KR101194239B1 - 센서 스위치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수위감지센서, 도어개폐감지센서, 진동감지센서를 일체화시킨 센서 스위치에 관한 것으로서, 수위감지센서의 스프링의 주변에 진동자를 이격 설치하여 수위감지센서가 진동감지센서의 기능을 수행하도록 하거나, 도어개폐감지센서의 스프링의 주변에 진동자를 이격 설치하여 도어개폐감지센서가 진동감지센서의 기능을 수행하도록 하고 있다. 본 발명에 따르면, 세탁기의 세탁수의 수위와 더불어 도어 개문, 진동을 하나의 센서 스위치에서 감지하도록 함으로써 세탁기의 제조원가를 절감시킬 수 있으며, 교체가 용이하다는 장점이 있다.

Description

센서 스위치{SENSOR SWITCH}

본 발명은 세탁기 내에 장착되는 센서 스위치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 수위 조절, 도어 개문 및 세탁기 진동을 감지하여 세탁기의 구동을 제어하는 센서 스위치에 관한 것이다.

세탁기는 세탁조 내로 급수되는 세탁수와 세제의 작용을 이용하여 세탁물의 세탁 행정, 헹굼 행정 및 탈수 행정을 포함하는 세탁 과정을 선택적으로 진행하는 장치로서, 통상의 세탁기는 제어부에 미리 설정된 수위나 사용자가 직접 설정한 수위에 따라 세탁수의 공급량을 조절하는 수위감지센서를 구비하고 있으며, 이와 함께 도어의 개문을 감지하여 세탁 과정을 일시 정지시키는 도어개폐감지센서와, 세탁 과정에서 발생하는 진동을 감지하여 세탁 과정을 일시 정지시키는 진동감지센서를 각각 구비하고 있다.

수위감지센서는 코일이 감긴 보빈, 보빈이 결합된 케이스, 보빈 내에서 상하로 작동하는 패라이드 코어가 형성된 심봉 및 세탁기의 급수시의 공기압력에 의하여 심봉을 작동시키는 다이어프램과, 심봉의 작동압력을 조절하는 스프링, 조절 나사, 및 코일과 코어의 만나는 면적변화에 의하여 자속력과 유도기전력의 변화를 신호로 변환하여 세탁기의 CPU에 전달하는 신호처리부로 구성되어 있다.

이에, 수위감지센서는 초기에는 조절나사에 의하여 조절된 스프링 코일과 다이어프램 사이에서 패라이드 코어가 심봉에 의하여 보빈 내부의 기준위치에서 보빈의 코일과 대치하고 있으며, 수위가 상승함에 따라 하부커버의 입구로 공기가 유입되어 다이어프램을 가압하고 그 압력에 의하여 압봉은 위로 이동되는데, 이때 스프링의 반발력에 의하여 상하 진동형태의 변화가 생기며 코일과 패라이드 코어의 대향면적도 변하게 된다. 이때, 코일의 자속력과 유도기전력의 변화가 신호처리부를 통하여 세탁기의 CPU에 전달됨으로써 세탁수의 공급을 제어하게 된다.

한편, 도어개폐감지센서는 세탁기의 전장실 내부에 부가적으로 설치되어, 도어에 구비되는 작동레버의 간섭에 의한 온/오프로 도어의 개문/폐문을 인지하여 개문시 세탁을 일시 정지시키는 감지스위치의 역할을 수행한다.

그리고, 진동감지센서는 세탁기의 전장실 내부에 부가적으로 설치되어, 세탁기의 진동을 감지하여 진동자의 흔들림을 감지하여 설정값 이상의 진동이 발생할 경우에 세탁을 일시 정지시키는 감지스위치의 역할을 수행한다.

이와 같이 세탁기에는 세탁 과정에서 있을 수 있는 사용자 행위, 기기 오동작 등에 대응하기 위해 다양한 안전장치를 각각 구비하고 있다.

그런데, 전장실 내에 부가적으로 설치되는 이들 안전장치는 세탁기의 전장실 내부에 각각 설치됨에 따라 조립 부품수의 증가 및 공수의 증가로 인해 세탁기의 제조단가를 상승시키는 문제점이 있다. 또한, 이들 각 부품에 고장이 발생한 경우에 각각 설치됨에 따른 교체가 번거롭다는 문제점도 있다.

따라서, 본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은 수위감지센서에 도어와 연동되어 개문을 인지하는 도어개폐감지센서를 내장형으로 구비하고, 이와 함께 수위감지센서에 내장되는 도어개폐감지센서의 구성에 연동되는 진동감지센서를 일체로 구성한 센서 스위치를 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 센서 스위치는, 세탁수가 유입되는 입구를 가지는 하우징의 중앙에 제1작용실을 가지며, 상기 제1작용실에 급수되는 상기 세탁수의 수압에 따라 작동하는 다이어프램을, 그리고 상기 다이어프램의 상면에서 그 다이어프램과 협동함과 동시 스프링을 이용해 탄력적으로 설치되는 금속코어의 작동경로에 상기 세탁수의 수위 조절에 필요한 신호를 출력하는 감지부를 갖는 수위감지센서; 및 상기 하우징의 일 측에 설치되어 도어의 개폐를 감지하는 도어개폐감지센서를 포함하며, 상기 수위감지센서의 스프링의 주변에 진동자를 이격 설치하여 상기 수위감지센서가 진동감지센서의 기능을 수행하는 것을 특징으로 한다.

일례로서, 본 발명의 센서 스위치는, 세탁수가 유입되는 입구를 가지는 하우징의 중앙에 제1작용실을 가지며, 상기 제1작용실에 급수되는 상기 세탁수의 수압에 따라 작동하는 다이어프램을, 그리고 상기 다이어프램의 상면에서 그 다이어프램과 협동함과 동시 스프링을 이용해 탄력적으로 설치되는 금속코어의 작동경로에 상기 세탁수의 수위 조절에 필요한 신호를 출력하는 감지부를 갖는 수위감지센서를 포함하는 센서 스위치로서, 다음을 포함하는 것:

상기 스프링의 주변에 이격 설치되는 진동자; 상기 하우징의 일 측에 상기 제1작용실과 별도로 격리되어 이룬 제2작용실; 상기 제2작용실에서 자유로이 승강가능하게 설치되고, 스프링에 의해 탄력적으로 설치되어 상기 제2작용실의 바닥면과 접촉.이탈하는 스위치; 상기 스위치의 상면으로부터 연장되어 상기 제2작용실 상부를 통해 외부로 관통되어 구비되는 승강대; 및 상기 하우징의 상면에 일단은 상기 승강대와 연결되고 타단은 상기 세탁기의 도어 개폐동작과 연동하도록 연결되어 지축을 이용해 시이소식으로 구동하는 작동대를 포함하며, 여기서, 상기 세탁기의 도어가 개문되면 상기 스위치가 작동하여 상기 세탁기의 구동이 정지되게 하며, 상기 진동자와 수위감지센서로부터 출력되는 주파수 변화가 설정값 이상일 경우에 상기 세탁기의 구동이 정지되게 하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 센서 스위치는, 수위를 감지하기 위한 부품이 내장되는 제1작용실을 갖고서 세탁수의 수위를 감지하는 수위감지센서; 및 제2작용실과, 상기 제2작용실에서 자유로이 승강가능하게 설치되고, 스프링에 의해 탄력적으로 설치되어 상기 제2작용실의 바닥면과 접촉.이탈하는 스위치와, 상기 스위치의 상면으로부터 연장되어 상기 제2작용실 상부를 통해 외부로 관통되어 구비되는 승강대와, 상기 하우징의 상면에 일단은 상기 승강대와 연결되고 타단은 상기 세탁기의 도어 개폐동작과 연동하도록 연결되어 지축을 이용해 시이소식으로 구동하는 작동대로 이루어진 도어개폐감지센서를 포함하며, 상기 도어개폐감지센서의 스프링의 주변에 진동자를 이격 설치하여 상기 도어개폐감지센서가 진동감지센서의 기능을 수행하는 것을 특징으로 한다.

다른 예로서, 본 발명의 센서 스위치는, 세탁수가 유입되는 입구를 가지는 하우징의 중앙에 제1작용실을 가지며, 상기 제1작용실에 급수되는 상기 세탁수의 수압에 따라 작동하는 다이어프램을, 그리고 상기 다이어프램의 상면에서 그 다이어프램과 협동함과 동시 스프링을 이용해 탄력적으로 설치되는 금속코어의 작동경로에 상기 세탁수의 수위 조절에 필요한 신호를 출력하는 감지부를 갖는 수위감지센서를 포함하는 센서 스위치로서, 다음을 포함하는 것:

상기 하우징의 일 측에 상기 제1작용실과 별도로 격리되어 이룬 제2작용실; 상기 제2작용실에서 자유로이 승강가능하게 설치되고, 스프링에 의해 탄력적으로 설치되어 상기 제2작용실의 바닥면과 접촉.이탈하는 스위치; 상기 스위치의 상면으로부터 연장되어 상기 제2작용실 상부를 통해 외부로 관통되어 구비되는 승강대; 상기 하우징의 상면에 일단은 상기 승강대와 연결되고 타단은 상기 세탁기의 도어 개폐동작과 연동하도록 연결되어 지축을 이용해 시이소식으로 구동하는 작동대; 및 상기 제2작용실의 내부에 설치되는 스프링 주변에 이격 설치되는 진동자를 포함하며, 여기서, 상기 세탁기의 도어가 개문되면 상기 스위치가 작동하여 상기 세탁기의 구동이 정지되게 하며, 상기 진동자와 스위치로부터 출력되는 주파수 변화가 설정값 이상일 경우에 상기 세탁기의 구동이 정지되게 하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 스위치는 택트스위치인 것이 바람직하다.

본 발명의 센서 스위치에 의하면, 수위감지센서에 도어와 연동되어 개문을 인지하는 택트스위치를 내장형으로 구비함과 아울러 택트스위치에 연동시키는 진동감지센서를 구비하여 세탁 과정 중 사용자의 부주위나 오조작으로 도어가 개문 또는 이상개문이 발생할 경우, 또는 세탁조의 진동이 설정값 이상일 경우에 세탁기의 구동이 정지되게 하는 안전기능을 복합적으로 구비함으로서, 세탁기의 제조원가를 절감시킬 수 있으며, 교체가 용이하다는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 센서 스위치의 전체적인 구성을 보여 주는 평면도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 센서 스위치의 전체적인 구성을 보여 주는 정면도,
도 3의 (a)(b)는 본 발명의 일 실시예에 의한 센서 스위치의 내부 구성을 보여 주는 단면도,
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 의한 센서 스위치의 전체적인 구성을 보여 주는 평면도,
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 의한 센서 스위치의 전체적인 구성을 보여 주는 정면도,
도 6의 (a)(b)는 본 발명의 다른 실시예에 의한 센서 스위치의 내부 구성을 보여 주는 단면도이다.

이하, 본 발명의 센서에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 센서 스위치의 전체적인 구성을 보여 주는 평면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 센서 스위치의 전체적인 구성을 보여 주는 정면도이며, 도 3의 (a)(b)는 본 발명의 일 실시예에 의한 센서 스위치의 내부 구성을 보여 주는 단면도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 센서 스위치(100)는 상.하부체로 조립되어 이루어지는 하우징(110)의 중앙에 구비되는 제1작용실(111) 내로 유입구(C)를 통해 급수되는 세탁수의 수압에 따라 승강하는 다이어프램(140)이 내장됨과 아울러, 이 다이어프램(140)은 그 상면에 금속코어(150)가 탑재되고 코일스프링(130)을 이용해 탄력적으로 설치된다.

또한, 금속코어(150)의 이동경로 주위에는 세탁수의 수위를 감지하여 신호로 출력하는 감지부(160)가 구비되어 있다.

또한, 금속코어(150)는 다이어프램(140)과 함께 유입구(C)를 통해 급수되는 세탁수의 공급량에 해당하는 만큼 승강과정을 반복하고, 그 금속코어(150)의 이동경로 주위에 설치되는 감지부(160)에 의해 금속코어(150)의 승강 이동량을 감지하여 코일이 갖는 리액턴스값에 따라 세탁수의 조절에 필요한 주파수 신호를 출력한다.

여기에, 본 발명에서는 급수제어기능 이외 세탁기의 구동시 오조작 또는 이상 발생, 예를 들어 세탁 과정 중 사용자의 부주위로 세탁기의 도어가 개문되는 경우 그 개문을 인지하여 세탁기의 구동이 자동적으로 정지되게 하는 제어기능을 복합적으로 구비한 것을 특징으로 한다. 즉, 본 발명의 센서 스위치(100)는 하우징(110)의 상면 일 측에 제1작용실(111)과 별도로 격리되어 세탁기의 구동제동을 위한 제어구조가 내장되는 제2작용실(10)이 구비된다. 제2작용실(10)에는 그 내부에서 자유로이 승강가능하게 설치되고, 스프링(21)에 의해 탄력적으로 설치되어 제2작용실(10)의 바닥면과 접촉.이탈하는 택트스위치(20)가 내장되어 있다. 택트스위치(20)에는 그의 상면로부터 연장되어 제2작용실(10) 상부를 통해 외부로 관통되어 구비되는 승강대(22)를 갖는다. 본 실시예에서는 일례로서 택트스위치(20)를 제시하고 있으나, 눌림 및 해제에 의해 온/오프 스위칭 동작이 이루어지는 스위치가 모두 적용될 수 있다.

그리고, 하우징(110)의 상면에는 그 일단은 승강대(22)와 연결되고 타단은 세탁기의 작동레버(D) 개폐동작과 연동하도록 연결되어 지축(30)을 이용해 시이소식으로 구동하는 작동대(40)를 구비하고 있다.

한편, 급수제어기능 이외 세탁기의 구동시 세탁기의 진동을 감지하여 세탁기의 진동이 설정값 이상일 경우에 세탁기의 구동이 자동적으로 정지되게 하는 제어기능을 복합적으로 구비한 것을 특징으로 한다. 즉, 본 발명의 센서 스위치(100)는 코일스프링(130) 내부에 진동자(50)를 구비하고 있다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 의한 센서 스위치의 전체적인 구성을 보여 주는 평면도이고, 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 의한 센서 스위치의 전체적인 구성을 보여 주는 정면도이며, 도 6의 (a)(b)는 본 발명의 다른 실시예에 의한 센서 스위치의 내부 구성을 보여 주는 단면도이다.

도면 설명에 있어, 동일 기능을 수행하는 구성에 대해서는 동일 명칭을 부여하기로 한다.

도 4 내지 도 6을 참조하면, 본 실시예에서 제시하는 센서 스위치는, 도 1 내지 도 3에서 제시한 센서 스위치와 비교하여, 세탁기 도어의 개문을 감지하는 택트스위치의 위치 및 세탁기의 진동을 감지하는 진동자가 다르게 구성되어 있다.

즉, 본 발명의 센서 스위치(100′)는 하우징(110′)의 상면에 제1작용실(111′)과 별도로 격리되어 세탁기의 구동제동을 위한 제어구조가 내장되는 제2작용실(10′)이 구비된다. 바람직하게는, 금속코어(150)의 중심축 연장선 상에 제2작용실(10′)이 구비되는 것이 좋다. 이외, 제2작용실(10′)에 구비되는 택트스위치(20′), 스프링(21′) 및 승강대(22′)의 구성은 실질적으로 동일하므로 중복 설명은 생략하기로 한다. 그리고, 지축(30′) 및 작동대(40′), 코일스프링(130′), 다이어프램(140′), 금속코어(150′), 감지부(160′) 및 유입구(C′) 역시 동일한 구성을 갖는다.

한편, 도 1 내지 도 3에서 제안한 센스 스위치(100)의 경우에는 진동자(50)가 제1작용실(111)에 설치되는 코일스프링(130) 내부에 마련되어 있으나, 본 실시예의 경우에는 진동자(50′)가 스프링(21′) 외주부에 이격되어 환형고리 형태로 체결되어 있다.

본 실시예에서는 제1작용실(111′)과 제2작용실(10′)이 동일 축상에 배열됨에 따라 상호 연통된 하나의 작용실로도 적용이 가능할 것이다.

그러면, 여기서 상기와 같이 구성된 본 발명의 센서 스위치의 작동과정에 대해 도 4 내지 도 6에 제시된 센서 스위치를 통해 설명하기로 한다.

도 6의 (a)는 작동되기 이전의 모습을 보여 주는 설명도이고, 도 6의 (b)는 작동된 모습을 보여 주는 설명도이다.

도 6의 (a)는 세탁기가 정상적으로 구동 시의 모습으로써, 이때에는 택트스위치(20′)는 제2작용실(10′)의 바닥면에 접촉하고 있다.

세탁수의 공급이 완료되어 세탁 과정이 진행되고 있는 상태에서 세탁물이 뭉치거나 세탁조의 회전 중심 밸런스가 맞지 않아 진동이 발생하면, 스프링(21′)과 진동자(50′)가 상호 흔들리면서 특정 주파수를 발생시키게 된다. 이 특정 주파수에 의해 세탁기의 파손을 막기 위해 세탁 과정을 일시 정지한다. 즉, 스프링(21′)과 진동자(50′)에 의해 진동감지센서의 기능을 수행하게 된다.

또한, 세탁 과정 중에 사용자의 부주위 또는 그 이외 오조작에 의해 세탁기의 도어가 개문 시 그 도어의 개문력에 의해 작동대(40′)가 시이소 운동하게 되고, 이 작동대(40′)의 시이소 운동에 의해 그 작동대(40′)의 일단에 연결되어 있는 승강대(22′)가 상승함과 동시 그 승강대(22′)의 하단에 일체로 구비되어 있는 택트스위치(20′)가 도 6의 (b)에서와 같이 제2작용실(10′)의 바닥면으로부터 이탈되는 것에 의해 도어의 이상 개문이 인지되어 그 감지신호에 의해서 세탁기의 구동, 특히 탈수시의 경우에 세탁조의 회전을 신속하게 제동시킨다. 즉, 택트스위치(20′)와 결합된 구성들에 의해 도어개폐감지센서의 기능을 수행하게 된다.

한편, 도 1 내지 도 3에 제시된 센서 스위치의 경우에는 세탁수의 공급이 이루어지는 동안에는 코일스프링(130), 다이어프램(140), 금속코어(150)가 수위감지센서의 기능을 수행하며, 세탁수의 공급이 완료되면 코일스프링(130), 금속코어(150), 진동자(50)가 진동감지센서의 기능을 수행한다.

이와 같이, 수위감지센서, 진동감지센서, 도어개폐감지센서의 구성을 상호 조합시킴으로써 제조원가 및 공수를 줄일 수 있다.

이상에서와 같이 본 발명의 몇가지 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 이에 국한되지 않고 청구범위에 기재된 범위 내에서 변경이 가능할 것이다.

10, 10′ : 제2작용실
20, 20′ : 택트스위치
21, 21′ : 스프링
22, 22′ : 승강대
30, 30′ : 지축
40, 40′ : 작동대
50, 50′ : 진동자

Claims (5)

1. 삭제
2. 삭제
3. 수위감지 및 진동감지를 위한 제1작용실과, 도어개폐감지를 위한 제2작용실을 갖는 센서 스위치로서, 다음을 포함하는 것:
   상기 제1작용실에는,
   세탁수의 수압에 따라 승하강하는 다이어프램을, 그리고 상기 다이어프램의 상면에서 그 다이어프램과 협동함과 동시 스프링을 이용해 탄력적으로 설치되는 금속코어의 작동경로에 상기 세탁수의 수위 조절에 필요한 신호를 출력하는 감지부를 갖는 수위감지센서와, 상기 다이어프램의 승하강 동축상에 설치된 상기 스프링의 내부에 이격 설치되는 진동자를 구성하고;
   상기 제2작용실에는,
   자유로이 승강가능하게 설치되고, 스프링에 의해 탄력적으로 설치되어 상기 제2작용실의 바닥면과 접촉.이탈하는 스위치와,
   상기 스위치의 상면으로부터 연장되어 상기 제2작용실의 상부를 통해 외부로 관통되어 구비되는 승강대와,
   하우징의 상면에 일단은 상기 승강대와 연결되고 타단은 세탁기의 도어 개폐동작과 연동하도록 연결되어 지축을 이용해 시이소식으로 구동하는 작동대를 구성하며;
   상기 제1작용실과 상기 제2작용실은 서로 분리되어 설치되고,
   상기 진동자는 상기 스프링의 동축과 서로 직교하는 방향으로 진동이 이루어지며,
   상기 세탁기의 도어가 개문되면 상기 스위치가 작동하여 상기 세탁기의 구동이 정지되게 하고,
   상기 진동자와 상기 수위감지센서로부터 출력되는 주파수 변화가 설정값 이상일 경우에 상기 세탁기의 구동이 정지되게 하는 것을 특징으로 하는 센서 스위치.
4. 수위감지를 위한 제1작용실과, 도어개폐감지 및 진동감지를 위한 제2작용실을 갖는 센서 스위치로서, 다음을 포함하는 것:
   상기 제1작용실에는,
   세탁수의 수압에 따라 승하강하는 다이어프램을, 그리고 상기 다이어프램의 상면에서 그 다이어프램과 협동함과 동시 스프링을 이용해 탄력적으로 설치되는 금속코어의 작동경로에 상기 세탁수의 수위 조절에 필요한 신호를 출력하는 감지부를 갖는 수위감지센서를 구성하고;
   상기 제2작용실에는,
   자유로이 승강가능하게 설치되고, 스프링에 의해 탄력적으로 설치되어 상기 제2작용실의 바닥면과 접촉.이탈하는 스위치와,
   상기 스위치의 상면으로부터 연장되어 상기 제2작용실의 상부를 통해 외부로 관통되어 구비되는 승강대와,
   하우징의 상면에 일단은 상기 승강대와 연결되고 타단은 세탁기의 도어 개폐동작과 연동하도록 연결되어 지축을 이용해 시이소식으로 구동하는 작동대와,
   상기 승강대의 승하강 동축상에 설치되는 스프링 주변에 이격 설치되는 진동자를 구성하며;
   상기 제1작용실과 상기 제2작용실은 서로 분리되어 설치되고,
   상기 진동자는 상기 승강대의 동축과 서로 직교하는 방향으로 진동이 이루어지며,
   상기 세탁기의 도어가 개문되면 상기 스위치가 작동하여 상기 세탁기의 구동이 정지되게 하고,
   상기 진동자와 상기 수위감지센서로부터 출력되는 주파수 변화가 설정값 이상일 경우에 상기 세탁기의 구동이 정지되게 하는 것을 특징으로 하는 센서 스위치.
5. 제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 스위치는 택트스위치인 것을 특징으로 하는 센서 스위치.

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