KR20130099301A - 필름형 온도센서 - Google Patents

Abstract

본 발명은 필름형 온도센서에 관한 것으로, 필름에 온도를 센싱하는 전극을 인쇄방식에 의해 형성하고, 또한 무선송신을 기능 갖는 커넥터 모듈로부터 탈부착이 쉽도록 하여 센싱된 온도값을 원격지의 중앙관제소로 송신할 수 있도록 함과 아울러 1회용으로 사용할 수 있도록 한 필름형 온도센서를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 필름형 온도센서는, 베이스 필름상에 서로 근접하여 한 쌍의 온도센싱단자가 형성되고, 상기 온도센싱단자는 베이스 필름의 일단에 형성된 접속단자에 배선으로 연결되며, 상기 온도센싱단자, 접속단자, 그리고 배선은 인쇄방식에 의해 형성된 센서필름; 상기 센서필름의 접속단자와 접속되어 온도센싱단자로부터 발생된 저항값에 의해 온도값을 산출하여 원격지로 무선 송신하는 커넥터 모듈;로 구성되며, 상기 커넥터 모듈은
하우징의 일측에 상기 센서필름의 접속단자 부위를 수용하기 위한 수용홈이 형성되고, 상기 수용홈의 상측에는 힌지를 매개로 하여 하우징에 결합된 덮개가 구비되어 수용홈을 덮도록 구성되며, 상기 덮개의 내측에는 수용홈에 수용된 상기 센서필름의 접속단자를 관통하여 전기적으로 연결시키기 위한 연결핀이 구비됨과 아울러 수용홈의 바닥부에는 상기 연결핀과 대응된 위치에 핀홈이 형성되도록 구성되며, 상기 하우징의 내측으로는 배터리; 연결핀과 전기적으로 연결되어 온도센싱단자의 전기저항값을 인가받아 온도값을 산출하는 컨트롤러; 상기 컨트롤러로부터 산출된 온도값을 원격지로 무선 송신하는 무선송신부;가 내장된다.

Description

필름형 온도센서{Film type temperature sensor}

본 발명은 온도센서에 관한 것으로, 필름에 온도를 센싱하는 전극을 인쇄방식에 의해 형성하고, 또한 무선 모듈로부터 탈부착이 쉽도록 하여 센싱된 온도값을 원격지로 송신할 수 있도록 함과 아울러 1회용으로 사용할 수 있도록 한 필름형 온도센서에 관한 것이다.

종래의 온도센서의 구조는 금속 프레스에 의한 메탈 프레임을 사용한 두 개의 금속리드의 일단에서 금속리드 사이에 서미스터 칩을 끼우고 진공중에서 열과 압력을 가하여 두 장의 폴리이미드 필름을 상하로 접착시켜 필름 타입의 서미스터 온도센서를 제조하였다.

그러나, 이와 같은 구성을 갖는 종래의 온도센서는 여러 가지의 단점을 가지고 있다.

두 장의 폴리이미드 필름 사이에서 위치한 서미스터 칩이 위치한 부위와 위치하지 않은 부위에 있어서 높이차이가 발생하므로 모든 부위에 일정한 힘을 가하여 필름을 붙이는 것이 어려워 고가의 설비를 사용하여야 하고 대량 생산하기 어려웠다.

또한, 외부의 전자회로에 연결시키기 위하여 금속리드는 필름 외부로 돌출시킬 수밖에 없기 때문에 외부로 돌출된 금속리드는 외부에서 반복적으로 힘을 가할 때 절단될 우려가 있다.

그리고, 서미스터 칩을 금속리드에 부착시킬 때 서미스터 칩을 금속리드 사이에 끼우고 솔더링(soldering) 공정을 진행하여야 하므로 금속리드는 일정 이상의 치수를 유지해야 하기 때문에 일정 이하의 치수의 제품을 생산하기 어려웠고, 여러 형상의 제품을 제공하기 어려운 단점이 있다.

아울러 하나의 필름 센서에 서미스터 칩을 하나씩 실장됨으로써 제조비용이 증가하고, 또한, 원격지에서 센싱된 온도를 확인하기 위해서는 별도의 유선송신모듈을 결합하여야 하므로 여러개의 온도센서를 설치한 경우 배선의 어려움이 있다.

따라서 본 발명을 종래의 문제점을 해결하기 위하여, 필름에 온도를 센싱하는 전극을 인쇄방식에 의해 형성하고, 또한 무선송신 기능을 갖는 커넥터 모듈로부터 탈부착이 쉽도록 하여 센싱된 온도값을 원격지의 중앙관제소로 송신할 수 있도록 함과 아울러 1회용으로 사용할 수 있도록 한 필름형 온도센서를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 필름형 온도센서는,

베이스 필름상에 서로 근접하여 한 쌍의 온도센싱단자가 형성되고, 상기 온도센싱단자는 베이스 필름의 일단에 형성된 접속단자에 배선으로 연결되며, 상기 온도센싱단자, 접속단자, 그리고 배선은 인쇄방식에 의해 형성된 센서필름;

상기 센서필름의 접속단자와 접속되어 온도센싱단자로부터 발생된 저항값에 의해 온도값을 산출하여 원격지로 무선 송신하는 커넥터 모듈;로 구성되며,

상기 커넥터 모듈은

하우징의 일측에 상기 센서필름의 접속단자 부위를 수용하기 위한 수용홈이 형성되고, 상기 수용홈의 상측에는 힌지를 매개로 하여 하우징에 결합된 덮개가 구비되어 수용홈을 덮도록 구성되며, 상기 덮개의 내측에는 수용홈에 수용된 상기 센서필름의 접속단자를 관통하여 전기적으로 연결시키기 위한 연결핀이 구비됨과 아울러 수용홈의 바닥부에는 상기 연결핀과 대응된 위치에 핀홈이 형성되도록 구성되며,

상기 하우징의 내측으로는

배터리;

연결핀과 전기적으로 연결되어 온도센싱단자의 전기저항값을 인가받아 온도값을 산출하는 컨트롤러;

상기 컨트롤러로부터 산출된 온도값을 원격지로 무선 송신하는 무선송신부;가 내장된다.

그리고, 상기 베이스 필름의 하부면에는 접착층이 형성된다.

이와같은 본 발명은 유연한 필름 재질을 사용하므로 사람의 피부, 설비의 굴곡부위, 미세한 틈에 사용이 가능하며, 온도를 센싱하는 전극을 인쇄방식에 의해 형성함으로써 제조가 쉽고, 또한 비용이 저렴하다.

아울러 다양한 치수로도 제조가 가능하며, 아울러 무선 모듈로부터 탈부착이 쉽도록 함과 아울러 센싱된 온도값을 원격지의 중앙관제소로 무선 송신할 수 있도록 하여 복잡한 배선이 필요없고, 또한 온도의 변화를 원격지에서 즉각 확인하여 적절한 대처가 가능한 장점도 있다.

도1은 본 발명의 외관 구조를 보인 도.
도2는 베이스 필름에 형성된 온도센싱단자와 배선의 구조를 보인 도.
도3은 커넥터 모듈의 구조를 보인 도.
도4는 커넥터 모듈내에 구비된 회로 블럭도.

이와같이 구성된 본 발명을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

먼저, 도1에서와 같이 본 발명은 크게 센서필름(100)과 커넥터 모듈(200)로 구성된다.

센서필름(100)은 베이스 필름(110), 상기 베이스 필름(110)의 하부에 형성된 접착층(120), 상기 베이스 필름(110)의 상부에 적층되어 상부면을 보호하기 위한 상부보호층(130)으로 구성된다.

이러한 베이스 필름(110)은 PET, PE, PTFE, PVC등의 필름 재질로 형성되며, 그 상부면에는 온도센싱단자(111,112)와 배선(113,114), 그리고 일단에 접속단자(115)가 은(silver) 화합물 또는 0~20Ω을 갖는 순수 전도체 잉크 등에 의해 인쇄방식으로 형성된다.

온도센싱단자(111,112)는 한 쌍으로 구성되어 근접하여 형성되며, 각 온도센싱단자(111,112)는 배선(113,114)에 의해 접속단자(115)와 전기적으로 연결된다.

또한 한 쌍의 온도센싱단자(111,112)는 온도검출 위치에 따라 복수개가 형성될 수 있으며, 각각의 온도센싱단자는 각각의 배선에 의해 독립적으로 접속단자(115)에 연결된다.

상부보호층(130)은 이러한 베이스 필름(110)의 상부면에 형성된 온도센싱단자(111,112), 배선(113,114), 접속단자(115)를 보호하기 위하여 상측으로 적층되며, 베이스 필름(110)의 하부면에는 피부, 설비 등에 쉽게 부착하여 설치할 수 있도록 양면 테이프 형태의 접착층(120)이 형성된다.

커넥터 모듈(200)은 베이스 필름(110)의 접속단자(115) 부위를 수용하여 전기적 연결에 의해 온도를 센싱한 다음 그 센싱된 온도값을 원격지로 무선송신하는 구조를 갖는 것으로, 도3(a)에서와 같이 하우징(210)의 전방부는 개방되어 센서필름(100)의 일단을 수용하기 위한 수용홈(230)이 형성되어 있으며, 상기 수용홈(230)의 상부에는 힌지(220)에 의해 회전하는 덮개(220)가 구비되어 있다.

또한, 덮개(220)의 안쪽에는 하측방향으로 돌출된 전도성의 연결핀(222)이 형성되는데, 이러한 연결핀(222)은 접속단자(115)의 위치와 갯수에 대응되도록 형성되며, 수용홈(230)의 바닥부(231)에는 덮개(220)에 구비된 연결핀(222)이 삽입되기 위한 핀홈(232)이 연결핀(222)의 위치와 대응되도록 형성된다.

그러므로, 하우징(210)의 수용홈(230)에 베이스 필름(110)의 접속단자(115) 부위가 수용된 상태에서 덮개(220)가 수용홈(230)에 덮혀짐으로 인해 도3(b)와 같이 연결핀(222)이 접속단자(115) 부위를 관통하여 연결핀(222)의 끝부분이 핀홈(232)에 수용된다.

이로인해 연결핀(222)이 접속단자(115) 부위를 관통하면서 서로 전기적으로 연결되는 것이다.

또한, 연결핀(222)이 센서필름(100)을 관통하므로 센서필름(100)이 커넥터 모듈(200)로부터 이탈되는 것이 방지된다.

하우징(210)의 내측에는 연결핀(222)과 전기적으로 연결되어 온도센싱단자(111,112)의 저항값을 온도값으로 환산하는 컨트롤러(240)와, 컨트롤러(240)로부터 출력되는 온도값을 원격지로 송신하는 무선송신부(250)와, 배터리(260)가 내장되어 있다.

이러한 본 발명의 사용상태와 동작상태를 설명한다.

먼저, 사용자가 커넥터 모듈(200)의 덮개(220)를 연 다음 센서필름(100)의 접속단자(115)가 형성된 단부를 수용홈(230)에 수용시킨 후 덮개(220)를 닫게 되면 센서필름(100)과 커넥터 모듈(200)이 전기적으로 연결된다.

이후, 온도를 센싱하기 위한 위치에 접착층(120)을 이용하여 부착하게 되는데, 사람의 피부난 설비인 경우 패드 형태 또는 밴드 형태로 감아서 부착할 수 있을 것이다.

컨트롤러(240)는 하우징(210) 내부에 구비된 배터리(240)로부터 전원을 공급받아 주기적으로 온도센싱을 위한 전원을 연결핀(222)을 통해 공급하게 되며, 온도센싱단자(111,112)의 저항값을 확인하게 된다.

즉, 온도센싱단자(111,112)에 열이 가해지면, 그 저항값이 변화되므로 그 변화되는 저항값을 컨트롤러(240)에서 읽어들여 온도값으로 환산하며, 이를 무선송신부(250)를 통해 원격지의 중앙관제소로 무선송신하는 것이다.

센서필름(100)을 교체하는 경우에는 덮개(220)를 열고 센서필름(110)을 제거하게 되면 고정된 센서필름(100)으로 부터 커넥터 모듈(200)이 분리되며, 그 분리된 커넥터 모듈(200)에 새로운 센서필름(110)을 상기에서 설명한 대로 연결하여 계속 사용할 수 있게 된다.

즉, 센싱필름(100)을 1회용으로 사용이 가능하고, 커넥터 모듈(200)은 반복사용이 가능한 것이다.

100 : 센서필름 110 : 베이스 필름
111,112 : 온도센싱단자 113,114 : 배선
115 : 접속단자 120 : 접착층
130 : 상부보호층 200 : 커넥터 모듈
210 : 하우징 220 : 덮개
221 : 힌지 222 : 연결핀
230 : 수용홈 231 : 바닥부
232 : 핀홈 240 : 컨트롤러
250 : 무선송신부 260 : 배터리

Claims (2)

1. 베이스 필름상에 서로 근접하여 한 쌍의 온도센싱단자가 형성되고, 상기 온도센싱단자는 베이스 필름의 일단에 형성된 접속단자에 배선으로 연결되며, 상기 온도센싱단자, 접속단자, 그리고 배선은 인쇄방식에 의해 형성된 센서필름;
   상기 센서필름의 접속단자와 접속되어 온도센싱단자로부터 발생된 저항값에 의해 온도값을 산출하여 원격지로 무선 송신하는 커넥터 모듈;로 구성되며,
   상기 커넥터 모듈은
   하우징의 일측에 상기 센서필름의 접속단자 부위를 수용하기 위한 수용홈이 형성되고, 상기 수용홈의 상측에는 힌지를 매개로 하여 하우징에 결합된 덮개가 구비되어 수용홈을 덮도록 구성되며, 상기 덮개의 내측에는 수용홈에 수용된 상기 센서필름의 접속단자를 관통하여 전기적으로 연결시키기 위한 연결핀이 구비됨과 아울러 수용홈의 바닥부에는 상기 연결핀과 대응된 위치에 핀홈이 형성되도록 구성되며,
   상기 하우징의 내측으로는
   배터리;
   연결핀과 전기적으로 연결되어 온도센싱단자의 전기저항값을 인가받아 온도값을 산출하는 컨트롤러;
   상기 컨트롤러로부터 산출된 온도값을 원격지로 무선 송신하는 무선송신부;가 내장된 것을 특징으로 하는 필름형 온도센서.
   
2. 제1항에 있어서, 상기 베이스 필름의 하부면에는 접착층이 형성된 것을 특징으로 하는 필름형 온도센서.
   

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