KR100535678B1 - 세탁기의 진동감지방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 세탁기의 탈수동작시 세탁물의 편심에 의한 세탁조의 과도진동을 기존에 부착된 수위센서의 주파수변화량을 측정함으로써 감지하는 세탁기진동 감지방법에 관한 것이다.

본 발명에 의하면 기존의 진동감지스위치가 불필요하게 되고, 별도의 부가적인 장치가 없이 마이콤에 의한 제어로 이루어지므로 원가절감과 구조간소화의 효과를 거둘수 있다.

Description

세탁기의 진동감지방법{Method of sensing vibration of washing machine}

본 발명은 세탁기의 진동감지방법에 관한 것이다. 특히 본 발명은 수위센서의 주파수 변화를 이용한 세탁기의 진동감지방법에 관한 것이다.

일반적으로 세탁기는 세탁물을 세탁조에 넣은 후 급수를 하여 세탁을 행하고 세탁행정이 끝나면 탈수조를 회전시켜 탈수행정을 행함으로써 세탁을 종료하게 된다. 이 탈수과정에서 탈수조는 세탁물에서 물기를 제거하기 위해서 고속으로 회전이 이루어지게 되고 이 때 세탁물이 세탁조에 어느 한 쪽으로 편중되면 전후좌우로 심하게 진동이 발생하여 외조와 충돌을 일으키는 현상이 나타나게 된다.

따라서 상기 탈수조의 회전동작시 외조와 충돌이 일어나기 전에 정지시켜 재동작이 이루어질수 있게 하기 위해서 진동감지장치가 설치 사용되고 있다.

상기와 같은 목적으로 이용되는 종래의 세탁기 진동감지장치를 보면 도1에 도시된 바와같이, 세탁조(3)와 탈수조(2) 및 펄세이터(4)와 모터(5) 및 댐퍼(6)가 설치된 세탁기(1)의 케이스(7)와 세탁조(3)사이에 진동감지용 스위치(8)를 설치하여 구성하였다.

따라서 상기와 같은 종래의 장치는 세탁후 모터(5)의 동작에 의해 탈수조(2)가 회전하면 상기 탈수조(2)내의 세탁물의 형태에 따라 탈수조(2)가 전후좌우 상하로 진동하면서 속도를 높여가게 된다.

이때 속도가 증가된 상태에서 세탁물이 고르게 퍼져 있으면 탈수조(2)는 약간의 진동 발생후 속도에 의해 진동은 더 이상 진행되지 않고 정상탈수속도에 도달하게 된다.

그러나 세탁물이 고르게 퍼져 있지 않을 경우에는 세탁조(3)가 속도상승에 따라 전후좌우로 흔들리게 되고 이때 세탁기(1)의 케이스(7)와 세탁조(3)사이에 설치된 진동감지용 스위치(8)의 막대 부분을 건드리게 되어 세탁조와 케이스의 간격이 일정이상 접근하면 스위치(8)가 동작하게 되는 것이다.

이때 마이컴이 스위치(8)의 동작시점부터 다시 원위치되는 시간을 측정하여 일정시간이 경과하면 진동이 심한 것으로 판단하고, 세탁물을 고르게 펴는 동작을 수행한 후 다시 실시하여 정상 탈수속도로 도달할 때까지 반복 동작하게 된다.

따라서 상기와 같은 종래의 장치는 진동을 감지하는 스위치(8)를 별도로 설치하므로 이에 따른 상당하는 비용과 제조공정이 필요하였다.

또한 동작 스위치가 기계적인 온/오프 동작에 의해 진동상태를 감지하게 되므로 기계적인 초기 조립상태에 따라 진동을 감지하는 정도가 다르게 되어 세탁조에 스위치가 가깝게 설치되어 있으면 약간의 진동도 감지하여 불필요한 동작을 수행하게되고, 정상보다 멀리 설치된 경우에는 진동이 매우 커진 후에야 진동을 감지하게되기 때문에 스위치의 초기위치가 중요하므로 이를 정확히 설치하려면 추가비용이 발생하는 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은 상기와 같은 종래의 진동감지스위치를 사용하지 않고 기존의 세탁기에 부착돼있는 수위센서의 출력을 이용하여 세탁기의 과도진동을 감지함으로써 종래 방법에의한 상기 문제점들을 해결한 세탁기 진동감지방법을 제공하는데 있다.

본 발명에 의한 세탁기 진동감지방법은, 세탁기 케이스 내부에 구비된 탈수조와, 상기 탈수조를 구동시키는 모터와, 상기 세탁기 케이스에 설치되고 코일 보빈과 상기 코일 보빈 내부를 출입하면서 소정의 인덕턴스가 출력되게 하는 코아를 포함하는 수위센서가 구비된 세탁기의 진동감지방밥에 있어서, 탈수 행정시, 상기 탈수조 진동에 의해 세탁기 케이스가 충격을 받으면, 그 충격력에 의해 상기 코아

가 코일 보빈 내부를 출입하여, 상기 수위센서로부터 소정의 인덕턴스가 출력되는 단계와; 상기 수위센서에서 출력된 인덕턴스에 의해 탈수 행정시 공진주파수(H2)가 획득되는 단계와; 상기 탈수행정시 공진주파수(H2)와 기 설정된 기준 공진주파수 (H1)의 편차(H2-H1)를 구하는 주파수변화량산출단계와; 상기 주파수변화량과 미리 설정된 기준변화량( )을 비교하는 단계와; 상기의 비교결과, 상기 주파수변화량이 상기 기준변화량보다 더 크면 상기 모터를 정지시키는 단계로 이루어짐을 특징으로 한다.

본 발명에서 이용되는 기존 수위센서의 구성이 도2에 나타나 있다. 탈수조(2)내 수위의 수압이 벨로우즈(9)를 통해 코아(10)를 밀어올리면 코일(11)의 인덕턴스(L)가 증가하는 구조로 되어있다. 즉, 도3에 나타낸 바와같이 원통형의 코일 보빈(11) 가운데로 코아(10)를 출입하게 하면서 그 자속밀도를 변화시킨다. 그러면 상기 자속밀도의 변화에 따라 인덕턴스(L)가 변하게 되고, 이에따라 고정된 커패시턴스(C)와 공진을 일으켜 아래 식(1)과 같이 주파수가 변하게 된다.

이와같이 변화하는 주파수를 이용하여 수위를 검출하는데 그 원리를 도3의 블록도로 나타냈다.

상기와 같은 수위센서를 이용한 본 발명의 진동감지원리를 도4를 참조하여 설명한다. 세탁행정이 끝난 후 탈수행정이 행하여질때 세탁물(12)의 편심에 의해 탈수조(2)에 진동이 발생하고 그 정도가 커지면 상기 세탁조(3)가 세탁기 케이스(13)를 타격(A점)하게 되고 그 충격력이 수위센서(14)에도 전달되며 이로인해 수위센서(14)의 코아(10)가 이동되고, 이에 따라 코일(11)의 인덕턴스(L) 변화를 LC 공진회로(15)에서의 공진주파수변화로 변환하고 이 변화를 공진주파수변화 감지수단(16)으로 감지 및 분석하여 탈수시의 탈수조(2)의 과도진동을 알 수 있다.

즉, 탈수행정시 상기 수위센서(14)로부터 출력된 인덕턴스(L)을 통해 탈수행정시 공진주파수(H2)가 획득되고, 상기 획득된 탈수행정시 공진주파수(H2)와 기 설정된 기준 공진주파수(H1)의 편차(H2-H1)에 따라 상기 탈수조(2)의 과도진동여부를 판단할 수 있게 된다.

도 5 는 상기에서 설명한 본 발명의 방법에 의해 세탁기의 진동을 감지한 결과를 나타낸 것이다. 도 5 의 a 는 세탁물이 없는 상태(진동이 작음)에서 탈수행정을 행할 경우 그 탈수시작 부분의 상기 수위센서(14)의 공진주파수 파형이고, 도 5의 b는 세탁물의 편심이 심한 상태(진동이 큼)에서 탈수행정을 행할 경우 탈수시작 부분의 상기 수위센서(14)의 공진주파수 파형을 나타낸 것이다. 도6에 보인 바와같이, 편심이 큰 경우 공진주파수의 변화량이 큼을 알 수 있다. 따라서, 상기 주파수변화량을 감지하면 현재의 탈수진동상태를 알 수 있고, 그 변화량과 마이콤내에 미리 기억시켜 놓은 기준변화량()을 비교하여 그 보다 더 큰 경우 모터를 정지시켜 탈수행정을 일단 중단함으로서 세탁조의 과도진동을 미리 방지할 수 있다.

이때 상기 기준변화량은, 세탁기의 유형, 용량, 규격 등의 고유특성에 맞는 값들을 사전 실험에 의하여 구한 값들을 미리 설정해 놓은 값이며 또한 이 값은 세탁조가 외부 케이스와의 충돌이 최소인 진동상태일 때의 변화량을 실험적으로 구하여 얻어진 값을 사용한다.

상기에서 설명한 본 발명의 실시예에서는 탈수행정을 행할 때 진동을 감지하는 경우를 설명하였으나, 모터가 온(ON) 상태인 경우에는 항상 수위센서의 주파수변화량을 측정하여 전체 세탁과정중에 과도진동을 감지하여 예방할수도 있다.

상기한 바와같이 본 발명은, 세탁조의 진동상태를 수위센서의 주파수변화량에 의하여 감지할 수 있으므로, 종래 세탁기에 사용된 진동감지스위치가 불필요하므로 원가가 절감되는 한편 구조가 간소화되는 이점이 있다. 또한 동작이 기계적인 스위치를 사용치 않으므로 수위센서의 기능이 정상적인 한 본 발명의 감지방법을 반영구적으로 사용할 수 있으므로 세탁기의 품질과 신뢰성을 향상시킬수 있는 효과가 있다.

도 1 은 종래의 세탁기의 구성개략도

도 2 는 종래의 세탁기 수위센서의 내부구성을 나타낸 개략도

도 3 은 도2의 수위센서에 의한 수위측정원리를 나타낸 블록도

도 4 는 본 발명의 진동감지방법의 원리를 나타낸 도면

도 5의 a 는 무부하탈수시 본 발명의 방법에 의한 주파수측정결과를 나타낸 그래프

도 5의 b 는 세탁물량이 많은 경우 본 발명의 방법에 의한 주파수측정결과를 나타낸 그래프

도 6 은 본 발명의 진동감지방법의 상세 흐름도

<도면중 주요 부분에 대한 부호설명>

1 : 세탁기 2 : 탈수조

3 : 세탁조 4 : 펄세이터

5 : 모터 6 : 댐퍼

7 : 케이스 8 : 진동감지용 스위치

9 : 벨로우즈 10 : 코어

11 : 코일보빈 14 : 수위센서

15 : LC 공진회로 16 : 주파수변화감지수단

Claims (2)

1. 세탁기 케이스 내부에 구비된 탈수조와, 상기 탈수조를 구동시키는 모터와, 상기 세탁기 케이스에 설치되고 코일 보빈과 상기 코일 보빈 내부를 출입하면서 소정의 인덕턴스가 출력되게 하는 코아를 포함하는 수위센서가 구비된 세탁기의 진동 감지방법에 있어서,

   탈수 행정시, 상기 탈수조 진동에 의해 세탁기 케이스가 충격을 받으면, 그 충격력에 의해 상기 코아가 코일 보빈 내부를 출입하여, 상기 수위센서로부터 소정 의 인덕턴스가 출력되는 단계와;

   상기 수위센서에서 출력된 인덕턴스에 의해 탈수 행정시 공진주파수(H2)가 획득되는 단계와;

   상기 탈수행정시 공진주파수(H2)와 기 설정된 기준 공진주파수(H1)의 편차 (H2-H1)를 구하는 주파수변화량산출단계와,

   상기 주파수변화량과 미리 설정된 기준변화량( )을 비교하는 단계와,

   상기의 비교결과, 상기 주파수변화량이 상기 기준변화량보다 더 크면 상기 모터를 정지시키는 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 세탁기의 진동감지방법.
2. 세탁을 행하기 위한 탈수조 및 세탁조와, 상기 세탁조 하부에 장착된 모터와 상기 탈수조내에 채워진 물의 수위를 측정하기 위한 수위센서를 구비한 세탁기의 진동감지방법에 있어서,

   탈수조내 수위를 감지하는 수위센서의 공진주파수(H1)를 측정하는 단계와,

   상기 공진주파수(H1)를 기준주파수로서 설정하는 단계와,

   현재 모터동작상태가 온 상태인가를 확인하는 모터동작 확인단계와,

   상기 모터동작 확인단계에서 온 상태임이 확인된 경우 상기 수위센서의 공진 주파수(H2)를 측정하는 단계와,

   상기 공진주파수(H2)와 (H1)의 편차(H2-H1)를 구하는 주파수변화량 산출단계와,

   상기 주파수변화량과 미리 설정된 기준변화량()을 비교하는 단계와,

   상기의 비교결과, 상기 기준변화량보다 더 큰 경우에 모터를 정지시키는 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 세탁기의 진동감지방법.