JP2004041683A

JP2004041683A - 洗濯機及びその制御方法

Info

Publication number: JP2004041683A
Application number: JP2003006381A
Authority: JP
Inventors: Hyung-Kyoon Kim; 金　▲ヒュン▼均; Shoen Hyo; 表　尚淵
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2002-07-09
Filing date: 2003-01-14
Publication date: 2004-02-12
Anticipated expiration: 2023-01-14
Also published as: KR20040006151A; US7047583B2; US20040006831A1; KR100473319B1; JP3817522B2

Abstract

【課題】洗濯物の量を正確に感知することができる、ウォーブリング装置を備える垂直軸洗濯機及びその制御方法を提供する。
【解決手段】洗濯機の外観をなすハウジング１と、洗濯物を収容するための脱水槽３と、前記脱水槽の底部の内側面に装着され、洗濯物をウォーブリングさせて洗濯を行う洗濯板６０と、前記脱水槽及び前記洗濯板を駆動させる駆動モータ５と、前記脱水槽及び前記洗濯板を駆動させるために前記駆動モータに流れる電流の量によって洗濯物の重量を検出する重量検出部１５２と、前記検出された洗濯物の重量に応じて前記洗濯機の諸般洗濯行程を制御する制御部１００とを含む。
【選択図】　図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は洗濯機及びその制御方法に係り、より詳しくは脱水槽の内側底部に設置された洗濯板をウォーブリングさせて洗濯物を洗濯するための洗濯機及びその制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、洗濯機は、洗濯物と洗濯水の収容された円筒状の回転槽を回転させることで洗濯物を洗濯する装置である。洗濯機は、大別してドラム洗濯機と垂直軸洗濯機に区分することができる。ドラム洗濯機は、回転槽を水平に配置し、この回転槽を水平軸に対して正逆方向に回転させ、洗濯物を回転槽の内周面に沿って上方に引き上げてから重力により落下させるときの衝撃力を用いて洗濯を行う。垂直軸洗濯機は、内部にパルセーターを備えた脱水槽を垂直に配置し、この脱水槽が垂直軸に対して正逆方向に回転するとき、パルセーターにより発生する水流により洗濯物の洗濯を行う。このような従来のドラム洗濯機又は一般の垂直軸洗濯機において、脱水槽又はパルセーターなどを回転させてから停止させたとき、慣性によるモータの回転数を検出して洗濯物の量を感知する。
【０００３】
このような一般の垂直軸洗濯機とは異なり、ウォーブリング装置を備える垂直軸洗濯機があるが、このウォーブリング装置を備える垂直軸洗濯機は上下方向に往復運動するウォーブリング装置を用いて、洗濯物に上下方向への機械的衝撃を加えて洗濯物の洗濯を行う。このようなウォーブリング洗濯方式は、洗濯水の水流による洗濯方式でなく、ウォーブリング装置による機械的衝撃による洗濯方式であるため、既存の一般の垂直軸洗濯機より少量の洗濯水と洗剤を使ってもよい。
【０００４】
図１はウォーブリング装置を備える垂直軸洗濯機の内部構造を示す側断面図で、特にウォーブリング装置がレベリング位置に転換された状態を示すものである。ここで、“ウォーブリング位置（ｗｏｂｂｌｉｎｇ　ｐｏｓｉｔｉｏｎ）”とはウォーブリング装置が洗濯板を斜めな状態に配置し上下方向にウォーブリングさせるために転換された状態を意味し、“レベリング位置（ｌｅｖｅｌｉｎｇ　ｐｏｓｉｔｉｏｎ）”とはウォーブリング装置が洗濯板を水平な状態に配置して、ウォーブリングが発生しないようにした状態を意味する。
【０００５】
同図に示すように、垂直軸洗濯機は、ハウジング１の内部に設置される水槽２と、この水槽２の内部に設置され、多数の脱水孔３ｃが形成された脱水槽３と、水槽２の外側下部に設置される駆動モータ５及び伝動装置６とを備えており、脱水槽３の内部にはウォーブリング装置２０が設けられている。
【０００６】
また、水槽２の下部には、洗濯の完了後、水槽２に収容されている洗濯水を外部へ排出するため、ハウジング１の外部に延長される排水ホース８と、水の使用量を減らすため、水槽２内に給水された洗濯水を水槽の上部に循環させるためのポンプモータ１１及び回収管１２とが設置されている。そして、外部の水道栓（図示せず）に連結された給水管の中間に給水バルブ１３が設けられている。
【０００７】
脱水槽３の底板３ａの外面には脱水軸支持部９が設けられ、この脱水軸支持部９の中央には、脱水槽３を回転させるため、伝動装置６の脱水軸６ａが結合される。脱水軸６ａの内部には洗濯軸６ｂが配置される。この洗濯軸６ｂの上端は、ウォーブリング装置２０に結合できるように、脱水軸６ａの先端から所定長さだけ延長されてなる。
【０００８】
図２はウォーブリング装置を備える垂直軸洗濯機の内部構造を示す側断面図で、特にウォーブリング装置がウォーブリング位置に転換された状態を示すものである。ウォーブリング装置２０は脱水槽３の内側底３ａに設けられ、図２に示すようなウォーブリング位置に転換されると、洗濯物を上下に揺動させることにより洗濯を行う。図１に示すようなレベリング位置に転換されると、脱水槽３とともに回転して洗濯物を脱水させることになる。
【０００９】
ウォーブリング装置を備える垂直軸洗濯機のウォーブリング位置においては、駆動モータの回転力がウォーブリング装置を回転させるが、ウォーブリング装置の回転が上下往復動に転換されて洗濯物に伝達されるため、既存のようにモータの回転数検出により洗濯物の量を検出する方法は効果的でない。しかも、レベリング位置においては、駆動モータの回転によりウォーブリング装置が脱水槽とともに回転するため、この場合にも駆動モータの回転数により洗濯物の量を効果的に検出することができない。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、本発明は、駆動モータを駆動するときに発生するモータの電流量を検出し、このモータの電流量に基づいて洗濯物の重量を感知することにより、モータの回転数検出により洗濯物量を感知し得ないウォーブリング装置を備える垂直軸洗濯機においても洗濯物の量を正確に感知することができる、ウォーブリング装置を備える垂直軸洗濯機及びその制御方法を提供することにその目的がある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明は、洗濯機の外観をなすハウジングと、洗濯物を収容するための脱水槽と、前記脱水槽の底部の内側面に装着され、洗濯物をウォーブリングさせて洗濯を行う洗濯板と、前記脱水槽及び前記洗濯板を駆動させる駆動モータと、前記脱水槽及び前記洗濯板を駆動させるために前記駆動モータに流れる電流の量によって洗濯物の重量を検出する重量検出部と、前記検出された洗濯物の重量に応じて前記洗濯機の諸般洗濯行程を制御する制御部とを含んでなる洗濯機を提供する。
【００１２】
また、本発明は、脱水槽、前記脱水槽の底部の内側面に装着され、洗濯物をウォーブリングさせて洗濯を行う洗濯板、及び前記脱水槽及び前記洗濯板を駆動させる駆動モータを備える洗濯機の制御方法において、前記駆動モータが作動して、洗濯物を収容した脱水槽と前記洗濯板を駆動させているうちに前記駆動モータに流れる電流の量を用いて洗濯物を重量を検出する段階と、前記検出された洗濯物の重量に相当する量の洗濯水を前記洗濯機に供給する段階と、前記洗濯水の供給が完了すると、前記洗濯板をウォーブリングさせることにより、前記洗濯機の洗濯行程、すすぎ行程及び脱水行程を行う段階とを含んでなる洗濯機の制御方法を提供する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明によるウォーブリング装置を備える垂直軸洗濯機及びその制御方法の好ましい実施形態を図３ないし図５に基づいて詳細に説明する。
【００１４】
まず、図３は本発明によるウォーブリング装置を備える垂直軸洗濯機の構成を示すものである。同図に示すように、制御部１００は、ウォーブリング装置（図示せず）を用いる洗濯機の動作の全般を制御するためのものである。
【００１５】
この制御部１００の入力端には、キー入力部１０１、重量検出部１５２、水位センサー１０２、及びドアスイッチ１０３が連結される。キー入力部１０１は、使用者から洗濯コースなどの洗濯情報を入力するためのものである。本発明による重量検出部１５２は、洗濯水の給水の前に、以降に説明する駆動モータ５に流れる電流量から、脱水槽内に投入された洗濯物の量を感知するためのものである。水位センサー１０２は、水槽２に給水される洗濯水の水位を感知するためのものである。ドアスイッチ１０３は、ドア７の開閉状態を感知するためのものである。
【００１６】
制御部１００の出力端には、表示部１０４、モータ駆動部１０５、循環ポンプ駆動部１０６、排水バルブ駆動部１０７、給水バルブ駆動部１０８などが連結される。表示部１０４は、洗濯機の運転状態を表示するためのものである。モータ駆動部１０５は駆動モータ５を駆動するためのものであり、この駆動モータ５はウォーブリング装置と脱水槽２を駆動するためのものである。循環ポンプ駆動部１０６はポンプモータ１１を駆動するためのものであり、このポンプモータ１１は水の使用量を減らすため、水槽２内に給水された洗濯水を水槽の上部に循環させるためのものである。排水バルブ駆動部１０７は排水バルブ１０を駆動するためのものであり、この排水バルブ１０は洗濯に使われた洗濯水が外部へ排水されるようにするためのものである。給水バルブ駆動部１０８は給水バルブ１３を駆動するためのものであり、この給水バルブ１３は低速で回転する脱水槽の内面に洗濯水を給水してシャワーすすぎを行うためのものである。
【００１７】
図４は本発明によるウォーブリング装置を備える垂直軸洗濯機の重量検出部１５２の構成を示す回路図である。同図に示すように、モータ駆動部１０５には、例えば３００Ｖの直流電圧が供給される。モータ駆動部１０５と接地間には、電流測定手段である抵抗４０２が設けられる。この抵抗４０２により、モータ駆動部１０５に流れる電流の量が検出される。この抵抗４０２を通して流れる電流にはノイズが流入し得る。したがって、ノイズフィルタ４０４によりノイズを除去する。ノイズフィルタ４０４を通過した電流信号は、制御部１００で認識できるように、電流増幅回路４０６により十分に増幅される。
【００１８】
電流増幅回路４０６を通過した電流信号はアナログ−デジタル変換ポート（Ａ／Ｄ）を介して制御部１００に入力される。制御部１００は、デジタル信号に変換された電流信号の大きさにより洗濯物の重量を感知し、これに基づき洗濯水の給水レベル、洗濯時間、すすぎ時間、脱水時間などの洗濯条件を設定する。
【００１９】
図５は本発明によるウォーブリング装置を備える垂直軸洗濯機の制御方法を示すフローチャートである。同図に示すように、脱水槽３に洗濯物と洗剤を投入した後（Ｓ５０２）、使用者がキー入力部１０１を介して洗濯情報を入力し、開始キーを操作すると、制御部１００はそれに相応するキー信号に応答して駆動モータ５を正方向に一定時間の間に駆動させる。この際、制御部１００は本発明による重量検出部１５２により洗濯物の重量の１次検出を行う（Ｓ５０４）。
【００２０】
本発明による重量検出部１５２及び制御部１００で行われる洗濯物の重量検出のアルゴリズムはつぎのようである。まず、駆動モータ５を一定時間のうちに正方向に駆動させながらモータ電流を測定する。ただし、モータ駆動初期の５００〜１０００ｍｓの間には電流測定誤差が大きいため、この時間のデータを無視し、以後の設定時間（例えば、１０秒間）の電流量データを平均して取る。電流量データを取る１０秒の間に、１秒間に１００ｍｓの間隔で１０個のデータを取って平均値を求め、このように毎秒獲得した１０個の平均値を平均し直して最終電流量データを獲得する。
【００２１】
制御部１００は１次に検出した洗濯物の重量に相応する最小目標水位を算出し、給水バルブ１３を開放して、水槽２内への洗濯水の１次給水がなされるようにする（Ｓ５０６）。１次給水が完了すると、ウォーブリング位置で駆動モータ５を駆動して２次重量検出を行う（Ｓ５０８）。２次重量検出により新たな目標水位が決定されると、この目標水位に応じて２次給水を行う（Ｓ５１０）。
【００２２】
２次給水が行われているうちに、制御部１００は、水位センサー１０２により、洗濯水位が算出された目標水位に到達したかを検出して給水完了を判断する（Ｓ５１２）。目標水位までの給水が完了すると、給水を中断し、ウォーブリング位置で洗濯行程を行う（Ｓ５１４）。このウォーブリング洗濯行程では、洗濯板６０がウォーブリング位置に駆動される。すなわち、洗濯板６０が一定角度に傾いた状態で上下方向に揺動して洗濯物に衝撃を加えて洗濯を行う。この際、制御部１００は循環ポンプ１１を駆動して洗濯水と洗剤を水槽の下部から上部に循環させる。
【００２３】
ウォーブリング洗濯が完了すると（Ｓ５１６）、制御部１００は排水バルブ１０を開放して洗濯水を排水させた後（Ｓ５１８）、ウォーブリングすすぎ行程と脱水行程を順次行う（Ｓ５２０、Ｓ５２２）。
【００２４】
本発明によるウォーブリングすすぎ行程はつぎのように行われる。まず、制御部１００は、洗濯板６０がウォーブリング位置に転換してから数回揺動するようにするウォーブリングを行って、もつれた洗濯物がほぐされるようにする。ウォーブリングの後には、すすぎ水を給水しながら洗濯板６０をレベリング位置に転換して脱水槽３とともに低速で回転させる。すすぎ行程に必要な水位まで給水がなされると、洗濯板６０をウォーブリングさせて洗濯物のすすぎを行う。すすぎ行程のうちには、ポンプモータ１１を駆動することで、すすぎ水が水槽２の内部で循環するようにする。
【００２５】
本発明による脱水行程はつぎのように行われる。制御部１００は、駆動モータ５を正方向に駆動して洗濯板６０をレベリング位置に維持したままで脱水槽３とともに高速で回転させる。前もって設定された脱水時間が経過すると、駆動モータ５を停止させて脱水を完了する。このように脱水行程が完了すると、制御部１００は洗濯板６０をウォーブリングさせ脱水槽内の洗濯物を揺動させることにより、使用者が洗濯物を容易に取り出せるようにする。また、このような脱水行程の後のウォーブリングは、脱水の直後に使用者が洗濯物を取り出さないで一定時間が経過しても、洗濯物の皺がより少なく発生するようにするためのものである。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明による洗濯機及びその制御方法によると、脱水槽の内側底部に設置される洗濯板をウォーブリングさせて洗濯物を洗濯するようにしたウォーブリング洗濯機において、洗濯板を駆動するのに用いられる駆動モータが駆動するに際して、この駆動モータに流れる電流の量から洗濯物の重量を正確に感知することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】ウォーブリング装置を備える従来の垂直軸洗濯機の内部構造を示すもので、ウォーブリング装置がレベル位置に位置する状態を示す側断面図である。
【図２】図１に示す垂直軸洗濯機の内部構造を示すもので、ウォーブリング装置がウォーブリング位置に転換された状態を示す側断面図である。
【図３】本発明によるウォーブリング装置を備える垂直軸洗濯機の制御関連構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の垂直軸洗濯機の重量検出部の構成を示す回路図である。
【図５】本発明の垂直軸洗濯機の制御方法を示すフローチャートである。
【符号の説明】
２　水槽
３　脱水槽
５　駆動モータ
７　ドア
１０　排水バルブ
１１　ポンプモータ
１３　給水バルブ
６０　洗濯板
１００　制御部
１０１　キー入力部
１０２　水位センサー
１０３　ドアスイッチ
１０４　表示部
１０５　駆動部
１０６　循環ポンプ駆動部
１０７　排水バルブ駆動部
１０８　給水バルブ駆動部
１５２　重量検出部

Claims

洗濯機の外観をなすハウジングと、
洗濯物を収容するための脱水槽と、
前記脱水槽の底部の内側面に装着され、洗濯物をウォーブリングさせて洗濯を行う洗濯板と、
前記脱水槽及び前記洗濯板を駆動させる駆動モータと、
前記脱水槽及び前記洗濯板を駆動させるために前記駆動モータに流れる電流の量によって洗濯物の重量を検出する重量検出部と、
前記検出された洗濯物の重量に応じて前記洗濯機の諸般洗濯行程を制御する制御部とを含んでなることを特徴とする洗濯機。
前記重量検出部は、前記電流の量を検出し、検出された電流量に相当する電流信号を発生する電流検出部を含むことを特徴とする請求項１に記載の洗濯機。
前記重量検出部は、
前記電流信号からノイズを除去するノイズ除去部と、
前記ノイズ除去部を通過した電流信号を増幅し、前記増幅された電流信号を前記制御部に供給する電流増幅部とをさらに含むことを特徴とする請求項２に記載の洗濯機。
前記電流検出部は前記駆動モータと電位間に連結された抵抗素子であることを特徴とする請求項２に記載の洗濯機。
脱水槽、前記脱水槽の底部の内側面に装着され、洗濯物をウォーブリングさせて洗濯を行う洗濯板、及び前記脱水槽及び前記洗濯板を駆動させる駆動モータを備える洗濯機の制御方法において、
前記駆動モータが作動して、洗濯物を収容した脱水槽と前記洗濯板を駆動させるうちに前記駆動モータに流れる電流の量を用いて洗濯物の重量を検出する段階と、
前記検出された洗濯物の重量に相当する量の洗濯水を前記洗濯機に供給する段階と、
前記洗濯水の供給が完了すると、前記洗濯板をウォーブリングさせることにより、前記洗濯機の洗濯行程、すすぎ行程及び脱水行程を行う段階とを含んでなることを特徴とする洗濯機の制御方法。
前記洗濯物の重量を検出する段階と前記洗濯水を供給する段階は、
前記洗濯水が供給されるに先立ち、前記洗濯物の重量を１次に検出する段階と、
前記１次に検出された洗濯物の重量に相当する洗濯水を１次に供給する段階と、
前記洗濯水の１次供給段階が完了すると、前記洗濯物の重量を２次に検出する段階と、
前記２次に検出された洗濯物の重量によって洗濯水を２次に供給する段階とを含むことを特徴とする請求項５に記載の洗濯機の制御方法。
前記洗濯水の１次供給段階は、洗濯物を洗濯するのに必要な最小水位まで洗濯水を供給することからなることを特徴とする請求項６に記載の洗濯機の制御方法。
前記重量検出部は、前記洗濯機への洗濯水の供給に先立ち、前記駆動モータを駆動させ、前記駆動モータに流れる電流の量によって前記洗濯物の重量を検出することを特徴とする請求項１に記載の洗濯機。
前記制御部はアナログ−デジタル変換ポートを含み、デジタル信号に変換される電流信号の量によって洗濯物の重量を検出することを特徴とする請求項２に記載の洗濯機。
前記洗濯機は、
洗濯情報を入力するキー入力部と、
前記洗濯機に供給された洗濯水の水位を検出する水位センサーと、
前記洗濯機の開口部を開閉するドアと、
前記ドアの開閉を検出するドアスイッチとをさらに含み、
前記キー入力部、前記水位センサー及び前記ドアスイッチは前記制御部の対応入力端子に連結されることを特徴とする請求項１に記載の洗濯機。
前記洗濯機は、
前記洗濯機の動作を表示する表示部と、
前記駆動モータを駆動させるモータ駆動部と、
前記洗濯機内の洗濯水を循環させるポンプモータと、
前記ポンプモータを駆動させる循環ポンプ駆動部と、
前記洗濯機の外部への洗濯水の排出を制御する排水バルブ駆動部と、
前記洗濯機への洗濯水の流入を制御する給水バルブ駆動部とをさらに含み、
前記表示部、前記モータ駆動部、前記循環ポンプ駆動部、前記排水バルブ駆動部、及び前記給水バルブ駆動部は前記制御部の対応出力端子に連結されることを特徴とする請求項１０に記載の洗濯機。
前記電位は電気接地であることを特徴とする請求項４に記載の洗濯機。
前記すすぎ行程を行う段階は、
前記洗濯板を前記洗濯機のウォーブリング位置に動作させてウォーブリングさせることにより洗濯物のもつれをほぐす段階と、
すすぎ水を前記洗濯機に供給し前記洗濯板を前記脱水槽とともに所定の低速で回転させながら前記洗濯板を前記洗濯機のレベリング位置に動作させる段階と、
前記すすぎ水の水位が所定のすすぎ水位であると、前記洗濯板をウォーブリングさせてウォーブリングすすぎを行う段階とを含むことを特徴とする請求項５に記載の洗濯機の制御方法。
前記脱水行程を行う段階は、前記洗濯機のウォーブリング位置で前記洗濯板を前記脱水槽とともに回転させることからなることを特徴とする請求項５に記載の洗濯機の制御方法。
前記洗濯機の制御方法は、前記脱水行程の後に所定時間が経過すると、前記洗濯板をウォーブリングさせて前記脱水槽内に収容された洗濯物を揺動させる段階をさらに含むことを特徴とする請求項１４に記載の洗濯機の制御方法。
前記洗濯物の重量を検出する段階は、
前記駆動モータを駆動させる段階と、
前記駆動モータの駆動の後、所定時間のうちに電流データを得る段階とを含むことを特徴とする請求項５に記載の洗濯機の制御方法。
前記電流データを得る段階は所定の間隔で電流データを取り、前記所定間隔で取った電流データを平均することにより最終電流データを算出することからなることを特徴とする請求項１６に記載の洗濯機の制御方法。
前記洗濯物の重量の２次検出段階は、前記洗濯機のウォーブリング位置で前記駆動モータを駆動させながら洗濯物の重量を検出することからなることを特徴とする請求項６に記載の洗濯機の制御方法。
洗濯機の脱水槽及び洗濯板を駆動するための駆動モータに流れる電流の量によって収容洗濯物の重量を検出することを特徴とする洗濯機。
脱水槽、洗濯板、及び前記脱水槽及び洗濯板を駆動する駆動モータを備える洗濯機の洗濯物の重量決定方法において、
前記駆動モータが洗濯物を収容した前記脱水槽及び前記洗濯板を駆動させるうちに前記駆動モータに流れる電流の量から洗濯物の重量を検出することからなることを特徴とする方法。