KR870001285Y1 - 세탁기의 수위 및 운전제어장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

세탁기의 수위 및 운전제어장치

제 1 도는 본 고안중 압력센서의 배치상태도.

제 2 도는 본 고안중 압력센서부와 센서출력 증폭부의 구체적인 회로도.

제 3 도는 본 고안의 블록구성도.

제 4 도는 본 고안의 다른 실시예를 나타내는 블록 구성도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 세탁조 2 : 압력센서부

3 : 압력센서 4 : 센서출력 증폭부

5 : 비교부 6 : 세탁기

7 : 제어부 8 : 아날로그/디지탈 변환기

9 : 급수관 10 : 배수관

본 고안은 자동세탁기의 수위 및 운전을 제어하는 장치에 관한 것으로, 특히 기계식 압력장치대신 전자회로를 구비시켜 놓음으로서 모든 수위에 대해서 급수와 배수 및 운전제어를 자유자재로 실시할 수 있도록된 제어장치에 관한 것이다.

근래에 소개되고 있는 세탁기중에는 급수와 배수 및 운전을 자동적으로 제어하는 장치가 구비되어 있는 것이 많은데, 이러한 제어장치의 초단에는 세탁조의 수위에 따라 동작하는 기계식으로 된 압력스위치가 설치되어 있다. 그러나 이와 같은 기계식 압력스위치를 가지고는 그가 설치되는 위치가 특정의 몇 수위에 대응하는 위치로 되기때문에 모든 수위에 대해 작동하지 않게 됨에 따라 기계식 압력스위치만 가지고서는 급 배수 및 세탁기의 운전관계를 연속적이고 유기적으로 제어해 주기가 현실적으로 불가능하게 되어 충분한 절수 및 절전의 효과를 거둘 수가 없다.

본 고안은 상기와 같은 기계식 압력스위치로 되어있던 제어장치를 전자회로에 의한 압력 감지장치로 대치시켜 놓고서 이 전자식 압력 감지장치 후단에다 증폭부와 비교기(또는 아날로그/디지탈 변환기)를 설치해 놓음으로서 세탁기의 운전과 급수 및 배수를 제어하는 제어기가 모든 수위에 대해서 연속적으로 동작하게 되도록 하므로서 적정 수준의 급수 및 배수가 이루어지도록 하고 과다한 운전에 의한 전력소모를 방지 하고자 안출한 것이다.

이하 본 고안의 구성 및 작용효과를 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.

본 고안은 세탁조(1)의 일측에 설치되어 수위를 감지하는 압력센서부(2), 압력센서부(2)의 출력단에 설치되어 압력센서(3)의 출력변화를 증폭하고, 초기오차 및 오프셋전압을 조정하는 센서출력 증폭부(4), 센서출력 증폭부(4)의 출력단에 연결되어 센서증폭신호와 기준신호를 비교하는 비교부(5), 비교부(5)의 비교출력에 따라 세탁기(6)의 각종 기능을 제어하는 제어부(7)등으로 구성되어 있다.

미설명부호 8은 아날로그/디지탈 변환기, 9는 급수관, 10은 배수관을 나타낸다.

본 고안에 있어서 수위를 전자적으로 감지하는 압력센서(3)를 강춘 압력센서부(2)는, 제1도에서와 같이, 세탁조(1)의 밑부분에 연결된 밀폐호스를 통하여 역시 밀폐된 상태로 부착되고, 이 압력센서부(2)의 내부에는 압력센서(3)에 일정전원을 공급하여 주게되는 수단(Vcc, A₁)이 마련되어 있다.

한편 상기 압력센서(3)에 있어서는, 제2도에 도시된 바와같이, 세탁조(1)의 수위에 따라 브릿지저항치가 달라지게 되므로 양단간의 전압(VB₁)(VB₂)역시 수위에 따라 변화하게 되는데, 이러한 압력센서(3)의 압력변화에 따른 출력변화는 센서출력 증폭부(4)의 연산증폭기(A₂)에 의해서 증폭되고, 센서출력 증폭부(4)의 다른 연산증폭기(A₃)와 가변저항(R₇)에 의해서 압력센서(3)의 초기오차 및 증폭기(A₄)의 오프셋전압이 조정된다. 또한 전압(Vs)은 원하는 출력전압(Vo)의 초기값에 따라 설정되고, 가변저항(R₁₁)은 센서별 감도의 차이에 따른 출력오차를 보상하기 위하여 설치된다.

상기한 오차조정 및 오프셋 전압의 조정을 수직으로 정리하여 보면 다음과 같다.

연산증폭기(A₂)의 출력전압(V₂)은,

로 되고, ……………… (1)

연산증폭기(A₄)의 입력전압(Vs)은,

가 된다. ……………… (2)

이경우 세탁기의 수위가 0cm일때의 연산증폭기(A₄)의 입력전압(Vs)을 Vso라 하면,

이므로 ……………… (3)

(여기서 V₂₀은 세탁기의 수위가 0cm일때의 연산증폭기(A₂)의 출력전압(V₂)을 나타낸다.)

가변저항(R₇)을 조정하여 연산증폭기(A₂)의 출력전압(V₂)을 조절해 주므로써 전압(V₂₀)에 관계없이 일정한 초기 출력전압(Vso)을 얻을 수 있게 된다.

이때에는 기준전압(V_R)이 전압(Vso)과 같도록 각 회로소자 값이 설정된다.

즉,가 되도록 한다.

이는 초기치 전압(0cm수위에서의 연산증폭기(A₄)의 입력전압(Vs))을 저항(R₅)(R₆)으로 배분되는 기준전압(V_R)으로 미리 선정하고, V_R=Vso가 되도록 가변저항(R₇)을 조정하는 것을 뜻한다.

한편 (1)식에서이고 ………… (4)

(3)식에서 V₁=2Vso - V₂₀이므로 ………… (5)

(1), (4), (5)식을 (2)식에 대입하면

이고, VB₁-VB₁₀은 미세하므로 무시한다면,

………… (6)이다.

여기서 VB₁₀, VB₂₀은 세탁기의 수위가 0cm일때의 압력센서(3)에 있는 브릿지저항 양단간의 전압(VB₁)(VB₂)을 각각 나타낸다.

한편,………… (7)이므로 상기한에서와 (6)식을 (7)식에 대입하면,

와 같은 출력을 얻게되어 수위로 인한 압력의 변화에 따라 선형의 증폭신호를 얻게되는 것이다. 이때, 초기에는 (VB₁-VB₁₀)=(VB₂-VB₂₀)=0이므로 초기치는 Vso이고, 만수위에서의 출력(Vo)은 가변저항(R₁₁)의 변화에 의해서 일정한 크기로 조절될 수 있다. 즉, 원하는 출력범위 안에서 수위로 인한 압력에 기인하는 신호가 증폭되어 출력된다.

상기 비교용 연산증폭기(A₄)는 각기 다른 기준전압(V_R)을 갖는 다수의 연산증폭기로 구성되어 제 3 도에서와 같은 비교부(5)를 이루게 된다.

즉, 다수의 비교기(C₁-C_n)로써 비교부(5)를 구성하여 기준전압 V_R ⁽¹⁾……V_R ⁽ⁿ⁾값과 증폭부(4)의 출력값을 비교하므로써 이미 제공된 정보와(키입력을 통한 정보와 같은)각각의 비교기출력에 따라 세탁기(6)의 급수 및 배수·운전등이 제어부(7)에 의해서 제어되는 것이다. 다시말하여 제어부(7)는 마이크로 컴퓨터로 구성되어진 것으로, 비교부(5)의 출력(각 수위에 대응하여 변화하는 출력)을 받아서 적절한 동작신호 및 제어신호를 세탁기(6)에 인가하여 적절한 급수와 배수 및 운전등이 실시되어지도록 한다.

본 고안에서의 비교부(5)는 제 4 도에서와 같은 아날로 2/디지탈 변환기(8)로 대치될 수 있는데, 이렇게 되면 증폭부(4)의 출력이 아날로그/디지탈 변환기(8)에 입력되어 디지탈신호로 변환되고, 이 디지탈신호는 정해져 있는 디지탈 정보와 비교되어(혹은 디지탈신호 자체로서)제어부(7)에 인가되므로써 세탁기(6)의 제어가 가능해지게 된다.

상기한 바와같이, 본 고안은 종래의 기계식 수위 감지장치를 전자회로방식의 감지장치로 대체하므로써 모든 수위에 대하여 연속적으로 세탁기를 제어할 수 있게되므로 급수의 오차로 인한 수자원의 낭비 및 세탁기의 과다운전으로 인한 전력소모를 줄일 수 있는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 세탁조(1)의 일측에 설치되어 수위를 감지하는 압력센서부(2), 압력센서부(2)의 출력단에 설치되어 압력센서(3)의 출력변화를 증폭하고 초기오차 및 오프셋 전압을 조정하는 센서출력 증폭부(4), 센서출력 증폭부(4)의 출력단에 연결되어 센서 증폭신호와 기준신호를 비교하는 비교부(5), 비교부(5)의 비교출력에 따라 세탁기(6)의 각종기능을 제어하는 제어부(7)등으로 구성되어진 세탁기의 수위 및 운전제어장치.