KR20090079496A - 세탁기의 탈수 제어방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 세탁기의 탈수 제어 방법에 관한 것으로, 본 발명은 세탁수가 설정수위에 도달하도록 배수하는 단계, 회전조를 제 1 회전속도로 회전시키는 제 1 회전단계, 상기 제 1 회전 단계 후, 상기 세탁수를 배수하는 단계, 상기 회전조를 제 2 회전속도로 회전시키는 제 2 회전단계를 포함한다.
세탁기, 탈수, 편심

Description

세탁기의 탈수 제어방법{A Method to Control Spin of Washing Machine}
본 발명은 세탁기의 탈수 제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 탈수 행정 수행시 발생하는 세탁물의 편심현상을 제거하기 위한 세탁기의 탈수 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로, 세탁기는 물(세탁수 또는 헹굼수)의 담수를 위한 세탁조와, 이 세탁조의 내부에 회전 가능하게 설치되어 세탁물을 수용하는 회전조와, 이 회전조의 회전에 의하여 발생되는 수류와 세제의 계면활성작용을 이용하여 세탁물에 묻어 있는 오염물을 분리하여 분리된 오염물을 외부로 배출하는 가전기기이다.
이러한 세탁기는 세제가 용해된 물로 세탁물의 오염을 떼어내는 세탁행정과, 세제가 포함되지 않는 깨끗한 물로 세탁물의 거품을 헹구는 헹굼행정과, 세탁물을 원심 탈수 시키는 탈수행정등을 수행한다. 이러한 세탁기의 세탁 및 헹굼 행정이 끝나면, 회전조에는 세탁물이 서로 엉켜 한쪽으로 몰려있는 편심이 발생한다. 회전조 내에 편심이 발생하면, 이 편심에 의하여 회전조는 언밸런스 상태를 유지하게 된다. 이 상태에서 회전조를 고속 회전시키게 되면 회전조의 회전축으로 편중된 힘이 가해지며, 이는 결국 큰 진동 및 소음을 발생시킨다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 종래에는 탈수 행정 수행시 세탁수가 배수된 상태에서 회전조내의 편심 정도를 확인하고, 확인된 편심 정도가 일정치 이상이면 헹굼제어를 다시 수행하여 편심을 제거하여 탈수 행정을 수행하였다.
그러나, 이러한 종래의 탈수제어 방법은 편심을 제거하기 위하여 헹굼행정을 여러번 반복함으로써, 시간 지연 및 세탁수를 과도하게 사용한 문제점이 있었다.
또한, 헹굼행정을 여러번 반복하여도 세탁물이 풀리지 않아 더 이상 탈수행정이 진행되지 않고 정지해 버리는 탈수불량을 유발시켰다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 탈수제어 초기에 편심을 제거하여 세탁기의 과도 진동현상을 억제한 세탁기의 탈수제어방법을 제공함에 있다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 세탁기 탈수 제어방법은 세탁수가 설정수위에 도달하도록 배수하는 단계, 회전조를 제 1 회전속도로 회전시키는 제 1 회전단계, 상기 제 1 회전 단계 후, 상기 세탁수를 배수하는 단계, 상기 회전조를 제 2 회전속도로 회전시키는 제 2 회전단계를 포함한다.
또한, 상기 제 1 회전 단계 후, 편심이 감지되면 진행중인 단계를 중지한다.
또한, 상기 제 1 회전속도는 약 60~100RPM이고, 상기 제 2 회전속도는 상기 제 1 회전속도보다 높다.
그리고 본 발명의 탈수행정인지 판단하는 단계, 상기 탈수행정이라면 세탁수의 수위가 설정수위에 도달하도록 배수 또는 급수하는 단계, 회전조를 제 1 회전속도로 회전시키는 단계, 상기 제 1 회전 후, 상기 세탁수를 배수하는 단계, 상기 회 전조를 제 2 회전속도로 회전시키는 단계를 포함한다.
또한, 상기 제 1 회전 후, 상기 세탁물의 편심이 감지되면 진행중인 단계를 중지다.
또한, 상기 제 2 회전속도는 제 1 회전속도보다 높다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 탈수 진행시 세탁수를 이용하여 1차적으로 편심을 제거함으로써, 종래 편심 제거를 위하여 헹굼 행정을 여러번 수행함에 따라 발생하는 시간 지연 및 세탁수의 과도한 사용을 방지하는 효과가 있다.
또한, 세탁수가 일정량 있는 상태에서 회전조를 회전시킴에 따라, 회전조내의 무게중심이 한쪽으로 쏠리는 편심이 제거되어, 탈수행정 초기에 발생하는 회전조의 과도 진동 및 소음을 감소시킨 효과가 있다.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 본 도면을 참조하여 상세하게 설명하도록 한다. 도 1 에 도시된 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 세탁기는 세탁기(1)는 외관을 이루는 본체(10)와, 본체(10)의 내부에 설치되어 세탁수가 저수되도록 하는 세탁조(104)와, 세탁조(10)의 내부에 회전 가능하게 수용되는 회전조(106)를 포함한다.
세탁조(104)의 외부 하측에는 회전조(106)를 회전시키는 구동부(114)가 설치되고, 세탁조(104)의 외부 일측에는 구동부(106)에 회전력을 인가하는 세탁모 터(112)가 설치된다. 세탁모터(112) 및 구동부(114)는 벨트(116)로 연결되며, 세탁모터(112)의 구동력은 벨트(116)를 통해 구동부(114)로 전달된다.
세탁조(104)의 하측에는 세탁조 내부의 세탁수를 배수시키기 위한 배수부재(118)가 설치되고, 이 배수부재(118)는 세탁조(104) 내부의 세탁수가 본체(10) 외부로 안내하는 배수관(119)과, 이 배수관(119)에 설치되는 배수펌프(120)를 포함한다. 또한, 본체(10)의 외부에는 세탁조(104) 내부로 세탁수가 유입되도록 하는 급수부재(122)가 설치되고, 이 급수부재(122)는 세탁조(104) 내부로 세탁수를 안내하는 급수관(124), 이 급수관(124)에 설치된 급수 밸브(126)를 포함한다.
세탁조(104)의 상측에는 세탁물을 인출하도록 세탁물 투입구(130)가 형성되며, 세탁물 투입구(130)는 도어(131)에 의해 개폐된다.
또한, 세탁조(104)와 소정간격 이격된 본체 상단의 후방 일측에는 세탁물의 편심을 감지하는 편심 감지부(140)가 장착된다. 편심 감지부(140)에는 체커 스위치가 사용되며, 세탁물의 편심에 의하여 세탁조(104)가 과도한 진동을 하며 체커 스위치에 접촉하게 되면, 편심 감지부(140)는 후술할 제어부(190)에 편심감지정보를 전송한다.
도 2 는 본 발명의 일실시예에 따른 세탁기의 제어 구성도로써, 도 1 에 도시한 구성요소 외에 사용자가 동작명령을 수동으로 입력할 수 있도록 마련된 입력부(150), 세탁조(104)에 급수된 물의 수위를 검출하는 수위 감지부(160), 각종 장치들을 구동하는 각 구동부(170,175,180), 및 입력받은 데이터에 따라 각 구동부(170,175,180)를 제어하는 제어부(190)를 포함한다.
입력부(150)에는 세탁물의 종류, 세탁코스, 세탁온도, 탈수RPM, 헹굼추가 등의 운전정보를 직접 입력받을 수 있도록 각종 버튼들이 마련되며, 입력부(150)를 통하여 입력된 운전 정보는 제어부(190)로 전송된다.
각 구동부(170,175,180)는 제어부(190)로부터 구동신호를 입력받으며, 모터 구동부(170)는 세탁모터(112)를 구동시키고, 펌프 구동부(175)는 배수펌프(120)를 구동시키고, 밸브 구동부(180)는 급수밸브(126)를 구동시킨다.
제어부(190)는 입력부(150)로부터 입력된 운전정보에 따라 세탁행정, 헹굼행정, 및 탈수행정 등 일련의 동작을 수행한다. 이러한 각 행정들은 서로 다른 동작단계로 구성되며, 세탁행정은 급수->세탁->배수->중간탈수의 동작 단계, 헹굼행정은 급수->헹굼->배수->중간탈수의 단계, 탈수행정은 전술한 세탁행정 및 헹굼행정이 종료된 후 최종적으로 탈수를 진행하는 단계로 구성된다.
제어부(190)는 각각의 행정마다 탈수를 진행하지만, 편심이 발생한 상태에서 탈수를 진행하게 되면 과도 진동이 발생하게 되고, 이는 결국 탈수실패를 유발한다. 이에, 제어부(190)는 탈수진행 이전에 편심을 제거하도록 설정되며, 더 자세한 내용은 후술한다.
일반적으로 회전조(106)의 고유진동수는 도 3A에 도시한 바와 같이 회전조(106)의 자유진동으로 주기가 1.44sec가 되며, 이러한 주기에 따르는 고유진동수는 fn=1/144=0.7Hz가 되고, 이를 회전수로 표시하면 0.7*60=42rpm이 된다. 한편, 도 3B에 도시한 바와 같이 편심이 발생한 상태에서 회전조(106)가 고유진동을 발생시키는 회전수(42rpm)의 전후범위(약 30~60rpm)로 회전을 하게 되면, 편심에 의하 여 가진력이 발생하고, 이 가진력에 의하여 회전조(106)의 진동이 증가한다. 이러한 회전조(106)의 진동은 세탁조(104)로 인가되며, 세탁조(104)로 인가되는 진동이 증가하면 세탁조(104)의 진동 또한 증가한다.
전술한 바와 같이 회전조(106)에서 발생하는 진동은 편심과 관련되며, 이 편심이 일정치 이상이 되어 회전조(106)가 과도하게 진동하게 되면, 이 과도진동에 의하여 세탁조(104)의 진동 또한 증가하여 전술한 편심감지부(140)의 체커스위치를 접촉하게 된다. 세탁조(104)의 체커스위치 접촉이 발생하면, 편심감지부(190)는 제어부(190)로 편심감지정보를 전송하고, 제어부(190)는 편심감지정보가 입력되면 편심에 의하여 회전조(106)의 과도진동이 발생하는 것으로 판단하여 진행중인 탈수를 중단하고 편심을 제거하여 다시 탈수를 진행하도록 설정된다.
이러한 편심을 제거하기 위하여 제어부(190)는 탈수진행시 세탁수를 모두 배수하지 않고, 세탁수를 일정량 남긴 상태에서 회전조(106)를 회전시켜 편심을 제거한다. 그리고, 제어부(190)는 편심제거를 위한 회전조(106)의 회전시 편심이 고유진동수와 공진하게 되어 회전조(106)가 과도하게 진동하는 것을 방지하기 위하여 회전조(106)를 고유진동수의 1.5~2배인 약 60rpm~100rpm까지 상승시켜 회전시킨다. 그리고, 회전조(106)의 회전수가 30~60rpm까지 상승하는 중 편심에 의한 과도진동은 전술한 세탁조(104)에 일정량 남겨진 세탁수에 의하여 편심이 제거됨으로써 회전조(106)의 회전수가 전술한 60rpm~100rpm까지 상승할 수 있다.
이처럼, 제어부(190)는 각 행정의 탈수진행시 편심에 의한 탈수실패를 방지하기 위하여 편심의 제거 후 탈수를 진행하도록 설정되며, 더 자세한 내용은 도 4 를 참조하여 하기에서 설명한다.
이하에서는 도 4 를 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 세탁기의 탈수 제어 방법을 설명한다.
탈수가 시작되면, 제어부(190)는 배수펌프(120)를 턴-온하여 세탁수를 본체 외부로 배수시킨다(300).
300 단계의 세탁수 배수 중, 제어부(190)는 수위감지부(160)로부터 입력되는 세탁조(104)내 물의 수위가 목표 수위에 도달할 때까지 세탁수를 배수시킨다(310).
310 단계에서 세탁조(104)내 물의 수위가 설정 수위에 도달하면, 제어부(190)는 배수펌프(120)를 턴-오프시켜 배수구(119)를 폐쇄하여 세탁수 배수를 중단하고, 모터 구동부(170)를 제어하여 세탁모터(112)를 짧은 시간으로 턴-온 및 턴-오프 운전시키는 저속 운전을 수행한다. 이러한 세탁모터(112)의 저속 운전에 의하여 회전조(106)는 저속회전을 하게 되며, 이때 세탁조(104)내의 남아있는 세탁수와 세탁물이 함께 회전함에 따라 세탁물이 한쪽으로 쏠리는 편심이 줄어들게 된다. 또한 세탁조(104)내의 남아있는 세탁수의 무게에 의하여 회전조(106)의 회전시 무게중심이 한쪽으로 쏠리는 것이 방지되어 회전조(106)의 진동을 감소시킨다. 이 세탁모터(112)의 저속 운전은 회전조(106)의 회전수를 전술한 고유진동수의 1.5~2배(약 60RPM~100RPM)이상으로 하여 고유진동수를 통과한 회전수를 유지시킨다(320).
제어부(190)는 320 단계의 저속운전을 일정시간 수행 후, 편심이 제거되었는지 판단하기 위하여 편심감지부(140)로부터 편심감지정보가 입력되었는지 확인한다(330).
330 단계에서 편심감지정보가 입력되지 않으면, 제어부(190)는 탈수를 진행하기 위하여 배수펌프(120)를 다시 턴-온하여 세탁조(104)에 남아있는 세탁수를 본체 외부로 재배수시킨다(340).
제어부(190)는 340 단계의 세탁수 재배수 중 수위감지센서(160)로부터 세탁수가 최저수위에 도달하였음 입력되면, 제어부(270)는 모터 구동부(240)를 제어하여 세탁모터(112)를 고속 운전시키고, 이에 따라 회전조(106)가 고속회전을 하며 세탁물에 흡수되어 있던 세탁수를 탈수한다(350).
한편, 330 단계에서 편심감지정보가 입력되면, 제어부(190)는 급수밸브(123)를 열어 세탁조(104)내에 물을 다시 채우고, 300 단계로 리턴하여 탈수과정을 재수행한다(360).
도 1 은 본 발명의 일실시예에 따른 세탁기의 단면도이다.
도 2 는 본 발명의 일실시예에 따른 세탁기의 제어 구성도이다.
도 3A는 본 발명의 일실시예에 따른 세탁기 회전조의 고유진동수를 도시한 그래프이다.
도 3B는 본 발명의 일실시예에 따른 세탁기 회전조의 회전수에 따른 진동의 관계를 도시한 그래프이다.
도 4 는 본 발명의 일실시예에 따른 세탁기의 탈수제어 방법을 도시한 흐름도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 *
112 : 세탁 모터 120 : 배수 펌프
140 : 편심 감지부 150 : 입력부
160 : 수위 감지부 190 : 제어부

Claims (6)

  1. 세탁수가 설정수위에 도달하도록 배수하는 단계,
    회전조를 제 1 회전속도로 회전시키는 제 1 회전단계,
    상기 제 1 회전단계 후, 상기 세탁수를 배수하는 단계,
    상기 회전조를 제 2 회전속도로 회전시키는 제 2 회전단계를 포함하는 세탁기의 탈수 제어 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 회전 단계 후, 편심이 감지되면 진행중인 단계를 중지하는 세탁기의 탈수 제어 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 회전속도는 약 60~100RPM이고,
    상기 제 2 회전속도는 상기 제 1 회전속도보다 높은 세탁기의 탈수 제어 방법.
  4. 탈수행정인지 판단하는 단계,
    상기 탈수행정이라면 세탁수의 수위가 설정수위에 도달하도록 배수 또는 급수하는 단계,
    회전조를 제 1 회전속도로 회전시키는 단계,
    상기 제 1 회전 후, 상기 세탁수를 배수하는 단계
    상기 회전조를 제 2 회전속도로 회전시키는 단계를 포함하는 세탁기의 탈수 제어 방법.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 회전 후, 상기 세탁물의 편심이 감지되면 진행중인 단계를 중지하는 세탁기의 탈수 제어 방법.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 2 회전속도는 제 1 회전속도보다 높은 세탁기의 탈수 제어 방법.
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