KR102254892B1 - 의류처리장치 및 의류처리장치의 제어방법 - Google Patents

Abstract

세탁물이 저장되는 드럼, 상기 드럼에 고정되며 상기 드럼의 회전중심을 기준으로 서로 동일한 각도만큼 이격되어 구비되는 적어도 3개의 밸런서, 상기 각 밸런서에 구비되며 상기 드럼의 전방에 위치하는 전방공간, 상기 각 밸런서에 구비되며 상기 드럼의 후방에 위치하는 후방공간이 구비된 의류처리장치의 제어방법에 있어서, 본 발명은 상기 후방공간들 중 적어도 하나 이상의 후방공간에 액체를 공급하여 상기 드럼의 원주면 중 언밸런스를 유발하는 힘이 향하는 사분면(quadrant)과 반대방향에 위치된 사분면(제1목표 사분면)의 무게를 증가시키는 후방제어단계, 상기 전방공간들 중 적어도 하나 이상의 전방공간에 액체를 공급하여 상기 드럼의 원주면 중 언밸런스를 유발하는 힘이 향하는 사분면과 반대방향에 위치된 사분면(제2목표 사분면)의 무게를 증가시키는 전방제어단계;를 포함하는 의류처리장치의 제어방법에 관한 것이다.

Description

의류처리장치 및 의류처리장치의 제어방법{Laundry Treating Apparatus and Control Method for Laundry Treating Apparatus}

본 발명은 의류처리장치 및 의류처리장치의 제어방법에 관한 것이다.

종래의 의류처리장치는 외형을 형성하는 캐비닛과, 상기 캐비닛 내부에 설치된 터브(Tub)와, 상기 터브 내측에 회전 가능하게 설치되어 세탁물을 세정하는 드럼(Drum)과, 상기 드럼을 회전시킬 수 있도록 회전축이 터브를 관통하여 상기 드럼에 고정되는 모터를 포함한다.

드럼은 내부에 저장된 세탁물의 위치에 따라 동적균형(dynamic equribrium, dynamic balance)을 유지하지 못하고 회전될 수 있다.

동적균형은 '회전체가 회전할 때 원심력 또는 원심력이 만드는 모멘트가 회전축에 대해서 전부 0이 되는 상태'를 의미하는데 강체(rigid body)의 경우 회전축을 중심으로 질량분포가 일정하면 동적균형이 유지된다.

따라서, 의류처리장치에 있어 동적균형은 세탁물이 저장된 상태에서 드럼이 회전할 경우 드럼의 회전축을 중심으로 세탁물의 질량분포가 허용범위 내에 있는 경우(드럼이 허용범위 내에서 진동하면서 회전하는 경우)로 이해될 수 있다.

반면, 의류처리장치에 있어서 동적균형이 깨진 상태(언밸런스, Unbalance)는 드럼의 회전 시 드럼의 회전축을 중심으로 질량분포가 일정하지 않은 상태로 이는 세탁물이 드럼 내부에 균일하게 분포되지 않은 경우 발생한다.

언밸런스 상태로 회전되는 드럼은 회전과 함께 진동하고, 드럼의 진동은 터브나 캐비닛으로 전달되어 소음을 유발하는 문제를 낳는다.

종래 의류처리장치 중에는 드럼의 언밸런스를 해소시키기 위한 밸런싱유닛을 구비한 것이 있는데, 종래 의류처리장치에 구비된 밸런싱유닛들은 드럼에 고정된 하우징 내부에 볼(ball)이나 액체가 구비된 볼밸런서나 유체밸런서였다.

언밸런스 상태의 드럼은 언밸런스를 유발하는 세탁물이 드럼회전궤적의 최하점을 지날 때 속도가 가장 빠르고, 언밸런스를 유발하는 세탁물이 드럼회전궤적의 최고점을 지날 때 속도가 가장 느린 특징이 있다.

따라서, 종래 의류처리장치에 구비된 볼밸런서나 유체밸런서는 언밸런스를 유발하는 세탁물이 최고점을 향해 이동할 때 드럼회전궤적의 최하점을 향해 볼이나 유체가 이동함으로써 언밸런스를 제어하는 방식이었다.

그러나, 상술한 방식의 언밸런스 제어는 드럼의 진동이 일정한 범위 내에 있는 정상상태에서는 유용한 반면 드럼의 진동이 정상상태(steady state)에 도달하기 전인 과도상태(과도진동, transient vibration)에서는 큰 효과를 기대할 수 없는 문제가 있다.

또한, 종래 밸런싱유닛은 언밸런스가 발생된 경우 언밸런스를 즉시 해소(언밸런스를 능동적으로 해소)하기 어려운 구조였다.

본 발명은 세탁물이 수용되는 드럼의 불균형회전(언밸런스)을 능동적으로 해소시키는 의류처리장치 및 의류처리장치의 제어방법을 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.

또한, 본 발명은 드럼 내부에 저장된 세탁물의 교반을 위해 구비된 수단에 액체를 공급하여 드럼의 언밸런스를 해소시키는 의류처리장치 및 의류처리장치의 제어방법을 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.

또한, 본 발명은 드럼의 지름방향 단면의 언밸런스뿐만 아니라 드럼의 길이방향 단면의 언밸런스도 해소 가능한 의류처리장치 및 의류처리장치의 제어방법을 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.

세탁물이 저장되는 드럼, 상기 드럼에 고정되며 상기 드럼의 회전중심을 기준으로 서로 동일한 각도만큼 이격되어 구비되는 적어도 3개의 밸런서, 상기 각 밸런서에 구비되며 상기 드럼의 전방에 위치하는 전방공간, 상기 각 밸런서에 구비되며 상기 드럼의 후방에 위치하는 후방공간이 구비된 의류처리장치의 제어방법에 있어서, 본 발명은 상기 후방공간들 중 적어도 하나 이상의 후방공간에 액체를 공급하여 상기 드럼의 원주면 중 언밸런스를 유발하는 힘이 향하는 사분면(quadrant)과 반대방향에 위치된 사분면(제1목표 사분면)의 무게를 증가시키는 후방제어단계; 상기 전방공간들 중 적어도 하나 이상의 전방공간에 액체를 공급하여 상기 드럼의 원주면 중 언밸런스를 유발하는 힘이 향하는 사분면과 반대방향에 위치된 사분면(제2목표 사분면)의 무게를 증가시키는 전방제어단계;를 포함하는 의류처리장치의 제어방법을 제공한다.

상기 후방제어단계는 상기 제1목표 사분면 내에 위치된 상기 드럼의 원주면 중 2개 이상의 서로 다른 지점의 무게가 증가하도록 상기 각 후방공간들 중 일부에 액체를 공급하는 후방제어 1단계; 상기 2개 이상의 서로 다른 지점들 중 언밸런스의 크기를 최소화시키는 지점의 무게가 증가하도록 각 후방공간들 중 일부에 액체를 추가로 공급하는 후방제어 2단계;를 포함할 수 있다.

상기 후방제어 1단계는 상기 제1목표 사분면 내에 위치된 상기 드럼의 원주면 중 임의의 후방 제1지점의 무게가 증가하도록 상기 각 후방공간들 중 일부에 액체를 공급하는 후방공급 1단계; 상기 후방 제1지점과 기 설정된 제1각도만큼 이격된 후방 제2지점의 무게가 증가하도록 상기 각 후방공간들 중 일부에 액체를 공급하는 후방공급 2단계;를 포함할 수 있다.

상기 드럼의 회전방향을 기준으로 상기 드럼의 후방에 위치된 세탁물에 작용하는 원심력이 언밸런스를 유발하는 힘보다 먼저 관측되면, 상기 후방공급 2단계는 상기 후방 제1지점에서 상기 드럼의 회전방향과 동일한 방향으로 상기 제1각도만큼 이격된 위치를 상기 후방 제2지점으로 설정할 수 있다.

상기 드럼의 회전방향을 기준으로 상기 드럼의 전방에 위치된 세탁물에 작용하는 원심력이 언밸런스를 유발하는 힘보다 먼저 관측되면, 상기 후방공급 2단계는 상기 후방 제1지점에서 상기 드럼의 회전방향과 반대방향으로 상기 제1각도만큼 이격된 위치를 상기 후방 제2지점으로 설정할 수 있다.

상기 후방공급 2단계 후 측정된 언밸런스의 크기가 상기 후방공급 1단계 후 측정된 언밸런스의 크기보다 작으면, 상기 후방제어 1단계는 상기 후방 제2지점과 상기 제1각도만큼 이격된 후방 제3지점의 무게가 증가하도록 상기 각 후방공간들 중 일부에 액체를 공급하는 후방공급 3단계;를 더 포함할 수 있다.

상기 후방제어 2단계는 상기 드럼의 RPM 진폭에 근거하여 언밸런스의 크기를 판단할 수 있다.

상기 전방제어단계는 상기 제2목표 사분면 내에 위치된 상기 드럼의 원주면 중 2개 이상의 서로 다른 지점의 무게가 증가하도록 상기 각 전방공간들 중 일부에 액체를 공급하는 전방제어 1단계; 상기 2개 이상의 서로 다른 지점들 중 언밸런스의 크기를 최소화시키는 지점의 무게가 증가하도록 각 전방공간들 중 일부에 액체를 공급하는 전방제어 2단계;를 포함할 수 있다.

상기 전방제어 1단계는 상기 제2목표 사분면 내에 위치된 상기 드럼의 원주면 중 임의의 전방 제1지점의 무게가 증가하도록 상기 각 전방공간들 중 일부에 액체를 공급하는 전방공급 1단계; 상기 전방 제1지점과 기 설정된 제2각도만큼 이격된 전방 제2지점의 무게가 증가하도록 상기 각 전방공간들 중 일부에 액체를 공급하는 전방공급 2단계;를 포함할 수 있다.

상기 드럼의 회전방향을 기준으로 상기 드럼의 후방에 위치된 세탁물에 작용하는 원심력이 언밸런스를 유발하는 힘보다 먼저 관측되면, 상기 전방공급 2단계는 상기 전방 제1지점에서 상기 드럼의 회전방향과 반대방향으로 상기 제2각도만큼 이격된 위치를 상기 전방 제2지점으로 설정할 수 있다.

상기 드럼의 회전방향을 기준으로 상기 드럼의 전방에 위치된 세탁물에 작용하는 원심력이 언밸런스를 유발하는 힘보다 먼저 관측되면, 상기 전방공급 2단계는 상기 전방 제1지점에서 상기 드럼의 회전방향과 동일한 방향으로 상기 제2각도만큼 이격된 위치를 상기 전방 제2지점으로 설정할 수 있다.

상기 전방제어 2단계는 상기 드럼의 RPM 진폭에 비례하여 언밸런스의 크기를 판단할 수 있다.

상기 전방제어단계는 상기 후방제어단계에 의해 변경되는 목표 사분면을 상기 제2목표 사분면으로 설정할 수 있다.

상기 전방제어단계는 상기 제1목표 사분면과 동일한 사분면을 상기 제2목표 사분면으로 설정할 수 있다.

상기 의류처리장치는 상기 밸런서와 동일한 수로 구분된 공간을 가지되 각 공간이 각 밸런서의 전방공간에 연통하는 제1유로, 상기 밸런서와 동일한 수로 구분된 공간을 가지되 각 공간이 각 밸런서의 후방공간에 연통하는 제2유로, 상기 제1유로에 액체를 공급하는 제1공급부, 상기 제2유로에 액체를 공급하는 제2공급부를 더 포함하고, 상기 후방제어단계는 상기 드럼의 RPM 최대값이 관측된 뒤 상기 드럼이 기 설정된 제1기준각도까지 회전되면, 상기 드럼이 상기 제1기준각도에서 기 설정된 제2기준각도까지 회전하는 동안 상기 제2공급부가 상기 제2유로에 액체를 공급함으로써 진행되고, 상기 전방제어단계는 상기 드럼의 RPM 최대값이 관측된 뒤 상기 드럼이 상기 제1기준각도까지 회전하면, 상기 드럼이 상기 제1기준각도에서 상기 제2기준각도까지 회전하는 동안 상기 제1공급부가 상기 제1유로에 액체를 공급함으로써 진행될 수 있다.

본 발명은 세탁물이 수용되는 드럼의 불균형회전(언밸런스)을 능동적으로 해소시키는 의류처리장치 및 의류처리장치의 제어방법을 제공하는 효과를 도모할 수 있다.

또한, 본 발명은 드럼 내부에 저장된 세탁물의 교반을 위해 구비된 수단에 액체를 공급하여 드럼의 언밸런스를 해소시키는 의류처리장치 및 의류처리장치의 제어방법을 제공하는 효과를 도모할 수 있다.

또한, 본 발명은 드럼의 지름방향 단면의 언밸런스뿐만 아니라 드럼의 길이방향 단면의 언밸런스도 해소 가능한 의류처리장치 및 의류처리장치의 제어방법을 제공하는 효과를 도모할 수 있다.

도 1은 본 발명 의류처리장치의 일례를 도시한 것이다.
도 2와 도 3은 본 발명에 구비되는 밸런싱유닛을 도시한 것이다.
도 4는 세탁물에 의해 드럼에 언밸런스 상태가 발생되는 경우의 일례를 도시한 것이다.
도 5는 본 발명에 구비된 제1감지부가 측정하는 RPM 데이터의 일례를 도시한 것이다.
도 6과 도 7은 본 발명에 구비된 제2감지부 및 제3감지부가 측정하는 신호의 일례를 도시한 것이다.
도 8은 언밸런스를 제어하는 과정을 도시한 것이다.
도 9는 후방제어단계의 일례를 도시한 것이다.
도 10은 전방제어단계의 일례를 도시한 것이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 한편, 이하에 기술될 장치의 구성이나 제어방법은 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 것일 뿐 본 발명의 권리범위를 한정하기 위함은 아니며, 명세서 전반에 걸쳐서 동일하게 사용된 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명 의류처리장치(100)는 캐비닛(1), 상기 캐비닛 내부에 구비되어 세탁수가 저장되는 터브(2), 상기 터브 내부에 회전 가능하게 구비되며 세탁물이 저장되는 드럼(3), 상기 드럼을 회전시키는 구동부(4), 언밸런스를 유발하는 힘이 향하는 방향과 반대방향에 위치된 드럼 영역의 무게를 일시적으로 증가시킴으로써 언밸런스를 제어하는 밸런싱유닛(5)을 포함할 수 있다.

도 1은 세탁수를 이용하여 세탁물을 세탁하는 의류처리장치(100)를 도시한 것이다. 따라서, 본 발명을 세탁물의 세탁 및 건조가 가능한 의류처리장치로 변형한다면 상기 드럼(3)에 공기를 공급하는 공기공급부(미도시)가 상기 캐비닛(1)의 내부에 더 구비되어야 할 것이다.

한편, 본 발명을 세탁물의 건조만이 가능한 의류처리장치로 변형한다면, 도 1에 도시된 터브(2)는 의류처리장치에서 제거될 수 있으나 드럼(3)에 공기를 공급하기 위한 공기공급부(미도시)는 포함되어야 할 것이다.

이하에서는 설명의 편의를 위해 도 1의 구조를 기준으로 설명한다.

상기 캐비닛(1)은 세탁물이 출입되는 투입부(11), 상기 캐비닛에 회전 가능하게 구비되어 상기 투입부(11)를 개폐하는 도어(13)를 포함한다.

상기 터브(2)는 내부가 비어있는 원통형상으로 구비될 수 있고, 상기 투입부(11)에 연통하는 터브투입부(21)를 포함한다.

한편, 상기 터브투입부(21)와 투입부(11) 사이에는 가스켓(23)이 구비되는데, 상기 가스켓(23)은 터브 내부의 세탁수가 터브의 외부로 유출되는 것을 방지하고 터브의 진동이 캐비닛으로 전달되는 것을 방지하는 수단이 될 수 있다.

상기 터브(2)는 터브급수부(25)를 통해 세탁수를 공급받고, 터브 내부의 세탁수는 터브배수부(미도시)를 통해 캐비닛의 외부로 배출될 수 있다.

상기 드럼(3)은 내부가 비어있는 원통형상의 드럼바디가 상기 터브(2) 내부에 위치됨으로써 구비될 수 있다.

상기 드럼(3)의 전방면(31, 드럼바디의 전방면)에는 상기 투입부(11) 및 터브투입부(21)에 연통하는 드럼투입부(35)가 구비되고, 상기 드럼의 원주면에는 드럼의 내부를 터브의 내부와 연통시키는 다수의 관통홀(37)이 구비된다.

따라서, 사용자는 투입부(11)를 통해 세탁물을 드럼(3) 내부에 공급하거나 드럼 내부에서 인출할 수 있다. 또한, 상기 관통홀(37)에 의해 터브(2) 내부의 세탁수는 드럼(3) 내부에 저장된 세탁물로 이동할 수 있고, 세탁물에 흡수된 세탁수는 터브(2)로 배출될 수 있다.

상기 구동부(4)는 드럼(3)을 터브(2) 내부에서 회전시킬 수 있는 한 다양한 형태로 구비될 수 있는데, 도 1은 터브(2)의 후방면에 구비되어 상기 드럼(3)을 회전시키는 직결식 모터를 일례로 도시한 것이다.

즉, 상기 구동부(4)는 터브(2)의 후방면에 고정되는 스테이터(45), 터브(2)의 후방면을 관통하여 드럼(3)의 후방면(33)에 고정되는 회전축(46), 상기 스테이터를 감싸도록 구비되되 상기 회전축(46)이 고정되는 로터(41), 상기 스테이터(45)가 제공하는 자기장에 의해 로터(41)를 회전시키는 다수의 영구자석(43)으로 구비될 수 있다.

상기 밸런싱유닛(5)은 드럼의 원주면 중 드럼의 회전중심(C)을 기준으로 언밸런스를 유발시키는 세탁물이 위치된 영역과 대칭(symmetry)되는 영역의 무게를 일시적으로 증가시킴으로써 드럼의 언밸런스를 감쇄하는 수단이다.

상기 밸런싱유닛(5)은 드럼에 고정되되 일정한 간격으로 서로 이격되어 구비되는 적어도 3개의 밸런서(57), 상기 드럼의 전방면(31)과 드럼의 후방면(33) 중 적어도 어느 하나에 구비되어 액체를 각 밸런서(57)로 안내하는 유로부(51, 53, 55), 상기 터브(2) 또는 가스켓(23)에 구비되어 상기 유로부에 액체를 공급하는 공급부(59)로 구비될 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 유로부는 제1바디(51)와 제2바디(53)에 의해 형성되는 제1유로(S1), 제2바디(53)와 제3바디(55)에 의해 형성되는 제2유로(S2)로 구비될 수 있다.

상기 제1바디(51)는 드럼의 전방면(31)에서 멀어지는 방향으로 돌출된 뒤 드럼투입부(35)에서 멀어지는 방향을 향해 절곡된 형상으로 구비되고, 상기 제2바디(53)는 상기 제1바디(51)의 표면에서 돌출(드럼의 전방면(31)에서 멀어지는 방향으로 연장)된 뒤 상기 드럼투입부(35)를 향해 절곡된 형상으로 구비될 수 있다.

상기 제2바디(53)는 제1바디(51)와 소정거리 이격되어 구비되므로 상기 공급부(59)에서 분사되는 액체는 제1유로(S1)로 유입될 수 있다.

상기 제3바디(55)는 상기 제1바디(51)의 표면에서 돌출(드럼의 전방면(31)에서 멀어지는 방향으로 연장)된 뒤 드럼투입부(35)를 향해 절곡된 형상으로 구비된다. 상기 제3바디(55)는 제2바디(53)와 소정거리 이격되어 구비되므로 상기 공급부(59)에서 분사되는 액체는 제2유로(S2)로 유입될 수 있다.

한편, 상기 제1유로(S1)는 제1유로에 구비된 3개의 격벽(15a, 15b, 15c)에 의해 제1공간(S11), 제2공간(S12) 및 제3공간(S13)으로 구분되고, 상기 제2유로(S2)는 제2유로에 구비된 3개의 격벽(25a, 25b, 25c)에 의해 제1공간(S21), 제2공간(S22) 및 제3공간(S23)으로 구분된다.

상기 밸런서(57)는 드럼 원주면에 동일한 각도만큼 서로 이격되어 구비되는 한 다양한 개수로 구비될 수 있는데, 도 2 (b)는 3개의 밸런서(57a, 57b, 57c)가 드럼의 회전중심(C)을 기준으로 120도씩 이격되어 구비된 경우를 일례로 도시한 것이다.

즉, 도 2 (b)는 상기 밸런서의 수가 상기 제1유로(S1)에 구비된 격벽의 수(또는 제2유로(S2)에 구비된 격벽의 수)와 동일하게 구비된 경우를 일례로 도시한 것이다.

상기 밸런서(57)는 드럼(3)의 외측 원주면에 고정되어 구비될 수도 있지만 드럼(3)의 내측 원주면에서 드럼의 회전중심(C)을 향해 돌출되어 구비될 수 있다.

상기 밸런서(57)가 드럼의 내주면에 구비되면, 상기 밸런서(57)는 언밸런스를 해소하기 위한 수단이 될 뿐만 아니라 드럼의 회전 시 드럼 내부에 저장된 세탁물을 교반시키는 수단이 될 것이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 상기 각 밸런서(57a, 57b, 57c)는 드럼의 내측 원주면에 고정되어 액체가 저장되는 공간을 제공하는 저장부(571), 상기 저장부(571)에 저장된 액체를 드럼(3)의 외부로 배출시키는 배출부(579)를 포함한다.

상기 저장부(571)는 저장부 격벽(573)을 통해 서로 구분되는 전방공간(5711, 드럼의 전방면에 위치된 공간) 및 후방공간(5713, 드럼의 후방면에 위치된 공간)을 포함한다.

다만, 상기 저장부 격벽(573)은 상기 전방공간(5711)과 후방공간(5713)을 완전히 분리시키는 수단이 아니라 전방공간(5711)과 후방공간(5713)을 연통 가능하게 구분하는 수단이다.

즉, 상기 저장부 격벽(573)은 자유단(free end)이 저장부의 상부면과 소정거리 이격되도록 상기 저장부(571)의 바닥면에서 저장부(571)의 상부면을 향해 연장되어 구비될 수 있다.

따라서, 각 밸런서가 드럼의 회전궤적 최하점에 위치해 있으면 전방공간(5711)과 후방공간(5713)에 저장된 액체는 저장부 격벽(573)에 의해 서로 분리된 상태를 유지하지만 드럼의 회전에 의해 각 밸런서가 드럼의 회전궤적 최고점에 위치하면 전방공간(5711) 및 후방공간(5713)에 저장된 액체는 상기 배출부(579)를 향해 이동할 수 있다.

상기 저장부(571) 내부를 전방공간(5711)과 후방공간(5713)으로 구분한 것은 밸런서(57)를 통해 드럼의 지름방향 단면에 나란한 평면의 언밸런스뿐만 아니라 드럼의 길이방향 단면에 나란한 평면의 언밸런스(세탁물이 드럼의 전방면이나 후방면 중 어느 하나에 집중된 경우)도 해소하기 위함으로 자세한 설명은 후술한다.

나아가 상기 전방공간(5711) 및 후방공간(5713) 내부 역시 서브 격벽에 의해 다수의 공간으로 구분될 수 있다.

저장부의 각 공간(5711, 5713)을 서브 격벽으로 다시 구분시킨 것은 액체가 전방공간(5711)이나 후방공간(5713)에 구비된 다수의 공간 중 하나의 공간을 다 채운 뒤 격벽 연통부(575)를 통해 이어지는 공간을 채우도록 함으로써 세탁물이 드럼의 전방면이나 후방면에만 집중된 경우 언밸런스를 신속히 해소할 수 있도록 하기 위함이다.

한편, 각 밸런서에 구비된 저장부(571)는 연통부를 통해 제1유로(S1) 및 제2유로(S2)에 연결되는데, 상기 연통부의 일례는 도 2에 도시된 바와 같다.

즉, 상기 제1밸런서(57a)의 저장부(571)는 제1연통부(581)를 통해 제1유로(S1) 및 제2유로(S2)에 연결되고, 제2밸런서(57b)의 저장부는 제2연통부(583)를 통해 제1유로(S1) 및 제2유로(S2)에 연결되며, 제3밸런서(57c)의 저장부는 제3연통부(585)를 통해 제1유로(S1) 및 제2유로(S2)에 연결될 수 있다.

각 연통부(581, 583, 585)는 전방연통홀(588) 및 후방연통홀(589)로 구비될 수 있는데, 상기 전방연통홀(588)은 제1유로(S1) 내부의 유체를 각 밸런서에 구비된 전방공간(5711)으로 공급하는 수단이고, 상기 후방연통홀(589)은 제2유로(S2) 내부의 유체를 각 밸런서의 후방공간(5713)으로 공급하는 수단이다.

이 경우, 각 밸런서(57a, 57b, 57c)에는 상기 후방연통홀(589)로 유입되는 액체를 각 밸런서의 후방공간(5713)으로 안내하는 가이더(578, 도 3참고)가 더 구비되어야 할 것이다.

도 2를 참고하여 상세히 설명하면, 드럼이 반시계방향으로 회전할 경우, 제1유로의 제3공간(S13)에 저장된 액체는 제1유로의 제1격벽(15a) 및 제1연통부(581)의 전방연통홀(588)에 의해 제1밸런서(57a)의 전방공간(5711)으로 공급되고, 제1유로의 제1공간(S11)에 저장된 액체는 제1유로의 제2격벽(15b) 및 제2연통부(583)의 전방연통홀에 의해 제2밸런서(57b)의 전방공간으로 공급되며, 제1유로의 제2공간(S12)에 저장된 액체는 제1유로의 제3격벽(15c) 및 제3연통부(585)의 전방연통홀에 의해 제3밸런서(57c)의 전방공간으로 공급된다.

한편, 드럼이 반시계방향으로 회전할 경우, 제2유로의 제3공간(S23)에 저장된 액체는 제2유로의 제1격벽(25a) 및 제1연통부(581)의 후방연통홀(589)에 의해 제1밸런서(57a)의 후방공간(5713)으로 공급되고, 제2유로의 제1공간(S21)에 저장된 액체는 제2유로의 제2격벽(25b) 및 제2연통부(583)의 후방연통홀(589)에 의해 제2밸런서(57b)의 후방공간으로 공급되며, 제2유로의 제2공간(S22)에 저장된 액체는 제2유로의 제3격벽(25c) 및 제3연통부(585)의 후방연통홀(589)에 의해 제3밸런서(57c)의 후방공간으로 공급될 것이다.

도 3에 도시된 바와 같이 상기 공급부(59)는 제1유로(S1)에 액체를 공급하는 제1공급부(591)와 제2유로(S2)에 액체를 공급하는 제2공급부(592)로 구비될 수 있다.

상기 제1공급부(591) 및 제2공급부(592)는 각 유로(S1, S2)에 액체를 공급할 수 있는 한 의류처리장치의 어느 위치에나 구비될 수 있으며, 도 1은 제1공급부(591) 및 제2공급부(592)가 터브(2)에 고정된 경우를 일례로 도시한 것이다.

이 경우, 제1공급부(591) 및 제2공급부(592)는 캐비닛(1)의 외부에 위치된 급수원에 연결될 수 있으며, 제1공급부(591)는 제1밸브(593)를 통해 제1유로(S1)에 물을 공급하고, 제2공급부(592)는 제2밸브(594)를 통해 제2유로(S2)에 물을 공급하게 될 것이다.

상술한 밸런싱유닛(5)은 유로부(51, 53, 55)가 드럼의 전방면(31)에 구비된 경우를 기준으로 설명한 것이지만, 상기 유로부는 드럼의 후방면(33)에 구비되어도 무방하다. 나아가, 상기 유로부(51, 53, 55)는 제1유로(S1)는 드럼의 전방면과 후방면 중 어느 하나에 위치되고, 제2유로(S2)는 드럼의 전방면과 후방면 중 나머지 하나에 위치되도록 구비되어도 무방하다.

한편, 본 발명 의류처리장치(100)는 언밸런스의 발생 여부 및 언밸런스의 위치를 판단하기 위한 감지부를 더 포함하는데, 본 발명에 구비되는 감지부는 영구자석(43)의 자력을 감지하는 제1감지부(6), 터브(2)의 전방변위를 측정하는 제2감지부(7) 및 터브(2)의 후방변위를 측정하는 제3감지부(8)로 구비될 수 있다.

상기 제1감지부(6)는 로터에 구비된 영구자석(43)의 자력을 감지함으로써 로터(41)의 회전속도, 회전방향, 회전각도 등을 감지하는 수단이다. 상기 제1감지부(6)는 자력이 강하면 큰 전기적 신호를 출력하는 센서가 일례가 될 수 있다.

도 1은 상기 제1감지부(6)가 스테이터(45)에 고정되어 영구자석(43)의 자력을 감지하는 경우를 일례로 도시한 것이다(제1감지부는 제1감지부와 영구자석(43) 사이의 거리가 짧을수록 큰 전기적 신호를 출력하는 센서가 일례가 될 수 있다).

상기 터브(2)는 스프링이나 댐퍼와 같은 감쇄수단을 통해 캐비닛(1)의 내부에 고정되고, 드럼(3)을 회전시키는 축(46)은 터브의 배면을 관통하여 드럼(3)의 배면에 고정되기 때문에 드럼(3)에 발생된 진동은 터브(2)에 전달될 수 있다. 따라서, 상기 제2감지부(7)와 제3감지부(8)는 터브(2)의 전방면과 터브의 후방면이 어떻게 진동하는지를 측정함으로써 드럼의 전방면과 드럼의 후방면 진동을 추정하는 수단이 된다.

상기 제2감지부(7)는 터브의 전방면(드럼의 전방면에 나란한 면)이 캐비닛의 높이방향(Y, 도 1 참고)이나 캐비닛의 너비방향(Z)을 따라 진동하는지 여부 및 진동의 크기를 측정하도록 구비되고, 상기 제3감지부(8)는 터브의 후방면(드럼의 후방면에 나란한 면)이 캐비닛의 높이방향(Y)이나 캐비닛의 너비방향(Z)을 따라 진동하는 여부 및 진동의 크기를 측정하도록 구비된다.

상기 제2감지부(7)는 제2감지부(7)와 터브 전방면 사이의 거리에 따라 서로 다른 전기적 신호를 출력하는 장치로 구비될 수 있고, 상기 제3감지부(8)는 제3감지부(8)와 터브 후방면 사이의 거리에 따라 서로 다른 전기적 신호를 출력하는 장치로 구비될 수 있다.

상기 제2감지부(7)는 캐비닛이나 터브의 전방면 중 어느 하나에 고정되어 빛의 세기에 따라 다른 크기의 전기적 신호를 출력하는 수신부, 캐비닛이나 터브의 전방면 중 나머지 하나에 구비되어 상기 수신부를 향해 빛을 방출하는 발신부로 구비될 수 있다.

이 경우, 터브의 전방면이 수신부가 위치된 캐비닛의 일면에 가까워지면 수신부는 큰 값의 전기적 신호(전압 등)를 출력하고, 터브의 전방면이 수신부가 위치된 캐비닛의 일면에서 멀어지면 작은 값의 전기적 신호를 출력하게 될 것이다.

상기 제3감지부(8)는 상기 제2감지부(7)와 동일한 형태로 구비될 수 있다(수신부 및 발신부로 구비될 수 있다).

도 4는 드럼(3) 내부에 저장된 세탁물에 의해 드럼에 언밸런스 상태가 발생되는 경우를 도시한 것이다. 도 4(a)와 도 4(b)의 좌측도면은 드럼의 지름방향 단면을 도시한 것이고, 도 4(a)와 도 4(b)의 우측도면은 캐비닛의 바닥면에 직교하는 드럼의 길이방향 단면을 도시한 것이다.

도 4에 도시된 바와 같이 드럼에 언밸런스를 유발시키는 힘(EQ)은 드럼의 전방에 위치된 세탁물(F)에 작용하는 원심력(F1)과 드럼의 후방에 위치된 세탁물(R)에 작용하는 원심력(R1)의 벡터 합(Resultant force)과 같다.

언밸런스를 유발하는 힘(EQ)의 위치와 크기는 상기 제1감지부(6)가 제공하는 신호(RPM 신호)에 근거하여 판단될 수 있다.

도 5는 언밸런스가 발생된 드럼의 RPM을 제1감지부(6)가 측정한 데이터의 일례를 도시한 것이다.

드럼에 언밸런스가 발생될 경우, 드럼의 회전속도는 언밸런스를 유발하는 힘(EQ)이 드럼의 회전궤적 최저점을 통과할 때 가장 빠르고, 언밸런스를 유발하는 힘(EQ)이 드럼의 회전궤적 최고점을 통과할 때 가장 느리다.

따라서, 도 5의 경우 언밸런스를 유발하는 힘(EQ)이 드럼의 회전궤적 최저점을 통과하는 시점은 제1감지부(6)가 측정한 드럼의 RPM 데이터의 최대값(M)이 측정된 시점이 된다.

한편, 언밸런스를 유발하는 힘(EQ)이 크면 클수록 제1감지부(6)가 측정하는 RPM 데이터의 진폭(P)이 증가할 것이다. 즉, 제1감지부(6)가 측정한 RPM 최대값(M)과 RPM 최소값(m) 사이의 차가 크면 클수록 언밸런스를 유발하는 힘(EQ)이 큰 것으로 볼 수 있다.

따라서, 제1감지부(6)가 드럼의 RPM 데이터를 제어부(미도시)로 전송하도록 구비되면, 제어부는 언밸런스를 유발하는 힘(EQ)의 위치는 물론 언밸런스를 유발하는 힘(EQ)의 크기도 판단할 수 있을 것이다.

한편, 드럼의 전방에 위치된 세탁물(F)에 작용하는 원심력(F1)과 드럼의 후방에 위치된 세탁물(R)에 작용하는 원심력(R1) 사이에 위상차(X)가 발생되는 경우는 크게 도 4 (a)와 도 4 (b)에 도시된 두 가지 형태로 구분될 것이다.

도 4 (a)는 드럼의 회전방향(반시계 방향)을 기준으로 드럼의 후방에 작용하는 원심력(R1)이 언밸런스를 유발하는 힘(EQ)보다 선행하는 경우이고, 도 4 (b)는 드럼의 회전방향(반시계방향)을 기준으로 드럼의 전방에 작용하는 원심력(F1)이 언밸런스를 유발하는 힘(EQ)보다 선행하는 경우이다.

도 4 (a)의 경우 제2감지부(7)와 제3감지부(8)가 측정하는 신호 사이에는 도 6에 도시된 관계가 발생하고, 도 4 (b)의 경우 제2감지부(7)와 제3감지부(8)가 측정하는 신호 사이에는 도 7에 도시된 관계가 발생된다.

도 6에 도시된 바와 같이, 드럼의 회전방향을 기준으로 드럼의 후방에 작용하는 원심력(R1)이 언밸런스를 유발하는 힘(EQ)보다 선행하면, 드럼이 반시계방향으로 회전할 때 제3감지부(8)에서 측정되는 전기적 신호의 최대값(HR)이 제2감지부(7)에서 측정하는 전기적 신호의 최대값(HF)보다 먼저 관측된다.

한편, 드럼이 시계방향으로 회전하면 제2감지부(7)에서 측정된 전기적 신호의 최대값(HF)이 제3감지부(8)에서 측정되는 전기적 신호의 최대값(HR)보다 먼저 관측될 것이다.

도 7에 도시된 바와 같이 드럼의 회전방향을 기준으로 드럼의 전방에 작용하는 원심력(F1)이 언밸런스를 유발하는 힘(EQ)보다 선행하면, 드럼이 반시계방향으로 회전할 때 제2감지부(7)에서 측정되는 전기적 신호의 최대값(HF)은 제3감지부(8)에서 측정하는 전기적 신호의 최대값(HR)보다 먼저 관측된다.

그러나, 드럼이 시계방향으로 회전할 경우 제3감지부(8)에서 측정되는 전기적 신호의 최대값(HR)이 제2감지부(7)에서 측정되는 전기적 신호의 최대값(HF)보다 먼저 관측될 것이다.

드럼의 회전방향을 기준으로 언밸런스를 유발하는 힘(EQ)보다 선행하는 힘이 무엇이냐에 따라 언밸런스를 유발하는 힘(EQ)을 감쇄시키기 위해 각 밸런서에 액체를 공급할 때 액체에 작용하는 원심력이 향하는 지점을 결정하는 기준이 되는데 자세한 설명은 후술한다.

도 8은 도 6과 같은 상태에 있는 드럼의 언밸런스를 제어하는 과정을 간략히 도시한 것이다.

본 발명 의류처리장치의 제어방법은 언밸런스를 유발하는 힘(EQ, 드럼의 전방과 후방에 작용하는 원심력(F1, R1)의 합력)의 위치를 근거로 드럼의 후방에 위치된 세탁물에 작용하는 원심력(R1)을 감쇄시킨 뒤 드럼의 전방에 위치된 세탁물에 작용하는 원심력(F1)을 감쇄시키는 것이 특징이다.

드럼의 후방에 작용하는 원심력(R1)을 먼저 감쇄시킨 뒤 드럼의 전방에 작용하는 원심력(F1)을 감쇄시킴으로써 언밸런스를 제어하는 특징은 드럼의 후방에 작용하는 원심력(R1)이 드럼 전체의 언밸런스에 기여하는 정도가 드럼의 전방에 작용하는 원심력(F1)이 드럼 전체의 언밸런스에 기여하는 정도보다 크기 때문이다.

이는 실험적을 통해 확인된 사항으로, 터브의 전방에 터브투입부(21)와 캐비닛의 투입부(11)를 연결하는 가스켓(23)이 존재하는 점, 상기 드럼을 회전시키는 회전축(46)이 터브의 배면을 관통하도록 구비되는 점 등이 복합적으로 작용된 결과로 추정된다.

한편, 언밸런스를 유발하는 힘(EQ)의 위치에 근거하여 드럼의 후방에 작용하는 원심력(R1)과 드럼의 전방에 작용하는 원심력(F1)을 제어하는 특징은 드럼의 원주면 중 원심력 R1이 작용하는 지점이나 원심력 F1이 작용하는 지점을 판단하는 것보다 언밸런스를 유발하는 힘(EQ)의 위치를 판단하는 것이 훨씬 용이하기 때문이다.

즉, 제2감지부(7)나 제3감지부(8)가 출력하는 신호는 언밸런스를 유발하는 힘(EQ)에 의해 발생되는 터브의 전방면이나 터브의 후방면이 진동을 측정한 것이므로 제2감지부(7)나 제3감지부(8)의 최대값이 출력된 때를 F1이 작용하는 지점 및 R1이 작용하는 지점으로 보기 어렵다.

그러나, 언밸런스를 유발하는 힘(EQ)이 작용하는 지점은 제1감지부(6)가 출력하는 신호의 최대값이 출력된 때 드럼 회전궤적의 최저점을 통과하는 지점이므로 언밸런스를 유발하는 힘(EQ)이 작용하는 지점의 위치판단이 F1이나 R1이 작용하는 지점을 판단하는 것보다 쉽다.

도 8을 통해 본 발명 의류처리장치의 제어방법을 상세히 설명하면, 본 발명 제어방법은 후방제어단계(도 8 (a)) 및 전방제어단계(도 8 (b))로 구분된다.

상기 후방제어단계는 각 밸런서에 구비된 후방공간들(5713) 중 적어도 하나 이상의 후방공간(5713)에 액체를 공급하여 상기 드럼의 원주면 중 언밸런스를 유발하는 힘(EQ)이 향하는 사분면(quadrant)과 반대방향에 위치된 사분면(제1목표 사분면)의 무게를 증가시킴으로써 드럼의 진폭을 최소화(언밸런스를 최소화)시키는 단계이다.

도 8 (a)는 언밸런스를 유발하는 힘(EQ)이 4사분면에 위치된 경우를 일례로 도시한 것으로 이 경우 상기 제1목표 사분면은 2사분면이 된다.

상기 후방제어단계는 후방제어 1단계와 후방제어 2단계로 구분될 수 있다.

상기 후방제어 1단계는 상기 제1목표 사분면 내에 위치된 상기 드럼의 원주면 중 2개 이상의 서로 다른 지점(ER1, ER2, ER3 등)의 무게가 증가하도록 상기 각 후방공간들 중 일부에 액체를 공급하는 단계이다.

이 경우, 상기 후방제어 2단계는 상기 2개 이상의 서로 다른 지점들(ER1, ER2, ER3) 중 언밸런스의 크기가 가장 작았던 지점의 무게가 증가하도록 각 후방공간들 중 일부에 액체를 추가로 공급하는 단계가 된다.

한편, 상기 후방제어 1단계는 후방공급 1단계와 후방공급 2단계로 구비될 수 있다.

상기 후방공급 1단계는 상기 제1목표 사분면 내에 위치된 상기 드럼의 원주면 중 임의의 후방 제1지점(ER1)의 무게가 증가하도록 상기 각 후방공간들 중 일부에 액체를 공급하는 단계이다.

상기 후방공급 2단계는 상기 후방 제1지점(ER1)과 기 설정된 제1각도(A2)만큼 이격된 후방 제2지점(ER2)의 무게가 증가하도록 상기 각 후방공간들 중 일부에 액체를 공급하는 단계이다.

도 9 (a)에 도시된 바와 같이, 상기 후방공급 1단계는 드럼의 후방 원주면 중 언밸런스를 유발하는 힘(EQ)이 향하는 지점과 180도 이격된 지점(ER1)의 무게가 증가되도록 각 밸런서에 구비된 후방공간들(5713) 중 일부 후방공간에 액체를 공급하는 단계이다(드럼이 회전하는 동안 제2분사부가 물을 분사하는 상황은 드럼은 고정되고 제2분사부가 회전하는 경우와 등가이고, 도 9는 이를 도시한 것임).

즉, 상기 후방공급 1단계는 제1감지부(6)가 드럼의 RPM 최대값을 감지한 뒤 드럼 회전궤적의 최저점이 기 설정된 대기각도(Q1, 제1기준각도)까지 회전되면, 드럼이 상기 대기각도의 종료시점부터 기 설정된 종료각도(Q2, 제2기준각도)까지 회전하는 동안 제2공급부(592)가 제2유로(S2)에 액체를 공급하는 단계이다. 이 경우, 제2공급부(592)가 액체를 분사하는 공급각도는 종료각도에서 대기각도를 뺀 값이다.

도 9 (a)에 도시된 바와 같이 3개의 밸런서(57)가 서로 120도씩 이격되어 드럼에 구비되고, 3개의 공간(S21, S22, S23)을 가진 제2유로(S2)가 드럼에 구비될 경우, 상기 대기각도(Q1)는 60도, 상기 공급각도(Q2-Q1)는 120도가 일례가 될 수 있다.

앞서 설명한 바와 같이, 제2유로의 제1공간(S21)에 분사된 액체는 제2밸런서(57b)의 후방공간으로만 공급되고, 제2유로의 제2공간(S22)에 분사된 액체는 제3밸런서(57c)의 후방공간으로만 공급될 것이다.

드럼이 대기각도의 종료 지점(Q1)에서 종료각도의 종료지점(Q2)까지 회전하는 동안 제2공급부(592)가 제2유로(S2)에 액체를 분사하면, 제2밸런서(57b)에 저장되는 액체에 작용하는 원심력과 제3밸런서(57c)에 저장된 액체에 작용하는 원심력의 합력(B)의 방향은 언밸런스를 유발하는 힘(EQ)의 방향과 거의 동일해진다.

따라서, 언밸런스를 유발하는 힘(EQ)은 제2밸런서(57b)의 후방공간에 공급된 액체에 작용하는 원심력과 제3밸런서(57c)의 후방공간에 공급된 액체에 작용하는 원심력의 합력(B)에 의해 감소될 것이므로 제1감지부(6)가 측정하는 드럼의 진폭은 감소 될 것이다(언밸런스의 크기가 작아질 것이다).

드럼의 후방 원주면 중 언밸런스를 유발하는 힘(EQ)이 향하는 지점과 반대방향에 위치된 지점(ER1)을 정확히 판단하기 어렵다면, 상기 후방공급 1단계는 상기 드럼의 원주면 중 상기 제1목표 사분면에 위치된 임의의 지점의 무게가 증가되도록 각 밸런서에 구비된 후방공간(5713)들 중 적어도 하나 이상의 후방공간(5713)에 액체를 공급하여도 무방하다.

도 9 (a)에 도시된 후방 제1지점(ER1)의 무게를 증가시키는 후방공급 1단계가 완료되면 도 9 (b)에 도시된 후방공급 2단계가 진행된다.

상기 후방공급 2단계는 후방 제1지점(ER1)과 기 설정된 제1각도(A2)만큼 이격된 후방 제2지점(ER2)의 무게가 증가되도록 액체를 공급하는 단계이다.

상기 후방 제2지점(ER2)의 위치는 드럼의 회전방향을 기준으로 드럼의 전방에 작용하는 원심력(F1)과 드럼의 후방에 작용하는 원심력(R1) 중 어떤 힘이 언밸런스를 유발하는 힘(EQ)보다 먼저 관측되면 따라 결정된다.

즉, 도 8 (a)에 도시된 바와 같이, 드럼의 회전방향을 기준으로 드럼의 후방에 작용하는 원심력(R1)이 언밸런스를 유발하는 힘(EQ)보다 먼저 관측되면, 상기 후방 제1지점(ER1)에서 드럼의 회전방향을 따라 기 설정된 제1각도(A2)만큼 이격된 위치가 상기 후방 제2지점(ER2)이 되어야 한다.

그러나, 드럼의 회전방향을 기준으로 드럼의 전방에 작용하는 원심력(F1)이 언밸런스를 유발하는 힘(EQ)보다 먼저 관측되면 상기 후방 제1지점(ER1)에서 드럼의 회전방향과 반대방향으로 제1각도(A2)만큼 이격된 위치가 상기 후방 제2지점(ER2)가 되어야 한다.

상기 후방제어 1단계의 궁극적인 목적은 적어도 2회 이상의 후방공급 단계를 통해 드럼의 후방에 위치된 세탁물에 작용하는 원심력(R1)을 최소화하는 것이다.

따라서, 드럼의 회전방향(반시계방향)을 기준으로 드럼의 후방에 작용하는 원심력(R1)이 언밸런스를 유발하는 힘(EQ)보다 선행하는 경우(도 9 (a)의 경우), 후방 제1지점(ER1)에서 드럼의 회전방향과 동일한 방향을 따라 제1각도(A2)만큼 이격된 지점을 후방 제2지점(ER2)으로 선정함이 바람직하다.

도 9 (a)의 경우, 후방 제1지점(ER1)에서 드럼의 회전방향과 반대방향(시계방향)으로 제1각도(A2)만큼 이격된 위치를 후방 제2지점(ER2)으로 선정하면 밸런서의 후방공간에 저장된 액체에 작용하는 원심력이 드럼의 후방에 위치된 세탁물에 작용하는 원심력(R1)과 반대방향을 향해 이동하는 것이 아니라 원심력 R1을 향해 이동하게 되므로 언밸런스가 가중시킬 위험이 크기 때문이다.

드럼의 회전방향을 기준으로 드럼의 전방에 작용하는 원심력(F1)과 드럼의 후방에 작용하는 원심력(R1) 중 어떤 힘이 언밸런스를 유발하는 힘(EQ)보다 먼저 관측되는지 여부는 제2감지부(7)가 측정하는 전기적 신호의 최대값과 제3감지부(8)가 측정하는 전기적 신호의 최대값 중 어느 값이 먼저 관측되느냐에 따라 판단 가능하며, 이에 대해서는 앞서 설명한 바 있다.

즉, 드럼이 반시계방향으로 회전할 경우, 제3감지부(8)의 최대값(HR)이 제2감지부(7)의 최대값(HF)보다 먼저 관측되면 드럼의 후방에 작용하는 원심력(R1)이 언밸런스를 유발하는 힘(EQ)보다 선행하는 경우(도 6)일 것이고, 제2감지부(7)의 최대값(HF)이 제3감지부(8)의 최대값(HR)보다 먼저 관측되면 드럼의 전방에 작용하는 원심력(F1)이 언밸런스를 유발하는 힘(EQ)보다 선행하는 경우일 것이다(도 7).

결론적으로 상기 후방공급 2단계는 제1감지부(6)가 드럼의 RPM 최대값을 감지한 뒤 드럼의 회전궤적 최저점이 대기각도(Q1-A2)까지 회전되면, 드럼이 대기각도의 종료지점(Q1-A2)에서 상기 종료각도(Q2-A2)까지 회전하는 동안 제2공급부(592)가 제2유로(S2)에 액체를 분사하는 단계가 된다. 이 경우에도, 제2공급부(592)가 제2유로(S2)에 액체를 분사하는 공급각도는 120도이다.

후방공급 1단계와 후방공급 2단계가 완료되면, 본 발명 제어방법은 후방제어 2단계를 진행한다. 상기 후방제어 2단계는 후방공급 1단계 후 측정된 언밸런스의 크기와 후방공급 2단계 후 측정된 언밸런스의 크기 중 언밸런스가 작아지는 후방 지점(ER1, ER2)의 무게가 증가하도록 각 밸런서의 후방공간들 중 일부에 액체를 추가로 공급하는 단계이다.

즉, 후방공급 2단계의 완료 후 측정된 언밸런스의 크기가 후방공급 1단계의 완료 후 측정된 언밸런스의 크기보다 크다면 상기 후방공급 2단계는 드럼의 원주면 중 후방 제1지점(ER1)의 무게가 증가하도록 각 밸런서의 후방공간들 중 일부에 액체를 추가로 공급한다(도 9 (a) 반복).

그러나, 후방공급 2단계의 완료 후 측정된 언밸런스의 크기가 후방공급 1단계의 완료 후 측정된 언밸런스의 크기보다 작다면 본 발명 제어방법은 후방공급 3단계를 더 진행한 뒤 후방제어 2단계를 진행한다.

도 8 (a)에 도시된 바와 같이, 상기 후방공급 3단계는 상기 후방 제2지점(ER2)과 상기 제1각도(A2)만큼 이격된 후방 제3지점(ER3)의 무게가 증가하도록 상기 각 후방공간들 중 일부에 액체를 공급하는 단계이다.

즉, 상기 후방공급 3단계는 제1감지부(6)가 드럼의 RPM 최대값을 감지한 뒤 드럼의 최저점이 상기 대기각도(Q1-(A2+A2))까지 회전되면, 드럼이 대기각도의 종료지점(Q1-(A2+A2))에서 종료각도(Q2-(A2+A2))까지 회전하는 동안 제2공급부(592)가 제2유로(S2)에 액체를 분사하는 단계가 된다. 이 경우에도, 제2공급부(592)가 제2유로(S2)에 액체를 분사하는 공급각도는 120도이다.

후방제어 1단계가 후방공급 1단계, 후방공급 2단계, 후방공급 3단계로 구비되면, 상기 후방제어 2단계는 3개의 후방지점(ER1, ER2, ER3) 중 언밸런스가 가장 작아지는 후방 지점의 무게가 증가하도록 각 밸런서의 후방공간들 중 일부에 액체를 추가로 공급하게 된다.

언밸런스의 크기는 앞서 설명한 바와 같이, 제1감지부(6)가 측정하는 드럼 RPM의 진폭(P)을 통해 판단될 수 있다.

상술한 바에 따라 후방제어단계(드럼의 후방에 위치된 원심력을 감쇄하는 단계)가 완료되면, 본 발명 제어방법은 도 8 (b)에 도시된 전방제어단계(드럼의 전방에 위치된 원심력을 감쇄하는 단계)를 진행한다.

도 8 (b)에 도시된 바와 같이, 상기 전방제어단계는 각 밸런서에 구비된 전방공간(5711)들 중 적어도 하나 이상의 전방공간(5711)에 액체를 공급하여 상기 드럼의 원주면 중 언밸런스를 유발하는 힘이 향하는 사분면과 반대방향에 위치된 사분면(제2목표 사분면)의 무게를 증가시키는 단계이다.

상기 전방제어단계에서 제2목표 사분면은 후방제어단계에서의 제1목표 사분면과 동일한 사분면이 될 수도 있고, 제1목표 사분면과 다른 사분면으로 설정될 수 있다.

후방제어단계가 완료되면 드럼의 원주면 중 언밸런스를 유발하는 힘(EQ)이 작용하는 지점이 변경될 수 있기 때문에 상기 제2목표 사분면은 후방제어단계의 제1목표 사분면과 다른 사분면으로 설정됨이 바람직하다.

이 경우, 제2목표 사분면은 드럼의 RPM 최대값이 관측되는 드럼 영역과 180도 이격된 영역이 되어야 하며, 드럼의 RPM 최대값이 관측되는 영역의 판단은 제어부(미도시)가 제1감지부(6)가 전송하는 신호에 근거하여 판단할 수 있다.

다만, 제2목표 사분면을 제1목표 사분면과 달리 설정하여 전방제어단계를 수행할 경우 언밸런스 제어에 더 많은 시간이 소요될 것이므로, 언밸런스의 신속한 제어를 위해 상기 제2목표 사분면은 상기 제1목표 사분면과 동일하게 설정되어도 무방하다.

상기 전방제어단계는 전방제어 1단계와 전방제어 2단계로 구분될 수 있다.

도 8 (b)에 도시된 바와 같이, 상기 전방제어 1단계는 상기 제2목표 사분면 내에 위치된 상기 드럼의 원주면 중 2개 이상의 서로 다른 지점(EF1, EF2, EF3)의 무게가 증가하도록 각 밸런서의 전방공간(5711)들 중 일부에 액체를 공급하는 단계이다.

이 경우, 상기 전방제어 2단계는 상기 2개 이상의 서로 다른 지점들(EF1, EF2, EF3) 중 언밸런스의 크기가 가장 작았던 지점의 무게가 증가하도록 밸런서의 각 전방공간(5711)들 중 일부에 액체를 추가로 공급하는 단계가 된다.

상기 전방제어 1단계는 전방공급 1단계와 전방공급 2단계로 구비될 수 있다.

상기 전방공급 1단계는 상기 제2목표 사분면 내에 위치된 상기 드럼의 원주면 중 임의의 전방 제1지점(EF1)의 무게가 증가하도록 밸런서의 후방공간들 중 일부에 액체를 공급하는 단계이다.

상기 전방공급 2단계는 상기 전방 제1지점(EF1)과 기 설정된 제2각도(A3)만큼 이격된 전방 제2지점(EF2)의 무게가 증가하도록 밸런서의 후방공간들 중 일부에 액체를 공급하는 단계이다.

도 10 (a)에 도시된 바와 같이, 상기 전방공급 1단계는 드럼의 전방 원주면 중 언밸런스를 유발하는 힘(EQ)이 향하는 지점과 180도 이격된 지점(EF1)의 무게가 증가되도록 각 밸런서에 구비된 전방공간들(5711) 중 일부 전방공간에 액체를 공급하는 단계이다.

즉, 상기 전방공급 1단계는 제1감지부(6)가 드럼의 RPM 최대값을 감지한 뒤 드럼의 최저점이 기 설정된 대기각도(Q1)까지 회전되면, 제1공급부(591)가 드럼이 대기각도의 종료지점(Q1)에서 기 설정된 종료각도(Q2)까지 회전하는 동안 제1유로(S1)에 액체를 공급하는 단계이다(드럼이 회전하는 동안 제1분사부가 물을 분사하는 상황은 드럼은 고정되고 제1분사부가 회전하는 경우와 등가이며, 도 10은 이를 도시한 것임).

3개의 밸런서(57)가 서로 120도씩 이격되어 드럼에 구비되고, 3개의 공간(S11, S12, S13)을 가진 제1유로(S1)가 드럼에 구비될 경우, 상기 대기각도는 언밸런스를 유발하는 힘(EQ)이 향하는 지점을 기준으로 60도, 상기 종료각도는 언밸런스를 유발하는 힘(EQ)이 향하는 지점을 기준으로 180도, 제1분사부가 액체를 분사하는 공급각도(Q2-Q1)는 120도가 일례가 될 수 있다.

드럼의 전방 원주면 중 언밸런스를 유발하는 힘(EQ)이 향하는 지점과 반대방향에 위치된 지점(EF1)을 정확히 판단하기 어렵다면, 상기 전방공급 1단계는 상기 드럼의 원주면 중 상기 제2목표 사분면에 위치된 임의의 지점의 무게가 증가하도록 각 밸런서에 구비된 전방공간(5711)들 중 적어도 하나 이상의 전방공간(5711)에 액체를 공급하여도 무방하다.

전방 제1지점(EF1)의 무게를 증가시키는 전방공급 1단계가 완료되면 도 10 (b)에 도시된 전방공급 2단계가 진행된다.

상기 전방공급 2단계는 전방 제1지점(EF1)과 기 설정된 제2각도(A3)만큼 이격된 전방 제2지점(EF2)의 무게가 증가되도록 액체를 공급하는 단계이다. 상기 제2각도(A3)는 후방공급 2단계에 설정된 제1각도(A2)와 동일한 각도로 설정될 수도 있고 제1각도(A2)와 다른 각도로 설정될 수도 있다.

상기 전방 제2지점(EF2)의 위치는 드럼의 회전방향을 기준으로 드럼의 전방에 작용하는 원심력(F1)과 드럼의 후방에 작용하는 원심력(R1) 중 어떤 힘이 언밸런스를 유발하는 힘(EQ)보다 먼저 관측되느냐에 따라 결정된다.

즉, 도 8 (b)에 도시된 바와 같이, 드럼의 회전방향을 기준으로 드럼의 후방에 작용하는 원심력(R1)이 언밸런스를 유발하는 힘(EQ)보다 먼저 관측되면, 상기 전방 제1지점(EF1)에서 드럼의 회전방향과 반대방향으로 제2각도(A3)만큼 이격된 위치가 상기 전방 제2지점(EF2)이 되어야 한다.

그러나, 드럼의 회전방향을 기준으로 드럼의 전방에 작용하는 원심력(F1)이 언밸런스를 유발하는 힘(EQ)보다 먼저 관측되면, 상기 전방 제1지점(EF1)에서 드럼의 회전방향으로 제2각도(A3)만큼 이격된 위치가 상기 전방 제2지점(EF2)이 되어야 한다.

상기 전방제어 1단계의 궁극적인 목적 역시 드럼의 후방에 위치된 세탁물에 작용하는 원심력(F1)을 최소화시키는 것이기 때문이다. 따라서, 도 10의 경우, 전방 제1지점(EF1)에서 드럼의 회전방향과 반대방향을 따라 제2각도(A3)만큼 이격된 지점을 전방 제2지점(EF2)이 된다.

상기 전방공급 2단계는 제1감지부(6)가 드럼의 RPM 최대값을 감지한 뒤 드럼의 최저점이 상기 대기각도(Q1+A3)까지 회전되면, 드럼이 대기각도의 종료지점(Q1+A3)에서 종료각도(Q2+A3)까지 회전하는 동안 제1공급부(591)가 제1유로(S1)에 액체를 분사하는 단계가 된다. 이 경우에도, 제1공급부(591)가 제1유로(S1)에 액체를 분사하는 공급각도는 120도이다.

전방공급 1단계와 전방공급 2단계가 완료되면 본 발명 제어방법은 전방제어 2단계를 진행한다. 상기 전방제어 2단계는 전방공급 1단계 후 측정된 언밸런스의 크기와 전방공급 2단계 후 측정된 언밸런스의 크기 중 언밸런스가 작아지는 전방 지점(EF1, EF2)의 무게가 증가하도록 각 밸런서의 전방공간들 중 일부에 액체를 추가로 공급하는 단계이다.

즉, 전방공급 2단계의 완료 후 측정된 언밸런스의 크기가 전방공급 1단계의 완료 후 측정된 언밸런스의 크기보다 크다면 상기 전방공급 2단계는 드럼의 원주면 중 전방 제1지점(EF1)의 무게가 증가하도록 각 밸런서의 전방공간들 중 일부에 액체를 추가로 공급한다.

그러나, 전방공급 2단계의 완료 후 측정된 언밸런스의 크기가 전방공급 1단계의 완료 후 측정된 언밸런스의 크기보다 작다면 본 발명 제어방법은 전방공급 3단계를 더 진행한 뒤 전방제어 2단계를 진행한다.

도 8 (b)에 도시된 바와 같이, 상기 전방공급 3단계는 상기 전방 제2지점(EF2)과 상기 제2각도(A3)만큼 이격된 전방 제3지점(EF3)의 무게가 증가하도록 상기 각 밸런서의 전방공간들 중 일부에 액체를 공급하는 단계이다.

즉, 상기 전방공급 3단계는 제1감지부(6)가 드럼의 RPM 최대값을 감지한 뒤 드럼의 최저점이 상기 대기각도(Q1+(A3+A3))까지 회전되면, 대기각도의 종료지점(Q1+(A3+A3))에서 종료각도(Q2+(A3+A3))까지 드럼이 회전하는 동안 제1공급부(591)가 제1유로(S1)에 액체를 분사하는 단계가 된다.

전방제어 1단계가 전방공급 1단계, 전방공급 2단계, 전방공급 3단계로 구비되면, 상기 전방제어 2단계는 3개의 전방지점(EF1, EF2, EF3) 중 언밸런스가 가장 작아지는 전방 지점의 무게가 증가하도록 각 밸런서의 전방공간들 중 일부에 액체를 추가로 공급하게 된다.

전방제어 2단계의 경우 역시 언밸런스의 크기는 제1감지부(6)가 측정하는 드럼 RPM의 진폭(P)을 통해 판단될 수 있다.

한편, 상기 드럼의 회전중심을 통과하는 직선을 기준으로 드럼을 두 개의 영역으로 구분할 때, 상기 후방제어단계는 각 밸런서에 구비된 후방공간들(5713) 중 적어도 하나 이상의 후방공간(5713)에 액체를 공급하여 상기 드럼의 원주면 중 언밸런스를 유발하는 힘(EQ)이 향하는 영역의 반대영역의 무게를 증가시킴으로써 드럼의 진폭을 최소화시키도록 구비되어도 무방하다.

마찬가지로 상기 전방제어단계는 각 밸런서에 구비된 전방공간들(5711) 중 적어도 하나 이상의 전방공간(5711)에 액체를 공급하여 상기 드럼의 원주면 중 언밸런스를 유발하는 힘(EQ)이 향하는 영역의 반대영역의 무게를 증가시킴으로써 드럼의 진폭을 최소화시키도록 구비되어도 무방하다.

본 발명은 다양한 형태로 변형되어 실시될 수 있을 것인바 상술한 실시예에 그 권리범위가 한정되지 않는다. 따라서 변형된 실시예가 본 발명 특허청구범위의 구성요소를 포함하고 있다면 본 발명의 권리범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

1: 캐비닛 2: 터브 3: 드럼
5: 밸런싱유닛 6: 제1감지부 7: 제2감지부
8: 제3감지부

Claims (15)

1. 세탁물이 저장되는 드럼, 상기 드럼에 고정되며 상기 드럼의 회전중심을 기준으로 서로 동일한 각도만큼 이격되어 구비되는 적어도 3개의 밸런서, 상기 각 밸런서에 구비되며 상기 드럼의 전방에 위치하는 전방공간, 상기 각 밸런서에 구비되며 상기 드럼의 후방에 위치하는 후방공간, 및 상기 드럼의 후방면에 고정되어 상기 드럼의 회전중심을 형성하는 회전축이 구비된 의류처리장치의 제어방법에 있어서,
   상기 후방공간들 중 적어도 하나 이상의 후방공간에 액체를 공급하여 상기 드럼의 원주면 중 언밸런스를 유발하는 힘이 향하는 사분면(quadrant)과 반대방향에 위치된 사분면(제1목표 사분면)의 무게를 증가시키는 후방제어단계;
   상기 전방공간들 중 적어도 하나 이상의 전방공간에 액체를 공급하여 상기 드럼의 원주면 중 언밸런스를 유발하는 힘이 향하는 사분면과 반대방향에 위치된 사분면(제2목표 사분면)의 무게를 증가시키는 전방제어단계;를 포함하고,
   상기 후방제어단계와 상기 전방제어단계는 순차적으로 실행되는 것을 특징으로 하는 의류처리장치의 제어방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 후방제어단계는
   상기 제1목표 사분면 내에 위치된 상기 드럼의 원주면 중 2개 이상의 서로 다른 지점의 무게가 증가하도록 상기 각 후방공간들 중 일부에 액체를 공급하는 후방제어 1단계;
   상기 2개 이상의 서로 다른 지점들 중 언밸런스의 크기를 최소화시키는 지점의 무게가 증가하도록 각 후방공간들 중 일부에 액체를 추가로 공급하는 후방제어 2단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 의류처리장치의 제어방법.
3. 제2항에 있어서,
   상기 후방제어 1단계는
   상기 제1목표 사분면 내에 위치된 상기 드럼의 원주면 중 임의의 후방 제1지점의 무게가 증가하도록 상기 각 후방공간들 중 일부에 액체를 공급하는 후방공급 1단계;
   상기 후방 제1지점과 기 설정된 제1각도만큼 이격된 후방 제2지점의 무게가 증가하도록 상기 각 후방공간들 중 일부에 액체를 공급하는 후방공급 2단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 의류처리장치의 제어방법.
4. 제3항에 있어서,
   상기 드럼의 회전방향을 기준으로 상기 드럼의 후방에 위치된 세탁물에 작용하는 원심력이 언밸런스를 유발하는 힘보다 먼저 관측되면, 상기 후방공급 2단계는 상기 후방 제1지점에서 상기 드럼의 회전방향과 동일한 방향으로 상기 제1각도만큼 이격된 위치를 상기 후방 제2지점으로 설정하는 것을 특징으로 하는 의류처리장치의 제어방법.
5. 제3항에 있어서,
   상기 드럼의 회전방향을 기준으로 상기 드럼의 전방에 위치된 세탁물에 작용하는 원심력이 언밸런스를 유발하는 힘보다 먼저 관측되면, 상기 후방공급 2단계는 상기 후방 제1지점에서 상기 드럼의 회전방향과 반대방향으로 상기 제1각도만큼 이격된 위치를 상기 후방 제2지점으로 설정하는 것을 특징으로 하는 의류처리장치의 제어방법.
6. 제3항에 있어서,
   상기 후방공급 2단계 후 측정된 언밸런스의 크기가 상기 후방공급 1단계 후 측정된 언밸런스의 크기보다 작으면, 상기 후방제어 1단계는 상기 후방 제2지점과 상기 제1각도만큼 이격된 후방 제3지점의 무게가 증가하도록 상기 각 후방공간들 중 일부에 액체를 공급하는 후방공급 3단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 의류처리장치의 제어방법.
7. 제2항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 후방제어 2단계는 상기 드럼의 RPM 진폭에 근거하여 언밸런스의 크기를 판단하는 것을 특징으로 하는 의류처리장치의 제어방법.
8. 제2항에 있어서,
   상기 전방제어단계는
   상기 제2목표 사분면 내에 위치된 상기 드럼의 원주면 중 2개 이상의 서로 다른 지점의 무게가 증가하도록 상기 각 전방공간들 중 일부에 액체를 공급하는 전방제어 1단계;
   상기 2개 이상의 서로 다른 지점들 중 언밸런스의 크기를 최소화시키는 지점의 무게가 증가하도록 각 전방공간들 중 일부에 액체를 공급하는 전방제어 2단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 의류처리장치의 제어방법.
9. 제8항에 있어서,
   상기 전방제어 1단계는
   상기 제2목표 사분면 내에 위치된 상기 드럼의 원주면 중 임의의 전방 제1지점의 무게가 증가하도록 상기 각 전방공간들 중 일부에 액체를 공급하는 전방공급 1단계;
   상기 전방 제1지점과 기 설정된 제2각도만큼 이격된 전방 제2지점의 무게가 증가하도록 상기 각 전방공간들 중 일부에 액체를 공급하는 전방공급 2단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 의류처리장치의 제어방법.
10. 제9항에 있어서,
    상기 드럼의 회전방향을 기준으로 상기 드럼의 후방에 위치된 세탁물에 작용하는 원심력이 언밸런스를 유발하는 힘보다 먼저 관측되면, 상기 전방공급 2단계는 상기 전방 제1지점에서 상기 드럼의 회전방향과 반대방향으로 상기 제2각도만큼 이격된 위치를 상기 전방 제2지점으로 설정하는 것을 특징으로 하는 의류처리장치의 제어방법.
11. 제9항에 있어서,
    상기 드럼의 회전방향을 기준으로 상기 드럼의 전방에 위치된 세탁물에 작용하는 원심력이 언밸런스를 유발하는 힘보다 먼저 관측되면, 상기 전방공급 2단계는 상기 전방 제1지점에서 상기 드럼의 회전방향과 동일한 방향으로 상기 제2각도만큼 이격된 위치를 상기 전방 제2지점으로 설정하는 것을 특징으로 하는 의류처리장치의 제어방법.
12. 제8항에 있어서,
    상기 전방제어 2단계는 상기 드럼의 RPM 진폭에 비례하여 언밸런스의 크기를 판단하는 것을 특징으로 하는 의류처리장치의 제어방법.
13. 제8항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전방제어단계는 상기 후방제어단계에 의해 변경되는 목표 사분면을 상기 제2목표 사분면으로 설정하는 것을 특징으로 하는 의류처리장치의 제어방법.
14. 제8항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전방제어단계는 상기 제1목표 사분면과 동일한 사분면을 상기 제2목표 사분면으로 설정하는 것을 특징으로 하는 의류처리장치의 제어방법.
15. 제1항에 있어서,
    상기 의류처리장치는 상기 밸런서와 동일한 수로 구분된 공간을 가지되 각 공간이 각 밸런서의 전방공간에 연통하는 제1유로, 상기 밸런서와 동일한 수로 구분된 공간을 가지되 각 공간이 각 밸런서의 후방공간에 연통하는 제2유로, 상기 제1유로에 액체를 공급하는 제1공급부, 상기 제2유로에 액체를 공급하는 제2공급부를 더 포함하고,
    상기 후방제어단계는 상기 드럼의 RPM 최대값이 관측된 뒤 상기 드럼이 기 설정된 제1기준각도까지 회전되면, 상기 드럼이 상기 제1기준각도에서 기 설정된 제2기준각도까지 회전하는 동안 상기 제2공급부가 상기 제2유로에 액체를 공급함으로써 진행되고,
    상기 전방제어단계는 상기 드럼의 RPM 최대값이 관측된 뒤 상기 드럼이 상기 제1기준각도까지 회전하면, 상기 드럼이 상기 제1기준각도에서 상기 제2기준각도까지 회전하는 동안 상기 제1공급부가 상기 제1유로에 액체를 공급함으로써 진행되는 것을 특징으로 하는 의류처리장치의 제어방법.

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