KR102146282B1

KR102146282B1 - 세탁기

Info

Publication number: KR102146282B1
Application number: KR1020130144034A
Authority: KR
Inventors: 최산; 방종철; 조기철
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2013-11-25
Filing date: 2013-11-25
Publication date: 2020-08-20
Also published as: KR20150060068A

Abstract

본 발명의 세탁기는 저수조; 상기 저수조 내로 공급되는 세탁수를 단속하는 급수밸브; 및 상기 저수조 내의 수위를 감지하는 수위감지장치를 포함하고, 상기 수위감지장치는 상기 저수조 내의 수위에 따라 정전용량이 가변되는 수위감지부; 상기 정정용량의 변동에 따라 수위변동신호 출력하는 신호처리부; 및 상기 저수조 외부의 기온을 반영하는 온도감지신호를 상기 신호처리부로 출력하는 온도감지부를 포함한다.

Description

세탁기{Washing machine}

본 발명은 세탁기에 관한 것이다.

일반적으로 세탁기는 케이싱과, 상기 케이싱 내에 배치되어 세탁수를 수용하는 저수조와, 상기 저수조 내에 회전 가능하게 구비되어 세탁물을 수용하는 세탁조와, 상기 세탁조를 회전시키는 구동부를 포함한다.

이러한 세탁기는 외기의 온도가 영하로 떨어지는 동절기와 같은 환경에서 급수유로나 급수밸브가 동결되어 정상적으로 작동하지 못하는 경우가 있다. 따라서, 세탁기의 동결 여부를 정확하게 감지할 수 있는 방안을 마련할 필요가 있다.

본 발명이 해결하려고 하는 과제는 세탁기의 동결 여부를 감지할 수 있는 제어방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 세탁기는 수위감지장치와 구비된 온도감지부를 이용하여 동결의 위험 또는 동결 여부를 추정할 수 있어, 장치의 구성이 간단하며, 특히, 상기 온도감지부를 통해 외기의 기온이 보다 적극적으로 반영될 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 세탁기는 MEMS(Micro Electro Mechanical System) 기술을 바탕으로 한 미세요소들이 집적된 수위감지장치를 통해 보다 정확하게 세탁기의 동결 여부를 판단할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁기를 도시한 단면도이다.
도 2는 수위감지부를 도시한 것이다.
도 3은 수위감지부의 작동을 설명하기 위해 참조되는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁기의 제어관계를 도시한 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁기의 제어방법을 도시한 순서도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁기를 도시한 단면도이다. 도 2는 수위감지부를 도시한 것이다. 도 3은 수위감지부의 작동을 설명하기 위해 참조되는 도면이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁기의 제어관계를 도시한 블록도이다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁기의 제어방법을 도시한 순서도이다. 이하, 도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁기(1)를 설명한다.

세탁기(1)는 케이싱(C)과, 케이싱(C) 내에 구비되어 세탁수를 수용하는 저수조(4)와, 저수조(4) 내에 회전 가능하게 구비되어 세탁물을 수용하는 세탁조(6)와, 세탁조(6)를 회전시키는 구동부(8)를 포함할 수 있다.

케이싱(C)은 그 내측으로 저수조(4), 세탁조(6), 구동부(8) 등의 세탁기(1)를 구성하는 각종 부품들이 수용될 수 있는 공간을 제공하는 것이다. 케이싱(C)은 상측이 개구된 캐비닛(2)과, 캐비닛(2)을 지지하는 베이스(5)와, 캐비닛(2)의 상측에 결합되고, 대략 중앙부에 포가 투입될 수 있도록 투입구가 형성된 탑커버(3)를 포함할 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

탑커버(3)에는 투입구를 여닫는 도어가 구비될 수 있다. 또한, 탑커버(3)에는 세탁기(1)의 작동상태를 표시하고, 세탁기(1)의 작동을 위한 각종 제어명령을 사용자로부터 입력받을 수 있는 인터페이스를 제공하는 컨트롤패널(7)이 구비될 수 있다.

저수조(4)는 케이싱(C) 내에 매달린다. 지지로드(15)의 일단이 탑커버(3)에 선회 가능하게 연결되고, 타단은 저수조(4)의 하부와 서스펜션(14)에 의해 연결될 수 있다. 저수조(4)의 진동이 서스펜션(14)에 의해 완충된다.

세탁조(6)의 바닥에는 펄세이터(9)가 회전 가능하게 구비될 수 있다. 펄세이터(9)는 구동부(8)에 의해 회전되며, 클러치(미도시)의 적절한 동작에 따라 펄세이터(9)만 회전되거나, 펄세이터(9)와 세탁조(6)가 일체로 회전될 수 있다. 세탁조(6)에는 저수조(4)와의 사이에 세탁수가 유동될 수 있도록, 다수의 통공(미도시)이 형성된다.

세탁기(1)는 수도꼭지 등의 외부수원과 연결되어 저수조(4) 및/또는 세탁조(6)내로 물을 급수하는 급수유로(11), 급수유로(11)를 단속하는 급수밸브(12)를 포함할 수 있다. 급수밸브(12) 개방시, 급수유로(11)를 통해 급수된 세탁수는 세제가 수용되는 세제박스(32)를 경유하여 저수조(4) 내로 공급될 수 있다.

또한, 세탁기(1)는 저수조(4) 내의 세탁수를 배수시키는 배수유로(21), 배수유로(21)를 단속하는 배수밸브(22) 및/또는 배수유로(21)를 통해 배수되는 세탁수를 세탁기(1) 외부로 펌핑하는 배수펌프(24)를 포함할 수 있다.

히터(61)는 세탁수를 가열하기 위한 것으로, 저수조(4) 내로 열을 가한다. 히터(61)는 저수조(4)의 바닥에 배치될 수 있다. 수온감지부(62)는 저수조(4) 내의 수온을 감지하기 위한 것이다. 수온감지부(62)는 히터(61)와 인접하여 배치되는 것이 바람직하다. 히터(61)와 수온감지부(62)는 하나의 조립체로써 제공될 수 있다.

압력전달관(41)은 저수조(4)와 연통되고, 타단은 수위감지장치(100)와 연통된다. 저수조(4)의 수위 변화에 따라 압력전달관(41) 내의 공압이 변화되며, 이러한 공압변화는 수위감지장치(100)로 전달된다.

수위감지장치(100)는 압력전달관(41)을 통해 전해지는 공압변화를 바탕으로 수위를 감지하는 수위감지부(50)를 포함할 수 있다. 수위감지장치(100)는 수위감지부(50)가 수용되는 공간을 형성하는 하우징(73)과, 압력전달관(41)과 연결됨으로써, 하우징(73) 내부와 압력전달관(41)을 연통시키는 연결관(74)을 포함할 수 있다. 또한, 수위감지장치(100)는 후술하는 상태감지부(60)와 온도감지부(71)를 더 포함할 수 있다. 바람직하게는, 수위감지부(50), 상태감지부(60), 온도감지부(71) 등은 미세전자기계시스템(MEMS: Micro Electro Mechanical System) 기술을 바탕으로 한 것들로, 공통의 회로기판 상에 센서(sensor), 엑츄에이터(actuator), 컨버터(converter), IC 직접회로, 메모리 셀(memory cells) 등의 미세 요소(micro element)가 집적된 형태로 구현될 수 있다.

수위감지장치(100)는 수위감지부(50)가 실장된 제 1 회로기판(B1)과 전기적으로 연결되어 전원의 공급 및/또는 신호의 입력과 출력이 이루어지는 단자부(75)를 포함할 수 있다. 케이싱(C) 내에 수위감지장치(100)를 고정시키기 위한 브래킷(76)이 구비될 수 있다.

수위감지부(50)는 압력전달관(41)을 통해 전해진 공압에 따라 변형되는 전자기적 다이어프램(Electromagnetic diaphragm, 510)과, 다이어프램(510)과 소정의 간격을 두고 배치된 도전판(conductive plate, 530)을 포함할 수 있다. 다이어프램(510)과 도전판(530)은 제 1 회로기판(B1)에 실장될 수 있다.

다이어프램(510)은 변형가능한 재질로 이루어져, 도전판(530)과 대향하는 표면이 도전성(conductive) 물질로 코팅될 수 있으며, 다르게는, 그 자체로 실리콘(silicon)과 같은 유연하면서도 도전성을 갖는 재질로 이루어질 수 있다. 이하, 다이어프램(510)은 실리콘 재질로 형성되는 것을 예로든다.

압력전달관(41)을 통해 전해진 공압에 의해 다이어프램(510)이 변형됨으로써, 다이어프램(510)과 도전판(530) 사이의 간격(d)이 가변된다. 따라서, 다이어프램(510)과 도전판(530) 사이의 정전용량(capacitance)이 변한다. 압력전달관(41)을 통해 전해지는 공압은 급수 또는 배수로 인한 저수조(4) 내의 수위변동에 따라 달라지는 것은 물론이고, 세탁조(6) 또는 펄세이터(9)의 회전에 의한 세탁수의 유동에 따라서도 달라질 수 있다. 따라서, 후자의 경우, 수위감지부(50)는 일종의 진동감지센서로서도 이용될 수 있다.

제 1 회로기판(B1)에는 다이어프램(510)과 제 1 회로기판(B1) 사이의 공간을 외기와 연통시키는 연통홀(P)이 형성될 수 있으며, 이 경우, 다이어프램(510)의 변형에도 불구하고 상기 공간은 일정한 압력으로 유지될 수 있다.

신호처리부(72)는 수위감지부(50)의 정전용량 변화를 신호로 출력한다. 이렇게 출력되는 신호는 저수조(4) 내의 수위 변동을 반영하는 바, 이하 '수위변동신호'라고 정의한다. 신호처리부(72)는 CDC 컨버터(capacitance-to digital converter)를 포함할 수 있다. CDC 컨버터는 수위감지부(50)로부터 입력되는 전압값에 따라 구동될 수 있다.

신호처리부(72)는 MEMS를 기반으로 한 것으로 온도에 민감한 미세요소들로 구성될 수 있으며, 특히, CDC 컨버터는 온도에 의해 영향을 받을 수 있기 때문에, 외기의 온도에 따른 영향을 반영한 보상과정을 거쳐 수위변동신호를 생성하는 것이 바람직하다. 이러한 취지에서, 제 1 회로기판(B1)에는 저수조(4) 외부의 기온을 감지하는 온도감지부(71)가 실장될 수 있다. 온도감지부(71)는 외기의 온도를 반영하는 온도감지신호를 출력하고, 상기 온도감지신호는 신호처리부(72)로 입력된다. 신호처리부(72)는 온도감지신호로부터 온도값을 획득하고, 상기 온도값에 따라 보상된 수위변동신호를 출력한다. 신호처리부(72)에서 획득된 온도값은 제어부(90)로 출력될 수 있다.

출력부(65)는 소정의 알림을 출력하는 것으로, 부저(buzzer), 스피커(speaker) 등의 청각적 출력수단 또는 LCD, LED 디스플레이(display) 등의 시각적 출력수단을 포함할 수 있다. 제어부(90)의 제어에 의해 출력부(65)를 통해 동결주의 알림 또는 동결 알림이 출력될 수 있다. 출력부(65)의 구성에 따라 상기 동결주의 알림 또는 동결 알림은 소리 또는 시각적 표지일 수 있다.

제어부(90)는 신호처리부()로부터 출력된 온도값(T, S1 참조)을 바탕으로, 출력부(65)를 통해 동결주의 알림이 출력되도록 제어할 수 있다. 특히, 이러한 동결주의 알림은 상기 온도값(T)이 설정 온도(Tset)보다 낮은 경우에 출력될 수 있다(S2, S3). 설정 온도(Tset)는 섭씨 0도 이하로 설정되는 것이 바람직하다.

제어부(90)는 신호처리부()로부터 출력된 수위변동신호로부터 수위변동값(ΔL)을 획득할 수 있다. 제어부(90)는, 급수밸브(12)가 개방된 상태(S4)에서 출력된 수위변동신호(S5)로부터 획득한 수위변동값이 설정 변동값(Lset)보다 큰 경우(즉, 정상적으로 급수가 이루어지는 경우), 동결주의 알림이 해제되도록 제어할 수 있다(S6, S9). 동결주의 알림이 해제되는 경우, 기 설정된 알고리즘에 따라 세탁, 헹굼 또는 탈수 등의 정상운전(S10)이 실시된다.

한편, 제어부(90)는 급수밸브(12)가 개방된 상태(S4)에서 출력된 수위변동신호(S5)로부터 획득한 수위변동값(ΔL)과 온도값(T)을 바탕으로 출력부(65)를 통해 동결 알림이 출력되도록 제어할 수 있다(S7). 실시예에 따라, 제어부(90)는 온도값(T)이 설정 온도(Tset)보다 낮고, 수위변동값(ΔL)이 설정 변동값(Lset)보다 작은 경우, 출력부(65)를 통해 동결 알림이 출력되도록 제어할 수 있다. 수위변동값(ΔL)이 설정 변동값(Lset)보다 작은 경우, 그 원인으로 급수불량 또는 동결을 고려해 볼 수 있는데, 외기의 온도(T) 마져 낮아(T<Tset), 동결로 인한 것일 가능성이 높기 때문이다.

해동(S8)은 히터(61)를 작동시키는 것이다. 온도값(T)이 설정 온도(Tset)보다 낮고, 수위변동값(ΔL)이 설정 변동값(Lset)보다 작은 경우는 급수유로(11)나 급수밸브(12) 등의 급수수단이 동결되어 급수가 제대로 이루어지지 않고 있거나, 저수조(14) 내의 잔수가 동결되어 공압전달관(41)의 입구가 폐쇄되어 수위 변동에 따른 공압변화를 제대로 전달하는 못하는 경우로 볼 수 있으며, 따라서, 제어부(90)를 히터(61)가 발열되도록 제어하여 해동이 실시된다.

Claims

저수조;
상기 저수조 내로 공급되는 세탁수를 단속하는 급수밸브;
상기 저수조 내의 수위를 감지하는 수위감지장치; 및
일단이 상기 저수조와 연통되고, 타단이 상기 수위감지장치와 연통되며, 상기 저수조의 수위변화에 따라 내부의 공압이 변화되는 압력전달관을 포함하고,
상기 수위감지장치는,
상기 저수조 내의 수위에 따라 정전용량이 가변되는 수위감지부;
상기 정전용량의 변동에 따라 수위변동신호 출력하는 신호처리부; 및
상기 저수조 외부의 기온을 반영하는 온도감지신호를 상기 신호처리부로 출력하는 온도감지부를 포함하며,
상기 수위감지부는, 상기 압력전달관을 통해 전해진 공압에 따라 변형되는 전자기적 다이어프램과, 상기 다이어프램과 소정의 간격을 두고 배치된 도전판을 포함하고,
상기 압력전달관을 통해 전해진 공압에 의해 상기 다이어프램이 변형됨으로써, 상기 다이어프램과 상기 도전판 사이의 간격이 가변되는 세탁기.
제 1 항에 있어서,
소정의 알림을 출력하는 출력부를 더 포함하고,
상기 신호처리부는,
상기 온도감지신호로부터 온도값을 획득하고,
상기 온도값을 바탕으로, 상기 출력부를 통해 동결주의 알림이 출력되도록 제어하는 제어부를 더 포함하는 세탁기.
제 2 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 온도값이 설정 온도보다 낮은 경우, 상기 출력부를 통해 동결주의 알림이 출력되도록 제어하는 세탁기.
제 3 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 급수밸브가 개방된 상태에서 출력된 수위변동신호로부터 수위변동값을 획득하고, 상기 수위변동값이 설정 변동값보다 큰 경우 상기 동결주의 알림의 출력이 해제되도록 상기 출력부를 제어하는 세탁기.
제 2 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 급수밸브가 개방된 상태에서 출력된 수위변동신호로부터 수위변동값을 획득하고, 상기 수위변동값과 상기 온도값을 바탕으로 상기 출력부를 통해 동결 알림이 출력되도록 제어하는 세탁기.
제 5 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 온도값이 설정 온도보다 낮고, 상기 수위변동값이 설정 변동값보다 작은 경우, 상기 출력부를 통해 동결 알림이 출력되도록 제어하는 세탁기.
제 6 항에 있어서,
상기 저수조 내로 열을 가하는 히터를 더 포함하고,
상기 제어부는,
상기 온도값이 설정 온도보다 낮고, 상기 수위변동값이 설정 변동값보다 작은 경우, 상기 히터가 발열되도록 제어하는 세탁기.