화를 기준값과 비교함으로써, 물, 화학 약품 및 오일을 정확하게 구분할 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.

Claims (12)

  1. 길이방향을 따라 소정길이 연장되고, 상부의 폭이 하부의 폭보다 상대적으로 크게 형성되고, 절연 수지로 이루어진 센서 바디;
    상기 센서 바디의 길이방향을 따라 상기 센서 바디의 하부의 양측면에 각각 연장되고, 누액에 의해 정전용량값 또는 저항값이 변화하는 센서부;
    상기 센서 바디의 하부 중심에 형성된 홈부 내에 길이방향을 따라 형성된 도전성 공통 라인;
    상기 센서부가 부분적으로 외부로 노출되도록 상기 센서부를 절연 밀봉하는 밀봉부; 및
    상기 센서 바디의 길이방향을 따라 상기 센서 바디의 상부 중심에 매설된 와이어를 포함하는 복합형 누액 감지 센서.
  2. 길이방향을 따라 소정길이 연장되고, 절연 수지로 이루어진 센서 바디;
    상기 센서 바디의 바닥면에 길이방향을 따라 형성되고, 상부보다 하부가 더 큰 폭을 갖는 홈부;
    상기 센서 바디의 길이방향을 따라 상기 홈부의 양측면에 각각 연장되고, 누액에 의해 정전용량값 또는 저항값이 변화하는 센서부;
    상기 센서부가 부분적으로 외부로 노출되도록 상기 센서부를 절연 밀봉하는 밀봉부; 및
    상기 센서 바디의 길이방향을 따라 상기 홈부의 위에서 상기 센서 바디에 매설된 와이어를 포함하는 복합형 누액 감지 센서.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 와이어는 일부가 외부로 노출되도록 상기 홈부와 인접하여 배치되고, 상기 와이어의 주변에는 도전성 물질이 주입 또는 도포되는 복합형 누액 감지 센서.
  4. 길이방향을 따라 소정길이 연장되고, 절연 수지로 이루어진 센서 바디;
    상기 센서 바디의 길이방향을 따라 상기 센서 바디의 바닥면에 서로 이격되어 나란하게 형성된 한 쌍의 돌출부;
    상기 센서 바디의 길이방향을 따라 상기 센서 바디의 바닥면에서 상기 한 쌍의 돌출부 중 하나의 외측에 형성되고, 누액에 의해 정전용량값 또는 저항값이 변화하는 제1 센서 라인;
    상기 센서 바디의 길이방향을 따라 상기 센서 바디의 바닥면에서 상기 한 쌍의 돌출부 중 다른 하나의 외측에 형성되고, 누액에 의해 정전용량값 또는 저항값이 변화하는 제2 센서 라인;
    상기 센서 바디의 길이방향을 따라 상기 한 쌍의 돌출부 사이에 형성된 공통 라인;
    상기 센서 바디의 길이방향을 따라 상기 센서 바디의 중심에 매설된 와이어; 및
    상기 제1 센서 라인과 제2 센서 라인이 부분적으로 외부로 노출되도록 절연 밀봉하는 밀봉부를 포함하는 복합형 누액 감지 센서.
  5. 길이방향을 따라 소정길이 연장되고, 절연 수지로 이루어진 센서 바디;
    상기 센서 바디의 길이방향을 따라 상기 센서 바디의 바닥면에 서로 이격되어 나란하게 형성된 한 쌍의 홈부;
    상기 센서 바디의 길이방향을 따라 상기 센서 바디의 바닥면에서 상기 한 쌍의 홈부 중 하나의 내부에 형성되고, 누액에 의해 정전용량값 또는 저항값이 변화하는 제1 센서 라인;
    상기 센서 바디의 길이방향을 따라 상기 센서 바디의 바닥면에서 상기 한 쌍의 홈부 중 다른 하나의 내부에 형성되고, 누액에 의해 정전용량값 또는 저항값이 변화하는 제2 센서 라인;
    상기 센서 바디의 길이방향을 따라 상기 한 쌍의 홈부 사이에 형성된 공통 라인;
    상기 센서 바디의 길이방향을 따라 상기 센서 바디의 중심에 매설된 와이어; 및
    상기 제1 센서 라인과 제2 센서 라인이 부분적으로 외부로 노출되도록 절연 밀봉하는 밀봉부를 포함하는 복합형 누액 감지 센서.
  6. 제4항 또는 제5항에 있어서,
    상기 제1 센서 라인과 공통 라인 사이의 저항값 및 정전용량값 변화, 그리고 상기 제2 센서 라인과 공통 라인 사이의 저항값 및 정전용량값 변화에 기초하여 누액 여부를 감지하는 콘트롤러를 더 포함하고,
    상기 콘트롤러는 상기 제1 센서 라인과 공통 라인 사이의 저항값 및 정전용량값 변화를 미리 입력된 기준값과 비교하여 누액된 액체가 물, 화학 약품 또는 오일인지를 1차적으로 구분하고,
    상기 콘트롤러는 상기 제2 센서 라인과 공통 라인 사이의 저항값 및 정전용량값 변화를 미리 입력된 기준값과 비교하여 누액된 액체가 물, 화학 약품 또는 오일인지 2차적으로 구분한 후, 1차 및 2차 구분 결과를 비교하여 누액된 액체를 결정하는 복합형 누액 감지 센서.
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