KR100707417B1 - 기울어진 세탁기의 배수 및 탈수 제어 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 세탁 운전이나 헹굼 운전이 완료된 다음 배수 운전시에 세탁조가 회전하면서 배수가 이루어지도록 함으로써 세탁조의 언밸런스가 최소화 된 상태에서 바로 탈수 운전이 진행되어 보다 신뢰성이 있는 탈수 행정이 진행됨은 물론 세탁 시간 및 에너지를 절약할 수 있는 기울어진 세탁기의 배수 및 탈수 제어 방법을 제공하는 데 있다.
이와 같은 본 발명은, 세탁 및 헹굼 작동이 완료되면 일정 회전 속도까지 세탁조의 회전 속도가 상승되면서 세탁수를 배수하는 회전 배수 단계와; 상기 회전 배수 단계를 통해 세탁수의 배수가 완료되면 일정 회전 속도 이상으로 세탁조가 고속 회전되면서 세탁물에 포함된 수분을 탈수하는 탈수 작동 단계를 포함한 것을 특징으로 하여 가능하게 된다.
세탁조, 구동 모터, 배수, 탈수, 배수 밸브

Description

기울어진 세탁기의 배수 및 탈수 제어 방법{The rotary drain and spindry control method of a tilting drum type washer}
도 1은 기울어진 세탁기의 내부 구성도,
도 2는 종래 기술에 의한 기울어진 세탁기의 배수 및 탈수 제어 방법이 도시된 순서도,
도 3은 종래 기술에 의한 기울어진 세탁기의 작동 상태도,
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 기울어진 세탁기의 배수 및 탈수 제어 방법이 도시된 순서도,
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 기울어진 세탁기의 작동 상태도,
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 기울어진 세탁기의 배수 및 탈수 제어 방법이 도시된 순서도,
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 기울어진 세탁기의 배수 및 탈수 제어 방법이 도시된 순서도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
55 : 구동 모터 61 : 저수조
65 : 세탁조 70 : 배수 밸브
75 : 배수 호스
본 발명은 기울어진 세탁기의 배수와 탈수 제어 방법에 관한 것으로서, 특히 탈수 행정전에 언밸런스 상태를 최소화할 수 있도록 회전 배수 작동후 바로 탈수 행정이 이루어지도록 한 기울어진 세탁기의 배수 및 탈수 제어 방법에 관한 것이다.
도 1은 기울어진 세탁기의 내부 구성도이다.
기울어진 세탁기는 저수조(11)와 세탁조(15)가 중력이 작용하는 방향에 대하여 일정 각도만큼 기울어지게 위치됨으로써 세탁조(15) 내에 복잡한 수류를 생성하여 세탁물의 세정력을 향상시킬 수 있고, 앞쪽을 상대적으로 낮게 구성함으로써 사용자가 세탁물을 넣고 빼는 작업이 용이해질 수 있도록 구성된 세탁기이다.
이와 같이 기울어진 세탁기는 외곽을 형성하는 케이스(1)와, 상기 케이스(1) 내에 수직 방향에 대하여 일정 각도(θ)만큼 기울어지게 위치되어 내부에서 세탁물의 세정이 이루어지는 저수조(11) 및 세탁조(15)와, 상기 저수조(11)를 케이스(1) 내에 기울어진 상태로 지지하는 다수의 걸이 부재(20)로 구성된다.
상기 저수조(11)는 상기 걸이부재(20)를 통해 케이스(1) 내에 지지되어 내부에 세탁수가 저장되는 통이고, 상기 세탁조(15)는 상기 저수조(11)에 내장되어 세 탁물이 세정되는 통으로 세탁수가 통과할 수 있도록 다수의 홀이 형성된다.
그리고 상기 저수조(11)의 하부에는 상기 세탁조(15) 또는 펄세이터(16)를 회전 구동하기 위한 구동 모터(30)가 설치되고, 세탁수 및 헹굼수를 케이스(1) 밖으로 배출할 수 있도록 배수 호스(40) 및 배수 밸브(45)가 구비된다.
도 2와 도 3은 상기와 같은 기울어진 세탁기에서 종래 기술에 따른 배수 및 탈수 제어 방법이 도시된 순서도 및 개략적인 작동 상태도이다.
이와 같이 기울어진 세탁기는 상기 세탁조(15)에 세탁물 및 세제가 투입된 상태에서 세탁수가 공급되면 구동 모터(30)가 동작되어 상기 펄세이터(16) 또는 세탁조(15)가 회전되면서 세탁 운전이 실시된다.(도 3의 (a) 참조)
이와 같이 세탁 운전이 완료된 다음 일정시간이 경과되면 상기 구동 모터(30)가 동작을 멈추고, 상기 배수 밸브(45)가 개방되면서 상기 저수조(11) 내부의 물이 배수 호스(40)를 통하여 외부로 자연 배수된다.(도 3의 (b) 참조)
상기와 같이 배수가 완료되면, 저수조(11) 내에 잔수가 완전히 배출되도록 일정 시간 대기 상태가 진행되고, 이때, 세탁조(15) 내부의 세탁물은 중력에 의해 상대적으로 낮은 앞쪽 바닥에 쏠려 있게 된다.(도 3의 (c) 참조)
이와 같은 상태에서 구동 모터(30)가 다시 작동되면서 상기 세탁조(15)가 고속으로 회전되어 세탁물에 포함된 수분을 제거하기 위한 탈수 운전이 진행된다.
이후, 세탁조(15)에 다시 물이 공급되어 일정높이까지 차 오르게 되면서 헹굼 운전이 실시되는데, 헹굼 운전은 탈수 운전과 함께 보통 2 ~ 3회에 걸쳐 이루어진다.
상기와 같이 헹굼 운전이 완료되면, 다시 마지막 배수 및 탈수 운전이 진행된 다음 세탁기의 작동이 끝나게 된다.
그러나, 상기와 같은 종래 기술의 기울어진 세탁기의 배수와 탈수 제어 방법은 배수가 완료되면 유체 밸런스(18) 내의 유체와 세탁조(15) 내의 세탁물이 중력에 의해 상대적으로 낮은 앞쪽에 편중된 언밸런스 상태에서 세탁조(15)가 고속으로 회전되면서 탈수 작동이 이루어지기 때문에 탈수 작동 작동시에 세탁조(15)는 물론 저수조(11)가 크게 요동하게 되어 정상적인 탈수 작동이 불가능해질 수 있는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 세탁 운전이나 헹굼 운전이 완료된 다음 배수 운전시에 세탁조가 회전하면서 배수가 이루어지도록 함으로써 세탁조의 언밸런스가 최소화 된 상태에서 바로 탈수 운전이 진행되어 보다 신뢰성이 있는 탈수 행정이 진행됨은 물론 세탁 시간 및 에너지를 절약할 수 있는 기울어진 세탁기의 배수 및 탈수 제어 방법을 제공하는 데 있다.
상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명에 따른 기울어진 세탁기의 배수 및 탈수 제어 방법은, 세탁 및 헹굼 작동이 완료되면 세탁조를 회전시키면서 세탁수를 배수하는 회전 배수 단계와; 상기 회전 배수 단계를 통해 세탁수의 배수가 완료되면 일정 회전 속도 이상으로 세탁조를 고속 회전시키면서 세탁물에 포함된 수분을 탈수하는 탈수 작동 단계를 포함한 것을 특징으로 하여 가능하게 된다.
또한, 상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명에 따른 기울어진 세탁기의 배수 및 탈수 제어 방법은, 세탁 및 헹굼 작동이 완료되면 일정 수위까지 세탁수를 배수하는 배수 작동 단계와; 상기 배수 작동 단계를 통해 일정 수위까지 배수가 완료되면 세탁조를 회전시키면서 세탁수를 배수하는 회전 배수 단계와; 상기 회전 배수 단계를 통해 세탁수의 배수가 완료되면 일정 회전수 이상으로 세탁조가 고속 회전되면서 세탁물에 포함된 수분을 탈수하는 탈수 작동 단계를 포함한 것을 특징으로 하여 가능하게 된다.
또한, 상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명에 따른 기울어진 세탁기의 배수 및 탈수 제어 방법은, 세탁 및 헹굼 작동이 완료되면 세탁조를 회전시키면서 세탁수를 배수하는 회전 배수 단계와; 상기 회전 배수 단계를 통해 일정 수위까지 회전 배수가 진행되면 세탁조를 회전시키는 구동 수단의 작동을 정지시킨 상태에서 세탁수를 배수하는 자연 배수 단계와; 상기 자연 배수 단계를 통해 세탁수의 배수가 완료되면 일정 회전수 이상으로 세탁조를 고속 회전시키면서 세탁물에 포함된 수분을 탈수하는 탈수 작동 단계를 포함한 것을 특징으로 하여 가능하게 된다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하면 다음과 같다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 기울어진 세탁기의 배수 및 탈수 제어 방법이 도시된 순서도이고, 도 5는 본 발명의 제1 실시예의 작동 상태를 나타낸 도면들이다.
본 발명의 제1 실시예는 도 5의 (a)에서와 같이 세탁조가 좌우 구동되는 세 탁 및 헹굼 작동이 완료되면(S1), 도 5의 (b)에서와 같이 배수 밸브(70)가 개방되는 동시에 구동 모터(55)가 작동되면서 일정 회전 속도(rpm)까지 세탁조(65)의 회전 속도가 상승되면서 배수 호스(75)를 통해 세탁수를 배수하는 회전 배수 단계(S2)와, 상기 회전 배수 단계를 통해 세탁수의 배수가 완료되면 도 5의 (c)에서와 같이 구동 모터(55)의 작동으로 일정 회전 속도 이상으로 세탁조(65)가 고속 회전되면서 세탁물에 포함된 수분을 탈수하는 탈수 작동 단계(S3)로 구성된다.
상기 회전 배수 단계(S2)에서 세탁조(65)의 회전 속도는 세탁물에 작용하는 중력 가속도보다 세탁물에 작용하는 원심 회전 속도가 더 커지는 시점의 최소회전속도 이상으로 설정된다.
이와 같은 세탁조(65)의 회전 배수를 위한 최소 회전 속도는 도 5(b)를 참조하여, 하기의 수식에 의해 구할 수 있다.
Figure 112000014790016-pat00001
Figure 112000014790016-pat00002
상기에서
Figure 112000014790016-pat00003
는 중력 가속도, r 는 세탁조의 회전 반경,
Figure 112000014790016-pat00004
는 회전 각속도이다.
그리고, 상기 회전 배수 단계(S2)에서 세탁조(65)의 회전 속도는 세탁조가 가속 회전되면서 생성되는 공진 회전 속도(주파수)보다 낮게 설정되는 것이 바람직하다.
따라서, 세탁조(65)의 회전 속도(
Figure 112000014790016-pat00005
)를 세탁조가 기울어진 각도(θ)만큼의 중력 가속도를 극복할 수 있도록 설정하게 되면 원심 회전력에 의해 세탁물이 세탁조(65) 내에 균일하게 분포되면서 세탁물이 한쪽에만 편중되는 언밸런스를 해소할 수 있게 된다.
여기서, 상기 회전 배수 단계(S2)에서 상기와 같이 세탁조(65)가 최소회전속도 이상으로 회전되면서 배수하는 경우, 세탁조와 함께 세탁수가 함께 회전하는 물차고 도는 현상이 발생하여 세탁수의 배수가 원활하게 진행되지 않을 수 있다.
따라서 상기 회전 배수 단계(S2)는 상기와 같이 회전 배수 중 물차고 도는 현상을 방지하기 위해 상기 세탁조(65)의 회전속도를 최소회전속도 이상으로 상승시켜 일정 정도 회전 배수를 진행한 다음, 세탁조(65)의 회전속도를 최소회전속도 이하로 저감시키면서 회전 배수를 진행하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 회전 배수 단계(S2)는 세탁수가 배수되면서 세탁조(65) 내의 수위가 낮아짐에 따라 구동 모터의 부하량도 점차 작아지도록 제어할 수 있다. 이때, 상기 세탁조(65)의 회전 속도는 일정 회전 속도(rpm)가 유지되게 제어하거나 점차 회전 속도(rpm)가 낮아지도록 제어할 수 있다.
그리고 상기 탈수 작동 단계(S3)의 세탁조(65) 회전 방향은 도 5의 (b)와 (c)에서와 같이 상기 회전 배수 단계(S2)에서의 세탁조(65)의 회전 방향과 동일한 방향으로 설정되는 것이 바람직하다.
즉, 상기 회전 배수 단계(S2)에서 세탁조(65)가 일방향으로 회전하면서 세탁수를 배수하고, 바로 동일한 방향으로 세탁조(65)가 가속 회전되면서 탈수 운전이 연속적으로 이루어지도록 하기 위한 것이다.
상기와 같이 탈수 및 배수 작동이 이루어지면, 세탁조(65)가 일정 각도만큼 기울어진 상태에서도 탈수 운전이 시작되기 전에 세탁물이 세탁조(65) 내에 균일하게 분포된 상태에서 탈수 운전에 진입하게 되므로 유체 밸런스 및 세탁조의 언밸런스가 최소화된 상태에서 정상적인 탈수 운전이 이루어질 수 있게 된다.
또한, 종래 기술과 같이 배수 작동 후에 잔수 제거를 위해 일정 시간 동안 대기한 다음 탈수 운전에 시작되지 않고, 회전 배수 작동을 실시한 다음 바로 탈수 운전이 시작되므로 그만큼 세탁 시간을 줄이고 구동 에너지를 절감할 수 있게 된다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 기울어진 세탁기의 배수 및 탈수 제어 방법이 도시된 순서도이다.
본 발명에 따른 제2 실시예는 세탁 및 헹굼 작동이 완료되면(S1') 일정 수위까지 세탁수를 배수하는 배수 작동 단계(S2')와, 상기 배수 작동 단계(S2')를 통해 일정 수위까지 배수가 완료되면 일정 회전 속도까지 세탁조의 회전 속도가 상승되면서 세탁수를 배수하는 회전 배수 단계(S3')와, 상기 회전 배수 단계(S3')를 통해 세탁수의 배수가 완료되면 일정 회전수 이상으로 세탁조가 고속 회전되면서 세탁물 에 포함된 수분을 탈수하는 탈수 작동 단계(S4')로 구성된다.
상기 배수 작동 단계(S2')의 일정 수위는 세탁조 내의 세탁물이 세탁조의 회전에 의해 세탁수와 함께 충분히 유동할 수 있는 수위이며, 세탁물의 양에 따라 결정되는 것이 바람직하다.
즉, 세탁물의 양(세탁포량)이 많으면, 상기 회전 배수 단계(S3')로 진입하는 세탁수의 수위도 그 만큼 높아지고, 세탁물의 양이 작으면, 상기 회전 배수 단계(S3')로 진입하는 세탁수의 수위는 그 만큼 낮아지게 결정되는 것이다.
물론, 상기와 같이 세탁물의 양에 따라 결정되지 않고, 세탁물의 양에 관계없이 일정한 수위가 되면 바로 회전 배수 단계(S3')로 진입하게 설정할 수도 있을 것이다.
그리고, 상기 회전 배수 단계(S3')는 회전 배수 중 물차고 도는 현상을 방지하기 위해 상기한 제1 실시예와 같이 일정 속도까지 상기 세탁조의 회전속도를 상승하켜 회전 배수를 진행한 다음, 세탁조의 회전속도를 저감시키면서 회전 배수를 진행하는 것이 바람직하다.
상기와 같은 본 발명의 제2 실시예는 상기한 제1 실시예에서 세탁 및 헹굼 운전이 완료된 다음 바로 회전 배수가 이루어지지 않고, 어느 정도 세탁수를 배수한 다음 세탁조를 회전 구동시키면서 배수가 이루어지기 때문에 초기 회전 배수 작동시 구동 모터의 입력 에너지를 줄일 수 있게 된다.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 기울어진 세탁기의 배수 및 탈수 제어 방법이 도시된 순서도이다.
본 발명의 제3 실시예는 세탁 및 헹굼 작동이 완료되면(S1") 일정 회전 속도까지 세탁조의 회전 속도를 상승시키면서 세탁수를 배수하는 회전 배수 단계(S2")와, 상기 회전 배수 단계(S2")를 통해 일정 수위까지 회전 배수가 진행되면 세탁조를 회전시키는 구동 모터의 작동을 정지시킨 상태에서 세탁수를 배수하는 자연 배수 단계(S3")와, 상기 자연 배수 단계(S3")를 통해 세탁수의 배수가 완료되면 일정 회전수 이상으로 세탁조를 고속 회전시키면서 세탁물에 포함된 수분을 탈수하는 탈수 작동 단계(S4")로 구성된다.
상기에서 회전 배수 단계(S2")에서 자연 배수 단계(S3")로 진입하는 수위는 세탁조 내의 세탁물이 회전 배수 단계(S2")를 통해 세탁조 내에 균일하게 분포된 상태에서 자연 배수가 이루어지더라도 세탁물이 상대적으로 낮은 쪽으로 치우치지 않을 정도의 수위로 결정되는 것이 바람직하다.
이와 같은 자연 배수 단계(S3")로의 진입 수위는 세탁 포량이 크고 작음에 따라 그 수위도 달라지게 설정할 수 있다.
한편, 상기한 본 발명의 실시예에서의 구동 모터의 제어는 가변속 모터를 사 용할 경우에 모터에 인가되는 전압을 조절함으로써 제어가 가능해지고, 유도 모터를 사용할 경우에는 온/오프 반복 구간을 변화시킴으로써 제어가 가능하게 된다.
또한, 상기한 본 발명의 실시예에서는 자연 배수 단계(S3")는 배수 밸브를 개방함으로써 세탁수를 배수하는 자연 배수식 세탁기는 물론 배수 작동시 배수 펌프를 이용하여 세탁수를 강제로 배수하는 강제 배수식 세탁기도 포함되어 적용된다.
상기한 바와 같은 본 발명의 기울어진 세탁기의 배수 및 탈수 제어 방법은 세탁 및 헹굼운전이 완료된 다음 세탁조가 회전 구동되면서 세탁수가 배수되는 회전배수운전이 이루어지고, 회전 배수 운전이 끝나면 바로 세탁조가 고속 회전하면서 탈수 운전이 실시될 수 있도록 이루어져 있기 때문에 탈수 초기에 발생할 수 있는 언밸런스를 줄여 소음 및 진동 발생을 최소화할 수 있는 동시에 전체적으로 세탁 시간을 단축하고, 모터 구동 에너지를 절감할 수 있는 이점이 있다.

Claims (8)

  1. 삭제
  2. 세탁 및 헹굼 작동이 완료되면 일정 수위까지 세탁수를 배수하는 배수 작동 단계와;
    상기 배수 작동 단계를 통해 일정 수위까지 배수가 완료되면 세탁조를 회전시키면서 세탁수를 배수하는 회전 배수 단계와;
    상기 회전 배수 단계를 통해 세탁수의 배수가 완료되면 일정 회전수 이상으로 세탁조를 고속 회전시키면서 세탁물에 포함된 수분을 탈수하는 탈수 작동 단계를 포함한 것을 특징으로 하는 기울어진 세탁기의 배수 및 탈수 제어 방법.
  3. 세탁 및 헹굼 작동이 완료되면 세탁조를 회전시키면서 세탁수를 배수하는 회전 배수 단계와;
    상기 회전 배수 단계를 통해 일정 수위까지 회전 배수가 진행되면 세탁조를 회전시키는 구동 수단의 작동을 정지시킨 상태에서 세탁수를 배수하는 자연 배수 단계와;
    상기 자연 배수 단계를 통해 세탁수의 배수가 완료되면 일정 회전수 이상으로 세탁조를 고속 회전시키면서 세탁물에 포함된 수분을 탈수하는 탈수 작동 단계를 포함한 것을 특징으로 하는 기울어진 세탁기의 배수 및 탈수 제어 방법.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 회전 배수 단계에서 세탁조의 회전 속도는 <수학식 1>에 의하여 결정되는 회전 속도(ω)로 설정된 것을 특징으로 하는 기울어진 세탁기의 배수 및 탈수 제어 방법.
    <수학식 1>
    Figure 112006068865687-pat00013
    상기에서 ω는 회전 속도(단위는 각속도임), g는 중력 가속도, r은 세탁조의 회전 반경, θ는 수직방향에 대하여 세탁조가 기울어진 각도이다.
  5. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 회전 배수 단계에서 세탁조의 회전 속도는 세탁조가 가속 회전되면서 생성되는 공진 회전 속도보다 낮게 설정된 것을 특징으로 하는 기울어진 세탁기의 배수 및 탈수 제어 방법.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 회전 배수 단계는 세탁조의 회전에 따라 회전 배수 중에 세탁조의 회전 속도를 저감시키면서 세탁수를 배수하는 것을 특징으로 하는 기울어진 세탁기의 배수 및 탈수 제어 방법.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 탈수 작동 단계의 세탁조 회전 방향은 상기 회전 배수 단계에서의 세탁조 회전 방향과 동일한 방향으로 설정된 것을 특징으로 하는 기울어진 세탁기의 배수 및 탈수 제어 방법.
  8. 제 2 항, 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
    상기 회전 배수 단계를 시작하는 일정 수위는 상기 배수 작동 단계 전의 세탁포량이 크면 수위가 높아지고, 세탁 포량이 낮으면 수위도 낮아지도록 설정된 것을 특징으로 하는 기울어진 세탁기의 배수 및 탈수 제어 방법.
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