KR101497586B1 - Capacitive moisture detector - Google Patents

Abstract

본 발명은, 더미 전극을 설치하지 않아도 충분한 정밀도로 착상의 상태 등을 검출할 수 있어, 구성이 간단한 정전용량형의 수분 검출 장치를 제공하는 것이다.
이를 위하여 본 발명에서는, 주위 환경의 수분의 비율 또는 상태에 따른 정전용량의 변화를 검출하는 정전용량형의 수분 검출 장치로서, 서로 대향하도록 배치된 제1 전극 및 제2 전극을 가지고, 제1 전극과 제2 전극 사이의 수분의 비율 또는 상태에 따라 정전용량이 변화되는 정전용량 센서와, 정전용량 센서에 교류 신호를 인가하는 구동부와, 정전용량 센서로부터의 출력 전압의 크기에 따라 2치화를 행하여 온 또는 오프의 검출 신호를 출력하는 판정부를 가진다. 정전용량 센서는, 예를 들면, 구동부의 출력과 판정부의 입력 사이에 접속되고, 판정부는, 정전용량 센서로부터의 출력 전압의 크기와 미리 설정된 문턱값을 비교함으로써 2치화를 행한다.An object of the present invention is to provide a moisture detecting apparatus of a capacitance type which is capable of detecting a conception state or the like with sufficient accuracy even without providing a dummy electrode.
To this end, according to the present invention, there is provided a capacitance type moisture detector for detecting a change in capacitance according to a ratio or state of water in an ambient environment, the apparatus having a first electrode and a second electrode arranged to face each other, A capacitive sensor whose capacitance is changed according to a ratio or a state of water between the first electrode and the second electrode, a driver for applying an AC signal to the electrostatic capacitance sensor, and binarization in accordance with the magnitude of the output voltage from the electrostatic capacitance sensor And outputs a detection signal of ON or OFF. The capacitance sensor is connected, for example, between the output of the driving unit and the input of the judgment unit, and the judgment unit performs binarization by comparing the magnitude of the output voltage from the capacitance sensor with a predetermined threshold value.

Description

정전용량형의 수분 검출 장치{CAPACITIVE MOISTURE DETECTOR}[0001] CAPACITIVE MOISTURE DETECTOR [0002]

본 발명은, 주위 환경의 수분의 비율 또는 상태에 따른 정전용량의 변화를 검출하여 검출 신호를 출력하는 정전용량형의 수분 검출 장치에 관한 것이다. 본원 발명의 수분 검출 장치는, 냉각기의 착상(着霜) 상태 등을 검출하는 착상 센서, 흙의 건조 상태에 따라 살수의 필요 여부를 검출하는 살수 센서, 또는 액면 센서 등으로서 이용 가능하다.The present invention relates to a capacitance type moisture detecting apparatus for detecting a change in capacitance according to a ratio or state of water in an ambient environment and outputting a detection signal. The moisture detecting device of the present invention can be used as a frosting sensor for detecting the frosting state of the cooler, a spraying sensor for detecting whether spraying is necessary depending on the dry state of the soil, a liquid level sensor or the like.

종래부터, 냉장고 또는 냉동고 등의 냉동 냉장 장치에 있어서, 수분이 냉각되어 서리가 되어서 냉각기에 부착된다는 문제가 있고, 이 문제를 해소하기 위한 제상(除霜) 방법이 다양하게 제안되어 있다.BACKGROUND ART [0002] Conventionally, in a freezer / refrigerator such as a refrigerator or a freezer, there is a problem that the moisture is cooled to be frosted and adhered to the cooler. Various defrosting methods for solving this problem have been proposed.

예를 들면, 타이머를 사용하여, 적당한 시간 간격으로 히터를 구동하고, 냉각기 등을 가열하여 제상을 행한다. 그러나, 이 경우에는, 제상을 확실하게 행하기 위해서는 히터를 과잉으로 구동하게 되어, 불필요한 전력 소비가 행하여진다는 문제가 있다.For example, a timer is used to drive the heater at an appropriate time interval, and the defrosting is performed by heating the cooler or the like. However, in this case, there is a problem that unnecessary power consumption is performed because the heater is excessively driven in order to reliably perform defrosting.

그 때문에, 냉각기에 서리가 발생하였는지의 여부를 센서에 의해 검지하고, 서리가 발생하였을 때에 히터를 온으로 하여 제상하는 것이 제안되어 있다. Therefore, it has been proposed to detect whether or not a frost has occurred in the cooler by means of a sensor, and to turn the heater on to defrost when frost has occurred.

예를 들면, 금속 막대로 이루어지는 전계 센서를 냉각기에 대향하여 설치하고, 착상에 의한 커패시턴스의 변화를 검출하는 것이 제안되어 있다(특허 문헌 1). 특허 문헌 1에 의하면, 전계 센서에 교류 신호를 인가하여 전파를 방사한다. 전계 센서에 의한 전파 방사 범위 내에 있어서 착상이 있으면 커패시턴스가 변화되기 때문에, 커패시턴스의 변화를 검출함으로써 착상 상태가 검출된다.For example, it has been proposed to provide an electric field sensor made of a metal rod so as to face a cooler, and to detect a change in capacitance due to implantation (Patent Document 1). According to Patent Document 1, an AC signal is applied to an electric field sensor to radiate radio waves. Since the capacitance is changed if there is conception in the propagation radiation range by the electric field sensor, the conception state is detected by detecting the change in capacitance.

일본 특허공개 제2010-91171호Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-91171

그러나, 특허 문헌 1에 개시된 검출 방법에 의한 경우에는, 전계 센서에 의한 전파의 방사가 주변도 포함한 개방된 넓은 영역에 미쳐서, 전파 방사 범위가 넓다. 그 때문에, 다양한 요인이 검출 정밀도에 영향을 주고, 검출 정밀도를 높게 하는 것이 어렵다는 문제가 있다. However, in the case of the detection method disclosed in Patent Document 1, the radiation of the radio wave by the electric field sensor is spread over a wide open area including the periphery, and the radio wave radiation range is wide. Therefore, there is a problem that various factors affect the detection accuracy and it is difficult to increase the detection accuracy.

그 때문에, 특허 문헌 1의 방법에서는, 전계 센서의 전극과 동일한 환경이 되도록 더미 전극을 설치하고, 더미 전극의 출력에 의해 환경 변화에 따른 전계 센서의 출력 변동을 보정하는 것이 행하여진다. 그 때문에, 더미 전극 및 그 제어를 위한 회로 등이 필요하고, 전체의 구성이 복잡화된다는 문제가 있다.Therefore, in the method of Patent Document 1, a dummy electrode is provided so as to be in the same environment as the electrode of the electric field sensor, and the output fluctuation of the electric field sensor in accordance with the environmental change is corrected by the output of the dummy electrode. Therefore, a dummy electrode and a circuit for controlling the dummy electrode are required, and there is a problem that the entire structure is complicated.

본 발명은, 상기 서술한 문제를 감안하여 이루어진 것으로, 더미 전극을 설치하지 않아도 충분한 정밀도로 착상의 상태 등을 검출할 수 있어, 구성이 간단한 정전용량형의 수분 검출 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described problems, and it is an object of the present invention to provide a moisture detecting apparatus of a capacitance type which can detect a conception state or the like with sufficient accuracy without providing a dummy electrode, .

본 발명과 관련되는 일 실시 형태의 장치는, 주위 환경의 수분의 비율 또는 상태에 따른 정전용량의 변화를 검출하여 검출 신호를 출력하는 정전용량형의 수분 검출 장치로서, 서로 대향하도록 배치된 제1 전극 및 제2 전극을 가지고, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이의 수분의 비율 또는 상태에 따라 정전용량이 변화되는 정전용량 센서와, 상기 정전용량 센서에 교류 신호를 인가하는 구동부와, 상기 정전용량 센서로부터의 출력 전압의 크기에 따라 2치화를 행하여 온 또는 오프의 검출 신호를 출력하는 판정부를 가진다.An apparatus according to an embodiment of the present invention related to the present invention is a capacitance type moisture detector for detecting a change in capacitance according to a ratio or state of water in an ambient environment and outputting a detection signal, A capacitive sensor having an electrode and a second electrode, the capacitance of which changes according to a ratio or a state of water between the first electrode and the second electrode, a driver for applying an AC signal to the electrostatic capacitance sensor, And a judgment unit for performing binarization according to the magnitude of the output voltage from the electrostatic capacity sensor and outputting a detection signal of on or off.

상기 정전용량 센서는, 상기 구동부의 출력과 상기 판정부의 입력 사이에 접속해도 되고, 또는 상기 구동부의 출력과 그라운드 라인 사이에 접속해도 된다.The capacitance sensor may be connected between the output of the driving unit and the input of the judging unit, or may be connected between the output of the driving unit and the ground line.

상기 판정부는, 상기 정전용량 센서로부터의 출력 전압과 미리 설정된 문턱값을 비교함으로써 상기 2치화를 행하도록 하여도 된다.The determination unit may perform the binarization by comparing an output voltage from the capacitance sensor with a preset threshold value.

본 발명에 의하면, 더미 전극을 설치하지 않아도 충분한 정밀도로 착상 상태 등을 검출할 수 있어, 구성이 간단한 착상 상태 검출 장치 및 정전용량형 검출 장치를 제공할 수 있다.According to the present invention, it is possible to provide a conception state detecting device and a capacitance type detecting device which can detect a conception state or the like with sufficient accuracy without providing a dummy electrode, and which is simple in configuration.

도 1은 제1 실시 형태와 관련되는 착상 상태 검출 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는 제1 실시 형태에 사용되는 착상 센서의 외형을 나타내는 정면도이다.
도 3은 착상 상태 검출 장치의 구체적인 회로의 일례를 나타내는 도면이다.
도 4는 제2 실시 형태와 관련되는 착상 상태 검출 장치의 회로의 예를 나타내는 도면이다.
도 5는 제3 실시 형태와 관련되는 정전용량형 검출 장치의 외형을 나타내는 도면이다.
도 6은 제3 실시 형태와 관련되는 정전용량형 검출 장치의 회로의 예를 나타내는 도면이다.
도 7은 지면의 수분을 검출하는 수분 센서의 예를 나타내는 도면이다.
도 8은 정전용량형 검출 장치를 액면 센서로서 사용한 경우의 설치예를 나타내는 도면이다.
도 9는 수분 센서의 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 10은 제4 실시 형태와 관련되는 착상 상태 검출 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 11은 제4 실시 형태에 사용되는 착상 센서의 외형을 나타내는 정면도이다.
도 12는 제4 실시 형태의 착상 센서와 냉각 파이프의 일부를 확대하여 나타내는 도면이다.
도 13은 제4 실시 형태의 착상 상태 검출 장치의 구체적인 회로의 일례를 나타내는 도면이다.
도 14는 NOT 회로를 실현하는 회로의 예를 나타내는 도면이다.
도 15는 착상 상태 검출 장치의 각 부의 파형의 예를 나타내는 도면이다.
도 16은 착상 상태의 검출의 모습을 나타내는 도면이다.
도 17은 수정부의 동작의 모습을 나타내는 도면이다.
도 18은 수분의 상태와 냉동기의 운전 상태의 관계의 예를 나타내는 도면이다.
도 19는 냉동기의 운전 상태의 변화를 설명하기 위한 도면이다.1 is a diagram showing the configuration of a conception state detecting apparatus according to the first embodiment.
2 is a front view showing the outline of the conception sensor used in the first embodiment.
3 is a diagram showing an example of a concrete circuit of the concealed state detecting device.
4 is a diagram showing an example of a circuit of a concealed state detecting apparatus according to the second embodiment.
5 is a diagram showing the outline of the capacitance type sensing apparatus according to the third embodiment.
6 is a diagram showing an example of a circuit of the capacitance type detection device according to the third embodiment.
7 is a diagram showing an example of a moisture sensor for detecting moisture on a paper surface.
Fig. 8 is a view showing an example of installation in the case where the capacitance detection device is used as a liquid level sensor. Fig.
9 is a view showing another example of the moisture sensor.
10 is a diagram showing a configuration of a conception state detecting apparatus according to the fourth embodiment.
11 is a front view showing the outline of a conception sensor used in the fourth embodiment.
Fig. 12 is an enlarged view of a part of a frosting sensor and a cooling pipe according to the fourth embodiment. Fig.
13 is a diagram showing an example of a concrete circuit of the conception state detecting device of the fourth embodiment.
14 is a diagram showing an example of a circuit for realizing a NOT circuit.
15 is a diagram showing an example of the waveforms of the respective portions of the concealed state detecting device.
16 is a diagram showing a state of detection of a conception state.
Fig. 17 is a view showing the operation of the correction section. Fig.
18 is a diagram showing an example of the relationship between the state of water and the operating state of the freezer.
19 is a diagram for explaining a change in the operating state of the freezer.

〔제1 실시 형태〕[First Embodiment]

먼저, 본 발명의 정전용량형의 수분 검출 장치를 착상 상태 검출 장치로서 실시한 제1 실시 형태에 대하여 설명한다.First, a first embodiment in which the capacitance type water detecting device of the present invention is implemented as a concealed state detecting device will be described.

도 1에 있어서, 착상 상태 검출 장치(1)는, 구동부(11), 판정부(12), 및 착상 센서(13) 등으로 이루어진다. 도 2에는 착상 센서(13)의 외형이 나타나 있다.1, the conifer detection unit 1 includes a drive unit 11, a determination unit 12, a conception sensor 13, and the like. Fig. 2 shows the outline of the conception sensor 13. Fig.

이들 도 1 및 도 2에 있어서, 구동부(11)는, 착상 센서(13)에 교류 신호를 인가하는 회로이다. 교류 신호로서, 정현파, 구형파, 삼각파 등이 사용된다. 교류 신호의 주파수로서, 장파대 또는 중파대의 주파수가 적절하게 사용된다. 예를 들면, 50kHz∼1MHz 정도, 예를 들면, 57kHz, 400kHz, 또는 이들 부근의 주파수, 그 밖의 주파수가 사용된다.1 and 2, the driving unit 11 is a circuit for applying an alternating current signal to the conception sensor 13. As the AC signal, a sinusoidal wave, a square wave, and a triangular wave are used. As the frequency of the AC signal, the frequency of the long wave band or the medium wave band is appropriately used. For example, about 50 kHz to 1 MHz, for example, 57 kHz, 400 kHz, or frequencies near these, and other frequencies are used.

판정부(12)는, 착상 센서(13)의 출력 전압(S1)의 크기에 따라 2치화를 행하여 착상 상태인지의 여부를 나타내는 검출 신호(S2)를 출력한다. The determining section 12 performs binarization according to the magnitude of the output voltage S1 of the conception sensor 13 and outputs a detection signal S2 indicating whether it is in the conception state.

즉, 판정부(12)는, 냉각기(RP)의 착상에 의해 후술하는 착상 센서(13)의 제1 패턴 전극(22)과 제2 패턴 전극(23)의 사이에 있어서의 저항값이 증대하고 또한 정전용량이 감소하며, 이것에 의해 교류 신호에 의거하는 출력 전압(S1)이 문턱값보다 커졌을 때에, 착상 상태인 것을 나타내는 검출 신호(S2)를 출력한다. That is, the judgment section 12 increases the resistance value between the first pattern electrode 22 and the second pattern electrode 23 of the conception sensor 13, which will be described later, by the conception of the cooler RP Further, when the output voltage S1 based on the alternating-current signal becomes larger than the threshold value, the electrostatic capacity is decreased, thereby outputting the detection signal S2 indicating that it is in the congested state.

착상 센서(13)는, 기판(21)의 표면에 있어서 서로 대향하도록 패턴 형성된 제1 패턴 전극(22) 및 제2 패턴 전극(23)을 가진다. 착상 센서(13)는, 냉각기(RP)의 표면에 장착된다.The conception sensor 13 has a first pattern electrode 22 and a second pattern electrode 23 formed on the surface of the substrate 21 so as to face each other. The conception sensor 13 is mounted on the surface of the cooler RP.

기판(21)은, 유리 에폭시 수지 또는 세라믹 등으로 이루어지는 판 형상인 것이다. 기판(21)의 일방의 표면에, 구리 등의 금속 재료에 의해 제1 패턴 전극(22) 및 제2 패턴 전극(23)이 형성된다. 또한, 기판(21)으로서, 필름 형상의 절연체의 표면에 구리박 등에 의한 패턴을 형성한 플렉시블 프린트 기판(FPC)을 사용하는 것도 가능하다. The substrate 21 is a plate shape made of glass epoxy resin, ceramic, or the like. On one surface of the substrate 21, a first pattern electrode 22 and a second pattern electrode 23 are formed of a metal material such as copper. As the substrate 21, it is also possible to use a flexible printed substrate (FPC) in which a pattern of a copper foil or the like is formed on the surface of a film-shaped insulator.

도 2에 나타내는 바와 같이, 제1 패턴 전극(22) 및 제2 패턴 전극(23)은, 모두 빗 형상으로서, 각각의 빗살(HA)이 서로 대향하도록 패턴 형성되어 있다.As shown in Fig. 2, the first pattern electrode 22 and the second pattern electrode 23 are all comb-shaped, and patterned so that the comb teeth HA face each other.

도 2에 나타내는 실시 형태에서는, 제1 패턴 전극(22) 및 제2 패턴 전극(23)은, 모두, 3개의 빗살(HA)을 가지고, 일방의 빗살(HA)의 사이에 타방의 빗살(HA)이 들어간 상태로 되어 있다. 이것에 의해, 제1 패턴 전극(22)의 빗살(HA)과 제2 패턴 전극(23)의 빗살(HA)의 사이에 간극(갭)(GP)이 형성된다. In the embodiment shown in Fig. 2, the first pattern electrode 22 and the second pattern electrode 23 all have three comb teeth HA, and one comb tooth HA ). As a result, a gap GP is formed between the comb tooth HA of the first pattern electrode 22 and the comb tooth HA of the second pattern electrode 23.

착상 센서(13)의 치수의 일례를 들면, 기판(21)은, 예를 들면, 한 변이 수 밀리미터 내지 수 센티미터의 직사각형이다. 예를 들면, 세로 1 센티미터 정도, 가로 2 센티미터 정도이다. 직사각형이 아니라, 원형, 타원형, 다각형 등이어도 된다. 제1 패턴 전극(22)의 빗살(HA)과 제2 패턴 전극(23)의 빗살(HA)의 간극(GP), 예를 들면, 수십 마이크로미터 내지 수백 마이크로미터 정도이다.As an example of the dimension of the conception sensor 13, the substrate 21 is, for example, a rectangle having a side of several millimeters to a few centimeters. For example, it is about 1 centimeter in length and 2 centimeters in width. It may be circular, elliptical, polygonal or the like instead of a rectangle. For example, several tens of micrometers to several hundreds of micrometers between the comb tooth HA of the first pattern electrode 22 and the comb tooth HA of the second pattern electrode 23.

착상 센서(13)에 있어서, 제1 패턴 전극(22)과 제2 패턴 전극(23) 사이의 저항값(Rs)은, 초기값은 수십 MΩ 이상이지만, 물방울이 부착되면 수십 kΩ 정도로 저하된다. 부착된 물방울이 동결하여 얼음 또는 서리 등이 되면, 수백 kΩ 정도로 상승한다.In the conception sensor 13, the resistance value Rs between the first pattern electrode 22 and the second pattern electrode 23 has an initial value of several tens MΩ or more, but drops to several tens kΩ when water drops are deposited. When the attached water drops freeze and becomes ice or frost, it rises to several hundreds of kΩ.

또, 제1 패턴 전극(22)과 제2 패턴 전극(23) 사이의 정전용량(Cs)은, 초기값은 십 pF 내지 수십 pF이고, 물방울이 부착되면 그 80배 정도로 증가한다. 부착된 물방울이 동결하여 얼음 또는 서리 등이 되면, 정전용량(Cs)은 물의 경우의 20분의 1 정도로 저하된다. In addition, the capacitance Cs between the first pattern electrode 22 and the second pattern electrode 23 is set to an initial value of from 10 pF to several tens pF. When the attached water drops froze to ice or frost, the capacitance Cs drops to about one-twentieth of that of water.

이와 같이, 착상 센서(13)에 있어서, 표면에 물방울이 부착되어 있는 경우와 그것이 동결한 경우에, 저항값(Rs) 및 정전용량(Cs)이 크게 변화된다. 물방울이 동결한 경우에, 저항값(Rs)이 증대하고 정전용량(Cs)이 감소하기 때문에, 교류 신호에 대한 임피던스(Zs)(=Rs+1/jωCs)는 크게 증대한다. As described above, the resistance value Rs and the capacitance Cs are largely changed in the conception sensor 13 when water droplets adhere to the surface and when it is frozen. When the water droplet is frozen, the resistance value Rs increases and the capacitance Cs decreases, so that the impedance Zs (= Rs + 1 / jωCs) for the AC signal greatly increases.

또한, 빗살(HA)의 개수, 형상, 길이, 빗살(HA) 사이의 간극(GP)의 크기 등은, 다양한 것을 선택할 수 있다. 빗살(HA)의 개수 및 길이를 크게 하면, 저항값(Rs)은 저하되고, 정전용량(Cs)은 증대한다. 빗살(HA) 사이의 간극(GP)을 작게 하면, 저항값(Rs)은 저하되고, 정전용량(Cs)은 증대한다. The number, shape and length of comb teeth HA, the size of gap GP between comb teeth HA, and the like can be selected variously. When the number and length of the comb teeth HA are increased, the resistance value Rs is lowered and the capacitance Cs is increased. When the gap GP between the comb teeth HA is reduced, the resistance value Rs is lowered and the capacitance Cs is increased.

본 실시 형태에 있어서는, 이러한 물방울의 동결에 의한 착상 센서(13)의 임피던스(Zs)의 변화를 이용하여 착상 상태의 유무를 검출한다.In the present embodiment, the presence or absence of the implantation state is detected using the change in the impedance Zs of the frosting sensor 13 caused by freezing the water droplet.

도 1에 나타내는 바와 같이, 착상 센서(13)는, 냉각기(RP)에 접근하거나 또는 접촉한 상태로 장착된다. 예를 들면, 나사 등을 사용하여, 냉각기(RP)에 직접 또는 스페이서를 거쳐 나사 조임을 한다. 또는, 접착제 등을 사용하여, 냉각기(RP)의 냉각 파이프에 직접 부착한다. 또는, 양면 점착 테이프를 사용하여 냉각기(RP)의 표면에 부착한다.As shown in Fig. 1, the conception sensor 13 is mounted in a state of approaching or contacting with the cooler RP. For example, a screw or the like is used to fasten the screw to the cooler RP directly or through a spacer. Alternatively, it is directly attached to the cooling pipe of the cooler (RP) using an adhesive or the like. Alternatively, it is attached to the surface of the cooler RP using a double-faced adhesive tape.

이것에 의해, 냉각기(RP)의 착상 상태 또는 동결 상태에 따라, 착상 센서(13)에 있어서의 제1 패턴 전극(22)과 제2 패턴 전극(23) 사이의 대기의 상태 및 대기에 포함되는 수분의 상태가 변화되어, 임피던스(Zs)가 변화된다.The state of the atmosphere between the first pattern electrode 22 and the second pattern electrode 23 in the conception sensor 13 and the state of the atmosphere contained in the atmosphere The state of water changes, and the impedance Zs changes.

또한, 착상 센서(13)는, 냉각기(RP)에 접근하여 장착되기 때문에, 대기 환경 중에 설치되게 된다. 즉, 본 실시 형태에 있어서는, 착상 센서(13)는, 냉각기(RP)에 의한 냉각 효과에 의해 대기 중의 수분이 동결하여 서리 상태로 변화되었는지의 여부를 검출하는 것이고, 특정한 용기 등에 수납된 물이 동결하였는지의 여부를 검출하는 것은 아니다.Further, since the conception sensor 13 is mounted close to the cooler RP, it is installed in the atmospheric environment. That is, in the present embodiment, the frosting sensor 13 detects whether or not the moisture in the air is frozen and changed into a frost state by the cooling effect by the cooler RP, and the water stored in a specific container or the like It does not detect whether or not it has been frozen.

따라서, 착상 센서(13)는, 냉각기(RP)의 표면의 온도에 가까운 온도가 되도록 장착하면 된다. 착상 센서(13)가 냉각기(RP)의 표면의 온도와 같은 정도가 됨으로써, 냉각기(RP)의 부근에 있어서의 대기 중의 수증기가 물방울이 되어서 착상 센서(13)의 간극(GP)에 부착되고, 온도가 빙점하 이하로 저하함으로써 그 물방울이 동결하여 서리 상태가 된다.Therefore, the conception sensor 13 may be mounted so as to be at a temperature close to the temperature of the surface of the cooler RP. The water level in the atmosphere in the vicinity of the cooler RP becomes a water droplet and adheres to the gap GP of the frosting sensor 13 because the frost height sensor 13 becomes equal to the temperature of the surface of the cooler RP, When the temperature drops below the freezing point, the water drops froze to a frost state.

다음으로, 구동부(11) 및 판정부(12)의 구체적인 회로의 예에 대하여 설명한다. Next, specific examples of the circuits of the driving unit 11 and the determination unit 12 will be described.

도 3에 있어서, 구동부(11)는, NOT(부정) 회로(Q1, Q2), 저항(R1, R2), 및 콘덴서(C1) 등으로 이루어진다. NOT 회로(Q1, Q2), 저항(R1), 및 콘덴서(C1)에 의해, 교류 신호를 발생시키는 신호 발생부(GS)가 구성된다. 신호 발생부(GS)의 출력 측에, 직렬로 저항(R2)이 접속된 상태이다. 3, the driving unit 11 includes NOT circuits Q1 and Q2, resistors R1 and R2, a capacitor C1, and the like. The NOT circuits Q1 and Q2, the resistor R1 and the capacitor C1 constitute a signal generating portion GS for generating an AC signal. And the resistor R2 is connected in series to the output side of the signal generator GS.

저항(R2)과 착상 센서(13)의 임피던스(Zs)에 의하여, 주파수 선택성이 있는 분압 회로가 구성된다. 저항(R2)의 값은, 구동부(11)의 출력하는 교류 신호의 주파수에 대하여, 착상에 의한 출력 전압(S1)의 변화가 커지도록 설정된다. 따라서, 저항(R2)의 저항값은, 착상 센서(13)의 임피던스(Zs)에 따라 설정된다. 예를 들면, 수십 kΩ 내지 수백 kΩ 정도, 예를 들면, 100kΩ 정도로 설정된다.The resistor R2 and the impedance Zs of the conception sensor 13 constitute a voltage dividing circuit having frequency selectivity. The value of the resistor R2 is set so that the change in the output voltage S1 due to conception increases with respect to the frequency of the AC signal output from the driver 11. [ Therefore, the resistance value of the resistor R2 is set in accordance with the impedance Zs of the conception sensor 13. For example, from about several tens kΩ to several hundreds kΩ, for example, about 100 kΩ.

판정부(12)는, NOT 회로(2치화 회로)(Q3), NOT 회로(Q4∼Q5), 저항(R3∼R8), 콘덴서(C2, C3), 다이오드(D1), 발광 다이오드(LEDa, LEDb) 등으로 이루어진다. 서로 직렬로 접속된 저항(R3) 및 콘덴서(C2)에 의해, 입력 인터페이스부(IF)가 구성된다. NOT 회로(Q3), 저항(R4∼R6), 콘덴서(C3), 다이오드(D1) 등에 의해, 2치화부(KD)가 구성된다. 2치화부(KD)는, 입력 인터페이스부(IF)의 출력 측에 접속되어 있다. The determination section 12 includes a NOT circuit (binary circuit) Q3, NOT circuits Q4 through Q5, resistors R3 through R8, capacitors C2 and C3, a diode D1, light emitting diodes LEDa, LEDb) or the like. The input interface section IF is constituted by the resistor R3 and the capacitor C2 which are connected in series to each other. The NOT circuit (Q3), the resistors (R4 to R6), the capacitor (C3), the diode (D1) and the like constitute a binarizing unit (KD). The quadrature part (KD) is connected to the output side of the input interface part (IF).

2치화부(KD)는, 입력되는 출력 전압(S1)의 크기가 문턱값(th)을 넘은 경우에, 그 출력이 로우 레벨(L)이 된다. 입력되는 출력 전압(S1)이 문턱값(th)을 넘지 않는 경우에는, 그 출력은 하이 레벨(H)을 유지한다. 문턱값(th)의 크기는, 저항(R4, R5)의 저항값에 따라 조정된다. 즉, 저항(R4, R5)의 저항값을 다양하게 선정함으로써, 전원 전압이 2개의 저항(R4, R5)에 의해 다양한 전압으로 분압되어, 다양한 문턱값(th)이 설정된다.When the magnitude of the input output voltage S1 exceeds the threshold value th, the binarizing unit (KD) has its output turned to the low level (L). When the input output voltage S1 does not exceed the threshold value th, the output maintains the high level (H). The magnitude of the threshold value th is adjusted in accordance with the resistance value of the resistors R4 and R5. That is, by selecting the resistance values of the resistors R4 and R5 variously, the power supply voltage is divided by the two resistors R4 and R5 into various voltages, and various threshold values th are set.

또한, 출력 전압(S1)의 크기와 출력의 L, H(또는 온, 오프)의 관계는 이 반대이어도 된다. Also, the relationship between the magnitude of the output voltage S1 and the L, H (or ON, OFF) of the output may be reversed.

또, NOT 회로(Q4, Q5), 저항(R7, R8), 발광 다이오드(LEDa, LEDb) 등에 의해, 표시 출력부(HS)가 구성된다. 착상 상태인 것이 검출되었을 때에, 발광 다이오드(LEDa)가 점등하고, 착상 상태가 아닐 때에는 발광 다이오드(LEDb)가 점등한다.The display output section HS is constituted by the NOT circuits Q4 and Q5, the resistors R7 and R8, the light emitting diodes LEDa and LEDb, and the like. The light emitting diode LEDa is lit when the conception state is detected, and the light emitting diode LEDb is lit when the conception state is not established.

판정부(12)로부터는, 착상 상태인 것을 나타내는 검출 신호(S2a) 및 착상 상태가 아닌 것을 나타내는 검출 신호(S2b)가, 각각 출력된다.The judging unit 12 outputs the detection signal S2a indicating that it is in the concealment state and the detection signal S2b indicating that it is not in the concealment state.

착상 상태 검출 장치(1)의 판정부(12)는, 착상 센서(13)의 출력 전압(S1)에 대하여, 디지털적인 처리를 행하여 2치화를 행한다.The determining section (12) of the conception detecting device (1) carries out digital processing on the output voltage (S1) of the conception sensor (13) to perform binarization.

또한, 착상 상태 검출 장치(1)에는 전원 회로 등도 설치되어 있으나, 도시는 생략하였다. 외부로부터 전원을 공급하는 것도 가능하다.The conception detecting apparatus 1 is also provided with a power supply circuit and the like, but illustration thereof is omitted. It is also possible to supply power from the outside.

구동부(11)의 출력 측에, 착상 센서(13)의 일방의 단자(Ta)가 절연 전선(DSa)에 의해 접속된다. 착상 센서(13)의 타방의 단자(Tb)는, 착상 상태 검출 장치(1)에 있어서의 그라운드 라인(GL)에 절연 전선(DSb)에 의해 접속된다.One terminal Ta of the conception sensor 13 is connected to the output side of the driving unit 11 by an insulated electric wire DSa. The other terminal Tb of the conception sensor 13 is connected to the ground line GL of the concealing state detecting device 1 by an insulated electric wire DSb.

또한, 도 1에 있어서는, 구동부(11) 및 판정부(12)와 착상 센서(13)가 분리되어 있는 것처럼 나타내었으나, 이것들을 일체화한 구조로 해도 된다. 즉, 착상 센서(13)와 일체적으로 구동부(11) 및 판정부(12)를 장착해도 된다. 그 경우에, 예를 들면, 기판(21)을 양면 기판 또는 다층 기판으로 하고, 패턴 전극이 설치된 면 이외의 면을 이용하여 구동부(11) 및 판정부(12)를 설치하면 된다. 구동부(11) 및 판정부(12)를 위한 전자 부품은, 예를 들면, 몰드로 덮고, 검출 신호(S2a, S2b)의 출력 및 전원 회로(전원 장치)로의 접속을 위한 커넥터를 설치해 두면 된다.1, the drive unit 11, the determination unit 12, and the conception sensor 13 are shown as being separated from each other, but they may be integrated. That is, the driving unit 11 and the judging unit 12 may be mounted integrally with the conception sensor 13. [ In this case, for example, the substrate 21 may be a double-sided substrate or a multi-layer substrate, and the driving unit 11 and the determination unit 12 may be provided using a surface other than the surface on which the pattern electrodes are provided. Electronic parts for the driving unit 11 and the judging unit 12 may be covered with a mold and provided with a connector for output of the detection signals S2a and S2b and connection to a power supply circuit (power supply unit).

다음으로, 착상 상태 검출 장치(1)의 동작에 대하여 설명한다.Next, the operation of the concealed state detecting device 1 will be described.

착상 센서(13)의 임피던스(Zs)는, 착상 상태에 따라 변화된다. 착상 센서(13)에는, 구동부(11)에 의한 교류 신호가 인가되고, 착상 센서(13)의 임피던스(Zs)에 따라, 착상 센서(13)의 출력 전압(S1)이 변화된다. 출력 전압(S1)의 크기가 문턱값(th)을 넘으면, 착상 상태인 것을 나타내는 검출 신호(S2a)가 출력된다.The impedance Zs of the conception sensor 13 changes in accordance with the conception state. The alternating current signal from the driving unit 11 is applied to the conception sensor 13 and the output voltage S1 of the conformation sensor 13 is changed in accordance with the impedance Zs of the conformation sensor 13. [ When the magnitude of the output voltage S1 exceeds the threshold value th, the detection signal S2a indicating the congestion state is output.

검출 신호(S2a)에 의거하여, 도시 생략한 제상 히터를 온으로 하여 전류를 흐르게 하여, 제상 동작을 행하게 할 수 있다. 제상 히터의 온에 의해 냉각기(RP)의 서리가 용해되어 물방울이 되면, 착상 센서(13)의 임피던스(Zs)가 저하되고, 이것에 의해 출력 전압(S1)이 저하된다. 출력 전압(S1)의 크기가 문턱값 이하가 되면, 착상 상태가 아닌 것을 나타내는 검출 신호(S2b)가 출력된다.Based on the detection signal S2a, the defrost heater (not shown) is turned on to allow the current to flow to perform the defrosting operation. When the frost of the cooler RP dissolves due to the turning on of the defrost heater and becomes a water droplet, the impedance Zs of the conception sensor 13 lowers and the output voltage S1 drops. When the magnitude of the output voltage S1 becomes equal to or smaller than the threshold value, the detection signal S2b indicating that it is not the conception state is outputted.

이와 같이, 검출 신호(S2a, S2b)에 의거하여, 도시 생략한 제상 히터의 온 오프를 제어함으로써, 냉각기(RP)의 제상을 적확하고, 효율적으로 행할 수 있다.In this manner, defrosting of the cooler RP can be performed accurately and efficiently by controlling the ON / OFF of the defrost heater (not shown) based on the detection signals S2a and S2b.

또한, 착상 상태인 것을 검출하는 문턱값(th)과 착상 상태가 아닌 것을 검출하는 문턱값(th)은, 동일한 값이어도 되고, 또 서로 다른 값이어도 된다. 문턱값(th)을 서로 다른 값으로 하는 경우에는, 검출에 히스테리시스를 가지게 할 수 있다. 또, 제상을 위한 제상 히터 등의 제어 방법에 대해서는, 상기 서술한 특허 문헌 1 등을 참조할 수 있다.The threshold value th for detecting the cone state and the threshold value th for detecting the cone state may be the same value or different values. When the threshold values th are different from each other, hysteresis can be provided for detection. For the control method of the defrost heater for defrosting, etc., refer to the above-mentioned Patent Document 1 and the like.

본 실시 형태에 있어서, 착상 센서(13)는, 기판(21) 상에 제1 패턴 전극(22) 및 제2 패턴 전극(23)을 대향시킨 구성이고, 임피던스(Zs)가 실현되는 공간이 폐공간이기 때문에, 주위의 물체의 유무나 이동, 공기의 흐름, 주위의 온도 등, 환경에 의한 요인의 영향을 받기 어려워, 검출 정밀도를 높일 수 있다. 그 때문에, 더미 전극 등을 사용하여 환경 변화에 따른 출력 변동을 보정할 필요가 없어, 구성이 간단하고 동작이 확실하다.In this embodiment, the conception sensor 13 has a structure in which the first pattern electrode 22 and the second pattern electrode 23 are opposed to each other on the substrate 21 and the space in which the impedance Zs is realized is closed It is difficult to be influenced by environmental factors such as the presence or movement of surrounding objects, the flow of air, and the ambient temperature, and the detection accuracy can be enhanced. Therefore, it is not necessary to correct the output fluctuation due to the environmental change by using the dummy electrode or the like, and the configuration is simple and operation is sure.

이와 같이, 본 실시 형태의 착상 상태 검출 장치(1)에 의하면, 더미 전극을 설치하지 않아도 충분한 정밀도로 착상 상태를 검출할 수 있어, 구성이 간단하다.As described above, according to the conception detection device 1 of the present embodiment, the conception state can be detected with sufficient accuracy without providing a dummy electrode, and the configuration is simple.

〔제2 실시 형태〕[Second embodiment]

다음으로, 본 발명의 정전용량형의 수분 검출 장치를 다른 형태의 착상 상태 검출 장치로서 실시한 제2 실시 형태에 대하여 설명한다.Next, a second embodiment in which the capacitance type water detecting device of the present invention is implemented as another concealing condition detecting device will be described.

도 4에는, 제2 실시 형태의 착상 상태 검출 장치(1B)의 구체적인 회로예가 나타나 있다. 4 shows a concrete circuit example of the concealed state detection device 1B of the second embodiment.

도 4에 있어서, 착상 상태 검출 장치(1B)는, 구동부(11B), 판정부(12B), 및 착상 센서(13) 등으로 이루어진다.4, the conifer detection unit 1B includes a drive unit 11B, a determination unit 12B, a conception sensor 13, and the like.

또한, 제2 실시 형태의 착상 상태 검출 장치(1B)에 있어서, 전체적인 구성, 착상 센서(13)의 외형 등은, 도 1 및 도 2에 나타내는 제1 실시 형태의 착상 상태 검출 장치(1)와 동일하다. 또, 구동부(11B) 및 착상 센서(13)는, 도 3에 나타내는 구동부(11) 및 착상 센서(13)와 동일하다. 동일한 부분에 대해서는, 그 설명을 생략하거나 또는 간략화한다.In the conception detecting apparatus 1B of the second embodiment, the overall configuration, the contour of the conception sensor 13, and the like are the same as the conception detecting apparatus 1 of the first embodiment shown in Figs. 1 and 2 same. The driving unit 11B and the conception sensor 13 are the same as the driving unit 11 and the conception sensor 13 shown in Fig. For the same parts, the description is omitted or simplified.

판정부(12B)는, NOT 회로(Q11∼Q14), 저항(R11∼R14), 콘덴서(C2, C11), 다이오드(D2), 및 발광 다이오드(LEDa) 등으로 이루어진다. The determination section 12B includes NOT circuits Q11 to Q14, resistors R11 to R14, capacitors C2 and C11, a diode D2 and a light emitting diode LEDa.

NOT 회로(Q11, Q12), 저항(R11∼R13), 콘덴서(C11), 및 다이오드(D2) 등에 의해, 2치화부(KDB)가 구성된다. 또, NOT 회로(Q13, Q14), 저항(R14), 발광 다이오드(LEDa) 등에 의해, 표시 출력부(HSB)가 구성된다. 착상 상태인 것이 검출되었을 때에, 발광 다이오드(LEDa)가 점등한다. 판정부(12B)로부터는, 착상 상태인 것을 나타내는 검출 신호(S2a) 및 착상 상태가 아닌 것을 나타내는 검출 신호(S2b)가 각각 출력된다. The NOT circuit (Q11, Q12), the resistors (R11 to R13), the capacitor (C11), and the diode (D2) constitute a binarizing section (KDB). The display output section HSB is constituted by the NOT circuits Q13 and Q14, the resistor R14 and the light emitting diode LEDa. The light emitting diode (LEDa) is turned on when the conception state is detected. The determination section 12B outputs the detection signal S2a indicating the conception state and the detection signal S2b indicating the conception state, respectively.

착상 상태 검출 장치(1B)의 판정부(12B)는, 착상 센서(13)의 출력 전압(S1)에 대하여, 아날로그적인 처리를 행하여 2치화를 행한다.The determination section 12B of the conception detecting device 1B performs analog processing on the output voltage S1 of the conception sensor 13 to perform binarization.

〔제3 실시 형태〕[Third embodiment]

다음으로, 본 발명의 정전용량형의 수분 검출 장치를, 수분을 검출하기 위한 일반적인 검출 장치로서 실시한, 제3 실시 형태에 대하여 설명한다.Next, a third embodiment of the present invention will be described in which the capacitance type water detecting device of the present invention is implemented as a general detecting device for detecting moisture.

도 5에는 제3 실시 형태의 검출 장치(1C)의 외형이, 도 6에는 검출 장치(1C)의 구체적인 회로예가, 각각 나타나 있다. 도 5(A), 도 5(B), 도 5(C)는, 검출 장치(1C)의 정면도, 좌측면도, 배면도이다.Fig. 5 shows the external form of the detection device 1C of the third embodiment, and Fig. 6 shows a specific example of the circuit of the detection device 1C. 5A, 5B and 5C are a front view, a left side view and a rear view of the detection device 1C.

도 5에 나타내는 바와 같이, 검출 장치(1C)는, 그 전체가 대략 직방체 형상으로 일체화된 구조이다.As shown in Fig. 5, the detecting device 1C has a structure in which the whole thereof is formed into a substantially rectangular parallelepiped shape.

도 6에 나타내는 바와 같이, 검출 장치(1C)는, 구동부(11C), 판정부(12C), 및 수분 센서(정전용량 센서)(13C) 등으로 이루어진다. 구동부(11C) 및 판정부(12C)의 회로는, 도 3에 나타내는 구동부(11) 및 판정부(12)와 동일하고, 동일한 기능을 가지는 부품에는 동일한 부호를 붙이고 있다.6, the detecting device 1C includes a driving unit 11C, a judging unit 12C, and a moisture sensor (capacitance sensor) 13C. The driving unit 11C and the judging unit 12C are the same as those of the driving unit 11 and the judging unit 12 shown in Fig. 3 and the components having the same functions are denoted by the same reference numerals.

즉, 검출 장치(1C)는, 다층 기판인 장방형 형상의 기판(21C)의 일방의 표면에, 수분 센서(13C)를 위한 제1 패턴 전극(22C) 및 제2 패턴 전극(23C)이 형성되고, 그것들의 2개의 단자(Ta, Tb)가 서로 접근하여 설치된다.That is, in the detecting apparatus 1C, the first pattern electrode 22C and the second pattern electrode 23C for the moisture sensor 13C are formed on one surface of the rectangular substrate 21C which is a multilayer substrate , And their two terminals Ta and Tb are installed close to each other.

기판(21C)의 타방의 표면에, 구동부(11C) 및 판정부(12C)를 위한 전자 부품이 장착되고, 패턴 배선에 대한 납땜 등에 의해 각 회로가 형성된다. 구동부(11C) 및 판정부(12C)의 전자 부품 등은 몰드(MD)로 덮이고, 몰드(MD)의 일부에 있어서 발광 다이오드(LEDa, LEDb)가 외부로부터 시인 가능하다. 또, 기판(21C)의 몰드(MD)로 덮여 있지 않은 부분에는, 검출 신호(S2a, S2b)의 출력 및 전원 회로로의 접속을 위한 커넥터(CN1)가 장착되어 있다.Electronic parts for the driving part 11C and the judging part 12C are mounted on the other surface of the substrate 21C and each circuit is formed by soldering to the pattern wiring. The electronic parts and the like of the driving unit 11C and the judging unit 12C are covered with the mold MD so that the light emitting diodes LEDa and LEDb can be visually recognized from the outside in a part of the mold MD. A connector CN1 for outputting the detection signals S2a and S2b and for connection to the power supply circuit is mounted on a portion of the substrate 21C which is not covered with the mold MD.

기판(21C) 상에는, 구동부(11C)의 출력 단자(T11) 및 판정부(12C)의 입력 단자(T12)가 설치되고, 이들 단자(T11, T12)와 수분 센서(13C)의 단자(Ta, Tb)가, 몰드(MD)의 내부에 있어서 배선 접속되어 있다. 이것에 의해, 수분 센서(13C)는, 도 6에서 나타내는 바와 같이 구동부(11C)의 출력 단자(T11) 및 판정부(12C)의 입력 단자(T12)에 대하여 직렬로 접속되어 있다. The output terminal T11 of the driving unit 11C and the input terminal T12 of the judging unit 12C are provided on the substrate 21C and the terminals Ta and T12 of these sensors and the terminals Ta, Tb are wired in the inside of the mold MD. 6, the moisture sensor 13C is connected in series to the output terminal T11 of the drive section 11C and the input terminal T12 of the determination section 12C.

또한, 2개의 단자(T11, T12)와 수분 센서(13C)의 일방의 단자(Ta)를 전선으로 서로 접속하고, 수분 센서(13C)의 타방의 단자(Tb)를 기판(21C)에 설치된 그라운드 라인(그라운드 단자)(GL)에 접속하는 것도 가능하다. 이 경우에는, 수분 센서(13C)는, 구동부(11C)의 출력 단자(T11) 및 판정부(12C)의 입력 단자(T12)에 대하여 병렬로 접속되게 된다. The two terminals T11 and T12 and the one terminal Ta of the water sensor 13C are connected to each other by electric wires and the other terminal Tb of the water sensor 13C is connected to the ground It is also possible to connect to the line (ground terminal) GL. In this case, the moisture sensor 13C is connected in parallel to the output terminal T11 of the driving unit 11C and the input terminal T12 of the judging unit 12C.

이와 같이, 검출 장치(1C)는, 기판(21C)을 몰드(MD)로 덮기 전의 상태에서는, 수분 센서(13C)를 구동부(11C)의 출력 단자(T11) 및 판정부(12C)의 입력 단자(T12)에 대하여, 직렬 및 병렬 중 어느 것으로 선택하여 접속할 수 있게 되어 있다. As described above, in the state before the substrate 21C is covered with the mold MD, the detection device 1C detects the moisture sensor 13C from the output terminal T11 of the driving unit 11C and the input terminal T11 of the determination unit 12C, (T12) can be selectively connected in series or in parallel.

판정부(12C)에 있어서의 2치화를 위한 문턱값(th)의 크기는, 저항(R4, R5)의 저항값을 선정함으로써 조정 가능하게 되어 있다. 그 조정을 용이하게 하기 위하여, 이들 저항(R4, R5)의 어느 일방 또는 양방에, 가변 저항기를 사용해도 된다.The magnitude of the threshold value th for binarization in the determination section 12C can be adjusted by selecting the resistance values of the resistors R4 and R5. In order to facilitate the adjustment, a variable resistor may be used for either or both of the resistors R4 and R5.

다음으로, 검출 장치(1C)의 동작에 대하여 설명한다.Next, the operation of the detection device 1C will be described.

수분 센서(13C)의 임피던스(Zs)[저항값(Rs) 및 정전용량(Cs)]는, 주위 환경의 수분의 비율 또는 상태에 따라 변화된다. 예를 들면, 검출 장치(1C)를 착상 상태의 검출에 사용한 경우에는, 임피던스(Zs)는 착상 상태에 따라 변화된다. 착상 상태가 아닐 때에는, 수분 센서(13C)의 임피던스(Zs)가 낮고, 구동부(11C)로부터의 교류 신호(S1a)는 그다지 감쇠하지 않고 출력 전압(S1b)이 되며, 판정부(12C)에 입력된다. 착상 상태가 되면, 수분 센서(13C)의 임피던스(Zs)가 높아지고, 구동부(11C)로부터의 교류 신호(S1a)는 크게 감쇠되어 출력 전압(S1b)이 되며, 판정부(12C)로의 입력은 저감한다. 판정부(12C)에 입력되는 신호[출력 전압(S1b)]의 변동을 문턱값(th)에 의해 검출하고, 이것에 의해 착상 상태의 유무를 검출한다.The impedance Zs (resistance value Rs and capacitance Cs) of the moisture sensor 13C varies depending on the ratio or state of the water in the surrounding environment. For example, when the detection device 1C is used for detection of the conception state, the impedance Zs changes according to the conception state. The impedance Zs of the moisture sensor 13C is low and the alternating current signal S1a from the driving unit 11C is not attenuated so much as to become the output voltage S1b and input to the judging unit 12C do. The impedance Zs of the moisture sensor 13C becomes high and the AC signal S1a from the driving unit 11C is greatly attenuated to become the output voltage S1b and the input to the judgment unit 12C is reduced do. (The output voltage S1b) input to the determination section 12C by the threshold value th, thereby detecting the presence or absence of the implantation state.

즉, 출력 전압(S1)의 크기가 문턱값(th) 이하인 경우에, 착상 상태인 것을 나타내는 검출 신호(S2a)가 출력된다.That is, when the magnitude of the output voltage S1 is equal to or less than the threshold value th, the detection signal S2a indicating the congestion state is output.

이와 같이, 본 실시 형태의 검출 장치(1C)에 의하면, 더미 전극을 설치하지 않아도 충분한 정밀도로 착상 상태 등을 검출할 수 있어, 구성이 간단하다.As described above, according to the detection device 1C of the present embodiment, it is possible to detect the implantation state or the like with sufficient accuracy without providing the dummy electrode, and the configuration is simple.

〔정전용량형의 수분 검출 장치의 다른 실시 형태〕[Other Embodiments of Capacitive-Type Moisture Detection Apparatus]

상기 서술한 검출 장치(1C)는, 착상 상태의 검출뿐만 아니라, 주위 환경의 수분의 비율 또는 상태를 검출하기 위한 정전용량형의 수분 검출 장치로서 동작하는 것이 가능하다.The detecting device 1C described above can operate not only as a sensing state but also as a capacitance type moisture detecting device for detecting the ratio or state of water in the surrounding environment.

즉, 검출 장치(1C)는, 문턱값(th)을 다양하게 설정함으로써, 예를 들면, 살수 센서, 누액 센서, 동결 센서, 액면 센서, 또는 제빙 센서 등으로서 사용하는 것이 가능하다.That is, the detection device 1C can be used as a water spray sensor, leakage sensor, freeze sensor, liquid level sensor, or ice-making sensor by setting the threshold value th variously.

〔살수 센서〕[Sprinkler sensor]

검출 장치(1C)를 살수 센서로서 사용하는 경우에는, 검출 장치(1C)를 밭 등의 땅 속에 묻는다. 수분 센서(13C)는, 흙과 접촉하고 있고, 흙 속의 수분의 양에 따라 수분 센서(13C)의 임피던스(Zs)[특히 정전용량(Cs)]가 변화된다.When the detection device 1C is used as a sprinkling sensor, the detection device 1C is buried in a field such as a field. The moisture sensor 13C is in contact with the soil, and the impedance Zs (particularly, the capacitance Cs) of the moisture sensor 13C changes according to the amount of water in the soil.

즉, 흙의 비유전율(ε)은, 예를 들면, 건조되어 있을 때에는 4 정도이고, 수분이 1%, 2%, 5%일 때에는 각각 76, 87, 94 정도가 되어, 수분에 의한 흙의 비유전율(ε)의 변화가 크다. 따라서, 흙의 건조 상태를 검출 장치(1C)로 검출할 수 있고, 건조 상태가 되었을 때에, 예를 들면, 살수 장치가 작동하여 살수를 행하도록 하면 된다. That is, the relative dielectric constant (epsilon) of the soil is, for example, about 4 when it is dried and about 76, 87, and 94 when the moisture is 1%, 2%, and 5%, respectively. The variation of the relative dielectric constant? Is large. Therefore, the dry state of the soil can be detected by the detection device 1C, and when the dry state is reached, for example, the water spraying device can be operated to spray water.

또, 검출 장치(1C)를 살수 센서로서 사용하는 경우에, 검출 장치(1C)를 땅 속에 묻는 것이 아니라, 그 대신, 전용의 수분 센서(정전용량 센서)(30)를 땅 속에 묻도록 해도 된다.When the detecting device 1C is used as a water spray sensor, the detecting device 1C may not be buried in the ground, but a dedicated moisture sensor (electrostatic capacitance sensor) 30 may be buried in the ground .

즉, 도 7에 나타내는 바와 같이, 2개의 전극 막대(31, 32)를, 서로 평행한 상태로 적당한 간격을 두고 지면(ZM)에 박고, 그 일부 또는 전부를 흙 속에 묻는다. 2개의 전극 막대(31, 32)를 수분 센서(30)로 한다. 앞에서 설명한 수분 센서(13C)의 단자(Ta, Tb) 대신, 이 전극 막대(31, 32)의 단자(Ta, Tb)를, 검출 장치(1C)의 단자(T11, T12)에 각각 접속한다. 이 경우에는, 수분 센서(30)가 직렬로 접속되게 된다. That is, as shown in Fig. 7, the two electrode rods 31 and 32 are inserted into the ground ZM at a proper interval in parallel with each other, and a part or all of them are buried in the soil. The two electrode rods 31 and 32 are referred to as a moisture sensor 30. The terminals Ta and Tb of the electrode rods 31 and 32 are connected to the terminals T11 and T12 of the detection device 1C instead of the terminals Ta and Tb of the moisture sensor 13C described above. In this case, the moisture sensor 30 is connected in series.

또는, 검출 장치(1C)의 단자(T11, T12)를 서로 접속한 상태에서, 그들 단자(T11, T12)와 수분 센서(30)의 일방의 단자(Ta)를 접속하고, 수분 센서(30)의 타방의 단자(Tb)를 그라운드 라인(GL)에 접속한다. 이 경우에는, 수분 센서(30)가 병렬로 접속되게 된다. Alternatively, the terminals T11 and T12 of the detecting device 1C are connected to each other and the terminals T11 and T12 thereof are connected to one terminal Ta of the water sensor 30, The other terminal Tb of the ground line GL is connected to the ground line GL. In this case, the moisture sensor 30 is connected in parallel.

이 경우에, 불필요한 전압의 직류분을 커트하기 위하여, 수분 센서(30)를 커패시터(콘덴서)를 통하여 검출 장치(1C)에 접속해도 된다. 즉, 이 경우에는, 단자(Ta, Tb)와 단자(T11, T12) 또는 그라운드 라인(GL) 사이에, 커패시터를 삽입한다. In this case, the water sensor 30 may be connected to the detection device 1C through a capacitor (capacitor) in order to cut off a direct current component of unnecessary voltage. That is, in this case, a capacitor is inserted between the terminals Ta and Tb and the terminals T11 and T12 or the ground line GL.

또한, 전극 막대(31, 32)로서, 구리, 알루미늄 합금, 또는 철 등의 금속 재료, 그 밖의 도전성 재료로 이루어지는 막대 형상의 것을 사용하면 된다. 또한, 전극 막대(31, 32)를 지면(ZM)에 박도록 한 경우에는 그 설치가 용이하지만, 이 대신, 전극 막대(31, 32)를 지면(ZM)을 파고 흙 속에 묻도록 해도 된다. 그 경우에, 전극 막대(31, 32)를 연직 자세, 수평 자세, 기울어진 자세 등으로 해도 된다.As the electrode rods 31 and 32, a rod-like member made of a metal material such as copper, an aluminum alloy, or iron or other conductive material may be used. If the electrode rods 31 and 32 are put on the ground ZM, the electrode rods 31 and 32 can be easily installed. Alternatively, the electrode rods 31 and 32 may be grounded and buried in the soil. In this case, the electrode rods 31 and 32 may be in a vertical posture, a horizontal posture, a tilted posture, or the like.

이러한 수분 센서(30)를 사용한 경우에는, 지면(ZM) 중의 수분의 양에 따라, 전극 막대(31, 32) 사이의 정전용량(Cs)이 변화된다. 이 정전용량(Cs)의 변화를 문턱값(th)에 의해 검출함으로써, 흙의 건조 상태를 검출할 수 있다.When such a moisture sensor 30 is used, the electrostatic capacitance Cs between the electrode rods 31 and 32 changes in accordance with the amount of water in the ground ZM. The dry state of the soil can be detected by detecting the change of the capacitance Cs by the threshold value th.

〔누수 센서〕[Water leakage sensor]

검출 장치(1C)를 누수 센서로서 사용하는 경우에는, 검출 장치(1C)를 건물의 플로어면 등에 장착한다. 누수가 없을 때에는, 수분 센서(13C)의 주변은 공기 또는 플로어면의 재질(예를 들면, 플라스틱)이고, 비유전율(ε)은 작으며, 정전용량(Cs)은 예를 들면, 0.1 pF 정도이다. 누수에 의해 수분 센서(13C)가 물에 젖으면, 비유전율(ε)이 80 정도가 되고, 정전용량(Cs)은 예를 들면, 수 pF 정도로 커지기 때문에, 이 변화를 문턱값(th)에 의해 검출한다.When the detecting device 1C is used as a leak sensor, the detecting device 1C is mounted on the floor surface of the building or the like. When there is no water leakage, the periphery of the moisture sensor 13C is made of air or a material of a floor surface (for example, plastic), the relative dielectric constant epsilon is small and the electrostatic capacitance Cs is, for example, about 0.1 pF to be. When the water sensor 13C is wetted with water by leakage of water, the relative dielectric constant epsilon becomes about 80 and the electrostatic capacitance Cs becomes, for example, about several pF. .

〔동결 센서〕[Freeze sensor]

검출 장치(1C)를 동결 센서로서 사용하는 경우에는, 검출 장치(1C)를 고속 도로 등의 노면에 배치한다. 즉, 검출 장치(1C)의 수분 센서(13C)의 표면이 노면과 동일한 상태가 되도록 배치한다. 수분 센서(13C)의 표면의 수분이 동결하면, 이것에 의해 정전용량(Cs)이 20분의 1 정도로 저하되기 때문에, 이 변화를 문턱값(th)에 의해 검출한다. 표면이 셔벗 형상으로 동결한 경우도 검출 가능하다.When the detection device 1C is used as a freeze sensor, the detection device 1C is disposed on a road surface such as a highway. That is, the surface of the water sensor 13C of the detection device 1C is arranged so as to be in the same state as the road surface. When the moisture on the surface of the moisture sensor 13C freezes, the electrostatic capacity Cs is reduced to about one-twentieth by this, so that the change is detected by the threshold value th. It is also detectable when the surface is frozen in a sherbet shape.

〔액면 센서〕[Liquid level sensor]

검출 장치(1C)를 액면 센서로서 사용하는 경우에는, 도 8에 나타내는 바와 같이, 검출 장치(1C)를, 액체(LQ)를 수용하는 플라스틱제의 용기(YK1) 등의 외주면(外周面)에 장착한다. 용기(YK1)는 두께가 충분히 얇기 때문에, 용기(YK1) 내의 액면(HM)이 검출 장치(1C)의 위치까지 도달하면, 정전용량(Cs)이 증대하도록 변화되고, 이 변화를 문턱값(th)에 의해 검출한다.When the detecting device 1C is used as the liquid surface sensor, the detecting device 1C is arranged on the outer peripheral surface of the plastic container YK1 or the like for containing the liquid LQ . Since the container YK1 has a sufficiently thin thickness, when the liquid level HM in the container YK1 reaches the position of the detecting device 1C, the capacitance Cs is changed so as to increase, .

또, 검출 장치(1C)를 액면 센서로서 사용하는 경우에, 도 9에 나타내는 바와 같이, 수분 센서(13C) 대신, 전용의 수분 센서(정전용량 센서)(30B, 30C)를 사용해도 된다. When the detection device 1C is used as a liquid surface sensor, dedicated moisture sensors (capacitance sensors) 30B and 30C may be used instead of the moisture sensor 13C as shown in Fig.

즉, 도 9(A)에 나타내는 바와 같이, 용기(YK2)의 외주면에, 2개의 전선(31B, 32B)을 서로 평행한 상태로 적당한 간격을 두고 감고, 이것들을 수분 센서(30B)로 한다. 전선(31B, 32B)의 단자(Ta, Tb)를, 검출 장치(1C)의 단자(T11, T12) 또는 그라운드 라인(GL)에 각각 접속한다. 전선(31B, 32B)은, 단선 또는 연선(撚線) 중 어느 것이어도 되고, 단면은 원 형상 또는 평판 형상(즉 띠 형상) 등이어도 된다. 전선(31B, 32B)은 절연 전선으로 하는 것이 바람직하다.That is, as shown in Fig. 9 (A), two electric wires 31B and 32B are wound on the outer peripheral surface of the container YK2 in parallel with each other at appropriate intervals, and these are used as the moisture sensor 30B. The terminals Ta and Tb of the electric wires 31B and 32B are connected to the terminals T11 and T12 of the detecting device 1C or the ground line GL respectively. The electric wires 31B and 32B may be either a single wire or a twisted wire, and the cross section may be a circular shape or a flat plate shape (i.e., a band shape). The electric wires 31B and 32B are preferably insulated wires.

용기(YK2) 내의 액면(HM)이 수분 센서(30B)의 위치까지 도달하면, 정전용량(Cs)이 증대하도록 변화되기 때문에, 이 변화를 검출한다. When the liquid level HM in the container YK2 reaches the position of the moisture sensor 30B, the change is detected because the capacitance Cs changes so as to increase.

또, 도 9(B)에 나타내는 바와 같이, 용기(YK3)의 외주면에, 내부의 액체(LQ)를 사이에 두고 서로 대향하는 2개의 전선(31C, 32C)을 반 바퀴 감고, 이것들을 수분 센서(30C)로 한다. 용기(YK3) 내의 액면(HM)이 수분 센서(30C)의 위치까지 도달하면, 정전용량(Cs)이 증대하도록 변화되기 때문에, 이 변화를 검출한다.As shown in Fig. 9 (B), two electric wires 31C and 32C facing each other with the liquid LQ interposed therebetween are wound on the outer peripheral surface of the container YK3 by a half turn, (30C). When the liquid level HM in the container YK3 reaches the position of the moisture sensor 30C, the change is detected because the capacitance Cs changes so as to increase.

또, 검출 장치(1C)를 이들 다양한 센서로서 사용하는 경우에, 비유전율(ε) 또는 정전용량(Cs)의 변화량이 제로에 근접하였을 때에, 각각의 환경 상태가 변화된 것을 검출하도록 해도 된다. 즉, 비유전율(ε) 또는 정전용량(Cs)이 변화되어 그 변화량이 충분하게 작아졌을 때에, 환경 상태가 변화되었다고 판단한다. 예를 들면, 건조 상태가 되었다고 판단하거나, 또는 제빙이 완료되었다고 판단하거나, 또는 동결했다고 판단하거나, 또는 액면이 소정의 위치에 도달하였다고 판단한다.When the detecting device 1C is used as these various sensors, it may be detected that the respective environmental conditions have changed when the variation of the relative dielectric constant epsilon or the capacitance Cs is close to zero. That is, when the relative dielectric constant epsilon or the capacitance Cs changes and the amount of change becomes sufficiently small, it is determined that the environmental condition has changed. For example, it is determined that the drying state has been established, or that the ice-making has been completed, the freezing has been determined, or the liquid level has reached the predetermined position.

〔제4 실시 형태〕[Fourth Embodiment]

다음으로, 본 발명의 정전용량형의 수분 검출 장치를 또 다른 형태의 착상 상태 검출 장치로서 실시한 제4 실시 형태에 대하여 설명한다.Next, a fourth embodiment in which the capacitance type water detecting device of the present invention is implemented as another concealing condition detecting device will be described.

도 10에는 제4 실시 형태의 착상 상태 검출 장치(1D)의 구성이 나타나고, 도 11에는 착상 상태 검출 장치(1D)에 사용되는 착상 센서(13D)의 외형이 나타나며, 도 12에는 도 10의 일부가 확대되어 나타나 있다. 또, 도 13에는 착상 상태 검출 장치(1D)의 구체적인 회로의 일례가 나타나고, 도 14에는 NOT 회로를 실현하는 회로의 예가 나타나 있다. 또, 도 15에는 착상 상태 검출 장치(1D)의 각 부의 파형의 예가 나타나 있다.Fig. 10 shows the configuration of the conception detecting device 1D of the fourth embodiment. Fig. 11 shows the contour of the conception sensor 13D used in the concealing condition detecting device 1D. . Fig. 13 shows an example of a concrete circuit of the conception detecting device 1D, and Fig. 14 shows an example of a circuit for realizing the NOT circuit. Fig. 15 shows an example of waveforms of the respective portions of the conception detection device 1D.

도 10에 있어서, 착상 상태 검출 장치(1D)는, 수분 센서(13D)의 표면을 제외하고 몰드로 덮이며, 전체가 대략 직방체 형상으로 일체화된 구조이다.In Fig. 10, the conifer detection unit 1D is a structure that is covered with a mold, except for the surface of the moisture sensor 13D, and is integrally formed as a substantially rectangular parallelepiped.

착상 상태 검출 장치(1D)는, 도시 생략한 밴드 또는 열 수축 튜브 등에 의해, 냉동기(RK)에 설치된 냉각 파이프(RKP)에 장착되어 있다. 착상 상태 검출 장치(1D)는, 냉동기(RK)의 제어부(RKC)와 전선에 의해 접속되고, 이것에 의해 제어부(RKC)로부터 전원의 공급을 받으며, 또한 제어부(RKC)의 제어 입력 단자(TS)에 대하여 제어를 위한 검출 신호(S2a)를 출력한다.The conifer detection unit 1D is mounted on a cooling pipe RKP provided in the freezer RK by a band or a heat shrink tube or the like (not shown). The conifer detection unit 1D is connected to the control unit RKC of the refrigerator RK by means of electric wires so that the electric power is supplied from the control unit RKC and the control input terminal TS And outputs a detection signal S2a for control.

도 13에 나타내는 바와 같이, 착상 상태 검출 장치(1D)는, 구동부(11D), 판정부(12D), 및 수분 센서(정전용량 센서)(13D) 등으로 이루어진다. 판정부(12D)에는, 입력 인터페이스부(IF), 2치화부(KDD), 및 수정부(SYD)가 설치된다.13, the conifer detection unit 1D includes a drive unit 11D, a determination unit 12D, a moisture sensor (capacitance sensor) 13D, and the like. The judging section 12D is provided with an input interface section IF, a binarizing section KDD and a modifying section SYD.

또한, 제4 실시 형태의 착상 상태 검출 장치(1D)에 있어서, 그 구성 및 기능에 대해서는, 상기 서술한 제1 및 제2 실시 형태의 착상 상태 검출 장치(1, 1B), 및 제3 실시 형태의 검출 장치(1C)와 동일한 부분이 존재한다. 동일한 부분에 대해서는, 여기서의 설명을 생략하거나 또는 간략화하는 경우가 있다. 또, 동일한 부분에 대하여, 이하에 더욱 자세한 설명이 더하여지고 있고, 이하의 설명은 착상 상태 검출 장치(1, 1B) 및 검출 장치(1C)와 동일한 부분에도 적용된다.The configuration and functions of the concealed state detection device 1D of the fourth embodiment are similar to those of the concealed state detection devices 1 and 1B of the first and second embodiments described above and the third embodiment There is the same portion as that of the detection device 1C of Fig. For the same parts, the description here may be omitted or simplified. A more detailed description is added to the same part below, and the following description is also applied to the same parts as the concealed state detecting device 1, 1B and the detecting device 1C.

도 10 내지 도 12에 나타내는 바와 같이, 수분 센서(13D)는, 기판(21D)의 표면에 패턴 형성된 제1 전극(22Da, 22Db), 및 제2 전극(23D), 및 그라운드 전극(24a, 24b)을 가진다.10 to 12, the moisture sensor 13D includes first electrodes 22Da and 22Db and a second electrode 23D patterned on the surface of the substrate 21D and ground electrodes 24a and 24b ).

즉, 이들 전극(22Da, 22Db, 23D, 24a, 24b)은, 모두 장방형 형상으로 패턴 형성되고, 서로의 사이에 간극(GP, GPG)이 설치되도록 배치되어 있다. 제2 전극(23D)은, 기판(21D)의 중앙부에 배치되어 있다. 제1 전극(22Da, 22Db)은, 제2 전극(23D)의 양측에 있어서 제2 전극(23D)과의 사이에 간극(GP)을 둔 상태로, 또한 서로 가까운 측의 변부 사이의 거리가 냉각 파이프(RKP)의 외경보다 작아지도록 배치된다.That is, the electrodes 22Da, 22Db, 23D, 24a, and 24b are all formed in a pattern in a rectangular shape and are arranged so that gaps GP and GPG are provided between the electrodes. The second electrode 23D is disposed at the center of the substrate 21D. The first electrodes 22Da and 22Db are arranged such that the gap GP between the first electrode 22Da and the second electrode 23D on both sides of the second electrode 23D and the distance between the adjacent sides thereof are cooled Is smaller than the outer diameter of the pipe (RKP).

수분 센서(13D)의 치수의 일례를 들면, 기판(21D)은, 예를 들면, 세로가 20∼30밀리미터 정도, 가로가 10∼15밀리미터 정도의 직사각형이다. 제2 전극(23D)의 폭은, 예를 들면, 수 밀리미터, 더 구체적으로는, 예를 들면, 3밀리미터 정도이다. 제1 전극(22Da, 22Db)의 폭은, 각각, 예를 들면, 수 밀리미터, 더 구체적으로는, 예를 들면, 2∼3밀리미터 정도이다. 그라운드 전극(24a, 24b)의 폭은, 각각, 예를 들면, 수 밀리미터, 더 구체적으로는, 예를 들면, 2∼3밀리미터 정도이다.As an example of the dimension of the moisture sensor 13D, the substrate 21D is, for example, a rectangle having a length of about 20 to 30 millimeters and a width of about 10 to 15 millimeters. The width of the second electrode 23D is, for example, several millimeters, more specifically, for example, about 3 millimeters. The width of each of the first electrodes 22Da and 22Db is, for example, several millimeters, and more specifically, for example, about 2 to 3 millimeters. The width of each of the ground electrodes 24a and 24b is, for example, several millimeters, and more specifically, for example, about 2 to 3 millimeters.

또, 제2 전극(23D)과 제1 전극(22Da, 22Db) 사이의 2개의 간극(GP)은, 각각, 예를 들면, 10분의 1 내지 10분의 수 밀리미터, 더 구체적으로는, 예를 들면, 0.1밀리미터 정도이다. 전극(22Da, 22Db)과 그라운드 전극(24a, 24b) 사이의 2개의 간극(GPG)은, 각각, 예를 들면, 1 내지 수 밀리미터, 더 구체적으로는, 예를 들면, 1밀리미터 정도이다.The two gaps GP between the second electrode 23D and the first electrodes 22Da and 22Db are respectively set to several tens of millimeters to several tens of millimeters, For example, it is about 0.1 millimeters. The two gaps GPG between the electrodes 22Da and 22Db and the ground electrodes 24a and 24b are each about 1 to several millimeters and more specifically about 1 millimeter for example.

수분 센서(13D)는, 제2 전극(23D)의 일부, 제1 전극(22Da, 22Db)의 일부, 간극(GP), 및 냉각 파이프(RKP)의 외주면에 걸쳐 수분이 부착되는 것이 가능하도록, 냉각 파이프(RKP)에 장착된다.The moisture sensor 13D is arranged in such a manner that water can be adhered to a part of the second electrode 23D, a part of the first electrodes 22Da and 22Db, a gap GP, and an outer peripheral surface of the cooling pipe RKP, And mounted on a cooling pipe (RKP).

구체적으로는, 도 10 내지 도 12에 나타내는 바와 같이, 제2 전극(23D)의 폭 방향의 중앙부가 냉각 파이프(RKP)의 표면에 접촉한 상태로 고정된다.Specifically, as shown in Figs. 10 to 12, the central portion in the width direction of the second electrode 23D is fixed in contact with the surface of the cooling pipe RKP.

냉동기(RK)의 운전에 의해 냉각 파이프(RKP)가 냉각되면, 도 12에 나타내는 바와 같이, 냉각 파이프(RKP)의 표면에 수분(물방울)(MZ)이 부착된다. 수분(MZ)은 간극(GP)에 들어가, 제1 전극(22Da)과 제2 전극(23D) 사이의 임피던스(Zs)를 저하시킨다.When the cooling pipe RKP is cooled by the operation of the freezer RK, water (water droplet) MZ is attached to the surface of the cooling pipe RKP as shown in Fig. The moisture MZ enters the gap GP and lowers the impedance Zs between the first electrode 22Da and the second electrode 23D.

또, 냉동기(RK)의 운전을 최초로 개시한 시점에서는, 냉각 파이프(RKP)의 표면에는 수분(MZ)이 부착되어 있지 않고, 건조 상태로 되어 있을 가능성이 높다.At the time when the operation of the freezer RK is first started, there is a high possibility that the surface of the cooling pipe RKP is not attached with moisture (MZ) and is in a dry state.

이와 같이, 수분 센서(13D)의 임피던스(Zs)는, 간극(GP, GPG)에 있어서의 수분(MZ)의 상태, 즉, 물방울 상태(결로 상태)인지, 착상 상태인지, 또는 건조 상태인지에 따라 변화된다. 또, 이들이 혼합된 상태인 경우의 그 비율, 수분(MZ)의 양 등에 따라서도 변화된다. 또한, 착상 상태는, 동결 상태 또는 부분적인 동결 상태라고 할 수 있다.As described above, the impedance Zs of the moisture sensor 13D is determined based on whether the state of the water MZ in the gaps GP and GPG, that is, whether it is a water droplet state (condensation state), a conception state, . Also, the ratio in the case of mixing them, the amount of moisture (MZ), and the like also change. The conception state may be a frozen state or a partially frozen state.

또한, 물방울 상태, 동결 상태, 및 건조 상태에 있어서의 비유전율(ε)은, 각각, 80, 4.2, 1 정도이다.The relative dielectric constants? In the droplet state, the frozen state, and the dry state are about 80, 4.2, and 1, respectively.

냉동기(RK)의 제어부(RKC)는, 착상 상태 검출 장치(1D)로부터의 검출 신호(S2a)에 의거하여, 냉각 장치의 온 오프, 즉 냉각 장치의 운전 또는 정지가 제어된다. 수분 센서(13D)에 의해 물방울 상태가 검출되면, 검출 신호(S2a)는 오프 즉 L이 되고, 이때에는 냉각 장치가 운전된다. 또, 수분 센서(13D)에 의해 착상 상태가 검출되면, 검출 신호(S2a)가 온 즉 H가 되고, 이때에는 냉각 장치가 정지된다.The control unit RKC of the refrigerator RK controls the on / off state of the cooling device, that is, the operation or the stop of the cooling device, based on the detection signal S2a from the concealed state detection device 1D. When the state of the water droplet is detected by the water sensor 13D, the detection signal S2a is turned off, that is, L. At this time, the cooling device is operated. When the conception state is detected by the moisture sensor 13D, the detection signal S2a is turned ON, that is, H, and the cooling apparatus is stopped at this time.

냉동기(RK)는, 초기의 건조 상태에 있어서도 기동(운전)할 필요가 있기 때문에, 건조 상태에 있어서는 검출 신호(S2a)가 오프 즉 L이 된다. 건조 상태인 것을 검출하여 검출 신호(S2a)를 강제적으로 오프로 하기 위하여, 본 실시 형태의 착상 상태 검출 장치(1D)에는 수정부(SYD)가 설치되어 있다. 상세한 것은 나중에 설명한다.Since the freezer RK needs to be started even in the initial dry state, the detection signal S2a is turned off, that is, L in the dry state. In order to forcibly turn off the detection signal S2a by detecting that it is in the dry state, the conformation detection unit 1D of the present embodiment is provided with a correction unit SYD. Details will be described later.

도 13에 나타내는 바와 같이, 착상 상태 검출 장치(1D)에는, 검출 신호(S2a, S2b)의 출력, 전원 회로의 플러스 측(VDD) 및 마이너스 측[그라운드 라인(GL)]으로의 접속을 위한 커넥터(CN1D)가 장착되어 있다. 그라운드 라인(GL)은, 검출 신호(S2a, S2b)에 대한 그라운드 라인이기도 하다.13, the conception detecting device 1D is provided with a connector for connecting the outputs of the detection signals S2a and S2b and the positive side (VDD) and the negative side (ground line GL) (CN1D) is mounted. The ground line GL is also a ground line for the detection signals S2a and S2b.

착상 상태 검출 장치(1D)에서는, 전원 회로로서 단(單)전원이 사용된다. 그러나, 정(正)전원(+VDD)과 부(負)전원(-VDD)의 2계통으로 이루어지는 양 전원을 사용하는 것도 가능하다. 그 경우에는, 착상 상태 검출 장치(1D)의 플러스 측(VDD)을 전원 회로의 정전원(+VDD)에 접속하고, 착상 상태 검출 장치(1D)의 그라운드 라인(GL)을, 전원 회로의 전압에 따라, 전원 회로의 그라운드 라인(GL) 또는 부전원(-VDD)에 접속하면 된다.In the conifer detection unit 1D, a single power source is used as the power source circuit. However, it is also possible to use both power sources composed of two systems of a positive power supply (+ VDD) and a negative power supply (-VDD). In this case, the positive side VDD of the concealing state detecting device 1D is connected to the positive power source (+ VDD) of the power source circuit and the ground line GL of the concealing state detecting device 1D is set to the voltage It may be connected to the ground line GL or the negative power supply -VDD of the power supply circuit.

그런데, 구동부(11D)에 대하여, 그 구성 및 기능은, 상기 서술한 구동부(11)와 동일하다. 구동부(11D)에 형성되는 신호 발생부(GSD)는, 상기 서술한 신호 발생부(GS)와 동일하다. 신호 발생부(GSD)의 출력 측에는, 저항(R2)이 직렬로 접속된다.Incidentally, the configuration and the function of the driver 11D are the same as those of the driver 11 described above. The signal generating unit GSD formed in the driving unit 11D is the same as the signal generating unit GS described above. A resistor R2 is connected in series to the output side of the signal generator GSD.

신호 발생부(GSD)의 출력 전압(S0)은, 도 15(A)에 나타내는 바와 같이, 그라운드 라인(GL)의 전위인 0볼트와 플러스 측에 인가되는 전압(VDD)의 사이에서 온 오프되는 구형파이다.The output voltage S0 of the signal generator GSD is turned on and off between 0 volt which is the potential of the ground line GL and voltage VDD which is applied to the plus side as shown in Fig. It is a square wave.

구동부(11D)의 출력 전압(S1)은, 전압(S0)이 저항(R2)과 수분 센서(13D)의 임피던스(Zs)에 의하여 분압되어, 도 15(B)에 나타내는 바와 같이, 출력 전압(S0)보다 저하된다.The output voltage S1 of the driver 11D is divided by the resistor R2 and the impedance Zs of the moisture sensor 13D so that the output voltage S1 S0).

즉, 수분 센서(13D)에 물이 물방울 상태로 부착되어 있을 때에는, 임피던스가 낮아지기 때문에 전압의 저하분이 크고, 출력 전압(S1)은 파선으로 나타내는 바와 같이 비교적 낮은 전압이 된다.That is, when water is attached to the water sensor 13D in a water droplet state, since the impedance is lowered, the voltage drop is large and the output voltage S1 becomes a comparatively low voltage as indicated by the broken line.

수분 센서(13D)에 부착된 물이 동결하여 착상 상태가 되었을 때에는, 임피던스(Zs)가 높아지기 때문에 전압의 저하분은 적어지고, 출력 전압(S1)은 일점쇄선으로 나타내는 바와 같이 비교적 높은 전압이 된다.When the water attached to the water sensor 13D freezes and becomes frosted, since the impedance Zs becomes high, the voltage drop becomes small and the output voltage S1 becomes a comparatively high voltage as indicated by the one-dot chain line .

수분 센서(13D)에 물방울도 서리도 부착되어 있지 않을 때, 즉 수분 센서(13D)의 주변이 공기뿐인 건조 상태일 때에는, 임피던스(Zs)가 최대이기 때문에 전압의 저하분은 거의 없고, 출력 전압(S1)은 실선으로 나타내는 바와 같이 가장 높은 전압이 된다.When the moisture sensor 13D is not attached with any water droplet or the like, that is, when the periphery of the moisture sensor 13D is dry only by air, since the impedance Zs is the maximum, there is almost no decrease in voltage, (S1) becomes the highest voltage as indicated by a solid line.

또한, 출력 전압(S1)의 높이(크기)는, 건조 상태, 착상 상태, 물방울 상태, 및 수분의 양 등에 따라 다양한 값을 취한다.The height (size) of the output voltage S1 takes various values depending on the dry state, the conception state, the water droplet state, the amount of moisture, and the like.

따라서, 물방울 상태와 착상 상태는, 도 15(B)에 나타내는 문턱값(th1)에 의해 판별할 수 있다. 또한, 후술하는 바와 같이, 문턱값(th1)으로서, 2개의 문턱값(th1a, th1b)이 설정 가능하게 되어 있고, 상태의 변화의 방향에 따라 문턱값(th1a 또는 th1b) 중 어느 하나가 선택적으로 사용되도록 되어 있다. 이것에 의해, 2치화에 있어서 히스테리시스가 부여되게 된다.Therefore, the droplet state and the congestion state can be discriminated by the threshold value th1 shown in Fig. 15 (B). As will be described later, the two threshold values th1a and th1b can be set as the threshold value th1, and any one of the threshold values th1a and th1b can be selectively set in accordance with the direction of the state change. It is intended to be used. As a result, hysteresis is given in binarization.

또한, 착상 상태 검출 장치(1D)에 있어서는, 이들 문턱값(th1, th1a, th1b)이, 다음에 설명하는 전압(S1c)에 대하여 설정되지만, 2치화에 있어서의 의미로서는 동일한 것이다.Though the threshold values th1, th1a and th1b are set for the voltage S1c to be described later in the conception detection device 1D, the meaning of the binarization is the same.

또, 착상 상태와 건조 상태는, 도 15(B)에 나타내는 문턱값(th2)에 의해 판별할 수 있다.The conception state and the dry state can be discriminated by the threshold value th2 shown in Fig. 15 (B).

또한, 착상 상태 검출 장치(1D)에 있어서는, 문턱값(th2)이, 출력 전압(S1)을 분압한 전압에 대하여 설정되지만, 2치화에 있어서의 의미로서는 동일한 것이다.Though the threshold value th2 is set to the voltage obtained by dividing the output voltage S1 in the conifer detection unit 1D, the meaning of the binarization is the same.

구동부(11D)의 출력 전압(S1), 즉 수분 센서(13D)의 출력 전압(S1)은, 저항(R3) 및 콘덴서(C2)에 의해 구성되는 입력 인터페이스부(IF)를 통하여 2치화부(KDD)에 입력된다. 입력 인터페이스부(IF)의 출력 측의 전압(S1c)은, 콘덴서(C2)에 의해 직류분이 커트되기 때문에, 도 15(C)에 나타내는 바와 같이, 기준 전압(바이어스 전압)(Va)을 중심으로 하여 상하로 흔들리는 정부(正負) 신호가 된다.The output voltage S1 of the driving unit 11D, that is, the output voltage S1 of the moisture sensor 13D is supplied to the binarizing unit (not shown) through the input interface unit IF composed of the resistor R3 and the condenser C2 KDD). The voltage S1c on the output side of the input interface unit IF is cut off by the capacitor C2 by the capacitor C2 so that the reference voltage (bias voltage) Va And becomes a positive (positive) and negative (negative) signal to be shaken up and down.

즉, 2치화부(KDD)에 실제로 입력되는 전압(S1c)은, 그 최대 진폭이 수분 센서(13D)의 출력 전압(S1)보다 작고, 또한 기준 전압(바이어스 전압)(Va)을 0볼트로 하였을 때의 정방향 또는 부방향의 최대값이 그 2분의 1이다.That is, the voltage S1c actually input to the binarization unit KDD is set so that the maximum amplitude thereof is smaller than the output voltage S1 of the moisture sensor 13D and the reference voltage (bias voltage) Va is set to 0 volts The maximum value in the forward direction or the negative direction is one half thereof.

도 16에는, 2치화부(KDD)에 있어서, 입력 인터페이스부(IF)로부터의 출력 전압(S1c)에 의거하여 2치화를 행하고, 검출 신호(S2a)를 출력하는 모습이 나타나 있다. 특히, 도 16(B)에는, 검출 신호(S2a)가 L에서 H로 변해갈 때의 모습이, 도 16(C)에는, 검출 신호(S2a)가 H에서 L로 변해갈 때의 모습이, 각각 나타나 있다.16 shows a state in which the binarization unit KDD performs binarization based on the output voltage S1c from the input interface unit IF and outputs the detection signal S2a. Particularly, Fig. 16B shows a state when the detection signal S2a changes from L to H, Fig. 16C shows a state when the detection signal S2a changes from H to L, Respectively.

도 16(A), 도 16(B), 도 16(C)에 있어서, 문턱값(TH)은, 2치화부(KDD)의 논리 회로에 있어서의 논리 판정을 위한 문턱값이다. 즉, 출력 전압(S1c)이 문턱값(TH) 이하인 경우에는 입력은 L로서 처리되고, 검출 신호(S2a)는 오프가 된다. 출력 전압(S1c)이 문턱값(TH)을 넘은 경우에는 입력은 H로서 처리되고, 검출 신호(S2a)가 온이 된다.16 (A), 16 (B) and 16 (C), the threshold value TH is a threshold value for logical determination in the logic circuit of the binarization section KDD. That is, when the output voltage S1c is equal to or less than the threshold value TH, the input is processed as L, and the detection signal S2a is turned off. When the output voltage S1c exceeds the threshold value TH, the input is processed as H, and the detection signal S2a is turned on.

또, 출력 전압(S1c)에 있어서의 기준 전압(바이어스 전압)(Va)은, 문턱값(TH)보다 낮은 값으로서 물방울 상태와 착상 상태를 판별할 수 있는 적절한 값으로 설정되어 있다.The reference voltage (bias voltage) Va in the output voltage S1c is a value lower than the threshold value TH and is set to an appropriate value capable of discriminating the droplet state and the congealing state.

문턱값(TH)과 기준 전압(바이어스 전압)(Va)의 차(TH-Va)가, 출력 전압(S1c)을 비교하여 2치화를 행하기 위한 문턱값(th1)이다. 즉, 차(TH-Va)는, 본 발명에 있어서의 「문턱값」 및 「제1 문턱값」의 예이다.The difference TH-Va between the threshold value TH and the reference voltage (bias voltage) Va is a threshold value th1 for binarizing the output voltage S1c by comparing the output voltage S1c. That is, the difference TH-Va is an example of the "threshold value" and the "first threshold value" in the present invention.

또한, 문턱값(TH)은, 수분 센서(13D)로부터의 출력 전압(S1)을 2치화하기 위한 문턱값인 점에 있어서, 본 발명에 있어서의 「문턱값」 및 「제1 문턱값」의 예이다. 그러나, 문턱값(TH) 그 자체는, 문턱값(th2)의 크기와의 관계에 있어서, 본 발명에 있어서의 「제1 문턱값」과 직접적으로는 대응하지 않는다.The threshold value TH is a threshold value for binarizing the output voltage S1 from the moisture sensor 13D and is a value obtained by subtracting the threshold value " 1 " Yes. However, the threshold value itself does not directly correspond to the " first threshold value " in the present invention in relation to the magnitude of the threshold value th2.

바이어스 전압(Va)를 적절하게 설정함으로써, 문턱값(th1)을 적절한 값으로 설정할 수 있다.By appropriately setting the bias voltage Va, the threshold value th1 can be set to an appropriate value.

따라서, 도 16(A)의 좌측에 나타내는 바와 같이, 수분 센서(13D)에 의해 착상 상태가 검출된 경우, 즉 출력 전압(S1c)이 문턱값(th1)보다 높을 때에는, 출력 전압(S1c)의 일부가 문턱값(TH)를 넘기 때문에 2치화부(KDD)에 있어서의 입력이 H가 되고, 검출 신호(S2a)가 온이 된다.Therefore, as shown in the left side of Fig. 16A, when the conception state is detected by the moisture sensor 13D, that is, when the output voltage S1c is higher than the threshold value th1, The input of the binarization unit KDD becomes H and the detection signal S2a is turned on because a part of the input signal exceeds the threshold value TH.

또, 도 16(A)의 우측에 나타내는 바와 같이, 수분 센서(13D)에 의해 물방울 상태가 검출된 경우, 즉 출력 전압(S1c)이 문턱값(th1)보다 낮을 때에는, 출력 전압(S1c)은 문턱값(TH)을 넘지 않기 때문에 입력이 L이 되고, 검출 신호(S2a)가 오프가 된다.16 (A), when the water drop state is detected by the moisture sensor 13D, that is, when the output voltage S1c is lower than the threshold value th1, the output voltage S1c becomes Since the threshold value TH is not exceeded, the input becomes L and the detection signal S2a is turned off.

또한, 2치화부(KDD)에 있어서, 검출 신호(S2a)가 온이 되었을 때에, 당분간은 그 상태가 유지되도록, 콘덴서(C3)에 의한 적당한 시정수(時定數)의 적분 회로가 설치되어 있다. 따라서, 본 실시 형태에 있어서는, 2치화에 있어서 출력 전압(S1c)의 최대값에 착목(着目)하면 된다.In the binarizing unit KDD, when the detection signal S2a is turned on, an integration circuit of an appropriate time constant is provided by the capacitor C3 so that the state is maintained for a while have. Therefore, in the present embodiment, the maximum value of the output voltage S1c in binarization can be attained.

또, 도 16(B)에 나타내는 바와 같이, 검출 신호(S2a)가 오프일 때, 즉 수분 센서(13D)가 물방울 상태를 검출하고 있을 때에는, 바이어스 전압(Va)으로서 비교적 낮은 전압(Vaa)이 설정된다. 이것에 의해, 문턱값(TH)과 바이어스 전압(Vaa)의 차(TH-Vaa)가 비교적 커져서, 비교적 큰 문턱값(th1a)이 설정된다.16 (B), when the detection signal S2a is off, that is, when the moisture sensor 13D detects the water droplet state, a comparatively low voltage Vaa is applied as the bias voltage Va Respectively. As a result, the difference (TH-Vaa) between the threshold value TH and the bias voltage Vaa becomes relatively large, and a comparatively large threshold value th1a is set.

입력 인터페이스부(IF)로부터의 출력 전압(S1c)이 문턱값(th1a)을 넘었을 때, 물방울 상태에서 착상 상태로 이행된 것이 검출되어, 검출 신호(S2a)가 출력된다.When the output voltage S1c from the input interface unit IF exceeds the threshold value th1a, it is detected that the water droplet has shifted from the droplet state to the congealing state, and the detection signal S2a is output.

또, 도 16(C)에 나타내는 바와 같이, 검출 신호(S2a)가 온일 때, 즉 수분 센서(13D)가 착상 상태를 검출하고 있을 때에는, 바이어스 전압(Va)으로서 비교적 높은 전압(Vab)이 설정된다. 이것에 의해, 문턱값(TH)과 바이어스 전압(Vab)의 차(TH-Vab)가 비교적 작아져서, 비교적 작은 문턱값(th1b)이 설정된다.16 (C), when the detection signal S2a is on, that is, when the moisture sensor 13D detects the conception state, a comparatively high voltage Vab is set as the bias voltage Va do. As a result, the difference TH-Vab between the threshold value TH and the bias voltage Vab becomes relatively small, and a relatively small threshold value th1b is set.

입력 인터페이스부(IF)로부터의 출력 전압(S1c)이 문턱값(th1b) 이하가 되었을 때, 착상 상태에서 물방울 상태로 이행한 것이 검출되어, 검출 신호(S2a)가 오프가 된다.When the output voltage S1c from the input interface unit IF becomes equal to or smaller than the threshold value th1b, the transition from the conception state to the water droplet state is detected, and the detection signal S2a is turned off.

도 17에는, 수정부(SYD)에 있어서, 수분 센서(13D)의 출력 전압(S1)에 따라 건조 상태인 것을 판별하고, 건조 상태일 때에는 검출 신호(S2a)를 오프로 하는 모습이 나타나 있다. 또한, 본 실시 형태의 수정부(SYD)는 NOT 회로(Q6)로 구성된다.Fig. 17 shows a state where the dry state is determined according to the output voltage S1 of the moisture sensor 13D in the water level correction section SYD, and the detection signal S2a is turned off when the dry state is detected. In addition, the correction unit SYD of the present embodiment is constituted by a NOT circuit Q6.

도 17에 있어서, 수정부(SYD)에 입력되는 전압(S1d)은, 수분 센서(13D)로부터의 출력 전압(S1)을 후술하는 저항(R11)과 저항(R12)에 의해 분압한 전압이다.In Fig. 17, the voltage S1d input to the correction section SYD is a voltage obtained by dividing the output voltage S1 from the moisture sensor 13D by a resistor R11 and a resistor R12, which will be described later.

문턱값(TH2)은, 수정부(SYD)의 논리 회로에 있어서의 논리 판정을 위한 문턱값이다. 즉, 전압(S1d)이 문턱값(TH2) 이하인 경우에는, 입력이 L로서 처리되고, 수정부(SYD)의 출력은 H로 유지된다. 전압(S1d)이 문턱값(TH2)을 넘은 경우에는, 입력이 H로서 처리되고, 수정부(SYD)의 출력은 L이 된다. 수정부(SYD)의 출력이 L이 되면, 입력 인터페이스부(IF)의 출력 전압(S1c)이 대략 0볼트가 된다.The threshold value TH2 is a threshold value for logic determination in the logic circuit of the correction section SYD. That is, when the voltage S1d is equal to or less than the threshold value TH2, the input is processed as L, and the output of the correction section SYD is maintained at H level. When the voltage S1d exceeds the threshold value TH2, the input is processed as H, and the output of the correction section SYD becomes L. [ When the output of the correction section SYD becomes L, the output voltage S1c of the input interface section IF becomes approximately 0 volts.

여기서, 문턱값(TH2)은, 건조 상태와 착상 상태를 판별하기 위한 문턱값(th2)으로서 사용된다. 이 의미에서, 문턱값(TH2)은, 본 발명에 있어서의 「제2 문턱값」의 예이다. 그러나, 문턱값(TH2) 그 자체는, 문턱값(th1)의 크기와의 관계에 있어서, 본 발명에 있어서의 「제2 문턱값」과 직접적으로는 대응하지 않는다.Here, the threshold value TH2 is used as the threshold value th2 for discriminating the dry state and the congestion state. In this sense, the threshold value TH2 is an example of the " second threshold value " in the present invention. However, the threshold value TH2 itself does not directly correspond to the " second threshold value " in the present invention in relation to the magnitude of the threshold value th1.

따라서, 도 17의 좌측에 나타내는 바와 같이, 수분 센서(13D)에 의해 건조 상태가 검출된 경우, 즉 전압(S1d)이 문턱값(TH2)보다 높을 때에는, 전압(S1d)의 일부가 문턱값(TH2)을 넘기 때문에, 수정부(SYD)의 출력은 L이 된다. 이것에 의해, 전압(S1c)은 대략 0볼트가 되고, 어느 문턱값(th1a, th1b)보다 작아져서, 검출 신호(S2a)는 강제적으로 오프가 된다.17, when the dry state is detected by the moisture sensor 13D, that is, when the voltage S1d is higher than the threshold value TH2, a part of the voltage S1d becomes the threshold value ( TH2), the output of the correction section SYD becomes L. As a result, the voltage S1c becomes approximately 0 volts, becomes smaller than any of the threshold values th1a and th1b, and the detection signal S2a is forcibly turned off.

또, 도 17의 우측에 나타내는 바와 같이, 수분 센서(13D)에 의해 착상 상태가 검출된 경우, 즉 전압(S1d)이 문턱값(TH2)보다 낮을 때에는, 전압(S1d)은 문턱값(TH2)을 넘지 않기 때문에, 수정부(SYD)의 출력은 H가 된다. 그렇게 하면, 수정부(SYD)는 전압(S1c)에 영향을 주지 않고, 2치화부(KDD)에 있어서 전압(S1c)에 따른 판별이 행하여진다.17, when the conception state is detected by the moisture sensor 13D, that is, when the voltage S1d is lower than the threshold value TH2, the voltage S1d reaches the threshold value TH2, , The output of the correction section SYD becomes H. Thus, the correction section SYD does not affect the voltage S1c, and the binarization section KDD discriminates based on the voltage S1c.

2치화부(KDD)는, 입력되는 전압(S1c)을 문턱값(th1)과 비교해 2치화를 행하고, 검출 신호를 출력한다.The binarization unit KDD compares the input voltage S1c with the threshold value th1 to perform binarization and outputs a detection signal.

즉, 2치화부(KDD)는, 입력 인터페이스부(IF)로부터의 출력 전압(S1c)이 문턱값(th1) 이상일 때에, 제1 전극(22Da, 22Db)과 제2 전극(23D) 사이의 수분이 동결하여 서리 상태로 변화된 것을 의미하는 착상 상태 검출 신호를, 검출 신호(S2a)로서 출력한다.That is, when the output voltage S1c from the input interface unit IF is equal to or larger than the threshold value th1, the binarization unit KDD divides the moisture between the first electrodes 22Da and 22Db and the second electrode 23D Which has been frozen and changed into a frost state, as the detection signal S2a.

또, 수분 센서(13D)로부터의 출력 전압(S1)이 문턱값(th2) 이상일 때에는, 제1 전극(22Da, 22Db)과 제2 전극(23D) 사이에는 수분이 없어 건조 상태인 것을 나타내기 위하여, 검출 신호(S2a)를 출력하지 않게 되어 있다. 즉, 건조 상태의 경우에 검출 신호(S2a)를 강제적으로 오프로 하게 되어 있고, 그러한 수정을 위해 수정부(SYD)가 설치되어 있다.When the output voltage S1 from the moisture sensor 13D is equal to or higher than the threshold value th2, there is no moisture between the first electrodes 22Da and 22Db and the second electrode 23D , The detection signal S2a is not outputted. That is, the detection signal S2a is forcibly turned off in the case of a dry state, and a correction unit SYD is provided for such correction.

즉, 수정부(SYD)는, 수분 센서(13D)로부터의 출력 전압(S1)이 문턱값(th2) 이상일 때에, 입력 인터페이스부(IF)로부터의 출력 전압(S1c)을 문턱값(th1) 이하로 저하시키고, 이것에 의해 검출 신호(S2a)가 출력되지 않도록 수정한다.That is, when the output voltage S1 from the moisture sensor 13D is equal to or higher than the threshold value th2, the correction section SYD outputs the output voltage S1c from the input interface section IF to the threshold value th1 So that the detection signal S2a is not output.

또한, 문턱값(th2)은, 문턱값(th1)보다 크고, 즉, th2 > th1이다.Further, the threshold value th2 is larger than the threshold value th1, that is, th2 > th1.

이하에 있어서, 판정부(12D)의 구성 및 동작에 대하여, 도 13 내지 도 18을 참조하여 더욱 자세하게 설명한다.Hereinafter, the configuration and operation of the determination section 12D will be described in more detail with reference to FIGS. 13 to 18. FIG.

도 13에 있어서, 2치화부(KDD)는, NOT 회로(Q3∼Q5), 저항(R4, R5, R6, R10), 콘덴서(C3), 다이오드(D1) 등으로 구성된다. 2치화부(KDD)는, 입력 인터페이스부(IF)의 출력 측에 접속되어 있다.In Fig. 13, the binarizing unit KDD is composed of NOT circuits Q3 to Q5, resistors R4, R5, R6 and R10, a capacitor C3, a diode D1 and the like. The two latching unit KDD is connected to the output side of the input interface unit IF.

또, 수정부(SYD)는, NOT 회로(Q6), 저항(R11∼R13), 콘덴서(C4), 다이오드(D2) 등으로 구성된다. 수정부(SYD)는, 입력 인터페이스부(IF)와 병렬적으로 접속되어 있다고 볼 수도 있다.The correction section SYD is composed of a NOT circuit Q6, resistors R11 to R13, a capacitor C4, a diode D2, and the like. The correction section SYD may be considered to be connected in parallel with the input interface section IF.

또한, NOT 회로(Q1∼Q6)는, 모두 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)의 NOT 회로 소자로 이루어져 있다.In addition, the NOT circuits (Q1 to Q6) are all composed of CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) NOT circuit elements.

즉, 도 14에 나타내는 바와 같이, NOT 회로(Q1∼Q6)는, 모두, p채널과 n채널의 MOSFET를 상보형(相補形)으로 배치한 게이트 구조의 논리 반전 회로 소자로 이루어진다. 입력 게이트(IN)가 L(로우 레벨)일 때에 출력이 H(하이 레벨)가 되고, 입력 게이트(IN)가 H일 때에 출력(OUT)이 L이 된다. 제2 실시 형태에 사용한 NOT 회로(Q11∼Q14)도 이와 동일하다. That is, as shown in Fig. 14, all of the NOT circuits (Q1 to Q6) are composed of a logic inverting circuit element of a gate structure in which p-channel and n-channel MOSFETs are arranged in a complementary manner. The output becomes H (high level) when the input gate IN is L (low level), and the output OUT becomes L when the input gate IN is H. The NOT circuits (Q11 to Q14) used in the second embodiment are also the same.

이러한 NOT 회로 소자로서, 예를 들면, 모델 번호가 14068B인 시판되는 집적 회로 소자를 사용하는 것이 가능하다. 모델 번호가 14068B인 집적 회로 소자는, 6개의 NOT 회로 소자가 1개의 패키지에 들어간 것이며, 착상 상태 검출 장치(1D)에 필요한 NOT 회로(Q1∼Q6)의 전부를 1개의 집적 회로 소자에 의해 제공하는 것도 가능하다. As such a NOT circuit element, for example, a commercially available integrated circuit element having a model number of 14068B can be used. An integrated circuit element with a model number of 14068B is one in which six NOT circuit elements are included in one package and all of the NOT circuits Q1 to Q6 necessary for the concealing state detecting device 1D are provided by one integrated circuit element It is also possible to do.

이러한 NOT 회로(Q3)에 있어서, 논리 반전에 있어서의 문턱값(TH)은, 전원의 전압(VDD)의 2분의 1 근변에 있다. 즉, 입력 게이트(IN)의 전압이 VDD/2를 넘으면 출력이 L이 되고, 입력 게이트(IN)의 전압이 VDD/2 이하가 되면 출력이 H가 된다.In this NOT circuit (Q3), the threshold value TH in the logic inversion is in the vicinity of one half of the voltage (VDD) of the power supply. That is, when the voltage of the input gate IN exceeds VDD / 2, the output becomes L, and when the voltage of the input gate IN becomes equal to or lower than VDD / 2, the output becomes H.

그래서, NOT 회로(Q3)의 입력 게이트(IN)에 바이어스 전압(Va)을 인가해 두면, 입력 인터페이스부(IF)로부터의 출력 전압(S1c)이 이들 문턱값(TH)과 바이어스 전압(Va)의 차(TH-Va)를 넘었을 때에 출력이 L이 되고, 출력 전압(S1c)이 차(TH-Va) 이하가 되었을 때에 출력이 H가 된다. 즉, 차(TH-Va)가 문턱값(th1)이 된다.Therefore, when the bias voltage Va is applied to the input gate IN of the NOT circuit Q3, the output voltage S1c from the input interface portion IF is set to the threshold voltage TH and the bias voltage Va, The output becomes H when the difference TH-Va of the output voltage S1c is lower than the difference TH-Va. That is, the difference TH-Va becomes the threshold value th1.

따라서, 바이어스 전압(Va)의 값을 변경함으로써, 문턱값(th1)을 변경할 수 있다. 즉, 바이어스 전압(Va)을 문턱값(TH)보다 낮은 전압으로 하였을 때에(Va < TH), 바이어스 전압(Va)을 작게 하면 차(TH-Va)가 커져서 문턱값(th1)이 높아지고, 바이어스 전압(Va)을 크게 하면 차(TH-Va)가 작아져서 문턱값(th1)이 낮아진다.Therefore, the threshold value th1 can be changed by changing the value of the bias voltage Va. That is, when the bias voltage Va is set to a voltage lower than the threshold value TH (Va < TH), the difference TH-Va becomes larger and the threshold value th1 becomes higher by decreasing the bias voltage Va, When the voltage Va is increased, the difference TH-Va becomes smaller and the threshold value th1 becomes lower.

본 실시 형태에 있어서는, NOT 회로(Q3)의 출력이 H일 때에는, 바이어스 전압(Va)을 비교적 작은 전압(Vaa)으로 하고, 출력이 H에서 L로 전환되기 위한 문턱값(th1a)을 높게 설정하고, NOT 회로(Q3)의 출력이 L일 때에는, 바이어스 전압(Va)을 전압(Vaa)보다 큰 전압(Vab)(Vab > Vaa)으로 하고, 출력이 H에서 L로 전환되기 위한 문턱값(th1b)을 낮게 설정한다. 즉, th1a > th1b이다 (도 15, 도 18 참조).In the present embodiment, when the output of the NOT circuit Q3 is H, the bias voltage Va is set to a comparatively small voltage Vaa, and the threshold th1a for switching the output from H to L is set high And the output of the NOT circuit Q3 is L, the bias voltage Va is set to the voltage Vab (Vab> Vaa) larger than the voltage Vaa and the threshold value for switching the output from H to L th1b. That is, th1a > th1b (see Figs. 15 and 18).

이와 같이, H에서 L로 전환되기 위한 문턱값(th1a)과, L에서 H로 전환되기 위한 문턱값(th1b)의, 2개의 문턱값(th1a, th1b)이 설정된다.Thus, two threshold values th1a and th1b, which are a threshold value th1a for switching from H to L and a threshold value th1b for switching from L to H, are set.

도 13에 나타내는 2치화부(KDD)에 있어서, 2개의 문턱값(th1a, th1b)을 설정하기 위하여, NOT 회로(Q4)의 출력 측으로부터 NOT 회로(Q3)의 입력 측으로, 저항(R10)에 의해 포지티브의 피드백이 걸려 있다. 저항(R10)은, NOT 회로(Q3)에 의한 2치화에 있어서, 출력 상태에 따라 바이어스 전압(Va)을 변화시켜서 문턱값(th1)에 히스테리시스를 부여하기 위한 피드백 저항이다.In order to set the two threshold values th1a and th1b in the binarization section KDD shown in Fig. 13, the output from the output side of the NOT circuit Q4 to the input side of the NOT circuit Q3, There is a positive feedback by. The resistor R10 is a feedback resistor for changing the bias voltage Va in accordance with the output state and giving hysteresis to the threshold value th1 in the binarization by the NOT circuit Q3.

즉, NOT 회로(Q4)의 출력 전압은, 2개의 저항(R10, R5)에 의해 분압되고, 이것이 NOT 회로(Q3)의 입력 측에 가산된다. NOT 회로(Q3)의 입력 측에는, 저항(R4)을 통하여 전원의 전압(VDD)이 인가되어 있고, 2개의 저항(R4, R5)에 의해 분압된 전압과 저항(R10)에 의해 피드백된 전압의 합이, NOT 회로(Q3)의 바이어스 전압(Va)이 된다.That is, the output voltage of the NOT circuit Q4 is divided by the two resistors R10 and R5 and added to the input side of the NOT circuit Q3. The voltage VDD of the power supply is applied to the input side of the NOT circuit Q3 via the resistor R4 and the voltage divided by the two resistors R4 and R5 and the voltage fed back by the resistor R10 The sum becomes the bias voltage Va of the NOT circuit Q3.

NOT 회로(Q4)의 출력이 H일 때에는, NOT 회로(Q3)의 입력 측에 비교적 높은 바이어스 전압(Vab)이 부여되고, NOT 회로(Q4)의 출력이 L일 때에는, NOT 회로(Q3)의 입력 측에 비교적 낮은 바이어스 전압(Vaa)이 부여된다.When the output of the NOT circuit Q4 is H, a relatively high bias voltage Vab is applied to the input side of the NOT circuit Q3, and when the output of the NOT circuit Q4 is L, A relatively low bias voltage Vaa is applied to the input side.

따라서, 예를 들면, NOT 회로(Q3)의 출력이 H일 때, 즉 NOT 회로(Q4)의 출력이 L이며, 검출 신호(S2a)가 출력되어 있지 않을 때(착상 상태가 아닐 때)에는, NOT 회로(Q3)에 입력되는 입력 인터페이스부(IF)로부터의 출력 전압(S1c)은, 문턱값(th1a)보다 낮은 상태이며, 출력 전압(S1c)이 문턱값(th1a)을 넘음으로써 NOT 회로(Q3)의 출력이 H에서 L로 전환된다. 이때, 바이어스 전압(Va)이 높아져서 바이어스 전압(Vab)이 되고, 문턱값(th1)이 낮아져서 문턱값(th1b)이 된다.Therefore, for example, when the output of the NOT circuit Q3 is H, that is, when the output of the NOT circuit Q4 is L and the detection signal S2a is not outputted (not in the conception state) The output voltage S1c from the input interface unit IF input to the NOT circuit Q3 is lower than the threshold value th1a and the output voltage S1c exceeds the threshold value th1a, The output of Q3 is switched from H to L. [ At this time, the bias voltage Va becomes higher and becomes the bias voltage Vab, and the threshold value th1 becomes lower and becomes the threshold value th1b.

그리고, NOT 회로(Q3)의 출력이 L일 때, 즉 NOT 회로(Q4)의 출력이 H이며, 검출 신호(S2a)가 출력되어 있을 때(착상 상태일 때)에는, NOT 회로(Q3)에 입력되는 입력 인터페이스부(IF)로부터의 출력 전압(S1c)은, 문턱값(th1b)보다 높은 상태이며, 출력 전압(S1c)이 문턱값(th1b) 이하가 됨으로써 NOT 회로(Q3)의 출력이 L에서 H로 전환된다. 이때, 바이어스 전압(Va)가 낮아져서 바이어스 전압(Vaa)이 되고, 문턱값(th1)이 높아져서 문턱값(th1a)이 된다.When the output of the NOT circuit Q3 is L, that is, when the output of the NOT circuit Q4 is H and the detection signal S2a is output (in the fusing state), the NOT circuit Q3 is supplied with The output voltage S1c from the input interface unit IF is higher than the threshold value th1b and the output voltage S1c becomes equal to or smaller than the threshold value th1b so that the output of the NOT circuit Q3 becomes L To H &lt; / RTI &gt; At this time, the bias voltage Va becomes lower and becomes the bias voltage Vaa, and the threshold value th1 becomes higher and becomes the threshold value th1a.

또한, 위에서도 설명한 바와 같이, NOT 회로(Q3)의 출력 측 즉 NOT 회로(Q4)의 입력 측에는, 그라운드 라인(GL)과의 사이에 적분용의 콘덴서(C3)가 접속되고, NOT 회로(Q4)에 입력되는 전하를 축적하여 단시간의 급격한 전압 변화가 생기지 않게 되어 있다. 콘덴서(C3)의 용량은, 예를 들면, 0.001μF∼0.1μF 정도, 구체적으로는 예를 들면, 0.01μF 정도이다. 콘덴서(C3)는, 본 발명에 있어서의 「제2 용량 소자」의 예이다.As described above, the integrating capacitor C3 is connected to the output side of the NOT circuit Q3, that is, the input side of the NOT circuit Q4, and the NOT circuit Q4 is connected between the ground line GL and the input side. So that a rapid voltage change in a short time is not caused. The capacitance of the capacitor C3 is, for example, about 0.001 μF to 0.1 μF, specifically about 0.01 μF. The capacitor C3 is an example of the &quot; second capacitor &quot; in the present invention.

다음으로, 수정부(SYD)의 동작에 대하여 설명한다.Next, the operation of the correction unit SYD will be described.

수정부(SYD)에 있어서, 상기 서술한 바와 같이, 수분 센서(13D)로부터의 출력 전압(S1)이, 저항(R11)과 저항(R12)에 의해 분압되고, 전압(S1d)으로서 NOT 회로(Q6)에 입력되어 있다. 저항(R11, R12)은, 전압(S1d)이 문턱값(TH2)보다 클 때에, 즉 전압(S1)이 문턱값(th2)보다 클 때에, NOT 회로(Q6)의 출력을 L로 하도록, 그 값이 설정되어 있다.The output voltage S1 from the moisture sensor 13D is divided by the resistor R11 and the resistor R12 in the correction section SYD as described above and the NOT circuit Q6. The resistors R11 and R12 are controlled so that the output of the NOT circuit Q6 becomes L when the voltage S1d is larger than the threshold TH2, that is, when the voltage S1 is larger than the threshold value th2, The value is set.

NOT 회로(Q6)의 출력이 L이 되면, NOT 회로(Q3)의 입력 측의 전위가 저항(R13) 및 다이오드(D2)를 통하여 그라운드 라인(GL)에 접속되게 되고, NOT 회로(Q3)의 입력 측의 전위가 저하되어 문턱값(th1b) 이하가 된다. 그 결과, NOT 회로(Q3)의 출력은 H가 되고, NOT 회로(Q4)의 출력은 L이 된다.When the output of the NOT circuit Q6 becomes L, the potential at the input side of the NOT circuit Q3 is connected to the ground line GL via the resistor R13 and the diode D2, The potential on the input side decreases and becomes equal to or less than the threshold value th1b. As a result, the output of the NOT circuit (Q3) becomes H and the output of the NOT circuit (Q4) becomes L.

또한, 콘덴서(C4)는, NOT 회로(Q3)의 입력 측에 있어서의 위상을 조정하고, 또한 전위의 급격한 변화를 억제하여 동작을 안정화시킨다.Further, the capacitor C4 adjusts the phase at the input side of the NOT circuit Q3, and further stabilizes the operation by suppressing the abrupt change of the potential.

이렇게 하여, 수정부(SYD)는, 수분 센서(13D)로부터의 출력 전압(S1)이 문턱값(th2) 이상일 때에, 입력 인터페이스부(IF)로부터의 출력 전압(S1c)을 문턱값(th1b) 이하로 저하시키고, 이것에 의해 검출 신호(S2a)가 출력되지 않도록, 즉 검출 신호(S2a)를 오프로 하도록 수정한다.The correction section SYD outputs the output voltage S1c from the input interface section IF to the threshold value th1b when the output voltage S1 from the moisture sensor 13D is equal to or higher than the threshold value th2, And the detection signal S2a is not output, that is, the detection signal S2a is turned off.

도 18에 있어서, 시각 t1에 있어서 냉동기(RK)의 전원을 온으로 한다. 시각 t1에 있어서는, 냉각 파이프(RKP)의 주변은 건조 상태이며, 수분 센서(13D)는 건조 상태를 검출하고, 문턱값(th2)보다 높은 전압(S1)을 출력한다. 이때, 수정부(SYD)의 출력은 L이 되고, 2치화부(KDD)에 입력되는 전압(S1c)은 0볼트가 되며, 검출 신호(S2a)는 강제적으로 오프로 한다. 따라서, 냉동기(RK)의 냉각 장치의 운전이 개시되어, 냉각 파이프(RKP)가 냉각된다.18, the power source of the freezer RK is turned on at time t1. At time t1, the periphery of the cooling pipe RKP is in a dry state, and the moisture sensor 13D detects the dry state and outputs a voltage S1 higher than the threshold value th2. At this time, the output of the correction section SYD becomes L, the voltage S1c input to the binarization section KDD becomes 0 volt, and the detection signal S2a is forcibly turned off. Accordingly, the operation of the cooling device of the freezer RK is started, and the cooling pipe RKP is cooled.

이때, NOT 회로(Q3)의 입력 측이 L이기 때문에, 비교적 낮은 바이어스 전압(Vaa)이 설정되고, 이것에 의해 비교적 높은 문턱값(th1a)이 설정된다.At this time, since the input side of the NOT circuit Q3 is L, a comparatively low bias voltage Vaa is set, thereby setting a relatively high threshold value th1a.

또한, 냉동기(RK)의 운전에 의해 결로가 생기기 때문에, 시각 t2에 있어서 수분 센서(13D)의 출력 전압(S1)이 문턱값(th2)보다 저하되고, NOT 회로(Q6)의 출력이 H가 된다. 그러나, 이때에는, 결로에 의해 출력 전압(S1)은 급격하게 저하되기 때문에, 또한 콘덴서(C3, C4)에 의한 적분 효과가 있기 때문에, NOT 회로(Q4)의 출력은 H로는 되지 않는다.At the time t2, the output voltage S1 of the moisture sensor 13D is lower than the threshold value th2, and the output of the NOT circuit Q6 is H (low), because the condenser is generated by the operation of the refrigerator RK do. At this time, however, the output voltage S1 drops sharply due to condensation, and there is also an integration effect by the capacitors C3 and C4, so that the output of the NOT circuit Q4 does not become HIGH.

그리고, 결로한 물방울이 동결해 감으로써, 전압(S1c)이 점차 커져 가, 시각 t3에 있어서 문턱값(th1a)을 넘으면, 착상 상태인 것이 검출되어, 검출 신호(S2a)가 온이 된다.Then, when the condensed water droplet is frozen, the voltage S1c gradually increases, and when it exceeds the threshold value th1a at the time t3, it is detected that the conception state is established, and the detection signal S2a is turned on.

검출 신호(S2a)가 온이 되면, 냉동기(RK)의 냉각 장치의 운전이 정지되어, 냉각 파이프(RKP)의 온도가 상승해 간다.When the detection signal S2a is turned on, the operation of the cooling device of the freezer RK is stopped, and the temperature of the cooling pipe RKP rises.

이때, NOT 회로(Q3)의 입력 측이 H이기 때문에, 비교적 높은 바이어스 전압(Vab)이 설정되고, 이것에 의해 비교적 낮은 문턱값(th1b)이 설정된다.At this time, since the input side of the NOT circuit Q3 is at H, a comparatively high bias voltage Vab is set, whereby the relatively low threshold value th1b is set.

온도의 상승에 따라, 서리가 녹아 물방울 상태로 되돌아가면, 전압(S1c)이 점차 작아져 가, 시각 t4에 있어서 문턱값(th1b) 이하가 되면, 물방울 상태인 것이 검출되어, 검출 신호(S2a)가 오프가 된다. 이것에 의해, 냉동기(RK)의 냉각 장치의 운전이 다시 개시되게 된다.When the frost melts to return to the droplet state as the temperature rises, the voltage S1c gradually decreases, and when the temperature becomes lower than the threshold value th1b at time t4, it is detected that the droplet is in the droplet state, Is turned off. As a result, the operation of the cooling device of the freezer RK is restarted.

즉, 도 19에 나타내는 바와 같이, 본 실시 형태의 냉동기(RK)에서는, 건조 상태로부터 기동되고, 물방울 상태를 거쳐서 착상 상태가 되었을 때에 운전이 정지되며, 물방울 상태가 되었을 때에 운전이 재개되는 사이클이 반복된다.19, in the freezer RK of the present embodiment, the operation is stopped when it is started from the dry state and becomes the frost state through the water droplet state, and the cycle in which the operation is resumed when the water droplet state is reached Is repeated.

이와 같이, 본 실시 형태의 착상 상태 검출 장치(1D)에 의해, 냉동기(RK)에 있어서의 착상 상태가 검출되고, 또한 착상 상태로부터 물방울 상태로 이행된 것이 검출되며, 그에 따라 냉각 장치의 운전과 정지가 적절하게 전환된다.As described above, it is detected by the conifer detection unit 1D of the present embodiment that the conception state of the freezer RK is detected and the transition from the conception state to the water droplet state is detected, Stopping is properly switched.

게다가, 물방울 상태에서 착상 상태로의 이행 시와, 착상 상태에서 물방울 상태로의 이행 시에, 검출을 위한 문턱값(th)이 다른 값으로 되어 있기 때문에, 냉각 장치의 운전과 정지의 전환이 더욱 적절하게 행하여진다.In addition, since the threshold value th for detection is different at the transition from the droplet state to the concealing state and at the transition from the concealing state to the water droplet state, .

또, 냉동기(RK)를 초기에 기동(운전)할 때에, 건조 상태이어도 검출 신호(S2a)가 강제적으로 오프가 되어, 냉각 장치의 기동이 원활하게 행하여진다.Also, when the refrigerator RK is initially started (operated), the detection signal S2a is forcibly turned off even in a dry state, so that the cooling device can be started smoothly.

본 실시 형태의 착상 상태 검출 장치(1D)는, NOT 회로(Q1∼Q6)를 구비한 1개의 집적 회로 소자, 소수의 저항 및 커패시터 등의 전자 부품으로 구성 가능하고, 그들 전자 부품을 수분 센서(13D)를 구성하는 기판(21D)에 실장함으로써 제작할 수 있다. 따라서, 착상 상태 검출 장치(1D)를, 소형이면서 또한 경량으로 할 수 있어, 저렴하게 제작할 수 있으며, 냉동기(RK)로의 장착도 용이하다. 게다가, 냉동기(RK)의 제어부(RKC)와는 3개의 전선을 접속하는 것이면 되고, 장착 및 메인터넌스도 용이하다.The conifer detection unit 1D of the present embodiment can be constituted of one integrated circuit element having the NOT circuits Q1 to Q6 and a small number of electronic components such as resistors and capacitors, 13D on the substrate 21D. Therefore, the conforma state detection device 1D can be made compact and lightweight, and can be manufactured at low cost, and mounting to the freezer RK is also easy. In addition, it is only necessary to connect three electric wires to the controller RKC of the refrigerator RK, and mounting and maintenance are also easy.

이와 같이, 본 실시 형태에 의하면, 종래와 같은 더미 전극을 설치하지 않아도 충분한 정밀도로 착상 상태 등을 검출할 수 있어, 구성이 간단한 착상 상태 검출 장치(1D)를 제공할 수 있다.As described above, according to the present embodiment, it is possible to provide a conception detecting apparatus 1D which can detect a conception state or the like with sufficient accuracy without providing a dummy electrode as in the prior art, and is simple in construction.

상기 서술한 실시 형태의 냉동기(RK)에서는, 착상 상태 검출 장치(1D)의 검출 신호(S2a)에 따라 냉각 장치를 온 오프로 하였으나, 냉각 장치를 구동하는 인버터 모터의 회전 속도를 제어하여, 냉각 능력을 증대시키거나 또는 저하시키도록 하여도 된다.In the refrigerator (RK) of the embodiment described above, the cooling device is turned on and off according to the detection signal (S2a) of the concealing condition detecting device (1D), but the rotation speed of the inverter motor The ability may be increased or decreased.

또, 착상 상태 검출 장치(1D)의 검출 신호(S2a)에 의해 냉각 장치를 제어하는 것이 아니라, 예를 들면, 제상을 위한 제상 히터 등을 설치하고, 착상 상태가 검출되었을 때에 제상 히터를 온으로 하도록 제어해도 된다.Instead of controlling the cooling device by the detection signal S2a of the concealing state detecting device 1D, for example, a defrost heater for defrosting may be provided, and when the defrosting state is detected, the defrost heater is turned on .

또, 착상 상태 검출 장치(1D)에 있어서, 검출 신호(S2a)의 온 오프를 표시하기 위하여, 발광 다이오드 등의 표시 출력부를 형성해도 된다.In the conifer detection unit 1D, a display output unit such as a light emitting diode may be formed to display the on / off state of the detection signal S2a.

또한, 상기 서술한 바와 같이, 판정부(12D)에 있어서, 수분 센서(13D)로부터의 출력 전압(S1)의 크기에 따라 2치화를 행하여 검출 신호를 출력함에 있어서, 출력 전압(S1)과 관련된 다양한 전압(S1c, S1d), 및 다양한 문턱값(th1, th1a, th1b, TH, TH2)이 사용된다. 이것들은, 본 발명에 있어서의 「정전용량 센서로부터의 출력 전압」, 또는 「문턱값」 「제1 문턱값」 「제2 문턱값」의 예이다. 그러나, 회로 및 소자 등에 따라, 상기 서술한 예 이외의 전압 또는 문턱값을 사용하는 것으로 해도 된다.As described above, in the determining section 12D, when the detection signal is binarized according to the magnitude of the output voltage S1 from the moisture sensor 13D, Various voltages S1c and S1d and various threshold values th1, th1a, th1b, TH and TH2 are used. These are examples of the "output voltage from the capacitance sensor" or "threshold value" "first threshold value" and "second threshold value" in the present invention. However, a voltage or a threshold value other than the above-described example may be used depending on a circuit and an element.

또, 상기 서술한 NOT 회로(Q3)는, 본 발명에 있어서의 「제1 NOT 회로」의 예이다. 또, NOT 회로(Q4)는, 본 발명에 있어서의 「제2 NOT 회로」의 예이다.The above-described NOT circuit (Q3) is an example of the &quot; first NOT circuit &quot; in the present invention. The NOT circuit Q4 is an example of the &quot; second NOT circuit &quot; in the present invention.

상기 서술한 다양한 실시 형태에 있어서, 착상 센서(13, 13B) 또는 수분 센서(13C, 13D)는, 냉각기(RP), 냉각 파이프(RKP), 그 밖의 파이프, 냉각용 핀, 냉장고 등의 벽면, 그 밖의 지점에 장착하는 것이 가능하다.The conception sensors 13 and 13B or the moisture sensors 13C and 13D are provided on the wall surfaces of the cooler RP, the cooling pipe RKP, other pipes, cooling pins, It is possible to mount it at other points.

상기 서술한 NOT 회로(Q3) 대신, 콤퍼레이터(비교 회로)를 사용해도 된다. 그 경우에, 판정부(12, 12B, 12C, 12D)에 입력되는 전압(S1, S1b, S1c)과, 저항(R4, R5) 등에 의해 설정되는 문턱값(th, th1, th1a, th1b) 등을 비교하도록 하면 된다. 전압(S1, S1b, S1c)은 교류 신호이기 때문에, 문턱값(th)을 넘은 직류의 전압 성분[맥류(脈流)]이 콤퍼레이터의 출력 측에 나타나게 된다. 이것을 평활하여 2치화해도 된다. 교류 신호의 전압(S1, S1b, S1c)의 크기에 따른 2치화 신호를 얻기 위하여, 그 밖의 다양한 검출 방식 또는 검파 방식을 이용해도 된다. Instead of the above-described NOT circuit (Q3), a comparator (comparison circuit) may be used. In this case, the voltages (S1, S1b, and S1c) input to the determination sections 12, 12B, 12C, and 12D and the threshold values th, th1, th1a, and th1b set by the resistors R4 and R5 . Since the voltages S1, S1b and S1c are AC signals, a DC voltage component (pulse current) exceeding the threshold value th appears on the output side of the comparator. It may be smoothed and binarized. Various other detection methods or detection methods may be used in order to obtain a binary signal according to the magnitudes of the AC signal voltages S1, S1b, and S1c.

그 외에, 입력 인터페이스부(IF, IFB), 2치화부(KD, KDB, KDC, KDD), 표시 출력부(HS, HSB, HSC), 구동부(11, 11C, 11D), 판정부(12, 12B, 12C, 12D), 착상 센서(13), 수분 센서(13C, 13D, 30, 30B, 30C), 착상 상태 검출 장치(1, 1B, 1D), 또는 검출 장치(1C)의 각 부 또는 전체의 구성, 구조, 회로, 형상, 치수, 개수, 재질, 배치, 주파수, 파형 등은, 본 발명의 주지를 따라 적절히 변경할 수 있다.In addition, the input interface units IF and IFB, the binarizing units KD, KDB, KDC and KDD, the display output units HS, HSB and HSC, the driving units 11, 11C and 11D, 1D, and 1D of the detecting apparatus 1C or the detecting units 1C, 12B, 12C, 12D, the conception sensor 13, the moisture sensors 13C, 13D, 30, 30B, 30C, The structure, the circuit, the shape, the dimensions, the number, the material, the arrangement, the frequency, the waveform, and the like of the present invention can be appropriately changed according to the present invention.

1, 1B, 1D : 착상 상태 검출 장치(정전용량형의 수분 검출 장치)
1C : 검출 장치(정전용량형의 수분 검출 장치)
11, 11B, 11C, 11D : 구동부 12, 12B, 12C, 12D : 판정부
13 : 착상 센서(정전용량 센서) 13C, 13D : 수분 센서(정전용량 센서)
21, 21C, 21D : 기판 22, 22C : 제1 패턴 전극(제1 전극)
22Da, 22Db : 제1 전극 23, 23C : 제2 패턴 전극(제2 전극)
23D : 제2 전극
30, 30B, 30C : 수분 센서(정전용량 센서)
31, 32 : 전극 막대(제1 전극, 제2 전극)
31B, 32B : 전선(제1 전극, 제2 전극)
31C, 32C : 전선(제1 전극, 제2 전극)
Rs : 저항값 Cs : 정전용량
Zs : 임피던스 S1 : 출력 전압
S1c : 출력 전압 S2, S2a, S2b : 검출 신호
th : 문턱값
th1, th1a, th1b : 문턱값(제1 문턱값)
th2 : 문턱값(제2 문턱값) R2 : 저항(저항 소자)
R3 : 저항(제2 저항 소자) R10 : 저항(피드백 저항)
C2 : 콘덴서(용량 소자) C3 : 콘덴서(제2 용량 소자)
D2 : 다이오드 Q3 : NOT 회로(제1 NOT 회로)
Q4 : NOT 회로(제2 NOT 회로) Q6 : NOT 회로(수정부)
GS : 신호 발생부 IF, IFB : 입력 인터페이스부
KD, KDB, KDC, KDD : 2치화부 SYD : 수정부
HA : 빗살 RK : 냉동기
RP : 냉각기 RKP : 냉각 파이프1, 1B, 1D: conception state detecting device (capacitance type water detecting device)
1C: Detection device (capacitance type moisture detector)
11, 11B, 11C and 11D: Driving parts 12, 12B, 12C and 12D:
13: conception sensor (capacitance sensor) 13C, 13D: moisture sensor (capacitance sensor)
21, 21C and 21D: substrates 22 and 22C: a first pattern electrode (first electrode)
22Da and 22Db: a first electrode 23, 23C: a second pattern electrode (second electrode)
23D: the second electrode
30, 30B, 30C: Moisture sensor (capacitance sensor)
31, 32: electrode rod (first electrode, second electrode)
31B, 32B: electric wire (first electrode, second electrode)
31C, 32C: electric wire (first electrode, second electrode)
Rs: resistance value Cs: capacitance
Zs: Impedance S1: Output voltage
S1c: output voltage S2, S2a, S2b: detection signal
th: Threshold
th1, th1a, th1b: threshold value (first threshold value)
th2: threshold value (second threshold value) R2: resistance (resistance element)
R3: resistance (second resistance element) R10: resistance (feedback resistance)
C2: capacitor (capacitor) C3: capacitor (second capacitor)
D2: Diode Q3: NOT circuit (first NOT circuit)
Q4: NOT circuit (second NOT circuit) Q6: NOT circuit (correcting circuit)
GS: Signal generating part IF, IFB: Input interface part
KD, KDB, KDC, KDD: 2 Department of Correction SYD: Correction
HA: comb teeth RK: freezer
RP: Cooler RKP: Cooling pipe

Claims (16)

주위 환경의 수분의 비율 또는 상태에 따른 정전용량의 변화를 검출하여 검출 신호를 출력하는 정전용량형의 수분 검출 장치로서,
서로 대향하도록 배치된 제1 전극 및 제2 전극을 가지고, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이의 수분의 비율 또는 상태에 따라 정전용량이 변화되는 정전용량 센서와,
상기 정전용량 센서에 교류 신호를 인가하는 구동부와,
상기 정전용량 센서로부터의 출력 전압의 크기와 미리 설정된 문턱값을 비교함으로써 2치화를 행하여 온 또는 오프의 검출 신호를 출력하는 판정부를 가지고,
상기 정전용량 센서는, 상기 구동부의 출력과 그라운드 라인 사이에 접속되는, 정전용량형의 수분 검출 장치.1. A capacitance type moisture detector for detecting a change in capacitance according to a ratio or state of water in an ambient environment and outputting a detection signal,
A capacitance sensor having a first electrode and a second electrode arranged so as to face each other and whose electrostatic capacitance is changed according to a ratio or state of water between the first electrode and the second electrode,
A driving unit for applying an AC signal to the electrostatic capacitance sensor,
And a judging section for performing binarization by comparing the magnitude of the output voltage from the electrostatic capacity sensor with a predetermined threshold value and outputting a detection signal of on or off,
Wherein the capacitance sensor is connected between an output of the driving unit and a ground line. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 판정부는,
상기 정전용량 센서로부터의 출력 전압이 제1 문턱값 이상일 때에, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이의 수분이 동결하여 서리 상태로 변화된 것을 의미하는 착상 상태 검출 신호를 상기 검출 신호로서 출력하는 것이고, 또한,
상기 정전용량 센서로부터의 출력 전압이 상기 제1 문턱값보다 큰 제2 문턱값 이상일 때에는, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에는 수분이 없어 건조한 것을 나타내기 위하여, 상기 착상 상태 검출 신호를 출력하지 않게 되어 있는, 정전용량형의 수분 검출 장치.The method according to claim 1,
The judging unit judges,
When the output voltage from the capacitance sensor is equal to or higher than the first threshold value, the water-free state of the water between the first electrode and the second electrode is frozen to change into a frost state, as the detection signal , Also,
And when the output voltage from the capacitance sensor is equal to or larger than a second threshold value that is larger than the first threshold value, it indicates that there is no moisture between the first electrode and the second electrode, Wherein the moisture detection device is a capacitance type moisture detection device. 주위 환경의 수분의 비율 또는 상태에 따른 정전용량의 변화를 검출하여 검출 신호를 출력하는 정전용량형의 수분 검출 장치로서,
서로 대향하도록 배치된 제1 전극 및 제2 전극을 가지고, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이의 수분의 비율 또는 상태에 따라 정전용량이 변화되는 정전용량 센서와,
상기 정전용량 센서에 교류 신호를 인가하는 구동부와,
상기 정전용량 센서로부터의 출력 전압의 크기와 미리 설정된 문턱값을 비교함으로써 2치화를 행하여 온 또는 오프의 검출 신호를 출력하는 판정부를 가지고,
상기 정전용량 센서는, 상기 구동부의 출력과 상기 판정부의 입력 사이에 접속되는, 정전용량형의 수분 검출 장치.1. A capacitance type moisture detector for detecting a change in capacitance according to a ratio or state of water in an ambient environment and outputting a detection signal,
A capacitance sensor having a first electrode and a second electrode arranged so as to face each other and whose electrostatic capacitance is changed according to a ratio or state of water between the first electrode and the second electrode,
A driving unit for applying an AC signal to the electrostatic capacitance sensor,
And a judging section for performing binarization by comparing the magnitude of the output voltage from the electrostatic capacity sensor with a predetermined threshold value and outputting a detection signal of on or off,
Wherein the capacitance sensor is connected between an output of the driving unit and an input of the judging unit. 제4항에 있어서,
상기 판정부는,
상기 정전용량 센서로부터의 출력 전압이 제1 문턱값 이하일 때에, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이의 수분이 동결하여 서리 상태로 변화된 것을 의미하는 착상 상태 검출 신호를 상기 검출 신호로서 출력하는 것이고, 또한,
상기 정전용량 센서로부터의 출력 전압이 상기 제1 문턱값보다 작은 제2 문턱값 이하일 때에는, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에는 수분이 없어 건조한 것을 나타내기 위하여, 상기 착상 상태 검출 신호를 출력하지 않게 되어 있는, 정전용량형의 수분 검출 장치.5. The method of claim 4,
The judging unit judges,
And outputting, as the detection signal, a conception state detection signal indicating that the moisture between the first electrode and the second electrode has frozen and changed into a frost state when the output voltage from the capacitance sensor is equal to or less than the first threshold value , Also,
When the output voltage from the capacitance sensor is equal to or smaller than a second threshold value which is smaller than the first threshold value, there is no moisture between the first electrode and the second electrode, Wherein the moisture detection device is a capacitance type moisture detection device. 제1항에 있어서,
상기 구동부는,
상기 교류 신호를 발생시키는 신호 발생부와,
상기 신호 발생부의 출력 측에 접속된 저항 소자를 가지는 정전용량형의 수분 검출 장치.The method according to claim 1,
The driving unit includes:
A signal generator for generating the AC signal,
And a resistive element connected to the output side of the signal generation unit. 제6항에 있어서,
상기 판정부는,
상기 정전용량 센서의 출력 측에 접속되는, 서로 직렬로 접속된 제2 저항 소자 및 용량 소자로 이루어지는 입력 인터페이스부와,
상기 입력 인터페이스부의 출력 측에 접속되고, 상기 입력 인터페이스부로부터의 출력 전압이 제1 문턱값 이상일 때에, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이의 수분이 동결하여 서리 상태로 변화된 것을 의미하는 착상 상태 검출 신호를 상기 검출 신호로서 출력하는 2치화부와,
상기 정전용량 센서로부터의 출력 전압이 상기 제1 문턱값보다 큰 제2 문턱값 이상일 때에, 상기 입력 인터페이스부로부터의 출력 전압을 상기 제1 문턱값 이하로 저하시키는 수정부를 가지는, 정전용량형의 수분 검출 장치.The method according to claim 6,
The judging unit judges,
An input interface unit comprising a second resistance element and a capacitor element connected in series to each other and connected to an output side of the capacitance sensor;
And a control unit connected to an output side of the input interface unit and configured to change the moisture between the first electrode and the second electrode to frost and change into a frost state when the output voltage from the input interface unit is equal to or greater than a first threshold value A binarization unit for outputting a detection signal as the detection signal,
And a correction section for lowering the output voltage from the input interface section to a value lower than the first threshold value when the output voltage from the capacitance sensor is equal to or larger than a second threshold value larger than the first threshold value, Detection device. 제7항에 있어서,
상기 2치화부는,
상기 입력 인터페이스부로부터의 출력 전압이 입력되고, 상기 제1 문턱값에 의해 상기 2치화를 행하는 CMOS의 제1 NOT 회로와,
상기 제1 NOT 회로의 출력 측에 접속된 적분용의 제2 용량 소자와,
상기 제2 용량 소자의 단자 전압이 입력되고, 입력된 전압을 반전하여 상기 검출 신호를 출력하는 CMOS의 제2 NOT 회로와,
상기 제2 NOT 회로의 출력 측과 상기 제1 NOT 회로의 입력 측 사이에 접속되고, 상기 2치화에 있어서 히스테리시스를 부여하기 위한 피드백 저항을 가지는 정전용량형의 수분 검출 장치.8. The method of claim 7,
Wherein the binarizing unit comprises:
A first NOT circuit of CMOS for inputting an output voltage from the input interface section and performing the binarization by the first threshold value,
A second capacitive element for integration connected to the output side of the first NOT circuit,
A second NOT circuit of the CMOS that receives the terminal voltage of the second capacitor, inverts the input voltage and outputs the detection signal,
And a feedback resistor connected between the output side of the second NOT circuit and the input side of the first NOT circuit and having a feedback resistor for imparting hysteresis in the binarization. 제8항에 있어서,
상기 수정부는,
상기 정전용량 센서로부터의 출력 전압이 입력되고, 입력된 전압이 상기 제2 문턱값 이상일 때에 출력이 L이 되는 CMOS의 제3 NOT 회로와,
상기 제3 NOT 회로의 출력 측과 상기 제1 NOT 회로의 입력 측 사이에 역방향이 되도록 접속된 다이오드를 가지는 정전용량형의 수분 검출 장치.9. The method of claim 8,
The modifying unit includes:
A third NOT circuit of CMOS in which an output voltage from the capacitance sensor is inputted and the output becomes L when the input voltage is equal to or higher than the second threshold value,
And a diode connected in a reverse direction between an output side of the third NOT circuit and an input side of the first NOT circuit. 주위 환경의 수분의 비율 또는 상태에 따른 정전용량의 변화를 검출하여 검출 신호를 출력하는 정전용량형의 수분 검출 장치로서,
서로 대향하도록 배치된 제1 전극 및 제2 전극을 가지고, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이의 수분의 비율 또는 상태에 따라 정전용량이 변화되는 정전용량 센서와,
상기 정전용량 센서에 교류 신호를 인가하는 구동부와,
상기 정전용량 센서로부터의 출력 전압의 크기와 미리 설정된 문턱값을 비교함으로써 2치화를 행하여 온 또는 오프의 검출 신호를 출력하는 판정부를 가지고,
상기 정전용량 센서는,
상기 제1 전극 및 상기 제2 전극이 기판의 표면에 패턴 형성되고, 상기 제2 전극이 냉각 파이프의 외주면에 접한 상태로 장착되는 것이며,
상기 냉각 파이프에 의한 냉각 효과에 의해 대기 중의 수분이 동결하여 서리 상태로 변화되었는지의 여부의 착상 상태를 검출하는 것인, 정전용량형의 수분 검출 장치.1. A capacitance type moisture detector for detecting a change in capacitance according to a ratio or state of water in an ambient environment and outputting a detection signal,
A capacitance sensor having a first electrode and a second electrode arranged so as to face each other and whose electrostatic capacitance is changed according to a ratio or state of water between the first electrode and the second electrode,
A driving unit for applying an AC signal to the electrostatic capacitance sensor,
And a judging section for performing binarization by comparing the magnitude of the output voltage from the electrostatic capacity sensor with a predetermined threshold value and outputting a detection signal of on or off,
Wherein the capacitance sensor comprises:
The first electrode and the second electrode are pattern-formed on the surface of the substrate, and the second electrode is mounted in contact with the outer peripheral surface of the cooling pipe,
And a conception state of whether or not water in the air is frozen and changed into a frost state by the cooling effect by the cooling pipe is detected. 제10항에 있어서,
상기 제2 전극은, 상기 기판의 표면에 장방형 형상으로 패턴 형성되고,
상기 제1 전극은, 상기 제2 전극의 양측에 있어서 상기 제2 전극과의 사이에 간극을 둔 상태로, 또한 서로 가까운 측의 변부 사이의 거리가 상기 냉각 파이프의 외경보다 작아지도록, 상기 기판의 표면에 장방형 형상으로 패턴 형성되고,
상기 정전용량 센서는, 상기 제2 전극의 일부, 상기 제1 전극의 일부, 상기 간극, 및 상기 냉각 파이프의 외주면에 걸쳐 수분이 부착되는 것이 가능하도록, 상기 냉각 파이프에 장착되는 것인, 정전용량형의 수분 검출 장치.11. The method of claim 10,
Wherein the second electrode is pattern-formed in a rectangular shape on a surface of the substrate,
Wherein the first electrode is formed so that a distance between the first electrode and the second electrode is smaller than an outer diameter of the cooling pipe in a state in which a gap is provided between the second electrode and the second electrode, A pattern is formed on the surface in a rectangular shape,
Wherein the capacitance sensor is mounted on the cooling pipe such that moisture can be deposited over a portion of the second electrode, a portion of the first electrode, the gap, and an outer circumferential surface of the cooling pipe, Type moisture detector. 주위 환경의 수분의 비율 또는 상태에 따른 정전용량의 변화를 검출하여 검출 신호를 출력하는 정전용량형의 수분 검출 장치로서,
서로 대향하도록 배치된 제1 전극 및 제2 전극을 가지고, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이의 수분의 비율 또는 상태에 따라 정전용량이 변화되는 정전용량 센서와,
상기 정전용량 센서에 교류 신호를 인가하는 구동부와,
상기 정전용량 센서로부터의 출력 전압의 크기와 미리 설정된 문턱값을 비교함으로써 2치화를 행하여 온 또는 오프의 검출 신호를 출력하는 판정부를 가지고,
상기 구동부의 출력 단자 및 상기 판정부의 입력 단자가 기판 상에 설치되고,
상기 제1 전극 및 상기 제2 전극에 각각 접속된 2개의 단자가 서로 접근하여 상기 기판 상에 설치되고,
상기 출력 단자, 상기 입력 단자, 및 상기 2개의 단자가, 상기 기판 상에 있어서 배선 접속됨으로써, 상기 정전용량 센서를 상기 구동부의 출력 단자 및 상기 판정부의 입력 단자에 대하여 직렬 또는 병렬 중 어느 것으로 선택하여 접속 가능하게 되어 있는, 정전용량형의 수분 검출 장치.1. A capacitance type moisture detector for detecting a change in capacitance according to a ratio or state of water in an ambient environment and outputting a detection signal,
A capacitance sensor having a first electrode and a second electrode arranged so as to face each other and whose electrostatic capacitance is changed according to a ratio or state of water between the first electrode and the second electrode,
A driving unit for applying an AC signal to the electrostatic capacitance sensor,
And a judging section for performing binarization by comparing the magnitude of the output voltage from the electrostatic capacity sensor with a predetermined threshold value and outputting a detection signal of on or off,
An output terminal of the driving unit and an input terminal of the judging unit are provided on a substrate,
Two terminals connected to the first electrode and the second electrode, respectively, approach each other and are provided on the substrate,
The output terminal, the input terminal, and the two terminals are wired on the substrate so that the capacitance sensor is selected either in series or in parallel with respect to the output terminal of the driving unit and the input terminal of the determination unit So that the water can be connected. 제1항 또는 제4항에 있어서,
상기 제1 전극 및 상기 제2 전극은, 서로 평행한 상태로 간격을 두고 흙 속에 묻힌 2개의 전극 막대이고,
상기 정전용량 센서는, 상기 흙 속에 있어서의 수분의 상태를 검출하는, 정전용량형의 수분 검출 장치.The method according to claim 1 or 4,
Wherein the first electrode and the second electrode are two electrode rods embedded in the soil at intervals in parallel with each other,
Wherein the electrostatic capacity sensor detects the state of water in the soil. 제1항 또는 제4항에 있어서,
상기 제1 전극 및 상기 제2 전극은, 서로 평행한 상태로 간격을 두고 용기의 외주면에 감겨 있고,
상기 정전용량 센서는, 상기 용기 내의 액체의 액위(液位)를 검출하는, 정전용량형의 수분 검출 장치.The method according to claim 1 or 4,
Wherein the first electrode and the second electrode are wound on the outer circumferential surface of the container at an interval in parallel with each other,
Wherein the electrostatic capacity sensor detects the liquid level of the liquid in the container. 제1항 또는 제4항에 있어서,
상기 제1 전극 및 상기 제2 전극은, 용기 내에 수용되는 액체를 사이에 두고 서로 대향하는 상태로 당해 용기의 외주면에 반 바퀴 감겨 있고,
상기 정전용량 센서는, 상기 용기 내의 액체의 액위를 검출하는, 정전용량형의 수분 검출 장치.The method according to claim 1 or 4,
Wherein the first electrode and the second electrode are wound on the outer peripheral surface of the container in a state in which they are opposed to each other with a liquid contained in the container interposed therebetween,
Wherein the capacitance sensor detects the liquid level of the liquid in the container. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 기재된 정전용량형의 수분 검출 장치를 구비한 냉동기.
13. A refrigerator comprising the electrostatic capacity type moisture detecting device according to any one of claims 1 to 12.

Images