KR20150052696A - 세탁기 및 그 탈수 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 탈수 행정 시 언밸런스 에러를 정확하게 검출할 수 있는 세탁기 및 그 탈수 제어방법을 제안한다.
진동센서를 구비한 세탁기에서 언밸런스 에러를 검출하기 위한 진동 한계값을 실제 세탁기가 설치된 환경에 맞게 재설정하고, 탈수 행정 시 재설정된 진동 한계값을 가지고 언밸런스 에러를 검출하므로 설치 상태에 따른 세탁물의 언밸런스 검출 감도를 향상시켜 비정상적으로 발생되는 언밸런스 에러의 발생 빈도를 개선할 수 있게 된다.

Description

세탁기 및 그 탈수 제어방법{WASHING MACHINE WITH MEMS SENSOR AND SPIN-DRY CONTROL METHOD THEREOF}

본 발명은 탈수 행정 시, 발생하는 진동을 검출하기 위한 진동센서를 구비한 세탁기 및 그 탈수 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로, 세탁기(예를 들어, 전자동 세탁기)는 물(세탁수 또는 헹굼수)의 담수를 위한 터브와, 이 터브의 내부에 회전 가능하게 설치되어 세탁물을 수용하는 세탁조와, 이 세탁조의 내부에 회전 가능하게 설치되어 수류를 발생시키는 펄세이터와, 이 세탁조 및 펄세이터를 회전시키기 위한 구동력을 발생하는 모터를 포함하여 수류와 세제의 계면활성작용으로 세탁물의 오염을 제거하는 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, 고속 회전으로 세탁물에 함유된 수분을 제거해주는 탈수 행정 등의 일련의 동작으로 세탁을 진행한다.

이러한 일련의 동작으로 세탁을 진행할 때, 세탁물이 세탁조 내에 고르게 분포되어 있지 않은 언밸런스(unbalance) 상태에서 세탁조를 회전시키게 되면 세탁조의 회전축으로 편중된 힘이 가해져 세탁조가 편심 운동하게 되므로 터브의 진동이 발생한다. 이러한 터브의 진동은 탈수 행정을 위해 세탁조가 고속 회전할 때 더욱 심해져 큰 진동과 소음을 발생시킨다.

최근에는, 세탁기의 용량 증대로 세탁조의 크기가 커짐에 따라 탈수 초기에 터브의 진동이 더욱 심해져 터브가 세탁기의 프레임을 치게 되므로 세탁기 전체가 이상 진동하여 탈수 행정을 수행할 수 없게 되는 탈수 실패가 발생한다.

이러한 문제를 해결하기 위해 종래에는 세탁기 본체 캐비닛(PCB)에 진동센서를 설치하여 탈수 행정 시 발생하는 진동 값을 측정하고, 측정된 진동 값이 설정된 진동 한계값보다 크면 세탁기의 이상 진동이라고 판단하고 언밸런스 에러(UE; Unbalance Error)로 검출한다.

종래의 탈수 제어 방법은 세탁기가 이상적으로 설치된 수평 설치 상태에서 설정된 진동 한계값을 가지고 언밸런스 에러를 검출한다. 그러나, 실제 세탁기가 설치되는 환경(바닥 조건)은 이상적인 수평 설치 상태가 아니므로 실제 세탁기가 설치된 환경에서 측정된 진동 값이 설정된 진동 한계값을 벗어나더라도 세탁기 유동이나 작동에 문제가 없을 수 있다.

그러나, 종래의 탈수 제어 방법은 실제 세탁기가 설치된 환경(바닥 조건)을 고려하지 않고 측정된 진동 값이 설정된 진동 한계값보다 크면, 언밸런스 에러(UE)로 검출하므로 언밸런스 에러가 비정상적으로 발생되는 문제가 있다.

진동센서를 구비한 세탁기에서 언밸런스 에러를 검출하기 위한 진동 한계값을 실제 세탁기가 설치된 환경에 맞게 재설정하여 탈수 행정 시 언밸런스 에러를 정확하게 검출할 수 있는 세탁기 및 그 탈수 제어방법을 제안하고자 한다.

이를 위해 본 발명의 일 측면은 세탁기 본체와, 세탁기 본체 내부에 설치되어 세탁물을 수용하는 세탁조와, 세탁조를 회전시키는 모터를 구비하는 세탁기의 탈수 제어방법에 있어서, 세탁조에 세탁물이 없는 빈 통 상태에서 탈수 프로파일에 따라 모터를 가속하고; 모터의 가속에 따라 발생하는 세탁기의 진동 값을 측정하고; 측정된 진동 값을 설정된 진동 한계값과 비교하여 측정된 진동 값이 진동 한계값보다 크면 진동 한계값을 재설정하는 것을 포함한다.

빈 통 상태에서 모터를 가속하는 것은, 세탁기의 설치 환경에 맞게 진동 한계값을 재설정하기 위해 세탁기의 설치 시에 진행하는 것이다.

또한, 빈 통 상태에서 모터를 가속하는 것은, 빈 통 상태에서 모터의 속도를 최고 속도까지 가속하고, 최고 속도에 도달하면 모터의 속도를 일정 시간 동안 최고 속도로 유지하는 것이다.

세탁기의 진동 값을 측정하는 것은, 탈수 프로파일의 속도 구간별 진동 값을 측정하는 것이다.

설정된 진동 한계값은, 세탁기의 수평 설치 상태에서 세탁기의 이상 진동을 판단하기 위한 속도 구간별 한계 진동 값이다.

진동 한계값을 재설정하는 것은, 측정된 속도 구간별 진동 값이 설정된 속도 구간별 진동 한계값보다 크면 해당 속도 구간의 진동 한계값에 가중치를 더하여 변경하는 것이다.

가중치는 측정된 진동 값과 설정된 진동 한계값의 차이에 따라 정해지는 가변 진동 값이다.

또한, 본 발명의 일 측면에 의한 세탁기의 탈수 제어방법은, 재설정된 진동 한계값을 이용하여 탈수 행정을 진행하는 것을 더 포함한다.

재설정된 진동 한계값을 이용하여 탈수 행정을 진행하는 것은, 세탁기의 설치 환경에 맞게 재설정된 진동 한계값을 가지고 탈수 행정의 언밸런스 에러를 검출하는 것이다.

언밸런스 에러를 검출하는 것은, 탈수 행정 시에 발생하는 세탁기의 진동 값을 측정하고; 측정된 진동 값이 재설정된 진동 한계값보다 크면 세탁기의 이상 진동이라고 판단하여 언밸런스 에러를 발생하는 것을 더 포함한다.

그리고, 본 발명의 일 측면에 의한 세탁기는, 세탁기 본체; 세탁기 본체 내부에 설치되어 세탁물을 수용하는 세탁조; 세탁조를 회전시키는 모터; 모터의 회전에 따라 발생하는 세탁기 본체의 진동을 측정하는 진동센서; 세탁조 내에 세탁물이 없는 빈 통 상태에서 모터를 가속하기 위한 설치 모드를 선택하는 입력부;설치 모드를 선택한 경우, 모터를 회전시켜 모터의 가속에 따라 발생하는 세탁기의 진동 값을 진동센서를 통해 측정하고, 측정된 진동 값을 설정된 진동 한계값과 비교하여 진동 한계값을 재설정하는 제어부를 포함한다.

진동센서는 모터가 고속 회전할 때, 세탁기 본체로 전달되는 진동을 측정하고, 세탁기 본체에 설치된다.

제어부는 세탁기의 설치 환경에 맞게 진동 한계값을 재설정하기 위해 빈 통 상태에서 모터를 가속한다.

또한, 제어부는 빈 통 상태에서 모터의 속도를 최고 속도까지 가속하고, 최고 속도에 도달하면 모터의 속도를 일정 시간 동안 최고 속도로 유지하는 탈수 프로파일로 모터를 회전시킨다.

진동센서는 탈수 프로파일의 속도 구간별로 발생하는 진동 값을 측정한다.

또한, 제어부는 세탁기의 수평 설치 상태에서 세탁기의 이상 진동을 판단하기 위해 속도 구간별로 설정된 진동 한계값을 저장한다.

또한, 제어부는 측정된 속도 구간별 진동 값이 설정된 속도 구간별 진동 한계값보다 크면 해당 속도 구간의 진동 한계값에 가중치를 더하여 진동 한계값을 재설정한다.

또한, 제어부는 재설정된 진동 한계값을 이용하여 탈수 행정을 진행하는 것을 더 포함한다.

또한, 제어부는 세탁기의 설치 환경에 맞게 재설정된 진동 한계값을 가지고 탈수 행정을 진행하여 언밸런스 에러를 검출한다.

또한, 제어부는 탈수 행정 시에 발생하는 세탁기의 진동 값을 측정하고, 측정된 진동 값이 재설정된 진동 한계값보다 크면 세탁기의 이상 진동이라고 판단하여 언밸런스 에러를 검출한다.

제안된 세탁기 및 그 탈수 제어방법에 의하면, 진동센서를 구비한 세탁기에서 언밸런스 에러를 검출하기 위한 진동 한계값을 실제 세탁기가 설치된 환경에 맞게 재설정하고, 탈수 행정 시 재설정된 진동 한계값을 가지고 언밸런스 에러를 검출하므로 설치 상태에 따른 세탁물의 언밸런스 검출 감도를 향상시켜 비정상적으로 발생되는 언밸런스 에러의 발생 빈도를 개선할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 세탁기의 외관을 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 세탁기의 구성을 나타낸 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 세탁기의 제어 구성도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 세탁기에 적용된 탈수 프로파일에서 세탁기가 이상적으로 설치된 수평 설치 상태에서의 진동 한계값을 나타낸 그래프이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 세탁기에 적용된 탈수 프로파일에서 세탁기가 실제 설치된 상태에서의 진동 한계값을 나타낸 그래프이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 세탁기에서 언밸런스 에러의 진동 한계값을 재설정하기 위한 설치 모드의 제어 알고리즘을 나타낸 동작 순서도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 세탁기에서 언밸런스 에러를 검출하기 위한 탈수 행정의 제어 알고리즘을 나타낸 동작 순서도이다.

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

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 세탁기의 외관을 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 세탁기의 구성을 나타낸 단면도이다.

도 1 및 도 2에서, 본 발명의 일 실시예에 의한 세탁기(1)는 대략 박스형상을 가지며 외관을 형성하는 본체(10)와, 본체(10)의 내부에 설치되어 물(세탁수 또는 헹굼수)을 담는 터브(11)와, 터브(11)의 내부에 회전 가능하게 설치되어 세탁물을 담는 세탁조(12)와, 세탁조(12)의 내부에 회전 가능하게 설치되어 좌회전 또는 우회전(정회전 또는 역회전)하며 수류를 발생시키는 펄세이터(13)를 포함하며, 수직축을 갖는다.

세탁조(12)는 상부가 개방된 원통형으로 마련되고, 그 측면에는 다수의 탈수공(12a)이 형성된다. 세탁조(12)의 상부에는 고속 회전 시에 세탁조(12)가 안정적으로 회전할 수 있도록 밸런서(12b)가 장착될 수 있다.

터브(11)의 하측 외부에는 세탁조(12)와 펄세이터(13)를 회전시키기 위한 구동력을 발생시키는 세탁모터(14)와, 세탁모터(14)로부터 발생된 구동력을 세탁조(12)와 펄세이터(13)에 동시 또는 선택적으로 전달하는 동력절환장치(15)가 설치된다.

세탁조(12)에는 중공형 탈수축(16)이 결합되고, 탈수축(16)의 중공부에 설치되는 세탁축(17)은 세탁축결합부(18)를 통해 펄세이터(13)에 결합될 수 있다.

세탁모터(14)는 가변 속도 기능을 가지는 직접 구동 방식(Direct Drive)의 DD 모터로, 이 세탁모터(14)는 동력절환장치(15)의 승,하강 동작에 따라 세탁조(12) 또는 펄세이터(13)에 선택적으로 구동력을 전달할 수 있다.

또한, 세탁모터(14)는 계자 권선(field coil)과 전기자(armature)로 구성되는 유니버설 모터(Universal Motor)나, 스테이터와 로터로 구성되는 BLDC 모터(Brushless Direct Motor) 등을 사용하며, 세탁기(1)에 적용 가능한 모터이면 어떠한 모터를 사용하여도 무방하다. 이외에도 세탁모터(14)를 벨트 방식으로 구성할 수도 있다.

터브(11)의 바닥에는 터브(11)의 물을 외부로 배출하도록 배수구(20)가 형성되고, 배수구(20)에는 제1배수관(21)이 연결된다. 제1배수관(21)에는 배수를 단속하는 배수모터(22)가 설치되고, 배수모터(22)의 출구에는 물을 외부로 배출하기 위한 제2배수관(23)이 연결된다.

또한, 터브(11)의 하측 내부에는 터브(11)에 있는 물의 양(수위)을 감지하기 위해 수위에 따라 변화하는 주파수를 감지하는 수위센서(30)가 설치된다.

본체(10)의 상측에는 세탁조(12)의 내부로 세탁물을 넣거나 세탁조(12) 내부의 세탁물을 꺼낼 수 있도록 개폐하는 도어(40)가 설치되고, 도어(25)가 안착되는 탑커버(42; TOP-COVER)가 설치된다.

탑커버(42)에는 세탁조(12)의 내부로 세탁물을 넣거나 세탁조(12) 내부의 세탁물을 꺼낼 수 있도록 투입구(44)가 형성되고, 투입구(44)는 도어(40)에 의해 개폐될 수 있다.

또한, 본체(10)의 후면 상부에는 세제 및 유연제를 공급하기 위한 세제함(48)과, 물(세탁수 또는 헹굼수)을 공급하기 위한 급수장치(50)가 설치된다.

급수장치(50)는 터브(11) 내부로 물(세탁수 또는 헹굼수)을 공급하기 위해 외부의 급수관과 세제함(40) 사이를 연결하는 급수관(51)과, 급수관(51)의 중도에 설치되어 온수 또는 냉수의 급수를 제어하는 급수밸브(53)를 포함한다. 이러한 구성은 터브(11)의 내부로 공급되는 물이 세제함(48)을 경유하여 세제가 물과 함께 터브(11)로 공급될 수 있도록 한 것이다.

또한, 본체(10)의 후면 상부에는 세탁기(1)의 제어를 위한 각종 버튼과 디스플레이가 배치되는 컨트롤 패널(60)이 마련된다.

컨트롤 패널(60)에는 세탁기(1)의 동작 제어를 위해 사용자의 명령을 입력받기 위한 각종 버튼(71-1, 71-2, 71-3....)과, 세탁기(1)의 동작 상태와 사용자의 조작 상태를 표시하기 위한 디스플레이부(78)가 배치된다. 컨트롤 패널(60)에 배치된 각종 버튼(71-1, 71-2, 71-3....) 중 임의의 버튼(71-1, 71-2, 71-3)은 세탁기(1)의 초기 설치(또는 이동 설치) 시, 세탁기(1)가 설치되는 바닥의 환경 조건에 따라 세탁기(1)의 이상 진동을 정확하게 검출하기 위해 진동 한계값을 재설정하기 위한 설치 모드 버튼으로 사용된다.

컨트롤 패널(60)의 저면 PCB에는 탈수 행정 시, 세탁물의 언밸런스로 인하여 세탁조(12)가 편심 회전할 때 발생하는 세탁기(1)의 프레임 진동을 측정하는 진동센서(62)가 설치된다. 진동센서(62)는 세탁기(1)의 진동에 따라 이동하는 세탁기(1)의 변위를 측정하는 MEMS(Micro Electric Mechanical System) 센서, 세탁기(1)의 3축 방향(X축 방향, Y축 방향, Z축 방향) 진동을 측정하는 3축 가속도 센서, 각속도 센서인 자이로 센서를 사용할 수 있다. 이때 진동센서(62)에서 측정된 변위 신호는 탈수 행정 시, 세탁기(1)의 진동을 저감하기 위해 저속에서 고속으로 가속 중 세탁조(12) 내부 세탁물의 밸런스 상태를 추정하여 고속 탈수 운전 여부를 결정하는데 주로 사용된다.

한편, 본 발명의 일 실시예에서는 진동센서(62)를 컨트롤 패널(60)의 PCB가 설치되는 본체(10)의 상부에 설치하는 것을 예로 들어 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 탈수 행정 시 발생하는 세탁기(1)의 진동을 검출할 수 있는 어떠한 위치에 진동센서(62)를 설치하여도 본 발명과 동일한 목적 및 효과를 달성할 수 있음은 물론이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 세탁기의 제어 구성도이다.

도 3에서, 본 발명의 일 실시예에 의한 세탁기(1)는 입력부(70), 제어부(72), 메모리(74), 구동부(76) 및 디스플레이부(78)를 포함하여 구성된다.

입력부(70)는 사용자의 조작에 의해 세탁기(1)의 세탁 행정, 헹굼 행정 및 탈수 행정 등을 실시하기 위한 명령을 입력하는 것으로, 키, 버튼, 스위치, 터치 패드 등으로 구성될 수 있으며, 누름, 접촉, 압력, 회전 등의 조작에 의해 소정의 입력 데이터를 발생하는 모든 장치를 포함한다.

또한, 입력부(70)는 세탁기(1)의 동작에 관련한 사용자 명령을 입력하는 다수의 버튼(전원, 예약, 세탁, 헹굼, 탈수, 선택 수위 등)을 포함한다. 다수의 버튼 중에는 세탁기(1)에 투입되는 세탁물의 종류에 따라 세탁 코스(복수 개의 세탁 코스에는 표준 코스, 울 코스, 삶는 코스 등)를 선택하기 위한 코스 선택 버튼이 마련되어 있다.

또한, 입력부(70)는 컨트롤 패널(60)에 마련되며, 세탁기(1)의 동작에 관련한 사용자 명령을 입력하는 다수의 버튼(71-1, 71-2, 71-3....;전원, 예약, 세탁수 온도, 불림, 세탁, 헹굼, 탈수, 세제 종류 등)을 포함한다. 다수의 버튼(71-1, 71-2, 71-3....) 중에는 세탁기(1)의 초기 설치(또는 이동 설치) 후 세탁기(1)가 설치된 환경(바닥 조건)을 반영한 진동 한계값을 재설정하기 위한 설치 모드 버튼(71-1, 71-2, 71-3)을 구비하고 있다.

제어부(72)는 입력부(70)로부터 입력된 운전 정보에 따라 세탁과 헹굼 및 탈수 등 세탁기(1)의 전반적인 동작을 제어하는 마이컴으로서, 선택된 세탁코스에서 세탁물의 무게(부하량)에 따라 세탁 수량(목표 세탁 수위) 및 헹굼 수량(목표 헹굼 수위), 목표 RPM과 모터 운전율(세탁모터 온-오프 시간), 세탁 및 헹굼 시간 등을 설정한다.

또한, 제어부(72)는 설치 모드 선택 시, 세탁기(1)가 실제 설치되는 환경(바닥 조건)을 고려하여 탈수 행정 시 발생되는 언밸런스 에러(UE)를 검출하기 위한 진동 한계값을 재설정한다. 이를 도 4 및 도 5를 참조하여 이후에 설명한다.

또한, 제어부(72)는 세탁물의 투입 후, 부하량(세탁물의 무게)에 따라 설정된 물을 급수하기 전에 세탁물이 세탁조(12) 내에 균일하게 분포되도록 세탁조(12) 또는 펄세이터(13)를 강하게 교반 회전시키는 밸런스 행정을 진행할 수 있다.

메모리(74)는 세탁기(1)에 설정된 수평 설치 시의 진동 한계값(세트 출하 시에 기본적으로 입력된 값)과, 세탁기(1)의 초기 설치(또는 이동 설치) 후 설치 모드를 통해 재설정된 진동 한계값을 저장하는 것으로, ROM, EEPROM과 같은 데이터 저장수단을 포함한다.

또한, 메모리(74)는 세탁기(1)의 동작을 제어하기 위한 제어데이터, 세탁기(1)의 동작 제어 중 사용되는 기준데이터, 세탁기(1)가 소정의 동작을 수행하는 중에 발생되는 동작데이터, 세탁기(1)가 소정 동작을 수행하도록 입력부(90)에 의해 입력된 설정데이터 등과 같은 설정 정보와, 세탁기(1)가 특정 동작을 수행한 횟수, 세탁기(1)의 모델 정보를 포함하는 사용 정보와, 세탁기(1)의 오동작 시 오동작의 원인 또는 오동작 위치를 포함하는 고장 정보가 저장될 수 있다.

구동부(76)는 제어부(72)의 구동 제어 신호에 따라 세탁기(1)의 동작에 관련된 세탁모터(14), 배수모터(22), 급수밸브(53) 등을 구동시킨다.

디스플레이부(78)는 컨트롤 패널(40)에 마련되며, 제어부(72)의 표시 제어 신호에 따라 세탁기(1)의 동작 상태와 사용자의 조작 상태를 표시한다.

또한, 디스플레이부(78)는 설치 모드의 진입 상태와 수행 상태를 문자나 이미지 등을 이용하여 표시하고, 언밸런스 에러(UE)의 발생을 표시한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 세탁기에 적용된 탈수 프로파일에서 세탁기가 이상적으로 설치된 수평 설치 상태에서의 진동 한계값을 나타낸 그래프이다.

도 4에서, 제어부(72)는 정해진 탈수 프로파일에 따라 탈수 속도(RPM)를 변화하면서 탈수 행정을 진행한다.

이를 보다 자세히 설명하면, 제어부(72)는 탈수 속도(RPM)를 최저 속도(0RPM)에서 최고 속도(최고 RPM, 약 800RPM)까지 일정 기울기(약, 5RPM 이하)로 가속 후, 최고 속도에 도달하면 일정 시간(약, 30초) 동안 최고 속도를 유지하는 탈수 프로파일로 탈수 행정을 진행한다.

탈수 행정의 탈수 프로파일은 도 4에 도시한 바와 같이, 탈수 초기 구간(구간1)에서 최고 속도(최고 RPM)를 유지하는 구간(구간4)까지 탈수 속도에 따라 복수의 구간(구간1~구간4)을 포함한다. 복수의 구간(구간1~구간4)에는 각 구간의 탈수 속도에서 발생하는 세탁기(1)의 이상 진동을 판단하기 위해 언밸런스 에러(UE)를 검출하는 진동 한계값이 각 구간별로 설정되어 있다.

따라서, 제어부(72)는 각 구간(구간1~구간4)의 탈수 속도(RPM)에서 발생하는 진동 값을 진동센서(62)를 통해 측정하고, 측정된 진동 값을 설정된 진동 한계값과 비교한다. 측정된 진동 값이 설정된 진동 한계값보다 크면, 세탁기(1)의 이상 진동이라고 판단하고 언밸런스 에러(UE)로 검출한다.

그러나, 도 4에 도시한 각 구간별 진동 한계값은 세탁기(1)가 이상적으로 설치된 수평 설치 상태에서의 한계 진동 값으로, 세탁기(1)가 실제 설치되는 환경(바닥 조건)에서의 한계 진동 값과 다르다. 이는 이상적인 수평 설치 상태에서 설정된 진동 한계값이 세탁기(1)가 실제 설치되는 모든 환경(바닥 조건)을 포함할 수는 없기 때문이다.

다시 말해서, 세탁기(1)가 실제 설치되는 바닥 조건은 세탁기(1)가 이상적인 수평 상태로 설치되는 바닥 조건(딱딱한 바닥)과는 다를 수 있기 때문에 이상적인 수평 설치 상태에서 설정된 진동 한계값을 세탁기(1)가 실제 설치된 환경(바닥 조건)에서 그대로 적용하게 되면, 세탁기(1)의 이상 진동을 판단하기 위한 언밸런스의 검출 감도가 떨어져 언밸런스 에러가 비정상적으로 발생하게 된다.

이에, 본 발명의 일 실시예에 의한 제어부(72)는 탈수 행정 시, 언밸런스 에러를 검출하기 위한 진동 한계값을 실제 세탁기(1)가 설치된 환경에 맞게 재설정한다. 이를 도 5를 참조하여 설명한다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 세탁기에 적용된 탈수 프로파일에서 세탁기가 실제 설치된 상태에서의 진동 한계값을 나타낸 그래프로서, 도 4와 동일한 부분에 대해서는 중복되는 설명을 생략한다.

도 5에서, 제어부(72)는 세탁기(1)의 초기 설치(또는 이동 설치)후에 세탁기(1)가 설치된 상태를 반영한 세탁기(1)의 진동 값을 측정하기 위해 세탁조(12) 내에 세탁물이 없는 빈 통 상태에서 세탁모터(14)의 회전 속도(RPM)를 최고 속도(최고 RPM, 약 800RPM)까지 일정 기울기(약, 5RPM 이하)로 가속 후, 최고 속도에 도달하면 일정 시간(약, 30초) 동안 최고 속도를 유지하는 탈수 프로파일로 설치 프로그램을 실행한다.

세탁기(1)가 실제 설치된 환경에 맞게 진동 한계값을 재설정하는 방법은, 먼저 세탁기(1)가 설치된 환경(바닥 조건)을 반영한 세탁기(1)의 진동 값을 진동센서(62)를 통해 측정하고, 측정된 진동 값을 설정된 진동 한계값(이상적인 수평 설치 상태에서 설정된 각 구간별 진동 한계값)과 비교하여 측정된 진동 값이 설정된 진동 한계값보다 크면 해당 구간의 진동 한계값을 변경하여 재설정한다.

해당 구간의 진동 한계값을 변경하여 재설정하는 방법은, 세탁기(1)가 이상적으로 설치된 수평 설치 상태에서의 각 구간별 진동 한계값과 빈 통 상태에서 진동센서(62)를 통해 측정된 각 구간별 진동 값을 비교하고, 측정된 각 구간별 진동 값이 설정된 각 구간별 진동 한계값보다 크면 그 구간의 진동 한계값을 가중치를 더하여 변경한다. 이때 더해지는 가중치는 측정된 진동 값과 설정된 진동 한계값의 차이에 따라 메모리(74)에 미리 저장되어 있다.

따라서, 제어부(72)는 이상적인 수평 설치 상태에서 설정된 진동 한계값에 가중치를 더하여 진동 한계값을 재설정한다.

이와 같이, 실제 세탁기(1)가 설치된 환경(바닥 조건)을 반영하여 재설정한 진동 한계값을 가지고 탈수 행정을 진행하게 되면, 비정상적으로 발생되는 언밸런스 에러의 발생 빈도를 개선할 수 있게 된다.

도 5에서 보듯이, 3번째 구간(구간3)의 진동 한계값이 초기 설정된 진동 한계값보다 높게 재설정되었음을 알 수 있다.

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

세탁기(1)에서 탈수 행정 시에 발생되는 언밸런스 에러(UE)를 검출하기에 앞서, 설치자(또는 사용자)는 세탁기(1)의 초기 설치(수평 설치) 후에 세탁기(1)가 실제 설치된 상태(바닥 조건)를 반영한 세탁기(1)의 진동 한계값을 재설정하기 위해 설치 모드를 수행한다.

설치 모드는 탈수 행정 진행 시, 세탁기(1)가 실제 설치된 환경(바닥 조건)에서 발생되는 언밸런스 에러를 검출하기 위해 세탁기(1)가 가지는 고유의 진동 데이터 즉, 세탁조(12) 내에 세탁물이 없고, 터브(11)에 물이 들어있지 않은 빈 통 상태에서의 진동 검출 데이터를 찾아 저장하는 모드로, 세탁기(1)의 초기 설치(수평 설치) 후에 수행한다.

설치 모드를 선택하기 위해, 본 발명의 일 실시예에서는 설치 모드 버튼(71-1, 71-2, 71-3)을 전원 버튼(71-1)과 헹굼 버튼(71-2) 및 물높이 버튼(71-3)으로 구성한 경우를 예로 들어 설명한다. 설치 모드의 선택은 헹굼 버튼(71-2)과 물높이 버튼(71-3)을 누른 상태에서 전원 버튼(71-1)을 누르면, 설치 모드가 선택되어 언밸런스 에러를 검출하기 위한 진동 한계값을 재설정하게 된다. 이를 도 6을 참조하여 설명한다.

한편, 설치 모드의 선택은 세탁기(1)에 마련된 기존의 버튼(전원, 예약, 세탁, 헹굼, 탈수, 선택 수위 등) 중 하나 이상의 버튼을 사용하거나 별도로 마련된 버튼을 사용할 수도 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 세탁기에서 언밸런스 에러의 진동 한계값을 재설정하기 위한 설치 모드의 제어 알고리즘을 나타낸 동작 순서도이다.

도 6에서, 설치자(또는 사용자)가 컨트롤 패널(60)에 마련된 캘리브레이션 모드 버튼(71-1, 71-2, 71-3)을 조작하면, 캘리브레이션 모드 버튼(71-1, 71-2, 71-3)의 조작 정보가 입력부(70)를 통해 제어부(72)에 입력된다.

따라서, 제어부(72)는 입력부(70)로부터 입력된 조작 정보에 따라 설치 모드가 선택되었는가를 판단하여(100), 설치 모드가 선택되지 않은 경우 설치 모드가 선택될 때까지 설치 모드의 수행을 대기한다.

단계 100의 판단 결과, 설치 모드가 선택된 경우 제어부(72)는 설치 모드로 진입하였음을 알리는 메시지나 문자를 디스플레이부(78)를 통해 표시한다(102).

이어서, 제어부(72)는 세탁기(1)가 실제 설치된 환경(바닥 조건)에서의 진동 한계값을 재설정하기 위해 빈 통 상태(구체적으로, 세탁조에 세탁물이 없고, 터브에 물이 들어있지 않은 상태)에서 세탁조(12)를 고속 회전시키기 위해 세탁모터(14)의 회전 속도를 가속시킨다(104).

세탁모터(14)를 가속시키는 과정은, 세탁기(1)의 초기 설치(수평 설치) 후에 세탁기(1)가 설치된 상태를 반영한 세탁기(1)의 진동 값을 측정하기 위해 세탁조(12) 내에 세탁물이 없는 빈 통 상태에서 세탁모터(14)의 회전 속도(RPM)를 최고 속도(최고 RPM, 약 800RPM)까지 일정 기울기(약, 5RPM 이하)로 가속 후, 최고 속도에 도달하면 일정 시간(약, 30초) 동안 최고 속도를 유지하는 탈수 프로파일로 세탁조(12)를 고속 회전시키는 것이다(도 5 참조).

세탁모터(14)를 가속시키는 과정에서, 제어부(72)는 진동센서(62)를 통해 탈수 프로파일의 각 구간별 진동 값을 측정한다(106).

따라서, 제어부(72)는 측정된 각 구간별 진동 값을 설정된 진동 한계값(이상적인 수평 설치 상태에서 설정된 각 구간별 진동 한계값)과 비교하여 측정된 진동 값이 설정된 진동 한계값보다 큰가를 판단한다(108).

단계 108의 판단 결과, 측정된 진동 값이 설정된 진동 한계값보다 크면 제어부(72)는 해당 구간에서 측정된 진동 값과 설정된 진동 한계값의 차이에 따라 메모리(74)에 저장된 가중치를 선택한다(110).

이어서, 제어부(72)는 설정된 진동 한계값에 가중치를 더하여 해당 구간의 진동 한계값을 재설정한다(112).

한편, 단계 108의 판단 결과, 측정된 진동 값이 설정된 진동 한계값보다 크지 않으면 제어부(72)는 해당 구간의 설정된 진동 한계값(이상적인 수평 설치 상태에서 설정된 한계값)을 그대로 사용한다(120).

이와 같이, 설치 모드를 통해 세탁기(1)가 실제 설치된 환경에서의 진동 한계값을 재설정하면, 이후의 탈수 행정에서 재설정된 진동 한계값을 가지고 언밸런스 에러를 검출하게 된다. 이를 도 7을 참조하여 설명한다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 세탁기에서 언밸런스 에러를 검출하기 위한 탈수 행정의 제어 알고리즘을 나타낸 동작 순서도이다.

도 7에서, 사용자는 세탁조(12)의 내부에 세탁물을 넣고 입력부(70)의 버튼을 조작하여 세탁물의 종류에 따라 세탁코스와 헹굼 추가 등의 운전정보를 선택하면, 사용자가 선택한 운전정보가 입력부(70)를 통해 제어부(72)에 입력된다.

따라서, 제어부(72)는 입력부(70)로부터 입력된 운전정보에 따라 세탁 행정과 헹굼 행정을 거쳐 탈수 행정을 수행하는 일련의 동작을 진행한다.

본 발명의 일 실시예에 의한 언밸런스 에러의 검출을 위해서 제어부(72)는 탈수 행정인가를 판단하여(200), 탈수 행정인 경우 구동부(76)를 통해 배수모터(22)를 동작시킴으로서 터브(11) 내부의 물을 배수한다.

배수가 완료되면, 제어부(72)는 탈수 행정을 위해 세탁조(12)를 고속 회전시키기 위해 세탁모터(14)의 회전 속도를 가속시킨다(202).

세탁모터(14)를 가속시키는 과정은, 탈수 속도(RPM)를 최저 속도(0RPM)에서 최고 속도(최고 RPM, 약 800RPM)까지 일정 기울기(약, 5RPM 이하)로 가속 후, 최고 속도에 도달하면 일정 시간(약, 30초) 동안 최고 속도를 유지하는 탈수 프로파일로 탈수 행정을 진행한다(도 4 및 도 5 참조).

세탁모터(14)를 가속시키는 과정에서, 제어부(72)는 진동센서(62)를 통해 탈수 프로파일의 각 구간별 진동 값을 측정한다(204).

따라서, 제어부(72)는 측정된 각 구간별 진동 값을 도 6의 제어 알고리즘을 통해 재설정된 진동 한계값(세탁기가 실제 설치된 환경을 반영한 각 구간별 진동 한계값)과 비교하여 측정된 진동 값이 재설정된 진동 한계값보다 큰가를 판단한다(206).

단계 206의 판단 결과, 측정된 진동 값이 재설정된 진동 한계값보다 크면 제어부(72)는 세탁기(1)의 이상 진동이라고 판단하고 언밸런스 에러(UE; Unbalance Error)로 검출한다(208).

이어서, 제어부(72)는 언밸런스 에러(UE)를 알리는 메시지나 문자를 디스플레이부(78)를 통해 표시한다(210).

한편, 단계 206의 판단 결과, 측정된 진동 값이 재설정된 진동 한계값보다 크지 않으면 제어부(72)는 탈수 프로파일에 따라 변화되는 탈수 속도로 고속 탈수를 진행한다(220).

한편, 본 발명의 일 실시예에서는 수직축의 전자동 세탁기를 예로 들어 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 수평축의 드럼 세탁기에서도 동일한 목적 및 효과를 달성할 수 있음은 물론이다.

1 : 세탁기 10 : 본체
11 : 터브 12 : 세탁조
14 : 세탁모터 22 : 배수모터
30 : 수위센서 60 : 컨트롤 패널
62 : 진동센서 70 : 입력부
71-1 : 전원 버튼 71-2 : 헹굼 버튼
71-3 : 물높이 버튼 72 : 제어부
74 : 메모리 76 : 구동부
78 : 디스플레이부

Claims (21)

1. 세탁기 본체와, 상기 본체 내부에 설치되어 세탁물을 수용하는 세탁조와, 상기 세탁조를 회전시키는 모터를 구비하는 세탁기의 탈수 제어방법에 있어서,
   상기 세탁조에 세탁물이 없는 빈 통 상태에서 탈수 프로파일에 따라 상기 모터를 가속하고;
   상기 모터의 가속에 따라 발생하는 상기 세탁기의 진동 값을 측정하고;
   상기 측정된 진동 값을 설정된 진동 한계값과 비교하여 상기 측정된 진동 값이 상기 진동 한계값보다 크면 상기 진동 한계값을 재설정하는 세탁기의 탈수 제어방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 빈 통 상태에서 상기 모터를 가속하는 것은,
   상기 세탁기의 설치 환경에 맞게 상기 진동 한계값을 재설정하기 위해 상기 세탁기의 설치 시에 진행하는 세탁기의 탈수 제어방법.
3. 제2항에 있어서,
   상기 빈 통 상태에서 상기 모터를 가속하는 것은,
   상기 빈 통 상태에서 상기 모터의 속도를 최고 속도까지 가속하고, 상기 최고 속도에 도달하면 상기 모터의 속도를 일정 시간 동안 상기 최고 속도로 유지하는 세탁기의 탈수 제어방법.
4. 제1항에 있어서,
   상기 세탁기의 진동 값을 측정하는 것은,
   상기 탈수 프로파일의 속도 구간별 진동 값을 측정하는 세탁기의 탈수 제어방법.
5. 제4항에 있어서,
   상기 설정된 진동 한계값은,
   상기 세탁기의 수평 설치 상태에서 상기 세탁기의 이상 진동을 판단하기 위한 상기 속도 구간별 한계 진동 값인 세탁기의 탈수 제어방법.
6. 제5항에 있어서,
   상기 진동 한계값을 재설정하는 것은,
   상기 측정된 속도 구간별 진동 값이 상기 설정된 속도 구간별 진동 한계값보다 크면 해당 속도 구간의 진동 한계값에 가중치를 더하여 변경하는 세탁기의 탈수 제어방법.
7. 제6항에 있어서,
   상기 가중치는 측정된 진동 값과 설정된 진동 한계값의 차이에 따라 정해지는 가변 진동 값인 세탁기의 탈수 제어방법.
8. 제2항에 있어서,
   상기 재설정된 진동 한계값을 이용하여 탈수 행정을 진행하는 것을 더 포함하는 세탁기의 탈수 제어방법.
9. 제8항에 있어서,
   상기 재설정된 진동 한계값을 이용하여 탈수 행정을 진행하는 것은,
   상기 세탁기의 설치 환경에 맞게 재설정된 진동 한계값을 가지고 상기 탈수 행정의 언밸런스 에러를 검출하는 세탁기의 탈수 제어방법.
10. 제9항에 있어서,
    상기 언밸런스 에러를 검출하는 것은,
    상기 탈수 행정 시에 발생하는 상기 세탁기의 진동 값을 측정하고;
    상기 측정된 진동 값이 상기 재설정된 진동 한계값보다 크면 상기 세탁기의 이상 진동이라고 판단하여 상기 언밸런스 에러를 발생하는 세탁기의 탈수 제어방법.
    /////
11. 세탁기 본체;
    상기 세탁기 본체 내부에 설치되어 세탁물을 수용하는 세탁조;
    상기 세탁조를 회전시키는 모터;
    상기 모터의 회전에 따라 발생하는 상기 세탁기 본체의 진동을 측정하는 진동센서;
    상기 세탁조 내에 상기 세탁물이 없는 빈 통 상태에서 상기 모터를 가속하기 위한 설치 모드를 선택하는 입력부;
    상기 설치 모드를 선택한 경우, 상기 모터를 회전시켜 상기 모터의 가속에 따라 발생하는 상기 세탁기의 진동 값을 상기 진동센서를 통해 측정하고, 상기 측정된 진동 값을 설정된 진동 한계값과 비교하여 상기 진동 한계값을 재설정하는 제어부를 포함하는 세탁기.
12. 제11항에 있어서,
    상기 진동센서는 상기 모터가 고속 회전할 때, 상기 세탁기 본체로 전달되는 진동을 측정하는 세탁기.
13. 제11항에 있어서,
    상기 진동센서는 상기 세탁기 본체에 설치되는 세탁기.
14. 제11항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 세탁기의 설치 환경에 맞게 상기 진동 한계값을 재설정하기 위해 상기 빈 통 상태에서 상기 모터를 가속하는 세탁기.
15. 제14항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 빈 통 상태에서 상기 모터의 속도를 최고 속도까지 가속하고, 상기 최고 속도에 도달하면 상기 모터의 속도를 일정 시간 동안 상기 최고 속도로 유지하는 탈수 프로파일로 상기 모터를 회전시키는 세탁기.
16. 제15항에 있어서,
    상기 진동센서는 상기 탈수 프로파일의 속도 구간별로 발생하는 진동 값을 측정하는 세탁기.
17. 제16항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 세탁기의 수평 설치 상태에서 상기 세탁기의 이상 진동을 판단하기 위해 상기 속도 구간별로 설정된 상기 진동 한계값을 저장하는 세탁기.
18. 제17항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 측정된 속도 구간별 진동 값이 상기 설정된 속도 구간별 진동 한계값보다 크면 해당 속도 구간의 진동 한계값에 가중치를 더하여 상기 진동 한계값을 재설정하는 세탁기.
19. 제18항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 재설정된 진동 한계값을 이용하여 탈수 행정을 진행하는 것을 더 포함하는 세탁기.
20. 제19항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 세탁기의 설치 환경에 맞게 재설정된 진동 한계값을 가지고 상기 탈수 행정을 진행하여 언밸런스 에러를 검출하는 세탁기.
21. 제20항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 탈수 행정 시에 발생하는 상기 세탁기의 진동 값을 측정하고, 상기 측정된 진동 값이 상기 재설정된 진동 한계값보다 크면 상기 세탁기의 이상 진동이라고 판단하여 상기 언밸런스 에러를 검출하는 세탁기.

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