KR102638183B1 - 세탁기 및 그 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 세탁기 및 세탁기의 제어방법에 관한 것으로, 복수의 카트리지 각각의 후면에는 적어도 세개의 전극센서가 설치되고, 상기 적어도 세개 중 적어도 두개의 전극센서 설치높이는 서로 다르게 형성된다. 이러한 전극센서를 통하여, 카트리지의 후면에 세제량 감지를 위해 설치된 적어도 세개의 전극센서 중, 두 전극센서를 통해 감지되는 제1 센서값과, 상기 두 전극센서보다 적어도 하나는 설치높이가 높은 다른 두 전극센서를 통해 감지되는 제2 센서값의 차이값을 산출하는 단계, 상기 제1 센서값 및 제2 센서값과 제1 설정값을 비교하는 단계, 상기 제1 센서값 및 제2 센서값이 모두 상기 제1 설정값보다 작을시, 설정 시간을 경과하는 단계, 상기 설정 시간 경과 후, 상기 차이값이 제2 설정값보다 클 시, 상기 두 전극센서와 상기 다른 두 전극센서 사이 높이만큼 세제가 담겨있다고 판단하는 단계를 통해 카트리지 내의 세제량을 판단한다.

Description

세탁기 및 그 제어방법{WASHING MACHINE AND CONTROL METHOD THEREOF}

본 발명은 세탁기 및 그 제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 여러 종류의 세제를 자동으로 공급할 수 있는 세탁기에 관한 것이다.

세탁기는 세탁, 탈수 및/또는 건조 등의 여러 작용을 통해 세탁물을 처리하는 장치이다. 세탁기는 물과 세제를 이용하여 세탁물(이하, “포”라고도 함.)에 묻은 오염을 제거하는 장치이다.

최근에는 다양한 종류의 세제를 포에 맞게 자동으로 배합 및 공급하는 세제배합장치에 대한 요청이 증대되고 있으며, 이와 관련된 기술이 활발히 개발중에 있다.

이렇게 다양한 세제를 공급함에 있어서, 카트리지 안에 담긴 세제가 부족할 경우, 이를 감지하여 사용자로 하여금 세제를 채워넣게끔 하기 위한 세제량 감지 기능은 필수적으로 고려해야할 사항이다.

미국공개특허공보 US2010/0161143A1는 한 쌍의 전극센서를 이용하여 카트리지 내의 세제의 잔량을 감지하는 내용을 개시하고 있다. 그러나 전극센서를 한 쌍만 사용할 경우, 세제가 거의 없을 시에도, 세제 카트리지가 흔들려서 전극센서가 도통이 되거나 세제와 공기가 접촉하여 전극센서에 세제가 굳음으로써 도통이 될 수 있고, 이를 통해 세제량이 오감지될 가능성이 존재한다.

본 발명의 해결하려고 하는 제1 과제는, 카트리지 안에 남아있는 세제량을 보다 정확히 감지하는 세탁기를 제공하는데 있다.

본 발명의 해결하려고 하는 제2 과제는, 카트리지의 장착여부 및 카트리지 센서의 고장, 접촉불량 등의 여부를 감지하는 세탁기를 제공하는데 있다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 과제를 실현하기 위한 본 발명에 따른 세탁기는, 복수의 카트리지 각각의 후면에는 적어도 세개의 전극센서가 설치되고, 상기 적어도 세개 중 적어도 두개의 전극센서 설치높이는 서로 다르게 형성된다. 이러한 전극센서를 통하여, 카트리지의 후면에 세제량 감지를 위해 설치된 적어도 세개의 전극센서 중, 두 전극센서를 통해 감지되는 제1 센서값과, 상기 두 전극센서보다 적어도 하나는 설치높이가 높은 다른 두 전극센서를 통해 감지되는 제2 센서값의 차이값을 산출하는 (a) 단계, 상기 제1 센서값 및 제2 센서값과 제1 설정값을 비교하는 (b) 단계, 상기 제1 센서값 및 제2 센서값이 모두 상기 제1 설정값보다 작을시, 설정 시간을 경과하는 (c) 단계, 상기 설정 시간 경과 후, 상기 차이값이 제2 설정값보다 클 시, 상기 두 전극센서와 상기 다른 두 전극센서 사이 높이만큼 세제가 담겨있다고 판단하는 (d) 단계를 통해 카트리지 내의 세제량을 판단한다.

상기 (b) 단계에서, 상기 제1 센서값은 상기 제1 설정값보다 크고, 상기 제2 센서값은 상기 제1 설정값보다 작을 시, 고장으로 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 (b) 단계에서, 상기 제1 센서값과 상기 제2 센서값이 모두 상기 제1 설정값보다 클 시, 상기 두 전극센서의 설치높이 이하로 세제가 담겨있다고 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 (b) 단계에서, 상기 제1 센서값은 상기 제1 설정값보다 작고, 상기 제2 센서값은 상기 제1 설정값보다 클 시, 상기 두 전극센서와 상기 다른 두 전극센서 사이 높이만큼 세제가 담겨있다고 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 (d)단계에서, 상기 차이값이 상기 제2 설정값보다 작으면, 상기 다른 두 전극센서의 설치높이 이상으로 세제가 담겨있다고 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다.

카트리지에는 세개의 전극센서가 설치되고, 상기 세개의 전극센서는, 제1 높이를 가지는 제1,2 전극센서, 상기 제1 높이보다 높은 제2 높이를 가지는 제3 전극센서를 포함하며, 상기 (a) 단계는, 상기 제1,2 전극센서를 통해 감지되는 제1 센서값과, 상기 제1 또는 제2 전극센서와 상기 제3 전극센서를 통해 감지되는 제2 센서값의 차이값을 산출하고, 상기 (d) 단계는, 상기 제1 또는 제2 전극센서와 상기 제3 전극센서 사이 높이만큼 세제가 담겨있다고 판단할 수 있다.

상기 (b) 단계에서, 상기 제1 센서값과 상기 제2 센서값이 모두 상기 제1 설정값보다 클 시, 상기 제1,2 전극센서의 설치높이 이하로 세제가 담겨있다고 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 (b) 단계에서, 상기 제1 센서값은 상기 제1 설정값보다 작고, 상기 제2 센서값은 상기 제1 설정값보다 클 시, 상기 제1,2 전극센서와 상기 제3 전극센서 사이 높이만큼 세제가 담겨있다고 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 (d)단계에서, 상기 차이값이 상기 제2 설정값보다 작으면, 상기 제3 전극센서의 설치높이 이상으로 세제가 담겨있다고 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 세제공급장치는, 상기 복수의 카트리지를 수용하는 하우징을 더 포함하고, 상기 전극센서는 상기 하우징의 뒷벽에 설치될 수 있다.

상기 전극센서는, 전극판, 상기 전극판과 연결되어, 신호를 전달하는 터미널 단자를 포함할 수 있다.

상기 카트리지의 후면에는 카트리지 전극판 개구부가 구비되어, 상기 카트리지 내부의 세제가 상기 전극판과 접할 수 있다.

본 발명에 따른 세탁기는, 세제가 많이 남아있지 않은 경우에도 전극센서에 묻은 세제의 경화에 따라 전극센서가 세제량을 오감지할 가능성을 최소화시키는 효과를 제공한다.

또한 본 발명에 따른 세탁기는, 세제가 많이 남아있지 않은 경우에도 카트리지가 기울어지거나 흔들림에 따라 전극센서가 세제량을 오감지할 가능성을 최소화시키는 효과를 제공한다.

또한 본 발명에 따른 세탁기는, 세제의 잔량을 감지하는 전극 센서의 고장 여부를 자체적으로 진단하는 효과를 제공한다.

또한 본 발명에 따른 세탁기는, 추가적인 센서의 설치 없이도 카트리지의 빈통여부 및 미장착 여부를 감지하는 효과를 제공한다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 세탁기의 정면을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 세탁기의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 세탁기의 측단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 제어를 나타낸 블락도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 세제공급장치를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 세제공급장치의 후측을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 세제공급장치를 상측에서 바라본 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 세제공급장치의 분해 사시도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 세제공급장치의 카트리지를 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시에에 따른 세제공급장치의 전극센서를 나타낸 도면이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 세제공급장치의 체크밸브 어셈블리를 나타낸 도면이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 세제공급장치의 유로 전환 밸브를 나타낸 도면이다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 세제공급장치의 펌프를 나타낸 도면이다.
도 14는 도 10에 카트리지를 삽입한 도면이다.
도 15는 본 발명의 실시예에 따른 카트리지 후면의 제1,2,3 전극판의 위치를 나타낸 도면이다.
도 16은 본 발명의 실시예에 따른 센서 감지 결과에 따른 상태를 나타낸 표이다.
도 17a,b는 카트리지가 흔들릴 경우 세제 A, B의 시간에 따른 제1,2 센서값 및 그 차이값을 나타낸 그래프이다.
도 18은 세제량 판단 알고리즘을 나타낸 순서도이다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 세탁기를 설명한다.

본 발명의 실시예에 따른 세탁기는 도 1 내지 도 3을 참조하면, 캐비닛(10)과, 캐비닛의 상면에 형성된 세제 공급 장치(100)을 포함한다.

캐비닛(10)은 세탁기의 외관을 형성하며, 내측에 터브(31)와 드럼(32)등이 수용된다. 캐비닛(10)은 전면이 개방되고 좌측면(11a), 우측면(11b), 후면(11c)을 갖는 메인 프레임(11)과, 메인 프레임(11)의 개방된 전면에 결합되고 투입구가 형성된 전면 패널(12)과, 메인 프레임(11)과 전면 패널(12)을 하측에서 지지하는 수평한 베이스(13)를 포함한다. 상기 투입구를 개폐하는 도어(14)가 전면 패널(12)에 회전 가능하게 결합된다.

전면 패널(12)과 터브(31)는 환형의 개스킷(33)에 의해 연통된다. 개스킷(33)의 전단부는 전면 패널(12)에 고정되고, 후단부는 터브(31)의 입구 둘레에 고정된다. 개스킷(33)은 탄력성을 갖는 재질로 형성되며, 터브(31)내의 물이 누설되는 것을 방지한다.

구동부(15)는 드럼(32) 후측에 위치하여 드럼을 회전시킨다. 또한 외부의 수원으로부터 공급된 물을 안내하는 급수호스(미도시)와, 급수호스를 통해 공급된 물이 급수 공급관(36)으로 공급되도록 제어하는 급수부(37)가 구비될 수 있다. 급수부(37)는 급수 공급관(36)을 단속하는 급수밸브(미도시)를 포함할 수 있다.

캐비닛(10)에는 세제를 수용하는 드로워(38)와, 드로워(38)가 인출 가능하게 수용되는 드로워 하우징(40)이 구비된다. 상기 세제는 세탁용 세제뿐만 아니라 표백제나 섬유 유연제를 포함할 수 있다. 드로워(38)에 수용된 세제는, 급수 공급관(36)을 통해 급수가 이루어질 시, 급수 벨로우즈(35)를 통해 터브(31)로 공급된다. 터브(31)의 측면에는 급수 벨로우즈(35)와 연결된 급수구(미도시)가 형성될 수 있다.

터브(31)에는 물을 배출하는 배수구가 형성되고, 배수 벨로우즈(17)가 상기 배수구와 연결된다. 배수 벨로우즈(17)를 통해 터브(31)로부터 배출된 물을 세탁기 외부로 펌핑하여 배출하는 배수 펌프(19)가 구비된다.

이하, 도 1 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 실시예에 따라 캐비닛의 상면에 설치된 세제 공급 장치(100)에 대해 설명한다.

세제 공급 장치(100)는, 전면에 입구가 형성되고, 내측에 수용 공간이 규정된 하우징(110), 상기 하우징(110)을 여닫는 커버(120)을 포함한다.

하우징(110)의 전방에는 다수개의 직육면체로 이루어진 개구부가 형성되며, 각각의 개구부는 하우징(110)의 후방으로 이어지며 각 개구부별 카트리지 수용 공간을 형성한다. 따라서 상기 전면 개구부를 통해 다수개의 카트리지(200a, 200b, 200c, 200d, 200e, 200f, 이하 200a)가 상기 각각의 개구부 공간으로 삽입 설치될 수 있다.

각각의 카트리지(200a)에는 세제가 담기며, 바람직하게는 서로 다른 조성의 세제가 담길 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 카트리지는 6개로 형성되나, 개수는 이에 한정될 필요 없으며, 바람직하게는 3개 이상으로 구비되면 족하다.

카트리지(200) 수용 공간의 후측 공간에는 유로(700, 800), 유로 전환 밸브(600), 펌프(500) 등의 세제 공급 부품이 설치되는 수용 공간이 형성된다. 카트리지 수용 공간과 후측 부품 수용 공간 사이에는 뒷벽(111a, 111b, 111c, 111d, 111e, 111f, 이하 111a)이 설치되고, 상기 뒷벽에는 후술할 터미널 단자 및 전극판이 포함된 전극센서(300)가 설치된다.

펌프(500) 및 유로 전환 밸브(600)는 제어부(3)에 의해 제어될 수 있다. 소정의 세제를 구성하는 성분들, 이들 성분의 조성비 등의 세제에 대한 정보가 메모리(4)에 저장될 수 있다. 각 카트리지(200a)에는 상기 성분들 중 어느 하나가 수용되며, 제어부(3)는 메모리(4)에 저장된 세제 정보를 바탕으로 펌프(500) 및 유로 전환 밸브(600)를 제어할 수 있다.

세탁기는, 사용자로부터 세탁기의 작동에 대한 각종 제어명령을 입력받는 입력부(5)를 더 포함할 수 있다. 입력부(5)는 전면 패널(12)의 상부에 구비될 수 있다. 전면 패널(12)에는 세탁기의 작동 상태를 표시하는 표시부(6)가 더 구비될 수 있다.

사용자가 입력부(5)를 통해 입력한 설정에 따라 제어부(3)는 메모리(4)로부터 세제 종류를 선택하고, 그에 따른 세제 정보를 확인할 수 있다. 그리고, 제어부(3)는 이렇게 선택된 세제를 조성하기 위해 펌프(500) 및 유로 전환 밸브(600)의 작동을 제어할 수 있다. 즉, 상기 선택된 세제를 조성하는 세제들과 그 조성비에 따라 세제를 수용한 카트리지(200)와 대응하는 펌프(500) 및 유로 전환 밸브(600)의 작동을 제어할 수 있다.

이하, 도 5 내지 도 8 및 도 9를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 세제 공급 장치에 설치된 카트리지(200)에 대해 설명한다.

카트리지(200)는, 본체를 형성하고, 세제를 저장하는 카트리지 바디(210a, 210b, 210c, 210d, 210e, 210f, 이하 210a), 카트리지 바디에 세제를 넣을 수 있는 세제 유입구(211a, 211b, 211c, 211d, 211e, 211f, 이하 211a), 상기 세제 유입구를 여닫을 수 있는 캡(220a, 220b, 220c, 220d, 220e, 220f, 이하 220a), 카트리지 내부와 외부의 공기를 통하도록 하는 멤브레인(230a, 230b, 230c, 230d, 230e, 230f, 이하 230a), 카트리지(200)가 하우징(110)에 삽입 설치될 시 카트리지(200)를 하우징(110)에 고정되도록 하는 카트리지 락커(240a, 240b, 240c, 240d, 240e, 240f, 이하 240a), 체크 밸브(400)와 카트리지(200)를 연결시키는 도킹 밸브(250a, 250b, 250c, 250d, 250e, 250f, 이하 250a), 멤브레인에 세제가 닿이지 않게 하는 리브(260a, 260b, 260c, 260d, 260e, 260f, 이하 260a)를 포함한다.

카트리지 바디(210a)는 하우징(110)의 전방에 형성된 카트리지 수용 공간에 삽입 결합될 수 있도록 하우징(110)의 형상과 대응되도록 형성된다. 본 발명의 실시예에 따르면, 하우징(110)의 카트리지 수용부(110a, 110b, 110c, 110d, 110e, 110f, 이하 110a)는 직육면체의 형상으로 형성되어 있으며, 카트리지(200a) 또한 그에 대응되도록 직육면체로 형성되되, 카트리지(200a)의 탈착시 마모를 최소화시키기 위하여 모서리는 라운드지게 형성된다.

세제 유입구(211a)는 카트리지 바디(210a)의 정면에 형성되며, 세제 유입구에는 세제 유입구를 개폐하는 캡(220a)이 구비된다. 세제를 넣을 때는 캡(220a)을 열고 카트리지 바디(210a)에 넣으며, 세제를 다 넣고 난 뒤에는 캡(220a)을 닫고 카트리지 바디(210a)를 차단하여 세제가 카트리지 밖으로 나오지 못하게 한다.

카트리지 바디(210a)의 정면 상측에는 카트리지 내부와 외부의 공기를 통하게 하는 멤브레인(230a)이 설치된다. 멤브레인(230a)을 통해 카트리지의 내부와 외부의 압력을 동일하게 유지할 수 있으므로, 의도치 않게 카트리지의 세제가 체크밸브를 통해 공급되는 현상을 방지할 수 있다. 또한 세제의 액체 성분은 멤브레인(230a)을 통해 외부로 빠져나가지 못하므로, 세제의 증발을 통한 세제의 경화 현상을 방지할 수 있다.

카트리지 락커(240a)는 카트리지 수용부(110a)의 전면부 하측 및 카트리지의 하측에 설치되어, 카트리지가 완전히 삽입 설치되었을 경우 카트리지가 하우징으로부터 벗어나는 것을 막기 위해, 하우징(110)에 카트리지(200a)를 고정시킨다.

도킹 밸브(250a)는 체크밸브 어셈블리(400a)와 카트리지(200a)의 사이에 설치되어 체크밸브 어셈블리와 카트리지를 연결함으로서, 카트리지의 세제를 체크 밸브 어셈블리(400a)를 통해 인렛 또는 아웃렛 유로(700, 800)로 공급할 수 있다.

리브(260a)는 카트리지 바디(210a)의 양측에 설치되어, 카트리지(200a)를 카트리지 수용부(110a)에 손쉽게 삽입할 수 있는 가이드 역할을 할 수 있고, 카트리지가 눕혀졌을시 세제가 멤브레인(230)에 닿지 않도록 소정 각도로 카트리지 바디(210a)를 기울여지도록 할 수 있다.

이하, 도 5 내지 도 8 및 도 10을 참조하여 카트리지의 후측에 위치한 전극센서(300)의 구성 및 기능에 대하여 설명한다.

본 발명의 실시예에 따른 전극센서(300)는, 크게 터미널 단자(310), 전극판(320)으로 구성된다. 본 발명의 실시예는, 여섯개의 카트리지(200a, 200b, 200c, 200d, 200e, 200f)에 각각 대응하여 전극센서(301, 302, 303, 304, 305, 306)가 각각 형성되며, 상기 전극센서는, 각각의 카트리지에 대응하여, 제1 전극센서(301a, 302a, 303a, 304a, 305a, 306a), 제2 전극센서(301b, 302b, 303b, 304b, 305b, 306b), 제3 전극센서(301c, 302c, 303c, 304c, 305c, 306c)가 형성된다.

상기 각각의 제1 전극센서(301a, 302a, 303a, 304a, 305a, 306a)는, 각각 제1 터미널 단자(311a, 312a, 313a, 314a, 315a, 316a)와 제1 전극판(321a, 322a, 323a, 324a, 325a, 326a)을 포함하며, 이는 제2 전극센서(301b, 302b, 303b, 304b, 305b, 306b) 및 제3 전극센서(301c, 302c, 303c, 304c, 305c, 306c)도 마찬가지로 제2 터미널 단자(311b, 312b, 313b, 314b, 315b, 316b) 및 제2 전극판(321b, 322b, 323b, 324b, 325b, 326b), 제3 터미널 단자(311c, 312c, 313c, 314c, 315c, 316c) 및 제3 전극판(321c, 322c, 323c, 324c, 325c, 326c)을 포함한다.

이하 여섯 카트리지 중 한 카트리지(200a)에 설치된 전극센서(301), 상기 전극센서(301)가 포함하는 터미널 단자(311), 전극판(321)으로 설명한다. 보다 상세하게는, 상기 전극센서가 포함하는 제1 전극센서(301a), 제2 전극센서(301b), 제3 전극센서(301c), 제1 전극센서(301a)가 포함하는 제1 터미널 단자(311a) 및 제1 전극판(321a), 제2 전극센서(301b)가 포함하는 제2 터미널 단자(311b) 및 제2 전극판(321b), 제3 전극센서(301c)가 포함하는 제3 터미널 단자(311c) 및 제3 전극판(321c)로 설명한다.

전극센서(300)는, 삽입된 카트리지(200) 후측에 하우징(110)으로 형성된 뒷벽(111a)에 설치된다. 보다 상세하게는, 뒷벽과 카트리지 바디(210a) 사이에 전극판(321)이 설치되고, 뒷벽에서 세제 공급 장치의 후측으로 돌출된 뒷벽 돌출부(111a1, 111b1, 111c1, 111d1, 111e1, 111f1, 이하 111a1)에 터미널 단자(311)가 설치되며, 상기 터미널 단자는 전방으로 곡률을 가진 돌출부(311-1, 312-1, 313-1, 314-1, 315-1, 316-1, 이하 311-1)가 형성되고, 상기 돌출부는 상기 전극판을 카트리지 방향으로 밀면서 동시에 전극판과 접하어, 전극판으로부터 전기적 신호를 전달받을 수 있다.

상기 전극판(321)은, 뒷벽 전극판 개구부(112-1, 112-2, 112-3, 112-4, 112-5, 112-6, 이하 112-1)에 의해 상기 터미널 단자(311)와 연결되고, 카트리지 전극판 개구부(216-1, 216-2, 216-3, 216-4, 216-5, 216-6, 이하 216-1)에 의해 카트리지 내부와 접하게 되어, 전방으로는 카트리지에 담긴 세제와 접하여 전류가 흐를 수 있고, 후방의 터미널 단자를 통해 전기적 신호를 제어부(3)에 전달할 수 있다.

이하, 도 5 내지 도 8 및 도 11을 참조하여 체크밸브 어셈블리(400)의 구조 및 작동에 대하여 설명한다.

본 발명의 실시예에 따른 체크밸브(400a, 400b, 400c, 400d, 400e, 400f, 이하 400a)는, 제1 체크밸브 하우징(410a, 410b, 410c, 410d, 410e, 410f, 이하 410a), 상기 제1 체크밸브 하우징에 설치된 제1 체크밸브(420a, 420b, 420c, 420d, 420e, 420f, 이하 420a). 상기 제1 체크밸브를 통해 세제 및 공기가 새지 않도록 하는 체크밸브 캡(430a, 430b, 430c, 430d, 430e, 430f, 이하 430a), 카트리지(200a)의 도킹 밸브(250a)와 결합하여 카트리지(200a)의 세제를 체크밸브 방향으로 이동시킬 수 있는 도킹관(440a, 440b, 440c, 440d, 440e, 440f, 이하 440a), 도킹관의 둘레에서 도킹 밸브와 결합하는 도킹관 둘레부(450a, 450b, 450c, 450d, 450e, 450f, 이하 450a), 제2 체크밸브 하우징(460a, 460b, 460c, 460d, 460e, 460f, 이하 460a), 제2 체크밸브 하우징에 설치된 제2 체크밸브(470a, 470b, 470c, 470d, 470e, 470f, 이하 470a), 제2 체크밸브 하우징에 설치되어 아웃렛 유로(800)와 연결되는 아웃렛 유로 연결관(480a, 480b, 480c, 480d, 480e, 480f, 이하 480a)을 포함한다.

제1 체크밸브 하우징(410a)과 제2 체크밸브 하우징(460a) 사이에는 체크밸브 오링(411a, 411b, 411c, 411d, 411e, 411f, 이하 411a)이 삽입 설치되어 제1 체크밸브 하우징(410a)과 제2 체크밸브 하우징(460a)을 연결하며 동시에 공기가 새어나가지 못하도록 밀폐시킨다.

본 발명의 실시예에 따른 제1 체크밸브(420a) 및 제2 체크밸브(470a)는 고무로 형성된다. 따라서 고무의 탄성을 이용하여 일방향의 유체의 흐름을 차단하므로 종래와 같이 스프링을 사용할 필요가 없으며, 이는 하우징 내부 공간을 축소시켜 공간의 낭비 없이 부품들을 효율적으로 배치할 수 있는 효과가 있다.

제1 체크밸브(420a) 및 제2 체크밸브(470a)는 모두 카트리지(200a)의 방향과 반대 방향으로 형성된다. 따라서 제1 체크밸브(420a)는 제2 공간(S2)으로만, 제2 체크밸브(470a)는 제3 공간(S3)으로만 개방이 가능하다.

도킹관(440a)에는 카트리지(200)로부터 공급되는 세제가 도킹 밸브를 통해 유입되는 세제 유입구(441a, 441b, 441c, 441d, 441e, 441f, 이하 441a)가 형성되어 있으며, 세제 유입구를 사이에 두고 제1 도킹관 오링(442a, 442b, 442c, 442d, 442e, 442f, 이하 442a)과 제2 도킹관 오링(443a, 443b, 443c, 443d, 443e, 443f, 이하 443a)이 제1 도킹관 오링홈(442a-1, 442b-1, 442c-1, 442d-1, 442e-1, 442f-1, 이하 442a-1) 및 제2 도킹관 오링홈(443a-1, 443b-1, 443c-1, 443d-1, 443e-1, 443f-1, 이하 443a-1)에 삽입 설치된다. 이는 세제가 세제 유입구로 유입될 시 외부로 새는 것을 방지하기 위함이다.

도킹관 둘레부(450a)에는 도킹관 스프링(451a, 451b, 451c, 451d, 451e, 451f, 이하 451a)이 설치되어 있으며, 상기 도킹관 스프링의 탄성력을 통해 체크밸브 어셈블리(400a)와 도킹밸브(250a)와의 결합을 견고히 하며, 카트리지(200a)를 하우징(110)으로부터 분리할 시 탄성력에 의해 그 분리가 좀 더 용이하게 할 수 있다.

제2 체크밸브 하우징(460a)은 인렛 유로(700)와 연결된 인렛유로 연결부(461a, 461b, 461c, 461d, 461e, 461f, 이하 461a)및 아웃렛 유로(800)와 연결된 아웃렛유로 연결부(463a, 463b, 463c, 463d, 463e, 463f, 이하 463a)가 형성된다. 인렛유로 연결부는 인렛유로 연결마개(462a, 462b, 462c, 462d, 462e, 462f, 이하 462a)를 통해 인렛 유로(700)와 밀착되게 결합한다.

아웃렛 유로 연결관(480a)은 아웃렛유로 연결부(463a)의 끝단에 형성되어 아웃렛유로 연결 오링(482a, 482b, 482c, 482d, 482e, 482f, 이하 482a)에 의해 견고하게 결합한다. 아웃렛 유로 연결관은 아웃렛 유로 연결마개(481a, 481b, 481c, 481d, 481e, 481f, 이하 481a)에 의해 아웃렛 유로(800)와 밀착되게 결합한다.

펌프(500)에 구비된 피스톤 바디(580)의 진퇴 운동에 의해 발생된 음압 또는 양압이 인렛 유로(700)를 통해 체크밸브 어셈블리(400a)의 제2 공간(S2)으로 전달된다.

본 발명의 실시예에 따르면, 피스톤 바디(580)는 후퇴하고 이로 인해 발생된 음압은 인렛 유로(700)를 통해 제2 공간(S2)으로 전달된다. 따라서 제2 공간(S2)에 걸린 음압에 의해 제1 체크밸브(420a)는 개방된다. 또한 카트리지(200a) 내부에 있던 세제는, 제2 공간(S2)에 걸린 음압에 의해, 도킹관(440a)의 제1 공간(S1)을 통해 제1 체크밸브(420a)를 지나 제2 공간(S2)으로 들어온다.

세제가 제2 공간(S2)으로 들어오게 되면, 피스톤 바디(580)는 전진하고 이로 인해 발생된 양압은 인렛 유로(700)를 통해 다시 제2 공간(S2)으로 전달된다. 따라서 제2 공간에 걸린 양압에 의해 제2 체크밸브(470a)는 개방되고, 제1 체크밸브(420a)는 차단된채로 위치한다. 따라서 제2 공간(S2)에 있던 세제는, 제2 공간(S2)에 걸린 양압에 의해, 제2 체크밸브 하우징(460a)의 제3 공간(S3)으로 공급된다. 제3 공간(S3)으로 공급된 세제는, 제2 공간(S2) 및 제3 공간(S3)에 걸리는 양압에 의해 아웃렛 유로(800)로 토출되어, 급수된 물과 함께 터브(31) 또는 드로워(39)등으로 공급될 수 있다.

이하, 도 5 내지 도 8 및 도 13을 참조하여 펌프(500)의 구조 및 작동에 대해 설명한다.

본 발명의 실시예에 따른 펌프(500)는, 펌프 부품을 수용하는 펌프 하우징(510), 동력을 발생하는 모터(520), 모터(520)에 의해 회전하는 제1 기어(530), 제1 기어와 치합하여 회전하는 제2 기어(540), 제2 기어(540)와 치합하여 회전하는 제3 기어(550), 제3 기어와 치합하여 회전하는 크랭크 기어(560), 크랭크 기어와 피스톤을 연결시키는 커넥팅 로드(570), 진퇴를 통해 유로 전환 밸브(600)에 양압 또는 음압을 전달하는 피스톤(580), 피스톤이 진퇴하는 공간을 형성하는 실린더(590)를 포함한다.

제1 기어(530)는 모터(520)와 결합되어 모터와 일체로 회전한다. 제1 기어(530)는 헬리컬 기어로 형성될 수 있다. 헬리컬 기어를 통해 모터(520)로부터 나오는 소음을 저감할 수 있고, 동력 전달을 용이하게 수행할 수 있다. 제2 기어(540)는 웜기어로 형성될 수 있다. 펌프(500)는 인렛, 아웃렛 유로(700, 800) 및 유로 전환 밸브(600) 등의 구성 사이에 위치하므로, 공간의 효율적인 사용을 위해 어셈블리 수용 공간을 최대한 밀집되도록 가져갈 필요가 있다. 따라서 본 발명의 실시예에 따르면, 모터(520)를 눕혀서 설치하고, 제2 기어(540)가 웜기어로 형성되어 회전동력 방향을 전환하여 전달할 수 있도록 하였다.

제2 기어(540)와 제3 기어(550)는 함께 회전한다. 크랭크 기어(560)는 제3 기어(550)와 치합하여 회전한다. 크랭크 기어의 기어이의 개수가 제3 기어(550)의 기어이의 개수보다 훨씬 많게 형성되어, 피스톤(580)의 왕복 운동시 기어비에 의해 보다 강한 힘을 전달할 수 있다.

크랭크 기어(560)는, 크랭크 기어의 회전축을 형성하는 크랭크 축(561), 크랭크 축에서 연장 형성되는 크랭크 암(562), 커넥팅 로드(570)와 연결되는 크랭크 핀(563)을 포함한다. 크랭크 핀(563)과 커넥팅 로드(570)는 회전 가능하게 결합되어, 크랭크 기어(560)의 회전시 크랭크 핀(563)이 회전이동함에 따라 커넥팅 로드(570)는 실린더(590)가 형성하는 방향으로 직선이동할 수 있다.

커넥팅 로드(570)는 피스톤(580)과 결합하고, 피스톤(580)은 실린더(590)에 삽입 설치되어 실린더(590)의 길이방향으로 왕복운동 할 수 있다. 피스톤(580)의 직선운동을 통해, 실린더(590)와 연결된 유로 전환 밸브(600)에 양압 또는 음압을 전달할 수 있다. 피스톤이 유로 전환 밸브(600) 방향으로 이동하면 유로 전환 밸브(600)에 양압을 전달하며, 피스톤이 유로 전환 밸브(600)의 반대 방향으로 이동하면 유로 전환 밸브(600)에 음압을 전달한다.

이하, 도 5 내지 도 8 및 도 12 내지 도 13을 참조하여 유로 전환 밸브(600)의 구조에 대해 설명한다.

본 발명의 실시예에 다른 유로 전환 밸브(600)는, 펌프(500)의 실린더(590)와 연결되는 상부 하우징(610), 상부 하우징과 연결되는 하부 하우징(650), 상부 하우징과 하부 하우징이 형성하는 공간에 회전 가능하게 배치된 디스크(620), 디스크에 구비된 스프링 밸브(630), 하부 하우징(650)에 구비되어, 디스크(620)를 회전시키는 샤프트(640), 하부 하우징 하측에 설치되는 마이크로 스위치(660), 샤프트(640)를 회전시키는 유로 전환 모터(670)를 포함한다.

하부 하우징(650)에는 인렛 유로(700a, 700b, 700c, 700d, 700e, 700f, 이하 700a)와 각각 연결되는 유로 연결구(651a, 651b, 651c, 651d, 651e, 651f, 이하 651a)가 형성되어, 디스크(620)의 디스크 홀(621)을 통과한 유체가 유로 연결구(651a)를 통해 각각의 유로 토출구(653a, 653b, 653c, 653d, 653e, 653f, 이하 653a)를 지나 이와 연결된 각각의 인렛 유로(700a)로 공급될 수 있다.

상기 디스크(620)의 디스크 홀(621)에는 스프링 밸브(630)가 설치되어 있다. 상기 스프링 밸브(630)는 탄성력을 제공하는 스프링(631), 상기 스프링(631)이 이탈되지 않도록 하는 스프링 샤프트(632), 스프링의 탄성력에 의해 상기 유로 연결구(651a)를 막아 차단할 수 있는 마개부(633)를 포함한다.

이하 도 5 내지 도 8 및 도 12 내지 도 13을 참조하여 유로 전환 밸브(600)의 작동에 대해 설명한다.

공급해야할 세제가 선택되면, 유로 전환 모터(670)에 전력을 공급하여 구동시킨다. 구동된 유로 전환 모터(670)는 이와 연결된 샤프트(640) 및 샤프트(640)와 연결된 디스크(620)를 회전시킨다.

이때 디스크(620)에 설치된 스프링 밸브(630) 또한 디스크의 회전에 따라 같이 회전할 수 있으며, 스프링 밸브(630)의 회전 위치에 하부 하우징(650)의 유로 연결구(651a)가 위치할 경우 해당 유로 연결구(651a)를 스프링(631)의 탄성력에 의해 마개부(633)로 차단할 수 있다.

제어부(3)는 공급해야할 세제가 담긴 카트리지와 연결된 체크밸브 어셈블리(400a)와 펌프(500)를 연결하기 위하여, 상기 체크밸브 어셈블리(400a)와 연결된 유로 연결구(651a)에는 스프링 밸브(630)가 위치하지 않도록 디스크(620)의 회전각도를 제어할 수 있다.

유로 연결구(651a)에 스프링 밸브(630)가 위치하지 않으면 펌프(500)와 유로 연결구(651a)가 개방되고, 펌프(500)에서 발생하는 양압 또는 음압이 유로 연결구(651a)를 통해 인렛 유로(700a), 체크밸브 어셈블리(400a)로 순차적으로 전달되어, 카트리지(200)의 세제를 아웃렛 유로(800a)로 공급시킬 수 있다.

또한 공급할 필요 없는 세제가 담긴 카트리지와 연결된 체크밸브 어셈블리(400a)와 펌프(500)를 차단하기 위하여, 상기 체크밸브 어셈블리(400a)와 연결된 유로 연결구(651a)에 스프링 밸브(630)가 위치하여, 스프링(631)의 탄성력에 의해 마개부(633)가 유로 연결구(651a)를 차단시키도록 디스크의 회전 각도를 제어할 수 있다.

유로 연결구(651a)에 스프링 밸브(630)가 위치하면 펌프(500)와 유로 연결구(651a)가 차단되고, 펌프(500)에서 발생하는 양압 또는 음압이 체크밸브 어셈블리(400a)로 전달되지 않으므로, 카트리지(200)의 세제는 유동되지 않는다.

상기 디스크(620)의 회전 각도를 정확히 제어하기 위하여, 회전 각도를 마이크로 스위치(660)로 감지하여 디스크(620)를 원하는 회전각도에 위치할 수 있도록 한다.

디스크(620)의 스프링 밸브(630)는 유로 연결구(651a)의 위치에 있지 않을 경우에는 스프링 밸브(630)는 하부 하우징 상면(652)에 압축된 채 위치하다, 디스크(620)의 회전을 통해 스프링 밸브(630)가 유로 연결구(651a)의 위치로 이동하면 스프링 밸브(630)가 인장되어 유로 연결구(651a)를 차단한다.

복수의 세제를 공급하기 위하여 복수의 유로 연결구(651a)가 개방될 수 있고, 스프링 밸브(630) 또한 복수개가 형성되어 복수의 유로 연결구를 차단할 수 있다.

이하 도 5 내지 도 8을 참조하여 인렛, 아웃렛 유로(700, 800)에 대해 설명한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 인렛 유로(700a)는 체크밸브 어셈블리(400)의 인렛유로 연결부(461a)과 연결되고, 유로 전환 밸브(600)의 유로 토출구(653a)와 연결되어 펌프(500)를 통해 전달된 유체의 유동을 체크 밸브 어셈블리(400)로 전달한다.

인렛 유로는 복수개로 형성(700a, 700b, 700c, 700d, 700e, 700f)되어 각각 복수의 인렛 유로 연결부(461a, 461b, 461c, 461d, 461e, 461f) 및 복수의 유로 토출구(653a, 653b, 653c, 653d, 653e, 653f)와 연결된다.

본 발명의 실시예에 따르면, 유로 전환 밸브(600)가 중앙에 위치하고, 좌우측으로 세개의 카트리지(200) 및 이와 연결된 체크밸브 어셈블리(400)가 각각 연결되어 있다.

좌측에 형성된 인렛 유로(700a, 700b, 700c)는, 좌측 체크밸브 어셈블리(400a, 400b, 400c)의 인렛 유로 연결부(461a, 461b, 461c) 및 유로 전환 밸브(600)의 좌측에 나란히 형성된 유로 토출구(653a, 653b, 653c)와 각각 연결된다.

우측에 형성된 인렛 유로(700d, 700e, 700f)는, 우측 체크밸브 어셈블리(400d, 400e, 400f)의 인렛 유로 연결부(461d, 461e, 461f) 및 유로 전환 밸브(600)의 좌측에 나란히 형성된 유로 토출구(653d, 653e, 653f)와 각각 연결된다.

좌측에 형성된 인렛 유로(700a, 700b, 700c)는 제1 인렛 유로 플레이트(710)를 통해, 우측에 형성된 인렛 유로(700d, 700e, 700f)는 제2 인렛 유로 플레이트(720)를 통해 일체로 형성되어 인렛 유로를 고정시킴으로서, 안정적으로 유체를 공급할 수 있게 한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 아웃렛 유로(800)는 체크밸브 어셈블리(400)의 아웃렛유로 연결관(481a)과 연결되어, 아웃렛유로 연결관(481a)을 통해 나온 세제를 공급부(820)를 통해 터브(31) 또는 드로워(39)로 공급할 수 있다.

아웃렛 유로(800)의 일단에는 외부의 수원을 통해 공급된 물을 아웃렛 유로로 공급하는 급수 밸브(830)가 구비되어 있어, 급수 밸브(830)를 통해 공급된 물은 급수 호스(840)를 지나 아웃렛 유로(800)로 안내된다.

이렇게 안내된 물은 아웃렛 유로의 타단에 위치한 공급부(820) 방향으로 흐르면서, 체크밸브 어셈블리(400)의 아웃렛유로 연결관(481a)과 연결된 체크밸브 연결관(850a, 850b, 850c, 850d, 850e, 850f, 이하 850a)를 통해 공급되어 아웃렛유로(800)상에 들어온 세제와 함께 공급부(820)로 토출된다.

상기 아웃렛 유로(800)의 측면에는 체크밸브 연결관(850a)이 연결된다. 각각의 체크밸브 연결관(850a)은 각각의 아웃렛 유로 연결관(480a)와 연결되어, 아웃렛 유로 연결관(480a)으로부터 토출된 세제는 체크밸브 연결관(850a)를 통해 아웃렛 유로(800)로 유입된다.

본 발명의 실시예에 따르면, 아웃렛 유로(800)는 유로 전환 밸브(600)를 중심으로 좌우측 아웃렛 유로(800a, 800b)로 나누어져 설치되며, 두 아웃렛 유로의 사이에는 연결 호스(810)가 설치되어 두 아웃렛 유로(800a, 800b)를 연결한다. 이때 아웃렛 유로와 유로 전환 밸브(600)와의 간섭을 최대한 방지하기 위해, 연결 호스(810)는 디귿자 형상으로 꺾여서 설치되어 유로 전환 밸브(600)의 설치 공간을 확보한다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 유로 연결부(900)에 대해 설명한다.

유로 연결부(900)는, 캐비닛(10)과 세제공급장치(100)를 연결하는 연결 호스(910), 연결 호스(910)의 일단에 설치되어 상기 세제공급장치(100)와 연결되는 제1 헤드(920), 연결 호스(910)의 타단에 설치되어 상기 캐비닛(10)과 연결되는 제2 헤드(930), 상기 제1 헤드(920)와 상기 세제공급장치(100)를 연결하는 제1 커넥터(940), 상기 제2 헤드(930)와 상기 캐비닛(10)을 연결하는 제2 커넥터(950), 상기 연결 호스(910)를 감싸도록 형성된 연결 바디(960), 상기 연결바디의 중앙에 형성된 바디 개구부(970)를 포함한다.

유로 연결부(900)는, 세제공급장치(100)의 아웃렛 유로(800)를 통해 공급되는 세제를 캐비닛(10) 내부의 드로워(39) 또는 터브(31)로 안내하는 역할을 한다.

세제공급장치(100)의 커버(120)는, 카트리지(200)가 위치한 전방을 덮는 제1 커버(121), 카트리지를 제외한 주요 부품이 구비된 후방을 덮는 제2 커버(122)를 포함한다. 상기 제1 커버(121) 및 제2 커버(122)를 통해 세제공급장치(100)는 사방으로 덮히게 된다.

제1 커넥터(940)는 상기 제2 커버(122)의 후면(122a)에 설치된다. 상기 제1 커넥터(940)는, 상기 제1 헤드(920)에 삽입 연결되는 헤드 연결부(941), 상기 제1 헤드(920)와 결합되는 헤드 결합부(942), 제1 커넥터(940)를 제2 커버 후면(122a)에 고정하는 지지부(943), 제1 커넥터(940)를 아웃렛 유로(800)와 연결하는 공급부 연결부(944)를 포함한다.

헤드 연결부(941)는, 상기 제1 헤드(920)가 형성하는 관통 공간 내로 삽입되어, 헤드 연결부(941)를 통해 토출되는 세제 및 물을 제1 헤드(920)를 통해 연결 호스(910)로 안내한다.

제1 헤드(920)의 내측 가장자리에는 볼(921)이 설치되어 있고, 제1 헤드(920)를 제1 커넥터(940)에 삽입시 상기 볼(921)이 제1 커넥터(940)의 헤드 결합부(942)와 결착될 수 있다. 따라서 연결 호스(910)로 유체가 토출시 유압에 의해 제1 헤드와 제1 커넥터의 연결이 해제되지 않도록 볼(922)과 헤드 결합부(942)는 견고히 결합된다.

지지부(943)는, 제1 헤드(920)의 가운데에서 제1 헤드(920)의 길이방향과 수직의 판형으로 형성된다. 상기 판형의 지지부(943)는 상기 제2 커버의 후면(122a)에 접하도록 결합하여, 제1 커넥터(940)가 유압에 의해 흔들리지 않도록 고정하는 역할을 한다. 본 발명의 실시예에 따르면, 지지부(943)에는 소정의 홀이 형성되어, 커버의 후면(122a)과 볼트 접합이 가능하나, 결합 방식이 이에 한정되지는 않으며, 다양한 결합 방식을 적용할 수 있다.

공급부 연결부(944)는 아웃렛 유로(800)의 공급부(820)와 연결되어, 아웃렛 유로(800)를 통해 토출되는 세제가 포함된 물을 연결 호스(910)로 안내한다.

제2 커넥터(950)는 캐비닛(10)의 후면(10a)에 설치된다. 상기 제2 커넥터(950)는, 상기 제2 헤드(930)에 삽입 연결되는 헤드 연결부(951), 상기 제2 헤드(930)와 결합되는 헤드 결합부(952), 제2 커넥터(950)를 캐비닛 후면(10a)에 고정하는 지지부(953), 제2 커넥터(950)를 터브(31) 또는 드로워(39)와 연결하는 유입 연결부(944)를 포함한다.

헤드 연결부(951)는, 상기 제2 헤드(930)가 형성하는 관통 공간 내로 삽입되어, 연결 호스(910) 및 제2 헤드(930) 통해 토출되는 세제 및 물을 캐비닛 내의 터브(31) 또는 드로워(39)로 안내한다.

제2 헤드(930)의 내측 가장자리에는 볼(931)이 설치되어 있고, 제2 헤드(930)를 제2 커넥터(950)에 삽입시 상기 볼(931)이 제1 커넥터(950)의 헤드 결합부(952)와 결착될 수 있다. 따라서 캐비닛 내의 터브(31) 또는 드로워(39)로 로 유체가 토출시 유압에 의해 제2 헤드와 제2 커넥터의 연결이 해제되지 않도록 볼(931)과 헤드 결합부(952)는 견고히 결합된다.

지지부(953)는, 제2 헤드(930)의 가운데에서 제1 헤드(930)의 길이방향과 수직의 판형으로 형성된다. 상기 판형의 지지부(953)는 상기 캐비닛 후면(10a)에 접하도록 결합하여, 제2 커넥터(950)가 유압에 의해 흔들리지 않도록 고정하는 역할을 한다. 본 발명의 실시예에 따르면, 지지부(953)에는 후크가 형성되어, 캐비닛의 후면(10a)과 걸림 결합이 가능하나, 결합 방식이 이에 한정되지는 않으며, 다양한 결합 방식을 적용할 수 있다.

유입 연결부(954)는 터브(31)로 연결되거나, 드로워(39)와 연결될 수 있다. 터브(31)로 연결된 경우에는 유입 연결부(954)를 통과한 세제가 터브(31)로 직접 공급될 수 있으며, 드로워(39)와 연결된 경우에는 유입 연결부(954)를 통과한 세제가 드로워(39)를 통해 터브(31)로 공급될 수 있다.

상기 제1,2 헤드(920, 930)는 상기 제1,2 커넥터(940, 950)에 각각 착탈 가능하다. 따라서 세제공급장치(100)를 사용하지 않을 시에는 제1,2 헤드(920, 930)를 제1,2 커넥터(940, 950)로부터 탈거하여 유로 연결부(900)를 캐비닛(10) 및 세제공급장치(100)로부터 분리하였다가, 세제공급장치(100)를 사용할 시에는 제1,2 헤드(920,930)를 제1,2 커넥터(940, 950)에 결합하여 유로 연결부(900)를 캐비닛(10) 및 세제공급장치(100)와 결합시켜 세제공급장치(100)의 세제를 캐비닛(10) 내부의 터브(31)로 공급할 수 있다.

제1 커넥터(940)은 상기 제2 커버(122)의 후면(122a)에, 제2 커넥터(950)은 상기 캐비닛(10)의 후면(10a)에 설치되어, 유로 연결부(900)는 캐비닛(10)의 후방에 설치되는바, 사용자가 잘 보이지 않는 위치에 유로 연결부(900)가 설치되어, 유로 연결부(900)와 다른 구성간의 외관상 이질감을 최소화시킬 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 첨부도면을 참조하여, 연결 호스(910)를 감싸며 형성된 연결 바디(960)를 더 포함할 수 있다. 연결 호스(910)를 유연한 재질로 형성된대 반해 연결 바디(960)는 단단한 재질로 형성되어, 유로 연결부(900)의 탈착시 사용자는 연결 바디(960)의 바디 개구부(970)를 잡고 원터치로 결합 또는 분리를 할 수 있으므로, 유로 연결부(900)의 효과적인 탈부착이 가능하다.

세제공급장치를 통해 세제를 캐비닛에 수용된 메인 세탁기로 공급하기 위해서는, 메인 세탁기와 세제공급장치 간의 연결 여부를 판단하고, 이에 따라 메인 세탁기에서 파악한 세탁물에 대한 정보를 세제공급장치에 전송하여, 세탁물에 알맞은 세제를 세제공급장치로부터 공급받을 수 있다.

이하, 도 14, 도 15를 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 카트리지의 후면에 설치된 전극센서의 설치 개수 및 설치 높이에 대해 설명한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 한 카트리지당 터미널 단자 및 전극판은 세개씩 구비된다. 제1 터미널 단자(311a) 및 제1 전극판(321a), 제2 터미널 단자(311b) 및 제2 전극판(321b)은 카트리지의 하측 및 도킹 밸브(250a, 250b, 250c, 250d, 250e, 250f, 이하 250a)를 기준으로 일측에 구비되어 있다.

제3 터미널 단자(311c) 및 제3 전극판(321c)은 카트리지의 상측 및 도킹 밸브(250a)를 기준으로 타측에 구비되어 있다.

제1,2 전극판(321a, 321b)은 카트리지 후면상의 제1 높이(H1)에 설치되고, 제 3 전극판(321c)은 카트리지 후면상의 제1 높이(H1)보다 더 높은 제2 높이(H2)에 설치되며, 상기 제1,2,3 전극판(321a, 321b, 321c)의 설치 위치와 대응되는 카트리지 후면에는, 카트리지 전극판 개구부(216-1)이 형성되고, 이를 통해 상기 제1,2,3 전극판(321a, 321b, 321c)은 카트리지 내부와 연결되어 카트리지 내부의 세제와 접촉하여 이를 통해 전극센서에 전류 및 전압이 발생할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 제1,2 전극판(321a, 321b)은 각각 서로 다른 전극으로 형성되어 카트리지(200a)의 하측에 설치되고, 제3 전극판(321c)은 카트리지(200a)의 상측에 설치되므로, 제1,2 전극판이 서로 전기적으로 도통될 시 제1 센서값이 발생할 수 있고, 제1 또는 제2 전극판과 제3 전극판이 전기적으로 도통될 시 제2 센서값이 발생할 수 있으므로, 제1,2 센서값을 종합하여 카트리지의 세제량을 감지할 수 있고, 그 밖에 전극센서의 고장 및 미장착 여부 또한 판단할 수 있다.

전극센서(300)는 양(+)과 음(-)의 서로 이격된 두 개의 전극이 매질을 통해 도통될 시 신호를 출력한다. 따라서 카트리지 안에 세제가 충분히 들어있을 경우 세제가 매질의 역할을 하여 전류가 통하게 되고, 이를 터미널 단자가 감지하여 카트리지 내부의 세제량을 감지하게 된다.

본 발명의 실시예에 따르면, 제1,2 전극판(321a, 321b)의 형상은 일반적인 사각 형상이 아닌 기역자 형상을 띄고 있다. 이는 두 전극이 너무 붙어있으면 전극간의 간섭에 의해 도통에 의한 신호가 잘못 감지될 수 있기 때문에, 세제가 닿는 전극판 하측 부분의 폭을 얇게 함으로써 제1,2 전극판 간의 간섭을 최소화시킬 수 있다. 다만 전극판의 형상은 본 발명의 실시예에 따른 기역자 형상에 한정되지 않으며, 두 전극간의 간섭을 최소화시킬 수 있는 형상이면 족하다.

이하, 도 16 내지 도 18을 참조하여, 전극센서의 세제량 감지 알고리즘에 대해 설명한다.

전극센서(300)의 전극판(321) 간에 세제가 묻을 경우, 전기가 도통될 수 있으며, 이를 통해 세제의 잔량을 감지할 수 있다. 종래 전극센서는 한 쌍의 전극센서가 같은 높이로 나란히 설치되어 세제 잔량을 감지하였는데, 이렇게 카트리지당 전극센서가 두개만 설치될 경우, 정상적으로 세제가 차오르는 경우가 아닐시에도 카트리지가 흔들리거나 세제가 전극센서 주변에서 경화됨 등의 이유로 인해 두 전극센서에 세제가 묻어서 도통될 가능성이 존재하므로, 정확한 세제의 잔량을 감지하기 어려운 문제점이 있었다.

따라서 본 발명은, 카트리지의 후면에 적어도 세개의 전극센서를 설치하고, 상기 적어도 세개의 전극센서 중, 두 전극센서를 통해 제1 센서값을 감지하고, 상기 두 전극센서보다 적어도 하나는 설치 높이가 높은 다른 두 전극센서를 통해 제2 센서값을 감지하여, 상기 제1,2 센서값을 통해 세제의 잔량을 판단할 수 있게 하여, 세제 잔량 감지에 있어서 보다 정확도를 높이고, 고장, 미장착 등의 경우 또한 판단할 수 있게 된다.

이에 더하여, 전극센서가 다수개 설치될 경우, 전극 센서 각각의 높이에 따른 세제량을 감지할 수 있어, 세제량을 보다 촘촘히 분류하여 감지할 수 있는 효과 또한 제공한다.

상기 두 전극센서중 하나는 수신부로 형성되고, 다른 하나는 발신부로 형성되며, 상기 다른 두 전극센서도 마찬가지로 형성된다. 상기 다른 두 전극센서는 상기 두 전극센서 중 하나를 포함하여 형성될 수 있다. 이때, 상기 두 전극센서는 각각 수신부, 발신부로 형성되고, 상기 다른 두 전극센서 중 상기 두 전극센서에 포함되지 않는 전극센서는 수신부로 형성되어, 상기 두 전극센서 중 하나로부터 전류를 수신할 수 있다.

두 전극센서 및 다른 두 전극센서를 통해 제1 센서값과 제2 센서값을 감지한 후, 상기 제1,2 센서값 간의 차이값을 산출한다. 이후 제1 센서값 및 제2 센서값을 기 설정된 제1 설정값과 비교하는 단계를 거친다.

상기 센서값 및 후술할 설정값은, 전극센서를 통한 감지로부터 발생되는 전압을 변환을 통해 수치값으로 전환한 것으로서, 보다 상세하게는, 0v에서 5v를 8비트로 나눈 컨버터 값으로 볼 수 있다. 이는 도 17a,b의 실험 그래프에서 확인할 수 있으며, 이를 통해 세제를 통한 전류의 도통여부를 감지할 수 있다. 도 17a,b를 참조하면, 전기가 전혀 흐르지 않는 경우에는 255이며, 0에 가까워질수록 전기가 세게 흐르는 것을 의미한다.

후술할 제1 설정값은, 빈통수준에 이르렀을 시 감지되는 센서값을 의미한다. 본 발명의 실시예에 따르면, 컨버터 값이 200일경우를 제1 설정값으로 정의하였으나, 이에 한정되지 않고, 세제의 종류 및 카트리지의 위치, 움직임에 따라 다른 설정값을 기준으로 하여 판단할 수 있다.

후술할 제2 설정값은, 제1 센서값 및 제2 센서값의 차이값이 오차 범위 내로 형성될 경우의 설정값이다. 다시 말하면, 제1 센서값과 제2 센서값에서 모두 세제가 담겨있다고 판단될 경우, 두 값의 차이가 오차범위 내에서 형성될 시 그 오차값에 대한 기준값을 의미한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 제2 설정값이 10으로 설정되어 있으나, 이에 한정되지 않고, 세제의 종류 및 카트리지의 위치, 움직임에 따라 다른 설정값을 기준으로 하여 판단할 수 있다.

제1 센서값 및 제2 센서값과 제1 설정값을 비교하여, 제1 센서값 및 제2 센서값이 모두 제1 설정값보다 작을 시에는, 설정 시간을 경과하는 단계를 거치며, 상기 설정시간 경과 후, 앞서 산출한 차이값과 제2 설정값을 비교한다.

이는, 기존의 세제가 충분한 양으로 차있을 경우에는, 제1 센서값 및 제2 센서값이 모두 제1 설정값보다 작게 되므로, 일차적으로 충분한 양의 세제가 카트리지에 담겨있다고 판단할 수 있지만, 만에하나 카트리지의 흔들림 또는 기타 이유로 인해 상측에 위치한 전극센서에 세제가 묻는 등의 이유로 오감지될 시에도 마찬가지로 충분한 양의 세제가 차있다고 오판했을 가능성이 있기 때문이다.

이에 설정 시간을 경과하여, 상기 설정 시간동안 상측 전극센서에 묻은 세제가 아래로 흘러내림으로 인해 컨버터 값이 빈통 수준의 값으로 상승할 수 있으므로, 이를 통하여 카트리지 안에 충분한 세제가 담겨 있는지, 아니면 단순히 상측 전극센서에 세제가 묻어서 충분한 세제가 카트리지 내에 있는걸로 오판한 것인지를 판단할 수 있다.

설정시간 경과후, 차이값과 제2 설정값을 비교하여, 차이값이 제2 설정값보다 크면, 두 전극센서와, 상기 두 전극센서보다 적어도 하나는 설치높이가 높은 다른 두 전극센서 사이 높이만큼 세제가 담겨있다고 판단한다.

제2 설정값은 오차 기준값 이므로, 제2 설정값보다 차이값이 크면, 오차범위를 넘어서서, 두 센서간의 감지 전압차이가 벌어짐을 뜻하게 되므로, 이는 세제의 오감지 경우에 해당한다고 볼 수 있다. 따라서 상측에 설치된 전극센서의 설치높이까지는 세제가 담겨있지 않지만, 하측에 설치된 전극센서에는 여전히 큰 전압이 인가되고 있으므로, 상 하측 전극센서의 사이높이로 세제의 잔량이 형성되어 있다고 판단할 수 있다.

이와 같은 세제량 오감지 판단 매커니즘은 도 17a,b에 따른 실험 그래프를 통해 확인할 수 있다. 도 17a,b를 참조하면, 초반에는 상대적으로 세제가 많이 없는 관계로 제1,2 센서값이 높게 형성되어 있다가, 카트리지가 흔들리는 등 기타 이유로 인해 상측의 전극센서에 세제가 묻거나 경화되어 오감지 되는 경우가 발생할 시, 제1,2 센서값이 급격히 떨어지는 것을 볼 수 있다.

이후, 상측에 묻거나 경화된 세제가 하측으로 떨어지고 흘러내림으로서, 보다 상측에 위치한 전극센서를 통해 감지되는 제2 센서값만이 점차적으로 상승하는 것을 볼 수 있는데, 도 17a의 점성이 높은 세제의 경우에는, 세제가 하강하는데 많은 시간이 소요되어, 세제 하강에 따른 그래프가 완만하게 형성되고, 실시예에 따른 차이값에 대한 제2 설정값인 10에 도달하는 시간 또한 약 7초로 도 17b의 경우보다 상대적으로 길게 형성된다.

다만 도 17b의 점성이 낮은 세제의 경우에는, 세제가 하강하는데 짧은 시간이 소요되어, 세제 하강에 따른 그래프가 급격하게 형성되고, 실시예에 따른 차이값에 대한 제2 설정값인 10에 도달하는 시간 또한 약 3초로 도 17a의 경우보다 상대적으로 짧게 형성된다.

설정시간 경과후, 차이값과 제2 설정값을 비교할 시, 차이값이 제2 설정값보다 작으면, 다른 두 전극센서의 설치높이 이상으로 세제가 담겨있다고 판단한다.

제1 센서값 및 제2 센서값과 제1 설정값을 비교하는 단계에서, 제1 센서값이 제1 설정값보다 크고, 제2 센서값이 제1 설정값보다 작을 시에는, 고장 또는 접속불량으로 판단한다. 이는 상측에 위치한 전극센서로만 전압이 감지되는 경우로서, 중력에 의해 정상 작동 상황시에는 발생할 수 없는 상황이기 때문이다. 이러한 고장 또는 접속불량 신호를 사용자가 쉽게 인지할 수 있도록 표시부(6)를 통해 출력할 수 있다.

제1 센서값 및 제2 센서값과 제1 설정값을 비교하는 단계에서, 제1 센서값과 제2 센서값이 모두 제1 설정값보다 클 시에는, 다른 두 전극센서보다 상대적으로 설치높이가 낮은 두 전극센서의 설치높이 이하로 세제가 담겨있다고 판단한다. 이는 전극센서들에서 세제에 의한 도통이 일어나지 않는 경우기 때문이며, 하측에 위치한 전극센서가 바닥과 가까이 위치할 시에는 카트리지가 빈통이거나 미장착으로 판단할 수 있다. 이러한 빈통 또는 미장착 신호를 사용자가 쉽게 인지할 수 있도록 표시부(6)를 통해 출력할 수 있다.

제1 센서값 및 제2 센서값과 제1 설정값을 비교하는 단계에서, 제1 센서값은 제1 설정값보다 작고, 제2 설정값은 제1 설정값보다 클 시, 두 전극센서와 다른 두 전극센서 사이 높이만큼 세제가 담겨있다고 판단한다. 이는 하측에 위치한 전극센서를 통하여만 세제가 감지되기 때문이며, 두 전극센서와 다른 두 전극센서의 사이 높이가 낮을 경우에는 세제 부족으로 판단할 수 있다. 이러한 세제 부족 신호를 사용자가 쉽게 인지할 수 있도록 표시부(6)를 통해 출력할 수 있다.

이하 도 18을 참조하여 본 발명의 실시예에 따라 전극센서가 3개가 구비된 카트리지의 세제 잔량 감지 알고리즘에 대하여 설명한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 각각의 카트리지에는 세개의 전극센서가 설치되며, 상기 세개의 전극센서는, 제1 높이(H1)를 가지는 제1,2 전극센서(301a,301b), 제2 높이(H2)를 가지는 제3 전극센서(301c)를 포함한다.

세제공급장치(100)의 전원을 on하고(S101), 전극센서의 전원 또한 on한 후(S102), 제1,2 전극센서(301a, 301b)를 통해 감지되는 제1 센서값과, 제1 전극센서(301a)와 제3 전극센서(301c), 또는 제2 전극센서(301b)와 제3 전극센서(301c)를 통해 감지되는 제2 센서값을 측정(S103)한 후, 제2 센서값과 제1 센서값의 차이값을 측정(S104)하게 된다.

이 후 제1 센서값 및 제2 센서값과 제1 설정값을 비교(S105)한다.

제1 센서값이 제1 설정값보다 크고, 제2 센서값이 제1 설정값보다 작을 시(S110)에는, 고장 또는 접속불량으로 판단한다. 이러한 고장 또는 접속불량 신호(S111)를 사용자가 쉽게 인지할 수 있도록 표시부(6)를 통해 출력(S112)할 수 있다.

제1 센서값과 제2 센서값이 모두 제1 설정값보다 클 시(S120), 세제는 제1,2 전극센서(301a, 301b)의 설치높이(H1) 이하로 담겨있다고 판단(S121)한다. H1이 극히 작으면 빈통이나 카트리지 미장착으로 판단(S121)할 수 있다. 이러한 빈통 또는 미장착 신호를 사용자가 쉽게 인지할 수 있도록 표시부(6)를 통해 출력(S122)할 수 있다.

제1 센서값은 제1 설정값보다 작고, 제2 설정값은 제1 설정값보다 클 시(S130), 제1,2 전극센서(301a, 301b)와 제3 전극센서(301c)의 사이 높이만큼 세제가 담겨있다고 판단(S131)한다. 제1,2 전극센서(301a, 301b)와 제3 전극센서(301c)의 사이 높이(H2-H1)가 낮을 경우에는 세제 부족으로 판단(S131)할 수 있다. 이러한 세제 부족 신호를 사용자가 쉽게 인지할 수 있도록 표시부(6)를 통해 출력(S132)할 수 있다.

제1 센서값 및 제2 센서값이 모두 제1 설정값보다 작을 시(S140), 세제가 하강할 수 있는 설정 시간(t)을 경과(S141)한다. 상기 설정 시간(t) 경과 후, 기 산출한 차이값과 제2 설정값을 비교(S142)하여, 차이값이 제2 설정값보다 크면 세제 부족으로 판단(S131)할 수 있고, 이러한 세제 부족 신호를 사용자가 쉽게 인지할 수 있도록 표시부(6)를 통해 출력(S132)할 수 있다.

기 산출한 차이값과 제2 설정값을 비교(S142)할 시, 차이값이 제2 설정값보다 작으면 정상량의 세제가 저장되었다고 판단(S143)할 수 있고, 이러한 정상량 신호를 사용자가 쉽게 인지할 수 있도록 표시부(6)를 통해 출력(S132)할 수 있다.

상기 제1,2 전극센서(301a, 301b)중 하나는 수신부로 형성되고, 다른 하나는 발신부로 형성되며, 상기 제3 전극센서(301c)는 수신부로 형성된다. 따라서 상기 제1,2 전극센서(301a, 301b)중 수신부로 형성된 전극센서는, 발신부로 형성된 전극센서로부터 전류를 수신하여 제1 센서값을 감지할 수 있고, 상기 제3 전극센서(301c)는 제1,2 전극센서(301a, 301b)중 발신부로 형성된 전극센서로부터 전류를 수신하여 제2 센서값을 감지할 수 있다.

10 : 케이싱 100 : 세제공급장치
200 : 카트리지 300 : 전극센서
301a-306a : 제1 전극센서 301b-306b : 제2 전극센서
301c-306c : 제3 전극센서 310 : 터미널 단자
311a-316a : 제1 터미널 단자 311b-316b : 제2 터미널 단자
311c-316c : 제3 터미널 단자 320 : 전극판
321a-326a : 제1 전극판 321b-326b : 제2 전극판
321c-326c : 제3 전극판 400 : 체크밸브
500 : 펌프 600 : 유로 전환 밸브
700 ; 인렛 유로 800 : 아웃렛 유로
900 : 유로 연결부

Claims (13)

1. 캐비닛, 상기 캐비닛 내에 배치되고 물이 담기는 터브, 상기 터브 내에 회전 가능하게 구비되어 세탁물을 수용하는 드럼, 복수의 카트리지에 담긴 세제를 상기 터브 내로 공급하는 세제공급장치를 포함하는 세탁기의 제어방법에 있어서,
   (a) 상기 카트리지의 후면에 세제량 감지를 위해 설치된 적어도 세개의 전극센서 중, 두 전극센서를 통해 감지되는 제1 센서값과, 상기 두 전극센서보다 적어도 하나는 설치높이가 높은 다른 두 전극센서를 통해 감지되는 제2 센서값의 차이값을 산출하는 단계;
   (b) 상기 제1 센서값 및 제2 센서값과 제1 설정값을 비교하는 단계;
   (c) 상기 제1 센서값 및 제2 센서값이 모두 상기 제1 설정값보다 작을시, 설정 시간을 경과하는 단계;
   (d) 상기 설정 시간 경과 후, 상기 차이값이 제2 설정값보다 클 시, 상기 두 전극센서와 상기 다른 두 전극센서 사이 높이만큼 세제가 담겨있다고 판단하는 단계를 포함하는 세탁기의 제어방법.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 (b) 단계에서,
   상기 제1 센서값은 상기 제1 설정값보다 크고, 상기 제2 센서값은 상기 제1 설정값보다 작을 시, 고장으로 판단하는 단계를 더 포함하는 세탁기의 제어방법.
   
3. 제 1항에 있어서,
   상기 (b) 단계에서,
   상기 제1 센서값과 상기 제2 센서값이 모두 상기 제1 설정값보다 클 시, 상기 두 전극센서의 설치높이 이하로 세제가 담겨있다고 판단하는 단계를 더 포함하는 세탁기의 제어방법.
   
4. 제 1항에 있어서,
   상기 (b) 단계에서,
   상기 제1 센서값은 상기 제1 설정값보다 작고, 상기 제2 센서값은 상기 제1 설정값보다 클 시, 상기 두 전극센서와 상기 다른 두 전극센서 사이 높이만큼 세제가 담겨있다고 판단하는 단계를 더 포함하는 세탁기의 제어방법.
5. 제 1항에 있어서,
   상기 (d)단계에서,
   상기 차이값이 상기 제2 설정값보다 작으면, 상기 다른 두 전극센서의 설치높이 이상으로 세제가 담겨있다고 판단하는 단계를 더 포함하는 세탁기의 제어방법.
   
6. 제 1항에 있어서,
   상기 카트리지에는 세개의 전극센서가 설치되고,
   상기 세개의 전극센서는,
   제1 높이를 가지는 제1,2 전극센서;
   상기 제1 높이보다 높은 제2 높이를 가지는 제3 전극센서를 포함하며,
   상기 (a) 단계는,
   상기 제1,2 전극센서를 통해 감지되는 제1 센서값과, 상기 제1 또는 제2 전극센서와 상기 제3 전극센서를 통해 감지되는 제2 센서값의 차이값을 산출하고,
   상기 (d) 단계는,
   상기 제1 또는 제2 전극센서와 상기 제3 전극센서 사이 높이만큼 세제가 담겨있다고 판단하는 세탁기의 제어방법.
   
7. 제 6항에 있어서,
   상기 (b) 단계에서,
   상기 제1 센서값과 상기 제2 센서값이 모두 상기 제1 설정값보다 클 시, 상기 제1,2 전극센서의 설치높이 이하로 세제가 담겨있다고 판단하는 단계를 더 포함하는 세탁기의 제어방법.
   
8. 제 6항에 있어서,
   상기 (b) 단계에서,
   상기 제1 센서값은 상기 제1 설정값보다 작고, 상기 제2 센서값은 상기 제1 설정값보다 클 시, 상기 제1,2 전극센서와 상기 제3 전극센서 사이 높이만큼 세제가 담겨있다고 판단하는 단계를 더 포함하는 세탁기의 제어방법.
   
9. 제 6항에 있어서,
   상기 (d)단계에서,
   상기 차이값이 상기 제2 설정값보다 작으면, 상기 제3 전극센서의 설치높이 이상으로 세제가 담겨있다고 판단하는 단계를 더 포함하는 세탁기의 제어방법.
   
10. 캐비닛;
    상기 캐비닛 내에 배치되고, 물이 담기는 터브;
    상기 터브 내에 회전 가능하게 구비되어 세탁물을 수용하는 드럼;
    상기 캐비닛의 상면에 배치되어 상기 터브 내로 세제를 공급하는 세제공급장치를 포함하고,
    상기 세제공급장치는,
    세제가 담기는 복수의 카트리지;
    상기 복수의 카트리지 중 적어도 하나의 카트리지와 선택적으로 연결하는 유로 전환 밸브;
    상기 유로 전환 밸브에 의해 연결된 상기 적어도 하나의 카트리지 내부의 세제를 인출하는 펌프;
    상기 펌프를 통해 인출된 세제를 상기 터브 내로 안내하는 유로를 포함하고,
    상기 복수의 카트리지 각각의 후면에는 적어도 세개의 전극센서가 설치되고,
    상기 적어도 세개 중 적어도 두개의 전극센서 설치높이는 서로 다르게 형성되며,
    상기 카트리지의 후면에는 카트리지 전극판 개구부가 구비되어, 상기 카트리지 내부의 세제가 상기 전극판과 접하는 세탁기.
    
11. 제 10항에 있어서,
    상기 세제공급장치는,
    상기 복수의 카트리지를 수용하는 하우징을 더 포함하고,
    상기 전극센서는 상기 하우징의 뒷벽에 설치되는 세탁기.
    
12. 제 10항에 있어서,
    상기 전극센서는,
    전극판, 상기 전극판과 연결되어, 신호를 전달하는 터미널 단자를 포함하는 세탁기.
    
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