KR100984583B1 - 드럼식 세탁기 - Google Patents

Abstract

바닥이 있는 원통형으로 형성된 회전 드럼은, 개구하는 정면측으로부터 저부가 되는 배면측을 향해 회전축 방향이 수평 또는 수평 방향으로부터 하향의 경사가 되도록 하고 수조 내에 설치되어 있다. 제어부는, 원심력으로 세탁물을 회전 드럼의 내면에 붙일 정도의 변화율로 모터을 급구동시켜 회전 드럼을 급호회전시키고, 회전 드럼의 최하 위치인 0도 위치로부터 90도 위치를 초과하여 180도 미만의 위치까지 세탁물을 들어 올린다. 또 세탁물이 회전 드럼 내면으로부터 떼어질 정도의 변화율로 모터의 회전을 급제동시켜, 회전 드럼의, 세탁물을 들어 올리는 측과 반대측으로 낙하시킨다. 제어부는 이와 같은 일련의 동작을 정역 교호로 반복하는 정역 호회전 구동 모드를 가진다.

Description

드럼식 세탁기{DRUM TYPE WASHING MACHINE}

본 발명은, 회전축 방향이 수평 또는 수평 방향으로부터 하향 경사가 되도록 하고 수조 내에 설치된 회전 드럼을 회전 구동함으로써 회전 드럼 내의 세탁물을 세탁하는 드럼식 세탁기에 관한 것이다.

도 7은 종래의 드럼식 세탁기의 구조를 나타낸 단면도이다. 이 세탁기는, 케이스(31)와, 수조(32)와, 회전 드럼(34)와, 모터(35)와, 문짝(36)을 가진다. 수조(32)는 케이스(31) 내에 서스펜션 구조에 의해 지지를 받는다. 다수의 구멍(33)이 형성된 회전 드럼(34)은 수조(32) 내에 배치되어 있다. 모터(35)는 회전 드럼(34)을 회전 구동한다. 문짝(36)은 케이스(31)의 정면측으로 설치되어 있다. 유저는 문짝(36)을 여는 것에 의해 수조(32)의 정면 개구부와 회전 드럼(34)의 정면 개구부를 통해 세탁물을 회전 드럼(34) 내에서 출납할 수 있다.

통상의 세탁 모드에서는, 유저는 문짝(36)을 열어 회전 드럼(34) 내에 세탁물과 세제를 투입하여, 운전을 개시한다. 그러면, 수조(32) 내에는 급수부(37)로부터 급수된다. 공급된 물 중, 소요량의 물은 구멍(33)을 통해 회전 드럼(34) 내에도 공급된다. 모터(35)에 의해 회전 드럼(34)이 소정의 회전 속도로 회전 구동되면, 회전 드럼(34) 내에 수용된 세탁물은 회전 드럼(34)의 내주면(內周面)에 설치된 교 반 돌기(38)에 걸리게 되고 회전 방향으로 들어 올려진다. 그리고 세탁물은 적당한 높이로부터 낙하한다. 이와 같이 하여, 세탁물에 두드리기 세탁의 작용이 더해짐으로써 세탁된다. 이 세탁 단계 후, 더러워진 세탁수는 배수부(41)에 의해 배출되어 새롭게 급수부(37)로부터 공급된 물을 이용하여 헹굼 단계가 실시된다. 헹굼 단계가 종료하면 회전 드럼(34)이 고속 회전하여 탈수 단계가 실시된다. 이러한 단계는 소정의 제어 순서에 근거하여 자동 실행된다.

회전 드럼(34)은 그 회전축(34A)의 방향이 개구측으로부터 저부측을 향하여 수평 또는 수평 방향으로부터 하향 경사가 되도록 배치되어 있다. 이와 같이 배치된 회전 드럼(34)에 의해 세탁을 행할 경우, 유저는 용이하게 세탁물을 출납할 수 있다. 그러나, 회전 드럼(34)을 이와 같이 배치했을 경우, 세탁물을 충분히 들어 올리고 떨어뜨려 두드리기 세탁하는 작용이 약하다. 특히 회전축이 경사된 회전 드럼(34)에서는 회전축 방향으로도 낮은 위치에 세탁물이 모이는 경향이 있기 때문에, 특히 세탁 효과가 약해진다.

이러한 문제점을 해결하기 위해, 특허 문헌 1은 이하와 같은 기술이 개시되어 있다. 즉, 회전 드럼(34)의 회전에 의해 들어 올린 세탁물이, 자중이 원심력에 이기는 높이 위치로부터 낙하하는 거동을 나타내는 제1 소정 회전 속도로 회전 드럼(34)을 제1 소정 시간 회전 구동을 한다. 그 후, 회전 드럼(34)의 회전 구동을 소정 시간 정지시킴으로써, 낮은 위치에 모이려고 하는 세탁물의 위치를 전환한다.

도 8A, 도 8B는 특허 문헌 1에 개시된 세탁기에서의 회전 드럼(34) 내의 세탁물(61)의 모습을 나타내고 있다. 도 8A는 탈수 후의 붙은 상태에서의 세탁물(61) 의 비틀림 상태를 나타내고, 도 8B는 탈수 후 붙은 상태의 세탁물(61)의 휘감긴 상태를 나타내고 있다. 특허 문헌 1에 개시된 세탁기에서는, 상술과 같은 회전 구동을 정역(正逆) 방향을 교호(交互)로 행함으로써 세탁물(61)의 비틀림 상태, 휘감긴 상태를 어느 정도 억제한다. 이에 의해 세탁물(61)을 꺼낼 때의 작업이 약간 절감된다.

또한, 회전 드럼(34)의 직경이 500±50㎜일 때, 제1 소정 회전 속도를 30±5rpm으로 하면, 낙하에 의한 두드리기 세탁 효과가 높아진다. 이 속도는 회전 드럼(34)을 수평 배치했을 경우의 통상 속도보다 높다. 또한, 제1 소정 시간은 13초, 4분 등으로 예시되어 있고 회전 속도와의 관계에서 연속 회전이다.

특허 문헌 1의 기술은, 회전 드럼(34)의 회전 속도를 수평 설치의 경우보다 높게 설정한다. 그러나 이 방법은, 들어 올린 세탁물(61)을 회전 드럼(34)에 의한 원심력보다 그 자중이 이기는 높이 위치로부터 자연 낙하시키는 것에 불과하다. 그 때문에, 세탁물(61)의 종류에 따르면 들어 올리는 위치가 부족하여, 두드리기 세탁 효과가 부족할 경우가 있다.

또, 정연속 회전과 역연속 회전이 교호로 행해지기 때문에, 연속 회전 중에 세탁물(61)이 비틀리거나 휘감긴다. 연속 회전의 정회전 구동과 역회전 구동 사이에 정지 기간이 있어도, 도 8B에 표시할 정도의 휘감기 해소는 가능하지만, 비틀림의 억제는 아직 충분하지 않다. 또, 세탁 후에도 회전 드럼(34)의 내면에 붙은 채로 있어서 세탁물(61)을 꺼내는데 다른 방향으로부터의 떼어내기 작업이 필요하게 되고 또한 적업에 수고가 따른다. 또한, 세탁물(61)의 주름은 그다지 해소되지 않 아 세탁 후에 주름을 제거하는 작업도 수고이다.

[특허 문헌 1: 일본국 특허 공개 2005－124764호 공보]

본 발명은, 휘감기, 비틀림의 발생을 크게 개선하여 기계력의 작업을 높이면서 주름도 생기기 어려운 드럼식 세탁기이다. 본 발명의 드럼식 세탁기는, 수조와, 회전 드럼과, 모터와, 제어부를 가진다. 내부에 세탁물을 수용하기 위한 회전 드럼은 바닥이 있는 원통형으로 형성되어 있다. 그리고 개구되는 정면측으로부터 저부가 되는 배면측을 향해 회전축 방향이 수평 또는 수평 방향으로부터 하향 경사가 되도록 하고, 수조 안에 설치되어 있다. 모터는 회전 드럼을 회전 구동한다. 제어부는 적어도 모터를 제어하고, 적어도 세탁 단계, 헹굼 단계를 실행한다. 또한 제어부는, 모터를 급구동시킴으로써 회전 드럼을 급호회전(急弧回轉)시켜, 회전 드럼의 급호회전에 의한 원심력으로 세탁물을 회전 드럼의 내면에 붙이고 회전 드럼의 최하 위치인 0도 위치로부터 90도 위치를 초과하고 180도 미만의 위치까지 세탁물을 들어 올린다. 또 제어부는 모터의 회전을 급제동시킴으로써 세탁물을 회전 드럼 내면으로부터 떼어내고, 회전 드럼의 세탁물을 들어올리는 측과 반대측으로 낙하시킨다. 제어부는 이 일련의 동작을 정역 교호로 반복적으로 행하는 정역 호회전 구동 모드를, 적어도 세탁 단계와 헹굼 단계의 적어도 한쪽의, 적어도 일부에서 실행한다.

이 정역 호회전 구동 모드를 실행함으로써, 회전 드럼의 급호회전에 의해 세탁물을 회전 드럼의 최하 위치로부터 최대한 90도를 초과해 180도 미만까지 들어 올릴 수 있다. 그리고 세탁물의 들어올리기의 최종 단계인 급제동에 의해 제동 상태가 생긴다. 이 제동 상태에 의해 세탁물을 그 관성 및 자중에 의해 회전 드럼 내면으로부터 떼어냄과 더불어 회전 드럼의 하부 범위에서 들어올리는 측과 반대측에 낙하 동작을 확실히 실시할 수가 있다. 그리고 정역 교호의 급호회전 구동에 의해 세탁물이 들어 올려지는 위치, 낙하 위치를 매 번의 호회전 구동에서 좌우 교호로 전환할 수 있으므로, 세탁물이 휘감기는 것을 막으면서 풀림 작용을 높일 수 있다. 또한, 기계력이 세탁물에 미치는 회수를 늘릴 수 있으므로 세정 성능을 높일 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 형태에 의한 드럼식 세탁기의 구성을 나타낸 단면도이다.

도 2는 도 1에 나타낸 드럼식 세탁기의 내부를 나타낸 배면도이다.

도 3은 도 1에 나타낸 드럼식 세탁기의 모터 설치 부분의 거의 반 부분을 나타낸 단면도이다.

도 4A는 도 1에 나타낸 드럼식 세탁기의 정지시의 회전 드럼 내의 세탁물 위치를 나타낸 모식도이다.

도 4B는 도 4A 상태로부터 회전 드럼의 회전을 기동한 상태를 나타낸 모식도이다.

도 4C는 도 4B 상태로부터 회전 드럼의 회전을 감속한 상태를 나타낸 모식도이다.

도 4D는 도 4C 상태로부터 회전 드럼의 회전을 역방향으로 하고 가속한 상태를 나타낸 모식도이다.

도 4E는 도 4D 상태로부터 회전 드럼의 회전을 감속한 상태를 나타낸 모식도이다.

도 4F는 도 4E 상태로부터 회전 드럼의 회전을 정방향으로 하고 가속한 상태를 나타낸 모식도이다.

도 4G는 도 4C로부터 도 4F에 나타낸 정역 호회전 구동 모드에서의 세탁물의 들어 올려지는 위치 및 낙하 위치의 좌우 교체를 나타낸 모식도이다.

도 5는 도 1에 나타낸 드럼식 세탁기에서의 정역 호회전 구동 모드를 이상적으로 실현되기 위한, 회전 드럼 내면으로의 세탁물의 붙음과 떼어짐에 대한 회전 특성도이다.

도 6A는 도 1에 나타낸 드럼식 세탁기에서의 정역 호회전 구동 모드를 탈수 단계 후에 행한 후의 세탁물 상태예를 나타낸 모사도이다.

도 6B는 도 1에 나타낸 드럼식 세탁기에서의 정역 호회전 구동 모드를 탈수 단계 후에 행한 후의 세탁물의 다른 상태예를 나타낸 모사도이다.

도 7은 종래의 드럼식 세탁기의 주요부 구성을 나타낸 단면도이다.

도 8A는 종래의 드럼식 세탁기에서의 탈수 단계 후의 세탁물 상태예를 나타낸 모사도이다.

도 8B는 종래의 드럼식 세탁기에서의 탈수 단계 후의 세탁물의 다른 상태예를 나타낸 모사도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 케이스 2 수조

3 구멍 4 회전 드럼

4A 회전축 5 모터

5A 고정자 51 이너 로터

52 아우터 로터 6 문짝

7 급수부 8 교반 돌기

9 제어부 11 배수부

12 송풍기 13 통풍로

14 조작부 15 필터

16 제습부 17 가열부

18 압축기 19 공기 조화기

20 세탁물

이하, 본 발명의 실시 형태에 의한 드럼식 세탁기에 대해 도면을 참조하면서 설명한다. 또한, 이하의 설명은 본 발명의 구체적인 예로서, 본 발명을 한정하는 것이 아니다.

도 1은 본 발명의 실시 형태에 의한 드럼식 세탁기의 구성을 나타낸 단면도이다. 도 2는 도 1에 나타낸 드럼식 세탁기의 내부를 나타낸 배면도이다. 도 3은 도 1에 나타낸 드럼식 세탁기의 모터 설치 부분의 대략 반 부분을 나타낸 단면도이 다.

이 세탁기는, 케이스(1)와, 수조(2)와, 회전 드럼(4)과, 모터(5)와, 문짝(6)을 가진다. 수조(2)는 케이스(1) 내에 서스펜션 구조에 의해 지지를 받는다. 다수의 구멍(3)이 형성된 바닥이 있는 원통형 회전 드럼(4)은 수조(2) 내에 배치되어 있다. 모터(5)는 회전 드럼(4)을 회전 구동한다. 문짝(6)은 케이스(1)의 정면측에 설치되어 있다. 유저는 문짝(6)을 여는 것에 의해 수조(2)의 정면 개구부와 회전 드럼(4)의 정면 개구부를 통해 세탁물을 회전 드럼(4) 내로부터 출납할 수 있다.

유저는 조작부(14)로부터 모드를 설정한다. 이 설정에 따라 마이크로 프로그램을 가지는 마이크로 컴퓨터를 탑재한 제어부(9)에 의해, 각종 모드가 실행된다.

통상의 세탁 모드에서, 유저는 문짝(6)을 열어 회전 드럼(4) 내에 세탁물과 세제를 투입하여, 운전을 개시한다. 그러면, 제어부(9)는 급수부(7)에 의해 수조(2) 내에 급수한다. 공급된 물 중, 소요량의 물은 구멍(3)을 통해 회전 드럼(4) 내에도 공급된다.

다음으로 제어부(9)는 모터(5)에 의해 회전 드럼(4)을 소정의 회전 속도로 회전 구동한다. 그러면, 회전 드럼(4) 내에 수용된 세탁물은 회전 드럼(4)의 내주면에 설치된 교반 돌기(8)에 걸려 회전 방향으로 들어 올려지게 된다. 그리고 세탁물은 적당한 높이로부터 낙하한다. 이와 같이 하여, 세탁물에는 두드리기 세탁의 작용이 더해지며 세탁된다. 이 세탁 단계 후, 제어부(9)는 배수부(11)에 의해 더러워진 세탁수를 배출하고, 또한 급수부(7)에 의해 새롭게 급수하여 헹굼 단계를 실시한다. 헹굼 단계가 종료하면 제어부(9)는 회전 드럼(4)을 고속 회전시키고 탈수 단계를 실시한다. 제어부(9)는 이러한 단계를 소정의 제어 순서에 기초하여 자동 실행한다. 이와 같이 제어부(9)는 적어도 모터(5)를 제어하여, 적어도 세탁 단계, 헹굼 단계를 실행한다.

또한, 제어부(9)는, 송풍기(12)에 의해 수조(2)와 회전 드럼(4) 안의 공기를 흡인한다. 제습부(16)는 흡인된 공기를 제습한다. 가열부(17)는 제습된 공기를 가열한다. 통풍로(13)는 송풍기(12)와 수조(2), 가열부(17)와 수조(2)를 각각 연결한다. 이와 같이 하고 형성된 건조부에 의해 제어부(9)는 수조(2) 및 회전 드럼(4) 내에 마른 고온 공기를 송풍한다. 이러한 드럼식 세탁 건조기라고 불리는 드럼식 세탁기에서는, 탈수 단계 후에 건조 단계도 자동 실행된다.

또한, 급수부(7)는 도시하지 않는 전자 밸브의 개폐에 의해 실선 화살표로 나타낸 바와 같이 적절한 시기에 급수할 수 있고, 또 급수를 이용하여, 도시하지 않는 세제 수용부의 세제를 수조(2) 내에 적절한 시기에 투입한다. 배수부(11)는 도시하지 않는 전자 밸브의 개폐에 의해, 세탁 단계 종료시나 헹굼 단계 종료시 등 필요할 때에 일점 쇄선 화살표로 나타낸 바와 같이 배수한다.

송풍기(12)는, 건조부를 구성하는 통풍로(13) 내에서 도 1, 도 2에 표시한 파선 화살표로 나타낸 바와 같이 수조(2) 및 회전 드럼(4) 내의 공기를 순환시킨다. 통풍로(13)에는 수조(2)나 회전 드럼(4)으로부터의 도입 공기 중의 솜털 등을 포집하여 제진하는 필터(15)가 설치되어 있다. 따라서 제습부(16)는 제진 후의 도입 공기를 제습한다. 송풍기(12)는 습기의 영향을 받지 않도록, 가열부(17)의 하류에 배치되어 있다.

도 1, 도 2에서, 제습부(16), 가열부(17)는 압축기(18)에 의해 냉매가 순환되어 순환 공기와 열교환을 행하는 증발기와 응축기로 각각 구성되어 있다. 즉 이들은 공기 조화기(19)를 구성한다. 그러나, 제습부(16), 가열부(17)는 이것에 한정되지 않고, 다른 구성도 좋다.

회전 드럼(4)의 회전축(4A)의 방향이 개구측으로부터 저부측을 향해 수평 또는 수평 방향으로부터 하향 경사가 되도록, 회전 드럼(4)은 배치되어 있다. 도 1의 예로서, 회전 드럼(4)은 회전축(4A)에 수조(2) 위의 모터(5)가 직결되어, 수조(2)와 함께, 개구측으로부터 저부측을 향해 회전축(4A) 방향이 수평 방향으로부터 각도 θ=20±10도로 경사져 설치되어 있다.

이와 같이 배치된 회전 드럼(4)에 의해 세탁을 행할 경우, 회전축(4A)을 수평 방향으로 설치할 경우와 같은 높이에 회전 드럼(4)을 설치해도 개구가 비스듬히 위쪽 방향이 된다. 그 때문에 유저는, 구부리거나 무리한 자세를 하지 않고 용이하게 세탁물을 출납할 수가 있다. 특히, 경사 각도 θ를 20±10도로 함으로써, 아이로부터 어른까지 신장 차이가 있어도, 휠체어 이용자에게도, 세탁물의 출납 작업이 가장 편하게 실시할 수 있는 상태가 된다.

또, 회전 드럼(4) 내에 급수된 물이 배면측으로 모이기 때문에, 적은 수량에서도 깊은 저수 상태가 얻어지는 이점도 있다. 그러나, 회전 드럼(4)을 이와 같이 배치했을 경우, 세탁물을 충분히 들어올려 떨어뜨리고 두드리는 세탁 작용이 약하다. 특히 경사진 회전 드럼(4)에서는 회전축 방향으로도 낮은 위치에 세탁물이 모이는 경향이 있기 때문에, 특히 세탁 효과가 약해진다.

이러한 과제에 대해, 본 실시 형태에서는, 제어부(9)가 모터(5)에 의해 회전 드럼(4)을 구동하는 제어로서 호회전 구동 모드가 설정되어 있다. 여기에서 「호회전(pivot)」이란 일회전 미만의 회전 동작을 의미한다. 구체적으로는 「호회전 구동 모드」에서는, 연직 방향 하단을 0도 위치로 했을 때 90도 위치를 초과하여 180도 미만의 위치까지 회전 드럼(4)이 급속도로 호회전하고, 또 급격히 제동된다. 즉, 제어부(9)는 원심력으로 세탁물을 회전 드럼(4)의 내면에 붙이는 정도의 변화율로 모터(5)를 급구동시켜 회전 드럼(4)을 급호회전시킨다. 그리고 회전 드럼(4)의 최하 위치인 0도 위치로부터 90도 위치를 초과하여 180도 미만의 위치까지 세탁물을 들어 올린다. 그리고, 제어부(9)는 세탁물이 회전 드럼(4)의 내면으로부터 떼어질 정도의 변화율로 모터(5)의 회전을 급제동시켜, 회전 드럼(4)의 세탁물을 들어올리는 측과 반대측으로 낙하시킨다.

도 4A~도 4F는 도 1에 나타낸 드럼식 세탁기의 호회전 구동 모드에서의 회전 드럼(4) 내의 세탁물(20)의 위치를 나타낸 모식도이다. 이 모드에서는, 대부분의 세탁물(20)이 90도 위치를 초과하여 180도 미만의 위치까지 들어 올려지게 된다. 그리고 세탁물(20)을 들어올린 최종시 단계에서 회전 드럼(4)에 급격한 제동이 작용한다. 이와 같이 회전 드럼(4)이 제동되면, 세탁물(20)에 작용하는 관성과 자중에 의해 회전 드럼(4) 내면으로부터 세탁물(20)이 떼어지고 그 자중에 의해 확실히 떨어진다. 그 때문에, 세탁물(20)의 휨감기나 비틀림을 막으면서 풀림 작용을 높일 수가 있다. 또 세탁물(20)에 기계력이 확실히 미치기 때문에 세정 성능이 높아진다. 또한, 호회전 구동 모드의 정방향의 급정호회전과 역방향의 급역호회전을 교호 로 반복하는 정역 호회전 구동 모드를 실시하는 것이 바람직하다. 이러한 정역 교호의 급호회전 구동에 의해 세탁물(20)이 들어 올려지는 위치, 낙하 위치를 매번 호회전 구동에서 좌우 교호로 전환할 수가 있다. 그 때문에, 세탁물(20)이 휘감기는 것을 막으면서 풀림 작용을 더 높이고, 또한 기계력이 세탁물(20)에 미치는 회수를 늘릴 수가 있다. 그 결과, 세정 성능이 더 높아진다.

호회전 구동 모드와 정역 호회전 구동 모드에서의 세탁물(20)의 움직임을, 도 4A~도 4F를 이용하여 설명한다. 또한 도 4A~도 4F는, 실제의 세탁물(20)의 움직임을 설명하기 위한 모식도로서, 본 발명의 내용을 한정하는 것이 아니다.

우선 도 4A에 나타낸 바와 같이 드럼식 세탁기의 정지시에는 회전 드럼(4) 내의 세탁물(20)은 아래쪽, 즉 0도 위치 부근에 있다. 90도 위치를 초과하여 180도 미만의 위치까지 회전 드럼(4)이 급속도로 호회전(급정호회전 구동)하면, 도 4B에 나타낸 바와 같이, 세탁물(20)은 파선 위치로부터 실선 위치로 90도 위치를 초과하여 180도 미만의 위치까지 들어 올려질 수 있다. 그리고 도 4C에 나타낸 바와 같이 세탁물(20) 들어올리기의 최종시 단계에서 회전 드럼(4)이 제동되면, 세탁물(20)은 그 관성과 자중에 의해 회전 드럼(4)의 내면으로부터 확실히 떼어진다. 그리고 세탁물(20)은 그 자중에 의해 파선 위치로부터 실선 위치로 화살표로 나타낸 바와 같은 포물선을 그리고 회전 드럼(4)이 들어 올리는 측과 반대측으로 떨어진다.

이와 같이 제동된 후, 회전 드럼(4)은 역방향으로 90도 위치를 초과하여 180도 미만의 위치까지 급속도로 호회전 구동(급역호회전 구동)된다. 그러면 도 4D에 나타낸 바와 같이, 세탁물(20)은 파선 위치로부터 실선 위치로 역방향으로 90도 위 치를 초과하여 180도 미만의 위치까지 들어 올려진다. 그리고 도 4E에 나타낸 바와 같이 세탁물(20) 들어올리기의 최종시 단계에서, 회전 드럼(4)이 제동되면, 세탁물(20)은 그 관성과 자중에 의해 회전 드럼(4)의 내면으로부터 확실히 떼어진다. 그리고 세탁물(20)은 그 자중에 의해 파선 위치로부터 실선 위치로 화살표로 나타낸 바와 같은 포물선을 그리고 회전 드럼(4)이 들어 올리는 측과 반대측으로 떨어진다. 그리고 도 4F에 나타낸 바와 같이 회전 드럼(4)은 급정호회전 구동되어 도 4C~도 4E를 이용해 설명한 동작이 반복된다.

이와 같은 정역 교호의 급호회전 구동에 의해, 세탁물(20)의 들어 올려지는 위치, 낙하 위치가 매 번의 호회전 구동에서 도 4G에 나타낸 바와 같은 좌우 교호로 교환된다. 그 때문에, 세탁물(20)의 풀림 작용이 높고, 세탁물(20)에 기계력이 확실히 미친다.

이상과 같이, 제어부(9)는 회전 드럼(4)을 호회전 제어하여 세탁물(20)을 회전 드럼(4)의 좌우 한쪽 상부까지 들어올리는 것을 정역 교호로 행한다. 그리고 세탁물(20) 들어올리기의 최종 시점 내지는 그 근방이고 감속 내지는 제동 상태에서 세탁물(20)을 그 관성 및 자중에 의해, 강제적으로 떼어내는 자중에 의해 좌우 반대측으로 떨어진다. 이 정역 반전된 반복에 의해, 호회전 마다 세탁물(20)의 들어 올려지는 위치, 낙하 위치가 좌우 교호로 전환된다. 그 결과, 세탁물(20)의 풀림 작용이 높아지고, 주름뿐만 아니라 비틀림이나 회전 드럼(4)의 내면으로의 붙는 것이 방지된다. 그 때문에, 세탁물(20)의 꺼내기가 용이하고 세탁물(20)에 주름이 생기는 것을 대폭 완화할 수가 있다. 또, 세탁물(20)에 기계력을 미칠 수가 있고 또 한 두드리기 작용이 있는 세탁물(20)의 낙하 회수가 대폭 증대하므로 세탁 효과를 비롯한 세탁기가 행하는 각 단계에서의 기능을 실현할 수 있다.

또한, 세탁물(20)이 회전 드럼(4)의 최하 위치(0도 위치)로부터 90도 위치 부근에 도달하기까지 세탁물(20)이 회전 드럼(4)의 내면에 붙는 급가속도로 회전 드럼(4)이 호회전 구동된다. 세탁물(20)은, 회전 드럼(4)의 최하 위치로부터 들어 올려질 때, 90도 위치 부근에서 회전 드럼(4)의 회전에 추종하지 못하고 자중에 의해 낙하하기 쉽다. 제어부(9)는 상술과 같은 급가속도에 의한 구동 제어에 의해, 세탁물(20)을 회전 드럼(4)의 내면에 붙인다. 그 때문에, 세탁물(20)은 90도 위치를 초과하는 위치까지 미끄럼 없이 들어 올려져, 회전 드럼(4)의 회전 속도에 맞는 관성을 부여하여 확실히 소정의 위치까지 들어 올려진다. 그리고 제동 상태로의 변화 시점에서의 세탁물(20)의 관성 및 자중에 의해, 제어부(9)는 세탁물(20)을 떼어내고, 세탁물(20)의 자중으로 들어올리는 측과 반대측으로 낙하시킨다. 이러한 구동 모드에 의해, 제어부(9)는 세탁물(20)의 들어 올려지는 위치, 낙하 위치의 좌우 교환을 보다 확실히 달성할 수 있다.

또한, 회전 드럼(4)의 호회전 방향을 정역 전환할 때에, 회전 드럼(4)의 호회전이 90도 위치를 초과하고 180도 미만의 위치에서 급격한 제동 동작이 들어간다. 이것에 의해, 세탁물(20)의 붙음을 보증하는 급가속도 조건에서도, 세탁물(20)의 호회전 최종 단계에서 급감속에 의한 관성 및 자중에 의해 세탁물(20)이 확실히 떼어져 들어 올려지는 측과는 반대측으로 낙하한다. 그 때문에, 세탁물(20)에 대해 기계력을 부여하는 손실을 억제할 수가 있다. 따라서, 보다 단시간에 세탁기의 각 단계의 효과를 얻으면서, 휘감기나 비틀림을 방지하여, 주름의 발생을 완화할 수가 있다.

이상과 같은 세탁물(20)의 거동을 보면, 본 실시 형태의 호회전 구동 모드에서는, 제어부(9)는, 회전 드럼(4)의 급호회전에 의한 원심력으로 세탁물(20)을 회전 드럼(4) 내면에 붙게 하여 위쪽으로 들어올린다. 그 후, 회전 드럼(4)의 급제동에 의해, 들어올린 세탁물(20)을 그 관성에 의해 회전 드럼(4)의 내면으로부터 떼어내고 그 자중에 의해 낙하시킨다. 그리고 실시 형태의 정역 호회전 구동 모드는, 이 호회전 구동 모드에 의한 구동을, 정역 교호로 반복하는 모드로서 볼 수 있다.

또, 보다 바람직한 정역 호회전 구동 모드에서는, 제어부(9)는, 회전 드럼(4)의 급호회전에 의한 원심력으로 세탁물(20)을 회전 드럼(4)의 내면에 붙게 하고 회전 드럼(4)의 상부 범위까지 들어올린다. 그 후, 회전 드럼(4)의 급제동에 의해, 세탁물(20)을 그 관성에 의해 회전 드럼(4)의 내면으로부터 떼어내고 그 관성 및 자중에 의해 회전 드럼(4)의 하부 범위의 들어올리는 측과 반대측으로 낙하시킨다. 이러한 구동 제어를, 정역 교호로 반복한다.

이들의 경우도, 이미 서술한 이유에 의해 회전 드럼(4)의 정호회전과 역호회전은 180도 미만의 위치에서 반복하는 것이 적합하고, 90도 위치를 초과하여 행하는 것이 가장 좋다.

여기에서, 직경 500±50㎜의 회전 드럼(4)으로 세탁물(20)의 중력을, 회전 드럼(4)의 중심 방향과 접선 방향으로 분해하고, 중심 방향의 힘과 원심력이 어울리는 드럼 회전 속도를, (1)식을 이용해 산출한다.

mrω²=mgcosθ…(1)

m:세탁물의 질량, r:회전 반경, ω:각속도, g:중력가속도, θ:연직 방향을 0도로 하는 회전 방향의 각도

산출 결과를 도 5에 나타낸다. 도 5에서의 X축의 드럼 회전 각도 위치란, 회전 드럼(4)의 정지시의 최하점을 회전 드럼(4)의 기준점으로 하고, 회전 드럼(4)의 기준점이 위치하는 회전 드럼(4)의 최하 위치로부터의 각도 위치를 나타낸다. 사각의 플롯은, 회전 드럼(4)의 기준점이 위치하는 각 각도 위치에서 중심 방향의 힘과 원심력이 어울리는데 필요한 드럼 회전 속도를 나타낸다. 또 파선과 실선 화살표는 각 각도 위치에서의 회전 드럼(4)의 회전 속도를 나타낸다.

정지시를 나타낸 시점(21)으로부터, 파선으로 나타낸 바와 같이 회전 드럼(4)은 급호회전되고 시점(22)에서 회전수 45rpm 정도로 이른다. 그리고 시점(22)에서는 실선 화살표가 플롯을 웃돌고 있기 때문에, 세탁물(20)이 회전 드럼(4)에 확실히 붙는다. 이와 같이 회전 드럼(4)의 기준점의 회전 각도 위치가 90도 위치일 때, 세탁물(20)이 회전 드럼(4)에 확실에 붙기 때문에 세탁물(20)은 90도 위치를 초과하여 들어 올려지게 된다. 또 상술에서는, 세탁물(20)의 붙임에 의한 들어올리기는 회전 드럼(4)의 90도 위치를 초과하여 180도 미만의 위치로 했지만, 이 예에서는, 시점(26)에서 나타낸 120도 위치 부근으로 한다.

이 120도 위치 부근에서 플롯과 실선 화살표가 교차되어, 실선 화살표가 플롯보다 밑돌기 때문에, 이 조건에서는 세탁물(20)은 회전 드럼(4)에 붙지 못하고 떼어진다. 거기서 120도 위치 부근의 시점(26)에서는, 제어부(9)는, 시점(23)에서 나타낸 140도 위치 부근에서 정지시키는 제동을 회전 드럼(4)에 작용시킨다. 이 제동에 의해 세탁물(20)에 작용하는 회전 관성 및 자중에 의해 회전 드럼(4)의 내면으로부터 세탁물(20)이 떼어진다. 이상으로 최대 회전수 45rpm과 작은 감속 상태에 의해 세탁물(20)이 회전 드럼(4)으로부터 떼어지는 것을 알 수 있다.

이러한 산출 및 경험으로부터, 정역 호회전 구동 모드에서의 호회전의 최대 회전 속도는 40rpm 이상인 것이 바람직하다. 또 세탁물(20)을 떼어내기 위한 제동은 최대 회전 속도로 행해짐으로써, 정역 호회전 구동 모드에 의한 실효를 얻을 수 있다. 또, 정역 호회전 구동 모드에서의 세탁물(20)의 떼어냄은, 예를 들면 도 5에 나타낸 예와 같이 120도 위치~140도 위치의 범위에서 행하는 제동으로 행할 수 있다. 구체적으로는, 예를 들면 최대 회전 속도 45rpm으로 행하는 호회전으로부터 감속하면, 이 회전수로 회전을 계속하려고 하는 세탁물(20)의 회전 관성 및 자중에 의해, 감속도에 따른 강제로 떼어내는 힘이 세탁물(20)에 주어진다.

또한 도 5에 나타낸 바와 같이, 도 4A로부터 도 4C에 이르는 첫회의 호회전은 0도 위치로부터 140도 근방의 위치 사이로 행하는 것이 바람직하다. 그리고 도 4C~도 4F를 반복하는 그 이후의 호회전은 140도 근방 위치로부터 30도 근방 위치의 범위로 행하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 첫회의 호회전시에 도 4A에 나타낸 바와 같이 회전 드럼(4)의 하부 범위에서 정지한 세탁물(20)을 120도 근방 위치까지 들어올려 120도 위치~140도 위치 사이에서 제동한다. 이에 의해 회전 드럼(4)의 좌우 반대측, 구체적으로는 회전 드럼(4)의 대략 직경 선상 또는 그것보다 아래로 세 탁물(20)이 떨어진다. 그 이후의 호회전에서는, 회전 드럼(4)은 140도 근방 위치로부터 30도 근방 위치 사이의 110도 범위에서 구동된다. 즉 세탁물(20)은 회전 드럼(4)의 좌우 한쪽으로 모여 이동한다. 구체적으로는 회전 드럼(4)의 하단으로부터 대략 30도에 모여 떨어진 세탁물(20)은 회전 드럼(4)의 같은측의 상부, 구체적으로는 거의 120도 위치로 들어 올려지고, 회전 드럼(4)의 좌우 반대측의 거의 30도 위치로 떨어진다. 이와 같은 거동이 대략 좌우 대칭적으로, 또한 회전 드럼(4)의 직경분이 되는 최대의 낙하 거리를 얻어 확실히 달성된다. 이것에 의해 세탁물(20)에의 풀림과 두드림 효과를 높일 수 있다.

즉, 제어부(9)는, 정역 호회전 구동 모드에서의 회전 드럼(4)의 첫회 호회전을 0도 위치로부터 120도 이상 180도 미만의 위치 사이에 행하는 것이 바람직하다. 그리고 그 이후의 호회전을, 첫회의 호회전의 종단 위치와 첫회의 호회전의 종단 위치로부터 110도 반전된 위치 사이로 행하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 첫회 호회전시에 회전 드럼(4)의 하부 범위에 정지하고 있는 세탁물(20)을 첫회 호회전측의 상부까지 들어 올릴 수 있다. 그리고 세탁물(20)을 회전 드럼(4)의 좌우 반대측으로 낙하시킬 수 있다. 그 이후의 호회전에서는 회전 드럼(4)의 좌우 한쪽으로 모여 떨어진 세탁물(20)을 회전 드럼(4)과 같은 측의 상부에 들어올려 회전 드럼(4)의 좌우 반대측으로 낙하시킬 수 있다.

이와 같이 좌우 균형있게 세탁물(20)을 이동시키려면, 회전 드럼(4)의 회전 방향의 정역 전환을 위한 정지 또는 반전을, 회전 드럼(4)의 내면에 붙은 세탁물(20)이 낙하할 때까지 행하는 것이 적합하다. 이와 같이 하면 세탁물(20)의 낙하 위치를 호회전 방향의 들어올리는 측으로부터 좌우 반대측으로 옮긴 위치에서 반전된 호회전에 의한 들어올리기를 실시할 수 있다. 그 때문에, 세탁물(20)이 들어 올려지는 위치, 낙하 위치의 매 번의 호회전 구동에서의 좌우 교호로 전환을 균형있게 확실히 달성할 수가 있다. 그 결과, 세탁물(20)의 풀림 작용이 또한 높아져, 기계력이 또한 좋은 효율로 세탁물(20)에 미친다. 또, 세탁물(20)이 들어 올려지는 위치로부터의 떼어짐을 순식간에 행할수록 적합하다. 이를 위해서는 제동이 반드시 필요한데, 이러한 제동에는 기계적인 제동과 전기적인 제동이 있다. 이 중에 전기적인 제동은 다양하고, 기구적인 복잡함을 초래하지 않고 메인터넌스 프리의 이점이 있다.

또한, 정역 호회전 구동 모드에서의 호회전의 최대 회전 속도가 40rpm 미만일 경우, 회전 드럼(4)의 제동에 의한 세탁물(20)에 작용하는 회전 관성에서는 세탁물(20)은 회전 드럼(4)의 내면으로부터 떼어지지 않는다. 즉, 회전 드럼(4)의 역전시에도 세탁물(20)이 회전 드럼(4)의 내면에 붙은 채로 회전 드럼(4)과 함께 회전한다. 그 때문에 두드리기 세탁의 효과가 발휘되지 않는다.

또한, 정역 호회전 구동 모드에서의 호회전의 회전 드럼(4)의 회전 각도가 60도 이하일 경우에는, 세탁물(20)을 90도 위치 이상으로 들어올릴 수 없다. 또, 회전 드럼(4)의 회전 각도가 150도 이상일 경우에는, 회전 드럼(4)의 역전시, 세탁물(20)이 180도 위치(최상부)를 초과하게 된다. 그 때문에 도 4G에 나타낸 세탁물(20)이 좌우 교호로 전환하는 동작은 실시하지 않는다.

그런데, 이상과 같은 회전 드럼(4)의 정역 호회전 구동 모드를 실현하려면 모터(5)에 걸리는 구동 부하가 상당히 크다. 그 때문에 모터(5)의 극수를 증대하는 등 대형화의 원인이 된다. 그렇지만 본 실시 형태에서는, 도 1, 도 3에 나타낸 바와 같이 수조(2)의 저부 외면에 고정한 고정자(5A)의 내주측에 이너 로터(51)가, 외주측에 아우터 로터(52)가 배치되어 있다. 이너 로터(51), 아우터 로터(52)는 회전축(4A)에 직결되어 있다. 이와 같이 이너 로터(51), 아우터 로터(52)는 고정자(5A)에 대해 내외주로부터 서로 작용한다. 그 때문에 모터(5)를 대형화하지 않고 구동 파워를 배증할 수 있고, 작은 모터(5)에 의해 급반전을 수반하는 정역 호회전 구동 모드를 어려움 없이 실현할 수 있다.

이것에 의해, 도 5에 나타낸 바와 같은 좌우 균형이 좋은 회전 특성을 가진 급반전을 수반하는 정역 호회전 구동 모드가 영속적으로 실행될 수 있다. 즉, 회전 드럼(4)의 정호회전, 역호회전의 어느 쪽에서도 회전 방향과 반대측의 대략 30도 위치인 대략 같은 위치에 세탁물(20)을 낙하시킬 수가 있다. 또 그 낙하시점으로부터 대략 같은 회전각 60도 위치까지의 호회전에 의해 세탁물(20)이 붙은 영역에 달한 후, 대략 같은 회전각 30도에서의 급제동에 의해 세탁물(20)이 회전 드럼(4)으로부터 떼어진다. 그리고 제동 사이에 회전 드럼(4)은 또한 20도 호회전한다. 또, 시점(24)에 나타낸 떼어지는 위치에서 시점(26)에 나타낸 떼어지는 위치까지의 소요 시간은 0.8초 정도이고, 시점(25)에 나타낸 낙하 위치로부터 시점(23)에 나타낸 낙하 위치까지의 소요 시간은 0.8초 정도로, 쌍방 동일하다.

일반적인 세탁기에서는, 세탁 단계나 헹굼 단계에서, 연속 회전 구동 모드나, 정역 연속 회전 구동 모드가 실시된다. 정역 연속 회전 구동 모드에서는, 회전 드럼(4)의 회전에 의해 들어 올려진 세탁물(20)이 그 자중이 원심력에 이기는 높이로부터 낙하하는 거동을 나타낸 회전 속도로 회전 드럼(4)의 연속 회전을 정역 교호로 반복한다. 이와 같은 연속 회전 구동 모드나 정역 연속 회전 구동 모드의 일부 또는 전체를 상술한 정역 호회전 구동 모드로 전환하는 것이 바람직하다. 이에 의해 세탁물(20)에 들어올리기와 낙하의 거동을 정역 반복적으로 주고, 세탁물(20)에 대해 기계 작용을 미치면서 세탁물(20)의 풀림 작용, 두드리기 작용을 높일 수가 있다.

그 결과, 세탁 시간을 단축할 수 있고, 또한 탈수 단계 후의 세탁물(20)에는 종래 보이던 휘감기나 비틀림이 크게 개선되어, 유저는 세탁물(20)을 꺼내기가 쉬워지고 사후 처리가 용이하다. 또 주름도 그다지 남지 않는 마무리 상태가 되어 주름 잡기가 크게 완화된다.

또한, 탈수 단계 후에 정역 호회전 구동 모드를 실행하면 두드리기 작용은 주름 없애기로서 작용하고, 또한 주름이 적은 마무리 상태가 얻어진다. 또, 탈수시에 세탁물(20)이 회전 드럼(4) 내면에 붙기 어려워지고, 도 6A, 도 6B에 나타낸 바와 같이, 세탁물(20)이 푹신하게 된다. 그 때문에 유저는 세탁물(20)을 회전 드럼(4)으로부터 더 꺼내기가 쉬워진다. 또한 사후 처리가 편하고, 주름 잡기도 그다지 수고가 따르지 않게 된다. 또 정역 호회전 구동 모드를 탈수 후의 건조 단계로 실시하면, 두드리기에 의한 주름 없애기가 더 촉진된다.

또한, 정역 호회전 구동 모드에서의 구동 부하가 높은 것에 대해, 그에 대신하여 정역 연속 회전 구동 모드를 실시한 만큼 기계 부하가 경감된다. 그 때문에 세탁물(20)이 물을 포함하여 구동 부하가 커지는 세탁 단계나 헹굼 단계에 대해, 양쪽 모드를 병용하는 것이 유효하다. 또, 양쪽 모드에 의해 세탁이나 헹굼 중의 세탁물(20)에 다른 2가지 방법의 거동이 주어진다. 구체적으로는 정역 호회전 구동 모드에 따라서는 견실한 손으로 주물러 세탁의 거동이 주어지고, 정역 연속 회전 구동 모드에 따라서는 세탁물을 크게 연속적으로 움직여 편차 없이 균일한 세탁 거동이 주어진다.

또한, 모터(5)를 과잉으로 파워업 하는 것은 경제적이지 않다. 그 때문에, 회전 드럼(4)을 구동시키는 제1 모터 구동 지시에 의한 모터(5)의 구동에서, 모터(5)가 탈조 한계를 초과할 경우, 제어부(9)는 제2 모터 구동 지시로 모터(5)의 회전을 제어하는 것이 바람직하다. 이 제2 모터 구동 지시에서는 모터(5)의 상한 부하를 초과하지 않도록 회전수가 설정되어 있다. 이 제어에 의해, 때마다 구동 부하에 차이가 있어도, 세탁물(20)에 대한 들어올리기, 떼어냄의 거동이 설정대로 얻어지는 회전 드럼(4)의 회전 특성이 보증된다. 그와 동시에 파워업의 상한이 억제된다. 거기에는, 예를 들면 회전 드럼(4)의 회전 속도를 감시하여 피드백 제어하면 된다.

또, 경과시간 또는 세탁물(20)의 양에 의해, 회전 드럼(4)의 구동을 변경하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 세탁 진행에 의한 세탁 조건의 변화 또는 세탁물(20)의 양에 의한 구동 부하의 차이에 대응하여 세탁물(20)에 최적 상태로 회전 드럼(4)이 구동된다. 세탁물(20)의 양은 이미 알려진 각종 검지 방법을 채용하면 된다.

본 발명에 의한 드럼식 세탁기에서는, 수평 방향 또는 경사지게 설치한 회전 드럼의 회전을 제어함으로써, 세탁물의 휘감기나 비틀림을 방지하면서 세탁 효과를 높일 수가 있다. 또한, 세탁물의 주름 발생도 방지할 수가 있다.

Claims (5)

1. 수조와,

   바닥이 있는 원통형으로 형성되고, 개구하는 정면측으로부터 저부가 되는 배면측을 향해 회전축 방향이 수평 또는 수평 방향으로부터 하향 경사가 되도록 하여 상기 수조 내에 설치되고, 내부에 세탁물을 수용하기 위한 회전 드럼과,

   상기 회전 드럼을 회전 구동하는 모터와,

   적어도 상기 모터를 제어하여, 적어도 세탁 단계, 헹굼 단계를 실행하는 제어부를 구비하고,

   상기 제어부는,

   원심력으로 상기 세탁물을 상기 회전 드럼의 내면에 붙이는 것이 가능한 변화율로 상기 모터를 급구동시켜 상기 회전 드럼을 급호회전(急弧回轉)시키고, 상기 회전 드럼의 최하 위치인 0도 위치로부터 90도 위치를 초과하여 180도 미만의 위치까지 상기 세탁물을 들어올림과 더불어, 상기 세탁물이 상기 회전 드럼 내면으로부터 떼어지는 것이 가능한 변화율로 상기 모터의 회전을 급제동시켜, 상기 회전 드럼의, 상기 세탁물을 들어올리는 측과 반대측으로 낙하시키는 일련의 동작을 정역(正逆) 교호로 반복하여 행하는 정역 호회전 구동 모드를, 적어도 상기 세탁 단계와 상기 헹굼 단계의 적어도 한쪽의, 적어도 일부에서 실행하는, 드럼식 세탁기.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 제어부는, 상기 정역 호회전 구동 모드에서의 정역 호회전시에서의 회전 드럼의 최대 회전 속도를 40rpm 이상으로 하는 드럼식 세탁기.
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 제어부는, 제1 모터 구동 지시에서, 상기 모터의 탈조 한계를 초과할 때, 상기 모터의 상한 부하 이하의 모터 회전 속도의 제2 모터 구동 지시에 의해 상기 모터를 구동하는, 드럼식 세탁기.
4. 청구항 1에 있어서,

   상기 제어부는, 상기 회전 드럼의 회전 방향의 정역 전환을 위한 상기 모터의 정지 또는 반전을, 상기 회전 드럼 내면에 붙은 상기 세탁물이 낙하할 때까지 행하는, 드럼식 세탁기.
5. 청구항 1에 있어서,

   상기 제어부는, 상기 정역 호회전 구동 모드에서의 개시시에는 상기 모터를 통한 상기 회전 드럼의 첫회의 호회전을 0도 위치로부터 120도 이상 180도 미만의 위치 사이에서 실행하고, 그 이후의 호회전을, 첫회의 호회전의 종단 위치로부터 110도 반전된 위치 사이에서 실행하는 드럼식 세탁기.

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