KR100667274B1 - 세탁기의 진동저감방법 - Google Patents

세탁기의 진동저감방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 세탁기의 진동저감방법에 관한 것으로, 특히 본 발명은 탈수시 세탁기 본체의 진동을 감지하여 진동량이 소정값이상이면, 회전조의 회전속도를 가변시켜 세탁기 진동에 의한 바닥면의 공진을 회피시킴으로서 바닥면의 진동을 저감할 수 있어 세탁기 사용자의 체감진동을 줄인다.
이를 위해 본 발명은 본체 내에 설치되는 고정조와, 고정조 내에 회동가능하게 설치된 회전조와, 회전조를 회전시키는 모터를 구비하는 세탁기의 진동저감방법에 있어서, 모터의 회전속도를 계단식으로 상승시키는 정상탈수운전을 개시하고, 정상탈수운전 중에 본체의 진동을 검출하고, 검출된 본체의 진동값이 소정값 이상이면, 본체의 진동값이 미리 설정된 값보다 낮아질 때까지 모터의 현재 회전속도를 증가 또는 감소시키는 진동저감탈수운전을 수행한다.

Description

세탁기의 진동저감방법{VIBRATION REDUCTION CONTROL METHOD FOR WASHING MACHINE}
도 1은 일반적인 드럼 세탁기를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 측단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 드럼세탁기의 측단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 드럼세탁기의 탈수시 정상탈수운전과 진동저감탈수운전을 설명하기 위한 제어흐름도이다.
도 5는 도 4의 진동저감탈수운전을 설명하기 위한 제어흐름도이다.
도 6은 최대탈수속도 도달이전에 본체의 진동량이 소정 진동량이상인 경우, 진동저감탈수운전곡선과 그에 따른 진동곡선을 설명하기 위한 도이다.
도 7은 최대탈수속도에 도달한 후에 본체의 진동량이 소정 진동량이상인 경우, 진동저감탈수운전곡선과 그에 따른 진동곡선을 설명하기 위한 도이다.
*도면의 주요 기능에 대한 부호의 설명*
10 : 본체 11 : 도어
12 : 지지부재 13 : 고정조
14 : 회전조 15 : 모터
16 : 탄성부재 17 : 댐퍼
18 : 진동센서
본 발명은 세탁기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 세탁기 진동에 의한 사용자의 체감진동을 줄일 수 있는 세탁기의 진동저감방법에 관한 것이다.
일반적으로, 세탁기 일예로, 드럼세탁기는 회전조를 회전시켜 세탁물을 낙하시키면서 세탁물을 세탁하는 장치이다.
상기한 드럼세탁기는 도 1과 도 2에 도시된 바와 같이, 본체의 전면부에 도어가 개폐가능하게 설치되며, 본체의 하부면에는 드럼세탁기가 놓여지는 바닥면에 대하여 지지하는 지지부재가 설치된다.
또한, 본체의 내부에는 세탁수를 저장하기 위한 고정조와, 이 고정조에 회동가능하게 설치된 회전조와, 이 회전조를 회전시키는 모터가 설치된다.
드럼세탁기의 탈수시, 모터를 계단식으로 속도 상승시켜 회전조를 고속 회전시킨다. 이때, 회전조의 회전에 의해 진동이 발생하게 되는데, 이러한 진동을 저감시키기 위하여 본체의 상부면과 고정조사이에는 스프링이 설치되고, 본체의 하부면과 고정조사이에는 댐퍼가 각각 설치된다.
상기한 구성을 갖는 드럼세탁기에서는 탈수시 회전조의 회전에 의해 발생되는 진동을 스프링과 댐퍼를 이용하여 어느 정도 흡수한다 하더라도 본체가 진동하게 된다.
따라서, 본체의 진동은 다시 지지부재를 통하여 바닥면에 전달된다. 이로 인해, 사용자는 세탁기의 진동을 바닥면의 진동을 통하여 체감하게 된다.
일반적으로, 물질의 재질마다 고유의 진동특성이 다르다. 따라서, 본체가 같은 진동량으로 진동하더라도 바닥면의 재질에 따라 사용자가 체감할 수 있는 진동량이 달라진다. 즉, 바닥면의 재질이 시멘트와 같이 강성인 경우에는 그 고유진동수가 본체의 진동영역내에 존재하지 않으므로, 본체의 진동과 바닥면의 진동이 공진하지 않는다. 하지만, 바닥면의 재질이 목재마루 등과 같이 약성인 경우에는 바닥면의 고유진동수가 본체의 진동영역 내에 존재할 수 있으므로, 본체의 진동과 바닥면의 진동이 서로 공진하여 진동이 과도하게 증폭된다. 이로 인해, 본체와 바닥면에 과도한 진동이 유발되기 때문에 결국 사용자가 체감할 수 있는 진동량이 커져 불쾌감을 유발할 수 있는 문제점이 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 세탁기 사용자의 체감진동의 직접적인 원인인 세탁기 진동에 의한 바닥면의 진동을 저감할 수 있는 세탁기의 진동저감방법을 제공하는 것이다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 세탁기 진동저감방법은 본체 내에 설치되는 고정조와, 상기 고정조 내에 회동가능하게 설치된 회전조와, 상기 회전조를 회전시키는 모터를 구비하는 세탁기의 진동저감방법에 있어서, 상기 모터의 회전속도를 계단식으로 상승시키는 정상탈수운전을 개시하고, 상기 정상탈수운전 중 에 상기 본체의 진동을 검출하고, 상기 검출된 본체의 진동값이 소정값 이상이면, 상기 본체의 진동값이 미리 설정된 값보다 낮아질 때까지 상기 모터의 현재 회전속도를 증가 또는 감소시키는 진동저감탈수운전을 수행하는 것을 특징으로 한다.
상기 진동저감탈수운전은 (1)상기 검출된 본체의 진동값이 소정값 이상이면, 상기 모터의 회전속도를 증가 또는 감소시키고, (2)상기 증가 또는 감소 후에 상기 본체의 진동값을 재검출하고, (3)상기 재검출된 본체의 진동값이 상기 소정값 이상이면, 상기 (1), (2), (3)를 반복하고, (4)상기 재검출된 본체의 진동값이 상기 소정값 이하이면, 상기 모터의 현재속도를 유지시키는 것을 특징으로 한다.
상기 진동저감탈수운전시, 상기 모터의 회전속도를 다단으로 상승시키는 것을 특징으로 한다.
상기 정상탈수운전은 속도상승수간과 속도유지구간으로 이루어지며, 상기 본체의 진동검출은 상기 속도유지구간에서 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 진동저감탈수운전시, 상기 모터의 현재속도가 최고탈수속도에 도달하기 이전인 경우에는 상기 모터의 속도를 증가시키고, 상기 모터의 현재속도가 최고탈수속도에 도달한 이후에는 상기 모터의 속도를 감소시키는 것을 특징으로 한다.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 본 도면을 참조하여 상세하게 설명하도록 한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 드럼세탁기는 세탁기의 몸체를 이루는 본체(10)의 전면부에는 도어(11)가 개폐 가능하게 설치되며, 하부면에는 드럼세탁기를 드럼세탁기 놓여지는 바닥면에 대하여 지지하는 지지부재(12)가 설치된다.
또한, 본체(10)의 내부에는 세탁수를 저장하기 위한 고정조(13)가 설치되며, 이 고정조(13) 내부에는 세탁물이 놓여지는 회전조(14)가 회전 가능하게 설치된다. 이 회전조(14)에는 세탁시에는 정역 회전하고, 탈수시에는 일방향으로 고속 회전하는 회전조(14)를 회전시키는 모터(11)가 설치된다.
한편, 회전조(14)의 회전운전에 의해 발생된 진동이 본체(10) 등에 전달되는 것을 저감시키기 위하여 본체(10) 상부면의 좌우측과 고정조(13)의 그에 상응하는 위치사이에는 스프링 등의 탄성부재(16)가 각각 설치되며, 본체(10) 하부면의 좌우측과 고정조(13)의 그에 상응하는 위치사이에는 진동을 흡수하는 댐퍼(17)가 설치된다.
상기한 구성을 갖는 드럼세탁기는 탈수시 회전조(14) 내의 세탁물을 탈수하기 위하여 회전조(14)를 저속에서 고속으로 속도를 계단식으로 상승시키면서 회전시킨다. 이때, 회전조(14)의 회전에 의해 진동이 발생한다. 이러한 진동은 스프링과 댐퍼(17)에 의해 어느 정도 흡수된다. 하지만, 스프링과 댐퍼(17)에 의해 흡수되지 않은 진동은 점차 고정조(13)를 거쳐 본체(10)에 전달되며, 본체(10)에 전달된 진동은 다시 지지부재(12)를 통하여 바닥면에 전달된다. 이로 인해, 사용자는 세탁기의 진동을 바닥면의 진동을 통하여 체감하게 된다.
상술한 바와 같이, 바닥면의 재질에 따라 고유의 진동특성이 다르므로, 사용자가의 체감진동량이 달라진다. 즉, 바닥면의 재질이 시멘트 등과 같이 강성인 경우에는 바닥면의 고유진동수가 회전조(14)의 회전에 의해 발생되는 본체(10)의 진 동영역 내에 존재하지 않으므로, 공진되지 않기 때문에 과도한 진동이 유발되지 않는다. 하지만, 바닥면의 재질이 목재마루 등과 같이 약성인 경우에는 바닥면의 고유진동수가 회전조(14)의 회전에 의해 발생되는 본체(10)의 진동영역 내에 존재할 수 있으므로, 본체(10)의 진동과 바닥면의 진동이 서로 공진하여 진동이 과도하게 증폭된다. 이로 인해, 본체(10)와 바닥면에 과도한 진동이 유발되기 때문에 결국 사용자가 체감할 수 있는 진동량이 커져 불쾌감을 유발할 수 있다.
따라서, 도 3과 같이, 본체(10)의 진동을 검출할 수 있도록 본체(10)의 일측면에 진동센서(18)를 설치한 후, 이 진동센서(18)의 출력신호를 읽어 들여 본체(10)의 진동값을 인식하는 제어부를 이용하여 탈수시 진동센서(18)를 통해 인식된 본체(10)의 진동값이 바닥면의 재질이 시멘트 등과 같이 강성일 경우 발생하는 진동값 이상으로 발생하여 바닥면이 목재마루 등과 같이 약성일 경우 발생할 수 있는 공진에 의한 진동값에 해당하는 경우, 본체(10)의 진동수와 바닥면의 고유진동수를 회피시켜 공진되지 않도록 모터의 회전속도를 다단 또는 소정속도까지 곧바로 증감하는 방식으로 회전조(14)의 회전속도를 가변시킨다. 이로 인해, 바닥면의 고유진동수가 회전조(14)의 회전에 의해 발생되는 본체(10)의 진동영역 내에 존재하지 않도록 할 수 있어 바닥면의 진동을 항상 공진에 의해 발생하는 진동량 이하로 유지할 수 있으므로, 사용자의 체감진동을 줄일 수 있게 된다.
이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 드럼세탁기의 탈수시 본체(10)의 진동과 바닥면의 진동이 공진하지 않는 경우, 모터의 회전속도를 정상적으로 제어하는 정상탈수운전과 본체(10)의 진동과 바닥면의 진동이 공진하는 경우, 모터의 회전속 도를 증감시켜 진동을 저감하기 위한 제어를 수행하는 진동저감탈수운전을 설명한다.
도 4를 살펴보면, 단계 S100에서 제어부는 탈수신호가 입력되었는지를 판단하고, 탈수신호가 입력되었으면, S101에서 제어부는 모터를 구동시킨다. 이때, 제어부는 도 6의 정상탈수운전곡선과 같이 속도상승구간에서는 속도를 상승시키고, 속도유지구간에서는 속도를 유지하는 방식으로 계단식으로 속도를 점차 상승시킨다.
단계 S102에서 모터의 속도를 증가시킨 후 속도유지구간에 도달하면, 단계 S103에서 제어부는 모터의 현재의 속도를 유지시킨다.
그리고, 단계 S104에서 제어부는 진동센서(18)를 통해 본체(10)의 진동값(A)을 검출하고, 단계 S105에서 검출된 본체(10)의 진동값(A)과 바닥면의 재질이 목재마루와 같이 약성인 경우 발생하는 본체(10)의 진동과 바닥면의 진동사이의 공진현상이 발생할 때의 진동값을 비교하여 본체(10)의 진동값(A)가 공진에 의한 진동값(B)보다 같거나 큰 지를 판단한다.
만약, 단계 S105에서의 판단결과 본체(10)의 진동값(A)가 공진에 의한 진동값(B)보다 적은 경우와 같이, 공진이 발생하지 않는 경우에는 단계 S107에서 제어부는 미리 설정된 계단식의 속도패턴으로 모터의 회전속도를 제어하여 탈수를 수행하는 정상탈수운전을 수행한다.
한편, 단계 S105에서의 판단결과, 본체(10)의 진동값(A)이 공진에 의한 진동값(B)보다 같거나 큰 경우에는 공진이 발생한 경우에는 단계 S106에서 제어부는 공 진을 회피하도록 모터의 회전속도를 증감시켜 탈수를 수행하는 진동저감탈수운전을 수행한다.
상기한 진동저감탈수운전을 좀더 자세히 살펴보면, 속도유지구간에서 도 5와 같이,현재의 속도와 최고탈수속도를 비교하여 현재속도가 최고탈수속도보다 크거나 같은지를 판단한다.
만약, 본체(10)의 진동값이 공진에 의한 진동값보다 같거나 큰 경우가 발생했을 때가 도 6과 같이, 현재속도가 최고탈수속도에 도달하기 전인 경우에는 단계 S111에서 제어부는 현재의 속도를 미리 설정된 속도분만큼 증가시키고, 단계 S112에서 증가된 속도를 유지시킨다. 그런 후 단계 S113에서 본체(10)의 진동값(A')를 재검출한다. 그리고, 단계 S114에서 재검출된 본체(10)의 진동값(A')과 공진시 발생하는 진동값(B)을 비교하여 재검출된 본체(10)의 진동값(A')이 공진시 발생하는 진동값(B)보다 적은지를 판단한다. 만약, 단계 S114에서의 판단결과 재검출된 본체(10)의 진동값(A')이 공진시 발생하는 진동값(B)보다 큰 경우에는 단계 S111로 리턴하여 속도증가 후 유지 및 재검출 후 비교하는 과정을 반복하게 된다. 한편, 만약, 단계 S114에서의 판단결과 재검출된 본체(10)의 진동값(A')이 공진시 발생하는 진동값(B)보다 낮은 경우에는 단계 S115에서 현재의 속도를 유지시킨다. 이로 인해, 본체(10)의 진동값을 공진시 발생하는 진동값이하로 유지시킬 수 있으므로, 공진을 회피시킬 수 있다. 이로 인해, 바닥면의 진동을 공진시의 진동값 이하로 유지시킬 수 있어 사용자의 체감진동을 낮출 수 있다. 이때, 진동저감탈수운전시의 탈수시간은 정상탈수운전시의 탈수시간보다 길게 하여 속도를 최고탈수속도보다 낮추 어 탈수하더라도 충분히 탈수가 이루어지도록 한다.
한편, 본체(10)의 진동값이 공진에 의한 진동값보다 같거나 큰 경우가 발생했을 때가 도 7과 같이, 현재속도가 최고탈수속도에 도달한 후인 경우에는 단계 S116에서 제어부는 현재의 속도를 미리 설정된 속도분만큼 감소시키고, 단계 S117에서 감소된 속도를 유지시킨다. 그런 후 단계 S118에서 본체(10)의 진동값(A”)을 재검출한다. 그리고, 단계 S119에서, 재검출된 본체(10)의 진동값(A”)과 공진시 발생하는 진동값(B)을 비교하여 재검출된 본체(10)의 진동값(A”)이 공진시 발생하는 진동값(B)보다 적은지를 판단한다. 만약, 단계 S119에서의 판단결과 재검출된 본체(10)의 진동값(A”)이 공진시 발생하는 진동값(B)보다 큰 경우에는 단계 S116로 리턴하여 속도감소 후 유지 및 재검출 후 비교하는 과정을 반복하게 된다. 한편, 만약, 단계 S119에서의 판단결과 재검출된 본체(10)의 진동값(A”)이 공진시 발생하는 진동값(B)보다 낮은 경우에는 단계 S120에서 현재의 속도를 유지시킨다. 이로 인해, 본체(10)의 진동값을 공진시 발생하는 진동값이하로 유지시킬 수 있으므로, 공진을 회피시킬 수 있다. 이로 인해 바닥면의 진동을 공진시의 진동값 이하로 유지시킬 수 있어 사용자의 체감진동을 낮출 수 있다. 이때, 진동저감탈수운전시의 탈수시간은 정상탈수운전시의 탈수시간보다 길게 하여 속도를 최고탈수속도보다 낮추어 탈수하더라도 충분한 탈수가 이루어지도록 한다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 탈수시 세탁기 본체의 진동을 감지하여 진동량이 소정값이상이면, 회전조의 회전속도를 가변시켜 세탁기 진동에 의한 바닥면의 공진을 회피시킴으로서 바닥면의 진동을 저감할 수 있어 세탁기 사용자의 체감진동을 줄일 수 있는 효과가 있다.

Claims (5)

  1. 본체 내에 설치되는 고정조와, 상기 고정조 내에 회동가능하게 설치된 회전조와, 상기 회전조를 회전시키는 모터를 구비하는 세탁기의 진동저감방법에 있어서,
    상기 모터의 속도를 계단식으로 상승시키는 정상탈수운전을 개시하고,
    상기 정상탈수운전 중에 상기 본체의 진동을 검출하고,
    상기 검출된 본체의 진동값이 소정값 미만이면, 상기 정상탈수운전을 계속 수행하고, 상기 검출된 본체의 진동값이 소정값 이상이면, 상기 본체의 진동값이 상기 소정값 미만일 때까지 상기 모터의 회전속도를 증가 또는 감소시키는 진동저감탈수운전을 수행하되,
    상기 진동저감탈수운전시, 상기 모터의 속도가 최고탈수속도에 도달하기 이전에는 상기 모터의 속도를 증가시킨 후 증가된 속도를 유지시키고, 상기 모터의 속도가 최고탈수속도에 도달한 이후에는 상기 모터의 속도를 감소시킨 후 감소된 속도를 유지시키는 것을 특징으로 하는 세탁기의 진동저감방법.
  2. 본체 내에 설치되는 고정조와, 상기 고정조 내에 회동가능하게 설치된 회전조와, 상기 회전조를 회전시키는 모터를 구비하는 세탁기의 진동저감방법에 있어서,
    상기 모터의 회전속도를 상승시키는 정상탈수운전을 개시하고,
    상기 정상탈수운전 중에 상기 본체의 진동을 검출하고,
    상기 검출된 본체의 진동값이 소정값 미만이면, 정상탈수운전을 계속 수행하고, 상기 검출된 본체의 진동값이 소정값 이상이면, 진동저감탈수운전을 수행하되, 상기 진동저감탈수운전은 (1) 상기 모터의 회전속도를 증감시키고 (2) 상기 증감 후에 상기 본체의 진동값을 재검출하고 (3) 상기 재검출된 본체의 진동값이 상기 소정값 이상이면 상기 (1), (2), (3) 단계를 상기 검출된 본체의 진동값이 소정값 미만일 때까지 반복하고, (4) 상기 재검출된 본체의 진동값이 상기 소정값 미만이면, 상기 모터의 현재속도를 유지시키는 것을 특징으로 하는 세탁기의 진동저감방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 진동저감탈수운전은 상기 정상탈수운전의 탈수종료시보다 늦게 탈수 종료되는 것을 특징으로 하는 세탁기의 진동저감방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 정상탈수운전은 속도상승구간과 속도유지구간으로 이루어지며, 상기 본체의 진동검출은 상기 속도유지구간에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 세탁기의 진동저감방법.
  5. 삭제
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