KR102541168B1 - 가전제품 및 가전제품의 고장 진단방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 대기상태의 소비전력을 측정하는 제1단계와; 제n전장부품을 동작시키고, 제n전장부품의 소비전력을 측정하는 제2단계와; 제n전장부품의 측정 소비전력과 대기상태의 소비전력의 차이인 제n전장부품의 실제 소비전력을 계산하는 제3단계와; 제n전장부품의 실제 소비전력이 제n전장부품의 안전작동범위 내인지를 판단하는 제4단계를 포함하는 가전제품의 고장 진단방법에 관한 것이다.

Description

가전제품 및 가전제품의 고장 진단방법{Home appliance and Judgment method for malfunction of the home appliance}

본 발명은 가전제품 및 가전제품의 고장 진단방법에 관한 것이다.

가전제품이란 가정에서 전기를 이용하여 사용자의 편의를 증대시기키 위하여 사용되는 장치를 말한다. 가전제품의 종류로는 의류처리장치, 식기세척기, 냉장고 등이 있으며, 본 발명에서는 의류처리장치를 기준으로 설명한다.

의류처리장치란 의류를 세탁, 건조, 리프레쉬할 수 있는 장치를 말한다.

의류처리장치의 종류로는 의류를 세탁하는 세탁기와, 세탁된 의류를 건조하는 건조기, 사용하여 구김이 생기거나 냄새가 베어있는 의류에 스팀이나 방향제 등을 분사하여 구김 도는 냄새를 제거하는 리프레쉬장치로 나뉜다.

의류처리장치는 세탁, 건조, 리프레쉬 기능을 수행하기 위하여 다양한 전장부품을 포함한다. 전장 부품이란 급수밸브, 히터, 모터, 배수펌프, 순환펌프, 등이 될 수 있다.

그러나, 의류처리장치에 있는 전장부품이 고장났을 때 분해를 해보지 않으면 어느 전장부품에서 고장이 발생하였는지 알 수 없는 문제가 있었다.

의류처리장치를 조립하는 라인에서는 전장부품의 고장 유무를 판단하기 위하여 전장부품을 개별로 동작시켰을 때의 의류처리장치의 전체 소비전력을 외부에서 측정하여 의류처리장치에서 소비되는 전체 소비전력이 각각의 전장부품의 정상 범위 내에 있는지 확인하여 전장부품의 이상 유무를 판단하고 있다.

그러나, 전장부품이 동작하지 않는 상태의 소비전력 값(대기상태의 소비전력)을 이용하지 않고 의류처리장치의 전체 소비전력을 이용하기 때문에 전장부품의 정상 유무를 판단함에 오차가 커진다. 또한, 조립 라인에서만 전장부품의 고장 유무를 판단할 수 있을 뿐, 사용자가 의류처리장치를 사용 중에 각각의 전방부품의 고장 유무를 판단할 수 없는 문제가 있었다.

한편, 한국특허출원 제10-2010-7020565호에 의하면, 세척기의 전장부품을 개별 동작시켰을 때 각 전장부품에 전류가 흐르는지 여부를 판단하여 전장부품의 고장 여부를 진단한다. 그러나, 고장난 전장부품이라도 전류가 흐르는 경우가 있으므로 전장부품의 고장유무를 잘못 판단할 수 있는 문제가 있으며, 개별 전장부품마다 전류가 흐르는지 여부를 측정하기 위한 전류 측정 장치가 각각의 전장부품 마다 필요하다는 문제가 있었다.

본 발명은 전장부품의 고장유무를 스스로 판단할 수 있는 셀프 고장 진단기능을 포함하는 가전제품 및 셀프 고장 진단방법을 제공하는 것을 과제로 한다.

또한, 본 발명은 가전제품이 소비하는 소비전력을 이용하여 전장부품의 고장유무를 판단하는 가전제품 및 가전제품의 고장 진단방법을 제공하는 것을 과제로 한다.

또한, 본 발명은 어느 곳에서나 전장부품의 고장 유무를 판단할 수 있는 가전제품 및 가전제품의 고장 진단방법을 제공하는 것을 과제로 한다.

또한, 본 발명은 분해하지 않고도 전장부품의 이상유무를 판단할 수 있는 가전제품 및 가전제품의 고장 진단방법을 제공하는 것을 과제로 한다.

상술한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예는 대기상태의 소비전력을 측정하는 제1단계와, 제n전장부품을 동작시키고, 제n전장부품의 소비전력을 측정하는 제2단계와, 제n전장부품의 측정 소비전력과 대기상태의 소비전력의 차이인 제n전장부품의 실제 소비전력을 계산하는 제3단계와, 제n전장부품의 실제 소비전력이 제n전장부품의 안전작동범위 내인지를 판단하는 제4단계를 포함하는 가전제품의 고장 진단방법을 제공한다.

상기 의류처리장치는 외부전원에 연결되어 전력을 메인 컨트롤러에 공급하는 전원공급장치와, 전원공급장치를 통해 공급되는 전력을 측정하는 소비전력 측정모듈와, n을 1부터 N까지로 이뤄지며, 메인 컨트롤러에 연결되어 전력을 공급받는 제n전장부품과, 제n전장부품을 제어하기 위하여 메인 컨트롤러에 구비된 마이콤을 포함한다.

제1단계에서 대기상태의 소비전력을 측정하기 위하여 마이콤은 제1부품부터 제n전장부품까지 개방회로(open circuit)으로 구성하고, 소비전력 측정모듈에서 측정된 값을 대기상태의 소비전력으로 구비한다.

제2단계에서 제n전장부품의 소비전력을 측정하기 위하여 마이콤은 제n전장부품을 제외한 제1부품부터 제N전장부품까지 개회로(open circuit)으로 구성하여, 소비전력 측정모듈에서 측정된 값을 제n전장부품의 소비전력으로 구비한다.

본 발명의 일 실시예는 제n전장부품의 실제 소비전력이 제n전장부품의 안전작동범위 밖이라면 제n전장부품이 고장이라는 고장 메시지를 출력하는 제5단계를 포함하는 가전제품의 고장 진단방법을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시에는 제n전장부품의 실제 소비전력이 제n전장부품의 안전작동범위 내라면 제n전장부품이 정상이라는 정상 메시지를 출력하는 제6단계를 포함하는 가전제품의 고장 진단방법을 제공할 수 있다.

나아가, 본 발명의 일 실시예는 검사하지 않은 전장부품이 존재하는지 판단하는 제7단계를 포함하는 가전제품의 고장 진단방법을 제공할 수 있다.

이 경우, 제7단계는 n이 N 보다 작다고 판단되면, 제n+1전장부품을 동작시키고, 제n+1전장부품의 소비전력을 측정하는 단계와, n이 N 보다 크거나 동일하다고 판단되면, 단계를 종료 단계를 포함한다.

한편, 제n전장부품을 동작시키고, 제n전장부품의 소비전력을 측정하는 시간은 기설정된 시간 동안 수행된다.

본 발명의 다른 실시예는 대기상태의 소비전력을 측정하는 A단계와, 제n전장부품을 동작시키고, 제n전장부품의 소비전력을 측정하는 B단계와, 대기상태의 소비전력에 제n전장부품의 안전작동범위를 더한 제n전장부품의 대기상태 안전작동범위를 계산하는C단계와, 제n전장부품의 측정 소비전력이 제n전장부품의 대기상태 안전작동범위인지 판단하는 D단계를 포함하는 가전제품의 고장 진단방법을 제공한다.

본 발명은 전장부품의 고장유무를 스스로 판단할 수 있는 셀프 고장 진단기능을 포함하는 가전제품 및 셀프 고장 진단방법을 제공하는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 가전제품이 소비하는 소비전력을 이용하여 전장부품의 고장유무를 판단하는 가전제품 및 가전제품의 고장 진단방법을 제공하는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 소비전력 측정모듈이 가전제품에 포함되어 있기 때문에 가전제품을 사용할 수 있는 곳이면 장소의 제약을 받지 않고 고장진단이 가능한 가전제품 및 가전제품의 고장 진단방법을 제공하는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 소비전력 측정모듈에서 전류 측정은 가전제품 전체에 투입되는 전류를 측정하므로 하나의 소비전력 측정모듈로 각각의 전장부품의 고장 유무를 판단할 수 있어 각각의 전장부품에 각각 소비전력 측정모듈을 구비할 때에 비하여 제조단가를 낮출 수 있는 가전제품 및 가전제품의 고장 진단 방법을 제공하는 효과가 있다..

또한, 본 발명은 가전제품을 분해하지 않고, 전장부품의 이상 유무를 알 수 있으며, 생산라인에서도 가전제품의 불량 여부를 손쉽게 검사할 수 있는 가전제품 및 가전제품의 고장 진단방법을 제공하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가전제품의 사시도 이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가전제품의 단면도 이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 가전제품의 블록도이다.
도 4는 본 발명의 전원공급장치 및 메인컨트롤러 개념 블록도 이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 고장 진단방법의 블록도 이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 고장 진단방법의 블록도 이다.
도 7은 고장 진단방법에 의할 때 전장부품의 고장유무를 판단하는 방법을 나타낸 그래프 이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 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.

특별한 정의가 없는 한 본 명세서의 모든 용어는 통상의 기술자가 이해하는 해당 용어의 일반적 의미와 동일하고, 만약 본 명세서에 사용된 용어가 해당 용어의 일반적 의미와 충돌하는 경우에는 본 명세서에 사용된 정의에 따른다.

도 1에 도시된 직교좌표계를 참조하면, X축의 양의 방향을 전방, X축의 음의 방향을 후방, Z축의 양의 방향을 상방, Z축의 음의 방향을 하방, Y축의 양의 방향을 우방, Y축의 음의 방향을 좌방으로 정의한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가전제품의 사시도 이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가전제품의 단면도 이다.

가전제품이란 가정에서 전기를 이용하여 사용자의 편의를 증대시기키 위하여 사용되는 장치를 말한다. 가전제품의 종류로는 의류처리장치, 식기세척기, 냉장고 등이 있다. 다만, 이하에서는 의류처리장치에 한정하여 고장 진단방법에 대하여 설명한다. 그렇다고 본 발명의 권리범위가 의류처리장치로 한정되지 않으며, 다른 가전제품에도 의류처리장치에 대한 설명과 모순되지 않는 다면 고장 진단방법이 적용될 수 있다.

도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 가전제품, 의류처리장치에 대하여 설명한다.

본 발명, 의류처리장치(1)는 캐비닛(100), 터브(200), 스팀공급장치(400), 드럼(500), 모터(600)을 포함한다.

캐비닛(100)은 의류처리장치의 외관을 형성하되, 측면패널(102), 후면패널(104), 전면패널(106), 상부패널(108), 베이스(110)를 포함한다.

본 발명은 전면패널(106)에 의류가 출입할 수 있는 투입구(112)와, 투입구(112)를 개폐하는 도어(114)를 포함한다. 도어(114)는 전면패널(106)에 힌지로 회동 가능하게 연결된다.

본 발명은 전면패널(106)에 전방으로 인출 가능하게 구비된 세제박스(116)를 포함한다. 세제박스(116)는 드로워 타입으로 구비되며, 세제박스(116)는 내부에 가루세제 또는 액체세제를 저장할 수 있는 저장부(미도시)를 포함한다.

본 발명은 전면패널(106)에 사용자로부터 세탁코스 또는 세탁옵션 등의 세탁을 위한 정보를 입력 받을 수 있는 입력부(118)와 입력부(118)에서 입력된 세탁정보 또는 진행상황을 알리는 정보 등을 표시할 수 있는 디스플레이부(120)를 포함하는 컨트롤 패널(122)을 포함한다.

컨트롤 패널(122)은 전면패널(106)에서 투입구(112)보다 상측에 구비되며, 일반적으로 세제박스(116)의 드로워의 일측에 구비된다. 입력부(118)는 버튼타입 또는 로터리 놉 타입으로 구비될 수 있다.

터브(200)는 캐비닛(100)의 내부에 구비되며, 세탁수를 저장한다.

터브(200)의 외주면에 연결된 스프링(202)은 상부패널(108)에 고정되어, 터브(200)가 캐비닛의 베이스에서 이격되어 매달리도록 지지한다. 그리고, 터브(200)의 외주면에 연결된 댐퍼(204)는 베이스(110)에 고정되어, 터브(200)의 진동을 흡수하고 터브(200)가 흔들리는 것을 방지한다.

터브(200)는 원통형상으로 후방은 폐쇄되며, 전방이 개구되어 세탁물이 출입할 수 있으며, 투입구(112)에 연통하는 터브 투입구(206)을 포함한다. 터브 투입구(206)와 투입구(112) 사이는 가스켓(113)으로 연결되며, 가스켓(113)은 고무재질로 다수의 주름부를 가지므로써, 터브(200)에 저장된 세탁수가 터브 투입구(206)를 통해서 누설되지 않고, 터브의 진동이 캐비닛으로 전달되지 않도록 한다.

터브(200)는 하측에 세탁수의 일부가 저장될 수 있도록 오목하게 함몰된 섬프(208)와, 섬프(208)의 내부에 구비된 세탁히터(210)를 포함한다. 터브(200)에 세탁수가 급수되면 섬프(208)에 세탁수가 먼저 채워지므로 세탁히터(210)는 세탁수에 의해 잠겨져 세탁히터가 공기에 노출되어 과열되는 것을 방지한다.

터브(200)는 세탁수를 외부로 배수하기 위한 배수구(212)를 포함하며, 배구수(212)는 터브(200)의 하측 또는 섬프(208)의 하측에 구비된다.

본 발명은 터브(200) 내 세탁수를 배수하기 위하여 배수구(212)에 연결된 제1배수유로(214)와, 제1배수유로(214)에 연결된 배수펌프(216)와, 배수펌프(216)에 연결되고 캐비닛(100)의 외부까지 연장되어 세탁수를 캐비닛 외부로 배수하는 제2배수유로(218)를 포함한다.

또한, 본 발명은 터브(200) 내의 세탁수를 순환시키기 위하여 순환펌프(220)와, 순환유로(222)를 포함한다. 순환펌프(220)는 제2배수유로(218)에 연결되어 배수되는 세탁수를 공급받고, 순환유로(222)는 순환펌프(220)와 터브(200) 사이를 연결하여 순환펌프에 의해 펌핑되는 세탁수를 터브로 순환시킨다.

본 발명은 외부급수원에서 물을 터브(200)로 공급하기 위한 급수부(300)를 포함한다. 급수부(300)는 온수를 공급받기 위해 외부 급수원에 연결된 제1급수유로(302)와, 제1급수유로(302)를 개폐하는 제1급수밸브(303)와, 원수를 공급받기 위해 외부 급수원에 연결된 제2급수유로(304)와, 제2급수유로(304)를 개폐하는 제2급수밸브(305)를 포함한다.

제1급수유로(302)와 제2급수유로(304)는 세제박스(116)에 연결되어, 각각 온수와 원수를 세제박스(116)으로 공급하며, 세제박스(116)에 저장된 세제를 용해시킨다. 세제박스(116)에 연결된 제3급수유로(306)는 가스켓(113)의 외주면을 관통하여 연결되며, 세제박스(116)를 통해서 세탁수를 터브(200)로 공급한다.

제1급수밸브(303)와 제2급수밸브(305)는 전자적으로 제어 가능한 솔레노이드밸브로 구비되어 후술할 마이콤(902)에 의해 제어된다.

스팀공급장치(400)는 물을 상변화시켜서 스팀을 생성한 후 터브(200)로 공급하는 장치이다.

스팀공급장치(400)는 캐비닛(100) 내부에 구비되며, 터브(200) 외부에 구비된다. 즉, 터브(200)와 캐비닛(100) 사이 공간에 구비된다. 스팀공급장치(400)는 내부에 물이 저장될 수 있는 저장부(402)와, 저장부(402) 내부에 구비되어 가열되어 물을 스팀으로 상변화 시키는 스팀히터(404)를 포함한다.

한편, 본 발명은 외부 급수원에 연결되어 저장부(402)에 물을 공급하는 스팀급수유로(406)와, 스팀급수유로(406)을 개폐하는 스팀급수밸브(408)와, 저장부(402)에서 생성된 스팀을 터브(200)로 공급하는 스팀공급유로(410)와, 스팀공급유로(410)의 끝단에 구비되어 스팀을 분사하는 스팀노즐(412)를 포함한다.

스팀급수밸브(408)는 전자적으로 제어 가능한 솔레노이드 밸브로 구비되며, 스팀해터(404)와 함께 마이콤(902)에 의해 제어된다.

드럼(500)은 세탁 또는 건조시 세탁물이 저장되며, 터브(200)의 내부에 회전 가능하게 구비된다.

드럼(500)은 원통 형상을 가지며, 후방으로는 폐쇄되며, 전방으로 개구된 드럼투입구(502)를 포함하며, 드럼투입구(502)는 투입구(112) 및 터브 투입구(206)에 연통하여 세탁물의 출입구 역할을 한다.

또한, 드럼(500)은 드럼을 관통하여 터브(200)에 저장된 물이 인출입이 가능한 드럼관통홀(504)과, 드럼(500)의 회전에 따라 세탁물을 들어올릴 수 있도록 드럼의 내주면에 돌출된 리프트(506)을 포함한다.

또한, 본 발명은 드럼(500)에 구비되며, 드럼 내 세탁물이 편중되어 생기는 편심을 제거하기 위하여 밸런서(508)를 포함한다. 밸런서(508)는 볼밸런서, 액체밸런서, 셀프이동밸런서 중 하나로 구비될 수 있으며, 드럼의 회전에 따라 수동적으로 언밸런싱을 제거하는 것이 아니라 마이콤(902)의 제어로 능동적으로 언밸런싱을 제거할 수 있도록 구비된다.

본 발명은 드럼(500)을 회전시키기 위하여 모터(600)을 포함한다. 모터(600)는 터브(200)의 후방면에 고정되며, 자계를 생성하는 스테이터(602)와, 스테이터(602)의 자계에 의해 회전하는 로터(604)와, 터브(200)의 후방면을 관통하여 드럼(500)과 로터(604) 사이를 연결하여 로터(604)의 회전력을 드럼(500)에 전달하는 샤프트(606)를 포함한다.

한편, 본 발명은 세탁물을 건조하기 위하여 터브(200) 내 공기를 순환시키면서 제습 및 가열할 수 있다. 본 발명, 의류처리장치(1)는 터브(200)에 양단이 연통되어 터브(200)와 순환되는 유로를 만드는 순환덕트(700)와, 순환덕트(700)에 구비되어 습한 공기를 응축시켜 응축수와 제습된 공기를 분리하는 응축장치(702)와, 순환덕트(700)에 구비되어 제습된 공기를 가열하여 열풍을 생성하는 건조히터(704)와, 순환덕트(700)에 구비되어 순환덕트(700) 내 공기를 터브(200)로 공급하는 순환팬(706)을 포함한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 가전제품의 블록도이다. 도 4는 본 발명의 전원공급장치 및 메인컨트롤러 개념 블록도이다.

도 3 및 도 4를 참조하여 본 발명, 의류처리장치에 구비된 전원공급장치 및 메인컨트롤러에 대하여 설명한다.

본 발명, 의류처리장치(1)는 외부 전원(800)에 연결되어 메인컨트롤러(900) 및 각종 전장부품에 전력을 공급하는 전원공급장치(810)을 포함한다. 즉, 메인컨트롤러(900)와 모든 전장부품에 공급되는 전력은 전원공급장치(810)을 통과해서 공급된다.

전원공급장치(810)는 메인컨트롤러(900)와 함께 컨트롤패널(122)에 구비되되, 외부에서 공급되는 전력은 전원공급장치(810)을 먼저 거친 후에 메인컨트롤러(900)로 공급된다. 또는 전원공급장치(810)는 메인컨트롤러(900)의 내부에 내장되어 하나의 모듈로 구비될 수 도 있다.

전원공급장치(810)는 외부 전원(800)에서 공급되는 전력을 안정적으로 공급하기 위하여 노이즈를 제거하는 노이즈필터(812)를 포함할 수 있다.

전원공급장치(810)는 제1전원선(802)으로 외부 전원(800)에 연결되며, 제2전원선(804)으로 메인컨트롤러(900)에 연결된다.

본 발명은 제2전원선(804)에 구비되어 전원공급장치(810)에서 메인컨트롤러(900)으로 공급되는 전력을 개폐하는 전원스위치(814)을 포함할 수 있다. 전원스위치(814)는 마이콤(902)에 의해 제어되어 개폐된다.

전장부품이란 의류처리장치에 구비되어 전력을 공급받아 동작하는 부품을 말한다. 예를 들면, 제1급수밸브(303), 제2급수밸브(305), 스팀밸브(408), 밸런서(508), 디스플레이부(120), 순환팬(706), 배수펌프(216), 순환펌프(220), 세탁히터(210), 스팀히터(404), 건조히터(704), 모터(600) 등을 말한다.

이후부터는 설명의 편의를 위하여 각각의 전장부품을 지칭하기 보다는 제1전장부품, 제2전장부품, …, 제n전장부품, …, 제N전장부품이라고 지칭한다. N은 의류처리장치에 구비된 전장부품의 전체개수를 말하며, n은 n번째 전장부품을 말한다.

예를 들어, 제1전장부품은 제1급수밸브(303)으로, 제2전장부품은 제2급수밸브(305)로, 제3전장부품은 스팀밸브(408)로, 제4전장부품은 밸런서(506)로, 제5전장부품은 디스플레이부(120) 등으로 정의할 수 있다. 제n전장부품을 어떤 전장부품으로 정의할지는 임의로 정해질 수 있다.

메인컨트롤러(900)는 전원공급장치(810)를 통해서 외부 전원(800)에서 전력을 공급받는다. 또한, 메인컨트롤러(900)는 모든 전장부품에 연결되며, 전장부품으로 공급되는 전력을 제어하고, 전장부품의 동작을 제어한다. 모든 전장부품은 메인컨트롤러(900)에 병렬로 연결되어 각각의 전장부품은 서로 별개로 작동될 수 있다.

메인컨트롤러(900)는 입력된 명령을 해석, 연산, 실행하는 마이콤(902: MICOM)과, 기설정된 제어명령 또는 기설정된 정보를 저장하는 메모리장치(904)와, 각각의 전장부품으로 공급되는 전류가 흐르는 전원공급라인(908)과, 각각의 전장부품에 연결된 전원공급라인(908)을 개폐하는 전원공급스위치(910)을 포함한다.

모든 전장부품은 전원공급라인(908)에 각각 병렬로 연결된다. 그리고, 모든 전장부품은 각각의 전원공급스위치(910)에 의해서 전류의 흐름이 개폐되도록 연결된다.

예를 들어, 제1전장부품은 제1전원공급스위치(910-1)에 의해 전류의 흐름이 개폐되며, 제2전장부품은 제2전원공급스위치(910-2)에 의해 전류의 흐름이 개폐되고, 이는 제N전장부품과 제N전원공급스위치(910-N)까지 반복된다. 즉, 전장부품의 수에 해당하는 전원공급스위치가 구비될 수 있으며, N은 의류처리장치에 구비되는 전장부품의 수에 해당한다.

모든 전원공급스위치(910)는 마이콤(902)에 의해 조작되어 개폐되며, 이를 이용하여 마이콤(902)은 전장부품의 작동/정지를 조절한다. 예를 들어, 마이콤(902)이 제1전원공급스위치(910-1)를 개방하면, 제1전장부품으로 전류가 흐르지 않으므로 제1전장부품은 작동을 정지한다. 또는 마이콤(902)이 제1전원공급스위치(910-1)를 단락하면, 제1전장부품으로 전류가 흘러들어가 제1전장부품은 작동을 시작한다.

한편, 본 발명은 메인컨트롤러(900)에 공급되는 전력, 즉, 메인컨트롤러(900)에서 소비하는 전력을 측정할 수 있는 소비전력 측정모듈(820: Power Consumption Monitoring Module)을 포함한다.

소비전력(Power consumption)이란 정전부품에서 사용되는 단위시간당 에너지로 전압과 전류의 곱으로 표현되며, 킬로와트(kW)를 단위로 갖는다. 각각의 전장부품은 저항이 정해져 있으므로 전력은 전압에 의해 결정되는데 가정용 전압과 같이 실효전압이 일정하므로 각각의 전장부품은 특정한 소비전력 값을 갖는다.

소비전력 측정모듈(820)은 전원공급장치(810)에 연결되어 전원공급장치(810)를 통과하는 전력을 측정한다. 또는 노이즈필터(812)를 통과하여 메인컨트롤러(900)에 공급되는 전력을 측정한다. 즉, 소비전력 측정모듈(820)은 제2전원선(804)에 연결되어 전력을 측정할 수 있다. 그래야만, 안정적으로 공급되는 전류의 양을 측정하고 정확한 소비전력을 측정할 수 있기 때문이다.

소비전력 측정모둘(820)은 의류처리장치에서 소비하는 전체 소비전력을 측정한다.

소비전력 측정모듈(820)은 메인컨트롤러(900)에 연결되며, 마이콤(902)에 소비전력 측정모듈(820)에서 측정한 소비전력의 값에 대한 정보를 전기신호로 전달한다. 소비전력 측정모듈(820)은 전원공급장치(810)와 일체로 형성할 수도 있으며, 별개의 부품으로 구비할 수도 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 고장 진단방법의 블록도 이다. 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 고장 진단방법의 블록도 이다. 도 7은 고장 진단방법에 의할 때 전장부품의 고장유무를 판단하는 방법을 나타낸 그래프 이다.

도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 고장 진단방법을 설명한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 가전제품의 고장 진단방법은 대기상태의 소비전력을 측정하는 제1단계(S100)와, 제n전장부품을 동작시키고, 제n전장부품의 소비전력을 측정하는 제2단계(S200)와, 제n전장부품의 측정 소비전력과 대기상태의 소비전력의 차이인 제n전장부품의 실질 소비전력을 계산하는 제3단계(S300)와, 제n전장부품의 실질 소비전력이 제n전장부품의 안전작동범위 내인지를 판단하는 제4단계(S400)를 포함한다.

상술하였듯이 본 발명에 구비된 소비전력 측정모듈을 통해서 가전제품, 의류처리장치로 공급되는 전체 소비전력을 측정한다.

제1단계(S100)에서 대기상태의 소비전력(SP, Standby Power consumption)이란 의류처리장치가 대기상태에 있는 동안 소비전력 측정모듈(820)에서 측정된 소비전력을 말한다. 다시 말해, 대기상태의 소비전력(SP)은 모든 전장부품의 미동작 상태, 모든 전장부품으로 공급되는 전류를 개폐하는 모든 전원공급스위치를 개방(open)한 상태에서 소비전력 측정모듈(820)에서 측정된 소비전력을 말한다. 전장부품에서는 소비되는 전력이 없으며, 메인컨트롤러(900)에서만 소비되는 전력으로 이는 대기전력이라고 볼 수 있다.

소비전력 측정모듈(820)에서 측정된 대기상태의 소비전력(SP)의 값은 전기신호로 마이콤(902)에 전달되며, 마이콤(902)은 대기상태의 소비전력(SP) 값을 메모리장치(904)에 저장한다.

한편, 제2단계(S200)에서 전장부품의 측정 소비전력(MP: Measured Power consumption)이란 특정 전장부품의 동작 상태에서 소비전력 측정모듈(820)에서 측정된 소비전력을 말한다.

예를 들면, 제n전장부품의 소비전력을 측정하기 위해서는 마이콤(902)은 제n전장부품을 제외한 제1 내지 N 전장부품으로 공급되는 전류를 개폐하는 제n전원공급스위치를 제외한 제1내지N전원공급스위치를 개방(open)한 상태 소비전력 측정모듈(820)에서 측정된 소비전력을 말한다. 즉, 제n전장부품으로만 전력을 공급하기 위하여 제n전원공급스위치(910-n)만 단락(closed)된 상태에서 소비전력 측정모듈(820)에서 소비전력을 측정한 값이다.

소비전력 측정모듈(820)에서 측정된 제n전장부품의 소비전력 값은 마이콤(902)에 전달되며, 메모리장치(904)에 저장된다.

제n전장부품의 측정 소비전력(MP)은 대기상태의 소비전력(SP)에 제n전장부품의 실제 소비전력(AP: Actual Power consumption)을 합한 값이 측정된다. 그러므로, 측정 소비전력(MP)에서 대기 소비전력(SP)의 차이로 전장부품이 실제 소비하는 실제 소비전력(AP)를 측정할 수 있다.

제3단계(S300)에서는 마이콤(902)은 메모리장치(904)에 저장된 제n전장부품의 측정 소비전력(MP)과 대기상태의 소비전력(SP)를 불러와 차이를 계산하여 제n전장부품의 실제 소비전력(AP)를 계산하고, 다시 메모리장치(904)에 저장한다.

앞서 설명한 바와 같이, 각각의 전장부품은 특정한 저항을 가지므로 일정한 전압하에서 특정 소비전력을 갖는다. 그러므로 가정으로 공급되는 일정한 실효전압하에 전장부품이 파손되지 않고 안정하게 작동할 수 있는 소비전력을 범위를 갖는다. 이를 전장부품의 안전작동범위(SOR: Stable Operation Region)이라 한다. 전장부품마다 고유의 소비전력을 가지며, 전장부품의 안전작동범위는 전장부품마다 그 범위도 다르게 구비된다. 이러한 전장부품의 안전작동범위(SOR)는 메모리장치(904)에 미리 저장된다.

제4단계(S400)에서 마이콤(902)은 제3단계(S300)에서 계산된 제n전장부품의 실제 소비전력(AP)이 메모리장치(904)에 저장된 제n전장부품의 안전작동범위(SOR) 내 인지 판단한다.

예를 들어, 제n전장부품의 실제 소비전력(AP)이 제n전장부품의 안전작동범위(SOR) 밖이라면, 제n전장부품은 고장으로 판단된다. 제n전장부품의 실제 소비전력(AP)이 제n전장부품의 안전작동범위(SOR) 내라면, 제n 전장부품은 정상으로 판단된다.

전장부품의 실제 소비전력(AP)이 전장부품의 안전작동범위(SOR)를 벗어나는 경우는 2가지의 경우가 있다. 첫째는 안정작동범위(SOR)보다 실제 소비 소비전력(AP)가 큰 경우로 전장부품에서 누설되는 전류가 있다고 예상할 수 있다. 둘째는 안정작동범위(SOR)보다 실제 소비전력(AP)가 작은 경우로 전장부품이 기계적인 고장으로 전류를 소모하지 않거나 전기적인 단선으로 전류를 소모하지 않는 것으로 예상할 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 가전제품의 고장 진단방법은 제n전장부품의 실제 소비전력(AP)이 제n전장부품의 안전작동범위(SOR) 밖이라면 제n전장부품이 고장이라는 고장 메시지를 출력하는 제5단계(S510)를 포함한다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 가전제품의 고장 진단방법은 제n전장부품의 실제 소비전력(AP)이 제n전장부품의 안전작동범위(SOR) 내라면 제n전장부품이 정상이라는 정상 메시지를 출력하는 제6단계(S500)를 포함한다.

마이콤(902)은 제5단계(S510) 또는 제6단계(S500)에 해당하면, 고장 메시지 또는 정상 메시지를 디스플레이부(120)를 통해서 사용자에게 표시할 수 있다. 또는 마이콤(902)은 통신모듈(906)을 통해서 이동통신단말기 또는 특정서버에 전송하여 고장 또는 정상 메시지를 표시할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 가전제품의 고장 진단방법은 검사하지 않은 전장부품이 존재하는지 판단하는 제7단계(S600)를 포함할 수 있다.

제7단계(S600)는 측정 중인 제n전장부품의 n이 구비된 전장부품의 전체 개수인 N과 비교하여, n이 N 보다 작다고 판단되면 제n+1전장부품을 동작시키고, 제n+1전장부품의 소비전력을 측정하는 단계(S610)와, n이 N보다 크거나 동일하다고 판단되면 단계를 종료한다. 따라서, 가전제품, 의류처리장치에 구비된 모든 전장부품에 대하여 고장 여부를 판단할 수 있다.

도 6를 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 가전제품의 고장 진단방법을 설명한다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 가전제품의 고장 진단방법은 대기상태의 소비전력을 측정하는 A단계(S1000)와, 제n전장부품을 동작시키고, 제n전장부품의 소비전력을 측정하는 B단계(S2000)와, 대기상태의 소비전력에 제n전장부품의 안전작동범위를 더한 제n전장부품의 대기상태 안전작동범위를 계산하는 C단계(S3000)와, 제n전장부품의 측정 소비전력이 제n전장부품의 대기상태 안전작동범위인지 판단하는 D단계(S4000)를 포함한다.

A단계(S1000)와 B단계(S2000)는 일 실시예에 따른 가전제품의 고장 진단방법에서 제1단계(S100)와 제2단계(S200)에 각각 대응하며, 동일한 설명이 적용될 수 있으므로 자세한 설명은 생략한다.

C단계(S3000)에서 전장부품의 대기상태 안정작동범위(SSOR: Standby Stable Operation Region)이란 대기상태의 소비전력(SP)에 전장부품의 안전작동범위(SOR)을 더한 값을 말한다. C단계(S3000)에서 마이콤(902)은 메모리장치(904)에 저장된 각각의 전장부품의 안전작동범위(SOR)을 불러와 A단계(S1000)에서 측정한 대기상태의 소비전력(AP)를 더해서 각각의 전장부품의 대기상태의 안전작동범위(SSOR)을 계산하고, 이 값을 메모리장치(904)에 저장한다. 다만, B단계와 C단계의 순서는 서로 바뀌어도 무방하다.

D단계(S4000)에서 마이콤(902)은 제n전장부품의 측정 소비전력(MP)이 제n전장부품의 대기상태 안전작동범위(SSOR)인지 판단한다. 즉, 메모리장치(904)에 저장된 제n전장부품의 대기상태의 안정작동범위(SSOR)와 제n전장부품의 측정 소비전력(MP)를 비교하여, 제n전장부품의 측정 소비전력(MP)가 제n전장부품의 대기상태의 안정작동범위(SSOR)이내에 있는지 판단한다.

마이콤은 제n전장부품의 측정 소비전력(MP)이 제n전장부품의 대기상태 안정작동범위(SSOR) 이내라면, 제n전장부품은 정상이라고 판단한다. 만약, 제n전장부품의 측정 소비전력(MP)이 제n전장부품의 대기상태 안정작동범위(SSOR) 밖이라면, 제n전장부품에 이상이 있는 것으로 판단한다.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 가전제품의 고장 진단방법은 제n전장부품의 측정 소비전력(MP)이 제n전장부품의 대기상태 안전작동범위(SSOR) 밖이라면 제n전장부품이 고장이라는 고장 메시지를 출력하는 제E단계(S5100)와, 제n전장부품의 측정 소비전력(MP)이 제n전장부품의 대기상태 안전작동범위(SSOR) 내라면 제n전장부품이 정상이라는 정상 메시지를 출력하는 제F단계(S5000)를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 가전제품의 고장 진단방법은 검사하지 않은 전장부품이 존재하는지 판단하는 제G단계(S6000)포함할 수 있다.

제E단계(S5100), 제F단계(S5000), 제G단계(S6000)은 각각 제5단계(S510), 제6단계(S500), 제7단계(S600)에 대응하며, 제5단계 내지 제7단계에 대한 설명이 동일하게 적용될 수 있으므로 자세한 설명은 생략한다.

도 7을 참조하여 전장부품의 고장 진단방법에 대하여 설명한다. 도 7a는 모든 전장부품이 정상인 상태인 그래프를 도시하였으며, 도 7b는 제2급수밸브와 배수펌프에 이상이 있는 경우를 나타낸 그래프이다.

도 7에서 특정 전장부품의 소비전력은 전장부품의 약어를 소문자로 붙여주었다. 전장부품의 예로는 제2급수밸브(2sv: 2 supply valve), 스팀밸브(sv: steam valve), 밸런서(b: balancer), 배수펌프(dp: drain pump), 순환펌프(cp: circulation pump), 세탁히터(wh: wash heater), 스팀히터(sh: steam heater), 건조히터(dh: dry heater), 모터(m: motor)를 개시하였다.

예를 들면, 배수펌프(dp)의 측정 소비전력(MP)은 MPdp로 나타냈으며, 세탁히터(wh)의 대기상태 안전작동범위(SSOR)은 SSORwh로 나타냈고, 스팀히터(sh)의 실제 소비전력(AP)은 APsh로 도시하였다.

마이콤(902)은 최초에 기설정된 시간(Δt)동안 소비전력 측정모듈에서 측정된 대기상태의 소비전력(SP)을 메모리장치(904)에 저장한다.

그리고, 마이콤(902)은 대기상태의 소비전력(SP)와 메모리장치(904)에 미리 저장된 각각의 전장부품의 안전작동범위(SOR)을 더해 전장부품의 대기상태 안전작동범위(SSOR)를 메모리장치(904)에 저장한다.

이후에 마이콤(902)은 소비전력 측정모듈에서 측정된 제1급수밸브(제1전장부품)의 동작시 소비전력 MP1sv를 마이콤(902)에 저장하고, 제1급수밸브의 측정 소비전력(MP1sv)이 제1급수밸브의 대기상태 안전작동범위(SSOR1sv) 이내에 속하는지 판단하여 고장 유무를 판단한다.

이후에 마이콤(902)은 제2급수밸브(제2전장부품), 스팀밸브(제3전장부품), 등의 전장부품을 기설정된 순서에 의해 고장유무를 판단한다.

각각의 전장부품의 고장여부의 판단은 기설정된 시간(Δt )동안 수행되며, 전체 전장부품의 고장유무를 판단하기 위하여 소요되는 시간은 최소 Δt*(N+1)의 시간이 소요된다. (N+1)에서 N은 전장부품의 개수이고, 1은 대기상태를 말한다.

고장유무를 판단하기 위해 소요되는 시간은 Δt*(N+2)이 걸릴 수 도 있다. 이 경우는 전장부품의 소비전력을 측정하기 전과 후에 각각 대기상태의 소비전력을 측정하여 정확한 대기상태의 소비전력을 측정할 수 있다.

구체적으로는 기설정된 시간(Δt)은 제n전장부품이 작동을 시작하여 제n전장부품이 일정한 소비전력을 소모하는 정상상태 도달하기 위한 최소의 시간이다. 그러므로 제n전장부품이 작동을 시작하고 기설정된 시간(Δt)이 흐른 후에 소비전력 측정모듈(820)에서 소비전력을 측정한다.

마이콤(902)이 제n전장부품의 실제 소비전력을 계산하거나, 제n전장부품의 대기상태 안정작동범위를 계산하나, 측정 소비전력이 안전작동범위 내인지 판단하는 시간은 1초가 걸리지 않는 시간으로 전체 전장부품의 고장유무를 판단하기 위하여 소요되는 시간에서 무시될 수 있는 시간이다.

도 7a의 경우는 마이콤(902)은 모든 전장부품이 전장부품의 대기상태 안전작동범위 내에 전장부품의 측정 소비전력이 속하고 있으므르 전장부품이 정상적으로 작동하는 것을 판단한다.

그러나, 도 7b의 경우와 같이, 마이콤(902)은 제2급수밸브의 측정 소비전력(MP2sv)이 제2급수밸브의 대기상태 안정작동범위(SSOR2sv) 범위를 벗어나 크게 측정되므로 제2급수밸브에 이상이 있는 것을 판단한다(A). A와 같은 경우는 제2급수밸브로 누설되는 전류가 있다고 판단할 수 있다.

한편, 마이콤(902)은 배수펌프의 측정 소비전력(MPdp)이 배수펌프의 대기상태 안정적동범위(SSORdp)를 벗어나 작게 측정되므로 배수펌프에 고장이 발생한 것을 판단한다(B). B와 같은 경우는 배수펌프의 기계적 고장이나 내부 회로의 단선을 의심해 볼 수 있다.

마이콤(902)은 제2급수밸부 및 배수펌프에서 고장이 발생했다는 고장메시지를 디스플레이부(120) 또는 이동통신단말기에 표시한다.

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.

캐비닛 100 터브200
스팀공급장치 400 드럼500
모터 600 순환덕트700
메인 컨트롤러 900 마이콤902

Claims (10)

1. n을 1부터 N까지로 이뤄지는 제n전장부품;
   상기 제n전장부품을 제어하는 마이콤 및 상기 마이콤에 연결되고 제n전장부품의 안전작동범위를 저장하는 메모리 장치을 포함하고, 상기 제n전장부품에 전력을 공급하는 메인 컨트롤러;
   제1 전원선을 통하여 외부전원에 연결되고 제2 전원선을 통하여 상기 메인 컨트롤러에 연결되어, 전력을 상기 메인 컨트롤러에 공급하는 전원공급장치;
   상기 마이콤에 의하여 제어되고 상기 제1전장부품부터 제n전장부품에 각각 연결되는 전원공급스위치;
   상기 제2 전원선과 연결되어 상기 전원공급장치를 통해 상기 메인 컨트롤러에 공급되는 전력을 측정하는 소비전력 측정모듈을 포함하고,
   상기 마이콤은,
   상기 제n전장부품의 대기상태의 소비전력을 측정하고, 상기 전원공급스위치를 제어하여 상기 제n전장부품을 동작시켜 상기 제n전장부품의 소비전력을 측정하고, 상기 제n전장부품의 측정 소비전력과 대기상태의 소비전력의 차이인 상기 제n전장부품의 실제 소비전력을 계산하고, 상기 제n전장부품의 실제 소비전력이 상기 메모리 장치에 저장된 상기 제n전장부품의 안전작동범위 내인지를 판단하는 것을 특징으로 하는 가전제품.
2. 제1항에 있어서,
   상기 대기상태의 소비전력은 상기 모든 전장부품의 미동작 상태, 모든 전장부품으로 공급되는 전류를 개폐하는 모든 전원공급스위치를 개방(open)한 상태에서 상기 소비전력 측정모듈에서 측정된 소비전력인 것을 특징으로 하는 가전제품.
3. 제2항에 있어서,
   상기 제n전장부품의 소비전력을 측정하기 위하여 상기 마이콤은 제n전장부품을 제외한 상기 제1전장부품부터 제N전장부품까지 개방회로(open circuit)으로 구성하여, 상기 소비전력 측정모듈에서 측정된 값을 상기 제n전장부품의 소비전력으로 구비하는 가전제품.
4. 제1항에 있어서,
   상기 제n전장부품의 실제 소비전력이 상기 제n전장부품의 안전작동범위 밖이라면, 상기 마이콤은 상기 제n전장부품이 고장이라는 고장 메시지를 출력하는 가전제품.
5. 제1항에 있어서, 상기 마이콤은,
   n이 N 보다 작다고 판단되면, 제n+1전장부품을 동작시키고, 제n+1전장부품의 소비전력을 측정하고, n이 N 보다 크거나 동일하다고 판단되면 소비전력 측정을 종료하는 것을 특징으로 하는 가전제품.
6. n을 1부터 N까지로 이뤄지는 제n전장부품;
   상기 제n전장부품을 제어하는 마이콤 및 상기 마이콤에 연결되고 제n전장부품의 안전작동범위를 저장하는 메모리 장치을 포함하고, 상기 제n전장부품에 전력을 공급하는 메인 컨트롤러;
   제1 전원선을 통하여 외부전원에 연결되고 제2 전원선을 통하여 상기 메인 컨트롤러에 연결되어, 전력을 상기 메인 컨트롤러에 공급하는 전원공급장치;
   상기 마이콤에 의하여 제어되고 상기 제1전장부품부터 제n전장부품에 각각 연결되는 전원공급스위치;
   상기 제2 전원선과 연결되어 상기 전원공급장치를 통해 상기 메인 컨트롤러에 공급되는 전력을 측정하는 소비전력 측정모듈을 포함하고,
   상기 마이콤은,
   상기 제n전장부품의 대기상태의 소비전력을 측정하고, 상기 전원공급스위치를 제어하여 상기 제n전장부품을 동작시켜 상기 제n전장부품의 소비전력을 측정하고, 상기 대기상태의 소비전력에 상기 제n전장부품의 안전작동범위를 더한 제n전장부품의 대기상태 안전작동범위를 계산하고, 제n전장부품의 측정 소비전력이 상기 제n전장부품의 대기상태 안전작동범위인지 판단하는 것을 특징으로 하는 가전제품.
7. 제6항에 있어서, 상기 마이콤은,
   상기 메모리 장치에 저장된 각각의 제n전장부품의 안전작동범위을 불러와 상기 측정한 대기상태의 소비전력를 더해서 각각의 제n전장부품의 대기상태의 안전작동범위을 계산하고 상기 메모리 장치에 저장하는 것을 특징으로 하는 가전제품.
8. 제6항에 있어서, 상기 마이콤은,
   최초에 기설정된 시간(Δt)동안 상기 소비전력 측정모듈에서 측정된 대기상태의 소비전력(SP)을 상기 메모리 장치에 저장하는 것을 특징으로 하는 가전제품.
9. 제8항에 있어서,
   상기 기설정된 시간(Δt)은 제n전장부품이 작동을 시작하여 제n전장부품이 일정한 소비전력을 소모하는 정상상태 도달하기 위한 최소의 시간인 것을 특징으로 하는 가전제품.
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