(57)【要約】【課題】  構造が単純であって製作が容易になり、製造原価が低廉になるとともに、圧力および振動を共に感知できる圧力および振動感知装置を提供する。また、本発明は、微細な振動の有無および大きさを一層正確に感知できる圧力および振動感知装置を提供する。【解決手段】  圧力発生源に連通される入口１０ａを備えるとともに、振動が発生する機器１に装着されるケース１０と、ケース１０内部の圧力変化を感知する圧力センサ１５と、振動の発生時、ケース１０内部の圧力変化を誘発するために、ケース１０内に進退自在に設置される振動部材１６とを含んで圧力および振動感知装置を構成する。【選択図】      図１ 
2005331505.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧力発生源に連通される入口を備えるとともに、振動が発生する機器に装着されるケースと、
前記ケース内部の圧力変化を感知する圧力センサと、
振動の発生時、前記ケース内部の圧力変化を誘発するために、前記ケース内に進退自在に設置される振動部材とを含むことを特徴とする圧力および振動感知装置。
【請求項２】
前記圧力センサは、前記ケースの入口の反対側に設置されることを特徴とする請求項１記載の圧力および振動感知装置。
【請求項３】
前記振動部材は、外周部と前記ケースの内面との間を気密維持可能に連結するとともに、前記振動部材の進退を許容する伸縮性連結部材と、前記振動部材の両面を貫通する通孔とをさらに含むことを特徴とする請求項２記載の圧力および振動感知装置。
【請求項４】
前記振動部材は、前記ケースの入口と前記圧力センサとの間に位置した前記ケースの内部に設置されることを特徴とする請求項３記載の圧力および振動感知装置。
【請求項５】
前記ケースの入口の反対側に形成される出口と、前記出口を通して伝達される圧力変化を前記圧力センサが感知するように、前記出口と前記圧力センサとの間を連結する連結管とをさらに含むことを特徴とする請求項１記載の圧力および振動感知装置。
【請求項６】
前記振動部材は、外周部と前記ケースの内面との間を気密維持可能に連結するとともに、前記振動部材の進退を許容する伸縮性連結部材と、前記振動部材の両面を貫通する通孔とをさらに含むことを特徴とする請求項５記載の圧力および振動感知装置。
【請求項７】
前記振動部材は、前記入口と前記出口との間に位置した前記ケースの内部に設置されることを特徴とする請求項６記載の圧力および振動感知装置。
【請求項８】
前記圧力センサは、圧電素子であることを特徴とする請求項１記載の圧力および振動感知装置。
【請求項９】
前記圧力センサから出力される電気信号を増幅する増幅回路をさらに含むことを特徴とする請求項１記載の圧力および振動感知装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一つの装置により圧力および振動を共に感知できる圧力および振動感知装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、洗濯機や食器洗浄機などの水を用いる洗浄装置には、機器の内部に水を供給するとき、内部の水位を感知するための水位センサを使用する。通常、この水位センサには、水位変化による圧力変化を感知するための圧力センサを使用する。また、洗浄装置には、機器の動作時に発生する振動を感知するための振動センサも使用する。
【０００３】
前記のように圧力および振動を測定する目的で、圧力センサおよび振動センサを共に備えた装置は数多くある。例えば、圧力や振動に敏感な可燃性化学物質を保管するための危険物タンクや、風圧および振動測定を要する実験室の風洞実験装備などが挙げられる。
【０００４】
しかしながら、従来の圧力センサおよび振動センサは、それぞれ別途に製作された後、機器に装着されて使用されるため、これらセンサを使用する各機器は、部品数が多くて構造が煩雑になり、製造原価が上昇するという問題点があった。
【０００５】
一方、前記のような問題点を解決するために、特許文献１には、機器の圧力感知および振動感知を一つの装置により実現する技術が開示されている。この公報に開示された水位および振動感知センサは、洗濯機内部の水位変化による空気圧の変化に応じて変形されるダイヤフラムと、このダイヤフラムの形状変化に応じて位置が変化されるコアと、これらダイヤフラムおよびコアを取り囲むケースと、コアの変位を感知するために、コアを取り囲む形態でケースに設置されるコイルとを含んでいる。すなわち、水位変化による圧力変化に応じてダイヤフラムが変形されるとき、コアがコイルの内部で動くことで、インダクタンス変化を誘発して水位を感知する構造である。
【０００６】
また、この水位および振動感知センサは、振動を感知するものとして、コイルの一側内部に所定空間をなして設けられるとともに、傾斜面を備えた振動感知部と、この振動感知部内に移動自在に設置された転がり部材とを含んでいる。すなわち、振動の発生時、振動感知部内の転がり部材が傾斜面に沿って動くことで、コイルのインダクタンス変化を誘発して振動を感知する構造である。
【０００７】
しかしながら、このような水位および振動感知センサは、水位および振動を共に感知するように製品を一体化したものであるが、水位変化による圧力変化を感知する要素としてダイヤフラム、コアおよびコイルを備え、振動を感知する要素として傾斜面を備えた振動感知部および転がり部材を備えているため、センサの部品数が多くて構造が煩雑になり、製作が困難であるとともに、製造原価が高くなるという問題点があった。
【０００８】
また、このセンサは、振動の発生時、転がり部材の運動によって振動を感知する原理であるため、微細な振動の発生有無および大きさを感知しにくいという問題点があった。
【特許文献１】大韓民国登録特許公報１０-３３８２６２号(２００２年５月２７日公告)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたもので、構造が単純であって製作が容易になり、製造原価が低廉になるとともに、圧力および振動を共に感知できる圧力および振動感知装置を提供することを目的とする。
【００１０】
また、本発明は、微細な振動の有無および大きさを一層正確に感知できる圧力および振動感知装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
このような目的を達成するために、本発明による圧力および振動感知装置は、圧力発生源に連通される入口を備えるとともに、振動が発生する機器に装着されるケースと、前記ケース内部の圧力変化を感知する圧力センサと、振動の発生時、前記ケース内部の圧力変化を誘発するために、前記ケース内に進退自在に設置される振動部材とを含むことを特徴とする。
【００１２】
また、前記圧力センサは、前記ケースの入口の反対側に設置されることを特徴とする。
【００１３】
また、前記振動部材は、外周部と前記ケースの内面との間を気密維持可能に連結するとともに、前記振動部材の進退を許容する伸縮性連結部材と、前記振動部材の両面を貫通する通孔とをさらに含むことを特徴とする。
【００１４】
また、前記振動部材は、前記ケースの入口と前記圧力センサとの間に位置した前記ケースの内部に設置されることを特徴とする。
【００１５】
また、前記ケースの入口の反対側に形成される出口と、前記出口を通して伝達される圧力変化を前記圧力センサが感知するように、前記出口と前記圧力センサとの間を連結する連結管とをさらに含み、前記振動部材は、前記入口と前記出口との間に位置した前記ケースの内部に設置されることを特徴とする。
【００１６】
また、前記圧力センサは、圧電素子であることを特徴とする。また、前記圧力センサから出力される電気信号を増幅する増幅回路をさらに含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明による圧力および振動感知装置は、ケースの入口を通してケースの内部に伝達される圧力を感知することで、圧力センサが機器の圧力を感知し、振動部材の進退によるケース内部の圧力変化を感知することで、圧力センサが機器の振動を感知する構造であるため、複数の機能を有する一つの装置でありながらも、構造が単純であり、低廉な費用で容易に製作できるという効果がある。
【００１８】
また、本発明は、振動部材の振動によって発生するケース内部の微細な圧力変化を感知することで、圧力センサが機器の振動を感知するため、微細な振動の有無および大きさを正確に感知できるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２０】
本発明による圧力および振動感知装置は、圧力感知および振動感知を共に要する機器に適用される(具体的な適用例は後述する)。この圧力および振動感知装置は、図１に示すように、振動が発生する機器１の外面に設置され、内部に圧力空間１１を有するとともに、対向する両側に入口１０ａおよび出口１０ｂがそれぞれ形成されたケース１０を備えている。ケース１０の入口１０ａは、パイプやホースなどの圧力管１２を通して機器１の圧力発生源(図示せず)に連結される。すなわち、機器１の圧力測定が要求される部分とケース１０の内部とを圧力管１２を通して連通することで、機器１の圧力変化に応じてケース１０内部の圧力空間１１に圧力変化を発生する構造である。
【００２１】
また、この圧力および振動感知装置は、連結管１３を媒介にしてケース１０の出口１０ｂに連結されるセンサケース１４と、このセンサケース１４の内部に設置される圧力センサ１５と、を含んでいる。すなわち、ケース１０内部の圧力が連結管１３を通してセンサケース１４の内部に伝達されると、この圧力を圧力センサ１５が感知することで、機器１内部の圧力変化を感知する構造である。圧力センサ１５は、圧力変化を電気信号に変換することで、電気信号の変化を判断して圧力変化を感知する通常の圧電素子により構成される。また、圧力センサ１５から出力される電気信号は、増幅回路４０を通して増幅される。
【００２２】
また、この圧力および振動感知装置は、ケース１０内部の圧力変化により機器１の圧力変化を感知するだけでなく、機器１に振動が発生するとき、機器１からケース１０に伝達される振動を感知するために、ケース１０の圧力空間１１内に進退自在に設置される振動部材１６を含んでいる。この振動部材１６は、所定の重さを有するとともに、ケース１０の内径よりも小さい外径を有して円板状に形成される。また、振動部材１６は、その外周部とケース１０の内面との間を気密維持可能に連結するとともに、振動部材１６の進退を許容するように伸縮変形される連結部材１７により、ケース１０の内部に支持される。また、振動部材１６の中心部には、機器１の圧力を測定するとき、ケース１０の入口１０ａを通してケース１０の内部に伝達される圧力を圧力センサ１５に伝達するために、振動部材１６の両面を貫通する通孔１８が形成される。ここで、振動部材１６は、所定の厚さを有するゴムや樹脂材により形成されることが好ましく、連結部材１７は、伸縮性の良い薄膜状のゴムにより形成されることが好ましい。
【００２３】
この圧力および振動感知装置は、機器１の振動によってケース１０が揺れるとき、ケース１０内部の振動部材１６が進退することでケース１０の圧力空間１１の圧力変化を誘発し、この圧力変化を感知することで圧力センサ１５が機器１の振動を感知する構造である。このとき、振動部材１６の振幅および振動周期は、機器１の振動程度に比例し、ケース１０内部の圧力変化も振動部材１６の振幅および振動周期に比例するので、機器１の振動によるケース１０内部の圧力変化を圧力センサ１５が感知することで機器１の振動を感知する。このように振動が発生するとき、ケース１０内部の圧力変化は、図２に示したような特性を有する。すなわち、振動の発生時、振動部材１６の進退によるケース１０内部の圧力変化が激しくなるので、圧力センサ１５から出力される電気信号も激しく変化するという特性を有する。よって、本発明によると、振動の有無および強さを比較的正確に感知することができる。また、圧力センサ２６から出力される電気信号が増幅回路４０を通して増幅されるので、振動を一層正確に感知することができる。
【００２４】
また、本発明による圧力および振動感知装置は、振動部材１６の中央にある通孔１８を通してケース１０内部の両側空間を相互連通するため、機器１内部の圧力変化に応じて変化されるケース１０内部の圧力が通孔１８を通して圧力センサ１５側に伝達されることで、機器１の圧力を圧力センサ１５が感知するようになる。また、このような圧力感知を行うとき、図３に示すように、ケース内部の圧力が機器１の圧力上昇に比例して上昇し、圧力センサ１５から出力される電気信号も機器１の圧力上昇に比例する特性を有するので、機器１内の圧力感知が可能になる。
【００２５】
図４は、本発明による圧力および振動感知装置の他の実施形態を示した図である。この圧力および振動感知装置は、前述した場合とは異なって、ケース２０の内部圧力を感知する圧力センサ２５がケース２０の入口２０ａの反対側内部に設置される。その他の振動部材２６および圧力管２２の構成は、前述した例と同一であり、圧力および振動を共に感知する原理も前述した例と同一であるので、その説明は省略する。
【００２６】
以下、この圧力および振動感知装置が洗濯機に適用される例を説明する。
【００２７】
図５に示すように、洗濯機は、本体ケース３０の内部に設置されて洗濯水を貯蔵する水槽３１と、この水槽３２の内部に回転自在に設置される洗濯槽３２と、を備えている。また、洗濯機は、洗濯槽３２の内部に設置され、正回転および逆回転をしながら洗濯水流を発生するパルセーター３３と、洗濯槽３２およびパルセーター３３を回転するために水槽３１の下部に設置される駆動装置３４とを含んでいる。
【００２８】
このような洗濯機に適用される本発明の圧力および振動感知装置は、水槽３１の外側上部に設置される。具体的に説明すると、圧力および振動感知装置のケース１０は、水槽３１の上部外面に装着され、ケース１０の入口に連結された圧力管１２は、水槽の下部側に長く延長された後、水槽３１の下側内部に連通するように連結される。
【００２９】
このような適用例によると、水槽３１内部の水位が上昇するとき、圧力管１２の内部に流入される水によって変化する圧力管１２内部の空気圧が、ケース１０の圧力空間を通して圧力センサ１５に伝達され、この圧力変化を圧力センサ１５が感知することで洗濯機の水位を感知するようになる。また、水槽３１の振動は、前述した振動感知原理により、ケース１０に伝達される振動を圧力センサ１５が感知するようになる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明による圧力および振動感知装置の一実施形態を示した断面図である。
【図２】本発明による圧力および振動感知装置における振動感知時の内部の圧力変化を示したグラフである。
【図３】本発明による圧力および振動感知装置における圧力感知時の内部の圧力変化を示したグラフである。
【図４】本発明による圧力および振動感知装置の他の実施形態を示した断面図である。
【図５】本発明による圧力および振動感知装置が洗濯機に適用された例を示した断面図である。
【符号の説明】
【００３１】
１      機器
１０    ケース
１０ａ  入口
１０ｂ  出口
１１    圧力空間
１２    圧力管
１３    連結管
１４    センサケース
１５    圧力センサ
１６    振動部材
１７    連結部材
１８    通孔
４０    増幅回路
【図１】
2005331505.tif 000003
【図２】
2005331505.tif 000004
【図３】
2005331505.tif 000005
【図４】
2005331505.tif 000006
【図５】
2005331505.tif 000007