KR100988625B1 - 세탁물 처리기기 및 세탁물 처리기기의 제어방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 세탁물 처리기기 및 세탁물 처리기기의 제어방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 세탁물 처리기기 및 세탁물 처리기기의 제어방법은, 드럼을 정지 상태에서 180도 미만의 소정 각도까지 회전시키고, 회전 동안에, 드럼을 회전하는 모터의 전류값에 기초하여 포량을 감지한다. 이에 의해, 간단하고 정확하게 포량을 감지할 수 있게 된다.
세탁물, 처리기기, 포량, 감지, 전류

Description

세탁물 처리기기 및 세탁물 처리기기의 제어방법{Washing machine and method for controlling washing machine}
본 발명은 세탁물 처리기기 및 세탁물 처리기기의 제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 간단하고 정확하게 포량을 감지할 수 있는 세탁물 처리기기 및 세탁물 처리기기의 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로, 세탁물 처리기기 중 드럼 세탁물 처리기기는 세제와 세탁수 및 세탁물이 드럼 내에 투입된 상태에서, 모터의 구동력을 전달받아 회전하는 드럼과 세탁물의 마찰력을 이용하여 세탁을 행하여, 세탁물의 손상이 거의 없고 세탁물이 서로 엉키지 않으며, 두드리고 비벼빠는 세탁효과를 낼 수 있다.
세탁 및 헹굼 행정이 완료된 후 탈수행정이 진행되는데, 탈수 행정이 진행되기 위해서는 포량을 정확히 감지하는 것이 필요하다. 이를 위해, 특성 속도값, 특정 속도에서의 회전 각도, 특정 속도까지의 시간, 특정 속도의 듀티(PWM) 값 등 다양한 계수를 사용하였다. 그러나, 이 방법은, 관련 계수가 너무 많으며, 모터, 탈수 패턴 등의 다른 조건이 가변함에 따라 관련 계수를 달리 설정하거나 조정하여야 하는 등 상당히 복잡한 과정을 거쳐야 하는 문제점이 있었다.
본 발명의 목적은 간단하고 정확하게 포량을 감지할 수 있는 세탁물 처리기기 및 세탁물 처리기기의 제어방법의 제공에 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 세탁물 처리기기의 제어방법은, 포가 삽입되어 회전되는 드럼을 포함하는 세탁물 처리기기의 제어방법으로서, 드럼을 정지 상태에서 180도 미만의 소정 각도까지 회전시키는 단계와, 회전 동안에, 드럼을 회전하는 모터의 전류값에 기초하여 포량을 감지하는 단계를 포함한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 세탁물 처리기기는, 모터에 의해 회전하며, 포가 삽입되어 회전하는 드럼과, 모터에 흐르는 전류를 감지하는 전류 감지부와, 드럼을 정지상태에서 180도 미만의 소정 각도까지 회전시키도록 제어하며, 회전 동안에, 감지된 전류에 기초하여 포량을 감지하는 제어부를 포함한다.
본 발명에 따르면, 모터의 전류값에 기초하여, 간단하고, 정확하며, 독립적으로 포량을 감지할 수 있게 된다.
따라서, 이를 기반으로 탈수 행정시에 세탁물 처리기기의 안정성 및 포의 밸런싱을 향상시킬 수 있게 된다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 세탁물 처리기기를 도시한 사시도이다.
도면을 참조하여 설명하면, 세탁물 처리기기(100)는, 세탁물 처리기기(100)의 외관을 형성하는 캐비닛(110)과, 캐비닛(110) 내부에 배치되며 캐비닛(110)에 의해 지지되는 터브(120)와, 터브(120) 내부에 배치되며 포가 세탁되는 드럼(122)과, 드럼(122)을 구동시키는 모터(130)와, 캐비닛 본체(111) 외측에 배치되며 캐비닛(110) 내부로 세탁수를 공급하는 세탁수 공급장치(미도시)와, 터브(120) 하측에 형성되어 세탁수를 외부로 배출하는 배수장치(미도시)를 포함한다.
드럼(122)에는 세탁수가 통과되도록 복수개의 통공(122A)이 형성되며, 드럼(122)의 회전시 세탁물이 일정 높이로 들어 올려진 후, 중력에 의해 낙하되도록 드럼(112)의 내 측면에 리프터(124)가 배치될 수 있다.
캐비닛(110)은, 캐비닛 본체(111)와, 캐비닛 본체(111)의 전면에 배치되어 결합하는 캐비닛 커버(112)와, 캐비닛 커버(112) 상측에 배치되며 캐비닛 본체(111)와 결합하는 컨트롤패널(115)과, 컨트롤패널(115) 상측에 배치되며 캐비닛 본체(111)와 결합하는 탑플레이트(116)를 포함한다.
캐비닛 커버(112)는 포의 출입이 가능하도록 형성되는 포 출입홀(114)과, 포 출입홀(114)의 개폐가 가능하도록 좌우로 회동 가능하게 배치되는 도어(113)를 포함한다.
컨트롤패널(115)은 세탁물 처리기기(100)의 운전상태를 조작하는 조작키들(117)과, 조작키들(117)의 일측에 배치되며 세탁물 처리기기(100)의 운전상태를 표시하는 디스플레이장치(118)를 포함한다.
컨트롤패널(115) 내의 조작키들(117) 및 디스플레이 장치(118)는 제어부(미도시)에 전기적으로 연결되며, 제어부(미도시)는 세탁물 처리기기(100)의 각 구성요소등을 전기적으로 제어한다. 제어부(미도시)의 동작에 대해서는 후술하기로 한다.
도 2는 도 1의 세탁물 처기기기의 내부 블록도이다.
도면을 참조하여 설명하면, 먼저, 제어부(210)는, 조작키(117)로부터 동작 신호를 입력받아 동작을 한다. 이에 따라, 본세탁, 헹굼, 탈수 행정이 수행될 수 있다. 본세탁, 헹굼, 탈수 행정을 위해, 제어부(210)는 모터(130)를 제어한다. 모터 제어를 위해 도면에서는 도시하지 않았지만, 인버터(미도시)로 제어되는 것이 가능하다. 예를 들어, 제어부(210)에서 PWM 스위칭 제어 신호(도 3의 Sic)를 인버터(미도시)로 출력하면, 인버터(미도시)는 고속 스위칭 동작을 하여, 소정 주파수의 교류 전원을 모터(130)에 공급할 수 있다.
한편, 제어부(210)는 세탁물 처리기기(100)의 동작 상태를 디스플레이 장치(118)를 통해 디스플레이하도록 제어할 수 있다. 예를 들어, 본세탁, 헹굼, 탈수 행정 등의 동작 상태를 디스플레이할 수 있다.
모터(130)는 드럼(122)을 동작시킨다. 드럼(122)은, 도 1과 같이 터브(120) 내부에 배치되어, 세탁을 위한 포가 삽입되며, 모터(130)의 회전에 의해 동작된다.
또한, 제어부(210)는 전류 감지부(220)에서 감지된 전류(io)에 기초하여 포량을 감지한다. 구체적으로는, 드럼(122)이 정지 상태에서 180도 미만의 소정 각도 까지 회전하는 동안에, 모터(130)의 전류값(io)에 기초하여 포량을 감지한다. 소정 각도는 90도일 수 있다. 모터(130)의 전류값(io)에 기초하여 포량을 감지하는 내용에 대해서는, 후술하기로 한다.
전류 감지부(220)는, 모터(130)에 흐르는 전류, 즉 출력 전류(io)를 감지한다. 이 전류 감지부(220)는 홀 센서(hall sensor), 인코더(encoder) 등 다양한 예가 가능하다. 전류 감지부(220)는 모터(130)에 흐르는 전류(io)를 주기적으로 감지하여, 이를 제어부(210)에 입력한다.
한편, 도면에서는 도시하지 않았지만, 드럼(122)의 편심량, 즉 드럼(122)의 언밸런스(unbalance; UB)를 감지하는 편심량 감지부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 이러한 편심량 감지부(미도시)는, 드럼(122)의 회전 속도 변화량, 즉 모터(130)의 회전 속도 변화량에 기초하여 수행될 수 있다. 이를 위해, 모터(130)의 회전 속도를 감지하는 속도 감지부(미도시)가 별도로 구비되거나 또는 상술한 전류 감지부(220)에서 감지되는 모터(130)의 출력 전류값(io)에 기초하여 회전 속도를 연산하고 이를 기반으로 하여 편심량을 감지할 수도 있다. 이러한 편심량 감지부(미도시)는 제어부(210) 내에 구비되는 것도 가능하다.
도 3은 도 2의 제어부의 내부 블록도이다.
도면을 참조하여 설명하면, 도 2의 제어부(210)는, 속도 연산부(305), 전류 지령 생성부(310), 전압 지령 생성부(320) 및 스위칭 제어 신호 출력부(330)를 포 함할 수 있다.
속도 연산부(305)는 검출된 출력전류(io)에 기초하여 모터(130)의 회전자 속도(v)를 연산한다. 속도 연산부(305)는 회전자의 속도 외에 회전자의 위치를 연산하는 것도 가능하다.
전류 지령 생성부(310)는 연산 속도(v)와 속도 지령치(v*)에 기초하여 전류 지령치(i* d,i* q)를 생성한다. 즉, 전류 지령 생성부(310)는 추정 속도(v)와 속도 지령치(v*)에 기초하여 전류 지령치(i* d,i* q)를 생성하는 PI 제어기(미도시) 및 전류 지령치(i* d,i* q)가 각각 소정치를 초과하지 않도록 그 레벨을 제한하는 전류 지령 제한부(미도시)를 포함할 수 있다.
전압 지령 생성부(320)는 전류 지령치(i* d,i* q)와 검출 전류(io)에 기초하여 전압 지령치(v* d,v* q)를 생성한다. 즉, 전압지령 생성부(420)는 전류 지령치(i* d,i* q)와 검출 전류(io)에 기초하여 전압 지령치(v* d,v* q)를 생성하는 PI 제어기(미도시) 및 전압 지령치(v* d,v* q)가 각각 소정치를 초과하지 않도록 그 레벨을 제한하는 전압 지령 제한부(미도시)를 포함할 수 있다.
스위칭 제어 신호 출력부(330)는 전압 지령치(v* d,v* q)에 기초하여 PWM신호인 인버터용 스위칭 제어 신호(Sic)를 생성하여 인버터(미도시)로 출력한다.
이러한, 인버터용 스위칭 제어 신호(Sic)에 의해 모터(130)는 속도 지령치(v*)에 추종하여 동작하게 된다. 모터(130)를 소정 각도까지 회전 시키는 동안에, 모터(130)의 전류값에 기초하여 포량 감지를 하기 위해, 속도 지령치(v*)는, 예를 들어 50rpm 일 수 있다.
한편, 모터(130)의 전류값은, 전류 감지부(220)에서 감지되는 모터(130)의 출력 전류(io)인 것이 바람직하나, 이에 한정되지 않으며, 전류 지령치(i* d,i* q)일 수도 있다. 모터(130)의 출력 전류(io)는 전류 지령치(i* d,i* q)에 추종하여 흐르게 되므로, 전류 지령치(i* d,i* q)에 기초하여, 포량 감지를 수행할 수도 있다.
도 4는 도 1의 세탁물 처리기기 내의 드럼의 동작의 일예를 보여주는 도면이다.
도면을 참조하여 설명하면, 도 4a는 드럼(122)이 정지 상태인 것을 보여준다. 즉, 드럼(122) 내에 소정의 포(410)가 하단에 배치되고 있는 것을 보여준다. 도 4b는 드럼(122)이 시계 방향으로 소정 각도, 도면에서는 90도 회전하는 동안에, 포(410)가 좌측에 부착되는 것을 보여준다.
제어부(210)는 이와 같이, 드럼(122)을 정지 상태에서 소정 각도까지 회전 시키면서, 드럼(122)의 회전 동안에 모터(130)의 전류값에 기초하여 포량을 감지한다. 정지와 회전은 반복될 수 있다.
모터(130)의 회전 속도는, 포(410)가 드럼(122) 내에 부착되는 속도인 것이 바람직하며, 이 속도는 대략 50rpm 일 수 있다.
도 5는 도 1의 세탁물 처리기기 내의 드럼의 동작의 일예를 보여주는 도면이다.
도면을 참조하여 설명하면, 도 5는 도 4와 유사하나, 드럼(122)을 회전하는 패턴에 그 차이가 있다. 도 5a는 도 4a와 같이 드럼(122)의 정지 상태를 보여주며, 도 5b는 도 4b와 같이 드럼(122)을 시계 방향으로 소정 각도, 도면에서는 90도 회전하는 것을 보여준다. 다음, 도 5c는 다시 드럼(122)을 정지 상태로 하였다가, 도 5d는 드럼(122)을 반시계 방향으로 소정 각도, 즉 도면에서는 90도 회전하는 것을 보여준다. 이와 같이, 정지->제1 방향 회전->정지->제1 방향에 역방향인 제2 방향 회전이 반복되는 동안에, 제어부(210)는 드럼(122)의 회전 동안에 모터(130)의 전류값에 기초하여 포량을 감지할 수 있다.
도 6은 도 1의 세탁물 처리기기의 포의 개수와 전류에 대한 관계를 나타내는 그래프이다.
도면을 참조하여 설명하면, 포의 개수가 증가할수록, 모터(130)의 전류값이 증가하는 관계를 나타낸다. A는 드럼(122)의 회전 속도가 제1 속도인 경우, B는 드럼(122)의 회전 속도가 제1 속도 보다 낮은 제2 속도인 경우이다.
포의 개수가 증가할수록, 즉 포량이 증가할수록, 포량이 증가하는 관계가 있음을 알 수 있다. 즉, 포량과 전류값은 비례관계가 있게 된다. 본 발명에서는 이를 이용하여, 포량을 감지하게 된다.
즉, 도 2 내지 도 5에서 상술한, 모터(130)의 전류값에 기초하여 포량을 감지하는 관계는, 모터(130)의 전류값에 비례하여 포량을 감지하는 것이다. 상술한 바와 같이, 소정 각도까지 회전하는 동안에 해당하는 모터(130)의 전류값을 합산하여 이를 기초로 포량을 감지할 수 있다. 이 회전 각도는 드럼(122) 내의 중력 및 마찰력을 고려하여 90도로 설정하는 것이 바람직하나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 소정 각도가 90도 이상으로 설정되는 경우, 모터(130)의 전류값 중 드럼(122) 회전 90도에 해당하는 전류값만을 기초로 하여 포량을 감지할 수도 있을 것이다. 이러한 방식에 의하면, 소정 각도는 180도 이상으로 설정되는 것도 가능할 것이다.
한편, 도 4 및 도 5와 같이 소정 패턴이 반복됨에 따라, 모터(130)의 전류값을 합산하고 이의 평균값을 사용하여 포량을 감지하는 등 다양한 방법이 가능할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 세탁물 처리기기의 제어방법을 도시한 순서도이다.
도면을 참조하여 설명하면, 먼저, 드럼(122)을 정지 상태에서 소정 각도까지 회전시킨다(S710). 예를 들어, 도 5a의 정지 상태에서, 도 5b와 같이 시계 방향으로 90도 각도로 드럼(122)을 회전시킨다. 이 때 드럼(122)의 회전 속도는 포가 드 럼(122)의 내면에 부착되는 속도인 것이 바람직하다.
다음, 드럼(122)을 정지시킨다(S715). 예를 들어, 도 5c와 같이 정지시킨다.
다음, 회전 동안에 모터 전류값에 기초하여 포량을 감지한다(S720). 이 회전하는 동안에 전류 감지부(220)는 모터(130)의 전류값을 감지하고, 제어부(210)는 감지된 전류값을 입력받아 이에 기초하여 포량을 감지한다. 즉, 감지된 전류값을 합산하고 이의 평균값을 산출하여 포량을 연산할 수 있다.
한편, 회전(S710) 및 정지(S715)가 반복되는 동안에, 감지된 전류값에 기초하여 포량을 감지할 수도 있다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 세탁물 처리기기의 제어방법을 도시한 순서도이다.
도면을 참조하여 설명하면, 먼저, 드럼(122)을 정지 상태에서 제1 방향으로 소정 각도까지 회전시킨다(S810). 예를 들어, 도 5a의 정지 상태에서, 도 5b와 같이 시계 방향으로 90도 각도로 드럼(122)을 회전시킨다. 이때 드럼(122)의 회전 속도는 포가 드럼(122)의 내면에 부착되는 속도인 것이 바람직하다.
다음, 드럼(122)을 정지시킨다(S815). 예를 들어, 도 5c와 같이 정지시킨다.
다음, 드럼(122)을 정지 상태에서 제2 방향으로 소정 각도까지 회전시킨다(S820). 예를 들어, 도 5c의 정지 상태에서, 도 5d와 같이 반 시계 방향으로 90도 각도로 드럼(122)을 회전시킨다. 여기서 제2 방향은 제1 방향이 역방향인 것이 바람직하다. 이 때 드럼(122)의 회전 속도는 포가 드럼(122)의 내면에 부착되는 속도인 것이 바람직하다.
다음, 드럼(122)을 정지시킨다(S825). 예를 들어, 도 5a와 같이 정지시킨다.
다음, 회전 동안에 모터 전류값에 기초하여 포량을 감지한다(S830). 이 회전하는 동안은, 제1 방향 회전(S810), 및 제2 방향 회전(S820)인 경우이며, 이 때, 전류 감지부(220)는 모터(130)의 전류값을 감지하고, 제어부(210)는 감지된 전류값을 입력받아 이에 기초하여 포량을 감지한다. 제1 방향과 역방향인 제2 방향으로 회전하는 동안에 전류값을 감지하므로, 더 정확하게 포량을 감지할 수 있게 된다.
한편, 제1 방향 회전(S810), 정지(S815), 제2 방향 회전(S820) 및 정지(S825)가 반복되는 동안에, 감지된 전류값에 기초하여 포량을 감지할 수도 있다.
한편, 상술한 바와 같이 모터(130)의 전류값에 기초하여, 간단하고 정확하게 감지된 포량은, 탈수 행정 시, 포의 밸런싱에 유용하게 사용될 수 있으며, 이에 따라 세탁물 처리기기(100)의 안정성 및 포의 밸런싱을 향상시킬 수 있게 된다.
한편, 본 발명의 세탁물 처리기기의 제어방법은 세탁물 처리기기에 구비된 프로세서가 읽을 수 있는 기록매체에 프로세서가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 프로세서가 읽을 수 있는 기록매체는 프로세서에 의해 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 프로세서가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 인터넷을 통한 전송 등과 같은 캐리어 웨이브의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 프로세서가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 프로세서가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 세탁물 처리기기를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 세탁물 처기기기의 내부 블록도이다.
도 3은 도 2의 제어부의 내부 블록도이다.
도 4는 도 1의 세탁물 처리기기 내의 드럼의 동작의 일예를 보여주는 도면이다.
도 5는 도 1의 세탁물 처리기기 내의 드럼의 동작의 일예를 보여주는 도면이다.
도 6은 도 1의 세탁물 처리기기의 포의 개수와 전류에 대한 관계를 나타내는 그래프이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 세탁물 처리기기의 제어방법을 도시한 순서도이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 세탁물 처리기기의 제어방법을 도시한 순서도이다.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>
100:세탁물 처리기기 117:조작키
118:디스플레이 장치 122:드럼
130:모터 210:제어부
220:전류 감지부

Claims (16)

  1. 포가 삽입되어 회전되는 드럼을 포함하는 세탁물 처리기기의 제어방법에 있어서,
    상기 드럼을 정지 상태에서 90도까지 회전시키는 단계; 및
    상기 회전 동안에, 상기 드럼을 회전하는 모터의 전류값에 기초하여 포량을 감지하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁물 처리기기의 제어방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 드럼을 정지시키는 단계;를 더 포함하며,
    상기 회전 단계 및 정지 단계가 반복하는 동안에, 상기 포량 감지 단계를 수행하는 것을 특징으로 하는 세탁물 처리기기의 제어방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 드럼을 정지시키는 단계;를 더 포함하며,
    제1 방향 회전 단계, 정지 단계, 제1 방향의 역방향인 제2 방향 회전 단계, 및 정지 단계가 반복하는 동안에, 상기 포량 감지 단계를 수행하는 것을 특징으로 하는 세탁물 처리기기의 제어방법.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 모터의 전류값은, 상기 모터에 흐르는 출력전류값인 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 세탁물 처리기기의 제어방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 모터의 전류값은, 상기 모터를 구동하기 위한 전류 지령치인 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 세탁물 처리기기의 제어방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 드럼의 회전 속도는, 상기 포가 상기 드럼 내에 부착되는 속도인 것을 특징으로 하는 세탁물 처리기기의 제어방법.
  9. 모터에 의해 회전하며, 포가 삽입되어 회전하는 드럼;
    상기 모터에 흐르는 전류를 감지하는 전류 감지부; 및
    상기 드럼을 정지상태에서 90도까지 회전시키도록 제어하며, 상기 회전 동안에, 상기 감지된 전류에 기초하여 포량을 감지하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁물 처리기기.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 드럼을 정지시키도록 더 제어하며,
    상기 포량 감지부는, 상기 드럼의 회전 및 정지가 반복되는 동안에, 상기 감지된 전류에 기초하여 상기 포량을 감지하는 것을 특징으로 하는 세탁물 처리기기.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 드럼을 정지시키도록 더 제어하며,
    상기 포량 감지부는 상기 드럼을 제1 방향 회전, 정지, 제1 방향의 역방향인 제2 방향 회전, 및 정지 단계가 반복하는 동안에, 상기 감지된 전류에 기초하여 상기 포량을 감지하는 것을 특징으로 하는 세탁물 처리기기.
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 제9항에 있어서,
    상기 모터의 전류값은, 상기 모터에 흐르는 출력전류값인 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 세탁물 처리기기.
  15. 제9항에 있어서,
    상기 모터의 전류값은, 상기 모터를 구동하기 위한 전류 지령치인 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 세탁물 처리기기.
  16. 제9항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 드럼의 회전 속도가, 상기 포가 상기 드럼 내에 부착되는 속도가 되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 세탁물 처리기기.
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