KR960003831Y1 - 가스센서용 필터(Filter) - Google Patents
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Abstract
내용 없음.
Description
제1도는 본 고안에 따른 가스센서용 필터의 일부전개단면도.
제2도는 괴상 활성탄의 기공크기 분포도.
제3도는 섬유상 활성탄의 기공크기 분포도.
제4도는 감도와 피검가스 농도와의 관계도.
제5도는 종래기술에 따른 가스센서용 필터의 일부절개단면도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 가스센서용 필터 10 : 금속거즈
20 : 활성탄 섬유층 30 : 다공질막
140 : 반도성 세라믹소자 150 : 전기전도성 금속기둥
본 고안은 공기중에 0.2%정도만 희석되어 있어도 수분내 인명을 앗아가는 유도한 가스의 일종인 일산화탄소 가스센서의 필터에 관한 것으로, 특히 수명을 연장하고, 잡가스의 영향을 배제하기 위한 가스센서용 필터에 관한 것이다.
일반적으로 가스센서용 필터(100)는 제5도에 도시된 바와 같이 센서외장이 금속 거즈(110)를 윗면으로 하고 주위는 원기둥 모양의 플라스틱 하우징(120)으로 되어 있고, 금속 거즈(110)는 이중으로 되어 있으며, 두장의 금속 거즈(110)사이엔 활성탄 괴(130)가 얇게 들어 있다. 상기 활성탄 괴(130)는 일산화탄소가 아닌 부탄가스등의 잡가스를 흡착하는 성질이 있다. 따라서 중앙에 위치한 반도성 세라믹 소자(140)에 가급적 잡가스가 닿지 않도록 하여 잡가스에 의한 오동작을 방지하고 있다.
그러나 플라스틱으로 이루어진 주위 하우징(20)은 가스가 통하지 않으므로 기체의 유동성이 낮아 응답속도가 빠르지 못한 단점이 있다. 이를 개선하기 위해 금속 거즈(110)로 둘러 싸이는 면적을 넓게하는 것이 바람직하나, 이 경우 이중의 금속거즈사이에 활성탄 괴(130)를 골고루 삽입하기가 어려운 문제점을 갖는 것이다.
본 고안은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 활성탄이 전체를 둘러쌀 수 있도록 활성탄의 형상을 개선하고, 플라스틱 외장대신 가스의 유통이 잘되는 다공질 재료를 이용하여, 분지 및 잡가스의 혼입을 가급적 억제하고, 피검 가스의 유동을 용이하게 하여 가스에 대한 응답속도를 향상시킬 수 있도록 개선된 가스센서용 필터를 제공함에 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 고안은, 베이스를 관통하는 다수개의 전기 전도성 금속기둥이 배치되고, 그 중앙 상단부에는 반도체 세라믹소자에서 연장되는 금속 발열선이 상기 전기 전도성 금속기둥에 연결되는 가스센서에 있어서, 상기 전기전도성 금속기둥과 반도체 세라믹소자를 내부에 감싸도록 금속거즈가 상기 베이스상에 덮혀지고, 상기 금속거즈 외측면에는 활성탄섬유층이 형성되며, 상기 활성탄 섬유층의 외부에는 다공질막이 피복형성됨을 특징으로 하는 가스센서용 필터를 마련함에 의한다.
이하, 본 고안을 도면에 따라서 보다 상세히 설명한다.
본 고안의 가스센서용 필터(1)는 전기전도성 금속기둥(150)과 반도체세라믹소자(140)를 내부에서 감싸도록 상기 베이스(160)의 상부면에 금속거즈(10)가 덮여진다. 그리고, 상기 베이스(160)의 상부면에는 베이스를 관통하는 다수개의 전기전도성 금속기둥(150)이 배치되고, 그 중앙 상단부에는 반도체 세라믹 소자(140)에서 연장되는 금속 발열선(140a)이 상기 전기전도성 금속기둥(150)에 각각 연결되는 것이다.
그리고, 상기 금속 거즈(10)의 외측면에는 활성탄 섬유층(20)이 형성되고, 그 외측면에는 다공질막(30)이 형성되는바, 상기 다공질막(30)은 구경이 0.5㎜ 내외의 금속재료로 이루어진다.
상기와 같이 구성된 본 고안의 가스센서용 필터(1)는, 분진이 다공질막(30)에서 차단되기 때문에 반도성 세라믹 소자(140)의 검지기능을 저하시키지 않게 된다.
한편, 상기 다공질막(30)을 통과한 피검가스는 다량의 일산화탄소 이외의 잡가스를 포함하고 있는바 이러한 잡가스는 다공질막(30) 내면의 활성탄 섬유층(20)에서 흡착제거된다. 이때 상기 활성탄 섬유층(20)은 종래기술에서 사용되었던, 괴상의 활성탄도 그 특성이 유사하나, 금속 거즈(10)와 금속 다공질막(30) 사이에 골고루 분포시키기가 기술적으로 난해하며, 아래의 표 1에서와 같이 괴상의 활성탄은 섬유상의 활성탄에 비하여 비표면적이 작게 측정되었는데 이는 잡가스의 흡착기능이 낮다는 것을 의미하므로, 가급적 비표면적이 넓게 측정된 섬유상의 활성탄을 사용하는 것이 유리하다. 또한, 이는 제2도에서도 보는 바와 같이 괴상 활성탄의 경우 기공이 크게 측정된 반면, 제3도에서 보듯이 섬유상 활성탄은 0.01㎛정도의 작은 기공이 한가닥 한가닥의 섬유에 존재하기 때문에 상기 괴상활성탄 보다는 잡가스의 흡착효율이 현저히 높은 것이다.
[표 1]
괴상 활성탄과 섬유상 활성탄의 비표면적 및 기공분포 측정결과
그리고, 잡가스가 제거된 일산화 탄소는 금속 거즈(10)를 통과하여 반도성 세라믹 소자(140)에 접하게 되어 검지되며 이는, 일반적으로 일산화탄소의 농도가 높을수록 반도성 세라믹소자의 저항이 낮아지므로, 반도성 세라믹 소자(140)에 약 5Volts의 전압을 인가하였을때 흐르는 전류를 측정하여 그 전류의 크기를 측정한 후 하기의 식을 이용하여 일산화탄소에 대한 감도를 계산한다.
감도(sensitivity) = 1/lo
1 : 일산화탄소가 있을때의 전류치
lo : 일산화탄소가 없을때의 전류치
상기식에 의하여 감도가 계산되면 제4도에 정리한 바와 같은 감도와 피검가스 농도와의 관계도를 이용하여 현재의 피검가스 농도를 알아낸다.
상기에서와 같이 본 고안에 의하면, 피검가스내 분진 및 잡가스를 다공질막(30)과 활성탄 섬유층(20)이 효과적으로 제거하기 때문에 반도성 세라믹 소자(140)의 수명을 향상시키고, 오동작을 억제하며, 측면으로도 피검가스가 유통될 수 있기 때문에 피검가스의 감지속도를 향상시키는 효과가 얻어지는 것이다.
뿐만 아니라, 본원 고안에서는, 내부에 위치한 금속 거즈(10)가 다공질막(30)과 같은 재질로 이루어져 있지만, 다른 재료로서 각각 이루어질 수 있다. 예를 들면, 다공질막(30)의 재료를 상온에서 잘 견딜수 있는 세라믹재료(ceramics)나 스폰지 재료로서 구성할 수도 있는 것이다. 상기와 같이 세라믹재료로서 다공질막(30)을 구성하면 부식에 의한 파손을 효과적으로 방지할 수 있으며 이러한 세라믹재료의 다공질막(30)도 본 고안의 범주에 속하게 됨은 물론이다.
Claims (1)
- 베이스(160)를 관통하는 다수개의 전기전도성 금속기둥(150)이 배치되고, 그 중앙 상단부에는 반도체 세라믹 소자(140)에서 연장되는 금속 발열선(140a)이 상기 전기전도성 금속기둥(150)에 연결되는 가스센서에 있어서, 상기 전기전도성 금속기둥(150)과 반도체 세라믹 소자(140)를 내부에 감싸도록 금속 거즈(10)가 상기 베이스(160)상에 덮혀지고, 상기 금속 거즈(10) 외측면에는 활성탄 섬유층(20)이 형성되며, 상기 활성탄 섬유층(20)의 외부에는 다공질막(30)이 피복형성됨을 특징으로 하는 가스센서용 필터.
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|---|---|---|---|---|
| KR101350697B1 (ko) * | 2011-11-25 | 2014-01-10 | 현대자동차주식회사 | 차량용 가스 누출 감지 센서 |
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1993
- 1993-12-18 KR KR2019930028479U patent/KR960003831Y1/ko not_active IP Right Cessation
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