KR20130083115A - 접촉식 온도센서의 제조방법 - Google Patents

Abstract

온도센서의 제조방법에서, 제1 내경을 갖는 커버부에 상기 제1 내경보다 작은 제1 외경을 갖는 센서부를 삽입한다. 상기 커버부의 제1 내경을 상기 제1 외경과 동일하게 감소하여, 상기 커버부의 내면과 상기 센서부의 외면을 밀착시킨다. 이와 같이, 상기 커버부와 상기 센서부가 밀착하도록 형성하여, 열전도율, 방수성 및 내습성을 향상시킬 수 있다.

Description

접촉식 온도센서의 제조방법{METHOD OF MANUFACTURING A TOUCH-TYPE TEMPERATURE SENSOR}

본 발명은 온도센서의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 정수기에 사용되는 접촉식 온도센서의 제조방법에 관한 것이다.

최근 가정이나 사무실 등에서는 냉수 또는 온수를 제공하는 정수기의 사용이 증가하고 있으며, 사용자의 요구에 따라 얼음을 제공하는 정수기와 같은 다양한 형태의 정수기가 개발되고 있다. 이러한 정수기에서는 제공되는 정수, 온수, 냉수 및 얼음의 적정온도를 유지하는 것이 매우 중요하며, 이를 위해 정수기 내부에는 각각의 온도를 측정하기 위한 온도센서를 필요한 곳에 배치하고 있다.

그러나, 정수기 내부는 항상 높은 습도가 유지되며, 필요한 경우 정수, 온수, 냉수 및 얼음과 직접 접촉하여 온도를 측정해아 하므로, 정수기 내부에 사용되는 온도센서는 열전도도가 높고 방수성 및 내습성이 우수하도록 설계되어야 한다.

이를 위해, 현재 정수기 내부에서 주로 사용되는 온도센서는 센서부 및 상기 센서부를 커버하는 커버부를 포함하도록 구성된다. 그런데, 일반적으로 상기 센서부의 외경보다 상기 커버부의 내경이 더 크게 형성되므로, 상기 센서부의 외면과 상기 커버부의 내면 사이를 충진 물질로 채우게 되며, 이러한 충진 물질로 인해, 온도센서의 열전도도가 감소하는 문제점이 발생한다.

이에, 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로 본 발명의 목적은 열전도도, 방수성 및 내습성이 향상된 온도센서의 제조방법을 제공하는 것이다.

상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 온도센서의 제조방법에서, 제1 내경을 갖는 커버부에 상기 제1 내경보다 작은 제1 외경을 갖는 센서부를 삽입한다. 상기 커버부의 제1 내경을 상기 제1 외경과 동일하게 감소하여, 상기 커버부의 내면과 상기 센서부의 외면을 밀착시킨다.

일 실시예에서, 상기 커버부의 내면과 상기 센서부의 외면을 밀착시키는 단계는, 상기 커버부의 양 끝단을 인발하여 상기 커버부의 길이를 증가시키고 제1 내경을 감소시킬 수 있다.

일 실시예에서, 상기 커버부의 내면과 상기 센서부의 외면을 밀착시키는 단계는, 상기 커버부의 외면을 압축하여 상기 커버부의 길이를 증가시키고 제1 내경을 감소시킬 수 있다.

일 실시예에서, 상기 커버부를 서로 마주하는 한 쌍의 압축롤러들 사이로 관통시켜 압축할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 센서부는 서미스터(thermistor)일 수 있다.

일 실시예에서, 상기 커버부는 스테인레스(stainless steel), 알루미늄(Al) 또는 구리(Cu)일 수 있다.

본 발명에 의하면, 온도센서의 센서부와 커버부가 사이의 충진 물질 없이 직접 밀착하므로, 커버부를 통해 전달되는 열이 충진 물질을 통과하지 않고 직접 센서부에 전달되므로, 온도센서의 열전도율이 향상된다.

또한, 온도센서의 커버부를 길이 방향으로 연장할 수 있으므로, 온도센서의 측정 면적이 향상될 수 있다.

또한, 충진 물질이 생략되므로, 고온 다습한 상태인 정수기 내부의 사용 환경에서 충진 물질이 변형되는 경우를 방지할 수 있어, 온도센서의 방수성 및 내습성이 향상된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 온도센서가 장착된 정수기의 내부를 도시한 분해 사시도이다.
도 2a 및 2b는 도 1의 온도센서의 제조방법을 나타낸 공정도들이다.
도 3은 도 1의 온도센서의 제조방법의 다른 예를 나타낸 사시도이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 실시예들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "이루어진다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 온도센서가 장착된 정수기의 내부를 도시한 분해 사시도이다.

도 1을 참조하면, 본 실시예에 의한 온도센서(32)는 정수기(1)의 내부에 장착된다.

구체적으로, 도 1에 도시된 정수기(1)는 일반적인 얼음 정수기의 내부 구조를 단순하게 도시한 것이며, 상기 정수기(1)는 외부 커버(10), 얼음 생성부(20), 얼음 저장부(30), 얼음 및 정수 제공부(50), 전원 공급부(60), 방열부(70), 정수 저장부(80) 등을 포함할 수 있다.

상기 도 1에 도시된 정수기(1)의 내부 구조는 얼음 정수기의 일 예를 도시한 것에 불과하며, 상기 정수기(1)가 포함하는 구성요소도 얼음 정수기의 일 예에 불과한 것으로, 상기 정수기(1)의 내부 구조 또는 구성요소는 다양하게 변형이 가능하다. 또한, 본 실시예에서는 상기 온도센서(32)가 상기 정수기(1)의 내부 구조 중, 상기 얼음 저장부(30)에 장착된 것만을 도시하였으나, 상기 온도센서(32)는 상기 정수기(1)의 다른 구성요소에도 장착될 수 있으며, 상기 얼음 저장부(30)의 다양한 위치에도 장착될 수 있고, 나아가, 정수기 외의 각종 응용 가능한 가전 제품에도 상기 온도센서(32)는 사용될 수 있으므로, 도 1에 도시된 것에 제한되지 않는다.

상기 얼음 생성부(20)는 외부 원수를 필터링한 정수를 공급받아 급속 냉동시켜 얼음을 생성한다. 상기 얼음 생성부(20)에서 생성된 얼음은 상기 얼음 저장부(30)이 이동되어, 상기 얼음 저장부(30)에서는 얼음을 저장한다. 이렇게 저장되었던 얼음은 상기 얼음 및 정수 제공부(50)를 통해 외부의 사용자에게 제공된다. 이 경우, 상기 얼음 저장부(30)에는 얼음 제공라인(31)이 배치되어, 상기 얼음 제공라인(31)의 회전에 따라 상기 얼음 저장부(30) 내부에 저장된 얼음을 외부로 유출하게 된다.

다만, 얼음 저장부(30)의 얼음의 온도를 주기적으로 측정하여 얼음 생성부(20)에서 얼음을 추가적으로 생성하는 지의 여부의 판단이 필요한 경우가 있으므로, 상기 얼음 생성부(20)에는 일정한 위치에 상기 얼음 생성부(20)의 온도를 측정하기 위한 온도센서(32)가 장착된다. 상기 온도센서(32)는 길이방향으로 길게 형성되어 상기 얼음 생성부(20)에 장착되며, 상기 온도센서(32)의 장착 위치 및 형상은 다양하게 변형될 수 있다. 한편, 본 실시예에서의 상기 온도센서(32)는 상기 얼음 저장부(30)의 공간의 장변 방향의 길이와 실질적으로 동일한 길이로 장착되어, 상기 온도 센서(32)는 상기 얼음 저장부(30)의 모든 위치에서의 온도를 측정할 수 있다.

도 2a 및 2b는 도 1의 온도센서의 제조방법을 나타낸 공정도들이다.

도 2a 및 2b를 참조하면, 상기 온도센서(32)를 제조하기 위해서는, 우선 커버부(34)에 상기 센서부(35)를 삽입하여 결합체(33)를 완성한다. 이 경우, 상기 커버부(34)는 제1 내경(d1)을 가지며, 길이 방향으로 길게 형성된 중공 파이프(pipe) 형상을 갖는다. 상기 커버부(34)는 후술할, 인발 공정 또는 압축 공정을 통해 내경 및 길이가 용이하게 변형될 수 있는 재질로 형성되는 것이 바람직하며, 예를 들어, 상기 커버부(34)는 스테인레스 스틸(stainless steel), 알루미늄(Al), 구리(Cu) 등으로 형성될 수 있다.

상기 센서부(35)는 상기 제1 내경(d1)보다 작은 제1 외경(d2)를 가지며, 길이 방향으로 길게 형성된다. 일반적으로, 상기 센서부(35)는 상기 커버부(34)를 통해 전달된 열을 측정하면 충분하므로, 상기 커버부(34)가 측정이 필요한 공간에 부합되도록 형성되면 충분하고, 상기 센서부(35)는 상기 커버부(34)의 길이와 동일하게 형성될 필요는 없다. 따라서, 본 실시예에서도 상기 센서부(35)는 상기 커버부(34)의 길이보다 작을 수 있다. 한편, 상기 센서부(35)는 통상적으로 접촉식 온도센서로 많이 사용되는 서미스터(thermistor)일 수 있다.

이와 같이, 상기 센서부(35)가 상기 커버부(34)의 중공 공간에 삽입된 상태에서, 도 2a에 도시된 바와 같이 상기 커버부(34)의 양 끝단을 화살표 방향으로 인장력을 작용하여 인발한다. 구체적으로, 상기 인발 공정에서, 상기 센서부가 삽입된 상기 커버부(34)를 소정 직경의 구멍을 가진 다이(die)에 통과시켜 끝단을 척으로 인발하여 상기 다이의 직경과 동일한 직경으로 상기 커버부(34)의 외경을 형성한다.

그리하여, 상기 도 2b에 도시된 바와 같이, 상기 센서부(35)의 외경(d2)과 동일하게, 상기 커버부(36)의 내경을 형성한다. 이 경우, 상기 커버부(36)는 내경이 줄어든 만큼, 길이방향으로 길이가 증가하게 된다.

또한, 상기 커버부(36)의 내경(d2)이 상기 센서부(35)의 외경(d2)과 동일하게 형성되므로, 상기 커버부(36)의 내면과 상기 센서부(35)의 외면은 서로 밀착하여, 중간에 매개 물질이 충진되지 않는다. 결과적으로, 상기 커버부(36)로 전달되는 열이 매개 물질을 통과하지 않고 직접 상기 센서부(35)로 전달되므로, 상기 센서부(35)까지의 열전달율이 향상되고, 나아가, 상기 커버부(65)와 상기 센서부(35) 사이에 습기나 물이 개재될 공간이 없으므로 방수성, 내습성 등이 향상되어, 상기 온도센서(32)의 내구성이 향상될 수 있다.

한편, 상기 센서부(35)의 길이는 상기 커버부(36)의 길이보다 작게 형성되므로, 중공 파이프 형상의 상기 커버부(36) 내부 공간 중, 상기 센서부(35)가 배치되지 않은 공간이 형성된다. 이 때, 상기 공간에 습기나 물의 개재를 막기 위해 별도의 충진 물질을 삽입하여 채울 수 있으며, 이와 달리 상기 공간에 별도의 충진 물질을 삽입하는 대신 상기 커버부(36)의 양 끝단을 폐쇄하여 상기 공간을 외부와 차단시킬 수도 있다.

도 3은 도 1의 온도센서의 제조방법의 다른 예를 나타낸 사시도이다.

도 3에 도시된 온도센서는 제조방법을 제외하고는 도 2에 도시된 온도센서와 실질적으로 동일하므로 동일한 구성요소에 대하여는 동일한 참조번호를 사용하고, 중복되는 설명은 이를 생략한다.

도 3을 참조하면, 상기 커버부(34)의 외면을 압축하기 위해 롤링장치(40)가 사용되며, 상기 롤링장치(40)는 한 쌍의 롤러부들(41)과 상기 한 쌍의 롤러부들 사이에 배치되는 반송부(42)를 포함한다.

상기 롤링장치(40)에서는 상기 반송부(42)를 통해 상기 한 쌍의 롤러부들(41) 사이로 압축 대상 물체를 반송시키고, 상기 한 쌍의 롤러부들(41)은 상기 압축 대상 물체를 압축한다. 도 3에서는 한 쌍의 롤러부들(41)이 상기 반송부(42)의 반송 방향과 수직인 방향으로 배열된 롤링장치 만을 도시하였으나, 상기 롤러부들 및 상기 반송부의 배치구조는 다양하게 변형될 수 있다.

구체적으로, 제1 내경(d1)을 갖는 커버부(34)의 내부에 제1 외경(d2)을 갖는 센서부(35)를 삽입하고, 상기 결합체(33)를 상기 반송부(42) 상에 배치시킨다. 이후, 상기 반송부(42)를 통해 상기 결합체(33)가 반송되어 상기 한 쌍의 롤러부들(41) 사이를 관통하게 되고, 상기 커버부(34)는 상기 한 쌍의 롤러부들(41)에 의해 압축된다. 그리하여, 상기 커버부(36)의 내경은 상기 센서부(35)의 외경과 동일하게 압축되고, 상기 커버부(36)는 내경이 감소한 만큼, 길이 방향으로 길이가 증가하게 된다. 이는, 이미 설명한 바와 같이, 상기 커버부(36)의 내면이 상기 센서부(35)의 외면과 서로 밀착하는 것을 의미하며, 이와 같이 상기 온도센서(32)가 완성된다.

상기와 같은 본 발명의 실시예들에 의하면, 온도센서의 센서부와 커버부가 사이의 충진 물질 없이 직접 밀착하므로, 커버부를 통해 전달되는 열이 충진 물질을 통과하지 않고 직접 센서부에 전달되므로, 온도센서의 열전도율이 향상된다.

또한, 온도센서의 커버부를 길이 방향으로 연장할 수 있으므로, 온도센서의 측정 면적이 향상될 수 있다.

또한, 충진 물질이 생략되므로, 고온 다습한 상태인 정수기 내부의 사용 환경에서 충진 물질이 변형되는 경우를 방지할 수 있어, 온도센서의 방수성 및 내습성이 향상된다.

본 발명에 따른 온도센서의 제조방법을 통해 제조된 온도센서는 가정용 및 업소용으로 사용되는 정수기에 사용될 수 있는 산업상 이용 가능성을 갖는다.

이상에서는 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

1: 정수기 30 : 얼음 저장부
32 : 온도센서 34, 36 : 커버부
35 : 센서부

Claims (6)

1. 제1 내경을 갖는 커버부에 상기 제1 내경보다 작은 제1 외경을 갖는 센서부를 삽입하는 단계; 및
   상기 커버부의 제1 내경을 상기 제1 외경과 동일하게 감소하여, 상기 커버부의 내면과 상기 센서부의 외면을 밀착시키는 단계를 포함하는 온도센서의 제조방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 커버부의 내면과 상기 센서부의 외면을 밀착시키는 단계는, 상기 커버부의 양 끝단을 인발하여 상기 커버부의 길이를 증가시키고 제1 내경을 감소시키는 것을 특징으로 하는 온도센서의 제조방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 커버부의 내면과 상기 센서부의 외면을 밀착시키는 단계는, 상기 커버부의 외면을 압축하여 상기 커버부의 길이를 증가시키고 제1 내경을 감소시키는 것을 특징으로 하는 온도센서의 제조방법.
4. 제3항에 있어서, 상기 커버부를 서로 마주하는 한 쌍의 압축롤러들 사이로 관통시켜 압축하는 것을 특징으로 하는 온도센서의 제조방법.
5. 제1항에 있어서, 상기 센서부는 서미스터(thermistor)인 것을 특징으로 하는 온도센서의 제조방법.
6. 제5항에 있어서, 상기 커버부는 스테인레스(stainless steel), 알루미늄(Al) 또는 구리(Cu)인 것을 특징으로 하는 온도센서의 제조방법.

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