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KR960014249B1 - 세탁기의 포량 감지방법 - Google Patents

세탁기의 포량 감지방법 Download PDF

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Abstract

내용 없음.

Description

세탁기의 포량 감지방법
제1도는 일반적인 세탁기 구성도.
제2도는 종래의 세탁기 포량 감지장치 회로도.
제3도는 종래의 포량에 따른 접압파형도.
제4도는 본 발명의 세탁기 구성도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1,2 : 밸브 3 : 급수구
4 : 배누밸브 5 : 클러치
6 : 모터 7 : 클러치풀리
8 : 벨트 9 : 모터풀리
10 : 회전자 11 : 세탁조
12 : 외조 13 : 케이스
14 : 수위센서 15 : 광센서
16 : 탈수축 17 : 세탁축
18 : 수량측정장치
본 발명은 세탁기에 관한 것으로 특히 세탁기의 포량을 정확하게 감지하여 세정도를 향상시키기 위한 세탁기의 포량 감지방법에 관한 것이다.
종래의 세탁기 포량 감지방법 및 장치를 첨부도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
제1도는 일반적인 세탁기 구성도로써, 온수밸브(1)와 냉수밸브(2)가 각각 별도로 설치되어 세탁조에 물을 급수하기 위한 급수구(3)가 케이스(13)상측에 설치되고, 케이스(13)내에 외조(12)가 설치되며, 외조(12)내부에 세탁겸용 탈수조(11)가 회전가능하게 설치되고, 상기 세탁겸용 탈수조(11)내의 하부에는 회전자(펄 쉐이터)(10)가 설치되며, 상기 탈수조(11) 및 회전자(10)에는 상기 외조(12)의 저면에 설치된 클러치(5)의 탈수축(16) 및 세탁축(17)이 관통하여 각각 체결되고, 상기 외조(12)의 저면 일측에 설치된 모터(6)와 클러치(5)에는 각각 모터풀리(9) 및 클러치풀리(7)가 설치되어 V-벨트(8)가 감겨서 진동되도록 구성되며, 탈수조(11) 하측외조(12)에 탈수조(11)의 회전 관성력을 센싱하기 위한 광센서(15)가 설치되고, 탈수조(11)의 수위를 센싱하기 위한 수위센서(14)가 외조(12)에 설치되었다.
이와 같이 구성된 세탁기에 있어서 종래의 포량 감지장치는 제2도와 같다.
즉, 세탁시에 모터를 회전시켜 회전자(10)를 교반시키다가 전원을 끊어주면 회전자(10)는 그대로 정지하지 않고 세탁조(11)내의 물과 세탁물의 회전 관성 때문에 계속 회전을 한다. 이때 회전 관성력의 크기가 세탁물의 양과 물의 양에 관계되기 때문에 물의 양을 일정하게 유지시키고 회전 관성력을 측정하여 세탁물의 양을 측정하는 모터의 유도기전력을 이용한 방법으로써, 구동 모터(6)를 제어하고 모터(6)의 관성력에 의한 신호를 센싱하기 위한 마이콤(18)에서 세탁시에 트라이액(T1)이 온 되도록 모터좌회전 포트에 로우신호를 0.6초간 출력하면 상용전원(Ac100∼200V)이 모터(6)에 공급되므로 모터(6)는 왼쪽 방향으로 0.6초간 회전하게 된다 : 모터(6)을 0.6초간 온하고 마이콤(18)에서 하이신호를 출력하여 모터가 정지하도록 한다.
그러나, 상술한 바와 같이 이때에 회전 관성력에 의해 모터(6)가 계속 회전하는데 이 회전 관성력에 의해 콘덴서(C1)의 양단에 전압이 발생한다. 이 전압을 포토커플러(PC1)를 통해 마이콤(18)이 읽어들여 포량을 감지한다.
즉, 제3도는 포량에 따른 전압파형도로써, 제3도에서 알수 있듯이 포량에 따라 펄스의 갯수도 변하고 펄스가 나타나는 시간 간격도 변하는데 포량이 많을수록 펄스갯수는 작아지고 펄스 사이의 간격은 늘어나게 된다.
이러한 상관관계에 따라 포량을 센싱하여 측정해 낼 수 있다.
이때 포량을 정확하게 측정하기 위하여 좌회전 4회 우회전 4회씩을 3회 반복하여 총 24회의 측정을 하여 펄스갯수를 얻고 그 결과에서 포량을 판단한다.
그러나 이와 같은 종래의 모터 유도기전력을 이용한 포량 감지방법에 있어서는 모터풀리(9)와 클러치풀리(7)사이에서 동력을 전달해 주는 벨트(8)의 장력에 따라 상당한 편차를 발생시키고, 벨트(8)의 장력은 계절에 따라 변화가 있고, 사용장소 및 세탁기를 사용함에 따라 변화하기 때문에 포량 감지가 정확하게 되지 않아 세탁기의 세탁성능 및 헹굼, 탈수성능이 떨어지게 되는 문제점이 있다.
본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로써, 부력의 원리를 이용하여 포량을 감지하므로써, 주위환경에 관계없이 정확하게 포량을 센싱하도록 하는데 그 목적이 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
제4도는 본 발명의 세탁기 구성도로써, 일반적인 세탁기 구조에서 급수구(3)측에 급수되는 수량을 측정하는 수량측정장치(18)와, 세탁조(11)내의 수위를 감지할 수 있는 수위센서(14)를 설치하여 마이콤(18)에 연결되도록 한다.
이와 같이 구성된 본 발명의 포량 감지방법을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 본 발명의 포량 감지방법은 부력의 원리를 이용한 것으로 물이 반쯤 채워진 물통에 나무토막 1kg짜리를 집어 넣으나, 물 1kg을 집어 넣으나 수위변화는 동일함을 이용하여, 세탁물이 들어있는 통속에 물을 넣는다면 물의 높이는 물의 량과 세탁물의 량이 동시에 작용하여 나타나는 것(현상)을 이용한 것이다.
일반적으로 세탁기의 세탁조 평행방향 단면적은 약 2000㎠ 정도이다. 그러므로 물을 20kg 급수하면 수위는 10㎝가 된다. 그러나 만약 이 세탁기에 세탁물이 6kg이 들어있고, 세탁물이 물위에 떠 있다고 하면 수위는 13㎝가 되게 된다. 왜냐하면 부력에 의해 세탁물도 같은 질량의 물과 같이 동작하기 때문이다. 즉, 20kg의 물이 들어 있는 곳에 6kg의 세탁물을 집어 넣는 것은 같은 질량의 물을 넣는 것과 같은 역할을 하기 때문에 26kg의 물이 들어 있는 것과 같은 높이까지 물이 올라오게 된다. 세탁물은 비중이 물보다 작기 때문에 물이 충분히 있다면 물위에 떠오르게 된다. 이러한 원리에 의해 세탁기에 정해진 수량을 공급하고 이에서 수위를 측정하여, 물의 량에 의해 계산된 수위보다 높아진 수위에 해당하는 질량이 세탁물의 량이라는 것은 자명해진다.
만약 세탁물이 물을 머금거나, 혹은 극단적인 경우 세탁물위에 물이 고인다고 하여도 질량을 측정하는데 변화는 없다. 역시 수위는 물의 질량과, 세탁물의 질량의 합에 해당하는 만큼의 수위에 정확히 위치한다.
즉,
따라서 본 발명의 포량 감지방법은 세탁이 시작되면 급수밸브(1,2)를 열어 물을 받기 시작하면서부터 급수되는 물의 양을 수량측정장치(18)를 이용하여 읽어 들인다. 그리고, 수위센서(14)를 이용하여 수위를 계속 읽어들이며, 세탁물이 물에 완전히 뜨는 시점을 찾는다. 즉, 수위를 계속 읽어 들이며 세탁물이 들어있지 않을 때의 단위 수량당 수위증가치와 현재의 단위 수량당 수위증가치가 같아지는 시점을 찾아내는데 이 시점이 세탁물이 물에 완전히 뜨게 되는 시점이다.
세탁물이 물에 뜨지 않으면 투입된 물의 양보다 수위의 증가가 많다. 왜냐하면, 세탁물의 무게가 수위증가에 계속 영향을 미치기 때문이며 세탁물이 물에 완전히 뜨게 되면 수위는 투입된 수량에 의해서만 증가된다.
그후 세탁물의 량을 계산한다. 세탁물의 량 계산방법은 측정된 투입 수량에 해당하는 세탁물이 없을 경우의 수위를 계산하고 이 수위와 실제 측정된 수위와의 차이에 해당하는 물의 질량이 세탁물의 질량이다. 즉 세탁기의 단면적이 2000㎠인 경우, 수위차이가 3㎝라고 하면 세탁물의 량은 6000㎠의 질량에 해당하는 6kg이다. 이렇게 측정된 세탁물의 량에 적절한 급수를 하고 세탁을 행한다. (이후의 행정은 기존 세탁기와 동일함)
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 세탁기 포량 감지방법에 있어서는 계절 및 세탁기 주위환경에 관계없이 정확하게 포량을 감지할 수 있으므로 적절한 수위, 세탁시간, 헹굼횟수등을 결정할 수 있어 정밀한 제어가 가능하여 부정확한 포량 감지에 따른 과소·과대급수 등을 막아 세탁물 손상을 방지하고 세척도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 세탁물이 없는 상태에서 단위수량당의 수위값과 수위증가치를 학습시키는 제1단계와, 세탁물이 들어있는 상태에서 급수되는 물의 양과 수위를 읽어내는 제2단계와, 제1단계의 수위증가치와 제2단계의 수위증가치를 비교하여 세탁물이 물위에 완전히 뜨는 시점을 체크하여 그때의 수위와 학습된 수위를 비교하여 세탁물량에 계산하는 제3단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 세탁기의 포량 감지방법.
  2. 제1항에 있어서, 세탁물이 물위에 완전히 뜨는 시점은 학습된 수위증가치와 세탁물이 들어있는 상태에서의 수위증가치를 비교하여 수위증가치가 같을 때를 완전히 뜨는 시점으로 함을 특징으로 하는 세탁기의 포량 감지방법.
  3. 제1항에 있어서, 세탁물량의 계산은 세탁물이 완전히 뜨는 상태의 수위와, 학습된 단위수량당 수위값의 차를 구하고 단위면적(㎠)과 곱하여 량과 질량을 계산함을 특징으로 하는 세탁기의 포량 감지방법.
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