KR19990039781U - 수위 조절장치의 압력센서 - Google Patents

Abstract

본 고안은 수위조절장치의 압력센서에 관한 것으로서, 종래에는 조절해야 하는 수조(水槽)의 수량에 따라 압력의 범위가 다르고 이에따라 발진되는 주파수의 범위가 변화하게 되므로 세탁기나 측정하고자 하는 수조의 용량에 따라 보빈코일에 형성되는 전자장의 주파수를 조절하기 위해 보빈코일의 권회수를 변동시킨 후 장착해야 하는 번거로운 작업이 발생하였다.

따라서 본 고안은 주파수식 수위조절장치의 압력센서에 회전 정도에 따라 보빈코일(500)에 삽입되는 정도를 조절할 수 있도록 조절구(700)를 상부케이스(900)의 상면에 나사식으로 결합하며, 상기 조절구(700)의 하단에는 제2 코아(800)를 설치하고 조절구(700)를 회전하여 제2 코아(800)의 위치를 조절하므로써 보빈코일(500)에 형성되는 자기장을 변화시키고 이에따라 기준 주파수가 설정됨에 따라 간단한 방법으로 서로 다른 용량의 수조에서 수위를 조절할 수 있도록 한 유용한 고안인 것이다.

Description

수위조절장치의 압력센서

본 고안은 수위조절장치의 압력센서에 관한 것으로써, 더욱 상세히는 수위의 변화에 의해 코아가 상하로 이동함에 따라 보빈코일에 야기되는 자기장의 주파수가 변화하고 상기 변화된 주파수가 마이콤으로 발신되어 수위를 제어하는 수위조절장치의 주파주식 압력센서에 있어서 상기 보빈코일에 삽입정도를 조절할 수 있도록 상부에 제2 코아를 설치하여 조절하고자 하는 물의 용량에 따라 상기 제2 코아를 조정하여 기준 주파수를 간단한 방법으로 조절할 수 있도록 한 수위조절장치의 압력센서에 관한 것이다.

전자동 세탁기 등에 설치되어 자동으로 수위를 감지하여 급수를 제어하는 종래의 수위제어장치는, 수조(水槽)내의 세탁물 양에 따라 급수밸브를 개방시켜 수조(水槽) 내에 급수를 시작하고, 상기 급수의 수위에 따른 공기압력의 상승으로 급수밸브를 차단시켜 급수가 중단되는 작용을 하여 자동으로 수조(水槽)내의 수위를 조정해 줌으로써, 물의 낭비를 방지하고 적당한 양의 급수로 효율적인 세탁을 수행함과 더불어 전자동 세탁을 실현할 수 있는 압력센서로 구성되는 것이다.

그 일예로 LC 발진회로를 응용한 주파수식 압력센서는 도 1에 도시된 바와 같이 케이스(10)의 내부에 설치되는 다이아프램(20)과, 상기 다이아프램(20) 상면에 부착되는 작동구(30), 상기 다이아프램(20)을 탄력적으로 지지하는 압축 코일 스프링(60) 및, 상기 케이스의 내벽에 고정되는 보빈코일(50)로 구성되어 있다.

도면중 미설명부호 11은 물이나 공기가 유입될 수 있도록 케이스에 형성된 입수공이고, 41은 코아(40)의 커버를 도시한 것이다.

이와 같은 주파수식 압력센서로 구성된 수위조절장치는 급수가 되면 수조(도면중 미도시)의 저부부터 물이 차올라오게 되는 동시에 수조의 저부에 형성된 에어챔버(chamber,도면중 미도시)를 통하여 튜브(도면중 미도시)를 따라 올라가는 물의 수위도 상승하게 되며, 에어 챔버의 내부압력이 상승하게 된다.

따라서 이 압력이 튜브를 통하여 압력센서의 다이아프램(20)으로 그대로 전달되어, 압축 코일 스프링(60)의 탄성을 이기며 다이아프램(20)을 상측으로 밀어 올리게 된다.

이때 상기 압축 코일 스프링(60)은 수위에 따른 압력에 비례하여 변위를 일으키게 되고, 그 압축 코일 스프링(60)의 변위만큼 다이아프램(20) 상면에 설치된 작동구(30)와 작동구에 끼워진 코아(40)가 상승하게 되며, 상기 코아(40)의 이동거리에 따라 보빈코일(50)과의 상호 작용으로 리액턴스 값이 변화되어, 출력 주파수값이 변화됨으로써 수조의 수위를 감지하게 되는 것이다.

즉, 수위변화에 따른 압력변화가 다이아프램(20)으로 가해져 코아(40)가 상승함에 따라 도 2에 도시된 보빈코일(L)의 인덕턴스 변화와 콘덴서(C₁,C₂) 및 인버터(IV_1,IV₂)가 발진동작하게 되어, 출력단에서는 이를 측정하여 급수밸브를 개방 및 차단시켜 수위를 조정해 주게 된다.

이와같은 코어(40)의 작동에 의해 상기 보빈코일(50)내에 인덕턴스가 변화하게 되면, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 보빈코일(L)의 인덕턴스와 별도의 콘덴서(C_1,C₂)에다 인버터(IV_1,IV₂)와 저항(R_1,R₂)을 연결한 LC발진회로에서 발진주파수가 변화하여 나타남으로, 이 발진회로에 접속된 제어회로에서 발진주파수의 변화에 따라 수조내의 수위변화에 따른 압력변화를 감지할 수 있다.

이러한 종래의 수위조절장치는 조절해야 하는 수조(水槽)의 수량에 따라 압력의 범위가 다르고 이에따라 발진되는 주파수의 범위가 변화하게 되므로 세탁기나 측정하고자 하는 수조의 용량에 따라 보빈코일(50)에 형성되는 전자장의 주파수를 조절하기 위해 보빈코일(50)의 권회수를 변동시킨 후 장착해야 하는 번거로운 작업이 발생하였다.

그런데 구조적으로 보빈코일(50)을 분리하여 권회수를 변경시키는 것은 조립이 곤란하고 조절가능한 수위의 폭이 협소하며 추가작업에 따른 원가상승의 원인이 되었다.

따라서 본 고안의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 조절하고자 하는 수조의 용량에 따라 기준 주파수를 간단한 방법으로 조절할 수 있는 수위조절장치의 압력센서를 제공하는데 있다.

이와 같은 본 고안의 목적은 수위에 따라 다이아프램에 전달되는 압력에 의해 보빈코일 사이로 코아가 상승하여 주파수를 변경시키고 이를 마이콤에 발신하여 수위를 조절하는 주파수식 수위조절장치의 압력센서에 회전 정도에 따라 상기 보빈코일에 삽입되는 정도를 조절할 수 있도록 조절구를 상부케이스의 상면에 나사식으로 결합하며, 상기 조절구의 하단에는 제2 코아를 설치하고 조절구를 회전시켜 제2 코아의 위치를 조절하므로써 기준 주파수를 설정할 수 있도록 구성하므로 달성되는 것이다.

이러한 본 고안은 수위조절장치의 압력센서에 제2 코아를 설치하고 제2 코아의 위치를 조절하여 보빈코일에 형성되는 자기장을 변화시키므로써 기준 주파수를 모델에 따라 간단한 방법으로 조정하여 서로 다른 용량의 수조에서 수위를 조절할 수 있으므로 상기 목적을 달성할 수가 있는 것이다.

도 1 은 종래의 수위조절장치에서 압력센서를 개략적으로 도시한 단면도.

도 2 는 일반적인 수위조절장치에서 압력센서의 내부회로를 도시한 회로도.

도 3 는 본 발명에 의한 수위조절장치의 압력센서를 나타낸 단면도.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

100 : 하부케이스 200 : 다이아프램

300 : 작동구 400 : 코아

500 : 보빈코일 600 : 압축 코일 스프링

700 : 조절구 800 : 제2 코아

900 : 상부케이스

이하 본 고안의 목적을 효과적으로 달성할 수 있는 바람직한 실시 예로서 그 기술 구성 및 작용 효과를 첨부한 별첨의 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.

즉, 도 2 는 본 발명에 의한 수위조절장치의 주파수식 압력센서를 나타내는 단면도로서 도면에서 도시하는 바와 같이 하부케이스(100)의 내부에 설치되는 다이아프램(200)과, 상기 다이아프램(200)의 상면에 부착된 작동구(300)에 설치되는 코아(400), 상기 코아(400)의 커버(410) 상면에 설치되어 다이아프램(200)을 탄력적으로 지지하는 압축 코일 스프링(600), 상기 코아(400)와 압축 코일 스프링(600)이 삽입될 수 있도록 상부케이스(900)에 설치되는 보빈코일(500), 상기 압축 코일 스프링(600) 상부에 위치하며 삽입정도를 조절할 수 있도록 나사형태로 형성되어 상부케이스(900)에 나사식으로 체결되는 조절구(700) 및, 상기 조절구(700) 하단에 부착되어 기준 주파수를 변경시키는 제2 코아(800)로 구성되는 것이다.

이와같이 구성되는 압력센서의 하부케이스(100)에는 유입공(110)이 형성되어 수조의 물높이에 따라 공기 또는 물이 유입되어 압력을 상부에 설치되는 다이아프램(200)에 전달하고, 다이아프램(200)의 상면에는 작동구(300)가 설치되어 수위에 따른 압력변화가 다이아프램(200)에 가해짐에 따라 상기 작동구(300)가 움직이게 된다.

그리고 상기 작동구(300)에는 자석이나 자성체로 이루어진 코아(400)가 부착되어 작동구(300)가 움직임에 따라 상기 보빈코일(500)에 의해 형성된 전자장내에서 압축 코일 스프링(600)을 밀면서 움직이는 것이다.

상기 다이아프램(200)과 작동구(300) 및 코아가 내부에 설치된 하부케이스(100)의 상부에는 덮개(120)가 설치되고, 덮개(120)와 하부케이스(100)는 환테(130)로 고정된다.

또 상기 하부케이스(100)의 덮개(120)에 결합하는 상부케이스(900)는 내부에 상기 코아(400)가 삽입될 수 있는 위치에 보빈코일(500)이 설치되고,상기 보빈코일(500)의 중심 상부에 삽입정도를 조절할 수 있도록 나사형태로 형성된 조절구(700)가 나사식으로 체결된다.

그리고 상기 조절구(700)의 하단에는 제2 코아(800)가 결합되어 압축 코일 스프링(600) 상부에 위치하여 조절구(700)의 회전정도에 따라 보빈코일(500)쪽으로 압축 코일 스프링(600)을 밀면서 삽입되어 자기장을 변화시키게 되는 것이다.

이와 같이 수위에 따라 다이아프램에 전달되는 압력에 의해 보빈코일 사이로 코아가 상승하여 주파수를 변경시키고 이를 마이콤에 발신하여 수위를 조절하는 주파수식 수위조절장치의 압력센서는 다이아프램(200)과 다이아프램(200) 상에 고정되는 코아(400)가 내부에 설치되는 하부케이스(100)에 상부케이스(900)를 결합하고, 상기 상부케이스(900)의 내부에는 상기 코아(400)가 삽입될 수 있도록 일측에 마이콤(도면중 미도시)과 연결된 단자(510)가 형성된 보빈코일(500)을 설치하며, 회전 정도에 따라 상기 보빈코일(500)에 삽입되는 정도를 조절할 수 있도록 조절구(700)를 상부케이스(900)의 상면에 나사식으로 결합하고, 상기 조절구(700)의 하단에는 제2 코아(800)를 설치하여 조절구(700)로 제2 코아(800)의 위치를 조절하므로써 기준수위를 설정할 수 있도록 한 것이다.

즉, 조절구(700)를 회전시켜 제2 코아(800)가 압축 코일 스프링(600)을 밀면서 보빈코일(500) 쪽으로 삽입됨에 따라 보빈코일(500)에 의해 형성되는 자기장이 변화되므로, 세탁기의 용량이나 측정하고자 하는 수조의 용량에 따라 조절구(700)로 상기 제2 코아(800)의 위치를 변경시키므로써 기준 주파수를 조정하게 되는 것이다.

이와 같이 구성된 본 고안의 작동상태를 살펴보면 상기와 같이 조절구(700)를 조절하여 제2 코아(800)의 위치를 변경시키므로써 미리 보빈코일(500)의 자기장을 변화시켜 기준수위를 설정한다.

그리고, 수조로 물이 공급되면 공급되는 물의 양에 비례하여 하부케이스(100)에 연결된 튜브(도면중 미도시)로 물이 유입되고 튜브의 수위가 높아져 감에 따라 하부케이스(100)의 유입구(110)를 통해 다이아프램(200)으로 공기가 유입된다.

따라서 상기 다이아프램(200)으로 압력변화가 가해지고 이에 따라 작동구(300)가 움직이게 되므로 상기 작동구(300) 상에 접촉된 코아(400)가 주위의 보빈코일(500)과 제2 코아(800)에 의해 형성된 전자장내에서 압축 코일 스프링(600)을 밀면서 움직이게 된다.

이와같은 코아(400)의 작동에 의해 상기 보빈코일(500)내에 인덕턴스가 변화하게 되면, 상기 보빈코일(500)의 인덕턴스(L)와 별도의 콘덴서(C)에다 인버터(IV)와 저항(R)을 연결한 LC 발진회로에서 발진 주파수가 변화하여 나타남으로, 이 발진회로에 접속된 제어회로에서 발진주파수의 변화에 따라 세탁조내의 수위변화에 따른 압력변화를 감지할 수 있다.

상기와 같이 변화된 발진주파수가 단자(510)를 통해 마이콤(도면중 미도시)에 입력되고, 마이콤은 입력된 신호에 따라 급수밸브(도면중 미도시)를 제어하여 수위를 조절하게 되는 것이다.

그리고, 수위조절장치의 압력센서는 측정하고자 하는 수조의 용량에 따라 대용량의 수압과 소용량의 수압의 범위가 달라지고 이에 따라 다이아프램(200)에 미치는 힘의 범위가 달라지며 이에 따른 주파수의 범위가 변경되므로 다른 용량의 수조에서 주파수식 압력센서를 사용하기 위해서는 기준 주파수를 맞춰주어야 한다.

따라서, 종래에는 보빈코일(500)의 권회수를 변경시켜 기준 주파수를 맞춰주었으나 본 고안에 의한 주파수식 압력센서는 상부케이스(900)에 나사식으로 결합된 조절구(700)를 조절하여 제2 코아(800)의 위치를 변경하는 간단한 방법으로 기준 주파수를 맞춰줄 수 있게 되는 것이다.

즉, 제2 코아(800)의 위치를 조절하여 보빈코일(500)에 형성되는 자기장을 변화시키므로써 기준 주파수를 설정하여 서로 다른 용량의 수조에서 수위를 조절할 수 있게 된다.

이상에서 상술한 바와 같이 본 고안은 조절구를 조절하여 제2 코아의 위치를 변경시키므로써 미리 측정하고자 하는 수조의 용량에 따라 자기장을 변화시켜 기준 주파수를 설정함에 따라 모델에 따라 보빈코일의 권회수를 변경시키지 않고 조절구에 제2 코아를 설치한 후 조절구를 주절하는 간단한 방법으로 기준 주파수를 조정할 수 있으므로 조립성이 향상되어 제작성 및 생산성 또한 더욱 향상될 수 있고, 2개의 코아로 주파수를 조절하므로 조정할 수 있는 수위의 폭도 확대되어 여러모델에 응용할 수 있는 유용한 고안이다.

Claims (1)

1. 수위에 따라 다이아프램에 전달되는 압력에 의해 보빈코일 사이로 코아가 상승하여 주파수를 변경시키고 이를 마이콤에 발신하여 수위를 조절하는 주파수식 수위조절장치의 압력센서에 있어서, 다이아프램(200)과 다이아프램(200) 상에 고정되는 코아(400)가 내부에 설치되는 하부케이스(100)에 상부케이스(900)를 결합하고, 상기 상부케이스(900)의 내부에는 상기 코아(400)가 삽입될 수 있도록 일측에 단자(510)가 형성된 보빈코일(500)을 설치하며, 회전 정도에 따라 상기 보빈코일(500)에 삽입되는 정도를 조절할 수 있도록 조절구(700)를 상부케이스(900)의 상면에 나사식으로 결합하며, 상기 조절구(700)의 하단에는 제2 코아(800)를 설치하여 조절구(700)로 제2 코아(800)의 위치를 조절하므로써 기준수위를 설정할 수 있도록 한 것을 특징으로 한 수위조절장치의 압력센서.