KR20180079196A - 압력 센서 - Google Patents

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KR20180079196A KR1020170181978A KR20170181978A KR20180079196A KR 20180079196 A KR20180079196 A KR 20180079196A KR 1020170181978 A KR1020170181978 A KR 1020170181978A KR 20170181978 A KR20170181978 A KR 20170181978A KR 20180079196 A KR20180079196 A KR 20180079196A
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Abstract

본 출원은 압력 센서에 관한 것이며, 상부 케이스와 하부 케이스를 포함하며, 상기 상부 케이스와 상기 하부 케이스를 설치함으로써 상기 상부 케이스와 하부 케이스 사이에 하나의 챔버가 형성되도록 하는 케이스; 상기 상부 케이스와 하부 케이스 사이에 설치되어, 상기 챔버를 상부 챔버와 하부 챔버로 나누는 진동막; 상기 진동막의 이동에 의해 이동하는 코어를 포함하며, 상기 진동막은 지지체와 상기 지지체를 감싸는 박피를 포함하고, 상기 박피는 상기 지지체의 가장자리로부터 연장되고, 상기 코어는 상기 지지체에 의해 지지된다. 본 출원의 압력 센서는 부피가 작고 탈착이 편리한 장점이 있다.

Description

압력 센서{PRESSURE SENSOR}
본 출원은 압력 센서에 관한 것이며, 구체적으로 가전 기기의 작동 파라미터를 검출하기 위한 압력 센서에 관한 것이다.
예를 들면 세탁기 등의 일부 가전 기기에서, 사용 중 어떠한 작동 파라미터, 예를 들면 세탁기 버스킷 내에 세탁하고자 하는 옷의 분배 균일도 및 공급수의 압력 및/또는 수위 등을 검출하여 가전 기기의 정확한 작동을 확보해야 한다.
종래의 기술에서 물의 압력 및/또는 수위를 검출 시 압력 센서를 사용한다. 압력 센서는 일반적으로 기압에 민감한 변형 가능한 막을 수용하는 단단한 케이스를 포함하며, 압력 센서는 상기 막과 결합하여 막의 변형에 따라 이동하도록 조작되는 강자성 재료로 만들어진 코어; 가변 인덕턴스 인덕터를 형성하기 위해 코어의 이동에 반응하고 상기 케이스에 고정된 코일을 더 포함한다. 상기 코일과 캐퍼시터가 하나의 발진회로를 조합하여 이루어지며, 상기 코어의 위치 변화에 반응하고, 상기 발진회로는 가변 주파수의 발진 전기신호를 발생할 수 있다. 사용 중 전기 신호의 발진 주파수 변화는 가전 기기 실린더 또는 버킷의 수위 변화에 의해 발생할 수 있다.
그러나, 종래의 센서의 설계는 결함이 없는 것이 아니다. 예를 들면, 합격 수치에 도달하기 위해, 종래의 센서의 기계적 구조로 크기가 상대적으로 크다. 가전 기기의 부피가 소형화 추세에 있으므로, 이러한 압력 센서는 가전 기기의 제한 적인 공간에 설치하기 어렵다. 그 외에, 종래의 센서는 내부 부재의 배치가 센서의 크기를 감소시키기에 부적절하다. 또한, 종래의 가전 기기는 센서의 탈착의 편리성에 더욱 높은 요구를 가지고 있다.
본 출원의 하나의 목적은 개선된 압력 센서를 제공함으로써 전술한 문제를 해결하기 위한 것이다.
본 출원의 제1 실시예에 따르면, 본 출원은 상부 케이스와 하부 케이스를 포함하며, 상기 상부 케이스와 상기 하부 케이스를 설치함으로써 상기 상부 케이스와 하부 케이스 사이에 하나의 챔버가 형성되도록 하는 케이스; 상기 상부 케이스와 하부 케이스 사이에 설치되어, 상기 챔버를 상부 챔버와 하부 챔버로 나누는 진동막; 상기 진동막의 이동에 의해 이동하는 코어를 포함하며, 상기 진동막은 지지체와 상기 지지체를 감싸는 박피를 포함하고, 상기 박피는 상기 지지체의 가장자리로부터 연장되고, 상기 코어는 상기 지지체에 의해 지지되는 압력 센서를 제공한다.
상기 제1 실시예에 따르면, 상기 압력 센서는 상기 케이스에 고정되어, 상기 코어와 협력 작업하여 가변 인덕턴스 인덕터를 형성하도록 하는 코일을 더 포함한다.
상기 제1 실시예에 따르면, 상기 지지체의 외곽은 지지체 외경을 가지고, 상기 코어는 코어 외경을 가지며, 상기 지지체 외경은 상기 코어 외경과 같거나, 약간 크거나 또는 약간 작게 설치되거나 또는 상기 지지체 외경과 코어 외경의 비가 0.85 내지 1.6 사이이다.
상기 제1 실시예에 따르면, 상기 코어는 상기 지지체와 접촉한다.
상기 제1 실시예에 따르면, 상기 박피는 상기 지지체의 가장자리로부터 상기 상부 챔버를 향해 볼록하여 볼록부가 형성되도록 한다.
상기 제1 실시예에 따르면, 상기 진동막은 상기 박피를 감싸며 설치되는 밀폐 가장자리를 포함하며, 상기 밀폐 가장자리는 상기 상부 케이스와 상기 하부 케이스 사이에 개재되어 상기 하부 챔버와 상부 챔버를 밀폐되게 분리되도록 하고, 상기 박피의 상기 볼록부는 상기 지지체의 가장자리와 상기 밀폐 가장자리 사이에 걸쳐진다.
상기 제1 실시예에 따르면, 상기 박피는 상기 지지체의 가장자리와 상기 밀폐 가장자리가 연결되는 부분으로부터 시작하여 볼록하여 상기 볼록부가 형성되도록 한다.
상기 제1 실시예에 따르면, 상기 지지체의 가장자리는 편평한 형상으로부터 볼록한 형상의 전이 구역 및/또는 두께가 점차 얇아지는 전이 구역을 구비한다.
상기 제1 실시예에 따르면, 상기 압력 센서는 상기 하부 케이스와 상기 진동막 사이에 개재되며, 상기 진동막에 사용되는 보상 탄성부재를 더 포함한다.
상기 제1 실시예에 따르면, 상기 보상 탄성부재는 상기 진동막의 지지체 하부에 설치되는 탄력봉이며, 상기 탄력봉은 상기 지지체로부터 하부를 향하여 연장되어 상기 하부 케이스의 저면부와 접촉할 수 있다.
상기 제1 실시예에 따르면, 상기 하부 케이스의 저면부에는 상부를 향하여 연장되는 관 형상의 돌출 요소가 구비되며, 상기 탄력봉의 적어도 일부가 상기 돌출 요소 내에 수용되고, 상기 돌출 요소는 상기 하부 케이스의 저면부의 유체통로를 감싸면서 설치된다.
상기 제1 실시예에 따르면, 상기 보상 탄성부재는 상기 지지체와 상기 하부 케이스의 저면부 사이에 개재되는 보상 스프링이다.
상기 제1 실시예에 따르면, 상기 코어는 원통형이며, 상기 진동막은 상기 지지체의 상면으로부터 연장되는 고정봉을 더 포함하며, 상기 코어는 상기 고정봉에 설치된다.
상기 제1 실시예에 따르면, 상기 코어의 하단에는 코어의 측면으로부터 외부를 향하여 연장되는 플렌지가 구비되고, 상기 지지체의 가장자리가 상부를 향하여 절곡되어 챔버가 형성되도록 하고, 상기 코어 하단의 플렌지는 상기 챔버에 의해 수용되어 상기 절곡된 가장자리에 의해 상부로의 이동을 막는다.
상기 제1 실시예에 따르면, 상기 코어의 하단에는 코어의 측면으로부터 내부를 향하여 오목되는 오목부가 구비되고, 상기 지지체의 가장자리가 하부를 향하여 절곡되어 상기 챔버가 형성되도록 하고, 상기 코어는 상기 챔버에 수용되며, 상기 지지체의 가장자리와 상기 코어의 오목부가 접합되어 상기 코어가 상기 챔버에 고정되도록 한다.
상기 제1 실시예에 따르면, 상기 압력 센서는 상기 상부 케이스와 상기 진동막 사이에 설치되며, 상기 진동막에 사용되는 작동 스프링을 더 포함한다.
상기 제1 실시예에 따르면, 상기 상부 케이스는 원통형 단부를 더 포함하며, 상기 코일이 상기 원통형 단부의 외면에 권취되고, 상기 코어는 상기 진동막의 이동에 의해 상기 원통형 단부를 출입한다.
상기 제1 실시예에 따르면, 상기 압력 센서는 상기 상부 케이스의 상부에 설치되며, 상기 작동 스프링을 조절하는 조절 볼트를 더 포함한다.
상기 제1 실시예에 따르면, 상기 상부 케이스에는 관통홀이 구비되어 상기 상부 챔버가 대기 환경과 연통되도록 하고, 상기 하부 케이스에는 이음통로가 구비되어 상기 하부 챔버가 검출하고자 하는 액체 유체와 연통되도록 한다.
상기 제1 실시예에 따르면, 상기 진동막은 탄성재료에 의해 일체로 형성된다.
상기 제1 실시예에 따르면, 상기 압력 센서는 적어도 하나의 인쇄 회로기판; 및 상기 케이스에 설치되고, 상기 상부 케이스와 수용 공간을 형성하여 상기 적어도 하나의 인쇄 회로기판을 수용하는 덮개를 더 포함한다.
상기 제1 실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 인쇄 회로기판의 각각의 인쇄 회로기판에 적어도 하나의 커패시터가 구비된다.
상기 제1 실시예에 따르면, 상기 압력 센서는 상기 압력 센서를 고정 매듭에 탈착 가능하게 설치하기 위한 소머리 구조를 더 포함한다.
본 출원의 제2 실시예에 따르면, 본 출원은 상부 케이스와 하부 케이스를 포함하며, 상기 상부 케이스와 하부 케이스를 설치함으로써 상기 상부 케이스와 하부 케이스 사이에 챔버가 형성되도록 하는 케이스; 상기 상부 케이스와 하부 케이스 사이에 설치되어, 상기 챔버를 상부 챔버와 하부 챔버로 나누고, 압력의 변화에 따라 이동할 수 있는 진동막; 상기 케이스에 구비되어 상기 상부 케이스와 수용 공간을 형성하는 덮개; 상기 하부 챔버의 유체와 연통되는 이음통로를 포함하는 압력 센서를 제공한다. 여기서, 상기 압력 센서는 길이와 높이를 구비하고, 상기 이음통로는 상기 압력 센서의 길이 방향을 따라 연장된다. 상기 덮개의 이음통로에서 연장되는 일측은 연장부를 구비하고, 상기 연장부는 상기 수용 공간과 연통되어 연결되는 확장 공간을 구비한다.
상기 제2 실시예에 따르면, 상기 압력 센서는 하나의 인쇄 회로기판을 더 포함하며, 상기 인쇄 회로기판은 상기 압력 센서의 길이 방향을 따라 배치되고, 상기 인쇄 회로기판의 일부는 상기 수용 공간에 설치되고, 다른 일부는 상기 확장 공간으로 연장된다.
상기 제2 실시예에 따르면, 상기 압력 센서는 상기 상부 케이스에 고정되고, 양단이 상기 인쇄 회로기판에 직접 연결되는 코일을 더 포함한다.
상기 제2 실시예에 따르면, 상기 인쇄 회로기판에는 적어도 하나의 칩이 설치된다.
상기 제2 실시예에 따르면, 상기 칩은 센서 작동 칩이다.
상기 제2 실시예에 따르면, 상기 인쇄 회로기판에는 적어도 하나의 커패시터가 설치된다.
상기 제2 실시예에 따르면, 상기 연장부의 단부는 상기 이음통로의 단부와 대략적으로 가지런히 맞춰지거나 또는 상기 이음통로의 단부를 약간 초과하게 연장된다.
상기 제2 실시예에 따르면, 상기 확장 공간에는 상기 인쇄 회로기판의 소자 전자기기와 연결되는 플러그가 수용될 수 있다.
상기 제2 실시예에 따르면, 상기 확장 공간에는 플러그가 수용되고, 상기 인쇄 회로기판의 일부는 상기 수용 공간에 수용되고, 나머지 일부는 상기 확장 공간에 수용된다.
상기 제2 실시예에 따르면, 상기 하부 케이스에는 하부 걸림 기구가 구비되고, 상기 덮개의 연장부에는 상기 하부 걸림 기구와 결합되는 상부 걸림 기구가 구비된다.
상기 제2 실시예에 따르면, 상기 덮개의 연장부에는 2개의 대향되는 평면이 구비되고, 상기 2개의 평면은 상기 압력 센서의 높이의 방향과 대략 평행하게 되어 설치 시 상기 압력 센서를 포지셔닝을 할 수 있다.
상기 제2 실시예에 따르면, 상기 압력 센서는 상기 진동막의 이동에 의해 이동하는 코어를 더 포함하며, 상기 진동막은 지지체와 상기 지지체를 감싸는 박피를 포함하고, 상기 박피는 상기 지지체의 가장자리로부터 연장되고, 상기 코어는 상기 지지체에 의해 지지된다.
상기 제2 실시예에 따르면, 상기 지지체의 외곽은 지지체 외경을 가지고, 상기 코어는 코어 외경을 가지며, 상기 지지체 외경은 상기 코어 외경과 같거나, 약간 크거나 또는 약간 작게 설치되거나 또는 상기 지지체 외경과 코어 외경의 비가 0.85 내지 1.6 사이이다.
상기 제2 실시예에 따르면, 상기 코어는 상기 지지체와 접촉한다.
상기 제2 실시예에 따르면, 상기 박피는 상기 지지체의 가장자리로부터 상기 상부 챔버를 향해 볼록하여 볼록부가 형성되도록 한다.
상기 제2 실시예에 따르면, 상기 진동막은 상기 박피를 감싸며 설치되는 밀폐 가장자리를 포함하며, 상기 밀폐 가장자리는 상기 상부 케이스와 상기 하부 케이스 사이에 개재되어 상기 하부 챔버와 상부 챔버를 밀폐되게 분리되도록 하며, 상기 박피의 상기 볼록부는 상기 지지체의 가장자리와 상기 밀폐 가장자리 사이에 걸쳐진다.
상기 제2 실시예에 따르면, 상기 박피는 상기 지지체의 가장자리와 상기 밀폐 가장자리가 연결되는 부분으로부터 시작하여 볼록하여 상기 볼록부가 형성되도록 한다.
상기 제2 실시예에 따르면, 상기 지지체의 가장자리는 편평한 형상으로부터 볼록한 형상의 전이 구역 및/또는 두께가 점차 얇아지는 전이 구역을 구비한다.
상기 제2 실시예에 따르면, 상기 진동막은 일체로 형성된다.
상기 제2 실시예에 따르면, 상기 덮개는 일체로 형성된다.
종래의 기술과 비교하면, 본 출원의 압력 센서는 진동막의 일부를 코어를 적재하는 지지체로 설정함으로써, 압력 센서의 전체 크기를 감소할 수 있어, 압력 센서를 사용하는 제품의 점차적인 소형화 수요를 만족시킨다.
또한, 종래의 기술과 비교하면, 본 출원의 센서의 부재 배치는 센서의 크기를 줄이기에 적합하며, 센서의 탈착의 편리성을 개선시킨다.
도 1a는 본 출원의 일 실시예에 따른 압력 센서의 구조를 나타내는 사시도이다.
도 1b는 도 1a에 도시된 압력 센서의 높이 방향의 단면도이다.
도 2a는 본 출원의 다른 일 실시예에 따른 압력 센서의 높이 방향의 단면도이다.
도 2b는 도 2a의 일부 확대도이다.
도 2c는 본 출원의 또 다른 일 실시예에 따른 압력 센서의 높이 방향의 단면도이다.
도 2d는 도 2c의 일부 확대도이다.
도 2e는 본 출원의 또 다른 일 실시예에 따른 압력 센서의 높이 방향의 단면도이다.
도 2f는 도 2e의 일부 확대도이다.
도 3a와 도 3b는 지지체가 코어를 적재하는 다른 2가지의 예시도이다.
도 4a 내지 도 4d는 도 1b의 압력 센서의 코어를 진동막에 장착하는 과정을 예시한 도면이다.
도 5a는 도 1b에 도시된 압력 센서의 분해도이다.
도 5b는 조절 볼트의 구조를 나타내는 사시도이다.
도 5c와 도 5d는 도 5a에 도시된 압력 센서의 케이스와 덮개의 장착 과정을 나타내는 도면이다.
도 6a는 도 5a의 제1 인쇄 회로기판의 압력 센서의 상부 케이스에 있어서의 조립도이다.
도 6b와 도 6c는 각각 도 5a에서의 제1 인쇄 회로기판의 2개의 예시도이다.
도 6d와 도 6e는 각각 도 6b와 도 6c에 도시된 제1 인쇄 회로기판의 회로 구조를 도시한 원리도이다.
도 7a는 2개의 인쇄 회로기판을 구비하는 압력 센서의 실시예에서, 2개의 인쇄 회로기판의 조립도이다.
도 7b는 플러그-인 캐퍼시터가 부가된 압력 센서의 실시예에서, 플러그-인 캐퍼시터의 조립도이다.
도 8a는 도 1a에 도시된 압력 센서의 측면도이다.
도 8b와 도 8c는 각각 도 8a에 도시된 소머리 구조를 도시한 정면도와 측면도이다.
도 9a와 도 9b는 각각 도 1a에 도시된 압력 센서가 소머리 구조를 통해 가전 기기에 설치되는 2가지의 상이한 설치 방식을 도시한 도면이다.
도 10a와 도 10b는 각각 본 출원의 압력 센서의 다른 일 실시예의 2개의 시각을 도시한 사시도이다.
도 11은 도 10a와 도 10b의 압력 센서의 높이 방향을 도시한 단면도이다.
도 12는 도 10a와 도 10b의 압력 센서를 도시한 분해도이다.
도 13은 도 10a와 도 10b의 인쇄 회로기판 및 그 설치 구조를 도시한 도면이다.
도 14a는 도 10a와 도 10b의 압력 센서와 플러그를 도시한 조립도이다.
도 14b는 도 13a의 일부 단면도이다.
도 15는 도 10a와 도 10b의 압력 센서의 가전 기기에서의 설치 구조의 일 실시예를 도시한 도면이다.
이하 본 명세서의 일부를 구성하는 도면을 참조하여 본 출원의 각종 구체적인 실시 방식에 대해 설명하기로 한다. 본 출원에서 방향을 표시하는 용어, 예를 들면 "전", "후", "상", "하", "좌", "우" 등 본 출원의 각종 예시 구조 부분과 소자를 설명하는 용어들을 사용하지만, 여기에 사용되는 이러한 용어들을 단지 쉽게 설명하기 위한 목적이며, 도면에 도시된 예시의 방위에 의해 정한 것이다. 본 출원에 개시된 실시예는 서로 다른 방향에 따라 설치될 수 있으므로, 이러한 방향을 표시하는 용어들은 단지 설명하기 위한 것으로, 한정적인 의미로 볼 수 없다. 가능하면 본 출원에서 사용하는 동일한 부호 또는 유사한 부호는 동일한 부재 또는 유사한 부재를 지칭한다.
도 1a는 본 출원의 일 실시예에 따른 압력 센서의 구조를 나타내는 사시도이다. 도 1a에 도시된 바와 같이, 압력 센서(100)는 케이스(105)와 케이스(105)를 덮는 덮개(101)를 포함한다. 덮개(101)의 측벽에는 압력 센서(100)를 가전 기기에 설치하기 위한 소머리구조(110)가 구비된다. 덮개(101)의 측벽에는 압력 센서에 의한 신호를 세탁기의 제어 시스템으로 연결하기 위한 신호 삽입구(120)가 더 구비된다. 케이스(105)의 저면부에는 케이스(105)의 내부 챔버의 일부와 액위를 감지하고자 하는 유체를 연통시키기 위한 이음통로(102)가 구비된다. 케이스(105)와 덮개(101)의 외곽은 기둥 형상이며, 물론 기타 적절한 형상일 수도 있다.
도 1b는 도 1a에 도시된 압력 센서의 높이 방향의 단면도이며, 도 1a에서의 소머리 구조(110)를 생략하였다. 도 1b에 도시된 바와 같이, 압력 센서(100)의 케이스(105)는 일체로 연결되는 상부 케이스(201)와 하부 케이스(202)를 포함하며, 상부 케이스(201)와 하부 케이스(202) 사이에 챔버가 형성되어 챔버 내에 진동막(210)이 수용된다. 진동막(210)은 상부 케이스(201)와 하부 케이스(202) 사이의 챔버를 상부 챔버(215)와 하부 챔버(216)로 밀봉되게(또는 액밀식으로) 분리한다. 압력 센서(100)의 하부 챔버(216) 내의 대기 압력 변화에 따라 진동막(210)이 변형될 수 있다.
상부 챔버(215)가 대기 환경과 연통되기 때문에 상부 챔버(215) 내부는 대기 압력이다. 이에 의해, 상부 케이스(201)에 관통홀(261, 262)이 형성되어 상부 챔버(215)를 대기 환경과 연통시킨다. 하부 챔버(216)는 하부 케이스(202) 저면부의 이음통로(102)를 통해 예를 들면 가전 기기의 실린더에 연결되어 실린더 내의 액위(또는 수위)를 측정하도록 한다. 하부 챔버(216) 내의 압력은 측정하고자 하는 액위(또는 수위)의 높이에 따라 결정된다. 따라서, 사용 중 액위(또는 수위)의 높이의 변화에 따라 상부 챔버(215)와 하부 챔버(216) 내의 압력 차이도 변하여 진동막(210)이 상부 챔버(215)와 하부 챔버(216) 사이의 변화하는 압력 차이의 작용을 받아, 진동막(210)이 압력 차이의 변화에 따라 변형된다.
상부 케이스(201)는 컵 형태이며, 원통형 단부(240)를 포함한다. 하부 케이스(202)도 컵 형태이며, 하부 케이스(202)의 저면부(252)에 이음통로(102)의 유체와 연통되는 유체통로(254)가 구비된다. 컵 형태의 상부 케이스(201)와 하부 케이스(202)의 컵 입구는 진동막(210)을 통해 밀봉되게(또는 액밀식으로) 일체로 접합된다.
압력 센서(100)는 코어(218)와 코일(251)을 더 포함하고, 코어(218)와 코일(251)은 가변 인덕턴스 인덕터를 형성할 수 있다. 코어(218)는 강자성 재료로 제조되며, 케이스(105)에 설치되어 진동막(210)의 변형에 따라 케이스(105)에 대해 상대적으로 이동한다. 코일(251)은 케이스(105)에 고정되어 코어(218)와 동일 축으로 설치되어, 코어(218)가 케이스(105)에 대해 상대적으로 이동할 때, 코어(218)는 코일(251)에 의해 한정되는 공간을 출입할 수 있다. 따라서, 코어(218)가 코일(251)에 의해 한정되는 공간으로 진입한 양에 따라 코일(251)의 인덕턴스에 변화가 생긴다. 본 출원의 일 예시에 의하면, 코일(251)은 상부 케이스(201)의 원통형 단부(240)의 외면에 권취된다.
진동막(210)은 지지체(212)와 지지체(212)를 감싸며 설치되는 박피(213)를 포함하며, 도 4d에 도시된 바와 같이, 박피(213)는 지지체(212)의 가장자리(460)로부터 연장된다. 진동막(210)은 박피(213)를 감싸며 설치되는 밀폐 가장자리(230)를 더 포함하며, 박피(213)는 지지체(212)의 가장자리(460)와 밀폐 가장자리(230) 사이에 걸쳐진다. 밀폐 가장자리(230)는 상부 케이스(201)와 하부 케이스(202) 사이에 개재되어 상부 챔버(215)와 하부 챔버(216)를 밀봉되게(또는 액밀식으로) 분리시킨다. 지지체(212)와 밀폐 가장자리(230)는 상대측에서 박피(213)를 가압하여 박피(213)가 위로 볼록하게 올라가, 도 4d에 도시된 바와 같이 볼록부(470)가 형성되도록 한다. 본 출원의 일 예시에 의하면, 박피(213)는 지지체(212)의 가장자리(460)와 밀폐 가장자리(230)의 연결 부분으로부터 볼록하여 상기 볼록부(470)를 형성한다.
코어(218)은 진동막(210)의 지지체(212)에 의해 적재된다. 코어(218)은 지지체(212)와 접촉될 수 있다. 코어(218)는 진동막(210)의 변형에 따라 이동할 수 있어, 코어(218)가 상부 케이스(201)의 원통형 단부(240)를 출입할 수 있기 때문에, 원통형 단부(240) 외면에 권취된 코일(251)과 가변 인덕턴스 인덕터를 형성할 수 있다. 지지체(212)가 코어(218)를 적재하는 방식은 여러 가지일 수 있다. 도 1b에 도시된 바와 같이, 진동막(210)은 지지체(212)의 상단부에 설치된 장착봉(214)을 포함하며, 장착봉(214)은 지지체(212)의 상단부로부터 수직방향을 따라 상부를 향하여 연장된다. 코어(218)는 원통형이고 장착봉(214)에 설치된다. 지지체(212)의 두께는 지지체(212)의 강도가 코어(218)를 지지 또는 적재할 수 있는 정도로 설치된다. 이로써, 코어(218)는 지지체(212)에 의해 안정적으로 적재될 수 있다. 본 출원의 일 예시에 의하면, 지지체(212)의 두께는 박피(213)의 두께의 2배 내지 5배이다. 종래의 압력 센서와 비교하면, 본 출원의 코어(218)는 부피가 상대적으로 작아, 지지체(212)의 두께가 상대적으로 얇아도, 지지체(212)는 충분한 강도로 코어(218)를 지지 또는 적재할 수 있다. 지지체(212)가 코어(218)를 적재하는 기타 예시적 방식에 대해서는 아래의 도 3a와 도 3b를 결합하여 구체적으로 설명하기로 한다. 본 출원에서는 진동막(210)의 일부로 코어(218)를 직접 적재하여 별도의 적재부재가 필요 없으므로, 압력 센서의 크기를 크게 줄일 수 있다.
본 출원에서, 박피(213)가 위로 볼록한 형상인 것은 진동막(210)의 변형에 도움이 된다. 박피(213)의 위로 볼록한 위치의 설치에 의해 압력 센서(100)의 크기가 감소된다. 또한, 지지체(212)의 위치와 구조도 센서의 크기 감소에 유리하다.
구체적으로, 도 1b에 도시된 실시예에 의하면, 지지체(212)는 원판형이고, 외경이 D(D는 도 4d에 도시됨)이다. 본 출원에서, 지지체(212)의 크기를 축소하기 위해, 지지체(212)의 외경(D)을 코어(218)의 외경(d)(d는 도 4d에 도시됨)보다 약간 크거나, 같거나 또는 약간 작게 되도록 설계하여 코어(218)를 적재할 수만 있으면 된다. 따라서, 코어(218)의 외경(d)이 비교적 작은 상황에서 지지체(212)의 외경(D)을 되도록 작게 설계할 수 있다.
또한, 박피(213)의 볼록부(470)는 지지체(212)의 가장자리(460)와 밀폐 가장자리(230) 사이에 걸쳐진다. 지지체(212)의 본체의 두께는 박피(213)보다 두껍게 설계되어 있는 바, 이는 지지체(212)가 일정한 강도로 코어(218)를 적재해야 하고, 박피(213)는 일정한 가요성을 가져야 되기 때문이다. 도 4d에 도시된 바와 같이, 지지체(212)의 가장자리(460)는 하나의 전이 구역(465)을 구비할 수 있으며, 상기 전이 구역(465)은 편평한 형상에서 볼록한 형상의 전이 구역일 수 있고, 두께가 점차 얇아지는 전이 구역일 수도 있으며, 또는 양자를 모두 가질 수 있다. 그러나 상기 전이 구역(465)은 최대한 작아야 되며, 생산 공정과 강도의 요구를 만족하기만 하면 된다. 물론, 이상적인 상황에서는 전이 구역이 없을 수도 있다.
이에 의해, 진동막(210)의 외경이 작은 경우, 박피(213)의 볼록부(470)는 박피(213)가 압력 변화에 대한 반응의 예민성을 유지하도록 크게 할 수 있다. 이는 상기 전이 구역(465)이 작아 별도의 지지부재로 코어(218)를 지지하고 박피(213)의 볼록부를 유지하지 않아도 되기 때문이다. 그 외에, 크기를 감소시키고 볼록부(470)가 안정적으로 볼록된 형상을 유지하도록 하기 위해, 전이 구역(465)에 편평한 부분이 없다.
본 출원의 일 예시에 의하면, 지지체(212)의 외경(D)과 코어(218)의 외경(d)의 비는 0.85 내지 1.6이다. 하나의 예시로서, 코어(218)의 외경(d)은 3mm 내지 5mm 사이일 수 있고, 지지체(212)의 전이 구역(465)의 폭은 0mm 내지 1mm 사이일 수 있다.
압력 센서(100)는 진동막(210)에 사용되는 작동 스프링(242) 및 작동 스프링(242)과 상대적으로 설치되는 보상 탄성부재(또는 하부 지지부재)(217)를 더 포함한다. 작동 스프링(242)은 상부 케이스(201)와 진동막(210) 사이에 기재되고, 보상 탄성부재(217)는 하부 케이스(202)와 진동막(210) 사이에 개재된다. 작동 스프링(242)은 상부 케이스(201)의 원통형 단부(240) 내에 수용된다. 본 출원의 일 예시에 의하면, 작동 스프링(242)의 상단이 원통형 단부(240)의 상단으로부터 삽입된 조절 볼트(243)와 맞대어지고, 작동 스프링(242)의 하단이 코어(218)와 맞대어진다. 조절 볼트(243)가 원통형 단부(240)에 회전 삽입된 깊이에 따라 작동 스프링(242)의 초기 상태에서의 조임도를 조절할 수 있다. 보상 탄성부재(217)는 그 탄력 또는 지지력으로 코어(218), 진동막(210)과 기타 부재의 중력 및 작동 스프링(242)이 인가한 아래로 향하는 탄력을 상쇄할 수 있도록 설치되어, 압력 변화가 시작되더라도, 진동막(210)은 압력의 변화에 따라 선형 이동을 할 수 있도록 하여, 선형 변화의 주파수 신호를 발생시킨다. 본 출원의 압력 센서는 보상 탄성부재(217)를 구비하지 않을 수도 있으며, 보상 탄성부재(217)를 구비하지 않을 경우, 본 출원의 압력 센서는 종래의 압력 센서에 비해 진동막(210)의 이동을 통해 압력의 변화를 비교적 정확하게 측정할 수도 있는데, 이는 본 출원에서의 코어(218), 진동막(210)과 기타 부재의 크기가 작아, 중력의 영향이 종래의 압력 센서에 비해 작기 때문이다.
본 출원에 일 예시에 의하면, 보상 탄성부재(217)는 도 1b에 도시된 바와 같이, 진동막(210)의 지지체(212)의 저면부에 설치된 가요성 또는 탄성을 구비하는 탄력봉(217)이며, 탄력봉(217)은 지지체(212)의 저면부로부터 하부를 향하여 연장되게 형성된다. 탄력봉(217)의 하단은 컵 형태의 하부 케이스(202)의 저면부(252)과 접촉될 수 있으며, 이로써, 압력 센서(100)가 사용 과정에서 수직으로 놓일 경우, 가요성 또는 탄성을 가지는 탄력봉(217)이 코어(218), 진동막(21)과 기타 부재에 의해 발생한 중력에 대해 보상 작용을 할 수 있게 된다. 탄력봉(217)은 지지체(212)와 일체로 제조될 수 있다. 그 외에, 탄력봉(217)은 장착봉의 중심과 가지런히 맞춰진다. 보상 탄성부재(217)는 기타 유형의 부재일 수도 있으며, 이는 도 2c 내지 도 2f를 결합하여 상세하게 설명하기로 한다.
탄력봉(217)은 코어(218)를 그 초기 위치에 지지할 수 있다. 코어(218)의 초기 위치에서, 상부 챔버(215)와 하부 챔버(216) 내의 압력은 대략 동일하다. 액체 액위가 높아짐에 따라 하부 챔버(216) 내의 기압이 점차 증가되어 진동막(210)이 받는, 상부를 향하는 압력이 점차 증가되어, 진동막(210)의 박피(213)가 상향 이동을 하므로, 이에 의해 코어(218)가 상향 이동을 하게 된다. 코어(218)의 상향 이동에 의해, 작동 스프링(242)이 압축된다. 액위가 낮아짐에 따라, 하부 챔버(216) 내의 기압이 점차 감소되어, 작동 스프링(242)이 압축이 해지되므로, 코어(218)가 초기 위치로 돌아오게 된다.
도 2a는 본 출원의 다른 일 실시예에 따른 압력 센서의 높이 방향의 단면도이다. 도 2b는 도 2a의 A부분의 일부 확대도이며, 해당 실시예와 도 1b에 도시된 실시예와의 상이점을 나타내는 것이다. 즉, 해당 실시예는 단지 도 2b에 도시된 부분에서 도 1b에 도시된 실시예와 상이점이 존재할 뿐, 기타 부분은 동일하다.
도 2a와 도 2b에 도시된 실시예와 도 1b에 도시된 실시예의 상이점은, 하부 케이스(202)의 저면부(252)에 돌출 요소(253)가 구비된 것이다. 돌출 요소(253)는 하부 케이스(202)의 저면부(252)의 유체통로(254)를 감싸게 설치되며, 저면부(252)로부터 하부 챔버(216)를 향하여 연장된다. 돌출 요소(253)는 내부가 빈 관형 구조이며, 탄력봉(217)의 적어도 일부를 수용할 수 있다. 도 2b에 도시된 바와 같이, 탄력봉(217)의 하단은 돌출 요소(253)에 삽입된다. 유체통로(254)은 "十"자 개구홈으로 설치되어 탄력봉(217)의 하단을 지지할 수 있다. 돌출 요소(253)의 높이는 탄력봉(217)이 상하 이동하는 과정에서 탄력봉(217)이 시종 일관되게 일부가 돌출 요소(253)에 수용되고 돌출 요소(253)로부터 이탈되지 않도록 설치하여, 탄력봉(217)이 원하는 궤도에 따라 이동할 수 있도록 한다.
탄력봉(217)의 적어도 일부를 수용하는 돌출 요소(253)를 설치함으로써, 압력 센서(100)의 부재 조립의 일치성을 유지할 수 있다. 이는 탄력봉(217)의 위치를 한정함으로써, 압력 센서(100)를 조립할 때마다 코어(218)의 초기 설치 위치가 일치하게 하고, 코어(218)의 초기 설치 위치가 일치할 경우, 코어(218)와 코일(251)의 상대적 위치가 일치하게 유지되어 코어(218)의 영향을 받는 발진회로에 의한 초기 주파수가 일치하게 유지되어, 압력 센서(100)의 조절이 더욱 편리해지기 때문이다. 그 외에, 돌출 요소(253)의 원통형 단부(240)에 대한 위치를 제한할 수 있으므로, 코어(218)와 원통형 단부(240)에 권취되는 코일(251)을 쉽게 맞출 수 있다. 진동막의 상하 이동 시, 코어(218)의 축방향 이동 경로가 이탈되지 않아, 압력 센서(100)의 측정 정밀도를 더욱 향상시킨다.
도 2c는 본 출원의 또 다른 일 실시예에 따른 압력 센서의 높이 방향의 단면도이다. 도 2d는 도 2c의 B부부분의 일부 확대도이며, 해당 실시예와 도 1b에 도시된 실시예와의 상이점을 나타내는 것이다. 즉, 해당 실시예는 단지 도 2d에 도시된 부분에서 도 1b에 도시된 실시예와 상이점이 존재할 뿐, 기타 부분은 동일하다.
도 2c와 도 2d에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서, 보상 탄성부재는 탄력봉(217)과 보상 스프링(250)의 조합이다. 즉, 도 1b에 도시된 탄력봉(217)에 기초하여 하나의 보상 스프링(250)을 추가 설치하였다. 보상 스프링(250)은 지지체(212)와 하부 케이스(202)의 저면부(252) 사이에 개재된다. 도 2c와 도 2d에 도시된 실시예에서, 도 2a과 도 2b에 도시된 하부 케이스(202)의 저면부(252)에 위치하는 돌출 요소(253)가 더 구비되며, 보상 스프링(250)은 돌출 요소(253)의 외부에 설치된다. 보상 스프링(250)을 추가 설치함으로써, 코어(218), 진동막(210)과 기타 부재의 중력에 대해 더욱 효율적으로 보상할 수 있어 하부 챔버(216) 내의 기압에 변화가 발생하게 되면, 선형의 주파수 신호를 출력하게 되고, 동시에 조절 가능성을 증가시킨다.
도 2e와 도 2f는 본 출원의 또 다른 일 실시예에 따른 압력 센서(100)의 높이 방향의 단면도이다. 도 2f는 도 2e의 C부분의 일부 확대도이며, 해당 실시예와 도 1b에 도시된 실시예와의 상이점을 나타내는 것이다. 즉, 해당 실시예는 단지 도 2f에 도시된 부분에서 도 1b에 도시된 실시예와 상이점이 존재할 뿐, 기타 부분은 동일하다.
도 2e와 도 2f에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서, 보상 탄성부재는 지지체(212)와 하부 케이스(202)의 저면부(252) 사이에 개재되는 보상 스프링(250)이다. 보상 스프링(250)의 일단은 지지체(212)의 저면부에 연결되고, 타단은 하부 케이스(202)의 저면부(252)에 연결된다. 보상 스프링(250)의 중심은 장착봉(214)의 중심과 가지런히 맞추어지고, 보상 스프링(250)의 작용은 도 1b에 도시된 탄력봉(217)의 작용과 동일하므로, 여기서 생략하기로 한다.
설명해야 할 점은, 도 1b, 도 2a, 도 2c와 도 2e에 도시된 바와 같이, 사용 과정에서 이러한 실시예의 압력 센서(100)는 지면과 수직인 방향으로 또는 기본적으로 수직되는 방향으로 설치된다는 것이다.
도 3a와 도 3b는 지지체(212)가 코어(218)를 적재하는 다른 2가지의 예시적 방식을 도시한다.
도 3a에 도시된 예시적 방식에서, 코어(218)는 지지체(212)의 상단부에 배치되어 지지체(212)에 의해 고정된다. 구체적으로, 지지체(212)의 상단부에 챔버(325)가 설치되고, 코어(218)의 적어도 일부가 상기 챔버(325)에 수용된다. 챔버(325)는 지지체(212)의 가장자리(320)가 상향 절곡되어 형성된 것이다. 코어(218)의 하단에 외측면으로부터 돌출되는 플랜지(321)가 구비되고, 플랜지(321)는 코어(218)의 외주를 감싸며 연장되는 원주 플랜지일 수 있다. 도 3a에 도시된 바와 같이, 가장자리(320)는 2차 절곡되어 절곡된 가장자리(320)가 고리 형상으로 형성된다. 코어(218)의 하단은 플랜지(321)와 함께 챔버(325)에 의해 수용되고, 플랜지(321)는 절곡된 가장자리(320)가 형성된 고리 형상에 삽입될 수 있어 절곡된 가장자리(320)를 통해 코어(218)의 상향 이동을 막는다. 도 3a에 도시된 지지체(212)로 코어를 적재하는 예시적 방식의 압력 센서에 있어서, 보상 탄성부재를 사용하지 않을 수 있으며, 보상 탄성부재를 사용하는 경우, 도 1b에 도시된 탄력봉을 사용할 수 있고, 도 2e과 도 2f에 도시된 보상 스프링을 사용할 수 있고, 도 2c와 도 2d에 도시된 탄력봉과 보상 스프링을 조합하는 방식을 사용할 수도 있다.
도 3b에 도시된 예시적 방식에 있어서, 코어(218)는 지지체(212)의 저면부에 배치되어 지지체(212)에 의해 고정된다. 구체적으로, 지지체(212)의 저면부에 챔버(332)가 설치되고, 코어(218)의 적어도 일부가 챔버(332)에 수용된다. 챔버(332)는 지지체(212)의 가장자리(320)가 하향 절곡되어 형성된 것이며, 챔버(332)는 대략적으로 코어(218) 전체를 수용하도록 설치된다. 코어(218)의 하단에 코어(218)의 측면에서 내부를 향하여 오목한 오목부(330)가 구비되며, 가장자리(333)의 단부가 챔버(332)를 향해 돌출되어 오목부(330)와 결합되어 코어(218)를 챔버(332)에 고정시킨다. 도 3b에 도시된 지지체(212)로 코어를 적재하는 예시적 방식의 압력 센서에 있어서, 보상 탄성부재를 사용하지 않을 수 있으며, 보상 탄성부재를 사용하는 경우, 도 2e과 도 2f에 도시된 보상 스프링을 사용할 수 있다. 전술한 바와 같이, 보상 탄성부재를 구비하지 않는 경우, 본 출원의 압력 센서는 종래의 압력 센서에 비해 진동막(210)의 이동을 통해 압력의 변화를 비교적 정확하게 측정할 수 있는데, 이는 본 출원에서의 코어(218), 진동막(210)과 기타 부재의 크기가 작아, 중력의 영향이 종래의 압력 센서에 비해 작기 때문이다.
도 3a와 도 3b에 도시된 실시예에서, 지지체(212)의 외곽은 외경(D)을 가지고, 외곽의 외경(D)은 철심(218)의 외경(d)보다 약간 크다. 지지체(212)의 외곽의 외경(D)은 작게 형성되며, 지지체(212)가 코어(218)를 안정적으로 적재할 수만 있으면 된다. 이로써 진동막(210)의 박피(213)가 압력 센서 직경 방향에서의 거리를 최대한 증가시킬 수 있어 박피(213)가 압력의 변화에 더욱 정확하게 반응하여 이동할 수 있도록 함으로써, 박피(213)의 이동에 의해 발생한 주파수 신호가 더욱 효율적인 선형 반응을 가지도록 한다.
도 4a 내지 도 4d는 도 1b에 도시된 압력 센서의 실시예에서, 코어(218)가 진동막(210)에 설치되는 일 실시예를 도시한 도면이다. 여기서, 도 4a는 진동막(210)과 진동막(210)에 설치되지 않은 코어(218)의 구조를 나타내는 사시도이며, 도 4b는 코어(218)가 진동막(210)에 설치된 초기 상태를 나타내는 단면도이며, 도 4c와 도 4d는 코어(218)가 진동막(210)에 설치된 최종 상태를 나타내는 사시도와 단면도이다. 도 4a 내지 도 4d는 코어(218)를 진동막(210)에 간편하게 설치하는 예시적 방법을 도시하였다. 코어(218)를 진동막(210)에 간편하게 설치하기 위해, 진동막(210)의 장착봉(214)에 제거 가능한 연장부(302)가 구비된다.
구체적으로, 도 4a에 도시된 바와 같이, 코어(218)는 진동막(210)에 아직 설치되어 있지 않는다. 진동막(210)의 장착봉(214)에 직경이 큰 돌출부(301)가 구비되고, 돌출부(301) 상부에 하나의 연장부(302)가 설치되어 있다. 연장부(302), 돌출부(301)와 장착봉(214) 및 진동막(210)은 탄성재료로 일체로 제조되며, 탄성재료는 예를 들면 고무 재료 또는 탄력이 있는 플라스틱 재료이다. 연장부(302)는 단지 코어(218)를 설치하기 위한 것이며, 코어(218)가 설치되면 연장부(302)는 제거되며, 예를 들면 커팅 제거된다. 돌출부(301) 상부에 경사져 있는 어깨부(305)가 구비되며, 어깨부(305)의 직경은 상부를 향하여 연장부(302)와 동일해질 때까지 점차 감소한다. 돌출부(301)의 하부는 대략 원기둥 형상이다. 코어(218)를 설치할 경우, 먼저 코어(218)를 연장부(302)에 설치한 후, 코어(218)가 연장부(302)를 따라 하향 이동하여 돌출부(301)를 지나도록 한다. 돌출부(301)의 직경이 돌출부(301) 하부의 장착봉(214)의 직경보다 크기 때문에, 코어(218)가 돌출부(301)에 의해 막혀 장착봉(214)으로부터 이탈되지 않는다.
도 4b에 도시된 초기 설치 상태에서, 코어(218)는 장착봉에 이미 설치되었으나, 연장부(302)는 장착봉(214)에서 제거되지 않았다.
그러나 도 4c와 도 4d에 도시된 최종 설치 상태에서 알 수 있는 바와 같이, 연장부(302)는 장착봉(214)에서 제거된다. 설명해야 할 것은, 도 4a에 도시된 연장부(302), 돌출부(301)와 장착봉(214)의 구조는 본 출원에서의 압력 센서(100)에 적용되며, 이는 본 출원에서 센서(100)의 코어(218)가 지지체(212)에 직접 지지 또는 적재되기 때문이라는 것이다.
종래의 기술에서의 압력 센서와 비교하면, 본 출원의 압력 센서는 바로 진동막(210)의 일부를, 코어를 적재하는 지지체로 설정함으로써, 압력 센서의 전체 크기를 감소시킬 수 있어, 압력 센서를 사용하는 제품의 점차적인 소형화 수요를 만족시킨다. 그 외에, 본 출원의 압력 센서의 진동막의 지지체가 압력 센서의 외부 케이스의 직경방향에서의 크기도 작게 설치함으로써, 압력 센서의 전체적인 크기를 더욱 감소시킬 수 있다. 압력 센서에서, 도 2e에 도시된 바와 같이, 하부 케이스(202)의 외곽의 직경(DL)은 통상적으로 상부 케이스(201)와 덮개(101)의 상부의 직경보다 크므로, 하부 케이스(202)의 외곽의 직경이 압력 센서의 외경 크기를 결정한다. 종래의 압력 센서의 크기와 비교하면, 본 출원의 압력 센서의 하부 케이스(202)의 직경(DL) 크기는 종래의 압력 센서의 하부 케이스의 직경 크기의 50% 내지 60%로 감소된다. 그 외에, 종래의 압력 센서의 크기와 비교하면, 본 출원의 압력 센서는 높이 방향에서의 크기가 종래의 압력 센서의 높이 방향에서의 크기의 40% 내지 50%로 감소된다. 따라서, 본 출원의 압력 센서의 전체 크기는 종래의 압력 센서의 전체 크기보다 현저히 작다.
도 5a는 도 1b에 도시된 압력 센서의 분해도이다. 앞서 도 1b와 결합하여 설명한 바와 같이, 압력 센서(100)의 상부 케이스(201)와 하부 케이스(202)가 일체로 결합하여 케이스(105)를 형성한 후, 덮개(101)가 케이스(105) 위를 덮는다. 진동막(210)이 상부 케이스(201)와 하부 케이스(202) 사이에 개재되고, 코어(218)는 진동막(210)의 지지체(212)에 의해 적재되며, 코일(251)이 상부 케이스(201)의 원통형 단부(240)의 외부에 권취된다. 작동 스프링(242)이 상부 케이스(201)의 원통형 단부(240)의 내부에 수용되고, 조절 볼트(243)가 작동 스프링(242)의 초기 상태에서의 조임도를 조절한다.
전술한 부재 외에, 도 5a에 도시된 바와 같이, 압력 센서(100)는 상부 케이스(201)에 의해 적재되는 제1 인쇄 회로기판(410)을 더 포함하며, 제1 인쇄 회로기판(410)은 덮개(101)와 케이스(105)로 형성된 챔버(106) 내에 수용된다. 상부 케이스(201)의 원통형 단부(240)에 고정 받침대(420)가 설치되고, 제1 인쇄 회로기판(410)이 고정 받침대(420)에 설치된다. 제1 인쇄 회로기판(410)에 커패시터(630) 구비된다. 고정 받침대(420)는 원통형 단부(240)를 감싸게 설치되고, 원통형 단부(420)의 상단은 볼트(243)와 볼트 고정접착제가 함께 밀폐시킨다.
도 5b는 조절 볼트의 구조를 나타내는 사시도이다. 도 5b에 도시된 바와 같이, 조절 볼트(243)의 상단부에 조절 공구와의 결합에 적합한 오목부(401)가 구비되며, 오목부의 형태는 삼각형일 수 있고, 기타 형태일 수도 있다. 조절 공구를 사용하여 조절 볼트(243)가 상부 케이스(201)의 원통형 단부(240)로 진입하는 깊이를 조절할 수 있어 작동 스프링(242)의 초기 상태에서의 조임도를 조절할 수 있다.
도 5c와 도 5d는 케이스(105)와 덮개(101)의 장착 과정을 도시한 도면이다. 도 5a에 도시된 상부 케이스(201)와 하부 케이스(202)가 일체로 결합된 후 케이스(105)의 축이 형성되며, 제1 인쇄 회로기판(410)은 케이스(105)의 외부에 위치한다. 제1 인쇄 회로기판(410)을 밀봉하기 위해, 케이스(105)에 덮개(101)를 덮어야 한다. 덮개(101)의 신호 플러그(120)가 제1 인쇄 회로기판(410)과 가전 기기의 제어 시스템을 서로 연결시킬 수 있다. 도 1b도 참조하면, 신호 플러그(120)는 덮개(101)의 외벽으로부터 외부를 향하여 연장되는 부분(521)을 구비할 뿐만 아니라, 덮개(101)의 내벽으로부터 내부를 향하여 연장되는 부분(523)도 구비한다.
압력 센서(100)의 부피가 작아 덮개(101)의 내부 공간도 매우 협소하므로, 케이스(105)와 덮개(101)가 조립되면, 도 1b에 도시된 바와 같이, 케이스(105)에 적재되는 제1 인쇄 회로기판(410)의 연결단(412)과 신호 플러그(120)의 덮개(101)의 내벽으로부터 내부를 향하여 연장되는 부분(523)이 압력 센서(100)의 축 방향에서 적어도 일부가 겹친다. 따라서, 덮개(101)를 케이스(105)에 조립할 경우, 케이스(105)의 제1 인쇄 회로기판(410)의 연결단(412)을 덮개(101)의 신호 플러그(120)와 가지런히 맞춘 후 덮개(101)를 케이스(105)에 직접 덮을 수 없다. 이로써, 본 출원의 압력 센서(100)의 덮개(101)와 케이스(105)를 조립할 경우, 먼저 덮개(101)의 신호 플러그(120)를 케이스(105)의 제1 인쇄 회로기판(410)의 연결단(412)의 위치와 서로 엇갈리게 한 후[예를 들면, 케이스(105)의 제1 인쇄 회로기판(410)의 연결단(412)이 덮개(101)의 신호 플러그에 대해 시계 반대 반향으로 일정 각도 회전함], 케이스(105)를 덮개(101)에 삽입하여 적절한 위치에 삽입한 후, 케이스(105)를 덮개(101)와 상대적으로 회전시켜(예를 들면 시계 방향으로 회전시켜), 덮개(101)의 하단과 케이스(105)의 상단에 설치된 걸림 구조가 서로 걸려 일체가 될 때까지 회전하며, 이때 단단한 덮개(101)의 신호 플러그(120)와 케이스(105)의 제1 인쇄 회로기판(410)의 연결단(412)의 위치는 적어도 일부가 겹친다. 케이스(105)와 덮개(101)가 조립된 후의 상태는 도 5d에 도시된 바와 같다.
도 6a는 도 5a에서의 제1 인쇄 회로기판(410)이 압력 센서(100)의 상부 케이스(201)에 있는 조립도이다. 도 6a에 도시된 바와 같이, 제1 인쇄 회로기판(410)은 상부 케이스(201)의 원통형 단부(240)에 위치하는 고정 받침대(420)에 설치된다. 고정 받침대(420)는 원통형 단부(240)에 권취되는 코일(251)의 상면에 위치한다. 고정 받침대(420)와 제1 인쇄 회로기판(410)은 모두 원통형 단부(240)의 상단부를 덮지 않는다. 제1 인쇄 회로기판(410)에 제1 삽입핀(611)과 제2 삽입핀(612)이 구비되고, 대응되는 양측에 제1 러그부(621)와 제2 러그부(622)가 구비된다. 제1 삽입핀(611)과 제2 삽입핀(612)은 고정 받침대(420)에 삽입된다. 코일(251)의 2개의 단부(605)(606)는 각각 제1 러그부(621)와 제2 러그부(622)에 권취되어 제1 인쇄 회로기판(410)의 회로와 연통된다.
도 6b와 도 6c는 각각 도 5a에 도시된 압력 센서(100)의 제1 인쇄 회로기판의 2개의 예시를 도시한 도면이다. 도 6d와 도 6e는 각각 도 6b와 도 6c에 도시된 제1 인쇄 회로기판의 회로 구조를 도시한 원리도이다.
도 6b와 도 6c에서 도시된 2개의 예시에서, 제1 인쇄 회로기판에는 개수가 상이한 커패시터가 구비되어 서로 다른 수요를 만족하도록 한다. 여기서, 도 6b에 도시된 제1 인쇄 회로기판(410)에는 하나의 커패시터(630)가 구비되고, 이는 코일(251)과 병렬 회로를 형성한다. 도 6c에 도시된 제1 인쇄 회로기판(410)에는 2개의 커패시터(631)(632)가 구비되고, 이 2개의 커패시터는 직렬연결된 후 코일(251)과 병렬연결된다. 상기 커패시터는 예를 들면 공진 주파수 선택 커패시터이다.
도 6d는 도 6b의 제1 인쇄 회로기판의 회로구조를 도시한 원리도(640)이다. 도 6d에 도시된 바와 같이, 압력 센서(100) 내부의 코일(251)은 도시된 인덕터(L 251)와 효과가 동일하다. 수위가 상이함으로 인해 코일(251) 내부의 코어의 위치가 변하여 인덕터(L 251)의 인덕턴스량도 이에 따라 변한다. 인덕터(L 251)와 커패시터(C 630)가 병렬 주파수 선택 네트워크를 구성하고, 집적 회로(UI 641)(U2 642)가 정귀환 증폭기로서 인덕터(L 251)와 커패시터(C 630)로 구성된 병렬 주파수 선택 네트워크와 병렬연결되고, 집적 회로(U3 643)는 파형 정형에 사용되어 스퀘어 신호(square signal)를 출력하도록 하며, 회로 출력의 주파수가
Figure pat00001
이다.
도 6e는 도 6c의 제1 인쇄 회로기판의 회로구조를 도시한 원리도(650)이다. 도 6e에 도시된 바와 같이, 압력 센서(100) 내부의 코일(251)은 도시된 인덕터(L 251)와 효과가 동일하다. 인덕터(L 251)와 커패시터(C1 631, C2 632)가 표준의 발진회로(three-point capacitance resonance circuit)를 구성하고, 집적 회로(UI 651)가 반전 증폭기로서 발진회로(three-point capacitance resonance circuit)와 병렬 사용되고, 집적 회로(U2 652)는 파형 정형에 사용되어 스퀘어 신호를 출력하도록 하며, 회로 출력의 주파수가
Figure pat00002
다.
일 예시로서, 본 출원의 압력 센서를 사용하는 가전 기기에 다수 개의 집적 회로(U1, U2, U3) 등 부재를 설치하여 도 6d, 도 6e에 도시된 회로구조를 구성할 수 있으나, 압력 센서에 다수 개의 집적 회로(U1, U2, U3)를 설치하여 도 6d, 도 6e에 도시된 회로구조를 구성하여 측정 신호를 직접 출력할 수 있으며, 또한 모든 캐퍼시터(630, 631, 632)와 기타 전기소자를 본 출원의 압력 센서를 사용하는 가전 기기에 설치할 수도 있다.
도 7a는 2개의 인쇄 회로기판을 구비하는 압력 센서(100)의 실시예에서, 2개의 인쇄 회로기판이 도 5a의 상부 케이스(201)에 있는 조립도이다. 도 5a에 도시된 압력 센서에 있어서, 여기에 2개의 인쇄 회로기판을 설치할 수 있으며, 그 중 하나의 인쇄 회로기판은 압력 센서의 직경 방향을 따라 설치되고, 다른 하나의 인쇄 회로기판은 압력 센서의 높이 방향을 따라 설치된다. 도 7a에 도시된 바와 같이, 2개의 인쇄 회로기판은 각각 제1 인쇄 회로기판(410)과 제2 인쇄 회로기판(710)이다. 제1 인쇄 회로기판(410) 및 그 설치 방식은 도 6a에 도시된 실시예의 설치 방식과 동일하다. 그러나, 도 6a에 도시된 실시예와 상이한 것은, 도 7a에 도시된 실시예에서, 제1 인쇄 회로기판(410)의 제1 삽입핀(611)과 제2 삽입핀(612)이 길게 설치됨으로써, 제1 삽입핀(611)과 제2 삽입핀(612)이 고정 받침대(420)에 삽입된 후, 제1 삽입핀(611)과 제2 삽입핀(612)의 단부가 고정 받침대(420)로부터 인출될 수 있다는 것이다. 제2 인쇄 회로기판(710)은 제1 인쇄 회로기판(410)에 설치된다. 도 7a에 도시된 바와 같이, 제2 인쇄 회로기판(710)에 고정홀(720)이 구비되어, 제2 인쇄 회로기판(710)을 제1 인쇄 회로기판(410)의 제1 삽입핀(611)과 제2 삽입핀(612)의, 고정 받침대(420)로부터 인출되는 단부에 삽입 연결되어, 제2 인쇄 회로기판(710)이 제1 인쇄 회로기판(410)과 대략 수직이 되도록 한다. 제2 인쇄 회로기판(710)의 이러한 설치 방식은 덮개(101)의 내부 공간을 충분히 사용하는 것이므로 압력 센서(100)의 부피가 최대한 감소될 수 있다. 그 외에, 제2 인쇄 회로기판(710)이 불필요한 상황에서, 제2 인쇄 회로기판(710)을 제1 인쇄 회로기판(410)으로부터 간편하게 분리할 수 있다. 제2 인쇄 회로기판(710)에 적어도 하나의 IC회로와 외부 결합하는 칩(703)이 구비되고, 칩(703) 상의 회로는 확장되는 진단회로 기능을 구현할 수 있다.
도 7b는 플러그-인 캐퍼시터를 구비하는 압력 센서의 실시예에서, 플러그-인 캐퍼시터가 도 5a의 상부 케이스(201)에 있는 조립도이다. 도 7b에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 압력 센서는 하나의 외부 플러그-인 캐퍼시터[720, 도 6d에 도시된 캐퍼시터(630)]를 구비할 수 있으며, 외부 플러그-인 캐퍼시터(720)는 2개의 삽입핀을 구비하며, 각각 제1 인쇄 회로기판(410)의 제1 삽입핀(611)과 제2 삽입핀(612)이 고정 받침대(420)로부터 인출되는 단부에 삽입된다. 이로써, 플러그-인 캐퍼시터(720)도 고정 받침대(420)의 일측에 수직 설치되어, 덮개(101)의 내부 공간을 충분히 사용하였다. 플러그-인 캐퍼시터(720)는 예를 들면 구형 플러그-인 캐퍼시터이다.
외부 플러그-인 캐퍼시터를 사용하지 않을 경우, 일 실시예로서, 제1 인쇄 회로기판(410)에 하나의 캐퍼시터[도 6b와 도 6d에 도시된 캐퍼시터(630)]가 설치될 수 있으며, 다른 일 실시예로서, 제1 인쇄 회로기판(410)에 2개의 캐퍼시터[도 6c와 도 6e에 도시된 캐퍼시터(631, 632)]가 설치될 수 있다.
도 8a은 도 1a에 도시된 압력 센서(100)의 측면도이다. 도 8a에 도시된 바와 같이, 압력 센서(100)는 압력 센서(100)를 가전 기기에 탈착 가능하게 고정하기 위한 소머리 구조(110)를 포함한다. 소머리 구조(110)는 덮개(101)의 측벽에 설치된다.
도 8b와 도 8c는 각각 도 8a에서의 소머리 구조(110)를 도시한 정면도와 측면도이다. 도 8b와 도 8c에 도시된 바와 같이, 소머리 구조(110)는 본체(801), 본체(801)의 상단부로부터 상향 연장되는 헤드부(823), 및 본체(801)의 상단부로부터 상향 연장되며 헤드(823)의 양측에 위치하는 탄성암(802, 804)을 구비한다. 탄성암(802, 804)은 헤드부(823)에 대해 대칭 설치된다. 탄성암(802, 804)은 본체(801)에 대해 상대적으로 탄성 변형될 수 있다. 탄성암(802, 804)은 헤드부(823)와 멀어지는 외측에 각각 돌출되는 어깨부(821, 822)를 구비한다. 헤드부(823), 탄성암(802, 804)과 본체(801)가 함께 "소머리"형 구조를 형성한다. 헤드부(823)의 상단부가 양측의 탄성암(802, 804)의 상단부보다 낮다. 헤드부(823)의 배면에 소머리 구조(110)와 덮개(101)를 일체로 연결하기 위한 연결암(815)이 구비된다. 연결암(815)도 헤드부(823)로부터 하부를 향하여 본체(801)의 배면으로 연장될 수 있다. 도 5a에 도시된 바와 같이, 연결암(815)의 상단부에 오목홈(818)이 구비된다.
도 8c에 도시된 바와 같이, 탄성암(802, 804)의 정면에 각각 탄성 돌기(806, 808)가 구비된다. 탄성 돌기(806, 808)는 경사져 있는 하단면(809, 811)을 구비하며, 평평한 면인 상단면(810, 812)을 구비할 수 있다.
도 9a와 도 9b는 도 1a에서의 압력 센서가 소머리 구조(110)를 통해 가전 기기에 장착되는 2개의 상이한 설치 방식을 각각 도시하였다.
도 9a에 도시된 바와 같이, 압력 센서(100)는 가전 기기 패널(900)에 설치되고, 가전 기기 패널(900)에는 장착 구조(910)가 구비되며, 소머리 구조(110)의 탄성암(802, 804)은 장착 구조(910)와 결합되어 압력 센서(100)를 가전 기기 패널(900)에 고정할 수 있다. 장착 구조(910)는 패널(900)에 설치되는 주머니식 삽입홈(903) 및 삽입홈(903) 상측에 위치하는 한 쌍의 차단암(901, 902)을 포함한다.
압력 센서(100)를 패널(900)에 설치할 경우, 우선 소머리 구조(110)의 본체(801)를 삽입홈(903)에 삽입하고, 본체(801) 하단이 삽입홈(903) 저면부까지 삽입될 경우, 소머리 구조(110)의 탄성암(802, 804)의 탄성 돌기(806, 808)의 상단면(808, 810)이 장착 구조(910)의 차단암(901, 902)의 저면과 맞대어진다. 이로써, 소머리 구조(110)가 장착 구조(910)에 고정된다. 압력 센서(100)를 패널(900)로부터 분해할 경우, 탄성암(802, 804)을 패널과 멀어지는 방향으로 이동시켜 탄성 돌기(806, 808)의 상단면(808, 810)이 장착 구조(910)의 차단암(901, 902)을 이탈하도록 한 후, 소머리 구조(110)를 삽입홈(903)으로부터 위로 빼면 된다.
도 9b에 도시된 바와 같이, 가전 기기 패널(900)에 장착 구조(920)가 구비되고, 소머리 구조(110)의 헤드부(823)가 장착 구조(920)와 결합되어 압력 센서(100)를 가전 기기 패널(900)에 고정할 수 있다. 장착 구조(920)는 주머니식 삽입홈(913)을 구비한다. 장착 구조(920)는 삽입홈(913) 상측에 위치하는 차단 돌기(918)를 더 포함하며, 차단 돌기(918)는 패널(900)로부터 연장되는 차단암(916)에 설치된다.
압력 센서(100)를 패널(900)에 설치할 경우, 우선 소머리 구조(110)의 본체(801)를 삽입홈(913)에 삽입하고, 본체(801) 하단이 삽입홈(913) 저면부까지 삽입될 경우, 소머리 구조(110)의 헤드부(823)의 상단부가 장착 구조(920)의 차단 돌기(918)의 저면과 맞대어진다. 이로써, 소머리 구조(110)가 장착 구조(920)에 고정된다. 압력 센서(100)를 패널(900)로부터 분해할 경우, 차단암(916)을 소머리 구조(110)의 헤드부(823)와 멀어지는 방향으로 이동시켜 헤드부(823)의 상단부가 장착 구조(920)의 차단돌기(918)의 저면을 이탈하도록 한 후, 소머리 구조(110)를 삽입홈(903)으로부터 위로 빼면 된다.
도 9a와 도 9b는 패널(900)이 압력 센서(100)의 높이 방향과 평행하게 되는 상황 및 수직하게 되는 상황의 두 가지 상황에서, 압력 센서(100)의 설치 방식을 각각 도시하였다. 소머리 구조(110)를 설치함으로써, 본 출원의 압력 센서(100)는 가전 기기의 상이한 설치 수요에 적용되며, 압력 센서의 탈착도 더욱 편리해진다.
전술한 압력 센서의 실시예에서, 압력 센서(100)와 액위를 측정하고자 하는 유체를 연통시키기 위한 이음통로(102)는 대략 압력 센서의 높이 방향을 따라 연장된다. 여러 응용에서, 가전 기기의 설치 공간이 압력 센서의 높이 방향에 대해서는 큰 제한이 있으나, 압력 센서의 길이 방향(또는 직경 방향)에 대한 제한은 관대하다. 즉, 일부 응용에서, 압력 센서가 편평한 형태인 것이 바람직하다. 이러한 응용의 일예로서, 점점 소형화의 와권식 세탁기로 가는 추세이다. 이로써, 다른 일 실시예에 따르면, 도 10a, 도 10b, 도 11과 도 12에 도시된 바와 같이, 본 출원은 압력 센서(1100)를 제공하며, 본 실시예에서, 이음통로(102)는 대략 압력 센서(1100)의 길이(L) 방향을 따라 연장되어 압력 센서(1100) 높이 방향에서의 크기를 감소시킨다.
설명해야 할 것은, 도 10a, 도 10b, 도 11과 도 12에 도시된 바와 같이, 압력 센서(1100)의 작동 원리는 도 1a과 1b에 도시된 압력 센서(100)와 동일하며, 압력 센서(1100)에서 기계식 작동 부재의 설치 위치와 상호 결합도 압력 센서(100)와 동일하다는 것이다. 압력 센서(1100)에서 전자식 작동 부재의 연결과 상호 결합도 도 6d에 도시된 발진회로(640)와 동일하다. 따라서, 압력 센서(1100)에서 압력 센서(100)와 동일한 부분에 대해서는 설명을 생략한다. 도 10a, 도 10b, 도 11과 도 12에 도시된 바와 같이, 압력 센서(1100)와 압력 센서(100)의 주요 구별은 덮개의 설계와 인쇄 회로기판의 설치에 있다.
구체적으로, 도 10a과 도 10b에는 상기 압력 센서(1100)의 실시예의 2개의 시각을 각각 도시한 사시도이며, 그 중 도 10a는 압력 센서(1100)의 상부에서 본 사시도이고, 도 10b는 압력 센서(1100)의 바닥부분에서 본 사시도이다. 도 10a과 도 10b에 도시된 바와 같이, 압력 센서(1100)는 케이스(1105)와 케이스에 설치되는 덮개(1101)를 포함한다. 케이스(1105)의 하부에는 이음통로(102)가 구비된다. 도 11에 도시된 바와 같이, 이음통로(102)는 대략 압력 센서의 길이(L) 방향을 따라 연장된다.
도 11은 도 10a과 도 10b에서의 압력 센서의 높이(H) 방향의 단면도이다. 도 12는 도 10a과 도 10b에서의 압력 센서의 분해도이다. 도 1b에서의 압력 센서(100)와 유사하며, 도 11과 도 12에 도시된 바와 같이, 압력 센서(1100)의 케이스(1105)는 상부 케이스(201)와 하부 케이스(1202)를 포함하고, 상부 케이스(201)와 하부 케이스(1202)가 서로 연결되어 챔버를 형성한다. 진동막(210)이 상부 케이스(201)와 하부 케이스(1202) 사이에 설치되어 상기 챔버를 상부 챔버(215)와 하부 챔버(216)로 분리시킨다. 이음통로(102)는 하부 챔버(216)의 유체와 연통된다. 상부 케이스(201) 상부에 설치되는 덮개(1101)와 상부 케이스(201) 사이에 수용 공간(106)이 형성된다. 압력 센서(1100)의 상부 케이스(201)와 하부 케이스(1202)의 구조, 진동막(210)의 구조, 코어(218), 코일(251) 및 작동 스프링(242) 등의 설치는 도 1b에 도시된 압력 센서(100)에서 대응되는 부재와 대략 동일하므로, 여기서 생략하기로 한다. 따라서, 압력 센서(1100)는 압력 센서(100)와 동일하며 작은 크기를 가진다. 도 1b에 도시된 압력 센서(100)와 상이한 것은, 압력 센서(1100)의 이음통로(102)는 대략 압력 센서의 길이(L) 방향을 따라 연장되는 것이다.
그 외에, 압력 센서(1100)의 덮개(1101)의 이음통로(102)에서 연장되는 일측에 연장부(1108)가 구비되고, 연장부(1108)는 덮개(1101)와 상부 케이스(201) 사이에 형성된 수용 공간(106)과 연통되어 연결되는 확장 공간(1109)를 구비한다. 연장부(1108)는 덮개(1101)와 일체로 형성된다. 압력 센서(1100)의 길이(L) 방향에서, 덮개(1101)의 연장부(1108)의 단부(1107)는 이음통로(102)의 단부(1103)와 가지런히 맞춰지거나 이음통로(102)의 단부(1103)보다 약간 연장되며, 압력 센서(1100)의 길이 방향에 영향을 주지 않는 설치면 된다.
압력 센서(1100)의 하부 케이스(1202)에는 하부 걸림 기구(1282)가 구비되고, 덮개(1101)의 연장부에는 하부 걸림 기구(1282)와 결합되는 상부 걸림 기구(미도시)가 구비된다. 하부 걸림 기구(1282)는 덮개(1101)의 상부 걸림 기구와 결합되어 덮개(1101)의 연장부(1108)와 하부 케이스(1202)를 서로 연결시킨다.
압력 센서(1100)는 하나의 인쇄 회로기판(1410)을 더 포함하고, 인쇄 회로기판(1410)은 압력 센서(1100)의 길이(L) 방향을 따라 배치되며, 인쇄 회로기판(1410)의 일부는 상기 수용 공간(106)에 설치되고, 다른 일부는 상기 확장 공간(1109)으로 연장된다. 도 1b에 도시된 인쇄 회로기판(410)과 유사하며, 압력 센서(1100)의 인쇄 회로기판(1410)도 상부 케이스(201)의 원통형 단부(240)에 위치하는 고정 받침대(420)에 설치된다. 고정 받침대(420)는 원통형 단부(240)에 권취되는 코일(251)의 상면에 위치한다.
도 1b에 도시된 덮개(101)과 케이스(105) 사이의 수용 공간(106)에 위치하는 인쇄 회로기판(410)과 비교하면, 본 실시예에서의 인쇄 회로기판(1410)은 길이가 증가되어, 덮개(1101)와 상부 케이스(201) 사이의 수용 공간(106)으로부터 덮개(1101)의 연장부(1108)에 의해 형성된 확장공간(1109)으로 계속 연장되므로, 본 실시예에서의 인쇄 회로기판(1401)은 더 큰 면적으로 소자를 수용한다. 또한, 인쇄 회로기판(1410)이 길게 연장되고 덮개(1101)에 연장부(1108)가 구비되더라도, 이는 압력 센서(1100)의 길이방향의 설치를 증가시키지 않는다. 인쇄 회로기판(1410)이 길게 연장되고 덮개(1101)에 연장부(1108)가 구비되어 이음통로(102) 상부의 공간을 충분히 이용하여 인쇄 회로기판(1410)의 면적을 확장하였다. 인쇄 회로기판(1410)이 충분한 면적을 구비하여 소자를 수용할 경우, 압력 센서는 하나의 압력 센서 높이(H) 방향을 따라 설치되는 인쇄 회로기판[예를 들면 도 7a에 도시된 인쇄 회로기판(710)]을 증가시킴으로써 별도의 소자를 수용할 필요가 없다. 압력 센서의 길이(L) 방향을 따라 설치하는 인쇄 회로기판(1410)을 사용하여 코일(251)과 인쇄 회로기판(1410)의 연결을 더욱 편리하게 하는데, 이는 코일(251)의 양단이 압력 센서의 길이(L) 방향을 따라 설치되는 인쇄 회로기판(1410)과 직접 연결될 수 있어 안내선을 통해 연결될 필요가 없기 때문이다. 이러한 구조에 의해 원가가 감소되고 쉽게 생산된다. 도 13은 도 10a와 도 10b에 도시된 인쇄 회로기판(1410)과 코일(251)의 연결 방식을 도시하였다.
도 13에 도시된 바와 같이, 코일(251)의 2개의 단부(605, 606)가 각각 인쇄 회로기판(1410)의 고정 받침대(420)로부터 인출되는 제1 삽입핀(611)과 제2 삽입핀(612)에 권취된다. 인쇄 회로기판(1410)에 칩(703)이 설치된다. 칩(703)은 예를 들면 센서 작동 칩이다. 인쇄 회로기판(1410)에 캐퍼시터(630)가 더 설치된다. 주의해야 할 점은, 도시된 곳의 칩(703)과 캐퍼시터(630) 외에, 인쇄 회로기판(1410)에는 기타 칩, 커패시터 또는 기타 전기 소자가 더 설치될 수 있다는 것이다. 그 외에, 하부 케이스(1202)는 하부 걸림 기구(1282) 부근에 지지바(1285)가 더 구비되어 인쇄 회로기판(1410)을 보조 지지한다.
상술한 바와 같이 인쇄 회로기판(1410)을 설치하는 장점은, 압력 센서(1100)의 높이 방향에서의 크기를 감소하는 것에 유리하고, 인쇄 회로기판(1410)의 설치 강도를 개선시킬 수 있으며, 가전 기기의 점차적인 스마트화 요구를 만족하도록 인쇄 회로기판(1410)의 전기 소자의 적재량을 확장시킬 수 있다는 것이다.
도 10a과 도 10b를 참조하면, 덮개(1101)의 연장부(1108)는 대향하는 2개의 평면(1112, 114)을 구비하고, 상기 2개의 평면(1112, 1114)은 압력 센서(1100)의 높이(H) 방향과 대략 평행하게 되어 설치 시 압력 센서(1100)를 포지셔닝을 한다. 도 14a와 도 14b에 도시된 바와 같이, 평면(1112, 1114)도 플러그(480)의 삽입구(120)를 형성한다. 플러그(480)는 인쇄 회로기판(1410)의 소자 전자기기와 연결되어 압력 센서(1100)와 가전 기기의 제어 장치 사이에서 신호를 전송한다. 주의해야 할 점은, 본 출원은 도 10a와 도 10b에 도시된 평면(1112, 1114)을 설치하여 설치 시 압력 센서(1100)를 포지셔닝을 하며, 이러한 기계적 구조 배치는 효과가 우수하나, 압력 센서의 기타 부위, 예를 들면 기둥형 케이스를 따라 평면을 연장시켜, 설치 시 포지셔닝을 하는 것도 본 출원의 보호범위 내에 해당한다.
도 14a는 도 10a와 도 10b에 도시된 압력 센서와 플러그의 조립도이며, 도 14b는 도 13a의 일부 단면도이며, 덮개(1101)의 연장부(1108)의 일부를 제거하여 플러그(480)와 인쇄 회로기판(1410)의 조립을 도시하였다. 도 14a와 도 14b에 도시된 바와 같이, 플러그(480)는 삽입구(120)을 통해 덮개(1101)의 연장부(1108)의 확장 공간(1009)에 삽입되며, 플러그(480)에 수용홈(482)이 구비되어 인쇄 회로기판(1410)의 연결단(1412)을 수용한다. 압력 센서의 길이(L) 방향을 따라 설치하는 인쇄 회로기판(1410)을 사용하여 플러그(480)와 인쇄 회로기판(1410)의 연결이 더욱 편리하다. 그 외에, 연장부(1108)와 덮개(1101)가 일체로 형성되어 플러그(480)가 덮개(1101)의 연장부(1108)에 수용되어 플러그 액체를 더욱 효율적으로 격리시킬 수 있어 플러그(480)에 대한 방수 작용을 증가시키도록 한다. 플러그(480)는 RAST2.5 3P 포트에 부합되는 플러그이다.
도 15는 도 10a와 도 10b에 도시된 압력 센서가 가전 기기에 설치된 구조의 일 실시예를 도시하였다. 도 15에 도시된 바와 같이, 가전 기기 패널(900)에 패널(900)의 표면으로부터 연장되는 적어도 2개의 탄성암(1552, 1554)이 구비되며, 탄성암(1552, 1554)의 자유단에 각각 고리부(1551, 1553)가 구비된다. 압력 센서(1100)는 2개의 탄성암(1552, 1554) 사이에 설치되어 고리부(1551, 1553)를 통해 패널(900)에 고정된다. 고리부(1551, 1553)가 패널(900)의 표면과 이격되는 거리는, 압력 센서(1100)의 덮개(1101)의 상단부가 패널(900)의 표면과 맞대어 있을 때, 고리부(1551, 1553)가 압력 센서(1100)의 하부 케이스(1202)의 저면부를 바로 걸 수 있는 정도로 설치하도록 한다. 패널(900)에 패널(900)의 표면으로부터 연장되는 회전 방지판(1558, 1559)이 더 구비되며, 회전 방지판(1558, 1559)은 덮개(1101)의 연장부(1108)의 2개의 평면(1112, 1114)과 결합되어 압력 센서(1100)가 패널(900)에 대해 회전하는 것을 방지한다. 그 외에, 패널(900)에 패널(900)의 표면으로부터 연장되는 차단판(1556)이 더 구비되며, 차단판(1556)은 압력 센서(1100)가 패널(900)의 표면을 따라 이동하는 것을 차단한다. 주의해야 할 것은, 도 15는 단지 압력 센서(1100)의 설치 방식의 일 예시를 도시한 것이며, 압력 센서(1100)는 각종 방식을 통해 설치될 수 있으며, 예를 들면, 도 15에 도시된 바와 같이, 가전 기기의 패널에 구체적인 설치 구조를 설치하고, 압력 센서(1100)에만 이와 결합되는 구조를 설치할 수 있고, 또 압력 센서(1100)에 설치 구조를 설치한 다음 해당 설치 구조를 가전 기기의 패널에 설치할 수도 있다는 것이다.
주의해야 할 것은, 본 출원에서 진동막(210)은 일체로 형성되며, 덮개(101, 1101)도 일체로 형성된다. 설명해야 할 것은, 본 출원에서 압력 센서(100, 1100)의 크기가 현저히 감소되었으나, 반복적인 테스트를 통해, 본 출원의 압력 센서(100, 1100)는 작동 요구에 완전히 부합되는 압력 반응 예민성을 구비한다.
도면에 도시된 구체적인 실시 방식을 참조하여 본 출원에 대해 설명하였으나, 본 출원에서 시사한 정신과 범위를 벗어나지 않는 상황에서 본 출원의 압력 센서는 다양한 변화 형식을 가질 수 있는 것으로 이해해야 한다. 본 출원의 각종 실시예에서의 부재 및/또는 구조는 가능한 상황에서 각종 조합을 할 수 있으며, 이는 본 출원의 보호 범위 내에 속한다고 해야 할 것이다. 본 발명이 속하는 기술분야에 있어서의 기술자는 서로 다른 방식을 통해 본 출원에 개시된 실시예의 파라미터를 변경하는 것도 본 출원의 청구 범위의 정신과 범위 내에 속하는 것으로 이해해야 한다.

Claims (20)

  1. 상부 케이스(201)와 하부 케이스(202, 1202)를 포함하며, 상기 상부 케이스(201)와 하부 케이스(202, 1202)를 설치함으로써 상기 상부 케이스(201)와 하부 케이스(202, 1202) 사이에 하나의 챔버가 형성되도록 하는 케이스(105, 1105);
    상기 상부 케이스(201)와 하부 케이스(202, 1202) 사이에 구비되어, 상기 챔버를 상부 챔버(215)와 하부 챔버(216)로 나누는 진동막(210);
    상기 진동막(210)의 이동에 의해 이동하는 코어(218)
    를 포함하는 압력 센서(100, 1100)에 있어서,
    상기 진동막(210)은 지지체(212)와 상기 지지체(212)를 감싸는 박피(213)를 포함하고, 상기 박피(213)는 상기 지지체(212)의 가장자리(460)로부터 연장되고,
    상기 코어(218)는 상기 지지체(212)에 의해 지지되는 것을 특징으로 하는 압력 센서.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 케이스(105, 1105)에 고정되어, 상기 코어(218)와 협력 작업하여 가변 인덕턴스 인덕터를 형성하도록 하는 코일(21)
    을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 압력 센서.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 지지체(212)의 외곽은 지지체 외경을 가지고, 상기 코어(218)는 코어 외경을 가지며, 상기 지지체 외경은 상기 코어 외경과 같거나, 약간 크거나 또는 약간 작게 설치되거나 또는
    상기 지지체 외경과 코어 외경의 비가 0.85 내지 1.6 사이인 것을 특징으로 하는 압력 센서.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 코어(218)는 상기 지지체(212)와 접촉하는 것을 특징으로 하는 압력 센서.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 진동막(210)은 상기 박피(213)를 감싸게 설치되며, 상기 상부 케이스(201)와 상기 하부 케이스(202, 1202) 사이에 개재되어 상기 하부 챔버(216)와 상부 챔버(215)를 밀폐되게 분리되도록 하는 밀폐 가장자리(230)를 포함하며,
    상기 박피(213)는 상기 지지체(212)의 가장자리(460)와 상기 밀폐 가장자리(1230) 사이에 걸치는 볼록부(470)를 포함하는 것을 특징으로 하는 압력 센서.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 박피(213)는 상기 지지체(212)의 가장자리(460)와 상기 밀폐 가장자리(230)가 연결되는 부분으로부터 시작하여 볼록하게 되어 상기 볼록부(470)가 형성되도록 하는 것을 특징으로 하는 압력 센서.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 하부 케이스(202, 1202)와 상기 진동막(210) 사이에 개재되며, 상기 진동막(210)에 사용되는 보상 탄성부재(217, 250)
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 압력 센서.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 보상 탄성부재(217, 250)는 상기 진동막(210)의 지지체(212) 하부에 설치되는 탄력봉(217)이며, 상기 탄력봉(217)은 상기 지지체(212)로부터 하부를 향하여 연장되어 상기 하부 케이스(202)의 저면부(252)와 접촉할 수 있는 것을 특징으로 하는 압력 센서.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 코어(218)는 원통형이며,
    상기 진동막(210)은 상기 지지체(212)의 상면으로부터 연장되는 장착봉(214)을 더 포함하며,
    상기 코어(218)는 상기 장착봉(214)에 설치되는 것을 특징으로 하는 압력 센서.
  10. 제5항에 있어서,
    상기 진동막(210)은 탄성재료에 의해 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 압력 센서.
  11. 상부 케이스(201)와 하부 케이스(1202)를 포함하며, 상기 상부 케이스(201)와 하부 케이스(1202)를 설치함으로써 상기 상부 케이스(201)와 하부 케이스(1202) 사이에 챔버가 형성되도록 하는 케이스(1105);
    상기 상부 케이스(201)와 하부 케이스(1202) 사이에 설치되어, 상기 챔버를 상부 챔버(215)와 하부 챔버(216)로 나누고, 압력의 변화에 따라 이동할 수 있는 진동막(210);
    상기 케이스(1105)에 설치되어 상기 상부 케이스(1105)와의 사이에 수용 공간(106)을 형성하는 덮개(1101);
    상기 하부 챔버(216)의 유체와 연통되는 이음통로(102)
    를 포함하는 압력 센서(1100)에 있어서,
    상기 압력 센서(1100)는 길이(L)와 높이(H)을 갖고, 상기 이음통로(102)는 상기 압력 센서(1100)의 길이(L) 방향을 따라 연장되며,
    상기 덮개(1101)의 이음통로(102)에서 연장되는 일측에 연장부(1108)를 구비하고, 상기 연장부(1108)는 상기 수용 공간(106)과 연통되어 연결되는 확장 공간(1109)을 구비하는 것을 특징으로 하는 압력 센서.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 압력 센서(1100)의 길이(L) 방향을 따라 배치되며, 일부가 상기 수용 공간(106)에 설치되고, 다른 일부가 상기 확장 공간(1109)으로 연장되는 하나의 인쇄 회로기판(1410)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 압력 센서.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 상부 케이스(201)에 고정되고, 양단이 상기 인쇄 회로기판(1410)에 직접 연결되는 코일(251)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 압력 센서.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 인쇄 회로기판(1410)에는 적어도 하나의 칩(703)이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 압력 센서.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 인쇄 회로기판(1410)에는 적어도 하나의 커패시터(630)가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 압력 센서.
  16. 제11항에 있어서,
    상기 연장부(1108)의 단부(1107)는 상기 이음통로(102)의 단부(1103)와 대략적으로 가지런히 맞춰지거나 또는 상기 이음통로(102)의 단부(1103)를 약간 초과하게 연장되는 것을 특징으로 하는 압력 센서.
  17. 제12항에 있어서,
    상기 확장 공간(1109)에는 상기 인쇄 회로기판(1410)의 소자 전자기기와 연결되는 플러그(480)가 수용될 수 있는 것을 특징으로 하는 압력 센서.
  18. 제11항에 있어서,
    상기 하부 케이스(1202)에는 하부 걸림 기구(1282)가 구비되고, 상기 덮개(1101)의 연장부(1108)에는 상기 하부 걸림 기구(1282)와 결합되는 상부 걸림 기구가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 압력 센서.
  19. 제11항에 있어서,
    상기 덮개(1101)의 연장부(1108)에는 2개의 대향하는 평면(1112, 1114)이 구비되고, 2개의 상기 평면(1112, 1114)은 상기 압력 센서(1100)의 높이(H) 방향과 대략 평행하게 되어 설치 시 상기 압력 센서(1100)를 포지셔닝을 할 수 있는 것을 특징으로 하는 압력 센서.
  20. 제11항에 있어서,
    상기 덮개(1101)는 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 압력 센서.
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