KR102492151B1

KR102492151B1 - 세탁기

Info

Publication number: KR102492151B1
Application number: KR1020197013478A
Authority: KR
Inventors: 노부히코 시노하라; 아츠시 오야기; 히로키 타키타
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2017-02-10
Filing date: 2018-01-31
Publication date: 2023-01-27
Also published as: JP2018130523A; KR20190107652A; JP6941967B2; US11149372B2; US20200040509A1

Abstract

본 발명은 방수 의류(Cwp)에 기인하여 발생하는 탈수 시의 이상 진동을 미연에 방지할 수 있는 세탁기를 제공한다.
본 발명에 따른 세탁기는, 세탁물을 수용하는 회전조; 상기 회전조를 내부에 지지하는 수조에 부착되며 복수 방향의 진동 검출이 가능한 진동 센서; 및 상기 회전조의 회전을 제어하고 상기 진동 센서의 검출값을 기초로 진동 타입을 판단하여 상기 세탁물 중 방수 의류의 유무를 판단하는 프로세서;를 포함할 수 있다.

Description

세탁기

본 발명은 방수 시트 등이 잘못하여 세탁물에 혼입된 경우에 세탁기의 탈수 처리에서 일어날 수 있는 이상(異常) 진동을 미연에 방지하는 기술에 관한 것이다.

최근의 세탁기 대부분은 일반적으로, 세탁, 헹굼, 탈수, 게다가 건조까지의 일련의 처리가 자동적으로 행해지도록 되어 있다(소위 전자동식 세탁기). 그러한 세탁기에서는, 방수 가공이나 발수 가공이 실시된 의류, 불투수성의 제품(예를 들면 비옷이나 나일론제의 침대 커버 등) 등의 물이 거의 통과하지 않는 또는 물이 통과해도 약간인 세탁물(여기서는 포괄적으로 방수 의류라고 함)은 통상적으로 탈수가 곤란하여 탈수시에 이상 진동을 발생할 우려가 있기 때문에, 탈수 처리는 행하지 않도록 주의 환기되고 있다.

그러나, 그러한 방수 의류가 세탁물에 혼입되고 잘못하여 탈수 처리되는 경우가 있다. 그 때문에, 그러한 경우에서도, 이상 진동을 예측하여 방지하는 기술이 검토되고 있으며, 지금까지도 여러 가지 방법이 제안되고 있다.

예를 들면, 특허문헌 1에는 세탁물을 수용한 드럼이 수평 축을 중심으로 회전하는 세탁기(소위 드럼식 세탁기)에서, 탈수 시의 방수 의류에 의한 이상 상태를 조기에 검지하는 방법이 제안되고 있다. 구체적으로는 그 세탁기 수조에는 수직방향(드럼의 직경 방향)의 진동을 검지하는 가속도 센서가 설치되어 있다. 탈수 초기의 저회전 시에, 그 가속도 센서에서 수조의 진동 값을 검지하고, 기 설정된 문턱값과 비교하면서 단계적으로 회전수를 증가시키도록 드럼의 회전을 제어하고, 진동 값이 문턱값보다 큰 경우는 이상 상태라고 판정하고 있다.

방수 의류가 세탁물에 혼입된 경우, 탈수 처리 전에, 방수 의류에 물이 감싸진 상태가 되는 경우가 있다. 드럼식 세탁기라면, 탈수 초기의 저회전 시에, 세탁물이 들어 올려져서 낙하되는 상태가 반복되어 방수 의류가 풀리기 때문에, 고회전 시에 다량의 잔여수는 남을 수 없다.

그에 비하여, 세탁물을 수용하는 회전조가 수직 축을 중심으로 회전하는 세로형의 세탁기에서는, 세탁물에 대하여 수평 방향으로 원심력이 작용하기 때문에, 회전조가 고회전이 되어도 잔여수가 다량으로 남는 경우가 있어 큰 트러블을 초래할 우려가 있다.

특허문헌 2 및 특허문헌 3에는 그러한 상태를 검지하는 방법이 제안되고 있다. 구체적으로는 탈수 과정 초기에서의 상이한 2개의 상태에서, 드럼의 회전에 요하는 전류량이나 감속 시간을 비교함으로써 세탁물의 무게 변화를 검출하고, 세탁물의 무게 변화로부터, 그러한 상태의 유무를 검지하고 있다.

특허문헌 4 및 특허문헌 5에는 전자동 세탁기에 있어서, 세탁 과정 전에 검출한 옷감량(초기 옷감량)과, 헹굼 과정 후에 검출한 옷감량(제1 및 제2 탈수 옷감량)에 의거하여, 세탁겸 탈수조(드럼)에 수용된 의류 내에 물이 봉쇄되어 있는지의 여부(함수 거품을 포함하고 있는지의 여부)를 판정하고, 그 판정 결과에 의거하여 탈수 과정을 행하는 방법이 제안되고 있다.

일본 특허공개 2012-170686호 공보 일본 특허공개 2014-64918호 공보 일본 특허공개 2014-64919호 공보 일본 특허공개 2015-165938호 공보 일본 특허공개 2015-165941호 공보

특허문헌 1과 같이, 수조의 진동값 만으로는 방수 의류에 기인한 이상 진동을 정밀도 높게 예측하는 것은 곤란하다.

즉 일반 의류의 편중에 기인한 진동은 처음부터 크거나, 또는 서서히 커져 가는데 비하여, 방수 의류에 기인한 이상 진동은 잔존한 물이, 탈수 중에 갑자기 움직이기 시작함으로써 발생한다. 다량의 물이 움직이기 때문에 수조의 진동은 일순간 커진다.

그 때문에, 수조의 진동이 큰지 작은지의 판단에서는, 순식간에 발생하는 이상 진동에는 적합하지 않아, 방수 의류의 이상 진동은 예측할 수 없다.

일반적인 세탁물에 혼재하는 방수 의류의 비율은 똑같지 않고, 일반적인 세탁물의 중량 변화도, 세탁물의 소재나 종류 등에 따라서 크게 영향을 받기 때문에, 특허문헌 2 및 3의 방법은 정밀도가 낮고 오검지를 초래하기 쉽다.

방수 의류의 경우, 손세탁하여 탈수 과정만을 실행한다는 상황이 상정되기 때문에, 특허문헌 4 및 5와 같이, 세탁 과정을 전제로 한 방법에서는, 그러한 상황에 대응할 수 없다. 또, 세탁물을 도중에 넣거나 빼내는 경우나, 세탁 과정을 행하기 전부터 세탁물이 젖어 있었던 경우에도 대응할 수 없다.

따라서, 본 발명의 목적은 방수 의류에 기인하여 발생하는 탈수 시의 이상 진동을, 정밀도 높게 미연에 방지할 수 있는 세탁기를 제공하는 것에 있다.

본 발명은 세탁물을 수용한 회전조가 회전함으로써 탈수 처리를 행하는 세탁기에 관한 것이다.

일 실시예에 따른 세탁기는, 세탁물을 수용하는 회전조; 상기 회전조를 내부에 지지하는 수조에 부착되며 복수 방향의 진동 검출이 가능한 진동 센서; 및 상기 회전조의 회전을 제어하고 상기 진동 센서의 검출값을 기초로 진동 타입을 판단하여 상기 세탁물 중 방수 의류의 유무를 판단하는 프로세서;를 포함할 수 있다.

또한, 상기 프로세서는, 탈수 처리의 시작 시, 저회전 영역에서 상기 회전조의 회전을 가속하는 2회의 가속 과정을 수행하되, 상기 2회의 가속 과정에서의 진동 타입을 비교하여 상기 세탁물 중 방수 의류의 유무를 판단할 수 있다.

또한, 상기 프로세서는, 첫 번째 가속 과정과 두 번째 가속 과정에서의 진동 상태 또는 언밸런스 위치 중 적어도 하나 이상의 변화를 기초로 방수 의류의 유무를 판단할 수 있다.

또한, 상기 프로세서는,

탈수 처리의 시작 시, 저회전 영역에서 상기 회전조의 회전을 가속하는 2회의 가속 과정을 수행하되, 상기 2회의 가속 과정 중 기 설정된 동일 회전수대에 있어서 상기 진동 센서에서 검출되는 복수 방향의 검출값을 비교하여 상기 방수 의류의 유무를 판정하는 세탁기.

또한, 상기 프로세서는, 상기 가속 과정 각각에서 검출되는 복수 방향의 검출값의 대소 관계를 수치화함으로써, 상기 가속 과정마다 2개의 대소 관계값을 결정하고, 이들 대소 관계값의 변화량을 기 설정된 기준값과 비교하여 상기 방수 의류의 유무를 판정할 수 있다.

또한, 상기 복수 방향의 검출값은 수평 및 수직의 2방향의 검출값일 수 있다.

또한, 상기 프로세서는, 상기 복수 방향의 검출값 각각에 대하여 절대값화 및 평활화의 처리를 수행하여 비교 가능한 값으로 변환할 수 있다.

또한, 상기 프로세서는, 상기 절대값화 및 평활화 처리를 수행한 상기 복수 방향의 검출값 각각을 상기 2회의 가속 과정 각각에서 감산하고, 각 가속 과정에서의 각 방향 사이에서의 출력 신호의 대소 관계를 수치화하여, 상기 2개의 대소 관계값을 결정할 수 있다.

또한, 상기 프로세서는, 상기 방수 의류의 유무에 대한 판단 결과를 기초로 탈수 회전수를 설정할 수 있다.

또한, 상기 프로세서는, 급수 시 또는 배수 시, 기 설정된 시간 당 상기 수조의 수위 변화율을 기초로 상기 방수 의류의 유무를 판정할 수 있다.

또한, 세탁기는, 상기 수조에 모이는 물의 수압 변화를 기초로 상기 수조의 수위를 검출하는 수위 센서;를 더 포함하고, 상기 프로세서는 상기 수위 센서의 검출값을 기초로 상기 수위 변화율을 결정할 수 있다.

또한, 상기 프로세서는 상이한 타이밍으로 적어도 2회 이상, 상기 수위 변화율을 결정할 수 있다.

또한, 상기 프로세서는 상이한 타이밍의 2개의 상기 수위 변화율의 비율을 기초로 상기 방수 의류의 유무를 판정할 수 있다.

또한, 상기 프로세서는 상기 회전조의 바닥의 하측에 수위가 있는 타이밍에서, 상기 수위 변화율을 결정할 수 있다.

또한, 세탁기는, 세탁 처리 또는 헹굼 처리가 행해질 때에 상기 회전조의 내부에서 회전하여 세탁물을 교반하는 펄세이터;를 더 포함하고, 상기 프로세서는, 급수시의 상기 수위 변화율을 기초로 상기 방수 의류의 유무를 판정하고, 상기 방수 의류가 있다고 판정된 경우에, 급수 후에 행해지는 상기 세탁 처리 또는 헹굼 처리 시 상기 펄세이터의 회전수를 기 설정된 회전수 이상으로 높일 수 있다.

또한, 상기 프로세서는, 상기 진동 센서로부터 출력되는 신호를 기초로 상기 회전조의 회전 주기 보다 긴 주기의 율동 성분이 감지되거나, 또는 상기 수조의 진동 진폭의 변화율이 미리 설정된 기준값 보다 큰 경우 이상 진동의 징조가 있다고 판단할 수 있다.

또한, 세탁기는, 세탁물이 출납되는 투입구를 개폐하는 뚜껑; 상기 뚜껑의 개폐 상태를 검지하는 개폐 센서; 중단한 처리를 재개시키는 재개 스위치;를 더 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 뚜껑의 개폐 후에 상기 재개 스위치가 조작된 경우, 상기 탈수 처리에서의 상기 회전조의 최고 회전수를 초기 상태로 되돌릴 수 있다.

또한, 상기 프로세서는, 상기 방수 의류가 있다고 판정된 경우에, 판정 후에 행해지는 탈수 처리에서의 상기 회전조의 최고 회전수를 기 설정된 회전수 이하로 낮추거나, 통보 부저를 통해 경보를 발생시키거나, 표시 패널 상에 에러 메시지를 표시하거나, 단말 장치로 에러 메시지를 통보하거나, 운전을 정지할 수 있다.

상기 세탁기는 상기 회전조를 내부에 지지하는 수조에 부착되며 복수 방향의 진동 검출이 가능한 진동 센서와; 상기 회전조의 회전을 제어하는 회전 제어부와, 상기 진동 센서의 검출값에 의거하여 상기 세탁물 중의 방수 의류의 유무를 판정하는 제1 방수 의류 판정부를 갖는 프로세서;를 구비한다. 그리고 상기 탈수 처리의 시작 시에, 상기 회전 제어부에 의해, 저회전 영역에서 상기 회전조의 회전을 가속하는, 2회의 가속 과정이 행해지고, 상기 제1 방수 의류 판정부는 2회의 상기 가속 과정의 기 설정된 동일 회전수대에 있어서 상기 진동 센서에서 검출되는 복수 방향의 검출값을 비교 연산함으로써, 상기 방수 의류의 유무를 판정한다.

즉 이 세탁기에 의하면, 탈수 처리의 시작 시에, 방수 의류가 혼입되어 있어도 이상 진동이 생기지 않는 저회전 영역에서, 회전조의 회전을 가속하는 2회의 가속 과정이 행해진다. 그리고 그 2회의 가속 과정의 기 설정된 동일 회전수대에 있어서 진동 센서에서 검출되는 복수 방향의 검출값이, 제1 방수 의류 판정부에 의해 비교 연산됨으로써, 방수 의류의 유무가 판정된다.

상세한 것은 후술하지만, 탈수 처리에 있어서의 회전조의 진동은 기 설정된 패턴이 있으며, 방수 의류가 세탁물에 혼입되어 있는 경우와 없는 경우에서, 2회의 가속 과정으로 그 진동의 패턴을 비교함으로써, 방수 의류의 유무를 정밀도 높게 판정할 수 있다. 제1 방수 의류 판정부는 그 판정을 실현하는 것이며, 프로세서가 그 제1 방수 의류 판정부를 구비함으로써, 방수 의류에 기인하여 발생하는 탈수 처리에서의 이상 진동을 미연에 방지할 수 있다. 복수의 방향의 검출값을 이용함으로써, 더욱 검출 정밀도의 향상을 도모할 수 있다.

구체적으로는 상기 제1 방수 의류 판정부는 상기 가속 과정 각각에서 검출되는 복수 방향의 검출값의 대소 관계를 수치화함으로써, 상기 가속 과정마다 2개의 대소 관계값을 연산하고, 이들 대소 관계값의 변화량을 기 설정된 기준값과 비교함으로써, 상기 방수 의류의 유무를 판정하면 무방하다.

그렇게 하면, 비교적 간단한 연산 처리로 고정밀도의 판정이 가능해진다.

게다가, 상기 프로세서는 급수시 또는 배수시에 있어서의 상기 수조의 수위 소정 시간당의 변화량을 나타낸 수위 변화율에 의거하여, 상기 방수 의류의 유무를 판정하는 사전(pre) 방수 의류 판정부를 구비하도록 하면 무방하다.

그렇게 하면, 상이한 2개의 메커니즘에 의거하여 방수 의류의 유무를 판정할 수 있으므로, 방수 의류에 기인하여 발생하는 탈수 처리에서의 이상 진동의 미연 방지를 한층 더 안정되게 실시할 수 있다.

이 경우, 상기 수조에 저류하는 물의 수압 변화에 의거하여 상기 수조의 수위를 검출하는 수위 센서를 더 구비하고, 상기 사전 방수 의류 판정부는 상기 수위 센서의 검출값에 의거하여 상기 수위 변화율을 연산하도록 하면 무방하다.

또, 상기 사전 방수 의류 판정부는 상이한 타이밍으로 적어도 2회 이상, 상기 수위 변화율의 연산을 행하는 것이 바람직하고, 상기 사전 방수 의류 판정부는 상이한 타이밍의 2개의 상기 수위 변화율의 비율에 의거하여 상기 방수 의류의 유무를 판정하면 무방하다.

구체적으로는 상기 사전 방수 의류 판정부는 상기 회전조의 바닥의 하측에 수위가 있는 타이밍으로, 상기 수위 변화율의 연산을 행하면 무방하다.

그리고 세탁 처리 또는 헹굼 처리가 행해질 때에 상기 회전조의 내부에서 회전하여 세탁물을 교반하는 펄세이터를 더 구비하고, 상기 사전 방수 의류 판정부는 급수시의 상기 수위 변화율에 의거하여 상기 방수 의류의 유무를 판정하고, 상기 방수 의류가 있다고 판정된 경우에, 상기 회전 제어부는 급수 후에 행해지는 상기 세탁 처리 또는 헹굼 처리에 있어서, 상기 펄세이터의 회전수를 기 설정된 회전수 이상으로 높이도록 해도 무방하다.

특히, 환상의 1개의 스테이터와, 상기 스테이터에 대하여 각각 독립적으로 회전 가능한 2개의 로터를 갖는 구동 모터를 더 구비하고, 상기 로터의 한쪽은 상기 회전조에 연결되고, 상기 로터의 다른쪽은 상기 펄세이터에 연결되어 있도록 하는 것이 바람직하다.

상기 방수 의류가 있다고 판정된 경우에, 상기 회전 제어부는 그 판정 후에 행해지는 탈수 처리에서의 상기 회전조의 최고 회전수를 기 설정된 회전수 이하로 낮추도록 하면 무방하다.

게다가, 상기 프로세서는 상기 진동 센서의 검출값에 의거하여 상기 탈수 처리에서 발생하는 상기 수조의 이상 진동의 징조를 검지하는 징조 검지부를 갖고 있도록 해도 무방하다.

또, 상기 방수 의류가 있다고 판정된 경우, 소정의 통보를 하거나, 운전을 정지하거나 해도 무방하다.

게다가, 세탁물이 출납되는 투입구를 개폐하는 뚜껑과, 상기 뚜껑의 개폐 상태를 검지하는 개폐 센서와, 중단한 처리를 재개시키는 재개 스위치를 구비하고, 상기 뚜껑의 개폐 후에 상기 재개 스위치가 조작된 경우에, 상기 회전 제어부는 그 후에 행해지는 상기 탈수 처리에서의 상기 회전조의 최고 회전수를 초기 상태로 되돌리도록 해도 무방하다.

게다가, 외부의 단말 장치와의 무선 통신을 가능하게 하는 통신부를 구비하고, 상기 통신부를 통하여 상기 단말 장치에 통보 정보를 송신하도록 해도 무방하다.

본 발명도, 세탁물을 수용한 회전조가 회전함으로써 탈수 처리를 행하는 세탁기에 관한 것이다.

상기 세탁기는 상기 회전조의 회전을 제어하는 회전 제어부와, 상기 회전조의 회전수에 의거하여 상기 세탁물 중의 방수 의류의 유무를 판정하는 제2 방수 의류 판정부를 갖는 프로세서를 구비한다. 상기 탈수 처리의 시작 시에, 상기 회전 제어부에 의해, 저회전 영역에서 상기 회전조의 회전을 기 설정된 유지 회전수까지 가속하여 유지하는 회전 유지 과정이 행해진다. 그리고 상기 제2 방수 의류 판정부는 상기 회전조가 상기 유지 회전수에 도달했을 때에 발생하는 회전 흔들림량에 의거하여, 상기 방수 의류의 유무를 판정한다.

즉 이 세탁기에 의하면, 회전조의 관성의 차이로부터 방수 의류의 유무를 판정할 수 있으므로, 예를 들면, 세탁물 중에 포함되는 방수 의류가 회전조에 달라붙어 배수가 곤란한 경우 등에, 방수 의류의 유무를 정밀도 높게 판정할 수 있다.

상기 회전조의 회전은 상기 회전 제어부가 구동 모터를 제어함으로써 행해지고, 상기 제2 방수 의류 판정부는 상기 구동 모터의 제어 전압으로부터 상기 회전 흔들림량을 검지하도록 하는 것이 바람직하다.

그렇게 하면, 기존의 장치를 이용하여 판정할 수 있으므로, 구조의 복잡화를 회피할 수 있고 부재 비용을 억제할 수 있다.

상기 제2 방수 의류 판정부는 미리 설정된 기준값을 포함하고, 상기 회전 흔들림량이 상기 기준값을 초과한 경우에, 상기 방수 의류가 있다고 판정하도록 하면 무방하다.

그렇게 하면, 상황에 따라서 기준값을 조정할 수 있고, 판정의 신뢰성을 확보할 수 있고, 범용성도 우수하다.

특히 그 경우, 상기 제2 방수 의류 판정부는 상기 유지 회전수에 도달한 후의 일정 시간 경과마다 설정된 복수의 상기 기준값을 포함하고, 상기 기준값과 상기 기준값에 대응하는 상기 회전 흔들림량 각각을 비교하여, 어느 하나의 비교에서 상기 회전 흔들림량이 상기 기준값을 초과한 경우에, 상기 방수 의류가 있다고 판정하는 것이 바람직하다.

그렇게 하면, 연산 처리의 부담을 회피하면서, 판정 회수를 대폭 늘릴 수 있으므로, 효율적으로 고정밀도의 판정을 행할 수 있다.

게다가, 상기 탈수 처리의 시작 시에, 상기 회전 제어부에 의해, 상기 회전 유지 과정에 더하여, 상기 유지 회전수보다 낮은 제2 유지 회전수까지 가속하여 유지하는 제2 회전 유지 과정이 행해지고, 상기 프로세서는 상기 회전조가 상기 제2 유지 회전수에 도달했을 때에 발생하는 제2 회전 흔들림량의 증가 비율에 대한, 상기 회전 흔들림량의 증가 비율의 비로 이루어지는 증가 비율비에 의거하여, 방수 의류가 없다는 것을 판정하는 제1 오검지 회피부를 더 가지며, 상기 제1 오검지 회피부에 의해 방수 의류가 없다고 판정된 경우에, 상기 제2 방수 의류 판정부에 의한 판정은 행해지지 않도록 하는 것이 바람직하다.

그렇게 하면, 제2 방수 의류 판정부에 의한 판정을 행하기 전에, 오검지의 요인이 되는 패턴을 배제할 수 있으므로, 제2 방수 의류 판정부에 의한 방수 의류의 유무의 판정 정밀도를 향상시킬 수 있다.

그 경우, 상기 제1 오검지 회피부는 미리 설정된 제1 문턱값을 포함하고, 상기 증가 비율비가 상기 제1 문턱값을 초과한 경우에, 방수 의류가 없다고 판정하도록 하면 무방하다.

그렇게 하면, 상황에 따라서 제1 문턱값을 조정할 수 있고, 제1 오검지 회피부에 의한 오검지 판정의 신뢰성을 확보할 수 있고, 범용성도 우수하다.

게다가, 상기 회전조를 내부에 지지하는 수조에 부착되며 진동의 검출이 가능한 진동 센서를 구비하고, 상기 프로세서는 상기 탈수 처리의 시작 시의 소정의 회전수에 있어서 상기 진동 센서에서 검출되는 검출값에 의거하여, 방수 의류가 없다는 것을 판정하는 제2 오검지 회피부를 가지며, 상기 제2 오검지 회피부에 의해 방수 의류가 없다고 판정된 경우에, 상기 제2 방수 의류 판정부에 의한 판정은 행해지지 않도록 하는 것이 더 바람직하다.

그렇게 하면, 제2 방수 의류 판정부에 의한 판정을 하기 전에, 제1 오검지 회피부와는 상이한 메커니즘으로, 오검지의 요인이 되는 패턴을 배제할 수 있으므로, 제2 방수 의류 판정부에 의한 방수 의류의 유무 판정 정밀도를 한층 더 향상시킬 수 있다.

그 경우, 상기 제2 오검지 회피부는 상기 진동 센서의 상이한 검출 방향 및/또는 상이한 상기 회전수에 대응하여 미리 설정된 복수의 제2 문턱값을 포함하고, 상기 제2 문턱값과 상기 제2 문턱값에 대응하는 상기 진동 센서의 검출값 각각을 비교하여, 어느 하나의 비교에서 상기 검출값이 상기 제2 문턱값을 초과한 경우에, 방수 의류가 없다고 판정하는 것이 바람직하다.

그렇게 하면, 상황에 따라서 제2 문턱값을 조정할 수 있고, 제2 오검지 회피부에 의한 오검지 판정의 신뢰성을 확보할 수 있고, 범용성도 우수하다. 판정 회수를 효율적으로 늘릴 수 있고 고정밀도의 판정을 행할 수 있다.

그렇게 하여, 상기 제2 방수 의류 판정부에 의해 상기 방수 의류가 있다고 판정된 경우에, 상기 회전 제어부는 그 판정 후에 행해지는 탈수 처리에서의 상기 회전조의 최고 회전수를 기 설정된 회전수 이하로 낮추거나, 소정의 통보를 행하도록 하면 무방하다.

그렇게 하면, 방수 의류에 기인하여 발생하는 탈수시의 이상 진동을, 정밀도 높게 미연에 방지할 수 있도록 된다.

본 발명은 수조 내에 회전 가능하게 배치된 회전조와, 상기 회전조를 회전 구동시키는 구동부와, 탈수 과정을 행하도록 상기 구동부를 제어하는 프로세서를 구비한 세탁기에 관한 것이다.

그리고 상기 세탁기는 상기 회전조의 회전 부하를 검출하는 부하 검출부와, 상기 부하 검출부의 검출 결과에 의거하여 상기 탈수 과정 중의 소정 기간에 있어서의 상기 회전 부하의 변동량을 연산하는 연산부와, 상기 연산부의 연산 결과에 의거하여 이상 진동의 징조 유무를 판정하는 판정부를 구비한다.

이 구성에 의하면, 판정부는 탈수 과정 중의 소정 기간에 있어서의 상기 회전 부하의 변동량에 의거하여, 이상 진동의 징조 유무(구체적으로는 물을 봉쇄한 방수 의류의 유무)를 판정하고 있다.

상세하게는, 세탁물 중에 방수 의류가 포함되어 있지 않고, 일반 의류뿐이었던 경우에는 탈수 과정이 진행되었을 때에, 회전 부하, 요컨데 모터의 토크 전압을 비롯한 회전의 가감 속도 부하의 변동량은 상대적으로 작아진다. 예를 들면, 회전수가 등가속도로 항창 상승하고 있는 중일 때라면, 회전수의 상승에 따라서 물이 방출되어 가기 때문에, 세탁물의 중량이 경감된 만큼, 회전의 가감 속도 부하의 변동량은 점차로 작아진다.

한편, 세탁물 중에 물을 봉쇄한 방수 의류가 포함되어 있었던 경우에는 회전의 가감 속도 부하의 변동량이 커진다. 이 경우, 탈수 과정이 진행되어도, 방수 의류에 봉쇄된 물이 방출되지 않기 때문에, 일반 의류뿐이었던 경우와 비교하여, 세탁물의 중량은 경감되지 않는다. 그 때문에, 회전의 가감 속도 부하의 변동량이 상대적으로 커진다.

따라서, 상기의 구성에 의하면, 회전 부하의 변동량을 고려하여, 예를 들면, 탈수 과정 중의 복수의 기간에 있어서 검출된 회전 부하 각각의 변동량의 평균값이 소정값보다도 커진 경우에, 이상 진동의 징조 있음, 요컨데 세탁물 중에 물을 봉쇄한 방수 의류가 포함되어 있다고 판정하도록 하고 있다.

이 판정은 탈수 과정에 있어서의 검출 결과만을 참조하도록 되어 있기 때문에, 예를 들면, 세탁 과정이나 헹굼 과정을 행하지 않고, 탈수 과정만을 실행하는 상황에 대응할 수 있다. 그러한 상황은 특히 방수 의류에 있어서 상정되기 때문에, 방수 의류에 기인한 이상 진동을 미연에 방지하는데 유효하다.

이와 같이, 상기의 구성에 의하면, 이상 진동이 발생하기 전에, 그 징조를 적절하게 판정할 수 있다.

게다가, 상기 소정 기간은 상기 탈수 과정 중에 복수 설정되고, 상기 연산부는 상기 소정 기간마다 상기 변동량을 연산함과 아울러, 상기 변동량의 평균값을 나타낸 지표를 연산하고, 상기 판정부는 상기 지표에 의거하여 상기 평균값과 소정값을 비교함과 아울러, 상기 평균값이 소정값보다도 클 때, 이상 진동의 징조 있음이라고 판정하도록 해도 무방하다.

여기서, 변동량의 “평균값”에는 변동량의 상가(相加) 평균과 기하 평균이 포함된다.

상기의 구성에 의하면, 연산부는 복수의 소정 기간에 있어서 연산된 변동량에 의거하여, 그것들의 평균값을 나타낸 지표를 연산한다. 그리고 판정부는 그 지표에 의거하여 변동량의 평균값와 문턱값을 비교한다. 그리고 평균값이 소정값보다도 큰 경우, 이상 진동의 징조 있음, 요컨데 세탁물 내에, 물을 봉쇄한 방수 의류가 포함되어 있다고 판정하도록 되어 있다.

이와 같이, 변동량 그 자체를 비교하는 것이 아니고, 변동량의 평균값과의 비교를 행함으로써, 회전 부하의 검출 오차 등의 영향을 억제하고, 나아가서는 이상 진동이 발생하기 전에, 그 징조를 적절하게 판정하는데 유리해진다.

또, 수조 내에 회전 가능하게 배치된 회전조와, 상기 회전조를 회전 구동시키는 구동부와, 탈수 과정을 행하도록 상기 구동부를 제어하는 프로세서를 구비하고, 상기 회전조의 회전 부하를 검출하는 부하 검출부와, 상기 부하 검출부의 검출 결과에 의거하여 상기 탈수 과정 중의 소정 기간에 있어서의 상기 회전 부하의 상가 평균을 연산하는 연산부와, 상기 연산부의 연산 결과에 의거하여 이상 진동의 징조 유무를 판정하는 판정부를 구비하는 세탁기로 해도 무방하다.

이 구성에 의하면, 판정부는 탈수 과정 중의 소정 기간에 있어서의 상기 회전 부하의 상가 평균에 의거하여 이상 진동의 징조 유무(구체적으로는 물을 봉쇄한 방수 의류의 유무)를 판정하고 있다.

상세하게는, 세탁물 내에 방수 의류가 포함되어 있지 않고, 일반 의류뿐이었던 경우에는 탈수 과정을 행함으로써, 그 일반 의류에 포함되는 물이 방출되어 가벼워진다. 가벼워진 만큼, 회전 부하의 상가 평균도 작아진다.

한편, 세탁물 내에, 물을 봉쇄한 방수 의류가 포함되어 있었던 경우에는 탈수 과정을 행해도 물이 충분히 방출되지 않고, 일반 의류뿐이었던 경우와 비교하여 중량의 변화가 작아진다. 그 때문에, 일반 의류뿐이었던 경우와 비교하여, 회전 부하의 상가 평균이 상대적으로 커진다.

따라서, 상기의 구성에 의하면, 회전 부하의 상가 평균을 고려하여, 예를 들면, 탈수 과정 중의 복수의 기간 각각에 있어서 상가 평균을 연산함과 아울러, 그들 상가 평균의 평균값이 소정값보다도 큰 경우에, 이상 진동의 징조 있음, 요컨데 세탁물 중에 물을 봉쇄한 방수 의류가 포함되어 있다고 판정하도록 하고 있다.

또, 수조 내에 회전 가능하게 배치된 회전조와, 상기 회전조를 회전 구동시키는 구동부와, 탈수 과정을 행하도록 상기 구동부를 제어하는 프로세서를 구비하고, 상기 회전조의 회전 부하를 검출하는 부하 검출부와, 상기 부하 검출부의 검출 결과에 의거하여 상기 탈수 과정 중의 소정 기간에 있어서의 상기 회전 부하의 최대값을 연산하는 연산부와, 상기 연산부의 연산 결과에 의거하여 이상 진동의 징조 유무를 판정하는 판정부를 구비하는 세탁기로 해도 무방하다.

이 구성에 의하면, 판정부는 탈수 과정 중의 소정 기간에 있어서의 상기 회전 부하의 최대값에 의거하여, 이상 진동의 징조 유무(구체적으로는 물을 봉쇄한 방수 의류의 유무)를 판정하고 있다.

상세하게는 세탁물 중에 방수 의류가 포함되어 있지 않고, 일반 의류뿐이었던 경우에는 탈수 과정을 행함으로써, 그 일반 의류에 포함되는 물이 방출되어 가벼워진다. 가벼워진 분만큼, 회전 부하의 최대값도 작아진다.

한편, 세탁물 내에, 물을 봉쇄한 방수 의류가 포함되어 있었던 경우에는 탈수 과정을 행해도 물이 충분히 방출되지 않고, 일반 의류뿐이었던 경우와 비교하여 중량의 변화가 작아진다. 그 때문에, 일반 의류뿐이었던 경우와 비교하여 회전 부하의 최대값이 상대적으로 커진다.

따라서, 상기의 구성에 의하면, 회전 부하의 최대값을 고려하여, 예를 들면, 탈수 과정 중의 복수의 기간 각각에 있어서 최대값을 결정함과 아울러, 그들 최대값의 평균값이 소정값보다도 큰 경우에, 이상 진동의 징조 있음, 요컨데 세탁물 내에 방수 의류가 포함되어 있음과 아울러, 그 방수 의류에 물이 봉쇄되어 있다고 판정하도록 하고 있다.

또, 상기 프로세서는 이상 진동의 징조 있음이라고 상기 판정부에서 판정된 경우에, 상기 탈수 과정에 있어서 상기 회전조를 기 설정된 회전수 이하로 회전시키도록 상기 구동부의 동작을 제어하는 것으로 해도 무방하다.

이 구성에 의하면, 회전조에, 물을 봉쇄한 방수 의류가 수용되어 있으며, 이상 진동의 징조 있음이라고 판정된 경우에는 프로세서는 탈수 과정에 있어서 회전조를 소정의 회전수 이하로 회전시키도록 하고 있다. 예를 들면, 통상의 탈수 과정에 있어서의 회전조의 최고 회전수가 700∼1000rpm 정도로 설정되어 있는 경우, 이상 진동의 징조 있음이라고 판정되었을 때에, 탈수 과정에 있어서의 회전조의 최고 회전수를, 예를 들면 500rpm 정도로 설정하면 무방하다.

이에 따라, 물을 봉쇄한 방수 의류에 기인하는 이상 진동의 발생을 방지하면서, 세탁기의 운전을 정지시키지 않고, 탈수 과정을 완료시킬 수 있다.

또, 상기 부하 검출부는 상기 회전 부하의 검출을, 상기 회전조의 회전수가 한창 상승하고 있을 때에 실시하는 것으로 해도 무방하다.

또, 상기 프로세서는 상기 구동부를 제어함으로써, 상기 회전조를 소정의 제1 회전수까지 상승시키고 아울러 상기 제1 회전수를 유지하도록 회전시키는 예비 탈수 과정과, 상기 회전조를 상기 제1 회전수보다도 높은 소정의 제2 회전수까지 상승시키고 아울러 상기 제2 회전수를 유지하도록 회전시키는 본 탈수 과정을 차레로 실시하고, 상기 부하 검출부는 상기 예비 탈수 과정 및 상기 본 탈수 과정의 쌍방에 있어서, 상기 회전 부하를 검출하는 것으로 해도 무방하다.

본 발명의 세탁기에 의하면, 방수 의류에 기인하여 발생하는 탈수시의 이상 진동을, 정밀도 높게 미연에 방지할 수 있도록 된다.

도 1은 제1 실시형태에 있어서 세탁기의 전체 구성을 나타낸 개략 사시도이다.
도 2는 세탁기의 내부 구조를 나타낸 개략 종단면도이다.
도 3은 프로세서와 세탁기의 각 장치 간의 관계를 나타낸 블록도이다.
도 4는 포수(抱水) 상태를 설명하는 도면이다. (a)는 탈수 시작 전의 상태, (b)은 탈수 중의 상태를 나타내고 있다.
도 5는 (a) ∼(e)는 탈수 처리에 있어서의 회전조 등의 진동 타입을 나타낸 도면이다.
도 6은 제1 방수 의류 판정부에 의한 판정 처리의 흐름을 나타낸 플로 챠트이다.
도 7은 탈수 처리의 시작 시에서의 2회의 가속 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 메인 스핀 및 프리(pre) 스핀 각각에서의, 진동 센서의 수평 및 수직의 각검출값의 일례를 나타낸 도면이다. (a)는 일반 의류뿐인 경우, (b)는 방수 의류가 혼입되어 있는 경우를 나타내고 있다.
도 9는 세탁물에 방수 의류가 혼입되고 포수(抱水) 상태가 발생하고 있을 경우에서의, 진동 타입을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 제1 방수 의류 판정부에 의한 비교 연산의 내용을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 급수 처리에 있어서 변곡점 수위 전에서의 수위를 나타낸 개략 단면도이다.
도 12는 급수 처리에 있어서 변곡점 수위에서의 수위를 나타낸 개략 단면도이다.
도 13은 일반 의류의 수위 변화율과 방수 의류의 수위 변화율을 나타낸 그래프다.
도 14는 사전 방수 의류 판정부에 의한 판정 처리의 흐름을 나타낸 플로 챠트이다.
도 15는 율동 검지부에 의한 이상 진동의 징조 검지의 플로 챠트이다.
도 16은 변화율 검지부에 의한 이상 진동의 징조 검지의 플로 챠트이다.
도 17은 응용예의 세탁기가 구비하는 구동 모터의 구성을 나타낸 측면 단면도이다.
도 18은 제2 실시형태에 있어서 프로세서와 세탁기의 각 장치 간의 주요 관계를 나타낸 블록도이다.
도 19는 달라붙음 상태를 설명하는 도면이다. (a)는 이상 진동이 발생하기 전의 상태, (b)는 이상 진동이 발생했을 때의 상태를 나타내고 있다.
도 20은 제2 실시형태에 있어서 탈수 처리의 시작 시에 있어서의 회전조의 회전수 제어를 나타낸 도면이다.
도 21은 회전 유지 과정의 부분을 확대하여 나타낸 도면이고, 회전 흔들림량의 연산에 관한 설명도이다.
도 22는 11개째의 비교 포인트에 있어서의 회전 흔들림량의 빈도 분포를 예시한 도면이다.
도 23은 프리(pre) 스핀에서의 회전수 변화를 나타낸 도면이고, 제1 오검지 회피부에 관한 설명도이다.
도 24는 여러 가지 샘플 데이터의 증가 비율비를 나타낸 도면이다.
도 25는 여러 가지 샘플 데이터의 가속도 검출값을 나타낸 도면이고, (a)는 제1 회전 영역에서의 수평 방향의 가속도 검출값을, (b)는 제1 회전 영역에서의 수직 방향의 가속도 검출값을, (c)는 제2 회전 영역에서의 수평 방향의 가속도 검출값을, (d)는 제2 회전 영역에서의 수직 방향의 가속도 검출값을, 각각 나타내고 있다.
도 26은 제3 판정 기구의 구체적인 처리의 흐름을 나타낸 플로 챠트이다.
도 27은 오검지 회피를 행한 경우에서의, 11개째의 비교 포인트에 있어서의 회전 흔들림량의 빈도 분포를 예시한 도면이다.
도 28은 제3 실시형태에 있어서 프로세서와 세탁기의 각 장치 간의 주요 관계를 나타낸 블록도이다.
도 29는 프로세서의 개략 구성도이다.
도 30은 탈수 과정의 탈수 프로파일을 예시하는 도면이다.
도 31은 탈수 프로파일을 일부 확대하여 나타낸 도면이다.
도 32는 일반 의류의 상태를 예비 탈수 과정의 전후에서 비교한 도면이다.
도 33은 방수 의류의 상태를 예비 탈수 과정의 전후에서 비교한 도면이다.
도 34는 이상 진동의 징조 판정에 관한 처리를 나타낸 플로 챠트이다.
도 35는 이상 진동의 징조 있음이라고 판정되었을 때의 탈수 프로파일을 예시하는 도면이다.

이하, 본 발명의 실시형태를 도면에 의거하여 상세하게 설명한다. 단, 이하의 설명은 본질적으로 예시에 불과하고, 본 발명, 그 적용물 또는 그 용도를 제한하는 것이 아니다.

이 실시형태에서는 탈수 처리시에, 방수 의류가 이상 진동을 생기게 할 수 있는 상태로 세탁물에 혼입되어 있는지의 여부를 정밀도 높게 판정할 수 있고, 탈수시의 이상 진동을 미연에 방지할 수 있는 세탁기를, 제1 내지 제3 실시형태로 나누어서 구체적으로 설명한다.

- 제1 실시형태-

<세탁기의 구성>

도 1 및 도 2에 본 실시형태의 세탁기를 나타낸다. 이 세탁기는 소위 세로형의 전자동식 세탁기이며, 직사각형 박스형의 케이스(1)의 상부에, 뚜껑(1b)으로 개폐되는 투입구(1a)가 설치되어 있다. 세탁물(C)은 이 투입구(1a)를 통하여 출납된다. 투입구(1a)의 후방에는 조작부(2)가 설치되어 있어, 사용자가 조작부(2)를 조작함으로써, "급수", "세탁", "헹굼", "탈수"의 각 처리를 연속하여 자동적으로 행할 수 있도록 되어 있다.

케이스(1)의 내부에는 수조(10)나 회전조(20), 구동 모터(30), 펄세이터(40), 밸런서(50), 프로세서(60) 등이 설치되어 있다.

수조(10)는 상측으로 개구되는 바닥이 있는 원통 형상의 용기로 구성되고, 케이스(1)의 중앙부에 배치되어 있다. 수조(10)는 케이스(1)의 내부에서 흔들려 움직일 수 있도록, 복수의 서스펜션(11)으로 매달은 상태로 케이스(1)에 탄성적으로 지지되어 있다.

회전조(20)는 수조(10)보다도 한 단계 작은, 상측으로 개구되는 바닥이 있는 원통 형상의 용기로 구성되어 있으며, 상호의 중심을 세로축(J)에 일치시킨 상태로, 수조(10)의 내부에 수용되어 있다. 회전조(20)의 둘레벽부(20a)에는 내외로 관통하는 복수개의 물빠짐 구멍(21)이 전체 둘레에 걸쳐 형성되어 있다. 회전조(20)의 바닥에는 펄세이터(40)가 배치되어 있다. 펄세이터(40)는 방사상으로 배치된 복수의 날개형상 돌기를 상면에 갖는 원판 형상의 부재로 이루어진다. 세탁물(C)은 이 회전조(20)에 투입되고, 세탁이나 탈수 등의 각 처리는 모두 이 회전조(20)에 세탁물(C)를 수용한 상태로 행해진다.

회전조(20)는 수조(10)에 회전 자유롭게 지지되어 있으며, 수조(10)의 저면의 이면측에 설치된 구동 모터(30)에 의해 세로축(J) 주위에 회전 구동된다. 구체적으로는 구동 모터(30)는 모터 본체(31)와 동력 전달 장치(32)를 구비하고 있다. 동력 전달 장치(32)는 각각의 중심이 세로축(J)에 일치하는 제1 회전축(32a) 및 제2 회전축(32b)을 가지고 있다.

제1 회전축(32a)은 수조(10)의 바닥벽을 관통하여 회전조(20)의 바닥벽부에 부착되어 있다. 제2 회전축(32b)은 수조(10)의 바닥벽 및 회전조(20)의 바닥벽부를 관통하여 회전조(20)의 내부에 돌출하고 그 돌출단이 펄세이터(40)의 중심으로 부착되어 있다.

동력 전달 장치(32)는 제1 회전축(32a) 및 제2 회전축(32b) 각각의 회전 방향을, 각 처리에 따라서 전환한다. 이에 따라, 제1 회전축(32a) 및 제2 회전축(32b)은 서로 독립된 상태 또는 일체로 된 상태로, 정회전이나 역회전, 정역 반전 가능하게 되어 있다. 예를 들면, 세탁 처리나 헹굼 처리에서는, 제2 회전축(32b) 만이 구동되고 회전조(20)는 회전하지 않고, 펄세이터(40)가 일정한 주기로 정역 반전하면서 회전한다. 탈수 처리에서는, 제1 회전축(32a) 및 제2 회전축(32b)이 일체로 되어 구동되고, 회전조(20) 및 펄세이터(40)가 일체로 되어 일정한 방향으로 고속으로 회전한다.

밸런서(50)는 둥근 고리 형상의 부재이며, 회전조(20)의 둘레벽부(20a)의 상단에 설치되어 있다. 밸런서(50)의 내부에는 염수 등의 고비중의 액체나 복수개의 볼 등이 이동 가능하게 봉입되어 있다. 밸런서(50)에 의해, 회전조(20)의 고속 회전시에, 세탁물(C)의 분포의 편중에 의해 생기는 언밸런스가 상쇄되고, 탈수 처리시의 진동을 억제할 수 있도록 되어 있다.

수조(10) 하측의 케이스(1)의 내부에는 배수 호스(12)나 배수 펌프(13)가 설치되어 있다. 배수 호스(12)의 일단은 수조(10)의 바닥벽에 접속되어 있으며, 배수 호스(12)의 타단은 배수 펌프(13)의 흡입구에 접속되어 있다. 배수 펌프(13)의 토출구에는 케이스(1)의 외부로 연장된 기외(機外) 호스(14)가 접속되어 있다.

케이스(1) 내부의 상측에는 세탁이나 헹굼 처리 전에, 수조(10)에 물을 공급하는 급수 장치(70)가 설치되어 있다. 급수 장치(70)는 일정한 유량으로 소정량의 물을 회전조(20)의 개구를 통하여 수조(10)의 내부에 유하하도록 구성되어 있다.

수조(10)의 둘레벽의 외면 하측에는 작은 상자 형상의 기밀실(15)이 일체로 설치되어 있다. 기밀실(15)은 수조(10)의 하측 코너부에 개구되는 연통 구멍(16)을 통하여 수조(10)의 내부에 연통해 있다. 기밀실(15)의 상부에는 수조(10)의 둘레벽을 따라서 상하 방향으로 연장되는 서브 호스(17)의 하단이 접속되어 있다. 서브 호스(17)의 상단에는 수위 센서(18)가 접속되어 있다. 수위 센서(18)와 기밀실(15)은 서브 호스(17)를 통하여 기밀된 상태로 연통해 있다.

따라서, 급수 장치(70)로부터 수조(10)의 내부에 물이 공급되면, 그 물의 일부는 연통 구멍(16)을 통하여 기밀실(15)에도 유입된다. 수조(10)의 수위가 변동되면, 수조(10)에 모이는 물의 수압도 변화되므로, 그것에 연동하여 기밀실(15)의 공기압도 변동된다. 수위 센서(18)는 이 공기압의 변화에 따른 발진 주파수를 프로세서(60)에 출력하고, 프로세서(60)는 그 발진 주파수로부터 수조(10)의 수위를 검지한다.

수조(10)의 바닥벽의 이면에는 진동 센서(19)가 부착되어 있다. 진동 센서(19)는 수조(10)의 복수의 방향에 있어서의 가속도를 검지하는 센서이다. 이 세탁기에서는, 수평의 2방향 및 수직의 3방향의 가속도를 검지할 수 있도록, 진동 센서(19)가 부착되어 있다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 케이스(1)에 있어서의 투입구(1a)의 주연부에는 개폐 센서(8)가 부착되어 있다. 개폐 센서(8)는 뚜껑(1b)의 개폐 상태를 검지하는 것이며, 근접 센서나 자기 센서로 구성되어 있다. 예를 들면, 자기 센서이라면, 뚜껑(1b)의 이면측에 영구 자석(도시 생략)을 설치하고, 뚜껑(1b)이 닫혀진 상태로 개폐 센서(8)가 영구 자석과 대향하도록 배치하면 무방하다.

(프로세서)

프로세서(60)는 케이스(1)의 내부 상측에 설치되어 있다. 프로세서(60)는 CPU나 메모리 등의 하드웨어와, 제어프로그램 등의 소프트웨어를 구비하고, 세탁기의 운전을 종합적으로 제어하는 기능을 가지고 있다. 즉 프로세서(60)는 제어 프로그램에 따라서, 구동 모터(30)의 회전수나 동력 전달 장치(32)의 회전 방향의 전환을 제어하고, 급수, 세탁, 중간 탈수, 헹굼, 배수, 탈수 등의 각 처리를 실행한다.

도 3에 프로세서(60)와 세탁기의 각 장치 간의 관계를 나타낸다. 프로세서(60)에는 입력 장치로서, 수위 센서(18), 진동 센서(19), 개폐 센서(8)가 접속되어 있으며, 입출력 장치로서, 조작부(2)가 접속되어 있다. 조작부(2)에는 조작 스위치(3)나 재개 스위치(7)가 설치되어 있다. 또, 프로세서(60)에는 스마트폰이나 태블릿 등의 외부 단말 장치(80)가, 입출력 장치로서 접속 가능하게 구성되어 있다. 게다가, 출력 장치로서, 통보 부저(6), 구동 모터(30), 배수 펌프(13), 급수 장치(70)가 프로세서(60)에 접속되어 있다.

그리고 프로세서(60)에는 회전 제어부(61), 급배수 제어부(62), 통신부(63), 제1 방수 의류 판정부(64), 사전 방수 의류 판정부(65), 징조 검지부(66) 등이 설치되어 있다. 회전 제어부(61)는 구동 모터(30)의 구동을 제어하여 회전조(20)나 펄세이터(40)의 회전을 제어하고, 급배수 제어부(62)는 배수 펌프(13) 및 급수 장치(70)의 동작을 제어하여 배수나 급수를 제어한다. 통신부(63)는 프로세서(60)와 단말 장치(80) 사이에서 무선 통신을 가능하게 하는 것이며, 프로세서(60)는 통신부(63)를 통하여 단말 장치(80)에 에러 메시지 등의 통보 정보를 송신할 수 있다.

제1 방수 의류 판정부(64), 사전 방수 의류 판정부(65), 징조 검지부(66)는 탈수시의 이상 진동을 방지하는 이상 진동 방지 기구를 구성하는 것이며, 이들의 상세에 대해서는 후술한다.

<세탁기에서의 각 처리>

회전조(20)에 세탁물(C)이 투입된 상태에서, 사용자가 조작 스위치(3)를 조작하여 소정의 운전 모드를 선택함으로써, 세탁, 헹굼, 탈수 등의 일련의 처리가 시작된다.

(세탁, 헹굼)

배수 펌프(13)가 정지한 상태에서, 급수 장치(70)로부터 회전조(20)에 물이 공급되어, 수조(10) 및 회전조(20)에 세탁물(C)에 따른 소정량의 물이 저류된다. 세탁 처리에서는, 세제가 저류수에 더 첨가된다. 그 상태로, 회전조(20)는 회전하지 않고 펄세이터(40)가 정역 반전함으로써, 세탁물(C)이 물과 함께 교반된다.

(중간 탈수 처리, 탈수 처리)

헹굼 처리가 종료된 후, 배수 펌프(13)가 작동하고 수조(10)로부터 물이 배수되는 상태가 된다. 그 상태로, 회전 제어부(61)에 의해, 회전조(20)가 펄세이터(40)와 일체로 되어 일정한 방향으로 회전하도록 제어된다. 회전조(20)의 회전은 1000rpm을 초과한 고속의 최고 회전수(탈수 회전수)에 도달할 때까지 상승한 후, 일정 시간, 탈수 회전수로 회전된다.

그 결과, 세탁물(C)에 포함되어 있는 물은 원심력의 작용에 의해 물빠짐 구멍(21)을 통하여 회전조(20)로부터 방출된다. 회전조(20)로부터 방출된 물은 배수 호스(12) 및 기외 호스(14)를 통하여 기외로 배수된다.

탈수 처리는 일련의 처리의 마지막에 실시되지만, 운전 모드에 따라서는 일련의 처리의 중간에 있어서, 세탁이나 헹굼 처리가 반복되는 경우가 있으며, 그 경우, 각 헹굼 처리와 세탁 처리 사이에 중간 탈수 처리가 행해지는 경우가 있다(여기에서는 중간 탈수 처리, 탈수 처리를 포괄적으로 탈수 처리라고도 함).

<탈수시의 이상 진동 방지 기구>

세탁물(C)이 속옷이나 셔츠, 스웨터 등 투수성이 있는 일반적인 세탁물(여기서는 일반 의류(Cn)라고도 함)뿐인 경우, 이들 일반 의류(Cn) 및 물빠짐 구멍(21)을 통하여 회전조(20)에 모이는 물은 지장없이 외부에 유출시킬 수 있다. 따라서, 탈수 처리시에는 회전조(20)가 탈수되어 경량이 되기 때문에, 세탁물(C)이 크게 편중되어 있어도 밸런서(50)가 그 언밸런스의 변화에 추종할 수 있으므로, 이상 진동이 발생하지 않는다.

그러나, 방수 가공이나 발수 가공이 시행된 의류, 불투수성의 제품(예를 들면 비옷이나 나일론제의 침대 커버 등) 등의 물이 거의 통하지 않는 또는 물이 통해도 약간인 세탁물(여기서는 포괄적으로 방수 의류(Cwp)라고 함)이 세탁물(C)에 혼입되어 있는 경우, 방수 의류(Cwp)에 의해 배수가 방해되고, 회전조(20)의 내부에, 배수가 곤란한 상태로 잔여수가 형성되는 경우가 있다.

그 경우, 탈수 처리에 있어서, 잔여수가 갑자기 움직이기 시작하여 회전조(20) 및 수조(10)(회전조(20) 등이라고도 함)의 진동이 일순간 커지고 세탁기가 쓰러질 것 같은 이상 진동이 일어날 수 있다.

따라서, 이 세탁기에서는, 그러한 방수 의류(Cwp)에 기인한 이상 진동을 미연에 방지하기 위하여, 이상 진동 방지 기구가 다중으로 편성되어 있다. 구체적으로는 상이한 메커니즘에 의거하여 방수 의류(Cwp)의 유무를 판정하는 제1 및 제2 판정 기구나, 이상 진동의 징조를 검지하는 예지 기구 등이 설치되어 있다.

(방수 의류(Cwp)의 유무를 판정하는 제1 판정 기구)

방수 의류(Cwp)가 세탁물(C)에 혼입되어 있으면, 탈수 처리 전에, 방수 의류(Cwp)에 물이 감싸진 상태(포수(抱水) 상태)가 발생하는 경우가 있다. 포수(抱水) 상태는 반드시 물이 완전히 감싸진 상태에 한하지 않고, 탈수 처리에서 작용하는 원심력으로는 물이 빠져나오지 못하는 상태를 포함한다. 통상적으로 방수 의류(Cwp)가 있으면, 포수(抱水) 상태는 크든 작든 발생한다. 잔여수가 소량이라면 문제가 되지 않지만, 잔여수가 다량인 경우에 문제가 된다.

도 4의 (a)에, 그러한 포수(抱水) 상태를 예시한다. 이러한 포수(抱水) 상태가 발생하고 있는 회전조(20)에서 탈수 처리를 실행하고 회전조(20)의 회전을 상승시키면, 도 4의 (b)에 나타낸 바와 같이, 포수(抱水) 상태의 방수 의류(Cwp)나 일반 의류(Cn)는 원심력으로 회전조(20)의 둘레벽부(20a)에 몰려들 수 있다. 그에 따라, 일반 의류(Cn)는 탈수되어 중량이 점차로 감소하고, 이동하지 않고 둘레벽부(20a)에 달라붙는다. 이에 비하여, 방수 의류(Cwp)는 중량이 거의 변하지 않고, 회전수의 증가에 의해, 원심력의 작용으로 내부의 물이 상측으로 이동하여 둘레벽부(20a)에 달라붙게 된다.

그에 따라, 회전조(20)의 내부에서는 방수 의류(Cwp)의 언밸런스 위치와 일반 의류(Cn)의 언밸런스 위치가 대항하는 상태가 되고, 방수 의류(Cwp) 내부의 물이 상하로 이동함으로써, 회전조(20) 등은 삼차원적으로 크게 흔들려 움직이게 되어 이상 진동이 발생한다.

이러한 탈수 처리에 있어서의 회전조(20) 등의 진동 타입은 본 발명자들의 해석에 의하면, 진동 상태와 언밸런스 위치에 의해, 도 5에 나타낸 바와 같은 5개의 패턴으로 대별할 수 있다.

각 패턴의 도면에 있어서, 화살표는 진동의 방향 및 크기를 나타내고 있으며, 둥근 표시(사선이 들어감)는 언밸런스 위치를 나타내고 있다. 또, 부호 G는 회전조(20) 등의 물리적인 중심(重心) 위치를 나타내고 있다.

한편, 언밸런스 위치란, 의류가 들어간 상태에서의 실제 탈수시에 수조(10)에 발생하는 진동을, 회전조(20)에 고형의 추(언밸런스)를 부착하여 재현할 때에, 그 추를 회전조(20)에 부착하는 위치를 말한다. 즉 회전조(20)에 들어 있는 의류와 그 편중을, 추의 크기와 부착 위치(원심력이 작용하므로, 회전조(20)의 측벽면이 됨)에서 치환하여 나타낸 것이다.

바꾸어 말하면, 언밸런스 위치란, 회전조(20)의 내부에 편중되게 분포되어 있는 세탁물(C)의 총량과 동일 중량의 추를 그 위치에 배치함으로써, 이들 세탁물(C)이 없어도 유사한 진동 상태를 발생시킬 수 있는 위치이다. 덧붙이면, 그 추의 중량이 언밸런스량에 상응한다. 통상적으로 진동 시험에서는, 회전조(20)의 측벽면의 상단과 하단(경우에 따라서는 중심 위치)에 무게를 변화시켜 추를 부착하여 행해지기 때문에, 진동 시험에서는 언밸런스 위치는 일반적으로 이용되고 있다.

도 5의 (a)는 회전조(20)의 상측에 세탁물(C)이 많이 편중되게 분포되어 있는 경우의 패턴이다. 언밸런스 위치는 중심의 상측에 떨어져서 위치해 있으며, 회전조(20) 등은 크게 상하 이동하면서, 하부에 비하여 상부가 크게 직경 방향으로 흔들린다.

도 5의 (b)는 회전조(20)의 하측에 세탁물(C)이 많이 편중되게 분포되어 있는 경우의 패턴이다. 언밸런스 위치는 중심의 하측에 떨어져서 위치해 있으며, 회전조(20) 등은 크게 상하 이동하면서, 상부에 비하여 하부가 크게 직경 방향으로 흔들린다.

도 5의 (c)는 회전조(20)의 중간에 세탁물(C)이 많이 편중되게 분포되어 있는 경우의 패턴이다. 언밸런스 위치는 중심과 거의 동일한 높이에 위치해 있으며, 회전조(20) 등은 작게 상하 이동하면서, 하부와 상부가 거의 동기하여 크게 직경 방향으로 흔들린다.

도 5의 (d)는 세탁물(C)이 밸런스 좋게 회전조(20)에 분포해 있는 경우의 패턴이다. 회전조(20) 등은 밸런스가 좋기 때문에, 작게 상하 이동하면서 흔들린다.

도 5의 (e)는 일반 의류(Cn)에서도 보이지만, 특히, 세탁물(C)에 방수 의류(Cwp)가 혼입되어, 포수(抱水) 상태가 발생하고 있는 경우에 보이는 패턴이다. 일반 의류(Cn)의 언밸런스 위치와 방수 의류(Cwp)의 언밸런스 위치가 상하로 대항하여 위치해 있으며, 회전조(20) 등은 크게 상하 이동하면서, 하부와 상부가 크게 직경 방향으로 흔들린다.

세탁물(C)이 일반 의류(Cn)뿐인 경우에는 상술한 바와 같이, 중량은 감소하기 때문에 변화되지만, 언밸런스 위치는 대략 균등하게 물이 빠져 나가므로, 거의 변함없다.

이것에 의하여, 탈수 처리의 시작 시에, 저회전 영역에서 회전조(20) 등의 회전을 가속하는 가속 과정을 2회 행하고, 이들 2회의 가속 과정에서의 진동 타입을 비교함으로써, 방수 의류(Cwp)의 유무를 판정할 수 있다.

즉 세탁물(C)이 일반 의류(Cn)뿐인 경우에는 1번째의 가속 과정와 2번째의 가속 과정에서 중량은 변화되지만, 언밸런스 위치는 거의 변화되지 않는다. 그에 비하여, 세탁물(C)에 방수 의류(Cwp)가 혼입되어 포수(抱水) 상태가 발생하고 있는 경우에는 1번째의 가속 과정과 2번째의 가속 과정에서, 중량, 언밸런스 위치 모두 변화된다.

이 세탁기에서는, 이러한 변화를 정밀도 높게 검지할 수 있도록, 프로세서(60)에, 진동 센서(19)의 검출값에 의거하여 세탁물(C) 중의 방수 의류(Cwp)의 유무를 판정하는 제1 방수 의류 판정부(64)가 설치되어 있다. 그리고 그 판정 결과에 의거하여 탈수 회전수가 설정되도록 되어 있다. 다음으로, 이 제1 방수 의류 판정부(64)에 의한 판정 처리에 대하여, 도 6의 플로 챠트를 참조하면서 구체적으로 설명한다.

탈수 처리의 시작 시에, 회전 제어부(61)는 저회전 영역에서 회전조(20)의 회전을 가속하는 2회의 가속 과정이 행해지도록 제어한다. 구체적으로는 도 7에 나타낸 바와 같이, 회전 제어부(61)는 탈수 처리의 시작 시에, 탈수 회전수까지 기동하는 통상의 탈수 처리에서의 회전조(20)의 회전 제어(메인 스핀) 전에, 이상 진동이 발생하기 전의 기 설정된 저회전수까지 가속하여 감속하는 회전 제어(프리(pre) 스핀)를 행한다.

그리고 이들 메인 스핀 및 프리 스핀의 각 가속 과정에 있어서, 가속 상태가 동일한 동일 회전수대(도 7에서는 일점쇄선이나 파선으로 나타낸 부분)에 있어서 진동 센서(19)에서 검출되는 검출값(수평 및 수직의 2방향의 검출값)이 제1 방수 의류 판정부(64)에 의해 취득된다(스텝 S10).

도 8의 (a) 및 (b)에, 메인 스핀 및 프리 스핀 각각에서의, 진동 센서(19)의 수평 및 수직의 각 검출값(진동 크기를 나타낸 가속도의 출력 신호)의 일례를 나타낸다. 도 8의 (a)는 일반 의류(Cn)뿐인 경우이며, 도 8의 (b)는 방수 의류(Cwp)가 혼입되어 있는 경우이다. 각 도면의 횡축은 시간, 세로축은 검출값이다. 일점쇄선이나 파선으로 나타낸 부분이, 비교 연산에 이용되는 검출값이 샘플링되는 회전수대를 나타내고 있다.

세탁물(C)이 일반 의류(Cn)뿐인 경우에는 1번째의 가속 과정에 비교하여 2번째의 가속 과정에서는 중량이 감소하여 언밸런스량은 다소 변화되지만, 언밸런스 위치는 거의 변화되지 않는다. 그 때문에, 메인 스핀 및 프리 스핀 각각의 진동 센서(19)의 각 검출값을 비교하면, 그 절대값(진폭)은 프리 스핀과 메인 스핀에서 큰 변화는 보이지 않는다(언밸런스량이 거의 변하고 있지 않기 때문). 메인 스핀 및 프리 스핀 각각에서의, 수평 및 수직의 각 검출값의 차의 상대 변화는 "소"가 된다(언밸런스 위치가 거의 변하고 있지 않기 때문).

그에 비하여, 세탁물(C)에 방수 의류(Cwp)가 혼입되고 포수(抱水) 상태가 발생하고 있는 경우에는 메인 스핀 및 프리 스핀 각각에서의, 수평 및 수직의 각 검출값의 차의 상대 변화는 "대"가 된다.

즉 도 9에 나타낸 바와 같이, 프리 스핀에서는 방수 의류(Cwp)는 중량이 거의 변하지 않고, 원심력의 작용으로 내부의 물이 상측으로 이동하여 둘레벽부(20a)에 달라붙게 되고, 일반 의류(Cn)는 중량을 감소하면서, 약간 회전조의 하부에 편중되도록 하여 둘레벽부(20a)에 달라붙게 된다(언밸런스 위치는 중심 위치에 가까워진다). 그 결과, 회전조(20)의 내부에서는 방수 의류(Cwp)의 언밸런스 위치와 일반 의류(Cn)의 언밸런스 위치가 대항하는 패턴(e)의 상태로 되고, 크게 흔들려 움직이기 때문에, 검출값의 절대값(진동의 진폭)은 수평 및 수직의 어느 방향이나 커진다.

한편, 메인 스핀에서는 방수 의류(Cwp)는 프리 스핀과 유사한 상태로 되지만, 일반 의류(Cn)는 프리 스핀으로 중량이 감소함으로써 언밸런스량이 작아지고, 그 언밸런스 위치는 방수 의류(Cwp) 측의 중심에 가까운 위치로 이동한다. 그 결과, 중심보다 상부의 언밸런스 위치와 중심보다 하부의 언밸런스 위치가 방수 의류(Cwp) 측으로 정렬되게 되고, 이들을 합성한 언밸런스 위치가 중심과 대략 동일하거나 그 주변의 높이에 위치하는 패턴(c)의 상태로 된다.

그 때문에, 수직보다도 수평의 방향 쪽이, 검출값의 절대값(진폭)이 커지고, 메인 스핀 및 프리 스핀 각각에서의, 수평 및 수직의 각 검출값의 차의 상대 변화는 "대"가 된다. 이와 같이, 일반 의류(Cn)뿐인 경우와, 세탁물(C)에 방수 의류(Cwp)가 혼입되어 포수(抱水) 상태가 발생하고 있는 경우에서, 메인 스핀 및 프리 스핀 각각에서의 진동 타입에 차이가 생기기 때문에, 그 차이를 비교함으로써, 방수 의류(Cwp)의 유무를 판정할 수 있다.

한편, 복수개의 방향 검출값을 이용한 것은 언밸런스의 위치 및 양의 변화를 검출하기 쉽게 하기 위함이며, 그렇게 함으로써, 검출 정밀도의 향상이 실현 가능해지고 있다.

계속하여, 제1 방수 의류 판정부(64)는 각 가속 과정에서의 수평 및 수직의 2방향의 검출값을 취득하면, 도 10에 나타낸 바와 같이, 취득한 각 검출값에 대하여 절대값화, 평활화의 처리를 행하고, 검출값(출력 신호)을 비교 가능한 값으로 변환한다. 즉 출력 신호는 주기적인 음양의 값을 갖고 있기 때문에, 절대값화하고, 각각의 신호의 이동 평균을 구함으로써 평활화한다(스텝 S11).

그렇게 하여 얻어진 수평 및 수직의 각 방향의 값을, 프리 스핀 및 메인 스핀 각각에서 감산(수평 가속도 - 수직 가속도)하고, 프리 스핀 및 메인 스핀의 각각에서의, 수평 및 수직의 각 방향 사이에서의 출력 신호의 대소 관계를 수치화한다. 그렇게 함으로써, 프리 스핀 및 메인 스핀의 가속 과정마다 2개의 대소 관계값(ΔAp, ΔAm)을 연산한다(스텝 S12).

그렇게 하여 얻어진 2개의 대소 관계값(ΔAp, ΔAm)을 감산(ΔAm-ΔAp) 함으로써, 1개의 대소 관계값의 변화량(ΔS)이 산출된다(스텝 S13).

제1 방수 의류 판정부(64)에는 대소 관계값의 변화량(ΔS)과의 비교에 의해 방수 의류(Cwp)의 유무의 판단을 가능하게 하는 기준값이 미리 설정되어 있다. 이 기준값은 실험 등에 의해 얻어지는 것이며, 기종이나 사이즈, 운전 모드 등에 따라서 적절히 변경된다.

제1 방수 의류 판정부(64)는 대소 관계값의 변화량(ΔS)을 산출하면, 그 변화량(ΔS)이 이 기준값보다 큰 지의 여부를 체크한다(스텝 S14). 그리고 그 판정 결과가 "NO"인 경우에는 방수 의류(Cwp)는 없다고 판정하고(스텝 S15), 메인 스핀에서의 회전조(20)의 탈수 회전수의 설정을 통상의 회전수(예를 들면, 1000rpm)로 유지한다(스텝 S16).

한편, 그 판정 결과가 "YES"인 경우에는 방수 의류(Cwp)가 있다고 판정하고(스텝 S17), 메인 스핀에서의 회전조(20)의 탈수 회전수의 설정을 기 설정된 저속(예를 들면, 300rpm)으로 회전시키도록 변경한다(스텝 S18).

그렇게 함으로써, 방수 의류(Cwp)에 기인하여 발생할 수 있는 탈수 처리시의 이상 진동을 방지하면서, 세탁기의 운전을 정지시키지 않고 탈수 처리를 완료시킬 수 있다.

또, 방수 의류(Cwp)가 있다고 판정된 경우에는 통보 부저(6)로 경보를 발하거나, 조작부(2)의 표시 패널이나 단말 장치(80)에 에러 메시지를 표시하거나 하여, 사용자에게 통보를 행하여 주의를 환기하면 무방하다.

또, 방수 의류(Cwp)가 있다고 판정된 경우에는 그 단계에서 운전을 정지하고, 사용자에게 확인하여 다시 행하도록 재촉해도 무방하다.

(방수 의류(Cwp)의 유무를 판정하는 제2 판정 기구)

방수 의류(Cwp)가 세탁물(C)에 혼입되어 있으면, 도 11에 나타낸 바와 같이, 봉지 형상으로 퍼지는 방수 의류(Cwp)로 회전조(20)의 내부가 칸막이되어, 회전조(20) 하부의 일정 공간이 방수 의류(Cwp)에 의해 차지된 상태(감용(減容) 상태)가 발생하는 경우가 있다.

이 세탁기에서는 게다가, 이 감용(減容) 상태로부터, 방수 의류(Cwp)의 유무를 판정할 수 있도록 구성되어 있다. 구체적으로는 세탁이나 헹굼의 각 처리에 있어서의 급수시의 수위 변화율에 의거하여 방수 의류(Cwp)의 유무를 판정하는 사전 방수 의류 판정부(65)가 프로세서(60)에 설치되어 있다.

도 11에 나타낸 바와 같이, 급수시에 급수 장치(70)로부터 회전조(20)의 내부에 물이 유하되면, 설정된 수위까지 수조(10)에 그 물이 모이게 되지만, 이 때, 일부의 물은 감용 상태가 발생하고 있으면, 방수 의류(Cwp)의 내부에도 모이게 된다.

그리고 수조(10)에 물이 모이고, 도 12에 나타낸 바와 같이, 그 수위가 방수 의류(Cwp)의 하단부와의 경계에 도달하면, 방수 의류(Cwp)에 의해 차지된 용적분만큼, 수조(10)의 용적이 감소하기 때문에, 수위 센서(18)에서 검지되는 수위는 급격하게 상승하게 된다. 즉, 세탁물(C) 중에 방수 의류(Cwp)가 혼재되어 있으면, 수위에, 수위 변화율(단위 시간당 수위가 변화되는 비율)이 급격하게 커지는 변곡점이 존재한다(이 때의 수위를 변곡점 수위라고도 함).

따라서, 이 변곡점 수위를 경계로 수위 변화율을 비교함으로써, 방수 옷의 유무를 판단할 수 있다. 통상적으로 변곡점 수위는 회전조(20)의 하벽부의 상면 부근의 높이에 위치한다.

도 13에 파선으로 나타낸 바와 같이, 세탁물(C)이 일반 의류(Cn)뿐인 경우에는 물은 수조(10)의 하측부터 빠짐없이 모이게 되기 때문에, 급수를 시작하고 나서 소정의 설정 수위에 도달할 때까지, 거의 일정한 속도로 수위가 상승해 간다.

예를 들면, 일반 의류(Cn)의 경우, 변곡점 수위 전에서의, 제1 수위 변화율 (Δ1)은 급수 시작으로부터 수위 S1에 도달할 때까지의 시간 t1과, 수위 S2에 도달할 때까지의 시간 t2에 의해 연산할 수 있다. 즉 Δ1=(S2-S1)/(t2-t1)이 된다.

또, 변곡점 수위 후에서의, 제2 수위 변화율(Δ2)은 급수 시작으로부터 수위S3에 도달할 때까지의 시간 t3과, 수위 S4에 도달할 때까지의 시간 t4에 의해 연산할 수 있다. 즉 Δ2=(S4-S3)/(t4-t3)이 된다.

일반 의류(Cn)뿐인 경우, 급수 시작으로부터 설정 수위에 도달할 때까지는 수위 변화율은 대략 일정하기 때문에, 제1 수위 변화율(Δ1)에 대한 제2 수위 변화율(Δ2)의 비율(Δ2/Δ1)은 거의 1이 된다. 따라서, 소정의 문턱값(예를 들면, 3∼6)과 비교함으로써, 방수 의류(Cwp)가 없다는 것을 판정할 수 있다.

한편, 방수 의류(Cwp)가 혼입되어 있는 경우, 변곡점 수위에서 수위 변화율이 크게 변화된다. 그 때문에, 그 변곡점 수위 전의 제1 수위 변화율(Δ1), 즉 Δ1=(S2-S1)/(T2-T1)은 그 변곡점 수위 후의 제2 수위 변화율(Δ2), 즉 Δ2=(S4-S3)/(T4-T3)과 비교하면, 유의하게 작은 값이 된다.

따라서, 그 제1 수위 변화율(Δ1)에 대한 제2 수위 변화율(Δ2)의 비율(Δ2/Δ1)은 예를 들면, 10 정도가 되고, 소정의 문턱값(예를 들면, 3∼6)과 비교함으로써, 방수 의류(Cwp)가 있다는 것을 판정할 수 있다.

그리고 사전 방수 의류 판정부(65)에 의해 방수 의류(Cwp)가 있다고 판정된 경우에는 프로세서(60)는 탈수 처리에 있어서 회전조(20)를 통상보다도 낮은 회전수로 회전시키도록, 구동 모터(30)의 회전을 제어한다.

구체적으로, 통상의 탈수 처리에서는 회전조(20)는 1000rpm을 초과한 탈수 회전수로 일정 시간 유지되지만, 방수 의류(Cwp)가 있다고 판정된 경우에는 그 회전수가, 예를 들면, 300rpm 정도로 변경된다.

또, 방수 의류(Cwp)가 있다고 판정된 경우에는 통보 부저(6)로 경보를 발하거나, 조작부(2)의 표시 패널이나 단말 장치(80)에 에러 메시지를 표시하거나 하여, 사용자에게 주의를 환기하면 무방하다.

다음으로, 사전 방수 의류 판정부(65)에 의한 판정 처리에 대하여, 도 14의 플로 챠트를 참조하면서, 구체적으로 설명한다.

세탁이나 헴굼의 각 처리의 시작 시에, 급수 장치(70)로부터의 급수가 개시되면(스텝 S101), 급수 시작으로부터의 경과 시간 t와, 경과 시간 t에 있어서의 수조(10) 내의 수위 S가 취득된다(스텝 S102). 한편, 경과 시간 t와 수위 S는 급수 시작으로부터 설정 수위에 도달할 때까지의 동안에 차례차례 취득된다.

급수 시작으로부터, 변곡점 수위 전의, 소정의 수위 S1에 도달할 때까지의 시간 t1과, 수위 S2에 달할 때까지의 시간 t2에 의거하여, 제1 수위 변화율(Δ1)을 연산한다(스텝 S103). 계속하여, 수위 S2보다도 높은 변곡점 수위 후의, 수위 S3에 도달할 때까지의 시간 t3과, 수위 S4에 도달할 때까지의 시간 t4에 의거하여, 제2 수위 변화율(Δ2)을 연산한다(스텝 S104).

그리고 제1 수위 변화율(Δ1)에 대한 제2 수위 변화율(Δ2)의 비율(Δ2/Δ1)이 소정의 문턱값보다도 큰 지의 여부가 판정된다(스텝 S105). 그 판정 결과가 "YES"인 경우에는 방수 의류(Cwp)가 있다고 판정하고(스텝 S109), 탈수 처리에서의 회전조(20)의 탈수 회전수의 설정을 소정의 저속(예를 들면, 300rpm)으로 회전시키도록 변경한다(스텝 S110).

한편, 스텝 S105에서의 판정 결과가 "NO"인 경우에는 수조(10)의 수위가 설정 수위에 도달했는지의 여부를 체크하고(스텝 S106), 수조(10)의 수위가 설정 수위에 도달하지 않은 경우에는 스텝 S104로 되돌아가고, 제2 수위 변화율(Δ2)이 다시 연산된다. 한편, 이 재연산시에는 수위 S3, S4은 전회보다도 높은 수위로 갱신되어, 제2 수위 변화율(Δ2)이 연산된다.

수조(10)의 수위가 설정 수위에 도달해 있는 경우에는 급수 시작으로부터 설정 수위에 도달할 때까지의 사이에, Δ2/Δ1이 소정의 문턱값보다도 커지는 경우는 없었으므로, 방수 의류(Cwp)는 없다고 판정하고(스텝 S107), 탈수 처리에서의 회전조(20)의 탈수 회전수의 설정을 통상의 회전수(예를 들면, 1000rpm)로 유지한다(스텝 S108).

또, 방수 의류(Cwp)가 있다고 판정된 경우에, 그 급수 후에 행해지는 세탁이나 헹굼의 처리에 있어서, 펄세이터(40)의 회전수를, 설정되어 있는 통상의 회전수이상으로 높이도록 해도 무방하다. 그렇게 하면, 방수 의류(Cwp)가 더욱 풀어지므로, 포수(抱水) 상태의 형성을 억제할 수 있으며, 탈수 처리에서의 이상 진동을 발생하기 어렵게 할 수 있다.

이와 같이, 이 세탁기에서는 상이한 메커니즘에 의거하는 방수 의류(Cwp)의 판정 기구가 2개 편성되어 있으므로, 보다 효과적으로 이상 진동을 방지할 수 있다.

(이상 진동의 예지 기구)

이 세탁기에는, 탈수 처리에서 이상 진동이 발생하기 직전에, 이상 진동의 징조를 검지하여, 회전조(20)의 회전을 긴급 정지할 수 있는 징조 검지부(66)가 더 설치되어 있다. 징조 검지부(66)도, 도 3에 나타낸 바와 같이, 상이한 메커니즘에 의거한 2개의 검지부(율동 검지부(66a), 변화율 검지부(66b))로 구성되어 있다.

율동 검지부(66a)는 본원 발명자들이, 이상 진동 발생 전에 출력되는 진동 센서(19)의 신호로부터 추출되는 회전조(20)의 회전 주기보다도 긴 주기의 율동 성분에, 특유의 거동이 나타나는 것을 찾아낸 것에 의거하는 것이며, 변화율 검지부(66b)는 본원 발명자들이, 이상 진동 발생 전에 회전조(20)의 진동 진폭이 급격하게 변화되는 것을 찾아낸 것에 의거하는 것이다.

다음으로, 이들 율동 검지부(66a) 및 변화율 검지부(66b)에 의해, 율동 및 진동 진폭의 변화율에 의거하여 행해지는 이상 진동의 징조 검지의 처리를, 도 15 및 도 16을 참조하여 구체적으로 설명한다. 도 15는 율동 성분에 의거하는 이상 진동의 징조 검지의 플로 챠트이며, 도 16은 진동 진폭에 의거하는 이상 진동의 징조 검지의 플로 챠트이다.

도 15에 나타낸 바와 같이, 율동 성분에 의거하는 이상 진동의 징조 검지는 율동 검지부(66a)에 의해 행해지며, 탈수 처리 중에, 진동 센서(19)로부터 출력되는 신호가, 율동 검지부(66a)에서 연속적으로 취득된다(스텝 S201). 율동 검지부(66a)는 취득한 출력 신호에 소정의 신호 처리를 실시하여, 회전조(20)의 회전 주기보다도 긴 주기의 율동 성분을 추출한다(스텝 S202).

이 때, 회전조(20)의 회전수에 따라서, 추출하는 율동 성분을 변경하는 것이 바람직하다. 즉 회전조(20)의 내측에 비닐 봉지를 깔아서 언밸런스하게 한 상태에서 이상 진동을 발생시키는 모의 실험을 행한 결과, 이상 진동의 발생 전에 검출된 율동 성분 중에서, 가장 강도가 큰 주파수(피크 주파수)는 회전조(20)의 회전수가 커질 수록 커지는 경향이 있었다. 즉, 회전조(20)의 회전수와, 이상 진동 발생 직전에 검출되는 율동 성분의 피크 주파수와의 사이에는 일차적인 상관관계가 보여지기 때문에, 그 상관관계에 의거하여, 추출하는 율동 성분을 변경함으로써, 검지 정밀도를 향상시킬 수 있다.

율동 검지부(66a)는 추출한 율동 성분, 예를 들면, 진동 센서(19)에서 취득되는 진동 성분을 FFT 등에 의해 분해하고, 소정의 주파수의 진동 성분의 강도를 산출하는 등을 하여, 율동에 유래하는 소정의 파라미터(R)를 산출한다(스텝 S203).

율동 검지부(66a)는 이 파라미터(R) 값이 미리 설정된 제1 문턱값(Th1)보다도 큰 지의 여부를 체크한다(스텝 S204). 그 결과 "NO"인 경우는 이상 진동의 징조는 없다고 판정하고, 처리를 스텝 S201로 되돌린다. 그 결과 "YES"인 경우는 이상 진동의 징조가 있다고 판정하고, 회전조(20)의 회전을 긴급 정지한다(스텝 S205).

도 16에 나타낸 바와 같이, 진동 진폭의 변화율에 이상 진동의 징조 검지는 변화율 검지부(66b)에 의해 행해지고, 탈수 처리 중에, 진동 센서(19)로부터 출력되는 신호가, 변화율 검지부(66b)에서 연속적으로 취득된다(스텝 S301).

변화율 검지부(66b)는 취득한 출력 신호에 소정의 신호 처리를 실시하여, 수조(10)의 진동 진폭의 변화율(RV)을 산출하고(스텝 S302), 그 진동 진폭의 변화율(RV)이 미리 설정된 제2 문턱값(Th2)보다도 큰 지의 여부를 체크한다(스텝 S303).

그 결과 "NO"인 경우는 이상 진동의 징조는 없다고 판정하고, 처리를 스텝 S301로 되돌린다. 그 결과 "YES"인 경우는 이상 진동의 징조가 있다고 판정하고, 회전조(20)의 회전을 긴급 정지한다(스텝 S304).

회전조(20)의 회전의 긴급 정지와 함께, 통보 부저(6)로 경보를 발하거나, 조작부(2)의 표시 패널이나 단말 장치(80)에 에러 메시지를 표시하거나 하여, 사용자에게 주의를 환기하면 무방하다.

그리고 사용자가, 방수 의류(Cwp)를 회전조(20)로부터 꺼내서 처리를 재개하면, 그 때의 뚜껑(1b)의 개폐가 개폐 센서(8)에 의해 검지된다. 그렇게 하여, 사용자가, 재개 스위치(7)를 조작함으로써, 탈수 처리부터 재개시킬 수 있다. 회전 제어부(61)는 긴급 정지시에, 사용자가 뚜껑(1b)을 개폐한 후, 재개 스위치(7)를 조작한 경우에는 회전조(20)가 통상의 탈수 회전수로 회전하도록, 회전수의 설정을 초기 상태로 되돌린다(리셋).

<세탁기의 응용예>

방수 의류(Cwp)가 있다고 판정된 경우에, 방수 의류(Cwp)에 모여 있는 물을 제거할 수 있도록 고안한, 세탁기의 응용예를 나타낸다.

도 17에, 이 응용예의 세탁기가 구비하는 구동 모터의 일례를 나타낸다. 이 구동 모터(300)는 아우터 로터(301)(제2 로터), 이너 로터(302)(제1 로터), 이너 샤프트(303)(제1 회전축), 아우터 샤프트(304)(제2 회전축), 환상의 스테이터(305)등으로 구성되어 있다. 즉 이 구동 모터(300)는 1개의 스테이터(305)의 직경 방향외측 및 내측에 아우터 로터(301) 및 이너 로터(302)를 구비한, 소위 듀얼 로터 모터이다.

그리고 아우터 로터(301) 및 이너 로터(302)는 클러치나 가감속기 등을 개재하지 않고 펄세이터(40)나 회전조(20)에 연결되어 있으며, 이들을 직접 구동하도록 구성되어 있다.

아우터 로터(301) 및 이너 로터(302)는 스테이터(305)의 코일을 공용하고 있으며, 코일에 전류를 공급함으로써, 이 구동 모터(300)는 아우터 로터(301) 및 이너 로터(302) 각각을 독립적으로 회전 구동할 수 있도록 되어 있다. 스테이터(305)는 수조(10)의 저면에 설치된 축받이 브래킷(306)에 부착되어 있다.

아우터 로터(301)는 편평한 바닥이 있는 원통 형상의 부재이며, 중심 부분이 개구된 바닥벽부(301a)와, 바닥벽부(301a)의 주변에 입설된 로터 요크(30lb)와, 원호 형상의 영구 자석으로 이루어지는 복수의 아우터 마그넷(301c)을 가지고 있다.

이너 로터(302)는 아우터 로터(301)보다도 외경이 작은 편평한 바닥이 있는 원통 형상의 부재이며, 중심 부분이 개구된 내측 바닥벽부(302a)와, 내측 바닥벽부(302a) 주위에 입설된 내측 둘레벽부(302b)와, 직사각형 판상의 영구 자석으로 이루어지는 복수의 이너 마그넷(302c)을 가지고 있다.

이너 샤프트(303)는 원주 형상의 축부재이며, 상하의 이너 축받이(307, 307)를 통하여 아우터 샤프트(304)의 내부에 회전 자유롭게 지지되어 있다. 이너 샤프트(303)의 하단부는 아우터 로터(301)에 연결되어 있다. 이너 샤프트(303)의 상단부는 펄세이터(40)에 연결되어 있다.

아우터 샤프트(304)는 이너 샤프트(303)보다도 짧고 이너 샤프트(303)의 외경보다도 큰 내경을 갖는 원통 형상의 축부재이며, 상하의 볼 베어링(308, 308)을 통하여 축받이 브래킷(306)에 회전 자유롭게 지지되어 있다. 아우터 샤프트(304)의 하단부는 이너 로터(302)에 연결되어 있다. 아우터 샤프트(304)의 상단부는 회전조(20)에 연결되어 있다.

스테이터(305)는 아우터 로터(301)의 내경보다도 외경이 작고 이너 로터(302)의 외경보다도 내경이 큰 둥근 고리 형상의 부재로 형성되어 있다. 스테이터(305)는 복수개의 티스나 코일 등이 수지에 매설된 상태로 구비되어 있다.

이렇게 구성된 구동 모터(300)에서는, 회전조(20)와 펄세이터(40)를 각각 독립적으로 회전 구동시킬 수 있다. 그 때문에, 방수 의류(Cwp)가 있다고 판정된 경우에, 방수 의류(Cwp)가 모으는 물을 제거할 수 있다.

예를 들면, 방수 의류(Cwp)가 있다고 판정된 경우에, 배수할 수 있는 상태에서, 펄세이터(40)와 회전조(20) 각각이 소정의 독립적인 회전(예를 들면, 상이한 방향이나 속도에서의 회전 등)을 행하도록, 회전 제어부에 의해 구동 모터(300)를 제어한다. 이에 따라, 방수 의류(Cwp)에 여러 가지 방향으로부터 힘을 작용시킬 수 있고, 방수 의류(Cwp)에 모여진 물을 방수 의류(Cwp)로부터 제거할 수 있다.

이 세탁기의 경우, 회전조(20)의 둘레벽부(20a)의 내면에, 상하 방향으로 연장되는 패들이나 돌기를 복수개 형성하는 것이 바람직하다. 그렇게 하면, 방수 의류(Cwp)에 모여진 물을 한층 더 효과적으로 제거할 수 있다.

한편, 제1 실시형태의 세탁기는 상술한 실시형태에 한정되지 않고, 그 이외의 여러 가지 구성도 포함한다. 예를 들면, 진동 센서(19)의 가속도를 검지하는 방향은 수평 및 수직의 2방향이 바람직하지만, 그것에 한정되지 않는다. 가속 과정에서의 진동 상태를 비교했지만, 감속 과정에서의 진동 상태를 비교해도 무방하다. 급수 처리 중의 수위 변화율이 아니라, 배수 처리 중의 수위 변화율을 이용해도 무방하다.

- 제2 실시형태-

본 실시형태에서의 세탁기의 기본적 구성은 제1 실시형태의 세탁기와 유사하다. 따라서, 동일한 기능의 구성에는 동일한 부호를 이용하고, 그 구체적인 설명은 생략한다. 본 실시형태의 세탁기에서는, 프로세서에 실장되어 있는 소프트웨어가 제1 실시형태의 세탁기와 상이하다. 즉 이 세탁기에는 제1 실시형태의 세탁기와는 상이한, 탈수시의 이상 진동을 방지하는 기구(제3 판정 기구)가 편성되어 있다.

도 18에, 그 프로세서(60A)의 주된 구성과 세탁기의 주된 장치 간의 관계를 나타낸다. 즉 본 실시형태에 따른 특유의 구성만을 간략화하여 나타낸 것이며, 도 18은 도 3에 나타낸 제1 실시형태의 프로세서(60)의 각 구성을 배제하는 것이 아니다.

프로세서(60A)에는 입력 장치로서, 진동 센서(19), 전압 센서(30a)가 접속되어 있으며, 출력 장치로서, 통보 부저(6), 구동 모터(30)가 접속되어 있다. 전압 센서(30a)는 구동 모터(30)에 부설되어 있으며, 구동 모터(30)를 제어하는 제어 전압값을, 예를 들면 10ms마다 프로세서(60A)에 입력한다.

그리고 프로세서(60A)에는 회전 제어부(61), 제2 방수 의류 판정부(201), 제1 오검지 회피부(202), 제2 오검지 회피부(203) 등이 설치되어 있다. 회전 제어부(61)는 구동 모터(30)의 구동을 제어하여 회전조(20)나 펄세이터(40)의 회전을 제어한다. 제2 방수 의류 판정부(201)는 회전조(20)의 회전 흔들림량에 의거하여, 방수 의류(Cwp)의 유무를 판정하는 제3 판정 기구를 구성하는 것이며, 제1 오검지 회피부(202), 제2 오검지 회피부(203)는 그 판정에서의 오검지를 회피하고, 제2 방수 의류 판정부(201)의 판정 정밀도를 향상시킨다.

(방수 의류(Cwp)의 유무를 판정하는 제3 판정 기구)

도 11에 나타낸 바와 같이, 방수 의류(Cwp)가 세탁물(C)에 혼입되어 있으면, 방수 의류(Cwp)가 파우치 형상으로 넓어져서 회전조(20)의 내부에 달라붙은 상태(달라붙음 상태)가 발생하고, 회전조(20)의 내부에 물이 고여서 배수가 곤란하게 되는 경우가 있다.

이러한 달라붙음 상태가 발생한 경우, 탈수시에 회전수가 향상되면, 물은 회전조(20)로부터 배출되지 않으므로, 도 19의 (a)에 나타낸 바와 같이, 원심력으로 둘레벽부(20a)에 달라붙은 상태가 된다. 그리고 더욱 회전수가 높아지면, 도 19의 (b)에 나타낸 바와 같이, 물이 둘레벽부(20a)를 따라서 변동하는 주기가 수조의 진동과 동기하여 공진함으로써, 진동이 단숨에 증가하여 세탁기가 쓰러지는 것 같은 이상 진동이 일어날 수 있다.

이 제3 판정 기구는 특히, 이러한 달라붙음 상태의 방수 의류(Cwp) 유무의 판정에 적합한 것으로 되어 있다. 이 세탁기에서는 그 제3 판정 기구를 실현하기 위하여, 프로세서(60A)에, 회전조(20)의 회전수에 의거하여 세탁물(C) 중의 방수 의류(Cwp)의 유무를 판정하는 제2 방수 의류 판정부(201)가 설치되어 있다. 그리고 그 판정 결과에 의거하여 탈수 회전수의 설정이나 통보 등이 행해지도록 되어 있다.

이 세탁기에 있어서도, 제1 실시형태와 마찬가지로, 탈수 처리의 시작 시에, 회전 제어부(61)가, 저회전 영역에서 회전조(20)의 회전을 가속하는 2회의 가속 과정이 행해지도록 제어한다. 구체적으로는, 도 20에 나타낸 바와 같이, 회전 제어부(61)는 탈수 처리의 시작 시에 프리 스핀 및 메인 스핀을 행한다.

그리고 그 프리 스핀에서는 회전 제어부(61)가, 회전조(20)의 회전을 소정의 회전수(유지 회전수, 도 20에 r1로 나타냄)까지 가속하고, 예를 들면 수십초간, 그 유지 회전수(r1)로 회전이 유지되도록, 구동 모터(30)를 제어하는 처리를 행한다(회전 유지 과정, 도 20에 화살표 X로 나타냄).

일반 의류(Cn)뿐인 경우에는 회전조(20)의 회전수 증가에 따라서, 일반 의류(Cn)는 중량을 감소하면서, 약간 회전조(20)의 하부에 편중되도록 하여 둘레벽부(20a)에 달라붙어 간다(언밸런스 위치는 중심 위치에 가까워진다). 따라서, 일반 의류(Cn)뿐인 회전조(20)의 "관성"은 작기 때문에, 회전조(20)가 유지 회전수에 도달하여, 그 유지 회전수로 지지되었을 때에 발생하는 회전 흔들림량, 즉 오버슈트량이나 언더슈트량은 비교적 작다.

그에 비하여, 달라붙음 상태가 발생한 회전조(20)에서는 도 19에 나타낸 바와 같이, 물이 빠지지 않기 때문에, 회전조(20)의 회전수가 증가해도, 중량은 거의 변하지 않는다. 게다가, 물은 둘레벽부(20a)를 따라서 상하로 크게 넓어진다. 이 때문에, 달라붙음 상태가 발생한 회전조(20)의 "관성"은 크고, 회전조(20)가 유지 회전수(r1)에 도달하여, 그 유지 회전수(r1)로 유지되었을 때에 발생하는 회전 흔들림량도 커진다.

제2 방수 의류 판정부(201)는 회전조(20)가 유지 회전수(r1)에 도달했을 때에 발생하는, 이 회전 흔들림량에 의거하여 방수 의류(Cwp)의 유무를 판정한다.

구체적으로는, 제2 방수 의류 판정부(201)는 구동 모터(30)의 제어 전압의 변동량으로부터 회전 흔들림량을 검지한다. 회전 흔들림량은 변위 센서나 회전 센서 등에서 검지해도 무방하지만, 프로세서(60A)에는 전압 센서(30a)로부터, 구동 모터(30)의 제어 전압값이 입력되고 있으며, 이 제어 전압값은 회전조(20)의 실회전수(실제의 회전수)와 높은 상관이 보여지고, 실회전수의 고저 변화에 연동하여 변동된다.

따라서, 제2 방수 의류 판정부(201)는 구조의 복잡화나 부재 비용의 상승을 억제하기 위하여, 제어 전압값에 의거하여 회전조(20)의 실회전수를 환산하고, 회전 흔들림량을 검지하도록 구성되어 있다.

도 21에, 회전 유지 과정의 부분을 확대하여 나타낸다. 회전 제어부(61)는 유지 회전수(r1)까지 가속하고, 유지 회전수(r1)에 도달하면, 그 회전으로 유지되도록 구동 모터(30)를 제어한다. 그에 비하여, 구동 모터(30)는 회전조(20)의 관성 영향에 의해, 그 제어에 추종할 수 없고, 목표로 하는 유지 회전수(r1)에 대하여, 너무 행하거나(오버슈트), 너무 되돌아가거나(언더슈트) 한다(여기에서는 이들 오버슈트량 및 언더슈트량을 회전 흔들림량이라고 함).

그 회전 흔들림량을 검지하기 위하여, 회전 제어부(61)는 예를 들면 수십초 등, 일정 시간, 유지 회전수(r1)로 회전하도록 제어한다(회전 유지 과정). 그리고 그 회전 유지 과정의 기간 동안에, 유지 회전수(r1)에 도달한 후의, 소정의 기간(본 실시형태에서는 18초)이 일정 시간마다(본 실시형태에서는 0.5초마다)로 세분화되고, 복수개의 비교 포인트(본 실시형태에서는 36개)가 설정되어 있다.

예를 들면, 전압 센서(30a)로부터 10ms마다 제어 전압값이 입력되고 있다고 하면, 유지 회전수(r1)에 도달한 후, 비교 포인트를 경과할 때마다, 50개의 제어 전압값이 프로세서(60A)에 입력된다. 제2 방수 의류 판정부(201)는 이들 입력되는 제어 전압값 각각에 의거하여, 실회전수(RPM(i))를 연산한다. 그렇게 하여, 그 각 실회전수(RPM(i))와 유지 회전수(r1)의 차이의 절대값(CALC_RPM(i))을 연산한다(다음에 나타낸 식 1참조).

제2 방수 의류 판정부(201)는 유지 회전수(r1)에 도달한 후, 36개의 비교 포인트에 대하여, 순차로 그 절대값(CALC_RPM(i))을 적산해 간다(다음에 나타낸 식 2참조). 그리고 제2 방수 의류 판정부(201)는 그 적산 값을, 회전 흔들림량의 비교값으로서 다룬다.

제2 방수 의류 판정부(201)에는 미리 실험 등에 의해, 일반 의류(Cn)뿐인 경우에서의 회전 흔들림량에 의거하는 기준값이 비교 포인트마다 설정되어 있다. 제2 방수 의류 판정부(201)는 비교 포인트를 경과할 때마다, 그 비교 포인트에 설정된 기준값과, 그 기준값에 대응한 회전 흔들림량의 비교값을 비교한다. 그리고 어느 하나의 비교 포인트에서의 비교로 회전 흔들림량의 비교값이 기준값을 초과한 경우에, 제2 방수 의류 판정부(201)는 방수 의류(Cwp)가 있다고 판정한다.

이와 같이, 복수의 비교 포인트를 설정하고, 상이한 타이밍으로 복수회, 판정을 행함으로써, 판정 정밀도를 높일 수 있다.

도 22에, 11개째의 비교 포인트에 있어서의 회전 흔들림량의 빈도 분포를 예시한다. 세로축은 빈도이며, 가로축은 회전 흔들림량의 비교값(11개째의 비교 포인트에서의 적산값)이다. 실선이 일반 의류(Cn)뿐인 경우를 나타내고 있으며, 파선이 방수 의류(Cwp)가 있는 경우를 나타내고 있다. Ls는 기준값의 일례이다.

이와 같이, 방수 의류(Cwp)의 유무에 의해, 회전 흔들림량의 비교값에 차이가 있으며, 그 빈도 분포도 대소로 나뉘어져 있다. 따라서, 이들 빈도 분포의 경계부분에 기준값(Ls)을 설정하고, 그 기준값(Ls)과 회전 흔들림량의 비교값을 비교함으로써, 방수 의류(Cwp)의 유무를 판정할 수 있다.

본 실시형태에서는 36회, 이러한 비교가 행해지고, 어느 하나의 비교에서 회전 흔들림량의 비교값이 기준값(Ls)을 초과한 경우에, 제2 방수 의류 판정부(201)는 방수 의류(Cwp)가 있다고 판정한다.

기준값(Ls)의 위치는 임의로 설정할 수 있고, 상황에 따라서 조정할 수 있다.

그런데, 도 22에 화살표 De로 나타낸 바와 같이, 일반 의류(Cn)뿐인 경우라도, 회전 흔들림량의 비교값이 이상(異常)적으로 커지는 경우가 있으며, 빈도는 낮지만, 예외적으로 기준값(Ls)를 초과한 경우가 있다. 구체적으로는 일반 의류(Cn)가 회전조(20)의 내부에서 극단적으로 편중되게 분포되어 진동이 커진 경우나, 일반 의류(Cn)가 회전조(20)의 내부에서 밸런스 좋게 분포되어 있지만, 중량이 극단적으로 큰 경우 등에, 회전 흔들림량의 비교값이 이상적으로 커진다.

이러한 경우, 제2 방수 의류 판정부(201)는 일반 의류(Cn)뿐인 경우라도, 방수 의류(Cwp)가 있다고 판정하고, 오검지하게 된다. 오검지의 빈도가 높아지면, 신뢰성이 손상된다.

따라서, 이 세탁기에서는, 이러한 오검지를 회피하기 위하여, 제1 오검지 회피부(202) 및 제2 오검지 회피부(203)가 설치되어 있다.

(제1 오검지 회피부(202))

제1 오검지 회피부(202)는 주로, 일반 의류(Cn)가 회전조(20)의 내부에서 밸런스 좋게 분포되어 있지만, 중량이 극단적으로 크기 때문에, 회전 흔들림량의 비교값이 이상적으로 커진 경우를 사전에 검지하도록 구성되어 있다. 즉 제1 오검지 회피부(202)는 방수 의류(Cwp)의 유무에 따라 부하 변동에 차이가 생기는 것을 이용하여, 방수 의류(Cwp)가 없다는 것을 판정한다(부하 변동 검지).

구체적으로는, 회전 제어부(61)는 탈수 처리의 시작 시에, 회전 유지 과정에 더하여, 유지 회전수(r1)보다 낮은 제2 유지 회전수(r2)까지 가속하여 유지하는 제2 회전 유지 과정을 행한다.

도 23에 프리 스핀의 회전수 변화를 나타낸다. 프리 스핀에 있어서, 상술한 유지 회전수(r1)로 가속하여 유지하는 회전 유지 과정에 앞서, 유지 회전수(r1)보다 낮은 제2 유지 회전수(r2)까지 가속하여 유지하는 제2 회전 유지 과정이 행해진다.

도 23에 확대하여 나타낸 바와 같이, 회전 유지 과정 및 제2 회전 유지 과정 각각에서는 오버슈트나 언더슈트가 발생한다. 제1 오검지 회피부(202)는 이들 오버슈트에서 있어서의 최대 회전수(r1max, r2max)를 구한다. 그리고 이 유지 회전수(r1) 및 제2 유지 회전수(r2) 각각에 대한 증가 비율(A%, B%)을 구한다(하기 식 3 참조).

그렇게 하여, 제1 오검지 회피부(202)는 이들 증가 비율의 비인 증가 비율비(A%/B%)를 취득하고, 이것을 판정의 비교값으로 한다.

도 24에, 일반 의류(Cn)뿐인 경우, 및 방수 의류(Cwp)를 포함하는 경우의 여러 가지 샘플 데이터에 있어서의 증가 비율비를 나타낸다. □ 표시가 방수 의류(Cwp)를 포함하는 경우의 샘플 데이터이며, × 표시가 일반 의류(Cn)뿐인 경우의 샘플 데이터이다.

일반 의류(Cn)뿐인 경우, 제2 회전 유지 과정에 비하여 회전 유지 과정에서는 중량이 크게 감소하므로, 증가 비율비는 커지는데 비하여, 방수 의류(Cwp)가 있는 경우는 중량이 거의 변화하지 않으므로, 증가 비율비는 작아진다. 그 때문에, 방수 의류(Cwp)의 유무에 의해, 증가 비율비에 차이가 있으며, 그 분포도 나뉘어져 있다. 따라서, 이들 분포의 경계 부분에 문턱값(제1 문턱값(S1))을 설정하고, 그 제1 문턱값(S1)과 증가 비율비를 비교함으로써 방수 의류(Cwp)가 없다는 것을 판정할 수 있다.

예를 들면, 방수 의류(Cwp)를 포함하는 경우의 증가 비율비의 최대값보다 10% 큰 증가 비율비의 값을 제1 문턱값(S1)으로 설정한다. 그렇게 하여, 취득된 증가 비율비가 그 제1 문턱값(S1)을 초과한 경우에, "방수 의류(Cwp)가 없다"라고 판정함으로써, 제1 오검지 회피부(202)는 "방수 의류(Cwp)가 없다"는 것을 정밀도 높게 검지할 수 있다.

(제2 오검지 회피부(203))

제2 오검지 회피부(203)는 주로 일반 의류(Cn)가 회전조(20)의 내부에서 극단적으로 편중되게 분포되어 진동이 커졌기 때문에, 회전 흔들림량의 비교값이 이상적으로 커진 경우를 사전에 검지하도록 구성되어 있다. 즉 제2 오검지 회피부(203)는 진동 센서(19)를 이용하고, 방수 의류(Cwp)의 유무에 따라 진동에 차이가 생기는 것을 이용하여, 방수 의류(Cwp)가 없다는 것을 판정한다(진동 검지).

탈수가 불충분하여 무거운 상태의 일반 의류(Cn)가 회전조(20)의 내부에서 극단적으로 편중되게 분포되어 있으면, 저회전 영역에서 가속함으로써 진동이 커진다. 그에 비하여, 달라붙음 상태의 방수 의류(Cwp)가 있는 경우, 저회전 영역에서는 밸런스가 크게 무너지지 않기 때문에, 진동도 작다. 따라서, 그 진동의 차이를 이용하여, 일반 의류(Cn)의 상술한 바와 같은 상태를 검지할 수 있다.

소정의 저회전수에서의 소정 방향의 진동만을 비교해도 무방하지만, 제2 오검지 회피부(203)는 검지 정밀도를 높이기 위하여, 복수개의 회전수에 있어서, 복수 방향의 진동을 비교하도록 구성되어 있다.

구체적으로는, 제2 오검지 회피부(203)는 진동 센서(19)의 수평 방향의 가속도 및 수직 방향의 가속도를 이용한다. 그리고 비교는 도 20에 있어서 화살표 Z로 나타낸 회전 영역 Z(2차 공진이 커지는 영역, 제1 회전 영역)와, 프리 스핀에 있어서 가장 회전수가 높은 유지 회전수(r1)로 회전하는 회전 유지 과정의 영역 X(제2 회전 영역)으로 이루어지는 2부위의 회전수의 영역에서 행해진다(4점 비교).

제2 오검지 회피부(203)는 이들 제1 및 제2 양 영역에 있어서, 진동 센서(19)로부터 취득되는 수평 방향 및 수직 방향의 각 가속도의 검출값을, 미리 설정된 일정 시간분만큼 적산하고, 이들 적산값을 비교값으로서 사용한다.

도 25에, 일반 의류(Cn) 뿐인 경우 및 방수 의류(Cwp)를 포함하는 경우의 여러 가지 샘플 데이터에 있어서의, 각 회전 영역에서의, 수평 방향 및 수직 방향의 각 가속도의 검출값(적산값)을 나타낸다. □ 표시가 방수 의류(Cwp)를 포함하는 경우의 샘플 데이터이며, × 표시가 일반 의류(Cn)뿐인 경우의 샘플 데이터이다.

방수 의류(Cwp)가 있는 경우는 진동이 작기 때문에, 일반 의류(Cn)뿐인 경우와 구별할 수 있다. 따라서, 비교점마다 이들 분포의 경계 부분에 문턱값(제2 문턱값(S2))을 설정하고, 그 제2 문턱값(S2)과 대응하는 비교값을 비교함으로써, 상이한 4개의 조건에서, 방수 의류(Cwp)가 없다는 것을 판정할 수 있다.

예를 들면, 비교점마다 방수 의류(Cwp)를 포함하는 경우의 비교값의 최대값보다 10% 큰 비교값의 값을 제2 문턱값 S2(1), S2(2), S2(3), S2(4)으로 설정한다. 그렇게 하여, 어느 하나의 비교점에 있어서, 취득된 비교값이 그 제2 문턱값 S2(1), S2(2), S2(3), S2(4)을 초과한 경우에, "방수 의류(Cwp)가 없다"라고 판정한다. 그렇게 함으로써, 제2 오검지 회피부(203)는 "방수 의류(Cwp)가 없다"는 것을 정밀도 높게 검지할 수 있다.

도 26에 제3 판정 기구의 구체적인 처리의 흐름을 나타낸다. 먼저, 제2 오검지 회피부(203)에 의해, 방수 의류(Cwp)의 유무가 판정된다(스텝 S401). 제2 오검지 회피부(203)에 의해, 방수 의류(Cwp)가 없다고 판정된 경우에는 제2 방수 의류 판정부(201)에 의한 판정은 행해지지 않는다(스텝 S402에서 Yes). 제2 오검지 회피부(203)에 의해, 방수 의류(Cwp)가 없다고 판정되지 않은 경우에, 제1 오검지 회피부(202)에 의한 판정이 행해진다(스텝 S403).

그리고 제1 오검지 회피부(202)에 의해, 방수 의류(Cwp)가 없다고 판정된 경우에는 제2 방수 의류 판정부(201)에 의한 판정은 행해지지 않는다(스텝 S404에서 Yes). 그렇게 하여, 제1 오검지 회피부(202)에 의해, 방수 의류(Cwp)가 없다고 판정되지 않은 경우에, 제2 방수 의류 판정부(201)에 의한 판정이 행해진다(스텝 S405).

이와 같이, 제2 방수 의류 판정부(201)가 방수 의류(Cwp)의 유무를 판정하는 것은 제1 오검지 회피부(202) 및 제2 오검지 회피부(203) 쌍방에 의해, 방수 의류(Cwp)가 없다고 판정되지 않은 경우에 한정되기 때문에, 오검지를 효과적으로 회피할 수 있고, 방수 의류(Cwp)의 유무를 정밀도 높게 판정할 수 있다.

도 27에, 먼저 도 22에 나타낸 회전 흔들림량의 빈도 분포에 대하여, 제1 오검지 회피부(202) 및 제2 오검지 회피부(203) 쌍방에 의한 오검지 회피를 행한 경우에서의 회전 흔들림량의 빈도 분포를 나타낸다. 분명히, 상기의 도 22의 상태에 비하여, 오검지 요인이 배제되어 있으며, 기준값(Ls)을 낮게 설정할 수 있도록 되어 있으므로, 방수 의류(Cwp)의 판정 정밀도가 향상되고 있는 것을 알 수 있다.

한편, 제1 오검지 회피부(202) 및 제2 오검지 회피부(203)의 쌍방에서 오검지 회피하는 것이 바람직하지만, 어느 한쪽만이어도 무방하다. 그렇게 하여, 제2 방수 의류 판정부(201)에 의해, 방수 의류(Cwp)가 있다고 판단된 경우에는 제1 실시형태와 마찬가지로, 소정의 저속으로 회전시키거나 운전을 정지하거나 해도 무방하다. 또, 통보 부저(6)로 경보를 발하거나, 조작부(2)의 표시 패널이나 단말 장치(80)에 에러 메시지를 표시하거나 하여, 사용자에게 통보를 행하여 주의를 환기하면 무방하다.

제1 실시형태의 제1 방수 의류 판정부(64)나 사전 방수 의류 판정부(65), 징조 검지부(66) 등과 조합시켜도 무방하다. 그렇게 하면, 탈수시의 이상 진동을 한층 더 방지할 수 있도록 된다.

- 제3 실시형태-

본 실시형태에서의 세탁기의 기본적 구성은 제1 및 제2 실시형태의 세탁기와 마찬가지이다. 따라서, 동일한 기능의 구성에는 동일한 부호를 이용하고, 그 구체적인 설명은 생략한다.

본 실시형태의 세탁기에서는, 프로세서(60B)에 실장되어 있는 소프트웨어는 제1 및 제2 실시형태의 세탁기와 상이하다. 즉 이 세탁기에는 제1 및 제2 실시형태의 세탁기와는 상이한, 탈수시의 이상 진동을 방지하는 기구가 편성되어 있다. 한편, 구동 모터(30)는 제3 실시형태에 있어서 "구동부"를 구성한다.

프로세서(60B)는 주지의 마이크로 컴퓨터를 베이스로 하는 컨트롤러이며, 프로그램을 실행하는 중앙 연산 처리 장치(CPU)와, 예를 들면 RAM이나 ROM 등에 의해 구성되어 프로그램 및 데이터를 저장하는 메모리와, 전기 신호의 입출력을 하는 입출력(I/O) 버스와, 구동 모터(30)를 구동하는 스위칭 디바이스로서 구성된 인텔리전트 파워 모듈(Intelligent Power Module:IPM)을 구비하고 있다.

프로세서(60B)에는 도 28에 나타낸 바와 같이, 각종의 센서 검출 신호가 입력된다. 그 각종의 센서에는 다음 센서가 포함된다. 즉 상술한 수위 센서(18), 구동 모터(30)의 회전수를 검출하는 홀 IC 센서(SW1), 구동 모터(30)의 인가 전압을 검출하는 전압 센서(SW2), 및 구동 모터(30)의 구동 전류를 검출하는 전류 센서(SW3) 및 션트 저항(SW4)이다.

프로세서(60B)는 제1 및 제2 실시형태의 세탁기와 유사한 탈수 과정을 행한다.

상세하게는, 도 30에 나타낸 바와 같이, 탈수 과정은 회전조(20)의 회전수가 중간 회전 영역(본 실시형태에서는 (400∼500rpm 정도)에 이르는 예비 탈수 과정(프리 스핀)과, 고회전 영역(본 실시형태에서는 500∼1000rpm 정도)까지 이르는 본 탈수 과정(메인 스핀)으로 구성되어 있다.

예비 탈수 과정은 세탁물(C)의 편중을 해소하기 위한 과정이며, 회전조(20)를 소정의 제1 회전수(r1)(본 실시형태에서는 약 450rpm)까지 상승시킨 후, 소정 시간에 걸쳐서, 그 제1 회전수(r1)를 유지하도록 회전시키는 것이다. 본 탈수 과정은 세탁물(C)을 탈수하기 위한 과정이며, 회전조(20)를 소정의 제2 회전수(R2)(본 실시형태에서는 약 700rpm)까지 상승시킨 후, 소정 시간에 걸쳐서 그 제2 회전수 (R2)를 유지하도록 회전시키는 것이다.

도 31에 도 30의 포위부 A를 확대하여 나타낸다. 도 31에 나타낸 바와 같이, 예비 탈수 과정 및 본 탈수 과정은 쌍방 모두 구동 모터(30)의 회전수를 계단 형상으로 상승시키도록 되어 있다. 그렇게 함으로써, 구동 모터(30)를 원활하게 구동할 수 있다.

즉 회전수를 가급적으로 신속하게 높이기 위하여, 회전수를 직선 형상으로 상승시키고자 하면, 세탁물(C)에서 방출된 물이나, 세탁물(C)에 잔류한 세제에서 생긴 거품이 저항이 되는 경우가 있다. 이 경우, 탈수 프로파일대로 회전수가 상승하지 않을 가능성이 있다. 따라서, 도 31에 나타낸 바와 같이, 회전수가 어느 정도 상승할 때마다, 회전조(20)를 일정한 회전수로 회전시킨다(즉, 회전수를 계단 형상으로 상승시킨다). 그렇게 함으로써, 세탁수나 거품을 충분히 제거하기 위한 시간이 확보되고, 나아가서는 회전수를 확실하게 상승시킬 수 있다.

그리고 프로세서(60B)는 방수 의류(Cwp)의 유무를 검출하고, 이상 진동의 발생을 미연에 방지한다.

구체적으로, 프로세서(60B)는 도 29에 나타낸 바와 같이, 회전조(20)의 회전 부하를 모터 회전에 동기하여 회전하는 회전 좌표계로 변환하여 검출하는 부하 검출부(101)와, 부하 검출부(101)의 검출 결과에 의거하여, 탈수 과정 중의 소정 기간(Ti)(i=1, 2, …, 6)에 있어서의 회전 부하의 변동량(ΔVi)을 연산하는 연산부(102)와, 연산부(102)의 연산 결과에 의거하여 이상 진동의 징조 유무를 판정하는 판정부(103)를 구비한다.

부하 검출부(101)는 회전조(20)의 회전 부하를 나타낸 물리적인 양으로서, 구동 모터(30)의 토크 전압(Vi)(i=1, 2, …, 6)을 검출한다. 토크 전압(Vi)은 전압 센서(SW2)로부터의 검출 신호에 의거하여 결정된다. 본 실시형태에서는 부하 검출부(101)는 예비 탈수 과정 내지 본 탈수 과정 중에 규정된, 6개의 소정 기간(Ti)(i=1, 2, …, 6) 각각에 있어서 토크 전압(Vi)의 검출을 실시한다.

구체적으로, 부하 검출부(101)는 예비 탈수 과정에 있어서 회전조(20)가 한창 가속되고 있을 때에 설정된 3개의 소정 기간(T1∼T3)과, 본 탈수 과정에 있어서 회전조(20)가 한창 가속되고 있을 때에 설정된 3개의 소정 기간(T4∼T6)에 있어서 토크 전압(Vi)을 검출한다. 여기서, 각 소정 기간(Ti)은 미리 규정된 확인 회전수(ri)(i=1, 2, …, 6)의 직전(구체적으로는 확인 회전수(ri)보다도 5∼10rpm 낮은 회전수)로부터, 그 확인 회전수(ri)에 이르기까지의 기간으로서 설정되어 있다.

또, 이 실시형태에서는 확인 회전수(ri)는 회전조(20)를 일정한 회전수로 회전시킬 때의 회전수와 동등하다(도 31을 참조). 한편, 여기에서 말하는 “일정한 회전수”는 어디까지나 회전수의 목표값이 일정하게 되는 곳을 가리키는 것이다. 실제의 회전수는 예를 들면, 오버슈트나 언더슈트의 영향을 받은 결과, 목표값 부근에서 진동하는 경우가 있다. 또, 확인 회전수(ri)의 설정은 도 31에 나타낸 것에 한정되지 않는다.

연산부(102)는 상술한 소정 기간(Ti)에 있어서 검출된 토크 전압(Vi)의 변동량(ΔVi)(i=1, 2, …, 6)을 소정 기간(Ti)마다 연산한다. 변동량(ΔVi)은 토크 전압(Vi)의 최대값에서 최소값을 감산한 차분과 동등하다. 예를 들면, 소정 기간(T1)에 있어서 토크 전압(V1)이 100회 검출되었다고 하면, 연산부(102)는 100개의 토크 전압(V1) 중에서 최대값과 최소값을 결정하여, 그 감산 결과를 변동량(ΔV1)으로서 산출한다. 연산부(102)는 또, 각 변동량(ΔV1∼ΔV6) 끼리를 곱하고, 그 곱셈 결과를 나타낸 판정값(Vp)을 판정부(103)에 출력한다. 구체적으로, 판정값(Vp)은 하기 식(4)에 의거하여 산출된다.

Vp=ΔV1·ΔV2·ΔV3·ΔV4·ΔV5·ΔV6…(4)

식 (4)로부터 알 수 있는 바와 같이, 판정값(Vp)은 변동량(ΔVi)의 기하 평균의 6승과 동등하다. 판정값(Vp)은 변동량(ΔVi)의 평균값을 나타낸 지표의 예시이다.

판정부(103)는 연산부(102)로부터 출력된 판정값(Vp)과 미리 규정된 문턱값(Vt)을 비교한다. 그리고 판정부(103)는 하기 식(5)에 나타낸 바와 같이, 판정값(Vp)이 문턱값(Vt)보다도 클 때, 이상 진동의 징조 있음이라고 판정한다.

Vt <Vp …(5)

식 (5)로부터 알 수 있는 바와 같이, 판정부(103)는 변동량(ΔVi)의 기하 평균을 소정값(구체적으로는 문턱값(Vt)의 6분의 1승)과 비교한 것과 동등하다.

즉 일반 의류(Cn)뿐인 경우에는 물이 이동하므로, 언밸런스는 생기기 어렵다. 이 경우, 예를 들면, 회전수가 한창 등가속도로 상승하고 있을 때라면, 회전수의 상승에 따라서 물이 방출되어 가벼워져 가므로, 세탁물(C)의 중량이 경감된 만큼, 토크 전압(Vi), 및 그 변동량(ΔVi)은 점차로 작아진다.

게다가, 도 32에 나타낸 바와 같이, 예비 탈수 과정을 행함으로써, 그 일반 의류(Cn)에 포함되는 물이 방출되어 가벼워진다. 가벼워진 상태로 본 탈수 과정을 행하면, 예비 탈수 과정 때보다도 중량이 더욱 경감되어, 구동 모터(30)의 토크 전압(Vi)이 더욱 작아진다. 따라서, 예비 탈수 과정 중에 검출되는 토크 전압(Vi)(i=1∼3)과 비교하여, 본 탈수 과정 중에 검출되는 토크 전압(Vi)(i=4∼6)은 대체로 감소한다.

이와 같이, 토크 전압(Vi) 자체의 크기가 예비 탈수 과정으로부터 본 탈수 과정에 걸쳐서 감소함과 아울러, 그 변동량(ΔVi)의 크기가 상대적으로 작아지는 만큼, 판정값(Vp)의 크기는 상대적으로 작아진다.

한편, 방수 의류(Cwp)가 포함되어 있었던 경우, 토크 전압(Vi)의 변동량(ΔVi)는 상대적으로 커진다. 이 경우, 예를 들면, 회전수가 저∼중간 회전 영역에 있으면, 탈수 과정이 진행했다고 해도, 방수 의류(Cwp)에 봉쇄된 물이 방출되지 않기 때문에, 일반 의류(Cn)뿐인 경우와 비교하여 중량이 경감되지 않는다. 그 때문에, 토크 전압(Vi) 및 그 변동량(ΔVi)이 상대적으로 커진다.

이 경우, 도 33에 나타낸 바와 같이, 예비 탈수 과정을 행해도, 봉쇄된 물이 충분히 방출되지 않고, 일반 의류(Cn)와 비교하여 중량의 변화는 작다. 이 상태로 본 탈수 과정을 행해도, 예비 탈수 과정 때와 비교하여 중량은 그다지 변화되지 않고, 구동 모터(30)의 토크 전압(Vi)도 일반 의류(Cn)일 때만큼 변화되지 않는다.

이와 같이, 세탁물(C) 중에, 물을 봉쇄한 방수 의류(Cwp)가 포함되어 있었던 경우, 그것은 토크 전압(Vi)의 크기와 그 변동량(ΔVi)의 크기에 반영된다. 이 경우, 토크 전압(Vi) 자체의 크기가 일반 의류(Cn)일 때만큼 감소하지 않는 한편, 그 변동량(ΔVi)의 크기가 상대적으로 커지는 만큼, 판정값(Vp)의 크기는 상대적으로 커진다.

그리고 프로세서(60B)는 판정부(103)의 판정을 받고, 구동 모터(30)를 제어한다. 구체적으로, 프로세서(60B)는 이상 진동의 징조 있음이라고 판정부(103)에서 판정된 경우에, 탈수 과정에 있어서 회전조(20)를 소정의 제3 회전수(R3) 이하로 회전시키도록 구동 모터(30)의 동작을 제어한다. 제3 회전수(R3)은 중간 회전 영역으로 설정되어 있으며, 본 실시형태에서는 예비 탈수 과정의 최고 회전수로서 설정된 제1 회전수(r1)과 실질적으로 동등하다.

계속하여, 이상 진동의 징조 판정에 관한 구체적인 처리에 대하여, 도 34에 나타낸 플로 챠트를 참조하면서 설명한다.

먼저, 스텝 S1에 있어서, 탈수 과정이 개시되었는지의 여부를 프로세서(60B)가 판정한다. 이 판정이 YES인 경우는 스텝 S2로 진행하는 한편, NO인 경우에는 탈수 과정이 개시될 때까지 대기한다.

탈수 과정이 개시되면, 프로세서(60B)는 도 30, 도 31에 나타낸 탈수 프로파일을 따라서 구동 모터(30) 등을 구동함으로써, 예비 탈수 과정을 시작한다. 이 경우, 구동 모터(30)의 회전수는 제1 회전수(r1)를 향하여 계단 형상으로 상승한다. 상술한 바와 같이, 부하 검출부(101)는 예비 탈수 과정에 있어서 구동 모터(30)의 회전수가 한창 상승하고 있을 때에, 토크 전압(Vi)을 검출한다.

구체적으로, 스텝 S1으로부터 이어지는 스텝 S2에 있어서, 부하 검출부(101)는 예비 탈수 과정에 따른 확인 회전수(ri)(i=1∼3)가 기억된 제1 테이블을 읽어들인다.

다음으로, 스텝 S3에 있어서, 부하 검출부(101)는 확인 회전수(ri)에 이르기 직전의 회전수로부터, 그 확인 회전수(ri)에 이르기까지의 기간인 소정 기간(Ti)에 있어서 토크 전압(Vi)을 검출한다. 각 소정 기간(Ti)에 있어서, 토크 전압(Vi)은 복수회에 걸쳐서 검출된다.

다음으로, 스텝 S4에 있어서, 부하 검출부(101)는 소정 기간(Ti) 각각에 있어서 토크 전압(Vi)의 최대값 Vi(max)와 최소값 Vi(min)을 결정한다.

다음으로, 스텝 S5에 있어서, 프로세서(60B)는 제1 테이블에 기억된 확인 회전수(ri)에 대하여, 토크 전압(Vi)의 검출이 완료되었는지의 여부를 판정한다(즉 전반의 3개의 기간 모두에 있어서 검출이 완료되었는지의 여부를 판정한다). 이 판정이 YES인 경우에는 스텝 S6으로 진행하는 한편, NO인 경우에는 스텝 S3으로 되돌아간다.

예비 탈수 과정에 따른 토크 전압(Vi)의 검출이 완료된 후, 구동 모터(30)의 회전수는 제1 회전수(r1)에 도달한다. 그 후, 프로세서(60B)는 그 제1 회전수(r1)를 유지하도록, 구동 모터(30)의 구동을 제어한다. 그러한 제어를 미리 설정된 기간에 걸쳐서 계속한 후, 프로세서(60B)는 구동 모터(30)의 회전수를 제로를 향하여 감소시킨다.

구동 모터(30)의 회전수가 제로에 이른 후, 프로세서(60B)는 예비 탈수 과정을 종료하여 본 탈수 과정을 시작한다. 이 경우, 구동 모터(30)의 회전수는 제2 회전수 R2을 향하여 계단 형상으로 상승한다. 상술한 바와 같이, 부하 검출부(101)는 예비 탈수 과정뿐만 아니라, 본 탈수 과정에 있어서 구동 모터(30)의 회전수가 한창 상승하고 있을 때에도, 토크 전압(Vi)을 검출한다.

구체적으로, 스텝 S5로부터 이어지는 스텝 S6에 있어서, 부하 검출부(101)는본 탈수 과정에 따른 확인 회전수(ri)(i=4∼6)가 기억된 제2 테이블을 읽어들인다.

다음으로, 스텝 S7에 있어서, 부하 검출부(101)는 확인 회전수(ri)에 이르기 직전의 회전수로부터, 그 확인 회전수(ri)에 이르기까지의 기간인 소정 기간(Ti)에 있어서, 토크 전압(Vi)을 검출한다. 각 소정 기간(Ti)에 있어서, 토크 전압(Vi)은 복수회에 걸쳐 검출된다.

다음으로, 스텝 S8에 있어서, 부하 검출부(101)는 소정 기간(Ti)마다 토크 전압(Vi)의 최대값 Vi(max)와 최소값 Vi(min)을 결정한다.

다음으로, 스텝 S9에 있어서, 프로세서(60B)는 제2 테이블에 기억된 확인 회전수(ri)에 대하여, 토크 전압(Vi)의 검출이 완료되었는지의 여부를 판정한다(즉 후반의 3개의 기간 모두에 있어서 검출이 완료되었는지의 여부를 판정한다). 이 판정이 YES인 경우에는 스텝 S10으로 진행하는 한편, NO인 경우에는 스텝 S7로 되돌아간다.

다음으로, 스텝 S10에 있어서, 연산부(102)는 소정 기간 T1∼T6 각각에 대하여 결정된 토크 전압(Vi)의 최대값 Vi(max)와 최소값 Vi(min)에 의거하여, 각각의 변동량(ΔVi)을 연산한다.

다음으로, 스텝 S11에 있어서, 연산부(102)는 상술한 식(4)에 의거하여 판정값(Vp)을 연산한다.

다음으로, 스텝 S12에 있어서, 판정부(103)는 상술한 식(5)에 의거하여 판정값(Vp)과 문턱값(Vt)을 비교한다. 그리고 판정값(Vp)이 문턱값(Vt) 이하인 경우(스텝 S12:NO)에는 도 34에 나타낸 플로를 종료하고, 본 탈수 과정을 속행하는 한편, 판정값(Vp)이 문턱값(Vt)보다도 큰 경우, 프로세서(60B)는 스텝 S13으로 진행하고 탈수 프로파일을 변경하여 플로를 종료한다. 후자의 경우, 도 35에 나타낸 바와 같이, 본 탈수 과정에 있어서의 최고 회전수가 제2 회전수(R2)에서 제3 회전수(R3)로 변경되도록 되어 있다.

한편, 스텝 S10로부터 스텝 S12에 걸친 처리는 구동 모터(30)의 회전수가 고회전 영역에 이르기 전에 실행되도록 되어 있다. 그것을 실현하기 위하여, 토크 전압(Vi)의 검출(구체적으로는 스텝 S2∼S9에 따른 처리)은 구동 모터(30)의 회전수가 저∼중간 회전 영역(구체적으로는 200∼500rpm 정도)에 있을 때에 행해지도록 되어 있다.

(정리)

이상 설명한 바와 같이, 본 실시형태에 따른 세탁기는 도 34에 나타낸 플로에 따라서, 토크 전압(Vi)의 변동량(ΔVi)을 고려한다. 구체적으로, 세탁기는 도 31에 나타낸 바와 같이, 합계 6개의 기간에 있어서 결정된 변동량(ΔV1∼ΔV6)의 기하 평균이 소정값보다도 큰 경우에, 이상 진동의 징조 있음, 요컨데 세탁물(C) 중에 물을 봉쇄한 방수 의류(Cwp)가 포함되어 있다고 판정하도록 하고 있다.

이 판정은 탈수 과정에 있어서의 검출 결과만을 참조하도록 되어 있기 때문에, 예를 들면, 세탁 과정이나 헹굼 과정을 행하지 않고, 탈수 과정만을 실행하는 상황에 대응할 수 있다. 그러한 상황은 특히 방수 의류(Cwp)에 있어서 상정되기 때문에, 방수 의류(Cwp)에 기인한 이상 진동을 미연에 방지하는데 유효하다.

이와 같이, 상기의 구성에 의하면, 이상 진동이 발생하기 전에, 그 징조를 적절히 판정할 수 있다.

또, 식 (4)∼(5)에 나타낸 바와 같이, 변동량(ΔVi) 그 자체를 문턱값(Vt)과 비교하는 것이 아니라, 변동량(ΔVi)의 기하 평균(Vp)에 의거한 비교를 행함으로써, 토크 전압(Vi)의 검출 오차 등의 영향을 억제하고, 나아가서는 이상 진동이 발생하기 전에, 그 징조를 적절히 판정하는데 유리해진다.

또, 상술한 바와 같이, 회전조(20)에 물을 봉쇄한 방수 의류(Cwp)가 수용되어 있고, 이상 진동의 징조 있음이라고 판정된 경우에는 프로세서(60B)는 도 35에 나타낸 바와 같이, 탈수 과정에 있어서 회전조(20)를 제3 회전수(R3) 이하로 회전시키도록 하고 있다. 예를 들면, 통상의 탈수 과정에 있어서의 회전조(20)의 최고 회전수가 700rpm 정도로 설정되어 있는 경우, 이상 진동의 징조 있음이라고 판정되었을 때에, 탈수 과정에 있어서의 회전조(20)의 최고 회전수를, 예를 들면 500rpm 정도로 설정하면 무방하다.

이에 따라, 물을 봉쇄한 방수 의류(Cwp)에 기인하는 이상 진동의 발생을 방지하면서도, 세탁기의 운전을 정지시키지 않고, 탈수 과정을 완료시킬 수 있다.

(변형예)

상술한 제3 실시형태에서는 회전조(20)의 회전 부하를 나타낸 물리적인 양으로서, 구동 모터(30)의 토크 전압(Vi)을 검출하도록 구성되어 있었지만, 이 구성에는 한정되지 않는다. 토크 전압(Vi) 대신에, 예를 들면, 구동 모터(30)의 토크 전류를 이용해도 무방하다. 그 경우, 토크 전류는 전류 센서(SW3) 및/또는 션트 저항(SW4)의 검출 결과에 의거하여 취득할 수 있다. 또는 구동 모터(30)의 토크 전압과 토크 전류를 쌍방 모두 검출하고, 그들의 조합에 의거하여 이상 진동의 징조를 판정해도 무방하다.

또, 세탁기는 복수의 기간(도면의 예에서는 합계 6개의 기간)에 있어서 산출된 변동량(ΔVi)을 서로 곱하여 얻은 판정값(Vp)에 의거하여, 이상 진동의 징조 유무를 판정하고 있었지만, 이 구성에는 한정되지 않는다. 예를 들면, 예비 탈수 과정에 있어서 취득한 변동량(ΔVi)(i=1∼3)을 서로 곱한 값과, 본 탈수 과정에 있어서 취득한 변동량(ΔVi)(i=4∼6)을 서로 곱한 값의 비교에 의거하여, 이상 진동의 징조 유무를 판정해도 무방하다.

또, 세탁기는 소정 기간(Ti)마다 취득한 변동량(ΔVi)에 의거하여, 이상 진동의 징조 유무를 판정하도록 구성되어 있었지만, 이 구성에는 한정되지 않는다. 예를 들면, 세탁기는 소정 기간(Ti)에 있어서의 토크 전압(Vi)의 상가 평균에 의거하여, 이상 진동의 징조 유무를 판정하는 것으로 해도 무방하다.

구체적으로, 이렇게 구성한 경우, 연산부(102)는 탈수 과정 중의 소정 기간(Ti) 각각에 있어서, 회전 부하(토크 전압(Vi))의 상가 평균을 연산하게 되고, 판정부(103)는 연산부(102)에 의해 연산된 상가 평균에 의거하여, 이상 진동의 징조 유무를 판정하게 된다. 상기 실시형태와 같이, 합계 6개의 기간에 있어서 토크 전압(Vi)을 검출하도록 구성한 경우, 연산부(102)는 6개의 기간 각각에 있어서 상가 평균을 산출하게 된다.

세탁물(C) 중에, 물을 봉쇄한 방수 의류(Cwp)가 포함되어 있었던 경우, 그 것은 토크 전압(Vi)의 크기에 반영된다. 예를 들면, 회전조(20)에 물을 봉쇄한 방수 의류(CwpC)가 수용되어 있었던 경우, 상술한 바와 같이, 토크 전압(Vi)은 대체로 커진다. 토크 전압(Vi)이 커지면, 그 상가 평균도 또한 커진다.

따라서, 이 구성에 의하면, 이상 진동이 발생하기 전에, 그 징조를 적절히 판정할 수 있다.

또 다른 예로서, 세탁기는 소정 기간(Ti)에 있어서의 토크 전압(Vi)의 최대값에 의거하여, 이상 진동의 징조 유무를 판정하는 것으로 해도 무방하다.

구체적으로, 이렇게 구성한 경우, 연산부(102)는 탈수 과정 중의 소정 기간(Ti) 각각에 있어서, 회전 부하(토크 전압(Vi))의 최대값을 결정하게 되고, 판정부(103)는 연산부(102)에 의해 결정된 최대값에 의거하여, 이상 진동의 징조 유무를 판정하게 된다. 상기 실시형태와 마찬가지로, 합계 6개의 기간에 있어서 토크 전압(Vi)을 검출하도록 구성한 경우, 연산부(102)는 6개의 기간 각각에 있어서 최대값을 산출하게 된다.

세탁물(C) 중에 물을 봉쇄한 방수 의류(Cwp)가 포함되어 있었던 경우, 그 것은 토크 전압(Vi)의 크기에 반영된다. 예를 들면, 회전조(20)에 물을 봉쇄한 방수 의류(Cwp)가 수용되어 있었던 경우, 상술한 바와 같이 토크 전압(Vi)은 대체로 커진다. 토크 전압(Vi)이 커지면, 그 최대값도 또한 커진다.

또, 토크 전압(Vi)의 검출을, 회전조(20)의 회전수가 한창 상승하고 있을 때에 실시하도록 구성되어 있었지만, 이 구성에는 한정되지 않는다. 예를 들면, 회전조(20)의 회전수가 한창 감소하고 있을 때에, 토크 전압(Vi)의 검출을 실시해도 무방하고, 또는 회전조(20)의 각가속도가 한창 변화하고 있을 때에, 토크 전압(Vi)의 검출을 실시해도 무방하다. 또, 회전조(20)의 회전수가 한창 상승하고 있을 때와, 회전수가 한창 감소하고 있을 때와, 각가속도가 한창 변화하고 있을 때 중의 2이상을 조합하여 검출해도 무방하다.

또, 헹굼 과정 후의 탈수 과정에 대하여 예시했지만, 예를 들면, 세탁 과정과 헹굼 과정 사이에 실시되는 중간 탈수 과정에 대하여, 상기의 구성을 적용해도 무방하다. 이 경우, 중간 탈수 과정 중에 검출된 회전 부하에 의거하여, 이상 진동의 징조 유무를 판정하게 된다.

또, 탈수 프로파일의 하나의 예로서, 예비 탈수 과정을 1회 행한 후, 즉시 본 탈수 과정으로 이행하는 구성에 대하여 예시했지만, 이 구성에는 한정되지 않는다. 예비 탈수 과정은 복수회 행해도 무방하다. 이 경우, 복수의 예비 탈수 과정 각각에 있어서, 회전 부하의 검출을 행해도 무방하다.

또, 탈수 프로파일의 일례로서, 예비 탈수 과정을 종료한 후, 구동 모터(30)의 회전수가 제로에 이른 후에, 본 탈수 과정을 시작하는 구성에 대하여 예시했지만, 이 구성에는 한정되지 않는다. 예를 들면, 예비 탈수 과정을 종료한 후, 구동 모터(30)의 회전수를 저회전 영역 내의 소정 회전수(제로보다도 큰 회전수)까지 감속시킨 후에, 본 탈수 과정을 시작해도 무방하다.

게다가, 예비 탈수 과정 및 본 탈수 과정 쌍방에 있어서, 토크 전압(Vi)을 검출하도록 구성되어 있었지만, 이 구성에는 한정되지 않는다. 적어도, 예비 탈수 과정 및 본 탈수 과정 중 적어도 한쪽에 있어서, 토크 전압(Vi)을 검출하면 무방하다. 이 경우, 토크 전압(Vi)을 검출하는 기간이 증감된 만큼, 문턱값(Vt)의 설정도 변경되게 된다.

한편, 상술한 제1 내지 제3 각 실시형태의 세탁기는 상술한 실시형태에 한정되지 않고, 그 이외의 여러 가지 구성도 포함한다. 예를 들면, 각 실시형태에서 개시한 기술은 세탁기의 사양에 따라서, 적절히 조합하는 것이 가능하다. 제1 실시형태에서 개시한 기술과, 제2 및 제3 실시형태에서 개시한 기술로 세탁기를 구성해도 무방하고, 제2 실시형태에서 개시한 기술과 제3 실시형태에서 개시한 기술로 세탁기를 구성해도 무방하다. 물론, 제1 내지 제3 실시형태에서 개시한 기술로 세탁기를 구성해도 무방하다.

Claims

세탁물을 수용하는 회전조;
상기 회전조를 내부에 지지하는 수조에 부착되며 복수 방향의 진동 검출이 가능한 진동 센서; 및
상기 회전조의 회전을 제어하고 탈수 처리의 시작 시, 저회전 영역에서 상기 회전조의 회전을 가속하는 2회의 가속 과정을 수행하되,
상기 가속 과정 각각에서 검출되는 복수 방향의 검출값의 대소 관계를 수치화함으로써, 상기 가속 과정마다 2개의 대소 관계값을 결정하고,
이들 대소 관계값의 변화량을 기 설정된 기준값과 비교하여 상기 세탁물 중 방수 의류의 유무를 판단하는 프로세서;를 포함하고,
상기 프로세서는,
상기 2회의 가속 과정에서의 진동 타입을 비교하여 상기 세탁물 중 방수 의류의 유무를 판단하는 세탁기.
삭제
제1항에 있어서,
상기 프로세서는,
첫 번째 가속 과정과 두 번째 가속 과정에서의 진동 상태 또는 언밸런스 위치 중 적어도 하나 이상의 변화를 기초로 방수 의류의 유무를 판단하는 세탁기.
삭제
삭제
제1항에 있어서,
상기 복수 방향의 검출값은 수평 및 수직의 2방향의 검출값인 세탁기.
제1항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 복수 방향의 검출값 각각에 대하여 절대값화 및 평활화의 처리를 수행하여 비교 가능한 값으로 변환하는 세탁기.
제7항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 절대값화 및 평활화 처리를 수행한 상기 복수 방향의 검출값 각각을 상기 2회의 가속 과정 각각에서 감산하고, 각 가속 과정에서의 각 방향 사이에서의 출력 신호의 대소 관계를 수치화하여, 상기 2개의 대소 관계값을 결정하는 세탁기.
제1항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 방수 의류의 유무에 대한 판단 결과를 기초로 탈수 회전수를 설정하는 세탁기.
제1항에 있어서,
상기 프로세서는,
급수 시 또는 배수 시, 기 설정된 시간 당 상기 수조의 수위 변화율을 기초로 상기 방수 의류의 유무를 판정하는 세탁기.
제10항에 있어서,
상기 수조에 모이는 물의 수압 변화를 기초로 상기 수조의 수위를 검출하는 수위 센서;를 더 포함하고,
상기 프로세서는 상기 수위 센서의 검출값을 기초로 상기 수위 변화율을 결정하는 세탁기.
제11항에 있어서,
상기 프로세서는 상이한 타이밍으로 적어도 2회 이상, 상기 수위 변화율을 결정하는 세탁기.
제12항에 있어서,
상기 프로세서는 상이한 타이밍의 2개의 상기 수위 변화율의 비율을 기초로 상기 방수 의류의 유무를 판정하는 세탁기.
제12항에 있어서,
상기 프로세서는 상기 회전조의 바닥의 하측에 수위가 있는 타이밍에서, 상기 수위 변화율을 결정하는 세탁기.
제10항에 있어서,
세탁 처리 또는 헹굼 처리가 행해질 때에 상기 회전조의 내부에서 회전하여 세탁물을 교반하는 펄세이터;를 더 포함하고,
상기 프로세서는,
급수시의 상기 수위 변화율을 기초로 상기 방수 의류의 유무를 판정하고,
상기 방수 의류가 있다고 판정된 경우에, 급수 후에 행해지는 상기 세탁 처리 또는 헹굼 처리 시 상기 펄세이터의 회전수를 기 설정된 회전수 이상으로 높이는 세탁기.
제1항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 진동 센서로부터 출력되는 신호를 기초로 상기 회전조의 회전 주기 보다 긴 주기의 율동 성분이 감지되거나, 또는 상기 수조의 진동 진폭의 변화율이 미리 설정된 기준값 보다 큰 경우 이상 진동의 징조가 있다고 판단하는 세탁기.
제1항에 있어서,
세탁물이 출납되는 투입구를 개폐하는 뚜껑;
상기 뚜껑의 개폐 상태를 검지하는 개폐 센서;
중단한 처리를 재개시키는 재개 스위치;를 더 포함하고,
상기 프로세서는,
상기 뚜껑의 개폐 후에 상기 재개 스위치가 조작된 경우, 상기 탈수 처리에서의 상기 회전조의 최고 회전수를 초기 상태로 되돌리는 세탁기.
제1항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 방수 의류가 있다고 판정된 경우에, 판정 후에 행해지는 탈수 처리에서의 상기 회전조의 최고 회전수를 기 설정된 회전수 이하로 낮추거나, 통보 부저를 통해 경보를 발생시키거나, 표시 패널 상에 에러 메시지를 표시하거나, 단말 장치로 에러 메시지를 통보하거나, 운전을 정지하는 세탁기.