KR101605752B1

KR101605752B1 - 세탁기 및 그 제어 방법

Info

Publication number: KR101605752B1
Application number: KR1020090036859A
Authority: KR
Inventors: 윤근영; 김영관
Original assignee: 삼성전자 주식회사
Priority date: 2009-04-28
Filing date: 2009-04-28
Publication date: 2016-03-25
Also published as: KR20100118169A; US8258733B2; US20100270962A1

Abstract

본 발명은 세탁모터의 역기전력을 검출하고, 역기전력의 파형 주기의 주기성을 분석하여 경보의 출력을 제어한다. 또한 본 발명은 세탁모터의 역기전력을 검출하고, 역기전력의 파형 주기의 주기성을 분석하여 도어의 개폐를 제어한다.

본 발명은 세탁모터에서 발생된 역기전력에 기초하여 드럼 세탁기 내부에 어린 아이나 애완 동물이 들어갔는지 판단하고 이를 보호자 또는 사용자에게 인지시켜 줌으로써, 안전 사고의 발생을 사전에 방지할 수 있다.

Description

세탁기 및 그 제어 방법{Washing machine and method for controlling the same}

본 발명은 세탁기 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 안전 사고를 사전에 방지하기 위한 세탁기 및 그 제어 방법에 관한 것이다.

일반적으로 세탁기는 세탁포에 충격과 같은 에너지를 가하여 세탁포로부터 오염물을 분리시키는 장치로서, 세탁기는 세탁포에 에너지를 가하는 방식에 따라 펄세이터 세탁기, 애지테이터 세탁기 및 드럼 세탁기 등으로 나눌 수 있다.

여기서, 펄세이터 세탁기는 원판 모양의 펄세이터를 회전시켜 생긴 물살로 세탁을 하는 방식이고, 애지테이터 세탁기는 세탁조의 중앙에 치솟은 날개 모양의 교반기를 좌우로 회전시켜 세탁을 하는 방식이며, 드럼 세탁기는 드럼의 회전에 의하여 세탁포를 낙하시켜 세탁포에 충격을 주어 세탁포를 세탁하는 방식이다.

이러한 세탁기는 세제가 용해된 물로 세탁포를 세탁하는 세탁 행정, 맑은 물에 세탁포를 헹구는 헹굼 행정, 세탁포의 물을 제거하는 탈수 행정을 수행한다.

이와 같은 세탁기에 어린 아이 또는 애완 동물이 들어간 상태에서 세탁기 도어가 닫히게 되면 어린 아이 또는 애완 동물은 혼자 힘으로 세탁기를 빠져 나오기 어려울 뿐만 아니라, 이와 같은 세탁기에 어린 아이 또는 애완 동물이 들어간 상태에서 사용자가 세탁기 내부를 확인하지 않고 세탁기를 구동시키면 세탁기의 세탁 또는 헹굼 행정이 수행되면서 세탁기 내부에 물이 차게 되어 어린 아이 또는 애완 동물은 물에 잠겨 익사하는 등의 사고가 발생한다.

본 발명의 일 측면에 따르면 세탁기의 제어 방법은 세탁모터의 역기전력을 검출하고, 역기전력의 파형 주기의 주기성을 분석하여 경보의 출력을 제어한다.

대기 전력이 흐르는 대기 모드에서 드럼의 회전에 의해 발생된 역기전력을 검출한다.

역기전력의 파형 주기의 주기성을 분석하는 것은, 역기전력의 크기가 기준 범위 이내인지 판단하고, 역기전력의 크기가 기준 범위를 초과하면 역기전력의 파형 주기의 주기성을 분석하는 것을 더 포함한다.

경보의 출력을 제어하는 것은, 역기전력의 파형 주기의 주기성이 비주기적이면 경보를 출력한다.

본 발명의 다른 측면에 따르면 세탁모터의 역기전력을 검출하고, 역기전력의 파형 주기의 주기성을 분석하여 도어의 개폐를 제어한다.

도어의 개방을 제어하는 것은, 역기전력의 파형 주기의 주기성이 비주기적이면 도어의 개폐를 감지하고, 도어가 폐쇄 상태이면 도어를 자동으로 개방시키는 것을 더 포함한다.

역기전력의 파형 주기의 주기성이 비주기적이면 경보를 출력하는 것을 더 포함한다.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면 세탁기의 제어 방법은 세탁기의 운전 개시 명령이 입력되면 세탁모터를 일정 시간 동안 회전시키고, 세탁모터의 역기전력을 검출하고, 역기전력의 파형 주기의 주기성을 분석하여 세탁기의 운전 여부를 제어한다.

역기전력의 파형 주기를 분석하는 것은, 역기전력의 파형 주기의 주기성이 비주기적이면 세탁기의 운전을 정지시킨다.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면 세탁기는 드럼; 드럼에 연결된 세탁모터; 세탁모터의 역기전력을 검출하는 역기전력 검출부; 역기전력의 파형 주기의 주기성을 분석하여 경보의 출력을 제어하는 제어부; 제어부의 지시에 따라 경보를 출력하는 경보부를 포함한다.

제어부는, 역기전력의 크기가 기준 범위 이내인지 판단하고, 역기전력이 기준 범위를 초과하면 역기전력의 파형 주기의 주기성을 판단하는 것을 더 포함한다.

드럼을 개폐하는 도어; 도어를 자동 개방하는 도어 자동 개방부를 더 포함하고, 제어부는 역기전력의 파형 주기의 주기성이 비주기적이면 도어 자동 개방부를 제어하여 도어를 자동으로 개방시킨다.

드럼을 개폐하는 도어; 도어의 잠금을 단속하는 도어 잠금부를 더 포함하고, 제어부는 역기전력의 파형 주기의 주기성이 비주기적이면 도어 잠금부를 제어하여 도어의 잠금을 해제시킨다.

운전을 개시하는 명령을 입력하는 입력부를 더 포함하고, 제어부는 입력부로부터 운전 개시 명령이 입력되면 세탁모터의 회전을 일정시간 동안 제어하여 운전의 수행 여부를 판단한다.

제어부는, 세탁모터의 회전이 정지되면 역기전력의 크기가 기준 범위 이내인지 판단하고, 역기전력이 기준 범위를 초과하면 역기전력의 파형 주기의 주기성을 분석하는 것을 더 포함한다.

제어부는, 역기전력의 파형 주기의 주기성이 주기적이면 운전을 수행시키고, 역기전력의 파형 주기의 주기성이 비주기적이면 운전을 정지시킨다.

또 다른 측면에 따르면 세탁기의 제어 방법은 세탁기가 비구동 상태이면 세탁모터의 역기전력을 검출하고, 역기전력의 크기가 기준 범위 이내인지 판단하고, 역기전력의 크기가 기준 범위를 초과하면 경보를 출력한다.

역기전력의 크기가 기준 범위를 초과하면 역기전력의 파형 주기의 주기성을 분석하는 것을 더 포함한다.

역기전력의 파형 주기의 주기성이 비주기적이면 경보를 출력한다.

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 드럼 세탁기의 측면 예시도로서, 안전 사고를 미연에 방지하기 위한 드럼 세탁기는 본체(10), 도어(20), 터브(30), 드럼(40), 모터(50), 급수장치(60), 세제통(70), 배수장치(70)를 포함한다.

본체(10)는 드럼 세탁기의 외관을 형성하는 것으로, 일 측에는 세탁 포를 투입하고 꺼낼 수 있는 투입구가 형성되어 있다. 그리고 본체(10)에는 투입구를 개폐하는 도어(20)가 장착되어 있고, 투입구의 둘레 면에는 도어(20)와 투입구 사이의 밀폐를 위한 가스켓(25)이 장착되어 있다.

터브(30)는 본체(10) 내에 고정 설치되고 급수장치(60)로부터 공급된 세탁수를 수용한다. 그리고, 터브(30)의 외측에는 드럼(40)을 회전시키는 세탁모터(50)가 장착된다.

드럼(40)은 터브(30)의 형상과 대응되는 형상으로 터브(30)의 내측에 설치되되 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전 가능하게 설치된다. 이러한 드럼(40)의 일면은 개구되어 있고, 나머지 면은 복수 개의 홀이 형성되어 있어, 도어(40) 개방 시 드럼(40)의 개구된 면을 통해 드럼(40) 내에 세탁 포가 수용되고, 드럼(40)의 나머지 면에 형성된 복수 개의 홀을 통해 드럼(40) 내에 세탁수가 유입된다. 그리고 드럼(40)의 외측에는 회전축(45)이 장착되어 있고, 이 회전축(45)은 터브(30)의 외측으로 연장되어 터브(30)의 외측에 장착된 세탁모터(50)와 연결된다.

세탁모터(50)는 인버터부(125)의 구동에 대응하여 회전하고, 이 회전력으로 드럼(40)을 회전시킴으로써 드럼(40) 내에 수용된 세탁포의 세탁, 헹굼, 탈수가 수행되도록 한다. 이러한 세탁모터(50)는 세탁기가 대기 모드인 비구동 상태에서 드럼(40)에 가해진 물리적인 힘에 의해서도 회전한다. 즉, 세탁모터(50)와 드럼(40)은 연동한다.

급수장치(60)는 급수관(62, 66) 및 급수밸브(64)를 구비한다. 여기서, 급수 관(62)은 외부의 수도관(미도시) 등에 연결되어 외부의 수도관으로부터 물을 공급받아 터브(30) 및 드럼(40) 내로 안내한다. 이러한 급수관(62)은 세제통(70)과 연결되어 있고 급수관(66)은 세제통(70)과 터브(30) 사이에 연결되어 있어, 급수 시 외부의 수관으로부터 공급된 물은 세제통(70)을 거쳐 세제통(70)의 세제와 함께 터브(30) 및 드럼(40) 내로 공급된다. 그리고 급수밸브(64)는 세탁 및 헹굼 행정 시 개폐 제어되어 터브(30) 및 드럼(40) 내로의 물의 공급을 조절한다.

세제통(70)은 사용자에 의해 투입된 세제를 저장하고, 세탁 행정 시 급수관(62)을 통해 물이 유입된다.

배수장치(80)는 펌프(82) 및 배수관(84, 86)을 구비한다. 여기서 펌프(82)는 터브(30) 하부에 마련된 배수관(84)을 통해 배수 및 탈수 행정 시 터브(30) 및 드럼(40) 내부의 물을 펌핑하여 펌프(82)에 연결된 배수관(86)을 통해 본체(10)의 외부로 배출시킨다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 드럼 세탁기의 제어 구성도로서, 안전 사고를 미연에 방지하기 위한 드럼 세탁기는 전원부(110), 정류부(115), 평활부(120), 인버터부(125), 전류검출부(130), 역기전력검출부(135), 제어부(140), 인버터 구동부(145) 및 경보부(150)를 포함한다.

전원부(110)는 외부의 전원단(미도시)에 연결되어 외부로부터 상용의 교류전원을 공급받아 정류부(115)로 전달하고, 정류부(115)는 복수 개의 다이오드를 구비하여 전원부(110)에서 입력되는 교류전원을 정류하고 정류된 전원을 평활부(120)로 전달한다.

전원부(110)와 정류부(115) 사이에 연결되어 전원부(110)로부터 입력되는 교류 전원의 역률을 보상하고 고조파를 저감시켜 전류를 안정화시키는 리액터부(미도시)를 더 포함하는 것도 가능하다.

평활부(120)는 적어도 하나의 캐패시터를 포함하고, 정류부(115)에서 정류된 전원의 전류의 맥류를 낮추기 위해 정류부(115)에서 전달되는 전원을 평활하고 세탁모터(50)의 구동을 위한 일정 크기의 직류(DC) 전원으로 변환시켜 인버터부(125)로 전달한다.

인버터부(125)는 평활부(20)에서 전달된 직류 전원을 3상 교류(AC) 전원으로 변환하는 전력 스위칭 소자인 인버터를 복수 개 포함한다. 이러한 인버터부(125)의 복수 개의 인버터는 인버터 구동부(145)의 지시에 따라 각각 구동되어 세탁모터(50)로 전달되는 펄스폭을 변조한다.

세탁모터(50)는 드럼 세탁기 운전 모드 시 인버터부(125)에서 변조된 펄스폭에 대응하는 전압과 전류를 전달받고 이에 기초하여 회전한다. 이러한 세탁모터(50)는 드럼 세탁기에 대기 전력이 흐르고 있는 대기 모드인 비구동 상태에서 드럼(40)에 가해진 물리적인 힘에 드럼(40)이 회전하면 드럼(40)과 연동되어 회전하고, 이때 세탁모터(50)는 역기전력이 발생된다.

여기서 세탁모터(50)는 브러시 리스 직류 모터(BLDC: Brushless DC Motor)를 이용하는데, BLDC 모터인 세탁모터(50)는 회전축(45)과 연결된 영구 자석(회전자)과, 영구 자석의 둘레에 마련된 요크와 코일(고정자)을 가진다. 이러한 세탁모터(50)의 회전축(45)이 드럼(40)에 가해진 물리적인 힘에 의해 회전되면 회전 축(45)과 연동되어 영구 자석이 회전하게 되고, 영구 자석의 회전에 의해 코일에서는 역기전력이 발생한다. 이 역기전력은 인버터부(125)가 연결된 세탁모터(50)의 입력단에서 검출된다. 그리고 역기전력은 코일을 통과하는 자속의 변화량에 비례하므로 회전축(45)의 회전 속도가 빠를 수록 커진다.

전류검출부(130)는 운전 모드 상태에서 세탁모터(50) 회전 시 세탁모터(50)에서 흐르는 전류를 검출하고 검출된 전류를 제어부(140)로 전송하며, 역기전력검출부(135)는 드럼 세탁기의 운전 모드 및 대기 모드인 비구동 상태에서 세탁모터(50)가 회전하게 되면 세탁모터(50)에서 발생되는 역기전력을 검출하고, 검출된 역기전력을 제어부(140)로 전송한다.

제어부(140)는 세탁모터(50)의 회전 속도를 인버터 구동부(145)로 전송하고, 전류검출부(130)에서 전송된 검출 전류와 미리 설정된 지령 전류를 비교하여 검출 전류와 지령 전류의 차이에 대응하는 세탁모터(50)의 회전속도 보정 신호를 인버터 구동부(145)로 전송하여 세탁모터(50)가 미리 정해진 회전 속도로 회전하도록 한다.

그리고 제어부(140)는 드럼 세탁기의 운전 모드 및 대기 모드인 비구동 상태에서 역기전력검출부(135)에서 전송된 역기전력의 전압이 미리 설정된 기준 범위 내인지 판단하고, 검출된 역기전력의 전압이 기준 범위를 벗어나면 역기전력의 파형 주기가 주기적인지 판단하며, 이때 역기전력의 전압 주기가 비주적이라고 판단되면 경보부(150)의 출력을 제어한다.

아울러, 제어부(140)는 검출된 역기전력의 전압이 기준 범위를 벗어나면 경 보부(150)의 출력을 제어하는 것도 가능하다.

즉, 운전 모드 상태에서 세탁모터의 역기전력은 제어부의 제어 명령에 따라 주기적으로 발생되나, 대기 모드의 비구동 상태에서 세탁모터의 역기전력은 드럼에 작용하는 물리적인 힘에 의해 비주기적으로 나타나기 때문에, 역기전력의 주기성이 비주기적인 경우 드럼에 어린 아이나 애완 동물이 들어간 것으로 판단하여 경보를 출력하는 것이다.

인버터 구동부(145)는 제어부(140)에서 전송된 회전 속도에 대응하는 복수 인버터의 구동신호를 인버터부(125)로 전송하고, 경보부(150)는 제어부(140)의 지시에 대응하여 안전 사고를 사전에 방지하기 위한 경보를 출력한다. 여기서 경보는 시청각적으로 인지 가능한 표시등, 알람 등이 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 드럼 세탁기의 제어 순서도로서, 도 1, 도 2 및 도 4 및 도 5를 참조하여 설명한다.

드럼 세탁기는 전원부(110)가 외부의 전원단에 연결되어 있는 대기 모드인 경우 각 구동부로 대기 전력을 공급한다. 이때 세탁모터(50)는 비구동 상태이다.

즉, 비구동 상태인 세탁모터(50)의 역기전력을 역기전력검출부(435)를 통해 검출(510)한다. 그리고 역기전력검출부(135)에서 검출된 역기전력에 기초하여 드럼 세탁기 내부에 어린 아이나 애완 동물이 들어갔는지 판단한다.

드럼 세탁기가 비구동 상태일 때 세탁모터에서 발생되는 역기전력을 도 4 및 도 5를 참조하여 설명하도록 한다.

도 4는 일 실시예에 따른 드럼 세탁기의 정면 예시도로, 도 1과 같이 구성된 드럼 세탁기의 드럼(40) 내에 세탁포 투입 시 세탁포의 낙하에 따른 물리적인 힘이 일시적으로 작용하고 그 이후에는 드럼(40)의 움직임이 발생하지 않아 드럼(40)에는 세탁포의 무게에 의한 A와 같은 중력 방향의 힘만 작용한다. 그리고 드럼(40)과 연동하는 세탁모터(50) 역시 세탁포의 무게에 의한 A와 같은 중력 방향의 힘만 작용한다. 이에 따라 세탁모터(50)에는 역기전력이 발생되지 않는다.

반면, 드럼 세탁기의 드럼(40) 내에 세탁포 이외에 어린 아이 또는 애완 동물이 들어간 경우 일정 크기 이상의 힘을 가진 어린 아이 또는 애완 동물의 움직임에 의해 드럼(40)에 물리적인 힘이 인가되어 드럼(40)에는 B와 같은 양 방향의 힘 중 적어도 하나의 힘이 작용하고 이 힘에 의해 드럼(40)이 회전한다. 그리고 드럼(40)과 세탁모터(50)이 연동하여 세탁모터(50) 역시 드럼(40)과 같은 방향의 힘이 작용하고, 이 힘에 의해 세탁모터(50)는 회전하게 된다. 이에 따라 세탁모터(50)의 회전에 의해 세탁모터(50)에는 역기전력이 발생되는데, 어린 아이나 애완 동물의 움직임에 따라 기준 범위를 벗어나는 전압을 가진 역기전력이 발생된다.

여기서 기준 범위는 일정 크기 이상의 힘을 가지는 어린 아이나 애완 동물에 의해 드럼(40) 회전 시, 드럼(40)과 연동하는 세탁모터(50)에 발생하는 역기전력의 전압 범위이다.

도 5는 일 실시예에 따른 비구동 상태의 세탁모터(50)에서 검출된 역기전력의 그래프이다.

드럼 세탁기의 드럼(40)에 세탁포만 수용된 경우 도 5의 C구간에서와 같이 세탁모터(50)에서는 역기전력이 발생하지 않는다. 반면, 드럼 세탁기의 드럼(40)에 어린 아이나 애완 동물이 들어간 경우 도 5의 D 구간에서와 같이 세탁모터(50)에서는 기준 범위(-Vr<Vp<Vr)를 벗어나는 전압(Vp1 내지 Vp5)을 가진 역기전력이 발생한다. 그리고 어린 아이나 애완 동물이 비규칙적으로 움직이는 특성에 따라 역기전력의 전압 파형의 주기는 비주기적임을 알 수 있다.

이와 같이 역기전력검출부(135)에서 검출된 역기전력에 기초하여 어린 아이나 애완 동물이 드럼 세탁기 내부에 들어간 안전 사고의 발생 가능성을 판단하는 것은, 세탁모터(50)에서 검출된 역기전력이 세탁포의 낙하에 의해 발생된 역기전력인지 어린 아이 또는 애완 동물에 의해 발생된 역기전력인지 판단한다. 이를 위해 역기전력검출부(135)를 통해 검출된 역기전력의 전압이 기준 범위(-Vr<Vp<Vr) 이내인지 판단(220)하고, 이때 검출된 역기전력의 전압이 기준 범위(-Vr<Vp<Vr)를 벗어나는 전압(Vp1 내지 Vp5)이 있다고 판단되면 어린 아이 또는 애완 동물이 드럼 세탁기 내에 들어갔다고 1차적으로 판단한다.

다음 역기전력의 전압 파형에서 각 주기의 피크 전압이 발생된 시점을 판단하여 역기전력의 전압 파형 주기가 주기적인지 판단(230)한다. 이때 역기전력의 전압 파형 주기가 비주기적이라고 판단되면 드럼 세탁기 내에 어린 아이나 애완 동물 등의 생물체가 들어 갔다고 2차적으로 판단하여 경보부(150)를 통해 경보를 출력(240)한다. 아울러, 검출된 역기전력의 전압이 기준 범위를 벗어나면 경보를 출력하는 것도 가능하다.

이와 같이 드럼 세탁기 내에 어린아이나 애완동물이 들어간 경우 보호자 또는 사용자에게 이를 인지시켜 줌으로써 안전 사고의 발생을 사전에 방지할 수 있 다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 드럼 세탁기의 제어 순서도로서, 도 2를 참조하여 설명하도록 한다.

다른 실시예에 따른 드럼 세탁기는 구동 전원 버튼, 운전 코스 버튼, 운전 지시 버튼 등이 마련되어 있는 입력부(미도시)를 더 포함한다.

우선, 드럼 세탁기의 전원부(110)가 외부의 전원단에 연결되어 있지 않으면 드럼 세탁기에는 대기 전력이 공급되지 않아 안전 사고의 발생 가능성을 판단하는 과정이 이루어지지 않기 때문에, 드럼 세탁기의 운전을 수행하기 위해 사용자가 드럼 세탁기의 전원부(110)를 외부의 전원단에 연결하고 입력부를 통해 운전 전원 버튼 및 운전 코스 버튼을 조작한 후 운전 지시를 입력(310)하면, 드럼 세탁기는 세탁모터(50)를 미리 설정된 속도로 일정 시간 동안 시계 및 반시계 방향으로 회전(320)시켜 드럼 세탁기 내부에 어린 아이나 애완 동물이 있는지 판단한다.

여기서 세탁모터(50)를 회전시키는 것은 드럼 세탁기 내에서 어린 아이나 애완 동물이 잠든 경우 어린 아이나 애완 동물에 의해 드럼(30)에 움직임이 발생하도록 하기 위한 것이다.

다음 세탁모터(50)의 회전이 정지(330)되면 세탁모터(50)에서 발생되는 역기전력을 검출(340)하고, 역기전력검출부(135)를 통해 검출된 역기전력의 크기인 전압이 기준 범위(-Vr<Vp<Vr) 이내인지 판단(350)한다. 이때 역기전력검출부(135)를 통해 검출된 역기전력의 전압이 기준 범위(-Vr<Vp<Vr) 이내이면 드럼 세탁기의 운전을 계속적으로 수행(360)하고, 검출된 역기전력의 전압이 기준 범위(-Vr<Vp<Vr) 를 벗어나는 전압(Vp1 내지 Vp5)이 있다고 판단되면 어린 아이 또는 애완 동물이 드럼 세탁기 내에 들어갔다고 1차적으로 판단한다.

다음 역기전력의 전압 파형에서 각 주기의 피크 전압이 발생된 시점을 판단하여 역기전력의 전압 파형 주기가 주기적인지 판단(370)한다. 이때 역기전력의 전압 파형 주기가 주기적이라고 판단되면 드럼 세탁기의 운전을 계속적으로 수행(360)하고, 역기전력의 전압 파형 주기가 비주기적이라고 판단되면 드럼 세탁기 내에 어린 아이나 애완 동물 등의 생물체가 들어갔다고 판단하고 경보를 출력하여 보호자에게 알려 주고, 더 큰 사고를 방지하기 위해 드럼 세탁기의 운전을 정지(380)시킨다.

아울러, 드럼 세탁기 내에 어린 아이나 애완 동물 등의 생물체가 들어갔다고 판단되면 도어(20)의 잠금을 해제하여 보호자가 어린 아이나 애완 동물을 드럼 세탁기 내부에서 용이하게 꺼낼 수 있도록 하는 것도 가능하다.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 드럼 세탁기의 제어 구성도로서, 드럼 세탁기는 전원부(410), 정류부(415), 평활부(420), 인버터부(425), 전류검출부(430), 역기전력검출부(435), 제어부(440), 인버터 구동부(445), 경보부(450), 도어 개폐부(455), 도어 개폐 감지부(460), 도어 자동 개방부(465), 도어 잠금부(470), 도어 잠금 감지부(475)를 포함한다. 이를 도 1을 참조하여 설명하도록 한다.

여기서 전원부(410), 정류부(415), 평활부(420), 인버터부(425), 전류검출부(430), 역기전력검출부(435), 인버터 구동부(445), 경보부(450)는 도 2에 도시된 일 실시예에 따른 드럼 세탁기의 전원부(110), 정류부(115), 평활부(120), 인버터부(125), 전류검출부(130), 역기전력검출부(135), 인버터 구동부(145), 경보부(150)와 동일하여 그 설명을 생략한다.

도어 개폐부(455)는 도어(20)에 설치되어 있고, 본체(10)와 연결되어 드럼(40) 내부를 외부와 차폐시킨다. 이러한 도어 개폐부(455)는 도어(20)의 손잡이에 마련되어 사용자에 의해 조작되는 레버(미도시)와, 레버와 연동하고 도어 스위치(미도시)에 삽입 연결되거나 또는 도어 스위치로부터 분리되는 후크(미도시)와, 레버를 탄지하여 원위치를 유지시키는 토션 스프링(미도시)을 가진다. 여기서 도어 스위치는 본체(10)에 마련된 것으로 도어 개폐부(255)의 개폐를 단속한다.

도어 개폐 감지부(460)는 도어(20)와 본체(10)의 도어 스위치와의 연결 상태를 감지하여 그 감지 결과를 제어부(440)로 전송하고, 도어 자동 개방부(465)는 물리적인 힘에 의해 드럼(40)이 회전하여 세탁모터(50)에서 역기전력이 발생되면 도어 개폐부(455)의 후크를 도어 스위치로부터 분리시켜 드럼(40) 내부가 자동으로 개방되도록 한다.

도어 잠금부(470)는 드럼 세탁기 운전 시 도어(20)의 임의 개방을 방지하기 위해 도어 개폐부(455)의 잠금 상태를 단속하고, 도어 잠금 감지부(475)는 도어(20)의 잠금 상태를 감지하여 그 감지 결과를 제어부(440)로 전송한다.

이와 같이 도어 개폐부(455)와 도어 잠금부(470)를 가지는 도어(20)는, 드럼 세탁기가 대기 모드 상태인 경우 본체(10)의 도어 스위치가 전기적으로 잠금 해제 상태가 되어 사용자가 도어 개폐부(455)의 레버를 잡아당기면 레버에 의하여 도어 개폐부(455)의 후크가 본체(10)의 도어 스위치로부터 분리되어 도어가 개방되고, 드럼 세탁기가 운전 모드인 경우 본체(10)의 도어 스위치가 전기적으로 잠금 상태가 되어 도어 개폐부(455)의 후크가 움직이지 않고 이에 따라 도어 개폐부(455)의 레버가 당겨지지 않아 도어(20)가 폐쇄된다.

제어부(440)는 일 실시예에서와 같이 물리적인 힘에 의해 드럼(40)이 회전하여 세탁모터(50)에서 역기전력이 발생되면 이 역기전력을 분석하여 안전 사고의 발생 가능성이 있는지 판단하고, 판단 결과에 따라 경보부(450)의 경보 출력을 제어한다.

그리고 제어부(440)는 안전 사고의 발생 가능성이 있다고 판단되면 도어 개폐 감지부(460) 및 도어 잠금 감지부(475)로부터 전송된 감지 결과로부터 도어(20)의 개폐 상태 및 잠금 상태를 판단하여 도어 자동 개방부(465), 도어 잠금부(470)의 구동을 제어함으로써 도어(20)의 자동 개방으로 인해 폐쇄된 드럼(30) 내부가 개방되도록 한다.

도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 드럼 세탁기의 제어 순서도로서, 도 7을 참조하여 설명하도록 한다.

드럼 세탁기는 전원부(410)가 외부의 전원단에 연결되어 있는 대기 모드인 경우 각 구동부로 대기 전력을 공급한다. 이때 세탁모터(50)는 비구동 상태이다.

즉, 비구동 상태인 세탁모터(50)의 역기전력을 역기전력검출부(435)를 통해 검출(510)한다. 그리고 검출된 역기전력이 세탁포의 낙하에 의해 발생된 역기전력인지 어린 아이 또는 애완 동물에 의해 발생된 역기전력을 판단한다. 이를 위해 역 기전력검출부(435)를 통해 검출된 역기전력의 전압이 기준 범위(-Vr<Vp<Vr) 이내인지 판단(520)하고, 이때 검출된 역기전력의 전압이 기준 범위(-Vr<Vp<Vr)를 벗어나는 전압(Vp1 내지 Vp5)이 있다고 판단되면 어린 아이 또는 애완 동물이 드럼 세탁기 내에 들어간 안전 사고의 발생 가능성을 1차적으로 판단한다. 이때 드럼 세탁기 내에 어린 아이 또는 애완 동물이 드럼 세탁기 내에 들어갔다고 판단하여 경보를 출력하는 것도 가능하다.

그리고 역기전력의 전압 파형에서 각 주기의 피크 전압이 발생된 시점을 판단하여 역기전력의 전압 파형 주기의 주기성이 주기적인지 판단(530)한다. 이때 역기전력의 전압 파형 주기가 비주기적이라고 판단되면 드럼 세탁기 내에 어린 아이 또는 애완 동물이 드럼 세탁기 내에 들어갔다고 판단한다.

이와 같이 드럼 세탁기 내에 어린 아이 또는 애완 동물이 드럼 세탁기 내에 들어갔다고 판단되면 경보를 출력(550)함으로써 외부의 보호자가 안전 사고의 발생을 사전에 인지할 수 있도록 한다.

그리고 도어 개폐 감지부(460)의 감지 결과에 기초하여 도어(20)의 개폐 상태를 판단하고, 도어(20)가 폐쇄된 상태라고 판단되면 도어 잠금 감지부(475)의 감지 결과에 기초하여 도어(20)의 잠금 상태를 판단하고, 이때 도어(20)가 잠금 상태라고 판단되면 도어(20)의 잠금을 해제(550)함으로써 보호자가 어린 아이나 애완 동물을 드럼 세탁기 내부에서 용이하게 꺼낼 수 있도록 한다.

아울러, 드럼 세탁기 내부에서 어린 아이나 애완 동물이 도어(20)를 개방하는 것이 어려울 수 있기 때문에, 도어(20)가 폐쇄된 상태이면 도어(20)가 잠금 상 태인지 판단하고, 이때 잠금 해제된 상태이면 도어 자동 개방부(465)를 구동시켜 도어 개폐부(155)의 후크를 도어 스위치로부터 분리시킴으로써 도어(20)가 자동으로 개방(550)되도록 한다.

그리고 도어(20)가 잠금 상태이면 도어(20)의 잠금을 해제한 후 도어 자동 개방부(465)를 구동시켜 도어 개폐부(155)의 후크를 도어 스위치로부터 분리시킴으로써 도어(20)가 자동으로 개방(550)되도록 하여 어린 아이나 애완 동물이 드럼 세탁기 내부를 용이하게 빠져 나올 수 있도록 하는 것도 가능하다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 드럼 세탁기의 예시도이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 드럼 세탁기의 제어 구성도이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 드럼 세탁기의 제어 순서도이다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 드럼 세탁기에 마련된 세탁모터에 작용하는 힘의 방향의 예시도이다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 드럼 세탁기에 마련된 세탁모터에서 발생되는 역기전력 그래프이다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 드럼 세탁기의 제어 순서도이다.

도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 드럼 세탁기의 제어 구성도이다.

도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 드럼 세탁기의 제어 순서도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호 설명*

10: 본체 20: 도어

30: 터브 40: 드럼

50: 세탁모터 60: 급수장치

70: 세제통 80: 배수장치

110, 310: 전원부 115, 315: 정류부

120, 320: 평활부 125, 325: 인버터부

130, 330: 전류검출부 135, 335: 역기전력검출부

140, 340: 제어부 145, 345: 인버터 구동부

150, 350: 경보부 355: 도어 개폐부

360: 도어 개폐 감지부 365: 도어 자동 개방부

370: 도어 잠금부 375: 도어 잠금 감지부

Claims

세탁포를 투입하기 위한 투입구가 형성된 본체;

상기 투입구를 개폐하기 위한 도어;

상기 도어가 열리지 않도록 단속하는 도어 잠금부;

상기 도어의 잠금 상태를 감지하는 도어 잠금 감지부;

상기 투입구를 통해 투입된 상기 세탁포를 수용하는 드럼; 및

상기 드럼을 회전시키기 위한 세탁모터를 구비한 세탁기의 제어방법에 있어서,

상기 세탁모터에 전원이 인가되지 않은 상태에서 상기 드럼의 회전에 의해 발생되는 세탁모터의 역기전력을 검출하고,

미리 설정된 기준 범위를 초과하는 상기 세탁모터의 역기전력이 비주기적으로 검출되면, 상기 도어 잠금 감지부에 의해 상기 도어의 잠금 상태를 감지하고,

상기 도어가 잠금 상태로 판단되면, 상기 도어 잠금부를 가동하여 상기 도어의 잠금을 해제하는 세탁기의 제어 방법.
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제1항에 있어서,

상기 세탁기는 상기 도어가 열리게 하는 도어 자동 개방부를 더 포함하고,

상기 도어의 잠금 상태를 해제한 후, 상기 도어 자동 개방부를 가동하여 상기 도어를 자동으로 개방시키는 것을 더 포함하는 세탁기의 제어 방법.
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세탁포를 투입하기 위한 투입구가 형성된 본체;

상기 투입구를 개폐하기 위한 도어;

상기 도어가 열리지 않도록 단속하는 도어 잠금부;

상기 도어의 잠금 상태를 감지하는 도어 잠금 감지부;

상기 투입구를 통해 투입된 상기 세탁포를 수용하는 드럼;

상기 드럼에 연결된 세탁모터;

드럼의 회전에 의해 발생되는 상기 세탁모터의 역기전력을 검출하는 역기전력 검출부;

상기 세탁모터의 비정상적인 상태를 알려주는 경보부; 및

상기 세탁모터에 전원이 인가되지 않은 상태에서, 상기 역기전력 검출부로부터 검출된 역기전력의 피크 전압이 미리 설정된 기준 범위를 초과하는지 판단하고, 상기 기준 범위를 초과하는 역기전력의 피크 전압이 비주기적으로 반복하여 검출된다고 판단되면, 상기 경보부를 가동하여 경보를 출력하도록 제어하고,

상기 도어 잠금 감지부에서 검출된 신호로 상기 도어의 잠금 상태를 감지하고, 상기 도어가 잠금 상태로 판단되면 상기 도어 잠금부를 제어하여 상기 도어의 잠금을 해제하는 제어부;를 포함하는 세탁기.
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제12항에 있어서,

상기 도어를 자동 개방하는 도어 자동 개방부를 더 포함하고,

상기 제어부는, 상기 도어의 잠금 상태를 해제한 후, 상기 도어 자동 개방부를 제어하여 상기 도어를 개방시키는 세탁기.
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