TWM446333U - 水質感測器之組裝結構 - Google Patents

Description

水質感測器之組裝結構

本創作係提供一種水質感測器之組裝結構，尤指將座體內感測模組之SMD封裝型式光發射器及數位型式光接收器相對正設於二子板，再讓二子板以各導電端子與主板各導電端子呈垂直進行焊接，以簡化組裝步驟、提昇感測準確率及降低產品成本。

按，隨著電子科技時代的不斷進步，許多可方便使用的家電產品相繼問世，並在日常生活中透過不同家電產品進行快速處理，減少人工手動的耗時、費工與不完善，而一般的家電產品中有部分產品需要水源進行作業，如洗衣機、洗碗機等，係利用水流配合清潔液、洗滌劑等洗劑進行清洗作業，即可不需透過動手而將衣物、碗盤餐具等清洗乾淨。

而於清洗的過程中，洗衣機內部的水流會因衣物上所伴隨的灰塵、細屑或清潔液、洗滌劑等物質影響，造成水質的濁度相對提高，或者是洗碗機內部的水流會因碗盤餐具上的食物殘渣、細屑或清潔液、洗滌劑等，亦會導致水質的濁度提高，而必須注入數次的清水重複進行洗清作業，才能達到將衣物或碗盤餐具等清洗乾淨之目的，但因為一般洗衣機或洗碗機等家電產品無法自行得知清洗的狀況，所以在使用者倒入較多洗劑時，因為設定洗衣機或洗碗機清洗作業模式是 固定的，便會經常發生清洗不乾淨的缺失。

故，相關廠商便紛紛針對此問題作出研發，其係於洗衣機或洗碗機中加裝濁度感測器，即可透過投射光線來進行發射或接收偵測水質後，藉以偵測水質的濁度值，而可判斷出水質混濁的情況，再根據濁度值設定當下洗衣機或洗碗機等家電產品的清洗作業模式，如增加清洗次數或延長清洗時間等。

請參閱第七圖所示，係為習用濁度感測器之側視剖面圖，其中本體A上為設有相對的第一指狀部A1、第二指狀部A2，並於本體A內裝設電路板B，電路板B伸入第一指狀部A1、第二指狀部A2內之處分別設有光發射元件B1及光感測元件B2，且光發射元件B1及光感測元件B2為透過固定架B3確實的定位在電路板B上，上述光發射元件B1及光感測元件B2為類比訊號型式之感測器，所以容易受到雜訊及訊號線距離長短等因素影響而降低準確率，且又無法感測小於100NTU的濁度，所以洗劑殘留時便無法測出，又因光發射元件B1長時間使用後會產生光衰減，便會讓光感測元件B2感測到的數據不準確，但家電產品使用年限又十分的長(如5年、10年甚至是20年)，所以便需要在電路板B上設置數位類比轉換電路及訊號處理電路，且因光發射元件B1及光感測元件B2又需透過固定架B3定位，便會讓產品的生產成本提高、組裝步驟繁雜。

是以，如何解決習用濁度感測器之問題與缺失，即為從事此行業之相關廠商所亟欲研究改善之方向所在者。

故，創作人有鑑於上述之問題與缺失，乃蒐集相關資料，經由多方評估及考量，並以從事於此行業累積之多年經驗，經由不斷試作及修改，始設計出此種水質感測器之組裝結構的創作專利誕生者。

本創作之主要目的乃在於，該光發射器為SMD封裝型式，且光接收體為數位型式，二子板以一端對接部相對接於主板之卡固槽，對接部並以各表面各導電端子與卡固槽周緣表面各接點垂直並進行焊接，因不需利用連接器或導線連接，所以結構得以簡化讓元件減少，且焊接固定方式也不易讓二子板在高溫、高濕或高震動的環境下鬆動產生接觸不良或脫離主板，便不需頻繁進行維修或更換，便可達到組裝簡單化、降低產品成本、延長使用壽命及降低維修費用之目的。

本創作之次要目的乃在於，該光接收體將所接收到的光線變化轉換成感測數位訊號再進行輸出，所以可利用韌體調整輸出之增益值(Gain)及積分時間(Integration time)，讓光衰減不會影響感測數位訊號及形成誤判，主板上也不需要設置其他硬體電路，便可避免雜訊或訊號線距離影響類比訊號，且光接收器又可感測小於100NTU之濁度，進而達到提昇感測準確 率及降低生產成本之目的。

為達成上述目的及功效，本創作所採用之技術手段及其構造，茲繪圖就本創作之較佳實施例詳加說明其特徵與功能如下，俾利完全瞭解。

請參閱第一、二、三、四圖所示，係為本創作較佳實施例之立體外觀圖、立體分解圖、另一立體分解圖、側視剖面圖，由圖中所示可清楚看出該水質感測器之組裝結構係包括座體1、感測模組2；其中：該座體1為具有基座11，基座11內為形成有容置空間10，容置空間10一側開口101處為裝設有蓋體12，基座11相對於開口101另側同向延伸有二凸伸部111，二凸伸部111之間形成有通道110，基座11外側壁鄰近開口101之周緣凸設有複數凸扣112，基座11外側壁並於複數凸扣112鄰近凸伸部111一側凸設有複數卡制體113，容置空間10則於內側壁設有呈相對之複數限位部114，限位部114設有從開口101一側朝凸伸部111一側延伸之二隔板1141，二隔板1141之間為形成有嵌槽1142，蓋體12則於外周緣垂直彎折延伸有側板121，側板121連接蓋體12處為設有供各凸扣112卡入之複數扣孔122，側板121末端再剖設有與複數扣孔122呈間隔排列並供複數卡制體113置入之 複數限位槽123，蓋體12再穿設有讓容置空間10連通至外部之槽孔124，蓋體12遠離座體1之外側於槽孔124周緣凸伸有對接座125。

該感測模組2為設有由座體1開口101置入容置空間10中之主板21，且主板21二側為分別滑入二限位部114之嵌槽1142中，主板21鄰近凸伸部111之前端為凹設有二卡固槽211，主板21鄰近卡固槽211之二側表面分別設有一個或一個以上接點212，其任一表面之接點212數量不超過三個，主板21鄰近蓋體12之後端則延伸有穿過槽孔124伸到對接座125內之連接部213，再於二卡固槽211處分別裝設有伸入凸伸部111內之子板22，子板22一端設有與卡固槽211對接之對接部221，對接部221各表面設有分別與各接點212呈垂直以進行焊接之一個或一個以上導電端子222，二子板22再於相對內側分別設有朝向通道110呈相對正之光發射器223及光接收器224，其光發射器223為SMD封裝型式之紅外線光發射體、紫外線光發射體或雷射光發射體等，光接收器224則為數位型式之環境光感測器。

上述之主板21上可設有驅動電路、驅動IC或外接有驅動電路，藉由驅動電路來驅動光發射器223及光接收器224進行運作，然而有關驅動電路係為習知之技術，且該細部構成非本案創作要點，茲不再贅述。

請參閱第一、二、三、四、五圖所示，係為本創作較佳實施例之立體外觀圖、立體分解圖、另一立體分解圖、側視剖面圖、使用時之側視圖，由圖中所示可清楚看出該水質感測器使用時為裝設於預設家電產品3上，為將座體1裝設於預設家電產品3內部，並使基座11同向延伸之二凸伸部111伸入於家電產品3內部之作業區間30，座體1上之二凸伸部111呈相對設置之結構設計，可使作業區間30內的水流31順著凸伸部111外部，以及二凸伸部111之間的通道110通過，並保持水流31順暢的流動且不易發生水流緩慢或滯流的現象，即可在預設家電產品3運作時之水流31流動狀態中來直接進行偵測，而不需先暫停預設家電產品3後再進行水流31偵測，且使水流31中的雜質32含量也會較為平均散佈，以利於感測模組2之光發射器223配合光接收器224進行濁度的偵測。

由於預設家電產品4之作業區間40除了有液體(如水流41)之外，並有添加之清潔液或洗滌劑等洗劑，以及待洗物件(如清洗的衣物或碗盤、餐具等)，而洗劑、待洗物件上的物質(如灰塵、細屑、殘渣、懸浮微粒或污漬等各種雜質42)等，皆會導致作業區間40內部的水流41具有雜質32而產生混濁不清現象，即可藉由感測模組2為以子板22上之光發射器223朝作業區間30內部投射光線，使光線可透過座體1之凸伸部111內側處入射至水流31 ，且大部分的光線在接觸到水流31中之雜質32時便會產生反射現象，該反射的光線可再被光線路徑為呈一相對設置之光接收器224進行接收，即可透過光接收器224將所接收到的光線變化轉換成感測數位訊號，再經由主板21及連接部213傳輸到預設家電產品3內部進行偵測、判斷出水流31的濁度值，再根據濁度值來進一步設定或操作改變後續之洗濯行程(如洗淨、洗清、脫水的水位與時間等)，以此達到將待洗物件洗淨之目的。

由於光接收體23將所接收到的光線變化轉換成感測數位訊號，所以在水質感測器長時間使用導致光發射器223光衰減之後，則可利用韌體調整光接收體23輸出之增益值(Gain)及積分時間(Integration time)，使光接收體23輸出之感測數位訊號可以維持於光衰減前的數值範圍，即可避免誤判的情況發生，且主板21上也不需要設置其他硬體電路來對訊號進行處理，即可避免受到雜訊或訊號線距離長短等因素影響，讓類比訊號產生不準確的情況，且數位型式光接收器224又可感測小於100NTU之濁度，便可確實的感測到水流31中的洗劑殘留，進而達到提昇感測準確率及降低生產成本之目的。

請參閱第一、二、三、四、六圖所示，係為本創作較佳實施例之立體外觀圖、立體分解圖、另一立體分解圖、側視剖面圖及另一實施例之立體分解圖，由圖中所示可清楚看出 ，該感測模組2之主板21為直立狀置入座體1容置空間10時，主板21可於鄰近座體1凸伸部111之前側凹設有二卡固槽211，且各子板22之對接部221則凹設有對接槽2211，對接槽2211周緣設有複數導電端子222，讓主板21以二卡固槽211供二子板22之對接槽2211相對卡接，且主板21與二子板22呈垂直交叉狀；該主板21亦可水平狀置入座體1容置空間10中，其主板21為利用複數限位部114之各隔板1141抵持於各側壁形成定位，且主板21於鄰近凸伸部111之前側頂面穿設有二卡固槽211，二子板22之對接部221則延伸有對接凸塊2212，對接凸塊2212及其周緣表面設有複數導電端子222，讓子板22以對接凸塊2212穿入主板21之卡固槽211中，其二子板22為與主板21呈垂直狀，上述之主板21與二子板22，其僅具固定且形成電性連接之功能即可，非因此即侷限本創作之專利範圍，如利用其他修飾及等效結構變化，均應同理包含於本創作之專利範圍內，合予陳明。

上述感測模組2之主板21及二子板22，因為是利用卡固槽211及對接部221相對卡固後，利用鄰近卡固槽211之各接點212與對接部221各導電端子222焊接形成定位，由於不需利用連接器對接或是利用導線連接，所以結構得以簡化讓元件減少，便可達到組裝簡單化及降低 產品成本之目的；再者，預設家電產品3內部為高溫、高濕、高震動的環境，因焊接固定方式在此環境下可具有較佳的穩定性及可靠性，即可避免高溫、高濕或震動讓焊錫剝離，導致二子板22鬆動產生接觸不良或脫離主板21，而需進行維修或更換，進而可達到延長使用壽命及降低維修費用之目的。

再者，該感測模組2之主板21鄰近蓋體12一側為設有連接部213，其主板21為直立狀置入座體1容置空間10時，連接部213為由主板21之後端延伸穿過蓋體12槽孔124伸到對接座125內，且連接部213上設有複數接點；而當主板21水平狀置入容置空間10時，主板21則可電性連接有連接器型式之連接部213(圖中未示出)，且連接器型式之連接部213為穿過槽孔124伸到蓋體12後方，上述感測模組2之連接部213，其僅具伸到蓋體12後方以跟家電產品3形成電性連接之功能即可，非因此即侷限本創作之專利範圍，如利用其他修飾及等效結構變化，均應同理包含於本創作之專利範圍內，合予陳明。

上述本創作之水質感測器之組裝結構於實際使用時，為可具有下列各項優點，如：

(一)該光發射器223為SMD封裝型式，且該光接收體23為數位型式，且二子板22一端之對接部221相對接於主板21之卡固槽211，對接部221各 表面一個或一個以上導電端子222為與卡固槽211周緣表面各接點212垂直並進行焊接，由於不需利用連接器對接或是利用導線連接，所以結構得以簡化讓元件減少，且因焊接固定方式在高溫、高濕或高震動環境下可具有較佳的穩定性及可靠性，即可避免二子板22鬆動產生接觸不良或脫離主板21而需頻繁進行維修或更換之缺失。

(二)該光接收體23將所接收到的光線變化轉換成感測數位訊號再進行輸出，所以當光發射器223產生光衰減時，可利用韌體調整光接收體23輸出之增益值(Gain)及積分時間(Integration time)，使光接收體23輸出之感測數位訊號可以維持於光衰減前的數值範圍，即可避免誤判的情況發生，且主板21上也不需要設置其他硬體電路，便可避免雜訊或訊號線距離長短等因素讓類比訊號不準確，且光接收器224又可感測小於100NTU之濁度。

故，本創作為主要針對水質感測器之組裝結構，而可於座體1容置空間10中置入主板21，感測模組2之主板21前端為凹設有二卡固槽211，主板21鄰近卡固槽211之二側表面分別設有一個或一個以上接點212，主板21後端則設有穿過蓋體12槽孔124之連接部213，子 板22一端對接部221對接於卡固槽211，再將對接部221各表面一個或一個以上之導電端子222與各導電端子222呈垂直進行焊接，二子板22相對內側分別設有朝向通道110呈相對正之SMD封裝型式光發射器223及數位型式光接收器224，以簡化組裝步驟、提昇感測準確率及降低產品成本為主要保護重點，惟，以上所述僅為本創作之較佳實施例而已，非因此即侷限本創作之專利範圍，故舉凡運用本創作說明書及圖式內容所為之簡易修飾及等效結構變化，均應同理包含於本創作之專利範圍內，合予陳明。

綜上所述，本創作上述水質感測器之組裝結構於使用時，為確實能達到其功效及目的，故本創作誠為一實用性優異之創作，為符合新型專利之申請要件，爰依法提出申請，盼 審委早日賜准本案，以保障創作人之辛苦創作，倘若 鈞局審委有任何稽疑，請不吝來函指示，創作人定當竭力配合，實感德便。

1‧‧‧座體

10‧‧‧容置空間

101‧‧‧開口

11‧‧‧基座

110‧‧‧通道

111‧‧‧凸伸部

112‧‧‧凸扣

113‧‧‧卡制體

114‧‧‧限位部

1141‧‧‧隔板

1142‧‧‧嵌槽

12‧‧‧蓋體

121‧‧‧側板

122‧‧‧扣孔

123‧‧‧限位槽

124‧‧‧槽孔

125‧‧‧對接座

2‧‧‧感測模組

21‧‧‧主板

2211‧‧‧對接槽

211‧‧‧卡固槽

212‧‧‧接點

213‧‧‧連接部

22‧‧‧子板

221‧‧‧對接部

2212‧‧‧對接凸塊

222‧‧‧導電端子

223‧‧‧光發射器

224‧‧‧光接收器

3‧‧‧家電產品

30‧‧‧作業區間

31‧‧‧水流

32‧‧‧雜質

A‧‧‧本體

A1‧‧‧第一指狀部

A2‧‧‧第二指狀部

B‧‧‧電路板

B1‧‧‧光發射元件

B2‧‧‧光感測元件

B3‧‧‧固定架

第一圖 係為本創作較佳實施例之立體外觀圖。

第二圖 係為本創作較佳實施例之立體分解圖。

第三圖 係為本創作較佳實施例之另一立體分解圖。

第四圖 係為本創作較佳實施例之側視剖面圖。

第五圖 係為本創作較佳實施例使用時之側視圖。

第六圖 係為本創作另一實施例之立體分解圖。

第七圖 係為習用濁度感測器之側視剖面圖。

1‧‧‧座體

11‧‧‧基座

110‧‧‧通道

111‧‧‧凸伸部

112‧‧‧凸扣

113‧‧‧卡制體

12‧‧‧蓋體

121‧‧‧側板

122‧‧‧扣孔

123‧‧‧限位槽

124‧‧‧槽孔

125‧‧‧對接座

2‧‧‧感測模組

21‧‧‧主板

211‧‧‧卡固槽

212‧‧‧接點

213‧‧‧連接部

22‧‧‧子板

221‧‧‧對接部

2211‧‧‧對接槽

222‧‧‧導電端子

224‧‧‧光接收器

Claims (8)

1. 一種水質感測器之組裝結構，其係包括座體、感測模組，其中：該座體為具有內部形成容置空間之基座，容置空間一側開口處為裝設有蓋體，基座相對於開口另側同向延伸有二凸伸部，二凸伸部之間形成有通道，蓋體再穿設有讓容置空間連通至外部之槽孔；該感測模組為設有由座體開口置入容置空間中之主板，主板鄰近凸伸部之前端為凹設有二卡固槽，主板鄰近卡固槽之二側表面分別設有一個或一個以上接點，主板鄰近蓋體之後端則設有穿過槽孔之連接部，再於二卡固槽處分別裝設有伸入凸伸部內之子板，子板一端設有與卡固槽對接之對接部，對接部各表面設有一個或一個以上分別與各接點呈垂直以進行焊接之導電端子，二子板再於相對內側分別設有朝向通道呈相對正之SMD封裝型式光發射器及數位型式光接收器。
2. 如申請專利範圍第1項所述之水質感測器之組裝結構，其中該基座外側壁鄰近開口之周緣凸設有複數凸扣，基座外側壁並於複數凸扣鄰近凸伸部一側凸設有複數卡制體，蓋體則於外周緣垂直彎折延伸有側板，側板連接蓋體處為設有供各凸扣卡入之複數扣孔，側板末端再剖設有與複數扣孔呈間隔排列並供複數卡制體置入之複數限位槽。
3. 如申請專利範圍第1項所述之水質感測器之組裝結構，其中 該容置空間於內側壁設有呈相對之複數限位部，限位部設有從開口一側朝凸伸部一側延伸之二隔板，二隔板之間為形成有供主板滑入之嵌槽。
4. 如申請專利範圍第1項所述之水質感測器之組裝結構，其中該光發射器為SMD封裝型式之紅外線光發射體、紫外線光發射體或雷射光發射體，光接收器則為數位型式之環境光感測器，其主板任一表面之接點數量不超過三個。
5. 如申請專利範圍第1項所述之水質感測器之組裝結構，其中該主板為直立狀置入座體容置空間，主板可於鄰近座體凸伸部之前側壁面凹設有二卡固槽，各子板之對接部則凹設有相對卡接於卡固槽之對接槽，主板與二子板呈垂直交叉狀。
6. 如申請專利範圍第1項所述之水質感測器之組裝結構，其中該座體之蓋體遠離座體之外側於槽孔周緣凸伸有供主板連接部伸入之對接座，感測模組之主板鄰近蓋體一側為設有連接部，其主板為直立狀置入座體容置空間時，連接部為由主板之後端延伸穿過蓋體槽孔伸到對接座內，且連接部上設有複數接點。
7. 如申請專利範圍第1項所述之水質感測器之組裝結構，其中該主板水平狀置入座體容置空間中，主板為利用複數限位部之各隔板抵持於各側壁形成定位，且主板於鄰近凸伸部之前側頂面穿設有二卡固槽，二子板之對接部則延伸有穿入主板之卡固槽中之對接凸塊，其二子板為與主板呈垂直狀。
8. 如申請專利範圍第1項所述之水質感測器之組裝結構，其中該當主板水平狀置入容置空間時，主板則可電性連接有連接部，且連接部為穿過槽孔伸到蓋體後方。