KR101309295B1 - Drum Washing machine - Google Patents
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Abstract
본 발명은 드럼 세탁기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 드럼 세탁기에 세탁물의 양에 따라 언밸런스량의 저감과 검출을 위한 회전수를 달리하여 전체적인 세탁시간을 단축할 수 있는 드럼 세탁기에 관한 것이다. 본 발명의 드럼세탁기는 회전 터브와; 상기 회전 터브를 회전하기 위한 모터와; 상기 회전터브에 투입된 세탁물의 중량을 감지하는 중량감지부와; 탈수행정에서 상기 세탁물을 상기 회전터브에 균일하게 분포하기 위해 상기 회전터브의 속도를 목표속도까지 증가시키는 포감기 행정에 있어서 상기 세탁물의 중량에 따라 상기 목표속도를 달리하여 상기 모터를 제어하는 제어부를 포함한다. 본 발명의 드럼세탁기는 이를 통해 전체적인 세탁시간을 저감할 수 있는 효과가 있다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a drum type washing machine, and more particularly, to a drum type washing machine capable of reducing the unbalance amount and reducing the overall washing time by varying the number of revolutions for detection in accordance with the amount of laundry. The drum washing machine of the present invention comprises a rotary tub; A motor for rotating the rotary tub; A weight sensing part for sensing a weight of laundry laid on the rotary tub; A controller for controlling the motor by varying the target speed according to the weight of the laundry in a winder stroke to increase the speed of the rotating tub to a target speed so as to uniformly distribute the laundry in the spinning tub in a dewatering cycle; . The drum washing machine of the present invention has the effect of reducing the overall washing time.
Description
도 1은 회전터브내의 세탁물의 양에 따른 상태를 나타내는 도면.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a view showing a state according to the amount of laundry in a rotary tub. FIG.
도 2는 감속시 드럼내의 세탁물에 작용하는 힘과 세탁물의 상태를 나타내는 도면.Fig. 2 is a view showing a state of laundry and a force acting on the laundry in the drum when decelerating. Fig.
도 3은 본 발명에 따른 탈수행정시의 회전터브의 속도를 나타내는 그래프.3 is a graph showing the speed of a rotary tub during a dewatering stroke according to the present invention.
도 4는 본 발명에 따른 드럼세탁기의 개략적인 블록도.4 is a schematic block diagram of a drum washing machine according to the present invention.
도 5는 본 발명에 따른 탈수행정시의 제어과정의 일례를 나타내는 흐름도.5 is a flow chart showing an example of a control process in the dehydration stroke according to the present invention.
*도면의 주요부분에 대한 부호 설명*Description of the Related Art [0002]
100 : 회전터브 110 : 세탁물100: Rotating tub 110: Laundry
400 : 중량감지부 410 : 제어부400: weight detecting section 410:
420 : 불균형 감지부 430 : 모터구동부420: Imbalance detection unit 430: Motor drive unit
본 발명은 드럼 세탁기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 드럼 세탁기에 세탁물의 양에 따라 언밸런스량의 저감과 검출을 위한 회전수를 달리하여 전체적인 세탁시간을 단축할 수 있는 드럼 세탁기에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a drum type washing machine, and more particularly, to a drum type washing machine capable of reducing the unbalance amount and reducing the overall washing time by varying the number of revolutions for detection in accordance with the amount of laundry.
일반적으로, 드럼세탁기는 세탁기의 본체 내부에 마련된 원통형 드럼과 그 드럼내부에 회전가능한 회전터브와 회전터브를 회전시키는 모터를 포함하여 구성된다. 물의 낙차를 이용하여 세탁을 하므로 일반세탁기에 비해 세척력이 뛰어나고 세탁시 옷감의 손상이 덜하고 물을 적게 사용하는 이점이 있다.Generally, a drum type washing machine comprises a cylindrical drum provided inside a main body of a washing machine, and a motor for rotating the rotary tub and the rotary tub inside the drum. It is advantageous in that the washing ability is superior to that of a general washing machine, the damage of the cloth is lessened in washing, and the use of less water is advantageous.
드럼세탁기는 세탁물이 수용된 회전터브의 회전축이 지면과 수평하게 형성된 상태에서 회전하므로 중력의 영향으로 세탁물이 아래에 쏠리도록 분포하는 경향이 있다. 따라서 언밸런스가 펄셰이퍼 방식의 세탁기보다 잘 발생되고 이런 언밸런스는 탈수를 위한 회전에서 진동을 발생시키게 된다. 또한, 이러한 언밸런스는 탈수행정에서 회전수가 고속으로 증가하는 과정에서 각 기구적인 요인에 의한 공진대역에서 더욱 심해져 기구적인 손상이 발생하는 문제점이 있다.The drum washing machine tends to be distributed so that the laundry is tilted downward under the influence of gravity because the rotary drum of the drum rotates in a state in which the rotary shaft of the drum is laid horizontally. Therefore, unbalance is generated better than a pearl shaper type washing machine, and such unbalance causes vibration in rotation for dewatering. In addition, such unbalance has a problem in that mechanical damage is caused in the resonance band due to various mechanical factors in the process of increasing the number of revolutions at a high speed in the dewatering stroke.
드럼세탁기에서는 탈수행정 이전에 세탁물을 고르게 배치하는 과정 즉 포감기 행정이 필수적인데 이러한 포감기 행정은 일정회전수까지 회전수를 증가시키면서 하는 것과 회전수를 감소시키면서 수행할 수 있다. In the drum type washing machine, it is necessary to arrange the laundry evenly before the dewatering cycle, that is, the winder stroke. Such a winder stroke can be performed while increasing the number of rotations to a certain number of revolutions and reducing the number of revolutions.
종래의 드럼세탁기의 탈수행정에 대해서는 대한민국 공개특허공보 특 1996-23426호에 개시되어 있다. 동 공보에는 일정속도로 저속탈수하는 예비 탈수 단계와 일정속도로 구동 및 정지를 반복하여 세탁물 불균형의 감지 및 포풀림 행정을 수행하고 불균형이 감지되지 않으면 가속구간을 거쳐 탈수 행정을 진행하는 방법이 개시되어 있다. A conventional dehydration process of the drum washing machine is disclosed in Korean Patent Laid-Open Publication No. 1996-23426. This publication discloses a preliminary dewatering step of dewatering at a low speed at a constant speed and a method of detecting laundry imbalance and repelling the laundry by repeating the driving and stopping at a constant speed and proceeding the dewatering process through the acceleration section if unbalance is not detected .
개시된 종래의 탈수행정에는 세탁물의 무게를 감지하는 단계가 없어 세탁물의 중량에 관계없이 탈수행정을 수행한다. 하지만 세탁물의 중량에 따라 세탁물까 지의 반지름이 각각 다르게 되고 이는 동일회전수에서 원심력의 차이가 발생하게 된다. 따라서 포감기 행정에서 세탁물이 낙하하여 재배치되는 회전수가 각각 다르게 된다. 종래에는 일정한 회전수로 탈수행정을 수행하므로 세탁물의 중량이 일정 회전수에 비해 크거나 작을 경우 세탁물의 언밸런스를 저감하는데 많은 시간이 소요되어 고속탈수로 진입하는데 걸리는 시간이 길어지는 문제점이 있다.In the disclosed conventional dehydration process, there is no step of detecting the weight of the laundry, so that the dehydration process is performed irrespective of the weight of the laundry. However, depending on the weight of the laundry, the radius of the laundry varies, which causes a difference in centrifugal force at the same number of revolutions. Therefore, the number of revolutions in which laundry is dropped and rearranged in the take-up machine is different from each other. Conventionally, when the weight of the laundry is larger or smaller than the predetermined number of revolutions, the dehydration process is performed at a constant number of revolutions. Therefore, it takes a long time to reduce the unbalance of the laundry, thereby increasing the time required for entering into the high-speed dehydration.
또한, 언밸런스의 감지 후에도 세탁물의 유동이 있을 수 있어 언밸런스를 잘못 감지할 수 있는 문제점이 있다. In addition, since the laundry may flow even after the unbalance is detected, the unbalance may be erroneously detected.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 언밸런스의 저감 및 검출에 있어서의 회전터브의 속도를 세탁물의 중량에 따라 적절히 설정함으로써 언밸런스를 정확히 감지하고 탈수에 걸리는 시간을 최소화하는 드럼 세탁기를 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide a washing tub which is capable of accurately detecting unbalance and minimizing a time required for dehydration by appropriately setting the speed of the rotary tub in accordance with the weight of the laundry in the reduction and detection of unbalance And a drum washing machine.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 드럼 세탁기는 회전 터브와; 상기 회전 터브를 회전하기 위한 모터와; 상기 회전터브에 투입된 세탁물의 중량을 감지하는 중량감지부와; 탈수행정에서 상기 세탁물을 상기 회전터브에 균일하게 분포하기 위해 상기 회전터브의 속도를 목표속도까지 증가시키는 포감기 행정에 있어서 상기 세탁물의 중량에 따라 상기 목표속도를 달리하여 상기 모터를 제어하는 제어부를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a drum washing machine comprising: a rotary tub; A motor for rotating the rotary tub; A weight sensing part for sensing a weight of laundry laid on the rotary tub; A controller for controlling the motor by varying the target speed according to the weight of the laundry in a winder stroke to increase the speed of the rotating tub to a target speed so as to uniformly distribute the laundry in the spinning tub in a dewatering cycle; .
또한, 상기 제어부는 상기 세탁물이 중량에 따라 달리 정해진 상기 목표속도에 도달하면 일정시간 상기 목표속도를 유지한 후 상기 세탁물의 언밸런스 상태를 저감하기 위해 일정한 감소율로 상기 회전터브의 속도를 감소시키도록 상기 모터를 제어하는 것을 특징으로 한다.The controller may further include a controller for controlling the rotation speed of the rotating tub to decrease the speed of the rotating tub at a predetermined reduction rate to reduce the unbalanced state of the laundry after maintaining the target speed for a predetermined time when the laundry reaches the predetermined target speed, Thereby controlling the motor.
또한, 상기 모터는 비엘디시(BLDC)모터이고 상기 제어부는 상기 속도 감속구간에서 상기 비엘디시(BLDC)모터에 인가되는 전류 중 회전토크에 대응하는 q축 전류의 변동폭을 이용하여 상기 회전터브의 언밸런스 여부를 판단하는 것을 특징으로 한다.Also, the motor is a BLDC motor, and the controller controls the unbalance of the rotary tub by using the variation width of the q-axis current corresponding to the rotation torque among the currents applied to the BLDC motor in the speed deceleration period. Or not.
또한, 상기 제어부는 상기 회전터브가 언밸런스 상태가 아니라고 판단된 경우 고속탈수를 수행하기 위해 상기 비엘디시(BLDC)모터의 회전수를 높이도록 제어하는 것을 특징으로 한다.Further, the controller may control the rotation speed of the BLDC motor to increase the speed of the BLDC motor to perform high-speed dehydration when it is determined that the rotary tub is not in an unbalanced state.
또한, 상기 제어부는 상기 세탁물의 중량이 클수록 상기 목표속도를 크게하도록 상기 모터를 제어하는 것을 특징으로 한다.The control unit controls the motor to increase the target speed as the weight of the laundry increases.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 본 도면을 참조하여 상세하게 설명하도록 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도 1은 회전터브(100)에 투입된 세탁물(110)의 양에 따라 중심부로부터의 반지름이 달라지는 것이 도시되어 있다. 중심부로부터의 반지름이 작아짐에 따라 동일 회전수에서의 원심력()이 작아지게 된다. 이렇게 동일 회전수에서 원심력이 다르기 때문에 세탁물에 작용하는 중력과 원심력이 같아지는 임계 rpm도 다르게 된다. FIG. 1 shows that the radius from the center varies depending on the amount of the
포감기 행정은 적당한 회전수까지 회전터브의 속도를 증가시키거나 감소시키면서 회전에 따라 달라지는 원심력의 변화를 중력과의 관계에 있어서 발생하는 세탁물의 유동을 이용하여 세탁물을 재배치하게 된다. The winder stroke rearranges the laundry by using the flow of the laundry generated in relation to the gravity with a change in the centrifugal force which varies with the rotation, while increasing or decreasing the speed of the rotary tub to a proper number of revolutions.
이를 도 2를 참조하여 설명하면 회전수를 증가시키면서 포감기를 수행하는 경우 제일 반지름이 큰 세탁물(R1)이 동일 회전수에서 원심력이 가장 크기 때문에 가장 낮은 임계 rpm을 가지므로 제일 먼저 회전터브에 밀착되고 회전수가 증가함에 따라 차례로 회전터브에 밀착되어 세탁물을 균일하게 재배치 하게 된다. 또한, 세탁물의 중량에 따라 최외각에 위치하는 세탁물까지의 반지름이 다르게 된다. 즉 세탁물의 중량이 작으면 최외각의 세탁물도 낮은 회전수에서 임계 rpm을 갖게 된다. Referring to FIG. 2, when the winder is operated while increasing the number of revolutions, the laundry having the largest radius (R1) has the lowest critical rpm because the centrifugal force is largest at the same number of revolutions. As the number of revolutions increases, the washing tubs are brought into close contact with the rotating tub in order to uniformly rearrange laundry. In addition, the radius of laundry to the outermost laundry varies depending on the weight of the laundry. That is, when the weight of the laundry is small, the outermost laundry also has a critical rpm at a low rotation speed.
따라서 세탁물의 중량이 작을 때에는 낮은 회전수에서도 세탁물을 재배치할 수 있기 때문에 언밸런스의 검출 및 저감을 위한 회전수가 높게 설정되면 언밸런스의 기준값을 만족하는데 걸리는 시간이 많이 소요되게 된다. 또한, 세탁물의 중량이 클 때에 낮은 회전수에서 세탁물의 언밸런스를 감지하게 되면 감지 후에도 세탁물의 유동이 생길 수 있어 탈수과정에서 진동과 소음이 발생하는 문제점이 있음은 앞서 언급하였다.Therefore, when the weight of the laundry is small, laundry can be relocated even at a low rotation speed. Therefore, if the number of revolutions for detecting and reducing unbalance is set high, it takes a long time to satisfy the reference value of unbalance. Further, when the weight of the laundry is large, if the laundry is unbalanced at a low rotational speed, laundry may flow after the laundry is sensed, thereby causing vibration and noise in the dehydrating process.
도 4는 본 발명에 따른 드럼세탁기의 개략적인 블록도이다. 본 발명에 따른 드럼세탁기는 세탁물의 중량을 감지하는 중량감지부(400)와 세탁물의 불균형 여부 즉, 세탁물의 언밸런스를 감지하는 불균형 감지부(420)와 모터를 원하는 회전수로 구동하는 모터구동부(430)와 중량감지부(400)와 불균형 감지부(420)의 감지 결과에 따라 모터구동부(430)를 제어하는 제어부(410)를 포함하여 구성된다.4 is a schematic block diagram of a drum washing machine according to the present invention. The drum washing machine according to the present invention includes a
이러한 구성에 의한 본 발명의 동작의 일례를 도 3과 도 5를 참조하여 설명하면 드럼세탁기의 회전터브(100)에 세탁물이 투입되게 되면 일정RPM으로 모터를 회전하면서 검출되는 모터의 속도를 이용하여 중량감지부(400)는 세탁물의 중량을 감지하게 된다.(S510단계) 감지된 세탁물의 중량을 미리 설정된 각 기준 중량과 비교한다.(S520단계) 본 실시예에서는 세탁물의 중량을 10kg, 15kg을 기준으로 3단계로 나누었지만 이를 2단계로 하거나 더욱 세분할 수 있음은 물론이다. 각 중량 단계별 목표 회전수는 앞서 언급한 바와 같이 세탁물의 중량이 작으면 작을 수록 낮은 임계 rpm을 가지므로 목표회전수를 작게 설정한다. 이렇게 작게 목표회전수를 설정하더라도 언밸런스의 저감 및 검출에 충분하고 낮은 회전수에서 언밸런스의 저감 및 검출을 완료할 수 있어 전체적인 탈수시간을 저감할 수 있는 효과가 있다. 3 and 5, when the laundry is charged into the
또한, 세탁물의 중량이 크면 목표회전수를 높게 설정하여 정확한 언밸런스의 검출이 가능하도록 한다.(S531, S532, S533단계) 목표 회전수가 설정되면 목표 회전수까지 회전터브의 속도를 증가시키면서 세탁물을 균일하게 배치하는 포감기를 수행한다.(①) 포감기를 수행하면서 모터의 회전수를 측정하여 목표회전수에 도달했는지 여부를 체크한다.(S540, S550단계) 목표 회전수에 도달하였으면 언밸런스의 감지 및 저감을 위해 잠시(2초간) 목표회전수를 유지한다.(②)(S560단계) 일정시간 경과 후 모터를 언밸런스의 검출 및 저감을 위한 최하한선 정도의 회전수까지 앞서 ①과정에서의 증가기울기보다 작은 기울기로 회전수를 천천히 감속한다. 이러한 감속을 통해 세탁물을 균일하게 재배치하게 된다.(③)(S570단계) 최하한선의 회전수 에 도달하였는지를 모터의 회전수를 검출하여 판단하고 도달하지 않았으면 언밸런스량이 미리 설정된 기준값보다 작은지를 판단한다. 이러한 언밸런스량의 판단은 드럼세탁기에 통상 사용되는 BLDC모터에 인가되는 3상의 전류를 2상의 전류로 변환하고 변환된 2상의 전류 중 모터의 토크에 관련되는 q축 전류의 변동폭을 이용하여 판단한다. 즉 변동폭이 일정한 기준값보다 작으면 밸런스 상태로 판단하여 고속탈수를 위해 회전수를 증가시킨다.(④)(S580, S590, S600단계) 만약 최하한선의 회전수까지 세탁물이 언밸런스 상태이면 드럼세탁기의 기구적인 손상을 방지하기 위해 드럼을 정지하거나 회전터브를 정역회전하는 포반전행정을 수행하게 된다.(S610단계)If the weight of the laundry is large, the target rotation speed is set to be high so that accurate unbalance can be detected. (S531, S532, S533) When the target rotation speed is set, the speed of the rotary tub is increased to the target rotation speed, (Step (S540), step S550). If the target rotation speed is reached, the controller detects the unbalance (2) (step S560). After a certain period of time, the motor is kept at the minimum rotation speed for detecting and reducing unbalance. Slowly decelerate the speed with a smaller slope. The laundry is uniformly relocated through the deceleration (step (3)) (step S570). Whether or not the rotation speed of the lowest limit has been reached is determined by detecting the number of rotations of the motor. If not, the controller determines whether the unbalance amount is smaller than a preset reference value . The determination of the unbalance amount is made by converting the three-phase current applied to the BLDC motor used in the drum washing machine into the two-phase current and using the fluctuation width of the q-axis current related to the torque of the motor among the converted two- (4) (S580, S590, S600). If the laundry is unbalanced to the lowest rotation speed, it is determined that the drum washing machine is in the unbalanced state. If the fluctuation width is smaller than the predetermined reference value, (Step S610) to stop the drum or to rotate the rotary tub in normal and reverse directions to prevent damage.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 세탁물의 중량에 따라 언밸런스량의 저감과 검출을 위한 회전수를 달리함으로써 세탁에 소요되는 시간을 최소화할 수 있는 효과가 있다.As described above in detail, according to the present invention, the time required for washing can be minimized by varying the number of revolutions for reducing and detecting the unbalance amount according to the weight of the laundry.
또한, 세탁물의 중량에 따라 적절한 회전수로 언밸런스량을 검출함에 따라 정확하게 세탁물의 언밸런스를 감지할 수 있는 효과가 있다.In addition, since the unbalance amount is detected by an appropriate number of revolutions according to the weight of the laundry, unbalance of the laundry can be accurately detected.
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KR20070053977A (en) | 2007-05-28 |
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E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |