KR960014244B1 - 드럼 세탁기의 세탁물량 감지방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

드럼 세탁기의 세탁물량 감지방법

제1도는 본 발명을 적용한 드럼 세탁기의 구조도.

제2도는 본 발명의 드럼 세탁기 세탁물량 감지장치의 블록 구성도.

제3도는 본 발명의 드럼 세탁기 세탁물량 감지장치의 실시예 회로도.

제4도의 (a)는 세탁물량이 많을때 드럼 정지후의 수위 변화 상태를 나타낸 도면.

(b)는 세탁물량이 적을때 드럼 정지후의 수위 변화 상태를 나타낸 도면.

제5도의 (a)는 본 발명에서 수위 감지수단을 전압 출력 수위센 서로 구성한 경우의 세탁물량과 출력 전압의 관계를 나타낸 그래프.

(b)는 본 발명에서 수위 감지수단을 주파수출력 수위센서로 구성한 경우의 세탁물량과 출력 주파수와의 관계를 나타낸 그래프.

제6도는 본 발명에서 세탁물량에 따른 수위 증가량의 관계를 나타낸 그래프.

제7도는 본 발명의 세탁물량 감지방법의 플로우차트.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 세탁기 몸체 2 : 세탁조

3 : 드럼 4 : 세제통

5 : 급수밸브 6 : 수위센서

7 : 수위센서 호스 8 : 배수관

9 : 세탁모터 10 : 배수펌프

11 : 수위 감지수단 12 : 마이컴

13 : 전원공급부 14 : 구동수단

본 발명은 드럼식 계산기에서 세탁물량(포량)에 따라 변동되는 수위의 폭으로부터 세탁물량을 감지하여 세탁물량에 따른 최적의 세탁제어를 수행할 수 있도록 한 드럼 세탁기의 세탁물량 감지방법에 관한 것이다.

종래의 드럼 세탁기에서는 세탁물량을 감지하는 수단이 없기 때문에 사용자가 육안으로 판단한 세탁물량의 대·소에 따라 이를 키를 이용해서 압력시키면 드럼 세탁기를 제어하는 마이컴에서 사용자가 입력해준 세탁물량의 대·소 정보에 대응하여 세탁 제어를 실행하므로 정확한 세탁물량에 따른 최적의 세탁 공정 진행이 불가능한 문제점이 있다.

본 발명은 드럼을 회전 및 정지 구동시킬때 세탁물량에 비례하여 드럼속에서 변동되는 수위 변화의 폭을 이용해서 드럼에 들어있는 세탁물량을 감지하고, 이 감지된 정보를 이용해서 최적의 세탁 공정을 진행할 수 있도록 한 드럼 세탁기의 세탁물량 감지방법을 제공함을 목적으로 한다.

제1도는 본 발명을 적용한 드럼 세탁기의 구조를 보인 도면으로서, 세탁기 몸체(1)의 내부에 세탁수가 급/배수되는 세탁조(2)가 있고, 상기 세탁조(2)의 중앙에는 세탁모터(9)의 동력에 의하여 정지 및 회전 구동되는 드럼(3)이 구비되며, 상기 드럼(3)에 세제를 투입하기 위한 세제통(4)과 상기 세제통(4)의 세제와 함께 세탁수를 공급하기 위한 급수밸브(5)가 설치된다.

또한 상기 드럼(3)에 급수되는 세탁수의 수위를 감지하는 수위센서(6)가 수위센서 호스(7)로 세탁조(2)와 연결되어 있으며, 상기 드럼(3)을 회전 구동시키는 세탁모터(9)와, 상기 세탁조(2)의 세탁수를 배출하기 위한 배수관(8) 및 배수 펌프(10)가 구비된다.

제2도는 상기한 구조의 드럼 세탁기에서 세탁물량을 감지하는 장치의 블록 구성을 나타낸 도면으로서, 드럼(3)내의 수위를 감지하는 수위 감지수단(11)과, 상기 수위 감지수단(11)으로 감지된 수위를 이용해서 세탁물량을 판단하고, 판단된 세탁물량에 맞춰서 최적의 세탁 공정을 진행시키는 마이컴(12)과, 상기 마이컴(12)을 포함하여 세탁기에 전원을 공급하는 전원 공급부(13)과, 상기 마이컴(12)의 세탁 모터 및 급수 밸브 제어신호를 입력받아 세탁모터(9) 및 급수밸브(5)를 구동시키는 구동수단(14)으로 구성된다.

이와 같이 구성된 세탁물량 감지장치에 의한 세탁물량 감지방법은, 드럼(3)내에 설정 수위까지 급수한 후 드럼을 회전 및 정지 구동시키는 제1단계와, 상기 제1단계에서 드럼의 회전 후 정지시의 수위를 수위 감지수단(11)으로 감지하여 감지된 수위를 초기 수위값으로 저장하는 제2단계와, 상기 제2단계에 이어서 드럼(3)속의 수위가 안정된 후 이때의 수위를 수위 감지수단(11)으로 감지하여 최종 수위값으로 저장하는 제3단계와, 상기 제2단계 및 제3단계에서 저장된 수위의 차를 산출하고, 이 차값을 세탁물량 판단을 위해 설정된 기준값과 비교하여 기준값에 대응하는 세탁물량으로 판정하는 제4단계로 이루어진 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 작용 효과를 설명하면 다음과 같다.

제2도 및 제3도에서와 같이 전원 공급부(13)는 입력되는 상용 교류전원(AC)을 직류로 정류하여 세탁기 각 회로에 공급하며, 전원이 공급되고 세탁이 시작되면 마이컴(12)은 구동수단(14)에 급수밸브 온 제어신호를 출력하고, 이 제어신호를 받은 구동수단(14)은 급수밸브(5)를 온시킨다.

즉, 제1도 및 제3도에서와 같이 마이컴(12)의 출력단(P2)에서 출력된 급수 밸브 온제어신호가 구동수단(14)의 인터페이스 IC(16)를 통해 출력되면 이 제어신호는 저항(R3)을 통해 트라이악(Q2)에 트리거 신호로 인가되어 트라이악(Q2)이 온되므로 급수밸브(5)에는 전원(AC)이 공급되어 급수밸브(5)가 열릴고, 이에 따라 제1도에서와 같이 급수밸브(5)를 통해 세탁수가 세제통(4)속의 세제와 함께 세탁조(2)내의 드럼(3)속으로 급수된다.

구동수단(14)에서 R4는 저항, C3, C5는 콘덴서로서 트라이악(Q2)의 구동 회로 소자이다.

드럼(3)속에 급수되는 세탁수의 수위에 따라 수위센서 호스(7)내의 압력이 증가하고 이 압력은 수위센서(6)로 감지되어 수위를 감지한 신호를 마이컴(12)의 입력(IN)에 공급하는데, 이 수위센서(6)로 감지된 신호는 신호 입력부(15)의 저항(R1)을 통해 입력된다.

신호 입력부(15)에서 C1은 콘덴서, D1은 다이오드, +VCC는 전원이다.

이와 같이하여 수위 감지수단(11)으로 감지된 수위가 설정된 수위에 도달하면 마이컴(12)은 구동수단(14)을 제어하여 급수밸브(5)를 오프시키고, 세탁모터(9)를 좌회전-정지-우회전의 사이클로 반복 구동시켜 드럼(3)을 좌회전-정지-우회전 구동시키다.

즉, 마이컴(12)의 출력단(P1)에서 모터 구동 제어신호가 출력되면 이 신호는 인터페이스 IC(16)를 통해 출력되어 저항(R2)을 통해 트라이악(Q1)의 트리거 신호로 입력되므로 트라이악(Q1)이 온되어 세탁모터(9)에 전원(AC)이 공급되므로서 세탁모터(9)를 상기한 바와 같이 구동시킬 수 있게 된다.

여기서 R4는 저항, C2, C4는 콘덴서로서 트라이악(Q1)을 구동시키는 회로 소자이다.

이와 같이 초기 급수와 드럼(3)이 구동이 이루어지면 세탁수가 세탁물에 흡수되고, 이에 따라 수위 감지수단(11)으로 감지되는 세탁수위는 저하되므로 설정된 수위를 유지하기 위하여 상기한 급수 동작을 반복하여 재급수를 실행하고, 재급수가 완료되면 세탁 모터(9)의 구동 정지 여부를 판단한다.

구동 사이클에서 세탁모터(9)가 정지되면 드럼(3) 또는 정지되며 이 순간의 수위를 수위 감지수단(11)으로 감지하여 수위 초기값(Ha)으로 마이컴(12)이 저장해 둔다.

이어서 일정한 간격으로 수위를 검색하면서 수위의 증가량이 일정값에 도달할 때까지 검색되는 수위값을 최종 수위값(Hb)으로 갱신하여 저장하는 동작을 반복한다.

이와 같은 드럼(세탁모터)정지후 수위의 변화량은 세탁물량에 따라 그 변동 폭이 달라지게 되는데, 제4도의 (a), (b)는 세탁물량에 따라 변동되는 감지 수위폭의 상관 관계를 보인 것이다.

즉, 드럼 세탁기는 드럼(3)내의 세탁물(17)을 드럼(3)의 회전에 의하여 드럼(3)상부로 끌어 올렸다가 드럼(3)을 정지시키면 이 세탁물(17)이 중력에 의해 드럼(3) 하부로 낙하하면서 그 낙차에 의한 충격으로 세탁하는 방식으로 소량의 물(세탁수)이 사용되고, 세탁물(17)은 세탁수에 충분하게 적셔진 상태에서 세탁물(17)의 상당 부분이 수면위로 노출된 상태에서 세탁이 진행된다.

그러므로 드럼식 세탁기에는 마이컴(12)에 미리 일정한 사이클로 드럼의 정회전-정지-역회전의 동작이 반복되도록 설정해 두고, 이 사이클에 맞춰 세탁모터(9)를 구동시키게 되며, 이러한 사이클의 회전 진행시 세탁물(17)은 세탁수를 홍건하게 머금고 드럼(3)의 상부로 끌어올려지는데 회전 사이클이 끝나고 정지 사이클에 들어간 순단 드럼(3)이 정지하게 되면 끌어올려진 세탁물(17)은 중력에 의해 드럼(3)의 하부로 떨어지게 된다.

이때의 수위(H1)는 제4도의 (a)에서 수위 초기값(Ha)이 되는 것이다.

이와 같이 세탁모터(9) 및 드럼(3)이 일시 정지되어 세탁물(17)의 점차 드럼(3)하부로 내려와 수면위에 노출되었던 세탁물(17)속의 물이 첨차 세탁물(17)에서 빠져나와 드럼(3)하부에 고이게 됨에 따라 드럼(3)속의 수위는 점차 증가하게 된다.

이 증가되는 수위를 일정한 시간 간격으로 검색하여 그 증가되는 정도가 둔화될 때, 즉, 안정된 수위를 유지하게 되면 이때의 수위(H2)를 최종 수위값(Hb)으로 저장한다. 이와 같은 수위의 변동 폭은 최종 수위값(Hb)에서 초기 수위값(Ha)을 감산하여 구하며 이 변동값은 제4도의 (a)와 같이 드럼(3)속의 세탁물이 많을수록 d1=H2-H1으로 큰 값이 되고, 제4도의 (b)와 같이 세탁물량이 작을수록 작은값이 된다.

제4도의 (b)에서는 초기 수위값(Ha)이 H3이소, 최종 수위값(Hb)은 H4이므로 d2=H4-H3가 되고, d1d2의 관계가 됨을 알 수 있다.

그러므로 세탁모터(9)의 정지 직후(드럼(3)의 정지 직후)의 수위와 안전된 후의 수직의 차이인 수위 증가 정도를 검출하면 그 정도의 차이에 의해 세탁물량의 대소를 판정할 수 있게 되는 것이다.

이러한 수위의 감지는 상기한 바와 같이 수위 감지수단(11)에 의해 감지되는데, 수위 감지수단(11)을 수위의 압력에 비례하는 전압을 출력하는 센서로 실시한 경우에는 제5도의 (a)와 같이 세탁모터(9)의 정지시간이 경과함에 따라 수위에 비례하는 전압이 출력되고, 이 전압은 상기 제4도의 (a)와 같이 세탁물량이 대량인 경우에는 모터(9)의 정지 순간에 작은 전압 Va로 감지되어 안정된 수위를 유지함에 따라 안정 수위의 전압(Vc)으로 수렴되고, 제4도의 (b)와 같이 세탁물량이 소량인 경우에는 모터(9)의 정지 순간에 큰 전압 Vb로 감지되어 안정된 수위를 유지함에 따라 안정 수위의 전압(Vc)으로 수렴되므로서, 세탁물량이 많은 경우의 감지 전압차(d3=Vc-Va)는 소량인 경우의 감지 전압차(d4=Vc-Vb)보다 큰 값(d3d4)이 되는 것이다.

그러므로 이 감지 전압차는 상기한 바와 같이 감지 수위의 차와 동일한 의미를 갖게되며, 이 감지 전압을 수위 감지정보로 마이컴(12)이 입력받게 되는 것이다.

다른 경우로서 상기한 수위 감지수단(11)을 수위에 반비례하는 주파수의 신호를 발생시키는 센서로 구성한 경우에는 제5도의 (b)와 같이 감지되는 수위가 높을수록 그 주파수가 감소되는 특성의 신호를 수위 감지신호로 입력받게 되며, 따라서 fa는 초기 수위값이 되고, fb는 최종 수위값이 됨을 알 수 있다.

이와 같이 세탁물량에 따라 감지되는 초기 수위값(Ha)과 최종 수위값(Hb)의 변동폭, 즉, 모터(9)의 정지직후부터 수위가 안정되기 까지의 수위 증가량(△H=Hb-Ha)은 제6도에 도시된 바와 같이 세탁물량에 비례하게 되므로, 이 수위 증가량에 따른 세탁물량의 대소 판단을 위해 그 기준값(A,B,C, D)(ABCD)을 미리 구하여 마이컴(12)에 저장해 두다.

상기한 바와 같이 수위 감지수단(11)으로 감지된 초기 수위값(Ha)과 최종 수위값(Hb)을 입력받은 마이컴(12)은 제7도에 도시된 바와 같이, 수위 증가량을 Hb-Ha의 계산을 실행하여 산출하고, 이 산출된 수위 증가량(△H)을 기준값(A,B,C,D)들과 비교하여 수위 증가량(△H)이 A미만이면 세탁물량은 최소량, A에서 B사이이면 소량, B에서 C사이이면 표준량, C에서 D사이이면 대량, D이상이면 최대량으로 각각 판정한다.

이 판정된 결과에 맞춰서 마이컴(12)은 세제의 투입량이나 세탁시간, 헹금시간, 탈수시간등을 결정하고, 결정된 코스를 진행하므로서 최적의 세탁 효율을 낼 수 있게 되는 것이다.

상기한 세탁물량의 판단은 수위 증가량(△H)을 비교할 기준값들을 세분화하므로서 더욱 정밀한 정도까지 세탁물량을 감지할 수 있게되는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면 드럼 세탁기에서 세탁물량을 감지하여 세탁물량에 따른 최적의 세탁이 가능하게 되고, 세탁물량에 따라 세탁시간, 헹굼수위, 탈수시간, 드럼 회전사이클 등을 조절하므로서 시간과 전기를 절약할 수 있고, 세탁물량이 과다할 경우에는 세탁시간을 연장시키고 헴굼 수위도 증가시키므로서 높은 세정력을 확보할 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 드럼(3)내에 설정 수위까지 급수한 후 드럼을 회전 및 정지 구동시키는 제1단계와, 상기 제1단계에서 드럼의 회전 후 정지시의 수위를 감지수단(11)으로 감지하여 감지된 수위를 초기 수위값(Ha)으로 저장하는 제2단계와, 상기 제2단계에 이어서 드럼(3)속의 수위가 안정된 후 이때의 수위를 수위 감지수단(11)으로 감지하여 최종 수위값(Hb)으로 저장하는 제3단계와, 상기 제2단계 및 제3단계에서 저장된 수위의 차를 산출하고 (Hb-Ha), 이 차이값을 세탁물량 판단을 위해 설정된 기준값과 비교하여 기준값에 대응하는 세탁물량으로 드럼(3)내의 세탁물량을 판정하는 제4단계로 이루어진 드럼 세탁기의 세탁물량 감지 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 제3단계에서 최종 수위값(Hb)은, 드럼(3)의 정지 직후부터 일정한 시간 간격으로 수위를 감지하여 갱신저장하면서 그 감지된 수위가 일정한 값 이하로 증가할때를 드럼(3)속의 수위가 안정된 시점으로 판단하여 이 시점에서 갱신 저장되어 있는 수위 감지값을 최종 수위값(Hb)으로 판정하는 드럼 세탁기의 세탁물량 감지 방법.