KR101466333B1 - 세탁기의 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 세탁기의 제어방법에 관한 것으로, 본 발명의 목적은 세탁 행정이나 헹굼 행정 시 엉클어진 포를 풀기 위한 포풀기 교반을 수행함으로써, 탈수 과정에서 발생하는 편심량을 줄여 탈수 시간 지연을 최소화할 수 있도록 하는 세탁기의 제어방법을 제공함에 있다.

이를 위해 본 발명에 따른 세탁기의 제어방법은, 세탁조에 수용된 세탁물의 건포 무게를 감지하는 단계; 세탁조를 구동시켜 세탁 행정을 수행하는 단계; 세탁조에 수용된 세탁물의 습포 무게를 감지하는 단계; 세탁조를 구동시켜 헹굼 행정을 수행하는 단계를 포함하며, 세탁물의 건포 무게가 제1설정치 이상인 경우에는 세탁 행정을 수행하는 단계에서 세탁조 내에 엉킨 세탁물을 풀기 위한 포풀기 교반을 수행한다.

Description

세탁기의 제어방법{Method for controlling washing machine}

본 발명은 세탁기의 제어방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 탈수 과정에서 발생하는 편심량을 줄여 탈수 시간 지연을 최소화할 수 있도록 하는 세탁기의 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로, 드럼세탁기는 물(세탁수 또는 헹굼수)의 담수를 위한 수조와, 이 수조의 내부에 회전 가능하게 설치되어 세탁포(이하, 포라 한다)를 수용하는 세탁조와, 이 세탁조를 회전시키기 위한 구동력을 발생하는 모터를 포함하여 원통형의 세탁조가 회전할 때 그 내부의 포가 세탁조 내벽을 따라 상승하였다가 낙하하는 동작을 통해 세탁이 이루어지도록 하는 장치이다.

이러한 세탁기는 세제가 용해된 물(구체적으로, 세탁수)로 포의 오염을 분리해내는 세탁 행정과, 세제가 포함되지 않은 물(구체적으로, 헹굼수)로 포의 거품이나 잔류 세제를 헹구어 주는 헹굼 행정과, 포를 고속 탈수시키는 탈수 행정 등의 일련의 동작으로 세탁을 진행한다. 전술한 행정들 중 탈수 행정을 좀 더 자세히 살펴보면 먼저 탈수를 위해 포의 무게(포량)를 재감지하면서, 포를 세탁조의 내벽에 고르게 분포시키기 위한 포감기(한 쪽 방향으로 회전하면서 회전 속도(rpm)이 서서 히 증가)를 수행한다. 이후 편심량을 감지하고 감지된 편심량이 탈수 진입을 결정하기 위한 기준 편심량 보다 작으면 세탁조가 고속으로 회전하면서 탈수가 진행된다. 반면, 감지된 편심량이 기준 편심량 이상이면 편심량이 과다한 것으로 판단하여 감지된 편심량이 기준 편심량 보다 작아질 때까지 포의 밸런싱(balancing)을 위한 포감기 및 편심 감지 과정(이하 '탈수 재시도'라 한다)을 반복하게 된다.

그러나 상술한 바와 같은 탈수 재시도 과정이 반복되면 탈수 시간의 지연이 발생하게 된다. 이는 사용자가 원하는 시간에 전체 세탁 행정이 완료되지 못하는 문제점(예를 들어, 표시부에 표시된 남은 세탁 시간보다 세탁에 훨씬 더 오랜 시간이 소요되는 문제점)을 야기하게 된다.

따라서, 본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 세탁 행정이나 헹굼 행정 시 엉클어진 포를 풀기 위한 포풀기 교반을 수행함으로써, 탈수 과정에서 발생하는 편심량을 줄여 탈수 시간 지연을 최소화할 수 있도록 하는 세탁기의 제어방법을 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 세탁기의 제어방법은, 세탁조에 수용된 세탁물의 건포 무게를 감지하는 단계; 상기 세탁조를 구동시켜 세탁 행정을 수행하는 단계; 상기 세탁조에 수용된 상기 세탁물의 습포 무게를 감지하는 단계; 상기 세탁조를 구동시켜 헹굼 행정을 수행하는 단계를 포함하며, 상기 세탁물의 건포 무게가 제1설정치 이상인 경우에는 상기 세탁 행정을 수행하는 단계에서 상기 세탁조 내에 엉킨 세탁물을 풀기 위한 포풀기 교반을 수행한다.

또한, 상기 포풀기 교반은 세탁조를 제 1 rpm으로 기동하고, 일정 가속도로 제 2 rpm까지 가속한 후 정지시키는 과정을 정방향과 역방향을 교대하면서 주기적으로 반복한다.

또한, 상기 제1설정치는 세탁 용량의 50％ 무게이다.
그리고, 본 발명에 따른 세탁기의 제어방법은, 세탁조에 수용된 세탁물의 건포 무게를 감지하는 단계; 상기 세탁조를 구동시켜 세탁 행정을 수행하는 단계; 상기 세탁조에 수용된 상기 세탁물의 습포 무게를 감지하는 단계; 상기 세탁조를 구동시켜 헹굼 행정을 수행하는 단계를 포함하며, 상기 세탁물의 습포 무게가 제2설정치 이상인 경우에는 상기 헹굼 행정을 수행하는 단계에서 상기 세탁조 내에 엉킨 세탁물을 풀기 위한 포풀기 교반을 수행한다.
또한, 상기 제2설정치는 세탁 용량만큼의 건포가 습포가 되었을 때, 상기 습포의 50％ 무게이다.

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본 발명에 의할 경우 세탁 행정이나 헹굼 행정 시 엉클어진 포를 풀기 위한 포풀기 교반을 수행함으로써, 탈수 과정에서 발생하는 편심량을 줄여 탈수 시간 지연을 최소화할 수 있는 효과가 있다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예를 상세하게 설명하도록 한다.

본 발명이 적용되는 드럼세탁기는 도 1에 도시한 바와 같이, 세탁수의 담수가 가능하도록 본체(10)의 내부에 설치된 원통형의 수조(11)와, 수조(11)의 내부에 회전 가능하게 설치된 원통형의 세탁조(20)를 구비한다.

본체(10)의 전면부에는 세탁조(20) 내부로 세탁물을 투입할 수 있도록 개방된 세탁물 투입구(13)가 형성되고, 세탁물 투입구(13)에는 개폐 가능한 도어(14)가 설치된다. 수조(11)의 상부에는 급수제어를 위한 급수밸브들(15a, 15b)과, 수조(11)의 내부로 세제를 공급하기 위한 세제공급장치(16)가 설치되고, 수조(11)의 하부에는 수조(11) 내부의 물을 배수시키기 위한 것으로 배수관(17a)과 배수펌 프(17b)를 포함하는 배수장치(17)가 설치된다.

세탁조(20)는 입구(21)가 형성된 전면부(22), 중심부에 회전축(18)이 결합된 후면부(23), 전면부(22)와 후면부(23)를 연결하며 둘레에 다수의 통공(25)이 형성된 원통부(24)를 포함한다. 또 세탁조(20)는 회전할 때 세탁물의 상승 및 낙하가 이루어질 수 있도록 원통부(24)의 내면에 설치된 복수의 리프트들(30)을 구비한다.

세탁조(20)를 지지하는 회전축(18)은 수조(11)의 후면부를 관통하여 후방으로 연장되고, 수조(11)의 후면에는 회전축(18)을 정방향과 역방향으로 회전시키는 구동모터(19)가 설치된다. 따라서 세탁조(20)는 구동모터(19)의 동작에 의해 정방향과 역방향으로 회전할 수 있다.

세탁조(20)에 설치된 복수의 리프트들(30)은 세탁조(20)가 회전할 때 세탁물을 끌어 올려 낙하시키는 기능 뿐 아니라 수조(11) 내부의 세탁수를 상부로 끌어 올려 낙하시키는 기능을 한다.

도 2는 본 발명이 적용되는 드럼세탁기의 제어 블록도로, 본 발명에 따른 드럼세탁기는 도 1에 도시한 장치 이외에 입력부(40), 수위 감지부(50), 제어부(60), 구동부(70) 및 표시부(80)를 포함하여 구성된다.

입력부(40)는 운전의 시작/정지, 사용자가 원하는 세탁코스(표준세탁, 이불세탁, 울세탁, 찌든 때 세탁, 급속세탁 등)와 세탁온도, 헹굼횟수 및 탈수시간, 도어 열림 등의 운전정보를 입력할 수 있도록 컨트롤 패널(미도시)에 다수의 키를 포함한다.

수위 감지부(50)는 수조(11)에 급수된(존재하는) 세탁수의 수위를 감지하고, 실시간으로 수위 감지 신호를 제어부(60)로 입력한다.

제어부(60)는 입력부(40)를 통해 입력된 운전정보 및 운전 시작/정지 신호에 따라 세탁기의 전반적인 동작을 제어하는 마이컴으로서, 세탁 행정의 진행 중 건포의 무게가 제 1 설정치(세탁기에 표시된 용량(이하 '세탁 용량'이라 한다)의 50％ 무게, 여기서 세탁 용량은 건포 무게를 기준으로 하며 예를 들어 세탁 용량이 10㎏일 경우 5㎏의 건포) 이상으로 판단되거나, 헹굼 행정의 진행 중 습포의 무게가 제 2 설정치(세탁 용량만큼의 건포가 습포가 되었을 때 습포의 50％ 무게, 예를 들어 세탁 용량이 10㎏일 경우 10㎏의 건포가 젖으면 무게가 약 3배로 증가하므로 30㎏×0.5=15㎏의 습포)로 판단되면 엉클어진 포를 풀기 위한 포풀기 교반을 수행하도록 제어한다.

여기서 제어부(60)의 내부 메모리(미도시)에는 세탁기의 세탁 용량이 기설정 저장되어 있다.

구동부(70)는 제어부(60)의 구동제어신호에 따라 구동모터(19), 급수밸브(15a, 15b), 배수펌프(17b), 표시부(80) 등을 구동시킨다.

표시부(80)는 사용자가 입력부(40)를 통해 입력한 세탁코스(표준세탁, 이불세탁, 울세탁, 찌든 때 세탁, 급속세탁 등), 세탁온도, 남은 세탁시간, 도어 잠김 (lock) 여부(또는 도어 열림(개방) 가능 여부) 등을 표시한다.

이하에서는 도 3 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 세탁기의 제어방법을 설명하도록 한다.

(드럼)세탁기의 세탁, 헹굼, 탈수 등 일련의 행정은 도 3에 도시한 바와 같 이 건포 무게 감지(110)→세탁 행정(120)→습포 무게 감지(130)→세탁 탈수(140)→헹굼1(150)→헹굼 탈수1(160)→헹굼2(170)→헹굼 탈수2(180)→헹굼3(190)→본 탈수(200)의 순서로 이루어진다.

여기서 포(건포 또는 습포)의 무게(포량) 감지(110, 130)는 세탁조(20)를 기 설정된 속도까지 가속시키는데 소요되는 시간을 기준으로 포량이 많으면 가속시간이 증가하고 포량이 상대적으로 적으면 가속시간이 감소하는 원리를 이용하여 일정 가속시간 및 그에 따른 포량값을 기준으로 설정하고 현재 포량에 따른 가속시간과 비교하여 포량을 판단하게 된다. 포의 무게(포량)은 상술한 방법 이외의 다른 방법에 의해 산정하는 것도 가능함은 물론이다.

본 실시예의 전체 세탁 행정에서 헹굼은 3회(헹굼1~3), 탈수는 4회(세탁 탈수, 헹굼 탈수1, 헹굼 탈수2, 본 탈수) 이루어지고 있다(단, 헹굼 횟수를 추가하면 탈수 횟수도 증가). 그런데 이러한 탈수 시에 포의 편심이 기준치 이상으로 발생하면 세탁조(20)의 회전시 진동이 심해져 세탁조(20)가 고속 rpm으로 진입하지 못하고, 탈수를 재시도하게 되어 탈수 시간이 지연되는 현상이 발생하게 된다. 이에 본 발명에서는 탈수 재시도 시간을 최소화하기 위해 탈수 전에 포풀기 교반 행정을 추가함으로써 탈수 시 편심이 발생하는 것을 최소화하고자 한다.

도 4는 도 3에서의 세탁 행정(또는 헹굼) 과정을 상세하게 도시한 흐름도이다. 즉, 도 4에 도시한 일련의 과정은 도 3에서의 단계 120(세탁 행정), 150(헹굼1), 170(헹굼2), 190(헹굼3)을 대체할 수 있다.

이하에서는 도 4를 참조하여 본 발명에서의 세탁 행정(또는 헹굼 행정)을 상 세히 살펴보기로 한다.

먼저, 제어부(60)는 구동부(70)에 제어신호를 보내어 급수밸브(15a, 15b)를 개방시켜 도 3의 단계 110(헹굼 시에는 단계 130)에서 감지된 건포 무게(헹굼시에는 습포 무게)에 따른 급수 수위만큼 세탁수(또는 헹굼수)가 급수되도록 제어한다(210).

이후 제어부(60)는 세탁(또는 헹굼)을 위해 구동부(70)에 제어신호를 보내어 구동모터(19)를 동작시킨다. 이 때, 구동모터(19)의 동작에 의해 세탁조(20)는 좌우 교반을 수행하면서 포에 묻은 오염물질(또는 세제 거품이나 잔류 세제)을 제거하게 된다(220). 여기서, 좌우 교반이란 도 5의 (a)에 나타낸 회전속도 프로파일처럼 세탁조(20)를 일정 rpm(예: 45rpm)으로 정방향과 역방향을 교대하면서 주기적으로 구동하는 것을 의미한다. 물론, 세탁 행정 시에는 상술한 좌우 교반 이외의 다른 형태의 회전속도 프로파일을 이용하여 세탁조(20)를 회전시키는 것도 가능하다.

다음으로 제어부(60)는 도 3의 단계 110에서 감지된 건포 무게(헹굼 시에는 단계 130에서 감지된 습포 무게)가 설정치(예: 세탁 행정 시에는 세탁 용량의 50％ 무게, 헹굼 시에는 세탁 용량만큼의 건포가 습포가 되었을 때 습포의 50％ 무게, 이하에서는 세탁 행정 시만을 예로 들어 설명한다) 이상인지 여부를 판단한다(230). 판단결과 포의 무게가 설정치보다 작으면(단계 230에서의 '아니오') 제어부(60)는 세탁조(20)가 좌우 교반을 수행하도록 제어한다(250).

반면 판단결과 포의 무게가 설정치 이상이면(단계 230에서의 '예') 제어부(60)는 세탁조(20)가 포풀기 교반을 수행하도록 제어한다(240). 여기서, 포풀기 교반이란 도 5의 (b)에 나타낸 회전속도 프로파일처럼 세탁조(20)를 제 1 rpm(예: 40rpm)으로 기동하고, 일정 가속도(예: 4rpm/sec)로 제 2 rpm(예: 65rpm)까지 가속한 후 정지시키는 과정을 정방향과 역방향을 교대하면서 주기적으로 반복하는 것을 의미한다. 상술한 포풀기 교반을 수행하면 엉클어진 포가 풀어져 이후 탈수 과정에서의 포감기 시에 편심이 발생할 확률을 현저히 감소시킬 수 있게 된다.

다만, 포풀기 교반의 경우 가속 구간이 있어 좌우 교반에 비해 시간이 많이 소요되므로, 편심이 많이 발생하는 부하 조건에서만 수행하는 것이 바람직하다.

일반적으로 드럼 세탁기의 경우 세탁 용량의 50％ 이상의 부하(예를 들어 세탁 용량이 10㎏일 경우 5㎏ 이상의 세탁포)가 투입되면 세탁조(20) 내의 공간이 부족하여 포의 움직임이 제한되고, 도어(14) 글래스의 마찰에 의해 포가 엉키는 현상이 많이 발생하여 탈수 과정에서의 포감기 시에 편심이 발생할 확률이 높아진다. 따라서 포풀기 교반은 세탁 용량의 50％ 이상의 부하 투입 시에만 수행하는 것이 세탁 성능의 향상을 위해 바람직하다.

도 4에서 점선으로 도시한 A 과정(단계 230 내지 250, 이하 '세탁물 부하에 따른 포풀기 교반 행정')을 수행한 후, 제어부(60)는 구동부(70)에 제어신호를 보내어 배수펌프(17b)를 작동시킴으로써 배수 동작을 수행한다(260).

상술한 바와 같이 탈수 과정으로 이행하기 전 단계인 세탁(도 3에서의 120)이나 헹굼(도 3에서의 150, 170, 190) 시 일정 세탁물 부하 이상일 경우에 포풀기 교반을 수행하게 되면, 탈수 과정에서 발생하는 편심량을 줄여 탈수 시간 지연을 최소화할 수 있게 된다.

본 발명에서 세탁물 부하에 따른 포풀기 교반 행정(도 4의 A 과정)은 세탁 및 헹굼(도 3에서의 세탁 행정, 헹굼1, 헹굼2, 헹굼3)의 모든 단계에 다 적용할 수도 있고, 적어도 어느 하나의 단계에 적용하는 것으로 구성할 수도 있다.

또한 본 실시예에서는 드럼세탁기의 경우를 예로 들어 설명하였으나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되지 않고 일반 전자동 세탁기의 경우에도 적용이 가능하다.

도 1은 본 발명이 적용되는 드럼세탁기의 단면도이다.

도 2는 본 발명이 적용되는 드럼세탁기의 제어 블록도이다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 세탁기의 제어방법을 도시한 흐름도이다.

도 4는 도 3에서의 세탁 행정(또는 헹굼) 과정을 상세하게 도시한 흐름도이다.

도 5의 (a)는 좌우 교반시 구동모터(또는 세탁조)의 회전속도 프로파일을, (b)는 포풀기 교반시 구동모터의 회전속도 프로파일을 나타낸 도면이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호 설명*

10 : 본체 11 : 수조

15a, 15b : 급수밸브 17 : 배수장치

19 : 구동모터 20 : 세탁조

40 : 입력부 50 : 수위 감지부

60 : 제어부 70 : 구동부

80 : 표시부

Claims (9)

1. 세탁조에 수용된 세탁물의 건포 무게를 감지하는 단계;

   상기 세탁조를 구동시켜 세탁 행정을 수행하는 단계;

   상기 세탁조에 수용된 상기 세탁물의 습포 무게를 감지하는 단계;

   상기 세탁조를 구동시켜 헹굼 행정을 수행하는 단계를 포함하며,

   상기 세탁물의 건포 무게가 제1설정치 이상인 경우에는 상기 세탁 행정을 수행하는 단계에서 상기 세탁조 내에 엉킨 세탁물을 풀기 위한 포풀기 교반을 수행하는 세탁기 제어방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 포풀기 교반은 상기 세탁조를 제 1 rpm으로 기동하고, 일정 가속도로 제 2rpm까지 가속한 후 정지시키는 과정을 정방향과 역방향을 교대하면서 주기적으로 반복하는 세탁기의 제어방법.
3. 삭제
4. 삭제
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 제1설정치는 세탁 용량의 50％ 무게인 세탁기의 제어방법.
6. 삭제
7. 세탁조에 수용된 세탁물의 건포 무게를 감지하는 단계;

   상기 세탁조를 구동시켜 세탁 행정을 수행하는 단계;

   상기 세탁조에 수용된 상기 세탁물의 습포 무게를 감지하는 단계;

   상기 세탁조를 구동시켜 헹굼 행정을 수행하는 단계를 포함하며,

   상기 세탁물의 습포 무게가 제2설정치 이상인 경우에는 상기 헹굼 행정을 수행하는 단계에서 상기 세탁조 내에 엉킨 세탁물을 풀기 위한 포풀기 교반을 수행하는 세탁기 제어방법.
8. 제 7 항에 있어서,

   상기 포풀기 교반은 상기 세탁조를 제1rpm으로 기동하고, 일정 가속도로 제2rpm까지 가속한 후 정지시키는 과정을 정방향과 역방향을 교대하면서 주기적으로 반복하는 세탁기의 제어방법.
9. 제 7 항에 있어서,

   상기 제2설정치는 세탁 용량만큼의 건포가 습포가 되었을 때, 상기 습포의 50％ 무게인 세탁기의 제어방법.

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