KR100240132B1

KR100240132B1 - 세탁기

Info

Publication number: KR100240132B1
Application number: KR1019910006039A
Authority: KR
Inventors: 시게하루 나까노; 다모쓰 시까모리; 이사오 히야마
Original assignee: 가나이 쓰도무; 가부시끼가이샤 히다치 세이사꾸쇼
Priority date: 1990-04-18
Filing date: 1991-04-16
Publication date: 2000-01-15
Also published as: JPH03297491A; AU7422191A; US5230228A; AU634369B2; KR910018624A; CA2040536A1

Abstract

본원 발명은 세탁물의 천량 및 천질을 검지수단을 사용하여 각각 측정하고, 그 측정치를 천량과 천질의 퍼지함수에 따라서 세탁 내지 헹굼에 적합한 수류(水流)의 강도, 세탁 내지 헹굼시간을 제어하여 세탁물의 양, 종류에 따른 세탁을 하도록 한 것이다.

Description

세탁기

도면은 본원 발명의 구성을 구체적으로 나타낸 일실시예에 관한 것으로서,

제1도는 전자동세탁기의 단면도.

제2도는 조작패널을 나타낸 도면.

제3도는 천량 및 천질을 검지하는 검지수단의 회로도.

제4도는 제3도에 나타낸 회로의 검지수단으로 검지한 발생펄스를 나타낸 도면.

제5도는 검지수단으로 검지한 펄스상승시간폭의 데이터를 나타낸 도면.

제6도는 천량퍼지함수의 개념도.

제7도는 천질퍼지함수의 개념도.

제8도는 수류퍼지함수의 개념도.

제9도는 퍼지추론의 룰을 나타낸 도면.

본원 발명은 천량 및 천의 종류를 검지하여 최적의 세탁운전제어를 행하는 세탁기에 관한 것이다.

종래의 세탁기에서는 세탁물의 양에 따라서, 그 수류(水流), 세탁시간을 결정하도록 하고 있었다.

천량이 적은 경우에는 약한 수류로 세탁하고, 시간을 짧게하고 있었다.

천량이 많은 경우에는 강한 수류로 세탁하고, 시간을 길게하고 있었다.

그러므로, 시트, 목욕타월 등의 대물(大物)의류를 조금 세탁하는 경우에는 세정력이 약하고, 역으로 란제리 등 얇은 의류를 많이 세탁하는 경우에는 의류의 손상이 염려되는 것이었다.

본원 발명은 상기의 결점에 대처하고, 그 목적으로 하는 바는 세탁물의 양 및 천질에 따른 적정한 수류의 강도 및 세탁시간으로 세탁운전제어를 행하는 것이다.

또, 본원 발명의 목적은 세탁물의 양 및 천질에 따른 적정한 수류의 강도, 세탁시간 및 헹굼시간으로 세탁운전제어를 행하는 세탁기를 제공하는 것이다.

또, 본원 발명의 목적은 세탁물의 양 및 천질에 따른 적정한 수류의 강도, 세탁시간, 헹굼시간, 및 탈수시간으로 세탁운전제어를 행하는 세탁기를 제공하는 것이다.

본원 발명은 상기의 목적을 달성하기 위하여, 세탁물의 천량 및 종류를 검지수단을 사용하여 측정하고, 그 측정치를 천량과 천질의 퍼지함수에 따라서 세탁의 수류강도 및 세탁시간을 산정하여, 세탁운전제어를 행하는 것을 특징으로 한다.

보다 구체적으로는 퍼지이론의 맴버십함수를 천량, 천의 종류 및 수류의 강도 등에 대하여 각각 정하여, 세탁조건(천의 양이 많다, 적다, 천의 종류가 대물, 얇은 것, 수류가 강하다, 약하다 등)을 룰화하고, 각각의 룰에 있어서 퍼지이론을 적용하여 최적의 세탁운전제어를 행하는 것이다.

다음에, 본원 발명의 구성을 구체적으로 나타낸 일실시예에 대하여 설명한다.

제1도에 있어서, 강판제의 외프레임(1)내에는 조봉(弔棒)(2) 및 코일스프링이나 탄성고무로 이루어지는 방진장치(3)에 의해 합성수지제의 외조(外槽)(4)를 매다는 구성으로 되어 있다. 조봉(2) 및 방진장치(3)는 4개 배설되어 있다.

세탁하기 위한 물을 저수하는 외조(4)내에는 합성수지제의 세탁겸 탈수조(5)를 회전할 수 있게 설치한다. 세탁겸 탈수조(5)에는 다수의 탈수공(5a)을 형성하고, 중앙저부에는 펄세이터(pulsator) 또는 아지테이터(agitator)의 회전체(6)를 회전가능하게 배설한다. 세탁공정 및 행굼공정시에는 세탁겸 탈수조(5)를 정지시키고, 회전체(6)를 시계방향 및 반시계방향으로 회전시킨다. 또, 탈수운전시에는 세탁겸 탈수조(5)를 한방향으로 회전시킨다. 회전체(6) 및 세탁겸 탈수조(5)의 회전은 구동장치(7)에 의해 행해진다.

구동장치(7)는 모터(8)와 이 모터(8)의 회전을 회전체(6) 또는 세탁겸 탈수조(5)에는 전달하기 위한 풀리(9a)나 밸트(9b)로 이루어지는 전달수단(9)과, 세탁공정 및 헹굼공정시에 회전체(6)만을 회전시키거나, 또는 탈수시에 세탁겸 탈수 조(5)를 회전시키는 클러치장치(10)와, 그 전환을 행하는 솔레노이드(7a), 배수를 관장하는 배수장치(12)로 이루어진다.

구동장치(7)는 외조(4)의 저면에 강판제의 지지판(15)을 사용하여 고정한다. 외조(4)에는 외조(4)내의 물의 압력을 수위센서(26)에 전달하는 P.S튜브(27)를 접속하는 도입구(4c)가 형성되어 있다.

외프레임(1)의 상부에는 세탁물을 투입하는 투입구(19a)와 콘트롤러 등의 전기부품을 수납하는 조작상자(19b)를 형성한 합성수지제의 톱커버(19)가 배설되어 있다. 투입구(19a)에는 합성수지제의 덮개(20)를 배설한다.

조작상자(19b)의 상면에는 조작패널(21)이 장착되어 있고, 조작상자(19b) 내에는 급수전자(電磁)밸브(24)를 배설한다.

조작상자(19b)에 배치한 수위센서(26)는 외조(4)내의 물의 압력을 검출함으로써, 규정수위까지 물이 찼는가의 여부를 판정한다. 수위센서(26)는 코어, 코일, 스프링 등으로 구성된다.

세탁, 헹굼, 탈수 등을 제어하는 콘트롤러부는 수납상자(31)내에 배치한다. 조작패널(21)에는 전원스위치버튼(29) 및 외부조작스위치(30)가 배치되어 있다.

제2도는 조작패널(21)을 나타낸 것이다.

이상의 구성에 있어서, 전원스위치버튼(29)을 눌러 전원스위치를 ON 하고, 외부조작스위치(3)의 「센서(표준)」버튼을 누르면, 콘트럴러로부터의 신호로 급수전자밸브(26)에 통전되어, 세탁겸 탈수조(5)내에 급수된다. 이 때, 솔레노이드(7a)에도 통전되고, 모터에는 0.5초 ON-4초 OFF로 통전되어 세탁겸 탈수조는 완만한 회전으로 한방향으로 회전하여, 세탁물에 모두 급수된 물이 가해지도록 되어 있다. 이때에는 탈수시의 상태와 동일하게 클러치장치가 세트되어 있다.

급수에 의한 최저수위의 수위를 수위센서(26)가 검지하면 급수전자밸브(24), 솔레노이드(7a)에의 통전을 정지하고, 모터(8)에 통전하여 교반을 행한다. 이때에는 탈수상태로 되어 있던 클러치장치(10)를 확실하게 세탁상태로 전환하고, 또한 천을 손상시키지 않기 위해 천량검지의 교반보다 강하고, 통상의 교반보다 약한 회전체(6)의 반전교반수류 0.5초 ON-0.5초 OFF로 8초간 동작시킨다. 이 후, 천량검지의 교반을 행한다. 8초간의 동작은 천량검지전의 시험운전이다.

천량의 검지행정은 0.4초 ON-1초 OFF의 회전체(6)의 반전교반을 행하게 하고, OFF시에 회전체(6)가 타성으로 회전했을 때의 모터(8)의 역기전력(逆起電力)을 모터(8)의 구동용 콘덴서(8a)의 단자전압으로 검지하여, 이것을 직류4각형파 펄스로 변환하고, 이 펄스간의 시간 t₁을 측정하여 천량을 판정하는 것이다. 즉, 세탁물이 많은 경우에는 회전체(6)에의 저항이 크므로, 타성회전이 방해되어 펄스간 의 시간 t₁은 시간이 길어지고, 새탁물의 양이 적은 경우에는 역으로 펄스간의 시간 t₁은 짧아진다. 펄스간의 시간의 계측은 제3도에 나타낸 회로에서 검출한 양파(兩波)검지의 펄스의 1발째의 펄스(A)와 3발째의 펄스(B)의 상승시간의 폭 t₁을 계측하고(제4도), 이것을 20회 반복하여 합계한 시간을 미리 콘트롤부의 마이크로콤퓨터에 기억한 세탁량과 시간의 관계와 비교하여 세탁량을 결정하고, 세탁량에 따른 수위를 자동설정하여, 규정수위까지 급수한다.

또한, 규정수위까지 급수하면서 각 수위에 있어서, 전술한 천량 검지공정을 행하고, 펄스상승시간의 폭 t₁을 계측한다. 예를 들면, 세탁물량이 0.4kg이고, 종류가 다른 세탁물(시트, 목욕타월 등의 대물의류와 얇은 화학섬유 등의 가벼운 의류)의 각 수위에서의 펄스상승 시간폭 t₁은 제5도와 같이 된다.

① 최저수위와 규정수위에서의 t₁의 차 △t를 취한다.

(대물의류 △t1 ＞ 얇은의류 △t2)

② 제5도에 나타낸 그래프의 각 커브의 근사함수를 구한다.

이로써, 의류의 종류(천질)를 판별하는 것이 가능하고, 각 의류에 적합한 수류, 세탁시간, 헹굼시간 등을 (대물의류는 강한 수류에서 길게, 얇은 것은 약한 수류에서 짧게) 자동설정함으로써, 각 의류에 맞는 세탁을 실행할 수 있다.

또, 이 수류, 세탁시간을 결정하는 수단으로서, 천량(많다, 보통, 적다), 의류의 종류(대물, 보통, 얇은 것)의 데이터를 퍼지함수로 치환하여 퍼지이론에 따라서 수류의 강도(모터의 ON, OFF시간, 모터의 회전수의 제어), 세탁시간을 설정함으로써, 실제의 주부가 선택하는 감각에 가까운 세탁을 할 수 있다.

예를 들면, 천량에 대한 퍼지이론의 맴버십함수(이하 퍼지함수라고 함)는 제6도로 나타낼 수 있고, 또 의류의 종류의 퍼지함수는 제7도로 나타낼 수 있다. 또, 천의 양과 종류에 따라서 제어하는 수류의 강도의 퍼지함수는 제8도로 나타낼 수 있다.

이들 퍼지함수에 있어서, 다음과 같은 룰을 정한다. 예를 들면,

룰 A : (천량이 보통이면, 수류는 보통)

룰 B : (종류가 뻣뻣하면, 수류는 강하게)

룰A로부터 제9도와 같이 수류함수(1)를 구할 수 있다. 또, 룰B로부터 제9도와 같이 수류함수(2)가 구해지고, 이들을 합성하여 이 함수의 중심(重心)위치를 구한 것이 최적의 ON 시간으로 된다.

퍼지이론에는 여러가지 방법이 있으나, 여기에는 그 일예를 나타냈다.

또, 이 때 각 규정수위에 있어서의 펄스상승시간폭 t1의 최대치가 각 수위의 규정용량을 넣어 검지했을 때의 펄스폭보다 긴 경우에는 세탁물을 지나치게 많이 넣은 것이고, 부저와 표시( ((·)) 마크)에 의해 사용자에게 알림으로써, 천의 손상, 모터의 과부하를 방지한다. 단, 부저로 알리는 것은 10∼20초로 짧으며, 이상 표시는 세탁종료 또는 세탁물을 꺼내는 등 이상해제까지 계속하는 것으로 하지만, 세탁물을 너무 많이 넣은 것을 알린 경우에도 운전은 그대로 속행하여 세탁을 종료시킴으로써, 사용자에게 있어서는 사용하기 쉬운 세탁기로 된다.

또, 천량검지, 의류의 종류의 검지 등 각종의 검지기능을 부여한 경우, 사용자는 현재 무엇을 행하고 있는가 세탁기의 동작만으로는 불안하며, 표시부에 제2도와 같은 센서모니터를 배설하고, 천량검지중에는 천량을 점멸, 수위가 결정되면 수위를 점멸과 동작공정에 맞추어서 순차 점멸시킴으로써, 각 검지공정을 명확하게 하여, 사용자에게 안심감을 줄 수 있다.

여기서, 제6∼8도에 나타낸 퍼지함수 및 제9도에 나타낸 퍼지추론(推論)의 룰에 대하여 상세히 설명한다.

제6동는 천량퍼지함수를 나타낸다. 종축에 도수(度數)를, 횡축에 펄스의 폭 및 천량을 취하고 있다. 천량이 많아짐에 따라서 천량검지기의 펄스폭이 길어진다. 도수는 평소 세탁기를 사용하는 주부가 세탁물을 보고 천량의 대소를 판단한 내용을 나타낸 것이다. 예를 들면, 100명의 주부전원이 적다고 판단한 경우에는, 적은 천량의 도수가 1이다. 50명이 적다고 판단했을 때에는, 적은 천량의 도수는 0.5로 된다. 마찬가지로 하여, 보통의 양, 많은 양의 도수를 나타내고 있다. 이 퍼지함수는 멤버십함수라고도 하는 것으로, 천량검지기가 측정하는 절대량의 판정에 대하여, 인간의 판정은 사람에 따라서 다르며, 판정(판단)에 개인차가 있는 것을 알 수 있다.

제7도는 천질퍼지함수를 나타낸다. 종축에 도수를, 횡축에 펄스폭의 차를 취하고 있다. 펄스폭의 차는 제5도에 나타낸 △T₁및 △T₂에 상당하는 것이다. 천질이 대물일수록 펄스폭의 차는 커진다. 제8도는 수류퍼지함수를 나타낸다. 종축에 도수를, 횡축에 모터 ON 시간을 취하고 있다. 모터의 ON시간을 길게 하면, 수류의 강도는 강해져 간다. 이 세탁은 교반날개(회전체)를 3초 이하의 짧은 ON시간으로 정역회전시키는 경우의 것이다. 그리고, OFF시간과 ON시간을 조정함으로써, 수류의 강도를 가감할 수 있다.

제9도는 룰A에 의한 천량에 따른 고유수류퍼지함수와 룰B에 의한 천질에 따른 고유수류퍼지함수를 합성하여 최적의 수류 ON시간(수류강도의 산출)을 나타내고 있다.

먼저, 룰A의 (A1)에서 펄스의 폭을 계측하고, 이 계측치의 도수를 읽는다. 이 도수에 따라서, 수류퍼지함수(A2)의 해당치를 선택하여 (A3)의 고유수류퍼지함수에 있어서의 모터ON시간을 산출한다.

한편, 룰B의 (B1)에서 펄스폭의 차를 계측하고, 이 계측치의 도수를 읽는다. 이 도수에 따라서, 천질의 수류퍼지함수(B2)의 해당치를 선택하여 (B3)의 고유수류퍼지함수에 있어서의 모터 ON시간을 산출한다.

산출된 (A3)의 내용과 (B3)의 내용을 합성하여 합성수류퍼지함수에 따른 최적수류 ON시간(모터ON시간)을 결정한다. 이 최적수류 ON시간은 중심위치를 취하고 있다.

본원 발명에 의하면, 세탁물의 양(천량), 세탁물의 종류(천질)를 검지하고, 천량, 천질을 퍼지이론을 적용하여 최적수류, 최적세탁시간, 최적탈수기간을 자동적으로 결정함으로써, 세탁물의 양, 종류에 따른 세탁행정으로 할 수 있고, 대물의류의 세정력의 향상, 얇은 의류의 천손상의 저감을 행할 수 있다.

또, 모터에 인버터모터 등의 속도조정가능한 것을 채용함으로써, 더욱 섬세한 세정방식, 탈수방식을 제공할 수 있다.

Claims

세탁되는 의류를 수납하는 세탁조와, 상기 세탁조의 저부에 배설된 세탁수류를 발생하는 교반날개와, 상기 교반날개를 구동하는 모터와, 세탁수류의 강도를 제어하는 운전제어장치를 구비한 세탁기에 있어서, 상기 교반날개를 회전시켜서 상기 교반날개가 정치에 이르는 관성회전 주에 상기 교반날개에 가해지는 의류의 저항에 따른 멤버쉽함수와, 상기 세탁조 내의 수위를 변화시켰을 때 상기 의류의 저항의 변화에 따른 멤버쉽함수의 합성함수에서 상기 모터의 ON시간과 OFF시간의 비를 변경시킴으로써 상기 세탁수류를 제어하는 것을 특징으로 하는 세탁기.
세탁되는 의류를 수납하는 세탁조와, 상기 세탁조의 저부에 배설된 세탁수류를 발생하는 교반날개와, 상기 교반날개를 구동하는 모터와, 세탁수류의 강도를 제어하는 운전제어장치를 구비한 세탁기에 있어서, 상기 교반날개를 회전시켜서 상기 교반날개가 정지에 이르는 관성회전 중에 생기는 상기 모터의 역기동력을 상기 모터의 구동용 콘덴서의 단자전압으로 검지하고, 이것을 직류펄스로 변환하고, 이 펄스간격에 따른 멤베쉽함수와 상기 세탁조 내의 수위를 변화시켰을 때의 상기 펄스간격의 변화에 따른 멤버쉽함수의 합성함수에서 상기 모터의 ON시간과 OFF시간의 비를 변경시킴으로써 상기 세탁수류를 제어하는 것을 특징으로 하는 세탁기.
세탁되는 의류를 수납하는 세탁조와, 상기 세탁조의 저부에 배설된 세탁수류를 발생하는 교반날개와, 상기 교반날개를 구동하는 가변속 모터와, 세탁수류의 강도를 제어하는 운전제어장치를 구비한 세탁기에 있어서, 상기 교반날개를 회전시켜서 상기 교반날개가 정지에 이르는 관성회전 중에 상기 교반날개에 가해지는 의류의 저항에 따른 멤버쉽함수와, 상기 세탁조 내의 수위를 변화시켰을 때의 상기 의류의 저항의 변화에 따른 멤버쉽함수의 합성함수에서 상기 모터의 회전속도를 변경시킴으로써 상기 세탁수류를 제어하는 것을 특징으로 하는 세탁기.