KR20220155604A - 세탁기를 작동시키기 위한 방법 및 세탁기 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 세탁액(washing liquid)을 수용하기 위한 거품 용기, 세탁물(laundry)을 수용하기 위해 상기 거품 용기 내에 회전 가능하게 장착된 스탬프(stamped) 부분(1-6)을 구비하는 논-리브드(non-ribbed) 드럼(7), 상기 드럼(7)을 구동하기 위한 모터, 및 제어 장치를 구비하는 세탁기를 작동시키기 위한 방법에 관한 것으로서, 이 방법은, 임계치 미만의 회전 속도 범위 내에서의 드럼(7)의 회전 동안, 다음 단계를 포함한다: - 상기 드럼(7) 또는 상기 모터와 관련된 변수의 시간 신호를 결정하기 위해서 상기 변수를 미리 결정된 기간에 걸쳐 샘플링하는 단계; - 미리 결정된 주파수 범위에서 상기 변수의 주파수 성분을 결정하기 위해서 상기 변수의 상기 시간 신호의 주파수 분석을 실행하는 단계; - 상기 미리 결정된 주파수 범위의 미리 결정된 주파수에서 상기 주파수 성분들을 합산하는 단계; - 상기 합산된 주파수 성분들의 합에 따라, 상기 드럼 내에서 세탁물이 슬라이딩되는 적재 상황이 존재하는지 여부를 검출하는 단계. 본 발명은 또한 대응되는 세탁기에 관한 것이다.

Description

세탁기를 작동시키기 위한 방법 및 세탁기

본 발명은 세탁기를 작동시키기 위한 방법 및 세탁기에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 세탁기를 작동하는 방법, 및 논-리브드(non-ribbed) 드럼을 갖는 세탁기에 관한 것이다.

일반적으로, 세탁기 드럼은 내부에 리브(rib)를 갖는다. 연행(entraining) 요소라고도 지칭되는 리브는, 드럼이 움직일 때 드럼 내부의 세탁물(laundry)이 모션(motion)을 실행하게 하는, 즉 세탁물을 연행하는 드럼의 일부이다. 리브는 일반적으로 드럼 내의 플레이트이며, 이에 의해서, 드럼 회전 중에 드럼 내에 위치되는 세탁물이 특정 높이까지 걸려 있다가 다시 아래로 떨어지고, 이러한 방식으로 둘레로 소용돌이되고 재배열된다. 일반적으로, 드럼 내에는 복수의 리브가 있으며, 이들은 서로 미리 결정된 거리에 배열된다. 리브는 세탁 프로그램을 실행하면서 세탁물이 재배치되는 것에 중요하다. 그러나, 리브는 비용을 추가하는 추가 구성 요소이다. 따라서, 논-리브드 드럼이 바람직하다.

그러나, 논-리브드 드럼을 갖는 세탁기의 개발에서, 리브가 없기 때문에 드럼 케이싱과 접촉되게 놓이지 않고 대신 드럼 내에서 슬라이딩되는 세탁물 적재가 존재하는 것이 알려졌다. 이러한 거동은 슬라이딩되는 세탁물의 질량이 1kg 이상이고, 슬라이딩 움직임에서의 교란에 의해, 예를 들어, 드럼 베이스에 의해, 세탁기의 유리 도어에 의해, 또는 드럼 내의 기타 세탁물의 물품에 의해, 드럼 케이싱과 접촉하게 되는 경우 특히 문제가 된다. 이것은 갑자기 불균형한 질량을 생성하며, 이는 이의 크기 때문에 드럼 유닛이 세탁기의 하우징에 부딪히게 할 수 있고 세탁기 전체가 움직이게 할 수도 있다. 심한 경우, 이것은 세탁기를 파손시킬 수 있다. 또한, 슬라이딩은 섬세한 세탁물의 물품의 경우 문제가 된다. 세탁물의 물품이 드럼 케이싱 상에서 슬라이딩되는 시간이 더 길수록, 직물(textile)과 드럼 케이싱 사이의 마찰로 인해 직물이 손상될 위험이 더 커진다.

따라서 본 발명은, 드럼이, 특히 임계치 미만의 회전 속도 범위 내에서의 드럼 회전 동안 세탁물이 드럼 내에서 슬라이딩되는 상황이 검출될 수 있는 논-리브드 드럼을 갖는 세탁기를 제공하는, 그리고 세탁기를 작동시키기 위한 방법을 제공하는 문제를 다룬다.

본 발명에 따르면, 이 문제는 청구항 1의 특징을 갖는 방법 및 청구항 10의 특징을 갖는 세탁기에 의해 해결된다. 본 발명의 유리한 실시형태 및 발전사항은 후속된 종속 청구항에서 찾아질 수 있다.

본 발명은, 세탁액(washing liquid)을 수용하기 위한 거품 용기, 세탁물(laundry)을 수용하기 위해 상기 거품 용기 내에 회전 가능하게 장착된 스탬프(stamped) 부분을 구비하는 논-리브드(non-ribbed) 드럼, 상기 드럼을 구동하기 위한 모터, 및 제어 장치를 구비하는 세탁기를 작동시키기 위한 방법에 관한 것이며, 이 방법은, 임계치 미만의 회전 속도 범위 내에서의 드럼 회전 동안, 다음 단계를 포함한다:

- 상기 드럼 또는 상기 모터와 관련된 변수의 시간 신호를 결정하기 위해서 상기 변수를 미리 결정된 기간에 걸쳐 샘플링하는 단계;

- 미리 결정된 주파수 범위에서 상기 변수의 주파수 성분을 결정하기 위해서 상기 변수의 상기 시간 신호의 주파수 분석을 실행하는 단계;

- 상기 미리 결정된 주파수 범위의 미리 결정된 주파수에서 상기 주파수 성분들을 합산하는 단계;

- 상기 합산된 주파수 성분들의 합에 따라, 상기 드럼 내에서 세탁물이 슬라이딩되는 적재 상황이 존재하는지 여부를 검출하는 단계.

본 발명은, 세탁물이 스탬프 부분 위로 슬라이딩될 때 드럼이, 비록 작은 것이라도, 힘 충격을 겪는다는 기본 아이디어에 기초한다. 드럼은 제동된다. 이 제동은 모터의 토크가 짧은 시간 동안 증가되는 방식으로 모터를 제어하는 제어 장치에 의해 보상된다. 이러한 모터 토크의 진동은 세탁물이 스탬프 부분 위로 슬라이딩될 때마다 반복된다. 따라서 드럼 또는 모터와 관련된 변수를 샘플링하고 이를 주파수 분석을 통해 평가함으로써, 세탁물이 드럼 내에서 슬라이딩되는 적재 상황이 검출될 수 있다.

논-리브드 드럼은 내부에 리브나 연행 요소를 갖지 않는 드럼이다. 그러나, 이것은, 판형 리브 또는 연행 요소의 형상을 갖지 않는, 스탬프 부분 또는 임프레션(impression) 이외의 융기부 및/또는 함몰부를 갖는다.

세탁물이 드럼 내에서 슬라이딩되는 적재 상황이 존재하기 위해서는, 세탁물 전체가 드럼 내에서 슬라이딩될 필요가 없으며, 오히려 드럼 내에서 세탁물 일부가 슬라이딩되면 충분하다. 세탁물 모두가 드럼 케이싱과 접촉될 때 세탁물이 슬라이딩되지 않는 적재 상황이 존재한다.

샘플링은 바람직하게는 미리 결정된 주파수에서 발생된다. 샘플링을 위한 미리 결정된 주파수는 바람직하게는 높고, 예를 들어, 100 Hz이다.

바람직한 실시형태에서, 드럼 또는 모터와 관련된 물리적 변수는 모터의 토크 또는 모터의 토크와 상관된 변수이다. 대안적으로, 드럼 또는 모터와 관련된 물리적 변수는 바람직하게는 드럼의 실제 회전 속도 또는 실제 회전 속도와 상관된 변수이다. 보다 바람직하게는, 변수는 모터의 토크 또는 드럼의 실제 회전 속도이다. 보다 바람직하게는, 변수는 토크이다.

바람직한 실시형태에서, 추가된 주파수 성분들의 합이 미리 결정된 한계 값보다 더 클 때, 드럼 내에서 세탁물이 슬라이딩되는 적재 상황이 검출된다. 미리 결정된 한계 값은 바람직하게는 세탁기에 저장된다. 따라서 방법은 바람직하게는 또한, 합산된 주파수 성분들의 합을 미리 결정된 한계 값과 비교하는 단계를 포함한다.

예를 들어 미리 결정된 기간에 걸쳐 변수가 샘플링되는 드럼의 회전 속도 및/또는 적재량에 의존하는 복수의 한계 값은 또한 세탁기에 저장될 수 있다. 적재량이 많을수록 위에서 설명된, 세탁물이 슬라이딩되는 문제가 더 커진다. 또한, 예를 들어, 세탁 프로그램이 시작될 때 세탁 프로그램을 조정하는 사용자에 의해 정의되는 세탁 프로그램의 대상이 되는 직물 유형에 따라 달라지는 복수의 한계 값이 또한 세탁기에 저장될 수 있다. 슬라이딩은 직물과 드럼 케이싱 사이의 마찰로 인한 손상 위험이 섬세한 세탁물에 더 크기 때문에 면 세탁물과 같이 덜 섬세한 세탁물보다 실크 또는 울과 같은 섬세한 세탁물에서 훨씬 더 문제가 된다.

드럼 내에서 세탁물이 슬라이딩되는 적재 상황이 검출되는 경우, 미리 결정된 동작이 바람직하게는 또한 실행된다. 합산된 주파수 성분들의 합이 미리 정해진 한계 값보다 더 크면 미리 정해진 동작이 실행되는 것이 바람직하게는 결정된다.

바람직한 실시형태에서, 미리 결정된 동작은 드럼 내의 세탁물을 재분배하는 것, 또는 임계치 미만의 회전 속도 범위 미만인 드럼의 회전 속도로 드럼을 계속 회전시키는 것이다.

세탁물의 재분배는 드럼의 회전을 정지시킴으로써 구현될 수 있다. 바람직한 실시형태에서, 세탁물이 드럼 내에서 롤링되는 적재 상황이 검출되면 드럼의 회전은 정지된다. 바람직하게는, 드럼의 회전이 정지될 때, 드럼의 회전 속도는 0 rpm으로 설정되고, 드럼의 회전 속도를 0 rpm으로 설정한 후, 드럼은 다음으로, 예를 들어 회전이 정지되기 전에 드럼이 회전된 방향과 반대인 일 방향으로 드럼을 회전시킴으로써, 다시 회전될 수 있다. 예를 들어, 드럼의 회전이 정지된 후, 회전 속도는 세탁물에 작용되는 원심력이 중력보다 큰 접촉 회전 속도 미만의 회전 속도로 후속적으로 증가된다. 이러한 방식으로, 추가 스핀 단계가 회피될 수 있다.

세탁물의 재분배는 대안적으로, 요동(rocking) 프로세스로 드럼을 계속 회전함으로써 구현될 수 있다. 다른 바람직한 실시형태에서, 세탁물이 드럼 내에서 롤링되는 적재 상황이 검출되면 드럼의 회전은 요동 프로세스로 계속된다. 요동 프로세스로 드럼의 회전이 계속되면, 드럼은 모터에 의해 좌우 모션으로 구동되어 미리 결정된 요동 주파수로 세탁물의 요동 모션을 유발한다. 결과적으로, 드럼은 완전한 회전을 완료하지 않고, 오히려 왼쪽으로부터 오른쪽으로 그리고 그 반대로 요동된다. 이 경우, 예를 들어 드럼 내 세탁물의 낙하를 생성함으로써, 세탁물의 재분배가 구현되도록 요동 프로세스가 수행된다.

대안적으로, 미리 결정된 동작은 임계치 미만의 회전 속도 범위 미만인 드럼의 회전 속도로 드럼을 계속 회전시키는 것일 수 있다. 이것은 세탁물이 스핀되는 것을 방지한다. 그 결과, 드럼 유닛의 편향은 스핀에 비해 적어도 감소될 수 있다.

추가된 주파수 성분의 합이 미리 결정된 한계 값 이하이면, 세탁물이 드럼 내에서 슬라이딩되지 않는 적재 상황이 바람직하게는 검출된다. 드럼 내에서 세탁물이 슬라이딩되지 않는 적재 상황이 검출되면, 미리 결정된 동작을 실행하지 않으면서, 세탁 프로그램이 바람직하게는 계속된다.

드럼, 바람직하게는, 드럼 케이싱은 리브 이외의 스탬프 부분 또는 임프레션을 갖는다. 스탬프 부분 또는 임프레션은 바람직하게는 각각 함몰부 및/또는 융기부로서 설계된다. 드럼, 특히 드럼 케이싱은, 바람직하게는 각각이 융기부 또는 함몰부로서 설계된 허니콤들 또는 원형부들을 갖는다. 스탬프 부분의 수는 바람직하게는 2 내지 20, 바람직하게는 4 내지 10이다.

바람직한 실시형태에 있어서, 미리 결정된 기간은 드럼의 정수 회전 수를 포함한다. 바람직하게는, 미리 결정된 기간은 드럼의 완전한 1회전 또는 드럼의 완전한 회전의 정수배를 포함한다. 좀 더 바람직하게는, 미리 결정된 기간은 완전한 회전의 정수배이다. 이는 오류가 최소화되는 것을 허용한다. 바람직하게는, 정수배는 2 내지 20, 보다 바람직하게는 3 내지 10의 범위이다. 예를 들어, 드럼의 회전 속도가 초당 드럼의 완전한 2회전에 대응되는 120 rpm인 경우, 미리 결정된 기간은, 예를 들어, 드럼의 완전한 6회전을 포함하도록 3초가 될 수 있다.

그러나, 이 방법은 임의의 회전 속도로 수행될 수도 있으며, 여기서 미리 결정된 기간은 이에 상응되게 적응되고 이에 상응되게 세탁기에 저장된다. 세탁물의 물품이 드럼 케이싱 상에서 슬라이딩되는 시간이 더 길수록, 직물과 드럼 케이싱 사이의 마찰로 인해 직물이 손상될 위험이 더 커진다. 따라서, 미리 결정된 기간은 바람직하게는 몇 초의 기간 내이다. 바람직하게는, 미리 결정된 기간은 1 내지 15초의 범위이다. 보다 바람직하게는, 미리 결정된 기간은 2 내지 10초의 범위이다. 보다 바람직하게는, 미리 결정된 기간은 3 내지 5초의 범위이다.

바람직하게는, 미리 결정된 주파수는 고조파이다. 샘플링 동안 드럼이 회전되는 드럼의 회전 속도 및 드럼 케이싱의 스탬프 부분의 수에 의존하는 고조파 주파수의 모든 주파수 성분들이 더해지거나 합산되면, 합이 결정되며, 이는 드럼 내에서 세탁물이 슬라이딩되는 적재 상황을 검출하기 위해서 사용될 수 있다.

방법 중에 드럼이 회전되는 회전 속도는 임계치 미만의 범위이다. 목표 회전 속도는 바람직하게는, 세탁물이 드럼 케이싱에 접촉되어야 하는 접촉 회전 속도보다 더 크다. 70 rpm의 목표 회전 속도에서, 세탁물은 일반적으로 드럼 케이싱과 접촉되게 놓인다. 따라서, 임계치 미만의 회전 속도 범위는 바람직하게는, 70 rpm 이상인 목표 회전 속도를 갖는 범위이다. 임계치 미만의 회전 속도 범위는 보다 바람직하게는 70 내지 149 rpm의 범위이다. 보다 바람직하게는, 방법에서 드럼이 회전되어야 하는 드럼의 목표 회전 속도는 120 내지 149 rpm의 범위이다. 이 범위에서, 슬라이딩되는 세탁물의 문제가 특히 자주 발생된다. 목표 회전 속도는 바람직하게는 변수를 샘플링하는 동안 일정하게 유지된다.

드럼의 실제 회전 속도는, 발생되는 불균형에 따라 목표 회전 속도로부터 벗어날 수 있다. 약 70 rpm으로부터의 실제 회전 속도에서, 세탁물은 일반적으로 드럼 케이싱과 접촉되게 놓인다. 실제로 세탁물은 드럼 케이싱 상에 완전히 균등하게 분포되지 않기 때문에, 세탁물의 분포에 따라 다양한 크기의 불균형이 형성된다. 이러한 불균형은 목표 회전 속도의 값 주위에서 약간 변동되는 사인파(sinusoidal) 실제 회전 속도 신호를 유발한다. 불균형한 질량이 증가되어야 하는 경우, 드럼의 회전의 회전 속도가 느려진다. 모터 제어는 모터 토크를 증가시킴으로써 이를 보상한다. 드럼이 반 바퀴 회전된 경우, 불균형은 질량으로 회전 모션을 지원한다. 드럼이 지정된 목표 회전 속도보다 약간 더 빠르게 회전된다. 토크는 실제 회전 속도를 줄이도록 감소되어야 한다. 실제 회전 속도의 이러한 진동은, 불균형된 질량, 레버 암 및 드럼 회전 속도와 같은 이를 결정하는 물리적 변수가 변경되지 않기 때문에, 드럼 회전당 한 번 발생되고, 매우 균일하다. 드럼의 회전 속도와 마찬가지로, 드럼을 구동하기 위해 요구되는 토크도 균일한 사인파 곡선을 갖는다. 바람직한 실시형태에서, 모터의 토크는, 드럼의 실제 회전 속도가 드럼의 목표 회전 속도보다 더 작으면 증가되고, 드럼의 실제 회전 속도가 드럼의 목표 회전 속도보다 더 크면 감소된다.

주파수 분석은 바람직하게는 푸리에 변환, 보다 바람직하게는 고속 푸리에 변환(FFT: Fast Fourier Transform)을 기반으로 한다. FFT는 효율적인 계산 방법을 제공한다.

본 발명은, 세탁액을 수용하기 위한 거품 용기, 세탁물을 수용하기 위해 상기 거품 용기 내에 회전 가능하게 장착되는 논-리브드 드럼, 상기 드럼을 구동하기 위한 모터, 및 선행하는 어느 한 항에 따른 방법을 실행하도록 설계되고 설정된 제어 장치를 구비하는 세탁기에 관한 것이다.

방법에 대해 설명된 실시형태 및 장점은 이에 대응하여 세탁기에 적용되고, 이 반대도 마찬가지이다.

세탁기는 프론트 로더(front loader) 또는 탑 로더(top loader)일 수 있다. "세탁기"라는 용어는 또한, 세탁기-건조기와 같은 조합 장치를 포함한다. 드럼은 바람직하게는 거품 용기 내에 장착되어 수평으로 회전될 수 있다.

제어 장치는 하나 이상의 부품으로 설계될 수 있다. 드럼을 구동하기 위한 모터의 회전 속도를 조절하는 것 외에도, 이것은 세탁 프로그램을 실행하기 위해서 요구되는 다른 개방 또는 폐쇄 제어 수단을 가질 수 있다.

본 발명에 의해 달성될 수 있는 장점은 이것이 논-리브드 드럼을 갖는 세탁기의 신뢰성 있는 작동을 위한 중요한 전제조건을 제공한다는 것이다. 이것은 슬라이딩되는 세탁물에 의해서 유발되는 불균형을 검출함으로써 세탁기가 파손되는 것을 방지하여, 세탁기의 사용자가 부상당하는 것으로부터 보호하고, 세탁기에서 세탁되는 세탁물이 손상되는 것을 방지한다. 따라서 이 방법은 세탁기와 세탁물을 손상으로부터 보호할 수 있다. 드럼 내에서 세탁물이 슬라이딩되는 적재 상황이 검출된 결과로서, 세탁기에 저장된 미리 결정된 동작이 실행되어 손상을 방지하거나 적어도 감소시킬 수 있다.

본 발명의 실시형태는 오직 개략적인 방식으로 도면에 도시되고, 아래에서 더 상세하게 설명될 것이다. 도면에서:
도 1은 본 발명에 따른 세탁기의 드럼의 전개도를 도시한다.
도 2는 시간 순서로 토크의 부분 곡선을 도시한다.
도 3은 도 2에 도시된 모터의 토크를, 미리 결정된 기간에 걸쳐 샘플링된 주파수의 함수로서 도시한다.

도 1은 본 발명에 따른 세탁기의 드럼의 전개도를 도시한다. 도 1은 특히, 깊이(t) 및 원주(u)를 갖는 드럼(1)의 전개도를 도시한다. 드럼(1)은 복수의(예를 들어 6개의) 스탬프 부분(1, 2, 3, 4, 5, 6)을 갖는다. 스탬프 부분(1, 2, 3, 4, 5, 6)은 각각 드럼(1)에서 융기부 또는 함몰부로서 설계될 수 있다.

세탁기(미도시)는, 세탁액(미도시)을 수용하기 위한 거품 용기(미도시), 도 1의 전개도에 도시된 스탬프 부분(1-6)을 구비하는, 그리고 세탁물(미도시)을 수용하기 위해 거품 용기 내에 회전 가능하게 장착된 논-리브드(non-ribbed) 드럼(7), 드럼(7)을 구동하기 위한 모터(미도시), 및 제어 장치(미도시)를 구비하는 세탁기는 본 발명에 따른 방법을 실행하도록 구성되며, 상기 방법은, 임계치 미만의 회전 속도 범위에서 드럼(7)의 회전 동안, 다음 단계를 포함한다:

- 드럼(7) 또는 모터와 관련된 변수의 시간 신호를 결정하기 위해서 변수를 미리 결정된 기간에 걸쳐 샘플링하는 단계;

- 미리 결정된 주파수 범위에서 상기 변수의 주파수 성분을 결정하기 위해서 상기 변수의 상기 시간 신호의 주파수 분석을 실행하는 단계;

- 상기 미리 결정된 주파수 범위의 미리 결정된 주파수에서 상기 주파수 성분들을 합산하는 단계;

- 상기 합산된 주파수 성분들의 합에 따라, 상기 드럼 내에서 세탁물이 슬라이딩되는 적재 상황이 존재하는지 여부를 검출하는 단계.

제어 장치는 드럼(7)을 구동하는 모터를 제어한다.

도 1에 도시된 표면 구조체를 갖는 드럼(7)이 방법에서 사용되는 경우, 모터 토크의 후속 신호 평가는, 예를 들어, 세탁물이 슬라이딩되고 있다는 결론을 내릴 수 있도록 실행된다.

이 경우 슬라이딩되는 세탁물이 드럼(7)에 어떻게 배열될 수 있는지에 대한 세 가지 경우가 구별된다. 제1 경우, 슬라이딩되는 세탁물은 스탬프 부분(1, 2)를 덮고; 제2 경우, 스탬프 부분(1, 2, 3 및 4)을 덮고; 제3 경우, 모든 스탬프 부분(1-6)을 덮는다. 슬라이딩되는 세탁물을 검출하기 위한, 드럼(7)의 바람직한 작동 모드는 대략 70 rpm, 예를 들어, 120 rpm의 접촉 회전 속도 초과의 일정한 회전 속도이다. 슬라이딩되는 세탁물이 없는 경우, 즉 세탁물 전체가 드럼 케이싱과 접촉된 경우, 일반적으로 세탁물의 불균일한 분포로 인해 고된 불균형이 존재하며, 이 불균형의 크기는 세탁물의 분포에 따라 임의로 결정된다. 이 고정 불균형은, 모터 토크가 드럼 회전당 한 번 증가하여 고정 불균형을 증가시키고 180° 회전 후 고정 불균형이 다시 감소될 때 한 번 감소되기 때문에, 드럼의 회전 주파수에 따라 모터 토크의 변동을 생성한다.

세탁물이 스탬프 부분(1-6) 위로 슬라이딩되면, 드럼(7)은 상대적으로 작은 힘 충격을 경험한다. 드럼(7)은 제동된다. 이 제동은 모터 토크가 잠시 증가하는 방식으로 모터 제어에 의해 보상된다. 모터 토크의 이러한 진동은 스탬프 부분(1-6) 위로 세탁물이 슬라이딩될 때마다 반복된다. 상술된 제1 경우에, 세탁물은 드럼 1회전당 2회 슬라이딩되고, 제2 경우에 4회 슬라이딩되고, 제3 경우에 드럼 1회전당 6회 스탬프 부분(1-6)에 걸쳐 슬라이딩되고, 모터 토크를 증가시킨다. 이러한 슬라이딩은 주파수 분석에 의해, 예를 들어, 다음 도 2 및 도 3에 따른 모터 토크의 시간 신호의 고속 푸리에 변환(FFT: Fast Fourier Transform)에 의해 인식되거나 검출될 수 있으며, 이는 아래에서 더 자세히 설명된다.

예를 들어 도 3에 도시된 바와 같이, 고조파 주파수에서 모든 주파수 성분(이는 드럼의 회전 속도 및 드럼 표면의 스탬프 부분의 수 및 스탬프 부분과 슬라이딩되는 세탁물의 중첩에 의존됨)이 합산되는 경우, 세탁물이 드럼에서 슬라이딩되는 상황이 추론되어 합계가 획득되며, 즉 이것이 검출 가능해진다. 제1, 제2 및 제3 경우는, 모든 경우가 항상 누적된 값으로 고려되기 때문에, 명시적으로 구분될 필요는 없다. 이러한 변수에 대해 미리 결정된 한계 값은 세탁기에 저장될 수 있어, 합계가 미리 결정된 한계 값보다 더 크면, 슬라이딩되는 세탁물이 추론되고, 세탁물이 드럼 내에서 슬라이딩되는 적재 상황이 검출된다. 이러한 발견은 결과적으로, 세탁물이 마모되지 않도록 그리고/또는 세탁기가 손상되지 않도록 보호하기 위해 미리 결정된 동작이 실행되어야 한다고 결정하기 위해 세탁 프로세스에서의 세탁 프로그램의 실행 동안 사용될 수 있다. 이러한 미리 결정된 동작은, 예를 들어, 세탁물을 재분배하는 것, 또는 스핀(spinning) 없이 세탁 프로세스를 계속하는 것으로 구성될 수 있다.

도 2는 시간 순서로 토크의 부분 곡선을 도시한다. 본 발명에 따른 방법은 도 1에 도시된 드럼 세탁기로 실행된다. 도 2는 120 rpm(2 Hz)의 드럼 회전 속도에서 토크의 시간 신호 곡선을 도시한다. 미리 정해진 기간은 3초이며, 이 기간 동안 드럼은 초당 2회전으로 6회전을 완료한다. 샘플링은 일례로 100 Hz이다.

실선의 경우, 세탁물은, 드럼에서 롤링 및/또는 슬라이딩되는 세탁물이 없도록 드럼 케이싱과 완전히 접하게 놓여, 세탁물이 드럼 내에서 슬라이딩되지 않는 적재 상황이 존재하고, 고정 불균형이 발생되었다. 이러한 고정 불균형은, 드럼 회전당 모터의 제어로 하여금, 고정 불균형을 증가시키는 것이 실제 회전 속도의 제동을 유발할 때 평균값에 비해 토크를 증가시키게 하고, 고정 불균형을 감소시키는 것이 실제 회전 속도의 가속을 유발할 때 평균값에 비해 이것을 감소시키게 한다.

이 고정 불균형은 목표 회전 속도의 값 주위에서 약간 변동되는 사인파 실제 회전 속도 신호를 유발한다. 불균형한 질량이 증가되어야 하는 경우, 드럼의 회전의 회전 속도가 느려진다. 모터 제어는 모터 토크를 증가시킴으로써 이를 보상한다. 드럼이 반 바퀴 회전된 경우, 고정 불균형은 질량으로 회전 모션을 지원한다. 드럼이 지정된 목표 회전 속도보다 약간 더 빠르게 회전된다. 토크는 실제 회전 속도를 줄이도록 감소되어야 한다. 실제 회전 속도의 이러한 진동은, 고정 불균형 질량, 레버 암 및 드럼 회전 속도와 같은 이를 결정하는 물리적 변수가 변경되지 않기 때문에, 드럼 회전당 한 번 발생되고, 매우 균일하다. 드럼의 회전 속도와 마찬가지로, 드럼을 구동하기 위해 요구되는 토크도, 드럼 내에서 세탁물이 슬라이딩되지 않는, 고정 불균형을 갖는 적재 상황의 경우에 균일한 사인파(sinusoidal) 곡선을 갖는다.

드럼 내에서 세탁물이 슬라이딩되고 드럼 케이싱에 완전히 접촉되지 않고 오히려 하나 이상의 스탬프 부분(1-6) 위로 슬라이딩되는, 파선에 의해서 도시된 바와 같은, 고정 불균형을 갖는 드럼에 대한 토크 파형은, 세탁물이 드럼 내에서 슬라이딩되지 않는 적재 상황에 대한 토크 파형과 다르다.

도 2는 미리 정해진 기간에 걸쳐 샘플링된 토크의 신호 곡선을 실질적으로 재현한다. 도 2에서 결정된 토크의 시간 신호는 주파수 분석을 거치며, 이는 도 3에 도시된 스펙트럼으로 귀결된다.

도 3은 도 2에 도시된 모터의 토크를, 미리 결정된 기간에 걸쳐 샘플링된 주파수의 함수로서 도시한다. 도 2에 도시된 미리 결정된 기간에 걸쳐서 샘플링된 토크에 FFT가 적용되어, 도 3에 도시된 스펙트럼이 생성된다. 미리 정해진 주파수 범위는 0 내지 15 Hz이다.

고정 불균형이 존재하나 슬라이딩되는 세탁물이 형성되지 않고, 드럼 케이싱과 완전히 접촉된 세탁물의 적재의 경우에, FFT는 모터 토크의 DC 성분에 대응되는 0 Hz에서의 주파수 성분을 초래한다. 이것은 시스템에서 베어링 마찰과 같은, 마찰을 극복하기 위해서 필요한 평균 모터 토크이다. 2 Hz에서 주파수 성분은, 고정 불균형의 회전 속도-주파수 토크 진동에 의해 유발된다. 세탁물이 드럼 내에서 슬라이딩되지 않는 적재 상황에 있어서, 더 높은 주파수 성분이 적재 상황에 존재하지 않거나, 무시될 수 있을 정도로만 존재한다. 한편, 슬라이딩되는 세탁물이 스탬프 부분(1, 2) 위로 슬라이딩되는, 상술된 제1 경우가 존재하면, 회전당 2개의 펄스, 또는 120 rpm의 회전 속도에서 초당 4개의 펄스를 갖는 토크 진동이 유발된다. 이 경우, 주파수 분석은 0 Hz(마찰 성분) 및 2 Hz(고정 불균형 성분)에서의 성분에 부가하여 4 Hz에서의 주파수 성분 및 이들의 고조파 다중 주파수를 보여준다. 슬라이딩되는 세탁물이 스탬프 부분(1-4) 위로 슬라이딩되는, 상술된 제2 경우는 4, 8 및 12 Hz에서 추가 주파수 성분을 생성하고, 슬라이딩되는 세탁물이 스탬프 부분(1-6) 위로 슬라이딩되는, 상술된 제3 경우는 12 Hz에서 추가 주파수 성분을 생성한다.

t 깊이
u 원주
1-6 하나의 스탬프 부분 각각
7 드럼

Claims (10)

1. 세탁액(washing liquid)을 수용하기 위한 거품 용기, 세탁물(laundry)을 수용하기 위해 상기 거품 용기 내에 회전 가능하게 장착된 스탬프(stamped) 부분(1-6)을 구비하는 논-리브드(non-ribbed) 드럼(7), 상기 드럼(7)을 구동하기 위한 모터, 및 제어 장치를 구비하는 세탁기를 작동시키기 위한 방법으로서, 임계치 미만의 회전 속도 범위 내에서의 드럼(7)의 회전 동안,
   - 상기 드럼(7) 또는 상기 모터와 관련된 변수의 시간 신호를 결정하기 위해서 상기 변수를 미리 결정된 기간에 걸쳐 샘플링하는 단계;
   - 미리 결정된 주파수 범위에서 상기 변수의 주파수 성분들을 결정하기 위해서 상기 변수의 상기 시간 신호의 주파수 분석을 실행하는 단계;
   - 상기 미리 결정된 주파수 범위의 미리 결정된 주파수에서 상기 주파수 성분들을 합산하는 단계;
   - 상기 합산된 주파수 성분들의 합에 따라, 상기 드럼 내에서 세탁물이 슬라이딩되는 적재 상황이 존재하는지 여부를 검출하는 단계를 포함하는, 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 드럼(7) 또는 상기 모터와 관련된 상기 물리적 변수는 상기 모터의 토크 또는 상기 모터의 상기 토크와 상관된 변수 또는 상기 드럼(7)의 실제 회전 속도 또는 상기 실제 회전 속도와 상관된 변수인, 방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 합산된 주파수 성분들의 상기 합이 미리 결정된 한계 값보다 더 클 때 상기 드럼 내에서 세탁물이 슬라이딩되는 적재 상황이 검출되는, 방법.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 드럼 내에서 세탁물이 슬라이딩되는 적재 상황이 검출되는 경우, 미리 결정된 동작이 더 수행되고, 상기 미리 결정된 동작은 상기 드럼(7) 내의 상기 세탁물의 재분배, 또는 상기 임계치 미만의 회전 속도 범위 미만인 상기 드럼(7)의 회전 속도에서의 상기 드럼(7)의 회전의 계속인, 방법.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 스탬프 부분(1-6)은 각각 함몰부 및/또는 융기부로서 설계된, 방법.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 미리 결정된 기간은 상기 드럼(7)의 정수 회전 수를 포함하는, 방법.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 미리 결정된 주파수는 고조파(harmonic)인, 방법.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 드럼은 상기 임계치 미만의 회전 속도 범위 내의 일정한 회전 속도로 회전되는, 방법.
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 주파수 분석은 고속 푸리에 변환(Fast Fourier Transform)인, 방법.
10. 세탁액을 수용하기 위한 거품 용기, 세탁물을 수용하기 위해 상기 거품 용기 내에 회전 가능하게 장착되는 논-리브드 드럼(7), 상기 드럼(7)을 구동하기 위한 모터, 및 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 방법을 실행하도록 설계되고 설정된 제어 장치를 구비하는 세탁기.

Images