KR101073500B1 - 드럼 세탁기 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 회전각 감지수단에 의해 감지한 드럼 회전각에 기초하여 세탁물의 위치를 인식하여 드럼 내면에 포 감는 동작을 제어하는 제어부를 포함한다. 제어부는 세탁물이 정점을 지날 때 가속력을 부가함으로써 포 감기 과정에 발생하는 불균형량을 억제하고 신속하게 포 감기를 완료할 수 있어 전체 탈수시간을 줄일 수 있다. 또 드럼 회전 속도를 증가하기 위한 기울기의 크기를 기존 보다 줄일 수 있어서 제어 동작의 빈도를 빠르게 하고 모터 입력 파워를 크게 설정해야 하는 부담을 해소할 수 있다.
Description
도 1은 일반적인 드럼 세탁기에서 포감기하는 경우 드럼의 속도를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 드럼 세탁기의 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 드럼 세탁기의 제어 블록도이다.
도 4는 본 발명에 따라 포감기하는 경우 드럼 내부의 세탁물의 움직임을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명에 따라 엔코더의 출력 신호를 나타낸 그래프이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 드럼 세탁기에서 포감기하는 경우 드럼의 회전 속도를 나타내는 도면으로, 도 6에서는 소정 기울기를 적용한 예이고 도 7에서는 소정 기울기의 제곱근을 적용한 예이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호 설명*
2 : 수조
3 : 드럼
5 : 모터
본 발명은 드럼 세탁기에 관한 것으로, 더 상세하게는 예비 탈수하는 과정에서 발생하는 포의 불균형량을 줄일 수 있는 드럼 세탁기에 관한 것이다.
일반적으로 드럼 세탁기는 세제와 세탁수 및 세탁물을 드럼 내에 투입하고, 드럼 모터를 구동하여 드럼과 세탁물의 마찰력을 이용하여 세탁을 행하는 장치로서, 세탁물의 손상이 거의 없고, 세탁물의 엉킴이 크지 않으며, 두드리고 비벼 빠는 세탁효과를 낼 수 있다.
드럼 세탁기 내주면에는 회전축방향으로 길다랗게 형성된 리프터가 구비되어 있는데, 이 리프터는 드럼이 회전하는 과정에서 세탁물들을 회전방향으로 들어올리고 세탁물이 상방에 이르면 다시 자중에 의해 낙하하도록 한다.
세탁물을 탈수하는 경우 드럼은 고속 회전한다. 이때 세탁물이 드럼 내면에 고르게 분포하지 않고 편중되어 있으면 포의 불균형량(unbalance)이 커져 탈수 시 진동과 소음을 발생한다. 이 때문에 본 탈수에 진입하기 전에 예비 탈수하는 과정으로서 드럼 내면에 포를 밀착시키는 포 감기 과정을 거치도록 하고 있다.
기존 드럼 세탁기는 포 감기 과정을 수행하는 경우, 도 1과 같이, 드럼의 회전 속도가 소정 기울기(D1)를 가지고 점차적으로 증가하도록 하여 드럼 내면에 포를 감는다. 포를 감는 도중 포의 불균형량을 감지하고 그 불균형량이 기준 값보다 크면 포 감기 과정을 처음부터 반복하도록 하고 있다. 이 예비 탈수 과정이 길어질수록 본 탈수에 진입하는 시기가 늦어지기 때문에 전체 탈수시간이 길어지는 문제가 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 드럼 내면에 포 감는 과정에서 발생하는 포의 불균형량을 줄일 수 있도록 한 드럼 세탁기를 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 드럼 세탁기는, 세탁물을 수용하는 드럼, 상기 드럼의 회전각을 감지하기 위한 회전각 감지수단, 상기 드럼을 회전시키는 드럼모터, 상기 드럼모터를 구동하기 위한 모터 구동부 및 상기 모터 구동부를 통해 상기 드럼모터를 구동하여 상기 드럼의 회전속도를 선형적으로 증가시키고, 상기 드럼의 회전속도가 선형적으로 증가되는 동안 상기 회전각 감지수단을 통해 상기 드럼의 회전각을 감지하고, 상기 감지된 회전각이 미리 설정된 값에 도달하면 상기 드럼을 일시적으로 가속시키는 제어부를 포함한다.
또한, 상기 미리 설정된 값은 상기 드럼 내주면에 상기 세탁물을 운반하도록 마련된 리프터가 미리 설정된 위치에 도달할 때의 위치값인 것을 포함한다.
또한, 상기 미리 설정된 위치는 상기 드럼 내부의 정점을 포함하는 소정 범위내인 것을 포함한다.
또한, 상기 회전각 감지수단은 상기 리프터의 위치에 대응하여 소정 펄스 신호를 출력하는 엔코더인 것을 포함한다.
또한, 상기 미리 설정된 값은 상기 드럼 내주면에 상기 세탁물을 운반하도록 마련된 리프터가 미리 설정된 위치에 도달할 때의 위치값인 것을 포함한다.
또한, 상기 미리 설정된 위치는 상기 드럼 내부의 정점을 포함하는 소정 범위내인 것을 포함한다.
또한, 상기 회전각 감지수단은 상기 리프터의 위치에 대응하여 소정 펄스 신호를 출력하는 엔코더인 것을 포함한다.
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이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 상세하게 설명한다.
본 발명에 따른 드럼 세탁기는, 도 2에 도시한 바와 같이, 대략 박스 형상으로 이루어져서 외관을 형성하는 하우징(1)의 내부에 세탁수가 담겨지는 수조(2)가 설치된다. 수조(2) 내부에는 다수의 통공(4)이 형성되는 드럼(3)이 회전 가능하게 설치되며, 드럼 모터(5)는 드럼을 회전시켜서 세탁물의 세탁이 이루어지도록 한다. 드럼 모터(5)는 고정자(5a)와 회전자(5b)를 포함한다.
수조(2)와 드럼(3)의 전면에는 개구부(2a)(3a)가 마련되며, 하우징 전면에는 개구부(2a)(3a)를 개폐하기 위한 도어(6)가 힌지 결합되어 있다.
하우징의 상단에는 외부로부터 세탁수를 공급받기 위한 급수관(7)과 급수관을 통해 공급되는 세탁수에 세제가 혼합되도록 하기 위한 세제용기(8)가 설치되며, 하우징 바닥에는 세탁이 완료된 후 하우징 외부로 세탁수를 배출시키기 위한 배수펌프(9)와 배수호스(10)가 설치된다.
드럼(3)은 하우징 전면을 향해 상향으로 경사진 상태로 배치되며, 수조도 드럼과 동일한 각도로 상향으로 경사진 상태로 배치된다.
드럼에는 복수의 리프터(11)(12)(13)가 일정 간격으로 이격되어 배치되어 있어 드럼이 회전함에 따라 세탁물을 상부로 끌어올린 후에 일정 높이에서 낙하시켜서 세탁물이 세탁되도록 한다.
도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 드럼 세탁기는 드럼 내면에 포를 감기 위한 예비 탈수 과정을 포함한 전반적인 동작을 제어하는 컨트롤러(20)를 포함한다.
컨트롤러(20)는 입력부(21)를 통한 사용자 입력명령에 따라 모터 구동부(22)를 제어하여 드럼 모터(5)를 구동시키고, 이에 따라 모터 구동력이 드럼에 전달되어 드럼(3)을 소정 속도로 회전시키도록 한다.
속도센서(23)는 모터의 회전속도를 감지하여 컨트롤러(20)에 제공한다.
본 발명에 따른 드럼 세탁기의 동작을 설명한다.
사용자가 입력부(21)를 통해 탈수 명령을 입력하거나, 세탁의 일련 과정으로서 자동으로 탈수 행정을 수행하는 경우, 본 탈수에 앞서 세탁물을 드럼 내면에 감는 포 감기 과정을 수행한다.
도 4를 참고하여, 포 감기를 위해 드럼(3)은 시계 방향(R)으로 회전한다. 드럼의 회전속도는 소정 기울기(D1)에 따라 점차적으로 증가하도록 한다. 드럼이 회전함에 따라 엔코더(24)는 도 5와 같이 소정 펄스 신호를 컨트롤러(20)에 입력한다.
리프터(11)가 설정 위치(B)에 이르면, 엔코더(24)에서 큰 크기(M1)의 기준 펄스 신호를 출력하고, 이에 따라 컨트롤러(20)에서는 리프터(11)에 의해 운반되는 세탁물의 위치를 인식한다. 즉 리프터(11)에 의해 운반되는 세탁물의 위치는, 도 6의 제1설정각(P1)에 대응하며, 이때 컨트롤러(20)는 드럼의 회전속도를 일시적으로 급격히 증가한다. 세탁물에는 원심력(F1)과 중력(F2) 뿐만 아니라 리프터(11)에 의 한 가속력(F3)이 작용한다. 정점 부근에서 가속력(F3)이 세탁물에 가해지면 드럼 내면과 세탁물의 접착력이 커지게 되어 드럼 하부로 떨어져 나가려는 중력을 이기고 드럼 내면에 달라붙는다. 세탁물이 정점을 지나고 나서 컨트롤러는 초기와 같이 드럼 회전속도를 소정 기울기(D1)에 따라 증가한다.
뒤 따르는 리프터(12)(13)가 설정 위치(B)에 이를 때 마다 즉 드럼 회전각이 제2설정각(P2) 및 제3설정각(P3)인 경우, 컨트롤러(20)는 리프터(12)(13)에 의해 운반되는 세탁물에 가속력(F3)을 부가하기 위하여 드럼의 회전속도를 일시적으로 급격히 증가한다. 드럼이 1회전할 때 마다 위 과정을 반복한다.
리프터에 의해 운반되는 세탁물이 정점을 지날 때 원심력에 가속력이 더해짐에 따라 드럼 내면과의 접착력이 증대되어 드럼 내면에 세탁물이 고르게 감겨진다. 따라서 예비 탈수 과정에서 발생하는 불균형량을 억제할 수 있고, 포 감기 과정을 신속하게 완료 후 본 탈수에 진입하게 된다.
한편, 드럼의 회전 속도가 선형적으로 증가할 때 높은 회전속도에 이르면 드럼 모터를 제어하기 위해 컨트롤러에서 수행하는 제어 동작의 빈도가 빨라지게 되고, 모터와 드럼에 의한 회전 관성이 커짐에 따라 모터의 입력 파워 역시 높아져야 하는 부담이 따른다.
본 발명은 정점 부근에서 세탁물에 가속력을 부가하여 드럼 내면과 세탁물의 접착력을 크게하는 방식을 적용하고 있기 때문에 포 감기에 악영향을 미치지 않는 범위에서 기울기의 크기를 줄일 수 있으며, 그러한 예로서 도 7에서와 같이 기울기(D1)의 제곱근(D2)을 적용하여도 무리가 없다.
이상과 같은 본 발명에 따르면, 세탁물이 정점을 지날 때 가속력을 부가함으로써 포 감기 과정에 발생하는 불균형량을 억제하고 신속하게 포 감기를 완료할 수 있어 전체 탈수시간을 줄일 수 있다. 또 드럼 회전 속도를 증가하기 위한 기울기의 크기를 기존 보다 줄일 수 있어서 제어 동작의 빈도를 빠르게 하고 모터 입력 파워를 크게 설정해야 하는 부담을 해소할 수 있다.
Claims (7)
- 세탁물을 수용하는 드럼;상기 드럼의 회전각을 감지하기 위한 회전각 감지수단;상기 드럼을 회전시키는 드럼모터;상기 드럼모터를 구동하기 위한 모터 구동부; 및상기 모터 구동부를 통해 상기 드럼모터를 구동하여 상기 드럼의 회전속도를 선형적으로 증가시키고, 상기 드럼의 회전속도가 선형적으로 증가되는 동안 상기 회전각 감지수단을 통해 상기 드럼의 회전각을 감지하고, 상기 감지된 회전각이 미리 설정된 값에 도달하면 상기 드럼을 일시적으로 가속시키는 제어부를 포함하는 드럼 세탁기.
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- 제1항에 있어서,상기 미리 설정된 값은 상기 드럼 내주면에 상기 세탁물을 운반하도록 마련된 리프터가 미리 설정된 위치에 도달할 때의 위치값인 것을 포함하는 드럼 세탁기.
- 제3항에 있어서,상기 미리 설정된 위치는 상기 드럼 내부의 정점을 포함하는 소정 범위내인 것을 포함하는 드럼 세탁기.
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- 제3항에 있어서,상기 회전각 감지수단은 상기 리프터의 위치에 대응하여 소정 펄스 신호를 출력하는 엔코더인 것을 포함하는 드럼 세탁기.
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