KR20020005869A - 세탁기의 수위감지 방법 - Google Patents

Abstract

수위감지 장치에 의한 주파수 검출과 세탁모터의 속도 변화를 이용해 부품손상 또는 안전사고를 방지할 수 있도록 한 세탁기의 수위감지 방법에 관한 것으로, 메모리와 수위센서를 구비한 세탁기에 있어서 포량에 상응하는 적정 수위를 결정하여 급수하는 단계와, 상기 급수에 따라 변동되는 상기 수위센서의 수위 주파수를 상기 메모리에 저장 및 갱신시키는 단계와, 소정 시간후 상기 메모리에 저장된 수위 주파수와 공수위 주파수를 비교하여 수위 이상여부를 감지하는 제 1 감지 단계와, 상기 제 1 감지단계 수행결과 수위 이상으로 판단되면 상기 소정시간동안 상기 메모리에 저장된 수위 주파수의 변화량을 기준 값과 비교하여 수위 이상여부를 재 감지하는 제 2 감지단계와, 상기 제 2 감지단계 수행결과 수위 이상으로 판단되면 세탁모터의 속도변화에 따라 수위감지 오류를 검출하는 단계를 포함하여 이루어지므로 세탁기 마이컴의 수위 감지 오류를 방지하여 세탁기 전장물의 절연 파괴등의 안전사고를 확실하게 방지할 수 있으므로 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

세탁기의 수위감지 방법{Method for sensing water level of washing machine}

본 발명은 세탁기에 관한 것으로서, 특히 세탁기의 수위 감지 방법에 관한 것이다.

일반적으로 세탁기는 기설정된 알고리즘에 따라 세탁, 헹굼, 탈수행정을 수행하여 세탁포를 세탁하는 장치로서, 세탁수를 강제적으로 유동시킴에 따라 발생되는 포와 수류의 마찰력, 세제의 유화작용등의 복합 과정에 의해 포의 때를 분리하는 장치이다.

이와 같은 세탁기는 급수 및 배수를 자동으로 실행시키며, 급수 및 배수를자동으로 실행시키기 위한 수위감지 장치가 내장되어있다.

상기와 같은 세탁기의 수위감지 장치를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

수위 감지장치는 아웃터브의 내측에 형성된 에어챔버(1), 에어챔버내의 공기압 변화를 외부로 전달하는 튜브(2), 외부로 전달되는 공기압의 변화를 입력받아 펄스신호를 출력하는 수압센서(3), 출력되는 펄스신호를 입력받아 수위를 감지하는 마이컴으로 구성되어있다.

이와 같이 구성된 수위감지 장치의 수위감지 동작을 살펴보면 다음과 같다.

세탁조내에 세탁포가 투입되면 세탁날개에 작용하는 부하량을 마이컴이 감지하여 세탁에 필요한 적정수위를 결정하게 된다.

이후, 세탁조내로 물이 공급됨에 따라 발생되는 수압에 의해 상기 아웃터브의 에어챔버에 물이 차오르면서 밀폐된 수압이 상승하게 되고, 이 상승된 압력은 튜브(2)를 통해 수압센서로 전달되어지므로 수압센서 내부의 다이아프램(4)이 수압에 의해 부풀어올라 다이아프램 상부에 위치한 코아(5)가 위로 상승하게 되고, 그에 따라 코일(4)에 대한 내부 코어(5)의 위치가 가변되어 발생주파수가 감소하게 된다.

상기 마이컴은 상기 수압센서에서 검출된 주파수가 마이컴이 기설정된 적정수위에 해당하는 주파수에 도달하였는지를 판단하여 만수위가 되었음을 인식하게 되면 급수동작을 중지하고 다음 단계인 세탁행정을 진행하게 된다.

이와 반대로 세탁조에 급수되어있던 물들이 배수 호스를 통해 배수가 되면세탁조 아웃터브의 물이 감소함에 따라서 점진적으로 감소되는 에어챔버내의 수압량만큼 수압센서로 전달되고, 수압센서 내부에 부풀어 올라있던 다이아프램(4)이 수압 감소량만큼 내려가면서 이와 함께 코어를 밀어 올리고 있던 힘이 소멸되고, 코어(5)의 상부에 있던 스프링(7)의 복귀력에 의해 코어(5)가 하강하게 됨으로써 코일(6)에 대한 코어(5)의 위치가 가변되어 주파수는 상승하게 된다.

결국, 상기 수위감지 장치는 도 2에 도시된 것과 같이 수위에 반비례하는 주파수 출력 특성을 나타내는 것을 볼 수 있다.

종래의 기술에 따른 세탁기의 수위는 수압센서가 에어챔버에 연결된 튜브로부터 전달되는 수압을 감지함으로서 알 수 있었다. 그러나 수압센서가 정상이더라도 튜브가 빠지거나 수압이 대기 중으로 누압되면 세탁기를 제어하는 마이컴이 이를 인식하지 못하여, 물이 설정수위까지 공급이 되었음에도 이를 인식하지 못하여 계속 급수를 하게되고, 결국 세탁조 밖으로 물이 넘쳐 세탁기 전장물의 절연이 파괴되어, 감전등의 안전사고를 초래하는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한것으로서, 수위감지 장치에 의한 주파수 검출과 세탁모터의 속도 변화를 이용해 부품손상 또는 안전사고를 방지할 수 있도록 한 세탁기의 수위감지 방법을 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 일반적인 세탁기의 수위감지 장치 단면도

도 2는 일반적인 세탁기 수위센서의 주파수와 수위와의 관계를 나타낸 도면

도 3은 본 발명에 따른 수위감지 방법을 나타낸 순서도

도 4는 도 3의 수위 감지 오류 검출 방법을 나타낸 순서도

도 5는 세탁수의 존재 유/무에 따른 세탁조 rpm 변화를 나타낸 도면

본 발명에 따른 세탁기의 수위 감지 방법은 메모리와 수위센서를 구비한 세탁기에 있어서, 포량에 상응하는 적정 수위를 결정하여 급수하는 단계와, 상기 급수에 따라 변동되는 상기 수위센서의 수위 주파수를 상기 메모리에 저장 및 갱신시키는 단계와, 소정 시간후 상기 메모리에 저장된 수위 주파수와 공수위 주파수를 비교하여 수위 이상여부를 감지하는 제 1 감지 단계와, 상기 제 1 감지단계 수행결과 수위 이상으로 판단되면 상기 소정시간동안 상기 메모리에 저장된 수위 주파수의 변화량을 기준값과 비교하여 수위 이상여부를 재 감지하는 제 2 감지단계와, 상기 제 2 감지단계 수행결과 수위 이상으로 판단되면 세탁모터의 속도 변화에 따라 수위 감지 오류를 검출하는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 수위감지 방법의 바람직한 일실시예를 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명에 따른 수위감지 방법을 나타낸 순서도이고, 도 4는 도3의 수위감지 오류 검출 방법을 나타낸 순서도이며, 도 5는 세탁수의 존재 유/무에 따른 세탁조 rpm 변화를 나타낸 도면이다.

본 발명에 따른 세탁기의 수위감지 방법은 도 3에 도시된바와 같이, 세탁포를 세탁조내에 투입하고 동작키를 누르면(S1), 현재의 수위 주파수를 마이컴이 읽어들여 제 1 메모리에 저장하며(S2), 세탁포의 양을 감지하고 포량에 상응하는 적정 수위를 결정한다(S3).

이어서 적정 수위가 결정되면 해당 수위에 도달하도록 급수를 시작한다(S4).

그리고 급수가 진행됨에 따라 변동하는 수압센서의 수위 주파수값으로 제 2 메모리를 갱신시킨다(S5).

이어서 상기 제 2 메모리의 수위 주파수가 상기 결정된 적정 수위의 해당 주파수와 일치하는지를 판단한다(S6).

그리고 상기 판단결과(S6), 제 2 메모리의 수위 주파수가 해당 주파수와 일치하면 해당 수위에 도달한 것으로 인식하여 세탁행정으로 진행하고(S7), 주파수와 일치하지 않으면 아직 수위에 도달하지 않은 상태로 인식하고 현재 급수 진행시간이 소정시간이 경과했는지를 판단한다(S8).

이때, 상기 소정 시간은 정상적인 급수시 소정 레벨만큼 급수가 이루어질 것으로 예상되는 시간으로 세탁행정에 영향을 끼치지 않는 범위내에서 설계자 임의로 설정 가능하다.

이어서 상기 판단결과(S8), 소정 시간이 경과하지 않았으면 급수를 계속 진행하고(S13), 그때의 수위 주파수를 제 2 메모리에 재 저장한 다음 상기 단계들(S5∼S8)을 재 수행한다.

한편, 상기 판단결과(S8), 소정 시간이 경과했으면 1차적으로 수위 이상을 감지하기 위한 단계로서, 현재 수위 주파수가 공수위 주파수인지 여부를 판단한다(S9).

그리고 상기 판단결과(S9), 현재 수위 주파수가 공수위 주파수 이하이면 즉 어느 정도 세탁수가 급수된 상태이면 계속 급수를 진행하고(S13), 그때의 수위 주파수를 제 2 메모리에 재 저장한 다음 상기 단계들(S5∼S9)을 재 수행한다.

한편, 상기 판단결과(S9), 현재 제 2 메모리에 기록된 수위 주파수가 공수위 주파수 이상이면 즉, 세탁수가 전혀 급수되지 않은 것으로 판단되었으면 2차적으로수위 이상을 감지하는 단계로서, 제 1 메모리에 저장된 수위 주파수와 제 2 메모리 에 저장된 수위 주파수와의 차가 소정 주파수값 이상인지를 판단한다(S10).

이때 상기 소정 주파수는 상기 소정 시간동안 급수에 의해 변동되는 주파수 변화량을 나타낸다.

이어서 상기 판단결과(S10), 수위 주파수가 소정 주파수값 이하로 변하였다면 계속 급수를 진행하고(S13), 그때의 수위 주파수를 제 2 메모리에 재 저장한 다음 상기 단계들(S5∼S10)을 재 수행한다.

그리고 상기 판단결과(S10), 수위 주파수가 소정 주파수 이상 변하였다면 수위 감지 오류의 가능성이 있는 것으로 판단하여 수위 감지 오류를 검출하기 위한 단계를 수행한다(S11).

이때, 수위 감지 오류를 검출하기 위한 단계(S11)는 모터 구동시와 오프시의 속도변화를 이용하여 수위 이상을 감지하기 위한 단계로서, 도 4를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 4에 도시된 것처럼 세탁조를 제 1 설정시간동안 회전시키고(S21), 그때의 rpm을 제 3 메모리에 저장한다(S22).

이어서 모터를 '오프'시키고(S23), 제 2 설정시간 후 모터의 속도를 재 측정하여 제 4 메모리에 저장한다(S24).

그리고 상기 제 3 메모리에 저장된 rpm과 제 4 메모리 영역에 저장된 rpm의 차가 기준 rpm 이상인지를 판단한다(S25).

이어서 상기 판단결과(S25), rpm 변화량이 기준 rpm 이상이면 세탁수가 존재한다고 인식하고(S26), rpm 변화량이 기준 rpm 이하이면 세탁수가 존재하지 않는다고 인식한다(S27).

즉, 상기 수위 감지 오류를 검출하기 위한 단계는 모터 오프시 관성회전으로 인하여 세탁조내에 물이 없으면 모터의 속도가 완만히 감소하고, 세탁조내에 물이 존재하면 세탁조와 세탁수사이의 마찰로 인해 모터의 속도가 급격히 감소함을 이용한 것이다.

따라서, 상기 수위 감지 오류를 검출하는 단계(S11) 수행결과, 세탁수가 존재하지 않는 것으로 확인되었으면 계속 급수를 진행하고(S13), 이때 수위 주파수를 제 2 메모리에 재 저장한 다음, 상기 단계들(S5∼S12)을 재 수행한다.

그리고 상기 수위 감지 오류를 검출하는 단계(S11) 수행결과, 세탁수가 존재하는 것으로 확인되었으면, 실제로는 세탁조에 해당수위이상 급수되었음에도 불구하고 수압센서가 오감지 하였으므로 에어챔버와 수압센서를 연결하는 튜브에 이상이 생겼다고 판정하여 에러 메시지를 화면상에 표시하고(S14), 제품의 동작을 정지시킨다(S15).

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 세탁기의 수위 감지 방법은 공수위 주파수에 의한 판단 방법, 소정 시간동안 수위 주파수의 변화에 의한 판단 방법, 설정시간내의 모터 속도 변화에 의한 판단 방법을 통한 순차적인 확인 및 재확인으로 세탁기 마이컴의 수위 감지 오류를 방지하여 세탁기 전장물의 절연 파괴등의 안전사고를 확실하게 방지할 수 있으므로 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (5)

1. 메모리와 수위센서를 구비한 세탁기에 있어서,

   포량에 상응하는 적정 수위를 결정하여 급수하는 단계;

   상기 급수에 따라 변동되는 상기 수위센서의 수위 주파수를 상기 메모리에 저장 및 갱신시키는 단계;

   소정 시간 후 상기 메모리에 저장된 수위 주파수와 공수위 주파수를 비교하여 수위 이상여부를 감지하는 제 1 감지 단계;

   상기 제 1 감지단계 수행결과 수위 이상으로 판단되면 상기 소정시간동안 상기 메모리에 저장된 수위 주파수의 변화량을 기준값과 비교하여 수위 이상여부를 재 감지하는 제 2 감지단계;그리고

   그리고 상기 제 2 감지단계 수행결과 수위 이상으로 판단되면 세탁모터의 속도변화에 따라 수위 감지오류를 검출하는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 세탁기의 수위 감지 방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 제 1 감지단계에서 상기 메모리에 저장된 수위 주파수가 공수위 주파수 이상이면 수위 이상으로 판단함을 특징으로 하는 세탁기의 수위 감지 방법.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 제 2감지단계에서 상기 소정시간동안 메모리에 저장된 주파수의 변화량이 기준값 이상이면 수위 이상으로 판단함을 특징으로 하는 세탁기의 수위 감지 방법.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 세탁모터의 속도 변화를 이용하여 수위 감지 오류를 검출하는 단계는,

   세탁모터를 '온'시켜 제 1 설정시간동안 구동시킨 후 해당 rpm을 측정하여 저장하는 단계와,

   상기 제 1 설정시간 후 세탁 모터를 '오프'시키고 제 2 설정시간 후 rpm을 측정하여 저장하는 단계와,

   상기 제 1 설정시간 후 측정한 rpm과 상기 제 2 설정시간 후 측정한 rpm의 차와 기준 rpm의 비교결과에 따라 수위 감지 오류를 검출하는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 세탁기의 수위감지 방법.
5. 제 4항에 있어서,

   상기 제 1 메모리 영역에 저장된 rpm과 제 2 메모리 영역에 저장된 rpm의 차가 기준 rpm 이상이면 세탁수가 존재하는 것으로 판단함을 특징으로 하는 세탁기의 수위감지 방법.