KR0132500B1 - 저주파 진동 세탁기의 공진점 발생 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 저주파 진동 세탁기에 있어서, 선형 모터의 최대 스트록크가 나타나는 공진점을 발생시키는 공진점 발생 장치에 관한 것이다.

이에 따라 본 발명은 선형 모터(18)로 구동되는 저주파 진동 세탁기의 공진점 발생장치에 있어서, 세탁물이 양에 따라 공진이 발생하도록 성형 모터(18)의 공진 주파수 이외의 주파수에서 펄스를 발생 수단(13)을 포함하여 구성되고, 또한 세탁물의 양과 공진을 감지하는 공진 및 세탁물 감지 수단(11), 상기 공진 및 세탁물 감지 수단(11)으로 부터 출력되는 신호에 따라 공진 및 세탁물 감지 수단(11)을 제어하는 마이콤(12), 상기 마이콤(12)의 제어에 따라 주파수를 변화시키면서 사인파를 발생시키는 사인파 발생 수단(14), 상기 마이콤(12)의 제어에 따라 공진이 발생하는 주파수에서 펄스를 발생시키는 펄스 발생 수단(13), 상기 사인파 발생 수단(14)과 펄스 발생 수단(13)으로 부터 출력되는 신호를 가산하는 가산 수단(15), 상기 가산 수단(15)으로 부터 출력되는 신호를 증폭시키는 증폭 수단(16), 및 상기 증폭 수단(16)으로 부터 출력되는 신호에 따라 선형 모터(18)를 구동시키는 모터 구동 수단(17)으로 구성된다.

따라서 본 발명은 선형 모터의 설계시 이미 고정된 공진 주파수 이외의 주파수에서도 최대 스트록크가 나타나는 공진 주파수를 발생시킬수 있으므로, 세탁량의 변화에 따라 변화되는 공진 주파수를 변화시킬수 있어 세탁시 소비 적력이 감소되고 효율적인 세탁이 이루어질수 있는 효과가 있다.

Description

저주파 진동 세탁기의 공진점 발생 장치

제1도는 일반적인 저주파 진동 세탁기의 구조도.

제2도는 본 발명에 의한 공진점 발생 장치의 구성도.

제3도는 스트록크와 공진점의 관계도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 세탁조 2 : 디스크

3,18 : 선형 모터 4 : 구동측

5 : 저주파 발생기 6 : 증폭부

7 : 압력 센서 11 : 공진 및 세탁물 감지기

12 : 마이콤 13 : 펄스 발생기

14 : 사인파 발생기 15 : 가산기

16 : 증폭부 17 : 모터 구동부

본 발명은 저주파 진동 세탁기에 있어서, 선형 모터의 최대 스트록크가 나타나는 공진점을 발생시키는 공진점 발생 장치에 관한 것이다.

제1도는 일반적인 저주파 진동 세탁기의 구조도이다.

일반적인 저주파 진동 세탁기는 제1도에 도시한 바와 같이 물과 세제 및 세탁물이 담겨지는 세탁조(1), 세탁조(1) 내에 설치되어 세액과 공기층으로 구성된 다상매질에 공진 현상을 일으키게 하는 저주파 발진용 디스크(2), 저주파 발진용 디스크(2)를 구동시키기 위한 선형 모터(3), 저주파 발진용 디스크(2)와 선형 모터(3)를 연결하는 구동측(4), 주파수 대역이 20Hz에서 250Hz, 진폭이 2mm에서 25mm 또는 회전 방향각 진폭이 2°에서 10°의 범위내에 존재하는 파형을 발생시키는 저주파 발생기(5), 저주파 발생기(5)의 출력을 증폭시켜 선형 모터(3)를 구동시키는 증폭부(6), 및 세탁조(1) 내의 수위 압력으로 세탁조(1) 내에 급수된 물의 수위를 측정하는 압력 센서(7)로 구성된다.

상기와 같이 구성된 일반적인 저주파 진동 세탁기의 동작을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 저주파 발생기(5)에서 20Hz에서 250Hz의 저주파 대역과 2mm에서 25mm의 진폭, 또는 2°에서 10°의 범위 내의 회전 방향각을 갖는 파형을 발생시키면 증폭부(6)에서 이를 증폭시켜 선형 모터(3)의 구동을 제어한다.

선형 모터(3)를 구동시키면 구동측(4)에 연결된 저주파 발진용 디스크(2)가 발진을 하여 세탁조(1) 내의 물과 세제와 공기층으로 구성된 다상 매질에 공진 현상을 일으키게 하고, 이때 발생되는 미소 공기 방울들의 공동화 현상(Cavitation Phenomena)과 비선형 진동에 의해 기계적 에너지와 세제의 화학적 작용이 결합되어 세탁또는 세척 작용이 수행된다.

이때, 선형 모터(3)는 구동측(4)을 상,하로 직선 왕복 운동시켜 저주파 발진용 디스크(2)가 다상매질의 공진 주파수와 동일한 주파수로 진동하도록 하고, 구동축(4)의 직선 왕복 운동 범위는 성형 모터(3)에 인가되는 구동 파형의 진폭에 의해 결정된다.

또한 세탁조(1) 내에 급수를 실행하면 수위가 상승하여 수위 압력이 높아지므로 압력센서(7)에서 수위 압력을 전기적 신호로 변환하여 제어부(도면에 도시하지 않았음)에 전송하므로써 세탁조(1) 내의 수위를 제어하였다.

저주파 세탁에서 사용되는 선형 모터(3)는 특성에 따라 공진점에서 최대의 진폭, 즉 스트록크가 나타나고 소요되는 전력이 최소가 딘다.

그러나, 종래의 선형 모터는 특성상 설계시 이미 고정된 하나의 공진점만을 갖게되므로 세탁시 공진점을 찾는 것이 매우 어려운 문제점이 있었다.

상기 문제점을 개선하기 위해 본 발명은 세탁시 선형 모터의 최대 스트록크가 나타나는 고정된 하나의 공진점 이외에 다른 공진점을 발생시키기 위한 공진점 발생 장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일실시예는 선형 모터로 구동되는 저주파 진동세탁기의 공진점 발생 장치에 있어서, 세탁물의 양에 따라 공진이 발생하도록 선형모터의 공진 주파수 이외의 주파수에서 펄스를 발생시키는 펄스 발생 수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 다른 실시예는 세탁물의 양과 공진을 감지하는 공진 및 세탁물 감지수단, 상기 공진 및 세탁물 감지 수단으로 부터 출력되는 신호에 따라 공진 및 세탁물 감지 수단을 제어하는 마이콤, 상기 마이콤의 제어에 따라 주파수를 변환시키면서 사인파를 발생시키는 사인파 발생 수단, 상기 마이콤의 제어에 따라 공진이 발생하는 주파수에서 펄스를 발생시키는 펄스 발생 수단, 상기 사인파 발생 수단과 펄스 발생 수단으로 부터 출력되는 신호를 가산하는 가산 수단, 상기 가산 수단으로 부터 출력되는 신호를 증폭시키는 증폭 수단, 및 상기 증폭 수단으로 부터 출력되는 신호에 따라 선형 모터를 구동시키는 모터 구동 수단으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.

제2도는 본 발명에 의한 공진점 발생 장치의 구성도이고, 제3도는 스트록크와 공진점의 관계도이다.

본 발명에 의한 공진점 발생 장치는 종래의 선형 모터 구동 장치에 펄스 발생기(13)를 부가시켜 구성되어 공진이 발생가능한 주파수에서 펄스를 발생시켜 스트록크가 최대가 되는 공진점을 발생시킬수 있다.

즉, 본 발명에 의한 공진점 발생 장치는 제2도에 도시한 바와 같이 공진 및 세탁물감지기(11), 마이콤(12), 펄스 발생기(13), 사인파 발생기(14), 가산기(15), 증폭부(16), 및 모터 구동부(17)로 구성된다.

공진 및 세탁물 감지기(11)는 세탁물의 양을 감지하고, 공진이 발생하는 주파수를 검출하기 위해 공진을 감지하는 기능을 하고, 마이콤(12)은 세탁물의 양에 따라 공진이 가능한 주파수가 저장된 메모리를 포함하여 공진 및 세탁물 감지기(11)의 출력 신호에 따라 공진 및 세탁물 감지기(11)와 펄스 발생기(13)와 사인파 말생기(14)를 제어한다.

펄스 발생기(13)는 마이콤(12)의 제어에 따라 공진이 발생가능한 주파수에서 펄스를 발생시키고, 사인파 발생기(14)는 마이콤(12)의 제어에 따라 주파수를 변환시키면서 사인파를 발생시킨다.

가산기(15)는 사인파 발생기(14)와 펄스 발생기(13)로 부터 출력되는 신호를 가산하고, (증폭부(16)는 가산기(15)로 부터 출력되는 신호를 증폭시키고, 모터 구동부(17)는 증폭부(16)로 부터 출력되는 신호를 이용하여 선형 모터(18)를 구동시킨다.

선형 모터의 특성에 따라 최대 스트록크가 나타나는 공진점은 제3도에 도시한 바와 같이 설계시 하나의주파수(frl)로 고정되어 있지만, 입력되는 파형에 변화를 주면 세탁량, 수량 및 공기량 등 주변 환경에 따라 변화하므로 공진이 발생가능한 주파수에서 입력되는 파형에 변화를 주면, 즉 펄스를 가하게 되면 공진점을 선형 모터의 특성과 관계없이 다른 주파수(fr2)에서도 발생시킬수 있다.

상기와 같이 구성된 공진점 발생 장치의 동작을 설명하면 다음과 같다.

공진 및 세탁물 감지기(11)에서 세탁물의 양을 감지하여 마이콤(12)으로 출력하면 마이콤(12)에서는 사인파 발생기(14)를 제어하여 높은 주파수로 부터 주파수를 낮추면서 사인파를 발생시키도록한다.

이때 마이콤(12)은 세탁물의 양과 선형 모터(18)의 특성에 의해 공진이 발생하는 주파수를 찾아내고, 사인파 발생기(14)로 부터 출력되는 사인파의 주파수가 세탁물의양에 의해 나타나는 공진 주파수가 되면 펄스 발생기(13)를 제어하여 펄스가 발생되도록 한다.

펄스 발생기(13)로 부터 출력되는 펄스는 사인파 발생기(14)로 부터 출력되는 사인파와 가산기(15)에서 가산되어 증폭부(16)에서 증폭된 후 모터 구동부(17)로 출력된 후선형 모터(18)를 구동시키게 된다.

이때 공진 및 세탁물 감지기(11)에서 세탁조 내에서 공진이 발생하는지를 감지하여 공진이 발생하는지를 마이콤(12)으로 알리고 마이콤에서는 공진이 발생하지 않으면 다시 세탁물의 양을 감지하도록 공진 및 세탁물 감지기(11)를 제어한다.공진 및 세탁물 감지기(11)에서 다시 세탁물의 양을 감지하여 마이콤(12)으로 출력하면 마이콤(12)은 세탁물의 양에 따라 공진 주파수를 다시 찾아내어 사인파 발생기(14)에서 발생되는 주파수가 찾아낸 공진 주파수가 되면 펄스 발생기(13)를 제어하여 펄스를 발생시키도록 한다.

이와 같이 세탁물의 양에 따라 변화되는 공진점을 찾아내어 선형 모터(18)의 특성인공진 주파수가 아닌 주파수에서도 공진이 발생되도록 하여 최대 스트록크가 발생되도록 할 수 있다.

상기와 같이 구성되어 동작하는 본 발명은 선형 모터의 설계시 이미 고정된 공진 주파수 이외의 주파수에서도 최대 스트록크가 나타나는 공진 주파수를 발생시킬수 있느므로, 세탁량의 변화에 따라 변화되는 공진 주파수를 변화시킬수 있어 세탁시 소비 적력이 감소되고 효율적인 세탁이 이루어질수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 선형 모터로 구동되는 저주파 진동 세탁기의 공진점 발생 장치에 있어서, 세탁물의 양에 따라 공진이 발생하도록 선형 모터의 공진 주파수 이외의 주파수에서 펄스를 발생시키는 펄스 발생 수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 저주파진동 세탁기의 공진점 발생 장치.
2. 세탁물의 양과 공진을 감지하는 공진 및 세탁물 감지 수단, 상기 공진 및 세탁물 감지 수단으로 부터 출력되는 신호에 따라 공진 및 세탁물 감지 수단을 제어하는 마이콤, 상기 마이콤의 제어에 따라 주파수를 변화시키면서 사인파를 발생시키는 사인파 발생 수단, 상기 마이콤의 제어에 따라 공진이 발생하는 주파수에서 펄스를 발생시키는 펄스 발생 수단, 상기 사인파 발생 수단과 펄스 발생 수단으로 부터 출력되는 신호를 가산하는 가산수단,

   상기 가산 수단으로 부터 출력되는 신호를 증폭시키는 증폭 수단, 및 상기 증폭 수단으로 부터 출력되는 신호에 따라 선형 모터를 구동시키는 모터 구동 수단으로 구성되는 것을 특징으로 하는 저주파 진동 세탁기의 공진점 발생 장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 마이콤은 세탁물의 양에 따른 공진 주파수가 저장된 메모리를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 저주파 진동 세탁기의 공진점 발생 장치.