KR101368292B1 - 드럼세탁기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 드럼 세탁기에 관한 것으로, 특히 다수 개의 과속도 센서로부터 검출된 신호의 합과 차로 언밸런스 제어하여 소음 및 탈수 시간을 줄일 수 있는 드럼 세탁기에 관한 것이다.
본 발명에 따른 드럼 세탁기는 세탁물이 투입되어 세탁이 이루어지게 하는 드럼; 상기 드럼을 감싸도록 배치되며, 세탁수가 담겨지는 터브; 상기 터브의 측면에 적어도 2 개로 구비되며, 상기 터브에서 발생하는 진동수를 체크하고, 각각의 진동수에 대한 진동량의 합과 차에 의해 계측된 병진진동과 회전진동의 합으로 언밸런스량을 측정하는 가속도 센서를 포함한다.

Description

드럼세탁기{DRUM WASHING MASHINE}
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 드럼세탁기의 대략적인 구조를 보인 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 드럼세탁기의 터브에 장착된 다수 개의 가속도 센서를 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 가속도 센서의 구조를 나타내는 사시도이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
1 : 하우징 2 : 터브
4 : 도어 6 : 세제공급장치
7 : 배수관 8 : 회전축
9 : 구동모터 30 : 가속도 센서
31a,31b : 가속도계 32a,32b : 밴드패스필터
33a,36 : 가산연산부 33b : 감산연산부
34a,34b : 적분기 35a,35b : 실효치 측정부
본 발명은 드럼 세탁기에 관한 것으로, 특히 다수 개의 과속도 센서로부터 검출된 신호의 합과 차로 언밸런스 제어하여 소음 및 탈수 시간을 줄일 수 있는 드럼 세탁기에 관한 것이다.
일반적으로, 세탁기는 펄세이터의 회전구동을 통하여 저수조 내의 세탁수에 잠겨진 세탁물을 교반하는 것으로 세탁운전을 실행하는 반면, 달리 드럼형 세탁기는 세탁물이 투입된 드럼을 수평회전시키는 동작으로 세탁운전을 실행하게 된다.
따라서 드럼형 세탁기는 일반 저수형 세탁기와는 다른 기계적인 구조를 가지게 된다.
이와 같은 종래 기술에 따른 드럼세탁기의 동작과정을 보면, 먼저 사용자가 드럼 내에 세탁물을 투입하고 스타트 스위치를 온하면 제어부는 드럼에 투입된 세탁물의 중량을 검출하여 해당 세탁물의 중량에 적정한 급수량을 결정하고 급수를 시작한다.
급수가 진행되어 드럼을 둘러싸고 있는 저수조에 설정된 수위까지 저수되면 모터의 구동에 따라 드럼이 회전하면서 세탁물의 낙차에 의한 세탁이 진행되게 된다. 이러한 세탁은 세탁물의 중량에 의해 설정되는 시간동안 진행한다.
이후 세탁행정이 완료되면 저수조의 오염된 세탁수를 배수펌프에 의해 외부 로 배출하는 배수동작과 동시에 탈수행정을 실행한 후, 설정된 횟수만큼 다시 급수에 이어 세탁행정을 소정 횟수동안 반복한다. 또한, 세탁행정이 완료되면 후속해서 헹굼행정과 탈수 행정을 수행한다.
그러나, 탈수행정을 위한 고속회전 중에는 드럼내의 세탁물이 한쪽으로 쏠려 있는 경우 드럼의 회전 중심축이 정 가운데를 벗어나 편중됨으로써 진동이 발생하게 된다. 이러한 진동으로 인하여 종래 기술에 따른 드럼세탁기는 기계의 수명을 단축시키고 소음을 유발할 뿐만 아니라, 충분한 탈수효과를 얻을 수 없는 문제가 발생된다.
본 발명은, 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 다수 개의 가속센서 측정된 값의 합 및 차를 측정하여 터브의 언밸런스를 측정함으로써 병진진동과 회전진동을 줄임으로써 소음이 적고, 탈수 시간을 줄일 수 있는 드럼 세탁기에 관한 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한, 본 발명에 따른 드럼 세탁기는 세탁물이 투입되어 세탁이 이루어지게 하는 드럼; 상기 드럼을 감싸도록 배치되며, 세탁수가 담겨지는 터브; 상기 터브의 측면에 적어도 2 개로 구비되며, 상기 터브에서 발생하는 진동수를 체크하고, 각각의 진동수에 대한 진동량의 합과 차에 의해 계측된 병 진진동과 회전진동의 합으로 언밸런스량을 측정하는 가속도 센서를 포함한다.
여기서, 각각의 가속도 센서는 상기 터브의 진동을 측정하기 위한 가속도계; 상기 가속도계에서 측정된 값을 일정 주파수로 입력하는 밴드패스필터; 및 상기 밴드패스필터를 통과한 측정한 값의 합 또는 차를 구하는 제 1 가산 연산기와 감산 연산기를 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 드럼 세탁기는 상기 제 1 가산 연산기와 감산 연산기에서 나온 값을 변위로 변환시키는 적분기; 상기 적분기에서 나온 값의 실효치를 구하는 실효치 측정기; 각각의 실효치 값을 더하는 제 2 가산 연산기를 포함한다.
각각의 가속도 센서는 터브의 측면에 배치된다.
이하, 첨부한 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 자세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 드럼세탁기의 대략적인 구조를 보인 단면도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 세탁기는 외관을 형성하는 하우징(1)과, 하우징(1)의 내부에 설치되며 세탁수가 담겨지는 터브(2)와, 터브(2)의 내부에 회전 가능하게 배치되며 세탁물이 투입되어 세탁이 이루어지게 하는 드럼(10)과, 하우징(1)의 개방된 전면에 힌지 결합되는 도어(4)를 구비한다.
터브(2)의 상부에는 터브(2)로 세탁수와 세제를 공급하는 급수관(5)과 세제 공급장치(6)가 배치되고, 터브(2)의 하부에는 세탁물의 세탁작업이 완료되면 터브(2)에 담겨진 세탁수를 하우징(1)의 외부로 배출시키기 위한 배수관(7)이 설치된 다. 이러한 터브의 좌측에 다수 개의 가속도 센서(30)가 장착된다.
여기서, 가속도 센서(30)는 도 2에 도시된 바와 같이, 제 1 가속도 센서(30a)는 도어(4)와 인접한 부분인 터브(2)측면의 일측에 배치되고, 제 2 가속도 센서(30b)는 구동모터(9)와 인접하고, 제 1 가속도 센서(30a)와 나란하게 터브(2) 측면의 타측에 배치된다. 이러한 가속도 센서(30)는 원형, 사각형, 타원형 등 다양한 형태로 이용되며, 바람직하게는 원형으로 이용된다.
본 발명에 따른 가속도 센서(30)는 언밸런스량을 측정하는 것으로, 특히 터브(2)에서의 코니칼 회전 언밸런스량을 측정하기 위한 것이다. 각각의 가속도 센서(30)는 터브(2)의 수평방향의 진동을 측정하여 각각의 가속도 센서(30)로부터 측정된 진동신호의 합과 차를 구하여 병진 진동과 회전 진동을 측정하고, 병진진동과 회전진동의 진동값을 합하여 언밸렌스량을 측정하여 터브(2)의 병진진동과 회전진동을 줄일 수 있다. 여기서, 본 발명의 따른 가속도 센서(30)는 도 3을 결부하여 상세히 설명하기로 한다.
드럼(10)의 후면에는 회전축(8)이 터브(2)의 후면을 관통하여 연장하도록 배치되며, 터브(2)의 후면 외측에는 회전축(8)과 결합되는 구동모터(9)가 설치된다. 따라서 구동모터(9)가 작동하게 되면 회전축(8)이 회전하게 되면서 드럼(10)를 함께 회전시키게 된다.
드럼(10)의 원주면에는 다수의 탈수홀(10a)이 형성되어 세탁행정 시에는 터브(2)에 담겨진 물이 드럼(10)의 내부로 유입되어 세제가 용해되어 있는 물에 의해 세탁이 이루어질 수 있게 하고, 탈수행정 시에는 물이 배수관(7)을 통해 하우징(1) 의 외측으로 배수될 수 있도록 한다.
드럼(10)의 내부에는 복수의 리프터(10b)가 종방향으로 배치되어 세탁행정 시 드럼(10)가 저속 회전하게 됨에 따라 물이 적셔진 세탁물을 드럼(10)의 바닥에서 상향으로 끌어 올린 후 다시 드럼(10)의 바닥으로 떨어뜨려서 세탁물이 효과적으로 세탁될 수 있게 한다.
따라서 세탁행정 시에는 구동모터(9)에 의해 회전축(8)이 정방향과 역방향으로 교대로 회전하면서 드럼(10)를 저속 회전시킴으로써 세탁물을 세탁하게 되며, 탈수행정 시에는 회전축(8)이 일 방향으로 회전하면서 드럼(10)를 고속 회전시킴으로써 세탁물을 탈수시키게 된다.
탈수과정에서 드럼(10)가 고속회전 할 때 드럼(10) 자체가 무게중심과 회전중심이 일치하지 않게 만들어지거나 드럼(10) 내부에서 세탁물이 골고루 분포하지 않고 특정지역에 몰려서 놓여지게 되면 드럼(10)가 동적인 밸런스를 유지하지 못하게 된다.
이러한 동적인 언밸런스를 방지하여 드럼(10)가 회전중심과 무게중심이 일치된 상태로 고속 회전될 수 있게 하기 위해 드럼(10)의 전단과 후단에는 볼밸런서(20)가 각각 설치된다.
하우징(1)의 전면에는 세탁 행정을 설정하기 위한 컨트롤패널부 및 표시부가 구비되어 있고, 내부에는 조작부의 조작 신호 및 세탁 행정에 따라 구동모터, 펌프, 스팀, 세제공급장치, 도어, 급수 밸브 및 배수 밸브 등의 동작을 제어하고, 세탁 행정 사항을 표시하도록 표시부를 제어하는 제어부가 더 구비되어 있다.
이와 같이, 본 발명에 따른 드럼 세탁기는 터브에 다수 개의 가속도 센서를 구비하여 수평방향의 진동가속도를 측정하여 터브의 병진 진동과 회전진동을 줄임으로써 소음 및 탈수 시간을 줄일 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 가속도 센서의 구조를 나타내는 사시도이다.
본 발명에 따른 가속도 센서는 제 1 및 제 2 가속도계(31a,31b)와, 제 1 및 제 2 밴드패스필터(32a,32b)와, 감산 연산부(33b), 제 1 및 제 2 가산 연산기(33a,36), 제 1 및 제 2 적분기(34a,34b), 제 1 및 제 2 실효치 측정기(35a,35b)를 포함한다.
이와 같이, 본 발명에 따른 가속도 센서(30)는 터브(2) 측면의 일측 및 타측 각각에 배치된 제 1 및 제 2 가속도계(31a,31b)에서 터브(2)의 수평방향의 진동 가속도를 측정하여 터브(2)의 회전수를 얻는다. 제 1 및 제 2 가속도계(31a,31b)에서 측정된 회전수는 각각의 회전수에 대응하는 주파수를 중심으로 각각의 1 및 제 2 밴스패스필터(32a,32b)로 입력된다.
1 및 제 2 밴스패스필터(32a,32b)에서 통과한 각각의 진동 값은 서로 병렬로 연결된 제 1 가산 연산부(33a)와 감산 연산부(33b)를 통해 각각의 합과 차를 구하여 병진진동 및 회전진동을 계측한다. 계측된 병진진동 및 회전진동은 각각의 제 1 및 제 2 적분기(34a,34b)를 통해 변위로 변환되고, 변환된 진동 값을 각각 제 1 및 제 2 실효치 측정기(35a,35b)를 통해 각각의 실효값을 산출한다. 산출된 각각의 실효값은 제 2 가산 연산기(36)를 통해 합쳐서 터브(2)의 언밸런스 량을 측정하 게 된다.
이에 따라, 본 발명에 따른 드럼세탁기는 제 1 및 제 2 가속도계(31a,31b)에 측정된 터브(2)의 회전수의 합과 차로부터 터브(2)의 병진진동과 회전진동을 계측하고, 각각의 계산된 값을 변위로 변환 후 더해서 합하여 언밸런스 량을 측정할 수 있다. 이렇게 검출된 언밸런스 값은 터브(2)의 회전 진동(코니칼 모드)을 공진 회전수보다 빨리 검출하여, 드럼세탁기 자체 내의 진동을 줄임과 동시에 탈수 시간을 단축시킬 수 있다.
본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 않고, 이하 청구 범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.
이상에서 자세히 설명된 바와 같이, 본 발명에 따른 드럼 세탁기는 튜브의 측면 일측 및 타측 각각에 다수 개의 가속도 센서를 장착하여 터브의 회전 진동을 공진 회전수보다 빨리 검출 할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 드럼 세탁기는 변진 진동과 회전진도 둘 다 작아져 고속회전을 이행할 수 있음으로써 드럼 자체의 진동을 줄임과 동시에 탈수 시간을 단축 할 수 있다.

Claims (4)

  1. 세탁물이 투입되어 세탁이 이루어지게 하는 드럼;
    상기 드럼을 감싸도록 배치되며, 세탁수가 담겨지는 터브;
    상기 터브의 측면에 적어도 2 개로 구비되며, 상기 터브에서 발생하는 진동수를 체크하고, 각각의 진동수에 대한 진동량의 합과 차에 의해 계측된 병진진동과 회전진동의 합으로 언밸런스량을 측정하는 가속도 센서를 포함하는 드럼 세탁기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    각각의 가속도 센서는
    상기 터브의 진동을 측정하기 위한 가속도계;
    상기 가속도계에서 측정된 값을 일정 주파수로 입력하는 밴드패스필터;
    상기 밴드패스필터를 통과한 측정한 값의 합 또는 차를 구하는 제 1 가산 연산기와 감산 연산기를 포함하는 드럼 세탁기
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 가산 연산기와 감산 연산기에서 나온 값을 변위로 변환시키는 적분기;
    상기 적분기에서 나온 값의 실효치를 구하는 실효치 측정기;
    각각의 실효치 값을 더하는 제 2 가산 연산기를 포함하는 드럼 세탁기
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 각각의 가속도 센서는 상기 터브의 측면에 배치되는 것을 특징으로 하는 드럼 세탁기.
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