KR20120055992A

KR20120055992A - 세탁기 및 그 거품감지방법

Info

Publication number: KR20120055992A
Application number: KR1020100117484A
Authority: KR
Inventors: 박준현; 최교순
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2010-11-24
Filing date: 2010-11-24
Publication date: 2012-06-01
Also published as: EP2458063A3; CN102535085A; EP2458063A2; US20120125095A1

Abstract

세탁 행정에서 가속도 센서를 이용하여 거품을 감지하는 세탁기 및 그 거품감지방법을 제안한다.
세탁 행정 시, 설정된 목표 RPM에 따라 모터를 구동시켜 드럼을 회전시키고, 드럼의 회전에 따라 변화하는 드럼의 변위 데이터를 측정하여 드럼 내부의 거품 과다 발생 유무를 감지함으로써 거품 감지의 정확도를 높일 수 있다.

Description

세탁기 및 그 거품감지방법{WASHING MACHINE AND METHOD TO SENSE SUDS THEREOF}

본 발명은 가속도 센서를 이용하여 거품을 감지하는 세탁기 및 그 거품감지방법에 관한 것이다.

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

이러한 세탁기는 세제가 용해된 물(구체적으로, 세탁수)로 세탁물의 오염을 분리해내는 세탁 행정과, 세제가 포함되지 않은 물(구체적으로, 헹굼수)로 세탁물의 거품이나 잔류 세제를 헹구어 주는 헹굼 행정과, 세탁물을 고속 탈수시키는 탈수 행정 등의 일련의 동작으로 세탁을 진행한다.

상기의 행정들 중 세탁 행정은 수조 내부에 물(구체적으로, 세탁수)과 함께 세제를 투입한 후, 모터의 구동에 따라 드럼을 좌우 반전하여 세제수(물+세제)를 세탁물에 전달하는 수류를 발생시켜 세탁물의 오염을 제거한다. 이러한 세탁 행정 시, 사용자가 세제를 표준량 이상으로 사용하였을 경우, 과다한 양의 거품이 발생하여 세탁기의 전면(예를 들어, 세제박스 등)을 통해 흘러 넘치거나 또는 과다한 양의 거품이 부하로 작용하여 세탁 성능은 제대로 나오지 않음에도 계속적으로 에너지가 소비되는 문제가 있다.

이러한 문제를 해결하기 위해 종래에는 모터에 인가되는 전류의 변수 값(전류 변화량, 전류의 최대 값)을 이용하여 거품을 감지하거나 또는 수위센서에서 측정된 수위 값과 전류의 변수 값을 모두 이용하여 거품을 감지하는 방법 등이 제시되었으나, 이러한 방법들은 세탁물의 종류나 양에 따라 많은 오차가 발생하여 과다한 양의 거품 발생을 정확하게 감지하기 어렵다.

세탁기의 진동을 측정하는 가속도 센서를 이용하여 과다한 양의 거품 발생을 정확히 감지할 수 있는 세탁기 및 그 거품감지방법을 제안하고자 한다.

이를 위해 본 발명의 일 측면은 수조와, 수조 내부에 설치되어 세탁물을 수용하는 드럼과, 드럼을 회전시키는 모터를 구비한 세탁기의 거품감지방법에 있어서, 세탁 행정 시, 모터를 구동시켜 설정된 목표 RPM으로 드럼을 회전시키고; 드럼의 회전에 따라 변화하는 드럼의 변위 데이터를 측정하고; 측정된 변위 데이터를 설정값과 비교하여 드럼 내부의 거품 과다 발생 유무를 감지하는 것을 포함한다.

드럼의 변위 데이터를 측정하는 것은, 설정된 목표 RPM으로 드럼을 회전시키는 모터 온 시간 동안 상하로 변화하는 드럼의 변위 데이터를 측정하는 것이다.

또한, 본 발명의 일 측면에 의한 세탁기의 거품감지방법은, 모터 온 시간 동안 측정된 변위 데이터의 평균값을 산출하는 것을 더 포함한다.

드럼 내부의 거품 과다 발생 유무를 감지하는 것은, 산출된 변위 데이터의 평균값을 설정값과 비교하여 변위 데이터의 평균값이 설정값 이하이면 드럼 내부에 거품의 과다 발생을 감지하는 것이다.

또한, 본 발명의 일 측면에 의한 세탁기의 거품감지방법은, 드럼 내부에 거품의 과다 발생을 감지하면 거품 감지 에러 횟수를 카운트하고; 카운트한 거품 감지 에러 횟수를 설정된 기준 횟수와 비교하여, 거품 감지 에러 횟수가 기준 횟수를 초과하면 거품 제거 행정을 진행하는 것을 더 포함한다.

거품 제거 행정은, 모터를 일정시간 동안 정지시켜 거품이 꺼지면 배수 동작을 통해 거품을 제거하는 것이다.

그리고, 본 발명의 일 측면에 의한 세탁기는, 물을 수용하는 수조; 수조 내부에 설치되어 세탁물을 수용하는 드럼; 드럼을 회전시키는 모터; 수조 외부에 설치되어 드럼의 변위 데이터를 측정하는 변위 센서; 세탁 행정인 경우, 설정된 목표 RPM에 따라 모터를 구동시켜 드럼을 회전시키고, 드럼의 회전에 따라 변화하는 변위 데이터를 변위 센서를 통해 측정하여 드럼 내부의 거품 과다 발생 유무를 감지하는 제어부를 포함한다.

변위 센서는 가속도 센서, 맴스 센서, 각속도 센서를 포함하고, 수조에 하나 이상 설치된다.

변위 센서는 수조의 전면부 상측, 수조의 전면부 하측, 수조의 후면부 상측, 수조의 후면부 하측 중 하나에 설치된다.

제어부는 설정된 목표 RPM으로 드럼을 회전시키는 모터 온 시간 동안 상하로 변화하는 드럼의 변위 데이터를 변위 센서로부터 추출한다.

제어부는 모터 온 시간 동안 추출된 변위 데이터의 평균값을 산출하고, 산출된 변위 데이터의 평균값을 설정값과 비교하여 변위 데이터의 평균값이 설정값 이하이면 드럼 내부에 거품 과다 발생이라고 감지한다.

제어부는 드럼 내부에 거품 과다 발생을 감지하면 거품 감지 에러 횟수를 카운트하고, 카운트한 거품 감지 에러 횟수를 설정된 기준 횟수와 비교하여 거품 감지 에러 횟수가 기준 횟수를 초과하면 거품 제거 행정을 진행한다.

제어부는 드럼 내부에 거품 과다 발생을 감지하면 거품 감지 에러 횟수를 카운트하고, 카운트한 거품 감지 에러 횟수를 설정된 기준 횟수와 비교하여 거품 감지 에러 횟수가 기준 횟수 이하이면 거품의 과다 발생 유무를 다시 감지한다.

제어부는 모터 온 시간 동안 추출된 변위 데이터의 평균값을 산출하고, 산출된 변위 데이터의 평균값을 설정값과 비교하여 변위 데이터의 평균값이 설정값보다 크면 세탁 행정을 진행한다.

제안된 세탁기 및 그 거품감지방법에 의하면, 세탁기의 진동을 측정하는 가속도 센서를 이용하여 세탁 행정 시, 과다하게 발생되는 거품을 정확히 감지함으로써 거품 감지의 정확도를 높일 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 세탁기의 구성을 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 세탁기에서 가속도 센서의 설치 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 세탁기의 제어 구성도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 세탁기에서 정상 상태의 세탁 행정 시, 드럼 내부 세탁물의 상태를 나타낸 도면이다.
도 5는 도 4의 상태에서 출력되는 가속도 센서의 신호 파형도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 세탁기에서 과다 거품 발생 상태의 세탁 행정 시, 드럼 내부 세탁물의 상태를 나타낸 도면이다.
도 7은 도 6의 상태에서 출력되는 가속도 센서의 신호 파형도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 의한 세탁기에서 세탁 행정의 거품 감지 제어 알고리즘을 나타낸 동작 순서도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 의한 세탁기에서 가속도 센서의 설치 구성도이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 세탁기에서 가속도 센서의 설치 구성도이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 세탁기에서 가속도 센서의 설치 구성도이다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 세탁기에서 가속도 센서의 설치 구성도이다.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 세탁기에서 가속도 센서의 설치 구성도이다.

이하, 본 발명에 의한 일 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 세탁기의 구성을 나타낸 단면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 세탁기에서 가속도 센서의 설치 구성도이다.

도 1 및 도 2에서, 본 발명의 일 실시예에 의한 세탁기(1)는 외관을 이루는 박스 형상의 본체(10)와, 본체(10)의 내부에 설치되며 물의 담수를 위해 마련된 드럼형의 수조(11)와, 수조(11)의 내부에 회전 가능하게 설치되며 다수의 홀(13)이 형성된 원통형의 드럼(12)을 포함한다.

수조(11)의 전면부 상측에는 세탁기(1)가 동작하는 과정에서 발생하는 드럼(12)의 진동을 측정하는 가속도 센서(14)가 설치된다. 가속도 센서(14)는 드럼(12)의 진동에 따라 이동하는 드럼(12)의 3방향(X방향, Y방향, Z방향) 변위를 측정하는 3축 가속도 센서를 사용한다. 이때 가속도 센서(14)에서 측정된 변위 신호는 탈수 행정 시, 드럼(12)의 진동을 저감하기 위해 저속에서 고속으로 가속 중 드럼(12) 내부 세탁물의 밸런스 상태를 추정하여 고속 탈수 운전 여부를 결정하는데 주로 사용된다.

일반적으로, 세탁 행정에서는 세탁물의 기계적 낙하 운동에 의해 드럼(12)의 상하 변위가 발생하며, 이러한 상하 변위는 가속도 센서(14)를 통해 측정이 가능하다.

수조(11)의 후면부 외측에는 세탁 행정, 헹굼 행정 및 탈수 행정을 수행하도록 드럼(12)과 연결된 회전축(15a)을 회전시키는 구동장치로 모터(15)가 설치되고, 수조(11)의 하측 내부에는 수조(11)에 있는 물의 양(수위)을 감지하기 위해 수위에 따라 변화하는 주파수를 감지하는 수위센서(16)와, 수조(11)에 있는 물을 가열하는 세탁히터(17)와, 수조(11)에 있는 물의 온도(수온)를 감지하는 온도센서(18)가 설치된다.

또, 본체(10)의 전면부에는 드럼(12)의 내부로 세탁물을 넣거나 드럼(12) 내부의 세탁물을 꺼낼 수 있도록 입구(19a)가 형성된 도어(19)가 설치된다.

수조(11)의 상부에는 세제를 공급하기 위한 세제공급장치(20)와, 물을 공급하기 위한 급수장치(30)가 설치된다.

세제공급장치(20)는 내부가 다수의 공간으로 구획되어 있으며, 사용자가 각 공간에 세제 및 헹굼제를 투입하기 용이하도록 본체(10)의 전면부 쪽에 설치된다.

또한, 급수장치(30)는 수조(11) 내부로 물을 공급하기 위해 외부의 급수관(31)과 세제공급장치(20) 사이를 연결하는 제1급수관(32), 세제공급장치(20)와 수조(11) 사이를 연결하는 제2급수관(33), 제1급수관(32)의 중도에 설치되어 급수를 제어하는 급수밸브(34)를 포함한다. 이러한 구성은 수조(11)의 내부로 공급되는 물이 세제공급장치(20)를 경유하도록 함으로써 세제공급장치(20) 내부의 세제가 물과 함께 수조(11)로 공급될 수 있도록 한 것이다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 의한 세탁기(1)는 수조(11) 내부의 물을 배수시키기 위한 배수장치(40)를 설치하며, 배수장치(40)는 수조(11)의 물을 외부로 배수하도록 수조(11) 하부에 연결되는 제1배수관(41)과, 이 제1배수관(41)에 설치되는 배수펌프(42), 배수펌프(42) 출구 쪽에 연결되는 제2배수관(43)을 포함한다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 의한 세탁기(1)는 세탁기(1)가 동작하는 과정에서 발생하는 진동을 방지하기 위하여 수조(11)의 상부에서 수조(11)를 탄성 지지하는 현가 스프링(50)과, 수조(11)의 하부에서 진동을 저감하는 댐퍼(52)를 구비한다.

이러한 현가 스프링(50)과 댐퍼(52)는 수조(11)의 상부 및 하부에서 각각 수조(11)를 유동 가능하게 지지한다. 즉, 드럼(12)의 회전 시 발생된 진동 가진력에 의해 수조(11)가 가진되어 전후좌우상하 등 전 방향으로 진동이 발생하는데, 이러한 수조(11)의 진동은 현가 스프링(50)과 댐퍼(52)에 의해 저감된다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 세탁기의 제어 구성도로서, 입력부(60), 제어부(62), 구동부(64) 및 속도감지부(66)를 포함하여 구성된다.

입력부(60)는 세탁기(1)의 세탁 행정, 헹굼 행정 및 탈수 행정 등을 입력하거나, 사용자가 선택하는 세탁코스(예를 들면, 표준코스 또는 울코스 등)와 탈수RPM, 헹굼 추가 등의 운전 정보를 제어부(62)에 입력한다.

제어부(62)는 입력부(60)로부터 입력된 운전 정보에 따라 세탁과 헹굼 및 탈수 등 세탁기(1)의 전반적인 동작을 제어하는 마이컴으로서, 선택된 세탁코스에서 부하량(세탁물의 양)에 따라 세탁 및 헹굼 수위, 목표 RPM과 운전율(모터 온-오프 시간), 세탁 및 헹굼 시간을 설정한다.

또한, 제어부(62)는 세탁 행정 시, 과다한 양의 거품 발생을 감지하기 위해 수조(11)에 설치된 가속도 센서(14)를 통해 측정된 드럼(12)의 상하 변위 데이터를 입력받는다.

이때, 제어부(62)는 가속도 센서(14)를 통해 측정된 드럼(12)의 상하 변위 데이터를 추출하기 위해 데이터 필터링을 통해 신호 처리할 수 있다.

그리고 제어부(62)는 입력받은 가속도 센서(14)의 상하 변위 데이터의 평균값을 산출하여 설정된 값(세탁 행정 시, 과다한 양의 거품 발생을 판단하기 위한 변위 데이터;이하, 설정값이라 한다)과 비교한다. 비교 결과, 측정된 상하 변위 데이터의 평균값이 설정값 이하이면 드럼(12) 내부에 과다한 양의 거품이 발생한 것으로 판단하여 거품 감지 에러를 발생한다.

또한, 제어부(62)는 거품 감지 에러가 발생하면 바로 거품 제거 행정으로 진입하지 않고, 거품 감지의 정확도를 높이기 위해 거품 감지 에러의 발생 횟수를 카운트한다. 그리고 카운트한 거품 감지 에러 횟수를 미리 설정된 기준 횟수(세탁 행정 시, 과다한 양의 거품 발생으로 거품 제거 행정을 진입해야 하는 에러 횟수; 약 2~5회)와 비교한다. 비교 결과, 카운트한 거품 감지 에러 횟수가 설정된 기준 횟수를 초과하면 드럼(12) 내부에 거품이 과다하게 발생하여 거품 제거 행정이 필요한 것으로 판단하고 거품 제거 행정을 수행한다.

이외에도, 제어부(62)에는 세탁 행정 시, 가속도 센서(14)를 이용하여 거품 발생을 감지하기 위해 드럼(12)의 목표 RPM(세탁 행정 시의 드럼 RPM, 약 30~50RPM)이 설정되어 있다.

따라서, 제어부(62)는 드럼(12)이 목표 RPM에 도달하여 저속으로 운전하는 동안 즉, 모터(15)의 온 시간 동안 가속도 센서(14)로부터 상하 변위 데이터를 추출하여 드럼(12) 내부의 거품 과다 발생을 감지한다.

구동부(64)는 제어부(62)의 구동제어신호에 따라 모터(15), 세탁히터(17), 급수밸브(34), 배수펌프(42) 등을 구동시킨다.

속도감지부(66)는 모터(15)의 구동(온 시간)에 따른 드럼(12)의 회전속도(RPM)를 감지하여 제어부(62)에 입력한다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 의한 세탁기 및 그 거품감지방법의 동작 과정 및 작용 효과를 설명한다.

세탁기(1)에 사용되는 가속도 센서(14)는 세탁기(1)가 동작하는 과정에서 발생하는 드럼(12)의 진동을 측정하여 탈수 행정 시, 고속 탈수 운전 여부를 결정하는데 주로 사용된다.

일반적으로, 세탁 행정에서는 드럼(12) 내부에 투입된 세탁물의 기계적 낙하 운동에 의해 드럼(12)의 상하 변위가 발생하며, 이러한 드럼(12)의 상하 변위는 가속도 센서(14)를 통해 측정이 가능하다.

따라서, 본 발명의 일 실시예에서는 가속도 센서(14)를 통해 측정된 드럼(12)의 상하 변위 신호를 이용하여 세탁 행정 시, 과다하게 발생하는 거품을 감지하고자 한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 세탁기에서 정상 상태의 세탁 행정 시, 드럼 내부 세탁물의 상태를 나타낸 도면이고, 도 5는 도 4의 상태에서 출력되는 가속도 센서의 신호 파형도이다.

도 4에서, 세제가 적정하게 투입된 정상 상태의 세탁 행정에서는 거품이 세탁 행정에 필요한 양만큼 발생하고, 이때 드럼(12) 내부의 세탁물은 드럼(12)의 회전에 따라 드럼(12) 내벽을 따라 상승하였다가 낙하하는 기계적 낙하 운동량에 의해 이동한다.

이러한 세탁물의 기계적 낙하 운동에 의해 드럼(12)의 변위는 상하로 변화하며, 드럼(12)의 상하 변위는 가속도 센서(14)를 통해 측정된다.

가속도 센서(14)를 통해 측정되는 드럼(12)의 상하 변위 데이터는 도 5에 도시한 바와 같이, 교류 전원의 신호 파형으로 출력되어 제어부(62)에 전달된다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 세탁기에서 거품 과다 발생 상태의 세탁 행정 시, 드럼 내부 세탁물의 상태를 나타낸 도면이고, 도 7은 도 6의 상태에서 출력되는 가속도 센서의 신호 파형도이다.

도 6에서, 세제가 과다하게 투입된 세탁 행정에서는 거품이 세탁 행정에 필요한 양보다 과다하게 발생하여 세탁물과 드럼(12)의 내벽 사이에 막처럼 존재하게 된다. 이러한 거품 막에 의해 드럼(12) 내부의 세탁물이 드럼(12) 내벽을 따라 상승하였다가 낙하하는 기계적 낙하 운동량은 정상 상태의 기계적 낙하 운동량보다 현저히 감소함을 알 수 있다.

이로 인해, 과다한 거품 발생 상태의 세탁 행정에서는 드럼(12)의 상하 변위가 정상 상태의 세탁 행정에 비해 감소하며, 감소된 드럼(12)의 상하 변위는 가속도 센서(14)를 통해 측정된다.

따라서, 가속도 센서(14)를 통해 측정되는 드럼(12)의 상하 변위 데이터는 도 7에 도시한 바와 같이, 신호 파형의 크기가 도 5에 비해 현저히 작아지게 된다. 이러한 가속도 센서(14)의 변위 데이터의 변화를 통해 드럼(12) 내부의 거품 과다 발생 유무를 정확히 감지할 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에서는 가속도 센서(14)를 이용하여 세탁물의 기계적 낙하 운동에 따른 드럼(12)의 상하 변위 데이터를 측정하는 것을 예로 들어 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 맴스(MEMS;Micro Electric Mechanical System) 센서를 사용하거나 자이로 센서를 사용하여도 본 발명의 일 실시예와 동일한 목적 및 효과를 달성할 수 있다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 의한 세탁기에서 세탁 행정의 거품 감지 제어 알고리즘을 나타낸 동작 순서도이다.

도 8에서, 사용자는 드럼(12)의 내부에 세탁물을 넣고 세제공급장치(20)에 세제를 투입한다. 그리고 세탁물의 종류에 따라 세탁코스(예를 들면, 표준코스)와 세탁기(1)의 동작에 관련한 운전 정보를 입력하면, 사용자가 선택한 운전 정보가 입력부(60)를 통해 제어부(62)에 입력된다.

따라서, 제어부(62)는 입력부(60)로부터 입력된 운전 정보에 따라 세탁 행정인가를 판단하여(100), 세탁 행정을 시작한다.

이때, 제어부(62)는 세탁 행정의 진행을 위해 드럼(12)에 투입된 부하량(세탁물의 양)을 감지하여 감지된 부하량에 따라 목표 RPM과 운전율(모터 온-오프 시간), 목표 세탁 수위, 세탁 시간 등을 설정한다.

이후, 제어부(62)는 세탁 행정에 필요한 물을 공급하기 위해 급수밸브(34)를 동작시킨다.

급수밸브(34)가 동작되면, 급수밸브(34)가 열리면서 외부의 급수관(31)을 통해 공급된 물이 제1급수관(32)과 세제공급장치(20), 제2급수관(33)을 통과하여 수조(11)의 내부(구체적으로는, 수조와 드럼 사이)로 세제와 함께 급수된다(102).

따라서, 제어부(62)는 수조(11)에 급수되는 수위를 수위센서(16)를 통해 감지하여 설정된 목표 세탁 수위인가를 판단하고, 수조(11)에 급수되는 수위가 목표 세탁 수위에 도달할 때까지 급수동작을 계속한다.

급수동작을 통해 수조(11)에 급수되는 수위가 목표 세탁 수위에 도달하면, 제어부(62)는 급수밸브(34)를 정지시켜 급수동작을 중지한다.

이어서, 제어부(62)는 드럼(12)을 세탁 행정에 필요한 목표 RPM으로 회전시키기 위해 모터(15)를 구동시킨다(104).

그리고, 제어부(62)는 모터(15)의 구동에 따라 가속되는 드럼(12)의 회전속도를 속도감지부(66)를 통해 감지하여 드럼(12)의 회전속도가 설정된 목표 RPM에 도달하였는가를 판단한다(106).

단계 106의 판단 결과, 드럼(12)의 회전속도가 목표 RPM에 도달하지 않은 경우 목표 RPM에 도달할 때까지 모터(15)의 구동을 가속하여 드럼(12)의 회전을 가속시킨다.

한편, 단계 106의 판단 결과, 드럼(12)의 회전속도가 목표 RPM에 도달한 경우, 드럼(12) 내부의 세탁물이 드럼(12) 내벽을 따라 상승하였다가 낙하하는 기계적 낙하 운동량에 의해 발생하는 드럼(12)의 상하 변위 데이터를 가속도 센서(14)를 통해 측정하기 시작한다(108).

그리고, 가속도 센서(14)를 통해 측정되는 드럼(12)의 상하 변위 데이터는 도 5 및 도 7에 도시한 바와 같이, 교류 전원의 신호 파형으로 출력되어 제어부(62)에 전달된다.

이때, 제어부(62)는 가속도 센서(14)에서 측정되는 드럼(12)의 상하 변위 데이터를 드럼(12)이 목표 RPM에 도달하여 저속으로 운전하는 동안 즉, 설정된 운전율(예를 들면, 5초 온/2초 오프)의 모터 온 시간 동안 추출한다.

따라서, 제어부(62)는 가속도 센서(14)를 통해 드럼(12)의 상하 변위 데이터를 측정하기 시작하여 모터 온 시간이 경과하였는가를 판단한다(110).

단계 110의 판단 결과, 모터 온 시간이 경과하지 않은 경우 모터 온 시간이 경과할 때까지 가속도 센서(14)를 통해 드럼(12)의 상하 변위 데이터를 계속해서 측정한다.

한편, 단계 110의 판단 결과, 모터 온 시간이 경과한 경우 제어부(62)는 구동부(64)를 통해 모터(15)의 구동을 정지시킨다(112).

이후, 제어부(62)는 드럼(12)이 목표 RPM에 도달하여 저속으로 운전하는 동안 즉, 모터(15)의 온 시간 동안 가속도 센서(14)를 통해 측정된 드럼(12)의 상하 변위 데이터의 평균값을 산출한다(114).

그리고, 제어부(62)는 산출된 상하 변위 데이터의 평균값을 설정값(세탁 행정 시, 과다한 거품 발생을 판단하기 위한 변위 데이터)과 비교하여, 상하 변위 데이터의 평균값이 설정값 이하인가를 판단한다(116).

단계 116의 판단 결과, 상하 변위 데이터의 평균값이 설정값 이하인 경우 제어부(62)는 드럼(12) 내부에 거품이 도 6에 도시한 바와 같이, 과다하게 발생한 것으로 판단하여 거품 감지 에러를 발생하고, 거품 감지 에러의 발생 횟수를 카운트한다(118).

이는, 거품 감지 에러가 발생하면 바로 거품 제거 행정으로 진입하지 않고, 과다한 양의 거품 발생이 맞는지 한 번 더 체크하여 거품 감지의 정확도를 높이기 위한 것이다.

따라서, 제어부(62)는 카운트한 거품 감지 에러 횟수를 미리 설정된 기준 횟수(세탁 행정 시, 과다한 양의 거품 발생으로 거품 제거 행정을 진입해야 하는 에러 횟수;약 2~5회)와 비교하여, 거품 감지 에러 횟수가 기준 횟수를 초과하였는가를 판단한다(120).

단계 120의 판단 결과, 거품 감지 에러 횟수가 기준 횟수를 초과하지 않은 경우 보다 정확한 거품 감지를 위해 단계 104로 피드백하여 이후의 동작을 진행한다.

한편, 단계 120의 판단 결과, 거품 감지 에러 횟수가 기준 횟수를 초과한 경우 드럼(12) 내부에 과다한 양의 거품이 발생한 것으로 판단하여 거품 제거 행정을 진행한다(122).

거품 제거 행정은 모터(15)를 정지시켜 세탁기(1)의 세탁 행정이 일시에 정지되도록 하고, 거품이 꺼질 때까지 대기 상태로 진입한다. 대기 상태가 일정시간(약, 30분) 계속되어 거품이 꺼지면 배수 동작을 통해 거품을 제거한 후 세탁 행정이 다시 진행되도록 한다.

이외에도, 거품 제거 행정은 수조(11)에 물을 재급수한 다음 모터(15) 교반(헹굼)과 배수 또는 탈수의 동작을 반복하는 일련의 과정으로 거품을 제거할 수도 있다.

한편, 단계 116의 판단 결과, 상하 변위 데이터의 평균값이 설정값 이하가 아닌 경우 제어부(62)는 드럼(12) 내부에 거품이 도 4에 도시한 바와 같이, 적정하게 발생한 것으로 판단하여 세탁 행정을 정상적으로 진행한다(130).

정상 상태의 세탁 행정은 설정된 목표 RPM과 운전율(모터 온-오프 시간)로 모터(11)를 구동하고, 모터(11)의 구동에 따라 드럼(12)을 좌우 반전하여 세제수(물+세제)를 세탁물에 전달하는 수류를 발생시켜 세탁물의 오염을 제거한다.

이후, 제어부(62)는 설정된 세탁 시간이 경과하여 세탁 행정이 완료되었는가를 판단하고(132), 세탁 행정이 완료되지 않은 경우 세탁 행정이 완료될 때까지 단계 130으로 피드백하여 이후의 동작을 진행한다.

단계 132의 판단 결과, 세탁 행정이 완료된 경우 제어부(62)는 이후의 행정을 진행한다(134).

한편, 본 발명의 일 실시예에서는 가속도 센서(14)를 수조(11)의 전면부 상측에 하나 설치하는 것을 예로 들어 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 가속도 센서(14)의 설치 위치와 설치 개수를 변경하여도 본 발명의 일 실시예와 동일한 목적 및 효과를 달성할 수 있음은 물론이다. 이를 도 9 내지 도 13을 참조하여 설명한다.

도 9는 본 발명의 다른 실시예에 의한 세탁기에서 가속도 센서의 설치 구성도이다.

도 9에서, 가속도 센서(14)는 수조(11)의 후면부 상측에 하나 설치되며, 세탁 행정에서 드럼(12)이 설정된 목표 RPM에 따라 저속으로 회전하는 동안 변화하는 드럼(12)의 상하 변위 데이터를 측정하여 제어부(62)에 전달하는 방식은 도 2와 동일하다.

도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 세탁기에서 가속도 센서의 설치 구성도이다.

도 10에서, 가속도 센서(14)는 수조(11)의 전면부 상측과 후면부 상측에 두 개 설치되며, 세탁 행정에서 드럼(12)이 설정된 목표 RPM에 따라 저속으로 회전하는 동안 변화하는 드럼(12)의 상하 변위 데이터를 측정하여 제어부(62)에 전달하는 방식은 도 2와 동일하다.

이 경우, 제어부(62)는 두 개의 가속도 센서(14)에서 측정된 상하 변위 데이터의 평균값을 산출한다. 이는 하나의 가속도 센서(14)에서 상하 변위 데이터를 측정하여 평균값을 산출하는 것과 동일하므로 하나의 가속도 센서(14)를 설치한 것과 동일한 방식으로 드럼(12) 내부의 거품 과다 발생 유무를 감지할 수 있다.

도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 세탁기에서 가속도 센서의 설치 구성도이다.

도 11에서, 가속도 센서(14)는 수조(11)의 전면부 하측에 하나 설치되며, 세탁 행정에서 드럼(12)이 설정된 목표 RPM에 따라 저속으로 회전하는 동안 변화하는 드럼(12)의 상하 변위 데이터를 측정하여 제어부(62)에 전달하는 방식은 도 2와 동일하다.

도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 세탁기에서 가속도 센서의 설치 구성도이다.

도 12에서, 가속도 센서(14)는 수조(11)의 후면부 하측에 하나 설치되며, 세탁 행정에서 드럼(12)이 설정된 목표 RPM에 따라 저속으로 회전하는 동안 변화하는 드럼(12)의 상하 변위 데이터를 측정하여 제어부(62)에 전달하는 방식은 도 2와 동일하다.

도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 세탁기에서 가속도 센서의 설치 구성도이다.

도 13에서, 가속도 센서(14)는 수조(11)의 전면부 상측과 전면부 하측에 두 개 설치되며, 세탁 행정에서 드럼(12)이 설정된 목표 RPM에 따라 저속으로 회전하는 동안 변화하는 드럼(12)의 상하 변위 데이터를 측정하여 제어부(62)에 전달하는 방식은 도 2와 동일하다.

도 9 내지 도 13에 도시한 것 외에도, 가속도 센서(14)의 설치 위치와 설치 개수는 다양하게 변경 가능하다.

1 : 세탁기 11 : 수조
12 : 드럼 14 : 가속도 센서
15 : 모터 20 : 세제공급장치
60 : 입력부 62 : 제어부
66 : 속도감지부

Claims

수조와, 상기 수조 내부에 설치되어 세탁물을 수용하는 드럼과, 상기 드럼을 회전시키는 모터를 구비한 세탁기의 거품감지방법에 있어서,
세탁 행정 시, 상기 모터를 구동시켜 설정된 목표 RPM으로 상기 드럼을 회전시키고;
상기 드럼의 회전에 따라 변화하는 상기 드럼의 변위 데이터를 측정하고;
상기 측정된 변위 데이터를 설정값과 비교하여 상기 드럼 내부의 거품 과다 발생 유무를 감지하는 세탁기의 거품감지방법.
제1항에 있어서,
상기 드럼의 변위 데이터를 측정하는 것은,
상기 설정된 목표 RPM으로 상기 드럼을 회전시키는 모터 온 시간 동안 상하로 변화하는 상기 드럼의 변위 데이터를 측정하는 세탁기의 거품감지방법.
제2항에 있어서,
상기 모터 온 시간 동안 측정된 상기 변위 데이터의 평균값을 산출하는 것을 더 포함하는 세탁기의 거품감지방법.
제3항에 있어서,
상기 드럼 내부의 거품 과다 발생 유무를 감지하는 것은,
상기 산출된 변위 데이터의 평균값을 상기 설정값과 비교하여 상기 변위 데이터의 평균값이 상기 설정값 이하이면 상기 드럼 내부에 거품의 과다 발생을 감지하는 세탁기의 거품감지방법.
제4항에 있어서,
상기 드럼 내부에 거품의 과다 발생을 감지하면, 거품 감지 에러 횟수를 카운트하고;
상기 카운트한 거품 감지 에러 횟수를 설정된 기준 횟수와 비교하여, 상기 거품 감지 에러 횟수가 상기 기준 횟수를 초과하면 거품 제거 행정을 진행하는 것을 더 포함하는 세탁기의 거품감지방법.
제5항에 있어서,
상기 거품 제거 행정은, 상기 모터를 일정시간 동안 정지시켜 상기 거품이 꺼지면 배수 동작을 통해 상기 거품을 제거하는 세탁기의 거품감지방법.
물을 수용하는 수조;
상기 수조 내부에 설치되어 세탁물을 수용하는 드럼;
상기 드럼을 회전시키는 모터;
상기 수조 외부에 설치되어 상기 드럼의 변위 데이터를 측정하는 변위 센서;
세탁 행정인 경우, 설정된 목표 RPM에 따라 상기 모터를 구동시켜 상기 드럼을 회전시키고, 상기 드럼의 회전에 따라 변화하는 변위 데이터를 상기 변위 센서를 통해 측정하여 상기 드럼 내부의 거품 과다 발생 유무를 감지하는 제어부를 포함하는 세탁기.
제7항에 있어서,
상기 변위 센서는 가속도 센서, 맴스 센서, 각속도 센서를 포함하는 세탁기.
제8항에 있어서,
상기 변위 센서는 상기 수조에 하나 이상 설치되는 세탁기.
제8항에 있어서,
상기 변위 센서는 상기 수조의 전면부 상측, 상기 수조의 전면부 하측, 상기 수조의 후면부 상측, 상기 수조의 후면부 하측 중 하나에 설치되는 세탁기.
제7항에 있어서,
상기 제어부는 상기 설정된 목표 RPM으로 상기 드럼을 회전시키는 모터 온 시간 동안 상하로 변화하는 상기 드럼의 변위 데이터를 상기 변위 센서로부터 추출하는 세탁기.
제11항에 있어서,
상기 제어부는 상기 모터 온 시간 동안 추출된 상기 변위 데이터의 평균값을 산출하고, 상기 산출된 변위 데이터의 평균값을 설정값과 비교하여 상기 변위 데이터의 평균값이 상기 설정값 이하이면 상기 드럼 내부에 거품 과다 발생이라고 감지하는 세탁기.
제12항에 있어서,
상기 제어부는 상기 드럼 내부에 거품 과다 발생을 감지하면 거품 감지 에러 횟수를 카운트하고, 상기 카운트한 거품 감지 에러 횟수를 설정된 기준 횟수와 비교하여 상기 거품 감지 에러 횟수가 상기 기준 횟수를 초과하면 거품 제거 행정을 진행하는 세탁기.
제12항에 있어서,
상기 제어부는 상기 드럼 내부에 거품 과다 발생을 감지하면 거품 감지 에러 횟수를 카운트하고, 상기 카운트한 거품 감지 에러 횟수를 설정된 기준 횟수와 비교하여 상기 거품 감지 에러 횟수가 상기 기준 횟수 이하이면 상기 거품의 과다 발생 유무를 다시 감지하는 세탁기
제11항에 있어서,
상기 제어부는 상기 모터 온 시간 동안 추출된 상기 변위 데이터의 평균값을 산출하고, 상기 산출된 변위 데이터의 평균값을 설정값과 비교하여 상기 변위 데이터의 평균값이 상기 설정값보다 크면 상기 세탁 행정을 진행하는 세탁기.