KR20160031759A

KR20160031759A - 폴리우레탄 폼을 이용한 테이프형 가스 감지 센서

Info

Publication number: KR20160031759A
Application number: KR1020140121856A
Authority: KR
Inventors: 유홍근
Original assignee: (주)유민에쓰티
Priority date: 2014-09-15
Filing date: 2014-09-15
Publication date: 2016-03-23

Abstract

본 발명은 폴리우레탄 폼을 이용한 가스 감지 센서에 관한 것으로, 특히 테이프 형태로 LNG, LPG 가스를 감지하기 위한 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 가스를 즉각적으로 감지할 수 있도록 한 폴리우레탄 폼을 이용한 테이프형 가스 감지 센서를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 폴리우레탄 폼을 이용한 테이프형 가스 감지 센서는, 필름재질로 된 베이스필름층; 상기 베이스필름층의 상부면에 길이방향으로 나란히 형성된 한 쌍의 도전라인; 상기 도전라인이 외부로 노출되지 않도록 베이스필름층의 상부면에 다공질의 폴리우레탄 폼으로 도포되는 코팅층;으로 구성된다.

Description

폴리우레탄 폼을 이용한 테이프형 가스 감지 센서{Tape type gas detection sensor with polyurethane foam}

본 발명은 가스 감지 센서에 관한 것으로, 특히 폴리우레탄 폼을 이용하여 LNG, LPG 가스를 감지하기 위한 폴리우레탄 폼을 이용한 테이프형 가스 감지 센서에 관한 것이다.

LNG 또는 LPG 등은 연소가 가능하여 가정이나 산업체 등의 연료도 많이 사용하게 되며, 운송이나 보관시에는 고압의 압력에 의해 액화 상태로 존재하게 된다.

그런데 운송이나 보관시에 용기가 파손되면, 고압의 가스가 분출되는 폭발사고 및 화재사고 등의 대형사고의 위험이 매우 크다.

특히, 장거리 운반시에 수많은 파이프를 연결한 형태의 파이프 라인을 사용하게 되는데, 그 파이프들의 연결부 부위에서 가장 많은 가스의 누설이 발생하게 된다.

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.

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.

이때 상기 온도보상부(3)와 활성부(4)코일에는 염소를 포함하고 있는 촉매가 침투되어 있는 알루미나 담체(7)가 일체로 감싸고 있게 된다.

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.

그러므로 접촉연소식으로 가스를 감지할 수 있게 된다.

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.

본 발명은 종래의 이러한 문제점을 해결하고자, 테이프 형태로 LNG, LPG 가스를 감지하기 위한 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 가스를 즉각적으로 감지할 수 있도록 한 폴리우레탄 폼을 이용한 테이프형 가스 감지 센서를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 폴리우레탄 폼을 이용한 테이프형 가스 감지 센서는,

필름재질로 된 베이스필름층;

상기 베이스필름층의 상부면에 길이방향으로 나란히 형성된 한 쌍의 도전라인;

상기 도전라인이 외부로 노출되지 않도록 베이스필름층의 상부면에 다공질의 폴리우레탄 폼으로 도포되는 코팅층;으로 구성된 것을 특징으로 한다.

이와같은 본 발명은 폴리우레탄으로 된 코팅층에 많은 공극이 형성됨으로써 LNG, LPG 등의 가스 입자의 유동성과 포집량이 증대되므로, 센싱의 민감도가 증대될 수 있다.

또한 테이프 형태를 가지므로 파이프의 연결부위, 탱크 등의 용접부위에 직접 부착하여 실내나 실외의 벽이나 바닥에 손쉽게 부착하여 설치함으로써 설치의 용이성이 뛰어나다.

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.

본 발명의 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

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.

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, PI, PC, PTFE, PVC 또는 기타 테프론 계열의 재질의 필름으로 형성된다.

그리고, 도전라인(111,112)은 베이스필름층(110)의 상부표면에서 서로 이격되어 길이방향으로 평행하게 스트립 형태로 배치되며, 도전성 잉크 또는 은(Silver) 화합물로 인쇄되거나 또는 도전성 금속 박판, 케이블, 그리고 증착(sputtering)에 의해 형성될 수 있다.

코팅층(120)은 LNG 및 LPG의 가스 입자의 유동성과 포집량이 증대되도록 하여 전도성을 갖는 가스 입자에 의해 한 쌍의 도전라인(111,112)이 통전되도록 하는데, 이를 위하여 다공질의 폴리우레탄 폼을 이용하여 상기 도전라인(111,112)이 외부로 노출되지 않도록 베이스필름층(110)의 상부면에 도포함으로써 코팅층(120)이 형성된다.

이렇게 코팅층(120)을 폴리우레탄 폼으로 형성하는 경우 수많은 다공에 의해 표면적이 넓어지면서 LNG 및 LPG의 가스 입자가 원활하게 유동할 수 있고, 이러한 유동성에 의해 다량의 가스 입자가 포집될 수 있다.

전도성을 갖는 다량의 가스 입자의 포집에 의해 도전라인(111,112)이 빠르게 통전이 될 수 있게 되어 반응성이 높아지는 것이다.

즉, 이러한 다공에 의해 표면적이 넓어지므로 다량의 LNG 및 LPG 입자를 수용함으로써 도전라인(111,112) 사이의 도전성이 좋아지므로 센싱감도가 증대될 수 있는 것이다.

이러한 코팅층(120)의 도포두께는 6~10㎛가 바람직하다

코팅층(120)이 코팅된 베이스필름층(110)의 상부에는 상부보호필름층(130)이 라미네이션에 의해 적층되어 도전라인(111,112)과 코팅층(120)을 외부의 자극으로부터 보호하게 되는데, 베이스필름층(110)과 같이 PET, PE, PI, PC, PTFE, PVC 또는 기타 테프론 계열의 재질로 형성되며, 도전라인(111,112)에 해당하는 위치에 일정간격마다 센싱홀(131)이 관통되어 형성되도록 구성된다.

특히 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.

이러한 가스 감지 센서(100)의 센싱 과정을 상부보호필름층(130)이 적층된 상태를 예로 들어 설명한다.

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.

따라서, 가스가 누설되어 상부보호필름층(130)의 센싱홀(131)로 유입되면, 누설된 가스가 코팅층(120)의 다공을 통해 유입되며, 이러한 전도성을 갖는 가스 입자에 의해 도전라인(111,112)이 서로 통전되므로 도전라인(111,112)과 연결된 원격의 제어기는 이러한 통전상태를 확인하여 가스의 누설 상태를 확인할 수 있는 것이다.

100 : 가스 감지 센서
110 : 베이스필름층 111,112 : 도전라인
120 : 코팅층 130 : 상부보호필름층
131 : 센싱홀 140 : 하부부착층

Claims

필름재질로 된 베이스필름층;
상기 베이스필름층의 상부면에 길이방향으로 나란히 형성된 한 쌍의 도전라인;
상기 도전라인이 외부로 노출되지 않도록 베이스필름층의 상부면에 다공질의 폴리우레탄 폼으로 도포되는 코팅층;으로 구성된 것을 특징으로 하는 폴리우레탄 폼을 이용한 테이프형 가스 감지 센서.
제1항에 있어서, 상기 코팅층의 상부면으로는 필름재질로 된 상부보호필름층이 적층되며, 상기 상부보호층에는 베이스필름층의 도전라인에 해당하는 위치에 센싱홀들이 일정간격으로 형성된 것을 특징으로 하는 폴리우레탄 폼을 이용한 테이프형 가스 감지 센서.