KR20170036477A

KR20170036477A - 침수감지소자

Info

Publication number: KR20170036477A
Application number: KR1020150135691A
Authority: KR
Inventors: 이정남
Original assignee: 주식회사 아모센스
Priority date: 2015-09-24
Filing date: 2015-09-24
Publication date: 2017-04-03

Abstract

침수감지소자가 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 침수감지소자는 휴대용 단말기의 침수 여부를 감지하는 침수감지소자로서, 외부에서 상기 휴대용 단말기의 본체 내부로 유체가 유입되는 유입경로 상에 배치되고, 상기 휴대용 단말기의 침수 여부를 감지하여 상기 휴대용 단말기의 회로부측으로 공급되는 전원을 차단시킨다. 이에 의하면, 휴대용 단말기의 내부 부품들이 손상되는 것을 방지할 수 있다.

Description

침수감지소자{Sensing device for water penetration}

본 발명은 침수감지소자에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 휴대용 단말기의 침수 여부를 감지하는 침수감지소자에 관한 것이다.

최근 통신, 반도체, 전자분야 등 과학기술의 발전에 따라 휴대가 가능한 각종 전자기기들이 널리 사용되고 있다. 상기 휴대용 전자기기는 이동통신 단말기, 노트북 컴퓨터, 캠코더, 디지털 카메라 등과 같은 전자기기를 말한다.

상기와 같은 휴대용 전자기기는 현대인의 필수적인 기기들이 되었고, 이러한 휴대용 전자기기들은 장소와 시간을 구애받지 않고 사용이 가능하다.

반대로, 휴대용 전자기기들은 장소와 시간에 구애받지 않기 때문에 휴대용 전자기기의 수명에 영향을 주는 다양한 환경에 노출될 수 있다.

이러한 환경들 중에서 휴대용 전자기기의 수명에 영향을 주는 경우는 대표적으로 침수 등과 같이 물이 휴대용 전자기기 내부로 유입됨으로써 발생하는 고장이다.

일례로, 우천시에 휴대용 전자기기 내부로 수분이 침투하거나, 또는 바닷가, 계곡, 수영장, 화장실과 같은 물이 사용되는 장소에서 휴대용 전자기기로 물이 유입되는 경우는 빈번히 발생하며, 휴대용 전자기기의 물 유입은 휴대용 전자기기의 내부 회로에 파손이 생겨 수리가 불가능하게 된다.

이를 해결하기 위하여 종래에는 상기 휴대용 전자기기의 내부에 침수 라벨을 부착하고, 상기 침수 라벨의 색 변화롤 통하여 휴대용 전자기기 내부로 물이 유입되는지의 여부를 판단하는 방식이 제안되었다.

그러나, 이러한 침수 라벨을 통한 방식은 사우나와 같이 습기에 의해서도 색이 변할 수 있기 때문에 휴대용 전자기기가 침수되지 않은 정상 상태에서도 색이 변하게 되는 문제가 있다.

즉, 침수 라벨을 이용한 방식은 휴대용 전자기기의 내부로 물이 유입되었는지의 여부를 확인할 수 있을 뿐 내부부품의 손상이 발생하는 침수상태인지에 대한 정확한 센싱이 불가능한 한계가 있다.

더불어, 종래의 침수 라벨방식은 단순히 물이 유입되었는지의 여부만을 확인할 뿐 물의 유입시 내부부품의 손상을 방지하기 위한 후속방안이 마련되지 못하는 한계가 있다.

대한민국공개특허 제2005-0089175호(공개일 2005년 9월 8일)

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, 휴대용 단말기의 침수 여부를 확인하고, 침수시 회로부측으로 전원의 공급을 차단함으로써 휴대단말기를 보호할 수 있는 침수감지소자를 제공하는데 목적이 있다.

또한, 본 발명은 한 쌍의 도전성 부재가 휴대 단말기의 내부로 유입되는 유체에 의해 서로 전기적으로 연결되는 경우 침수상태로 판단함으로써 침수 판단에 대한 정확성을 높일 수 있는 침수감지소자를 제공하는데 다른 목적이 있다.

상술한 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 휴대용 단말기의 침수 여부를 감지하는 침수감지소자로서, 외부에서 상기 휴대용 단말기의 본체 내부로 유체가 유입되는 유입경로 상에 배치되고, 상기 휴대용 단말기의 침수 여부를 감지하여 상기 휴대용 단말기의 회로부측으로 공급되는 전원을 차단시키는 침수감지소자를 제공한다.

또한, 상기 침수감지소자는 상기 회로부를 구성하는 회로기판 상에 실장되고, 상기 휴대용 단말기의 본체에 구비되는 연결단자부, 조작버튼, 스피커, 카메라 중 적어도 어느 하나와 대응되는 위치에 배치될 수 있다.

또한, 상기 침수감지소자는 서로 이격배치되는 한 쌍의 도전성 부재를 포함하고, 상기 한 쌍의 도전성 부재가 상기 휴대용 단말기 본체의 내부로 유입되는 유체에 의해 서로 전기적으로 연결되는 경우 침수 상태로 판단할 수 있다.

또한, 상기 침수감지소자는 상기 한 쌍의 도전성 부재 사이를 연결하는 비도전성 부재; 및 상기 휴대용 단말기 본체의 내부로 유입된 유체가 저장되는 유체저장공간; 을 포함하고, 상기 유체저장공간은 상기 한 쌍의 도전성 부재 및 상기 비도전성 부재를 통하여 일측이 개방되도록 형성될 수 있다.

또한, 상기 유체저장공간은 일측이 상기 유입경로와 마주하도록 배치될 수 있다.

또한, 상기 비도전성 부재는 상기 유체저장공간에 저장된 상기 유체가 외측으로 배출되는 것을 방지하는 배출방지턱이 구비될 수 있다.

또한, 상기 한 쌍의 도전성 부재가 상기 유체에 의해 전기적으로 연결되면, 상기 한 쌍의 도전성 부재 중 어느 하나는 입력단자의 역할을 수행하고, 나머지 하나는 출력단자의 역할을 수행할 수 있다.

또한, 상기 회로부는 상기 도전성 부재로부터 출력된 신호를 전달받아 상기 회로부측으로 전원을 공급하거나 차단하는 제어부를 포함할 수 있다.

본 발명에 의하면, 서로 이격배치되는 한 쌍의 도전성 부재가 휴대용 단말기 본체의 내부로 유입되는 유체에 의해 서로 전기적으로 연결되는 경우 침수상태로 판단함으로써 침수 판단에 대한 정확성을 높일 수 있고, 침수상태로 판단된 경우 회로부측으로의 전원 공급을 차단함으로써, 침수로 인한 내부 부품들의 손상을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 침수감지소자의 적용예를 개략적으로 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 침수감지소자의 일 예를 개략적으로 도시한 도면,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 침수감지소자의 다른 예를 개략적으로 도시한 도면,
도 4는 도 3의 A-A'측에서 본 단면도, 그리고
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 침수감지소자의 동작 순서를 도시한 순서도이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.

본 발명에 따른 침수감지소자(100)는 전자기기가 침수된 경우 회로부 측으로 공급되는 전원을 차단하도록 전자기기의 침수 여부를 판단하기 위한 것이다.

여기서, 상기 전자기기는 휴대용 단말기, MP3 플레이어, 네비게이션, 게임기, 노트북 등 회로들에 의해 동작하는 모든 기기를 포함할 수 있으며, 본 발명에서는 본 발명의 이해를 돕기 위하여 휴대용 단말기를 일례로 설명하도록 한다.

상기 침수감지소자(100)는 외부에서 휴대용 단말기(10)의 내부로 유체가 유입되는 유입경로 상에 배치될 수 있다.

즉, 상기 침수감지소자(100)는 상기 휴대용 단말기(10)의 회로부(11)를 구성하는 회로기판 상에 실장될 수 있으며, 특히, 회로기판 상에서도 상기 휴대용 단말기 본체의 유입경로에 대응하여 배치된다.

여기서, 유입경로는 상기 휴대용 단말기의 본체로부터 외부로 노출되어 외부에서 유입되는 유체가 상기 휴대용 단말기(10)에 내장되는 회로부(11) 측으로 이동하는 통로가 될 수 있는 위치를 말한다.

일례로, 상기 유입경로는 상기 휴대용 단말기(10)의 본체에 외부로 노출되는 연결단자(12), 조작버튼(13), 카메라(14), 스피커(15) 등과 대응되는 내부 위치일 수 있다.

다시 말하면, 상기 휴대용 단말기(10)가 침수된 경우, 유체는 외부로 노출된 상기 연결단자(12), 조작버튼(13), 카메라(14), 스피커(15) 등을 통하여 상기 휴대용 단말기(10)의 내부로 유입됨으로써 상기 회로부(11) 측으로 유입될 수 있다.

이에 따라, 본 발명에 따른 침수감지소자(100)는 상기 유입경로 상에 배치됨으로써 외부로부터 휴대용 단말기 본체의 내부로 유체가 유입되는 경우 상기 유체가 항상 침수감지소자(100)를 경유할 수 있도록 함으로써 유체의 유입시 침수여부를 감지할 수 있도록 한다.

이를 위해, 상기 침수감지소자(100)는 한 쌍의 도전성 부재(110), 비도전성 부재(120) 및 유체저장공간(130)을 포함한다.

상기 한 쌍의 도전성 부재(110)는 일정 길이와 폭을 가지고 회로기판 상에 서로 이격 배치되며, 비전도성 부재(120)를 매개로 상호 연결된다.

그리고, 상기 한 쌍의 도전성 부재(110) 각각은 상기 회로기판과 각각 전기적으로 연결된다.

여기서, 상기 도전성 부재(110)는 유체에 의해 서로 전기적으로 연결될 수 있는 재질이 사용될 수 있고, 일례로, 금, 은, 니켈 중 어느 하나가 사용될 수 있으며, 전류가 흐를 수 있는 재질이면 어떠한 재질을 사용해도 무방하다.

이때, 상기 한 쌍의 도전성 부재(100)는 휴대용 단말기(10)가 침수되지 않은 정상 상태에서는 서로 단락된 상태를 유지하지만, 상기 휴대용 단말기(10)가 침수상태인 경우 외부로부터 유입된 유체가 상기 한 쌍의 도전성 부재(110) 사이에 저장되어 상기 한 쌍의 도전성 부재(110) 가 서로 전기적으로 연결된다.

즉, 한 쌍의 도전성 부재(110)는 외부로부터 유체가 유입된 경우 상기 유체를 통해서만 서로 전기적으로 연결된다.

이에 따라, 상기 한 쌍의 도전성 부재(110)가 유체에 의해 전기적으로 연결되면 상기 회로기판과 통전되어 상기 한 쌍의 도전성 부재(110) 중 어느 하나는 입력단자의 역할을 수행하고, 나머지 하나는 출력단자의 역할을 수행하게 된다.

이때, 상기 한 쌍의 도전성 부재(110) 중 어느 하나의 도전성 부재는 전원공급부와 전기적으로 연결되어 입력단자의 역할을 수행하며, 나머지 도전성 부재는 회로부(11)에 구비되는 제어부와 연결되어 출력단자의 역할을 수행하게 된다.

이와 같이, 한 쌍의 도전성 부재(110)가 내부로 유입된 유체에 의해 서로 전기적으로 연결되면, 출력단자 역할을 하는 도전성 부재에서 출력된 신호는 제어부로 전달된다.

보다 상세하게는, 상기 출력신호는 제어부의 논리 소자로 전달되고, 상기 논리 소자는 상기 출력신호에 의해 한 쌍의 도전성 부재(110)가 전기적으로 연결됨을 인식한다.

상기 논리 소자는 논리 이진 연산을 수행하는 소자로서, "하이(high, 1)와 "로우(low, 0)" 의 두 가지 상태로 정의될 수 있다.

여기서, 한 쌍의 도전성 부재(110)가 서로 전기적으로 연결되면, 상기 논리 소자는 하이(high, 1) 신호로 출력하여 제어부로 전달하고, 이에 따라 제어부는 휴대용 단말기가 침수됨으로 인식하여 회로부 측으로 공급되는 전원을 차단시킨다.

반면, 한 쌍의 도전성 부재(110)가 단락상태면, 상기 논리 소자는 로우(low, 0) 신호를 출력하여 제어부로 전달하고, 이에 따라 제어부는 휴대용 단말기가 침수되지 않은 상태로 인식함으로써 회로부 측으로 전원을 공급시킨다.

이와 같은 상기 논리 소자는 AND소자, OR 소자, NOT소자, NAND 소자 중 어느 하나의 소자를 사용할 수 있으며, 상기 한 쌍의 도전자 부재가 유체에 의해 전기적으로 연결된 상태인지 아님 절연 상태인지를 인식할 수 있는 소자라면 어떠한 소자를 사용해도 무방하다.

상기 비도전성 부재(120)는 서로 이격배치되는 한 쌍의 도전성 부재(110)를 연결함으로써 상기 한 쌍의 도전성 부재(110)가 서로 전기적으로 연결되는 것을 차단한다.

여기서, 상기 비도전성 부재(120)는 전기가 통하지 않는 재질이면 모두 사용될 수 있으며, 일례로, 세라믹 재료로 이루어질 수 있다.

이와 같은 상기 비도전성 부재(120)는 한 쌍의 제1판(121) 및 제2판(122)을 포함하고, 상기 한 쌍의 제1판(121) 은 양 단부측이 상기 한 쌍의 도전성 부재(110)와 연결되며, 상기 한 쌍의 제1판(121)은 하부단이 상기 제2판(122)을 통해 상호 연결됨으로써 대략 'ㄷ'자 형상으로 구비된다.

이에 따라, 상기 비도전성 부재(120)의 양 단부측에 상기 한 쌍의 도전성 부재(110)가 연결됨으로써 일측이 개방된 유체저장공간(130)을 형성하게 된다.

여기서, 상기 유체저장공간(130)은 휴대용 단말기(10)가 침수된 경우 유입 경로를 통하여 유입된 유체가 저장되는 공간을 제공하게 된다.

이를 통해, 상기 유체저장공간(130)에 유입된 유체를 통해 한 쌍의 도전성 부재(110)가 서로 통전되면 상기 제어부는 휴대용 단말기(10)가 침수된 상태로 인식하여 회로부 측으로 공급되는 전원을 차단시키게 된다.

이때, 본 발명에 따른 침수감지소자(100)는 상기 유체저장공간(130)이 유체가 유입되는 유입경로와 마주하도록 회로기판(11) 상에 배치될 수 있다.

일례로, 침수감지소자(100)가 휴대용 단말기(10)의 카메라(14)측에 배치되는 경우, 상기 침수감지소자(100)는 카메라(14)의 위치와 대응하는 회로기판 상에 실장될 수 있으며, 상기 유체저장공간(130)이 상기 카메라(14)의 일측과 마주하도록 회로기판 상에 실장된다.

여기서, 카메라는 휴대용 단말기의 디스플레이를 전면으로 볼 때 휴대용 단말기의 전면 또는 후면에 설치되기 때문에, 도 2에서와 같이 침수감지소자(100)는 유체저장공간(130)의 개방된 일측이 휴대용 단말기의 본체 전면 또는 후면에 설치되는 카메라와 마주하도록 회로기판(11)에 실장된다.

다른 예로써, 상기 휴대용 단말기(10) 본체의 측부에 조작버튼(13), 연결단자(12) 등이 구비되는 경우, 침수감지소자(100')는 유체저장공간(130)이 휴대용 단말기의 측면에 설치되는 부품과 마주하도록 배치될 수 있다.

즉, 도 3에서와 같이 상기 감전방지소자(100')는 유체저장공간(130')의 개방된 일측이 상기 휴대용 단말기(10) 본체의 측면을 향하도록 배치된다.

다시 말하면, 상기 침수감지소자(100')가 상기 연결단자(12) 측에 배치되는 경우, 상기 침수감지소자(100)는 상기 유체저장공간(130')의 개방된 일측이 상기 휴대용 단말기(10) 본체의 측면에 구비되는 연결단자(12)와 마주하도록 회로기판(11) 상에 실장된다.

이에 따라, 본 발명에 따른 침수감지소자(100,100')는 외부로부터 유체가 유입되는 경우 유체저장공간 측으로 원활하게 유입될 수 있게 된다.

한편, 상기 유체저장공간(130＇)의 개방된 일측이 휴대용 단말기(10) 본체의 측면을 향하도록 배치되는 경우, 휴대용 단말기 본체의 측부를 통해 유입된 유체, 일례로 연결단자(12)를 통하여 상기 유체저장공간(130＇)으로 유입된 유체가 휴대용 단말기(10) 본체의 외부로 곧바로 배출되는 것을 방지할 수 있도록 상기 비도전성 부재(120＇)에는 배출방지턱(123＇)이 구비될 수 있다(도 4 참조).

이와 같은 배출방지턱(123＇)은 소정의 높이를 갖도록 구비되어 단턱구조를 형성함으로써 상기 유체저장공간(130') 측으로 유입된 유체가 상기 유체저장공간(130')으로부터 곧바로 재배출되는 것을 방지하게 된다.

상술한 바와 같은 구성을 갖는 침수감지소자(100)가 휴대용 단말기(10)에 적용되는 경우 상기 침수감지소자(100)를 통한 상기 휴대용 단말기(10)의 침수감지 방식은 다음과 같다.

먼저, 휴대용 단말기(10)가 물에 침수되는 경우, 유체는 연결단자, 조작버튼, 카메라, 스피커 등의 유입경로를 통하여 휴대용 단말기(10)의 회로측으로 유입된다.

상기 카메라, 연결단자, 조작버튼, 스피커 등을 통하여 휴대용 단말기(10)의 본체 내부로 유입된 유체는 상기 유입경로와 대응하여 배치되는 상기 유체저장공간(130)으로 저장된다(도 5의 S110).

그리고, 상기 유체저장공간(130)에 저장된 유체에 의해 한 쌍의 도전성 부재(110)는 서로 통전된다(도 5의 S120).

이에 따라, 한 쌍의 도전성 부재(110)는 상기 회로기판과 서로 전기적으로 연결됨으로써 한 쌍의 도전성 부재(110) 중 출력단자의 역할을 수행하는 어느 하나의 도전성 부재를 통해 출력신호가 출력된다.

상기 출력신호는 출력단자 역할을 하는 도전성 부재와 연결되는 제어부로 전달되고, 보다 상세하게는 출력신호는 제어부의 논리 소자로 전달된다.

이때 논리 소자는 출력신호를 하이 신호인지 로우 신호인지 판단하고, 상기 출력신호가 하이 신호로 판단되면, 휴대용 단말기(10)가 침수된 것으로 간주한다(도 5의 S130).

이에 따라서, 제어부는 회로부(11) 측으로 제공되는 전원을 차단(도 5의 S140)시킴으로써, 침수로 인한 휴대용 단말기의 회로부(11) 손상을 방지할 수 있다.

또한, 일정 시간이 경과하여 휴대용 단말기(10)가 건조되면, 상기 유체저장공간(130) 내에 저장된 유체도 공기 중으로 증발되어 상기 유체저장공간(130) 내에 유체가 남아 있지 않는다.

그러면, 상기 한 쌍의 도전성 부재의 사이는 단락 상태가 되고, 상기 제어부로 전달되는 출력 신호가 없기 때문에 논리 소자는 로우 신호로 판단한다.

이에 따라, 상기 제어부는 상기 휴대용 단말기가 침수된 상태가 아닌 것으로 간주하고 상기 회로부 측으로 전원을 공급한다.

이상에서 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.

100, 100＇: 침수감지소자 110, 110＇ : 도전성 부재
120, 120＇ : 비도전성 부재 130, 130' : 유체저장공간

Claims

휴대용 단말기의 침수 여부를 감지하는 침수감지소자로서,
외부에서 상기 휴대용 단말기의 본체 내부로 유체가 유입되는 유입경로 상에 배치되고,
상기 휴대용 단말기의 침수 여부를 감지하여 상기 휴대용 단말기의 회로부측으로 공급되는 전원을 차단시키는 침수감지소자.
제 1 항에 있어서,
상기 침수감지소자는 상기 회로부를 구성하는 회로기판 상에 실장되고,
상기 휴대용 단말기의 본체에 구비되는 연결단자부, 조작버튼, 스피커, 카메라 중 적어도 어느 하나와 대응되는 위치에 배치되는 침수감지소자.
제 2 항에 있어서,
상기 침수감지소자는 서로 이격배치되는 한 쌍의 도전성 부재를 포함하고,
상기 한 쌍의 도전성 부재가 상기 휴대용 단말기 본체의 내부로 유입되는 유체에 의해 서로 전기적으로 연결되는 경우 침수 상태로 판단하는 침수감지소자.
제 3 항에 있어서,
상기 침수감지소자는 상기 한 쌍의 도전성 부재 사이를 연결하는 비도전성 부재; 및
상기 휴대용 단말기 본체의 내부로 유입된 유체가 저장되는 유체저장공간; 을 포함하고,
상기 유체저장공간은 상기 한 쌍의 도전성 부재 및 상기 비도전성 부재를 통하여 일측이 개방되도록 형성되는 침수감지소자.
제 4 항에 있어서,
상기 유체저장공간은 일측이 상기 유입경로와 마주하도록 배치되는 침수감지소자.
제 4 항에 있어서,
상기 비도전성 부재는 상기 유체저장공간에 저장된 상기 유체가 외측으로 배출되는 것을 방지하는 배출방지턱이 구비되는 침수감지소자.
제 3 항에 있어서,
상기 한 쌍의 도전성 부재가 상기 유체에 의해 전기적으로 연결되면,
상기 한 쌍의 도전성 부재 중 어느 하나는 입력단자의 역할을 수행하고, 나머지 하나는 출력단자의 역할을 수행하는 침수감지소자.
제 3 항에 있어서,
상기 회로부는 상기 도전성 부재로부터 출력된 신호를 전달받아 상기 회로부측으로 전원을 공급하거나 차단하는 제어부를 포함하는 침수감지소자.