KR19990011046A - 세탁기의 불균형 감지장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

장시간 사용할 때에도 감지성능저하를 방지하여 정확한 불균형 감지동작을 수행할 수 있도록 한 세탁기의 불균형 감지장치 및 방법에 관한 것으로, 세탁기의 불균형 감지장치는 세탁기 외조 외측면의 일정부위에 적어도 하나이상 부착되어 일정 자기력을 발생시키는 자성체와, 자성체와 대응하는 일정영역에 설치되어 감지되는 자기력의 변화에 따라 일정신호를 출력하는 거리센서부와, 거리센서부에서 출력된 전압레벨에 따라 세탁기의 불균형을 인식하여 설정된 불균형 제어알고리즘에 따라 불균형을 보정하고 세탁기의 동작을 제어하는 제어부로 구성되고, 자성체를 이용하여 불균형을 감지하는 세탁기의 불균형 감지방법은 탈수행정에서 자기력을 검출하는 단계와, 자기력과 제 1 설정값을 비교하여 제 1 불균형 보정동작을 수행하는 단계와, 자기력과 제 2 설정값을 비교하여 제 2 불균형 보정동작을 수행하는 단계를 포함하여 이루어지므로 감지장치의 수명을 연장시킬 수 있고 세탁기의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

Description

세탁기의 불균형 감지장치 및 방법

본 발명은 세탁기에 관한 것으로서, 특히 탈수시 탈수조내에 있는 세탁물이 일방향으로 편중되어 발생하는 탈수조의 불균형 상태를 감지할 수 있도록 한 세탁기의 불균형 감지장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로 세탁기는 설정된 알고리즘에 따라 세탁, 헹굼 및 탈수행정을 수행하여 세탁물을 세탁하는 기계장치로서, 탈수조내 세탁물의 불균형에 의해 탈수행정 초기에 발생되는 진동 및 소음을 방지하기 위하여 불균형 감지장치가 설치된다.

종래의 기술에 따른 세탁기는 도 1에 도시된 바와 같이, 세탁기 본체(1), 도어(2), 탑커버(3), 외조(4), 세탁행정을 물리적으로 구현하는 내조(세탁조)(5), 상기 탑커버(3) 내부에 설치되어 세탁기의 불균형상태를 감지하기 위한 불균형 감지장치(6) 등을 포함하여 구성된다. 그리고 상기 불균형 감지장치(6)는 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 도어(2)와 연계동작하도록 설치되어 도어(2)의 개폐상태에 따라 구동하고 탄성에 의해 원상복귀되는 도어열림 감지레버(11), 상기 외조(4)와 일정거리를 두고 설치되어 세탁물의 불균형상태 즉, 일방향 편중에 의한 외조(4)의 진동에 따라 구동하고 탄성에 의해 원상복귀되는 불균형 감지레버(12), 상기 도어열림 감지레버(11) 또는 불균형 감지레버(12)의 구동에 따라 '온', 오프'되는 접점(13)을 포함하여 구성된다.

이와 같이 구성된 불균형 감지장치(6)의 동작은 다음과 같다.

먼저, 세탁행정이 순차적으로 수행되고 내조(5)내에 있는 세탁물이 한쪽으로 치우친 상태에서 탈수행정이 수행되면 내조(5)는 불규칙한 회전운동 즉, 타원운동을 하게되고 외조(4)에 부딪히게 된다. 따라서 외조(4)는 요동하고 불균형 감지장치(6)의 불균형 감지레버(12)를 이동시킨다. 이어서 불균형 감지레버(12)는 상기 외조(4)의 요동에 따라 원상복귀 및 이동을 반복하므로 이와 연계동작하는 접점(13)도 반복하여 '온', '오프'되고 그에 따른 신호가 제어부(도시 생략)로 인가된다. 따라서 제어부는 상기 접점(13)의 '온', '오프'동작에 의해 입력된 신호가 세탁기의 불균형을 감지하기 위한 설정범위이내의 값인지 판단하여 설정범위 이내의 값이면 세탁기의 불균형을 감지한다. 이어서 탈수를 정지시키고 재급수를 수행하여 탈수를 재개하는 불균형 보정동작을 수행한다. 그러나 1회의 세탁행정 수행중 불균형 보정동작을 수행하여도 불균형이 보정되지 않고, 3회 이상 반복될 경우 불균형 보정을 포기하고 사용자가 직접 세탁물을 고르게 분포시킬 수 있도록 경보를 발생시키는 등의 적절한 조치를 취한다.

종래의 기술에 따른 세탁기의 불균형 감지장치는 물리적 접촉에 의해 동작하는 기계장치이므로 취급부주의 또는 장시간 사용에 의해 감지오차가 증가하여 세탁기의 불균형을 정확하게 감지하지 못하는 문제점이 있다.

따라서 본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 장시간 사용할 때에도 감지성능저하를 방지하여 정확한 불균형 감지동작을 수행할 수 있도록 한 세탁기의 불균형 감지장치 및 방법을 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 종래의 기술에 따른 세탁기의 구성을 개략적으로 나타낸 단면도,

도 2는 도 1의 불균형 감지스위치의 구성을 나타낸 단면도,

도 3은 본 발명에 따른 세탁기의 불균형 감지장치를 나타낸 레이아웃도,

도 4는 본 발명에 따른 불균형 감지장치의 설치예를 나타낸 평면도이고,

도 5는 본 발명에 따른 세탁기의 불균형 감지방법을 나타낸 플로우챠트이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1: 본체 2: 도어

3: 탑커버 4: 외조

5: 내조 6: 불균형 감지장치

11: 도어열림 감지레버 12: 불균형 감지레버

13: 접점 20: 자석

21: 거리센서부 22: 제어부

31: 홀센서 R1, R2: 저항

A1: OP앰프

본 발명은 세탁기의 불균형 감지장치에 있어서, 세탁기 외조 외측면의 일정부위에 적어도 하나이상 부착되어 일정 자기력을 발생시키는 자성체와, 자성체와 대응하는 일정영역에 설치되어 감지되는 자기력의 변화에 따라 일정신호를 출력하는 거리센서부와, 거리센서부에서 출력된 전압레벨에 따라 세탁기의 불균형을 인식하여 설정된 불균형 제어알고리즘에 따라 불균형을 보정하고 세탁기의 동작을 제어하는 제어부로 구성되고, 자성체를 이용하여 불균형을 감지하는 세탁기의 불균형 감지방법에 있어서, 탈수행정에서 자기력을 검출하는 단계와, 자기력과 제 1 설정값을 비교하여 제 1 불균형 보정동작을 수행하는 단계와, 자기력과 제 2 설정값을 비교하여 제 2 불균형 보정동작을 수행하는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 세탁기의 불균형 감지장치 및 방법을 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명에 따른 세탁기의 불균형 감지장치를 나타낸 레이아웃도, 도 4는 본 발명에 따른 불균형 감지장치의 설치예를 나타낸 평면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 세탁기의 불균형 감지방법을 나타낸 플로우챠트이다.

먼저, 본 발명에 따른 세탁기의 불균형 감지장치는 도 3에 도시된 바와 같이, 자석(20)과의 거리변화에 의한 자기장의 변화를 감지하고 그변화값에 따라 일정신호를 출력하는 거리센서부(21), 상기 거리센서부(21)의 출력레벨에 따라 세탁기의 불균형을 설정된 불균형 제어알고리즘에 따라 재급수하여 탈수를 재개하는 등의 불균형 보정동작을 수행하는 제어부(22)로 구성된다. 상기 거리센서부(21)는 자기력의 변화에 따라 일정신호를 출력하는 홀센서(Hall Sensor)(31), 상기 홀센서(31)의 출력신호를 일정레벨로 증폭하는 OP앰프(A1)로 구성된다.

이때 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 불균형 감지장치의 거리센서부(21)는 본체(1) 내측의 4면중 2면에 설치되고, 상기 자석(20)은 각각의 거리센서부(21)와 동일한 높이의 직선상에 위치하도록 외조(4)의 외측면에 설치된다. 따라서 탈수행정 수행시 내조(5)의 영향을 받은 외조(4)가 요동하면 상기 자석(20)도 연계동작하여 거리센서부(21)와의 거리가 변한다.

이와 같이 구성설치된 본 발명에 따른 세탁기의 불균형 감지장치의 불균형 감지방법 및 그에 따른 동작을 도 5의 플로우챠트를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 세탁행정이 순차적으로 진행되고 탈수행정이 시작되면(S11), 제어부(22)는 상기 거리센서부(21)의 감지값과 제 1 설정치를 비교한다(S12). 이때 거리센서부(21)의 거리감지동작을 상세하게 살펴보면 다음과 같다.

탈수행정이 시작되면 내조(5)는 회전운동을 하고 내부의 세탁물이 한쪽으로 치우쳐 있거나 한쪽이 무거울 경우 불규칙적인 회전운동 즉, 타원운동하여 외조(4)에 부딛히게 된다. 이어서 외조(5)는 요동하고 그에 따라 외조(5)의 외측면에 설치된 자석(20)도 동일하게 운동하여 본체(1)에 부착된 거리센서부(21)와의 거리가 변하게 된다. 그리고 거리센서부(21)의 홀센서(31)는 상기 자석(20)과의 거리변화에 따라 자기력의 변화를 감지하고 전압레벨이 가변된 신호를 출력한다. 이어서 OP앰프(A1)는 상기 홀센서(31)의 출력을 인가받고 제어부(22)에서 신호처리할 수 있도록 적절히 증폭시켜 제어부(22)에 입력시킨다.

상기와 같은 신호변환 과정을 경유한 거리센서부(21)의 감지값과 제 1 설정치를 비교한 결과(S12), 감지값이 제 1 설정치 이상이면 즉, 홀센서(31)에서 감지된 자기력이 제어부(22)에 설정된 기준 자기력보다 커지면, 외조(4)가 요동하여 자석(20)과 홀센서(31)의 거리가 일정수준 이상으로 가까워진 것이므로 불균형으로 감지하고 불균형 상태의 세탁물을 고르게 분포시키기 위하여 재급수를 수행한후(S13), 내조(5)를 일정시간 회전시켜(S14), 탈수를 재개한다.

한편, 거리센서부(21)의 감지값과 제 1 설정치를 비교한 결과(S12), 감지값이 제 1 설정치보다 작을 경우, 감지값과 제 2 설정치를 비교한다(S15). 이때 감지값이 제 1 설정치보다 작더라도 내조(5)내에 있는 세탁물이 약간의 불균형 상태일 수 있고 그에 따른 외조(4)의 요동정도가 세탁기의 탈수동작에 적지않은 영향을 끼칠 수 있으므로 외조(4)의 요동정도에 상응하는 제 2 설정치를 설정하여 감지값과 비교하는 것이다.

이어서 감지값과 제 2 설정치를 비교한 결과(S15), 감지값이 제 2 설정치 이상이면 즉, 감지값이 제 2 설정치이상이고 제 1 설정치보다 작으면 탈수요동이 탈수행정에 영향을 끼칠 정도로 크게 발생하지 않도록 탈수행정의 '온', '오프' 동작시간을 조절하여(S16), 탈수행정을 계속진행한다.

한편 감지값과 제 2 설정치를 비교한 결과(S15), 감지값이 제 2 설정치 보다 작으면 정상적인 탈수행정에 따른 미세한 요동으로 인식하고 탈수를 계속진행하여 탈수완료시간이 되었는지 판단하고(S17), 탈수완료시간이 되었으면 탈수를 정지시킨다.

본 발명에 따른 세탁기의 불균형 감지장치 및 방법은 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 거리에 따른 자기력의 변화로써 불균형을 감지하므로 물리적인 충격에 의한 손상을 방지하여 감지장치의 수명을 연장시킬 수 있다.

둘째, 장시간 사용할 때에도 일정수준 이상의 감지성능을 유지하여 세탁기의 불균형을 정확히 감지하고 불균형 보정동작을 수행하여 탈수를 진행하므로 탈수성능이 향상되어 세탁기의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

Claims (5)

1. 세탁기의 불균형을 감지하는 장치에 있어서,

   세탁기 외조 외측면의 일정부위에 적어도 하나이상 부착되어 일정 자기력을 발생시키는 자성체;

   상기 자성체와 대응하는 일정영역에 설치되어 감지되는 자기력의 변화에 따라 일정신호를 출력하는 거리센서부;

   상기 거리센서부에서 출력된 전압레벨에 따라 세탁기의 불균형을 인식하여 설정된 불균형 제어알고리즘에 따라 불균형을 보정하고 세탁기의 동작을 제어하는 제어부로 구성됨을 특징으로 하는 세탁기의 불균형 감지장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 거리센서부는 자성체로 부터 감지되는 자기력의 변화에 따라 전압레벨을 가변출력시키는 홀센서와,

   상기 홀센서의 출력신호를 소정의 이득만큼 증폭시키는 OP앰프로 구성됨을 특징으로 하는 세탁기의 불균형 감지장치.
3. 자성체를 이용하여 세탁기의 불균형을 감지하는 방법에 있어서,

   탈수행정에서 자기력을 검출하는 단계;

   상기 자기력과 제 1 설정값을 비교하여 제 1 불균형 보정동작을 수행하는 단계;

   상기 자기력과 제 2 설정값을 비교하여 제 2 불균형 보정동작을 수행하는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 세탁기의 불균형 감지방법.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 제 1 불균형 보정동작을 수행하는 단계는 자기력이 제 1 설정값 이상이면 일정시간 동안 재급수하여 내조의 불균형을 보정하는 단계임을 특징으로 하는 세탁기의 불균형 감지방법.
5. 제 3 항에 있어서,

   상기 제 2 불균형 보정동작을 수행하는 단계는 자기력이 제 2 설정값 이상이면 일정주기로 탈수행정을 '온', '오프'시켜 불균형을 보정하는 단계임을 특징으로 하는 세탁기의 불균형 감지방법.