KR20040046234A - apparatus for locking door of washing machine - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 세탁기에 관한 것으로서, 특히 세탁기의 도어 잠금장치에 관한 것이다.The present invention relates to a washing machine, and more particularly to a door lock of the washing machine.
일반적으로, 세탁기는 세제의 유화 작용 및 세탁날개의 회전에 따른 수류의 마찰작용 및 펄세이터가 세탁물에 가하는 충격작용 등을 이용하여 의복, 침구 등에 부착된 각종 오염물질을 제거하는 제품으로서, 센서에 의해 세탁물의 양과 종류를 검출하여 세탁방법을 자동으로 설정하고 또한 세탁수의 수위를 세탁물의 양과 종류에 따라 적절한 수위까지 급수한 후 마이콤의 제어를 받아 세탁을 수행하게된다.In general, a washing machine is a product that removes various contaminants attached to clothes, bedding, etc. by using the emulsification of the detergent and the friction action of the water flow due to the rotation of the washing blade, and the impact of the pulsator on the laundry. By detecting the amount and type of laundry, the washing method is automatically set, and the water level of the washing water is supplied to the appropriate level according to the amount and type of the laundry, and then washing is performed under the control of the microcomputer.
일반적인 세탁기의 구성을 살펴보면, 도 1에 도시된 바와 같이, 상용교류전원을 정류하기 위한 정류부(11), 세탁기의 세탁조 또는 펄세이터 등에 회전력을 공급하기 위한 모터(12), 다수개의 IGBT(Insulating Gate Bipolar Transistor)를 구비한 인버터(Inverter)로 구성되어 상기 모터(12)에 3상(U/V/W) 전원을 공급하는 제1 모드 또는 모터(12)가 역상 제어되도록 즉, 모터의 회전에 의해 발전된 전압이 회로측으로 역기되도록하는 제2 모드로 동작하는 구동부(13), 정류부(11)의 출력을 소정레벨(5V)로 변압하여 출력하는 SMPS(Switching Mode Power Supply)(14), 상기 모터(12)의 회전속도를 검출하기 위한 속도센서(15), 상기 구동부(13)에서 역기된 모터(12) 발전전압을 열로 소모시켜 회로 손상을 방지하기 위한 제동저항(Rb), 제동저항(Rb)을 구동하기 위한 트랜지스터(T1), 상기 제동저항(Rb)을 경유한 정류부(11) 출력전압 레벨을 검출하기 위한 전압 감지부(16), 상기 속도센서(15) 및 전압 감지부(16)의 출력을 참조하여 상기 구동부(13) 및 트랜지스터(T1)를 제어하는 마이컴(17), 도어측에 설치되어 사용자가 도어를 여는 것을 감지하여 상기 마이컴(17)에 알리기 위한 도어 스위치(도시 생략), 터치패널 또는 키입력부 등을 포함하고 사용자가 각종 동작명령을 입력하기 위한 사용자 인터페이스부(18), 세탁기 동작상태 등을 표시하기 위한 LCD(19), 부저(20), 상기 사용자 인터페이스부(18)를 통해 입력된 사용자 동작명령에 상응하도록 모터(12)를 포함한 각종 부하를 구동하기 위하여 상기 마이컴(17)과 제어신호를 포함한 각종 데이터 통신을 수행하고 상기 마이컴(17)과의 통신을 통해 전원전압의 이상을 검출하여 기설정된 경고 메시지 또는 부저음이 출력되도록 상기 LCD(19) 및 부저(20)를 구동하기 위한 메인 마이컴(21)을 포함한다.Looking at the configuration of a typical washing machine, as shown in Figure 1, the rectifier 11 for rectifying the commercial AC power supply, the motor 12 for supplying rotational force to a washing tank or pulsator of the washing machine, a plurality of IGBT (Insulating Gate) Inverter having a bipolar transistor, so that the first mode or the motor 12 for supplying three-phase (U / V / W) power to the motor 12 or the motor 12 is controlled in reverse phase. The driving unit 13 operating in the second mode to allow the generated voltage to flow back to the circuit side, a switching mode power supply (SMPS) 14 for transforming and outputting the output of the rectifying unit 11 to a predetermined level (5V), and the motor. Speed sensor 15 for detecting the rotational speed of the (12), braking resistor (Rb), braking resistor (Rb) to prevent damage to the circuit by dissipating the generated voltage of the motor 12 backed by the drive unit 13 as heat Transistor T1 and the braking resistor Rb to By controlling the driving unit 13 and the transistor T1 with reference to the output of the voltage sensing unit 16, the speed sensor 15, and the voltage sensing unit 16 for detecting the output voltage level of the finite rectifier 11. The microcomputer 17 includes a door switch (not shown), a touch panel or a key input unit for installing the microcomputer 17 and a door side to detect that the user opens the door and inform the microcomputer 17, and the user inputs various operation commands. The user interface unit 18, the LCD 19 for displaying the operation state of the washing machine, the buzzer 20, various kinds including the motor 12 to correspond to the user operation command input through the user interface unit 18 In order to drive a load, various data communication including a control signal is performed with the microcomputer 17 and a communication with the microcomputer 17 detects an abnormality of a power supply voltage to output a preset warning message or a buzzer sound. And a main microcomputer 21 for driving the LCD 19 and the buzzer 20.
이와 같이 구성된 세탁기의 기본적인 동작을 설명하면 다음과 같다.The basic operation of the washing machine configured as described above is as follows.
먼저, 사용자가 사용자 인터페이스부(18)를 통해 세탁명령을 입력하면 메인마이컴(21)이 이를 인식하고 마이컴(17)으로 기설정된 세탁 알고리즘에 따른 부하들이 구동되도록 소정 제어신호를 전송한다.First, when a user inputs a washing instruction through the user interface unit 18, the main microcomputer 21 recognizes this and transmits a predetermined control signal to the microcomputer 17 to drive loads according to a preset washing algorithm.
따라서 마이컴(17)은 먼저, 구동부(13)를 동작시켜 기설정된 세탁 알고리즘에 맞도록 속도센서(15)의 출력에 따라 모터(12)를 회전시키고 급수밸브, 배수밸브 등의 부하를 구동하여 세탁, 헹굼 및 탈수를 수행한다.Therefore, the microcomputer 17 first operates the drive unit 13 to rotate the motor 12 according to the output of the speed sensor 15 to meet the preset washing algorithm, and drives loads such as a water supply valve and a drain valve. , Rinse and dehydrate.
그리고 메인 마이컴(21)은 현재 동작상태에 따라 LCD(19)를 제어하여 동작상태 등이 표시되도록 하고, 부저(20)를 제어하여 동작상태에 따른 경고음 등이 발생되도록 한다.The main microcomputer 21 controls the LCD 19 according to the current operating state to display the operating state, and the buzzer 20 to generate a warning sound according to the operating state.
한편, 상술한 세탁기는 탈수행정을 진행할 때, 수백 내지 수천 rpm으로 모터(12)를 회전시키므로 이와 연결된 세탁조 또한 동일한 속도로 회전하게 된다.On the other hand, the washing machine described above rotates the motor 12 at several hundreds to thousands of rpm when the dehydration process proceeds, so that the washing tub connected thereto is also rotated at the same speed.
이때 사용자가 실수로 현재 고속 운전중임을 파악하지 못하거나 잠시 잊은 상태에서 도어를 열어 세탁조내로 신체 특히 손을 집어넣을 경우, 세탁조와 함께 고속회전하는 세탁물에 손이 엉키게 되어 부상을 당할 수 있다.At this time, if the user does not understand that the high-speed operation by mistake or forgot the moment to open the door and put the body, especially the hand into the washing tank, the hand may be entangled in the laundry rotating at high speed with the washing tank may be injured.
따라서 도어를 열 경우 세탁조를 급히 정지시키는 등의 조치를 취하기도 하지만, 순간적인 정지는 불가능하므로 위험요소가 그대로 남아있게 된다.Therefore, if you open the door to take measures such as stopping the washing tank urgently, the momentary stop is impossible, so the risk remains.
종래의 기술에 따른 세탁기는 탈수 등 고속회전 행정과 상관없이 도어가 열리므로 사용자가 부상을 당할 수 있는 문제점이 있다.The washing machine according to the related art has a problem that a user may be injured because the door is opened regardless of a high speed rotation stroke such as dehydration.
따라서 본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 회전속도를 판단하여 도어를 잠글 수 있도록 한 세탁기의 도어 잠금장치를 제공함에 그 목적이 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a door locking device for a washing machine, which is designed to solve the above-mentioned conventional problems and to lock a door by determining a rotation speed.
도 1은 일반적인 세탁기의 구성을 나타낸 블록도1 is a block diagram showing the configuration of a typical washing machine
도 2는 본 발명에 따른 세탁기의 도어 잠금장치의 구성을 나타낸 블록도Figure 2 is a block diagram showing the configuration of the door lock device of the washing machine according to the present invention
도 3은 도 2의 주파수/전압 변환부의 동작을 설명하기 위한 파형도FIG. 3 is a waveform diagram illustrating an operation of the frequency / voltage converter of FIG. 2.
본 발명은 속도센서를 구비한 세탁기에 있어서, 속도센서 출력의 주파수를 전압으로 변환하여 출력하는 주파수/전압 변환부와, 주파수/전압 변환부의 전압출력을 기준전압과 비교하여 하이레벨 또는 로우레벨의 신호를 출력하는 비교기와, 비교기의 출력에 따라 세탁기의 도어를 잠금상태/잠금해제상태로 절환시키기 위한 도어 잠금부를 포함함을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, a washing machine having a speed sensor includes: a frequency / voltage converter for converting a frequency of an output of a speed sensor into a voltage and outputting the voltage; Comparators for outputting a signal, and a door lock for switching the door of the washing machine to the locked state / unlocked state according to the output of the comparator.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 세탁기의 도어 잠금장치의 바람직한 일실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a preferred embodiment of the door lock of the washing machine according to the present invention with reference to the accompanying drawings in detail as follows.
도 2는 본 발명에 따른 세탁기의 도어 잠금장치의 구성을 나타낸 블록도이고, 도 3은 도 2의 주파수/전압 변환부의 동작을 설명하기 위한 파형도이다.Figure 2 is a block diagram showing the configuration of the door lock device of the washing machine according to the present invention, Figure 3 is a waveform diagram for explaining the operation of the frequency / voltage converter of FIG.
본 발명에 따른 세탁기의 도어 잠금장치는 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 마이컴(17)으로 입력되는 속도센서(15)의 출력신호의 주파수를 전압으로 변환하는 주파수/전압 변환부(31), 상기 주파수/전압 변환부(31)의 출력전압을 기준전압과 비교하여 하이/로우 신호를 출력하는 비교기(32), 상기 비교기(32)의 출력에 따라 도어(30)가 열리지 않도록 잠그는 도어 잠금부(33)를 포함한다.The door lock device of the washing machine according to the present invention, as shown in Figure 2, the frequency / voltage converter 31 for converting the frequency of the output signal of the speed sensor 15 input to the microcomputer 17 into a voltage, A comparator 32 for outputting a high / low signal by comparing the output voltage of the frequency / voltage converter 31 with a reference voltage, and a door lock part that locks the door 30 so as not to be opened according to the output of the comparator 32. (33).
이때 속도센서(15)는 모터(12)의 회전속도에 비례하는 주파수의 펄스를 출력한다. 즉, 저속일 경우 출력펄스의 주파수가 낮고 고속일 경우 출력펄스의 주파수가 높다.At this time, the speed sensor 15 outputs a pulse of a frequency proportional to the rotational speed of the motor 12. That is, at low speed, the frequency of the output pulse is low, and at high speed, the frequency of the output pulse is high.
따라서 주파수/전압 변환부(31)는 도 3과 같이, 속도센서(15)의 출력이 저속일 경우 예를 들어, 2V를 출력하고, 속도센서(15)의 출력이 고속일 경우 4V를 출력한다.Therefore, as shown in FIG. 3, the frequency / voltage converter 31 outputs 2V when the output of the speed sensor 15 is low speed, and 4V when the output of the speed sensor 15 is high speed. .
그리고 비교기(32)는 상기 주파수/전압 변환부(31)의 출력전압을 기설정된 기준전압과 비교하여 주파수/전압 변환부(31)의 출력전압이 기준전압보다 높으면 '하이'신호를 출력하고, 주파수/전압 변환부(31)의 출력전압이 기준전압보다 낮으면 '로우'신호를 출력한다.The comparator 32 compares the output voltage of the frequency / voltage converter 31 with a preset reference voltage and outputs a 'high' signal when the output voltage of the frequency / voltage converter 31 is higher than the reference voltage. When the output voltage of the frequency / voltage converter 31 is lower than the reference voltage, a 'low' signal is output.
이때 비교기(32)의 기준전압을 설정하는 방법은, 먼저 모터(12)의 회전속도를 저속과 고속으로 구분하고 저속에 따른 상기 주파수/전압 변환부(31)의 출력을 기준전압으로 정하는 것이다. 따라서 모터(12) 회전속도가 고속일 경우 비교기(32)가 '하이'신호를 출력한다.At this time, a method of setting the reference voltage of the comparator 32 is to first divide the rotational speed of the motor 12 into a low speed and a high speed, and to set the output of the frequency / voltage converter 31 according to the low speed as a reference voltage. Therefore, when the motor 12 rotates at a high speed, the comparator 32 outputs a 'high' signal.
이어서 도어 잠금부(33)는 상기 비교기(32)의 출력이 '하이'이면 도어(30)가 열리지 않도록 잠그고 있다가, 비교기(32)의 출력이 '로우'로 되면 도어(30)가 열리도록 잠금상태를 해제한다.Subsequently, when the output of the comparator 32 is 'high', the door lock 33 is locked to prevent the door 30 from being opened. When the output of the comparator 32 is 'low', the door 30 is opened. Release the lock.
이때 도어(30)는 외부의 구조물과 채결되어 열리지 않도록 하기 위한 구조 자체를 포함하도록 설계하거나, 기존의 도어(30)에 외부의 구조물과 채결되어 열리지 않도록 하는 구조물을 추가 설치한다. 그리고 도어 잠금부(33)는 상기 비교기(32)에서 출력된 '하이', '로우'신호에 따라 동작하는 구성 예를 들어, 솔레노이드 밸브, 그리고 비교기(32) 출력신호에 따른 솔레노이드 밸브의 온/오프에 따라 구동되어 상기 도어(30)측의 구조물과 채결되도록 구성된 채결수단을 포함한다.At this time, the door 30 is designed to include a structure itself so as not to open with the external structure, or additionally installed in the existing door 30 to prevent the structure is opened with the external structure. And the door lock 33 is configured to operate according to the 'high', 'low' signal output from the comparator 32, for example, the solenoid valve, and the on / off of the solenoid valve according to the comparator 32 output signal It is driven according to the off comprises a means for gesturing configured to mate with the structure on the door 30 side.
상술한 도어 잠금부(33)의 구성은 일 실시예를 기술한 것 일뿐 이미 공지된다양한 잠금수단을 상기 비교기(32)의 전기신호 출력에 따라 동작하도록 변형하여 사용하는 것이 가능하므로 세부적인 구성은 도시하지 않았다.The above-described configuration of the door lock part 33 is merely an example of an exemplary embodiment, and thus it is already known. Various lock means may be modified and used to operate according to the output of the electrical signal of the comparator 32. Not shown.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 도어 잠금동작을 살펴보면 다음과 같다.Looking at the door lock operation according to the invention configured as described above are as follows.
먼저, 사용자가 세탁기의 도어(30)를 열어 세탁물을 투입하고 동작키를 눌러 세탁명령을 입력한다.First, a user opens a door 30 of a washing machine to inject laundry and inputs a washing instruction by pressing an operation key.
따라서 세탁기의 메인 마이컴(21)은 이를 인식하고 상기 마이컴(17)으로 제어신호를 출력하여 세탁관련 부하들이 구동되도록 한다.Therefore, the main microcomputer 21 of the washing machine recognizes this and outputs a control signal to the microcomputer 17 so that the laundry-related loads are driven.
이어서 마이컴(17)이 상기 메인 마이컴(21)의 제어신호를 인식하고 기설정된 세탁 알고리즘에 따라 상기 속도센서(15)의 출력을 참조하여 세탁, 헹굼, 탈수를 수행한다.Subsequently, the microcomputer 17 recognizes the control signal of the main microcomputer 21 and performs washing, rinsing, and dehydration with reference to the output of the speed sensor 15 according to a preset washing algorithm.
한편, 주파수/전압 변환부(31)는 속도센서(15)의 출력을 계속 인가받는데, 현재 모터(12) 회전속도가 저속이면 속도센서(15)가 저주파 신호를 출력하고 그에 따라 저전압(예를 들어, 2V)을 출력하고 이어서 비교기(32)가 '로우'를 출력하므로 도어 잠금부(33)는 도어(30)가 사용자에 의해 열릴 수 있는 상태로 유지시킨다.On the other hand, the frequency / voltage converter 31 continues to receive the output of the speed sensor 15. If the current rotation speed of the motor 12 is low, the speed sensor 15 outputs a low frequency signal and accordingly a low voltage (for example, For example, the output 2V) and then the comparator 32 outputs a 'low' so that the door lock 33 keeps the door 30 openable by the user.
그러나 세탁, 헹굼, 탈수중 특히, 탈수는 주로 고속으로 수행되므로 주파수/전압 변환부(31)가 고속에 따른 속도센서(15)의 고주파 신호출력을 인가받고 고전압(예를 들어, 4V)를 출력한다.However, especially during washing, rinsing, and dehydration, the dehydration is performed at high speed, so that the frequency / voltage converter 31 receives the high frequency signal output of the speed sensor 15 according to the high speed and outputs a high voltage (for example, 4 V). do.
이어서 비교기(32)가 '하이'를 출력하므로 도어 잠금부(33)는 도어(30)가 사용자에 의해 열리지 않도록 잠금상태를 유지시킨다.Since the comparator 32 outputs a 'high', the door lock part 33 maintains the locked state so that the door 30 is not opened by the user.
결국, 모터(12)가 고속회전하는 동안 도어(30)는 잠금상태로 유지되고모터(12)의 속도가 저속으로 강하되면 도어(30)는 다시 열림상태로 전환되는 것이다.As a result, the door 30 remains locked while the motor 12 rotates at a high speed, and the door 30 is switched to the open state again when the speed of the motor 12 decreases at a low speed.
본 발명에 따른 세탁기의 도어 잠금장치는 별도의 제어수단이 필요없이 자동으로 속도센서의 출력을 이용하여 사용자의 부상을 초래할 수 있는 고속회전시 도어가 열리지 않도록 하고 회전속도가 저속으로 되면 다시 도어가 열리도록 하므로 저비용으로 사용자의 안전사고를 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.The door lock device of the washing machine according to the present invention does not require a separate control means, so that the door does not open during high-speed rotation, which may cause injury to the user by using the output of the speed sensor, and when the rotational speed becomes low, the door is opened again. Since it opens, there is an effect that can prevent the user's safety accident at low cost.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E601 | Decision to refuse application |