KR102301471B1 - 흡습 팽창형 누수 감지 장치 및 이를 이용한 누수 감지 시스템 - Google Patents

흡습 팽창형 누수 감지 장치 및 이를 이용한 누수 감지 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 상부가 개방된 내부 공간을 구비하는 하우징; 상기 내부 공간의 일측면에서 감지 스위치를 갖는 누수 감지 센서; 및 상기 내부 공간의 타측면에서 압축 상태로 설치되고 누수에 의한 흡습 시 상기 일측면 방향으로 팽창되어 팽창 상태로 상기 감지 스위치에 접촉하여 상기 누수 감지 센서로부터 누수 감지 정보가 생성되도록하는 흡습 팽창 스위치부;를 포함하는, 흡습 팽창형 누수 감지 장치 및 이를 이용한 누수 감지 시스템에 관한 것이다.

Description

흡습 팽창형 누수 감지 장치 및 이를 이용한 누수 감지 시스템{DEVICE FOR DETECTING LEAK OF WATER EXPANSION TYPE AND LEAK DETECTION SYSTEM USING THE SAME}
본 발명은 흡습 팽창형 누수 감지 장치 및 이를 이용한 누수 감지 시스템에 관한 것이다.
최근 센싱 장비 및 ICT 기술의 보급에 따라 관리 시스템 기술의 발전이 다양하게 이루어지고 있다.
관리 시스템은 공장의 공정, 설비, 각종 시설물의 관리를 자동화 방식으로 관리하는 시스템에 관한 것으로 이를 통해 대규모 시설에 대한 효율적인 관리가 가능하다.
특히, 스프링클러(Sprinkler)는 건물 및 공장 등에 대규모로 설치되는 것이 일반적이며, 이에 대한 개별 관리가 이루어지기 쉽지 않으므로 이에 대한 관리 시스템의 구축이 요구된다.
스프링클러는, 화재 시 온도 상승에 따라 글라스 벌브와 같은 감열체가 파괴되어 자동으로 물이 분사되기 위한 장치이다.
스프링클러는 관리자의 추가적인 조작이나 관리의 필요성없이 물리적으로 자동 살수가 이루어짐에 따라 높은 효율성은 가진다.
하지만, 이러한 스프링클러의 경우 세부 장치의 불량 및 손상에 의해 누수(Leak)가 발생되는 경우가 다수 존재한다.
사무실이나 복도와 같이 일반적인 공간은 특수한 장비가 존재하지 않으므로 해당 스프링클러에서 누수가 발생하는 경우, 큰 손실이 발생될 가능성이 낮다.
하지만, 반도체, LCD, 및 방산 산업 현장에서는 미세 공정을 위한 정밀 설비가 다수 존재하고 있다. 따라서, 해당 현장에서 스프링클러에 의한 누수가 발생하는 경우, 1차적으로 누수에 의한 설비 고장이 발생될 수 있고, 2차적으로 전체 공정의 오류나 시스템 정지와 같은 막대한 손실을 야기할 수 있다.
따리서, 상술한 문제를 사전에 예방하여 차단할 수 있는 장치 및 시스템의 구축이 요구된다.
본 발명은 스프링클러 장치의 누수를 보다 효율적으로 감지할 수 있는 흡습 팽창형 누수 감지 장치 및 이를 이용한 누수 감지 시스템을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상술한 목적을 실현하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 흡습 팽창형 누수 감지 장치는, 상부가 개방된 내부 공간을 구비하는 하우징; 상기 내부 공간의 일측면에서 감지 스위치를 갖는 누수 감지 센서; 및 상기 내부 공간의 타측면에서 압축 상태로 설치되고 누수에 의한 흡습 시 상기 일측면 방향으로 팽창되어 팽창 상태로 상기 감지 스위치에 접촉하여 상기 누수 감지 센서로부터 누수 감지 정보가 생성되도록하는 흡습 팽창 스위치부;를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 흡습 팽창 스위치부는, 상기 타측면에 설치되어 흡습 시 팽창되는 흡습 팽창제; 및 상기 감지 스위치를 향하는 상기 흡습 팽창제의 일면에 설치되는 팽창 스위치;를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 감지 스위치는, 상기 누수 감지 센서에서 단전된 구조의 단전 스위치 회로를 가질 수 있다.
여기서, 상기 팽창 스위치는, 상기 흡습 팽창제의 팽창 시, 상기 단전 스위치 회로를 접촉하여 이들의 통전시킬 수 있다.
여기서, 상기 감지 스위치는, 통전된 구조의 통전 스위치 회로를 가질 수 있다.
여기서, 상기 팽창 스위치는, 상기 흡습 팽창제의 팽창 시, 상기 통전 스위치 회로를 접촉하여 이들을 단전시킬 수 있다.
여기서, 상기 감지 스위치는, 외력에 의해 눌림되는 눌림 스위치를 포함하고, 상기 누수 감지 센서는, 상기 흡습 팽창 스위치부가 흡습 팽창되어 상기 눌림 스위치를 눌림하는 경우 상기 누수 감지 정보를 생성할 수 있다.
여기서, 상기 누수 감지 센서와 상기 흡습 팽창 스위치부 사이에 배치되어 통신 상태에 관한 통신 확인 정보를 생성하여 전송하는 통신 확인 태그를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 하우징의 개방된 상부를 덮도록 형성되는 덮개를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 덮개는, 상부면과 하부면을 관통하는 복수의 관통홀을 포함하 수 있다.
여기서, 상기 덮개에 낙하되는 누수를 상기 흡습 팽창 스위치부로 안내하도록 형성되는 누수 가이드를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 하우징을 스프링클러 헤드에 결합시키도록 형성되는 헤드 결합부를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 헤드 결합부는, 상기 하우징 또는 상기 덮개 중 적어도 어느 하나에서 연장되어 상기 스프링클러 헤드에 결합되도록 형성될 수 있다.
여기서, 상기 내부 공간에 설치되어 상기 흡습 팽창 스위치부의 상기 압착 상태를 지지하도록 형성되는 안전 지지부를 더 포함할 수 있다.
상술한 목적을 실현하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 누수 감지 시스템은, 스프링클러 헤드를 구비하는 스프링클러 장치; 상부가 개방된 내부 공간이 상기 스프링클러 헤드 하부에 배치되도록 결합되는 하우징과 상기 내부 공간의 일측면에서 개방된 감지 스위치를 갖는 누수 감지 센서와 상기 내부 공간의 타측면에서 압축 상태로 설치되고 누수에 의한 흡습 시 상기 일측면에서 상기 타측면 방향으로 팽창되어 팽창 상태로 상기 감지 스위치를 폐쇄하여 상기 누수 감지 센서로부터 누수 감지 정보가 생성되도록하는 흡습 팽창 스위치부를 구비하는 누수 감지 장치; 상기 누수 감지 장치로부터 상기 누수 감지 정보를 수신하는 통신 연결 장치; 및 상기 통신 연결 장치로부터 수신되는 상기 수누 감지 정보를 통해 누수 여부를 판단하고 판단 결과에 관한 누수 확인 정보를 생성하고 이를 출력하는 모니터링 단말기;를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 통신 연결 장치는, 누수 감지 센서와 통신하기 위한 안테나 및 리시버 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 누수 감지 센서는, 패시브 태그인 누수 감지 태그를 포함하고, 누수 감지 태그는, 상기 통신 연결 장치로부터 수신되는 에너지를 통해 전원을 공급받아 상기 누수 감지 정보를 생성하여 전송할 수 있다.
여기서, 누수 감지 장치는, 상기 누수 감지 센서와 상기 흡습 팽창 스위치부 사이에 배치되어 통신 상태에 관한 통신 확인 정보를 생성하여 전송하는 통신 확인 태그를 더 포함하고, 상기 모니터링 단말기는, 상기 통신 확인 태그로부터 수신되는 상기 통신 확인 정보를 참고하여 상기 누수 확인 정보를 생성할 수 있다.
상술한 구성을 갖는 본 발명의 흡습 팽창형 누수 감지 장치 및 이를 이용한 누수 감지 시스템에 의하면, 누수 발생 시 흡습에 따라 물리적으로 팽창되어 누수 감지 정보를 생성함에 따라 보다 효율적인 누수 감지 효과를 가질 수 있다.
또한, 통신을 중계하는 중계기의 이원화를 통해 보다 안정적인 데이터 통신이 가능해질 수 있다.
또한, 패시브 태그의 적용을 통해 보다 넓은 범위에 대한 장비 운용 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 통신용 태그와 누수 감지 태그의 복합 적용을 통해 누수 판단 결과에 대한 신뢰성을 보다 높일 수 있다.
또한, 누수 감지 장치의 간략한 구성을 통해 조립성 및 경제성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 누수 감지 시스템(1000)에 대한 전체적인 동작 과정을 설명하기 위한 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 흡습 팽창형 누수 감지 장치(100)의 구조를 설명하기 위한 사시도이다.
도 3은 도 2의 흡습 팽창형 누수 감지 장치(100)의 단면도이다.
도 4는 누수 감지 장치(100)의 누수 감지 정보 생성의 일 예로, 단전 스위치 회로로 구성되는 감지 스위치와 팽창 스위치의 접촉 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 누수 감지 장치(100)의 누수 감지 정보 생성의 다른 예로, 통전 스위치 회로로 구성되는 감지 스위치와 팽창 스위치의 접촉 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 누수 감지 장치(100)를 이용한 누수 감지 시스템(1000)의 동작 과정 및 모니터링되는 정보들을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 흡습 팽창형 누수 감지 장치 및 이를 이용한 누수 감지 시스템에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 명세서에서는 서로 다른 실시예라도 동일·유사한 구성에 대해서는 동일·유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음한다.
도 1은 본 발명의 누수 감지 시스템(1000)에 대한 전체적인 동작 과정을 설명하기 위한 개념도이다.
다수의 설비(F)가 구비되는 공장 시설의 경우, 화재 등의 상황에 대비하기 위해 공장 천장에는 하부로 물을 분사시킬 수 있는 스프링클러 장치(200)가 복수로 설치되어 있다.
스프링클러 장치(200)는, 화재를 감지하는 경우 자동으로 배관에서 공급되는 물을 분사하는 방식이 주로 적용된다. 이때, 천장 등에는 화재를 감지하고 물이 직접 분사되는 스프링클러 헤더가 주로 설치되어 있다.
스프링클러 헤더는 화재 시 일정 온도에 도달하면 감열체가 녹거나 파괴되어 이탈됨으로써 헤드가 개방되는 폐쇄형 헤드와, 감열체가 존재하지 않아 헤드가 항상 개방된 상태로 일제 살수되는 개방형 헤드로 구분된다.
이러한 스프링클러 헤더는, 시공 설계에 따라, 천장, 측벽, 바닥 등에 각각 설치될 수 있으나, 일반적으로는 다면적에 대하여 분사가 가능하도록 천장에 설치되는 것일 대부분이다.
이렇게 천장에 설치되는 스프링클러 헤더를 통해 화재의 조기 진압이 이루어질 수 있다는 부분에서, 화재 확산 및 예방에 큰 효율이 있다는 사실은 오랜 연구 및 실증에 의해 알려진 바이다.
하지만, 해당 스프링클러 장치(200)는 주로 물을 직접 분사하는 습식 방식이 이용되는 만큼, 화재 시가 아닌 경우에도 일부 장치의 손상 및 불량 등의 이유에 의해 누수(Leak)가 발생되는 경우가 있다.
여기서, 누수는 주로 소화수로 이용되는 물에 대하여 지칭하지만, 물에 한정된 것은 아니며 장치에서 유출될 수 있는 기름 등의 액체를 모두 포함할 수 있다.
누수가 발생되는 장소가, 일반 사무실이나 복도와 같은 생활 공간인 경우에는 해당 누수를 사용자가 발견하여 수리 등의 후속조치를 취하면 큰 문제가 발생되지 않을 수 있다.
하지만, 스프링클러 장치(200)가 설치되는 장소가, 정밀 제품을 생산하는 대단위 공정 또는 정밀 공정의 설비(F)가 존재하는 장소인 경우 해당 누수에 따라 큰 손실이 발생될 수 있다.
예컨데, 스프링클러 장치(200)에서 발생된 누수가 상술한 공정 설비(F)에 인입되는 경우, 고가의 설비(F)에 대한 고장 손실이 1차적으로 발생될 수 있으며, 연속 프로세스로 설치된 공정 프로세스의 시스템 정지 및 오류가 발생되는 경우 전체 제품 생산에 대한 2차 손실이 연쇄적으로 발생할 수 있는 것이다.
이와 같은 문제점을 해소하기 위해 본 발명과 같은 누수 감지 장치(100) 및 누수 감지 시스템(1000)이 제안된다.
누수 감지 시스템(1000)은, 설비(F) 상에 설치되는 스프링클러 장치(200)로부터 발생되는 누수를, 누수 감지 장치(100)로 감지하고, 감지된 누수 감지 정보를 통신 연결 장치(300)로 연계하여 모니터링 단말기(400)로 전달하는 것을 전체 프로세스로 한다.
이때, 누수 감지 장치(100)는 스프링클러 헤더에 설치되어 스프링클러 헤더에서 낙하되는 누수를 흡습하는 경우, 물리적으로 팽창하여 누수 감지 정보를 생성하는 수단을 구비한다.
통신 연결 장치(300)는, 안테나 또는 리시버 중 어느 하나의 단일로 통신 중계를 실시할 수 있으며, 또는 안테나 및 리시버가 이중 설치되어 통신 이원화를 구성함에 따라, 데이터 통신의 안정성을 보다 확보할 수 있다.
모니터링 장치는, 통신 연결 장치(300)로부터 수신되는 누수 감지 정보 및 통신 확인 정보를 통해 누수 여부를 판단하고, 그 판단 결과를 안내하여 누수 발생에 의한 사고 또는 손실을 사전에 차단할 수 있도록 한다.
이와 같은 누수 감지 장치(100) 및 시스템에 의하면 스프링클러 장치(200)에서 발생되는 누수를 보다 효율적으로 감지하고, 이에 따른 모니터링 실시되어 전체 설비 관리의 효율을 향상시킬 수 있다.
이상은 누수 감지 장치 및 시스템에 대한 대략적을 동작 방법에 대하여 간략히 설명하였다.
도 2 및 도 3에서는 누수 감지 장치의 세부적인 구조에 대하여 설명하도록 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 흡습 팽창형 누수 감지 장치(100)의 구조를 설명하기 위한 사시도이고, 도 3은 도 2의 흡습 팽창형 누수 감지 장치(100)의 단면도이다.
도시된 바와 같이, 누수 감지 장치(100)는 하우징(110), 덮개(130), 헤드 결합부(140), 누수 감지 센서(150), 흡습 팽창 스위치부(170), 안전 지지부(180), 및 누수 가이드(190)를 포함할 수 있다.
하우징(110)은, 장치의 구성들을 수용하거나 결합하기 위한 본체 구조로, 상부가 개방된 내부 공간(111)을 가질 수 있다. 따라서, 스프링클러 장치(200, 이하생략)에 결합되는 경우, 개방된 상부를 통해 스프링클러 장치에서 낙하되는 누수(W)를 내부 공간(111)으로 수용할 수 있다.
본 실시예에서 하우징(110)의 형상이 원통형과 유사하게 제시되었으나, 이에 한정된 것은 아니면, 상부가 개방되고 내부 공간(111)을 가질 수 있는 다면체, 타원형, 및 원형 등 다양한 형상이 적용될 수 있다.
내부 공간(111)에는 후술하는 누수 감지 센서(150), 흡습 팽창 스위치부(170), 및 안전 지지부(180)가 설치될 수 있다.
덮개(130)는, 하우징(110)의 개방된 상부를 덮기 위한 수단으로 하우징(110)에 탈착되도록 형성될 수 있다. 이러한 덮개(130)는 관통홀(131)이 구비될 수 있다.
관통홀(131)은, 덮개(130)의 상부면 및 하부면을 관통하는 복수로 구성될 수 있다.
따라서, 하우징(110) 상부에 위치하는 스프링클러 장치로부터 누수(W)가 낙하되는 경우, 해당 누수(W)는 덮개(130)에 낙하되어 관통홀(131)을 따라 하우징(110)의 내부 공간(111)으로 이동될 수 있다. 이때, 누수(W)를 보다 효율적으로 집적하기 위해 덮개(130)는 하우징(110)의 내부 공간(111)을 향해 오목하게 형성되는 오목부를 구비할 수 있다.
해당 오목부는, 내부 공간(111)에서 흡습 팽창 스위치부(170)가 위치하는 영역에 대응되도록 상기 덮개(130)에 형성될 수 있다.
헤드 결합부(140)는, 하우징(110)을 스프링클러 장치, 보다 구체적으로는 스프링클러 헤더에 결합시키기 위한 수단이다. 이를 위해, 헤드 결합부(140)는 하우징(110) 또는 덮개(130) 중 적어도 어느 하나에서 연장되어 스프링클러 헤더에 결합될 수 있다.
도 3에서처럼 헤더 결합부(140)는 덮개(130)에서 높이 방향으로 일부 연장되는 연장부와 해당 연장부에서 너비 방향으로 연장되어 스프링클러 헤더와 끼움 결합되는 집게부를 구비할 수 있다.
헤더 결합부(140)의 구조 및 형상은 한정된 것이 아니며, 상술한 구조 이외에도 하우징(110)을 스프링클러 헤더에 결합시킬 수 있는 다양한 방식 및 구조가 적용될 수 있다.
누수 감지 센서(150)는, 스프링클러 장치의 누수(W) 발생에 관한 누수 감지 정보를 생성하기 위한 수단이다. 이를 위해, 누수 감지 센서(150)는 하우징(110)의 내부 공간(111) 일측면에 설치되고, 감지 스위치(151)를 구비할 수 있다.
누수 감지 센서(150)는, 유선 또는 무선으로 구성될 수 있으며, 본 실시에서는 통신 연결 장치인 안테나 또는 리시버에서 전송되는 에너지(RF: Radio Frequency 에너지)를 수신하여 이를 통해 전원을 생성하고, 전원 생성 시 누수 감지 정보를 생성 및 전송하는 패시브 태그(Passive Tag)로 구성될 수 있다.
감지 스위치(151)는, 후술하는 흡습 팽창 스위치부(170)와 접촉하는 경우, 단전 또는 통전될 수 있다. 이를 위해, 감지 스위치(151)는 누수 감지 센서(150)에서 흡습 팽창 스위치부(170)를 향하도록 형성될 수 있다. 해당 구성에 관해서는 도 4 및 도 5에서 구체적으로 후술하도록 한다.
흡습 팽창 스위치부(170)는, 누수(W)를 흡습하는 경우, 팽창하여 누수 감지 센서(150)의 감지 스위치(151)를 접촉하여 이를 단전 또는 통전시키기 위한 수단이다.
이를 위해 흡습 팽창 스위치부(170)는, 하우징(110)의 내부 공간(111)에서 누수 감지 센서(150)의 반대측인 타측면에 설치될 수 있다. 따라서, 하우징(110)의 내부 공간(111)은 일측면 누수 감지 센서(150)가 설치되고, 반대측 타측면에서는 흡습 팽창 스위치부(170)가 설치될 수 있다. 누수 감지 센서(150)와 흡습 팽창 스위치부(170) 사이는 일정 간격만큼 이격된 이격 공간이 형성될 수 있다.
또한, 누수 감지 센서(150) 및 흡습 팽창 스위치부(170)는 본 실시예에서 내부 공간(111)에서 수평 방향으로 대면하게 배치되어 있으나, 이에 한정된 것은 아니며 내부 공간(111)에서 상하 방향으로 서로 대면하도록 설치될 수도 있다. 이러한 경우, 내부 공간(111)의 상부면에는 흡습 팽창 스위치부(170)가 설치되고, 그 반대측인 내부 공간(111)의 바닥면에는 누수 감지 센서(150)가 설치될 수 있다.
흡습 팽창 스위치부(170)는, 흡습 팽창제(171), 통신 확인 태그(173), 및 팽창 스위치(175)를 포함할 수 있다.
흡습 팽창제(171)는, 최초 압착 상태로 하우징(110)의 내부 공간(111) 타측면에 설치되고, 누수(W)를 흡습하는 경우 팽창 상태로 그 부피가 확장되도록 구성될 수 있다. 이를 위해 흡습 팽창제(171)는, 실런트(Sealant) 및 벤토나이트(Bentonite) 성분 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 해당 성분뿐 아니라, 액체의 흡습에 의해 그 부피가 확장 가능한 다양한 성분들 역시 포함될 수 있다. 이때, 흡습 팽창제(171)의 부피 확장은 압착 상태보다 누수(W) 흡습 시 2 내지 8배까지 확장되도록 성분 조합될 수 있다.
통신 확인 태그(173)는, 통신 상태에 관한 통신 확인 정보를 생성하여 통신 연결 장치로 전송할 수 있다.
통신 확인 정보는, 현재 통신 확인 태그(173)를 통한 통신 여부에 관한 정보일 수 있다. 통신 확인 태그(173)는 패시브 태그로 구성되어 통신 연결 장치로부터 에너지를 수신받는 경우, 이를 전원으로 하여 다시 통신 연결 장치로 통신 확인 정보를 전송할 수 있다. 이때, 통신 확인 정보는 통신 가능 및 불가에 관한 On/Off 신호를 포함할 수 있다.
이러한 통신 확인 태그(173)는, 흡습 팽창제(171)에서 누수 감지 센서(150)를 향하는 일면이나, 상하면 중 적어도 어느 하나에 배치될 수 있다.
팽창 스위치(175)는, 감지 스위치(151)를 향하는 흡습 팽창제(171)의 일면에 설치되어 흡습 팽창제(171)의 팽창 상태에서 감지 스위치(151)와 접촉하도록 구성될 수 있다. 이와 같은 팽창 스위치(175)와 감지 스위치(151)의 접촉에 의해, 누수 감지 센서(150)는 단전 또는 통전되어 누수 감지 정보를 생성하여 전송할 수 있다.
도 3에서처럼 흡습 팽창 스위치부(170)는 흡습 팽창제(171) - 통신 확인 태그(173) - 팽창 스위치(175) 순서로 누수 감지 센서(150)를 향해 서로 결합된 상태를 가질 수 있다.
또한, 흡습 팽창 스위치부(170)가 누수 감지 센서(150)을 향해서 집중 팽창될 수 있도록 하우징(110)의 내측면에는 도시하지 않은 팽창 가이드가 설치될 수 있다.
팽창 가이드는, 흡습 팽창 스위치부(170) 상부를 덮도록 하우징(110) 내측면에서 누수 감지 센서(150)을 향해 연장될 수 있다. 이때, 팽창 가이드는 하우징(110)의 개방된 상부와 흡습 팽창 스위치부(170)를 연통시키는 복수의 가이드 관통홀이 구비될 수 있다. 따라서, 흡습 팽창 스위치부(170)는 가이드 관통홀을 통해 낙하되는 누수(W)와 접촉하여 팽창될 수 있고, 이때 팽창 가이드에 의해 상부로 팽창되는 것이 제한되고, 하우징(110) 바닥면에 의해 하부로 팽창되는 것이 제한되어 개방된 측면 방향인 누수 감지 센서(150) 방향으로 보다 집중 팽창될 수 있다.
안전 지지부(180)는, 흡습 팽창 스위치부(170)의 압착 상태를 지지하기 위한 수단일 수 있다. 따라서, 안전 지지부(180)는 하우징(110) 내부 공간(111)에서 높이 방향으로 연장되어 누수 감지 센서(150)를 향하는 흡습 팽창 스위치부(170)의 일면을 지지할 수 있다. 이때, 안전 지지부(180)는 소정 이상의 외력이 가해지는 경우, 탄성 변형되어 눕혀지거나, 부러지도록 구성되는 재질 밀 구조를 가질 수 있다.
이러한 안전 지지부(180)에 의하면, 실제 누수(W) 상황인 아닌 환경에서 습도 등에 의해 흡습 팽창 스위치부(170)가 오류로 팽창되는 것을 방지할 수 있다.
누수 가이드(190)는, 스프링클러 장치에서 낙하되는 누수(W)를 흡습 팽창 스위치부(170)로 안내하기 위한 수단이다. 이를 위해 누수 가이드(190)는, 덮개(130)의 내부 공간(111) 또는 관통홀(131) 중 적어도 어느 하나를 흡습 팽창 스위치부(170)를 향해 경사지게 안내하는 가이드 로드를 형성할 수 있다. 이에 따라, 덮개(130)의 관통홀(131)을 따라 낙하되는 누수는 흡습 팽창 스위치부(170)가 존재하는 영역으로만 안내되도록 누수를 집중시킬 수 있다.
이상은 누수 감지 장치의 세부적인 구성에 대하여 설명하였다. 도 4 및 도 5에서는 누수 감지 센서의 감지 스위치 종류에 따라 발생되는 누수 감지 정보를 설명하도록 한다.
도 4는 누수 감지 장치(100)의 누수 감지 정보 생성의 일 예로, 단전 스위치 회로(151a)로 구성되는 감지 스위치(151)와 팽창 스위치(175)의 접촉 방법을 설명하기 위한 도면이다.
본 실시예에서의 누수 감지 장치는 도 3의 누수 감지 장치와 대체로 동일한 구조를 갖고 있다. 상술한 동일 구성에 대해서는 동일 도면 부호를 적용하여 일부 생략하여 기재하도록 한다.
이때, 누수 감지 센서(150)의 감지 스위치(151)는 단전 스위치 회로(151a)를 포함하고 있다.
단전 스위치 회로(151a)는, 일 부분이 단락되어 있는 회로로, 이와 같은 단전 스위치 회로(151a)를 구비하는 누수 감지 센서(150)은 현재 상태에서는 어떠한 센싱 정보 및 전원을 생성할 수 없는 상태이다.
이러한 누수 감지 센서(150)가 구비된 상태에서 흡습 팽창 스위치부(170)는 (a)에서처럼 최초에는 압착 상태로 누수 감지 센서(150)와 이격된 상태를 가질 수 있다.
이후, 누수의 흡습에 따라 (b)와 같이 흡습 팽창 스위치부(170)는 누수 감지 센서(150)를 향해 팽창될 수 있다.
흡습 팽창 스위치부(170)가 팽창 상태인 경우, 팽창 스위치(175)는 누수 감지 센서(150)의 감지 스위치(151)와 접촉할 수 있다. 이때, 팽창 스위치(175)는 단전 스위치 회로(151a)를 서로 연결하도록 결합되어 누수 감지 센서(150)가 통전되도록 할 수 있다.
이에 따라, 누수 감지 센서(150)는 통신 연결 장치와의 통신 연결이 가능해짐에 따라, 통신 연결에 따른 누수 감지 정보로 On 신호를 전송할 수 있다.
즉, 단전 스위치 회로(151a)를 갖는 누수 감지 센서(150)는 흡습 팽창 스위치부(170)와 접촉하지 않는 미누수 상황에서 통신 연결 장치와 통신이 되지 않으므로, 통신 연결 장치는 해당 누수 감지 장치(100)에 대한 Off 신호를 모니터링 단말기에 전송할 수 있다.
모니터링 단말기는, 통신 연결 장치로부터 누수 감지 장치(100)에 대한 Off 신호가 수신되면 기설정된 기준값과 비교하여 누수 여부에 대한 누수 확인 정보를 생성할 수 있다.
누수 확인 정보는, 누수 발생 상황에 관한 누수 상황 정보 및 누수 미발생 상황에 대한 미누수 상황 정보를 포함할 수 있다.
따라서, 모니터링 단말기는 단전 스위치 회로(151a)를 갖는 누수 감지 장치(100)로에 대한 Off 신호가 수신되면, 이를 기준값과 비교하여 미누수 상황 정보를 포함하는 누수 확인 정보를 생성하고 이를 모니터에 출력하거나, 관리자 단말기로 이를 전송할 수 있다.
반면, (b)와 같이 누수 발생 및 이의 흡습에 따라 흡습 팽창 스위치부(170)가 팽창되어 감지 스위치(151)를 통전시키는 경우, 누수 감지 센서(150)는 통신 연결 장치로부터 에너지를 수신하여 전원을 생성하고 이에 따른 On 신호를 누수 감지 정보로 생성하여 통신 연결 장치로 전송할 수 있다.
통신 연결 장치는 누수 감지 센서(150)로부터 수신되는 On 신호를 모니터링 단말기에 전송하고, 모니터링 단말기는 해당 누수 감지 장치(100)의 On 신호를 기준값과 비교하여 누수 상황 정보를 포함하는 누수 확인 정보를 생성하고 이를 출력 또는 전송할 수 있다.
이와 같이, 누수 감지 센서(150)가 단전 스위치 회로(151a)를 구비하는 경우에는, 평상 시 누수 감지 센서(150)와 통신 연결 장치의 통신이 이루어지지 않아 Off 신호가 미누수 상황으로 판단될 수 있고, On 신호가 발생되는 경우 이를 누수 상황으로 판단할 수 있다.
뿐만아니라, 본 실시예에서는 도시되지 않았으나, 감지 스위치(151)는 외력에 의해 눌림되는 눌림 스위치로 구성될 수 있다. 이러한 경우, 팽창 스위치(175)에 의한 눌림 여부에 따라 On/Off 신호와 같은 누수 감지 신호를 생성할 수 있다.
도 5는 누수 감지 장치(100)의 누수 감지 정보 생성의 다른 예로, 통전 스위치 회로(151b)로 구성되는 감지 스위치(151)와 팽창 스위치(175)의 접촉 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 도 4의 누수 감지 장치와 반대되는 방식으로 누수 감지 정보를 분석할 수 있다.
이를 위해, 본 실시예의 누수 감지 센서(150)는 통전 스위치 회로(151b)를 구비할 수 있다.
통전 스위치 회로(151b)는, 모든 회로가 정상적으로 설정되어 있어 있는 회로로, 이에 따라 누수 감지 장치(100)는 전원 생성 및 통신 연결 장치와 정상적인 데이터 통신을 실시할 수 있다. 따라서 (a)에서처럼 미누수 상황에서 흡습 팽창 스위치부(170)와 누수 감지 센서(150)가 이격된 상태에서는 정상적인 통신이 이루어져, 누수 감지 센서(150)에서 통신 연결 장치로 On 신호가 전송될 수 있다. 통신 연결 장치는, 수신된 On 신호를 모니터링 단말기로 전송하고, 모니터링 단말기는 통전 스위치 회로(151b)에 대응되는 기준값과 비교하여 해당 On 신호를 전송한 누수 감지 장치(100)를 미누수 상황으로 판단하고, 이에 대한 미누수 상황 정보가 포함된 누수 확인 정보를 생성하여 출력 및 전송할 수 있다.
반면, (b)에서처럼 누수에 의해 흡습 팽창 스위치부(170)가 팽창 상태로 되어 누수 감지 센서(150)(감지 스위치(151)와 접촉하는 경우, 팽창 스위치(175)는 통전 스위치 회로(151b)를 단전 시킬 수 있다.
단전 방법으로는 팽창 스위치(175)의 물리적인 힘에 의해 통전 스위치 회로(151b)를 단락시키거나, 팽창 스위치(175)가 절연 소재로 구성되어 통전 스위치 회로(151b)의 전류를 차단시킬 수 있다. 이외에도 다양한 방식을 단락 및 쇼트(Short) 가능한 과전류 발생, 열화, 절연 파괴 등을 일으킬 수 있다.
이렇게 통전 스위치 회로(151b)의 단전이 이루어지면, 기존 누수 감지 센서(150)에서 생성되어 전송되던 누수 감지 정보(On 신호)는 더이상 전송되지 않을 수 있다.
이에 통신 연결 장치는, 누수 감지 장치(100)와의 통신 단절에 대한 Off 신호를 모니터링 단말기에 전송하고, 모니터링 단말기는 수신된 Off 신호를 통해 해당 누수 감지 장치(100)의 누수 상황으로 판단하고 누수 상황 정보를 포함하는 누수 확인 정보를 생성하여 출력 또는 전송할 수 있다.
이와 같이, 본 실시예의 누수 감지 장치(100)는 도 4의 누수 감지 장치(100)와 반대로 통전 스위치 회로(151b)를 통해 평상시에는 미누수 상황에 대한 누수 확인 정보로 On 신호를 전송하고, 단전되는 경우 해당 신호를 송신할 수 없어 통신 연결 장치에서 전송되는 Off 신호를 통해 모니터링 단말기가 누수 상황으로 판단할 수 있다.
도 6에서는 앞서 설명한 누수 감지 장치가 적용된 누수 감지 시스템에서의 누수 상황 판단에 대하여 추가적으로 설명하도록 한다.
도 6은 누수 감지 장치(100)를 이용한 누수 감지 시스템(1000)의 동작 과정 및 모니터링되는 정보들을 설명하기 위한 도면이다.
본 실시예의 누수 감지 장치(100)는 흡습 팽창 스위치부(171,173,175 이하 생략)가 통신 확인 태그(173) 및 팽창 스위치(175)를 포함할 수 있다.
통신 확인 태그(173)는, 안테나 또는 리시버와 같은 통신 연결 장치(300)와 지속적으로 통신을 실시할 수 있다. 이때, 해당 통신을 통해 통신 확인 태그(173)는 통신 상태에 관한 통신 확인 정보를 통신 연결 장치(300)에 전송할 수 있다.
본 실시예의 표에서처럼 통신 확인 정보는 On/Off 정보를 포함할 수 있다. 즉, 통신 확인 태그(173)가 정상 상태인 경우, 통신 연결 장치(300)와 통신이 가능하므로, 통신 확인 정보는 On 신호일 수 있다. 따라서, 통신 연결 장치(300)가 통신 확인 정보로 On 신호를 수신하고 이를 모니터링 단말기(400)로 전송하는 경우, 모니터링 단말기(400)를 해당 On 신호를 통신 확인 정보로 판단하고 기준값과 비교하여 통신 확인 태그(173)의 통신 상태를 정상으로 판단할 수 있다.
반대로, 통신 확인 태그(173)가 고장이나 손상 등의 이유로 통신 불가 상태가 되면, 통신 연결 장치(300)는 이에 따른 통신 확인 정보로 Off 신호를 모니터링 단말기(400)에 전송할 수 있다.
모니터링 단말기(400)는 수신된 통신 확인 정보가 Off 신호인 경우, 통신 확인 태그(173)의 고장으로 판단할 수 있다.
이렇게 통신 확인 태그(173)를 이용한 통신 확인 정보는, 누수 감지 센서(140)의 오작동 여부를 판단하는데 활용될 수 있다.
예컨데, 통신 확인 태그(173)가 정상적으로 작동(On 신호)이고, 누수 감지 센서(140)가 단전 스위치 회로를 구비한 상태에서(미누수 시 Off 신호) 누수에 의해 누수 감지 센서(140)로부터 On 신호가 누수 감지 정보로 수신되면, 모니터링 단말기(400)는, 해당 누수 감지 장치(100)를 누수 상황으로 판단할 수 있다.
또 다른 예를 들면, 통신 확인 태그(173)가 정상적으로 작동(On 신호)이고, 누수 감지 센서(140)가 통전 스위치 회로를 구비한 상태에서(미누수 시 On 신호) 누수에 의해 누수 감지 센서(140)로부터 Off 신호가 누수 감지 정보로 수신되면, 모니터링 단말기(400)는, 해당 누수 감지 장치(100)를 누수 상황으로 판단할 수 있다.
또 다른 예를 들면, 통신 확인 태그(173)가 작동되지 않는 상황(Off 신호)인 경우, 모니터링 단말기(400)는 통신 고장이 발생한 것으로 판단할 수 있다.
종래에는 통신 고장이 발생하여 신호가 수신되지 않는 경우에도, 모니터링 단말기(400)가 누수 감지 센서(140)로부터 Off 신호가 수신되는 것으로 판단하여 누수가 발생한 것으로 판단하는 문제점이 있었다.
반면 본 발명에서는 통신 확인 태그(173)가 작동되지 않는 상황(Off 신호)인 경우, 모니터링 단말기(400)는 곧바로 통신 고장이 발생한 것으로 판단하여 누수가 발생한 것으로 판단하는 오류를 없앨 수 있다.
따라서, 모니터링 단말기(400)는 상술한 상황과 같이 통신 확인 정보가 Off 신호로 감지되는 상황에서는 누수 감지 센서(140)로부터 어떠한 신호가 수신되더라도, 이를 그대로 판단하여 출력하는 것이 아니라, 통신 확인 정보를 참고하여 누수 확인 정보를 생성할 수 있다.
즉, 통신 확인 태그(173)의 고장 시에는 해당 통신 고장 정보를 출력하고 안내하고, 누수 확인 정보는 미확인 정보를 출력 및 안내할 수 있다.
또한, 상술한 실시예에서는 통신 확인 태그(173) 및 누수 감지 센서(140)에서 전송되는 정보들이 단순히 On/Off 신호를 포함한다고 설명하였다. 하지만, 이는 본 발명의 이해를 높이고자 제시한 단순 사항일 뿐이며, 각 태그 및 센서는 단순 On/Off 신호뿐 아니라, 다양한 추가 정보들을 포함할 수 있다.
예컨데, 통신 확인 태그(173) 및 누수 감지 센서(140) 중 적어도 어느 하나는, 상술한 정보뿐 아니라, 누수 감지 장치(100)를 식별할 수 있는 식별 정보를 전송할 수도 있다. 이와 같은 식별 정보가 모니터링 단말기(400)에 전송되면, 모니터링 단말기(400)는 해당 식별 정보를 참고하여 복수의 누수 감지 장치(100)에 대한 설치/이탈 상태에 대하여 종합 관리 정보를 생성하고 이를 출력 및 안내할 수 있다.
이와 같이, 본 실시예에 따르면 통신 확인 태그를 통해 생성되는 통신 확인 정보를 더 참고하여 누수 확인 정보를 생성함에 따라, 추가적으로 발생될 수 있는 예외 상황을 고려하여 누수 여부를 보다 명확하게 판단할 수 있어, 출력된 누수 확인 정보의 신뢰도를 보다 높일 수 있다. 또한, 해당 시스템을 통해 복수의 누수 감지 장치에 대한 체계적인 관리가 가능해져 관리 효율을 보다 향상시킬 수 있다.
상기와 같은 흡습 팽창형 누수 감지 장치 및 이를 이용한 누수 감지 시스템는, 위에서 설명된 실시예들의 구성과 작동 방식에 한정되는 것이 아니다. 상기 실시예들은 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 구성될 수 있다.
100: 누수 감지 장치 180: 안전 지지부
110: 하우징 190: 누수 가이드
130: 덮개 200: 스프링클러 장치
140: 헤드 결합부 300: 통신 연결 장치
150: 누수 감지 센서 400: 모니터링 단말기
170: 흡습 팽창 스위치부 1000: 누수 감지 시스템

Claims (18)

  1. 상부가 개방된 내부 공간을 구비하는 하우징;
    상기 내부 공간의 일측면에서 감지 스위치를 갖는 누수 감지 센서;
    상기 내부 공간의 타측면에서 압축 상태로 설치되고 누수에 의한 흡습 시 상기 일측면 방향으로 팽창되어 팽창 상태로 상기 감지 스위치에 접촉하여 상기 누수 감지 센서로부터 누수 감지 정보가 생성되도록하는 흡습 팽창 스위치부;
    상기 하우징의 개방된 상부를 덮도록 형성되며 상부면과 하부면을 관통하는 복수의 관통홀을 구비하는 덮개;
    상기 흡습 팽창 스위치부의 팽창 시 상부로 팽창되는 것을 제한하기 위해 상기 흡습 팽창 스위치부의 상부를 덮도록 상기 타측면에서 상기 일측면 방향으로 연장되도록 형성되며, 상기 하우징의 개방된 상부와 상기 흡습 팽창 스위치부를 연통시키도록 복수의 가이드 관통홀을 구비하는 팽창 가이드; 및
    상기 내부 공간의 바닥면에서 높이 방향으로 연장되어 상기 누수 감지 센서를 향하는 상기 흡습 팽창 스위치부의 일면을 지지하도록 형성되어, 누수 상황이 아닌 경우 상기 흡습 팽창 스위치부의 압착 상태를 지지하며 누수에 의해 상기 흡습 팽창 스위치부의 팽창에 따라 소정 이상의 외력이 가해지는 경우 눕혀지는 변형 또는 부러지는 변형 중 적어도 어느 하나의 변형이 이루어지는 안전 지지부;를 포함하는, 흡습 팽창형 누수 감지 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 흡습 팽창 스위치부는,
    상기 타측면에 설치되어 흡습 시 팽창되는 흡습 팽창제; 및
    상기 감지 스위치를 향하는 상기 흡습 팽창제의 일면에 설치되는 팽창 스위치;를 포함하는, 흡습 팽창형 누수 감지 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 감지 스위치는,
    상기 누수 감지 센서에서 단전된 구조의 단전 스위치 회로를 갖는, 흡습 팽창형 누수 감지 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 팽창 스위치는,
    상기 흡습 팽창제의 팽창 시, 상기 단전 스위치 회로를 접촉하여 이들의 통전시키는, 흡습 팽창형 누수 감지 장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 감지 스위치는,
    통전된 구조의 통전 스위치 회로를 갖는, 흡습 팽창형 누수 감지 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 팽창 스위치는,
    상기 흡습 팽창제의 팽창 시, 상기 통전 스위치 회로를 접촉하여 이들을 단전시키는, 흡습 팽창형 누수 감지 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 감지 스위치는,
    외력에 의해 눌림되는 눌림 스위치를 포함하고,
    상기 누수 감지 센서는,
    상기 흡습 팽창 스위치부가 흡습 팽창되어 상기 눌림 스위치를 눌림하는 경우 상기 누수 감지 정보를 생성하는, 흡습 팽창형 누수 감지 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 누수 감지 센서와 상기 흡습 팽창 스위치부 사이에 배치되어 통신 상태에 관한 통신 확인 정보를 생성하여 전송하는 통신 확인 태그를 더 포함하는, 흡습 팽창형 누수 감지 장치.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 제1항에 있어서,
    상기 덮개에 낙하되는 누수를 상기 흡습 팽창 스위치부로 안내하도록 형성되는 누수 가이드를 더 포함하는, 흡습 팽창형 누수 감지 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 하우징을 스프링클러 헤드에 결합시키도록 형성되는 헤드 결합부를 더 포함하는, 흡습 팽창형 누수 감지 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 헤드 결합부는,
    상기 하우징 또는 상기 덮개 중 적어도 어느 하나에서 연장되어 상기 스프링클러 헤드에 결합되도록 형성되는, 흡습 팽창형 누수 감지 장치.
  14. 삭제
  15. 스프링클러 헤드를 구비하는 스프링클러 장치;
    상부가 개방된 내부 공간이 상기 스프링클러 헤드 하부에 배치되도록 결합되는 하우징과 상기 내부 공간의 일측면에서 감지 스위치를 갖는 누수 감지 센서와 상기 내부 공간의 타측면에서 압축 상태로 설치되고 누수에 의한 흡습 시 상기 일측면 방향으로 팽창되어 팽창 상태로 상기 감지 스위치에 접촉하여 상기 누수 감지 센서로부터 누수 감지 정보가 생성되도록하는 흡습 팽창 스위치부와 상기 하우징의 개방된 상부를 덮도록 형성되며 상부면과 하부면을 관통하는 복수의 관통홀을 구비하는 덮개와 상기 흡습 팽창 스위치부의 팽창 시 상부로 팽창되는 것을 제한하기 위해 상기 흡습 팽창 스위치부의 상부를 덮도록 상기 타측면에서 상기 일측면 방향으로 연장되도록 형성되며, 상기 하우징의 개방된 상부와 상기 흡습 팽창 스위치부를 연통시키도록 복수의 가이드 관통홀을 구비하는 팽창 가이드와 상기 내부 공간의 바닥면에서 높이 방향으로 연장되어 상기 누수 감지 센서를 향하는 상기 흡습 팽창 스위치부의 일면을 지지하도록 형성되어, 누수 상황이 아닌 경우 상기 흡습 팽창 스위치부의 압착 상태를 지지하며 누수에 의해 상기 흡습 팽창 스위치부의 팽창에 따라 소정 이상의 외력이 가해지는 경우 눕혀지는 변형 또는 부러지는 변형 중 적어도 어느 하나의 변형이 이루어지는 안전 지지부를 구비하는 누수 감지 장치;
    상기 누수 감지 장치로부터 상기 누수 감지 정보를 수신하는 통신 연결 장치; 및
    상기 통신 연결 장치로부터 수신되는 상기 누수 감지 정보를 통해 누수 여부를 판단하고 판단 결과에 관한 누수 확인 정보를 생성하고 이를 출력하는 모니터링 단말기;를 포함하는, 누수 감지 시스템.
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  17. 삭제
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