KR100346271B1 - 수위 주파수를 이용한 세탁기의 포질 감지방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 세탁조와 펄세이터가 일체로 형성된 터보 드럼식 세탁기에 적용가능한 세탁기의 포질 감지방법에 관한 것으로, 본 발명에 따른 세탁기의 포질 감지방법은 급수가 시작되어 수위센서에 의해 전달되는 신호의 수위주파수가 포질감지 설정 주파수를 초과하는지 판단하는 급수단계와; 일정량 이상의 세탁수가 급수되어 수위주파수가 포질감지 설정 주파수 이상일 경우, 세탁조가 회전 작동하여 등가속으로 가속되고, 압력변동이 급격한 일정시간이 경과된 후, 계속되는 수위주파수 변동치를 측정하는 측정단계와; 세탁조의 회전 속도가 설정치 도달하면, 일정시간 경과후, 측정된 수위주파수 변동치를 합산하여 평균값을 구하는 계산단계와; 구해진 수위주파수의 평균값과 기설정된 기준주파수을 비교하여, 비교결과에 따라 세탁물의 포질을 판단하는 판단단계를 포함하여 이루어진다.
여기서, 상기 판단단계에서는 수위주파수의 평균값이 최대 기준주파수 이상일 경우, 세탁물의 포질이 얇고 부드러운 것으로 판단하고, 수위주파수의 평균값이 최대 기준주파수와 최소 기준주파수 사이일 경우, 세탁물의 포질이 중간정도인 것으로 판단하고,수위주파수의 평균값이 최소 기준주파수 이하일 경우, 세탁물의 포질이 두껍고 뻣뻣한 것으로 판단하게 된다.
상술한 바와 같은 본 발명에 따른 세탁기의 포질 감지방법은 펄세이터식의 세탁기 뿐만 아니라, 세탁조와 펄세이터가 일체구성된 터보드럼식의 세탁기에서도 세탁물의 포질을 효과적으로 감지할 수 있기 때문에 그 적용범위가 넓고, 압력의변화속도에 따른 속도변수와, 압력변화량에 따른 압력변수의 두가지 기준으로 포질을 감지하기 때문에 정확도 또한 높다는 이점을 제공한다.

Description

수위 주파수를 이용한 세탁기의 포질 감지방법{Laundry stiffness sensing method with Water level frequency for Washing machine}
본 발명은 세탁기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 세탁조와 펄세이터가 일체로 형성된 터보 드럼식 세탁기에 적용가능한 세탁기의 포질 감지방법에 관한 것이다.
일반적으로 전자동 세탁기는 하나의 세탁조 내에서 세탁, 헹굼, 탈수의 모든 행정이 진행되며, 세제의 투여 및 행정전환 시에 필요한 급수 및 배수작용 등이 자동 수행되는 것으로, 저수조와, 상기 저수조에 내장되며 펄세이터(pulsator)가 구비된 세탁조와(펄세이터 방식의 경우), 세탁수의 급배수를 위한 급배수밸브와, 세탁조를 구동시키기 위한 구동모터 및 각종 감지수단, 그리고 상기 감지수단에서 보내온 신호를 바탕으로 투여되는 세제의 양이나 세탁패턴 등을 결정하고 세탁기의 작동을 제어하는 마이컴을 포함하여 구성되어 있다.
상기 감지수단은 세탁수의 급수량을 측정하는 수위센서를 비롯하여 빨래감의 양을 측정하는 포량 측정장치, 세탁수의 경도를 측정하는 경도 측정장치 및 세탁수의 온도를 측정하는 온도센서 등을 포함하여 이루어져 있는데, 최근에는 상기 수위센서를 이용하여 빨래감의 뻣뻣한 정도(stiffness), 즉 포질을 측정하고, 포질에 따라 세탁시간, 세탁 및 헹굼수류의 세기, 탈수시간, 탈수 시의 세탁조 회전속도 등을 조절하여 보다 효율적인 세탁작용을 이루는 포질감지 방법이 개발되었다.
여기서, 상기 수위센서는 도 1에 나타난 것과 같이 저수조(10) 내에 장착된 압력챔버(pressure chamber)(20)와 상기 압력챔버(20)에서 측정된 압력값을 전기신호화 하여 마이컴에 전달하는 신호부(22)로 구성되어 있고, 상기 압력챔버(20)가 세탁수의 양에 따른 수압을 측정하여 이를 바탕으로 신호부(22)가 각기 다른 압력값에 해당하는 각기 다른 주파수(수위주파수)의 신호를 마이컴에 전달하는 방식으로 수위를 측정하게 된다.
이러한 수위센서를 이용한 포질감지 방법에 대해 설명하면 다음과 같다.
먼저, 펄세이터(12)가 회전하지 않는 상태에서의 세탁수의 수위를 직선형태의 X선이라 할 때, 펄세이터(12)가 회전하는 동안에는 세탁조(14)의 중심으로부터 가장자리 방향 즉 세탁조(14) 방향으로 세탁수가 압력을 받게 되므로, 세탁조(14) 내에서는 세탁수의 수위가 세탁조(14)의 내면을 타고 올라간 원추형태의 Y선과 같이 되고, 이때 세탁조(14)와 저수조(10) 사이의 세탁수 표면은 X선 보다 내려간 Yg선이 된다.
여기서, 상기 X선과 Yg선의 수위차이 ㅿP를 펄세이터(12)의 회전 시 세탁조(14)의 중심에서 가장자리 방향으로 가해지는 압력이라고 볼 수 있는데, 이러한 압력결정 요인으로서 펄세이터(12)의 회전속도와 함께 세탁물의 포질이 중요한 변수로 작용하기 때문에 펄세이터(12)의 정지 시에 수위센서에 의해 측정되는 압력과 펄세이터(12) 회전 시의 압력과의 차이를 측정하여 그 변동폭에 따라 세탁물의 포질을 판단하게 된다.
즉, 포질이 뚜껍고 뻣뻣한 세탁물의 경우에는 얇고 부드러운 세탁물에 비해 강한 수류를 형성하기 때문에 펄세이터(12)의 회전속도가 동일하더라도 압력챔버(20)에 가해지는 압력이 크게 되는 원리를 이용한 것으로, 펄세이터(12) 정지 시의 압력과 회전 시의 압력과의 차이가 클수록 뚜껍고 뻣뻣한 포질의 세탁물로 판단하고 그에 따라 여러 가지 세탁패턴을 결정하게 되는 것이다.
그러므로, 이와 같은 종래기술에 의하면 별도의 구성요소를 필요로 하지 않고 기존 수위센서의 작동원리를 응용하여 효과적으로 세탁물의 포질을 측정할 수 있다는 장점이 있다.
그러나, 상술한 바와 같이 세탁조의 내면 측으로 가해지는 세탁수의 압력차를 측정하는 종래의 포질 감지방법에 의하면, 이른바 터보드럼식(turbo drum type)세탁기와 같이 세탁조와 펄세이터가 일체로 구성되어 세탁 시 세탁조가 회전하는 방식의 세탁기에서는 세탁조 측으로 가해지는 압력변화량이 크기 않기 때문에 세탁물의 정확한 포질 측정이 어렵다는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 종래 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 그 적용범위가 넓고 보다 정확한 세탁물의 포질측정이 가능한 세탁기의 포질 감지방법 제공을 목적으로 한다.
도 1은 종래 교반식 세탁기의 구조 및 포질 감지방법에 사용되는 수위센서를 나타낸 개략도이다.
도 2는 본 발명에 따른 포질 감지방법이 적용되는 터보드럼식 세탁기의 구조를 나타낸 부분 단면 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 포질 감지방법이 적용되는 터보드럼식 세탁기에서 수위센서의 구성을 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 4는 본 발명에 따른 포질 감지방법을 나타낸 플로우 챠트이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
20: 압력챔버 22: 신호부
30: 세탁조 32: 펄세이터
fi: 수위주파수 fr: 포질감지 설정 주파수
fa: 평균 수위주파수
상기 목적을 이루기 위하여 제공되는 세탁기의 포질 감지방법은 급수가 시작되어 수위센서에 의해 전달되는 신호의 수위주파수가 포질감지 설정 주파수를 초과하는지 판단하는 급수단계와; 일정량 이상의 세탁수가 급수되어 수위주파수가 포질감지 설정 주파수 이상일 경우, 세탁조가 회전 작동하여 등가속으로 가속되고, 압력변동이 급격한 일정시간이 경과된 후, 계속되는 수위주파수 변동치를 측정하는 측정단계와; 세탁조의 회전 속도가 설정치 도달하면, 일정시간 경과후, 측정된 수위주파수 변동치를 합산하여 평균값을 구하는 계산단계와; 구해진 수위주파수의 평균값과 기설정된 기준주파수를 비교하여, 비교결과에 따라 세탁물의 포질을 판단하는 판단단계를 포함하여 이루어진다.
여기서, 상기 판단단계에서는 수위주파수의 평균값이 최대 기준주파수 이상일 경우에 세탁물의 포질이 얇고 부드러운 것으로 판단하고, 수위주파수의 평균값이 최대 기준주파수와 최소 기준주파수 사이일 경우에 세탁물의 포질이 중간정도인 것으로 판단하고, 수위주파수의 평균값이 최소 기준주파수 이하일 경우, 세탁물의 포질이 두껍고 뻣뻣한 것으로 판단하게 된다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도 2 부터 도 4를 참조로 하여 상세하게 설명한다.
본 발명의 실시예에 따른 세탁기의 포질 감지방법은 도 2에 나타난 것과 같이 주로 세탁조(30)와 펄세이터(32)가 일체로 구성된 이른바 터보드럼 방식의 세탁기에 적용되며, 도 3에서와 같이 저수조(34) 내에 설치되는 수위센서의 작동특성(압력챔버에 의한 압력측정)을 이용하여 수행되는데, 도 3에 나타난 것과 같이 급수가 시작되어 수위센서에 의해 전달되는 신호의 수위주파수(fi)가 포질감지 설정 주파수를 초과하는지 판단함으로써 일정량 이상의 세탁수가 급수되도록 하는 급수단계(S1)와, 상기 급수단계가 진행됨으로써 일정량 이상의 세탁수가 급수되어 수위주파수(fi)가 포질감지 설정 수위주파수(fr)를 초과하는지 판단하는 단계(S2)와, 수위주파수가 포질감지 설정 쉬위주파수(fr)를 초과할 경우 세탁조가 회전 작동하여 등가속으로 가속되는 단계(S3)와, 압력변동이 급격한 일정시간이 경과된 후, 일정간격으로 수위주파수(fi)를 다수회 측정하여 계속되는 수위주파수 변동치를 측정하는 측정단계(S4)와, 세탁조의 회전속도가 설정속도에 도달하였는지를 판단하는 단계(S5)와, 세탁조의 회전속도가 설정속도에 도달한 다음 일정시간(약 5초)이 경과하였는지 판단하는 단계(S6)와, 일정시간이 경과한 다음에 측정된 각 수위주파수(fi)의 평균값 즉, 평균 수위주파수(fa)를 구하는 계산단계(S7)와, 구해진 평균 수위주파수(fa)와 기설정된 기준주파수를 비교하여, 비교결과에 따라 세탁물의 포질을 판단하는 판단단계(S8)를 포함하여 이루어진다.
상기 판단단계(S8)에서의 기준주파수는 최대 기준주파수(A)와 최소 기준주파수(B)로 구분되며, 평균 수위주파수(fa)와 상기 최대 최소 기준주파수(A, B)의 비교결과, 평균 수위주파수(fa)가 최대 기준 주파수(A) 이상일 경우에는 세탁물의 포질이 얇고 부드러운 것으로 판단하고(S81), 평균 수위주파수(fa)가 최소 기준주파수(B)와 최대 기준주파수(A) 사이일 경우에는 세탁물의 포질이 중간정도인 것으로 판단하고(S82), 그렇지 않은 경우에는 평균 수위주파수(fa)가 최소 기준주파수(B) 이하인 것으로 간주하여 세탁물의 포질이 두껍고 뻣뻣한 것으로 판단하게 된다.
즉, 평균 수위주파수(fa)가 높을수록 얇고 부드로운 의류로 판단하게 되며, 평균 수위주파수(fa)가 낮을수록 두껍고 뻣뻣한 의류로 판단하게 된다.
상술한 바와 같은 포질 감지방법에 의한 포질 측정결과, 감지된 세탁물의 포질에 따라 세탁패턴이 조정되는데, 세탁물의 포질이 얇고 부드러운 것으로 판단될 경우에는 세탁 및 헹굼과정에서 세탁수의 수류를 약하게 할뿐만 아니라, 탈수시간 등을 줄임으로써 옷감의 손상을 방지하는 패턴으로 세탁이 진행되며, 세탁물의 포질이 두껍고 뻣뻣한 것을 판단될 경우에는 세탁 및 헹굼과정에서 세탁수의 수류를강하게 함과 더불어 탈수시간 또한 연장하는 패턴으로 세탁이 진행됨으로써 세탁효과를 높이게 된다.
이러한, 본 발명의 실시예에 따른 세탁기의 포질 감지방법은 세탁조의 회전 시 수위센서의 압력챔버에 가해지는 압력이 일정치에 도달하는 속도를 기준으로 하는 속도변수와, 세탁조가 특정 회전속도에 도달한 상태에서 압력챔버에 가해지는 압력을 기준으로 하는 압력변수의 두가지 변수를 측정하여 세탁물의 포질을 감지함으로써 종래의 압력변수만을 기준으로 한 포질감지방법에 비해 정확도가 높다고 볼 수 있다.
본 발명에 따른 세탁기의 포질 감지방법은 일반적인 펄세이터식의 세탁기 뿐만 아니라, 세탁조와 펄세이터가 일체구성된 터보드럼식의 세탁기에도 적용 가능하므로 그 적용범위가 넓고, 압력의 변화속도에 따른 속도변수와, 압력변화량에 따른 압력변수의 두가지 기준으로 포질을 감지하기 때문에 정확도 또한 높다는 이점을 제공한다.

Claims (2)

  1. 급수가 시작되어 수위센서에 의해 전달되는 신호의 수위주파수가 포질감지 설정 주파수를 초과하는지 판단하는 급수단계와;
    일정량 이상의 세탁수가 급수되어 수위주파수가 포질감지 설정 주파수 이상일 경우, 세탁조가 회전 작동하여 등가속으로 가속되고, 압력변동이 급격한 일정시간이 경과된 후, 계속되는 수위주파수 변동치를 측정하는 측정단계와;
    세탁조의 회전 속도가 설정치 도달하면, 일정시간 경과후, 측정된 수위주파수 변동치를 합산하여 평균값을 구하는 계산단계와,
    구해진 수위주파수의 평균값과 기설정된 기준주파수를 비교하여, 비교결과에 따라 세탁물의 포질을 판단하는 판단단계
    를 포함하여 이루어지는 세탁기의 포질 감지방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 판단단계에서는
    수위주파수의 평균값이 최대 기준주파수 이상일 경우, 세탁물의 포질이 얇고 부드러운 것으로 판단하고,
    수위주파수의 평균값이 최대 기준주파수와 최소 기준주파수 사이일 경우, 세탁물의 포질이 중간정도인 것으로 판단하고,
    수위주파수의 평균값이 최소 기준주파수 이하일 경우, 세탁물의 포질이 두껍고 뻣뻣한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 세탁기의 포질 감지방법.
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