KR102392667B1 - 식기 세척기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 식기 세척기에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 식기 세척기는 세척 대상이 수납되는 세척실이 형성된 터브, 세척실의 내부에 배치되어 세척 대상으로 세척수를 분사하며, 일단에 자성체를 포함하는 노즐, 노즐의 가동 범위에 대응되는 영역을 감싸도록 형성되며, 노즐이 회전함에 따라 전류가 흐르는 코일 및 동작 명령을 통해 노즐의 동작을 제어하며, 코일에 발생한 전압 값에 기초하여 노즐의 동작 상태를 판단하는 제어기를 포함한다.

Description

식기 세척기{DISH WASHER}
본 발명은 식기 세척기에 관한 것이다.
식기 세척기는 식기나 조리 도구 등의 세척 대상에 세척수를 분사하여 세척 대상에 잔류하는 이물질을 제거하는 가전기기이다.
이러한 식기 세척기는 세척 공간을 제공하는 터브, 터브 내에 구비되어 식기가 수용되는 랙, 랙으로 세척수를 분사하는 노즐, 세척수를 저장하는 섬프 및 섬프에 저장된 세척수를 분사 암에 공급하는 세척 펌프를 포함하는 것이 일반적이다.
노즐은 회전을 하면서 세척 대상에 세척수를 분사한다. 그러나 세척 대상이 노즐의 회전 영역 내에 배치되거나, 유로에 누수가 발생하는 등의 원인으로 인해, 노즐이 원활하게 회전하지 않을 수 있다. 이는 식기가 깨끗하게 세척되지 않는 문제를 발생시킨다. 이와 같이 노즐이 원활하게 회전하지 않음으로 인하여 발생하는 문제를 해결하기 위해, 노즐의 회전 여부를 감지할 수 있는 식기 세척기의 일 실시예가 등록특허 DE 10-2006-007329에 개시된다.
이와 같은 식기 세척기는 홀 센서를 이용하여 노즐의 양단에 포함된 자성체에 의해 발생하는 자기장의 교번을 감지함으로써, 노즐의 회전 여부를 감지한다. 그러나 홀 센서는 감지 영역이 한정적이기 때문에 노즐의 위치가 변하면 노즐의 회전 여부를 감지하지 못한다. 이는 도 1을 참조하여 보다 상세히 설명될 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 식기 세척기의 일부 구조를 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 식기 세척기(100)는 터브(110), 노즐(120), 홀 센서(130), 제어기(140) 및 랙(150)을 포함한다.
사용자는 세척 대상의 크기에 따라 랙(150)을 상단(A), 중단(B) 및 하단(C) 중 어느 하나의 위치로 이동시킬 수 있다. 이때 노즐(120)은 랙(150)과 연결되어 있으므로, 랙(150)의 위치가 이동함에 따라 함께 상하로 이동한다.
랙(150)이 중단(B)에 위치하는 경우, 노즐(120)의 양단에 위치한 자성체(121, 122)는 홀 센서(130)와 인접한 위치에 배치될 수 있다. 따라서 노즐(120)이 회전하면, 홀 센서(130)는 자성체(121, 122)의 회전에 따라 변하는 자기장에 반응하여 전압을 발생시킬 수 있다.
그러나 랙(150)이 상단(A) 또는 하단(C)에 위치하는 경우, 노즐(120)의 양단에 위치한 자성체(121, 122)는 홀 센서(130)와 먼 위치에 배치된다. 즉, 자성체(121, 122)는 홀 센서(130)의 감지 영역을 벗어난 위치에 배치된다. 따라서 노즐(120)이 회전하더라도, 홀 센서(130)는 자성체(121, 122)의 회전에 따라 변하는 자기장에 반응하여 전압을 발생시킬 수 없다. 즉, 홀 센서(130)는 노즐(120)의 위치에 관계 없이 노즐(120)의 회전 여부를 감지할 수 없다. 이를 해결하기 위해 복수 개의 홀 센서(130)를 터브(110)에 결합시키면, 홀 센서(130)의 개수 증가로 인하여 생산 비용이 증가하게 된다.
따라서 노즐(120)의 위치가 변하더라도 노즐(120)의 회전 여부를 감지할 수 있는 식기 세척기(100)의 개발이 필요한 실정이다.
본 발명의 목적은 노즐의 위치가 변하더라도 노즐의 회전 여부를 감지할 수 있는 식기 세척기를 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 목적은 노즐의 회전 방향 및 회전 속도를 모두 판단할 수 있는 식기 세척기를 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 목적은 노즐의 동작 상태를 감지하여 오동작이 발생하면 사용자에게 이를 알릴 수 있는 식기 세척기를 제공하는 것이다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
본 발명에서 식기 세척기는 일단에 자성체를 포함하는 노즐, 노즐의 가동 범위에 대응되는 영역을 감싸도록 형성되며 노즐이 회전함에 따라 전류가 흐르는 코일 및 코일에 발생한 전압 값에 기초하여 노즐의 동작 상태를 판단하는 제어기를 포함한다.
이와 같은 구성에 의하면 노즐의 위치가 변하더라도 노즐의 회전 여부를 감지할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 식기 세척기는 세척 대상이 수납되는 세척실이 형성된 터브, 상기 세척실의 내부에 배치되어 상기 세척 대상으로 세척수를 분사하며, 일단에 자성체를 포함하는 노즐, 상기 노즐의 가동 범위에 대응되는 영역을 감싸도록 형성되며, 상기 노즐이 회전함에 따라 전류가 흐르는 코일 및 동작 명령을 통해 상기 노즐의 동작을 제어하며, 상기 코일에 발생한 전압 값에 기초하여 상기 노즐의 동작 상태를 판단하는 제어기를 포함한다.
또한 본 발명의 일 실시예에서, 식기 세척기는 상기 세척실의 내부에 배치되며, 상기 세척 대상이 수납되는 랙을 더 포함하며, 상기 자성체는 상기 노즐과 상기 랙 간의 이격 거리에 대응되는 자기력을 가진다.
또한 본 발명의 일 실시예에서, 식기 세척기의 상기 코일은 구조물에 감긴 와이어 형태로 구비된다.
또한 본 발명의 일 실시예에서, 식기 세척기의 상기 코일은 기판 상에 인쇄된 패턴 코일 형태로 구비된다.
또한 본 발명의 일 실시예에서, 식기 세척기는 상기 터브의 일면에 구비되며, 상기 세척실을 개폐하는 도어 및 상기 도어의 일측에 배치되며, 상기 세척실로 세제를 공급하는 디스펜서를 더 포함하고, 상기 코일은 상기 도어에서 상기 디스펜서가 배치된 영역을 고려하여 배치된다.
또한 본 발명의 일 실시예에서, 식기 세척기는 상기 코일을 상기 도어에 고정시키는 고정 브라켓을 더 포함한다.
또한 본 발명의 일 실시예에서, 식기 세척기는 상기 코일에 발생한 전압 값을 하나 이상의 연산 증폭기 및 하나 이상의 수동소자를 이용하여 증폭시키고, 증폭된 전압 값을 상기 제어기로 출력하는 증폭 회로를 더 포함한다.
또한 본 발명의 일 실시예에서, 식기 세척기의 상기 제어기는 상기 코일에 발생한 전압 값이 0V 이면, 상기 노즐의 동작 상태를 정지 상태로 판단하고, 상기 코일에 발생한 전압 값이 0V가 아니면, 상기 노즐의 동작 상태를 회전 상태로 판단한다.
또한 본 발명의 일 실시예에서, 식기 세척기의 상기 제어기는 상기 노즐이 회전 동작을 수행하도록 제어하는 중, 상기 노즐의 동작 상태를 정지 상태로 판단하면, 이상 알림을 사용자 단말로 전송하거나 이상 알림을 출력하도록 인터페이스를 제어한다.
또한 본 발명의 일 실시예에서, 식기 세척기의 상기 제어기는 상기 코일에 발생한 전압 값의 변화량에 기초하여 상기 노즐의 회전 방향 및 회전 속도를 판단한다.
또한 본 발명의 일 실시예에서, 식기 세척기의 상기 제어기는 판단된 상기 노즐의 회전 방향이 상기 동작 명령에 포함된 회전 방향과 다르거나, 판단된 상기 노즐의 회전 속도가 상기 동작 명령에 포함된 회전 속도와 기준 오차 이상의 차이가 있으면, 이상 알림을 사용자 단말로 전송하거나 이상 알림을 출력하도록 인터페이스를 제어한다.
본 발명에 따른 식기 세척기는, 노즐의 가동 범위에 대응되는 영역을 감싸도록 형성된 코일에 발생한 전압 값에 기초하여 노즐의 동작 상태를 판단하므로 노즐의 위치가 변하더라도 노즐의 회전 여부를 감지할 수 있는 장점이 있다.
또한 본 발명에 따른 식기 세척기는, 노즐의 회전 방향 및 회전 속도를 모두 판단하므로, 노즐의 동작 상태를 보다 정확히 파악할 수 있는 장점이 있다.
또한 본 발명에 따른 식기 세척기는, 노즐이 오동작하면 이상 알림을 출력하므로, 노즐의 오동작에 보다 빠르게 대처할 수 있도록 도와주는 장점이 있다.
상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.
도 1은 종래 기술에 따른 식기 세척기의 일부 구조를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 식기 세척기를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 식기 세척기의 일부 구조를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 식기 세척기의 코일의 구조를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 식기 세척기의 코일의 구조를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 식기 세척기의 노즐 및 코일의 배치를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 식기 세척기의 코일이 도어에 결합되는 세부 구조를 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 식기 세척기의 증폭 회로를 상세히 도시한 도면이다.
도 9 및 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 식기 세척기의 노즐의 회전에 따라 코일에 발생한 전압 값을 나타낸 그래프이다.
전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것으로, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 제1 구성요소는 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.
이하에서 구성요소의 "상부 (또는 하부)" 또는 구성요소의 "상 (또는 하)"에 임의의 구성이 배치된다는 것은, 임의의 구성이 상기 구성요소의 상면 (또는 하면)에 접하여 배치되는 것뿐만 아니라, 상기 구성요소와 상기 구성요소 상에 (또는 하에) 배치된 임의의 구성 사이에 다른 구성이 개재될 수 있음을 의미할 수 있다.
또한 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 상기 구성요소들은 서로 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성요소 사이에 다른 구성요소가 "개재"되거나, 각 구성요소가 다른 구성요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있는 것으로 이해되어야 할 것이다.
명세서 전체에서, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 각 구성요소는 단수일 수도 있고 복수일 수도 있다.
본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.
이하에서는, 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 식기 세척기를 설명하도록 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 식기 세척기를 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 식기 세척기(200)는 터브(210), 상부 노즐(220) 및 코일(230)을 포함한다. 또한 도 2에는 도시되지 않았지만, 본 발명의 일 실시예에 따른 식기 세척기(200)는 도 3 및 도 8에 도시된 바와 같은 제어기(240)를 포함한다. 그리고 본 발명의 일 실시예에 따른 식기 세척기(200)는 케이스(205), 도어(211), 상부 랙(250), 탑 노즐(275), 하부 노즐(270), 하부 랙(280), 디스펜서(290) 및 세척수 공급부(300)를 더 포함할 수 있다.
케이스(205)는 식기 세척기(200)의 외관을 형성한다.
터브(210)는 케이스(205)의 내부에 구비되고, 일면이 개방된 육면체 형태로 형성될 수 있다. 터브(210)의 내부에는 세척 대상이 수납되는 세척실(212)이 형성된다.
도어(211)는 터브(210)의 개방된 일면에 구비되어 세척실(212)을 개폐한다. 도어(211)는 자동으로 개폐될 수 있고, 수동으로 개폐될 수도 있다.
디스펜서(290)는 도어(211)의 일측에 배치되며, 세척실(212)로 세제를 공급한다.
세척수 공급부(300)는 터브(210)의 하측에 배치되고, 세척수를 하나 이상의 노즐(220, 270, 275)로 공급한다. 이와 같은 세척수 공급부(300)는 세척수가 저장되는 섬프, 섬프에 저장된 세척수를 하나 이상의 노즐(220, 270, 275)로 공급하는 세척 펌프, 세척 펌프 내부의 세척수를 가열하는 히터, 세척수의 흐름을 조절하는 밸브, 세척수가 흐르는 배관 등을 포함하여 이루어 질 수 있다.
하나 이상의 노즐(220, 270, 275)은 세척실(212)의 내부에 배치되어 세척 대상으로 세척수를 분사한다. 하나 이상의 노즐(220, 270, 275)은 세척실(212)의 상하로 이격되어 배치되는 상부 노즐(220)과 하부 노즐(270) 및 세척실(212)의 최상단에 배치되는 탑 노즐(324)을 포함할 수 있다.
그리고 상부 노즐(220)은 일단에 자성체(221)를 포함한다. 자성체(221)는 상부 노즐(220)이 회전함에 따라 같이 회전하여 자기장의 변화를 일으킴으로써, 후술되는 코일(230)에 전류가 흐르도록 한다. 본 발명의 일 실시예에서 자성체(221)는 자석일 수 있다.
하나 이상의 랙(250, 280)은 세척실(212)의 내부에 배치되며, 세척 대상이 수납된다. 하나 이상의 랙(250, 280)은 세척실(212)의 상부에 배치되는 상부 랙(250) 및 세척실(212)의 하부에 배치되는 하부 랙(280)을 포함할 수 있다.
상부 랙(250)은 상부 노즐(220)과 연결될 수 있으며, 하부 랙(280)은 하부 노즐(270)과 연결 될 수 있다.
상부 랙(250)과 하부 랙(280)은 상하로 이격되어 배치될 수 있고, 터브(210)의 개방된 일면으로 슬라이딩되어 인출될 수 있다. 사용자는 인출된 상부 랙(250) 및 하부 랙(280)으로 세척 대상을 수납할 수 있다.
상부 랙(250)은 상하로 이동할 수 있다. 따라서 사용자는 상부 랙(250)에 수납되는 세척 대상이 터브(210)의 상단에 걸려서 세척실(212)로 들어가지 못하는 경우, 상부 랙(250)을 미리 정해진 가동 범위 내에서 하측으로 이동시킬 수 있다. 또한 사용자는 하부 랙(250)에 수납되는 세척 대상이 상부 랙(250)에 걸려서 세척실(212)로 들어가지 못하는 경우, 상부 랙(250)을 미리 정해진 가동 범위 내에서 상측으로 이동시킬 수 있다.
이와 같이 상부 랙(250)이 상하로 이동할 때, 상부 랙(250)과 연결된 상부 노즐(220)은 상부 랙(250)과 함께 상하로 이동한다. 즉, 상부 노즐(220)은 상부 랙(250)의 가동 범위에 동일한 가동 범위 내에서 상측 또는 하측으로 이동할 수 있다.
코일(230)은 상부 노즐(220)의 가동 범위에 대응되는 영역을 감싸도록 형성된다. 그리고 상부 노즐(220)이 회전함에 따라 코일(230)에 전류가 흐르게 된다.
제어기(240)는 동작 명령을 통해 하나 이상의 노즐(220, 270, 275)의 동작을 제어한다. 이때 제어기(240)는 동작 명령을 통해 세척수 공급부(300)에서 하나 이상의 노즐(220, 270, 275)로 공급되는 세척수의 양을 조절함으로써, 하나 이상의 노즐(220, 270, 275)의 동작을 제어할 수 있다. 그리고 제어기(240)는 코일(230)에 발생한 전압 값에 기초하여 상부 노즐(220)의 동작 상태를 판단한다.
이와 같은 제어기(240)는 ASICs(Application Specific Integrated Circuits), DSPs(Digital Signal Processors), DSPDs(Digital Signal Processing Devices), PLDs(Programmable Logic Devices), FPGAs(Field Programmable Gate Arrays), 제어기(controllers), 마이크로 컨트롤러(micro-controllers), 마이크로 프로세서(microprocessors)중 적어도 하나를 포함하는 물리적인 요소를 포함하여 구현될 수 있다.
코일(230)의 배치, 코일(230)의 구조 및 제어기(240)의 동작은 도 3 내지 도 10을 이용하여 후술하도록 한다.
도 2의 실시예에는 상부 랙(250) 및 상부 노즐(220)만 상하로 이동 가능한 형태로 도시되어 있지만, 다른 실시예에서는 하부 랙(280) 및 하부 노즐(270)도 상하로 이동 가능한 형태일 수 있다. 이와 같은 경우, 하부 노즐(270)의 일단에 자성체를 포함시키고, 하부 노즐(270)의 가동 범위에 대응되는 영역을 감싸도록 코일을 추가적으로 배치함으로써, 하부 노즐(270)의 회전 여부를 감지할 수 있을 것이다.
즉, 본 발명은 상부 노즐(220) 또는 하부 노즐(270)에 관계 없이 노즐의 회전 여부 감지가 필요한 경우 적용될 수 있다. 따라서 이하에서는 도 2의 실시예와 같이 상부 랙(250) 및 상부 노즐(220)이 상하로 이동 가능한 실시예를 중심으로 코일(230)의 배치, 코일(230)의 구조 및 제어기(240)의 동작을 상세히 설명하되, 노즐 및 랙의 위치를 상부임을 한정하지 않고 설명하도록 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 식기 세척기의 일부 구조를 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 노즐(220)과 랙(250)은 미리 설정된 가동 범위 내에서 상하로 이동할 수 있다. 즉, 노즐(220)과 랙(250)은 상단(A) 또는 하단(C)을 경계로 하는 가동 범위 내에서 상하로 이동할 수 있다. 따라서 노즐(220)과 랙(250)은 사용자에 의해 상단(A)과 하단(C) 사이의 위치에 위치할 수 있다.
노즐(220)은 자기장을 발생시키는 자성체(221)를 포함한다. 자성체(221)는 자기력을 가지며, 본 발명의 일 실시예에서 자성체(221)는 자석일 수 있다.
자성체(221)는 노즐(220)과 랙(250) 간의 이격 거리에 대응되는 자기력을 가진다. 랙(250)은 자성체(221)에 의해 발생하는 자기력에 의해 끌어당겨지는 금속과 같은 소재로 구성될 수 있다. 따라서 자성체(221)는 노즐(220)과 랙(250) 간에 인력이 발생하지 않도록, 노즐(220)과 랙(250) 간의 이격 거리에 비례하는 크기의 자기력을 가질 수 있다.
코일(230)은 노즐(220)의 가동 범위에 대응되는 영역을 감싸도록 형성된다. 즉, 코일(230)은 노즐(220)의 길이 방향을 따라 연장되는 선이 코일(230)의 내부를 통과하도록 형성된다. 이에 따라 코일(230)은 노즐(220)이 상단(A)과 하단(C) 사이의 어느 위치에 있더라도, 노즐(220)의 일단에 형성된 자성체(221)에 의해 발생하는 자기장의 영향을 받게 된다.
코일(230)은 구조물에 감긴 와이어 형태 또는 기판 상에 인쇄된 패턴 코일 형태로 구비될 수 있다. 이는 도 4 및 도 5를 통해 확인할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 식기 세척기의 코일의 구조를 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 식기 세척기(200)의 코일(230)의 구조를 확인할 수 있다. 코일(230)은 이와 같이 직육면체 형상의 구조물 내부에 감긴 와이어 형태로 구비될 수 있다.
이와 같이 코일(230)이 구조물 내부에 감긴 와이어 형태로 구비되면, 코일(230)이 노즐(220)의 일단에 형성된 자성체(221)에 의해 발생하는 자기장의 영향을 더 많이 받게 된다. 따라서 코일(230)이 구조물 내부에 감긴 와이어 형태로 구비됨으로써, 코일(230)의 감지 성능을 향상시킬 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 식기 세척기의 코일의 구조를 도시한 도면이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 식기 세척기(200)의 코일(230)의 구조를 확인할 수 있다. 코일(230)은 이와 같이 기판 상에 인쇄된 패턴 코일 형태로 구비될 수 있다.
이와 같이 코일(230)이 기판 상에 인쇄된 패턴 코일 형태로 구비되면, 코일(230)이 구조물 내부에 감긴 와이어 형태로 구비되는 것에 비하여 코일(230)의 생산에 필요한 비용을 줄일 수 있다. 또한, 코일(230)이 구조물 내부에 감긴 와이어 형태로 구비되는 것에 비하여, 식기 세척기(200) 내부에서 차지하는 공간이 줄어들게 된다. 따라서 코일(230)이 기판 상에 인쇄된 패턴 코일 형태로 구비됨으로써, 비용 및 공간 확보 측면에서 이점을 가질 수 있다.
다시 도 3으로 돌아와서, 코일(230)은 노즐(220)이 회전함에 따라 자성체(221)가 움직이는 경로보다 외곽에 배치될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서 노즐(220)은 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전하여 세척수를 분사할 수 있다. 이때 자성체(221)는 노즐(220)과 함께 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전한다. 따라서 코일(230)은 노즐(220)이 회전함에 따라 자성체(221)가 움직이는 경로보다 외곽에 배치됨으로써, 자성체(221)의 회전에 의해 발생하는 자기장 변화에 따라 유도 전류가 흐르게 된다.
이때 코일(230)은 도어(211)에서 디스펜서(290)가 배치된 영역을 고려하여 배치될 수 있다. 이는 도 6을 참조하여 보다 상세히 설명될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 식기 세척기의 노즐 및 코일의 배치를 도시한 도면이다.
도 6을 참조하면, 식기 세척기(200)의 내부에 포함된 노즐(220), 코일(230), 랙(250), 디스펜서(290) 등이 포함된 영역의 단면도를 확인할 수 있다.
코일(230)은 도어(211)의 세척실(212) 방향의 면, 즉 도어(211)의 내면에 배치될 수 있다. 이때 코일(230)은 도어(211)의 내면에 배치되되, 노즐(220)의 위치 및 가동 범위를 고려하여 배치될 수 있다.
보다 상세히, 코일(230)은 노즐(220)에 포함된 자성체(221)에 의해 발생하는 자기력을 감지하기 위해, 도어(211)의 내면 중에서 노즐(220)과 자성체(221)간의 거리가 가장 짧은 영역에 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 도어(211)의 내면에는 디스펜서(290)가 배치될 수 있다. 디스펜서(290)는 사용자가 세제 투입을 용이하게 하기 위해서 도어(211)의 내면 상단에 배치되는 것이 일반적이다. 따라서 코일(230)은 도어(211)에서 디스펜서(290)가 배치되는 영역을 고려하여 배치될 수 있다. 예를 들어, 디스펜서(290)가 도어(211)의 내면 상단에 배치되는 경우, 코일(230)은 디스펜서(290)가 배치된 위치의 하단에서 노즐(220)과 자성체(221)간의 거리가 가장 짧은 위치에 노즐(220)의 가동 범위를 모두 감싸도록 배치될 수 있다.
이와 같은 코일(230)은 고정 브라켓(231)을 통해 도어(211)에 결합될 수 있다. 이는 도 7을 참조하여 보다 상세히 설명될 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 식기 세척기의 코일이 도어에 결합되는 세부 구조를 도시한 도면이다.
도 7을 참조하면, 코일(230)은 고정 브라켓(231)을 통해 도어(211)에 결합될 수 있다. 이와 같은 고정 브라켓(231)은 코일(230)이 도어(211)에 안정적으로 결합될 수 있도록 결합부(231a)를 포함할 수 있다. 또한 도어(211)는 고정 브라켓(231)이 결합되는 브라켓 결합부(211a)를 포함할 수 있다.
이와 같은 고정 브라켓(231)을 이용하여 코일(230)을 도어(211)에 결합함으로써, 코일(230)을 도어(211)에 보다 안정적으로 결합시킬 수 있다.
다만 도 7의 실시예는 코일(230)이 결합될 수 있는 고정 브라켓(231)의 일 실시예를 도시한 것에 불과하고, 고정 브라켓(231)의 형상은 코일(230)을 도어(211)에 안정적으로 결합될 수 있도록 하는 다른 형상으로 이루어질 수 있다.
다시 도 3으로 돌아와서, 코일(230)은 노즐(220)의 일단에 형성된 자성체(221)에 의해 발생하는 자기장을 영향을 받는다. 즉, 노즐(220)이 회전함에 따라 자성체(221)의 위치가 이동하고, 이에 따라 코일(230)의 내부를 통과하는 자기장의 크기가 변하게 된다. 따라서 유도 전류가 코일(230)을 따라 흐르게 된다. 이와 같은 유도 전류가 코일(230)에 흐름에 따라, 코일(230)의 양단에는 전위차가 발생하게 된다.
이때 제어기(240)는 코일(230)의 양단에 발생하는 전위차를 감지하고, 코일(230)의 양단에 발생한 전압 값에 기초하여 노즐(220)의 동작 상태를 판단할 수 있다.
이때 코일(230)의 양단에 발생하는 전압 값은 증폭 회로(260)를 통해 증폭되고 나서 제어기(240)에 의해 감지될 수 있다. 증폭 회로(260)의 보다 상세한 구조는 도 8을 통해 설명될 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 식기 세척기의 증폭 회로를 상세히 도시한 도면이다.
도 8을 참조하면, 증폭 회로(260)는 코일(230)과 제어기(240)의 사이에 배치될 수 있다. 즉, 증폭 회로(260)는 코일(230)의 양단에 발생하는 전압 값을 증폭시켜서 제어기(240)로 출력할 수 있다.
증폭 회로(260)는 코일에 발생한 전압 값을 하나 이상의 연산 증폭기 및 하나 이상의 수동 소자를 이용하여 증폭시키고, 증폭된 전압 값을 제어기(240)로 출력할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 증폭 회로(260)는 제1 증폭부(261) 및 제2 증폭부(262)를 포함할 수 있다. 그리고 제1 증폭부(261) 및 제2 증폭부(262)는 각각 커패시터, 저항과 같은 수동 소자 및 연산증폭기를 포함할 수 있다. 이때 제1 증폭부(261) 및 제2 증폭부(262)에 의해 증폭되는 비율은 수동 소자들의 값을 변화시킴으로써 조절할 수 있다.
이와 같이 증폭 회로(260)를 이용하여 코일(230)에 발생한 전압 값을 증폭시켜 제어기(240)에 출력함으로써, 제어기(240)는 코일(230)에 발생한 전압 값을 원활하게 감지할 수 있다.
다만 도 8의 실시예는 증폭 회로(260)의 일 실시예를 도시한 것에 불과하고, 증폭 회로(260)로 통상적으로 전압 값을 증폭시키기 위해 사용되는 회로 중 어느 하나가 이용될 수 있다.
다시 도 3으로 돌아와서, 제어기(240)는 코일(230)에 발생한 전압 값에 기초하여 노즐(220)의 동작 상태를 판단한다. 그리고 제어기(240)는 판단한 노즐(220)의 동작 상태와 동작 명령에 포함된 노즐(220)의 동작 상태가 다르면, 사용자에게 이를 알릴 수 있다.
보다 상세히, 제어기(240)는 코일(230)에 발생한 전압 값이 0V 이면, 노즐(220)의 동작 상태를 정지 상태로 판단할 수 있다. 또한 제어기(240)는 코일(230)에 발생한 전압 값이 0V가 아니면, 노즐(220)의 동작 상태를 회전 상태로 판단할 수 있다.
그리고 제어기(240)는 동작 명령을 통해 노즐(220)이 회전 동작을 수행하도록 제어하는 중, 노즐(220)의 동작 상태로 정지 상태로 판단하면, 이상 알림을 사용자 단말로 전송하거나, 이상 알림을 출력하도록 인터페이스를 제어할 수 있다. 이와 같이 제어기(240)가 노즐(220)의 오동작시 이상 알림을 출력함으로써, 사용자는 노즐(220)의 오동작에 보다 빠르게 대처할 수 있다.
제어기(240)는 코일(230)에 발생한 전압 값의 변화량에 기초하여, 노즐(220)의 회전 방향 및 회전 속도를 판단할 수 있다. 이는 도 9 및 도 10을 이용하여 보다 상세히 설명될 수 있다.
도 9 및 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 식기 세척기의 노즐의 회전에 따라 코일에 발생한 전압 값을 나타낸 그래프이다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에서 노즐(220)이 시계 방향으로 회전할 때, 제어기(240)에서 감지된 코일(230)에 발생한 전압 값을 나타낸 그래프를 확인할 수 있다. 그리고 도 10을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에서 노즐(220)이 반시계 방향으로 회전할 때, 제어기(240)에서 감지된 코일(230)에 발생한 전압 값을 나타낸 그래프를 확인할 수 있다.
도 9 및 도 10의 그래프를 참조하면, 노즐(220)이 회전하여 자성체(221)가 코일(230)에 인접한 위치를 지나갈 때마다, 전압 값의 변화량의 크기가 증가하는 것을 확인할 수 있다.
이때 노즐(220)이 시계 방향으로 회전하면, 전압 값은 자성체(221)의 접근에 따라 먼저 증가하는 것을 확인할 수 있다. 즉, 전압 값의 변화량은 먼저 양수 값을 가지게 된다.
반대로, 노즐(220)이 반시계 방향으로 회전하면, 전압 값은 자성체(221)의 접근에 따라 먼저 감소하는 것을 확인할 수 있다. 즉, 전압 값의 변화량은 먼저 음수 값을 가지게 된다.
제어기(240)는 이와 같이 전압 값의 변화량을 확인함으로써, 노즐(220)의 회전 방향을 판단할 수 있다.
그리고 제어기(240)는 전압 값의 변화량의 크기가 증가하는 시점 간의 간격을 계산함으로써, 노즐(220)의 회전 속도를 계산할 수 있다. 예를 들어, 도 9 및 도 10의 a 시점, b 시점 간의 시간 간격을 이용하여 노즐(220)의 회전 속도를 계산할 수 있다. 즉, 제어기(240)는 a 시점으로부터 b 시점까지 노즐(220)이 한바퀴 회전하였음을 이용하여 노즐(220)의 회전 속도를 계산할 수 있다.
이와 같이 제어기(240)는 코일(230)에 발생한 전압 값의 변화량에 기초하여, 노즐(220)의 회전 방향 및 회전 속도를 판단할 수 있다.
다시 도 3으로 돌아와서, 제어기(240)는 판단된 노즐(220)의 회전 방향이 동작 명령에 포함된 회전 방향과 다르면, 이상 알림을 사용자 단말로 전송하거나, 이상 알림을 출력하도록 인터페이스를 제어할 수 있다. 또한 제어기(240)는 판단된 노즐(220)의 회전 속도가 동작 명령에 포함된 회전 속도와 기준 오차 이상의 차이가 있으면, 이상 알림을 사용자 단말로 전송하거나, 이상 알림을 출력하도록 인터페이스를 제어할 수 있다. 이와 같이 제어기(240)가 노즐(220)의 오동작시 이상 알림을 출력함으로써, 사용자는 노즐(220)의 오동작에 보다 빠르게 대처할 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 식기 세척기(200)를 이용하면, 노즐(220)의 가동 범위에 대응되는 영역을 감싸도록 형성된 코일(230)에 발생한 전압 값에 기초하여 노즐(220)의 동작 상태를 판단하므로 노즐(220)의 위치가 변하더라도 노즐(220)의 회전 여부를 감지할 수 있다. 또한, 노즐(220)의 회전 방향 및 회전 속도를 모두 판단하므로, 노즐의 동작 상태를 보다 정확히 파악할 수 있다.
이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시 예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다. 아울러 앞서 본 발명의 실시 예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을 지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.
200: 식기 세척기 205: 케이스
210: 터브 211: 도어
220, 270, 275: 노즐 221: 자성체
230: 코일 231: 고정 브라켓
240: 제어기 250, 280: 랙
260: 증폭 회로 290: 디스펜서
300: 세척수 공급부

Claims (11)

  1. 세척 대상이 수납되는 세척실이 형성된 터브;
    상기 세척실의 내부에 배치되어 상기 세척 대상으로 세척수를 분사하며, 일단에 자성체를 포함하는 노즐;
    상기 노즐의 가동 범위에 대응되는 영역을 감싸도록 형성되며, 상기 노즐이 회전함에 따라 전류가 흐르는 코일; 및
    동작 명령을 통해 상기 노즐의 동작을 제어하며, 상기 코일에 발생한 전압 값에 기초하여 상기 노즐의 동작 상태를 판단하는 제어기를 포함하고,
    상기 노즐은 상단 또는 하단을 경계로 하는 상기 가동 범위 내에서 상하로 이동할 수 있고,
    상기 가동 범위 내에서 상기 노즐의 길이 방향을 따라 연장되는 선이 코일의 내부를 통과하도록 설정되는
    식기 세척기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 세척실의 내부에 배치되며, 상기 세척 대상이 수납되는 랙을 더 포함하며,
    상기 자성체는 상기 노즐과 상기 랙 간의 이격 거리에 대응되는 자기력을 가지는
    식기 세척기.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 코일은 구조물에 감긴 와이어 형태로 구비되는
    식기 세척기.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 코일은 기판 상에 인쇄된 패턴 코일 형태로 구비되는
    식기 세척기.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 터브의 일면에 구비되며, 상기 세척실을 개폐하는 도어; 및
    상기 도어의 일측에 배치되며, 상기 세척실로 세제를 공급하는 디스펜서를 더 포함하고,
    상기 코일은 상기 도어에서 상기 디스펜서가 배치된 영역을 고려하여 배치되는
    식기 세척기.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 코일을 상기 도어에 고정시키는 고정 브라켓을 더 포함하는
    식기 세척기.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 코일에 발생한 전압 값을 하나 이상의 연산 증폭기 및 하나 이상의 수동소자를 이용하여 증폭시키고, 증폭된 전압 값을 상기 제어기로 출력하는 증폭 회로를 더 포함하는
    식기 세척기.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 코일에 발생한 전압 값이 0V 이면, 상기 노즐의 동작 상태를 정지 상태로 판단하고, 상기 코일에 발생한 전압 값이 0V가 아니면, 상기 노즐의 동작 상태를 회전 상태로 판단하는
    식기 세척기.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 노즐이 회전 동작을 수행하도록 제어하는 중, 상기 노즐의 동작 상태를 정지 상태로 판단하면,
    이상 알림을 사용자 단말로 전송하거나 이상 알림을 출력하도록 인터페이스를 제어하는
    식기 세척기.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 코일에 발생한 전압 값의 변화량에 기초하여 상기 노즐의 회전 방향 및 회전 속도를 판단하는
    식기 세척기.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제어기는 판단된 상기 노즐의 회전 방향이 상기 동작 명령에 포함된 회전 방향과 다르거나, 판단된 상기 노즐의 회전 속도가 상기 동작 명령에 포함된 회전 속도와 기준 오차 이상의 차이가 있으면,
    이상 알림을 사용자 단말로 전송하거나 이상 알림을 출력하도록 인터페이스를 제어하는
    식기 세척기.
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