(57)【要約】【課題】冷温水器用水位感知装置を提供する。【解決手段】冷温水器用水位感知装置１０は、冷温水器に設置され、水槽に貯留される水の量を感知する水位感知装置であって、水を収容する水槽の内部に露出して配置され、水槽内部の水量に応じて水または空気と接触し、下部には開口部が、上部には中心部分に所定のサイズの貫通孔がそれぞれ設けられ、内部に収容空間が備えられたハウジング１００と、ハウジングの開口部と貫通孔を介してハウジングの内部に挿入されながら結合され、水槽内の水量を感知する水位感知ユニット２００と、冷温水器の一部分に設置され、水位感知ユニットに連結され、水位感知ユニットを介して感知した水槽内の水量に対する情報の伝送を受けるコントローラ３００とを含み、ハウジングは、水槽の下端から上部を向いて鉛直方向に結合されて設置される。【選択図】図１
2020500286.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷温水器に設置され、水槽に貯留される水の量を感知する水位感知装置であって、
水を収容する前記水槽の内部に露出して配置され、前記水槽内部の水量に応じて水または空気と接触し、下部には開口部が、上部には中心部分に所定のサイズの貫通孔がそれぞれ設けられ、内部には収容空間が備えられたハウジングと、
前記ハウジングの開口部と貫通孔を介して前記ハウジングの内部に挿入されながら結合され、前記水槽内の水量を感知する水位感知ユニットと、
前記冷温水器の一部分に設置され、前記水位感知ユニットに連結され、前記水位感知ユニットを介して感知した前記水槽内の水量に対する情報の伝送を受けるコントローラとを含み、
前記ハウジングは、前記水槽の下端から上部を向いて鉛直方向に結合されて設置されることを特徴とする、冷温水器用水位感知装置。
【請求項２】
前記水位感知ユニットは、
前記ハウジングに結合され、前記水槽の水と空気との接触に応じて発生する静電容量の変化を感知する静電容量センサーと、
前記静電容量センサーが下部側から貫通しながら分離可能に結合され、前記ハウジングの開口部に対応する結合部が上部に形成されており前記ハウジングの開口部と分離可能に結合され、下部には下方に突出し且つ末端の所定の長さを内側に折り曲げた少なくとも一つの係止部が形成されているセンサーホルダーと、
前記センサーホルダーの結合部の外周面に形成された雄ねじ山に対応して内周面に雌ねじ山が形成されており、前記センサーホルダーの結合部と結合されながら前記ハウジングと前記センサーホルダーとを密着させる密封部材とを含むことを特徴とする、請求項１に記載の冷温水器用水位感知装置。
【請求項３】
前記静電容量センサーは、
前記ハウジングの貫通孔を貫通した状態で所定の長さが前記水槽に露出し、前記水槽内部の水量を感知する棒状の感知ロッドと、
前記感知ロッドが上部に固定され、前記センサーホルダーの係止部の末端が側面の下端に係止されながら、前記センサーホルダーと分離可能に結合されるセンサー本体とを含むことを特徴とする、請求項２に記載の冷温水器用水位感知装置。
【請求項４】
前記密封部材と前記センサーホルダーとの間に介在した状態で結合され、前記水位感知ユニットを前記ハウジングに密封させる密封リングをさらに含むことを特徴とする、請求項２に記載の冷温水器用水位感知装置。
【請求項５】
前記ハウジングは合成樹脂を用いて製作することを特徴とする、請求項１に記載の冷温水器用水位感知装置。
【請求項６】
前記静電容量センサーは、流量に応じて静電容量が変化しないように所定のサイズをもって電荷の変化を遮断するようにすることを特徴とする、請求項２に記載の冷温水器用水位感知装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水位感知装置に係り、さらに詳しくは、静電容量水位感知センサーが水槽の下端部の水中に設置され、水槽内の他の部品に干渉されないながら流量の変化に伴う静電容量の変化にも問題なく所定の低水位感知が容易な冷温水器用水位感知装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、浄水器、ビデ、加湿装置、製氷装置などの機器には、水などの液体（流体）を収容する流体タンクが配置される。前記流体タンクには、内部に満たされる水のような液体の水位を一定に維持するために水位感知装置が設置される。前記水位感知装置には機構的タイプと電子的タイプがある。
【０００３】
前記機構的タイプの水位感知装置は、液体の浮力によりフロート（ｆｌｏａｔ）が昇降するにつれて磁気力の変化を感知して液体の水位を感知する。
【０００４】
前記機構的タイプの水位感知装置には、リードスイッチ（ｒｅｅｄ  ｓｗｉｔｃｈ）、ホールセンサー（ｈａｌｌ  ｓｅｎｓｏｒ）及びＭＲセンサー（ｍａｇｎｅｔｏ−ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ  ｓｅｎｓｏｒ）などがある。
【０００５】
前記電子的タイプの水位感知装置は、静電容量の変化を感知して液体の水位を感知する静電容量センサーなどがある。
【０００６】
しかし、従来の機構的タイプの水位感知装置は、フロートの機構的な動作が必要なので、フロートの機構的構造によって動作が不良になることがある。また、前記フロートの動作が不良となることによりマグネットの感知が不良になるので、流体タンク内に収容された液体の水位を正確に測定することができないことがある。
【０００７】
また、前記機構的タイプの水位感知装置は、機構的構造の特性上、フロートまたはフロート支持構造に水垢などの異物がくっ付いて磁力が正常に感知されない場合があった。
【０００８】
また、前記機構的タイプの水位感知装置を分離した後で水垢を除去する場合、水位感知装置の機構的な複雑な形状により異物除去が困るか或いは異物掃除時間が増加する。
【０００９】
また、浄水器の流体タンクは、その内壁面にスクラッチが形成されないように、最大限滑らかに製作して流体タンク内の壁面に異物がくっ付くことを最小限に抑える。また、流体タンクの内部に構造物が設置される場合、その構造物に異物がくっ付くので、浄水器設計の際に流体タンクの内部にはなるべく構造物を設置しないようとする。
【００１０】
ところが、前記流体タンクの内部に外形の複雑な機構的タイプの水位感知装置が設置される場合、前記水位感知装置の外側面に異物が容易にくっ付いて浄水を汚染させるおそれがある。さらに、流体タンクの内部と水位感知装置がより頻繁に掃除されなければならない。
【００１１】
また、前記機構的タイプの水位感知装置は、フロートが昇降することが可能な構造や、流体タンクに結合固定させる構造などが複雑であるため、水位感知装置のサイズが大きくなり、製造コストが増加する。
【００１２】
また、従来の静電容量センサーは、流体タンクの外壁面に設置されるので、流体タンク周囲の湿度や異物などの影響により誤作動を起こすことがあった。
【００１３】
かかる問題点を改善するための例が、先行技術たる韓国実用新案出願第１０−２００８−０１０９１０６号の「水位感知装置」に開示されている。
【００１４】
従来技術に係る水位感知装置は、液体を収容する液体タンクの内部に露出して配置され、流体タンク内の水位に応じて液体または空気と接触し、内部に収容空間が形成されたボディと、前記ボディの収容空間に収容される静電容量感知部とを含み、前記静電容量感知部の上側の静電容量値と下側の静電容量値は、それぞれ前記ボディの上側と下側が液体または空気と接触することにより変化し、前記静電容量感知部は、上側の静電容量値と下側の静電容量値とを比較して出力信号をオン（ＯＮ）またはオフ（ＯＦＦ）にする。
【００１５】
一方、従来は、プローブタイプの静電容量センサーが水槽の上端または側面に設置され、プローブが浸かるか露出するときに信号を送る方式であって、水槽内に浮遊体部品がある場合には使用が容易でないため、これに対応した製品の需要が引き続き増加しており、研究が盛んに行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】韓国登録特許第１０−１１５６８８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
本発明は、かかる従来技術の問題点を改善するためになされたもので、その目的は、水槽内の水中に設置される水位感知機器であって、水槽内の水量に応じて浮遊する具備機器同士が干渉しないようにして水槽内の水位の感知が容易な冷温水器用水位感知装置を提供することにある。
【００１８】
また、本発明の他の目的は、水位感知機器の一部分を水槽に露出させて水位感知機器が水槽内の水量を感知しながら、水位感知機器の感知ロッドを水から隔離させる機能が備えられた冷温水器用水位感知装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
上記目的を達成するための本発明の冷温水器用水位感知装置は、冷温水器に設置され、水槽に貯留される水の量を感知する水位感知装置であって、水を収容する前記水槽の内部に露出して配置され、前記水槽内部の水量に応じて水または空気と接触し、下部には開口部が、上部には中心部分に所定のサイズの貫通孔がそれぞれ設けられ、内部には収容空間が備えられたハウジングと、前記ハウジングの開口部と貫通孔を介して前記ハウジングの内部に挿入されながら結合され、前記水槽内の水量を感知する水位感知ユニットと、前記冷温水器の一部分に設置され、前記水位感知ユニットに連結され、前記水位感知ユニットを介して感知した前記水槽内の水量に対する情報の伝送を受けるコントローラとを含み、前記ハウジングは、前記水槽の下端から上部を向いて鉛直方向に結合されて設置できる。
【００２０】
また、前記水位感知ユニットは、前記ハウジングに結合され、前記水槽の水と空気との接触に応じて発生する静電容量の変化を感知する静電容量センサーと、前記静電容量センサーが下部側から貫通しながら分離可能に結合され、前記ハウジングの開口部に対応する結合部が上部に形成されており前記ハウジングの開口部と分離可能に結合され、下部には下方に突出し且つ末端の所定の長さを内側に折り曲げた少なくとも一つの係止部が形成されているセンサーホルダーと、前記センサーホルダーの結合部の外周面に形成された雄ねじ山に対応して内周面に雌ねじ山が形成されており、前記センサーホルダーの結合部と結合されながら前記ハウジングと前記センサーホルダーとを密着させる密封部材とを含むことができる。
【００２１】
また、前記静電容量センサーは、前記ハウジングの貫通孔を貫通した状態で所定の長さが前記水槽に露出し、前記水槽内部の水量を感知する棒状の感知ロッドと、前記感知ロッドが上部に固定され、前記センサーホルダーの係止部の末端が側面の下端に係止されながら、前記センサーホルダーと分離可能に結合されるセンサー本体とを含むことができる。
【００２２】
また、前記密封部材と前記センサーホルダーとの間に介在した状態で結合され、前記水位感知ユニットを前記ハウジングに密封させる密封リングをさらに含むことができる。
【００２３】
また、前記ハウジングは合成樹脂を用いて製作することができる。
【００２４】
また、前記静電容量センサーは、流量に応じて静電容量が変化しないように所定のサイズをもって電荷の変化を遮断するようにすることができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の冷温水器用水位感知装置は、水位感知ユニットを水槽の下端から上部を向くように鉛直方向に設置して、水槽内に備えられた機器同士が干渉しないようにして水槽内の水位を容易に感知することができる。
【００２６】
また、本発明は、静電容量センサーをハウジングに貫通させ、一部分を水槽に露出させてハウジングを介して静電容量センサーを水から隔離させながら水槽内の水量を感知することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施形態に係る冷温水器用水位感知装置が冷温水器に設置された様子を示す図である。
【図２】前記水位感知装置の斜視図である。
【図３】前記水位感知装置の分解斜視図である。
【図４】前記水位感知装置が設置された冷温水器の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
後述する本発明についての詳細な説明は、本発明の特定の実施形態を例示として図示する添付図面を参照する。これらの実施形態は、当業者が本発明を十分に実施し得るように詳細に説明される。本発明の多様な実施形態は、互いに異なるが、相互排他的である必要はないことを理解しなければならない。例えば、ここに記載している特定の形状、構造及び特性は、一実施形態と関連して、本発明の技術的思想及び範囲を逸脱することなく他の実施形態に実現できる。また、それぞれの開示された実施形態内の個別構成要素の位置又は配置は、本発明の技術的思想及び範囲を逸脱することなく変更可能であることを理解しなければならない。従って、後述する詳細な説明は、限定的な意味を有するものではなく、本発明の範囲は、それらの請求の範囲が主張するものと均等な全ての範囲と共に、添付された請求の範囲によってのみ限定される。図面において類似する参照符号は、多くの側面にわたって同一又は類似する機能を示す。
【００２９】
以下、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者が本発明を容易に実施できるようにするために、本発明の好適な実施形態について添付図面を参照して詳細に説明する。
【００３０】
図１は本発明の実施形態に係る冷温水器用水位感知装置が冷温水器に設置された様子を示す図、図２は前記水位感知装置の斜視図、図３は前記水位感知装置の分解斜視図、図４は前記水位感知装置が設置された冷温水器の断面図である。
【００３１】
図１〜図４に示すように、本発明は、冷温水器に設置され、水槽に貯留される水の量を感知する水位感知装置であって、ハウジング１００、水位感知ユニット２００及びコントローラ３００を含むことができる。
【００３２】
前記ハウジング１００は、水を収容する水槽３０の内部に露出して配置され、水槽３０内の水量に応じて水または空気と接触し、下部には開口部１１０が、上部には中心部分に所定のサイズの貫通孔１２０がそれぞれ設けられ、内部には収容空間が備えられた構造であってもよい。
【００３３】
ハウジング１００は、水槽３０の下端から上部を向いて鉛直方向に結合されて設置できる。
【００３４】
前記水位感知ユニット２００は、ハウジング１００の開口部１１０と貫通孔１２０を介してハウジング１００の内部に挿入されながら結合されて水槽３０内の水量を感知することができる。
【００３５】
水位感知ユニット２００は、静電容量センサー２１０、センサーホルダー２２０及び密封部材２３０を含むことができる。
【００３６】
前記静電容量センサー２１０は、ハウジング１００に結合され、水槽３０の水と空気の接触に応じて発生する静電容量の変化を感知することができる。
【００３７】
静電容量センサー（ｃａｐａｃｉｔｉｖｅ  ｓｅｎｓｏｒ）について考察すると、一般に導体に電位ポテンシャルが印加されると、電荷が蓄電されるが、その効果は、単一導体よりも、２つ以上の導体に２つ以上の互いに異なる電位ポテンシャルが印加されたとき、すなわち２つ以上の導体に電圧（電圧は電位ポテンシャルの差である）が印加されたときにさらに良く観察することができる。
【００３８】
静電容量センサーまたは電気容量センサーは、このような蓄電効果を利用して物理量を定量化するセンサーである。
【００３９】
静電容量センサー２１０は、流量に応じて静電容量が変化しないように所定のサイズをもって電荷の変化を遮断することができる。
【００４０】
静電容量センサー２１０は、感知ロッド２１２とセンサー本体２１４を含むことができる。
【００４１】
前記感知ロッド２１２は、棒状の構造で製作され、ハウジング１００の貫通孔１２０を挿通した状態で所定の長さが水槽３０に露出して水槽内の水量を感知することができる。
【００４２】
前記センサー本体２１４は、感知ロッド２１２が上部に固定され、センサーホルダー２２０の係止部２２４の末端が側面の下端に係止されながらセンサーホルダー２２０と分離可能に結合できる。
【００４３】
センサー本体２１４とセンサーホルダー２２０との結合は、それぞれのセンサー本体２１４とセンサーホルダー２２０の対応する部分に設けられたボルトホールを介してボルトとナットを用いて結合させることも可能である。
【００４４】
前記センサーホルダー２２０は、静電容量センサー２１０が下部側から貫通しながら分離可能に結合され、ハウジング１００の開口部１１０に対応する結合部２２２が上部に形成されており、ハウジング１００の開口部１１０と分離可能に結合され、下部には下方に突出し且つ末端の所定の長さを内側に折り曲げた少なくとも一つの係止部２２４が形成されている構造でありうる。
【００４５】
具体的に、センサーホルダー２２０とハウジング１００との結合は、ハウジング１００の開口部１１０の下端の外周面に沿って形成された雄ねじ山に対応する雌ねじ山がセンサーホルダー２２０の結合部２２２の内周面に沿って形成されることで、センサーホルダー２２０の結合部２２２とハウジング１００の開口部１１０とが分離可能に螺合される構造、或いは、開口部１１０の下端から開口部１１０の外周面に沿って所定の長さだけ外方に突出する枠が形成され、前記枠に対応して結合部の内周面の対応する位置に枠定着溝が形成されることで、外力の加圧を用いてセンサーホルダー２２０の結合部２２２とハウジング１００の開口部１１０とが分離可能に結合される構造によって実現できる。
【００４６】
前記密封部材２３０は、センサーホルダー２２０の結合部２２２の外周面に形成された雄ねじ山に対応して内周面に雌ねじ山が形成されており、センサーホルダー２２０の結合部２２２と結合されながらハウジング１００とセンサーホルダー２２０とを密着させることができる。
【００４７】
ハウジング１００は、下部の所定の部分から上部を向いて鉛直方向に設置できる。
【００４８】
前記コントローラ３００は、水位感知ユニット２００に連結され、水位感知ユニット２００を介して感知した水槽３０内の水の水位に対する情報の伝送を受けることができる。
【００４９】
本発明の水位感知装置１０は密封リング４００をさらに含むことができる。
【００５０】
前記密封リング４００は、密封部材２３０とセンサーホルダー２２０との間に介在した状態で結合され、水位感知ユニット２００をハウジング１００に密封させることができる。
【００５１】
本発明のハウジング１００は、耐久性に優れる軽い合成樹脂を用いて製作できる。
【００５２】
ハウジング１００の素材として使用される合成樹脂の種類には、フェノール樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂などがある
【００５３】
また、前記密封リング４００も、前記ハウジング１００と同様の理由から、合成樹脂を用いて製作できる。
【００５４】
前記静電容量センサー２１０は、回路設計に基づいて、回路部品を接続する電気配線を配線図形的に表現し、これに適した方法によって絶縁物上に電気導体を再現するＰＣＢ（ＰＲＩＮＴＥＤ  ＣＩＲＣＵＩＴ  ＢＯＡＲＤ）でありうる。
【００５５】
本発明の冷温水器用水位感知装置の作動方法として、作業者は、水槽３０内の水量を測定するために、水位感知ユニット２００に結合されたハウジング１００を水槽３０の下端から上部を向いて鉛直方向に設置しながら、感知ロッド２１２の末端が水槽３０の内部に露出するように設置することができる。
【００５６】
具体的に、コントローラ３００に連結された水位感知ユニット２００の静電容量センサー２１０が水槽３０内の水量を感知し、コントローラ３００へ伝送して作業者に冷温水器用水ボトルの交換時期を知らせることができる。
【００５７】
すなわち、前述したような冷温水器用水位感知装置は、従来技術では、プローブタイプの静電容量センサーが水槽の上端または側面に設置され、プローブが水に対して浸かるか露出するときに信号を送る方式であって、水槽内に浮遊体部品がある場合にはその使用が不可能であったが、これに対し、本発明では、静電容量センサー２１０が水槽３０の下端の水中に設置され、浮遊体部品に干渉されないようにして低水位感知に容易であり、静電容量センサー２１０の先端でのみ水を感知するように、感知ロッド２１２を、先端の所定の長さだけ残して所定のサイズの防水されるハウジング１００で包み、コントローラ３００を介して水槽３０内の水量に対する静電容量の変化が感知されると低水位警告を送り出して水ボトルを交換するようにすることができる。
【００５８】
以上、本発明を好適な実施形態に基づいて説明したが、本発明の技術的思想はこれに限定されるものではない。請求の範囲に記載された範囲内で変形や変更実施が可能であることは本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者に明らかであり、それらの変形や変更も添付された特許請求の範囲に属するといえる。
【符号の説明】
【００５９】
１０      水位感知装置
２０      冷温水器
３０      水槽
１００    ハウジング
１１０    開口部
１２０    貫通孔
２００    水位感知ユニット
２１０    静電容量センサー
２１２    感知ロッド
２１４    センサー本体
２２０    センサーホルダー
２２２    結合部
２２４    係止部
２３０    密封部材
３００    コントローラ
４００    密封リング
【図１】
2020500286.tif 000003
【図２】
2020500286.tif 000004
【図３】
2020500286.tif 000005
【図４】
2020500286.tif 000006
【国際調査報告】
2020500286.tif 000007
2020500286.tif 000008
2020500286.tif 000009
2020500286.tif 000010