KR101085497B1 - 드럼 세탁기의 세탁모터에 인가되는 전압 제어 방법 - Google Patents

드럼 세탁기의 세탁모터에 인가되는 전압 제어 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 드럼 세탁기의 세탁모터에 인가되는 전압제어방법에 관한 것으로, 세탁 또는 헹굼 행정의 초기에 세탁모터에 운전전압보다 승압된 전압이 인가되도록 하여 세탁물에 대한 세탁능력이 향상되도록 하는 드럼 세탁기의 세탁모터에 인가되는 전압제어방법을 제공하는 데에 그 목적이 있다.
이를 위해 본 발명에 따른 드럼 세탁기의 제어방법은, 세탁조건을 수행하는 중 헹굼 과정 또는 세탁과정의 시작인지를 판단하는 단계; 및 헹굼 과정 또는 세탁 과정의 시작이면 세탁 모터에 운전전압보다 승압된 전압이 인가되도록 제어하는 단계가 포함되되, 세탁 모터에 인가되는 운전전압보다 승압된 전압의 파형은 구형파의 온(0N) 타임에 삼각파가 포함된 것을 특징으로 한다.
드럼 세탁기, 세탁 모터, 세탁 과정, 헹굼 과정

Description

드럼 세탁기의 세탁모터에 인가되는 전압 제어 방법{Voltage controlling method for washing motor of drum type washing machine}
도 1은 본 발명에 따른 드럼 세탁기를 나타낸 전방 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 드럼 세탁기를 나타낸 측 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 드럼 세탁기의 세탁모터의 제어시스템을 나타낸 블럭도이다.
도 4는 본 발명에 따른 세탁모터에 인가되는 전압의 파형을 나타낸 전압파형도이다.
도 5는 본 발명에 따른 드럼 세탁기의 세탁모터의 제어수순을 나타낸 흐름도이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호 설명*
1: 드럼 세탁기 30: 세탁 모터
150: 전압 제어부 160: 펄스폭변조부
170: 제어부
본 발명은 드럼 세탁기의 제어방법에 관한 것으로,세탁 또는 헹굼 행정의 초기에 세탁모터에 운전전압보다 승압된 전압이 인가되도록 하여 세탁물에 대한 세탁능력이 향상되도록 하는 드럼 세탁기의 세탁모터에 인가되는 전압제어방법에 관한 것이다.
세탁물의 낙차 힘을 향상하여 세탁물에 대한 세탁능력이 향상되도록 하는 드럼 세탁기의 세탁모터에 인가되는 전압제어방법에 관한 것이다.
일반적으로 세탁기는 본체 내부에 설치되는 세탁 통 내부에 세제가 포함된 세탁수와 세탁물이 수용한 상태에서 세탁통을 회전하여, 세탁통이 회전하여 유동하는 세탁수와 세제의 계면활성작용을 통하여 세탁물에 묻어 있는 오염물이 분리되도록 하고, 이렇게 분리된 오염물이 세탁기 외부로 배출되도록 하는 가전기기이다.
최근에는 본체 내부에 드럼을 드럼의 회전 축이 본체 바닥 면과 평행하도록 설치하여, 드럼이 회전될 때에 세탁물이 상승 또는 낙하되도록 하여 세탁물과 세탁수가 충돌되도록 하여 세탁물을 세탁하는 드럼 세탁기가 출시되고 있다. 이러한 드럼 세탁기는 다른 세탁기에 비하여 세탁물이 덜 상하게 하면서 세탁성능이 우수하여 사용자들 사이에서 각광을 받고 있다.
한편, 종래의 드럼 세탁기의 세탁모터에 인가되는 전압은 세탁 또는 헹굼 행정의 초기에서도 일정한 전압이 인가되도록 제어되고 있다.
이에 따라, 세탁 또는 헹굼 행정의 초기에 드럼 내부에 수용되는 세탁물을 쳐주는 힘이 약하게 되는 문제점이 있다.
그리고 세탁물을 쳐주는 힘이 약하게 되어 세탁물에 대한 세탁능력이 저하되 는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 상술된 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 세탁 또는 헹굼 행정의 초기에 세탁모터에 운전전압보다 승압된 전압이 인가되도록 하여 세탁물에 대한 세탁능력이 향상되도록 하는 드럼 세탁기의 세탁모터에 인가되는 전압제어방법을 제공하는 데에 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 본 발명의 실시예에 의해 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 나타낸 수단 및 조합에 의해 실현될 수 있다.
상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 드럼 세탁기의 제어 방법은, 세탁조건을 수행하는 중 헹굼 과정 또는 세탁과정의 시작인지를 판단하는 단계; 및 헹굼 과정 또는 세탁 과정의 시작이면 세탁 모터에 운전전압보다 승압된 전압이 인가되도록 제어하는 단계가 포함되되, 세탁 모터에 인가되는 운전전압보다 승압된 전압의 파형은 구형파의 온(0N) 타임에 삼각파가 포함된 것을 특징으로 한다.
여기서, 세탁 모터에 운전전압보다 승압된 전압이 인가 되도록 하는 단계는 설정된 시간 동안 또는 상기 세탁모터의 회전속도가 요구되는 회전속도에 도달될 때까지 수행되는 것을 특징으로 한다.
삭제
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명 하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 드럼 세탁기를 나타낸 전방 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 드럼 세탁기를 나타낸 측 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 드럼 세탁기(1)는 외관을 형성하는 본체(10)와, 본체(10) 내부에 설치되어 세탁수가 저수되도록 하는 저수조(20)와, 저수조(20) 내부에 회전 가능하게 설치되어 수용된 세탁물이 세탁되도록 하는 회전조(30)와, 저수조(10)의 후측에 설치되어 회전조(30)를 회전하는 세탁모터(140)와, 본체(10) 외부로부터 저수조(10)에 세탁수가 급수되도록 하는 급수관(50)과, 저수조(20)에 저수되는 세탁수가 본체(10) 외부로 배수되도록 하는 배수관(60)과, 급수관(50) 상에 구비되어 급수관(50)을 개폐하는 급수밸브(51) 및 배수관(60) 상에 구비되어 배수관(60)을 개폐하는 배수밸브(61)가 포함된다.
그리고 본체(10) 전면을 형성하며 회전조(30) 내부로 세탁물이 투입되도록 하는 세탁물 투입구(71)가 형성된 전면커버(70)와, 전면커버(70)의 상측에 구비되는 세탁기(1)의 제어부(170: 도 3 참조)에 제어명령이 입력되도록 하는 입력부(40)가 구비되는 전면패널(73)과, 입력부(40) 일 측에 제공되는 표시부(45) 및 세탁기(1)에 공급되는 전원이 개폐되도록 하는 전원버튼(47)이 포함된다. 그리고 전면패널(73)의 후방에는 후술되는 세탁 모터(140)의 제어계통 시스템이 더 마련된다.
상세히, 저수조(20) 내부 일측에 구비되는 수위감지부(80)는 저수조(20) 내부의 수위정보를 감지하여 제어부(100)에 제공한다.
그리고 급수밸브(51)는 전기적 신호에 의해 제어되는 솔레노이드 밸브가 이 용되어 저수조(20) 내부로 세탁수가 유입되는 것을 제어한다. 즉, 급수 밸브(51)가 개방 제어되면 저수조(20) 내부로 세탁수가 유입되고, 배수밸브(51)이 폐쇄제어 되면 저수조(20) 내부로 세탁수가 유입되는 것이 차단된다.
그리고 배수밸브(61)는 급수밸브(51)과 마찬가지로 솔레노이드 밸브가 이용되어 저수조(20) 내부에 저수되는 세탁수가 배수되는 것을 제어한다.
그리고 세탁모터(40)는 고정자와 회전자로 이루어진다. 이러한 세탁모터(40)가 정 또는 역 회전을 하면, 회전조(30)도 정 또는 역회전을 하게 된다. 이러한 회전조(30)의 정 또는 역회전 운동에 의해 회전조(30) 내부에 수용되는 세탁물은 세탁 또는 헹굼 등의 과정을 거치게 된다.
그리고 표시부(45)는 한정된 면적에 대용량의 정보가 표시되도록 하기 위하여, 액정표시장치가 이용된다. 이러한 표시부(160)는 제어부(170)에 의해 제어되어 드럼 세탁기(1)의 작동 상태를 표시한다.
이하, 본 발명에 따른 드럼 세탁기의 세탁모터의 제어방법을 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명에 따른 드럼 세탁기의 세탁모터의 제어시스템을 나타낸 블럭도이고, 도 4는 본 발명에 따른 세탁모터에 인가되는 전압의 파형을 나타낸 전압파형도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 드럼 세탁기의 세탁모터 제어시스템은 사용 주파수를 가지는 상용 교류전원(110)을 공급받아 직류로 변환 하는 정류부(120)와, 정류부(110)의 출력단에 연결되는 평활회로부(125)와, 평활회로부(125) 의 출력단에 연결되어 3 상의 교류전원을 생성하는 인버터부(30)와, 인버터부(30)에 펄스폭변조신호를 공급하여 펄스폭변조부(160)와 펄스폭변조부(160)에 연결되는 전압제어부(150)와, 펄스폭변조부(160)에 속도제어신호를 공급하는 속도제어부(155)와, 인버터부(130)의 출력단에 연결되어 세탁모터(140)의 회전자 위치를 검출하여 회전자의 위치정보를 제어부(170)에 공급하는 회전자위치검출부(180)가 포함된다.
그리고 인버터부(130)의 출력단에 연결되는 고정자 코일(141)이 설치되는 고정자(도면에 도시되지 않음)와 고정자 내부에 회전 가능하게 설치되는 회전자(도면에 도시되지 않음)로 이루어지는 세탁모터(140)과, 세탁모터(140)의 회전자와 회전조(30)을 연결하여 회전조(30)에 회전력을 제공하는 회전축(142) 및 세탁모터(140)의 일측에 홀센서 등으로 구현되어 회전자의 회전속도를 검출하여 제어부(170)에 제공하는 회전속도검출부(190)이 더 포함된다.
상세히, 정류부(120)는 브릿지 다이오드 결선되어 외부에서 인가되는 상용의 교류전원을 정류하여 평활회로부(125)에 공급한다.
그리고 평활회로부(125)는 정류부(120)에서 정류된 직류전원에서 맥류를 제거하여 맥류가 없는 직류로 변환하여 인버터부(130)에 공급한다.
그리고 인버터부(130)는 6 개의 트랜지스터(131)가 풀 브릿지 접속된다. 이러한 인버터부(130)는 펄스폭변조부(160)로부터 6 개의 트랜지스터(131)의 게이트(132)에 제어신호가 입력됨에 따라 소정의 듀티비를 가지는 3 상 교류전원을 세탁모터(140)의 고정자 코일(141)에 공급한다.
이에 따라, 세탁모터(140)의 고정자는 소정의 위상차를 가지는 회전 자계를 형성한다. 이러한 회전 자계에 의해 N극과 S극을 가지는 회전자는 회전하게 된다.
그리고 회전자위치검출부(180)는 세탁모터(140)의 회전자 위치를 감지하여 회전자 위치 정보를 제어부(170)에 공급한다. 이러한 회전자 위치 정보를 통하여, 제어부(170)는 세탁모터(140)에 회전자 위치에 따른 3 상의 교류전원이 생성되도록 펄스폭변조부(160)에 공급한다. 이에 따라, 세탁 모터(140)는 안정적으로 회전하게 된다.
그리고 회전속도검출부(190)는 세탁모터(140)의 회전속도를 검출하여 회전속도에 대한 정보를 제어부(170)에 공급한다. 이에 따라, 제어부(170)는 세탁모터(140)의 회전속도를 신뢰성 있게 제어할 수 있게 된다.
한편, 제어부(170)는 드럼 세탁기(1)가 세탁과정이나 헹굼과정 초기에 도 4에 도시된 바와 같이 운전전압보다 승압된 전압을 가지는 교류전원이 고정자 코일(141)에 인가되도록 한다.
상세히, 제어부(170)는 세탁과정이나 헹굼 과정의 시작 시간(T1)부터 설정된 시간(T2)까지 회전자 코일(141)에 운전전압보다 승압된 전압이 인가되도록 제어한다.
더욱 상세히, 제어부(170)는 펄스폭변조부(160)에 운전전압에 승압된 전압이 가산되도록 하는 제어신호를 공급한다. 이에 따라, 전압 제어부(150)는 펄스폭변조부(160)에서 출력되는 전압을 제어한다.
다시 말하면, 전압 제어부(150)는 펄스폭변조부(160)에 출력되는 전압신호를 제어한다. 소정의 듀티비를 가지는 구형파 신호의 온(ON)타임 앞부분에 삼각파형이 가산되도록 하는 전압신호가 되도록 펄스폭변조부(160)을 제어한다.
이렇게 펄스폭변조부(160)로부터 출력되는 전압신호는 인버터부(130)의 트랜지스터(1310의 게이트(132)에 공급한다. 이에 따라, 인버터(130)의 출력단에서는 도 4에서 도시되는 바와 같은 운전전압보다 승압된 전압을 가지는 3 상 교류전원이 출력된다. 즉, 소정의 듀티비를 가지는 구형파 신호의 온(ON)타임 앞부분에 삼각파형이 가산된 전압을 가지는 3 상 교류전원이 출력된다. 여기서, 운전전압 보다 승압된 전압의 승압 부분(Vi)은 삼각파형임을 밝혀 둔다.
이렇게 운전전압보다 승압된 전압을 가지는 3 상 교류전원이 세탁모터(140)의 고정자 코일(141)에 인가되어, 회전자는 운전전압이 인가되는 때보다 강하게 회전한다.
따라서, 회전조(30)에 수용되는 세탁물은 강한 힘을 받게 된다. 이로써, 세탁물에 대한 세탁효과가 월등해진다.
한편, 상기와 같은 운전전압 보다 승압된 전압은 드럼 세탁기(1)가 세탁과정이나 헹굼과정 시작(T1) 시부터 설정된 시간(T2)까지 또는 요구 회전속도(rpm) 시 까지만 인가되도록 하는 것이 바람직하다. 다시 말하면, 드럼 세탁기(1)가 세탁과정이나 헹굼과정 시작(T1) 시부터 설정된 시간(T2)까지 또는 요구 회전속도(rpm) 시 까지는 회전조(30)의 내부에 수용된 세탁물이 하측에 뭉쳐 있어 회전조(30)이 강한 힘에 의하여 회전될 것이 요구되고, 그 이후는 로 뭉쳐 있는 세탁물은 풀려져 상대적으로 적은 힘이 요구된다. 따라서, 드럼 세탁기(1)가 세탁과정이나 헹굼과정 시작(T1) 시부터 설정된 시간(T2) 동안 또는 요구 회전속도(rpm) 시 까지 동안 세탁모터(140)에 운전전압 보다 승압된 전압이 인가되도록 하는 것이 바람직하다.
이하, 본 발명에 따른 드럼 세탁기의 세탁모터의 제어수순에 대하여 도면과 함께 설명하기로 한다.
도 5는 본 발명에 따른 드럼 세탁기의 세탁모터의 제어수순을 나타낸 흐름도이다.
먼저, 사용자가 드럼 세탁기(1)의 전원 버튼(47)을 누르면, 드럼 세탁기(1)는 전원을 인가 받아 온(ON)된다(S201).
이렇게 하면, 제어부(100)는 세탁 조건의 입력이 완료되었는지 여부를 판단하여, 세탁조건의 입력이 완료되지 않았으면 계속하여 세탁 조건의 입력이 완료되었는지 여부를 판단하고, 세탁조건의 입력이 완료되었으면 입력된 세탁조건이 수행되도록 드럼 세탁기(1)를 제어한다(S203).
이어서, 제어부(170)는 드럼 세탁기(1)가 세탁 과정 또는 헹굼 과정을 시작하는지 여부를 판단한다(S204),
여기서, 드럼 세탁기(1)가 세탁 과정 또는 헹굼 과정을 시작하지 않으면 입력된 세탁조건이 종료되었는지 여부를 판단하여(S209) 입력된 세탁조건이 종료되지 않았으면 계속하여 입력된 세탁조건이 수행되도록 함과 동시에 세탁 과정 또는 헹굼 과정을 시작하는지 여부를 판단하는 단계(S204)로 회귀하고 입력된 세탁조건이 종료되었으면 전원을 오프(OFF)하면서 종료한다(S210).
그리고 드럼 세탁기(1)가 세탁 과정 또는 헹굼 과정을 시작 하면, 제어 부(170)는 세탁모터(30)의 고정자 코일(141)에 운전전압보다 승압된 전압이 인가되도록 제어한다(S205).
그 다음, 제어부(170)는 드럼 세탁기(1)의 세탁모터(140)가 요구되는 회전속도(rpm) 또는 설정된 시간(T2)에 도달 하였는가 판단 하여 미 도달이면 계속하여 세탁모터(140)의 고정자 코일(141)에 운전전압보다 승압된 전압이 인가되도록 제어하고, 세탁모터(140)가 요구되는 회전속도(rpm) 또는 설정된 시간(T2)에 도달 하였으면 세탁모터(140)의 고정자 코일(141)에 운전전압(Vd)이 인가되도록 한다(S207).
이어서, 제어부(170)는 드럼 세탁기(1)가 세탁 또는 헹굼 과정이 종료 되었는지 여부를 판단하여(S208), 미 종료이면 계속하여 세탁모터(140)의 고정자 코일(141)에 운전전압(Vd)이 공급되도록 함과 동시에 세탁 또는 헹굼 과정이 종료 되었는지 여부를 판단하고, 종료이면 입력된 세탁조건이 종료되었는지 여부를 판단하는 단계(S209) 및 그 이후 단계를 수행한다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시 예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
상기와 같은 본 발명에 따른 드럼 세탁기의 세탁모터에 인가되는 전압제어방법에 의하여, 세탁 또는 헹굼 행정의 초기에 드럼 내부에 수용되는 세탁물을 쳐주는 힘이 강하게 되는 효과가 있다.
그리고 세탁물을 쳐주는 힘이 강하게 되어 세탁물에 대한 세탁능력이 향상되는 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 세탁조건을 수행하는 중 헹굼 과정 또는 세탁과정의 시작인지를 판단하는 단계; 및
    상기 헹굼 과정 또는 세탁 과정의 시작이면 세탁 모터에 운전전압보다 승압된 전압이 인가되도록 제어하는 단계가 포함되되,
    상기 세탁 모터에 인가되는 운전전압보다 승압된 전압의 파형은 구형파의 온(0N) 타임에 삼각파가 포함된 것을 특징으로 하는 드럼 세탁기의 세탁모터에 인가되는 전압제어방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 세탁 모터에 운전전압보다 승압된 전압이 인가 되도록 제어하는 단계는, 설정된 시간 동안 또는 상기 세탁모터의 회전속도가 요구되는 회전속도에 도달될 때까지 수행되는 것을 특징으로 하는 드럼 세탁기의 세탁모터에 인가되는 전압제어방법.
  3. 삭제
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