KR960000357B1 - 세탁기의 복합 감지방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

세탁기의 복합 감지방법 및 장치

제1도는 일반적인 세탁기 구조도.

제2도는 종래의 세탁기 뚜껑개폐 및 언발란스 감지장치 구조도.

제3도는 종래의 세탁기 포량감지 구조도.

제4도는 본 발명의 세탁기 복합감지장치 구성도.

제5도는 제4도의 부분상세도.

제6도는 본 발명의 제어 및 표시부 블럭구성도.

제7도는 본 발명의 감지장치 회로구성도.

제8도는 본 발명의 마그네트 자속에 따른 감지부의 출력파형도.

제9도는 본 발명의 마이콤에 입력되는 파형도.

제10도는 본 발명에 따른 포량감지 동작순서.

제11도는 본 발명에 따른 뚜껑개폐 및 언발란스 감지 동작순서도.

제12도는 본 발명의 자기센서 특성에 따른 그래프이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 뚜껑 2 : 리드와이어

3 : 뚜껑레바 8 : 세탁기외조

9 : 마그네트 10 : 마이콤

15 : 자기감지부 16 : 고정케이스

17 : 자기센서

본 발명은 세탁기의 뚜껑개폐 감지장치, 포량감지장치, 언발란스 감지장치에 관한 것으로 특히, 상기 각 감지장치를 일체화하여 복합 감지동작이 이루어질 수 있도록 한 세탁기의 복합감지방법 및 감지장치에 관한 것이다.

종래의 세탁기는 뚜껑개폐 감지장치, 포량감지장치, 언발란스 감지장치들이 서로 분리 설치되고 뚜껑 및 언발란스 감지장치는 기계적 센서로 이루어져 세탁기의 조건 예를들면, 포량, 환경, 설치조건, 부착부위에 따라 감지성능이 달라지므로 세탁기의 제조원가 상승 및 신뢰성 저하가 발생하였다.

이와 같은 종래의 세탁기를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

제1도는 일반적인 세탁기의 구조도이고, 제2도는 종래의 세탁기 뚜껑개폐 및 언발란스 감지장치 구조도이고, 제3도는 종래의 세탁기 포량감지 구조도로써, 제1도와 같이 외곽철판(7)과 세탁기의 외조(8), 뚜껑(1) 등으로 이루어진 세탁기 상부 커버(Top cover)에 세탁기 뚜껑 개폐감지 및 언발란스 감지장치(A)가 설치되고, 세탁기 하부 세탁모터측에 포량감지장치(B)가 설치된다.

이와 같이 설치된 종래의 세탁기 뚜껑개폐 감지장치는 제2도에 도시한 바와 같이 뚜껑의 개폐를 감지하기 위한 감지스위치접점(4)과 언발란스를 감지하기 위한 감지스위치접점(5)이 스위치 리드와이어(Lead wire) (2)의 일측에 형성되어 기준접점을 중심으로 양측에 형성되고 이들 3접점이 일체화된 감지스위치가 본체내의 상부일측에 설치되고, 세탁조의 회전시 세탁조가 기울어짐에 따라 세탁기 외조(8)가 접촉해서 상기 언발란스 감지스위치접점(5)을 온/오프 시키도록 언발란서롯드(6)가 설치되며, 세탁기 뚜껑(1)의 후방에는 뚜껑(1)과 일체로 형성되어 뚜껑이 개폐될때 상기 뚜껑개폐 감지스위치 접점(4)을 온/오프 시키도록 뚜껑레바(3)가 설치되어 구성된다.

또한, 종래의 세탁기 포량감지장치는 제3도와 같이 세탁기모터의 모터축(14)의 측면에 마그네트(9)를 고정하고, 마그네트(9)의 외주연에 자기감지부(15)가 내장된 포량감지센서 케이스(13)를 설치하여 포량을 감지한다.

이와 같이 구성된 종래의 세탁기 감지장치의 동작은 다음과 같다.

제2도에서 세탁기의 뚜껑을 열거나 닫으면 뚜껑레바(3)가 뚜껑개폐감지 스위치접점(4)을 온/오프 시킴에 따라 뚜껑의 개폐를 감지하게 되고, 언발란스 감지세탁기내의 포(세탁물)가 한쪽으로 치우쳐서 세탁조 회전시 세탁조가 기울어져서 세탁기 외조(8)가 언발란스 롯드(6)와 접촉하여 언발란스 감지스위치 접점(5)을 온/오프시키므로 언발란스를 감지한다.

또한 포량감지장치는 제3도에서 모터축(14)에 부착된 마그네트(9)가 모터의 회전에 따라 회전하게 되고 이때 그 외곽에 부착된 자기감지부(15)에 의해 제8도(a)의 좌우움직임등과 같은 전압이 발생하게 되어 발생된 펄스신호를 카운트하여 포량을 감지한다.

그러나 이와 같은 종래의 세탁기에서는 각종 감지장치가 서로 분리하여 설치됨으로 인해 원가 및 제조시간이 상승될 뿐만 아니라, 뚜껑개폐 및 언발란스 감지장치가 기계적으로 설치되므로 감지스위치 부착위치, 접점의 오염상태, 세탁기의 위치에 따라 감지성능이 달라지게 되므로 신뢰성이 저하되며 포량감지장치는 세탁기 하부에서 포량을 감지하여 상부에 설치된 PWB(Printed Wiring Board)에 까지 전달되어야 하므로 노이즈등에 따른 신뢰성이 저하되는 등의 문제점이 있다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 뚜껑개폐 및 언발란스 감지장치와 포량감지장치를 일체화시켜 신뢰성을 향상시키고 원가 및 제조공정시간을 단축할 수 있는 세탁기의 복합 감지방법 및 장치를 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 세탁기의 복합 감지방법의 특징은, 세탁기에 초기전압이 투입되면 상기 초기전압이 마이콤에 기억되고 세탁물의 투하에 따라 동작시작키 입력유무를 판단하는 단계와 ; 상기 동작시작키 입력에 따라 자기 감지부를 통하여 검출된 세탁물의 좌.우 움직임과 상.하 움직임에 따른 변동전압을 상기 초기전압과 비교하여 전압 변화량으로 산출하고, 이 전압 변화량으로 세탁물의 무게를 산출하여 포량을 감지하는 단계와, 상기 단계 후 탈수행정시 뚜껑이 열린 경우 마이콤과 자기 감지부의 자기센서 및 마그네트에 의해 입력신호를 하이 또는 로우신호로 판단하고 입력횟수(N) 만큼의 뚜껑개폐 여부를 판단하는 단계와 ; 상기 단계에서 입력신호가 하이이면 언밸런서 없음으로 판단하여 탈수행정을 계속 진행하고, 입력된 데이타 보다 상기 입력신호의 변화량이 크면 언밸런서 있음으로 판단하여 탈수행정을 정지시키는 언밸런서를 감지단계를 포함하는 점에 있다.

본 발명의 세탁기의 복합 감지장치의 특징은, 세탁물의 위치 및 양에 따라 좌우 및 상하로 움직이도록 설치된 세탁기 외조(8)와, 상기 세탁기외조 상단부 원주면을 따라 설치되어 일정자기를 발생하는 마그네트와, 세탁기의 뚜껑의 개폐에 따라 위치변화를 갖고 상기 마그네트에 대응되도록 설치되어 마그네트의 위치에 따른 자기 변화량을 감지하는 자기감지부와, 상기 자기감지부의 감지신호를 입력, 판단하여 뚜껑개폐, 언발란스, 포량의 상태를 인식하는 마이콤을 포함하여 구성된 점에 있다.

이와 같은 특징에 의한 본 발명은 종래의 뚜껑개폐 및 언발란스 감지장치의 뚜껑레바에 자기 감지부의 고정케이스를 설치하고 그 내부에 감지장치를 설치하며 세탁기 외조상부에는 자기 감지장치와 일치할 수 있는 위치에 마그네트를 설치하는 것이 바람직하다.

그리고 이들을 제어 및 입출력 할 수 있는 마이콤을 구비하여 하나로 일체화시킨 구조로 하는 것이 바람직하다.

이와 같은 본 발명의 세탁기 감지장치를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

제4도는 본 발명의 세탁기 감지장치 구성도이고, 제5도는 제4도의 뚜껑레바 및 세탁기 외조상부의 부분상세도이고, 제6도는 본 발명의 제어 및 표시부 블럭구성도이고, 제7도는 본 발명의 감지장치 회로구성도이다.

본 발명 세탁기의 일체화된 감지장치는 제4도와 같이 세탁기 뚜껑(1)의 뚜껑레바(3) 끝단이 뚜껑을 닫은 상태에서 세탁조를 향하도록 설치하고 끝단일측에 자기감지장치의 고정케이스(16)를 설치하고 고정케이스(16) 내부에 자기감지부(15)를 설치하며 세탁기 외조(8)상단부의 상기 자기감지부(15)와 일치할 수 있는 위치에 제5도와 같이 N극과 S극이 반복되는 마그네트(9)를 설치한다.

여기서, 세탁기 외조(8)는 세탁조를 지지하는 댐퍼구조에 의해 세탁물량에 비례하여 세탁기 외조(8)가 하측으로 쳐지도록 설치한다.

그리고 상기 자기감지부(15)의 신호를 입력받아 뚜껑개폐 및 언발란스와 포량등을 측정하고 이에 따라 제어하기 위한 제어부를 제6도와 같이 설치한다.

즉, 제어부의 구성은 종래와 같이 조작부의 입력신호에 의해 보조기억부, 표시부, 구동모터부, 발진부, 전원부등을 제어하도록 마이콤(10)이 설치되고, 이 마이콤(10)에 상기 자기 감지부(15)의 신호가 입력된다.

따라서, 자기감지부(15)와 마이콤(10)의 회로구성은 제7도와 같다.

즉, 자기센서(17), 커패시터(C₁~C₃), 다이오드(D₁~D₃), 저항(R₁~R₄), 트랜지스터(Q₁)등으로 이루어져 마그네트(9)의 움직임에 따라 발생되는 자기변화를 감지하여 마이콤(10)으로 출력하도록 자기감지부(15)가 설치된다.

여기서, 자기센서(17)의 출력중 하나는 트랜지스터(Q₁)를 거쳐 마이콤(10)의 입력단자(Rφ)에 입력되고 다른 하나는 트랜지스터(Q₁)를 거치지 않고 마이콤(10)의 A/D 단자(A/D)에 입력되도록 한다.

이와 같이 설치된 본 발명 세탁기의 일체형 감지장치의 동작은 다음과 같다.

제8도는 본 발명의 마그네트 자속에 따른 자기 감지부의 출력파형도이고, 제9도는 본 발명의 마이콤에 입력되는 파형도이고, 제10도는 본 발명에 따른 포량감지 동작순서도이고, 제11도는 본 발명에 따른 뚜껑개폐 및 언발란스 감지동작 순서도이다.

먼저 제4도에서 세탁기의 뚜껑(1)이 닫혀 있을 경우는 자기감지부(15)와 마그네트(9)가 가장 근접하게 되고, 뚜껑(1)이 열려 있을 경우는 자기 감지부(15)와 마그네트(9)가 가장 멀어지게 뚜껑레바(3)가 설치되며, 세탁기의 뚜껑(1)이 닫혀있을 경우에도 세탁조에 세탁물이 없는 경우가 세탁물이 있는 경우보다 자기감지부 (15)와 마그네트(9)가 더 근접하게 설치되어 있다.

즉, 뚜껑(1)이 닫혀있는 경우 세탁조의 세탁물량 및 언발란스에 따라 비례하여 자기 감지부(15)와 마그네트(9) 이격거리가 크다.

그 원인은 세탁조를 지지하는 댐퍼구조에 의해 세탁물이 많을 경우 세탁조가 아래로 쳐지기 때문이다.

따라서 제5도와 같이 세탁기는 초기 세탁물에 따라 자기 감지부(15)에 대해 마그네트(9)는 상하운동을 하게 되고 이때 자기센서(17)의 마그네트의 거리 △d가 세탁물에 비례하여 커짐으로 인해 마그네트 자기력이 자기센서에 미치는 영향이 적어짐으로 자기센서의 출력파형은 제8도(b)와 같이 자기센서와 마그네트의 거리에 따라 출력파형(전압)의 높고낮음으로 나타나게 되고, 세탁물의 치우침에 의해 언발란스 발생시는 자기감지부(15)에 대해 마그네트(9)는 좌우운동을 하게 되어 자기감지부와 마그네트간의 거리(△d)가 거의 일치하게 되고 자기센서(17)에 의해 발생되는 출력은 제8도(a)와 같이 동일한 전압의 구형파로 나타나게 된다.

즉, 세탁물의 양에 따른 세탁조의 상하운동은 자기센서의 출력전압이 강약으로 나타나며 세탁물의 치우침은 상하운동에 의한 출력파형의 수량변화가 일어난다.

따라서, 상기와 같이 자기센서(17)에서 출력되는 파형은 마이콤(10)이 감지하여 뚜껑개폐, 언발란스 및 포량감지방법은 제10도와 같이 먼저 세탁기의 최초전원(양산직후 시험동작) 온(ON)하면 이때 자기감지부(15)의 자기센서(17)에서 발생된 전압 <제8도(b)>을 마이콤(10)의 A/D 단자로 읽어들여 그때의 전압을 초기전압으로 마이콤(10)내의 메모리에 기억(M₀)하고, 세탁물 투입후 세탁진행을 하게 되면 세탁물량에 비례하여 자기센서(17)에서 발생되는 전압이 변화됨으로 그때의 전압을 입력받아 기억(M₁)하여 초기의 전압(M₀)값과 변화된 전압(M₁)값의 차(△M)를 구하여 기 설정된 데이타를 근거로 포량을 산출한다. 즉, 최초 입력된 초기전압과의 변화된 전압차에 비례하여 포량이 산출된다.

한편, 뚜껑개폐 및 언발란스 감지방법은 제11도와 같이 탈수시 세탁기 외조(8)의 좌우이동에 따라 발생되는 자기센서(17)의 파형<제8도(a)>을 자기감지부 (15)의 트랜지스터(Q₁)를 통해 출력되는 전압파형(제9도)을 입력하여 감지하는 것으로 마이콤(10)의 입력단자(R₀) 전압입력상태가 ″로우″인지 ″하이″인지를 기억하고(△S₀) 일정시간 동안 신호입력상태를 재입력 받아 입력된 신호전압(하이신호에서 로우신호로 혹은 로우신호에서 하이신호로)의 변화가 있는가를 판단한다.

이러한 동일한 변화의 입력값을 수회(N) 입력되었을때 유효한 입력신호를 판별하고 최초의 이 값이 기설정값에 비해 클 경우는 언발란스 된 것으로 판단하고, 탈수를 정지한다.

반면 그 변화량이 기설정값보다 적을 경우에는 언발란스가 없는 것을 판단하여 탈수를 계속한다.

그리고 입력신호가 탈수초기 일정시간 뒤에도 변화가 없을 경우는 언발란스가 없는 것으로 판단한다.

뚜껑개폐 판단은 뚜껑이 열린 경우 자기센서가 마그네트에서 아주 떨어져 자기력이 미치지 못하므로 제8도의 마이콤(10)의 입력신호 ″로우″가 되며, 입력신호가 ″하이″이면 뚜껑이 닫혀있는 것으로 판단하고 입력신호가 ″로우″이면 뚜껑(1)이 열려 있는 것으로 판단하게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 세탁기의 일체형 감지장치 및 감지방법에 있어서는 뚜껑개폐 및 언발란스와 포량감지장치를 일체형의 전기적인 감지장치로 구성하므로 세탁기의 조립상태, 감지장치의 이물질, 세탁기의 설치상태, 노이즈등의 환경 및 설치조건에 관계없이 신뢰성을 향상시킬 수 있고, 원가 및 제조시간을 줄일 수 있어 저렴한 세탁기를 공급할 수 있는 등의 효과가 있다.

Claims (4)

1. 세탁기에 초기전압이 투입되면 상기 초기전압이 마이콤에 기억되고 세탁물의 투하에 따라 동작시작키 입력유무를 판단하는 단계와 ; 상기 동작시작키 입력에 따라 자기 감지부를 통하여 검출된 세탁물의 좌.우 움직임과 상.하 움직임에 따른 변동전압을 상기 초기전압과 비교하여 전압 변화량으로 산출하고, 이 전압변화량으로 세탁물의 무게를 산출하여 포량을 감지하는 단계와 ; 상기 단계 후 탈수행정시 뚜껑이 열린 경우 마이콤과 자기 감지부의 자기센서 및 마그네트에 의해 입력신호를 하이 또는 로우신호로 판단하고 입력횟수(N) 만큼의 뚜껑개폐 여부를 판단하는 단계와 ; 상기 단계에서 입력신호가 하이이면 언밸런서 없음으로 판단하여 탈수행정을 계속 진행하고, 입력된 데이타 보다 상기 입력신호의 변화량이 크면 언밸런서 있음으로 판단하여 탈수행정을 정지시키는 언밸런서 감지단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁기의 복합 감지방법.
2. 제1항에 있어서, 세탁물의 포량은 자기감지신호의 전압의 세기에 따라 인식하고 세탁기의 뚜껑개폐는 자기 감지신호의 유무에 따라 인식하고 세탁기의 언발란스는 일정시간 동안의 자기감지 신호의 파형변화에 따라 인식하는 세탁기의 복합 감지방법.
3. 세탁물의 위치 및 양에 따라 좌우 및 상하로 움직이도록 설치된 세탁기 외조 (8)와, 상기 세탁기외조(8) 상단부 원주면을 따라 설치되어 일정자기를 발생하는 마그네트(9)와, 세탁기의 뚜껑(1)의 개폐에 따라 위치변화를 갖고 상기 마그네트 (9)에 대응되도록 설치되어 마그네트(9)의 위치에 따른 자기 변화량을 감지하는 자기감지부(15)와, 상기 자기감지부(15)의 감지신호를 입력, 판단하여 뚜껑개폐, 언발란스, 포량의 상태를 인식하는 마이콤(10)을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 세탁기의 복합 감지장치.
4. 제3항에 있어서, 자기감지부(15)는 뚜껑(1) 후방에 뚜껑(1)과 일체로 형성된 뚜껑레바(3)에 뚜껑(1)이 닫힌 상태에서 마그네트론(9)에 대향되도록 설치됨을 특징으로 하는 세탁기의 복합 감지장치.