KR20050110670A - 자동세탁기의 세탁물 부하 검출장치 및 방법 - Google Patents
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Abstract
자동 세탁기의 세탁물의 부하 검출장치 및 방법은 전압 센서(30), 회전 센서(40), 및 제어 유닛(20)을 포함한다. 상기 제어 유닛(20)은 타이머(21), 전압 센서(30), 및 회전 센서(40)와 연결되고, 또 상기 제어 유닛(20)에는 상이한 전압 범위에서 전동 모터(10)의 중간 토크(Mmot)를 나타내는 데이터 및 내조(3)의 비부하 상태 및 부하 상태의 관성모멘트(Jv, Jc)를 연산하기 위해 전동 모터의 소정의 구별되는 2개의 회전수 사이에서 내조(3)의 비부하 상태 및 세탁물이 수용된 부하 상태에서 전동 모터(10)의 가감속 기준시간(Ta1 및 Td1)을 나타내는 데이터가 공급된다. 상기 제어 유닛(20)은 내조(3)의 상기 관성모멘트(Jv, Jc) 사이의 차이를 연산하여 세탁물의 부하량을 나타내는 신호를 생성한다.
Description
본 발명은 세탁기에 투입된 세탁물의 부하를 검출할 수 있고, 사용자에 의해 선택된 세탁 프로그램에 따라 세탁기에 공급된 세탁액의 수준을 자동으로 선택할 수 있는 자동세탁기에 적용되는 장치에 관한 것이다.
또, 본 발명은 세탁기에 투입된 세탁물의 부하를 검출하고, 검출된 세탁물의 부하의 함수로서 세탁기에 공급되는 세탁액의 수준을 자동으로 선택하기 위한 방법에 관한 것이다.
종래, 세탁기에 투입된 세탁물의 부하를 검출하고, 세탁기에 공급된 세탁액(일반적으로 물)의 양을 자동으로 설정 및 제어하는 장치들이 공지되어 있다. 상기 세탁액은 세탁물을 수용하도록 설계된 내조(basket)를 내장하고 있는 외조(tub)에 공급되고, 이 외조 및 내조 내의 교반기는 전동모터의 회전작동에 의해 회전구동된다.
미국특허 제5,515,565호는 상기 공지의 검출장치 중의 하나를 개시하고 있는 것으로서, 이 검출장치는 내조 내에 투입된 세탁물의 부하의 높이를 검출하기 위한 높이 검출 수단을 이용하고 있다. 세탁물의 부하의 높이검출수단과 관련하여 작동하는 전자제어 유닛은 세탁물의 부하의 높이를 나타내는 높이검출수단으로부터의 발신 신호를 처리하여, 외조에 수용될 세탁액의 적절한 수위를 결정함과 동시에, 상기 제어 유닛에 의해 결정된 세탁액의 수위가 도달했음을 수위 검출수단이 검출할 때까지 세탁액 유입장치를 개방상태로 유지하도록 세탁액의 유입장치의 작동을 제어한다.
바람직한 실시형태에 있어서, 상기 높이 검출 수단은 회전 상태의 내조 내에 수용된 세탁물의 부하 상에 작용하는 음향 펄스(sonic pulses)를 송수신하기 위한 수단을 포함한다. 상기 종래기술의 장치는 적절히 작동하는 것이기는 하지만, 복잡하고 고가의 수단 및 구조가 필요하다.
미국특허 제6,460,381호에는 다른 장치가 개시되어 있다. 상기 특허에서는 압력센서를 외조의 서스펜션에 결합장착하고 있다. 이 압력센서는 가해지는 응력의 함수로서 자기특성이 변화하도록 구성되어 있다. 자기특성의 변화는 코일의 인덕턴스 변화로 전환되어, 이 인덕턴스의 함수로서 주파수가 변화하는 진동신호를 발생함으로써 센서에서 부하검출이 가능하게 한다. 그 결과, 세탁기의 내조 내에 투입된 세탁물의 부하 및 세탁물의 투입에 이어 외조에 공급된 세탁액의 부하를 측정할 수 있고, 세탁물과 세탁액의 총부하는 대응하는 세탁액의 적절한 수위로 전환된다. 소망의 수위에 도달하면, 세탁액의 공급은 전자제어 유닛에 의해 자동으로 차단된다.
이러한 형식의 종래의 장치는 제작과정에서 생긴 기계적인 오작동이 나타나며, 적절한 위치에 중량센서를 배치하고 있으므로 세탁물 및 세탁액의 양자의 중량 검출의 정확도가 불량하고, 그 결과 세탁시 세탁수의 양이 표준량에서 벗어나는 문제가 있다.
미국특허 제4,862,710호에는 다른 종래의 장치가 개시되어 있다. 이 장치는 세탁기의 가동형 세탁수단을 구동하는 모터에 가해지는 부하에 따라 변화하는 모터의 기동 특성(rise characteristic)을 나타내는 전기적인 값을 검출하기 위해 모터에 부하 검출 수단을 사용한다. 세탁기의 회전 사이클 중에 부하 검출장치에 의해 검출된 전기적인 값이 제1기준치로부터 제2기준치에 도달하는 시간이 측정된다.
측정된 시간은 세탁기의 외조 내의 세탁물-세탁액의 총부하치로 전환된다. 이 장치에 있어서, 상기 제1기준치 및 제2기준치는 부하 검출장치에서 측정된 전압치이고, 모터가 상기 전압 및 기준치들에서 기동을 유발하기 위해 회전 사이클에서 취하는 시간은 내조 내의 세탁물의 특정 레벨의 부하에 관련된다.
상기 종래의 기술은 세탁기의 내조 내의 세탁물의 부하 및 세탁기의 후속 동작에 있어서의 대응하는 작동 파라메터를 결정하기 위해 공급 전압의 함수로서 수정되는 2개의 기준치 사이의 전압 상승 시간을 이용한다.
상기 종래의 기술은 세탁물의 부하 검출시 어느 정도까지는 정확성이 있으나, 비교적 복잡한 전자회로가 필요하고, 다양한 부품들의 제작 공차 및 제작 및 조립방법에 따라 변화하는 세탁기의 가동부품의 마찰에 의해 나타나는 부하를 고려하지 않는 문제가 있다.
전술한 문제 외에도, 전술한 종래의 기술은 전원에서 발생하는 전압변화의 함수인 노이즈에 기인된 측정 편차가 존재하는 제약이 있다. 종래의 장치는 특히 세탁기를 노이즈의 수준이 높은 전원에 연결하였을 경우에 세탁물의 부하 검출의 정확도가 만족스럽지 않다.
도 1은 자동 세탁기에 관련된 본 발명의 장치의 블록도;
도 2는 가속 및 감속시의 기준치 및 작동시간을 얻기 위한 전동 모터의 회전수 변화를 도시한 그래프이다.
세탁물의 부하를 검출하는 종래 기술은 전술한 불편과 단점이 있으므로, 본 발명의 목적은 저가의 단순한 구성 및 세탁기의 내조 내에 투입된 세탁물의 부하를 높은 정확도로 검출하는 세탁기의 세탁물의 부하를 검출하는 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 검출된 세탁물의 부하의 함수로서 세탁기의 외조에 공급되는 세탁액의 수위를 자동으로 검출할 수 있는 전술한 세탁물 부하 검출장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 비교적 저가의 단순한 수단을 통해 세탁기의 내조에 투입된 세탁물의 부하를 나타내는 신호를 정확하게 얻을 수 있고, 세탁기에 공급된 세탁액의 수위를 결정할 수 있는 자동 세탁기 내의 세탁물의 부하를 검출하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 세탁물 부하 검출장치는 외조, 이 외조의 내부에 장착되고 세탁물의 부하를 수용할 수 있는 치수를 가지는 내조, 및 상기 내조를 세탁기에 의해 수행되는 회전 사이클로 회전 구동시키는 전동 모터를 포함하는 자동 세탁기에 적용되도록 설계되었다.
본 발명에 따르면, 상기 장치는 전동 모터에 공급되는 전압을 검출하는 전압 센서; 상기 전동 모터의 회전을 검출하기 위해 전동 모터에 작동이 가능하게 연결된 회전 센서; 및 타이머, 전압 센서 및 회전 센서와 작동이 가능하게 연결된 제어 유닛을 포함하고, 상기 제어 유닛에는, 세탁기의 예비 설정 단계에서, 비부하 상태의 내조의 기준 관성모멘트를 연산하기 위해, 내조가 비부하 상태에서 전동 모터의 2개의 구별되는 소정의 회전수 사이에서, 상이한 전압 범위에서 전동 모터의 중간 토크를 나타내는 데이터 및 전동 모터의 가속 기준시간 및 감속 기준시간을 나타내는 데이터가 공급되고, 상기 제어 유닛은 상기 세탁기의 각 작동의 개시시에 내조에 세탁물이 수용된 상태에서 상기 전동 모터의 회전수 사이의 전동 모터의 가속 작동시간 및 감속 작동시간을 나타내는 데이터를 수신함과 동시에, 세탁물의 부하 상태의 내조의 관성모멘트 및 상기 내조의 관성모멘트의 차이를 산정하여, 세탁물의 부하량을 나타내는 신호를 발생하기 위해, 전압 센서에 의해 검출된 전압 범위 내에서 전동 모터의 중간 토크를 나타내는 데이터 및 기준시간들과 작동시간들을 나타내는 데이터를 처리한다.
전술한 장치는 전압 센서 및 회전 센서에 의해 그리고 상기 제어 유닛에 제공된 타이머에 의해 제작 단계에서 각 세탁기에 대해 조절된 기준 데이터 및 상기 내조에 투입된 각 세탁물의 부하에 관련된 작동 데이터를 설정할 수 있고, 상기 데이터의 처리는 각 관성모멘트의 비교 및, 그 결과 전동 모터의 전원의 전압 변화에 관계없이 내조 내에 투입된 세탁물의 부하를 고정확도로 나타내는 신호의 생성을 가능케 한다.
본 발명의 특정 실시예에 있어서, 세탁물의 부하를 나타내는 신호는 세탁액의 수위와 관련된다. 세탁물의 수위가 소정의 수위에 도달하면 제어 유닛은 유입 밸브 수단에 차단 신호를 발신함으로써 세탁기의 세탁액의 공급을 차단시킨다.
본 발명은 전술한 형식의 자동 세탁기 내의 세탁물의 부하를 검출하는 방법에 관련되는 것으로서,
- 상기 내조의 비부하 상태에서 상기 전동 모터를 회전 구동하여 최대 회전속도에 이를 때까지 통전상태를 유지하고, 다음에 전동 모터를 비통전 상태로 하여 가동부품 사이의 마찰력의 함수로서 회전속도를 감속시키는 단계;
- 가속 상태 및 감속 상태에서 상기 전동 모터의 최대 회전속도보다 저속인 소정의 구별되는 2개의 회전속도를 검출하는 단계;
- 상기 전동 모터의 소정의 구별되는 회전수 사이의 가속 기준시간 및 감속 기준시간을 측정하는 단계;
- 세탁기의 후속 작동에 대한 예비 설정단계에서, 상기 전동 모터의 가속 기준시간 및 감속 기준시간을 나타내는 데이터 및 결정된 전압에 대한 기지의 중간 토크를 나타내는 데이터를 제어 유닛에서 처리함으로써 상기 내조의 비부하 상태의 기준 관성모멘트를 연산하는 단계;
- 세탁기의 각각의 세탁 작업 이전에, 상기 전동 모터에 공급되는 전압을 측정하여 내조가 세탁물의 부하를 수용하고 있는 상태에서 전동 모터를 회전 구동하고, 상기 최대 회전속도에 도달할 때까지 전동 모터의 통전상태를 유지하고, 상기 전동 모터를 단전하여 가동 부품들 사이의 마찰 작용에 의해 전동 모터를 감속시키는 단계;
- 세탁물의 부하 상태에서 가속 상태 및 감속 상태에서 상기 전동 모터의 소정의 구별되는 2개의 회전속도를 검출하는 단계;
- 상기 소정의 구별되는 2개의 회전속도 사이에서 전동 모터의 가속 작동시간 및 감속 작동시간을 측정하는 단계;
- 상기 전동 모터의 가속 작동시간 및 감속 작동시간을 나타내는 데이터 및 검출된 공급 전압에 대한 토크를 나타내는 데이터를 처리함으로써 세탁물 부하 상태의 내조의 관성모멘트를 연산하는 단계;
- 상기 내조의 상기 관성모멘트 사이의 차이를 연산하여 세탁물의 부하량을 나타내는 신호를 발생하는 단계를 포함한다.
본 발명의 특정 실시예에 있어서, 상기 세탁물 부하 검출 방법은 내조 내의 세탁액이 적절한 수위에 도달했을 때 세탁기에 대한 세탁액의 공급을 중단시키기 위해 세탁물의 부하량을 나타내는 신호를 세탁액의 수위와 관련시키는 단계를 더 포함한다.
검출된 세탁물의 부하량의 함수로서 연산된 세탁액 수위에 도달하면, 제어 유닛은 유입 밸브 수단에 세탁액 공급 중단을 지령한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명한다.
전술한 내용 및 도 1과 같이, 본 발명의 세탁물 부하 검출장치는 일반적으로 각주상 캐비넷으로 형성된 구조용 케이싱(1)과 일반적으로 원통상 외조(2)를 포함하는 자동세탁기에 적용되는 것이다. 상기 케이싱(1)의 내측에는 현가수단을 통해 도면에 도시되지 않은 적절한 구조적인 부속품이 장착된다. 상기 외조(2)의 내측에는 일반적으로 원통 드럼의 형태인 내조(3)가 회전이 가능하게 동축으로 장착되어 있다. 상기 내조(3)는 횡방향 천공 및 바닥벽을 구비하고, 상측이 개방되어 있고, 세탁물의 부하를 수용하는 치수로 되어 있다.
도면에 도시된 것과 같은 수직축을 구비하는 세탁기에 있어서, 상기 내조(3)는 그 바닥벽(3a)의 중앙부가 상기 외조(2)로부터 수직하향 연장하여 외부로 돌출하는 관형축(4)에 고정되어, 외조(2)의 바닥벽(2a)에 고정된 베어링 지지체(6) 상에 장착된 베어링(5)에 의해 지지되도록 되어 있다. 상기 구조에 있어서 내조(3)는 상기 외조(2)의 내측에서 관형축(4) 상에 착좌된 상태로 그 축선을 중심으로 자유롭게 회전할 수 있다.
상기 관형축(4)의 중심부에는 일반적으로 부싱(7)을 개재하여 중심축(8)이 회전가능하게 설치되어 있고, 이 중심축(8)의 상단부에는 외조(3)의 바닥벽(3a) 상에 배치된 교반기(9)가 고정되어 있다.
상기 중심축(8)의 하단부는 벨트(12)를 통해 전동 모터(10)의 축에 고정된 구동 풀리(11)에 작동이 가능하게 연결된 피동 풀리(13)를 수용하기 위해 관형축(4)의 외부로 돌출한다. 상기 전동 모터(10)는 외조(2)의 바닥벽(2a)에 직접적 또는 간접적으로 부착되는 형태로 세탁기의 케이싱(1)에 장착된다.
도 1에 도시되지 않았으나, 상기 세탁기는 일반적으로 세척 사이클 중에 내조(3) 내의 세척액 내에 잠겨 있는 세탁물을 운동시키기 위해 상기 교반기(9)만 전동 모터(10)에 의해서 회전구동시킬 때 상기 관형축(4)을 케이싱(1)에 로킹시키기 위한 로킹장치를 더 포함한다.
상기 자동 세탁기는 외조 내에 내조가 구비되고, 전동 모터에 의해 선택 회전 구동되는 구성을 가지는 다른 다양한 구조를 가질 수 있다.
상기 세탁기의 동작을 자동으로 지령하기 위해, 전압 센서(30), 회전 센서(40), 수위계(50), 및 세척액(일반적으로, 물)의 내조(3) 내로의 유입을 제어하기 위한 유입 밸브 수단(60)과 동작이 가능하게 연결된 데이터의 전자 처리를 위한 제어 유닛(20)이 설치된다.
상기 전압 센서(30)는 일반적으로 전동 모터(10)에 공급된 전압치를 검출하고, 검출된 전압치를 나타내는 신호를 제어유닛(20)에 송신하기 위해 세탁기 내에 장착된 전압계로 구성한다. 상기 전압 센서(30)에 의해 제어 유닛(20)은 수행되는 모든 처리 작동에 있어서 전동 모터(10)의 전원의 전압치를 고려할 수 있게 된다.
상기 회전 센서(40)는 전동 모터(10)의 회전수를 나타내는 데이터로 전환되는 신호를 제어 유닛(20)에 공급하기 위해 전동 모터(10)와 동작이 가능하게 연결되는 회전속도계(tachometer)의 형태를 취한다.
본 발명의 특정 실시예에 있어서, 수위센서(50)는 일반적으로 내조(30)에 채워지는 세탁액의 여러 가지 수위, 일반적으로 3가지의 수위를 나타내는 신호를 제어 유닛(20)에 송신하는 압력 스위치 형태로 제공된다.
상기 구조에 있어서, 세탁액의 수위가 세탁 프로그램에 의한 소정의 임의의 수위에 도달할 때마다 상기 수위계(50)는 제어 유닛(20)에 각각의 신호를 송신한다. 제어 유닛(20)은 상기 신호를 처리하고, 유입 밸브 수단(60)에 신호를 송신하여 이 유입 밸브 수단을 폐쇄함으로써 세탁기에 대한 세탁액의 공급을 차단한다.
상기 유입 밸브 수단(60)은 예로써 제어 유닛(20)에 의해 통전 지령이 이루어지는 전자밸브의 형태를 취할 수 있다.
제어유닛(20)은 내조(3) 내에 투입된 세탁물의 부하를 나타내는 신호를 생성하기 위해 다양한 부품으로부터 수신된 신호를 처리하도록 구성되어 있다.
세탁기의 사전 설정 단계에 있어서, 상기 제어 유닛(20)에는 전원의 다양한 전압치, 일반적으로 약 5V 범위의 전압치에 있어서 전동 모터(10)의 중간 토크를 나타내는 데이터가 공급된다.
그 결과, 상기 제어 유닛은 전압 센서(30)로부터 수신된 전압 신호를 처리하여, 검출된 전원의 전압에 대해 전동 모터(10)의 중간 토크의 값을 결정할 수 있다.
본 발명에 따라, 일반적으로 세탁기의 제작과정에서 이루어지는 사전 설정 단계에 있어서, 내조(3)는 전동 모터(10)의 통전에 의해 정지상태로부터 약 1,300rpm의 소정의 회전속도에 이를 때까지 회전구동된다. 전동 모터를 단전시키면 내조와 연결된 모터의 속도는 0속도를 포함한 감속을 나타낸다.
상기 내조의 가감속 중에 상기 제어 유닛(20)은 회전 센서(40)를 이용하여 전동 모터(10)의 축의 회전수가 내조(3)의 감속단계 및 가속단계에서 소정의 구별되는 2개의 회전수에 이르는 순간을 검출한다. 이들 소정의 구별되는 전동 모터(10)의 2가지 회전수는 값의 차이가 약 460rpm 정도인 예로써 약 660rpm 및 1120rpm로 설정할 수 있다.
상기 전동 모터(10)의 회전수를 검출하는 것에 더하여 상기 제어 유닛(20)은 타이머(21)를 통해 상기 소정의 구별되는 회전수 사이의 전동 모터(10)의 가속 기준시간(Ta1) 및 감속 기준시간(Td1)을 나타내는 데이터를 수신한다.
상기 내조의 비부하 상태 및 상기 전동 모터(10)가 소정의 전압으로 통전된 상태에서 상기 가속 기준시간(Ta1) 및 감속 기준시간(Tb1)을 나타내는 데이터가 얻어지면, 상기 제어 유닛(20)은 전압치를 위해 전동 모터의 중간 토크(Mmot)를 산정하고, 내조(3)의 비부하 상태의 관성 모멘트(Jv)를 산출하고, 하기의 식을 이용하여 회전 조립체의 저항 토크(Mres; 마찰 토크)를 위해 초기의 제로 값을 설정한다.
여기서:
Mmot = 전동 모터의 중간 토크
Mres = 저항 토크 (마찰 토크)
Jv = 비부하 상태의 내조의 기준 관성모멘트
Jc = 세탁물 부하 상태의 내조의 관성모멘트
식 (1)에서 저항 모멘트(Mres)의 초기치를 0으로 하면, 제어 유닛(20)은 비부하 상태의 내조(3)의 관성모멘트(Jv)에 대한 1차 값을 연산하기 위해 기 수신된 데이터를 처리한다. 비부하 상태의 관성모멘트(Jv)의 초기치를 이용하여, 제어 유닛(20)은 식 (2)를 이용하여 저항 모멘트(Mres)를 연산하고, 이 값을 이용하여 식 (1)에 의해 비부하 상태의 관성모멘트(Jv)를 재연산한다. 이와 같은 연산작업은 Jv 값 사이의 차이가 워 같거나 근접해질 때까지 반복된다. 그 결과 제작된 각각의 세탁에 대한 비부하 상태에서의 관성모멘트(Jv)의 값은 각 세탁기의 설정치로서 각 제어 유닛(20)에 기록된다.
본 발명의 장치에 따르면, 세탁기의 세탁 작동 전에 상기 제어 유닛(20)은 전압 센서(30)를 이용하여 전동 모터(10)에 공급되는 전압을 기록한다. 이에 의해 세탁물 부하를 수용하고 있는 내조(3)와 결합된 모터를 상기 소정의 구별되는 가속 회전수를 통과하여 소정의 최대 회전속도에 도달할 때까지 가속시키기 위해 각각의 중간 토크(Mmot)의 값을 선택하여 모터를 통전하도록 한다. 상기 모터의 단전 후, 감속상태에서 상기 제어 유닛(20)은 세탁물 부하 상태의 작동 중의 가속 시간(Ta2) 및 감속 시간(Td2)을 나타내는 데이터를 기록할 수 있다.
중간 토크(Mmot) 및 세탁물 부하 상태에서의 가속도 시간(Ta2) 및 감속도 시간(Td2)를 나타내는 데이터를 이용하여 상기 제어 유닛(20)은 세탁물이 수용되지 않은 빈 내조(3)의 관성모멘트(Jv)의 연산방법과 동일한 방법을 이용하여 세탁물을 수용하고 있는 내조(3)의 관성모멘트(Jc)를 연산한다.
세탁물 부하 상태의 내조(3)의 관성모멘트(Jc)가 얻어지면, 상기 제어 유닛(20)은 부하 상태의 관성모멘트(Jc)와 비부하 상태의 관성모멘트(Jv) 사이의 차이에 의해 세탁물의 부하의 연산을 개시하여, 내조(3)에 수용된 세탁물의 부하치에 따른 적어도 하나의 파라메터를 이용하여 수행되는 세탁기의 후속작업에 이용되는 각각의 신호를 발생한다.
본 장치의 특정 실시예에 있어서, 상기 제어 유닛(20)은 세탁물의 부하를 나타내는 데이터를 내조(3) 내의 세탁액의 소정의 수위와 관련시킨다. 상기 제어 유닛(20)에 의해 값이 결정된 세탁액의 수위를 수위계(20)가 검출하면, 제어 유닛(20)은 유입 밸브 수단(60)의 폐쇄를 지령하여 세탁기에 대한 세탁액의 공급을 차단시킨다.
후속 작업은 제어 유닛과 관련된 일반적으로 사용자에 의해 선택되는 작동 프로그램의 기능에 따라 달라진다.
Claims (15)
- 세탁기의 외조(2), 이 외조(2) 내에 장착되고 세탁물의 부하를 수용하기 위한 치수로 이루어진 내조(3); 및 세탁기의 작동시 상기 내조(3)를 선택적으로 회전 구동시키는 전동 모터(10)를 포함하는 자동 세탁기의 세탁물의 부하를 검출하는 장치에 있어서, 전동 모터(10)에 공급되는 전압을 검출하는 전압 센서(30); 상기 전동 모터(10)의 회전을 검출하는 회전 센서(40); 및 타이머(21), 전압 센서(30) 및 회전 센서(40)와 작동이 가능하게 연결된 제어 유닛(20)을 포함하고, 상기 제어 유닛에는, 세탁기의 예비 설정 단계에서, 비부하 상태의 내조의 기준 관성모멘트(Jv)를 연산하기 위해, 내조(3)가 비부하 상태에서 전동 모터(10)의 2개의 구별되는 소정의 회전수 사이에서, 상이한 전압 범위에서 전동 모터(10)의 중간 토크(Mmot)를 나타내는 데이터 및 전동 모터(10)의 가속 기준시간(Ta1) 및 감속 기준시간(Td1)을 나타내는 데이터가 공급되고, 상기 제어 유닛(20)은 상기 세탁기의 각 작동의 개시시에 내조에 세탁물이 수용된 상태에서 상기 전동 모터(10)의 회전수 사이의 전동 모터(10)의 가속 작동시간(Ta2) 및 감속 작동시간(Td2)을 나타내는 데이터를 수신함과 동시에, 세탁물의 부하 상태의 내조(3)의 관성모멘트(Jc) 및 상기 내조(3)의 관성모멘트(Jc 및 Jv)의 차이를 산정하여, 세탁물의 부하량을 나타내는 신호를 발생하기 위해, 전압 센서(30)에 의해 검출된 전압 범위 내에서 전동 모터(10)의 중간 토크(Mmot)를 나타내는 데이터 및 가속 기준시간(Ta1)과 감속 기준시간(Td1) 및 가속 작동시간(Ta2)과 감속 작동시간(Td2)을 나타내는 데이터를 처리하는 것을 특징으로 하는 자동 세탁기의 세탁물의 부하 검출 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 회전 센서(40)는 상기 전동 모터(10)에 작동이 가능하게 연결된 회전속도계인 것을 특징으로 하는 자동 세탁기의 세탁물의 부하 검출 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 제어 유닛(20)은 가속 기준시간(Ta1) 및 제1연산에서 내조(30)의 회전시의 상대 운동 부품들 사이의 마찰에 의해 발생하는 내조(3)의 마찰 모멘트를 0의 값으로 설정하는 후속되는 감속 기준시간(Td1)의 데이터로부터 내조(3)의 관성모멘트를 연속적으로 연산함으로써 내조(3)의 비부하 상태의 기준 관성모멘트(Jv)를 연산하는 것을 특징으로 하는 자동 세탁기의 세탁물의 부하 검출 장치.
- 제3항에 있어서, 상기 기준 관성모멘트(Jv)의 연산은 하기 식을 이용하여 상기 제어 유닛(20)에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 자동 세탁기의 세탁물의 부하 검출 장치.
- 제1항 내지 제4항 중의 한 항에 있어서, 각각 제어 유닛(20)에 작동이 가능하게 연결된 세탁기의 세탁액의 공급을 제어하기 위한 유입 밸브 수단(60) 및 내조(30) 내의 세탁액의 결정된 수위를 검출하기 위한 수위계(50)를 더 포함하고, 상기 제어 유닛(20)은 상기 수위계(50)가 적절한 수준의 세탁액을 검출하였을 때 상기 유입 밸브 수단(60)에 차단 신호를 제공하여 세탁기에 대한 세탁액의 공급을 중단시키기 위해 세탁물의 부하량을 나타내는 신호와 내조(3) 내의 세탁액의 적절한 수위를 상호 관련시키는 것을 특징으로 하는 자동 세탁기의 세탁물의 부하 검출 장치.
- 제5항에 있어서, 상기 유입 밸브 수단(60)은 상폐형 전자밸브인 것을 특징으로 하는 자동 세탁기의 세탁물의 부하 검출 장치.
- 제6항에 있어서, 상기 수위계(50)는 외조(2)에 장착된 압력 스위치인 것을 특징으로 하는 자동 세탁기의 세탁물의 부하 검출 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 제어 유닛(20)은 세탁기의 예비 설정단계 및 각 작동의 개시시에 전동 모터를 소정의 구별되는 회전수보다 고속의 최대 회전수에 도달할 때까지 가속하도록 상기 전동 모터(10)의 통전을 지령하고, 이어서 전동 모터의 회전이 상기 소정의 구별되는 회전수보다 저속인 회전수까지 감속하도록 전동 모터(10)의 단전을 지령하도록 프로그램된 것을 특징으로 하는 자동 세탁기의 세탁물의 부하 검출 장치.
- 제8항에 있어서, 상기 최대 회전속도는 약 1300 rpm인 것을 특징으로 하는 자동 세탁기의 세탁물의 부하 검출 장치.
- 제9항에 있어서, 상기 소정의 구별되는 회전속도 사이의 차이는 약 460 rpm로 유지되는 것을 특징으로 하는 자동 세탁기의 세탁물의 부하 검출 장치.
- 세탁기의 외조(2), 이 외조(2) 내에 장착되고 세탁물의 부하를 수용하기 위한 치수로 이루어진 내조(3); 및 세탁기의 작동시 상기 내조(3)를 선택적으로 회전 구동시키는 전동 모터(10)를 포함하는 자동 세탁기의 세탁물의 부하를 검출하는 방법에 있어서,- 상기 내조(3)의 비부하 상태에서 상기 전동 모터(10)를 회전 구동하여 최대 회전속도에 이를 때까지 통전상태를 유지하고, 다음에 전동 모터(10)를 비통전 상태로 하여 가동부품 사이의 마찰력의 함수로서 회전속도를 감속시키는 단계;- 가속 상태 및 감속 상태에서 상기 전동 모터(10)의 최대 회전속도보다 저속인 소정의 구별되는 2개의 회전속도를 검출하는 단계;- 상기 전동 모터(10)의 소정의 구별되는 회전수 사이의 가속 기준시간(Ta1) 및 감속 기준시간(Td1)을 측정하는 단계;- 세탁기의 후속 작동에 대한 예비 설정단계에서, 상기 전동 모터(10)의 가속 기준시간(Ta1) 및 감속 기준시간(Td1)을 나타내는 데이터 및 결정된 전압에 대한 기지의 중간 토크(Mmot)를 나타내는 데이터를 처리함으로써 상기 내조(3)의 비부하 상태의 기준 관성모멘트(Jv)를 연산하는 단계;- 세탁기의 각각의 세탁 작업 이전에, 상기 전동 모터(10)에 공급되는 전압을 측정하여 내조(30)가 세탁물의 부하를 수용하고 있는 상태에서 전동 모터(10)를 회전 구동하고, 상기 최대 회전속도에 도달할 때까지 전동 모터(10)의 통전상태를 유지하고, 상기 전동 모터를 단전하여 가동 부품들 사이의 마찰 작용에 의해 전동 모터(10)를 감속시키는 단계;- 세탁물의 부하 상태에서 가속 상태 및 감속 상태에서 상기 전동 모터(10)의 소정의 구별되는 2개의 회전속도를 검출하는 단계;- 상기 소정의 구별되는 2개의 회전속도 사이에서 전동 모터(10)의 가속 작동시간(Ta2) 및 감속 작동시간(Td2)을 측정하는 단계;- 상기 전동 모터(10)의 가속 작동시간(Ta2) 및 감속 작동시간(Td2)을 나타내는 데이터 및 검출된 공급 전압에 대한 중간 토크(Mmot)를 나타내는 데이터를 처리함으로써 세탁물 부하 상태의 내조의 관성모멘트(Jc)를 연산하는 단계;- 상기 내조(3)의 상기 관성모멘트(Jc, Jv) 사이의 차이를 연산하여 세탁물의 부하량을 나타내는 신호를 발생하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 세탁기의 세탁물의 부하 검출 방법.
- 제11항에 있어서, 상기 비부하 상태의 내조(3)의 기준 관성모멘트(Jv)의 연산은 가속 기준시간(Ta1) 및 이어지는 감속 기준시간(Td1)의 데이터로부터, 제1연산에서 내조(3)의 회전시 상대 이동 부품들 사이의 마찰에 의해 생성되는 내조(30)의 저항 모멘트(Mres)에 0의 값을 부여하는, 내조(3)의 관성모멘트를 연속 연산함에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 자동 세탁기의 세탁물의 부하 검출 방법.
- 제12항에 있어서, 상기 기준 관성모멘트(Jv)의 연산은 하기 식에 따라 수행되는 것을 특징으로 하는 자동 세탁기의 세탁물의 부하 검출 방법.
- 제13항에 있어서, 양 기준 관성모멘트(Jv 및 Jc)의 연산과 세탁물 부하를 나타내는 신호의 발생에 이용된 데이터의 처리는 전압 센서(30), 타이머(21), 및 전동 모터(10)에 연결된 회전 센서(40)에 작동이 가능하게 연결된 제어 유닛(20)에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 자동 세탁기의 세탁물의 부하 검출 방법.
- 제11항 내지 제14항 중 한 항에 있어서, 상기 세탁물의 부하를 나타내는 신호를 내조(3) 내의 세탁액의 결정된 수위와 관련시키는 단계, 및 상기 세탁액의 수위가 결정된 수위에 도달했을 때 세탁기로의 세탁액의 공급을 차단하기 위한 차단 신호를 발생하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 세탁기의 세탁물의 부하 검출 방법.
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