KR102586560B1 - 저항 매트릭스회로를 이용하는 가스누출감지센서 - Google Patents

저항 매트릭스회로를 이용하는 가스누출감지센서 Download PDF

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KR102586560B1 KR1020230035179A KR20230035179A KR102586560B1 KR 102586560 B1 KR102586560 B1 KR 102586560B1 KR 1020230035179 A KR1020230035179 A KR 1020230035179A KR 20230035179 A KR20230035179 A KR 20230035179A KR 102586560 B1 KR102586560 B1 KR 102586560B1
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신현종
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Abstract

본 발명은 저항 매트릭스회로를 이용하는 가스누출감지센서에 관한 것으로, 가스누출 감지부위를 감싸도록 설치되거나 가스누출 감지부위에 부착되어 설치되는 연성 밴드나 연성 테이프 혹은 연성 필름 형상으로 제작되고, 상부층에 의해 그 상면이 보호되는 기판층의 상면에 정해진 간격을 두고 배치되어 있고 서로 나란하게 근접하여 배치된 저항부와 기준저항부를 포함하는 가스누출감지부의 저항부에 천공되어 있는 가스 누출 구멍을 통해 누출되는 가스를 저항부와 기준저항부에 의해 형성되는 저항 매트릭스회로를 통해 확인되는 저항부 감지온도와 기준저항부 감지온도의 차이를 근거로 감지한다.
본 발명은 기판층에 포함된 저항부와 기준저항부가 면저항과 체적이 서로 동일한 저항체 도막으로 형성되므로 저항부의 가스 누출 구멍을 통해 누출되는 가스를 저항 매트릭스회로를 통해 확인되는 저항부 감지온도와 기준저항부 감지온도의 차이를 근거로 용이하게 감지할 수 있고, 가스 누출 구멍을 통과한 가스를 가스 확산 구멍을 통해 확산하여 누출시킴으로써 저항부에서의 가스 누출 감도를 향상할 수 있고, 박막 비닐층이 가스 누출 구멍을 통해 누출되는 가스를 결집하고 팽창하여 터지거나 바닥층의 오목한 가스 포집부에 의해 가스 누출 구멍의 저면 주변에 가스가 포집되게 함으로써 미세하거나 극미세한 가스 누출을 모두 감지할 수 있다.

Description

저항 매트릭스회로를 이용하는 가스누출감지센서{Gas leak detecting sensor using resistance matrix circuit}
본 발명은 가스누출감지센서에 관한 것이며, 더욱 상세히는 저항 매트릭스회로를 이용하는 가스누출감지센서에 관한 것이다.
액화천연가스(LNG) 혹은 액화석유가스(LPG) 등은 가스배관을 통하여 가정이나 산업체 등으로 공급하거나 탱크로리로 운송하여 가스탱크나 가스저장소에 보관 시 고압의 압력에 의해 액화 상태로 존재하게 된다.
액화천연가스(LNG) 혹은 액화석유가스(LPG) 등의 공급이나 운송 혹은 보관을 위해 사용되는 가스배관이나 탱크로리 혹은 가스탱크나 가스저장소 등이 파손되면 고압의 가스가 외부로 분출되어 폭발하는 가스폭발사고가 발생할 수 있다.
예컨대, 장거리 혹은 단거리로 배치되어 있는 가스배관은 복수의 배관을 연결하는 플랜지 연결부나 배관 용접부위에서 가스 누출이 발생하여 가스폭발사고를 초래한다.
예컨대, 탱크로리나 가스탱크 혹은 가스저장소는 용접부위나 외부 충격이 가해질 수 있는 벽체나 바닥 등에서 가스 누출이 발생하여 가스폭발사고를 초래한다.
상기한 가스폭발사고를 예방하기 위하여 액화천연가스(LNG) 혹은 액화석유가스(LPG)와 접촉하면 계면활성제가 이에 반응하여 용해됨에 따라 도전라인의 저항값 변화를 감지하여 가스 누출 상태를 확인할 수 있는 테이프형 가스 감지 센서(특허문헌 1 참조)가 개발되어 있다.
하지만, 특허문헌1에 따른 테이프형 가스 감지 센서는 계면활성제의 용해 반응이 불량할 경우 가스 누출 상태를 정확하게 감지하기 어렵고, 특히 극미세한 수준의 가스 누출 시 계면활성제가 가스 누출을 감지할 수 있을 정도로 충분히 용해되지 않는 단점이 있다.
KR 10-2199483 B1
본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 가스누출 감지부위를 감싸도록 설치되거나 가스누출 감지부위에 부착되어 설치되는 연성 밴드나 연성 테이프 혹은 연성 필름 형상으로 제작되고, 상부층에 의해 그 상면이 보호되는 기판층의 상면에 정해진 간격을 두고 배치되어 있고 서로 나란하게 근접하여 배치된 저항부와 기준저항부를 포함하는 가스누출감지부의 저항부에 천공되어 있는 가스 누출 구멍을 통해 누출되는 가스를 저항부와 기준저항부에 의해 형성되는 저항 매트릭스회로를 통해 확인되는 저항부 감지온도와 기준저항부 감지온도의 차이를 근거로 감지하는 저항 매트릭스회로를 이용하는 가스누출감지센서를 제공하는 것이다.
상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 저항 매트릭스회로를 이용하는 가스누출감지센서는, 그 상면에 서로 나란하게 근접하여 배치된 저항부와 기준저항부가 한 쌍을 이루는 가스누출감지부가 정해진 간격을 두고 배치되어 있고 상기 저항부와 기준저항부는 n개의 입력 신호선 중 선택된 1개의 입력 신호선을 통해 입력되는 전압 신호에 대응하여 n개의 출력 신호선을 통해 n개의 전류신호를 출력하는 저항 매트릭스회로를 형성하고 상기 저항부에는 가스 누출 구멍이 천공되어 있는 기판층; 및 상기 기판층의 상면을 덮어 보호하고 상기 가스 누출 구멍을 통과한 가스가 해당 가스 누출 구멍의 상면 주변으로 확산하여 누출되게 하는 가스 확산 구멍이 상기 가스 누출 구멍과 일대일 대응하여 해당 가스 누출 구멍보다 직경이 더 크게 천공되어 있는 상부층;으로 구성되고, 가스누출 감지부위(예컨대, LNG나 LPG 가스배관의 플랜지 연결부나 용접부위)를 감싸도록 설치되거나 가스누출 감지부위(예컨대, LNG나 LPC 가스 운송용 탱크로리의 용접부위, 가스탱크나 가스저장소의 벽체나 바닥 등)에 부착되어 설치되는 연성 밴드나 연성 테이프 혹은 연성 필름 형상으로 제작되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 저항 매트릭스회로를 이용하는 가스누출감지센서에 있어서, 상기 저항 매트릭스회로는 신호제어기에 의해 n개의 입력 신호선 중 선택된 1개의 입력 신호선을 통해 입력되는 전압 신호에 대응하여 n개의 출력 신호선을 통해 n개의 전류신호를 출력하여 상기 신호제어기로 인가하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 저항 매트릭스회로를 이용하는 가스누출감지센서에 있어서, 상기 저항 매트릭스회로는 신호제어기에 의해 n개의 입력 신호선이 정해진 시간 간격을 두고 순차적으로 1개씩 선택되고 선택된 1개의 입력 신호선을 통해서 전압 신호를 입력받는 동안 상기 신호제어기에 의해 나머지 입력 신호선을 통한 전압 신호 입력을 영전압(Zero volt)으로 하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 저항 매트릭스회로를 이용하는 가스누출감지센서에 있어서, 상기 저항부와 기준저항부는 통전 시 상기 저항 매트릭스회로의 출력 신호선을 통해 그 주변 온도를 나타내는 전류신호를 출력하고 면저항과 체적이 서로 동일한 저항체 도막으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 저항 매트릭스회로를 이용하는 가스누출감지센서에 있어서, 상기 저항부와 기준저항부는 통전 시 상기 저항 매트릭스회로의 출력 신호선을 통해 그 주변 온도를 나타내는 전류신호를 출력하되, 상기 가스 누출 구멍을 통해 가스 누출이 발생하면 상기 저항부와 연결되는 출력 신호선을 통해 출력되는 전류신호가 나타내는 온도가 상기 기준저항부와 연결되는 출력 신호선을 통해 출력되는 전류신호가 나타내는 온도보다 더 낮은 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 저항 매트릭스회로를 이용하는 가스누출감지센서에 있어서, 상기 상부층의 상면을 덮어 침습을 방지하거나 외부 충격에 의한 상기 상부층의 파손을 방지하는 상부 보호층이 더 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 저항 매트릭스회로를 이용하는 가스누출감지센서에 있어서, 상기 저항부와 상기 상부층의 저면 사이에 개재하여 상기 가스 누출 구멍을 통해 누출되는 가스를 결집하고 결집된 가스 압력이 정해진 내부압력을 초과하면 팽창하여 터지면서 결집한 가스를 상기 가스 확산 구멍을 통해 배출하는 박막 비닐층이 더 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 저항 매트릭스회로를 이용하는 가스누출감지센서에 있어서, 상기 기판층의 저면을 덮어 보호하고 누출되는 가스가 상기 가스 누출 구멍의 저면 주변에 포집되게 하는 오목한 가스 포집부가 상기 가스 누출 구멍과 일대일 대응하여 해당 가스 누출 구멍의 저면 주변을 둘러싸는 형상으로 형성되어 있는 바닥층을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 저항 매트릭스회로를 이용하는 가스누출감지센서에 있어서, 상기 가스 포집부는 정사각형이나 직사각형 혹은 원형이나 타원형 혹은 다각형으로 형성되어 상기 가스 누출 구멍의 저면 주변을 둘러싸는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 저항 매트릭스회로를 이용하는 가스누출감지센서에 있어서, 상기 가스 포집부는 가스누출 감지부위와 접촉면에서 돌출된 돌부가 상기 가스 포집부와 가스누출 감지부위 사이의 밀착을 방지하면서 상기 가스 포집부와 가스누출 감지부위 사이의 가스 포집 공간을 형성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 기판층에 포함된 저항부와 기준저항부가 면저항과 체적이 서로 동일한 저항체 도막으로 형성되므로 저항부의 가스 누출 구멍을 통해 누출되는 가스를 저항부와 기준저항부에 의해 형성되는 저항 매트릭스회로를 통해 확인되는 저항부 감지온도와 기준저항부 감지온도의 차이를 근거로 용이하게 감지할 수 있고, 가스 누출 구멍을 통과한 가스를 상부층의 가스 확산 구멍을 통해 확산하여 누출시킴으로써 저항부에서의 가스 누출 감도를 향상할 수 있고, 특히 기판층과 상부층 사이에 개재하는 박막 비닐층이 가스 누출 구멍을 통해 누출되는 가스를 결집하고 결집된 가스 압력이 정해진 내부압력을 초과하면 팽창하여 터지거나 바닥층의 오목한 가스 포집부에 의해 가스 누출 구멍의 저면 주변에 가스가 포집되게 함으로써 미세하거나 극미세한 가스 누출을 모두 감지할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 저항 매트릭스회로를 이용하는 가스누출감지센서의 기판층을 나타낸 평면도.
도 2는 본 발명에 따른 가스누출감지센서의 저항 매트릭스회로와 신호제어기의 연결 상태를 설명하는 실시예.
도 3은 본 발명에 따른 저항 매트릭스회로를 이용하는 가스누출감지센서를 나타낸 제1실시예.
도 4는 본 발명에 따른 저항 매트릭스회로를 이용하는 가스누출감지센서를 나타낸 제2실시예.
도 5는 본 발명에 따른 저항 매트릭스회로를 이용하는 가스누출감지센서를 나타낸 제3실시예.
도 6은 본 발명에 따른 저항 매트릭스회로를 이용하는 가스누출감지센서를 나타낸 제4실시예.
도 7은 도 6의 저면도.
도 8은 본 발명에 따른 저항 매트릭스회로를 이용하는 가스누출감지센서가 가스배관의 플랜지 연결부를 감싸고 있는 사용 상태를 나타낸 실시예.
도 9는 본 발명에 따른 저항 매트릭스회로를 이용하는 가스누출감지센서가 가스배관의 외면을 감싸고 있는 사용 상태를 나타낸 실시예.
도 10은 본 발명에 따른 가스누출감지센서의 저항 매트릭스회로의 작동을 설명하는 실시예.
도 11은 본 발명에 따른 가스누출감지센서의 가스누출감지 작동을 설명하는 그래프.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다.
이하에서 설명하는 본 발명에 따른 저항 매트릭스회로를 이용하는 가스누출감지센서는 하기의 실시예에 한정되지 않고, 청구범위에서 청구하는 기술의 요지를 벗어남이 없이 해당 기술분야에 대하여 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변경하여 실시할 수 있는 범위까지 그 기술적 정신이 있다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 저항 매트릭스회로를 이용하는 가스누출감지센서(100)는 기판층(110)과 상부층(120)을 포함하여 구성되고, 가스누출 감지부위를 감싸도록 설치되거나 가스누출 감지부위에 부착되어 설치되는 연성 밴드나 연성 테이프 혹은 연성 필름 형상으로 제작되는 것이 바람직하다.
상기 기판층(1100은 도 1에 나타낸 바와 같이, 그 상면에 서로 나란하게 근접하여 배치된 저항부(D)와 기준저항부(R)가 한 쌍을 이루는 가스누출감지부(111)가 정해진 간격을 두고 배치되어 있다.
상기 저항부(D)와 기준저항부(R)는 도 2에 나타낸 바와 같이, n개의 입력 신호선 중 선택된 1개의 입력 신호선을 통해 입력되는 전압 신호에 대응하여 n개의 출력 신호선을 통해 n개의 전류신호를 출력하는 저항 매트릭스회로(110a)를 형성한다.
상기 저항 매트릭스회로(110a)는 신호제어기(300)에 의해 n개의 입력 신호선 중 선택된 1개의 입력 신호선을 통해 입력되는 전압 신호에 대응하여 n개의 출력 신호선을 통해 n개의 전류신호를 출력하여 상기 신호제어기(300)로 인가한다.
상기 저항 매트릭스회로(110a)는 신호제어기(300)에 의해 n개의 입력 신호선이 정해진 시간 간격을 두고 순차적으로 1개씩 선택되고 선택된 1개의 입력 신호선을 통해서 전압 신호를 입력받는 동안 상기 신호제어기(300)에 의해 나머지 입력 신호선을 통한 영전압(Zero volt)의 전압 신호 입력으로 나머지 입력 신호의 출력전류를 차단하여 선택된 입력에 연결되어 있는 저항 매트릭스의 전류만을 출력한다.
상기 저항부(D)와 기준저항부(R)는 통전 시 상기 저항 매트릭스회로(110a)의 출력 신호선을 통해 그 주변 온도를 나타내는 전류신호를 출력하고 면저항과 체적이 서로 동일한 저항체 도막(예컨대, 온도측정용 저항 소자로 사용되는 서미스터 제작에 사용되는 금속 산화물로 형성한 저항체 도막)으로 형성된다.
상기 저항부(D)와 기준저항부(R)는 통전 시 상기 저항 매트릭스회로(110a)의 출력 신호선을 통해 그 주변 온도를 나타내는 전류신호를 출력하되, 상기 가스 누출 구멍(112)을 통해 가스 누출이 발생하면 상기 저항부(D)와 연결되는 출력 신호선을 통해 출력되는 전류신호가 나타내는 온도가 상기 기준저항부(R)와 연결되는 출력 신호선을 통해 출력되는 전류신호가 나타내는 온도보다 더 낮은 것을 특징으로 한다.
상기 저항부(D)에는 가스 누출 구멍(112)이 천공되어 있다.
상기 상부층(120)은 도 3에 나타낸 바와 같이, 상기 기판층(110)의 상면을 덮어 보호하고 상기 가스 누출 구멍(112)을 통과한 가스가 해당 가스 누출 구멍(112)의 상면 주변으로 확산하여 누출되게 하는 가스 확산 구멍(121)이 상기 가스 누출 구멍(112)과 일대일 대응하여 해당 가스 누출 구멍(112)보다 직경이 더 크게 천공되어 있다.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 저항 매트릭스회로를 이용하는 가스누출감지센서(100)는 상부 보호층(120a)이 더 형성될 수 있다.
상기 상부 보호층(120a)은 상기 상부층(120)의 상면을 덮어 침습을 방지하거나 외부 충격에 의한 상기 상부층(120)의 파손을 방지한다.
상기 상부 보호층(120a)이 누출 가스를 방출하는 미세망 구조의 박막형 직물로 제작하는 것이 바람직하다.
도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 저항 매트릭스회로를 이용하는 가스누출감지센서(100)는 상기 저항부(D)와 상기 상부층(120)의 저면 사이에 개재하여 상기 가스 누출 구멍(112)을 통해 누출되는 가스를 결집하고 결집된 가스 압력이 정해진 내부압력을 초과하면 팽창하여 터지면서 결집한 가스를 상기 가스 확산 구멍(121)을 통해 배출하는 박막 비닐층(120b)이 더 형성될 수 있다.
참고로, 도 5에 나타낸 2개의 확대도 중 좌측 확대도는 상기 박막 비닐층(120b)에 의해 상기 가스 누출 구멍(112)을 통해 누출되는 가스를 결집하는 상태를 예시하고, 우측 확대도는 결집된 가스 압력이 정해진 내부압력을 초과하여 팽창함에 따라 상기 박막 비닐층(120b)이 터지면서 결집한 가스를 상기 가스 확산 구멍(121)을 통해 배출하는 상태를 예시한다.
도 6 내지 도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 저항 매트릭스회로를 이용하는 가스누출감지센서(100)는 상기 기판층(110)의 저면을 덮어 보호하는 바닥층(130)을 더 포함하여 구성된다.
상기 바닥층(130)은 누출되는 가스가 상기 가스 누출 구멍(112)의 저면 주변에 포집되게 하는 오목한 가스 포집부(131)가 상기 가스 누출 구멍(112)과 일대일 대응하여 해당 가스 누출 구멍(112)의 저면 주변을 둘러싸는 형상으로 형성되어 있다.
상기 가스 포집부(131)는 정사각형이나 직사각형 혹은 원형이나 타원형 혹은 다각형으로 형성되어 상기 가스 누출 구멍(112)의 저면 주변을 둘러싸는 것이 바람직하며, 도 7에서는 직사각형으로 형성된 가스 포집부(131)의 실시예를 나타낸다.
상기 가스 포집부(131)는 가스누출 감지부위와의 접촉면에서 돌출된 돌부(131a)가 상기 가스 포집부(131)와 가스누출 감지부위 사이의 밀착을 방지하면서 상기 가스 포집부(131)와 가스누출 감지부위 사이의 가스 포집 공간을 형성하는 것이 바람직하다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 저항 매트릭스회로를 이용하는 가스누출감지센서(100)는 다음과 같이 작동한다.
도 8은 본 발명에 따른 저항 매트릭스회로를 이용하는 가스누출감지센서(100)가 가스배관(200)의 플랜지 연결부를 감싸고 있는 사용 상태를 나타낸 실시예이고, 도 9는 본 발명에 따른 저항 매트릭스회로를 이용하는 가스누출감지센서(100)가 가스배관(200)의 외면(예컨대, 용접한 외면 혹은 가스 누출이 예상되는 외면 등)을 감싸고 있는 사용 상태를 나타낸 실시예이다.
도 8 내지 도 9에 나타낸 바와 달리, 본 발명에 따른 저항 매트릭스회로를 이용하는 가스누출감지센서(100)는 탱크로리나 가스탱크 혹은 가스저장소의 용접부위나 외부 충격이 가해질 수 있는 벽체(예컨대, 벽체 외면)나 바닥(예컨대, 바닥 외면) 등에 부착되어 가스 누출을 감지하도록 사용될 수 있다.
도 10은 본 발명에 따른 가스누출감지센서(100)의 저항 매트릭스회로(110a)의 작동을 설명하는 실시예로서, 상기 기판층(110)의 상면에 서로 나란하게 근접하여 배치된 50개의 저항부(D)와 50개의 기준저항부(R)가 한 쌍을 이루는 가스누출감지부(111)가 정해진 간격을 두고 배치되어 있는 상태로 도 8 내지 도 9에 나타낸 바와 같이 가스배관(200)을 감싸고 있는 사용 상태를 가정한다.
도 10의 (a)와 (b)에 나타낸 바와 같이, 상기 저항 매트릭스회로(110a)는 신호제어기(300)에 의해 10개(n1, n2, n3,…,n8, n9, n10)의 입력 신호선이 정해진 시간 간격을 두고 순차적으로 1개씩 선택되고 선택된 1개의 입력 신호선을 통해서 전압 신호를 입력받는 동안 상기 신호제어기(300)에 의해 나머지 입력 신호선을 통한 영전압(Zero volt)의 전압 신호 입력으로 나머지 입력 신호의 출력전류를 차단하여 선택된 입력에 연결되어 있는 저항 매트릭스의 전류만을 출력한다.
예컨대, 도 10의 (a)는 10개(n1, n2, n3,…,n8, n9, n10)의 입력 신호선 중 1번째 입력 신호선 n1이 선택되고 선택된 입력 신호선 n1을 통해서 1V의 전압 신호가 입력되는 동안 나머지 2번째 내지 10번째 입력 신호선 n2 내지 n10을 통한 전압 신호 입력이 OV가 되는 상태를 예시한다.
예컨대, 도 10의 (b)는 10개(n1, n2, n3,…,n8, n9, n10)의 입력 신호선 중 1번째 내지 9번째 입력 신호선 n1 내지 n9까지 순차적으로 입력 신호선 선택이 끝나고, 마지막으로 선택된 입력 신호선 n10을 통해서 1V의 전압 신호가 입력되는 동안 나머지 1번째 내지 9번째 입력 신호선 n1 내지 n9를 통한 전압 신호 입력이 OV가 되는 상태를 예시한다.
상기와 같이 본 발명에 따른 가스누출감지센서(100)의 저항 매트릭스회로(110a)가 신호제어기(300)에 의해 작동 제어되는 동안, 상기 저항부(D)와 기준저항부(R)는 통전 시 상기 저항 매트릭스회로(110a)의 출력 신호선을 통해 그 주변 온도를 나타내는 전류신호를 출력한다.
상기 신호제어기(300)는 상기 저항 매트릭스회로(110a)의 출력 신호선을 통해 인가되는 전류신호가 나타내는 저항부(D) 감지온도와 기준저항부(R) 감지온도의 차이를 근거로 가스배관(200)의 가스 누출 여부를 감지한다.
상기 저항부(D)와 기준저항부(R)는 통전 시 상기 저항 매트릭스회로(110a)의 출력 신호선을 통해 그 주변 온도를 나타내는 전류신호를 출력하되, 상기 가스 누출 구멍(112)을 통해 가스 누출이 발생하지 않으면 서로 면저항과 체적이 동일하기 때문에 상기 저항부(D)와 연결되는 출력 신호선을 통해 출력되는 전류신호가 나타내는 저항부(D) 감지온도와 상기 기준저항부(R)와 연결되는 출력 신호선을 통해 출력되는 전류신호가 나타내는 기준저항부(R) 감지온도가 오차 범위 이내에서 거의 동일한 온도로 감지된다.
도 11의 (a)는 24시간 동안 낮과 밤의 온도차이를 나타내는 환경에 배치되어 있는 가스배관(200)을 대상으로 본 발명에 따른 가스누출감지센서(100)의 가스누출감지 작동 시 저항부(D) 감지온도와 상기 기준저항부(R)가 동일하게 감지되어 온도 변화가 오차 범위 이내에서 거의 동일한 온도로 감지되는 그래프(D=R)를 예시한다.
이와 달리, 상기 저항부(D)와 기준저항부(R)는 통전 시 상기 저항 매트릭스회로(110a)의 출력 신호선을 통해 그 주변 온도를 나타내는 전류신호를 출력하되, 상기 가스 누출 구멍(112)을 통해 가스 누출이 발생하면 상기 저항부(D)와 연결되는 출력 신호선을 통해 출력되는 전류신호가 나타내는 저항부(D) 감지온도가 상기 기준저항부(R)와 연결되는 출력 신호선을 통해 출력되는 전류신호가 나타내는 기준저항부(R) 감지온도보다 더 낮게 된다.
그 이유는 통상 액화천연가스(LNG) 혹은 액화석유가스(LPG) 등은 고압의 압력에 의해 액화 상태로 존재하게 되므로 상기 가스 누출 구멍(112)을 통해 누출 시 저항부(D) 주변이 냉각되어 해당 저항부(D)와 나란하게 근접하였지만 해당 저항부(D)로부터 이격되어 있는 기준저항부(R)보다 더 낮은 온도를 감지하게 된다.
도 11의 (b)는 24시간 동안 낮과 밤의 온도차이를 나타내는 환경에 배치되어 있는 가스배관(200)을 대상으로 본 발명에 따른 가스누출감지센서(100)의 가스누출감지 작동 시 저항부(D) 감지온도와 상기 기준저항부(R)가 가스 누출 시점(t1)부터 온도 차이를 나타내고 저항부(D) 감지온도가 기준저항부(R) 감지온도보다 더 낮게 감지되는 그래프(D<R)를 예시한다.
본 발명에 따른 가스누출감지센서(100)에 의해 가스누출이 감지되는 경우, 상기 신호제어기(300)는 가스누출경보를 해당 가스배관(200) 주변의 경보등이나 경보용 스피커나 버저 등을 통해 표시하여 외부에 알릴 수 있다.
또한, 상기 신호제어기(300)는 유무선 통신망을 통해 가스누출경보를 원격지의 관리단말(예컨대, 관리용 컴퓨터, 관리자 스마트폰 등)로 전송하여 알릴 수 있다.
상기한 바에서 알 수 있듯이, 본 발명은 기판층(110)에 포함된 저항부(D)와 기준저항부(R)가 면저항과 체적이 서로 동일한 저항체 도막으로 형성되므로 저항부(D)의 가스 누출 구멍(112)을 통해 누출되는 가스를 저항부(D)와 기준저항부(R)에 의해 형성되는 저항 매트릭스회로(110a)를 통해 확인되는 저항부 감지온도와 기준저항부 감지온도의 차이를 근거로 용이하게 감지할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 가스 누출 구멍(112)을 통과한 가스를 상부층(120)의 가스 확산 구멍(121)을 통해 확산하여 누출시킴으로써 저항부(D)에서의 가스 누출 감도를 향상할 수 있다,
특히, 본 발명은 기판층(110)과 상부층(120) 사이에 개재하는 박막 비닐층(120b)이 가스 누출 구멍(112)을 통해 누출되는 가스를 결집하고 결집된 가스 압력이 정해진 내부압력을 초과하면 팽창하여 터지거나 바닥층(130)의 오목한 가스 포집부(131)에 의해 가스 누출 구멍(112)의 저면 주변에 가스가 포집되게 함으로써 미세하거나 극미세한 가스 누출을 모두 감지할 수 있다.
100: 저항 매트릭스회로를 이용하는 가스누출감지센서
110: 기판층 110a: 저항 매트릭스회로
111: 가스누출감지부 112: 가스 누출 구멍
D: 저항부 R: 기준저항부
120: 상부층 120a: 상부 보호층
120b: 박막 비닐층 121: 가스 확산 구멍
130: 바닥층 131: 가스 포집부
131a: 돌부
200: 가스배관 210: 플랜지 연결부
300: 신호제어기

Claims (10)

  1. 그 상면에 서로 나란하게 근접하여 배치된 저항부(D)와 기준저항부(R)가 한 쌍을 이루는 가스누출감지부(111)가 정해진 간격을 두고 배치되어 있고 상기 저항부(D)와 기준저항부(R)는 n개의 입력 신호선 중 선택된 1개의 입력 신호선을 통해 입력되는 전압 신호에 대응하여 n개의 출력 신호선을 통해 n개의 전류신호를 출력하는 저항 매트릭스회로(110a)를 형성하고 상기 저항부(D)에는 가스 누출 구멍(112)이 천공되어 있는 기판층(110); 및
    상기 기판층(110)의 상면을 덮어 보호하고 상기 가스 누출 구멍(112)을 통과한 가스가 해당 가스 누출 구멍(112)의 상면 주변으로 확산하여 누출되게 하는 가스 확산 구멍(121)이 상기 가스 누출 구멍(112)과 일대일 대응하여 해당 가스 누출 구멍(112)보다 직경이 더 크게 천공되어 있는 상부층(120);
    으로 구성되고,
    가스누출 감지부위를 감싸도록 설치되거나 가스누출 감지부위에 부착되어 설치되는 연성 밴드나 연성 테이프 혹은 연성 필름 형상으로 제작되는 것을 특징으로 하는 저항 매트릭스회로를 이용하는 가스누출감지센서.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 저항 매트릭스회로(110a)는 신호제어기(300)에 의해 n개의 입력 신호선 중 선택된 1개의 입력 신호선을 통해 입력되는 전압 신호에 대응하여 n개의 출력 신호선을 통해 n개의 전류신호를 출력하여 상기 신호제어기(300)로 인가하는 것을 특징으로 하는 저항 매트릭스회로를 이용하는 가스누출감지센서.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 저항 매트릭스회로(110a)는 신호제어기(300)에 의해 n개의 입력 신호선이 정해진 시간 간격을 두고 순차적으로 1개씩 선택되고 선택된 1개의 입력 신호선을 통해서 전압 신호를 입력받는 동안 상기 신호제어기(300)에 의해 나머지 입력 신호선을 통한 전압 신호 입력을 영전압(Zero volt)으로 하는 것을 특징으로 하는 저항 매트릭스회로를 이용하는 가스누출감지센서.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 저항부(D)와 기준저항부(R)는 통전 시 상기 저항 매트릭스회로(110a)의 출력 신호선을 통해 그 주변 온도를 나타내는 전류신호를 출력하고 면저항과 체적이 서로 동일한 저항체 도막으로 형성되는 것을 특징으로 하는 저항 매트릭스회로를 이용하는 가스누출감지센서.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 저항부(D)와 기준저항부(R)는 통전 시 상기 저항 매트릭스회로(110a)의 출력 신호선을 통해 그 주변 온도를 나타내는 전류신호를 출력하되, 상기 가스 누출 구멍(112)을 통해 가스 누출이 발생하면 상기 저항부(D)와 연결되는 출력 신호선을 통해 출력되는 전류신호가 나타내는 온도가 상기 기준저항부(R)와 연결되는 출력 신호선을 통해 출력되는 전류신호가 나타내는 온도보다 더 낮은 것을 특징으로 하는 저항 매트릭스회로를 이용하는 가스누출감지센서.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 상부층(120)의 상면을 덮어 침습을 방지하거나 외부 충격에 의한 상기 상부층(120)의 파손을 방지하는 상부 보호층(120a)이 더 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 저항 매트릭스회로를 이용하는 가스누출감지센서.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 저항부(D)와 상기 상부층(120)의 저면 사이에 개재하여 상기 가스 누출 구멍(112)을 통해 누출되는 가스를 결집하고 결집된 가스 압력이 정해진 내부압력을 초과하면 팽창하여 터지면서 결집한 가스를 상기 가스 확산 구멍(121)을 통해 배출하는 박막 비닐층(120b)이 더 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 저항 매트릭스회로를 이용하는 가스누출감지센서.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 기판층(110)의 저면을 덮어 보호하고 누출되는 가스가 상기 가스 누출 구멍(112)의 저면 주변에 포집되게 하는 오목한 가스 포집부(131)가 상기 가스 누출 구멍(112)과 일대일 대응하여 해당 가스 누출 구멍(112)의 저면 주변을 둘러싸는 형상으로 형성되어 있는 바닥층(130)을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 저항 매트릭스회로를 이용하는 가스누출감지센서.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 가스 포집부(131)는 정사각형이나 직사각형 혹은 원형이나 타원형 혹은 다각형으로 형성되어 상기 가스 누출 구멍(112)의 저면 주변을 둘러싸는 것을 특징으로 하는 저항 매트릭스회로를 이용하는 가스누출감지센서.
  10. 제 8 항에 있어서, 상기 가스 포집부(131)는 가스누출 감지부위와의 접촉면에서 돌출된 돌부(131a)가 상기 가스 포집부(131)와 가스누출 감지부위 사이의 밀착을 방지하면서 상기 가스 포집부(131)와 가스누출 감지부위 사이의 가스 포집 공간을 형성하는 것을 특징으로 하는 저항 매트릭스회로를 이용하는 가스누출감지센서.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH09243497A (ja) * 1996-03-05 1997-09-19 Tsuruga Syst Kk 漏水個所検知装置
JP2010038781A (ja) * 2008-08-06 2010-02-18 Tokiko Techno Kk 液化ガス漏洩検出装置
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09243497A (ja) * 1996-03-05 1997-09-19 Tsuruga Syst Kk 漏水個所検知装置
JP2010038781A (ja) * 2008-08-06 2010-02-18 Tokiko Techno Kk 液化ガス漏洩検出装置
KR102199483B1 (ko) 2014-02-18 2021-01-06 (주)유민에쓰티 테이프형 가스 감지 센서

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