KR102005360B1 - 탈수기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 세탁물의 편이(偏倚) 유무의 감지 정밀도를 향상시키는 것을 실현할 수 있는 탈수기를 제공한다. 탈수기(1)는 탈수조(4)를 회전시키는 전동 모터(6) 및 제어부(30)를 포함한다. 제어부(30)는 탈수조(4)가 회전을 시작할 때, 탈수조(4) 내의 세탁물(Q)의 부하량을 측정한다. 제어부(30)는 부하량의 측정이 완료된 후, 전동 모터(6)에 인가되는 전압의 듀티비를 제어함으로써 전동 모터(6)를 제 1 회전속도로 정속 회전시킨 다음, 전동 모터(6)를 제 1 회전속도보다 높은 제 2 회전속도로 정속 회전시킨다. 제어부(30)는 전동 모터(6)가 제 1 회전속도까지 가속하는 가속상태에, 측정된 부하량에 따라 확정된 타이밍에서 기준 듀티비를 취득한다. 기준 듀티비를 취득한 후, 소정기간 내에 제어부(30)는 듀티비가 기준 듀티비에 대해 변화하는 경우를 나타내는 지표에 기반하여, 탈수조(4) 내의 세탁물(Q)의 편이(偏倚) 유무를 판단한다.

Description

탈수기{DEHYDRATOR}

본 발명은 탈수기에 관한 것이다.

하기 특허문헌1에서는 탈수기능을 구비하는 세탁기를 개시하였다. 해당 세탁기에서 세탁물의 탈수작동을 진행 시, 세탁물이 수용된 세탁탈수조를 회전시키는 모터는 인가되는 전압의 듀티비를 제어함으로써, 120rpm으로 정속도 회전시킨 후 240rpm으로 정속 회전시키고 마지막으로 800rpm으로 정속 회전시킨다.

세탁탈수조 내의 세탁물이 세탁탈수조에서 원주방향으로 편이(偏倚)되어 배치된 불평형 상태에서 탈수작동을 진행 시, 진동과 소음이 커진다. 따라서, 해당 세탁기에서 세탁탈수조 내의 세탁물의 편이(偏倚) 여부를 감지한다.

구체적으로, 모터의 회전속도를 120rpm에서 240rpm으로의 가속을 시작시킨 후 3.6s 경과한 시점의 듀티비를 기준 듀티비로 취득한다. 이 외에, 모터가 240rpm으로 정속 회전하는 상태에서 시간의 흐름에 따라 변화하는 듀티비와 연관되는 목표값을 비교 듀티비로 하며, 기준 듀티비에 기반하여 계산해낼 수 있다. 또한, 모터가 240rpm으로 정속 회전하는 상태에서 소정시간마다 한 번 취득한 실제 듀티비와 동일한 시간에서의 비교 듀티비의 차가 소정 한계치(threshold) 이상일 경우, 세탁물의 편이(偏倚)가 존재한다고 판단하여 모터의 회전을 정지시킨다.

특허문헌1: 일본특개2011-240040호 공보

특허문헌1의 세탁기는 모터의 회전속도가 120rpm에서 240rpm으로 가속을 시작시킨 후 3.6s 경과한 시점에서 모터의 회전속도가 240rpm에 도달한 것으로 판단하며, 해당 시점의 듀티비를 기준 듀티비로 간주한다.

하지만, 모터의 회전속도가 240rpm에 도달하는데 필요한 시간은 세탁탈수조 내의 세탁물의 부하량의 크기에 따라 변화가 발생하므로, 상술한 3.6s에 한정된다고 할 수 없다.

기준 듀티비는 세탁물의 편이(偏倚) 유무의 감지 정밀도를 좌우지하는 중요한 요소이다. 그러나, 특허문헌1의 경우, 부하량의 크기를 고려하지 않고 모터가 가속을 시작한 후 3.6s 경과한 시점의 듀티비를 일률적으로 기준 듀티비로 간주하였다. 따라서, 해당 기준 듀티비가 부하량의 영향을 받음으로 인해 정확한 타이밍을 어긋난 타이밍에서 취득한 듀티비일 경우, 세탁물의 편이(偏倚) 유무의 감지 정밀도에 부정적인 영향을 미칠 가능성이 있다.

또한, 이와 같이 세탁물의 편이(偏倚) 여부를 감지하기 위한 구조를 구비하는 경우, 탈수작동의 시간을 단축하는 것은 항상 해결해야 될 과제이다.

본 발명은 해당 배경에 기반하여 이루어진 기술방안으로, 세탁물의 편이(偏倚) 유무의 감지 정밀도를 향상시키는 것을 실현할 수 있는 탈수기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 탈수작동의 시간의 단축을 실현할 수 있는 탈수기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 세탁물을 수용하고 세탁물을 탈수시키도록 회전하는 탈수조; 상기 탈수조를 회전시키는 전동 모터; 상기 탈수조가 회전을 시작할 때, 상기 탈수조 내의 세탁물의 부하량을 측정하는 부하량측정유닛; 상기 부하량측정유닛에 의해 부하량을 측정한 후, 상기 전동 모터에 인가되는 전압의 듀티비를 제어함으로써, 상기 전동 모터를 제 1 회전속도로 정속 회전시키킨 다음, 상기 전동 모터를 상기 제 1 회전속도보다 높은 제 2 회전속도로 정속 회전시켜 세탁물을 본격적으로 탈수시키는 구동제어유닛; 상기 전동 모터를 상기 제 1 회전속도까지 가속시키는 가속상태에서 상기 전동 모터에 인가되는 전압의 듀티비를 기준 듀티비로 취득하는 취득유닛; 상기 취득유닛이 상기 기준 듀티비를 취득하는 타이밍을 확정하는 타이밍확정유닛; 상기 취득유닛이 상기 기준 듀티비를 취득한 후, 소정기간 내에 상기 제 1 회전속도를 유지하기 위해 상기 전동 모터에 인가되는 전압의 듀티비가 상기 기준 듀티비에 대해 변화하는 경우를 나타내는 지표에 기반하여, 상기 탈수조 내의 세탁물의 편이(偏倚) 유무를 판단하는 판단유닛; 및 상기 판단유닛이 세탁물의 편이(偏倚)가 존재한다고 판단할 경우, 상기 탈수조의 회전을 정지시키는 정지제어유닛; 을 포함하며, 상기 타이밍확정유닛은 상기 부하량측정유닛에 의해 측정된 부하량에 따라, 상기 취득유닛이 상기 기준 듀티비를 취득하는 타이밍을 확정하는 것을 특징으로 하는 탈수기를 제공한다.

이 외에, 본 발명은 상기 정지제어유닛이 상기 탈수조의 회전을 정지시킨 경우, 상기 지표에 따라 세탁물의 탈수를 재시작하기 위한 상기 탈수조의 회전, 및 상기 탈수조 내의 세탁물의 편이(偏倚)를 수정하는 처리에서 하나를 선택하여 실행하는 실행유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이 외에, 본 발명은 상기 구동제어유닛은 상기 전동 모터를 상기 제 1 회전속도로 정속 회전시키기 전에, 상기 전동 모터를 상기 제 1 회전속도보다 낮은 소정 회전속도로 정속 회전시키고, 상기 실행유닛은 세탁물의 탈수를 재시작하기 위한 상기 탈수조의 회전을 실행하는 경우, 상기 전동 모터가 상기 소정 회전속도로 정속 회전하는 시간을 단축시키는 것을 특징으로 한다.

이 외에, 본 발명의 탈수기는 세탁물을 수용하고 세탁물을 탈수시키도록 회전하는 탈수조; 상기 탈수조를 회전시키는 전동 모터; 상기 전동 모터에 인가되는 전압의 듀티비를 제어함으로써, 상기 전동 모터를 제 1 회전속도로 정속 회전시키킨 다음, 상기 전동 모터를 상기 제 1 회전속도보다 높은 제 2 회전속도로 정속 회전시켜 세탁물을 본격적으로 탈수시키는 구동제어유닛; 상기 전동 모터가 상기 제 1 회전속도로의 가속을 시작한 후, 소정기간 내에 소정 타이밍마다 상기 듀티비를 한 번 취득하는 취득유닛; 상기 취득유닛으로 취득한 듀티비가 지난번에 취득한 듀티비 이상일 경우 초기값이 제로인 카운트값에 1을 더하고, 상기 취득한 듀티비가 지난번에 취득한 듀티비보다 작을 경우 상기 카운트값을 상기 초기값으로 리셋하는 카운트유닛; 상기 카운트유닛이 소정 한계치 이상일 경우, 상기 탈수조 내의 세탁물의 편이(偏倚) 유무를 판단하는 판단유닛; 및 상기 판단유닛이 세탁물의 편이(偏倚)가 존재한다고 판단할 경우, 상기 탈수조의 회전을 정지시키는 정지제어유닛; 을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이 외에, 본 발명은 세탁물을 수용하고 세탁물을 탈수시키도록 회전하는 탈수조; 상기 탈수조를 회전시키는 전동 모터; 상기 전동 모터에 인가되는 전압의 듀티비를 제어함으로써, 상기 전동 모터가 제 1 회전속도로 정속 회전시키킨 다음, 상기 전동 모터를 상기 제 1 회전속도보다 높은 제 2 회전속도로 정속 회전시켜 세탁물을 본격적으로 탈수시키는 구동제어유닛; 상기 전동 모터의 회전속도가 상기 제 1 회전속도에서 상기 제 2 회전속도에 도달할 때까지의 기간동안, 소정 타이밍마다 상기 듀티비를 한 번 취득하는 취득유닛; 상기 취득유닛이 취득한 상기 듀티비가 소정 한계치 이상일 경우, 상기 탈수조 내의 세탁물의 편이(偏倚)가 존재한다고 판단하는 판단유닛; 상기 판단유닛이 세탁물의 편이(偏倚)가 존재한다고 판단할 경우, 상기 탈수조의 회전을 정지시키는 정지제어유닛; 세탁물의 탈수조건과 연관되는 선택을 접수하는 접수유닛; 및 상기 접수유닛에 의해 접수된 선택한 탈수조건에 따라 상기 한계치를 변경하는 한계치변경유닛; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 탈수기이다.

이 외에, 본 발명은 세탁물을 수용하고 세탁물을 탈수시키도록 회전하는 탈수조; 상기 탈수조를 회전시키는 전동 모터; 상기 전동 모터에 인가되는 전압의 듀티비를 제어함으로써, 상기 전동 모터가 제 1 회전속도로 정속 회전시킨 다음, 상기 전동 모터를 상기 제 1 회전속도보다 높은 제 2 회전속도로 정속 회전시켜 세탁물을 본격적으로 탈수시키는 구동제어유닛; 상기 전동 모터가 상기 제 1 회전속도까지 가속하는 가속상태하에 상기 듀티비의 최대값을 최대 듀티비로 취득하는 취득유닛; 상기 취득유닛이 상기 최대 듀티비를 취득한 후, 소정시간마다 상기 듀티비와 상기 최대 듀티비의 계차(difference)의 누적값을 계산하는 계산유닛; 상기 누적값이 소정 한계치보다 작을 경우, 상기 탈수조 내에 세탁물의 편이(偏倚)가 존재한다고 판단하는 판단유닛; 및 상기 판단유닛이 세탁물의 편이(偏倚)가 존재한다고 판단할 경우, 상기 탈수조의 회전을 정지시키는 정지제어유닛; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 탈수기이다.

이 외에, 본 발명은 상기 한계치는 카운트값 및 상기 최대 듀티비를 변수(variable)로 하는 계산식으로 구하며, 여기서, 상기 카운트값은 상기 소정시간마다 1을 한 번 더하는 것을 특징으로 한다.

이 외에, 본 발명은 상기 구동제어유닛은, 상기 전동 모터가 상기 제 1 회전속도까지 가속하는 가속상태하에 회전속도가 상기 탈수조가 공진을 발생하는 회전속도보다 약간 작을 때 상기 최대 듀티비가 생성되도록 상기 듀티비를 제어하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 탈수기의 탈수작동으로는, 탈수조를 회전시키는 전동 모터에 인가되는 전압의 듀티비를 제어함으로써, 전동 모터를 제 1 회전속도로 정속 회전시킨 다음, 전동 모터를 제 1 회전속도보다 높은 제 2 회전속도로 정속 회전시키므로, 탈수조 내의 세탁물은 본격적으로 탈수된다.

탈수조 내의 세탁물의 편이(偏倚) 유무의 감지와 관련하여, 전동 모터가 제 1 회전속도까지 가속하는 가속 상태에서 취득유닛을 통해 기준 듀티비를 취득한다. 다음, 취득유닛이 상기 기준 듀티비를 취득한 후, 소정기간 내에, 제 1 회전속도를 유지하기 위해 전동 모터에 인가되는 전압의 듀티비가 기준 듀티비에 대해 변화하는 경우를 나타내는 지표에 기반하여, 탈수조 내의 세탁물의 편이(偏倚) 유무를 판단한다. 세탁물의 편이(偏倚)가 존재한다고 판단할 경우, 탈수조의 회전을 정지한다.

이러한 편이(偏倚)의 유무를 감지하는 일환으로, 탈수조가 회전을 시작할 때, 탈수조 내의 세탁물의 부하량을 측정하고 타이밍확정유닛은 측정된 부하량에 따라 취득유닛이 기준 듀티비를 취득하는 타이밍을 확정한다. 따라서, 부하량의 영향을 고려하는 정확한 타이밍에 기준 듀티비가 취득되므로, 해당 기준 듀티비에 기반하여 세탁물의 편이(偏倚) 유무의 감지를 정밀하고 양호하게 실행할 수 있다. 그 결과, 세탁물의 편이(偏倚) 유무의 감지 정밀도를 향상시키는 것을 실현할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 세탁물의 편이(偏倚)가 존재한다는 판단에 따라 탈수조의 회전을 정지한 경우, 듀티비가 기준 듀티비에 대해 변화하는 경우를 나타내는 지표에 기반하여, 세탁물의 탈수를 다시 시작하기 위한 탈수조의 회전, 및 탈수조 내의 세탁물의 편이(偏倚)를 보정하는 처리 중 하나를 선택하여 실행한다.

즉, 세탁물의 편이(偏倚)가 존재한다고 판단할 경우, 세탁물의 편이(偏倚)를 보정하는 처리가 일률적으로 실행되는 것은 아니다. 따라서 해당 지표가 세탁물의 편이(偏倚)가 비교적 작은 지표일 경우, 즉시 탈수조를 회전시켜 탈수를 다시 시작하므로, 탈수작동 시간의 단축은 실행된다.

또한, 본 발명에 따르면, 전동 모터를 제 1 회전속도보다 낮은 소정속도로 정속 회전시키는 단계를 포함하는 탈수작동에서, 세탁물의 탈수를 다시 시작하기 위한 탈수조의 회전을 실행하는 경우, 해당 단계의 기간이 단축되므로 탈수작동 시간의 단축을 추가로 실현할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 탈수기의 탈수작동으로, 탈수조를 회전시키는 전동 전동 모터에 인가되는 전압의 듀티비를 제어함으로써, 전동 모터를 제 1 회전속도로 정속 회전시킨 다음, 전동 모터를 제 1 회전속도보다 높은 제 2 회전속도로 정속 회전시키므로, 탈수조 내의 세탁물은 본격적으로 탈수된다.

탈수조 내의 세탁물의 편이(偏倚) 유무의 감지와 관련하여, 상기 전동 모터를 제 1 회전속도로의 가속을 시작시킨 후, 소정기간 내에, 소정의 타이밍마다 듀티비를 한 번 취득하고 각 듀티비를 지난번 취득한 듀티비와 비교한다. 구체적으로 말해서, 취득한 듀티비가 지난번 취득한 듀티비 이상이면, 초기값이 0 인 카운트값은 1이 증가되고, 취득한 듀티비가 지난번 취득한 듀티비보다 작으면 카운트값은 초기값으로 재설정된다.

그리고, 상기 카운트값이 소정 한계치 이상이면, 탈수조 내에 세탁물의 편이(偏倚)가 존재한다고 판단하여 탈수조의 회전을 정지한다.

이렇게 타이밍이 인접한 듀티비 사이에 발생하는 변화를 항상 모니터링하기만 하면, 감지를 시작할 때 취득한 최초의 듀티비의 변화에 비해 작을지라도 실시간으로 장악된 감지도중의 듀티비의 변화를 정확하게 감지할 수 있으므로, 세탁물의 편이(偏倚) 유무의 감지 정밀도를 향상시키는 것을 실현할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 탈수기의 탈수작동으로 탈수조를 회전시키는 전동 모터에 인가되는 전압의 듀티비를 제어함으로써, 전동 모터를 제 1 회전속도로 정속 회전시킨 다음, 전동 모터를 제 1 회전속도보다 높은 제 2 회전속도로 정속 회전시키므로, 탈수조 내의 세탁물은 본격적으로 탈수된다.

탈수조 내의 세탁물의 편이(偏倚) 유무의 감지와 관련하여, 전동 모터가 제 1 회전속도에서 제 2 회전속도에 도달할 때까지의 기간동안, 소정의 타이밍마다 듀티비를 한 번 취득한다. 해당 듀티비가 소정 한계치 이상이면, 탈수조 내에 세탁물의 편이(偏倚)가 존재한다고 판단하여 탈수조의 회전을 정지한다.

해당 탈수조는 접수유닛을 통해 세탁물의 탈수조건과 연관되는 선택을 접수할 수 있고 접수된 탈수조건에 따라 한계치를 변경할 수 있다. 따라서, 각 탈수조건에서의 탈수작동에서 각 탈수조건에 적합한 한계치를 통해 세탁물의 편이(偏倚) 유무를 감지하므로 세탁물의 편이(偏倚) 유무의 감지 정밀도를 향상시키는 것을 실현할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 탈수기의 탈수작동으로, 탈수조를 회전시키는 전동 모터에 인가되는 전압의 듀티비를 제어함으로써, 전동 모터를 제 1 회전속도로 정속 회전시킨 다음, 전동 모터를 제 1 회전속도보다 높은 제 2 회전속도로 정속 회전시키므로, 탈수조 내의 세탁물은 본격적으로 탈수된다.

탈수조 내의 세탁물의 편이(偏倚) 유무의 감지와 관련하여, 전동 모터를 제 1 회전속도까지 가속시키는 가속 상태에서 듀티비의 최대값을 최대 듀티비로서 취득한 다음, 해당 최대 듀티비와 각 소정시간의 듀티비의 계차의 누적값을 계산한다.

탈수조 내에 세탁물의 편이(偏倚)가 존재하지 않으면, 최대 듀티비가 발생한 후 듀티비가 비교적 작아도 전동 모터가 제 1 회전속도까지 가속을 진행할 수 있으므로, 듀티비는 점차 감소한다. 따라서 듀티비와 최대 듀티비의 계차는 점차 커지므로 누적값은 증가한다. 하지만, 탈수조 내에 세탁물의 편이(偏倚)가 존재하면, 전동 모터가 제 1 회전속도까지 가속하기 위하여 최대 듀티비가 발생한 후에도 듀티비를 크게 해야 하므로, 최대 듀티비가 발생한 후의 듀티비는 감소하기 어렵다. 이로써 듀티비와 최대 듀티비의 계차가 커지기 어렵기 때문에 누적값이 증가하기 어렵다.

따라서, 누적값이 소정 한계치보다 작으면, 탈수조 내에 세탁물의 편이(偏倚)가 존재한다고 판단하여 탈수조의 회전을 정지한다.

이처럼 최대 듀티비가 발생한 후의 듀티비가 최대 듀티비에 대한 상대적인 변화를 모니터링하는 새로운 구성을 사용하면 세탁물의 편이(偏倚) 유무의 감지 정밀도를 향상시키는 것을 실현할 수 있다.

이 외에, 본 발명에 따르면, 한계치는 소정시간마다 1을 한 번 더하는 카운트값 및 최대 듀티비를 변수로 하는 계산식으로부터 얻을 수 있다. 최대 듀티비는 탈수조 내의 세탁물의 부하량 크기에 따라 상이하다. 따라서, 한계치는 부하량에 따라 상이하게 설정된다. 이로써, 탈수조 내의 세탁물의 부하량 크기에 대응되는 바람직한 한계치에 기반하여 세탁물의 편이(偏倚) 유무를 감지하므로, 오감지를 방지할 수 있다. 따라서, 세탁물의 편이(偏倚) 유무의 감지 정밀도를 향상시키는 것을 추가로 실현할 수 있다.

이 외에, 본 발명에 따르면, 듀티비는 탈수조가 공진이 발생하는 속도보다 약간 낮은 회전속도일 때 최대 듀티비가 발생하도록 설정된다. 이때, 최대 듀티비가 발생한 후의 초기에 공진이 발생한다. 이에 따라, 누적값이 증가하기 어려워지는 현상이 곧 발생하게 된다. 따라서, 탈수조 내에 세탁물의 편이(偏倚)가 존재하는 것을 미리 정확하게 감지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 탈수기(1)를 나타내는 예시적인 종단면 우측면도이다.
도 2는 탈수기(1)의 전기적 구조를 나타내는 블록도이다.
도 3은 탈수기(1)로 실시하는 탈수작동에서의 전동 모터(6)의 회전속도 상태를 나타내는 타이밍도이다.
도 4는 탈수기(1)의 탈수조(4)에 수용된 세탁물의 무게와 세탁물의 무게에 따라 탈수기(1)에 의해 감지되는 부하량의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 5a는 탈수작동에서 탈수조(4) 내의 세탁물의 편이(偏倚) 유무를 감지하기 위한 감지(1) 내지 감지(4)의 개요를 나타내는 흐름도이다.
도 5b는 탈수작동에서 탈수조(4) 내의 세탁물의 편이(偏倚) 유무를 감지하기 위한 감지(1) 내지 감지(4)의 개요를 나타내는 흐름도이다.
도 6a는 감지(1) 및 감지(2)에 연관되는 제어작동을 나타내는 흐름도이다.
도 6b는 감지(1) 및 감지(2)에 연관되는 제어작동을 나타내는 흐름도이다.
도 7은 감지(1)에 관련하여 전동 모터(6)의 회전속도와 회전속도의 계차(Sn)와의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 8은 감지(2)에 관련하여 전동 모터(6)의 회전속도와 계차(S)의 계차 절대값에 대한 누적값(U)과의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 9a는 감지(3) 및 감지(4)에 연관되는 제어작동을 나타내는 흐름도이다.
도 9b는 감지(3) 및 감지(4)에 연관되는 제어작동을 나타내는 흐름도이다.
도 10은 감지(3)에 관련하여 시간과 제 1 카운트값(E)과의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 11은 감지(4)에 관련하여 시간과 보정 듀티비(dn_diff)와의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 12는 탈수작동에서 탈수조(4) 내의 세탁물의 편이(偏倚) 유무를 감지하기 위한 감지(5-1) 및 감지(5-2)의 개요를 나타내는 흐름도이다.
도 13은 감지(5-1)에 연관되는 제어작동을 나타내는 흐름도이다.
도 14는 감지(5-1) 및 감지(5-2)에 관련하여 회전속도와 이동 누적값(Cn)과의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 15은 감지(5-2)에 연관되는 제어작동을 나타내는 흐름도이다.
도 16은 탈수작동에서 거품을 감지하는 제어동작을 나타내는 흐름도이다.
도 17은 감지(6)에 관련하여 탈수기(1)로 실시되는 탈수작동 도중에서의 전동 모터(6)의 회전속도 상태를 나타내는 타이밍도이다.
도 18은 감지(6)에 연관되는 제어작동을 나타내는 흐름도이다.
도 19는 감지(6)에 관련하여 카운트값(G)과 누적값(H)과의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 20은 감지(6)에 관련하여 카운트값(G)과 듀티비와의 관계를 나타내는 그래프이다.

아래에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태에 대하여 구체적으로 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 탈수기(1)의 예시적인 종단면 우측면도이다.

도 1의 상하방향을 탈수기(1)의 상하방향(X)이라 하고 도 1의 좌우방향을 탈수기(1)의 앞뒤방향(Y)이라 하며, 우선, 탈수기(1)의 개요에 대하여 설명하도록 한다. 상하방향(X)에서 상방을 상방(X1), 하방을 하방(X2)이라 한다. 앞뒤방향(Y)에서, 도 1 에서의 왼쪽을 앞쪽(Y1)이라 하고 도 1에서의 오른쪽을 뒤쪽(Y2)이라 한다.

탈수기(1)는 세탁물(Q)의 탈수작동을 진행할 수 있는 모든 장치를 포함한다. 따라서, 탈수기(1)는 탈수기능을 구비하는 장치만 구비할 뿐만 아니라 탈수기능을 구비하는 세탁기, 세탁건조기도 포함한다. 이하, 세탁기를 예로 들어 탈수기(1)에 대하여 설명한다.

탈수기(1)는 케이스(2), 외조(3), 탈수조(4), 회전 날개(5), 전동 모터(6) 및 전달기구(7)를 포함한다.

케이스(2)는, 예를 들어 금속제이고 박스 형상으로 형성된다. 케이스(2)의 상면(2A)은 뒤쪽(Y2)으로 갈수록 상방(X1)으로 연장되도록 앞뒤방향(H)에 대해 경사지게 형성된다. 상면(2A)에 케이스(2)의 내외를 연통시키는 개구(8)가 형성된다. 상면(2A)에 개구(8)를 개폐하는 도어(9)가 설치된다. 상면(2A)에서, 개구(8)보다 앞쪽(Y1)에 더 가까운 구역에 액정 조작패널 등으로 구성된 조작부(20)가 설치된다. 사용자는 조작부(20)를 조작함으로써, 탈수조건을 자유로이 선택 또는 탈수기(1)에 대해 작동시작, 작동정지 등을 지시할 수 있다.

외조(3)는 예를 들어 수지제이고 바닥을 갖는 원통형으로 형성된다. 외조(3)는, 상하방향(X)에 따라 배치되는 대략 원통형의 원주벽(3A); 원주벽(3A)의 중공부분을 하방(X2)에서 막는 바닥벽(3B); 및 원주벽(3A)의 상방(X1) 측의 선단 변두리에 테를 두르면서(bordering) 원주벽(3A)의 원심 측으로 연장하는 링형의 링형벽(3C)을 구비한다. 링형벽(3C)의 내측에 원주벽(3A)의 중공부분을 상방(X1)에서 연통시키는 출입구(10)가 형성된다. 출입구(10)는 하방(X2)에서 케이스(2)의 개구(8)에 대해 대면하면서 연통되는 상태에 있다. 링형벽(3C)에 출입구(10)를 개폐하는 도어(11)가 설치된다. 바닥벽(3B)은 대략 수평으로 연장되는 원판형상으로 형성되고, 바닥벽(3B)의 원심 위치에 바닥벽(3B)을 관통하는 관통홀(3D)이 형성된다.

외조(3) 내에 물을 저장할 수 있다. 외조(3)에는 수돗물의 수도꼭지에 연결된 급수로(12)가 상방에서(X1)에서 연결되고, 수돗물이 급수로(12)에서 외조(3) 내에 공급된다. 급수로(12)의 중도에 급수를 시작 또는 정지하도록 개폐를 진행하는 급수 밸브(13)가 설치된다. 외조(3)에는 배수로(14)가 하방(X2)에서 연결되고, 외조(3) 내의 물은 배수로(14)에서 세탁기 외부로 배출된다. 배수로(14)의 중도에 배수를 시작 또는 정지하도록 개폐를 진행하는 배수 밸브(15)가 설치된다.

탈수조(4)는 예를 들어 금속제이고, 외조(3)보다 한 둘레 작으면서 바닥을 가지는 원통형으로 형성되어 내부에 세탁물(Q)을 수용할 수 있다. 탈수조(4)는 상하방향(K)에 따라 배치된 대략 원통형의 원주벽(4A) 및 원주벽(4A)의 중공부분을 하방(X2)에서 막는 바닥벽(4B)을 구비한다.

원주벽(4A)의 내원주면은 탈수조(4)의 내원주면이다. 원주벽(4A)의 내원주면의 상단부는 원주벽(4A)의 중공부분을 상방(X1)으로 노출시키는 출입구(21)이다. 출입구(21)는 하방(X2)에서 외조(3)의 출입구(10)에 대해 대면하면서 연통하는 상태에 있다. 출입구(10, 21)는 도어(11)에 의해 함께 개폐된다. 탈수기(1)의 사용자는 열린 개구(8) 및 출입구(10, 21)를 통해 세탁물(Q)을 탈수조(4)에 투입하거나 탈수조(4)에서 세탁물(Q)을 꺼낸다.

탈수조(4)는 외조(3) 내에 동축형상으로 수용된다. 외조(3) 내에 수용된 상태에서의 탈수조(4)는 그 중심축을 구성하면서 상하방향(X)으로 연장하는 축선(16)을 중심으로 회전을 진행할 수 있다. 또한, 탈수조(4)의 원주벽(4A) 및 바닥벽(4B)에 복수 개의 미도시된 관통홀이 형성되고, 외조(3) 내의 물은 해당 관통홀을 통해 외조(3) 및 탈수조(4) 사이에서 왕래할 수 있다. 따라서, 외조(3) 내의 수위 및 탈수조(4) 내의 수위는 일치하게 된다.

탈수조(4)의 바닥벽(4B)은 외조(3)의 바닥벽(3B)에 대해 상방(X1)에서 간격을 가지면서 대략 평행되게 연장되는 원판형으로 형성되고, 바닥벽(4B)에서 축선(16)과 일치한 원심위치에 바닥벽(4B)을 관통하는 관통홀(4C)이 형성된다. 바닥벽(4B)에 관통홀(4C)을 둘러싸면서 축선(16)을 따라 하방(X2)으로 돌출되는 관형상의 지지축(17)이 설치된다. 지지축(17)은 외조(3)의 바닥벽(3B)의 관통홀(3D)을 삽입 관통하며 지지축(17)의 하단부는 바닥벽(3B)보다 더 하방(X2) 측에 위치한다.

회전 날개(5)는 즉 펄세이터(pulsator)이고 축선(16)을 원심으로 하는 원판형으로 형성되며 탈수조(4) 내에서 바닥벽(4B)을 따라 탈수조(4)와 동심 형상으로 배치된다. 회전 날개(5)에서, 탈수조(4)의 출입구(21)를 향하는 상면에는 방사형상으로 배치된 복수 개의 날개(5A)가 설치된다. 회전 날개(5)에 그 원심에서 축선(16)을 따라 하방(X2)으로 연장하는 회전축(18)이 설치된다. 회전축(18)은 지지축(17)의 중공부분을 삽입 관통하고 회전축(18)의 하단부는 외조(3)의 바닥벽(3B)보다 더 하방(X2)에 위치한다.

본 실시형태에서, 전동 모터(6)는 인버터 모터(inverter motor)에 의해 실현된다. 전동 모터(6)는 케이스(2) 내에서 외조(3)의 하방(X2)에 배치된다. 전동 모터(6)는 축선(16)을 중심으로 회전하는 출력축(19)을 구비한다. 전달기구(7)는 지지축(17) 및 회전축(18) 각자의 하단부와 출력축(19)의 상단부 사이에 끼우게 된다. 전달기구(7)는 전동 모터(6)가 출력축(19)에서 출력하는 구동력을 선택적으로 지지축(17) 및 회전축(18)의 한쪽 또는 양쪽으로 전달시킨다. 전달기구(7)로는 공지된 전달기구를 사용할 수 있다.

전동 모터(6)의 구동력이 지지축(17) 및 회전축(18)으로 전달되면, 탈수조(4) 및 회전날개(5)는 축선(16)을 둘러싸며 회전한다. 세탁작동 및 헹굼작동에서, 탈수조(4) 내의 세탁물(Q)은 회전하는 탈수조(4) 및 회전 날개(5)의 날개(5A)에 의해 교반된다. 이 외에, 헹굼작동 후의 탈수작동에서, 탈수조(4) 및 회전 날개(5)가 일체로 고속 회전함으로써 탈수조(4) 내의 세탁물(Q)이 탈수된다.

도 2는 탈수기(1)의 전기적 구조를 나타내는 블록도이다.

도 2를 참조하면, 탈수기(1)는 부하량측정유닛, 구동제어유닛, 취득유닛, 타이밍확정유닛, 판단유닛, 정지제어유닛, 실행유닛, 카운트유닛, 접수유닛, 한계치변경유닛, 및 계산유닛으로서의 제어부(30)를 포함한다. 제어부(30)는 예를 들어, CPU(31), ROM 또는 RAM 등을 포함하는 메모리(32), 타이머(timer)(35) 및 카운터(36)의 마이크로컴퓨터로 구성되며, 케이스(2) 내에 내장된다(도 1을 참조).

탈수기(1)는 수위센서(33) 및 회전속도 판독장치(34)를 더 포함한다. 수위센서(33)와 회전속도 판독장치(34) 및 상술한 전동 모터(6), 전달기구(7), 급수 밸브(13), 배수 밸브(15) 및 조작부(20)는 각각 제어부(30)와 전기적으로 연결된다.

수위센서(33)는 외조(3) 및 탈수조(4)의 수위를 감지하는 센서이고, 수위센서(33)의 감지결과는 실시간으로 제어부(30)에 입력된다.

회전속도 판독장치(34)는 전동 모터(6)의 회전속도, 엄밀하게 말해서 전동 모터(6)의 출력축(19)의 회전속도를 판독하는 장치이며, 예를 들어 홀 IC(Hall IC)로 구성된다. 회전속도 판독장치(34)에 의해 판독된 회전속도는 실시간으로 제어부(30)에 입력된다. 제어부(30)는 입력된 회전속도에 기반하여 전동 모터(6)에 인가되는 전압의 듀티비를 제어함으로써, 전동 모터(6)를 원하는 회전속도로 회전시킨다.

제어부(30)는 전달기구(7)를 제어함으로써, 전동 모터(6)의 구동력의 전달 목표를 지지축(17) 및 회전축(18)의 한쪽 또는 양쪽으로 전환시킨다. 제어부(30)는 급수 밸브(14) 및 배수 밸브(15)의 개폐를 제어한다. 상술한 바와 같이, 사용자가 조작부(20)를 조작하여 세탁물(Q)의 탈수조건 등을 선택할 경우, 제어부(30)는 해당 선택을 접수한다.

이어서, 탈수기(1)가 진행하는 탈수작동에 대하여 설명한다.

도 3은 탈수기(1)로 실시되는 탈수작동에서 전동 모터(6)의 회전속도 상태를 나타내는 타이밍도이다. 도 3의 타이밍도에서, 가로축은 경과시간을 나타내고 세로축은 전동 모터(6)의 회전속도(단위: rpm)를 나타낸다.

도 3을 참조하면, 탈수작동에서, 제어부(30)는 탈수조(4)가 회전을 시작할 때 탈수조(4) 내의 세탁물(Q)의 부하량을 측정한다. 부하량을 측정한 후, 제어부(30)는 120rpm인 소정 회전속도까지 전동 모터(6)의 회전속도를 상승시킨 후 전동 모터(6)를 120rpm으로 정속 회전시킨다. 다음, 제어부(30)는 전동 모터(6)를 120rpm에서 240rpm인 제 1 회전속도까지 상승시킨 후 전동 모터(6)를 240rpm으로 정속 회전시킨다. 다음, 제어부(30)는 전동 모터(6)를 240rpm에서 800rpm인 제 2 회전속도까지 상승시킨 후 전동 모터(6)를 800rpm으로 정속 회전시킨다. 전동 모터(6)를 800rpm으로 정속 회전시킴으로써, 탈수조(4) 내의 세탁물(Q)은 본격적으로 탈수된다. 설명해야 할 것은, 탈수작동 시, 전동 모터(6)의 회전속도가 예를 들어 50rpm~60rpm 인 경우 탈수조(4)는 횡방향에서 공진이 발생하고, 전동 모터(6)의 회전속도가 예를 들어 200rpm~220rpm 인 경우 탈수조(4)는 종방향에서 공진이 발생한다.

탈수조(4) 내의 세탁물(Q)이 탈수조(4)의 원주방향에 편이(偏倚)되게 배치된 상태에 놓이는 경우, 탈수조(4) 내에 세탁물(Q)의 편이(偏倚)가 존재한다. 해당 상태에서 탈수작동을 진행하면, 탈수조(4)는 편심회전하므로, 탈수조(4)는 크게 흔들리게 되고, 탈수기(1)에 비교적 큰 진동을 주어 소음이 발생할 수 있다.

따라서, 제어부(30)는 탈수작동의 도중에 탈수조(4) 내의 세탁물(Q)의 편이(偏倚) 유무를 감지하고, 편이(偏倚)가 존재한다고 감지되면 전동 모터(6)를 정지시킨다. 이러한 감지로서 제어부(30)는 감지(1), 감지(2), 감지(3), 감지(4) 및 감지(5) 이 5 가지 전기적 감지를 실행한다.

감지(1) 내지 감지(4)는 전동 모터(6)의 회전속도가 120rpm 에서 240rpm 까지 상승하는 가속기간 및 전동 모터(6)가 240rpm으로의 가속을 시작한 후의 소정기간으로 구성된 저속편심 감지구간에서 실행된다. 감지(5)는 전동 모터(6)의 회전속도가 240rpm에서 800rpm 에 도달할 때까지의 기간, 즉 고속편심 감지구간에서 실행된다.

도 4는 탈수조(4)에 수용된 세탁물(Q)의 무게와 부하량의 관계를 나타내는 그래프이고, 해당 부하량은 세탁물의 무게에 따라 탈수기(1)에 의해 감지된다. 도 4의 그래프에서, 가로축은 세탁물(Q)의 무게(단위: kg)를 나타내고 세로축은 부하량의 감지값을 나타낸다.

도 4을 참조하면, 상술한 바와 같이, 제어부(30)는 탈수조(4)가 회전을 시작할 때 탈수조(4) 내의 세탁물(Q)의 부하량을 측정한다. 제어부(30)는 탈수조(4)가 회전을 시작할 때 탈수조(4)를 소정 회전속도로 회전시키고, 이때 전동 모터(6)에 인가되는 전압의 듀티비를 일정한 횟수의 누적을 진행한 후 얻은 값을 부하량으로 감지한다. 세탁물(Q)이 무거워지면, 탈수조(4)가 회전하도록 반드시 전동 모터(6)에 높은 전압을 인가해야 하므로 전압이 상승함에 따라 부하량은 커지게 된다. 이와 같이, 제어부(30)는 세탁물(Q)의 부하량에 대해 전기적 측정을 진행한다.

도 5a 및 도 5b는 감지(1) 내지 감지(4)의 개요를 나타내는 흐름도이다.

도 5a 및 도 5b를 참조하면, 탈수작동을 시작함으로써 탈수조(4)의 탈수회전을 진행 시(단계(S1)), 상술한 바와 같이, 제어부(30)는 탈수조(4) 내의 세탁물(Q)의 부하량을 측정하고(단계(S2)), 다음 전동 모터(6)를 소정시간동안 120rpm로 정속 회전시킨다(단계(S3)).

다음, 제어부(30)는 전동 모터(6)의 240rpm에 향한 가속을 시작하고(단계(S4)), 전동 모터(6)의 가속기간동안 상술한 감지(1)를 실시한다(단계(S5)). 감지(1)의 결과가 "OK"가 아닌 경우(단계(S5): 아니오), 즉 제어부(30)가 세탁물(Q)의 편이(偏倚)가 존재한다고 판단할 경우, 제어부(30)는 전동 모터(6)를 정지시켜 탈수조(4)의 회전을 정지시키고(단계(S6)), 다음 탈수작동의 재시작이 가능한지를 판단한다(단계(S7)).

탈수작동의 재시작은 제어부(30)가 탈수조(4)의 회전을 정지시켜 탈수작동을 중지시킨 후, 즉시 탈수조(4)가 탈수작동을 재시작하도록 회전시키는 것을 의미한다. 상세한 상황은 추후에 서술하는데, 때로는 세탁물(Q) 편이(偏倚)의 정도에 따라 재시작이 실시될 수도 있다.

재시작 전, 즉 재시작이 실시되지 않은 경우(단계(S7): 예), 제어부(30)는 재시작을 실행한다(단계(S8)). 제어부(30)는 재시작의 탈수작동에서 120rpm로 정속 회전하는 시간을 방금 중지된 탈수작동에서의 120rpm로 정속 회전하는 시간보다 짧게 단축한다. 재시작하는 경우, 세탁물(Q)은 일정한 정도에서 탈수조(4)의 내원주면에 붙어 대부분의 물이 제거된 상태이므로, 120rpm로 정속 회전하는 시간을 단축하여도 무방하다. 이로써, 탈수작동의 시간 단축을 실현할 수 있다. 설명해야 할 것은, 이러한 시간단축은 추후의 각 재시작에서도 실행할 수 있다.

재시작이 불가능할 경우(단계(S7): 아니오), 제어부(30)는 불균형 수정처리를 실행한다(단계(S9)). 불균형 수정에서, 제어부(30)는 배수 밸브(15)를 닫은 후 급수 밸브(13)를 개방하고 탈수조(4) 내에 소정된 수위까지 급수함으로써 탈수조(4) 내의 세탁물(Q)을 물에 침입시켜 쉽게 풀리도록 한다. 해당 상태에서, 제어부(30)는 탈수조(4) 및 회전 날개(5)를 회전시켜 탈수조(4)의 내원주면에 붙어 있는 세탁물(Q)을 떨어지게 하고 교반시킴으로써, 탈수조(4) 내의 세탁물(Q)의 편이(偏倚)를 수정한다.

한편, 감지(1)의 결과가 "OK"인 경우(단계(S5): 예), 즉 제어부(30)가 감지(1)를 통해 세탁물(Q)의 편이(偏倚)가 존재하지 않는다고 판단할 경우, 제어부(30)는 전동 모터(6)의 가속기간동안 계속하여 상술한 감지(2)를 실시한다(단계(S10)).

감지(2)의 결과가 "OK"가 아닌 경우(단계(S10): 아니오), 즉 제어부(30)가 세탁물(Q)의 편이(偏倚)가 존재한다고 판단할 경우, 제어부(30)는 전동 모터(6) 및 탈수조(4)를 정지시켜 탈수작동(4)을 중지한다(단계(S11)). 다음, 제어부(30)는 이번 중지한 탈수작동의 탈수조건이 "모직물 코스" 또는 "단독 탈수작동"인지를 확인한다(단계(S12)).

모직물 코스는 모직물 등 물을 쉽게 흡수하는 세탁물(Q)에 대해 탈수를 진행하는 탈수조건을 의미한다. 탈수조건이 모직물 코스이고(단계(S12): 예), 이번 중지한 탈수작동이 재시작을 미실시한 경우(단계(S13): 예), 제어부(30)는 120rpm로 정속 회전하는 시간이 단축된 재시작을 실행한다(단계(S14)).

모직물 코스인 경우, 모직물에서 스며나와 외조(3) 내에 축적되는 대량의 물은 탈수조(4)의 회전을 방해하므로, 때로는 제어부(30)는 감지(2)의 결과가 "OK"가 아니라고 오판할 수 있다. 그리고, 오판의 여부와 상관없이 모두 불균형 수정을 진행하여 모직물이 다시 대량의 물을 흡수할 경우, 이후의 감지(2)에서 다시 오판할 가능성이 있다. 따라서, 모직물 코스에서 감지(2)의 결과가 "OK"가 아닌 것으로 판단될 경우, 재시작이 실시되지만 않으면(단계(S13): 예), 불균형 수정을 진행하지 않고 재시작을 진행한다(단계(S14)). 한편, 재시작 전이 아닌 경우, 즉 이번 중지한 탈수작동이 이미 재시작을 실시하였으면(단계(S13): 아니오), 제어부(30)는 불균형 수정을 실행한다(단계(S15)).

단독 탈수작동은 탈수작동 및 헹굼작동에 이어서 진행되는 탈수작동을 의미하지 않고, 이미 헹굼된 세탁물(Q)을 탈수조(4)에 투입하여 해당 세탁물(Q)을 탈수하는 탈수조건을 의미한다. 탈수조건이 단독 탈수작동이고(단계(S12): 예), 재시작인 경우(단계(S13): 예), 제어부(30)는 재시작을 실행한다(단계(S14)).

단독 탈수작동인 경우, 이미 헹굼된 세탁물(Q)이 불균형 수정을 통해 침수되면, 이미 헹굼된 세탁물(Q)을 미리 준비하는 것은 아무런 의미가 없다. 따라서, 단독 탈수작동에서 감지(2)의 결과가 "OK"가 아닌 것으로 판단될 경우, 재시작이 실시되지만 않으면, 불균형 수정을 진행하지 않고 재시작을 진행한다. 설명해야 할 것은, 제어부(30)는 또한 조작부(20)에 의해 진행되는 표시, 버저(buzzer) 등에 의해 진행되는 오류 통지를 통해, 사용자에게 탈수조(4) 내의 세탁물(Q)을 다시 배치해야 한다고 제시한다. 한편, 재시작 전이 아닌 경우(단계(S13): 아니오), 제어부(30)는 불균형 수정을 실행한다(단계(S15)).

한편, 탈수조건이 모직물 코스가 아니고 단독 탈수작동도 아닌 경우(단계(S12): 아니오), 제어부(30)는 이번 중지의 탈수작동이 재시작 전이라 판단하고, 계속하여 재시작할 수 있는지를 판단한다(단계(S16)). 재시작 전이면서 재시작이 가능할 경우(단계(S16): 예), 제어부(30)는 120rpm로 정속 회전하는 시간이 단축된 재시작을 실행한다(단계(S17)). 재시작 전이면서 재시작이 가능한 조건을 만족하지 못할 경우(단계(S16): 아니오), 제어부(30)는 불균형 수정을 진행한다(단계(S18)).

그리고, 감지(2)의 결과가 "OK"인 경우(단계(S10): 예), 즉 제어부(30)가 감지(2)에서 세탁물(Q)의 편이(偏倚)가 존재하지 않는다고 판단할 경우, 제어부(30)는 타이머(35)의 값이 각 부하량의 설정값 이상인지를 확인한다(단계(S19)). 다시 말해서, 제어부(30)는 단계(S19)에서 타이머(35)의 측정시간이 탈수조(4) 내의 세탁물(Q)의 부하량에 대응되는 설정값에 도달하였는지를 확인한다. 설정값에 대하여 아래에서 상세히 설명한다.

타이머(35)의 값이 각 부하량의 설정값 이상일 경우(단계(S19): 예), 전동 모터(6)가 240rpm로 정속 회전하는 상태에서, 제어부(30)는 상술한 감지(3) 및 감지(4)를 실시한다(단계(S20)). 감지(3) 및 감지(4)의 결과가 "OK"가 아닌 경우(단계(S20): 아니오), 즉 제어부(30)가 세탁물(Q)의 편이(偏倚)가 존재한다고 판단할 경우, 제어부(30)는 전동 모터(6) 및 탈수조(4)를 정지시켜 탈수작동(4)을 중지하며(단계(S11)), 단계(S12) 내지 단계(S18)에서 해당 처리를 실행한다.

다른 한편, 감지(3) 및 감지(4)의 결과가 "OK"인 경우(단계(S20): 예), 즉 제어부(30)가 세탁물(Q)의 편이(偏倚)가 존재하지 않는다고 판단할 경우, 제어부(30)는 이어서 전동 모터(6)를 240rpm로 정속 회전시키고 240rpm에서의 탈수를 계속 진행한다(단계(S21)).

다음으로, 감지(1) 내지 감지(4)에 대해 각각 상세히 설명한다.

도 6a 및 도 6b는 감지(1) 및 감지(2)에 연관되는 제어작동을 나타내는 흐름도이다. 우선, 도 6a 및 도 6b를 참조하여 감지(1) 및 감지(2)에 대하여 설명하도록 한다. 감지(1) 및 감지(2)는 전동 모터(6)의 회전속도를 이용하여 진행한 세탁물(Q)의 편이(偏倚) 유무의 감지이다.

제어부(30)는 상술한 단계(S4)에서, 전동 모터(6)를 240rpm으로의 가속을 시작하고, 감지(1) 및 감지(2)를 시작한다. 우선, 제어부(30)는 타이머(35)를 작동시켜 타이밍(timing)을 시작하고, 회전속도 판독 장치를 통해 가속 시작 시의 전동 모터(6)의 회전속도(V0)를 측정한다(단계(S31)). 회전속도(V0)는 120rpm 좌우이다.

타이머(35)의 값에 관하여, 다시 말해서 타이밍에 관하여, 감지(1) 및 감지(2)의 감지시간, 즉 전동 모터(6)가 240rpm으로의 가속하는 가속시간은 부하량에 따라 상이하다. 그 원인은 세탁물(Q)의 양이 많을수록 전동 모터(6)의 회전속도가 240rpm에 도달하는데 걸리는 시간이 더 길기 때문이다. 따라서, 전동 모터(6)의 가속시간에 연관되는 각 부하량의 설정값은 실험 등을 통해 미리 얻을수 있고 메모리(32)에 저장된다.

다음, 제어부(30)는 카운터(36)를 통해 카운팅을 시작하고(단계(S32)), 0.3s마다 카운터(36)를 한 번 초기화함으로써, 0.3s마다 카운팅을 한 번 진행한다(단계(S33) 및 단계(S34)).

제어부(30)는 카운팅 할 때마다 카운트 시 전동 모터(6)의 회전속도(Vn)(n: 카운트값)을 한 번 측정한다(단계(S35)). 제어부(30)는 단계(S35)에서, 측정된 회전속도(Vn)와 회전속도(Vn) 직전 측정된 회전속도(Vn-1)와의 계차(Sn)를 계산한다. 더 나아가, 제어부(30)는 단계(S35)에서 계차(Sn)와 그 직전의 계차(Sn-1)와의 계차 절대값으로 그 누적값(U)도 계산한다.

이어서, 제어부(30)는 타이머(35)의 값이 각 부하량의 설정값 이상에 도달하였는지를 확인하고, 다시 말해서, 타이머(35)의 측정시간이 탈수조(4) 내의 세탁물(Q)의 부하량에 대응되는 설정값에 도달하였는지를 확인한다(단계(S36)). 단계(S36)는 상술한 단계(S19)에 해당된다(도 5a를 참조).

타이머(35)의 값이 각 부하량의 설정값보다 낮을 경우, 즉 타이머(35)의 타이밍이 대응되는 설정값에 미도달인 경우(단계(S36): 아니오), 탈수조(4) 내의 세탁물(Q)의 부하량이 일정량 이하이면(단계(S37): 예), 제어부(30)는 직전에 계산해 얻은 계차(Sn)가 감지(1)의 범위 내에 놓이는지를 판단한다(단계(S38)). 해당 일정량은 실험 등을 통해 미리 얻을 수 있고 메모리(32)에 저장된다.

상세히 말해서, 계차(Sn)는 사전에 한계치가 설정되고 메모리(32)에 저장된다. 도 7은 감지(1)에 관련하여 전동 모터(6)의 회전속도와 계차(Sn)와의 관계를 나타내는 그래프이다. 도 7의 그래프에서, 가로축은 회전속도(단위: rpm)를 나타내고 세로축은 계차(Sn)(단위: rpm)를 나타낸다.

도 7에서 점선 화살표로 나타내는 회전속도의 범위를 참조하면, 편심이 비교적 작아 세탁물(Q)의 편이(偏倚)가 존재하지 않는다고 간주될 경우, 탈수조(4)의 가속이 안정하므로, 실선이 나타낸 바와 같이 계차(Sn)의 편차가 작다. 하지만, 편심이 비교적 커 세탁물(Q)의 편이(偏倚)가 존재한다고 간주될 경우, 탈수조(4)의 가속이 안정하지 않으므로, 점선이 나타낸 바와 같이 계차(Sn)의 편차는 크고 계차(Sn)의 최소값이 한계치보다 낮다. 따라서, 도 6a로 돌아와, 계차(Sn)가 한계치 이하인 경우, 제어부(30)는 계차(Sn)가 감지(1)의 범위 내에 놓인다고 판단한다(단계(S38): 예). 이처럼, 감지(1)에서, 세탁물(Q)의 편이(偏倚) 유무를 나타내는 탈수조(4)의 가속의 불안정 정도를 계차(Sn)에 기반하여 감지한다.

제어부(30)가 계차(Sn)가 감지(1)의 범위 내에 놓인다고 판단할 경우(단계(S38): 예), 전동 모터(6)의 회전을 정지하고(상술한 단계(S6)), 상술한 단계(S7) 내지 단계(S9) 중의 대응되는 처리(도 5a를 참조)를 실행한다. 단계(S31) 내지 단계(S38)의 처리는 상술한 단계(S5)(도 5a를 참조)에 포함된다.

계차(Sn)가 한계치보다 높아 감지(1)의 범위 내에 놓이지 않는다고 제어부(30)가 판단할 경우(단계(S38): 아니오), 방금 전 계산해 얻은 누적값(U)이 감지(2)의 범위 내에 놓이는지를 판단한다(단계(S39)).

이 외에, 탈수조(4) 내의 세탁물(Q)의 부하량이 일정량을 초과할 경우(단계(S37): 아니오), 제어부(30)는 단계(S38) 중의 감지(1)에 의해 진행되는 판단을 실행하지 않고, 단계(S39) 중의 감지(2)에 의해 진행되는 판단을 실행한다. 그 원인은, 세탁물(Q)의 양이 일정량을 초과할 정도로 클 경우, 세탁물(Q)에서 스며나온 수량이 많거나 세탁물(Q)의 편이(偏倚)로 인해 세탁물(Q)이 탈수조(4)의 내원주면에 갑자기 붙어 급격한 변화가 발생하므로, 감지(1)를 안정하게 실행할 수 없기 때문이다. 따라서, 세탁물(Q)의 양이 일정량을 초과할 경우, 감지(1)는 생략된다.

누적값(U)이 감지(2)의 범위 내에 놓이는지의 판단에 관련하여, 누적값(U)은 한계치가 기설정되고 메모리(32)에 저장된다. 도 8은 감지(2)에 관련하여 전동 모터(6)의 회전속도와 누적값(U)과의 관계를 나타내는 그래프이다. 도 8의 그래프에서, 가로축은 시간(단위: sec)을 나타내고 세로축은 누적값(U)(단위: rpm)을 나타낸다. 도 8을 참조하면, 한계치는 사각형 점으로 나타낸 하측 한계치 및 삼각형 점으로 나타낸 상측 한계치의 두 가지 한계치가 설정된다. 상측 한계치는 하측 한계치보다 높은 값이다.

편심이 작아 세탁물(Q)의 편이(偏倚)가 존재하지 않을 경우, 탈수조(4)의 가속이 안정하므로, 실선이 나타낸 바와 같이 누적값(U)은 어느 타이밍에서도 모두 하측 한계치보다 낮다. 하지만, 편심이 커 세탁물(Q)의 편이(偏倚)가 존재할 경우, 탈수조(4)의 가속이 안정하지 않으므로, 점선이 나타낸 바와 같이 누적값(U)은 어느 타이밍에서도 모두 하측 한계치보다 높다. 세탁물(Q)의 편이(偏倚)가 크면 누적값(U)은 상측 한계치보다 높다. 따라서, 도 6a로 돌아와, 누적값(U)이 하측 한계치 이상인 경우, 제어부(30)는 누적값(U)이 감지(2)의 범위 내에 놓인다고 판단한다(단계(S39): 예). 이처럼, 감지(2)는 세탁물(Q)의 편이(偏倚) 유무를 나타내는 탈수조(4)의 가속의 불안정 정도를 누적값(U)에 기반하여 감지한다.

제어부(30)가 누적값(U)이 감지(2)의 범위 내에 놓인다고 판단할 경우(단계(S39): 예), 전동 모터(6)의 회전을 정지하고(상술한 단계(S11)), 상술한 단계(S12) 내지 단계(S18) 중의 대응되는 처리를 실행한다. 단계(S31) 내지 단계(S37) 및 단계(S39)의 처리는 상술한 단계(S10)(도 5a를 참조)에 포함된다.

탈수조건이 모직물 코스가 아니고 단독 탈수작동도 아닌 경우(단계(S12): 아니오), 제어부(30)는 단계(S16)에서, 누적값(U)이 상측 한계치 이상에 도달하도록 세탁물(Q)의 편이(偏倚)가 큰지 또는 이번 중지한 탈수작동이 이미 재시작을 진행했는지를 판단한다.

누적값(U)이 상측 한계치 이상 또는 이미 재시작을 진행했을 경우(단계(S16): 예), 제어부(30)는 불균형 수정을 진행한다(단계(S18)). 누적값(U)이 상측 한계치보다 작으면서 재시작을 진행하지 않은 경우(단계(S16): 아니오), 제어부(30)는 재시작을 실행한다(단계(S17)). 누적값(U)이 상측 한계치 이상인지에 대한 판단은 도 5b 단계(S16) 중의 재시작을 진행할 수 있는지의 판단에 해당되고, 이미 재시작을 진행했는지의 판단은 도 5b 단계(S16) 중의 재시작 전 인지의 판단에 해당된다.

이와 같이, 단계(S16) 내지 단계(S18)에서, 누적값(U)이 상측 한계치 이상 여부에 기반하여 제어부(30)는 감지(2)의 범위 내에 놓이는 편이(偏倚)가 계속하여 재시작을 진행할 수 있을 정도로 작은지, 또는 불균형 수정이 필요할 정도로 큰지를판단하며, 편이(偏倚)의 크기에 따라 재시작 및 불균형 수정을 선택하여 실행한다.

그리고, 감지(1) 및 감지(2) 중 모두 세탁물(Q)의 편이(偏倚)가 존재하지 않는다고 판단한 상태하에, 타이머(35)의 값이 각 부하량의 설정값에 도달할 경우(단계(S36): 예), 제어부(30)는 감지(1) 및 감지(2)를 종료한다(단계(S40)). 이 외에, 제어부(30)는 단계(S40)에서, 타이머(35)의 값이 설정값에 도달한 시점에서 전동 모터(6)에 인가되는 전압의 듀티비를 기준 듀티비(d0)로서 취득한다. 타이머(35)의 값이 설정값에 도달하고 단계(S40)의 처리가 진행되는 시점에서, 전동 모터(6)는 240rpm까지 가속하는 가속상태에 놓인다.

상술한 바와 같이, 단계(S36) 중의 설정값은 탈수조(4) 내의 세탁물(Q)의 부하량에 따라 상이하다. 따라서, 제어부(30)는 탈수조(4)의 탈수회전 시 측정된 부하량에 따라, 단계(S40)에서 기준 듀티비(d0)를 얻는 타이밍을 확정한다. 다시 말해서, 제어부(30)는, 감지(1) 및 감지(2)를 종료하고 이 후의 감지(3) 및 감지(4)를 시작하는 타이밍을 부하량에 따라 변경한다. 따라서, 세탁물(Q)의 양에 대응되는 바람직한 타이밍에서 감지(3) 및 감지(4)를 실행할 수 있다.

도 9a 및 도 9b는 감지(3) 및 감지(4)에 연관되는 제어작동을 나타내는 흐름도이다. 도 9a 및 도 9b를 참조하여 감지(3) 및 감지(4)에 대하여 설명하도록 한다. 감지(3) 및 감지(4)는 전동 모터(6)에 인가되는 전압의 듀티비를 이용하여 진행되는 세탁물(Q)의 편이(偏倚) 유무의 감지이다.

제어부(30)는 상술한 단계(S40)에서 기준 듀티비(d0)를 얻고, 감지(3) 및 감지(4)를 시작한다. 감지(3) 및 감지(4)가 시작될 때, 전동 모터(6)의 회전속도는 이미 240rpm에 도달한 상태이고 전동 모터(6)는 240rpm로 정속 회전한다.

감지(3) 및 감지(4)에 관련하여, 제 1 카운트값(E) 및 제 2 카운트값(T)이 존재하고 메모리(32)에 저장된다. 제어부(30)가 감지(3) 및 감지(4)를 시작할 때, 제 1 카운트값(E) 및 제 2 카운트값(T)은 각각 초기값 0(제로(zero))으로 클리어(clear)한다(단계(S41)).

다음, 제어부(30)는 타이머(35)를 시작하여 시간을 카운팅하기 시작하며(단계(S42)), 타이머(35)의 값이 8.1s를 초과하는지를 모니터링한다. 기준 듀티비(d0)를 얻은 후의 8.1s의 소정기간동안에 제 3 감지 및 제 4 감지를 실행한다.

이 외에, 단계(S42)에서 제어부(30)는 카운터(36)를 통해 카운팅을 시작하고, 0.3s마다 카운터(36)를 한 번 초기화함으로써, 0.3s마다 카운팅을 한 번 진행한다(단계(S43) 및 단계(S44)). 제어부(30)는 단계(S44)에서, 카운터(36)를 초기화하는 타이밍, 즉 매번 카운팅을 진행하는 타이밍마다 제 2 카운트값(T)에 1을 더한다(+1).

제어부(30)는 매번 카운팅할 때마다 카운트 시 전동 모터(6)에 인가되는 전압의 듀티비(dn)(n: 카운트값)을 한 번 얻는다(단계(S45)). 다시 말해서, 제어부(30)는 상술한 8.1s 소정기간동안, 0.3s의 소정 타이밍마다 듀티비(dn)를 한 번 얻는다.

이 외에, 제어부(30)는 단계(S45)에서, 아래의 식(1) 및 식(2)에 기반하여, 0.3s의 타이밍마다 보정 듀티비(dn_diff)를 계산한다. 보정 듀티비(dn_diff)는 감지(4)의 감지를 정밀하고 양호하게 실행할 수 있도록 동일한 타이밍에 취득한 듀티비(dn)를 보정한 값이다. 이 외에, 식(1) 및 식(2) 중의 A 및 B는 실험 등을 통해 구해진 상수이다.

dn_diff = A×dn-dn_x...식(1)

dn_x = (A×d0)-(B×T)...식(2)

이어서, 취득한 듀티비(dn)가 지난번 타이밍에 취득한 듀티비(dn-1) 이상일 경우(단계(S46): 예), 제어부(30)는 제 1 카운트값(E)에 1을 더한다(+1)(단계(S47)). 더 나아가, 제 3 감지에서 제어부(30)가 최초에 취득한 듀티비(dn)는 상술한 기준 듀티비(d0)이다. 한편, 취득한 듀티비(dn)가 지난번 타이밍에 취득한 듀티비(dn-1)보다 작을 경우(단계(S46): 아니오), 제어부(30)는 제 1 카운트값(E)을 초기값 0(제로)으로 클리어한다(단계(S48)).

다음, 제어부(30)는 타이머(35)의 값이 8.1s 이하인지, 즉 타이머(35)의 측정시간이 8.1s 를 초과하였는지를 확인한다(단계(S49)).

타이머(35)의 값이 8.1s 이하인 경우(단계(S49): 예), 탈수조(4) 내의 세탁물(Q)의 부하량이 일정량 이상이면(단계(S50): 예), 제어부(30)는 최신 제 1 카운트값(E)이 감지(3)의 범위 내에 놓이는지를 판단한다(단계(S51)). 해당 일정량은 실험 등을 통해 미리 얻을 수 있고 메모리(32)에 저장된다.

상세히 말해서, 제 1 카운트값(E)은 사전에 한계치가 설정되고 메모리(32)에 저장된다. 도 10은 감지(3)에 관련하여 시간과 제 1 카운트값(E)과의 관계를 나타내는 그래프이다. 도 10의 그래프에서, 가로축은 시간(단위: sec)을 나타내고 세로축은 제 1 카운트값(E)을 나타낸다. 도 10을 참조하면, 한계치는 일점쇄선으로 나타낸 하측 한계치 및 이점쇄선으로 나타낸 상측 한계치의 두 가지 한계치가 설정된다. 상측 한계치 및 하측 한계치는 모두 경과시간과 상관없이 고정된 값이다. 상측 한계치는 하측 한계치보다 높은 값이다.

편심이 작아 세탁물(Q)의 편이(偏倚)가 존재하지 않을 경우, 전압이 작을지라도 전동 모터(6)는 240rpm로 정속 회전할 수 있으므로, 듀티비(dn)는 점차 감소된다. 이로써, 제 1 카운트값(E)은 실선이 나타낸 바와 같이, 초기값 0(제로)의 부근에서 안정된다.

하지만, 편심이 켜 세탁물(Q)의 편이(偏倚)가 존재할 경우, 전동 모터(6)의 회전속도를 240rpm으로 유지하기 위해 높은 전압이 필요하므로, 듀티비(dn)는 감소하지 않는다. 이로써, 제 1 카운트값(E)은 초기값으로 돌아가지 않고 증가하며, 점선이 나타낸 바와 같이, 어느 타이밍에서도 모두 하측 한계치보다 높다. 세탁물(Q)의 편이(偏倚)가 크면 제 1 카운트값(E)은 또한 상측 한계치보다 높다.

따라서, 도 9a로 돌아와, 최신 제 1 카운트값(E)이 하측 한계치 이상인 경우, 제어부(30)는 제 1 카운트값(E)이 감지(3)의 범위 내에 놓인다고 판단한다(단계(S51): 예). 다시 말해서, 상술한 0.8s 소정기간 내에 제 1 카운트값(E)이 소정 한계치 이상일 경우, 제어부(30)는 탈수조(4) 내에 세탁물(Q)의 편이(偏倚)가 존재한다고 판단한다.

감지(3)에서와 같이, 타이밍이 인접한 듀티비(dn) 사이의 변화를 항상 모니터링하기만 하면, 감지를 시작할 때 취득한 최초의 듀티비(dn), 즉 기준 듀티비(d0)의 변화에 비해 작을지라도, 실시간으로 장악한 감지 도중의 듀티비(dn)의 변화를 정확하게 감지할 수 있다. 따라서, 세탁물(Q)의 편이(偏倚) 유무의 감지 정밀도를 향상시키는 것을 실현할 수 있다.

다음, 제어부(30)는 하측 한계치보다 낮아 제 1 카운트값(E)이 감지(3)의 범위 내에 놓이지 않는다고 판단할 경우(단계(S51): 아니오), 방금 전에 계산해 얻은 보정 듀티비(dn_diff)가 감지(4)의 범위 내에 놓이는지를 판단한다(단계(S52)).

이 외에, 탈수조(4) 내의 세탁물(Q)의 부하량이 일정량보다 낮을 경우(단계(S50): 아니오), 제어부(30)는 단계(S51)에서 감지(3)에 의해 진행되는 판단을 실행하지 않고, 단계(S52)에서 감지(4)에 의해 진행되는 판단을 실행한다. 그 원인은, 세탁물(Q)의 양이 일정량보다 낮을 정도로 적을 경우 감지(3)를 실행하면, 듀티비(dn)가 비교적 이른 단계에 수렴하여 제 1 카운트값(E)이 불한정하므로, 감지(3)를 안정적으로 실행할 수 없는 가능성이 있기 때문이다. 따라서, 세탁물(Q)의 양이 일정량보다 낮을 경우, 감지(3)는 생략된다.

보정 듀티비(dn_diff)가 감지(4)의 범위 내에 놓이는지의 판단에 관하여, 보정 듀티비(dn_diff)는 한계치가 기설정되고 메모리(32)에 저장된다. 도 11은 감지(4)에 관련하여 시간과 보정 듀티비(dn_diff)와의 관계를 나타내는 그래프이다. 도 11의 그래프에서, 가로축은 시간(단위: sec)을 나타내고 세로축은 보정 듀티비(dn_diff)를 나타낸다. 도 11을 참조하면, 한계치는 일점쇄선으로 나타낸 하측 한계치 및 이점쇄선으로 나타낸 상측 한계치의 두 가지 한계치가 설정된다. 상측 한계치 및 하측 한계치는 각각 경과시간에 따라 점차 증가한다. 상측 한계치는 하측 한계치보다 높은 값이다.

편심이 작아 세탁물(Q)의 편이(偏倚)가 존재하지 않을 경우, 전압이 작을지라도 전동 모터(6)는 240rpm로 정속 회전할 수 있으므로, 보정 듀티비(dn_diff)는 실선이 나타낸 바와 같이, 하측 한계치보다 낮으면서 점차 감소한다.

하지만, 편심이 켜 세탁물(Q)의 편이(偏倚)가 존재할 경우, 전동 모터(6)의 회전속도를 240rpm으로 유지하기 위해 높은 전압이 필요하므로, 보정 듀티비(dn_diff)는 점선이 나타낸 바와 같이 감소하지 않고 하측 한계치를 초과한다. 세탁물(Q)의 편이(偏倚)가 클 경우, 보정 듀티비(dn_diff)는 또한 상측 한계치를 초과한다. 따라서, 도 9a로 돌아와, 보정 듀티비(dn_diff)가 하측 한계치 이상인 경우, 제어부(30)는 보정 듀티비(dn_diff)가 감지(4)의 범위 내에 놓인다고 판단한다(단계(S52): 예).

설명해야 할 것은, 상술한 식(1) 및 식(2)에 의해 얻은 보정 듀티비(dn_diff)는 듀티비(dn)가 기준 듀티비(d0)와 동일하거나 기준 듀티비(d0)보다 클 경우, 시간이 경과함에 따라 증가하는 값이다. 따라서, 보정 듀티비(dn_diff)는 듀티비(dn)가 기준 듀티비(d0)에 대해 정상적으로 하강하는 경우에만 한계치에 놓이지 않는다.

상기와 같이, 감지(3)에 사용되는 제 1 카운트값(E) 및 감지(4)에 사용되는 보정 듀티비(dn_diff)는, 상술한 8.1s인 소정기간동안 240rpm을 유지하기 위해 전동 모터(6)에 인가되는 전압의 듀티비(dn)가 기준 듀티비(d0)에 대해 변화가 발생하는 경우를 의미하는 지표이다. 제어부(30)는 감지(3) 및 감지(4)에서, 이러한 지표에 기반하여 탈수조(4) 내의 세탁물(Q)의 편이(偏倚) 유무를 판단한다.

이 외에, 감지(3)에 사용되는 제 1 카운트값(E) 및 감지(4)에 사용되는 보정 듀티비(dn_diff)는 기준 듀티비(d0)에 기반하여 구할 수 있으므로, 기준 듀티비(d0)는 세탁물(Q)의 편이(偏倚) 유무를 감지하는 정밀도를 좌우지하는 중요한 요소이다. 탈수기(1)에서, 상술한 바와 같이, 제어부(30)는 탈수조(4)가 회전을 시작할 때 탈수조(4) 내의 세탁물(Q)의 부하량을 측정하고(도 5a의 단계(S2)), 측정된 부하량에 따라 기준 듀티비(d0)를 취득하는 타이밍을 확정한다(도 6a의 단계(36)). 따라서, 부하량의 영향을 고려하는 적절한 타이밍에 기준 듀티비(d0)가 취득되므로, 해당 기준 듀티비(d0)에 따라 감지(3) 및 감지(4)에서 세탁물(Q)의 편이(偏倚) 유무의 감지를 정밀하고 양호하게 실행할 수 있다. 그 결과, 세탁물(Q)의 편이(偏倚) 유무의 감지 정밀도를 향상시키는 것을 실현할 수 있다.

또한, 제어부(30)가 제 1 카운트값(E)이 감지(3)의 범위 내에 놓인다고 판단할 경우(단계(S51): 예), 또는 보정 듀티비(dn_diff)가 감지(4)의 범위 내에 놓인다고 판단할 경우(단계(S52): 예), 전동 모터(6)의 회전을 정지하고(상술한 단계(S11)), 상술한 단계(S12) 내지 단계(S18) 중 대응되는 처리를 실행한다. 단계(S40) 내지 단계(S52)의 처리는 상술한 단계(S20)(도 5a를 참조)에 포함된다.

도 9b 중의 단계(S16A) 및 단계(S16B)는 상술한 단계(S16)(도 5b를 참조)에 포함된다. 구체적으로 말해서, 단계(S16A)에서의 판단은 도 5b 단계(S16)에서의 재시작 전인지의 판단에 해당되고, 단계(S16B)에서의 판단은 도 5b 단계(S16)에서의 재시작을 진행할 수 있는지의 판단에 해당된다.

탈수조건이 모직물 코스가 아니고 단독 탈수작동도 아닌 경우(단계(S12): 아니오), 제어부(30)는 단계(S16A)에서, 이번 중지한 탈수작동이 재시작 전인지를 판단한다. 재시작 전으로 판단할 경우(단계(S16A): 예), 제어부(30)는 제 1 카운트값(E) 및 보정 듀티비(dn_diff)가 모두 각자의 상측 한계치보다 작을 정도로 세탁물(Q)의 편이(偏倚)가 작은지를 판단한다.

재시작 전이면서(단계(S16A): 예), 제 1 카운트값(E) 및 보정 듀티비(dn_diff)가 각자의 상측 한계치보다 낮을 경우(단계(S16B): 예), 제어부(30)는 재시작을 실행한다(단계(S17)).

재시작 전이 아닌, 즉 이미 재시작이 완료된 경우(단계(S16A): 아니오), 제어부(30)는 불균형 수정을 실행한다(단계(S18)). 이 외에, 재시작 전이여도(단계(S16A): 예), 제 1 카운트값(E) 및 보정 듀티비(dn_diff)에서 적어도 어느 하나가 각자의 상측 한계치 이상일 경우(단계(S16B): 아니오), 제어부(30)는 불균형 수정을 실행한다(단계(S18)).

이렇게, 제어부(30)가 단계(S11)에서 탈수조(4)의 회전을 정지시킨 경우, 단계(S16B) 내지 단계(S18)에서, 제 1 카운트값(E) 및 보정 듀티비(dn_diff)에 따라 감지(3) 및 감지(4)의 범위 내에 놓이는 편이(偏倚)가 계속하여 재시작을 진행할 수 있을 정도로 작은지, 또는 불균형 수정을 진행해야 할 정도로 큰지를 판단한다.

즉, 제어부(30)는 제 1 카운트값(E) 및 보정 듀티비(dn_diff)의 정도에 따라, 다시 말해서, 이러한 값이 각자의 상측 한계치 이상인가에 따라 재시작 및 불균형 수정 중 하나를 선택하여 실행한다. 따라서, 세탁물(Q)의 편이(偏倚)가 존재한다고 판단할 경우, 일률적으로 불균형 수정을 실행해야 하는 것은 아니다. 따라서, 제 1 카운트값(E) 및 보정 듀티비(dn_diff)가 세탁물(Q)의 편이(偏倚)가 작은 값을 나타낼 경우, 재시작을 바로 실행함으로써 탈수작동 시간의 단축을 실현할 수 있다.

또한, 감지(3) 및 감지(4)에서 모두 세탁물(Q)의 편이(偏倚)가 존재하지 않는다고 판단한 상태하에, 타이머(35)의 값이 8.1s 경과했을 경우(단계(S49): 아니오), 제어부(30)는 감지(3) 및 감지(4)를 종료한다(단계(S53)).

다음으로, 감지(5)에 대해 상세히 설명한다. 구체적으로 말해서, 감지(5)는 감지(5-1) 및 감지(5-2)로 나뉜다. 도 12는 감지(5-1) 및 감지(5-2)의 개요를 나타내는 흐름도이다. 감지(5-1) 및 감지(5-2)는 듀티비를 이용한 세탁물(Q)의 편이(偏倚) 유무의 감지이다.

도 12를 참조하면, 감지(3) 및 감지(4)가 종료한 후, 전동 모터(6)는 240rpm의 회전속도로 소정시간동안 정속 회전을 계속한다. 해당 소정시간을 경과함에 따라, 제어부(30)는 전동 모터(6)를 240rpm에서 상술한 800rpm인 목표 회전속도까지 가속시킨다(단계(S60)).

전동 모터(6)가 가속되는 상태하에, 전동 모터(6)의 회전속도가 300rpm에 도달할 경우, 제어부(30)는 해당 시점에서 전동 모터(6)에 인가하는 전압의 듀티비를 α값으로 취득한다(단계(S61)). 300rpm은 탈수조(4)가 저수되지 않은 상태이면서 탈수조(4)의 편이(偏倚)의 영향을 가장 받지 않는 회전속도이다. 따라서, 300rpm의 α값은 탈수조(4)의 편이(偏倚)의 영향을 가장 받지 않고 세탁물(Q)의 부하량의 영향만 받는 상태하의 듀티비이다.

다음, 제어부(30)는 전동 모터(6)가 가속을 계속하는 상태하에, 회전속도가 600rpm에서 729rpm에 도달하는 기간동안 상술한 감지(5-1)를 실행한다(단계(S62)). 감지(5-1)의 결과가 "OK"가 아닌 경우(단계(S62): 아니오), 즉 제어부(30)가 세탁물(Q)의 편이(偏倚)가 존재한다고 판단할 경우, 제어부(30)는 전동 모터(6)를 정지시켜 탈수조(4)의 회전을 정지시킨다(단계(S63)). 이렇게, 탈수작동이 중지된 후, 제어부(30)는 재시작 전인지를 판단, 다시 말해서, 이번 중지한 탈수작동이 이미 재시작을 실행했는지를 판단한다(단계(S64)).

재시작 전일 경우(단계(S64): 예), 제어부(30)는 재시작을 실행한다(단계(S65)). 재시작 전이 아닐 경우(단계(S64): 아니오), 제어부(30)는 불균형 수정을 실행한다(단계(S66)).

한편, 감지(5-1)의 결과가 "OK"인 경우(단계(S62): 예), 즉 제어부(30)가 감지(5-1)에서 세탁물(Q)의 편이(偏倚)가 존재하지 않는다고 판단할 경우, 제어부(30)는 전동 모터(6)가 730rpm에서 가속을 계속하는 상태하에, 이어서 상술한 감지(5-2)를 실시한다(단계(S67)).

감지(5-2)의 결과가 "OK"인 경우(단계(S67): 예), 즉 제어부(30)가 감지(5-2)에서 세탁물(Q)의 편이(偏倚)가 존재하지 않는다고 판단할 경우, 제어부(30)는 전동 모터(6)를 목표 회전속도(800rpm)까지 가속시킨 후 전동 모터(6)를 목표 회전속도로 정속 회전시킴으로써, 세탁물(Q)의 탈수를 계속 진행한다(단계(S68)).

한편, 감지(5-2)의 결과가 "OK"가 아닌 경우(단계(S67): 아니오), 즉 제어부(30)가 세탁물(Q)의 편이(偏倚)가 존재한다고 판단할 경우, 제어부(30)는 전동 모터(6)를 상술한 목표 회전속도 이하의 회전속도로 정속 회전시킴으로써, 세탁물(Q)의 탈수를 계속 진행한다(단계(S69)).

다음으로, 감지(5-1) 및 감지(5-2)에 대해 각각 상세히 설명한다.

도 13은 감지(5-1)에 연관되는 제어작동을 나타내는 흐름도이다.

도 13을 참조하면, 제어부(30)는 상술한 단계(S61)(도 12를 참조)를 지나 계속하여 전동 모터(6)를 가속시키는 상태하에, 전동 모터(6)의 회전속도가 600rpm에 도달함에 따라 감지(5-1)를 시작한다(단계(S70)).

다음, 제어부(30)는 카운터(36)를 통해 카운팅을 시작하고(단계(S71)), 0.3s마다 카운터(36)를 한 번 초기화함으로써, 0.3s마다 카운팅을 한 번 진행한다(단계(S72) 및 단계(S73)).

제어부(30)는 매번 카운팅할 때마다 카운트 시 전동 모터(6)의 회전속도 및 카운트 시 전동 모터(6)에 인가되는 전압의 듀티비(dn)(n: 카운트값)을 한 번 얻는다(단계(S74)). 다시 말해서, 제어부(30)는 전동 모터(6)의 회전속도가 240rpm에서 800rpm까지 도달하는 기간동안, 소정 타이밍마다 전동 모터(6)의 회전속도 및 듀티비(dn)를 한 번 얻는다.

이 외에, 제어부(30)는 단계(S74)에서, 아래의 식(3)에 기반하여 상술한 α값으로 듀티비(dn)를 보정하여 얻어지는 보정값(Bn)을 계산한다. 설명해야 할 것은, 식(3)에서의 X 및 Y는 실험 등을 통해 구해진 상수이다. 간단한 비례 계산과는 달리, 식(3)으로 가중(weight)을 변경시켜 듀티비(dn)를 보정하여 얻어진 보정값(Bn)에 의해, 감지(5-1)를 정밀하고 양호하게 실행할 수 있다.

Bn = dn-(α×X+Y)...식(3)

이 외에, 단계(S74)에서, 제어부(30)는 보정값(Bn)의 이동 누적값(Cn)(n: 카운트값)을 계산한다. 이동 누적값(Cn)(n: 카운트값)은 카운트 순서에 따라 연속되는 5 개의 보정값(Bn)을 합하여 얻은 값이다. 그리고, 임의의 이동 누적값(Cn) 및 그 직전의 이동 누적값(Cn-1)에 있어서, 이동 누적값(Cn-1)을 구성하는 5 개 보정값(Bn) 중의 뒤쪽 4 개 보정값(Bn) 및 이동 누적값(Cn)을 구성하는 5 개 보정값(Bn)의 앞쪽 4 개 보정값(Bn)은 각각 동일한 값이다. 설명해야 할 것은, 이동 누적값(Cn)을 구성하기 위해 합쳐지는 보정값(Bn)의 개수는 상술한 5 개에 한정되지 않는다.

그 다음, 제어부(30)는 아래의 식(4)에 기반하여 이동 누적값(Cn)의 한계치를 계산한다(단계(S75)).

한계치 = (회전속도)×a+b...식(4)

식(4) 중의 a 및 b는 실험 등을 통해 구해진 상수이고 메모리(32)에 저장된다. 또한, 이러한 상수 a 및 b는 현재의 전동 모터(6) 회전속도, 선택된 탈수조건에 따라 상이하다. 따라서, 여기에서의 한계치는 동일한 회전속도에서 복수 개의 값이 존재한다. 설명해야 할 것은, 식(4)으로부터 알 수 있는 바, 한계치는 상술한 α값의 영향을 받지 않는 값이다.

다음, 제어부(30)는 현재의 전동 모터(6)의 회전속도가 730rpm보다 작은지를 확인한다(단계(S76)).

현재의 전동 모터(6)의 회전속도가 730rpm보다 작을 경우(단계(S76): 예), 제어부(30)는 최신 이동 누적값(Cn)이 감지(5-1)의 범위 내에 놓이는지를 판단한다(단계(S77)).

도 14는 감지(5-1) 및 감지(5-2)에 관련하여 회전속도와 이동 누적값(Cn)과의 관계를 나타내는 그래프이다. 도 14의 그래프에서, 가로축은 회전속도(단위: rpm)를 나타내고 세로축은 이동 누적값(Cn)을 나타낸다. 도 14를 참조하면, 단계(S75)에서 계산해 얻은 한계치에 있어서, 예를 들어 탈수조건의 상이함에 따라 일점쇄선을 사용하여 나타낸 제 1 한계치 및 이점쇄선을 사용하여 나타낸 제 2 한계치의 두 가지 한계치가 설정된다. 제 1 한계치는 제 2 한계치보다 높다.

탈수조건에는, 탈수조(4)에 저수하고 세탁물(Q)을 헹구는 "일반적인 헹굼"을 진행한 후 탈수작동을 진행하는 탈수조건; 배수하면서 세탁물(Q)에 분수하며 탈수작동을 진행하는 "분수탈수" 및 상술한 "재시작" 등 탈수조건; 이 존재한다. 이러한 탈수조건은 사용자에 의한 조작부(20)의 조작을 통해 선택되고 해당 선택은 제어부(30)에 의해 접수된다. 세탁작동 후, 일반적인 헹굼 후의 탈수작동에서, 세탁물에 대량의 물이 함유되므로 전동 모터(6)의 가속은 힘이 필요하고, 분수탈수, 재시작의 경우, 세탁물은 일정한 정도에서 물이 제거된 상태에 놓이므로 전동 모터(6)의 가속에 필요한 힘은 매우 작아도 된다.

세탁작동 후, 일반적인 헹굼 후의 탈수작동에서, 제 2 한계치를 사용하면 감지를 진행하기 어려우므로, 제어부(30)는 제 2 한계치보다 높은 제 1 한계치를 사용한다. 한편, 분수탈수, 재시작의 탈수작동에서, 제 1 한계치를 사용하면 감지가 너무 느슨하므로, 제어부(30)는 제 1 한계치보다 낮은 제 2 한계치를 사용한다. 따라서, 세탁물(Q)에 대량의 물이 함유된 경우든, 세탁물(Q)이 일정한 정도로 물이 제거된 경우든 상관없이, 모두 각자의 경우에 적합한 한계치를 사용하여 감지(5-1)를 실행한다.

이 외에, 이러한 탈수조건의 차이와 같은 취지에 기반하여, 탈수조(4) 내의 세탁물(Q)의 부하량이 많은 경우, 감지(5-1)에서, 제 2 한계치를 사용하면 감지를 진행하기 어려우므로, 제어부(30)는 제 2 한계치보다 높은 제 1 한계치를 사용한다. 한편, 탈수조(4) 내의 세탁물(Q)의 부하량이 적은 경우, 감지(5-1)에서, 제 1 한계치를 사용하면 감지가 너무 느슨하므로, 제어부(30)는 제 1 한계치보다 낮은 제 2 한계치를 사용한다. 따라서, 세탁물(Q)의 부하량이 상이한 경우와 각각 적합한 한계치를 사용하여 감지(5-1)를 실행한다.

설명해야 할 것은, 도 14에서, 제 1 한계치 및 제 2 한계치 이 두 가지 한계치를 예시하였지만, 해당 한계치는 각 종 탈수조건 및 부하량에 따라 3 가지 이상으로 설정될 수도 있다.

또한, 편심이 커 세탁물(Q)의 편이(偏倚)가 존재할 경우(도 14의 점선을 참조), 편심이 작아 세탁물(Q)의 편이(偏倚)가 존재하지 않을 경우(실선을 참조)에 비해, 각 회전속도에서의 이동 누적값(Cn)이 더 크다. 세탁물(Q)의 편이(偏倚)가 클 경우, 이동 누적값(Cn)이 설정 한계치, 즉 제 1 한계치 및 제 2 한계치 중 대응되는 한쪽을 초과한다.

따라서, 도 13으로 돌아와, 최신 이동 누적값(Cn)이 설정 한계치 이상일 경우, 제어부(30)는 이동 누적값(Cn)이 감지(5-1)의 범위 내에 놓인다고 판단한다(단계(S77): 예).

제어부(30)가 이동 누적값(Cn)이 감지(5-1)의 범위 내에 놓인다고 판단할 경우(단계(S77): 예), 전동 모터(6)의 회전을 정지하고(상술한 단계(S63)), 상술한 단계(S64) 내지 단계(S66) 중의 대응되는 처리를 실행한다. 단계(S71) 내지 단계(S77)의 처리는 상술한 단계(S62)(도 12를 참조)에 포함된다.

다음, 감지(5-1)에서 세탁물(Q)의 편이(偏倚)가 존재하지 않는다고 판단한 상태하에, 전동 모터(6)의 회전속도가 730rpm에 도달할 경우(단계(S76): 아니오), 제어부(30)는 감지(5-1)를 종료하고 계속하여 감지(5-2)를 시작한다(단계(S78)).

도 15은 감지(5-2)에 연관되는 제어작동을 나타내는 흐름도이다.

도 15을 참조하면, 제어부(30)는 전동 모터(6)가 계속하여 가속된 상태하에, 전동 모터(6)의 회전속도가 730rpm에 도달함에 따라 감지(5-2)를 시작한다(상술한 단계(S78)).

다음, 제어부(30)는 카운터(36)를 통해 카운팅을 시작하고(단계(S79)), 0.3s마다 카운터(36)를 한 번 초기화함으로써, 0.3s마다 카운팅을 한 번 진행한다(단계(S80) 및 단계(S81)).

감지(5-1) 중 단계(S74)와 같이, 제어부(30)는 매번 카운팅할 때마다 카운트 시 전동 모터(6)의 회전속도 및 카운트 시 전동 모터(6)에 인가되는 전압의 듀티비(dn)를 한 번 취득하고, 보정값(Bn) 및 이동 누적값(Cn)을 계산한다(단계(S82)).

이어서, 제어부(30)는 상술한 식(4)에 따라, 이동 누적값(Cn)의 한계치를 계산한다(단계(S83)). 해당 식(4)을 구성하는 상수 a 및 b는 감지(5-1)에서와 같이, 현재의 전동 모터(6) 회전속도, 선택된 탈수조건에 따라 상이하다. 따라서, 여기에서의 한계치는 동일한 회전속도에서 상술한 제 1 한계치 및 제 2 한계치와 같이 복수 개의 값이 존재한다.

다음, 제어부(30)는 현재의 전동 모터(6)의 회전속도가 목표 회전속도(800rpm)에 도달하였는지를 확인한다(단계(S84)).

현재의 전동 모터(6) 회전속도가 목표 회전속도보다 작을 경우(단계(S84): 예), 제어부(30)는 감지(5-1)의 경우(단계(S77))와 같이, 최신 이동 누적값(Cn)이 감지(5-2)의 범위 내에 놓이는지를 판단한다(단계(S85)).

구체적으로 말해서, 도 14를 참조하면, 편심이 커 세탁물(Q)의 편이(偏倚)가 존재할 경우(도 14의 점선을 참조), 편심이 작아 세탁물(Q)의 편이(偏倚)가 존재하지 않을 경우(실선을 참조)에 비해, 각 회전속도에서의 이동 누적값(Cn)이 더 크다. 세탁물(Q)의 편이(偏倚)가 클 경우, 이동 누적값(Cn)이 설정 한계치, 즉 제 1 한계치 및 제 2 한계치 중 대응되는 한쪽을 초과한다.

따라서, 도 15로 돌아와, 최신 이동 누적값(Cn)이 설정 한계치 이상일 경우, 제어부(30)는 이동 누적값(Cn)이 감지(5-2)의 범위 내에 놓인다고 판단한다(단계(S85): 예).

제어부(30)가 이동 누적값(Cn)이 감지(5-2)의 범위 내에 놓인다고 판달할 경우(단계(S85): 예), 판단의 시점, 즉 감지(5-2)가 감지할 때의 전동 모터(6)의 회전속도(L)를 취득한다(단계(S86)).

다음, 제어부(30)는 취득한 회전속도(L)로, 엄밀하게 말해서 회전속도(L)의 한 자릿 수를 0(제로)으로 하여 얻은 회전속도로 전동 모터(6)를 정속 회전시킴으로써, 세탁물(Q)의 탈수를 계속 진행한다(상술한 단계(S69)) 이때, 제어부(30)는 본래의 목표 회전속도로 탈수할 때와 동일한 탈수효과를 얻을 수 있도록 회전속도(L)에서의 탈수시간을 연장한다.

다음, 감지(5-2)에서 세탁물(Q)의 편이(偏倚)가 존재하지 않는다고 판단한 상태하에, 전동 모터(6)의 회전속도가 목표 회전속도에 도달할 경우(단계(S84): 아니오), 제어부(30)는 감지(5-2)를 종료하고 목표 회전속도로 전동 모터(6)를 정속 회전시킴으로써, 세탁물(Q)의 탈수를 계속 진행한다(단계(S68)).

상술한 바와 같이, 감지(5-1) 및 감지(5-2)에서, 제어부(30)는 조작부(20)에 의해 접수한 탈수조건에 따라 한계치를 변경한다(단계(S75) 및 단계(S83)). 또한, 취득한 듀티비(dn), 엄밀하게 말해서 취득한 듀티비(dn)에 기반하여 계산해 얻은 이동 누적값(Cn)이 변경된 소정 한계치 이상일 경우, 제어부(30)는 탈수조(4) 내에 세탁물(Q)의 편이(偏倚)가 존재한다고 판단한다. 즉, 각 탈수조건에서의 탈수작동에서, 각 탈수조건에 적합한 한계치를 통해 세탁물(Q)의 편이(偏倚) 유무를 감지하므로, 세탁물(Q)의 편이(偏倚) 유무의 감지 정밀도를 향상시키는 것을 실현할 수 있다.

본 발명은 상기에서 설명한 실시형태에 한정되지 않으며 청구범위 내에서 각종 변경이 가능하다.

예를 들어, 탈수작동 기간에서, 특히 전동 모터(6)의 회전속도가 600rpm보다 낮은 기간에, 거품으로 인해 배수로(14)의 중도가 막혀 배수가 순리롭지 못할 현상이 발생할 가능성이 있다. 따라서, 제어부(30)는 상술한 감지(1) 내지 감지(5)에 연관되는 제어를 배수로(14) 중의 거품의 제어와 동시에 실행할 수도 있다.

도 16은 탈수작동에서 거품을 감지하는 제어동작을 나타내는 흐름도이다.

도 16을 참조하면, 제어부(30)는 탈수작동을 시작함으로써 탈수조(4)의 탈수회전을 시작한다(상술한 단계(S1)). 이로써, 전동 모터(6)의 회전은 상술한 바와 같이 상승한다(도 3을 참조).

제어부(30)는 탈수작동에서 소정 타이밍마다 전동 모터(6)의 회전속도 및 전동 모터(6)에 인가되는 전압의 듀티비, 즉 전압 인가 듀티비를 한 번 취득한다(단계(S91)).

전동 모터(6)의 회전속도가 600rpm보다 낮을 경우(단계(S92): 예), 제어부(30)는 전압 제한치(V_limit)를 계산한다(단계(S93)). 전압 제한치(V_limit)는 각 회전속도에서 전동 모터(6)에 인가되는 최대 전압의 듀티비이고, 회전속도를 소정 계산식에 대입시켜 계산된다.

또한, 제어부(30)는 각 타이밍에서, 단계(S91)에서 취득한 전압 인가 듀티비가 전압 제한치(V_limit) 이상인지를 확인함으로써, 배수로(14) 중의 거품을 감지한다(단계(S94)).

구체적으로 말해서, 배수로(14)가 거품에 의해 막혀 배수할 수 없을 경우, 물이 탈수조(4)의 바닥부에 축적되어 탈수조(4)의 회전을 방해하므로, 탈수조(4)를 회전시키기 위해 전압 제한치(V_limit) 이상의 전압 인가 듀티비에 상당한 전압을 전동 모터(6)에 인가해야 한다. 따라서, 전압 인가 듀티비가 전압 제한치(V_limit) 이상일 경우, 제어부(30)는 배수로(14)가 거품에 의해 막혀 있는 상태에 놓인다고 판단한다(단계(S94): 예). 한편, 전압 인가 듀티비가 전압 제한치(V_limit) 이하일 경우, 제어부(30)는 배수로(14)가 거품에 의해 막혀 있는 상태에 있지 않다고 판단한다(단계(S94): 아니오).

제어부(30)는 배수로(14)가 거품에 의해 막혀 있는 상태에 놓인다고 판단 시(단계(S94): 예), 재시작 전인지 즉 이번 중지한 탈수작동이 이미 재시작을 실행했는지를 판단한다(단계(S95)).

재시작 전일 경우(단계(S95): 예), 제어부(30)는 재시작을 실행한다(단계(S96)). 재시작 전이 아닐 경우(단계(S95): 아니오), 제어부(30)는 불균형 수정을 실행한다(단계(S97)). 재시작을 실행하든 불균형 수정을 실행하든 상관없이, 탈수작동은 모두 잠시 중지된 후 재시작한다. 따라서, 탈수작동이 재시작하는 기간에, 배수로(14)의 거품은 자연적으로 사라지게 된다.

한편, 전동 모터(6)의 회전속도가 600rpm 이상일 경우(단계(S92): 아니오), 제어부(30)는 거품을 감지하는 처리를 종료한다(단계(S98)).

이 외에, 도 16의 제어는 거품의 감지에 사용될 뿐만 아니라, 외조(3) 내의 물이 진동 등으로 인해 배수로(14)에 도달하지 못하는 "정체수(stagnant water)"와 같은 현상을 감지하는데 사용될 수도 있다.

이 외에, 탈수작동의 상기 저속편심 감지구간(도3을 참조)에서, 탈수조(4) 내의 세탁물(Q)의 편이(偏倚) 유무에 대해 전기적 감지를 진행하기 위해 감지(1) 내지 감지(4)를 실행한다. 하지만, 아래 설명할 감지(6)로 감지(1) 내지 감지(4)를 대체할 수도 있고, 또한 감지(6)와 감지(1) 내지 감지(4)를 동시에 진행할 수도 있다.

도 17은 감지(6)에 관련하여 탈수작동 도중에서의 전동 모터(6)의 회전속도 상태를 나타내는 타이밍도이다. 상세하게 말해서, 도 3의 저속편심 감지구간에 해당되는 부분을 골라낸 도이다. 따라서, 도 17의 타이밍도에서, 도 3과 마찬가지로, 가로축은 경과시간을 나타내고 세로축은 전동 모터(6)의 회전속도(단위: rpm)를 나타낸다. 설명해야 할 것은, 도 17에서, 전동 모터(6)의 회전속도의 상태를 실선을 사용하여 나타내는 외에, 또한 제어부(30)를 통해 전동 모터(6)에 인가하는 전압의 듀티비의 상태를 점선 등을 사용하여 나타내는 것을 참고로 한다.

도 17을 참조하면, 제어부(30)는 저속편심 감지구간에서, 전동 모터(6)가 120rpm에서 240rpm까지 가속하는 가속상태의 도중에 듀티비의 최대값이 생성되도록 듀티비를 제어한다. 이때, 전동 모터(6)의 가속도는 항상 고정되도록 제어된다. 아래에서는, 전동 모터(6)의 가속상태 도중에 생성된 듀티비의 최대값을 최대 듀티비(dmax)라 한다. 구체적으로 말해서, 제어부(30)는 탈수조(4)에 공진이 발생하는, 상세하게 말해서 세로 방향의 공진이 발생하는 회전속도(상기 200rpm~220rpm)보다 약간 낮은 회전속도(예를 들어 180rpm)일 때, 최대 듀티비(dmax)가 생성되도록 듀티비를 제어한다.

이런 듀티비에 대한 제어는 탈수조(4) 내의 세탁물(Q)의 부하량 크기와 상관없이, 모두 공통적으로 실행된다. 이 외에, 해당 제어를 실현하기 위해, 제어부(30)에는 전동 모터(6)의 목표 회전속도와 현재의 실제 회전속도와의 차이 및 듀티비의 변화에 대한 회전속도의 응답성을 나타내는 게인(gain) 등이 미리 설정된다. 설명해야 할 것은, 아래에서 종방향의 공진이 발생하는 회전속도를 종방향공진 회전속도라고 한다.

제어부(30)가 120rpm에서 전동 모터(6)에 대한 가속을 시작할 경우, 도 17에서 점선으로 나타낸 바와 같이 듀티비가 점차 증가한다. 그리고, 전동 모터(6)의 회전속도가 180rpm에 도달할 경우 최대 듀티비(dmax)가 생성된다. 탈수조(4) 내에 세탁물(Q)의 편이(偏倚)가 존재하지 않을 경우, 최대 듀티비(dmax)를 생성한 후 듀티비가 비교적 작아도 전동 모터(6)는 240rpm까지 가속할 수 있으므로, 듀티비는 점선이 나타낸 바와 같이 점차 감소한다.

하지만, 탈수조(4) 내에 세탁물(Q)의 편이(偏倚)가 존재할 경우, 진동은 전동 모터(6)의 회전속도가 종방향공진 회전속도에 접근함에 따라 커진다. 따라서. 전동 모터(6)를 240rpm까지 가속시키기 위해, 최대 듀티비(dmax)를 생성한 후에도 듀티비를 증가해야 하므로, 최대 듀티비(dmax)를 생성한 후의 듀티비는 쉽게 작아지지 않는다. 따라서, 최대 듀티비(dmax)를 생성한 후, 듀티비는 때로는 도 17에서 일점쇄선으로 나타낸 바와 같이 최대 듀티비(dmax)보다 조금 낮은 값을 유지하면서 감소하지 않거나, 도 17에서 이점쇄선으로 나타낸 바와 같이 잠시 최대 듀티비(dmax)보다 낮은 후 커진다. 감지(6)에서, 최대 듀티비(dmax)를 생성한 후의 최대 듀티비(dmax)에 대한 듀티비의 상대적인 변화를 상술한 바와 같이 모니터링함으로써, 탈수조(4) 내의 세탁물(Q)의 편이(偏倚) 유무에 대해 전기적 감지를 진행한다.

도 18은 감지(6)에 연관되는 제어작동을 나타내는 흐름도이다. 도 18을 참조하여 감지(6)에 대해 설명하도록 한다.

상기 단계(S4)에서, 제어부(4)는 전동 모터(6)를 120rpm에서 240rpm으로의 가속을 시작한다. 다음, 전동 모터(6)가 240rpm까지 가속하는 가속상태하에, 전동 모터(6)의 회전속도가 예를 들어 180rpm에 도달할 때 듀티비가 최대값이므로, 제어부(30)는 해당 최대값을 최대 듀티비(dmax)로 취득한다(단계(S101)).

감지(6)와 관련하여, 카운트값(G) 및 누적값(H)이 존재하고 메모리(32)에 저장된다. 제어부(30)가 최대 듀티비(dmax)를 취득할 때, 카운트값(G) 및 누적값(H)을 각각 초기값 0(제로)으로 클리어한다(단계(S101)).

다음, 최대 듀티비(dmax)를 취득한 후, 전동 모터(6)의 회전속도가 종방향공진이 발생하기 직전의 회전속도(예를 들어 200rpm)일 경우(단계(S102): 예), 제어부(30)는 타이머(35)를 작동시켜 시간을 카운팅하기 시작하며, 카운터(36)를 통해 카운팅을 시작한다(단계(S103)). 이로써, 감지(6)가 시작된다. 제어부(30)는 타이머(35)의 값을 참조하여, 소정시간(예를 들어 0.1s)마다 카운터(36)를 한 번 초기화함으로써, 0.1s마다 카운팅을 한 번 진행한다(단계(S104) 및 단계(S105)). 제어부(30)는 단계(S105)에서 매번 카운터(36)를 초기화하는 타이밍마다, 즉 매번 카운팅을 진행하는 타이밍마다 카운트값(G)에 1을 한 번 더한다(+1).

제어부(30)는 매번 카운팅할 때마다 카운트 시 전동 모터(6)에 인가되는 전압의 듀티비(dg)(g: 카운트값(G))을 한 번 취득한다(단계(S106)). 다시 말해서, 제어부(30)는 0.1s 인 소정시간마다 듀티비(dg)를 한 번 취득한다.

이 외에, 단계(S106)에서, 제어부(30)는 소정시간마다 듀티비(dg)를 한 번 취득하는 동시에 해당 듀티비(dg)와 그 전의 최대 듀티비(dmax)의 계차의 누적값(H)을 계산한다. 해당 계차는 최대 듀티비(dmax)에서 듀티비(dg)를 감하여 얻은 값이고, 누적값(H)은 지난번 누적값(H)에 최신 계차를 가하여 얻은 값이며 매번 카운트값(G)에 1을 더할 때마다 갱신한다.

도 19는 감지(6)에 관련하여 카운트값(G)과 누적값(H)과의 관계를 나타내는 도이다. 도 19의 그래프에서, 가로축은 카운트값(G)을 나타내고 세로축은 누적값(H)을 나타낸다. 도 19를 참조하면, 편심이 비교적 작아 탈수조(4) 내에 세탁물(Q)의 편이(偏倚)가 존재하지 않을 경우, 상술한 바와 같이, 듀티비는 최대 듀티비(dmax)를 생성한 후 점자 작아진다. 따라서 듀티비(dg)와 최대 듀티비(dmax)의 계차는 점차 커지므로 누적값(H)은 실선이 나타낸 바와 같이 증가한다. 한편, 편심이 비교적 커 탈수조(4) 내에 세탁물(Q)의 편이(偏倚)가 존재할 경우, 상술한 바와 같이, 최대 듀티비(dmax)를 생성한 후의 듀티비는 쉽게 작아지지 않는다. 따라서 듀티비(dg)와 최대 듀티비(dmax)의 계차는 쉽게 커지지 않으므로, 누적값(H)은 점선이 나타낸 바와 같이 증가하기 어렵다.

누적값(H)은 소정 한계치가 설정된다. 해당 한계치는 소정시간마다 1을 한 번 더하는 카운트값(G) 및 최대 듀티비(dmax)를 변수로 하는 아래의 식(5)에 의해 얻을 수 있다.

한계치 = (K×G-L)-M×(N-dmax)...식(5)

식(5)에서의 K, L, M 및 N은 실험 등을 통해 미리 얻은 상수이고 메모리(32)에 저장된다. 도 19에서 점쇄선이 나타낸 바와 같이, 한계치는 카운트값(G)의 증가에 따라 증가하도록 변동한다. 한계치는 미리 메모리(32)에 저장 가능하며, 매번 카운트값(G)이 변동할 때마다 제어부(30)를 통해 식(5)에 기반하여 계산해낼 수도 있다.

도 18을 참조하면, 카운트값(G)이 예를 들어 20인 타이밍에 도달할 경우, 구체적으로 말해서 종방향공진이 시작하는 타이밍에 도달할 경우(단계(S107): 예), 제어부(30)는 최신 누적값(H)이 식(5)에 의해 구해진 소정 한계치보다 작은지를 확인한다(단계(S108)). 누적값(H)이 한계치보다 작을 경우(단계(S108): 예), 제어부(30)는 탈수조(4) 내에 세탁물(Q)의 편이(偏倚)가 존재한다고 판단하여 전동 모터(6)를 정지한다(단계(S109)). 이로써, 탈수조(4)의 회전은 정지된다. 전동 모터(6)가 정지된 후, 감지(1) 내지 감지(4)와 마찬가지로, 단계(S11) 내지 단계(S18)의 처리를 실행할 수도 있다(도 5b를 참조).

누적값(H)이 소정 한계치보다 낮으면서(단계(S108): 아니오), 카운트값(G)이 소정값(예를 들어 81)에 도달할 경우(단계(S110): 예), 전동 모터(6)의 회전속도는 240rpm에 도달하고 전동 모터(6)는 240rpm의 정속 회전하는 상태에 놓인다. 이러한 경우, 제어부(30)는 감지(6)를 종료한다(단계(S111)).

이와 같이, 최대 듀티비(dmax)를 생성한 후, 듀티비(dg)가 최대 듀티비(dmax)에 대한 상대적인 변화를 나타내는 지표, 즉 누적값(H)을 모니터링하는 감지(6)를 통해, 세탁물(Q)의 편이(偏倚) 유무의 감지 정밀도를 향상시키는 것을 실현할 수 있다.

특히, 감지(6)에서, 종방향공진 회전속도보다 약간 낮은 회전속도일 때 최대 듀티비(dmax)가 생성되도록 듀티비가 설정된다. 이때, 최대 듀티비(dmax)가 생성된 후의 비교적 이른 타이밍에서 종방향공진이 발생한다. 이로써, 누적값(H)이 증가하기 어려워지는 현상이 비교적 빨리 발생하게 된다. 따라서, 탈수조(4) 내에 세탁물의 편이(偏倚)가 존재하는 것을 미리 정확하게 감지할 수 있다. 이 외에, 종방향공진 회전속도일 때 생성된 최대 듀티비(dmax)일 경우, 이 후의 회전속도의 변동이 불안정적으로 변하는 불량상황이 발생할 수 있다. 하지만, 본 실시형태에서, 종방향공진 회전속도보다 약간 낮은 회전속도일 때 생성된 최대 듀티비(dmax)를 통해, 이러한 불량상황을 억제할 수 있다.

도 20은 감지(6)에 관련하여 카운트값(G)과 듀티비와의 관계를 나타내는 도이다. 도 20의 도면에서, 가로축은 가운트값(G)을 나타내고 세로축은 듀티비를 나타낸다. 도 20을 참조하면, 부하량이 비교적 클 때, 실선이 나타낸 바와 같이, 고정된 가속도로 전동 모터(6)의 회전을 가속시키기 위해, 비교적 큰 듀티비가 필요하며 최대 듀티비(dmax)는 이와 대응되게 커진다. 한편, 부하량이 비교적 작을 때, 점선이 나타낸 바와 같이, 고정된 가속도로 전동 모터(6)의 회전을 가속시키는데 필요한 듀티비가 비교적 작아도 되므로, 최대 듀티비(dmax)는 이와 대응되게 작아진다. 따라서, 최대 듀티비(dmax)가 생성되어서부터 시작하여 소정시간을 경과한 후의 듀티비(dg)와 최대 듀티비(dmax)의 계차에 대하여, 부하량이 비교적 작을 때의 계차(R)는 부하량이 비교적 클 때의 계차(S)에 비해 뚜렷하게 작다. 따라서, 부하량이 비교적 작을 때의 누적값(H)은 부하량이 비교적 클 때에 비해 증가하기 어렵고, 세탁물(Q)의 편이(偏倚)가 존재하지 않을지라도 누적값(H)은 한계치보다 작을 것으로 예상된다. 이렇게, 부하량이 비교적 작을 경우, 세탁물(Q)의 편이(偏倚)가 존재한다고 오감지하여 탈수작동을 정지할 수 있다.

따라서, 한계치는 상술한 바와 같이, 카운트값(G) 및 최대 듀티비(dmax)를 변수로 하는 식(5)에 의해 얻을 수 있다. 따라서, 최대 듀티비(dmax)는 탈수조(4) 내의 세탁물(Q)의 부하량 크기에 따라 상이하므로, 한계치는 부하량에 따라 상이하게 확정된다. 이로써, 감지(6)는 탈수조(4) 내의 세탁물(Q)의 부하량 크기에 대응되는 바람직한 한계치에 기반하여 세탁물(Q)의 편이(偏倚) 유무를 감지하므로, 부하량이 비교적 작은 경우에도 오감지를 방지할 수 있다. 따라서, 세탁물(Q)의 편이(偏倚) 유무의 감지 정밀도를 추가적으로 향상시키는 것을 실현할 수 있다.

상기 실시형태에서, 전동 모터(6)가 인버터 모터(inverter-fed motor)인 전제로 듀티비를 사용하여 전동 모터(6)를 제어했지만, 전동 모터(6)가 브러시 모터(brush motor)인 경우에는, 듀티비 대신 전동 모터(6)에 인가되는 전압의 값을 사용하여 전동 모터(6)를 제어한다.

이 외에, 이상의 설명에서 회전속도에 대해 120rpm, 240rpm, 800rpm 등 구체적인 수치를 사용했지만, 이러한 구체적인 수치는 탈수기(1)의 성능에 따라 변화하는 값이다. 또한, 이상의 설명에서 듀티비를 취득하여 때로는 각 종 판단에 사용되었지만, 해당 듀티비는 취득한 듀티비의 원시 데이터(original data)일 수 있고, 필요에 따라 보정을 진행한 보정값일 수도 있으며, 상술한 이동 누적값(Cn)과 마찬가지로 듀티비에 따라 계산된 값일 수도 있다.

또한, 이상의 실시형태의 탈수조(4)는 상하방향(X)에 따라 연장하는 축선(16)을 중심으로 회전을 진행하도록 수직되게 배치되지만, 축선(16)을 상하방향(X)에 대해 경사지게 연장함으로써 탈수조(4)를 경사지게 배치할 수도 있다.

1: 탈수기 4: 탈수조
6: 전동 모터 30: 제어부
dg: 듀티비 dmax: 최대 듀티비
dn: 듀티비 d0: 기준 듀티비
dn_diff: 보정 듀티비 E: 제 1 카운트값
G: 카운트값 H: 누적값
Q: 세탁물

Claims (8)

1. 세탁물을 수용하고 세탁물을 탈수시키도록 회전하는 탈수조;
   상기 탈수조를 회전시키는 전동 모터;
   상기 탈수조가 회전을 시작할 때, 상기 탈수조 내의 세탁물의 부하량을 측정하는 부하량측정유닛;
   상기 부하량측정유닛에 의해 부하량을 측정한 후, 상기 전동 모터에 인가되는 전압의 듀티비를 제어함으로써, 상기 전동 모터를 제 1 회전속도로 정속 회전시킨 다음, 상기 전동 모터를 상기 제 1 회전속도보다 높은 제 2 회전속도로 정속 회전시켜 세탁물을 본격적으로 탈수시키는 구동제어유닛;
   상기 전동 모터를 상기 제 1 회전속도까지 가속시키는 가속상태에서 상기 전동 모터에 인가되는 전압의 듀티비를 기준 듀티비로 취득하는 취득유닛;
   상기 취득유닛이 상기 기준 듀티비를 취득하는 타이밍을 확정하는 타이밍확정유닛;
   상기 취득유닛이 상기 기준 듀티비를 취득한 후, 소정기간 내에 상기 제 1 회전속도를 유지하기 위해 상기 전동 모터에 인가되는 전압의 듀티비가 상기 기준 듀티비에 대해 변화하는 경우를 나타내는 지표에 기반하여, 상기 탈수조 내의 세탁물의 편이(偏倚) 유무를 판단하는 판단유닛; 및
   상기 판단유닛이 세탁물의 편이(偏倚)가 존재한다고 판단할 경우, 상기 탈수조의 회전을 정지시키는 정지제어유닛; 을 구비하며,
   상기 타이밍확정유닛은 상기 부하량측정유닛에 의해 측정된 부하량에 따라, 상기 취득유닛이 상기 기준 듀티비를 취득하는 타이밍을 확정하는 것을 특징으로 하는 탈수기.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 정지제어유닛이 상기 탈수조의 회전을 이미 정지시킨 경우, 상기 지표에 따라 세탁물의 탈수를 재시작하기 위한 상기 탈수조의 회전, 및 상기 탈수조 내의 세탁물의 편이(偏倚)를 수정하는 처리에서 하나를 선택하여 실행하는 실행유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 탈수기.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 구동제어유닛은 상기 전동 모터를 상기 제 1 회전속도로 정속 회전시키기 전에, 상기 전동 모터를 상기 제 1 회전속도보다 낮은 소정 회전속도로 정속 회전시키고,
   상기 실행유닛은 세탁물의 탈수를 재시작하기 위한 상기 탈수조의 회전을 실행하는 경우, 상기 전동 모터가 상기 소정 회전속도로 정속 회전하는 시간을 단축시키는 것을 특징으로 하는 탈수기.
4. 세탁물을 수용하고 세탁물을 탈수시키도록 회전하는 탈수조;
   상기 탈수조를 회전시키는 전동 모터;
   상기 전동 모터에 인가되는 전압의 듀티비를 제어함으로써, 상기 전동 모터를 제 1 회전속도로 정속 회전시키킨 다음, 상기 전동 모터를 상기 제 1 회전속도보다 높은 제 2 회전속도로 정속 회전시켜 세탁물을 본격적으로 탈수시키는 구동제어유닛;
   상기 전동 모터가 상기 제 1 회전속도로의 가속을 시작한 후, 소정기간내에 소정 타이밍마다 상기 듀티비를 한 번 취득하는 취득유닛;
   상기 취득유닛으로 취득한 듀티비가 지난번에 취득한 듀티비 이상일 경우 초기값이 제로인 카운트값에 1을 더하고, 상기 취득한 듀티비가 지난번에 취득한 듀티비보다 작을 경우 상기 카운트값을 상기 초기값으로 리셋하는 카운트유닛;
   상기 카운트유닛이 소정 한계치 이상일 경우, 상기 탈수조 내의 세탁물의 편이(偏倚) 유무를 판단하는 판단유닛; 및
   상기 판단유닛이 세탁물의 편이(偏倚)가 존재한다고 판단할 경우, 상기 탈수조의 회전을 정지시키는 정지제어유닛; 을 구비하는 것을 특징으로 하는 탈수기.
5. 세탁물을 수용하고 세탁물을 탈수시키도록 회전하는 탈수조;
   상기 탈수조를 회전시키는 전동 모터;
   상기 전동 모터에 인가되는 전압의 듀티비를 제어함으로써, 상기 전동 모터가 제 1 회전속도로 정속 회전시키킨 다음, 상기 전동 모터를 상기 제 1 회전속도보다 높은 제 2 회전속도로 정속 회전시켜 세탁물을 본격적으로 탈수시키는 구동제어유닛;
   상기 전동 모터의 회전속도가 상기 제 1 회전속도에서 상기 제 2 회전속도에 도달할 때까지의 기간동안, 소정 타이밍마다 상기 듀티비를 한 번 취득하는 취득유닛;
   상기 취득유닛이 취득한 상기 듀티비가 소정의 한계치 이상일 경우, 상기 탈수조 내의 세탁물의 편이(偏倚)가 존재한다고 판단하는 판단유닛;
   상기 판단유닛이 세탁물의 편이(偏倚)가 존재한다고 판단할 경우, 상기 탈수조의 회전을 정지시키는 정지제어유닛;
   세탁물의 탈수조건과 연관되는 선택을 접수하는 접수유닛; 및
   상기 접수유닛에 의해 접수한 선택된 탈수조건에 따라 상기 한계치를 변경하는 한계치변경유닛; 을 구비하는 것을 특징으로 하는 탈수기.
6. 세탁물을 수용하고 세탁물을 탈수시키도록 회전하는 탈수조;
   상기 탈수조를 회전시키는 전동 모터;
   상기 전동 모터에 인가되는 전압의 듀티비를 제어함으로써, 상기 전동 모터가 제 1 회전속도로 정속 회전시킨 다음, 상기 전동 모터를 상기 제 1 회전속도보다 높은 제 2 회전속도로 정속 회전시켜 세탁물을 본격적으로 탈수시키는 구동제어유닛;
   상기 전동 모터가 상기 제 1 회전속도까지 가속하는 가속상태에서 상기 듀티비의 최대값을 최대 듀티비로 취득하는 취득유닛;
   상기 취득유닛이 상기 최대 듀티비를 취득한 후, 소정시간마다 상기 듀티비와 상기 최대 듀티비의 계차의 누적값을 계산하는 계산유닛;
   상기 누적값이 소정의 한계치보다 작을 경우, 상기 탈수조 내에 세탁물의 편이(偏倚)가 존재한다고 판단하는 판단유닛; 및
   상기 판단유닛이 세탁물의 편이(偏倚)가 존재한다고 판단할 경우, 상기 탈수조의 회전을 정지시키는 정지제어유닛; 을 구비하는 것을 특징으로 하는 탈수기.
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 한계치는 카운트값 및 상기 최대 듀티비를 변수로 하는 계산식으로 구하며, 여기서, 상기 카운트값은 상기 소정시간마다 1을 한 번 더하는 것을 특징으로 하는 탈수기.
8. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
   상기 구동제어유닛은, 상기 전동 모터가 상기 제 1 회전속도까지 가속하는 가속상태에서 회전속도가 상기 탈수조가 공진을 발생하는 회전속도보다 약간 작을 때 상기 최대 듀티비가 생성되도록 상기 듀티비를 제어하는 것을 특징으로 하는 탈수기.

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