KR101716820B1

KR101716820B1 - 세탁기의 수위/진동 감지장치 및 이를 갖는 세탁기

Info

Publication number: KR101716820B1
Application number: KR1020100127935A
Authority: KR
Inventors: 백동일; 이송익
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2010-12-14
Filing date: 2010-12-14
Publication date: 2017-03-15
Also published as: US20120144873A1; KR20120066548A; CN102560976A; US9062406B2; CN102560976B

Abstract

본 발명은 수위/진동 감지장치를 구비한 세탁기를 제공하기 위한 것으로, 에어호스를 통해 유입되는 공기 압력에 의해 이동되는 다이아프램의 지지축에 설치되어 공진회로를 형성하는 코일의 내부공간에 코어를 포함하고, 코어는 탄성부재에 지지되어 지지축에서 슬라이딩 이동 가능하게 설치됨으로써, 수위 및 진동을 감지할 수 있게 된다.

Description

세탁기의 수위/진동 감지장치 및 이를 갖는 세탁기{WATER LEVEL/VIBRATION DETECTING APPARATUS FOR WASHING MACHINE AND WASHING MACHINE HAVING THE SAME}

본 발명은 세탁기의 진동 및 수위를 동시에 감지하기에 적당한 세탁기의 수위/진동 감지장치 및 이를 갖는 세탁기에 관한 것이다.

일반적으로 세탁기는 모터를 동력으로 펄세이터를 회전시켜 수류를 형성하고, 이 수류가 세탁물에 충격을 가하여 세탁물을 세탁하는 장치이다.

세탁기의 동작은 통상적으로 세탁행정, 헹굼행정, 탈수행정 순으로 이루어진다.

세탁행정은 수조 내에 세탁수와 세제를 공급한 상태에서 펄세이터를 회전하여 생성된 세탁수류를 이용해 세탁물을 마찰시켜 세탁을 수행한다.

헹굼행정은 세탁행정 종료 후 수조의 세탁수를 배수시킨 후 수조 내부로 새로운 물을 공급하여 회전조를 수회 회전시키는 방식으로 수행한다. 헹굼행정은 이러한 방식으로 수회 반복하여 수행하고 최종적으로 수조의 세탁수를 배수시킨다.

탈수행정은 세탁조를 고속으로 회전시켜 세탁물에 잔존하는 세탁수를 제거한다.

이러한 세탁기는 급수 및 헹굼행정의 경우에는 수조에 포량에 따라 적정량의 세탁수가 급수될 수 있도록 수조 내부의 세탁수위를 감지하는 수위감지장치가 설치된다.

또한, 탈수행정의 경우에는 세탁물의 치우침에 따라 발생하는 회전조의 편심 회전에 의해 발생하는 언밸런스를 감지하기 위한 진동감지장치가 마련된다.

근래에는 이러한 세탁수위를 감지하는 수위감지장치와 진동을 감지하는 진동감지장치가 별도로 설치됨에 따른 공정시간 및 작업곤란성을 저감할 비용의 증가를 줄일 수 있도록 세탁수위 및 진동을 하나의 감지장치를 사용하여 감지하기 위한 연구가 진행되고 있다.

본 발명의 일측면은 수위 및 진동을 동시에 정확히 감지할 수 있는 수위/진동 감지장치 및 이를 갖는 세탁기를 제공한다.

이를 위해 본 발명의 실시예에 따른 수조;와, 상기 수조의 내부에 회전 가능하게 설치된 회전조;와, 상기 수조와 연통되는 에어호스와 연결되어 세탁 수위 및 상기 수조의 진동을 감지하는 수위/진동 감지장치;를 포함하고, 상기 수위/진동 감지장치는, 상기 에어호스와 연통하는 압력실을 구비한 하우징;과, 상기 하우징 내에 설치되며 외주면에 공진회로를 형성하는 코일을 지지하는 보빈;과, 양단이 코일스프링에 지지되며 상기 압력실의 압력 변화에 의해 상기 보빈 내부에서 이동하는 지지축을 구비한 다이아프램;과, 상기 지지축을 따라 슬라이딩 이동할 수 있도록 상기 지지축의 외면에 설치되는 코어;와, 상기 지지축에서 상기 코어를 탄력 지지하도록 설치되며 상기 코일스프링의 탄성력보다 상대적으로 작은 탄성력을 가지는 탄성부재;를 포함할 수 있다.

또한, 상기 수위/진동 감지장치는 상기 압력실을 형성하도록 상기 다이아프램과 결합되는 신축 가능한 벨로우즈를 더 포함하고, 상기 코일스프링은 상기 하우징의 일측과 상기 다이아프램 사이에 개재되는 제1코일스프링과, 상기 하우징의 타측과 상기 지지축 사이에 개재되는 제2코일스프링을 포함하고, 상기 제1 및 제2코일스프링은 동일한 탄성계수를 갖는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 지지축의 단부에는 상기 제2코일스프링이 지지되도록 상기 지지축보다 큰 직경을 갖는 홀더가 구비되고, 상기 코어는 상기 홀더와 이격되도록 상기 지지축에 설치되고, 상기 탄성부재는 이격된 상기 홀더와 상기 코어 사이에 개재될 수 있다.

또한, 상기 탄성부재는 비자성체 재질로 형성될 수 있다.

또한, 상기 탄성부재는 코일 스프링을 포함할 수 있다.

또한, 상기 탄성부재는 판 스프링을 포함할 수 있다.

또한, 상기 수위/진동 감지장치는 상기 코어의 이동방향이 상기 회전조의 축방향과 교차되도록 상기 수조의 외측에 고정될 수 있다.

또한, 상기 수위/진동 감지장치는 상기 압력실의 압력변화에 의해 이동되는 다이아프램의 위치 변화에 따른 상기 공진회로의 주파수를 통해 세탁수의 수위를 감지하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 수위/진동 감지장치는 외력에 의해 가해지는 충격에 따라 상기 지지축에서 이동하는 상기 코어의 위치 변화에 따른 상기 공진회로의 주파수 변화를 통해 진동을 감지하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에 의한 수위/진동 감지장치는 공기 유입구와, 상기 공기 유입구와 연통하는 밀폐된 압력실이 형성된 하우징;과, 외주면에 공진회로를 형성하는 코일을 지지하는 보빈;과, 상기 압력실의 일측을 형성하며 신축 가능한 벨로우즈;와, 상기 압력실의 압력 변화에 따라 상기 보빈 내부에서 이동하는 지지축을 구비하며 상기 벨로우즈에 결합된 다이아프램;과, 상기 다이아프램의 선형 이동을 위해 상기 다이아프램의 양측에 각각 지지되는 코일스프링;과, 상기 하우징에 외력이 가해진 경우 상기 지지축을 따라 슬라이딩 이동할 수 있도록 상기 지지축의 외면에 설치되는 코어;와, 상기 외력에 의해 이동된 상기 코어를 원 위치에 복귀시키도록 상기 코일스프링의 탄성력보다 상대적으로 작은 탄성력을 가지며 상기 지지축에 설치되는 탄성부재;를 포함할 수 있다.

또한, 상기 압력실의 일측을 형성하며 상기 다이아프램이 결합되는 신축 가능한 벨로우즈를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 다이아프램이 상기 공기유입구를 통해 전달되는 공기압력에 의해 이동될 때 상기 코어는 상기 다이아프램과 함께 이동되고, 상기 외력이 가해지는 경우에는 상기 다이아프램은 이동되지 않고 상기 코어가 상기 지지축에서 이동되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 탄성부재는 코일 스프링을 포함할 수 있다.

또한, 상기 탄성부재는 판 스프링을 포함할 수 있다.

또한, 상기 다이아프램의 양측에 각각 지지된 상기 코일스프링은 동일한 탄성계수를 갖도록 형성될 수 있다.

또한, 상기 공기유입구를 통해 전달되는 상기 공기압력은 세탁수로부터의 압력인 것을 특징으로 한다.

또한, 수위는 상기 다이아프램과 함께 이동되는 상기 코어의 위치 변화에 의한 공진회로의 주파수 변화를 통해 감지되고, 진동은 상기 지지축에서 이동하는 상기 코어의 위치 변화에 의한 공진 회로의 주파수 변화를 통해 감지되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 코일스프링은 상기 하우징과 상기 다이아프램 사이에 개재되는 제1코일스프링과, 상기 하우징과 상기 지지축 사이에 개재되는 제2코일스프링을 포함하고, 상기 지지축은 상기 다이아프램의 중앙에서 상기 보빈의 내부공간을 향해 연장 형성되고, 그 단부에는 상기 제2코일스프링이 지지되는 홀더를 포함하고, 상기 지지축에서 상기 코어가 이동하는 공간을 형성하도록 상기 코어는 상기 홀더와 이격되게 설치되고, 상기 탄성부재는 이격된 상기 코어와 상기 홀더 사이에 개재될 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 수위/진동감지장치 및 이를 갖는 세탁기는 간단한 구조를 통하여 다양한 형태의 진동 및 수위감지를 동시에 할 수 있어 생산성이 향상되고 세탁기의 오작동 여부를 정확히 감지할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 세탁기의 대략적인 구조를 보인 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 세탁기의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 세탁기의 수위/진동 감지장치를 나타낸 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 수위/진동 감지장치의 일부분을 발췌하여 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 수위를 감지하는 동안의 수위/진동 감지장치의 동작 상태도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 진동을 감지하는 동안의 수위/진동 감지장치의 동작 상태도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 세탁기의 언밸런스 상태에 의한 주파수 분포를 나타내는 그래프이다.

이하에서는 상기와 같은 본 발명의 세탁기의 기술적 사상에 따른 바람직한 실시 예를 첨부도면을 참조하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 세탁기의 대략적인 구조를 보인 단면도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 세탁기의 사시도이다.

먼저, 본 발명의 실시예에서는 펄세이터 타입의 세탁기에 대하여 설명하나 드럼식 세탁기에 적용될 수 있음을 밝힌다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 세탁기는 본체(10)의 내부에 설치되어 세탁수를 담수하는 수조(11)와, 수조(11)의 내부에 회전 가능하게 설치된 회전조(12)와, 회전조(12)의 내부에 설치되어 세탁수와 세탁물을 교반시키는 펄세이터(13)를 포함하여 구성될 수 있다.

수조(11)는 본체(10)의 내측 상부에 걸려서 지지되는 현가장치(16)를 통해 외면 하측이 걸린 상태로 지지될 수 있다.

수조(11)의 상부에는 수조(11)의 내부로 세탁수를 공급할 수 있도록 급수관(18)과 급수밸브(19) 등으로 구성된 급수장치(17)가 마련되고, 수조(11)의 하부에는 수조(11)에 채워진 세탁수를 외부로 배출할 수 있도록 배수관(21), 배수밸브(22), 배수모터(미도시) 등을 포함하는 배수장치(20)가 마련될 수 있다.

회전조(12)는 상부가 개방된 원통형으로 마련되며 표면에 다수의 탈수공(14)이 형성되고, 회전조(12) 상부에는 고속 회전시 안정적인 회전을 가능하게 하는 통상적인 밸런서(15)가 설치될 수 있다.

본체(10)의 상부에는 회전조(12)의 개방된 부분을 개폐하는 도어(23)가 마련되고, 회전조(12)의 바닥면에는 세탁수류를 형성하는 펄세이터(13)가 회전 가능하게 설치될 수 있다.

또, 세탁기는 펄세이터(13)를 회전시키기 위한 구동장치(24)를 포함한다.

구동장치(24)는 수조(11)의 일측 하부에 설치되는 모터(25)와 모터(25)의 회전력을 회전조(12)와 펄세이터(13)에 선택적으로 전달하는 동력전달장치(26)와, 모터(25)와 동력전달장치(26) 사이의 동력 전달을 매개하는 벨트(27)를 포함하여 구성될 수 있다.

동력전달장치(26)는 모터(25)의 동력을 전달받아 펄세이터(13)를 감속 회전시키거나 회전조(12)를 회전시키는 통상의 클러치장치로 이루어질 수 있다.

본 발명의 펄세이터를 회전시키기 위한 구동장치의 실시예로서 클러치장치를 구비한 동력전달장치를 적용한 구성을 예로 들었으나. 펄세이터가 모터에 의해 직접 회전하는 직결식 구동장치로 형성될 수 있다.

한편, 도 2에 도시한 바와 같이 수조(11)의 외측면 하부에는 수조(11) 내의 세탁수위를 감지하거나 세탁물의 치우침에 따른 회전조(12)의 편심 회전에 의한 진동을 감지하는 수위/진동감지장치(30)가 마련될 수 있다.

본 실시예에서는 수위/진동감지장치(30)가 수조(11)의 일측에 설치되도록 하였으나, 본체(10)의 일측에 설치될 수 있다.

수위/진동감지장치(30)는 수조(11)에 일단부가 연`통되고 내부에 공기가 채워진 에어호스(28)의 타단부에 연통되게 연결될 수 있다.

이러한 수위/진동감지장치(30)는 수조(11)에 물이 채워짐에 따라 변화되는 공기압력이 에어호스(28)를 통해 전달되어 이에 따른 주파수의 변동량을 측정함에 따라 수조(11)의 수위를 감지하는 수위감지센서를 포함하여 구성될 수 있다.

도 3은 본 발명의 세탁기의 수위/진동감지장치를 나타낸 단면도이다.

도 3에 도시한 바와 같이 수위/진동감지장치(30)는 일측이 개구된 원통 형상의 케이스(31a)와, 케이스(31a)의 개구된 부분을 밀폐하는 케이스 커버(31b)를 구비하여 외관을 형성하는 하우징(31)을 구비할 수 있다.

케이스 커버(31b)에는 에어호스(28)를 통해 전달되는 공기가 유입되는 공기유입구(33)가 마련되고, 케이스 커버(31b)와 케이스(31a)의 결합부에는 에어호스(28)를 통해 전달되는 공기 압력에 따라 신축되는 벨로우즈(34)가 설치될 수 있다.

벨로우즈(34)는 공기유입구(33)를 통해 유입된 공기압이 누설되지 않도록 밀폐 결합되며, 이에 의해 공기유입구(33)와 벨로우즈(34) 사이에는 압력실(35)이 형성될 수 있다.

벨로우즈(34)의 중앙에는 벨로우즈(34)의 신축에 따라 하우징(31)내에서 승강 가능하게 결합되는 다이아프램(40)이 설치될 수 있다.

다이아프램(40)은 후크부(43)가 마련된 상부 다이아프램(41)과 후크결합홀(45)이 형성된 하부 다이아프램(40)을 구비하고, 각각 벨로우즈(34)의 상부 및 하부에서 후크 결합을 통해 결합됨으로써 그 사이에 벨로우즈(34)를 개재시킬 수 있다.

또한, 다이아프램(40)의 양단은 각각 코일스프링(47,48)에 의해 지지될 수 있다. 코일스프링(47,48)은 케이스 커버(31b)와 하부 다이아프램(44) 사이에 개재되어 탄성 지지하는 제1코일스프링(47)과, 케이스(31a)와 상부다이아프램(41) 사이에 개재되어 탄성 지지하는 제2코일스프링(48)를 포함하여 구성될 수 있다.

제1,2코일스프링(47,48)은 압력실(35)의 압력 변화에 의해 다이아프램(40)의 이동시 선형적인 특성을 가지도록 동일한 탄성계수를 갖도록 마련될 수 있다.

이러한 탄성부재(46)는 비자성체 재질의 고무 또는 수지로 형성될 수 있다.

상부 다이아프램(41)의 중앙 부분에는 원통형의 지지축(42)이 마련되고, 지지축(42)의 외주면에는 페라이트(ferrite) 재질의 코어(36)가 설치될 수 있다.

지지축(42)은 상부 다이아프램(41)의 중앙부에서 연장 형성되고, 그 단부에는 제2코일스프링(48)의 일단부를 지지하는 홀더(42a)가 구비될 수 있다.

케이스(31a)의 내측 중앙부에는 지지축(42)이 삽입되어 이동하는 공간을 형성하는 보빈(37)이 구비될 수 있다.

보빈(37)은 그 내측에 지지축(42)이 삽입되어 이동되는 소경부(37a)와, 다이아프램(40)이 삽입되어 이동되는 대경부(37b)를 포함할 수 있다.

소경부(37a)는 압력실(35)의 압력변화에 따라 코어(36)가 이동될 수 있도록 코어(36)의 이동방향과 평행하게 형성될 수 있다.

대경부(37b)는 다이아프램(40)이 이동될 수 있도록 다이아프램(40)의 직경보다 크게 형성되고, 대경부(37b)와 케이스 커버(31b) 사이에는 벨로우즈(34)의 외곽 부분이 개재되게 된다.

소경부(37a)의 외주면에는 별도의 콘덴서(미도시)와 공진회로를 이루는 코일(38)이 마련되고, 코일(38)의 상부에는 제어부(미도시)로 이어지는 케이블이 결합되는 터미널(39)이 설치될 수 있다.

소경부(37a)의 상부는 체결볼트(49)를 통해 결합되고, 제2탄성부재(48)는 소경부(37a)의 내측에서 양 단부가 각각 체결볼트(49)와 홀더(42a)에 지지된 상태에 있게 된다.

하부 다이아프램(44)의 하면 중앙부에는 제1코일스프링(47)의 일측을 지지하도록 돌출된 스프링지지부(44a)가 구비되고, 스프링지지부(44a)와 마주하는 케이스 커버(31b)의 내측에는 제1코일스프링(47)의 타측을 지지하도록 돌출된 스프링지지부(47a)가 구비될 수 있다.

이러한 구성을 통하여, 에어호스(28)를 통해 압력실(35)로 전달되는 공기 압력에 의해 다이아프램(40)은 이동되고, 다이아프램(40)의 이동에 따라 지지축(42)에 결합된 코어(36)가 소경부(37a) 내측에서 진퇴함에 따라 코일(38)의 인덕턴스를 변화시키고, 인덕턴스의 변화에 의해 코일(38)과 콘덴서(미도시)로 이루어진 공진회로의 주파수가 변화하게 된다. 따라서, 이러한 출력 주파수 변화량으로부터 세탁기의 수위는 측정할 수 있게 된다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 수위/진동 감지장치(30)는 세탁물의 편심에 따른 회전조(12)의 언밸런스 발생시 이를 감지할 수 있도록 마련될 수 있다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 수위/진동 감지장치의 일부분을 발췌하여 나타낸 것이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 진동을 감지하기 위한 수단으로서 코어(36)는 탄성부재(50)에 지지되어 지지축(42)에 슬라이딩 가능하게 결합될 수 있다.

이러한 코어(36)는 지지축(42)에 삽입될 수 있도록 중공의 원통 형상으로 이루어지고, 그 길이방향의 길이는 지지축(42)의 길이보다 상대적으로 작게 형성될 수 있다.

이에 따라, 코어(36)가 지지축(42)에 설치된 경우, 코어(36)와 홀더(42a) 사이에는 소정의 갭(G)이 형성되므로, 코어(36)가 이동할 수 있는 공간이 형성되게 된다.

탄성부재(50)는 홀더(42a)와 코어(42) 사이의 갭(G) 부분에 설치되어 양단이 각각 홀더(42a)와 코어(42)에 지지될 수 있다.

이러한 탄성부재(50)는 압력실(35)의 압력 변화에 의해 다이아프램(40)이 이동되는 경우 지지축(42)에서 코어(36)가 이동되지 못하도록 고정하는 기능을 수행할 수 있다. 이는 수위 감지를 위한 작동시 코어(42)의 이동에 따른 오작동을 방지하기 위함이다.

또한, 탄성부재(50)는 다이아프램(40)의 양단을 지지하는 제1,2코일스프링(47,48)의 탄성력 보다 작은 탄성력을 가지도록 구비될 수 있다.

이는 하우징(31)에 소정의 외력이 가하여지는 경우 제1,2코일스프링(47,48) 보다 상대적으로 작은 탄성력을 가진 탄성부재(50)에 지지된 코어(36)만이 이동되도록 하기 위함이다.

즉, 제1,2코일스프링(47,48)의 탄성력 보다는 작고, 탄성부재(50)의 탄성력 보다는 큰 힘이 가하여진 경우 다이아프램(40)은 이동되지 않고, 코어(36)만이 지지축(42)에서 이동됨에 따라 코어(36)의 이동에 따른 공진회로의 주파수는 변화하게 되고, 이에 따라 세탁기의 언밸런스는 감지되게 된다.

이때, 탄성부재(50)는 지지축(42)에서 이동된 코어(36)를 원 위치로 복귀시켜 주는 기능을 수행하게 된다.

이러한 탄성부재(50)는 비 자성체 재질로 형성될 수 있다. 또한, 탄성부재(50)는 코일 스프링 또는 판 스프링으로 이루어질 수 있다. 이러한 탄성부재(50)는 코어(36)가 이동된 후 원 위치로 복귀시키는 것이라면 그 종류는 제한되지 않는다.

한편, 수조(11) 또는 본체(10)에 설치되는 수위/진동감지장치(30)는 소정의 진동에 의한 언벨런스 감지의 신뢰성을 향상시키도록 회전조(12)의 축방향과 직교하는 방향으로 설치될 수 있다.

즉, 하우징(31) 내에 배치되는 지지축(42)이 회전조(12)의 축방향과 직교하는 방향을 향하도록 수위/진동감지장치(30)가 수조(11) 또는 본체(10)에 설치되도록 함으로써 진동에 의한 코어(36)의 이동을 용이하게 하여 정확한 언벨런스를 감지할 수 있게 된다.

이하에서는 본 발명의 실시예에 의한 수위/진동 감지장치의 작동 및 효과를 도 1 내지 도 7을 참조하여 설명한다. 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 수위를 감지하는 동안의 수위/진동 감지장치의 동작 상태도이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 진동을 감지하는 동안의 수위/진동 감지장치의 동작 상태도이고, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 세탁기의 언밸런스 상태에 의한 주파수 분포를 나타내는 그래프이다.

먼저, 본 발명의 수위/진동감지장치(30)의 수위감지동작에 대하여 설명한다.

세탁기의 세탁모드 및 헹굼행정의 경우에는 급수장치(17)가 작동하여 수조(11) 내부로 세탁수가 급수된다.

급수가 진행함에 따라 수조(11) 내의 세탁수 수위가 상승되고, 세탁수의 수압은 에어호스(28)를 통해 공기유입구(33)로 전달된다.

공기유입구(33)로부터 전달된 공기압력(P1)은 도 5에 도시된 바와 같이 벨로우즈(34) 내측 압력실(35)의 압력을 증가시키고 이에 의해 벨로우즈(34)는 신장된다.

벨로우즈(34)의 신장과 함께 이에 결합된 다이아프램(40)은 상승하게 되고, 다이아프램(40)의 상승과 함께 다이아프램(40)에 결합된 코어(36)가 코일(38)의 내부 공간으로 이동된다.

코어(36)가 이동함에 따라 코일(38)의 인덕턴스는 변화되고, 변화된 인덕턴스는 콘덴서(미도시)의 커패시턴스에 곱해져 주파수를 형성하게 된다.

따라서, 제어부(미도시)는 포량에 따라 미리 설정된 수위 주파수의 값과 측정된 주파수값을 비교 판단하여 급수여부를 제어하게 된다.

이 경우, 지지축(42)에 결합된 코어(36)는 탄성부재(50)에 의해 가압된 상태에 있게 되므로 수위를 감지하는 단계에서는 코어(36)는 이동되지 않게 된다.

다음으로 본 발명의 일 실시예에 의한 수위/진동감지장치의 진동감지동작에 대하여 설명한다.

탈수행정시 수조(11) 내의 세탁수의 배수가 완료되면 압력실(35)의 압력은 낮아지므로 다이아프램(40)은 제1,2코일스프링(47,48)에 의해 초기 위치로 복귀한다.

탈수행정이 진행되는 동안 회전조(12) 내에 세탁물이 균등하게 배치되면 수조(11) 내의 회전조(12)는 축을 중심으로 동심원을 그리며 회전을 하게 되어 밸런스 상태를 유지하게 된다.

그러나, 회전조(12) 내에 세탁물이 일측으로 치우쳐 있는 경우에는 회전조(12)는 편심 회전을 하게 되고, 그 편심량이 커지면 수조(11)를 타격하는 언밸런스가 발생하게 된다.

이러한 언밸런스 발생시에는 도 6에 도시된 바와 같이 수조(11)의 일측에 결합된 수위/진동 감지장치(30)에도 그 충격(P2)이 가해지게 된다.

수위/진동 감지장치(30)에 충격이 가해지게 되면 지지축(42)에서 탄성부재(50)에 의해 탄력 지지되어 슬라이딩 가능하게 결합된 코어(36)는 이동되게 되고, 이에 따라 코일(38)의 인덕턴스가 변화됨에 따라 도 7에 도시된 바와 같이 출력 주파수 값이 변하게 된다.(A구간)

즉, 제1,2코일스프링(47,48)에 지지된 다이아프램(40)은 이동되지 않은 상태에서 지지축(42)에 결합된 코어(36)만이 이동되게 되므로, 그에 따른 출력 주파수의 변화량에 의해 세탁기의 언밸러스 및 워킹(walking) 상태를 감지할 수 있게 된다.

워킹 상태란 탈수행정 중 세탁물의 편심에 의해 진동이 발생하고 그 진동을 그대로 유지한 상태로 탈수가 진행되어 본체(10)가 이동되는 현상을 말한다.

이러한 워킹 상태의 경우에는 본체(10)와 수조(11)의 충돌은 발생하지 않으나 본체(10)의 움직임에 따른 좌우 또는 전후로 발생하는 진폭은 수위/진동 감지장치(30)의 지지축(42)에 결합된 코어(36)를 이동시키게 하고, 이에 의해 코어(36)가 코일(38)의 인덕턴스를 변화시킴에 따라 출력 주파수를 변화시킨다.

이 경우 코어(36)가 지지축(42)에서 연속적으로 왕복 이동을 하게 되고, 이에 의한 주파수 변화 또한 연속적으로 발생하게 되므로 워킹상태 여부를 감지할 수 있게 된다.

이러한 구성을 통하여, 본 발명의 실시예에 의한 수위/진동 감지장치는 간단한 구조를 통하여 세탁기의 수위 및 진동을 감지할 수 있게 되므로, 진동을 감지하기 위한 별도의 부품이 필요치 않게 되어 생산성이 향상되게 된다.

이상에서는 특정의 실시예에 대하여 도시하고 설명하였다. 그러나, 상기한 실시예에만 한정되지 않으며, 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경 실시할 수 있을 것이다.

10: 본체, 11: 수조,
12: 회전조, 28: 에어호스,
30: 수위/진동감지장치, 31: 하우징,
32: 하우징커버, 33: 공기유입구,
34: 벨로우즈, 35: 압력실,
36: 코어, 37: 보빈,
38: 코일, 40: 다이아프램,
50: 탄성부재.

Claims

수조;
상기 수조의 내부에 회전 가능하게 설치된 회전조;
상기 수조와 연통되는 에어호스와 연결되어 세탁 수위 및 상기 수조의 진동을 감지하는 수위/진동 감지장치;를 포함하고,
상기 수위/진동 감지장치는,
상기 에어호스와 연통하는 압력실을 구비한 하우징;
상기 하우징 내에 설치되며 외주면에 공진회로를 형성하는 코일을 지지하는 보빈;
양단이 코일스프링에 지지되며 상기 압력실의 압력 변화에 의해 상기 보빈 내부에서 이동하는 지지축을 구비한 다이아프램;
상기 지지축을 따라 슬라이딩 이동할 수 있도록 상기 지지축의 외면에 설치되며, 상기 다이아프램과 독립적으로 동작하도록 구성되는 코어;
상기 지지축에서 상기 코어를 탄력 지지하도록 설치되며 상기 코일스프링의 탄성력보다 상대적으로 작은 탄성력을 가지는 탄성부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁기.
제 1항에 있어서,
상기 수위/진동 감지장치는 상기 압력실을 형성하도록 상기 다이아프램과 결합되는 신축 가능한 벨로우즈를 더 포함하고,
상기 코일스프링은 상기 하우징의 일측과 상기 다이아프램 사이에 개재되는 제1코일스프링과, 상기 하우징의 타측과 상기 지지축 사이에 개재되는 제2코일스프링을 포함하고, 상기 제1 및 제2코일스프링은 동일한 탄성계수를 갖는 것을 특징으로 하는 세탁기.
제 2항에 있어서,
상기 지지축의 단부에는 상기 제2코일스프링이 지지되도록 상기 지지축보다 큰 직경을 갖는 홀더가 구비되고, 상기 코어는 상기 홀더와 이격되도록 상기 지지축에 설치되고, 상기 탄성부재는 이격된 상기 홀더와 상기 코어 사이에 개재되는 것을 특징으로 하는 세탁기.
제 2항에 있어서,
상기 탄성부재는 비자성체 재질로 형성된 것을 특징으로 하는 세탁기.
제 4항에 있어서,
상기 탄성부재는 코일 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁기.
제 4항에 있어서,
상기 탄성부재는 판 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁기.
제 1항에 있어서,
상기 수위/진동 감지장치는 상기 코어의 이동방향이 상기 회전조의 축방향과 교차되도록 상기 수조의 외측에 고정되는 것을 특징으로 하는 세탁기.
제 1항에 있어서,
상기 수위/진동 감지장치는 상기 압력실의 압력변화에 의해 이동되는 다이아프램의 위치 변화에 따른 상기 공진회로의 주파수를 통해 세탁수의 수위를 감지하는 것을 특징으로 하는 세탁기.
제 1항에 있어서,
상기 수위/진동 감지장치는 외력에 의해 가해지는 충격에 따라 상기 지지축에서 이동하는 상기 코어의 위치 변화에 따른 상기 공진회로의 주파수 변화를 통해 진동을 감지하는 것을 특징으로 하는 세탁기.
공기 유입구와, 상기 공기 유입구와 연통하는 밀폐된 압력실이 형성된 하우징;
외주면에 공진회로를 형성하는 코일을 지지하는 보빈;
상기 압력실의 일측을 형성하며 신축 가능한 벨로우즈;
상기 압력실의 압력 변화에 따라 상기 보빈 내부에서 이동하는 지지축을 구비하며 상기 벨로우즈에 결합된 다이아프램;
상기 다이아프램의 선형 이동을 위해 상기 다이아프램의 양측에 각각 지지되는 코일스프링;
상기 하우징에 외력이 가해진 경우 상기 지지축을 따라 슬라이딩 이동할 수 있도록 상기 지지축의 외면에 설치되며, 상기 다이아프램과 독립적으로 동작하도록 구성되는 코어;
상기 외력에 의해 이동된 상기 코어를 원 위치에 복귀시키도록 상기 코일스프링의 탄성력보다 상대적으로 작은 탄성력을 가지며 상기 지지축에 설치되는 탄성부재;를 포함하는 수위/진동 감지장치.
제 10항에 있어서,
상기 압력실의 일측을 형성하며 상기 다이아프램이 결합되는 신축 가능한 벨로우즈를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수위/진동 감지장치.
제 11항에 있어서,
상기 다이아프램이 상기 공기유입구를 통해 전달되는 공기압력에 의해 이동될 때 상기 코어는 상기 다이아프램과 함께 이동되고, 상기 외력이 가해지는 경우에는 상기 다이아프램은 이동되지 않고 상기 코어가 상기 지지축에서 이동되는 것을 특징으로 하는 수위/진동 감지장치.
제 11항에 있어서,
상기 탄성부재는 코일 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 수위/진동 감지장치.
제 11항에 있어서,
상기 탄성부재는 판 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 수위/진동 감지장치.
제 11항에 있어서,
상기 다이아프램의 양측에 각각 지지된 상기 코일스프링은 동일한 탄성계수를 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는 수위/진동 감지장치.
제 12항에 있어서,
상기 공기유입구를 통해 전달되는 상기 공기압력은 세탁수로부터의 압력인 것을 특징으로 하는 수위/진동 감지장치.
제 12항에 있어서,
수위는 상기 다이아프램과 함께 이동되는 상기 코어의 위치 변화에 의한 공진회로의 주파수 변화를 통해 감지되고,
진동은 상기 지지축에서 이동하는 상기 코어의 위치 변화에 의한 공진 회로의 주파수 변화를 통해 감지되는 것을 특징으로 하는 수위/진동 감지장치.
제 15항에 있어서,
상기 코일스프링은 상기 하우징과 상기 다이아프램 사이에 개재되는 제1코일스프링과, 상기 하우징과 상기 지지축 사이에 개재되는 제2코일스프링을 포함하고,
상기 지지축은 상기 다이아프램의 중앙에서 상기 보빈의 내부공간을 향해 연장 형성되고, 그 단부에는 상기 제2코일스프링이 지지되는 홀더를 포함하고,
상기 지지축에서 상기 코어가 이동하는 공간을 형성하도록 상기 코어는 상기 홀더와 이격되게 설치되고, 상기 탄성부재는 이격된 상기 코어와 상기 홀더 사이에 개재되는 것을 특징으로 하는 수위/진동 감지장치.