KR100474924B1 - 세탁기의 탈수 속도 제어방법 - Google Patents

Abstract

편심 오감지에 대응하여 세탁기의 진동 및 소음발생을 감소시키고 그로 인한 세탁기 파손을 방지할 수 있도록 한 세탁기의 탈수 속도 제어방법에 관한 것으로, 세탁, 헹굼이 완료되면 편심을 감지하고 편심 감지에 따른 전류 지령치를 출력하여 해당 속도로 탈수를 진행하는 단계와, 탈수 진행후 모터에 인가되는 전류를 피드백받고 이를 전류 지령치와 비교하여 편심 오감지 여부를 판단하는 단계와, 그 판단결과 편심 오감지가 인식되면 전원전압을 고려하여 전류 지령치 제한값을 산출하는 단계와, 산출된 전류 지령치 제한값에 맞도록 탈수속도를 감소시켜 탈수를 진행하는 단계를 포함하고 편심 오감지 여부를 판단하여 오감지가 인식되면 전압변동을 고려하여 최적의 속도로 탈수를 진행하므로 탈수중 진동 및 소음을 최소화하고 세탁기의 안정성을 향상시킬 수 있다.

Description

세탁기의 탈수 속도 제어방법{method for controlling dehydration speed of washing machine}

본 발명은 세탁기에 관한 것으로서, 특히 세탁기의 탈수 속도 제어방법에 관한 것이다.

세탁은 가사 노동 중에 어려운 일의 하나로서 세탁기의 등장은 주부의 가사노동의 부담을 크게 줄여주었다. 우리나라에서는 1966년에 처음으로 세탁기를 생산하기 시작하여 그 역사는 비교적 짧으나, 국민생활수준의 향상으로 인해 급속한 속도로 보급되어 지금은 세탁기가 가정의 필수품이 되어 있는 실정이다. 또한 새로운 세제나 섬유의 개발과 함께 생활문화가 변화하면서 이에 적절한 세탁기의 형식과 프로그램의 개발이 요구되고 있다.

세탁기는 세탁방식에 따라 와류식, 교반식, 드럼식 등 세가지 형식이 있는데, 와류식 세탁기는 구조가 간단하고, 세탁시간이 짧으며, 고장이 적고, 제작비가 싸서 우리나라 세탁기의 주종을 이루고 있다. 그러나, 수류가 강해서 섬유의 손상이 크고, 세탁중에 옷이 서로 엉키어 세탁이 불균일하게 되며 구김이 많이 생기는 단점이 있다.

교반식은 액량비의 영향이 적고 세탁물의 손상이 적으나, 세탁능률은 와류식보다 못하다.

또한 유럽에서 사용되고 있는 드럼식은 세탁물이 엉키지 않아 세탁이 균일하고, 세탁물의 손상이 적다.

우리나라도 상술한 세탁방식에 상관없이 세탁, 헹굼 및 탈수까지 프로그램에 따라 자동으로 진행되는 전자동세탁기가 주종을 이루고 있는데, 특히 드럼식 세탁기는 또한 표백, 후처리 및 건조까지 완전히 자동화되고, 전면에 세탁물을 투입할 수 있어 시스템 키친(System Kitchen) 추세에 적합하다. 그리고 드럼세탁기의 장점이 신세대가 요구하는 세탁기로 인식되어 최근 드럼식세탁기가 개발되어 널리 보급되고 있다.

이와 같은 드럼 세탁기는 도 1에 도시된 바와 같이, 본체(1), 상기 본체(1) 내부에 댐퍼(도시 생략)에 의해 고정된 터브(2), 상기 터브(2)내에 세탁물이 투입되고 모터(10)의 구동력을 밸트(11)를 통해 전달받아 회전하여 세탁관련행정이 이루어지는 드럼(3), 상기 드럼(3)에 공급된 세척수의 온도를 측정하기 위한 써미스터(4), 세제를 투입하기 위한 세제통(5), 상기 세제통(5)과 연결되어 세척수 또는 상기 세제통(5)의 세제가 혼합된 세척수를 급수하기 위한 급수관(6), 세탁행정에서 사용된 세척수를 외부로 배출하기 위한 배수관(7), 상기 배수관(7) 끝단에 연결되어 세척수를 강제로 펌핑하기 위한 펌프(8) 및 배수호스(9)를 포함하여 구성된다.

그리고 이와 같이 구성된 드럼세탁기의 동작을 도 2를 참조하여 살펴보면 다음과 같다.

먼저 사용자가 본체(1) 전면에 부착된 도어(도시 생략)를 열고 세탁물을 투입한 다음 세탁명령을 입력하면, 세척수가 상기 세제통(5)을 통해 급수관(6)의 안내를 받아 드럼(7)내에 채워진다.

이어서 수위센서가 기투입된 세탁물에 상응하는 설정수위만큼 세척수가 채워진 것을 감지하여 그 감지값을 제어부에 출력한다.

그리고 제어부는 상기 감지값에 따라 급수완료를 인식하여 드럼(3)이 회전하도록 모터(10)를 구동시켜 세탁을 진행한다(S21).

이어서 세탁이 완료되면 펌프(8)가 동작하여 세척수가 상기 배수관(7) 및 배수호스(9)를 경유하여 외부로 배수되고 배수가 완료되면 계속해서 헹굼행정을 수행한다(S22).

그리고 탈수행정을 수행하기 위해 편심을 감지한다(S23).

이때 편심 감지는 감지된 편심량이 세탁기에서 정한 최대 허용치 범위내로 될 때까지 반복 수행되는데, 반복 횟수가 많을수록 탈수 속도를 감소시킨다.

그리고 탈수 속도 조절은 제어부에서 모터 구동을 위해 인버터회로로 출력하는 전류 지령치에 의해 정해지는데, 제어부는 현재 편심량에 따른 속도로 탈수가 진행되도록 전류 지령치를 출력한다.

따라서 편심 감지에 따른 속도로 탈수를 수행한다(S24).

이어서 탈수가 완료되었는지 판단하여(S25), 탈수가 완료되면 모든 세탁행정을 종료한다.

종래의 기술에 따른 세탁기는 편심 감지에 의해 속도가 정해지면 해당 속도로 탈수를 계속 진행한다. 그러나 편심 감지는 세탁기의 기구적 특성상 정확히 이루어지지 못하는 경우가 발생하는데 이와 상관없이 잘못 감지된 편심량에 따른 속도를 탈수를 진행하므로 진동과 소음을 발생시키며, 심할 경우 세탁기의 기구 강성이 진동을 견디지 못하여 세탁기가 파손될 수 있는 문제점이 있다.

따라서 본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 편심 오감지에 대응하여 세탁기의 진동 및 소음발생을 감소시키고 그로 인한 세탁기 파손을 방지할 수 있도록 한 세탁기의 탈수 속도 제어방법을 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명은 세탁, 헹굼이 완료되면 편심을 감지하고 편심 감지에 따른 전류 지령치를 출력하여 해당 속도로 탈수를 진행하는 단계와, 탈수 진행후 모터에 인가되는 전류를 피드백받고 이를 전류 지령치와 비교하여 편심 오감지 여부를 판단하는 단계와, 그 판단결과 편심 오감지가 인식되면 전원전압을 고려하여 전류 지령치 제한값을 산출하는 단계와, 산출된 전류 지령치 제한값에 맞도록 탈수속도를 감소시켜 탈수를 진행하는 단계를 포함함을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 세탁기의 탈수 속도 제어방법의 바람직한 일실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명에 따른 세탁기의 탈수 속도 제어방법을 나타낸 플로우챠트이다.

본 발명에 따른 세탁기의 탈수 속도 제어방법은 도 3에 도시된 바와 같이, 먼저 사용자가 본체(1) 전면에 부착된 도어(도시 생략)를 열고 세탁물을 투입한 다음 세탁명령을 입력하면, 세척수가 상기 세제통(5)을 통해 급수관(6)의 안내를 받아 드럼(7)내에 채워진다.

이어서 수위센서가 기투입된 세탁물에 상응하는 설정수위만큼 세척수가 채워진 것을 감지하여 그 감지값을 제어부에 출력한다.

그리고 제어부는 상기 감지값에 따라 급수완료를 인식하여 드럼(3)이 회전하도록 모터(10)를 구동시켜 세탁을 진행한다(S31).

이어서 세탁이 완료되면 펌프(8)가 동작하여 세척수가 상기 배수관(7) 및 배수호스(9)를 경유하여 외부로 배수되고 배수가 완료되면 계속해서 헹굼행정을 수행한다(S32).

그리고 탈수행정을 수행하기 위해 편심을 감지한다(S33).

이때 편심 감지는 감지된 편심량이 세탁기에서 정한 최대 허용치 범위내로 될 때까지 반복 수행되는데, 반복 횟수가 많을수록 탈수 속도를 감소시킨다.

그리고 탈수 속도 조절은 제어부에서 모터 구동을 위해 인버터회로로 출력하는 전류 지령치에 의해 정해지는데, 제어부는 현재 편심량에 따른 속도로 탈수가 진행되도록 전류 지령치를 출력한다.

따라서 편심 감지에 따른 속도로 탈수를 수행한다(S34).

이어서 모터에 공급되는 전류치를 피드백받아 상기 제어부에서 출력한 전류 지령치보다 큰지 여부를 판단한다(S35).

이때 모터에 공급되는 전류치는 편심이 심할 경우 부하가 커지고 그에 따라 증가하게 되므로 이를 이용하여 상기 단계(S33)의 편심 감지가 정확히 이루어졌는지를 판단할 수 있다.

그리고 상기 판단결과(S35), 피드백된 전류치가 전류 지령치보다 크지 않으면 탈수가 완료되었는지 판단하여(S38), 탈수가 완료되면 모든 세탁행정을 종료한다.

한편, 상기 판단결과(S35), 피드백된 전류치가 전류 지령치보다 크면 상기 단계(S33)의 편심 감지가 잘못되어 감지된 편심량보다 실제 편심량이 큰 것이고 결국, 현재 탈수속도가 편심량에 적당한 수준보다 높은 것이므로 이를 실제 편심량에 적당한 수준으로 감소시키기 위해 DC 링크 전압을 고려하여 전류 지령치 제한값을 산출한다(S36).

이때 전류 지령치는 전원전압 즉, 모터 오프시 DC 링크 전압에 영향을 받아 변동하는데, 단순히 현재 모터에 인가되는 전류치를 초기 전류 지령치로 감소시킬 경우 원하는 만큼의 속도 감소가 이루어지지 못한다.

따라서 DC 링크 전압을 고려한 전류 지령치 제한값을 산출하는 것으로, 아래의 관계식에 의해 이루어진다.

[관계식]

전류 지령치 제한값 = 0.3 * DC 링크 전압 + 150

상기 관계식은 DC 링크 전압에 의한 전류 지령치의 변화를 고려하여, DC 링크 전압의 수치단위를 전류 지령치에 대응되는 수치단위로 환산하기 위해 DC 링크 전압에 0.3을 곱하고 150을 더하는 것이다. 그리고 세탁기 모델별로 동작특성(특히, 모터 특성)에 따라 DC 링크 전압에 따른 전류 지령치 변화는 다르게 나타나므로 상기 수치(0.3, 150)는 가변 될 수 있으며, 하나의 실험치에 따른 예시를 든 것뿐임을 밝혀둔다.

따라서 상기 관계식에 의해 전류 지령치 제한값을 산출하고 산출된 전류 지령치 제한값에 따른 속도로 탈수를 진행한다(S37).

그리고 탈수가 완료되었는지 판단하여(S38), 탈수가 완료되었으면 종료한다.

본 발명에 따른 세탁기의 탈수 속도 제어방법은 전류치를 피드백받아 편심 오감지 여부를 판단하고, 오감지가 인식되면 전압변동을 고려하여 최적의 속도로 탈수를 진행하므로 탈수중 진동 및 소음을 최소화하고 세탁기의 안정성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 일반적인 드럼 세탁기의 구조를 나타낸 단면도

도 2는 종래의 기술에 따른 세탁기의 탈수 속도 제어방법을 나타낸 플로우챠트

도 3은 본 발명에 따른 세탁기의 탈수 속도 제어방법을 나타낸 플로우챠트

Claims (3)

1. 세탁기의 탈수 속도 제어방법에 있어서,

   세탁, 헹굼이 완료되면 편심을 감지하고 편심 감지에 따른 전류 지령치를 출력하여 해당 속도로 탈수를 진행하는 단계;

   상기 탈수 진행후 모터에 인가되는 전류를 피드백받고 이를 상기 전류 지령치와 비교하여 편심 오감지 여부를 판단하는 단계;

   상기 판단결과 편심 오감지가 인식되면 전원전압을 고려하여 전류 지령치 제한값을 산출하는 단계;

   상기 산출된 전류 지령치 제한값에 맞도록 탈수속도를 감소시켜 탈수를 진행하는 단계를 포함하는 세탁기의 탈수 속도 제어방법.
2. 제1 항에 있어서,

   상기 편심 오감지 여부를 판단하는 단계는 피드백받은 전류치가 전류 지령치보다 크면 편심 오감지로 인식하는 단계임을 특징으로 하는 세탁기의 탈수 속도 제어방법.
3. 제1 항에 있어서,

   상기 전류 지령치 제한값은 전원전압의 수치단위를 전류 지령치에 대응되는 수치단위로 환산한 것임을 특징으로 하는 세탁기의 탈수 속도 제어방법.