KR101202757B1 - 세탁기의 탈수 감지장치 및 감지방법 - Google Patents

세탁기의 탈수 감지장치 및 감지방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 세탁기의 탈수 감지장치 및 감지방법에 관한 것으로서, 세탁수량에 따른 임펠러의 회전속도가 기준값 보다 큰 경우, 세탁기의 탈수모드에서 드럼의 회전을 일시 정지시킨다.
본 발명에 따른 세탁기의 탈수 감지장치 및 감지방법은 터브에 저장된 세탁수가 드럼의 회전에 저항을 유발하지 않도록 하여, 드럼을 회전시키는 모터의 과부하를 방지하는 효과가 있다.
드럼세탁기, 탈수, 과부하, 모터, 세탁수

Description

세탁기의 탈수 감지장치 및 감지방법{SENSING DEVICE AND METHOD OF DRUM WASHER}
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 드럼세탁기의 측단면도이다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 측정부재가 터브에 구비된 상태를 개략적으로 도시한 정단면도이다.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 측정부재가 터브에 구비된 상태를 개략적으로 도시한 측면도이다.
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 측정부재가 터브에 구비된 상태를 개략적으로 도시한 정단면도이다.
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 측정부재가 터브에 구비된 상태를 개략적으로 도시한 측면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 과탈수로 인한 모터의 과부하를 방지하기 위한 흐름도이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
12 : 터브 13 : 드럼
14 : 모터 16 : 배수관
20, 30 : 보조유로부 40 : 측정부재
50 : 제어부
본 발명은 감지장치 및 감지방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 세탁기의 탈수과정에서 터브 내에 과도한 세탁수로 인해 드럼의 회전에 과부하가 걸리는 것을 방지하기 위한 세탁기의 탈수 감지장치 및 감지방법에 관한 것이다.
일반적으로 드럼세탁기는 외장케이스 내부에 세탁수가 저장되는 터브 및 세탁물이 저장되는 드럼을 구비한다.
상기 터브는 댐퍼에 의해 지지된다. 이러한 댐퍼는 터브가 외장케이스 내부에 설치되도록 하면서, 터브에 가해지는 하중 및 진동을 지지하게 된다.
상기 드럼은 터브의 내부에서 모터에 의해 회전된다. 이러한 드럼 내부에는 세탁물이 삽입되어 드럼의 회전에 따라 상방으로 이동되었다가 낙하된다.
이러한 드럼세탁기는 적은 양의 세탁수를 사용하고, 세탁물이 낙하되면서 마찰을 일으켜, 세탁물을 비벼 빠는 효과가 발생한다.
한편, 드럼세탁기는 드럼을 고속으로 회전시켜 발생되는 원심력을 이용하여, 세탁물을 탈수시킨다. 즉, 드럼상에는 다수의 구멍이 형성되고, 드럼이 회전되면서 발생되는 원심력에 의해, 드럼 내부의 물이 드럼 외부인 터브로 이동된다. 이렇게 드럼 외부로 배출된 세탁수는 터브의 하부에 형성되는 배출공 및 배출공과 연계된 호스를 통해 외부로 배출된다. 이때, 호스에 펌프가 구비되는 경우, 소정의 세탁수가 모이면 펌프가 구동되어 세탁수를 외부로 배출하게 된다.
그러나, 세탁수 배출과정에서 세탁수가 순간적으로 많이 배출되어 배출공을 통해 세탁수가 충분히 배출되지 않는 경우, 배출되지 않은 세탁수의 일부는 드럼과 터브 사이의 공간에 위치된다.
이와 같이 드럼과 터브 사이에 위치되는 세탁수는 드럼과 함께 돌기 때문에 배수가 잘 이루어지지 않게 되고, 드럼의 회전시 저항을 유발하여 모터에 과부하가 걸리게 되는 문제점이 있다.
이러한 문제점 해결을 위해, 세탁기 내부에서 탈수되는 세탁수량을 감지하여 드럼의 회전을 일시 정지시킬 필요성이 제기되고 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점들을 개선하기 위해 안출된 것으로서, 세탁기의 탈수과정에서 세탁수의 양을 감지하기 위한 세탁기의 탈수 감지장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한 본 발명은 세탁수의 양이 과다한 경우 드럼을 회전시키는 모터에 과부하가 걸리지 않도록 하는 세탁기의 탈수 감지방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 세탁수가 저장되는 터브; 상기 터브에 내장되어 회전되는 드럼; 상기 터브의 외측면에 구비되고, 상부에는 상기 터브와 연통되는 유입구가 구비되고 하부에는 상기 터브와 연통되는 유출구가 구비되는 보조유로부; 상기 보조유로부에 구비되고 상기 유입구를 통해 유입되는 세탁수량을 측정하는 측정부재; 및 상기 측정부재에서 측정된 값을 기준값과 비교하여 상기 드럼의 회전을 제어하는 제어부가 포함되는 것을 특징으로 하는 세탁기의 탈수 감지장치를 제공한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 세탁수가 저장되는 터브; 상기 터브에 내장되어 회전되는 드럼; 상기 터브의 외측면에 구비되고, 상부에는 상기 터브와 연통되는 유입구가 구비되고 하부에는 상기 세탁수를 외부로 배출시키는 배수관과 연통되는 유출구가 구비되는 보조유로부; 상기 보조유로부에 구비되고 상기 유입구를 통해 유입되는 세탁수량을 측정하는 측정부재; 및 상기 측정부재에서 측정된 값을 기준값과 비교하여 상기 드럼의 회전을 제어하는 제어부가 포함되는 것을 특징으로 하는 세탁기의 탈수 감지장치를 제공한다.
상기 보조유로부는 상기 유입구를 통해 유입되는 세탁수를 안내하는 상유로; 상기 상유로의 하부에 형성되고 상기 세탁수가 낙하되는 중유로; 및 상기 중유로의 하부에 형성되고 상기 유출구를 통해 상기 세탁수를 배출시키는 하유로를 포함하고, 상기 측정부재는 상기 중유로에 내장되어 상기 세탁수의 낙하에 의해 회전되는 임펠러; 및 상기 임펠러와 연계되어 상기 임펠러의 회전속도를 측정하는 측정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 중유로는 상기 상유로보다 좁아 상기 세탁수의 유속이 증대되는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 탈수모드가 시작되면, 세탁수가 내장된 터브의 연통된 유입구를 통해 유입되는 세탁수량을 측정부재가 측정하는 제1단계; 상기 제1단계를 통해 측정된 값이 기준값 보다 큰 경우, 제어부는 상기 터브에 내장되어 회전되는 드럼을 정지시키는 제2단계; 및 상기 제2단계 후 탈수모드가 진행중이면 상기 제1단계로 이동되는 제3단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁기의 탈수 감지방법을 제공한다.
상기 제2단계에서 상기 측정부재는 상기 세탁수의 낙하로 인해 회전되는 임펠러의 회전속도를 측정하는 것을 특징으로 한다.
상기 기준값은 상기 터브에 저장된 세탁수가 상기 드럼의 회전에 영향을 주지 않는 최고값인 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 세탁기의 탈수 감지장치 및 감지방법의 실시예를 설명한다.
이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다.
그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대 로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 드럼세탁기의 측단면도이고, 도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 측정부재가 터브에 구비된 상태를 개략적으로 도시한 정단면도이고, 도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 측정부재가 터브에 구비된 상태를 개략적으로 도시한 측면도이다.
그리고, 도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 측정부재가 터브에 구비된 상태를 개략적으로 도시한 정단면도이고, 도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 측정부재가 터브에 구비된 상태를 개략적으로 도시한 측면도이다.
한편, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 과탈수로 인한 모터의 과부하를 방지하기 위한 흐름도이다.
도 1을 참조하면, 드럼세탁기(10)는 외형을 이루는 케이스(11)와, 케이스(11)의 내부에 설치되는 터브(12)와, 터브(12)의 내부에 회전 가능하게 설치되어 세탁물이 저장되는 드럼(13)과, 드럼(13)과 연계되어 드럼(13)을 회전시키는 모터(14)와, 세탁물을 건조시키는 건조장치(15)를 구비한다.
한편, 드럼(13)의 둘레면 및 후면에는 세탁수 및 공기가 유동될 수 있도록 다수의 홀(13a)이 형성된다. 그리고, 터브(12)는 배수관(16)과 연통되어, 배수되는 세탁수가 배수관(16)을 통해 드럼세탁기(10) 외부로 배출된다. 이때, 배수관(16)에는 펌프(17)가 구비된다.
도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 제1실시예를 설명하면, 세탁수가 저장되는 터브(12)의 내부에는 소정간격을 두고 드럼(13)이 회전 가능하도록 설치된다.
상기 터브(12)의 외측면에는 상하 방향으로 보조유로부(20)가 구비된다. 이러한 보조유로부(20)의 상부는 유입구(21)를 통해 터브(12)와 연통되고, 하부는 유출구(22)를 통해 터브(12)와 연통된다.
상기 보조유로부(20)에는 측정부재(40)가 구비되어 유입구(21)를 통해 유입되는 세탁수량을 측정한다.
상기 측정부재(40)는 제어부(50)와 연계된다. 이러한 제어부(50)는 측정부재(40)에서 측정된 값을 기준값과 비교하여, 측정부재(40)의 측정값이 기준값 보다 큰 경우, 모터(14)를 정지시켜 드럼(13)이 회전되지 않도록 한다.
상기 보조유로부(20)는 세탁수가 이동되는 공간을 형성하며, 상유로(23), 중유로(24) 및 하유로(25)를 구비한다.
상유로(23)는 원통 형상의 터브(12)에 부착되고, 유입구(21)를 통해 터브(12)와 연통됨으로써, 탈수과정에서 드럼(13)을 따라 회전하는 세탁수가 유입된다.
중유로(24)는 상유로(23)에서 하방으로 절곡되어 세탁수가 자유낙하 되도록 한다.
하유로(25)는 중유로(24)의 하부에 형성되고 터브(12)에 부착되며, 유출구(22)를 통해 터브(12)와 연통됨으로써, 상유로(23)를 통해 유입된 세탁수가 다시 터브(12)로 배출되도록 한다.
상기 측정부재(40)는 임펠러(41) 및 측정부(42)를 구비한다.
임펠러(41)는 중유로(24)에 내장되어 세탁수에 의해 회전된다. 이러한 임펠 러(41)에는 중유로(24)에 위치가 고정되면서 회전 가능한 회전축(43) 및 회전축(43)과 일체로 형성되며 외주면에 다수의 날개(44)가 구비된다.
측정부(42)는 임펠러(41)와 연계되어 임펠러(41)의 회전속도를 측정하여 제어부(50)에 전송한다.
이때, 중유로(24)의 내부폭은 상유로(23)보다 좁게 설계하여, 세탁수의 유속이 증대되도록 한다. 그리하면, 유속에 의해 임펠러(41)가 안정적으로 회전된다.
한편, 도 1과 도 4 및 도 5를 참조하여 본 발명의 제2실시예를 설명하면, 세탁수가 저장되는 터브(12)의 내부에는 소정간격을 두고 드럼(13)이 회전 가능하도록 설치된다.
상기 터브(12)의 외측면에는 상하 방향으로 보조유로부(30)가 구비된다. 이러한 보조유로부(30)의 상부는 유입구(31)를 통해 터브(12)와 연통되고, 하부는 유출구(32)를 통해 배수관(16)과 연통된다.
상기 보조유로부(30)에는 측정부재(40)가 구비되어 유입구(31)를 통해 유입되는 세탁수량을 측정한다.
상기 측정부재(40)는 제어부(50)와 연계된다. 이러한 제어부(50)는 측정부재(40)에서 측정된 값을 기준값과 비교하여, 측정부재(40)의 측정값이 기준값 보다 큰 경우, 모터(14)를 정지시켜 드럼(13)이 회전되지 않도록 한다.
상기 보조유로부(30)는 세탁수가 이동되는 공간을 형성하며, 상유로(33), 중유로(34) 및 하유로(35)를 구비한다.
상유로(33)는 원통 형상의 터브(12)에 부착되고, 유입구(31)를 통해 터 브(12)와 연통됨으로써, 탈수과정에서 드럼(13)을 따라 회전하는 세탁수가 유입된다.
중유로(34)는 상유로(33)에서 하방으로 절곡되어 세탁수가 자유낙하 되도록 한다.
하유로(35)는 중유로(34)의 하부에 형성되고 터브(12)에 부착되며, 유출구(32)를 통해 배수관(16)과 연통됨으로써, 상유로(33)를 통해 유입된 세탁수가 외부로 배출되도록 한다.
상기 측정부재(40)는 임펠러(41) 및 측정부(42)를 구비한다.
임펠러(41)는 중유로(24)에 내장되어 세탁수에 의해 회전된다. 이러한 임펠러(41)에는 중유로(24)에 위치가 고정되면서 회전 가능한 회전축(43) 및 회전축(43)과 일체로 형성되며 외주면에 다수의 날개(44)가 구비된다.
측정부(42)는 임펠러(41)와 연계되어 임펠러(41)의 회전속도를 측정하여 제어부(50)에 전송한다.
이때, 중유로(24)의 내부폭은 상유로(23)보다 좁게 설계하여, 세탁수의 유속이 증대되도록 한다. 그리하면, 유속에 의해 임펠러(41)가 안정적으로 회전된다.
상기한 제1,제2실시예에 따른 드럼세탁기의 탈수 감지장치의 작동을 설명하면 다음과 같다.
드럼세탁기의 탈수과정에서 드럼(13)이 회전하면, 드럼(13) 내부에 저장된 세탁물이 원심력에 의해 드럼(13) 외부로 배출되어 터브(12)에 저장되고, 배수관(16)으로 배출된다.
이때, 세탁물에서 배출되는 세탁수가 많을 경우, 배수관(16)으로 배출되지 못하고 남은 세탁수가 터브(12)에 저장된다. 이러한 세탁수는 드럼(13)에 의해 회전되면서 유입구(21,31)를 통해 보조유로부(20,30)로 유입된다.
보조유로부(20,30)로 유입된 세탁수는 자유낙하 되면서 임펠러(41)를 회전시키고, 측정부(42)는 임펠러(41)의 회전속도를 측정하여 제어부(50)에 전송한다.
제어부(50)는 전송된 임펠러(41)의 회전속도가 기준값 보다 큰 경우, 드럼(13)이 회전되지 못하도록 모터(14)의 구동을 정지시킨다. 또한, 제어부(50)는 전송된 임펠러(41)의 회전속도가 기준값 이하인 경우, 모터(14)를 구동시켜 드럼(13)이 지속적으로 회전하도록 함으로써, 세탁물에 존재하는 세탁수를 탈수하게 된다.
한편, 시간에 따른 임펠러(41)의 회전속도 변화는, 드럼세탁기의 탈수과정에서 드럼(13)으로부터 터브(12)로 배출되는 세탁수량의 변화값 즉, 탈수유량의 비율이 된다.
따라서, 측정부(42)를 통해 측정된 임펠러(41)의 회전속도가 미리 설정된 기준값보다 크면, 탈수유량이 급격히 증가한 것임을 알 수 있다.
이때, 미리 설정된 기준값이란, 외부로 배출되지 않고 터브(12)에 일시 저장되어 있는 세탁수가 드럼(13)의 회전에 영향을 주지 않는 값을 의미한다. 이러한 기준값은 실험을 통해 획득될 수 있다.
즉, 탈수과정에서 측정부(42)가 측정한 임펠러(41)의 회전속도를 기록하고, 터브(12)에 저장된 세탁수가 드럼(13)의 회전에 영향을 줄 때, 임펠러(41)의 회전 속도를 기준값으로 설정한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 드럼세탁기으 탈수 감지방법을 도 1 내지 도 6을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, 드럼세탁기의 탈수모드가 시작되면, 모터(14)의 구동에 의해 드럼(13)은 고속으로 회전되면서 드럼(13) 내부에 저장된 세탁물에서 세탁수를 배출시킨다.
상기한 과정을 통해 터브(12)로 배출된 세탁수 중 일부가 배수관(16)을 통해 외부로 배출되지 못하면, 드럼(13)과 함께 회전하면서 유입구(21,31)를 통해 보조유로부(20,30)로 유입된다.
이러한 세탁수는 보조유로부(20,30)에서 자유낙하 되면서 측정부재(40)에 의해 세탁수량이 측정되는 제1단계(s10)가 진행된다.
이때, 측정부재(40)는 세탁수에 의해 회전되는 임펠러(41)의 회전속도를 측정부(42)가 측정하여, 제어부(50)에 전송한다.
상기 제1단계(s10)를 통해 임펠러(41)의 회전속도가 제어부(50)에 전송되면, 제어부(50)가 임펠러(41)의 회전속도와 기준값을 비교하는 제2단계(s20)가 진행된다.
상기 제2단계(s20)를 통해 임펠러(41)의 회전속도가 기준값 보다 큰 경우, 제어부(50)가 모터(14)의 구동을 정지시켜, 드럼(13)의 회전을 정지시키는 제3단계(s30)가 진행된다.
상기 제3단계(s30)의 실시 후, 제어부(50)가 탈수모드의 종료여부를 감지하는 제4단계(s40)가 진행된다.
이때, 탈수모드가 진행중이면, 제1단계(s10)로 리턴되고, 탈수모드가 종료되었으면, 탈수 감지 방법을 종료한다.
한편, 상기 제2단계(s20)를 통해 임펠러(41)의 회전속도가 기준값 이하인 경우, 드럼은 지속적으로 회전되며(s50) 제4단계(s40)가 진행된다.
상기 기준값은 터브(12)에 저장된 세탁수가 드럼(13)의 회전에 영향을 주지 않는 측정치 중에서 최고값인 것을 의미한다.
한편, 상술한 설명에서, 제3단계(s30)는 드럼(13)을 완전히 정지시킬 수도 있으나, 드럼(13)의 회전속도를 감소시켜 탈수량을 줄이는 것도 포함된다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
상기한 바와 같이 본 발명에 따른 세탁기의 탈수 감지장치 및 감지방법은 터브의 외주면에 부착된 보조유로부에 드럼과 같이 회전되는 세탁수가 유입됨으로써, 유입되는 세탁수에 의해 드럼에서 배출되는 세탁수량 즉, 탈수유량의 비율을 측정할 수 있는 효과가 있다.
본 발명은 세탁수의 자유낙하에 의해 임펠러가 회전되도록 설치하고, 임펠러 의 회전속도를 이용하여 탈수유량을 측정할 수 있는 효과가 있다.
본 발명은 이러한 세탁수량의 측정을 통해, 터브 내에 세탁수량이 증대되어 드럼의 회전에 저항을 유발할 경우, 드럼의 회전을 일시 정지시켜 줌으로써, 드럼을 회전시키는 모터의 과부하를 방지하는 효과가 있다.
본 발명은 보조유로부를 통해 터브에 저장된 세탁수 일부가 유입됨으로써, 터브 내부의 세탁수량을 줄이는 효과가 있다.
또한 본 발명은, 보조유로부를 통해 터브에 저장된 세탁수 일부가 유입된 다음 배수관으로 직접 배출됨으로써, 터브 내부의 세탁수량을 현저히 줄이는 효과가 있다.

Claims (7)

  1. 세탁수가 저장되는 터브;
    상기 터브에 내장되어 회전되는 드럼;
    상기 터브의 외측면에 구비되고, 상부에는 상기 터브와 연통되는 유입구가 구비되고 하부에는 상기 터브와 연통되는 유출구가 구비되는 보조유로부;
    상기 보조유로부에 구비되고 상기 유입구를 통해 유입되는 세탁수량을 측정하는 측정부재; 및
    상기 측정부재에서 측정된 값을 기준값과 비교하여 상기 드럼의 회전을 제어하는 제어부가 포함되는 것을 특징으로 하는 세탁기의 탈수 감지장치.
  2. 세탁수가 저장되는 터브;
    상기 터브에 내장되어 회전되는 드럼;
    상기 터브의 외측면에 구비되고, 상부에는 상기 터브와 연통되는 유입구가 구비되고 하부에는 상기 세탁수를 외부로 배출시키는 배수관과 연통되는 유출구가 구비되는 보조유로부;
    상기 보조유로부에 구비되고 상기 유입구를 통해 유입되는 세탁수량을 측정하는 측정부재; 및
    상기 측정부재에서 측정된 값을 기준값과 비교하여 상기 드럼의 회전을 제어하는 제어부가 포함되는 것을 특징으로 하는 세탁기의 탈수 감지장치.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 보조유로부는
    상기 유입구를 통해 유입되는 세탁수를 안내하는 상유로;
    상기 상유로의 하부에 형성되고 상기 세탁수가 낙하되는 중유로; 및
    상기 중유로의 하부에 형성되고 상기 유출구를 통해 상기 세탁수를 배출시키는 하유로를 포함하고,
    상기 측정부재는
    상기 중유로에 내장되어 상기 세탁수의 낙하에 의해 회전되는 임펠러; 및
    상기 임펠러와 연계되어 상기 임펠러의 회전속도를 측정하는 측정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁기의 탈수 감지장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 중유로는 상기 상유로보다 좁아 상기 세탁수의 유속이 증대되는 것을 특징으로 하는 세탁기의 탈수 감지장치.
  5. 탈수모드가 시작되면, 세탁수가 내장된 터브의 연통된 유입구를 통해 유입되는 세탁수량을 측정부재가 측정하는 제1단계;
    상기 제1단계를 통해 측정된 값이 기준값 보다 큰 경우, 제어부는 상기 터브에 내장되어 회전되는 드럼을 정지시키는 제2단계; 및
    상기 제2단계 후 탈수모드가 진행중이면 상기 제1단계로 이동되는 제3단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁기의 탈수 감지방법.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 제2단계에서 상기 측정부재는 상기 세탁수의 낙하로 인해 회전되는 임펠러의 회전속도를 측정하는 것을 특징으로 하는 세탁기의 탈수 감지방법.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 기준값은 상기 터브에 저장된 세탁수가 상기 드럼의 회전에 영향을 주지 않는 최고값인 것을 특징으로 하는 세탁기의 탈수 감지방법.
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