KR20040000865A

KR20040000865A - 세탁기의 언밸런스 감지장치

Info

Publication number: KR20040000865A
Application number: KR1020020035861A
Authority: KR
Inventors: 전규동
Original assignee: 주식회사 대우일렉트로닉스
Priority date: 2002-06-26
Filing date: 2002-06-26
Publication date: 2004-01-07

Abstract

본 발명은 세탁기의 언밸런스 감지장치(50)에 관한 것으로, 기어 조립체(70)의 회전축(65)에 결합되어 세탁조(60)와 함께 회전하는 원형 트랙(10)과, 원심력에 의해 상기 원형 트랙(10)의 외주면을 따라 회전하며, 일측에는 영구자석(15)이 부착된 밸런스 웨이트(20)와, 상기한 영구자석(15)의 자력을 감지하는 자력 감지센서(21)를 방사상으로 각각 배열한 감지수단(30) 및 방사상으로 배열된 엘이디(L)를 마이컴의 제어에 의해 선택적으로 점등시키는 디스플레이부(40)로 이루어진다.

이와 같은 본 발명은 세탁조(60)의 일측에 세탁물이 편중됨에 따라 탈수과정에서 언밸런스가 발생할 경우 영구자석(15)과 자력 감지센서(21)의 조합에 의해 이를 감지함으로써 세탁조(60)의 편심회전에 의한 불필요한 부품의 손상을 방지하고, 소음을 저감시킬 수 있다.

Description

세탁기의 언밸런스 감지장치{A weight unbalance sensing device for washing machine}

본 발명은 세탁기에 관한 것으로, 상세하게는 세탁조의 일측에 세탁물이 편중됨에 따라 탈수과정에서 언밸런스가 발생할 경우 영구자석과 자력 감지센서의 조합에 의해 이를 감지함으로써 세탁조의 편심회전에 의한 불필요한 부품의 손상을 방지하고, 소음을 저감시키도록 구성한 세탁기의 언밸런스 감지장치에 관한 것이다.

일반적으로 가정용 세탁기의 세탁방식에는 세탁조의 회전이 지면과 수평을 이루는 상태로 회전함으로써 세탁조에 투입된 세탁물이 물과 함께 회전하는 과정에서 세탁조 내벽면과의 마찰이나 낙하에 따른 충격에 의해 세탁효과가 발생하는 드럼방식의 세탁기와, 세탁조가 지면으로부터 수직으로 회전하는 한편, 세탁조 내부의 펄세이터가 회전하는 과정에서 발생한 수류의 형성에 의해 세탁이 이루어지는 펄세이터 방식의 세탁기 등이 알려져 있다.

한편, 통상적인 구조의 펄세이터 세탁기는 세탁조 및 탈수조가 하나로 이루어짐으로써 세탁 및 헹굼 동작 직후, 또는 세탁이 완료될 경우 세탁조를 고속회전시킴으로써 원심력에 의해 세탁물을 탈수시킨다.

이때 상기한 바와 같이 세탁조가 고속회전하는 과정에서 내부의 세탁물이 균일하게 투입되지 못하고, 편중된 상태로 배열될 경우에는 중량편차에 의해 세탁조에 진동이 발생한다.

특히, 이와 같은 언밸런스 상태에서 세탁조가 고속회전을 하면, 과다한 소음과 함께 전력소모가 증가하는 등의 문제점이 발생하며, 이와 함께 모터를 포함한 내부 구성부품의 수명이 급격히 저하하는 등의 문제점이 따른다.

따라서, 통상적인 세탁기에서는 진동을 감지하는 수단을 구비함으로써 세탁과정에서 설정된 값 이상의 진동이 발생할 경우에는 경고음과 함께 세탁기의 동작을 정지시킨다.

상기한 바와 같은 진동감지수단에 대한 예로써 종래에는 세탁기의 상부 일측에 저수조와의 접촉에 따라 접점이 연결되는 안전스위치를 구비하고, 상기한 접점을 마이컴과 연결시켜 저수조의 진동에 의해 안전스위치의 접점이 개폐되도록 함으로써 안전스위치의 개폐빈도에 따라 세탁기의 진동정도를 판단한다.

한편, 상기한 안전스위치는 전방으로부터 작용하는 가압력에 의해서만 접점이 연결되므로 진동의 감지를 위해 많은 수량의 안전스위치가 설치되어야 한다.

또한 과도한 중량의 편중시에만 안전스위치가 개폐되므로 동작의 신뢰성이 저하되며, 세탁조 내부에 다량의 세탁물이 투입될 경우에는 사용자가 세탁물이 편중된 위치를 신속하게 파악하여 세탁물을 균일하게 분포시키는 것이 곤란하다는 등의 많은 문제점이 발생한다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로 본 발명의 기술적 과제는, 세탁조의 일측에 세탁물이 편중됨에 따라 탈수과정에서 언밸런스가 발생할 경우 영구자석과 자력 감지센서의 조합에 의해 이를 감지함으로써 세탁조의 편심회전에 의한 불필요한 부품의 손상을 방지하고, 소음을 저감시킬 수 있으며, 특히 사용자가 세탁물이 편중된 위치를 신속히 파악할 수 있는 수단을 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 본 발명의 기술적 과제는, 세탁조를 구동시키는 기어 조립체의 회전축에 결합되어 세탁조와 함께 회전하는 원형 트랙;

상기 원형 트랙으로부터 회전가능하게 결합되어 원심력에 의해 상기 원형 트랙의 외주면을 따라 회전하며, 일측에는 영구자석이 부착된 밸런스 웨이트;

저수조의 하부에 설치되며, 원형 지지대의 외주면으로는 상기 밸런스 웨이트에 부착된 영구자석의 자력을 감지하는 자력 감지센서를 방사상으로 각각 배열한 감지수단;

상기 밸런스 웨이트의 영구자석과 근접한 자력 감지센서의 위치에 감응되어 방사상으로 배열된 엘이디를 마이컴의 제어에 의해 선택적으로 점등시키는 디스플레이부로 이루어진 것을 특징으로 하는 세탁기의 언밸런스 감지장치를 제공함으로써 달성된다.

이하, 본 발명에 의한 세탁기의 언밸런스 감지장치를 첨부한 도면에 의해 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일실시예를 도시한 분해 사시도,

도 2는 본 발명이 결합된 세탁기의 단면 구조도,

도 3은 본 발명의 작용을 설명하기 위한 개략도,

도 4a 및 도 4b는 본 발명의 작동를 도시한 개략도이다.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

10 : 원형 트랙 15 : 영구자석

20 : 밸런스 웨이트 21 : 자력 감지센서

25 : 원형 지지대 30 : 감지수단

40 : 디스플레이부 60 : 세탁조

65 : 회전축 70 : 기어조립체

90 : 저수조 L : 엘이디

도 1은 본 발명의 일실시예를 도시한 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명이 결합된 세탁기의 단면도로서, 본 발명에 의한 세탁기의 언밸런스 감지장치(50)는,원형 트랙(10)과, 상기한 원형 트랙(10)의 외주면을 회전하며, 일측에는 영구자석(15)이 부착된 밸런스 웨이트(20)와, 상기한 밸런스 웨이트(20)에 부착된 영구자석(15)의 위치를 자력 감지센서(21)를 통해 감지하는 감지수단(30) 및 엘이디(L)를 선택적으로 점등시켜 세탁물이 편중된 위치를 알려주는 디스플레이부(40)로 이루어진다.

여기서 밸런스 웨이트(20)의 회전 궤도를 이루는 원형 트랙(10)은, 세탁조(60)를 구동시키는 기어 조립체(70)의 회전축(65)에 결합됨으로써 세탁 및 탈수과정에서 모터(80)의 구동에 의해 회전축(65)과 일체로 회전하며, 외주면으로는 밸런스 웨이트(20)가 결합된다.

상기한 밸런스 웨이트(20)는, 원형 트랙(10)으로부터 회전가능하게 결합됨으로써 원형 트랙(10)의 회전에 따라 발생한 원심력에 의해 원형 트랙(10)의 외주면을 회전하는 것으로, 원형 트랙(10)과의 접합면으로는 상기한 원형 트랙(10)의 외주면 단면과 동일한 형상의 절개부(11)가 형성된다.

이와 함께 벨런스 웨이트(20)의 타단으로는 일정한 자력을 갖는 영구자석(15)이 부착된다.

이때, 상기한 밸런스 웨이트(20)의 절개부(11)는, 원형 트랙(10)과의 결합이 완료된 상태에서 상기한 원형 트랙(10)의 접합면과 일정한 마찰력을 유지한 상태로 결합됨으로써 세탁과정과 같이 세탁조(60)가 저속으로 회전하는 상태에서는 원형 트랙(10)으로부터 불필요한 유동이 방지되도록 하며, 원심력이 작용할 경우에만 좌우방향으로 이동이 가능하도록 한다.

즉, 상기한 밸런스 웨이트(20)는 예로써 도 3에 도시한 바와 같이 세탁조(60)의 일부분에 세탁물이 집중되거나 고중량의 세탁물이 위치하여 세탁조(60)의 중심과 실제 무게중심(도면중 'B'부분)간에 편차가 발생할 경우에는 상기한 무게중심의 대칭된 위치(도면중 'C'부분)에 최대의 원심력이 작용하므로 밸런스 웨이트(20)는 세탁조(60)의 회전시 무게중심의 대칭된 위치로 이동한다.

계속해서 세탁기(100)의 저수조(90) 하부에 부착되어 원형 트랙(10)을 따라 회전하는 밸런스 웨이트(20)의 위치를 자력의 강약으로 식별하는 감지수단(30)은, 원형 지지대(25)의 외주면으로 영구자석(15)의 자력을 감지하는 자력 감지센서(21)를 방사상으로 각각 결합시킨 것으로, 각 자력 감지센서(21)를 통해 감지된 자력을 마이컴으로 전달한다.

또한, 상기한 감지수단(30)을 통해 입력된 정보를 엘이디(L)를 통해 표시하는 디스플레이부(40)는, 원형 지지대(25)에 배열된 자력 감지센서(21)와 동일한 형상으로 엘이디(L)를 배열시킨 것으로, 동작과정에서 마이컴의 제어에 따라 가장 강한 자력이 감지된 자력 감지센서(21)와 대칭되는 위치의 엘이디(L)가 선택적으로 점등되도록 함으로써 사용자가 엘이디(L)의 점등된 위치를 참고로 세탁조의 세탁물이 편중된 위치를 식별할 수 있도록 한다.

도면중 미설명 부호 35는 감지수단(30)을 고정시키도록 한 브래킷이고, 부호 55는 모터(80)의 구동력을 기어 조립체(70)로 전달시키는 벨트이다.

상기한 구성으로 이루어진 본 발명의 작용 및 효과를 도 4를 참조하여 설명한다.

본 발명에 의한 세탁기의 언밸런스 감지장치(50)는 세탁조(60)에 투입된 세탁물이 세탁조(60)의 내부 일측으로 편중됨에 따라 탈수과정에서 언밸런스가 발생할 경우 이를 감지함으로써 세탁기의 손상이나 과도한 소음의 발생을 방지한다.

이와 같은 본 발명은 탈수과정에서 모터(80)의 구동력에 의해 세탁조(60)가 고속으로 회전하면, 상기한 세탁조(60)를 구동시키는 기어 조립체(70)의 회전축에결합된 원형 트랙(10)이 세탁조(60)와 함께 회전함으로써 밸런스 웨이트(20)에 원심력이 작용한다.

이때, 예로써 세탁조(60)의 일부분(도면중 'D'부분)에 세탁물의 편중에 따라 세탁조(60)의 중심과 실제 무게중심간에 편차가 발생할 경우에는 세탁물이 편중된 위치로부터 대칭되는 부위에 최대의 원심력이 작용하게 되어 밸런스 웨이트(20)는 도 4a와 같이 초기 위치로부터 무게중심의 대칭된 위치(도면중 'E'부분)로 이동하는 상태로 회전이 이루어진다.

이때, 상기한 밸런스 웨이트(20)의 일측에는 영구자석(15)이 부착되어 있으며, 이와 함께 영구자석(15)이 형성하는 회전궤적의 인접부에는 감지수단(30)이 결합된 관계로 밸런스 웨이트(20)의 회전에 따른 영구자석(15)의 이동을 각 자력 감지센서(21)가 순차적으로 감지한다.

이와 같은 과정에서 각 자력 감지센서(21)을 통해 동일한 정도의 자력이 감지될 경우 마이컴에서는 세탁물이 세탁조(60)의 내부로부터 균일하게 투입된 것으로 판단하여 정상적인 탈수동작이 진행되도록 한다.

이와 반대로 세탁조(60)의 일부분에 세탁물이 집중되거나 고중량의 세탁물이 위치하여 세탁조(60)의 형상에 따른 중심과 실제 무게중심간에 편차가 발생할 경우에는 상기한 무게중심의 대칭된 위치에 최대의 원심력이 작용하므로 밸런스 웨이트(20)는 세탁조(60)의 회전시 무게중심의 대칭된 위치로 이동한다.

특히 상기한 바와 같이 세탁조(60)의 형상에 따른 중심과 무게중심간에 편차가 발생한 상태에서는 편심량과 비례하여 세탁조(60)의 회전축선이 감지수단(30)의중심축선으로부터 이격된 상태로 회전함으로써 세탁조(60)의 회전축선과 동일한 축선상의 원형 트랙(10)을 회전하는 밸런스 웨이트(20)는 회전위치에 따라 감지수단(30)의 자력 감지센서(21)에 각기 다른 간극을 갖는다.

따라서, 감지수단(30)에서는 원형 트랙(10)을 따라 회전하는 밸런스 웨이트(20)의 위치에 따라 각기 다른 크기의 자력이 감지되어 마이컴으로 전달되며, 마이컴에서는 이와 같이 자력 감지센서(21)를 통해 각기 다른 크기의 자력이 감지되면 세탁조(60)의 일부분에 세탁물이 집중된 언밸런스 상태로 판단하여 경보와 함께 세탁조(60)의 회전을 정지시킨다.

상기한 바와 같이 세탁조(60)의 회전이 정지되면, 밸런스 웨이트(20)는 원심력에 의해 세탁물이 편중된 위치의 대칭방향에 위치하게 되므로 마이컴에서는 가장 강한 자력이 감지된 자력 감지센서(21)와 대칭되는 위치의 엘이디(L)가 선택적으로 점등되도록 함으로써 사용자가 예로써 도 4b와 같이 엘이디(L)의 점등된 위치를 참고로 세탁조의 세탁물이 편중된 위치를 식별할 수 있도록 하며, 이에 따라 세탁물의 중량이 균일하게 분포되도록 함으로써 탈수가 정상적으로 진행될 수 있도록 한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 세탁기의 언밸런스 감지장치(50)는, 세탁조(60)의 일측에 세탁물이 편중됨에 따라 탈수과정에서 언밸런스가 발생할 경우 밸런스 웨이트(20)에 부착된 영구자석(15)과 감지수단(30)으로부터 방사상으로 배열된 자력 감지센서(21)의 조합에 의해 세탁물이 편중된 위치를 감지하여 디스플레이부(40)를 통해 출력시킨다.

따라서, 본 발명은 사용자가 탈수과정에서 세탁조(60)에 세탁물이 편중되는 것을 쉽게 판단함으로써 세탁조(60)의 편심회전에 따른 불필요한 부품의 손상을 방지하고, 소음을 저감시킬 수 있는 등의 많은 효과가 있다.

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였으나 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형이 가능할 것이다.

Claims

세탁조(60)를 구동시키는 기어 조립체(70)의 회전축(65)에 결합되어 세탁조(60)와 함께 회전하는 원형 트랙(10);

상기 원형 트랙(10)으로부터 회전가능하게 결합되어 원심력에 의해 상기 원형 트랙(10)의 외주면을 따라 회전하며, 일측에는 영구자석(15)이 부착된 밸런스 웨이트(20);

저수조(90)의 하부에 설치되며, 원형 지지대(25)의 외주면으로는 상기 밸런스 웨이트(20)에 부착된 영구자석(15)의 자력을 감지하는 자력 감지센서(21)를 방사상으로 각각 배열한 감지수단(30);

상기 밸런스 웨이트(20)의 영구자석(15)과 근접한 자력 감지센서(21)의 위치에 감응되어 방사상으로 배열된 엘이디(L)를 마이컴의 제어에 의해 선택적으로 점등시키는 디스플레이부(40)로 이루어진 것을 특징으로 하는 세탁기의 언밸런스 감지장치.
제 1항에 있어서, 밸런스 웨이트(20)는, 원형 트랙(10)과의 접합면으로 상기 원형 트랙(10)의 외주면 단면과 동일한 형상의 절개부(11)가 형성한 것을 특징으로 하는 세탁기의 언밸런스 감지장치.