KR20180075943A - 신호 구분형 다중 누설 감지 센서 - Google Patents

신호 구분형 다중 누설 감지 센서 Download PDF

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Abstract

본 발명은 불소 수지 계열의 비도전성 소재로 이루어진 베이스 시트 및 불소 수지와 도전성 혼합물이 혼합되어 이루어진 도전성 물질을 기 설정된 패턴에 따라 상기 베이스 시트에 도포 또는 인쇄하여 형성한 센서층을 포함하는 센서부; 불소 수지 계열의 비도전성 소재로 이루어지고, 상기 센서부를 개별적으로 수용하는 복수의 수용부를 구비한 하우징; 상기 하우징의 수용부들의 각각의 상면에 형성되고, 누설된 화학 약품을 상기 센서부의 센서층으로 안내하는 유입 구멍; 및 상기 유입 구멍을 막도록 상기 하우징의 내측 또는 외측에 형성되고, 특정 화학 약품에 의해 용해되는 용해 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 구분형 다중 누설 감지 센서에 관한 것이다.

Description

신호 구분형 다중 누설 감지 센서{Signal distinguishing type multiple leak detection sensor}
본 발명은 빗물과 같은 수분을 제외한 특정 약품의 누설을 감지할 수 있는 신호 구분형 다중 누설 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.
이러한 화학 물질들은 이송관(배관)을 통해 각 공정이 수행되는 위치까지 내외부에서 이송되는데, 이송관의 불량 및 열화에 의해 화학 물질이 이송관 외부로 누설되는 일이 발생할 수 있다. 누설된 화학 물질은 사람은 물론 반도체 제조 현장의 다른 장치나 부품들에 악영향을 끼치므로, 이송관의 누설을 감지하여 빠르게 조치를 취할 필요가 있다.
특히, 저장 탱크 내부로 누설된 화학 물질은 일정량 이상으로 누설되기 전에 작업자가 조치를 취해야 물적 그리고 인적 피해를 최소화할 수 있다.
이에 따라, 종래의 누설 감지 센서들은 누설된 화학 물질이 센서의 도전성 표면에 접촉함으로써 발생하는 저항 변화를 측정하여 누설 여부를 판별하였다. 예를 들면, 종래의 누설 감지 센서들은 도전성 패턴이 형성된 센서의 표면에 누설된 도전성 액체가 접촉하게 되면, 도전성 패턴이 전기적으로 통전되는 원리를 이용하여 화학 물질의 누설 여부를 감지하였다.
그런데, 종래의 누설 감지 센서들은 도전성을 갖는 유체와의 접촉에 의해 작동되기 때문에, 이송관 내부에 누설되는 화학 약품 이외에 빗물이나 물 등의 수분이 센서에 접촉하는 경우에도 누설이 감지된다는 문제가 있었다.
선행기술문헌 1: 공개특허공보 제10-2015-0041564호(2015.04.16.)
선행기술문헌 2: 공개특허공보 제10-2016-0010931호(2016.01.29.)
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로서, 특정 약품의 누설을 종류별로 감지할 수 있는 신호 구분형 다중 누설 감지 센서를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 약품에 의해 손상된 하우징을 간단하게 교환할 수 있는 신호 구분형 다중 누설 감지 센서를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 불소 수지 계열의 비도전성 소재로 이루어진 베이스 시트 및 불소 수지와 도전성 혼합물이 혼합되어 이루어진 도전성 물질을 기 설정된 패턴에 따라 상기 베이스 시트에 도포 또는 인쇄하여 형성한 센서층을 포함하는 센서부; 불소 수지 계열의 비도전성 소재로 이루어지고, 상기 센서부를 개별적으로 수용하는 복수의 수용부를 구비한 하우징; 상기 하우징의 수용부들의 각각의 상면에 형성되고, 누설된 화학 약품을 상기 센서부의 센서층으로 안내하는 유입 구멍; 및 상기 유입 구멍을 막도록 상기 하우징의 내측 또는 외측에 형성되고, 특정 화학 약품에 의해 용해되는 용해 부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 하우징의 각각의 수용부는 상기 센서부를 삽입 또는 인출 가능하게 하는 슬릿 형태인 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 하우징은 서로 포개어진 상부 시트와 하부 시트를 포함하고, 상기 상부 시트와 하부 시트는 상기 하우징의 적어도 일측단이 개방되도록 테두리 부분이 용착 또는 접착되고, 상기 테두리 부분의 내부에서 서로 일정간격 이격된 복수의 라인 형태로 상기 상부 시트와 하부 시트가 용착 또는 접착되어 상기 복수의 수용부를 형성하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 용해 부재는 산성 약품, 염기성 약품, 유기 약품 또는 오일에 용해되는 용해 물질로 이루어지고, 상기 용해 물질은 상기 하우징에 도포 또는 함침된 후 건조 또는 경화되어 필름, 시트 또는 메시 형태로 상기 용해 부재를 형성하며, 각각의 수용부에 형성된 용해 부재들은 서로 다른 종류의 약품에 의해 용해되도록 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 불소 수지 계열의 비도전성 소재로 이루어진 베이스 시트 및 불소 수지와 도전성 혼합물이 혼합되어 이루어진 도전성 물질을 기 설정된 패턴에 따라 상기 베이스 시트에 도포 또는 인쇄하여 형성한 센서층을 포함하는 센서부; 및 불소 수지 계열의 비도전성 소재로 이루어지고, 상기 센서부를 개별적으로 수용하는 복수의 수용부를 구비한 하우징을 포함하고, 상기 하우징은 상부 시트 및 하부 시트를 포함하고, 상기 상부 시트는 특정 화학 약품에 용해되는 용해 물질을 상기 하부 시트에 열용착, 도포 또는 침지하여 형성되고, 상기 상부 시트와 하부 시트 사이의 각각의 수용부에는 상기 센서부가 수용되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 빗물, 눈, 물 등의 수분의 침투를 방지하고, 특정 화학 약품의 누설을 종류별로 감지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 센서부가 용이하게 삽입 또는 인출되는 하우징을 구비하여, 화학 약품에 의해 용해 부재가 용해된 하우징을 용이하게 교체할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 신호 구분형 다중 누설 감지 센서를 개략적으로 도시한 사시도,
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 신호 구분형 다중 누설 감지 센서의 하우징에 센서부가 삽입 또는 인출되는 모습을 개략적으로 도시한 사시도,
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 신호 구분형 다중 누설 감지 센서의 센서부의 일 예를 개략적으로 도시한 사시도,
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 신호 구분형 다중 누설 감지 센서의 센서부의 또 하나의 예를 개략적으로 도시한 사시도,
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 신호 구분형 다중 누설 감지 센서를 개략적으로 도시한 횡단면도,
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 신호 구분형 다중 누설 감지 센서의 다른 형태를 개략적으로 도시한 사시도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 신호 구분형 다중 누설 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 5를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 신호 구분형 누설 감지 센서는 도전성 물질과 접촉하여 누설을 감지하는 센서부(100), 센서부(100)를 수용하는 하우징(200), 하우징(200)에 떨어진 누설 유체를 센서부(100)로 안내하는 유입 구멍(210) 및 유입 구멍(210)을 막고 특정 화학 약품에 의해 용해되는 용해 부재(300a, 300b, 300c)를 포함한다.
센서부(100)는 베이스 시트(110) 및 베이스 시트(110) 상에 도포 또는 인쇄된 센서층(120)을 포함한다. 베이스 시트(110)는 불소 수지 계열의 비도전성 소재로 이루어진다. 센서층(120)은 소정의 패턴으로 형성된 + 단자 및 이와 대응되는 - 단자로 구성된다. 여기서, 센서층(120)은 불소 수지와 도전성 혼합물이 혼합되어 이루어진 도전성 물질로 형성될 수 있다. 그리고, 전술한 베이스 시트(110) 및 센서층(120)에 포함된 불소 수지는, 예를 들면 내약품성 및 내열성이 우수한 ETFE(Ethylene TetraFluoroEthylene), FEP(Flourinated Ethylene Prophylene), PTFE(PolyTetraFluoroeEhylene), PFA(Perfluorinated acids) 등일 수 있다. 이러한, 불소 수지로 이루어진 센서부(100)는 화학 약품과의 접촉 후에도 거의 손상되지 않아 반영구적인 사용이 가능하다.
하우징(200)은 베이스 시트(110)와 마찬가지로 불소 수지 계열의 비도전성 소재로 이루어지고, 복수의 센서부들(100)을 수용하는 역할을 한다. 여기서, 센서부(100)는 하우징(200)에 삽입되거나 하우징(200)으로부터 인출 가능하다. 이를 위해, 하우징(200)은 복수의 센서부(100)가 개별적으로 삽입 또는 인출될 수 있는 슬릿 형태의 복수의 수용부들(220)을 구비한다.
유입 구멍(210)은 하우징(200)의 수용부들(220)의 각각의 상면에 서로 일정 간격으로 이격되어 배치된다. 이 유입 구멍들(210)은 누설된 화학 약품을 하우징(200)의 수용부(220) 내부에 수용된 센서부(100)의 센서층(120)으로 안내하는 역할을 한다.
용해 부재(300a, 300b, 300c)는 유입 구멍(210)을 막도록 하우징(200)의 내측 또는 외측에 형성된다. 이 용해 부재(300a, 300b, 300c)는 특정 화학 약품에 용해되는 용해 물질로 이루어진다.
구체적으로, 용해 물질은 산성 약품, 염기성 약품, 유기 약품 또는 오일에 용해되는 물질일 수 있다. 예를 들면, 용해 부재(300)는 산성 약품과 접촉하여 용해되는 폴리우레탄, 유성 도료, 유리 섬유, 폴리에틸렌 등의 물질로 이루어질 수 있다. 또한, 용해 부재(300a, 300b, 300c)는 염기성 약품과 접촉하여 용해되는 알루미늄, 아연, 탄산칼륨 등의 물질로 이루어질 수 있다. 또한, 용해 부재(300a, 300b, 300c)는 유기 약품과 접촉하여 용해되는 PVC, 유성 도료 등의 물질로 이루어질 수 있다. 또한, 용해 부재(300a, 300b, 300c)는 오일과 접촉하여 용해되는 파라핀 등의 지용성 물질로 이루어질 수 있다.
따라서, 본 발명의 제1 실시예에 따른 신호 구분형 누설 감지 센서에 누설된 화학 약품이 접촉하는 경우, 화학 약품과의 반응에 의해 용해 부재(300a, 300b, 300c)가 용해되고, 이에 따라 유입 구멍(210)을 통해 화학 약품이 하우징(200) 내부의 센서부(100)와 접촉할 수 있다. 그러나, 본 발명의 제1 실시예에 따른 신호 구분형 누설 감지 센서에 화학 약품이 아닌 빗물 등의 수분이 접촉하는 경우에는 용해 부재(300a, 300b, 300c)가 용해되지 않기 때문에, 수분이 하우징(200) 내부의 센서부(100)와 접촉할 수 있다.
따라서, 본 발명의 제1 실시예에 따른 신호 구분형 누설 감지 센서는 빗물, 눈, 물 등의 수분을 제외한 특정 화학 약품의 누설을 감지할 수 있다.
바람직하게는, 전술한 용해 물질은 하우징(200)에 도포 또는 용착된 후 건조 또는 경화되어 필름, 시트 또는 메시 형태로 용해 부재(300a, 300b, 300c)를 형성할 수 있다. 그리고, 용해 부재(300a, 300b, 300c)는 하우징(200)의 수용부(220) 안에서 유입 구멍(210)을 막도록 유입 구멍(210)보다 더 큰 면적으로 하우징(200)의 내부에 용해 물질을 용착 또는 도포하여 형성된다.
또한, 하우징(200)은 서로 포개어져 결합되는 상부 시트(201)와 하부 시트(202)로 이루어진다. 여기서, 상부 시트(201)와 하부 시트(202)는 테두리 부분이 용착 또는 접착되어 내부에 전술한 슬릿 형태의 수용부(220)가 형성된다. 이때, 상부 시트(201)와 하부 시트(202)는 하우징(200)의 적어도 일측단이 개방되도록, 즉 하우징(200)의 4개의 측면 엣지들 중 하나의 측면 엣지가 개방되도록 용착 또는 접착된다. 따라서, 센서부(100)를 하우징(200)에 용이하게 삽입하거나 센서부(100)를 하우징(200)으로부터 용이하게 인출할 수 있다.
이와 같이 본 발명의 제1 실시예에 따른 신호 구분형 누설 감지 센서는 센서부(100)의 교환성이 우수하여, 누설된 화학 약품에 의해 용해 부재(300a, 300b, 300c)가 용해된 하우징(200)을 용이하게 교체할 수 있다.
바람직하게는, 용착 또는 접착된 하우징(200)의 테두리 부분의 내부에는 서로 일정간격 이격된 복수의 라인 형태로 상부 시트(201)와 하부 시트(202)가 용착 또는 접착되어 전술한 복수의 슬릿 형태의 수용부(220)가 형성된다. 그리고, 각각의 수용부(220)의 상면에 형성된 용해 부재들(300a, 300b, 300c)은 개별 수용부(220) 별로 서로 다른 종류의 약품을 검출하도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 용해 부재(300a)는 산성 약품에 의해 용해되는 물질로 형성될 수 있고, 용해 부재(300b)는 염기성 약품에 용해되는 물질로 형성될 수 있고, 용해 부재(300c)는 유기 약품에 용해되는 물질로 형성될 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 신호 구분형 다중 누설 감지 센서는 서로 다른 종류의 약품에 의해 용해되는 복수의 용해 부재들(300a, 300b, 300c)에 의해 하나의 센서를 이용하여 다양한 종류의 약품 누설 검출에 이용될 수 있다.
한편, 전술한 센서부(100)는 도 3에 도시된 것처럼 베이스 시트(110) 상에 센서층(120)을 도포 또는 인쇄한 후 건조하여, 센서층(120)이 베이스 시트(110) 상에서 돌출된 형태로 제조될 수 있다. 그러나, 도 4에 도시된 것처럼, 센서부(100')는 베이스 시트(110')와 센서 층(120')이 일체로 소성 가공되어 베이스 시트(110')와 센서층(120')이 동일한 높이로 제조될 수도 있다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 신호 구분형 다중 누설 감지 센서는 전술한 유입 구멍(210) 및 용해 부재가 형성되지 않은 하우징(200)을 포함할 수 있다.
구체적으로, 본 발명의 제2 실시예에 따른 신호 구분형 누설 감지 센서는 센서부와 하우징(200')을 포함한다. 도면에 도시하지는 않았지만, 센서부는 전술한 제1 실시예와 마찬가지로 불소 수지 계열의 비도전성 소재로 이루어진 베이스 시트 및 불소 수지와 도전성 혼합물이 혼합되어 이루어진 도전성 물질을 기 설정된 패턴에 따라 베이스 시트에 도포 또는 인쇄하여 형성한 센서층을 포함한다. 그리고, 하우징(200')은 불소 수지 계열의 비도전성 소재로 이루어지고, 센서부를 수용하는 복수의 수용부들(220')을 구비한다.
여기서, 하우징(200')은 상부 시트(201') 및 하부 시트(202')로 이루어진다. 그리고, 상부 시트(201')는 특정 화학 약품에 용해되는 용해 물질로 형성된다. 바람직하게는, 상부 시트(201')는 하부 시트(202')에 상기한 용해 물질을 열용착하거나 도포하거나 또는 침지하여 형성될 수 있다.
이때, 상부 시트(201')와 하부 시트(202')는 전술한 제1 실시예와 마찬가지로, 하우징(200')의 4개의 측면 엣지들 중 하나의 측면 엣지를 제외한 나머지 테두리 부분만이 결합되어 상부 시트(201')와 하부 시트(202') 사이에 센서부가 삽입될 수 있는 슬릿(220')이 형성된다. 또한, 테두리 부분의 내부에는 길이방향으로 서로 일정간격 이격된 라인 형태로 상부 시트(201')와 하부 시트(202')가 결합되어 복수의 수용부(220')가 형성된다.
이와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 신호 구분형 누설 감지 센서는 상부 시트(201')가 전체적으로 용해 물질로 이루어져서, 특정 화학 약품이 상부 시트(201')에 누설되는 경우에 상부 시트(201')가 용해되면서 센서부의 센서층에 화학 약품이 접촉하여 누설이 감지될 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 (5)

  1. 불소 수지 계열의 비도전성 소재로 이루어진 베이스 시트 및 불소 수지와 도전성 혼합물이 혼합되어 이루어진 도전성 물질을 기 설정된 패턴에 따라 상기 베이스 시트에 도포 또는 인쇄하여 형성한 센서층을 포함하는 센서부;
    불소 수지 계열의 비도전성 소재로 이루어지고, 상기 센서부를 개별적으로 수용하는 복수의 수용부를 구비한 하우징;
    상기 하우징의 수용부들의 각각의 상면에 형성되고, 누설된 화학 약품을 상기 센서부의 센서층으로 안내하는 유입 구멍; 및
    상기 유입 구멍을 막도록 상기 하우징의 내측 또는 외측에 형성되고, 특정 화학 약품에 의해 용해되는 용해 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 구분형 다중 누설 감지 센서.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 하우징의 각각의 수용부는 상기 센서부를 삽입 또는 인출 가능하게 하는 슬릿 형태인 것을 특징으로 하는 신호 구분형 다중 누설 감지 센서.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 하우징은 서로 포개어진 상부 시트와 하부 시트를 포함하고, 상기 상부 시트와 하부 시트는 상기 하우징의 적어도 일측단이 개방되도록 테두리 부분이 용착 또는 접착되고, 상기 테두리 부분의 내부에서 서로 일정간격 이격된 복수의 라인 형태로 상기 상부 시트와 하부 시트가 용착 또는 접착되어 상기 복수의 수용부를 형성하는 것을 특징으로 하는 신호 구분형 다중 누설 감지 센서.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 용해 부재는 산성 약품, 염기성 약품, 유기 약품 또는 오일에 용해되는 용해 물질로 이루어지고, 상기 용해 물질은 상기 하우징에 도포 또는 함침된 후 건조 또는 경화되어 필름, 시트 또는 메시 형태로 상기 용해 부재를 형성하며, 각각의 수용부에 형성된 용해 부재들은 서로 다른 종류의 약품에 의해 용해되도록 형성된 것을 특징으로 하는 신호 구분형 다중 누설 감지 센서.
  5. 불소 수지 계열의 비도전성 소재로 이루어진 베이스 시트 및 불소 수지와 도전성 혼합물이 혼합되어 이루어진 도전성 물질을 기 설정된 패턴에 따라 상기 베이스 시트에 도포 또는 인쇄하여 형성한 센서층을 포함하는 센서부; 및
    불소 수지 계열의 비도전성 소재로 이루어지고, 상기 센서부를 개별적으로 수용하는 복수의 수용부를 구비한 하우징을 포함하고,
    상기 하우징은 상부 시트 및 하부 시트를 포함하고, 상기 상부 시트는 특정 화학 약품에 용해되는 용해 물질을 상기 하부 시트에 열용착, 도포 또는 침지하여 형성되고, 상기 상부 시트와 하부 시트 사이의 각각의 수용부에는 상기 센서부가 수용되는 것을 특징으로 하는 신호 구분형 누설 감지 센서.
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US11808260B2 (en) * 2020-06-15 2023-11-07 Schlumberger Technology Corporation Mud pump valve leak detection and forecasting

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US11808260B2 (en) * 2020-06-15 2023-11-07 Schlumberger Technology Corporation Mud pump valve leak detection and forecasting

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