KR100301204B1 - 세탁기의언밸런스검출장치및방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 세탁기의 언밸런스 검출장치에 관한 것으로, 특히 세탁기의 설치 및 사용중 그리고 탈수 행정 등에서 정확한 언밸런스량을 검출하기 위한 것이다.

본 발명의 검출장치는 세탁기 케이스(20) 바닥면에 도전체(21)를 규정된 위치에 세팅시켜 배치하고, 이 도전체의 각 셀들이 가지는 고유저항값을 출력시켜 임의의 신호처리장치(24)를 통해 검출하기 위해 개개의 도전체(21)에 출력선(23)을 연결시키고, 상기 케이스(20)의 기울기 방향에 따라 상기 도전체(21)의 각 셀 패턴면상에서 자유운동 하여 안정된 상태에서 이웃하는 도전체(21)를 통전 시키는 롤링체(25)를 상기 도전체의 상부면에 수용하여 이루어진다.

Description

세탁기의 언밸런스 검출장치 및 방법{Unblance Sensing system of washing machine}

본 발명은 세탁기의 언밸런스 검출장치에 관한 것으로, 특히 세탁기의 설치 및 사용중 그리고 탈수 행정 등에서 정확한 언밸런스량을 검출하기 위한 것이다.

세탁기의 밸런스 정도는 동력전달계통에 영향을 미치고, 구동 소음원과도 관련을 갖게된다.

특히 세탁기 설치단계에서 그리고 사용중 밸런스의 조절은 세탁기의 정상적인 구동을 유지하는 중요한 관리항목의 하나가 되었다.

도 1은 탈수 행정시 세탁조의 언밸런스를 탈수행정에서 감지하는 안전스위치(1) 장착구조를 나타낸다. 안전스위치(1)의 주요부분은 도 2와 같이 톱커버(2)에 부착할 수 있는 브라켓(3)과 리드(도어)의 열림을 감지할 수 있는 암(4), 암(4)이 스위치 오프 방향으로 이동될 때 접점을 끊어줄 수 있는 액션캠(5), 접점(6)을 지지하고 있는 베이스 및 베이스 어시(7), 세탁조의 흔들림을 감지할 수 있는 레버(8)와 부쉬(9), 레버(8)를 원래 위치로 복귀 시켜줄 수 있는 스프링 플레이트(10)부로 이루어진다.

동작원리는 세탁기의 세탁행정중 탈수행정에서 세탁조의 언밸런스가 생길때, 세탁조의 상단부가 부쉬(9)를 건드리게 되고 이때 부쉬(9)는 스위치 오프 방향으로 이동하게 되어 언밸런스를 감지하게 된다. 그리고 리드(11)를 닫은 상태에서 암(4)은 스위치 온 상태를 유지 하다가, 리드(11)를 여는 상태에서는 암(4)이 스위치 오프 상태가 되어 리드(11) 열림을 감지하게 된다.

그러나 탈수 언밸런스시 세탁조(12)가 레버(8)에 부딪침에 따라 언밸런스를 검출하는 구조여서 레버(8)의 변형이 쉽게 이루어질 수 있는 구조이고, 크기 및 구조적으로 톱커버(2)에 조립이 용이하지 않을 뿐만 아니라 세탁기 설치단계에서 수평정도를 감지하는 기능이 없는 단점이 있다.

이를 위하여 밸런스의 유지 및 상태 검출을 어떻게 쉽고 정확하게 실행할 수 있는가에 의해 세탁기 밸런스에 관련된 기술이 제공되었다.

수평정도를 감지하기 위해 알려진 기술중의 하나는 일본국 실개소 56-108872호에 소개된 기술로서, 세탁기의 모서리 부분에 실에 매달린 추를 늘어뜨리고 세탁기의 모서리선과 실이 평행이 되는가를 관측하면서 세탁기의 수평을 유지하도록 하고 있고, 이외에도 기포수준기를 구비한 기술도 제시되었다. 그러나 이 기술들은 신뢰성이 떨어지고, 불필요한 공간 점유 그리고 제품 디자인을 저하시키는 문제점이 나타났다.

신뢰성을 주면서 제품 외관에 영향을 주지 않도록 설계된 다른 밸런스 장치는, 국내특허 공고번호 96-15479호에 소개되었다. 이 기술은 도 3 및 도 4와 같이 수조 및 세탁조 테두리에 밸런스링(13),영구자석(14),호올센서(15)를 마주 대하게 장착시켜 밸런스 상태를 검출하여 신호를 출력하는 호올센서(15)의 신호를 처리하여 세탁기 설치단계에서의 밸런싱과 또는 구동단계에서의 언밸런스 검출을 가능케 하였고, 또 다른 국내특허 공개번호98-2366호의 기술은, 톱커버측에 연동되는 콘트롤러를 구비시켜 톱커버의 오픈 그리고 언밸런스 검출을 가능케 하였다.

그러나 검출소자들이 수분 접촉 빈도가 높은 톱커버(2) 및 세탁조(12),수조(16) 등을 중심으로 배치되어 센싱에러 가능성이 크고 구조적으로도 산만한 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 세탁기의 설치 및 사용중 그리고 탈수행정에서 발생할 수 있는 언밸런스량을 정확히 검출하도록 한 세탁기의 언밸런스 검출 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 종래의 밸런스 검출장치 구성도.

도 2는 도 1의 안전스위치 상세도.

도 3은 또 다른 종래 밸런스 검출장치 구성도.

도 4는 도 3의 A부 상세도.

도 5는 본 발명의 밸런스 검출장치 배치 상태도.

도 6은 도 5의 종단면도.

도 7은 본 발명에 따른 도전체 배치상태를 보인 것으로,

(가)는 밸런스영역,

(나)는 언밸런스영역.

도 8은 본 발명에 따른 밸런스 검출상태를 보인 것으로,

(가)는 밸런스상태,

(나)는 언밸런스상태를 보인 도면.

*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ***

20:케이스 21:도전체

22:내곡면 23:출력선

24:신호처리장치 25:롤링체

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 세탁기의 언밸런스 검출 장치는, 세탁기의 진동량을 근거로 언밸런스를 판정하는 세탁기에 있어서, 전체 외각 테두리의 역할을 하는 케이스와, 상기 케이스 하면에 중심을 향해 일정각도의 경사를 가지거나 곡면으로 이루어진 내곡면과, 세탁기의 진동량에 따라 언밸런스 양을 판단하고 다음 행정으로 진행여부를 판단하기 위해 상기 내곡면의 중심부로부터 간격을 두어 배치된 도전체의 셀들과, 상기 도전체의 셀에 연결된 출력선과, 세탁기의 진동량에 따라 상기 도전체의 셀 위를 이동하는 롤링체와, 상기 셀위를 롤링체가 이동하면서 상기 도전체의 셀을 통전시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 도 5와 같이 세탁기 케이스(20) 바닥면에 도전체(21)를 설치한다.

상기 도전체(21)의 배치 형태는 케이스(20)의 중심부를 밸런스영역(a)으로 하고, 그 외곽을 언밸런스영역(b)으로 설정한다.

상기 케이스(20)는 통체로 이루어지는 세탁기 본체 또는 세탁조 그리고 수조와 같은 어느 하나의 구조체이다.

상기 도전체(21)는 통체로 된 케이스(20)의 내곡면(22) 중심부를 기준으로 그 바깥쪽으로 셀 단위 형태로 규칙 배열 구조를 가지며, 케이스(20)의 중심으로부터 단면적을 증가시켜 저항 또는 전류치의 변화를 유도하도록 되어있고, 부채꼴 형상으로 동박 패턴을 증착한 것과 유사하다.

상기 도전체(21)의 밸런스/언밸런스영역(a)(b)의 구분은 케이스(20)의 중심부를 저지역으로 하고, 그 외곽은 고지역으로 형성하여 상기 고지역이 중앙을 향하여 완경사로 모이는 내곡면(22)을 갖는 형태로 구분시킨다.

그리고 각 도전체(21)에는 리드와이어와 같은 출력선(23)을 연결하여 신호처리장치(24)와 연결시킨다.

상기 케이스(20)상의 도전체(21) 면상에는 도전성 롤링체(25)가 수용되는데, 상기 롤링체(25)는 도전체(21)의 면상을 따라 자유롭게 구르면서 응집력과 기울기에 대한 반응성이 좋은 수은과 같은 물질이 적당하다.

이와 같이 케이스(20)에 도전체(21)를 배치하고, 신호처리장치(24)를 통해전원을 인가하면, 세탁기의 밸런싱 또는 언밸런싱 판별이 가능해진다. 즉, 본 발명에 의하면, 세탁기의 밸런스가 상실되면, 케이스(20)는 일정한 방향으로 기울어지고, 이 현상에 의해 케이스(20) 면상을 따라 이동하는 롤링체(25)의 구름 현상을 유도하도록 하고 있다.

이 과정에서 롤링체(25)는 도전체(21)를 통전 시키는데, 롤링체(25)의 현재 위치가 신호처리장치(24)를 통해 검출되어 세탁기의 기울어짐 여부를 검출한다. 케이스(20)는 중앙을 향하여 완경사로 모이는 내곡면(22)으로 이루어져, 세탁기의 기울기에 따라 구름 운동하는 롤링체(25)의 이동을 자유롭게 하고, 밸런싱 상태에서는 중앙부에서 롤링체(25)를 정지시킨다. 여기에 증착된 도전체(21)는 중앙부를 밸런싱영역(a)으로 하고, 그 외곽 전영역을 언밸런싱영역(b)으로 구분하여 결국 롤링체(25)가 도전체(21)에 접촉되는 위치에 따라 밸런싱/언밸런싱 상태를 검출하는 것이다.

도 8은 도전체(21)에 대한 롤링체(25)의 접촉예를 나타낸다. 롤링체(25)의 부피가 밸런싱영역(a) 보다 작거나 같은 조건에서 밸런스량 검출의 구현과정을 살펴보면, 케이스(20) 중심의 밸런스영역(a)에 주어진 도전체(21)의 개수가 8개, 그 외곽 도전체(21)가 상기 밸런스영역(a)의 도전체(21)와 비례적으로 단면적이 증가하는 형태로 원주상으로 배치된 8개의 언밸런스영역(b)을 형성한다고 가정하면, 롤링체(25)는 (가)와 같이 밸런싱영역(a)의 각 8개의 도전체(21)에 동시에 접촉되어 가상의 "8"의 신호를 출력할 수 있고, 롤링체(25)가 더 외곽쪽으로 갈수록 이러한 숫자가 점진적으로 낮아지는 결과를 얻을 수 있다.

이는 롤링체(25)가 차지하는 면적과 관계가 있지만, 그 크기를 상기 조건으로 제한할 경우, 출력 기대값은 8...1 까지가 되고, 수열이 낮을수록 언밸런스량이 큰 것으로 판단할 수 있다.

상기 예는 롤링체(25)에 의한 도전체(21)의 접촉 개수에 의해 밸런스량을 검출하는 방법이고, 동일한 조건으로도 도전체(21)의 단면적 변화에 따른 저항치 또는 전류치를 출력하여 판별하는 방법도 간단한 신호처리장치(24)의 재구성으로 적용할수 있다.

롤링체(25)는 케이스 내곡면(22)을 따라 쉽게 구르는 고상의 도전성 물체면 적당하다.

그리고 케이스(20) 및 도전체(21)의 면상을 따라 세탁기측 기울기에 반응하여 구르면서 도전체(21)를 접촉시켜 신호를 출력시키는 관계로 기울어짐에 민감하게 반응하는 응답성이 좋고, 그러면서도 도전성을 가지며, 흐트러지지 않고 응집력이 있는 수은과 같은 물질을 사용할 수 있다.

케이스(20)에서의 롤링체(25)의 반응은 세탁기의 설치, 세탁기의 사용중, 탈수행정등에서 나타난다.

본 발명은 세탁기의 설치 및 사용중 그리고 탈수 행정 등에서 발생할 수 있는 언밸런스량을 검출함으로써 세탁기 설치 단계에서 수평 상태 유지의 정확성을 높이고, 탈수단계에서는 언밸런스 정도를 쉽게 확인시킬 수 있는 효과가 있다.

또한 밸런스 검출센서의 위치를 외부 노출이나 수분 접촉 가능성이 희박한 세탁기 바닥면과 같은 은폐된 곳에 설정 할 수 있도록 하여 검출장치의 소형화가 가능하고, 취급 및 설치에 신뢰성을 제공하는 효과가 있다.

Claims (6)

1. 세탁기의 진동량을 근거로 언밸런스를 판정하는 세탁기에 있어서,

   전체 외각 테두리의 역할을 하는 케이스와,

   상기 케이스 하면에 중심을 향해 일정각도의 경사를 가지거나 곡면으로 이루어진 내곡면과,

   세탁기의 진동량에 따라 언밸런스 양을 판단하고 다음 행정으로 진행여부를 판단하기 위해 상기 내곡면의 중심부로부터 간격을 두어 배치된 도전체의 셀들과,

   상기 도전체의 셀에 연결된 출력선과,

   세탁기의 진동량에 따라 상기 도전체의 셀 위를 이동하는 롤링체와,

   상기 셀위를 롤링체가 이동하면서 상기 도전체의 셀을 통전시키는 것을 특징으로 하는 세탁기의 언밸런스 감지 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 케이스에 대한 도전체의 배치 형태는 케이스의 중심부를 밸런스영역으로 하고, 그 외곽을 언밸런스영역으로 설정한 세탁기의 언밸런스 검출장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 도전체의 밸런스/언밸런스 영역의 구분은 케이스의 중심부를 저지역으로 하고, 그 외곽은 고지역으로 형성하여 상기 고지역이 중앙을 향하여 완경사로 모이는 내곡면을 갖는 형태로 하여 구분시킨 것을 특징으로 하는 세탁기의 언밸런스 검출장치.
4. 제 1 항 또는 제 2 항 또는 제 3 항중 어느 한 항에 있어서,

   상기 도전체는 통체로 된 케이스의 내곡면 중심부를 기준으로 그 바깥쪽으로 셀 단위 형태로 규칙 배열 구조를 가지며, 케이스의 동심으로부터 점진적으로 단면적을 증가시켜 고유저항값을 다르게 한 것을 특징으로 하는 세탁기의 언밸런스 검출장치.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 롤링체를 수은(Hg)으로 선택하는 것을 특징으로 하는 세탁기의 언밸런스 검출장치.
6. 세탁기의 밸런스 검출방법에 있어서, 도전체에 의해 밸런스영역과 언밸런스영역이 구획된 케이스에 대하여 롤링체의 부피를 밸런스영역 보다 작거나 같게 하고, 상기 케이스 중심의 밸런스영역에 주어진 도전체의 접촉 개수와 그 외곽 언밸런스영역에 주어진 도전체에 대한 상기 롤링체의 접촉 개수에 따라 이를 신호처리장치로 출력시켜 낮을 수열을 가질 때 언밸런스량이 큰 것으로 판단하고, 상대적으로 높은 수열에서 밸런스 정도가 높은 것으로 검출하는 세탁기의 언밸런스량 검출방법.