KR20220060298A - Load Activated Reserve Battery and Leakage Detecting System Including Thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 하중 활성화 비축전지 및 이를 포함하는 누수 감지 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 상수도와 같은 배관의 누수 감지를 위한 하중 활성화 비축전지 및 이를 포함하는 누수 감지시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a load-activated storage battery and a leak detection system including the same, and more particularly, to a load-activated storage battery for detecting water leakage in a pipe such as a water supply, and a leak detection system including the same.
인구의 증가와 도시화로 인하여 물의 수요가 증가됨에 따라 물을 원활하고 안정적으로 공급하기 위하여 상수도 배관은 지속적으로 증가하고 복잡해지고 있다. 또한, 노후 배관에서의 누수로 인하여 공급의 효율성이 저하되고, 배관의 누수 발생시 누수지점 부근에서 누수로 인한 2차 피해로 이어지는 경우가 적지 않다.As the demand for water increases due to an increase in population and urbanization, water supply pipes are continuously increasing and becoming more complicated in order to supply water smoothly and stably. In addition, the efficiency of supply is lowered due to water leakage in old pipes, and when leakage of pipes occurs, secondary damage due to water leakage occurs in the vicinity of the leakage point.
이러한 누수의 발생을 효율적으로 감지하고 조치를 취하기 위해서는 신뢰도가 높은 누수감지 시스템이 필수적으로 요구된다. 기존의 상수도 배관의 누수 감지는 대부분 전기를 사용하는 센서방식으로서 카메라를 탑재하여 관내를 촬영하거나, 수압차를 이용한 누수발생여부 감지 또는 저항측정을 이용한 감지와 같은 기술이 활용되었으나, 센서 동작을 위하여 지속적으로 전력을 공급해야하는 문제와 배터리를 이용하는 경우 주기적으로 배터리를 교체함에 따른 고가의 교체비용이 발생된다는 점에서 개선이 요구된다. 따라서, 배터리 교체에 따른 교체비용의 발생문제의 해소와 안정적인 감시 유지를 할 수 있는 기술이 요구된다. In order to efficiently detect the occurrence of such a leak and take action, a highly reliable leak detection system is essential. Most of the existing water leak detection in water supply pipelines is a sensor method that uses electricity, and technologies such as photographing the inside of the pipe by mounting a camera, detecting leaks using water pressure difference, or detecting using resistance measurement were used. Improvement is required in terms of the problem of continuously supplying power and expensive replacement costs due to periodic replacement of the battery when using the battery. Accordingly, there is a need for a technology capable of solving the problem of occurrence of replacement cost due to battery replacement and maintaining stable monitoring.
본 발명은 배터리의 교체 없이도 안정적으로 배관의 누수 여부 감지를 가능하게 하는 하중 활성화 비축전지 및 이를 포함하는 누수 감지 시스템을 제공함에 있다.An object of the present invention is to provide a load-activated storage battery capable of stably detecting whether a pipe is leaking without replacing the battery and a leak detection system including the same.
본 발명의 실시 예에 따른 하중 활성화 비축전지는, 배관의 누수가 저수되는 저수포트; 상기 저수포트의 하측에 위치하며, 전해액이 수용된 전해액수용부; 상기 전해액수용부의 하측에 배치되고, 양극재, 음극재 및 분리막을 포함하며, 상기 전해액수용부 측으로부터 상기 전해액이 유입되면 활성화되는 단위셀; 및 상기 저수포트와 상기 전해액수용부 사이에 위치하며, 상기 누수가 저수된 상기 저수포트의 하중에 의한 움직임에 연동하여 상기 전해액수용부로부터 상기 전해액의 방출을 개시시키는 개시부;를 포함한다.A load-activated storage battery according to an embodiment of the present invention includes: a water storage port for storing water leakage in a pipe; an electrolyte accommodating part located under the water storage port and accommodating the electrolyte; a unit cell disposed under the electrolyte accommodating part, comprising a cathode material, a negative electrode material and a separator, and activated when the electrolyte is introduced from the electrolyte accommodating part; and an initiating part located between the water storage port and the electrolyte accommodating part, and for starting the discharge of the electrolyte from the electrolyte accommodating part in association with the movement by the load of the water storage port in which the leak is stored.
여기서, 상기 저수포트의 상측에 위치하며, 상기 배관 일부분의 외측을 둘러싸고 하측단이 상기 저수포트의 내측을 향하는 형태를 갖춘 누수집수부;를 더 포함한다.Here, it is located on the upper side of the water storage port, surrounds the outside of a portion of the pipe and the lower end has a shape toward the inside of the water storage port; it further includes a water leakage collecting part.
여기서, 상기 저수포트의 하측에 배치되며, 내측에 배치되는 상기 전해액수용부 또는 상기 단위셀을 외부로부터 보호하는 케이스;를 더 포함한다.Here, it is disposed on the lower side of the water storage port, the case for protecting the electrolyte accommodating part or the unit cell disposed on the inside from the outside; further includes.
여기서, 상기 누수집수부와 상기 케이스 사이에 배치되어 상기 저수포트의 외측을 둘러싸는 보호부를 더 포함한다.Here, it further includes a protection part disposed between the water leak collecting part and the case to surround the outside of the water storage port.
여기서, 상기 전해액수용부는 상기 개시부에 의해 파손된다.Here, the electrolyte receiving part is damaged by the starting part.
여기서, 상기 저수포트의 하측에 위치하며, 상기 전해액수용부를 내측의 공간에 수용하는 전해액하우징;을 더 포함한다.Here, it is located below the water storage port, the electrolyte housing for accommodating the electrolyte accommodating part in the inner space; further includes.
여기서, 상기 전해액하우징에는 상기 전해액이 상기 단위셀로 이동될 수 있는 전해액유입홀이 마련되어 있고, 상기 개시부에 의해 상기 전해액수용부가 파손되면 상기 전해액이 방출되어 상기 전해액유입홀을 통해 상기 단위셀로 이동된다.Here, the electrolyte housing is provided with an electrolyte inlet hole through which the electrolyte can be moved to the unit cell, and when the electrolyte receiving part is damaged by the initiating part, the electrolyte is released to the unit cell through the electrolyte inlet hole is moved
여기서, 파손된 상기 전해액수용부를 상기 전해액하우징의 내측면에 속박시켜주는 고정부가 마련된다.Here, a fixing part for constraining the damaged electrolyte accommodating part to the inner surface of the electrolyte housing is provided.
여기서, 상기 개시부는 상기 전해액수용부를 파손시킬 수 있는 파괴침이다.Here, the initiating part is a breaking needle that can damage the electrolyte accommodating part.
여기서, 상기 전해액하우징에는 상기 파괴침이 내측으로 진입하여 이동하는 관통홀이 마련되어 있다.Here, the electrolyte housing is provided with a through hole through which the breaking needle enters and moves.
여기서, 상기 저수포트와 상기 전해액수용부 사이에는 상기 누수가 저수된 상기 저수포트의 하중이 기준치 이상이 되면 상기 개시부의 하향 이동을 허용하는 지지부가 마련되어 있다.Here, between the water storage port and the electrolyte accommodating portion, when the load of the water storage port in which the leak is stored is greater than or equal to a reference value, a support portion for allowing downward movement of the starting portion is provided.
여기서, 상기 지지부는 상기 기준치 이상의 하중이 가해질 때 파손 또는 압착된다.Here, the support part is damaged or compressed when a load greater than or equal to the reference value is applied.
여기서, 다수개의 상기 단위셀 간의 전해액 공급을 위하여 상기 전해액연통홀을 통해 방출된 상기 전해액이 이동되는 유로가 형성된 유로판이 상기 전해액하우징과 상기 단위셀 사이 또는 서로 이웃하는 상기 단위셀 사이에 마련된다.Here, in order to supply the electrolyte between the plurality of unit cells, a flow path plate having a flow path through which the electrolyte discharged through the electrolyte communication hole moves is formed is provided between the electrolyte housing and the unit cells or between the unit cells adjacent to each other.
여기서, 다수개의 상기 단위셀과 상기 유로판이 교번하여 적층된 구조를 이룬다.Here, the plurality of unit cells and the flow path plate are alternately stacked to form a stacked structure.
본 발명의 실시 예에 따른 누수 감지 시스템은, 상기의 하중 활성화 비축전지; 상기 하중 활성화 비축전지에서 발생되는 전력에 의해 신호를 생성하는 신호생성부; 및 상기 신호생성부에서 생성된 상기 신호를 외부로 전송하는 신호전송부;를 포함한다. The leak detection system according to an embodiment of the present invention, the load-activated storage battery; a signal generator for generating a signal by power generated from the load-activated storage battery; and a signal transmitter configured to transmit the signal generated by the signal generator to the outside.
여기서, 하나의 배관에 대하여 다수의 상기 하중 활성화 비축전지가 이격되어 배치된다.Here, a plurality of the load-activated storage batteries are spaced apart from each other with respect to one pipe.
본 발명의 실시 예에 따른 하중 활성화 비축전지 및 이를 포함하는 누수 감지 시스템에 따르면, 배관에서 발생되는 누수의 양에 따라 활성화 되므로 전력사용의 효율성을 향상시킬 수 있으며, 유로판을 통해 음극재 또는 양극재의 표면에 전해액이 균일하게 확산되어 단위셀이 부분적으로만 활성화 되는 것을 방지할 수 있으므로 안정적 작동의 신뢰성을 향상시킬 수 있고, 배터리의 주기적인 교체가 요구되지 않으므로 누수 감지 시스템의 구축비용과 유지 및 관리비용을 낮출 수 있다. 특히 지중에 매립된 형태의 배관인 경우 배터리의 교체만으로도 많은 비용과 노력이 소요되지만 본 발명에 따른 하중 활성화 비축전지는 배터리와 같이 주기적인 교체 관리가 요구되지 아니하므로 누수 감지 시스템의 유지관리비용이 현격히 감소되는 효과가 있다.According to the load-activated storage battery and the leak detection system including the same according to an embodiment of the present invention, it is activated according to the amount of leakage generated in the pipe, so it is possible to improve the efficiency of power use, and the anode material or the anode material through the flow path plate As the electrolyte is uniformly spread on the surface of the ashes, it is possible to prevent the unit cell from being partially activated, so it is possible to improve the reliability of stable operation. Management costs can be lowered. In particular, in the case of a pipe buried in the ground, it takes a lot of money and effort just to replace the battery, but the load-activated storage battery according to the present invention does not require periodic replacement management like a battery, so the maintenance cost of the leak detection system is reduced. It has a significantly reduced effect.
또한 본 발명에 따른 하중 활성화 비축전지는 상시적으로 전류를 발생시키지 않으므로 배터리의 자가방전으로 인한 고장발생율이 억제되는 효과가 있다. 또한 누수가 발생 하였을 때에만 자체적으로 전력을 발생시키게 되며, 누수감지신호를 송신할 수 있기 때문에 전원 사용의 효율성과 센서의 신뢰성을 모두 증진시켜줄 수 있는 효과가 있으며, 본 발명에 따른 하중 활성화 비축전지는 우수한 장기 저장 특성을 갖추고 있으므로 실제 배관에서 누수가 발생된 경우 신뢰도 높은 누수 감지 동작 구현이 가능한 효과가 있다. In addition, since the load-activated reserve battery according to the present invention does not generate current at all times, the failure rate due to self-discharge of the battery is suppressed. In addition, power is generated by itself only when a leak occurs, and since it can transmit a leak detection signal, it has the effect of improving both the efficiency of power use and the reliability of the sensor, and the load-activated storage battery according to the present invention has excellent long-term storage characteristics, so it has the effect of realizing a reliable leak detection operation when a leak occurs in an actual pipe.
아울러, 전해질 물질의 선정에 있어서 제한이 없으므로 다양한 유기 전해질 및 수계 전해질의 사용이 가능하다. 따라서 전지의 출력과 에너지밀도의 향상이 가능하므로 출력에너지 효율개선으로 이어지는데 도움이 되는 효과가 있다.In addition, since there is no limitation in the selection of the electrolyte material, it is possible to use various organic electrolytes and aqueous electrolytes. Therefore, since it is possible to improve the output and energy density of the battery, there is an effect that helps to improve the output energy efficiency.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 하중 활성화 비축전지 일부분의 단면을 개략적으로 나타낸 개념도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 하중 활성화 비축전지의 단면을 개략적으로 나타낸 개념도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 하중 활성화 비축전지의 측면에서 개략적으로 나타낸 개념도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 하중 활성화 비축전지에서 지지부의 예시적인 형태를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 하중 활성화 비축전지에서 지지부의 다른 예시적인 형태를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 하중 활성화 비축전지에서 전해액하우징 부분의 단면을 개략적으로 나타낸 개념도이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 하중 활성화 비축전지 일부분의 단면을 개략적으로 나타낸 개념도이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 누수감지시스템을 개략적으로 나타낸 구성도이다.1 is a conceptual diagram schematically showing a cross-section of a portion of a load-activated reserve battery according to an embodiment of the present invention.
2 is a conceptual diagram schematically illustrating a cross-section of a load-activated storage battery according to an embodiment of the present invention.
3 is a conceptual diagram schematically shown from the side of a load-activated storage battery according to an embodiment of the present invention.
4 is a view schematically showing an exemplary form of a support part in a load-activated storage battery according to an embodiment of the present invention.
5 is a view schematically showing another exemplary form of a support part in a load-activated storage battery according to an embodiment of the present invention.
6 is a conceptual diagram schematically illustrating a cross-section of an electrolyte housing portion in a load-activated storage battery according to an embodiment of the present invention.
7 is a conceptual diagram schematically illustrating a cross-section of a portion of a load-activated storage battery according to an embodiment of the present invention.
8 is a configuration diagram schematically showing a water leak detection system according to an embodiment of the present invention.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 설명 중, 동일 구성에 대해서는 동일한 참조부호를 부여하도록 하고, 도면은 본 발명의 실시 예를 정확히 설명하기 위하여 크기가 부분적으로 과장될 수 있으며, 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다. Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in various different forms, and only these embodiments allow the disclosure of the present invention to be complete, and the scope of the invention to those of ordinary skill in the art completely It is provided to inform you. In the description, the same reference numerals are assigned to the same components, and the drawings may be partially exaggerated in size to accurately describe the embodiments of the present invention, and the same reference numerals refer to the same elements in the drawings.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 하중 활성화 비축전지 일부분의 단면을 개략적으로 나타낸 개념도이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 하중 활성화 비축전지의 단면을 개략적으로 나타낸 개념도이며, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 하중 활성화 비축전지의 측면에서 개략적으로 나타낸 개념도이다.1 is a conceptual diagram schematically showing a cross-section of a portion of a load-activated storage battery according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a conceptual diagram schematically showing a cross-section of a load-activated storage battery according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is It is a conceptual diagram schematically shown from the side of a load-activated storage battery according to an embodiment of the present invention.
도 1 내지 도 3을 함께 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 하중 활성화 비축전지(10)는 배관(1)의 누수가 저수되는 저수포트(pot)(300); 상기 저수포트(300)의 하측에 위치하며, 전해액(410)이 수용된 전해액수용부(400); 상기 전해액수용부(400)의 하측에 배치되고, 양극재(510), 음극재(530) 및 분리막(520)을 포함하며, 상기 전해액수용부(400) 측으로부터 상기 전해액(410)이 유입되면 활성화되는 단위셀(500); 및 상기 저수포트(300)와 상기 전해액수용부(400) 사이에 위치하며, 상기 누수가 저수된 상기 저수포트(300)의 하중에 의한 움직임에 연동하여 상기 전해액수용부(400)로부터 상기 전해액(410)의 방출을 개시시키는 개시부(350);를 포함한다. 여기에 누수집수부(100), 케이스(200)와 전해액하우징(430)을 더 포함할 수 있다.1 to 3 together, the load-activated
누수집수부(100)는, 도면에서 참조되는 바와 같이, 상기 저수포트(300)의 상측에 위치하고, 상기 누수가 상기 저수포트(300)로 집수되도록 상기 배관(1) 일부분의 외측을 둘러싸고 하측단이 상기 저수포트(300)의 내측을 향하는 형태를 갖추고 있다.As shown in the drawings, the water
누수집수부(100)에 의해 둘러싸인 배관(1)의 일부분은 외부로부터 밀폐 또는 엄폐된다. 누수집수부(100)가 외측을 둘러싸고 있는 배관(1) 일부분에서 누수가 발생되면, 누수집수부(100)의 내측면을 타고 누수가 하측으로 흘러내리게 된다.A portion of the
누수집수부(100)의 하측단 부분(110)은 저수포트(300)의 내측을 향하는 형태 예를 들어, 내측을 향하여 경사진 형태를 갖추고 있으므로, 누수집수부(100)의 내측면을 따라 흘러내리는 누수는 저수포트(300) 내측으로 집수되어 저수포트(300)의 저수공간(310)에 저수된다. Since the
누수집수부(100)는 물이나 습기에 부식되지 않도록 내부식성이 있는 스테인리스와 같은 재질로 이루어질 수 있다. 누수집수부(100)에서 배관(1)의 일부분을 둘러싸는 부분의 형태는 특정형태에 한정되지 않으며, 누수집수부(100)에 의해 둘러싸인 배관(1)의 일부분에서 발생된 누수가 저수포트(300)로 집수될 수 있으면 충분하다. The water
저수포트(300)는 누수집수부(100)의 하측에 위치한다. 저수포트(pot)(300)는 배관(1)에서 누출되는 누수를 저수한다. 배관(1)에서 누출되는 누수를 저수하기 위하여 저수포트(300)에는 저수공간(310)이 마련되어 있으며, 누수집수부(100)로부터 누수를 받을 수 있도록 저수공간(310)의 상측이 개방된 형태를 갖출 수 있으며, 개방된 저수공간(310)의 상측에 앞서 언급한 누수집수부(100)의 하측부분(110)이 위치하고 있는 것이 바람직하다.The
누수집수부(100)의 하측부분(110)으로 흘러내린 누수는 저수포트(300)의 저수공간(310)으로 이동되어 저수된다. 저수포트(300)도 누수를 저수하게 되므로 녹이 발생하지 않도록 내부식성이 있는 소재로 이루어질 수 있다.The water leakage flowing down to the
저수공간(310)에 누수가 저수되고 배관(1)으로부터 누수가 이어지면, 누수가 저수된 저수포트(300)의 하중이 증가하게 된다. 누수가 저수된 저수포트(300)의 하중이 증가되어 기준치 이상이 되면 저수포트(300)는 하향이동을 하게 된다. When the water leak is stored in the
저수포트(300)의 하측에는 지지부(330)가 위치하고 있다. 도면에서 참조되는 바와 같이 지지부(330)는 저수포트(300)와 전해액수용부(400) 사이에 마련될 수 있다. 여기서 저수포트(300)는 저수포트(300)의 하측에 위치하는 지지부(330)의 지지를 받는다고 할 수도 있다. 이러한 지지부(330)는 저수포트(300)와 케이스(200)의 상측면 사이에 위치하고 있다. 지지부(330)는 케이스(200)의 지지를 받아 자리잡고 있는 형태가 가능하다. The
아울러 저수포트(300)는 지지부(330)로부터 지지를 받는다. 지지부(330)는 누수가 저수된 저수포트(300)의 하중이 기준치 이상이 되면 저수포트(300)의 하향이동을 허용한다. 즉, 누수가 저수된 저수포트(300)의 하중이 기준치에 미달이면 지지부(330)에 의해 저수포트(300)의 하향이동이 제한된다. In addition, the
지지부(330)는 상기 기준치 이상의 하중이 가해질 때 파손 또는 압착되며, 이 때 누수가 저수된 저수포트(300)가 하향이동되는 움직임을 하는 것이 바람직하다. 이를 위해, 지지부(330)는 세라믹, 플라스틱, 스프링, 탄성체와 같은 소재로 이루질 수 있다.The
누수가 저수된 저수포트(300)의 하중이 기준치를 넘어서게 되면 지지부(300)의 적어도 일부분이 파손되는 형태와 구조를 갖춘 형태도 바람직하다.It is also preferable to have a form and structure in which at least a part of the
여기서 도 4와 도 5를 더 참조한다. 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 하중 활성화 비축전지에서 지지부의 예시적인 형태를 개략적으로 나타낸 도면으로서, 도 4(a)는 비활성화 상태에서 파손방식의 지지부의 형태를 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 4(b)는 활성화 상태에서 파손방식의 지지부의 형태를 개략적으로 나타낸 도면이다. 그리고, 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 하중 활성화 비축전지에서 지지부의 다른 예시적인 형태를 개략적으로 나타낸 도면으로서, 도 5(a)는 비활성화 상태에서 압축방식의 지지부의 형태를 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 5(b)는 활성화 상태에서 압축방식의 지지부의 형태를 개략적으로 나타낸 도면이다.Further reference is made here to FIGS. 4 and 5 . 4 is a view schematically showing an exemplary shape of a support part in a load-activated storage battery according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4(b) is a diagram schematically showing the form of a support part in a breakage manner in an activated state. And, FIG. 5 is a view schematically showing another exemplary form of a support part in a load-activated storage battery according to an embodiment of the present invention, and FIG. and Figure 5 (b) is a view schematically showing the form of the compression-type support in the activated state.
도 4(a)에 도시된 바와 같은 파손방식의 지지부(330)에서 비활성 상태와 같이 두 개 이상의 층(331) 구조가 형성되고, 각 층(331) 사이에는 누수가 저수된 저수포트의 하중이 기준치 이상일 때 파손될 수 있도록 지지대(333)가 형성된 형태가 가능하다. Two or
이러한 경우 지지대(333)가 하중을 견디지 못하고 파괴되기 시작하는 파괴시작점 즉 기준치는 지지대(333)의 개수 및 지지대(333)의 굵기 등을 변수로 하여 설정될 수 있다. 누수가 저수된 저수포트(300)의 하중이 파괴시작점인 기준치 이상의 하중이 되어 지지대(333)가 파손되면, 도 4(b)에 나타낸 바와 같이 지지부(330)의 높이가 낮춰지게 되므로 저수포트(300)와 개시부(350)인 파괴침(350)이 하향 이동하게 된다. 이와 같이 파손방식의 지지부(330)도 가능하다. In this case, the starting point of failure at which the
기준치 이상의 하중에서 압착되는 형태의 지지부(330`) 즉, 압착방식의 지지부(330`)의 경우 스프링이나 탄성체를 이용하여 형성될 수 있다. 도 5(a)에서는 예시적 형태로서 스프링(330`)을 나타낸 것으로 비활성화 상태 즉, 기준치에 미달된 상태일 때의 스프링(330`)의 형태를 개략적으로 나타내었다. In the case of the
하중에 의해 압착되는 스프링(330`)이나 탄성체를 이용하여 지지부(330`)를 형성시키는 경우에는 감지하고자 하는 누수의 하중에 따라 압착되면서 저수포트(300)와 개시부(350)가 하향이동되어 전해액수용부(400)를 파손시킬 수 있도록 탄성계수가 설정될 수 있다. 따라서, 누수가 저수된 저수포트의 하중이 기준치이거나 기준치를 초과할 때 도 (5b)에 나타낸 바와 같이 스프링(330`)과 같은 지지부(330`)가 압축된 형태가 되어 하중 활성화 비축전지(10)가 활성화되는 상태가 된다. When the support part 330' is formed using a spring 330' compressed by a load or an elastic body, the
그리고 저수포트(300)의 하측에는 후술할 개시부(350)와 케이스(200)가 위치하고 있다. 그리고 케이스(200)의 내측에는 전해액수용부(400)를 수용하는 전해액하우징(430)과 하나 이상의 단위셀(500)이 수용되어 있다. 따라서, 케이스(200)는 케이스(200)의 내측에 배치되는 상기 전해액수용부(400) 또는 상기 단위셀(500)을 외부로부터 보호한다. And the lower side of the
저수포트(300)와 케이스(200) 사이에 지지부(330)와 개시부(350)가 배치되어 있다.The
케이스(200)의 상측면에는 후술할 개시부(350)가 케이스(200)의 내측으로 진입 이동될 수 있는 홀(235)이 형성되어 있으며, 이 홀(235)에 연장된 형태로 전해액하우징(430)의 상측에도 관통홀(435)이 마련되어 있다. On the upper side of the
아울러, 저수포트(300)가 외부로부터 보호되도록 상기 누수집수부(100)와 상기 케이스(200) 사이에 배치되어 상기 저수포트(300)의 외측을 둘러싸는 보호부(210)가 마련되어 있다. 보호부(210)의 상측단이 누수집수부(100)에 결합되고, 보호부(210)의 하측단이 케이스(200)의 상측단에 결합되므로 저수포트(300)와 지지부(330)는 외부로부터 보호될 수 있다.In addition, a
보호부(210)가 누수집수부(100)와 케이스(200) 사이에서 위치하여 저수포트(300)를 외부로부터 엄폐하여 보호하므로 저수포트(300)는 외부의 영향을 받지 않게 된다. 지지부(330)와 개시부(350) 또한 저수포트(300)와 마찬가지로 보호부(210)에 의해 외부로부터 보호된다. Since the
아울러, 도면에서 참고되는 바와 같이, 보호부(210)를 매개로 하여 케이스(200)와 누수집수부(100)가 결합되어 있으므로 케이스(200)와 누수집수부(100) 사이의 간격은 고정될 수 있다. In addition, as referenced in the drawings, since the
전해액하우징(430)은 저수포트(300)의 하측에 위치하며, 상기 전해액수용부(400)의 내구성을 확보하기 위하여 상기 전해액수용부(400)를 내측의 공간에 수용한다. The
전해액하우징(430)은 외부의 충격으로부터 전해액수용부(400)를 보호하기 위하여 금속, 세라믹, 플라스틱 등의 소재를 이용하여 형성될 수 있다.The
상기 전해액수용부(400)를 파손시킬 수 있도록 전해액하우징(430)에는 상기 개시부(350)가 내측으로 진입하여 이동할 수 있는 관통홀(435)이 마련되어 있는 것이 바람직하다. It is preferable that the
전해액하우징(430)에는 상기 전해액(410)이 상기 단위셀(500)로 이동될 수 있는 전해액연통홀(445)이 마련되어 있고, 상기 개시부(350)에 의해 상기 전해액수용부(400)가 파손되면 상기 전해액(410)이 방출되어 상기 전해액연통홀(445)을 통해 상기 단위셀(500)로 이동된다.The
아울러, 파손된 상기 전해액수용부(400)가 상기 전해액(410)에 부유하거나 상기 전해액연통홀(445)을 막지 않도록 상기 전해액수용부(400)를 상기 전해액하우징(430)의 내측면에 속박시켜주는 고정부(450)가 마련된 것이 바람직하다. 이러한 고정부(450)의 예시적인 형태로서 고리의 형태를 갖춘 고정고리를 들을 수 있다. 이러한 고정부(450)에 의해 속박될 수 있도록 고리 형태로 된 고정부(450)에 대응하여 체결될 수 있는 고리(405)가 전해액수용부(400)에 마련된 것도 바람직하다.In addition, the
고정부(450)는 파손된 전해액수용부(400)가 전해액연통홀(445)로 쓸려 이동하여 전해액(410)의 이동을 방해하게 되는 것을 억제하여 준다. 고정부(450)는 전해액하우징(430) 내에서 전해액연통홀(445)의 반대편이 위치하고 있는 것이 바람직하다.The fixing
전해액수용부(400)는 저수포트(300)의 하측에 위치하며, 전해액(410)이 수용되어 있다. 전해액(410)을 수용하는 전해액수용부(400)는 밀폐된 상태이다. 전해액수용부(400)는 고무 또는 탄력성 있는 플라스틱과 같은 고분자중합체로 이루어질 수 있다. 이러한 전해액수용부(400)는 다양한 종류의 전해액(410)을 장기간 보관할 수 있도록 내화학성이 있는 것이 바람직하다. The
전해액수용부(400)에 수용된 전해액(410)의 방출은 개시부(350)에 의해 이루어지게 된다. 전해액수용부(400)는 상기 개시부(350)에 의해 상기 전해액수용부(400)가 파손되면 수축하여 상기 전해액(410)이 방출될 수 있도록 탄력성이 있는 소재로 이루어진 것도 바람직하다. The discharge of the
전해액수용부(400)가 파손된 후 충분히 수축되지 않으면 전해액(410)이 전해액연통홀(445)로 이동되어 유입되는 것이 어렵거나 원활하지 않을 수 있다. 따라서, 전해액수용부(400)가 수축될 수 있는 것이 바람직하다. 전해액수용부(400)는 수축 전의 표면적에 비해 50% 이하의 표면적을 갖도록 수축되는 것이 바람직하다.If the
전해액수용부(400)의 내화학성을 확보하기 위하여 PTFE(Poly Tetra Fluoro Ethylene) 불소수지 기반의 재료를 모재로 이용하거나 기능성 코팅층으로 사용하는 것도 가능하다. In order to secure the chemical resistance of the
파손된 상기 전해액수용부(400)가 상기 전해액(410)에 부유하거나 상기 전해액연통홀(445)를 막지 않도록 상기 전해액수용부(400)를 상기 전해액하우징(430)의 내측면에 속박시켜주는 고정부(450)가 마련된 것이 바람직하다. The
앞서 언급한 바와 같이 이러한 고정부(450)에 의해 속박될 수 있도록, 고리의 형태를 갖춘 고정부(450)에 체결될 수 있는 고리(405)가 전해액수용부(400)에 마련된 것도 바람직하다.As mentioned above, it is also preferable that a
전해액수용부(400)에 전해액(410)이 수용된 상태에서 전해액(410)이 방출되어 단위셀(500)로 이동되면 단위셀(500)로 전해액(410)이 유입되어 단위셀(500)에서 전력을 발생시키는 활성화가 이루어지게 된다. When the
개시부(350)는 상기 저수포트(300)와 상기 전해액수용부(400) 사이에 위치하며, 상기 저수포트(300)의 하중에 의해 하향 이동됨에 따라 상기 단위셀(500)로 상기 전해액(410)이 유입되도록 상기 전해액수용부(400)로부터 상기 전해액(410)의 방출을 개시시킨다.The starting
저수포트(300)의 하측에 구비된 상기 개시부(350)는, 상기 누수가 집수되어 저수된 상기 저수포트(300)의 하중에 의해 하향이동되면서 상기 전해액(410)을 수용하고 있는 상기 전해액수용부(400)를 파손시킬 수 있는 파괴침(350)인 것도 바람직하다. The
앞서 언급한 바와 같이, 개시부(350)인 파괴침(350)이 케이스(200)의 내측으로 진입하는 이동이 이루어질 수 있도록 홀(235)가 마련되어 있고, 전해액하우징(430)에는 상기 파괴침(350)이 전해액하우징(430)의 내측으로 진입하여 상기 전해액수용부(400)를 파손시킬 수 있도록 관통홀(435)이 마련되어 있는 것이 바람직하다. As mentioned above, a
그리고, 전해액수용부(400)는 상기 개시부(350)에 의해 상기 전해액수용부(400)가 파손되면 수축하여 상기 전해액(410)이 방출될 수 있도록 탄력성이 있는 소재로 이루어진 것도 바람직하다. 물론 전해액수용부(400)가 개시부(350)에 의해 깨질 수 있는 유리와 같은 소재로 된 앰플의 형태로 이루어진 것도 충분히 가능하다.In addition, the
전해액수용부(400)가 수축되면 전해액수용부(400) 내에 있는 전해액(410)의 방출이 수월하게 이루어지므로 전해액수용부(400) 내에 전해액(410)이 잔존하게 되는 양이 감축되며 충분한 양의 전해액(410)이 전해액하우징(430)의 내측공간으로 방출되고 단위셀(500)로 이동될 수 있게 된다. When the
아울러 앞서 언급한 바와 같이, 파손된 상기 전해액수용부(400)가 상기 전해액(410)에 부유하거나 상기 전해액연통홀(445)을 막지 않도록 상기 전해액수용부(400)를 상기 전해액하우징(430)의 내측면에 속박시켜주는 고정부(450)가 마련된 것이 바람직하다. 이러한 고정부(450)에 의해 속박될 수 있도록 고정부(450)에 대응하여 체결될 수 있는 고리(405)가 전해액수용부(400)에 마련된 것도 바람직하다.In addition, as mentioned above, the
단위셀(500)은 전해액수용부(400)의 하측에 배치되고 양극재(510), 음극재(530) 및 분리막(520)을 포함한다. 여기에 단위셀(500)의 측면을 둘러싸는 밀봉재(540)를 더 포함할 수 있다. The
이러한 단위셀(500)은 전해액수용액 측으로부터 전해액(410)이 유입되면 활성화 된다. 비활성 상태에서는 전해액(410)이 단위셀(500)에 유입되지 않은 상태이며, 이와 같은 비활성 상태를 유지하다가 누수에 따라 앞서 설명한 바와 같이 전해액(410)이 유입되어 활성화된다. 양극재(510)와 음극재(530)는 분리막(520)을 사이에 두고 각기 서로 대향하는 제1 면 과 제2 면을 구비하고 있으며, 활성화 되는 상태에서는 전해액(410)이 분리막(520)을 따라 양극재(510)와 음극재(530) 사이에 분포하게 되어 전류가 발생하게 된다. This
밀봉재(540)는 전해액(410)이 단위셀(500)의 측면에서 의도치 않게 누출되는 것을 억제하여 준다. 이러한 밀봉재(540)로서 개스킷이나 고무재질의 오링이 이용될 수 있다. 단위셀(500)은 배터리 또는 슈퍼캐패시터와 같은 형태로 제공가능하다. The sealing
단위셀(500)에는 전해액(410)이 내부로 유입될 수 있도록 전해액유입홀(미도시)이 형성되어 있다. 전해액수용부(400)로부터 방출되어 상기 단위셀(500)에 유입되는 상기 전해액(410)이 상기 양극재(510) 및 음극재(530) 사이에 개재된 분리막(520) 주위로 유입되어 상기 단위셀(500)이 활성화된다.An electrolyte inlet hole (not shown) is formed in the
즉, 평상시에는 양극재(510)와 음극재(530) 사이에 전해액(410)이 없으므로 전력이 발생되지 않는 비활성화 상태이다.That is, since there is no
양극재(510)와 음극재(530) 사이에 전해액(410)이 유입되면 전력이 발생되는 활성화 상태가 된다. 단위셀(500)로 유입되는 전해액(410)은 양극재(510) 및 음극재(530) 사이에 개재된다. 따라서, 전해액(410)은 양극재(510) 및 음극재(530) 사이에 이온이 이동할 수 있는 매개체로서 작용할 수 있다.When the
음극재(530)에서는 산화반응이 일어나면서 전자를 방출하게 되고, 방출된 전자는 전해액(410)의 양이온을 환원시킨다. 환원된 양이온은 중성자가 될 수 있고, 중성자는 양극재(510)로 이동하여 양극재(510)에 전자를 제공하면서 환원된다. 이러한 양극재(510) 및 음극재(530)에서의 산화-환원반응에 의해 전자의 흐름이 발생할 수 있으므로 전류가 생성될 수 있다. The
양극재(510)는 예를 들어 배터리의 경우 알칼리금속, 알칼리 토금속, 전이금속, 전이후 금속 기반의 세라믹 물질을 이용하여 형성될 수 있다. 슈퍼커패시터의 경우에는 활성탄소분말, 활성탄소섬유, 카본에어로젤 등의 탄소계 물질, 금속산화물, 전도성 고분자 물질등을 포함한다. The
음극물질은 탄소계물질, 알칼리금속, 알칼리토금속, 전이금속, 전이후 금속 기반의 세라믹물질, 리튬, 실리콘 등이 포함되어 형성될 수 있다. 슈퍼커패시터의 경우에는 활성탄소분말, 활성탄소섬유, 카본에어로젤 등의 탄소계 물질, 금속산화물, 전도성 고분자 물질등을 포함한다. The negative electrode material may be formed by including a carbon-based material, an alkali metal, an alkaline earth metal, a transition metal, a metal-based ceramic material after the transition, lithium, silicon, and the like. In the case of supercapacitors, activated carbon powder, activated carbon fibers, carbon-based materials such as carbon airgel, metal oxides, conductive polymer materials, and the like are included.
전해질 물질은 배터리의 경우 알칼리 금속, 알칼리 토금속 기반의 물질 등을포함할 수 있다. 또한 슈퍼커패시터의 경우 산, 염기, 중성 모든 PH 영역의 물질들이 포함될 수 있다. 전해질 용액은 상용 배터리에서 이용되는 일반적인 용매들로 사용될 수 있다. The electrolyte material may include an alkali metal, an alkaline earth metal-based material, or the like in the case of a battery. In addition, in the case of supercapacitors, acids, bases, and materials in all pH ranges may be included. The electrolyte solution may be used as common solvents used in commercial batteries.
그리고 요구되는 전기용량 또는 전압에 따라서 단위셀(500)들을 전기적으로 연결하여 단위셀(500)의 다층적 구조를 형성시킬 수 있다. 따라서, 다수개의 상기 단위셀(500)이 적층된 구조를 이루고 있는 형태도 충분히 가능하다.In addition, a multi-layered structure of the
각 단위셀 간에 균일한 전해액(410) 공급과 전기적 연결을 위하여 유로판(560)이 마련될 수 있다. 유로판(560)은 전지의 형태, 스택의 구조, 활성 면적 등에 따라 필요에 의해 적용여부가 결정될 수 있다. A
따라서, 다수개의 상기 단위셀(500) 간의 전해액(410) 공급을 위하여 상기 전해액연통홀(445)을 통해 방출된 상기 전해액(410)이 이동되는 유로가 형성된 유로판(560)이 상기 전해액하우징(430)과 상기 단위셀(500) 사이 또는 서로 이웃하는 상기 단위셀(500) 사이에 마련될 수 있다.Accordingly, in order to supply the
유로판(560)은 양극재(510) 또는 음극재(530) 중 선택적으로 하나의 외측 일면에 접할 수 있다. 그리고 일면에는 전해액하우징(430)으로부터 유입되는 전해액(410)이 고르게 확산될 수 있다. 따라서, 전해액(410)이 단위셀(500)에 일부 부분적으로만 유입됨에 따라 기대 성능을 발현하지 못하는 것을 예방할 수 있다. The
유로판(560)은 전기전도성을 갖추며, 다단을 이루는 단위셀(500) 사이를 전기적으로 연결시킬 수도 있다.The
단위셀(500)과 유로판(560)이 교번적으로 적층된 구조도 역시 충분히 가능하다.A structure in which the
단위셀(500) 및 유로판(560)이 교번하여 적층된 구조는 단위셀(500)과 인접한 다음 단의 단위셀(500)이 전기적으로 연결될 수 있도록 단위셀(500)과 인접한 다음 단위셀(500)의 양극부 및 음극부가 교번하여 적층될 수 있고, 직렬 또는 병렬로 연결가능하며, 다단의 단위셀(500)이 적층된 스택셀을 형성할 수도 있고, 하중 활성화 비축전지(10)의 전기용량을 증대시킬 수 있다.In the structure in which the
유로판(560)의 재질은 예를 들어, 금속 그라파이트 등의 전도성 물질들을 사용할 수 있으며, 전도성 혹은 비전도성 모재 위에 전기전도성을 나타낼 수 있는 막을 코팅하는 방법을 사용할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 전기전도성을 나타낼 수 있으면 충분하다. For the material of the
이와 같이 전해액수용부(400) 하부의 전지는 다양한 종류 및 형태가 가능하다. 전해액하우징(430)과 단위셀(500) 부분은 앞서 언급한 바와 같이 케이스(200)에 의해 보호된다. As described above, various types and shapes of the battery under the
이와 같은 단위셀(500)은 누수가 발생하지 않는 이상 케이스(200)에 의해 외부의 환경으로부터 차단되어 보호될 수 있으며, 비활성 상태를 유지할 수 있으므로 장기간 저장될 수 있다. As long as such a
그리고, 유로판(560)을 통해 음극재(530) 또는 양극재(510)의 표면에 전해액(410)이 균일하게 확산되어 단위셀(500)이 부분적으로만 활성화되는 것을 방지할 수 있으므로 안정적 작동의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.In addition, since the
도 6과 도 7을 더 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 하중 활성화 비축전지가 활성화되는 과정에 관해 설명하기로 한다. A process in which the load-activated reserve battery is activated according to an embodiment of the present invention will be described with further reference to FIGS. 6 and 7 .
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 하중 활성화 비축전지에서 전해액하우징 부분의 단면을 개략적으로 나타낸 개념도로서, 도 6(a)는 본 발명의 실시 예에 따른 하중 활성화 비축전지가 비활성화 상태일 때 전해액하우징 부분을 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 6(b)는 본 발명의 실시 예에 따른 하중 활성화 비축전지가 활성화되는 상태일 때 전해액하우징의 부분을 개략적으로 나타낸 도면이며, 도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 하중 활성화 비축전지가 활성화 되는 상태에서 하중 활성화 비축전지의 일부분의 단면을 개략적으로 나타낸 개념도이다.6 is a conceptual diagram schematically showing a cross-section of an electrolyte housing portion in a load-activated storage battery according to an embodiment of the present invention. It is a view schematically showing a part of the housing, and FIG. 6 (b) is a view schematically showing a part of the electrolyte housing when the load-activated storage battery according to an embodiment of the present invention is in an activated state, and FIG. 7 is an embodiment of the present invention It is a conceptual diagram schematically showing a cross section of a portion of the load-activated storage battery in a state in which the load-activated storage battery according to the example is activated.
도 6(a)에 나타낸 바와 같이 배관(1)에 누수가 발생되지 않은 평상시에는 전해액하우징(430) 내에 배치된 전해액수용부(400)가 전해액(410)을 수용한 상태를 유지하고 있다.As shown in FIG. 6( a ), in normal times when water leakage does not occur in the
배관(1)에서 누수가 발생하면, 누수는 누수집수부(100)의 내측면을 따라 하측으로 흘러 내리게 된다. 이 때 누수집수부(100)의 하측단 부분이 저수포트(300)의 내측 저수공간(310)을 향해 경사져 있으므로, 저수포트(300)로 집수되면서 저수된다. 누수(W)가 저수된 저수포트(300)는 저수되는 누수(W)의 양이 증가함에 따라 누수(W)가 저수된 저수포트(300)의 하중이 증가하게 된다.When a water leak occurs in the
누수(W)가 저수된 저수포트(300)의 하중이 기준치 이상이 되면, 앞서 설명한 바와 같이 지지부(330가 압착되거나 파손되면서 저수포트(300)와 파괴침(350)이 하향이동한다. 이 때 파괴침(350)은 전해액하우징(430)의 관통홀(435)을 지나면서 전해액수용부(400)를 파손시키게 된다. 파괴침(350)에 의해 파손된 전해액수용부(400)는 수축되며, 도 6(b)에서 참조되는 바와 같이 전해액수용부(400)가 수축됨에 따라 수용되어 있던 전해액(410)이 전해액하우징(430)의 내측공간으로 방출된다. 전해액하우징(430)의 내측공간으로 방출된 전해액(410)은 전해액하우징(430)의 전해액연통홀(445)을 통해 하측의 단위셀(500) 측으로 이동하게 된다. When the load of the
이때, 파손되어 수축된 전해액수용부(400)는 도 6(b)에 도시된 바와 같이 전해액하우징(430)의 고정부(450)에 의해 위치가 고정된다. At this time, the damaged and contracted
그리고 앞서 설명한 바와 같이 전해액(410)이 단위셀(500) 내측으로 유입되어 단위셀(500)에서 전류가 생성되는 활성화가 이루어진다.And, as described above, the
전해액(410)이 단위셀(500) 내에 있을 때 전류가 생성되는 내용 자체는 잘 알려져 있으며, 앞서의 언급도 하였으므로 반복적인 설명은 생략하기로 한다.When the
참고로, 이상에서 설명한 하중활성화 비축전지(10)에 완충재(미도시)가 마련된 형태도 가능하다. 완충재는 하향이동하는 저수포트(300)에 의한 충격을 완화하기 위하여 저수포트(300)와 케이스(200)의 상측면 사이에 배치될 수 있으며, 지지부(330)를 받쳐주는 배치형태 또는 지지부(330)의 주위에 배치된 형태도 가능하다. For reference, a form in which a cushioning material (not shown) is provided in the load-activated
이러한 완충재는 저수포트(300)가 자체 하중에 의해 급격히 하향이동할 때 케이스(200)에 과도한 충격이 가해지는 것을 예방하기 위하여 마련될 수 있다. 그리고 완충재는 케이스(200)에 과도한 충격이 전달되는 것을 억제하되 파괴침(350)에 의해 전해액수용부(400)가 파손될 수 있도록 저수포트(300)의 하향 이동을 완화시켜줄 수 있는 것이 바람직하다.Such a cushioning material may be provided to prevent an excessive impact from being applied to the
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 누수감지시스템을 개략적으로 나타낸 구성도이다.8 is a block diagram schematically showing a water leak detection system according to an embodiment of the present invention.
도 8을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 누수 감지 시스템은, 본 발명의 실시 예에 따른 하중 활성화 비축전지(10); 상기 하중 활성화비축전지(10)에서 발생된 전력에 의해 신호를 생성하는 신호 생성부(20) 및 생성된 상기 신호를 외부로 전송하는 신호 전송부(30)을 포함한다. Referring to FIG. 8 , the leak detection system according to an embodiment of the present invention includes: a load-activated
여기서, 하나의 배관(1)에 대하여 다수의 하중 활성화 비축전지(10)가 이격되어 배치될 수 있다. 하중 활성화 비축전지(10)는 물을 공급하거나 배수하기 위한 파이프 또는 배관(1)에 부착되거나 배관(1)의 주변에 매설될 수 있고, 배관(1)의 부식 내지 결합에 의하여 누수가 발생하면, 발생된 누수에 의해 활성화될 수 있다.Here, a plurality of load-activated
상기 신호 생성부(20)는 활성화된 하중 활성화 비축전지(10)에서 생성된 전기에 의해 전원이 공급되어, 누수 알림 신호를 발생시키고, 발생된 상기 누수알림신호를 상기 신호 전송부(30)로 전달할 수 있다. The
상기 신호 전송부(30)는 상기 하중 활성화 비축전지(10)로부터 전원을 공급받고, 신호 전송부(30)로부터 상기 누수 알림 신호를 전달받아, 외부의 예를 들어, 모니터링 장치 또는 관리서버 등으로 상기 누수 알림 신호를 전달할 수 있다.The
본 발명의 실시예에 따른, 누수 감지 시스템은, 배관(1)에 누수가 발생된 경우 앞서 설명한 바와 같이 상기 하중 활성화 비축전지(10)가 활성화된다. 이처럼 하중 활성화 비축전지(10)가 활성화 됨에 따라 하중 활성화 비축전지(10)로부터 전류가 발생할 수 있고, 누수를 감지하는 센서 기능과 전력을 공급하는 기능을 하중 활성화 비축전지(10)를 통해 일체화시킬 수 있으므로, 전원사용의 효율성과 센서의 신뢰성을 모두 극대화할 수 있다.In the leak detection system according to an embodiment of the present invention, when a leak occurs in the
또한, 하중 활성화 비축전지(10)는 장기간 저장이 가능한 비축전지로 제공되므로, 지속적인 전원의 공급 또는 배터리의 교체가 불필요할 수 있으며, 전원의 공급 및 유지에 필요한 비용을 절감할 수 있다.In addition, since the load-activated
한편, 상기 누수 감지 시스템은 본 발명에 따라 신뢰도가 높은 하중 활성화 비축전지(10)를 사용하므로, 오작동을 방지할 수 있고, 외부환경에 장시간 노출될 수 있는 누수 감지 센서를 안정적으로 사용할 수 있으며, 고신뢰성의 누수 감지 시스템을 제공할 수 있다.On the other hand, since the water leak detection system uses the highly reliable load-activated
이처럼 본 발명에 따른 하중 활성화 비축전지는 장기간 대기상태로 하중 활성화 비축전지(10)를 저장할 수 있고, 단위셀은 다단으로 적층될 수 있으며, 하중 활성화 비축전지(10)의 전기용량을 증가시킬 수 있고, 적층된 단위셀 사이에 유로판을 삽입하여, 다수의 단위셀로 균일하게 전해액을 공급할 수 있으며, 전기전도성을 나타낼 수 있는 유로판을 제공함으로써, 단위셀 간의 전기적 연결을 유지시킬 수 있다. 따라서 누수 감지 시스템에, 대기 상태로 장기간 보존이 가능한 하중 활성화 비축전지(10)를 제공함으로써, 전원 및 센서가 일체화된 누수 감지 시스템을 제공할 수 있고, 추가적인 전원 공급 또는 교체 없이도 사용할 수 있는 고신뢰성의 누수 감지 시스템을 제공할 수 있다.As such, the load-activated storage battery according to the present invention can store the load-activated
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 실시 예에 따른 하중 활성화 비축전지 및 이를 포함하는 누수 감지 시스템에 따르면, 배터리의 주기적인 교체가 요구되지 않으므로 누수 감지 시스템의 구축비용과 유지 및 관리비용을 낮출 수 있다. 특히 지중에 매립된 형태의 배관인 경우 배터리의 교체만으로도 많은 비용과 노력이 소요되지만 본 발명에 따른 하중 활성화 비축전지는 배터리와 같이 주기적인 교체 관리가 요구되지 아니하므로 누수 감지 시스템의 유지관리비용이 현격히 감소된다는 장점이 있다. As described above, according to the load-activated storage battery and the leak detection system including the same according to the embodiment of the present invention, since periodic replacement of the battery is not required, the construction cost and maintenance and management cost of the leak detection system can be reduced. . In particular, in the case of a pipe buried in the ground, it takes a lot of money and effort just to replace the battery, but the load-activated storage battery according to the present invention does not require periodic replacement management like a battery, so the maintenance cost of the leak detection system is reduced. It has the advantage of being significantly reduced.
또한 본 발명에 따른 하중 활성화 비축전지는 상시적으로 전류를 발생시키지 않으므로 배터리의 자가방전으로 인한 고장발생율이 억제된다는 장점이 있다. 아울러, 누수가 발생 하였을 때에만 자체적으로 전력을 발생시키게 되며, 누수감지신호를 송신할 수 있기 때문에 전원 사용의 효율성과 센서의 신뢰성을 모두 증진시켜줄 수 있다는 장점이 있으며, 본 발명에 따른 하중 활성화 비축전지는 우수한 장기 저장 특성을 갖추고 있으므로 실제 배관에서 누수가 발생된 경우 신뢰도 높은 누수 감지 동작 구현이 가능하다는 장점이 있다. In addition, the load-activated reserve battery according to the present invention has an advantage in that the failure rate due to self-discharge of the battery is suppressed because it does not constantly generate current. In addition, it generates power by itself only when a leak occurs, and since it can transmit a leak detection signal, it has the advantage of improving both the efficiency of power use and the reliability of the sensor, and the load activation ratio according to the present invention. Since the storage battery has excellent long-term storage characteristics, it has the advantage that it is possible to implement a reliable leak detection operation when a leak occurs in an actual pipe.
아울러, 전해질 물질의 선정에 있어서 제한이 없으므로 다양한 유기 전해질 및 수계 전해질의 사용이 가능하다. 따라서 전지의 출력과 에너지밀도의 향상이 가능하므로 출력에너지 효율개선으로 이어지는데 도움이 되는 장점도 있다.In addition, since there is no limitation in the selection of the electrolyte material, it is possible to use various organic electrolytes and aqueous electrolytes. Therefore, since it is possible to improve the output and energy density of the battery, there is also an advantage that helps to improve the output energy efficiency.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다. Although preferred embodiments of the present invention have been illustrated and described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and common knowledge in the field to which the present invention pertains without departing from the gist of the present invention as claimed in the claims Those having a will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Accordingly, the technical protection scope of the present invention should be defined by the following claims.
10 : 하중 활성화 비축전지 20 : 신호 생성부
30 : 신호 전송부 100 : 누수집수부
200 : 케이스 210 : 보호부
300 : 저수포트 330 : 지지부
350 : 파괴침 400 : 전해액수용부
410 : 전해액 430 : 전해액하우징
435 : 관통홀 445 : 전해액연통홀
500 : 단위셀 510 : 양극재
520 : 분리막 530 : 음극재
540 : 밀봉재 560 : 유로판 10: load activated storage battery 20: signal generating unit
30: signal transmission unit 100: water leakage collecting unit
200: case 210: protection unit
300: water port 330: support
350: breaking needle 400: electrolyte receiving part
410: electrolyte 430: electrolyte housing
435: through hole 445: electrolyte communication hole
500: unit cell 510: cathode material
520: separator 530: anode material
540: sealing material 560: euro plate
Claims (16)
상기 저수포트의 하측에 위치하며, 전해액이 수용된 전해액수용부;
상기 전해액수용부의 하측에 배치되고, 양극재, 음극재 및 분리막을 포함하며, 상기 전해액수용부 측으로부터 상기 전해액이 유입되면 활성화되는 단위셀; 및
상기 저수포트와 상기 전해액수용부 사이에 위치하며, 상기 누수가 저수된 상기 저수포트의 하중에 의한 움직임에 연동하여 상기 전해액수용부로부터 상기 전해액의 방출을 개시시키는 개시부;를 포함하는 하중 활성화 비축전지.
a water storage port for storing water leakage in the pipe;
an electrolyte accommodating part located under the water storage port and accommodating the electrolyte;
a unit cell disposed under the electrolyte accommodating part, comprising a cathode material, a negative electrode material and a separator, and activated when the electrolyte is introduced from the electrolyte accommodating part; and
A load activation ratio comprising a; located between the water storage port and the electrolyte accommodating part, the initiating part for starting the discharge of the electrolyte from the electrolyte accommodating part in association with the movement by the load of the water storage port in which the leak is stored accumulator.
상기 저수포트의 상측에 위치하며, 상기 배관 일부분의 외측을 둘러싸고 하측단이 상기 저수포트의 내측을 향하는 형태를 갖춘 누수집수부;를 더 포함하는 하중 활성화 비축전지.
The method of claim 1,
The load-activated storage battery further comprising a; located above the water storage port, surrounding the outside of a portion of the pipe and having a lower end facing the inside of the water storage port.
상기 저수포트의 하측에 배치되며, 내측에 배치되는 상기 전해액수용부 또는 상기 단위셀을 외부로부터 보호하는 케이스;를 더 포함하는 하중 활성화 비축전지.
3. The method of claim 2,
The load-activated storage battery further comprising a; disposed under the water storage port, the case for protecting the electrolyte accommodating part or the unit cell disposed on the inside from the outside.
상기 누수집수부와 상기 케이스 사이에 배치되어 상기 저수포트의 외측을 둘러싸는 보호부를 더 포함하는 하중 활성화 비축전지.
4. The method of claim 3,
The load-activated storage battery further comprising a protection part disposed between the water leak collecting part and the case to surround the outside of the water storage port.
상기 전해액수용부는 상기 개시부에 의해 파손되는 하중 활성화 비축전지.
The method of claim 1,
The electrolyte accommodating part is a load-activated storage battery that is damaged by the initiation part.
상기 저수포트의 하측에 위치하며, 상기 전해액수용부를 내측의 공간에 수용하는 전해액하우징;을 더 포함하는 하중 활성화 비축전지.
The method of claim 1,
The load-activated storage battery further comprising a; located below the water storage port, the electrolyte housing for accommodating the electrolyte accommodating part in the inner space.
상기 전해액하우징에는 상기 전해액이 상기 단위셀로 이동될 수 있는 전해액유입홀이 마련되어 있고, 상기 개시부에 의해 상기 전해액수용부가 파손되면 상기 전해액이 방출되어 상기 전해액유입홀을 통해 상기 단위셀로 이동되는 하중 활성화 비축전지.
7. The method of claim 6
The electrolyte housing is provided with an electrolyte inlet hole through which the electrolyte can be moved to the unit cell, and when the electrolyte receiving part is damaged by the initiating part, the electrolyte is released and moved to the unit cell through the electrolyte inlet hole Load-activated storage battery.
파손된 상기 전해액수용부를 상기 전해액하우징의 내측면에 속박시켜주는 고정부가 마련된 하중 활성화 비축전지.
8. The method of claim 7,
A load-activated storage battery provided with a fixing part for constraining the damaged electrolyte accommodating part to the inner surface of the electrolyte housing.
상기 개시부는 상기 전해액수용부를 파손시킬 수 있는 파괴침인 하중 활성화 비축전지.
7. The method of claim 6,
The initiating part is a load-activated storage battery that is a breaking needle that can damage the electrolyte accommodating part.
상기 전해액하우징에는 상기 파괴침이 내측으로 진입하여 이동하는 관통홀이 마련되어 있는 하중 활성화 비축전지.
10. The method of claim 9,
A load-activated storage battery provided with a through hole in the electrolyte housing through which the breaking needle enters and moves.
상기 저수포트와 상기 전해액수용부 사이에는,
상기 누수가 저수된 상기 저수포트의 하중이 기준치 이상이 되면 상기 개시부의 하향 이동을 허용하는 지지부가 마련되어 있는 하중 활성화 비축전지.
The method of claim 1,
Between the water storage port and the electrolyte receiving part,
When the load of the water storage port in which the water leak is stored is greater than or equal to a reference value, a support part for allowing the downward movement of the starting part is provided.
상기 지지부는 상기 기준치 이상의 하중이 가해질 때 파손 또는 압착되는 하중 활성화 비축전지.
12. The method of claim 11,
The support part is a load-activated storage battery that is damaged or compressed when a load greater than the reference value is applied.
다수개의 상기 단위셀 간의 전해액 공급을 위하여 상기 전해액연통홀을 통해 방출된 상기 전해액이 이동되는 유로가 형성된 유로판이 상기 전해액하우징과 상기 단위셀 사이 또는 서로 이웃하는 상기 단위셀 사이에 마련된 하중 활성화 비축전지.
13. The method of claim 12,
In order to supply the electrolyte between the plurality of unit cells, a flow path plate having a flow path through which the electrolyte discharged through the electrolyte communication hole moves is formed is a load-activated storage battery provided between the electrolyte housing and the unit cells or between the neighboring unit cells .
다수개의 상기 단위셀과 상기 유로판이 교번하여 적층된 구조를 이루는 하중 활성화 비축전지.
14. The method of claim 13,
A load-activated storage battery forming a structure in which a plurality of the unit cells and the flow path plate are alternately stacked.
상기 하중 활성화 비축전지에서 발생되는 전력에 의해 신호를 생성하는 신호생성부; 및
상기 신호생성부에서 생성된 상기 신호를 외부로 전송하는 신호전송부;를 포함하는 누수 감지 시스템.
15. A load-activated storage battery according to any one of claims 1 to 14;
a signal generator for generating a signal by power generated from the load-activated storage battery; and
A leak detection system comprising a; a signal transmitter for transmitting the signal generated by the signal generator to the outside.
하나의 배관에 대하여 다수의 상기 하중 활성화 비축전지가 이격되어 배치된 누수 감지 시스템.
16. The method of claim 15,
A leak detection system in which a plurality of the load-activated storage batteries are spaced apart from each other with respect to one pipe.
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