KR20090080819A - 세탁기 및 그 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 탈수 시 제1탈수의 언밸런스 변화를 비교하여 제2탈수의 탈수 프로파일을 변경함으로서 탈수시간 지연없이 탈수 성능을 극대화할 수 있는 세탁기 및 그 제어방법에 관한 것이다.

이를 위해 본 발명은 포를 수용하는 드럼과, 이 드럼을 회전시키는 모터를 구비한 세탁기의 제어방법에 있어서, 탈수인가 판단하고; 상기 탈수인 경우 제1탈수의 언밸런스 변화를 측정하고; 상기 측정된 제1탈수의 언밸런스 변화에 기초하여 제2탈수의 탈수 프로파일을 변경하되, 제1탈수 후의 언밸런스 값이 제1탈수 전의 언밸런스 값보다 작은 경우 제2탈수의 탈수 프로파일을 제1탈수의 탈수 프로파일보다 높게 설정하고; 제1탈수 후의 언밸런스 값이 제1탈수 전의 언밸런스 값보다 큰 경우 제2탈수의 탈수 프로파일을 제1탈수의 탈수 프로파일보다 낮게 설정하는 것;을 포함한다.

Description

세탁기 및 그 제어방법{Washing machine and control method thereof}

본 발명은 세탁기 및 그 제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 탈수 진행에 따른 언밸런스 변화를 측정하여 탈수 프로파일을 변경하는 세탁기 및 그 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로, 세탁기(통상, 드럼세탁기)는 물(세탁수 또는 헹굼수)의 담수를 위한 수조와, 이 수조의 내부에 회전 가능하게 설치되어 세탁포(이하, 포라 한다)를 수용하는 드럼과, 이 드럼을 회전시키기 위한 구동력을 발생하는 모터를 포함하여 원통형의 드럼이 회전할 때 그 내부의 포가 드럼 내벽을 따라 상승하였다가 낙하하는 동작을 통해 세탁이 이루어지도록 하는 장치이다.

이러한 세탁기는 세제가 용해된 물(구체적으로, 세탁수)로 포의 오염을 분리해내는 세탁 행정과, 세제가 포함되지 않은 물(구체적으로, 헹굼수)로 포의 거품이나 잔류 세제를 헹구어 주는 헹굼 행정과, 포를 탈수시키는 탈수 행정 등의 일련의 동작으로 세탁을 진행한다. 상기의 행정들에는 세탁과 헹굼 후의 중간 탈수와 최종 탈수를 위해 드럼(10)을 설정된 RPM(약 1000RPM 이상)로 회전시키는 과정을 수행하는데 이 경우 도 1에 도시한 바와 같이, 포(12)가 드럼(10)의 내벽을 따라 불균일 하게 분포된 언밸런스가 발생한 상태에서 드럼(10)을 설정된 RPM(약 1000RPM 이상)로 회전시킬 경우에는 드럼(10) 회전축으로 편중된 힘이 가해져 큰 진동이 발생한다.

이러한 언밸런스에 의한 진동을 방지하기 위해 탈수 이전에 포(12)를 도 2에 도시한 바와 같이 드럼(10)에 균일하게 분포시키는 과정이 필요하다. 이는 언밸런스 상태에서 탈수를 진행하게 되면 언밸런스로 인한 탈수시간 지연과 탈수 에러가 발생할 수 있으며, 세탁이 완료되어 포(12)를 꺼낼 때에도 포 꼬임으로 인해 많은 힘이 필요하기 때문에 주 사용층인 주부들의 불만이 제기되는 문제가 있다.

이러한 문제를 해결하기 위해 종래에는 매회의 탈수 시(중간 탈수 또는 최종 탈수)마다 드럼(12)을 설정된 RPM(약 1000RPM 이상)로 회전시키기 전에 드럼(10)의 좌우 반전을 통해 포(12)의 꼬임을 풀어 주는 포 풀기 과정을 진행한 후 언밸런스 값을 측정하여 측정된 언밸런스 값이 허용값 이내인 경우에는 드럼(10)을 설정된 RPM(약 1000RPM 이상)로 회전시켜 포(12)에 함유된 수분을 원심력에 의해 외부로 배출하는 탈수를 진행하고, 측정된 언밸런스 값이 허용값보다 큰 경우에는 드럼(10)의 좌우 반전을 통해 포(12)의 꼬임을 풀어 주는 과정을 재시도하였다.

그런데, 종래 세탁기는 매회의 탈수 시(중간 탈수 또는 최종 탈수)마다 드럼(12)을 설정된 RPM(약 1000RPM 이상)로 회전시키기 전에 포 풀기 과정을 진행한 후 언밸런스 값을 측정해야 하므로 포 풀기 과정에 의해 밸런스가 잡힐 확률이 10%이고, 포 풀기 과정에서 언밸런스 측정까지 한 번 진행하는데 걸리는 시간이 1분이라고 하면 평균 10번의 재시도를 거쳐야 밸런스가 잡히므로 탈수에 진입하기까지 걸리는 시간은 대략 10분이 소요된다. 이는 탈수시간 지연의 주된 요인이 된다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 탈수 시 제1탈수의 언밸런스 변화를 비교하여 제2탈수의 탈수 프로파일을 변경함으로서 탈수시간 지연없이 탈수 성능을 극대화할 수 있는 세탁기 및 그 제어방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 제1탈수 후 드럼을 정지하지 않은 상태에서 언밸런스 값을 측정하여 제1탈수 전후의 언밸런스 변화를 정확히 비교할 수 있는 세탁기 및 그 제어방법을 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 포를 수용하는 드럼과, 이 드럼을 회전시키는 모터를 구비한 세탁기의 제어방법에 있어서, 탈수인가 판단하고; 상기 탈수인 경우 제1탈수의 언밸런스 변화를 측정하고; 및 상기 측정된 제1탈수의 언밸런스 변화에 기초하여 제2탈수의 탈수 프로파일을 변경하는 것;을 포함한다.

상기 탈수는 상기 드럼을 정지하지 않고 계속 회전시키는 상태에서 진행되는 탈수모드인 것을 특징으로 한다.

상기 제1탈수의 언밸런스 변화를 측정하는 것은, 상기 제1탈수 전의 언밸런스 값과 상기 제1탈수 후의 언밸런스 값을 측정하는 것을 특징으로 한다.

상기 제1탈수 전의 언밸런스 값을 측정하는 것은, 상기 포를 상기 드럼에 균일하게 분포시키는 포 풀기 과정을 진행하고; 및 상기 포 풀기 과정 후 상기 드럼을 탈수 RPM로 회전하기 전의 언밸런스 값을 측정하는 것;을 포함한다.

상기 제1탈수 후의 언밸런스 값을 측정하는 것은, 상기 드럼을 상기 탈수 RPM로 회전하여 탈수를 진행하고; 및 상기 드럼을 미리 정해진 속도로 감속하여 언밸런스 값을 측정하는 것;을 포함한다.

상기 미리 정해진 속도는 상기 제1탈수 전의 언밸런스 값을 측정하였던 속도인 것을 특징으로 한다.

상기 제1탈수는 상기 세탁기의 행정 중에 첫 번째로 진행되는 탈수 행정인 것을 특징으로 한다.

상기 제2탈수는 상기 제1탈수 후에 진행되는 탈수 행정인 것을 특징으로 한다.

상기 탈수 프로파일은 상기 드럼 속도의 가속기울기, 최고 탈수속도 등을 포함한다.

상기 탈수 프로파일을 변경하는 것은, 상기 제1탈수 후의 언밸런스 값이 상기 제1탈수 전의 언밸런스 값보다 작은 경우 상기 제2탈수의 탈수 프로파일을 상기 제1탈수의 탈수 프로파일보다 높게 설정하고; 상기 제1탈수 후의 언밸런스 값이 상기 제1탈수 전의 언밸런스 값보다 큰 경우 상기 제2탈수의 탈수 프로파일을 상기 제1탈수의 탈수 프로파일보다 낮게 설정하는 것;을 포함한다.

또한, 본 발명의 세탁기는 포를 수용하는 드럼; 상기 드럼을 회전시키는 모터; 및 탈수인 경우 제1탈수 전의 언밸런스 값과 상기 제1탈수 후의 언밸런스 값을 측정하여 상기 측정된 두 개의 언밸런스 값을 비교하고, 그 비교결과에 따라 제2탈수의 탈수 프로파일을 변경하는 제어부;를 포함한다.

이러한 본 발명에 의한 세탁기 및 그 제어방법은 탈수 시 제1탈수 전의 언밸런스 값과 제1탈수 후 드럼을 정지하지 않은 상태에서의 언밸런스 값을 비교하여 그 비교결과에 따라 제2탈수의 탈수 프로파일을 변경함으로서 탈수시간 지연없이 탈수 성능을 극대화할 수 있으며, 탈수 시에 발생되는 진동 및 소음을 저감시킬 수 있다.

이하, 본 발명의 일실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 세탁기의 제어 구성도로서, 종래의 구성과 동일한 부분에 대해서는 동일부호를 병기한다.

도 3에서, 본 발명의 세탁기는 세탁과 헹굼 및 탈수 행정의 설정을 포함한 사용자의 운전명령을 입력하는 입력부(20), 세탁과 헹굼 및 탈수 등 세탁기의 전반적인 동작을 제어하는 제어부(22), 제어부(22)의 제어에 따라 드럼(10)을 회전시키 기 위한 모터(26)를 구동하는 모터 구동부(24), 드럼(10)의 회전속도에 대응하는 모터속도신호를 제어부(22)에 전달하는 속도검출부(28) 및 드럼(10)의 회전속도에 대응하는 모터전류신호를 제어부(22)에 전달하는 전류검출부(30)를 포함한다.

제어부(22)는 탈수(제1탈수;예를 들어, 세탁 후 중간 탈수) 시 포(12)를 도 2에 도시한 바와 같이 드럼(10)에 균일하게 분포시키는 포 풀기 과정을 진행한 후 드럼(10)를 설정된 RPM(약 1000RPM 이상)로 회전시키기 전의 언밸런스 값(탈수 전의 언밸런스 값)을 측정하고, 측정된 언밸런스 값이 허용값 이내인 경우 드럼(10)을 설정된 RPM(약 1000RPM 이상)로 회전시키는 탈수를 진행한 후 언밸런스 값(탈수 후의 언밸런스 값)을 측정한다. 이후 제어부(22)는 측정된 탈수 전의 언밸런스 값과 탈수 후의 언밸런스 값을 비교하여 그 비교결과에 따라 이후의 탈수(제2탈수, 제3탈수 등;예를 들어, 헹굼 후 중간 탈수) 프로파일(예를 들어, 최고 탈수속도, 드럼 속도의 가속 기울기, 물빼기 구간의 속도 등)을 변경한다.

또한, 제어부(22)는 탈수 후 드럼(10)을 정지하지 않은 상태에서 탈수 후의 언밸런스 값을 측정하도록 모터(26)를 제어하는데, 이는 탈수 전과 탈수 후의 언밸런스 변화를 정확히 비교하기 위한 것이다. 또한 탈수 후의 언밸런스 값 측정은 탈수 전의 언밸런스 값을 측정했던 드럼(10)의 회전속도(언밸런스 측정속도)에서 이루어지는데, 이는 동일한 드럼(10)의 회전속도에서 언밸런스 변화를 비교하기 위한 것이다.

이하, 상기와 같이 구성된 세탁기 및 그 제어방법의 동작과정 및 작용효과를 설명한다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 의한 세탁기에서 탈수 진행에 따른 언밸런스 변화로 탈수 프로파일을 변경하는 동작순서를 나타낸 흐름도이다.

드럼(10)의 내부에 포(12)를 넣고 사용자가 세탁과 헹굼 또는 탈수 행정의 설정을 포함한 운전명령을 입력부(20)를 통해 입력하면, 제어부(22)는 탈수(제1탈수;예를 들어, 세탁 후 중간 탈수) 진입인가를 판단한다(100).

단계 100의 판단결과, 탈수 진입인 경우 제어부(22)는 모터 구동부(24)를 통해 모터(26)의 구동을 제어하여 드럼(10)을 좌우 반전으로 운전함으로써 포(12)의 꼬임을 흔들어 풀어 주는 포 풀기 과정을 진행한다(102).

포 풀기 과정은 통상적으로 일정RPM(약 40-45RPM)로 모터(26)를 소정시간(약 5초) 동안 정방향 회전시킨 후 소정시간(약 5초) 동안 정지시키는 동작과 일정RPM(약 40-45RPM)로 모터(26)를 소정시간(약 5초) 동안 역방향 회전시킨 후 소정시간(약 5초) 동안 정지시키는 동작을 교대로 수회 반복하는 패턴으로 드럼(10)을 교번 회전시켜 포(12)를 흔들어 풀어 줌으로서 도 2에 도시한 바와 같이, 포(12)를 드럼(10)에 균일하게 분포시키는 과정이다.

이러한 포 풀기 과정의 진행 후, 제어부(22)는 드럼(10)을 설정된 RPM(약 1000RPM 이상)로 회전시키기 전에 도 5에 도시한 바와 같이, 미리 정해진 언밸런스 측정속도에서 전류검출부(30)를 통해 제1탈수 전의 언밸런스 값(A)을 측정하여(104), 측정된 언밸런스 값(A)이 미리 정해진 허용값 이하인가를 판단한다(106).

제어부(22)에서 언밸런스 값(A)을 측정하는 방법은 포(12)의 무게정보와 속도 리플 또는 전류 리플 등의 제어변수를 활용하여 미리 정해진 드럼(10)의 회전속 도(언밸런스 측정속도)에서 드럼(10) 내부 언밸런스 크기를 추정하는 것이다. 이는 본 출원인이 출원한 특허출원 제2005-105681호 등에 개시되어 있으며, 일반적 공지기술을 적용할 수도 있으므로 상세한 설명을 생략한다.

단계 106의 판단결과, 언밸런스 값(A)이 허용값 이하가 아닌 경우 언밸런스 상태라고 판단하고 제어부(22)는 모터 구동부(24)를 통해 모터(26)의 구동을 제어하여 드럼(10)을 정지한 후에 단계 102로 피드백하여 포 풀기 과정을 다시 진행한다.

단계 106의 판단결과, 언밸런스 값(A)이 허용값 이하인 경우 밸런스 상태라고 판단하고 제어부(22)는 모터 구동부(24)를 통해 모터(26)의 구동을 제어하여 드럼(10)을 설정된 RPM(약 1000RPM 이상)로 회전하여 포(12)에 함유된 수분을 원심력에 의해 외부로 배출하는 탈수 행정을 진행한다(108).

이후, 제어부(22)는 탈수 완료인가를 판단하여(110), 탈수 완료가 아닌 경우 탈수 진행을 계속하기 위해 단계 108로 피드백하여 이후의 동작을 진행하고, 탈수 완료인 경우 제어부(22)는 모터 구동부(24)를 통해 모터(26)의 속도를 감속시켜 RPM을 떨어뜨림으로서 드럼(10)을 정지하지 않고 탈수 전의 언밸런스 값(A)을 측정하였던 도 5의 언밸런스 측정속도까지 드럼(10)의 회전속도를 낮춘다(112).

이때, 드럼(10)의 회전속도에 대응하는 모터속도신호를 속도검출부(28)에서 검출하여 제어부(22)에 입력한다.

따라서, 제어부(22)는 속도검출부(28)를 통해 검출된 드럼(10)의 회전속도가 도 5의 언밸런스 측정속도(탈수 전의 언밸런스 값(A)을 측정하였던 속도)인가를 판 단하여(114), 언밸런스 측정속도가 아닌 경우 계속해서 모터(26)의 속도를 감속시켜 드럼(10)의 회전속도를 낮춘다.

단계 114의 판단결과, 언밸런스 측정속도인 경우 제어부(22)는 탈수 후의 언밸런스 값(B)을 측정한다(116).

이후 제어부(22)는 측정된 탈수 전의 언밸런스 값(A)과 탈수 후의 언밸런스 값(B)을 비교하여 그 비교결과에 따라 이후의 탈수(제2탈수;예를 들어, 헹굼 후 중간 탈수) 프로파일(예를 들어, 최고 탈수속도, 드럼 속도의 가속 기울기, 물빼기 구간의 속도 등)을 변경한다(118).

이후의 탈수(예를 들어, 제2탈수) 프로파일의 변경을 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

예를 들어, 제1탈수 후의 언밸런스 값이 제1탈수 전의 언밸런스 값에 비해 작아지면 밸런스가 보다 안정되게 유지될 수 있는 상태이므로 세탁기의 공진대역에 해당하는 드럼(10) 속도의 가속기울기와 포(12)에 함유된 물을 효과적으로 탈수시켜 주고 더 빠른 속도로 드럼(10) 속도를 상승시키는 물빼기 구간의 속도, 또한 최고 탈수속도 등을 제1탈수의 탈수 프로파일보다 높게 설정한다.

반면, 제1탈수 후의 언밸런스 값이 제1탈수 전의 언밸런스 값에 비해 커지면 밸런스가 안정되게 유지되기 어려운 상태이므로 세탁기의 공진대역에 해당하는 드럼(10) 속도의 가속기울기와 포(12)에 함유된 물을 효과적으로 탈수시켜 주고 더 빠른 속도로 드럼(10) 속도를 상승시키는 물빼기 구간의 속도, 또한 최고 탈수속도 등을 제1탈수의 탈수 프로파일보다 낮게 설정한다.

이와 같이, 제1탈수 전과 제1탈수 후의 언밸런스 값 변화에 따라 제2탈수 프로파일을 변경해 줌으로서 제2탈수 시 진동 및 소음을 덜 유발시키고 최적의 속도에서 제2탈수를 진행할 수 있도록 함으로서 탈수 성능을 극대화할 수 있게 된다.

물론, 제어부(22)에는 제1탈수 전과 제1탈수 후의 언밸런스 값 변화에 따라 변경되는 제2탈수 프로파일의 데이터가 내부 메모리 상에 저장되어 있어야 한다.

한편, 본 발명의 일실시예에서는 제1탈수를 세탁 후 중간 탈수로 예로 들어 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 세탁기 행정의 진행에서 첫 번째로 진행되는 어떠한 탈수(예를 들어, 헹굼 후 중간 탈수)에서도 본 발명과 동일한 목적 및 효과를 달성할 수 있음은 물론이다.

도 1은 세탁기의 드럼 내부 포의 언밸런스 상태를 나타낸 도면이다.

도 2는 세탁기의 드럼 내부 포의 밸런스 상태를 나타낸 도면이다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 세탁기의 제어 구성도이다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 의한 세탁기에서 탈수 진행에 따른 언밸런스 변화로 탈수 프로파일을 변경하는 동작순서를 나타낸 흐름도이다.

도 5는 본 발명의 일실시예에 의한 세탁기의 탈수 프로파일을 나타낸 그래프이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10 : 드럼 12 : 포

20 : 입력부 22 : 제어부

24 : 모터 구동부 26 : 모터

28 : 속도검출부 30 : 전류검출부

Claims (13)

1. 포를 수용하는 드럼과, 이 드럼을 회전시키는 모터를 구비한 세탁기의 제어방법에 있어서,

   탈수인가 판단하고;

   상기 탈수인 경우 제1탈수의 언밸런스 변화를 측정하고; 및

   상기 측정된 제1탈수의 언밸런스 변화에 기초하여 제2탈수의 탈수 프로파일을 변경하는 것;을 포함하는 세탁기의 제어방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 탈수는 상기 드럼을 정지하지 않고 계속 회전시키는 상태에서 진행되는 탈수모드인 세탁기의 제어방법.
3. 제1항에 있어서,

   상기 제1탈수의 언밸런스 변화를 측정하는 것은,

   상기 제1탈수 전의 언밸런스 값과 상기 제1탈수 후의 언밸런스 값을 측정하는 세탁기의 제어방법.
4. 제3항에 있어서,

   상기 제1탈수 전의 언밸런스 값을 측정하는 것은,

   상기 포를 상기 드럼에 균일하게 분포시키는 포 풀기 과정을 진행하고; 및

   상기 포 풀기 과정 후 상기 드럼을 탈수 RPM로 회전하기 전의 언밸런스 값을 측정하는 것;을 포함하는 세탁기의 제어방법.
5. 제4항에 있어서,

   상기 제1탈수 후의 언밸런스 값을 측정하는 것은,

   상기 드럼을 상기 탈수 RPM로 회전하여 탈수를 진행하고; 및

   상기 드럼을 미리 정해진 속도로 감속하여 언밸런스 값을 측정하는 것;을 포함하는 세탁기의 제어방법.
6. 제5항에 있어서,

   상기 미리 정해진 속도는 상기 제1탈수 전의 언밸런스 값을 측정하였던 속도인 세탁기의 제어방법.
7. 제1항에 있어서,

   상기 제1탈수는 상기 세탁기의 행정 중에 첫 번째로 진행되는 탈수 행정인 세탁기의 제어방법.
8. 제1항에 있어서,

   상기 제2탈수는 상기 제1탈수 후에 진행되는 탈수 행정인 세탁기의 제어방 법.
9. 제1항에 있어서,

   상기 탈수 프로파일은 상기 드럼 속도의 가속기울기, 최고 탈수속도 등을 포함하는 세탁기의 제어방법.
10. 제3항에 있어서,

    상기 탈수 프로파일을 변경하는 것은,

    상기 제1탈수 후의 언밸런스 값이 상기 제1탈수 전의 언밸런스 값보다 작은 경우 상기 제2탈수의 탈수 프로파일을 상기 제1탈수의 탈수 프로파일보다 높게 설정하고;

    상기 제1탈수 후의 언밸런스 값이 상기 제1탈수 전의 언밸런스 값보다 큰 경우 상기 제2탈수의 탈수 프로파일을 상기 제1탈수의 탈수 프로파일보다 낮게 설정하는 것;을 포함하는 세탁기의 제어방법.
11. 포를 수용하는 드럼;

    상기 드럼을 회전시키는 모터; 및

    탈수인 경우 제1탈수 전의 언밸런스 값과 상기 제1탈수 후의 언밸런스 값을 측정하여 상기 측정된 두 개의 언밸런스 값을 비교하고, 그 비교결과에 따라 제2탈수의 탈수 프로파일을 변경하는 제어부;를 포함하는 세탁기.
12. 제11항에 있어서,

    상기 제1탈수는 상기 세탁기의 행정 중에 첫 번째로 진행되는 탈수 행정인 세탁기.
13. 제11항에 있어서,

    상기 제2탈수는 상기 제1탈수 후에 진행되는 탈수 행정인 세탁기.

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