KR101417944B1 - 복층유리의 가스농도 측정 장치 - Google Patents

복층유리의 가스농도 측정 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 복층 유리의 가스농도 측정 장치에 관한 것으로서, 특히 상부 유리와 하부 유리 사이에 간봉(Spacer)을 개재하여 상기 상부 유리와 하부 유리를 서로 접합시키고, 상기 상부 유리와 하부 유리 사이에 형성된 중공층에 불활성 가스가 충전된 복층 유리의 가스농도 측정 장치에 있어서, 상기 중공층에 특정 전압 이상의 고전압을 인가하는 고전압 발생기; 상기 고전압에 의해 상기 중공층 내 불활성 가스가 발광하면, 상기 발광된 빛의 세기와 파장을 감지하여 디지털화된 영상신호로 전송하는 이미지 센서; 상기 영상신호를 전송받아 상기 영상신호에 기초하여 발광 강도에 따른 가스 농도를 계산하여 표시되도록 제어하고, 상기 이미지 센서의 동작을 제어하는 프로세서; 사용자 명령이 입력되도록 다수의 키가 구비된 키입력부; 및 상기 프로세서의 제어에 따라 상기 가스 농도를 표시하거나 상기 키입력부를 통해 입력된 사용자 명령의 결과값을 표시하는 디스플레이부를 포함한다. 따라서, 본 발명은 복층 유리의 가스 농도와 사이즈를 측정하고, 이를 근거로 하여 복층 유리의 불활성 가스의 투여량을 확인할 수 있으므로 가스 충전량에 대한 신뢰도가 향상될 수 있고, 직렬 통신포트 또는 USB 포트를 이용해 외부의 단말기와 연결될 수 있어 복층 유리의 품질 검사, 가스 투입의 정상/비정상 상태 등의 품질관리정보를 확인할 수 있다.

Description

복층유리의 가스농도 측정 장치{An Apparatus For measuring of gas concentration Into A Pair Glass}
본 발명은 복층 유리의 가스농도 측정 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 복층 유리의 가스 농도와 사이즈를 검출하여 해당 복층 유리의 불활성 가스의 투여량을 확인할 수 있는 복층 유리의 가스농도 측정 장치에 관한 것이다.
일반적으로 복층유리는 최소 두 장의 판유리와 간격재인 스페이서(spacer)를 이용하여 건조한 공기층을 갖도록 만들어진 것으로서, 통상의 단일 유리와 비교할 때 창문으로 빠져나가는 열에너지의 양을 현저하게 줄여 단열 및 소음차단 특성이 우수한 것으로 알려져 많이 사용되고 있다.
최근, 복층유리의 단열효과를 높이기 위해 두 장의 판유리 사이의 공기층에 아르곤, 헬륨, 크립톤 또는 SF6 등의 불활성 가스를 주입하여 공기보다는 탁월한 방음, 방풍 및 방열효과를 나타내도록 하고 있다.
선행기술자료로써, 특허등록번호 제10-0869671호(공고일자 2008년11월21일)를 보면 충전 가스농도 기록이 가능한 복층유리 제조방법 및 그 장치에 관한 기술내용이 공개되어 있다.
충전 가스농도 기록이 가능한 복층유리 제조방법 및 그 장치는, 유리모재를 미리 설정된 크기로 절단하여 상부유리와 하부유리를 마련하는 유리 절단단계, 간봉재를 조립하는 간봉재 조립단계, 조립된 간봉재를 상부유리와 하부유리 사이에 접합시키는 간봉체 접합단계, 상기 상부유리와 하부유리 사이 공간에 충전가스를 주입하는 충전가스 주입단계, 주입된 상기 충전가스의 농도를 검출하는 가스농도 검출단계, 상기 간봉재 외측을 밀봉제로 밀봉처리하는 밀봉단계, 상기 검출된 충전가스의 농도를 디지털 값으로 변환하는 A/D 변환단계, 디지털 값으로 변환된 충전가스의 농도 데이터를 컨트롤러로 전송하는 단계, 상기 컨트롤러에서 충전가스의 농도 데이터를 상품 정보 데이터에 저장하는 단계 및 가스 농도 데이터를 포함하는 상품 정보 데이터를 라벨 출력장치로 전송하여 라벨 형태로 출력하는 단계로 이루어진다.
종래의 충전 가스농도 기록이 가능한 복층유리 제조방법 및 그 장치는 복층유리 제조 공정에서 충진되는 충전가스의 농도를 검출하여 컨트롤러에 저장하고 복층유리 제품에 부착되는 라벨에 충전가스의 농도를 기록함으로써 사용자가 복층유리에 충전된 충전가스의 농도를 확인할 수 있어 가스 충전량에 대한 신뢰를 회복할 수 있도록 한다.
그러나, 종래의 충전 가스농도 기록이 가능한 복층유리 제조방법 및 그 장치는 복층유리의 제조 과정에서 충전가스 주입 후 바로 충전가스의 농도를 검출하기 때문에 제조가 완료된 복층 유리의 실제 충전가스의 농도와 상이할 수 있는 문제점이 있다. 따라서, 제조가 완료된 복층 유리의 충전가스의 농도를 간편하게 측정하고, 실제 완제품인 복층유리의 충전가스 농도에 대한 정보를 확인할 수 있는 장치가 필요하다.
본 발명은 이미지센서를 이용해 제조 완료된 복층 유리의 가스 농도를 측정하고, 동작인식센서를 이용해 복층 유리의 사이즈를 검출할 수 있으며, 복층 유리의 가스 농도와 사이즈를 기초로 불활성 가스의 투여량을 확인할 수 있는 복층 유리의 가스농도 측정 장치를 제공한다.
실시예들 중에서, 복층 유리의 가스농도 측정 장치는, 상부 유리와 하부 유리 사이에 간봉(Spacer)을 개재하여 상기 상부 유리와 하부 유리를 서로 접합시키고, 상기 상부 유리와 하부 유리 사이에 형성된 중공층에 불활성 가스가 충전된 복층 유리의 가스농도 측정 장치에 있어서, 상기 중공층에 특정 전압 이상의 고전압을 인가하는 고전압 발생기; 상기 고전압에 의해 상기 중공층 내 불활성 가스가 발광하면, 상기 발광된 빛의 세기와 파장을 감지하여 디지털화된 영상신호로 전송하는 이미지 센서; 상기 이미지센서의 온/오프(ON/OFF) 동작과 연동하고, 상기 상부 유리 또는 하부 유리의 수직 및 수평 방향으로의 움직임을 감지하여 움직임감지신호를 전송하는 동작인식센서; 상기 영상신호를 전송받아 상기 영상신호에 기초하여 발광 강도에 따른 가스 농도를 계산하여 표시되도록 제어하고, 상기 이미지 센서의 동작을 제어하며, 상기 움직임감지신호를 전송받아 상부 유리 또는 하부 유리의 수직 및 수평 거리를 검출하여 상기 복층 유리의 사이즈를 연산함으로서 상기 복층 유리의 사이즈와 상기 가스 농도를 이용하여 상기 불활성 가스의 투여량을 검출하는 프로세서; 사용자 명령이 입력되도록 다수의 키가 구비된 키입력부; 및 상기 프로세서의 제어에 따라 상기 가스 농도를 표시하거나 상기 키입력부를 통해 입력된 사용자 명령의 결과값을 표시하는 디스플레이부를 포함한다.
삭제
다른 일 실시예에서, 복층 유리의 가스농도 측정 장치는, 구동 전원을 제공하는 전원부; 외부의 단말기와의 인터페이스를 담당하는 직렬 통신포트 또는 USB 통신포트 중 적어도 하나 이상을 포함하는 통신포트; 상기 프로세서의 제어에 따라 복층 유리의 사이즈, 가스 농도 또는 불활성 가스의 투여량의 정보를 저장하는 메모리; 및 상기 복층 유리의 가스 농도 또는 사이즈의 측정 횟수를 카운트하는 카운터를 더 포함할 수 있다.
한편, 상기 통신포트가 외부의 단말기와 연결된 경우에, 상기 외부의 단말기는 가스 농도 또는 불활성 가스의 투여량에 대한 정보를 이용해 가스 소모량, 가스 투입의 정상/비정상 상태, 복층 유리의 생산량 및 품질 정보를 포함한 품질 관리 정보를 확인할 수 있다.
본 발명의 복층 유리의 가스농도 측정 장치는 이미지센서를 이용해 제조 완료된 복층 유리의 가스 농도를 측정하고, 동작인식센서를 이용해 복층 유리의 사이즈를 검출할 수 있으며, 복층 유리의 가스 농도와 사이즈를 기초로 불활성 가스의 투여량을 확인할 수 있고, 그로 인해 가스 충전량에 대한 신뢰도가 향상될 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 복층 유리의 가스농도 측정 장치는 휴대용 가스농도 측정 장치를 이용해 간편하게 복층 유리의 가스 농도, 사이즈 또는 가스 투여량을 측정할 수 있고, 직렬 통신포트 또는 USB 포트를 이용해 외부의 단말기와 연결될 수 있어 복층 유리의 품질 검사, 가스 투입의 정상/비정상 상태 등을 확인할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 복층 유리의 가스농도 측정 장치의 외관을 설명하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 복층 유리의 가스농도 측정 장치를 설명하는를 설명하는 블록도이다.
본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.
한편, 본 발명에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어"있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어"있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다"또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 복층 유리의 가스농도 측정 장치의 외관을 설명하는 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 복층 유리의 가스 농도 측정 장치를 설명하는 블록도이다.
도 1 및 도 2를 참고하면, 복층유리의 가스농도 측정 장치(100)는, 고전압 발생기(110), 이미지 센서(120), 프로세서(130), 키입력부(140), 디스플레이부(150), 동작인식센서(160), 전원부(170), 통신포트(180), 메모리(190) 및 카운터(195)를 포함한다.
먼저, 복층 유리(10)는 상부 유리(11)와 하부 유리(12) 사이에 간봉(Spacer)(13)을 개재하고, 상부 유리(11)와 하부 유리(12)를 서로 접합시킨 것으로서, 상부 유리(11)와 하부 유리(12) 사이에 형성된 중공층(14)에 불활성 가스가 충전된다.
중공층에 충전되는 불활성 가스는 열전도율이 공기보다 작은 단열 가스로서, 크립톤(Kr) 가스, 아르곤(Ar) 가스, 헬륨 가스 또는 SF6 등이 있다.
고전압 발생기(110)는 상부 유리(11) 또는 하부 유리(12) 사이에 형성된 중공층(14)에 불활성 가스가 플라즈마 방전에 의해 발광될 수 있도록 특정 전압 이상의 고전압을 인가한다.
이미지 센서(120)는 중공층(14) 내 불활성 가스가 발광하면, 발광된 빛의 세기와 파장을 감지하여 발광 강도를 디지털화된 영상신호로 프로세서(130)에 전송한다.
프로세서(130)는 이미지 센서(120)로부터 영상신호를 전송받아 영상신호에 기초하여 발광 강도에 따른 가스 농도를 계산하여 디스플레이부(150)에 표시되도록 제어하고, 이미지 센서(120)의 동작을 제어한다. 고전압에 의해 중공층(14)에 충전된 불활성 가스의 기체 분자가 발광하면, 기체의 종류에 따라 발광한 빛의 파장이나 세기가 다르고, 기체의 농도(분자수)에 의해 발광 강도가 다르므로, 프로세서(130)는 발광 강도에 따른 가스 농도를 연산할 수 있다.
키입력부(140)는 전원부(170)의 온/오프, 이미지 센서(120)의 온/오프, 동작인식센서(160)의 온/오프, 카운터(195)의 카운팅 시작/종료 등의 사용자 명령이 입력되도록 다수의 키가 구비된다.
디스플레이부(150)는 프로세서(130)의 제어에 따라 가스 농도를 수치로 표시하거나 키입력부를 통해 입력된 사용자 명령의 결과값을 표시한다.
동작인식센서(160)는 사용자 선택에 의해 이미지 센서(120)의 온/오프(ON/OFF) 동작과 연동할 수 있고, 상부 유리(11) 또는 하부 유리(12)의 수직 및 수평 방향으로의 움직임을 감지하여 움직임감지신호를 프로세서(130)로 전송한다. 동작인식센서(160)는 G-센서가 될 수 있다.
프로세서(130)는 움직임감지신호를 전송받아 상부 유리(11) 또는 하부 유리(12)의 수직 및 수평 거리를 검출하여 복층 유리(10)의 전체 사이즈를 연산하고, 복층 유리(10)의 사이즈와 가스 농도를 이용하여 불활성 가스의 투여량을 검출하고, 이를 디스플레이부(150)에 표시할 수 있다. 즉, 프로세서(130)는 가스농도×복층 유리의 사이즈=불활성 가스의 투여량이 될 수 있다.
전원부(170)는 가스농도 측정 장치(100)에 구동 전원을 제공하고, 통신 포트(180)는 외부의 단말기와의 인터페이스를 담당하는 직렬 통신포트(180) 또는 USB 통신포트(180) 중 적어도 하나 이상을 포함한다.
일례로, 직렬 통신포트(180)는 사용자 제어용 PC가 연결될 수 있고, 프로세서(130)는 사용자 제어용 PC에 가스 농도, 복층 유리의 사이즈, 불활성 가스의 투여량에 대한 정보를 전송한다. 사용자 제어용 PC는 복층 유리의 각각에 대한 품질 관리 정보를 확인할 수 있는데, 불활성 가스의 투여량을 이용해 가스 소모량이나 가스 투입의 정상/비정상 상태, 복층 유리의 생산량 등을 확인할 수 있고, 복층 유리의 가스 농도를 이용해 복층 유리의 불량 상태 정보 등을 확인할 수 있다.
만일, 사용자 제어용 PC는 특정한 복층 유리의 가스 농도가 평균값에 도달하지 않을 경우에, 경보를 발생하거나 해당 복층 유리가 불량 상태임을 알리게 된다.
메모리(190)는 프로세서(130)의 제어에 따라 복층 유리(10)의 사이즈, 가스 농도 또는 불활성 가스의 투여량의 정보를 저장하고, 통신포트(180)를 통해 외부의 단말기로부터 데이터 전송 요청이 있는 경우에 필요한 정보를 외부의 단말기로 전송한다.
카운터(195)는 사용자 명령에 따라 복층 유리(10)의 가스농도 측정 횟수, 또는 복층 유리(10)의 사이즈 측정 횟수를 카운트하고, 카운트된 정보는 프로세서(130)의 제어에 따라 메모리(190)에 저장할 수 있다.
도 1 및 도 2를 참고하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 복층 유리의 가스농도 측정 장치의 동작을 설명하면 다음과 같다.
사용자는 휴대가 가능한 가스농도 측정장치(100)를 복층 유리(10)의 상부 유리(11) 또는 하부 유리(12)의 표면에 위치시키고, 고전압 발생기(110)를 동작시키면 특정 전압 이상의 고전압을 중공층(14)에 인가되고, 이미지 센서(120)는 중공층(14)에서 발광된 빛의 세기와 파장을 감지하여 영상 신호를 생성하여 프로세서(130)에 전송한다.
이때, 사용자가 이미지 센서(120)와 함께 동작인식센서(160)를 동작시키면, 동작인식센서(160)는 복층 유리(10)의 수평거리와 수직 거리를 측정하여 움직임감지신호를 프로세서(130)에 전송한다.
프로세서(130)는 이미지 센서(120)의 영상 신호를 이용해 가스농도를 측정하고, 동작인식센서(160)의 움직임감지신호를 이용해 복층 유리(10)의 사이즈를 측정한 후에 해당 복층 유리(10)의 가스농도와 사이즈를 이용해 불활성 가스의 투여량을 검출할 수 있다.
프로세서(130)는 키입력부(140)를 통해 전송되는 사용자 명령에 따라 가스 농도, 복층 유리(10)의 사이즈, 불활성 가스의 투여량에 대한 정보를 디스플레이부(150)에 수치로 표시할 수 있다.
또한, 프로세서(130)는 통신포트(180)에 외부의 단말기가 연결된 경우에 메모리(190)에 저장된 복층 유리(10)의 가스농도, 사이즈 및 불활성 가스의 투여량에 대한 정보를 외부의 단말기로 전송할 수 있고, 외부의 단말기는 복층 유리(10)의 가스농도, 사이즈 및 불활성 가스의 투여량에 대한 정보를 이용해 복층 유리의 각각에 대한 품질 관리 정보를 확인할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100 : 가스농도 측정 장치 110 : 고전압 발생기
120 : 이미지 센서 130 : 프로세서
140 : 키입력부 150 : 디스플레이부
160 : 동작인식센서 170 : 전원부
180 : 통신포트 190 : 메모리
195 : 카운터

Claims (4)

  1. 상부 유리와 하부 유리 사이에 간봉(Spacer)을 개재하여 상기 상부 유리와 하부 유리를 서로 접합시키고, 상기 상부 유리와 하부 유리 사이에 형성된 중공층에 불활성 가스가 충전된 복층 유리의 가스농도 측정 장치에 있어서,
    상기 중공층에 특정 전압 이상의 고전압을 인가하는 고전압 발생기;
    상기 고전압에 의해 상기 중공층 내 불활성 가스가 발광하면, 상기 발광된 빛의 세기와 파장을 감지하여 디지털화된 영상신호로 전송하는 이미지 센서;
    상기 이미지센서의 온/오프(ON/OFF) 동작과 연동하고, 상기 상부 유리 또는 하부 유리의 수직 및 수평 방향으로의 움직임을 감지하여 움직임감지신호를 전송하는 동작인식센서;
    상기 영상신호를 전송받아 상기 영상신호에 기초하여 발광 강도에 따른 가스 농도를 계산하여 표시되도록 제어하고, 상기 이미지 센서의 동작을 제어하며, 상기 움직임감지신호를 전송받아 상부 유리 또는 하부 유리의 수직 및 수평 거리를 검출하여 상기 복층 유리의 사이즈를 연산함으로서 상기 복층 유리의 사이즈와 상기 가스 농도를 이용하여 상기 불활성 가스의 투여량을 검출하는 프로세서;
    사용자 명령이 입력되도록 다수의 키가 구비된 키입력부; 및
    상기 프로세서의 제어에 따라 상기 가스 농도를 표시하거나 상기 키입력부를 통해 입력된 사용자 명령의 결과값을 표시하는 디스플레이부를 포함하는 복층유리의 가스농도 측정 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    구동 전원을 제공하는 전원부;
    외부의 단말기와의 인터페이스를 담당하는 직렬 통신포트 또는 USB 통신포트 중 적어도 하나 이상을 포함하는 통신포트;
    상기 프로세서의 제어에 따라 복층 유리의 사이즈, 가스 농도 또는 불활성 가스의 투여량의 정보를 저장하는 메모리; 및
    상기 복층 유리의 가스 농도 또는 사이즈의 측정 횟수를 카운트하는 카운터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 복층유리의 가스농도 측정 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 통신포트가 외부의 단말기와 연결된 경우에,
    상기 외부의 단말기는 가스 농도 또는 불활성 가스의 투여량에 대한 정보를 이용해 가스 소모량, 가스 투입의 정상/비정상 상태, 복층 유리의 생산량 및 품질 정보를 포함한 품질 관리 정보를 확인하는 것을 특징으로 하는 복층유리의 가스농도 측정 장치.
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