KR20040018430A - 물사용 가전제품 가동 방법 및 그 해당 가전제품 - Google Patents

물사용 가전제품 가동 방법 및 그 해당 가전제품 Download PDF

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군둘라 치제프스키
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베에스하 보쉬 운트 지멘스 하우스게랫테 게엠베하
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Abstract

프로그램 제어를 위해 평가될 수 있는 프로그램 제어식 공급 측정 데이터를 포함하는 특히 세탁/세척기같은 물을 이용한 가전제품의 센서 시스템이 공개된다. 가전 제품의 기계적 구동 기능을 모니터링하기 위해 센서가 사용된다. 구동 시스템에 오작동이 발생할 경우, 가령, 세탁기 드럼용 V-벨트가 갈라질 경우, 경고 신호가 나타난다. 발명에 따르면, 구동 유닛이 아이들 상태와 동작 상태일 때 취해진 센서 시스템의 측정치는 서로 관련하여 평가되고 저장된 세트 값과 부가적으로 비교된다.

Description

물사용 가전제품 가동 방법 및 그 해당 가전제품{METHOD FOR OPERATING A WATER-BEARING DOMESTIC APPLIANCE AND A CORRESPONDING DOMESTIC APPLIANCE}
독일 특허 DE 198 46 248 A1에서 혼탁 센서를 가지는 즉, 세탁 세제가 풀어진 물의 오염 정도를 인식하기 위한 센서 시스템을 가지는 세탁기가 공지된 바 있다. 라이트 소스(light source) 및 -수신기가 설치되고, 그래서 투과된 빛이 측정되어진다. 방사된 그리고 새어 나온 빛이 가지는 수치의 관계의 도움으로 매체의 혼탁함이 결정된다. 상기 빛은 단색이거나 혹은 한 개의 넓은 스펙트럼을 가질 수있다. 미러 시스템(mirror system)을 사용함으로써 광 송-수신기가 광대한 한계에서 자유로이 설치되어질 수 있다.
혼탁 센서는 거품을 인식하는 데 사용되어질 수 있고 따라서 세척 과정을 제어하는 데 기여할 수 있다. 공간상 혼탁 센서는 한 개의 영역에 설치되어야만 하고, 그 영역에서 어느 정도 배수 접합관에서와 같이 거품이 특히 잘 모이게 된다.
독일 특허 DE 198 21 148 A1에서 하나 혹은 그 이상의 스틱형으로 된 센서-빌딩 블록(building block)의 사용이 기술된 바 있다. 측정치는 주변 매체의 상이한 굴절 징후에 의해 좌우된다. 이제 센서-빌딩 블록은 둘러싸고 있는 매체가 공기인지, 물인지 또는 거품인지 아닌지를 인식할 수 있다. 빌딩 블록은 정량의 상태인지를 인식하기 위하여 내지는 어느 정도인지를 파악하기 위하여 알칼리 액 컨테이너(container)에 삽입되어질 수 있다. 바닥 쪽 가열의 아래에 있는 영역이 알칼리 액 컨테이너에서 관리되어진다면, 각각의 센서-빌딩 블록이 가열을 위한 효과 있는 건조 전동 안전장치로 사용된다.
독일 특허 198 31 688 Aq에서 종합적 해결책이 보고된 바 있다. 앞선 독일 특허에 기술된 선서에 의해 계속되는 빔과 주변 매체의 센서 몸체가 가지는 한계 면에서 반사된 빔이 파악되어질 수 있다. 게다가 두 개의 빔 소스가 타임 멀티플렉스(time multiplex)에서 작동되어진다. 양 빔 소스에 의해 유발된 신호들은 광 수신기에 의해 시간상 나란히 수용되고 신호의 편입에 적절하게 공정의 제어를 위해 평가되어진다. 상기 시스템은 언급된 공정이 시간, 온도, 물- 및 에너지소비에 다라서 극대화 될 수 있도록 한다.
독일 특허 DE 43 42 272 A1에서, 세탁 비눗물의 표면에 대한 반사 관계의 평가를 이용해 정량의 상태 및 알칼리 액의 혼탁과 같은 더 많은 파라미터들도 역시 거품으로 결정될 수 있는 공정이 소개된 바 있다. 그리고 하나 혹은 그 이상의 시각적 광선 다발이 다양한 투사각 하에 알칼리 액의 가공적 표면을 향하게 되고 수신기 갓에 설치된 포토 다이오드(photo diode)를 사용해 반사가 측정된다. 각각 포토 다이오드에 노출되고 강도에 따라, 측정된 파라미터(parameter)의 크기와 형태가 전자 평가 회로에 의해 산출될 수 있다.
거품 형성은 수신되는 빛의 산란성 분배에 의해 인식될 수 있다. 수신되는 신호가 동일하게 약해진다면, 세탁 비눗물이 흐려진다. 알칼리 액 탱크의 정량 상태는 광원추가 수신기 갓의 상이한 포토 다이오드 상에 나타나는 것을 통해 산출된다.
시각적 센서 시스템은 고장나기 쉽다. 세탁 비눗물의 혼탁함을 결정할 때 발생하는 오류는 시각적 측량구간의 경질화에 의해 발생될 수 있다. 각 작업 공정에 따라 측량 구간이 건조되기 때문에, 시각적 측량 구간의 측량 광선이 거의 깨끗한 물에서 이미 매우 약화되어, 시그널-평가 회로가 소위 알칼리 액 혼탁을 확인한다. 상기에 대항하여 독일 특허 DE 197 21 976 A1에서 각각의 작업 사이클(cycle) 동안 측량 구간의 완화가 혼탁된 알칼리 액 없이 측정될 수 있다는 사실이 제안된 바 있다. 상기 측정치는 따라서 최소 한계치(threshold value)와 비교되어진다. 측정치가 최소 한계치에 도달하거나 내지는 거의 도달했다면, 진행을 제어하기 위한 제어 신호가 전달되어진다.
혼탁 센서로 작동하는 시각적 송신기(예를 들면 LED)와 시각적 수신기(예를 들면 포토트랜지스터(phototransistor) 또는 포토 레지스트(photo resist))가 크게 온도에 영향을 받는다. 적절한 온도 보정 없이 온도 변동이 혼탁 값의 편차로서 설명되어지고 평가시 잘못된 결과를 이끌게 된다. 다라서 혼탁 센서의 온도 보상은 모든 기계에서 요구되고, 세정액이 서서히 가열되어진다. 독일 특허 195 21 326 A1에서 제안된 공정은 온도에 영향을 받는 파라미터가 개별적으로 보상될 수 있으며 산출된 보상 인자를 다이나믹(dynamic)하게 조화시킨다.
게다가 최종 전환에서 독일 특허 De 197 55 350 A1에서 제안된 공정에 따르면 오염의 정도를 측정하기 위한 센서가 온도를 측정하기 위해서도 역시 이용되어진다. 시각적 센서는 주로 알칼리 액의 근처에 존재하고, 그래서 센서와 알칼리 액 사이의 가능한 한 최적의 열 결합이 이루어진다. 한정된 전류는 센서의 입구에서 만들어지고 그리고 온도에 영향을 받는 팽창 전압은 센서의 출구에서 뽑아내어진다. 온도에 영향을 받는 아웃풋 시그널(output signal)이 평가되어 발열체를 제어하기 위하여 이용된다. 상기를 통해 물 순환 중의 온도 측정기 촉자가 포기되어질 수 있다.
소위 출형에 의해 생겨난 알칼리 액의 강한 착색을 인식하기 위하여, 독일 특허 199 08 803 A1에서 배치가 제안된 바 있고, 그 배치에서 세 개의 발광 다이오드가 삽입되고, 세 개의 차이가 있는 얇은 권으로 된, 칼라(color)의 인식가능성을 위해 전형적인 파장 범위를 가지는 빛이 세탁 비눗물로 들어온다. 거기서 방사된 빛은 칼라 부분에서 직접 혹은 측면의 제어된 광선이거나 칼라 부분의 뒤에서 제어된 광선으로서 포토 다이오드에 이르게 된다.
세 개의 어느 정도 직각으로 서로서로 배열된 포토 다이오드를 사용하여 각각의 발광 다이오드를 위한 직접, 측면 및 뒤에서 제어된 빛줄기가 동시에 결정될 수 있다. 세 개의 사용된 발광 다이오드에서, 상이한 파장을 가지는 단색의 빛이 시간상 옮겨져 송출된다면, 알칼리 액에 용해된 서로 다른 색소가 결정되어질 수 있다. 최소 한계치의 범위를 벗어날 때 어텐션(attention) 시그널(signal)이 출력되어질 뿐만 아니라 정수의 헹굼 과정이 작동되어진다.
본 발명은 취급되는 액체의 관리를 위한 한 개의 광학 센서 시스템(sensor system)을 가지는 물을 사용하는 가전제품의 가동을 위한 방법 및 상기 방법의 실행을 위한 가전제품에 관한 것이다.
공지된 센서 시스템은 적어도 한 개의 빔 소스(beam source) 및 하나 혹은 그 이상의 빔 수신기를 가진다. 이러한 종류의 센서들은 다양하게 사용되어 특히 세탁기 및 식기 세척기에 사용되고, 반사, 산란 및/또는 굴절의 물리적 효과는 광학적 한계 면에서 이용되어진다.
다음으로 공지된 다양한 사용 실시예가 보여진다. 명백한 해결책과 비교해 볼 때, 센서가 다양한 조합에 배치되는 경향을 알 수 있다.
제 1도는 세탁기를 위해 공지된 바 있는 광학 센서 시스템을 가지는 파이프 부분의 횡단면도,
제 2도 3도는 센서의 작동 및 센서가 작동하지 않는 상태의 광학 측량 구간에서의 상이한 혼탁 진행을 도시한다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
2: 발광 다이오드(luminescent diode)
3: 포토 트랜지스터(photo transistor)
4: 파이프 부분
5: 마이크로 프로세서(micro processor)
본 발명의 과제는 물을 사용하는 가전제품, 특히 세탁기 또는 식기 세척기의 공정 관리 가능성을 공지된 시각적 센서 시스템의 배치를 통해 확장하는 데 있다.
상기 가제는 청구항 제 1항에서 언급된 본 발명이 가지는 장점에 의해 해소된다. 본 발명의 장점을 지닌 형태는 종속항들에 포함되어 있다.
따라서 본 발명에서 센서 시스템에 의해 측정된 처리액의 비정상적인 편차에 대한 파라미터 값이 관리된다. 게다가 순서대로 측정된 파라미터 값의 시간상 진행 과정이 기록되어질 수 있고 정상적인 작동을 위한 전형적인 진행과정과 비교되어질 수 있다. 더 나아가 게다가 두 개의 측정치가 수요되어질 수 있고 따라서 차이값이 형성되어 질 수 있으며, 제 1 측정치는 시스템이 휴식상태, 예를 들면 세탁조가 정지 상태일 때 그리고 제 2 값은 작동중인 시스템, 즉 세탁조가 회전할 때 산출되어진다. 측정치의 차이는 예를 들면 최저치를 달성해야만 한다. 최저치의 범위를 벗어날 때 어텐션 시그널이 출력되어진다. 최저치의 높이(height)는 존재하는 센서시스템에 의해 좌우되고 적절한 값으로 프로그램 축전지 내에 공탁되어야만 한다.
본 발명의 장점을 지닌 형태에서 세탁조가 작동 및 정지 상태일 때 더 많은 측정치가 수용되어져 따라서 각각, 차이값에 대한 비교 성분으로서 동원되어지는 중간치가 형성된다. 상기 처치에 의해 측정 방법이 더 확실해진다; 측정치를 마찬가지로 변조할 지도 모르는 우연의 오류들이 따라서 작동을 멈추게될 수 있다.
본 발명에 따르는 공정이 휴식- 내지 작동 단계의 더 많은 측정치로부터 측정치의 일반적 경향을 따르는 진행 과정 즉, 측정 신호가 가지는 높이의 하락 또는 상승이 관찰된 시간을 지나 산출되어지는 하나의 방식에서 계속 형성되어질 수 있다. 상기 공정은 거품을 인지하기 위해 설치되는 센서 시스템에서 유리하게 사용되어질 수 있다. 작동 단계에 있어 거품형성의 시작이 지연되고 세탁조가 정지상태일 때 거품이 상대적으로 천천히 분해되기 때문에, 확실한 관성이 본 발명에 따르는 공정에 수반되고, 관성은 상기 기술된 평균치 형성을 통해 충분히 보상되어질 수 없다. 시정은 시간에 대한 측정치의 변화를 파악할 수 있도록 한다. 휴식 단계의 반대적 성향은 작동 단계와 비교하여 볼 때, 기계적 구동 시스템이 고장 없이 작동하는 것을 알려준다.
본 발명이 제공하는 장점은, 공지된 광학 센서들을 이용함으로써 물을 사용하는 가전제품의 정상적 작동 진행과정을 위한 그 이상의 콘트롤(control) 가능성을 만들고 따라서 기기의 작동 안정성을 높여주는 것에 있다. 본 발명에 따르는 공정은 센서 시스템의 특수한 구조 형성과 물리적 근본 원리 및 구체적 사용경우에상관없이 사용될 수 있다. 단지, 휴식 및 작동된 작동 시스템에서 센서에 의해 산출된 값이 충분히 큰 차이를 제공하는 것이 요구된다. 센서 시스템은, 예를 들면 상기에서 열거된 바와 같이, 추가의 건축 그룹 또는 건축 요소를 투입하지 않고도 본 발명에 따르는 공정에 사용되어질 수 있다. 추가로 출자된 비용은 존재하는 작동 프로그램의 변화 즉, 소프트웨어의 형성을 감소시킨다.
본 발명에 따르는 공정에서 휴식 상태 및 작동 상태의 시스템의 측정치 사이의 단지 상대적인 차이가 문제가 되기 때문에, 공정의 작동 유용성에 대한 개별 측정치의 절대적 높이는 어떠한 역할도 하지 않는다. 이를 통해 발생하는 큰 장점은 상기 공정이 세탁 비눗물의 오염 정도, 비눗물의 온도, 세탁제 농도 및 측량 구간의 경질화에 상관없이 확실하게 작동한다는 것이다.
본 발명은 하기 간단하게 공지된 실시예에서 더욱 상세히 설명된다. 도면은 다음과 같다
발광 다이오드(2)와 포토 트랜지스터(3)는 투명한 재질로 이루어진 파이프 부분(4)의 외부 둘레에 서로 마주하여 설치된다. 파이프 부분(4)은 배수 접합관의 한 부분이고, 접합관은 알칼리 액 탱크에 직접 연결된다. 발광 다이오드(2)와 포토 트랜지스터(3)의 이와 같은 설치는 특히 세탁기의 알칼리 액 탱크의 하부 영역에 장착될 수 있다. 포토 트랜지스터(3)에 의해 발광 다이오드(2)로부터 송출된 그리고 파이프 부분(4)의 세탁 비눗물에 스며 나오는 라이트 시그널이 측정된다. 측정치는 마이크로 프로세서(micro processor)(5)에 의해 전달된다. 포토 트랜지스터(3)에 의해 산출된 측정치의 높이는 산출된 라이트 시그널의 완화에 좌우되어 세탁 비눗물의 혼탁 또는 측량 구간(1)의 영역에서의 거품형성에 의해 생겨나게 된다. 각각 프로그램 부분과 산출된 측정치의 높이에 따라서 마이크로 프로세서(5)에 의해 세탁기를 그 이상 제어하기 위한 신호가 만들어진다.
제 2도 및 3도의 다이아그램(diagram)의 도움으로, 본 발명에 따르는 공정에 의해서, 작동상태(즉 세탁조의 작동상태)일 때 제일 먼저 수용된 측정치(30) 내지 (40)이 작동 측정치와 비교될 수 있는 것과 같이, 세탁조의 정지상태일 때 두 번째로 수용된 측정치(10)가 정지 측정치와 비교될 수 있는 것을 알 수 있다. 이때 혼탁 다이아그램(T)에서 작동 측정치(30) 및 (40)이 각각, 회전수-다이아그램(D)에서 적절한 회전수치50 및 -50에 의해 달성되는 세탁조의 회전방향에 따라 구별되고,각각 제 2도에서 알 수 있다. 정지 측정치(10)는 여전히 베이스 라인(base line)(O) 위에 놓여있다.
산출된 측정치 차가 미리 주어진 표준치 아래에 있다면, 그렇다면 정지 상태의 값과, 작동 상태에서 측정되어져야만 하는 그와 같은 값은 단지 약간 같은 높이를 가지고, 상기 상황은 작동 시스템의 장애를 보여줄 수 있다. 비-벨트(V belt) 균열에 의해 야기될 수 있는 상기 장애는 작동 모터 또는 작동-전달 시스템에 관련될 수 있다. 상기 두 개의 오류 가능성들 역시 구별될 수 있도록, 작동 모터의 회전을 직접 감독할 수 있는, 그 이상의 센서가 예를 들면, 회전수를 조절하기 위해 어차피 작동 모터와 강하게 결합된 타코제너레이터(tachometer generator)가 존재해야만 한다.
제 3도에서 도시된 상기 상황은 드럼(drum) 구동장치가 3회의 작동(2x 50 및 1x -50) 후에 중단되는 것이다. 작동 측정치가 10 이하에서 적절하게 낮아지고 더 이상 휴식 상태의 측정치에 의해 구분되지 않는다.
우발적으로 발생된 측정치 편차가 잘못 해석되고 그 결과 존재하지 않는 장애가 신호화 되는 것을 멈추기 위하여, 드럼이 정지 상태일 때 그리고 드럼이 회전하는 동안 더 많은 측정치가 수용되어지고, 측정치로부터 휴식상태- 내지 작동 상태의 값이 평균치를 형성하게된다. 본 발명에 따르는 측정치 수용은 세탁 프로그램이 진행되는 동안 여러 번 반복되어진다. 휴식상태의 값은 예를 들면 회전 운동이 각각 변환될 때 짧은 휴식 단계동안 새롭게 결정되고 따라서 휴식상태의 값과 측정된 작동상태의 값이 직접 비교되어진다. 측정치를 수용하는 사이의 시간 간격은 매우 짧다. 가열 단계의 온도 편차에 의해 또는 세탁 비눗물의 오염을 매우 증대함으로써 야기되는 측정 신호를 변조하는 것은 그래서 불가능하게 되어질 수 있다. 현 기술상태의 예에서 기술된 바와 같이, 측정 시스템을 교정하는 것은 본 발명을 따르는 공정이 가지는 공정에 필요치 않다. 마찬가지로 삽입된 센서의 노화 또는 측량 구간의 경화가 방해 없이 작용한다.
탈수단계에서 센서 시스템에 의해 측정치의 시간상 진행이 프로그램에 의해 결정된 시기로 산출되어진다. 즉 시간에 대한 측정치의 상승 내지 하락이 파악된다. 따라서 탈수 동안 알칼리 액 탱크의 하부 영역에서 거품이 모아질 수 있는 상황이 고려되고, 거품은 휴식상태의 드럼에서 천천히 다시 분열된다. 측정치의 휴식상태의 단계에서 상승하고 탈수 단계에서 하락한다면, 기계적 구동 시스템은 장애 없이 작동한다.
프로그램 축전지에 공탁된, 센서의 측정치를 위한 비교치로서 사용되는 표준치는 시도해봄으로써 간단한 방식으로 산출될 수 있다. 서로 다른 프로그램 부분을 위해 상이한 표준치가 공탁되어질 수 있다.

Claims (9)

  1. 취급되는 액체를 프로그램이 진행되는 동안 변화된 시간에 정지 상태 및 작동 상태에서 관리하기 위한 한 개의 광학 센서 시스템(sensor system)을 가지는 물을 사용하는 가전제품의 가동을 위한 방법으로서, 센서 시스템(1에서 4까지)에 의해 측정된 처리액의 비정상적인 편차에 대한 파라미터 값이 관리되어지는 것을 특징으로 하는 가전제품 가동 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 순서대로 측정된 파라미터 값의 시간상 진행 과정이 기록되어질 수 있고 정상적인 작동을 위한 전형적인 진행과정과 비교되어질 수 있는 것을 특징으로 하는 가전제품 가동 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 휴식 단계동안 적어도 제 1 측정치로부터 그리고 프로그램 진행 중 작동 단계 동안 적어도 제 2 측정치로부터 차이 값이 산출되고 비교치의 차이에 대한 상기 차이 값이 검색되어지는 것을 특징으로 하는 가전제품 가동 방법.
  4. 제 3 항에 있어서, 비교치가 미리 주어진 표준치인 것을 특징으로 하는 가전제품 가동 방법.
  5. 제 1 항 내지 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 전형적 진행과 시간상 진행이 차이날 때 내지 비교치와 차이 값이 차이날 때 경고 신호가 송출되고 및/또는 가전제품의 프로그램이 정지되는 것을 특징으로 하는 가전제품 가동 방법.
  6. 제 3 항 내지 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 프로그램대로의 휴식 단계에서 그리고 취급액의 프로그램대로의 작동 단계에서 더 많은 측정치가 수용되어지고 따라서 각각의 평균치가 달성되고 상기 평균치가 차이 값 형성에 동원되어지는 것을 특징으로 하는 가전제품 가동 방법.
  7. 제 1 항에 있어서, 프로그램대로의 휴식 단계에서 그리고 취급액의 프로그램대로의 작동 단계에서 더 많은 측정치가 수용되어지고 따라서 두 단계를 위하여 시간상 진행이 결정되어지는 것을 특징으로 하는 가전제품 가동 방법.
  8. 제 1 항 내지 7 항 중 어느 한 항에 있어서의 가전제품 가동 방법을 실행하기 위한 가전제품으로서, 상기 방법이 세탁기의 구성 성분인 것을 특징으로 하는 가전제품.
  9. 제 1 항 내지 7항 중 어느 한 항에 있어서의 가전제품 가동 방법을 실행하기 위한 가전제품으로서, 상기 방법이 식기 세척기의 구성 성분인 것을 특징으로 하는 가전제품.
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