KR20000008307A - 드럼 세탁기의 탈수 진동 제어방법 및 그 감지장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 드럼 세탁기의 탈수 진동 제어방법 및 그 감지장치에 관한 것으로, 본 발명은 탈수 회전수가 여러 단계로 진행이 가능한 드럼 세탁기에서 세탁물의 편중에 의한 불균형력에 의해 각 단계의 탈수 회전수로 탈수가 진행되는 과정에서 발생되는 과도한 진동을 탈수 과정의 과도상태에서 감지하여 탈수를 정지시킬 수 있도록 함으로써 탈수과정에서 진동에 의해 세탁기가 이동하는 것을 방지할 뿐만 아니라 진동에 의한 소음을 방지하여 제품의 신뢰성과 안전성을 향상시킬 수 있도록 한 것이다.

Description

드럼 세탁기의 탈수 진동 제어방법 및 그 감지장치

본 발명은 드럼 세탁기의 탈수 진동 제어방법 및 그 감지장치에 관한 것으로, 특히 탈수 회전수가 여러 단계로 진행이 가능한 드럼 세탁기에서 탈수 과정중 세탁물의 불균형에 의한 불평형력에 의해서 과도한 진동이 발생될 경우 이를 저지하여 과도한 진동에 의해 세탁기가 움직이는 것을 방지할 수 있도록 한 드럼 세탁기의 탈수 진동 제어방법 및 그 감지장치에 관한 것이다.

일반적으로 세탁기는 내부에 세탁물 및 세제를 투입하고 세탁수가 공급되면서 세탁,헹굼,탈수 등의 일련의 과정이 진행되어 세탁물을 세탁하게 된다.

상기 세탁기는 세탁물이 세탁되는 구조에 따라 펄세이터 방식의 세탁기와 드럼 방식의 세탁기 등으로 구분할 수 있으며, 상기 펄세이터 방식의 세탁기는, 도 1에 도시한 바와 같이, 소정의 내부 공간을 갖는 외곽케이스(1)와, 상기 외곽케이스(1)의 내부에 설치되는 외조(2)와, 상기 외조(2)의 내부에 설치되어 세탁이 이루어지는 내조(3)와, 상기 외조(2)의 하면에 설치되어 내조를 구동시키는 구동모터(4)와, 상기 외조(2)와 외곽케이스(1)를 연결함과 동시에 발생되는 진동을 감쇄시키는 댐퍼(5)를 포함하여 구성되고, 상기 드럼 세탁기는, 도 2에 도시한 바와 같이, 소정의 내부 공간을 갖는 외곽케이스(10)와, 상기 외곽케이스(10)의 내부에 설치되는 외조(20)와, 상기 외조(20)의 내부에 설치되어 세탁이 이루어지는 내조(30)와, 상기 외조(20)의 하면에 설치되어 내조(30)를 구동시키는 구동모터(미도시)와, 상기 외조(20)의 하부에 설치되어 발생되는 진동을 감쇄시키는 댐퍼(50) 및 외조(20)의 상부에 설치되는 스프링(60)을 포함하여 구성된다.

상기 펄세이터 방식의 세탁기는 보통 구동모터(4)가 일정 회전수로 구동되는 유도 모터를 사용하게 되며, 상기 드럼 방식의 세탁기는 구동모터가 회전수 가변이 가능한 유니버셜 모터 등이 사용된다.

상기 세탁기는 구동모터(4)의 구동력을 전달받아 내조가 회전하면서 세탁, 헹굼, 탈수 등의 전체 세탁 과정이 진행되며, 상기 전체 세탁 과정에서 탈수 과정은 헹굼 과정후 내조(3)(30)가 정지한 상태에서 세탁수를 배출한 다음, 내조(3)(30)가 고속으로 회전하면서 내조에 투입된 세탁물에 함유된 세탁수가 원심력에 의해 분리 제거되면서 세탁물의 탈수가 이루어지게 된다.

상기 탈수 과정은 세탁물이 담긴 내조(3)(30)의 회전수가 저속의 과도상태에서 고속의 정상상태로 증가하면서 이루어지게 되며, 그 특성은, 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 저속의 과도상태에 공진주파수가 걸쳐 있어 내조(3)(30)의 상하 및 좌우 진폭이 크게 증가하게 되고 이를 지나 정상상태에 이르게 되면 진폭이 작아지게 된다.

한편, 상기 탈수과정에서 내조(3)(30)에 놓인 세탁물의 상태가 불균형을 이루게 되면 심한 진동 및 소음이 발생하게 되며, 이때 탈수의 진행을 멈추게 하여 세탁기가 심하게 진동하여 움직이거나 소음이 지나치게 커지는 것을 방지하도록 하고 있다.

상기 펄세이터 방식의 세탁기에서, 탈수과정중 내조(3)(30)에 놓인 세탁물이 불균형 상태를 이루어 심한 진동 및 소음을 발생하게 될 경우 이를 방지하는 방법은 외곽케이스(1)의 상부에 안전 스위치(6)가 외조(2)의 측부에 위치하도록 부착되어, 과도상태에서 진동이 지나치게 증가하여 외조(2)가 안전 스위치(6)를 접촉하게 되면 탈수의 진행을 멈추게 되며, 이로 인하여 세탁기가 심하게 진동하여 움직이거나 소음이 지나치게 커지는 것을 방지하게 된다.

그러나, 드럼 세탁기의 경우 소비자의 요구에 부응하기 위해 세탁물의 재질에 따라 탈수시 회전수가 다르게 되며, 그 회전수는 적어도 약 탈수, 표준 탈수, 강 탈수의 3단계를 채용하게 되는데, 이때, 도 4에 도시한 바와 같이, 세탁물의 불평형에 의한 불평형력에 비례하여 과도 및 정상상태에서의 진폭이 커지기 때문에 과도상태에서 진폭을 감지하여 탈수를 정지시키기가 곤란하다. 예를 들면, 표준 탈수에서는 정상상태의 진동이 그리 크지 않는 조건인데 만일 표준 탈수의 기준으로 안전 스위치의 위치를 설계한다면 소비자가 강 탈수를 선택했을 경우 문제가 발생할 수 있으며, 반대로 표준 탈수의 과도상태 진동이 커서 탈수를 정지시켰으나 실제는 소비자가 약 탈수를 선택했을 경우 과도한 제한으로 작용하게 된다.

본 발명의 목적은 탈수 회전수가 여러 단계로 진행이 가능한 드럼 세탁기에서 탈수 과정중 세탁물의 불균형에 의한 불평형력에 의해서 과도한 진동이 발생될 경우 이를 저지하여 과도한 진동에 의해 세탁기가 움직이는 것을 방지할 수 있도록 한 드럼 세탁기의 탈수 진동 제어방법 및 그 감지장치를 제공함에 있다.

도 1은 일반적인 펄세이터 방식 세탁기를 개략적으로 도시한 단면도,

도 2는 일반적인 드럼 세탁기를 개략적으로 도시한 단면도,

도 3은 세탁기의 탈수과정에서 시간에 따른 내조의 변위 특성을 나타낸 그래프,

도 4는 세탁기의 세탁과정에서 불평형력에 대한 내조의 변위 특성을 나타낸 그래프,

도 5는 본 발명의 드럼 세탁기 탈수 진동 제어방법에 대한 순서도,

도 6은 본 발명의 드럼 세탁기의 탈수 진동 감지장치가 구비된 드럼 세탁기의 단면도,

도 7은 본 발명의 드럼 세탁기의 탈수 진동 감지장치의 다른 실시예가 구비된 드럼 세탁기의 단면도,

도 8은 본 발명의 드럼 세탁기의 탈수 진동 감지장치의 다른 실시예에서 센서가 감지하게 되는 기준선을 나타낸 그래프.

(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)

10 ; 외곽케이스 20 ; 외조

30 ; 내조 80 ; 센서

90 ; 센서이동모터 S1,S2,S3 ; 안전 스위치

상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 탈수 회전수가 여러 단계로 진행이 가능한 드럼세탁기에 있어서; 탈수과정 중 불평형력에 의해 정상상태에서 과도한 진동이 발생되는 각 단계의 회전수에 따른 과도상태에서 그 진동량을 감지하도록 각각 설정하는 단계와, 상기 여러 단계의 탈수 회전수에서 가장 낮은 단계의 탈수 회전수에서 탈수가 진행될 경우 그 과도상태에서 발생되는 진동량이 가장 외측에 위치하는 진동량 위치에 이르게 되면 탈수를 중지시키고 가장 높은 단계의 탈수 회전수에서 탈수가 진행될 경우 그 과도상태에서 발생되는 진동량이 가장 내측에 위치하는 진동량 위치에 이르게 되면 탈수를 중지시키며 중간 단계의 탈수 회전수에서 탈수가 진행될 경우 그 과도상태에서 발생되는 진동량이 중간에 위치하는 진동량 위치에 이르게 되면 탈수를 중지시키는 과정으로 이루어지는 단계를 포함하여 진행함을 특징으로 하는 드럼 세탁기의 탈수 진동 제어방법이 제공된다.

소정의 내부 공간을 갖도록 형성된 외곽케이스와, 상기 외곽케이스의 내부에 설치되는 외조와, 상기 외조의 내부에 설치되어 세탁이 이루어지는 내조와, 상기 내조에 구동력을 발생시키는 모터를 포함하여 구성되며, 탈수 회전수가 여러 단계로 진행 가능하게 이루어진 드럼 세탁기에 있어서; 상기 외조의 측부에 각 탈수 회전수의 과도상태에서 발생되는 각 진동량 정도를 감지하는 감지수단이 설치되어 이루어짐을 특징으로 하는 드럼 세탁기의 탈수 진동 감지장치가 제공된다.

상기 감지수단은 상기 외조의 측부에 외조와 일정 거리를 두면서 탈수 회전수의 단계에 상응하는 개수로 안전 스위치가 설치되어 이루어짐을 특징으로 하는 드럼 세탁기의 탈수 진동 감지장치가 제공된다.

상기 감지수단은 탈수 회전수가 가장 높은 것을 감지하는 안전 스위치가 외조와 가장 가까운 곳에 위치하고 탈수 회전수가 가장 낮은 것을 감지하는 안전 스위치가 외조와 가장 먼 곳에 위치하도록 설치됨을 특징으로 하는 드럼 세탁기의 탈수 진동 감지장치가 제공된다.

상기 감지수단은 과도상태의 진동량에 대한 위치를 감지하는 센서와, 상기 센서를 다단계의 탈수 회전수중 설정된 탈수 회전수의 위치로 이동시켜 센서가 설정된 탈수 회전수에 대한 과도상태에서 진동량을 감지하도록 하는 센서이동모터를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 드럼 세탁기의 탈수 진동 감지장치가 제공된다.

이하, 본 발명의 드럼 세탁기의 탈수 진동 제어방법 및 그 감지장치를 첨부도면에 도시한 실시예에 따라 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 드럼 세탁기 탈수 진동 제어방법은, 도 5에 도시한 바와 같이, 탈수 회전수가 여러 단계로 진행이 가능한 드럼세탁기에서, 먼저 탈수과정 중 불평형력에 의해 정상상태에서 과도한 진동이 발생되는 각 단계의 탈수 회전수에 따른 과도상태에서의 그 진동량을 감지하도록 각각 설정하는 단계가 진행된다.

상기 탈수 과정은 배수 과정이 진행된 후 이루어지며 보통 회전속도가 작은 초기의 과도상태를 지나 회전속도가 증가된 정상상태를 거치면서 진행된다. 이때 세탁물의 편중에 의한 불평형력이 작용하게 되면 과도상태 및 정상상태에서 과도한 진동이 발생되고, 상기 과도상태 및 정상상태에서의 과도한 진동은 탈수 회전수에 따라 그 진동의 정도가 다르게 된다. 이 단계에서는 불평형력이 작용하는 상태에서 각 탈수 회전수의 과도상태에서 그 진동량을 감지할 수 있도록 진동 위치를 각각 설정하게 된다. 만일 탈수 회전수가 약 탈수, 표준 탈수, 강 탈수의 3단계로 이루어진 경우라면 각 단계에서 불평형력이 작용할 경우 과도상태에서 진동량의 위치를 설정하게 된다. 이때 강 탈수의 진동량 위치를 외조와 가장 가까운 위치(제1위치)로 설정하고, 약 탈수의 진동량 위치를 외조와 가장 먼 위치(제3위치)로 설정하며, 표준 탈수의 진동량은 그 사이(제2위치)에 위치하도록 설정된다.

이어, 상기 여러 단계의 탈수 회전수에서 가장 낮은 단계의 탈수 회전수에서 탈수가 진행될 경우 그 과도상태에서 발생되는 진동량이 가장 외측에 위치하는 진동량 위치에 이르게 되면 탈수를 중지시키고, 가장 높은 단계의 탈수 회전수에서 탈수가 진행될 경우 그 과도상태에서 발생되는 진동량이 가장 내측에 위치하는 진동량 위치에 이르게 되면 탈수를 중지시키며, 중간 단계의 탈수 회전수에서 탈수가 진행될 경우 그 과도상태에서 발생되는 진동량이 중간에 위치하는 진동량 위치에 이르게 되면 탈수를 중지시키는 과정으로 이루어지는 단계가 진행된다.

예를 들어, 탈수 회전수가 약 탈수, 표준 탈수, 강 탈수의 3단계로 이루어질 경우, 탈수 회전수를 약 탈수 회전수로 설정하고 세탁물이 편중되어 불평형력이 작용하게 되면 탈수 과정중 과도상태에서 과도한 진동이 발생하게 된다. 이때 진동량이 제3위치에 이르게 되면 탈수를 정지시키게 된다. 그리고 표준 탈수 회전수로 설정되면 불평형력에 의한 진동량이 제2위치에 이르면 탈수를 정지시키고, 강 탈수 회전수로 설정되면 불평형력에 의한 진동량이 제1위치에 이르면 탈수를 정지시키게 된다.

상기 과정에서 탈수를 정지시키게 되면, 세탁수를 재급수하여 세탁물을 재정렬한 다음 탈수를 다시 진행하게 된다.

또한, 본 발명의 드럼 세탁기 탈수 진동 감지장치는, 도 6에 도시한 바와 같이, 소정의 내부 공간을 갖도록 형성된 외곽케이스(10)와, 상기 외곽케이스(10)의 내부에 설치되는 외조(20)와, 상기 외조(20)의 내부에 설치되어 세탁이 이루어지는 내조(30)와, 상기 내조(30)에 구동력을 발생시키는 구동모터를 포함하여 구성되며, 탈수 회전수가 여러 단계로 진행 가능하게 이루어진 드럼 세탁기에서, 상기 외조(20)의 측부에 각 탈수 회전수의 과도상태에서 발생되는 각 진동량 정도를 감지하는 감지수단이 설치되어 이루어진다.

상기 감지수단은 상기 외조(20)의 측부에 외조(20)와 일정 거리를 두면서 탈수 회전수의 단계에 상응하는 개수로 안전 스위치가 설치되며, 상기 안전 스위치는 탈수 회전수가 가장 높은 것을 감지하는 안전 스위치가 외조(20)와 가장 가까운 곳에 위치하고, 탈수 회전수가 가장 낮은 것을 감지하는 안전 스위치가 외조(20)와 가장 먼 곳에 위치하도록 설치됨이 바람직하다.

예를 들어, 탈수 회전수가 약 탈수, 표준 탈수, 강 탈수의 3단계로 이루어질 경우, 안전 스위치는 세 개가 설치되며, 강 탈수일 경우 진동량을 감지하는 제1 안전 스위치(S1)는 외조(20)와 가장 가까운 곳에 위치하도록 설치되고, 약 탈수일 경우 진동량을 감지하는 제3 안전 스위치(S3)는 외조(20)와 가장 먼 곳에 위치하도록 설치되며, 표준 탈수 일 경우 진동량을 감지하는 제2 안전 스위치(S2)는 그 사이에 위치하도록 설치된다.

이와 같은 본 발명의 드럼 세탁기 탈수 진동 감지장치의 작동은 다음과 같다.

예를 들어, 탈수 회전수가 약 탈수, 표준 탈수, 강 탈수의 3단계로 이루어져 안전 스위치가 3개 설치될 경우, 각 탈수 과정 중 세탁물의 편중에 의해 불균형력이 작용하게 되면 과도상태 및 정상상태에서 심한 진동이 발생하게 된다. 먼저 사용자가 약 탈수를 설정하여 탈수가 진행되는 과정 중 과도상태에서 심한 진동이 발생하게 되면 그 진동이 외조(20)와 가장 먼 곳에 위치하는 제3 안전 스위치(S3)에 접촉됨에 의해 감지된다. 그리고 사용자가 표준 탈수를 설정하여 탈수가 진행되는 과정 중 과도상태에서 심한 진동이 발생하게 되면 그 진동이 제2 안전 스위치(S2)에 접촉됨에 의해 감지된다. 그리고 사용자가 강 탈수를 설정하여 탈수가 진행되는 과정 중 과도상태에서 심한 진동이 발생하게 되면 그 진동이 외조(20)와 가장 가까운 곳에 위치하는 제1 안전 스위치(S1)에 접촉됨에 의해 감지된다. 상기 각 탈수 회전수 단계에서 각 안전 스위치에 감지되면 탈수가 정지되며, 탈수가 정지되면, 세탁수를 재급수하여 세탁물을 재정렬한 다음 탈수를 다시 진행하게 된다.

또한, 본 발명의 다른 실시예로서, 드럼 세탁기 탈수 진동 감지장치는, 도 7에 도시한 바와 같이, 상기 감지수단은 과도상태의 진동량에 대한 위치를 감지하는 센서(80)와, 상기 센서(80)를 다단계의 탈수 회전수중 설정된 탈수 회전수의 진동 위치로 이동시켜 센서(80)가 설정된 탈수 회전수에 대한 과도상태에서 진동량을 감지하도록 하는 센서이동모터(90)를 포함하여 구성된다.

이와 같은 드럼 세탁기 탈수 진동 감지장치의 작동은 다음과 같다.

예를 들어, 탈수 회전수가 약 탈수, 표준 탈수, 강 탈수의 3단계로 이루어질 경우, 각 단계의 탈수 회전수에서 과도상태의 진동량에 대한 기준선을 각각 설정한 다음, 약 탈수를 설정하게 되면 센서이동모터(90)를 구동시켜 센서(80)를 약 탈수 기준선에 위치시키게 된다. 이때 약 탈수 과정에서 세탁물의 편중에 의한 불평형력이 작용하여 과도상태에서 진동이 발생하게 되면 그 진동이 약 탈수 기준선에 위치하는 센서에 의해 감지된다. 상기 표준 탈수 및 강 탈수의 경우에도 같은 과정으로 진동이 감지된다. 상기 각 탈수 회전수 단계에서 센서(80)에 감지되면 탈수가 정지되며, 탈수가 정지되면, 세탁수를 재급수하여 세탁물을 재정렬한 다음 탈수를 다시 진행하게 된다.

상기 기준선은, 도 8에 도시한 바와 같이, 약 탈수의 경우 외조(20)와 가장 먼 곳에 위치(제3기준선)하게 되고, 강 탈수의 경우 외조(20)와 가장 가까운 곳에 위치(제1기준선)하게 되며, 표준 탈수의 경우 그 사이에 위치(제2기준선)하게 된다.

이하, 본 발명의 드럼 세탁기 탈수 진동 제어방법 및 그 감지장치의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 세탁물을 탈수시키는 탈수 과정에서 그 탈수 회전수가 여러 단계로 진행이 가능한 드럼 세탁기에서, 세탁물의 편중에 의한 불균형력에 의해 각 단계의 탈수 회전수로 탈수가 진행되는 과정에서 과도한 진동이 발생하게 되면, 그 과도한 진동을 탈수 과정의 과도상태에서 감지하여 탈수를 정지시킴에 의해 각 탈수 회전수에서 불균형력에 의해 탈수 과정의 과도상태 및 정상상태에서 발생될 수 있는 세탁기의 과도한 진동을 방지하여 탈수과정에서 진동에 의해 세탁기가 이동하는 것을 방지하게 될 뿐만 아니라 진동에 의한 소음을 방지하게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 드럼 세탁기의 탈수 진동 제어방법 및 그 감지장치는 탈수 회전수가 여러 단계로 진행이 가능한 드럼 세탁기에서 세탁물의 편중에 의한 불균형력에 의해 각 단계의 탈수 회전수로 탈수가 진행되는 과정에서 발생되는 과도한 진동을 탈수 과정의 과도상태에서 감지하여 탈수를 정지시킴으로써 탈수과정에서 진동에 의해 세탁기가 이동하는 것을 방지하게 될 뿐만 아니라 진동에 의한 소음을 방지하게 되어 제품의 신뢰성과 안전성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (5)

1. 탈수 회전수가 여러 단계로 진행이 가능한 드럼세탁기에 있어서; 탈수과정 중 불평형력에 의해 정상상태에서 과도한 진동이 발생되는 각 단계의 회전수에 따른 과도상태에서 그 진동량을 감지하도록 각각 설정하는 단계와, 상기 여러 단계의 탈수 회전수에서 가장 낮은 단계의 탈수 회전수에서 탈수가 진행될 경우 그 과도상태에서 발생되는 진동량이 가장 외측에 위치하는 진동량 위치에 이르게 되면 탈수를 중지시키고 가장 높은 단계의 탈수 회전수에서 탈수가 진행될 경우 그 과도상태에서 발생되는 진동량이 가장 내측에 위치하는 진동량 위치에 이르게 되면 탈수를 중지시키며 중간 단계의 탈수 회전수에서 탈수가 진행될 경우 그 과도상태에서 발생되는 진동량이 중간에 위치하는 진동량 위치에 이르게 되면 탈수를 중지시키는 과정으로 이루어지는 단계를 포함하여 진행함을 특징으로 하는 드럼 세탁기의 탈수 진동 제어방법.
2. 소정의 내부 공간을 갖도록 형성된 외곽케이스와, 상기 외곽케이스의 내부에 설치되는 외조와, 상기 외조의 내부에 설치되어 세탁이 이루어지는 내조와, 상기 내조에 구동력을 발생시키는 구동모터를 포함하여 구성되며, 탈수 회전수가 여러 단계로 진행 가능하게 이루어진 드럼 세탁기에 있어서; 상기 외조의 측부에 각 탈수 회전수의 과도상태에서 발생되는 각 진동량 정도를 감지하는 감지수단이 설치되어 이루어짐을 특징으로 하는 드럼 세탁기의 탈수 진동 감지장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 감지수단은 상기 외조의 측부에 외조와 일정 거리를 두면서 탈수 회전수의 단계에 상응하는 개수로 안전 스위치가 설치되어 이루어짐을 특징으로 하는 드럼 세탁기의 탈수 진동 감지장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 감지수단은 탈수 회전수가 가장 높은 것을 감지하는 안전 스위치가 외조와 가장 가까운 곳에 위치하고 탈수 회전수가 가장 낮은 것을 감지하는 안전 스위치가 외조와 가장 먼 곳에 위치하도록 설치됨을 특징으로 하는 드럼 세탁기의 탈수 진동 감지장치.
5. 제2항에 있어서, 상기 감지수단은 과도상태의 진동량에 대한 위치를 감지하는 센서와, 상기 센서를 다단계의 탈수 회전수중 설정된 탈수 회전수의 진동 위치로 이동시켜 센서가 설정된 탈수 회전수에 대한 과도상태에서 진동량을 감지하도록 하는 센서이동모터를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 드럼 세탁기의 탈수 진동 감지장치.