KR101221461B1 - 치우침 감지장치를 갖는 세탁기 - Google Patents

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Abstract

치우침 감지장치를 갖는 세탁기에 대한 발명이 개시된다. 개시된 발명은: 세탁물을 수용하며 회전하는 드럼과, 드럼을 둘러싸는 터브와, 동력을 발생하는 구동부와, 구동부의 일측에 형성되어 구동부의 구동에 의해 회전되는 구동풀리와, 드럼의 일측에 형성되는 드럼풀리와, 구동부의 구동에 의해 드럼이 회전되도록 일측은 구동풀리에 타측은 드럼풀리에 연결되는 벨트와, 드럼풀리의 요동을 감지하도록 일측은 벨트에, 타측은 터브에 접하여 형성되는 치우침 감지장치를 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면 종래 발명과 달리 드럼풀리와 벨트의 접촉 부분에 밀착부를 설치하여 벨트의 치우침을 용이하게 감지하여 탈수시 과진동을 효과적으로 방지할 수 있다.
세탁기, 드럼풀리, 벨트, 구동부, 코일, 영구자석

Description

치우침 감지장치를 갖는 세탁기 {WASHING MACHINE COMPRISING DEVICE FOR SENSING BELT UNBALANCE}
도 1은 종래 기술에 따른 벨트 구동식 세탁기를 도시한 측면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 벨트 구동식 세탁기를 도시한 측면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 치우침 감지장치를 도시한 측면도이다.
도 4는 도 3의 감지장치를 확대한 도면이다.
도 5는 도 3의 드럼풀리가 진동하는 모습을 도시한 도면이다.
도 6은 도 3의 감지장치에서 발생하는 유도기전력의 변화를 도시한 도면이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
100: 세탁기 본체 110a: 케이스
110: 구동부 112: 구동풀리
113: 터브 114: 드럼
115: 드럼풀리 116: 고정축
117: 벨트 118: 제2탄성부재
119: 도어 120: 밀착부
125: 코일 130: 영구자석
135: 탄성부재 140: 치우침 감지장치
본 발명은 세탁기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 치우침 감지장치를 갖는 세탁기에 관한 것이다.
일반적으로, 세탁기는 세제의 유화작용 및 세탁날개의 회전에 따른 수류의 마찰작용, 그리고 세탁날개가 세탁물에 가하는 충격작용 등을 이용하여 의복, 침구 등에 부착된 각종 오염 물질을 제거하는 제품으로서, 센서에 의해 세탁물의 양과 종류를 감지하여 세탁방법을 자동으로 설정하고 또한 세탁수를 세탁물의 양과 종류에 따라 적절한 수위까지 급수한 후 마이콤의 제어를 받아 세탁을 수행하게 된다.
이러한 세탁기는 구동방식에 따라 크게 직접 구동식(direct-drive)과 벨트 구동식(belt-driven)으로 나눌 수 있는 데, 전자는 드럼 세탁기의 모터가 축에 직접 연결되는 방식으로 구동되고, 후자는 모터가 벨트를 통해 드럼풀리를 회전 시키는 방식이다.
도 1은 종래 기술에 따른 벨트 구동식 세탁기를 도시한 측면도이다.
도 1을 참조하면, 벨트 구동식은 드럼(14)의 회전에 비하여 구동부(10)는 최소한 10배 이상의 빠른 속도로 회전하게 되므로 드럼(14) 회전의 불균일성을 구동부(10) 회전을 통해 측정하기 위해서는 직접 구동방식에 비하여 10배 이상의 처리속도를 요하게 된다. 또한 벨트(17)의 탄성은 이러한 불균일성 측정의 정밀도를 저해하는 요소로 작용하게 된다.
이러한 이유로 인하여 벨트 구동식 드럼세탁기는 드럼(14) 회전의 불균일성을 인해 간접 측정방법으로 벨트(17)의 치우침을 측정하는 경우에는 정확성이 떨어져서 저속회전 대역에서만 정확성이 유지되는 정도이다.
그러나, 실제로 탈수진동이 커지는 것은 고속회전 대역이어서 치우침을 감지하는 수단이 있어야 탈수진동을 효율적으로 개선할 수 있다.
벨트(17)의 치우짐이 발생하는 경우에는 구동부(10)의 회전이 드럼풀리(15)에 적절히 전달되지 않아서 필요이상의 공급전원이 요구될 뿐 아니라, 과진동이 발생하는 문제점이 있다.
따라서, 이를 개선할 필요성이 요청된다.
본 발명은 상기와 같은 필요성에 의해 창출된 것으로서 드럼풀리와 벨트의 접촉부분에서 벨트의 치우침을 감지하여 탈수 시 과진동을 방지하는 세탁기를 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 치우침 감지장치를 갖는 세탁기는: 세탁물을 수용하며 회전하는 드럼; 상기 드럼을 둘러싸는 터브; 동력을 발생하는 구동부; 상기 구동부의 일측에 형성되어 상기 구동부의 구동에 의해 회전되는 구동풀리; 상기 드럼의 일측에 형성되는 드럼풀리; 상기 구동부의 구동에 의해 상기 드럼이 회전되도록 일측은 상기 구동풀리에, 타측은 상기 드럼풀리에 연결되는 벨트; 및 상기 드럼풀리의 요동을 감지하도록 일측은 상기 벨트에, 타측은 상기 터브에 접하여 형성되는 치우침 감지장치를 구비한다.
상기 치우침 감지장치는, 상기 벨트와 접하는 밀착부; 상기 밀착부의 일측에 형성되는 영구자석; 상기 영구자석의 외주변을 둘러싸는 코일; 및 일측은 상기 영구자석과 타측은 상기 터브와 결합하는 탄성부재를 구비하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 밀착부는 상기 벨트와 맞물려 회전될 수 있도록 구형 형상인 것이 더 바람직하다.
또한, 상기 밀착부는 상기 벨트와의 마찰력이 감소되도록 고무를 포함하는 재질로 제작되는 것이 더 바람직하다.
또한, 상기 코일에서 발생되는 유도기전력이 허용치 이상인 경우에는 경고음이 발생하는 것이 더 바람직하다.
또한, 상기 밀착부는 상기 드럼풀리와 상기 벨트의 결합부분에 설치되는 것이 더 바람직하다.
본 발명에 따른 치우침 감지장치를 갖는 세탁기는 종래 발명과 달리 드럼풀리와 벨트의 접촉 부분에 밀착부를 설치하여 벨트의 치우침을 용이하게 감지하여 탈수시 과진동을 효과적으로 방지할 수 있다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 치우침 감지장치를 갖는 세탁기의 일 실시예를 설명한다. 설명의 편의를 위해 드럼세탁기에 구비되는 치우침 감지장치를 예로 들어 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 벨트 구동식 세탁기를 도시한 측면도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 치우침 감지장치를 도시한 측면도이다.
또한, 도 4는 도 3의 감지장치를 확대한 도면이며, 도 5는 도 3의 드럼풀리가 진동하는 모습을 도시한 도면이고, 도 6은 도 3의 감지장치에서 발생하는 유도기전력의 변화를 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 치우침 감지장치를 갖는 세탁기는 벨트 구동식의 세탁기에 적용되는 것으로, 이는 드럼(114), 터브(113), 구동부(110), 구동풀리(112), 드럼풀리(115), 벨트(117), 및 치우침 감지장치(140)로 구성된다.
드럼(114)은 세탁물을 수용하고 회전함으로써 세탁물을 세탁, 탈수, 헹굼 등 의 기능을 수행한다.
터브(113)는 외측의 윗부분과 밑부분은 고정축(116)에 의해 지지되며, 특히 세탁기 본체(100)의 윗부분은 제2탄성부재(118)로 연결된다. 또한, 터브(113)의 전면은 세탁기 본체(100)의 전면부와 도어(119)에 연결되어 사용자가 세탁물을 넣고 뺄 수 있도록 하며, 내측은 일정의 공간을 두고 드럼(114)이 설치된다.
터브(113)가 제2탄성부재(118)에 의해 연결되어 있으므로, 드럼(114)의 회전에 의해서 터브(113)가 진동하는 경우에도 이러한 진동을 완충하는 역할을 할 수 있다.
구동부(110)는 세탁기의 하부에 설치되며, 구동부(110)의 일측에는 구동풀리(112)가 설치되어 있고, 구동부(110)로는 모터를 사용하는 것이 일반적이다.
구동풀리(112)는 구동부(110)의 구동에 의해 회전되며, 드럼풀리(115)와의 구동비를 줄이기 위하여 설치된다.
드럼풀리(115)는 드럼(114)의 일측에 연결되어 회전되는 부분이다.
벨트(117)는 구동부(110)의 구동풀리(112)와 드럼(114)의 드럼풀리(115)를 연결하여 구동부(110)의 회전을 드럼(114)에 전달을 하는 역할을 한다.
벨트(117)의 원활한 작동을 위해서는 구동풀리(112)와 드럼풀리(115)의 중앙부분에는 소정의 홈을 형성하여 벨트(117)가 유동되지 않도록 한다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 치우침 감지장치(140)는 밀착부(120), 영구자석(130), 코일(125) 및 탄성부재(135)로 구성된다.
밀착부(120)는 벨트(117)와 직접 접하는 부분이며, 벨트(117)와 드럼풀 리(115)가 결합하는 부분에 설치되어 구동부(110)의 동력이 벨트(117)를 통해 구동풀리(112)를 거쳐서 드럼풀리(115)에 잘 전달되고 있는지를 측정한다.
또한, 밀착부(120)는 벨트(117)와 맞물려 회전될 수 있도록 구형 형상으로 제작되며, 벨트(117)와의 마찰력이 감소되도록 고무을 포함하는 재질을 이용하여 제작된다.
영구자석(130)은 밀착부(120)와 결합되며, 영구자석(130)의 운동에 의하여 외주변을 감싸고 있는 코일(125)에 대해 전류를 발생시킨다.
탄성부재(135)는 영구자석(130)과 터브(113)의 사이에 설치되며, 밀착부(120)와 영구자석(130)에 작용하는 압력에 비례하여 압축된다. 또한, 순간적으로 강한 압력에 의해서 영구자석(130)이나 터브(113)가 손상을 받은 것을 방지하는 역할도 한다.
터브(113)는 세탁물의 무게나 양에 따라 위치가 변화할 수 있으며, 벨브(117)의 진동량은 이러한 터브(113)의 위치를 기준으로 측정하여야 하므로, 탄성부재(135)는 터브(113)에 설치한다.
밀착부(120), 영구자석(130), 탄성부재(135)는 일직선으로 연결되며, 탄성부재(135)는 터브(113)의 일면에 설치되므로, 드럼풀리(115)의 접선을 기준으로 대략 45도 방향으로 기울어져 탄성부재(135)를 설치한다.
코일(125)은 세탁기 본체(100)의 케이스(100a)에 고정되며, 코일(125)의 양끝은 제어부(미도시)에 연결되어 여기에서 발생하는 유도기전력을 측정한다.
유도기전력이 발생하는 원리를 간략히 설명하면, 어떤 회로에 대하여 자석을 가까이 하면 회로를 관통하는 자기력선이 증가하므로 그것에 따라 회로 내에 유기되는 유도전류는 자기력선의 증가를 막으려는 방향으로 흐른다.
자체유도의 경우에는, 원인이 되는 전류의 변화를 방해하는 방향으로 유도기전력이 나타난다. 또, 고정된 자석의 자극 사이에 코일(125)을 회전시켜서 유도전류를 얻을 경우에는 유도전류에 의한 자기장의 작용에 의해 코일(125)의 회전이 방해된다.
따라서 코일(125)의 회전을 계속시켜 유도전류를 얻으려면, 외부에서 역학적인 일을 계속 줄 필요가 있다.
즉, 유도기전력의 크기는 단위시간에 자기력선이 변화하는 비율에 비례한다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 치우침 감지장치를 갖는 세탁기의 작동원리를 상세히 설명한다.
탈수가 진행되면 드럼(114)의 회전속도를 높이기 위해서 구동부(110)는 높은 회전속도로 회전하게 된다. 구동부(110)의 회전운동은 벨트(117)를 통해서 드럼풀리(115)에 전달되고, 드럼풀리(115)와 같은 축을 이루고 있는 드럼(114)이 회전하게 된다.
구동부(110)가 고속 회전하는 경우, 드럼풀리(115)는 좌우로 진동하는 경향을 나타내며, 이에 결합되어 있는 벨트(117) 또한, 좌우 진동(d, 도 5 참조)하게 된다.
드럼풀리(115) 및 벨트(117)의 좌우 진동에 따라 고무가 부착되어 있는 밀착 부(120)도 운동하게 되고, 밀착부(120)에 부착되어 있는 영구자석(130)과 탄성부재(135)도 이동하게 된다.
영구자석(130)이 이동함에 따라 이를 감싸고 있고, 세탁기 케이스(100a)에 고정결합하고 있는 코일(125)에는 이동정도에 따라 소정의 유도기전력이 발생하며, 이 측정치와 허용치를 비교하여 허용치 이상의 유도기전력을 발생하는 경우에는 경고음을 발생시키거나, 공급전원을 차단시킴으로써 구동부(110)의 동작을 일정시간 멈춘다(도 6 참조). 이로써 탈수시 과진동을 효과적으로 방지할 수 있게 된다.
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. 또한, 치우침 감지장치를 갖는 세탁기를 예로 들어 설명하였으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 세탁기에 사용되는 치우침 감지장치가 아닌 다른 치우침 감지장치에도 본 발명의 치우침 감지장치가 사용될 수 있다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 치우침 감지장치를 갖는 세탁기는 종래 발명과 달리 드럼풀리와 벨트의 접촉 부분에 밀착부를 설치하여 벨트의 치우침을 용이하게 감지하여 탈수시 과진동을 효과적으로 방지할 수 있다.

Claims (6)

  1. 세탁물을 수용하며 회전하는 드럼;
    상기 드럼을 둘러싸는 터브;
    동력을 발생하는 구동부;
    상기 구동부의 일측에 형성되어 상기 구동부의 구동에 의해 회전되는 구동풀리;
    상기 드럼의 일측에 형성되는 드럼풀리;
    상기 구동부의 구동에 의해 상기 드럼이 회전되도록 일측은 상기 구동풀리에, 타측은 상기 드럼풀리에 연결되는 벨트; 및
    상기 드럼풀리의 요동을 감지하도록 일측은 상기 벨트에, 타측은 상기 터브에 접하여 형성되는 치우침 감지장치;를 구비하며,
    상기 치우침 감지장치는,
    상기 벨트와 접하는 밀착부;
    상기 밀착부의 일측에 형성되는 영구자석;
    상기 영구자석의 외주변을 둘러싸는 코일; 및
    일측은 상기 영구자석과 타측은 상기 터브와 결합하는 탄성부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 치우침 감지장치를 갖는 세탁기.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 밀착부는 상기 벨트와 맞물려 회전될 수 있도록 구형 형상인 것을 특징으로 하는 치우침 감지장치를 갖는 세탁기.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 밀착부는 상기 벨트와의 마찰력이 감소되도록 고무를 포함하는 재질로 제작되는 것을 특징으로 하는 치우침 감지장치를 갖는 세탁기.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 코일에서 발생되는 유도기전력이 허용치 이상인 경우에는 경고음이 발생되는 것을 특징으로 하는 치우침 감지장치를 갖는 세탁기.
  6. 제1항, 제3항, 제4항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 밀착부는 상기 드럼풀리와 상기 벨트의 결합부분에 설치되는 것을 특징으로 하는 치우침 감지장치를 갖는 세탁기.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH0549782A (ja) * 1991-08-28 1993-03-02 Sharp Corp 全自動洗濯機
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KR20060051034A (ko) * 2004-09-13 2006-05-19 마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤 드럼식 세탁기

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