KR100478878B1 - 세탁기의 탈수조 진동방지 장치 - Google Patents

세탁기의 탈수조 진동방지 장치 Download PDF

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Abstract

탈수행정시 세탁물의 편심으로 인한 회전진동을 방지하기 위한 세탁기의 탈수조 진동방지 장치가 개시되어 있다. 종래에는 세탁물이 편심된 세탁조가 초기 탈수행정시 저속에 의한 회전진동이 발생되었다. 이를 방지하기 위한 본 발명에서는 세탁조가 일정 속도에 도달하거나, 회전진동이 발생되는 시점에서 구동모터를 정지시키고, 일정시간이 경과되거나 회전진동이 억제될 수 있는 실험적 시점에서 구동모터를 재가동시켜 회전진동을 방지하고자 한다. 이에 따라, 본 발명은 탈수조의 소정 위치에 적어도 하나 이상 설치되는 자력발생 부재; 자력발생 부재로부터 근접된 위치에 고정설치되는 홀센서; 및 홀센서로부터 검출되는 자력감지 신호를 입력받아, 자력감지 신호가 제 1 기준치 신호를 넘을 경우 탈수행정을 위한 구동모터를 정지시키고, 자력감지 신호가 제 2 기준치 신호 보다 낮을 경우 구동모터를 재가동시키기 위한 컨트롤러로 이루어져, 홀센서로부터 검출되는 자력신호를 판별하여 세탁조 또는 탈수조의 과진동을 판단하며, 판단결과에 따라 모터의 온/오프를 제어하므로서, 탈수행정시 세탁물 편심으로 인한 회전진동을 억제할 수 있는 효과를 얻는다.

Description

세탁기의 탈수조 진동방지 장치{WEIGHT UNBALANCE PREVENTING DEVICE OF DEHYDRATOR IN WASHING MACHINE}
본 발명은 세탁기에 관한 것으로, 보다 상세히는 탈수 행정시의 진동을 방지하기 위한 세탁기의 탈수조 진동방지 장치에 관한 것이다.
일반적으로 가정용 세탁기는 드럼방식의 세탁기와 펄세이터 방식의 세탁기가 시판되고 있다. 드럼방식의 세탁기는 세탁조의 회전이 지면과 수평을 이루는 상태로 회전한다. 세탁조에 투입된 세탁물이 물과 함께 회전하는 과정에서 세탁조 내벽면과의 마찰이나 낙하에 따른 충격에 의해 세탁효과가 발생한다. 펄세이터 방식의 세탁기는 세탁조가 지면으로부터 수직으로 회전한다. 이는 세탁조 내부의 펄세이터가 회전하는 과정에서 발생한 수류의 형성에 의해 세탁이 이루어진다.
상기 펄세이터 세탁기는 세탁조 및 탈수조가 하나로 이루어지거나, 세탁조 및 탈수조가 각각으로 구비된다. 이러한 펄세이터 세탁기는 세탁 및 헹굼 동작 직후, 또는 세탁이 완료될 경우 세탁조 또는 별도의 탈수조를 고속회전시킴으로써 원심력에 의해 세탁물을 탈수시킨다. 세탁조 또는 탈수조가 고속회전하는 과정에서 내부의 세탁물이 균일하게 투입되지 못하고, 편중된 상태로 배열될 경우에는 중량편차에 의해 세탁조에 진동이 발생한다.
특히, 이와 같은 언밸런스 상태에서 세탁조가 고속회전을 하면, 과다한 소음과 함께 전력소모가 증가하는 등의 문제점이 발생한다. 더구나, 세탁조와 탈수조가 각각으로 구비된 2조식 세탁기일 경우에는 세탁조의 파손이 발생한다. 그리고, 이와 함께 모터를 포함한 내부 구성부품의 수명이 급격히 저하하는 등의 문제점이 따른다.
본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 세탁기의 탈수 행정에서 탈수조의 진동을 미연에 차단하여, 탈수조 진동으로 인한 부품 파손 및 소음을 억제하는 세탁기의 탈수조 진동방지 장치를 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 관점에 따른 세탁기의 탈수조 진동방지 장치는, 탈수조의 소정 위치에 적어도 하나 이상 설치되는 자력발생 부재; 상기 자력발생 부재와 대향되는 저수조의 위치로 고정 설치되는 홀센서; 및 상기 홀센서로부터 검출되는 자력감지 신호가 이상감도(E) 범위에 대응하는 제 1 기준치 신호에 도달할 경우 탈수행정을 위한 구동모터를 정지시키고, 상기 자력감지 신호가 정상감도(F) 범위에 대응하는 제 2 기준치 신호에 도달할 경우 상기 구동모터를 재 가동시키기 위한 컨트롤러로 이루어진 것을 특징으로 한다.
이하 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 따른 세탁기의 구조를 나타낸 도면이다. 도시된 바와 같이, 세탁기(100)는 하우징 내부로 저수조(103)가 구비되고, 상기 저수조(103) 내부로 세탁조(101)가 장착된다. 상기 세탁조(101) 안측 저면으로 펄세이터가 장착되고, 펄세이터는 회전축(113)과 연결된다. 회전축(113)은 기어 조립체(107)와 체결되며, 기어조립체(107)는 벨트(109)를 통해 모터(105)와 연동된다.
기어조립체(107)는 세탁조(101)와 연동되는데, 기어조립체(107)의 전자클러치에 의해 펄세이터 또는 세탁조(101)를 선택적으로 연동시킨다. 펄세이터는 세탁기의 세탁행정시 사용되며, 세탁조(101)의 회전은 탈수행정시 사용된다.
상기 저수조(103)는 고정된 내부 하우징으로써, 세탁수를 저장하거나 탈수행정시 배수가 이루어지도록 솔레노이드가 장착된다. 그리고 저수조(103)의 일측면으로 홀센서(111)가 장착된다. 상기 세탁조(101)는 상기 홀센서(111)와 대향되는 위치로 다수의 자력발생 부재(115)가 장착된다. 상기 홀센서(111)는 저수조(103)의 배수동작시 동작된다.
홀센서(111)의 위치는 저수조(103)의 중하단부에 고정됨이 적당할 것이다. 이는 상단부에 홀센서(111)가 장착될 경우, 탈수 행정시 세탁조(101)와의 충돌이 가능하기 때문이다.
본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.
세탁기는 세탁행정을 종료하고, 탈수 행정으로 진입한다. 탈수 행정은 상기 기어조립체(107)의 기어변속에 의해 상기 세탁조(101)와 회전축(113)이 연동된다. 모터(105)의 회전은 벨트(109)를 통해 회전축(113)으로 전달된다. 회전축(113)은 기어조립체(107)에 의해 세탁조(101) 및 펄세이터를 회전시킨다.
세탁조(101)의 회전은 상기 자력발생 부재(115)를 회전시키며, 자력발생 부재(115)는 저수조(103)와 일정 간격을 갖고 회전한다. 상기 자력발생 부재(115)와 대향되는 위치로 상기 저수조(103) 내부에 설치되는 홀 센서(111)는 세탁조(101)의 회전속도 및 자력발생 부재(115)와의 근접 거리에 따라 자력을 감지한다.
도 2는 상기 세탁조(101)의 회전에 의해 검출되는 자력감도를 나타낸 그래프이다. 초기에는 자력발생 부재(115)와 홀센서(111)는 최대 이격거리를 갖는다. 그래프는 펄스신호의 간격이 상기 이격거리를 나타낸다. 또한, 최대 이격거리로부터 홀센서(111)에서 검출되는 자력은 최소가 된다. 그래프에서는 Y축 감도의 크기가 자력의 크기이다.
도시된 바와 같이, 세탁조(101)가 초기 회전시 즉, 가속되기 전에 저속회전 되며, 펄스 간격은 최대치가 된다. 그리고 홀센서(111)에서 검출되는 자력은 최소가 된다. 세탁물의 편심 상태에서 세탁조(101)가 가속되면, 상기 펄스 간격은 좁아지며, 자력은 증가한다. 자력의 감도가 기준치 즉, E라인에 근접하면 상기 제어부는 A지점에서 이상감도를 검출하여 상기 모터(105)의 동력을 차단시킨다.
세탁조(101)는 동력이 차단되어 감속된다. 동력차단은 소정 시간동안 이루어진다. 또는 상기 자력감도가 소정치 이하일 때까지 동력차단이 이루어진다. 동력 차단은 C구간으로 B지점에서 상기 모터(105)는 회전하기 시작한다. 따라서, B구간 및 D구간에서 상기 세탁조(101)는 재(再) 가속을 수행한다.
상기 재가속 구간에서는 펄스 구간이 감소하고, 자력감도의 크기가 증가한다. 재가속 구간은 세탁조(101)내의 세탁물 편심에 의한 회전진동이 안정되는 구간이다. 이는 저속상태에서 세탁조(101)의 회전진동이 발생하는 것으로, A 및 B지점 사이의 고속 회전에 의해 회전진동이 억제된다. 그리고 B 지점에서 가속을 하여 회전진동없이 최대 가속이 이루어지도록 하는 것이다. D 지점은 세탁조(101)의 최대 속도에 의해 안정적인 무진동 상태를 나타내고 있다. 따라서, 홀센서(111)는 자력발생 부재(115)와 균일한 이격 거리를 통해 균일한 자력을 검출한다.
도 3은 본 발명의 컨트롤러를 나타낸 구성도이다. 컨트롤러는 홀센서(111)에서 검출되는 자력감도에 의해 모터(105)의 온/오프를 제어한다. 도시된 바와 같이, 홀센서(111), 증폭부(307), 신호 보정부(305), 비교기(303), 데이터 메모리(309), 제어부(301), 드라이버(313), 모터(105) 및 프로그램 메모리(311)로 구성된다.
증폭부(307)는 홀센서(111)에서 검출되는 자력을 소정 레벨로 증폭 출력한다. 신호 보정부(305)는 증폭부(307)에서 증폭된 신호의 노이즈를 제거한다. 데이터 메모리(309)는 모터(105)를 온/오프 하기 위한 시점을 검출하기 위해 자력감도의 기준치 정보를 저장한다. 이는 이상감도(E) 또는 정상감도(F)를 판별하기 위한 것이다.
비교기(303)는 상기 기준치 정보와 현재 입력되는 자력감도를 상호 비교한다. 그리고 비교된 결과 정보를 출력한다. 제어부(301)는 프로그램 메모리(311)에 탑재된 프로그램에 기초하여 세탁기의 세정행정을 제어한다. 제어부(301)는 비교기(303)로부터 제공되는 결과정보를 입력받아 자력감도가 이상감도(E)에 도달했는지 또는 정상감도(F)에 도달했는지를 판단한다. 판단결과에 따라, 드라이버(313)로 모터(105)의 온/오프 제어신호를 제공한다.
제어부(301)는 프로그램 메모리(311)의 제어 정보에 따라, 세탁행정을 완료한 후 탈수행정으로 진입한다. 제어부(301)는 드라이버(313)를 통해 모터(105) 구동을 위한 제어신호를 제공한다. 제어부(301)는 데이터 메모리(309)를 인에이블시키고, 비교기(303)의 결과정보를 입력받는다.
이 때, 홀센서(111)로부터 생성되는 자력신호는 증폭부(307)를 거쳐 소정 레벨로 증폭된다. 증폭된 신호는 신호 보정부(305)에 의해 불필요한 노이즈 신호를 제거한다. 필요에 따라 정형화된 펄스신호로 출력할 수 있으며 이 때, 상기 비교기(303)는 디지털 신호처리 모듈이 될 것이다. 반면, 신호 보정부(305)가 노이즈만을 제거한 아날로그 신호처리를 수행할 경우에는 상기 비교기(303)는 아날로그 비교기능을 갖는 오피엠프 회로가 될 것이다. 그리고 데이터 메모리(309)에 저장된 정보는 소정 주파수로 샘플링되어진 아날로그 신호가 될 것이다.
비교기(303)는 일측 포트로 입력된 자력감지 신호(전압)와, 타측 포트로 입력되고 데이터 메모리(309)로 기 저장된 기준치 정보(전압)를 상호 비교한다. 그리고 비교된 결과 정보를 상기 제어부(301)로 제공한다. 제어부(301)는 현재 입력된 자력감지 신호가 상기 기준치 전압 즉, 이상감도(E)에 도달함으로 판단하면, 상기 드라이버(313)로 모터(105)를 정지시키기 위한 제어신호를 출력한다. 그리고, 제어부(301)는 현재 입력된 자력감지 신호가 정상감도(F)에 도달함으로 판단하면, 드라이버(313)를 통해 모터(105)를 재 가속시키기 위한 제어신호를 출력한다.
제어부(301)의 모터(105) 온/오프 제어신호는 프로그램 메모리(311)에서 제공되는 탈수행정 프로그램 동안 이루어진다.
한편, 본 발명에서는 세탁조(101)가 탈수기능을 겸용할 수 있는 펄세이터 세탁기를 일예로 하고 있으나, 세탁조와 탈수조가 개별설치되는 2조식 세탁기에도 적용이 가능하다.
2조식 세탁기에서는 홀센서를 탈수조에 근접한 고정 하우징에 설치한다. 그리고, 자력발생 부재는 홀센서에 대향되는 탈수조의 소정 위치에 설치한다. 따라서 고정설치된 홀센서로부터 자력감지 신호를 제공받아 본 발명의 동작을 수행할 수 있다.
이상 설명된 바와 같이, 본 발명에 따른 세탁기의 탈수조 진동방지 장치는 회전되는 세탁조 또는 탈수조에 자력발생 부재를 적어도 하나 이상 설치하고, 상기자력발생 부재에 대향되는 고정 하우징으로 홀센서를 장착한 후, 홀센서로부터 검출되는 자력신호를 판별하여 세탁조 또는 탈수조의 과진동을 판단하며, 판단결과에 따라 모터의 온/오프를 제어하므로서, 탈수행정시 세탁물 편심으로 인한 회전진동을 억제할 수 있는 효과를 얻는다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 세탁기의 탈수조 진동방지 장치를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
도 1은 본 발명이 적용되는 세탁기를 나타낸 부분 단면 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제어원리를 설명하기 위한 그래프이다.
도 3은 본 발명에 따른 컨트롤러를 나타낸 구성도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
101 : 세탁조 103 : 저수조
105 : 모터 111 : 홀센서
115 : 자력발생 부재 301 : 제어부
303 : 비교기 305 : 신호 보정부
307 : 증폭부 309 : 데이터 메모리

Claims (3)

  1. 탈수조의 소정 위치에 적어도 하나 이상 설치되는 자력발생 부재;
    상기 자력발생 부재와 대향되는 저수조의 위치로 고정 설치되는 홀센서; 및
    상기 홀센서로부터 검출되는 자력감지 신호가 이상감도(E) 범위에 대응하는 제 1 기준치 신호에 도달할 경우 탈수행정을 위한 구동모터를 정지시키고, 상기 자력감지 신호가 정상감도(F) 범위에 대응하는 제 2 기준치 신호에 도달할 경우 상기 구동모터를 재 가동시키기 위한 컨트롤러로 이루어진 것을 특징으로 하는 세탁기의 탈수조 진동방지 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 기준치 신호는 상기 자력발생 부재와 상기 홀센서간 최소 이격 범위내에서 상기 홀센서로부터 검출되는 자력감지 신호이고, 상기 제 2 기준치 신호는 상기 자력발생 부재와 상기 홀센서간 최대 이격 범위내에서 상기 홀센서로부터 검출되는 자력감지 신호인 것을 특징으로 하는 세탁기의 탈수조 진동방지 장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 컨트롤러는 상기 홀센서에서 검출된 자력감지 신호를 소정 레벨로 증폭하기 위한 증폭부;
    상기 제 1 기준치 신호 및 제 2 기준치 신호를 저장하는 데이터 메모리;
    상기 증폭부에서 제공되는 자력감지 신호가 상기 데이터 메모리에서 제공되는 제 1 기준치 신호 또는 제 2 기준치 신호와 각각으로 비교하고, 비교 결과를 출력하기 위한 비교기; 및
    상기 비교 결과에 따라 상기 구동모터를 온/오프 제어하기 위한 제어부로 이루어진 것을 특징으로 하는 세탁기의 탈수조 진동방지 장치.
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