KR20070031726A - 세탁기 및 그 탈수 제어방법 - Google Patents

Abstract

탈수 시 발생하는 진동을 제어하기 위하여 진동센서를 구비한 세탁기 및 그 탈수 제어방법을 개시한다.

개시한 발명은 본체 케이스에 설치한 진동센서를 이용하여 공진 대역에 진입하면 탈수 속도를 증가하여 공진 대역을 신속하게 벗어나도록 하여 진동에 의한 악영향을 줄이면서도 탈수 효율의 저하를 방지할 수 있고, 탈수 속도 또는 언밸런스량에 따라 공진 대역의 통과 여부를 결정할 수 있어서 공진 대역을 통과하기가 적절하지 않은 경우에는 현재 탈수 속도를 고정하여 탈수 행정을 수행할 수 있다.

Description

세탁기 및 그 탈수 제어방법{Washing Machine And Method For Controlling Dehydrating Course Of The Same}

도 1은 진동센서를 구비한 세탁기의 구조를 나타낸 도면이다.

도 2는 기존 세탁기의 탈수 제어방법을 설명하기 위한 순서도이다.

도 3은 진동 신호의 공진 대역을 나타내는 그래프이다.

도 4는 본 발명에 따른 진동센서를 구비한 세탁기의 블록도이다.

도 5는 본 발명에 적용하는 탈수 프로파일을 나타낸 그래프이다.

도 6은 본 발명에 따른 탈수 과정서 진동 신호의 변화를 나타낸 그래프이다.

도 7은 본 발명에 따른 세탁기의 탈수 제어방법을 나타낸 순서도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호 설명*

4 : 진동센서

140 : 제어부

180 : 세탁모터

본 발명은 탈수 행정에서 발생하는 진동을 제어하기 위한 진동센서를 구비한 세탁기 및 그 탈수 제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 본체 케이스에 설치한 진동센서를 이용하여 공진 대역에 진입하면 탈수 속도를 증가하여 공진 대역을 신속하게 벗어나도록 하여 진동에 의한 악영향을 줄일 수 있도록 한 세탁기 및 그 탈수 제어방법에 관한 것이다.

탈수 시 발생하는 진동을 제어하기 위하여 세탁기에 진동센서를 설치한다. 도1에 도시한 바와 같이, 바닥(5) 위에 놓여지는 세탁기 본체 케이스(1)는 탈수 시 일반적으로 과도하게 진동한다. 본체 케이스 내부에는 현가 스프링(2)에 의해 지지되는 회전 터브(3)가 위치하고, 진동을 측정하기 위한 진동 센서(3)가 마련되어 있다.

탈수 시 도시하지 않은 세탁 모터를 구동하고, 이에 따라 회전 터브(3)의 회전에 의하여 원심력이 발생하여 진동이 발생하고, 이 진동으로 인하여 소음이 발생한다. 바닥(5)에 놓여지는 본체 케이스(1)의 진동 특성은 바닥 조건에 따라 진동 신호의 공진 대역이 다르다.

기존의 탈수 제어방법을 도 2에 따라 설명한다.

사용자에 의해 키 입력을 통하여 탈수 코스를 설정한다(10). 탈수 코스의 설정에 따라 세탁모터를 구동하여 회전 터브(3)를 회전시킨다. 회전 터브를 회전하는 경우 탈수 속도를 일정하게 유지한 상태로 모터의 속도 변화를 체크하여 언밸런스 값을 감지한다(12). 이어 미리 입력한 탈수 프로파일에 따라 탈수 속도를 변화하면서 포감기를 포함한 탈수 행정을 수행한다(14).

탈수하는 동안 진동센서를 이용하여 진동값을 측정하고(16), 측정한 진동 측 정값이 설정값보다 큰지를 판단하고(18), 그 판단 결과 측정값이 설정값보다 크지 않으면 진동 레벨이 크지 않아 별다른 영향을 미치지 않는 것으로 판단하여 계속하여 탈수 프로파일에 따라 탈수행정을 수행한다. 동작 18의 판단결과 진동 측정값이 설정값 보다 큰 경우 진동 신호의 공진 대역에 진입하지 않도록 더 이상 탈수 속도를 증가하지 않고 현재 탈수 속도를 고정하여 탈수 행정을 수행한다(20).

그러나 기존의 탈수 제어방법은 진동값이 크면 탈수 속도를 고정하기 때문에, 탈수 속도가 작을 때 고정하는 경우 탈수 효율이 저하되며, 탈수 시간이 길어지는 문제가 있다. 이를 보다 구체적으로 설명한다. 도 3를 참조하여, 제1진동신호(S1)는 공진대역이 낮은 탈수 속도에서 발생한 경우인데, 탈수 속도가 제1속도(R1)일 때 진동값이 설정값에 도달함에 따라 그 당시의 탈수 속도를 제1속도(R1)로 고정하게 되면, 탈수 속도가 지나치게 낮아 탈수 효율이 저하된다. 제2진동신호(S2)에서 진동값이 설정값에 도달할 때의 탈수 속도가 제1속도(R1)보다 큰 제2속도(R2)인 경우, 앞서 경우보다는 높은 탈수 속도로 고정하기 때문에 탈수 효율이 조금 나을 뿐, 여전히 원하는 탈수 속도로 증가시키지 못하기 때문에 탈수 효율이 만족할 만한 수준이 아니다. 그렇다고 탈수 속도를 최고 속도(Rmax)로 증가하는 경우, 그 최고 속도에서 제3진동신호의 공진 대역이 발생할 수 있기 때문에 이 역시 진동에 의한 영향을 배제할 수 없었다.

바람직하게는 제3진동신호와 같이 진동값이 설정값에 도달할 때 탈수속도가 제2속도(R2) 보다 큰 제3속도(R3)인 경우, 앞서 경우보다 탈수 속도가 상당히 커서 탈수 효율이 양호하면서도 공진 대역에 진입하지 않은 상태를 유지할 수 있다.

그렇지만, 탈수 과정에서 진동 신호의 공진 대역이 불특정하게 발생할 수 있고, 세탁기를 설치한 환경에 따라 진동 신호의 유형이 제 각각 다르기 때문에 단순히 진동값과 설정값을 비교하여 그 결과에 따라 탈수 속도를 제어하는 것은 적절한 방법이 아니다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 기술을 감안하여 창안한 것으로, 본 발명의 목적은 진동센서를 이용하여 감지한 진동값에 따라 탈수 속도를 제어하여 진동에 의한 소음이 커지는 공진 대역을 신속하게 벗어나도록 하면서 탈수 효율의 저하를 방지할 수 있는 세탁기 및 그 탈수 제어방법을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 본체 케이스; 상기 본체 케이스 내부에 마련한 회전 터브; 상기 세탁기의 진동을 측정하기 위한 진동센서; 상기 회전 터브를 회전하기 위한 세탁 모터; 및 상기 세탁기의 진동에 대한 공진 대역을 벗어나기 위하여 상기 진동 센서를 통하여 측정한 진동 측정값에 따라 상기 세탁기의 탈수 속도를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 세탁기의 탈수 제어방법에 있어서, 탈수 코스에 대응하여 미리 입력된 탈수 프로파일에 따라 제1증가폭으로 탈수 속도를 제어하고; 상기 세탁기의 진동을 측정하며; 진동 측정값에 따라 공진 대역의 통과 가능 여부를 판단하고; 상기 공진 대역을 통과하는 경우 상기 제1증가폭보다 큰 제2증가폭으로 탈수 속도를 제어하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 실시 예를 상세히 설명한다.

본 발명은 진동을 감지하기 위한 진동 센서를 본체 케이스에 상단에 마련하는 드럼 세탁기를 대상으로 하고, 도 1의 세탁기의 구조를 채용한 경우의 예를 적용하여 설명한다.

본 발명에 따른 세탁기는, 바닥(5) 위에 놓여지는 본체 케이스(1)에 대한 진동을 측정하기 위해 본체 케이스(1) 내부 상단에 진동 센서(4)를 마련한다.

회전 터브(3)의 회전에 따라 현가 스프링(2)를 통해 진동이 전달되고 이에 따라 본체 케이스(1)가 진동한다. 진동센서(4)는 본체 케이스(1)의 진동을 측정한다.

도 4에 도시한 바와 같이, 진동 센서(4)는 측정 결과를 제어부(140)에 전달한다. 제어부(140)는 입력부(120)를 통해 탈수 코스 명령을 입력받으면 도 5와 같이 미리 입력된 탈수 프로파일에 따라 탈수 속도를 단계적으로 변화시키면서 탈수 행정을 수행한다. 탈수 속도를 가변하는 경우 제어부(140)는 모터구동부(160)를 제어하여 세탁 모터(180)의 회전 속도를 제어한다. 모터 속도 검출부(200)는 검출한 모터 속도를 제어부(140)에 전달한다.

탈수 시 제어부(140)는 진동 센서(4)를 통해 측정한 진동 신호의 성장 기울기와 기준값을 비교하고 그 비교 결과 진동 신호의 공진 대역에 진입하는 것으로 판단되면 일반적인 탈수 프로파일에서 증가 폭보다 크게 설정한 증가 폭으로 탈수 속도를 증가하여 공진 대역을 신속하게 벗어나도록 한다. 이렇게 하여 진동 신호의 공진 대역을 벗어난 것으로 판단되면 이후부터 탈수 프로파일에 따라 탈수 속도 를 변화하면서 탈수 행정을 수행하도록 한다.

도 6을 참조하며, 탈수 초기 구간(P1)에서는 탈수 속도를 일정하게 유지한 상태에서 모터속도 검출부(200)를 통해 검출하는 속도 검출신호에 따라 언밸런스를 감지한다. 제2구간(P2)에서는 탈수 프로파일에 기초하여 세탁 모터의 회전 속도를 정해진 제1증가폭으로 가변시킨다. 제2구간에서 진동 측정값에 따라 진동 신호의 성장 기울기를 실시간으로 계산하고, 계산한 진동 신호의 성장 기울기에 따라 진동 신호의 공진 대역에 진입하였는지를 판단하고, 공진 대역에 진입한 경우 제3구간(P3)에서 세탁 모터의 회전 속도를 제1증가폭보다 큰 제2증가폭으로 가변시킨다. 제2증가폭으로 증가함에 따라 공진 대역으로부터 빠르게 벗어날 수 있다. 이때 진동값이 떨어져서 설정값에 도달한 경우 공진 대역을 벗어났다고 인식하며 이후 제4구간(P4)부터 탈수 프로파일에 따라 즉 제1증가폭에 따라 탈수 속도를 가변하면서 탈수 행정을 수행한다. 탈수 속도가 설정된 속도(R12)에 도달하는 경우 탈수 최고 속도(Rmax)에 이르지 않았더라도 더 이상 속도 증가가 필요없다고 판단되면 그 설정 속도(R12)를 유지하여 본 탈수를 수행한다.

도 7을 참조하여 본 발명에 따른 세탁기의 탈수 제어방법을 첨부 도면에 따라 설명한다.

사용자에 의해 입력부(120)를 통하여 탈수 코스를 설정한다(302). 탈수 코스의 설정에 따라 제어부(140)는 모터 구동부(160)를 통하여 세탁 모터(180)를 구동하여 회전 터브(3)를 회전시킨다. 회전 터브를 회전하는 경우 탈수 속도를 일정하게 유지한 상태로 모터의 속도 변화를 체크하여 언밸런스 값을 감지한다(304). 이 어 미리 입력한 탈수 프로파일에 따라 탈수 속도를 제1증가폭으로 변화시키면서 포감기를 포함한 탈수 행정을 수행한다(306).

탈수하는 동안 진동센서를 이용하여 진동값을 측정하고(308), 제어부(140)는 진동 측정값을 전달받고 이로부터 진동 신호의 성장 기울기를 계산한다(310).

진동 신호의 성장 기울기가 미리 설정한 제1기준값보다 작은지를 판단하고(312), 그 판단 결과 진동 신호의 성장 기울기가 제1기준값보다 작은 경우 공진 대역이 아니라고 인식하여 동작 306으로 돌아간다.

동작 312의 판단 결과 진동 신호의 성장 기울기가 제1기준값보다 크면 진동 레벨이 급격히 커지는 공진 대역으로 인식한다. 제어부(140)는 탈수 속도를 검출하고(314), 탈수 속도가 설정된 제2기준값보다 큰지를 판단한다(316). 그 판단 결과 탈수 속도가 크지 않으면 동작 304에서 감지한 언밸런스 값이 설정한 제3기준값보다 큰지를 판단하고(318), 그 판단 결과 언밸런스 값이 제3기준값보다 크지 않으면 탈수 속도를 제1증가폭보다 큰 제2증가폭으로 가변시킨다(320).

탈수 속도를 제2증가폭으로 가변시키는 동안 진동 센서를 이용하여 진동을 측정하고(340), 진동 측정값이 설정값 보다 큰지를 판단하고(360), 그 판단 결과 진동 측정값이 설정값보다 크면 공진 대역을 아직 벗어나지 않은 것으로 인식하여 동작 320으로 돌아간다.

동작 360의 판단 결과 진동 측정값이 설정값보다 크지 않으면 공진 대역을 벗어난 경우로 인식하고, 이후부터 미리 입력된 프로 파일에 따라 탈수 행정을 수행한다(380).

한편 동작 316의 판단 결과 탈수 속도가 설정된 제2기준값보다 큰 경우, 이때는 공진 대역을 통과하는 도중 최고 탈수속도에 도달할 수 있다. 이 경우 공진 대역을 벗어나지도 못하고 최고 속도에서 탈수 동작이 불필요하게 지속될 수 있다. 이에 따라 공진 대역을 통과하는 것보다 현재의 탈수 속도를 고정하여 탈수 행정을 수행한다(319).

또한 동작 318의 판단 결과 감지한 언밸런스 값이 설정한 제3기준값보다 큰 경우, 이때는 언밸런스 상태가 큰 이상 상태로서 이 상태에서 공진 대역을 통과할 때 진동 레벨이 증폭될 수 있다. 이에 따라 공진 대역을 통과하는 것보다 현재의 탈수 속도를 고정하여 탈수 행정을 수행한다(319).

이상과 같이 본 발명에 따르면 본체 케이스에 설치한 진동센서를 이용하여 공진 대역에 진입하면 탈수 속도를 증가하여 공진 대역을 신속하게 벗어나도록 하여 진동에 의한 악영향을 줄이면서도 탈수 효율의 저하를 방지할 수 있다.

본 발명은 탈수 속도 또는 언밸런스량에 따라 공진 대역의 통과 여부를 결정할 수 있어서 공진 대역을 통과하기가 적절하지 않은 경우에는 현재 탈수 속도를 고정하여 탈수 행정을 수행할 수 있다.

Claims (9)

1. 본체 케이스; 상기 본체 케이스 내부에 마련한 회전 터브; 상기 세탁기의 진동을 측정하기 위한 진동센서; 상기 회전 터브를 회전하기 위한 세탁 모터; 및 상기 세탁기의 진동에 대한 공진 대역을 벗어나기 위하여 상기 진동 센서를 통하여 측정한 진동 측정값에 따라 상기 세탁기의 탈수 속도를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁기.
2. 제1항에 있어서, 상기 진동센서는 상기 본체 케이스에 설치하는 것을 특징으로 하는 세탁기.
3. 제1항에 있어서, 상기 제어부는 상기 진동 측정값에 따라 상기 진동 신호의 성장 기울기를 계산하고, 계산한 진동신호의 기울기에 따라 공진 대역의 통과 가능 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 세탁기.
4. 제1항에 있어서, 상기 제어부는 상기 세탁기의 탈수 속도에 따라 공진 대역의 통과 가능 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 세탁기.
5. 제4항에 있어서, 상기 제어부는 상기 세탁기의 언밸런스량에 따라 공진 대역의 통과 가능 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 세탁기.
6. 세탁기의 탈수 제어방법에 있어서,

   탈수 코스에 대응하여 미리 입력된 탈수 프로파일에 따라 제1증가폭으로 탈수 속도를 제어하고; 상기 세탁기의 진동을 측정하며; 진동 측정값에 따라 공진 대역의 통과 가능 여부를 판단하고; 상기 공진 대역을 통과하는 경우 상기 제1증가폭보다 큰 제2증가폭으로 탈수 속도를 제어하는 것을 특징으로 하는 세탁기의 탈수 제어방법.
7. 제6항에 있어서, 상기 공진 대역을 통과한 경우 제1증가폭으로 탈수 속도를 제어하는 것을 특징으로 하는 세탁기의 탈수 제어방법.
8. 제6항에 있어서, 상기 세탁기의 탈수 속도에 따라 공진 대역의 통과 가능 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 세탁기의 탈수 제어방법.
9. 제6항에 있어서, 상기 세탁기의 언밸런스 값에 따라 공진 대역의 통과 가능 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 세탁기의 탈수 제어방법.

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