KR102247905B1

KR102247905B1 - 발열기능을 갖는 누설감지장치

Info

Publication number: KR102247905B1
Application number: KR1020140081785A
Authority: KR
Inventors: 유홍근
Original assignee: (주)유민에쓰티
Priority date: 2014-07-01
Filing date: 2014-07-01
Publication date: 2021-05-04
Anticipated expiration: 2034-07-01
Also published as: KR20160003431A

Abstract

본 발명은 발열기능을 갖는 누설감지장치에 관한 것으로, 특히 테이프 방식으로 누설이 발생되는 곳(벽, 배관, 설비, 기타)에 직접 부착하여 누설을 감지하는 장치에 있어서, 히팅기능을 부가하여 내부에 흐르는 유체가 결빙되어 동파가 발생하는 것을 미연에 방지할 수 있도록 하는 발열기능을 갖는 누설감지장치에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명은 테이프 형태로 형성된 베이스 필름층; 상기 베이스 필름층의 상부면에서 길이방향으로 길게 형성된 한 쌍의 센싱 라인; 상기 센싱 라인의 측부에서 상기 베이스 필름층의 길이방향으로 길게 형성된 발열재; 상기 발열재의 양측방향에서 길게 형성되어 발열재와 접촉함으로써 발열재의 발열을 위한 전원을 공급하는 전원라인;으로 구성된다.

Description

발열기능을 갖는 누설감지장치{Leak detection apparatus with heating function}

본 발명은 발열기능을 갖는 누설감지장치에 관한 것으로, 특히 테이프 방식으로 누설이 발생되는 곳(벽, 배관, 설비, 기타)에 직접 부착하여 누설을 감지하는 장치에 있어서, 히팅기능을 부가하여 내부에 흐르는 유체가 결빙되어 동파가 발생하는 것을 미연에 방지할 수 있도록 하는 발열기능을 갖는 누설감지장치에 관한 것이다.

본 출원인은 등록특허 제10-1200918호에서 '히팅기능을 갖는 리크감지장치'를 이미 제안한 바 있다.

이러한 종래 기술에 따른 '히팅기능을 갖는 리크감지장치'는 도1에 도시된 바와 같이 테이프 형태로 형성된 베이스 필름층(10); 상기 베이스 필름층(10)의 상부면에서 저항성을 갖는 복수개의 도전라인(31,32)이 나란히 형성된 전도성 라인(30); 상기 베이스 필름층(10)의 상부에 적층되어 베이스 필름층(10)을 보호하며, 상기 전도성 라인(30)의 도전라인(31,32)에 해당하는 위치에 대응하여 복수개의 홀(41)이 형성된 상부 보호 필름층(40); 상기 전도성 라인(30)을 구성하는 도전라인(31,32,33,34)에 리크를 감지하기 위한 감지 신호와 히팅을 위한 전원을 교번하여 인가하는 제어기;로 구성된다.

베이스 필름층(10)은 전도성 라인(30)이 상부에 형성되기 위한 층으로서, 절연과 전도성 라인층(30)의 패턴을 인쇄 방식에 형성하기 위해 PET, PE, PTFE, PVC 또는 기타 테프론 계열의 재질로 형성된다.

전도성 라인(30)은 복수개의 저항성을 갖는 도전라인(31,32)이 형성되는 층으로서, 베이스 필름층(10)의 상부 표면에서 길이방향으로 서로 이격되면서 평행하게 스트립 형태로 배치된다.

이러한 도전라인(31,32)은 은(silver) 화합물에 의하여 인쇄방식에 의하여 형성되는데, 이때, 제1도전라인(31)과 제2도전라인(32)의 끝단이 서로 연결되어 전기적으로 도통되도록 구성된다.

베이스 필름층(10)과 상부 보호필름층(40)은 초음파 또는 열융착되어 결합되고, 이후 베이스 필름층(10)의 하부에 양면 테이프 형태의 부착층(20)이 결합된다.

도전라인(31,32)의 선단은 제어기가 연결되어 리크를 감지하기 위한 감지신호 및 히팅을 위한 전원을 공급받게 된다.

상부 보호필름층(40)은 베이스 필름층(10)의 상부에 형성된 전도성 라인(30)을 외부의 자극으로부터 보호하기 위한 층으로서 PET, PE, PVC 또는 테프론 계열의 재질로 형성되며, 제1도전라인(31)과 제2도전라인(32)이 형성된 위치에 대응하여 일정간격마다 홀(41)이 형성됨으로써 리크 발생시에 이 홀(41)을 통해 리크를 유입받아 제1도전라인(31)과 제2도전라인(32)이 도통되도록 한다.

따라서, 상부 보호필름층(40)의 홀(41)을 통해 리크가 유입되면, 제1도전라인(31)과 제2도전라인(32) 사이가 리크에 의해 도통되므로, 그 저항값의 변화를 원격의 제어기가 입력받아 리크 발생여부를 확인할 수 있게 된다.

이때 제1도전라인(31)과 제2도전라인(32)에는 펄스형태의 감지신호가 인가되며, 감지신호가 인가되지 않을 때는 히팅을 위한 전원을 인가함으로써 도전라인(31,32)의 저항에 의해 열이 발생하게 된다.

이로 인해 결빙이 발생하기 쉬운 배관 등의 외측에 설치한 경우에 유체의 결빙을 방지함과 아울러 누설까지 감지할 수 있게 된다.

그런데, 이러한 종래의 리크감지장치는 리크를 감지하기 위한 도전라인을 통해 히팅을 위한 전원을 인가하게 되지만, 도전라인의 저항값이 그리 크지 않아 발열량이 매우 작으며, 이로 인해 배관 등의 결빙을 충분히 해소하지 못하는 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 테이프 타입 누설감지장치에 발열을 위한 발열재를 별도로 구비하여 효율적인 발열과 동시에 누설을 감지할 수 있도록 한 발열기능을 갖는 누설감지장치를 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 특징에 따른 발열 기능을 갖는 누설감지장치는,
테이프 형태로 형성된 베이스 필름층;
상기 베이스 필름층의 상부면에, 길이방향으로 길게 형성된 센싱 라인;
상기 베이스 필름층의 상부면에, 상기 센싱 라인의 일 측부에서 소정 폭으로 상기 베이스 필름층의 길이방향으로 길게 형성된 발열재; 및

상기 발열재의 양측에서 길게 형성되어 발열재와 접촉함으로써 발열재의 발열을 위한 전원을 공급하는 전원라인;으로 구성된다.
본 발명의 다른 특징에 따른 발열 기능을 갖는 누설감지장치는,
테이프 형태로 형성된 베이스 필름층;
상기 베이스 필름층의 상부면에, 길이방향으로 길게 형성된 복수의 센싱 라인;
상기 베이스 필름층의 상부면에, 상기 복수의 센싱 라인 사이에 소정 폭으로 상기 베이스 필름층의 길이방향으로 길게 형성된 발열재; 및
상기 발열재의 양측에서 길게 형성되어 발열재와 접촉함으로써 발열재의 발열을 위한 전원을 공급하는 전원라인;으로 이루어진다.
이때, 상기 발열재와 전원라인의 상측에 절연층이 형성되고, 발열재는 그래핀 또는 루테늄 중 어느 하나로 형성되는 것이 바람직하다.

삭제

상기 설명한 바와 같이, 본 발명은 발열재에 의하여 결빙상태가 충분히 해제될 수 있도록 발열함으로써 배관 등의 동파 방지는 물론, 누설까지 감지할 수 있는 장점이 있다.

도1은 종래의 히팅기능을 갖는 리크감지장치의 구조를 보인 도.
도2는 본 발명에 의한 발열기능을 갖는 누설감지장치의 구조를 보인 도.
도3은 도2의 결합 단면을 보인 도.
도4는 외부보호층이 형성된 누설감지장치의 구조를 보인 도.

이하 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도2는 본 발명의 분해 구조를 보인 도로서, PI 또는 PO 또는 PTEF 필름 등에 의해 테이프 형태로 길게 베이스 필름층(100)이 형성되는데, 이러한 베이스 필름층(100)은 고온에서도 열변형이 발생하지 않는 내열재질로 형성된다.

상기 베이스 필름층(100)의 상부면 양측부위로는 길이방향으로 각각 한 쌍의 센싱라인(110,120)(160,170)이 스트립 형태로 형성되는데, 이러한 센싱라인(110,120)(160,170)은 은 화합물 또는 도전성 잉크에 의해 인쇄방식으로 형성된다.

센싱라인(110,120)(160,170)을 형성하기 위한 인쇄방식으로는 그라비아 인쇄(Gravure Printing), 롤투롤 인쇄(Roll to Roll Printing), 슬롯 다이 코팅(Slot Die Coating) 등이 사용될 수 있을 것이다.

상기 센싱라인(110,120)(160,170)의 사이에는 발열을 위하여 발열재(150)가 길이방향으로 길게 형성되는데, 이러한 발열재(150)는 전원에 의해 발열하는 그래핀(Graphene) 또는 루테늄(Ruthenium) 등 다양한 발열재가 사용될 수 있다.

그래핀으로 발열재를 형성하는 경우에는 센싱라인(110,120)(160,170)을 인쇄하는 방식과 동일하게 그라비아 인쇄, 롤투롤 인쇄, 슬롯 다이 코팅 등이 사용될 수 있다.

또한, 상기 발열재(150)의 길이방향 양측으로는 전원라인(130,140)이 형성되는데, 이러한 전원라인(130,140)은 센싱라인(110,120)(160,170)과는 서로 이격되며, 발열재(150)와는 접촉된 상태를 가지게 된다.

이러한 전원라인(130,140)도 그라비아 인쇄, 롤투롤 인쇄, 슬롯 다이 코팅 등에 의해 형성될 수 있으며, 이때 발열재(150)와의 접촉력 증대를 위하여 도3에서와 같이 발열재(150)와 접촉하는 부위가 발열재(150)의 상부면으로 더 연장되어 형성되며, 전원라인(130,140)과 발열재(150)의 상측으로는 절연을 위한 절연층(180)이 더 형성된다.

절연층(180)은 합성수지재 또는 내열실리콘 등에 의해 코팅됨으로써 형성될 수 있을 것이다.

한편, 전도성을 높이고, 발열을 위한 대전류를 공급하기 위하여 전원라인(130,140)의 상부면에는 구리 박판(131,141)이 더 부착될 수 있을 것이다.

센싱라인(110,120)(160,170)과 전원라인(130,140), 발열재(150), 그리고 절연층(180)이 형성된 베이스 필름층(100)의 상부면으로는 상부보호 필름층(200)이 더 적층되는데, 상기 상부보호 필름층(200)은 센싱라인(110,120)(160,170)이 형성된 부위에 해당하는 위치에서 길이방향으로 나란히 센싱홀(210,220)(260,270)이 형성되어 있다.

이러한 상부보호 필름층(200)도 베이스 필름층(100)과 마찬가지로 PI 또는 PO 또는 PTEF 필름 등에 의해 형성된다.

이때, 베이스 필름층(100)과 상부보호 필름층(200)을 접착하기 위하여 절연재질로 접착제층(400)이 더 형성될 수 있는데, 이러한 접착제층(400)에도 센싱홀(210,220)(260,270)과 동일한 위치에 홀이 형성되어 있어야 한다.

또한, 베이스 필름층(100)의 하부면에는 금속 박판 또는 판 형태의 금속 망체로 된 하부층(300)이 더 부착되는데, 이는 베이스 필름층(100)이 발열재(150)로부터 발생된 고열에 의하여 열변형되는 것을 방지하고, 또한 베이스 필름층(100)의 강도를 유지시키기 위함이다.

한편, 센싱라인(110)과 센싱라인(120), 센싱라인(160)과 센싱라인(170), 그리고 전원라인(130)과 전원라인(140)은 베이스 필름층(100)의 끝단에서 커넥터에 의해 서로 전기적으로 연결됨으로써 원격의 제어기로부터 센싱전원이 각각 센싱라인(110)(170)으로 공급되며, 전원라인(130)에도 원격의 제어기로부터 발열을 위한 전원이 공급된다.

이러한 본 발명을 물, 화학용액, 기타 유독물이 흐르는 유체관의 외측에 스파이럴 형태로 감싸거나 부착시킨 경우에 발열재(150)로부터 발열된 100℃ 이상의 열에 의해 유체관 내측의 유체는 결빙이 되지 않으며, 결빙이 된 상태라도 빠르게 해빙이 이루어질 수 있다.

아울러, 유체관이 동파되거나 또는 기타 이유에 의해 누설이 발생하게 되면, 도3에서와 같이 센싱홀(210,220)(260,270)을 통해 누설된 유체가 유입되고, 그 누설된 유체 즉, 전도성을 갖는 유체에 의해 센싱라인(110,120)(160,170)이 서로 전기적으로 도통되어 저항값이 변화되고, 이러한 저항값의 변화를 원격의 제어기에서 감지하여 누설 경보를 발생할 수 있게 된다.

또한, 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 제품의 완성도를 위하여 내열 실리콘 또는 폴리올레핀 등으로 외측 전체 즉, 상부면, 하부면, 양측부를 모두 감싸도록 외부보호층(500)이 형성되는데, 이러한 외부보호층(500)은 코팅 또는 압출 또는 인발 등에 의하여 형성되며, 이때도 마찬가지로 상부호보필름층(200)의 센싱홀(210,220)(260,270)에 해당하는 부위에 홀이 형성됨으로써 센싱라인(110,120)(160,170)을 상부면 외측으로 노출시키게 된다.

따라서, 누설된 유체는 외부보호층(500), 상부보호필름층(200), 접착제층(400)의 홀들을 관통하여 센싱라인(110,120)(160,170)에 도달하는 것이다.

100 : 베이스 필름층
110,120,160,170 : 센싱라인
130,140 : 전원라인
150 : 발열재
200 : 상부보호필름층
210,220,260,270 : 센싱홀
300 : 하부층
400 : 접착제층
500 : 외부보호층

Claims

테이프 형태로 형성된 베이스 필름층;
상기 베이스 필름층의 상부면에, 길이방향으로 길게 형성된 센싱라인;
상기 베이스 필름층의 상부면에, 상기 센싱 라인의 일 측부에서 소정 폭으로 상기 베이스 필름층의 길이방향으로 길게 형성된 발열재;
상기 발열재의 양측에서 길게 형성되어 발열재와 접촉함으로써 발열재의 발열을 위한 전원을 공급하는 전원라인;
상기 발열재와 전원라인의 상측에 형성된 절연층;
상기 베이스 필름층의 하부면에 부착된 금속 박판 또는 금속 망체; 및
상기 베이스 필름층의 상부면에 적층되어, 상기 절연층과 상기 센싱라인을 덮는 상부보호필름층
을 포함하고,
상기 상부보호필름층에는 센싱라인에 해당하는 부위에서 길이방향으로 복수의 센싱홀이 형성된
발열기능을 갖는 누설감지장치.
테이프 형태로 형성된 베이스 필름층;
상기 베이스 필름층의 상부면에, 길이방향으로 길게 형성된 복수의 센싱라인;
상기 베이스 필름층의 상부면에, 상기 복수의 센싱라인 사이에 소정 폭으로 상기 베이스 필름층의 길이방향으로 길게 형성된 발열재;
상기 발열재의 양측에서 길게 형성되어 발열재와 접촉함으로써 발열재의 발열을 위한 전원을 공급하는 전원라인;
상기 발열재와 전원라인의 상측에 형성된 절연층;
상기 베이스 필름층의 하부면에 부착된 금속 박판 또는 금속 망체; 및
상기 베이스 필름층의 상부면에 적층되어, 상기 절연층과 상기 센싱라인을 덮는 상부보호필름층
을 포함하고,
상기 상부보호필름층에는 센싱라인에 해당하는 부위에서 길이방향으로 복수의 센싱홀이 형성된
을 포함하는, 발열기능을 갖는 누설감지장치.
삭제
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 발열재는 그래핀 또는 루테늄 중 어느 하나로 형성된 것을 특징으로 발열기능을 갖는 누설감지장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 전원라인의 일측은 발열재의 상부면으로 연장되어 접촉되도록 구성된 것을 특징으로 하는 발열기능을 갖는 누설감지장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 센싱라인은 은 화합물 또는 도전성 잉크에 의해 인쇄방식에 의해 형성된 것을 특징으로 하는 발열기능을 갖는 누설감지장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 전원라인은 은 화합물 또는 도전성 잉크에 의해 인쇄방식에 의해 형성된 것을 특징으로 하는 발열기능을 갖는 누설감지장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 전원라인의 상부표면에는 구리 박판층이 더 구비된 것을 특징으로 하는 발열기능을 갖는 누설감지장치.
삭제
삭제
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 누설감지장치의 외측면을 감싸는 외부보호층
을 더 포함하고,
상기 외부보호층에는 센싱라인에 해당하는 부위에서 길이방향으로 복수의 센싱홀이 형성된 것을 특징으로 하는 발열기능을 갖는 누설감지장치.
제11항에 있어서,
상기 외부보호층은 내열 실리콘 또는 폴리올레핀으로 형성되는, 발열기능을 갖는 누설감지장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 누설감지장치의 외측면을 감싸는 외부보호층
을 더 포함하고,
상기 외부보호층에는 상기 상부보호필름층에 형성된 센싱홀과 동일한 위치에 센싱홀이 형성된 것을 특징으로 하는 발열기능을 갖는 누설감지장치.