KR100192411B1 - 세탁기의 세탁모타 과열 차단장치 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

세탁기의 세탁모타 과열로 인해 발생하는 에러를 감지하여 처리하므로서 세탁모타를 보호하도록 한 세탁기의 세탁모타 과열 차단장치 및 그 방법이 개시된바, 세탁기의 각 회로 공급되는 전원라인의 결선이 복잡하고, 라인의 길이가 길게되므로 인한 컨넥터수가 증가되어 원가상승 및 조립성이 저하되는 문제점과, 세탁모타의 과부하로 인한 에러발생시 사용자가 알 수 없기 때문에 여기에 대해 대처능력이 저하되는 문제점이 발생되어, 모터 및 로터 포지션 센터를 갖는 세탁기의 세탁모타 과열 차단방법에 있어서; 사용자의 키 입력을 통해 세탁기가 동작하면, 상기 세탁기의 세탁행정 및 탈수행정중에 과부하 또는 이상상태(구속) 발생여부를 판단하는 제1단계와; 상기 제1단계에서 과부하 또는 이상상태 발생시 모타에 부착된 로터 포지션 센서의 에러 및 상기 모타의 과열발생을 판단하는 제2단계와; 상기 제2단계에서 센서의 에러 및 모타의 고열이 발생되면 모타 및 각종 부하를 차단하고 상기 에러 및 과열발생을 사용자가 알 수 있도록 표시하는 제3단계로 이루어져 세탁기의 세탁모타의 과부하로 인해 발생되는 에러를 사용자가 쉽게 알 수 있고, 에러발생에 대해 쉽게 처리가 가능하므로 세탁기의 세탁모타를 과열로 부터 보호할 수 있는 것이다.

Description

세탁기의 세탁모타 과열 차단장치 및 그 방법

제1도는 종래 기술에 따른 세탁기의 세탁모타 과열 차단장치의 블록 구성도를 나타낸 도면.

제2도는 일반적인 온도감지수단의 동작상태를 나타낸 도면.

제3도는 본 발명에 따른 세탁기의 세탁모타 과열 차단장치의 블록 구성도를 나타낸 도면.

제4도는 본 발명에 따른 세탁기의 세탁모타 과열 차단방법을 나타낸 동작 플로우챠트를 나타낸 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

21 : 키 입력 및 표시수단 22 : 제어수단

22a : 에러감지 및 처리수단 23 : 전원공급수단

24 : 회전자 위치 감지수단 25 : 온도보호수단

26 : 동력발생수단 27 : 연결수단

본 발명은 세탁기의 세탁모타 과열 차단장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 특히 세탁모타의 과열로 인해 발생하는 에러를 감지하여 처리하므로서 세탁모타를 보호하도록 한 세탁기의 세탁모타 과열 차단장치 및 그 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 세탁기의 BLDC 모타(Brushless DC Motor)는 코일을 기계적인 브러시대신 트랜지스터로 교체한 것이다. 이때, 상기 브러시 즉, 발전기에서 발생된 전력을 전기자로부터 뽑아내거나 전동기의 회전자에 전력을 제공하기 위한 장치가 없기때문에 스파크가 발생하지 않아 가스폭발의 위험이 없으며, 직류전동기보다 수명이 더욱 긴것으로 세탁기의 세탁모타로서 이용하고 있다.

그러나, 상기 BLDC 모타는 정류자가 없기때문에 쉽게 과열이 되는 문제점이 발생되므로 이에 모타의 과열발생을 차단할 수 있는 장치가 필요한 것이다.

이하, 종래 기술에 따른 세탁기의 세탁모타 과열 차단장치에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

제1도는 종래 기술에 따른 세탁기의 세탁모타 과열 차단장치의 블록 구성도를 나타낸 도면이고, 제2도는 일반적인 온도감지수단의 동작상태를 나타낸 도면이다. 먼저, 종래 기술에 따른 세탁기의 세탁모타 과열 차단장치는 제1도에 도시된 바와같이, 전원공급수단(13)과, 키입력 및 표시수단(11)과, 제어수단(12)과, 동력 발생수단(16)과, 회전자 위치 감지수단(14) 및 온도보호수단(15)을 구성된다.

여기서, 상기 키입력 및 표시수단(11)은 사용자의 조작에 의해 원하는 기능을 선택할 수 있도록 하고, 상기 선택된 기능 및 에러발생등을 표시한다.

그리고, 상기 전원공급수단(13)은 각종회로에 전원을 공급하고, 상기 제어수단(12)은 마이콤을 포함하여 각종 제어회로로 구성되어 상기 키입력신호를 인지하여 동작하고, 각종 부하를 구동하며 제어하는 것이다. 또한, 상기 동력 발생수단(16)은 기계적인 신호를 전기적인 신호로 변환하여 상기 제어수단(12)에 인가하고, 상기 회전자 위치 감지수단(14)은 상기 동력전달수단을 구동하기 위한 스테이터(stator)에 대한 회전자의 위치신호를 발생시킨다.

한편, 상기 온도 보호수단(15)은 상기 동력 발생수단(16)의 권선의 과열시 전원선을 차단하는 스위치 역할을 한다. 그리고, 상기 전원 공급수단(13)과 제어수단(12) 및 온도 보호수단(15)의 전원공급라인에는 다수개의 연결수단(17,17a)이 연결 구성된 것이다. 이때, 상기 동력전달수단(16)은 BLDC 모타로 이루어진 것이다.

상기와 같이 구성된 세탁기의 세탁모타 과열 차단장치의 동작을 설명하면 다음과 같다.

우선, 제1도에 도시된 바와같이, 사용자가 키입력을 통해 세탁기가 동작하는데 있어 과도한 부하상태나, 이상상태(구속)가 발생된 상태에서 회전자 위치 감지수단(14)에서 동력전달수단(16)의 스테이터에 대한 회전자의 위치심호를 감지하여 제어수단(12)에 인가한다. 이때, 상기 회전자의 위치 감지신호를 인가받은 제어수단(12)은 상기 신호에 따라 동력 발생수단(16)의 BLDC 모터를 구동한다.

여기서, 상기 BLDC 모터 구동시 상기 모터권선의 온도가 일정온도 이상이 되면 상기 BLDC 모터에 부착된 온도 보호수단(15)이 제2도에 도시된 바와 같이 오프된다. 그래서, 상기 제어수단(12)에 공급되는 전원 공급라인을 차단하여 더 이상의 과열을 방지하는 것이다. 이때, 상기 전원 공급라인 차단으로 세탁기 전체의 전원이 오프되므로 어떠한 요인으로 인한 에러가 발생되었는지를 사용자는 쉽게 알 수 없는 것이다. 그리고, 전원라인을 차단하는 방식으로 상기 전원라인이 상기 동력 발생수단(16)의 BLDC 모터에 부착된 온도 보호수단(15)까지 연결되어 있기때문에 결선이 복잡하고, 와이어의 길이가 길어지는 문제점이 있다. 또한, 상기 와이어의 길이가 길어지므로 인한 컨넥터수가 많아지는 또 다른 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기한 종래 기술에 따른 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 세탁기의 세탁모타 과열로 인해 발생하는 에러를 감지하여 상기 에러의 표시 및 에러처리를 쉽게 할 수 있는 세탁기의 세탁모타 과열 차단장치 및 그 방법을 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 전원을 공급하는 전원라인의 결선의 복잡성과, 와이어 및 컨넥터의 수가 증가되는 것을 방지할 수 있도록 한 세탁기의 세탁모타 과열 차단장치를 제공함에 있다.

상기한 목적을 해결하기 위한 본 발명에 따른 세탁기의 세탁모타 과열 차단장치는 전원공급수단과, 각종 부하를 구동 및 제어하는 제어수단과, 상기 제어수단의 제어신호에 따라 구동하는 동력발생수단과, 상기 동력발생수단을 과열로부터 보호하는 온도보호수단과, 상기 동력발생수단의 회전자의 위치를 감지하여 상기 제어수단에 인가하는 회전자 위치감지수단과, 상기 제어수단에 연결되어 상기 회전자 위치 감지수단의 에러발생 및 상기 동력발생수단의 과열로 인한 에러를 감지하여 처리하는 에러감지 및 처리수단과, 상기 회전자 위치감지수단의 에러발생 및 과열 발생시 이를 사용자에게 표시해주는 키 입력 및 표시수단으로 이루어짐을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 세탁기의 세탁모타 과열 차단방법은 모터 및 로터 포지션센서를 갖는 세탁기의 세탁모타 과열 차단방법에 있어서; 사용자의 키입력을 통해 세탁기가 동작하면, 상기 세탁기의 세탁행정 및 탈수행정중에 과부하 또는 이상상태(구속) 발생여부를 판단하는 제1단계와; 상기 제1단계에서 과부하 또는 이상상태 발생시 모타에 부착된 로터 포지션 센서의 에러 및 상기 모타의 과열발생을 파단하는 제2단계와; 상기 제2단계에서 센서의 에러 및 모타의 고열이 발생되면 모타 및 각종 부하를 차단하고 상기 에러 및 과열발생을 사용자가 알 수 있도록 표시하는 제3단계로 이루어짐을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 세탁기의 세탁모타 과열 차단장치 및 그 방법에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

제2도는 일반적인 세탁모타 온도감지수단의 동작상태를 나타낸 도면이고, 제3도는 본 발명에 따른 세탁기의 세탁모타 과열 차단장치의 블록 구성도를 나타낸 도면이며, 제4도는 본 발명에 따른 세탁기의 세탁모타 과열 차단방법을 나타낸 동작플로우챠트를 나타낸 도면이다.

먼저, 본 발명에 따른 세탁기의 세탁모타 과열 차단장치는 제3도에 도시된 바와같이, 전원 공급수단(23), 제어수단(22), 키입력 및 표시수단(21), 에러감지 및 처리수단(22a), 회전자 위치 감지수단(24), 온도 보호수단(25), 동력 발생수단(26) 및 연결수단(27)으로 구성된다.

여기서, 상기 전원공급수단(23)은 각 부에 전원을 공급하고, 상기 제어수단(22)은 마이콤 및 각종 제어회로로 구성되어 사용자의 조작을 인지하여 동작하며, 각종 부하를 구동하여 제어한다.

상기 회전자 위치 감지수단(24)은 상기 동력 발생수단(26)을 구동하기 위한 스테이터에 대한 회전자의 위치신호를 발생시킨다. 여기서, 상기 회전자 위치 감지수단(24)은 로터 포지션 센서로 이루어진다. 상기 온도 보호수단(25)은 상기 동력 발생수단(26)의 과열발생시 상기 회전자 위치 감지수단(24)에 공급되는 전원의 전원라인을 차단하는 스위치역할을 하는 것이다. 이때, 상기 온도보호수단(25)은 써멀 프로텍터로 이루어지고, 내부의 바이메탈 디스크에 의해 온/오프 동작하는 것이다.

상기 에러감지 및 처리수단(22a)은 상기 제어수단(22)에 내장되어 상기 온도보호 수단(25)의 동작으로 인한 회전자 위치 감지수단(25)에서의 에러 발생시 이를 감지하여 처리하는 것이다. 또한, 상기 동력 발생수단(26)은 BLDC 모타로 이루어진 것이다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 세탁기의 세탁모타 과열 차단장치의 동작을 설명하면 다음과 같다.

우선, 제3도에 도시된 바와같이, 사용자가 키입력 및 표시수단(21)에서의 키입력을 통해 상기 제어수단(22)이 로터 포지션 센서의 신호에 따라 적절한 구동신호를 발생한다. 상기 구동신호의 발생으로 동력발생수단(26)의 BLDC 모타를 구동하여 세탁기의 세탁행정 및 탈수행정중에 과도한 부하상태나, 이상상태(구속)의 발생으로 상기 BLDC 모타권선의 온도가 일정온도 이상이 되면, 상기 온도보호수단(25) 내부의 바이메탈 디스크가 제2도에 도시된 바와 같이, 동작(on→off) 하는 것이다. 이때, 상기 온도보호수단(25)의 오프동작에 의해 상기 회전자 위치 감지수단(24)에 공급되는 전원의 공급라인을 차단한다.

상기와 같이 회전자 위치 감지수단(24)에 공급되는 전원 공급라인이 차단되면, 상기 회전자 위치 감지수단(24)의 로터 포지션 센서는 정상적으로 동작하지 못한다. 그러므로, 정상상태에서는 발생되지 않는 신호상태 즉, 상기 로터 포지션 센서의 신호선 Ha, Hb, Hc가 모두 동일한 상태(하이 또는 로우)로 된다. 이를 상기 제어수단(22)내의 에러감지 및 처리수단(22a)에서 감지하면, 상기 회전자 위치 감지수단(24)의 로터 포지션 센서의 에러를 감지하여 처리하는 것이다.

상기에서 BLDC 모타의 과열로 인한 로터 포지션 센서의 에러가 감지되면, 상기 BLDC 모타와 각종 부하를 정지시켜 BLDC 모타의 과열이 더 이상 발생하지 않도록 하는 것이다. 여기서, 상기 BLDC 모타의 과열로 인한 로터 포지션 센서의 에러가 발생되면 사용자가 에러발생을 알 수 있도록 키입력 및 표시수단(21)에 표시해주는 것이다.

상기와 같은 본 발명에 따른 세탁기의 세탁모타 과열 차단방법을 제4도에 도시된 플로우 챠트를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

우선, 사용자가 키입력 및 표시수단(21)의 키입력을 통해 세탁기의 행정이 진행되는 도중 세탁기의 과부하 및 이상상태(구속)가 발생되었는지를 판단한다(S101, S102).

그래서, 세탁기의 과부하상태 또는 이상상태 발생시 BLDC 모타에 부착된 로터포지션 센서의 에러 발생여부를 에러감지 및 처리수단(22a)에서 감지한다(S103). 여기서, 상기 에러감지 및 처리수단(22a)에서 에러를 감지 하였을 경우 온도보호 수단(25)은 상기 로터 포지션 센서에 공급되는 전원의 공급라인을 차단하여 BLDC 모타 및 각종 부하에 공급되는 전원을 오프시킨다(S104). 이때, 상기 BLDC 모타 및 각종부하를 차단함과 동시에 사용자가 에러발생을 알 수 있도록 상기 키입력 및 표시수단(21)에 표시해 주는 것이다(S105).

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 세탁기의 세탁모타 과열 차단장치 및 그 방법은 첫째, 회전자 위치 감지수단 및 온도보호수단이 모두 동력발생수단인 BLDC 모타에 장착되기 때문에 전원공급수단에서 전원의 공급라인수 및 길이를 최소화할 수 있는 이점이 있다.

둘째, 상기와 같이 전원의 공급라인의 수 및 길이가 감소하기 때문에 컨넥터의 수 역시 감소할 수 있어 원가절감 및 조립성향상을 시킬 수 있는 다른 이점이 있다.

세째, 세탁기의 동작중에 과부하 및 이상상태로 인한 에러 발생시 상기 에러발생을 쉽게 처리할 수 있으며, 사용자에게 상기 에러발생을 표시수단에 의해 표시하여 주므로서 사용자에게 제품에 대한 신뢰성을 가질 수 있도록 한 이점이 있다.

Claims (7)

1. 전원공급수단과, 각종 부하를 구동 및 제어할 수 있도록 마이콤 및 각종 제어회로로 이루어진 제어수단과; 상기 제어수단의 제어신호에 따라 구동하는 동력발생수단과; 상기 동력발생수단을 과열로부터 보호하는 온도보호수단과; 상기 동력발생수단의 회전자의 위치를 감지하여 상기 제어수단에 인가하는 회전자 위치감지수단과; 상기 제어수단에 연결되어 상기 회전자 위치 감지수단의 에러발생 및 상기 동력전달수단의 과열로 인한 에러를 감지하여 회전자 위치감지수단으로의 전원공급을 차단하는 에러감지 및 처리수단과; 상기 회전자 위치감지수단의 에러발생 및 과열발생시 이를 사용자에게 표시해주는 키입력 및 표시수단으로 이루어짐을 특징으로 하는 세탁기의 세탁모타 과열 차단장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 동력발생수단은 BLDC 모타로 이루어짐을 특징으로 하는 세탁기의 세탁모타 과열 차단장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 회전자 위치감지수단은 로터 포지션 센서로 이루어짐을 특징으로 하는 세탁기의 세탁모타 과열 차단장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 온도보호수단은 써멀 프로텍터로 이루어짐을 특징으로 하는 세탁기의 세탁모타 과열 차단장치.
5. 제4항에 있어서, 상기 써멀 프로텍터의 동작은 바이메탈 디스크에 의해 동작되어짐을 특징으로 하는 세탁기의 세탁모타 과열 차단장치.
6. 모터 및 상기 모터의 회전자 위치감지수단을 갖는 세탁기의 세탁모터 과열 차단방법에 있어서, 세탁행정 또는 탈수행정중 모터의 과부하 또는 이상상태 발생여부를 판단하는 제1단계와; 상기 제1단계에서 과부하 또는 이상상태 발생시 상기 회전자 위치감지 수단으로의 전원공급을 차단하는 제2단계와; 상기 회전자 위치감지수단의 전원공급차단시 회전자 위치감지수단에서 에러신호를 발생하는 제3단계와; 상기 제3단계에서 상기 회전자 위치감지수단의 에러신호가 제어수단에 입력되면 각종부하를 정지시키고 상기 에러 및 과열발생을 표시하는 제4단계로 이루어짐을 특징으로 하는 세탁기의 세탁모터 과열 차단방법.
7. 제6항에 있어서, 상기 회전자 위치감지수단의 에러 판정방법은 회전자 위치감지수단에 연결된 신호선 Ha, Hb, Hc가 모두 하이 또는 로우로 동일한 경우에 에러로 판정함을 특징으로 하는 세탁기의 세탁모타 과열 차단방법.