KR100379412B1 - 수위센서에 의한 거품량 검출에 따른 탈수행정 제어방법 - Google Patents

Abstract

본격적인 탈수 진입전 소정 회전수에 도달시 수위센서에서 검출된 주파수값을 통해 정확한 거품량을 판정하고 그 결과에 따라 탈수행정을 제어하여 탈수율 하락 및 이에 따른 헹굼성능의 저하를 방지하여 원활한 탈수가 이루어지도록 하한 것이다.

이를 위해, 본 발명은 외조 내에 설치된 내조가 직접 회전하면서 세탁을 수행하는 내조 구동형 세탁기 또는 내조는 고정된 상태로써 내조 내부 바닥면에 구비된 펄세이터가 회전하면서 세탁을 수행하는 펄세이터 구동형 세탁기의 제어방법에 있어서, 탈수시 내조의 회전속도가 설정된 RPM(Revolution Per Minute)에 도달시 수위센서에서 주파수값을 검출하는 단계와; 상기 수위센서에서의 주파수 검출값과 기준 거품량에 해당하는 주파수값을 비교하는 단계와; 상기 비교결과 거품량이 기준량 이상인 것으로 판정되면 상기 내조의 회전을 정지시키고, 상기 비교결과 거품량이 기준량 보다 작은 것으로 판정되면 상기 내조의 본격적인 탈수를 위한 RPM으로 증가시키는 단계가 포함되어 이루어진 세탁기의 탈수행정 제어방법을 제공한다.

Description

수위센서에 의한 거품량 검출에 따른 탈수행정 제어방법{Method for controlling dehydration by detecting a bubble in a washer}

본 발명은 세탁기에 관한 것으로서, 더 상세하게는 거품량 검출에 따른 세탁기의 탈수 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로, 세탁기는 세탁물에 묻은 때나 더러운 물질을 화학적인 분해작용과 기계적인 충격작용에 의해 제거하는 기기이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 세탁기는 본체(1)와, 상기 본체 내에 댐퍼(5)에 의해 지지된 외조(2)와, 상기 외조 내에 회전 가능하게 설치되며 세탁물을 넣을 수 있는 원통형상의 내조(3)로 크게 나뉘어지고, 상기 내조 내에 세탁물을 세탁하기 위해 구동부(4)에 의해 구동력이 전달된다.

그리고 상기 구동부(4)는 로터(4a)와 스테이터(도시생략)에 의해 발생한 동력이 내조 축(3a)에 직접 전달되도록 구성된 것과, 상기 내조 축에 설치된 풀리와, 상기 외조하단 일측에 장착된 모터(도시생략)를 상호 밸트(도시생략)로 연결하여 상기 모터에 의해 발생된 동력이 상기 내조 축에 전달되도록 구성된 것과, 그 외 다양한 방법에 의해 동력이 내조축에 전달되도록 구성된 것이 있다.

그리고 상기 세탁기는 세탁방식에 따라 상기 내조(3)가 직접 회전하면서 세탁을 수행하는 내조 구동형 세탁기와, 상기 내조는 고정된 상태로써 내조 내부 바닥면에 구비된 펄세이터(6)가 회전하면서 세탁을 수행하는 펄세이터 구동형 세탁기와, 그 외 다양한 세탁기로 구별된다.

상기와 같이 구성된 세탁기는 다음과 같은 동작을 수행한다.

상기 내조(3) 안으로 세탁하고자 하는 세탁물을 넣고, 세제통에 세제를 넣은 상태에서 콘트롤부에 구비된 세탁모드를 선택하면 세탁행정▶ 배수▶ 탈수행정▶ 헹굼행정▶ 배수▶ 탈수행정이 연속적으로 이루어지면서 세탁이 완료된다.

즉 세탁모드가 선택되면, 급수장치가 작동하여 상기 외조(2) 내에 회전 가능하게 설치되어 있는 내조(3) 안으로 세탁에 사용될 물을 급수하고, 상기 급수된 물이 적정수위 만큼 채워지고 나면 수위센서(7)에 의해 급수는 중단됨과 동시에 구동부(4)가 정, 역 구동을 반복적으로 행한다.

이와 같이 구동부(4)가 정, 역 구동을 행하면, 이 구동부의 구동력은 상기 내조(3) 및 내조에 구비된 세탁날개로 인가되고, 상기 구동력을 인가받은 내조 및 세탁날개가 정, 역회전함에 따라 발생되는 수류의 충격작용 및 세제의 분해작용에 의해 세탁물에 대한 세탁이 이루어지게 된다.

상기 세탁행정이 완료되고 나면, 상기 내조(3) 내의 세탁수를 배수하고 세탁물의 물기를 제거하는 탈수행정을 수행한다.

상기 탈수행정이 완료되고 나면, 세탁행정시와 유사한 과정을 거치면서 헹굼을 수행하고, 헹굼행정이 완료되고 나면, 상기 내조(3) 내의 세탁수를 배수하고 세탁물의 물기를 제거하는 최종 탈수행정이 다시 수행된다.

상기 탈수행정이 시작되면, 상기 내조(3)가 구동부(4)에 의해 고속 회전되어 상기 내조 내에 위치한 세탁물과 그 수분에 원심력을 인가함에 따라 상기 수분은 내조 밖으로 이탈되어 상기 세탁물은 탈수된다.

하지만 상기와 같이 이루어진 세탁기는 다음과 같은 문제점을 가지고 있다.

상기 탈수행정이 시작되면, 세탁물과 세탁물의 잔류수분이 강한 원심력을 받게됨에 따라 상기 세탁물이 품고 있었던 거품이 빠져나오면서 상기 내조(3)와 상기 외조(2) 사이로 상기 거품이 계속적으로 생성되며 차오르게 된다.

즉, 상기 구동부(4)에 의해 회전되는 상기 내조(3)가 상기 거품에 의해 저항을 받게되어 탈수시 원하는 내조 RPM(Revolution Per Minute)을 얻는데 문제가 있었다.

또한, 상기 거품에 의한 저항으로 상기 구동부(4)에 과부하가 걸려 과열되는 문제가 있었다.

따라서, 상기 문제를 해결하기 위한 발명의 필요성이 인식되었다.

본 발명은 상기와 같은 필요성에 근거하여 안출된 것으로서, 본격적인 탈수 진입전 소정 회전수에 도달시 수위센서의 주파수값을 통해 정확한 거품량을 판정하고 그 결과에 따라 효과적으로 탈수행정을 제어하여 탈수율 하락 및 이에 따른 헹굼성능의 저하를 방지하여 원활한 탈수가 이루어지도록 하는데 그 목적이 있다.

도 1은 일반적인 세탁기의 구성을 나타낸 구성도.

도 2는 본 발명에 따른 것으로서 탈수시 거품량 검출에 따른 세탁 제어방법을 나타낸 플로우 차트.

도 3은 탈수시 거품발생량과 수위센서의 주파수와의 관계를 나타낸 그래프.

도 4는 탈수시 내조의 RPM(Revolution Per Minute)에 따른 거품감지 구간을 나타낸 그래프.

도 5는 탈수시 내조의 RPM과 수위센서의 주파수와의 관계를 나타낸 그래프.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

3: 내조 7: 수위센서

상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 외조 내에 설치된 내조가 직접 회전하면서 세탁을 수행하는 내조 구동형 세탁기 또는 내조는 고정된 상태로써 내조 내부 바닥면에 구비된 펄세이터가 회전하면서 세탁을 수행하는 펄세이터 구동형 세탁기의 제어방법에 있어서, 탈수시 내조를 회전시켜 상기 내조의 RPM(Revolution Per Minute)을 소정 RPM까지 올리는 단계와; 상기 내조의 회전수가 설정된 RPM에 도달시 수위센서로 주파수값을 검출하는 단계와; 상기 수위센서에서 검출된 주파수값과 마이콤에 기(旣)입력된 탈수제어를 위한 기준 거품량에 해당하는 주파수값을 서로 비교하는 단계와; 상기 비교결과 수위센서에서 검출된 주파수값이 탈수제어를 위한 기준 거품량에 해당하는 주파수값 이하이면 거품에 의한 부하가 커서 정상탈수가 불가능한 것으로 판정하여 상기 내조의 회전을 정지시키고, 상기 비교결과 수위센서에서 검출된 주파수값 보다 크면 거품에 의한 부하가 작은 것으로 판정하여 상기 내조의 RPM을 고속회전에 의해 본격적인 탈수가 이루어지는 RPM에 도달할 때까지 상승시키는 단계;를 포함하여서 이루어짐을 특징으로 하는 세탁기의 탈수행정 제어방법이 제공된다.이 같은 구성의 본 발명 탈수행정 제어방법은 세탁기에 있어 주파수값의 변화를 통해 수위를 검출하기 위해 설치되는 수위센서로부터 거품량도 검출할 수 있다는 점에서 출발한다.즉, 수위센서에서 검출되는 주파수값과 거품량에 상관관계가 있는 바, 거품량의 증가에 따라 수위센서를 통해 검출되는 주파수값이 작아지고 거품량의 감소에 따라 수위센서를 통해 검출되는 주파수값이 커지는 점을 이용하여 별도의 센서없이 거품량을 검출하고, 이에 알맞게 탈수행정을 제어할 수 있다는데 기술사상이 있는 것이다.상기 내용을 더 상세하게 설명하기 위해 도면을 참조하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 따른 것으로서 탈수시 거품량 검출에 따른 세탁 제어방법을 나타낸 플로우 차트이다.

그리고 도 3은 탈수시 거품발생량과 수위센서의 주파수와의 관계를 나타낸 그래프이고, 도 4는 탈수시 내조의 RPM에 따른 거품감지 구간을 나타낸 그래프이며, 도 5는 탈수시 내조의 RPM과 수위센서의 주파수와의 관계를 나타낸 그래프이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따르면 외조(2) 내에 설치된 내조(3)가 직접 회전하면서 세탁을 수행하는 내조 구동형 세탁기 또는 상기 내조(3)는 고정된 상태로써 내조(3) 내부 바닥면에 구비된 펄세이터(6)가 회전하면서 세탁을 수행하는 펄세이터 구동형 세탁기에 있어서의 탈수행정은 다음과 같은 단계를 가지고 순차적으로 진행된다.

먼저, 탈수 진행을 위해 내조(도4의 3참조)를 회전시켜 상기 내조의 RPM(Revolution Per Minute)을 소정 RPM까지 올리는 단계와; 상기 내조의 회전수가 설정된 RPM에 도달시 수위센서로 주파수값을 검출하는 단계와; 상기 수위센서에서 검출된 주파수값과 마이콤에 기(旣)입력된 탈수제어를 위한 기준 거품량에 해당하는 주파수값을 서로 비교하는 단계와; 상기 비교결과 수위센서에서 검출된 주파수값이 탈수제어를 위한 기준 거품량에 해당하는 주파수값 이하이면 거품에 의한 부하가 커서 정상탈수가 불가능한 것으로 판단하여 상기 내조의 회전을 정지시키고, 상기 비교결과 수위센서에서 검출된 주파수값 보다 크면 거품에 의한 부하가 작은 것으로 판정하여 상기 내조의 RPM을 고속회전에 의해 본격적인 탈수(이하, "본 탈수"라고도 한다)가 이루어지는 RPM에 도달할 때까지 상승시키는 단계를 포함하여 이루어진다.즉, 본 발명의 탈수행정 제어방법은 외조 내에 설치된 내조가 직접 회전하면서 세탁을 수행하는 내조 구동형 세탁기 또는 내조는 고정된 상태로써 내조 내부 바닥면에 구비된 펄세이터가 회전하면서 세탁을 수행하는 펄세이터 구동형 세탁기의 제어방법에 있어서, 탈수시 내조의 회전속도가 설정된 RPM(Revolution Per Minute)에 도달시 수위센서에서 주파수값을 검출하는 단계와; 상기 수위센서에서의 수파수 검출값과 기준 거품량에 해당하는 주파수값을 비교하는 단계와; 상기 비교결과 거품량이 기준량 이상으로 판정되면 상기 내조의 회전을 정지시키고, 상기 비교결과 거품량이 기준량 보다 작은 것으로 판정되면 상기 내조의 본격적인 탈수를 위한 RPM으로 증가시키는 단계로 이루어진다.

한편, 상기 수위센서에서 검출된 주파수값과 마이콤에 기(旣)입력된 탈수제어를 위한 기준 거품량에 해당하는 주파수값을 최초 비교결과, 상기 수위센서에서 검출된 주파수값이 탈수제어를 위한 기준 거품량에 해당하는 주파수값 이하이면 수위센서를 이용한 주파수값 검출 및 비교단계를 소정횟수 만큼 반복수행하고, 검출 및 비교단계 반복후에도 주파수값이 기준 거품량에 해당하는 주파수값 이하이면 내조의 회전을 정지시키도록 제어할 수 있다.그리고, 상기와 같이 수위센서를 이용한 주파수값 검출 및 비교를 반복수행중 수위센서에서 검출된 주파수값이 탈수제어를 위한 기준 거품량에 해당하는 주파수값 보다 크면 수위센서를 이용한 주파수값 검출 및 비교를 중단하고 곧 바로 내조의 RPM을 본격 탈수를 위한 RPM까지 증가시키도록 제어할 수도 있다.또한, 상기 내조의 회전이 정지되면 재급수하여 재탈수를 수행하게 된다.상기와 같이 이루어진 본 발명은 다음과 같은 순서에 의해 탈수행정이 제어되도록 역할하게 된다.첫째, 모터의 온/오프 제어에 의해 간헐탈수가 이루어지는 초기탈수구간 내의 임의 구간에서 상기 내조(도4의 3참조)의 RPM이 설정RPM에 도달하면 수위센서의 주파수값을 검출하기 시작한다(도3와 도4 참조).이 때, 검출되는 주파수값은 내외조 사이에 존재하는 거품량과 상관 관계가 있으며, 실제 수위센서에서 검출되는 주파수값과 거품량은 반비례관계에 있다.즉, 거품량이 많으면 주파수값이 낮게 나오고, 거품량이 적으면 주파수값이 높게 나온다.둘째, 마이콤(도시 생략)에서는 상기와 같이 실제 존재하는 거품량에 따라 수위센서에서 검출된 주파수값과 탈수제어를 위해 기(旣)입력된 기준 거품량에 해당하는 주파수값과를 비교한다.

셋째, 상기 비교결과 수위센서를 통해 검출된 주파수값이 탈수제어를 위해 마이콤에 기입력된 기준 거품량에 해당하는 주파수값(이하, "설정값"이라 칭함)보다 크면 상기 내조의 회전수를 약 700RPM 이상으로 올려 고속에서 본격적인 탈수를 수행시키고(도5의 1참조), 상기 수위센서를 통해 검출된 주파수값이 설정값 이하이면 거품량이 기준량 보다 많은 상태이므로 소정 시간간격을 두고 수위센서의 주파수값 검출을 통해 거품의 양을 다시 산출하고 이를 기준량과 비교하는 단계를 반복수행한다.

세째, 상기 단계 진행중 수위센서에서 검출된 주파수값이 마이콤에 입력된 설정값 보다 크면 거품량 검출 및 비교를 중단하고 곧바로 내조의 RPM을 증가시켜 본 탈수로 진입시킨다.

네째, 수위센서에서 검출된 주파수값과 마이콤에 입력된 설정값의 최초 비교 후, 상기 반복수행 단계가 소정횟수가 지남에도 불구하고 수위센서에서 검출된 주파수값이 마이콤에 입력된 설정값 보다 작게 나오면 상기 내조의 회전을 정지시켜 탈수를 종료시킨다(도5의 2참조).

그리고 상기 탈수가 종료되면, 상기 내조에 세탁수를 재급수하여 재탈수가 준비되도록 한다.

참고적으로, 이하에서는 탈수시 수위센서(도1의 7참조)에 의한 거품량 검출과정에 대해 보다 구체적으로 설명하고자 한다.

탈수행정 진행시, 초기 탈수가 진행되는 동안 세탁물에 잔류하는 세제거품 및 수분이 상기 내조(3)의 회전에 의해 계속적으로 반응하여 거품의 양이 증가하게 된다(도 3참조).

그리고 상기 거품은 원심력에 의해 내조(3)와 외조(2) 사이에 형성된 유로를 따라 계속 상승하게되는데, 이때 상기 유로에 위치한 상기 수위센서(7)의 에어챔버(7a)에도 상기 거품이 차게된다.

따라서 상기 원심력 및 세제분해작용으로 형성된 거품의 압력이 상기 수위센서(7)의 다이어프램(도시생략)으로 인가되어 상기 다이어프램이 부풀게됨에 따라 상기 수위센서의 구성요소인 코아(도시생략)와 코일보빈(도시생략)이 서로 상대변위를 일으키게된다.

그리고 상기 상대변위에 의해 발생된 자속밀도가 높아지게되고, 그에 따라 인덕턴스값이 상승하여 결국 상기 수위센서(7)의 주파수값이 줄어들게된다(도4 참조).

즉, 상기 거품의 양과 원심력이 커질수록, 상기 수위센서(7)의 주파수값이 작아지는 원리를 이용하여 탈수시 거품의 양을 검출하도록 한 것이다.

한편, 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에서 기술된 상기 설정RPM은 300이고, 상기 수위센서의 주파수값과 비교되는 설정값은 26.4Hz이며, 상기 설정횟수는 100회임이 바람직하다.

하지만 상기 설정RPM, 설정값 그리고 설정횟수는 세탁기의 종류 및 세탁량 등에 따라 다르게 설정됨이 당연하다.한편, 본 발명에서 설명하는 탈수행정은 세탁후 수행되는 탈수 및, 헹굼행정 수행시에 있어서의 배수후 행해지는 탈수 그리고 헹굼행정 완료후 행해지는 최종 탈수를 포함하는 광의의 개념이다.

이상에서와 같이, 본 발명은 상기 구동부에 의해 회전되는 상기 내조가 상기 거품에 의한 저항을 받음으로써 내조 RPM이 저하되어 탈수율이 하락하는 현상을 방지할 수 있게 된다.또한, 상기 거품에 의한 저항을 받지 않게됨에 따라 상기 구동부에 과부하가 걸리는 것을 미연에 방지할 수 있어 기기의 수명을 증가시킬 수 있다.그리고, 별도의 거품량 검출을 위한 센서를 설치하지 않고 기장착된 수위센서를 그대로 이용함에 따라, 부품수 증가를 방지하고 비용을 저감시킬 수 있게 된다.

Claims (4)

1. 외조 내에 설치된 내조가 직접 회전하면서 세탁을 수행하는 내조 구동형 세탁기 또는 내조는 고정된 상태로써 내조 내부 바닥면에 구비된 펄세이터가 회전하면서 세탁을 수행하는 펄세이터 구동형 세탁기의 제어방법에 있어서,

   탈수시 내조를 회전시켜 상기 내조의 RPM(Revolution Per Minute)을 소정 RPM까지 올리는 단계와;

   상기 내조의 회전수가 설정된 RPM에 도달시 수위센서로 주파수값을 검출하는 단계와;

   상기 수위센서에서 검출된 주파수값과 마이콤에 기(旣)입력된 탈수제어를 위한 기준 거품량에 해당하는 주파수값을 서로 비교하는 단계와;

   상기 비교결과 수위센서에서 검출된 주파수값이 탈수제어를 위한 기준 거품량에 해당하는 주파수값 이하이면 거품에 의한 부하가 커서 정상탈수가 불가능한 것으로 판정하여 상기 내조의 회전을 정지시키고, 상기 비교결과 수위센서에서 검출된 주파수값 보다 크면 거품에 의한 부하가 작은 것으로 판정하여 상기 내조의 RPM을 고속회전에 의해 본격적인 탈수가 이루어지는 RPM에 도달할 때까지 상승시키는 단계;를 포함하여서 이루어짐을 특징으로 하는 세탁기의 탈수행정 제어방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   최초 비교결과 수위센서에서 검출된 주파수값이 탈수제어를 위한 기준 거품량에 해당하는 주파수값 이하이면 수위센서를 이용한 주파수값 검출 및 비교단계를 소정횟수만큼 반복하고, 검출 및 비교단계 반복후에도 주파수값이 기준 거품량에 해당하는 주파수값 이하이면 내조의 회전을 정지시키는 단계와,

   상기 단계에서 주파수값 검출 및 비교단계를 반복수행중 수위센서에서 검출된 주파수값이 탈수제어를 위한 기준 거품량에 해당하는 주파수값 보다 크면 수위센서를 이용한 주파수값 검출 및 비교를 중단하고 바로 내조의 RPM을 본격 탈수를 위한 RPM까지 증가시키는 단계가 더 포함됨을 특징으로 하는 세탁기의 탈수행정 제어방법.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 내조의 회전이 정지되면 재급수하여 재탈수를 수행하는 단계가 더 포함되어서 이루어짐을 특징으로 하는 세탁기의 탈수행정 제어방법.
4. 삭제