KR101111514B1 - 세탁 장치의 스팀 발생 제어 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스팀 발생 기능을 갖는 세탁 장치의 효율적인 동작 제어가 가능하도록한 세탁 장치의 스팀 발생 제어 방법에 관한 것으로, 상기 스팀 발생을 위해 스팀 발생 장치로 공급된 공급수의 수위를 감지하는 단계;감지된 결과가 설정된 상한 기준값과 하한 기준값 사이의 범위 이내인 경우에는 설정된 시간이 경과된 이후에 수위를 다시 판정하는 단계를 포함하고 이루어져 수위 변화가 급격하게 일어나는 수위 감지 경계 구간에서도 판정의 정확성을 높일 수 있다. 이는 잘못된 수위 감지에 따른 기기의 오동작을 막아 기기의 신뢰성 및 안전성을 높이고 사용자의 편리성을 높이는 효과를 갖는다.

세탁 장치, 건조기, 건조겸용 세탁기, 증기 발생 장치, 수위 센서

Description

세탁 장치의 스팀 발생 제어 방법{Method for controlling steam generating of washer}

도 1은 종래 기술의 스팀 발생 장치의 구성을 나타낸 사시도

도 2는 종래 기술의 스팀 발생 장치의 부분 절개 사시도

도 3은 본 발명에 따른 스팀 발생 장치의 구성을 나타낸 사시도

도 4a내지 도 4e는 본 발명에 따른 스팀 발생 장치의 수위 감지 센서의 감지 상태를 나타낸 구성도

도 5는 본 발명에 따른 스팀 발생 장치의 수위 감지에 따른 동작 제어를 위한 플로우 차트

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

300. 스팀 발생장치 310. 케이스부

320. 발열히터 330. 수위센서

331. 공통전극 332. 장전극

333. 단전극

본 발명은 세탁 장치에 관한 것으로, 특히 스팀 발생 기능을 갖는 세탁 장치의 효율적인 동작 제어가 가능하도록한 세탁 장치의 스팀 발생 제어 방법에 관한 것이다.

일반적으로 세탁 장치는 드럼이 수직방향으로 세워진 펄세이터형 세탁기와, 상기 드럼이 수평방향으로 눕혀진 드럼 세탁기 및 건조 기능을 포함하는 건조 겸용 세탁기와 의류 등의 건조만을 수행하는 건조기 등이 포함된다.

상기한 세탁 장치 중 펄세이터형 세탁기와 드럼 세탁기 및 건조 겸용 세탁기는 통상 세탁수를 이용하여 세탁관련 행정을 수행하였다.

하지만, 전술한 세탁관련 행정시에는 다량의 세탁수가 필요함으로써 최근에는 세탁에 사용되는 세탁수의 양을 최소화할 수 있도록 한 노력이 이루어지고 있다.

이로 인해 제공된 것이 스팀 발생장치이며, 상기 스팀 발생장치는 소량의 세탁수를 이용하여 세탁 행정이 진행되도록 보조하는 역할을 수행한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 기존의 세탁 장치용 스팀 발생장치를 설명하면 다음과 같다.

도 1은 종래 기술의 스팀 발생 장치의 구성을 나타낸 사시도이고, 도 2는 종래 기술의 스팀 발생 장치의 부분 절개 사시도이다.

종래 기술의 세탁 장치용 스팀 발생장치는 크게 케이스(1)와, 히터(2)를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 케이스(1)는 스팀 발생장치의 외관을 이루면서 증기 발생에 필 요한 물(이하에서 '공급수'라함)이 저장되는 공급수 저장용 공간을 형성하며, 상단을 이루는 상부 케이스(11)와, 하단을 이루는 하부 케이스(12)를 포함하여 구성된다.

이때, 상기 케이스(1)의 일측에는 세탁 장치의 급수유로(미도시)와 연결되는 급수관(1a)이 형성되고, 상기 케이스(1)의 타측에는 케이스 내에서 증발된 증기를 드럼 내부로 공급하도록 증기공급관(미도시)과 연결되는 증기배출관(1b)이 형성된다.

그리고, 상기 히터(2)는 상기 케이스(1) 내의 저부 공간상에 그 수평 방향을 따라 설치된다.

이때, 상기 히터(2)는 시스 히터(Sheath Heater)로써, 양 끝단인 두 단자는 상기 케이스(1)의 어느 한 측 외부로 노출되게 결합된다.

상기한 히터(2)는 그 발열에 의해 상기 케이스(1) 내에 저장된 물을 증발시키는 역할을 수행한다.

따라서, 스팀 발생장치의 동작이 이루어진다면 히터(2)의 발열이 수행되면서 상기 케이스(1) 내에 저장된 공급수가 증발되고, 이러한 공급수의 증발에 의해 발생된 스팀은 증기배출관(1b)을 통해 외부로 배출되면서 세탁 장치의 드럼(도시는 생략됨) 내로 제공되어 상기 스팀을 이용한 각종 운전이 이루어진다.

한편, 상술한 종래의 세탁 장치용 스팀 발생장치는 상기한 히터(2)의 선택적인 발열에 의한 증기 발생 동작이 상기 케이스(1) 내로의 공급수의 공급이 적절히 이루어진 상태에서 이루어져야 한다.

하지만, 종래에는 상기 스팀 발생장치 내의 수분 급수량을 각 상황별로 정확히 인지할 수 있는 장치가 별도로 구비되어 있지 않았고, 단순히 공급수의 존재 여부만 인지하는 센서가 있었을 뿐이다.

이에 따라, 종래의 스팀 발생 장치를 가지는 세탁 장치의 운전 제어는 상기 스팀 발생 장치 내부의 공급수의 공급량에 상관없이 공급수만 존재한다면 그 운전이 이루어짐에 따라 스팀 발생장치의 운전 도중 수분 부족이 발생되어 히터(2)가 외기에 노출될 수 있다.

이로 인해, 상기 케이스(1) 내부의 온도는 급격히 증가될 수 밖에 없었으며, 상기 케이스(1) 내부가 고온을 이룸에 따라 케이스(1)의 변형이 발생되어 상기 히터(2)와 접촉됨에 따른 화재 발생의 위험을 가지게 된 문제점이 있었다.

이와 같이 수량 감지 동작이 정확하게 이루어지기가 어렵기 때문에 증기 발생 동작의 제어시에 에러 발생 확률이 높다.

본 발명은 상술한 종래 기술에 따른 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 스팀 발생장치의 케이스 내로 공급된 공급수의 량에 대한 정확한 센싱이 이루어지도록 하여 상기 센싱된 값을 이용하여 증기 발생을 위한 각종 구성 요소들의 동작 제어가 에러 발생없이 정확하게 이루어지도록 한 세탁 장치의 스팀 발생 제어 방법을 제공하기 위한 것이다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 세탁 장치의 스팀 발생 제 어 방법은 상기 스팀 발생을 위해 스팀 발생 장치로 공급된 공급수의 수위를 감지하는 단계;감지된 결과가 설정된 상한 기준값과 하한 기준값 사이의 범위 이내인 경우에는 설정된 시간이 경과된 이후에 수위를 다시 판정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 감지된 결과가 상한 기준값 이상인 경우에는 스팀 발생 장치내에 공급수가 부족한 것으로 판정하고, 감지된 결과가 하한 기준값보다 작은 경우에는 스팀 발생 장치내에 공급수가 충분한 것으로 판정하는 것이 바람직하다.

그리고 수위를 다시 판정하는 단계에서, 설정된 시간이 경과한 이후에도 감지된 결과가 설정된 상한 기준값과 하한 기준값 사이의 범위 이내인 경우에는 중간 기준값을 기준으로 수위를 판정하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 설정된 시간이 경과한 이후에 수위를 다시 판정하는 단계에서 감지된 결과가 중간 기준값 이상인 경우에는 스팀 발생 장치내에 공급수가 부족한 것으로 판정하고, 감지된 결과가 중간 기준값보다 작은 경우에는 스팀 발생 장치내에 공급수가 충분한 것으로 판정하는 것을 특징으로 한다.

이하에서 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 따른 세탁 장치의 스팀 발생 제어 방법에 관하여 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 스팀 발생 장치의 구성을 나타낸 사시도이다.

본 발명에 따른 스팀 발생 장치(300)는 케이스부(310)와, 발열히터(320)와, 수위센서(330)를 포함하여 이루어진다.

이때, 상기 케이스부(310)는 상기 스팀 발생장치의 외관을 이룸과 더불어 스 팀 생성용 공간을 형성하는 장방형의 박스체이다.

또한, 상기 발열히터(320)는 상기 케이스부(310) 내에 구비되어 그 발열에 의해 상기 케이스부(310) 내에 저장된 수분을 증발시키는 역할을 수행한다.

또한, 상기 수위센서(330)는 공통전극(331)과, 장전극(332) 및 단전극(333) 등 3개의 전극을 가지며, 케이스부(310) 내의 수분에 대한 수위를 센싱하는 역할을 수행한다.

상기 공통 전극(331)과 상기 장전극(332)은 대략 스팀 생성에 필요한 수분의 최저 수위로 설정된 높이에 그 단자가 각각 노출되도록 형성되고, 상기 단전극(333)은 상기 공통전극(331) 및 장전극(332)에 비해 상대적으로 짧게 형성되되 대략 스팀 생성에 필요한 수분의 최대 수위로 설정된 높이에 그 단자가 노출되도록 형성된다.

이때, 상기 장전극(332) 및 공통전극(331)의 단자가 노출되는 높이는 상기 발열히터(320)가 수분에 완전히 잠길 수 있을 정도의 높이이다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 스팀 발생 장치의 스팀 발생 동작을 설명하면 다음과 같다.

도 4a내지 도 4e는 본 발명에 따른 스팀 발생 장치의 수위 감지 센서의 감지 상태를 나타낸 구성도이다.

도 5는 본 발명에 따른 스팀 발생 장치의 수위 감지에 따른 동작 제어를 위한 플로우 차트이다.

세탁 장치를 제어하는 컨트롤러(도시하지 않음)가 세탁 장치의 본체 내에 구 비되며, 상기 세탁 장치를 구성하는 여타의 각종 구동부에 대한 구동 제어를 수행함과 더불어 상기 급수 밸브의 동작 제어 및 상기 스팀 발생 장치(300)를 이루는 발열 히터(320)의 발열 제어를 수행한다.

특히, 상기 컨트롤러는 상기 스팀 발생 장치(300)를 이루는 수위 센서(330)에 의해 센싱된 센싱값을 제공받아 디지털 데이터로 변환하는 컨버터(ADC;Analog-digital convertor)를 가지며, 상기 컨버터에 의해 변환된 디지털 데이터 값을 기 설정된 기준값과 비교하여 상기 급수 밸브의 동작 제어 및 상기 발열 히터의 발열 제어를 수행한다.

예를 들어, 단전극(333)과 장전극(332)이 스팀 발생을 위해 공급된 공급수에 접촉되는 순간의 센싱값이 '150' 인 경우를 가정하여 각각의 수위에 따른 동작을 설명하면 다음과 같다.

도 4a는 단전극(333)과 장전극(332)이 모두 스팀 발생을 위한 공급된 공급수에 접촉되지 않은 상태를 나타낸 것으로 기준값을 '150'으로 설정하였으므로, 센싱값은 모든 전극에서 '150'이상의 값이 출력된다.

이 상태는 공급수가 전혀없는 상태로 급수가 필요하다고 판단되어 스팀 발생을 위한 발열 히터(320)가 off되고 급수 밸브가 on된 상태이다.

그리고 도 4b는 급수가 진행되거나 발열을 진행하여 공급된 공급수가 줄어들어 가는 상태를 나타낸 것이다.

이 경우의 센싱값 역시 센싱값은 모든 전극에서 '150'이상의 값이 출력되어 급수가 필요한 것으로 판단한다.

그리고 도 4c는 단전극(333)은 공급수에 접촉되지 않고 장전극(332)과 공통 전극(331)이 공급수에 접촉된 상태를 나타낸 것으로 단전극(333)은 '150' 이상의 값이 출력되고 장전극(332)에서는 '150' 정도의 값이 출력된다.

이 상태에서 급수가 계속 이루어져 도 4e에서와 같은 상태가되면 장전극(332)에서의 출력값은 '150' 이하의 값이 출력된다.

그리고 도 4e는 급수 밸브를 off하는 시점을 나타낸 것으로 단전극(333)과 장전극(332) 모두가 '150' 이하의 값을 출력한다.

반대로 급수가 이루어지는 상태가 아니고 도 4e에서와 같이 급수가 이루어진 상태에서 히팅에 의한 스팀 발생 동작중이라면 공급수의 상태는 도 4e에서 점차 공급수가 줄어들어 도 4a 또는 도 4b의 상태가 되면 히팅을 중지하고 다시 급수를 실시하여야 한다.

이와 같이 급수 밸브의 동작 제어 및 상기 발열 히터의 발열 제어는 설정된 기준값과 센싱 출력값을 비교하여 이루어지는데, 전극이 공급수에 접촉하는 순간이 기준값과 동일 레벨의 센싱값이 출력된다.

즉, 전극에 의해 출력되는 센싱값이 150 이상이면 공급수 없음으로 판정하고, 150 미만이면 공급수가 있는 것으로 판정한다.

이와 같이 고정된 기준값을 갖고 공급수의 유무를 판정하는 경우에는 고온의 히팅에 의해 물이 끓게되면 공급수의 판정이 순간적으로 그 결과가 번복되는 에러가 발생될 수 있다.

본 발명의 실시예에서는 이와 같은 공급수 유무를 판단하는 경계 구간에서의 에러를 막기 위하여 공급수의 유무 판정시에 일정 구간 이내에 센싱값이 위치하면 일정 크기의 판정 지연 시간을 두고 판정을 하는 것이다.

예를 들어, 전극이 공급수에 접촉하는 순간의 센싱 기준값(중간 기준값)을 '150'으로 설계한 경우에는 감지되는 센싱값이 '160'(상한 기준값) 이상이면 공급수가 없는 것으로 판정하고, '140 ~ 159'의 사이에 위치한 값인 경우에는 바로 판정을 하는 것이 아니고, 일정 시간이 경과된 후에 공급수의 유무를 판정한다.

그리고 '140'(하한 기준값) 미만인 경우에는 공급수가 스팀 발생 동작이 가능한 량의 공급수가 있는 것으로 판정한다.

만약, '140 ~ 159'의 사이에 위치한 값이 출력된 경우에 일정 시간이 경과하여도 해당 범위의 값이 유지되면 '150'을 기준으로 공급수의 유무를 판정한다.

구체적으로, 도 5에서와 같이, 세탁 장치내에 구성되는 컨트롤러에서 사용자에 의한 각종 운전 선택을 위한 외부 신호의 수신 여부를 확인한다.(S501)

만일, 상기의 과정에서 상기 사용자가 스팀 세탁이나 스팀 헹굼 혹은, 스팀 살균 등의 운전을 수행하고자 스팀 발생장치의 동작 제어를 위한 선택이 이루어진다면 상기 컨트롤러는 상기 선택에 의해 발생된 신호를 수신받는다.

이의 경우, 상기 컨트롤러는 스팀 발생 장치(300)를 구성하는 수위센서(330)를 제어하여 케이스부(310) 내의 공급수에 대한 급수 수위를 센싱하도록 제어하며, 계속해서 상기 수위센서(330)로부터 상기 센싱된 값을 수신한다.(S502)

이때, 상기 센싱된 값은 장전극(332) 및 단전극(333)의 전압값이다.

그리고, 상기 컨트롤러는 상기와 같이 수신받은 장전극(332) 및 단전극(333) 의 전압값을 AD 변환기를 이용하여 디지털 데이터로 각각 변환한 후 그 각각의 변환값을 확인한다.(S503)

그리고 상기 각 변환값이 미리 설정되어 있는 기준값에 비해 높은지 혹은, 동일하거나 낮은지에 대한 비교를 수행하게 된다.(S504)

본 발명의 실시예에서는 제 1 기준값(상한 기준값) ＞ 제 3 기준값(중간 기준값) ＞ 제 2 기준값(하한 기준값)의 크기로 설정을 하고, 제 3 기준값은 제 1,2 기준값의 중간값으로 설정한다.

예를 들어, 제 1 기준값을 '160'으로, 제 2 기준값을 '140'으로 설정하면 제 3 기준값은 '150'으로 설정될 수 있다.

먼저, 기준값과의 비교 단계에서 센싱 출력값이 제 1 기준값 이상인 경우에는(S505) 스팀 발생을 위한 공급수가 없는 것으로 판정한다.(S506)

그리고 센싱 출력값이 제 1 기준값보다 작은 경우에는(S505) 센싱 출력값이 제 1 기준값 ~ 제 2 기준값의 사이에 위치하는 값인지를 판단한다.(S507)

여기서, 센싱된 출력값이 제 1 기준값 ~ 제 2 기준값의 사이에 위치하지 않는 경우에는 센싱 출력값이 제 2 기준값 미만인 것으로 판단하여 스팀 발생을 위한 공급수가 있는 것으로 판단한다.(S508)

만약, 센싱된 출력값이 제 1 기준값 ~ 제 2 기준값의 사이에 위치하는 경우에는 기준 시간이 경과한 후에 판정을 다시 한다.(S509)

이와 같이 기준 시간이 경과한 이후에 재판정을 하는 것은 기준값의 경계 구간에서 수위의 변화가 급변하여 판정의 정밀도가 저하되는 것을 막기 위한 것이다.

즉, 수위 변화가 급수중 또는 스팀 발생중에는 계속 일어나므로 일정 시간이 경과한 후에 다시 판정하는 것에 의해 더 정확한 판정을 할 수 있도록한 것이다.

이 과정에서 기준 시간이 경과한 시점까지 수위가 제 1 기준값 ~ 제 2 기준값의 사이에 위치하게 되면, 제 3 기준값과 센싱 출력값을 비교하여 공급수의 유무를 판정한다.

그리고 이상에서와 같이 센싱 출력값과 기준값들과의 비교 결과를 이용하여 급수 밸브 및 발열 히터를 제어한다.(S510)

본 발명은 스팀 발생 장치의 수위를 감지하여 출력되는 디지털 데이터값과 기준값과의 비교 단계에서 스팀 발생을 위한 공급수의 유무를 판단하는 경계 구간에서의 판정 에러를 막기 위하여 고정된 기준값을 사용하는 것이 아니고, 일정 크기의 범위를 갖는 구간을 정하여 판정을 하는 것이다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다.

따라서, 본 발명의 기술적 범위는 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의하여 정해져야 한다.

이상에서와 같은 본 발명에 따른 세탁 장치의 스팀 발생 제어 방법은 다음과 같은 효과가 있다.

본 발명은 스팀 발생을 위한 공급수의 유무를 판단하는 경계 구간에서의 판정 에러를 막기 위하여 고정된 기준값을 사용하는 것이 아니고, 일정 크기의 범위 를 갖는 구간을 정하여 판정을 하는 것이다.

따라서, 수위 변화가 급격하게 일어나는 수위 감지 경계 구간에서도 판정의 정확성을 높일 수 있다.

이는 잘못된 수위 감지에 따른 기기의 오동작을 막아 기기의 신뢰성 및 안전성을 높이고 사용자의 편리성을 높이는 효과를 갖는다.

Claims (7)

1. 케이스와, 상기 케이스에 구비된 발열히터와, 공통전극, 장전극 및 단전극을 포함한 수위센서와, 급수관 및 증기배출관을 포함하며, 상기 단전극 및 장전극이 공급수에 잠기지 않았을 때의 전압값을 기준으로 상한 기준값과 하한 기준값을 설정한 스팀 발생 장치를 구비한 세탁 장치의 제어에 있어서,

   상기 수위센서가 상기 급수관으로부터 스팀 발생 장치로 공급된 상기 공급수의 수위를 감지하는 제1단계;

   상기 제1단계에서 감지된 결과가 상기 상한 기준값과 하한 기준값 사이의 범위 이내인 경우에는 설정된 시간이 경과된 이후에 상기 수위센서가 수위를 다시 판정하는 제2단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁 장치의 스팀 발생 제어 방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 제1단계에서 감지된 결과가 상한 기준값 이상인 경우에는 스팀 발생 장치내에 공급수가 부족한 것으로 판정하는 것을 특징으로 하는 세탁 장치의 스팀 발생 제어 방법.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 제1단계에서 감지된 결과가 하한 기준값보다 작은 경우에는 스팀 발생 장치내에 공급수가 충분한 것으로 판정하는 것을 특징으로 하는 세탁 장치의 스팀 발생 제어 방법.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 제2단계에서 감지된 결과가 설정된 상한 기준값과 하한 기준값 사이의 범위 이내인 경우에는 상기 수위센서가 중간 기준값을 기준으로 수위를 판정하는 제3단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁 장치의 스팀 발생 제어 방법.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 제3단계에서 감지된 결과가 중간 기준값 이상인 경우에는 스팀 발생 장치내에 공급수가 부족한 것으로 판정하는 것을 특징으로 하는 세탁 장치의 스팀 발생 제어 방법.
6. 제 4 항에 있어서,

   상기 제3단계에서 감지된 결과가 중간 기준값보다 작은 경우에는 스팀 발생 장치내에 공급수가 충분한 것으로 판정하는 것을 특징으로 하는 세탁 장치의 스팀 발생 제어 방법.
7. 제 4 항에 있어서,

   상기 중간 기준값은 상한 기준값과 하한 기준값의 중간값으로 설정하는 것을 특징으로 하는 세탁 장치의 스팀 발생 제어 방법.

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