KR20080056622A - 회전체 제어장치 및 이를 구비한 세탁기 - Google Patents

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KR20080056622A
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Abstract

복수의 밸런싱 수단을 구비한 회전체에 있어서, 밸런싱 수단에 의한 진동 억제효과를 확실하게 달성할 수 있는 회전체 제어장치를 제공한다. 본 발명에 따른 회전체 제어장치 및 이를 구비한 세탁기는 회전체 제어장치에 있어서, 회전체와 일체 및 동심으로 마련된 레이스와, 레이스 내에 회전체의 회전동작에 종동하여 이동 가능하게 수용된 전동체를 갖는 밸런싱 수단이 적어도 두 개 이상 마련되고, 회전체의 회전수를 측정하는 회전수 계측수단과, 회전속도를 검지하는 검지수단과, 회전속도의 변동상태를 해석하여 언밸런스 중량을 산출하는 해석수단과, 언밸런스 중량에 근거하여 회전체의 회전속도를 제어하는 제어수단을 구비하며, 해석수단은 회전체의 회전수가 모든 밸런싱 수단 또는 하나의 밸런싱 수단을 제외한 모든 밸런싱 수단에 수용되어 있는 각 전동체의 이동시작 시의 회전수보다 낮은 경우, 회전체의 변동 상태를 해석한다.

Description

회전체 제어장치 및 이를 구비한 세탁기{Revolution Body Controlling Device and Washing Machine Having It}
본 발명은 회전 시에 발생하는 편심 상태, 즉 언밸런스가 발생할 가능성이 있는 회전체의 동작을 제어하는 회전체 제어장치 및 이를 구비한 세탁기에 관한 것이다.
언밸런스가 발생하는 회전체로서는, 예를 들어 세탁기의 스핀 바스켓을 들 수 있다. 세탁기의 탈수공정에서 스핀 바스켓 내에 있는 세탁물이 스핀 바스켓의 내주를 따라 불균일하게 배치되어 있으면 상기 언밸런스가 발생한다. 이러한 상태로 스핀 바스켓을 고속 회전시키게 되면, 스핀 바스켓의 회전축으로 치우친 힘이 가해져 큰 진동이 발생한다.
이와 같은 언밸런스에 의한 진동을 방지하기 위해서 스핀 바스켓과 동심 형상으로 마련된 레이스와, 상기 레이스의 내부에 오일과 함께 수용된 복수의 전동체를 갖는 밸런싱 수단을 구비한 세탁기가 제안되고 있다(예를 들어, 일본 특개평10-43472호 공보).
상기 세탁기에서는 스핀 바스켓이 고속으로 회전될 때, 언밸런스를 해소하도 록 전동체가 레이스 내부를 자동으로 이동하여 회전축으로 치우친 힘이 가해지는 것을 방지할 수 있다.
또한, 상기 세탁기에는 스핀 바스켓의 양단에 각각 발생하는 언밸런스를 제거하거나 또는 전동체의 수를 증가시키기 위해서 복수의 밸런싱 수단이 마련되어 있다.
그러나, 상술한 바와 같은 밸런싱 수단을 구비한 세탁기에 있어서 언밸런스 중량이 전동체의 총 중량보다 소정량 이상으로 큰 경우에는, 전동체가 언밸런스의 둘레방향 반대측(역위상)에 위치한 경우에도 언밸런스를 충분히 제거할 수가 없기 때문에 정상(定常)적으로 진동이 발생하게 된다. 여기서, 언밸런스 중량이란 회전 시에 발생한 회전체의 편심량이다.
따라서, 회전체에 발생한 언밸런스 중량을 정밀하게 파악하여 회전체의 회전동작을 제어할 필요가 있었다.
한편, 밸런싱 수단을 구비하고 있지 않은 회전체에서는 언밸런스가 회전체와 함께 회전하여 회전속도의 변동이 발생하게 되며, 이 속도변동의 진폭 크기로부터 언밸런스 중량을 추정할 수 있다.
그러나, 상술한 바와 같이 복수의 밸런싱 수단이 마련되어 있는 경우에는 복수의 밸런싱 수단에 수용되어 있는 전동체의 동작상태가 각각 다르기 때문에, 회전속도가 복잡하게 변화하여 언밸런스 중량을 산출하는 것이 곤란하였다.
본 발명은 상술한 문제점들을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 복수의 밸런싱 수단을 구비한 회전체에 있어서 밸런싱 수단에 의한 진동억제효과를 확실하게 달성할 수 있는 회전체 제어장치 및 이를 구비한 세탁기를 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 회전체 제어장치는 회전축을 중심으로 회전 가능하게 장착된 회전체의 회전동작을 제어하는 회전체 제어장치에 있어서, 상기 회전체와 일체로 마련되고 상기 회전체의 회전축과 동심으로 마련된 환형으로 이루어진 레이스와, 상기 레이스의 내부에서 상기 회전체의 회전동작에 종동하여 이동 가능하게 수용된 전동체를 갖는 밸런싱 수단이 적어도 두 개 이상 마련됨과 동시에, 상기 회전체의 회전수를 측정하는 회전수 계측수단과, 상기 회전체의 회전속도를 검지하는 검지수단과, 상기 검지수단에 의해 검지된 상기 회전속도의 변동상태를 해석하여 상기 회전체에 발생한 언밸런스 중량을 산출하는 해석수단과, 상기 해석수단에 의한 언밸런스 중량의 산출결과에 근거하여, 상기 회전체의 회전동작을 제어하는 제어수단을 구비하고, 상기 해석수단은 상기 회전체의 회전수가 모든 밸런싱 수단에 수용되어 있는 상기 각 전동체의 이동시작 시의 회전수보다 낮은 경우 또는 하나의 밸런싱 수단을 제외한 모든 밸런싱 수단에 수용되어 있는 상기 각 전동체의 이동시작 시의 회전수보다 낮은 경우, 상기 회전속도의 변동상태를 해석하는 것을 특징으로 한다.
이러한 구성의 회전체 제어장치에서는 회전속도를 검지하는 검지수단과, 모든 밸런싱 수단에 수용되어 있는 상기 각 전동체의 이동시작 시의 회전수 또는 하나의 밸런싱 수단을 제외한 모든 밸런싱 수단에 수용되어 있는 상기 각 전동체의 이동시작 시의 회전수보다 낮은 회전수로 이 회전속도의 변동상태를 해석하여 언밸런스 중량을 산출하는 해석수단을 가지며, 이 산출결과에 근거하여 회전체를 제어하는 제어수단을 구비하고 있으므로, 밸런싱 수단에 의해 언밸런스를 확실하게 제 거할 수 있게 되어 회전체의 정상적인 진동을 억제할 수 있다.
여기서, 모든 밸런싱 수단에 수용되어 있는 상기 각 전동체의 이동시작 시의 회전수보다 낮은 회전수에서 회전속도의 변동상태를 해석한 경우에는, 전술한 바와 같이 회전속도의 변동의 진폭 크기로부터 언밸런스 중량을 산출할 수 있게 된다.
또한, 하나의 밸런싱 수단을 제외한 모든 밸런싱 수단에 수용되어 있는 상기 각 전동체의 이동시작 시의 회전수보다 낮은 회전수에서 회전속도의 변동상태를 해석한 경우에는, 회전체의 언밸런스와 하나의 밸런싱 수단에서의 상기 전동체와의 상대위치 변동에 근거하여 발생하는 회전속도의 비트를 검지하고, 이 비트를 해석함으로써 언밸런스 중량을 산출할 수 있다.
본 발명에 의하면, 복수의 밸런싱 수단을 구비한 회전체에 있어서, 언밸런스 중량을 산출함과 동시에 언밸런스 중량에 근거하여 제어함으로써, 밸런싱 수단에 의한 진동억제효과를 확실하게 달성할 수 있는 회전체 제어장치 및 이를 구비한 세탁기를 제공할 수 있다.
이하, 본 발명의 제1 실시형태에 따른 세탁기를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
본 실시형태에 따른 세탁기(10)는 세탁공정, 탈수공정을 행할 수 있는 드럼식 세탁기이다. 세탁기(10)는 도 1에 도시하는 바와 같이, 본체(11)와, 본체(11)의 내부에 배치된 터브(12)와, 터브(12)의 내부에 회전 가능하게 마련된 스핀 바스 켓(20)(회전체)과, 이 스핀 바스켓(20)을 회전축(L) 둘레로 회전시키는 모터(30)를 구비하고 있다. 또한, 세탁기(10)에는 스핀 바스켓(20)에 발생하는 언밸런스를 해소하기 위한 밸런싱 수단이 적어도 두 개 이상 마련되어 있는데, 본 실시형태에서는 제1 밸런싱 장치(40)와 제2 밸런싱 장치(50)로 두 개의 밸런싱 수단을 구비하고 있다.
터브(12)는 바닥을 갖는 원통형을 이루고 있으며, 그 중심축이 수평면과 대략 평행하게 배치되며 전방측(도 1의 우측)에 개구부가 배치되어 있다. 터브(12)는 본체(11) 내부에서 복수의 스프링(13)과 댐퍼(14)에 의해 지지되어 있다. 또한, 터브(12)의 바닥면에는 후술할 스핀 바스켓(20)의 주축(24)을 지지하는 베어링(15)이 마련되어 있다.
이 터브(12)의 내부에 배치된 스핀 바스켓(20)은 원통형의 측면판(21)과 이 측면판(21)의 전후면에 각각 결합되는 전면판(22) 및 후면판(23)을 구비하고 있다. 전면판(22)에는 개구부가 형성되어 있어서 스핀 바스켓(20)의 내부로 세탁물(W)이 출입될 수 있도록 구성되어 있다.
또한, 후면판(23)의 후방측(도 1의 좌측)에는 스핀 바스켓(20)을 회전축(L) 둘레로 회전 가능하도록 하는 주축(24)이 마련되어 있으며, 이 주축(24)은 터브(12)의 베어링(15)에 회전 가능하게 지지되어 있다. 이로 인해, 스핀 바스켓(20)의 회전축(L)과 터브(12) 중심축은 일치하도록 배치된다.
측면판(21)에는 내주측을 향해 돌출된 리프터(21A)가 둘레방향으로 등간격으로 복수개 형성되어 있다. 리프터(21A)는 스핀 바스켓(20)의 회전에 따라 내부의 세탁물(W)을 들어 올리는 것이다.
또한, 측면판(21)에는 스핀 바스켓(20)의 내부와 터브(12)를 연통하는 다수개의 통수공(21B)이 천공되어 있어서, 세탁 시에는 터브(12)에 주입된 물을 이 통수공(21B)을 통해 스핀 바스켓(20) 내로 공급하고, 탈수 시에는 세탁물(W)로부터 탈수된 물을 터브(12)로 배출하도록 구성되어 있다.
모터(30)는 예를 들어 DC모터(30)이며, 주축(24)을 회전축(L) 둘레로 회전시키는 구성으로 되어 있다.
그리고, 모터(30)에는 도 2에 도시하는 바와 같이, 모터(30)의 회전수를 계측하는 회전수 센서(31)와, 모터(30)의 회전속도(ω)를 측정하기 위한 속도 센서(32)가 구비되어 있다. 모터(30)의 동작은 모터 회전제어부(34)에 의해 제어된다.
스핀 바스켓(20)에 발생하는 언밸런스를 해소하기 위한 밸런싱 수단으로서, 제1 밸런싱 장치(40)가 스핀 바스켓(20)의 전면판(22)에 마련되고, 제2 밸런싱 장치(50)가 스핀 바스켓(20)의 후면판(23)에 마련되어 있다.
이러한 제1 밸런싱 장치(40) 및 제2 밸런싱 장치(50)는 도 3에 도시하는 바와 같이, 스핀 바스켓(20)의 회전축(L)을 중심으로 해서 동심상에 형성된 홈 형상의 레이스(41, 51)와, 이 레이스(41, 51)의 내부에 오일(43, 53)과 함께 수용되는 복수의 볼(42, 52)을 구비하고 있다. 복수의 볼(42, 52)은 상기 레이스(41, 51) 내를 스핀 바스켓(20)의 회전 동작에 따라 이동될 수 있도록 배치되어 있다.
따라서, 제1 밸런싱 장치(40)와 제2 밸런싱 장치(50)에 수용된 볼(42, 52)은 스핀 바스켓(20)의 회전수(N)가 소정 회전수 이상이 되면, 레이스(41, 51) 내를 이동하게 된다. 여기서, 본 실시형태에서는 제1 밸런싱 장치(40)에 수용되어 있는 볼(42)의 이동시작 시의 회전수(ζ1)와 제2 밸런싱 장치(50)에 수용되어 있는 볼(52)의 이동시작 시의 회전수(ζ2)가 각각 다르게 설정되어 있다.
보다 구체적으로 설명하면, 제1 밸런싱 장치(40)의 레이스(41) 내에 수용되어 있는 오일(43) 점성이 제2 밸런싱 장치(50)의 오일(53) 점성보다 높게 설정되어 있다. 그러면, 제1 밸런싱 장치(40)에서 오일(43)과 볼(42) 사이에 작용하는 마찰력 및 저항력이 커져서 볼(42)의 이동이 촉진된다. 따라서, 제1 밸런싱 장치(40)에 수용되어 있는 볼(42)의 이동시작 시의 회전수(ζ1)가 제2 밸런싱 장치(50)에 수용되어 있는 볼(52)의 이동시작 시의 회전수(ζ2)보다 낮아지도록 설정되어 있다.
이어서, 제1 밸런싱 장치(40) 및 제2 밸런싱 장치(50)의 동작에 대해 설명한다. 스핀 바스켓(20)의 내부에 세탁물(W)을 투입하여 스핀 바스켓(20)을 회전시키면, 스핀 바스켓(20)의 내주면 일부에 세탁물(W)이 달라붙는 것처럼 배치되며, 이에 따라 스핀 바스켓(20)에는 언밸런스가 발생하게 된다. 스핀 바스켓(20)을 그 고유진동수(υ)보다 높은 회전수(N)로 회전시키면, 제1 밸런싱 장치(40) 및 제2 밸런싱 장치(50)의 복수의 볼(42, 52)이 자동적으로 이동하여 언밸런스를 해소하도록 배치된다.
한편, 스핀 바스켓(20)의 회전수(N)가 상기 고유진동수(υ)보다 낮은 경우에는 중력의 작용에 의해 볼(42, 52)의 이동속도가 언밸런스의 이동속도(스핀 바스켓(20)의 회전속도)보다 늦어져서, 언밸런스와 볼(42, 52)의 둘레방향에서의 상대 위치가 변동하게 된다. 본 실시형태에서는 제1 밸런싱 장치(40) 및 제2 밸런싱 장치(50)를 구비하고 있기 때문에, 언밸런스와, 제1 밸런싱 장치(40)의 볼(42)과, 제2 밸런싱 장치(50)의 볼(52)의 둘레방향에서의 상대위치가 변동하여 모터(30)의 회전속도(ω)에 영향을 미치게 된다.
여기서, 모터(30)의 토크(τ)는 (1)식으로 표현된다. 또한, (1)식에 있어서, Munb:언밸런스 중량, M1:제1 밸런싱 장치(40)의 볼(42)의 총 중량, M2:제 2 밸런싱 장치(50)의 볼(52)의 총 중량, ωs:스핀 바스켓(20)의 회전속도, ω1:제1 밸런싱 장치(40)의 볼(42)의 회전속도, ω2:제2 밸런싱 장치(50)의 볼(52)의 회전속도, α, β, γ:각각의 초기 위상, g:중력 가속도, K:상수를 나타낸다.
Figure 112007048234743-PAT00001
이와 같이 언밸런스, 제1 밸런싱 장치(40)의 볼(42), 제2 밸런싱 장치(50)의 볼(52)의 둘레방향 위치가 토크(τ)에 영향을 미치기 때문에, 모터(30)의 회전속도(ω)는 복잡하게 변동하게 된다.
여기서, 제1 밸런싱 장치(40) 및 제2 밸런싱 장치(50)의 볼(42, 52)이 이동하지 않는 회전수에 있어서는, (1)식에서의 제1 밸런싱 장치(40)의 볼(42), 제2 밸런싱 장치(50)의 볼(52)의 이동에 대해 고려할 필요가 없어지므로, 토크(τ)는 (2)식과 같이 표현할 수 있다.
Figure 112007048234743-PAT00002
즉, 토크(τ)는 언밸런스에 의해서만 변동하고, 이에 따라 모터(30)의 회전속도(ω)도 변동하게 된다. 언밸런스의 둘레방향 위치와 모터(30)의 회전속도(ω) 변동과의 관계를 도 4에 도시한다. 언밸런스가 중력에 대항하여 상방으로 이동할 때에는 회전속도(ω)가 저하하고, 중력에 따라서 하방으로 이동할 때에는 회전속도(ω)가 상승한다. (2)식에 도시하는 바와 같이, 토크(τ)의 진폭이 언밸런스 중량에 비례하므로, 회전속도(ω)의 진폭(Δω)으로부터 언밸런스 중량을 산출할 수 있게 된다.
여기서, 본 실시형태에서는 도 2 및 도 5에 도시하는 바와 같이, 모터(30)의 회전수(N)를 회전수 센서(31)에 의해 계측하고, 모터(30)의 회전수(N)가 제1 밸런싱 장치(40)의 볼(42) 이동시작 시의 회전수(ζ1) 및 제2 밸런싱 장치(50)의 볼(52) 이동시작 시의 회전수(ζ2)보다 낮은(N＜ζ1, N＜ζ2) 것을 확인한다. 이러한 상태에서 모터(30)의 회전속도(ω)를 속도 센서(32)(검지수단)로 측정하여 회전속도(ω)의 변동(Δω)을 측정한다. 해석부(33)에서는 속도변동해석부(33A)에 의해 회전속도의 변동(Δω)을 해석하여 언밸런스 중량산출부(33B)로 언밸런스 중량을 산출한다. 그리고, 언밸런스 중량판정부(33C)로 언밸런스 중량과 볼(42, 52)의 총 중량을 비교한다.
그래서, 언밸런스 중량이 볼(42, 52)의 총 중량보다 소정량(η) 이상으로 큰 경우에는, 모터 회전제어부(34)에 의해 스핀 바스켓(20)의 회전수(N)를 저하시킨 다. 이로 인해 스핀 바스켓(20)의 내주면에 달라붙어 있던 세탁물(W)을 떨어뜨려서 언밸런스 수정을 행한다.
상기 구성의 세탁기(10)에 따르면, 모터(30)의 회전속도(ω)를 검출하는 속도센서(32)와, 회전속도(ω)의 변동을 해석하는 속도변동해석부(33A)와, 언밸런스 중량산출부(33B)와, 언밸런스 중량과 볼(42)의 총 중량을 비교하는 언밸런스 중량판정부(33C)를 구비하고 있으며, 언밸런스 중량이 볼(42)의 총 중량보다 소정량(η) 이상으로 큰 경우에는 스핀 바스켓(20)의 회전수(N)를 일시적으로 저하시켜서 언밸런스의 수정을 행하도록 모터 회전제어부(34)로 제어하므로, 언밸런스를 제1 및 제2 밸런싱 장치(40, 50)에 의해 확실하게 해소할 수 있어서, 탈수공정에서의 정상적인 진동 발생을 확실하게 방지할 수 있다.
또한, 제1 밸런싱 장치(40)의 볼(42) 이동시작 시의 회전수(ζ1) 및 제2 밸런싱 장치(50)의 볼(52) 이동시작 시의 회전수(ζ2)보다 낮은 회전수에 있어서, 모터(30)의 회전속도(ω) 변동을 해석하도록 구성되어 있으므로, 스핀 바스켓(20)에 발생한 언밸런스 중량을 확실하게 산출할 수 있다.
또한, 스핀 바스켓(20)의 전면판(22)에 제1 밸런싱 장치(40)가 마련되어 있고, 후면판(23)에 제2 밸런싱 장치(50)가 마련되어 있으므로, 스핀 바스켓(20)의 전방측 또는 후방측으로 치우쳐진 언밸런스가 발생한 경우에도, 각각 효과적으로 언밸런스를 해소할 수 있다.
이어서, 본 발명의 제2 실시형태에 따른 세탁기에 대해서 설명한다. 여기서, 제1 실시형태와 동일한 구성요소에는 동일한 부호를 부여하고 그에 대한 상세한 설 명을 생략한다.
본 실시형태에서는 제1 밸런싱 장치(40)에서의 레이스(41)와 볼(42) 사이의 간격이 제2 밸런싱 장치(50)에서의 레이스(51)와 볼(52) 사이의 간격보다 작아지도록 구성되어 있다. 그러면, 제1 밸런싱 장치(40)에서 오일(43)과 볼(42) 사이의 마찰력 및 저항력이 커져서 볼(42)의 이동이 촉진된다. 이와 같이 하여 본 실시형태에서는 제1 밸런싱 장치(40)에 수용되어 있는 볼(42)의 이동시작 시의 회전수(ζ1)가 제2 밸런싱 장치(50)에 수용되어 있는 볼(52)의 이동시작 시의 회전수(ζ2)보다 낮아지도록 설정되어 있다.
여기서, 제1 밸런싱 장치(40)의 볼(42)만이 이동을 시작하고, 제2 밸런싱 장치(50)의 볼(52)이 이동하지 않는 회전수(N), 즉 ζ1≤N＜ζ2가 되는 회전수에서는 (1)식에서의 제2 밸런싱 장치(50)의 볼(52)의 이동을 고려할 필요가 없어지므로, 토크(τ)는 (3)식으로 표현할 수 있다.
Figure 112007048234743-PAT00003
즉, 토크(τ)는 언밸런스와 제1 밸런싱 장치(40)의 볼(42)과의 상대위치에 의해 변동하게 된다. 이로 인해 모터(30)의 회전속도(ω)의 진폭(Δω)이 주기적으로 변동하게 되어 비트 신호(B)가 발생한다.
언밸런스와 볼(42)의 둘레방향에서의 상대위치와 비트 신호(B)와의 관계를 도 7에 도시한다. 언밸런스와 볼(42)이 둘레방향에서 역위상으로 배치되면 진동이 억제되므로, 비트 신호(B)의 진폭(모터(30)의 회전속도(ω)의 진폭(Δω))이 최소가 된다. 한편, 언밸런스와 볼(42)이 둘레방향에서 동일한 위상으로 배치되면 회전축(L)에 큰 힘이 작용하여 진동이 커지므로, 비트 신호(B)의 진폭(모터(30)의 회전속도(ω)의 진폭(Δω))이 최대가 된다.
이어서, 비트 신호(B)로부터 언밸런스 중량을 산출하는 방법에 대해서 설명한다. 모터(30)의 회전속도(ω)는 (4)식으로 표현된다. (4)식에 있어서, Munb:언밸런스 중량, M1:제1 밸런싱 장치(40)의 볼(42)의 총 중량, ωs:스핀 바스켓(20)의 회전속도, ω1:볼(42)의 회전속도, α, β:각각의 초기 위상, J:관성의 총량, r:회전반경, g:중력 가속도, τ:모터(30)의 토크를 나타낸다.
Figure 112007048234743-PAT00004
상술한 바와 같이, 모터(30) 속도(ω)의 진폭(Δω)은 언밸런스와 볼(42)이 동일한 위상으로 배치된 경우에 최대가 되고, 역위상으로 배치된 경우에 최소가 된다. 따라서, (4)식을 최대와 최소만으로 특정하면 이하와 같이 표현된다.
동일한 위상인 경우, Δωmax=k2×(Munb+M1)…(5)
역위상인 경우, ΔωmiN=k2×│Munb-M1│…(6)
이들 (5)식, (6)식으로부터, 언밸런스 중량(Munb)은 다음과 같이 표현된다. 여기서, k1=1/2k2이다.
Munb＞M1인 경우, Munb=k1×(Δωmax+ΔωmiN)…(7)
Munb＜M1인 경우, Munb=k1×(Δωmax-ΔωmiN)…(8)
이들 (7)식, (8)식에 의해, 모터(30)의 회전속도(ω)에 의한 비트 신호(B)로부터 언밸런스 중량을 산출할 수 있다.
여기서, 본 실시형태에 있어서는 도 6 및 도 8에 도시하는 바와 같이, 모터(30)의 회전수(N)를 회전수 센서(31)에 의해 계측하여, 모터(30)의 회전수(N)가 제1 밸런싱 장치(40)의 볼(42)의 이동시작 시의 회전수(ζ1) 이상이고, 그리고 제2 밸런싱 장치(50)의 볼(52)의 이동시작 시의 회전수(ζ2)보다 낮은(ζ1≤N＜ζ2) 것을 확인한다. 이러한 상태에서, 속도 센서(32)에 의해 모터(30)의 회전속도(ω)의 진폭(Δω)의 변동(비트 신호(B))을 검지한다. 해석부(33)에서는 비트신호 해석부(33D)에 의해 비트 신호(B)를 해석하여 언밸런스 중량산출부(33B)로 언밸런스 중량을 산출한다. 그리고, 언밸런스 중량판정부(33C)로 언밸런스 중량과 볼(42, 52)의 총 중량을 비교한다.
그래서, 언밸런스 중량이 볼(42, 52)의 총 중량보다 소정량(η) 이상으로 큰 경우에는, 모터 회전제어부(34)에 의해 스핀 바스켓(20)의 회전수(N)를 저하시킨다. 이로 인해 스핀 바스켓(20)의 내주면에 달라붙어 있던 세탁물(W)을 떨어뜨려서 언밸런스의 수정을 행한다.
이러한 구성의 세탁기(10)에 의하면, 모터(30)의 회전속도(ω)를 검출하는 속도 센서(32)와, 회전속도(ω)의 비트 신호(B)를 해석하는 비트 신호해석부(33D)와, 이 해석결과로부터 언밸런스 중량을 산출하는 언밸런스 중량산출부(33B)와, 언밸런스 중량과 볼(42, 52)의 총 중량을 비교하는 언밸런스 중량판정부(33C)를 구비 하고 있으며, 언밸런스 중량이 볼(42, 52)의 총 중량보다 소정량(η) 이상으로 큰 경우에는 스핀 바스켓(20)의 회전수(N)를 일시적으로 저하시켜서 언밸런스의 수정을 행하도록 모터 회전제어부(34)로 제어하므로, 밸런싱 장치(40)에 의한 스핀 바스켓(20)의 진동억제효과를 확실하게 달성할 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는 제1 밸런싱 장치(40)에서의 레이스(41)와 볼(42) 사이의 간격이 제2 밸런싱 장치(50)에서의 레이스(51)와 볼(52) 사이의 간격보다 작아지도록 구성하고, 제1 밸런싱 장치(40) 볼(42)의 이동시작 시의 회전수(ζ1)와 제2 밸런싱 장치(50) 볼(52)의 이동시작 시의 회전수(ζ2)가 다르게 설정되어 있으므로, 이 간격의 차이를 조정함으로써, 제1 밸런싱 장치(40) 볼(42)의 이동시작 시의 회전수(ζ1)와 제2 밸런싱 장치(50) 볼(52)의 이동시작 시의 회전수(ζ2)의 차이를 크게 할 수 있다.
이상으로 본 발명의 실시형태인 세탁기에 대해 설명했으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 범위에서 적절히 변경 가능하다.
이 회전체 제어장치를 구비하는 장치로는 세탁기에 한정되지 않으며, 원심분리기 등의 다른 산업기기나 가전제품이어도 좋다.
제1 실시형태에서는 제1 밸런싱 장치에 수용되어 있는 볼의 이동시작 시의 회전수(ζ1)와 제2 밸런싱 장치에 수용되어 있는 볼의 이동시작 시의 회전수(ζ2)를 서로 다르게 설정하는 것을 설명했으나, 제1 실시형태와 같이 스핀 바스켓의 회전수(N)가 N＜ζ1, N＜ζ2일 때에 회전속도를 해석하는 경우에는, ζ1, ζ2가 일치 해도 좋다.
또한, 제1 밸런싱 장치에 수용되어 있는 볼의 이동시작 시의 회전수(ζ1)와 제2 밸런싱 장치에 수용되어 있는 볼의 이동시작 시의 회전수(ζ2)를 서로 다르게 설정하는 수단으로서, 제1 실시형태에서는 오일의 점도를 변경한 것, 제2 실시형태에서는 레이스와 볼 사이의 간격을 조정한 것을 설명했으나, 그 이외의 수단이어도 좋다. 예를 들면, 밸런싱 장치의 볼의 1개당 중량을 변경함으로써, 볼에 작용하는 중력의 크기에 차이를 두어 ζ1 및 ζ2를 조정하는 것도 가능하다. 또한, 레이스 내면의 표면 거칠기나 볼의 표면 거칠기를 변경해도 좋다.
또한, 본 실시형태에서는 2개의 밸런싱 장치(수단)를 구비하는 것을 설명했으나, 3개 이상의 밸런싱 장치를 구비한 것이어도 좋다. 이 경우에는, 모든 밸런싱 장치에 수용된 볼의 이동시작 시의 회전수, 또는 하나의 밸런싱 장치를 제외한 모든 밸런싱 장치에 수용된 볼의 이동시작 시의 회전수보다 낮은 회전수로 모터의 회전속도를 해석하게 된다.
또한, 밸런싱 장치의 레이스 내에 오일이 수용된 것을 설명했으나, 이에 한정되지 않고 물이나 공기 등의 다른 유체가 수용된 것이어도 좋다.
도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 세탁기의 단면 모식도이다.
도 2는 도 1에 도시하는 세탁기의 블록도이다.
도 3은 도 1에 도시하는 세탁기에 구비된 밸런싱 장치의 개략 설명도이다.
도 4는 도 1에 도시하는 세탁기에 구비된 모터의 회전속도 변동을 도시하는 도면이다.
도 5는 도 1에 도시하는 세탁기 탈수공정에서의 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시형태에 따른 세탁기의 블록도이다.
도 7은 도 6에 도시하는 세탁기에 구비된 모터의 회전속도 비트신호를 도시하는 도면이다.
도 8은 도 6에 도시하는 세탁기 탈수공정에서의 흐름도이다.
****도면의 주요부분에 대한 부호의 설명****
10:세탁기 20:스핀 바스켓(회전체)
31:회전수 센서(회전수 계측수단) 32:속도센서(검지수단)
33:해석수단 34:모터 회전제어부(제어수단)
40:제1 밸런싱 장치(밸런싱 수단) 41, 51:레이스
42, 52:볼(전동체)

Claims (5)

  1. 회전축을 중심으로 회전 가능하게 마련된 회전체의 회전동작을 제어하는 회전체 제어장치에 있어서,
    상기 회전체와 일체로 마련되며 상기 회전체의 회전축과 동심으로 마련되는 환형으로 이루어지는 레이스와, 상기 레이스의 내부에서 상기 회전체의 회전동작에 종동해서 이동 가능하게 수용된 전동체를 구비하는 밸런싱 수단이 적어도 두 개 이상 마련됨과 동시에,
    상기 회전체의 회전수를 측정하는 회전수 계측수단과,
    상기 회전체의 회전속도를 검지하는 검지수단과,
    상기 검지수단에 의해 검지된 상기 회전속도의 변동상태를 해석하여 상기 회전체에 발생한 언밸런스 중량을 산출하는 해석수단과,
    상기 해석수단에 의한 언밸런스 중량의 산출결과에 근거하여, 상기 회전체의 회전동작을 제어하는 제어수단을 구비하고,
    상기 해석수단은, 상기 회전체의 회전수가 모든 밸런싱 수단에 수용되어 있는 상기 각 전동체의 이동시작 시의 회전수보다 낮은 경우, 또는 하나의 밸런싱 수단을 제외한 모든 밸런싱 수단에 수용되어 있는 상기 각 전동체의 이동시작 시의 회전수보다 낮은 경우, 상기 회전속도의 변동상태를 해석하는 것을 특징으로 하는 회전체 제어장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    적어도 두 개 이상 마련된 상기 밸런싱 수단에 있어서, 하나의 상기 밸런싱 수단에 수용되어 있는 상기 각 전동체의 이동시작 시에 있어서의 상기 회전체의 회전수가 다른 상기 밸런싱 수단에 수용되어 있는 상기 각 전동체의 이동시작 시에 있어서의 상기 회전체의 회전수보다 낮게 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 회전체 제어장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 해석수단은, 상기 검지수단에 의해 검지된 상기 회전속도의 변동상태에 근거하여, 상기 회전체에 발생한 언밸런스 중량을 산출한 후, 상기 언밸런스 중량과 상기 각 전동체의 총 중량을 비교하고,
    상기 제어수단은, 상기 언밸런스 중량이 상기 각 전동체의 총 중량보다 소정량만큼 커진 시점에서, 상기 회전체의 회전수를 일시적으로 저하시키도록 제어하는 것을 특징으로 하는 회전체 제어장치.
  4. 제1항 또는 제2항에 기재된 회전체 제어장치를 구비하고,
    상기 회전체는 세탁물을 수용하기 위한 내부공간을 구비하며, 상기 회전축을 중심으로 회전 가능하게 장착된 스핀 바스켓인 것을 특징으로 하는 세탁기.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 해석수단은, 상기 검지수단에 의해 검지된 상기 회전속도의 변동상태에 근거하여, 상기 스핀 바스켓에 발생한 언밸런스 중량을 산출한 후, 상기 언밸런스 중량과 상기 각 전동체의 총 중량을 비교하고,
    상기 제어수단은, 상기 언밸런스 중량이 상기 각 전동체의 총 중량보다 소정량만큼 커진 시점에서, 상기 스핀 바스켓의 회전수를 일시적으로 저하시키도록 제어하는 것을 특징으로 하는 세탁기.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9284675B2 (en) * 2009-09-15 2016-03-15 Lg Electronics Inc. Method for washing and washing machine
JP5331644B2 (ja) * 2009-10-08 2013-10-30 日立アプライアンス株式会社 洗濯機
KR102401489B1 (ko) * 2015-12-24 2022-05-24 삼성전자주식회사 탈수 시 진동 저감 방법 및 이를 이용한 세탁기
CN109894285B (zh) * 2017-12-07 2021-05-14 上海力申科学仪器有限公司 离心机不平衡检测系统及方法
CN111850954B (zh) * 2019-04-20 2022-07-26 青岛海尔智能技术研发有限公司 洗衣机平衡装置的复位控制方法和洗衣机

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10323485A (ja) 1997-05-27 1998-12-08 Sanyo Electric Co Ltd ドラム式洗濯機
KR20040073772A (ko) * 2003-02-14 2004-08-21 엘지전자 주식회사 드럼 세탁기의 편심 방지 장치 및 그 방법
KR100785386B1 (ko) * 2004-11-03 2007-12-13 엘지전자 주식회사 세탁기 및 그 밸런싱 제어방법

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