KR20130015854A

KR20130015854A - 누유 감지 장치

Info

Publication number: KR20130015854A
Application number: KR20110078139A
Authority: KR
Inventors: 유홍근
Original assignee: 유홍근
Priority date: 2011-08-05
Filing date: 2011-08-05
Publication date: 2013-02-14
Also published as: WO2013022165A1; JP2014509394A; US20130305815A1; JP5777013B2; EP2679974A1; US9354135B2; EP2679974A4; CN103328946A

Abstract

본 발명은 누유 감지 장치엔 관한 것으로, 한 쌍의 폴리머 라인을 테이프 기재상에 나란히 형성한 다음 하나의 폴리머 라인만 유류를 감지하도록 하고, 나머지 하나는 온도의 변화에 따른 저항값 변화의 기준라인으로 하여 온도의 변화에 상관없이 누유를 정확히 감지하도록 한 누유 감지 장치를 제공하는데 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 누유 감지 장치는, 테이프 형태로 된 베이스 필름층; 상기 베이스 필름층의 상부면에서 길이방향으로 나란히 형성된 한 쌍의 폴리머 라인; 상기 베이스 필름층의 상부면에서 길이방향으로 상기 폴리머 라인과 나란히 형성된 한 쌍의 전도성 라인; 상기 베이스 필름층의 상부면에 부착되며, 상기 한 쌍의 폴리머 라인 중 어느 하나의 폴리머 라인만 노출되도록 하는 위치에 길이방향으로 일정간격마다 다수의 센싱홀이 형성된 상부 보호필름층;으로 구성된다.

Description

누유 감지 장치{Apparatus for detecting leakage of hydrocarbon liquid}

본 발명은 누유 감지 장치에 관한 것으로, 테이프 방식으로 유류의 누설이 예상되는 곳(송유관로, 오일탱크, 공급관로 등)에 직접 부착하여 누설되는 유류를 감지하는 장치에 관한 것으로서, 누유의 발생여부를 간단하고 정확히 판단할 수 있도록 한 누유 감지 장치에 관한 것이다.

누유시에 누유를 감지하기 위한 다양한 방식의 리크센서가 사용되고 있는데, 본 출원인은 이미 특허출원 제10-2009-0065050호에서 도10에 도시한 바와같은 누유 감지 장치를 제안한 바 있다.

이러한 누유 감지 장치는 PET, PE, PTFE, PVC등의 필름으로 형성된 베이스 필름층(41)의 상부에 길이방향으로 은(silver) 화합물 또는 0~20Ω을 갖는 순수 전도체 잉크 등에 의해 전도성 라인(42)을 인쇄하고, 상기 전도성 라인(42)과 일정거리 이격되면서 나란히 전도성 폴리머 라인(43)이 부착된다.

이러한 전도성 폴리머 라인(43)은 Hydrocarbone liquid 등과 같은 유류에 반응하여 저항값이 변화됨으로써 누유의 발생여부를 감지하게 된다.

상기 베이스 필름층(41)의 상부로는 상부보호필름층(50)이 적층되는데, 상부보호필름층(50)에는 길이방향으로 다수개의 홀(51)이 일정간격마다 형성되어 있으며, 전도성 폴리머 라인(43)의 부착된 위치와 동일한 위치에서 홀(51)이 형성된다.

따라서, 상부보호필름층(50)의 홀(51)을 통해 유류가 유입되면, 전도성 폴리머 라인(43)의 다공성에 의해 체적이 커지게 되고, 이로인해 저항값이 높아지게 된다.

그러므로, 이러한 저항 변화값을 제어기에서 읽어들여 누유발생여부를 판단하는 것이다.

그런데, 상기와 같은 종래의 누유 감지 장치는 누유를 감지하기 위한 전도성 폴리머 라인(43)이 온도의 변화에 매우 민감하므로 오류의 발생율이 높다.

즉, 주위의 환경 변화에 의해 온도가 상승한 경우 누유가 발생하지 않더라도 전도성 폴리머 라인(43)의 체적이 변화되어 저항값의 변화가 발생하므로 누유로 판단하는 오류가 발생하는 문제점이 있다.

본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래기술에서의 문제점을 개선하기 위하여 제안된 것으로, 한 쌍의 폴리머 라인을 테이프 기재상에 나란히 형성한 다음 하나의 폴리머 라인만 유류를 감지하도록 하고, 나머지 하나는 온도의 변화에 따른 저항값 변화의 기준라인으로 하여 온도의 변화에 상관없이 누유를 정확히 감지하도록 한 누유 감지 장치를 제공하는데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 누유 감지 장치는,

테이프 형태로 된 베이스 필름층;

상기 베이스 필름층의 상부면에서 길이방향으로 나란히 형성된 한 쌍의 폴리머 라인;

상기 베이스 필름층의 상부면에서 길이방향으로 상기 폴리머 라인과 나란히 형성된 한 쌍의 전도성 라인;

상기 베이스 필름층의 상부면에 부착되며, 상기 한 쌍의 폴리머 라인 중 어느 하나의 폴리머 라인만 노출되도록 하는 위치에 길이방향으로 일정간격마다 다수의 센싱홀이 형성된 상부 보호필름층;으로 구성된 것을 특징으로 한다..

상기 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 누유 감지 장치에 의하면, 온도의 변화가 심한 장소에서도 폴리머 라인에 의한 안정적인 누유 감지가 이루어질 수 있어서 신뢰성이 향상되며, 이로인해 주위 환경의 변화에 의해 발생하는 누유발생 경보의 오류를 방지할 수 있다.

도1은 본 발명을 각 층별로 분해하여 보인 사시도.
도2는 폴리머 라인과 홀과의 위치 관계를 보인 도.
도3은 제어기와 누유 감지 장치와의 연결 상태를 보인 도.
도4는 제어기의 내부 회로 블록도.
도5는 온도변화에 의한 폴리머 라인의 저항값 변화를 나타낸 그래프.
도6은 송유관에 적용된 본 발명의 다른 실시예를 보인 도.
도7은 누유 레벨을 감지하기 위한 본 발명의 또 다른 실시예를 보인 도.
도8은 폴리머 라인과 홀과의 위치 관계를 보인 도.
도9는 누유 레벨의 감지상태를 설명하기 위한 도.
도10은 종래의 누유 감지 장치의 구조를 보인 도.

이하 본 발명에 따른 누유 감지 장치를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도1은 본 발명의 일실시예에 따른 누유 감지 센서(10)의 단면을 도시한 도로서, 바닥이나 벽면 또는 파이프 등의 외측에 부착할 수 있도록 테이프 형태로 되어 있으며, 부착층(100), 베이스층(200), 상부 보호층(300)이 저면에서 상방으로 순차적으로 적층되어 있다.

부착층(100)은 누유의 발생이 예상되는 곳에 부착하기 위한 층으로서, 양면 테이프 등과 같은 접착 테이프 형태로 구성된다.

PET, PE, PTFE, PVC등의 필름으로 형성된 베이스층(200)의 상부면에 길이방향으로 은(silver) 화합물 또는 0~20Ω을 갖는 순수 전도체 잉크 등에 의해 한 쌍의 전도성 라인(210,240)을 인쇄하거나 또는 얇은 막 형태의 순수도선(구리, 스테인레스, 철 등)을 접착제를 이용하여 부착하고, 상기 전도성 라인(210,240)과 일정거리 이격되면서 나란히 한 쌍의 폴리머 라인(220,230)이 부착되어 형성된다.

바람직하게는 폴리머 라인(220,230)이 서로 근접하여 형성되고, 폴리머 라인(220,230)의 외측으로 전도성 라인(210,240)이 형성된다.

그리고, 제1전도성 라인(210)과 제1폴리머 라인(220)의 타측 단부는 커넥터 등에 의해 전기적으로 연결되고, 제2전도성 라인(240)과 제2폴리머 라인(230)도 마찬가지로 전기적으로 연결되어 있으며, 이러한 폴리머 라인(220,230)은 다공성 또는 전도성 폴리머로 형성될 수 있다.

폴리머 라인(220,230)은 Hydrocarbone liquid 등과 같은 유류에 반응하여 저항값이 변화됨으로써 누유의 발생여부를 감지하게 된다.

폴리머 라인(220,230)을 베이스층(200)에 부착하는 방식으로는 접착제, 초음파 융착, 열압착 등 다양한 방법에 의해 부착이 가능하며, 베이스층(200)의 상부에 상부보호층(300)이 부착될 때 동시에 상기와 같은 방법으로 부착이 가능하다.

상기 베이스층(200)의 상부로는 상부보호층(300)이 위치하는데, 상부보호층(300)에는 도2에서와 같이 상기 한 쌍의 폴리머 라인(220,230) 중 어느 하나의 폴리머 라인(220)만을 외부로 노출시키기 위하여 길이방향으로 다수개의 센싱홀(310)이 일정간격마다 형성되어 있다.

이때, 센싱홀(310)에 의해 노출되지 않는 폴리머 라인(230)은 온도의 변화를 감지하기 위한 레퍼런스 라인이 된다.

또한, 이렇게 적층된 베이스층(200)과 상부보호층(300)은 열압착 또는 초음파 융착, 또는 접착제 등에 의해 접착하게 되는데, 이때 센싱홀(310)과 전도성 라인(210,240) 및 폴리머 라인(220,230)을 제외한 부분이 접착되며, 베이스층(200)의 하부면에는 부착층(100)이 더 부착되어 적층될 수 있다.

누유감지과정을 설명하면, 도3에서와 같이 누유 감지 센서(10)는 커넥터(400)를 통하여 전도성 라인(210,240)과 신호선(500)을 연결하여 제어기(600)와 접속되도록 한다.

도4에서와 같이 제어기(600)의 프로세서(610)가 전원부(920)를 제어하여 제1전도성 라인(210)에 수 V의 전압이 공급되도록 하며, 제1폴리머 라인(220)을 통한 전압값을 입력받아 누유여부를 판단하게 되는데, 누유가 발생하여 센싱홀(310)을 통해 유류가 유입되면, 제1폴리머 라인(220)은 체적 또는 유류흡수량이 증가하여 저항값이 증가하게 된다.

이로인해 전압강하가 발생하며, 프로세서(610)는 이를 통해 누유로 판단하게 된다.

이때, 누유감지센서(10)의 길이에 따라 프로세서(610)로 입력되는 전압의 강하는 필연적으로 발생하는 것이므로, 누유감지센서(10)의 설치된 길이에 따라 발생할 수 있는 전압강하값을 설정값 저장부(630)에 미리 설정하여 놓고, 설정된 전압강하값보다 제1폴리머 라인(220)으로부터 감지된 전압강하값이 큰 경우 누유로 판단하여 경보 발생 신호를 표시부(640) 및 경고음 발생부(650)로 출력함으로써 관리자에게 누유 발생여부를 알리게 된다.

한편, 이러한 제1폴리머 라인(220)은 온도에 민감한 폴리머 소재를 사용함으로써 외부의 온도변화에 민감하여 잦은 누유감지의 오류가 발생되므로 이를 보상하는 구조가 필요하다.

따라서 제1폴리머 라인(220)과 인접하여 형성된 제2폴리머 라인(230)을 레퍼런스로 하여 온도의 변화에 따른 저항값의 변화를 보상하게 되는데, 제2전도성 라인(240)에 전원부(620)로부터 수 V의 전압이 공급되고, 온도의 상승에 따라 도5(a)와 같이 제1폴리머 라인(220)과 제2폴리머 라인(230)의 저항값이 동일하게 증가하여 제한값(Limit)의 범위를 넘더라도 프로세서(610)는 누유가 아닌 온도의 변화에 의한 저항값의 변화로 판단함으로써 정상동작상태로 판단한다.

반면에 도5(b)와 같이 누유를 감지하지 않는 제2폴리머 라인(230)의 저항값이 제한값(Limit)의 범위내에 있고, 제1폴리머 라인(220)의 저항값이 제한값(Limit)을 넘어서 증가하면 이는 누유의 발생으로 프로세서(610)가 판단하여 표시부(640)와 경고음 발생부(650)를 통해 경보를 발생하게 된다.

그리고, 제1폴리머 라인(220)과 제2폴리머 라인(230)은 최대한 근접하여 형성함으로써 동일한 온도의 변화가 가해지도록 함이 바람직하다.

도6은 본 발명의 다른 실시예를 보인 도로서, 본 발명의 누유 감지 센서(10)가 유류가 유입되기 위한 다수의 유입구멍(731)이 형성된 플렉서블한 파이프(730)의 내측에 수용되고, 누유 감지 센서(10)가 수용된 파이프(730)의 내측에는 흡착포(740)가 충전되어 있다.

또한, 이러한 파이프(730)는 지중에 매설된 송유관(750)의 하측에 매설되어 송유관(750)으로부터 발생된 누유를 감지하게 되는데, 파이프(730)의 유입구멍(731)을 통하여 누유된 유류가 유입되면 흡착포(740)에 의해 누유 감지 센서(10)로 유입되어 누유가 감지되는 것이다.

누유 감지 센서(10)의 양측은 맨홀(700)로 유입되어 이웃하는 누유 감지 센서와 커넥터(720)에 의해 연결되는 구조를 갖는다.

맨홀(700)의 상측에는 커버(710)가 설치되어 개폐시키는 구조를 가짐으로써 누유 감지 센서(10)를 커넥터(720)와 연결시키는 작업이 매우 수월하게 된다.

도7은 본 발명의 다른 실시예를 보인 도로서, 필름재질의 베이스층(720)의 상부면에 폴리머 라인(721)이 폭방향으로 대각선으로 계단형으로 형성되며, 각 폴리머 라인(721)은 전도성을 갖는 매선(722)으로 연결된다.

또한, 가장 하위의 폴리머 라인(721)은 전도성 라인(723)과 연결되어 제어기(600)로부터 센싱전원을 공급받는 구조이다.

물론 가장 상위의 폴리머 라인(721)도 제어기(600)와 연결되어 저항값의 변화에 따른 전압값을 제어기(600)에 제공한다.

베이스층(720)의 하부면에 부착층(710)이 적층되며, 베이스층(720)의 상부면에는 도8에서와 같이 폴리머 라인(721)을 외부로 노출시키도록 센싱홀(731)이 형성된 상부보호층(730)이 적층된다.

그러므로 도9에서와 같이 누유된 유류의 수위를 감지하기 위해 벽체에 부착해 놓으면 유류의 수위변화에 따른 각 위치에서의 폴리머 라인(721)의 저항값 변화가 제어기(600)로 통보된다.

이때, 각 폴리머 라인은 동일한 폭과 길이를 가지도록 하고, 폴리머 라인의 하단과 이웃하는 폴리머 라인의 상단을 서로 동일선상에 위치시킴으로써 각 폴리머 라인의 높이에 의해 저항값의 연속적 변화로서 연속적인 수위의 변화를 감지할 수 있다.

즉, 종래의 누유 감지 센서를 수위 감지 센서로 사용하고자 하여 길게 세워서 설치한 경우 센싱홀의 간격에 의해 연속적인 수위의 변화를 감지하기가 곤란하지만, 본 발명에 의한 경우 수위의 변화를 연속적으로 감지할 수 있는 장점이 있다.

10 : 누유 감지 센서 100 : 부착층
200 : 베이스층 210,240 : 전도성 라인
220,230 : 폴리머 라인 300 : 상부보호층
310 : 센싱홀

Claims

테이프 형태로 된 베이스 필름층;
상기 베이스 필름층의 상부면에서 길이방향으로 나란히 형성된 한 쌍의 폴리머 라인;
상기 베이스 필름층의 상부면에서 길이방향으로 상기 폴리머 라인과 나란히 형성된 한 쌍의 전도성 라인;
상기 베이스 필름층의 상부면에 부착되며, 상기 한 쌍의 폴리머 라인 중 어느 하나의 폴리머 라인만 노출되도록 하는 위치에 길이방향으로 일정간격마다 다수의 센싱홀이 형성된 상부 보호필름층;을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 누유 감지 장치.
제1항에 있어서, 상기 한 쌍의 폴리머 라인은 서로 근접하여 형성된 것을 특징으로 하는 누유 감지 장치.
테이프 형태로 된 베이스 필름층과, 상기 베이스 필름층의 상부면에서 길이방향으로 형성된 폴리머 라인과, 상기 베이스 필름층의 상부면에서 길이방향으로 상기 폴리머 라인과 나란히 형성된 전도성 라인과, 상기 베이스 필름층의 상부면에 부착되며, 상기 폴리머 라인이 노출되도록 길이방향으로 일정간격마다 다수의 센싱홀이 형성된 상부 보호필름층,으로 구성된 누유 감지 센서가 다수의 유류의 유입구멍이 형성된 파이프의 내부에 삽입되고, 상기 누유 감지 센서와 파이프의 사이에는 흡착포가 삽입되며, 상기 파이프는 송유관의 하측에서 나란히 설치되는 것을 특징으로 하는 누유 감지 장치
제3항에 있어서, 상기 누유 감지 센서는 그 단부가 맨홀로 인입되어 커넥터에 의해 또 다른 누유 감지 센서와 연결되는 것을 특징으로 하는 누유 감지 장치.
테이프 형태로 된 베이스 필름층의 폭방향으로 복수의 폴리머 라인이 나란히 형성되고, 상기 각 폴리머 라인은 전도성 라인에 의해 연결된 것을 특징으로 하는 누유 감지 장치.
제5항에 있어서, 상기 복수의 폴리머 라인은 계단형으로 형성된 것을 특징으로 하는 누유 감지 장치.
제6항에 있어서, 상기 계단형의 폴리머 라인은 하단과 이웃하는 폴리머 라인의 상단이 동일 높이로 위치하는 것을 특징으로 하는 누유 감지 장치.