KR20220128207A - 세탁기 및 그 제어 방법 - Google Patents

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KR20220128207A
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김휘중
이한얼
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삼성전자주식회사
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Abstract

일 실시예에 따른 세탁기는, 터브; 상기 터브 내에서 회전 가능하게 마련되는 드럼; 상기 드럼을 회전시키는 드럼 모터; 상기 터브의 진동을 감지하는 진동 센서; 및 탈수 동작 시 상기 진동 센서의 센싱값이 미리 정해진 일정값에 도달하는 것에 기초하여 상기 드럼 모터의 회전 속도를 유지하고, 상기 진동 센서의 센싱값의 변동값에 기초하여 상기 드럼 모터의 상기 회전 속도를 계속 유지하거나 증가시키는 제어부;를 포함할 수 있다.

Description

세탁기 및 그 제어 방법{washer AND method FOR CONTROLLING thereof}
개시된 발명은 세탁물을 세탁, 헹굼 및 탈수하는 세탁기에 관한 것이다.
세탁기는 터브와 터브 내에서 회전 가능하게 설치되는 드럼을 포함하고, 터브 내부에서 세탁물이 담긴 드럼을 회전시킴으로써 세탁물을 세탁할 수 있다. 세탁기는 세탁물을 세탁하는 세탁 행정, 세탁된 세탁물을 헹구는 헹굼 행정, 세탁물을 탈수하는 탈수 행정을 수행할 수 있다.
탈수 행정에서 드럼은 대략 1000rpm (revolution per minute) 내외로 회전할 수 있고, 세탁물에 흡수된 물을 세탁물로부터 분리시킬 수 있다. 탈수 행정 중에 드럼이 고속으로 회전함에 따라 드럼을 수용하는 터브가 진동할 수 있다. 그런데 세탁물이 드럼 내부에 균일하게 배치되지 아니하면(다시 말해, 세탁물의 언밸런스가 발생하면), 회전하는 드럼에 편심이 발생할 수 있다. 드럼의 편심에 의하여 터브의 진동은 더욱 증가하게 된다.
이처럼, 세탁기의 탈수 행정에서 드럼 내부에 수용된 세탁물의 언밸런스로 인하여 진동과 소음이 크게 발생할 경우, 세탁기의 손상이 생길 수 있고 사용자가 불편함을 느낄 수 있으며 탈수 효율도 감소할 수 있다.
개시된 발명의 일 측면은, 탈수 동작에서 세탁물의 언밸런스로 인해 발생하는 진동과 소음을 감소시킬 수 있는 세탁기 및 세탁기의 제어 방법을 제공한다.
일 측면에 따른 세탁기는, 터브; 상기 터브 내에서 회전 가능하게 마련되는 드럼; 상기 드럼을 회전시키는 드럼 모터; 상기 터브의 진동을 감지하는 진동 센서; 및 탈수 동작 시 상기 진동 센서의 센싱값이 미리 정해진 일정값에 도달하는 것에 기초하여 상기 드럼 모터의 회전 속도를 유지하고, 상기 진동 센서의 센싱값의 변동값에 기초하여 상기 드럼 모터의 상기 회전 속도를 계속 유지하거나 증가시키는 제어부;를 포함할 수 있다.
일 측면에 따른 세탁기의 제어 방법은, 드럼 모터를 구동하고; 탈수 동작 시 터브의 진동을 감지하는 진동 센서의 센싱값을 획득하고; 상기 진동 센서의 센싱값이 미리 정해진 일정값에 도달하는 것에 기초하여 상기 드럼 모터의 회전 속도를 유지하고; 및 상기 진동 센서의 센싱값의 변동값에 기초하여 상기 드럼 모터의 상기 회전 속도를 계속 유지하거나 증가시키는 것;을 포함할 수 있다.
개시된 세탁기 및 세탁기의 제어 방법은 탈수 동작에서 세탁물 언밸런스의 변화로 인해 발생하는 진동과 소음을 감소시킬 수 있다.
개시된 세탁기 및 세탁기의 제어 방법은 탈수 동작에서 세탁물의 양과 세탁물의 특성에 따라 다르게 발생하는 진동과 소음의 산포를 줄일 수 있다. 그에 따라 사용자는 세탁기를 사용할 때마다 동일한 수준의 진동과 소음을 체감할 수 있다. 따라서 진동과 소음의 넓은 산포로 인해 사용자가 느낄 수 있는 불편함이 해소될 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 세탁기의 외관을 도시한다.
도 2는 일 실시예에 따른 세탁기의 측단면을 도시한다.
도 3은 일 실시예에 따른 세탁기의 구성을 도시한다.
도 4는 일 실시예에 따른 세탁기의 전반적인 동작을 설명한다.
도 5는 일 실시예에 따른 세탁기의 탈수 동작을 설명하는 순서도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 진동 센서의 센싱값과 터브 진동 변위의 상관 관계를 설명하는 그래프이다.
도 7은 일 실시예에 따른 세탁기의 탈수 중 진동 센서의 센싱값과 드럼 모터의 회전 속도 간 관계를 나타내는 제1 그래프이다.
도 8은 도 7의 탈수 동작에서 진동 센서의 센싱값과 드럼 모터의 회전 속도를 수치들로 예시하는 제1 표이다.
도 9는 일 실시예에 따른 세탁기의 탈수 중 진동 센서의 센싱값과 드럼 모터의 회전 속도 간 관계를 나타내는 제2 그래프이다.
도 10은 도 9의 탈수 동작에서 진동 센서의 센싱값과 드럼 모터의 회전 속도를 보여주는 제2 표이다.
도 11은 일 실시예에 따른 세탁기의 진동 산포를 나타내는 그래프이다.
도 12는 일 실시예에 따른 세탁기의 소음 산포를 나타내는 그래프이다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 본 명세서가 실시예들의 모든 요소들을 설명하는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 일반적인 내용 또는 실시예들 간에 중복되는 내용은 생략한다. 명세서에서 사용되는 '부, 모듈, 부재, 블록'이라는 용어는 소프트웨어 또는 하드웨어로 구현될 수 있으며, 실시예들에 따라 복수의 '부, 모듈, 부재, 블록'이 하나의 구성요소로 구현되거나, 하나의 '부, 모듈, 부재, 블록'이 복수의 구성요소들을 포함하는 것도 가능하다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라, 간접적으로 연결되어 있는 경우를 포함하고, 간접적인 연결은 무선 통신망을 통해 연결되는 것을 포함한다.
또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.
제 1, 제 2 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 전술된 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 예외가 있지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
각 단계들에 있어 식별 부호는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별 부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 실시될 수 있다.
이하 첨부된 도면들을 참고하여 본 발명의 작용 원리 및 실시예에 대해 설명한다.
도 1은 일 실시예에 의한 세탁기의 외관을 도시한다. 도 2는 일 실시예에 의한 세탁기의 측단면을 도시한다.
도 1과 도 2를 참조하면, 세탁기(100)는 캐비닛(101)과 캐비닛(101)의 전방에 마련되는 도어(102)를 포함할 수 있다. 캐비닛(101)의 전면 중앙에는 세탁물을 투입하거나 인출하기 위한 투입구(101a)가 마련될 수 있다. 도어(102)는 투입구(101a)를 개방 또는 폐쇄하도록 마련될 수 있다. 도어(102)는 힌지(hinge)에 의하여 일 측이 회동 가능하게 장착될 수 있다. 투입부(101a)가 도어(102)에 의하여 폐쇄된 것은 도어 스위치(103)에 의하여 감지될 수 있다. 투입구(101a)가 폐쇄되고 세탁기(100)가 동작하면, 도어(102)는 도어 락(104)에 의하여 잠겨질 수 있다.
또한, 세탁기(100)는, 컨트롤 패널(110), 터브(120), 드럼(130), 구동부(140), 급수부(150), 배수부(160), 세제 공급부(170) 및 진동 센서(180: 180a, 180b)를 포함할 수 있다.
캐비닛(101)의 전면 상측에는 사용자 입력을 획득하는 입력부와 세탁기(100)의 동작 정보를 표시하는 디스플레이를 포함하는 컨트롤 패널(110)이 마련될 수 있다. 컨트롤 패널(110)은 사용자와 세탁기(100)가 상호 작용하기 위한 사용자 인터페이스를 제공할 수 있다.
터브(120)는 캐비닛(101)의 내부에 마련되며, 세탁 및/또는 헹굼을 위한 물을 수용할 수 있다. 터브(120)는 전면에 개구(121a)가 형성된 터브 프런트 파트(tub front parts)(121)와 후면이 폐쇄된 원통 형상의 터브 리어 파트(tub rear parts)(122)를 포함할 수 있다. 터브 프런트 파트(121)에는 세탁물을 드럼(130)에 투입하거나 세탁물을 드럼(130)에서 인출하기 위한 개구(121a)가 마련될 수 있다. 터브 리어 파트(122)의 후벽에는 드럼 모터(141)를 회전 가능하게 고정하는 베어링(122a)이 마련된다.
드럼(130)은 터브(120) 내부에 회전 가능하게 마련되며, 세탁물을 수용할 수 있다. 드럼(130)은 원통 형상의 드럼 바디(131), 드럼 바디(131)의 전방에 마련된 드럼 프런트 파트(132), 드럼 바디(131)의 후방에 마련되는 드럼 리어 파트(133)를 포함할 수 있다. 터브(120)와 드럼(130)이 지면에 대해 기울어지게 배치될 수 있다. 그러나 터브(120)와 드럼(130)이 지면과 수평하게 배치되는 것도 가능하다.
드럼 바디(131)의 내면에는 드럼(130)의 내부와 터브(120)의 내부를 연결하는 통공(131a)과 드럼(130)의 회전 중에 세탁물을 드럼(130)의 상부로 들어올리기 위한 리프터(131b)가 마련될 수 있다. 드럼 프런트 파트(132)에는 세탁물을 드럼(130)으로 투입하거나 세탁물을 드럼(130)에서 인출하기 위한 개구(132a)가 마련될 수 있다. 드럼 리어 파트(133)는 드럼(130)을 회전시키는 드럼 모터(141)의 샤프트(141a)와 연결될 수 있다.
드럼 모터(141)는 드럼(130)을 회전시킬 수 있다. 드럼 모터(141)는 구동부(140)에 포함될 수 있다. 드럼 모터(141)는 터브 리어 파트(122)의 외측에 마련될 수 있고, 샤프트(141a)을 통하여 드럼 리어 파트(133)와 연결될 수 있다. 샤프트(141a)는 터브 리어 파트(122)을 관통할 수 있고, 터브 리어 파트(122)에 마련된 베어링(122a)에 의해 회전 가능하도록 지지될 수 있다.
드럼 모터(141)는 터브 리어 파트(122) 외측에 고정되는 고정자(142)와, 회전 가능하게 마련되어 샤프트(141a)과 연결되는 회전자(143)를 포함할 수 있다. 회전자(143)는 고정자(142)와 자기 상호 작용하여 회전할 수 있으며, 회전자(143)의 회전은 샤프트(141a)을 통해 드럼(130)에 전달될 수 있다. 드럼 모터(141)는, 예를 들면, 회전 속도의 제어가 용이한 무정류자 직류 모터(BrushLess Direct Current Motor: BLDC Motor) 또는 영구자석 동기 모터(Permament Synchronous Motor: PMSM)일 수 있다.
급수부(150)는 터브(120) 및 드럼(130)에 물을 공급할 수 있다. 급수부(150)는 외부 급수원과 연결되어 터브(120)에 물을 공급하기 위한 급수관(151)과, 급수관(151)에 마련되는 급수 밸브(152)를 포함할 수 있다. 급수관(151)은 터브(120)의 상측에 마련될 수 있고, 외부 급수원으로부터 세제통(171)까지 연장될 수 있다. 물은 세제통(171)을 거쳐 터브(120)로 흐를 수 있다.
급수 밸브(152)는 제어부(190)의 전기적 신호에 응답하여 급수관(151)을 개방하거나 폐쇄할 수 있다. 즉, 급수 밸브(152)는 외부 급수원으로부터 터브(120)로 물이 공급되는 것을 허용하거나 차단할 수 있다. 급수 밸브(152)는, 예를 들면, 전기적 신호에 응답하여 개폐되는 솔레노이드 밸브(solenoid valve)를 포함할 수 있다.
배수부(160)는 터브(120) 및/또는 드럼(130)에 수용된 물을 외부로 배출할 수 있다. 배수부(160)는 터브(120) 하부로부터 캐비닛(101) 외부까지 연장된 배수관(161)과, 배수관(161) 상에 마련된 배수 펌프(162)를 포함할 수 있다. 배수 펌프(162)는 배수관(161)의 물을 캐비닛(101) 외부로 펌핑할 수 있다.
세제 공급부(170)는 터브(120) 및/또는 드럼(130)에 세제를 공급할 수 있다. 세제 공급부(170)는 터브(120)의 상측에 마련되어 세제를 보관하는 세제통(171)과, 세제통(171)을 터브(120)와 연결하는 혼합관(172)을 포함할 수 있다. 세제통(171)은 급수관(151)과 연결되며, 급수관(151)을 통해 공급된 물은 세제통(171)의 세제와 혼합될 수 있다. 세제와 물의 혼합액은 혼합관(172)을 통해 터브(120)로 공급될 수 있다.
진동 센서(180: 180a, 180b)는 터브(120)의 진동을 감지할 수 있다. 진동 센서(180: 180a, 180b)는 터브(120) 외면의 전방 위치 또는 터브(120) 외면의 후방 위치 중 적어도 하나에 설치될 수 있다. 도 2에서 제1 진동 센서(180a)는 터브(120)의 전방 상면에 마련되고, 제2 진동 센서(180b)는 터브(120)의 후방 상면에 마련되는 것으로 예시된다. 제어부(190)는 진동 센서(180)의 센싱값에 기초하여 드럼 모터(141)의 회전 속도를 조절할 수 있다.
진동 센서(180)는 터브(120)의 3축(X축, Y축, Z축) 가속도를 측정하는 가속도 센서를 포함할 수 있다. 예를 들면, 진동 센서(180)는 압전기형(piezoelectric type), 스트레인 게이지형(strain gauge type), 압저항형(piezoresistive type), 정전용량형(capacitive type), 서보형(servo type) 또는 광학형(optical type) 가속도 센서로 마련될 수 있다. 이외에도, 진동 센서(180)는 터브(120)의 진동을 측정할 수 있는 다양한 센서(예를 들면, 자이로스코프)로 마련될 수 있다.
진동 센서(180)는 터브(120)의 진동에 관한 센싱값을 출력할 수 있다. 예를 들면, 진동 센서(180)는 터브(120)의 진동에 대응하는 상수값을 출력할 수 있다. 진동 센서(180)는 터브(120)의 3축 가속도에 대응하는 전압 값을 출력할 수 있다. 세탁기(100)의 제어부(190)는 진동 센서(180)의 센싱값에 대응하는 터브 진동 변위를 결정할 수 있고, 터브 진동 변위에 기초하여 드럼 모터(141)의 회전 속도를 조절할 수 있다.
또한, 진동 센서(180)는 3축 가속도 변화에 대응하는 터브 진동 변위를 출력할 수도 있다. 제어부(190)는 진동 센서(180)로부터 수신되는 센싱값인 터브 진동 변위에 기초하여 드럼 모터(141)의 회전 속도를 결정할 수 있다.
진동 센서(180)는 MEMS(Micro Electro Mechanical System) 센서로 마련될 수 있다. MEMS는 반도체 기술의 발전에 따라 개발된 방식으로서, MEMS 센서는 증착 (Deposition), 포토리소그래피를 통한 패터닝(Patterning) 및 에칭(Etching) 과정을 거쳐 만들어질 수 있다. 진동 센서(180)는 실리콘, 폴리머, 금속 또는 세라믹과 같은 다양한 소재로 형성될 수 있다. MEMS 방식으로 제조된 진동 센서(180)는 마이크로미터 수준의 크기를 가질 수 있다.
도 3은 일 실시예에 의한 세탁기의 구성을 도시한다.
도 3을 참조하면, 세탁기(100)는 도 1 및 도 2에서 설명된 기계적 구성들 뿐만 아니라 전기적 구성들도 포함할 수 있다. 세탁기(100)는 도어 스위치(103), 도어 락(door lock)(104)과, 컨트롤 패널(110), 드럼 모터(141), 급수 밸브(152), 배수 펌프(162), 진동 센서(180) 및 제어부(190)를 포함할 수 있다. 제어부(190)는 세탁기(100)의 구성들과 전기적으로 연결될 수 있고, 각 구성의 동작을 제어할 수 있다.
도어 스위치(103)는 도어(102)가 폐쇄된 상태와 도어(102)가 개방된 상태를 검출할 수 있다. 예를 들어, 도어 스위치(103)는 도어(102)가 개방된 상태에서 개방(오프)되고, 도어(102)가 폐쇄된 상태에서 폐쇄(온)될 수 있다. 도어 스위치(103)는, 도어(102)가 폐쇄된 상태를 나타내는 신호 또는 도어(102)가 개방된 상태를 나타내는 신호를 제어부(190)로 전송할 수 있다.
도어 락(104)은 제어부(190)의 잠금 신호에 응답하여 도어(102)를 잠글 수 있다. 예를 들어, 도어(102)가 투입구(101a)를 폐쇄하고 세탁기(100)가 동작하면, 제어부(190)는 도어(102)를 잠그도록 도어 락(104)을 제어할 수 있다.
컨트롤 패널(110)은 사용자 입력을 획득하는 입력 버튼과, 사용자 입력에 응답하는 세탁 설정 및/또는 세탁 동작 정보를 표시하는 디스플레이를 포함할 수 있다. 컨트롤 패널(110)은 사용자와 세탁기(100)가 상호 작용하기 위한 사용자 인터페이스를 제공할 수 있다. 입력 버튼은, 예를 들면, 전원 버튼, 동작 버튼, 코스 선택 다이얼 및 세부 설정 버튼을 포함할 수 있다. 또한, 입력 버튼은, 택트 스위치(tact switch), 푸시 스위치, 슬라이드 스위치, 토클 스위치, 마이크로 스위치, 또는 터치 스위치로 마련될 수 있다.
디스플레이는, 코스 선택 다이얼의 회전에 의하여 선택된 세탁 코스 및 세탁기(100)의 동작 시간을 표시하는 스크린 및 설정 버튼에 의하여 선택된 세부 설정을 표시하는 인디케이터를 포함할 수 있다. 디스플레이는, 예를 들면, 액정 디스플레이(Liquid Crystal Display, LCD) 패널 및/또는 발광 다이오드(Light Emitting Diode, LED)를 포함할 수 있다.
세탁 코스는, 세탁물의 종류(예를 들면, 셔츠, 바지, 속옷, 이불)와 재질(예를 들면, 면, 폴리에스테르, 울)와 세탁물의 양에 따라 미리 정해진 세탁 설정(예를 들면, 세탁 온도, 헹굼 횟수, 탈수 세기)을 포함할 수 있다. 예를 들면, 표준 세탁 코스는 세탁물에 범용적인 세탁 설정을 포함할 수 있다. 이불 세탁 코스는 이불을 세탁하는데 최적화된 세탁 설정을 포함할 수 있다. 세탁 코스는 표준 세탁, 강력 세탁, 울 세탁, 이불 세탁, 아기 옷 세탁, 타월 세탁, 소량 세탁, 삶은 세탁, 절전 세탁, 아웃도어 세탁, 헹굼+탈수, 탈수와 같은 다양한 코스를 포함할 수 있다.
구동부(140)는 드럼 모터(141)와 구동 회로(200)를 포함할 수 있다. 구동 회로(200)는 제어부(190)의 구동 신호(모터 제어 신호)에 응답하여, 드럼 모터(141)를 구동하기 위한 구동 전류를 드럼 모터(141)에 공급할 수 있다. 구동 회로(200)는 외부 전원의 교류 전력을 정류하여 직류 전력으로 변환하고, 직류 전력을 정현파 형태의 구동 전력으로 변환할 수 있다. 구동 회로(200)는 변환된 구동 전력을 드럼 모터(141)로 출력하는 인버터를 포함할 수 있다. 인버터는 복수의 스위칭 소자를 포함할 수 있고, 제어부(190)의 구동 신호에 기초하여 복수의 스위치를 개방(오프)하거나 폐쇄(온)할 수 있다. 스위칭 소자들의 개방 또는 폐쇄에 따라 구동 전류가 드럼 모터(141)에 공급될 수 있다. 또한, 구동 회로(200)는 인버터로부터 출력되는 구동 전류를 측정할 수 있는 전류 센서(미도시)를 포함할 수 있다.
제어부(190)는 드럼 모터(141)의 회전자 전기각에 기초하여 드럼 모터(141)의 회전 속도를 산출할 수 있다. 회전자 전기각은 드럼 모터(141)에 마련된 위치 센서(미도시)로부터 획득될 수 있다. 예를 들어, 제어부(190)는 샘플링 시간 간격에 대한 회전자 전기각의 변화량에 기초하여 드럼 모터(141)의 회전 속도를 산출할 수 있다. 위치 센서(미도시)는 드럼 모터(141)의 회전자(143) 위치를 측정할 수 있는 홀 센서, 엔코더 또는 리졸버로 구현될 수 있다. 또한, 제어부(190)는 전류 센서(미도시)에 의해 측정된 구동 전류 값에 기초하여 드럼 모터(141)의 회전 속도를 산출할 수도 있다.
드럼 모터(141)는 제어부(190)의 제어 하에 드럼(130)을 회전시킬 수 있다. 제어부(190)는 목표 회전 속도를 추종하도록 드럼 모터(141)를 구동시킬 수 있다.
급수 밸브(152)는 제어부(190)의 급수 신호에 응답하여 개방될 수 있다. 급수 밸브(152)의 개방에 따라 무리 급수관(151)을 통해 터브(120)로 공급될 수 있다.
배수 펌프(162)는 제어부(190)의 배수 신호에 응답하여 배수관(161)을 통해 물을 캐비닛(101) 외부로 배출할 수 있다. 배수 펌프(162)의 동작에 따라, 터브(120)에 수용된 물은 배수관(162)을 통하여 캐비닛(101) 외부로 배출될 수 있다.
진동 센서(180)는 터브(120)의 진동을 감지할 수 있다. 구체적으로, 진동 센서(180)는 탈수 행정에서 드럼(130)의 회전에 의해 발생하는 터브(120)의 진동을 감지할 수 있다. 드럼(130) 내부에 배치된 세탁물의 언밸런스로 인해 드럼(130)의 편심이 발생하고, 드럼(130)의 편심으로 인해 터브(120)의 진동이 발생할 수 있다. 세탁물이 언밸런스 하게 배치된 상태에서 드럼 모터(141)의 회전 속도가 증가하면 터브(120)의 진동도 증가할 수 있고, 터브(120)의 진동에 의한 소음도 증가할 수 있다.
진동 센서(180)는 터브(120)의 진동에 관한 센싱값을 출력할 수 있다. 예를 들면, 진동 센서(180)는 터브(120)의 진동에 대응하는 상수값을 출력할 수 있다. 또한, 진동 센서(180)는 터브(120)의 3축(X축, Y축, Z축) 가속도 값, 가속도 값에 대응하는 전압 값 및/또는 가속도 값에 대응하는 터브 진동 변위를 출력할 수도 있다. 제어부(190)는 진동 센서(180)의 센싱값에 기초하여 드럼 모터(141)의 회전 속도를 결정할 수 있다.
터브 진동 변위는 터브(120)가 진동할 때 진동의 크기(진폭)로 정의될 수 있다. 제어부(190)는 세탁기(100)가 탈수를 진행하는 동안 미리 정해진 주기마다 진동 센서(180)의 센싱값을 모니터링할 수 있다. 즉, 제어부(190)는 탈수 동작이 완료될 때까지 진동 센서(180)의 센싱값을 지속적으로 수신할 수 있고, 진동 센서(180)의 센싱값에 기초하여 드럼 모터(141)의 회전 속도를 조절할 수 있다.
제어부(190)는 세탁기(100)의 동작에 관한 제어 신호를 생성하는 프로세서(191)와, 세탁기(100)의 동작을 위한 프로그램, 어플리케이션, 인스트럭션 및/또는 데이터를 저장하는 메모리(192)를 포함할 수 있다. 프로세서(191)와 메모리(192)는 별도의 반도체 소자로 구현되거나, 단일의 반도체 소자로 구현될 수 있다. 또한, 제어부(190)는 복수의 프로세서들 또는 복수의 메모리들을 포함할 수 있다. 제어부(190)는 세탁기(100) 내부의 다양한 위치에 마련될 수 있다. 예를 들면, 제어부(190)는 컨트롤 패널(110) 내부에 마련되는 인쇄 회로 기판에 포함될 수 있다.
프로세서(191)는 연산 회로, 기억 회로 및 제어 회로를 포함할 수 있다. 프로세서(191)는 하나의 칩을 포함하거나 또는 복수의 칩들을 포함할 수 있다. 또한, 프로세서(191)는 하나의 코어를 포함하거나 또는 복수의 코어들을 포함할 수 있다.
메모리(192)는 세탁 코스에 따라 세탁 동작을 수행하기 위한 프로그램과, 세탁 코스에 따른 세탁 설정을 포함하는 데이터를 저장할 수 있다. 또한, 메모리(192)는 사용자 입력에 기초하여 현재 선택된 세탁 코스 및 세탁 설정을 저장할 수 있다. 메모리(192)는 S-램(Static Random Access Memory, S-RAM), D-램(Dynamic Random Access Memory, D-RAM)과 같은 휘발성 메모리와, 롬(Read Only Memory: ROM), 이피롬(Erasable Programmable Read Only Memory: EPROM)과 같은 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다. 메모리(192)는 하나의 메모리 소자를 포함하거나 또는 복수의 메모리 소자들을 포함할 수 있다.
프로세서(191)는 메모리(192)로부터 제공되는 프로그램을 이용하여 데이터 및/또는 신호를 처리할 수 있고, 처리 결과에 기초하여 세탁기(100)의 각 구성에 제어 신호를 전송할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(191)는 컨트롤 패널(110)을 통해 수신되는 사용자 입력을 처리할 수 있다. 프로세서(191)는, 사용자 입력에 응답하여, 도어 락(104), 드럼 모터(141), 급수 밸브(152) 및 배수 펌프(162)를 제어하기 위한 제어 신호를 출력할 수 있다.
프로세서(191)는, 세탁 행정, 헹굼 행정 및 탈수 행정을 수행하도록, 드럼 모터(141), 급수 밸브(152) 및 배수 펌프(162)를 제어할 수 있다. 또한, 프로세서(191)는, 세탁 설정 및 세탁 동작 정보를 표시하도록 컨트롤 패널(110)을 제어할 수 있다. 프로세서(191)는 탈수 동작에서 터브(120)의 진동을 검출하도록 진동 센서(180)를 제어할 수 있다.
도 4는 일 실시예에 따른 세탁기의 전반적인 동작을 설명한다.
도 4를 참조하면, 세탁기(100)는 사용자 입력에 따라 세탁 행정(1010), 헹굼 행정(1020) 및 탈수 행정(1030)을 순차적으로 수행할 수 있다. 세탁 행정(1010)에서, 세탁물이 세탁될 수 있다. 세제의 화학적 작용 및/또는 낙하 등의 기계적 작용에 의하여 세탁물에 부착된 이물질이 분리될 수 있다.
세탁 행정(1010)은 세탁물의 양을 측정하는 세탁물 측정(1011), 터브(120)에 물을 공급하는 급수(1012), 드럼(130)을 저속으로 회전시켜 세탁물을 세탁하는 세탁(1013), 터브(120)에 담긴 물을 배출하는 배수(1014), 드럼(130)을 고속으로 회전시켜 세탁물로부터 물을 분리하는 중간 탈수(1015)를 포함할 수 있다.
세탁(1013) 과정에서, 제어부(190)는 드럼 모터(141)를 정방향 또는 역방향으로 회전시킬 수 있다. 드럼(130)의 회전에 따라 드럼(130)의 상측에서 하측으로 세탁물이 낙하할 수 있다.
중간 탈수(1015) 과정에서, 제어부(190)는 드럼 모터(141)를 고속으로 회전시킬 수 있다. 드럼(130)의 고속 회전에 의하여, 세탁물로부터 물이 분리될 수 있다.
중간 탈수(1015) 중에, 드럼(130)의 회전 속도는 단계적으로 증가할 수 있다. 또한, 드럼(130)의 회전 속도가 증가함에 따라 터브(120)의 진동도 증가할 수 있고, 진동 센서(180)의 센싱값에 변화가 생길 수 있다. 제어부(190)는 진동 센서(180)의 센싱값에 기초하여 드럼 모터(141)의 회전 속도를 조절할 수 있다.
제어부(190)는 진동 센서(180)의 센싱값이 일정값에 도달하는 것에 기초하여 드럼 모터(141)의 회전 속도를 유지할 수 있다. 다시 말해, 제어부(190)는 진동 센서(180)의 센싱값이 일정값에 도달한 시점에 결정되는 회전 속도를 유지하도록 드럼 모터(141)를 제어할 수 있다. 진동 센서(180)의 센싱값이 일정값에 도달한 시점에 결정되는 회전 속도는 제1 회전 속도로 호칭될 수 있다.
일정값은, 탈수 중 허용 가능한 터브(120)의 최대 진동 변위에 대응하는 값으로서, '허용 언밸런스 값'으로 호칭될 수도 있다. 일정값은 설계에 따라 다양한 값으로 정해질 수 있다. 예를 들면, 일정값은 세탁물의 양 및 세탁물의 종류에 따라 다르게 선택될 수 있다.
탈수 시작 후 진동 센서(180)의 센싱값이 일정값에 도달하는 경우, 제어부(190)는 진동 센서(180)의 센싱값이 일정값에 도달한 시점에 결정되는 드럼 모터(141)의 회전 속도를 유지할 수 있다.
제어부(190)는 진동 센서(180)의 센싱값의 변동값에 기초하여 드럼 모터(141)의 회전 속도를 계속 유지하거나 증가시킬 수 있다. 예를 들면, 제어부(190)는 진동 센서(180)의 센싱값의 변동값이 미리 정해진 델타 상수(δ)보다 작은 것에 기초하여, 드럼 모터(141)의 제1 회전 속도를 계속 유지할 수 있다. 델타 상수(δ)는 설계에 따라 다양한 값으로 정해질 수 있다. 델타 상수(δ)는 세탁물의 양 및 세탁물의 종류에 따라 다르게 선택정될 수 있다.
또한, 제어부(190)는 진동 센서(180)의 센싱값이 일정값으로부터 미리 정해진 델타 상수(δ)만큼 감소하는 것에 기초하여, 드럼 모터(141)의 회전 속도를 증가시킬 수 있다. 제어부(190)는 드럼 모터(141)의 회전 속도가 증가함에 따라 진동 센서(180)의 센싱값이 다시 일정값에 도달하는 것에 기초하여, 증가한 회전 속도(제2 회전 속도)를 유지하도록 드럼 모터(141)를 제어할 수 있다. 즉, 제어부(141)는 이전의 회전 속도(제1 회전 속도) 보다 높은 회전 속도(제2 회전 속도)를 유지하도록 드럼 모터(141)를 제어할 수 있다. 제2 회전 속도는 진동 센서(180)의 센싱값이 일정값에 다시 도달한 시점에 결정될 수 있다.
제어부(190)는 진동 센서(180)의 센싱값의 변동값에 기초하여 드럼 모터(141)의 증가한 회전 속도를 계속 유지하거나 드럼 모터(141)의 회전 속도를 더 증가시킬 수 있다. 다시 말해, 제어부(190)는 탈수가 완료될 때까지 진동 센서(180)의 센싱값의 변동값에 기초하여 드럼 모터(141)의 회전 속도를 유지할지 또는 드럼 모터(141)의 회전 속도를 증가시킬지를 지속적으로 판단할 수 있다.
헹굼 행정(1020)에서, 세탁물은 헹궈질 수 있다. 즉, 세탁물에 남겨진 세제 또는 이물질이 제거될 수 있다. 헹굼 행정(1020)은 터브(120)에 물을 공급하는 급수(1021), 드럼(130)을 구동하여 세탁물을 헹구는 헹굼(1022), 터브(120)에 담긴 물을 배출하는 배수(1023) 및 드럼(130)을 구동하여 세탁물로부터 물을 분리하는 중간 탈수(1024)를 포함할 수 있다.
헹굼 행정(1020)의 급수(1021), 배수(1023) 및 중간 탈수(1024)는 각각 세탁 행정(1010)의 급수(1012), 배수(1014) 및 중간 탈수(1015)와 동일할 수 있다. 헹굼 행정(1020) 중에 급수(1021), 헹굼(1022), 배수(1023) 및 중간 탈수(1024)는 한 차례 또는 여러 차례 수행될 수 있다.
탈수 행정(1030)에 의하여, 세탁물에 함유된 수분이 세탁물로부터 분리될 수 있다. 드럼(130)의 고속 회전에 의해 물이 세탁물로부터 분리되고, 분리된 물은 세탁기(100)의 외부로 배출될 수 있다. 탈수 행정(1030)은 드럼(130)을 고속 회전시킴으로써, 세탁물로부터 물을 분리하는 최종 탈수(1031)를 포함할 수 있다. 최종 탈수(1031)로 인하여 헹굼 행정(1020)의 마지막 중간 탈수(1024)는 생략될 수 있다.
최종 탈수(1031)를 위하여, 제어부(190)는 드럼 모터(141)을 고속으로 회전시키도록 구동 회로(200)를 제어할 수 있다. 드럼(130)의 고속 회전에 의하여, 드럼(130)에 담긴 세탁물로부터 물이 분리되고, 세탁기(100) 외부로 배출될 수 있다. 최종 탈수(1031)에 의하여 세탁기(100)의 동작이 종료되므로, 최종 탈수(1031)의 수행 시간은 중간 탈수(1015, 1024)의 수행 시간보다 길 수 있다.
최종 탈수(1031)에서 드럼 모터(141)의 회전 속도는 단계적으로 증가할 수 있다. 세탁 행정(1010)의 중간 탈수(1015)에서 드럼 모터(141)의 회전 속도가 제어되는 것과 마찬가지로, 최종 탈수(1031)에서도 진동 센서(180)의 센싱값에 기초하여 드럼 모터(141)의 회전 속도가 조절될 수 있다. 구체적으로, 제어부(190)는 진동 센서(180)의 센싱값이 일정값에 도달하는 것에 기초하여 드럼 모터(141)의 회전 속도를 유지할 수 있다. 즉, 제어부(190)는 진동 센서(180)의 센싱값이 일정값에 도달한 시점에 결정되는 제1 회전 속도를 유지하도록 드럼 모터(141)를 제어할 수 있다.
일정값은, 예를 들면, 탈수 중 허용 가능한 터브(120)의 최대 진동 변위에 대응하는 값으로서, '허용 언밸런스 값'으로 호칭될 수도 있다. 일정값은 설계에 따라 다양한 값으로 정해질 수 있다. 예를 들면, 일정값은 세탁물의 양 및 세탁물의 종류에 따라 다르게 선택될 수 있다.
제어부(190)는 진동 센서(180)의 센싱값의 변동값에 기초하여 드럼 모터(141)의 회전 속도를 계속 유지하거나 증가시킬 수 있다. 예를 들면, 제어부(190)는 진동 센서(180)의 센싱값의 변동값이 미리 정해진 델타 상수(δ)보다 작은 것에 기초하여, 드럼 모터(141)의 제1 회전 속도를 계속 유지할 수 있다. 델타 상수(δ)는 설계에 따라 다양한 값으로 정해질 수 있다. 델타 상수(δ)는 세탁물의 양 및 세탁물의 종류에 따라 다르게 설정될 수 있다.
또한, 제어부(190)는 진동 센서(180)의 센싱값이 일정값으로부터 미리 정해진 델타 상수(δ)만큼 감소하는 것에 기초하여, 드럼 모터(141)의 회전 속도를 증가시킬 수 있다. 제어부(190)는 드럼 모터(141)의 회전 속도가 증가함에 따라 진동 센서(180)의 센싱값이 다시 일정값에 도달하는 것에 기초하여, 증가한 회전 속도를 유지하도록 드럼 모터(141)를 제어할 수 있다. 즉, 제어부(141)는 이전의 회전 속도(제1 회전 속도) 보다 높은 회전 속도(제2 회전 속도)를 유지하도록 드럼 모터(141)를 제어할 수 있다. 제2 회전 속도는 진동 센서(180)의 센싱값이 일정값에 다시 도달한 시점에 결정될 수 있다.
제어부(190)는 진동 센서(180)의 센싱값의 변동값에 기초하여 드럼 모터(141)의 증가한 회전 속도를 계속 유지하거나 드럼 모터(141)의 회전 속도를 더 증가시킬 수 있다. 다시 말해, 제어부(190)는 탈수가 완료될 때까지 진동 센서(180)의 센싱값의 변동값에 기초하여 드럼 모터(141)의 회전 속도를 유지할지 또는 드럼 모터(141)의 회전 속도를 증가시킬지를 지속적으로 판단할 수 있다.
이상에서 설명된 바와 같이, 세탁기(100)는 세탁물을 세탁하기 위하여 세탁 행정(1010), 헹굼 행정(1020) 및 탈수 행정(1030)을 수행할 수 있다. 특히, 중간 탈수(1015, 1024) 및 최종 탈수(1031) 중에, 세탁기(100)의 제어부(190)는, 드럼(130)을 회전시키는 드럼 모터(141)의 회전 속도를 단계적으로 증가시킬 수 있다. 제어부(190)는 진동 센서(180)의 센싱값에 기초하여 드럼 모터(141)의 회전 속도를 유지하거나 증가시킬 수 있다.
도 5는 일 실시예에 따른 세탁기의 탈수 동작(500)을 설명하는 순서도이다. 도 6은 일 실시예에 따른 진동 센서의 센싱값과 터브 진동 변위의 상관 관계를 설명하는 그래프(600)이다.이하 세탁기(100)의 탈수 동작(500)이 자세히 설명된다.
탈수 동작(500)은 도 4에서 설명된, 중간 탈수(1015, 1024) 및 최종 탈수(1031)를 포함할 수 있다.
도 5를 참조하면, 세탁기(100)는 탈수를 시작한다(501). 제어부(190)는 세탁(1013) 또는 헹굼(1022) 이후 터브(120) 내부의 물을 외부로 배출하도록 배수 펌프(162)를 제어할 수 있다. 제어부(190)는 수위 센서(미도시)의 출력에 기초하여 터브(120) 내부에 물이 남아있는지 판단할 수 있다. 제어부(190)는 터브(120) 내부의 물이 모두 외부로 배출되면 드럼 모터(141)를 동작시킬 수 있다.
제어부(190)는 드럼 모터(141)의 회전 속도를 증가시킬 수 있다(502). 제어부(190)는 드럼(130) 내부에 위치하는 세탁물의 탈수를 위해, 드럼 모터(141)를 구동함으로써 드럼(130)을 회전시킬 수 있다. 탈수 동작(500) 중, 드럼 모터(141)의 회전 속도는 단계적으로 증가할 수 있다.
전술된 바와 같이, 드럼(130) 내 세탁물의 언밸런스로 인해 터브(120)의 진동과 소음이 발생할 수 있다. 세탁물의 언밸런스는 세탁물에 불균일하게 포함된 수분 때문에 발생할 수도 있다. 드럼(130) 내부의 세탁물이 언밸런스 한 상태에서 드럼 모터(141)의 회전 속도가 증가하면, 터브(120)의 진동과 소음도 증가할 수 있다. 터브(120)의 진동이 과도하면 세탁기(100)의 손상이 발생할 수 있고, 탈수 효율도 감소할 수 있다.
따라서 탈수 과정에서 터브(120)의 진동과 소음을 줄이기 위해, 제어부(190)는 탈수가 진행되는 동안 진동 센서(180)의 센싱값을 모니터링 하고, 터브(120)의 진동이 과도하지 않도록 드럼 모터(141)의 회전 속도를 조절할 수 있다.
제어부(190)는 진동 센서(180)의 출력을 수신할 수 있다(503). 예를 들면, 진동 센서(180)의 센싱값은 터브(120)의 진동에 대응하는 상수값일 수 있다. 진동 센서(180)의 센싱값은 가속도 값 또는 가속도 값에 대응하는 전압 값으로 출력될 수도 있다. 진동 센서(180)의 센싱값과 터브(120)의 진동 변위 사이에는 미리 정해진 상관 관계가 존재할 수 있다.
도 6의 그래프(600)와 같이, 터브 진동 변위는 진동 센서(180)의 센싱값에 비례할 수 있다. 즉, 진동 센서(180)의 센싱값이 클수록 터브 진동 변위도 큰 값으로 결정될 수 있다. 제어부(190)의 메모리(192)에는 진동 센서(180)의 센싱값과 터브 진동 변위 사이의 상관 관계 데이터가 저장될 수 있고, 프로세서(191)는 상관 관계 데이터와 진동 센서(180)의 센싱값을 이용하여 터브 진동 변위를 결정할 수 있다.
이와 다르게, 진동 센서(180)가 가속도 값과 터브 진동 변위의 상관 관계를 이용하여 터브 진동 변위를 출력할 수도 있다. 이 경우 제어부(190)는 진동 센서(180)로부터 수신되는 터브 진동 변위에 기초하여 드럼 모터(141)를 제어할 수 있다.
제어부(190)는 진동 센서(180)의 센싱값이 일정값에 도달하는지 검출할 수 있다(504). 일정값은, 예를 들면, 탈수 중 허용 가능한 터브(120)의 최대 진동 변위에 대응하는 값으로서, '허용 언밸런스 값'으로 호칭될 수도 있다. 일정값은 설계에 따라 다양한 값으로 정해질 수 있다. 예를 들면, 일정값은 세탁물의 양 및 세탁물의 종류에 따라 다르게 선택될 수 있다.
제어부(190)는 진동 센서(180)의 센싱값이 일정값에 도달하는 것에 기초하여 드럼 모터(141)의 회전 속도를 유지할 수 있다(505). 드럼 모터(141)의 회전 속도를 유지하는 것은, 드럼 모터(141)의 회전 속도를 일정하게 유지하는 것을 의미하거나, 드럼 모터(141)의 회전 속도 증가율을 미리 정해진 한계 증가율 이하로 유지하는 것을 의미할 수 있다. 진동 센서(180)의 센싱값이 일정값을 초과하는 것을 방지하기 위해, 한계 증가율은 상당히 작은 값으로 설정될 수 있다. 드럼 모터(141)의 회전 속도를 유지함으로써 진동 센서(180)의 센싱값이 일정값(Da)을 초과하는 것을 방지할 수 있다.
제어부(190)는 탈수 완료 여부를 판단할 수 있다(506). 예를 들면, 설정된 탈수 시간이 만료되면, 탈수가 완료된 것으로 판단될 수 있다. 제어부(190)는 탈수가 완료되면 드럼 모터(141)의 구동을 중지시키고 탈수 동작을 종료할 수 있다. 그러나 탈수 완료 전인 경우, 제어부(190)는 진동 센서(180)의 센싱값의 변동값에 기초하여 드럼 모터(141)의 회전 속도를 계속 유지하거나 증가시킬 수 있다.
제어부(190)는 진동 센서(180)의 센싱값의 변동값이 미리 정해진 델타 상수(δ)에 도달하는지 판단할 수 있다(507). 진동 센서(180)의 센싱값이 일정값에 도달한 시점에 결정된 회전 속도로 드럼 모터(141)가 동작하는 동안, 세탁물로부터 분리된 수분이 외부로 배출되면서 진동 센서(180)의 센싱값이 감소할 수 있다. 즉, 세탁물로부터 물이 빠져나가면 세탁물의 언밸런스가 줄어들 수 있고, 그에 따라 터브(120)의 진동이 감소할 수 있다. 따라서 진동 센서(180)의 센싱값이 감소하면 드럼 모터(141)의 회전 속도를 더 증가시킬 수 있다.
제어부(190)는 진동 센서(180)의 센싱값의 변동값이 미리 정해진 델타 상수(δ)보다 작은 경우, 제어부(190)는 드럼 모터(141)의 회전 속도를 더 증가시키지 않고, 탈수 완료 시점까지 드럼 모터(141)의 회전 속도를 계속 유지할 수 있다(507, 505). 진동 센서(180)의 센싱값의 변동값이 미리 정해진 델타 상수(δ)보다 작으면, 제어부(190)는 드럼 모터(141)의 회전 속도를 증가시킬 수 있는 마진(margin)이 부족한 것으로 판단할 수 있다.
그러나 진동 센서(180)의 센싱값이 일정값(Da)으로부터 미리 정해진 델타 상수(δ)만큼 감소하는 경우, 제어부(190)는 드럼 모터(141)의 회전 속도를 더 증가시킬 수 있다(507, 502). 즉, 세탁물에 함유된 수분의 배출에 따라 진동 센서(180)의 센싱값이 델타 상수(δ)만큼 감소하면, 즉, 센싱값이 하한값(Db)에 도달하면, 제어부(190)는 진동 센서(180)의 센싱값이 일정값(Da)에 다시 도달할 때까지 드럼 모터(141)의 회전 속도를 증가시킬 수 있다. 진동 센서(180)의 센싱값이 일정값(Da)에 다시 도달한 시점부터, 드럼 모터(141)의 증가한 회전 속도가 유지될 수 있다.
제어부(190)는 진동 센서(180)의 센싱값의 변동값에 기초하여 드럼 모터(141)의 증가한 회전 속도를 계속 유지하거나 드럼 모터(141)의 회전 속도를 더 증가시킬 수 있다. 다시 말해, 제어부(190)는 탈수가 완료될 때까지 진동 센서(180)의 센싱값의 변동값에 기초하여 드럼 모터(141)의 회전 속도를 유지할지 또는 드럼 모터(141)의 회전 속도를 증가시킬지를 지속적으로 판단할 수 있다.
도 7은 일 실시예에 따른 세탁기의 탈수 중 진동 센서의 센싱값과 드럼 모터의 회전 속도 간 관계를 나타내는 제1 그래프(700)이다. 도 8은 도 7의 탈수 동작에서 진동 센서의 센싱값과 드럼 모터의 회전 속도를 수치들로 예시하는 제1 표(800)이다.
도 7의 제1 그래프(700)와 도 8의 제1 표(800)를 참조하면, 제어부(190)는 진동 센서(180)의 센싱값이 일정값(Da)에 최초로 도달한 제1 시점(t1)에 결정되는 제1 회전 속도(V1)를 유지하도록 드럼 모터(141)를 제어할 수 있다. 예를 들면, 일정값(Da)은 760으로 정해질 수 있고, 제1 시점(t1)부터 드럼 모터(141)의 제1 회전 속도(V1)는 800RPM으로 유지될 수 있다.
드럼 모터(141)가 제1 회전 속도(V1)로 동작하는 동안, 세탁물로부터 분리된 수분이 외부로 배출되면서 진동 센서(180)의 센싱값이 감소할 수 있다. 제어부(190)는, 진동 센서(180)의 센싱값이 일정값(Da)으로부터 델타 상수(δ)만큼 감소하는 제2 시점(t2)까지 드럼 모터(141)의 회전 속도를 800RPM으로 유지할 수 있다. 예를 들면, 델타 상수(δ)는 150일 수 있고, 제2 시점(t2)에 진동 센서(180)의 센싱값은 610일 수 있다.
제어부(190)는 제2 시점(t2)부터 드럼 모터(141)의 회전 속도를 증가시킬 수 있다. 드럼 모터(141)의 회전 속도가 증가하면, 터브(120)의 진동이 다시 증가할 수 있고, 그에 따라 진동 센서(180)의 센싱값도 증가할 수 있다. 제어부(190)는, 진동 센서(180)의 센싱값이 일정값(Da)에 다시 도달하는 제3 시점(t3)부터, 900RPM으로 증가한 제2 회전 속도(V2)를 유지하도록 드럼 모터(141)를 제어할 수 있다.
제1 그래프(700)에서, 제3 시점(t3) 이후 진동 센서(180)의 센싱값이 감소하지 않으므로, 제어부(190)는 탈수 완료 시점(te)까지 900RPM의 제2 회전 속도(V2)로 드럼 모터(141)를 동작시킬 수 있다
도 9는 일 실시예에 따른 세탁기의 탈수 중 진동 센서의 센싱값과 드럼 모터의 회전 속도 간 관계를 나타내는 제2 그래프(900)이다. 도 10은 도 9의 탈수 동작에서 진동 센서의 센싱값과 드럼 모터의 회전 속도를 보여주는 제2 표(1000)이다.
도 9의 제2 그래프(900)와 도 10의 제2 표(1000)를 참조하면, 일정값(Da)은 900으로 정해질 수 있고, 델타 상수(δ)는 150으로 미리 정해질 수 있다. 또한, 진동 센서(180)의 센싱값이 일정값(Da)에 최초로 도달한 제1 시점(t1)에 결정되는 드럼 모터(141)의 제1 회전 속도(V1)는 850RPM일 수 있다. 제어부(190)는 진동 센서(180)의 센싱값이 델타 상수(δ)만큼 감소하여 750(Db)에 도달하는 제2 시점(t2)까지 드럼 모터(141)의 회전 속도를 850RPM으로 유지할 수 있다.
제어부(190)는 제2 시점(t2)부터 드럼 모터(141)의 회전 속도를 증가시킬 수 있다. 드럼 모터(141)의 회전 속도가 증가함에 따라 진동 센서(180)의 센싱값이 증가하여 일정값(Da)에 다시 도달할 수 있다. 제어부(190)는, 진동 센서(180)의 센싱값이 일정값(Da)에 다시 도달하는 제3 시점(t3)부터, 900RPM으로 증가한 제2 회전 속도(V2)를 유지하도록 드럼 모터(141)를 제어할 수 있다.
제어부(190)는, 진동 센서(180)의 센싱값이 일정값(Da)으로부터 델타 상수(δ)만큼 다시 감소하는 제4 시점(t4)까지 드럼 모터(141)의 회전 속도를 900RPM으로 유지할 수 있다. 진동 센서(180)의 센싱값이 다시 상수(δ)만큼 감소하여 750(Db)에 도달하면, 제어부(190)는 제4 시점(t4)부터 진동 센서(180)의 센싱값이 일정값(Da)에 다시 도달하는 제5 시점(t5)까지 드럼 모터(141)의 회전 속도를 더 증가시킬 수 있다. 제5 시점(t5)부터, 제어부(190)는 1000RPM으로 증가한 제3 회전 속도(V3)를 유지하도록 드럼 모터(141)를 제어할 수 있다. 제2 그래프(900)에서 제5 시점(t5) 이후 진동 센서(180)의 센싱값이 감소하지 않으므로, 제어부(190)는 탈수 완료 시점(te)까지 1000RPM의 제3 회전 속도(V3)로 드럼 모터(141)를 동작시킬 수 있다.
이와 같이, 일 실시예에 따른 세탁기(100)는 탈수 과정에서 드럼 모터(141)의 최종 회전 속도에 도달하기 위한 제어를 지속적으로 수행할 수 있고, 탈수를 위한 드럼(130)의 최종 회전 속도도 가변적으로 적용할 수 있다. 즉, 일 실시예에 따른 세탁기(100)는 탈수 중 가변하는 세탁물의 언밸런스를 고려하여 드럼 모터(141)를 제어함으로써, 탈수 중 발생하는 터브(120)의 진동과 소음을 줄일 수 있고, 세탁물의 양과 세탁물의 특성에 따라 다르게 발생하는 진동과 소음의 산포를 줄일 수도 있다.
도 11은 일 실시예에 따른 세탁기의 진동 산포를 나타내는 그래프(1100)이다. 도 12는 일 실시예에 따른 세탁기의 소음 산포를 나타내는 그래프(1200)이다.
도 11과 도 12를 참조하면, 비교예에 따른 세탁기는 탈수 시작 단계에서만 세탁물의 언밸런스를 확인하고, 탈수 시작 단계에서 확인된 언밸런스 양(값)에만 의존하여 드럼의 최대 회전 속도를 결정하므로, 세탁기의 진동 산포와 소음 산포가 크게 나타난다. 비교예에 따른 세탁기는, 탈수가 진행되는 동안 변화하는 세탁물의 언밸런스를 지속적으로 확인하지 않고, 터브의 진동 변화에 따라 드럼의 최대 회전 속도를 변경하지 않기 때문에, 사용자가 세탁기를 사용할 때마다 세탁기의 진동과 소음을 다르게 느낄 수 있다. 사용 시마다 다르게 느껴지는 세탁기의 진동과 소음은 제품에 대한 사용자의 신뢰도를 떨어뜨릴 수 있다.
그러나 개시된 일 실시예에 따른 세탁기 및 세탁기의 제어 방법은, 탈수 동작 중 터브(120)의 진동을 지속적으로 모니터링 하고, 터브(120)의 진동 변화에 따라 드럼(130)의 회전 속도를 단계적으로 조절함으로써, 세탁물의 언밸런스 변화로 인해 발생하는 진동과 소음을 감소시킬 수 있다.
또한, 개시된 세탁기 및 세탁기의 제어 방법은, 탈수 동작에서 세탁물의 양과 세탁물의 특성에 따라 다르게 발생하는 진동과 소음의 산포를 줄일 수 있다. 그에 따라 사용자는 세탁기를 사용할 때마다 동일한 수준의 진동과 소음을 체감할 수 있다. 따라서 진동과 소음의 넓은 산포로 인해 사용자가 느낄 수 있는 불편함이 해소될 수 있다.
한편, 개시된 실시예들은 컴퓨터에 의해 실행 가능한 명령어를 저장하는 기록매체의 형태로 구현될 수 있다. 명령어는 프로그램 코드의 형태로 저장될 수 있으며, 프로세서에 의해 실행되었을 때, 프로그램 모듈을 생성하여 개시된 실시예들의 동작을 수행할 수 있다. 기록매체는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체로 구현될 수 있다.
컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체로는 컴퓨터에 의하여 해독될 수 있는 명령어가 저장된 모든 종류의 기록 매체를 포함한다. 예를 들어, ROM(Read Only Memory), RAM(Random Access Memory), 자기 테이프, 자기 디스크, 플래쉬 메모리, 광 데이터 저장장치 등이 있을 수 있다.
또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는, 비일시적(non-transitory) 저장매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, '비일시적 저장매체'는 실재(tangible)하는 장치이고, 신호(signal)(예: 전자기파)를 포함하지 않는다는 것을 의미할 뿐이며, 이 용어는 데이터가 저장매체에 반영구적으로 저장되는 경우와 임시적으로 저장되는 경우를 구분하지 않는다. 예로, '비일시적 저장매체'는 데이터가 임시적으로 저장되는 버퍼를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: compact disc read only memory (CD-ROM))의 형태로 배포되거나, 또는 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어TM)를 통해 또는 두개의 사용자 장치들(예: 스마트폰들) 간에 직접, 온라인으로 배포(예: 다운로드 또는 업로드)될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품(예: 다운로더블 앱(downloadable app))의 적어도 일부는 제조사의 서버, 어플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리와 같은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다.
이상에서와 같이 첨부된 도면을 참조하여 개시된 실시예들을 설명하였다. 게시된 실시예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 게시된 실시예의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고도, 개시된 실시예들과 다른 형태로 실시될 수 있음을 이해할 것이다. 개시된 실시예들은 예시적인 것이며, 한정적으로 해석되어서는 안 된다.
100: 세탁기 101: 캐비닛
101a: 투입구 102: 도어
103: 도어 스위치 104: 도어 락
110: 컨트롤 패널 120: 터브
121: 터브 프런트 파트 122: 터브 리어 파트
130: 드럼 131: 드럼 바디
131a: 통공 131b: 리프터
132: 드럼 프런트 파트 133: 드럼 리어 파트
140: 구동부 141: 드럼 모터
141a: 샤프트 142: 고정자
143: 회전자 150: 급수부
151: 급수관 152: 급수 밸브
160: 배수부 161: 배수관
162: 배수 펌프 170: 세제 공급부
171: 세제통 172: 혼합관
180a, 180b: 진동 센서 190: 제어부
191: 프로세서 192: 메모리

Claims (15)

  1. 터브;
    상기 터브 내에서 회전 가능하게 마련되는 드럼;
    상기 드럼을 회전시키는 드럼 모터;
    상기 터브의 진동을 감지하는 진동 센서; 및
    탈수 동작 시 상기 진동 센서의 센싱값이 일정값에 도달하는 것에 기초하여 상기 드럼 모터의 회전 속도를 유지하고, 상기 진동 센서의 센싱값의 변동값에 기초하여 상기 드럼 모터의 상기 회전 속도를 계속 유지하거나 증가시키는 제어부;를 포함하는 세탁기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 진동 센서의 센싱값의 변동값이 미리 정해진 델타 상수보다 작은 것에 기초하여, 상기 드럼 모터의 상기 회전 속도를 계속 유지하는, 세탁기.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 진동 센서의 센싱값이 상기 일정값으로부터 미리 정해진 델타 상수만큼 감소하는 것에 기초하여 상기 드럼 모터의 상기 회전 속도를 증가시키는, 세탁기.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 드럼 모터의 상기 회전 속도가 증가함에 따라 상기 진동 센서의 센싱값이 다시 상기 일정값에 도달하는 것에 기초하여, 증가한 회전 속도를 유지하도록 상기 드럼 모터를 제어하고,
    상기 진동 센서의 센싱값의 변동값에 기초하여 상기 드럼 모터의 상기 증가한 회전 속도를 계속 유지하거나 상기 드럼 모터의 회전 속도를 더 증가시키는, 세탁기.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는
    미리 정해진 주기마다 상기 진동 센서의 센싱값을 모니터링 하는, 세탁기.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는
    세탁물의 양 및 세탁물의 종류에 따라 상기 일정값을 선택하는, 세탁기.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 제어부는
    세탁물의 양 및 세탁물의 종류에 따라 상기 상수를 선택하는, 세탁기.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 진동 센서는
    상기 터브의 3축 가속도를 측정하는 가속도 센서;를 포함하고,
    상기 터브 외면의 전방 위치 또는 상기 터브 외면의 후방 위치 중 적어도 하나에 설치되는, 세탁기.
  9. 드럼 모터를 구동하고;
    탈수 동작 시 터브의 진동을 감지하는 진동 센서의 센싱값을 획득하고;
    상기 진동 센서의 센싱값이 미리 정해진 일정값에 도달하는 것에 기초하여 상기 드럼 모터의 회전 속도를 유지하고; 및
    상기 진동 센서의 센싱값의 변동값에 기초하여 상기 드럼 모터의 상기 회전 속도를 계속 유지하거나 증가시키는 것;을 포함하는 세탁기의 제어 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 드럼 모터의 상기 회전 속도를 계속 유지하는 것은,
    상기 진동 센서의 센싱값의 변동값이 미리 정해진 델타 상수보다 작은 것에 기초하여 결정되는, 세탁기의 제어 방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 드럼 모터의 상기 회전 속도를 증가시키는 것은,
    상기 진동 센서의 센싱값이 상기 일정값으로부터 미리 정해진 델타 상수만큼 감소하는 것에 기초하여 결정되는, 세탁기의 제어 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 드럼 모터의 상기 회전 속도를 계속 유지하거나 증가시키는 것은,
    상기 드럼 모터의 상기 회전 속도가 증가함에 따라 상기 진동 센서의 센싱값이 다시 상기 일정값에 도달하는 것에 기초하여, 증가한 회전 속도를 유지하도록 상기 드럼 모터를 제어하는 것; 및
    상기 진동 센서의 센싱값의 변동값에 기초하여 상기 드럼 모터의 상기 증가한 회전 속도를 계속 유지하거나 상기 드럼 모터의 회전 속도를 더 증가시키는 것;을 포함하는, 세탁기의 제어 방법.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 진동 센서의 센싱값을 획득하는 것은,
    미리 정해진 주기마다 상기 진동 센서의 센싱값을 모니터링 하는 것;을 포함하는 세탁기의 제어 방법.
  14. 제9항에 있어서,
    상기 일정값은
    세탁물의 양 및 세탁물의 종류에 따라 선택되는, 세탁기의 제어 방법.
  15. 제10항에 있어서,
    상기 상수는
    세탁물의 양 및 세탁물의 종류에 따라 선택되는, 세탁기의 제어 방법.
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