KR20190109919A

KR20190109919A - 옥외용 누액 감지 센서

Info

Publication number: KR20190109919A
Application number: KR1020180031618A
Authority: KR
Inventors: 배종욱
Original assignee: 주식회사 에프티에스에스
Priority date: 2018-03-19
Filing date: 2018-03-19
Publication date: 2019-09-27
Also published as: KR102053006B1

Abstract

본 발명은 비, 눈, 우박 등에 노출되어 있는 야외 환경에서도 약전해질인 물과, 강전해질인 강산성, 약산성, 강염기성, 약염기성과 같은 화학용액을 분리하여 감지할 수 있는 것은 물론, 누액을 검출하기 위해 이격되어 나란히 배치되는 3개의 금속선을 각각 인입, 인출할 수 있는 구조를 가져 누액이 누출되는 경우에도 금속선을 인출하여 닦아내는 것만으로 용이하게 유지관리할 수 있는 옥외용 누액 감지 센서에 관한 것으로서, 서로 다른 이온화 경향을 갖고, 각각 이격되어 나란히 배치되는 제1,2,3금속선; 및 상기 제1,2,3금속선을 각각 분리 구획된 공간의 길이방향을 따라 인입 및 인출할 수 있도록 분리 구획된 제1,2,3공간부가 형성되며 상기 제1,2,3공간부에 각각 인입되는 제1,2,3금속선의 외주 둘레면 중 길이방향 일측 영역이 외부로 노출되도록 상기 제1,2,3공간부의 하부는 개방되고, 상기 제1,2,3공간부 중 폭방향 양측부에 위치하는 제1,3공간부에 인입되는 제1,3금속선의 외주 둘레면 중 길이방향 타측 영역이 외부로 노출되도록 폭방향 양측단에 폭방향 중앙 측으로 개구된 제1,3홀이 길이방향을 따라 등간격으로 형성되고, 상기 제1,2,3공간부 중 폭방향 중앙부에 위치하는 제2공간부에 인입되는 제2금속선의 외주 둘레면 중 길이방향 타측 영역이 외부로 노출되도록 폭방향 중앙부에는 제2홀이 길이방향을 따라 등간격으로 형성되는 케이스부;를 포함한다.

Description

옥외용 누액 감지 센서{LIQUID LEAK DETECT SENSOR OF OUTDOORS TYPE}

본 발명은 옥외용 누액 감지 센서에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 비, 눈, 우박 등에 노출되어 있는 야외 환경에에서도 약전해질인 물과, 강전해질인 강산성, 약산성, 강염기성, 약염기성과 같은 화학용액을 분리하여 감지할 수 있는 옥외용 누액 감지 센서에 관한 것이다.

누수 및 누유를 감지하기 위한 다양한 방식의 리크 센서(Leak Sensor)가 사용되고 있다. 대표적으로는 케이블형 리크 센서, 밴드타입 리크 센서, 모듈형 리크센서 등이 사용되고 있다.

케이블형 리크센서는 각종 액체(물, 오일 등)의 노출을 감지하여 액체가 누출되는 지점까지 정확하고 신속하게 알려주는 누수 및 누유 감지 리크 센서이다.

누수 및 누유의 감지는 도선을 따라 흐르는 전류가 누출된 물 또는 오일의 저항에 의하여 전위차가 발생되는 것을 감지하여 누수 및 누유의 확인이 가능하다.

그러나 이와 같은 케이블형 리크 센서는 설치비용이 고가이고, 센서 케이블의 길이가 정해져 있어 사용이 제한적이다. 또한 센서 설치 시 별도 브라켓을 사용해야 하므로 설치가 어렵고, 추가비용이 드는 문제점이 있으며, 누수된 물성 감지후 물성을 제거하는데 시간이 많이 소요됨과 아울러 외부기기와 연결이 어려운 문제점이 있다.

모듈형 리크센서는 플라스틱 케이스 내부에 포토 센서(수광부, 발광부)를 위치시켜, 액체를 감지하지 않은 상태에서는 발광부의 빔(BEAM)을 수광부에서 받아들이지만, 발광부 빔(BEAM)이 액체를 감지하게 되면 굴절률의 변화로 빔(BEAM)이 수광부로 가지 못하게 되므로 빛의 수광된 상태로서 누수를 감지하게 된다. 이러한 모듈형 리크센서는 저가의 비용으로 누수위험 부분을 감지할 수 있고, 설치가 간편하며, 주변장치와 상관없이 자체적 경보가 가능함과 아울러 습도에 따른 에러(ERROR)가 없으나, 케이블 타입(CABLE TYPE)과는 달리 특정 위치의 누수 여부만 확인 가능한 문제점이 있고, 주변장치와 연결하기가 어려운 문제점이 있었다. 또한, 별도의 센서고정방안을 계획해야 하므로 제품설치시 시간이 많이 소요되는 문제점이 있고, 누수 위험지역의 특정부위만 검출가능하므로 누수위치가 바뀌게 되면 감지가 어려워지는 문제점이 있었다. 한편, 이러한 문제점들을 해결하기 위하여 한국등록특허 제10-0909241호에서는 홀포인트가 구비되어 있는 리크센서를 제안한 바 있다. 그러나 누출되는 액이 점성을 가지고 있는 황산, 불산, 염산, 질산 등의 경우에는 누출이 되었다 하더라도 홀에 침투되기가 어려워 반응성이 낮아 제대로 리크 여부를 센싱할 수 없다는 문제점이 있다. 특히 채택하고 있는 합성수지가 산 등에 취약한 재질로 조성되어 한번 누출 감지를 하게 되면 녹아서 다시 재사용할 수 없는 한계점은 여전히 남아 있었다. 특히 산에 노출되어 센싱을 하는 부분인 은 등과 같은 금속류는 산에 접촉되면 부식되어 재사용이 불가능하여 한 번 노출 여부를 센싱한 부분은 잘라내어 버려야 하는 불편함을 여전히 가지고 있었다.

특히, 밴드타입(BEND TYPE) 리크 감지센서(LEAK DETECTION SENSOR)는 전선을 통해 전류가 흐르는 동안 물이 전선에 닿게 되면 저항값이 변하게 되어 그 저항값의 변화에 따라 누수 여부를 감지할 수 있다. 이와 같은 밴드타입 리크 감지센서는 저가의 비용으로 넓은 면적의 누수를 감지할 수 있고, 설치가 간편한 장점이 있다.

그러나 높은 습도 또는 외부의 충격에 의해 에러(ERROR) 발생률이 높고, 정확한 누수 위치를 손쉽게 확인할 수 없는 문제점이 있으며, 설치의 연계성이 없어 제품설치의 조잡성이 있다. 또한, 성능에 비해 가격이 고가인 문제점이 있고, 설치시 바닥에 고정할 브라켓을 따로 설치해야 하므로 설치가 어려운 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 극복하기 위해 한국등록특허 제10-1479177호에는 테이프나 시트 형태로 별도의 브라켓 없이도 리크의 발생이 예상되는 곳에 부착되어 누수된 유체가 발생되는 경우 이를 신속히 감지할 수 있는 물성감지 리크센서가 개시되어 있으나, 이 또한, 물성감지 리크센서가 일체로 결합되어 있는 상태인 관계로 누출된 누액을 제거하기 쉽지 않아 유지관리가 어려운 관계로 제품 전체를 교체해야하는 한계점이 있었다.

한국등록특허 제10-0909241호(2009.07.17. 등록) 한국등록특허 제10-1479177호(2014.12.29. 등록)

본 발명은 비, 눈, 우박 등에 노출되어 있는 야외 환경에서도 약전해질인 물과, 강전해질인 강산성, 약산성, 강염기성, 약염기성과 같은 화학용액을 분리하여 감지할 수 있는 것은 물론, 누액을 검출하기 위해 이격되어 나란히 배치되는 3개의 금속선을 각각 인입, 인출할 수 있는 구조를 가져 누액이 누출되는 경우에도 금속선을 인출하여 닦아내는 것만으로 용이하게 유지관리할 수 있는 옥외용 누액 감지 센서를 제공하는 것을 목적으로 한다.

특히, 상기 케이스부는 퍼플루오로알콕시(PFA, PerFluoroAlkoxy) 또는 폴리프로플렌(PP, PolyPropylene)을 압출 성형한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1,2,3금속선에 흐르는 전류 값을 측정하는 전류측정부; 및 상기 전류측정부로부터 측정된 전류 값을 전달받고, 이 전달받은 값을 설정된 기준 전류 값인 29mA와 비교하여, 전달받은 값이 기준 전류 값 이하인 경우 물(H₂0)로 판단하며, 기준 전류 값 초과인 경우에는 누액을 화학용액으로 판단하는 누액판단부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 옥외용 누액 감지센서는 종래에 일측면에서만 누출되는 누액을 감지할 수 있었던 것과 둘레면에서 누출되는 누액을 모두 감지할 수 있는 효과가 있다.

그리고 누출되는 누액이 물인지 화학용액인지 분리하여 감지할 수 있어 비, 눈, 우박 등에 노출되어 있는 야외 환경에서도 사용할 수 있는 효과가 있다.

또한, 케이스부에 형성된 제1,2,3공간부로 제1,2,3금속선을 각각 인입, 인출할 수 있는 구조를 가져 누액 누출시 상기 제1,2,3금속선을 케이스부의 제1,2,3공간부로부터 인출하여 닦아내는 것만으로 누액을 용이하게 제거할 수 있어 유지 관리가 용이할 뿐만 아니라 금속선의 교체가 용이한 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 옥외용 누액 감지 센서에 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 옥외용 누액 감지 센서의 평면도이다.
도 3은 도 2에 A-A'단면을 도시한 단면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하여, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면 상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 옥외용 누액 감지 센서에 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 옥외용 누액 감지 센서의 평면도이며, 도 3은 도 2에 A-A'단면을 도시한 단면도이다.

도 1 내지 3에 도시된 바와 같이, 본 발명은 비, 눈, 우박 등에 노출되어 있는 야외 환경에서도 약전해질인 물과, 강전해질인 강산성, 약산성, 강염기성, 약염기성과 같은 화학용액을 분리하여 감지할 수 있는 것은 물론, 누액을 검출하기 위해 이격되어 나란히 배치되는 3개의 금속선을 각각 인입, 인출할 수 있는 구조를 가져 누액이 누출되는 경우에도 금속선을 인출하여 닦아내는 것만으로 용이하게 유지관리할 수 있는 옥외용 누액 감지 센서에 관한 것으로서, 서로 다른 이온화 경향을 갖고, 각각 이격되어 나란히 배치되는 제1,2,3금속선(110,120,130)과, 상기 제1,2,3금속선(110,120,130)을 각각 분리 구획된 공간의 길이방향을 따라 인입 및 인출할 수 있도록 분리 구획된 제1,2,3공간부(200a,200b,200c)가 형성된 케이스부(200)를 포함한다.

상기 제1,2,3금속선(110,120,130)은 상대적으로 짧은 직경과, 긴 높이(길이방향 길이)을 갖는 원기둥 형상으로 형성된다.

여기서 상기 제1금속선(110), 제2금속선(120) 및 제3금속선(130)은 각각 비슷한 전류 값이 나타나도록 직경의 길이는 2mm이상인 것이 바람직하며, 본 발명의 일실시예에서 상기 제1금속선(110), 제2금속선(120) 및 제3금속선(130)은 각각 비슷한 전류 값을 나타내는 동시에 제작시 원가 절감을 위해 10m인 것을 사용하였다.

그리고 상기 제1금속선(110), 제2금속선(120) 및 제3금속선(130)은 제작의 용이성, 원가 절감을 위해 높이(길이방향 길이)는 10m인 것을 사용하였다.

특히, 상기 제1금속선(110), 제2금속선(120) 및 제3금속선(130)은 이격되어 나란히 배치되는데, 이는 서로 교차되지 않도록 이격 배치함으로써, 상기 제1금속선(110)과 상기 제2금속선(120)이 이격된 위치로 유입되는 누액, 상기 제2금속선(120)과 상기 제3금속선(130)이 이격된 위치로 유입되는 누액 및 상기 제1,2,3금속선(110,120,130)이 이격된 위치에 걸쳐 유입되는 누액이 이온으로 해리되어 전류를 흐르게 하는 전해질 역할을 하게 되고, 이에 따라 상기 제1금속선(110)과 제2금속선(120) 사이, 상기 제2금속선(120)과 제3금속선(130) 사이 및 상기 제1,2,3금속선(110,120,130) 사이에 측정되는 전류값을 기준 전류 값과 비교함으로써 누액이 누출되었음을 감지할 수 있다.

한편, 상기 제1금속선(110), 제2금속선(120) 및 제3금속선(130)은 서로 다른 이온화 경향을 갖는데, 보다 구체적으로 상대적으로 이온화 경향이 큰 두 개의 금속선(본 발명의 일실시예에서는 제1,3금속선(110,130)에 해당)은 전자주개(Electron donnor)로서, 산화가 일어나는 환원제(Reducing agent)의 역할을 하게 되고, 반대로 상기 제1,3금속선(110,130)에 비해 상대적으로 이온화 경향이 작은 나머지 하나의 금속선(본 발명의 일실시예에서는 제2금속선(120)에 해당)은 전자받개(Electron acceptor)로서, 환원이 일어나는 산화제(Oxidizing agent) 역할을 하게 된다.

즉, 전해질과 같은 극성용매와, 자유전자가 존재하는 도체(제1금속선(110), 제2금속선(120) 및 제3금속선(130))과 접하게 되면 계면에서 전하를 띈 물질의 이동이 일어나며 이때 나타나는 전류량의 변화(전류 값)을 통해 누액이 누출되었음을 감지하는 것이다.

상기 케이스부(200)는 상기 제1금속선(110), 제2금속선(120) 및 제3금속선(130)의 외주면 둘레를 보호할 수 있도록 상기 제1금속선(110), 제2금속선(120) 및 제3금속선(130)을 길이방향을 따라 인입, 인출하는 구조를 갖는 수단으로서, 상기 제1금속선(110), 제2금속선(120) 및 제3금속선(130)을 각각 분리 구획된 공간의 길이방향을 따라 인입 및 인출할 수 있도록 분리 구획된 제1,2,3공간부(200a,200b,200c)가 형성되며, 이때, 상기 제1,2,3공간부(200a,200b,200c)에 각각 인입된 제1,2,3금속선(110,120,130)은 각각 그 외주면 둘레면 중 길이방향 일측 영역이 외부로 노출되도록 상기 제1,2,3공간부(200a,200b,200c)의 하부는 개방되고, 상기 제1,2,3공간부(200a,200b,200c) 중 폭방향 양측부에 위치하는 제1,3공간부(200a,200c)에 인입되는 제1,3금속선(110,130)의 외주 둘레면 중 길이방향 타측 영역이 외부로 노출되도록 폭방향 양측단에 폭방향 중앙 측으로 개구된 제1,3홀(200d,200f)이 길이방향을 따라 등간격으로 형성되며, 상기 제1,2,3공간부(200a,200b,200c) 중 폭방향 중앙부에 위치하는 제2공간부(200b)에 인입되는 제2금속선(120)의 외주 둘레면 중 길이방향 타측 영역이 외부로 노출되도록 폭방향 중앙부에는 제2홀(200e)이 길이방향을 따라 등간격으로 형성된다.

특히, 상기 케이스부(200)는 우수한 내열성, 내오염성, 내화학성 및 내식성을 갖고, 낮은 마찰계수를 가져 눈, 비, 우박 등에 같은 열악한 야외환경에 노출된 상태에서 사용할 수 있도록 퍼플루오로알콕시(PFA, PerFluoroAlkoxy) 또는 폴리프로필렌(PP, PolyPropylene)을 압출 성형하는 것이 바람직하다.

추가적으로 본 발명의 일실시예에서 누액이 물(H₂0)인 경우에는 상대적으로 강산성, 약산성, 강염기,약염기 등 같은 화학용액에 비해 약전해질인 관계로, 대략 5mA 정도의 전류 값을 나타내는 것으로 확인했으며, 누액이 강산성, 약산성, 강염기, 약염기성을 나타내는 화학용액의 경우 상대적으로 물에 비해 강전해질인 관계로, 대략 30mA 이상의 전류 값을 나타내는 것으로 확인했다.

이에, 본 발명의 일실시예에 따른 옥외용 누액 감지 센서는 물(H₂0)과, 강산성, 약산성, 강염기, 약염기성을 나타내는 화학용액을 분리 감지할 수 있도록 상기 제1,2,3금속선(110,120,130)에 흐르는 전류 값을 측정하는 전류측정부(300)와, 상기 전류측정부(300)로부터 측정된 전류 값을 전달받고, 전달받은 값을 설정된 기준 전류 값인 29mA와 비교하여, 전달받은 값이 기준 전류 값 이하인 경우 물(H₂0)로 판단하며, 기준 전류 값 초과인 경우에는 누액을 화학용액으로 판단하는 누액판단부(400);를 더 포함한다.

이때, 상기 전류측정부(300)는 상대적으로 이온화 경향이 큰 두 개의 금속선(본 발명의 일실시예에서 제2금속선(120)에 해당)에 '-'극을 연결하고, 상대적으로 이온화 경향이 작은 나머지 하나의 금속선(본 발명의 일실시예에서 제2금속판(120)에 해당)에 '+'극을 연결하여, 누출되어 전해질 역할을 하는 누액이 상기 제1금속선(110)과, 제2금속선(120)에 걸쳐 존재하는 경우, 상기 제2금속선(120)과 제3금속선(130)에 걸쳐 존재하는 경우 및 상기 제1,2,3금속선(130)에 걸쳐 존재하는 경우에 '-'극에는 산화반응을 '+'극에는 환원반응을 일어나도록 하는 것이며, 이때 흐르는 전류 값이 기준 전류 값인 29mA이하로 측정되는 경우 누액을 물(H₂0)로 판단하는 것이며, 기준 전류 값인 29mA초과로 측정되는 경우에는 강산성, 약산성, 강염기, 약염기성을 나타내는 화학용액으로 판단하는 것이다.

추가적으로 상기 누액판단부(400)에서 누액이 물인지 화학용액인지 판단한 후, 누액이 화학용액인 경우, 이를 외부에 청각적으로 알릴 수 있도록 경고음을 발생시키는 수단이 구성되거나 외부에 시각적으로 전달할 수 있도록 디스플레이하는 디스플레이 수단 중 적어도 하나 이상이 구비될 수도 있을 것이며, 그 밖에 화학용액이 검출되었음 전달할 수 있는 다양한 형태가 적용될 수도 있을 것이다.

상기와 같은 구성으로 인해 본 발명의 옥외용 누액 감지센서는 종래에 일측면에서만 누출되는 누액을 감지할 수 있었던 것과 달리 외주면에서 누출되는 누액을 모두 감지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 상기 케이스부(200)에 형성된 상기 제1,2,3공간부(200a,200b,300c)로 하측 길이방향을 따라 상기 제1,2,3금속선(110,120,130) 각각 인입, 인출되는 구조를 가져 누액 누출시 상기 제1,2,3금속선(110,120,130)을 상기 케이스부(200)의 상기 제1,2,3공간부(200a,200b,200c)로부터 인출하여 닦아내는 것만으로 누액을 용이하게 제거할 수 있어 유지 관리가 용이할 뿐만 아니라 오랜 사용으로 금속판이 부식되더라도 부식된 금속판을 용이하게 교체할 수 있는 효과가 있다.

발명을 첨부 도면과 전술된 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 그에 한정되지 않으며, 후술되는 특허청구범위에 의해 한정된다. 따라서, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 후술되는 특허청구범위의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 변형 및 수정할 수 있다.

100: 검출부 110: 제1금속선
120: 제2금속선 130: 제3금속선
200: 케이스부 200a: 제1공간부
200b: 제2공간부 200c: 제3공간부
200d: 제1홀 200e: 제2홀
200f: 제3홀 300: 전류측정부
400: 누액판단부

Claims

서로 다른 이온화 경향을 갖고, 각각 이격되어 나란히 배치되는 제1,2,3금속선; 및
상기 제1,2,3금속선을 각각 분리 구획된 공간의 길이방향을 따라 인입 및 인출할 수 있도록 분리 구획된 제1,2,3공간부가 형성되며 상기 제1,2,3공간부에 각각 인입되는 제1,2,3금속선의 외주 둘레면 중 길이방향 일측 영역이 외부로 노출되도록 상기 제1,2,3공간부의 하부는 개방되고, 상기 제1,2,3공간부 중 폭방향 양측부에 위치하는 제1,3공간부에 인입되는 제1,3금속선의 외주 둘레면 중 길이방향 타측 영역이 외부로 노출되도록 폭방향 양측단에 폭방향 중앙 측으로 개구된 제1,3홀이 길이방향을 따라 등간격으로 형성되고, 상기 제1,2,3공간부 중 폭방향 중앙부에 위치하는 제2공간부에 인입되는 제2금속선의 외주 둘레면 중 길이방향 타측 영역이 외부로 노출되도록 폭방향 중앙부에는 제2홀이 길이방향을 따라 등간격으로 형성되는 케이스부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 옥외용 누액 감지 센서.
청구항 1에 있어서,
청구항 1에 있어서, 상기 케이스부는
퍼플루오로알콕시(PFA, PerFluoroAlkoxy) 또는 폴리프로필렌(PP, PolyPropylene)을 압출 성형한 것을 특징으로 하는 옥외용 누액 감지 센서.
청구항 1에 있어서,
상기 제1,2,3금속선에 흐르는 전류 값을 측정하는 전류측정부; 및
상기 전류측정부로부터 측정된 전류 값을 전달받고, 이 전달받은 값을 설정된 기준 전류 값인 29mA와 비교하여, 전달받은 값이 기준 전류 값 이하인 경우 물(H₂0)로 판단하며, 기준 전류 값 초과인 경우에는 누액을 화학용액으로 판단하는 누액판단부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 옥외용 누액 감지 센서.