KR102566539B1 - 세탁기의 세제 감지 센서 및 이를 포함한 세제 감지 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 드럼 세탁기의 세제 감지 구조로서, 상기 구조는 세탁기의 세제함과 대향하는 내부의 케이스의 전면에 세제 감지 센서를 설치한, 구조를 통하여 액체 세제의 존재 여부를 정확히 검지하며 소비자의 신뢰도를 향상시킨다.

Description

세탁기의 세제 감지 센서 및 이를 포함한 세제 감지 구조{Cleaning agent detection sensor and cleaning agent sensing structure}

본 발명은 세탁기의 세제 감지 센서 및 이를 포함한 세제 감지 구조에 관한 것이다.

일반적으로 세탁기는 세탁물과 세탁수가 담긴 원통 형상의 회전조를 회전시켜서 세탁물을 세탁하는 장치로서, 이러한 세탁기의 종류에는 회전조를 수평으로 배치해서 이 회전조가 수평축에 대하여 정역 방향으로 회전할 때 세탁물이 회전조의 내주면을 따라 상향으로 올려져서 낙하함으로써 세탁물을 세탁하는 방식인 드럼세탁기와, 내부에 펄세이터를 구비한 회전조를 수직으로 배치하여 이 회전조가 수직축에 대하여 정역방향으로 회전할 때 펄세이터에 의해 발생하는 수류를 이용하여 세탁물을 세탁하는 방식인 수직축 세탁기가 있다.

드럼세탁기는 외관을 형성하는 하우징과, 하우징 내부에 설치되며 세탁수가 담겨지는 원통 형상의 수조와, 수조 내부에 회전 가능하게 설치되어 세탁물을 세탁하는 회전조와, 수조의 후방에 배치되어 회전조를 회전시키는 구동모터와, 하우징의 전면에 설치되는 도어를 포함한다.

드럼세탁기의 상부에는 수조 내부로 급수가 이루어지는 과정에서 세제가 급수되는 물에 고르게 섞여서 함께 공급될 수 있도록 하는 세제공급장치가 설치된다. 세제공급장치는 드럼세탁기의 본체 상부의 전면부에 내장되는 것으로 그 전면이 개방되는 상자 형태의 케이스와, 케이스의 개방된 전면을 통해 케이스 내부로 진입하도록 장착되는 서랍형태의 세제함을 포함하는 구성으로 되어 있다.

드럼세탁기의 세제펌프는 세제함의 세제, 예비 세제, 섬유 유연제, 린스 또는 표백제드을를 배출시켜 터브로 공급한다. 이때, 세제함에서 세제 펌프로 유입된 세제, 예비 세제, 섬유 유연제, 린스 또는 표백제를 감지하기 위하여 세제 펌프 내 각 챔버에 세제 감지 센서가 설치된다.

특허 공개 제10-200-011309호는 세제 감지 센서(120')로 도 7에 도시한 것과 같이 제1 전극 센서(130-1) 및 제1 전극과 이격된 제2 전극 센서(130-2)를 개시하고 있는데, 액체 세제가 세제함으로부터 세제 펌프로 유입되고, 액체 세제의 수위가 높아져 액체 세제가 제1 전극(130-1) 및 제2 전극(130-2)에 접촉하게 되는 경우, 액체 세제를 통해 전기가 흐르게 되고, 세제 감지 센서(120')는 일정 전압을 측정할 수 있으므로 세제가 감지될 수 있다(도 7c).

그런데, 이 경우 액체 세제의 양이 충분한데도 센서가 설치된 공간에서만 세제의 수위가 낮거나(도 7a) 또는 하나의 전극 센서만 접촉하는 경우(도 7b), 세제량이 부족한 것으로 인식하여 디스플레이에 세제 부족 사실을 알리는 경우가 발생하고 있다. 특히 고점성의 유체인 경우 유동 속도가 느리고 정체 현상이 자주 발생하여 공급 세제량은 충분한데도, 유체가 두 전극 센서에 동시에 접촉하지 못하여 세제량이 부족한 것으로 오판할 수 있다. 또 세제 펌프의 강한 흡입력으로 내부에 에어포켓이 존재하여 세제의 실제 존재를 정확히 감지하지 못하는 문제가 있다.

본 발명은 이상의 선행기술을 개선하기 위하여 안출된 것이다.

한국공개특허 제10-2020-0011309호 한국공개특허 제10-2021-0060386호 한국공개특허 제10-2011-0057303호

본 발명은 상기와 같은 과제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 드럼 세탁기의 액체 세제의 존재를 정확히 검촐하는 세제 감지 센서와 이를 구비한 세제 감지 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 드럼 세탁기의 세제 감지 구조로서, 상기 구조는 세탁기의 세제함과 대향하는 내부의 케이스의 전면에 세제 감지 센서를 설치한, 구조를 제공한다.

상기 케이스의 전면에는 도입부가 형성되고 상기 세제 감지 센서는 도입부의 내부에서, 케이스의 전면으로부터 세제함을 향하여 외부로 돌출될 수 있다.

상기 세제 감지 센서는 제1전극 센서 및 제2 전극 센서로 이루어질 수 있다.

제1 및 제2전극 센서의 중앙에는 일단이 케이스의 전면에 고정되며, 타단은 외부를 향하여 연장된 가압부가 형성될 수 있다.

상기 세제함의 후방에는 밸브 시스템이 형성되고, 상기 밸브 시스템은 탄성부재의 탄성력에 의하여 전후로 이동 가능한 구동 모듈을 포함할 수 있다.

상기 구동 모듈은 전방에서 후방으로, 길게 연장된 실린더 형상의 메인 로드와, 메인 로드의 후방에 이와 일체로 형성된 판형의 디스크를 포함하고, 디스크의 중앙으로부터는 메인 로드와 동축을 이루며, 후방으로 돌출 연장된 중앙 돌출부가 형성되고, 중앙 돌출부를 기준으로 디스크의 좌우에는 중앙 돌출부보다 긴 길이의 제1 및 제2 돌출부가 각각 연장되어 형성될 수 있다.

상기 세제함이 케이스를 향하여 밀려, 밸브 시스템이 도입부 내부로 수용되면, 제 1 및 제 2돌출부가 제 1 및 제2 전극 센서와 각각 맞닿아 가압될 수 있다.

상기 세제함이 케이스를 향하여 더 밀리면 제 1 및 제2전극센서가 구동 모듈의 내부로 진입할 수 있다.

세제함이 케이스를 향하여 밀려, 밸브 시스템이 도입부 내부로 완전히 수용되면, 제 1 및 제 2돌출부에 형성된 통로를 통하여 각각의 제 1 및 제2 전극 센서가 진입하며, 중앙돌출부는 가압부를 후방으로 강제 가압할 수 있다.

본 발명은 고점성의 세제라도, 제1 및 제2 전극센서와 접촉시켜 오차 없이 세제가 존재하는 것을 검출할 수 있으며, 세제 펌프의 압력이 전달되기 전의 세제를 검지 대상으로 하므로 에어 포켓이 형성되는 것으로 인한 세제 검지의 오류를 방지할 수 있고, 세탁기의 전방에서 사용자가 실제로 투입했다고 느끼는 세제의 양을 반영하여 검출하므로 오류를 최소화하면서 사용자의 신뢰를 얻을 수 있다는 효과를 발휘한다.

도 1은 본 발명의 세제 감지 센서를 포함한 세제 투입, 감지 및 공급 구조를 도시한 평면도;
도 2는 본 발명의 구동 모듈을 상세히 도시한 단면도;
도 3은 세탁기의 세제함을 뒤로 민 상태의 밸브시스템과 도입부의 구조를 도시한 도면;
도 4는 도 3의 상태에서 세제함을 더 가압하여 민 경우 밸브시스템과 도입부의 구조를 도시한 도면;
도 5는 본 발명의 제 2실시예로 세탁기의 세제함을 뒤로 민 상태의 밸브시스템과 도입부의 구조를 도시한 도면;
도 6은 도 5의 상태에서 세제함의 가압력을 해제한 상태의 밸브시스템과 도입부의 구조를 도시한 도면; 그리고
도 7은 선행기술의 세제 감지 센서의 작동예를 개념적으로 도시한 도면이다.

이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어 또는 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

본 발명에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 어떤 부분이 다른 부분에 "연결" 된다고 할 경우, 이는 물리적으로 직접 또는 간접으로 연결되는 것을 포함한다.

본 발명에서 "상부" 또는 "하부" 또는 "배치"와 같은 용어는 제한적인 의미가 아니고 위치, 방위 또는 물리적인 배열을 표시하는 단어를 예시한 것으로 해석되어야 한다.

이하 본 발명에 대해 자세히 설명한다.

본 발명에서는 세탁기가 외부와 노출되는 곳으로 액체 세제와 인접한 위치에 세제 감지 센서를 설치한 점에 특징이 있다. 세제 감지 센서는 세제의 점도나 종류에 관계 없이 세제가 충분한 것을 오차 없이 감지한다.

도 1은 본 발명의 세제 감지 센서(S1, S2)를 포함한 세제 투입, 감지 및 공급 구조를 도시한 평면도이다. 세탁기는 전방(도면의 좌측)이 개방된 케이스(100)를 포함한다. 세탁기 내부인 케이스(100)의 후방(도면의 우측)에는 세제 펌프(P)가 장착된다. 세제 펌프(P)는 기존의 어느 것도 채택할 수 있으며, 그 구조와 기능은 공지기술이므로 상세한 설명은 이를 생략한다.

케이스(100)가 외부로 노출되는 전면에는 원형의 캡 형상의 도입부(300)가 설치되고, 도입부(300) 내부에는 길이 방향, 즉 전후 방향으로 한 쌍의 제1 및 제2 전극 센서(S1, S2)가 설치된다. 제1 및 제2 전극 센서(S1, S2)의 일단은 케이스(100)의 전면에 고정되어 도시하지 않은 센서 제어부와 연결되며, 타단은 외부를 향하여 연장된다. 제1 및 제2전극 센서(S1, S2)의 중앙에는 일단이 케이스(100)의 전면에 고정되며, 타단은 외부를 향하여 연장된, 가느다란 로드 형상의 가압부(302)가 설치된다. 도입부(300)는 원형 뿐만 아니라 타원형 또는 라운드가 있는 사각 형상등으로 제작할 수 있다.

세제함(200)의 내부에는 세제가 수용되어 있다. 본 발명에서의 세제는 세제 뿐만 아니라 예비 세제 또는 린스를 포함하는 액체 유형의 세제로 광의로 해석되어야 한다. 사용자는 세제함(200)의 내부에 세제를 투입한다. 본 발명에서는 세제함(200)을 세제를 포함한 박스로 간단히 도시하였지만, 세제함(200)은 세제 종류에 따라 다수의 챔버를 포함하며, 또 다양한 추가적이고 세부적인 구조를 가지지만, 이들 역시 본 발명의 세제함(200)에 포함되는 것이다.

세제함(200)의 후면을 통과하여 내외부에는 밸브시스템(10)이 장착된다. 밸브시스템(10)은 도입부(300)를 향하는 원형의 밸브캡(12)과, 밸브캡(12)의 앞쪽에 결합된 연결부(14)를 포함하며, 밸브캡(12)과 연결부(14)의 내부에는 구동 모듈(16)이 설치된다. 밸브캡(12)의 외면에는 도입부(300)의 내면과 밀봉 접촉하도록 시일부(102, 104)가 형성된다.

도 2는 본 발명의 구동 모듈(16)을 상세히 도시한 단면도이다.

구동 모듈(16)은 전방에서 후방으로, 즉 세제함(200)의 내부에서부터 밸브캡(12)의 후면 부근까지 길게 연장된 원통의 실린더 형상의 메인 로드(106)와, 메인 로드(106)의 후방에 이와 일체로 형성된 판형의 디스크(108)를 포함한다, 디스크(108)의 중앙으로부터는 메인 로드(106)와 동축을 이루며, 후방으로 돌출 연장된 중앙 돌출부(106c)가 형성되고, 중앙 돌출부(106c)를 기준으로 디스크(108)의 좌우에는 중앙 돌출부(106c)보다 긴 길이의 제1 및 제2 돌출부(106a, 106b)가 각각 연장되어 형성된다.

중앙 돌출부(106c)는 가압부(302)와, 제1 및 제2 돌출부(106a, 106b)는 각각 제1 및 제2 전극 센서(S1, S2)와 정면으로 대향하는 위치에 설치된다.

메인 로드(106)의 외주를 둘러서는 스프링(106s)이 통로의 내면과 맞닿아 설치된다. 또, 중앙 돌출부(106c)의 후면(가압부(302)를 향하는 면)은 폐쇄되지만, 제1 및 제2 돌출부(106a, 106b)의 후면(센서(S1, S2)를 향하는 면)에는 개구가 형성되고 전방을 향하여 연장된 통로가 존재한다.

본 발명의 밸브 시스템(10)에서, 구동 모듈(16)은 전후로 이동하지만, 밸브캡(12)과 연결부(14)는 제 위치를 유지하며 이동하지 않는다.

세탁기의 사용자는 세제를 세제함(200)에 투입하고, 세제함(200)을 케이스(100)를 향하여 밀며, 밸브 시스템(10)이 도입부(300) 내부로 수용된 상태가 된다.

도 3은 이 경우 본 발명의 세제 감지 센서(S1, S2)와 밸브시스템(10)의 구동 모듈(16)의 구조를 도시하고 있다.

세제함(200)이 후방으로 이동하여 밸브캡(12)의 대부분이 도입부(300) 내부로 삽입되면, 제 1돌출부(106a)는 제1전극센서(S1)와 맞닿고, 제 2돌출부(106b)는 제2전극센서(S2)와 맞닿게 된다.

여기서, 사용자가 세제함(200)을 후방으로 더 밀면 세제함(200)은 제1 및 제2전극센서(S1, S2)에 막혀 진행하지 못하며 그 반작용으로 도 4에 도시한 것과 같이 제1 및 제2전극센서(S1, S2)가 제1 및 제2돌출부(106a, 106b)를 왼쪽으로 밀면서 진입하며 스프링(106s)이 압축된다.

그러면 도시한 것과 같이 밸브 시스템(10) 내부에 충전된 세제가 간극을 통하여 외부로 유출되고, 제1 및 제2 전극센서(S1, S2)와 접촉하며, 따라서 제1 및 제2 전극센서(S1, S2)는 세제가 충분히 공급되는 것을 정확히 감지한다. 세제를 감지하면 세제 펌프(P)가 작동하여 도입부(300)에 충전된 세제가 내부로 유입된다.

본 발명에 의하면, 설령 고점성의 세제라도, 간극을 통하여 유출되면서 제1 및 제2 전극센서(S1, S2)와 접촉하므로 오차 없이 세제가 존재하는 것을 검출할 수 있다. 또, 세제 펌프(P)의 압력이 전달되기 전의 세제를 검지 대상으로 하므로 에어 포켓이 형성되는 것으로 인한 세제 검지의 오류를 방지할 수 있다.

뿐만 아니라, 세탁기의 전방에서 사용자가 실제로 투입했다고 느끼는 세제의 양을 반영하여 검출하므로 오류를 최소화하면서 사용자의 신뢰를 얻을 수 있다.

본 발명의 세제 감지 센서(S1, S2)의 구동은 다음의 제 2 실시예도 가능하다.

도 5에서는 세제함(200)이 후방으로 이동하여 밸브캡(12)의 대부분이 도입부(300) 내부로 삽입되면, 제 1 및 제 2돌출부(106a, 106b)에 형성된 통로를 통하여 각각의 제 1 및 제2 전극 센서(S1, S2)가 점점 진입하여 들어온다. 중앙돌출부(106c)는 제 1 및 제 2돌출부(106a, 106b) 보다 길이가 짧으므로 이들 보다 늦게 가압부(306)와 접촉하는데, 사용자가 세제함(200)을 완전히 더 밀어도 가압부(306)에 막혀 나아가지 못하는 따라서 밸브 시스템(10)이 강제로 가압되어 이동하지 못하는 상태가 된다. 이때, 스프링(106s)은 압축된 상태가 된다.

여기서, 사용자가 세제함(200)에서 손을 떼면 도 6에 도시한 것과 같이 압축된 스프링(106s)의 복원력에 의하여 밸브 시스템(10)이 간격 "d"만큼 전방으로 이동하게 된다. 그러면 도시한 것과 같이 밸브 시스템(10) 내부에 충전된 세제가 간극을 통하여 외부로 유출되고, 밸브 시스템(10)과 도입부(300) 사이의 공간을 충전하여 채운다. 세제는 제1 및 제2 전극센서(S1, S2)와 접촉하며, 따라서 제1 및 제2 전극센서(S1, S2)는 세제가 충분히 공급되는 것을 정확히 감지한다. 세제를 감지하면 세제 펌프(P)가 작동하여 도입부(300)에 충전된 세제가 내부로 유입된다.

본 발명의 제 2실시예도 앞서와 같은 효과를 기대할 수 있음은 자명하다.

이상, 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명에 대해서는 다양한 변경이 가능하다.

예를 들어 센서는 좌우 뿐만 아니라 상하로 한 쌍 배치할 수 있다. 또 센서를 수위 측정 센서로 구성하는 경우 하나만 설치하는 것도 가능하다. 밸브 시스템은 세제를 전달하면서 밀봉 및 개방 기능을 달성하는 한 스프링이 아닌 실린더 액츄에이터 구조로 구성할 수 있다.

본 발명의 권리범위는 이하 기술하는 청구범위와 동일 또는 균등한 영역에까지 미침은 자명하다.

Claims (9)

1. 드럼 세탁기의 세제 감지 구조로서, 상기 구조는 세탁기의 세제함과 대향하는 내부의 케이스의 전면에 세제 감지 센서를 설치하고,
   상기 케이스의 전면에는 도입부가 형성되고 상기 세제 감지 센서는 도입부의 내부에서, 케이스의 전면으로부터 세제함을 향하여 외부로 돌출되고
   상기 세제 감지 센서는 제1전극 센서 및 제2 전극 센서로 이루어지고,
   상기 세제함이 케이스를 향하여 밀리면, 세제함 내부에 형성된 돌출부가 제 1 및 제 2 전극 센서와 각각 맞닿아 가압되는 구조.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1항에 있어서,
   제1 및 제2전극 센서의 중앙에는 일단이 케이스의 전면에 고정되며, 타단은 외부를 향하여 연장된 가압부가 형성된, 구조.
5. 제 4항에 있어서,
   상기 세제함의 후방에는 밸브 시스템이 형성되고, 상기 밸브 시스템은 탄성부재의 탄성력에 의하여 전후로 이동 가능한 구동 모듈을 포함하는, 구조.
6. 제 5항에 있어서,
   상기 구동 모듈은 전방에서 후방으로, 길게 연장된 실린더 형상의 메인 로드와, 메인 로드의 후방에 이와 일체로 형성된 판형의 디스크를 포함하고, 디스크의 중앙으로부터는 메인 로드와 동축을 이루며, 상기 돌출부는 후방으로 돌출 연장된 중앙 돌출부와, 중앙 돌출부를 기준으로 디스크의 좌우에 중앙 돌출부보다 긴 길이로 형성된 제1 및 제2 돌출부로 이루어지는 구조.
7. 제 6항에 있어서,
   세제함이 케이스를 향하여 밀려, 밸브 시스템이 도입부 내부로 수용되면, 제 1 및 제 2돌출부가 제 1 및 제2 전극 센서와 각각 맞닿아 가압되는, 구조.
8. 제 7항에 있어서,
   세제함이 케이스를 향하여 더 밀리면 제 1 및 제2전극센서가 구동 모듈의 내부로 진입하는, 구조.
9. 제 6항에 있어서,
   세제함이 케이스를 향하여 밀려, 밸브 시스템이 도입부 내부로 완전히 수용되면, 제 1 및 제 2돌출부에 형성된 통로를 통하여 각각의 제 1 및 제2 전극 센서가 진입하며, 중앙돌출부는 가압부를 후방으로 강제 가압하는, 구조.