KR960015411B1 - 세탁기의 급수량 감지장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음

Description

세탁기의 급수량 감지장치

제 1 도는 종래의 급수량 감지장치에 사용된 유량계의 구조도로서, (가)는 횡단면도이고, (나)는 종단면도 이다.

제 2 도는 본 발명의 초음파 유량센서가 설치된 상태를 보인 세탁기의 개략 구성도.

제 3 도는 제 2 도의 초음파 유량센서의 원리를 설명하기 위한 회로 구성도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

2 : 세탁조 6 : 배수밸브

8 : 압력센서 9 : 급수배관

10 : 급수밸브 11,TR1,TR2 : 초음파 유량센서

20 : 송신회로 30 : 수신회로.

본 발명은 세탁기의 수위 감지에 관한 것으로, 특히 초음파 유량센서를 압력센서와 함께 사용하여 실제로 세탁조내에 급수된 물의 양으로 수위를 결정함으로써 세탁물의 중량에 따라 미리 설정된 소요수량에 맞도록 정확하게 급수할 수 있도록 한 세탁기의 급수량 감지장치에 관한 것이다.

일반적으로 세탁기는 사용자가 불림, 세탁, 헹굼, 탈수등에 관한 행정을 선택할 수 있도록 되어 있고, 이때 각 행정에는 급수 및 배수동작이 포함되어 있다.

종래에는 세탁조내로 급수도는 물의 수의를 감지할 때 압력을 주파수로 변환하여 감지하는 압력센서(L-C 발진형)를 사용하였다.

이를 좀더 상세히 설명하면, 급수가 시작되어 세탁조내부로 물이 유입되면, 급수가 진행됨에 따라 세탁조내의 물이 상기 세탁조와 연결되어 수직방향으로 설치된 관으로 유입되고, 세탁조내의 물의 양이 달라짐에 따라 상기 관의 공기압도 변화하게 된다.

상기 관에 설치된 압력센서는 센서에 가해지는 공기압을 감지하여 압력을 주파수로 변환하게 되고, 상기 압력센서에서 출력된 신호는 마이콤으로 인가되므로 마이콤에서는 이 신호의 주파수로 현재의 수위를 판단하게 된다.

세탁조내로 급수된 물이 설정수위에 도달할 때까지 급수를 계속하여 현재의 수위가 설정수위에 도달하게 되면, 압력센서가 이때의 공기압을 감지하여 해당 주파수의 신호를 마이콤으로 출력하고, 마이콤은 폰트를 통해 입력된 상기 감지신호의 주파수가 세탁물의 양에 따라 미리 설정되어 있는 주파수와 같은 것으로 인식하여 급수를 중단하고 다음 행정을 진행하게 된다.

그러나 이러한 압력센서만을 이용한 수위 감지 방식은 각 수위(최소, 저, 중, 고수위)에 따라 크게는 ±15mm의 오차를 가지므로 세탁조내로 급수되는 물의 양을 정확하게 감지할 수 없어 상기 오차가 양(+15mm)으로 작용할 경우에는 물의 소비량이 많아지게 되고, 오차가 음(-15mm)으로 작용할 경우에는 옷감의 손상을 초래하게 되는 문제점이 있었다.

그러므로 이러한 점을 해결하기 위하여 유량센서를 상기 압력센서와 함께 사용하는 방식이 사용되었다.

즉, 세탁조에 세탁물을 투입한 후 최저수량 유량계로 급수되는 물의 양을 감지하면서 급수하고, 최저수량에서 급수밸브를 닫은 후 세탁모터를 소정시간동안 동작시킨다.

압력센서로 최소수량과 세탁물의 합인 현재의 중량을 검출하고, 검출된 중량에서 최소수량을 감산하여 실제 세탁물의 중량을 구하며, 상기에서 구해진 세탁물의 중량에 따라 미리 설정된 소요수량에 맞도록 유량계로 감지하면서 추가로 급수하게 된다.

그러나 이러한 방식은 제 1 도의 단면도에 도시된 바와 같이 배관(A)을 절단하여 유량계(B)를 연결해야하므로 기존의 금형을 변경해야 하는 문제점이 있었다.

또, 상기와 같이 유량계를 연결한 이음쇠부분은 진동, 충격, 장시간 사용에 따른 노후등으로 인해 압력 손실을 초래할 가능성이 있었으며, 이 경우에는 유량계를 사용하지 않는 것과 별다른 차이가 없게 되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 압력 손실이 없도록 급수배관을 절단하지 않고 초음파 유량센서를 설치하여 초음파 유량센서를 압력센서와 함께 사용함으로써 세탁조내로 급수된 물의 양을 오차없이 정확하게 감지할 수 있도록 한 세탁기의 급수량 감지장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 기존에 설치된 급수배관의 외측에 초음파 유량센서를 비스듬히 설치하여 배관을 절단하거나 금형을 변경하지 않고도 간단하게 설치할 수 있도록 한 세탁기의 급수량 감지장치를 제공하는데 있다.

이하, 첨부된 제 2 도 및 제 3 도를 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

제 2 도는 본 발명의 초음파 유량센서가 설치된 상태를 보인 세탁기의 개략 구성도이다.

이에 도시된 바와 같이, 본 발명의 세탁기는 내부에 세탁물(1)이 들어가는 세탁조(2)와, 세탁모터(3)와 연동되어 세탁물(1)을 회전시키는 펄세이터(4)와, 세탁수를 배수시키기 위한 배수호스(5), 배수밸브(6)와, 세탁조(2)와 연결된 관(7)에 설치되어 수위를 감지하는 압력센서(8)와, 세탁수를 급수하기 위한 급수배관(9) 및 급수밸브(10)를 구비하고 있다.

본 발명은 상기 급수밸브(10) 아래쪽의 급수배관(9) 외측에 초음파 유량센서(11)를 부착하여 압력센서(8)와 함께 급수량을 감지하도록 하였다.

제 3 도는 상기와 같이 설치된 초음파 유량센서의 원리를 설명하기 구성도이다.

여기서, 9는 구경이 D인 급수배관으로, 상기 배관(9) 외측의 서로 비스듬한 위치에 한쌍의 초음파 유량센서(TR1)(TR2)가 부착되어 있다.

상기 초음파 유량센서(TR1)(TR2)들은 스위치(SW1)(SW2)를 통해 송신회로(20)와 수신회로(30)에 각각 연결되어 있으며, 상기 송신회로(20)는 초음파 여기신호를 초음파 유량센서(TR1)(TR2)로 인가하여 자기진동에 의해 교대로 초음파를 발신하도록 하고, 수신회로(30)는 상기 초음파 유량센서(TR1)(TR2)가 교대로 수신한 초음파를 신호처리부(40)에서 인식할 수 있는 전기신호로 변환하게 된다.

본 발명의 초음파 유량센서는 초음파의 전파시간 차를 이용하여 측정하는 방식이다.

초음파는 일종의 밀도파이기 때문에 매질의 속도에 영향을 받게 되고, 유체의 흐름에 실린 초음파와 흐름에 역행하여 나아가는 초음파에는 속도의 차, 즉 도달시간의 차이가 생긴다.

이 원리를 이용한 것이 전파시간 차법으로, 이를 좀더 상세히 설명하면 다음과 같다.

제3도에 도시된 바와 같이, 급부배관(9)의 외측에 부착된 초음파 유량센서(진동차 : TR1,TR2)는 송신회로(20)로부터 초음파 여기신호를 받아 자기진동에 의해 초음파를 발생하고, 수신한 초음파를 수신회로(30)에서 전기신호로 변환하게 되며, 이때 스위치(SW1)(SW2)가 일정한 시간간격으로 절환됨으로써 상기 초음파 유량센서(TR1)(TR2)는 교대로 발신과 수신을 반복하고 있다.

배관의 구경을 D, 유속율 V, 초음파의 굴절각을 라고 하면, 시간 역수의 차, 즉 주파수의 차(ㅿF)는 액체내의 음속 영향이 소거되며 다음과 같이 나타난다.

ㅿF=1/T1=1/T2=V×sin /D

여기서, 주파수차 ㅿF는 유속 V에 비례하게 나타나며, 이와 같은 방법으로 유량을 측정하게 된다.

이상에서와 같이 본 발명은 압력 손실이 없도록 기존에 설치된 배관을 절단하지 않고 초음파 유량센서를 설치하므로 초음파 유량센서를 압력센서와 함께 사용하여 세탁조내로 급수된 물의 양을 오차없이 정확하게 감지할 수 있고, 설치가격도 저렴하다.

또한 기존의 설치된 배관의 외측에 초음파 유량센서를 비스듬히 설치하여 배관의 벽을 통해 유체내에 초음파를 투과시키므로 배관에 구멍을 뚫거나 절단할 필요가 없어 금형을 변경하지 않고도 간단하게 설치할 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 세탁물의 종류와 양에 의해 선택된 코스에 따른 행정을 진행하면서 세탁하는 세탁기에 있어서, 세탁조와 연결되어 수직길이 방향으로 위치한 관에 설치되어 세탁조내에 급수되는 물의 수위를 감지하는 압력센서와, 급수밸브 아래쪽의 급수배관 외벽에 서로 비스듬하게 부착되어 교대로 배관의 벽을 통해 세탁수에 초음파를 발신 및 수신하여 급수량을 감지하는 한쌍의 초음파 유량센서와, 상기 초음파 유량센서에 초음파 여기 신호를 인가하고, 초음파 유량센서가 교대로 수신한 초음파를 전기신호로 변환하는 송신 및 수신회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁기의 급수량 감지장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 초음파 유량센서는 세탁수의 흐름에 실린 초음파와 세탁수의 흐름에 역행하여 나아가는 초음파 사이에서 생기는 도달시간의 차이를 이용하여 급수량을 감지하도록 한 것을 특징으로 하는 세탁기의 급수량 감전장치.