KR20000043413A - 세탁물 불평형 감지 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 목적은 세탁행정 완료후 탈수운전에 앞서 세탁기 케이스 내측의 4면에 설치된 적외선 센서로 세탁조의 불평형 상태여부를 판단하여 탈수운전 전에 밸런싱 동작의 수행 여부를 결정하도록 한 세탁물 불평형 감지 제어방법을 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 세탁과정에서 탈수모드 여부를 판단하는 제1단계와, 상기 단계에서 탈수모드가 판단되면 세탁기 케이스의 내측벽 사방에 설치되어 저수조와의 접근거리 정보를 발생하는 제1-제4적외선 센서로부터 각각의 센싱데이터를 읽어들이는 제2단계와, 상기 제1-제4적외선 센서에 의해 검출된 거리센싱값을 상호 비교하는 제3단계와, 상기 단계에서 상호간의 센싱값의 오차가 허용범위 이내이면 탈수운전을 진행하고 허용 오차범위를 벗어나면 밸런싱 헹굼과정과 배수과정을 거친후 제1단계의 탈수모드 판단단계를 수행하는 제4단계를 포함한다.

이와 같은 본 발명은 전자동 세탁기의 탈수모드에서 세탁물의 불평형이 발생되면 탈수운전을 스타트하기에 앞서 밸런싱 헹굼을 실행하고 탈수운전으로 들어기도록 함으로써, 언밸런스 여부를 판단하기 위해 세탁조를 구동시키는 사전동작을 필요로하지 않으므로 세탁시간의 단축과 소비전력의 절감효과를 가져온다.

Description

세탁물 불평형 감지 제어방법

본 발명은 세탁행정 완료후 진행되게 되는 탈수행정에서의 진동을 방지하기 위한 제어방법에 관한 것으로, 특히 탈수운전모드 수행 직전에 세탁기 케이스 내측의 사면에 설치된 적외선 센서로부터 입력되는 저수조의 불평형 상태여부를 판단하여 평형상태로 판단되면 바로 탈수운전을 진행하고 저수조가 불평형 상태인 것으로 판단되면 탈수운전을 진행하기 에 앞서 급수,헹굼 및 배수로 이루어지는 밸런싱 동작을 수행한 후 탈수가 진행되도록 제어함으로써, 세탁기가 탈수운전중에 심하게 진동하는 것을 방지할 수 있게 되는 세탁물 불평형 감지 제어방법에 관한 것이다.

세탁기에 세탁물을 투입하고 세탁기의 전면 패널에 마련된 동작선택부의 각 기능 선택버튼을 이용하여 세탁운전 조건을 결정한 다음 스타트 버튼을 누르게 되면 세탁 제어 마이컴은 세탁조 내의 세탁물 중량을 센싱하는 부하센서의 센싱값을 받아들여 세탁급수량을 결정한다.

이 급수량으로 메모리 테이블에서 급수수위를 찾아 그 수위까지 급수완료한 후 세탁을 수행하게 된다.

세탁행정이 완료되면 배수, 헹굼, 탈수를 수행하는 것으로 일련의 세탁과정을 종료한다.

도 1은 상기의 세탁과정을 실행하게 되는 일반적인 전자동 세탁기 제어회로의 블록구성도이다.

여기에서 참고되는 바와 같이, 세탁기의 전체를 제어하는 마이컴(10)에는 세탁제어 프로그램의 기능선택 및 설정조건을 입력하기 위한 동작선택부(12)의 키 입력 데이터와, 세탁조에 급수되는 수량별 수위를 센싱하는 수위센서(11)의 센싱 데이터와, 세탁분량을 중량값으로 판단하기 위해 세탁물의 중량을 센싱하는 부하센서(13)의 센싱 데이터와, 탈수중 세탁조의 과동한 진동을 픽업하는 안전스위치(14)의 접점신호가 각각 입력되게 연결되고 있다.

상기 마이컴(10)은 시스템 프로그램 및 예약 등에 관련된 정보를 저장하는 메모리(25)와 현재시간 정보 및 타이밍 카운트를 위한 타이머(26)를 가진다.

상기 마이컴(10)에서 출력되는 급수제어신호에 의해서는 급수밸브구동부(15)를 통해 급수밸브(17)가 작동되게 하여 세탁조를 가지는 저수조에 급수가 이루어지게 하고, 세탁행정이나 헹굼행정 완료후에 발생되는 상기 마이컴(10)에서의 배수제어신호에 의해서는 배수밸브구동부(18)를 통해 배수밸브(19)가 작동되어 저수조에 저수된 세탁수가 배출되게 구성한다.

또한 상기 마이컴에서 출력되는 모터제어신호는 모터구동부(20)를 통하여 모터(21)에 인가되게 연결하고, 이 모터(21)에서 발생되는 동력은 기어 메카니즘(22)을 통해 세탁조(23)와 펄세이터(24)에 인가되게 연결하여 구성한다.

이러한 종래의 세탁기 제어회로에서 수행되는 세탁운전 제어과정과 포의 불평형에 따른 진동발생을 억제하기 위한 탈수운전 제어과정을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 세탁기 사용자가 세탁조에 세탁물을 넣고 동작선택부(12)를 이용하여 세탁모드 및 탈수시간 등을 선택한 다음 스타트 버튼을 누르게 되면 부하센서(13)에 의해 세탁물의 중량이 검출되어 마이컴(10)에 제공된다.

세탁 부하량의 감지방식은 세탁운전 스타트 스위치가 온 되면 일시적으로 모터를 구동시켜 이에 접속된 펄세이터가 회전되게 하고 이때의 펄세이터의 회전이 세탁물에 의해 저항을 받게 됨으로써 변하는 모터의 구동전류의 크기를 검출하여 이를 무부하 상태의 기준 값에 비례시켜 그 비율 값을 얻는 것으로 세탁조내의 세탁량을 측정한다.

이에 따라 마이컴은 검출되어 입력되는 세탁물 중량값에 해당하는 급수수량을 데이터 메모리(25)상의 테이블에서 찾아 해당 수량까지의 급수가 완료되었을 때를 검출하기 위한 수위센서를 결정한다.

이렇게 수위센서가 결정되고 그 급수량에 해당하는 세제를 투입하고 나면 마이컴(10)은 모터 구동부(20)를 통하여 모터(21)를 구동시키는 것으로 세탁행정을 실행하게 된다.

세탁행정이 완료되고 나면 마이컴(10)은 배수밸브 구동부(18)를 통한 배수밸브(19)의 작동제어로 세탁조의 오염수를 모두 배수시키고 탈수행정모드로 전환한다.

탈수행정은 마이컴(10)이 기어 메카니즘(22)을 통하여 모터(21)와 세탁조(23)를 접속시킨 상태에서 모터구동부(20)를 통하여 모터(21)를 고속 회전시키는 것으로 이루어지게 된다.

이러한 탈수운전중 마이컴(10)은 안전스위치(14)에 의한 세탁조내의 포 불균형 배치에 따라 진동이 검출되는가 여부를 모니터링한다.

여기에서 안전스위치의 진동센싱 접점이 발생되지 않으면 탈수완료 여부를 파악한 다음 탈수가 완료되었으면 다음 세탁과정을 수행하고 종료하게 된다. 그러나 안전스위치의 작동이 있게 되면 마이컴은 급수밸브의 조작을 통하여 재급수 및 배수로 이루어지는 밸런싱 헹굼단계를 수가로 수행하게 된다.

즉, 도 2에서 보이고 있는 바와 같이, 포의 불평형 여부를 판단하여 포가 평형상태이면 약 탈수완료후 바로 1,2차 헹굼을 수행한 다음 본 탈수를 수행하게 되고, 포가 불평형 상태이면 급수-배수로 이루어지는 밸런싱을 위한 추가헹굼을 실시한후 약탈수와 1,2차 헹굼과정을 거쳐 최종적으로 본 탈수를 수행하게 된다.

그러나 상기와 같은 종래의 포 불평형시의 밸런싱 헹굼단계의 추가는 적어도 급수시간과 배수시간을 제외하고도 헹굼시간이 수분 이상이 소요되므로 전체 세탁시간이 연장된다는 단점이 있게 된다.

특히, 종래의 경우는 탈수시 포의 불평형 여부를 판단하기 위해 무조건 세탁조를 회전시킨 다음 안전스위치로부터의 진동검출 유무가 발생되는지 여부를 판단하여 계속 탈수운전을 진행할 것인지 아니면 밸런싱 헹굼모드를 수행하고 나서 탈수운전을 다시 시작할 것인지를 결정하게 되므로, 경우마다 전체 탈수운전시간이 달라 전 세탁시간을 특정하기 곤란하며 또한 세탁시간이 연장된다는 단점이 있었다.

본 발명의 목적은 세탁행정 완료후 탈수운전에 앞서 세탁기 케이스 내측의 4면에 설치된 적외선 센서로 세탁조의 불평형 상태여부를 사전에 판단하여 탈수운전 전에 밸런싱 동작의 수행 여부를 결정하도록 함으로써 세탁시간을 정확히 산출해 낼 수 있도록 하고 또한 탈수운전시 불필요한 시간의 낭비를 피할 수 있도록 한 세탁물 불평형 감지 제어방법을 제공하는데 있다.

도 1은 종래의 세탁기 제어회로의 블록구성도이다.

도 2는 종래의 탈수중 세탁물 불평형 상태를 해제시키기 위한 동작과정을 설명하는 흐름도이다.

도 3은 본 발명에 적용되는 적외선 센서의 설치위치를 설명하기 위한 세탁기의 수직단면 구조도이다.

도 4는 본 발명에 적용되는 적외선 센서의 설치위치를 설명하기 위한 세탁기의 수평단면 구조도이다.

도 5는 본 발명에 적용되는 적외선 센서의 구조 및 작동관계 설명도이다.

도 6은 본 발명에 적용되는 적외선 센서의 특성그래프이다.

도 7은 본 발명의 실행을 위한 세탁기 제어회로의 블록구성도이다.

도 8은 본 발명의 세탁물 불평형 감지 제어과정을 설명하기 위한 흐름도이다.

※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※

10 : 마이컴 11 : 수위센서

15 : 급수밸브구동부 17 : 급수밸브

18 : 배수밸브구동부 19 : 배수밸브

20 : 모터구동부 21 : 모터

22 : 기어메카니즘 23 : 세탁조

24 : 펄세이터 25 : 메모리

26 : 타이머 27 : 저수조

28 : 지지케이블 29 : 세탁기 케이스

30-33 : 적외선 센서 34 : 발광소자

35 : 수광소자

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 세탁과정에서 탈수모드 여부를 판단하는 단계와, 상기 단계에서 탈수모드가 판단되면 세탁기 케이스의 내측벽 사방에 설치되어 저수조와의 접근거리 정보를 발생하는 다수의 적외선 센서로부터 각각의 센싱데이터를 읽어들이는 단계와, 상기 다수의 적외선 센서에 의해 검출된 거리센싱값을 상호 비교하는 단계와, 상기 단계에서 상호간의 센싱값의 오차가 허용범위 이내이면 탈수운전을 진행하고 허용 오차범위를 벗어나면 밸런싱 헹굼과정과 배수과정을 거친후 다시 탈수모드를 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명을 구체적으로 설명한다.

도 3은 본 발명에 적용되는 적외선 센서의 설치위치를 설명하기 위한 세탁기의 수직단면 구조도이고 도 4는 그의 수평단면 구조도이다.

여기에서 참고되는 바와 같이, 모터(21)에 의해 구동되는 펄세이터(24) 및 세탁조(23)와 이 세탁조를 둘러쌓고 있으며 4 모서리의 지지케이블(28)로 지지되고 있는 저수조(27)를 케이싱하는 세탁기 케이스(29)의 사방 내측벽의 일정높이 지점에 4개의 제1-제4적외선센서(30,31,32,33)를 설치하고 있다.

상기 세탁기 케이스(29)의 사방 내측벽에 설치되는 제1-제4적외선센서는 도 5에서 나타낸 바와 같이, 발광소자(34)와 수광소자(35)로 구성되고 있어 발광소자(34)에서 출력되는 적외선 빔이 저수조(27)의 표면에 반사되어 수광소자(35)에 입사될 때 상기 수광소자(35)의 전류변화를 마이컴에 제공하도록 하고 있다.

통상 적외선 발광소자(34)에서 발생되는 적외선 빔이 수광소자(35)에 입력될 때 이 수광소자에서는 전류가 흐르게되는 것으로 적외선을 센싱하게 되는데, 그 수광소자에 흐르는 수광전류는 빔의 세기에 따라 변하게 된다.

도 6은 수광거리에 따른 수광센서에서의 수광전류 특성그래프를 보이고 있다. 여기에서 참고되는 바와 같이, 수광량은 수광거리에 지수함수적으로 반비례하고 있음을 알수 있다.

따라서 저수조(27)가 어느한 방향으로 편중되어있는 상태라면, 서로 대응하는 방향에 설치되어 서로 마주하게 되는 적외선센서에서는 검출 오차값이 발생되게되고 이러한 오차값은 바로 마이컴에 제공되도록 구성하고 있다.

도 7은 본 발명의 실행을 위한 세탁기 제어회로의 블록구성도이다.

여기에서, 세탁기의 전체를 제어하는 마이컴(10)에는 세탁제어 프로그램의 기능선택 및 설정조건을 입력하기 위한 동작선택부(12)의 키 입력 데이터와, 세탁조에 급수되는 수량별 수위를 센싱하는 수위센서(11)의 센싱 데이터와, 세탁분량을 중량값으로 판단하기 위해 세탁물의 중량을 센싱하는 부하센서(13)의 센싱 데이터와, 세탁조에 투입되어 있는 포의 불균형 여부를 센싱하기 위해 세탁기 케이스의 사방 내측벽에 설치되어 있는 제1-제4적외선센서(30-33)로부터의 세탁조 불균형 검출신호가 각각 입력되게 연결한다.

상기 마이컴(10)은 시스템 프로그램 및 예약 등에 관련된 정보를 저장하는 메모리(25)와 현재시간 정보 및 타이밍 카운트를 위한 타이머(26)를 가진다.

상기 마이컴(10)에서 출력되는 급수제어신호에 의해서는 급수밸브구동부(15)를 통해 급수밸브(17)가 작동되게 하여 세탁조를 가지는 저수조에 급수가 이루어지게 하고, 세탁행정이나 헹굼행정 완료후에 발생되는 상기 마이컴(10)에서의 배수제어신호에 의해서는 배수밸브구동부(18)를 통해 배수밸브(19)가 작동되어 저수조에 저수된 세탁수가 배출되게 구성한다.

또한 상기 마이컴에서 출력되는 모터제어신호는 모터구동부(20)를 통하여 모터(21)에 인가되게 연결하고, 이 모터(21)에서 발생되는 동력은 기어 메카니즘(22)을 통해 세탁조(23)와 펄세이터(24)에 인가되게 연결하여 구성한다.

이와 같은 세탁기 제어회로에서 수행되는 세탁운전 제어과정과 포의 불평형에 따른 진동발생을 억제하기 위한 탈수운전 제어과정을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 세탁기 사용자가 세탁조에 세탁물을 넣고 동작선택부(12)를 이용하여 세탁모드 및 탈수시간 등을 선택한 다음 스타트 버튼을 누르게 되면 부하센서(13)에 의해 세탁물의 중량이 검출되어 마이컴(10)에 제공된다.

세탁 부하량의 감지방식은 세탁운전 스타트 스위치가 온 되면 일시적으로 모터를 구동시켜 이에 접속된 펄세이터가 회전되게 하고 이때의 펄세이터의 회전이 세탁물에 의해 저항을 받게 됨으로써 변하는 모터의 구동전류의 크기를 검출하여 이를 무부하 상태의 기준 값에 비례시켜 그 비율 값을 얻는 것으로 세탁조내의 세탁량을 측정한다.

이에 따라 마이컴은 검출되어 입력되는 세탁물 중량값에 해당하는 급수수량을 데이터 메모리(25)상의 테이블에서 찾아 해당 수량까지의 급수가 완료되었을 때를 검출하기 위한 수위센서를 결정한다.

이렇게 수위센서가 결정되고 그 급수량에 해당하는 세제를 투입하고 나면 마이컴(10)은 모터 구동부(20)를 통하여 모터(21)를 구동시키는 것으로 세탁행정을 실행하게 된다.

세탁행정이 완료되고 나면 마이컴(10)은 배수밸브 구동부(18)를 통한 배수밸브(19)의 작동제어로 세탁조의 오염수를 모두 배수시키고 탈수행정모드로 전환한다.

탈수행정은 마이컴(10)이 기어 메카니즘(22)을 통하여 모터(21)와 세탁조(23)를 접속시킨 상태에서 모터구동부(20)를 통하여 모터(21)를 고속 회전시키는 것으로 이루어지게 되는데, 본 발명에서는 탈수운전에 앞서 세탁조내의 세탁물의 불균형 여부를 적외선 센서를 이용하여 먼저 판단하게 된다.

세탁조내의 세탁물이 세탁 및 배수후 안정된 상태로 골고루 배치된 상태라면 제1-제4적외선센서(30-33)에서 출력되는 전류값은 실질적으로 동일할 것이므로 각 적외선 센서간의 오차는 허용 범위내가 될 것이다. 이러한 상태에서는 탈수운전에 서 진동을 가져오지 않으므로 마이컴(10)은 바로 모터(21)를 이용하여 세탁조(23)를 고속회전 제어하는 것으로 탈수운전을 진행한다.

그러나 세탁조내의 세탁물의 배열상태가 불균일하여 한쪽으로 치우쳐져 있다면, 저수조(27)는 어느한쪽으로 기울게 될 것이다.

이러한 기울기는 세탁기의 케이스의 내측벽면에 설치되고 있는 적외선 센서의 적외선 빔 수신거리에 변화를 주게되므로 각각의 제1-제4적외선센서(30-33)에서는 서로 다른 값이 출력된다. 이러한 사방의 적외선센서에 의해 검출된 신호는 마이컴(10)에 입력되어 상호 비교처리 된다.

비교결과 상호간의 오차가 사전에 설정 등록시켜놓은 허용값 범위내이면 탈수운전 제어모드를 수행하게 되고, 만일, 검출된 신호들의 상호 비교결과가 허용값 범위를 벗어나게 되면 마이컴(10)은 밸런싱을 위해 급수밸브(17)를 열어 설정수위까지 급수하고 이어서 펄세이터(24)를 구동하여 헹굼운전을 수행하고 배수밸브(19)를 열어 배수하는 과정을 거친 다음 다시 탈수운전을 위한 세탁물의 불평형여부를 판단하게 된다.

도 8은 본 발명에 따른 세탁물의 불평형 상태를 감지하고 이를 해소시켜주기 위한 각 단계별 과정을 설명하는 흐름도이다.

여기에서 참고되는 바와 같이, 제1단계에서는 세탁진행중 탈수운전모드의 도래 여부를 판단한다.

제2단게에서는 상기 제1단계의 수행중 탈수운전모드가 판단되면 세탁기 케이스의 내측벽 사방에 설치되어 있어 저수조와의 세탁물의 불평형에 따른 저수조와의 접근거리 정보를 각 센서별로 발생하는 제1-제4적외선 센서로부터 각각의 센싱데이터를 읽어들인다.

제 3단계에서는 상기 제2단계의 수행에 따라 제1-제4적외선 센서에 의해 검출된 거리 센싱 값을 상호 비교한다.

제4딘계에서는 상기 제3단계에서 비교된 상호간의 센싱값의 오차가 허용범위 이내이면 탈수운전을 진행하고 허용 오차범위를 벗어나면 밸런싱 헹굼과정과 배수과정을 거친후 다시 탈수모드를 수행한다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명은 세탁기를 이용한 세탁행정중의 탈수운전모드에서 포의 불평형 배치에 따른 재급수 및 배수를 통한 포의 불평형 해소시간을 단축시킬 수 있게되므로 전체적으로 세탁시간을 줄일 수 있게 되는 특유의 효과가 얻어지게 된다.

Claims (1)

1. 세탁기의 탈수운전 제어방법에 있어서, 세탁과정에서 탈수모드 여부를 판단하는 제1단계와, 상기 단계에서 탈수모드가 판단되면 세탁기 케이스의 내측벽 사방에 설치되어 저수조와의 접근거리 정보를 발생하는 제1-제4적외선 센서로부터 각각의 센싱데이터를 읽어들이는 제2단계와, 상기 제1-제4적외선 센서에 의해 검출된 거리센싱값을 상호 비교하는 제3단계와, 상기 단계에서 상호간의 센싱값의 오차가 허용범위 이내이면 탈수운전을 진행하고 허용 오차범위를 벗어나면 밸런싱 헹굼과정과 배수과정을 거친후 다시 탈수모드를 수행하는 제4단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁물 불평형 감지 제어방법.