KR101289487B1 - 세척기를 위한 자급식 무선 모니터링 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 세척기(1)의 세제의 부족을 나타내도록 세척기에 사용하기 위한 자급식 무선 모니터링 장치(10)에 관한 것이다. 모니터링 장치는 상기 세척기의 세척액(5)의 세제 농도를 모니터링하고 모니터링된 세제 농도가 목표 값보다 낮은 경우, 경보 신호(A)를 제공하도록 구성된 센서(13)를 포함한다. 모니터링 장치는 상기 세척액에서 부유 가능하고, 상기 경보 신호에 반응하여 상기 세제의 부족을 나타내기 위한 신호 수단(11)을 포함한다. 또한, 본 발명은 모니터링 장치 등을 포함하는 패키지 및 세제의 부족을 나타내는 방법에 관한 것이다.

세척기, 세척액, 세제, 모니터링 장치, 알람 신호

Description

세척기를 위한 자급식 무선 모니터링 장치 {SELF-CONTAINED AND WIRELESS MONITORING DEVICE FOR A WASHING MACHINE}

본 발명은 세척기에 사용하기 위한 모니터링 장치 및 상기 세척기에서 세제의 부족을 나타내는 방법에 관한 것이다.

최근 개선된 산업용 식기 세척기는 세척 과정 동안 이용할 수 있는 세제를 모니터하고 필요하다면 세제를 보충하기 위해 자동 주입 시스템(automatic dosing system)를 구비한다. 이러한 자동 주입 시스템은 상기 식기 세척기의 세척액 내의 세제 농도를 모니터하기 위해 도전성 센서를 사용한다. 이러한 시스템은 일본 특허 제9-024016호에 개시되어 있다.

세척 기기 내부의 세척 과정을 모니터링 하기 위한 모니터링 장치가 세척 과정의 물리적 및/또는 기계적 파라미터를 측정하기 위한 수단과, 측정된 파라미터를 기록하기 위한 수단을 포함하는 다른 방법이 국제 공개 번호 제01/07702호에 개시되어 있다. 세척 과정이 종료된 후에, 파라미터들은 외부 장치를 사용하여 모니터링 장치로부터 추출된다. 모니터링 장치는 세척 기기의 내부, 예를 들어 산업용 식기 세척기의 컨베이어 벨트의 상부에 대략적으로 위치될 수 있어, 변형할 필요 없이 표준 세척 기기에서 사용될 수 있다.

본 발명의 일 목적은 덜 복잡하고 저렴한 모니터링 장치를 제공하는 것이다. 이러한 모니터링 장치는 도전성 센서를 사용하는 자동 주입 시스템을 설치하는 것이 종종 불가능한 작은 식기 세척기에 특히 적합할 수 있다. 수동적으로 세제를 주입하는 식기 세척기의 작동자는 종종 세제를 보충할 때를 단지 추산할 뿐이며, 이는 유출 또는 불량 세척으로 인해 비효율적일 뿐만 아니라, 기계 부품의 석회화를 초래할 수도 있다.

본 발명의 일 태양에서, 이러한 목적은 세척기 내의 세제의 부족을 나타내기 위해 세척기에 사용되는 자급식 무선 모니터링 장치에 의해 달성되며, 상기 모니터링 장치는 상기 세척기의 세척액의 세제 농도를 모니터링하고 상기 모니터링 된 세제 농도가 목표 값보다 낮을 경우, 경보 신호를 제공하도록 배열된 센서를 포함하고, 상기 모니터링 장치는 상기 세척액에서 부유 가능하고, 상기 경보 신호에 반응하여 상기 세제의 부족을 나타내기 위한 신호 수단을 포함한다.

본 발명의 다른 태양에서, 세척기의 세척액에 부유 가능하고 상기 세척기의 세제 부족을 나타내기 위한 신호 수단을 포함하는 모니터링 장치에 의해 세척기의 세제 부족을 나타내는 방법이 기재되었으며, 상기 방법은

상기 세척기의 상기 세척액에 상기 모니터링 장치를 제공하는 단계와,

세제의 보충이 필요한지를 결정하기 위해 상기 모니터링 장치의 부유 상태에서 상기 신호 수단을 점검하는 단계를 포함한다.

자급식 무선 모니터링 장치는 임의의 형태의 세척기에 용이하게 제공되는 반면에, 이러한 모니터링 장치의 부유 특성은 신호 수단의 점검을 용이하게 해서 세제를 보충할 필요가 있는지를 확인할 수 있게 한다. 모니터링 장치의 자급식 성질은 모니터링 장치가 모니터링 장치에 전력을 가하기 위한 축전기의 충전을 위해, (충전) 전지와, 예를 들어 두 개의 상이한 금속이 세척액에 노출되는 효소 또는 갈바닉 요소 등을 사용하는 생물학적 전지 같은 내부 에너지 소스를 가지는 것을 의미한다. 모니터링 장치는 (작은) 식기 세척기에서 사용하지 것이 바람직하지만, 세탁기 또는 병 세척 기구를 포함하는 다른 세척기도 본 발명의 모니터링 장치를 사용할 수 있다.

본 발명의 또 다른 태양 및 실시예는 종송항에서 한정되고 상세한 설명에서 명백해질 것이다.

본 발명은 본 발명에 따른 양호한 실시예를 개략적으로 도시한 첨부된 도면을 참조하여 더 설명될 것이다. 본 발명은 이러한 구체적이고 양호한 실시예로 제한되지 않는다.

도1은 본 발명의 실시예를 따른 모니터링 장치를 구비한 식기 세척기를 개략적으로 도시한다.

도2는 본 발명의 실시예를 따른 센서를 개략적으로 도시한다.

도3a 내지 도3c는 본 발명의 실시예를 따른 모니터링 장치의 단면을 도시한다.

도4a 내지 도4c는 도2의 센서에 대한 대체 본체에 대한 도면이다.

도1은 세제를 함유한 세척액(5)으로 접시(4)를 깨끗하게 하기 위해 복수의 노즐(2, 3)을 포함하는 식기 세척기를 개략적으로 도시한다. 세척액(5)은 튜브(6) 내에 존재한다. 세척액(5)은 펌프(도시되지 않음)에 의해 튜브(6)로부터 노즐(3)로 그리고 접시(4) 위로 순환된다. 깨끗한 헹굼수가 노즐(2)로부터 제공될 수 있다. 접시(4)는 통상적으로 각각의 세척 사이클 후에 세척액(5)을 희석하는 깨끗한 물로 헹궈진다.

본 발명의 일 실시예에 따른 모니터링 장치(10)는 세척액(5)에 부유 가능하다. 세척액(5)은 통상적으로 여러 사이클을 대한 세척 사이클 완료한 후에 튜브(6) 내에 잔류한다. 모니터링 장치(10)는 식기 세척기(1)의 세척액(5) 내의 세제 부족을 나타내기 위한 신호 수단(11)을 포함한다. 따라서, 모니터링 장치(10)는 단순히 세척액(5) 내에 모니터링 장치를 배치함으로써, 세척 사이클 전에 튜브 내에 제공될 수 있다. 세척 사이클이 완료된 후에, 신호 수단(11)은 모니터링 장치(10)의 부유 성질에 의해 용이하게 점검될 수 있어서 세척액(5)이 여전히 세제를 충분히 함유하고 있는지를 확인하게 한다. 모니터링 장치(10)는 부유 상태에서 사실상 직립한 상태에서 상기 신호 수단(11)을 갖기 위해 균형을 이룬다.

바람직하게, 신호 수단(11)은 예를 들어, 고전력 발광 다이오드(LED)와 같은 램프를 포함한다. LED(11)의 광은 점검을 용이하게 하기 위해 반짝일 수 있다. 또한 , LED(11)의 광은 세제가 부족한 경우에 색을 변화시킬 수 있다. 예를 들어, LED(11)는 충분한 세제가 감지될 때 녹색 플래쉬 광이 제공될 수 있는 반면에, 세 제가 부족할 경우에는 적색 플래쉬 광이 방출된다. 다른 예에서는, 충분한 세제가 감지될 때, 광이 방출되지 않는 반면에, 세제의 부족이 감지될 때는 적색 플래쉬 광이 방출된다. 다르게는 또는 추가로, 신호 수단(11)은 삑 소리와 같은 가청 신호를 제공할 수 있다. 상기 삑 소리의 주파수 및/또는 소리의 세기는 가변적일 수 있다.

더 개선된 실시예에서, 신호 수단(11)은 화살표(W)로 지시된 원거리 수신기(12)에 신호를 무선으로 전송할 수 있다. 원거리 수신기는 식기 세척기(1) 내에 합체될 수 있거나 도1에 도시된 바와 같이 개별 유닛일 수 있다. 다르게는, 원거리 수신기(12)는 모니터링 장치(10)와 통신하는 식기 세척기(1) 내의 유닛(도시되지 않음)을 통해 데이터를 수신할 수도 있다. 이 경우에, 식기 세척기(1)는 이러한 기능을 수행할 수 있어야 한다.

세제의 부족을 나타내도록 세척액(5) 내의 세제 농도를 모니터링하기 위해, 모니터링 장치(10)는 도2에 도시된 것과 같은 센서(13)를 사용한다. 센서(13)는 전극(15), 처리 회로 소자(16), 내부 전지(17), 및 선택적으로 데이터 저장 수단(18)과 온도 센서(19)를 포함하는, 회로 기판(14) 상에 제공되는 복수의 트랙 및 부품을 포함한다. 이후에 전기 센서가 기재될 것이지만, 본 발명의 일 실시예에서, 센서는 예를 들어, 세척액(5)의 세제 농도를 모니터하기 위한 화학 센서일 수도 있다.

회로 기판(14)을 사용함으로써, 센서(13)는 초소형 장치, 즉 전용 초소형 도전성 센서로서 실행될 수 있다. 회로 기판(14)의 치수는 20 X 20mm와 같이, 두 방 향 모두 10 내지 50mm 사이의 범위에 있는 것이 바람직할 수 있다.

전극(15)은 세제 농도를 모니터하기 위해 세척액(5)에 노출될 수 있도록 구성된다. 전극(15)은 회로 기판(14)을 절단하여 분리된 회로 기판(14)의 다른 위치에 제공된다. 전극(15)은 회로 기판(14)의 에칭된 리세스에 수용되는 평평한 판일 수 있다. 그러나, 전극(15)은 예를 들어 로드를 포함하는 다른 형상을 가질 수도 있다. 침지된 전극(15)의 부식에 의한 부정확한 모니터링을 피하기 위해, 예를 들어, 탄소, 금, 주석 또는 이들의 합금을 포함하는 코팅이 제공된다.

처리 회로 소자(16)는 상기 회로 기판(14)의 배선 또는 인쇄 회로 트랙을 통해 적절하게 연결된 저항, 축전기 및 하나 이상의 집적 회로와 같은 다양한 전기 부품을 포함할 수 있다. 본 실시예에서, 이러한 부품의 기능은 세제 농도를 결정하기 위한 세척액(5)의 도전성을 측정하는 것이다. 이러한 기능은 공지된 다양한 방법의 회로 기판에서 실행될 수 있다. 국제 공개 번호 제02/086481호는 세척액(5)의 도전성을 측정하는 예를 제공한다.

또한, 세척액(5)의 도전성은 세척액(5)의 온도에 따라 결정될 수 있다. 부정확한 모니터링을 피하기 위해, 처리 회로 조합체(16)는 예를 들어, 세척액(5)의 온도를 결정함으로 온도의 영향을 보정하는 것이 바람직하다. 세척액의 온도는 온도 센서(19)에 의해 측정될 수 있다. 온도 센서(19)는 모니터링 장치(10)의 본체 내에 완전히 수용될 수 있다. 빠른 측정이 요구되는 경우, 온도 센서(19)는 세척액(5)에 직접적으로 노출되는 측정 부분(도시되지 않음)을 갖는 것이 바람직하다.

모니터링 장치(10)는 자급식 장치로서, 센서(13)는 모니터링 기능을 수행하 기 위해 내부 에너지 소스(17)를 갖는다. 모니터링 장치(10)에 예를 들어 전력을 공급하도록 축전기를 충전하기 위해, 예를 들어, 두 개의 상이한 금속이 세척액에 노출되는 효소 또는 갈바닉 소자를 사용하는 생물학적 전지뿐 아니라 (충전) 전지가 사용될 수도 있다. 따라서, 모니터링 장치(10)는 식기 세척기(1)를 변형할 필요 없이 적용될 수 있다.

모니터링 장치(10)는 데이터 저장 수단(18)을 포함할 수 있다. 이러한 데이터 저장 수단은 예를 들어, 도전성 대 세제 농도의 관계에서 온도의 영향을 보정하기 위해 보정 값을 갖춘 룩업 테이블(lookup table)을 포함할 수 있다. 또한, 측정된 도전성 값 및 다른 데이터는 저장된 데이터를 판독함으로써 연속적으로 분석하기 위해 저장될 수 있다. 또한, 세척액(5)에 사용되는 세제의 유형도 모니터링 장치(10)의 작동을 결정할 수 있다. 데이터 저장 수단(18)에 의해 의도된 목적을 위해 모니터링 장치(10)가 프로그래밍될 수 있다.

작동 상태에서, 센서(13)의 전극(15)은 세척액(5)에 침지된다. 온도 센서(19)는 세척액(5)의 온도를 측정하고 이러한 정보를 처리 회로 소자(16)에 제공한다. 처리 회로 소자(16)는 세제의 농도를 설정하기 위해 공지된 방법으로 세척액(5)의 도전성 [및 온도]을 측정하고 유도한다. 설정된 세제 농도는 바람직하게는 측정된 온도와 관련된 보정 값을 사용하여 목표 값과 비교된다. 이러한 목표 값은 세척액(5)의 통상적으로 충분한 세제 농도와 관련이 있다. 안전 마진이 적용될 수 있다. 세제 농도가 목표 값보다 낮은 경우, 처리 회로 소자(16)는 LED(11)에 대해 경보 신호(A)를 유발한다. LED(11)는 전술된 바와 같이 특정 색으로 반짝 일 수 있다. 다르게는 또는 추가로, 모니터링 결과는 저장 수단(18)에 저장될 수 있다.

또한, 모니터링 장치(10)는 세척액(5)이 전극(15) 사이에 존재하지 않을 때, 즉, 도전성이 낮고 센서(13)가 수면 모드에 있을 때 꺼지도록 구성된다. 경보 신호(A)는 중단된다. 결과적으로, 신호 수단(11)에 의한 신호가 발생하지 않아 내부 전지(17)가 절약된다. 또한, 전술된 바와 같이, 모니터링된 도전성이 세제가 충분하게 존재한다는 것을 나타낼 때, 경보 신호가 중단될 수 있어, 이 경우, 신호 수단(11)으로부터 어떠한 신호도 방출되지 않는다.

식기 세척기(1) 내의 환경 조건은 거칠고 센서(13)는 이러한 환경에 대해 보호되어야 한다. 모니터링 장치(10)는 방수성이고, 강건하여, 센서(13)가 합리적인 시간의 주기 동안 적절하게 기능하도록, 세제 및 다른 세척 보조제에 대해 화학적 저항성을 갖을 수 있다.

일 실시예에서, 센서(13)는 특정 무게 또는 중량의 재료의 본체에 부분적으로 매설될 수 있어서 모니터링 장치(10)가 세척액(5) 내에서 부유할 수 있다. 이러한 재료는 예를 들어, 수지일 수 있다. 전극(15) 및 LED(11)는 각각 도전성 측정과 점검을 허용하기 위해 수지 본체를 통해 돌출한다. 바람직하게는, 수지 본체는 PH>12인 환경에서 화학적 저항성을 가져야 한다.

도3a 내지 도3c는 본체(20) 내에 수용되는 모니터링 장치(10)의 실시예를 도시한다.

도3a로부터 관찰될 수 있는 바와 같이, 본체(20)는 센서(13)를 위한 수납 공간(21)을 형성하기 위해 형상화된 부분을 포함한다. 수납 공간(21)의 측벽(22)은 센서(13)의 전극(15)에 대한 측부에서 넓혀져서 이 장소에서 더 큰 체적을 제공한다. 회로 기판(14)은 수납 공간(21)에 삽입되고 본체(20)의 일부는 공기 챔버(23)를 구성하도록 용접되어 모니터링 장치(10)를 부유 가능하게 한다. 용접은 15℃ 내지 90℃ 사이의 온도 범위에서 사실상 누설 방지인 것이 바람직하다. 수납 공간(21)은 LED(11) 및 전극(15)을 제외하고 센서(13)를 부분적으로 매립하도록 충진 재료(24)로 충진된다. 따라서, 센서(13)의 약한 부분은 식기 세척기(1) 내의 거친 상태로부터 보호된다.

충진 재료(24)는 수지인 것이 바람직하다. 수지(23)는 센서(13)의 약한 부분을 보호하는 동시에, 모니터링 장치(10)를 형성하기 위해 본체(20)의 부분들을 서로에 접착할 수 있다. 모니터링 장치(10)의 부유를 촉진하기 위해 수지의 밀도는 예를 들어 0.7g/ml로 낮은 것이 바람직하다. 수지(24)는 예를 들어, 폴리우레탄, 에폭시 수지 또는 실리콘을 포함할 수 있다.

넓혀진 측벽(22)은 충진 재료(24)의 최대량이 전극(15) 근처에 위치되는 것을 보장한다. 따라서, 무게 중심이 이 위치 부근에 위치되어, 부유 모니터링 장치(10)는 항상 직립의 상태로 즉, LED(11)가 세척액(5)의 표면 위에 있게된다(도1에 도시).

본체(20)는 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌 등의 플라스틱으로 이루어지는 것이 바람직하다. 본체(20)는 구 형상을 가질 수 있다. 본체(20)의 직경은 20 내지 120mm 범위일 수 있고, 바람직하게, 60mm와 같이 40 내지 90mm 범위일 수 있다. 바람직하게, 본체(20)의 치수는 모니터링 장치(10)가 식기 세척기(1)의 배수구를 통해 세척액과 함께 배출되지 않도록 맞춰져야 한다.

도4a 내지 도4c는 도2의 센서에 대한 이롭고 양호한 본체(30)의 도면을 도시한다. 센서(13)는 도4a 내지 도4c에 도시되지 않는다. 도4a는 본체(30)의 3차원 도면을 도시하는 반면, 도4b 및 도4c는 측면도 및 저면도를 각각 도시한다.

본체(30)는 개방부(33)를 갖춘 판에 의해 덮인 수납 공간(31)을 포함한다. 또한, 본체(30)는 본 실시예에서 120°각으로 위치되는 날개부(34)를 갖는다. 또한 상부 판이 중심에 위치된 개방부(35)를 갖는다. 본체(30)는 50 내지 60mm 범위의, 예를 들어 56mm인 전체 높이를 갖는 반면, 날개부(34)의 외측점은 80 내지 100mm 범위의, 예를 들어, 85mm의 직경을 갖는 사실상의 원을 형성한다.

센서(13)는 본체(30)의 바닥 측으로부터 수납 공간(31)으로 삽입될 수 있다. 판(32)의 내부면은 LED 등의 신호 수단(11)을 개방부(35)를 통해 삽입하는 동안 멈춤부로 기능을 할 수 있다. 회로 기판(14)의 치수는 이 위치에서, 전극(15)이 수납 공간(31)으로부터 돌출되어 세척액(5)에 완전히 노출될 수 있도록 맞춰질 수 있다. 센서(13)의 나머지 부분을 세척액으로부터 격리시키기 위해, 수납 공간은 전술된 수지와 같은 충진 재료(도시되지 않음)로 충진된다.

수납 공간(31)에서 충진 재료와 합체된 본체(30)는 LED(11)가 부유 상태에서 용이하게 점검될 수 있는 사실상 직립의 상태에 있도록 치수가 결정된다.

개방부(33)는 식기 세척기(1)가 작동하는 동안 물의 난류에 의한 모니터링 장치(10)의 유체 항력을 감소시킨다. 날개부(34)의 형상 및/또는 치수로 인해 본 체(30)가 세척기(1)의 배수구 또는 펌프 인입부를 막는 것이 방지된다. 개방부(33)는 본체(30)가 배수구 또는 펌프 인입부 전방에 있을 때 물이 통과하는 것을 돕는다. 그 결과, 비부유 상태에서, 전극(15)이 세척기(1)의 바닥으로부터 상승되게 본체(30)가 날개부(34)에 놓일 수 있도록 날개부(34)는 곡률을 갖는다. 따라서, 예를 들어 바닥의 오목부에 일부 남은 세척액(5)으로 인해 모니터링 장치가 계속 기능하지 않는다.

모니터링 장치(10)는 상기 장치가 세제 패키지에 포함될 수 있도록 하는 간단하고, 작고, 저렴한 장치이다.

Claims (20)

1. 세척기(1) 내의 세제의 부족을 나타내도록 세척기에 사용하기 위한 자급식 무선 모니터링 장치(10)이며,

   상기 세척기의 세척액(5)의 세제 농도를 모니터하고 상기 모니터링된 세제 농도가 목표 값보다 낮은 경우, 경보 신호(A)를 제공하도록 구성된 센서(13)를 포함하고,

   상기 모니터링 장치는 상기 세척액에서 부유 가능하고, 상기 경보 신호에 반응하여 상기 세제의 부족을 나타내기 위한 신호 수단(11)을 포함하고,

   상기 모니터링 장치는 상기 세척기(1)의 배수구를 통한 상기 모니터링 장치의 배출 방지 및 상기 모니터링 장치의 펌프 인입부 차단의 방지 중 하나 또는 둘 모두를 하도록 성형된 모니터링 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 센서(13)는 상기 세척액의 도전성을 기초로 상기 세제 농도를 모니터링하기 위해 상기 세척액(5)에 노출될 수 있는 전극(15)을 포함하고, 상기 세척액의 온도를 측정하기 위한 수단(19)을 추가로 포함할 수 있는 모니터링 장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 모니터링 장치(10)는 하나 이상의 날개부(34)을 갖춘 본체(30)를 포함하는 모니터링 장치.
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