KR20110010945A - 세탁장치 및 그 제어 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자가 발전이 가능한 이동식 밸런서를 이용해 세탁물에 의한 언밸런스를 해소할 수 있는 세탁장치에 관한 것으로, 캐비닛; 상기 캐비닛의 내측에 설치되어 세탁수를 수용하는 터브; 상기 터브의 내측에 회동 가능하게 설치되어 세탁물을 수용하는 드럼; 상기 드럼에 이동 가능하게 장착되어 세탁물에 의한 편심(UB)을 해소하며, 자가발전에 의해 작동되는 복수의 밸런서; 및 상기 밸런서와 상기 드럼의 회전 속도를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁장치를 제공한다.

세탁장치, 밸런서, 자가 발전, 편심 해소, 언밸런스, UB

Description

세탁장치 및 그 제어 방법{Washing machine and controlling method thereof}

본 발명은 세탁장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자가 발전이 가능한 이동식 밸런서를 이용해 세탁물에 의한 언밸런스를 해소할 수 있는 세탁장치에 관한 것이다.

일반적으로 세탁장치는 세탁물로부터 오염물을 분리하는 세탁 행정, 분리된 오염물을 헹궈내는 헹굼 행정, 헹굼이 완료된 세탁물을 탈수하는 탈수 행정의 순서로 세탁물을 처리한다. 최근에는 탈수 행정 후 세탁물을 건조하는 건조 행정을 제공하는 드럼 타입으 세탁장치의 보급이 늘고 있다.

이러한 드럼 타입의 세탁장치는 세탁수를 수용하는 터브와, 터브의 내측에 회동 가능하게 결합되어 세탁물을 수용하는 드럼과, 드럼을 회전 구동하는 구동부 등으로 구성된다.

그런데 이러한 세탁장치는 일반적으로 세탁 및 헹굼 행정에서의 드럼 회전 속도보다 탈수 행정에서 드럼이 더 고속으로 회전 작동된다. 그런데 이렇게 드럼이 고속으로 회전하게 되면 드럼 내부의 세탁물이 드럼 내주면에 불규칙하게 분포한 상태로 드럼이 회전될 수 있다.

이 경우 세탁물이 한쪽으로 쏠려 언밸런스(Unbalance, 이하 'UB' 또는 '편심'과 혼용하여 쓰기로 함)가 발생할 수 있다. 언밸런스가 발생되면 드럼의 회전축을 중심으로 편중된 힘이 가해져 소음 및 진동이 커지게 된다. 따라서 이러한 편심에 따른 소음 및 진동을 감소시키기 위해 밸런서를 적용하였다.

밸런서는 드럼의 편심이 발생한 부분 반대쪽으로 이동되어 편심을 해소하는 수단으로, 밸런서가 세탁물이 편심된 곳의 반대쪽에 위치하면 편심이 해소되어 소음 및 진동이 감소하는 원리이다.

그러나 이러한 밸런서가 세탁물이 편심된 곳과 동일 위치에 놓이게 되면 편심 발생시보다 더 큰 힘이 드럼 회전축에 가해져 진동이 커지게 된다. 또한, 드럼의 회전수가 드럼의 고유 진동수와 일치하는 시점에 밸런서가 편심측에 놓이게 되면 공진에 의해 진동이 한층 강해지는 문제가 있다.

본 발명의 목적은 자가 발전이 가능한 이동식 밸런서를 이용해 세탁물에 의한 언밸런스를 해소할 수 있는 세탁장치를 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 외관을 형성하는 캐비닛; 상기 캐비닛의 내측에 설치되어 세탁수를 수용하는 터브; 상기 터브의 내측에 회동 가능하게 설치되어 세탁물을 수용하는 드럼; 상기 드럼에 이동 가능하게 장착되어 세탁물에 의한 편심(UB)을 해소하며, 자가발전에 의해 작동되는 복수의 밸런서; 및 상기 밸런서와 상기 드럼의 회전 속도를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁장치를 제공한다.

상기 드럼은 상기 밸런서의 장착 위치를 안내하는 수용부가 형성된 링 형상의 레이스를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 밸런서는 상기 수용부를 따라 이동 가능하게 설치되는 작동부와, 상기 작동부를 구동시키는 구동부와, 상기 제어부의 제어 신호를 수신하는 신호 수신부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 작동부는 다수의 기어 이가 형성된 회전 기어 또는 롤러인 것을 특징으로 한다.

상기 레이스는 바깥쪽 내주면에 상기 회전 기어가 맞물리는 다수의 기어 이 또는 롤러가 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 구동부는 상기 드럼의 회전에 의해 발전하는 자가발전기와, 발전된 전력을 저장하는 충전기와, 상기 발전기에 의해 구동되어 상기 작동부를 구동하는 모터를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 밸런서는 상기 제어부의 신호에 따라 상기 작동부가 상기 레이스의 바깥쪽 내주면에 접촉하도록 하는 전자석 스위치를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 전자석 스위치는 상기 제어부의 신호 온 또는 오프시 상기 레이스의 안쪽 내주면에 접촉 또는 이격되는 것을 특징으로 한다.

상기 밸런서는 다른 밸런서와의 충돌시 충격을 흡수하는 완충부재를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

공진속도 이하의 저속 RPM으로 드럼을 회전시키는 저속회전단계; 세탁물에 의한 편심(UB) 정보를 실시간으로 얻는 정보수집단계; 습득한 편심 정보를 바탕으로 편심량이 최소가 되는 위치로 복수의 밸런서를 각각 이동하는 밸런서작동단계; 및 상기 밸런서의 이동 완료 후 상기 드럼의 회전 속도를 높여 공진속도를 통과하는 회전가속단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁장치의 제어방법을 제공한다.

상기 밸런서는 이동되는 동안 자가 발전에 의해 작동되는 것을 특징으로 한다.

상기 밸런서는 탈수 행정이 완료될 때까지 편심 정보에 따라 지속적으로 편심량이 최소가 되는 위치로 이동하도록 제어되는 것을 특징으로 하는 한다.

상기 저속회전단계는 밸런서들이 서로 소정 위상차를 갖도록 제어된 후 실시되는 것을 특징으로 한다.

상기 밸런서작동단계는 드럼의 진동이 증가하면 하나의 밸런서를 기준으로 다른 하나의 밸런서를 이동시켜 편심이 최소가 되는 위치에 상기 밸런서들이 위치하도록 제어되는 것을 특징으로 한다.

상기 밸런서작동단계는 드럼의 진동이 기설정값보다 작거나 같아질 때까지 반복 수행되는 것을 특징으로 한다.

상기 밸런서작동단계 이전에, 포분산 알고리즘이 시행되는 포분산단계; 각각의 밸런서의 전자석 스위치를 오프(off)하는 밸런서오프단계; 제1밸런서의 전자석 스위치를 온(on)하고 드럼을 회전시켜 제2밸런서와 180도의 위상차를 갖도록 한 뒤 제2밸런서의 전자석 스위치를 온하는 위상제어단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 밸런서작동단계는, 제2밸런서를 시계방향으로 회전하는 1단계; 드럼의 진동이 증가하는지 판단하는 2단계; 드럼의 진동이 증가하지 않으면 제2밸런서를 진동 감소 방향으로 기설정된 설정값 만큼씩 순차적으로 이동하는 3단계; 드럼의 진동이 설정값보다 작거나 같은지 판단하는 4단계; 드럼의 진동이 설정값보다 작거나 같지 않으면 진동이 증가하는지 다시 판단하는 5단계; 드럼의 진동이 증가하면 제2밸런서를 고정하고 제1밸런서를 제2밸런서의 진행 반대 방향으로 설정값 만큼씩 순차적으로 이동하는 6단계; 드럼의 진동이 설정값보다 작거나 같은지 다시 판단하는 7단계; 드럼의 진동이 설정값보다 작거나 같으면 탈수 행정으로 진입하는 8단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 2단계에서 드럼의 진동이 증가하면 제2밸런서를 반시계 방향으로 회전 하는 9단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 5단계에서 드럼의 진동이 설정값보다 작거나 같으면 탈수 행정으로 진입하는 10단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 세탁장치는 자가 발전이 가능한 이동식 밸런서를 사용하여 언밸런스 발생 지점에 따라 자동으로 컨트롤하므로 언밸런스에 따른 소음 및 진동을 효과적으로 감소시킬 수 있다.

이하에서는 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 세탁장치에 대해 상세히 설명하기로 한다.

첨부된 도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 세탁장치의 개략적인 측단면도이고, 도 2는 도 1에 따른 세탁장치의 밸런서 및 레이스를 도시한 사시도이며, 도 3은 도 2에 따른 세탁장치의 밸런서를 도시한 사시도이다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 캐비닛(1)의 내부에는 세탁수를 수용하는 터브(3)와, 터브(3)의 내측에는 세탁물을 수용하는 드럼(5)이 회동 가능하게 설치된다. 터브(3)의 전방 및 후방에는 복수의 진동센서(9)가 설치되어 밸런싱(balancing) 및 편심(Unbalance, UB) 정도를 파악하는데 사용된다(이하 편심, 언밸런스, UB를 동일한 의미로 혼용하기로 함).

한편, 드럼(5)의 전단 및 후단에는 복수의 밸런서(100)를 회동 가능하게 수용하는 링 형상의 레이스(10)가 결합된다.

레이스(10)는 복수의 밸런서(100)를 이동 가능하게 수용하며, 장착 위치를 안내하는 수용부(12)를 갖는다. 밸런서(100)는 수용부(12)에 삽입된 상태에서 레이스(10)의 원주 방향을 따라 회동한다. 밸런서(100)는 수용부(12) 내에서 이동 또는 정지하기 위해 레이스(10)의 바깥쪽 내주면(B면)과 안쪽 외주면(C면)에 접촉하도록 설치된다(이에 관해서는 후술하기로 한다.

레이스(10)는 바깥쪽 링과 안쪽 링이 수용부(12)를 형성하며, 편의상 바깥쪽 링의 외주면을 A면, 바깥쪽 링의 내주면을 B면, 안쪽 링의 외주면을 C면, 안쪽 링의 내주면을 D면이라고 정의한다.

레이스(10)의 B면에는 후술할 밸런서(100)에 설치된 회전 기어()에 맞물리는 다수의 기어 이(14)가 형성된다. 레이스(10)의 바깥쪽 내주면(B면)에 마찰이 있는 별도의 롤러를 적용하는 경우에는 기어 이(14)를 생략할 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 밸런서(100)는 최소 한 쌍 이상으로 구비되는 것이 바람직하며, 이하에서는 밸런서(100)가 제1밸런서(100a) 및 제2 밸런서(100)의 2개로 구성된 것을 본 발명의 일 예로 하여 상세히 설명하기로 한다.

각각의 밸런서(100)는 수용부(12)를 따라 이동 가능하게 설치되는 작동부(110)와, 작동부(110)를 구동시키는 구동부(120)와, 제어부의 제어 신호를 수신하는 신호 수신부(130)로 구성된다.

작동부(110)는 다수의 기어 이가 형성된 회전 기어 또는 롤러(미도시)로 구성되며, 레이스(10)의 B면에 형성된 기어 이에 맞물려 밸런서(100)가 레이스(10)의 원주 방향을 따라 시계 방향 또는 반시계 방향으로 이동하도록 한다.

구동부(120)는 드럼(5)의 회전에 의해 발전하는 자가발전기(122)와, 발전된 전력을 저장하는 충전기(124)와, 자가발전기(122)에 의해 구동되어 작동부(110)를 구동하는 모터(126)와, 제어부의 신호에 따라 작동부(110)가 레이스(10)의 B면에 접촉되거나 또는 B면으로부터 이탈되도록 하는 전자석 스위치(140)로 구성된다.

자가발전기(122)는 코일과 자석으로 구성되며, 코일은 드럼(5)이 저속으로 회전할 때 드럼(5)과 함께 회전하고, 자석은 직선 운동을 하면서 드럼(5)의 회전력을 직선 운동으로 바꾸어 자가 발전한다.

충전기(124)는 자가발전기(122)에서 생산된 전력을 저장하여 모터(126)로 공급하고, 모터(126)는 회전 기어()를 회동시킨다.

전자석 스위치(140)는 접촉 롤러(142)와, 접촉 롤러(142)를 탄성 지지하는 스프링과 전자석으로 구성되며, 제어부의 온(on) 신호시 레이스(10)의 안쪽 외주면인 C면을 밀면서 접촉된 상태를 유지한다. 접촉 롤러(142)가 C면에 접촉한 상태에서 작동부(110)가 B면으로 밀리므로 밸런서(100)가 B면과 C면의 사이에서 임의로 이동하지 않고 제어 신호에 따라 위치가 제어될 수 있다.

제어부의 오프(off) 신호시에는 레이스(10)의 C면으로부터 접촉 롤러(142)가 이탈하면서 작동부(110)를 B면 쪽으로 가압하는 힘이 제거되므로 밸런서(100)는 자중에 의해 하강하여 레이스(10)의 가장 아랫부분으로 하강하게 된다.

이렇게 제1밸런서(100a)와 제2밸런서(100b)가 동시에 하강하거나, 혹은 제1밸런서(100a) 및 제2밸런서(100b)의 위치 제어 중 이들이 서로 충돌할 위험이 있다. 따라서 밸런서(100)의 좌우측에는 충돌시 충격을 흡수하는 완충부재(150)가 구 비되는 것이 바람직하다. 완충부재(150)는 충격 흡수가 용이한 실리콘, 우레탄, 고무 등의 탄성재질로 만들어질 수 있으나 이에 한정되지는 않는다.

이하에서는 본 발명의 일 실시 예에 따른 세탁장치의 제어부에서 언밸런스를 최소화하기 위해 밸런서를 제어하는 방법에 대해 상세히 설명하기로 한다.

첨부된 도 4a 내지 도 4b는 본 발명의 세탁장치에 따른 언밸런스(UB) 최소화 원리를 도시한 모식도이고, 도 5는 본 발명의 세탁장치에 따른 언밸런스 제어방법을 도시한 순서도이며, 도 6은 도 5에 따른 언밸런스 제어방법의 일 예를 도시한 순서도이고, 도 7 내지 도 11은 본 발명의 세탁장치에 따른 밸런서의 제어원리를 도시한 모식도이다.

제어부는 도 4a 내지 도 4b에 도시된 바와 같이, 언밸런스의 정도에 따라 언밸런스가 최소가 되는 위치로 제1밸런서(100a) 및 제2밸런서(100b)를 이동시킨다. 최소 두개 이상의 밸런서의 위치를 제어함으로써 언밸런스가 각 밸런서의 질량을 합한 값 이하라면 어떤 세탁물의 언밸런스라도 밸런싱(balancing) 시킬 수 있다.

예를 들어 도 4a에 도시된 바와 같이, 중간 정도의 언밸런스가 감지되는 경우 제1 밸런서(100) 및 제2 밸런서(100)를 언밸런스를 최소화할 수 있는 위치로 적당히 이동시킨다.

그 후 드럼(5)의 회전 속도를 일시적으로 높여 공진 속도 구간을 통과한다. 이때 제1 밸런서(100) 및 제2 밸런서(100)에 의해 언밸런스가 최소인 상태이므로 큰 소음이나 진동 없이 공진속도를 통과할 수 있다.

또한, 드럼(5)의 회전 속도가 증가하면서 세탁물의 물빠짐 현상에 의해 언밸 런스에 변화가 오게 되므로, 제어부는 이를 실시간으로 제어하여 항상 최소의 언밸런스를 유지한다.

도 4b에 도시된 바와 같이, 매우 큰 언밸런스 발생시 제어부는 제1 밸런서(100) 및 제2 밸런서(100)를 언밸런스의 반대 방향으로 이동시켜 언밸런스를 최소화한다. 도 4c에 도시된 바와 같이, 언밸런스가 없는 경우에는 제어부는 제1 밸런서(100)와 제2 밸런서(100)가 각각 대향되도록 위치시킴으로써 밸런서 자체에 의해 UB가 발생하는 것을 방지한다.

이러한 언밸런스의 크기는 밸런서(100)의 수량에 따라 각 밸런서(100)의 질량의 합을 기준으로 하여 적절히 설정될 수 있다. 각 밸런서(100)의 위치 이동은 제어부에서 무선 통신 등의 방법을 이용해 구동부(120)를 구동시킬 수 있다.

도 5를 참조하여 제어부에서 편심을 제어하는 방법을 단계별로 살펴보면 다음과 같다.

먼저 공진속도 이하의 저속 RPM으로 드럼(5)을 회전시킨다(저속회전단계, S400). 드럼(5)을 저속 회전시키면서 세탁물에 의한 편심 정보를 실시간으로 얻는다(정보수집단계, S500). 습득한 편심 정보를 바탕으로 편심량이 최소가 되는 위치로 복수의 밸런서(100)를 각각 이동시키고(밸런서작동단계, S600), 밸런서(100)의 이동이 완료되면 드럼(5)의 회전 속도를 높여 공진속도를 통과한다(회전가속단계, S700).

이렇게 위치가 이동될 때 밸런서(100)는 전술한 바와 같이 자가 발전하여 구동력을 확보하게 된다. 제어부는 자가 발전으로 확보한 구동력을 이용해 탈수 행정 이 완료될 때까지 변화되는 편심 정보에 따라 지속적으로 밸런서(100)를 편심량이 최소가 되는 위치로 이동하도록 제어한다.

또한, 밸런서(100)간의 충돌을 방지하고 밸런서(100)의 이동을 원활하게 하기 위해 밸런서(100)들은 서로 소정 위상차를 갖도록 제어된 후 저속회전단계(S400)에 진입하는 것이 바람직하다.

밸런서작동단계(S600)에서는 복수의 밸런서(100)를 한꺼번에 이동시키는 것 보다 하나의 밸런서(100)를 기준으로 다른 하나의 밸런서(100)를 이동시켜 편심이 최소가 되는 위치를 찾는 것이 용이하다.

예를 들어, 제1밸런서(100a)를 고정하고 제2밸런서(100b)를 이동시키고, 제2밸런서(100b)의 이동으로 편심이 최소가 되지 않는 경우 제2밸런서(100b)를 고정하고 제1 밸런서(100)를 이동시켜 편심이 최소가 되는 지점을 찾는 것이 바람직하다.

이러한 밸런서작동단계(S600)는 드럼(5)의 진동이 기설정된 설정값보다 작거나 같아질 때까지 반복 수행되는 것이 바람직하다. 이를 위해 탈수 행정이 완료될 때까지 언밸런스 정보는 실시간으로 제어부에 전달되는 것이 바람직하다.

도 6을 참조하여 2개의 밸런서를 이용해 제어부에서 편심을 제어하는 방법에 대한 상세한 실시 예를 설명하면 다음과 같다.

먼저 세탁물(이하 '포'라는 용어와 혼용하기로 함)을 골고루 분산시키는 포분산 알고리즘에 따라 포분산을 실시한다(포분산단계, S100). 그 후 제1 밸런서(100) 및 제2 밸런서의 전자석 스위치(140)를 모두 오프(off)한다(밸런서오프단계, S200). 전자석 스위치(140)가 오프되면 밸런서(100)들이 자중에 의해 하강하게 된다.

그 뒤 제1밸런서(100a)의 전자석 스위치(140)를 온(on)하고 드럼(5)을 회전시켜 제2밸런서(100b)와 180도 위상차를 갖도록 한 뒤 제2밸런서(100b)의 전자석 스위치(140)를 온한다(위상제어단계, S300).

제1밸런서(100a) 및 제2밸런서(100b)가 180도 위상차를 갖게 위치를 제어하는 동안 드럼(5)이 회전하면서 언밸런스가 발생하게 되므로, 언밸런스의 측정을 위해 저속회전단계(S400)를 실시한 후 세탁물이 밸런서작동단계(S500)에 들어간다.

밸런서작동단계(S500)는 제1밸런서(100a)는 고정하고 제2밸런서(100b)를 시계방향으로 회전한 후(1단계, S510) 드럼(5)의 진동이 증가하는지 판단한다(2단계, S520). 드럼(5)의 진동이 증가하지 않으면 제2밸런서(100b)를 진동 감소 방향으로 기설정된 설정값 만큼씩 순차적으로 이동시키면서 언밸런스가 최소가 되는 위치를 찾는다(3단계, S530). 드럼(5)의 진동이 증가하면 제2밸런서(100b)를 반시계 방향으로 회전하면서 언밸런스 최소 위치를 찾는다(9단계, S522).

3단계 후 드럼(5)의 진동이 설정값보다 작거나 같은지를 판단하고(4단계, S), 드럼(5)의 진동이 설정값보다 작거나 같지 않으면 진동이 증가하는지 다시 판단한다(5단계, S550). 드럼(5)의 진동이 설정값보다 작거나 같으면 탈수 행정으로 진입한다(10단계, S542).

드럼(5)의 진동이 증가하면 제2밸런서(100b)를 고정하고 제1밸런서(100a)를 제2밸런서(100b)의 진행 반대 방향으로 기설정값 만큼씩 순차적으로 이동시키면서 언밸런스 최소 위치를 찾는다(6단계, S560).

그 후, 드럼(5)의 진동이 설정값보다 작거나 같은지를 다시 판단하여(7단계, S570) 드럼(5)의 진동이 설정값보다 작거나 같으면 탈수 행정으로 진입하고(8단계, S580), 드럼(5)의 진동이 설정값보다 크면 상기 6단계로 되돌아간다.

다음으로 도 7 내지 도 11을 참조하여 UB의 크기 및 위치에 따른 밸런서의 제어 예를 설명하면 다음과 같다.

도 7에 도시된 바와 같이, 제1밸런서(100a) 및 제2밸런서(100b) 각각의 질량을 m이라고 하고, UB는 세탁물에 의한 언밸런스량이라고 할 때, 언밸런스량이 0＜UB＜m이고 UB의 위치가 0~180도 범위일 때(0은 드럼의 최고점, 180은 드럼의 최저점이라고 가정함) 전술한 제어 방법에 따라 제1밸런서(100a)와 제2밸런서(100b)가 180도 위상차를 갖게 제어한 후 제1밸런서(100a)를 고정하고 제2밸런서(100b)를 시계방향으로 이동하면서 UB가 최소인 위치를 찾게 된다(UB가 최소인 위치의 의미는 언밸런스를 최대한 밸런싱 시켜 진동이 최소가 되는 위치를 의미함).

마찬가지로 도 8에 도시된 바와 같이, 0＜UB＜m이고 UB의 위치가 180~360도 범위일 때에는 전술한 제어 방법에 따라 제1밸런서(100a)와 제2밸런서(100b)가 180도 위상차를 갖게 제어한 후 제1밸런서(100a)를 고정하고 제2밸런서(100b)를 반시계방향으로 이동하면서 UB가 최소인 위치를 찾게 된다.

도 9에 도시된 바와 같이, 언밸런스량이 m＜UB＜2m이고 UB의 위치가 0~180도 범위일 때 제1밸런서(100a)와 제2밸런서(100b)가 180도 위상차를 갖게 제어한 후 제1밸런서(100a)를 고정하고 제2밸런서(100b)를 시계방향으로 이동하면서 최소 진동점을 찾는다. 그 후 제1밸런서(100a)를 반시계방향으로 이동하면서 UB가 최소인 위치를 찾는다.

도 10에 도시된 바와 같이, 언밸런스량이 m＜UB＜2m이고 UB의 위치가 180~360도 범위일 때 제1밸런서(100a)와 제2밸런서(100b)가 180도 위상차를 갖게 제어한 후 제1밸런서(100a)를 고정하고 제2밸런서(100b)를 반시계방향으로 이동하면서 최소 진동점을 찾는다. 그 후 제1밸런서(100a)를 시계방향으로 이동하면서 UB가 최소인 위치를 찾는다.

만약 도 11에 도시된 바와 같이, 언밸런스량이 UB＞2m이고 UB의 위치가 0~360도 범위일 때에는 포분산단계(S100)를 재실시하여 UB가 2m 이하가 되도록 제어한 후 밸런싱하는 것이 바람직하다.

이러한 과정에 의해 언밸런스가 밸런싱되어 UB가 최소가 되므로 공진구간을 통과할 때 최저 진동으로 통과할 수 있어 언밸런스에 따른 소음 및 진동을 효과적으로 감소시킬 수 있다.

한편 본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 않으며, 특허청구범위에서 청구된 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양하게 변형 실시할 수 있는 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 기재된 청구범위 내에 있게 된다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 세탁장치의 개략적인 측단면도.

도 2는 도 1에 따른 세탁장치의 밸런서 및 레이스를 도시한 사시도.

도 3은 도 2에 따른 세탁장치의 밸런서를 도시한 사시도.

도 4a 내지 도 4b는 본 발명의 세탁장치에 따른 언밸런스(UB) 최소화 원리를 도시한 모식도.

도 5는 본 발명의 세탁장치에 따른 언밸런스 제어방법을 도시한 순서도.

도 6은 도 5에 따른 언밸런스 제어방법의 일 예를 도시한 순서도.

도 7 내지 도 11은 본 발명의 세탁장치에 따른 밸런서의 제어원리를 도시한 모식도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

5 : 드럼 10 : 레이스

14 : 기어이 12 : 수용부

100 : 밸런서 100a : 제1밸런서

100b : 제2밸런서 110 : 작동부

120 : 구동부 122 : 자가발전기

124 : 충전기 126 : 모터

130 : 신호 수신부 140 : 전자석 스위치

142 : 접촉 롤러 150 : 완충부재

Claims (19)

1. 외관을 형성하는 캐비닛;

   상기 캐비닛의 내측에 설치되어 세탁수를 수용하는 터브;

   상기 터브의 내측에 회동 가능하게 설치되어 세탁물을 수용하는 드럼;

   상기 드럼에 이동 가능하게 장착되어 세탁물에 의한 편심(UB)을 해소하며, 자가발전에 의해 작동되는 복수의 밸런서; 및

   상기 밸런서와 상기 드럼의 회전 속도를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 드럼은 상기 밸런서의 장착 위치를 안내하는 수용부가 형성된 링 형상의 레이스를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁장치.
3. 제2항에 있어서,

   상기 밸런서는 상기 수용부를 따라 이동 가능하게 설치되는 작동부와, 상기 작동부를 구동시키는 구동부와, 상기 제어부의 제어 신호를 수신하는 신호 수신부를 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁장치.
4. 제3항에 있어서,

   상기 작동부는 다수의 기어 이가 형성된 회전 기어 또는 롤러인 것을 특징으로 하는 세탁장치.
5. 제4항에 있어서,

   상기 레이스는 바깥쪽 내주면에 상기 회전 기어가 맞물리는 다수의 기어 이 또는 롤러가 형성된 것을 특징으로 하는 세탁장치.
6. 제4항에 있어서,

   상기 구동부는 상기 드럼의 회전에 의해 발전하는 자가발전기와, 발전된 전력을 저장하는 충전기와, 상기 발전기에 의해 구동되어 상기 작동부를 구동하는 모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁장치.
7. 제6항에 있어서,

   상기 밸런서는 상기 제어부의 신호에 따라 상기 작동부가 상기 레이스의 바깥쪽 내주면에 접촉하도록 하는 전자석 스위치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁장치.
8. 제7항에 있어서,

   상기 전자석 스위치는 상기 제어부의 신호 온 또는 오프시 상기 레이스의 안쪽 내주면에 접촉 또는 이격되는 것을 특징으로 하는 세탁장치.
9. 제3항에 있어서,

   상기 밸런서는 다른 밸런서와의 충돌시 충격을 흡수하는 완충부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁장치.
10. 공진속도 이하의 저속 RPM으로 드럼을 회전시키는 저속회전단계;

    세탁물에 의한 편심(UB) 정보를 실시간으로 얻는 정보수집단계;

    습득한 편심 정보를 바탕으로 편심량이 최소가 되는 위치로 복수의 밸런서를 각각 이동하는 밸런서작동단계; 및

    상기 밸런서의 이동 완료 후 상기 드럼의 회전 속도를 높여 공진속도를 통과하는 회전가속단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁장치의 제어방법.
11. 제10항에 있어서,

    상기 밸런서는 이동되는 동안 자가 발전에 의해 작동되는 것을 특징으로 하는 세탁장치의 제어방법.
12. 제10항에 있어서,

    상기 밸런서는 탈수 행정이 완료될 때까지 편심 정보에 따라 지속적으로 편심량이 최소가 되는 위치로 이동하도록 제어되는 것을 특징으로 하는 세탁장치의 제어방법.
13. 제10항에 있어서,

    상기 저속회전단계는 밸런서들이 서로 소정 위상차를 갖도록 제어된 후 실시되는 것을 특징으로 하는 세탁장치의 제어방법.
14. 제13항에 있어서,

    상기 밸런서작동단계는 드럼의 진동이 증가하면 하나의 밸런서를 기준으로 다른 하나의 밸런서를 이동시켜 편심이 최소가 되는 위치에 상기 밸런서들이 위치하도록 제어되는 것을 특징으로 하는 세탁장치의 제어방법.
15. 제14항에 있어서,

    상기 밸런서작동단계는 드럼의 진동이 기설정값보다 작거나 같아질 때까지 반복 수행되는 것을 특징으로 하는 세탁장치의 제어방법.
16. 제10항에 있어서,

    상기 밸런서작동단계 이전에,

    포분산 알고리즘이 시행되는 포분산단계;

    각각의 밸런서의 전자석 스위치를 오프(off)하는 밸런서오프단계;

    제1밸런서의 전자석 스위치를 온(on)하고 드럼을 회전시켜 제2밸런서와 180도의 위상차를 갖도록 한 뒤 제2밸런서의 전자석 스위치를 온하는 위상제어단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁장치의 제어방법.
17. 제16항에 있어서,

    상기 밸런서작동단계는,

    제2밸런서를 시계방향으로 회전하는 1단계;

    드럼의 진동이 증가하는지 판단하는 2단계;

    드럼의 진동이 증가하지 않으면 제2밸런서를 진동 감소 방향으로 기설정된 설정값 만큼씩 순차적으로 이동하는 3단계;

    드럼의 진동이 설정값보다 작거나 같은지 판단하는 4단계;

    드럼의 진동이 설정값보다 작거나 같지 않으면 진동이 증가하는지 다시 판단하는 5단계;

    드럼의 진동이 증가하면 제2밸런서를 고정하고 제1밸런서를 제2밸런서의 진행 반대 방향으로 설정값 만큼씩 순차적으로 이동하는 6단계;

    드럼의 진동이 설정값보다 작거나 같은지 다시 판단하는 7단계;

    드럼의 진동이 설정값보다 작거나 같으면 탈수 행정으로 진입하는 8단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 세탁장치의 제어방법.
18. 제17항에 있어서,

    상기 2단계에서 드럼의 진동이 증가하면 제2밸런서를 반시계 방향으로 회전하는 9단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁장치의 제어방법.
19. 제17항에 있어서,

    상기 5단계에서 드럼의 진동이 설정값보다 작거나 같으면 탈수 행정으로 진입하는 10단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁장치의 제어방법.

Images