KR20020003825A - 정전 용량형 습기 센서 및 그 제조 방법 - Google Patents

정전 용량형 습기 센서 및 그 제조 방법 Download PDF

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Abstract

습기의 양을 정확하게 검출하는 능력을 가진 정전 용량형 습기 센서를 제공한다. 이 센서는, 전기적 절연벽을 가지는 센서 하우징, 센서 하우징에 배치된 한 쌍의 전극를 포함한다. 전기적 절연벽의 외측면은 수분의 양이 검출되어야 하는 공간과 접하고 있다. 전기적 절연벽의 내측면은 적어도 하나의 전극이 형성되어 있다. 전극들 사이에 형성된 전계는 습기 검출 영역으로 정의된다. 회로부는 전극들 사이의 커패시턴스 값을 검출하기 위한 커패시턴스 검출 회로를 포함하며, 커패시턴스 값은 습기 검출 영역의 습기의 양에 응답하여 변화하고, 출력 회로는 커패시턴스 검출 회로에 의해 검출된 커패시턴스 값에 따라 수분의 양에 대응하는 전기 신호를 제공한다

Description

정전 용량형 습기 센서 및 그 제조 방법 {CAPACITANCE TYPE MOISTURE SENSOR AND METHOD OF PRODUCING THE SAME}
본 발명은 수분의 양을 정확하게 검출하는 능력을 가진 정전 용량형 습기 센서 및 이 센서의 제조 방법에 관한 것이다.
정전 용량형 습기 센서는 종래의 습기 센서의 한 종류로서 알려져 있으며, 수분이 분극(dielectric) 재료라는 성질을 이용하여 한 쌍의 전극 사이의 커패시턴스의 변화로부터 수분의 양을 검출한다.
예를 들면, 이런 형식의 습기 센서는 쓰레기 처리 장치에 내장되어 있으며, 쓰레기 속의 수분의 양을 검출하기 위하여 사용된다. 즉, 도 21A 및 21B에 도시한 바와 같이, 습기 센서는 쓰레기 처리 장치의 쓰레기통(100P)에 형성된 개구부에 부착되는 전기적 절연판(2P); 이 전기적 절연판에 평행하게 배치된 한 쌍의 전극(30P); 전극들 사이의 커패시턴스 값(CX)을 검출하기 위한 커패시턴스 검출 회로(40P); 및 커패시턴스 검출 회로에서 나오는 출력에 따라 수분의 양에 대응하는 전기 신호를 제공하기 위한 출력 회로(42P)를 포함한다
이 습기 센서에서, 수분의 양(M)은 다음 식(1)으로 표현된다.
M = V/(S * d).........(1)
여기서, "V"는 수분의 체적, "S"는 전극의 면적, "d"는 전극 사이의 거리이다. 따라서, "S * d"는 습기 검출 영역의 체적을 의미한다. 습기의 양(M)과 커패시턴스 값(CX)과의 관계가 도 22A에 도시되어 있다. 이 관계는 또한 다음 식(2)으로 표현된다.
CX= [ε1'(water) * M + ε2'(others) * (1-M)] x ε'0 * S/d......(2)
여기서, (ε1')는 물의 유전률(= 80)이며, (ε2')는 물 이외의 재료의 상대적 유전률이다. 예를 들면, 물 이외의 재료가 나무이면, 상대적 유전률(ε2')은 2이다. 물 이외의 재료가 공기이면, 상대적 유전률(ε2')은 1이다. 이렇게 하여, 커패시턴스(CX)는 검출 영역의 수분의 양에 따라 결정될 수 있다. 또한 커패시턴스 값(CX)은 전극 크기에 의존한다.
그러나 다음의 관점에서 보면 종래의 습기 센서는 아직도 개선의 여지가 충분하다. 즉, 이들 전극이 쓰레기통의 내부로부터 돌출하기 때문에, 전극들 사이의 공간은 쉽게 쓰레기로 채워진다. 이 경우, 커패시턴스 검출 회로는 전극들 사이에 갇혀진 쓰레기의 수분 양만을 검출할 수 있다. 따라서, 쓰레기통의 쓰레기의 수분의 양의 변화를 정확하게 검출하기 위하여 전극들 사이에 갇혀진 쓰레기를 빈번히 제거하기 위한 청소 기구가 필요하다. 이것은 제조비의 증가로 이어진다.
또한, 일반적으로 쓰레기는 쓰레기의 분해를 촉진하기 위해 쓰레기통이 휘저어지기 때문에, 쓰레기와 전극들과의 충돌에 의해 습기 센서의 파손이 예고없이 발생될 수있다는 문제점이 있다. 또한 전극을 지지하는 전기적 절연판은 휘저음으로 인한 하중을 견뎌내기에 충분한 기계적 강도를 필요로 한다. 이것 또한 제조비의 증가로 이어진다.
따라서 본 발명의 중요한 목적은 전극용의 전술한 바의 청소 기구를 사용하지 않고도 실시간으로 피청소물의 수분의 양을 정확하게 검출할 수 있는 정전 용량형 습기 센서를 제공하는 것이다.
즉, 이 습기 센서는 전기적 절연벽을 가지는 센서 하우징, 이 센서 하우징에 배치되는 한 쌍의 전극, 및 회로부를 포함한다. 전기적 절연벽의 외측면은 수분의 양이 검출되어져야 하는 공간과 접한다. 전기적 절연벽의 내측면에는 적어도 하나의 전극이 형성되어 있다. 전극들 사이에 형성되는 전계는 습기 검출 영역으로 정의된다. 회로부는 전극들 사이의 커패시턴스 값을 검출하기 위한 커패시턴스를 포함하며, 이 커패시턴스는 습기 영역의 수분의 양에 응답하여 변화하고, 출력 신호는 커패시턴스 검출 회로에 의해 검출된 커패시턴스 값에 따라 수분의 양에 대응하는 전기 신호을 제공한다.
본 발명의 습기 센서에서는, 전극들 사이에 형성된 전계는 전기적 절연벽을 통해 센서 하우징 외측의 습기 검출 영역을 제공하기 때문에, 수분의 양이 검출되어져야하는 공간 쪽으로 전극이 돌출할 필요가 없다. 특히, 습기 센서가 쓰레기 처리 장치에 사용되면, 쓰레기와 전극과의 충돌로 인해 습기 센서의 파손이 야기되는 문제점을 제거할 수 있으며, 실시간으로 쓰레기의 수분의 양을 정확하게 검출할 수 있음으로써 제조비의 증가를 방지할 수 있다.
위의 습기 센서에서, 적어도 하나의 전극이 전기적 절연벽의 내측면에 증착되는 금속막인 것이 바람직하다. 이 경우, 전기적 절연벽이 곡면을 가질때도 전극(들)과 전기적 절연벽 사이의 양호한 점착 강도가 얻어질 수 있다. 또한 복잡한 형상을 가지는 센서 하우징의 전극을 쉽게 형성할 수 있다. 또한, 후술할 복수의 리브가 전기적 절연벽에 형성될 때도 바람직한 전극 패턴을 쉽게 형성할 수 있다. 대안적으로, 전극들은 인서트 성형, 또는 금속 본딩에 의해 형성될 수 있다.
위의 습기 센서에서는 센서 하우징이 그것들의 바닥벽의 내측면에 오목부를 가지며, 이 오목부의 마주보는 위치의 바닥벽의 외측면에 볼록부를 가지는 것이 바람직하며, 오목부의 바닥면은 절연벽의 내측면이며, 볼록부의 상면은 절연벽의 외측면이다. 이 경우, 예를 들면, 본 발명의 습기 센서가 쓰레기 처리 장치의 쓰레기통에 부착되면, 볼록부의 상면만이 쓰레기통의 내부로 노출된다. 따라서, 쓰레기통 속에 놓여진 쓰레기에 노출되는 습기 센서의 면적을 최소화할 수 있다. 또한 습기 센서가 볼록부의 상면이, 쓰레기통의 내측면과 동일한 높이가 되도록 쓰레기통에 부착되기 때문에, 휘저을 때 쓰레기통 내의 쓰레기의 운동이 방해되는 상황을 피할 수 있으며, 또한 휘저을 때 무리한 힘이 습기 센서에 가해지는 상황도 피할 수 있다.
위의 습기 센서에서, 한 쌍의 전극은 개방된 중심부를 가지는 링 형 전극, 및 중심 전극으로 구성되는 것이 바람직하며, 중심 전극은 중심 전극의 외주가 링 형상 전극의 내주로부터 일정 거리 이격되도록 링 형상 전극의 개방된 중심부에 배치된다. 특히 전극 쌍은 원형의 개방된 중심부를 가진 링 형상 전극, 및 원형의 형상인 중심 전극으로 구성되는 것이 바람직하며, 링 형상 전극은, 중심 전극의 외주가 링 형상 전극의 내주로부터 일정 거리 이격되도록 중심 전극에 대해 동심적으로 배치된다. 대안적으로, 전극 쌍은 사각형의 개방된 중심부를 가지는 링 형상 전극 및 사각 형상의 중심 전극으로 구성될 수 있으며, 중심 전극은 중심 전극의 외주가링 형상 전극의 내주로부터 일정 거리 이격되도록 링 형상 전극의 개방된 중심부에 배치된다. 이들 경우, 중심 전극의 전체 외주에 대해 전극 사이의 거리가 일정하기 때문에, 각각의 전극에 전속(電束) 라인의 동일한 밀도를 얻을 수 있어, 부유 정전 용량의 감소에 의해 수분 양에 대한 더욱 정밀한 검출을 안정적으로 제공한다.
위의 습기 센서에서, 센서 하우징은 오목부의 전기적 절연벽의 내측면에서 돌출하는 복수의 제1 리브를 가지는 것이 바람직하며, 이 제1 리브는 전극들 사이에 형성된 전계의 방향으로 뻗어 있다. 다시 말해, 센서 하우징은 오목부의 전기적 절연벽 의 내측벽에서 돌출하며, 중심 전극의 중심으로부터 반경 방향으로 뻗어 있는 복수의 제1 리브를 가지는 것이 바람직하다. 또한 센서 하우징은 오목부의 전기적 절연벽의 내측면으로부터 돌출하는 적어도 하나의 제2 리브를 가지며, 이 제2 리브의 뻗어 있는 방향은 전극들 사이에 형성된 전계의 방향과 대략 직각인 것이 바람직하다. 다시 말해, 센서 하우징은 오목부의 전기적 절연벽의 내측면으로부터 돌출하며, 중심 전극에 대해 동심적으로 뻗어 있는 적어도 하나의 제2 리브를 가지는 것이 바람직하다. 이 경우에서, 중심 전극의 중심으로부터 반경 방향으로 뻗어 있는 제1 리브, 및 중심 전극에 대해 동심적으로 뻗어 있는 제2 리브를 형성함으로써, 전계 분포의 불균일성을 방지할 수 있으며, 그것에 의해 수분의 양을 정확하게 검출한다. 또한 전기적 절연벽의 기계적 강도가 개선될 수 있다. 또한 리드선을 납땜함으로써 전극이 제어부의 전자 부품을 장착하는 인쇄 회로 기판에 연결된다면 , 리브는 납땜의 흐름을 막기 위한 장벽으로서의 기능을 할 수 있다. 이들 리브는 또한 전극의 포지셔닝을 용이하게 하는 안내 수단으로서의 기능도 한다.
위의 습기 센서에서, 링 형상 전극의 폭은 중심 전극의 폭과 대략 동일한 것이 바람직하다. 이 경우, 하나의 전극으로부터의 제공되는 전속 라인의 양이 다른 전극으로부터 제공되는 전속 라인의 양과 동일하기 때문에, 부유 정전 용량의 영향을 감소할 수 있다.
위의 습기 센서에서, 회로부는, 출력 회로로부터 제공되는 전기 신호에 대응하는 수분 양의 변화를 소정의 값과 비교함으로써, 비정상적 상태를 검출하기 위한 신호 처리 수단을 포함하는 것이 바람직하다. 이 경우, 수분의 양이 검출되어져야 하는 공간에서의 그러한 비정상적 상태의 발생을 검출하여, 유저에게 얼람(alarm)을 줄 수 있다.
위의 습기 센서에서, 각각의 전극의 노출된 표면은 전기적 절연 재료로 코팅되는 것이 바람직하다. 또한, 센서 하우징의 오목부의 바닥에 전극 쌍이 형성된 후에, 전기적 절연 재료가 이 오목부에 채워지는 것이 바람직하다. 즉, 전극들 사이의 단락이 응축에 의해 야기되는 상황은 방지되는 것이 좋다.
또한, 위의 습기 센서는, 개구부를 가지는 바닥벽 및 바닥벽의 외주로부터 위로 뻗는 측벽으로 구성되는 차폐 케이스를 포함하는 것이 바람직하며, 이 차폐 케이스는, 센서 하우징의 오목부가 개구부를 통해 차폐 케이스 내부로 노출되도록 센서 하우징 내에 배치되며, 차폐 케이스는 커패시턴스 검출 회로의 제로-전압 지점에 연결되어 있다. 특히, 위의 습기 센서는 센서 하우징 내에 배치된 차폐 덮개를 포함하는 것이 바람직하며, 회로부의 전자 부품 장착을 위한 인쇄 회로 기판은 차폐 케이스와 차폐 덮개 사이에 수납된다. 차폐 덮개 및 차폐 케이스를 사용함으로써, 외부로부터오는 전기파가 차폐되어 습기 센서의 오동작을 방지한다. 또한, 습기 센서로부터 나가는 전기파의 누설이 방지되기 때문에, 외부의 전기 기기에 나쁜 영향을 미치지 않는다.
또한, 위의 습기 센서는 오목부 이외의 센서 하우징의 내측면에 금속 재료를 증착하여 형성되는 전기파 차폐층을 포함하는 것이 바람직하며, 차폐층은 커패시턴스 검출 회로의 제로-전압 지점에 연결된다. 특히, 전극들과, 회로부의 전자 부품들을 장착하기 위한 인쇄 회로 기판 사이의 연결, 및 전기파 차폐층과 인쇄 회로 기판 사이의 연결은 증착된 금속막을 사용하여 형성되는 것이 바람직하다. 이 경우, 전극을 형성하기 위해 센서 하우징에 금속 재료를 증착할 때, 전기파 차폐층 및 전기적 연결을 위한 금속막을 동시에 형성할 수 있다. 따라서 습기 센서의 제조비가 현저히 감소될 수 있다.
위의 습기 센서를 제조하는 바람직한 방법은, 센서 하우징을 얻기 위해 합성 수지 재료를 성형하는 단계; 센서 하우징에 금속막을 형성하기 위해 금속 재료를 정착하는 단계; 전극 쌍을 얻기 위해 센서 하우징으로부터 금속막을 선택적으로 제거하는 단계를 포함한다. 이 방법에 따르면, 전기파 차폐층, 전기적 연결을 위한 금속막 및 센서 하우징의 전극을 동시에 형성하는 것이 가능하다.
이들 목적과 아울러 다른 목적 및 장점들은 첨부한 도면을 참조하여 설명되는 다음의 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 분명해질 것이다.
도 1A 및 1B는 각각 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 정전 용량형 습기 센서에 대한 전개 사시도 및 횡단면도이다.
도 2A 및 2D는 각각, 습기 센서의 센서 하우징에 대한 평면도, 측면도 및 도 2A의 라인 P-P를 따라 절단한 횡단면도이다.
도 3A 및 3B는 각각, 전극을 가진 센서 하우징의 평면도 및 측면 횡단면도이며, 도 3C 및 3D는 전극들 사이에 형성된 전계를 도시한 개념도이다.
도 4는 습기 센서의 회로도이다.
도 5는 습기 센서의 커패시턴스 검출 회로의 PLL 회로의 세부 회로도이다.
도 6은 회로부에 배치된 커패시터(CE)를 도시하는 회로도이다.
도 7은 쓰레기 처리 장치의 쓰레기통에 부착된 습기 센서의 부분 횡단면도이다.
도 8A는 시간에 대한 수분 양의 변화를 도시하는 그래프이다
도 8B는 도 8A 경우의 신호 처리 수단의 동작을 도시하는 도면이다.
도 9A 및 9B는 전기파 차폐층을 가진 센서 하우징의 평면도이다.
도 10은 실험에 사용된 전극을 가진 센서 하우징의 사시도이다.
도 11은 실험의 결과를 도시하는 그래프이다.
도 12A 및 12B는 습기 센서의 바람직한 전극 배치를 도시하는 개념도이다.
도 13은 전극 배치의 변형을 도시하는 도면이다.
도 14는 본 발명에 따른 차폐 케이스를 가진 정전 용량형 습기 센서의 횡단면도이다.
도 15는 센서 하우징의 변형을 도시하는 평면도이다.
도 16A 및 16B는 센서 하우징의 또 다른 변형을 도시하는 횡단면도이다.
도 17A 및 17B는 센서 하우징의 또 다른 변형에 대한 평면도 및 횡단면도이다.
도 18A 및 18B는 납땜 접속부를 가진 센서 하우징의 부분 평면도 및 횡단면도이다.
도 19는 본 발명의 또 다른 바람직한 실시예에 따른 정전 용량형 습기 센서의 횡단면도이다.
도 20은 도 19의 습기 센서에 대한 회로도이다.
도 21A 및 21B는 종래의 정전 용량형 습기 센서에 대한 개념도이다.
도 22는 수분의 양과 커패시턴스(CX) 사이의 관계를 도시하는 그래프이다.
본 발명의 정전 용량형(capacitance type)형 습기 센서는 바람직한 실시예에따라 상세히 설명된다.
도 1A 및 1B에 도시된 바와 같이, 습기 센서(1)는 센서 하우징(2), 센서 하우징에 배치된 한 쌍의 전극(30, 35), 후술할 회로 유닛의 전자 부품(도시 안됨)을 부착하는 인쇄 회로 기판(3), 차폐 덮개(5), 패킹(6), 및 전기적 도전성 재료로 만들어져 패킹(6)을 통해 센서 하우징의 상부 개구부에 부착되는 도전성 덮개를 포함한다.
도 2A 내지 2D에 도시된 바와 같이, 센서 하우징(2)은 대체로 4각형 형상의 바닥벽(10), 이 바닥벽의 둘레로부터 수직으로 돌출하는 측벽(11), 및 상부 개구부를 가진다. 바닥벽(10)의 내측면에는 원형의 오목부(14)가 형성되어 있다. 원형 오목부의 바닥은 전기적으로 절연벽(15)이다. 또한, 원형의 볼록부(13)는 오목부(14) 반대측 위치에 있는 바닥벽(10)의 외측면에 형성되어 있다. 따라서 오목부(14)의 바닥면은 전기적 절연벽(15)의 내측면이며, 볼록부(13)의 상부면은 전기적 절연벽의 외측면이다. 전기적 절연벽(15)의 외측면은 습기의 양이 검출되어져야 하는 공간과 접하고 있다. 센서 하우징(2)은 합성 수지 등의 전기적 절연 재료로 만들어질 수도 있다. 이 경우, 폴리카보네이트, 폴리프로필렌, 폴리페닐렌 설파이드 등을 사용할 수 있다. 또한, 전기적 절연벽(15)의 두께는 0.1 내지 5mm 범위 이내이다.
도 3A 및 3B에 도시된 바와 같이, 센서 하우징(2)은 오목부에 있는 전기적 절연벽의 내측면에서 돌출하는 복수의 제1 리브(16)를 가지고 있으며, 이 리브는 오목부(14)의 전기적 절연벽(15)의 중심으로부터 반경 방향으로 뻗어 있다. 전기적 절연벽의 내측면에서 뻗어 있는 복수의 제1 리브(17a 내지 17d)는 전기적절연벽(15)의 중심에 대해 동심적으로 뻗어 있다. 즉, 도 3C 및 3D에 도시된 바와 같이, 제1 리브(16)는 전극들(30, 35) 사이에 형성된 전계의 방향으로 뻗어 형성되어 있다. 제2 전극(17a 내지 17d)은, 각각의 제2 리브가 뻗어 있는 방향이 전계의 방향과대략 직각이 되도록 형성되어 있다. 본 실시예에서 12개의 제1 리브(16)는 전극(30)을 중심으로 하여 30°간격마다 형성되어 있다. 또한 상이한 직경을 가지는 4개의 제1 리브(17a 내지 17d)는 전극(30)에 대해 동심적으로 형성되어 있다.
본 실시예에서, 전극(30, 35)의 쌍은 오목부의 전기적 절연벽(15)의 내측면에 배치되어 있다. 전극들은 원형의 개방된 중심부(36)를 가진 링-형상의 전극(15)과, 원형의 중심 전극(30)으로 구성되어 있다. 링-형상의 전극(35)은 중심 전극(30)에 대해 동심적으로 배치되어 있음으로서 중심 전극의 외주는 링-형상 전극의 내주(內周)와 일정 거리(d1) 이격되어 있다. 즉, 도 3A 내지 3B에 도시된 바와 같이, 중심 전극(30)은 최소 직경의 제2 리브(17a)로 에워싸인 영역에 배치되어 있다. 링-형상의 전극(35)은 그 위에 금속막이 배치됨으로써 인접한 제2 링(17c 및 17d) 사이의 전체 영역에 형성될 수 있다. 링-형상 전극(35)의 폭은 중심 전극(30)의 폭(직경)과 대략 동일한 것이 바람직하다.
전극들 사이에 형성되는 전계는 습기 검출 영역으로 정의된다. 전극의 부식을 방지하기 위해 금속 도금을 함으로써 별도의 금속층을 형성하는 것이 바람직하다. 또한, 전극의 배선 작업이 끝난 후, 센서 하우징 내에 응축이 일어날 때 전극들 사이에 단락이 발생하는 상황을 방지하기 위해 오목부는 전기적 절연물로 채워진다. 전기적 절연물로는 실리콘 고무 또는 에폭시 수지가 사용될 수 있다.
예를 들면, 이들 전극들은 센서 하우징에 금속막을 형성하기 위해 알루니늄 또는 구리 등의 금속 재료를 배치하여 형성될 수 있으며, 요구 패턴에 따라 센서 하우징으로부터 금속막을 선택적으로 제거할 수 있다.
도 4에 도시한 바와 같이, 회로부는 습기 검출 영역의 수분의 양에 응답하여 변화하는, 전극들(30, 35) 사이의 커패시턴스 값(CX)을 검출하기 위한 커패시턴스 검출 회로(40); 수분의 양에 대응하는 전기 신호, 즉 커패시턴스 검출 회로에 의해 검출된 커패시턴스 값에 따라 전압 신호를 제공하기 위한 출력 회로(42); 검출 회로 및 출력 회로로 전력을 공급하기 위한 전원(44); 및 습기 센서 회로의 제로-전압 지점(α)과 접지(β)사이에 연결되어 그것들 사이의 임피던스를 결정하는 커패시터(CE)를 포함한다.
도 5에 커패시턴스 검출 회로(40)의 실시예가 도시되어 있다. 본 실시예에서 커패시턴스 검출 회로(40)는 PLL(Phase Locked Loop, 위상 동기 루프), 및 습기 검출 영역의 수분의 양에 응답하여 변화하는 커패시턴스 값(CX)에 따라 발진 주파수를 결정하는 발진 회로(52)를 포함한다. 이러한 발진 주파수의 변화는 위상 비교기(54), 전압을 얻기 위한 저역 필터(55) 및 VCO(58, Voltage Controlled Oscillator, 전압 제어 발진기)로 구성되는 PLL 회로(50)에 의해 전압의 변화로 전환된다. 이 전압의 변화에 따라서, 출력 회로(42)는 습기 검출 영역의 수분의 양에 대응하는 전압 신호를 제공한다. 즉, 습기 검출 영역의 수분의 양이 증가(또는 감소)하면, 발진 회로의 발진 주파수는 감소(또는 증가)한다. PLL 회로(50)에서,VCO(58)의 주파수가 발진 회로의 발진 주파수를 따르게 되면, 저역 필터의 출력 전압은 수분 양의 변화에 응답하여 변한다. 출력 회로(42)는 수분의 양에 대응하는 출력 전압을 출력한다.
출력 전압은 커넥터(64)를 가지는 케이블(62)을 통하여 제어부(60)로 보내진다. 따라서 전력은 케이블(62)을 통하여 제어부(60)로부터 전원으로 공급되며, 출력 회로(42)의 출력 신호는 케이블을 통하여 제어 유닛(60)으로 보내진다.
발진 회로는, 예를 들면 수십 MHz 내지 수백 MHz 범위 내에서 발진하기 때문에, 전류 소비가 증가한다. 이런 이유로 인해, 전원에는 방열판이 필요하다. 방열판으로 차폐 덮개(5)를 사용함으로써, 부품 수의 감소 및 습기 센서의 소형화에 기여한다.
습기 센서 회로의 제로-전압 지점(α)은 전기적으로 접지(β)되어 있지 않다. 쓰레기통이 도전성 재료로 만들어지면, 임피던스 값에 의해 접지된다. 따라서 제로-전압 지점(α)과 접지(β) 사이에 임피던스의 오더가 있다. 습기 센서의 특성은 이 임피던스 값에 의해 영향을 받기 때문에, 커패시터(CE)는 임피던스 값보다 충분히 작도록 제로-전압 지점(α)과 접지(β) 사이에 연결된다. 커패시터(CE)는 접지(β)와 제로-전압 지점(α) 사이의 임피던스를 결정하기 위한 일종의 전자 부품이다. 커패시터는 도 6에 도시된 바와 같이 삽입될 수 있다. 이 도면에서 "Z1" 및 "Z2"는 발진 회로(52)의 임피던스 디바이스를 가리킨다. "AP"는 커패시턴스 값(CX)을 참조하여 발진 주파수를 결정하기 위한 발진 회로의 디바이스를 가리킨다.예를 들면, 습기 센서가 쓰레기 처리 장치의 쓰레기통의 벽면에 부착되면, 벽면과 링-형상의 전극 사이에 부유(浮遊) 정전 용량(C1)이 형성된다.
부유 정전 용량(C1)은 습기 검출 영역의 수분의 양에 따라 변하기 때문에, 커패시턴스 검출 회로(40)의 오동작을 초래할 수 있다. C1과 C2와의 관계가 수분의 양에 상관없이 C1>>CE 라면, 링-형상 전극과 벽면(접지) 사이의 일정한 결합 커패시턴스를 유지함으로써, 오동작을 방지할 수 있다. 큰 값의 부유 정전 용량(C1)의 얻기 위하여, 쓰레기통의 벽면과 링-형상 전극 사이의 거리를 좁게하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 도 7에 도시한 바와 같이, 링-형상 전극의 외경(L1)은 90mm이고, 링-형상 전극과 동심적 관계 원형 오목부(14)의 직경(L2)은 110mm이며, 쓰레기통의 벽면과 링-형상 전극 사이의 거리는 약 10mm이면 큰 부유 정전 용량을 얻을 수 있다.
또한 회로부는, 습기 함량이 출력 회로로부터 제공되는 전기 신호의 크기에 따라 소정의 상한값보다 많은 비정상적 상태를 검출하기 위한 신호 처리 수단을 포함하는 것이 바람직하다. 또한 신호 처리부는 습기 함량이 출력 회로로부터 제공되는 전기 신호의 크기에 따라 소정의 하한값보다 적은 비정상적 상태를 검출할 수도 있다. 본 실시예에서, 전압 신호 등의 출력 회로의 출력은 습기 함량이 상한값 이상인 것을 가리키는 제1 표준값(VH)과 비교되며, 습기 함량이 하한값 이하인 것을 가리키는 제2 표준값(VL)과도 비교된다. 도 8A 및 8B에 도시한 바와 같이, 전압 신호가 제1 표준값(VH) 이상이거나 제2 표준값(VL) 이하이면, 비교기는 제어부(60)로 비정상적 상태의 발생을 알리는 출력을 제공한다. 이 출력에 따라서, 쓰레기 처리장치는 비정상적 상태를 대한 온도 처리를 실행할 수 있다.
본 실시예에서, 전기파 차폐층(4)는 오목부(14) 이외의 센서 하우징(2)의 내측면에 금속 재료를 증착하여 형성된다. 이 경우, 전기파 차폐 수단의 제조비를 줄이며, 센서 하우징을 소형화하는 이점이 있다. 차폐층(4)은 커패시턴스 검출 회로(40)의 제로-전압 지점에 연결되어 있다. 또한, 전극(30, 35)과 인쇄 회로 기판(3) 사이, 및 차폐층(4)과 인쇄 회로 기판 사이의 전기적 연결은 증착된 금속막을 사용하여 형성되는 것이 바람직하다. 예를 들면, 도 9A 및 9B)에 도시한 바와 같이, 인쇄 회로 기판(3)을 지지하기 위해 그것의 상면에 각각의 나사 구멍을 가지는 4개의 기둥이 센서 하우징(2)의 사각형 바닥벽(10)의 4개의 코너에 형성될 수 있다. 금속막은 이 기둥의 하나의 상면에 증착되며, 차폐층까지 연장되어 있다. 인쇄 회로 기판이 나사에 의해 센서 하우징(2)에 고정되면, 습기 센서 회로의 제로-전압 지점(α)은 기둥(18)의 금속막을 통하여 차폐층(4)에 연결될 수 있다. 이렇게 하여 차폐층(4) 및 전극(30, 35)이 증착법에 의해 동시에 센서 하우징(2)에 형성되어, 습기 센서의 제조비를 상당히 감소할 수 있다.
위의 습기 센서의 변형으로서, 금속막을 가지는 기둥이, 인쇄 회로 기판에 형성된 관통공을 통해 기둥의 상면이 노출되는 높이로 형성될 수 있다. 이 경우, 인쇄 회로 기판은 다른 3 개의 기둥에 나사 결합된다. 기둥의 상면으로부터 차폐층까지 뻗어 형성되는 금속막은 습기 센서 회로의 제로-전압 지점(α)과 차폐층 사이의 연결을 만들기 위해 사용된다.
차폐 덮개(5)는 인쇄 회로 기판에 부착된다. 차폐 덮개(5)는 고주파 영역(수십 MHz 내지 수백 MHz)의 전기파로부터 인쇄 회로 기판을 보호하기 유용하며, 동시에 인쇄 회로 기판으로부터 외측으로의 전기파의 방출을 방지한다. 따라서, 인쇄 회로 기판(3)은 전기파로부터 인쇄 회로 기판을 차폐하기 위하여 차폐 덮개(5) 및 차폐층(4) 사이의 공간에 수납된다. 예를 들면, 전극(30, 35)은 리드선을 통해 인쇄 회로 기판(3)의 요구 위치로 연결된다. 또한 도전성 덮개(7)는 리드선 및 커패시터(CE)를 통해 습기 센서 회로의 제로-전압 지점(α)과 전기적으로 연결된다.
다음, 본 발명의 정전 용량형 습기 센서를 사용하는 쓰레기 처리 장치가 설명된다. 쓰레기통의 습기 함량을 검출하는 것은 쓰레기 처리 처리 장치에서 쓰레기의 분해 및 발효를 효과적으로 처리하기 위하여 중요한 일이다. 쓰레기 처리 장치에 본 발명의 습기 센서를 사용하면, 쓰레기통의 광범위한 수분의 양을 직접 검출할 수 있다.
예를 들면, 쓰레기 처리 장치는 그 속에 바이오칩 및 쓰레기가 넣어져 있는 쓰레기통, 쓰레기와 바이오칩(Biochip)을 혼합하기 위한 교반 날개, 및 촉매 탈취(脫臭) 수단을 포함한다. 본 발명의 습기 센서는 볼트 및 너트 등의 픽스처을 사용하여 쓰레기통의 벽면에 부착될 수 있음으로써, 전기적 절연벽(15)의 외측면이 도 7에 도시한 바와 같이, 쓰레기통(100)의 내측벽(102)과 직접 접촉하며, 센서 하우징의 볼록부(14)의 돌출 높이는 쓰레기통의 벽 두께와 대략 동일하게 형성되는 것이 바람직하다. 또한 습기 센서를 쓰레기통에 쉽게 부착하기 위해 센서 하우징 또는 쓰레기통의 외측면에 안내 돌출부를 형성하는 것이 바람직하다.
습기 센서의 전기적 절연벽(15)은 쓰레기통의 내부로 돌출하지 않기 때문에, 쓰레기통의 쓰레기를 휘젖는 동작을 금지될 필요가 없다. 또한 쌀, 곡류, 차(tea)잎, 담배잎, 젖은 찌꺼기, 나무 조각, 흙, 또는 미세한 콘크리트 혼합물 등 쓰레기 종류에 상관없이 정지 상태의 쓰레기, 또는 쓰레기통 속에서 휘저어지는 쓰레기의 수분의 양을 정확히 검출할 수 있다.
본 발명에서, 링 형상 전극의 내주와 중심 거리의 외주 사이의 거리가 일정하게 유지되기 때문에, 전속(電束) 라인의 누설은 감소된다. 따라서, 중심 전극과 쓰레기통 사이의 부유 정전 용량의 영향을 감소할 수 있다. 또한, 중심 전극의 폭, 즉 중심 전극의 직경은 링 형상 전극의 폭과 동일하며, 이들 양 전극은 동일한 양의 전속 라인을 형성한다. 이것은 부유 정전 용량의 또 다른 감소로 이어진다. 결과적으로, 수분의 양의 높은 높은 검출 정밀도를 안정적으로 제공하는 것이 가능하다.
전술한 바와 같이, 이런 종류의 쓰레기 처리 장치는 쓰레기통에서 바이오칩의 존재하에서 쓰레기를 처리한다. 바이오칩이 습기를 함유하기 때문에, 쓰레기통의 수분의 양을 정확하게 검출하기 위해 바이오칩의 수분의 양을 고려할 필요가 있다. 예를 들면, 쓰레기만이 전극들 사이의 습기 검출 영역을 차지하고 있다면, 출력 회로는 쓰레기의 수분 양에만 대응하는 전기 신호을 제공할 수 있다. 이 경우, 수분 양의 검출 정밀도는 감소할 수 있다.
습기 센서의 검출 정밀도를 더 개선하기 위하여, 발명자들은 쓰레기통 안에 놓여진 쓰레기가 약 15 내지 20mm의 평균 크기를 가지면, 쓰레기만이 습기 검출 영역을 차지하는 바람직하지 상황을 피할 수 있음을 발견하였다. 또한 적당한 전극 사이즈 및 전극들 사이의 거리는 다음의 실험에 따라 결정되었다.
본 실험은 도 10에 도시한 용기(104)와, 3가지 종류의 전극(30, 35)의 쌍을 사용하여 수행되었다. 전극의 제1 쌍은 그 각각이 두께 0.1mm, 길이 115mm 및 폭 24mm의 구리박(銅箔)으로 만들어지며, 그 사이의 거리가 2mm가 되도록 평행하게 배치되어 있다. 전극의 제2 쌍은, 그 각각이 두께 0.1mm, 길이 115mm 및 폭 10mm의 구리박으로 만들어지고, 그 사이의 거리가 30mm가 되도록 평행하게 배치되었다. 전극의 제3 쌍은 두께 0.1mm, 길이 115mm 및 폭 5mm, 25mm의 구리박으로 구성되며, 그 사이의 거리가 20mm가 되도록 평행하게 배치되었다. 용기(104)는 전기 절연체 합성 수지 케이스가 사용되었으며, 사이즈 115mm, 두께 1mm의 사각형 바닥벽, 및 이 바닥벽의 외주로부터 높이 40mm 돌출한 측벽, 및 상부 개구부로 구성되었다. 각각의 전극 쌍은 합성 수지 케이스의 바닥벽의 외측면에 부착된다.
다음, 요구되는 수분 레벨을 얻기 위하여 합성 수지 케이스 내에 물이 놓여진다. 전극의 제1 쌍 내지 제3 쌍의 각각에 대하여, 전극들 사이의 커패시턴스 값은 3가지의 상이한 수분 레벨, 즉 5mm, 10mm 및 25mm 하에서 측정되었다. 그 결과가 도 11에 나타나 있으며, 이 그래프에서 수평축은 합성 수지 케이스의 수분 레벨을, 수직축은 측정된 커패시턴스 값을 도시한다. "G1"은 전극의 제1 쌍의 사용하여 측정한 커패시턴스 값을 가리키며, "G2"는 전극의 제2 쌍의 사용하여 측정한 커패시턴스 값을 가리키고, "G3"는 전극의 제3 쌍을 사용하여 측정한 커페시턴스 값을 가리킨다.
도 12A에 도시된 바와 같이, 습기 검출 영역은 전기 절연벽과 직각인 방향으로 전극으로부터 한계 높이(DH)를 가진다. 커패시턴스 값은 한계 높이 이하의 범위 내에서, 즉 습기 검출 영역에서 변화한다. 다시 말하면 커패시턴스 값은 수분 레벨의 높이에 상관없이 습기 검출 영역 외부에서는 거의 변화하지 않는다. 도 11의 그래프에서, 한계 높이(DH)는 평행하게 배치된 전극들의 외측 사이의 거리(DL)의 약 절반임이 발견되었다. 예를 들면, 전극의 제1 쌍을 사용하는 경우, 전극들 외측 사이의 거리(DL)는 50mm(= 24+2+24)이며, 한계 높이(DH)는 약 25mm이다.
따라서, 도 1의 습기 센서를 가진 쓰레기 처리 장치을 사용하는 경우, 전극들의 폭 치수 및 전극들 사이의 거리는 쓰레기만이 습기 검출 영역을 차지하는 바람직하지 못한 상황을 피하기 위해 아래와 같이 결정될 수 있다.
즉, 도 12B에 도시한 바와 같이, 중심 전극(30)의 직경은 d0이고, 링 형상 전극(35)의 폭은 d2이다. 중심 전극 외주와 링 형상 전극의 내주 사이의 거리는 d1이다. 링 형상 전극의 내경 및 외경은 각각 d0 + (d1 * 2) 및 d0 + (d1 * 2) + (d2 * 2)로 주어진다. 또한 d0, d1 및 d2의 합계인 총거리(DL)는 한계 높이(DH)의 2배 이상으로 정하는 것이 바람직하다. 이 조건을 충족하도록 전극을 배치함으로써 쓰레기 처리 장치에 사용된 습기 센서의 검출 정밀도를 더 개선할 수 있다.
위의 조건은 사각형의 중심 전극 및 사각형의 링 형상 전극으로 구성된 전극 배치의 경우에도 이용 가능하다. 즉, 도 13에 도시한 바와 같이, 전극은 사각형의 개방된 중심부를 가지는 링 형상 전극, 및 사각 형상의 중심 전극으로 구성될 수있다. 이 경우, 중심 전극은 중심 전극의 외주가 링 형상 전극의 내주로부터 일정 거리 이격되도록 링 형상 전극의 개방된 중심부에 배치된다.
다음은 본 발명에 따라 정전 용량형 습기 센서의 변형들이다.
도 14에 도시한 바와 같이, 센서 하우징(2)에 차폐층(4) 대신에 차폐 케이스(70)가 배치되는 것이 바람직하다. 이 경우, 차폐 케이스(70)는 개구부(72)를 가지는 바닥벽(74), 및 바닥벽의 외주로부터 위로 돌출하는 측벽으로 구성되며, 개구부(72)를 통하여 차폐 케이스의 내부로 오목부(14)가 노출되도록 센서 하우징(2)에 배치된다. 이 차폐 케이스(70)는 검출 회로(40)의 커패시턴스의 제로-전압 지점과 연결되어 있다.
위의 습기 센서의 또 다른 변형에 따르면, 제1 리브만이 전기 절연벽(15)에의 내측면에 형성될 수 있다. 마찬가지로, 제2 리브만이 전기 절연벽의 내측면에 형성될 수도 있다. 예를 들면, 도 15에 도시한 바와 같이, 제1 리브(16)는 제2 리브(17c 및 17d) 사이의 영역에는 형성될 수 없다.
또한, 습기 센서의 변형으로써, 중심 전극이(30)이 형성되어 있는 제1 전극 영역과 링 형상 전극(35)이 형성되어 있는 제2 전극 영역 사이에 적어도 하나의 단계가 형성될 수 있다. 예를 들면, 도 16A에 도시한 센서 하우징(2)은 제1 전극 영역이 제2 전극 영역보다 더 높이 위치하도록 형성된 중심 스테이지(19)를 가진다.
또한, 쓰레기 처리 장치의 쓰레기통(100)이 곡선 벽면(102)을 가지면, 도 16B에 도시한 바와 같이, 곡면의 전기적 절연벽(15)을 가지는 센서 하우징(2)을 사용하는 것이 바람직하다. 이 경우, 습기 센서는 전기 절연벽의 곡면이쓰레기통(100)의 곡선 벽면과 동일한 높이가 되도록 쓰레기 처리 장치에 부착된다.
전극에 리드선을 연결하는 방법은 제한되어 있지 않다. 예를 들면, 도 17A 및 17B에 도시한 바와 같이, L 형상의 단면을 가지는 터미널 부재(80)는 중심 전극(30) 및 링 형상 전극(35)의 각각에 형성될 수 있다. 이 경우, 인쇄 회로 기판(3)과 이들 전극 사이의 전기적 연결이 용이하고 신뢰성 있게 이루어질 수 있다. 또 다른 대안으로서, 도 18A 및 18B에 도시한 바와 같이, 납땜 접합부(90)가 제2 리브(17d)에 인접한 소정의 위치에 형성될 수 있다면, 비교적 소량의 납땜(94)을 이용하여 리드선(92)을 전극과 연결할 수 있으며, 한편 납땜 접속부의 외부로 납땜 재료(94)가 누설되는 것이 방지된다.
위에서 설명한 습기 센서의 또 다른 변형으로서, 쓰레기 처리 장치의 쓰레기통이 금속 재료로 금속 재료로 만들어지면, 이 쓰레기통은 전극의 하나로 사용될 수 있다. 즉, 도 19에 도시한 바와 같이, 제1 전극(30)은 센서 하우징(2)의 전기적 절연벽(15)의 내측면의 중심에 형성되며, 제1 전극과 협력하여 습기 검출 영역을 형성하는 제2 전극은 금속 재료의 쓰레기통(100)에 의해 제공된다. 이러한 습기 센서의 회로부에서 쓰레기통(100)은 도 20에 도시한 바와 같이, 접지(β)에 연결된다. 회로부의 다른 부품은 도 4의 그것과 실질적으로 동일하다.
상기 내용 참조

Claims (23)

  1. 전기적 절연벽을 가지며, 이 전기적 절연벽의 외측면이 수분의 양이 검출되어져야 하는 공간과 접하는 센서 하우징;
    상기 센서 하우징에 배치되며, 적어도 하나의 전극은 상기 전기적 절연벽의 내측면에 형성되고, 전극들 사이에 형성된 전계가 습기 검출 영역으로서 정의되는 한 쌍의 전극; 및
    상기 습기 검출 영역 내의 수분의 양에 응답하여 변화하는 상기 전극들 사이의 커패시턴스 값을 검출하기 위한 커패시턴스 검출 회로, 및 상기 커패시턴스 검출 회로에 의해 검출된 커패시턴스 값에 따라 수분의 양에 대응하는 전기 신호를 제공하기 위한 출력 회로를 포함하는 회로부
    를 포함하는 정전 용량형 습기 센서.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 전극이 상기 전기적 절연벽의 내측면에 증착되는 금속막인 정전 용량형 습기 센서.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 센서 하우징은 그것의 바닥벽의 내측면에 형성된 오목부, 및 상기 오목부의 마주보는 위치에서 바닥벽 외측면에 형성된 볼록부를 구비하며, 상기 오목부의 바닥면은 상기 전기적 절연벽의 내측면이고, 상기 볼록부의 상면은 상기 전기적 절연벽의 외측면인 정전 용량형 습기 센서.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 전극 쌍은 개방된 중심부를 가지는 링 형상의 전극 및 중심 전극으로 구성되며, 상기 중심 전극은 그것의 외주가 상기 링 형상 전극의 내주(內周)로부터 일정 거리 이격되도록 상기 링 형상 전극의 개방된 중심부에 배치되는 정전 용량형 습기 센서.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 전극 쌍은 원형의 개방된 중심부를 가지는 링 형상 전극 및 원형 형상의 중심 전극을 가지며, 상기 링 형상 전극은, 상기 중심 전극의 외주가 상기 링 형상 전극의 내주로부터 일정 거리 이격되도록 상기 중심 전극에 대해 동심적으로 배치되는 정전 용량형 습기 센서.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 전극 쌍은 사각형의 개방된 중심부를 가지는 링 형상 전극 및 사각형 형상의 중심 전극으로 구성되며, 상기 중심 전극은 그것의 외주가 상기 링 형상 전극의 내주로부터 일정 거리 이격되도록 상기 링 형상 전극의 개방된 중심부에 배치되는 정전 용량형 습기 센서.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 센서 하우징은 상기 전기적 절연벽의 내측면으로부터 돌출하는 복수의 제1 리브를 구비하며, 이 제1 리브는 상기 중심 전극으로부터 반경 방향으로 뻗어 있는 정전 용량형 습기 센서.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 센서 하우징은 상기 전기적 절연벽의 내측면으로부터 돌출하는 적어도 하나의 제2 리브를 구비하며, 이 제2 리브는 상기 중심 전극에 대해 동심적으로 뻗어 있는 정전 용량형 습기 센서.
  9. 제3항에 있어서,
    상기 센서 하우징은 상기 전기적 절연벽의 내측면으로부터 돌출하는 복수의 제1 리브를 구비하며, 이 제1 리브는 상기 전극들 사이에 형성된 대략 전계의 방향으로 뻗어 있는 정전 용량형 습기 센서.
  10. 제3항에 있어서,
    상기 센서 하우징은 상기 제1 리브의 뻗어 있는 방향이 상기 전극들 사이에 형성된 전계의 방향과 대략 직각이 되도록, 상기 전기적 절연벽의 내측면으로부터 돌출하는 적어도 하나의 제2 리브를 구비하는 정전 용량형 습기 센서.
  11. 제4항에 있어서,
    상기 링 형상 전극의 폭이 상기 중심 전극의 폭과 대략 동일한 정전 용량형 습기 센서.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 회로부는 상기 출력 회로로부터 제공되는 상기 전기 신호에 대응하는 수분 양의 변화를 소정의 값과 비교함으로써 비정상적 상태를 검출하기 위한 신호 처리 수단을 포함하는 정전 용량형 습기 센서.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 각각의 전극들의 노출된 표면이 전기적 절연 재료로 코팅되는 정전 용량형 습기 센서.
  14. 제3항에 있어서,
    개구부를 가지는 바닥벽 및 상기 바닥벽의 외주로부터 위로 돌출하는 측벽으로 구성되는 차폐 케이스를 포함하며, 이 차폐 케이스는, 상기 센서 하우징의 상기 오목부가 상기 개구부를 통해 상기 차폐 케이스의 내부로 노출되도록 상기 센서 하우징 내에 배치되고, 상기 차폐 케이스는 상기 커패시턴스 검출 회로의 제로-전압 지점에 연결되는 정전 용량형 습기 센서.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 센서 하우징 내에 배치되는 차폐 덮개를 포함하며, 상기 회로부의 전자 부품을 장착하기 위한 인쇄 회로 기판은 상기 차폐 케이스와 상기 차폐 덮개 사이에 수납되는 정전 용량형 습기 센서.
  16. 제2항에 있어서,
    금속 도금에 의해 상기 금속막에 형성되는 추가적 금속층을 포함하는 정전 용량형 습기 센서.
  17. 제3항에 있어서,
    상기 전극 쌍은 상기 오목부의 바닥에 형성된 다음, 상기 오목부 내에 전기적 절연 재료가 채워지는 정전 용량형 습기 센서.
  18. 제3항에 있어서,
    상기 오목부 이외의 상기 센서 하우징의 내측면에 금속 재료를 증착하여 형성되는 전기파 차폐층을 포함하며, 상기 차폐층은 상기 커패시턴스 검출 회로의 제로-전압 지점에 연결되는 정전 용량형 습기 센서.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 전극들과 상기 회로부의 전자 부품을 장착하는 인쇄 회로 기판 사이, 및 상기 전기파 차폐층과 상기 회로 기판 사이의 전기적 연결이, 증착된 금속막을 사용하여 형성되는 정전 용량형 습기 센서.
  20. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 전극이 인서트 성형에 의해 상기 전기적 절연벽의 내측면에 형성되는 금속막인 정전 용량형 습기 센서.
  21. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 전극이 상기 전기적 절연벽의 내측면에 접합된 금속막인 정전 용량형 습기 센서.
  22. 상기 센서 하우징을 얻기 위해 합성 수지 재료를 성형하는 단계;
    상기 센서 하우징에 금속막에 금속막을 형성하기 위해 금속 재료를 증착하는 단계;
    상기 전극 쌍을 얻기 위해 상기 센서 하우징으로부터 상기 금속막을 선택적으로 제거하는 단계
    를 포함하는 제1항의 정전 용량형 습기 센서의 제조 방법.
  23. 제1항의 정전 용량형 습기 센서를 사용하는 쓰레기 처리 장치.
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