KR20120043350A - Multi liquid level sensing module - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A multi liquid level sensing module is provided to prevent a malfunction caused by a minute liquid level change or external influence because an auxiliary detecting unit is installed in the outer side of a main body. CONSTITUTION: A multi liquid level sensing module comprises a main body(110), a substrate, and an auxiliary sensing unit(170). The main body comprises an internal casing(115) being inserted into inside of a tank storing fluid and an external casing(113) installed outside of the tank. The substrate supports a capacitance sensor(150) detecting a liquid level of the fluid. The auxiliary detecting unit is joined to the outside of the internal casing by corresponding to a position of the capacitance sensor. The capacitance sensor detects the liquid level of the tank inside based on a change of an electrostatic capacity of the auxiliary detecting unit according to a change of the liquid level of the fluid inside the tank. The auxiliary detecting unit comprises a conductor.

Description

다단 수위감지 모듈 {Multi Liquid Level Sensing Module}Multi Level Sensor Module {Multi Liquid Level Sensing Module}

본 발명은 다단 수위감지 모듈에 관한 것으로, 정전용량을 이용하여 유체의 수위를 측정하는 구조를 개선한 다단 수위감지 모듈에 관한 것이다.The present invention relates to a multi-stage water level sensing module, and more particularly, to a multistage water level sensing module having an improved structure for measuring the level of a fluid using capacitance.

일반적으로 정수기, 비데, 가습장치, 제빙장치 등의 가정 용품이나 산업 용품에는 물과 같은 유체를 저장, 공급하는 유체 탱크가 적용된다. 이런 유체 탱크는 수용되는 유체의 수위를 일정하게 유지하기 위해 수위를 감지하는 수위감지 모듈을 필요로 한다. 수위감지 모듈을 분류하면 기구적인 타입과 전자적인 타입이 있다.In general, a fluid tank for storing and supplying a fluid such as water is applied to household or industrial items such as a water purifier, a bidet, a humidifier, an ice maker, and the like. Such fluid tanks require a level sensing module to sense the level to maintain a constant level of fluid received. The water level detection module is classified into mechanical type and electronic type.

기구적 수위감지 모듈은 유체의 부력에 따라 플로트가 승강하고, 승강에 의한 자기력의 변화를 감지하여 유체의 수위를 감지한다. 기구적 수위감지 모듈의 예는 리드 스위치, 홀센서 및 자기 저항(MR) 스위치 등이다.The mechanical level sensing module senses the level of the fluid by sensing the float in accordance with the buoyancy of the fluid, by detecting a change in the magnetic force caused by the lift. Examples of mechanical level sensing modules are reed switches, hall sensors and magnetoresistive (MR) switches.

반면, 전자적 수위감지 모듈은 정전용량의 변화를 감지하여 유체의 수위를 감지하고 그 예로는 정전용량 센서 등이 있다.On the other hand, the electronic water level detection module detects a change in capacitance to detect the level of the fluid, for example, a capacitive sensor.

그러나, 종래의 기구적 수위감지 모듈은 플로트의 기구적인 동작이 필요하므로, 플로트의 기구적인 구조에 의해 동작이 불량해지는 경우가 있다. 또한, 상기 플로트의 동작이 불량해짐에 따라 마그네트의 감지가 불량해지므로, 유체 탱크 내에 유체의 수위를 정확하게 측정할 수 없는 경우가 있다.However, since the conventional mechanical water level detection module requires the mechanical operation of the float, the operation may be poor due to the mechanical structure of the float. In addition, as the operation of the float becomes poor, the detection of the magnet becomes poor, so that the level of the fluid in the fluid tank may not be accurately measured.

또한, 기구적 수위감지 모듈은 기구적인 구조의 특성상 플로트나 플로트지지 구조에 물때와 같은 이물질이 붙게 되어 자력이 정상적으로 감지되지 않을 우려가 있다. 기구적 수위감지 모듈의 경우, 분리 후 물때를 제거하는 과정에서 수위감지 모듈의 기구적으로 복잡한 형상에 의해 이물질 제가가 곤란하거나 이물질 청소 시간이 증가된다는 문제점을 갖는다.In addition, the mechanical water level detection module is attached to the float or float support structure due to the characteristics of the mechanical structure there is a fear that the magnetic force is not normally detected. In the case of the mechanical level sensing module, it is difficult to remove foreign substances or increase the cleaning time of foreign substances due to the mechanically complicated shape of the level sensing module in the process of removing scale after separation.

또한, 정수기와 같은 유체 탱크는 내측 벽면에 스크래치가 형성되지 않도록 최대한 매끄럽게 제작하여 유체탱크 내측 벽면에 이물질이 부착되는 것을 최소화한다. 유체 탱크 내부에 구조물이 설치될 경우 그 구조물에 이물질이 부착되므로, 정수기 설계시 유체 탱크의 내부에는 가급적 구조물을 설치하지 않으려고 하는 경향을 갖는다.In addition, the fluid tank such as a water purifier is made as smooth as possible so as not to form a scratch on the inner wall to minimize the adhesion of foreign matter to the inner wall of the fluid tank. When a structure is installed inside the fluid tank, foreign matter is attached to the structure, so when designing a water purifier, there is a tendency not to install the structure inside the fluid tank as much as possible.

한편, 종래의 기술에서 정전용량 센서가 유체 탱크의 외측에 설치되는 경우, 유체 탱크 주위의 습도 및 이물질 등의 영향에 의해 오작동을 일으키는 경우가 있다. 반면, 종래의 정전용량 센서가 유체 탱크의 내측에 설치되는 경우, 제어 내지 감지하고자 하는 수위 당 하나씩 수위감지 센서 모듈을 설치해야 하기 때문에 제조 단가 및 조립 단가가 상승하게 되며, 유체 탱크의 측벽에 다수의 홀을 뚫어 장착해야 하기 때문에 불편하고 제조에도 불리하여 경제적인 비용이 증가한다는 문제점을 갖는다.On the other hand, in the conventional technique, when the capacitive sensor is installed outside the fluid tank, there may be a malfunction caused by the influence of humidity and foreign matters around the fluid tank. On the other hand, if the conventional capacitive sensor is installed inside the fluid tank, since the level sensor module must be installed one per level to be controlled or sensed, the manufacturing cost and the assembly cost increase, and a large number is provided on the side wall of the fluid tank. It is inconvenient and disadvantageous to manufacture because it must be mounted through the hole of the economic cost increases.

본 발명의 목적은, 제어 내지 감지하고자 하는 수위마다 센서 모듈을 장착해야 하는 구조를 일체화 내지 단순화시켜 제조 단가 및 조립 단가를 감소시킬 수 있는 다단 수위감지 모듈을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a multi-level water level sensing module that can reduce the manufacturing cost and assembly cost by integrating or simplifying the structure in which the sensor module should be mounted for each level to be controlled or sensed.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 동일한 수위감지 모듈용 사출물을 가지고 다양한 수위 조건에 대응할 수 있으며, 적용범위를 증대시킬 수 있는 다단 수위감지 모듈을 제공하는 것이다.In addition, another object of the present invention is to provide a multi-level water level sensing module that can cope with various water level conditions with the same injection level for the water level sensing module, and can increase the scope of application.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은, 보조 감지부를 본체 외측에 장착하여, 미세한 수위 변화 내지 외부 영향에 의해 오작동을 예방할 수 있는 다단 수위감지 모듈을 제공하는 것이다.In addition, another object of the present invention is to provide a multi-level water level detection module that can be installed in the auxiliary sensing unit outside the main body, to prevent malfunction due to minute water level changes or external influences.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은, 외형을 단순화시켜 이물질 부착을 최소화할 수 있으며, 청소 시간을 단축할 수 있는 다단 수위감지 모듈을 제공하는 것이다.In addition, another object of the present invention is to provide a multi-level water level detection module that can simplify the appearance to minimize foreign matter adhesion and shorten the cleaning time.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은, 유체를 저장하는 탱크에 다수의 홀을 필요로 하지 않아 단순한 구조로 할 수 있는 다단 수위감지 모듈을 제공하는 것이다.Still another object of the present invention is to provide a multi-level water level sensing module which can be made simple by eliminating a plurality of holes in a tank for storing fluid.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은, 보조 감지부의 간단한 조작에 의해 감지 내지 제어하고자 하는 수위를 용이하게 조절할 수 있는 다단 수위감지 모듈을 제공하는 것이다.In addition, another object of the present invention is to provide a multi-level water level sensing module that can easily adjust the water level to be detected or controlled by a simple operation of the auxiliary sensing unit.

본 발명의 목적은, 일측은 유체를 저장하는 탱크 내부에 삽입되는 내부 케이싱과 타측은 탱크 외부에 설치되는 외부 케이싱을 갖는 본체와; 상기 본체에 내장되어 상기 내부 케이싱의 길이방향으로 배치된 정전용량 센서를 구비한 기판과; 상기 정전용량 센서의 위치에 대응하여 상기 내부 케이싱의 외부에 결합된 보조 감지부;를 포함하며, 상기 탱크 내부의 유체의 수위 변화에 따른 상기 보조 감지부의 정전용량 변화에 기초하여 상기 정전용량 센서가 탱크 내부의 수위를 감지하는 것을 특징으로 하는 다단 수위감지 모듈에 의해 달성된다.An object of the present invention, one side and the main body having an inner casing is inserted into the tank for storing the fluid and the other side is installed outside the tank; A substrate having a capacitive sensor embedded in the main body and disposed in the longitudinal direction of the inner casing; And an auxiliary sensing unit coupled to the outside of the inner casing corresponding to the position of the capacitive sensor, wherein the capacitive sensor is based on a change in capacitance of the auxiliary sensing unit according to a change in the level of the fluid inside the tank. It is achieved by a multi-stage water level detection module, characterized in that for detecting the water level inside the tank.

또한, 상기 정전용량 센서는 집적회로(Integrated Circuit)를 포함하는 것이 바람직하다.In addition, the capacitive sensor preferably includes an integrated circuit.

또한, 상기 보조 감지부는 도전체를 포함하는 것이 바람직하다.In addition, the auxiliary detecting unit preferably includes a conductor.

또한, 상기 보조 감지부는 상기 외부 케이싱에 착탈 가능하게 마련되며, 상기 외부 케이싱 및 상기 보조 감지부 중 어느 하나에 마련된 물림홈;을 포함하고, 상기 외부 케이싱 및 상기 보조 감지부 중 다른 하나에 상기 물림홈과 맞물려 상기 보조 감지부의 위치가 고정되는 걸림돌기;를 포함하는 것이 바람직하다.The auxiliary detecting unit may be detachably attached to the outer casing, and includes a biting groove provided in any one of the outer casing and the auxiliary detecting unit, and the bite is caught in another one of the outer casing and the auxiliary detecting unit. It is preferable to include; engaging projection that is engaged with the groove is fixed to the position of the auxiliary sensing unit.

또한, 상기 보조 감지부는 상기 보조 감지부가 상기 본체에 결합한 상태에서 상기 본체에 대하여 이동 가능하게 마련된 길이 조절부재를 포함하는 것이 바람직하다.The auxiliary detecting unit may include a length adjusting member provided to be movable with respect to the main body in a state in which the auxiliary detecting unit is coupled to the main body.

또한, 상기 길이 조절부재는 이웃한 보조 감지부와 연결되는 것이 바람직하다.In addition, the length adjusting member is preferably connected to the neighboring auxiliary sensing unit.

또한, 상기 정전용량 센서는 상기 기판에 복수로 이격 배치된 것이 바람직하다.In addition, the capacitive sensor is preferably disposed a plurality of spaced apart from the substrate.

또한, 상기 내부 케이싱은 사각형, 원형, 다각형 등의 단면을 갖는 통 형상을 포함하는 것이 바람직하다.In addition, the inner casing preferably includes a cylindrical shape having a cross section of a square, a circle, a polygon, or the like.

또한, 상기 기판은 상기 본체의 내부에 내장되어 합성수지를 포함하는 충전물로 밀봉되는 것이 바람직하다.In addition, the substrate is preferably embedded in the interior of the body is sealed with a filler containing a synthetic resin.

본 발명에 따르면, 제어 내지 감지하고자 하는 수위마다 센서 모듈을 장착해야 하는 구조를 일체화 내지 단순화시켜 제조 단가 및 조립 단가를 감소시킬 수 있다.According to the present invention, it is possible to reduce the manufacturing cost and assembly cost by integrating or simplifying the structure in which the sensor module should be mounted for each level to be controlled or sensed.

또한, 동일한 수위감지 모듈용 사출물인 본체를 이용하여 다양한 수위 조건에 대응할 수 있어 적용범위를 증대시킬 수 있다.In addition, it is possible to cope with a variety of water level conditions by using the same body for injection molding for the water level sensing module can increase the scope of application.

또한, 보조 감지부를 본체 외측에 장착하여, 미세한 수위 변화 내지 외부 영향에 의해 오작동을 예방할 수 있다.In addition, by attaching the auxiliary sensing unit outside the main body, it is possible to prevent malfunction due to minute water level changes or external influences.

또한, 외형을 단순화시켜 이물질 부착을 최소화할 수 있으며, 청소 시간을 단축할 수 있다.In addition, the appearance can be simplified to minimize foreign matter adhesion, and the cleaning time can be shortened.

또한, 유체를 저장하는 탱크에 다수의 홀을 필요로 하지 않아 단순한 구조로 할 수 있다.In addition, the tank for storing the fluid does not require a plurality of holes, it can be a simple structure.

또한, 보조 감지부의 간단한 조작에 의해 감지 내지 제어하고자 하는 수위를 용이하게 조절할 수 있다.In addition, the water level to be detected or controlled can be easily adjusted by simple operation of the auxiliary sensing unit.

도 1은 본 발명의 일실시예가 설치된 상태를 도시한 절단 사시도,
도 2는 도 1의 정단면도,
도 3은 도 1의 측단면도,
도 4는 보조 감지부의 다른 실시예를 설명하기 위한 분해사시도,
도 5a 및 도 5b는 보조 감지부의 작동을 설명하기 위한 단면도,
도 6a 및 도 6b는 수위를 감지하는 상태를 설명하기 위한 개략도,
도 7은 센서에서 수위 변화에 따른 정전용량 변화를 도시한 그래프,
도 8은 보조 감지부가 조절되는 구성을 나타내기 위한 부분 사시도이다.1 is a cut perspective view showing a state in which an embodiment of the present invention is installed,
2 is a front cross-sectional view of FIG.
3 is a side cross-sectional view of FIG.
4 is an exploded perspective view for explaining another embodiment of the auxiliary detecting unit;
5A and 5B are cross-sectional views illustrating the operation of the auxiliary sensing unit;
6A and 6B are schematic diagrams for explaining a state of detecting water level;
7 is a graph showing a change in capacitance with a change in water level in the sensor,
8 is a partial perspective view for illustrating a configuration in which the auxiliary sensing unit is adjusted.

본 발명에 따른 다단 수위감지 모듈(100)을 이하의 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.The multi-level water level detection module 100 according to the present invention will be described with reference to the drawings below.

도 1은 본 발명의 일실시예가 설치된 상태를 도시한 절단 사시도이고, 도 2는 도 1의 정단면도이며, 도 3은 도 1의 측단면도이고, 도 4는 보조 감지부의 다른 실시예를 설명하기 위한 분해사시도이며, 도 5a 및 도 5b는 보조 감지부의 작동을 설명하기 위한 단면도이고, 도 6a 및 도 6b는 수위를 감지하는 상태를 설명하기 위한 개략도이며, 도 7은 센서에서 수위 변화에 따른 정전용량 변화를 도시한 그래프이고, 도 8은 보조 감지부가 조절되는 구성을 나타내기 위한 부분 사시도이다.1 is a cut perspective view illustrating a state in which an embodiment of the present invention is installed, FIG. 2 is a front sectional view of FIG. 1, FIG. 3 is a side sectional view of FIG. 1, and FIG. 4 illustrates another embodiment of the auxiliary sensing unit. 5A and 5B are cross-sectional views illustrating the operation of the auxiliary sensing unit, FIGS. 6A and 6B are schematic views for explaining a state of detecting a water level, and FIG. 7 is a power failure according to a water level change in a sensor. 8 is a graph illustrating capacitance change, and FIG. 8 is a partial perspective view illustrating a configuration in which the auxiliary sensing unit is adjusted.

본 발명의 일실시예에 따른 다단 수위감지 모듈(100)은, 도 1 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 본체(110)와, 정전용량 센서(150)를 구비한 기판(130)과, 보조 감지부(170)를 포함한다.Multi-level water level detection module 100 according to an embodiment of the present invention, as shown in Figures 1 to 8, the body 110, the substrate 130 having a capacitive sensor 150, and the auxiliary It includes a sensing unit 170.

다단 수위감지 모듈(100)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 유체를 저장하는 탱크의 벽(10)을 관통하여 설치된다. 다단 수위감지 모듈(100)은 도 1에 도시된 바와 같이, 상부의 벽(10)에 지지되어 내부에 저장된 유체의 수위를 감지하게 된다. 이 경우 하나의 다단 수위감지 모듈(100)은 여러 위치에서 수위를 감지할 수 있다. 예를 들면, 하나의 다단 수위감지 모듈(100)에 세 개의 정전용량 센서(150)가 구비되어 있다. 즉, 본 발명의 일실시예에 따른 다단 수위감지 모듈(100)의 사용 예를 설명하면 다음과 같다.The multi-level water level detection module 100 is installed through the wall 10 of the tank for storing the fluid, as shown in FIG. As shown in FIG. 1, the multi-level water level sensing module 100 is supported by the upper wall 10 to sense the level of the fluid stored therein. In this case, one multi-level water level detection module 100 may detect the water level at various locations. For example, three capacitive sensors 150 are provided in one multi-level water level sensing module 100. That is, an example of using the multi-level water level detection module 100 according to an embodiment of the present invention is as follows.

첫째로, 제일 하단의 정전용량 센서(150)는 탱크 내부의 유체의 수위가 낮다는 것을 감지하여 그 결과에 기초하여 미도시된 제어부에서 경보음을 발하거나 유체가 공급을 개시하도록 한다. 둘째로, 중간의 정전용량 센서(150)는 유체의 수위가 적절하게 채워진 상태를 감지하여 그 결과에 기초하여 제어부에서 유체의 공급을 중단하게 한다. 셋째로, 최상단의 정전용량 센서(150)는 유체의 수위가 과잉 공급된다는 것을 감지하여 이에 기초하여 제어부에서 유체가 넘칠 우려가 있다는 경보음을 발하고 유체의 공급을 중단시킬 수 있다.First, the lowermost capacitive sensor 150 senses that the fluid level in the tank is low and based on the result, an alarm is sounded at the controller (not shown) or the fluid starts supplying. Secondly, the intermediate capacitive sensor 150 detects a state in which the fluid level is properly filled and causes the control unit to stop supplying the fluid based on the result. Third, the uppermost capacitive sensor 150 may detect that the fluid level is excessively supplied, and generate a warning sound that the fluid may be overflowed from the controller based on this, and stop supply of the fluid.

본체(110)는 본체(110)의 외부에 노출되는 상부에 마련된 외부 케이싱(113)과, 외부 케이싱(113)에서 연장되어 본체(110) 내부로 삽입되는 내부 케이싱(115)을 구비한다. 본체(110)는 일반적으로 하나의 플라스틱 사출물을 포함한다. 본체(110)는 규격품으로 사출되어 다양한 제품에 적용 가능하고 다양한 범위의 유체의 수위(높이)를 감지할 수 있는 정전용량 센서(150)를 내장한다. 따라서, 본체(110)를 제작하고 설계하는 비용이 줄어들어 경제성을 향상시킬 수 있다. 본체(110)의 내부는 기판(130)에 지지되는 정전용량 센서(150)를 내장한 후에 합성수지 등의 충진물(160)로 채워져 밀봉된다. 이 때, 물론 기판(130) 및 정전용량 센서(150)와 외부의 제어부 등과 전기적으로 연결될 수 있는 케이블(120)이 돌출된다. 이에, 본체(110) 내부의 기판(130) 및 정전용량 센서(150)에서는 물이 침투되지 않는 방수가 가능하다. 내부 케이싱(115)은 유체의 수위를 측정하는 구성을 지지하고 있으므로 길이방향으로 긴 구성을 갖는 것이 바람직하다. 이에, 유체의 수위를 감지할 수 있는 범위를 넓게 할 수 있다.The main body 110 includes an outer casing 113 provided at an upper portion exposed to the outside of the main body 110, and an inner casing 115 extending from the outer casing 113 and inserted into the main body 110. Body 110 generally includes one plastic injection molding. The main body 110 may be injected as a standard product, and may be applied to various products, and have a capacitive sensor 150 capable of detecting a level (height) of a wide range of fluids. Therefore, the cost of manufacturing and designing the main body 110 can be reduced, thereby improving economic efficiency. The interior of the main body 110 is filled with a filler 160 such as a synthetic resin and sealed after embedding the capacitive sensor 150 supported on the substrate 130. At this time, of course, the cable 120 that can be electrically connected to the substrate 130 and the capacitive sensor 150 and the external control unit is protruded. Thus, the substrate 130 and the capacitive sensor 150 inside the main body 110 may be waterproof to prevent water from penetrating. Since the inner casing 115 supports the structure which measures the water level of a fluid, it is preferable to have a structure long in a longitudinal direction. Thus, it is possible to widen the range to detect the level of the fluid.

내부 케이싱(115)은 일실시예의 사각형 단면을 갖는 통 형상뿐만 아니라, 원형, 다각형의 단면을 갖는 통 형상을 포함할 수 있다.The inner casing 115 may include not only a cylindrical shape having a rectangular cross section, but also a cylindrical shape having a circular, polygonal cross section.

본체(110)는 외부 케이싱(113)에 마련된 플랜지(117)에 의해 본체(110)에 견고하게 지지될 수 있다.The main body 110 may be firmly supported by the main body 110 by the flange 117 provided in the outer casing 113.

외부 케이싱(113)에는 보조 감지부(170)가 결합되는 물림홈(119)이 형성되어 있다. 물림홈(119)은 도 4에서와 같이 외부 케이싱(113)의 표면에서 함몰 형성된 것으로 도시하였으나 표면으로부터 돌출 형성될 수도 있다. 물림홈(119)은 보조 감지부(170)의 걸림돌기(175)와 결합되어 보조 감지부(170)를 지지할 수 있다.The outer casing 113 has a gutter groove 119 to which the auxiliary sensing unit 170 is coupled. The gutter groove 119 is shown as being recessed on the surface of the outer casing 113 as shown in FIG. 4, but may be formed to protrude from the surface. The bite groove 119 may be coupled to the engaging protrusion 175 of the auxiliary detecting unit 170 to support the auxiliary detecting unit 170.

기판(130)은 내부 케이싱(115)에 수용되어 정전용량 센서(150)를 지지한다. 기판(130)은 내부 케이싱(115)의 길이 방향으로 배치되어 정전용량 센서(150)를 지지한다. 또한, 기판(130)은 정전용량 센서(150)와 연결되는 전기적 신호나 전원을 수급하는 통로가 된다. 즉, 기판(130)은 집적회로(Integrated Circuit)를 구비한 정전용량 센서(150)에 전기적 신호나 전원을 공급하는 신호선의 통로가 된다. 기판(130)은 내부 케이싱(115)에 의하여 적절하고 견고하게 지지되어 충진물(160)이 주입되더라도 변형을 일으키지 않는 구조를 갖는다. 기판(130)은 통상의 PCB에 사용되는 기판을 포함한다.The substrate 130 is accommodated in the inner casing 115 to support the capacitive sensor 150. The substrate 130 is disposed in the longitudinal direction of the inner casing 115 to support the capacitive sensor 150. In addition, the substrate 130 serves as a path for receiving an electrical signal or power connected to the capacitive sensor 150. That is, the substrate 130 serves as a path for the signal line for supplying electrical signals or power to the capacitive sensor 150 having an integrated circuit. The substrate 130 has a structure that is properly and firmly supported by the inner casing 115 and does not cause deformation even when the filler 160 is injected. Substrate 130 includes a substrate used in a conventional PCB.

정전용량 센서(150)는 사용하고자 하는 탱크의 크기, 용량, 감지 내지 제어하고자 하는 유체의 높이 등에 따라 기판(130)에 배치된다. 정전용량 센서(150)는 IC를 포함한다. 정전용량 센서(150)를 개념적으로 구별하면 보조 감지부(170)에 대응한 위치에 마련된 정전용량 감지부(151)와 IC(153)로 나눌 수 있다. 즉, 정전용량 센서(150)는 도전체로 이루어진 보조 감지부(170)에 유체가 접촉하면 보조 감지부(170)에서 발생하는 정전용량을 정전용량 감지부(151)에서 감지하고 이를 IC(153)에서 비교, 분석하여 유체의 수위를 인식하게 된다. 예를 들면, 기준이 되는 보조 감지부(170)에 유체가 접촉되지 않은 상태에서 보조 감지부(170)에서 발생하는 정전용량 감지부에서 감지한 신호와 보조 감지부(170)에 유체가 접촉되어 보조 감지부(170)에서 발생하는 정전용량의 변화를 IC에서 비교, 분석하여 탱크 내부의 유체의 수위를 제어부에서 인식할 수 있도록 한다. The capacitive sensor 150 is disposed on the substrate 130 according to the size of the tank to be used, the capacity, the height of the fluid to be detected or controlled, and the like. Capacitive sensor 150 includes an IC. When the capacitive sensor 150 is conceptually distinguished, the capacitive sensor 150 may be divided into a capacitive sensor 151 and an IC 153 provided at a position corresponding to the auxiliary sensor 170. That is, the capacitive sensor 150 detects the capacitance generated by the auxiliary sensing unit 170 when the fluid contacts the auxiliary sensing unit 170 made of a conductor, and detects the capacitance generated by the capacitance sensing unit 151. Compare and analyze at to recognize the fluid level. For example, the fluid is in contact with the auxiliary sensing unit 170 and the signal detected by the capacitive sensing unit generated in the auxiliary sensing unit 170 in a state in which no fluid is in contact with the auxiliary sensing unit 170 as a reference. The change in capacitance generated by the auxiliary sensing unit 170 is compared and analyzed by the IC so that the level of the fluid in the tank can be recognized by the controller.

이러한 정전용량 센서(150)는 하나일 수도 있고 다수로 마련될 수도 있다. 정전용량 센서(150)의 위치는 적용되는 제품의 특성, 탱크의 크기 등을 고려하여 설정되는 것이 바람직하다.One or more capacitive sensors 150 may be provided. The location of the capacitive sensor 150 is preferably set in consideration of the characteristics of the product to be applied, the size of the tank, and the like.

보조 감지부(170)는 도전체로 마련되며, 외부 케이싱(113)의 외측에 지지되어 유체와 접촉하는 경우 정전용량의 발생을 증폭시키는 증폭기와 같은 기능을 한다. 즉, 도전체인 보조 감지부(170)의 크기만큼 정전용량이 발생될 수 있다. 그러나, 보조 감지부(170)의 크기는 본체(110)의 크기와 탱크의 크기, 감지하고자 하는 수위(높이) 간의 간격, 장소, 외관, 무게 등의 제한으로 인하여 무한정 크게 할 수는 없다.The auxiliary sensing unit 170 is provided as a conductor and functions as an amplifier that is supported on the outside of the outer casing 113 and amplifies the generation of capacitance when in contact with the fluid. That is, the capacitance may be generated as much as the size of the auxiliary sensing unit 170 that is a conductor. However, the size of the auxiliary detecting unit 170 cannot be enlarged indefinitely due to limitations such as the size of the body 110 and the size of the tank, the distance between the level (height) to be detected, the location, appearance, weight, and the like.

반면, 종래기술에서는 본 발명과 같이 보조 감지부(170)가 없어 내부 케이싱(115)의 내부에 마련된 정전용량 센서(150)의 정전용량 감지부에 해당하는 유체의 량만큼의 정전용량만 감지할 수 있다. 이에, 종래에는 정전용량의 변화가 아주 미세하고 선형적으로 변하여 정전용량의 변화량을 감지하기가 어렵다.On the other hand, in the prior art, there is no auxiliary sensing unit 170 as in the present invention, so that only the capacitance corresponding to the amount of fluid corresponding to the capacitance sensing unit of the capacitive sensor 150 provided inside the inner casing 115 may be detected. Can be. Therefore, in the related art, the change in capacitance is very fine and linearly changed, making it difficult to detect the change in capacitance.

본 발명에 따른 정전용량 센서(150)를 종래 기술과 비교한 것이 도 6a 내지 도 7이다.6a to 7 compare the capacitive sensor 150 according to the present invention with the prior art.

보조 감지부(170)가 존재하여 유체가 보조 감지부(170)에 접촉하기만 하면 도전체로 이루어진 보조 감지부(170)로 인해 보조 감지부(170) 전체의 면적에서 정전용량을 발생시켜 정전용량의 변화가 급격함을 알 수 있다. 이에, 본 발명에 따르면 정전용량의 변화 폭이 급격하게 변하는 점을 용이하게 감지하여 인식할 수 있어 탱크 내부의 유체의 높이를 보다 정확하게 오차 없이 감지 내지 제어할 수 있다. 본 발명에 따르면 보조 감지부(170)에 유체가 접촉되는 높이와 그렇지 않는 높이에서의 정전용량의 변화가 급격하여 미세한 수위 변화도 감지할 수 있고, 이로 인해 외부 변화(예를 들면, 물의 진동, 출렁임 등)에 의한 오동작을 줄일 수 있는 장점을 갖는다.When the auxiliary sensing unit 170 exists and the fluid only contacts the auxiliary sensing unit 170, the capacitance is generated in the area of the entire auxiliary sensing unit 170 due to the auxiliary sensing unit 170 made of a conductor. It can be seen that the change of is abrupt. Thus, according to the present invention, it is possible to easily detect and recognize a point where the change in capacitance changes rapidly, so that the height of the fluid inside the tank can be detected or controlled more accurately without errors. According to the present invention, the change of capacitance at the height at which the fluid contacts the auxiliary sensing unit 170 and the height at which the fluid is not in contact with each other is abrupt, so that a minute change in water level can be detected, thereby causing an external change (for example, vibration of water, It has an advantage of reducing malfunction caused by rocking).

도 6a에 도시된 바와 같이, 보조 감지부(170)에 유체가 접촉되지 않은 경우에는 보조 감지부(170)에서 발생하는 정전용량이 거의 없거나 미세하여 정전용량 감지부(151)가 정전용량을 감지하지 못해 유체의 수위를 감지하지 못한 “off”상태이다. 한편, 유체의 수위가 증가하여 도 6b에 도시된 바와 같이, 보조 감지부(170)에 유체가 접촉되면, 정전용량 변화량이 급격하게 증가하여 정전용량 감지부(151)가 정전용량의 변화량을 감지하여 IC(153)가 이를 전달받아 정전용량 센서(150)에서 유체의 수위를 감지할 수 있는 “on”상태가 될 수 있다.As shown in FIG. 6A, when no fluid is in contact with the auxiliary sensing unit 170, the capacitance generated by the auxiliary sensing unit 170 is little or fine, and thus the capacitance sensing unit 151 senses the capacitance. It is “off” because it could not detect the fluid level. On the other hand, when the fluid level is increased, and as shown in FIG. 6B, when the fluid comes into contact with the auxiliary sensing unit 170, the amount of change in capacitance is rapidly increased, and the capacitance sensing unit 151 detects the amount of change in capacitance. Thus, the IC 153 may be transferred to an “on” state capable of detecting the level of the fluid in the capacitive sensor 150.

보조 감지부(170)는 외부 케이싱(113)에 착탈 가능한 구조를 갖는다. 보조 감지부(170)는 일실시예로 도 1에 도시된 바와 같이 내부 케이싱(115)에 돌출된 스커트(118)에 다수 형성된 걸림턱(173)에 고정되어 지지될 수 있다.The auxiliary sensing unit 170 has a structure detachable from the outer casing 113. As shown in FIG. 1, the auxiliary sensing unit 170 may be fixed to and supported by the locking step 173 formed in the skirt 118 protruding from the inner casing 115.

그리고, 보조 감지부(170)는 도 1에 도시된 바와 같이, 내부 케이싱(115)의 넓은 한쪽 면에서만 설치될 수도 있고, 도 4에 도시된 바와 같이, 외부 케이싱(113)을 둘러싸는 구조를 가질 수도 있다. 또한, 보조 감지부(170)는 “ㄷ”자 형상으로 외부 케이싱(113)에 지지될 수도 있다. As shown in FIG. 1, the auxiliary sensing unit 170 may be installed only on one wide side of the inner casing 115. As shown in FIG. 4, the auxiliary sensing unit 170 may surround the outer casing 113. May have In addition, the auxiliary sensing unit 170 may be supported by the outer casing 113 in a "c" shape.

그리고, 보조 감지부(170)가 본체(110)에 지지되는 방법도 도 1에 도시한 방법 이외에도 다양하게 본체(110)에 지지될 수 있다.In addition to the method illustrated in FIG. 1, the auxiliary sensing unit 170 may be supported by the main body 110 in various ways.

또한, 보조 감지부(170)의 다른 실시예로, 도 4에 도시된 바와 같이, 외부 케이싱(113)에 마련된 물림홈(119)과 맞물리는 걸림돌기(175)를 구비하여 사용자가 힘을 가하여 외부 케이싱(113)에 분리 결합할 수 있는 구조를 가질 수 있다.In addition, as another embodiment of the auxiliary detecting unit 170, as shown in Figure 4, the engaging protrusion 175 is provided with the engaging groove 119 provided in the outer casing 113, the user applies a force It may have a structure that can be separated and coupled to the outer casing (113).

또한, 동일한 본체(110)와 정전용량 센서(150)를 구비하였더라도, 보조 감지부(170)의 높이를 달리하여 장착하면, 감지할 수 있는 수위의 범위를 달리 할 수 있다. 즉, 도 5a 및 도 5b를 참조하여 설명하면 다음과 같다. 최초에 도 5a와 같이 보조 감지부(170a, 170b, 170c)를 장착하여 감지할 수 있는 유체의 수위(높이)가 각각 “H3a”, “H2a” 및 “H1a”로 된다. 반면 도 5b와 같이 크기가 다른 보조 감지부(270a, 270b, 270c)로 교체하여 장착하면, 감지할 수 있는 유체의 수위(높이)가 각각 “H3b”, “H2b” 및 “H1b”로 간단하게 변경될 수 있다. 여기서, 정전용량 센서(150a, 150c, 150c)의 정전용량 감지부(151a, 151b, 151c)는 보조 감지부(170a, 170b, 170c, 270a, 270b, 270c)와 각각 대응되는 위치에서 형성된다.In addition, even if the same main body 110 and the capacitive sensor 150 is provided, by changing the height of the auxiliary sensing unit 170, it is possible to vary the range of water level that can be detected. That is, with reference to Figures 5a and 5b as follows. First, as shown in FIG. 5A, the level (height) of the fluid that can be detected by mounting the auxiliary sensing units 170a, 170b, and 170c becomes “H3a”, “H2a”, and “H1a”, respectively. On the other hand, if it is replaced by the auxiliary sensing unit 270a, 270b, 270c having different sizes as shown in FIG. can be changed. Here, the capacitive sensing units 151a, 151b, and 151c of the capacitive sensors 150a, 150c, and 150c are formed at positions corresponding to the auxiliary sensing units 170a, 170b, 170c, 270a, 270b, and 270c, respectively.

즉, 본 발명에 따르면, 하나의 정전용량 센서(150) 및 본체(110)를 이용하여 광범위한 유체의 수위를 감지할 수 있다는 장점이 있다. That is, according to the present invention, one capacitive sensor 150 and the main body 110 may be used to detect a wide range of fluid levels.

길이 조절부재(180)는 보조 감지부(170)의 길이를 조절할 수 있도록 보조 감지부(170)가 본체(110)에 결합한 상태에서 본체(110)에 대하여 길이를 조절할 수 있는 구조를 갖는다. 이 과정에서 길이 조절부재(180)는 견고하게 고정할 수 있는 누름 스프링 구조 등의 공지의 구조를 포함하여 길이 조절부재(180)가 사용자가 원하는 위치에서 견고하게 위치를 유지할 수 있음은 물론이다.The length adjusting member 180 has a structure capable of adjusting the length of the main body 110 in a state in which the auxiliary detecting unit 170 is coupled to the main body 110 so as to adjust the length of the auxiliary detecting unit 170. In this process, the length adjusting member 180 includes a known structure such as a pressing spring structure that can be firmly fixed, and the length adjusting member 180 can be firmly maintained at a position desired by the user.

길이 조절부재(180)의 일실시예로 도 8을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 길이 조절부재(180)는 보조 감지부(170)에 지지된 가이드(181)와 가이드(181)를 따라 이동 가능하게 마련된 슬라이드판(183)을 구비한다. 여기서, 가이드(181) 및 슬라이드판(183)도 보조 감지부(170)와 마찬가지고 도전체인 것이 바람직하다. 즉, 사용자는 슬라이드판(183)을 이동시켜 감지하고자 하는 유체의 수위(높이)를 조절할 수 있다.Referring to Figure 8 as an embodiment of the length adjusting member 180 as follows. The length adjusting member 180 includes a guide 181 supported by the auxiliary sensing unit 170 and a slide plate 183 provided to be movable along the guide 181. Here, the guide 181 and the slide plate 183 is also the same as the auxiliary sensing unit 170, it is preferable that the conductor. That is, the user may adjust the level (height) of the fluid to be detected by moving the slide plate 183.

여기서, 길이 조절부재(180)는 이웃한 보조 감지부(170)와 연결될 수도 있다. 즉, 예를 들면, 도 5a에서 중간의 정전용량 센서(150b)가 불필요한 경우, 하측의 정전용량 센서(150c)에 대응하는 위치의 보조 감지부(170c)에 마련된 길이 조절부재(미도시)를 중간의 보조 감지부(150b)와 연결시킨다. 이에, 별도로 중간의 보조 감지부(170b)를 분리할 필요 없이 간편하게 감지하고자 하는 유체의 수위를 조절할 수 있다.Here, the length adjusting member 180 may be connected to the neighboring auxiliary sensing unit 170. That is, for example, when the intermediate capacitance sensor 150b is unnecessary in FIG. 5A, the length adjusting member (not shown) provided in the auxiliary sensing unit 170c at the position corresponding to the lower capacitance sensor 150c is removed. It is connected to the intermediate auxiliary detecting unit 150b. Thus, it is possible to easily adjust the level of the fluid to be detected without the need to separate the auxiliary sensor 170b in the middle.

이에, 보조 감지부(170)를 본체(110)에서 결합한 상태에서 본체(110)로부터 분리하여 교체하지 않고 하나의 보조 감지부(170)를 이용하여 다양한 범위의 유체의 높이를 감지할 수 있어 사용이 간편하고 경제성과 제품에의 적용성을 매우 향상시킬 수 있다.Thus, the auxiliary sensing unit 170 can be used to detect the height of the fluid in various ranges using one auxiliary sensing unit 170 without being separated from the main body 110 in the state in which the auxiliary sensing unit 170 is coupled to the main body 110. This simplicity and economy and the applicability to the product can be greatly improved.

또한, 전술한 효과 이외에도 외형을 단순화시켜 이물질 부착을 최소화할 수 있고, 청소 기간을 단축할 수 있다. 다수의 수위를 감지 내지 제어하더라도 하나의 다단 수위감지 모듈이 필요하여 탱크에 다수의 홀을 필요로 하지 않아 구조가 간단하고 컴팩트해질 수 있다.In addition, in addition to the effects described above, the appearance can be simplified to minimize foreign matter adhesion, and the cleaning period can be shortened. Even if a plurality of levels are detected or controlled, one multi-level level sensing module is required, and thus a structure may be simple and compact since the tank does not require a plurality of holes.

설명하지 않은 참조번호 190은 유체의 출입을 차단하는 실링부(190)이다.Reference numeral 190, which is not described, is a sealing unit 190 to block the entrance of the fluid.

여기서, 본 발명의 여러 실시예를 도시하여 설명하였지만, 본 발명의 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 원칙이나 정신에서 벗어나지 않으면서 본 실시예를 변형할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 발명의 범위는 첨부된 청구항과 그 균등물에 의해 정해질 것이다.Here, although various embodiments of the present invention have been illustrated and described, it will be apparent to those skilled in the art that the present embodiments may be modified without departing from the spirit or spirit of the present invention. will be. It is intended that the scope of the invention be defined by the claims appended hereto and their equivalents.

100 : 다단 수위감지 모듈 110 : 본체
113 : 외부 케이싱 115 : 내부 케이싱
117 : 플랜지 118 : 스커트
119 : 물림홈 120 : 케이블
130 : 기판 150 : 정전용량 센서
160 : 충진물 170 : 보조 감지부
173 : 걸림턱 175 : 걸림 돌기
180 : 길이 조절부재 181 : 가이드
183 : 슬라이드판 190 : 실링부100: multi-level water level detection module 110: main body
113: outer casing 115: inner casing
117: flange 118: skirt
119: gutter groove 120: cable
130 substrate 150 capacitive sensor
160: filler 170: auxiliary detector
173: engaging jaw 175: engaging projection
180: length adjusting member 181: guide
183: slide plate 190: sealing part

Claims (9)

일측은 유체를 저장하는 탱크 내부에 삽입되는 내부 케이싱과 타측은 탱크 외부에 설치되는 외부 케이싱을 갖는 본체와;
상기 본체에 내장되어 상기 내부 케이싱의 길이방향으로 배치되며, 유체의 수위를 감지하는 정전용량 센서를 지지하는 기판과;
상기 정전용량 센서의 위치에 대응하여 상기 내부 케이싱의 외부에 결합된 보조 감지부;를 포함하며,
상기 탱크 내부의 유체의 수위 변화에 따른 상기 보조 감지부의 정전용량 변화에 기초하여 상기 정전용량 센서가 탱크 내부의 수위를 감지하는 것을 특징으로 하는 다단 수위감지 모듈.One side has a main body having an inner casing is inserted into the tank for storing the fluid and the other side is an outer casing is installed outside the tank;
A substrate embedded in the main body and disposed in the longitudinal direction of the inner casing, the substrate supporting a capacitive sensor sensing a level of a fluid;
And an auxiliary sensing unit coupled to the outside of the inner casing in response to the position of the capacitive sensor.
Multi-level water level sensing module, characterized in that the capacitive sensor detects the water level in the tank based on the change in capacitance of the auxiliary sensing unit according to the change in the water level of the tank. 제1항에 있어서,
상기 정전용량 센서는 집적회로(Integrated Circuit)를 포함하는 것을 특징으로 하는 다단 수위감지 모듈.The method of claim 1,
The capacitive sensor is a multi-stage water level sensing module, characterized in that it comprises an integrated circuit (Integrated Circuit). 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 보조 감지부는 도전체를 포함하는 것을 특징으로 하는 다단 수위감지 모듈.The method according to claim 1 or 2,
And the auxiliary sensing unit comprises a conductor. 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 보조 감지부는 상기 외부 케이싱에 착탈 가능하게 마련되며,
상기 외부 케이싱 및 상기 보조 감지부 중 어느 하나에 마련된 물림홈;을 포함하고,
상기 외부 케이싱 및 상기 보조 감지부 중 다른 하나에 상기 물림홈과 맞물려 상기 보조 감지부의 위치가 고정되는 걸림돌기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 다단 수위감지 모듈.The method according to claim 1 or 2,
The auxiliary detecting unit is provided detachably to the outer casing,
And a gutter groove provided in any one of the outer casing and the auxiliary sensing unit.
Multi-level water level sensing module comprising a; and the engaging projection is fixed to the other side of the outer casing and the auxiliary sensing unit and the engagement groove is fixed to the position of the auxiliary sensing unit. 제4항에 있어서,
상기 보조 감지부는 상기 보조 감지부가 상기 본체에 결합한 상태에서 상기 본체에 대하여 이동 가능하게 마련된 길이 조절부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 다단 수위감지 모듈.The method of claim 4, wherein
And the auxiliary detecting unit comprises a length adjusting member provided to be movable relative to the main body in a state in which the auxiliary detecting unit is coupled to the main body. 제5항에 있어서,
상기 길이 조절부재는 이웃한 보조 감지부와 연결되는 것을 특징으로 하는 다단 수위감지 모듈.The method of claim 5,
The length adjusting member is a multi-stage water level sensing module, characterized in that connected to the neighboring auxiliary sensing unit. 제1항에 있어서,
상기 정전용량 센서는 상기 기판에 복수로 이격 배치된 것을 특징으로 하는 다단 수위감지 모듈.The method of claim 1,
The capacitive sensor is a multi-stage water level sensing module, characterized in that arranged in a plurality of spaced apart on the substrate. 제1항에 있어서,
상기 내부 케이싱은 사각형, 원형, 다각형 등의 단면을 갖는 통 형상을 포함하는 것을 특징으로 하는 다단 수위감지 모듈.The method of claim 1,
The inner casing is a multi-stage water level sensing module, characterized in that it comprises a cylindrical shape having a cross section, such as a rectangle, a circle, a polygon. 제1항에 있어서,
상기 기판은 상기 본체의 내부에 내장되어 합성수지를 포함하는 충전제로 밀봉되는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 다단 수위감지 모듈.The method of claim 1,
The substrate is a multi-stage water level sensing module, characterized in that it is embedded in the body and sealed with a filler containing a synthetic resin.
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