KR100233199B1 - 세탁기의 탈수상태 감지장치 및 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 세탁기의 탈수상태 감지장치 및 제어방법에 관한 것으로, 상세하게는 필름센서를 이용하여 탈수가 완료되면 탈수시간이 종료하지 않더라도 탈수를 종료하여 불필요한 전력소모를 방지하는 세탁기의 탈수상태 감지장치 및 제어방법에 관한 것이다.

본 발명에 따른 세탁기 탈수상태 감지장치 및 제어방법에 의하여, 필름센서를 이용하여 탈수행정시 세탁기 탈수조가 회전할 때 원심분리되어 탈수조 외부로 빠져나오는 물의 수압을 감지하고 그 감지한 수압이 임계수압과 같거나 작은 상태가 소정시간 유지되면 설정된 탈수시간이 종료하지 않았더라도 탈수행정을 종료함으로서 불필요한 전력의 소모를 방지하여 세탁기의 소비전력을 줄일 수 있다.

또한 탈수정도를 감지하는 필름센서는 하나의 센서로 탈수감지센서 그리고 급수 또는 배수 수위를 감지하는 수위센서로도 사용할 수 있어 원가절감을 기대할 수 있다.

Description

세탁기의 탈수상태 감지장치 및 제어방법

본 발명은 세탁기의 탈수상태 감지장치 및 제어방법에 관한 것으로, 상세하게는 필름센서를 이용하여 탈수가 완료되면 탈수시간이 종료하지 않더라도 탈수를 종료하여 불필요한 전력소모를 방지하는 세탁기의 탈수상태 감지장치 및 제어방법에 관한 것이다.

세탁기는 모터를 동력으로 하여 회전날개(펄셰이터라고도 함) 또는 교반날개(에지 데이터)를 구동하여 수류를 형성, 수류가 세탁물에 충격을 주어 세탁을 하도록 한다.

먼저 사용자가 입력부(1)를 통하여 입력을 하여 세탁기 수조의 수위와 세탁시간, 탈수시간등을 설정한다(S1).

세탁기의 설정(S1)이 끝나면 마이컴(3)은 급수밸브(4)를 구동시켜 급수밸브(4)를 열고 세탁기의 수조에 급수를 한다(S2).

수조에 물이 차기 시작하면 마이컴(3)은 수조의 수위를 감지하다. 마이컴(3)은 수위센서(2)를 이용하여 수위를 감지한다.

마이컴(3)은 현재 급수되는 물의 수위를 감지한 다음 수조의 감지수위값과 설정된 설정수위값을 비교 판단하여 급수완료를 판단한다(S3).

비교판단(S3)에서 감지수위값이 설정수위값보다 작다면 마이컴(3)은 급수되는 물의 수위가 설정한 수위에 도달하지 않았다고 판단하여 급수밸브(4)를 계속 열어서 계속적으로 급수를 한다(S2).

그런데 비교판단(S3)에서 감지수위값이 설정수위값보다 크거나 같다면 마이컴(3)은 현재 급수되는 물의 수위가 설정한 수위에 도달했다고 판단하여 급수밸브(4)를 잠근다. 그리하여 마이컴(3)은 수조에 대한 물의 공급을 차단하고 세탁기동작부(6)를 구동시켜 세탁기를 동작시키고 세탁을 한다(S4).

설정(S1)에 따른 세탁시간이 종료하면 마이컴(3)은 배수밸브(5)를 열어서 배수를 한다. 배수가 시작되면 마이컴(3)은 급수시와 마찬가지로 수위를 센싱한다.

마이컴(3)은 배수되는 수위를 센싱하여 배수가 완료되었는지를 판단한다. 만약 배수가 완료되지 않았으면 마이컴(3)은 배수밸브(5)를 계속적으로 열어둔다.

만약 배수가 완료되었다고 판단되면 마이컴(3)은 배수밸브(5)를 잠근다.

배수가 완료되고 나면 마이컴(3)은 탈수행정을 실시한다(S5). 마이컴(3)은 탈수부(6)를 동작시켜 탈수행정을 실시한다(S5). 탈수행정이 실시되면 마이컴(3)은 설정(S1)에서 설정된 탈수시간인 탈수타이머가 종료했는지를 판단한다(S6). 즉 설정단계(S1)에서 설정한 탈수시간이 종료했는지를 판단한다. 판단(S6)에서 탈수시간이 종료했다고 판단되면 종료를 한다.

그런데 만약 탈수행정시 설정된 탈수시간보다 짧은 시간에 세탁물의 탈수가 완료될 경우에도 설정된 탈수시간이 시간이 종료할 때까지 탈수행정은 계속 행해지게 된다. 그리하여 불필요한 전력을 소모하게 되고 세탁기의 소비전력이 커진다.

본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로 그 목적은, 필름센서를 이용하여 탈수가 완료되면 탈수시간이 종료하지 않더라도 탈수를 종료하여 불필요한 전력소모를 방지하는 세탁기의 탈수상태 감지장치 및 제어방법을 제공하고자 하는 것이다.

도 1은 종래의 세탁기의 블럭도이다.

도 2는 종래의 세탁기의 제어흐름도이다.

도 3은 본 발명에 따른 세탁기의 탈수상태 감지장치의 블럭도이다.

도 4는 본 발명에 따른 세탁기의 탈수상태 감지장치의 제어흐름도이다.

도 5는 본 발명에 따른 세탁기의 단면도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10:입력부 20:마이컴 60:탈수구동부 61:필름센서 62:증폭부

상기한 목적을 실현하기 위한 본 발명에 따른 세탁기의 수위조절 장치 및 제어방법은, 세탁기의 기능설정 및 탈수시간을 입력받는 입력부, 세탁기의 탈수조를 동작시켜 탈수행정을 행하는 탈수구동부를 구비한 세탁기의 탈수상태 감지장치에 있어서, 탈수조의 동작에 따라서 탈수조에서 원심분리 되는 물의 양에 따른 수압을 감지하는 센싱부, 기능설정에 의하여 세탁기의 탈수시간을 설정하고 탈수구동부를 동작시켜 탈수행정을 행하며 탈수행정시 센싱부가 감지한 센싱값이 소정시간동안 미리 설정된 임계값과 같거나 작은 상태를 유지하면 설정된 탈수시간에 관계없이 탈수구동부를 제어하여 탈수행정을 종료시키는 마이컴을 구비하는 것을 특징으로 하는 구성이다. 그리고 세탁기의 동작상태를 설정하는 설정단계, 설정단계에서 설정한 세탁시간에 따라서 세탁행정을 하는 실시하는 세탁단계, 설정단계에서 설정한 탈수시간에 따라서 탈수행정을 행하는 탈수단계를 포함하는 세탁기의 탈수상태 감지방법에 있어서, 탈수단계에서 탈수되는 물의 양에 따른 수압을 감지하는 탈수수압감지단계, 탈수수압감지단계에서 감지한 수압이 임계수압보다 작거나 같은지를 판단하는 수압판단단계, 수압판단단계에서 수압이 임계수압보다 작거나 같을 경우 수압이 임계수압보다 작거나 같은 상태가 소정시간동안 유지되는지를 판단하는 시간판단단계, 시간판단단계에서 수압이 임계수압보다 작거나 같은 상태가 소정시간동안 유지되면 설정단계에서 설정한 탈수시간이 종료하지 않았더라도 탈수행정을 종료시키는 탈수종료단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법이다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 양호한 실시예를 상세하게 설명하겠다.

도 3은 본 발명에 따른 세탁기의 탈수상태 감지장치의 블럭도이다.

도 4는 본 발명에 따른 세탁기의 탈수상태 감지장치의 제어 흐름도이다.

도 5는 본 발명에 따른 세탁기의 단면도이다.

먼저 사용자가 입력부(10)를 통하여 입력을 하여 세탁기 수조의 수위와 세탁시간, 탈수시간등을 설정한다(S10). 이때에는 마이컴(20)에 의하여 자동설정을 할 수도 있다.

세탁기의 설정(S10)이 끝나면 마이컴(20)은 급수밸브 구동부(30)를 구동시켜 급수밸브(31)를 열고 세탁기의 수조(80)에 급수를 한다(S11).

수조에 물이 차기 시작하면 마이컴(20)은 수조의 수위를 감지하다. 마이컴(20)은 수위센서(11)를 이용하여 수위를 감지한다. 수위센서(11)는 수조(80)의 수위에 따른 수압의 변화를 전압 신호로 출력하는 일종의 압력센서이며 크기가 작고 메인보드내에 직접취부가 가능하다.

수위센서(11)는 센서의 면적에 대하여 작용되는 힘에 비례하여 수위센서(11)의 출력값이 변화된다.

힘은 F=ρh×A 의 공식에 의하여 산출된다. 여기에서 h는 높이이며, A는 면적이다. 식 F=ρh×A 를 수위(h)에 관한 식으로 변환하면

가 된다.

즉, 면적(A)과 힘(F)에 대한 데이터만 있으면 높이(h)를 구할 수 있다. 여기에서 면적(A)은 수위센서(11)의 면적이며 높이(h)가 세탁기 수조(80)의 수위가 된다.

힘(F)은 수위센서(11)의 출력값에 의하여 구할 수 있다. 다시 말하여, 수위센서(11)의 출력값에 의하여 세탁기 수조(80)의 수위를 구할 수 있다.

수위센서(11)의 출력은 증폭부(12)를 통하여 증폭된 다음 마이컴(20)의 아날로그/디지털포트(Analog to Digital port, A/D port)로 출력한다.

마이컴(20)은 증폭부(12)가 증폭한 신호를 아날로그/디지털 포트(Analog to Digital Port)(A/D)로 입력받는다. 증폭부(12)의 출력은 아날로그 전압 값이다. 증폭부(12)의 아날로그 전압출력은 마이컴(20)의 아날로그/디지털(A/D)변환기를 통하여 디지털로 변환된다.

마이컴(20)은 입력된 신호를 디지털로 변환한 다음 그 변환값에 의하여 현재 급수되는 물의 수위를 감지한다. 마이컴(20)은 현재 급수되는 물의 수위를 감지한 다음 수조의 감지수위값과 설정된 설정수위값을 비교 판단하여 급수완료를 판단한다(S12).

비교판단(S12)에서 감지수위값이 설정수위값보다 작다면 마이컴(20)은 급수되는 물의 수위가 설정한 수위에 도달하지 않았다고 판단하여 급수밸브구동부(30)를 계속 구동시켜 급수밸브(31)를 열어서 계속적으로 급수를 한다(S11).

그런데 비교판단(S12)에서 감지수위값이 설정수위값보다 크거나 같다면 마이컴(20)은 현재 급수되는 물의 수위가 설정한 수위에 도달했다고 판단하여 급수밸브구동부(30)를 정지시켜 급수밸브(31)를 잠근다. 그리하여 마이컴(20)은 수조(80)에 대한 물의 공급을 차단하고 세탁기동작부(40)를 구동시켜 세탁기를 동작시키고 세탁을 한다(S13).

설정(S10)에 따른 세탁시간이 종료하면 마이컴(20)은 배수밸브(51)를 열기 위하여 배수밸브구동부(50)를 구동시킨다. 그러면 배수밸브(51)가 열리고 배수가 이루어진다(S14). 배수가 시작되면 마이컴(20)은 급수시와 마찬가지로 수위를 센싱한다.

마이컴(20)은 배수되는 수위를 센싱하여 배수가 완료되었는지를 판단한다(S15). 만약 판단(S15)에서 배수가 완료되지 않았으면 마이컴(20)은 배수밸브(51)를 계속적으로 열어둔다.

판단(S15)에서 배수가 완료되었다고 판단되면 마이컴(20)은 배수밸브구동부(50)를 구동시켜 배수밸브(51)를 잠근다.

배수가 완료되고 나면 마이컴(20)은 탈수행정을 실시한다(S16). 마이컴(20)은 탈수구동부(60)를 동작시켜 탈수행정을 실시한다. 탈수행정이 실시되면 마이컴(20)은 탈수타이머가 종료했는지를 판단한다(S17). 즉 설정단계(S10)에서 설정한 탈수시간이 종료했는지를 판단한다.

판단(S17)에서 탈수타이머가 종료하지 않았다고 판단되면 마이컴(20)은 탈수상태를 감지한다(S18). 마이컴(20)은 탈수상태의 감지를 다음과 같은 방법으로 행한다.

탈수행정은 모터(70)의 동력이 변속기(71)를 통하여 탈수조(81)에 전달되어 행해진다. 그렇게 되면 탈수조(81)는 회전을 하게 되고, 그 회전에 의하여 탈수조(81)안의 물이 원심분리되어 탈수조(81)의 외부로 빠져나간다. 원심분리되어 탈수조(81)의 외부로 빠져나간 물은 탈수조(81)의 외부에 마련된 필름센서(61)에 압력을 인가하게 된다.

압력을 인가 받은 필름센서(61)는 인가되는 압력에 따라서 전압신호를 출력한다. 탈수행정 초기에는 많은 물이 탈수조(81)에서 빠져나가므로 필름센서(61)에 높은 압력이 인가된다. 탈수행정이 진행될수록 탈수조(81)에서 빠져나가는 물의 양은 줄어들고 필름센서(61)에 인가되는 압력 또한 낮아진다. 즉, 탈수행정이 진행될수록 필름센서에 인가되는 압력이 줄어들고 필름센서(61)가 출력하는 전압신호의 크기도 작아진다.

필름센서(61)가 출력하는 전압신호는 증폭부(62)에서 증폭된 후 마이컴(20)으로 입력된다.

마이컴(20)은 증폭부(62)의 출력을 입력으로 받아 탈수상태를 감지하여 탈수가 완료되었는지를 판단한다(S19). 판단(S19)에서 마이컴(20)은 입력되는 전압신호를 미리 설정된 임계전압값과 비교한다. 판단(S19)에서 입력되는 전압신호가 임계전압값보다 크다면 마이컴(20)은 탈수행정이 완료되지 않았다고 판단하여 탈수행정(S16)을 계속 행한다.

그런데 판단(S19)에서 입력되는 전압신호가 임계전압값보다 작다면 마이컴(20)은 탈수가 거의 이루어져 탈수조(81)를 빠져나가는 물이 거의 없다고 판단하여 탈수카운터를 실행하여 증가시킨다(S20).

그리고 탈수카운터가 소정시간을 경과했는지를 판단한다(S21). 판단(S21)에서 탈수카운터가 소정시간을 경과하지 않았으면 마이컴(20)은 계속 탈수행정을 행한다.

그런데 판단(S21)에서 탈수카운터가 소정시간을 경과하였으면 마이컴(20)은 탈수조(81)를 빠져나가는 물이 거의 없는 상태가 소정시간동안 지속되었으므로 탈수가 완료되었다고 판단하여 탈수행정을 종료한다(S22). 이때에는 실질적으로 탈수가 완료된 상태이므로 설정단계(S10)에서 설정된 탈수타이머의 시간이 종료하지 않았어도 마이컴(20)은 탈수행정을 종료한다.

또한 본 발명에 따른 탈수정도를 감지하는 필름센서(61)는 하나의 센서로 탈수감지센서 그리고 급수 또는 배수 수위를 감지하는 수위센서로도 사용할 수 있다.

본 발명에 따른 세탁기 탈수상태 감지장치 및 제어방법에 의하여,필름센서를 이용하여 탈수행정시 세탁기 탈수조가 회전할 때 원심분리되어 탈수조 외부로 빠져나오는 물의 수압을 감지하고 그 감지한 수압이 임계수압과 같거나 작은 상태가 소정시간 유지되면 설정된 탈수시간이 종료하지 않았더라도 탈수행정을 종료함으로서 불필요한 전력의 소모를 방지하여 세탁기의 소비전력을 줄일 수 있다.

또한 탈수정도를 감지하는 필름센서는 하나의 센서로 탈수감지센서 그리고 급수 또는 배수 수위를 감지하는 수위센서로도 사용할 수 있어 원가절감을 기대할 수 있다.

Claims (6)

1. 세탁기의 기능설정 및 탈수시간을 입력받는 입력부, 상기 세탁기의 탈수조를 동작시켜 탈수행정을 행하는 탈수구동부를 구비한 세탁기의 탈수상태 감지장치에 있어서,

   상기 탈수조의 동작에 따라서 상기 탈수조에서 원심분리 되는 물의 양에 따른 수압을 감지하는 센싱부,

   상기 기능설정에 의하여 상기 세탁기의 탈수시간을 설정하고 상기 탈수구동부를 동작시켜 상기 탈수행정을 행하며 상기 탈수행정시 상기 센싱부가 감지한 센싱값이 소정시간동안 미리 설정된 임계값과 같거나 작은 상태를 유지하면 상기 설정된 탈수시간에 관계없이 상기 탈수구동부를 제어하여 탈수행정을 종료시키는 마이컴을 구비하는 것을 특징으로 하는 세탁기의 탈수상태 감지장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 센싱부는 필름센서이며 상기 센싱부로 인가되는 압력에 따라서 출력전압이 변하며 상기 출력전압을 상기 마이컴으로 출력하는 것을 특징으로 하는 세탁기의 탈수상태 감지장치.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 임계값은 상기 센싱부에 압력이 가해지지 않을 때의 출력값인 것을 특징으로 하는 세탁기의 탈수상태 감지장치.
4. 세탁기의 동작상태를 설정하는 설정단계, 상기 설정단계에서 설정한 세탁시간에 따라서 세탁행정을 하는 실시하는 세탁단계, 상기 설정단계에서 설정한 탈수시간에 따라서 탈수행정을 행하는 탈수단계를 포함하는 세탁기의 탈수상태 감지방법에 있어서,

   상기 탈수단계에서 탈수되는 물의 양에 따른 수압을 감지하는 탈수수압감지단계,

   상기 탈수수압감지단계에서 감지한 상기 수압이 임계수압보다 작거나 같은지를 판단하는 수압판단단계,

   상기 수압판단단계에서 상기 수압이 상기 임계수압보다 작거나 같을 경우 상기 수압이 상기 임계수압보다 작거나 같은 상태가 소정시간동안 유지되는지를 판단하는 시간판단단계,

   상기 시간판단단계에서 상기 수압이 상기 임계수압보다 작거나 같은 상태가 소정시간동안 유지되면 상기 설정단계에서 설정한 상기 탈수시간이 종료하지 않았더라도 상기 탈수행정을 종료시키는 탈수종료단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁기의 탈수상태 감지장치의 제어방법.
5. 제 4항에 있어서,

   상기 탈수수압감지단계는 탈수행정시 상기 세탁기 탈수조의 회전에 따라서 원심분리되는 물의 양에 따른 수압을 감지하는 것을 특징으로 하는 세탁기의 탈수상태 감지장치의 제어방법.
6. 제 4항에 있어서,

   상기 수위판단단계에서 상기 임계수압은 상기 센싱부에 압력이 가해지지 않을 때의 출력값인 것을 특징으로 하는 세탁기의 탈수상태 감지장치의 제어방법.

Images