KR100701959B1 - 건조 겸용 세탁기의 제어방법 - Google Patents

건조 겸용 세탁기의 제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 건조겸용 세탁기의 제어방법은 서로 다른 탈수회전속도에서 포의 부하량을 측정하여 포의 종류 및 최종함수율을 판단하고, 그에 따라 건조 모드를 설정하도록 구성함으로써, 건조 시간을 예측할 수 있는 이점이 있을 뿐만 아니라, 포의 종류 및 함수율에 따라 탈수 및 건조행정을 수행하게 되므로 포의 손상을 방지함과 아울러 건조시간을 단축하여 에너지가 절감될 수 있는 효과가 있다.
세탁기, 드럼, 건조, 건조시간, 포, 부하량, 함수율

Description

건조 겸용 세탁기의 제어방법{Control method of washing machine with dryer}
도 1은 종래 기술에 따른 건조 겸용 세탁기의 내부가 도시된 종단면도,
도 2는 본 발명에 따른 제어방법이 적용된 건조겸용 세탁기가 도시된 종단면도,
도 3은 본 발명에 따른 건조겸용 세탁기의 제어방법이 도시된 순서도,
도 4는 도 2에 도시된 건조모드 설정방법이 구체적으로 도시된 순서도,
도 5는 회전속도와 포의 종류에 따른 부하량이 도시된 그래프이다.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>
50: 캐비닛 51: 터브
52: 드럼 53: 모터
54: 순환팬 55: 건조용 히터
56: 건조덕트 57: 응축기
58: 포 출입홀 59: 도어
60: 세제통 61: 급수장치
62: 배수장치 63: 터브 개구홀부
64: 개스킷 65: 세탁용 히터
66: 터브 온도센서 67: 응축덕트
68: 냉각수 공급장치
본 발명은 건조겸용 세탁기에 관한 것으로서, 특히 서로 다른 탈수회전속도에서 포의 부하량을 측정하여 포의 종류 및 최종 함수율을 판단하고, 그에 따라 건조 모드를 설정하도록 구성함으로써, 건조 시간을 예측할 수 있는 건조겸용 세탁기의 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로 세탁기는 세제가 용해된 물 또는 깨끗한 물(이하, '세탁수'라 칭함)의 작용을 이용하여 의류나 침구(이하, '포'라 칭함)에 묻어 있는 오염 물질을 제거하는 기기로서, 최근에는 포를 건조시키는 건조장치 등의 다양한 보조장치가 장착되어 건조 기능을 겸하는 추세이다.
도 1은 종래 기술에 따른 건조 겸용 세탁기의 내부가 도시된 종단면도이다.
종래 기술에 따른 건조 겸용 세탁기는 도 1에 도시된 바와 같이, 캐비닛(2)의 내부에 장착되어 세탁수가 담겨지는 터브(3)와, 상기 터브(3)의 내부에 회전가능하게 배치되어 포(m)가 수용되는 드럼(4)과, 상기 드럼(4)의 내부로 열풍을 공급 하도록 순환팬(5) 및 건조용 히터(6)가 설치된 건조 덕트(7)와, 상기 드럼(4)을 건조시키면서 다습하게 변한 습공기를 응축시킴과 아울러 응축된 공기를 상기 건조 덕트(7)로 안내하는 응축기(8)를 포함하여 구성된다.
상기 응축기(8)는 상기 터브(3)의 배면부에 연결되어 상기 터브(3) 내의 공기가 통과하는 응축 덕트(9)와, 상기 응축 덕트(9)내부로 냉각수를 공급하는 냉각수 공급장치(10)를 포함하여 구성된다.
상기 터브(3)의 내부에는 상기 터브(3) 내의 온도를 감지하는 터브 온도센서(11)가 장착되고, 상기 응축 덕트(9)의 내부에는 상기 응축 덕트 (9)내부의 온도를 감지하는 덕트 온도센서(12)가 장착된다.
상기와 같이 구성된 종래 기술에 따른 건조 겸용 세탁기의 건조 행정은 다음과 같이 이루어진다.
세탁 및 탈수 행정이 종료되고, 건조 행정으로 진입하면, 상기 순환팬(5)이 작동하여 상기 건조 덕트(7)의 내부로 유동하는 공기는 상기 건조용 히터(6)를 지나면서 고온으로 가열된 후, 상기 터브(3) 및 드럼(4) 내부로 유입되어 상기 드럼(4) 내부의 포(m)와 열교환되면서 포(m)를 건조시킨다.
상기 터브(3) 내에서 포(m)와 열교환된 다습한 공기는 상기 응축 덕트(9)로 흡입되고, 상기 응축 덕트(9) 내부에는 상기 냉각수 공급장치(8)에 의해 냉각수가 공급되어 상기 다습한 공기를 응축시켜 습기를 제거하게 된다.
상기 응축 덕트(9)를 통과하면서 습기가 제거된 공기는 상기 건조 덕트(7)에 서 가열된 후, 다시 상기 터브(3) 내로 유입되어 포(m)를 건조시키는 과정을 반복하게 된다.
통상적으로, 종래의 건조 겸용 세탁기에서는 상기 터브 온도센서(11)와 덕트 온도센서(12)를 이용하여 포(m)를 건조시킨 상기 터브(3) 내의 공기와, 상기 응축덕트(9) 내에서 냉각수에 의해 냉각된 공기의 온도차를 측정하여, 상기 온도차에 따라 공기중의 습도변화를 추정하고, 이에 따라 건조 행정의 지속 여부를 판단하게 된다.
그러나, 상기와 같은 종래 기술에 따른 건조 겸용 세탁기는 건조 완료 직전까지 온도변화를 계속 감지해야 하기 때문에 건조 행정 초기에 예상 건조시간을 예측할 수 없는 문제점이 있을 뿐만 아니라, 상기 터브(3)와 응축덕트(9)의 온도변화는 외기 온도, 포의 구성, 탈수도, 사용자의 사용방법 등의 다양한 운전조건에 따라 달라질 수 있기 때문에 정확한 건조 행정을 수행하기가 어려운 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 건조 행정 초기에 정확한 건조시간을 예측할 수 있고, 다양한 운전조건에 관계없이 사용자가 원하는 건조도를 달성할 수 있는 건조 겸용 세탁기의 제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 건조겸용 세탁기의 제어방법은 소정의 저속회전속도로 일정시간동안 포를 탈수시킨 후, 포의 부하량을 측정하는 제 1단계와, 상기 제 1단계에서보다 높은 소정의 고속회전속도로 일정시간동안 포를 탈수시킨 후, 포의 부하량을 측정하는 제 2단계와, 상기 제 1단계에서의 저속회전속도 및 부하량과, 상기 제 1단계와 제 2단계에서 측정된 부하량의 변화값에 따라 포의 종류 및 함수율을 판단하는 제 3단계와, 상기 제 3단계에서 판단된 포의 종류 및 함수율에 따라 건조 모드를 설정하는 제 4단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 제어방법이 적용된 건조겸용 세탁기가 도시된 종단면도이다.
본 발명에 따른 제어방법이 적용된 건조겸용 세탁기는 도 2에 도시된 바와 같이, 캐비닛(50)과, 상기 캐비닛(50)의 내부에 장착되어 세탁수가 담겨지는 터브(51)와, 상기 터브(51)의 내부에 회전가능하게 배치되어 포(m)가 수용되는 드럼(52)과, 상기 드럼(52)을 회전시키는 모터(53)와, 상기 드럼(52)의 내부로 열풍을 공급하도록 순환팬(54) 및 건조용 히터(55)가 설치된 건조덕트(56)와, 상기 드럼(52)을 건조시키면서 다습하게 변한 습공기를 응축시킴과 아울러 응축된 공기를 상기 건조덕트(56)로 안내하는 응축기(57)를 포함하여 구성된다.
상기 캐비닛(50)은 일면에 포(m)가 출입되는 포 출입홀(58)이 형성되고, 상 기 포 출입홀(58)을 개폐하기 위한 도어(59)가 장착된다.
또한, 상기 캐비닛(50)의 전면 상측에는 컨트롤 패널(미도시)이 장착되는 바, 상기 컨트롤 패널(미도시)은 일측에 세제통(60)이 슬라이딩가능토록 장착되고, 타측에는 세탁기의 작동을 제어하는 전장부품 및 조작버튼과 건조겸용 세탁시간 뿐만 아니라 건조예상시간을 알려줄 수 있도록 표시장치(미도시)가 구비된다.
상기 터브(51)에는 외부에서 급수되는 세탁수를 상기 터브(51)내로 공급하는 급수장치(61)와, 상기 터브(51) 내부의 세탁수를 외부로 배수하는 배수장치(62)가 연결된다.
그리고, 상기 터브(51)의 전면 중앙에는 포(m)와 공기가 출입되는 터브 개구홀부(63)가 형성되고, 상기 도어(59)의 닫힘시 상기 도어(59)에 밀착되어 상기 도어(59)와의 사이로 포(m), 세탁수, 공기가 유출되지 않도록 하는 개스킷(64)이 장착된다.
또한, 상기 터브(51)의 내측 하부에는 세탁수를 가열하여 삶을 세탁을 할 수 있게 하는 세탁용 히터(65)와, 상기 터브(51)내에서 세탁수의 온도를 감지하는 터브 온도센서(66)가 설치된다.
한편, 상기 건조덕트(56)는 상기 터브(51)의 내부로 열풍을 토출하는 토출단이 상기 개스킷(64)에 연결되는 것도 가능하고, 상기 터브(51)에 직접 연결되는 것도 가능한 바, 여기서는 상기 개스킷(64)에 연결된 것으로 한정하여 설명한다.
상기 응축기(57)는 상기 터브(51)의 배면부에 연결되어 상기 터브(51)내의 공기가 통과하는 응축 덕트(67)와, 상기 응축 덕트(67) 내부로 냉각수를 공급하는 냉각수 공급장치(68)를 포함하여 구성된다.
한편, 상기 드럼(52)내의 포의 부하량을 감지하기 위해서는 상기 모터(53)의 발전제동을 이용하는 것도 가능하고 로드셀(미도시) 등이 장착되는 것도 가능한 바, 여기서는 상기 모터(53)의 발전제동을 이용하는 것으로 한정하여 설명한다.
또한, 상기 건조겸용 세탁기는 상기 모터(53)의 작동을 제어함과 아울러, 후술하는 바와 같이 부하량의 변화값에 따라 포(m)의 종류 및 최종 함수율을 판단하고 건조 모드를 설정하는 마이컴(미도시)을 더 포함하여 구성된다.
이하, 상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 건조겸용 세탁기의 제어방법을 살펴보면 다음과 같다.
도 3은 본 발명에 따른 건조겸용 세탁기의 제어방법이 도시된 순서도이고, 도 4는 도 2에 도시된 건조모드 설정방법이 구체적으로 도시된 순서도이며, 도 5는 회전속도와 포의 종류에 따른 부하량이 도시된 그래프이다.
상기와 같이 구성된 건조겸용 세탁기는 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 세탁행정이 종료되고 탈수행정이 시작되면(S10), 먼저 포(m)의 부하량을 측정하여 건조모드를 설정하게 된다.(S20)
건조모드를 설정하기 위해서는 먼저, 제 1단계(S1)에서 상기 모터(53)를 소정의 저속회전속도로 회전시켜 상기 드럼(52)내의 포(m)를 일정시간동안 탈수시킨 후, 포(m)의 부하량을 측정한다.
여기서, 상기 소정의 저속회전속도는 상기 드럼(52)내의 포(m)가 골고루 적 셔지도록 하는 초기화과정에서 설정된다.
즉, 세탁행정이 끝난 후 사용자가 포를 추가로 투입할 경우, 세탁행정에서 세탁된 포와 사용자에 의해 투입된 포가 혼합되어, 상기 드럼(52)내의 포들의 적셔진 정도가 매우 불균일하게 된다.
따라서, 상기 초기화과정은 상기 드럼(52)내의 포들이 골고루 적셔지도록 한 후, 부하량을 측정함으로써 건조모드 설정의 정확성을 향상시키기 위해 수행되어진다.
먼저, 상기 초기화과정의 제 1과정에서는 소정의 제 1회전속도(r1)로 상기 모터(53)를 회전시켜 포(m)를 탈수시킨다.(S11)
그리고, 일정시간이 지나면, 상기 모터(53)의 회전속도를 낮춘 상태에서 포의 제 1부하량(L1)을 측정한다.(S12)
이후, 제 2과정에서는 상기 제 1회전속도(r1)보다 높은 소정의 제 2회전속도(r2)로 상기 모터(53)를 회전켜 포를 탈수시킨다.(S13)
그리고, 일정시간(t2)이 지나면, 상기 모터(53)의 회전속도를 낮춘 상태에서 포의 제 2부하량(L2)을 측정한다.(S14)
이후, 제 3과정에서는 상기 제 1부하량(L1)과 제 2부하량(L2)의 차이값(△L12)을 계산하고, 상기 차이값(△L12)을 기설정된 값(F(r2))과 비교한다.(S15)
상기 기설정된 값(F(r2))은 다수의 실험을 거쳐 상기 제 2회전속도(r2)에 따라 소정의 값으로 미리 설정되는 바, 즉, 상기 제 2회전속도(r2)가 변수인 함수이 다.
만약, 상기 제 1부하량(L1)과 제 2부하량(L2)의 차이값(△L12)이 기설정된 값(F(r2))보다 작으면, 상기 제 2과정에서 충분히 탈수가 이루어지지 않았다고 판단된다.
또한, 상기 제 1,2과정에서의 상기 제 1,2회전속도(r1)(r2)가 낮아서 충분한 탈수가 이루어지지 않았으므로, 상기 드럼(52)내의 포가 골고루 적셔지지 않았다고 판단하게 된다.
따라서, 상기 제 1,2회전속도(r1)(r2)를 일정량(△r)만큼 증가시키면서 상기 제 1,2,3과정을 반복 실시한다.
한편, 상기 제 3과정에서 상기 제 1부하량(L1)과 제 2부하량(L2)의 차이값(△L12)이 기설정된 값(F(r2))보다 크거나 같으면, 상기 제 2과정의 제 2회전속도(r2)가 상기 제 1단계(S1)의 저속회전속도(r2)로 결정된다.(S16)
상기 제 1단계(S1)에서 상기 저속회전속도(r2)와 제 2부하량(L2)가 결정되면, 제 2단계(S2)에서는 상기 저속회전속도(r2)보다 높은 소정의 고속 회전속도(r3)로 상기 모터(53)를 회전시켜 포를 탈수시킨다.(S21)
그리고, 일정시간이 지나면 상기 모터(53)의 회전속도를 낮춘 후, 포의 제 3부하량(L3)을 측정한다.(S22)
이후, 제 3단계(S3)에서는 상기 저속회전속도(r2)에서의 제 2부하량(L2)과 상기 고속회전속도(r3)에서의 제 3부하량(L3)의 차이값(△L23)을 계산한다.(S31)
그리고, 상기 저속회전속도(r2) 및 제 2부하량(L2), 상기 차이값(△L23)을 상기 마이컴(미도시)에 미리 저장된 함수 또는 테이블 등의 데이터와 비교하여, 상기 드럼(52)내의 포의 종류 및 최종 함수율을 판단하게 된다.(S32)
즉, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 저속회전속도(r2) 및 제 2부하량(L2), 상기 차이값(△L23)을 알면 그래프의 기울기를 알 수 있게 되므로 상기 마이컴에 저장된 데이터와 비교하여, 합성섬유와 면의 비율 등과 같은 포의 종류를 판단함과 아울러, 최종 함수율(Lf) 및 최대 회전속도(rf)를 추정할 수 있게 된다.
따라서, 상기 제 4단계(S4)에서는 상기 제 3단계(S3)에서 판단된 포의 종류 및 최종 함수율(Lf)에 따라 건조시간, 건조 온도 등의 건조모드를 설정할 수 있게 된다.
또한, 상기 컨트롤 패널(미도시)의 표시장치를 통해 건조시간을 표시함으로써, 사용자가 건조 완료 예상시점을 알 수 있게 된다.
이후, 건조모드의 설정이 완료되면, 상기 모터(53)의 회전속도를 증가시켜 본격적인 탈수를 수행한다.
이 때, 탈수중에 포의 손상을 방지하기 위해서 상기 제 3단계에서 판단된 포의 종류에 따라 결정된 최대 회전속도(rf)로 탈수를 수행한다.
즉, 탈수에 의해 손상이 쉬운 포일 경우, 낮은 회전속도에서 탈수가 수행되도록 한다.
상기와 같은 탈수행정이 완료되면(S30) 건조행정이 실시되는 바, 탈수행정이 완료된 후 건조행정이 연속적으로 이루어지는지를 판단하게 된다.(S40)
즉, 탈수행정이 완료된 후, 사용자가 포의 건조만을 위해 상기 도어를 열고 포를 추가로 투입할 경우, 상기 도어의 개폐 등을 감지하여 탈수행정 종료 후 건조행정이 연속적으로 이루어지지 않았음을 판단하게 된다.
따라서, 탈수행정 종료 후 건조행정이 연속적으로 이루어지지 않았다면, 포가 추가로 투입되었다고 판단하여, 건조행정 초기에 건조모드를 설정하기 위한 상기 제 1,2,3단계(S1)(S2)(S3)를 다시 수행하여 건조모드를 재설정하게 된다.(S20)
한편, 이미 탈수가 완료되었으므로, 건조모드를 재설정하기 위해서 포를 저속 및 고속회전속도로 탈수시킬 때 포의 부하량의 변화가 없을 수도 있다.
따라서, 이러한 경우 세탁수를 소정의 양만큼 급수한 후, 저속회전속도로 포를 탈수시키는 제 1단계(S1)를 수행하는 것도 가능하다.
이후, 건조 시간, 온도 등의 건조모드의 설정이 완료되면, 설정된 건조모드에 따라 건조행정이 수행된다.(S60)
한편, 상기 실시예에서는 건조모드 설정방법이 탈수행정 초기에 수행되는 것으로 한정하여 설명하였으나, 상기 실시예에 한정되지 않고, 탈수행정은 종래와 같이 수행하고 건조행정 초기에 상기 건조모드 설정방법을 수행하는 것도 가능하다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 건조겸용 세탁기의 제어방법은 서로 다른 탈수회전속도에서 포의 부하량을 측정하여 포의 종류 및 함수율을 판단하고, 그에 따라 건조 모드를 설정하도록 구성함으로써, 건조 시간을 예측할 수 있는 이점이 있을 뿐만 아니라, 포의 종류 및 최종 함수율에 따라 탈수 및 건조행정을 수행하게 되므로 포의 손상을 방지함과 아울러 건조시간을 단축하여 에너지가 절감될 수 있는 효과가 있다.
또한, 포의 부하량을 측정하여 건조모드를 설정하기 때문에, 세탁기의 운전 조건 및 환경에 관계없이 정확한 건조도를 달성할 수 있는 이점이 있다.
또한, 포가 골고루 적셔지도록 하는 초기화과정이 포함됨으로써, 사용자가 추가로 포를 투입할 지라도 상기 드럼내의 포들이 균일하게 적셔진 상태에서 부하량이 측정되기 때문에 건조모드가 정확하게 설정되어질 수 있는 이점이 있다.
또한, 사용자가 탈수와 건조행정사이에 추가로 포를 투입할 경우, 건조행정 초기에 건조모드가 다시 설정되도록 구성됨으로써, 정확성이 향상될 수 있는 이점이 있다.

Claims (9)

  1. 소정의 저속회전속도로 일정시간동안 포를 탈수시킨 후, 포의 부하량을 측정하는 제 1단계와;
    상기 제 1단계에서보다 높은 소정의 고속회전속도로 일정시간동안 포를 탈수시킨 후, 포의 부하량을 측정하는 제 2단계와;
    상기 제 1단계에서의 저속회전속도 및 부하량과, 상기 제 1단계와 제 2단계에서 측정된 부하량의 변화값에 따라 포의 종류 및 최종 함수율을 판단하는 제 3단계와;
    상기 제 3단계에서 판단된 포의 종류 및 최종 함수율에 따라 건조 모드를 설정하는 제 4단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 건조겸용 세탁기의 제어방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 건조겸용 세탁기의 제어방법은 건조행정 초기에 수행되는 것을 특징으로 하는 건조겸용 세탁기의 제어방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 건조겸용 세탁기의 제어방법은 탈수행정 초기에 수행되는 것을 특징으로 하는 건조겸용 세탁기의 제어방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 건조겸용 세탁기의 제어방법은 탈수행정 후 건조행정이 연속으로 이루어지지 않는 경우, 건조행정 초기에 다시 수행되는 것을 특징으로 하는 건조겸용 세탁기의 제어방법.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 3단계에서 판단된 포의 종류에 따라 탈수행정시 최대 회전속도가 결정되는 것을 특징으로 하는 건조겸용 세탁기의 제어방법.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1단계에는 포가 골고루 적셔지도록 하는 초기화 과정이 포함된 것을 특징으로 하는 건조겸용 세탁기의 제어방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1단계는 소정의 제 1회전속도로 일정시간동안 포를 탈수시킨 후, 포의 제 1부하량을 측정하는 제 1과정과;
    상기 제 1과정에서보다 높은 소정의 제 2회전속도로 일정시간동안 포를 탈수시킨 후, 포의 제 2부하량을 측정하는 제 2과정과;
    상기 제 1부하량과 제 2부하량의 차이값이 기설정된 값이상이면, 상기 제 2 회전속도를 상기 저속회전속도로 결정하는 제 3과정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 건조겸용 세탁기의 제어방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 3과정에서 상기 제 1부하량과 제 2부하량의 차이값이 기설정된 값보다 작으면, 상기 제 1,2회전속도를 일정량만큼씩 증가시켜 상기 제 1,2,3과정을 반복 실시하는 것을 특징으로 하는 건조겸용 세탁기의 제어방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 기설정된 값은 상기 제 2회전속도에 따라 다르게 설정된 것을 특징으로 하는 건조겸용 세탁기의 제어방법.
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