WO2023027233A1 - 액체 잔량 측정장치 - Google Patents

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WO2023027233A1
WO2023027233A1 PCT/KR2021/012815 KR2021012815W WO2023027233A1 WO 2023027233 A1 WO2023027233 A1 WO 2023027233A1 KR 2021012815 W KR2021012815 W KR 2021012815W WO 2023027233 A1 WO2023027233 A1 WO 2023027233A1
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WO
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light
liquid
light emitting
receiving element
measuring device
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PCT/KR2021/012815
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English (en)
French (fr)
Inventor
유의석
임노빈
Original Assignee
주식회사 웰리스
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F23/00—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F23/00—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
    • G01F23/22—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water
    • G01F23/28—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring the variations of parameters of electromagnetic or acoustic waves applied directly to the liquid or fluent solid material
    • G01F23/284—Electromagnetic waves
    • G01F23/292—Light, e.g. infrared or ultraviolet

Definitions

  • the present invention relates to a liquid remaining amount measuring device, and more particularly, to a liquid remaining amount measuring device capable of measuring the remaining amount of liquid contained in a transparent container.
  • Measuring the remaining amount of liquid contained in a container is required in various fields, from various chemical solution suppliers used in semiconductor manufacturing equipment to household air purifiers carrying solutions necessary for sterilization.
  • a liquid residual amount measuring device For this purpose, a liquid residual amount measuring device is used.
  • Some conventional liquid residual amount measurement devices have problems in that the residual amount cannot be measured in the case of liquid contained in a transparent container, and a reflective member is required.
  • the problem to be solved by the present invention is to provide a liquid remaining amount measuring device capable of measuring the remaining amount of liquid contained in a transparent container.
  • a liquid residual amount measuring device for solving these problems includes a light emitting element and a light receiving element.
  • the light-receiving element is disposed at at least one of a first position in which light generated by the light-emitting element is emitted and received through a container containing liquid and a second position in which light is emitted and received through an empty container.
  • the light emitting element and the light receiving element may be disposed at a standard height at which the required minimum amount of liquid is contained.
  • the light emitting element and the light receiving element may be configured in plurality, and the light emitting element and the light receiving element may be arranged in a Z-axis direction (gravity direction).
  • the light emitting device may emit light having a linearly perpendicular cross section.
  • the light emitting device may include a point light source having a point-shaped cross section and a lens that linearly changes the point-shaped cross section generated from the point light source.
  • the position of at least one of the light emitting element and the light receiving element may be changed.
  • the liquid remaining amount measuring device can measure the remaining amount of liquid contained in a transparent container.
  • FIG. 1 is a perspective view of a liquid remaining amount measuring device according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a plan view illustrating a state in which liquid is empty in FIG. 1 .
  • FIG. 3 is a plan view illustrating a state in which liquid is filled in FIG. 1 .
  • FIG. 4 is a plan view illustrating a liquid residual amount measuring device according to another exemplary embodiment of the present invention.
  • FIGS. 1 to 3 or 4 is a front view of the liquid remaining amount measuring device shown in FIGS. 1 to 3 or 4;
  • FIG. 6 is a front view showing a liquid remaining amount measuring device according to another exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a front view showing a liquid remaining amount measuring device according to another exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a plan view illustrating a liquid residual amount measuring device according to another exemplary embodiment of the present invention.
  • a light emitting device and a light-receiving element disposed at at least one of a first position in which the light generated by the light-emitting element is emitted and received through a container containing liquid, and a second position in which light is emitted and received through an empty container. It is characterized by doing.
  • first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. These terms are only used for the purpose of distinguishing one component from another. For example, a first element may be termed a second element, and similarly, a second element may be termed a first element, without departing from the scope of the present invention.
  • FIG. 1 is a perspective view of a liquid remaining amount measuring device according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a plan view showing a state in which the liquid is empty in FIG. 1
  • FIG. 3 is a plan view showing a state in which the liquid is filled in FIG. 1 .
  • the liquid remaining amount measuring device 100 includes a light emitting element 111 and a light receiving element 121 .
  • the light emitting element 111 may be mounted on the light emitting element driving board 110
  • the light receiving element 121 may be mounted on the light receiving element driving board 120
  • the light emitting element driving substrate 110 and the light receiving element driving substrate 120 are shown as separate substrates, but may be configured as one substrate through a flexible printed circuit board or the like.
  • the light emitting element 111 may be implemented through, for example, an LED or a laser diode, and the light receiving element 121 may be implemented through an optical sensor such as a photodiode.
  • the light-receiving element 121 is a first position (P1) where the light generated by the light-emitting element 111 is emitted and received through a container containing liquid or a second position (P1) where light is emitted and received through an empty container ( P2) is disposed in at least one position.
  • P1 first position
  • P1 second position
  • P2 empty container
  • the light receiving element 121 is disposed at the second position P2.
  • the light emitting element 111 is disposed so that the incident angle of the light emitted from the light emitting element 111 is not perpendicular to the surface of the container BO containing the solution LQ. Therefore, the light L emitted from the light emitting device 111 and incident on the solution LQ of the container BO is refracted and proceeds to the first position P1 as shown in FIG. 3, and the container When the solution LQ does not exist in (BO), it proceeds as it is and proceeds to the second position P2 as shown in FIG. 2, and is sensed by the light receiving element 121.
  • FIG. 2 although some refraction is made by plastic or glass, which is a material constituting the container BO, the thickness of the container is thin, so this is ignored.
  • FIG. 4 is a plan view illustrating a liquid residual amount measuring device according to another exemplary embodiment of the present invention.
  • the remaining liquid amount measuring device disclosed in FIG. 4 is substantially the same as the remaining liquid amount measuring device disclosed in FIGS. 1 to 3 except for the position of the light receiving element. Accordingly, the same or similar components are given the same reference numerals, and overlapping descriptions are omitted.
  • the light receiving element is disposed at the first position P1.
  • the solution LQ is filled in the container BO, and when light sensing is not performed in the light receiving element 121, it can be regarded as being filled with the solution LQ. It can be considered that the solution LQ is not filled in the container BO.
  • the first position P1 and the second position P2 All have the light receiving element 121, and when light sensing is performed by the light receiving element 121 provided at the first position P1, it is determined that the container BO is filled with the solution LQ, and the second position When light sensing is performed in the light receiving element 121 provided in (P2), it may be determined that the container BO is not filled with the solution LQ.
  • the remaining amount of the solution LQ in the container BO can be detected by using the difference in refractive index between when the container BO is filled with the solution LQ and when the container BO is not filled. .
  • FIGS. 1 to 3 or 4 is a front view of the liquid remaining amount measuring device shown in FIGS. 1 to 3 or 4;
  • the light emitting element 111 and the light receiving element 121 may be disposed at a standard height h at which the required minimum amount of liquid is contained. Accordingly, when the solution in the container BO is gradually reduced to reach the reference height h, the light receiving element 121 can sense it.
  • FIG. 6 is a front view showing a liquid remaining amount measuring device according to another exemplary embodiment of the present invention.
  • the remaining liquid amount measuring device 200 disclosed in FIG. 6 is the remaining liquid amount measuring device 100 disclosed in FIGS. 1 to 3 or the remaining liquid amount shown in FIG. It is substantially the same as the measuring device 100. Accordingly, the same or similar components are given the same reference numerals, and overlapping descriptions are omitted.
  • the liquid remaining amount measuring device 200 includes a plurality of light emitting elements 111 and light receiving elements 121 arranged in the Z-axis direction (gravity direction). do. At this time, the plurality of light emitting elements 111 and light receiving elements 121 arranged in the Z-axis direction are arranged so that one-to-one matching is achieved, and as described above, one light emitting element 111 is in the first position ( P1) and the second position (P2) may be disposed to correspond to the two light receiving elements 121.
  • FIG. 7 is a front view showing a liquid remaining amount measuring device according to another exemplary embodiment of the present invention.
  • the remaining liquid amount measuring device 300 disclosed in FIG. 7 is substantially the same as the remaining liquid amount measuring device 200 disclosed in FIG. 6 except for the number and shape of light emitting devices and light receiving devices. Accordingly, the same or similar components are given the same reference numerals, and overlapping descriptions are omitted.
  • a liquid remaining amount measuring device 300 includes a light emitting element 311 and a light receiving element 321 .
  • the light emitting element 311 may be mounted on the light emitting element driving board 310
  • the light receiving element 321 may be mounted on the light receiving element driving board 320 .
  • the light emitting element driving substrate 310 and the light receiving element driving substrate 320 are shown as separate substrates, but may be configured as one substrate through a flexible printed circuit board or the like.
  • the light emitting element 311 may emit light having a linearly perpendicular cross section. That is, the light emitting device 311 may generate light in a line form.
  • the light emitting element 311 may include a point light source having a point-shaped cross section and a lens that linearly changes the point-shaped cross section generated from the point light source. That is, the light emitting element 311 may generate a line beam by itself or may change a point light source into a line beam using a lens.
  • the light-receiving element 321 may be formed as an element that receives a line-shaped beam.
  • the light receiving element 321 can convert the amount of light received by the light receiving element 321 into a continuous value by converting the received light amount into a current.
  • the remaining liquid amount measuring device 200 shown in FIG. 6 can measure the level of the solution LQ discontinuously, whereas the remaining liquid amount measuring device 300 shown in FIG. 7 measures the solution level as a continuous value. (LQ) level can be measured.
  • both the light emitting element 311 and the light receiving element 321 are configured to generate a line beam and receive the line beam, but the light emitting element 311 and the light receiving element ( 321), any one of the light emitting element 111 and the light receiving element 121 of FIG. 6 may be employed.
  • FIG. 8 is a plan view illustrating a liquid residual amount measuring device according to another exemplary embodiment of the present invention.
  • the device for measuring the remaining amount of liquid disclosed in FIG. 8 is substantially the same as the device for measuring the amount of remaining liquid disclosed in FIG. 4 except that the position of the light receiving element is changed. Accordingly, the same or similar components are given the same reference numerals, and overlapping descriptions are omitted.
  • the position of the light receiving element 121 can be changed.
  • this embodiment can correspond to this.
  • the position of the light-receiving element 121 is configured to be changeable, but the position of the light-emitting element 111 may be changed, and the light-emitting element 111 and the light-receiving element 121 It may be configured to change the position of.
  • the liquid remaining amount measuring device can measure the remaining amount of liquid contained in a transparent container.

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Abstract

투명한 용기에 담겨진 액체의 잔량을 측정할 수 있는 액체 잔량 측정장치가 개시된다. 이러한 액체 잔량 측정장치는 발광소자 및 수광소자를 포함한다. 상기 수광소자는, 상기 발광소자에서 생성된 광이 액체가 담겨진 용기를 통과하여 출사되어 수광되는 제1 위치 또는 빈 용기를 통과하여 출사되어 수광되는 제2 위치 중 적어도 어느 하나의 위치에 배치된다.

Description

액체 잔량 측정장치
본 발명은 액체 잔량 측정장치에 관한 것으로, 보다 상세히, 투명 용기에 담겨진 액체의 잔량을 측정할 수 있는 액제 잔량 측정장치에 관한 것이다.
반도체 제조장치에 사용되는 각종 화학용액공급기를 비롯하여, 살균에 필요한 용액이 담지된 가정용 공기정화기에 이르기까지 용기에 담겨진 액체의 잔량 측정은 다양한 분야에서 요구되어지고 있다.
이를 위해서, 액체 잔량 측정장치가 사용되고 있다. 종래의 일부 액체 잔량 측정장치는 투명 용기에 담긴 액체의 경우, 잔량 측정이 불가능한 문제가 있으며, 반사부재등을 필요로 한다.
<선행기술문헌>
대한민국 실용신안 공개 제1996-015583호
그에 따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 투명한 용기에 담겨진 액체의 잔량을 측정할 수 있는 액체 잔량 측정장치를 제공하는 것이다.
이러한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 예시적인 일 실시예에 의한 액체 잔량 측정장치는 발광소자 및 수광소자를 포함한다. 상기 수광소자는, 상기 발광소자에서 생성된 광이 액체가 담겨진 용기를 통과하여 출사되어 수광되는 제1 위치 또는 빈 용기를 통과하여 출사되어 수광되는 제2 위치 중 적어도 어느 하나의 위치에 배치된다.
한편, 상기 발광소자 및 수광소자는, 요구되는 최소한의 액체가 담겨진 기준 높이에 배치될 수 있다.
일 실시예로서, 상기 발광소자 및 수광소자는 다수개로 구성되고, 상기 발광소자 및 수광소자는 Z축 방향(중력 방향)으로 배열될 수 있다.
일 실시예로서, 상기 발광소자는, 단면이 선형으로 수직한 광을 발광시킬 수 있다.
이를 위한 일 실시예로서, 상기 발광소자는, 단면이 점형태인 점광원 및 상기 점광원에서 발생된 점형태의 단면을 선형으로 변경시키는 렌즈를 포함할 수 있다.
일 실시예로서, 상기 발광소자 및 수광소자 중, 적어도 어느 하나의 위치를 변경할 수 있도록 형성될 수 있다.
이와 같이 본 발명에 의한 액체 잔량 측정장치는, 투명한 용기에 담겨진 액체의 잔량을 측정할 수 있다.
도 1은 본 발명의 예시적인 일 실시예에 의한 액체 잔량 측정장치의 사시도이다.
도 2는 도 1에서, 액체가 비어있는 상태를 도시한 평면도이다.
도 3은 도 1에서, 액체가 채워져 있는 상태를 도시한 평면도이다.
도 4는 본 발명의 예시적인 다른 실시예에 의한 액체 잔량 측정장치를 도시한 평면도이다.
도 5는 도 1 내지 도 3 또는 도 4에서 도시된 액체 잔량 측정장치의 정면도이다.
도 6은 본 발명의 예시적인 또 다른 실시예에 의한 액체 잔량 측정장치를 도시한 정면도이다.
도 7은 본 발명의 예시적인 또 다른 실시예에 의한 액체 잔량 측정장치를 도시한 정면도이다.
도 8은 본 발명의 예시적인 또 다른 실시예에 의한 액체 잔량 측정장치를 도시한 평면도이다.
본 발명에 따른 가장 바람직한 일 실시예는, 발광소자; 및 상기 발광소자에서 생성된 광이 액체가 담겨진 용기를 통과하여 출사되어 수광되는 제1 위치 또는 빈 용기를 통과하여 출사되어 수광되는 제2 위치 중 적어도 어느 하나의 위치에 배치된 수광소자;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조 부호를 유사한 구성 요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 과장하여 도시한 것일 수 있다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, A와 B가'연결된다', '결합된다'라는 의미는 A와 B가 직접적으로 연결되거나 결합하는 것 이외에 다른 구성요소 C가 A와 B 사이에 포함되어 A와 B가 연결되거나 결합되는 것을 포함하는 것이다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 또한, 방법 발명에 대한 특허청구범위에서, 각 단계가 명확하게 순서에 구속되지 않는 한, 각 단계들은 그 순서가 서로 바뀔 수도 있다.
또한, 각 실시예들에서 개별적으로 설명된 구성들은, 다른 실시예들에서 적용될 수도 있다.
이하, 본 발명의 실시예를 도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 예시적인 일 실시예에 의한 액체 잔량 측정장치의 사시도이다. 도 2는 도 1에서, 액체가 비어있는 상태를 도시한 평면도이고, 도 3은 도 1에서, 액체가 채워져 있는 상태를 도시한 평면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 예시적인 일 실시예에 의한 액체 잔량 측정장치(100)는 발광소자(111) 및 수광소자(121)를 포함한다.
상기 발광소자(111)는 발광소자 구동기판(110)에 실장될 수 있으며, 상기 수광소자(121)는 수광소자 구동기판(120)에 실장될 수 있다. 편의상 상기 발광소자 구동기판(110)과 상기 수광소자 구동기판(120)은 별개의 기판으로 도시되어 있으나, 연성회로기판등을 통해서 하나의 기판으로 구성될 수도 있다.
상기 발광소자(111)는 예컨대, LED 또는 레이저 다이오드를 통해서 구현될 수 있으며, 상기 수광소자(121)는 포토다이오드와 같은 광센서를 통해서 구현될 수 있다.
상기 수광소자(121)는, 상기 발광소자(111)에서 생성된 광이 액체가 담겨진 용기를 통과하여 출사되어 수광되는 제1 위치(P1) 또는 빈 용기를 통과하여 출사되어 수광되는 제2 위치(P2) 중 적어도 어느 하나의 위치에 배치된다. 예컨대, 본 실시예에서, 상기 수광소자(121)는 제2 위치(P2)에 배치된다.
상기 발광소자(111)에서 출사된 광은, 용액(LQ)이 담겨진 용기(BO)면에 대해서 입사각이 수직하지 않도록 상기 발광소자(111)가 배치된다. 따라서, 상기 발광소자(111)에서 출사되어 용기(BO)의 용액(LQ)에 입사되는 광(L)은 굴절이 이루어져 도 3에서 도시된 바와 같이 제1 위치(P1)로 진행하게 되며, 용기(BO) 내에 용액(LQ)이 존재하지 않는 경우에는, 그대로 진행하여 도 2에서 도시된 바와같이 제2 위치(P2)로 진행하게 되어, 수광소자(121)에 의해 센싱된다. 한편, 도 2에서 용기(BO)를 구성하는 재질인 플라스틱 또는 유리에 의하여 일부 굴절이 이루어지긴 하지만, 용기의 두께가 얇아서, 이를 무시하여 도시하였다.
따라서, 본 실시예에서는 수광소자(121)에서 광센싱이 이루어지지 않는 경우에는 용기(BO) 내에 용액(LQ)이 채워져 있는 것으로 간주할 수 있고, 수광소자(121)에서 광센싱이 이루어지는 경우에는 용기(BO) 내에 용액(LQ)이 채워지지 않은 것으로 간주할 수 있다.
도 4는 본 발명의 예시적인 다른 실시예에 의한 액체 잔량 측정장치를 도시한 평면도이다. 도 4에서 개시된 액체 잔량 측정장치는 수광소자의 위치를 제외하면, 도 1 내지 3에서 개시된 액체 잔량 측정장치와 실질적으로 동일하다. 따라서, 동일 또는 유사한 구성요소는 동일한 참조부호를 병기하고, 중복되는 설명은 생략한다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 예시적인 다른 실시예에 의한 액체 잔량 측정장치에 의하면 수광소자는 제1 위치(P1)에 배치된다.
따라서 본 실시예에서는, 수광소자(121)에서 광센싱이 이루어지는 경우에는 용기(BO) 내에 용액(LQ)이 채워져 있는 것으로 간주할 수 있고, 수광소자(121)에서 광센싱이 이루어지지 않는 경우에는 용기(BO) 내에 용액(LQ)이 채워지지 않은 것으로 간주할 수 있다.
한편, 앞선 실시예들에서는 수광소자(121)가 제1 위치(P1) 또는 제2 위치(P2) 중 어느 하나에만 구비된 경우를 예시하였으나, 제1 위치(P1) 및 제2 위치(P2)에 모두 수광소자(121)를 구비하여, 제1 위치(P1)에서 구비된 수광소자(121)에서 광센싱이 이루어지는 경우에는 용기(BO) 내에 용액(LQ)가 채워진 것으로 판단하고, 제2 위치(P2)에서 구비된 수광소자(121)에서 광센싱이 이루어지는 경우에는 용기(BO) 내에 용액(LQ)이 채워지지 않은 것으로 판단할 수 있다.
제1 위치(P1)나 제2 위치(P2)에 수광소자(121)가 하나만 구비된 경우, 수광소자(121) 또는 그 구동장치에서의 고장이 발생된 경우, 이의 감지가 어려울 수 있으나, 제1 위치(P1)나 제2 위치(P2)에 수광소자(121)가 각각 구비된 경우에는 모두 발광이 이루어지고 있으므로, 고장이 발생되어도 이를 감지할 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 의하면, 용기(BO) 내에 용액(LQ)가 채워진 경우와 채워지지 않은 경우의 굴절율의 차이를 이용하여, 용기(BO) 내의 용액(LQ)의 잔량여부를 검출할 수 있다.
도 5는 도 1 내지 도 3 또는 도 4에서 도시된 액체 잔량 측정장치의 정면도이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 상기 발광소자(111) 및 수광소자(121)는, 요구되는 최소한의 액체가 담겨진 기준 높이(h)에 배치될 수 있다. 따라서, 용기(BO) 내의 용액이 점차적으로 감소되어 기준 높이(h)에 도달하게 되면, 수광소자(121)에 의해 이를 감지할 수 있게된다.
도 6은 본 발명의 예시적인 또 다른 실시예에 의한 액체 잔량 측정장치를 도시한 정면도이다. 도 6에서 개시된 액체 잔량 측정장치(200)는 발광소자(111) 및 수광소자(121)의 갯수를 제외하면, 도 1 내지 3에서 개시된 액체 잔량 측정장치(100) 또는 도 4에서 도시된 액체 잔량 측정장치(100)와 실질적으로 동일하다. 따라서, 동일 또는 유사한 구성요소는 동일한 참조부호를 병기하고, 중복되는 설명은 생략한다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 예시적인 또 다른 실시예에 의한 액체 잔량 측정장치(200)는 Z축방향(중력방향)으로 배열된 다수의 발광소자(111) 및 수광소자(121)를 포함한다. 이때, Z축방향으로 배열된 다수의 발광소자(111) 및 수광소자(121)는 각각 1 대 1 매칭이 이루어지도록 배치되며, 앞서 설명된 바와 같이 하나의 발광소자(111)가 제1 위치(P1) 및 제2 위치(P2)의 두 개의 수광소자(121)에 대응되도록 배치될 수도 있다.
하나의 발광소자(111)와 하나 또는 제1 위치(P1) 및 제2 위치(P2)에 구비된 두 개의 수광소자(121)만을 구비한 경우, 도 5에서의 기준위치(h)의 도달 여부만을 검출할 수 있으나, 도 6의 실시예와 같이, Z축 방향으로 배열된 다수의 발광소자(111) 및 수광소자(121)를 구비하는 경우, 용기(BO) 내의 용액(LQ)의 레벨을 검출할 수 있다.
도 7은 본 발명의 예시적인 또 다른 실시예에 의한 액체 잔량 측정장치를 도시한 정면도이다. 도 7에서 개시된 액체 잔량 측정장치(300)는 발광소자 및 수광소자의 갯수 및 형태를 제외하면, 도 6에서 개시된 액체 잔량 측정장치(200)와 실질적으로 동일하다. 따라서, 동일 또는 유사한 구성요소는 동일한 참조부호를 병기하고, 중복되는 설명은 생략한다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 예시적인 또 다른 실시예에 의한 액체 잔량 측정장치(300)는 발광소자(311) 및 수광소자(321)를 포함한다.
상기 발광소자(311)는 발광소자 구동기판(310)에 실장될 수 있으며, 상기 수광소자(321)는 수광소자 구동기판(320)에 실장될 수 있다. 편의상 상기 발광소자 구동기판(310)과 상기 수광소자 구동기판(320)은 별개의 기판으로 도시되어 있으나, 연성회로기판등을 통해서 하나의 기판으로 구성될 수도 있다.
상기 발광소자(311)는, 단면이 선형으로 수직한 광을 발광시킬 수 있다. 즉, 상기 발광소자(311)는 라인형태의 광을 발생시킬 수 있다.
이를 위한 일 실시예로서, 상기 발광소자(311)는, 단면이 점형태인 점광원 및 상기 점광원에서 발생된 점형태의 단면을 선형으로 변경시키는 렌즈를 포함할 수 있다. 즉, 상기 발광소자(311)는 자체로서 라인빔을 생성할 수도 있고, 점광원을 렌즈를 이용하여 라인빔으로 변경시킬 수도 있다.
또한, 상기 수광소자(321)는 라인 형태의 빔을 수광하는 소자로 생성될 수 있다. 또한, 상기 수광소자(321)는 수광된 광량을 전류로 변환시킴으로써, 상기 수광소자(321)에 수광되는 광량을 연속적인 값으로 변환시킬 수 있다.
따라서, 도 6에서 도시된 액체 잔량 측정장치(200)는 불연속적으로 용액(LQ)의 수위를 측정할 수 있는 것에 반해서, 도 7에서 도시된 액체 잔량 측정장치(300)는 연속적인 값으로 용액(LQ)의 수위를 측정할 수 있다.
한편, 본 실시예에서, 상기 발광소자(311) 및 상기 수광소자(321)는 모두 라인빔을 생성하고, 라인빔을 수광할 수 있도록 구성되어 있으나, 상기 발광소자(311) 및 상기 수광소자(321) 중에서, 어느 하나는 도 6의 발광소자(111) 및 수광소자(121)를 채용할 수도 있다.
도 8은 본 발명의 예시적인 또 다른 실시예에 의한 액체 잔량 측정장치를 도시한 평면도이다. 도 8에서 개시된 액체 잔량 측정장치는 수광소자의 위치를 변경할 수 있도록 구성한 것을 제외하면, 도 4에서 개시된 액체 잔량 측정장치와 실질적으로 동일하다. 따라서, 동일 또는 유사한 구성요소는 동일한 참조부호를 병기하고, 중복되는 설명은 생략한다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 예시적인 또 다른 실시예에 의한 액체 잔량 측정장치에서는 수광소자(121)의 위치를 변경할 수 있도록 구성된다.
따라서, 용기(BO) 내의 용액(LQ)이 변경되는 경우, 굴절율이 변화하게 되므로, 본 실시예에서는 이에 대응할 수 있다.
한편, 본 실시예에서는 수광소자(121)의 위치를 변경할 수 있도록 구성되어 있으나, 발광소자(111)의 위치를 변경할 수 있도록 구성될 수도 있으며, 상기 발광소자(111) 및 상기 수광소자(121)의 위치를 변경할 수 있도록 구성될 수도 있다.
이와 같이 본 발명에 의한 액체 잔량 측정장치는, 투명한 용기에 담겨진 액체의 잔량을 측정할 수 있다.
앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
<부호의 설명>
100, 200, 300: 액체 잔량 측정장치
110, 210, 310: 발광소자 구동기판
120, 220, 320: 수광소자 구동기판
111: 발광소자
121: 수광소자
BO: 용기
LQ: 액체
L: 광

Claims (6)

  1. 발광소자; 및
    상기 발광소자에서 생성된 광이 액체가 담겨진 용기를 통과하여 출사되어 수광되는 제1 위치 또는 빈 용기를 통과하여 출사되어 수광되는 제2 위치 중 적어도 어느 하나의 위치에 배치된 수광소자;
    를 포함하는 액체 잔량 측정장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 발광소자 및 수광소자는, 요구되는 최소한의 액체가 담겨진 기준 높이에 배치된 것을 특징으로 하는 액체 잔량 측정장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 발광소자 및 수광소자는 다수개로 구성되고,
    상기 발광소자 및 수광소자는 Z축 방향(중력 방향)으로 배열된 것을 특징으로 하는 액체 잔량 측정장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 발광소자는, 단면이 선형으로 수직한 광을 발광시키는 것을 특징으로 하는 액체 잔량 측정장치.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 발광소자는, 단면이 점형태인 점광원 및 상기 점광원에서 발생된 점형태의 단면을 선형으로 변경시키는 렌즈를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액체 잔량 측정장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 발광소자 및 수광소자 중, 적어도 어느 하나의 위치를 변경할 수 있도록 형성된 것을 특징으로 하는 액체 잔량 측정장치.
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