KR20200030251A

KR20200030251A - 세탁기 및 세탁기의 제어방법

Info

Publication number: KR20200030251A
Application number: KR1020180108882A
Authority: KR
Inventors: 김진호; 김재현; 김봉재
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2018-09-12
Filing date: 2018-09-12
Publication date: 2020-03-20

Abstract

본 발명은 본 발명은 송신코일의 구동 주파수를 제어명령에 대응되게 조정하고, 수신코일의 공진 주파수를 측정하여 밸런서를 제어하는 제어신호를 연산하여서, 별도의 통신 모듈이 불필요한 세탁기 및 세탁기의 제어방법에 관한 것이다.

Description

세탁기 및 세탁기의 제어방법 {Washing machine and Control method of the same}

본 발명은 능동적으로 이동 가능한 밸런서의 위치를 파악하고, 별도의 통신장치 없이 밸런서를 제어하기 위한 세탁기 및 세탁기의 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 세탁기는 물과 세제 및 기계적인 작용을 이용하여 의복, 침구 등(이하, ‘포’라 칭함)에 묻은 오염을 떼어 내도록 세탁, 헹굼, 탈수 등의 과정을 통해 세정하는 장치이다.

세탁기는 크게 교반식(agitator type)과 와류식(pulsator type) 및 드럼식(drum type) 세탁기로 구분된다.

교반식은 세탁조의 중앙에 솟은 세탁봉을 좌우로 회전시켜 세탁하고, 와류식은 세탁조 하부에 형성된 원판 모양의 회전날개를 좌우로 회전시켜서 수류와 포간의 마찰력을 이용하여 세탁하며, 드럼식은 드럼의 내부에 물과 세제 및 포를 넣고 드럼을 회전시켜 세탁한다.

드럼 세탁기는 외관을 형성하는 캐비닛의 내부에 세탁수가 수용되는 터브가 장착되고, 터브의 내측에 포가 수용되는 드럼이 배치되며, 터브의 배면측에 드럼을 회전시키기 위한 모터가 장착되고, 모터에 터브를 관통하여 드럼의 배면측에 연결되는 드라이브 샤프트가 축설된다. 드럼의 내부에는 리프터가 장착되어 드럼 회전시 포를 퍼 올린다.

이러한 세탁기는 포의 엉킴 등에 의해 포가 한쪽으로 치우치는 현상이 발생하여 드럼의 중심을 기준으로 한쪽이 무거워지는 편심이 유발된다. 포가 편심되어 드럼이 고속으로 회전하는 경우(예를 들어, 포의 탈수시), 드럼의 회전 축 자체의 기하학적 중심과 실제 무게 중심이 불일치를 하는 언밸런스(unbalance)에 의한 진동과 소음이 발생한다. 이러한 진동 및 소음을 저감시키기 위하여 드럼의 언밸런스를 감소시키는 장치가 설치되는데 이를 밸런서라 한다.

드럼 세탁기용 밸런서로는 부가질량을 부착하여 편심을 보정하는 카운터 웨이트(Counter Weight)가 사용되어 왔지만, 최근에는 아래 특허 문헌과 같이, 드럼의 전면 또는 후면에 원주방향으로 소정의 너비를 갖는 링형의 공간을 형성하고, 내부에 볼을 삽입한 후 액체를 충진하여 열융착으로 완전 밀폐시킨 볼 밸런서가 주로 채용되고 있다. 드럼이 고속으로 회전하는 경우 밸런서는 내부 물질이 포의 무게 중심과 반대측으로 이동하도록 분포하여 드럼의 무게중심이 회전 중심에 근접하도록 한다.

이러한 볼 밸런서 방식은 능동적으로 정확하게 언밸런스를 해소할 수 없는 문제점이 존재한다.

또한, 능동적으로 밸런서를 이동시켜서, 언밸런스를 해소시키기 위해서는 편심을 감지하거나, 편심을 해소하는 중에 밸런서의 위치를 정확하게 감지하여야 하는 문제점이 존재한다.

밸런서의 위치감지센서 잦은 오류 및 고장이 발생하고, 많은 수의 위치감지센서를 사용하지 않으면 정확한 감지가 어려우므로, 세탁기 운전 밸런싱에 언밸런스증가되는 문제점이 존재한다.

또한, 밸런서의 위치를 제어하기 위해, 회전하는 별도의 통신 모듈을 통해 밸런서를 제어하는 신호를 출력하는 것이 일반적이다. 그러나, 통신 모듈의 송신장치에서 밸런서의 수신장치로 무선으로 신호를 출력하는 경우, 잦은 노이즈가 발생하고, 이러한 노이즈의 밸런서가 오작동하며, 이러한 밸런서의 오작동으로 세탁기의 진동 및 소음이 증가되는 문제점이 존재한다.

또한, 밸런서의 통신 모듈은 근거리 통신모듈이 사용되는 것이 일반적인데, 이러한 통신모듈의 주파수가 지역별 나라별로 상이하여서, 각 지역 및 나라별로 별도의 설계가 필요한 문제점이 존재한다.

공개실용신안공보 제1998-019360호

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 능동적으로 이동하여 언밸런스를 해소하는 세탁기 및 세탁기의 제어방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 과제는 무선 전력에 의해 작동하면서, 별도의 통신모듈을 구비하지 않고, 무선 전력의 주파수를 통해 밸런서를 제어하는 세탁기 및 세탁기의 제어방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 과제는 지역 별로 상이한 통시 주파수 대역의 조정 없이 밸런서를 무선으로 제어하는 세탁기 및 세탁기의 제어방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 과제는 드럼의 원주를 따라 이동하는 밸런싱 중량물의 위치를 별도의 센서 없이 결정할 수 있는 세탁기 및 세탁기의 제어방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 과제는 수신 코일이 이동하는 밸런싱 중량물과 간섭되지 않고, 가이드 케이스의 열융착 시에 안정적으로 고정되는 밸런서 및 세탁기를 제공하는 것이다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 수신코일의 공진 주파수를 기준으로 밸런서를 제어하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 송신코일의 구동 주파수를 제어명령에 대응되게 조정하여서, 밸런서를 제어하는 것을 특징으로 한다.

구체적으로, 본 발명은 무선전력신호를 발생하여 무선으로 전력을 전송하는 송신코일; 드럼의 회전시 상기 포의 편중에 의하여 발생되는 언밸런스를 감소시키고, 구동모터와 상기 구동모터의 구동력에 의해 상기 드럼의 원주를 따라 이동하는 적어도 1개의 밸런싱 중량물을 포함하는 밸런서; 상기 송신코일이 형성한 자기장으로부터 전력을 발생하는 수신코일; 상기 수신코일의 공진 주파수를 측정하는 주파수 측정기; 상기 주파수 측정기에서 측정된 수신코일의 공진 주파수를 기준으로 상기 구동모터를 제어하는 수신 컨트롤러를 포함한다.

상기 수신 컨트롤러는 기설정된 주기에서 상기 공진 주파수의 변화가 기설정된 변화 값 이상인 경우 제1 신호로 판단하고, 기설정된 주기에서 상기 공진 주파수의 변화가 기설정된 변화 값 이하인 경우 제2 신호로 판단할 수 있다.

상기 수신 컨트롤러는 적어도 하나의 상기 제1 신호와 적어도 하나의 상기 제2 신호의 조합으로 상기 구동모터의 회전방향 또는 회전시간을 결정할 수 있다.

본 발명은 상기 송신코일에 구동주파수로 전력을 인가하는 송신변환기; 및 상기 송신코일의 구동주파수를 제어하는 송신 컨트롤러를 더 포함할 수 있다.

상기 송신컨트롤러는, 상기 구동모터의 제어명령에 대응되도록 상기 구동주파수를 제어할 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 밸런서와 상기 수신코일이 배치되고, 터브에 배치되며, 포가 수용되며 회전 가능한 드럼 및 상기 송신코일의 입력 전류 값을 측정하는 전류측정기를 더 포함할 수 있다.

상기 송신 컨트롤러는 상기 드럼의 회전 시에 상기 입력 전류 값의 변화를 기준으로 상기 수신코일의 위치를 결정할 수 있다.

상기 송신 컨트롤러는 상기 수신코일이 상기 송신코일에 근접할 때, 상기 구동모터의 제어명령에 대응되도록 상기 구동주파수를 제어할 수 있다.

상기 송신 컨트롤러는 상기 입력 전류 값이 기 설정된 제1 전류 값 이하가 되는 제1 시점을 상기 수신 코일이 상기 송신코일에 인접하는 경우로 판단할 수 있다.

상기 송신 컨트롤러는 상기 입력 전류 값이 기 설정된 제3 전류 값 이상이 되는 제3 시점을 상기 수신 코일이 상기 송신코일에 인접하는 경우로 판단할 수 있다.

상기 밸런서는 상기 각 구동모터와 기어 결합되어 회전되는 링 형상의 적어도 기어 레일과, 적어도 상기 수신코일, 상기 밸런싱 중량물, 상기 구동모터 및 상기 기어 레일을 수용하고, 상기 드럼에 배치되는 가이드 케이스를 더 포함하고, 상기 밸런싱 중량물은 상기 기어 레일의 회전에 구속되어 이동할 수 있다.

한편, 본 발명은 송신코일에 전원을 공급하는 (F-1) 단계; 드럼을 회전시키는 (F-2) 단계; 상기 드럼의 회전 상기 송신코일의 입력 전류 값의 변화를 측정하는 (F-3) 단계; 상기 입력 전류 값의 변화를 기준으로 상기 송신코일과 수신코일의 인접여부를 결정하는 (F-4)단계; 및 상기 송신코일과 상기 수신코일이 인접하는 경우, 구동모터의 제어명령에 대응되도록 상기 송신코일 구동주파수를 제어하는 (F-5)단계를 포함한다.

상기 (F-4) 단계는 상기 입력 전류 값이 기 설정된 제1 전류 값 이하가 되는 제1 시점을 상기 수신 코일이 상기 송신코일에 인접하는 경우로 판단할 수 있다.

상기 (F-4) 단계는, 상기 입력 전류 값이 기 설정된 제3 전류 값 이상 되는 제3 시점을 상기 수신 코일이 상기 송신코일에 인접하는 경우로 판단할 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 수신코일의 공진 주파수를 측정하는 (F-6)단계; 상기 공진 주파수를 기준으로 상기 구동모터를 제어하는 제어 신호를 출력하는 (F-7)를 더 포함할 수 있다.

상기 (F-7)단계는, 기설정된 주기에서 상기 공진 주파수의 변화가 기설정된 변화 값 이상인 경우 제1 신호로 판단하고, 기설정된 주기에서 상기 공진 주파수의 변화가 기설정된 변화 값 이하인 경우 제2 신호로 판단할 수 있다.

또는, 본 발명은 밸런서의 제어명령에 대응되는 구동 주파수를 연산하는(H-1) 단계; 송신코일이 상기 구동 주파수를 출력하는(H-2) 단계; 수신코일의 공진 주파수를 측정하는 (H-3) 단계; 상기 공진 주파수를 기준으로 상기 밸런서를 제어하는 제어 신호를 연산하는 (H-4)단계; 및 상기 제어 신호를 기준으로 상기 밸런서를 제어하는 (H-5)단계;를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 (H-4)단계는 기설정된 주기에서 상기 공진 주파수의 변화가 기설정된 변화 값 이상인 경우 제1 신호로 판단하고, 기설정된 주기에서 상기 공진 주파수의 변화가 기설정된 변화 값 이하인 경우 제2 신호로 판단할 수 있다.

본 발명의 밸런서 및 세탁기에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다.

첫째,　밸런서의 제어를 위해 별도로 무선 통신 모듈을 구비할 필요가 없으므로, 제조비용이 감소하는 장점이 있다.

둘째, 밸런서의 제어를 위해 지역별로 무선 주파수 설정이 필요 없고, 노이즈 발생이 적어 밸런서의 오동작 확률이 감소하는 이점이 존재한다.

셋째, 능동적으로 이동하는 밸런싱 중량물과, 구동모듈 및 수신 코일을 각각 분리하고, 구동모듈과 밸런싱 중량물과 일체로 제작하지 않으므로, 제조가 쉽고 제조 비용이 절감되는 장점이 존재한다.

넷째, 다수의 센서를 추가할 필요 없이, 송신코일의 입력전류 값 만으로, 밸런싱 중량물의 위치를 정확하게 측정할 수 있는 이점이 존재한다.

다섯째, 다수의 센서를 대신 하나의 전류측정기를 추가하므로, 제조비용이 절감되는 이점이 존재한다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1a은 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁기에 대한 단면도이다.
도 1b는 도 1a에 도시된 세탁기에 대한 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시된 세탁기의 터브에 대한 사시도이다.
도 3은 도 1에 도시된 세탁기의 드럼 및 드럼에 설치된 밸런서에 대한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 밸런서의 분해 사시도이다.
도 5a는 본 발명의 일 실시예에 따른 밸런서의 사시도이다.
도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 밸런서의 일부 분해 사시도이다.
도 5c는 본 발명의 일 실시예에 따른 밸런서의 단면도이다.
도 5d는 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 베이스의 일 방향에서 본 사시도이다.
도 5e는 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 베이스의 다른 방향에서 본 사시도이다.
도 6는 본 발명의 일 실시예에 따른 밸런서의 평면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 구동모듈의 사시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 밸런싱 중량물의 사시도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 탈수행정을 도시한 순서도이다.
도 10은 도 9의 탈수행정에서 드럼의 회전속도를 도시한 그래프이다.
도 11a 내도 도 11d는 드럼의 회전 시에 송신코일과 상대적으로 이동하는 밸런서의 각 부품을 도시한 도면이다.
도 12a은 본 발명의 일 실시예에 따른 시간에 따른 송신 코일의 입력 전류 값을 변화를 도시한 그래프이다.
도 12b은 본 발명의 다른 실시예에 따른 시간에 따른 송신 코일의 입력 전류 값을 변화를 도시한 그래프이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 제어방법을 도시한 순서도이다.
도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 제어방법을 도시한 순서도이다.
도 15는 구동 주파수를 기준으로 제어신호를 복조하는 방법을 도시한 개념도이다.
도 16은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 제어방법을 도시한 순서도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 구성 요소들과 다른 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작 시 구성요소의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 구성요소를 뒤집을 경우, 다른 구성요소의 "아래(below)"또는 "아래(beneath)"로 기술된 구성요소는 다른 구성요소의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 구성요소는 다른 방향으로도 배향될 수 있고, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계 및/또는 동작은 하나 이상의 다른 구성요소, 단계 및/또는 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

도면에서 각 구성요소의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 또한 각 구성요소의 크기와 면적은 실제크기나 면적을 전적으로 반영하는 것은 아니다.

이하, 첨부도면은 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다름과 같다.

도 1a은 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁기에 대한 단면도, 도 1b는 도 1a에 도시된 세탁기에 대한 블록도, 도 2는 도 1에 도시된 세탁기의 터브에 대한 사시도, 도 3은 도 1에 도시된 세탁기의 드럼 및 드럼에 설치된 밸런서에 대한 사시도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 세탁기(100)는, 외관을 형성하는 캐비닛(111)과, 캐비닛 내로 포가 출입하도록 캐비닛 일측을 개폐하는 도어(112)와, 캐비닛 내부에 배치되며 캐비닛에 의해 지지되는 터브(122)와, 터브 내부에 배치되며 포가 삽입되어 회전하는 드럼(124)과, 드럼에 토크를 인가하여 회전시키는 드럼 모터(113)와, 세제가 수용되는 세제박스(133)와, 사용자 입력을 받아 들이며 세탁기 상태를 표시하는 컨트롤 패널(114)을 포함한다.

캐비닛(111)은 포의 출입이 가능하도록 포 출입홀(111a)이 형성된다. 캐비닛(111)에는 포 출입홀(111a)의 개폐가 가능하도록 도어(112)가 회전 가능하게 결합된다. 캐비닛(111)에는 컨트롤 패널(114)이 구비된다. 캐비닛(111)에는 세제박스(133)가 인출 가능하게 구비된다.

터브(122)는 캐비닛(111) 내부에 스프링(115) 및 댐퍼(117)에 의하여 완충 가능하게 배치된다. 터브(122)는 세탁수를 수용한다. 터브(122)는 드럼(124)의 외부에 드럼(124)를 감싸며 배치된다.

터브(122)는 양측이 개구된 원통 형상의 터브 본체(122a)와, 터브 본체(122a)의 개구된 전방에 배치되는 링 형상의 전면 터브 커버(122b)와, 터브 본체(122a)의 개구된 후방에 배치되는 원판 형상의 후면 터브 커버(122c)를 포함한다. 이하, 전방은 도어(112) 측을 의미하고, 후방은 드럼 모터(113)측을 의미한다.

터브(122)의 일측에는 터브 홀(122d)이 형성된다. 터브 홀(122d)은 드럼(124) 내부로 포의 출입이 가능하도록 포 출입홀(111a)가 연통되도록 형성된다. 터브 홀(122d)은 전면 터브 커버(122b)에 형성된다.

터브(122)의 일측 테두리 일부에는 웨이트(123)가 결합된다. 웨이트(123)는 터브(122)에 하중을 인가한다. 웨이트(123)는 터브 홀(122d) 주변에 배치되는 것이 바람직하다. 웨이트(123)는 복수로 구비되어 전면 터브 커버(122b)의 상측 및 하측 일부에 배치되는 것이 바람직하다.

복수의 웨이트(123)는 전면 터브 커버(122b)의 상측에 배치되는 상측 웨이트(123a)와 전면 터브 커버(122b)의 하측에 배치되는 하측 웨이트(123b)를 포함한다. 상측 웨이트(123a)는 터브(122)의 테두리 중 터브 홀(122d)의 상측에 배치되고, 하측 웨이트(123b)는 터브(122)의 테두리 중 터브 홀(122d)의 하측에 배치된다.

터브(122)의 일측 테두리에는 후술할 송신코일(240)가 배치될 수 있다. 송신코일(240)는 밸런서(300)에 무선으로 전력을 공급한다.

드럼 모터(113)는 회전력을 발생한다. 드럼 모터(113)는 드럼(124)을 다양한 속도 또는 방향으로 회전시킬 수 있다. 드럼 모터(113)는 코일이 권선된 고정자(미도시)와, 코일과 전자기적 상호작용을 발생시켜 회전하는 회전자(미도시)를 포함한다.

드럼(124)은 포가 수용되어 회전한다. 드럼(124)은 터브(122) 내부에 배치된다. 드럼(124)은 회전 가능한 원통 형상으로 형성된다. 드럼(124)은 세탁수가 통과되도록 복수의 통공이 형성된다. 드럼(124)은 드럼 모터(113)의 회전력을 전달받아 회전한다.

드럼(124)의 전방에는 드럼 홀(124a)이 형성된다. 드럼 홀(124a)은 드럼(124) 내부로 포의 출입이 가능하도록 포 출입홀(111a) 및 터브 홀(122d)과 연통되도록 형성된다.

드럼(124)의 일측 테두리에는 밸런서가 결합된다. 밸런서는 드럼의 회전시 상기 포의 편중에 의하여 발생되는 언밸런스를 감소시킨다.

개스킷(128)은 터브(122)와 캐비닛(111) 사이를 밀봉한다. 개스킷(128)은 터브(122)의 입구와 포 출입홀(111a) 사이에 배치된다. 개스킷(128)은 드럼(124)의 회전시 도어(112)로 전달되는 충격을 완화하는 동시에 터브(122) 내의 세탁수가 외부로 누수되는 것을 방지한다. 개스킷(128)에는 드럼(124) 내로 세탁수를 유입하는 순환노즐(127)이 구비될 수 있다.

세제박스(133)는 세탁 세제, 섬유 유연제 또는 표백제 등의 세제가 수용된다. 세제박스(133)는 캐비닛(111)의 전면에 인출 가능하게 구비되는 것이 바람직하다. 세제박스(133) 내의 세제는 세탁수 공급시 세탁수와 혼합되어 터브(122) 내로 유입된다.

캐비닛(111) 내부에는 외부 수원으로부터 세탁수의 유입을 조절하는 급수 밸브(131)와, 급수 밸브에 유입된 세탁수가 세제박스(133)로 흐르는 급수 유로(132)와, 세제박스(133)에서 세제가 혼합된 세탁수가 터브(122) 내로 유입하는 급수관(134)이 구비되는 것이 바람직하다.

캐비닛(111) 내부에는 터브(122) 내의 세탁수가 유출되는 배수관(135)과, 터브 내의 세탁수를 유출시키는 펌프(136)와, 세탁수를 순환시키는 순환 유로(137)와, 세탁수가 드럼(124) 내로 유입하는 순환노즐(127)과, 세탁수가 외부로 배수되는 배수 유로(138)가 구비되는 것이 바람직하다. 실시예에 따라 펌프(136)는 순환 펌프와 배수 펌프로 구비되어 각각 순환 유로(137)와 배수 유로(138)로 연결될 수 있다.

밸런서(300)은 드럼(124)의 전방 및/또는 후방에 구비되며, 본 실시예에서는 드럼(124)의 전방측 테두리에 결합된다. 밸런서(300)은 드럼(124) 홀(124a)의 주변에 배치되는 것이 바람직하다.

밸런서(300)은 드럼(124)의 테두리를 따라 이동하며 드럼(124)의 무게 중심을 변화시킨다. 이 때, 드럼(124)의 무게 중심이란 드럼(124) 자체의 무게 중심을 의미하는 것이 아니라, 드럼(124)과, 드럼(124)의 회전시 드럼(124)과 함께 회전하는 드럼(124)에 수용된 포, 밸런서(300), 및 기타 드럼(124)에 부착된 구성요소를 포함하는 물체들의 공통 무게 중심을 의미한다.

밸런서(300)은 드럼(124)의 원주 방향을 따라 이동하여 포가 편심된 경우 드럼(124)의 무게 중심을 조정한다. 포가 편심되어 드럼(124)이 회전하는 경우, 회전축(116) 자체의 기하학적 중심과 실제 드럼(124)의 무게 중심이 불일치를 하는 언밸런스(unbalance)에 의한 진동과 소음이 발생한다. 밸런서(300)은 드럼(124)의 무게 중심이 회전축(Ax)에 근접하도록 하여 드럼(124)의 언밸런스를 감소시킨다..

컨트롤 패널(114)에는 사용자를 통해 세탁 코스 선택이나, 각 행정별 작동 시간 및 예약 등의 각종 작동 명령을 입력 받는 입력부(미도시)와, 세탁기(100)의 작동 상태를 표시하는 표시부(미도시)가 구비될 수 있다.

도 1b를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁기는, 외부로부터 전력을 공급하는 전력공급부(210)와, 전력공급부(210)에서 공급되는 전원으로 자기장을 발생하는 송신코일(240), 자기장으로부터 전자기유도에 의하여 전력을 발생하는 수신코일(310), 상기 수신코일의 공진 주파수를 측정하는 주파수 측정기, 상기 주파수 측정기에서 측정된 수신코일의 공진 주파수를 기준으로 상기 구동모터를 제어하여 상기 밸런싱 중량물의 위치를 조절하는 수신 컨트롤러를 포함한다.

또한, 본 발명은 수신코일(310)에서 발생된 전력을 직류전력으로 변환시키는 정류기(321), 및 전력을 일정한 전압과 전류로 조정하는 조정기(322)와, 송신코일(240)의 입력 전류 값을 측정하는 전류측정기를 더 포함할 수 있다.

아울러, 본 발명은 상기 송신코일에 구동주파수로 전력을 인가하는 송신변환기 및 상기 송신코일의 구동주파수를 제어하는 송신 컨트롤러를 더 포함할 수 있다.

또한, 세탁기는 구동모터(330), 전력공급부(210), 드럼 모터(113) 등 세탁기의 전반적인 것을 제어하는 제어유닛(미도시)을 더 포함할 수 있다. 또한, 상술한 송신 컨트롤러와 수신 컨트롤러는 제어유닛에 포함되는 구성일 수도 있다.

전력공급부(210)는 외부에서 공급되는 교류인 상용전원을 적절한 적절한 전원으로 변환시킨다. 본 실시예에서 전력공급부는 수위칭 모드 파워 서플라이(Switched-mode power supply)로서 상용전원을 직류 14V로 변환시킨다. 전력공급부(210)는 캐비닛(111) 내부 일정 위치 또는 컨트롤 패널(114)에 구비될 수 있다. 전력공급부(210)에서 변환되어 공급되는 전력은 드럼 모터(113)에도 공급될 수 있다. 전력공급부(210)에서 변환되어 공급되는 전력은 송신코일(240)에도 공급될 수 있다.

물론, 실시예는 전력공급부(210)에서 공급되는 전원에 전압 변동폭을 발생시키는 발진부(미도시) 및 전력을 증폭시키는 증폭부(미도시)를 더 포함할 수도 있다.

발진부는 오실레이터(oscillator)로서, 송신코일(240)에서 자기장이 발생하도록 전력공급부(210)에서 공급되는 전원에 전압 변동폭을 발생시킨다. 증폭부는 송신코일(240)이 충분한 전류를 얻을 수 있도록 전력을 증폭시킨다.

송신코일(240)는 자기장을 발생하며, 수신코일(310)은 송신코일(240)가 발생한 자기장으로부터 전자기유도에 의하여 전력을 발생한다.

전류측정기는 송신코일(240)의 일력 전류 값을 측정하여 제어유닛(정확히는 송신 컨트롤러)에 제공한다. 전류측정기는 일반적인 전류계가 사용될 수 있다.

정류기(321)는 수신코일(310)에서 발생된 전력을 직류전력으로 변환시킨다. 조정기(322)는 정류기(321)에서 정류된 전력을 일정한 전압과 전류로 조정한다.

구동모터(330)는 조정기(322)에서 조정된 전력으로부터 동력을 발생한다. 구동모터(330)는 외부로부터 공급되어 송신코일(240) 및 수신코일(310)을 통하여 무선으로 전송된 전력으로부터 동력을 발생한다. 조정기(322)와 정류기(321)은 후술하는 회로기판(370)에 배치되는 것이 일반적이다.

실시예에 따라, 조정부(270)에서 조정된 전력을 일시 저장하는 저장부(미도시)가 구비될 수 있으며, 저장부(미도시)는 커패시터 또는 배터리 등으로 구성될 수 있다.

상술한 발진부 및 증폭부는 캐비닛(111) 내부 일정 위치 또는 컨트롤 패널(114)에 구비되는 것이 바람직하고, 수신코일(310), 정류기(321), 조정기(322) 및 구동모터(330)는 밸런서(300)에 포함되는 것이 바람직하다.

송신코일(240)는 상술한 바와 같이 터브(122)의 일측 테두리에 배치된다.

송신코일(240)는 밸런서(300)의 이동 경로에 대응되도록 터브(122)에 배치되어 밸런서(300)에 무선으로 전력을 공급한다. 송신코일(240)는 후술하는 가이드 케이스(340)에 대응하여 터브(122)에 배치될 수 있다.

송신코일(240)는 원호 형태로 형성되어 터브(122)의 일측 테두리 일부에 배치되거나, 링 형태로 형성되어 터브(122)의 일측 테두리 전체에 배치될 수 있다. 송신코일(240)는 터브(122) 전방측의 테두리인 터브 홀(122d) 주변에 배치되는 것이 바람직하다.

송신코일(240)는 전면 터브 커버(122b) 또는 후면 터브 커버(122c)에 배치될 수 있다. 본 실시예에서 송신코일(240)는 전면 터브 커버(122b)에 배치된다. 송신코일(240)는 가이드 레일(125)에 대향되도록 전면 터브 커버(122b)의 전면측에 배치되는 것이 바람직하다.

터브(122)에는 송신코일(240)를 감싸는 코일 커버(미도시)가 결합되는 것이 바람직하다. 코일 커버(미도시)는 송신코일(240)를 감싸도록 전면 터브 커버(122b)에 결합된다. 코일 커버(미도시)는 전면 터브 커버(122b)와 함께 송신코일(240)를 물이나 이물질로부터 보호한다.

송신코일(240)는 밸런서(300)에 대응하여 전면 터브 커버(122b)에 배치되는 것이 바람직하다. 밸런서(300)의 일측에는 수신코일(310)이 구비되며 송신코일(240)는 수신코일(310)에 대응되도록 배치된다. 송신코일(240)는 수신코일(310)의 이동 경로 일부에 배치되어 송신코일(240)에서 발생된 자기장이 수신코일(310)에서 전력으로 변환될 수 있도록 한다.

송신코일(240)와 수신코일(310) 사이의 거리는 전력이 무선으로 전송될 수 있는 거리를 유지하는 것이 바람직하다. 송신코일(240)와 수신코일(310) 사이의 거리는 30mm 이내인 것이 바람직하다.

밸런서(300)가 복수로 구비되는 경우 송신코일(240)는 복수로 구비될 수 있다.

도 2를 참조하면, 웨이트(123)가 드럼(124)의 테두리 일부에 결합된다. 송신코일(240)는 터브(122)의 일측 테두리 중 웨이트(123)가 배치되지 않은 영역에 배치되는 것이 바람직하다. 이 때, 송신코일(240)는 원호 형태로 형성되는 것이 바람직하다.

웨이트(123)는 복수로 구비되어 전면 터브 커버(122b)의 상측 및 하측 일부에 배치된다. 송신코일(240)는 복수로 구비되어 상측 웨이트(123a) 및 하측 웨이트(123b)의 사이인 전면 터브 커버(122b)의 양측에 배치된다.

송신변환기(230)는 송신코일에 기 설정된 구동주파수로 전력을 인가한다. 송신변환기(230)는 전원공급부(210)로부터 공급된 직류입력을 교류파형(AC waveform)으로 변환한다. 송신변환기(230)는 직류를 교류로 변환하는 스위칭 소자를 포함하며 스위칭 소자의 구동주파수는 송신컨트롤러(220)에 의하여 설정된다. 송신변환기(230)가 변환한 교류는 송신코일(240)을 구동하여 송신코일(240)에 자기장이 형성된다.

송신 컨트롤러(220)는 송신코일(240)의 구동주파수를 제어한다. 송신 컨트롤러(220)는 사용자 패널 또는 제어유닛에서 입력된 제어명령에 대응되는 구동주파수를 연산하고, 연산된 구동주파수에 따라 송신변환기(230)를 제어한다. 또한, 송신변환기(230)의 출력 전압 또는 전류를 제어할 수 있다.

여기서, 구동 주파수에 의해 연산 또는 전달되는 제어명령은 밸런서에 대한 제어명령, 밸런서의 구동모터(333)에 대한 제어명령일 수 있다.

송신 컨트롤러(220)는 계속적으로, 특정 제어명령에 대응되는 구동 주파수를 출력하도록 송신변환기(230)를 제어할 수도 있다. 그러나, 송신코일(240)과 수신코일(310)이 인접하지 않는 경우, 구동 주파수는 수신코일(310)에 전달되지 때문에, 송신 컨트롤러(220)는 송신코일(240)과 수신코일(310)이 서로 근접할 때, 제어명령에 대응되도록 구동주파수를 제어할 수 있다. 여기서, 송신코일(240)과 수신코일(310)의 근접한다 함은 송신코일(240)과 수신코일(310)이 일정한 거리(50mm) 이내로 위치되거나, 송신코일(240)과 수신코일(310)의 드럼의 회전축 방향에서 적어도 일부가 중첩될 때를 의미한다.

따라서, 송신 컨트롤러(220)가 제어명령을 전달할 수 없는 구간에서 정지되므로 에너지를 절약할 수 있다. 물론, 송신 컨트롤러(220)는 구동 주파수의 누설 또는 노이즈를 고려하여 하나의 제어명령에 대응한 구동 주파수를 복수 회 구현하도록 송신변환기(230)를 제어할 수 있다.

드럼의 회전 시에 수신코일(310)의 위치를 파악하는 방법은 다양한 방법이 사용될 수 있다. 일 예로, 홀 센서, 거리 센서 등으로 직접적으로 수신코일(310)의 위치를 측정할 수 있다. 다른 예로, 센서를 생략하기 위해, 송신 컨트롤러(220)는 드럼의 회전 시에 입력 전류 값의 변화를 기준으로 수신코일(310)의 위치를 결정할 수 있다.

구체적으로, 송신 컨트롤러(220)는 입력 전류 값이 기 설정된 제1 전류 값 이하가 되는 제1 시점을 수신 코일이 송신코일(240)에 인접하는 경우로 판단할 수 있다. 또한, 송신 컨트롤러(220)는 입력 전류 값이 기 설정된 제1 전류 값 이하가 유지되는 시간동안 계속적 반복적으로, 제어명령에 대응한 구동 주파수를 구현하도록 송신변환기(230)를 제어할 수 있다.

송신 컨트롤러(220)는 구동모터(333)가 오프(off) 상태일 때, 입력 전류 값이 기 설정된 제1 전류 값 이하가 되는 제1 시점을 수신 코일이 송신코일(240)에 인접하는 경우로 판단할 수 있다.

또는, 송신 컨트롤러(220)는 입력 전류 값이 기 설정된 제3 전류 값 이상이 되는 제3 시점을 수신 코일이 송신코일(240)에 인접하는 경우로 판단할 수 있다. 또한, 송신 컨트롤러(220)는 입력 전류 값이 기 설정된 제3 전류 값 이상이 유지되는 시간동안 계속적 반복적으로, 제어명령에 대응한 구동 주파수를 구현하도록 송신변환기(230)를 제어할 수 있다.

즉, 송신 컨트롤러(220)는 구동모터(333)가 온(on) 상태일 때, 입력 전류 값이 기 설정된 제3 전류 값 이상이 되는 제3 시점을 수신 코일이 송신코일(240)에 인접하는 경우로 판단할 수 있다.

수신코일(310)의 위치를 결정하는 방법은 도 11 및 도 12에서 자세하게 후술한다.

주파수 측정기(324)는 수신코일(310)의 공진 주파수를 측정한다. 송신코일(240)에서 구동주파수에 대응되는 교류파형(AC waveform)이 발생하면, 수신코일(310)은 구동 주파수와 공진하여 공진 주파수가 발생된다. 주파수 측정기(324)는 수신코일(310)을 흐르는 교류전기의 진동주파수를 측정한다. 주파수 측정기(324)는 측정된 공진 주파수를 수신 컨트롤러(325)에 제공한다.

수신 컨트롤러(325)는 주파수 측정기(324)에서 측정된 수신코일(310)의 공진 주파수를 기준으로 구동모터(333)를 제어하여 밸런싱 중량물의 위치를 조절한다. 수신 컨트롤러(325)는 공진 주파수가 특정한 주파수를 가지는 경우, 특정한 주파수에 대응되는 제어신호를 연산하고, 연산된 제어신호를 구동모터(333)로 출력하여 구동모터(333)를 제어한다.

구체적으로, 수신 컨트롤러(325)는 기설정된 주기에서 공진 주파수가 변화여부를 기준으로 적어도 2개 이상의 신호를 연산하고, 이러한 2개 이상의 신호를 조합하여 다양한 제어신호를 연산할 수 있다. 수신 컨트롤러(325)는 기설정된 주기에서 공진 주파수의 변화가 기설정된 변화 값 이상인 경우 제1 신호로 판단하고, 기설정된 주기에서 공진 주파수의 변화가 기설정된 변화 값 이하인 경우 제2 신호로 판단할 수 있다. 즉, 수신 컨트롤러(325)는 기 설정된 주기에서 공진 주파수의 주파수가 변화되면, 제1 신호로 판단하고, 기 설정된 주기에서 공진 주파수의 주파수가 변화가 없으며, 제2 신호로 판단할 수 있다.

더욱 구체적으로, 수신 컨트롤러(325)는 적어도 하나의 제1 신호와 적어도 하나의 제2 신호의 조합(2진수)으로 구동모터(333)의 회전방향 또는 회전시간을 결정할 수 있다. 따라서, 수신 컨트롤러(325)는 밸런싱 중량물의 위치를 제어할 수 있다.

이하, 도 4 내지 도 8을 참조하면, 밸런서(300)에 대해 상술한다.

밸런서(300)은, 구동력을 제공하는 적어도 2개의 구동모듈(330), 각 구동모듈(330)과 기어 결합되어 회전되는 링 형상의 적어도 2개의 기어 레일(350), 각 기어 레일(350)의 회전에 의해 드럼(124)의 원주를 따라 이동하여 드럼(124)의 무게 중심을 변화시키는 적어도 2개의 밸런싱 중량물(360), 송신코일(240)이 형성한 자기장으로부터 전력을 발생하는 수신코일(310) 및 적어도 수신코일(310)과 구동모듈(330)들을 수용하는 가이드 케이스(340) 및 수신코일(310)을 지지하는 코일 베이스를 더 포함할 수 잇다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 가이드 케이스(340)는 적어도 수신코일(310)과 구동모듈(330)들을 수용한다. 바람직하게는 가이드 케이스(340)는 후술하는 회로기판(370), 밸런싱 중량물(360) 및 기어 레일(350)을 수용할 수 있다. 가이드 케이스(340)는 드럼(124)의 전방 및/또는 후방에 구비될 수 있으며, 본 실시예에서 가이드 케이스(340)는 드럼(124)의 전방에 구비된다. 드럼(124)의 회전시 드럼(124)에 수용된 포는 일반적으로 드럼(124)의 안쪽, 즉 후방측에 모이게 되므로, 드럼(124)의 후방측에 모이는 포와 균형을 이루기 위하여, 가이드 케이스(340)는 드럼(124)의 전방측에 구비되는 것이 바람직하다.

본 발명은 구동모듈(330)과 회로기판(370)을 밸런싱 중량물(360)과 일체로 구성하지 않고, 가이드 케이스(340)에 별도로 고정하여서, 밸런싱 중량물(360)의 이동 시에 구동모듈(330)과 회로기판(370)이 이동하지 않기 때문에 이동 시에 발생되는 손상을 줄일 수 있게 된다.

가이드 케이스(340)는 드럼(124)의 원주에 대응되는 링 형상을 가지고, 내부에 밸런싱 중량물(360)이 드럼(124)의 원주를 따라 이동할 수 있는 공간과, 구동모듈(330) 및 수신코일(310)을 수용하는 공간과, 기어 레일(350)을 수용하는 공간을 가질 수 있다.

구체적으로, 가이드 케이스(340)는 케이스 본체(341)와 케이스 본체(341)를 덮는 케이스 커버(342)를 포함할 수 있다.

케이스 본체(341)는 밸런싱 중량물(360)이 통과하는 통로인 가이드부(341a)가 형성된다. 가이드부(341a)는 케이스 본체(341)의 단면이 아래로 함몰되어 형성되어 내부에 밸런싱 중량물(360)이 이동 가능하게 배치된다. 가이드부(341a)는 밸런싱 중량물(360)이 이동하는 경로를 가이드하도록, 드럼(124)의 원주에 대응되는 링 형상일 수 있다.

가이드 케이스(340)에는 가이드부(341a)에서 드럼(124)의 회전축(Ax) 방향으로 연장되어 각 구동모듈(330)을 수용하는 구동모듈 수용부(341b, 341c)가 더 포함할 수 있다. 구동모듈 수용부(341b, 341c)는 케이스 본체(341)의 일부가 아래 방향으로 함몰되어 형성될 수 있다. 구체적으로, 구동모듈 수용부(341b, 341c)는 가이드부(341a)와 연통된 함몰 영역으로 정의될 수 있다.

가이드 케이스(340)에는 가이드부(341a)에서 드럼(124)의 회전축(Ax) 방향으로 연장되어 수신코일(310)이 위치하는 수신부 수용부(341f)가 더 포함될 수 있다. 수신부 수용부(341f)는 케이스 본체(341)의 일부가 아래 방향(도 4 기준)으로 함몰되어 형성될 수 있다. 구체적으로, 수신부 수용부(341f)는 가이드부(341a)와 연통된 함몰 영역으로 정의될 수 있다.

물론, 수신코일(310)은 수신부 수용부(341f)에 직접 수용될 수도 있고, 코일 베이스를 수신부 수용부(341f)에 설치되고, 코일 베이스(343)에 수신코일(310)이 설치될 수도 있다. 코일 베이스(343)에 대해서는 후술한다.

가이드 케이스(340)는 가이드부(341a)의 주변에 코일 베이스(343)를 지지하는 지지부(341g)가 형성될 수 있다. 지지부(341g)는 코일 베이스(343)를 지지하고, 코일 베이스(343)와 가이드 케이스(340) 사이의 이격 공간인 갭(21)을 정의할 수 있다. 지지부(341g)는 가이드부(341a)의 테두리의 일부와, 수신부 수용부(341f)의 테두리에 형성될 있다.

구체적으로, 도 5c를 참조하면, 케이스 본체(341)는 바닥면(3411)과, 바닥면(3411) 보다 상부에 위치하는 플랜지(3415)와, 플랜지(3415)와 바닥면(3411)을 연결하는 내측면(3412) 및 외측면(3413)을 포함할 수 있다. 바닥면(3411), 내측면(3412) 및 외측면(3413)은 함께 수신부 수용부(341f)와 가이드부(341a)를 정의한다. 즉, 바닥면(3411)은 수신부 수용부(341f)와 가이드부(341a)의 하면을 형성하고, 내측면(3412)과 외측면(3413)은 수신부 수용부(341f)와 가이드부(341a)의 측면을 형성한다.

플랜지(3415)는 내측면(3412) 및 외측면(3413) 각각의 상단에서 바닥면(3411)의 양단에서 멀어지는 방향으로 연장되어서, 케이스 커버(342)와 접착면을 제공한다. 플랜지(3415)는 케이스 커버(342)와 열융착된다. 플랜지(3415), 내측면(3412), 외측면(3413), 바닥면(3411)은 각각 원주를 따라 연장된다.

지지부(341g)는 케이스 본체(341)에서 내측면(3412)과 외측면(3413)의 일부 영역에 형성될 수 있다. 또는 지지부(341g)는 플랜지(3415)에 형성될 수도 있다. 여기서, 케이스 본체(341)의 내측면(3412)은 외측면(3413) 보다 드럼의 회전축(Ax)에 인접한 면을 의미한다.

지지부(341g)는 내측면(3412)과 외측면(3413)이 아래 방향으로 함몰되어 형성된 홈일 수 있다. 물론, 지지부(341g)는 가이드부(341a) 또는/및 수신부 수용부(341f)와 연통되는 홈으로 정의될 수 있다. 지지부(341g)에는 코일 베이스(343)의 고정 돌기(35)가 결합하는 얼라이먼트 홈(341h)이 형성될 수 있다.

가이드 케이스(340)에는 가이드부(341a)에서 드럼(124)의 회전축(Ax) 방향으로 연장되어 수신코일(310)이 위치하는 레일 수용부(341d)가 더 포함될 수 있다. 레일 수용부(341d)는 케이스 본체(341)의 일부가 아래 방향으로 함몰되어 형성될 수 있다. 구체적으로, 레일 수용부(341d)는 가이드부(341a)와 연통된 함몰 영역으로 정의될 수 있다.

가이드부(341a)의 내측에 레일 수용부(341d)가 위치되고, 레일 수용부(341d)의 내측에 서로 이격되어 구동모듈(330) 수용부(341b, 341c)와 수신부 수용부(341f)가 위치될 수 있다.

밸런서(300)은 수신코일(310)의 전력을 구동모듈(330)들에 전달하고, 구동모듈(330)을 제어하는 제어신호를 발생하는 회로기판(370)을 더 포함할 수 있다.

본 발명은 하나의 회로기판(370)으로 2개의 구동모듈(330)을 제어하여서 제조비용을 줄일 수 있고, 회로기판(370)이 밸런싱 중량물(360)과 함께 이동하지 않아 신뢰성이 향상된다. 회로기판(370)은 가이드 케이스(340)에 수용된다. 구체적으로, 가이드 케이스(340)의 수신부 수용부(341f)에 수용된다.

회로기판(370)과 수신코일(310)은 드럼(124)의 회전축(Ax) 방향에서 보아 적어도 일부가 중첩되게 배치되는 것이 바람직하다. 이는 수신코일(310)에서 생성된 전력을 최단거리로 회로기판(370)에 전달하여서, 제조비용을 줄일 수 있기 때문이다.

구동모듈(330)은 구동력을 제공한다. 구동모듈(330)의 개수는 밸런싱 중량물(360)의 개수에 대응된다. 구체적으로, 구동모듈(330)은 제1 구동모듈(330a)과 제2 구동모듈(330b)을 포함할 수 있다.

각 구동모듈(330)은 구동모터(333), 구동모터(333) 및 각 기어 레일(350)과 치합되는 피니언기어(332)와 구동모터(333)와 피니언기어(332)를 수용하는 모터 하우징(331)을 포함할 수 있다.

구동모터(333)는 외부로부터 공급되어 송신코일(240) 및 수신코일(310)을 통하여 무선으로 전송된 전력으로부터 동력을 발생한다. 구동모터(333)는 회전력을 발생하는 모터인 것이 바람직하다. 구동모터(333)는 피니언기어(332)를 회전한다. 구동모터(333)가 모터인 경우 모터와 피니언기어(332) 사이에 웜기어가 배치되어 모터의 회전력이 축을 변경하여 피니언기어(332)를 회전할 수 있도록 한다.

피니언기어(332)는 구동모터(333)로부터 동력을 전달받아 회전한다. 기어 레일(350)의 내주면에는 랙기어(351b)가 배치되고, 피니언기어(332)는 랙기어(351b)(125a)와 맞물린다.

피니언기어(332)는 랙기어(351b)(125a)와 맞물려 회전하여 기어 레일(350)을 회전시키고, 기어 레일(350)이 회전되면, 기어 레일(350)에 구속된 밸런싱 중량물(360)이 이동된다.

피니언기어(332)는 랙기어(351b)(125a)와 맞물려 밸런싱 중량물(360)이 자중에 의하여 이동하거나 드럼(124)의 회전시 원심력에 의하여 이동하는 것이 방지된다.

모터 하우징(331)은 피티언 기어와 구동모터(333)를 수용하고, 가이드 케이스(340)에 고정된다. 모터 하우징(331)은 구동모듈(330) 수용부(341b, 341c)에 고정된다.

수신코일(310) 및 제1 및 제2 구동모듈(330)이 가이드 케이스(340)의 일측으로 치우쳐져 배치되면 드럼(124)의 언밸런스를 유발할 수 있으므로, 수신코일(310) 및 제1 및 제2 구동모듈(330)은 드럼(124)의 무게중심의 평형을 고려하여 배치되는 것이 바람직하다.

예를 들면, 수신코일(310)과 제1 및 제2 구동모듈(330)은 드럼(124)의 회전축(Ax)을 중심으로 하는 임의의 원주 상에 서로 이격되어 배치되고, 수신코일(310)과 제1 구동모듈(330a) 사이의 이격거리는 수신코일(310)과 제2 구동모듈(330b) 사이의 이격거리와 동일하고, 제1 구동모듈(330a)과 제2 구동모듈(330b) 사이의 이격거리는 수신코일(310)과 제1 구동모듈(330a) 사이의 이격거리와 동일할 수 있다.

다른 예를 들면, 수신코일(310)과 제1 구동모듈(330a) 사이의 중심각도는 수신코일(310)과 제2 구동모듈(330b) 사이의 중심각도와 동일하고, 제1 구동모듈(330a)과 제2 구동모듈(330b) 사이의 중심각도는 수신코일(310)과 제1 구동모듈(330a) 사이의 중심각도와 동일할 수 있다.

여기서, 수신코일(310)과 제1 구동모듈(330a) 사이의 중심각도는 제1 중심각도(θ1)로, 수신코일(310)과 제2 구동모듈(330b) 사이의 중심각도는 제2 중심각도(θ2)로, 제1 구동모듈(330a)과 제2 구동모듈(330b) 사이의 중심각도는 제3 중심각도(θ3)로 명명할 수 있다.

도 6에서 도시하는 바 같이, 제1 중심각도는 수신코일(310)의 중심과 드럼(124)의 회전축(Ax)을 연결한 선과, 제1 구동모듈(330a)의 중심과 드럼(124)의 회전축(Ax)을 연결한 선 사이의 각도를 의미하고, 제2 중심각도는 수신코일(310)의 중심과 드럼(124)의 회전축(Ax)을 연결한 선과, 제2 구동모듈(330b)의 중심과 드럼(124)의 회전축(Ax)을 연결한 선 사이의 각도를 의미하고, 제3 중심각도는 제2 구동모듈(330b)의 중심과 드럼(124)의 회전축(Ax)을 연결한 선과, 제1 구동모듈(330a)의 중심과 드럼(124)의 회전축(Ax)을 연결한 선 사이의 각도를 의미한다.

여기서, 동일은 수학적 의미의 완전한 동일을 의미하는 것이 아니라, 오차를 포함하는 범위 내에서 근사치가 동일한 것을 의미한다. 제1 중심각도, 제2 중심각도 및 제3 중심각도는 119도 내지 121도 일 수 있다.

기어 레일(350)은 각 구동모듈(330)과 기어 결합되어 회전된다. 기어 레일(350)은 가이드부(341a) 보다 작은 직경을 가지는 링 형상일 수 있다.

예를 들면, 기어 레일(350)은, 링 형상의 레일 본체(351a)와, 레일 본체(351a)의 내주면에 형성된 랙기어(351b)와, 레일 본체(351a)의 외주면에서 돌출되어 밸런싱 중량물(360)을 구속하는 돌기(351c)를 포함할 수 있다.

랙기어(351b)는 레일 본체(351a)의 내주면을 따라 형성된다. 레일 본체(351a)의 내주면은 레일 본체(351a)에서 상대적으로 드럼(124)의 회전축(Ax)에 가까운 면을 의미하고, 레일 본체(351a)의 외주면은 레일 본체(351a)에서 레일 본체(351a)의 외주면 보다 드럼(124)의 회전축(Ax)에 멀게 위치된 면을 의미한다. 레일 본체(351a)의 내주면과 레일 본체(351a)의 외주면은 서로 마주 보게 배치될 수 이 있다. 레일 본체(351a)의 내주면과 레일 본체(351a)의 외주면은 드럼(124)의 회전축(Ax)을 감싸게 배치된다.

기어 레일(350)은 구동모듈(330)의 수에 대응되도록 구비될 수 있다. 기어 레일(350)은 제1 기어 레일(351)과 제2 기어 레일(352)을 포함한다. 제1 기어 레일(351)은 제1 구동모듈(330a)의 구동력에 의해 회전되고, 제2 기어 레일(352)은 제2 구동모듈(330b)의 구동력에 의해 회전된다. 제1 기어 레일(351)의 랙기어(351b)는 제1 구동모듈(330a)의 피니언기어(332)에 치합되고, 제2 기어 레일(352)의 랙기어(351b)는 제2 구동모듈(330b)의 피니언기어(332)에 치합된다.

기어 레일(350)은 레일 수용부(341d)에 수용될 수 있다. 기어 레일(350)은 레일 수용부(341d)에서 슬라이딩되면서 회전될 수 있다.

2개의 기어 레일(350)은 서로 다른 높이에 위치될 수 있다. 제1 기어 레일(351)과 제2 기어 레일(352)은 드럼(124)의 중심축 방향으로 중첩되게 배치될 수 있다. 도 4에서, 제1 기어 레일(351)은 제2 기어 레일(352)의 상부에 배치된다.

밸런싱 중량물(360)은 구동모듈(330)의 구동력 의해 드럼(124)의 원주를 따라 이동한다. 구체적으로, 밸런싱 중량물(360)은 각 기어 레일(350)의 회전에 의해 드럼(124)의 원주를 따라 이동하여 드럼(124)의 무게 중심을 변화시킨다. 밸런싱 중량물(360)은 적어도 2개가 구비되고, 각 밸런싱 중량물(360)은 각 기어 레일(350)에 구속된다. 밸런싱 중량물(360)은 제1 밸런싱 중량물(360)과 제2 밸런싱 중량물(360)을 포함할 수 있다.

밸런싱 중량물(360)은 기어 레일(350)과 결합되는 결합홈(361a)이 형성된 밸런싱 본체(361)와, 밸런싱 본체(361)에 결합된 롤러(362)를 포함할 수 있다.

밸런싱 본체(361)는 중량 또는 질량을 가지는 물체를 포함할 수 있다. 밸런싱 본체(361)는 호 형상으로, 기어 레일(350)의 외주면과 마주보는 면에 결합홈(361a)이 형성될 수 있다. 결합홈(361a)에는 기어 레일(350)의 돌기(351c)가 삽입된다. 밸런싱 본체(361)의 결합홈(361a)에 돌기(351c)가 삽입되어서 기어 레일(350)의 회전에 밸런싱 몸체의 이동이 구속된다.

롤러(362)는 회전 가능하도록 밸런싱 본체(361)에 구비된다. 롤러(362)는 가이드부(341a)의 내면 에 밀착되어 구른다. 롤러(362)는 밸런싱 본체(361)가 가이드부(341a)의 내면에 직접 닿지 않도록 한다. 롤러(362)는 밸런싱 본체(361)의 양단에 복수로 구비되는 것이 바람직하다.

각 구동모듈(330)은 기어 레일(350)이 형성하는 임의의 원주의 내부에 위치되고, 각 밸런싱 중량물(360)은 기어 레일(350)이 형성하는 임의의 원주의 외부에 위치되는 것이 공간의 활용 면에서 바람직하다.

이하, 도 5a 내지 도 5c를 참조하여, 코일 베이스(343)와 수신코일(310)과 각 구성물의 위치관계에 대해 상술한다.

수신코일(310)은 회로기판(370)과 유선 연결되어야 하기 때문에, 회로기판(370)과 가깝게 배치되어야 한다. 또한, 수신코일(310)은 원주를 따라 이동하는 밸런싱 중량물(360)과 간섭을 피하는 위치에 위치되어야 한다. 수신코일(310)은 가이드 케이스(340) 열융착 시 안정적으로 고정되어야 한다. 따라서, 상술한 수신코일(310)이 안정적으로 회로기판(370)과 가까이 위치되고, 밸런싱 중량물(360)의 간섭을 받지 않게 하기 위해, 코일 베이스(343)를 사용한다.

코일 베이스(343)는 가이드 케이스(340)에 수용되고, 수신코일(310)을 지지한다. 구체적으로, 코일 베이스(343)는 밸런싱 중량물(360)과 다른 높이에 배치되어서, 코일 베이스(343) 상에 지지되는 수신코일(310)이 밸런싱 중량물(360)과 다른 높이에 배치되도록 한다. 구체적으로, 코일 베이스(343)는 밸런싱 중량물(360) 보다 높은 높이에 배치되고, 수신코일(310)은 코일 베이스(343)의 상부에 배치될 수 있다.

따라서, 코일 베이스(343)에 의해 밸런싱 중량물(360)과, 수신코일(310)이 다른 높이에 위치되므로, 밸런싱 중량물(360)과 수신코일(310) 사이에 간섭을 피할 수 있다. 여기서, 높이의 기준은 도 5c에서 상하방향이다. 높이가 높은 것은 상대적으로 상부방향에 위치되는 것이고, 높이가 낮은 것은 상대적으로 하부 방향에 위치되는 것이다.

회로기판(370)이 밸런싱 중량물(360)과 다른 높이로 배치되면, 밸런서의 두께가 너무 두꺼워 지므로, 회로기판(370)과 밸런싱 중량물(360)은 동일 높이에 배치되는 것이 바람직하다. 수신코일(310)은 회로기판(370)과 가깝게 위치하여야 하므로, 수신코일(310)의 회로기판(370)의 상부에 회로기판(370)과 적어도 일부가 중첩되게 배치된다.

코일 베이스(343)는 회로기판(370)과 다른 높이에 배치될 수 있다. 구체적으로, 코일 베이스(343)는 회로기판(370)의 상부에 위치되고, 수신코일(310)은 코일 베이스(343)의 상부에 배치될 수 있다. 따라서, 회로기판(370)과 수신코일(310)을 인접시키면서도 밸런서의 두께를 줄일 수 있다.

수신코일(310)은 구동모듈(330)과 다른 높이에 배치될 수 있다. 수신코일(310)은 구동모듈(330) 보다 높은 높이에 배치될 수 있다. 구동모듈(330)은 회로기판(370) 또는 밸런싱 중량물(360)과 동일 높이에 위치될 수 있다.

더욱 구체적으로, 코일 베이스(343)는 수신부 수용부(341f)와 가이드부(341a)의 상부에 위치될 수 있다. 즉, 코일 베이스(343)는 적어도 가이드부(341a)의 일부 영역과, 수신부 수용부(341f)의 일부 영역을 커버하면서, 케이스 본체(341)의 상단에 지지될 수 있다. 바람직하게는, 코일 베이스(343)는 케이스 본체(341)의 지지부(341g)에 지지될 수 있다.

코일 베이스(343)는 수신부 수용부(341f) 및 가이드부(341a)의 내부로 슬래그의 유입을 방지하고, 열 융착 전에 가이드 케이스(340)에 가고정되며, 수신코일(310)을 지지하는 구조를 가질 수 있다.

예를 들면, 베이스판(31), 얼라이먼트 돌기(32), 넘침 방지면(33, 34), 고정 돌기(35)를 포함할 수 있다. 베이스판(31)은 수신코일(310)을 지지한다. 베이스판(31)은 적어도 수신코일(310) 보다 넓은 면적을 가질 수 있다.

넘침 방지면(33, 34)은 베이스판(31)의 양단에서 베이스판(31)의 연장방향과 교차되는 방향으로 연장될 수 있다. 도 5c를 기준으로, 베이스판(31)이 수평 방향으로 연장되어 형성되고, 넘침 방지면(33, 34)은 베이스판(31)의 내측단과 외측단에서 상하방향으로 연장될 수 있다. 여기서, 내측단은 외측단 보다 드럼의 회전축(Ax)에 가까운 단이다.

넘침 방지면(33, 34)은 지지부(341g)의 지지되어서, 베이스판(31)을 수신부 수용부(341f) 및 가이드부(341a)의 상부에 위치되도록 한다. 또한, 넘침 방지면(33, 34)은 가이드 케이스(340)와 사이에 슬래그가 모이는 갭(21)(Gap)을 정의할 수 있다. 즉, 갭(21)은 코일 베이스(343)의 일면과 가이드 케이스(340)의 적어도 3면들 사이에 형성되는 이격공간으로, 케이스 본체(341)와 케이스 커버(342)가 열 융착되는 과정에서 발생하는 슬래그가 가이드부(341a) 및 수신부 수용부(341f)의 내부로 유입되는 것을 방지한다.

넘침 방지면(33, 34)의 폭은 지지부(341g)의 폭보다 작게 형성되고, 갭(21)은 넘침 방지면(33, 34) 보다 베이스판(31)에서 멀게 위치된다. 갭(21)은 플랜지(3415)에 위치될 수 있다. 넘침 방지면(33, 34)에 의해, 밸런싱 중량물(360)의 이동에 방해가 되는 슬래그가 가이드부(341a)로 유입되지 않는다.

고정 돌기(35)는 베이스판(31)에서 돌출되어 베이스판(31)의 위치를 결정한다. 구체적으로, 고정 돌기(35)는 넘침 방지면(33, 34)의 하단에서 하부로 돌출되어 케이스 본체(341)의 얼라이먼튼 홈에 결합된다. 고정 돌기(35)는 얼라이먼트 돌기(32)와 반대방향으로 돌출된다.

얼라이먼트 돌기(32)는 베이스 판에서 상부 방향으로 돌출되어 수신코일(310)의 위치를 결정한다. 얼라이먼트 돌기(32)는 서로 이격되어 2개가 배치되고, 수신코일(310)은 얼라이먼트 돌기(32)들을 감싸게 배치될 수 있다.

코일 베이스(343)의 용융점은 가이드 케이스(340)와 같거나 가이드 케이스(340) 보다 높을 수 있다. 바람직하게는, 코일 베이스(343)의 용융점은 가이드 케이스(340) 보다 높을 수 있다. 이는 코일 베이스(343)의 용융점은 가이드 케이스(340) 보다 높으면, 가이드 케이스(340)의 열융착 시에 코일 베이스(343)가 녹지 않고, 슬래그의 유입을 효과적으로 방지할 수 있는 때문이다.

세탁장치의 소음 및 진동은 드럼이 회전하는 경우, 특히 드럼이 고속으로 회전하는 탈수행정에서 발생할 수 있다. 이하, 탈수행정에서 드럼의 구동에 대해서 살펴본다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 탈수행정을 도시한 순서도, 도 10은 도 9의 탈수행정에서 드럼의 회전속도를 도시한 그래프이다.

도 10의 그래프에서 가로축은 시간을 나타내며, 세로축은 드럼(30)의 회전속도, 즉 RPM 변화를 나타낸다.

도 9 및 도 10을 참조하면, 탈수행정은 크게 포분산단계(S100)와 탈수단계(S200)를 포함할 수 있다.

포분산단계(S100)에서는 드럼(124)을 상대적으로 저속으로 회전시키며 내부의 포를 골고루 분산시킬 수 있으며, 탈수단계(S200)에서는 드럼(124)을 상대적으로 고속으로 회전시켜 세탁물의 수분을 제거할 수 있다. 하지만, 이러한 포분산단계 및 탈수단계는 그 주된 기능을 중심으로 명명한 것이며, 그 명칭에 따라 각 단계에서의 기능이 한정되지 않는다. 예를 들어, 포분산단계에서도 포분산 뿐만 아니라 드럼(124)의 회전에 의해 포에서 물이 제거될 수 있다. 이하, 각 단계를 구체적으로 살펴본다.

물론, 포분산단계(S100)는 드럼(124)의 편심을 감지하고 드럼(124)의 편심을 밸런서에 의해 해소하는 단계를 포함할 수도 있다.

헹굼행정이 끝나게 되면 드럼(124) 내부의 포는 수분에 의해 젖어있게 된다. 제어유닛은 탈수행정을 시작하는 경우에 먼저 드럼(124) 내부의 포량, 즉 습포량을 감지할 수 있다(S110).

습포량을 감지하는 이유는 세탁행정의 초기에 젖어있지 않은 포량, 즉 건포량을 감지하였더라도 수분을 함유한 포의 무게는 건조한 포의 무게와 다르기 때문이다. 감지된 습포량은 후술하는 과도영역통과단계(S210)에서 드럼(124)을 가속하기 위한 허용조건을 결정하거나, 또는 과도영역통과단계(S210)에서 편심조건에 의해 드럼(124)을 감속하여 포분산단계를 다시 수행하도록 결정하는 인자로 작용하게 된다.

구체적으로, 드럼(124) 내부의 습포량은 드럼(124)을 제1 회전속도(제1 RPM), 예를 들어 대략 100 내지 110 RPM정도로 가속하여 소정시간 동안 정속운전하고 감속하는 경우에 측정될 수 있다. 드럼(124)을 감속하는 경우에 발전제동을 이용할 수 있다. 드럼(124)을 회전시키는 구동모터(333)(40)의 가속 시의 가속구간 회전량, 감속 시의 감속구간 회전량 및 인가된 모터 DC 전원 등을 이용하여 습포량을 감지할 수 있다.

습포량 감지는 밸런서의 의해 포량감지의 오차가 발생을 줄이기 위해 밸런서의 밸런싱 중량물(360)의 위치를 감지하고, 복수의 밸런싱 중량물(360)이 서로 동일한 위상차(2개의 밸런싱 중량물(360) 사이의 위상차를 180 °)를 가지도록 할 수 있다. 밸런싱 중량물(360)의 위치를 감지하는 것에 대해서는 후술한다.

한편, 습포량을 감지한 다음 제어유닛은 드럼(124) 내부의 포의 분산을 위하여 포풀림단계를 수행할 수 있다(S130). 포풀림단계는 드럼(124) 내부의 포들을 골고루 분산시켜, 포들이 드럼(124) 내부의 특정영역에 집중되어 드럼(124)의 편심량을 높이는 것을 방지하기 위함이다. 편심량이 높아지게 되면 드럼(124)의 RPM을 상승시키는 경우에 소음 및 진동이 증가하게 되기 때문이다.

포풀림단계는 구체적으로 드럼(124)을 소정의 기울기로 일방향으로 가속하여 후술하는 편심감지단계의 회전속도에 도달할 때까지 수행될 수 있다.

이어서, 제어유닛은 드럼(124)의 편심을 감지할 수 있다(S150). 드럼(124) 내부의 포가 골고루 분산되지 않고, 드럼(124) 내부의 소정영역에 집중되면 편심량이 커지게 되어 후에 드럼(124)의 RPM을 증가시키는 경우에 편심회전에 의하여 소음 및 진동의 원인이 될 수 있다. 따라서, 제어유닛은 드럼(124)의 편심량을 감지하여 드럼(124)의 가속여부를 결정할 수 있다.

편심감지는 드럼(124)이 회전하는 경우에 가속도의 차이를 이용할 수 있다. 즉, 편심이 발생한 정도에 따라 드럼(124)이 회전하는 경우에 중력을 따라 아래쪽으로 회전하는 경우와 중력과 반대되어 위쪽으로 회전하는 경우에 가속도에 차이가 생기게 된다. 제어유닛은 가속도 차이를 구동모터(333)(40)에 구비된 홀센서와 같은 속도감지센서를 이용하여 측정할 수 있으며, 감지된 가속도차이에 의해 편심량을 감지할 수 있다. 따라서, 편심을 감지하는 경우에는 드럼(124)이 회전을 하여도 드럼(124) 내부의 포가 떨어지지 않고 드럼(124)의 내벽에 붙어 있는 상태를 유지해야 하며, 드럼(124)이 대략 100 내지 110 RPM 정도의 회전속도로 회전하는 경우가 이에 해당한다.

소정 습포량에서 드럼(124)의 감지된 편심량이 기준편심량 이상인 경우에 드럼(124)을 고속으로 가속하게 되면 드럼(124)의 진동 및 소음이 현저하게 커져서 드럼(124)을 가속하는 것이 곤란해진다. 따라서, 제어유닛은 습포량에 따라 가속을 허용하는 기준편심량이 미리 결정된 데이터를 테이블(table) 형태로 저장할 수 있다. 따라서, 감지된 습포량 및 편심량을 테이블에 적용하여 가속 여부를 결정할 수 있다.

즉, 감지된 습포량에 따른 편심량이 기준편심량 이상인 경우에는 편심량이 너무 커서 드럼(124)을 가속할 수 없으므로, 편심 감소단계를 실행한다.

편심감소단계는 전술한 습포감지단계, 포풀림단계, 편심감지단계를 반복하거나, 밸런싱 중량물(360)의 위치를 이동시켜서 편심량을 줄일 수 있다.

구체적으로, 밸런서를 이용한 편심감소단계는 둘 이상의 밸런싱 중량물(360) 끼리의 위상차를 최소로 하는 단계를 포함할 수 있다. 즉, 둘 이상의 밸런싱 중량물(360)을 이동시켜 편심을 최소로 하기에 앞서서 먼저 밸런싱 중량물(360) 사이의 위상차를 최소, 예를 들어 밸런싱 중량물(360)을 서로 연결시킬 수 있다. 이는 밸런싱 중량물(360)을 둘 이상 구비하는 경우에 각각 이동시키게 되면 편심량을 줄이는데 시간이 많이 소요되고 복잡하기 때문이다.

한편, 둘 이상의 밸런싱 중량물(360) 사이의 위상차를 최소, 즉 서로 연결시키기 위해서는 밸런싱 중량물(360)의 위치를 송신코일(240)의 입력전류 값의 변화량을 기준으로 파악할 수 있다.

따라서, 밸런싱 중량물(360) 사이의 위상차를 최소(또는 서로 연결)로 하고자 하는 경우에 제어유닛은 밸런싱 중량물(360)을 서로 반대방향으로 이동시킬 수 있고, 밸런싱 중량물(360)들 사이의 거리가 최소가 되는 경우 밸런싱 중량물(360)의 이동을 멈추어 위상차를 최소로 할 수 있다.

이어서, 둘 이상의 밸런싱 중량물(360)을 드럼(124)과 상대운동하도록 이동시키면서 드럼(124)의 편심량을 감지하게 된다. 즉, 드럼(124)이 소정 rpm, 예를 들어 드럼(124)이 회전을 하여도 드럼(124) 내부의 포가 떨어지지 않고 드럼(124)의 내벽에 붙어 있는 rpm(드럼(124)이 대략 100 내지 110 RPM 정도의 회전속도로 회전하는 경우)으로 회전하는 경우에 밸런싱 중량물(360)은 드럼(124)과 상대운동하여 하우징 내부를 따라 이동하게 된다. 이 경우, 밸런싱 중량물(360)이 대략 편심대응위치로 이동하는 경우에 드럼(124)의 편심량이 줄어들 수 있다. 따라서, 제어유닛은 밸런싱 중량물(360)의 이동에 따라 드럼(124)의 편심량을 감지하게 된다

이어서, 제어유닛은 드럼(124)의 편심의 제1 최소치가 감지된 제1 위치에 밸런싱 중량물(360)의 이동을 멈출 수 있다. 제어유닛은 밸런싱 중량물(360)의 이동에 따라 편심의 최소치가 감지되는 경우에 최소치를 제1 최소치로 하여 저장할 수 있다. 또한 제1 최소치가 감지된 밸런싱 중량물(360)의 위치를 제1 위치로 하여 저장할 수 있다. 밸런싱 중량물(360)이 서로 간에 최소위상, 즉 연결된 상태에서 이동하는 경우에 제1 최소치가 편심의 최소값에 대응하므로, 제어유닛은 밸런싱 중량물(360)을 제1 위치로 이동시켜 위치를 고정하게 된다. 여기서, 제1 위치는 세탁장치내부의 포의 분포, 포량, 밸런서의 설치위치 등의 여러가지 인자에 따라 변화될 수 있으며, 대략 편심대응위치에 대응할 수 있다.

한편, 둘 이상의 밸런싱 중량물(360)을 구비하는 경우에 제1 최소치보다 드럼(124)의 편심을 더 줄일 수 있다. 즉, 제1 최소치는 둘 이상의 밸런싱 중량물(360)이 서로간에 위상차가 최소(또는 서로 연결된 상태)에서 감지된 값이므로, 제1 최소치가 감지된 제1 위치에서 둘 이상의 밸런싱 중량물(360)을 각각 이동시키게 되면 제1 최소치 보다 더 작은 값으로 편심량을 줄일 수 있다.

여기서, 밸런싱 중량물(360)을 제어하는 제어명령은 상술한 송신 컨트롤러(220)에 의해 수신 컨트롤러(325)로 전달되고, 수신 컨트롤러(325)가 구동모터(333)를 제어하여 실행될 수 있다.

감지된 습포량에 따른 편심량이 기준편심량 이하인 경우에는 가속허용조건을 만족하므로 후속하는 과도영역통과단계(S210)를 수행할 수 있다.

여기서, 과도영역이라 함은 세탁장치의 시스템에 따라 공진이 발생하는 하나 이상의 공진주파수가 포함되는 소정 RPM 대역으로 정의될 수 있다. 과도영역은 세탁장치의 시스템이 결정되면, 결정된 시스템에 따라 발생하는 고유의 진동특성이다. 과도영역은 세탁장치의 시스템에 따라 변화하며, 예를 들어 대략 200 내지 350 RPM의 범 위를 가질 수 있다.

즉, 드럼(124)의 회전속도가 과도영역을 통과하는 경우에 세탁장치에 공진이 발생하여 세탁장치의 소음 및 진동이 현저하게 커질 수 있다. 세탁장치에 있어서 소음 및 진동은 사용자로 하여금 불쾌감을 발생시키는 원인이 되며, 나아가 드럼(124)의 가속을 방해하는 요인이 된다. 과도영역을 통과하는 경우에는 가속기울기를 적절히 조절하여 드럼(124)을 가속하는 경우에는 소음 및 진동을 줄일 수 있다.

한편, 과도영역을 통과하는 중에 드럼(124)이 가속됨에 따라, 또는 외부에서 가해지는 예상치 못한 충격 등에 의해 드럼(124)의 편심량이 커질 수 있다. 드럼(124)의 편심량이 소정치 이상으로 커지게 되면 소음이 현저하게 커지게 되며, 드럼(124)을 계속해서 가속하는 것이 곤란해진다. 따라서, 과도영역을 통과하는 경우에 제어유닛은 드럼(124)의 편심량을 계속하여 감지할 수 있다.

또한, 제어유닛은 세탁장치의 드럼(124)에 진동센서를 구비하고 과도영역을 통과하는 경우에 드럼(124)의 진동을 감지할 수 있다. 과도영역통과단계에서 드럼(124)의 감지된 진동 및/또는 편심량이 소정치 이상으로 커지게 되면, 제어유닛은 드럼(124)을 감속하여 전술한 습포감지단계, 포풀림단계 및 편심감지단계를 반복하거나, 상술한 밸런서를 이용한 편심 감지단계와 편심 감소단계(S170)를 실행할 수 있다.

과도영역통과단계에 이어서 제어유닛은 물빼기단계(S230)를 수행할 수 있다.

제어유닛은 드럼(124)의 회전속도를 제2 RPM 으로 유지하여 세탁대상물에서 물을 제거하게 된다(S200). 구체적으로, 물빼기단계에서는 원하는 RPM까지 드럼(124)을 상대적으로 고속으로 가속하고 유지하여 물을 빼게 된다.

종래에는 드럼(124)의 원주를 따라 다수개(보통 정확한 위치측정을 위해 10개 이상을 배치하는 것이 일반적이다)의 위치감지센서를 사용하여서 제조비용이 크게 증가하였고, 정확한 위치를 측정하는 것이 어려웠다.

이하, 종래의 문제점을 해결한 밸런싱 중량물(360)의 위치를 측정하는 세탁기 및 그 제어방법에 대해 상술한다. 상술한 밸런서를 이용한 편심감소 및 포량 감지단계에서 본 발명의 밸런싱 중량물(360)의 위치(위상)를 측정하는 방법이 사용된다.

도 11a 내도 도 11d는 드럼(124)의 회전 시에 송신코일(240)과 상대적으로 이동하는 밸런서의 각 부품을 도시한 도면, 도 12a은 본 발명의 일 실시예에 따른 시간에 따른 송신 코일의 입력 전류 값을 변화를 도시한 그래프, 도 12b은 본 발명의 다른 실시예에 따른 시간에 따른 송신 코일의 입력 전류 값을 변화를 도시한 그래프이다.

특히, 도 12a 는 구동모듈(330)의 구동모터(333)가 오프(off) 상태일 때, 드럼(124)의 1회전에 따른 단위 시간별 송신 코일의 입력 전류 값을 변화를 도시한 그래프이다. 도 12b 는 구동모듈(330)의 구동모터(333)가 온(on) 상태일 때, 드럼(124)의 1회전에 따른 단위 시간별 송신 코일의 입력 전류 값을 변화를 도시한 그래프이다.

송신코일(240)에 전원을 인가한 상태에서, 드럼(124)을 회전시키면, 송신코일(240)의 입력 전류 값이 변화하게 된다. 송신코일(240)의 입력 전류 값은 송신코일(240)이 수신코일(310)과 인접(또는 중첩)하는 경우, 수신코일(310)에 전력이 전송되므로 급격하게 변화되고, 송신코일(240)이 다른 부재와 인접하는 경우, 송신코일(240)의 입력 전류 값의 변화가 작게 된다.

여기서 '송신코일(240)이 어떤 구성과 인접한다' 함은 송신코일(240)이 어떤 구성과 드럼(124)의 회전축 방향에서 수직적으로 중첩되며 매우 근접하는 것을 의미한다. 이 때, 다른 구성들은 송신코일(240)이 수직적으로 중첩되지 않고 송신코일(240)과 이격되게 된다.

구체적으로, 도 11a에 도시된 바와 같이, 송신코일(240)이 밸런싱 중량물(360), 구동모듈(330) 및 수신코일(310)을 제외한 다른 구성(가이드 케이스(340))과 인접하는 경우, 송신코일(240)의 입력 전류 값은 기준 전류 값(C0)이 된다. 여기서, 기준 전류 값(C0)은 실험에 의해 기 설정된 값이거나, 입력 전류 값 곡선에서 일정시간 일정 이하의 변화율을 가지는 구간(A5)의 평균 전류 값일 수도 있다. 이 때, 가이드 케이스(340)는 송신코일(240)의 입력 전류 값을 작게 변화시키도록 수지 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.

도 11b에 도시된 바와 같이, 드럼(124)이 시계방향으로 회전되고, 송신코일(240)이 구동모듈(330)과 인접하는 경우, 송신코일(240)의 입력 전류 값은 기준 전류 값(C0) 보다 큰 값을 가지고 최대전류 값(Cmax) 보다 작은 값을 가지게 된다. 구동모듈(330)은 자성을 포함하는 재질을 가지고 있으므로, 송신코일(240)의 입력 전류 값을 변화시킨다.

도 11c에 도시된 바와 같이, 드럼(124)이 시계방향으로 회전되고, 송신코일(240)이 밸런싱 중량물(360)과 인접하는 경우, 송신코일(240)의 입력 전류 값은 기준 전류 값(C0) 보다 큰 값을 가지고 최대전류 값(Cmax) 보다 작은 중간 전류값을 가지게 된다. 물론, 중간 전류 값은 송신코일(240)이 구동모듈(330)과 인접하는 경우, 송신코일(240)의 입력 전류 값 보다 큰 값일 수 있다.

밸런싱 중량물(360)은 구동모듈(330) 보다 큰 질량을 가지고, 큰 부피 및 큰 길이를 가질 수 있다. 밸런싱 중량물(360)이 구동모듈(330) 보다 큰 질량, 크기를 가져서, 입력 전류곡선 상에서 밸런싱 중량물(360)과 구동모듈(330)의 구별을 쉽게 할 수 있다. 더욱 바람직하게는 밸런싱 중량물(360)은 금속을 포함하거나, 금속과 자성을 포함하는 재질을 포함할 수 있다.

도 11d를 참조하면, 송신코일(240)의 입력 전류 값은 송신코일(240)이 수신코일(310)과 인접(또는 중첩)하고, 구동모터(333)가 오프 상태일 때는 도 12a 같이 기준 전류 값(C0) 보다 감소하게 된다. 보통 송신코일(240)의 입력 전류 값은 송신코일(240)이 수신코일(310)과 인접(또는 중첩)하고, 구동모터(333)가 오프 상태일 때 최소전류 값(Cmin)을 가진다.

송신코일(240)과 수신코일(310)이 인접했다 멀어질 때, 송신코일(240)의 입력 전류 값의 변화율은 가장 크게 된다.

송신코일(240)의 입력 전류 값은 송신코일(240)이 수신코일(310)과 인접(또는 중첩)하고, 구동모터(333)가 온 상태일 때는 도 12b 같이 기준 전류 값(C0) 보다 크게 증가하게 된다. 보통 송신코일(240)의 입력 전류 값은 송신코일(240)이 수신코일(310)과 인접(또는 중첩)하고, 구동모터(333)가 온 상태일 때 최대전류 값(Cmax)을 가진다.

상술한 바와 같이, 밸런서의 각 구성이 송신코일(240)에 인접할 때 그 송신코일(240)의 입력 전류 값이 변화가 발생하므로, 송신코일(240)의 입력 전류 값의 기준으로 드럼(124)에 고정된 구성의 위치를 파악하고, 밸런싱 중량물(360)의 위치를 드럼(124)에 고정된 구성에서의 상대적인 위상차로 파악할 수 있다. 이하에서는 수신코일(310)을 기준으로 밸런싱 중량물(360)의 상대적인 위치를 파악하는 것으로 설명하지만, 이에 한정되는 것은 아니고, 구동모듈(330)을 기준으로 밸런싱 중량물(360)의 위치를 산정할 수도 있다.

제어유닛은 송신코일(240)에 전원을 인가한 상태에서, 드럼(124)의 회전 시에 입력 전류 값을 기준으로 밸런싱 중량물(360)들의 위치를 결정한다. 제어유닛은 구동모터(333)의 온 또는 오프 상태에 따라 밸런싱 중량물(360)의 위치를 결정하는 방법을 달리할 수 있다.

먼저, 구동모터(333)의 오프 상태에 따라 밸런싱 중량물(360)의 위치를 결정하는 방법을 설명하도록 한다.

일 예로, 제어유닛은 적어도 드럼(124)의 1 회전 시에 단위 시간 별로 입력 전류 값을 측정하도록 전류 측정기를 제어하고, 입력 전류 값이 기 설정된 제1 전류 값 이하가 되는 제1 시점을 수신 코일의 위치로 결정할 수 있다. 제1 전류 값 은 기준 전류 값(C0)의 0.5 배 내지 0.7 일 수 있다. 이 때, 드럼(124)은 등속으로 회전되게 되므로, 드럼(124)의 회전시점부터 제1 시점까지의 시간을 측정하게 되면, 드럼(124)을 1회전 하는 시간과의 비율에 따라 드럼(124)의 초기 위치와 수신 코일 사이의 위상차를 알 수 있다. 물론, 제1 시점을 기준시점으로 하고, 이 때의 수신코일(310)의 위치를 기준위치(0°)로 정의할 수도 있다. 여기서, 제1 전류 값은 기준 전류 값 보다 작게 설정될 수 있다.

물론, 제1 시점을 정확하게 산정하기 위해, 입력 전류 값이 기 설정된 제1 전류 값 이하가 되는 구간(A6)의 중간시점을 제1 시점으로 정의할 수도 있다.

이후, 제어유닛은 입력 전류 값이 기 설정된 제2 전류 값 이상이 되는 제2 시점을 파악하고, 제1 시점과 제2 시점 사이의 시간차를 기준으로 수신 코일과 밸런싱 중량물(360) 사이의 위상차를 결정할 수 있다. 제2 전류 값 은 기준 전류 값(C0)의 1.1 배 내지 1.2 일 수 있다. 여기서, 제2 전류 값은 구동모듈(330)이 송신코일(240)과 인접할 때의 입력 전류 값 보다 큰 값으로 설정될 수 있다. 물론, 제2 시점을 정확하게 산정하기 위해, 입력 전류 값이 제2 전류 값 이상이 되는 구간(A2, A3)의 중간시점을 제2 시점들로 정의할 수도 있다.

제1 시점과 제2 시점 사이의 시간차를 기준으로 수신 코일과 밸런싱 중량물(360) 사이의 위상차를 결정하는 것은 제1 시점과 제2 시점 사이의 시간차를 드럼(124)의 1회전 시간으로 나눈 값에 360°를 곱해 계산할 수 있다. 따라서, 제1 밸런싱 중량물(360)과 제2 밸런싱 중량물(360)의 상대위치를 정확하게 산정할 수 있다.

다른 예로, 구동모터(333)의 전원이 오프 상태에서, 제어유닛은 적어도 드럼(124)의 1회전 동안 시간의 흐름에 따른 입력 전류 값을 변화를 도시한 입력 전류곡선의 산정하고, 입력 전류곡선 상에서, 입력 전류 값의 최소점(C min)(1 주기 내에서)을 수신 코일의 위치로 결정할 수 있다.

제어유닛은 입력 전류 값이 기 설정된 기준 전류 값(C0) 이상이 되는 밴드 구간을 선정한다. 제어유닛은 입력 전류곡선 상의 밴드 구간의 폭(시간)으로 밸런싱 중량물(360)과, 구동모듈(330)을 구별할 수 있다. 구체적으로, 제어유닛은 밴드 구간의 폭이 기 설정된 폭 보다 큰 경우, 밴드 구간(A2, A3)을 밸런싱 중량물(360)의 위치로 결정하고, 밴드 구간의 폭이 기 설정된 폭 보다 작은 경우, 밴드 구간(A1)을 구동모듈(330)의 위치로 결정한다.

제어유닛은 입력 전류 값의 최소점(Cmin)과 밴드 구간(A2, A3)의 피크(peak) 사이의 거리차(time 축에서)(또는 시간차)를 기준으로 수신 코일과 밸런싱 중량물(360) 사이의 위상차를 결정할 수 있다. 시간차 또는 거리차를 기준으로 위상차를 산정하는 것은 위에 설명한 바와 같다.

이하, 구동모터(333)의 온 상태에 따라 밸런싱 중량물(360)의 위치를 결정하는 방법을 설명하도록 한다.

일 예로, 제어유닛은 적어도 드럼(124)의 1 회전 시에 단위 시간 별로 입력 전류 값을 측정하도록 전류 측정기를 제어하고, 입력 전류 값이 기 설정된 제3 전류 값 이상이 되는 제3 시점을 수신 코일의 위치로 결정할 수 있다. 제3 전류 값 은 기준 전류 값(C0)의 1.3 배 내지 1.5 일 수 있다. 이 때, 드럼(124)은 등속으로 회전되게 된다. 여기서, 제3 전류 값은 기준 전류 값 보다 크게 설정될 수 있다.

물론, 제3 시점을 정확하게 산정하기 위해, 입력 전류 값이 기 설정된 제3 전류 값 이상이 되는 구간(A4)의 중간시점을 제3 시점으로 정의할 수도 있다.

이후, 제어유닛은 입력 전류 값이 기 설정된 제2 전류 값 이상이고, 제3 전류 값 이하인 제2 시점을 파악하고, 제3 시점과 제2 시점 사이의 시간차를 기준으로 수신 코일과 밸런싱 중량물(360) 사이의 위상차를 결정할 수 있다.

여기서, 제2 전류 값은 구동모듈(330)이 송신코일(240)과 인접할 때의 입력 전류 값 보다 큰 값으로 설정될 수 있다. 제2 전류 값은 제3 전류 값 보다 작은 값으로 설정된다. 물론, 제2 시점을 정확하게 산정하기 위해, 입력 전류 값이 제2 전류 값 이상이고 제3 전류 값 이하인 구간(A2, A3)의 중간시점을 제2 시점들로 정의할 수도 있다.

제1 시점과 제2 시점 사이의 시간차를 기준으로 수신 코일과 밸런싱 중량물(360) 사이의 위상차를 결정하는 것은 제1 시점과 제2 시점 사이의 시간차를 드럼(124)의 1회전 시간으로 나눈 값에 360°를 곱해 계산할 수 있다.

다른 예로, 구동모터(333)의 전원이 온 상태에서, 제어유닛은 적어도 드럼(124)의 1회전 동안 시간의 흐름에 따른 입력 전류 값을 변화를 도시한 입력 전류곡선의 산정하고, 입력 전류곡선 상에서, 입력 전류 값의 최대점(C max)(1 주기 내에서)을 수신 코일의 위치로 결정할 수 있다.

제어유닛은 입력 전류 값이 기 설정된 기준 전류 값(C0) 이상이고 제2 전류 값 보다 작은 밴드 구간을 선정한다. 제어유닛은 입력 전류곡선 상의 밴드 구간의 폭(시간)으로 밸런싱 중량물(360)과, 구동모듈(330)을 구별할 수 있다. 구체적으로, 제어유닛은 밴드 구간의 폭이 기 설정된 폭 보다 큰 경우, 밴드 구간(A2, A3)을 밸런싱 중량물(360)의 위치로 결정하고, 밴드 구간의 폭이 기 설정된 폭 보다 작은 경우, 밴드 구간(A1)을 구동모듈(330)의 위치로 결정한다.

제어유닛은 입력 전류 값의 최대점(Cmax)과 밴드 구간(A2, A3)의 피크(peak)들 사이의 거리차(time 축에서)(또는 시간차)를 기준으로 수신 코일과 밸런싱 중량물(360) 사이의 위상차를 결정할 수 있다.

제어유닛이 송신코일(240)의 입력 전류 값에 의해 밸런싱 중량물(360)의 위치를 특정하게 되면, 밸런싱 중량물(360)의 위치를 특정하기 위해 다수의 센서를 장착할 필요가 없고, 단순한 연산으로 제어유닛에 부담을 줄일 수 있다.

이하, 상술한 밸런서 및 세탁기의 제어방법에 대해 상술한다.

도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 제어방법을 도시한 순서도이다.

도 13을 참조하면, 본 발명의 밸런싱 중량물(360)의 위치를 결정하기 위한 세탁기의 제어방법은 송신코일(240)에 전원을 공급하는 (a) 단계(S310), 드럼(124)을 적어도 1 회전시키는 (b) 단계(S320), 드럼(124)의 1 회전 동안 단위시간 별로 송신코일(240)의 입력 전류 값의 변화를 측정하는 (c) 단계(S330), 입력 전류 값의 변화를 기준으로 밸런싱 중량물(360)의 위치를 결정하는 (d)단계(S340)를 포함할 수 있다.

본 발명의 밸런싱 중량물(360)의 위치를 결정하기 위한 세탁기의 제어방법은 상술한 세탁행정의 어느 단계에서도 실행될 수 있다.

먼저, 제어유닛은 전원공급부(210)를 제어하여 송신코일(240)에 전원을 공급한다(S310).

이후, 제어유닛은 송신코일(240)에 전원을 공급한 상태에서 드럼 모터(113)를 제어하여서, 드럼(124)을 적어도 1 회전시킨다(S320).

이후, 제어유닛은 전류측정기를 제어하여서, 드럼(124)의 1 회전 동안 단위시간 별로 송신코일(240)의 입력 전류 값의 변화를 측정한다(S330).

이후 제어유닛은 입력 전류 값의 변화를 기준으로 밸런싱 중량물(360)의 위치를 결정한다(S340).

일예로, (d) 단계에서, 제어유닛은 입력 전류 값의 최소점(C min)(1 주기 내에서)을 수신 코일의 위치로 결정할 수 있다. 더욱 구체적으로, 제어유닛은 적어도 드럼(124)의 1회전 동안 시간의 흐름에 따른 입력 전류 값을 변화를 도시한 입력 전류곡선의 산정하고, 입력 전류곡선 상에서, 입력 전류 값의 최소점(C min)(1 주기 내에서)을 수신 코일의 위치로 결정할 수 있다.

(d) 단계에서, 입력 전류 값이 기 설정된 기준 전류 값(C0) 이상이 되는 밴드 구간을 선정한다. 제어유닛은 입력 전류곡선 상의 밴드 구간의 폭(시간)으로 밸런싱 중량물(360)과, 구동모듈(330)을 구별할 수 있다. 구체적으로, 제어유닛은 밴드 구간의 폭이 기 설정된 폭 보다 큰 경우, 밴드 구간(A2, A3)을 밸런싱 중량물(360)의 위치로 결정한다. 이후, 제어유닛은 입력 전류 값의 최소점(Cmin)과 밴드 구간(A2, A3)의 피크(peak) 사이의 거리차(time 축에서)(또는 시간차)를 기준으로 수신 코일과 밸런싱 중량물(360) 사이의 위상차를 결정할 수 있다.

다른 예로, (d) 단계에서, 제어유닛은 입력 전류 값의 최대점(C max)(1 주기 내에서)을 수신 코일의 위치로 결정할 수 있다. 구체적으로, 제어유닛은 적어도 드럼(124)의 1회전 동안 시간의 흐름에 따른 입력 전류 값을 변화를 도시한 입력 전류곡선의 산정하고, 입력 전류곡선 상에서, 입력 전류 값의 최대점(C max)(1 주기 내에서)을 수신 코일의 위치로 결정할 수 있다. 이후, 제어유닛은 입력 전류 값이 기 설정된 기준 전류 값(C0) 이상이고 제2 전류 값 보다 작은 밴드 구간을 선정한다. 제어유닛은 입력 전류곡선 상의 밴드 구간의 폭(시간)으로 밸런싱 중량물(360)과, 구동모듈(330)을 구별할 수 있다. 구체적으로, 제어유닛은 밴드 구간의 폭이 기 설정된 폭 보다 큰 경우, 밴드 구간(A2, A3)을 밸런싱 중량물(360)의 위치로 결정한다. 이후, 제어유닛은 입력 전류 값의 최대점(Cmax)과 밴드 구간(A2, A3)의 피크(peak)들 사이의 거리차(time 축에서)(또는 시간차)를 기준으로 수신 코일과 밸런싱 중량물(360) 사이의 위상차를 결정한다.

도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 제어방법을 도시한 순서도이다.

도 14를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁기의 제어방법(밸런서의 통신방법)은 밸런서의 제어명령에 대응되는 구동 주파수를 연산하는 (H-1)단계(S510), 송신코일(240)이 구동 주파수를 출력하는 (H-2)단계(S520), 수신코일(310)의 공진 주파수를 측정하는 (H-3) 단계(S530), 공진 주파수를 기준으로 밸런서를 제어하는 제어 신호를 연산하는 (H-4)단계(S540) 및 제어 신호를 기준으로 밸런서를 제어하는 (H-5)단계(S510)를 포함할 수 있다.

(H-1)단계에서, 송신 컨트롤러(220)는 밸런서의 제어명령에 대응되는 구동 주파수를 연산한다. 송신 컨트롤러(220)는 사용자 패널 또는 제어유닛에서 입력된 제어명령에 대응되는 구동주파수를 연산한다(S510).

(H-2)단계에서, 송신 컨트롤러(220)는 송신변환기(230)를 제어하여서, 송신코일(240)이 제어명령에 대응되는 구동 주파수를 출력하도록 한다. 구체적으로, 송신 컨트롤러(220)는 제어명령에 대응되도록 기설정된 주기에서 구동 주파수의 변화를 줄 수 있다S520).

(H-3)단계에서, 주파수 측정기(324)는 수신코일(310)의 공진 주파수를 측정한다 (S530),

(H-4)단계에서, 수신 컨트롤러(325)는 공진 주파수의 변화를 기준으로, 특정한 주파수에 대응되는 제어신호를 연산한다(S540). 각 공진 주파수 또는 공지 주파수에 변화에 대응되는 제어신호 테이블이 메모리(미도시)에 미리 저장될 수 있다. 구체적으로, 수신 컨트롤러(325)는 기설정된 주기에서 공진 주파수의 변화가 기설정된 변화 값 이상인 경우 제1 신호로 판단하고, 기설정된 주기에서 공진 주파수의 변화가 기설정된 변화 값 이하인 경우 제2 신호로 판단할 수 있다.

(H-5)단계에서, 수신 컨트롤러(325)는 제어 신호를 기준으로 밸런서를 제어한다(S510). 구체적으로, 수신 컨트롤러(325)는 연산된 제어신호를 구동모터(333)로 출력하여 구동모터(333)를 제어할 수 있다.

본 발명의 밸런싱 중량물(360)의 위치를 제어하기 위한 통신방법은 상술한 세탁행정의 어느 단계에서도 실행될 수 있다.

도 15는 구동 주파수를 기준으로 제어신호를 복조하는 방법을 도시한 개념도이다.

사용자 패널 또는 제어유닛에서 입력된 제어명령에 대응되는 구동주파수가 출력되면, 주파수 측정기(324)에서 측정된 공진 주파수가 기 설정된 주기 내에서 변화가 생긴 경우를 제1 신호(이진수에서 1)로 판단하고, 공진 주파수가 기 설정된 주기 내에서 변화가 생기지 않는 경우를 제2 신호(이진수에서 0)로 판단할 수 있다. 제1 신호와 제2 신호의 조합으로 특정한 제어명령이 구현될 수 있다.

도 16은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 제어방법을 도시한 순서도이다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 제어방법은 송신코일(240)에 전원을 공급하는 (F-1)단계(S410), 드럼을 회전시키는 (F-2)단계(S420), 드럼의 회전 송신코일(240)의 입력 전류 값의 변화를 측정하는 (F-3)단계(S430), 입력 전류 값의 변화를 기준으로 송신코일(240)과 수신코일(310)의 인접여부를 결정하는 (F-4)단계(S440) 및 송신코일(240)과 수신코일(310)이 인접하는 경우, 구동모터(333)의 제어명령에 대응되도록 송신코일(240) 구동주파수를 제어하는 (F-5)단계(S450)를 포함할 수 있다.

먼저, 송신 컨트롤러(220)는 송신코일(240)에 전원을 공급한다(S410),

이후 송신 컨트롤러(220)(또는 제어유닛)은 드럼을 회전시킨다(S420). 구체적으로, 송신 컨트롤러(220)는 송신코일(240)에 전원을 공급한 상태에서 드럼 모터(113)를 제어하여서, 드럼(124)을 적어도 1 회전시킨다.

이후, 송신 컨트롤러(220)는 드럼의 회전 송신코일(240)의 입력 전류 값의 변화를 측정한다(S430).

이후, 송신 컨트롤러(220)는 입력 전류 값의 변화를 기준으로 송신코일(240)과 수신코일(310)의 인접여부를 결정한다(S440. 구체적으로, (F-4) 단계에서, 송신 컨트롤러(220)는 입력 전류 값이 기 설정된 제1 전류 값 이하가 되는 제1 시점을 수신 코일이 송신코일(240)에 인접하는 경우로 판단할 수 있다. 송신 컨트롤러(220)는 구동모터(333)가 오프(off) 상태일 때, 입력 전류 값이 기 설정된 제1 전류 값 이하가 되는 제1 시점을 수신 코일이 송신코일(240)에 인접하는 경우로 판단할 수 있다.

이후, 송신 컨트롤러(220)는 송신코일(240)과 수신코일(310)이 인접하는 경우, 구동모터(333)의 제어명령에 대응되도록 송신코일(240) 구동주파수를 제어한다(S450).

이후, 주파수 측정기(324)는 수신코일(310)의 공진 주파수를 측정한다(S460).

이후, 수신 컨트롤러(325)는 공진 주파수를 기준으로 구동모터(333)를 제어하는 제어 신호를 출력한다(S470). 구체적으로, 수신 컨트롤러(325)는 기설정된 주기에서 공진 주파수의 변화가 기설정된 변화 값 이상인 경우 제1 신호로 판단하고, 기설정된 주기에서 공진 주파수의 변화가 기설정된 변화 값 이하인 경우 제2 신호로 판단할 수 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.

111: 캐비닛
113: 드럼모터
122: 터브
124: 드럼
240: 송신코일
300: 밸런서
310: 수신코일

Claims

무선전력신호를 발생하여 무선으로 전력을 전송하는 송신코일;
드럼의 회전시 포의 편중에 의하여 발생되는 언밸런스를 감소시키고, 구동모터와 상기 구동모터의 구동력에 의해 상기 드럼의 원주를 따라 이동하는 적어도 1개의 밸런싱 중량물을 포함하는 밸런서;
상기 송신코일이 형성한 자기장으로부터 전력을 발생하는 수신코일;
상기 수신코일의 공진 주파수를 측정하는 주파수 측정기;
상기 주파수 측정기에서 측정된 수신코일의 공진 주파수를 기준으로 상기 구동모터를 제어하는 수신 컨트롤러를 포함하는 세탁기.
제 1 항에 있어서,
상기 수신 컨트롤러는 기설정된 주기에서 상기 공진 주파수의 변화가 기설정된 변화 값 이상인 경우 제1 신호로 판단하고, 기설정된 주기에서 상기 공진 주파수의 변화가 기설정된 변화 값 이하인 경우 제2 신호로 판단하는 세탁기.
제 2 항에 있어서,
상기 수신 컨트롤러는 적어도 하나의 상기 제1 신호와 적어도 하나의 상기 제2 신호의 조합으로 상기 구동모터의 회전방향 또는 회전시간을 결정하는 세탁기.
제 1 항에 있어서,
상기 송신코일에 구동주파수로 전력을 인가하는 송신변환기; 및
상기 송신코일의 구동주파수를 제어하는 송신 컨트롤러를 더 포함하는 세탁기.
제 4 항에 있어서,
상기 송신 컨트롤러는,
상기 구동모터의 제어명령에 대응되도록 상기 구동주파수를 제어하는 세탁기.
제 4 항에 있어서,
상기 밸런서와 상기 수신코일이 배치되고, 터브에 배치되며, 포가 수용되며 회전 가능한 드럼; 및
상기 송신코일의 입력 전류 값을 측정하는 전류측정기를 더 포함하는 세탁기.
제 6 항에 있어서,
상기 송신 컨트롤러는,
상기 드럼의 회전 시에 상기 입력 전류 값의 변화를 기준으로 상기 수신코일의 위치를 결정하는 세탁기.
제 7 항에 있어서,
상기 송신 컨트롤러는 상기 수신코일이 상기 송신코일에 근접할 때, 상기 구동모터의 제어명령에 대응되도록 상기 구동주파수를 제어하는 세탁기.
제 7 항에 있어서,
상기 송신 컨트롤러는 상기 입력 전류 값이 기 설정된 제1 전류 값 이하가 되는 제1 시점을 상기 수신 코일이 상기 송신코일에 인접하는 경우로 판단하는 세탁기.
제 7 항에 있어서,
상기 송신 컨트롤러는 상기 입력 전류 값이 기 설정된 제3 전류 값 이상이 되는 제3 시점을 상기 수신 코일이 상기 송신코일에 인접하는 경우로 판단하는 세탁기.
제 1 항에 있어서,
상기 밸런서는,
상기 각 구동모터와 기어 결합되어 회전되는 링 형상의 적어도 기어 레일과,
적어도 상기 수신코일, 상기 밸런싱 중량물, 상기 구동모터 및 상기 기어 레일을 수용하고, 상기 드럼에 배치되는 가이드 케이스를 더 포함하고,
상기 밸런싱 중량물은 상기 기어 레일의 회전에 구속되어 이동하는 세탁기.
송신코일에 전원을 공급하는 (F-1) 단계;
드럼을 회전시키는 (F-2) 단계;
상기 드럼의 회전 상기 송신코일의 입력 전류 값의 변화를 측정하는 (F-3) 단계;
상기 입력 전류 값의 변화를 기준으로 상기 송신코일과 수신코일의 인접여부를 결정하는 (F-4)단계; 및
상기 송신코일과 상기 수신코일이 인접하는 경우, 구동모터의 제어명령에 대응되도록 상기 송신코일 구동주파수를 제어하는 (F-5)단계를 포함하는 세탁기의 제어방법.
제 12 항에 있어서,
상기 (F-4) 단계는,
상기 입력 전류 값이 기 설정된 제1 전류 값 이하가 되는 제1 시점을 상기 수신 코일이 상기 송신코일에 인접하는 경우로 판단하는 세탁기의 제어방법.
제 12 항에 있어서,
상기 (F-4) 단계는,
상기 입력 전류 값이 기 설정된 제3 전류 값 이상 되는 제3 시점을 상기 수신 코일이 상기 송신코일에 인접하는 경우로 판단하는 세탁기의 제어방법.
제 12 항에 있어서,
상기 수신코일의 공진 주파수를 측정하는 (F-6)단계;
상기 공진 주파수를 기준으로 상기 구동모터를 제어하는 제어 신호를 출력하는 (F-7)를 더 포함하는 세탁기의 제어방법.
제 15 항에 있어서,
상기 (F-7)단계는,
기설정된 주기에서 상기 공진 주파수의 변화가 기설정된 변화 값 이상인 경우 제1 신호로 판단하고, 기설정된 주기에서 상기 공진 주파수의 변화가 기설정된 변화 값 이하인 경우 제2 신호로 판단하는 세탁기의 제어방법.
밸런서의 제어명령에 대응되는 구동 주파수를 연산하는(H-1) 단계;
송신코일이 상기 구동 주파수를 출력하는(H-2) 단계;
수신코일의 공진 주파수를 측정하는 (H-3) 단계;
상기 공진 주파수를 기준으로 상기 밸런서를 제어하는 제어 신호를 연산하는 (H-4)단계; 및
상기 제어 신호를 기준으로 상기 밸런서를 제어하는 (H-5)단계;를 포함하는 세탁기의 제어방법.
제 17 항에 있어서,
상기 (H-4)단계는,
기설정된 주기에서 상기 공진 주파수의 변화가 기설정된 변화 값 이상인 경우 제1 신호로 판단하고, 기설정된 주기에서 상기 공진 주파수의 변화가 기설정된 변화 값 이하인 경우 제2 신호로 판단하는 세탁기의 제어방법.