KR102198808B1 - Capacitive leakage detection sensor having multi-layer structure - Google Patents

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KR102198808B1
KR102198808B1 KR1020200027307A KR20200027307A KR102198808B1 KR 102198808 B1 KR102198808 B1 KR 102198808B1 KR 1020200027307 A KR1020200027307 A KR 1020200027307A KR 20200027307 A KR20200027307 A KR 20200027307A KR 102198808 B1 KR102198808 B1 KR 102198808B1
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Abstract

The present invention relates to a leak detection sensor. More particularly, the present invention relates to a capacitive-type leak detection sensor having a multilayer structure in which flat films are laminated to detect a leaking liquid flowing between the films and to prevent an electrode for detection from being damaged by a chemical solution. To this end, according to the present invention, the leak detection sensor comprises: a lower film having a lower electrode formed on the upper side thereof in the longitudinal direction; an upper film on which an upper electrode is formed on a lower surface or an upper surface, a plurality of inlet holes are formed while having intervals in the longitudinal direction, and which is laminated on the upper side of the lower film; and a gap maintaining member formed of a mesh or porous plate and positioned between the lower film and the upper film to space the lower film and the upper film.

Description

다층구조를 갖는 정전용량형 누액감지센서{Capacitive leakage detection sensor having multi-layer structure}Capacitive leakage detection sensor having multi-layer structure

본 발명은 누액감지센서에 관한 것으로, 특히 평평한 필름을 적층하여 그 필름 사이로 유입되는 누설 액체를 감지함과 아울러 감지를 위한 전극이 화학용액에 의해 손상되는 것을 방지하도록 한 다층구조를 갖는 정전용량형 누액감지센서에 관한 것이다.The present invention relates to a leakage detection sensor, and in particular, a capacitive type having a multilayer structure in which a flat film is stacked to detect the leakage liquid flowing between the films and to prevent the electrode for detection from being damaged by a chemical solution. It relates to a leak detection sensor.

본 출원인이 등록한 등록특허 제10-1571398호(누설감지장치)의 누설감지센서는 각종 누설되는 화학용액을 정전용량방식으로 물, 산 및 알칼리 등의 전도성 및 비전도성 화학용액, 오일 및 유기용제를 감지하는 구조를 가지게 되며, 그 구조는 "내식성 및 내화학성이 우수한 재질로 된 베이스 필름; 전도성을 갖는 재질에 의해 상기 베이스 필름의 상부면에서 서로 간격을 두고 한 쌍으로 나란히 형성되어 그 면적과 간격에 의해 정전용량을 형성하는 도전라인;으로 구성"되어 있다.The leak detection sensor of Registration Patent No. 10-1571398 (leak detection device) registered by the present applicant uses a capacitive method of various leaking chemical solutions and uses conductive and non-conductive chemical solutions such as water, acids and alkalis, oils and organic solvents. It has a structure that senses, and the structure is "a base film made of a material having excellent corrosion resistance and chemical resistance; a conductive material is formed side by side in a pair at an interval from each other on the upper surface of the base film, And a conductive line forming a capacitance by means of "consisting of".

따라서, 이웃하는 도전라인 사이에 누설된 액체가 유입되면, 그 정전용량값의 변화에 의해 물, 전도성 및 비전도성 화학용액, 그리고 오일 및 유기용제를 판별할 수 있게 된다.Accordingly, when a leaked liquid flows between adjacent conductive lines, water, conductive and non-conductive chemical solutions, and oil and organic solvents can be discriminated by a change in the capacitance value.

그런데, 이러한 종래기술에 따르면 베이스 필름상에 형성된 한 쌍의 도전라인이 평면상에 위치하게 되므로, 한 쌍의 도전라인 즉 전극들의 면적과 간격에 큰 영향을 받게 된다.However, according to the prior art, since a pair of conductive lines formed on the base film is positioned on a plane, the area and spacing of the pair of conductive lines, that is, electrodes, are greatly affected.

즉, 정전용량값은 한 쌍의 도전라인의 면적과 비례하고, 간격과는 반비례하므로, 도전라인의 폭을 넓게 하면서 간격을 최소화되어야 누설된 액체에 의한 정전용량값의 변화가 분명하게 나타나 MCU에서 누액 상태와 그 누설된 액체의 종류를 판별할 수 있게 되지만, 종래 기술을 평면상에서 나란히 한 쌍의 도전라인 형성되어 있으므로, 도전라인 사이에서 누액에 의한 정전용량값의 형성이 그리 수월하지 않게 된다.In other words, since the capacitance value is proportional to the area of the pair of conductive lines and inversely proportional to the spacing, the change in capacitance value due to the leaked liquid is evident when the width of the conductive line is widened and the spacing is minimized. Although it is possible to discriminate the state of the leaked liquid and the type of the leaked liquid, since a pair of conductive lines are formed side by side on a plane in the prior art, it is not so easy to form a capacitance value by the leak between the conductive lines.

이러한 종래기술에 의해 유의미한 정전용량값의 형성을 위해서는 도전라인의 폭을 넓게 하여야 하지만, 이로 인해 센서의 폭이 그만큼 커지게 되므로 도전라인의 폭을 넓힐 수 있는 데는 그 한계가 있다.According to the prior art, in order to form a meaningful capacitance value, the width of the conductive line must be widened, but since the width of the sensor is increased by that amount, there is a limit to widening the width of the conductive line.

또한, 도전라인의 폭을 좁히는 경우에는 상기에서 언급한 바와 같이 정전용량값의 형성이 어렵게 된다.In addition, when the width of the conductive line is narrowed, it becomes difficult to form a capacitance value as mentioned above.

<선행기술문헌><Prior technical literature>

1. 등록특허 제10-1571398호1. Registered Patent No. 10-1571398

(누설감지장치) (Leakage detection device)

이러한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은, 도전라인 즉 전극이 형성된 필름을 서로 적층함으로써 전극이 서로 대향하도록 위치시키고, 그 적층된 필름 사이에 간격을 유지할 수 있는 간격유지부재를 삽입하여 그 간격유지부재에 의해 형성된 필름 사이의 공간부로 누설된 액체를 유입시켜 정확한 정전용량값의 형성을 발생시킴과 아울러 센서의 크기도 최소화할 수 있도록 한 다층구조를 갖는 정전용량형 누액감지센서를 제공하는데 그 목적이 있다.In order to solve such a conventional problem, the present invention is to position the electrodes to face each other by stacking conductive lines, that is, films on which electrodes are formed, and insert a gap maintaining member capable of maintaining a gap between the stacked films. It provides a capacitive leak detection sensor having a multi-layered structure that allows the formation of accurate capacitance values and minimizing the size of the sensor by introducing the leaked liquid into the space between the films formed by the holding member. There is a purpose.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다층구조를 갖는 정전용량형 누액감지센서는,Capacitive leakage detection sensor having a multi-layer structure of the present invention for achieving the above object,

길이를 가지는 필름재질로서, 상측면에는 길이방향으로 하부전극이 형성된 하부필름;A film material having a length, the lower film having a lower electrode formed on an upper side thereof in a longitudinal direction;

길이를 갖는 필름재질로서, 하부면 또는 상부면에 길이방향으로 상부전극이 형성되고, 길이방향으로 간격을 가지면서 복수의 유입공이 형성되며, 상기 하부필름의 상측으로 적층되는 상부필름;A film material having a length, wherein an upper electrode is formed on a lower surface or an upper surface in a longitudinal direction, a plurality of inflow holes are formed while having an interval in the longitudinal direction, and an upper film is stacked on the upper side of the lower film;

상기 하부필름과 상부필름의 사이에 길이방향으로 위치하여 하부필름과 상부필름을 이격시키는 간격유지부재;로 구성된 것을 특징으로 한다.It characterized in that it consists of; a gap maintaining member that is positioned in the longitudinal direction between the lower film and the upper film to separate the lower film and the upper film.

또한, 상기 간격유지부재는 다공성의 판재로 형성되거나 또는 매쉬재질로 형성된다.In addition, the gap maintaining member is formed of a porous plate material or a mesh material.

그리고, 상기 하부필름과 상부필름은 길이방향으로 양측부위가 서로 접합되며, 하부필름과 상부필름의 접합되지 않는 부위에 상기 간격유지부재가 위치하게 된다.In addition, both sides of the lower film and the upper film are bonded to each other in the longitudinal direction, and the gap maintaining member is positioned at a portion where the lower film and the upper film are not bonded.

본 발명에 따른 다층구조를 갖는 정전용량형 누액감지센서는 하부필름과 상부필름사이에 간격유지부재가 위치하여 하부전극과 상부전극의 상하방향으로 대향되는 간격을 유지시킴으로써 유입공을 통해 하부필름과 상부필름의 사이로 유입된 누액의 정전용량값을 정확히 발생시키게 된다.In the capacitive leakage detection sensor having a multi-layer structure according to the present invention, a gap maintaining member is positioned between the lower film and the upper film to maintain a gap facing the lower electrode and the upper electrode in the vertical direction. The capacitance value of the leakage liquid flowing through the upper film is accurately generated.

즉, 종래와 같이 평면상으로 도전라인이 이웃하지 않고, 상하방향으로 서로 간격을 두고 전극을 대향시킴으로써 대향된 전극사이로 유입된 누액에 의해 정확한 정전용량값이 생성되는 효과를 갖는다.That is, as in the prior art, the conductive lines are not adjacent to each other in a plane, and the electrodes are opposed to each other at an interval in the vertical direction, thereby generating an accurate capacitance value by the leakage liquid flowing between the opposed electrodes.

또한, 본 발명의 구조에 의해 전극이 서로 마주보면서도 센서가 평평하게 형성되어 있으므로, 바닥이나 벽면에 설치되었을 때 돌출되지 않게 되며, 전극이 서로 대향되어 마주보는 형태이므로 전극의 면적이 종래와 같이 넓지 않아도 되어 센서가 그만큼 소형화되어 설치가 쉽고 제조비용이 절감되는 효과를 갖는다. In addition, since the sensor is formed flat even though the electrodes face each other by the structure of the present invention, it does not protrude when installed on the floor or wall, and since the electrodes face each other, the area of the electrode is not as wide as in the prior art. There is no need to reduce the size of the sensor, so installation is easy and manufacturing cost is reduced.

도1은 본 발명에 의한 다층구조를 갖는 정전용량형 누액감지센서의 구조를 보인 도.
도2는 도1의 결합단면도.
도3은 상부필름의 다른 형태를 보인 도.
도4는 정전용량 패턴이 형성된 하부전극의 구조를 보인 도,
도5는 정전용량 패턴과 유입공이 형성된 상부전극의 구조를 보인 도.
도6은 감지선의 표면에 코팅되는 양으로 하전된 환원된 산화그래핀을 도시한 도.
도7은 음으로 하전된 환원된 산화그래핀을 도시한 도.
도8은 일반적인 센서의 초기전하분포를 도시한 도.
도9는 본 발명에 적용된 하전되고 환원된 산화그래핀을 포함하는 감지선의 초기전하분포를 도시한 도.
도10은 일반적인 센서의 유해물질 접촉시의 전하분포를 도시한 도.
도11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 하전되고 환원된 산화그래핀을 포함하는 감지선의 유해물질 접촉시의 전하분포를 도시한 도면이다.
1 is a diagram showing the structure of a capacitive leak detection sensor having a multilayer structure according to the present invention.
Figure 2 is a cross-sectional view of the coupling of Figure 1;
Figure 3 is a view showing another form of the upper film.
4 is a diagram showing a structure of a lower electrode on which a capacitance pattern is formed;
5 is a diagram showing a structure of an upper electrode in which a capacitance pattern and an inlet hole are formed.
6 is a diagram showing the reduced graphene oxide that is positively charged and coated on the surface of the sensing line.
7 is a diagram showing negatively charged reduced graphene oxide.
8 is a diagram showing the initial charge distribution of a general sensor.
9 is a diagram showing the initial charge distribution of a sensing line including charged and reduced graphene oxide applied to the present invention.
10 is a diagram showing a charge distribution when a general sensor contacts harmful substances.
FIG. 11 is a diagram showing a charge distribution when a sensing line including charged and reduced graphene oxide contacts a harmful substance according to another embodiment of the present invention.

전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. The above-described objects, features, and advantages will be described later in detail with reference to the accompanying drawings, and accordingly, one of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will be able to easily implement the technical idea of the present invention.

본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다.In describing the present invention, if it is determined that a detailed description of known technologies related to the present invention may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, a detailed description will be omitted.

본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. The terms used in the present invention have been selected from general terms that are currently widely used while considering functions in the present invention, but this may vary depending on the intention or precedent of a technician working in the field, the emergence of new technologies, and the like.

또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. In addition, in certain cases, there are terms arbitrarily selected by the applicant, and in this case, the meaning of the terms will be described in detail in the description of the corresponding invention.

따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.Therefore, the terms used in the present invention should be defined based on the meaning of the term and the overall contents of the present invention, not a simple name of the term.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

그러나, 다음에 예시하는 본 발명의 실시 예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 상술하는 실시 예에 한정되는 것은 아니다. However, the embodiments of the present invention exemplified below may be modified in various forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below.

본 발명의 실시 예는 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되어지는 것이다.The embodiments of the present invention are provided to more completely describe the present invention to those of ordinary skill in the art.

도1은 본 발명에 의한 다층구조를 갖는 정전용량형 누액감지센서의 구조를 보인 도이고, 도2는 도1의 결합단면도이다.1 is a diagram showing the structure of a capacitive leak detection sensor having a multilayer structure according to the present invention, and FIG. 2 is a combined cross-sectional view of FIG.

본 발명은 하부필름(100), 간격유지부재(200), 상부필름(300)으로 구성된다.The present invention is composed of a lower film 100, a gap maintaining member 200, an upper film 300.

하부필름(100)은 내산성 및 내화학성이 뛰어난 PI, 테프론 등 재질로 된 필름으로서, 상부면에는 그 가운데 부위의 길이방향으로 길게 하부전극(110)이 형성되는데, 이러한 하부전극(110)은 도전성 잉크에 의해 인쇄되거나 또는 구리, 은, 금 등의 도전성 재질에 의해 도금 또는 스퍼터링에 의해 형성될 수 있다.The lower film 100 is a film made of materials such as PI, Teflon, etc., which have excellent acid resistance and chemical resistance, and a lower electrode 110 is formed on the upper surface in the longitudinal direction of the center thereof, and this lower electrode 110 is conductive. It may be printed by ink or formed by plating or sputtering with a conductive material such as copper, silver, or gold.

상기의 하부전극(110)은 도전성을 가지면서도 화학용액 즉 강산, 약산, 강알칼리, 약알칼리 등의 화학용액에 부식되거나 용해되지 않는 재질로 형성되는 것이 바람직하다.The lower electrode 110 is preferably formed of a material that has conductivity and does not corrode or dissolve in chemical solutions such as strong acids, weak acids, strong alkalis, weak alkalis, and the like.

즉, 반영구적으로 반복적인 사용을 위해서 전도성을 가지면서도 내산성 및 내화학성이 뛰어난 재질로 하부전극(110)이 형성되어야 하며, 상기 하부필름(100)은 폭이 2~3cm의 크기를 가지며, 길이는 수cm에서 수십m의 길이를 가지게 되고, 그 폭은 3~6mm 정도를 가지는 것이 바람직하다.That is, for semi-permanent and repeated use, the lower electrode 110 should be formed of a material having excellent acid resistance and chemical resistance while having conductivity, and the lower film 100 has a size of 2 to 3 cm in width, and the length is It has a length of several centimeters to tens of meters, and the width is preferably about 3 to 6 mm.

이러한 하부전극(110)은 산 또는 알칼리 성분에 의해 부식 등의 손상이 발생하지 않으면서도 전도성이 뛰어난 금속 재질로 형성되는 것이 바람직하며, 복수의 금속층이 적층되어 형성될 수 있다.The lower electrode 110 is preferably formed of a metal material having excellent conductivity without causing damage such as corrosion by an acid or alkali component, and may be formed by stacking a plurality of metal layers.

이를 위해 하부전극(110)은 3개의 층으로 이루어지는데, 가장 하부의 제1층은 에칭 방법에 의해 형성될 수 있으며, 하부필름(100)의 상부면 전체에 동박층이 형성된 상태에서 하부전극(110)을 형성할 부분만 마스킹하고, 나머지 동박 부분은 부식시킴으로써 구리로 된 제1층을 형성하는 것이다.To this end, the lower electrode 110 consists of three layers, and the lowermost first layer may be formed by an etching method, and the lower electrode 110 is formed with a copper foil layer formed on the entire upper surface of the lower film 100. 110) is masked, and the remaining copper foil is corroded to form a first layer of copper.

이러한 제1층은 약 13~20㎛의 두께를 가지는 것이 바람직하다.It is preferable that this first layer has a thickness of about 13 to 20 μm.

즉, 너무 두꺼우면 하부필름(100)으로부터 쉽게 박리가 발생할 수 있고, 너무 얇으면 제2층이 쉽게 부착되지 못하게 되므로, 13~20㎛의 두께를 가지는 것이 실험적으로 가장 좋은 결과를 나타내었다.That is, if it is too thick, peeling can easily occur from the lower film 100, and if it is too thin, the second layer cannot be easily attached. Therefore, having a thickness of 13 to 20 μm has the best results experimentally.

또한, 이렇게 제1층을 구리층으로 형성하는 이유는 가장 상부층인 제3층이 곧바로 하부필름(100)에 도금에 의해 직접 부착되지 않으므로, 먼저 구리층으로 제1층을 형성하는 것이다.In addition, the reason why the first layer is formed of a copper layer is that the third layer, which is the uppermost layer, is not directly attached to the lower film 100 by plating, so that the first layer is first formed of a copper layer.

상기 제1층의 상측으로는 제2층이 도금 방식에 의해 적층되는데, 상기 제2층은 1~15㎛ 정도의 두께를 갖는 니켈-구리층으로서, 이는 제3층을 형성하는 금으로 된 층이 제1층인 구리층의 상부면에 도금에 의해 곧바로 부착되지 않으므로 제1층인 구리층과 도금으로 잘부착되는 제2층인 니켈-구리층을 먼저 형성하는 것이다.On the upper side of the first layer, a second layer is stacked by a plating method, and the second layer is a nickel-copper layer having a thickness of about 1 to 15 μm, which is a gold layer forming the third layer. Since the first layer, the copper layer, is not immediately adhered to the upper surface of the copper layer by plating, a first layer, a copper layer, and a second layer, a nickel-copper layer that is well adhered by plating, are formed first.

이후, 금으로 된 제3층이 0.03~0.07㎛의 두께로 도금에 의해 적층되는데, 이러한 제3층은 제1층인 구리층에는 도금에 의해 곧바로 부착되지 않지만, 제2층인 니켈-구리층에는 도금으로 잘 부착되어 적층된다.Thereafter, a third layer of gold is laminated by plating to a thickness of 0.03 to 0.07 μm. This third layer is not directly attached to the copper layer, which is the first layer, by plating, but is plated on the nickel-copper layer, which is the second layer. It adheres well and is stacked.

결국, 내산성과 내화학성, 그리고 도전성이 우수한 금으로 된 제3층을 도금에 의해 하부필름(100)의 상부면에 하부전극(110)을 형성하기 위하여 제1층과 제2층을 먼저 순차적으로 적층한 다음 가장 상부층에 금으로 제3층을 도금에 의해 적층하여 형성하는 것이다.In the end, in order to form the lower electrode 110 on the upper surface of the lower film 100 by plating a third layer of gold having excellent acid resistance, chemical resistance, and conductivity, the first layer and the second layer are sequentially formed. After lamination, a third layer of gold is deposited on the top layer by plating.

상부필름(300)은 하부필름(100)과 같이 동일한 폭과 길이를 가지며, 내산성 및 내화학성이 뛰어난 PI, 테프론 등 재질로 된 필름으로서, 하부면에는 그 가운데 부위의 길이방향으로 길게 상부전극(310)이 형성되는데, 이러한 상부전극(310)은 하부전극(110)과 동일하게 형성될 수 있을 것이다.The upper film 300 has the same width and length as the lower film 100 and is made of a material such as PI or Teflon, which has excellent acid resistance and chemical resistance, and has an upper electrode ( 310) is formed, and the upper electrode 310 may be formed in the same manner as the lower electrode 110.

그리고, 상부필름(300)에는 상부전극(310)이 형성되지 않은 부위에 길이방향으로 길게 복수의 유입공(330)을 간격을 유지하면서 형성된다.In addition, in the upper film 300, a plurality of inflow holes 330 are formed in a lengthwise direction in a portion where the upper electrode 310 is not formed while maintaining an interval.

물론, 상부전극(310)을 중심으로 좌우양측에서 유입공(330)이 길이방향으로 연속하여 형성될 수 있을 것이다.Of course, the inlet holes 330 may be formed continuously in the longitudinal direction on both left and right sides around the upper electrode 310.

다른 형태로서, 한 쌍의 상부전극이 간격을 유지하면서 나란히 형성되고, 그 간격이 형성된 위치에서 길이방향으로 복수의 유입공(330)이 형성될 수 있을 것이다.In another form, a pair of upper electrodes may be formed side by side while maintaining a gap, and a plurality of inlet holes 330 may be formed in the longitudinal direction at a location where the gap is formed.

또한, 상부전극(310)은 상부필름(300)의 상부면에 형성될 수 있으나, 오염 또는 손상을 최소화하기 위하여 상부필름(300)의 하부면에 형성되는 것이 가장 바람직하다.Further, the upper electrode 310 may be formed on the upper surface of the upper film 300, but it is most preferably formed on the lower surface of the upper film 300 in order to minimize contamination or damage.

도2에 도시한 바와 같이, 상기 하부필름(100)과 상부필름(300)의 양측 가장자리부위는 열접합, 초음파 융착, 접착제 등에 의해 접합된 접합부위(500,510)가 형성되고, 하부전극(110)과 상부전극(310)이 형성된 부위는 접합되지 않게 되어 공간부(400)를 형성하게 된다.As shown in FIG. 2, bonding portions 500 and 510 are formed at both edges of the lower film 100 and the upper film 300 by thermal bonding, ultrasonic bonding, adhesive, or the like, and the lower electrode 110 The portion where the and upper electrodes 310 are formed are not joined to form the space part 400.

상기 간격유지부재(200)는 유연성을 갖는 매쉬 또는 유연성을 갖는 다공성 판재로 형성될 수 있는데, 매쉬는 내산성과 내화학성을 갖는 테프론 재질로 형성하는 것이 바람직하고, 다공성 판재는 유연성을 갖는 테프론 필름에 다수의 구멍을 형성한 형태이다.The spacing member 200 may be formed of a flexible mesh or a flexible porous plate, the mesh is preferably formed of a Teflon material having acid resistance and chemical resistance, and the porous plate is made of a flexible Teflon film. It is a form in which a number of holes are formed.

이러한 간격유지부재(200)는 하부필름(100)과 상부필름(300) 사이에 형성된 공간부(400)에 위치하여 하부전극(110)과 상부전극(310)이 서로 맞닿지 않고 서로 마주보는 대향된 상태에서 간격을 유지시키게 되는데, 그 폭은 공간부(400)의 폭보다 약간 작게 형성되며, 200~700㎛의 두께를 가지는 것이 바람직하다.The gap maintaining member 200 is located in the space 400 formed between the lower film 100 and the upper film 300, so that the lower electrode 110 and the upper electrode 310 do not contact each other but face each other. In this state, the gap is maintained, and the width is slightly smaller than the width of the space part 400, and it is preferable to have a thickness of 200 to 700 μm.

상기 간격유지부재(200)는 하부필름(100)과 상부필름(300)의 가장자리가 접합된 상태에서 공간부(400)로 삽입되거나 또는 하부필름(100), 간격유지부재(200), 상부필름(300)을 차례로 적층한 상태에서 가장자리를 접합하여 위치시킬 수 있다.The gap maintaining member 200 is inserted into the space part 400 while the edges of the lower film 100 and the upper film 300 are bonded to each other, or the lower film 100, the gap maintaining member 200, and the upper film In a state in which 300 is sequentially stacked, the edges can be bonded and positioned.

물론, 간격유지부재(200)의 폭도 하부필름(100)과 상부필름(300)의 폭과 동일하게 형성하여 간격유지부재(200)의 양측 가장자리부위로 함께 접합하여 적층시킬 수 있을 것이다.Of course, the width of the gap maintaining member 200 may be formed to be the same as the width of the lower film 100 and the upper film 300, so that the gap maintaining member 200 may be laminated by bonding to both edges of the gap maintaining member 200.

그러나, 하부필름(100)과 간격유지부재(200), 그리고 상부필름(300)이 접합되면, 그 접합된 접합부위가 두껍게 되고, 다른 재질인 경우 이질감에 의해 쉽게 박리될 수 있으므로, 가급적 간격유지부재(200)는 공간부(400)에만 위치하는 것이 바람직하다.However, when the lower film 100, the gap maintaining member 200, and the upper film 300 are bonded, the bonded portion becomes thick, and in the case of other materials, the bonded part can be easily peeled off due to a feeling of heterogeneity, so that the gap is maintained as much as possible. It is preferable that the member 200 is located only in the space part 400.

또한, 간격유지부재(200)의 하부면 또는 상부면이 하부필름(100)의 상부면 또는 상부필름(300)의 하부면에 접착된 상태를 가질 수 있을 것이다.In addition, the lower surface or the upper surface of the gap maintaining member 200 may be adhered to the upper surface of the lower film 100 or the lower surface of the upper film 300.

이러한 경우 하부필름(100)과 상부필름(300)을 접합하기 전에 미리 간격유지부재(200)를 하부필름(100) 또는 상부필름(300)에 접착시켜 놓는 것이 바람직하다.In this case, before bonding the lower film 100 and the upper film 300, it is preferable to attach the gap maintaining member 200 to the lower film 100 or the upper film 300 in advance.

따라서, 도2에서와 같이 하부필름(100), 간격유지부재(200), 그리고 상부필름(300)이 적층되어 정전용량형 누액감지센서를 구성하게 되며, 물, 산 또는 알칼리 용액, 오일, 유기용제 등의 누설된 용액이 유입공(330)을 통해 공간부(400)로 유입되는데, 이때 간격유지부재(200)가 매쉬 또는 다공성을 가지고 있으므로, 간격유지부재(200)를 따라 공간부(400)에서 확산된다.Accordingly, as shown in FIG. 2, the lower film 100, the gap maintaining member 200, and the upper film 300 are stacked to constitute a capacitive leakage detection sensor, and water, acid or alkali solution, oil, and organic A leaked solution such as a solvent flows into the space part 400 through the inlet hole 330. At this time, since the gap maintaining member 200 has a mesh or porosity, the space part 400 along the gap maintaining member 200 ) Spreads in.

그러므로, 서로 마주보면서 대향하는 하부전극(110)과 상부전극(310) 사이에 정전용량값이 형성되는 것이다.Therefore, a capacitance value is formed between the lower electrode 110 and the upper electrode 310 facing each other while facing each other.

이러한 하부전극(110)과 상부전극(310) 사이에서 형성되는 정전용량값에 의해 누액경보를 알리기 위한 제어기의 구조는 본 출원인이 등록한 등록특허 제10-1983660호(누설감지장치) 또는 기 공개된 많은 기술자료와 제품 등에도 잘 나타나 있으므로, 구체적인 동작 설명은 하지 않는다.The structure of the controller for notifying the leakage alarm by the capacitance value formed between the lower electrode 110 and the upper electrode 310 is registered by the applicant of the present invention or registered patent No. 10-1983660 (leak detection device) or Since it is well represented in many technical data and products, detailed operation description is not provided.

그리고, 하부전극(110)은 하부필름(100)의 크기 변화없이도 최대로 공간부(400)의 폭과 길이만큼의 면적을 가질 수 있으며, 또한 상부전극(310)도 유입공(330)을 크기를 제외한 면적을 가질 수 있게 된다. In addition, the lower electrode 110 may have an area as large as the width and length of the space part 400 without changing the size of the lower film 100, and the upper electrode 310 also has an inlet hole 330 in size. You can have an area excluding.

결국, 본 발명의 센서는 유연성을 가지면서 평평하고 납작한 형태이면서도 전극이 간격이 가지면서 서로 대향하는 구조를 가지므로, 전극 사이에 형성된 정전용량값에 의해 누설경보를 발생할 수 있게 된다. As a result, since the sensor of the present invention has a flexible, flat and flat shape, and a structure in which the electrodes face each other with a gap, a leakage alarm can be generated by a capacitance value formed between the electrodes.

도3은 상부필름(300)의 다른 형태를 보인 도로서, 상부전극(310)의 면적을 더욱 크게하기 위하여 한 쌍의 상부전극(310,320)을 간격을 두고 나란히 형성하며, 그 상부전극(310,320) 사이의 공간에 길이방향으로 간격을 유지하면서 복수의 유입공(330)을 형성시키는 구조를 가질 수 있을 것이다.3 is a diagram showing a different shape of the upper film 300, in order to further increase the area of the upper electrode 310, a pair of upper electrodes 310 and 320 are formed side by side at intervals, and the upper electrodes 310 and 320 It may have a structure in which a plurality of inlet holes 330 are formed while maintaining a gap in the lengthwise direction in the space therebetween.

도4는 하부전극의 다른 형태를 보인 도로서, 하부전극은 한 쌍의 하부전극(110,120)이 서로 간격을 유지하면서 하부필름(100)의 길이방향으로 길게 형성되고, 하부전극(110,120) 상에는 일정간격마다 정전용량 감지를 위한 정전용량 패턴(130)이 형성되어 있는데, 상기 정전용량 패턴(130)은 상기 한 쌍의 하부전극(110,120)이 서로 마주보는 방향으로 복수의 줄기라인(111,121)이 분기되어 서로 교번하도록 배치된다4 is a diagram showing a different shape of the lower electrode, in which the lower electrode is formed long in the longitudinal direction of the lower film 100 while a pair of lower electrodes 110 and 120 are spaced apart from each other, and on the lower electrodes 110 and 120 Capacitance patterns 130 for capacitive sensing are formed at each interval, in which a plurality of stem lines 111 and 121 branch in a direction in which the pair of lower electrodes 110 and 120 face each other. And are arranged to alternate with each other

이러한 줄기라인(111,121)은 라운드 진 형태로 서로 마주보는 도전라인 쪽으로 뻗어나오도록 형성되어 서로 교번되는 구조를 가짐으로써 흡사 커패시터의 역할을 하게 되는 것이다.The stem lines 111 and 121 are formed to extend toward conductive lines facing each other in a rounded shape, and have a structure that alternates with each other, thereby acting as a similar capacitor.

따라서, 정확한 정전용량값의 형성이 가능하게 된다.Accordingly, it is possible to form an accurate capacitance value.

도5는 상부전극의 다른 형태를 보인 도로서, 이 또한 하부전극과 마찬가지로, 한 쌍의 상부전극(310,320)과 정전용량 패턴(340)을 가지며, 줄기라인(311,321)을 가지게 된다.FIG. 5 is a diagram showing a different shape of the upper electrode. Like the lower electrode, FIG. 5 has a pair of upper electrodes 310 and 320 and a capacitance pattern 340, and has stem lines 311 and 321.

그러므로, 정전용량 패턴(130)이 형성된 하부전극(110,120)과의 사이에서 더욱 정확한 정전용량값이 형성되는 것이다.Therefore, a more accurate capacitance value is formed between the lower electrodes 110 and 120 on which the capacitance pattern 130 is formed.

유입공(320)은 상부전극(310,320) 사이의 간격부위에서 정전용량 패턴(340) 사의 간격부위에 형성될 수 있다.The inlet hole 320 may be formed in the gap portion between the capacitive pattern 340 yarn in the gap portion between the upper electrodes 310 and 320.

상기의 이러한 정전용량 패턴은 하부전극 또는 상부전극 중 어느 하나의 전극에만 형성될 수도 있을 것이다.The above-described capacitive pattern may be formed only on one of the lower electrode and the upper electrode.

한편, 상부전극(310)과 하부전극(110)의 표면에 산화그래핀을 포함하는 전극용 조성물에 의해 코팅되어 내화학성, 내약품성, 내화학성과 내약품성을 가지면서 전극으로 사용되는데, 상부전극(310)은 양으로 하전된 환원된 산화그래핀을 포함하는 전극용 조성물에 의해 코팅되어 전극이 형성되고, 하부전극(110)은 음으로 하전된 환원된 산화그래핀을 포함하는 전극용 조성물에 의해 전극이 형성된다.Meanwhile, the upper electrode 310 and the lower electrode 110 are coated with an electrode composition containing graphene oxide to be used as an electrode while having chemical resistance, chemical resistance, chemical resistance and chemical resistance. (310) is coated with a composition for an electrode containing positively charged reduced graphene oxide to form an electrode, and the lower electrode 110 is applied to an electrode composition containing negatively charged reduced graphene oxide. The electrode is formed by this.

물론, 상부전극(310)이 음으로 하전된 환원된 산화그래핀을 포함하는 전극용 조성물에 의해 코팅되어 전극이 형성되고, 하부전극(110)은 양으로 하전된 환원된 산화그래핀을 포함하는 전극용 조성물에 의해 전극이 형성될 수 있으며, 상부전극(310)과 하부전극(110)이 서로 대향된 극성을 가지도록 하는 것이다.Of course, the upper electrode 310 is coated with a composition for an electrode containing negatively charged reduced graphene oxide to form an electrode, and the lower electrode 110 includes positively charged reduced graphene oxide. An electrode may be formed by the electrode composition, and the upper electrode 310 and the lower electrode 110 have opposite polarities.

본 발명에서는 전극용 조성물로서, 그래핀을 사용하게 되는데, 그래핀(graphene)은 탄소원자로 이루어진 2차원 탄소시트로 기존의 나노소재와 비교하여 넓은 비표면적과 뛰어난 열전도도 및 빠른 전자이동 특성을 나타낸다. In the present invention, graphene is used as an electrode composition, and graphene is a two-dimensional carbon sheet made of carbon atoms and exhibits a wide specific surface area, excellent thermal conductivity, and fast electron transfer characteristics compared to conventional nanomaterials. .

그래핀은 그라파이트를 물리적으로 한층씩 분리하여 얻을 수 있는데 이러한 방식은 대량생산이 부적합하고, 대면적 그래핀 제조가 불가능하다. 또다른 방법으로는 그라파이트의 화학적 박리방법, 즉 산화과정을 통한 제조공정이 있는데, 이 방법은 제조비용이 저렴하면서 대량생산이 가능하고, 생성된 그래핀의 기능화가 가능하여 다양한 응용이 가능한 산화그래핀을 얻을 수 있다. Graphene can be obtained by physically separating graphite layer by layer, but this method is not suitable for mass production, and large-area graphene production is impossible. Another method is a chemical exfoliation method of graphite, that is, a manufacturing process through an oxidation process.This method is inexpensive to manufacture, enables mass production, and enables functionalization of the generated graphene, allowing various applications. You can get a pin.

산화그래핀의 경우, 물리적 방법에 의한 그래핀의 경우보다 적은 층수를 가질 수 있다.In the case of graphene oxide, it may have a smaller number of layers than in the case of graphene by a physical method.

산화과정을 통해 얻은 산화그래핀의 표면에는 에폭시기(epoxy), 히드록시기(hydroxyl), 카르보닐기(carbonyl), 또는 카르복시기(carboxy) 등의 여러가지 관능기들이 존재한다. Various functional groups such as an epoxy group, a hydroxy group, a carbonyl group, or a carboxy group exist on the surface of graphene oxide obtained through the oxidation process.

이러한 산화그래핀을 전극의 구성요소로 사용하기 위하여 본 발명에서는 산화그래핀을 환원시켜 환원된 산화그래핀(Reduced Graphene Oxide, rGO)으로 사용한다. In order to use such graphene oxide as a component of an electrode, in the present invention, graphene oxide is reduced and used as reduced graphene oxide (rGO).

특히, 본 발명에서는 환원된 산화그래핀 제조시 극성을 부여하여 극성을 띠는 환원된 산화그래핀를 사용하여, 특히 정전용량형 센서로 사용할 때 센서의 감도를 크게 향상시킬 수 있다.In particular, in the present invention, when the reduced graphene oxide is manufactured, the sensitivity of the sensor can be greatly improved, particularly when used as a capacitive sensor, by using a reduced graphene oxide having a polarity by giving a polarity.

본 발명에 따른 누액감지센서는 양으로 하전된 환원된 산화그래핀을 포함하는 전극용 조성물을 상부전극(310) 또는 하부전극(110)에 코팅하는 단계; 음으로 하전된 환원된 산화그래핀을 포함하는 전극용 조성물을 상부전극(310) 또는 하부전극(110)에 코팅하는 단계; 및 경화시키는 단계;를 포함하여 제조될 수 있다.The leakage detection sensor according to the present invention comprises: coating a composition for an electrode comprising positively charged reduced graphene oxide on the upper electrode 310 or the lower electrode 110; Coating a composition for an electrode including negatively charged reduced graphene oxide on the upper electrode 310 or the lower electrode 110; And curing step; may be prepared including.

도6은 양으로 하전된 환원된 산화그래핀을 도시한 도면이고, 도7은 음으로 하전된 환원된 산화그래핀을 도시한 도로서, 본 발명에 따른 전극용 조성물은 하전되고 환원된 산화그래핀을 전극에 사용한다.6 is a diagram showing a positively charged reduced graphene oxide, and FIG. 7 is a diagram showing a negatively charged reduced graphene oxide, in which the composition for an electrode according to the present invention is charged and reduced oxide graphene The pin is used for the electrode.

산화그래핀을 환원시켜 얻을 수 있는 환원그래핀은 절연성의 산화그래핀과 달리 전도성을 나타내기 때문에 전극으로 이용가능하다. Reduced graphene, which can be obtained by reducing graphene oxide, can be used as an electrode because it exhibits conductivity unlike insulating graphene oxide.

본 발명에서는 특히, 환원된 산화그래핀 중, 양으로 하전된 환원된 산화그래핀 또는 음으로 하전된 환원된 산화그래핀을 이용한다.In the present invention, among the reduced graphene oxide, positively charged reduced graphene oxide or negatively charged reduced graphene oxide is used.

양으로 하전된 환원된 산화그래핀은 예를 들면, 표면전하가 NH3 + 관능기에 의해 나타나는 것일 수 있고(도6), 음으로 하전된 환원된 산화그래핀은 표면전하가 COO- 관능기에 의해 나타나는 것일 수 있다(도7).Positively charged reduced graphene oxide may be, for example, a surface charge represented by NH 3 + functional groups (Fig. 6), and negatively charged reduced graphene oxide has a surface charge of COO - functional group. It may appear (Fig. 7).

NH3 + 관능기 또는 COO- 관능기를 갖는 환원된 산화그래핀은 산화그래핀 환원시에 NH3 + 관능기 또는 COO- 관능기를 잔존시키면서 산화그래핀을 환원시켜 얻을 수 있다.NH 3 + group or COO-oxidation of the reduced graphene having a functional group is the functional group NH 3 + or COO at reduced graphene oxide - while remaining the functional group can be obtained by reducing the graphene oxide.

환원된 산화그래핀을 하전시키는 경우, 센서의 감도와 관련있는 커패시턴스의 변화량 값에 영향이 있다. In the case of charging the reduced graphene oxide, there is an effect on the value of the change in capacitance related to the sensitivity of the sensor.

도8은 일반적인 센서의 초기전하분포를 도시한 도이고, 도9는 본 발명에 적용된 하전되고 환원된 산화그래핀을 포함하는 감지선의 초기전하분포를 도시한 도이며, 도10은 일반적인 센서의 유해물질 접촉시의 전하분포를 도시한 도이다. 8 is a diagram showing the initial charge distribution of a general sensor, FIG. 9 is a diagram showing the initial charge distribution of a sensing line including charged and reduced graphene oxide applied to the present invention, and FIG. 10 is a diagram showing the harmfulness of a general sensor. It is a diagram showing the distribution of charge when a substance is in contact.

그리고, 도11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 하전되고 환원된 산화그래핀을 포함하는 감지선의 유해물질 접촉시의 전하분포를 도시한 도면이다.And, FIG. 11 is a diagram showing a charge distribution when a sensing line including charged and reduced graphene oxide contacts harmful substances according to another embodiment of the present invention.

도8을 참조하면, 종래 전극이 극성을 갖는 물질을 포함하지 않는 경우, +전극 및 -전극에 전하가 분포되어 초기 전하량값을 얻을 수 있다. Referring to FIG. 8, when a conventional electrode does not contain a material having a polarity, electric charges are distributed to the + electrode and the-electrode to obtain an initial charge amount value.

도9에는 전극에 하전되고 환원된 산화그래핀이 코팅되는 경우, 즉 +전극으로 사용된 어느 하나의 전극(상부전극(310) 또는 하부전극(110))에는 양으로 하전된 환원된 산화그래핀이 코팅되고, -전극으로 사용된 또다른 전극(하부전극(110) 또는 상부전극(310))에는 음으로 하전된 환원된 산화그래핀이 코팅되는 경우에 전압이 인가된 모습이 도시되어 있다.9 shows a case where the electrode is coated with a charged and reduced graphene oxide, that is, a positively charged reduced graphene oxide on any one electrode (upper electrode 310 or lower electrode 110) used as the + electrode. When this coated, negatively charged reduced graphene oxide is coated on another electrode (lower electrode 110 or upper electrode 310) used as an -electrode, a voltage is applied.

+전극에 양으로 하전된 환원된 산화그래핀이 코팅되면, 전압인가에 따라 유도된 -전하들이 양으로 하전된 환원된 산화그래핀에 의해 상쇄되므로 초기 전하량값이 낮아지게 된다. When the positively charged reduced graphene oxide is coated on the + electrode, the -charges induced by the application of voltage are canceled by the positively charged reduced graphene oxide, so that the initial charge value is lowered.

도10 및 도11을 참조하면 종래 센서의 전극이 극성을 포함하지 않는 경우와 전극에 하전되고 환원된 산화그래핀이 코팅된 경우 모두 유해물질에 노출되면 유해물질에 전하량값이 의존하게 되어 동일 유해물질에 의한 전하량값이 동일하여 현재 전하량값은 양자 유사하게 된다.Referring to Figures 10 and 11, when the electrode of the conventional sensor does not contain polarity and when the electrode is coated with charged and reduced graphene oxide, when exposed to harmful substances, the amount of charge depends on the harmful substances. Since the value of the amount of charge by the substance is the same, the current value of the amount of charge becomes similar.

정전용량은 전하량에 의존하기 때문에, 정전용량의 변화량은 현재 전하량과 초기 전하량의 차이에 의존하므로, 초기 전하량값이 작아지게 되면 현재 전하량값이 같다고 할때 정전용량값의 변화폭이 넓어지고, 그에 따라 센서의 분해능 및 민감도가 향상된다. Since the capacitance depends on the amount of charge, the amount of change in the capacitance depends on the difference between the current amount of charge and the initial amount of charge, so if the initial charge value decreases, the range of change in the capacitance value widens when the current charge value is the same. The resolution and sensitivity of the sensor are improved.

즉, 본 발명에서와 같이 전극 조성물에 하전되고 환원된 산화그래핀을 첨가하면 전하량에 영향을 미치게 되어 본 발명의 정전용량 타입으로 작용하는 센서의 감도를 향상시킬 수 있다.That is, when charged and reduced graphene oxide is added to the electrode composition as in the present invention, the amount of charge is affected, so that the sensitivity of the sensor acting as the capacitance type of the present invention can be improved.

본 발명에 따른 적용된 정전용량형 유해물질 전극용 조성물은 하전되고 환원된 산화그래핀, 바인더, 용매 및 경화제를 포함한다. The composition for an applied capacitive hazardous substance electrode according to the present invention includes charged and reduced graphene oxide, a binder, a solvent and a curing agent.

또한, 본 발명에 따른 정전용량형 유해물질 전극용 조성물은 하전되고 환원된 산화그래핀의 분산성을 높이기 위한 분산제 및 휘발지연제를 더 포함할 수 있다.In addition, the composition for a capacitive toxic substance electrode according to the present invention may further include a dispersant and a volatilization delay agent for increasing the dispersibility of the charged and reduced graphene oxide.

본 발명의 정전용량형 유해물질 전극용 조성물에 사용될 수 있는 바인더로는 에틸셀룰로오스(ethylcellulose), 폴리비닐알코올(polyvinylalcohol), 폴리비닐피롤리돈(polyvinylpyrrolidone), 폴리비닐부티랄(polyvinylbutyral), 폴리메틸메타크릴레이트(poly(methylmetacrylate)), 폴리우레탄(polyurethane) 또는 폴리에스터(polyester) 등이 사용될 수 있으나 고내산성을 위해 유계불소수지가 가장 바람직하다.Binders that can be used in the composition for a capacitive hazardous material electrode of the present invention include ethylcellulose, polyvinylalcohol, polyvinylpyrrolidone, polyvinylbutyral, and polymethyl Although methacrylate (poly(methylmetacrylate)), polyurethane (polyurethane) or polyester (polyester) may be used, oil-based fluorine resin is most preferred for high acid resistance.

본 발명의 정전용량형 유해물질 전극용 조성물에 사용될 수 있는 용매는 2-에폭시에탄올(2-ethoxyethanol), 에탄올(ethanol), 메탄올(methanol), 톨루엔(toluene), 자일렌(xylene) 또는 메틸 에틸 케톤(methyl ethyl ketone)등이 사용될 수 있다.Solvents that can be used in the composition for the capacitive hazardous substance electrode of the present invention are 2-ethoxyethanol, ethanol, methanol, toluene, xylene, or methyl ethyl. Ketones (methyl ethyl ketone) can be used.

본 발명에 적용된 정전용량형 유해물질 전극용 조성물에 사용될 수 있는 분산제로는 Solspers 20000, Solspers 38500 및 BYK 170 등이 사용될 수 있다.As a dispersant that can be used in the composition for a capacitive hazardous substance electrode applied to the present invention, Solspers 20000, Solspers 38500, BYK 170, and the like may be used.

본 발명의 정전용량형 유해물질 전극용 조성물에 사용될 수 있는 휘발지연제는 부틸카비톨 초산염 (Butyl Carbitol Acetate), 디프로필렌 글리콜디메틸 에테르(dipropylene glycol dimethyl ether) 등이 사용될 수 있다.Volatilization retarding agents that can be used in the composition for a capacitive hazardous material electrode of the present invention may be butyl carbitol acetate, dipropylene glycol dimethyl ether, or the like.

본 발명의 정전용량형 유해물질 전극용 조성물에 사용될 수 있는 경화제로는 벤졸페록시드(BENZOYL PEROXIDE), 아조비스이소부티로니트릴(AZOBISISOBUTYRONITRILE), 2-시아노-2-프로필아조포마마이드(2-CYANO-2-PROPYLAZOFORMAMIDE), 2, 2-아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴)(2, 2-AZOBIS(2, 4-DIMETHYLVALERONITRILE), 2,2-아조비스[2-(2-이미다조린-2-일)프로판](2, 2-AZOBIS[2-(2-IMIDAZOLIN-2-YL)PROPANE]), 2,2-아조비스(2-메틸부티로니트릴)(2, 2-AZOBIS(2-METHYLBUTYRONITRILE) 중의 어느 하나로 사용될 수 있으며, 2, 2-아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴)(2, 2-AZOBIS(2, 4-DIMETHYLVALERONITRILE)가 가장 바람직하다.The curing agents that can be used in the composition for the capacitive hazardous substance electrode of the present invention include benzoyl peroxide, azobisisobutyronitrile, and 2-cyano-2-propyl azoformide (2- CYANO-2-PROPYLAZOFORMAMIDE), 2, 2-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) (2, 2-AZOBIS (2, 4-DIMETHYLVALERONITRILE), 2,2-azobis (2- (2- already Dazolin-2-yl)propane](2, 2-AZOBIS[2-(2-IMIDAZOLIN-2-YL)PROPANE]), 2,2-azobis(2-methylbutyronitrile)(2,2- AZOBIS (2-METHYLBUTYRONITRILE) can be used in any one, 2, 2-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) (2, 2-AZOBIS (2, 4-DIMETHYLVALERONITRILE) is most preferred.

본 발명에서 적용된 정전용량형 유해물질 전극용 조성물은 하전되고 환원된 산화그래핀, 바인더, 용매, 분산제, 휘발지연제를 혼합시키는 단계; 혼합물을 호모믹서로 교반하여 1차 분산시키고, 1차 분산된 혼합물을 고압분산기로 2차 분산시키는 분산단계; 분산된 혼합물에 경화제를 투입하는 단계;를 수행하여 제조될 수 있다. The composition for a capacitive hazardous substance electrode applied in the present invention comprises: mixing charged and reduced graphene oxide, a binder, a solvent, a dispersant, and a volatilization retardant; A dispersion step of first dispersing the mixture by stirring it with a homomixer, and second dispersing the first dispersed mixture with a high pressure disperser; Injecting a curing agent into the dispersed mixture; can be prepared by performing.

경화온도는 100℃에서 예비경화 후 180℃에서 경화완료시키는 것이 바람직하다.It is preferable that the curing temperature is pre-cured at 100°C and then cured at 180°C.

1차 분산시키는 단계는, 정전용량 반응폭을 극대화하는 하전되고 환원된 산화그래핀 및 유계불소수지를 용매 하에 혼합하는 단계로 5,000~7,000rpm으로 1시간내지 2시간 동안 수행되는 것이 바람직하다. The first dispersing step is a step of mixing charged and reduced graphene oxide and an oil-based fluorine resin in a solvent to maximize the capacitance reaction width, and is preferably performed at 5,000 to 7,000 rpm for 1 to 2 hours.

1차 혼합물을 고압분산기를 사용하여 2차 분산시키는 단계는 고압상태로 혼합물을 파쇄 및 분산시킴으로써 정전용량형 유해물질센서 전극용 조성물의 코팅성 및 분산성을 높인다. The step of secondary dispersing the first mixture using a high-pressure disperser increases the coating properties and dispersibility of the composition for capacitive hazardous substance sensor electrodes by crushing and dispersing the mixture under high pressure.

2차 분산은 바람직하게는 300 내지 350 bar의 압력하에서 5회 내지 10회 수행될 수 있다.The secondary dispersion may preferably be carried out 5 to 10 times under a pressure of 300 to 350 bar.

분산된 혼합물에 경화제를 첨가하여 호모믹서를 이용하여 3,000~5,000 rpm으로 10분내지 30분 동안 교반이 수행된다.A curing agent is added to the dispersed mixture, and agitation is performed for 10 to 30 minutes at 3,000 to 5,000 rpm using a homomixer.

정전용량형 유해물질 전극용 조성물 전체 중량을 기준으로, 하전되고 환원된 산화그래핀은 5 내지 20wt%, 바인더는 30 내지 60wt%, 용매는 30 내지 50wt%, 경화제는 20 내지 60wt% 및 분산제는 5 내지 20wt%로 포함될 수 있다.Based on the total weight of the electrostatic capacitive electrode composition, the charged and reduced graphene oxide is 5 to 20 wt%, the binder is 30 to 60 wt%, the solvent is 30 to 50 wt%, the curing agent is 20 to 60 wt%, and the dispersant is It may be included in 5 to 20wt%.

상기에 설명한 본 발명의 누액감지센서는 길이가 긴 형태를 예를 들어 설명하였지만, 면적형의 패드 형태로 형성되어 누액이 예상되는 특정지역에 포인트 형태로 설치되는 구조를 가질 수 있다.The leak detection sensor of the present invention described above has been described as an example of a long shape, but may have a structure that is formed in an area-type pad shape and installed in a point shape in a specific area where leakage is expected.

이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시 예일뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. As described above, specific parts of the present invention have been described in detail, and for those of ordinary skill in the art, it is obvious that these specific techniques are only preferred embodiments, and the scope of the present invention is not limited thereby. something to do.

따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.Accordingly, it will be said that the substantial scope of the present invention is defined by the appended claims and their equivalents.

100 : 하부필름
110,120 : 하부전극
130 : 정전용량 패턴
200 : 간격유지부재
300 : 상부필름
310,320 : 상부전극
330 : 유입공
400 : 공간부
500,510 : 접합부위
100: lower film
110,120: lower electrode
130: capacitance pattern
200: gap maintaining member
300: upper film
310,320: upper electrode
330: inlet hole
400: space part
500,510: junction

Claims (8)

상측면에는 하부전극이 형성된 하부필름;
하부면 또는 상부면에 상부전극이 형성되며, 상기 하부필름의 상측으로 적층되는 상부필름;
상기 하부필름과 상부필름의 사이에 위치하여 하부필름과 상부필름을 이격시키는 간격유지부재;로 구성되고,
상기 하부전극 또는 상부전극 중 어느 하나는 그 표면에 양으로 하전된 환원된 산화그래핀을 포함하는 전극용 조성물을 코팅하여 구성되며,
상기 상부전극 또는 하부전극 중 어느 하나는 그 표면에 음으로 하전된 환원된 산화그래핀을 포함하는 전극용 조성물을 코팅하여 구성된 것을 특징으로 하는 다층구조를 갖는 정전용량형 누액감지센서.
A lower film having a lower electrode formed on the upper side thereof;
An upper film having an upper electrode formed on a lower surface or an upper surface, and stacked above the lower film;
Consists of; a gap maintaining member positioned between the lower film and the upper film to separate the lower film and the upper film,
Either of the lower electrode or the upper electrode is formed by coating a composition for an electrode including positively charged reduced graphene oxide on its surface,
Either of the upper electrode or the lower electrode is a capacitive leak detection sensor having a multilayer structure, characterized in that it is constructed by coating a composition for an electrode comprising negatively charged reduced graphene oxide on its surface.
제1항에 있어서, 상기 간격유지부재는 다공성의 판재로 형성된 것을 특징으로 하는 다층구조를 갖는 정전용량형 누액감지센서.
The capacitive leakage detection sensor of claim 1, wherein the gap maintaining member is formed of a porous plate.
제1항에 있어서, 상기 간격유지부재는 매쉬인 것을 특징으로 하는 다층구조를 갖는 정전용량형 누액감지센서.
The capacitive leak detection sensor of claim 1, wherein the gap maintaining member is a mesh.
제1항에 있어서, 상기 상부필름에는 길이방향으로 간격을 가지면서 복수의 유입공이 형성되어 누설되는 용액을 하부필름과 상부필름 사이의 공간부로 유입시키는 것을 특징으로 하는 다층구조를 갖는 정전용량형 누액감지센서.
The capacitive leakage liquid having a multilayer structure according to claim 1, wherein a plurality of inlet holes are formed in the upper film with intervals in the longitudinal direction, and the leaked solution is introduced into the space between the lower film and the upper film. Detection sensor.
제1항에 있어서, 상기 하부전극 또는 상부전극은 한 쌍의 전극이 간격을 두고 나란히 형성되고, 상기 한 쌍의 전극 상에서 일정간격마다 정전용량을 형성하는 정전용량 패턴이 형성되며,
상기 정전용량패턴은 상기 전극으로부터 복수의 줄기라인이 각각 분기되어 서로 교번하도록 배치되되, 상기 줄기라인은 라운드 진 형태로 서로 마주보는 전극 쪽으로 뻗어나오도록 형성되어 서로 교번하는 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 다층구조를 갖는 정전용량형 누액감지센서.
The method of claim 1, wherein, in the lower electrode or the upper electrode, a pair of electrodes are formed side by side at intervals, and a capacitance pattern is formed on the pair of electrodes to form a capacitance at regular intervals,
The capacitive pattern has a structure in which a plurality of stem lines diverge from the electrode and are arranged to alternate with each other, wherein the stem lines are formed to extend toward electrodes facing each other in a rounded shape, and have a structure that alternates with each other. Capacitive leak detection sensor with structure.
제1항에 있어서, 상기 하부필름과 상부필름은 길이방향으로 양측부위가 서로 접합되며, 하부필름과 상부필름의 접합되지 않는 부위에 상기 간격유지부재가 위치하는 것을 특징으로 하는 다층구조를 갖는 정전용량형 누액감지센서.
The electrostatic discharge having a multilayer structure according to claim 1, wherein both sides of the lower film and the upper film are bonded to each other in a longitudinal direction, and the gap maintaining member is positioned at a portion where the lower film and the upper film are not bonded. Capacitive leak detection sensor.
제1항에 있어서, 상기 양으로 하전된 환원된 산화그래핀은 표면전하가 NH3 +관능기에 의해 나타나고, 음으로 하전된 환원된 산화그래핀은 표면전하가 COO-관능기에 의해 나타나는 것을 특징으로 하는 다층구조를 갖는 정전용량형 누액감지센서.
The method of claim 1, wherein the positively charged reduced graphene oxide has a surface charge of NH 3 + functional groups, and the negatively charged reduced graphene oxide has a surface charge of COO - functional groups. Capacitive leak detection sensor with multi-layered structure.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009288171A (en) * 2008-05-30 2009-12-10 Mitsubishi Materials Corp Water leakage sensor
KR101457393B1 (en) * 2013-08-16 2014-11-06 최기환 Sensor for detecting liquid
KR101830005B1 (en) * 2016-10-27 2018-02-19 플로우닉스 주식회사 Leak detection sensor

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009288171A (en) * 2008-05-30 2009-12-10 Mitsubishi Materials Corp Water leakage sensor
KR101457393B1 (en) * 2013-08-16 2014-11-06 최기환 Sensor for detecting liquid
KR101830005B1 (en) * 2016-10-27 2018-02-19 플로우닉스 주식회사 Leak detection sensor

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102415799B1 (en) * 2021-08-13 2022-07-01 주식회사 엔씨티 Hazardous substance leak detection sensor

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