KR102547740B1 - 센서 일체형 누수 탐지 클램프 및 이를 이용한 누수탐지 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 센서 일체형 누수 탐지 클램프 및 이를 이용한 누수탐지 장치에 관한 것으로, 배관들을 결속하기 위하여 필수적으로 사용되는 클램프를 이용하여 배관들의 이음부에서 발생하는 누수를 탐지하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 의한 센서 일체형 누수 탐지 클램프는, 이웃하는 배관들을 결속하며 상기 배관들 사이에서 외부로 누수되는 물을 탐지하는 센서 일체형 누수 탐지 클램프로서, 상기 배관들의 둘레부를 감싸면서 결합되는 소켓(10)과; 상기 소켓의 둘레부를 감싸는 탄성재질의 패킹(20)과; 상기 패킹의 길이방향 양쪽에 각각 설치되며 물을 감지하는 제1,2물감지 센서케이블(30,40)과; 상기 패킹의 둘레부를 감싸는 클램프(50)를 포함하고, 상기 패킹은 길이방향 양쪽에 각각 상기 배관의 둘레부를 따라 환형으로 형성되어 선형의 상기 제1,2물감지 센서케이블가 장착되는 제1,2센서 장착링부(22,23)를 포함한다. 본 발명에 의한 센서 일체형 누수 탐지 클램프를 이용한 누수탐지 장치는, 이웃하는 배관들의 이음부에 장착되어 배관들을 결속하는 센서 일체형 누수 탐지 클램프(100)와; 상기 센서 일체형 누수 탐지 클램프에 구성된 제1,2물감지 센서케이블의 감지 값을 근거로 하여 누수를 판단하는 컨트롤러(200)와; 상기 컨트롤러의 판단 결과를 서버나 관리자의 휴대용 단말기에 송출하는 통신부(300)를 포함한다.

Description

센서 일체형 누수 탐지 클램프 및 이를 이용한 누수탐지 장치{Sensor integrated leak detection clamp and leak detection device using it}

본 발명은 누수탐지 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 배관들을 결속하는 클램프를 이용하여 배관들의 이음부에서 발생하는 누수를 탐지하는 센서 일체형 누수 탐지 클램프 및 이를 이용한 누수탐지 장치에 관한 것이다.

이 부분은 본 출원 내용과 관련된 배경 정보를 제공할 뿐 반드시 선행기술이 되는 것은 아니다.

예를 들어, HDPE(High-Density Polyethylene) 배관은 노후로 인한 부식으로 구조적 파손이 발생하거나, 이음 구간 및 플러그 마감 부분의 융착점의 불균형 체결 또는 자연적인 재해로 자갈 및 모래의 흐름으로 외부적인 손상에 의해 누수가 발생하고, 배관의 누수는 지반 침하나 지반 위 토목 건축물의 훼손 등 2차 피해를 초래할 수 있다. 또한, 배관 생산 및 운송 과정에서 품질에 손상이 가해져 불량인 배관을 검토하지 못하고 배관 공사를 하거나 타 공사에 의한 관로 사고로도 피해가 발생하는 문제점이 있다.

따라서, 배관의 누수를 감지하는 시스템이 필요한 실정이다.

공개특허 제10-2022-0159579호는 제1위치에서 누수소리를 탐지하기 위한 제1탐지기; 제2위치에서 누수소리를 탐지하기 위한 제2탐지기; 및 상기 제1탐지기 및 상기 제2탐지기에서 탐지된 누수소리 신호를 수신하고, 상기 탐지된 누수소리 신호의 크기를 표시하는 탐지 본체;를 포함하며, 상기 제1탐지기에서 탐지된 누수소리 신호의 크기와 상기 제2탐지기에서 탐지된 누수소리 신호의 크기를 비교하여 누수위치를 판단하되, 상기 탐지 본체는 상기 제1탐지기와의 연결을 위한 제1탐지기 접속구; 상기 제2탐지기와의 연결을 위한 제2탐지기 접속구; 상기 제1탐지기에서 탐지한 누수소리 신호의 크기를 나타내기 위한 제1탐지기 소리미터; 및 상기 제2탐지기에서 탐지한 누수소리 신호의 크기를 나타내기 위한 제2탐지기 소리미터;를 포함하는 누수위치 탐지 장치로서, 배관들의 이음부에서 누수를 탐지하지 못한다.

등록특허 제10-1298996호는 필름재질로 된 베이스층의 상부면에 길이방향으로 한 쌍의 도전라인이 나란히 형성된 누수센서; 상기 누수센서의 일측을 몸체의 내측에 고정시켜 도전라인을 외부로부터 유입되는 전원케이블과 전기적으로 연결시키며, 상기 누수센서의 타측이 몸체에 형성된 센서 삽입공의 내측으로 수용되면 고정부에 의해 고정시키는 클램프;로 구성되며, 상기 클램프의 몸체는 측방향으로 관통된 센서 삽입공이 형성되고, 몸체의 상측으로부터 센서 삽입공까지 관통된 고정부 삽입공이 형성되며, 상기 고정부 삽입공에는 하단에 고정핀이 형성된 고정부가 압입되도록 삽입되어 고정핀이 센서 삽입공에 삽입된 누수센서를 관통하여 고정시키도록 구성된 클램프형 누수감지장치이며, 기성품을 이용하여 실시하는데 어려움이 있다.

공개특허 제10-2022-0159579호 등록특허 제10-1298996호

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 배관들을 결속하기 위하여 필수적으로 사용되는 클램프를 이용하여 배관들의 이음부에서 발생하는 누수를 탐지하는 센서 일체형 누수 탐지 클램프 및 이를 이용한 누수탐지 장치를 제공하려는데 그 목적이 있다.

본 발명에 의한 센서 일체형 누수 탐지 클램프는, 이웃하는 배관들을 결속하며 상기 배관들 사이에서 외부로 누수되는 물을 탐지하는 클램프로서, 상기 배관들의 둘레부를 감싸면서 결합되는 소켓과; 상기 소켓의 둘레부를 감싸는 탄성재질의 패킹과; 상기 패킹의 길이방향 양쪽에 각각 설치되며 물을 감지하는 제1,2물감지 센서케이블과; 상기 패킹의 둘레부를 감싸는 클램프를 포함하고, 상기 패킹은 길이방향 양쪽에 각각 상기 배관의 둘레부를 따라 환형으로 형성되는 제1,2센서 장착링부를 포함하고, 상기 제1,2물감지 센서케이블은 선형으로서 상기 제1,2센서 장착링부에 각각 원의 형태로 장착되어 상기 배관의 둘레부에서 물을 감지하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 센서 일체형 누수 탐지 클램프를 이용한 누수탐지 장치는, 이웃하는 배관들의 이음부에 장착되어 배관들을 결속하는 센서 일체형 누수 탐지 클램프와; 상기 센서 일체형 누수 탐지 클램프에 구성된 제1,2물감지 센서케이블의 감지 값을 근거로 하여 누수를 판단하는 컨트롤러와; 상기 컨트롤러의 판단 결과를 서버나 관리자의 휴대용 단말기에 송출하는 통신부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 센서 일체형 누수 탐지 클램프 및 이를 이용한 누수탐지 장치에 의하면, 배관들을 결속하는 것과 아울러 클램프에 센서를 일체화하여 별도의 설치없이 배관의 누수 특히 이음부에서 누수를 확인할 수 있으므로 유체의 누수로 인한 지반 침하나 토목 건축물의 훼손 등을 미연에 방지하는 효과가 있고, 특히, 선형의 센서케이블을 이용하여 배관의 둘레부 전체를 대상으로 하여 누수를 탐지할 수 있어 센서가 설치되지 못한 곳을 따라 물이 누수되는 것을 확인하지 못하는 오류를 해결할 수 있으며, 또한, 클램프와 패킹 등을 기성품으로 활용할 수 있어 활용성이 매우 우수하다.

도 1은 본 발명에 의한 센서 일체형 누수 탐지 클램프의 단면도.
도 2는 본 발명에 의한 센서 일체형 누수 탐지 클램프의 사시도.
도 3은 본 발명에 의한 센서 일체형 누수 탐지 클램프의 클램프가 분리된 상태의 사시도.
도 4는 본 발명에 의한 센서 일체형 누수 탐지 클램프에 적용된 제1,2센서 장착링부의 도면.
도 5는 본 발명에 의한 센서 일체형 누수 탐지 클램프에 적용된 제1,2물감지 센서케이블의 설치 상태도.

하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1에서 보이는 바와 같이, 본 발명에 의한 센서 일체형 누수 탐지 클램프(100)는, 이웃하는 배관(1,2)들의 둘레부를 감싸면서 결합되어 배관(1,2)들을 결속하는 소켓(10), 소켓(10)의 둘레부에 결합되는 탄성재질의 패킹(20), 패킹(20)의 길이방향 양쪽 단부에 각각 설치되며 물을 감지하는 제1,2물감지 센서케이블(30,40), 패킹(20)을 덮어 패킹(20)과 소켓(10)을 배관(1,2)에 고정하는 클램프(50)를 포함한다.

소켓(10)은 배관(1,2)의 둘레부를 감싸면서 그 둘레부에 수밀하게 밀착되어 배관(1,2)의 이음부를 통해 누수가 일어나지 않도록 하며, 바람직하게 전기를 인가받아 융착되는 기성품인 전기융착식 소켓(EF 소켓)이다.

패킹(20)은 소켓(10)의 둘레부에서 2차로 물의 누출을 막는 기능과 제1,2물감지 센서케이블(30,40)을 장착하기 위한 기능을 하며, 이들 기능의 수행을 위하여 탄성력이 있는 고무 등을 재질로 하며, 소켓(10)의 둘레부 전체를 감싸는 원형도 가능하고 둘레부의 일부분이 단절되어 개방된 구조도 가능하고 이 때 개방부는 소켓(10)에 전기를 인가하기 위한 단자를 수용하는 공간으로 사용될 수 있다.

패킹(20)은 패킹 몸체(21), 패킹 몸체(21)의 양쪽의 개방부 즉 길이방향의 양쪽에 각각 형성되는 제1,2센서 장착링부(22,23)를 포함한다.

도 4와 도 5에서 보이는 것처럼, 제1,2센서 장착링부(22,23)는 패킹 몸체(21)의 가장자리에 패킹 몸체(21)보다 큰 단면적으로 형성되는 몸체부(22a,23b), 몸체부(22a,23a)의 안쪽면으로서 소켓(10)을 향하는 면에 안쪽을 향해 직선형으로 형성되는 입구부(22b,23b), 입구부(22b,23b)의 안쪽에 입구부(22b,23b)보다 큰 직경의 원형으로 형성되어 제1,2물감지 센서케이블(30,40)이 각각 삽입 수용되는 센서케이블 삽입부(22c,23c)를 포함한다.

입구부(22b,23b)와 센서케이블 삽입부(22c,23c)는 각각 제1,2물감지 센서케이블(30,40)의 외경보다 작은 크기로 형성되어 제1,2물감지 센서케이블(30,40)이 입구부(22b,23b)를 통과하여 센서케이블 삽입부(22c,23c)에 삽입될 때 탄성변형을 일으키게 되고 즉, 제1,2물감지 센서케이블(30,40)은 흔들림을 일으키지 않고 고정 위치에서 물을 감지하는 것이 가능하다.

또한, 제1,2물감지 센서케이블(30,40)이 물과 원활하게 접촉되면서도 외부의 물(지하수)가 내부에 침투하지 못하도록 유도부(22d,23d)가 포함될 수 있다.

유도부(22d,23d)는 입구부(22b,23b)의 안쪽(배관(1,2)쪽)에 배치되며 배관(1,2)의 둘레부에 밀착되도록 형성되고, 배관(1,2)의 이음부에서 누출된 물을 제1,2물감지 센서케이블(30,40)로 모으는 기능도 한다.

이러한 구조의 제1,2센서 장착링부(22,23)는 각각 패킹 몸체(21)의 전영역에 설치되어 제1,2물감지 센서케이블(30,40)의 모든 부분을 지지하는 것이 바람직하다.

또한, 패킹(20)은 패킹 몸체(21)의 내주면이 요철부(24)로 형성되며, 요철부(24)는 요부에 물을 담을 수 있는 구조를 이용한 것으로 물이 클램프(100)의 밖으로 누출되는 것을 지연시키거나 줄여줄 수 있다.

제1,2물감지 센서케이블(30,40)은 동일한 제품으로 패킹(20)의 제1,2센서 장착링부(22,23)에 각각 삽입 장착되어 배관(1,2)의 이음부에서 물이 누출되는 것을 감지하며, 배관(1,2)의 둘레부를 따라 원형으로 장착되기 때문에 배관(1,2) 이음부의 어느 곳에서 누수가 발생하더라도 이를 감지하는 것이 가능하다.

제1,2물감지 센서케이블(30,40)은 감지 신호를 전달하기 위한 커넥터(31,41)가 함께 사용될 수 있고, 커넥터(31,41)는 소켓(10)의 둘레부에 배치되고 패킹(20)의 개방부를 이용하여 배선될 수 있다.

클램프(50)는 패킹(20)의 둘레부를 감싸 패킹(20)과 소켓(10)을 보호하며 조립과 유지보수를 위하여 각각 반원형으로 이루어진 클램프 몸체(51)와 클램프 커버(52)의 조립을 구성되는 것이 바람직하고, 클램프 몸체(51)와 클램프 커버(52)는 마주하는 일측이 힌지 연결되고 타측이 록커를 통해 고정되는 방식이다.

클램프 커버(52)에 의해 노출되는 부분은 전기융착식 소켓(10)의 단자가 있는 부분이다.

한편, 배관(1,2)의 이음부에서 발생하는 누수가 아니라 클램프(100)의 외부에서 물(지하수)이 클램프(100) 안에 침투하는 경우에도 제1,2물감지 센서케이블(30,40)이 물을 감지하여 누수로 판단할 수 있으며, 이러한 오류를 방지하기 위하여 제1,2지하수 침투센서가 더 포함될 수 있다.

상기 제1,2지하수 침투센서는 제1,2물감지 센서케이블(30,40)의 바깥쪽 예를 들어 제1,2센서 장착링부(22,23)의 바깥쪽에 각각 설치되어 물을 감지하고, 상기 제1,2지하수 침투센서만 물을 감지하고 제1,2물감지 센서케이블(30,40)은 물을 감지하지 않은 경우 상기 제1,2지하수 침투센서의 감지 값을 필터링(삭제)하고, 또한, 상기 제1,2지하수 침투센서가 먼저 물을 감지하고 이후 제1,2물감지 센서케이블(30,40)이 물을 감지한 경우 필터링(삭제)한다. 물론, 제1,2물감지 센서케이블(30,40) - 상기 제1,2지하수 침투센서의 순서로 물을 감지한 경우에는 누수로 판단한다.

본 발명에 의한 센서 일체형 누수 탐지 클램프(100)를 포함하는 누수탐지 장치는, 도 3에서 보이는 것처럼, 센서 일체형 누수 탐지 클램프(100), 센서 일체형 누수 탐지 클램프(100)의 제1,2물감지 센서케이블(30,40)의 감지 신호를 근거로 하여 누수를 판단하는 컨트롤러(200), 컨트롤러(200)의 판단 결과를 서버나 관리자의 휴대용 단말기에 송출하는 통신부(300)를 포함한다. 클램프(100), 제1,2물감지 센서케이블(30,40) 각각, 컨트롤러(200) 또는 통신부(300)는 위치를 확인할 수 있도록 위치 정보가 포함된다.

컨트롤러(200)는 제1,2물감지 센서케이블(30,40)의 커넥터(31,41)와 연결(유선 등)되어 감지 신호를 전달받아 분석한 후 누수를 판단하며 예를 들어 제1,2물감지 센서케이블(30,40)이 물의 감지에 따라 다른 저항값을 출력하는 방식의 경우 기준 저항값과 입력 저항값의 비교를 통해 누수를 판단한다.

통신부(300)는 컨트롤러(200)의 판단 결과를 다양한 통신방식을 이용하여 서버나 관리자의 휴대용 단말기에 송출한다.

본 발명은 컨트롤러(200)와 통신부(300)가 각각 케이싱된 후 클램프 커버(52)의 안쪽에 설치되어 클램프(100)와 일체형으로서 단일 취급되는 것이 바람직하다. 이 때, 기성품의 클램프를 이용하는 경우 클램프 커버(52)에 구멍을 형성하고 상기 구멍에 클램프 커버(52)의 외부로 돌출되는 케이스를 부착하여 공간을 확보함으로써 상기 케이스의 안쪽에 컨트롤러(200)와 통신부(300)를 설치한다.

서버나 휴대용 단말기는 누수 판단 시 경보음을 출력 제어하여 관리자에게 알려준다.

또한, 누수탐지 장치가 설치된 지역에 경보기를 설치하여 경보음을 출력하는 것이 포함될 수도 있다.

본 발명에 의한 센서 일체형 누수 탐지 클램프를 포함하는 누수탐지 장치의 설치 방법은 예를 들어, 배관(1,2)들의 단부 사이에 센서 일체형 누수 탐지 클램프(100)를 두고, 센서 일체형 누수 탐지 클램프(100)의 내부에 양쪽의 배관(1,2)들의 단부를 삽입한다.

이 때, 전기융착식 소켓(10)이 적용된 경우 클램프(50)의 클램프 커버(52)를 열어 단자가 노출되도록 한다.

상기 단자를 통해 전기를 인가하며, 소켓(10)은 배관(1,2)의 둘레부에 각각 융착된다.

클램프 커버(52)를 닫아 패킹(20)과 소켓(10)을 덮는다.

이상을 통해 센서 일체형 누수 탐지 클램프를 포함하는 누수탐지 장치의 설치를 완료한다.

본 발명에 의한 센서 일체형 누수 탐지 클램프를 포함하는 누수탐지 장치에 의한 누수 탐지 방법은, 배관(1,2)의 이음부에서 물이 누출되면 이 물은 배관(1,2)의 둘레면과 소켓(10) 사이에 형성된 균열 등의 유로를 통해 소켓(10)의 길이방향 양쪽 또는 한쪽으로 흐르게 된다.

소켓(10)의 길이방향 양쪽에 있는 제1,2물감지 센서케이블(30,40)은 물을 감지하고 감지 신호를 컨트롤러(200)에 전달한다. 물이 소켓(10)의 한쪽으로만 흐른 경우 제1,2물감지 센서케이블(30,40) 중 어느 하나만이 물의 감지신호를 발생하고, 물이 양쪽으로 흐른 경우 제1,2물감지 센서케이블(30,40) 모두가 물의 감지신호를 발생한다.

컨트롤러(200)는 제1,2물감지 센서케이블(30,40)의 감지신호를 근거로 하여 누수를 판단(예를 들어 저항값 비교)하고, 누수로 판단하는 경우 통신부(300)를 통해 서버나 관리자의 휴대용 단말기에 송출한다. 물론, 누수로 판단하지 않은 경우에도 제1,2물감지 센서케이블(30,40)의 감지신호를 송출할 수도 있다.

서버나 휴대용 단말기에는 누수 정보와 함께 위치 정보도 송출되며, 관리자는 위치 정보의 발생지로 출동한 후 누수를 2차로 확인하거나 누수 보수 작업을 한다.

1,2 : 배관,
10 : 소켓, 20 : 패킹
21 : 패킹 몸체, 22,23 : 제1,2센서 장착링부
22a,23b : 몸체부, 22b,23b : 입구부
22c,23c : 센서케이블 삽입부, 22d,23d : 유도부
30,40 : 제1,2물감지 센서케이블,
50 : 클램프,
100 : 센서 일체형 누수 탐지 클램프,
200 : 컨트롤러, 300 : 통신부

Claims (7)

1. 이웃하는 배관들을 결속하며 상기 배관들 사이에서 외부로 누수되는 물을 탐지하는 센서 일체형 누수 탐지 클램프로서,
   상기 배관들의 둘레부를 감싸면서 결합되는 소켓(10)과;
   상기 소켓의 둘레부를 감싸는 탄성재질의 패킹(20)과;
   상기 패킹의 길이방향 양쪽에 각각 설치되며 물을 감지하는 제1,2물감지 센서케이블(30,40)과;
   상기 패킹의 둘레부를 감싸는 클램프를 포함하고,
   상기 패킹은 길이방향 양쪽에 각각 상기 배관의 둘레부를 따라 환형으로 형성되는 제1,2센서 장착링부(22,23)를 포함하고,
   상기 제1,2물감지 센서케이블은 선형으로서 상기 제1,2센서 장착링부에 각각 원의 형태로 장착되어 상기 배관의 둘레부에서 물을 감지하며,
   상기 제1,2센서 장착링부는 상기 패킹의 가장자리에 상기 패킹보다 큰 단면적으로 형성되는 몸체부, 상기 몸체부의 안쪽면으로서 상기 소켓을 향하는 면에 안쪽을 향해 직선형으로 형성되는 입구부, 상기 입구부의 안쪽에 상기 입구부보다 큰 직경의 원형으로 형성되어 상기 제1,2물감지 센서케이블이 각각 삽입 수용되는 센서케이블 삽입부를 포함하여 탄성력을 통해 상기 제1,2물감지 센서케이블을 상기 소켓의 양쪽 개구부로 지지하는 것을 특징으로 하는 센서 일체형 누수 탐지 클램프.
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서, 상기 제1,2센서 장착링부는 상기 입구부의 안쪽에 형성되며 상기 배관의 둘레부에 밀착되어 물의 흐름을 차단하거나 물을 상기 제1,2물감지 센서케이블로 유도하는 유도부를 포함하는 것을 특징으로 하는 센서 일체형 누수 탐지 클램프.
4. 청구항 1에 있어서, 상기 소켓은 전기를 인가받아 상기 배관에 융착 결합되는 전기융착식 소켓인 것을 특징으로 하는 센서 일체형 누수 탐지 클램프.
5. 청구항 1에 있어서, 상기 제1,2센서 장착링부의 바깥쪽에 각각 설치되는 제1,2지하수 침투센서를 포함하고, 상기 제1,2지하수 침투센서가 상기 제1,2물감지 센서케이블보다 먼저 물을 감지한 경우 상기 제1,2지하수 침투센서의 센싱 값은 필터링되는 것을 특징으로 하는 센서 일체형 누수 탐지 클램프.
6. 이웃하는 배관들의 이음부에 장착되어 배관들을 결속하는 청구항 1에 의한 센서 일체형 누수 탐지 클램프(100)와;
   상기 센서 일체형 누수 탐지 클램프에 구성된 제1,2물감지 센서케이블의 감지 값을 근거로 하여 누수를 판단하는 컨트롤러(200)와;
   상기 컨트롤러의 판단 결과를 서버나 관리자의 휴대용 단말기에 송출하는 통신부(300)를 포함하는 것을 특징으로 하는 센서 일체형 누수 탐지 클램프를 이용한 누수탐지 장치.
7. 청구항 6에 있어서, 상기 컨트롤러와 상기 통신부는 상기 센서 일체형 누수 탐지 클램프의 클램프에 장착되어 누수 탐지 결과 값을 원거리의 서버나 휴대용 단말기에 송출하는 것을 특징으로 하는 센서 일체형 누수 탐지 클램프를 이용한 누수탐지 장치.

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