KR19990055475A - 드럼세탁기의 진동 감지장치 - Google Patents

Abstract

드럼세탁기의 진동량측정의 정확도를 향상시켜 탈수성능저하 및 세탁기의 손상을 방지할 수 있도록 한 드럼세탁기의 진동량 감지장치에 관한 것으로, 드럼세탁기의 진동감지장치에 있어서, 드럼세탁기 내부의 일정영역에 설치되어 드럼과의 거리변화에 따라 일정신호를 출력하는 적외선 센서와, 적외선 센서의 출력에 따라 드럼의 진동량을 감지하는 제어부를 포함하여 구성되므로 세탁기의 수명을 연장시킬 수 있고 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

Description

드럼세탁기의 진동 감지장치

본 발명은 드럼세탁기에 관한 것으로서, 특히 드럼세탁기의 진동감지장치에 관한 것이다.

일반적으로 세탁기는 기설정된 알고리즘에 따라 세탁, 헹굼 및 탈수행정을 수행하여 세탁물을 세탁하는 기계장치로서, 세탁방식에 따라 펄세이터식, 교반식, 드럼식 등으로 구분된다.

이때 드럼세탁기는 도 1에 도시된 바와 같이, 본체(1), 상기 본체(1) 내부에 댐퍼(도시 생략)에 의해 고정된 터브(2), 상기 터브(2)내에 세탁물이 투입되고 모터(10)의 구동력을 밸트(11)를 통해 전달받아 회전하여 세탁관련행정이 이루어지는 드럼(3), 상기 드럼(3)에 공급된 세척수의 온도를 측정하기 위한 써미스터(4), 세제를 투입하기 위한 세제통(5), 상기 세제통(5)과 연결되어 세척수 또는 상기 세제통(5)가 세제가 혼합된 세척수를 급수하기 위한 급수관(6), 세탁행정에서 사용된 세척수를 외부로 배출하기 위한 배수관(7), 상기 배수관(7) 끝단에 연결되어 세척수를 강제로 펌핑하기 위한 펌프(8) 및 배수호스(9)를 포함하여 구성된다.

그리고 이와 같이 구성된 드럼세탁기의 동작을 살펴보면, 먼저 사용자가 본체(1) 전면에 부착된 도어(도시 생략)를 열고 세탁물을 투입한 다음 컨트롤 패널을 통해 세탁명령을 입력하면, 세척수가 상기 세제통(5)을 통해 급수관(6)의 안내를 받아 드럼(7)내에 채워진다. 이어서 세척수가 일정수위 이상으로 채워지면 모터(10)가 구동하고 드럼(3)이 회전하여 세탁이 진행된다.

그리고 세탁이 완료되면 펌프(8)가 동작하여 세척수가 상기 배수관(7) 및 배수호스(9)를 경유하여 외부로 배수되고 배수가 완료되면 계속해서 헹굼, 탈수행정이 수행되어 세탁행정이 종료된다.

이때 도 2에 도시된 바와 같이, 드럼(3)이 X축을 중심으로 회전하게 되면 그 원심력은 YZ평면의 모든 방향으로 발생한다. 특히 원심력이 Z방향으로 작용할 때는 -Z방향으로 작용하는 중력을 상쇄시키므로 드럼(3)내부에 약간의 언발란스 성분만 존재하여도 세탁기는 크게 진동하게 되고 심할 경우 워킹(Walking) 현상을 발생시킨다.

이때 워킹이란 세탁기의 진동이 너무 심하여 세탁기가 좌우로 이동하는 현상을 뜻한다.

따라서 종래에는 저속탈수시 모터(10)의 rpm 변화량을 측정하여 드럼세탁기의 진동량을 계산하고 이값이 기준치 이하일 경우에만 고속탈수행정으로 진입할 수 있도록 하였다.

이와 같이 드럼세탁기에 있어서, 진동량을 측정하는 것은 세탁행정을 원활하게 수행하기 위하여 필수요소중의 하나이다.

종래의 기술에 따른 드럼세탁기의 모터의 rpm변화를 이용하여 진동량을 계산하는 간접적인 방법으로 진동량을 측정하므로 진동량측정의 정확도가 저하되어 다음과 같은 문제점이 있다.

첫째, 측정된 진동량이 실제 진동량에 비해 많은 것으로 오인하는 등 부정확한 진동량 감지에 의해 탈수행정을 수행하지 못하거나 저속탈수만을 수행하여 탈수성능이 저하된다.

둘째, 측정된 진동량이 실제 진동량에 비해 적은 것으로 오인하여 고속탈수를 수행할 경우 진동이 더욱 심해져 워킹현상 등이 발생하고 그에 따라 세탁기본체 또는 드럼과 본체를 연결하는 연결부품 등이 손상된다.

따라서 본 발명은 상기한 종래의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서 드럼세탁기의 진동량측정의 정확도를 향상시켜 탈수성능저하 및 세탁기의 손상을 방지할 수 있도록 한 드럼세탁기의 진동량 감지장치를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 일반적인 드럼세탁기의 구조를 나타낸 단면도

도 2는 드럼의 회전에 따른 원심력의 발산을 보여주는 도면

도 3은 본 발명에 따른 드럼세탁기의 구조를 개략적으로 나타낸 단면도

도 4는 도 3의 적외선 센서의 연결 구성을 보여주는 레이아웃도

도 5는 도 3의 적외선 센서의 드럼까지의 거리와 적외선 센서 출력값의 관계를 보여주는 그래프

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 본체 2 : 터브

3 : 드럼 4 : 써미스터

5 : 세제통 6 : 급수관

7 : 배수관 8 : 펌프

9 : 배수호스 10 : 모터

11 : 밸트 12 : 댐퍼

13 : 적외선 센서 14 : 제어부

21 : 송신부 22 : 수신부

본 발명은 드럼세탁기의 진동감지장치에 있어서, 드럼세탁기 내부의 일정영역에 설치되어 드럼과의 거리변화에 따라 일정신호를 출력하는 적외선 센서와, 적외선 센서의 출력에 따라 드럼의 진동량을 감지하는 제어부를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 드럼세탁기의 진동량 감지장치를 살펴보면 다음과 같다.

도 3은 본 발명에 따른 드럼세탁기의 구조를 개략적으로 나타낸 단면도, 도 4는 도 3의 적외선 센서의 연결 구성을 보여주는 레이아웃도이고, 도 5는 도 3의 적외선 센서에 드럼까지의 거리와 적외선 센서 출력값의 관계를 보여주는 그래프이다.

본 발명에 따른 드럼세탁기의 진동감지장치는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 송신부(21) 및 수신부(22)가 일체형으로 구성되어 드럼(3)의 옆면에 상기 송신부(21)가 적외선을 방사하여 그 반사파를 수신부(22)가 수신할 수 있도록 댐퍼(12)의 고정부위에 설치된 적외선 센서(13)와 적외선 센서(13)의 출력값에 따라 진동량을 감지하는 제어부(14)로 구성된다.

이와 같이 구성된 진동감지장치의 진동감지동작을 상세히 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 사용자가 드럼(3) 내에 세탁물을 투입하고 세탁명령을 입력한다.

이어서 제어부(14)가 상기 사용자의 세탁명령 및 기설정된 세탁알고리즘에 따라 모터, 급수밸브 등의 각종 부하에 제어신호를 인가하여 세탁, 헹굼을 순차적으로 수행한다.

그리고 탈수행정에 진입하면 고속탈수를 수행하기 앞서, 세탁기의 진동량을 감지하기 위해 저속탈수를 수행하고 그에 따라 드럼(3)이 일정속도로 회전하게 된다.

이때 저속탈수에 따라 드럼(3)이 회전하는데, 드럼(3) 내부에 있는 세탁물의 위치 및 상태 즉, 함수량 등에 따라 즉, 세탁물의 일방향 편중 및 각 세탁물의 함수량에 따라 완벽한 원운동을 하지 못하고 불규칙적인 원운동을 하게 된다.

상기 저속탈수를 수행하여 드럼(3)이 회전함과 동시에 적외선 센서(13)의 송신부(21)는 적외선을 출력하고 수신부(22)는 드럼(3)에 부딛혀 반사되는 적외선을 입력받는다.

이때 상기 드럼(3)의 불규칙한 원운동에 의해 드럼(3)과 적외선 센서(13)간의 거리가 변하게 되고 그에 따라 드럼(3)에 부딛혀 반사되는 적외선의 세기도 변하게 된다.

따라서 도 5에 나타낸 바와 같이, 적외선 센서(12)와 드럼(3)간의 거리와 수신부(22)의 출력전류는 반비례하는 특성을 보이므로 수신부(22)의 출력전류(I_C)에 상승하여 제어부(14)에 입력되는 전압(V_OUT)레벨도 변하게 된다.

이어서 제어부(14)는 입력되는 전압(V_OUT)의 주파수 및 레벨에 따라 진동의 크기 및 빈도를 파악하고 일정량 이상의 진동 즉, 정상적인 탈수행정을 수행할 수 없을 정도의 진동으로 판단되면 고속탈수를 수행하지 않고 디스플레이부에 표시하거나 부저 등을 통해 경보음을 발생시켜 세탁기의 이상을 알린다.

한편, 제어부(14)는 측정된 진동량이 정상적인 탈수행정을 수행할 수 있는 정도의 진동량으로 판단되면 고속탈수를 수행하여 세탁전행정을 마친다.

본 발명에 따른 드럼세탁기의 진동감지장치는 적외선센서를 사용하여 세탁기의 진동을 직접적으로 감지하고 그에 따라 세탁행정을 수행하므로 진동감지의 정확성을 극대화하고 탈수성능저하 및 세탁기의 손상을 방지하여 세탁기의 수명을 연장시키고 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 드럼세탁기의 진동감지장치에 있어서,

   드럼세탁기 내부의 일정영역에 설치되어 드럼과의 거리변화에 따라 일정신호를 출력하는 적외선 센서;

   적외선 센서의 출력에 따라 드럼의 진동량을 감지하는 제어부를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 드럼세탁기의 진동감지장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 일정영역은 댐퍼의 고정부위임을 특징으로 하는 드럼세탁기의 진동감지장치.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 적외선 센서는 송신부와 수신부가 하나의 구조물내에 구성된 일체형임을 특징으로 하는 드럼세탁기의 진동감지장치.