KR101526986B1 - 세탁장치의 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 세탁장치의 제어방법에 대한 것이다. 본 발명에 따른 제어방법은 순환하는 공기에 의해 의류를 건조시키는 세탁장치의 제어방법에 있어서, 순환하는 공기를 가열하는 가열단계; 및 상기 순환하는 공기의 온도에 따라 순환하는 공기 중의 수분을 응축시키는 냉각수를 공급하는 공급단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이러한 세탁장치에 의하면 보다 효과적을 의류를 세탁하는 것이 가능해진다.

Description

세탁장치의 제어방법{Controlling method of Washing machine}

본 발명은 세탁장치의 제어방법에 대한 것으로서, 더욱 상세하게는 보다 효과적으로 의류를 세탁할 수 있는 제어방법에 대한 것이다.

일반적으로 세탁장치라 함은 의류를 세탁하는 세탁기, 의류의 건조 및 세탁을 수행하는 건조겸용 세탁기, 및 의류를 건조하는 건조기 등을 들 수 있다. 이 중에서 의류의 건조를 수행하는 건조기 또는 건조겸용 세탁기는 건조를 수행하는 방식에 따라 응축식(순환식)과 배기식으로 분류할 수 있다.

응축식은 공기를 가열하여 의류를 건조시킨 다음, 공기를 순환시켜 공기 중의 수분을 응축시키고 다시 가열하여 공급하는 방식이며, 배기식은 공기를 순환시키지 않고 의류를 건조시킨 공기를 배기하는 방식이다.

또한, 응축식은 공기 중의 수분을 응축시키는 방식에 따라 수냉식과 공냉식으로 분류할 수 있다. 수냉식은 냉수에 의해 공기 중의 수분을 응축시키는 방식이며, 공냉식은 차가운 공기와의 열교환에 의해 순환하는 공기 중의 수분을 응축시키는 방식이다.

그런데, 상기 수냉식에서는 순환하는 공기 중의 수분을 제거한 냉각수는 다 시 세탁장치의 외부로 배수를 해야 하는 바, 냉각수를 너무 많이 공급하게 되면 외부로 배수되는 냉각수의 양이 많아지게 되어, 물 낭비와 함께 효과적인 건조가 이루어지지 않는 문제점을 수반한다.

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 보다 효과적으로 의류를 건조시킬 수 있는 제어방법을 제공하는데 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 응축식 건조기, 또는 응축식건조겸용 세탁기에서 순환하는 공기 중의 수분을 제거하는 냉각수의 양을 줄일 수 있는 제어방법을 제공하는데 있다.

상기와 같은 본 발명의 목적은, 순환하는 공기에 의해 의류를 건조시키는 세탁장치의 제어방법에 있어서, 순환하는 공기를 가열하는 가열단계; 및 상기 순환하는 공기의 온도에 따라 순환하는 공기 중의 수분을 응축시키는 냉각수를 공급하는 공급단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁장치의 제어방법에 의해 달성된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 제어방법은 순환하는 공기의 온도를 감지하여 냉각수를 공급함으로써, 냉각수의 양을 줄일 수 있으며, 나아가 냉각수의 낭비를 막을 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면 순환하는 공기를 가열하고 나서 소정시간이 지난 다음에 냉각수를 공금함으로써, 냉각수의 양을 줄일 수 있으며, 나아가 냉각수의 낭비를 막을 수 있다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들에 대해서 상세하게 살펴보도록 한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 제어방법이 적용될 수 있는 세탁장치를 나타내는 도면이다. 도 1에서는 세탁장치로서 응축식 건조기능을 구비한 세탁기를 도시하고 있지만, 본 발명의 사상은 이에 한정되지 않으며, 예를 들어 단순히 건조기능만을 구비한 응축식 건조기에도 적용될 수 있다. 이하, 도면을 참조하여 상세하게 살펴본다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 제어방법이 적용될 수 있는 세탁장치는 크게 캐비넷(10), 터브(30), 드럼(40), 건조덕트(100) 및 응축덕트(300)를 포함하여 구성된다.

캐비넷(10)은 이의 전면에 형성된 세탁물 투입구를 가지며, 도어(20)가 캐비넷(10)의 세탁물 투입구에 개폐 가능하게 설치된다. 도어(20)에는 터브(30)의 개구부측으로 돌출되도록 도어 글래스(21)가 설치되며, 세탁물 투입구와 터브(30)의 개구부사이에는 개스킷(80)이 제공된다.

터브(30)는 캐비넷(10) 내부에 세탁수를 저장하도록 설치되며, 드럼(40)은 터브(30) 내에 회전 가능하게 설치된다. 터브(30)는 재료비를 절감하는 것과 더불어 무게를 줄이기 위해 플라스틱 재질의 소재로 형성될 수 있다. 드럼(40)에는 터브(30) 내의 세탁수가 그 내부로 들어오게 하는 다수개의 통공(40a)이 형성된다. 또한, 터브(30)의 주위에는 드럼(40)과 연결되는 소정의 동력장치가 설치되며, 드럼(40)은 소정의 동력장치에 의해 구동된다.

한편, 캐비넷(10) 내에는 터브(30)와 연통되어 공기가 순환하는 순환유로를 형성하는 건조덕트(100) 및 응축덕트(300)가 구비될 수 있다.

건조덕트(100) 내에는 송풍팬(62)과 히터(61)가 내장되며 이에 따라 건조덕트(100)는 터브(30)를 통해 드럼(40) 내에 열풍을 공급하게 된다.

또한, 응축덕트(300)는 건조덕트(100) 및 터브(30)와 각각 연결된다. 이러한 응축덕트(300)에는 공기 중의 습기를 응축시켜 습기를 제거하도록 냉각수를 공급하는 급수기(310)가 설치된다. 따라서, 열풍은 드럼(40)으로부터 터브(30)를 통해 응축덕트(300)로 토출되며, 응축덕트(300) 내에서 냉각수에 의해 건조한 공기로 변환되어 건조덕트(100) 내에 다시 가열되도록 안내된다.

구체적으로, 건조덕트(100)는 터브(30)의 전방부의 상부영역에 연결된다. 터브(30)에는 이와 같은 건조덕트(100)와 연통하는 흡입구(31)가 형성되며, 드럼(40)에는 흡입구(31)를 통해 건조덕트와 연통하는 흡입구(41)가 형성된다. 또한, 응축덕트(300)는 터브(30)의 후방부의 하부영역에 연결되며, 이러한 응축덕트(300)와 연통하도록 토출구(32)가 마찬가지로 터브(30)의 후방부의 하부영역에 형성된다.

이와 같은 건조 및 응축덕트(100,300) 및 터브(30)의 연결부들의 위치로 인해, 열풍은 도 1에 화살표로 도시된 바와 같이, 드럼(40)의 내부에서 드럼(40)의 전방부로부터 후방부까지 유동하게 된다. 정확하게는, 열풍은 드럼(40)의 전방부의 상부영역에서부터 드럼(40)의 후방부의 하부영역으로 유동한다. 즉, 상기 열풍은 드럼(40) 내부에서 대각선 방향으로 유동하게 된다.

결과적으로, 건조 및 응축덕트(100,300)는 이의 적절한 장착위치로 인해 열풍이 드럼(40)의 축방향으로 드럼(40)의 내부공간을 완전하게 가로지르게 하도록 구성된다. 따라서, 열풍은 드럼(40)의 전체 내부공간에 균일하게 퍼짐으로써 건조효율 및 성능이 크게 향상된다.

또한, 건조덕트(100)는 서로 결합되는 상부덮개(110)와 하부덮개(120)로 이루어진다. 또한, 세탁장치의 전체 높이를 줄일 수 있도록 건조덕트(100)는 터브(30)의 외주면에 밀착된다.

정확하게는, 도시된 바와 같이 건조덕트(100)의 하부덮개(120)가 터브(30) 상부 외주면에 밀착된다. 건조덕트(100)의 상부덮개(110)는 철 소재로 제작된다. 반면, 플라스틱 재질로 형성된 터브(30)가 하부덮개(120)로부터 전달되는 열에 의해 변형되는 것을 방지하기 위해, 하부덮개(120)는 열전도율과 내식성 및 내열성이 좋은 알루미늄합금 소재로 제작됨이 바람직하다. 이와 같은 하부덮개(120)는 다이케스팅 작업에 의해 제작된다. 따라서, 하부덮개(120)만을 알류미늄 합금으로 제작하는 것은 터브(30)의 변형을 방지하면서도 상기 건조덕트(100)의 제작비를 절감할 수 있다.

또한, 상기 세탁장치는 방열수단(200)을 더 구비하는데, 방열수단(radiation mechanism)(200)은 건조덕트(100)의 상부에 구비되어, 건조덕트(100)의 열을 방열시킨다.

한편, 전술한 바와 같은 구성을 가지는 세탁장치에 있어서, 공기는 응축덕트(300) 및 건조덕트(100)를 따라 순환하게 된다. 구체적으로, 세탁코스, 헹굼코 스 및 탈수코스가 종료하고 나서 건조코스가 일반적으로 시작되며, 건조코스에서 드럼(40)의 내부로 건조가열공기를 공급하게 된다.

건조가열공기를 가열하는 경우에, 전술한 바와 같이 응축덕트(300)에서 급수기(310)를 통하여 공급되는 냉각수와의 열교환에 의해 드럼(40)에서 배출된 다습한 공기 중의 수분이 응축되어 건조공기를 생성하게 된다. 이어서, 건조덕트(200) 내의 히터(61)에 의해 순환하는 공기를 가열하여 건조가열공기를 다시 드럼(40) 내부로 공급하게 된다.

한편, 상기와 같은 구성을 가지는 종래 세탁장치에서는 건조가열공기를 드럼으로 공급하고자 하는 경우에 일반적으로 히터를 구동하여 공기를 가열함과 동시에 응축덕트의 내부로 냉각수를 공급하게 된다. 그런데, 히터의 구동과 동시에 냉각수를 공급하게 되면, 순환하는 공기 중의 수분이 응축되지 않으면서 냉각수를 낭비하게 되는 문제점을 수반한다.

즉, 순환하는 공기에 의해 드럼 내부의 의류에서 수분을 제거하기 위해서는 드럼 내부로 공급되는 공기의 온도가 대략 100℃ 에 해당해야 한다. 순환하는 공기의 온도가 100℃에 이르는 경우에 의류에서 수분을 증발시켜 의류를 건조시킬 수 있다.

그런데, 히터를 구동하는 초기에는 공기의 온도가 100℃에 아직 도달하지 못하게 되며, 이와 같이 순환하는 공기의 온도가 낮아서, 아직 의류의 수분을 제거하지 못하는 상태에서 냉각수를 공급하게 되면, 순환공기 중에 냉각수에 의해 응축할 수분이 충분하지 않으므로, 냉각수는 순환공기 중의 수분을 응축시키는 본래의 기 능을 하지 못하고 낭비될 수 있다.

따라서, 본 출원인은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 냉각수의 낭비를 방지할 수 있는 제어방법을 고안하게 되었으며, 이하 도면을 참조하여 상세하게 살펴본다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 제어방법을 순차적으로 도시한 순서도이다.

도 2를 참조하면 일 실시예에 따른 제어방법은 먼저 순환하는 공기를 가열하는 가열단계(S210), 순환하는 공기의 온도에 따라 순환공기 중의 수분을 제거하는 냉각수를 공급하는 공급단계(S230)들을 포함한다. 즉, 본 실시예에 따른 제어방법에서는 공기를 가열하는 가열단계와, 냉각수를 공급하는 공급단계가 동시에 시작되지 않으며 공기를 가열하고 나서 순환공기의 온도에 따라 냉각수를 공급하게 된다. 구체적으로 살펴본다.

가열단계(S210)에서는 전술한 바와 같이, 공기가 순환하는 순환유로에 구비된 히터(61) 등을 이용하여 공기를 가열하게 된다.

이어서, 순환하는 공기의 온도에 따라 냉각수를 공급하게 된다(S230).

여기서, 제1 실시예에 따른 냉각수를 공급하는 공급단계는 순환하는 공기의 온도를 측정하는 측정단계; 및 상기 측정단계에서 측정된 온도가 미리 설정된 기준 온도 이상인 경우에 순환하는 공기 중의 수분을 응축시키는 냉각수를 공급하는 응축단계;를 포함할 수 있다.

즉, 순환하는 공기의 온도를 측정하여, 측정된 공기의 온도가 미리 설정된 기준 온도 이상인 경우에만 냉각수를 공급하여 냉각수의 낭비를 방지하게 된다.

한편, 순환공기의 온도를 측정하는 방법은 공기의 온도를 직접적으로 측정하는 방법과, 간접적으로 측정하는 방법이 있다.

먼저, 직접적으로 순환공기의 온도를 측정하는 방법은 공기가 순환하는 순환유로 상에 온도를 감지하는 온도센서(미도시)를 구비하고, 순환하는 공기의 온도를 직접 측정하게 된다.

이 경우, 상기 온도센서는 순환유로를 형성하는 응축덕트(300) 및 건조덕트(100)의 어디에도 설치가 가능하지만, 히터(61)에 의해 가열된 공기의 온도를 정확하게 측정하기 위하여 건조덕트(100)의 내부, 바람직하게는 건조덕트(100)의 내부에서 드럼(40)의 향하여 히터(61)의 후단에 위치한다. 또한, 상기 온도센서는 의류가 수용되는 수용공간의 내부, 즉 드럼(40)의 내부에 구비되어 드럼(40) 내부로 공급되는 공기의 온도를 측정할 수 있다.

이와 같이 온도센서에 의해 순환하는 공기의 온도를 측정하게 되면, 세탁장치에 구비된 제어부(미도시)는 상기 측정된 온도를 미리 설정된 기준온도, 예를 들어 대략 100℃와 비교하여 측정된 온도가 기준온도 이상인 경우에 냉각수를 공급하게 된다. 순환공기가 대략 100℃ 이하인 경우에는 전술한 바와 같이, 의류에서 수분을 제거하지 못하므로 냉각수를 공급하는 것이 필요하지 않기 때문이다.

한편, 위와 같이 순환공기의 온도를 직접 측정하는 방법은 온도센서의 위치, 공기의 유동방향 등에 의해 영향을 받게 되어 측정치의 오차가 상당히 커질 수 있다. 따라서, 위와 같은 직접적인 온도 측정의 오차를 방지하기 위하여 순환공기의 온도를 간접적으로 측정하는 방법이 있다.

순환하는 공기의 온도를 간접적으로 측정하는 방법으로는 공기를 가열하는 히터(61)의 온도를 측정하는 방법이 있다.

즉, 공기를 가열하는 히터(61)에 온도센서를 구비하고, 히터(61)의 온도를 측정하여 히터(61)에 의해 가열되는 공기의 온도를 측정하게 된다. 이 경우, 순환공기의 온도는 히터(61)의 온도와 대략적으로 유사하게 되므로 공기의 온도를 측정할 수 있게 된다. 순환공기의 온도를 측정한 다음, 냉각수를 공급하는 응축단계는 전술한 단계와 유사하므로 반복적인 설명은 생략한다.

한편, 상기 냉각수를 공급하는 응축단계는 냉각수를 공급하는 단계와, 냉각수를 공급하지 않는 단계가 소정횟수 반복될 수 있다. 즉, 냉각수를 공급하는 경우에 냉각수를 계속해서 공급할 수도 있지만, 냉각수를 공급하는 단계와 공급하지 않는 단계가 하나의 싸이클(cycle)을 형성하여 상기 싸이클이 반복될 수 있다.

이 경우, 냉각수를 공급하는 시간과 공급하지 않는 시간을 조절하여 냉각수의 낭비를 방지할 수 있다. 즉, 냉각수를 공급하는 시간을 공급하지 않는 시간의 대략 5 내지 20 %의 시간으로 설정함으로써 냉각수의 낭비를 방지할 수 있다.

도 3은 냉각수를 공급하는 경우에 냉각수 공급시간/비공급시간의 비율을 나타내는 그래프이다. 도 3을 참조하여,냉각수 공급시간/비공급시간의 비율을 살펴보면 다음과 같다.

예를 들어, 종래에는 냉각수를 공급하는 시간이 대략 17초, 공급하지 않는 시간이 13초에 해당하여 하나의 싸이클이 대략 30초로 이루어지는 경우에, 본 실시 예에서는 도 3에 도시된 바와 같이 냉각수를 공급하는 시간을 대략 2 내지 5초로 설정하여 냉각수의 낭비를 방지할 수 있다. 물론, 이와 같이 냉각수를 공급하는 시간을 줄임으로써, 의류의 건조시간은 다소 길어질 수 있지만, 냉각수의 공급량을 현저하게 줄임으로써 세탁장치의 물 사용량을 현저하게 줄이는 것이 가능해진다.

이하에서는 도 2에서 순환하는 공기의 온도에 따라 냉각수를 공급하는 공급단계의 제2 실시예를 살펴보도록 한다.

제2 실시예에 따른 공급단계는 가열단계(S210)가 수행되고 나서 미리 설정된 소정시간이 경과한 후에 냉각수를 공급하는 응축단계를 포함할 수 있다. 즉, 본 실시예에서는 전술한 실시예들과 달리, 순환하는 공기의 온도를 측정하는 것이 아니라 순환공기를 가열하고 나서 소정시간이 경과된 후에 냉각수를 공급할 수 있다.

도 4는 도 1의 세탁장치에서 공기를 가열하는 경우에 온도변화를 나타내는 그래프이다.

도 4를 참조하면, 세탁대상물이 2kg인 경우(Load 2kg)와, 세탁대상물이 없는 경우(No load)에 히터를 구동하여 공기를 가열하는 경우에 공기의 온도변화를 나타낸다.

구체적으로, 세탁대상물이 있는 경우에 공기의 온도는 히터를 구동하고 나서 완만하게 상승하게 되며 도 4에 도시된 바와 같이 대략 20분 정도가 지나고 나서 공기의 온도가 100℃에 도달하게 된다. 따라서, 본 실시예에서는 히터를 구동하여 공기를 가열하는 단계를 수행하고 나서 소정시간이 경과한 다음에 냉각수를 공급하게 된다.

여기서, 상기 소정시간은 순환공기의 온도가 상기 미리 설정된 기준온도 이상으로 상승하도록 설정될 수 있다. 예를 들어, 상기 기준온도가 대략 100℃로 설정되는 경우에 도 4에 도시된 바와 같이 공기의 온도는 히터가 구동하고 나서 대략 20분 정도가 지나고 나서 100℃에 도달하게 되며, 이 경우 상기 소정시간은 대략 20분 정도로 설정될 수 있다. 여기서, 상기 소정시간은 20분의 구체적인 수치에 한정되지 않으며, 순환공기의 온도가 미리 설정된 기준온도 이상으로 상승하도록 설정된다.

또한, 도 4에 도시된 바와 같이, 세탁대상물이 없는 경우에 비하여 세탁대상물이 존재하는 경우에 공기의 온도가 더디게 상승하게 된다. 따라서, 상기 소정시간을 설정하는 경우에는 건조 또는 세탁을 하고자 하는 의류의 양에 따라 설정되는 것이 바람직하다. 이와 같이, 의류의 양에 따라 소정시간을 설정하는 경우에는 의류의 양에 따라 상기 소정시간이 설정된 테이블 등을 제어부에 미리 입력하여 두고, 세탁물의 양에 따라 소정시간이 설정될 수 있다.

한편, 냉각수를 공급하는 응축단계가 냉각수를 공급하는 단계와, 냉각수를 공급하지 않는 단계가 소정횟수 반복되는 것은 전술한 실시예들과 유사하므로 반복적인 설명은 생략한다.

도 5는 본 발명의 실시예들에 따른 제어방법이 적용되는 경우에 물 절약량을 나타내는 그래프이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 드럼에 수용된 의류의 양이 4kg, 2kg인 경우에 종래의 방법에 의해 세탁, 헹굼, 탈수 및 건조를 수행하는 경우에 전체 물 사용량은 각각 9.5kg, 8.2kg에 해당한다. 그런데, 본 발명의 실시예들에 따른 제어방법을 적용하는 경우에 물 사용량은 도 5에 도시된 바와 같이 2.2kg, 1.9kg으로 각각 줄어들게 되어, 종래에 비하여 대략 15% 정도의 물만 사용하게 되어 물 사용량이 현저하게 줄어듦을 알 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 제어방법이 적용되는 세탁장치를 나타내는 측단면도,

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 제어방법을 나타내는 순서도,

도 3은 도 2에서 냉각수를 공급하는 경우에 냉각수 공급시간/비공급시간의 비율을 나타내는 그래프,

도 4는 도 1의 세탁장치에서 공기를 가열하는 경우에 온도변화를 나타내는 그래프, 및

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제어방법이 적용되는 경우에 물 절약량을 나타내는 그래프이다.

Claims (12)

1. 순환공기에 의해 의류를 건조시키는 세탁장치의 제어방법에 있어서,

   순환하는 공기를 가열하는 가열단계; 및

   상기 순환하는 공기의 온도에 따라 순환하는 공기 중의 수분을 응축시키는 냉각수를 공급하는 공급단계;를 포함하고,

   상기 공급단계는

   상기 순환하는 공기의 온도를 측정하는 측정단계; 및

   상기 측정단계에서 측정된 온도가 미리 설정된 기준 온도 이상인 경우에 순환하는 공기 중의 수분을 응축시키는 냉각수를 공급하는 응축단계;를 포함하며,

   상기 응축단계는

   상기 냉각수를 공급하는 단계와, 상기 냉각수를 공급하지 않는 단계가 소정횟수 반복되는 것을 특징으로 하는 세탁장치의 제어방법.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,

   공기가 순환하는 순환유로를 구비하고, 상기 측정단계에서는 상기 순환유로 내부의 공기의 온도를 측정하는 것을 특징으로 하는 세탁장치의 제어방법.
4. 제1항에 있어서,

   상기 측정단계에서는 의류가 수용되는 수용공간 내부의 공기의 온도를 측정하는 것을 특징으로 하는 세탁장치의 제어방법.
5. 제1항에 있어서,

   상기 순환하는 공기를 가열하는 히터를 구비하고, 상기 측정단계에서는 상기 히터의 온도를 측정하여 상기 순환하는 공기의 온도를 간접적으로 감지하는 것을 특징으로 하는 세탁장치의 제어방법.
6. 삭제
7. 제1항에 있어서,

   상기 냉각수를 공급하는 시간은 상기 냉각수를 공급하지 않는 시간의 5 내지 20%에 해당하는 것을 특징으로 하는 세탁장치의 제어방법.
8. 순환공기에 의해 의류를 건조시키는 세탁장치의 제어방법에 있어서,

   순환하는 공기를 가열하는 가열단계; 및

   상기 순환하는 공기의 온도에 따라 순환하는 공기 중의 수분을 응축시키는 냉각수를 공급하는 공급단계;를 포함하고,

   상기 공급단계는 상기 가열단계가 수행되고 나서 미리 설정된 소정시간이 경과한 후에 냉각수를 공급하는 응축단계;를 포함하고,

   상기 응축단계는

   상기 냉각수를 공급하는 단계와, 상기 냉각수를 공급하지 않는 단계가 소정횟수 반복되는 것을 특징으로 하는 세탁장치의 제어방법.
9. 제8항에 있어서,

   상기 응축단계에서는 상기 순환하는 공기의 온도가 미리 설정된 기준온도 이상으로 상승하도록 상기 소정시간이 설정되는 것을 특징으로 하는 세탁장치의 제어방법.
10. 제8항에 있어서,

    상기 응축단계는 건조를 시키고자 하는 의류의 양에 따라 상기 냉각수를 공급하는 소정시간이 조절되는 것을 특징으로 하는 세탁장치의 제어방법.
11. 삭제
12. 제8항에 있어서,

    상기 냉각수를 공급하는 단계의 시간은 상기 냉각수를 공급하지 않는 단계의 시간의 5 내지 10%에 해당하는 것을 특징으로 하는 세탁장치의 제어방법.

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