KR100452361B1 - 식기세척기 및 그 동작방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 식기세척기 및 그 동작방법에 관한 것으로써, 특히 세척을 위하여 세척조에 배치된 식기의 오염도를 측정하고 상기 오염도에 따라 세척수의 분사압을 조절할 수 있도록 펌프 모터의 회전수를 제어함으로써 식기 세척 시 불필요한 세척수의 낭비를 방지할 수 있도록 하는 동시에 크리스탈 등 고가이면서도 충격에 약한 식기를 세척하게 되는 경우 사용자가 조작을 통해 세척수의 분사압을 조절할 수 있도록 함으로써 세척되는 식기의 표면을 보호할 수 있도록 할 수 있는 효과가 있다.

Description

식기세척기 및 그 동작방법{Dish Washer and Operating Method for the Same}

본 발명은 식기세척기 및 그 동작방법에 관한 것으로서, 특히 식기세척기에서 식기를 세척함에 있어 식기의 오염농도 등에 따라 세척수의 분사압을 조절함으로써 에너지 효율을 증가시키는 동시에 식기를 보호할 수 있는 식기세척기 및 그 동작방법에 관한 것이다.

식기세척기는 그 내부에 배치된 식기를 세척하는 가전제품으로써 최근 들어 그 보급률이 크게 증가하고 있는 실정이다.

상기와 같은 식기세척기의 구성을 도 1에 도시된 종래 식기세척기를 참고로 설명하면 다음과 같다.

즉, 세척조(1)에 급수된 물이 세척 펌프(5)에서 흡입되어 유로(6,7)를 통해 세척 암(Arm;9,10)으로 공급되면, 상기 세척 암(9,10)은 상기 세척수를 상기 세척 암(9,10)에 형성된 분사구(14)를 통하여 식기바구니(11,12)에 배치된 식기로 분사하여 식기의 표면에 묻은 오염을 제거한다. 식기 세척 후 상기 식기에서 분리된 오물과 세척수는 상기 세척조(1)의 바닥으로 흘러 섬프(Sump;2)에 모인다. 이 때 상기 섬프(2)에 모인 세척수는 필터(3)를 통해 정화되어 상기 유로(4)를 통해 상기 펌프(5)로 다시 흡입되며, 세척이 종료된 후 상기 섬프(2)에 모인 세척수는 오물과 함께 배수펌프(13)를 통하여 외부로 배출된다.

그러나, 상기와 같은 종래 식기세척기는 세척을 진행함에 있어 상기 세척펌프(5)를 구동시키는 펌프 모터의 회전수를 일정하게 유지시키는데, 이러한 경우 펌프가 일정한 분사압으로 세척수를 분사하게 되므로 식기의 오염정도와 무관하게 세척행정이 진행된다는 문제점이 있다.

따라서, 오염정도가 낮은 식기를 세척하게 되는 경우에도 오염정도가 높은 식기를 세척하기에 적합하도록 설정된 세탁행정이 수행되므로 세척수 또는 에너지의 낭비가 발생하게 되며, 경우에 따라 크리스탈 등 고가이면서도 충격에 약한 식기를 세척하게 되는 경우 식기의 표면을 손상시킬 수 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 그 목적은 식기의 오염정도에 따라 식기를 세척하기 위하여 분사되는 세척수의 분사압을 조절할 수 있도록 하여 세척행정 시 세척수와 에너지의 낭비를 방지할 수 있도록 하는 동시에 사용자가 설정에 따라 세척수의 분사압을 조절할 수 있어 충격에 약한 식기를 보호할 수 있는 식기세척기 및 그 동작방법을 제공하는데 있다.

도 1은 식기세척기의 구성이 도시된 도,

도 2는 본 발명에 따른 식기세척기의 구성이 도시된 도,

도 3은 본 발명에 따른 식기세척기의 동작 중 펌프 모터로 입력되는 전원의 파형이 도시된 도,

도 4는 본 발명에 따른 식기세척기의 동작방법이 도시된 순서도이다.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

1 : 세척조 5 : 세척 펌프

9,10 : 세척 암 11,12 : 식기바구니

14 : 분사구 20 : 제어부

21 : 위상제어 구동회로부 22 : 마이컴

30 : 펌프 모터

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의한 식기세척기의 특징에 따르면, 세척하고자 하는 식기가 배치되는 세척조와; 상기 세척조에 배치된 식기를 세척하는 세척수를 펌핑하는 세척 펌프와; 상기 세척조 내 세척수의 오염도 및 농도 변화속도를 측정하는 오염센서와; 상기 세척 펌프를 구동하는 펌프 모터와; 상기 세척수를 식기에 분사하는 분사수단과; 상기 펌프 모터로 입력되는 전원의 위상제어를 통하여 상기 오염센서에 의해 측정된 세척수의 오염도 및 농도 변화속도에 따라 상기 펌프 모터의 회전수를 제어함으로써 상기 분사수단에서 분사되는 세척수의 분사압을 제어하는 제어부를 포함하여 구성된다.

또한, 본 발명에 의한 식기세척기 동작방법의 특징에 따르면, 식기세척기 내부에 비치된 식기의 세척 시 세척수의 오염도 및 농도 변화속도를 측정하는 오염도 측정단계와, 상기 오염도 측정단계에서 측정된 오염도가 고, 중, 저레벨로 구분되고, 각 레벨의 오염도를 농도변화 속도에 따라 다시 2개 이상의 미세레벨로 구분된 후, 각 미세레벨의 고저에 따라 상기 세척수를 분사하는 펌프 모터의 회전수가 조절되는 회전수 조절단계와, 상기 회전수 조절단계에서 조절된 회전수에 따라 상기 세척수의 분사압이 조절되는 분사압 조절단계를 포함하여 이루어진다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명에 의한 식기세척기는 도 2에 도시된 바와 같이, 세척조(미도시) 내부에 도시된 식기가 세척되도록 세척수를 분사하는 분사수단(미도시)으로 세척수를 펌핑하는 세척 펌프(미도시)를 구동하는 펌프 모터(30)와, 상기 펌프 모터(30)의 회전수를 제어함으로써 상기 세척수의 분사압을 조절하는 제어부(20)로 구성된다.

여기서, 상기 제어부(20)는 상기 펌프 모터(30)로 공급되는 입력전원(35)의 전원을 제어하는 트리거 신호를 생성 출력하는 마이컴(22)과, 상기 마이컴(22)에서 생성 출력되는 트리거 신호에 의해 상기 입력전원(35)에서 출력되는 전원을 단속하여 상기 펌프 모터(30)에 인가하는 위상제어 구동회로부(21)로 구성된다.

즉, 상기 마이컴(22)은 상기 펌프 모터(30)의 적정 회전수를 계산하고 모터의 회전수에 해당하는 트리거 신호를 출력하고, 상기 트리거 신호에 따라 상기 입력전원(30)의 전원이 상기 위상제어 구동회로부(21)를 거쳐 단속되어 단속적으로 상기 펌프 모터(30)로 공급되도록 하며 그에 따라 상기 펌프 모터(30)의 회전수가조절된다.

상기 마이컴(22)에서 출력되는 트리거 신호에 따라 상기 입력전원(35)에서 상기 펌프 모터(30)로 공급되는 전원의 위상을 제어하게 되는데 도 3은 상기 트리거 신호에 따라 상기 입력전원(35)에서 출력되는 전원이 상기 펌프 모터(30)로 입력되는 바가 도시된 그래프이다.

즉, 상기 마이컴(22)에서 생성 출력되는 트리거 신호의 위치로부터 상기 입력전원(35)의 위상이 뒤바뀌는 제로크로싱 포인트까지 상기 펌프 모터의 전원이 공급되며, 상기 제로 크로싱 포인트로부터 다음 트리거 신호까지는 전원이 차단된다. 따라서, 트리거 신호의 위치를 제어함에 따라 상기 펌프 모터(30)에 공급되는 전원이 조절되며, 이에 따라 모터의 회전수가 변동되어 세척수의 분사압에 영향을 미치게 된다.

도 3의 빗금친 부분은 트리거 신호에 따라 실질적으로 상기 펌프 모터(30)로 공급되는 전원을 도시하고 있다. 또한, 점선은 상기 입력전원(35)에서 출력되는 전원의 파형을 도시하며 실선은 상기 마이컴(22)에서 출력되는 트리거 신호의 파형을 도시한다. 도시된 바와 같이 전원이 입력되는 부분은 트리거 신호 위치에서부터 바로 다음의 제로 크로싱 포인트까지이다. 즉, 입력전원은 트리거 신호의 폭과는 상관이 없으며, 처음에 트리거 신호가 튀는 위치에 따라 상기 펌프 모터(30)로 입력되는 전원이 결정된다.

도 3a는 세척수를 고압 분사시키는 경우, 도 3b는 세척수를 중압 분사시키는 경우, 도 3c는 세척수를 저압 분사시키는 경우의 파형을 각각 도시하고 있다. 도시된 바와 같이 도 3a의 경우 전원이 전부 상기 펌프 모터(30)에 입력됨에 따라 모터가 고속으로 회전하고, 도 3b, 3c와 같이 전원의 일부만 상기 펌프 모터(30)로 입력되면, 상기 펌프 모터(30)의 슬립(Slip)이 커져서 모터가 저속으로 회전하게 된다.

본 발명에 따른 식기세척기는 또한 식기 세척 시 세척수의 오염도를 측정하는 오염센서(25)를 더 포함하여 구성되는데, 상기 오염센서(25)는 상기 세척수의 오염 농도와 농도 변화속도를 측정하여 이를 상기 마이컴(22)으로 전송한다.

상기 마이컴(22)은 상기 오염센서(25)를 통해 측정된 오염 농도와 농도 변화속도를 따라 세척수의 분사압이 조절되도록 상기 위상제어 구동회로부(21)로 제어신호를 출력하고 결과적으로 상기 입력전원(35)에서 상기 펌프 모터(30)로 입력되는 전원의 크기가 변화함에 따라 상기 세척수의 분사압이 조절된다.

또한, 본 발명에 따른 식기세척기는 사용자가 조작에 따라 세척수의 분사압을 조절할 수 있도록 하는 분사압 조절버튼(24)을 더 포함하여 구성되는데, 사용자는 상기 분사압 조절버튼(24)을 조절함으로써 원하는 세척수의 분사압에 관한 명령을 상기 마이컴(22)으로 입력할 수 있고, 상기 마이컴(22)은 상기 입력된 분사압 조절명령에 따라 모터의 회전수가 제어되도록 상기 위상제어 구동회로부(21)로 제어신호를 전송한다.

그 외에, 상기 식기세척기의 제어부(20)는 세척/배수 펌프의 구동여부, 급수, 히터 구동 등 식기세척기에서 식기를 세척하기 위한 세척 프로그램을 진행하도록 동작하며, 급수된 세척수의 양을 조절하기 위한 수위센서 또는 압력센서, 과열방지를 위하여 장착된 온도센서 등 각종 센서에서 측정된 신호를 종합하여 세척 행정을 수행하도록 구성된다.

또한, 상기 제어부(20)는 상기 마이컴(22)과 연결되어 상기 입력전원(35)의 제로 크로싱 포인트를 체크하고 제로 크로싱 포인트 신호를 발생시키는 동시에 불필요한 신호가 상기 마이컴으로 유입되는 것을 차단하는 인터럽트부(23)를 더 포함하여 구성된다.

본 발명의 경우 상기 식기세척기의 제어부(20)는 오염센서를 통해 측정된 오염도에 따라 펌프 모터(30)에 인가되는 전류의 양을 조절할 수 있도록 되어 전류의 양에 의해 모터 회전수를 조절하고 또한 일정 단계를 통해 모터의 회전수를 자유롭게 제어할 수 있다.

즉, 사용자가 상기 식기세척기의 내부에 크리스탈 등 고가이면서 충격에 약한 식기를 배치하고 세척하는 경우 상기 분사압 조절버튼(24)을 조작하여 세척행정 중 원하는 세척수 분사압을 선택하는 경우, 상기 제어부(20)는 상기 분사압 조절버튼(24)을 통해 입력된 분사압 조절명령을 통해 상기 전류의 양을 제어한다.

또한, 본 발명에 따른 오염센서에서 측정된 오염 농도 및 오염 농도의 변화속도에 따라 결정되는 분사압은 표 1에 도시된 바와 같다.

오염 농도	농도 변화속도	결정 분사압
고	고	고압
	중	중압
	일정	저압
중	고	중압
	중	중압
	일정	저압
저	중	중압
	일정	저압

상기 제어부는 도시된 바와 같이 오염 농도가 높고 오염 농도 변화속도가 큰 경우 오염이 심하게 되어 있는 것으로 판단하여 펌프 모터의 회전수를 고속으로 조절하여 세척수를 고압으로 공급함으로써 분사수단으로부터 분사되는 세척수의 분사압이 고압이 되도록 한다. 그리고, 오염 농도가 높고 농도의 변화 속도가 낮을 때에는 오물에 대한 세척이 된 것으로 판단하여 중간정도의 분사압으로 상기 세척수가 분사되도록 하고 다음 세척 행정이 진행되도록 한다.

또한, 오염 농도가 낮고 농도의 변화속도가 낮을 때에는 오염이 별로 안 된 것으로 판단하여 저압 세척수를 짧게 분사하여 세척함으로써 펌프에 흡입되는 세척수의 양을 줄이고 세척 시간이 단축되도록 하는 동시에 불필요한 에너지 사용량을 줄이도록 한다.

도 4는 본 발명에 따른 식기세척기의 동작방법이 도시된 도이다.

먼저, 제1 단계에서 세척이 수행됨에 따라 오염센서가 세척수의 오염 농도와 농도 변화속도를 측정한다. (S1)

제2 단계에서 상기 제어부는 상기 오염센서를 통해 측정된 오염 농도와 농도변화속도를 파악하여 상기 표 1에 도시된 바에 따라 세척수의 분사압을 결정하여 위상제어 구동회로부로 제어신호를 출력한다. (S2)

제3 단계에서 상기 위상제어 구동회로부는 입력된 트리거 신호에 따라 상기 입력 전원을 스위칭하여 상기 펌프 모터로 입력한다. (S3) 여기서, 상기 펌프 모터로 입력되는 입력 전원은 도 3a,3b,3c에 도시된 바와 같이, 상기 트리거 신호의 위치에 따라 조절된다.

제4 단계에서 상기 펌프 모터는 상기 제3 단계에서 입력된 전원에 따라 회전수가 결정되어 상기 세척 펌프를 구동한다. (S4)

제5 단계에서 상기 세척 펌프는 세척수를 펌핑하여 상기 분사수단을 통하여 분사한다. (S5)

상기와 같이 구성되는 본 발명의 식기세척기 및 그 동작방법은 세척을 위하여 세척조에 배치된 식기의 오염도를 측정하고 상기 오염도에 따라 세척수의 분사압을 조절할 수 있도록 펌프 모터로 입력되는 전류의 크기를 조절함으로써 식기 세척 시 불필요한 세척수의 낭비를 방지할 수 있도록 하는 동시에 크리스탈 등 고가이면서도 충격에 약한 식기를 세척하게 되는 경우 사용자가 조작을 통해 세척수의 분사압을 조절할 수 있도록 함으로써 세척되는 식기의 표면을 보호할 수 있도록 할 수 있는 효과가 있다.

Claims (13)

1. 세척하고자 하는 식기가 배치되는 세척조와; 상기 세척조에 배치된 식기를 세척하는 세척수를 펌핑하는 세척 펌프와; 상기 세척조 내 세척수의 오염도 및 농도 변화속도를 측정하는 오염센서와; 상기 세척 펌프를 구동하는 펌프 모터와; 상기 세척수를 식기에 분사하는 분사수단과; 상기 펌프 모터로 입력되는 전원의 위상제어를 통하여 상기 오염센서에 의해 측정된 세척수의 오염도 및 농도 변화속도에 따라 상기 펌프 모터의 회전수를 제어함으로써 상기 분사수단에서 분사되는 세척수의 분사압을 제어하는 제어부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 식기세척기.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 제어부는 상기 펌프 모터로 입력되는 전원의 위상제어를 통하여 상기 펌프 모터의 회전수를 제어하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 식기세척기.
3. 삭제
4. 삭제
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 제어부는 상기 오염센서에서 측정된 오염농도는 일정하나 농도 변화속도가 감소하는 경우 다음 세탁행정을 진행하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 식기세척기.
6. 제 2 항에 있어서,

   상기 제어부는 상기 펌프 모터로 공급되는 입력 전원을 제어하는 트리거 신호를 생성 출력하는 마이컴과; 상기 마이컴에서 생성 출력되는 트리거 신호에 의해 상기 입력전원에서 출력되는 전원을 단속하여 상기 펌프 모터에 인가하는 위상제어 구동회로부로 구성되는 것을 특징으로 하는 식기세척기.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 마이컴은 오염도를 고레벨, 중레벨, 저레벨로 판단하고, 각 레벨의 오염도를 농도 변화속도에 따라 2개 이상의 미세레벨로 세분화하여 판단한 후, 각 미세레벨의 고저에 따라 세척수의 분사압을 결정하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 식기세척기.
8. 제 1 항에 있어서,

   상기 식기세척기는 상기 모터의 회전수를 사용자 조작에 따라 조절할 수 있도록 하는 분사압 조절버튼을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 식기세척기.
9. 식기세척기 내부에 비치된 식기의 세척 시 세척수의 오염도 및 농도 변화속도를 측정하는 오염도 측정단계와;

   상기 오염도 측정단계에서 측정된 오염도가 고, 중, 저레벨로 구분되고, 각 레벨의 오염도를 농도변화 속도에 따라 다시 2개 이상의 미세레벨로 구분된 후, 각 미세레벨의 고저에 따라 상기 세척수를 분사하는 펌프 모터의 회전수가 조절되는 회전수 조절단계와;

   상기 회전수 조절단계에서 조절된 회전수에 따라 상기 세척수의 분사압이 조절되는 분사압 조절단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 식기세척기 동작방법.
10. 삭제
11. 제 9 항에 있어서,

    상기 회전수 조절단계는 상기 오염도 측정단계에서 측정된 오염의 오염 농도는 일정하나 농도 변화속도가 감소한 경우 다음 세척행정을 진행시키는 과정을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 식기세척기 동작방법.
12. 제 9 항에 있어서,

    상기 회전수 조절단계는 상기 오염도 측정단계에서 측정된 오염도가 높은 경우 상기 펌프 모터로 입력되는 전원이 측정된 오염도가 낮은 경우 상기 펌프 모터로 입력되는 전원보다 높도록 하여 상기 모터의 회전수를 조절하는 것을 특징으로 하는 식기세척기 동작방법.
13. 제 9 항에 있어서,

    상기 식기세척기 동작방법은 사용자가 상기 세척수의 분사압 조절에 관한 명령을 입력하는 단계를 더 포함하여 구성되며,

    상기 입력된 분사압 조절 명령에 따라 상기 회전수 조절단계에서 상기 펌프 모터의 회전수가 제어되는 것을 특징으로 하는 식기세척기 동작방법.