KR0176863B1 - 중량센서를 이용한 세탁기의 수위 감지방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 중랑센서를 이용한 세탁기의 수위 감지압법에 관한 것으로, 종래에는 센싱 구간동안 한 개의 센서를 수위를 감지할 경우 그 감지되는 감지영역이 소수위 정도밖에 안되기 때문에 소수위 이상의 수위를 감지하기에는 불가능한 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 세탁기에 투입되는 세탁물과 물의 무게에 따라 변화하는 변위를 이용하여 감지 영역이 불가능한 영역까지 감지할 수 있도록 하여 센싱 구간동안 한 개의 센서로 정확한 수위를 감지할 수 없던 것을 가능하도록 한다.

Description

중량센서를 이용한 세탁기의 수위 감지방법

제1도는 종래의 일반적인 세탁기 구조도.

제2도는 본 발명을 설명하기 위한 중량센서를 이용한 세탁기 구조도.

제3도는 수량 증가에 따른 주파수 변화특성도.

제4도는 일정량의 무게 증가에 따른 주파수 측정값을 나타낸 도표.

제5도는 본 발명의 중량센서를 이용한 세탁기의 수위 감지방법에 대한 동작 과정도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

21 : 아웃 케이스 22 : 외조

23 : 내조 24 : 댐퍼 어셈블리

25 : 하부 플레이트 26 : 댐퍼 캡

27 : 펄세이터 28 : 스너버 바(snabber bar)

29 : 모터 30 : 급수구

40 : 중량센서

본 발명은 센서의 감지 범위가 작을 때 정확한 수위를 감지하기 위한 세탁기의 수위 감지방법에 관한 것으로, 특히 세탁기에 투입되는 세탁물과 물의 무게에 따라 변화하는 변위를 이용하여 세탁량과 수위를 감지하여 감지 영역이 불가능한 영역까지 감지 할 수 있도록 한 중량센서를 이용한 세탁기의 수위 감지방법에 관한 것이다.

종래의 일반적인 세탁기 구조는, 제1도에 도시된 바와같이, 세탁조(1) 하단 일측벽에 에어챔버(10)가 있고, 그 에어챔버(10) 상부구멍에 수위센서 호스(4)가 연결되고 그 끝단에 수위센서(3)가 연결되어 있으며, 상기 세탁조(1)밑에 세탁수 또는 헹굼수를 배출시키는 배수관(5)이 있고, 상기 배수관(5)에는 배수밸브(13)를 제어하는 배수모터(13)와 물을 배출시키는 배수호스(14)가 연결되어 있다.

이와같이 구성된 종래 세탁기의 동작에 대하여 살펴보면 다음과 같다.

세탁행정이나 헹굼행정시에 세탁조(1)내로 물이 공급되면, 상기 세탁조(1)내의 수두에 의한 압력으로 에어챔버(10)내로 물이 밀고 들어가 에어챔버(10) 내부에 있던 공기가 압축되어지고 그 압축력이 수위센서 호스(4)를 통해 수위센서(3)에 전달되면, 상기 수위센서(3) 내부의 코일이 위치를 변경한다.

코일의 위치 변화는 리액턴스 값을 변화시켜 설치된 코일과 콘덴서에 의해 발진되는 주파수의 값을 변화시킨다.

수위 감지는 이 주파수 변화값을 수위와 연계하여 데이터 테이블로 구성하였다가 급수중 설정된 주파수가 되면 급수를 완료하면 된다. 설정된 수위가 되면 세탁행정이나 헹굼행정을 수행하면 된다.

상기 세탁행정이나 헹굼행정을 수행한 후 설정시간이 경과하면 배수모터(13)를 온시켜 배수관(12), 배수호스(14)를 통해 더러워진 물을 배수하면서 수위센서(3)를 이용하여 다시 세탁조(1)내의 수위를 감지하다가 리셋수위에 도달하면 배수모터(13)를 오프시킨다.

그러나, 상기에서와 같은 종래기술에 있어서, 센싱 구간동안 한 개의 센서를 수위를 감지할 경우 그 감지되는 감지영역이 소수위 정도밖에 안되기 때문에 소수위 이상의 수위를 감지하기에는 불가능한 문제점이 있었다.

따라서, 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 센서를 이용한 센싱 구간동안에 정확한 수위를 감지함에 있어, 세탁기에 투입되는 세탁물과 물의 무게에 따라 변화하는 변위를 이용하여 감지 영역이 불가능한 영역까지 감지할 수 있도록 한 중량센서를 이용한 세탁기의 수위 감지방법을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 방법은, 세탁조내로 투입되는 포량을 감지하고 그에 따른 수위를 설정하는 제1단계와, 상기 제1단계에서 설정된 수위가 소수위 이하인가를 체크하는 제2단계와, 상기 제2단계에서 소수위 이하이면 정해진 수위만큼 급수한 후 다음 행정으로 진행하고 소수위 이상이면 단위 급수량에 따른 시간을 추출하는 제3단계와, 상기 제3단계 시간이 추출되면 총 급수시간을 계산하고 그 계산된 시간만큼 급수한 후 종료하는 제4단계로 이루어진다.

상기에서와 같이 각 단계로 이루어진 본 발명을 수행하기 위한 세탁기 구성은, 제2도에 도시한 바와같이, 세탁하고자 하는 세탁물 또는 물을 수용하여 세탁을 행하는 내조(23)와, 상기 내조(23)로 물을 투입하는 급수구(30)와, 상기 내조(23)로 세탁물 투입시 외조(22)가 하강하고 그 하강은 하부 플레이트(25)에 의해서 댐퍼캡(26)을 밀어내고 이에따라 탄성수단을 압축하여 상대적인 변위를 발생하여 세탁물의 무게를 감지하도록 하는 중량센서(40)로 구성한다. 여기서 미설명부호 21은 아웃케이스, 24는 댐퍼 어셈블리, 27은 펄세이터이다.

이와같이 구성된 본 발명의 동작 및 작용효과에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

사용자가 세탁하고자 하는 세탁물을 내조(23)에 투입하게 되면, 그 세탁물의 무게에 의해서 외조(22)가 하강하게 되고 이 하강은 하부 플레이트(25)에 의해서 댐퍼캡(26)을 밀어내게 된다.

이에따라 상기 댐퍼캡(26)은 탄성수단을 압축하면서 스너버 바(28)의 길이 방향으로 하강하고 이와함께 댐퍼캡(26)에 고정된 코일보빈 및 코일도 스너버 바(28)의 길이 방향으로 하강하게 된다.

따라서 상기 스너버 바(28)에 고정되어 있는 코어와 댐퍼캡(26)이 고정되어 있는 코일 사이를 움직여 상대적인 변위를 발생하게 된다. 여기서 변위는 주파수 변화나 전압 변화를 일으키게 된다.

그러면 그 변위에 따라 세탁물의 무게를 감지하고 그 무게에 따른 수위를 정하게 된다.

여기서 좀더 정확한 수위를 감지하기 위하여 세탁물 대신 물을 내조(23)로 투입하여 변하는 변위(주파수 또는 전압)를 측정한다.

즉, 수량을 증가시켜 가면서 주파수를 측정하게 되면 제3도에서와 같은 그래프를 얻을 수 있으며, 그 그래프를 보면 약 48ℓ이상에서는 무게를 감지할 수 없음을 알 수 있다.

따라서, 제4도에서와 같이 일정량의 무게 증가에 따른 주파수를 측정하고, 그 무게와 주파수를 미도시된 마이크로 컴퓨터에 기억시킨 후 18ℓ이하에서는 포량 및 물이 약간 투입되어 있을 경우를 감안하여 제외하고 18ℓ 이상부터 28ℓ, 38ℓ, 48ℓ 순으로 무게 10ℓ 증가시마다 시간을 측정한다.

이때 소요되는 시간은 수압이 일정하다면 28ℓ, 38ℓ, 48ℓ의 세 경우 모두 같은 시간이 소요될 것이나 수압 변동이 있을 경우는 시간의 차이가 약간씩은 발생한다.

따라서 이를 보정해 주기 위해서는 이 세 시간을 평균하여 10ℓ의 급수에 소요되는 시간을 추출해낸다.

상기에서 사용자가 세탁물을 내조(23)로 투입함에 따라 중량센서(40)가 무게를 감지하고 그 무게에 따라 정해진 수위가 소수위 이하의 급수를 요하면 급수시간을 계산할 필요없이 정해진 수위만큼 급수하고 정한 후 다음 행정으로 진행하면 된다.

그러나 소수위 이상의 급수를 요하면 다음과 같이 총 급수시간을 계산하고 이 계산된 시간만큼 급수한다.

총 급수시간 = (T1 * T3) + (T2 * 포량) + (T4 * T2)

T1 : 10ℓ 급수의 소요시간 T2 : 1ℓ급수의 소요시간

T3 : (목표수량(ℓ)-48)/10의 몫 T4 : (목표수량-48)/10의 나머지

10ℓ급수 시간에서 1ℓ 급수를 따로 계산한 것은 단단위 계산을 하면 오차값이 증폭되기 때문에 이를 줄이기 위해 될 수 있으면 10ℓ 단위의 시간을 사용하였고, 세탁물의 무게를 감지하기 때문에 세탁에 해당하는 양만큼 보상하는 (T2 * 포량)항을 추가한다.

상기에서와 같이 총 급수시간이 계산되면, 그 계산된 급수 시간만큼 급수한 후 그 다음 행정으로 진행하도록 한다.

이상에서와 같은 과정에 대하여 제5도에 의거하여 다시한번 살펴보면, 먼저 내조(23)로 투입되는 세탁물의 양을 감지하고 그 감지한 양에 따른 수위를 정한다.

이때 정해진 수위가 소수위 이하이면 그 정해진 수위만큼만 급수하고 다음 행정으로 진행하도록 하고, 소수위 이상이면 단위 급수량(10ℓ)에 따른 변위를 측정하여 데이터로 저장한다.

이후에 급수시 저장된 변위 데이터와 현재의 변위를 비교하여 단위 급수시간을 계산한 후 그 계산된 단위 급수시간과 상기에서 정해진 수위를 계산하여 총 급수시간을 설정한다.

상기에서 설정된 급수 시간만큼 급수한 후 다음 행정인 세탁이나 헹굼을 수행하도록 한다.

이상에서 상세히 설명한 바와같이 본 발명은 센싱 구간만을 이용하여 별도의 센서 추가없이 수위 감지가 가능하도록 한 효과가 있다.

Claims (3)

1. 세탁조내로 투입되는 포량을 감지하고 그에따른 수위를 설정하는 제1단계와, 상기 제1단계에서 설정된 수위가 소수위 이하인가를 체크하는 제2단계와, 상기 제2단계에서 소수위 이하이면 정해진 수위만큼 급수한 후 다음 행정으로 진행하도록 하고 소수위 이상이면 센싱 구간에서 단위 급수량에 따른 변위를 측정하여 데이터로 저장하는 제3단계와, 상기 제3단계에서 급수시 저장된 변위 데이터와 현재의 변위를 비교하여 단위 급수시간을 계산하는 제4단계와, 상기 제4단계에서 계산된 단위 급수시간과 제1단계에서 설정된 수위를 계산하여 총 급수시간을 계산하고 그 계산된 시간만큼 급수한 후 종료하는 제5단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 중량센서를 이용한 세탁기의 수위 감지방법.
2. 제1항에 있어서, 단위 급수시간과 투입된 포량을 곱하여 총 급수시간에 포함하여 급수하도록 한 것을 특징으로 하는 중량센서를 이용한 세탁기의 수위 감지방법.
3. 제1항에 있어서, 단위 급수량은 10ℓ인 것을 특징으로 하는 중량센서를 이용한 세탁기의 수위 감지방법.