KR20200048713A - 수위감지장치 - Google Patents

Abstract

세탁물과 세탁수를 수용하는 저수조의 일측에 연결되며 상기 저수조에 담긴 세탁수와 같은 높이까지 세탁수가 채워지는 연결관; 상기 연결관의 단부에 위치하는 센서 하우징; 상기 센서 하우징에 실장되며 제1 영역에 센서홀이 형성된 센서기판; 상기 센서홀의 상부를 커버하며 상기 센서기판의 상면에 실장되는 압력센서; 상기 센서기판의 하면의 제2 영역에 실장되는 전자부품; 및 상기 제1 영역과 상기 제2 영역을 구획하며 상기 연결관과 상기 전자부품을 차단하고 상기 연결관과 상기 센서홀을 연결하는 격벽을 포함하는 수위감지장치는 수분에 의해 수위감지장치의 전자부품이 영향을 받는 것을 최소화 하기 위해 수분을 차단하는 구조를 구비하여 내구성을 향상시킬 수 있다.

Description

수위감지장치 {water level sensing apparatus}

본 발명은 세탁기의 수위를 감지하는 수위감지장치의 부품을 세탁수의 수분으로부터 보호하여 내구성을 높인 수위감지장치에 관한 것이다.

일반적으로 세탁기는 저수조 내에 오물이 묻은 세탁물을 투입하여 세제의 화학성분과 저수조의 회전에 의한 물리적 힘을 통해 세탁, 헹굼, 탈수의 과정을 수행하며 세탁물의 오염을 제거한다.

일반적으로 세탁기는 판형의 펄세이터를 회전시킴에 따라 발생되는 수류에 의해 세탁하는 방식의 펄세이터형 세탁기와, 눕혀진 통을 회전시킴에 따라 통 내부에서 발생하는 세탁수와 세탁물의 낙차와 마찰력을 이용하여 세탁하는 방식의 드럼 세탁기로 대별된다.

저수조 내에 빨래 양이나 코스에 따라 저수조 내에 필요한 물의 수위가 다르기 때문에 최적의 빨래를 수행하기 위해 또는 필요한 물의 낭비를 줄이기 위해 적정수위에 이르도록 물의 공급량을 조절해야 한다. 빨래의 종류나 양에 따라 같은 양의 물을 공급하더라도 수위가 달라질 수 있기 때문에 단순히 공급하는 물의 양으로 수위를 조절할 수 없다.

따라서 최적의 세탁을 위해 세탁기는 저수조 내로 공급된 물의 수위를 감지하는 수위감지장치를 구비할 수 있다. 상기 수위감지장치는 저수조 내의 물의 높이가 변화함에 따라 밀폐된 공간의 공기압의 변화를 감지하여 수위를 감지할 수 있다.

다만 저수조 내의 수분이 압력센서로 공급되는 공기중에 포함되어 수위감지장치의 내구성이 문제가 된다. 수위감지장치도 전자장치를 포함하기 때문에 수분에 노출되는 것을 최소화해야 고장을 줄일 수 있다.

본 발명은 저수조의 수위를 감지하는 수위감지장치에 수분이 미치는 영향을 최소화한 수위감지장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

세탁물과 세탁수를 수용하는 저수조의 일측에 연결되며 상기 저수조에 담긴 세탁수와 같은 높이까지 세탁수가 채워지는 연결관; 상기 연결관의 단부에 위치하는 센서 하우징; 상기 센서 하우징에 실장되며 제1 영역에 센서홀이 형성된 센서기판; 상기 센서홀의 상부를 커버하며 상기 센서기판의 상면에 실장되는 압력센서; 상기 센서기판의 하면의 제2 영역에 실장되는 전자부품; 및 상기 제1 영역과 상기 제2 영역을 구획하며 상기 연결관과 상기 전자부품을 차단하고 상기 연결관과 상기 센서홀을 연결하는 격벽을 포함하는 수위감지장치를 제공한다.

상기 센서기판의 하면에 상기 센서홀 둘레에 형성된 제1 방수부 및 상기 센서홀의 내측 둘레에 형성된 제2 방수부를 포함하는 방수부를 더 포함할 수 있다.

상기 제1 방수부는 상기 연결관을 향해 노출된 제1 영역 이상의 넓이를 가질 수 있다.

상기 방수부는 상기 압력센서가 결합하는 상기 센서기판의 상면에 형성된 제3 방수부를 더 포함할 수 있다.

상기 제3 방수부는 상기 압력센서의 크기보다 더 큰 면적에 형성될 수 있다.

상기 방수부는 금속도금을 통해 형성한 금속층을 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 수위감지장치는 수분에 의해 수위감지장치의 전자부품이 영향을 받는 것을 최소화 하기 위해 수분을 차단하는 구조를 구비하여 내구성을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 적용 가능성의 추가적인 범위는 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 그러나 본 발명의 사상 및 범위 내에서 다양한 변경 및 수정은 당업자에게 명확하게 이해될 수 있으므로, 상세한 설명 및 본 발명의 바람직한 실시 예와 같은 특정 실시 예는 단지 예시로 주어진 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 본 발명의 수위감지장치가 세탁기 내에서 위치를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 종래의 수위감지장치를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 수위감지 장치를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 수위감지 장치의 압력센서 부분을 확대 도시한 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 본 발명의 수위감지장치가 세탁기 내에서 위치를 설명하기 위한 도면이다. 세탁기는 하우징 내부에 세탁물을 수용하는 저수조를 포함한다. 상기 저수조는 상부에서 투입하는 상부 개방형의 경우 상부가 개방된 원통형상으로 형성 가능하고 내부에 상하방향의 회전축을 중심으로 도는 원통형상의 세탁조가 위치한다. 측면에 측면 개방형인 경우 수평방향으로 누운 원통형상을 가질 수 있으며 수평방향의 회전축을 중심으로 회전하는 원통형상의 세탁조가 위치할 수 있다. 도 1은 상부 개방형의 저수조를 도시하고 있으나, 본 발명의 수위감지장치는 측면 개방형의 저수조에도 적용 가능하다.

저수조에 물이 채워지면 이를 감지하기 위해 저수조(10)와 연결된 연결관(20)을 구비할 수 있다. 연결관(20)의 일단은 저수조(10)와 연결되고 타단은 압력센서와 연결된다. 상기 연결관(20)의 일단은 도면과 같이 저수조(10)의 하부에서 연결될 수도 있으나, 최소 수위보다 아래쪽에 위치하면 충분하다. 저수조(10)에 물이 채워지면 상기 연결관(20)에도 물이 차게 되고 연결관(20) 내의 공기는 물이 차오름에 따라 압축된다. 이 때 압축된 공기의 압력 변화를 압력센서(30)가 감지하여 저수조(10) 내의 수위를 측정할 수 있다.

저수조(10)에 물이 빠르게 채워지는 경우나 연결관(20)에서 유입된 물이 모세관 현상으로 압력센서(30)에 직접 닿을 수 있으므로, 이러한 돌발상황을 막기 위해 연결관(20)의 상부에 넓어지는 에어트랩(25)을 더 구비할 수 있다. 에어트랩(25)은 상술한 돌발상황에 연결관(20) 내의 수위가 급작스럽게 높아지는 것을 방지하여 압력센서(30)에 직접 물이 닿는 것을 방지할 수 있다.

도 2는 종래의 수위감지장치를 도시한 도면으로 도 1의 연결관(20)의 타단에 위치하는 압력센서(30) 부분을 도시한 도면이다. 연결관(20)의 타단에 압력센서(30)가 위치하기 위한 브라켓(38)을 포함할 수 있다.

브라켓(38)에 실장된 센서기판(31)의 하면은 연결관(20)의 타단을 마주보도록 실장되고 제1 영역에 센서기판(31)을 관통하는 센서홀(32)을 형성할 수 있다. 상기 센서홀(32)의 상면을 커버하며 압력센서(30)가 실장된다. 압력센서(30)는 센서홀(32)을 통해 압축된 공기의 압력을 감지할 수 있다.

압력센서(30)와 센서기판(31) 사이로 공기가 빠져나가지 않도록 압력센서(30)와 센서기판(31)은 밀착되도록 SMT공정을 통해 조립할 수 있다. 압력센서(30)를 보호하기 위해 압력센서(30)를 커버하는 센서캡(34)을 더 구비할 수 있다.

센서기판(31)에는 압력센서(30)만 위치하는 것이 아니라 다른 전자부품(35, 36)이 실장될 수 있다. 압력센서(30)의 구동을 위한 구동 IC(35)나 메인기판과 연결을 위한 터미널(36)과 같은 전자부품이 실장될 수 있다.

센서기판(31)의 상면에 실장된 전자부품(36)은 문제되지 않으나, 하면에 위치하는 전자부품(35)은 연결관(20)을 통해 유입된 공기에 노출된다. 연결관(20)을 통해 유입된 공기는 저수조(10)에 유입된 세탁수의 수분을 포함하고 있기 때문에 매우 수분의 영향을 받게 된다. 전자부품(35)을 방수처리하기 위해 코팅할 수 있으나 코팅 시 전자부품(35)에서 발생한 열이 방열되지 않아 열에 취약한 문제가 있어 다른 방식으로 수분을 차단할 필요가 있다.

도 3은 본 발명의 수위감지 장치를 도시한 도면이다. 본 발명은 센서기판(31)의 센서홀(32)이 위치하는 제1 영역(A)과 하면에 실장된 전자부품(35)이 위치하는 제2 영역(B)을 구획하기 위한 격벽(37)을 포함할 수 있다. 상기 격벽(37)의 단부는 센서기판(31)의 하면과 과 밀착시켜 연결관(20)을 통해 유입된 공기가 제2 영역(B)에 실장된 전자부품(35)에 영향을 미치지 못하도록 구획할 수 있다.

상기 연결관(20)은 센서홀(32)과 직접 연결되며 센서홀(32)의 크기가 연결관(20)보다 작으므로 연결관(20)의 타단부는 좁아지는 테이퍼 형상(24)으로 형성할 수 있다.

도 4는 본 발명의 수위감지 장치의 압력센서(30) 부분을 확대 도시한 도면이다. 센서기판(31)은 복수개의 절연층이 적층된 구조를 가지고 있어 상기 센서홀(32)을 통과하는 공기에 포함된 수분이 센서기판(31)의 각 층 사이로 침습될 수가 있다.

센서기판(31)이 침습되면 수위감지센서의 내구성에 영향을 미칠 수 있다. 따라서, 센서홀(32)을 통해 센서기판(31)에 침습되는 것을 방지하기 위해 수분이 포함된 공기와 접촉되는 센서홀의 내측면에 제1 방수부(321)를 형성할 수 있다. 센서홀(32) 내측면뿐만 아니라 센서기판(31)의 상면과 하면 중 수분이 포함된 공기와 접촉되는 부분으로 서서히 침습이 될 수 있는 바, 연결관(20)을 통해 유입된 공기에 노출된 부분에 제2 방수부(322)와 제3 방수부(323)를 형성할 수 있다.

즉, 방수부(320)는 센서홀(32)의 내측면에 위치하는 제1 방수부(321), 센서홀(32)의 주변에 상기 연결관(20) 내부로 노출되는 센서기판(31)의 하면에 제2 방수부(322)를 형성하며, 압력센서(30)가 결합하는 상면에 제3 방수부(323)를 형성할 수 있다. 제2 방수부(322)는 연결관(20)에 의해 노출되는 부분보다 더 크게 형성하고 제3 방수부(323)는 압력센서(30)보다 더 크게 형성할 수 있다.

센서홀(32)의 크기가 작기 때문에 얇게 형성하고 상기 센서홀(32)의 크기가 방수부(320)에 의해 오차가 생기는 것을 방지하기 위해 방수부(320)를 도금방식으로 형성할 수 있다. 센서기판(31)에 센서홀(32)을 형성한 후에 구리와 같은 소재를 도금하여 제1 방수부 내지 제3 방수부(321, 322, 323)를 형성할 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 수위감지장치는 수분에 의해 수위감지장치의 전자부품이 영향을 받는 것을 최소화 하기 위해 수분을 차단하는 구조를 구비하여 내구성을 향상시킬 수 있다.

상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

10: 저수조 20: 연결관
25: 에어트랩 30: 압력센서
31: 센서기판 32: 센서홀
320: 방수부 321: 제1 방수부
322: 제2 방수부 323: 제3 방수부
34: 센서캡 35: 전자부품
36: 터미널 38: 브라켓

Claims (6)

1. 세탁물과 세탁수를 수용하는 저수조의 일측에 연결되며 상기 저수조에 담긴 세탁수와 같은 높이까지 세탁수가 채워지는 연결관;
   상기 연결관의 단부에 위치하는 센서 하우징;
   상기 센서 하우징에 실장되며 제1 영역에 센서홀이 형성된 센서기판;
   상기 센서홀의 상부를 커버하며 상기 센서기판의 상면에 실장되는 압력센서;
   상기 센서기판의 하면의 제2 영역에 실장되는 전자부품; 및
   상기 제1 영역과 상기 제2 영역을 구획하며 상기 연결관과 상기 전자부품을 차단하고 상기 연결관과 상기 센서홀을 연결하는 격벽을 포함하는 수위감지장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 센서기판의 하면에 상기 센서홀 둘레에 형성된 제1 방수부 및 상기 센서홀의 내측 둘레에 형성된 제2 방수부를 포함하는 방수부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수위감지장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 제1 방수부는 상기 연결관을 향해 노출된 제1 영역 이상의 넓이를 가지는 것을 특징으로 하는 수위감지장치.
4. 제2항에 있어서,
   상기 방수부는 상기 압력센서가 결합하는 상기 센서기판의 상면에 형성된 제3 방수부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수위감지장치.
5. 제4항에 있어서,
   상기 제3 방수부는 상기 압력센서의 크기보다 더 큰 면적에 형성된 것을 특징으로 하는 수위감지장치.
6. 제2항에 있어서,
   상기 방수부는 금속도금을 통해 형성한 금속층인 것을 특징으로 하는 수위감지장치.

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