KR20210054249A - 세탁기의 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 중력이 작용하는 수직한 방향으로 세탁물이 투입되게 형성된 세탁조와, 상기 세탁조를 회전시키는 구동부와, 상기 세탁조에 마련되어 상기 세탁조가 회전될 때 균형을 유지시켜 주는 유체 밸런서를 포함하는 세탁기의 제어방법에 관한 것으로, 상기 세탁기의 제어방법은 제1 회전수로 상기 구동부를 동작시켜 세탁물의 편심량을 측정하는 편심량 측정단계와, 세탁물의 편심량이 일정 값 이상으로 판단되면 상기 구동부를 정지시키고 일정 대기시간을 가지는 대기단계와, 상기 대기시간이 경과되면 상기 구동부를 동작시켜 제2 회전수까지 가속하는 제1 가속단계와, 상기 제2 회전수에서 일정 시간 경과 후 제3 회전수까지 가속하는 제2 가속단계, 그리고 상기 제3 회전수에서 일정 시간 경과 후 상기 구동부의 동작을 정지시키는 탈수 완료단계를 포함한다. 이러한 방법으로, 공진 회전수 영역에서 유체 밸런서 내의 유체와 편심된 세탁물이 역위상에 배치시켜 편심을 최소화하여 진동과 소음을 저감할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

Description

세탁기의 제어방법{METHOD OF WASHING MACHINE}

본 발명은 세탁기의 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 탈수 행정 시에 공진 회전수 영역에서 편심을 최소화하여 진동과 소음을 저감할 수 있는 세탁기의 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로, 세탁기는 세제의 유화작용과, 세탁조 또는 세탁날개의 회전에 의해 발생하는 수류작용 및 세탁날개가 가하는 충격작용 등을 이용하여 세탁물을 세탁하는 기기로서, 세제와 물의 작용을 이용하여 세탁물에 묻어 있는 오염을 제거하도록 세탁, 헹굼 및 탈수행정을 진행한다. 그리고, 상기 세탁조의 상부에는 상기 세탁조가 회전될 때 균형을 유지시켜 주는 유체 밸런서가 설치된다.

이러한, 상기 세탁기는 외관을 형성하는 케이싱 내에 구비된 세탁조가 구동모터에 의해 회전하게 되고, 세탁조의 회전에 의해 케이싱에 진동이 유발되고, 세탁조의 회전에 따라 유발되는 강제 진동수가 세탁기의 고유 진동수와 일치하는 경우, 공명 현상에 의한 과도 진동이 발생되는 것은 잘 알려져 있다. 세탁기의 고유 진동수는 세탁조 내에 투입된 포량과, 케이싱 내에 담긴 세탁수의 양 등의 요인들에 따라 달라질 수 있다. 다만, 통상적으로 세탁기의 정상적인 작동을 위해서 허용되는 포량과 세탁수의 양은 그 한계가 정해져 있기 때문에, 세탁기의 고유 진동수 역시, 일정한 범위 내의 값으로 미리 파악할 수 있다. 따라서, 통상의 세탁기는 탈수행정에서, 세탁조가 과도 진동의 발생이 예상되는 공진 회전수 범위를 신속하게 통과하도록 가속한 후, 기 설정된 탈수 회전수로 소정 시간 동안 회전하도록 설계된다.

하지만, 탈수행정에서 세탁물이 세탁조의 어느 일측으로 몰려서 즉, 세탁조가 편심되어 회전하는 경우, 세탁조의 균형을 유지시켜 주기 위해 구비된 유체 밸런서가 오히려 편심을 더 크게 하여 공진 회전수 범위에서 더 과도한 진동을 발생시키는 문제가 있다.

도 1은 종래의 유체 밸런서가 구비된 세탁기의 탈수행정을 개략적으로 나타낸 그래프이다.

도 1을 참조하면, 탈수가 시작되어 약 30rpm 구간에서 일정 시간동안 간탈을 수행하고 약 120rpm까지 회전수를 상승시킨다. 이때, 약 90rpm 구간이 세탁조가 수평한 방향으로 공진하는 수평 공진 회전수(Horizontal Resonant Speed; HRS) 구간에 해당하여 30rpm에서 120rpm까지 빠른 속도로 회전수를 상승시켜 수평 공진 회전수(HRS) 구간을 빠른 속도로 지나가게 된다.

하지만, 세탁조에서 세탁물이 어느 일측으로 편심되어 있으면, 저속 회전구간인 30rpm 구간에서는 상기 유체 밸런서에 저장되어 있는 유체도 세탁조가 편심되어 있는 측으로 몰리게 된다. 이 상태에서 120rpm까지 바로 가속하여 회전수를 상승시키면 수평 공진 회전수(HRS) 구간에서 원심력에 의해 이동하는 유체 밸런서 내의 유체와 편심된 세탁물의 위상이 약 90도 각도로 배치되므로, 세탁물에 의한 편심과 유체 밸런서의 유체에 의한 편심이 더해져 수평 공진 회전수(HRS) 구간에서 더 과도한 진동이 발생하는 문제가 있다.

또한, 이 상태에서 세탁조를 약 120rpm 구간에서 회전수를 약 280rpm까지 가속하여 본탈을 시작하게 된다. 이때, 약 230rpm 구간이 세탁조가 수직한 방향으로 공진하는 수직 공진 회전수(Vertical Resonant Speed; VRS) 구간에 해당하여 120rpm에서 280rpm까지 빠른 속도로 회전수를 상승시켜 수직 공진 회전수(VRS) 구간을 빠른 속도로 지나가게 된다.

하지만, 종래의 탈수 공정에서는 수직 공진 회전수(VRS) 구간인 약 230rpm 구간에서 유체 밸런서 내의 유체와 편심된 세탁물의 위상이 약 90도 각도로 배치되므로, 세탁물에 의한 편심과 유체 밸런서의 유체에 의한 편심이 더해져 수직 공진 회전수(VRS) 구간에서 더 과도한 진동이 발생하는 문제가 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 탈수 시에 공진 회전수 영역에서 유체 밸런서 내의 유체와 편심된 세탁물이 역위상에 배치시켜 편심을 최소화하여 진동과 소음을 저감할 수 있는 세탁기의 제어방법을 제공하는 데에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 세탁기의 제어방법은, 중력이 작용하는 수직한 방향으로 세탁물이 투입되게 형성된 세탁조와, 상기 세탁조를 회전시키는 구동부와, 상기 세탁조에 마련되어 상기 세탁조가 회전될 때 균형을 유지시켜 주는 유체 밸런서를 포함하는 세탁기의 제어방법에 관한 것이다.

보다 구체적으로, 본 발명의 실시예에 의한 세탁기의 제어방법은 제1 회전수로 상기 구동부를 동작시켜 세탁물의 편심량을 측정하는 편심량 측정단계; 세탁물의 편심량이 일정 값 이상으로 판단되면 상기 구동부를 정지시키고, 일정 대기시간을 가지는 대기단계; 상기 대기시간이 경과되면 상기 구동부를 동작시켜 제2 회전수까지 가속하는 제1 가속단계; 상기 제2 회전수에서 일정 시간 경과 후 제3 회전수까지 가속하는 제2 가속단계; 및 상기 제3 회전수에서 일정 시간 경과 후 상기 구동부의 동작을 정지시키는 탈수 완료단계;를 포함한다.

여기서, 상기 제1 회전수는, 상기 구동부가 동작하여 상기 세탁물이 상기 세탁조의 내주면에 부착되어 이동이 불가능해지는 회전수일 수 있다.

그리고, 상기 편심량 측정단계는, 상기 제1 회전수로 회전하도록 상기 구동부를 동작 시 상기 구동부의 구동전류의 변화량 또는 상기 구동부의 회전속도의 변화량으로부터 측정될 수도 있다.

또한, 상기 제2 회전수는, 상기 세탁조가 수평한 방향으로 공진하는 수평 공진 회전수를 초과하고, 상기 세탁조가 수직한 방향으로 공진하는 수직 공진 회전수 미만인 속도로 설정될 수도 있다.

그리고, 상기 대기시간은, 상기 유체 밸런서 내에서 분산되어 있는 유체가 상기 세탁조의 편심된 부분으로 모두 모일 수 있는 시간으로 설정될 수도 있다.

여기서, 상기 제1 가속단계는, 상기 수평 공진 회전수에 도달하였을 때 상기 유체 밸런서의 유체가 상기 세탁조에 편심된 세탁물과 역위상에 배치될 수 있는 가속도로 상기 제2 회전수까지 가속하도록 제어할 수도 있다.

나아가, 상기 제2 회전수 구간에서 상기 세탁물의 편심량을 측정하여 일정 값 이상으로 판단되면 상기 대기단계로 진입하도록 제어할 수도 있다.

그리고, 본 발명의 다른 실시예에 의한 세탁기의 제어방법에서 제2 가속단계는, 상기 제2 회전수에서 상기 수직 공진 회전수를 초과하지 않는 회전수까지 가속하는 저속 가속단계; 및 상기 수직 공진 회전수를 초과하지 않는 회전수에서 상기 제3 회전수까지 가속하되, 상기 저속 가속단계보다 높은 가속도로 가속하는 고속 가속단계;를 포함할 수도 있다.

본 발명에 의한 세탁기의 제어방법에 따르면, 공진 회전수 영역에서 유체 밸런서 내의 유체와 편심된 세탁물이 역위상에 배치시켜 편심을 최소화하여 진동과 소음을 저감할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 종래의 유체 밸런서가 구비된 세탁기의 탈수행정을 개략적으로 나타낸 그래프,
도 2는 세탁기의 구조를 개략적으로 도시해 보인 단면도,
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 세탁기의 제어방법을 개략적으로 나타낸 순서도,
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 세탁기의 제어방법의 탈수행정을 개략적으로 나타낸 그래프,
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 의한 세탁기의 제어방법의 탈수행정을 개략적으로 나타낸 그래프이다.

본 발명의 특징들에 대한 이해를 돕기 위하여, 이하 본 발명의 실시예와 관련된 세탁기의 제어방법에 대하여 보다 상세하게 설명하기로 한다.

이하 설명되는 실시예의 이해를 돕기 위하여 첨부된 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

이하에서는 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 구체적인 실시예에 대하여 설명한다.

도 2는 세탁기의 구조를 개략적으로 도시해 보인 단면도이다.

도 2를 참조하면, 세탁기(10)는 물이 담기는 아우터 터브(11)와, 세탁물을 수용하고 상기 아우터 터브(11) 내에 회전 가능하게 배치되는 세탁조(12)와, 상기 세탁조(12)의 하부에 회전 가능하게 배치되는 펄세이터(16)와, 상기 세탁조(12)의 하부에 배치되어 상기 세탁조(12)를 회전시키는 구동부(13)와, 상기 세탁조(12)에 마련되어 상기 세탁조(12)가 회전될 때 균형을 유지시켜 주는 유체 밸런서(15), 그리고 상기 아우터 터브(11)에 저장된 물을 외부로 배출하는 배출부(14)를 포함한다. 도 2에서는 상기 유체 밸런서(15)가 상기 세탁조(12)의 하부에 배치된 것으로 도시하였지만, 이에 한정되는 것은 아니고, 상기 세탁조(12)의 상부에 배치되거나, 상기 세탁조(12)의 상부 및 하부 모두에 구비될 수도 있다.

상기 아우터 터브(11)는 세탁기(10)의 외관을 형성하는 케이싱(미도시) 내에 배치되고, 상기 세탁조(12)의 회전에 의해 유발되는 진동이 완충될 수 있도록 서스펜션(미도시)에 의해 상기 케이싱 내에 매달리게 배치될 수 있다.

상기 세탁조(12)는 상기 아우터 터브(11) 내에 회전 가능하게 배치되고, 상기 구동부(13)에 의해 회전되게 마련된다. 그리고, 상기 세탁조(12)는 중력이 작용하는 수직한 방향으로 세탁물이 투입되게 상측으로 개구가 형성된다. 즉, 탑 로더(top loader) 타입으로 마련된다. 상기 세탁조(12)의 측면 즉, 원주 방향을 따라 형성된 내주면에는 상기 아우터 터브(11)와 연통되는 통공(미도시)이 복수개 형성되어 수분이 출입할 수 있다.

상기 펄세이터(16)에는 다수개의 통공(미도시)이 형성되어, 상기 세탁조(12)의 개구부(미도시)를 통해 상기 아우터 터브(11)로부터 유입된 물이 상기 펄세이터(16)에 형성된 통공을 통해 상측으로 유동하여 상기 세탁조(12) 내로 이동될 수 있다.

상기 구동부(13)는 상기 세탁조(12) 또는 상기 펄세이터(16)에 회전력을 제공할 수 있다. 상기 구동부(13)의 회전축은 상기 펄세이터(16)와 항시 결속되어 회전력을 제공하고, 상기 구동부(13)의 회전축이 클러치 결속을 통하여 상기 세탁조(12)에 회전력을 제공할 수 있다. 따라서, 상기 클러치가 결속된 상태에서는 상기 회전축이 상기 세탁조(12)와 상기 펄세이터(16)가 일체로 회전되며, 반대로 클러치 결속이 해제된 상태에서는 상기 세탁조(12)는 정지된 상태로 상기 펄세이터(16)만 회전될 수 있다.

상기 구동부(13)는 속도 제어가 가능할 수 있다. 예를 들어, 상기 구동부(13)는 BLDC(Brushless DC Motor)일 수 있으나, 반드시 이에 한정되어야 하는 것은 아니다. BLDC 등의 속도 제어가 가능한 모터를 이용하여 상기 세탁조(12) 또는 상기 펄세이터(16)의 회전속도를 제어하는 기술은 이미 세탁기 기술 분야에서 널리 알려져 있는 것으로, 그 구체적인 설명은 생략한다.

한편, 세탁기(10)는 사용자로부터 각종 설정(예를 들어, 코스 선택, 시간 입력 등)을 선택 또는 입력 받는 입력부(미도시)와, 작동 상태(예를 들어, 코스 진행 상황, 남은 시간 등)를 표시하는 표시부(미도시)를 제공하는 컨트롤 패널이 구비될 수 있다.

제어부는 세탁기(10)를 구성하는 장치들의 작동을 제어하는 것으로 마이크로 프로세서(microprocessor)를 포함할 수 있다. 이하, 세탁기의 제어방법을 설명함에 있어서, 다른 설명이 없는 한, 상기 장치들은 제어부에 의해 제어되는 것으로 이해하기로 한다.

상기 제어부는 세탁행정, 헹굼행정 및 탈수행정을 진행할 수 있다.

한편, 본 발명에서 상기 탈수행정은 간탈행정 및 본탈행정을 포함할 수 있다.

물론, 상기 세탁기(10)의 구조는 일 예에 해당하는 것이고, 중력이 작용하는 수직한 방향으로 세탁물이 투입되게 형성된 세탁조와, 상기 세탁조를 회전시키는 구동부와, 상기 세탁조에 마련되어 상기 세탁조가 회전될 때 균형을 유지시켜 주는 유체 밸런서를 포함하는 세탁기라면 본 발명의 실시예에 의한 세탁기의 제어방법을 적용할 수 있다.

또한, 본 발명에서는 세탁조의 회전시 균형을 유지시켜 주는 밸런서로 유체 밸런서를 기재하고 있지만, 볼 밸런서가 적용된 경우에도 본 발명의 실시예에 의한 세탁기의 제어방법이 동일하게 적용될 수도 있다.

이하에서는, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 의한 세탁기의 제어방법에 대하여 구체적으로 설명한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 의한 세탁기의 제어방법을 개략적으로 나타낸 순서도이고, 도 4는 상기 세탁기의 제어방법의 탈수행정을 개략적으로 나타낸 그래프이다.

도 3 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 세탁기의 제어방법은 중력이 작용하는 수직한 방향으로 세탁물이 투입되게 형성된 세탁조와, 상기 세탁조를 회전시키는 구동부와, 상기 세탁조에 마련되어 상기 세탁조가 회전될 때 균형을 유지시켜 주는 유체 밸런서를 포함하는 세탁기의 제어방법에 관한 것이다.

즉, 세탁조의 회전의 균형을 유지시켜 주기 위해 세탁조에 구비된 유체 밸런서가 오히려 탈수 공정에서 세탁물의 편심과 유체의 하중이 더해져 공진 회전수 영역에서 더 큰 진동을 발생시키는 문제가 발생할 수 있다.

이에 본 발명에서는 탈수 행정에서 세탁조의 회전수 제어를 통하여 세탁조에 편심되게 배치된 세탁물과 유체 밸런서에 저장된 유체가 공진 회전수 영역에서 역위상 즉, 180도 각도를 이루도록 배치되게 제어하여 공진 회전수 영역에서 발생하는 진동 및 소음을 저감할 수 있다.

보다 구체적으로, 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 세탁기의 제어방법은 제1 회전수로 구동부를 동작시켜 세탁물의 편심량을 측정하는 편심량 측정단계(S110)와, 세탁물의 편심량이 일정 값 이상으로 판단(S120의 예)되면 상기 구동부를 정지시키고 일정 대기시간을 가지는 대기단계(S130)와, 상기 대기시간이 경과되면 상기 구동부를 동작시켜 제2 회전수까지 가속하는 제1 가속단계(S140)와, 상기 제2 회전수에서 일정 시간 경과 후 제3 회전수까지 가속하는 제2 가속단계(S150), 그리고 상기 제3 회전수에서 일정 시간 경과 후 상기 구동부의 동작을 정지시키는 탈수 완료단계(S160)를 포함한다.

여기서, 상기 제1 회전수는 상기 구동부가 동작하여 상기 세탁물이 상기 세탁조의 내주면에 부착되어 이동이 불가능해지는 회전수로 설정되는 것이 바람직하다. 즉, 원심력에 의해 상기 세탁물이 상기 세탁조의 내주면 일측에 밀착 고정되어 회전하는 회전수이다.

상기 제2 회전수는 상기 세탁조가 수평한 방향으로 공진하는 수평 공진 회전수(Horizontal Resonant Speed; HRS)를 초과하고, 상기 세탁조가 수직한 방향으로 공진하는 수직 공진 회전수(Vertical Resonant Speed; VRS) 미만인 속도로 설정될 수 있다. 예를 들어, 수평 공진 회전수(HRS)가 약 90rpm 영역에 해당하고, 수직 공진 회전수(VRS)가 약 230rpm 영역에서 해당하면, 상기 제2 회전수는 90rpm을 초과하고, 230rpm 미만인 회전수로 설정되는 것이 바람직하다. 본 발명의 그래프에서는 제2 회전수를 약 125rpm으로 도시되어 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고, 90~230rpm 사이에 회전수로 설정될 수 있다.

그리고, 상기 제3 회전수는 본탈행정에 수행되는 회전수로 설정된다. 본 발명의 그래프에서는 제3 회전수를 약 280rpm으로 도시되어 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고, 230rpm을 초과하는 회전수로 설정될 수 있다. 세탁기의 용량에 따라 상기 제3 회전수의 설정값이 달라질 수 있지만, 수직 공진 회전수(VRS)를 초과하는 회전수로 설정된다면 어떠한 회전수로 설정될 수 있다.

그리고, 상기 편심량 측정단계(S110)와, 상기 제1 가속단계(S140)와, 상기 제2 가속단계(S150)는 간탈행정에 해당하고, 상기 제3 회전수에서 일정 시간 세탁조를 회전시키는 구간이 본탈행정에 해당한다.

상기 편심량 측정단계(S110)는 상기 세탁조를 저속으로 일정 시간 회전시키면서 세탁조에 세탁물이 편심되게 배치되어 있는지 측정한다. 일 예로, 도 4에 도시된 바와 같이, 약 30rpm으로 10초 동안 회전시키면서 상기 세탁조의 편심량을 측정하게 된다.

여기서, 편심량은 상기 구동부가 상기 제1 회전수로 회전하도록 제어되는 중에, 상기 구동부로 인가되는 구동전류의 변화량 또는 상기 구동부의 회전속도의 변화량 등을 바탕으로 결정될 수 있다. 예를 들어, 상기 세탁조가 30rpm으로 회전되도록 상기 구동부가 제어되는 중에 속도검출기(미도시)를 통하여 검출된 실제 세탁조의 회전속도 변화량, 또는 상기 구동부의 회전속도 변화량, 또는 상기 구동부에 인가되는 구동전류의 변화량을 구하고, 이를 토대로 편심량을 결정할 수 있다. 편심량은 세탁조 내에서의 세탁물의 위치가 고정된 상태에서 감지되는 것이 바람직하다.

물론, 세탁기 기술분야에는 편심량을 감지하기 위한 여러 방법들이 이미 잘 알려져 있는 바, 편심량을 측정하기 위한 방법이 이에 한정되는 것은 아니고, 기 공지된 다양한 방식으로 편심량을 감지할 수도 있다.

따라서, 상기 편심량 측정단계(S110)에서 편심량이 일정 값 이상으로 판단(S120의 예)되면, 세탁조가 편심된 측으로 일정 각도 이상으로 기울어져 있으면 세탁물이 편심된 것으로 판단하여 상기 대기단계(S130)로 진입한다.

그리고, 상기 편심량 측정단계(S110)에서 편심량이 일정 값 미만으로 판단(S120의 아니오)되면, 세탁물이 편심되지 않게 분포되어 있는 것을 판단하여 상기 제1 가속단계(S140)로 진입하도록 제어할 수 있다.

상기 대기단계(S130)는 상기 세탁조에 세탁물이 편심되게 배치된 것으로 판단되면 상기 구동부를 정지시키고 일정 대기시간을 가진 후 상기 제1 가속단계(S140)로 진입하도록 제어한다.

예를 들어, 편심량 측정을 위하여 제1 회전수로 회전하는 세탁조는 약 30rpm의 저속으로 회전하게 되므로, 상기 유체 밸런서에 저장되어 있는 유체도 세탁조가 편심되어 있는 측으로 몰리게 된다. 즉, 도 1을 참조하면, 30rpm 구간에서의 유체 밸런서의 유체 위상과 세탁조에 편심된 세탁물의 위상이 동일한 위상에 배치된다. 이 상태에서 120rpm까지 바로 가속하여 회전수를 상승시키면 수평 공진 회전수(Horizontal Resonant Speed; HRS) 구간인 90rpm 구간에서 원심력에 의해 이동하는 유체 밸런서 내의 유체와 편심된 세탁물의 위상이 약 90도 각도로 배치된다. 즉, 세탁물에 의한 편심에 유체 밸런서의 유체에 의한 편심이 더해져 수평 공진 회전수(HRS) 구간에서 더 과도한 진동이 발생하는 문제가 있다.

이에 본 발명에서는, 이러한 문제를 해소하기 위하여 대기단계(S130)를 마련하였다.

즉, 도 4를 참조하면, 상기 대기단계(S130)는 상기 세탁물의 편심량이 일정 값 이상으로 판단(S120의 예)되면, 상기 구동부를 정지시킨다. 그리고, 상기 유체 밸런서 내에서 분산되어 있는 유체가 상기 세탁조의 편심된 부분으로 모두 모일 수 있는 시간 이상으로 대기한다. 즉, 상기 유체 밸런서 내의 유체와 편심된 세탁물의 위상이 동일한 위상을 가지도록 한다.

이 상태에서, 도 4를 참조하면, 다시 상기 구동부를 동작시켜 상기 세탁조를 제2 회전수까지 가속시키면 원심력에 의해 상기 유체 밸런서 내의 유체가 이동하여 수평 공진 회전수(HRS) 구간에서 상기 세탁조에 편심된 세탁물과 역위상에 배치된다. 일 예로, 상기 구동부가 정지된 상태에서 12rpm/s의 가속도로 120rpm까지 가속하게 되면 상기 유체 밸런서 내의 유체가 이동하여 수평 공진 회전수(HRS) 구간인 90rpm 구간에서 상기 세탁조에 편심된 세탁물과 역위상 즉, 180도 각도를 가지도록 배치된다. 따라서, 수평 공진 회전수(HRS) 구간에서 세탁조의 편심을 상기 유체 밸런서가 보상할 수 있게 되어 과도한 진동 발생을 방지할 수 있다.

그리고, 상기 제2 회전수에 도달하면 상기 제2 회전수에서 일정 시간 유지하여 간탈행정을 수행한 후 상기 제3 회전수로 가속하게 된다.

이때, 상기 제2 회전수 구간에서 상기 세탁물의 편심량을 다시 측정하여 일정 값 이상으로 판단되면 상기 대기단계(S130)로 되돌아 가도록 제어할 수 있다. 즉, 상기 제2 회전수 구간에서 세탁물의 편심량이 큰 것으로 판단되면 높은 rpm으로 진행되는 본탈행정에서 큰 진동이 발생할 수 있으므로, 상기 세탁물의 편심량이 일정 값 이상으로 판단되면 상기 대기단계(S130)로 되돌아 가도록 제어하는 것이 바람직하다.

상기 제2 가속단계(S150)는 간탈행정에서 본탈행정으로 진입하도록 상기 제2 회전수에서 상기 제3 회전수까지 세탁조를 가속하는 단계이다.

일 예로, 상기 제2 회전수가 120rpm이고, 상기 제3 회전수가 280rpm에 해당하면, 약 230rpm 구간이 세탁조가 수직한 방향으로 공진하는 수직 공진 회전수(VRS) 구간에 해당하여 120rpm에서 280rpm까지 빠른 속도로 회전수를 상승시켜 수직 공진 회전수(VRS) 구간을 빠른 속도로 지나가게 된다.

하지만, 도 1을 참조하면, 종래의 탈수 공정에서는 수직 공진 회전수(VRS) 구간인 약 230rpm 구간에서 유체 밸런서 내의 유체와 편심된 세탁물의 위상이 약 90도 각도로 배치되므로, 세탁물에 의한 편심과 유체 밸런서의 유체에 의한 편심이 더해져 수직 공진 회전수(VRS) 구간에서 더 과도한 진동이 발생하는 문제가 있다.

이와 달리, 본 발명의 실시예에 의한 세탁기의 제어방법은 상기 대기단계(S130)를 통해 상기 제1 가속단계(S140)를 지나 상기 제2 가속단계(S150)로 진입하게 되면, 도 4에 도시된 바와 같이, 수직 공진 회전수(VRS) 구간인 약 230rpm 구간에서 유체 밸런서 내의 유체와 편심된 세탁물의 위상이 역위상, 즉 180도 각도로 배치된다. 따라서, 수직 공진 회전수(VRS) 구간에서 세탁조의 편심을 상기 유체 밸런서가 보상할 수 있게 되어 과도한 진동 발생을 방지할 수 있다.

여기서, 수직 공진 회전수(VRS) 구간에서 유체 밸런서 내의 유체와 편심된 세탁물의 위상이 역위상으로 배치되게 하기 위하여, 상기 제2 회전수에서 유지되는 시간, 또는 상기 제2 회전수에서 상기 제3 회전수로 가속되는 가속도가 조절될 수도 있다. 즉, 세탁기의 용량, 세탁물의 무게, 세탁조에 저장되어 있는 물의 무게 등 다양한 조건에 따라 수직 공진 회전수 영역이 변경되므로, 이에 대응하여 상기 제2 회전수에서 유지되는 시간, 또는 상기 제2 회전수에서 상기 제3 회전수로 가속되는 가속도가 조절될 수도 있다. 이는, 반복 실험을 통하여 미리 데이터를 설정한 후 제어부에 저장하여 각각에 대응하는 조건으로 제어하도록 설정될 수 있다.

마지막으로, 탈수 완료단계(S160)는 본탈행정인 제3 회전수에서 설정된 일정 시간동안 세탁조를 회전시키고, 설정된 일정 시간이 경과되면 상기 구동부의 동작을 정지시켜 탈수행정을 종료한다.

이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 다른 실시예에 의한 세탁기의 제어방법에 대하여 구체적으로 설명한다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 의한 세탁기의 제어방법의 탈수행정을 개략적으로 나타낸 그래프이다.

본 발명의 다른 실시예에 의한 세탁기의 제어방법은 상기 도 4를 참조하여 설명한 본 발명의 실시예에 의한 세탁기의 제어방법과 편심량 측정단계, 대기단계, 제1 가속단계, 및 탈수 완료단계는 동일하게 이루어 지고, 제2 가속단계만 달리 설정된다.

보다 구체적으로, 상기 제2 가속단계는 상기 제2 회전수에서 상기 수직 공진 회전수(VRS)를 초과하지 않는 회전수까지 가속하는 저속 가속단계와, 상기 수직 공진 회전수(VRS)를 초과하지 않는 회전수에서 상기 제3 회전수까지 가속하되 상기 저속 가속단계보다 높은 가속도로 가속하는 고속 가속단계를 포함한다.

도 5를 참조하면, 일 예로, 상기 제2 회전수가 120rpm이고, 상기 제3 회전수가 280rpm에 해당하면, 약 230rpm 구간이 세탁조가 수직한 방향으로 공진하는 수직 공진 회전수(VRS) 구간에 해당하여 120rpm에서 280rpm까지 빠른 속도로 회전수를 상승시켜 수직 공진 회전수(VRS) 구간을 빠른 속도로 지나가게 된다.

여기서, 상기 저속 가속단계는 상기 제2 회전수가 120rpm에서 상기 수직 공진 회전수(VRS)를 초과하지 않는 회전수인 200rpm까지 가속한다. 이 구간에서는 상기 제2 회전수인 120rpm에서 등속도로 일정 시간 간탈행정을 진행한 후 약 2.5rpm/s인 비교적 낮은 가속도로 가속하게 된다. 따라서, 상기 유체 밸런서 내의 유체가 원주방향으로 분포되어 있다가 서서히 이동하게 된다.

그리고, 상기 고속 가속단계는 상기 수직 공진 회전수(VRS)를 초과하지 않는 회전수인 200rpm에서 상기 제3 회전수인 280rpm까지는 약 5.8rpm/s인 높은 가속도로 가속하게 된다. 이때, 상기 수직 공진 회전수(VRS)인 230rpm 구간에서 유체 밸런서 내의 유체와 편심된 세탁물의 위상이 역위상, 즉 180도 각도로 배치된다. 따라서, 수직 공진 회전수(VRS) 구간에서 세탁조의 편심을 상기 유체 밸런서가 보상할 수 있게 되어 과도한 진동 발생을 방지할 수 있다.

이러한 다른 실시예에 의한 제2 가속단계는 상기 수직 공진 회전수(VRS) 구간을 보다 빠른 가속도로 지나가게 되므로 공진에 의한 영향을 최소화할 수 있다.

따라서, 본 발명의 세탁기의 제어방법은 수평 공진 회전수(HRS)와 수직 공진 회전수(VRS)의 영역에서 유체 밸런서 내의 유체와 편심된 세탁물의 위상이 역위상, 즉 180도 각도로 배치되도록 제어하여, 세탁조의 편심을 상기 유체 밸런서가 보상하게 되어 과도한 진동 발생을 방지할 수 있다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 가능함은 물론이다.

10 : 세탁기
11 : 아우터 터브
12 : 세탁조
13 : 구동부
14 : 배출부
15 : 유체 밸런서
16 : 펄세이터

Claims (8)

1. 중력이 작용하는 수직한 방향으로 세탁물이 투입되게 형성된 세탁조와, 상기 세탁조를 회전시키는 구동부와, 상기 세탁조에 마련되어 상기 세탁조가 회전될 때 균형을 유지시켜 주는 유체 밸런서를 포함하는 세탁기의 제어방법에 있어서,
   제1 회전수로 상기 구동부를 동작시켜 세탁물의 편심량을 측정하는 편심량 측정단계;
   세탁물의 편심량이 일정 값 이상으로 판단되면 상기 구동부를 정지시키고, 일정 대기시간을 가지는 대기단계;
   상기 대기시간이 경과되면 상기 구동부를 동작시켜 제2 회전수까지 가속하는 제1 가속단계;
   상기 제2 회전수에서 일정 시간 경과 후 제3 회전수까지 가속하는 제2 가속단계; 및
   상기 제3 회전수에서 일정 시간 경과 후 상기 구동부의 동작을 정지시키는 탈수 완료단계;
   를 포함하는 세탁기의 제어방법.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1 회전수는,
   상기 구동부가 동작하여 상기 세탁물이 상기 세탁조의 내주면에 부착되어 이동이 불가능해지는 회전수인 것을 특징으로 하는 세탁기의 제어방법.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 편심량 측정단계는,
   상기 제1 회전수로 회전하도록 상기 구동부를 동작 시 상기 구동부의 구동전류의 변화량 또는 상기 구동부의 회전속도의 변화량으로부터 측정되는 것을 세탁기의 제어방법.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 제2 회전수는,
   상기 세탁조가 수평한 방향으로 공진하는 수평 공진 회전수를 초과하고, 상기 세탁조가 수직한 방향으로 공진하는 수직 공진 회전수 미만인 속도인 것을 특징으로 하는 세탁기의 제어방법.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 대기시간은,
   상기 유체 밸런서 내에서 분산되어 있는 유체가 상기 세탁조의 편심된 부분으로 모두 모일 수 있는 시간인 것을 특징으로 하는 세탁기의 제어방법.
   
6. 제5항에 있어서,
   상기 제1 가속단계는,
   상기 수평 공진 회전수에 도달하였을 때 상기 유체 밸런서의 유체가 상기 세탁조에 편심된 세탁물과 역위상에 배치될 수 있는 가속도로 상기 제2 회전수까지 가속하는 것을 특징으로 하는 세탁기의 제어방법.
   
7. 제1항에 있어서,
   상기 제2 회전수 구간에서 상기 세탁물의 편심량을 측정하여 일정 값 이상으로 판단되면 상기 대기단계로 진입하는 것을 특징으로 하는 세탁기의 제어방법.
   
8. 제4항에 있어서,
   상기 제2 가속단계는,
   상기 제2 회전수에서 상기 수직 공진 회전수를 초과하지 않는 회전수까지 가속하는 저속 가속단계; 및
   상기 수직 공진 회전수를 초과하지 않는 회전수에서 상기 제3 회전수까지 가속하되, 상기 저속 가속단계보다 높은 가속도로 가속하는 고속 가속단계;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁기의 제어방법.
   

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