KR100329274B1 - 세탁기의 수질감지장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 세탁기의 작동효율 및 안전성 향상에 도움이 되는 수질감지장치에 관한 것으로, 본 발명에 따른 세탁기의 수질감지장치는 급수밸브(10)로 부터 세제통(20)을 거쳐 세탁조로 연결되는 유로상에서 세제통(20)에 앞서 위치되는 전도도센서(30)와 온도센서(40) 및, 상기 전도도센서(30)의 작동상 안전성을 높이기 위한 안전수단을 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 안전수단은 마이컴(14)으로부터 트랜지스터(15)를 거쳐 전달되는 펄스신호를 내부 권선비에 따라 전도도센서(30) 측에 변환 유기시키며, 동시에 전도도센서(30)에서 측정된 전압차를 증폭하여 펄스신호화 하는 펄스 트랜스포머(32)와; 상기 펄스 트랜스포머(32)로 부터 출력된 펄스신호에 혼입된 맥동성분을 제거하기 위한 전압평활부(34)와, 펄스신호의 피크치를 조정하는 피크전압 조절부(36)로 이루어진다. 또한, 상기 각 센서(30)(40)는 부식에 강한 스테인레스나 구리 등의 재질로 이루어진다.

따라서, 상술한 바와 같은 본 발명에 따른 세탁기의 수질감지장치에 의하면 첫째, 전도도센서(30) 및 온도센서(40)의 위치상, 세제통(20)을 거치기 전에 세탁수의 경도를 파악하여 세탁수의 경도에 따라 적절한 세탁조건을 미리 설정할 수 있기 때문에 세탁기의 효율적인 사용에 도움이 되고, 둘째, 안전수단의 작동에 의해 전도도센서(30)의 작동 시 세탁기 사용자가 감전되는 등의 안전사고를 미연에 방지할 수 있기 때문에 세탁기의 안전성 향상에 도움이 되며, 셋째, 각 센서(30)(40)의재질적인 특성상 내구성이 강화됨으로써 세탁기의 상품성 향상에 도움이 된다는 이점이 있다.

Description

세탁기의 수질감지장치{Water hardness Sensing unit of Washing machine}

본 발명은 세탁기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 세탁기의 작동효율 및안전성 향상에 도움이 되는 수질감지장치에 관한 것이다.

일반적으로 전자동 세탁기는 하나의 세탁조 내에서 세탁, 헹굼, 탈수의 모든 행정이 진행되며, 세제의 투여 및 행정전환 시에 필요한 급수 및 배수작용 등이 자동 수행되는 것으로, 저수조와, 상기 저수조에 내장되며 펄세이터(pulsator)가 구비된 세탁조와, 세탁수의 급배수를 위한 급배수밸브와, 세탁조를 구동시키기 위한 구동모터 및 각종 감지수단, 그리고 상기 감지수단에서 보내온 신호를 바탕으로 투여되는 세제의 양이나 세탁패턴 등을 결정하고 세탁기의 작동을 제어하는 마이컴을 포함하여 구성되어 있다.

여기서, 상기 감지수단은 도 1에 나타난 것과 같이 세탁수의 전도도를 측정하는 전도도센서(10) 및 세탁수의 온도를 측정하는 온도센서(12)로 구성된 수질감지장치와, 세탁조에 저장된 세탁수의 양을 측정하는 수위센서(미도시) 등으로 이루어져 있는데, 상기 전도도센서(10)는 소정의 간격을 두고 떨어진 상태에서 세탁조 내의 세탁수와 접촉 가능하게 설치된 두개의 전도편을 기본적인 구성으로 하여 이루어져 있다.

이와 같은 수질감지장치에서는 전도도센서의 양 전도편 사이에 흐르는 세탁수의 전도도와, 온도센서(12)를 통해 측정한 세탁수의 온도값을 마이컴(14)에서 조합 환산하여 세탁수의 경도를 파악하게 되는데, 이와 같은 세탁수의 경도파악은 세탁수의 전도도가 마그네슘이온(Mg²⁺) 및 칼슘이온(Ca²⁺) 등의 경도성분 함유량과 세탁수의 온도에 따라 달라진다는 원리가 응용된 것이다. 즉, 마이컴(14)에서는 전도도를 결과값으로 하고, 경도성분 함유량과 세탁수의 온도를 상기 결과값을 결정하는 두개의 변수로 하는 경도결정 공식에, 측정된 전도도(결과값)와 세탁수의 온도(제1변수)를 대입함으로써 경도성분 함유량(제2변수)을 측정한 다음, 이를 경도단위(ppm)로 환산하는 방식으로 세탁수의 경도를 측정하게 된다.

여기서, 세탁수의 경도를 측정하는 이유는, 계면활성제 등의 세제성분과 빠르게 반응하여 불활성 물질을 생성하는 경도성분의 특성상, 세탁수의 경도를 측정함으로써 상대적으로 세탁수에 잔류된 세제량을 파악하기 위해서이다.

즉, 세탁조 내에 급수된 세탁수의 경우, 세제통을 거치면서 세제를 함유한 상태이기 때문에 세탁공정이 종료된 후, 세탁수의 경도를 측정하여 세탁수에 용해된 세제의 양을 파악한 다음, 이를 기준으로 헹굼 횟수를 정하거나, 일정횟수의 헹굼을 거친 후라면 추가 헹굼이 필요한지를 알 수 있게 되며, 헹굼행정이 종료된 다음에는 헹굼수에 함유된 세제의 잔량을 파악하여 탈수행정으로의 진행 가능여부를 결정하게 되는 것이다.

한편, 전술한 바와 같이 물의 경도성분은 세제성분과 결합하여 세탁에 기여하지 않은 불활성 물질을 생성하므로, 세탁을 위해 공급되는 물에 대한 경도측정은 세제 투입량 결정을 위한 기준이 되는데, 종래의 수질측정장치에 의하면 이미 세제가 용해된 상태의 세탁수에 대한 경도를 감지할 수 있을 뿐, 세탁을 위해 공급되는 물 원래의 경도는 감지할 수 없기 때문에 세제의 투입량에 대한 결정을 수위센서를 통한 세탁수의 양만을 기준으로 하게된다. 따라서, 세제 투입량을 보다 정밀하게 조절할 수 없는 등 세탁기의 작동상 효율이 떨어진다는 문제점이 있다.

또한, 종래 수질감지장치에 의하면 전도도센서(10)의 작동특성상 양 전도편 사이에 전압이 인가되기 때문에 전도도센서(10)의 작동시간 동안 세탁조 내의 세탁수가 통전상태를 유지하게 된다. 따라서, 전도도센서(10)가 작동되는 도중에 사용자가 세탁기 뚜껑을 열고 세탁물을 추가하거나 하기 위해 세탁수에 손을 담그게 되면 감전사고가 발생하는 등 세탁기의 사용상 안전성이 떨어진다는 문제점이 발생한다.

본 발명은 상기한 종래 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 그 위치 및 구성상 세탁기의 작동효율 및 안정성 향상에 도움이 되는 수질감지장치의 제공을 목적으로 한다.

도 1은 일반적인 세탁기에 구비된 수질감지장치의 구성을 나타낸 회로도이다.

도 2는 본 발명에 따른 세탁기의 수질감지장치가 취부된 위치를 나타낸 개략적인 단면도이다.

도 3은 본 발명에 따른 세탁기의 수질감지장치 구성을 나타낸 회로도이다.

도 4는 본 발명에 따른 세탁기의 수질감지장치의 구조를 나타낸 개략도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10: 급수밸브 11: 드레인홀

20: 세제통 14: 마이컴

15: 트랜지스터 30: 전도도센서

32: 펄스 트랜스포머 34: 전압 평활부

36: 피크전압 조절부 40: 온도센서

상기 목적을 이루기 위하여 제공되는 세탁기의 수질감지장치는, 급수밸브로 부터 세제통을 거쳐 세탁조로 연결된 유로상에서 세제통에 앞서 위치되는 전도도센서와 온도센서 및, 전도도센서의 작동상 안전성을 높이기 위한 안전수단을 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 안전수단은 마이컴으로부터 트랜지스터를 거쳐 전달되는 펄스신호를 내부 권선비에 따라전도도센서 측에 변환 유기시키며, 동시에 전도도센서에서 측정된 전압차를 증폭하여 펄스신호화 하는 펄스 트랜스포머와; 상기 펄스 트랜스포머로 부터 출력된 펄스신호에 혼입된 맥동성분을 제거하기 위한 전압평활부와;펄스신호의 피크치를 조정하는 피크전압 조절부로 이루어진다.

또한, 상기 각 센서는 부식에 강한 스테인레스나 구리 등의 재질로 이루어진다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도 2 부터 도 4를 참조로 하여 상세하게 설명하며, 본 발명의 내용 중 종래구성과 동일한 부분에 대해서는 동일한 부호를 부여하고, 그 설명을 생략하기로 한다.

우선, 본 발명의 실시예에 따른 수질감지장치는 도 2에 나타난 것과 같이 급수밸브(10)로부터 세제통(20)을 거쳐 세탁조로 연결된 유로상에 위치되는 전도도센서(30) 및 온도센서(40)와, 상기 전도도센서(30)의 작동안전성을 높이기 위한 안전수단을 포함하여 이루어지는데, 상기 안전수단은 도 3에 나타난 것과 같이 마이컴(14)으로부터 트랜지스터(15)를 거쳐 전달되는 펄스신호를 내부 권선비에 따라 전도도센서(30) 측에 변환 유기시키며, 동시에 전도도센서(30)에서 측정된 전압차를 증폭하여 펄스신호화 하는 펄스 트랜스포머(32)와, 상기 펄스 트랜스포머(32)로 부터 인가된 펄스신호에 혼입된 맥동성분을 제거하기 위한 전압 평활부(34)와, 펄스신호의 피크치를 조정하는 피크전압 조절부(36)를 포함하여 이루어진다.

여기서, 본 실시예에 따른 수질감지장치는 도 4에 나타난 것과 같이 안전수단을 구성하는 각 회로요소들이 각 센서(30)(40)와 일체로 구성된 케이스(50) 내에 구비되는 단일구조체 형태로 이루어지거나, 이와 달리 상기 안전수단을 구성하는 회로요소들이 세탁기의 메인기판에 구성되는 분리형태로 이루어질 수 있다.

더불어, 본 실시예에 따른 수질감지장치의 구성요소 중에서 각 센서(30)(40)를 비롯하여 그 작동시 세탁수와 접하는 소위 접수(接水)부위는 내부식성 및 전도성이 좋은 스테인레스나 구리 등의 재질로 이루어진다.

도 2에서 미설명된 부호 11은 세탁수의 급수작용이 중단된 다음, 유로상에 고인 세탁수를 세탁조로 배수하기 위한 드레인홀을 나타낸다.

상술한 바와 같은 본 발명의 수질감지장치 및 세탁기 제어방법에 의해 이루어지는 세탁기의 작동에 대해 설명하면 다음과 같다.

우선, 세탁기의 작동이 시작되면, 전도도센서(30) 및 온도센서(40)에 전원이 인가되고, 급수밸브(10)로부터 세탁조로 세탁수가 급수되며, 각 센서(30)(40)는 그 위치상 세제통(20)의 상방에서, 급수되는 세탁수와 접하게 된다. 이때, 전도도센서(30)에는 마이컴(14)에서 전달되는 펄스신호가 트랜지스터(15)에 의해 스위칭된 다음, 펄스 트랜스포머(32)에 의해 낮은 전압으로 변환 유기되며, 상기 전도도센서(30)에 의해 감지되는 전도도 차이는 역으로 펄스 트랜스포머(32)에 의해 증폭되어 마이컴(14)으로 전달된다.

여기서, 상기 펄스 트랜스포머(32)에 의해 증폭된 펄스신호는 전압 평활부(34)를 거치면서 평활 처리되어 혼입된 맥동성분이 제거되고, 이어서, 피크전압 조절부(36)를 거치면서 피크치가 조정되어 보다 안정된 상태로 마이컴(14)에 입력된다.

마이컴(14)에서는 안전수단에 의한 이른바 안정화 과정을 거친 펄스신호를 인가 받아 세탁수의 전도도를 측정하게 되며, 이러한 세탁수의 전도도를 온도센서(40)에서 검출된 세탁수의 온도정보와 조합함으로써 세탁수의 경도를 파악하고, 파악된 세탁수의 경도에 따라 보다 적절한 세탁조건(세제 투입량, 세탁시간,헹굼횟수 등)을 결정하게 된다.

따라서, 본 실시예에 의한 수질감지장치에 의하면 각 센서(30)(40)가 세탁조와 격리 위치됨으로써 그 작동 시 세탁조에 저수된 세탁수에 까지 측정전압이 인가될 가능성이 적으며, 측정전압이 인체에 해를 미치지 않은 정도로 낮게 형성된 상태이기 때문에, 세탁조 내의 세탁수에 까지 측정전압이 인가된 상태에서 사용자가 세탁수와 접촉하더라도 감전으로 인해 상해를 입는 등의 사고가 방지된다. 더불어, 전도도센서(30)에서 마이컴(14)으로 입력되는 펄스 신호가 전압 평활부(34) 및 피크전압 조절부(36)에 의해 안정된 상태로 전환되기 때문에 더욱 정밀한 전도도 측정이 가능해진다.

그리고, 본 실시예에 따른 수질감지장치는, 전술한 바와 같이 각 센서(30)(40) 및 그 주위의 접수부위가 스테인레스나 구리 등과 같이 내부식성이 강하고, 전도성이 높은 재질로 이루어지기 때문에 그 내구성이 향상된다.

본 발명에 따른 세탁기의 수질감지장치에 의하면 첫째, 전도도센서 및 온도센서의 위치상, 세제통을 거치기 전에 세탁수의 경도를 파악하여 세탁수의 경도에 따라 적절한 세탁조건을 미리 설정할 수 있기 때문에 세탁기의 작동효율 향상에 도움이 되고, 둘째, 안전수단의 작동에 의해 전도도센서의 작동 시 세탁기 사용자가 감전되는 등의 안전사고를 미연에 방지할 수 있기 때문에 세탁기의 안전성 향상에 도움이 되며, 셋째, 각 센서의 재질적인 특성상 내구성이 강화됨으로써 세탁기의 상품성 향상에 도움이 된다는 이점이 있다.

Claims (3)

1. 세탁수의 온도를 감지하는 온도센서와,

   상기 세탁수의 전도도를 측정하는 전도도센서

   를 포함하는 세탁기의 수질감지장치에 있어서;

   상기 온도센서와 전도센서는 급수밸브로 부터 세제통을 거쳐 세탁조로 연결된 유로상에서 세제통에 앞서 위치되며,

   전도도센서의 작동상 안전성을 높이기 위한 안전수단을 더욱 포함하여 구성되는 세탁기의 수질감지장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 안전수단은

   마이컴으로부터 트랜지스터를 거쳐 전달되는 펄스신호를 내부 권선비에 따라전도도센서 측에 변환 유기시키며, 동시에 전도도센서에서 측정된 전압차를 증폭하여 펄스신호화 하는 펄스 트랜스포머와;

   상기 펄스 트랜스포머로 부터 출력된 펄스신호에 혼입된 맥동성분을 제거하기 위한 전압평활부와;

   펄스신호의 피크치를 조정하는 피크전압 조절부

   로 이루어지는 것을 특징으로 하는 세탁기의 수질감지장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 각 센서는

   부식에 강한 스테인레스나 구리 등의 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 세탁기의 수질감지장치.