KR101138888B1

KR101138888B1 - 세탁기 및 그 제어방법

Info

Publication number: KR101138888B1
Application number: KR1020030084228A
Authority: KR
Inventors: 박찬우; 이진원; 세이치로스즈키
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2003-11-25
Filing date: 2003-11-25
Publication date: 2012-05-14
Also published as: EP1538251A3; JP4087828B2; CN1621596A; KR20050050479A; US20050108830A1; EP1538251A2; US7412740B2; JP2005152604A; EP1538251B1

Abstract

본 발명은 탈수 초기 회전 터브에 투입된 세탁물을 감을 때 세탁물의 무게에 따라 모터의 속도를 제어하는 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명은 포 감을 때 세탁물의 무게에 따라 모터 속도의 기울기를 다르게 함으로써 본 탈수에 진입하기 까지 걸리는 소요 시간을 대폭적으로 줄일 수 있고, 회전 터브의 공진점을 통과 이상 진동의 발생을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Description

세탁기 및 그 제어방법{Washing Machine And Control Method Thereof}

도 1은 본 발명에 따른 세탁기의 단면도이다.

도 2는 본 발명에 따른 세탁기의 블록 다이어그램이다.

도 3은 본 발명에 따른 세탁기에서 탈수 시 모터 속도를 제어하는 동작을 보인 그래프이다.

도 4는 본 발명에 따른 세탁기에 적용하기 위한 속도모드에 대한 테이블이다.

도 5는 본 발명에 따른 세탁기에서 세탁물의 무게에 따라 설정되는 모터 속도를 나타내는 그래프이다.

도 6은 본 발명에 따른 세탁기에서 세탁물의 무게가 소량인 경우의 모터 속도를 나타내는 그래프이다.

도 7a 및 도 7b는 본 발명에 따른 세탁기의 제어방법을 나타낸 흐름도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호 설명*

1 : 본체

2 : 회전 터브

3 : 드럼

7 : 모터

본 발명은 탈수 시 불균형을 감지할 수 있는 세탁기 및 그 제어방법에 관한 것이다.

종래 세탁기에서는 세탁물을 탈수하기 위하여 모터를 구동하는 과정에서 회전 터브의 불균형을 감지하고, 회전 터브의 불균형이 감지되면 회전 터브에 연결된 모터의 정지와 구동을 반복하며, 회전 터브의 불균형이 감지되지 않은 경우 모터 속도를 설정된 탈수 속도에 상승하도록 되어 있다.

종래 세탁기에서는 정지된 회전 터브를 회전시켜서 세탁물을 회전 터브의 내면에 달라붙게 포를 감은 상태에서 불균형을 감지한다.

그러나 종래 세탁기에서는 포를 감을 때 세탁물의 무게를 고려하지 않고 일정한 속도로 모터를 구동하는 관계로 감겨진 포의 상태가 고르지 않다. 이 때문에 소량의 세탁물에 대하여 포를 감을 때 모터의 구동과 정지를 여러 차례 거쳐야 불균형을 없앨 수 있었고, 대량의 세탁물인 경우 비록 불균형이 감지되지 않았더라도 포의 감긴 상태가 나쁘면 회전 터브가 공진점을 통과할 때 회전 터브에 약간의 불균형이 발생되어도 이상 진동과 소음을 발생하는 문제가 있다.

본 발명의 목적은 탈수 시 세탁물의 무게에 따라 모터 속도를 제어하여 포 감기를 양호하게 수행함으로써 포를 감는 시간을 단축하고 공진점 통과 시 이상 진 동을 방지할 수 있도록 한 세탁기 및 그 제어방법을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 세탁기는, 회전 터브; 상기 회전 터브를 회전하기 위한 모터; 및 탈수를 위해 상기 회전 터브에 투입된 세탁물을 감는 경우, 상기 세탁물의 무게에 따라 상기 모터의 속도를 제어하는 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 컨트롤러는 상기 회전 터브의 불균형 감지를 위하여 미리 설정된 속도에 상기 모터 속도를 상승할 때 상기 모터 속도의 기울기를 변화시킨다.

상기 세탁물의 무게에 의존하여 설정하는 제1속도모드와 상기 세탁물의 무게 및 상기 제1속도모드의 설정 내용에 의존하여 설정하는 제2속도모드에 대한 정보를 저장하는 저장부를 더 포함하고, 상기 컨트롤러는 상기 저장부에서 제공받은 정보에 따라 상기 모터를 제어한다.

상기 컨트롤러는 상기 제1속도모드를 우선적으로 적용한다.

상기 컨트롤러는 상기 회전 터브의 불균형이 해소될 까지 상기 제1속도모드와 제2속도모드를 번갈아 적용한다.

상기 모터의 속도를 감지하기 위한 속도 센서를 더 포함하고, 상기 컨트롤러는 상기 속도 센서를 통해 감지된 모터 속도를 이용하여 상기 세탁물의 무게를 감지한다.

상기 제2속도모드는 제1 및 제2구간으로 구분하며, 상기 제1구간에 적용하는 모터 속도의 기울기와 상기 제2구간에 적용하는 모터 속도의 기울기는 세탁물의 무 게에 따라 동일하거나 다르다.

상기 컨트롤러는 상기 세탁물의 무게가 클수록 상기 모터 속도의 기울기를 크게 설정한다.

본 발명에 따른 세탁기의 제어방법은, 회전 터브를 회전시켜 세탁물을 탈수하기 위한 세탁기의 제어방법에 있어서, 상기 세탁물의 무게를 감지하고, 상기 회전 터브의 불균형을 감지하기 위해 상기 회전 터브에 연결된 모터를 구동할 때 상기 감지된 세탁물의 무게에 따라 상기 모터의 속도를 제어하는 것을 특징으로 한다.

상기 모터의 속도 제어는 상기 세탁물의 무게에 의존하여 설정하는 제1속도모드와 상기 세탁물의 무게 및 상기 제1속도모드의 설정 내용에 의존하여 설정하는 제2속도모드 중 어느 하나를 적용한다.

상기 모터의 속도 제어는 상기 제1속도모드를 우선 적용한다.

상기 모터의 속도 제어는 상기 제1속도모드와 상기 제1속도모드를 번갈아 적용한다.

상기 제2속도모드는 제1 및 제2구간으로 구분하며, 상기 제1구간에 적용하는 모터 속도의 기울기와 상기 제2구간에 적용하는 모터 속도의 기울기는 세탁물의 무게에 따라 동일하거나 다르다.

이하 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부 도면에 따라 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 세탁기는, 도 1에 도시한 바와 같이, 본체 (1) 내부에 마련 된 원통형 드럼(3), 그 드럼 내부에 회전 가능하게 설치되며 복수의 리프터(4)가 장착된 회전 터브(2)와, 벨트(8)를 매개로 회전 터브를 회전 구동하기 위한 모터(7)를 구비하며,본체 전면에 형성된 입구(5)를 개폐하기 위한 도어(6)가 힌지 결합된다.

본 발명에 따른 세탁기는, 도 2에 도시한 바와 같이, 세탁기의 전반적인 동작을 제어하기 위한 컨트롤러(10)를 구비한다. 컨트롤러(10)는 세탁 행정과 헹굼 행정을 마친 후 탈수 행정을 수행하며, 탈수 행정을 시작할 때 세탁물의 치우침으로 인한 불균형을 감지하는 과정을 수행한다.

모터구동부(12)는 컨트롤러의 출력측에 연결되어 컨트롤러의 제어에 따라 모터(7)를 구동한다. 모터(7)는 시계 방향 또는 반시계 방향으로 구동할 수 있으며, 회전속도를 변화할 수 있으며, 이러한 모터 제어 동작은 컨트롤러의 제어에 의하여 이루어진다. 속도센서(14)는 모터 속도를 감지하고 모터 감지 신호를 컨트롤러에 제공한다. 컨트롤러는 모터 감지 신호에 따라 모터 속도를 인식한다. 속도센서는 홀 센서(Hall sensor)로 구현한다. 여기서 모터 속도는 회전 터브의 회전 속도에 대응한다.

속도모드 저장부(16)는 포 감기 할 때 세탁물의 무게에 따라 모터 속도를 설정하기 위한 속도 모드에 대한 정보를 제공하기 위한 것으로, 도 4의 테이블과 같이, 세탁물의 무게에 대응하는 복수의 속도 모드에 대한 정보를 저장한다.

탈수를 시작할 때 컨트롤러(10)는 세탁물의 무게를 감지한다. 무게 감지가 끝나면, 컨트롤러는 속도 모드 저장부(16)로부터 감지된 세탁물의 무게에 대응하는 속도 모드에 대한 정보를 제공받아 모터 속도를 제어한다. 이에 대하여 도 3에 다라 상세하게 설명한다.

컨트롤러(10)는 모터 구동부(12)를 제어하여 모터를 시계방향과 반 시계방향으로 번갈아 제1속도(a)로 일정시간 구동하여 회전 터브에 투입된 세탁물을 뒤섞어 주는 포 반전을 수행한다.

포 반전이 끝나면, 컨트롤러(10)는 속도 모드 저장부(16)로부터 제공받은 제1속도모드에 따라 모터 속도를 상승하여 1차적으로 포 감기를 수행한다. 제1속도모드는 세탁물의 무게에 따라 차별되게 모터 속도를 설정한다. 실시 예에서는 제1속도모드는 세탁물의 무게가 클수록 모터 속도의 기울기를 크게 설정한다. 일 예로 도 4와 같이, 세탁물의 무게가 대량(HIGH)인 경우 모터 속도 기울기는 도 5의 제1속도선(S1)과 같이 크며, 세탁물의 무게가 최소(LITTLE)인 경우 모터 속도 기울기는 도 5의 제3속도선(S3)과 같이 작고, 세탁물의 무게가 소량(LOW) 및 중간(MIDDLE)인 경우 모터 속도 기울기는 도 5의 제2속도선(S2)과 같이 설정된다.

모터 속도가 불균형 감지속도(b)에 도달하면, 컨트롤러(10)는 속도센서를 통해 감지된 모터 속도의 변화에 따라 회전 터브의 불균형을 감지한다(S4). 즉, 모터 속도를 불균형 감지 속도(b)로 설정한 상태에서 그 모터 속도의 변화에 기초하여 회전 터브의 불균형을 감지한다. 실시 예에서는 불균형 감지 속도를 구동하는 모터의 속도 변동량(예를 들어 최고 속도와 최저 속도의 차)이 기준 변동량을 초과하면 불균형이 발생된 것으로 인식한다.

제1속도모드에 따라 1차 포 감기를 한 상태에서 회전 터브의 불균형이 감지 되지 않으면(S6), 컨트롤러는 모터 속도를 탈수 속도(d)에 도달시킨 후 세탁물에 함유된 수분을 탈수하는 본 탈수를 수행한다. 이때 모터 속도는 회전 터브의 공진점 대역을 거치게 되는데, 세탁물의 무게에 따라 포 감기를 수행하였기 때문에 이상 진동과 소음 발생이 현저하게 억제된다.

1차 포 감기를 수행한 상태에서 회전 터브의 불균형이 감지되는 경우(S5), 회전 터브 내에서 세탁물의 치우침 현상이 아직 완전하게 해소되지 않았기 때문에 컨트롤러는 모터를 정지한 후 처음부터 포 반전과 2차 포 감기를 수행한다. 이때 2차 포 감기는 1차 포 감기에서 적용한 제1속도모드와 다르게 모터 속도를 제어하기 위해 제2속도모드를 적용한다. 즉, 제1속도모드는 모터 속도를 제1속도(a)에서 불균형 감지 속도(b)에 상승 시 세탁물의 무게에 따라 설정된 속도 기울기를 유지한다. 제2속도모드는 모터 속도를 제1속도(a)에서 불균형 감지 속도(b)에 상승 시 복수 구간으로 구분하고, 복수 구간에서의 모터 속도의 기울기는 세탁물의 무게에 따라 제1속도모드에서와 동일하거나 또는 다르게 설정한다.

이렇게 제1속도모드와 제2속도모드를 다르게 설정하는 이유는 세탁물의 무게를 감지할 때, 측정 오차가 있을 수 있기 때문에 이러한 무게 측정의 오차를 감안하여, 2차 포 감기에서는 1차 포 감기에서 적용된 제1속도모드와 다르게 제2속도모드를 적용하기 위함이다. 도 6에 도시한 바와 같이, 감지된 세탁물의 무게가 소량(LITTLE)인 경우, 1차 포 감기에서는 제1속도모드의 정보 즉 속도선(S21)에 따라 모터 속도를 제어하여 포 감기를 한다. 속도곡선(S41)에서 회전 터브의 불균형을 감지한 결과 불균형이 감지되면(S51) 다시 포 반전을 하고, 이어 2차 포 감기를 하는데, 2차 포 감기에서는 제2속도모드의 정보 즉 속도선(S22)에 따라 모터 속도를 제어하여 포 감기를 한다. 즉 속도선(S22)의 제1구간(a-c)에서는 제1속도모드와 다른 속도 기울기로 모터를 제어하고 제2구간(c-b)에서는 제1속도모드와 동일한 속도 기울기로 모터를 제어한다.

제2속도모드에 따라 2차 포 감기를 한 상태에서 회전 터브의 불균형이 감지되지 않으면, 컨트롤러는 모터 속도를 탈수 속도(d)에 도달시킨 후 세탁물에 함유된 수분을 탈수하는 본 탈수를 수행한다(S61). 이때 모터 속도는 회전 터브의 공진점 대역을 거치게 되는데, 세탁물의 무게에 따라 포 감기를 수행하였기 때문에 이상 진동과 소음 발생이 현저하게 억제된다.

제2속도모드에 따라 2차 포 감기를 한 상태에서 회전 터브의 불균형이 발생하면(S51), 회전 터브 내에서 세탁물의 치우침 현상이 아직 완전하게 해소되지 않은 것으로 인식하는 컨트롤러가 모터를 정지한 후 처음부터 포 반전과 포 감기를 수행하며, 이때 1차 포 감기에서 적용한 제1속도모드를 적용한다.

본 발명에 따르면 회전 터브의 불균형이 해소될 때까지 포 감기를 수행할 때 제1속도모드와 제2속도모드를 교대로 적용한다.

상기 구성을 갖는 본 발명에 따른 세탁기의 제어방법을 첨부도면에 따라 설명한다.

도7a 및 도 7b에 도시한 탈수 제어 루틴을 참조하면, 탈수 초기에 컨트롤러(10)는 모터 구동부(12)를 제어하여 모터를 구동하며(101), 컨트롤러(10)는 속도센서(14)를 통해 감지된 모터 속도가 무게 감지 속도(약 105rpm)에 도달할 때 까지 소요되는 시간을 카운트하고, 카운트한 소요 시간에 따라 세탁물의 무게를 감지한다(103).

세탁물의 무게를 감지하면, 컨트롤러(10)는 모터를 시계 방향과 반시계 방향으로 번갈아 제1속도(a)로 일정시간 구동하여 포 반전을 수행하며(105), 포 반전이 끝나면 컨트롤러(10)는 감지된 세탁물의 무게에 대응하는 제1속도모드에 대한 정보를 속도모드 저장부(16)에서 검색하고(107), 검색된 제1속도모드에 대한 정보에 기초하여 모터를 구동한다(109). 여기서 제1속도모드는 세탁물의 무게에 따라 차별되게 모터 속도를 설정하는 것으로, 실시 예에서 제1속도모드는 세탁물의 무게가 클수록 모터 속도의 기울기를 크게 설정한다.

컨트롤러(10)는 속도센서를 통해 감지된 모터 속도가 불균형 감지속도(b)에 도달하였는지 체크하고 도달하였으면 그 모터 속도의 변화량과 기준 변화량을 비교하여 회전 터브의 불균형을 체크한다(111).

동작 111에서의 체크 결과 회전 터브의 불균형이 감지되었는지 판단하고(113), 동작 113의 판단 결과 불균형이 감지 되지 않으면, 동작 129로 진행하여 모터 속도를 탈수 목표 속도(D)에 상승하고, 이 탈수 목표 속도를 일정 시간 유지하여 세탁물을 탈수한다.

동작 113에서의 판단 결과 회전 터브의 불균형이 감지되면, 컨트롤러(10)는 모터를 정지하고(115), 모터를 시계 방향과 반시계 방향으로 번갈아 제1속도(a)로 일정시간 구동하여 포 반전을 다시 수행하며(117), 포 반전이 끝나면 컨트롤러(10)는 감지된 세탁물의 무게에 대응하는 제2속도모드에 대한 정보를 속도모드 저장부(16)에서 검색하고(119), 검색된 제2속도모드에 대한 정보에 기초하여 모터를 구동한다(121). 여기서 제2속도모드는 모터 속도를 제1속도(a)에서 불균형 감지 속도(b)에 상승 시 복수 구간으로 구분하고, 복수 구간에서의 모터 속도의 기울기는 세탁물의 무게에 따라 제1속도모드에서와 동일하거나 또는 다르게 설정한다.

제2속도모드에 따라 2차 포 감기를 수행한 경우, 컨트롤러(10)는 속도센서를 통해 감지된 모터 속도가 불균형 감지속도(b)에 도달하였는지 체크하고 도달하였으면 그 모터 속도의 변화량과 기준 변화량을 비교하여 회전 터브의 불균형을 다시 체크한다(123).

동작 123에서의 체크 결과 회전 터브의 불균형이 감지되었는지 판단하고(125), 동작 125의 판단 결과 불균형이 감지 되지 않으면, 동작 129로 진행하여 본 탈수를 수행한다.

동작 125의 판단 결과 불균형이 감지 되면, 컨트롤러(10)는 모터를 정지하고(127), 전술한 1차 포 감기와 2차 포 감기를 수행하기 위해 동작 105로 진행한다.

이상과 같이 본 발명은 포 감기할 때 세탁물의 무게에 따라 모터 속도의 기울기를 다르게 함으로써 회전 터브 내에서 세탁물이 고르게 감긴 상태에서 불균형 감지를 할 수 있고, 이에 따라 불균형이 발생되는 빈도가 현저하게 줄어들어서 본 탈수에 진입하기 까지 걸리는 소요 시간을 대폭적으로 줄일 수 있고, 회전 터브의 공진점을 통과 이상 진동의 발생을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims

회전 터브;

상기 회전 터브를 회전하기 위한 모터; 및

세탁 행정과 헹굼 행정을 마친 후 탈수 시작 전에 세탁물의 무게에 따라 상기 모터의 속도를 제어하여 상기 회전 터브의 불균형을 감지하는 컨트롤러를 포함하며, 상기 세탁물의 무게에 의존하여 설정하는 제1속도모드와 상기 세탁물의 무게 및 상기 제1속도모드의 설정 내용에 의존하여 설정하는 제2속도모드에 대한 정보를 저장하는 저장부를 더 포함하고, 상기 컨트롤러는 상기 저장부에서 제공받은 정보에 따라 상기 모터를 제어하며,

상기 컨트롤러는 상기 제1속도 모드에 따라 포감기를 수행하고, 상기 포감기를 수행한 상태에서 상기 회전 터브의 불균형을 감지하면 상기 제2속도 모드에 따라 상기 포감기를 재수행한 후 상기 회전 터브의 불균형을 재감지하는 것을 특징으로 하는 세탁기.
제1항에 있어서,

상기 컨트롤러는 상기 회전 터브의 불균형 감지를 위하여 미리 설정된 속도에 상기 모터 속도를 상승할 때 상기 모터 속도의 기울기를 변화시키는 것을 특징으로 하는 세탁기.
삭제
제1항에 있어서,

상기 컨트롤러는 상기 제1속도모드를 우선적으로 적용하는 것을 특징으로 하는 세탁기.
제1항에 있어서,

상기 컨트롤러는 상기 회전 터브의 불균형이 해소될 까지 상기 제1속도모드와 제2속도모드를 번갈아 적용하는 것을 특징으로 하는 세탁기.
제1항에 있어서,

상기 모터의 속도를 감지하기 위한 속도 센서를 더 포함하고, 상기 컨트롤러는 상기 속도 센서를 통해 감지된 모터 속도를 이용하여 상기 세탁물의 무게를 감지하는 것을 특징으로 하는 세탁기.
제1항에 있어서,

상기 제2속도모드는 제1 및 제2구간으로 구분하며, 상기 제1구간에 적용하는 모터 속도의 기울기와 상기 제2구간에 적용하는 모터 속도의 기울기는 세탁물의 무게에 따라 동일하거나 다른 것을 특징으로 하는 세탁기.
제2항에 있어서,

상기 컨트롤러는 상기 세탁물의 무게가 클수록 상기 모터 속도의 기울기를 크게 설정하는 것을 특징으로 하는 세탁기.
회전 터브를 회전시켜 세탁물을 탈수하기 위한 세탁기의 제어방법에 있어서,

세탁 행정과 헹굼 행정을 마친 후 탈수 시작 전에 세탁물의 무게를 감지하고, 상기 감지된 세탁물의 무게에 따라 모터의 속도를 제어하여 상기 회전 터브의 불균형을 감지하고 상기 모터의 속도 제어는 상기 세탁물의 무게에 의존하여 설정하는 제1속도모드와 상기 세탁물의 무게 및 상기 제1속도모드의 설정 내용에 의존하여 설정하는 제2속도모드 중 어느 하나를 적용하며,

상기 제1속도모드에 따라 포감기를 수행하고, 상기 포감기를 수행한 상태에서 상기 회전 터브의 불균형을 감지하면 상기 제2속도모드에 따라 상기 포감기를 재수행한 후 상기 회전 터브의 불균형을 재감지하는 것을 특징으로 하는 세탁기의 제어방법.
삭제
제9항에 있어서,

상기 모터의 속도 제어는 상기 제1속도모드를 우선 적용하는 것을 특징으로 하는 세탁기의 제어방법.
제9항에 있어서,

상기 모터의 속도 제어는 상기 제1속도모드와 상기 제2속도모드를 번갈아 적용하는 것을 특징으로 하는 세탁기의 제어방법.
제9항에 있어서,

상기 제2속도모드는 제1 및 제2구간으로 구분하며, 상기 제1구간에 적용하는 모터 속도의 기울기와 상기 제2구간에 적용하는 모터 속도의 기울기는 세탁물의 무게에 따라 동일하거나 다른 것을 특징으로 하는 세탁기의 제어방법.