KR102556523B1 - 스마트 보온재 모듈, 스마트 보온재 조립체 및 스마트 보온재 모듈을 이용한 배관 누설 감지 방법 - Google Patents

스마트 보온재 모듈, 스마트 보온재 조립체 및 스마트 보온재 모듈을 이용한 배관 누설 감지 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 스마트 보온재 모듈, 스마트 보온재 조립체 및 스마트 보온재 모듈을 이용한 배관 누설 감지 방법에 관한 것이다. 구체적으로 본 발명의 일 실시예에 따르면, 배관에 설치되는 스마트 보온재 모듈에 있어서, 상기 배관에서 발생하는 열을 차단하기 위해 상기 배관을 따라 연장되는 보온재; 상기 보온재에 내장되어 온도를 감지하는 센서; 및 상기 스마트 보온재 모듈에 인접하게 배치된 다른 스마트 보온재 모듈과 연결될 수 있고, 상기 센서와 연결되는 센서 연결유닛을 포함하는, 스마트 보온재 모듈이 제공될 수 있다.

Description

스마트 보온재 모듈, 스마트 보온재 조립체 및 스마트 보온재 모듈을 이용한 배관 누설 감지 방법{SMART INSULATION ASSEMBLY, SMART INSULATION MODULE AND METHOD FOR DETECTING PIPE LEAK BY USING SMART INSULATION MODULE}
본 발명은 스마트 보온재 조립체, 스마트 보온재 모듈 및 이를 이용한 배관의 누설 여부를 감지하는 방법에 대한 발명이다.
일반적으로, 유류 저장 탱크와 같은 구조물로부터 원거리 또는 넓은 지역에 걸쳐 유류 등을 이송하기 위해 설치되는 배송관(또는 이송관)은 장시간 사용으로 인한 부식이나, 타 공사 또는 주변 환경으로부터 발생된 진동 또는 용접부 파열 등으로 인해 균열이나 타공(hole)이 발생하는 경우, 배송관을 통해 이송되는 유류 등이 외부로 누설되어 토양이나 지하수를 오염시키거나, 경제적인 손실과 같은 피해가 발생하기 때문에, 초기에 배송관 누설을 감지할 필요가 있었다.
이와 같이, 배송관의 누설 여부를 탐지하는 기술로는 청음봉 등과 같은 도구와 훈련된 인간의 청각을 이용하는 전통적인 방식이 소구경이면서 깊게 매설되지 않은 배송관 등에서 사용되어 왔으며, 최근에는 전통적인 방식의 한계를 극복하기 위해 배송관 누설 시에 발생하는 음파를 검출하거나, 배송관 내외에 수분 탐지 센서를 설치하여 누설된 유류를 검출하는 방식, 또는 배송관 내에 금속선을 삽입하고 금속선의 저항값을 검출한 후 저항값의 변동에 따라 누설을 감지하는 방식 등이 제안되었다.
그러나, 기존의 배송관의 누설 여부를 탐지하는 기술들은 각각의 문제점이 발생하였는데, 먼저 전통적인 방식인 청음봉을 이용하는 방식의 경우에는 사람의 청각에 의존하고 일정량의 누설이 일어나야 탐지가 가능하므로, 정확한 배송관의 누설 부위를 탐지하는 것이 어려웠으며, 또한 수분 센서 등과 같이 각종 센서를 이용하는 방식은 각 센서에서 누설 여부를 확인할 수 있는 영역은 좁은데 반해, 유류가 이송되는 배송관의 길이는 상대적으로 길어 상당히 많은 수의 센서를 배송관의 내면 또는 외면에 장착해야 하기 때문에 상당한 시간 및 비용이 소모되는 문제점이 발생하였다.
또한, 기존의 배송관 누설 여부를 탐지하는 기술들의 경우, 압력을 이용하여 유속을 측정하고, 유속 변화를 통해 누설 여부를 탐지하는 기술들이 대부분이지만, 압력만을 이용하여 누설 여부를 탐지하기에는 정확도에 있어서 문제가 발생하였다.
본 발명의 일 실시예는 상기와 같은 배경에 착안하여 발명된 것으로서, 배관의 누설여부를 판단할 수 있는 센서가 내부에 배치된 보온재로, 보온재에 별도로 센서를 설치할 필요가 없이 바로 배관 외부를 둘러싸도록 설치할 수 있기 때문에 보온재를 배관의 외부에 설치함에 있어 편의성을 갖춘 스마트 보온재 모듈을 제공하고자 한다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 센서의 길이를 연장하여 배관의 누설된 유체가 발산하는 열을 신속하게 감지할 수 있도록 하는 스마트 보온재 모듈을 제공하고자 한다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 센서에 열전도율이 높은 열전달부를 연결하여, 열전달부를 통해 누설된 유체가 발산하는 열을 신속하게 감지할 수 있도록 하는 스마트 보온재 모듈을 제공하고자 한다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 배관을 둘러싸는 보온재 내부에 복수 개의 유체 통로를 형성시켜, 누설된 유체가 직접 유동하여, 열을 신속하게 감지할 수 있는 스마트 보온재 모듈을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 배관에 설치되는 스마트 보온재 모듈에 있어서, 상기 배관에서 발생하는 열을 차단하기 위해 상기 배관을 따라 연장되는 보온재; 상기 보온재에 내장되어 온도를 감지하는 센서; 및 상기 스마트 보온재 모듈에 인접하게 배치된 다른 스마트 보온재 모듈과 연결될 수 있고, 상기 센서와 연결되는 센서 연결유닛을 포함하는, 스마트 보온재 모듈이 제공될 수 있다.
또한, 배관을 따라 연장되는 보온재, 센서, 및 센서 연결유닛을 포함하는 복수 개의 스마트 보온재 모듈을 이용한 배관 누설 감지 방법에 있어서, 복수 개의 스마트 보온재 모듈을 상기 배관에 배치하는 배관 커버 단계; 센서를 통해 온도 변화를 감지하는 감지 단계; 및 상기 센서로부터 감지된 온도 변화에 기초하여 상기 배관의 누설 여부를 판단하는 판단 단계를 포함하는, 스마트 보온재 모듈을 이용한 배관 누설 감지 방법.
또한, 인접한 스마트 보온재 모듈끼리 조립된 제1 스마트 보온재 모듈 및 제2 스마트 보온재 모듈을 포함하고, 상기 스마트 보온재 모듈은, 배관에서 발생하는 열을 차단하기 위해 상기 배관을 따라 연장되는 보온재; 상기 보온재에 내장되어 온도를 감지하는 센서; 및 상기 스마트 보온재 모듈에 인접하게 배치된 다른 스마트 보온재 모듈과 연결될 수 있고, 상기 센서와 연결되는 센서 연결유닛을 포함하는, 스마트 보온재 조립체가 제공될 수 있다.
본 발명의 일 실시예는 상기와 같은 배경에 착안하여 발명된 것으로서, 배관의 누설여부를 판단할 수 있는 센서가 내부에 배치된 보온재로, 보온재에 별도로 센서를 설치할 필요가 없이 바로 배관 외부를 둘러싸도록 설치할 수 있기 때문에 보온재를 배관의 외부에 설치함에 있어 편의성이 높아지는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 센서의 길이를 연장하여 배관의 누설된 유체가 발산하는 열을 신속하게 감지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 센서에 열전도율이 높은 열전달부를 연결하여, 이를 통해 누설된 유체가 발산하는 열을 신속하게 감지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 배관을 둘러싸는 보온재 내부에 복수 개의 유체 통로를 형성시켜, 누설된 유체가 직접 유동하여, 열을 신속하게 감지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 스마트 보온재 조립체를 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1의 A-A'을 따라 절단한 스마트 보온재 조립체의 단면도이다.
도 3은 도 1의 A-A'을 따라 절단한 스마트 보온재 모듈의 단면도이다.
도 4는 도 2의 스마트 보온재 모듈이 본 발명의 제2 실시예로 변형되었을 때의 사시도 및 일부 확대도이다.
도 5는 도 3의 스마트 보온재 모듈에서 센서의 길이가 길어진 모습을 나타내는 단면도이다.
도 6은 스마트 보온재 모듈이 본 발명의 제3 실시예로 변형되었을 때의 단면도이다.
도 7은 제1 실시예에 따른 스마트 보온재 모듈을 이용한 배관 누설 감지 방법을 개략적으로 나타낸 순서도이다.
이하에서는 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 구체적인 실시예에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
아울러 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
또한, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '연결', '안내'된다고 언급된 때에는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결, 안내될 수도 있지만 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로 본 발명을 한정하려는 의도로 사용된 것은 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다.
또한, 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 해당 구성요소들은 이와 같은 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 이 용어들은 하나의 구성요소들을 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.
또한, 본 명세서에서 상부, 하부, 상면 등의 표현은 도면에 도시를 기준으로 설명한 것이며 해당 대상의 방향이 변경되면 다르게 표현될 수 있음을 미리 밝혀둔다. 한편 본 명세서의 '배관 방향'은 도 1 내지 도 6에서 배관(3)이 연장되는 방향일 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 스마트 보온재 조립체(1)의 구체적인 구성에 대하여 설명한다.
이하, 도 1 내지 도 3를 참조하면, 스마트 보온재 조립체(1)는 배관(3)으로부터 유체가 누설된 경우 누설된 유체에 의한 온도 변화를 감지할 수 있다. 또한, 스마트 보온재 조립체(1)는 온도 변화에 기초하여 배관(3) 누설 여부를 판단할 수 있다. 배관(3)을 따라 유동하는 유체는 일 예시로 증기일 수 있다. 이러한 스마트 보온재 조립체(1)는 복수 개의 스마트 보온재 모듈(10)을 포함할 수 있다.
스마트 보온재 모듈(10)은 배관(3)으로부터 유체가 누설된 경우 유체에 의한 온도 변화를 감지할 수 있다. 이러한 스마트 보온재 모듈(10)은 배관(3)의 외주면을 커버하도록 설치될 수 있다. 또한, 스마트 보온재 모듈(10)은 배관 방향을 따라서 연장될 수 있다.
이러한 스마트 보온재 모듈(10)은 복수 개로 제공될 수 있으며, 복수 개의 스마트 보온재 모듈(10) 중 인접한 일부는 서로 연결될 수 있다. 이러한 복수 개의 스마트 보온재 모듈(10)은 제1 스마트 보온재 모듈(11) 및 제2 스마트 보온재 모듈(12)을 포함할 수 있다.
제1 스마트 보온재 모듈(11)과 제2 스마트 보온재 모듈(12)은 배관방향을 따라 배치될 수 있다.
스마트 보온재 모듈(10)은 보온재(100), 센서(200), 센서 연결유닛(300), 및 제어부(미도시)를 포함할 수 있다.
보온재(100)는 배관(3) 내부의 열이 외부로 방출되는 것을 방지할 수 있다. 이러한 보온재(100)는 배관(3)을 둘러싸도록 제공될 수 있으며, 배관(3)의 배관 방향을 따라서 연장될 수 있다. 예를 들어, 보온재(100)는 배관(3)이 관통하기 위한 중공을 가지는 원통 형상으로 제공될 수 있다. 또한, 보온재(100)는 코르크, 펠트, 탄화코르크, 석면, 유리 섬유 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 이러한 보온재(100)에는 수용홀(110)이 형성될 수 있다.
수용홀(110)은 복수 개의 스마트 보온재 모듈(10)이 서로 연결되었을 때, 인접한 스마트 보온재 모듈(10)의 후술할 각각의 센서 연결유닛(300)을 수용할 수 있다. 이러한 수용홀(110)은 스마트 보온재 모듈(10)에 복수 개로 형성될 수 있으며, 복수 개의 수용홀(110)은 보온재(100)의 양측 단부로부터 인입 형성될 수 있다.
센서(200)는 배관(3)으로부터 유체가 누설될 경우 누설된 유체의 온도 변화를 감지할 수 있다. 이러한 센서(200)는 보온재(100)에 내장될 수 있다. 예를 들어, 센서(200)는 보온재(100)의 내주면과 외주면 사이에 배치되도록 보온재(100)에 내장될 수 있다.
또한, 센서(200)는 배관 방향을 따라서 연장될 수 있다. 예를 들어, 센서(200)는 일측 단부(예를 들어, 도 5의 좌측 단부)가 보온재(100)의 배관 방향에 있어서 보온재(100)의 중심보다 보온재(100)의 일측 단부(예를 들어, 도 5의 좌측 단부)에 더 인접하도록 연장될 수 있다. 또한, 센서(200)는 타측 단부(예를 들어, 도 5의 우측 단부)가 보온재(100)의 배관 방향에 있어서 보온재(100)의 중심보다 보온재(100)의 타측 단부(예를 들어, 도 5의 우측 단부)에 더 인접하도록 연장될 수 있다. 다시 말해, 센서(200)는 센서(200)의 일측 단부로부터 보온재의 중심까지의 길이(a) 보다 센서(200)의 일측 단부로부터 보온재(100)의 일측 단부까지의 길이(b)가 더 길도록(a < b) 제공될 수 있다(도 5 참조).
한편, 센서(200)는 광섬유 케이블을 포함할 수 있다. 일 예로 센서(200)는 광섬유 내에 미세 격자가 새겨진 광섬유 케이블을 포함하는 센서(이하 '미세 격자 광섬유 케이블') 및 온도를 감지할 수 있는 광섬유 케이블을 포함하는 센서(이하 '온도 감지 케이블') 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
미세 격자 광섬유 케이블 및 온도 감지 케이블은 각각 펄스레이저(미도시) 및 수광부(미도시)를 포함할 수 있다. 이러한 펄스레이저 및 수광부는 서로 인접한 위치에 배치될 수 있다. 구체적으로, 센서(200)가 미세 격자 광섬유 케이블인 경우, 광섬유에 복수 개의 미세 구조의 격자를 포함할 수 있다. 예를 들어, 미세 격자 광섬유 케이블 내부로 펄스레이저로부터 빛이 공급되면, 공급된 빛의 일부는 광섬유에 포함된 복수 개의 미세 구조의 격자로 인하여 반사되고, 이렇게 반사된 빛은 수광부에 도달할 수 있다. 미세 격자 광섬유 케이블에 열이 가해지는 경우, 광섬유에 포함된 미세 구조의 격자가 팽창하게 되어, 케이블에 열이 가해지지 않은 경우와 다른 파장의 빛이 반사되어 수광부에 도달할 수 있다. 미세 격자 광섬유 케이블은 케이블에 열이 가해지지 않은 경우에 수광부에 도달한 반사광의 파장과, 케이블에 열이 가해진 경우에 수광부에 도달한 반사광의 파장의 차이를 통해 온도 변화 여부를 파악할 수 있다. 즉, 미세 격자 광섬유 케이블에 포함된 복수 개의 미세 구조의 격자에서 온도 변화를 감지할 수 있다.
센서(200)가 온도 감지 케이블인 경우, 케이블 내부로 펄스레이저로부터 빛이 공급되면, 빛이 나아가는 동안 빛의 일부는 연속적으로 산란되고, 이 중 공급된 빛이 나아가는 방향과 반대 방향으로 역산란되는 빛은 수광부에 도달할 수 있다. 온도 감지 케이블에 열이 가해지는 경우, 역산란된 일부 빛에 진폭의 변화가 생기게 되어, 온도 감지 케이블에 열이 가해지지 않은 경우의 역산란된 빛과 다른 진폭을 갖는 역산란된 빛이 수광부에 도달할 수 있다. 온도 감지 케이블은 온도 감지 케이블에 열이 가해지지 않는 경우에 수광부에 도달한 역산란된 빛과 온도 감지 케이블에 열이 가해진 경우에 수광부에 도달한 역산란된 빛의 진폭의 차이로부터 온도 변화 여부를 파악할 수 있다. 즉, 온도 감지 케이블의 내부의 연속적으로 산란되는 지점들에서 발생하는 온도 변화를 감지할 수 있다.
센서 연결유닛(300)은 인접하는 다른 스마트 보온재 모듈(10)의 센서 연결유닛(300)에 체결되어, 인접한 스마트 보온재 모듈(10)을 서로 연결할 수 있다. 또한, 센서 연결유닛(300)은 탄성을 가질 수 있다. 예를 들어, 스마트 보온재 모듈(10)의 외부로 센서 연결유닛(300)을 신장시켜서 인접하는 스마트 보온재 모듈(10)의 센서 연결유닛(300)과 외부에서 체결할 수 있다.
센서 연결유닛(300)은 제1 연결모듈(310) 및 제2 연결모듈(320)을 포함할 수 있다.
제1 연결모듈(310)은 제2 연결모듈(320)과 체결할 수 있다. 이러한 제1 연결모듈(310)은 센서(200)로부터 배관 방향을 따라 일측으로 연장될 수 있다. 예를 들어, 제1 연결모듈(310)은 스마트 보온재 모듈(10)의 외부로 연장될 수 있다. 이러한 제1 연결모듈(310)은 제1 연결라인(311) 및 제1 연결구(312)를 포함할 수 있다.
제1 연결라인(311)은 센서(200)와 제1 연결구(312)를 이어주는 라인이다. 예를 들어, 제1 연결라인(311)은 일측 단부가 센서(200)에 연결되고, 타측 단부는 제1 연결구(312)에 연결될 수 있다.
제1 연결구(312)는 후술할 제2 연결구(322)와 체결할 수 있다. 예를 들어, 제1 연결구(312)는 제2 연결구(322)가 삽임될 수 있는 홀을 구비할 수 있다. 다만 이러한 예시에 한정되는 것은 아니며, 제1 연결구(312)는 자기력을 갖는 자성체를 포함할 수 있다.
제2 연결모듈(320)은 제1 연결모듈(310)과 체결할 수 있다. 이러한 제2 연결모듈(320)은 센서(200)로부터 배관 방향을 따라 전술한 제1 연결모듈(310)이 연장된 방향과 보온재(100)의 중심을 기준으로 반대 방향으로 연장될 수 있다. 예를 들어, 제2 연결모듈(320)은 스마트 보온재 모듈(10)의 외부로 연장될 수 있다. 이러한 제2 연결모듈(320)은 제2 연결라인(321) 및 제2 연결구(322)를 포함할 수 있다.
제2 연결라인(321)은 센서(200)와 제2 연결구(322)를 이어주는 라인이다. 예를 들어, 제2 연결라인(321)은 일측 단부가 센서(200)에 연결되고, 타측 단부는 제2 연결구(322)에 연결될 수 있다.
제2 연결구(322)는 제1 연결구(312)와 체결할 수 있다. 예를 들어, 제2 연결구(312)는 제2 연결구(322)가 삽임될 수 있는 홀을 구비할 수 있다. 다만 이러한 예시에 한정되는 것은 아니며, 제2 연결구(322)는 자기력을 갖는 자성체를 포함할 수 있다.
한편, 제1 스마트 보온재 모듈(11)에 포함된 제1 연결모듈, 제1 연결라인, 제1 연결구 각각의 부재번호는 310a, 311a, 312a이 될 수 있고, 제2 스마트 보온재 모듈(12)에 포함된 제1 연결모듈, 제1 연결라인, 제1 연결구 각각의 부재번호는 310b, 311b, 312b 가 될 수 있다.
또한, 제1 스마트 보온재 모듈(11)에 포함된 제2 연결모듈, 제2 연결라인, 제2 연결구 각각의 부재번호는 320a, 321a, 322a이 될 수 있고, 제2 스마트 보온재 모듈(12)에 포함된 제1 연결모듈, 제1 연결라인, 제1 연결구 각각의 부재번호는 310b, 311b, 312b 가 될 수 있다.
제1 연결모듈(310a)은 인접한 제2 연결모듈(320b)과 체결된 경우, 탄성에 의해 제1 스마트 보온재 모듈(11)과 제2 스마트 보온재 모듈(12)을 연결할 수 있다. 예를 들어, 제1 연결모듈(310a)과 제2 연결모듈(320b)이 신장하여 외부에서 체결되면, 수축하여 제1 스마트 보온재 모듈(11)과 제2 스마트 보온재 모듈(12)이 연결될 수 있다.
제1 스마트 보온재 모듈(11)과 제2 스마트 보온재 모듈(12)이 연결되면, 체결된 제1 연결구(312a) 및 제2 연결구(322b)는 수용홀(110)에 수용될 수 있다. 예를 들어, 제1 스마트 보온재 모듈(11)에 형성된 수용홀(110)에는 제1 연결구(312a), 제2 스마트 보온재 모듈(12)에 형성된 수용홀(110)에는 제2 연결구(322b)가 수용될 수 있다.
한편, 본 실시예에 따른 도 3에서는 제1 연결구(312)와 제2 연결구(322)가 서로 반대방향에 배치되는 것으로 도시하였으나, 이는 예시에 불과하고 제1 연결구(312)와 제2 연결구(322)가 일측과 타측에 모두 제공되는 것도 가능하다.
제어부는 센서(200)로부터 감지된 온도 변화에 기초하여 배관(3)의 누설 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 제어부(미도시)는 센서(200)에 감지된 온도 변화율이 기 설정된 온도 변화율 이상인 경우, 배관(3)이 누설되었다고 판단할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 제1 실시예에 따른 스마트 보온재 조립체(1)의 작용 및 효과에 대하여 설명한다.
최소 단위길이를 갖는 보온재(100)에 센서(200)를 내장하여 일체형 단위모듈인 스마트 보온재 모듈(10) 복수 개를 서로 연결할 수 있다.
이러한 복수 개의 스마트 보온재 모듈(10)을 서로 연결할 수 있기에 산업현장에서의 배관(3)에 설치, 보수 및 해체 작업이 매우 간단해지는 효과가 있다.
게다가, 센서 연결유닛(300)이 탄성을 가지도록 구성될 경우, 제1 스마트 보온재 모듈(11)과 제2 스마트 보온재 모듈(12)은 탄성에 의해 신장될 수 있다. 또한, 제1 스마트 보온재 모듈(11)과 제2 스마트 보온재 모듈(12)이 서로 연결된 이후에는, 신장되어있던 제1 연결모듈(310) 과 제2 연결모듈(320)은 탄성에 의해 다시 수축하면서 제1 스마트 보온재 모듈(11)과 제2 스마트 보온재 모듈(12)의 내부에 수용될 수 있다.
한편, 이러한 구성 이외에도, 본 발명의 제2 실시예에 따르면, 열전달부(400)를 더 포함할 수 있다. 이하, 도 4를 더 참조하여, 본 발명의 제2 실시예를 설명한다. 제2 실시예를 설명함에 있어서, 상술한 실시예와 비교하였을 때의 차이점을 위주로 설명하며 동일한 설명 및 도면부호는 상술한 실시예를 원용한다.
열전달부(400)는 배관(3)에서 유체가 누설된 경우, 누설된 유체에서 발산하는 열을 센서(200)에 신속하게 전달할 수 있다. 이러한 열전달부(400)는 보온재(100)의 열전도율보다 높은 열전도율을 가질 수 있다. 또한, 보온재(100)의 내주면과 외주면의 사이에 배치될 수 있다.
한편, 열전달부(400)는 보온재(100)의 연장방향과 평행하게 형성된 복수 개의 제1 열전달부재(410)와, 이러한 복수 개의 제1 열전달부재(410)와 교차하는 방향으로 형성된 복수 개의 제2 열전달부재(420)가 서로 교차하도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 배관 방향의 복수 개의 제1 열전달부재(410)와, 이러한 배관 방향의 복수 개의 제1 열전달부재(410)와 복수 개의 제2 열전달부재(420)가 직교하도록 형성될 수 있다.
또한, 제1 열전달부재(410) 및 제2 열전달부재(420)의 열전도율은 보온재(100)의 열전도율 보다 높을 수 있다. 예를 들면, 제1 열전달부재(410) 및 제2 열전달부재(420)는 순은, 구리, 금, 알루미늄 중 어느 하나 이상일 수 있다.
이러한 열전달부(400)는 센서(200)와 연결될 수 있다. 예를 들어, 제1 열전달부재(410)의 일부를 차지하도록 연결될 수 있다. 다만, 이러한 배치로 한정되는 것은 아니며, 센서(200)는 열전달부(400)의 표면에 접합되거나, 열전달부(400)에 내장될 수 있다.
이하에서는 본 발명의 제2 실시예에 따른 스마트 보온재 모듈(10)의 작용 및 효과에 대하여 설명한다.
배관(3)이 누설된 경우, 누설된 지점에서 발산하는 열을, 높은 열전도율을 갖는 열전달부(400)를 통하여 센서(200)에 전달해줄 수 있다.
이러한 높은 열전도율을 가진 열전달부(400)를 통해, 센서(200)에서 열전달부(400)가 없을 때 보다 신속하게 온도 변화를 감지할 수 있다.
한편, 이러한 구성 이외에도, 본 발명의 제3 실시예에 따르면, 보온재(100)에는 복수 개의 유체 통로가 형성될 수 있다. 이하, 도 6을 더 참조하여, 본 발명의 제3 실시예를 설명한다. 제3 실시예를 설명함에 있어서, 상술한 실시예와 비교하였을 때의 차이점을 위주로 설명하며 동일한 설명 및 도면부호는 상술한 실시예를 원용한다.
복수 개의 유체 통로(120)는 배관(3)의 누설 지점(30)에서 누설된 유체가 신속하게 센서(200)로 안내되도록 할 수 있다. 이러한 복수 개의 유체 통로(210)는 보온재(100)의 내주면으로부터 센서(200)를 향하여 연장되도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 보온재(100)와 배관(3)이 만나는 면으로부터 센서(200)까지 연장되도록 유체 통로(210)가 형성될 수 있다. 이러한 복수 개의 유체 통로(120)는 보온재(100)의 내면 측에서의 이격 간격이, 센서(200) 측에서의 이격 간격보다 더 좁게 형성될 수 있다.
이하에서는 본 발명의 제3 실시예에 따른 스마트 보온재 모듈(10)의 작용 및 효과에 대하여 설명한다.
배관(3)을 둘러싸는 보온재(100) 내부에 보온재(100)의 내주면으로부터 센서(200)를 향하여 연장되는 복수 개의 유체 통로(120)를 통해 누설된 유체가 직접 유동하여, 센서(200)에서 온도 변화를 감지할 수 있다.
이러한 복수 개의 유체 통로(210)는, 센서(200)와 거리가 먼 지점에서 유체가 누설되는 경우에도 유체 통로(210)를 통해 센서(200)에서 신속하게 온도 변화를 감지할 수 있는 효과가 있다.
이하에서는, 도 7을 참조하여 본 발명의 제4 실시예에 따른 스마트 보온재 모듈을 이용한 배관 누설 감지 방법(S10)에 대하여 설명한다.
스마트 보온재 모듈을 이용한 배관 누설 감지 방법(S10)에서는 온도 변화 감지를 통해 배관의 누설 여부가 판단될 수 있다. 이러한 스마트 보온재 모듈을 이용한 배관 누설 감지 방법(S10)은 배관 커버 단계(S100), 연결 단계(S200), 감지 단계(S300), 및 판단 단계(S400)를 포함할 수 있다.
배관 커버 단계(S100)에서는 복수 개의 스마트 보온재 모듈(10)이 배관(3)을 둘러싸도록 배관(3)에 설치될 수 있다. 복수 개의 스마트 보온재 모듈(10)은 배관(3)이 연장되는 방향을 따라 서로 인접하게 배치될 수 있다.
연결 단계(S200)에서는 인접하는 스마트 보온재 모듈(10)에 포함된 각각의 센서 연결유닛(300)이 서로 체결된 후, 인접하는 스마트 보온재 모듈(10)이 연결될 수 있다. 한편, 이러한 연결 단계(S200)에서는 인접하는 스마트 보온재 모듈(10)이 연결되면서 체결된 센서 연결유닛(300)이 수용홀(110)에 수용될 수 있다.
이러한 연결 단계(S200)에서는 인접하는 스마트 보온재 모듈(10)의 각각에 포함된 센서 연결유닛(300)이 서로 체결된 후, 인접하는 스마트 보온재 모듈(10)에 포함된 보온재(100)에 형성된 수용홀(110)에 체결된 센서 연결유닛(300)이 수용될 수 있다.
감지 단계(S300)에서는 센서(200)를 통해 온도 변화가 감지될 수 있다. 예를 들어, 감지 단계(S300)에서는 배관(3)이 누설 되었을 때, 누설된 증기의 열기가 보온재(100)를 통과하면 센서(200)에서 온도 변화를 감지될 수 있다.
판단 단계(S400)에서는 센서(200)로부터 감지된 온도 변화에 기초하여 배관(3)의 누설 여부가 판단될 수 있다. 이러한 판단 단계(S300)에서는 기 설정된 온도 변화율보다 큰 온도 변화율이 센서(200)에서 감지되면, 배관(3)이 누설되었다고 판단될 수 있다.
또한, 판단 단계(S400)에서는 복수 개의 센서(200)에서 감지된 온도 변화에 기초하여, 배관(3)의 누설 위치가 판단될 수 있다. 예를 들어, 온도 변화를 감지한 복수 개의 센서(200) 중 배관(3)의 누설된 지점과 가장 가까운 센서(200)에서 온도 변화가 가장 먼저 나타나므로, 온도 변화 순서에 따라 누설 위치를 파악할 수 있다. 다시 말해, 배관(3)의 상부에서 증기가 누설된 경우, 배관(3)의 상부와 상대적으로 가까운 위치에 배치된 센서(200)에서 감지되는 온도는 급격하게 증가하는 반면, 누설된 위치와 상대적으로 거리가 먼 배관(3)의 하부와 가까운 위치에 배치된 센서(200)에서 감지되는 온도는 천천히 증가할 수 있다. 따라서 센서(200)가 증기 누설부에 가까울수록 온도가 급격히 증가하고, 누설부와 멀어질수록 온도가 천천히 증가하는 결과로부터 증기가 누설된 위치를 추적할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 제4 실시예에 따른 스마트 보온재 모듈을 이용한 배관 누설 감지 방법(S10)의 작용 및 효과에 대하여 설명한다.
스마트 보온재 모듈을 이용한 배관 누설 감지 방법(S10) 에서는, 배관(3)이 누설된 경우, 감지 단계(S300)에서 센서(200)가 감지되는 온도 변화에 기초하여 배관(3)이 누설되었는지 여부와 배관(3)이 누설된 위치를 판단될 수 있다.
이러한 스마트 보온재 모듈을 이용한 배관 누설 감지 방법(S10)은, 배관(3)의 누설 여부를 쉽게 진단할 수 있으며, 배관(3)이 누설된 위치를 찾기 용이한 효과가 있다.
이상 본 발명의 실시예들을 구체적인 실시 형태로서 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로서, 본 발명은 이에 한정되지 않는 것이며, 본 명세서에 개시된 기술적 사상에 따르는 최광의 범위를 갖는 것으로 해석되어야 한다. 당업자는 개시된 실시형태들을 조합/치환하여 적시되지 않은 형상의 패턴을 실시할 수 있으나, 이 역시 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 것이다. 이외에도 당업자는 본 명세서에 기초하여 개시된 실시형태를 용이하게 변경 또는 변형할 수 있으며, 이러한 변경 또는 변형도 본 발명의 권리범위에 속함은 명백하다.
1: 스마트 보온재 조립체 3: 배관
10: 스마트 보온재 모듈 11: 제1 스마트 보온재 모듈
12: 제2 스마트 보온재 모듈 30: 누설 지점
110: 수용홀 120: 유체 통로
200: 센서 300: 센서 연결유닛
310: 제1 연결모듈 311: 제1 연결라인
312: 제1 연결구 320: 제2 연결모듈
321: 제2 연결라인 322: 제2 연결구
400: 열전달부 410: 제1 열전달부재
420: 제2 열전달부재

Claims (15)

  1. 배관에 설치되는 스마트 보온재 모듈에 있어서,
    상기 배관에서 발생하는 열을 차단하기 위해 상기 배관을 따라 연장되는 보온재;
    상기 보온재에 내장되어 온도를 감지하는 센서;
    상기 스마트 보온재 모듈에 인접하게 배치된 다른 스마트 보온재 모듈과 연결될 수 있고, 상기 센서와 연결되는 센서 연결유닛; 및
    상기 보온재의 내주면과 외주면의 사이에 배치되고, 상기 센서에 연결된 열전달부를 포함하며,
    상기 열전달부는,
    상기 보온재의 열전도율보다 높은 열전도율을 갖고, 상기 보온재의 연장방향과 평행하게 형성된 복수 개의 제1 열전달부재와, 상기 복수 개의 제1 열전달부재와 교차하는 방향으로 형성된 복수 개의 제2 열전달부재가 교차하도록 형성되고,
    상기 센서 연결유닛은 탄성을 갖는,
    스마트 보온재 모듈.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 센서로부터 감지된 온도 변화에 기초하여 상기 배관의 누설 여부를 판단하는 제어부를 더 포함하는,
    스마트 보온재 모듈.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 보온재에는,
    누설된 유체가 안내되도록 상기 보온재의 내주면으로부터 상기 센서를 향하여 연장되는 복수 개의 유체 통로가 형성되고,
    상기 복수 개의 유체 통로는 상기 보온재의 내면 측에서의 이격 간격이, 상기 센서 측에서의 이격 간격보다 더 좁게 형성되는,
    스마트 보온재 모듈.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 센서는,
    일측 단부가 상기 보온재의 연장방향에 있어서의 상기 보온재의 중심보다 상기 보온재의 일측 단부에 더 인접하고, 상기 센서의 타측 단부가 상기 보온재의 연장방향에 있어서의 상기 보온재의 중심보다 상기 보온재의 타측 단부에 더 인접하도록 연장되는,
    스마트 보온재 모듈.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 센서는,
    광섬유 케이블을 포함하는,
    스마트 보온재 모듈.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 센서 연결유닛은,
    상기 센서로부터 상기 배관이 연장되는 방향을 따라 일측으로 연장되는 제1 연결라인, 및 상기 제1 연결라인의 일측 단부에 연결되는 제1 연결구를 포함하는 제1 연결모듈; 및
    상기 센서로부터 상기 일측과 상기 보온재의 중심을 기준으로 반대 방향인 타측으로 연장되는 제2 연결라인, 및 상기 제2 연결라인의 일측 단부에 연결되는 제2 연결구를 포함하는 제2 연결모듈을 포함하는,
    스마트 보온재 모듈.
  8. 삭제
  9. 배관을 따라 연장되는 보온재, 온도를 감지하는 센서, 및 센서 연결유닛을 포함하는 복수 개의 스마트 보온재 모듈을 이용한 배관 누설 감지 방법에 있어서,
    복수 개의 스마트 보온재 모듈을 상기 배관에 배치하는 배관 커버 단계;
    센서를 통해 온도 변화를 감지하는 감지 단계; 및
    상기 센서로부터 감지된 온도 변화에 기초하여 상기 배관의 누설 여부를 판단하는 판단 단계를 포함하며,
    상기 스마트 보온재 모듈은 상기 보온재의 내주면과 외주면의 사이에 배치되고, 상기 센서에 연결된 열전달부; 를 더 포함하고,
    상기 열전달부는,
    상기 보온재의 열전도율보다 높은 열전도율을 갖고, 상기 보온재의 연장방향과 평행하게 형성된 복수 개의 제1 열전달부재와, 상기 복수 개의 제1 열전달부재와 교차하는 방향으로 형성된 복수 개의 제2 열전달부재가 교차하도록 형성되고,
    상기 센서 연결유닛은 탄성을 갖는,
    스마트 보온재 모듈을 이용한 배관 누설 감지 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    서로 인접하는 상기 복수 개의 스마트 보온재 모듈을 서로 연결하는 연결 단계를 더 포함하는,
    스마트 보온재 모듈을 이용한 배관 누설 감지 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 연결 단계는,
    상기 서로 인접하는 복수 개의 스마트 보온재 모듈 각각에 포함된 센서 연결유닛을 서로 체결한 후, 상기 서로 인접하는 복수 개의 스마트 보온재 모듈 각각에 포함된 상기 보온재에 형성된 수용홀에 상기 체결된 센서 연결유닛을 수용하는,
    스마트 보온재 모듈을 이용한 배관 누설 감지 방법.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 판단 단계는,
    기 설정된 온도 변화율보다 큰 온도 변화율이 상기 센서에서 감지되면, 상기 배관이 누설되었다고 판단하는,
    스마트 보온재 모듈을 이용한 배관 누설 감지 방법.
  13. 제 9 항에 있어서,
    상기 판단 단계는,
    복수 개의 센서에서 감지된 온도 변화에 기초하여, 상기 배관의 누설 위치를 판단하는,
    스마트 보온재 모듈을 이용한 배관 누설 감지 방법.
  14. 인접한 스마트 보온재 모듈끼리 조립된 제1 스마트 보온재 모듈 및 제2 스마트 보온재 모듈을 포함하고,
    상기 스마트 보온재 모듈은,
    배관에서 발생하는 열을 차단하기 위해 상기 배관을 따라 연장되는 보온재;
    상기 보온재에 내장되어 온도를 감지하는 센서;
    상기 스마트 보온재 모듈에 인접하게 배치된 다른 스마트 보온재 모듈과 연결될 수 있고, 상기 센서와 연결되는 센서 연결유닛; 및
    상기 보온재의 내주면과 외주면의 사이에 배치되고, 상기 센서에 연결된 열전달부를 포함하며,
    상기 열전달부는,
    상기 보온재의 열전도율보다 높은 열전도율을 갖고, 상기 보온재의 연장방향과 평행하게 형성된 복수 개의 제1 열전달부재와, 상기 복수 개의 제1 열전달부재와 교차하는 방향으로 형성된 복수 개의 제2 열전달부재가 교차하도록 형성되고,
    상기 센서 연결유닛은 탄성을 갖는,
    스마트 보온재 조립체.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 보온재에는 상기 센서 연결유닛을 수용할 수 있는 수용홀이 형성되는,
    스마트 보온재 조립체.
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