KR20070053977A - 드럼 세탁기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 드럼 세탁기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 드럼 세탁기에 세탁물의 양에 따라 언밸런스량의 저감과 검출을 위한 회전수를 달리하여 전체적인 세탁시간을 단축할 수 있는 드럼 세탁기에 관한 것이다. 본 발명의 드럼세탁기는 회전 터브와; 상기 회전 터브를 회전하기 위한 모터와; 상기 회전터브에 투입된 세탁물의 중량을 감지하는 중량감지부와; 탈수행정에서 상기 세탁물을 상기 회전터브에 균일하게 분포하기 위해 상기 회전터브의 속도를 목표속도까지 증가시키는 포감기 행정에 있어서 상기 세탁물의 중량에 따라 상기 목표속도를 달리하여 상기 모터를 제어하는 제어부를 포함한다. 본 발명의 드럼세탁기는 이를 통해 전체적인 세탁시간을 저감할 수 있는 효과가 있다.

Description

드럼 세탁기{Drum Washing machine}

도 1은 회전터브내의 세탁물의 양에 따른 상태를 나타내는 도면.

도 2는 감속시 드럼내의 세탁물에 작용하는 힘과 세탁물의 상태를 나타내는 도면.

도 3은 본 발명에 따른 탈수행정시의 회전터브의 속도를 나타내는 그래프.

도 4는 본 발명에 따른 드럼세탁기의 개략적인 블록도.

도 5는 본 발명에 따른 탈수행정시의 제어과정의 일례를 나타내는 흐름도.

*도면의 주요부분에 대한 부호 설명*

100 : 회전터브 110 : 세탁물

400 : 중량감지부 410 : 제어부

420 : 불균형 감지부 430 : 모터구동부

본 발명은 드럼 세탁기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 드럼 세탁기에 세탁물의 양에 따라 언밸런스량의 저감과 검출을 위한 회전수를 달리하여 전체적인 세탁시간을 단축할 수 있는 드럼 세탁기에 관한 것이다.

일반적으로, 드럼세탁기는 세탁기의 본체 내부에 마련된 원통형 드럼과 그 드럼내부에 회전가능한 회전터보와 회전터보를 회전시키는 모터를 포함하여 구성된다. 물의 낙차를 이용하여 세탁을 하므로 일반세탁기에 비해 세척력이 뛰어나고 세탁시 옷감의 손상이 덜하고 물을 적게 사용하는 이점이 있다.

드럼세탁기는 세탁물이 수용된 회전터보의 회전축이 지면과 수평하게 형성된 상태에서 회전하므로 중력의 영향으로 세탁물이 아래에 쏠리도록 분포하는 경향이 있다. 따라서 언밸런스가 펄셰이퍼 방식의 세탁기보다 잘 발생되고 이런 언밸런스는 탈수를 위한 회전에서 진동을 발생시키게 된다. 또한, 이러한 언밸런스는 탈수행정에서 회전수가 고속으로 증가하는 과정에서 각 기구적인 요인에 의한 공진대역에서 더욱 심해져 기구적인 손상이 발생하는 문제점이 있다.

드럼세탁기에서는 탈수행정 이전에 세탁물을 고르게 배치하는 과정 즉 포감기 행정이 필수적인데 이러한 포감기 행정은 일정회전수까지 회전수를 증가시키면서 하는 것과 회전수를 감소시키면서 수행할 수 있다.

종래의 드럼세탁기의 탈수행정에 대해서는 대한민국 공개특허공보 특 1996-23426호에 개시되어 있다. 동 공보에는 일정속도로 저속탈수하는 예비 탈수 단계와 일정속도로 구동 및 정지를 반복하여 세탁물 불균형의 감지 및 포플림 행정을 수행하고 불균형이 감지되지 않으면 가속구간을 거쳐 탈수 행정을 진행하는 방법이 개시되어 있다.

개시된 종래의 탈수행정에는 세탁물의 무게를 감지하는 단계가 없어 세탁물의 중량에 관계없이 탈수행정을 수행한다. 하지만 세탁물의 중량에 따라 세탁물까 지의 반지름이 각각 다르게 되고 이는 동일회전수에서 원심력의 차이가 발생하게 된다. 따라서 포감기 행정에서 세탁물이 낙하하여 재배치되는 회전수가 각각 다르게 된다. 종래에는 일정한 회전수로 탈수행정을 수행하므로 세탁물의 중량이 일정 회전수에 비해 크거나 작을 경우 세탁물의 언밸런스를 저감하는데 많은 시간이 소요되어 고속탈수로 진입하는데 걸리는 시간이 길어지는 문제점이 있다.

또한, 언밸런스의 감지 후에도 세탁물의 유동이 있을 수 있어 언밸런스를 잘못 감지할 수 있는 문제점이 있다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 언밸런스의 저감 및 검출에 있어서의 회전터브의 속도를 세탁물의 중량에 따라 적절히 설정함으로써 언밸런스를 정확히 감지하고 탈수에 걸리는 시간을 최소화하는 드럼 세탁기를 제공함에 있다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 드럼 세탁기는 회전 터브와; 상기 회전 터브를 회전하기 위한 모터와; 상기 회전터브에 투입된 세탁물의 중량을 감지하는 중량감지부와; 탈수행정에서 상기 세탁물을 상기 회전터브에 균일하게 분포하기 위해 상기 회전터브의 속도를 목표속도까지 증가시키는 포감기 행정에 있어서 상기 세탁물의 중량에 따라 상기 목표속도를 달리하여 상기 모터를 제어하는 제어부를 포함한다.

또한, 상기 제어부는 상기 세탁물이 중량에 따라 달리 정해진 상기 목표속도에 도달하면 일정시간 상기 목표속도를 유지한 후 상기 세탁물의 언밸런스 상태를 저감하기 위해 일정한 감소율로 상기 회전터브의 속도를 감소시키도록 상기 모터를 제어하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 모터는 비엘디시(BLDC)모터이고 상기 제어부는 상기 속도 감속구간에서 상기 비엘디시(BLDC)모터에 인가되는 전류 중 회전토크에 대응하는 q축 전류의 변동폭을 이용하여 상기 회전터브의 언밸런스 여부를 판단하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제어부는 상기 회전터브가 언밸런스 상태가 아니라고 판단된 경우 고속탈수를 수행하기 위해 상기 비엘디시(BLDC)모터의 회전수를 높이도록 제어하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제어부는 상기 세탁물의 중량이 클수록 상기 목표속도를 크게하도록 상기 모터를 제어하는 것을 특징으로 한다.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 본 도면을 참조하여 상세하게 설명하도록 한다.

도 1은 회전터브(100)에 투입된 세탁물(110)의 양에 따라 중심부로부터의 반지름이 달라지는 것이 도시되어 있다. 중심부로부터의 반지름이 작아짐에 따라 동일 회전수에서의 원심력(

)이 작아지게 된다. 이렇게 동일 회전수에서 원심력이 다르기 때문에 세탁물에 작용하는 중력과 원심력이 같아지는 임계 rpm도 다르게 된다.

포감기 행정은 적당한 회전수까지 회전터브의 속도를 증가시키거나 감소시키면서 회전에 따라 달라지는 원심력의 변화를 중력과의 관계에 있어서 발생하는 세탁물의 유동을 이용하여 세탁물을 재배치하게 된다.

이를 도 2를 참조하여 설명하면 회전수를 증가시키면서 포감기를 수행하는 경우 제일 반지름이 큰 세탁물(R1)이 동일 회전수에서 원심력이 가장 크기 때문에 가장 낮은 임계 rpm을 가지므로 제일 먼저 회전터브에 밀착되고 회전수가 증가함에 따라 차례로 회전터브에 밀착되어 세탁물을 균일하게 재배치 하게 된다. 또한, 세탁물의 중량에 따라 최외각에 위치하는 세탁물까지의 반지름이 다르게 된다. 즉 세탁물의 중량이 작으면 최외각의 세탁물도 낮은 회전수에서 임계 rpm을 갖게 된다.

따라서 세탁물의 중량이 작을 때에는 낮은 회전수에서도 세탁물을 재배치할 수 있기 때문에 언밸런스의 검출 및 저감을 위한 회전수가 높게 설정되면 언밸런스의 기준값을 만족하는데 걸리는 시간이 많이 소요되게 된다. 또한, 세탁물의 중량이 클 때에 낮은 회전수에서 세탁물의 언밸런스를 감지하게 되면 감지 후에도 세탁물의 유동이 생길 수 있어 탈수과정에서 진동과 소음이 발생하는 문제점이 있음은 앞서 언급하였다.

도 4는 본 발명에 따른 드럼세탁기의 개략적인 블록도이다. 본 발명에 따른 드럼세탁기는 세탁물의 중량을 감지하는 중량감지부(400)와 세탁물의 불균형 여부 즉, 세탁물의 언밸런스를 감지하는 불균형 감지부(420)와 모터를 원하는 회전수로 구동하는 모터구동부(430)와 중량감지부(400)와 불균형 감지부(420)의 감지 결과에 따라 모터구동부(430)을 제어하는 제어부(410)를 포함하여 구성된다.

이러한 구성에 의한 본 발명의 동작의 일례를 도 3과 도 5를 참조하여 설명하면 드럼세탁기의 회전터브(100)에 세탁물이 투입되게 되면 일정RPM으로 모터를 회전하면서 검출되는 모터의 속도를 이용하여 중량감지부(400)는 세탁물의 중량을 감지하게 된다.(S510단계) 감지된 세탁물의 중량을 미리 설정된 각 기준 중량과 비교한다.(S520단계) 본 실시예에서는 세탁물의 중량을 10kg, 15kg을 기준으로 3단계로 나누었지만 이를 2단계로 하거나 더욱 세분할 수 있음은 물론이다. 각 중량 단계별 목표 회전수는 앞서 언급한 바와 같이 세탁물의 중량이 작으면 작을 수록 낮은 임계 rpm을 가지므로 목표회전수를 작게 설정한다. 이렇게 작게 목표회전수를 설정하더라도 언밸런스의 저감 및 검출에 충분하고 낮은 회전수에서 언밸런스의 저감 및 검출을 완료할 수 있어 전체적인 탈수시간을 저감할 수 있는 효과가 있다.

또한, 세탁물의 중량이 크면 목표회전수를 높게 설정하여 정확한 언밸런스의 검출이 가능하도록 한다.(S531, S532, S533단계) 목표 회전수가 설정되면 목표 회전수까지 회전터브의 속도를 증가시키면서 세탁물을 균일하게 배치하는 포감기를 수행한다.(①) 포감기를 수행하면서 모터의 회전수를 측정하여 목표회전수에 도달했는지 여부를 체크한다.(S540, S550단계) 목표 회전수에 도달하였으면 언밸런스의 감지 및 저감을 위해 잠시(2초간) 목표회전수를 유지한다.(②)(S560단계) 일정시간 경과 후 모터를 언밸런스의 검출 및 저감을 위한 최하한선 정도의 회전수까지 앞서 ①과정에서의 증가기울기보다 작은 기울기로 회전수를 천천히 감속한다. 이러한 감속을 통해 세탁물을 균일하게 재배치하게 된다.(③)(S570단계) 최하한선의 회전수 에 도달하였는지를 모터의 회전수를 검출하여 판단하고 도달하지 않았으면 언밸런스량이 미리 설정된 기준값보다 작은지를 판단한다. 이러한 언밸런스량의 판단은 드럼세탁기에 통상 사용되는 BLDC모터에 인가되는 3상의 전류를 2상의 전류로 변환하고 변환된 2상의 전류 중 모터의 토크에 관련되는 q축 전류의 변동폭을 이용하여 판단한다. 즉 변동폭이 일정한 기준값보다 작으면 밸런스 상태로 판단하여 고속탈수를 위해 회전수를 증가시킨다.(④)(S580, S590, S600단계) 만약 최하한선의 회전수까지 세탁물이 언밸런스 상태이면 드럼세탁기의 기구적인 손상을 방지하기 위해 드럼을 정지하거나 회전터브를 정역회전하는 포반전행정을 수행하게 된다.(S610단계)

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 세탁물의 중량에 따라 언밸런스량의 저감과 검출을 위한 회전수를 달리함으로써 세탁에 소요되는 시간을 최소화할 수 있는 효과가 있다.

또한, 세탁물의 중량에 따라 적절한 회전수로 언밸런스량을 검출함에 따라 정확하게 세탁물의 언밸런스를 감지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (5)

1. 회전 터브와;

   상기 회전 터브를 회전하기 위한 모터와;

   상기 회전터브에 투입된 세탁물의 중량을 감지하는 중량감지부와;

   탈수행정에서 상기 세탁물을 상기 회전터브에 균일하게 분포하기 위해 상기 회전터브의 속도를 목표속도까지 증가시키는 포감기 행정에 있어서 상기 세탁물의 중량에 따라 상기 목표속도를 달리하여 상기 모터를 제어하는 제어부를 포함하는 드럼세탁기.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 제어부는 상기 세탁물이 중량에 따라 달리 정해진 상기 목표속도에 도달하면 일정시간 상기 목표속도를 유지한 후 상기 세탁물의 언밸런스 상태를 저감하기 위해 일정한 감소율로 상기 회전터브의 속도를 감소시키도록 상기 모터를 제어하는 것이 특징인 드럼세탁기.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 모터는 비엘디시(BLDC)모터이고 상기 제어부는 상기 속도 감속구간에서 상기 비엘디시(BLDC)모터에 인가되는 전류 중 회전토크에 대응하는 q축 전류의 변동폭을 이용하여 상기 회전터브의 언밸런스 여부를 판단하는 것이 특징인 드럼세탁 기.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 제어부는 상기 회전터브가 언밸런스 상태가 아니라고 판단된 경우 고속탈수를 수행하기 위해 상기 비엘디시(BLDC)모터의 회전수를 높이도록 제어하는 것이 특징인 드럼세탁기.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 제어부는 상기 세탁물의 중량이 클수록 상기 목표속도를 크게하도록 상기 모터를 제어하는 것이 특징인 드럼세탁기.

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