KR101906897B1 - 항온 센서모듈 및 이를 구비하는 스마트 냉동 모니터링 제상시스템과 제상방법 - Google Patents

항온 센서모듈 및 이를 구비하는 스마트 냉동 모니터링 제상시스템과 제상방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 외부 온도가 미리정한 온도의 하나의 예인 0℃ 이하에 노출되는 케이스;와, 일측은 상기 케이스 외부에 노출되어 증발기에 발생하는 성에의 두께를 감지하는 센서부;와, 상기 케이스 내부에 구비되며 상기 센서부가 전기적으로 연결되는 회로기판;과, 상기 회로기판의 일측에 전기적으로 연결되어 상기 회로기판에 외부 전원을 공급하는 전원 공급부; 및 상기 센서부에 성애가 발생하는 것을 방지하기 위해, 상기 회로기판에 구비되며 상기 전원 공급부에서 공급되는 전원에 의해 열을 발생시켜 상기 센서부를 미리 정한 온도의 하나의 예인 섭씨 영도 이상으로 유지시키는 발열부;와, 신호를 발진하는 상기 발광부(121)와 발진된 신호를 수신하는 상기 수광부(122)에 대향하여 반사판(170)이 구비되어 상기 발광부의 출력신호를 반사시켜 상기 수광부에서 신호가 수신되도록 하는 것을 특징으로 하는 항온 센서모듈에 관한 것이다.

Description

항온 센서모듈 및 이를 구비하는 스마트 냉동 모니터링 제상시스템과 제상방법 {CONSTANT TEMPERATURE SENSOR MODULE AND SMART REFRIGERATION MONITORING DEFROSTING SYSTEM, DEFROSTING METHOD THEREOF}
본 발명은 항온 센서모듈 및 이를 구비하는 스마트 냉동 모니터링 제상시스템과 제상 방법에 관한 것이다.
증발기를 포함하는 냉동장치에는 증발기에서 냉매가 팽창함에 따라 흡열반응이 일어나고, 이로 인해 증발기의 외주면에 수증기가 냉각되어 성애가 발생한다. 이러한 성애를 제거하기 위해 제상기가 사용되고, 제생기는 히터 등을 이용하여 열을 발생시켜 증발기에 발생한 성애를 제거한다.
그런데, 제상기를 가동하기 위해 증발기에 성애가 발생 하였는지 여부는 센서를 통해 이를 감지하고 있다. 일반적으로 센서는 거리센서를 사용하여, 센서를 증발기에 인접하게 설치하고 증발기까지의 거리를 측정하여, 성애가 발생하지 않는 상태였을 때보다 증발기까지의 거리가 가까워 지는 경우 성애가 발생하는 거으로 판단하고 있다.
그런데, 센서가 설치되는 장소가 영하 30℃ 도 이하의 극한 환경에 해당하여, 센서 자체에도 성애가 발생하여, 거리 측정을 위한 발광, 수광 과정에서 오차가 발생하여 성애 발생여부를 정확하게 판단하지 못하는 문제가 있었다.
또한 성에를 측정하기 위해서는 성에 제상시점 판단을 위한 기준값을 매번 설정해야 하는 불편함이 있었다.
또한 필름부에 열선을 감는 경우 그 열로 인해 발광부 및 수광부의 성능이 문제될 수도 있었다.
대한민국 공개특허공보 10-2017-0021533호 (2017.02.28 공개)
상기와 같은 문제점 중 적어도 일부를 해결하기 위해 제안된 것으로 본 발명은 일측면으로서, 본 발명은 센서의 온도를 미리정한 온도, 예를 들어 0℃ 이상으로 유지시키는 항온 센서모듈을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 일 측면으로서, 상기 항온 센서모듈은 모듈을 이루는 케이스 내부에 발열부를 구비하고, 상기 발열부를 센서작동에 필요한 전원 사용하여 별도의 전원을 공급받지 않고 작동할 수 있는 항온 센서모듈을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 발광부와 마주보는 위치 (대향위치)에 반사판을 구비하여 발광부의 신호를 반사시켜 수광부가 수신되도록 하였으며, 이로 인해 성에에 의한 제상시점을 판단하기 위한 신호 수신에 따른 기준값을 미리 설정하는 것을 제안하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 필름부에 열선을 감는 경우 그 열 또는 화재로 인해 발광부 및 수광부의 성능이 문제될 수도 있기에 필름부에 난연제를 추가하는 것을 제안하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 일측면으로서, 본 발명은 외부 온도가 미리정한 온도의 하나의 예인 0℃ 이하에 노출되는 케이스;와, 일측은 상기 케이스 외부에 노출되어 증발기에 발생하는 성에의 두께를 감지하는 센서부;와, 상기 케이스 내부에 구비되며 상기 센서부가 전기적으로 연결되는 회로기판;과, 상기 회로기판의 일측에 전기적으로 연결되어 상기 회로기판에 외부 전원을 공급하는 전원 공급부; 및 상기 센서부에 성애가 발생하는 것을 방지하기 위해, 상기 회로기판에 구비되며 상기 전원 공급부에서 공급되는 전원에 의해 열을 발생시켜 상기 센서부를 미리정한 온도의 하나의 예인 0℃ 이상으로 유지시키는 발열부;를 포함하는 항온 센서모듈를 제공한다.
또한 본 발명은 외부 온도를 미리 정한 온도인 제 1 온도이하에 노출되는 케이스(110); 일측은 상기 케이스(110) 외부에 노출되어 증발기(220)에 발생하는 성에의 두께를 감지하도록, 신호를 발진하는 발광부(121)와 발진된 신호를 수신하는 수광부(122)가 상기 케이스 내부에 포함되는 센서부(120);
상기 케이스(110) 내부에 구비되며 상기 센서부(120)가 전기적으로 연결되는 회로기판(130);
상기 회로기판(130)의 일측에 전기적으로 연결되어 상기 회로기판(130)에 외부 전원을 공급하는 전원 공급부(140); 및
상기 센서부(120)가 결빙되어 성애가 발생하는 것을 방지하기 위해, 상기 회로기판(130)에 구비되며 상기 전원 공급부(140)에서 공급되는 전원에 의해 열을 발생시켜 상기 센서부(120)의 온도를 미리정한 제 2 온도 이상으로 유지시키는 발열부(150);를 포함하고, 상기 발열부(150)는,
상기 회로기판(130)에서 상기 센서부(120)와 인접하게 실장되는 발열저항(151)으로 구비되고, 상기 센서부(120)의 온도를 미리 정한 제 2온도 이상으로 유지시키는 설정된 값으로 구비되고, 상기 회로기판(130)은,
상기 센서부(120)와 전기적으로 연결되는 제1 회로기판(131)과, 일측은 상기 제1 회로기판(131)에 연결되고 타측은 상기 전원 공급부(140)에 연결되며 상기 제1 회로기판(131)보다 폭이 더 넓은 제2 회로기판(132)을 포함하고,
상기 발열저항(151)은 상기 제1 회로기판(131)에 구비되고,
상기 케이스(110)는,
효과적으로 상기 케이스 내부가 항온 상태를 유지하여 상기 센서부(120)가 결빙되는 것을 효과적으로 방지하기 위해, 상기 발열저항(151)이 설치되는 제1 회로기판(131)과 상기 제2 회로기판(132)을 분리하는 격벽(111)을 더 포함하여, 상기 케이스(110) 내부에 상기 제1 회로기판(131)에서 상기 발열저항(151)과 상기 센서부(120)가 구비되는 제1 공간(S1)이 형성되고, 상기 발열부(150)는,
상기 센서부(120)가 결빙되는 것을 효과적으로 방지하기 위해, 상기 제1 회로기판(131) 외측의 상부면과 하부면에 상기 발열저항(151)과 전기적으로 연결되어 상기 발열저항(151)에서 발생되는 열이 전도되는 금속 전도판(154)을 포함하고,
상기 전원 공급부(140)와 상기 케이스(110)의 사이에 외부 공기가 유출입되는 것을 차단하여 상기 센서부(120)가 결빙되는 것을 효과적으로 방지하기 위해, 상기 전원 공급부(140)와 상기 케이스(110) 사이에 밀봉부재(160)를 더 포함하고,
신호를 발진하는 상기 발광부(121)와 발진된 신호를 수신하는 상기 수광부(122)에 대향하여 반사판(170)이 구비되어 상기 발광부의 출력신호를 반사시켜 상기 수광부에서 신호가 수신되도록 하며, 상기 발광부(121)와 상기 수광부(122)에 대향되어 반사판(170)이 구비되고, 상기 발광부에서 출력된 신호를 직접적으로 반사하는 반사판 내측의 반사면(175)의 모양은 상기 반사판의 중앙에 형성된 구멍을 향하여 경사지는 형태인 것을 특징으로 하는 항온 센서모듈(100)을 제공한다.
또한 본 발명은 증발기(220)를 포함하는 냉동장치(210);
상기 증발기의 성에를 측정하기 위해 증발기에 설치되는 항온센서모듈(100);
상기 항온센서모듈(100)은,
증발기(220)에 발생하는 성에의 두께를 감지하도록, 신호를 발진하는 발광부(121)와 발진된 신호를 수신하는 수광부(122)를 포함되는 센서부(120);
상기 센서부(120)가 전기적으로 연결되는 회로기판(130);
상기 회로기판(130)에 전원을 공급하는 전원 공급부(140); 및
상기 센서부(120)가 결빙되어 성애가 발생하는 것을 방지하기 위해, 상기 회로기판(130)에 구비되며 상기 전원 공급부(140)에서 공급되는 전원에 의해 열을 발생시켜 상기 센서부(120)가 얼지 않도록 온도를 유지시키는 발열부(150);를 포함하고,
신호를 발진하는 상기 발광부(121)와 발진된 신호를 수신하는 상기 수광부(122)에 대향하여 반사판(170)이 구비되어 상기 발광부의 출력신호를 반사시켜 상기 수광부에서 신호가 수신되도록 하고,
상기 증발기(220)의 외면에 생성된 성애를 제거하는 제상기(230); 및
상기 항온 센서모듈(100)에 의해 측정된 상기 증발기(220)에 형성된 성애의 두께가 설정된 값 이상인 경우에 상기 제상기(230)를 가동시키는 제어부(240);를 포함하는 스마트 냉동 모니터링 제상시스템(200)에서의 성에를 감지하고 제상을 수행하는 방법은,
상기 항온 센서모듈(100)을 증발기에 설치전에 발광부에서 출력된 신호가 반사판의 반사면을 통해 수광부에 수신된 제 1 신호의 세기를 미리 측정하는 단계;
상기 측정된 제 1신호의 세기를 기준신호로 저장하는 단계;
성에를 측정하기 위해 증발기에 설치된 센서모듈의 발광부에서 출력된 신호가 반사판의 반사면을 통해 수광부에 수신된 제 2 신호의 세기를 측정하는 단계;
상기 측정된 제 2신호의 세기와 기준신호로 저장된 상기 제 1 신호의 세기를 비교하는 단계; 및
상기 비교된 결과에 의거 미리 저장된 제 1 신호세기 또는 미리 설정된 신호세기보다 상기 측정된 제 2 신호의 세기가 더 큰 경우, 제어부의 제어에 의거 제상동작을 수행하는 단계;를 포함한다.
이상에서와 같이 본 발명의 일 실시예에 따르면, 센서가 미리 설정된 온도, 예를들어 0℃ 이상을 유지함에 따라 센서부에 성애가 발생하지 않아 정확한 센싱값을 산출할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 센싱에 오류가 발생을 방지함으로써, 불필요하게 제상기 가동을 방지하여, 전체 시스템의 가동 효율을 향상시킬 수 있다.
또한 본 발명은 발광부와 마주보는 위치 (대향위치)에 반사판을 구비하여 발광부의 신호를 반사시켜 수광부가 수신되도록 하였으며, 이로 인해 성에에 의한 제상시점을 판단하기 위한 신호 수신에 따른 기준값을 미리 설정하여 사용하기에 매번 증발기에 센서를 설치시에 기준점을 설정하는 번거로움을 피할 수 있다.
또한 본 발명은 필름부에 열선을 감는 경우 그 열 또는 화재로 인해 발광부 및 수광부의 성능이 문제될 수도 있기에 필름부에 난연제를 추가함으로써 화재등 지나치게 뜨겁게 하는 것을 방지하여 센서부 성능을 유지하게 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 항온 센서모듈의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 도 1의 X1-X1에서의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 도 2의 X2-X2에서의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 의한 도 1의 X1-X1에서의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 의한 도 4의 X1-X2의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 스마트 냉동 모니터링 제상시스템의 간략도이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 의한 센서모듈을 보여주는 도면
도 8은 반사판에서 발광부와 수신부를 마주보고 있는 내측면은 중심 구멍을 향하여 기울어져 진 형태인 것을 보여주는 도면
도 9는 본 발명에서 센서부의 미리 설정한 기준값과 측정값에 의거 제상시점을 판단하는 동작을 보여주는 흐름도.
이하, 첨부된 도면에 따라 본 발명을 상세하게 설명한다.
먼저, 이하에서 설명되는 실시예들은 본 발명인 항온 센서모듈(100)을 이해시키는데 적합한 실시예들이다. 다만, 본 발명이 이하에서 설명되는 실시예에 한정하여 적용되거나 설명되는 실시예에 의해 본 발명의 기술적 특징이 제한되는 것은 아니며, 본 발명의 기술범위에서 다양한 변형 실시가 가능하다.
먼저, 본 발명에서 외부온도 0℃ 또는 센서부의 온도 0℃ 등은 미리 설정한 온도의 단지 하나의 예로써, 얼지 않은 상태로 유지되도록 한다는 하나의 예이며, 주위환경 (습도,바람등)에 의거 변경(영상 2도시, 영하 3도시등)될 수도 있다.
즉 각 주위환경에 의해 미리정한 온도가 변경될 수 있기에, 청구범위나 그 해석시 미리정한 온도로 나타낸 경우, 상기 설명에 따른 기술적 사상에 의거 해석되어져야 할 것이다.
본 발명의 일 실시예에 의한 항온 센서모듈(100)은 케이스(110)와, 일측은 상기 케이스(110) 외부에 노출되어 증발기(220)에 발생하는 성에의 두께를 감지하는 센서부(120)와, 상기 케이스(110) 내부에 구비되며 상기 센서부(120)가 전기적으로 연결되는 회로기판(130)과, 상기 회로기판(130)의 일측에 전기적으로 연결되어 상기 회로기판(130)에 외부 전원을 공급하는 전원 공급부(140) 및 상기 센서부(120)에 성애가 발생하는 것을 방지하기 위해, 상기 회로기판(130)에 구비되며 상기 전원 공급부(140)에서 공급되는 전원에 의해 열을 발생시켜 상기 센서부(120)를 0℃ 이상으로 유지시키는 발열부(150)를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 항온 센서모듈(100)은 일 예로, 스마트 냉동 모니터링 제상시스템(200)에 사용되어, 영하 30℃ 에서 증발기(220)에 발생하는 성애의 두께를 측정한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 항온 센서모듈(100)은 케이스(110) 내부에 회로기판(130)이 장착되고, 상기 회로기판(130)의 상부에 센서부(120)가 실장된다. 상기 센서부(120)는 일측은 상기 회로기판(130)에 전기적으로 연결된다. 일 예로, 도 2 및 도 3과 같이, 상기 센서부(120)는 상기 회로기판에 납땜되어 단자(w1)가 형성될 수 있다. 상기 센서부(120)의 타측은 상기 케이스(110) 외부로 노출되어 상기 증발기(220)에 발생하는 성애의 두께(d)를 측정한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 센서부(120)는, 광센서로 구비될 수 있고, 상기 광센서는 빛을 발광하는 발광부(121)와, 발광된 빛을 감지하는 수광부(122)로 구비될 수 있다
광센서는 빛을 인식하거나 통과한 빛의 양 등을 감지하는 장치로, 발진된 빌치 되돌아 오고 되돌아 온 빛을 수광부(122)에서 감지하는 반사형이 있다. 본 발명의 일 실시예에 의한 센서부(120)는 반사형에 해당될 수 있다.
도 2 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 센서부(120)는 상기 발광부(121)에서 발진한 빛이 상기 증발기(220)에 부딛쳐 되돌아 오고, 이를 수광부(122)에서 감지하여 성애의 두께와 같은 정보를 얻을 수 있다. 일 예로, 상기 증발기(220)에 성애가 발생하지 않았을 때 빛이 감지된 시간을 측정하여 센서부(120)와 증발기(220)까지의 거리(l)를 측정하고, 증발기(220)에 성애가 발생하였을 때 빛이 감지되는 센서부(120)와 성애까지의 거리를 측정하여, 그 차이에 해당하는 성애(S)의 두께(d)를 측정할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 센서부(120)는 자연광을 이용하여 성애의 두께를 측정하는 광센서로 구비될 수 있고, 빛에 포함된 적외선을 이용하여 성애의 두께를 측정하는 광센서로 구비될 수도 있다.
다른 실시예로 본 발명의 일 실시예에 의한 센서부(120)는 초음파 센서로 구비될 수도 있다. 본 발명의 일 실시예에 의한 센서부(120)는 증발기(220)에 성애가 발생하지 않았을 때 초음파를 발진하여 거리를 측정하고,증발기(220)에 성애가 발생하였을 때 거리를 측정하여, 성애의 두께(d)를 측정할 수 있다.
전술한 광센서, 초음파 센서는 본 발명의 일 실시예에 의한 일 실시예에 불과하고, 공지의 다양한 실시예가 채용될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 센서부(120)는 상기 케이스(110) 내부에 장착된 회로기판(130)에 전기적으로 연결되고, 상기 회로기판(130)은 외부 전원이 공급되는 전원 공급부(140)와 전기적으로 연결되어 상기 센서부(120)에 전기를 공급한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 전원 공급부(140)는, 도면은 플러그(미도시)가 삽입되어 전원을 공급하는 방식이 일 예로 도시되어 있으나, 이에 한정되지 않고, 케이블이 상기 회로기판(130)에 연결되어 상기 회로기판(130)을 통해 상기 센서부(120)에 전원을 공급하는 것도 포함하며, 이외에 다양한 방식으로, 상기 케이스(110) 내부의 회로기판(130)과 연결되어 외부 전원을 공급하는 다양한 실시예가 채용될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 발열부(150)는, 상기 센서부(120)에 성애가 발생하여 센싱 성능이 저하되는 것을 방지하기 위해, 상기 센서부(120)를 0℃ 이상의 온도를 유지할 수 있게 하는 구성으로, 별도의 외부 전원을 사용하지 않고, 상기 센서부(120)의 구동에 필요한 외부 전원을 이용하여 열을 발생시킨다.
이를 위해, 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 발열부(150)는, 상기 회로기판(130)에 전기적으로 연결되는 저항으로 구비되어, 상기 회로기판(130)을 통해 전기가 공급될 때 열을 발생시켜, 상기 케이스(110) 내부의 온도를 항상 0℃ 이상을 유지할 수 있다.
일 실시예로, 본 발명의 일 실시예에 의한 발열부(150)는, 30옴 이상 170옴 이하의 저항으로 구비되고, 상기 전원 공급부(140)는 10볼트 이상 12볼트 이하의 전압으로 전류를 공급하여, 상기 센서부(120)의 온도를 0℃ 이상으로 유지할 수 있다. 다만, 이는 일 실시예에 해당하고, 상기 센서부(120)의 온도를 온도를 0℃ 이상을 유지할 수 있는 전압, 저항 값으로 구비되는 한 공지의 다양한 저항값, 전압값이 채용될 수 있다.
그리고, 본 발명의 일 실시예에 의한 발열부(150)는, 상기 저항을 상기 센서부(120)에 인접하게 실장하여 발열 성능을 향상시킬 수 있다.
그리고, 도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 회로기판(150)은 상기 회로기판(130)은, 상기 센서부(120)와 전기적으로 연결되는 제1 회로기판(131)과, 일측은 상기 제1 회로기판(131)에 연결되고 타측은 상기 전원 공급부(140)에 연결되며 상기 제1 회로기판(131)보다 폭이 더 넓은 제2 회로기판(132)을 포함할 수 있다.
그리고, 상기 발열저항(151)은 상기 제1 회로기판(131)에 구비되고, 상기 케이스(110)는, 상기 센서부(120)가 결빙되는 것을 효과적으로 방지하기 위해 상기 발열저항(151)이 설치되는 제1 회로기판(131)과 상기 제2 회로기판(132)을 분리하는 격벽(111)을 더 포함할 수 있다.
즉, 상기 격벽은 상기 제1 회로기판(131)에서 상기 발열저항(151)과 상기 센서부(120)가 구비되는 제1 공간(S1)을 나머지 공간과 분리하여, 상기 발열저항(151)에서 발생된 열이 제 공간(S1)에서 빠져나가지 않게 함으로써 효과적으로 제1 공간(S1)의 온도를 0℃ 이상으로 유지하여, 상기 센서부(120)의 온도를 효과적으로 0℃ 이상으로 유지할 수 있다.
일 예로, 상기 격벽(111)이 없는 경우와 비교하여, 상기 발열저항(151)에 상대적으로 적은양의 전류를 공급하더라도, 상기 제1 공간(S1)에서의 열손실을 최소화시켜, 상기 센서부(120)와 상기 발열저항(151)이 위치하는 제1 공간(S1)과 상기 센서부(120)의 온도를 효과적으로 0℃ 이상으로 유지할 수 있다.
그리고, 본 발명의 일 실시예에 의한 항온 센서모듈(100)은 상기 제1 공간(S1)의 온도를 0℃ 이상으로 더욱 효과적으로 유지기 위해, 상기 제1 회로기판(131) 외측의 상부면과 하부면에 상기 발열저항(151)과 전기적으로 연결되어 상기 발열저항(151)에서 발생되는 열이 전도되는 금속 전도판(154)을 더 포함할 수 있다.
그래서, 상기 제1 회로기판(131)의 외주면을 따라 형성된 금속 전도판(154)에서도 열을 발생시킬 수 있어, 상기 센서부(120)의 온도를 0℃ 이상으로 효과적으로 유지할 수 있다.
그리고, 도 2를 참조하면, 상기 전원 공급부(140)와 상기 케이스(110)의 사이에 외부 공기가 유출입되는 것을 차단하여 상기 센서부(120)가 결빙되는 것을 효과적으로 방지하기 위해, 상기 전원 공급부(140)와 상기 케이스(110) 사이에 밀봉부재(160)를 더 포함할 수 있다.
즉, 외부 전원이 공급되는 전원 공급부(140)와 상기 케이스(110) 사이에 간극이 형성되어 상기 케이스(110) 내부로 외부 공기가 유입되고, 케이스 내부 공기가 쉽게 유출되는 경우, 상기 센서부(120)의 온도를 0℃ 이상으로 유지하기 어려울 수 있는 반면, 본 발명은 상기 밀봉부재(160)에 의해 열교환이 차단되어 상기 센서부(120)의 온도를 효과적으로 설정된 온도로 유지할 수 있다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 의한 발열부(150)는, 상기 회로기판(130)의 일부를 비도전성 물질로 둘러싸는 필름부(152)와, 양측 단부가 상기 회로기판(130)에 전기적으로 연결되어 전원이 공급되고, 상기 필름부(152)를 감는 형상으로 구비되는 열선(153)을 포함한다.
여기서, 본 발명의 일 실시예에 의한 필름부(152)는, 상기 회로기판(130)에 상기 열선(153)에서 감기는 부분이 전기적으로 접속되는 것을 차단하기 위해, 고무, 플라스틱, 비닐소재 등 비도전성 물질로 구비되며 상기 회로기판(130)의 일부를 감싸도록 구비될 수 있다. 그리고, 상기 필름부(152)는 고무와 같은 탄성이 있는 소재로 구비되는 경우 열선(153)이 감길때 상기 필름부(152)에 밀착력이 커서 열선(153)이 필름부(152)에서 이탈되는 것을 방지할 수 있다.
그리고, 본 발명의 일 실시예에 의한 열선(153)은, 상기 필름부(152)에 감기고 단부는 상기 회로기판(130)과 전기적으로 연결되어, 상기 회로기판(130)을 통해 공급되는 전원를 이용하여 열을 발생시키되, 감기는 부분은 다른 부품들과 접촉이 되지 않고 분리될 수 있다.
그래서, 상기 열선(153)은 열을 발생시켜 상기 케이스(110) 내부의 온도를 0℃ 이상으로 유지시키는 효과를 제공하면서도, 상기 회로기판(130)에 실장되는 증폭기 등 다른 부품과 접촉하는 것이 방지되어 증폭기 등 다른 부품을 녹이거나 전기적으로 영향을 미치는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 의한 회로기판(130)은 상기 센서부(120)가 실장되는 제1 회로기판(131)과, 상기 센서부(120) 이외에 상기 센서부(120)에 수신되는 신호를 증폭하는 증폭기, 감지된 신호를 처리하는 신호처리기 등 다른 부품이 실장되는 제2 회로기판(132)으로 구비되고, 상기 제2 회로기판(132)은 상기 센서부(120) 이외에 다른 부품을 실장하기 위해 상기 제1 회로기판(131)보다 폭이 더 넓게 형성될 수 있다.
그리고, 본 발명의 일 실시예에 의한 항온 센서모듈(100)은, 폭이 상대적으로 좁고 상기 센서부(120)와 인접하도록 상기 제1 회로기판(131)에 필름부(152)가 구비되고 상기 필름부(152)에만 상기 열선(153)이 감기게 구비될 수 있다.
그래서, 본 발명의 일 실시예에 의한 발열부(150)는 열선(153)이 상기 제1 회로기판(131)에 구비되는 필름부(152)에 감겨 상기 센서부(120)에 인접하게 열을 발생시켜 상기 센서부(120)의 온도를 효과적으로 0℃ 이상으로 유지시킬 수 있다.
반면 상기 센서부(120) 이외의 다른 부품이 실장된 제2 회로기판(132)에 구비되는 부품에 상기 열선(153)이 직접적으로 접촉되지 않아 다른 부품에 영향을 미치는 것을 방지할 수 있다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 열선(153)은, 단부가 상기 제2 회로기판(132)의 상부에서 상기 회로기판(130)에 연결되고, 상기 제1 회로기판(131)에 구비되는 필름부(152)에 감기게 구비될 수 있다.
그래서, 상기 열선(153)을 상기 회로기판(130)에 감을 때, 상기 제2 회로기판(132)에서 납땜(w3) 등에 의해 고정되고 상기 제1 회로기판(131)에서 열선(153)을 권선한 후 상기 제2 회로기판(132)에서 종료하여 권선을 용이하게 하고, 선의 꼬임이나 풀림을 효과적으로 방지할 수 있다.
그리고, 도 4의 도면에는 도시하지 않았으나, 도 2의 도면에와 같이, 상기 전원 공급부(140)와 상기 케이스(110)의 사이에 외부 공기가 유출입되는 것을 차단하여 상기 센서부(120)가 결빙되는 것을 효과적으로 방지하기 위해, 상기 전원 공급부(140)와 상기 케이스(110) 사이에 밀봉부재(160)를 더 포함할 수 있다.
그리고, 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 스마트 냉동 모니터링 제상시스템(200)은 증발기(220)를 포함하는 냉동장치(210)와 상기 증발기(220)에 발생하는 성애를 제거하는 제상기(230)와 본 발명의 일 실시예에 의한 항온 센서모듈(100)과 상기 항온 센서모듈(100)을 통해 측정된 증발기(220)의 성애 두께가 설정된 값 이상인 경우 제상기(230)를 가동시키는 제어부(240)를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 항온센서모듈은 상기 증발기(220)와 인접하게 설치되어, 상기 증발기(220)에 발생하는 성애의 두께를 상기 센서부(120)를 통해 센싱하고, 상기 제어부(240)가 상기 성애의 두께가 설정된 두께 이상으로 형성이 된 것을 감지하면, 상기 제상기(230)를 가동하여 성에를 제거시킬 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 의한 센서모듈(100)을 보여주는 도면이다.
본 발명의 센서모듈이 증발기에 설치의 예는 센서모듈은 서로 다르다 할지라도 출원인/발명자의 기 등록 특허번호 10-1851768를 참고할 수 있다.
도 8은 반사판(170)에서 발광부와 수신부를 마주보고 있는 반사면 내측면(175)은 중심 구멍(178)을 향하여 기울어져 진 형태인 것을 보여주는 도면으로써, 도 7을 위에서 바라본 평면도면이다.
도 7 및 도 8에 나타난 바와 같이, 상기 발광부(121)와 상기 수광부(122)에 대향(마주보고)되어 반사판(170)이 구비되고, 상기 발광부에서 출력된 신호를 직접적으로 반사하는 반사판 내측의 반사면(175)의 모양은 상기 반사판의 중앙에 형성된 구멍(178)을 향하여 경사지는 형태로 하는 것이 바람직하다.
상기 반사판(170)에 구멍(178)을 형성시켜 반사판에 형성된 성에를 제거하기 위한 제상동작시 성에가 녹음에 따른 물방울을 배출하거나 바람의 통풍으로 인해 반사판이 성에 상태로부터의 복원이 용이하게 되며, 특히 경사지게 함으로써 물방울이 더욱 쉽게 배출될 수 있다.
도 9는 본 발명에서 센서부의 미리 설정한 기준값과 측정값에 의거 제상시점을 판단하는 동작을 보여주는 흐름도이다.
도 1 ~ 8도면을 참고하고, 도 9에 나타난 바와 같이, 성에값을 측정하여 제상히터(미도시)를 통해 제상동작을 수행한다.
이때, 제상 시점을 판단하기 위해 센서를 증발기에 설치시에 현재 성에에 따른 기준값을 설정하는 과정이 수반된다.
그러나 본 발명에서는 발광부에서 출력된 신호가 반사판을 통해 반사되어 수신부에 수신된 신호값으로 미리 기준값이 설정되어 메모리부(미도시)에 저장되어 있기에 별도로 기준값을 설정할 필요가 없어 편리하다.
부연하면, 상기 항온 센서모듈(100)을 증발기에 설치전에 발광부에서 출력된 신호가 반사판의 반사면을 통해 수광부에 수신된 제 1 신호의 세기를 미리 측정하고, 상기 측정된 제 1신호의 세기를 기준신호값으로 메모리부에 저장한다. (S 901-S 903)
성에 정도를 측정하고자 하는 경우, 센서모듈을 증발기에 설치하고, 상기 센서모듈의 발광부에서 출력된 신호가 반사판의 반사면을 통해 수광부에 수신된 제 2 신호의 세기를 측정한다. (S 905)
상기 측정된 제 2신호의 세기와 기준신호값로 메모리부에 저장된 상기 제 1 신호의 세기를 비교한다. (예를 들어 기준신호값이 1.5인 경우, 측정값이 1.6과 같이 더 큰경우나, 기준값과 측정값의 차이가 미리 정한 값의 하나의 예인 0.3 이상(이경우의 제 2신호값의 세기는 1.8일 것임)인 경우등에서 제어부의 제어에 의거 제상동작이 수행되도록 한다) (S 907)
상기에서 반사판에 성에가 있는 경우, 센서부와 반사판이 가까워 질 것이므로 반사되어 센싱된 값은 성에가 많을 수록 더 커질 것이다.
상기 비교된 결과에 의거 미리 저장된 제 1 신호세기 또는 미리 설정된 신호세기보다 상기 측정된 제 2 신호의 세기가 더 큰 경우, 제어부의 제어에 의거 제상동작을 수행한다. (S 909)
제상동작이 수행되는 동안 반사판에 구비된 구멍 (178) 또는/및 반사면의 기울어진 형태에 의거 제상동작(성에가 녹는동작)이 더 용이하게 될 것이고, 원래대로의 복원이 빠르게 수행될 것이다.
한편, 본 발명의 다른 실시 예에서,상기 필름부(152)에 난연제를 추가하여 열선에 의한 화재방지를 위한 난연특성을 부가할 수 있다.
난연제로써 삼산화안티몬(Antimony Trioxide), 염화파라핀(Chlorinated Paraffin) 및 수산화알루미늄(Aluminium Hydroxide)을 포함하며,
삼산화안티몬(Antimony Trioxide) 100 중량부에 대하여 염화파라핀(Chlorinated Paraffin) 80~150 중량부를 적용하고, 이때 80 중량부 미만이면 연소시 발연량이 적기 때문에 환경측면에서 양호한 방법이지만 난연화 효과가 저하될 우려가 있고, 150중량부를 초과하면 염소가스가 다량 발생하여 난연성 향상의 효과보다 환경적인 유해성이 부가될 수 있으며,수산화알루미늄(Aluminium Hydroxide) 100 중량부인 것을 특징으로 한다.
본 발명은 지금까지 특정한 실시예에 관하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허 청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될 수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가지는 자는 용이하게 알 수 있음을 밝혀두고자 한다.
100: 항온 센서모듈
110: 케이스
111: 격벽
120: 센서부
121: 발광부
122: 수광부
130: 회로기판
131: 제1 회로기판
132: 제2 회로기판
140: 전원 공급부
150: 발열부
151: 발열저항
152: 필름부
153: 열선
154: 금속전도판
160: 밀봉부재, 170 : 반사판, 175 : 반사면, 178 : 구멍
200: 냉동 모니터링 제상 시스템
210: 냉동장치
220: 증발기
230: 제상기
240: 제어부

Claims (7)

  1. 외부 온도를 미리 정한 온도인 제 1 온도이하에 노출되는 케이스(110);
    일측은 상기 케이스(110) 외부에 노출되어 증발기(220)에 발생하는 성에의 두께를 감지하도록, 신호를 발진하는 발광부(121)와 발진된 신호를 수신하는 수광부(122)가 상기 케이스 내부에 포함되는 센서부(120);
    상기 케이스(110) 내부에 구비되며 상기 센서부(120)가 전기적으로 연결되는 회로기판(130);
    상기 회로기판(130)의 일측에 전기적으로 연결되어 상기 회로기판(130)에 외부 전원을 공급하는 전원 공급부(140); 및
    상기 센서부(120)가 결빙되어 성애가 발생하는 것을 방지하기 위해, 상기 회로기판(130)에 구비되며 상기 전원 공급부(140)에서 공급되는 전원에 의해 열을 발생시켜 상기 센서부(120)의 온도를 미리정한 제 2 온도 이상으로 유지시키는 발열부(150);를 포함하고,
    상기 발열부(150)는,
    상기 회로기판(130)에서 상기 센서부(120)와 인접하게 실장되는 발열저항(151)으로 구비되고, 상기 센서부(120)의 온도를 미리 정한 제 2온도 이상으로 유지시키는 설정된 값으로 구비되고,
    상기 회로기판(130)은,
    상기 센서부(120)와 전기적으로 연결되는 제1 회로기판(131)과, 일측은 상기 제1 회로기판(131)에 연결되고 타측은 상기 전원 공급부(140)에 연결되며 상기 제1 회로기판(131)보다 폭이 더 넓은 제2 회로기판(132)을 포함하고,
    상기 발열저항(151)은 상기 제1 회로기판(131)에 구비되고,
    상기 케이스(110)는,
    효과적으로 상기 케이스 내부가 항온 상태를 유지하여 상기 센서부(120)가 결빙되는 것을 효과적으로 방지하기 위해, 상기 발열저항(151)이 설치되는 제1 회로기판(131)과 상기 제2 회로기판(132)을 분리하는 격벽(111)을 더 포함하여, 상기 케이스(110) 내부에 상기 제1 회로기판(131)에서 상기 발열저항(151)과 상기 센서부(120)가 구비되는 제1 공간(S1)이 형성되고,
    상기 발열부(150)는,
    상기 센서부(120)가 결빙되는 것을 효과적으로 방지하기 위해, 상기 제1 회로기판(131) 외측의 상부면과 하부면에 상기 발열저항(151)과 전기적으로 연결되어 상기 발열저항(151)에서 발생되는 열이 전도되는 금속 전도판(154)을 포함하고,
    상기 전원 공급부(140)와 상기 케이스(110)의 사이에 외부 공기가 유출입되는 것을 차단하여 상기 센서부(120)가 결빙되는 것을 효과적으로 방지하기 위해, 상기 전원 공급부(140)와 상기 케이스(110) 사이에 밀봉부재(160)를 더 포함하고,
    신호를 발진하는 상기 발광부(121)와 발진된 신호를 수신하는 상기 수광부(122)에 대향하여 반사판(170)이 구비되어 상기 발광부의 출력신호를 반사시켜 상기 수광부에서 신호가 수신되도록 하는 것을 특징으로 하는 항온 센서모듈(100).
  2. 외부 온도 0℃ 이하에 노출되는 케이스(110);
    일측은 상기 케이스(110) 외부에 노출되어 증발기(220)에 발생하는 성에의
    두께를 감지하도록, 신호를 발진하는 발광부(121)와 발진된 신호를 수신하는 수광
    부(122)가 상기 케이스 내부에 포함되는 센서부(120);
    상기 케이스(110) 내부에 구비되며 상기 센서부(120)가 전기적으로 연결되는
    회로기판(130);
    상기 회로기판(130)의 일측에 전기적으로 연결되어 상기 회로기판(130)에 외
    부 전원을 공급하는 전원 공급부(140); 및
    상기 센서부(120)가 결빙되어 성애가 발생하는 것을 방지하기 위해, 상기 회
    로기판(130)에 구비되며 상기 전원 공급부(140)에서 공급되는 전원에 의해 열을 발생시켜 상기 센서부(120)의 온도를 0℃ 이상으로 유지시키는 발열부(150);를 포함하고,
    상기 발열부(150)는,
    상기 회로기판(130)에서 상기 센서부(120)와 인접하게 실장되는 발열저항
    (151)으로 구비되고, 상기 센서부(120)의 온도를 0℃ 이상으로 유지시키는 설정된 값으로 구비되고,
    상기 회로기판(130)은,
    상기 센서부(120)와 전기적으로 연결되는 제1 회로기판(131)과, 일측은 상기
    제1 회로기판(131)에 연결되고 타측은 상기 전원 공급부(140)에 연결되며 상기 제1 회로기판(131)보다 폭이 더 넓은 제2 회로기판(132)을 포함하고,
    상기 발열저항(151)은 상기 제1 회로기판(131)에 구비되고,
    상기 케이스(110)는,
    효과적으로 상기 케이스 내부가 항온 상태를 유지하여 상기 센서부(120)가
    결빙되는 것을 효과적으로 방지하기 위해, 상기 발열저항(151)이 설치되는 제1 회로기판(131)과 상기 제2 회로기판(132)을 분리하는 격벽(111)을 더 포함하여, 상기 케이스(110) 내부에 상기 제1 회로기판(131)에서 상기 발열저항(151)과 상기 센서부(120)가 구비되는 제1 공간(S1)이 형성되고,
    상기 발열부(150)는,
    상기 회로기판(130)의 일부를 비도전성 물질로 둘러싸는 필름부(152)와, 양측 단부가 상기 회로기판(130)에 전기적으로 연결되어 전원이 공급되고, 상기 필름부(152)를 감는 형상으로 구비되는 열선(153)을 포함하고,
    상기 필름부(152)는, 상기 회로기판(130)에 상기 열선(153)에서 감기는 부분이 전기적으로 접속되는 것을 차단하기 위해, 고무, 플라스틱, 비닐소재를 포함하는 비도전성 물질로 구비되며 상기 회로기판(130)의 일부를 감싸도록 구비되게하며,
    상기 필름부(152)는 고무와 같은 탄성이 있는 소재를 구비시켜 열선(153)이 감길때 상기 필름부(152)에 밀착력이 커서 열선(153)이 필름부(152)에서 이탈되는 것을 방지하게하며,
    상기 열선(153)은, 상기 필름부(152)에 감기고 단부는 상기 회로기판(130)과 전기적으로 연결되어, 상기 회로기판(130)을 통해 공급되는 전원를 이용하여 열을 발생시키되, 감기는 부분은 다른 부품들과 접촉이 되지 않고 분리되게 하여,
    상기 열선(153)은 열을 발생시켜 상기 케이스(110) 내부의 온도를 0℃ 이상으로 유지시키는 효과를 제공하면서도, 상기 회로기판(130)에 실장되는 증폭기를 포함하는 소자부품과 접촉하는 것이 방지되어 상기 부품을 녹이거나 전기적으로 영향을 미치는 것을 방지할 수 있게하며,
    상기 회로기판(130)은 상기 센서부(120)가 실장되는 제1 회로기판(131)과, 상기 센서부(120) 이외에 상기 센서부(120)에 수신되는 신호를 증폭하는 증폭기, 감지된 신호를 처리하는 신호처리기를 포함하는 부품이 실장되는 제2 회로기판(132)으로 구비되고, 상기 제2 회로기판(132)은 상기 센서부(120) 이외의 부품을 실장하기 위해 상기 제1 회로기판(131)보다 폭이 더 넓게 형성되도록 하고,
    상기 전원 공급부(140)와 상기 케이스(110)의 사이에 외부 공기가 유출입되
    는 것을 차단하여 상기 센서부(120)가 결빙되는 것을 효과적으로 방지하기 위해,
    상기 전원 공급부(140)와 상기 케이스(110) 사이에 밀봉부재(160)를 더 포함하고,
    신호를 발진하는 상기 발광부(121)와 발진된 신호를 수신하는 상기 수광부(122)에 대향하여 반사판(170)이 구비되어 상기 발광부의 출력신호를 반사시켜 상기 수광부에서 신호가 수신되도록 하는 것을 특징으로 하는 항온 센서모듈(100).
  3. 1항 또는 2항에 있어서, 상기 반사판(170)에 구멍(178)을 형성시켜 반사판에 형성된 성에를 제거하기 위한 제상동작시 성에가 녹음에 따른 물방울을 배출하거나 바람의 통풍으로 인해 반사판이 성에 상태로부터의 복원이 용이하게 하는 것을 특징으로 하는 항온 센서모듈(100).
  4. 제 3항에 있어서, 상기 발광부(121)와 상기 수광부(122)에 대향되어 반사판(170)이 구비되고, 상기 발광부에서 출력된 신호를 직접적으로 반사하는 반사판 내측의 반사면(175)의 모양은 상기 반사판의 중앙에 형성된 구멍을 향하여 경사지는 형태인 것을 특징으로 하는 항온 센서모듈(100).
  5. 제 1항 또는 2항에서의 항온 센서모듈(100);
    증발기(220)를 포함하는 냉동장치(210);
    상기 증발기(220)의 외면에 생성된 성애를 제거하는 제상기(230); 및
    제 1항 또는 2항에서의 상기 항온 센서모듈(100)에 의해 측정된 상기 증발기(220)에 형성된 성애의 두께가 설정된 값 이상인 경우에 상기 제상기(230)를 가동시키는 제어부(240);를 포함하는 스마트 냉동 모니터링 제상시스템(200)에서의 성에를 감지하고 제상을 수행하는 방법은,
    상기 항온 센서모듈(100)을 증발기에 설치전에 발광부에서 출력된 신호가 반사판의 반사면을 통해 수광부에 수신된 제 1 신호의 세기를 측정하는 단계;
    상기 측정된 제 1신호의 세기를 기준신호로 저장하는 단계;
    성에를 측정하기 위해 증발기에 설치된 센서모듈의 발광부에서 출력된 신호가 반사판의 반사면을 통해 수광부에 수신된 제 2 신호의 세기를 측정하는 단계;
    상기 측정된 제 2신호의 세기와 기준신호로 저장된 상기 제 1 신호의 세기를 비교하는 단계; 및
    상기 비교된 결과에 의거 미리 저장된 제 1 신호세기 또는 미리 설정된 신호세기보다 상기 측정된 제 2 신호의 세기가 더 큰 경우, 제어부의 제어에 의거 제상동작을 수행하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 성에 제상 방법.
  6. 증발기(220)를 포함하는 냉동장치(210);
    상기 증발기의 성에를 측정하기 위해 증발기에 설치되는 항온센서모듈(100);
    상기 항온센서모듈(100)은,
    증발기(220)에 발생하는 성에의 두께를 감지하도록, 신호를 발진하는 발광부(121)와 발진된 신호를 수신하는 수광부(122)를 포함되는 센서부(120);
    상기 센서부(120)가 전기적으로 연결되는 회로기판(130);
    상기 회로기판(130)에 전원을 공급하는 전원 공급부(140); 및
    상기 센서부(120)가 결빙되어 성애가 발생하는 것을 방지하기 위해, 상기 회로기판(130)에 구비되며 상기 전원 공급부(140)에서 공급되는 전원에 의해 열을 발생시켜 상기 센서부(120)가 얼지 않도록 온도를 유지시키는 발열부(150);를 포함하고,
    신호를 발진하는 상기 발광부(121)와 발진된 신호를 수신하는 상기 수광부(122)에 대향하여 반사판(170)이 구비되어 상기 발광부의 출력신호를 반사시켜 상기 수광부에서 신호가 수신되도록 하고,
    상기 증발기(220)의 외면에 생성된 성애를 제거하는 제상기(230); 및
    상기 항온 센서모듈(100)에 의해 측정된 상기 증발기(220)에 형성된 성애의 두께가 설정된 값 이상인 경우에 상기 제상기(230)를 가동시키는 제어부(240);를 포함하는 스마트 냉동 모니터링 제상시스템(200)에서의 성에를 감지하고 제상을 수행하는 방법은,
    상기 항온 센서모듈(100)을 증발기에 설치전에 발광부에서 출력된 신호가 반사판의 반사면을 통해 수광부에 수신된 제 1 신호의 세기를 미리 측정하는 단계;
    상기 측정된 제 1신호의 세기를 기준신호로 저장하는 단계;
    성에를 측정하기 위해 증발기에 설치된 센서모듈의 발광부에서 출력된 신호가 반사판의 반사면을 통해 수광부에 수신된 제 2 신호의 세기를 측정하는 단계;
    상기 측정된 제 2신호의 세기와 기준신호로 저장된 상기 제 1 신호의 세기를 비교하는 단계; 및
    상기 비교된 결과에 의거 미리 저장된 제 1 신호세기 또는 미리 설정된 신호세기보다 상기 측정된 제 2 신호의 세기가 더 큰 경우, 제어부의 제어에 의거 제상동작을 수행하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 성에 제상 방법.
  7. 제 2항에 있어서, 상기 필름부(152)에 난연제를 추가하여 열선에 의한 화재방지를 위한 난연특성을 위해,
    난연제로써 삼산화안티몬(Antimony Trioxide), 염화파라핀(Chlorinated Paraffin) 및 수산화알루미늄(Aluminium Hydroxide)을 포함하며,
    삼산화안티몬(Antimony Trioxide) 100 중량부에 대하여 염화파라핀(Chlorinated Paraffin) 80~150 중량부 및 수산화알루미늄(Aluminium Hydroxide) 100 중량부가 포함된 것을 특징으로 하는 항온 센서모듈(100).
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