KR900006917B1

KR900006917B1 - 중량 검출장치를 구비한 세탁장치

Info

Publication number: KR900006917B1
Application number: KR1019860003076A
Authority: KR
Inventors: 후미오 도리따
Original assignee: 가부시끼가이샤 도시바; 사바 쇼오이찌
Priority date: 1985-05-16
Filing date: 1986-04-21
Publication date: 1990-09-24
Also published as: US4742698A; KR860009182A; GB2175416A; GB2175416B; GB8611956D0; CA1244254A

Abstract

내용 없음.

Description

중량 검출장치를 구비한 세탁장치

도면은 본 발명의 일실시예를 나타낸 것으로,

제1도는 세탁기 전체의 종단면도.

제 2 도는 블록도.

제3도는 중량부하변화에 따른 정전용량의 변화특성도.

제4도는 탈수운전시간의 변화에 따른 중량부하 변화특성도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 세탁기본체 4 : 회전조(탈수조)

5 : 현수기구 6 : 구동부

11 : 현수봉 14 : 중량검출장치

15 : 제1의 전극 16 : 제2의전극

20 : 신호출력회로 21 : 운전제어회로

본 발명은 세탁기능 및 탈수기능을 겸비한 회전조를 갖는 소위 탈수겸용 세탁기와 세탁조 및 탈수조를 따로 구비한 2조직 세탁기등의 세탁장치에 관한 것이며 특히 그 사용시의 각종 부하상태를 검출하는 중량검출장치를 구비한 세탁장치에 관한 것이다.

주지한 바와같이 탈수겸용 세탁기는 세탁기 본체에 회전조나 구동부등을 함께 탄성현수지지하는 구성으로 하여 회전조로 세탁 및 탈수를 행하는 것이며 급수행정, 교반행정 및 배수행정으로 되는 세탁행정을 자동적으로 제어하는 동시에 회전조를 고속 회전시키는 탈수행정도 자동적으로 제어하게 되어 있다.

그런데 아와같은 탈수겸용 세탁기에서는 행정의 제어에 관해서 세탁물의 중량검출이나 급수량의 검출을 행하게 하고 있지만 이들의 검출은 개별 검출장치에 의해서 행해지는 것이고 따라서 검출장치의 수가 많고 이로 인해서 전기회로 구성등의 부수구성장치도 많아져서 구성의 복잡화를 가져오는 결점이 있었다. 특히 종래에는 급수량 검출장치로서 압력센서를 사용하고 있었지만 이 경우에 회전조내의 수압을 압력센서로 도입하기 위한 에어트랩이 필요하고 이로 인해서 그 에어트랩내에 기포가 생기는 일이 있어서 정확한 급수량검출을 할 수 없다는 우려가 있었다.

또 탈수겸용 세탁기의 탈수기구로서의 탈수기 또는 2조식 세탁기에 장치된 탈수기에서는 그 탈수상태 예를들면, 탈수종료상태를 검출하는 탈수상태 검출장치를 구비한 것이 있고 그 장치로서는 광학센서를 구비하고 탈수시에 배수되는 물의 유무를 검출하게 한것 또는 압력 감지센서를 구비하여 탈수시에 탈수조로부터 튀어나르는 물이 부딪쳐 닿는 압력의 강약을 검출하게 한 것들이 있다.

그러나 광학센서로 검출할 경우에 배수로의 더러움이나 발광소자로부터의 광량의 변화등의 경시변화에 의해서 검출정도가 저하됨과 더불어 물이 흐르는 상태에 따라서 측정치가 다르고 실제로는 탈수가 종료되지않았음에도 불구하고 탈수종료로 오검출되는 문제가 있었다. 또 압력감지센서로 검출할 경우에 이 압력 감지센서의 위치나 탈수상황에 따라서는 이 압력감지센서에 대한 물의 맞부딪치는 확율이 극히 낮을 경우가있어서 이것 또한 실제로는 탈수가 종료되지 않았음에도 불구하고 탈수종료로 오검출되어버리는 문제가 있어 어느 경우에도 오검출의 우려가 있어 검출의 신뢰성이 떨어지는 결점이 있었다.

본 발명은 상기 사정에 비추어 이루어진 것이며 그 목적은 세탁물량이나 급수량, 나아가서는 탈수상태등 여러가지의 검출요소를 검출할 수 있는 동시에 구조의 간단화도 도모할 수 있고 또한 검출정도의 향상을 도모할 수 있는 중량검출장치를 구비한 세탁장치를 제공하는 데 있다.

본 발명은 세탁겸 탈수용회전조(2조식 세탁기에 있어서는 탈수조)등의 피지지체를 현수지지한 세탁기 본체중의 정지부위에 설치된 제1의 전극과 이 제1의 전극과 유전체를 거쳐서 대향되고 또 피지지체의 중량변화에 따른 변위에 따라서 제1의 전극과의 대향거리가 변화되게 설치된 제2의 전극을 구비하여 그를 제1의 전극과 제2의 전극간의 정전용량에 따라서 중량검출신호를 출력하게 하고 이것으로 세탁물량 및 급수량등 여러가지 검출요소를 검출할 수 있고 또한 탈수시에 이 검출신호를 계수회로를 거쳐 차례로 주어지는중량검출신호인 주파수 계수치를 전회에 주어진 계수치에 대해서 그 변화율을 연산하여 그 변화율이 소정의 변화율이 되었을때에 탈수완료로 판단하여 탈수종료 검출신호를 출력하여 모터에 의한 회전조의 탈수회전을 정지시키는 소위 탈수상태의 검출이 가능하게 된다.

이하 본 발명의 일실시예를 도면을 참조하면서 설명하겠다.

우선 제1도에 있어서 1은 세탁기 본체, 2는 그 의부상자이다. 3은 그 내부에 세탁조와 탈수조를 겸하는 회전조(4)를 배치한 물받이조이며, 이것은 현수지지기구(5)에 의해서 탄성현수지지되어 있다. 6은 모터(7)등을 갖는 구동부이고, 이 구동부는 물받이조(3)의 바깥저부에 설치되어 있다. 8은 회전조(4)내에 배치된 용기상의 교반체이다. 상기 현수지지기구(5)는 물받이조(3)의 외면에 부착된 피지지아암(9)과 외부상자(2) 상단부에 설비된 지지부(10)와 이들 피지지아암(9)과 지지부(l0)에 상하단부가 관통삽입된 현수지지봉(11)과 이 현수지지봉(11)의 하단과 피지지아암(9)과의 사이에 끼워있는 제1의 스프링(12)과 현수지지봉(11)의 상단과 지지부(l0)와의 사이에 끼워진 제2의 스프링(l3)으로 구성되어 있어 회전조(4), 물받이조(3) 및 세탁물인 피지지체의 총중량과 제1 및 제2의 스프링(12) 및 (13)의 스프링의 힘과의 관계에 의해서 현수지지봉(11)이 상하로 변위되게 되어있다.

그리고 14는 중량검출장치이며 이것은 제1의 전극(15)과 제2의 전극(16)으로 구성되어 있고 제1의 전극(15)은 세탁기 본체(1)에 있어서의 정지부위인 외부상자(2)상만부에 있는 상부커버(17)에 현수지지봉(11)의 상단에 위치하여 부착구(18)를 거쳐서 부착되어 있다. 또 제2의 전극(16)은 부착구(18)에 제1의 전극(15)과 유전체(이 경우 공기층)를 거쳐서 상하로 대향되게 피보트 지지되어 있다. 이 경우에 제2의 전극(16)은 현수지지봉(11)의 상만(Ila)과 절연체(19)를 거쳐서 연동되게 되어있야 회전조(4)에 작용하는 세탁물량 및 물의 양에 의한 중량부하의 증가에 따라서 양전극{15),(16)간의거리가 커진다. 제2도에 있어서 20은 제1의 전극(l5)과 제2의 전극(16)간에 있어서의 축전량 즉 정전용량을 중량검출신호로서 출력하는 신호출력 회로이며 이것은 정전용량에 따라 예를들면 50P^F일때에 20KHz,100P^F일때에 14KH^Z의 발진주파수를 출력하는 주파수 발진회로(20a)와 그 주파수 신호를 파형정형시키는 파형정형회로(20b)와 이 출력(디지탈 신호)를 단위시간중에 계수하는 계수회로(20c)를 갖고 있고 그 계수치를 중량 검출신호로서 예를들면 마이크로 컴퓨터로 된 운전제어회로(21)에 입력하게 되어있다. 21a,21b, 21c는 이 운전제어(21)에 의해서 제어되는 구동모터(제1도의 7), 급배수 밸브등이다. 여기서 제1의 전극(15)과 제2의 전극(16)간의 정전용량 c의 변화는 다음식에 의해서 주어진다.

C₂+C₂……………… (1)

C₁: 양전극(15),(16)의 대향부분에서의 정전용량

1/d ……………… (2)

d : 양전극(15),(16)간 거리

C₂: 양전극(15),(16)의 단연부에 있어서의 정전용량

1/10g{(d-r)/r} ……………… (3)

r : 전극단연부의 반경

이결과 중량부하의 변화에 따른 정전용량 C의 변화는 제3도에 나타냄과 같이 되고, 즉, 그 중량부하가작은 영역에 있어서는 정전용량의 변화율(변화정도)이 크고 중량이 큰 영역에서는 정전용량의 변화율이 작게되는 특성을 나타내고 있다.

그런데 상기 구성에 있어서 회전조(4)에 세탁물이 수용되면 그 중량변화 (중량증가)에 따라서 현수지지봉(11)이 하방으로 변위되고 이에 의해서 제2의 전극(16)이 하방으로 돌아서 변위되여 양전극(15),(16)간이 벌어지고 이 결과 양전극(15),(16)간의 정전용량이 작아져 신호출력회로(2)로 부터 출력되는 중량검출신호가 변화되고 이에 의해서 세탁물의 중량이 검출된다. 다음에 회전조(4)내의 급수가 개시되면 그 수량(중량)의 변화에 따라서 상술한 바와같이 정전용량이 변화되고 이에 의해서 급수량이 검출된다. 또 배수시에 있어서는 피지지체의 중량감소를 상술한 정전용량의 변화로 검출한다.

또 이 정전용량의 변화를 세탁물량으로서 검출하는 경우에는 미리 제어회로(21)에 정전용량의 변화와 세탁물량(중량)과의 대응표를 갖추어 놓으면 간만히 용량변화를 세탁물량으로서 독출할 수 있고 또 적당한 수식화를 해 놓으면 이 수식에 의해서 산출할 수 있다. 이와같이 급, 배수시의 물의 양의 변화도 검출할 수 있다. 다음에 상기 중량 검출신호를 회전조(4)가 회전중에 이용한 경우에 대해서 설명하겠다. 이 경우에 회전조(4)는 탈수 운전중이며 이 중량변화 즉 용량변화에 의해 검출신호는 탈수상태의 검출로서 사용할 수 있다. 이 경우에 통상 탈수운전시에는 진동등에 의해서 중량부하가 맥동되므로 제3도의 변화 특성은 실제의 탈수운전시에는 적분등에 의해서 평균치를 취함으로써 구해진다. 여기서 상기 운전제어회로(21)는 신호출력회로(20)로 부터 차례로 주어지는 중량검출신호인 주파수 계수치를 전회에 주어진 계수치에 대해서 그 변화율을 연산하게 되어있고 그 변화율이 큰 소정변학율 Q(제어회로 21의 메그 리에 기억된다)가 되었을때에 이시점에서 탈수상태 검출신호(이 경우 탈수종료 검출 신호)를 출력하여 모터(7)(21a)에 의한 회전조(4)의 탈수회전을 정지시키게 되어있다. 이 소정의 변화율 Q은 제3도에 있어서는 정전용량의 변화율이 큰 중량치 Wo(약 9kg 부분)일때에 나타나는 것이다.

여기에서 일반적으로 탈수운전시에 있어서의 탈수시간에 대한 중량부하의 변화특성은 통상 제4도에 나타낸 바와같이 탈수초기에는 피탈수물에서의 탈수량이 많으므로 중량부하의 감소정도가 크고 그 이후 탈수정도가 작아지는 경향이 있는 것이다.

따라서 상기 실시예에 있어서 어느 중량의 피탈수물이 회전조(4)내에서 탈수될 경우에는 중량부하가 감소방향으로 변화되지만 그 정전용량은 제3도에 나타낸 바와같이 증가된다.

그리하여 이 정전용량의 변화율이 상기 소정변화율 Q{제3도에서는 중량치 Wo, 제4도에서는 시간치 Po일때에 나타난다)에 도달했을 때에 회전조(4)의 탈수회전이 정지되고 이로써 탈수운전이 종료된다.

이와같은 본 실시예에 의하면 다음의 효과를 얻을 수 있다. 즉, 중량부하의 변하에 따른 정전용량의 변화율(변화정도)에 따라서 탈수상태를 검출하게 하였으므로 광학센서를 사용하여 배수의 유무를 검출하는 경우와 달라서 배수로의 더럽혀짐이나 발광소자의 광량변화등의 오검출요인이 없고 또 감압센서를 사용하여 물이 부딕쳐 닿는 압력의 강약을 검출하는 경우와도 달라서 감압센서의 위치에 따른 오검출요인도 없고, 대체로 오검출요인을 제거할 수 있으므로 탈수상태를 검출하는데 있어서 그 신뢰성의 향상을 크게 도모할 수 있다.

그런데 중량검출장치로서 본 실시예의 정전용량 변환형의 중량검출장치(14)가 아니고 중량부하에 대한 중량검출변화 특성이 직선적인 중량검출장치를 사용하는 것도 생각할 수 있다. 이 경우에 중량부하의 변화율이 작게되는 시간대역에서 탈수가 종료상태로 되는 것을 고려하면 중량부하의 변화율이 작아지는 특성영역 예를들면, 제4도 특성선의 시간치 부근을 검출하는 것이 바람직하지만 실제의 탈수운전시에 있어서는 상술한 바와같이 중량부하가 맥동되는 사정에 있으므로 그 변화율이 작은 변화영역을 검출하는 데 대해서는 적분에 의해서 평균치를 취하여도 오검출발생확률이 높고 실정에 적절치 않은 염려도 생긴다.

이점 본 실시예에 의하면 중량부하변화율이 작은 영역에 있어서 큰 정전용량 변화율을 나타낸 정전용량변환형의 중량검출장치(14)에 의해서 탈수상태인 탈수종료상태를 검출하게 하였으므로 중량부하가 맥동되는사정하에 있어서도 그 검출을 확실히 행할 수 있어서 검출정도의 향상도 도모할 수 있어 이에 의해서도 검출신뢰성을 한층 더 높일 수 있다.

더우기 상기 실시예에서는 피지지체의 중량증가에 의해서 정전용량이 작아지는 관계가 되게 양전극(15),(16)을 배치하였지만 이것은 피지지체의 중량증가에 따라서 정전용량이 커지는 관계가 되게 양전극(15),(l6)이 배치되게 하여도 좋다. 또 상기 실시예에서는 양전극(15),(16)간의 정전용량의 변화를 현수지지기구(5)에 있어서의 현수지지봉(11)의 변위에 의해서 얻어지게 하였지만 이것은 피지지체의 중량변화에 의해서 변위되는 부재이면 되고 예를들면 피지지아암(9)의 변위에 따라서 양전극(15),(16)간의 정전용량을 변화시키게 하여도 좋다.

그외에도 본 말명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니고 예를들면 2조식 세탁기의 탈수기나 단독의 탈수기등에도 적용시킬 수 있는 등 요지를 벗어나지 않는 범위내에서 여러가지로 변경시켜 실시할 수 있는 것이다.

본 발명은 이상 설명의 실시예로부터 이해되는 것과같이 세탁겸 탈수용 회전조등의 피지지체를 현수지지한 세탁기 본체중의 정지부위에 설치된 제 1의 전극과 이 제1의 전극과 유전체를 거쳐서 대향되고 또 피지지체의 중량 변화에 따른 변위에 따라서 제1의 전극과의 대향거리가 변화되게 설치된 게2의 전극을 구비하여 이들 제1의 전극과 제2의 전극간의 정전용량에 따라서 중량검출신호를 출력하게 한 것을 특징으로한 것이고 이에 의해서 다음의 효과를 얻을 수 있다.

즉 제l 및 제2의 전극간의 정전용량으로 회전조등 피지지체의 총중량을 검출하므로 세탁물량, 급수량, 나아가서는 배수량등 여러가지의 검출요소를 검출할 수 있고 따라서 탈수겸용 세탁기에 있어서의 각종 검출장치의 수를 감소시킬 수 있어서 부수구성장치가 적어도 되고 또 중량검출장치 자체의 구성도 간단하고 전체적으로 구성의 간단화를 크게 도모할 수 있고 또한 종래의 감압센서를 사용하는 경우와 달라서 에어트랩을 설치하지 않아도 되고 따라서 공기누출이나 기포에 의한 검출불능상태를 가져오는 일도 없으므로 검출정도의 향상을 도모할 수 있는 등 우수한 효과를 발휘한다.+

Claims

세탁물의 중량등을 검출하는 중량 검출장치를 구비한 것에 있어서, 상기 중량검출장치(14)가 회전조등의 피지지체(4)를 현수지지한 세탁기본체(1)중의 정지부위(17)에 설치된 제1의 전극(15)과 또 이 제l의 전극과 유전체를 거쳐서 대향되고 또 피지지체의 중량변화에 따른 변위에 따라서 제1의 전극과의 대향거리가 변화되게 설치된 제2의 전극(16)을 갖고 이를 제1의 전극과 제2의 전극사이의 정전용량에 따라서 중량검출신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 중량검출장치를 구비한 세탁장치.
제1항에 있어서, 상기 회전조의 탈수운전시에 있어서의 상기 중량검출신호에 의해서 정전용량의 변화정도에 따라서 탈수상태의 검출을 행하고 그 변화율이 소정변화율이 되었을 때에 탈수정도를 판정하는 운전제어회로(21)를 구비하는 것을 특징으로 하는 중량검출장치를 구비한 세탁장치.