KR20040059223A - 세탁기의 탈수 부하 검출방법 및 그에 따른 세탁기 운전제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 세탁기에 있어서 일정구간에서의 가속시간 또는 감속시간 측정을 통해 탈수 부하를 정밀하게 검출하여, 부하량이 설정된 부하량 이내일 경우에는 설정된 RPM으로 구동하고, 과부하시에는 곧 바로 탈수조를 정지시켜 시스템의 안정성 및 신뢰성을 확보할 수 있도록 한 것이다.

이를 위해, 본 발명은 세탁조에 세탁물 투입 및 급수후 일정 시간에 걸쳐 세탁 ·헹굼· 배수· 탈수를 순차적으로 진행하게 되는 세탁기에 있어서; 탈수 진행시 모터 토크를 일정하게 하여 가속하고, 가속시작점부터 탈수조의 회전속도가 정속에 도달할 때까지의 가속시간을 측정하여 이를 통해 부하량을 검출하는 탈수 부하 검출방법 및, 상기 방법에 의해 검출된 부하량이 설정된 범위 이내일 경우에는 부하량에 따라 설정된 최고 탈수 RPM으로 탈수를 진행하고, 검출된 부하량이 설정된 범위보다 큰 과부하로 판정된 경우에는 탈수를 중지함을 특징으로 하는 세탁기의 운전 제어방법이 제공된다.

Description

세탁기의 탈수 부하 검출방법 및 그에 따른 세탁기 운전 제어방법{method for detecting load in dehydration mode and method for controlling operation of washing machine by using the same}

본 발명은 세탁기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 탈수시 일정 구간에서의 가속시간 측정 및 감속시간 측정을 통해 정확한 부하량을 검출하도록 함과 더불어 이를 통해 탈수 과정을 효과적으로 제어함으로써 시스템의 안정성 및 신뢰성을 확보할 수 있도록 한 것이다.

일반적으로, 세탁기는 세제의 유화 작용 및 세탁날개의 회전에 따른 수류의마찰작용 및 펄세이터가 세탁물에 가하는 충격작용 등을 이용하여 의복, 침구 등에 부착된 각종 오염물질을 제거하는 제품으로서, 센서에 의해 세탁물의 양과 종류를 감지하여 세탁방법을 자동으로 설정하고 또한 세탁수의 수위를 세탁물의 양과 종류에 따라 적절한 수위까지 급수한 후 마이콤의 제어를 받아 세탁을 수행하게된다.

한편, 기존의 세탁기의 구동방식은 구동 모터의 회전동력을 동력전달용 벨트 및 풀리등을 개재하여 세탁축으로 전달하여 펄세이터를 회전시키거나 탈수축으로 전달하여 세탁조 겸용 탈수조를 회전시키는 방식과, BLDC 모터의 속도제어에 의해 세탁조 겸용 탈수조를 세탁 및 탈수시 각기 다른 속도로 회전시키는 방식이 있다.

이와 더불어, BLDC 모터를 이용하면서도 동력전달 경로를 달리 제어하여 세탁시에는 펄세이터만을 저속회전시켜 세탁을 행하고, 탈수시에는 펄세이터 및 탈수조를 동시에 고속 회전시켜 탈수를 행하는 방식도 있다.

또한, 세탁시 일정한 방향으로 세탁조 또는 세탁날개를 고속회전시키면서 펌핑된 수류를 세탁조 내로 분사하여 투과세탁을 수행하는 방식도 적용된다.

도 1은 기존 세탁기의 일예를 나타낸 종단면도로서, BLDC 모터의 속도제어에 의해 세탁 및 탈수를 행하는 세탁기의 구조예를 나타낸 것이다.

그 구성을 간략히 살펴보면, 아웃케이스(1) 내부로 현가장치(7)에 의해 지지되는 외조(2)가 설치되며, 상기 외조(2) 내에는 세탁조 겸용 탈수조(3)(이하, "세탁조" 또는 "탈수조"중 어느 하나로 선택적으로 칭한다)가 회전 가능하게 설치된다.

그리고, 세탁조(3) 내부의 바닥 중심부에는 펄세이터(4)가 설치되며, 상기외조(2)의 하부 일측에는 상기 세탁조(3)로 구동력을 전달하기 위한 모터(5)가 장착된다.

또한, 상기 외조(2) 하부 타측에는 배수호스(11)가 연결되고, 상기 배수호스(11)의 관로 상에는 배수밸브(6)가 구비된다.

한편, 아웃케이스(1) 상부의 톱커버(12)에는 도어(8)가 구비되고, 상기 톱커버(12)의 소정 위치에는 수위센서(9)가 구비되며, 상기 톱커버(12)의 컨트롤 패널 내측에는 컨트롤러(300)가 구비된다.

그리고, 상기 수위센서(9)와 외조(2) 사이에는 외조의 수위에 따른 공기압을 상기 수위센서(9)에 전달하는 압력 전달용 튜브(10)가 연결된다.

이때, 상기 수위센서(9)로서는 통상 기계적인 구조로 된 수위센서와 반도체를 이용한 수위센서가 적용된다.

한편, 상기 세탁조(3) 상단부 내측에는 내부에 염수가 주입되어 유체유동에 의해 세탁조의 언밸런스를 저감시키는 유체 밸런서(20)가 구비된다.

이와 같이 구성된 종래의 세탁기는 세탁물 및 세제가 세탁조(3) 내에 투입되어 제반 준비가 완료된 상태에서 세탁 시작 버튼을 선택하면 포량 감지후 마이콤의 제어 신호에 따라 급수가 이루어진 후 일정 시간에 걸쳐 세탁, 헹굼, 배수, 탈수를 자동적으로 수행하게 된다.

그러나, 기존의 세탁기에 있어서는 배수 완료후 탈수 진행시 부하를 정확하게 검출하지 못한 상태로 탈수가 진행되는 문제점이 있었다.

즉, 세탁 및 헹굼에 이어 배수를 마친 후, 탈수 진행시, 과부하가 걸릴 경우에는 탈수를 멈추어야 하나 부하량을 정확히 검출하지 못함으로써 과부하 상태로 탈수가 진행되어 탈수가 제대로 이루어지지 못할 뿐만 아니라, 시스템에 무리가 따르게 되는 등 많은 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명은 세탁기에 있어서 탈수 진입시 정속구간 전의 가속 및 감속 시간을 측정하여 정확한 부하량을 검출하는 한편, 검출된 부하량이 설정된 부하량 이내일 경우에는 설정된 RPM(Revolution Per Minute)으로 구동하고, 과부하시에는 곧 바로 탈수조를 정지시켜 시스템의 안정성 및 신뢰성을 확보할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

도 1은 기존 세탁기 구조예를 나타낸 종단면도

도 2는 본 발명의 탈수 부하 검출방법의 원리를 설명하기 위한 그래프

도 3은 본 발명에 의한 탈수진행 과정을 나타낸 그래프

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

2:외조 3:세탁조

5:모터

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 세탁조에 세탁물 투입 및 급수후 일정 시간에 걸쳐 세탁 ·헹굼· 배수· 탈수를 순차적으로 진행하게 되는 세탁기에 있어서; 탈수 진행시 모터 토크를 일정하게 하여 가속하고, 가속시작점부터 탈수조의 회전속도가 정속에 도달할 때까지의 가속시간을 측정하여 이를 통해 부하량을 검출함을 특징으로 하는 세탁기의 탈수 부하 검출방법이 제공된다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 형태에 따르면, 본 발명은 세탁조에 세탁물 투입 및 급수후 일정 시간에 걸쳐 세탁 ·헹굼· 배수· 탈수를 순차적으로 진행하게 되는 세탁기에 있어서; 탈수 진행시 정속구간의 일시점에서 감속을 시작하고, 감속시작 시점부터 소정 RPM으로 떨어질 때까지의 감속시간을 측정하여 이를 통해 부하량을 검출함을 특징으로 하는 세탁기의 탈수 부하 검출방법이제공된다.

상기 감속은 모터 오프에 의해 이루어짐을 특징으로 한다.

상기 감속은 모터를 발전제동함에 따라 이루어짐을 특징으로 한다.

상기 감속은 모터를 역상제동함에 따라 이루어짐을 특징으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 형태에 따르면, 세탁조에 세탁물 투입 및 급수후 일정 시간에 걸쳐 세탁 ·헹굼· 배수· 탈수를 순차적으로 진행하게 되는 세탁기의 운전 제어방법에 있어서; 탈수 진행시 모터 토크를 일정하게 하여 가속하고, 가속시작점부터 탈수조의 회전속도가 정속에 도달할 때까지의 가속시간을 측정하여 이를 통해 부하량을 검출하여, 검출된 부하량이 설정된 범위 이내일 경우에는 부하량에 따라 설정된 최고 탈수 RPM으로 탈수를 진행하고, 검출된 부하량이 설정된 범위보다 큰 과부하로 판정된 경우에는 탈수를 중지함을 특징으로 하는 세탁기의 운전 제어방법이 제공된다.

한편, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 형태에 따르면, 본 발명은 세탁조에 세탁물 투입 및 급수후 일정 시간에 걸쳐 세탁 ·헹굼· 배수· 탈수를 순차적으로 진행하게 되는 세탁기에 있어서; 탈수 진행시 정속구간의 일시점에서 감속을 시작하고, 감속시작 시점부터 소정 RPM으로 떨어질 때까지의 감속시간을 측정하여 이를 통해 부하량을 검출하여, 검출된 부하량이 설정된 범위 이내일 경우에는 부하량에 따라 설정된 최고 탈수 RPM으로 탈수를 진행하고, 검출된 부하량이 설정된 범위보다 큰 과부하로 판정된 경우에는 탈수를 중지함을 특징으로 하는 세탁기의 운전 제어방법이 제공된다.

이하, 본 발명의 일실시예를 첨부도면 도 3을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명의 탈수 부하 검출방법의 원리를 설명하기 위한 그래프로서, 포량, 즉 부하량이 크면 가속시간(ΔT1)이 길고, 부하량이 크면 감속시간(ΔT2)이 길어진다는 것을 알 수 있다.

한편, 도 3은 본 발명에 의한 탈수진행 과정을 나타낸 그래프로서, 탈수 시작부터 탈수 종료까지의 RPM 변화를 나타낸 것이다.

도면을 참조하면, 본 발명의 탈수 부하 검출방법중 하나는, 탈수 진행시 모터 토크를 일정하게 하여 가속하고, 가속시작점부터 탈수조의 회전속도가 정속에 도달할 때까지의 가속시간(ΔT1)을 측정하여 이를 통해 부하량을 검출하는 것이다.

한편, 상기 가속시간 측정에 따른 부하량 검출 방법을 통한 세탁기 운전 제어 과정은 다음과 같다.

먼저, 탈수 진행시 모터 토크를 일정하게 하여 가속하고, 가속시작점부터 탈수조의 회전속도가 정속에 도달할 때까지의 가속시간(ΔT1)을 측정한다.

이어, 측정된 가속시간(ΔT1)에 따른 부하량을 검출한다. 즉, 부하가 작을수록 모터에 걸리는 부하가 작고 각가속도가 크게 나타난다.

이에 따라, 검출된 부하량이 설정된 범위 이내일 경우에는 부하량에 따라 설정된 최고 탈수 RPM으로 탈수를 진행하고, 검출된 부하량이 설정된 범위보다 큰 과부하로 판정된 경우에는 탈수를 중지한다.

이하, 본 발명의 탈수 부하 검출방법중 다른 하나에 대해 설명한다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 탈수 부하 검출방법은, 탈수 진행시 정속구간의 일시점에서 감속을 시작하고, 감속시작 시점부터 소정 RPM으로 떨어질 때까지의 감속시간(ΔT2)을 측정하여 이를 통해 부하량을 검출하는 것이다.

한편, 상기 감속시간 측정에 따른 부하량 검출 방법을 통한 세탁기 운전 제어 과정은 다음과 같다.

먼저, 탈수 진행시 정속구간의 일시점에서 감속을 시작하고, 감속시작 시점부터 소정 RPM으로 떨어질 때까지의 감속시간(ΔT2)을 측정한다.

이어, 측정된 감속시간(ΔT2)에 따른 부하량을 검출한다. 즉, 감속시간(ΔT2)은 부하의 관성에 비례하며 관성은 부하량에 비례하므로 이를 이용하여 부하량을 판정할 수 있다.

이에 따라, 검출된 부하량이 설정된 범위 이내일 경우에는 부하량에 따라 설정된 최고 탈수 RPM으로 탈수를 진행하고, 검출된 부하량이 설정된 범위보다 큰 과부하로 판정된 경우에는 탈수를 중지한다.

한편, 상기에서 감속은 모터 오프에 의해 이루어질 수도 있고, 모터의 상(相) 3개를 폐회로가 형성되도록 쇼트시키는 발전제동에 의해 이루어질 수도 있으며, 모터를 반대방향으로 회전력을 발생시키는 역상제동에 의해 이루어질 수도 있다.

요컨대, 본 발명은 세탁기에 있어서 부하량이 크면 가속시간(ΔT1)이 길고, 부하량이 크면 감속시간(ΔT2)이 길어지는 점을 이용하여, 일정 구간에서의 가속시간(ΔT1) 측정 및 감속시간(ΔT2) 측정을 통해 정확한 부하량을 검출하여, 검출된부하량이 설정된 부하량 이내일 경우에는 설정된 RPM으로 구동하고, 과부하시에는 곧 바로 탈수조를 정지시켜 시스템의 안정성 및 신뢰성을 확보할 수 있게 된다.

즉, 본 발명은 탈수 진행시 부하량을 정확히 검출하여 탈수의 진행여부 및 시간을 결정할 수 있을 뿐만 아니라, 과부하시 시스템의 불안정으로 인해 발생하는 스트라이킹 현상을 효과적으로 방지하여, 세탁기의 시스템 안정성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있게 된다.

이상에서와 같이, 본 발명은 세탁기에 있어서 탈수시의 부하를 정밀하게 검출하여, 검출된 부하량이 설정된 부하량 이내일 경우에는 설정된 RPM으로 구동하고, 과부하시에는 곧 바로 탈수조를 정지시켜 시스템의 안정성 및 신뢰성을 확보할 수 있게 된다.

Claims (7)

1. 세탁조에 세탁물 투입 및 급수후 일정 시간에 걸쳐 세탁 ·헹굼· 배수· 탈수를 순차적으로 진행하게 되는 세탁기에 있어서;

   탈수 진행시 모터 토크를 일정하게 하여 가속하고, 가속시작점부터 탈수조의 회전속도가 정속에 도달할 때까지의 가속시간을 측정하여 이를 통해 부하량을 검출함을 특징으로 하는 세탁기의 탈수 부하 검출방법.
2. 세탁조에 세탁물 투입 및 급수후 일정 시간에 걸쳐 세탁 ·헹굼· 배수· 탈수를 순차적으로 진행하게 되는 세탁기에 있어서;

   탈수 진행시 정속구간의 일시점에서 감속을 시작하고, 감속시작 시점부터 소정 RPM으로 떨어질 때까지의 감속시간을 측정하여 이를 통해 부하량을 검출함을 특징으로 하는 세탁기의 탈수 부하 검출방법.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 감속은 모터 오프에 의해 이루어짐을 특징으로 하는 세탁기의 탈수 부하 검출방법.
4. 제 2 항에 있어서,

   상기 감속은 모터를 발전제동함에 따라 이루어짐을 특징으로 하는 세탁기의탈수 부하 검출방법.
5. 제 2 항에 있어서,

   상기 감속은 모터를 역상제동함에 따라 이루어짐을 특징으로 하는 세탁기의 탈수 부하 검출방법.
6. 세탁조에 세탁물 투입 및 급수후 일정 시간에 걸쳐 세탁 ·헹굼· 배수· 탈수를 순차적으로 진행하게 되는 세탁기의 운전 제어방법에 있어서;

   탈수 진행시 모터 토크를 일정하게 하여 가속하고, 가속시작점부터 탈수조의 회전속도가 정속에 도달할 때까지의 가속시간을 측정하여 이를 통해 부하량을 검출하여,

   검출된 부하량이 설정된 범위 이내일 경우에는 부하량에 따라 설정된 최고 탈수 RPM으로 탈수를 진행하고, 검출된 부하량이 설정된 범위보다 큰 과부하로 판정된 경우에는 탈수를 중지함을 특징으로 하는 세탁기의 운전 제어방법이 제공된다.
7. 세탁조에 세탁물 투입 및 급수후 일정 시간에 걸쳐 세탁 ·헹굼· 배수· 탈수를 순차적으로 진행하게 되는 세탁기에 있어서;

   탈수 진행시 정속구간의 일시점에서 감속을 시작하고, 감속시작 시점부터 소정 RPM으로 떨어질 때까지의 감속시간을 측정하여 이를 통해 부하량을 검출하여,

   검출된 부하량이 설정된 범위 이내일 경우에는 부하량에 따라 설정된 최고 탈수 RPM으로 탈수를 진행하고, 검출된 부하량이 설정된 범위보다 큰 과부하로 판정된 경우에는 탈수를 중지함을 특징으로 하는 세탁기의 운전 제어방법.