KR101036477B1 - 스팀발생장치 및 이를 이용한 세탁기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스팀발생장치 및 이를 이용한 세탁기에 관한 것이다. 본 발명은 공통전극부와, 저수위를 감지하는 저수위 전극부와, 고수위를 감지하며 하단은 상기 저수위 전극부의 하단보다 상부에 위치하며, 상단은 상기 저수위 전극부의 상부에 위치하는 고수위 전극부를 포함하는 스팀발생장치를 제공한다.

스팀발생장치, 수위센서, 수용부

Description

스팀발생장치 및 이를 이용한 세탁기{Steam generator and washing machine using the same}

본 발명은 세탁기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 세탁기에 공급하는 스팀을 만드는 스팀발생장치 및 이를 이용한 세탁기에 관한 것이다.

일반적으로 세탁기는 펄세이터를 회전시킴에 따라 발생되는 수류에 의해 세탁하는 방식의 펄세이터형 세탁기와, 대략 수평으로 설치된 드럼을 회전시킴에 따라 드럼 내부에서 발생하는 세탁수와 세탁물의 낙차와 마찰력을 이용하여 세탁하는 방식의 드럼 세탁기로 대별된다.

한편, 최근에는 스팀을 이용하여 세탁 등을 행하는 세탁기 특히 드럼 세탁기가 제안되고 있다. 세탁 등에 스팀을 사용하면, 물 및 전기를 절약할 수 있으며, 세탁력을 향상시킬 수 있다. 또한, 구김, 냄새 등을 제거할 수도 있다.

도 1을 참조하여, 스팀을 이용하는 드럼 세탁기를 설명하면 다음과 같다.

드럼 세탁기는 외관을 이루는 캐비닛(10)과, 상기 캐비닛(10) 내에 수평으로 지지되어 세탁수를 저장하는 원통형의 터브(20)와, 상기 터브(20) 내에 회전 가능하게 설치된 드럼(30)과, 상기 드럼(30)을 구동시키기 위한 구동 모터(미도시)를 포함하여 구성된다. 상기 캐비닛(10)은, 전면에 세탁물을 투입 및 인출 가능하도록 상기 드럼(30) 내부와 연통되는 투입구(13)가 형성되고, 상기 투입구(13)를 개폐 가능하도록 도어(11)가 설치된다. 그리고, 드럼 세탁기의 일측에는, 외부의 수도관(미도시) 등에 연결되어 상기 터브(20)에 세탁수를 급수하기 위한 급수밸브(15)가 구비된다. 그리고, 통상 세제통(27)과 급수밸브(15)의 사이에는 온수관(25a) 및 냉수관(26)에 연결된다.

한편, 드럼(30) 내부로 스팀을 공급하기 위한 스팀발생장치(50)가 구비되며, 상기 스팀발생장치(50)에는 물을 공급하는 급수호스(25)와 발생된 스팀을 드럼(30)으로 공급하는 스팀공급관(53)이 연결된다. 급수호스(25)는 통상 급수밸브(15)의 온수측에 연결된다. 스팀공급관(53)은, 상기 드럼(30)의 내부 공간으로 스팀을 원활하게 분사 가능하도록 그 끝부분이 노즐형상으로 형성됨이 바람직하며, 스팀의 토출이 이루어지는 끝단이 상기 드럼(30)의 내부로 노출되도록 설치됨이 바람직하다.

도 2 및 도 3을 참조하여, 상기 스팀발생장치(50)의 구조에 대해 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

상기 스팀발생장치(50)는, 외관을 이루고 물을 저장하기 위한 공간을 형성하는 하부 하우징(81)과, 상기 하부 하우징(81) 상면에 결합되는 상부 하우징(82)과, 상기 스팀발생장치(50) 내부에 저장된 물을 가열하기 위한 히터(55)를 포함하여 이루어진다.

상부 하우징(82)의 일측에는 급수호스(25)와 연결되어 물이 상기 스팀발생장 치(50) 내부로 유입되는 급수구(52a)가 형성되고, 다른 일측에는 생성된 스팀을 드럼(20)으로 공급하기 위한 스팀공급관(53)과 연결되는 토출구(52b)가 형성된다.

히터(55)는 상기 상부 하우징(81)의 저부에 설치되어 있어서, 상기 스팀발생장치(50)에 물이 유입되면 물에 완전히 잠긴 상태에서 작동한다. 이를 위하여, 상부 하우징(82) 일측에는 내부에 저장되는 물의 수위를 감지하기 위한 수위센서(60)가 설치된다. 수위센서(60)는 상기 스팀발생장치(50) 내부에 저장되는 물의 수위를 측정하여, 저장되는 물의 양이 항상 적정한 수준을 유지할 수 있도록 작동한다. 즉, 상기 스팀발생장치(50) 내부에 저장된 물의 수위가 기준값보다 낮으면 급수밸브(15)를 개방하여 물을 보충하고, 내부에 저장된 물의 수위가 기준값보다 높은 경우에는 상기 급수밸브(15)를 차단하여 급수를 중단하고 상기 히터(55)를 가동시켜 스팀을 발생시키도록 작동한다.

한편, 히터(55)에 의해 가열되는 물과 스팀의 온도를 측정하기 위한 온도센서(57)가 설치된다. 상기 온도센서(57)는 상기 스팀발생장치(50)의 온도를 측정하여 기준값 이상의 온도가 되면 상기 히터(55)의 전원을 차단하여 상기 히터(55)의 과열을 방지한다.

수위센서(60)를 상세히 설명하면 다음과 같다.

종래의 수위센서(60)는, 외관을 이루고 상기 스팀발생장치(50)에 고정하기 위한 리셉터클 하우징(receptacle housing)(61)과, 상기 리셉터클 하우징(61)의 하측으로 설치되어 상기 스팀발생장치(50) 내부에 저장된 수위를 감지하는 각 전극부(62, 63, 64)를 포함하여 이루어진다.

상기 각 전극부(62, 63, 64)는, 상기 스팀발생장치(50) 내부에 저장될 물의 수위를 감지할 수 있도록 상기 상부 하우징(81)의 저면으로부터 적절한 높이로 설치된다.

상술한 종래의 세탁기용 스팀발생장치는 다음과 같은 문제점이 있었다.

종래에는 수위센서의 오작동의 우려가 있었다. 그 이유는 다음과 같다. 수위센서는 각 전극부가 물에 잠기면서 전류가 흐르게 되면 수위를 감지하게 된다. 그런데, 스팀발생장치 내부의 온도 증가로 인하여 물이 끓을 때 발생하는 기포(bubble)가 급격히 튀게 되고, 급격히 튄 기포가 상기 스팀발생장치 내부에 부딪혀 사방으로 흩어져 상기 각 전극부 등에 부딪쳐 수막을 형성하여 수위센서가 오작동을 일으키는 경우가 발생하였다.

또한, 물이 스팀발생장치의 내부에 공급될 때 물의 일부가 튀어 물이 전극에 닿는 경우에도 오작동의 우려가 있었다. 또한, 세탁시에 세탁기에 진동이 발생하여 이러한 진동이 스팀발생장치에 전달되어 상기 스팀발생장치가 진동하여 물이 출렁거려 출렁거린 물이 전극에 닿는 경우에도 오작동의 우려가 있었다.

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 수위센서의 오작동을 효과적으로 방지할 수 있는 스팀발생장치를 제공하는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 공통전극부와; 저수위를 감지하는 저수위 전극부와; 고수위를 감지하며, 하단은 상기 저수위 전극부의 하단보다 상부에 위치하며, 상단은 상기 저수위 전극부의 상부에 위치하는 고수위 전극부를 포함하는 스팀발생장치를 제공한다. 상기 저수위 전극부와 상기 고수위 전극부는 일정 거리 이상 이격되어 위치하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 고수위 전극부는 상기 스팀발생장치의 상부로 돌출되어 설치되는 것이 바람직하다. 이때, 상기 스팀발생장치의 상부 하우징은 상부로 돌출되는 돌출부를 가지며, 상기 상기 고수위 전극부는 상기 돌출부에 설치되는 것이 바람직하다.

본 발명의 다른 실시 형태에 의하면, 상기 스팀발생장치는 상기 고수위 전극부를 둘러싸는 고수위 전극부용 수용부를 더욱 포함하는 것이 바람직하다. 이때, 상기 고수위 전극용 수용부의 하단은 상기 고수위 전극부의 하단보다 상부에 위치하는 것이 바람직하다. 그리고, 상기 고수위 전극용 수용부에는 개구부가 형성될 수 있다.

본 발명의 다른 실시 형태에 의하면, 고수위 전극부는 물과 접촉하는 전극과, 상기 전극에 결합되는 단자부를 포함하는 포함하여 구성된다. 상기 전극과 상기 단자부는 원주 코킹에 의하여 결합되는 것이 바람직하다. 그리고, 상기 전극과 상기 단자부는 동일 재질인 것이 바람직하다.

본 발명의 다른 실시 형태에 의하면, 공통전극부와; 저수위를 감지하는 저수위 전극부와; 고수위를 감지하며, 상기 저수위 전극부와 일정 거리 이상 이격되어 위치하는 고수위 전극부를 포함하는 스팀발생장치를 제공한다. 상기 저수위 전극부와 고수위 전극부는 분리되는 것이 바람직하다. 그리고, 상기 고수위 전극부를 감싸는 고수위 전극부용 수용부에 의하여 상기 저수위 전극부와 고수위 전극부가 분리되는 것이 더욱 바람직하다.

본 발명에 따른 스팀발생장치의 효과를 설명하면 다음과 같다.

첫째, 본 발명에 따르면, 수위센서의 전극부를 둘러 감싸도록 수용부를 형성함으로써, 기포 등에 의한 수막, 진동 등에 의한 수위센서의 오작동을 효율적으로 방지할 수 있다.

둘째, 본 발명에 따르면, 고수위 전극부를 개량함으로써 보다 효율적으로 수위센서의 오동작을 방지할 수 있는 이점이 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

한편, 이하에서 종래와 동일한 구성 요소에 대하여는 종래와 동일한 도면 번호를 부여하며, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 4 내지 도 6을 참조하여, 본 발명에 따른 스팀발생장치의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 스팀발생장치도, 하우징(80)과, 온도센서(57)와, 수위센서(60)를 포함하여 구성된다. 수위센서(60)는 하우징(80)의 외부에 설치되는 리셉터클 하우징(61)과 상기 리셉터클 하우징(61)의 하부로 다수개의 전극부(62, 63, 64)를 포함하여 구비된다. 그리고, 본 발명에서는 수위센서(60)의 전극부(62 ,63, 64)를 수용하는 수용부(70)을 더욱 포함하여 구성된다.

상기 각 전극부(62, 63, 64)의 개수는 이에 한정되지 않으며 측정하려는 수위에 따라서 결정할 수 있으며, 스팀발생장치(50) 내부에 저장될 물의 수위를 감지할 수 있도록 하부 하우징(81)의 저면으로부터 적절한 높이로 설치된다. 도 4 및 도 5에서는 3개의 전극부, 즉 수위 감지를 위한 기준 전극이 되는 공통전극부(62)와, 저수위를 감지하기 위한 저수위 전극부(63)와, 고수위를 감지하기 위한 고수위 전극부(64)를 도시하였다. 공통전극부(62)의 길이는 적어도 상기 저수위 전극부(63)의 단자 길이와 동일하거나 보다 길게 형성되는 것이 바람직하다. 그리고, 도 6에 도시한 바와 같이, 전극부는 통상 전극(64a)과 상기 전극을 감싸는 전극피막(64b)으로 구성된다.

이와 같이 구성된 상기 수위센서(60)의 작동 원리를 간단히 설명하면 다음과 같다.

스팀발생장치(50) 내부에 저장된 물에 상기 공통전극부(62)와 상기 저수위 전극부(63)가 잠기면, 물을 매개로 하여 전류가 흐르게 되어 저수위 감지 신호를 발생시킨다. 그리고, 상기 스팀발생장치(50)에 저장된 수위가 높아져 상기 고수위 전극부(64)까지 물에 잠기면 전류가 흘러 고수위 감지 신호를 발생시키게 된다

한편, 물이 끊게 되면 기포가 급격히 발생되어 발생된 기포가 전극부(62, 63, 64)에 붙어 오작동의 우려가 있다. 또한, 급수구(52a)를 통하여 공급된 물이 튀어 오작동의 우려도 있다. 또한, 세탁기의 동작시에 어느 정도의 진동은 피하기 어려우며, 이에 따라 스팀발생장치도 진동하여 내부에 저장된 물이 출렁거릴 우려가 있다. 따라서, 이러한 것들에 기인한 수위센서(70)의 오작동을 방지하기 위하여, 본 발명에서는 수용부(70)가 구비된다.

상기 수용부(70)를 상세히 설명하면 다음과 같다.

기본적으로 수용부(70)는 전극부(62, 63, 64) 주위를 감싸며, 하부가 개구된 구조를 가지면 된다. 그리고, 수용부(70)에는 개구부(70s)가 형성되는 것이 바람직하다. 만약, 수용부(70)의 선단이 전극부(62, 63, 64)의 선단보다 상측에 위치하면 개구부를 형성하지 않아도 된다. 이러한 조건을 만족하면, 수용부(70)는 어떠한 형상이라도 가능하지만, 도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이 상기 수용부(70)는 전체적으로는 장방형이며, 개구부(70s)는 슬릿 형상인 것이 바람직하다. 그리고, 개구부(70s)의 상단은 적어도 고수위 전극부(63)의 하단보다 높게 위치하는 것이 바람직하다.

한편, 하부 하우징(81)에는 상부 하우징(82)의 수용부(70)에 대응하는 위치 로 상기 상부 하우징(82)의 수용부(70)과 연결되거나, 내부에 위치하는 하부수용부(미도시)를 구비할 수도 있다. 이와 같이, 상부 하우징의 수용부(70)과 하부수용부을 결합시키더라도, 개구부(70s)을 통하여 물이 수용부(70) 내부로 유입되어 상기 수위센서(60)의 각각의 전극부(62, 63, 64)에 접촉할 수 있게 된다.

상기와 같이 구성된 본 발명 드럼 세탁기의 스팀발생장치에 따른 실시예의 작용을 설명하면 다음과 같다.

급수구(52a)를 통하여 스팀발생장치(50) 내부로 물이 유입된다. 수위센서(60)는 스팀발생장치(50) 내부에 저장된 물에 공통전극부(62)와 저수위 전극부(63)가 잠기면, 물을 매개로 하여 전류가 흐르게 되어 저수위 감지 신호를 발생시킨다. 그리고, 스팀발생장치(50)에 저장된 수위가 높아져 상기 고수위 전극부(64)까지 물에 잠기면 전류가 흘러 고수위 감지 신호를 발생시키게 된다. 따라서, 상기 수위센서(60)는 상기 각 전극부(62, 62, 63)가 물에 잠기면서 전류가 흐르게 되면 수위를 감지하게 된다.

상술한 실시예에서 설명한 바와 같이, 수용부(70)을 설치하면 수위센서(60)의 오작동을 방지하는 것이 가능하다. 그런데, 도 6에 도시한 바와 같이, 상술한 실시예에서는 구조적으로 고수위 전극부의 길이(h1)가 작고, 저저수위 전극부에 인접하여 설치되어 있다. 또한, 수용부(70)의 개구부(70s) 형성 부분의 길이(h2)도 작다. 따라서, 저수위 전극부(64a)와 고수위 전극부(64b)의 사이에 물방울이나 기포(B) 등에 기인한 수막이 형성되어 수위센서의 오동작이 발생할 수 있다. 따라서, 후술하는 ltf시예에서는 수위센서의 오동작을 더욱 방지하는 것이다.

도 7을 참조하여, 본 발명의 스팀발생장치의 다른 실시예를 설명하면 다음과 같다.

본 실시예의 기본 원리는 상술한 실시예와 동일하다. 다만, 본 실시예에서는 고수위 전극부의 구조 및 설치 위치를 개량한 것이다.

본 실시예에서는 고수위 전극부(640)의 길이(h3)가 상술한 실시예에 비하여 상대적으로 길다. 다만, 이 경우에도 원래 의도된 고수위를 감지하기 위해서는 고수위 전극부(640)의 하단은 원래의 고수위 전극부의 하단(도 7에서 은선으로 표시됨)과 일치하여야 한다. 여러 가지 방식으로 이를 구현할 수 있으나, 이를 위하여 본 실시예에는, 고수위 전극부(640)의 전체적인 길이(h3)는 크게 하고, 고수위 전극부(640)의 하단은 원래의 고수위 전극부(은선으로 표시됨)의 하단에 위치시켰다. 이렇게 하기 위해서는 고수위 전극부(640)가 설치되는 상부 하우징(82)의 부분은 상부로 돌출시키는 것이 바람직하다. 이때, 통상 스팀발생장치의 상부 하우징(82)은 상부로 돌출되는 돌출부(82a)를 가지므로, 별도의 돌출부를 상부 하우징에 형성하지 않고 기존의 돌출부(82a)에 상기 고수위 전극부(640)가 설치되는 것이 바람직하다.

한편, 고수위 전극부(640)는 종래와 같이 저수위 전극부에 인접하여 배치할 수도 있지만, 도 7에 도시한 바와 같이, 저수위 전극부(63)와 고수위 전극부(640)는 일정 거리 이상 이격되어 분리하여 설치하는 것이 바람직하다. 이렇게 하면, 고수위 전극부(640)의 부분에 상기 고수위 전극부(63)를 수용하는 수용부를 설치하지 않을 수도 있지만, 상기 고수위 전극부(640)를 둘러싸는 고수위 전극부용 수용 부(700)를 더욱 포함하는 것이 바람직하다. 이 때, 상기 고수위 전극용 수용부(700)의 하단은 상기 고수위 전극부(640)의 하단보다 상부에 위치하는 것이 바람직하다. 물론, 고수위 전극용 수용부(700)의 하단은 상기 고수위 전극부(640)의 하단에 근접하여 설치하되, 상기 고수위 전극용 수용부에 개구부(미도시)가 형성될 수도 있다. 미설명된 도면 부호 640a는 전극이며, 640b는 전극피막이다.

도 8 및 도 9를 참조하여, 본 발명에 따른 스팀발생장치의 또 다른 실시예를 설명하면 다음과 같다.

상술한 실시예에서 설명한 바와 같이, 고수위 전극부(640)의 길이를 상대적으로 길게 하는 경우에 전극과 전극피막으로 구성되는 종래의 고수위 전극부를 그대로 사용할 수 있지만(도 7 참조), 본 실시예에서는 이를 개량한 것이다.

본 실시예에 따른 고수위 전극부(600)는 물과 접촉하는 전극(610)과, 상기 전극(610)에 결합되는 단자부(620)를 포함하여 구성된다. 전극(610)은 중공의 원통형을 사용하는 것이 바람직하며, 단자부(620)는 플레이트 형인 것이 바람직하다. 그리고, 상기 단자부(620)는 전극(610)과 연결되는 연결부(622)와 단자(624)를 일체로 형성하며, 상부 하우징(82)에 상기 단자부(620)를 나사 등으로 결합하기 위한 나사공(622b)이 형성되는 것이 바람직하다. 그리고, 전극(610)과 단자부(620)는 동일 재질 예를 들어 STS 304인 것이 바람직하다.

도 9를 참조하여, 본 실시예에 따른 고수위 전극부의 제조 과정을 설명하면 다음과 같다.

기본적으로 전극(610)과 단자부(620)는 원주 코킹에 의하여 결합된다. 즉, 단자부(620)에 형성된 결합공(622a)을 전극(610)에 끼우고 원주 방향에서 코킹한다. 그러면, 단자부(620)의 결합공(622a)의 주위가 변형(D)되면서 전극(610)과 단자부(620)가 결합되게 된다.

본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 첨부된 청구범위에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명이 속한 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 변형이 가능하고 이러한 변형은 본 발명의 범위에 속한다. 예를 들어, 본 발명에 따른 스팀발생장치는 스팀을 사용하는 건조기에도 적용하는 것이 가능하다.

도 1은 종래 드럼세탁기의 구조를 도시한 사시도

도 2는 종래 드럼세탁기의 스팀발생장치를 도시한 사시도

도 3은 도 2에 도시한 스팀발생장치를 일부 절개하여 도시한 사시도

도 4는 본 발명에 따른 스팀발생장치의 실시예를 도시한 사시도

도 5는 도 3의 스팀발생장치를 도시한 사시도

도 6은 도 3의 스팀발생장치를 도시한 단면도

도 7은 본 발명에 따른 스팀발생장치의 다른 실시예를 도시한 단면도

도 8은 본 발명에 따른 스팀발생장치의 다른 실시예를 도시한 단면도

도 9는 도 8의 저수위 전극부의 제조 과정을 도시한 공정도

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

50...스팀발생장치 55...히터

57...온도센서 60...수위센서

61...리셉터클 하우징 62...공통전극부

63...저수위 전극부 64...고수위 전극부

70...수용부 80...하우징

81...하부 하우징 82...상부 하우징

Claims (1)

1. 공통전극부와;

   저수위를 감지하는 저수위 전극부와;

   고수위를 감지하며, 하단은 상기 저수위 전극부의 하단보다 상부에 위치하며, 상단은 상기 저수위 전극부의 상부에 위치하는 고수위 전극부를 포함하는 스팀발생장치.

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