KR20150140952A

KR20150140952A - 정전용량형 수위 감지 장치

Info

Publication number: KR20150140952A
Application number: KR1020140069225A
Authority: KR
Inventors: 윤대덕
Original assignee: 주식회사 대유위니아
Priority date: 2014-06-09
Filing date: 2014-06-09
Publication date: 2015-12-17
Also published as: KR102087223B1

Abstract

정전용량형 수위 감지 장치에 관한 발명이 개시된다. 개시된 정전용량형 수위 감지 장치는 액체가 수용되는 수조에서 액체와 접촉되도록 노출되는 수위감지부와, 액체와 분리되도록 수조의 바닥에 구비되는 접지부 및 수위감지부와 접지부에 각각 전기적으로 연결되는 접속단자부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

정전용량형 수위 감지 장치{ELECTROSTATIC CAPACITANCE TYPE DEVICE FOR DETECTING LIQUID LEVEL}

본 발명은 정전용량형 수위 감지 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 수위감지부에서의 감지 정확도를 향상시키고, 액체 보충을 위한 감지 시기가 주변 환경에 의해 간섭되는 것을 방지할 수 있는 정전용량형 수위 감지 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 가습기는 초음파 방식이나 가열 방식으로 수증기를 만들어 실내의 습도를 조절하는 장치이고, 공기청정기는 공기 속의 먼지나 세균 따위를 걸러 내어 공기를 깨끗하게 하는 장치이다.

최근 대기 오염이 점점 심해지고, 겨울철에도 황사의 영향을 받게 됨에 따라 공기청정기의 수요가 증가하여 겨울철에 필요한 가습기능과 공기청정기능이 결합된 에어워셔의 인기가 높아지고 있다.

에어워셔는 건조하고 오염된 실내공기를 흡입하여 물로 씻어내고 촉촉한 물기를 함유한 깨끗한 공기만을 다시 실내로 공급한다. 또한 에어워셔는 플라즈마 이온을 발생시켜 공기 중에 떠다니는 각종 세균과 먼지 및 인플루엔자 바이러스를 제거한다.

사용자가 에어워셔에 구비된 수조에 물을 공급함으로써 에어워셔가 공기청정기능 및 가습기능을 수행하므로 수조 내의 수위정보를 제공하기 위해 에어워셔 수조 내의 수위를 감지할 필요가 있다.

관련 선행기술로는 대한민국 공개특허공보 제10-2011-0113263호(2011. 10. 17. 공개, 발명의 명칭 : 가습 공기청정기용 수위감지장치)가 있다.

본 발명의 목적은 수위감지부에서의 감지 정확도를 향상시키고, 액체 보충을 위한 감지 시기가 주변 환경에 의해 간섭되는 것을 방지할 수 있는 정전용량형 수위 감지 장치를 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 정전용량형 수위 감지 장치는 액체가 수용되는 수조에서 상기 액체와 접촉되도록 노출되는 수위감지부; 상기 액체와 분리되도록 상기 수조의 바닥에 구비되는 접지부; 및 상기 수위감지부와 상기 접지부에 각각 전기적으로 연결되는 접속단자부; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 수위감지부는, 상기 액체의 저수위를 감지하는 저수위부; 및 상기 액체의 만수위를 감지하는 만수위부; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 수조에는, 상기 접지부를 지지 고정하는 고정리브; 가 구비되는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 접속단자부에 연결되어 상기 수위감지부에서 감지되는 신호를 처리하는 제어부; 를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 접지부는, 상기 제어부에 구비되는 그라운드에 연결되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 정전용량형 수위 감지 장치는 수위감지부에서의 감지 정확도를 향상시키고, 액체 보충을 위한 감지 시기가 주변 환경에 의해 간섭되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명은 수조에 수용되는 액체의 보충 시기는 물론 수조에서 액체의 수용 한계를 설정하고, 수조에 수용되는 액체와 디스크의 미접촉에 따른 디스크의 오동작을 방지할 수 있으며, 수조에서 액체가 넘치는 것을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명은 수조의 바닥에서 접지부를 안정되게 고정시키고, 수조에서 접지부의 유동을 방지하며, 접지부의 접지 기능을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 수조에서 수위감지부의 접지를 안정화하고, 액체에 접촉되는 수위감지부가 부식되는 것을 방지하며, 수위감지부에서의 감지 정확도를 높일 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 정전용량형 수위 감지 장치를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 저수위를 감지하는 상태를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 만수위를 감지하는 상태를 도시한 도면이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 정전용량형 수위 감지 장치의 일 실시예를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 정전용량형 수위 감지 장치를 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 저수위를 감지하는 상태를 도시한 도면이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 만수위를 감지하는 상태를 도시한 도면이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 정전용량형 수위 감지 장치는 액체가 수용되는 수조(100)에 설치되어 물의 접촉에 따라 변화되는 정전용량을 이용하여 수조(100)에 수용되는 액체의 수위를 감지할 수 있다.

여기서, 본 발명의 일 실시예에 따른 수조는 액체가 수용되는 함체로써, 외장하우징(101)과, 수용하우징(102)을 포함한다. 외장하우징(101)은 수조(100)의 외관을 형성한다. 외장하우징(101)은 상부가 개구되어 수용하우징(102)이 삽입될 수 있다. 수용하우징(102)은 액체가 수용되도록 외장하우징(101)에 삽입 지지된다. 수용하우징(102)은 상부가 개구되어 액체의 순환을 위한 디스크(미도시)의 설치 공간을 형성함은 물론 액체를 보충할 수 있도록 한다.

이때, 외장하우징(101)과 수용하우징(102)은 상호 이격되어 이격공간(105)을 형성할 수 있다. 이격공간(105)을 형성함으로써, 후술하는 수위감지부(10)와, 접지부(20)와, 접속단자부(30)의 설치 연결을 편리하게 할 수 있다. 이격공간(105)은 수조(100)의 바닥과 측면에 형성됨으로써, 접지부(20)를 안정되게 설치할 수 있고, 수위감지부(10)와 접지부(20)가 접속단자부(30)에 안정적으로 연결 접속될 수 있다.

여기서, 수조(100)는 마감부(103)를 더 포함할 수 있다. 마감부(103)는 외장하우징(101)의 상부 가장자리를 감싸 결합됨으로써, 액체가 외장하우징(101)과 수용하우징(102) 사이로 침투되는 것을 방지할 수 있다. 일예로, 마감부(103)는 외장하우징(101)의 상부 가장자리가 삽입 지지되도록 수용하우징(102)의 상부 가장자리를 따라 돌출 형성될 수 있다.

또한, 수조(100)는 이격부(104)를 더 포함할 수 있다. 이격부(104)는 수용하우징(102)의 상부 가장자리에서 외장하우징(101)을 향해 연장 형성된다. 이격부(104)의 단부에는 마감부(103)를 구비할 수 있다. 이격부(104)를 통해 외장하우징(101)과 수용하우징(102) 사이에 충분한 이격공간(105)을 형성할 수 있고, 후술하는 수위감지부(10)와, 접지부(20)와, 접속단자부(30)의 설치 연결을 편리하게 할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 정전용량형 수위 감지 장치는 수위감지부(10)와, 접지부(20)와, 접속단자부(30)를 포함한다.

수위감지부(10)는 액체가 수용되는 수조(100)에서 액체와 접촉되도록 노출된다. 수위감지부(10)는 수조(100)의 수용하우징(102) 측벽에 설치 고정됨으로써, 외관을 미려하게 하고, 조립 및 유지 보수에서 디스크(미도시)에 간섭되는 것을 방지하며, 조립 및 유지 보수를 편리하게 할 수 있다.

수위감지부(10)는 액체의 저수위를 감지하는 저수위부(11)와, 액체의 만수위를 감지하는 만수위부(12)를 포함할 수 있다. 저수위부(11)와 만수위부(12)를 통해 수조(100)에 수용되는 액체의 보충 시기는 물론 수조(100)에서 액체의 수용 한계를 설정하고, 수조(100)에 수용되는 액체와 디스크(미도시)의 미접촉에 따른 디스크(미도시)의 오동작을 방지할 수 있으며, 수조(100)에서 액체가 넘치는 것을 방지할 수 있다.

접지부(20)는 수조(100)에 수용되는 액체와 분리되도록 수조(100)의 바닥에 구비된다. 이때, 접지부(20)는 수조(100)의 세부 구조에 의해 외장하우징(101)의 바닥과 수용하우징(102)의 바닥 사이에 삽입 지지됨으로써, 접지부(20)는 수조(100)에 수용되는 액체와의 분리를 간편하게 하고, 액체가 접지부(20)에 접촉되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 수조(100)에서 접지부(20)를 가시화시켜 수위감지부(10)에서의 감지 정확도를 향상시키고, 액체 보충을 위한 감지 시기가 주변 환경에 의해 간섭되는 것을 방지할 수 있다.

여기서, 수조(100)에는 접지부(20)를 지지 고정하는 고정리브(106)가 구비될 수 있다. 고정리브(106)를 통해 수조(100)의 바닥에서 접지부(20)를 안정되게 고정시키고, 수조(100)에서 접지부(20)의 유동을 방지하며, 접지부(20)의 접지 기능을 향상시킬 수 있다.

일예로, 고정리브(106)는 외장하우징(101)과 수용하우징(102) 중 적어도 어느 하나에 구비되어 접지부(20)를 지지 고정하고, 외장하우징(101)과 수용하우징(102)의 결합 상태를 안정되게 유지시킬 수 있다.

접속단자부(30)는 수위감지부(10)와 접지부(20)에 각각 전기적으로 연결된다. 접속단자부(30)는 수조(100)의 외주면에 노출되도록 구비되어 후술하는 제어부(50)와의 전기적 접속을 안정화시킬 수 있다. 일예로, 접속단자부(30)는 외장하우징(101)의 외주면에 구비될 수 있다. 다른 예로, 접속단자부(30)는 이격부(104)에 구비될 수 있다.

접속단자부(30)는 저수위부(11)와 전기적으로 연결되는 제1단자부(31)와, 만수위부(12)와 전기적으로 연결되는 제2단자부(32)와, 접지부(20)와 전기적으로 연결되는 제3단자부(33)를 포함할 수 있다. 여기서, 접속단자부(30)는 연결라인(40)을 통해 저수위부(11)와 만수위부(12)와 접지부(20)에 각각 연결될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 정전용량형 수위 감지 장치는 제어부(50)를 더 포함할 수 있다. 제어부(50)는 접속단자부(30)에 연결되어 수위감지부(10)에서 감지되는 신호를 처리한다. 제어부(50)에는 그라운드(51)가 구비되고 접지부(20)와 그라운드(51)가 전기적으로 연결되도록 한다.

제어부(50)를 통해 수조(100)에서 수위감지부(10)의 접지를 안정화하고, 액체에 접촉되는 수위감지부(10)가 부식되는 것을 방지하며, 수위감지부(10)에서의 감지 정확도를 높일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 정전용량형 수위 감지 장치는 표시부(60)를 더 포함할 수 있다.

표시부(60)는 수위감지부(10)에 의해 감지된 액체의 수위를 표시한다. 표시부(60)에서는 저수위부터 만수위까지를 나타내는 액체의 수위를 단계적으로 구분하여 표시할 수 있다. 이때, 제어부(50)는 수조(100)에 수용된 액체의 양과 에어워셔의 가동 시간 및 에어워셔의 가동 강도에 따른 액체의 소모량을 계산함으로써, 계산된 액체 소모량을 토대로 저수위와 만수위 사이에서의 액체 잔류량을 표시부(60)에 단계별로 표시할 수 있다. 표시부(60)를 통해 액체의 소모 상태를 실시간으로 체크하고, 에어워셔의 오동작을 방지할 수 있다.

지금부터는 본 발명의 일 실시예에 따른 정전용량형 수위 감지 장치의 감지 동작에 대하여 설명한다.

저수위부(11)와 만수위부(12)가 모두 액체에 접촉되지 않는 경우, 수조(100) 내의 액체가 부족한 것을 의미하므로, 제어부(50)의 제어에 따라 액체 보충을 위한 표시가 표시부(60)에 표시된다. 여기서 액체 보충을 위한 표시는 빛의 깜빡임 또는 알람을 통해 표시될 수 있다.

수조(100)에 액체를 공급함에 따라 저수위부(11)가 액체와 접촉되면, 수조(100)에서의 저수위 액체를 감지한다.

수조(100)에 계속하여 액체를 공급함에 따라 만수위부(12)가 액체와 접촉되면, 수조(100)에서의 만수위 액체를 감지한다. 다시 말해, 저수위부(11)와 만수위부(12)가 모두 액체에 접촉되는 경우, 수조(100)에 액체가 완전히 충전된 것을 의미하므로, 제어부(50)의 제어에 따라 액체 공급 정지를 위한 표시가 표시부(60)에 표시된다. 여기서, 액체 공급 정지를 위한 표시는 빛의 깜빡임 또는 알람을 통해 표시될 수 있다.

수조(100)에 액체가 완전히 충전된 상태에서 에어워셔가 동작됨에 따라 제어부(50)는 액체의 소모량을 계산하면서 표시부(60)에 액체의 소모 상태를 단계적으로 표시할 수 있다.

수조(100)에 액체가 충전된 상태에서 저수위부(11)와 만수위부(12) 중 적어도 저수위부(11)에서 액체를 감지함에 따라 에어워셔는 작동 조건에 따라 계속 동작될 수 있다.

저수위부(11)에서의 액체 감지가 해제되는 경우, 표시부(60)에는 액체 보충을 위한 표시가 표시되고, 에어워셔의 동작이 정지되며, 수조(100)에 액체를 보충할 수 있다.

만약, 저수위부(11)와 액체가 접촉된 상태임에도 불구하고, 액체의 소모량 대비 저수위부(11)가 액체를 감지하지 못하는 경우, 에어워셔의 동작을 정지시키고, 점검을 위한 표시가 표시부에 표시될 수 있다.

상술한 정전용량형 수위 감지 장치에 따르면, 수위감지부(10)에서의 감지 정확도를 향상시키고, 액체 보충을 위한 감지 시기가 주변 환경에 의해 간섭되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 수조(100)에 수용되는 액체의 보충 시기는 물론 수조(100)에서 액체의 수용 한계를 설정하고, 수조(100)에 수용되는 액체와 디스크(미도시)의 미접촉에 따른 디스크(미도시)의 오동작을 방지할 수 있으며, 수조(100)에서 액체가 넘치는 것을 방지할 수 있다.

또한, 수조(100)의 바닥에서 접지부(20)를 안정되게 고정시키고, 수조(100)에서 접지부(20)의 유동을 방지하며, 접지부(20)의 접지 기능을 향상시킬 수 있다.

또한, 수조(100)에서 수위감지부(10)의 접지를 안정화하고, 액체에 접촉되는 수위감지부(10)가 부식되는 것을 방지하며, 수위감지부(10)에서의 감지 정확도를 높일 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

10: 수위감지부 11: 저수위부 13: 만수위부
20: 접지부 30: 접속단자부 31: 제1단자부
32: 제2단자부 33: 제3단자부 40: 연결라인
50: 제어부 51: 그라운드 60: 표시부
100: 수조 101:외장하우징 102: 수용하우징
103: 마감부 104: 이격부 105: 이격공간
106: 고정리브

Claims

액체가 수용되는 수조에서 상기 액체와 접촉되도록 노출되는 수위감지부;
상기 액체와 분리되도록 상기 수조의 바닥에 구비되는 접지부; 및
상기 수위감지부와 상기 접지부에 각각 전기적으로 연결되는 접속단자부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 정전용량형 수위 감지 장치.
제1항에 있어서,
상기 수위감지부는,
상기 액체의 저수위를 감지하는 저수위부; 및
상기 액체의 만수위를 감지하는 만수위부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 정전용량형 수위 감지 장치.
제1항에 있어서,
상기 수조에는, 상기 접지부를 지지 고정하는 고정리브; 가 구비되는 것을 특징으로 하는 정전용량형 수위 감지 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 접속단자부에 연결되어 상기 수위감지부에서 감지되는 신호를 처리하는 제어부; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 정전용량형 수위 감지 장치.
제4항에 있어서,
상기 접지부는,
상기 제어부에 구비되는 그라운드에 연결되는 것을 특징으로 하는 정전용량형 수위 감지 장치.