WO2024150928A1 - 드럼식 세탁기 - Google Patents

드럼식 세탁기 Download PDF

Info

Publication number
WO2024150928A1
WO2024150928A1 PCT/KR2023/019740 KR2023019740W WO2024150928A1 WO 2024150928 A1 WO2024150928 A1 WO 2024150928A1 KR 2023019740 W KR2023019740 W KR 2023019740W WO 2024150928 A1 WO2024150928 A1 WO 2024150928A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
support mechanism
load
tub
drum
washing machine
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/KR2023/019740
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
오야기아츠시
우라이야스시
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Samsung Electronics Co Ltd
Original Assignee
Samsung Electronics Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Samsung Electronics Co Ltd filed Critical Samsung Electronics Co Ltd
Priority to EP23916411.4A priority Critical patent/EP4596777A4/en
Publication of WO2024150928A1 publication Critical patent/WO2024150928A1/ko
Priority to US19/170,427 priority patent/US20250230596A1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06F—LAUNDERING, DRYING, IRONING, PRESSING OR FOLDING TEXTILE ARTICLES
    • D06F34/00—Details of control systems for washing machines, washer-dryers or laundry dryers
    • D06F34/14—Arrangements for detecting or measuring specific parameters
    • D06F34/18—Condition of the laundry, e.g. nature or weight
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06F—LAUNDERING, DRYING, IRONING, PRESSING OR FOLDING TEXTILE ARTICLES
    • D06F37/00—Details specific to washing machines covered by groups D06F21/00 - D06F25/00
    • D06F37/26—Casings; Tubs
    • D06F37/267—Tubs specially adapted for mounting thereto components or devices not provided for in preceding subgroups
    • D06F37/268—Tubs specially adapted for mounting thereto components or devices not provided for in preceding subgroups for suspension devices
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06F—LAUNDERING, DRYING, IRONING, PRESSING OR FOLDING TEXTILE ARTICLES
    • D06F2103/00—Parameters monitored or detected for the control of domestic laundry washing machines, washer-dryers or laundry dryers
    • D06F2103/02—Characteristics of laundry or load
    • D06F2103/04—Quantity, e.g. weight or variation of weight
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06F—LAUNDERING, DRYING, IRONING, PRESSING OR FOLDING TEXTILE ARTICLES
    • D06F2103/00—Parameters monitored or detected for the control of domestic laundry washing machines, washer-dryers or laundry dryers
    • D06F2103/18—Washing liquid level
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06F—LAUNDERING, DRYING, IRONING, PRESSING OR FOLDING TEXTILE ARTICLES
    • D06F37/00—Details specific to washing machines covered by groups D06F21/00 - D06F25/00
    • D06F37/20—Mountings, e.g. resilient mountings, for the rotary receptacle, motor, tub or casing; Preventing or damping vibrations
    • D06F37/22—Mountings, e.g. resilient mountings, for the rotary receptacle, motor, tub or casing; Preventing or damping vibrations in machines with a receptacle rotating or oscillating about a horizontal axis

Definitions

  • This disclosure relates to a drum-type washing machine.
  • This disclosure relates to a drum-type washing machine capable of measuring the weight of laundry, etc. with high precision.
  • the weight of laundry e.g., the amount of clothes
  • the weight of the laundry can be estimated based on the moment of inertia obtained by rotating the drum containing the laundry. Additionally, if the amount of water supplied can be measured, it becomes possible to estimate the amount of fabric, and the washing performance can be further improved. However, the water supply amount cannot be measured using the above-described laundry weight measurement method based on the moment of inertia.
  • Japanese Patent Laid-Open No. 5-146582 discloses a vertical washing machine equipped with a weight sensor on the leg portion of the washing machine main body. The weight sensor measures the weight of laundry put into the washing machine. Then, the water absorption amount of the laundry is measured from the relationship between the weight of the washing machine after water supply and the water level. The fabric quality of the laundry is determined from the relationship between this absorption amount and the amount of laundry.
  • Japanese Patent Laid-Open No. 10-80594 also discloses a vertical washing machine capable of measuring the amount of laundry and water absorption.
  • a water tank unit including a driving device is suspended from the main body via a hanging rod, and a pressure reducing element is installed between the stopper supporting the hanging rod and the support plate. The amount and absorption of laundry are measured from the change in weight of the water tank unit detected by the pressure reducing element.
  • a drum-type washing machine may include a housing, a tub capable of storing water accommodated in the housing, and a drum rotatably accommodated within the tub.
  • the tub is suspended from the housing by an upper support mechanism including one or more hanging springs.
  • the tub is supported relative to the housing by a lower support mechanism including one or more dampers.
  • a load detector detects a load acting on each of the upper support mechanism and the lower support mechanism.
  • the control unit acquires the load of the tub based on the load detection result of the load detector.
  • FIG. 1 is a schematic longitudinal cross-sectional view of a drum-type washing machine according to an embodiment of the present disclosure.
  • Figure 2 is a schematic diagram of major internal members of a drum-type washing machine according to an embodiment of the present disclosure, viewed from the rear.
  • Figure 3 is a schematic perspective view showing a portion of an upper support mechanism according to an embodiment of the present disclosure.
  • Figure 4 is an enlarged view of a portion of the upper support bracket according to an embodiment of the present disclosure.
  • Figure 5 is a cross-sectional view taken along line A-A of Figure 4.
  • Figure 6 is an enlarged view of a portion of the lower support bracket according to an embodiment of the present disclosure.
  • Figure 7 is a cross-sectional view taken along line B-B of Figure 6.
  • Figure 8 is a diagram illustrating the circuit configuration of a load detector according to an embodiment of the present disclosure.
  • Figure 9 is a diagram for explaining an example of the results of a verification test of load measurement accuracy.
  • Figure 10 is a block diagram showing an embodiment of the relationship between the control unit and the components of the washing machine.
  • a or B “at least one of A and B”, “at least one of A or B”, “A, B or C”, “at least one of A, B and C”, and “A Each of phrases such as “at least one of , B, or C” may include any one of the items listed together in the corresponding phrase, or any possible combination thereof.
  • One (e.g. first) component is said to be “coupled” or “connected” to another (e.g. second) component, with or without the terms “functionally” or “communicatively”.
  • any of the components can be connected to the other components directly (e.g. wired), wirelessly, or through a third component.
  • Washing machines can perform washing, rinsing, dehydration, and drying operations.
  • a washing machine is an example of a clothing processing device, and a clothing processing device is a concept that encompasses devices that wash clothes (objects to be washed and items to be dried), devices that dry clothes, and devices that can both wash and dry clothes. .
  • the washing machine is a top-loading washing machine in which the laundry inlet for inserting or removing laundry is provided to face upward, or a front-loading washing machine in which the laundry inlet is provided to face forward.
  • Washing machines according to various embodiments may include washing machines with loading methods other than top loading washing machines and front loading washing machines.
  • a front-loading washing machine may include a dryer/drying machine capable of drying laundry stored inside a drum.
  • a washing machine with a dryer function may include a hot air supply device for supplying high-temperature air into the drum and a condensation device for removing moisture from the air discharged from the drum.
  • a dryer/washing machine may include a heat pump device. Washing machines according to various embodiments may include washing machines with washing methods other than those described above.
  • Washing machines may include a housing that accommodates various components therein.
  • the housing may be provided in the form of a box with a laundry inlet formed on one side.
  • the washing machine may include a door for opening and closing the laundry inlet.
  • the door may be rotatably mounted on the housing by a hinge. At least a portion of the door may be transparent or translucent so that the inside of the housing is visible.
  • the washing machine may include a tub provided inside the housing to store water.
  • the tub may be provided in a substantially cylindrical shape with a tub opening formed on one side, and may be placed inside the housing so that the tub opening corresponds to the laundry inlet.
  • the tub may be connected to the housing by a damper.
  • the damper can absorb vibration that occurs when the drum rotates and attenuate the vibration transmitted to the housing.
  • the washing machine may include a drum provided to receive laundry.
  • the drum may be placed inside the tub so that the drum opening provided on one side corresponds to the laundry inlet and the tub opening. Laundry may sequentially pass through the laundry inlet, tub opening, and drum opening to be contained inside the drum or taken out from the drum.
  • the drum may rotate inside the tub to perform each operation according to the washing, rinsing, and/or dewatering operations.
  • a plurality of holes are formed in the cylindrical wall of the drum so that water stored in the tub can flow into or out of the drum.
  • the washing machine may include a drive device configured to rotate the drum.
  • the driving device may include a driving motor and a rotating shaft for transmitting the driving force generated by the driving motor to the drum.
  • the rotating shaft may penetrate the tub and be connected to the drum.
  • the driving device may rotate the drum forward or backward to perform each operation according to the washing, rinsing, and/or dewatering, or drying cycle.
  • the washing machine may include a water supply device configured to supply water to the tub.
  • the water supply device may include a water supply pipe and a water supply valve provided in the water supply pipe.
  • the water supply pipe may be connected to an external water supply source.
  • the water supply pipe may extend from an external water source to the detergent supply and/or tub. Water can be supplied to the tub through a detergent supply device. Water can be supplied to the tub without going through the detergent supply device.
  • the water supply valve can open or close the water supply pipe in response to an electrical signal from the control unit.
  • the water valve can allow or block water from being supplied to the tub from an external water source.
  • the water supply valve may include, for example, a solenoid valve that opens and closes in response to an electrical signal.
  • the washing machine may include a detergent supply device configured to supply detergent to the tub.
  • the detergent supply device may include a manual detergent supply device that requires the user to input detergent to be used each time washing, and an automatic detergent supply device that stores a large amount of detergent and automatically inputs a predetermined amount of detergent when washing.
  • the detergent supply device may include a detergent box for storing detergent.
  • the detergent supply device may be configured to supply detergent into the tub during the water supply process. Water supplied through the water supply pipe can be mixed with detergent via a detergent supply device. Water mixed with detergent can be supplied into the interior of the tub.
  • Detergent is used as a term encompassing pre-wash detergent, main wash detergent, fabric softener, bleach, etc.
  • the detergent box includes a pre-wash detergent storage area, main wash detergent storage area, fabric softener storage area, and bleach storage area. can be divided into
  • the washing machine may include a drainage device configured to discharge water contained in the tub to the outside.
  • the drain device may include a drain pipe extending from the bottom of the tub to the outside of the housing, a drain valve provided on the drain pipe to open and close the drain pipe, and a pump provided on the drain pipe. The pump can pump water from the drain pipe out of the housing.
  • the washing machine may include a control panel disposed on one side of the housing.
  • the control panel may provide a user interface for interaction between the user and the washing machine.
  • the user interface may include at least one input interface and at least one output interface.
  • At least one input interface may convert sensory information received from the user into an electrical signal.
  • At least one input interface may include a power button, an operation button, a course selection dial (or course selection button), and a wash/rinse/spin setting button.
  • the at least one input interface may include, for example, a tact switch, a push switch, a slide switch, a toggle switch, a micro switch, a touch switch, a touch pad, a touch screen, a jog dial, and/or a microphone, etc. You can.
  • At least one output interface may visually or audibly convey information related to the operation of the washing machine to the user.
  • At least one output interface may convey information related to the washing course, operating time of the washing machine, and wash settings/rinse settings/spin settings to the user. Information about the operation of the washing machine can be output through a screen, indicator, voice, etc.
  • At least one output interface may include, for example, a Liquid Crystal Display (LCD) panel, a Light Emitting Diode (LED) panel, a speaker, etc.
  • LCD Liquid Crystal Display
  • LED Light Emitting Diode
  • the washing machine may include a communication module for wired and/or wireless communication with an external device.
  • the communication module may include at least one of a short-range communication module or a long-distance communication module.
  • the communication module may transmit data to or receive data from an external device (e.g., server, user device, and/or home appliance).
  • an external device e.g., server, user device, and/or home appliance.
  • the communication module may establish communication with a server and/or a user device and/or a home appliance, and transmit and receive various data.
  • the communication module may support establishment of a direct (eg, wired) communication channel or wireless communication channel between external devices, and performance of communication through the established communication channel.
  • the communication module may be a wireless communication module (e.g., a cellular communication module, a short-range wireless communication module, or a global navigation satellite system (GNSS) communication module) or a wired communication module (e.g., a local area network (LAN) communication module). , or a power line communication module).
  • GNSS global navigation satellite system
  • LAN local area network
  • the corresponding communication module is a first network (e.g., a short-range communication network such as Bluetooth, wireless fidelity (WiFi) direct, or infrared data association (IrDA)) or a second network (e.g., a legacy cellular network, 5G network, It can communicate with external devices through a telecommunication network such as a next-generation telecommunication network, the Internet, or a computer network (e.g., LAN or WAN).
  • a first network e.g., a short-range communication network such as Bluetooth, wireless fidelity (WiFi) direct, or infrared data association (IrDA)
  • a second network e.g., a legacy cellular network, 5G network
  • a telecommunication network such as a next-generation telecommunication network, the Internet, or a computer network (e.g., LAN or WAN).
  • a telecommunication network such as a next-generation telecommunication network, the Internet
  • a computer network e
  • the short-range wireless communication module includes a Bluetooth communication module, BLE (Bluetooth Low Energy) communication module, Near Field Communication module, WLAN (Wi-Fi) communication module, Zigbee communication module, It may include, but is not limited to, an infrared data association (IrDA) communication module, a Wi-Fi Direct (WFD) communication module, an ultrawideband (UWB) communication module, an Ant+ communication module, and a microwave (uWave) communication module. no.
  • IrDA infrared data association
  • WFD Wi-Fi Direct
  • UWB ultrawideband
  • Ant+ an Ant+ communication module
  • uWave microwave
  • the long-distance communication module may include a communication module that performs various types of long-distance communication and may include a mobile communication unit.
  • the mobile communication unit transmits and receives wireless signals to at least one of a base station, an external terminal, and a server on a mobile communication network.
  • the communication module may communicate with external devices such as servers, user devices, and other home appliances through a nearby access point (AP).
  • An access repeater (AP) can connect a local area network (LAN) to which a washing machine or user device is connected to a wide area network (WAN) to which a server is connected.
  • the washing machine or user device may be connected to the server via a wide area network (WAN).
  • the control unit can control various components of the washing machine (e.g., drive motor, water valve).
  • the control unit may control various components of the washing machine to perform at least one operation including water supply, washing, rinsing, and/or dehydration according to user input.
  • the controller may control a drive motor to adjust the rotation speed of the drum, or control a water supply valve of the water supply device to supply water to the tub.
  • the control unit may include hardware such as a CPU or memory, and software such as a control program.
  • the control unit includes an algorithm for controlling the operation of components in the washing machine, at least one memory that stores data in the form of a program, and at least one device that performs the above-described operations using the data stored in the at least one memory.
  • Memory and processor can each be implemented as separate chips.
  • a processor may include one or two or more processor chips or may include one or two or more processing cores.
  • the memory may include one or two or more memory chips, or may include one or two or more memory blocks. Additionally, the memory and processor may be implemented as a single chip.
  • the weight of the water tank unit including a driving device such as a vibration suppressing weight and a drive motor may be very heavy. For this reason, it is not easy to install a pressure reducing element to withstand this weight and the structure may become complicated.
  • drum-type washing machines have drums that rotate around a horizontal axis, so the water tank unit shakes significantly up and down during operation. Therefore, vibration cannot be completely suppressed simply by supporting the water tank unit by hanging it with a hanging rod.
  • drum-type washing machines are usually provided with an attenuator whose one end is fixed to the housing and the other end is fixed to the water tank unit to suppress the translational movement of the water tank unit.
  • the attenuator since the attenuator also shares the support of the water tank unit, it is necessary to install a pressure reducing element in the attenuator as well.
  • both ends of the attenuator must be fixed from the viewpoint of vibration isolation, it is difficult to install a pressure reducing element in the attenuator. Therefore, it is difficult to adopt a laundry weight measurement structure using a pressure reducing element in a drum-type washing machine.
  • the present disclosure provides a drum-type washing machine that can measure the amount of laundry or water supply with high precision.
  • a drum-type washing machine that can measure the amount of laundry or water supply with high precision.
  • FIG. 1 is a schematic longitudinal cross-sectional view of a drum-type washing machine according to an embodiment of the present disclosure.
  • Figure 2 is a schematic diagram of major internal members of a drum-type washing machine according to an embodiment of the present disclosure, viewed from the rear.
  • the drum-type washing machine is referred to as a washing machine (1).
  • the washing machine 1 may be a so-called fully automatic washing machine configured to automatically perform a series of processes such as washing, rinsing, and dehydration.
  • the washing machine 1 of this embodiment is not equipped with a drying processing function, it may be equipped with a drying function.
  • the washing machine (1) includes a housing (2), a tub (3), a drum (4), a driving device (5), a water supply device (6), a drainage device (7), It may include a control unit 8, etc.
  • the washing machine 1 may be equipped with a load detector (FIG. 4:50) that enables high-precision measurement of the weight of laundry or water contained in the drum 4.
  • the load detector 50 will be described later.
  • the housing 2 may have a substantially rectangular parallelepiped shape.
  • the housing 2 may be formed by combining panels or the like to a frame forming a skeleton.
  • a circular inlet 2a that is opened and closed by a door is provided on the front of the housing 2. Laundry enters and exits through the input port (2a).
  • An operating unit 2b that the user operates to operate the washing machine 1 is provided above the inlet 2a.
  • the manipulation unit 2b may include, for example, a switch, a display, etc.
  • the tub 3 may be a cylindrical container with a bottom that can hold water.
  • the tub 3 includes an annular front wall portion 3a provided with a tub opening of approximately the same diameter as the inlet 2a, a disk-shaped rear wall portion 3b opposing the front wall portion 3a, and a cylindrical shape sandwiched between them. It may be provided with a body wall portion 3c.
  • the tub 3 is accommodated in the housing 2 with the front wall portion 3a facing forward.
  • a water level sensor (FIG. 10: 9) may be installed in the tap 3 to measure the water level therein.
  • the front wall portion 3a is connected to the front of the housing 2 through an elastically deformable annular sealing member 10, and the space between the inlet 2a and the tub 3 is sealed by the sealing member 10.
  • a driving device 5 is assembled to the rear wall portion 3b. The driving device 5 will be described in detail later.
  • the tub 3 may be integrated with the driving device 5.
  • a balancer (weight) is mounted on the tub 3 to adjust the position of the center of gravity of the tub 3 and suppress vibration.
  • the tub (3) becomes heavier.
  • the drum 4 containing the laundry rotates inside the tub 3, the heavy tub 3 shakes greatly inside the housing 2.
  • the tub 3 is elastically supported on the housing 2 through a buffer support mechanism.
  • a pair of beam members 2c are installed inside the housing 2.
  • a pair of beam members 2c is disposed in the upper region of the housing 2.
  • a pair of beam members 2c are arranged to be spaced apart in the transverse direction, for example, in the left and right direction.
  • An upper support bracket 21 (first bracket) is installed at the center of the pair of beam members 2c in the front-back direction.
  • the body wall portion 3c is provided with a vertical rib 3d on the outer periphery.
  • the vertical rib 3d is provided at the center of the body wall portion 3c in the front-back direction.
  • the vertical rib 3d extends along the outer periphery of the body wall 3c from the top to the side of the body wall 3c.
  • Upper support brackets 22 (first brackets) are installed on the upper right and upper left sides of the vertical rib 3d, respectively.
  • a hanging spring 23 is installed between the left and right upper support brackets 21 and the upper support brackets 22.
  • the hanging spring 23 may be a tension coil spring whose one end and the other end are connected to the upper support bracket 21 and the upper non-support bracket 22, respectively.
  • a lower support bracket 31 (second bracket) is installed in the lower area inside the housing 2, for example on the floor.
  • lower support brackets 31 may be installed at four locations on the front left and right and rear left and right sides of the bottom of the housing 2, respectively.
  • Four lower support brackets 31 and four corresponding lower support brackets 32 (second brackets) are provided at the lower part of the body wall portion 3c.
  • Four lower supporting brackets 32 may be provided on the front left and right and rear left and right sides of the lower part of the body wall portion 3c, respectively.
  • a damper 33 is mounted between the four lower support brackets 31 and the corresponding four lower support brackets 32. As the damper 33, a friction damper may be used as will be described later.
  • the tub 3 is suspended from the housing 2 by two hanging springs 23, so that the upper side is elastically supported with respect to the housing 2. Additionally, the tub 3 is supported by four dampers 33 so that its lower side is supported by friction against the housing 2. That is, the two hanging springs 23 form the upper support mechanism 20 (buffer support mechanism), and the four dampers 33 form the lower support mechanism 30 (buffer support mechanism).
  • the upper support mechanism 20 and the lower support mechanism 30 are multi-points including two or more hanging springs 23 and two or more dampers 33, respectively. It is a support organization.
  • the upper support mechanism 20 is mainly responsible for supporting the tub 3.
  • the main purpose of the lower support mechanism 30 is to suppress vibration, and the support of the tub 3 relative to the housing 2 is auxiliary (i.e., most of the load of the tub 3 is received by the upper support mechanism 20). there is).
  • a water supply device 6 is installed on the upper part of the housing 2 to supply water to the tub 3 from an external water supply facility, etc.
  • the water supply device 6 may be equipped with an electromagnetic opening/closing valve, a water supply hose, etc.
  • the drain device 7 is provided with a drain hose 7a.
  • a drain (not shown) is installed at the bottom of the tub (3).
  • a drain hose 7a is connected to the drain port.
  • the end of the drain hose 7a is exposed to the outside of the housing 2.
  • a pump (not shown) for draining water may be installed in the drain hose 7a.
  • the drum 4 may be a cylindrical container with a bottom slightly smaller than the tub 3.
  • the drum 4 has a front portion 4a provided with a circular opening 4d, and a rear portion opposing the front portion 4a. (4b) and a cylindrical peripheral surface portion (4c) connecting them.
  • the drum 4 is accommodated in the tub 3 with the front portion 4a facing forward, for example, in the front-back direction.
  • the drum 4 and the tub 3 are arranged so that their respective center lines coincide.
  • the inlet 2a of the housing 2, the tub opening, and the opening 4d of the drum 4 communicate with each other in the front-back direction.
  • a plurality of water-through holes 4e are formed as a whole in the peripheral surface portion 4c (only a portion of the water-through holes 4e is shown in FIG. 2).
  • the driving device 5 may include a shaft member 5a, a motor 5b, a main pulley 5c, and a sub pulley 5d.
  • the shaft member 5a is installed in the central portion of the wall portion 3b.
  • the shaft member 5a may include a shaft 5a1 and a bearing 5a2.
  • the shaft 5a1 extends forward and backward through the rear wall portion 3b of the tub 3.
  • the shaft may be rotatably supported in a bearing housing 5a3 provided on the rear wall 3b of the tub 3 via a bearing 5a2.
  • the front end of the shaft 5a1 may be fixed to a boss provided in the central portion of the rear portion 4b of the drum 4. As a result, the drum 4 can be rotated around the substantially horizontal rotation axis J inside the tub 3.
  • the motor 5b may be disposed inside the housing 2 at the lower and rear side with respect to the tub 3.
  • a small-diameter sub-pulley 5d is fixed to the output shaft of the motor 5b.
  • a large-diameter main pulley 5c is fixed to the rear end of the shaft 5a1.
  • An endless belt 5e is installed between the sub pulley 5d and the main pulley 5c.
  • the drum 4 may be rotated by driving the motor 5b.
  • the control unit 8 comprehensively controls the operation of the washing machine 1 according to the operation on the operation unit 2b.
  • the control unit 8 can control the operation of the driving device 5, the water supply device 6, and the drain device 7 to execute a series of processes including washing, rinsing, and dehydration.
  • the control unit 8 may include hardware such as a central processing unit (CPU) and memory, and software such as a control program.
  • the control unit 8 performs the above-described operations using an algorithm for controlling the operation of components in the washing machine, at least one memory that stores data in the form of a program, and data stored in the at least one memory.
  • It may include at least one processor 8a.
  • the memory and processor 8a may each be implemented as separate chips.
  • the processor 8a may include one or two or more processor chips or may include one or two or more processing cores.
  • the memory may include one or two or more memory chips, or may include one or two or more memory blocks. Additionally, the memory and processor 8a may be implemented as a single chip.
  • the control unit 8 for example, the processor 8a, measures the weight of laundry contained in the drum 4 based on the detection results of the load detector (FIG. 4: 50) and the water level sensor (FIG. 10: 9) ( It can be configured to improve washing performance by executing a process to measure the amount of clothes (clothes quantity measurement process) or a process to estimate the fabric of the laundry (cloth estimation process). This will be explained in detail later.
  • the washing machine 1 is equipped with a load detector 50 to measure the weight of laundry or water contained in the drum 4.
  • the control unit 8, for example, the processor 8a acquires the load of the tub 3 based on the detection result of the load detector 50.
  • the load detector 50 detects the load acting on each of the upper support mechanism 20 and the lower support mechanism 30 in order to increase measurement accuracy.
  • the upper support mechanism 20 and the lower support mechanism 30 each have brackets (first bracket and second bracket) for connecting the hanging spring 23 and damper 33 to the housing 2 and the tub 3. Equipped with
  • the load detector 50 includes a plurality of load cells (a first load cell (FIG. 4: 51) and a second load cell (FIG. 7: 52)) assembled on a bracket, for example a first and a second bracket, respectively. can do.
  • Each load cell is installed on the strain-producing body and a strain-producing body interposed between the holder to which the hanging spring 23 or damper 33 is connected and the housing 2 or tub 3. It may be provided with one or more strain gauges that measure the amount of deformation of the distorted body.
  • Figure 3 is a schematic perspective view showing a portion of the upper support mechanism 20 according to an embodiment of the present disclosure.
  • Figure 4 is an enlarged view of a portion of the upper support bracket 21 according to an embodiment of the present disclosure.
  • Figure 5 is a cross-sectional view taken along line A-A of Figure 4. 3 to 5, the upper support bracket 21 may include a first spacer 21a and a first load cell 51.
  • the first load cell 51 may include a first holder 21b, a first strain-producing body 51a, and a first strain gauge 51b.
  • the first holder 21b is a member for connecting the hanging spring 23.
  • the first holder 21b is provided with a support concave portion 21c that is concave from top to bottom and has rounded edges on both sides.
  • the hook portion 23a bent into an inverted U shape of the hanging spring 23 is caught in the support concave portion 21c.
  • the hook portion 23a of the hanging spring 23 is in surface contact or line contact with the support concave portion 21c including two rounded edges as shown in FIGS. 3 and 5, and hanging due to vibration Translational movement of the spring 23 can be suppressed.
  • the first distorted body 51a may be a rectangular thin plate member.
  • a locking opening 51c is formed in the center of the first distorted body 51a.
  • the first holder 21b may be mounted over the lower end of the catching opening 51c.
  • the upper end of the first distorted body 51a may be fixed to the beam member 2c with a bolt through the first spacer 21a.
  • one end, that is, the upper end, of the first distorted body 51a is supported by the beam member 2c, and is interposed between the first holder 21b and the housing 2.
  • the hook portion 23a of the hanging spring 23 is inserted into this locking opening 51c and is caught in the support concave portion 21c. Therefore, when a load acts on the hanging spring 23, the lower end of the first distorted body 51a bends in the left and right directions starting from the upper end.
  • the first load cell 51 includes two first strain gauges 51b.
  • One first strain gauge (51b) may be installed on both sides of the first strained body (51a) to measure the strain on both the expansion and contraction sides according to the bending of the first strained body (51a).
  • a total of two first brackets are provided, one on each side of the housing 2, and the first load cell 51 is disposed on each of the two first brackets, so there are a total of four first strain gauges 51b. .
  • Figure 6 is an enlarged view of a portion of the lower support mechanism 30, that is, the lower support bracket 31, according to an embodiment of the present disclosure.
  • Figure 7 is a cross-sectional view taken along line B-B of Figure 6.
  • the lower support bracket 31 may include a second spacer 31a and a second load cell 52.
  • the second load cell 52 may include a second holder 31b, a second strain gauge 52a, and a second strain gauge 52b.
  • a stepped portion 2e stepped downward may be provided at a portion of the bottom plate 2d of the housing 2 where the four lower support brackets 31 are installed.
  • the second distorted body 52a may be a rectangular thin plate member.
  • the second distorted body 52a has one end located outside the step portion 2e and the other end extending from one end onto the step portion 2e.
  • One end of the second distorted body 52a is fastened and fixed to the bottom plate 2d of the housing 2 with a bolt on the outside of the step portion 2e.
  • the other end of the second distorted body 52a is positioned to be spaced upward from the bottom plate 2d of the housing 2 inside the step portion 2e.
  • the second holder 31b may include, for example, a rectangular thin plate-shaped base portion 31c and a pair of support portions 31d and 31d protruding upward from the two long sides of the base portion 31c. .
  • the base portion 31c is disposed to overlap the second distorted body 52a.
  • One end of the base portion 31c is fastened to the other end of the second distorted body 52a with a bolt via the second spacer 31a.
  • the second distorted body 52a is supported at one end by the bottom plate 2d and at the other end by the second holder 31b, and is interposed between the second holder 31b and the housing 2.
  • a pivot support portion (31e) is provided on each of the pair of support portions (31d).
  • the pivot support portion 1e is provided in the support portion 31d at a position biased toward the other end of the base portion 31c, that is, toward one end of the second strained body 52a.
  • the damper 33 is pivotably supported on the pivot support portion 31e. When a load acts on the damper 33, the second strained body 52a is bent into an S shape.
  • the second load cell 52 includes one second strain gauge 52b.
  • a second strain gauge (52b) may be installed on the lower or upper surface of the second strained body (52a) to measure the strain on the extension side or contraction side according to the bending of the second strain gauge (52a). You can. In FIG. 7, the second strain gauge 52b is installed on the contraction side of the second strained body 52a.
  • a total of four second brackets are provided on the front, rear, left, and right sides of the housing 2, and the second load cell 52 is disposed on each of the four second brackets, so the second strain gauge 52b has a total of There are four.
  • the weight of the laundry is estimated based on the moment of inertia by rotating the drum containing the laundry. Additionally, if the water supply amount (the amount of water supplied to the tub 3) can be measured, the fabric of the laundry can be estimated based on the measurement result, and laundry can be performed according to the fabric. Accordingly, washing performance can be improved.
  • the tub Since the tub is suspended from the housing, a method of measuring the weight of the tub by mounting a weight sensor on the area where the tub is suspended may be considered.
  • the tub is very heavy and becomes even heavier when watering.
  • the tub In the case of a drum-type washing machine, since the tub shakes up and down during operation, the tub not only hangs on the housing, but is also supported on the housing through a damper to suppress vibration. Therefore, in order to measure the weight of the tub with high precision, it is necessary to consider the influence of the damper.
  • relatively inexpensive friction dampers are often used as dampers. When a load exceeding the maximum static friction force is applied to the friction damper, it expands and contracts while opposing the load with friction force.
  • a friction damper is also employed as the damper 33 in the washing machine 1 of this embodiment.
  • the damper 33 When laundry is placed in the drum (4), the position of the tub (3) moves down due to the weight of the laundry. Accordingly, the damper 33 is compressed.
  • the friction force of the damper 3 acts not only in the direction in which the damper 33 is compressed, but also in the opposite direction. Therefore, the load acting on the hanging spring 23 becomes as small as the friction force.
  • the position of the tub 3 rises, so the load acting on the hanging spring 23 becomes as large as the friction force of the damper 33.
  • the location and amount of laundry accommodated in the drum 4 may vary.
  • the user's force may act on the drum 4 and the drum 4 may be pressed. Accordingly, the movement of the tub 3 before starting washing is not the same or constant. Accordingly, the manner in which the frictional force of each of the four dampers 33 arranged on the front, rear, left, and right sides acts on each of the two hanging springs 23 is not constant. Therefore, the load on the tub 3 cannot be measured with high precision unless the influence of the damper 33 is taken into consideration. That is, the frictional force of the damper 33 acts as hysteresis on the load acting on the hanging spring 23, deteriorating measurement accuracy.
  • a load cell is assembled to the support portion of the damper 33 (specifically, the second bracket) to measure friction force. Then, the measurement result is applied to the load measurement result of the tub 3 at the connection portion of the hanging spring 23 (specifically, the first bracket).
  • load cells (first load cell 51 and second load cell 52) are disposed on both the first bracket and the second bracket, so that a plurality of hanging springs 23 and a plurality of dampers 33
  • the load (directly deformation caused by the load) acting on both the upper support mechanism 20 and the lower support mechanism 30 is measured based on the load acting on both. Therefore, the weight of the tub 3 can be measured with high precision.
  • the upper support mechanism 20 and the lower support mechanism 30 each include four strain gauges (the first strain gauge 51b and the second strain gauge 52b).
  • the load detector 50 forms a first wheatstone bridge circuit (FIG. 8: 61) with four strain gauges (first strain gauge 51b) included in the upper support mechanism 20, and the lower side
  • the strain gauge (second strain gauge 52b) included in the support mechanism 30 constitutes a second Wheatstone bridge circuit (FIG. 8: 62).
  • FIG. 8 is a diagram illustrating the circuit configuration of the load detector 50 according to an embodiment of the present disclosure.
  • the load detector 50 uses the so-called 4-gauge method, which is advantageous for output, to measure the amount of deformation in each of the upper support mechanism 20 and the lower support mechanism 30, that is, the first and second distortion bodies. Measure the amount of deformation (51a, 52a).
  • the upper left circuit is the first Wheatstone bridge circuit 61
  • the lower left circuit is the second Wheatstone bridge circuit 62.
  • the first and second Wheatstone bridge circuits 61 and 62 are connected to the control unit 8, for example, the processor 8a, through the amplifier 63.
  • the resistance of the first strain gauge (51b) and the second strain gauge (52b) changes according to the bending of the first holder (51a) and the second holder (52a). Accordingly, the first strain gauge 51b and the second strain gauge 52b can be equivalent to resistance elements in the circuit configuration of the load detector 50.
  • R1 and R3 represent two first strain gauges 51b of the first load cell 51 installed on one of the two upper support brackets 21.
  • R2 and R4 represent the two first strain gauges 51b of the first load cell 51 installed on the other of the two upper support brackets 21.
  • R1 and R4 each represent a first strain gauge 51b installed on the surface facing the inside of the housing 2 of the first holder 51a.
  • R2 and R3 1 represent the first strain gauge 51b installed on the outer surface of the housing 2 of the holder 51a.
  • a predetermined voltage (applied voltage) is input between P1 and P2 of the first Wheatstone bridge circuit 61, and the voltage (output voltage) between P3 and P4 is output to the amplifier 63.
  • the output voltage is amplified by the amplifier 63 and then converted into a first measured voltage value (Vb) (first signal) corresponding to the amount of deformation of the first distortion body 51a and sent to the control unit 8, for example, a processor ( It is output in 8a).
  • a second load cell 52 including one second strain gauge 52b is installed on each of the four lower support brackets 31. Accordingly, R5 to R8 of the second Wheatstone bridge circuit 62 represent each of the four second strain gauges 52b of the second load cells 52 installed on each of the four lower support brackets 31.
  • R5 and R8 facing each other are contracted, R6 and R7 facing each other are extended. Conversely, when R5 and R8 are stretched, R6 and R7 are contracted.
  • a predetermined voltage (applied voltage) is input between P5 and P6 of the second Wheatstone bridge circuit 62, and the voltage (output voltage) between P7 and P8 is output to the amplifier 63.
  • the output voltage is amplified by the amplifier 63 and then converted to a second measured voltage value (Vd) (second signal) corresponding to the amount of deformation of the second distorted body 52a and sent to the control unit 8, for example, a processor ( It is output in 8a).
  • Vd second measured voltage value
  • the processor 8a acquires the load on the tub 3 based on the measured values of the strain gauges.
  • the control unit 8, for example, the processor 8a loads the tub 3 based on the first measured voltage value (Vb) and the second measured voltage value (Vd) input from the amplifier 63. acquire.
  • the control unit 8, for example, the processor 8a controls the load applied to the upper support mechanism 20 and the lower support mechanism based on both the first measured voltage value (Vb) and the second measured voltage value (Vd).
  • the load acting on (30) can be calculated, and the load on the tub (3) can be obtained by adding them all together.
  • the correction process may be a process of multiplying one or both of the first measured voltage value (Vb) and the second measured voltage value (Vd) by a real number.
  • the measurement sensitivity may be different.
  • the measurement sensitivities of the plurality of first and second load cells 51 and 52 may be different.
  • a predetermined coefficient (sensitivity coefficient) that matches the measured sensitivities for each of the upper support mechanism 20 and the lower support mechanism 30 can be obtained in advance through experiment or the like.
  • the sensitivity coefficient may be stored in memory, for example.
  • the sensitivity coefficient is multiplied by one or both of the first measurement voltage value (Vb) and the second measurement voltage value (Vd) to match the measurement sensitivity in measuring the deformation amount of the upper support mechanism 20 and the lower support mechanism 30. You can do it. By doing this, the detection accuracy of the load can be improved.
  • Figure 9 is a diagram for explaining an example of the results of a verification test of load measurement accuracy. Ten weights of 600 g were placed in the drum (4) as a dummy of laundry and taken out, and the amount of deformation of the first strained body (51a) and the second strained body (52a) according to the change in the load of the tub (3) was measured. do.
  • the vertical axis represents the amount of deformation, and the unit is microstrain ( ⁇ ST).
  • the graph (G1) shows the change in the amount of deformation according to the change in the load on the hanging spring 23 side
  • the graph (G2) shows the change in the amount of deformation according to the change in the load on the damper 33 side.
  • the graph (G3) shows the change when the graph (G1) and graph (G2) are corrected and added together.
  • the scale of the amount of deformation on the vertical axis is different in each graph (G1, G2, and G3).
  • the scale of the vertical axis of the graph G1 is smaller than the scale of the vertical axis of the graph G2.
  • the graph (L1) consisting of a circular plot and a solid line shows the change in the amount of deformation when the weight is inserted into the drum (4)
  • the graph (L2) consisting of a square plot and a dotted line shows the change in the amount of deformation when the weight is taken out. indicates.
  • FIG 10 is a block diagram showing an embodiment of the relationship between the control unit 8 and the components of the washing machine 1.
  • the control unit 8 may include, as a functional component, an operation control unit 8a, a laundry weight measurement unit 8b, a water supply amount measurement unit 8c, and a cloth estimation unit 8d.
  • the operation control unit 8a comprehensively controls the operation of the washing machine 1 according to the operation input through the operation unit 2b. That is, the control unit 8 controls the operation of the driving device 5, the water supply device 6, and the drain device 7 to execute a series of processes including washing, rinsing, and dehydration.
  • the laundry weight measuring unit 8b measures the weight of the laundry (clothes amount measurement process) based on the signal input from the load detector 50. Specifically, the laundry weight measuring unit 8b measures the weight of the laundry based on the change in load on the tub 3 when laundry is put into the drum 4. As described above, since the load on the tub 3 can be measured with high precision by the load detector 50, the weight of laundry can be measured with high precision.
  • the water amount measuring unit 8c measures the amount of water supplied based on the signal input from the load detector 50 (water amount measurement processing). Specifically, when water is supplied to the tub 3 during the washing cycle or rinsing cycle, the laundry weight measuring unit 8c measures the amount of water supplied from the change in the load on the tub 3 accordingly. As described above, since the load on the tub 3 can be measured with high precision by the load detector 50, the water supply amount can be measured with high precision. Since the water supply amount can be controlled depending on the laundry, washing performance and water saving can be improved.
  • the cloth estimation unit 8d performs cloth estimation processing as described above. Specifically, the cloth estimation unit 8d measures the change in the water level of the tub 3 from the water level sensor 9. Then, the water absorbency of the laundry is determined from changes in the water supply amount and water level, and the cloth estimation unit 8d estimates the cloth from the water absorbency. Depending on the fabric, the amount of rinsing water or spin-drying time can be optimally controlled.
  • the washing machine 1 generally includes a plurality of hanging springs 23 and/or dampers 33 to support the tub 3 at multiple points (multi-point support mechanism).
  • the structure supporting the tub 3 is not limited to this.
  • Either the upper support mechanism 20 or the lower support mechanism 30 may not be a multi-point support mechanism. That is, there may be only one hanging spring 23 or damper 33.
  • the load cells and strain gauges can be arranged in accordance with the support structure.
  • a load cell can be installed on the bracket to which the hanging spring 23 is connected, that is, the first bracket.
  • the load cell since one load cell is installed on the first bracket, for example, the load cell may be provided with one strained body and four strain gauges that measure the strain of the strained body.
  • a load cell can be installed on the bracket to which the damper 33 is connected, that is, the second bracket.
  • the load cell since one load cell is installed on the second bracket, for example, the load cell may be equipped with one strained body and four strain gauges that measure the strain of the strained body. In this way, high-precision strain measurement can be performed by the four-bridge method using a Wheatstone bridge circuit.
  • one load cell is installed on both brackets on the multi-point support mechanism side, that is, on the side where there are two, and a strain gauge is installed on each load cell. You can install two at a time. Of course, it is also possible to install a load cell with four strain gauges on some of the two brackets, for example, on one bracket. In this way, the cost of absence can be reduced.
  • load cells can be installed one by one on the three brackets on the multi-point support mechanism side, that is, on the side with three pieces, and a strain gauge can be installed on each load cell.
  • one of the four resistors of the Wheatstone bridge circuit may be a fixed resistor to match the sensitivity of each transmission path.
  • load cells may be installed one by one on some of the three brackets, for example, on two brackets.
  • one load cell can be installed on each of the brackets (front bracket and rear bracket) that are spaced apart in the front and back directions. Since the drum 4 rotates, weight bias in the left and right directions rarely occurs, but weight bias in the front and back directions easily occurs. Therefore, from the viewpoint of accuracy, it is more effective to calculate the load acting on the entire tub 3 based on the load of the two support points in the front and back directions rather than the load of the two support points in the left and right directions of the tub 3.
  • one load cell can be installed on each of the four brackets on the multi-point support mechanism side, that is, on the side with four pieces, and one strain gauge can be installed on each load cell. there is. It is effective in terms of accuracy because the load acting on the entire tub 3 is calculated based on the load in the front-back and left-right directions of the tub 3.
  • load cells may be installed one by one on some of the four brackets, for example, three or fewer brackets. In this case, as described above, one load cell can be installed on each of the two brackets (front bracket and rear bracket) located spaced apart in the front and rear direction.
  • Each of the upper support mechanism 20 and the lower support mechanism 30 may include four or more strain gauges. That is, the load detector 50 includes a plurality of strain gauges, including four or more strain gauges that detect the load acting on the upper support mechanism 20 and four or more strain gauges that detect the load acting on the lower support mechanism 30. It may contain four or more strain gauges that detect load. In this way, high-precision strain measurement can be performed by the four-bridge method using a Wheatstone bridge circuit.
  • the control unit 8 for example, the processor 8a, which comprehensively controls the washing machine 1, determines the load of the tub 3 based on the detection result of the load detector 50.
  • the load is measured from the amount of deformation by a control device or control circuit separate from the control unit 8, for example, the processor 8a, and the control unit 8, for example, the processor 8a, obtains the measurement result.
  • the control unit 8, for example, the processor 8a may include a control unit that comprehensively controls the washing machine 1 and a control unit that detects the load on the tub 3.
  • the load cell is installed on a bracket on the side of the housing (2), but it may also be installed on a bracket on the side of the tub (3).
  • the damper 33 is not limited to a friction damper and may be an oil damper.
  • the components of the washing machine 1, such as the driving device 5 described above, are exemplary and may be changed depending on the specifications of the washing machine 1.
  • a drum-type washing machine may include a housing, a tub capable of storing water accommodated in the housing, and a drum rotatably accommodated within the tub.
  • the tub is suspended from the housing by an upper support mechanism including one or more hanging springs.
  • the tub is supported relative to the housing by a lower support mechanism including one or more dampers.
  • a load detector detects a load acting on each of the upper support mechanism and the lower support mechanism.
  • the processor acquires the load of the tub based on the load detection result of the load detector.
  • the tub in which the rotating drum is accommodated is supported in the housing by a buffer mechanism including an upper support mechanism with a hanging spring and a lower support mechanism with a damper. Therefore, due to the high weight, vertical vibration of the tub is suppressed and the tub can be stably supported in the housing. Since the load acting on the hanging spring by the tub is affected by the damper, the load on the tub cannot be measured with high precision by measuring only the load acting on the upper support mechanism.
  • the load detector detects the load acting on both the upper support mechanism and the lower support mechanism, and the processor acquires the load of the tub based on the detection result of the load detector.
  • the influence of the damper can be suppressed, and the load of the tub, and by extension the weight of the laundry or water supply amount based on the load of the tub, can be measured with high precision. As a result, efficient washing can be performed.
  • the upper support mechanism and the lower support mechanism each include a bracket for connecting the hanging spring or the damper to the housing and the tub
  • the load detector includes a load cell installed on the bracket. can do. Since the load cell is installed on the bracket of the upper support mechanism and the lower support mechanism and the load cell is integrated with the bracket, installation of the load detector is easy even if there is not enough space inside the housing.
  • the load cell includes a strained body interposed between a holder to which the hanging spring or the damper is connected and the housing or the tub, and a strained body installed on the strained body to measure the amount of deformation of the strained body.
  • the above strain gauges may be provided.
  • the processor may acquire the load of the tub based on the measured value of the strain gauge. Accordingly, the load cell can be easily assembled to the brackets of the upper and lower support mechanisms, thereby reducing manufacturing costs.
  • the load detector may include a first Wheatstone bridge circuit including a strain gauge of a load cell installed on the upper support mechanism and a second Wheatstone bridge circuit including a strain gauge of a load cell installed on the lower support mechanism. can be provided.
  • the processor may obtain the load of the tub by adding the first and second signals output from the first and second Wheatstone bridge circuits.
  • the processor may perform correction processing to multiply at least one of the first and second signals by a real number.
  • measurement errors due to differences in measurement sensitivities can be corrected in the process of detecting the amount of deformation of the upper and lower support mechanisms.
  • the measurement sensitivity in the deformation measurement of the upper support mechanism and the lower support mechanism can be matched, and since the voltage value indicating the influence of the damper matches each other on the hanging spring side and the damper side, the corrected first and second The voltage value due to the effect of the damper can be offset by signal addition processing. Therefore, in measuring the load of the tub, measurement errors due to the influence of the damper can be corrected.
  • At least one of the upper support mechanism and the lower support mechanism may be a multi-point support mechanism including two or more hanging springs or two or more dampers.
  • the load cell may be installed on two or more brackets of the upper support mechanism and the lower support mechanism that are the multi-point support mechanism.
  • the load cell may be installed on some of two or more brackets of the upper support mechanism and the lower support mechanism that are the multi-point support mechanism.
  • At least one of the upper support mechanism and the lower support mechanism is a multi-point support mechanism including four of the hanging springs or four of the dampers, and the multi-point support mechanism of the upper support mechanism and the lower support mechanism
  • a load cell including one strain gauge may be installed on each of the four brackets on the inner side. Since all deformations of the bracket can be measured using the 4-gauge method using the minimum necessary load cells and strain gauges, member costs can be suppressed and measurement precision can be improved.
  • At least one of the upper support mechanism and the lower support mechanism is a multi-point support mechanism including three or more of the hanging springs or three or more of the dampers, and the multi-point of the upper support mechanism and the lower support mechanism is
  • the three or more brackets on the support mechanism side include a front bracket and a rear bracket that are spaced apart in the front and rear direction, and one load cell may be installed on each of the front bracket and the rear bracket. Since the drum rotates, weight bias is more likely to occur in the front-to-back direction than the left-right direction.
  • brackets for assembling a load cell it is advantageous from the viewpoint of accuracy to select the brackets to be spaced apart in the front and rear directions and obtain the load acting on the entire tub based on the load on both front and rear ends rather than the load on both left and right sides of the tub. And the load on the tub can be measured efficiently and with high precision.
  • the drum-type washing machine may further include a water level sensor 9 that measures the water level in the tub.
  • the processor may execute a clothes quantity measurement process to measure the weight of laundry stored in the drum and a cloth estimation process to estimate the fabric of the laundry based on the detection results of the load detector and the water level sensor.
  • the weight of laundry and the water supply amount can be measured with high precision. It is possible to evaluate the water absorbency of laundry with high precision from water level changes by the water level sensor, the weight of the laundry, and the amount of water supplied, and the fabric of the laundry can be estimated with high precision from the absorbency. If the fabric can be estimated, the rotation of the drum can be controlled according to the fabric, thereby improving washing performance.
  • the load detector includes a plurality of strain gauges, wherein the plurality of strain gauges include four or more strain gauges that detect a load acting on the upper support mechanism and a load acting on the lower support mechanism. It may include four or more strain gauges to detect. According to this, high-precision strain measurement can be performed by the four-bridge method using a Wheatstone bridge circuit.
  • the drum-type washing machine includes two upper support mechanisms that hang on the housing at the center of the tub in the front-back direction and on both sides in the left and right directions, respectively; It may include four lower support mechanisms that support the front side of the tub and both sides in the left and right directions, and the rear side of the tub and both sides in the left and right directions, respectively, with respect to the housing.
  • the load detector includes two first load cells installed on each of the two upper support mechanisms, each having two first strain gauges; It may include four second load cells installed on each of the four lower support mechanisms, each having one second strain gauge.
  • each of the two first load cells may include a first strained body that is bent by a load acting on the hanging spring.
  • the two strain gauges of each of the two first load cells may be disposed on both sides of the first strained body so as to measure strain on a contraction side and an extension side of the first strained body.
  • Each of the four second load cells may be provided with a second mechanical strain that is bent by the load acting on the damper.
  • the one strain gauge of each of the four second load cells may be disposed on one surface of the second strained body to measure strain on either the contracted side or the extended side of the second strained body.
  • the load detector includes: a first Wheatstone bridge circuit including the four first strain gauges; A second Wheatstone bridge circuit including the four second strain gauges may be provided.
  • the processor may obtain the load of the tub by adding the first and second signals output from the first and second Wheatstone bridge circuits.
  • the processor may perform correction processing to multiply at least one of the first and second signals by a real number.
  • the weight and water supply of laundry can be measured with high precision, and effective washing is possible based on the measured weight and water supply of laundry.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Main Body Construction Of Washing Machines And Laundry Dryers (AREA)
  • Control Of Washing Machine And Dryer (AREA)

Abstract

회전하는 드럼이 수용된 터브가 상측 지지 기구와 하측 지지 기구에 의하여 하우징에 지지된다. 상측 지지 기구는 하우징에 대하여 터브를 매달며, 행잉 스프링을 구비한다. 하측 지지 기구는 하우징에 대하여 댐퍼를 개재하여 터브를 지지한다. 하중 검출기는 상측 지지 기구 및 하측 지지 기구의 양쪽에 작용하는 하중을 검출한다. 프로세서는 하중 검출기의 검출 결과에 기초하여 터브의 하중을 취득한다.

Description

드럼식 세탁기
본 개시는 드럼식 세탁기에 관한 것이다. 본 개시는 세탁물 등의 중량을 고정밀도로 계측할 수 있는 드럼식 세탁기에 관한 것이다.
에너지 소비를 줄일 수 있는 효율적인 운전을 실현하기 위해서는 세탁 처리 전에 세탁물의 중량(예를 들어, 옷의 양)을 정확하게 계측하는 것이 중요하다. 세탁물이 수용된 드럼을 회전시켜 얻어진 관성 모멘트에 기초하여 세탁물의 중량을 추정할 수 있다. 또한, 급수량의 계측이 가능하다면 옷감의 추정 등이 가능해지며, 한층 더 세탁 성능을 향상시킬 수 있다. 그러나, 관성 모멘트에 기초하는 전술한 세탁물 중량 계측 방법에 의하여는 급수량은 계측할 수 없다.
이에 대해, 세탁물 등의 중량을 직접 계측할 수 있도록 한 세탁기도 제안되어 있다. 예를 들어 일본공개특허 평5-146582호 공보 에는 세탁기 본체의 다리부에 중량 센서를 장착한 세로형 세탁기가 개시되어 있다. 중량 센서로 세탁기에 투입된 세탁물의 중량을 계측한다. 그리고, 급수 후의 세탁기의 중량과 수위와의 관계로부터 세탁물의 흡수량을 계측한다. 이 흡수량과 세탁물량의 관계로부터 세탁물의 옷감을 판정한다. 일본공개특허 평10-80594호 공보에도 세탁물량 및 흡수량의 계측이 가능한 세로형 세탁기가 개시되어 있다. 행잉 로드(hanging rod)를 통해 구동 장치를 포함하는 수조 유닛이 본체에 매달려 있고(suspended), 행잉 로드를 지지하고 있는 멈춤구와 지지판 사이에 감압 소자가 설치되어 있다. 감압 소자에 의하여 검출되는 수조 유닛의 중량 변화로부터 세탁물의 양 및 흡수량을 계측한다.
개시하는 기술은 드럼식 세탁기에 관한 것이다. 본 개시의 일 측면에 따른 드럼식 세탁기는, 하우징과, 상기 하우징에 수용된 저수 가능한 터브와, 상기 터브 내부에 회전가능하게 수용된 드럼을 포함할 수 있다. 상기 터브는 하나 이상의 행잉 스프링을 포함하는 상측 지지 기구에 의하여 상기 하우징에 매달려있다. 상기 터브는 하나 이상의 댐퍼를 포함하는 하측 지지 기구에 의하여 상기 하우징에 대하여 지지된다. 하중 검출기는 상기 상측 지지 기구와 상기 하측 지지 기구 각각에 작용하는 하중을 검출한다. 제어부는 상기 하중 검출기의 하중 검출 결과에 기초하여 상기 터브의 하중을 취득한다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 드럼식 세탁기의 개략적인 종단면도이다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 드럼식 세탁기의 내부의 주요 부재를 후방에서 본 개략도이다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 상측 지지 기구의 일부를 나타내는 개략적인 사시도이다.
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 상측 지지 브라켓의 부분을 확대하여 나타낸 도면이다.
도 5는 도 4의 A-A 단면도이다.
도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른 하측 지지 브라켓의 부분을 확대하여 나타낸 도면이다.
도 7은 도 6의 B-B 단면도이다.
도 8은 본 개시의 일 실시예에 따른 하중 검출기의 회로 구성을 예시한 도면이다.
도 9는 하중 계측 정밀도의 검증 시험 결과의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 제어부와 세탁기의 구성 요소들과의 관계의 일 실시예를 나타낸 블록도이다.
본 문서의 다양한 실시예들 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술적 특징들을 특정한 실시예들로 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시예의 다양한 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도면의 설명과 관련하여, 유사한 또는 관련된 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
아이템에 대응하는 명사의 단수 형은 관련된 문맥상 명백하게 다르게 지시하지 않는 한, 상기 아이템 한 개 또는 복수 개를 포함할 수 있다.
본 문서에서, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나", "A 또는 B 중 적어도 하나", "A, B 또는 C", "A, B 및 C 중 적어도 하나", 및 "A, B, 또는 C 중 적어도 하나"와 같은 문구들 각각은 그 문구들 중 해당하는 문구에 함께 나열된 항목들 중 어느 하나, 또는 그들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다.
"및/또는"이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 구성요소들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 구성요소들 중의 어느 구성요소를 포함한다.
"제1", "제2", 또는 "첫째" 또는 "둘째"와 같은 용어들은 단순히 해당 구성요소를 다른 해당 구성요소와 구분하기 위해 사용될 수 있으며, 해당 구성요소들을 다른 측면(예: 중요성 또는 순서)에서 한정하지 않는다.
어떤(예: 제1) 구성요소가 다른(예: 제2) 구성요소에, "기능적으로" 또는 "통신적으로"라는 용어와 함께 또는 이런 용어 없이, "커플드" 또는 "커넥티드"라고 언급된 경우, 그것은 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로(예: 유선으로), 무선으로, 또는 제3 구성요소를 통하여 연결될 수 있다는 것을 의미한다.
"포함하다" 또는 "가지다"등의 용어는 본 문서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소와 "연결", "결합", "지지" 또는 "접촉"되어 있다고 할 때, 이는 구성요소들이 직접적으로 연결, 결합, 지지 또는 접촉되는 경우뿐 아니라, 제3 구성요소를 통하여 간접적으로 연결, 결합, 지지 또는 접촉되는 경우를 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 구성요소 사이에 또 다른 구성요소가 존재하는 경우도 포함한다.
다양한 실시예들에 따른 세탁기는 세탁, 헹굼, 탈수 및 건조 행정을 수행할 수 있다. 세탁기는 의류처리장치의 일 예로서, 의류처리장치는 의류(세탁대상물, 건조대상물)를 세탁하는 장치, 의류를 건조하는 장치, 의류의 세탁과 건조를 모두 수행할 수 있는 장치를 포괄하는 개념이다.
다양한 실시예들에 따른 세탁기는 세탁물을 투입하거나 인출하기 위한 세탁물 투입구가 상방을 향하도록 마련되는 탑 로딩(top-loading) 세탁기 또는 세탁물 투입구가 전방을 향하도록 마련되는 프런트 로딩(front-loading) 세탁기를 포함할 수 있다. 다양한 실시예들에 따른 세탁기는 탑 로딩 세탁기와 프런트 로딩 세탁기 이외의 다른 로딩 방식의 세탁기를 포함할 수 있다.
탑 로딩 세탁기의 경우, 펄세이터와 같은 회전체에 의해 발생하는 수류를 이용하여 세탁물을 세탁할 수 있다. 프런트 로딩 세탁기의 경우, 드럼을 회전시켜 세탁물의 상승과 낙하를 반복함으로써 세탁물을 세탁할 수 있다. 프런트 로딩 세탁기는 드럼의 내부에 수용된 세탁물을 건조할 수 있는 건조 겸용 세탁기를 포함할 수 있다. 건조 겸용 세탁기는 고온의 공기를 드럼 내부로 공급하기 위한 열풍 공급 장치 및 드럼으로부터 배출되는 공기의 습기를 제거하기 위한 응축 장치를 포함할 수 있다. 일 예로, 건조 겸용 세탁기는 히트 펌프 장치를 포함할 수 있다. 다양한 실시예들에 따른 세탁기는 상술한 세탁 방식 이외의 다른 세탁 방식의 세탁기를 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따른 세탁기는 내부에 각종 구성품을 수용하는 하우징을 포함할 수 있다. 하우징은 일측에 세탁물 투입구가 형성된 상자 형태로 마련될 수 있다.
세탁기는 세탁물 투입구를 개폐하기 위한 도어를 포함할 수 있다. 도어는 힌지에 의해 하우징에 회전 가능하게 장착될 수 있다. 도어의 적어도 일 부분은 하우징의 내부가 보이도록 투명 또는 반투명하게 마련될 수 있다.
세탁기는 물을 저수하도록 하우징의 내부에 마련되는 터브를 포함할 수 있다. 터브는 일 측에 터브 개구가 형성된 대략 원통 형상으로 마련되고, 터브 개구가 세탁물 투입구와 대응하여 배치되도록 하우징 내부에 배치될 수 있다.
터브는 댐퍼에 의해 하우징에 연결될 수 있다. 댐퍼는 드럼의 회전 시 발생하는 진동을 흡수하여 하우징으로 전달되는 진동을 감쇄시킬 수 있다.
세탁기는 세탁물을 수용하도록 마련되는 드럼을 포함할 수 있다.
드럼은 일측에 마련된 드럼 개구가 세탁물 투입구 및 터브 개구에 대응되도록 터브 내부에 배치될 수 있다. 세탁물은 세탁물 투입구, 터브 개구 및 드럼 개구를 차례로 통과하여 드럼 내부에 수용되거나, 드럼으로부터 인출될 수 있다.
드럼은 터브 내부에서 회전하면서 세탁, 헹굼, 및/또는 탈수 행정에 따른 각각의 동작을 수행할 수 있다. 드럼의 원통형 벽에는 다수의 통공이 형성되어 터브에 저장된 물이 드럼의 내부로 유입되거나 드럼의 외부로 유출될 수 있다.
세탁기는 드럼을 회전시키도록 구성되는 구동장치를 포함할 수 있다. 구동장치는 구동 모터와, 구동 모터에서 발생된 구동력을 드럼에 전달하기 위한 회전 샤프트를 포함할 수 있다. 회전 샤프트는 터브를 관통하여 드럼에 연결될 수 있다.
구동장치는 드럼을 정회전 또는 역회전시켜 세탁, 헹굼, 및/또는 탈수, 또는 건조 행정에 따른 각각의 동작을 수행할 수 있다.
세탁기는 터브에 물을 공급하도록 구성되는 급수장치를 포함할 수 있다. 급수장치는 급수관과, 급수관에 마련되는 급수밸브를 포함할 수 있다. 급수관은 외부 급수원과 연결될 수 있다. 급수관은 외부 급수원으로부터 세제 공급장치 및/또는 터브까지 연장될 수 있다. 물은 세제 공급장치를 거쳐 터브로 공급될 수 있다. 물은 세제 공급장치를 경유하지 않고 터브로 공급될 수 있다.
급수밸브는 제어부의 전기적 신호에 응답하여 급수관을 개방하거나 폐쇄할 수 있다. 급수밸브는 외부 급수원으로부터 터브로 물이 공급되는 것을 허용하거나 차단할 수 있다. 급수밸브는, 예를 들면, 전기적 신호에 응답하여 개폐되는 솔레노이드 밸브(solenoid valve)를 포함할 수 있다.
세탁기는 터브로 세제를 공급하도록 구성되는 세제 공급장치를 포함할 수 있다. 세제 공급장치는 사용자가 세탁시마다 사용될 세제를 투입해야 하는 수동형 세제 공급장치와, 다량의 세제를 저장해 두고 세탁시에 소정량의 세제가 자동으로 투입되게 하는 자동 세제 공급장치를 포함할 수 있다. 세제 공급장치는 세제를 저장하기 위한 세제함을 포함할 수 있다. 세제 공급장치는 급수과정에서 터브 내부로 세제를 공급하도록 구성될 수 있다. 급수관을 통해 공급되는 물은 세제 공급장치를 경유하여 세제와 혼합될 수 있다. 세제와 혼합된 물은 터브의 내부로 공급될 수 있다. 세제는 예비 세탁용 세제, 본 세탁용 세제, 섬유 유연제, 표백제 등을 포괄하는 용어로 사용되며, 세제함은 예비 세탁용 세제 저장 영역, 본 세탁용 세제 저장 영역, 섬유 유연제 저장 영역 및 표백제 저장 영역으로 구획될 수 있다.
세탁기는 터브에 수용된 물을 외부로 배출하도록 구성되는 배수장치를 포함할 수 있다. 배수장치는 터브의 하부로부터 하우징의 외부까지 연장되는 배수관과, 배수관을 개폐하도록 배수관에 마련되는 배수밸브, 배수관 상에 마련되는 펌프를 포함할 수 있다. 펌프는 배수관의 물을 하우징의 외부로 펌핑할 수 있다.
세탁기는 하우징의 일 측면에 배치되는 컨트롤 패널을 포함할 수 있다. 컨트롤 패널은 사용자와 세탁기가 상호 작용하기 위한 사용자 인터페이스를 제공할 수 있다. 사용자 인터페이스는 적어도 하나의 입력 인터페이스와 적어도 하나의 출력 인터페이스를 포함할 수 있다.
적어도 하나의 입력 인터페이스는 사용자로부터 수신된 감각 정보(sensory information)를 전기적인 신호로 전환할 수 있다.
적어도 하나의 입력 인터페이스는 전원 버튼과, 동작 버튼과, 코스 선택 다이얼(또는 코스 선택 버튼)과, 세탁/헹굼/탈수 설정 버튼을 포함할 수 있다. 적어도 하나의 입력 인터페이스는, 예를 들어, 택트 스위치(tact switch), 푸시 스위치, 슬라이드 스위치, 토글 스위치, 마이크로 스위치, 터치 스위치, 터치 패드, 터치 스크린, 조그 다이얼, 및/또는 마이크로폰 등을 포함할 수 있다.
적어도 하나의 출력 인터페이스는 사용자에게 세탁기의 동작에 관련된 정보를 시각적으로 또는 청각적으로 전달할 수 있다.
예를 들어, 적어도 하나의 출력 인터페이스는 세탁 코스 및 세탁기의 동작 시간, 세탁 설정/헹굼 설정/탈수 설정에 관련된 정보를 사용자에게 전달할 수 있다. 세탁기 동작에 관한 정보는 스크린, 인디케이터, 음성 등으로 출력될 수 있다. 적어도 하나의 출력 인터페이스는, 예를 들어, 액정 디스플레이(Liquid Crystal Display, LCD) 패널, 발광 다이오드(Light Emitting Diode, LED) 패널, 스피커 등을 포함할 수 있다.
세탁기는 외부 장치와 유선 및/또는 무선으로 통신하기 위한 통신 모듈을 포함할 수 있다.
통신 모듈은 근거리 통신 모듈 또는 원거리 통신 모듈 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
통신 모듈은 외부 장치(예: 서버, 사용자 기기 및/또는 가전기기)에 데이터를 전송하거나, 외부 장치로부터 데이터를 수신할 수 있다. 예를 들어, 통신 모듈은 서버 및/또는 사용자 기기 및/또는 가전기기와 통신을 수립하고, 각종 데이터를 송수신할 수 있다.
이를 위해, 통신 모듈은 외부 장치 간의 직접(예: 유선) 통신 채널 또는 무선 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 통신 수행을 지원할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 통신 모듈은 무선 통신 모듈(예: 셀룰러 통신 모듈, 근거리 무선 통신 모듈, 또는 GNSS(global navigation satellite system) 통신 모듈) 또는 유선 통신 모듈(예: LAN(local area network) 통신 모듈, 또는 전력선 통신 모듈)을 포함할 수 있다. 이들 통신 모듈 중 해당하는 통신 모듈은 제 1 네트워크(예: 블루투스, WiFi(wireless fidelity) direct 또는 IrDA(infrared data association)와 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제 2 네트워크(예: 레거시 셀룰러 네트워크, 5G 네트워크, 차세대 통신 네트워크, 인터넷, 또는 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN)와 같은 원거리 통신 네트워크)를 통하여 외부 장치와 통신할 수 있다. 이런 여러 종류의 통신 모듈들은 하나의 구성요소(예: 단일 칩)로 통합되거나, 또는 서로 별도의 복수의 구성요소들(예: 복수 칩들)로 구현될 수 있다.
근거리 통신 모듈(short-range wireless communication module)은 블루투스 통신 모듈, BLE(Bluetooth Low Energy) 통신 모듈, 근거리 무선 통신 모듈(Near Field Communication module), WLAN(와이파이) 통신 모듈, 지그비(Zigbee) 통신 모듈, 적외선(IrDA, infrared Data Association) 통신 모듈, WFD(Wi-Fi Direct) 통신 모듈, UWB(ultrawideband) 통신 모듈, Ant+ 통신 모듈, 마이크로 웨이브(uWave) 통신 모듈 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
원거리 통신 모듈은, 다양한 종류의 원거리 통신을 수행하는 통신 모듈을 포함할 수 있으며, 이동 통신부를 포함할 수 있다. 이동 통신부는 이동 통신망 상에서 기지국, 외부의 단말, 서버 중 적어도 하나와 무선 신호를 송수신한다.
일 실시예에서, 통신 모듈은 주변의 접속 중계기(AP: Access point)를 통해 서버, 사용자 기기, 다른 가전 기기 등의 외부 장치와 통신할 수 있다. 접속 중계기(AP)는 세탁기 또는 사용자 기기가 연결된 지역 네트워크(LAN)를 서버가 연결된 광역 네트워크(WAN)에 연결시킬 수 있다. 세탁기 또는 사용자 기기는 광역 네트워크(WAN)를 통해 서버에 연결될 수 있다. 제어부는 세탁기의 각종 구성 요소(예: 구동 모터, 급수밸브)를 제어할 수 있다. 제어부는 사용자 입력에 따라 급수, 세탁, 헹굼, 및/또는 탈수 등을 포함하는 적어도 하나의 행정을 수행하도록 세탁기의 각종 구성 요소를 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부는 드럼의 회전 속도를 조절하도록 구동 모터를 제어하거나, 터브로 물을 공급하도록 급수장치의 급수밸브를 제어할 수 있다.
제어부는 CPU나, 메모리 등의 하드웨어와, 제어 프로그램 등의 소프트웨어를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제어부는 세탁기 내 구성요소들의 동작을 제어하기 위한 알고리즘, 프로그램 형태의 데이터를 저장하는 적어도 하나의 메모리, 및 적어도 하나의 메모리에 저장된 데이터를 이용하여 전술한 동작을 수행하는 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다. 메모리와 프로세서는 각각 별개의 칩으로 구현될 수 있다. 프로세서는 1 또는 2이상의 프로세서 칩을 포함하거나 또는 1 또는 2이상의 프로세싱 코어를 포함할 수 있다. 메모리는 1 또는 2이상의 메모리 칩을 포함하거나 또는 1 또는 2이상의 메모리 블록을 포함할 수 있다. 또한, 메모리와 프로세서는 단일 칩으로 구현될 수도 있다.
드럼식 세탁기에서는 세탁기 위에 건조기가 일체로 조립되는 경우가 많이 있다. 이러한 경우, 다리부에 중량 센서가 장착된 구조를 갖는 세탁기는 운전이 제한을 받을 수 있다. 즉, 건조기가 운전되고 있는 경우나 사용자가 건조기를 조작하고 있는 경우 등에는 그 진동이나 중량 변화가 세탁기의 다리부에 전해진다. 이에 의해 세탁물량이나 급수량의 계측이 불가능해질 수 있어서 세탁기의 운전이 제한된다.
감압 센서를 이용하여 수조 유닛의 중량을 계측하는 구조를 갖는 세탁기의 경우, 진동 억제용 추와 구동 모터 등의 구동 장치를 포함하는 수조 유닛의 중량이 매우 무거울 수 있다. 이 때문에, 이 중량에 견딜 수 있도록 감압 소자를 설치하는 것이 쉽지 않고 구조가 복잡해질 수 있다. 또한, 드럼식 세탁기는 세로형 세탁기와 달리 드럼이 수평 방향의 축을 중심으로 회전하므로, 운전시에 수조 유닛이 상하 방향으로도 크게 흔들린다. 따라서, 수조 유닛을 행잉 로드로 매달아 지지하는 것만으로는 진동은 다 억제할 수 없다. 그 때문에, 통상 드럼식 세탁기에는 일단이 하우징에 고정되고 타단이 수조 유닛에 고정되는 감쇠기가 마련되어 수조 유닛의 병진 이동을 억제한다. 이 경우, 감쇠기도 수조 유닛의 지지를 분담하게 되므로, 감쇠기에도 감압 소자를 설치할 필요가 있다. 그러나, 방진의 관점에서 감쇠기의 양단은 고정되어 있어야 하므로, 감쇠기에 감압 소자를 설치는 것은 곤란하다. 따라서, 감압 소자를 이용하는 세탁물 중량 계측 구조가 드럼식 세탁기에 채용되기가 어렵다.
본 개시는 세탁물량이나 급수량을 높은 정밀도로 계측할 수 있는 드럼식 세탁기를 제공한다. 이하에서, 도면을 참조하여 드럼식 세탁기의 실시예들을 설명한다.
<드럼식 세탁기(1)의 전체 구조>
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 드럼식 세탁기의 개략적인 종단면도이다. 도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 드럼식 세탁기의 내부의 주요 부재를 후방에서 본 개략도이다. 이하에서, 드럼식 세탁기를 세탁기(1)라 지칭한다. 세탁기(1)는 세탁, 헹굼, 탈수의 일련의 처리를 자동적으로 수행할 수 있도록 구성된 이른바 전자동식 세탁기일 수 있다. 본 실시예의 세탁기(1)에 건조 처리 기능은 구비되지 않았지만, 건조 기능이 구비될 수도 있다.
도 1과 도 2를 참조하면, 세탁기(1)는 하우징(2), 터브(tub)(3), 드럼(4), 구동 장치(5), 급수 장치(6), 배수 장치(7), 제어부(8) 등을 포함할 수 있다. 세탁기(1)는, 세탁 성능을 향상시키기 위해, 드럼(4)에 수용되는 세탁물이나 물의 중량의 고정밀도 계측을 가능하게 하는 하중 검출기(도 4: 50)를 구비할 수 있다. 하중 검출기(50)에 대해서는 후술한다.
하우징(2)은 외형이 대략 직육면체 형상일 수 있다. 예를 들어, 하우징(2)은 골격을 형성하는 프레임에 패널 등을 결합함으로써 형성될 수 있다. 하우징(2)의 전면에 도어(door)에 의하여 개폐되는 원형의 투입구(2a)가 마련된다. 세탁물은 투입구(2a)를 통해 출입된다. 투입구(2a)의 상방에 세탁기(1)를 운전하기 위해 이용자가 조작하는 조작부(2b)가 마련된다. 조작부(2b)는 예를 들어 스위치, 디스플레이 등을 포함할 수 있다.
터브(3)는 바닥이 있는 원통형의 저수 가능한 용기일 수 있다. 터브(3)는 투입구(2a)와 거의 동일 직경의 터브 개구가 마련된 환형의 전벽부(3a)와, 전벽부(3a)와 대향하는 원반형의 후벽부(3b)와, 이들 사이에 개재되는 원통형의 몸통 벽부(3c)를 구비할 수 있다. 터브(3)는 전벽부(3a)가 전방을 향하도록 하우징(2)에 수용된다. 탭(3)에 그 내부의 수위를 계측하는 수위 센서(도 10: 9)가 설치될 수 있다. 전벽부(3a)는 탄성 변형 가능한 환형의 실링 부재(10)를 통해 하우징(2)의 전면에 연결되고, 투입구(2a)와 터브(3)의 사이는 실링 부재(10)에 의해 밀봉된다. 후벽부(3b)에 구동 장치(5)가 조립되어 있다. 구동 장치(5)는 상세하게 후술한다.
(완충 지지 기구)
터브(3)는 구동 장치(5)와 일체일 수 있다. 도면으로 도시되지는 않았지만, 터브(3)의 무게중심 위치의 조정과 진동 억제를 위해 밸런서(추)가 터브(3)에 장착되어 있다. 내부에 물이 모이면 터브(3)는 더욱 무거워진다. 터브(3)의 내부에서 세탁물이 수용된 드럼(4)이 회전하므로, 하우징(2)의 내부에서 고중량의 터브(3)가 크게 흔들린다.
터브(3)을 안정적으로 지지함과 아울러 진동이 세탁기(1)의 외부로 전해지는 것을 억제하기 위해, 터브(3)은 하우징(2)에 완충 지지 기구를 통해 탄성적으로 지지되어 있다. 예를 들어, 하우징(2)의 내부에 한 쌍의 빔 부재(2c)가 설치된다. 한 쌍의 빔 부재(2c)는 하우징(2)의 상부 영역에 배치된다. 한 쌍의 빔 부재(2c)은 횡방향, 예를 들어 좌우 방향으로 이격되게 배치된다. 한 쌍의 빔 부재(2c)의 전후 방향으로 중앙부에 상측 지지 브라켓(21)(제1 브라켓)이 설치된다.
몸통 벽부(3c)이 외주부에 세로 리브(3d)가 마련된다. 세로 리브(3d)는 전후 방향으로 몸통 벽부(3c)의 중앙부에 마련된다. 세로 리브(3d)는 몸통 벽부(3c)의 상부에서 측부에 걸쳐 몸통 벽부(3c)이 외주부를 따라 연장된다. 세로 리브(3d)의 상부 우측 및 상부 좌측 각각에 상측 피지지 브라켓(22)(제1 브라켓)이 설치되어 있다. 좌우의 상측 지지 브라켓(21) 및 상측 피지지 브라켓(22) 각각의 사이에 행잉 스프링(23)이 장착되어 있다. 예를 들어, 행잉 스프링(23)은 일단부와 타단부가 각각 상측 지지 브라켓(21)과 상측 피지지 브라켓(22)에 연결된 인장 코일 스프링일 수 있다.
하우징(2)의 내부의 하부 영역, 예를 들어 바닥에 하측 지지 브라켓(31)(제2 브라켓)이 설치된다. 예를 들어, 하우징(2)의 바닥의 전측 좌우 및 후측 좌우의 4개소에 각각 하측 지지 브라켓(31)이 설치될 수 있다. 몸통 벽부(3c)의 하부에 4개의 하측 지지 브라켓(31)과 각각 대응되는 4개의 하측 피지지 브라켓(32)(제2 브라켓)이 마련된다. 4개의 하측 피지지 브라켓(32)은 몸통 벽부(3c)의 하부의 전측 좌우 및 후측 좌우에 각각 마련될 수 있다. 4개의 하측 지지 브라켓(31)과 대응되는 4개의 하측 피지지 브라켓(32) 각각의 사이에 댐퍼(33)가 장착되어 있다. 댐퍼(33)로서 후술하는 바와 같이 마찰 댐퍼가 이용될 수 있다.
세탁기(1)의 경우, 터브(3)은 2개의 행잉 스프링(23)으로 하우징(2)에 매달림으로써 상측이 하우징(2)에 대하여 탄성적으로 지지된다. 또한, 터브(3)는 4개의 댐퍼(33)로 떠받침으로써 하측이 하우징(2)에 대하여 마찰력으로 지지된다. 즉, 2개의 행잉 스프링(23)은 상측 지지 기구(20)(완충 지지 기구)를 형성하고, 4개의 댐퍼(33)는 하측 지지 기구(30)(완충 지지 기구)를 형성한다. 본 개시의 일 실시예에 따른 세탁기(1)의 경우, 상측 지지 기구(20)와 하측 지지 기구(30)가 각각 2개 이상의 행잉 스프링(23)와 2개 이상의 댐퍼(33)를 포함하는 다점 지지 기구이다. 터브(3)의 지지는 주로 상측 지지 기구(20)가 담당한다. 하측 지지 기구(30)의 주 목적은 진동의 억제이며, 하우징(2)에 대한 터브(3)의 지지는 보조적이다(즉 터브(3)의 하중의 대부분은 상측 지지 기구(20)가 받아내고 있다).
하우징(2)의 상부에 외부의 수도 설비 등으로부터 터브(3)로 급수하기 위한 급수 장치(6)가 설치되어 있다. 구체적으로 도시되지는 않았지만, 급수 장치(6)는 전자 개폐 밸브, 급수 호스 등을 구비할 수 있다. 배수 장치(7)는 배수 호스(7a)를 구비한다. 터브(3)의 하단부에 배수구(미도시)가 설치되어 있다. 배수구에는 배수 호스(7a)가 접속되어 있다. 배수 호스(7a)의 말단은 하우징(2)의 외부로 노출되어 있다. 배수 호스(7a)에 배수를 위한 펌프(미도시)가 설치될 수도 있다
드럼(4)은 터브(3)보다 약간 작은 바닥이 있는 원통형의 용기일 수 있다 드럼(4)은 원형의 개구부(4d)가 마련된 전면부(4a)와, 전면부(4a)와 대향하는 후면부(4b)와, 이들을 연결하는 원통형의 둘레면부(4c)를 구비할 수 있다. 드럼(4)은 전면부(4a)가 전방을 향하도록 예를 들어 전후 방향으로 놓인 상태로 터브(3)에 수용되어 있다. 드럼(4)과 터브(3)는 각각의 중심선이 일치되도록 배치된다. 하우징(2)의 투입구(2a), 터브 개구, 및 드럼(4)의 개구부(4d)는 전후방향으로 서로 연통된다. 둘레면부(4c)에 다수의 통수공(4e)이 전체적으로 형성되어 있다(도 2에서는 통수공(4e)의 일부만 표시).
일 실시예로서, 구동 장치(5)는 축부재(5a), 모터(5b), 메인 풀리(5c), 서브 풀리(5d)를 포함할 수 있다.
축부재(5a) 벽부(3b)의 중앙부에 설치된다. 축부재(5a)는 샤프트(5a1), 베어링(5a2)을 구비할 수 있다. 샤프트(5a1)는 터브(3)의 후벽부(3b)를 관통하여 전후방향으로 연장된다. 샤프트는 터브(3)의 후벽부(3b)에 마련된 베어링 하우징(5a3)에 베어링(5a2)을 개재하여 회전될 수 있게 지지될 수 있다. 샤프트(5a1)의 전단부는 드럼(4)의 후면부(4b)의 중앙부에 마련된 보스부에 고정될 수 있다. 이에 의해, 드럼(4)은 터브(3)의 내부에서 대략 수평한 회전축(J)을 중심으로 회전될 수 있다.
모터(5b)는 하우징(2) 내부에 터브(3)를 기준으로 하여 하부이자 후방측에 배치될 수 있다. 모터(5b)의 출력축에 소직경의 서브 풀리(5d)가 고정되어 있다. 샤프트(5a1)의 후단부에 대직경의 메인 풀리(5c)가 고정되어 있다. 서브 풀리(5d)와 메인 풀리(5c)의 사이에는 무단 벨트(5e)가 설치되어 있다. 모터(5b)의 구동에 의해 드럼(4)이 회전될 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이 하우징(2)의 내부에 설치될 수 있다. 제어부(8)는 조작부(2b)에서의 조작에 따라 세탁기(1)의 운전을 종합적으로 제어한다. 제어부(8)는 구동 장치(5), 급수 장치(6) 및 배수 장치(7)의 동작을 제어하여 세탁, 헹굼, 탈수 등으로 이루어진 일련의 공정을 실행할 수 있다. 제어부(8)는 중앙처리장치(CPU)나, 메모리 등의 하드웨어와, 제어 프로그램 등의 소프트웨어를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제어부(8)는 세탁기 내 구성요소들의 동작을 제어하기 위한 알고리즘, 프로그램 형태의 데이터를 저장하는 적어도 하나의 메모리, 및 적어도 하나의 메모리에 저장된 데이터를 이용하여 전술한 동작을 수행하는 적어도 하나의 프로세서(8a)를 포함할 수 있다. 메모리와 프로세서(8a)는 각각 별개의 칩으로 구현될 수 있다. 프로세서(8a)는 1 또는 2이상의 프로세서 칩을 포함하거나 또는 1 또는 2이상의 프로세싱 코어를 포함할 수 있다. 메모리는 1 또는 2이상의 메모리 칩을 포함하거나 또는 1 또는 2이상의 메모리 블록을 포함할 수 있다. 또한, 메모리와 프로세서(8a)는 단일 칩으로 구현될 수도 있다.
제어부(8), 예를 들어 프로세서(8a)는 하중 검출기(도 4: 50) 및 수위 센서(도 10: 9)의 검출 결과에 기초하여 드럼(4)에 수용된 세탁물의 중량을 계측하는 처리(옷 양 계측 처리)나 세탁물의 옷감을 추정하는 처리(옷감 추정 처리)를 실행하여 세탁 성능을 향상시킬 수 있도록 구성될 수 있다. 이에 관하여 뒤에서 상세히 설명한다.
<하중 검출기(50)>
세탁기(1)는 드럼(4)에 수용된 세탁물이나 물의 중량을 계측하기 위한 하중 검출기(50)를 구비한다. 제어부(8), 예를 들어 프로세서(8a)는 하중 검출기(50)의 검출 결과에 기초하여 터브(3)의 하중을 취득한다. 하중 검출기(50)는 계측 정밀도를 높이기 위해 상측 지지 기구(20) 및 하측 지지 기구(30) 각각에 작용하는 하중의 검출한다. 상측 지지 기구(20)과 하측 지지 기구(30) 각각은 행잉 스프링(23)과 댐퍼(33)를 하우징(2)과 터브(3)에 연결하기 위한 브라켓(제1 브라켓과 제2 브라켓)을 구비한다. 하중 검출기(50)는 브라켓, 예를 들어 제1 및 제2 브라켓 각각에 조립된 다수의 로드 셀(제1 로드 셀(도 4: 51) 및 제2 로드 셀(도 7: 52))을 포함할 수 있다. 각각의 로드 셀은 행잉 스프링(23) 또는 댐퍼(33)가 연결되는 홀더와 하우징(2) 또는 터브(3)의 사이에 개재되는 기왜체(strain-producing body)와, 기왜체에 설치되어 기왜체의 변형량을 계측하는 하나 이상의 스트레인 게이지를 구비할 수 있다.
(제1 로드 셀(51))
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 상측 지지 기구(20)의 일부를 나타내는 개략적인 사시도이다. 도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 상측 지지 브라켓(21)의 부분을 확대하여 나타낸 도면이다. 도 5는 도 4의 A-A 단면도이다. 도 3 내지 도 5를 참조하면, 상측 지지 브라켓(21)은 제1 스페이서(21a)와 제1 로드셀(51)을 포함할 수 있다. 제1 로드 셀(51)은 제1 홀더(21b), 제1 기왜체(strain-producing body)(51a), 제1 스트레인 게이지(51b)를 포함할 수 있다.
제1 홀더(21b)는 행잉 스프링(23)을 연결하기 위한 부재이다. 제1 홀더(21b)에 위쪽으로부터 아래쪽으로 오목하고 양측 가장자리부가 라운드진 지지 오목부(21c)가 마련된다. 지지 오목부(21c)에 행잉 스프링(23)의 역U자 형상으로 구부러진 후크부(23a)가 걸린다. 이에 의해, 행잉 스프링(23)의 후크부(23a)는 도 3 및 도 5에 도시된 바와 같이 라운드진 두 가장자리부를 포함하는 지지 오목부(21c)에 면 접촉 또는 선 접촉되며, 진동에 의한 행잉 스프링(23)의 병진 이동이 억제될 수 있다.
제1 기왜체(51a)는 직사각형 박판 부재일 수 있다. 제1 기왜체(51a)의 중앙부에 걸림 개구(51c)가 형성되어 있다. 걸림 개구(51c)의 하단부에 제1 홀더(21b)가 걸쳐져서 장착될 수 있다. 제1 기왜체(51a)의 상단부는 제1 스페이서(21a)를 개재하여 빔 부재(2c)에 볼트로 체결되어 고정될 수 있다. 이에 의해, 제1 기왜체(51a)는 그 일단, 즉 상단부가 빔 부재(2c)에 지지되고, 제1 홀더(21b)와 하우징(2)의 사이에 개재된다. 행잉 스프링(23)의 후크부(23a)는 이 걸림 개구(51c)에 삽입되고 지지 오목부(21c)에 걸린다. 따라서, 행잉 스프링(23)에 하중이 작용하면, 제1 기왜체(51a)의 하단부가 그 상단부를 기점으로 하여 좌우방향으로 휜다.
일 실시예로서, 제1 로드 셀(51)은 2개의 제1 스트레인 게이지(51b)를 구비한다. 제1 기왜체(51a)의 휨에 따라 그 신장측 및 수축측 양쪽의 변형을 계측할 수 있도록 제1 기왜체(51a)의 양면에 각각 하나씩의 제1 스트레인 게이지(51b)가 설치될 수 있다. 본 실시예에서, 하우징(2)의 좌우에 하나씩 합계 2개의 제1 브라켓이 마련되고 2개의 제1 브라켓 각각에 제1 로드 셀(51)이 배치되므로 제1 스트레인 게이지(51b)는 합계 4개이다.
(제2 로드 셀(52))
도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른 하측 지지 기구(30), 즉 하측 지지 브라켓(31)의 부분을 확대하여 나타낸 도면이다. 도 7은 도 6의 B-B 단면도이다. 도 6과 도 7을 참조하면, 하측 지지 브라켓(31)은 제2 스페이서(31a)와 제2로드 셀(52)을 포함할 수 있다. 제2 로드 셀(52)은 제2 홀더(31b), 제2 기왜체(52a), 제2 스트레인 게이지(52b)를 포함할 수 있다.
하우징(2)의 바닥판(2d)의 4개의 하측 지지 브라켓(31)이 설치된 부분에 아래쪽으로 단차진 단차부(2e)가 마련될 수 있다. 제2 기왜체(52a)는 직사각형 박판 부재일 수 있다. 제2 기왜체(52a)는 단차부(2e)의 외측에 위치되는 일단부와, 일단부로부터 단차부(2e) 상으로 연장된 타단부를 구비한다. 제2 기왜체(52a)의 일단부는 단차부(2e)의 외측에서 하우징(2)의 바닥판(2d)에 볼트에 의하여 체결되어 고정된다. 제2 기왜체(52a)의 타단부는 단차부(2e)의 내측에서 하우징(2)의 바닥판(2d)로부터 위쪽으로 이격되게 위치된다.
제2 홀더(31b)는, 예를 들어, 직사각형 박판형의 베이스부(31c)와, 베이스부(31c)의 두 장변으로부터 상방으로 돌출된 한 쌍의 서포트부(31d, 31d)룰 포함할 수 있다. 베이스부(31c)는 제2 기왜체(52a) 위에 겹치게 배치된다. 제2 기왜체(52a)의 타단부에 베이스부(31c)의 일단부가 제2 스페이서(31a)를 개재하여 볼트에 의하여 체결되어 있다.
이에 의해, 제2 기왜체(52a)는 바닥판(2d)에 일단부가 지지되고 타단부가 제2 홀더(31b)에 지지되어, 제2 홀더(31b)와 하우징(2) 사이에 개재된다. 한 쌍의 서포트부(31d)에 각각 피봇지지부(31e)가 마련된다. 피봇지지부(1e)는 서포트부(31d)에 있어서 베이스부(31c)의 타단부 쪽으로, 즉 제2 기왜체(52a)의 일단부 쪽으로 치우친 위치에 마련된다. 피봇지지부(31e)에 댐퍼(33)가 피봇될 수 있게 지지된다. 댐퍼(33)에 하중이 작용하면 제2 기왜체(52a)가 S형상으로 휘게 되어 있다.
일 실시예로서, 제2 로드 셀(52)은 하나의 제2 스트레인 게이지(52b)를 구비한다. 예를 들어, 제2 기왜체(52a)의 휨에 따라 그 신장측 또는 수축측의 변형을 계측할 수 있도록 제2 기왜체(52a)의 하면 또는 상면에 제2 스트레인 게이지(52b)가설치될 수 있다. 도 7에서 제2 스트레인 게이지(52b)는 제2 기왜체(52a)의 수축측에 설치된다.
본 실시예에서, 하우징(2)의 전후좌우에 하나씩 합계 4개의 제2 브라켓이 마련되고 4개의 제2 브라켓 각각에 제2 로드 셀(52)이 배치되므로, 제2 스트레인 게이지(52b)는 합계 4개이다.
<세탁물의 중량이나 급수량의 계측에서의 문제점>
세탁기를 효율적, 효과적으로 운전하기 위해서는 세탁 처리 전에 세탁물의 중량(옷 양)을 정확하게 계측하는 것이 중요하다. 종래의 드럼식 세탁기에서는 세탁물이 수용된 드럼을 회전시켜 그 관성 모멘트에 기초하여 세탁물의 중량을 추정한다. 또한, 급수량(터브(3)에 공급된 물의 양)을 계측할 수 있으면 그 계측 결과에 기초하여 세탁물의 옷감을 추정할 수 있고, 그 옷감에 따른 세탁을 수행할 수 있다. 따라서, 세탁 성능이 향상될 수 있다.
드럼의 관성 모멘트에 기초하는 간접적인 방법으로는 세탁물의 중량을 높은 정밀도로 계측하기 어려우며, 급수량은 계측 자체가 불가능하다. 따라서, 세탁물의 중량과 급수량을 직접적인 방법으로 계측하는 방안이 필요하다. 이를 위하여, 세탁기의 하우징에 중량 센서를 장착하고 세탁기 전체의 중량 변화로부터 세탁물의 중량과 급수량을 계측하는 방안이 고려될 수 있다. 그러나, 드럼식 세탁기의 경우, 세탁기 위에 건조기가 일체로 조립되는 경우가 있다. 이 경우, 건조기의 운전 중이나 조작 중에는 건조기 진동이나 건조기의 중량 변화가 세탁기의 하우징으로 전해지므로, 세탁물량이나 급수량의 계측이 불가능하여, 세탁기의 운전이 제한될 수 있다.
터브는 하우징에 매달려있으므로, 터브가 매달린 부위에 중량 센서를 장착하여 터브의 중량을 계측하는 방안이 고려될 수 있다. 그러나, 터브는 매우 무겁고 급수시에는 더욱 무거워진다. 드럼식 세탁기의 경우 운전 시에 터브가 상하방향으로도 흔들리기 때문에, 터브는 하우징에 매달릴 뿐만 아니라 진동을 억제하기 위해 댐퍼를 개재하여 하우징에 지지된다. 따라서, 터브의 중량을 정밀도 높게 계측하기 위해서는 댐퍼의 영향을 고려할 필요가 있다. 세탁기의 경우, 댐퍼로서 비교적 저렴한 마찰 댐퍼가 채용되어 있는 경우가 많다. 마찰 댐퍼에 최대 정지 마찰력을 초과하는 하중이 작용하면 그 하중에 마찰력으로 대항하면서 신축한다.
본 실시예의 세탁기(1)에도 댐퍼(33)로서 마찰 댐퍼가 채용된다. 드럼(4)에 세탁물을 넣으면 세탁물의 무게로 인하여 터브(3)의 위치가 내려간다. 이에 따라 댐퍼(33)가 압축된다. 댐퍼(33)가 압축되면 댐퍼(3)의 마찰력은 댐퍼(33)가 압축되는 방향뿐만 아니라 그 반대방향으로도 작용한다. 그 때문에, 행잉 스프링(23)에 작용하는 하중은 마찰력만큼 작아진다. 반대로 드럼(4)으로부터 세탁물을 꺼내면 터브(3)의 위치가 올라가므로, 행잉 스프링(23)에 작용하는 하중은 그 댐퍼(33)의 마찰력만큼 커진다.
드럼(4)에 수용되는 세탁물의 위치나 양 등은 다양할 수 있다. 세탁물의 투입 시에 사용자의 힘이 드럼(4)에 작용하여 드럼(4)이 눌릴 수도 있다. 따라서, 세탁 시작 전의 터브(3)의 움직임도 똑같지 않고 일정하지 않다. 이에 따라, 전후좌우에 배치된 4개의 댐퍼(33) 각각의 마찰력이 2개의 행잉 스프링(23) 각각에 작용하는 양태도 일정하지 않다. 그 때문에, 댐퍼(33)의 영향을 고려하지 않으면 터브(3)의 하중을 정밀도 높게 계측할 수는 없다. 즉, 행잉 스프링(23)에 작용하는 하중에 댐퍼(33)의 마찰력이 히스테리시스로서 작용하여 계측 정밀도를 악화시킨다.
본 개시의 일 실시예에 따른 세탁기(1)에 따르면, 히스테리시스 대책으로서 댐퍼(33)에 의한 지지 부위(상세하게는 제2 브라켓)에도 로드 셀을 조립하여 마찰력을 계측한다. 그리고, 그 계측 결과를 행잉 스프링(23)의 연결 부위(상세하게는 제1 브라켓)에서의 터브(3)의 하중 계측 결과에 적용한다. 이렇게 함으로써 히스테리시스의 영향을 배제하여 계측 정밀도를 향상시킬 수 있다.
예를 들어, 제1 브라켓과 제2 브라켓 모두에 로드 셀(제1 로드 셀(51)과 제2 로드 셀(52))이 배치되어, 다수의 행잉 스프링(23)과 다수의 댐퍼(33) 모두에 작용하는 하중에 기초하여 상측 지지 기구(20)와 하측 지지 기구(30) 모두에 작용하는 하중(직접적으로는 하중에 의해 발생하는 변형)을 계측한다. 따라서, 고정밀도로 터브(3)의 무게를 계측할 수 있다. 상측 지지 기구(20)와 하측 지지 기구(30) 각각이 4개씩의 스트레인 게이지(제1 스트레인 게이지(51b), 제2 스트레인 게이지(52b))를 포함한다. 하중 검출기(50)는 상측 지지 기구(20)에 포함된 4개의 스트레인 게이지(제1 스트레인 게이지(51b))로 제1 휘트스톤 브릿지(wheatstone bridge) 회로(도 8: 61)를 형성하고, 하측 지지 기구(30)에 포함된 스트레인 게이지(제2 스트레인 게이지(52b))로 제2 휘트스톤 브릿지 회로(도 8: 62)를 구성하고 있다.
도 8은 본 개시의 일 실시예에 따른 하중 검출기(50)의 회로 구성을 예시한 도면이다. 본 개시의 일 실시예에 따른 하중 검출기(50)는 출력에 유리한 이른바 4게이지법을 이용하여 상측 지지 기구(20) 및 하측 지지 기구(30) 각각에서의 변형량, 즉 제1, 제2기왜체(51a, 52a)의 변형량을 계측한다. 도 8에서 좌상측 회로가 제1 휘트스톤 브릿지 회로(61)이며, 좌하측 회로가 제2 휘트스톤 브릿지 회로(62)이다. 제1 및 제2 휘트스톤 브릿지 회로(61, 62)는 앰프(63)를 통해 제어부(8), 예를 들어 프로세서(8a)와 접속되어 있다. 제1 홀더(51a)와 제2 홀더(52a)의 휨에 따라서 제1 스트레인 게이지(51b)와 제2 스트레인 게이지(52b)의 저항이 변한다. 따라서, 제1 스트레인 게이지(51b)와 제2 스트레인 게이지(52b)는 하중 검출기(50)의 회로 구성에서 저항 요소로 등치될 수 있다.
제1 휘트스톤 브릿지 회로(61)에서 R1과 R3은 2개의 상측 지지 브라켓(21) 중 하나에 설치된의 제1 로드 셀(51)의 2개의 제1 스트레인 게이지(51b)를 나타낸다. R2와 R4는 2개의 상측 지지 브라켓(21) 중 다른 하나에 설치된 제1 로드 셀(51)의 2개의 제1 스트레인 게이지(51b)를 나타낸다. R1과 R4는 각각은 제1 홀더(51a)의 하우징(2)의 내측을 향하는 면에 설치된 제1 스트레인 게이지(51b)를 나타낸다. R2와 R3 1 홀더(51a)의 하우징(2)의 외측을 향하는 면에 설치된 제1 스트레인 게이지(51b)를 나타낸다. 제1 휘트스톤 브릿지 회로(61)에서 서로 마주보는 R1과 R4가 수축될 때는 서로 마주보는 R2와 R3은 신장된다. 반대로, R1과 R4가 신장될 때는 R2와 R3은 수축된다. 제1 휘트스톤 브릿지 회로(61)의 P1과 P2의 사이에 소정의 전압(인가 전압)이 입력되고, P3과 P4의 사이의 전압(출력 전압)이 앰프(63)에 출력된다. 출력 전압은 앰프(63)에서 증폭된 후, 제1 기왜체(51a)의 변형량에 대응하는 제1 계측 전압값(Vb)(제1 신호)으로 변환되어 제어부(8), 예를 들어 프로세서(8a)에 출력된다.
4개의 하측 지지 브라켓(31) 각각에 하나의 제2 스트레인 게이지(52b)를 구비하는 제2 로드 셀(52)이 하나씩 설치된다. 이에 의해, 제2 휘트스톤 브릿지 회로(62) 중 R5에서 R8은 4개의 하측 지지 브라켓(31) 각각에 설치된 제2 로드 셀들(52)의 4개의 제2 스트레인 게이지(52b) 각각을 나타낸다. 제2 휘트스톤 브릿지 회로(62)에서 서로 마주보는 R5와 R8이 수축될 때는 서로 마주보는 R6과 R7은 신장된다. 반대로, R5와 R8이 신장될 때는 R6과 R7은 수축된다. 제2 휘트스톤 브릿지 회로(62)의 P5와 P6의 사이에 소정의 전압(인가 전압)이 입력되고, P7과 P8의 사이의 전압(출력 전압)이 앰프(63)에 출력된다. 출력 전압은 앰프(63)에서 증폭된 후, 제2 기왜체(52a)의 변형량에 대응하는 제2 계측 전압값(Vd)(제2 신호)으로 변환되어 제어부(8), 예를 들어 프로세서(8a)에 출력된다.
프로세서(8a)는 스트레인 게이지들의 계측값에 기초하여 터브(3)의 하중을 취득한다. 예를 들어, 제어부(8), 예를 들어 프로세서(8a)는 앰프(63)로부터 입력되는 제1 계측 전압값(Vb) 및 제2 계측 전압값(Vd)에 기초하여 터브(3)의 하중을 취득한다. 구체적으로 제어부(8), 예를 들어 프로세서(8a)는 제1 계측 전압값(Vb)과 제2 계측 전압값(Vd) 모두에 기초하여 상측 지지 기구(20)에 작용하는 하중과 하측 지지 기구(30)에 작용하는 하중을 산출할 수 있으며, 이들 모두를 합산함으로써 터브(3)의 하중을 취득할 수 있다.
제어부(8), 예를 들어 프로세서(8a)는 필요에 따라 제1 계측 전압값(Vb)과 제2 계측 전압값(Vd) 중 하나 또는 둘 다의 감도를 보정하는 처리(보정 처리)를 수행할 수 있다. 예를 들어, 보정 처리는 제1 계측 전압값(Vb)과 제2 계측 전압값(Vd) 중 하나 또는 둘 다를 실수배 하는 처리일 수 있다. 상측 지지 기구(20) 및 하측 지지 기구(30) 각각의 변형량 계측에 있어서 계측 감도가 다를 수 있다. 예를 들어, 복수의 제1, 제2로드 셀(51)(52)의 계측 감도가 다를 수 있다. 미리 실험 등에 의해 상측 지지 기구(20) 및 하측 지지 기구(30) 각각에 대하여 계측 감도들을 일치시키는 소정의 계수(감도 계수)를 구할 수 있다. 감도 계수는 예를 들어 메모리에 저장될 수 있다. 감도 계수를 제1 계측 전압값(Vb) 및 제2 계측 전압값(Vd) 중 하나 또는 둘 다에 곱셈하여 상측 지지 기구(20) 및 하측 지지 기구(30)의 변형량 계측에 있어서 계측 감도를 일치시킬 수 있다. 이렇게 함으로써 하중의 검출 정밀도가 향상될 수 있다.
(하중의 계측 정밀도의 검증 시험 결과)
도 9는 하중 계측 정밀도의 검증 시험 결과의 일례를 설명하기 위한 도면이다. 드럼(4)에 세탁물의 더미(dummy)로서 600g의 추 10개를 넣었다가 꺼내고, 터브(3)의 하중 변화에 따른 제1 기왜체(51a)와 제2 기왜체(52a)의 변형량을 계측한다. 도 9에서 세로축은 변형량으로서 단위는 마이크로 스트레인(μST)이다.
도 9에서 그래프(G1)는 행잉 스프링(23)측의 하중의 변화에 따른 변형량의 변화를 나타내고 있고, 그래프(G2)는 댐퍼(33)측의 하중의 변화에 따른 변형량의 변화를 나타내고 있다. 그래프(G3)는 그래프(G1)과 그래프(G2)를 보정하여 합산하였을 때의 변화를 나타내고 있다. 도 9에서 세로축의 변형량의 스케일은 각 그래프(G1, G2, G3)에서 다르다. 도 9에서 그래프(G1)의 세로축이 스케일이 그래프(G2)의 세로축의 스케일보다 작다.
원형 플롯(plot)과 실선으로 이루어진 그래프(L1)는 추를 드럼(4)에 넣을 때의 변형량의 변화를 나타내며, 사각형 플롯과 점선으로 이루어진 그래프(L2)는 추를 꺼낼 때의 변형량의 변화를 나타낸다. 행잉 스프링(23)측 단독 또는 댐퍼(33)측 단독으로는 변형량의 변화를 계측한 경우 히스테리시스의 영향을 서로에게 미치므로, 추가 드럼(14)에 출입됨에 따른 변형량의 변화에 대해 직선성을 얻을 수 없다.
하지만, 미리 댐퍼(33)측에 관한 감도 계수를 구하고, 댐퍼(33)측의 변형량에 그 감도 계수를 곱셈하여 얻은 보정 변형량과 행잉 스프링(23)측의 변형량을 합산한 경우에는 터브(3)의 하중 계측에 있어서 높은 직선성을 얻을 수 있었다.
이와 같이, 상측 지지 기구(20) 및 하측 지지 기구(30) 양쪽에 작용하는 하중을 합산함으로써 히스테리시스의 영향을 억제할 수 있고 터브(3)의 하중을 고정밀도로 계측할 수 있다. 나아가 상측 지지 기구(20) 및 하측 지지 기구(30)에 있어서 변형량의 계측 감도가 다른 경우에 보정 처리를 수행하면 양쪽의 계측 감도를 일치시킬 수 있어 터브(3)의 하중을 한층 더 고정밀도로 계측할 수 있다.
<세탁기(1)의 제어예>
도 10은 제어부(8)와 세탁기(1)의 구성 요소들과의 관계의 일 실시예를 나타낸 블록도이다. 제어부(8)는 기능적인 구성으로서 운전 제어부(8a), 세탁물 중령 계측부(8b), 급수량 계측부(8c), 옷감 추정부(8d)를 포함할 수 있다.
운전 제어부(8a)는 조작부(2b)를 통하여 입력되는 조작에 따라 세탁기(1)의 운전을 종합적으로 제어한다. 즉, 제어부(8)는 구동 장치(5), 급수 장치(6) 및 배수 장치(7)의 동작을 제어하여 세탁, 헹굼, 탈수 등으로 이루어진 일련의 행정을 실행한다.
세탁물 중량 계측부(8b)는 하중 검출기(50)로부터 입력되는 신호에 기초하여 세탁물의 중량을 계측한다(옷 양 계측 처리). 구체적으로 세탁물 중량 계측부(8b)는 드럼(4)에 세탁물이 투입되면 이에 따른 터브(3)의 하중 변화로부터 세탁물의 중량을 계측한다. 상술한 바와 같이 하중 검출기(50)에 의해 터브(3)의 하중을 정밀도 높게 계측할 수 있으므로, 세탁물의 중량을 고정밀도로 계측할 수 있다.
물 양 계측부(8c)는 하중 검출기(50)로부터 입력되는 신호에 기초하여 급수량을 계측한다(물 양 계측 처리). 구체적으로 세탁물의 중량 계측부(8c)는 세탁 행정이나 헹굼 행정에서 터브(3)에 급수되면 이에 따른 터브(3)의 하중 변화로부터 급수량을 계측한다. 상술한 바와 같이 하중 검출기(50)에 의해 터브(3)의 하중을 정밀도 높게 계측할 수 있으므로, 급수량을 고정밀도로 계측할 수 있다. 세탁물에 따라 급수량을 제어할 수 있으므로 세탁 성능 및 절수성을 향상시킬 수 있다.
옷감 추정부(8d)는 상술한 바와 같이 옷감 추정 처리를 실행한다. 구체적으로 옷감 추정부(8d)는 수위 센서(9)로부터 터브(3)의 수위의 변화를 계측한다. 그리고, 급수량과 수위의 변화로부터 세탁물의 흡수성을 판정하고, 옷감 추정부(8d)는 그 흡수성으로부터 옷감을 추정한다. 옷감에 따라 헹굼 물 양이나 탈수 시간을 최적으로 제어할 수 있다.
<세탁기의 변형예>
세탁기(1)는 행잉 스프링(23) 및/또는 댐퍼(33)를 각각 복수개씩 구비하여 터브(3)를 다점 지지하는 것이 일반적이다(다점 지지 기구). 다만, 터브(3)를 지지하는 구조는 이에 한정되지 않는다. 상측 지지 기구(20) 또는 하측 지지 기구(30) 중 하나가 다점 지지 기구가 아닐 수 있다. 즉, 행잉 스프링(23) 또는 댐퍼(33)가 하나일 수도 있다. 이 경우, 로드 셀 및 스트레인 게이지는 지지 구조에 맞추어 배치될 수 있다.
예를 들어 행잉 스프링(23)이 하나인 경우 행잉 스프링(23)이 연결되는 브라켓, 즉 제1 브라켓에 로드 셀을 설치할 수 있다. 이 경우 하나의 로드 셀이 제1 브라켓에 설치되므로, 예를 들어, 로드 셀은 하나의 기왜체와 해당 기왜체의 변형을 계측하는 4개의 스트레인 게이지를 구비할 수 있다. 마찬가지로, 댐퍼(33)가 하나인 경우 댐퍼(33)가 연결되는 브라켓, 즉 제2 브라켓에 로드 셀을 설치할 수 있다. 이 경우 하나의 로드 셀이 제2 브라켓에 설치되므로, 예를 들어, 로드 셀은 하나의 기왜체와 해당 기왜체의 변형을 계측하는 4개의 스트레인 게이지를 구비할 수 있다. 이렇게 하면, 휘트스톤 브릿지 회로를 이용한 4브릿지법에 의해 고정밀도의 변형 계측을 수행할 수 있다.
예를 들어, 행잉 스프링(23) 또는 댐퍼(33)가 2개인 경우, 다점 지지 기구인 쪽, 즉 개수가 2개인 쪽의 2개의 브라켓 모두에 로드 셀을 하나씩 설치하고, 각 로드 셀에 스트레인 게이지를 2개씩 설치할 수 있다. 물론 2개의 브라켓 중 일부, 예를 들어 하나의 브라켓에 4개의 스트레인 게이지를 갖는 로드 셀을 하나 설치할 수도 있다. 이렇게 하면 부재 비용을 저감할 수 있다.
행잉 스프링(23) 또는 댐퍼(33)가 3개인 경우, 다점 지지 기구인 쪽, 즉 개수가 3개인 쪽의 3개의 브라켓에 로드 셀을 하나씩 설치하고, 각 로드 셀에 변형 게이지를 하나씩 설치할 수 있다. 이 경우, 휘트스톤 브릿지 회로의 4개의 저항 중 하나는 각 전달 경로의 감도를 맞추기 위한 고정 저항일 수 있다. 부재 비용을 저감하기 위해 3개의 브라켓 중 일부, 예를 들어 2개의 브라켓에 로드 셀을 하나씩 설치할 수도 있다. 이 경우, 전후방향으로 이격되게 위치하는 브라켓(전방측 브라켓과 후방측 브라켓) 각각에 로드 셀을 하나씩 설치할 수 있다. 드럼(4)은 회전하므로 좌우방향의 무게의 치우침은 잘 발생하지 않지만 전후방향의 무게의 치우침은 발생하기 쉽다. 따라서, 터브(3)의 좌우 방향의 두 지지점의 하중보다 전후 방향의 두 지지점의 하중에 기초하여 터브(3)의 전체에 작용하는 하중을 구하는 것이 정밀도의 관점에서 효과적이다.
행잉 스프링(23) 또는 댐퍼(33)가 4개인 경우, 다점 지지 기구인 쪽, 즉 개수가 4개인 쪽의 4개의 브라켓 각각에 로드 셀을 하나씩 설치하고, 각 로드 셀에 스트레인 게이지를 하나씩 설치할 수 있다. 터브(3)의 전후방향과 좌우 방향의 하중에 기초하여 터브(3)의 전체에 작용하는 하중을 구하므로 정밀도의 관점에서 효과적이다. 부재 비용을 저감하기 위해 4개의 브라켓 중 일부, 예를 들어 3개 이하의 브라켓에 로드 셀을 하나씩 설치할 수도 있다. 이 경우, 전술한 바와 같이 전후 방향으로 이격되게 위치하는 두 브라켓(전방측 브라켓 및 후방측 브라켓) 각각에 로드 셀을 하나씩 설치할 수 있다.
상측 지지 기구(20) 및 하측 지지 기구(30) 각각은 스트레인 게이지를 4개 이상 포함할 수 있다. 즉, 하중 검출기(50)는 다수의 스트레인 게이지를 구비하며, 다수의 스트레인 게이지는 상측 지지 기구(20)에 작용하는 하중을 검출하는 4개 이상의 스트레인 게이지와, 하측 지지 기구(30)에 작용하는 하중을 검출하는 4개 이상의 스트레인 게이지를 포함할 수 있다. 이렇게 하면, 휘트스톤 브릿지 회로를 이용한 4브릿지법에 의해 고정밀도의 변형 계측을 수행할 수 있다.
본 개시에 따른 세탁기(1)의 실시예는 전술한 실시예들에 한정되지 않는다. 예를 들어 전술한 실시예들에서는, 세탁기(1)를 종합적으로 제어하는 제어부(8), 예를 들어 프로세서(8a)가 하중 검출기(50)의 검출 결과에 기초하여 터브(3)의 하중을 산출하나, 제어부(8), 예를 들어 프로세서(8a)와는 별도의 제어 장치나 제어 회로에서 변형량으로부터 하중을 계측하고, 그 계측 결과를 제어부(8), 예를 들어 프로세서(8a)가 취득할 수도 있다. 즉, 제어부(8), 예를 들어 프로세서(8a)는 세탁기(1)를 종합적으로 제어하는 제어부와 터브(3)의 하중을 검출하는 제어부를 구비할 수도 있다.
또한, 전술한 실시예에서 로드 셀은 하우징(2)의 측의 브라켓에 설치되나, 터브(3)의 측의 브라켓에 설치될 수도 있다. 또한, 댐퍼(33)는 마찰 댐퍼에 한정하지 않고 오일 댐퍼일 수도 있다. 전술한 구동 장치(5) 등 세탁기(1)의 구성 요소들은 예시적인 것이며, 세탁기(1)의 사양에 따라 변경될 수 있다.
본 개시의 일 측면에 따른 드럼식 세탁기는, 하우징과, 상기 하우징에 수용된 저수 가능한 터브와, 상기 터브 내부에 회전가능하게 수용된 드럼을 포함할 수 있다. 상기 터브는 하나 이상의 행잉 스프링을 포함하는 상측 지지 기구에 의하여 상기 하우징에 매달린다. 상기 터브는 하나 이상의 댐퍼를 포함하는 하측 지지 기구에 의하여 상기 하우징에 대하여 지지된다. 하중 검출기는 상기 상측 지지 기구와 상기 하측 지지 기구 각각에 작용하는 하중을 검출한다. 프로세서는 상기 하중 검출기의 하중 검출 결과에 기초하여 상기 터브의 하중을 취득한다.
이에 의하면, 회전하는 드럼이 수용된 터브가 행잉 스프링을 갖는 상측 지지 기구와 댐퍼를 갖는 하측 지지 기구를 포함하는 완충 기구에 의하여 하우징에 지지된다. 따라서, 고중량으로 인하여 터브의 상하 진동이 억제되어 터브가 안정적으로 하우징에 지지될 수 있다. 터브에 의하여 행잉 스프링에 작용하는 하중은 댐퍼의 영향을 받으므로 상측 지지 기구에 작용하는 하중만을 계측하는 방법으로는 터브의 하중을 높은 정밀도를 계측할 수 없다. 하중 검출기는 상측 지지 기구와 하측 지지 기구 모두에 작용하는 하중을 검출하고 프로세서는 하중 검출기의 검출 결과에 기초하여 터브의 하중을 취득한다. 따라서, 터브의 하중을 취득함에 있어서 댐퍼의 영향을 억제할 수 있고, 터브의 하중, 나아가서는 터브의 하중에 기초한 세탁물의 중량이나 급수량을 정밀도 높게 계측할 수 있다. 그 결과, 효율적인 세탁을 수행할 수 있다.
일 실시예로서, 상기 상측 지지 기구와 상기 하측 지지 기구 각각은 상기 행잉 스프링 또는 상기 댐퍼를 상기 하우징과 상기 터브에 연결하기 위한 브라켓을 구비하며, 상기 하중 검출기는 상기 브라켓에 설치되는 로드 셀을 구비할 수 있다. 상측 지지 기구와 하측 지지 기구의 브라켓에 로드 셀이 설치되어 로드 셀이 브라켓과 일체화되므로, 하우징 내부에 충분한 공간이 없어도 하중 검출기의 설치가 용이하다.
일 실시예로서, 상기 로드 셀은, 상기 행잉 스프링 또는 상기 댐퍼가 연결되는 홀더와 상기 하우징 또는 상기 터브의 사이에 개재되는 기왜체와, 상기 기왜체에 설치되어 상기 기왜체의 변형량을 계측하는 하나 이상의 스트레인 게이지를 구비할 수 있다. 상기 프로세서는 상기 스트레인 게이지의 계측값에 기초하여 상기 터브의 하중을 취득할 수 있다. 이에 의하면, 로드 셀이 용이하게 상측 및 하측 지지 기구의 브라켓에 조립될 수 있어 제조 비용이 절감될 수 있다.
일 실시예로서, 상기 하중 검출기는, 상기 상측 지지 기구에 설치된 로드 셀의 스트레인 게이지를 포함하는 제1 휘트스톤 브릿지 회로 상기 하측 지지 기구에 설치된 로드 셀의 스트레인 게이지를 포함하는 제2 휘트스톤 브릿지 회로를 구비할 수 있다. 상기 프로세서는 상기 제1 및 제2 휘트스톤 브릿지 회로로부터 출력되는 제1 및 제2 신호를 합산하여 상기 터브의 하중을 취득할 수 있다.
일 실시예로서, 상기 프로세서는 상기 제1 및 제2 신호 중 적어도 하나를 실수배하는 보정 처리를 수행할 수 있다. 이에 의하면, 상측 및 하측 지지 기구의 변형량을 검출하는 과정에서 계측 감도의 차이에 의한 계측 오차를 보정할 수 있다. 예를 들어, 상측 지지 기구와 하측 지지 기구의 변형 계측에서의 계측 감도를 일치시킬 수 있고, 댐퍼의 영향을 나타내는 전압값이 행잉 스프링 측과 댐퍼 측에서 서로 일치하기 때문에 보정된 제1, 제2 신호의 가산 처리에 의하여 댐퍼의 영향에 의한 전압값이 상쇄될 수 있다. 따라서, 터브의 하중 계측에 있어서 댐퍼의 영향에 의한 계측 오차가 보정될 수 있다.
일 실시예로서, 상기 상측 지지 기구와 상기 하측 지지 기구 중 적어도 하나는 2개 이상의 상기 행잉 스프링 또는 2개 이상의 상기 댐퍼를 포함하는 다점 지지 기구일 수 있다. 이 경우, 일 실시예로서, 상기 상측 지지 기구와 상기 하측 지지 기구 중 상기 다점 지지 기구인 쪽의 2개 이상의 브라켓 모두에 상기 로드 셀이 설치될 수 있다. 일 실시예로서, 상기 상측 지지 기구와 상기 하측 지지 기구 중 상기 다점 지지 기구인 쪽의 2개 이상의 브라켓 중 일부에 상기 로드 셀이 설치될 수도 있다. 복수의 브라켓 모두에 로드 셀을 조립하면, 이들 브라켓의 변형에 기초하여 터브의 하중을 계측할 수 있으므로 정밀도의 관점에서 우수하다. 한편, 복수의 브라켓의 일부에 로드 셀을 조립하면, 로드 셀의 수를 줄일 수 있으므로 부재 비용의 관점에서 유리하다.
일 실시예로서, 상기 상측 지지 기구와 상기 하측 지지 기구 중 적어도 하나는 4개의 상기 행잉 스프링 또는 4개의 상기 댐퍼를 포함하는 다점 지지 기구이며, 상기 상측 지지 기구와 상기 하측 지지 기구 중 상기 다점 지지 기구인 쪽의 4개의 브라켓 각각에 하나의 스트레인 게이지를 구비하는 로드 셀이 하나씩 설치될 수 있다. 필요 최소한의 로드 셀 및 스트레인 게이지를 이용하여 4게이지법에 의해 브라켓의 모든 변형량의 계측이 가능하므로, 부재 비용의 억제 및 계측 정밀도의 향상이 가능하다.
일 실시예로서, 상기 상측 지지 기구와 상기 하측 지지 기구 중 적어도 하나는 3개 이상의 상기 행잉 스프링 또는 3개 이상의 상기 댐퍼를 구비하는 다점 지지 기구이며, 상기 상측 지지 기구와 상기 하측 지지 기구 중 상기 다점 지지 기구인 쪽의 3개 이상의 브라켓은 전후 방향으로 이격되게 위치하는 전방측 브라켓과 후방측 브라켓을 포함하며, 상기 전방측 브라켓과 상기 후방측 브라켓 각각에 상기 로드 셀이 하나씩 설치될 수 있다. 드럼은 회전하므로, 좌우 방향보다 전후 방향이 무게의 치우침이 발생하기 쉽다. 따라서, 로드 셀을 조립하는 브라켓을 선택할 때, 전후 방향으로 이격되게 브라켓들을 선택하여 터브의 좌우 양측의 하중보다 전후 양단의 하중에 기초하여 터브의 전체에 작용하는 하중을 구하는 것이 정밀도의 관점에서 유리하고, 터브의 하중을 효율적으로 고정밀도로 계측할 수 있다.
일 실시예로서, 상기 드럼식 세탁기는 상기 터브의 수위를 계측하는 수위 센서(9);를 더 구비할 수 있다. 상기 프로세서는 상기 하중 검출기 및 상기 수위 센서의 검출 결과에 기초하여 상기 드럼에 수용되는 세탁물의 중량을 계측하는 옷 양 계측 처리와 그 세탁물의 옷감을 추정하는 옷감 추정 처리를 실행할 수 있다. 이에 의하면, 터브의 하중을 고정밀도로 계측할 수 있으므로 세탁물의 중량이나 급수량을 고정밀도로 계측할 수 있다. 수위 센서에 의한 수위 변화, 세탁물의 중량 및 급수량으로부터 세탁물의 흡수성을 정밀도 높게 평가하는 것이 가능해지고, 그 흡수성으로부터 세탁물의 옷감을 정밀도 높게 추정할 수 있다. 옷감을 추정할 수 있으면 옷감에 따라 드럼의 회전을 제어할 수 있으므로 세탁 성능을 향상시킬 수 있다.
일 실시예로서, 상기 하중 검출기는 다수의 스트레인 게이지를 구비하며, 상기 다수의 스트레인 게이지는 상기 상측 지지 기구에 작용하는 하중을 검출하는 4개 이상의 스트레인 게이지와, 상기 하측 지지 기구에 작용하는 하중을 검출하는 4개 이상의 스트레인 게이지를 포함할 수 있다. 이에 의하면, 휘트스톤 브릿지 회로를 이용한 4브릿지법에 의해 고정밀도의 변형 계측을 수행할 수 있다.
일 실시예로서, 상기 드럼식 세탁기는, 상기 터브의 전후 방향으로 중앙부이자 좌우 방향의 양측을 각각 상기 하우징에 매다는 2개의 상기 상측 지지 기구; 상기 터브의 전측이자 좌우 방향의 양측 및 상기 터브의 후측이자 좌우 방향의 양측을 각각 상기 하우징에 대하여 지지하는 4개의 상기 하측 지지 기구;를 포함할 수 있다. 상기 하중 검출기는, 2개의 상기 상측 지지 기구 각각에 설치되며, 각각 2개의 제1 스트레인 게이지를 갖는 2개의 제1로드 셀; 4개의 상기 하측 지지 기구 각각에 설치되며, 각각 1개의 제2 스트레인 게이지를 갖는 4개의 제2로드 셀;을 포함할 수 있다.
일 실시예로서, 상기 2개의 제1로드 셀 각각은 상기 행잉 스프링에 작용하는 하중에 의하여 휘어지는 제1 기왜체를 구비할 수 있다. 상기 2개의 제1로드 셀 각각의 상기 2개의 스트레인 게이지는 상기 제1 기왜체의 수축측과 신장측의 변형을 계측할 수 있도록 상기 제1 기왜체의 양면에 배치될 수 있다. 상기 4개의 제2로드 셀 각각은 상기 댐퍼에 작용하는 하중에 의하여 휘어지는 제2 기왜체를 구비할 수 있다. 상기 4개의 제2로드 셀 각각의 상기 1개의 스트레인 게이지는 상기 제2 기왜체의 수축측과 신장측 중 어느 한 쪽의 변형을 계측할 수 있도록 상기 제2 개왜체의 일면에 배치될 수 있다.
일 실시예로서, 상기 하중 검출기는, 상기 4개의 제1 스트레인 게이지를 포함하는 제1 휘트스톤 브릿지 회로; 상기 4개의 제2 스트레인 게이지를 포함하는 제2 휘트스톤 브릿지 회로;를 구비할 수 있다. 상기 프로세서는 상기 제1 및 제2 휘트스톤 브릿지 회로로부터 출력되는 제1 및 제2 신호를 합산하여 상기 터브의 하중을 취득할 수 있다.
일 실시예로서, 상기 프로세서는 상기 제1 및 제2 신호 중 적어도 하나를 실수배하는 보정 처리를 수행할 수 있다.
이에 의하면, 세탁물의 중량이나 급수량을 높은 정밀도로 계측할 수 있으며, 계측된 세탁물의 중량과 급수량에 기초하여 효과적인 세탁이 가능하다.
이상과 같이, 본 개시의 세탁기에 대하여 비록 한정된 실시예와 도면에 의하여 설명되었으나, 본 개시는 상기 실시 형태로 한정되지 않으며, 그 취지를 벗어나지 않는 범위에서 여러 가지 변형이 가능하다.

Claims (15)

  1. 하우징(2);
    상기 하우징에 수용된 저수 가능한 터브(3);
    상기 터브 내부에 회전가능하게 수용된 드럼(4);
    상기 하우징에 상기 터브를 매다는 하나 이상의 행잉 스프링(23)을 포함하는 상측 지지 기구(20);
    상기 하우징에 대하여 상기 터브를 지지하는 하나 이상의 댐퍼(33)를 포함하는 하측 지지 기구(30);
    상기 상측 지지 기구와 상기 하측 지지 기구 각각에 작용하는 하중을 검출하는 하중 검출기(50);
    상기 하중 검출기의 하중 검출 결과에 기초하여 상기 터브의 하중을 취득하는프로세서(8a);를 포함하는 드럼식 세탁기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 상측 지지 기구와 상기 하측 지지 기구 각각은 상기 행잉 스프링 또는 상기 댐퍼를 상기 하우징과 상기 터브에 연결하기 위한 브라켓(21, 22, 31, 32)을 구비하며,
    상기 하중 검출기는 상기 브라켓에 설치되는 로드 셀(51, 52)을 구비하는 드럼식 세탁기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 로드 셀은,
    상기 행잉 스프링 또는 상기 댐퍼가 연결되는 홀더(21b, 31b)와 상기 하우징 또는 상기 터브의 사이에 개재되는 기왜체(51a, 52a);
    상기 기왜체에 설치되어 상기 기왜체의 변형량을 계측하는 하나 이상의 스트레인 게이지(51b, 52b);를 구비하며,
    상기 프로세서(8a)는 상기 스트레인 게이지의 계측값에 기초하여 상기 터브의 하중을 취득하는 드럼식 세탁기.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 하중 검출기는,
    상기 상측 지지 기구에 설치된 로드 셀의 스트레인 게이지(51b)를 포함하는 제1 휘트스톤 브릿지 회로(61);
    상기 하측 지지 기구에 설치된 로드 셀의 스트레인 게이지(52b)를 포함하는 제2 휘트스톤 브릿지 회로(62);를 구비하며,
    상기 프로세서는 상기 제1 및 제2 휘트스톤 브릿지 회로로부터 출력되는 제1 및 제2 신호를 합산하여 상기 터브의 하중을 취득하는 드럼식 세탁기.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 제1 및 제2 신호 중 적어도 하나를 실수배하는 보정 처리를 수행하는 드럼식 세탁기.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 상측 지지 기구와 상기 하측 지지 기구 중 적어도 하나는 2개 이상의 상기 행잉 스프링 또는 2개 이상의 상기 댐퍼를 포함하는 다점 지지 기구이며,
    상기 상측 지지 기구와 상기 하측 지지 기구 중 상기 다점 지지 기구인 쪽의 2개 이상의 브라켓 모두에 상기 로드 셀이 설치되는 드럼식 세탁기.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 상측 지지 기구와 상기 하측 지지 기구 중 적어도 하나는 2개 이상의 상기 행잉 스프링 또는 2개 이상의 상기 댐퍼를 포함하는 다점 지지 기구이며,
    상기 상측 지지 기구와 상기 하측 지지 기구 중 상기 다점 지지 기구인 쪽의 2개 이상의 브라켓 중 일부에 상기 로드 셀이 설치되는 드럼식 세탁기.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 상측 지지 기구와 상기 하측 지지 기구 중 적어도 하나는 4개의 상기 행잉 스프링 또는 4개의 상기 댐퍼를 포함하는 다점 지지 기구이며,
    상기 상측 지지 기구와 상기 하측 지지 기구 중 상기 다점 지지 기구인 쪽의 4개의 브라켓 각각에 하나의 스트레인 게이지를 구비하는 로드 셀이 하나씩 설치되는 드럼식 세탁기.
  9. 제4항에 있어서,
    상기 상측 지지 기구와 상기 하측 지지 기구 중 적어도 하나는 3개 이상의 상기 행잉 스프링 또는 3개 이상의 상기 댐퍼를 구비하는 다점 지지 기구이며,
    상기 상측 지지 기구와 상기 하측 지지 기구 중 상기 다점 지지 기구인 쪽의 3개 이상의 브라켓은 전후 방향으로 이격되게 위치하는 전방측 브라켓과 후방측 브라켓을 포함하며,
    상기 전방측 브라켓과 상기 후방측 브라켓 각각에 상기 로드 셀이 하나씩 설치되는 드럼식 세탁기.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 터브의 수위를 계측하는 수위 센서(9);를 더 구비하고,
    상기 프로세서는 상기 하중 검출기 및 상기 수위 센서의 검출 결과에 기초하여 상기 드럼에 수용되는 세탁물의 중량을 계측하는 옷 양 계측 처리와 그 세탁물의 옷감을 추정하는 옷감 추정 처리를 실행하는 드럼식 세탁기.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 하중 검출기는 다수의 스트레인 게이지를 구비하며,
    상기 다수의 스트레인 게이지는 상기 상측 지지 기구에 작용하는 하중을 검출하는 4개 이상의 스트레인 게이지와, 상기 하측 지지 기구에 작용하는 하중을 검출하는 4개 이상의 스트레인 게이지를 포함하는 드럼식 세탁기.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 하중 검출기는
    상기 터브의 전후 방향으로 중앙부이자 좌우 방향의 양측을 각각 상기 하우징에 매다는 2개의 상기 상측 지지 기구;
    상기 터브의 전측이자 좌우 방향의 양측 및 상기 터브의 후측이자 좌우 방향의 양측을 각각 상기 하우징에 대하여 지지하는 4개의 상기 하측 지지 기구;를 포함하며,
    상기 하중 검출기는,
    2개의 상기 상측 지지 기구 각각에 설치되며, 각각 2개의 제1 스트레인 게이지(51b)를 갖는 2개의 제1로드 셀(51);
    4개의 상기 하측 지지 기구 각각에 설치되며, 각각 1개의 제2 스트레인 게이지(52b)를 갖는 4개의 제2로드 셀(52);을 포함하는 드럼식 세탁기.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 2개의 제1로드 셀 각각은 상기 행잉 스프링에 작용하는 하중에 의하여 휘어지는 제1 기왜체(51a)를 구비하며,
    상기 2개의 제1로드 셀 각각의 상기 2개의 스트레인 게이지는 상기 제1 기왜체의 수축측과 신장측의 변형을 계측할 수 있도록 상기 제1 개왜체의 양면에 배치되며,
    상기 4개의 제2로드 셀 각각은 상기 댐퍼에 작용하는 하중에 의하여 휘어지는 제2 기왜체(52a)를 구비하며,
    상기 4개의 제2로드 셀 각각의 상기 1개의 스트레인 게이지는 상기 제2 기왜체의 수축측과 신장측 중 어느 한 쪽의 변형을 계측할 수 있도록 상기 제2 기왜체의 일면에 배치되는 드럼식 세탁기.
  14. 제12항 또는 제13항에 있어서,
    상기 하중 검출기는,
    상기 4개의 제1 스트레인 게이지를 포함하는 제1 휘트스톤 브릿지 회로(61);
    상기 4개의 제2 스트레인 게이지를 포함하는 제2 휘트스톤 브릿지 회로(62);를 구비하며,
    상기 프로세서는 상기 제1 및 제2 휘트스톤 브릿지 회로로부터 출력되는 제1 및 제2 신호를 합산하여 상기 터브의 하중을 취득하는 드럼식 세탁기.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 제1 및 제2 신호 중 적어도 하나를 실수배하는 보정 처리를 수행하는 드럼식 세탁기.
PCT/KR2023/019740 2023-01-12 2023-12-03 드럼식 세탁기 Ceased WO2024150928A1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP23916411.4A EP4596777A4 (en) 2023-01-12 2023-12-03 DRUM WASHING MACHINE
US19/170,427 US20250230596A1 (en) 2023-01-12 2025-04-04 Drum-type washing machine

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2023-003392 2023-01-12
JP2023003392A JP2024099444A (ja) 2023-01-12 2023-01-12 ドラム式洗濯機

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US19/170,427 Continuation US20250230596A1 (en) 2023-01-12 2025-04-04 Drum-type washing machine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2024150928A1 true WO2024150928A1 (ko) 2024-07-18

Family

ID=91897179

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2023/019740 Ceased WO2024150928A1 (ko) 2023-01-12 2023-12-03 드럼식 세탁기

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20250230596A1 (ko)
EP (1) EP4596777A4 (ko)
JP (1) JP2024099444A (ko)
WO (1) WO2024150928A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102024207925A1 (de) * 2024-08-21 2026-02-26 BSH Hausgeräte GmbH Haushaltsgerät zur Pflege von Wäschestücken

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5165260A (en) * 1989-05-03 1992-11-24 Bsg-Schalttechnik Gmbh & Co., Kg Washing-machine
JPH05146582A (ja) 1991-11-29 1993-06-15 Sanyo Electric Co Ltd 洗濯機
KR950025163A (ko) * 1994-02-15 1995-09-15 김광호 세탁기 및 세탁방법
JPH1080594A (ja) 1996-09-09 1998-03-31 Sharp Corp 全自動洗濯機
KR20120028746A (ko) * 2010-09-15 2012-03-23 엘지전자 주식회사 세탁기의 제어방법
KR20150001575A (ko) * 2013-06-27 2015-01-06 삼성전자주식회사 세탁기
EP3348694A1 (en) * 2017-01-17 2018-07-18 Electrolux Appliances Aktiebolag A method to control a laundry apparatus

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2779450B1 (fr) * 1998-06-05 2001-02-09 Ciapem Sa Cie Ind D App Menage Machine a laver et/ou secher le linge pourvu d'un dispositif de pesee du linge
CN1888224A (zh) * 2005-06-30 2007-01-03 博西华电器（江苏）有限公司 用进水量测衣物重量的方法及使用该方法的洗衣机
KR101331951B1 (ko) * 2010-03-12 2013-11-22 엘지전자 주식회사 드럼세탁기 및 드럼세탁기의 제어방법
US20150000350A1 (en) * 2013-06-27 2015-01-01 Samsung Electronics Co., Ltd. Washing machine
WO2019204948A1 (en) * 2018-04-27 2019-10-31 V-Zug Ag Laundry treatment appliance with weight sensor

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5165260A (en) * 1989-05-03 1992-11-24 Bsg-Schalttechnik Gmbh & Co., Kg Washing-machine
JPH05146582A (ja) 1991-11-29 1993-06-15 Sanyo Electric Co Ltd 洗濯機
KR950025163A (ko) * 1994-02-15 1995-09-15 김광호 세탁기 및 세탁방법
JPH1080594A (ja) 1996-09-09 1998-03-31 Sharp Corp 全自動洗濯機
KR20120028746A (ko) * 2010-09-15 2012-03-23 엘지전자 주식회사 세탁기의 제어방법
KR20150001575A (ko) * 2013-06-27 2015-01-06 삼성전자주식회사 세탁기
EP3348694A1 (en) * 2017-01-17 2018-07-18 Electrolux Appliances Aktiebolag A method to control a laundry apparatus

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP4596777A4

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102024207925A1 (de) * 2024-08-21 2026-02-26 BSH Hausgeräte GmbH Haushaltsgerät zur Pflege von Wäschestücken

Also Published As

Publication number Publication date
JP2024099444A (ja) 2024-07-25
EP4596777A4 (en) 2026-02-11
US20250230596A1 (en) 2025-07-17
EP4596777A1 (en) 2025-08-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2011025317A1 (en) Control method of laundry machine
KR101374735B1 (ko) 변위 센서로 섬유 제품들을 처리하기 위한 가정용 기구
WO2024150928A1 (ko) 드럼식 세탁기
WO2017176060A1 (ko) 세탁기에 사용되는 악세서리
WO2015137569A1 (ko) 세탁기의 제어 장치 및 그의 방법
WO2011025314A2 (en) Control method of laundry machine
WO2018164529A1 (ko) 세탁기 및 그 제어방법
WO2011025312A2 (en) Control method of laundry machine
WO2022191559A1 (ko) 세탁기 및 그 제어 방법
WO2011112050A2 (en) Washing machine and method for controlling washing machine
WO2024111912A1 (ko) 세탁기
EP3222768B1 (en) Laundry machine
WO2012165785A2 (ko) 세탁장치
WO2019009613A1 (ko) 의류처리장치 및 이의 제어방법
WO2025127297A1 (ko) 드럼식 세탁기
WO2020091407A1 (ko) 세탁물 처리기기 및 그의 제어방법
WO2021125773A1 (ko) 세탁장치
WO2025159349A1 (ko) 오염 감지 어셈블리 및 이를 포함하는 가전 기기
EP4365346A1 (en) Laundry treatment apparatus and control method for laundry treatment apparatus
WO2024096251A1 (ko) 세탁기 및 이의 탈수 행정 제어 방법
US20250198071A1 (en) Drum-type washing machine
WO2025110603A1 (ko) 세탁물의 무게 추정을 위한 전자 장치 및 동작 방법
WO2025244295A1 (ko) 세탁기 및 그 제어 방법
EP1331299B1 (en) Shock-absorber strut for washing machines
WO2025095293A1 (ko) 감쇠 장치를 구비하는 세탁기

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 23916411

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2023916411

Country of ref document: EP

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2023916411

Country of ref document: EP

Effective date: 20250430

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 2023916411

Country of ref document: EP

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE