KR101471942B1 - 세탁기용 수위 감지센서 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 세탁기용 수위 감지센서는 센서를 수용하기 위한 센서하우징부재와, 압력 변화를 감지하기 위한 압력감지센서부와 상기 압력감지센서부에 의해 감지된 신호를 처리하기 위한 신호처리부를 포함하는 기판부재와, 상기 기판부재와 직접 결합되어 압력을 상기 압력감지센서부에 전달하기 위한 압력전달부재와, 상기 기판부재에 결합되어 상기 신호처리부로부터의 전달신호를 세탁기 본체로 전달하기 위한 커넥터부재를 포함한다.
본 발명에 의해, 세탁기 내의 수위를 보다 민감하게 감지할 수 있다.
또한, 수위 감지센서를 세탁기 내에 용이하게 설치할 수 있으며, 고장 시 분해 조립이 용이하며, 세탁기 내의 수분 환경으로부터 센서를 확실히 보호할 수 있다.

Description

세탁기용 수위 감지센서{SENSOR FOR DETECTING WATER LEVEL IN WASHING MACHINE}
본 발명은 세탁기용 수위 감지센서에 관한 발명으로서, 보다 상세하게는 세탁기 내의 수위를 민감하게 감지할 수 있으면서도, 분해 조립 및 세탁기 내의 설치가 용이하고, 센서를 세탁기 내의 습도로부터 충분히 보호할 수 있도록 구성되는 세탁기용 수위 감지센서에 관한 발명이다.
일반적으로, 세탁기는 세탁조내로 급수되는 물과 세제를 이용하여 세탁물을 세탁하는 장치이다.
상기 세탁기에는 세탁조 내로 공급된 물의 수위를 감지하기 위한 압력센서가 설치된다.
특허공개번호 제10-2011-0023939호에 개시된 발명에서는, 세탁조 내부의 물 높이가 변화함에 따라 변화하는 공기압의 변화에 의해 수위센서에 포함되는 다이어프램(Diaphragm) 및 페라이트(Ferrite)가 상승 또는 하강하고 이에 따른 코일의 자속력 변화에 의해 물의 높이를 감지하게 된다.
그러나, 이와 같은 종래의 압력센서에서는, 페라이트 코어를 상승 하강시키기 위한 다이어프램과 코일스프링 등이 이용되므로, 장시간 반복 사용시에는 측정 정밀도가 낮아지는 문제점이 있다.
또한, 상기와 같은 구성에서는 세탁기 장치의 특성 상 내부의 높은 습도에 의한 구성들의 부식이 고장의 원인이 된다.
또한, 상기 종래의 압력센서는 세탁기의 전체 동작을 제어하는 메인보드(Main PCB)와 일체로 설치되므로, 압력센서의 불량이나 이물질 침투 등의 경우에, 메인보드(Main PCB) 전체를 분리하여 수리하거나 교체하여야 하는 문제점도 있다.
본 발명의 목적은, 세탁기 내의 수위를 보다 민감하게 감지할 수 있도록 구성되는 세탁기용 수위 감지센서를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 세탁기 내의 설치 및 분해 조립이 용이하도록 구성되는 세탁기용 수위 감지센서를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 세탁기 내의 수분으로부터 센서를 확실히 보호할 수 있도록 구성되는 세탁기용 수위 감지센서를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 세탁기용 수위 감지센서는 센서를 수용하기 위한 센서하우징부재와, 압력 변화를 감지하기 위한 압력감지센서부와 상기 압력감지센서부에 의해 감지된 신호를 처리하기 위한 신호처리부를 포함하는 기판부재와, 상기 기판부재와 직접 결합되어 압력을 상기 압력감지센서부에 전달하기 위한 압력전달부재와, 상기 기판부재에 결합되어 상기 신호처리부로부터의 전달신호를 세탁기 본체로 전달하기 위한 커넥터부재를 포함한다.
바람직하게는, 상기 센서하우징부재재에는 상기 세탁기용 수위센서를 세탁기 내에 고정하기 위한 브라킷부재가 결합될 수 있다.
여기서, 상기 압력전달부재는 육면체 형상의 기판설치부와 원기둥 형상의 압력포트부를 포함하며, 상기 센서하우징부재 내로 슬라이딩방식으로 진입되어 착탈가능하게 결합되도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 원기둥 형상의 압력포트부의 일측에는 직각 모서리를 포함하는 걸림부가 형성되고, 상기 센서하우징부재의 하부에는 상기 직각 모서리를 포함하는 걸림부가 진입되는 진입부와 상기 걸림부와 체결되는 체결부가 형성될 수 있다.
바람직하게는, 상기 진입부는 상기 걸림부로 향할 수록 점점 폭이 좁아지도록 구성된다.
또한, 상기 기판부재는 사각 판형상으로 형성되며, 상기 육면체 형상의 기판설치부의 상부에 결합되며, 상기 기판부재의 상면에는 전복감지센서가 설치될 수 있다.
바람직하게는, 상기 기판부재와 상기 기판설치부의 접촉부분에는 실링부가 형성된다.
여기서, 상기 커넥터부재는 상기 기판부재에 직접 결합될 수 있다.
본 발명에 의해, 세탁기 내의 수위를 보다 민감하게 감지할 수 있다.
또한, 수위 감지센서를 세탁기 내에 용이하게 설치할 수 있으며, 고장 시 분해 조립이 용이하다.
또한, 세탁기 내의 수분 환경으로부터 센서를 확실히 보호할 수 있다.
첨부의 하기 도면들은, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 이해시키기 위한 것이므로, 본 발명은 하기 도면에 도시된 사항에 한정 해석되어서는 아니 된다.
도 1 은 본 발명에 따른 세탁기용 수위 감지센서의 사시도이며,
도 2 는 상기 수위 감지센서의 분해 사시도이며,
도 3 은 상기 수위감지센서에 포함되는 기판부재와 압력전달부재와 커넥터부재의 사시도이며,
도 4 는 상기 기판부재의 저면사시도이며,
도 5 는 상기 수위 감지센서의 저면사시도이며,
더 6 은 기판부재와 압력전달부재와 커넥터부재가 겨합된 상태의 사시도이며,
도 7 은 압력전달부재의 단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성을 상세히 설명하기로 한다.
이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어는 사전적인 의미로 한정 해석되어서는 아니되며, 발명자는 자신의 발명을 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절히 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예 및 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 표현하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 존재할 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1 은 본 발명에 따른 세탁기용 수위 감지센서의 사시도이며, 도 2 는 상기 수위 감지센서의 분해 사시도이며, 도 3 은 상기 수위감지센서에 포함되는 기판부재와 압력전달부재와 커넥터부재의 사시도이며, 도 4 는 상기 기판부재의 저면사시도이며, 도 5 는 상기 수위 감지센서의 저면사시도이며, 더 6 은 기판부재와 압력전달부재와 커넥터부재가 결합된 상태의 사시도이며, 도 7 은 압력전달부재의 단면도이다.
본 발명에 따른 세탁기용 수위 감지센서는 센서를 수용하기 위한 센서하우징부재(10)와, 압력 변화를 감지하기 위한 압력감지센서부(22)와 상기 압력감지센서부(22)에 의해 감지된 신호를 처리하기 위한 신호처리부를 포함하는 기판부재(20)와, 상기 기판부재(20)와 직접 결합되어 압력을 상기 압력감지센서부(22)에 전달하기 위한 압력전달부재(30)와, 상기 기판부재(20)에 결합되어 상기 신호처리부로부터의 전달신호를 세탁기 본체로 전달하기 위한 커넥터부재(40)를 포함한다.
상기 센서하우징부재(10)는 내부에 수용공간이 형성되는 육면체 형상의 하부수용부(2)와 역시 내부에 수용공간이 형성되며 상기 하부수용부(2)보다 작은 크기로 육면체 형상으로 형성되는 상부수용부(4)가 일체로 형성되어, 전체적으로 "ㅗ" 형상으로 형성된다.
상기 센서하우징부재재(10)는 합성수지재로 일체로 형성되며, 상기 하부수용부(2)와 상부수용부(4) 내에 상기 기판부재(20)와 커넥터부재(40) 및 압력전달부재(30)의 상부가 수용된다.
상기 센서하우징부재재(10)의 측부에는 본 발명에 따른 세탁기용 수위감지센서를 세탁기 본체에 결합하기 위한 브라킷부재(50)의 브라킷결합부(54)가 착탈 결합되며, 밀착고정부재(60)가 결합될 수 있다.
상기 압력감지센서부(22)는 피에조일렉트릭(Piezoelectric) 센서소자를 포함하여 구성되며, 상기 피에조일렉트릭센서소자는 압전효과를 이용하여 압력이 가해지는 경우 압력을 전기적 신호로 변환하여 상기 신호처리부로 전달한다.
상기 압력전달부재(30)는 상기 기판부재(20)와 직접 결합되어 압력을 상기 압력감지센서부(22)에 전달하기 위한 구성으로서, 육면체 형상의 센서수용부(32)와 원기둥 형상의 압력포트부(34)를 포함한다.
상기 압력감지센서부(22)에 결합되는 유도관(24)이 상기 압력포트부(34)의 내부에 접착 결합되어, 상기 압력포트부(34)로 유입된 공기가 상기 유도관(24)을 경유하여 상기 압력감지센서부(22)로 전달된다.
따라서, 상기 압력포트부(34)로 유입되는 공기의 압력을 상기 압력감지센서부(22)를 통해 감지함으로써, 세탁기 수조 내의 물의 수위를 감지한다.
상기 압력포트부(34)에는 내부에 공기의 유동을 위한 유동로(33)가 형성되며, 이때 상기 유동로(33)는 상기 압력감지센서부(22)쪽을 향할 수록 유동로(35)의 폭이 점차적으로 좁아지도록 형성된다.
그리하여, 미세한 이물질들이 상기 유동로(35)의 측벽에 부착되도록 함으로써, 상기 압력감지센서부(22)로 유입되는 것을 방지하도록 구성된다.
상기 기판수용부(32)는 상면이 없는 육면체 형상으로 구성되어, 상기 육면체 형상의 상면 부분에 상기 기판부재(20)가 결합되어, 전체적으로 육면체 형상을 구성하게 된다.
상기 기판부재(20)의 일측에는 전복감지센서(27)가 설치되어, 세탁기 본체가 전복되는 경우 이를 감지하여 세탁기 본체의 제어부로 전달한다.
상기 기판부재(20)의 하면에는 상기 압력감지센서부(22)와 신호처리부 등의 구성이 설치되어, 결과적으로 상기 압력감지센서부(22) 등의 구성이 상기 기판수용부(32)의 육면체 형상 공간 내에 수용된 상태에서 상기 기판수용부(32)와 기판부재(20)가 결합된다.
상기 신호처리부로서는 ASIC 회로가 이용되며, 상기 ASIC 회로 내에는 도 8 에 도시되는 바와 같이, 아나로그디지털컨버터(ADC)와 I2C 인터페이스 등의 구성이 포함된다.
또한, 상기 ASIC 회로 내에는 온도센서가 포함되어, 감지되는 온도에 따라 상기 압력감지센서부(22)에 의해 감지되는 압력을 보상하며, 상기 압력감지센서에 연결된 오작동 감시부를 통해 센서의 오작동을 감시하여 I2C 통신에 의해 세탁기 본체의 제어부로 신호를 전달하도록 구성된다.
상기와 같이 기판부재(20)의 하면에 압력감지센서부 및 신호처리부가 ASIC 회로의 형태로 설치됨으로써, 신호 처리를 위한 회로 구성의 크기가 감소되고, 자동화 공정에 의한 대량 생산이 가능해진다.
상기 기판수용부(32)에서 상기 기판부재(20)를 대면하는 상부에는 턱(39)이 형성되어, 상기 기판부재(20)가 상기 기판수용부(32)의 상면에 안착 수용되도록 구성된다.
또한, 상기 기판부재(20)와 기판수용부(32)의 결합을 위해 상기 기판부재(20)에는 결합개구(26)가 형성되고, 상기 기판수용부(32)에는 결합돌기(38)가 형성되어, 상기 결합돌기(38)를 결합개구(26)에 끼운 상태에서 상기 결합돌기(38)의 상부를 열융착하여 상기 기판부재(20)가 기판수용부(32)의 상부에 견고히 결합된다.
이때, 상기 기판수용부(32) 내에는 실리콘이 충진되어 ASIC 회로에 연결되는 와이어들을 고정시키고, 외부로부터 수분이 침투하는 것을 방지한다.
그리하여, 상기 기판부재(20)와 기판수용부(32)의 결합부분으로 이물질 및 수분이 침투하는 것을 확실히 방지하도록 구성된다.
한편, 상기 원기둥 형상의 압력포트부(34)에는 직각 모서리를 포함하는 걸림부(36)가 형성된다.
또한, 상기 센서하우징부재(10)의 하부에는 상기 직각 모서리를 포함하는 걸림부(36)가 진입되는 진입부(6)와 상기 걸림부(36)와 체결되는 체결부(8)가 형성된다.
여기서, 상기 진입부(6)는 상기 걸림부(36) 쪽으로 향할 수록 점점 폭이 좁아지도록 구성되어, 상기 걸림부(36)가 형성성되는 압력포트부(34) 부분이 최초 상기 진입부(6)로 용이하게 진입하고, 이후 상기 압력포트부(34)가 상기 센서하우징부재(10)의 중심부까지 슬라이딩 진입된 상태에서는 상기 체결부(8)에 상기 걸림부(36)가 락킹(Locking) 결합된다.
상기 체결부(36)의 측부에는 상기 진입부(6)의 길이 방향을 따라 긴 절취부(12)를 형성함으로써, 상기 체결부(8)와 걸림부(36)간의 탄력성 있는 결합이 가능하도록 구성된다.
그리하여, 상기 압력포트부(34)의 걸림부(36)가 상기 체결부(8)로부터 탈리될 수 있도록 함으로써, 상기 기판부재(20)의 교체 또는 수리를 용이하게 할 수 있다.
또한, 상기 센서하우징부재(10)의 양측부에는 오목부(14)를 형성함으로써, 상기 센서하우징부재(10)를 구성하기 위한 전체 합성수지 원료의 양을 감소시키도록 구성된다.
한편, 상기 센서하우징부재재(10)에는 본 발명에 따른 세탁기용 수위센서를 세탁기 내에 고정하기 위한 브라킷부재(50)가 결합된다.
상기 브라킷부재(50)는 세탁기 본체 내에 고정되기 위한 고정부(52)와 상기 센서하우징부재재(10)에 착탈결합되기 위한 착탈결합부(54)를 포함하며, 상기 고정부(52)에는 볼트 삽입을 위한 볼트삽입개구((56)가 형성된다.
또한, 상기 센서하우징부재(10)의 측부에는 본 발명에 따른 세탁기용 수위감지센서를 세탁기 본체에 결합하기 위한 밀착고정부재(60)가 결합될 수 있다.
상기 밀착고정부재(60)는 압입부(62)와 지지부(64)를 포함하며, 상기 압입부(62)는 세탁기 내 구성의 좁은 틈 내로 압입되고, 이때 상기 지지부(64)가 탄력적으로 지지함으로써, 상기 센서하우징부재(10)를 세탁기 내 구성에 고정시킬 수 있다.
한편, 상기 기판부재(20) 상부에는 상기 커넥터부재(40)가 직접 결합되며, 이러한 결합을 위해 상기 커넥터부재(40)의 하부에는 결합돌기(42)가 형성되고, 상기 기판부재(20)에는 결합홈(28)이 형성되어, 상기 결합돌기(42)와 결합홈(28) 간의 끼움 결합에 의해 상기 기판부재(20)와 커넥터부재(40)가 결합된다.
또한, 상기 커넥터부재(40) 내에 설치되는 커넥터단자부분과 상기 기판부재(20) 상의 단자결합부는 상호 납땜 결합되며, 상기 커넥터부재(40)에는 케이블커넥터(70)가 결합되어, 상기 신호처리부로부터의 전기적 신호를 세탁기 본체의 제어부(미도시)로 전달하도록 구성된다.
이상, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명의 기술적 사상은 이러한 것에 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해, 본 발명의 기술적 사상과 하기 될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 실시가 가능할 것이다.
10: 센서하우징부재
20: 기판부재
30: 압력전달부재
40: 커넥터부재
50: 브라킷부재

Claims (8)

  1. 센서를 수용하기 위한 센서하우징부재와;
    압력 변화를 감지하기 위한 압력감지센서부와 상기 압력감지센서부에 의해 감지된 신호를 처리하기 위한 신호처리부를 포함하는 기판부재와;
    상기 기판부재와 직접 결합되어 압력을 상기 압력감지센서부에 전달하기 위한 압력전달부재와;
    상기 기판부재에 결합되어 상기 신호처리부로부터의 전달신호를 세탁기 본체로 전달하기 위한 커넥터부재를 포함하며,
    상기 센서하우징부재에는 세탁기용 수위센서를 세탁기 내에 고정하기 위한 브라킷부재가 결합되며,
    상기 압력전달부재는 육면체 형상의 기판설치부와 원기둥 형상의 압력포트부를 포함하며, 상기 센서하우징부재 내로 슬라이딩방식으로 진입되어 착탈가능하게 결합되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 세탁기용 수위 감지센서.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 원기둥 형상의 압력포트부의 일측에는 직각 모서리를 포함하는 걸림부가 형성되고, 상기 센서하우징부재의 하부에는 상기 직각 모서리를 포함하는 걸림부가 진입되는 진입부와 상기 걸림부와 체결되는 체결부가 형성되는 것을 특징으로 하는 세탁기용 수위 감지센서.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 진입부는 상기 걸림부로 향할 수록 점점 폭이 좁아지도록 구성되는 것을 특징으로 하는 세탁기용 수위 감지센서.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 기판부재는 사각 판형상으로 형성되며, 상기 육면체 형상의 기판설치부의 상부에 결합되며, 상기 기판부재의 상면에는 전복감지센서가 설치되는 것을 특징으로 하는 세탁기용 수위 감지센서.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 기판부재와 상기 기판설치부의 접촉부분에는 실링부가 형성되는 것을 특징으로 하는 세탁기용 수위 감지센서.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 커넥터부재는 상기 기판부재에 직접 결합되는 것을 특징으로 하는 세탁기용 수위 감지센서.
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