KR101029798B1 - 드럼 세탁기의 탈수 제어 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 드럼 세탁기의 탈수 제어 방법에 관한 것으로, 포분산을 위한 가속시에 포량에 따른 최적의 드럼 가속도를 적용하므로써 포분산이 최적이 되도록 한 것이다.

따라서, 포분산이 잘 이루어지므로 탈수 진입이 용이하고 탈수 진입 시간이 단축되며 탈수시 터브 진동이 줄어드는 효과가 있다.

포분산, 포량, 가속기울기

Description

드럼 세탁기의 탈수 제어 방법{Method for controlling dehydration in drum-type washing machine}

도 1은 일반적인 드럼 세탁기의 내부 구성도

도 2는 종래 기술에 따른 드럼 세탁기의 탈수 과정을 나타낸 순서도

도 3은 본 발명에 따른 드럼 세탁기의 탈수 과정을 나타낸 순서도

도 4는 본 발명에 따른 드럼 세탁기의 탈수 rpm을 나타낸 그래프

**도면의 주요 부분에 대한 부호 설명**

1 : 도어 2 : 가스켓

3 : 터브 4 : 행잉 스프링

5 : 캐비닛 6 : 모터

7 : 스테이터 8 : 로터

9 : 드럼 10 : 프릭션 댐퍼

11 : 모터센서 12 : 베어링

13 : 드럼축

본 발명은 드럼세탁기의 탈수 제어방법에 관한 것으로 특히, 포분산이 잘 이루어져 탈수 진입이 용이하고 터브의 진동을 줄일 수 있는 드럼세탁기의 탈수 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 드럼세탁기는 세제와 세탁수 및 세탁물이 드럼 내에 투입된 상태에서, 모터의 구동력을 전달받아 회전하는 드럼과 세탁물의 마찰력을 이용하여 세탁을 행하는 방식으로서, 세탁물의 손상이 거의 없고 세탁물이 서로 엉키지 않으며, 두드리고 비벼빠는 세탁효과를 낼 수 있다.

도 1을 참조하여 기존의 직결식 드럼세탁기의 구성에 대하여 간략히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 기존의 직결식 드럼세탁기의 일 예를 나타낸 종단면도로서, 캐비닛(5) 내측에 터브(Tub)(3)가 설치되고, 상기 터브(3) 내측에는 드럼(9)이 설치된다.

그리고, 상기 드럼(9)에는 모터(6)의 구동력을 드럼(9)에 전달하는 드럼축(13)이 설치된다.

한편, 상기 드럼축(13)의 전후방에는 베어링(12)이 각각 설치되고, 상기 터브(3)의 후벽부 중앙에는 상기 베어링(12)을 지지하는 베어링 하우징이 설치된다.

또한, 상기 터브(3) 후벽부에는 직결식 모터(6)를 구성하는 스테이터(7)가 체결되고, 상기 드럼축(13) 상에는 상기 스테이터(7)와 더불어 직결식 모터(6)를 구성하는 로터(8)가 결합된다.

이에 따라, 상기 드럼(9)은 로터(8)에 직결되어 회전하게 된다.

한편, 상기 캐비닛(5) 전방에는 도어(1)가 설치되고, 도어(1)와 터브(3) 사이에는 가스켓(2)이 설치된다.

그리고, 상기 캐비닛(5) 상부면 내측과 터브(3) 외주면 상부측 사이에는 터브(3)를 지지하는 행잉 스프링(hanging spring)(4)이 설치되고, 상기 캐비닛(5) 하부면 내측과 터브(3) 외주면 하부측 사이에는 탈수시 발생하는 터브(3)의 진동을 감쇄시키기 위한 프릭션 댐퍼(10)가 설치된다.

또한, 모터(6) 일측에는 로터(8)의 회전수를 검출할 수 있는 모터센서(11)가 부착되어 있다.

한편, 이와 같이 구성된 기존의 드럼세탁기는, 드럼(9)내에 세탁물을 투입한 후, 원하는 세탁모드를 설정하여 세탁기를 구동시키면 드럼(9)에 물이 급수되고 드럼(9)이 회전하면서 세탁이 진행된다.

그리고, 세탁 후 세탁에 사용된 물이 외부로 배출되면 헹굼행정이 진행되고, 이어서 모터(6)를 고속으로 회전시켜 원심력에 의해 드럼(9)의 내측벽에 붙은 세탁물을 탈수한다.

헹굼행정이 완료되고 나면, 탈수행정이 수행된다.

도 2는 종래 기술에 따른 드럼 세탁기의 탈수 과정을 나타낸 순서도이다.

탈수행정은 로터(8)와 함께 드럼(9)이 저속으로 회전하는 초기탈수와, 고속으로 회전하면서 탈수를 본격적으로 수행하는 본탈수로 나뉘어진다

상기 초기탈수시에는 우선, 언발란스에 대비하여 구동시스템에 적합한 언발란스 조건을 맞추기 위해 포량감지를 실시한다(S201).

상기 포량감지를 위한 방법은 상기 드럼(9)을 일정속도(약 70rpm)까지 도달시키기 위해 소요되는 시간으로 판단한다.

이때, 포량이 증가하면 상대적으로 상기 일정속도 도달시간(t)이 커지기 때문에 상기 드럼(9)이 일정속도까지 도달하는데 걸리는 시간으로 포량을 판단한다.

이어, 드럼(9)의 내부에 있는 포를 고르게 분산시키기 위하여 일정한 드럼 가속도(약 +1/100rpm/ms)로 드럼(9)을 서서히 가속시킨다(202).

포의 발란싱은 드럼(9)의 가속시에 이루어지며, 드럼(9) 내부에는 물이 고여있지 않으므로 회전속도가 108rpm에 가까워질수록 세탁물은 드럼(9)의 내측벽에 달라붙으려고 한다.

그리고, 드럼(9)의 회전속도가 108rpm에 이르게 되면 rpm의 변화량을 근거로 편심량을 감지한다(S203).

이때, 상기 발란싱 과정에서 포분산이 잘 이루어져 세탁물이 드럼(9) 내벽에 고르게 퍼져 있을 경우에는 드럼(9)을 회전시킬 때 모터(6)에 일정한 힘이 걸리게 되지만, 상기 발란싱 과정에서 포분산이 잘 이루어지지 않아 세탁물이 드럼(9)내에 고르게 퍼져 있지 않고 한쪽으로 쏠리거나 뭉쳐있으면 쏠리거나 뭉쳐진 부분을 드럼리프트로 들어올리는 상태에서는 부하가 많이 걸리게 되고, 반대로 쏠리거나 뭉쳐진 부분이 내려오는 상태에서는 힘이 작게 걸리게 된다.

따라서, 세탁물이 편심되어 있을 때는 모터(6)에 부하가 일정하게 걸리지 않기 때문에 드럼(9)의 회전이 일정하지 않고 출렁거리게 되며, 이에 따라 모터의 회전을 제어하는 컨트롤러에서는 모터의 회전속도의 변화가 소정범위 이내이면 편심 량이 허용범위에 속한다고 판단하고 회전속도의 변화가 소정범위 이상이면 편심량이 허용범위보다 크다고 판단하게 된다(S204).

한편, 상기 소정 회전수(예 : 약 108rpm)에서 검출된 세탁물의 편심량이 허용 범위를 만족하는 것으로 판정되면, 초기탈수를 마치고 로터(8)의 회전수를 단계적으로 상승시켜 최대 속도까지 끌어올린 상태에서 본탈수를 진행한다(S205).

이외는 달리, 소정 회전수에서 검출된 세탁물의 편심량이 허용 범위를 넘어선 것으로 판정되면 모터(6)를 일정시간동안 정지시킨(S206) 다음에 상기 스텝 202로 리턴하여 일정한 드럼 가속도로 드럼을 가속시킨다.

이때, 상기 드럼 가속도는 포량에 관계없이 일정한 값이 된다.

그러나, 기존의 드럼세탁기에 있어서의 탈수 제어 방법에는 다음과 같은 문제점이 있다.

종래 기술에서는 발란싱 과정에서 포량에 관계없이 일정한 드럼 가속도로 드럼(9)을 가속시키고 있다.

이렇게 포량에 관계없이 드럼 가속도가 동일하면 포량에 따라 포분산 정도가 달라지며 포분산이 잘 안되게 된다.

이와 같이 포분산이 잘 안되면 본탈수 진입이 어렵고 이에 따라 탈수 진입시간이 길어지며, 진입하더라도 터브(9) 진동이 커지게 된다.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점들을 해결하기 위하여 안출한 것으로 포분산이 잘되도록 하여 탈수 진입시간을 줄일 수 있으며, 탈수시 터브 진동을 줄일 수 있는 드럼세탁기의 탈수 제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명에 따른 드럼세탁기의 탈수 제어방법은 포량을 감지하는 제 1 단계와, 현재의 포량에 따라 결정되는 드럼 가속도로 드럼을 가속시키는 제 2 단계와, 포붙임 속도로 회전하는 드럼의 편심량을 측정하는 제 3 단계와, 상기 편심량이 기준치보다 작을 경우 고속으로 회전시켜 탈수하고 편심량이 기준치보다 클 경우에는 모터를 일정시간 정지시킨 후에 상기 제 2 단계로 복귀하는 제 4 단계로 이루어짐을 특징으로 한다.

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바람직하게, 상기 제 2 단계에서 드럼 가속도는 해당 포량에서 포분산 효과를 최대화시킬 수 있는 수치인 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 제 2 단계로 복귀한 후에 초기 제 2 단계에서의 드럼 가속도와 다른 드럼 가속도를 이용하는 것을 특징으로 한다.
상기 제 2 단계는 포량이 소량일 경우 기 설정된 제1 드럼 가속도와 제2 드럼 가속도를 교대로 적용하는 것을 특징으로 한다.
상기 제 2 단계는 포량이 소중량일 경우 기 설정된 제3 드럼 가속도를 적용하는 것을 특징으로 한다.
상기 제 2 단계는 포량이 중량일 경우 기 설정된 제4 드럼 가속도를 적용하는 것을 특징으로 한다.
상기 제 2 단계는 포량이 다량일 경우 기 설정된 제5 드럼 가속도를 적용하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 목적, 특징 및 이점들은 첨부한 도면을 참조한 실시예들의 상세한 설명을 통해 명백해 질 것이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한 다.

도 3은 본 발명에 따른 드럼 세탁기의 탈수 과정을 나타낸 순서도이고, 도 4는 본 발명에 따른 드럼 세탁기의 탈수 rpm을 나타낸 그래프이다.

드럼세탁기의 세탁과정은 먼저 드럼(9)내에 세탁물을 투입한 후, 원하는 세탁모드를 설정하여 세탁기를 구동시키면 드럼(9)에 물이 급수되고, 모터(3)의 구동에 의해 드럼(9)의 좌우방향으로 회전하면서 세탁이 진행된다.

그리고, 세탁 후 세탁에 사용된 물이 외부로 배출되면 다시 급수하고 드럼(9)이 회전하면서 헹굼행정이 진행되고, 이어 헹굼행정이 완료된 후 드럼(9)을 고속으로 회전시키는 세탁물의 탈수행정이 진행된다.

탈수행정은 로터(8)와 함께 드럼(9)이 저속으로 회전하는 초기탈수와, 고속으로 회전하면서 탈수를 본격적으로 수행하는 본탈수로 나뉘어진다.

상기 초기탈수시에는 도 4에 도시된 바와 같이 우선, 언발란스에 대비하여 구동시스템에 적합한 언발란스 조건을 맞추기 위해 포량감지를 실시한다(S301).

상기 포량감지를 위한 방법은 상기 드럼(9)을 일정속도(약 70rpm)까지 도달시키기 위해 소요되는 시간으로 판단한다.

이때, 포량이 증가하면 상대적으로 상기 일정속도 도달시간(t)이 커지기 때문에 상기 드럼(9)이 일정속도까지 도달하는데 걸리는 시간으로 포량을 판단한다.

이어, 드럼(9)의 내부에 있는 포를 고르게 분산시키기 위하여 상기 감지된 포량에 따라 결정되는 드럼 가속도로 드럼(9)을 포붙임 속도까지 서서히 가속시킨다(S302).

포의 발란싱은 드럼(9)의 가속시에 이루어지는데, 포량에 따라서 최대의 포분산 효과를 내는 드럼 가속도가 다르다. 여기서, 드럼 가속도란 드럼의 회전 가속도를 의미한다. 더불어, 드럼 가속도의 단위는 rpm/ms로서, 1 milisecond 동안의 드럼 속도의 변화를 의미한다. 드럼 속도는 rpm(revolution per minute)으로서 1분당 드럼의 회전수로 표현된다.

이에 본 발명에서는 포량별에 따른 최적의 드럼 가속도를 적용하여 포분산 효율을 향상시키고자 하고자 한다.

다음 표 1은 포량에 따른 드럼 가속도를 나타낸 표이다(여기서 1/160rpm/ms는 제1 드럼 가속도, 1/190rpm/ms는 제2 드럼 가속도, 1/150rpm/ms는 제3 드럼 가속도, 1/180rpm/ms는 제4 드럼 가속도, 1/200rpm/ms는 제5 드럼 가속도로 정의한다).

포량	드럼 가속도
소량	1/160rpm/ms,1/190rpm/ms 교대
소중	1/150rpm/ms
중량	1/180rpm/ms
다량	1/200rpm/ms

포 발란싱을 위한 드럼(9) 가속시 포분산 효과를 극대화시키기 위하여 포량에 따라서 드럼 가속도를 달리 적용하였음을 확인할 수 있다.

이때, 포량이 소량인 경우를 보면, 1/160rpm/ms, 1/190rpm/ms의 서로 다른 제1 드럼 가속도 및 제2 드럼 가속도를 교대로 수행하고 있다.

즉, 도 4에서와 같이 하나의 포량에서 서로 다른 드럼 가속도를 교대로 수행하면 포분산 효과를 더욱 증가시킬 수 있다.

이후, 드럼(9)의 회전속도가 포붙임 속도인 108rpm에 이르게 되면 rpm의 변화량을 근거로 편심량을 감지한다(S303).

이때, 상기 발란싱 과정에서 포분산이 잘 이루어져 세탁물이 드럼(9) 내벽에 고르게 퍼져 있을 경우에는 드럼(9)을 회전시킬 때 모터(6)에 일정한 힘이 걸리게 되지만, 상기 발란싱 과정에서 포분산이 잘 이루어지지 않아 세탁물이 드럼(9)내에 고르게 퍼져 있지 않고 한쪽으로 쏠리거나 뭉쳐있으면 쏠리거나 뭉쳐진 부분을 드 럼리프트로 들어올리는 상태에서는 부하가 많이 걸리게 되고, 반대로 쏠리거나 뭉쳐진 부분이 내려오는 상태에서는 힘이 작게 걸리게 된다.

따라서, 세탁물이 편심되어 있을 때는 모터(6)에 부하가 일정하게 걸리지 않기 때문에 드럼(9)의 회전이 일정하지 않고 출렁거리게 되며, 이에 따라 모터의 회전을 제어하는 컨트롤러에서는 모터의 회전속도의 변화가 소정범위 이내이면 편심량이 허용범위에 속한다고 판단하고 회전속도의 변화가 소정범위 이상이면 편심량이 허용범위보다 크다고 판단하게 된다(S304).

한편, 소정 회전수에서 검출된 세탁물의 편심량이 허용 범위를 넘어선 것으로 판정되면 모터(6)를 일정시간동안 중지시킨 다음에 상기 스텝 302로 리턴하여 포량에 따라서 결정되는 드럼 가속도로 드럼(9)을 서서히 가속시킨다.

반면, 검출된 세탁물의 편심량이 허용 범위를 만족하는 것으로 판정되면, 초기탈수를 마치고 로터(8)의 회전수를 단계적으로 상승시켜 최대 속도까지 끌어올린 상태에서 본탈수를 진행한다(S305).

이때, 상기 발란싱 과정에서 포량에 따라 드럼 가속도를 달리하여 포분산 효과를 최대화시켰기 때문에 편심량이 허용 범위를 넘어섬에 따라 스텝 302로 리턴하는 횟수가 줄어들게 되어 본탈수로 진입이 용이하고 본탈수 진입 시간이 단축된다.
마찬가지로 포량이 소중량인 경우에는 제3 드럼 가속도인 1/150rpm/ms를 적용하고, 포량이 중량인 경우에는 제4 드럼 가속도인 1/180rpm/ms를 적용하며, 포량이 다량인 경우에는 제5 드럼 가속도인 1/200rpm/ms를 적용한다.
이렇게 발란싱 과정에서 포량에 따라 드럼 가속도를 달리하여 포분산 효과를 최대화시킴으로써 본탈수 진입 시간을 단축할 수 있다.

이상으로 본 발명에 따른 드럼세탁기의 탈수행정을 완료한다.

상기에서와 같이, 본 발명은 포분산을 위한 가속시에 포량에 따른 최적의 드럼 가속도를 적용하므로써 포분산이 최적이 되도록 한 것이다.

따라서, 포분산이 잘 이루어지므로 탈수 진입이 용이하고 탈수 진입 시간이 단축되며 탈수시 터브 진동이 줄어들게 된다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 이탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다.

따라서, 본 발명의 기술적 범위는 실시예에 기재된 내용으로 한정하는 것이 아니라 특허 청구범위에 의해서 정해져야 한다.

Claims (7)

1. 포량을 감지하는 제 1 단계;

   현재의 포량에 따라 결정되는 드럼 가속도로 드럼을 가속시키는 제 2 단계;

   포붙임 속도로 회전하는 드럼의 편심량을 측정하는 제 3 단계;

   상기 편심량이 기준치보다 작을 경우 고속으로 회전시켜 탈수하고 편심량이 기준치보다 클 경우에는 모터를 일정시간 정지시킨 후에 상기 제 2 단계로 복귀하는 제 4 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 드럼세탁기의 탈수 제어방법.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 제 2 단계에서 드럼 가속도는 해당 포량에서 포분산 효과를 최대화시킬 수 있는 수치인 것을 특징으로 하는 드럼세탁기의 탈수 제어방법.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 제 2 단계로 복귀한 후에 초기 제 2 단계에서의 드럼 가속도와 다른 드럼 가속도를 이용하는 것을 특징으로 하는 드럼세탁기의 탈수 제어방법.
4. 제1항에 있어서,

   상기 제 2 단계는 포량이 소량일 경우 기 설정된 제1 드럼 가속도와 제2 드럼 가속도를 교대로 적용하는 것을 특징으로 하는 드럼세탁기의 탈수 제어방법.
5. 제1항에 있어서,

   상기 제 2 단계는 포량이 소중량일 경우 기 설정된 제3 드럼 가속도를 적용하는 것을 특징으로 하는 드럼세탁기의 탈수 제어방법.
6. 제1항에 있어서,

   상기 제 2 단계는 포량이 중량일 경우 기 설정된 제4 드럼 가속도를 적용하는 것을 특징으로 하는 드럼세탁기의 탈수 제어방법.
7. 제1항에 있어서,

   상기 제 2 단계는 포량이 다량일 경우 기 설정된 제5 드럼 가속도를 적용하는 것을 특징으로 하는 드럼세탁기의 탈수 제어방법.

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