KR20110022358A - 세탁장치 및 그 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 세탁장치 및 그 제어방법에 관한 것이다. 본 발명은 진동발생원과 진동전달방지부재를 통하여 연결되는 터브와, 상기 터브에 회전 가능하게 구비되는 드럼을 포함하는 세탁장치에 있어서, 상기 드럼이 전진하는 지는 판단하는 판단단계와; 상기 드럼이 전진한다고 판단되면, 상기 드럼의 전진을 방지하는 제어하는 제어단계를 포함하는 세탁장치의 제어방법을 제공한다.

Description

세탁장치 및 그 제어방법{washing machine and method for controlling the same}

본 발명은 세탁장치 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 세탁장치의 용량을 증가시킬 수 있는 세탁장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 세탁장치는 세제의 유화작용과 펄세이터 또는 드럼의 회전에 따른 수류의 마찰작용 및 세탁물에 가하는 충격작용 등을 이용하여 의복 및 침구 등에 부착된 각종 오염물질을 제거하는 제품이다. 최근에 등장하는 전자동 세탁장치는 중간에 사용자의 조작없이 세탁코스, 헹굼코스, 탈수코스 등으로 이어지는 일련의 행정을 자동으로 진행한다.

최근에는 세탁조가 세워진 상태로 회전하는 펄세이터 세탁장치에 비해 전체 높이를 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 세탁물이 꼬이고 세탁물에 주름이 많이 생기는 문제가 거의 발생되지 않는 드럼형 세탁장치의 수요가 점점 늘어나고 있는 추세에 있다.

상술한 바와 같은 드럼형 세탁장치의 구조를 간략히 설명하면, 외형을 형성하는 본체 캐비닛과, 본체 캐비닛의 내측에 위치하며 댐퍼와 스프링에 의해 지지되 고 세탁수가 저장되는 터브와, 터브의 내측에 위치하며 세탁물을 넣을 수 있는 원통형상의 드럼으로 크게 구분되고, 드럼은 드럼 내에 투입된 세탁물을 세탁하기 위한 구동부에 의해 구동력을 전달 받는다.

상술한 바와 같은 구조의 드럼형 세탁장치는 드럼에 투입된 세탁물을 세탁 및 탈수하기 위하여 드럼이 회전될 때 드럼의 회전력 및 세탁물의 편심 등의 원인에 의해 진동을 유발하게 되고, 드럼의 회전에 의해 발생되는 진동은 터브 및 캐비닛을 통해 외부로 전달된다.

이에 드럼에서 터브로 전달되는 진동이 캐비닛으로 전달되는 것을 방지하기 위하여 터브와 캐비닛 사이에 터브의 진동을 완충 및 완화하는 스프링과 댐퍼를 구비한다. 하지만, 스프링과 댐퍼에 의하여 터브의 진동의 어느 정도 완충 및 완화하게 되지만, 터브의 진동을 완전히 방지하는 것은 한계가 있다. 따라서, 진동에 의하며 터브가 캐비넷에 충돌하지 않도록, 터브는 반드시 캐비넷과 소정 거리 이격되어 설치되어야 한다. 즉, 이러한 이격 거리를 확보하여야 하므로 캐비넷의 크기가 정해지면, 터브, 드럼의 크기 즉 세탁용량을 증가시키는 것이 한계가 있다. 즉, 종래의 드럼형 세탁장치의 경우에는 터브와 캐비닛이 소정 거리 이격되어야 하므로, 캐비넷의 크기를 증가시키지 않고는 세탁용량을 증가시키는 것에 한계가 있다.

한편, 캐비넷의 크기를 증가시키면, 이에 맞추어 터브 및 드럼의 크기를 증가시킬 수 있다. 그러나, 드럼형 세탁장치가 별도의 공간에 자유롭게 설치되는 것이 아니라 기존에 이미 설치된 환경(소위 빌트인 환경)에 설치되는 경우에는 캐비넷의 크기를 바꿀 수 없으므로 세탁장치의 용량을 증가시키는 것은 한계가 있다. 따라서, 캐비넷의 크기를 증가시키지 않고도 세탁용량을 증가시킬 수 있는 세탁장치의 개발이 요구되고 있다.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적을 효과적으로 세탁 용량을 증대시키면서도 동작이 원할한 세탁장치 및 그 제어방법을 제공하는 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 진동발생원과 진동전달방지부재를 통하여 연결되는 터브와, 상기 터브에 회전 가능하게 구비되는 드럼을 포함하는 세탁장치에 있어서, 상기 드럼이 전진하는 지는 판단하는 판단단계와; 상기 드럼이 전진한다고 판단되면, 상기 드럼의 전진을 방지하는 제어하는 제어단계를 포함하는 세탁장치의 제어방법을 제공한다.

상기 판단단계에서, 상기 드럼의 이동을 감지하는 변위센서 및 상기 터브 내의 압력을 감지하는 압력센서 중의 최소한 한 개를 이용하여, 상기 드럼의 전진을 판단하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 판단단계에서, 상기 터브에 구비되어 세탁수의 수위를 감지하는 수위감지센서를 이용하여, 상기 드럼의 전진을 판단할 수 있다. 상기 수위감지센서에서 감지된 감지값과 공수위에서 감지된 감지값과의 차이(차이값)를 이용하여, 상기 드럼의 전진을 판단하는 것이 바람직하다. 상기 수위감지센서의 감지값이 주파수로 출력되는 경우에, 상기 차이값이 400 Hz 이하이면 상기 드럼이 전진하는 것으로 판단하는 것이 바람직하다. 그리고, 상기 수위감지센서에서 감지값을 이용하여, 상기 드럼의 전진을 판단할 수도 있다. 이때, 상기 감지 값이 기설정된 기준값 이하이면, 상기 드럼이 전진하는 것으로 판단할 수 있다.

한편, 상기 제어단계에서, 상기 드럼의 회전속도를 감속, 유지 또는 정지하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 판단단계는 상기 세탁장치의 탈수 행정에서 수행되며, 상기 드럼이 전진한다고 판단되면, 상기 탈수 행정을 다시 시작하는 것이 바람직하다. 그리고, 상기 판단단계는 상기 드럼의 회전속도가 소정값 이상인 경우에 수행되는 것이 더욱 바람직하다.

본 발명의 다른 실시 형태에 의하면, 본 발명은 탈수 행정이 시작되는 지를 판단하는 탈수판단단계와; 상기 탈수 행정이 시작되었다고 판단되면 상기 터브가 외부와 연통하지 않도록 하는 유동제어단계를 더욱 포함한다. 이때, 상기 드럼의 개구부가 외부와 연통하도록 하는 연통단계를 더욱 포함하는 것이 바람직하다. 그리고, 상기 유동제어단계에서, 상기 터브에 구비되는 벤트부를 폐쇄하는 것이 바람직하다.

본 발명의 또 다른 실시 형태에 의하면, 본 발명은 상기 제어단계에서, 상기 터브는 외부와 외부와 연통하지 않도록 하고, 상기 드럼의 개구부는 외부와 연통하도록 하는 것이 바람직하다.

본 발명의 또 다른 실시 형태에 의하면, 본 발명은 외형을 형성하는 캐비닛과; 진동발생원과 진동전달방지부재를 통하여 연결되는 터브와; 상기 터브의 내부에 회전 가능하게 구비되는 드럼과; 상기 드럼을 실질적으로 완충 지지하는 서스펜션 어셈블리와; 상기 드럼의 전진을 감지하는 감지센서와; 상기 감지센서에서 감지 되는 감지신호에 의하여 상기 드럼의 회전을 제어하는 제어부를 포함하는 세탁장치를 제공한다. 상기 감지센서는 상기 터브 내의 압력을 감지하는 압력센서 및 상기 드럼의 전진을 감지하는 변위센서 중의 최소한 한 개인 것이 바람직하다. 상기 감지센서는 상기 터브에 구비되어 세탁수의 수위를 감지하는 수위감지센서를 사용할 수 있다.

그리고, 상기 터브에는 선택적으로 개폐되는 벤트부를 더욱 포함할 수 있다. 이때, 상기 드럼의 공기홀을 외부와 실질적으로 연통시키는 공기홀을 더욱 포함하는 것이 바람직하다. 상기 공기홀은 상기 터브의 전단부에 구비되는 돌출부에 구비되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 공기홀은 벤트부의 역할을 겸하는 것이 바람직하다.

본 발명의 또 다른 실시 형태에 의하면, 본 발명은 외형을 형성하는 캐비닛과; 진동발생원과 진동전달방지부재를 통하여 연결되는 터브와; 상기 터브의 내부에 회전 가능하게 구비되는 드럼과; 상기 드럼을 실질적으로 완충 지지하는 서스펜션 어셈블리와; 상기 드럼의 개구부를 외부와 실질적으로 연통시키는 공기홀를 포함하는 세탁장치를 제공한다. 상기 터브에는 선택적으로 개폐되는 벤트부를 더욱 포함할 수 있다. 그리고, 상기 공기홀은 벤트부의 역할을 겸할 수 있다. 상기 공기홀은 상기 터브의 전단부에 구비되는 돌출부에 구비되는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 세탁장치 및 세탁장치의 제어방법의 효과는 다음과 같다.

첫째, 본 발명에 따르면, 캐비넷의 크기를 증가시키지 않고도 세탁용량을 증 가 시킬 수 있는 이점이 있다.

둘째, 본 발명에 따르면, 세탁용량을 증가시키면서도, 세탁장치를 효과적으로 제어할 수 있다는 이점이 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 세탁장치 및 세탁장치의 제어방법을 상세히 설명한다.

본 발명을 설명함에 있어서, 정의되는 각 구성요소들의 명칭은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의 내려진 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 구성요소를 한정하는 의미로 이해되어서는 아니 될 것이다. 또한, 각 구성요소에 정의된 각각의 명칭들은 당업계에서 다른 명칭으로 호칭 될 수 있다.

도 1 및 도 2를 참조하여, 본 발명의 따른 세탁장치의 제1실시예를 설명하면 다음과 같다.

도 1및 도 2를 참조하여, 본 발명의 따른 세탁장치의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다. 도 1는 본 실시예에 따른 세탁장치의 결합 관계를 도시하기 위한 것으로서, 도 2의 결합 단면을 개략적으로 도시한 것이다.

상술한 종래의 세탁장치와는 달리, 본 실시예에 따른 세탁장치에서는, 모터(170), 모터(170)에 연결된 드럼(32) 등과 같은 진동발생원에 발생하는 진동이 터브(12)에 직접 전달되는 것을 방지하기 위하여, 진동을 차단, 감쇄할 수 있는 일종의 진동전달차단부재 즉 후방가스켓(250)을 매개로 터브(12)가 진동발생원과 연결되며, 진동발생원이 서스펜션유닛(180)에 의하여 완충 지지된다.(상세한 내용은 후술함)

이러한 본 실시예에 따른 세탁장치를 상세히 설명한다.

세탁장치(200)는 터브(12)가 캐비닛(110)에 고정적으로 지지된다. 상기 터브(12)는 전방부를 구성하는 터브프론트(100)와 후방부를 구성하는 터브레어(120)를 포함한다. 상기 터브프론트(100)와 터브레어(120)는 나사로 조립되며, 내부에 드럼(32)이 수용되는 공간을 형성한다. 상기 터브레어(120)은 후면에 개구부를 갖는다. 상기 터브레어(120) 후면의 내주는 후방가스켓(250)의 외주부와 연결된다. 그리고, 상기 후방가스켓(250)의 내주부는 터브백(130)과 연결된다. 상기 터브백(130)은 중앙에 회전축이 관통하는 관통홀이 형성된다. 상기 후방가스켓(250)은 상기 터브백(130)의 진동이 상기 터브레어(120)로 전달되지 않도록 유연한 재질로 만들어진다.

상기 터브레어(120)는 후면(128)을 가진다. 상기 터브레어(120)의 후면(128)과 터브백(130) 및 상기 후방가스켓(250)은 터브의 후벽면을 구성한다. 상기 후방가스켓(250)은 상기 터브백(130) 및 터브레어(120)와 각각 실링되도록 연결되어 터브 내의 세탁수가 누수되지 않도록 한다. 상기 터브백(130)은 드럼 회전시 드럼과 함께 진동되는데, 이때 터브레어(120)와 간섭되지 않도록 충분한 간격으로 터브레어(120)와 이격되어 있다. 상기 후방가스켓(250)은 유연한 재질로 이루어져 있기 때문에 터브백(130)이 터브레어(120)에 간섭되지 않고 상대 운동하는 것을 허용한다. 후방가스켓(250)은 터브백(130)의 그러한 상대 운동을 허용하기 위해 충분한 길이로 연장될 수 있는 주름부(252)를 가질 수 있다.

상기 터브프론트(100)의 전방부에는 터브(12)와 드럼(32) 사이로 이물질이 유입되는 것을 방지하기 위한 이물끼임방지부재(200)가 연결된다. 상기 이물끼임방지부재(200)는 유연한 재질로 만들어지며, 상기 터브프론트(100)에 고정 설치된다. 상기 이물끼임방지부재(200)는 상기 후방가스켓(250)과 동일한 재질로 만들어질 수 있다. 상기 이물끼임방지부재(200)는 편의상 전방가스켓이라 칭한다.

드럼(32)은 드럼프론트(300), 드럼센터(320), 드럼백(340) 등으로 구성된다. 그리고, 상기 드럼(32)의 전방부 및 후방부에는 볼밸런서(310, 330)가 각각 설치된다. 상기 드럼백(340)은 스파이더(350)와 연결되며, 상기 스파이더(350)는 회전축(351)과 연결된다. 상기 드럼(32)은 상기 회전축(351)을 통해 전달된 회전력에 의해 상기 터브(12) 내에서 회전하게 된다.

상기 회전축(351)은 상기 터브백(130)을 관통하여 모터(170)와 직결식으로 연결된다. 구체적으로는 상기 모터(170)의 로터(172)와 상기 회전축(351)이 직결된다. 상기 터브백(130)의 후면에는 베어링하우징(400)이 결합된다. 그리고, 상기 베어링하우징(400)은 상기 모터와 상기 터브백(130) 사이에서 상기 회전축(351)을 회전가능하게 지지하게 된다.

상기 베어링하우징(400)에는 스테이터(174)가 고정설치된다. 그리고, 상기 스테이터(174)를 둘러싸고 상기 로터(172)가 위치된다. 전술한 바와 같이 상기 로터(172)는 상기 회전축(351)과 직결된다. 상기 모터(170)는 아우터로터 타입의 모터로서 상기 회전축(351)과 직결된다.

상기 베어링하우징(400)은 캐비닛 베이스(600)로부터 서스펜션유닛(180)을 통해 지지된다. 상기 서스펜션유닛(180)은 수직 지지 3개와 전후 방향에 대해 경사적으로 지지하는 경사 지지 2개를 포함하고 있다.

상기 서스펜션유닛(180)은 제1실린더스프링(520), 제2실린더스프링(510), 제3실린더스프링(500), 제1실린더댐퍼(제2실린더댐퍼 반대측에 대칭적으로 설치되며 도면에는 나타나지 않음), 제2실린더댐퍼(530)을 포함할 수 있다.

제1실린더스프링(520)은 제1서스펜션브라켓(450)과 베이스(600) 사이에 연결된다. 그리고, 상기 제2실린더스프링(510)은 상기 제2서스펜션브라켓(440)과 베이스(600) 사이에 연결된다. 상기 제3실린더스프링(500)은 상기 베어링하우징(400)과 베이스(600) 사이에 직접 연결된다. 상기 제1실린더댐퍼(540)은 제1서스펜션브라켓(450)과 베이스 후방부 사이에서 경사져 설치되고 있으며, 상기 제2실린더댐퍼(530)은 제2서스펜션브라켓(440)과 베이스 후방부 사이에서 경사져 설치되고 있다. 그리고, 상기 베어링하우징(400)과 서스펜션브라켓(450, 440)들은 제1웨이트(431) 및 제2웨이트(430)에 의해 연결된다.

상기 서스펜션유닛(180) 중 상기 실린더스프링들은 캐비닛 베이스(600)에 완전 고정식으로 연결되지 않고 드럼의 전후 및 좌우 방향 움직임을 허용하도록 어느 정도의 탄성 변형을 허용하도록 연결될 수 있다. 즉, 베이스에 연결된 그 지지점에 대해 전후 및 좌우로 어느 정도 회전을 허용하도록 탄성적으로 지지된다. 그리고, 서스펜션유닛(180) 중 수직으로 설치되는 것은 드럼의 진동을 탄성적으로 완충시키고, 상기 경사적으로 설치되는 것은 그 진동을 감쇠시키도록 구성될 수 있다. 즉, 스프링과 댐핑수단을 포함하는 진동계에서 상기 수직으로 설치되는 것이 스프링의 역할을 하고 경사적으로 설치되는 것이 댐핑수단의 역할을 하도록 구성될 수 있다.

상술한 바과 같이, 상기 터브(12)는 캐비닛(110)에 고정 설치되며, 드럼(32)의 진동은 상기 서스펜션유닛(180)에 의해 완충 지지된다. 실질적으로 터브(12)와 드럼(32)의 지지구조가 분리된 형태라 할 수 있고, 또 드럼(32)이 진동하더라도 터브(12)는 진동하지 않는 형태라 할 수 있다. 즉, 구동모터(170)에 의해 발생되어 터브백(130)에 발생한 진동은 후방가스켓(250)에 의해 터브(12)로 전달되지 않는다. 즉, 본 실시예에 따른 세탁장치에서는 모터(170) 및 드럼(32)의 회전에 의해 진동이 발생하는 경우에 터브(12)는 드럼(32)과 연동하여 진동하지 않는다. 따라서, 본 실시예에 따른 터브(12)를 댐핑수단이 없이 캐비넷(110)에 직접 결합시킬 수 있다. 터브(12)는 별도의 결합체(예를 들어 스크류 나사, 볼트 등)에 의해 캐비닛(110)의 내부에 고정될 수 있다. 이와 같이, 본 실시예에서는 터브(12)의 진동이 실질적으로 없으므로, 터브(12)를 캐비넷(110)에 직결할 수 있고, 터브(12)와 캐비넷(110) 사이의 공간을 최소로 할 수 있으므로, 동일 캐비넷(110) 크기인 경우에 드럼(32)의 크기를 크게 할 수 있다는 이점이 있다.

한편, 세탁장치에서 드럼(32)의 내부에 세탁물이 수용되고 드럼(32)이 회전하는 경우, 세탁물의 분포에 따라 진동이 크게 발생할 가능성이 있다. 예를 들어, 드럼(32) 내부에 세탁물이 골고루 분포되지 않은 언밸런스 상태에서 드럼(32)이 회전을 하면 특히 진동이 크게 발생할 수 있다. 특히, 탈수를 위하여 드럼(32)을 고속으로 가속하는 경우에 진동이 더욱 문제가 될 수 있다. 따라서, 세탁장치에는 드럼(32)의 회전시의 언밸런스를 보상하기 위하여, 볼 밸런서(310, 330)를 구비할 수 있다. 볼 밸런서(310, 330)는 드럼(32)의 전방측 및/또는 후방측에 구비될 수 있다. 볼밸런서(310)는 레이스(312a)와, 상기 레이스에서 이동이 자유롭게 수용되는 볼(312)과, 상기 레이스(312a)의 내부에 충전되어 볼의 운동을 조절하는 오일을 포함하여 구성된다. 볼은 강철 재질을 사용하는 것이 일반적으며, 오일은 실리콘계 윤활유가 사용되는 것이 일반적이다.

한편, 터브(12)의 내부 하측에는 터브(12) 내로 공급되는 세탁수 공급량을 감지하기 위한 수위감지센서(미도시)를 구비한다. 이러한 수위감지센서는 세탁수에 의해 가해지는 압력을 측정하는 압력센서를 이용하는 것이 일반적이다. 여기서 수위감지센서는 세탁, 헹굼 등의 행정시 터브(12)로 공급되는 세탁수의 양을 감지한다. 또한, 탈수 행정시 고속 회전하는 드럼(32)에 의해 터브(12)의 내부 압력이 변화 될 때 이를 감지하여 제어부(190)(도 3 참조)로 전송할 수 있다. 다른 예로 터브(12) 내의 압력을 감지하기 위한 별도의 압력센서(미도시)를 구비할 수도 있다.

또한, 터브(12)의 상부면에는 터브(12)의 통기성을 확보하기 위해 터브(12)의 외부와 연통되는 벤트부(138)가 구비될 수 있다. 벤트부(138)는 터브(12)의 상부의 후방에 구비되는 것이 바람직하며, 환기 성능의 확보를 위해 2개 구비될 수도 있다. 이러한, 벤트부(138)의 기능을 살펴보면, 세탁장치를 사용하지 않을 때에 개방되어 벤트부(138)를 통해 공기가 연통되어 터브(12) 내부의 냄새가 배기되며, 터브(12) 내에 잔류하는 수분이 건조될 수 있도록 한다.

한편, 각 벤트부(138)에는 상기 벤트부(138)를 선택적으로 개폐하기 위하여, 체크밸브와 같은 개폐부재(139)가 구비되는 것이 바람직하다. 개폐부재(139)는 드 럼(32)의 고속 회전시 드럼(32)의 내부와 드럼(32) 외부의 압력차가 발생될 때 폐쇄되어 터브(12) 내의 압력을 안정화시켜 드럼(32)이 터브(12)의 전방측으로 전진하는 현상을 방지하는 역할을 할 수 있다.(드럼전진현상에 대한 내용은 후술함.) 또한, 개폐부재(139)는 세탁 중에 세제 거품 등이 벤트부(138)를 통해 터브(12) 외부로 배출되는 것을 방지하는 역할을 할 수 있다.

한편, 본 발명자의 연구에 의하면, 본 실시예에 따른 세탁장치에서는, 탈수 행정 등과 같이 드럼이 고속으로 회전하게 되면, 드럼이 캐비넷의 전면으로 전진하는 현상이 발생될 수 있었다. 이러한 드럼의 전진현상은 드럼 내부 및 외부(터브와 드럼 사이)의 압력 차이에 기인한 것으로 생각된다.

도 1을 참조하여, 드럼의 전진현상을 설명하면 다음과 같다.

드럼이 회전하면, 상기 드럼(32) 내부의 공기가 원심력에 의하여 드럼의 통공(140a)을 통하여 드럼의 외부(터브와 드럼 사이)으로 유동하게 된다. 이때, 드럼(32) 내부의 압력(P0)은 상대적으로 저압이며, 터브(12)와 드럼(32)의 사이(A1, A2, A3)의 압력은 상대적으로 고압이 된다. 따라서, 드럼 내부, 드럼과 터브사이의 공간(A1, A2, A3), 그리고 다시 드럼 내부로의 유동이 발생하게 된다.(도 1 실선 화살표 참조)

터브(12)와 드럼(32) 사이의 압력은 위치에 따라 다르다. 또한, 드럼 후방(A1)에서의 압력(P2)과 드럼 전방(A2)에서의 압력(P3)이 대략 같다고 해도, 드럼 후방(A2)에서는 드럼 후방면 전체에 걸쳐서 힘을 받게 되고, 드럼 전방(A1)에서는 드럼의 개구부를 제외한 부분에서 힘을 받게 된다. 따라서, 드럼 후방에서의 드럼 을 전방으로 미는 힘(P2 * 드럼 후방 면적)이 드럼 전방에서 드럼을 후방으로 미는 힘(P3 * 개구부가 제외된 드럼 전방 면적)보다 크다. 그 결과 드럼이 전진하게 되는 현상이 발생하는 것으로 생각된다. 이러한 현상은 드럼이 고속 회전할수록 크게 발생하며, 이런 현상이 발생하면 드럼과 터브가 충돌하여 소음 및 손상을 발생시킬 우려가 있다. 따라서, 이러한 드럼전진현상을 방지하는 것이 바람직하다. 종래의 세탁장치에서는, 후방가스킷이 없으므로 드럼이 실질적으로 터브에 고정되고 따라서 이러한 드럼전진현상이 고려하지 않아도 된다.

본 발명자의 연구에 따르면, 드럼 전진을 방지하기 위하여, 드럼(32)의 내부와 외부의 압력차를 줄이는 것이 바람직하다. 하나의 방법으로써, 드럼(32)의 내부를 터브의 외부(대기압)과 연통시키는 방법이 있을 수 있다. 이를 위하여, 드럼(32)의 내부로 외부 공기를 유입시키는 공기 유입홀(이하 편의상 "공기홀")을 구비하는 것이 바람직하다. 공기홀은 여러가지 방식으로 구현할 수 있으나, 예를 들어, 터브(12)의 소정 위치에 드럼(32) 내부와 연통될 수 있도록 공기홀을 구비할 수 있다.(도 1 은선 화살표 참조) 터브(12)와 드럼(32)의 구조상, 터브(12)의 전면을 일부 전방으로 돌출시켜 돌출부(100a)를 구비시키고, 상기 돌출부(100a)에 개구부(100b)을 마련하는 것이 바람직하다. 이러한 개구부(100b)는 외부와 연통되므로 상술한 벤트부의 기능를 겸할 수도 있다.

한편, 본 발명자의 연구에 의하면, 드럼전진을 방지하기 위해서는 공기홀(100b)이외에는 터브(12)가 외부와 연통되지 않는 것이 바람직하다. 따라서, 상술한 바와 같이, 터브(12)에 벤트부(138)가 구비되는 경우에는 드럼의 전진방지를 위하여 드럼(32)이 고속으로 회전할 때는 상기 벤트부(138)를 폐쇄하는 것이 바람직하다.

즉, 탈수행정과 같이 드럼(32)이 고속으로 회전할 때 벤트부(138)에 구비된 개폐부재(139)가 폐쇄되고 터브(12)의 전방에 형성된 별도의 공기홀(100b)로부터 공기가 유입되면서, 드럼(32)의 고속 회전시 터브(12)와의 내부 압력차에 의한 드럼(32)의 전진 현상을 방지할 수 있다. 여기서, 터브(12) 내의 압력변화에 따라 개폐부재(139)의 개폐는 선택적으로 수행될 수 있으며 이를 한정하는 것은 아니다.

상술한 개폐부재(139)는 터브(12) 내의 압력에 의해 수동 제어되는 타입과 제어부의 제어에 따라 벤트부(138)를 개폐하는 능동 제어되는 타입의 2가지 형태로 구비될 수 있다.

수동 제어란 세제 거품이나 스팀(건조 겸용 세탁장치의 경우)이 벤트부(138)를 통해 빠져나가려고 상승할 때 또는 드럼(32)의 고속 회전에 의해 발생하는 직접적인 상승압에 의해 개폐부재(139)의 작동이 제어되는 것이다. 이러한 수동 제어 타입의 개폐부재(139)는 플래퍼(flapper)타입, 형상기업합금 타입, 플로팅(floating) 타입이 주로 사용된다. 이와 같이, 수동 제어 타입의 개폐부재(139)를 적용하면 드럼(32)이 회전될 때 터브(12)와 드럼(32)간에 압력차가 발생하지 않으므로 압력차에 의한 드럼(32)의 전진 현상을 방지할 수 있다. 또한, 세탁장치가 작동되는 동안 세제 거품이나 스팀이 배출되는 것을 방지할 수 있다. 능동 제어란 인위적으로 전원을 공급하여 개폐부재(139)의 작동을 제어함으로써 전원이 공급되는 동안(또는 공급되지 않는 동안) 벤트부(138)를 통해 세제 거품이나 스팀이 빠져 나가는 것을 방지하는 것이다. 능동 제어 타입의 개폐부재(139)를 적용하는 경우, 드럼(32) 회전시 발생하는 내부 압력차 및 스팀이나 세제거품 등에 의해서만 개폐부재(139)가 작동하는 수동 제어 타입보다 효율이 향상되는 효과가 있다. 이러한 능동 제어 타입의 개폐부재(139)는 마그넷(magnet) 타입이 대표적이다.

도 3 및 도 4를 참조하여, 본 발명에 따른 세탁장치에서 드럼 전진 방지의 제2실시예를 설명하면 다음과 같다.

상술한 실시예(제1실시예)에서는 주로 구조적인 측면에서 드럼의 전진을 방지하였으나, 본 실시예(제2실시예)에서는 주로 제어적으로 드럼의 전진을 방지한다. 물론, 본 실시예는 상술한 실시예와 독립적으로 또는 조합하여 사용하는 것도 가능하다.

먼저, 도 3을 참조하여, 본 실시예의 구성을 설명한다. 본 실시예에서는 드럼의 전진을 감지하는 감지센서(137)는 제어부(190)에 연결되며, 상기 제어부(190)에는 드럼을 구동하는 모터(170)가 연결된다. 즉, 제어부(190)에서 감지센서(137)에서 감지되는 감지신호에 의하여 드럼의 회전을 제어하게 된다. 또한, 제어부(190)에는 조작부(118), 표시부(119)가 연결된다. 그리고, 벤트부(138)가 구비되는 경우에는 개폐부재(139)가 제어부(190)에 연결된다.

드럼 전진을 감지하는 감지센서(137)는 드럼 자체의 이동을 감지하는 변위센서를 사용할 수 있다. 또한, 드럼 전진의 원인이 된다고 생각되는 상기 터브 내부의 압력을 감지하는 압력센서를 사용할 수도 있다. 물론 2가지 센서를 조합하여 사용하는 것도 가능하다. 그리고, 본 발명자의 연구 결과, 압력센서를 이용하는 경우 에는 터브의 소정 위치 예를 들어 A1, A2, A3 등에 별도로 압력센서를 설치할 수도 있지만, 상기 터브에 이미 구비되어 세탁수의 수위를 감지하는 수위감지센서 한 개만를 이용할 수도 있다.(수위감지센서를 이용하여 드럼의 전진을 판단하는 것은 후술함.) 이러한 경우에는 별도로 압력센서를 설치하지 않아도 된다는 이점이 있다.

도 4를 참조하여, 제어부(190)의 작동을 설명하면 다음과 같다.

제어부(190)는 세탁장치의 전반적인 세탁(예를 들어, 세탁행정, 헹굼행정, 탈수행정 등) 작동을 제어하며, 세탁장치의 설정에 따라 세탁장치를 작동시킨다. 특히, 제어부(190)는 헹굼행정시 수위감지센서에서 감지되는 터브 내 세탁수의 변동량 신호에 따라 헹굼행정을 선택적으로 수행한다. 그리고, 상술한 바와 같은 구성의 세탁장치에는 추가적으로 스팀공급장치, 열풍공급장치 등이 더 마련될 수 있으며, 이러한 스팀공급장치, 열풍공급장치에 의해 세탁물의 건조 및 재생(리플레쉬)행정이 추가적으로 수행될 수 있다. 이러한 사항은 일반적인 것이므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략하고 본 발명의 주제에 관련된 사항을 위주로 설명한다.

드럼의 전진을 판단하여(S20), 드럼이 전진한다고 판단되면 드럼을 적절히 제어(S30)하게 된다. 즉, 드럼이 전진한다고 판단되면, 바람직하게는 드럼의 전진의 최대 허용량을 정하고 상기 최대 허용량 이상으로 드럼이 전진한다고 판단되면, 드럼이 더 이상 전진하지 않도록 드럼의 회전속도를 감속, 유지 또는 정지시킬 수 있다.

상술한 바와 같이, 드럼의 전진은 변위센서, 압력센서 등을 이용하여 판단할 수 있으나, 이미 통상적인 세탁장치에 설치되는 수위감지센서를 이용하는 것이 바 람직하다. 도 5를 참조하여, 수위감지센서를 한 개를 이용하여 드럼전진을 판단하는 방법을 설명한다.

연구 결과에 따르면, 수위감지센서에서 실시간으로 감지되는 감지값과 공수위에서 감지된 감지값과의 차이(차이값)를 이용하여 드럼의 전진을 판단할 수 있었다. 도 5는 드럼이 전진하는 경우와 전진하지 않은 경우의 수위감지센서의 출력을 도시한 그래프이다. 도 5의 실험에서는, 드럼의 전진할 때와 전진하지 않을 때의 수위감지센서의 변화를 감지하기 위하여, 터브에 2개의 구멍을 구비하고 드럼을 전진시키기 위하여 2개의 구멍 중의 어느 한 개를 열고 실험한 결과(S1, S2), 드럼을 전진하지 않게 하기 위하여 2개의 구멍을 모두 닫고 실험한 결과(S3)이다.

실험에 따르면, 드럼의 회전속도가 1000rpm인 경우에, 드럼이 전진하지 않는 경우(S3)에는 초기 공수위 주파수(25700rpm)와 대비하면 차이가 약 450 - 500 Hz 정도이다. 드럼이 전진하는 경우(S1, S2)에는 초기 공수위 주파수와 대비하면 차이가 약 100 - 250 Hz 정도이었다. 따라서, 수위감지센서에서 감지된 감지값과 공수위에서 감지된 감지값과의 차이(차이값)를 이용하여 드럼의 전진을 판단할 수 있다. 안전을 위하여, 상기 차이값이 400 Hz 이하이면 상기 드럼이 전진하는 것으로 판단하는 것이 바람직하다. 물론 이러한 차이값은 세탁장치가 정해지면 적절히 실험을 통하여 조절하는 것이 바람직하다. 또한, 차이값이 아니고, 감지된 감지값을 바로 이용하여 드럼의 전진을 판단하는 것도 물론 가능하다.

도 6을 참조하여, 드럼전진 판단단계(S20)와, 드럼 제어 단계(S30)를 보다 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 실시예에서는 드럼전진 판단 단계(S20)를 터브의 압력을 수위감지센서를 이용하여 감지하는 것을 예를 들어 설명하지만, 상술한 바와 같이 드럼의 이동을 감지는 변위센서 또는 별도의 센서 등을 이용하는 것도 물론 가능하다.

세탁장치는 일반적으로 세탁행정, 헹굼행정 및 탈수행정을 수행할 수 있으며, 건조겸용 세탁장치에서는 탈수행정에 이어서 건조행정을 추가로 구비할 수 있다. 본 실시예에 따른 세탁장치의 제어방법은 세탁장치의 드럼이 고속 회전됨에 따라 터브 내의 압력차에 의해 드럼이 전진하는 것을 방지하기 위한 것이다. 드럼 전진 현상은 드럼이 소정 속도 이상 고속으로 회전하는 경우에 발생하며, 주로 탈수 행정에서 발생한다. 따라서, 탈수행정 이외의 행정에 대한 설명은 간략히 한다. 하지만 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며 각 행정의 중간과정에서 세탁물을 탈수하기 위한 과정(예를 들어 행굼행정시 수행되는 예비탈수 등)에 적용하는 것을 배제하는 것은 아니다.

세탁행정에서는 초기에 급수를 하여 드럼을 반복적으로 정방향, 또는 역방향으로 회전시켜 세탁을 수행하며, 헹굼행정에서는 세탁물을 탈수하고 급수하고 드럼을 회전시켜 헹구는 과정을 반복하게 된다.

헹굼행정이 완료되면, 탈수행정이 시작되며, 탈수행정에서는, 드럼이 전진하는 지는 판단하는 판단(S20)하고, 상기 드럼이 전진한다고 판단되면 상기 드럼의 전진을 방지하는 제어(S30)한다. 그리고, 드럼의 전진은 드럼의 회전속도가 고속인 경우에 주로 발생하므로, 드럼 전진 판단은 드럼의 회전속도가 소정값 이상인 경우에만 판단하는 것이 바람직하다. 그리고, 드럼의 전진의 판단도 드럼 전진 최대 허용량을 정하고, 상기 최대 허용량보다 크면 적절한 제어를 수행하는 것이 바람직하다.

상세히 설명하면, 제어부(190)는 수위감지센서(137)를 통하여 터브(120) 내의 압력을 감지한다(단계 S130). 수위감지센서에서 감지된 감지값과 공수위에서 감지된 감지값과의 차이(차이값)를 이용하여, 상기 드럼의 전진을 판단(S140)한다. 예를 들어, 드럼의 회전속도가 1,000rpm에서 수위감지센서의 감지값이 주파수로 출력되는 경우에, 상기 차이값(변화량)이 400 Hz 이하이면 상기 드럼이 전진하는 것으로 판단할 수 있다. 물론, 상기 수위감지센서에서 감지값을 이용하여, 상기 드럼의 전진을 판단할 수도 있다.

드럼 전진을 방지하게 위하여 드럼의 제어하는 단계(S30)를 상세히 설명하면 다음과 같다.

드럼이 전진한다고 판단되면, 제어부(190)는 컨트롤 패널(117)의 표시부(119) 또는 별도의 스피커(미도시)를 통하여 사용자에게 탈수행정 수행에 비정상적인 작동이 발생하였음을 표시할 수 있다(단계 S150). 또한, 비정상적인 작동이 지속될 경우 터브(120) 내의 압력변화에 따른 드럼(140)의 전진현상에 의해 드럼(140)의 외측 전방과 터브(120)의 내측전방이 접촉하여 소음 및 손상을 발생시킬 수 있다. 이에 제어부(190)는 구동모터를 제어하여 드럼(140)의 회전속도를 정지시켜 탈수행정을 중지시킬 수 있다(단계 S160). 또한 제어부(190)는 구동모터를 제어하여 드럼(140)의 회전속도가 드럼(140)의 전진현상이 나타나지 않을 정도의 회전속도로 감속하거나 유지할 수도 있다. 또한, 드럼이 전진한다고 판단되면, 탈수 행 정을 다시 시작할 수도 있다.

한편, 상술한 바와 같이 수위감지센서(137)를 통하여 터브(120) 내의 압력을 감지하는 과정(단계 S130)에서, 드럼인 전진하는 않는다고 판단되면 계속 탈수행정을 진행한다(단계 S170).

도 7을 참조하여, 본 발명에 따른 세탁장치의 또 다른 실시예를 설명하면 다음과 같다.

본 실시예도 상술한 제2실시예와 동일하게 드럼전진 판단단계(S20) 및 드럼제어단계(S30)를 포함하지만, 탈수 행정이 시작되는 지를 판단하여 상기 탈수 행정이 시작되었다고 판단되면 탈수행정에 의하여 발생하는 유동을 제어하는 유동제어단계(S10)를 더욱 포함한다. 즉, 유동제어단계(S10)에서는 터브는 외부와 연통하지 않도록 하고, 드럼의 개구부가 외부와 연통하도록 하는 역할을 하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 터브에 숨구멍 역할을 하는 벤트부가 별도로 구비된 경우에, 상기 벤트부를 폐쇄한다.

도 8을 참조하여, 유동제어단계를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 8에서는 환기를 위하여 터브에 벤트부(138) 및 상기 벤트부(138)를 선택적으로 개폐하는 개폐부재(139)가 구비된 경우를 예를 들어 설명한다.

탈수행정에서는 드럼(140)을 고속으로 회전시켜 세탁대상물의 수분을 제거하게 된다(단계 S110). 여기서, 드럼(140)의 회전작동에 의해 터브(120)의 벤트부(138)에 마련된 개폐부재(139)가 작동된다(단계 S120). 수동제어타입의 개폐부재(139)의 경우에는 드럼(140)의 회전됨에 따라 발생하는 압력변화에 의해 작동되 고, 능동제어타입의 개폐부재(139)의 경우에는 제어부(190)의 제어에 따라 개폐 작동된다.

한편, 본 실시예에서와 같이, 선택적으로 개폐되는 개폐부재를 사용하는 경우에는, 수위감지센서의 감지값을 이용하여 역으로 개폐부재의 정상적인 작동여부를 판단하여, 이를 사용자에게 알릴 수도 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 기술되었지만, 본 발명이 속하는 기술분야에 있어서 통상의 지식을 가진 사람이라면, 첨부된 청구 범위에 정의된 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 본 발명을 여러 가지로 변형하여 실시할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 앞으로의 실시예들의 변경은 본 발명의 기술을 벗어날 수 없을 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 세탁장치의 실시예를 개략적으로 나타낸 단면도

도 2는 도 1의 분해 사시도

도 3은 본 발명에 따른 세탁장치의 다른 실시예의 구성을 개략적으로 나타낸 구성도

도 4는 도 3의 세탁장치의 제어방법의 실시예를 나타낸 순서도

도 5는 드럼 전진 여부에 따른 수위감지센서의 변화를 도시한 그래프

도 6는 도 4의 구체적 실시예를 도시한 순서도

도 7은 본 발명에 따른 세탁장치의 제어방법의 또 다른 실시예를 나타낸 순서도이다.

도 8은 도 7의 유동제어 단계의 구체적 실시예를 도시한 순서도

<도면 주요 부분에 대한 부호의 설명>

110 : 캐비닛 12 : 터브

32 : 드럼 310 : 전방볼밸런서

330 : 후방볼밸런서

Claims (25)

1. 진동발생원과 진동전달방지부재를 통하여 연결되는 터브와, 상기 터브에 회전 가능하게 구비되는 드럼을 포함하는 세탁장치에 있어서,

   상기 드럼이 전진하는 지는 판단하는 판단단계와;

   상기 드럼이 전진한다고 판단되면, 상기 드럼의 전진을 방지하는 제어하는 제어단계를 포함하는 세탁장치의 제어방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 판단단계에서, 상기 드럼의 이동을 감지하는 변위센서 및 상기 터브 내의 압력을 감지하는 압력센서 중의 최소한 한 개를 이용하여, 상기 드럼의 전진을 판단하는 것을 특징으로 하는 세탁장치의 제어방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 판단단계에서, 상기 터브에 구비되어 세탁수의 수위를 감지하는 수위감지센서를 이용하여, 상기 드럼의 전진을 판단하는 것을 특징으로 하는 세탁장치의 제어방법.
4. 제3항에 있어서, 상기 수위감지센서에서 감지된 감지값과 공수위에서 감지된 감지값과의 차이(차이값)를 이용하여, 상기 드럼의 전진을 판단하는 것을 특징으로 하는 세탁장치의 제어방법.
5. 제4항에 있어서, 상기 수위감지센서의 감지값이 주파수로 출력되는 경우에, 상기 차이값이 400 Hz 이하이면 상기 드럼이 전진하는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 세탁장치의 제어방법.
6. 제3항에 있어서, 상기 수위감지센서에서 감지값을 이용하여, 상기 드럼의 전진을 판단하는 것을 특징으로 하는 세탁장치의 제어방법.
7. 제6항에 있어서, 상기 감지값이 기설정된 기준값 이하이면, 상기 드럼이 전진하는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 세탁장치의 제어방법.
8. 제1항에 있어서, 상기 제어단계에서, 상기 드럼의 회전속도를 감속, 유지 또는 정지하는 것을 특징으로 하는 세탁장치의 제어방법.
9. 제8항에 있어서, 상기 판단단계는 상기 세탁장치의 탈수 행정에서 수행되며, 상기 드럼이 전진한다고 판단되면, 상기 탈수 행정을 다시 시작하는 것을 특징으로 하는 세탁장치의 제어방법.
10. 제1항에 있어서, 상기 판단단계는 상기 드럼의 회전속도가 소정값 이상인 경우에 수행되는 것을 특징으로 하는 세탁장치의 제어방법.
11. 제1항에 있어서, 탈수 행정이 시작되는 지를 판단하는 탈수판단단계와; 상기 탈수 행정이 시작되었다고 판단되면 상기 터브가 외부와 연통하지 않도록 하는 유동제어단계를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁장치의 제어방법.
12. 제11항에 있어서, 상기 드럼의 개구부가 외부와 연통하도록 하는 연통단계를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁장치의 제어방법.
13. 제11항에 있어서, 상기 유동제어단계에서, 상기 터브에 구비되는 벤트부를 폐쇄하는 것을 특징으로 하는 세탁장치의 제어방법.
14. 제1항에 있어서, 상기 제어단계에서, 상기 터브는 외부와 외부와 연통하지 않도록 하고, 상기 드럼의 개구부는 외부와 연통하도록 하는 것을 특징으로 하는 세탁장치의 제어방법.
15. 외형을 형성하는 캐비닛과;

    진동발생원과 진동전달방지부재를 통하여 연결되는 터브와;

    상기 터브의 내부에 회전 가능하게 구비되는 드럼과;

    상기 드럼을 실질적으로 완충 지지하는 서스펜션 어셈블리와;

    상기 드럼의 전진을 감지하는 감지센서와;

    상기 감지센서에서 감지되는 감지신호에 의하여 상기 드럼의 회전을 제어하 는 제어부를 포함하는 세탁장치.
16. 제15항에 있어서, 상기 감지센서는 상기 터브 내의 압력을 감지하는 압력센서 및 상기 드럼의 전진을 감지하는 변위센서 중의 최소한 한 개인 것을 특징으로 하는 세탁장치.
17. 제15항에 있어서, 상기 감지센서는 상기 터브에 구비되어 세탁수의 수위를 감지하는 수위감지센서인 것을 특징으로 하는 세탁장치.
18. 제15항에 있어서, 상기 터브에는 선택적으로 개폐되는 벤트부를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁장치.
19. 제18항에 있어서, 상기 드럼의 공기홀을 외부와 실질적으로 연통시키는 공기홀을 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁장치.
20. 제19항에 있어서, 상기 공기홀은 상기 터브의 전단부에 구비되는 돌출부에 구비되는 것을 특징으로 하는 세탁장치.
21. 제20항에 있어서, 상기 공기홀은 벤트부의 역할을 겸하는 것을 특징으로 하는 세탁장치.
22. 외형을 형성하는 캐비닛과;

    진동발생원과 진동전달방지부재를 통하여 연결되는 터브와;

    상기 터브의 내부에 회전 가능하게 구비되는 드럼과;

    상기 드럼을 실질적으로 완충 지지하는 서스펜션 어셈블리와;

    상기 드럼의 개구부를 외부와 실질적으로 연통시키는 공기홀를 포함하는 세탁장치.
23. 제22항에 있어서, 상기 터브에는 선택적으로 개폐되는 벤트부를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁장치.
24. 제23항에 있어서, 상기 공기홀은 벤트부의 역할을 겸하는 것을 특징으로 하는 세탁장치.
25. 제22항에 있어서, 상기 공기홀은 상기 터브의 전단부에 구비되는 돌출부에 구비되는 것을 특징으로 하는 세탁장치.

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