KR20150033258A - Tape type gas detecting sensor - Google Patents

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유홍근
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(주)유민에쓰티
유홍근
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Abstract

The present invention relates to a tape type gas detecting sensor capable of immediately sensing an LNG and an LPG leakage being installed by covering a connecting portion of a pipe line by composing a gas sensor in a tape shape, or by directly attaching to a welding part such as a tank lorry, or by being attached to an indoor wall, an outdoor wall, or a floor where a gas leakage is expected. The present invention comprises: a base film layer made of a film material; a pair of conductive lines formed on an upper side of the base film layer in a longitudinal direction; and a coating layer coated on the upper side of the base film layer not to make the conductive lines be exposed outside by a material which a resistance value is changed by being reacted to a gas. An upper protection film layer, made of a film material, is stacked on an upper side of the coating layer; and sensing holes exposed to the conductive lines of the base film layer upward, are formed at regular intervals on the upper protection layer.

Description

테이프형 가스 감지 센서{Tape type gas detecting sensor}[0001] Tape type gas detecting sensor [0002]

본 발명은 가스 감지 센서에 관한 것으로, 특히 LNG, LPG 또는 염소가스, 불산가스, 황산가스, 염산가스, 질산가스, 포름알데히드 등의 유독성 가스를 감지하기 위한 테이프형 가스 감지 센서에 관한 것이다.
The present invention relates to a gas sensing sensor, and more particularly to a tape-type gas sensing sensor for sensing toxic gases such as LNG, LPG or chlorine gas, hydrofluoric acid gas, sulfuric acid gas, hydrochloric acid gas, nitric acid gas and formaldehyde.

LNG 또는 LPG 등은 연소가 가능하여 가정이나 산업체 등의 연료도 많이 사용하게 되며, 운송이나 보관시에는 고압의 압력에 의해 액화 상태로 존재하게 된다.LNG, LPG, etc. can be burned so that many fuels such as home and industry are used, and when transported or stored, they are in a liquefied state under high pressure.

그런데 운송이나 보관시에 용기가 파손되면, 고압의 가스가 분출되는 폭발사고 및 화재사고 등의 대형사고의 위험이 매우 크다.However, if containers are damaged during transport or storage, there is a great risk of major accidents such as explosion and fire accidents where high pressure gas is ejected.

특히, 장거리 운반시에 수많은 파이프를 연결한 형태의 파이프 라인을 사용하게 되는데, 그 파이프들의 연결부 부위에서 가장 많은 가스의 누설이 발생하게 된다.In particular, when a long distance is transported, many pipelines are used, and the most gas leakage occurs at the connection portions of the pipes.

이러한 대형 사고를 미연에 방지하기 위하여 가스 센서에 의해 가스가 누설되면 이를 즉시 경보하여 조치할 수 있도록 하게 되는데, 이러한 종래의 가스 센서는 공개특허 제1998-050398호에 나타나 있으며, 도1 및 도2는 이러한 가스 센서의 구조를 보인 도이다.In order to prevent such a large accident, the gas sensor can immediately alert the gas sensor when it is leaked. Such a conventional gas sensor is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 1998-050398, and FIGS. 1 and 2 Is a diagram showing the structure of such a gas sensor.

도1 및 도2에 도시된 바와같이 종래의 가스 센서는 몸체(1)의 하부에 지지봉(2)을 형성하고. 몸체(1)의 상부에 백금코일로 이루어진 온도보상부(3) 및 활성부(4)코일을 지지하는 지지대(5)가 구비된다.As shown in Figs. 1 and 2, a conventional gas sensor has a support rod 2 formed at a lower portion of the body 1, A temperature compensating portion 3 made of a platinum coil and a support 5 for supporting the coil of the active portion 4 are provided on the body 1.

이때 상기 온도보상부(3)와 활성부(4)코일에는 염소를 포함하고 있는 촉매가 침투되어 있는 알루미나 담체(7)가 일체로 감싸고 있게 된다.At this time, the alumina carrier 7 in which the catalyst containing chlorine is permeated is integrally enclosed in the temperature compensating part 3 and the active part 4 coil.

또한 촉매는 [Pd(NH3)b](NO3)a와 [Pt(NH3)b](NO3)a를 사용하여 얻어진 PdO와 Pt black를 배합하여 조성되고, 상기 알루미나 담체(7)는 원통형으로 하여 내부에 통공(8)이 형성되며, 3V(±10%)의 인가전압이 걸리도록 하여 구성된다.Further, the catalyst is constituted by combining PdO and Pt black obtained by using [Pd (NH 3) b] (NO 3) a and [Pt (NH 3) b] (NO 3) a, and the alumina carrier 7 is formed into a cylindrical shape A through hole 8 is formed in the inside thereof, and an applied voltage of 3 V (± 10%) is applied.

그러므로 접촉연소식으로 가스를 감지할 수 있게 된다.Therefore, it is possible to detect gas by contact combustion.

그런데, 이러한 종래의 가스 센서는 하나의 소자 형태로 되어 있어서, 매우 국한된 실내에만 설치되는 구조로서, 파이프 라인의 연결부위, 탱크로리 등의 가스 운반차량의 용접부위에는 적용할 수 없으며, 고가인 문제점이 있다.However, such a conventional gas sensor is in the form of a single device, which is installed only in a very limited room, and is not applicable to a welding portion of a gas transportation vehicle such as a connecting portion of a pipeline or a tank lorry, .

또한, 이러한 가스 센서는 연소가 가능한 가스만을 감지할 뿐 염소가스, 불산가스, 황산가스, 염산가스, 질산가스, 포름알데히드 등의 유독성 가스를 감지하지는 못하게 된다.
In addition, such a gas sensor only detects a gas capable of burning, and can not detect toxic gases such as chlorine gas, hydrofluoric acid gas, sulfuric acid gas, hydrochloric acid gas, nitric acid gas, and formaldehyde.

본 발명은 종래의 이러한 문제점을 해결하고자, 테이프 형태로 가스 센서를 구성하여 파이프 라인의 연결부를 감싸거나 또는 탱크로리 등의 용접부위에 직접 부착하거나 또는 가스의 누설이 예상되는 실내나 실외의 벽이나 바닥에 부착되어 설치됨으로써 누설되는 LNG 및 LPG 가스 또는 염소가스, 불산가스, 황산가스, 염산가스, 질산가스, 포름알데히드 등의 유독성 가스를 즉각적으로 감지할 수 있도록 한 테이프형 가스 감지 센서를 제공하는데 그 목적이 있다.
In order to solve the problems of the related art, a gas sensor is constructed in the form of a tape so that the connection part of the pipeline is wrapped or directly attached to the welding part such as a tank lorry, The present invention provides a tape type gas detection sensor capable of instantaneously detecting leaked LNG and LPG gas or toxic gases such as chlorine gas, hydrofluoric acid gas, sulfuric acid gas, hydrochloric acid gas, nitric acid gas and formaldehyde. .

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 테이프형 가스 감지 센서는,According to an aspect of the present invention, there is provided a tape-

필름재질로 된 베이스필름층;A base film layer made of a film material;

상기 베이스필름층의 상부면에 길이방향으로 나란히 형성된 한 쌍의 도전라인;A pair of conductive lines formed on the upper surface of the base film layer in a lengthwise direction;

가스에 반응하여 저항값이 변화되는 물질에 의해 상기 도전라인이 외부로 노출되지 않도록 베이스필름층의 상부면에 도포되는 코팅층;으로 구성되고,And a coating layer applied to a top surface of the base film layer so that the conductive line is not exposed to the outside by a material whose resistance value changes in response to gas,

상기 코팅층의 상부면으로는 필름재질로 된 상부보호필름층이 적층되며, 상기 상부보호층에는 베이스필름층의 도전라인을 상부로 노출시키기 위한 센싱홀들이 일정간격으로 형성된다.An upper protective film layer made of a film material is laminated on the upper surface of the coating layer, and sensing holes for exposing the conductive line of the base film layer to the upper portion are formed in the upper protective layer at regular intervals.

또한, 상기 코팅층은 실리콘계열 폴리우레탄 수지 70~99 중량%, 폴리스티렌수지 1~30 중량%가 혼합되어 구성된다.
Also, the coating layer is composed of 70 to 99% by weight of a silicone-based polyurethane resin and 1 to 30% by weight of a polystyrene resin.

이와같은 본 발명은 코팅층이 LNG, LPG, 염소가스, 불산가스, 황산가스, 염산가스, 질산가스, 포름알데히드 등의 유독성 가스에 반응하여 저항값이 변화됨으로써 그 변화된 저항값에 의해 도전라인의 통전되므로 가스의 누설을 정확히 감지할 수 있으며, 아울러 테이프 형태를 가지므로 파이프의 연결부위, 탱크 등의 용접부위에 직접 부착하여 실내나 실외의 벽이나 바닥에 손쉽게 부착하여 설치함으로써 설치의 용이성이 뛰어나다.According to the present invention, the resistance value of the coating layer changes in response to toxic gases such as LNG, LPG, chlorine gas, hydrofluoric acid gas, sulfuric acid gas, hydrochloric acid gas, nitric acid gas, and formaldehyde, Therefore, it is possible to accurately detect the leakage of the gas. Furthermore, since it has a tape shape, it is attached directly to a welding portion such as a connecting portion of a pipe or a tank, and is easily attached to a wall or floor of a room or outdoor.

아울러 화학적 처리에 의해 제조되므로 제조비용도 저렴하여 가격 경쟁력이 우수한 장점이 있다.
In addition, since it is manufactured by chemical treatment, the manufacturing cost is low and the price competitiveness is excellent.

도1 및 도2는 종래의 가스 감지 센서의 구조를 보인 도.
도3은 본 발명에 의한 가스 감지 센서의 분해 구조를 보인 도.
도4는 본 발명의 적층된 단면을 보인 도.
1 and 2 are views showing the structure of a conventional gas sensing sensor.
3 is a view showing a decomposition structure of a gas sensing sensor according to the present invention.
4 is a view showing a stacked cross section of the present invention.

본 발명의 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.The present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도3은 본 발명의 분해 구조를 보인 도이고, 도4는 본 발명의 적층된 단면도로서, 본 발명의 가스 감지 센서(100)는 베이스필름층(110), 도전라인(111,112), 코팅층(120), 상부보호필름층(130), 하부부착층(140)으로 구성된다.4 is a cross-sectional view illustrating a laminated structure of the present invention. The gas sensing sensor 100 of the present invention includes a base film layer 110, conductive lines 111 and 112, a coating layer 120 , An upper protective film layer 130, and a lower adhesion layer 140. [

하부접착층(140)은 가스의 누설이 발생되는 곳에 부착하기 위한 것으로, 접착 테이프 형태로 구성되고, 베이스필름층(110)은 도전라인(111,112)이 상부에 형성되기 위한 층으로서, 도전라인(111,112)의 패턴을 인쇄 방식에 형성하기 위해 PET, PE, PC, PTFE, PVC 또는 기타 테프론 계열의 재질의 필름으로 형성된다.The base film layer 110 is a layer on which the conductive lines 111 and 112 are formed on the upper side and the conductive lines 111 and 112 are formed on the lower adhesive layer 140, ) Is formed of a film made of PET, PE, PC, PTFE, PVC, or other Teflon series in order to form a pattern of a printing pattern on a printing method.

그리고, 도전라인(111,112)은 베이스필름층(110)의 상부표면에서 서로 이격되어 길이방향으로 평행하게 스트립 형태로 배치되며, 도전성 잉크 또는 은(Silver) 화합물로 인쇄된다.The conductive lines 111 and 112 are arranged in strips parallel to each other in the longitudinal direction, spaced from each other on the upper surface of the base film layer 110, and printed with a conductive ink or silver compound.

코팅층(120)은 LNG 및 LPG에 반응하여 저항값이 변화되는 물질로 이루어지는데, 실리콘계열의 우레탄 수지 70~99 중량%, 폴리스티렌수지 1~30 중량%가 서로 혼합되어 구성되며, 도전라인(111,112)을 덮도록 베이스필름층(110)의 상부면에 도포되어 코팅된다.The coating layer 120 is made of a material whose resistance value changes in response to LNG and LPG. The coating layer 120 is composed of 70 to 99% by weight of silicon-based urethane resin and 1 to 30% by weight of a polystyrene resin, On the upper surface of the base film layer 110 and coated.

실리콘계열의 우레탄 수지는 코팅층(120)이 베이스필름층(110)에 잘 부착되도록 함과 아울러 물에는 반응하지 않으며, 폴리스틸렌 수지는 LNG 및 LPG에 반응하여 저항값이 변화된다.Silicone-based urethane resin allows the coating layer 120 to adhere well to the base film layer 110 and does not react with water, and the resistance value of the polystyrene resin changes in response to LNG and LPG.

코팅층(120)의 도포두께는 6~10㎛이고, 도포 후 140℃에서 2분간 건조된다.The coating thickness of the coating layer 120 is 6 to 10 mu m, and after coating, it is dried at 140 DEG C for 2 minutes.

또한, 코팅층(120)은 포름알데히드 등의 유독가스를 검출하기 위하여 효소 물질을 도포한 형태로 이루어질 수 있다.In addition, the coating layer 120 may be formed by applying an enzyme material to detect toxic gas such as formaldehyde.

또한, 코팅층(120)은 염소가스, 불산가스, 황산가스, 염산가스, 질산가스 등의 유독성 가스를 감지하기 위하여 강산에 쉽게 용해되는 폴리스틸렌, PE, PET, PP, PC 등의 합성수지재로 도포되어 코팅될 수 있다.The coating layer 120 is coated with a synthetic resin material such as polystyrene, PE, PET, PP or PC which is easily dissolved in strong acid to detect toxic gas such as chlorine gas, hydrofluoric acid gas, sulfuric acid gas, hydrochloric acid gas, nitric acid gas, .

코팅층(120)이 코팅된 베이스필름층(110)의 상부에는 상부보호필름층(130)이 라미네이션에 의해 적층되어 도전라인(111,112)을 외부의 자극으로부터 보호하게 되는데, 베이스필름층(110)과 같이 PET, PE, PC, PTFE, PVC 또는 기타 테프론 계열의 재질로 형성되며, 도전라인(111,112)에 해당하는 위치에 일정간격마다 센싱홀(131)이 관통되어 형성되도록 구성된다.The upper protective film layer 130 is laminated on the upper part of the base film layer 110 coated with the coating layer 120 to protect the conductive lines 111 and 112 from external stimuli. A sensing hole 131 is formed at a predetermined interval in a position corresponding to the conductive lines 111 and 112. In addition,

특히 즉, 외부환경에 영향을 많이 받는 옥외에는 코팅층(120)을 보호하기 위하여 상부보호필름층(130)이 적층되는 것이 좋으며, 옥내에서는 여건에 따라 상부보호필름층(130)이 선택적으로 적층되거나 또는 적층되지 않을 수 있다.
In particular, the upper protective film layer 130 may be laminated in order to protect the coating layer 120 from being exposed to the outside environment, and the upper protective film layer 130 may be selectively laminated Or may not be laminated.

이러한 가스 감지 센서(100)의 센싱 과정을 상부보호필름층(130)이 적층된 상태를 예로 들어 설명한다.The sensing process of the gas sensing sensor 100 will be described with an example in which the upper protective film layer 130 is laminated.

본 발명의 가스 감지 센서(100)는 테이프 형태이므로 LNG 또는 LPG가 이동하는 파이프의 연결부 또는 보관 탱크, 탱크로리 등의 저장조의 용접부위에 감겨지거나 부착될 수 있으며, 또는 LNG 또는 LPG의 누설이 예상되는 실내나 실외의 벽이나 바닥에 부착되어 설치될 수 있다.Since the gas sensing sensor 100 of the present invention is in the form of a tape, it can be wound or attached on a welded portion of a connection portion of a pipe through which LNG or LPG moves, a storage tank such as a storage tank or a tank lorry, or an LNG or LPG Or may be attached to a wall or floor of an outside room.

따라서, 가스가 누설되어 상부보호필름층(130)의 센싱홀(131)로 유입되면, 누설된 가스가 코팅층(120)과 접촉하게 되는데, 이때 코팅층(120)을 구성하는 폴리스틸렌 수지와 반응하여 저항값의 변화가 발생한다.Accordingly, when the gas leaks and flows into the sensing hole 131 of the upper protective film layer 130, the leaked gas comes into contact with the coating layer 120. At this time, the gas reacts with the polystyrene resin constituting the coating layer 120, A change in value occurs.

즉, 코팅층(120)은 가스와 접촉하기 전에 높은 저항값을 가진 상태로 존재하여 도전라인(111,112)을 서로 전기적으로 도전시키지 않지만, 가스와 접촉하면 폴리스틸렌 수지에 의해 저항값이 낮아지므로 낮은 저항값에 의해 도전라인(111,112)이 서로 통전되므로 도전라인(111,112)과 연결된 원격의 제어기는 이러한 통전상태를 확인하여 가스의 누설 상태를 확인할 수 있는 것이다.That is, the coating layer 120 exists in a state of having a high resistance value before contact with the gas and does not electrically conduct the conductive lines 111 and 112 to each other. However, since the resistance value is lowered by the polystyrene resin when the conductive layer contacts the gas, Since the conductive lines 111 and 112 are electrically connected to each other by the conductive lines 111 and 112, a remote controller connected to the conductive lines 111 and 112 can confirm the leakage state of the gas by confirming the energized state.

또한, 코팅층(120)이 효소물질로 형성된 경우에 포름알데히드 등의 유독가스에 의해 저항값이 변화되어 이의 저항값 변화에 의해 유독가스 누설여부를 확인할 수 있는 것이다.In addition, when the coating layer 120 is formed of an enzyme material, the resistance value is changed by toxic gas such as formaldehyde, and the leakage of the toxic gas can be confirmed by the change of the resistance value thereof.

또한, 코팅층(120)이 강산에 약한 폴리스틸렌, PE, PET, PP, PC 등의 합성수지재로 도포되어 코팅된 경우에 염소가스, 불산가스, 황산가스, 염산가스, 질산가스 등의 강산가스에 의해 용해되고, 강산은 도전성을 가지므로 도전라인(111,112)이 강상 가스에 의해 도전되어 통전됨으로써 원격의 제어기가 이러한 저항값의 변화에 의해 가스의 누설 상태를 확인할 수 있는 것이다.
When the coating layer 120 is coated with a synthetic resin material such as polystyrene, PE, PET, PP, PC or the like weak in strong acid, it is dissolved by strong acid gas such as chlorine gas, hydrofluoric acid gas, hydrochloric acid gas, nitric acid gas Since the strong acid has conductivity, the conductive lines 111 and 112 are energized by the strong-phase gas and energized, so that the remote controller can confirm the leakage state of the gas by the change of the resistance value.

100 : 가스 감지 센서
110 : 베이스필름층 111,112 : 도전라인
120 : 코팅층 130 : 상부보호필름층
131 : 센싱홀 140 : 하부부착층
100: Gas sensor
110: base film layer 111, 112: conductive line
120: Coating layer 130: Upper protective film layer
131: sensing hole 140: lower adhesion layer

Claims (5)

필름재질로 된 베이스필름층;
상기 베이스필름층의 상부면에 길이방향으로 나란히 형성된 한 쌍의 도전라인;
가스에 반응하여 저항값이 변화되는 물질에 의해 상기 도전라인이 외부로 노출되지 않도록 베이스필름층의 상부면에 도포되는 코팅층;으로 구성된 것을 특징으로 하는 테이프형 가스 감지 센서.
A base film layer made of a film material;
A pair of conductive lines formed on the upper surface of the base film layer in a lengthwise direction;
And a coating layer applied to an upper surface of the base film layer so that the conductive line is exposed to the outside by a material whose resistance value changes in response to gas.
제1항에 있어서, 상기 코팅층의 상부면으로는 필름재질로 된 상부보호필름층이 적층되며, 상기 상부보호층에는 베이스필름층의 도전라인을 상부로 노출시키기 위한 센싱홀들이 일정간격으로 형성된 것을 특징으로 하는 테이프형 가스 감지 센서.
The method according to claim 1, wherein an upper protective film layer made of a film material is laminated on the upper surface of the coating layer, and sensing holes are formed in the upper protective layer to expose the conductive lines of the base film layer Tape type gas sensing sensor featuring.
제1항에 있어서, 상기 코팅층은 실리콘계열 폴리우레탄 수지 70~99 중량%, 폴리스티렌수지 1~30 중량%가 혼합되어 구성된 것을 특징으로 하는 테이프형 가스 감지 센서.
The tape type gas sensing sensor according to claim 1, wherein the coating layer is formed by mixing 70 to 99% by weight of a silicone-based polyurethane resin and 1 to 30% by weight of a polystyrene resin.
제1항에 있어서, 상기 코팅층은 효소물질에 의해 도포되어 형성된 것을 특징으로 하는 테이프형 가스 감지 센서.
The tape type gas sensing sensor according to claim 1, wherein the coating layer is formed by applying an enzyme material.
제1항에 있어서, 상기 코팅층은 폴리스티렌 또는 PE 또는 PET 또는 PC 또는 PP 등의 강산에 용해되는 합성수지재로 형성된 것을 특징으로 하는 테이프형 가스 감지 센서.

The tape type gas sensing sensor according to claim 1, wherein the coating layer is formed of a synthetic resin material soluble in polystyrene, PE or PET, or strong acid such as PC or PP.

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2022211555A1 (en) * 2021-03-31 2022-10-06 한국화학연구원 Wrapping type gas sensor

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