KR101609681B1 - 세탁기 및 그 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 세탁 및 헹굼 행정의 급수 방식을 제어하여 세탁 및 헹굼 성능을 향상시키는 세탁기 및 그 제어방법에 관한 것이다.

이를 위해 본 발명은 세탁 행정의 급수 시에는 세탁조와 펄세이터를 동시에 한방향으로 회전시키면서 급수하는 한방향 회전 급수를 통해 포의 적심을 개선하고, 헹굼 행정의 급수 시에는 세탁조와 펄세이터를 동시에 한방향으로 회전시키면서 급수하는 한방향 회전 급수와, 펄세이터를 좌우 교반시키면서 급수하는 좌우 교반 급수를 통해 세탁 행정 후 탈수로 인해 세탁조에 달라붙어 있는 포를 빨리 떨어뜨려 포가 물에 잘 섞이게 해 줌으로써 급수 시간을 활용한 헹굼이 가능하고, 또한 포의 방향 전환(turn over)을 원활하게 해 줌으로써 포의 상부에 잔류하는 세탁 잔여물(구체적으로, 세제 찌꺼기나 보푸라기 등의 이물질)을 효과적으로 제거할 수 있다.

Description

세탁기 및 그 제어방법{Washing machine and method to control thereof}

본 발명은 세탁기 및 그 제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 세탁 및 헹굼 행정의 급수 방식을 제어하여 세탁 및 헹굼 성능을 향상시키는 세탁기 및 그 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로, 세탁기(예를 들어, 전자동 세탁기)는 물(세탁수 또는 헹굼수)의 담수를 위한 수조와, 이 수조의 내부에 회전 가능하게 설치되어 세탁포(이하, 포라 한다)를 수용하는 세탁조와, 이 세탁조의 내부에 회전 가능하게 설치되어 세탁 및 헹굼 행정을 위해 수류를 발생시키는 펄세이터와, 이 세탁조 및 펄세이터를 회전시키기 위한 구동력을 발생하는 모터를 포함하여 수류와 세제의 계면활성작용으로 포의 오염을 제거하는 장치이다.

이러한 세탁기는 사용자가 세탁코스를 선택하면, 포의 무게(부하량)를 감지하여 세탁 및 헹굼 수위를 결정하고, 결정된 세탁 수위에 따라 수조 내부에 물(구체적으로, 세탁수)과 함께 세제를 투입한 후 모터의 구동에 따라 펄세이터를 좌우 교반하여 세제수(물+세제)를 포에 전달하는 수류를 발생시켜 세탁 행정을 진행한다.

세탁 행정이 완료되면, 배수와 중간 탈수를 진행한 후 결정된 헹굼 수위에 따라 수조 내부에 물(구체적으로, 헹굼수)을 급수한 후 모터의 구동에 따라 펄세이터를 좌우 교반하여 물을 포에 접촉하는 수류를 발생시켜 헹굼 행정을 진행한다.

이러한 일련의 동작으로 세탁 및 헹굼 행정을 진행하는 종래 세탁기는 모터 정지 상태에서 급수를 실행하기 때문에 세탁 급수 시 포가 둥둥 떠오르는 현상이 발생하며, 부피가 큰(bulky) 포(예를 들면, 이불 빨래)의 경우에는 포가 떠오르는 현상이 더욱 심해져 포가 제대로 적셔지지 않게 되고, 이에 따라 세탁 성능이 저하된다.

또한, 헹굼 급수 시에는 세탁 행정 후 중간 탈수로 인해 세탁조에 달라붙어 있는 포가 떨어지는데 시간이 걸리고, 포가 떨어지는데 걸리는 시간만큼 헹굼 시간이 낭비되는데 부피가 큰 포(예를 들면, 이불 빨래)의 경우에는 포가 떨어지는데 시간이 더 많이 걸려 대용량 세탁기(예를 들어, 14Kg 이상의 세탁기)의 경우 100% 부하 기준으로 헹굼 급수 완료 후 포가 떨어지는데 40초 이상 걸리므로 포가 물에 잘 섞이지 못하게 되고, 이에 따라 헹굼 성능이 저하된다.

본 발명의 실시예들은 세탁 행정과 헹굼 행정의 급수 방식을 제어하여 세탁 급수 시 포의 적심을 개선하고, 헹굼 급수 시 포가 물에 잘 섞이게 해 줌으로써 세탁 및 헹굼 성능을 향상시킬 수 있는 세탁기 및 그 제어방법을 제시하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 세탁조와, 이 세탁조 내부에 회전 가능하게 설치되어 수류를 발생시키는 펄세이터를 구비한 세탁기의 제어방법에 있어서, 세탁조에 수용된 포의 무게를 감지하고; 감지된 포의 무게에 따라 세탁조에 저장될 물의 목표 수위를 설정하고; 세탁조와 펄세이터를 한방향으로 회전시키는 동시에 세탁조 내부로 급수를 시작하고; 세탁조에 저장된 물이 목표 수위 보다 낮은 기준 수위에 도달하면 세탁조와 펄세이터의 회전을 정지시키고; 세탁조와 펄세이터를 정지시킨 상태에서 세탁조에 저장된 물이 목표 수위에 도달하면 급수를 종료하는 것을 특징으로 한다.

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기준 수위는 세탁조에 수용된 포의 무게와 상관없이 일정하게 설정되는 수위인 것을 특징으로 한다.

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그리고, 본 발명의 다른 측면은 물을 저장하는 수조와, 수조 내부에 회전 가능하게 설치되는 세탁조와, 세탁조 하부에 세탁조와 독립적으로 회전 가능하게 설치되는 펄세이터를 구비한 세탁기의 제어방법에 있어서, 헹굼 행정인가 판단하고; 헹굼 행정으로 판단되면, 세탁조와 펄세이터를 한방향으로 회전시키는 동시에 수조 내부로 급수를 시작하고; 수조에 저장된 물이 미리 설정된 제1수위에 도달하면, 세탁조의 회전은 정지시키고 펄세이터의 회전 방향을 교번시키고; 수조에 저장된 물이 미리 설정된 제2수위에 도달하면, 펄세이터의 회전을 정지시키고; 수조에 저장된 물이 미리 설정된 제 3 수위에 도달하면 급수를 종료하는 것을 특징으로 한다.

목표 수위는 세탁조에 수용된 포의 무게에 비례하여 설정되고, 제1수위 및 제2수위는 세탁조에 수용된 포의 무게와 상관없이 일정하게 설정되는 수위인 것을 특징으로 한다.

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또한, 본 발명의 다른 측면에 따른 세탁기는, 포를 수용하는 세탁조; 세탁조 내부에 회전 가능하게 설치된 펄세이터; 세탁조와 펄세이터를 회전시키는 모터; 세탁조에 물을 급수하는 급수장치; 및 모터 및 급수장치를 제어하는 제어부를 포함하며, 제어부는 세탁조에 수용된 포의 무게에 따라 세탁조에 저장될 물의 목표 수위를 설정하고, 세탁조와 펄세이터가 회전하도록 모터를 제어하는 동시에 세탁조에 물이 급수되도록 급수장치를 제어하고, 세탁조에 저장된 물이 목표 수위 보다 낮은 기준 수위에 도달하면 세탁조와 펄세이터의 회전이 정지되도록 모터를 제어하고, 세탁조와 펄세이터가 정지된 상태에서 세탁조에 저장된 물이 목표 수위에 도달하면 급수가 중단되도록 급수장치를 제어하는 것을 특징으로 한다.

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이러한 본 발명의 실시예들에 따르면, 세탁 행정의 급수 시에는 세탁조와 펄세이터를 동시에 한방향으로 회전시키면서 급수하는 한방향 회전 급수를 통해 포의 적심을 개선하여 포의 유동을 원활하게 해 줌으로써 세탁 성능을 향상시킬 수 있다.

또한, 헹굼 행정의 급수 시에는 세탁조와 펄세이터를 동시에 한방향으로 회전시키면서 급수하는 한방향 회전 급수와, 펄세이터만 좌우 교반시키면서 급수하는 좌우 교반 급수를 통해 세탁 행정 후 탈수로 인해 세탁조에 달라붙어 있는 포를 빨리 떨어뜨려 포가 물에 잘 섞이게 해 줌으로써 급수 시간을 활용한 헹굼이 가능하고, 또한 포의 방향 전환(turn over)을 원활하게 해 줌으로써 포의 상부에 잔류하는 세탁 잔여물(구체적으로, 세제 찌꺼기나 보푸라기 등의 이물질)을 효과적으로 제거하여 헹굼 성능을 향상시킬 수 있다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 세탁기의 외관을 나타낸 사시도이다.

도 1에서, 본 발명의 실시예에 의한 세탁기는 외관을 형성하는 본체(10)와, 본체(10)의 상부에 마련되어 포를 투입하는 도어(30)와, 도어(30)의 일측에 마련되어 세탁기의 동작을 조작하는 컨트롤 패널(40)을 포함한다.

컨트롤 패널(40)은 세탁코스와 세탁기의 동작에 관련한 사용자 명령을 입력하는 입력부(50)와, 세탁코스와 세탁기의 동작상태를 표시하는 디스플레이부(60)를 포함한다. 입력부(50)에는 세탁기의 동작에 관련한 사용자 명령을 입력하는 다수의 버튼(불림, 세탁, 헹굼, 탈수, 급수, 물높이 등)이 마련되며, 다수의 버튼 중에는 세탁기에 급수되는 물의 높이(구체적으로, 헹굼 수위)를 선택하기 위한 물높이 버튼(52)이 마련되어 있다. 사용자가 물높이 버튼(52)을 조작하여 원하는 수위를 선택하면 선택한 수위에 해당하는 LED(54)가 점등되어 사용자가 선택한 수위를 확인 할 수 있게 된다.

도 2는 본 발명의 실시예에 의한 세탁기의 구성을 나타낸 단면도이다.

도 2에서, 본 발명의 실시예에 의한 세탁기는 본체(10)의 내부에 설치되어 물(세탁수 또는 헹굼수)을 담는 수조(11)와, 수조(11)의 내부에 회전 가능하게 설치되어 포를 담는 세탁조(12)와, 세탁조(12)의 내부에 회전 가능하게 설치되어 정회전 또는 역회전하며 수류를 발생시키는 펄세이터(13)를 포함한다.

수조(11)의 하측 외부에는 세탁조(12)와 펄세이터(13)를 회전시키기 위한 구동력을 발생시키는 모터(14)와, 모터(14)로부터 발생된 구동력을 세탁조(12)와 펄세이터(13)에 동시 또는 선택적으로 전달하는 동력절환장치(15)가 설치된다.

모터(14)는 가변 속도 기능을 가지는 직접 구동 방식(Direct Drive)의 DD 모터로, 이 모터(14)는 동력절환장치(15)의 승,하강 동작에 따라 구동력을 세탁조(12)와 펄세이터(13)에 동시 또는 선택적으로 전달한다. 미설명 부호 16은 세탁조(12)와 결합되는 중공형의 탈수축을 나타내고, 미설명 부호 17은 수조(11) 및 탈수축(16)을 관통하여 펄세이터(13)와 연결되도록 탈수축(16)의 중공부에 설치되는 세탁축을 나타낸다.

수조(11)의 하측 내부에는 수조(11)에 있는 물의 양(수위)을 감지하기 위해 수위에 따라 변화하는 주파수를 감지하는 수위센서(18)가 설치된다.

수위센서(18)는 세탁 급수 시 모터(14)의 구동에 따라 세탁조(12)와 펄세이터(13)가 동시에 한방향으로 회전할 때 급수되는 물의 양인 기준 세탁 수위(포의 적심을 위한 적정 수위)와, 모터(14) 정지 상태에서 급수되는 물의 양인 목표 세탁 수위(세탁 행정을 위한 목표 수위)를 제어하는 것으로, 급수 시작 후 실시간으로 수위 주파수를 체크하여 기준 세탁 수위까지는 한방향 회전 급수가 이루어지도록 하고, 기준 세탁 수위부터 목표 세탁 수위까지는 정지 급수가 이루어지도록 한다.

또한, 수위센서(18)는 헹굼 급수 시 모터(14)의 구동에 따라 세탁조(12)와 펄세이터(13)가 동시에 한방향으로 회전할 때 급수되는 물의 양인 급수 변경 수위(최고수위 기준으로 6번 헹굼 수위;이하, 제1수위라 한다)와, 모터(14)의 구동에 따라 펄세이터(13)가 좌우 교반할 때 급수되는 물의 양인 기준 헹굼 수위(최고수위 기준으로 7번과 8번 사이의 헹굼 수위, 구체적으로 목표 수위+500Hz의 수위;이하, 제2수위라 한다)와, 모터(14) 정지 상태에서 급수되는 물의 양인 목표 헹굼 수위(최고수위 기준으로 10번 헹굼 수위;이하, 제3수위라 한다)를 제어하는 것으로, 급수 시작 후 실시간으로 수위 주파수를 체크하여 제1수위까지는 한방향 회전 급수가 이루어지도록 하고, 제1수위부터 제2수위까지는 좌우 교반 급수가 이루어지도록 하며, 제2수위부터 제3수위까지는 정지 급수가 이루어지도록 한다.

수조(11)의 상부에는 수조(11)로 물을 급수하는 급수밸브(19)가 설치되고, 급수밸브(19)는 물높이 버튼(52)의 조작에 따라 급수 동작을 조절한다.

또한, 도 2에는 수조(11)에 급수되는 헹굼 수위를 1~10번 헹굼 수위로 구분하여 표기하고 있다. 16Kg 세탁기 용량에서 1~3번 헹굼 수위는 최소수위이고, 4~5번 헹굼 수위는 소수위이고, 6~7번 헹굼 수위는 중수위이고, 8~9번 헹굼 수위는 고수위이며, 10번 헹굼 수위는 최고수위를 나타낸다.

한편, 본 발명의 실시예에서는 발명의 이해를 돕기 위해 9번 헹굼 수위를 10 번 헹굼 수위보다 낮게 표기하고 있으나, 설계상 9번 헹굼 수위가 높아질 수 있다.

도 3은 본 발명의 실시예에 의한 세탁기의 제어 구성도로서, 입력부(50), 디스플레이부(60), 제어부(70) 및 구동부(80)를 포함하여 구성된다.

입력부(50)는 사용자가 선택하는 세탁코스(예를 들면, 표준코스 또는 울코스 등)와 세탁기의 동작에 관련한 사용자 명령을 제어부(70)에 입력하고, 디스플레이부(60)는 제어부(70)의 표시제어신호에 따라 사용자가 선택한 세탁코스와 세탁기의 동작상태를 표시한다.

제어부(70)는 입력부(50)로부터 입력된 사용자 명령에 따라 세탁과 헹굼 및 탈수 등 세탁기의 전반적인 동작을 제어하는 마이컴으로서, 선택된 세탁코스에서 부하량(포의 무게)에 따라 세탁 및 헹굼 수위, 모터 RPM과 운전율(모터 온-오프시간), 세탁 및 헹굼 시간을 설정하며, 세탁 및 헹굼 성능의 향상을 위해 세탁 행정과 헹굼 행정의 급수 방식을 제어한다.

보다 구체적으로 설명하면, 제어부(70)는 세탁 급수 시 기준 세탁 수위까지는 모터(14)를 구동하여 세탁조(12)와 펄세이터(13)를 동시에 한방향으로 회전시키면서 급수하는 한방향 회전 급수를 제어하고, 기준 세탁 수위부터 목표 세탁 수위까지는 모터(14)를 정지시킨 상태에서 급수하는 정지 급수를 제어하여 세탁 급수 시 포의 적심을 개선하고, 세탁 초반 수류의 효율을 향상시켜 포의 유동을 원활하게 해 줌으로써 세탁 성능을 향상시킨다.

또한, 제어부(70)는 헹굼 급수 시 제1수위까지는 모터(14)를 구동하여 세탁조(12)와 펄세이터(13)를 동시에 한방향으로 회전시키면서 급수하는 한방향 회전 급수를 제어하고, 제1수위부터 제2수위까지는 모터(14)를 구동하여 펄세이터(13)를 좌우 교반시키면서 급수하는 좌우 교반 급수를 제어하며, 제2수위부터 제3수위까지는 모터(14)를 정지시킨 상태에서 급수하는 정지 급수를 제어하여 세탁 행정 후 중간 탈수로 인해 세탁조(12)에 달라붙어 있는 포가 최대한 빨리 떨어지도록 하여 포가 물에 잘 섞이게 해 줌으로써 급수 시간을 활용한 헹굼이 가능하고, 또한 포의 방향 전환(turn over)을 원활하게 해 줌으로써 포의 상부에 잔류하는 세탁 잔여물(구체적으로, 세제 찌꺼기나 보푸라기 등의 이물질)을 효과적으로 제거하여 헹굼 성능을 향상시킨다.

구동부(80)는 제어부(70)의 구동제어신호에 따라 모터(14), 급수밸브(19)를 구동시킨다.

이하, 상기와 같이 구성된 세탁기 및 그 제어방법의 동작과정 및 작용효과를 설명한다.

도 4a 및 도 4b는 본 발명의 실시예에 의한 세탁기의 급수 제어 동작 순서도로서, 세탁 성능과 헹굼 성능의 효율을 높이기 위해 세탁 행정과 헹굼 행정의 급수 방식을 제어하는 알고리즘에 관한 것이다.

도 4a 및 도 4b에서, 세탁조(12)의 내부에 포를 넣고 사용자가 포의 종류에 따라 세탁코스(예를 들면, 16Kg 기준의 표준코스)와 세탁기의 동작에 관련한 사용자 명령을 입력하면(100), 사용자 명령이 입력부(50)를 통해 제어부(70)에 입력된다.

따라서, 제어부(70)는 입력부(50)로부터 입력된 사용자 명령에 따라 세탁 행 정과 헹굼 행정을 진행하기 시작하는데, 먼저 세탁조(12)에 투입된 부하량(포의 무게)을 감지하여 감지된 부하량에 따라 모터 RPM과 운전율(모터 온-오프시간), 목표 세탁 수위 및 목표 헹굼 수위, 세탁 및 헹굼 시간 등을 설정한다(102).

이후, 제어부(70)는 세탁 행정의 진행을 위해 세탁 급수를 시작하는데(104), 세탁 급수를 위해 구동부(80)를 통해 급수밸브(19)를 턴 온 동작시킴으로써 급수밸브(19)가 열리면서 물(세탁수)이 수조(11)로 급수된다. 이와 동시에, 제어부(70)는 구동부(80)를 통해 모터(14)를 구동시킴으로써 세탁조(12)와 펄세이터(13)를 동시에 한방향으로 회전시키면서 물(세탁수)을 급수하는 한방향 회전 급수를 실행한다(106).

세탁 행정에서 세탁조(12)와 펄세이터(13)를 동시에 한방향으로 회전시키기 위한 모터(14)의 목표 RPM은 약 25RPM이고, 운전율은 세탁코스에 따라 달라진다.예를 들어, 표준코스의 경우에는 10초 모터 온/5초 모터 오프의 운전율로 설정하고, 울코스의 경우에는 4초 모터 온/16초 모터 오프의 운전율로 설정한다. 이는 울코스의 경우 울의 특성을 고려하여 수축률을 최소화하기 위한 것이다.

세탁조(12)와 펄세이터(13)를 동시에 한방향으로 회전시키면서 물(세탁수)을 급수하게 되면, 포의 적심이 개선되고 포의 적심이 개선되면 포가 급수 중 가라앉게 되어 포와 펄세이터(13)의 간격이 줄어들며 포가 펄세이터(13)에 가까이 있을수록 포의 유동이 좋아지기 때문에 세탁 초반 수류의 효율을 상승시켜 적은 에너지(2~3Wh)로 세탁 성능이 향상되는 효과를 얻을 수 있게 된다.

세탁조(12)와 펄세이터(13)를 동시에 한방향으로 회전시키면서 급수하는 한 방향 회전 급수 시, 수조(11)에 급수되는 수위에 따라 변화하는 주파수를 수위센서(18)에서 감지하여 미리 정해진 기준 세탁 수위(포의 적심을 위한 적정 수위)인가를 판단하여(108), 기준 세탁 수위가 아닌 경우 한방향 회전 급수를 계속한다.

단계 108의 판단 결과, 기준 세탁 수위인 경우 제어부(70)는 모터(14)를 정지시키고, 모터(14) 정지 상태에서 물(세탁수)을 급수하는 정지 급수를 실행한다(110).

한방향 회전 급수에서 정지 급수로 전환하는 순간에도 급수밸브(19)는 열린 상태를 계속 유지하여 모터(14)의 구동 여부에 관계없이 급수가 연속적으로 이루어질 수 있도록 한다.

이와 같이, 모터(14) 정지 상태에서 물(세탁수)을 급수하게 되면, 세탁 행정에 필요한 목표 세탁 수위를 정확히 맞출 수 있게 된다.

모터(14) 정지 상태에서 급수하는 정지 급수 시, 수조(11)에 급수되는 수위에 따라 변화하는 주파수를 수위센서(18)에서 감지하여 설정된 목표 세탁 수위(세탁 행정을 위한 목표 수위)인가를 판단하여(112), 목표 세탁 수위가 아닌 경우 정지 급수를 계속한다.

단계 112의 판단 결과, 목표 세탁 수위인 경우 제어부(70)는 급수밸브(19)를 오프시켜 세탁 급수를 정지한다(114).

목표 세탁 수위까지 급수 완료되면, 제어부(70)는 모터(14)를 구동하여 펄세이터(13)를 좌우 교반시킴으로써 세제수(물+세제)를 포에 전달하는 수류를 발생시켜 세탁 행정을 진행한다(116).

이후, 세탁 행정이 완료되면(118), 배수와 중간 탈수를 진행한다(120).

세탁 행정 후 탈수를 진행하게 되면, 포(W)가 도 5a에 도시한 바와 같이, 세탁조(12)에 달라붙게 되어 이후의 헹굼 행정에서 포(W)가 떨어지는데 시간이 걸리고, 포(W)가 떨어지는데 걸리는 시간만큼 헹굼 시간이 낭비되는데 부피가 큰 포(W; 예를 들면, 이불 빨래)의 경우에는 포(W)가 떨어지는데 시간이 더 많이 걸리게 된다. 이에 따라 포(W)가 물에 잘 섞이지 못하게 되므로 이후의 헹굼 행정이 원활하게 수행되지 못한다.

따라서, 본 발명의 실시예에서는 헹굼 행정의 급수 제어를 통해 세탁조(12)에 달라붙어 있는 포(W)를 최대한 빨리 떨어뜨려 헹굼 시간의 낭비없이 포(W)가 물에 잘 섞이게 해 줌으로써 급수 시간을 활용한 헹굼이 가능하고, 포(W)가 세탁조(12) 벽에서 살짝 떨어진 상태에서 회전하게 되므로 포(W)의 방향 전환(turn over)을 원활하게 해 줌으로써 포(W)의 상부에 잔류하는 세탁 잔여물(구체적으로, 세제 찌꺼기나 보푸라기 등의 이물질)을 떨어뜨려 줌으로써 헹굼 성능을 향상시키도록 한다.

이를 위해, 제어부(70)는 헹굼 행정의 진행을 위해 헹굼 급수를 시작하는데(122), 헹굼 급수의 시작 시 포(W)는 도 5a에 도시한 바와 같이, 세탁조(12)의 벽에 달라붙어 있다.

이후, 제어부(70)는 헹굼 급수를 위해 구동부(80)를 통해 급수밸브(19)를 턴 온 동작시킴으로써 급수밸브(19)가 열리면서 물(헹굼수)이 수조(11)로 급수된다. 이와 동시에, 제어부(70)는 구동부(80)를 통해 모터(14)를 구동시킴으로써 세탁 조(12)와 펄세이터(13)를 도 5b에 도시한 바와 같이, 동시에 한방향으로 회전시킴으로써 한방향 회전 급수를 실행한다(124).

도 5b에 도시한 바와 같이, 세탁조(12)와 펄세이터(13)를 동시에 한방향으로 회전시키면서 물(헹굼수)을 급수하는 한방향 회전 급수는, 모터(14)로부터 발생된 구동력을 세탁조(12)와 펄세이터(13)에 동시에 전달하기 위해 동력절환장치(15)가 하강 동작한다.

동력절환장치(15)가 하강 동작하면, 모터(14)의 구동력이 세탁축(17) 및 탈수축(16)으로 전달되어 세탁조(12)와 펄세이터(13)가 동시에 회전된다.

이와 같이, 세탁조(12)와 펄세이터(13)를 동시에 한방향으로 회전시키면서 물(헹굼수)을 급수하게 되면, 세탁 행정 후 탈수로 인해 세탁조(12)에 달라붙어 있던 포(W)가 떨어지면서 물에 잘 섞이게 되고, 이에 따라 급수 시간을 활용한 헹굼이 가능하여 헹굼 성능이 향상되는 효과를 얻을 수 있다.

이러한 헹굼 행정의 급수에서 세탁조(12)와 펄세이터(13)를 동시에 한방향으로 회전시키는 모터(14)의 구동 프로파일을 도 6a 내지 도 6d에 나타내었다.

도 6a 내지 도 6d에서 알 수 있듯이, 헹굼 행정에서 세탁조(12)와 펄세이터(13)를 동시에 한방향으로 회전시키기 위한 모터(14)의 목표 RPM은 25RPM 전후(약 40RPM 미만)로 시계 또는 반시계 방향으로 회전 가능하며, 운전율(모터 온-오프시간)은 10초 모터 온/5초 모터 오프로 설정한다. 이는 낮은 RPM 구동으로 모터(14)에 주는 부담을 줄이기 위해 모터 온/오프를 반복하는 것이다.

도 6a의 경우, 10초 모터 온/5초 모터 오프의 운전율로 모터(14)를 구동시켜 세탁조(12)와 펄세이터(13)를 동시에 한방향으로 회전시킴으로써 포(W)의 적심을 개선한다.

도 6b의 경우, 한방향 회전 급수를 실행하는 시간 동안 모터(14)를 계속하여 온 구동시켜 세탁조(12)와 펄세이터(13)를 동시에 한방향으로 회전시킴으로써 포(W)의 적심을 개선한다.

도 6c의 경우, 10초 모터 온/5초 모터 오프의 운전율로 모터(14)를 가속시켰다가 정지시켜 세탁조(12)와 펄세이터(13)를 동시에 한방향으로 회전시킴으로써 포(W)의 적심을 개선한다.

도 6d의 경우, 10초 모터 온/5초 모터 오프의 운전율로 모터(14)를 가속 후 감속시켰다가 정지시켜 세탁조(12)와 펄세이터(13)를 동시에 한방향으로 회전시킴으로써 포(W)의 적심을 개선한다.

도 6a 내지 도 6d의 어떠한 구동 방식으로 모터(14)를 시계 또는 반시계 방향으로 구동시키면, 도 5b에 도시한 바와 같이, 세탁조(12)와 펄세이터(13)는 동시에 한방향으로 회전된다.

세탁조(12)와 펄세이터(13)를 동시에 한방향으로 회전시키면서 급수하는 한방향 회전 급수 시, 수조(11)에 급수되는 수위에 따라 변화하는 주파수를 수위센서(18)에서 감지하여 제1수위인가를 판단하여(126), 제1수위가 아닌 경우 한방향 회전 급수를 계속한다.

단계 126의 판단 결과, 제1수위인 경우 제어부(70)는 모터(14)를 구동하여 펄세이터(13)만을 도 5c에 도시한 바와 같이, 좌우 교반시킴으로써 좌우 교반 급수 를 실행한다(128).

도 5c에 도시한 바와 같이, 펄세이터(13)만을 좌우 교반시키면서 물(헹굼수)을 급수하는 좌우 교반 급수는, 모터(14)로부터 발생된 구동력을 펄세이터(13)에 선택적으로 전달하기 위해 동력절환장치(15)가 승강 동작한다.

한방향 회전 급수에서 좌우 교반 급수로 전환하는 순간에도 급수밸브(19)는 열린 상태를 계속 유지하여 동력절환장치(15)의 승강 동작에 관계없이 급수가 연속적으로 이루어질 수 있도록 한다.

동력절환장치(15)가 승강 동작하면, 모터(14)의 구동력이 세탁축(17)에만 전달되어 펄세이터(13)만 회전된다. 이때 펄세이터(13)를 회전시키기 위한 모터(14)의 목표 RPM은 약 130RPM이고, 운전율(모터 온-오프시간)은 0.6초 모터 온/1.2초 모터 오프로 설정한다. 이는 포풀기 수류 정도의 약한 세기로 세탁조(12) 벽에 달라붙어 있는 포(W)를 살짝 떼어 주는 정도로 모터 온/오프를 반복하는 것이다.

이와 같이, 펄세이터(13)를 좌우 교반시키면서 물(헹굼수)을 급수하게 되면, 세탁조(12) 벽에 달라붙어 있는 포(W)가 살짝 떼어지면서 포(W)의 방향 전환(turn over)이 원활하게 이루어져 포(W)의 상부에 잔류하는 세탁 잔여물(구체적으로, 세제 찌꺼기나 보푸라기 등의 이물질)이 아래쪽으로 쉽게 떨어져 나가게 되고, 이에 따라 헹굼 성능이 향상되는 효과를 얻을 수 있다.

펄세이터(13)를 좌우 교반시키면서 급수하는 좌우 교반 급수 시, 수조(11)에 급수되는 수위에 따라 변화하는 주파수를 수위센서(18)에서 감지하여 제2수위인가를 판단하여(130), 제2수위가 아닌 경우 좌우 교반 급수를 계속한다.

단계 130의 판단 결과, 제2수위인 경우 제어부(70)는 모터(14)를 정지시키고, 모터(14) 정지 상태에서 물(헹굼수)을 급수하는 정지 급수를 도 5d에 도시한 바와 같이, 실행한다(132).

좌우 교반 급수에서 정지 급수로 전환하는 순간에도 급수밸브(19)는 열린 상태를 계속 유지하여 모터(14)의 구동 여부에 관계없이 급수가 연속적으로 이루어질 수 있도록 한다.

도 5d에 도시한 바와 같이, 모터(14) 정지 상태에서 물(헹굼수)을 급수하게 되면, 헹굼 행정에 필요한 제3수위(목표 헹굼 수위)를 정확히 맞출 수 있게 된다.

모터(14) 정지 상태에서 급수하는 정지 급수 시, 수조(11)에 급수되는 수위에 따라 변화하는 주파수를 수위센서(18)에서 감지하여 설정된 제3수위인가를 판단하여(134), 제3수위가 아닌 경우 정지 급수를 계속한다.

단계 134의 판단 결과, 제3수위인 경우 제어부(70)는 급수밸브(19)를 오프시켜 헹굼 급수를 정지한다(136).

제3수위까지 급수 완료되면, 제어부(70)는 모터(14)를 구동하여 펄세이터(13)를 좌우 교반시킴으로써 물(헹굼수)를 포(W)에 접촉하는 수류를 발생시켜 헹굼 행정을 진행한다(138).

이후, 헹굼 행정이 완료되면(140), 이후의 행정을 진행한다(142).

이와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 세탁기는 헹굼 급수를 3단계로 진행하는데, 도 2에 도시한 바와 같이, 급수 시작부터 제1수위(최고수위 기준으로 6번 헹굼 수위)까지는 세탁조(12)와 펄세이터(13)를 동시에 한방향으로 회전시키면서 급 수하는 한방향 회전 급수(제1단계)와, 제1수위(최고수위 기준으로 6번 헹굼 수위)부터 제2수위(최고수위 기준으로 7번과 8번 사이의 헹굼 수위, 구체적으로 목표 수위+500Hz의 수위)까지는 펄세이터(13)를 좌우 교반시키면서 급수하는 좌우 교반 급수(제2단계)와, 제2수위(최고수위 기준으로 7번과 8번 사이의 헹굼 수위, 구체적으로 목표 수위+500Hz의 수위)부터 제3수위(목표 헹굼 수위)까지는 모터(14)를 정지시킨 상태에서 급수하는 정지 급수(제3단계)를 진행한다.

이와 같이, 헹굼 행정 시 수위에 따라 급수되는 급수량을 비교해 보면, 제1수위의 급수량(급수 시작부터 6번 헹굼 수위까지의 급수량)이 가장 많고, 제2수위의 급수량이(6번 헹굼 수위부터 목표 수위+500Hz까지의 급수량)이 그 다음으로 많고, 제3수위의 급수량(목표 수위+500Hz부터 목표 수위까지의 급수량)이 가장 적음을 알 수 있다(도 2 참조).

도 5b 및 도 5c의 헹굼 급수 제어를 통해 세탁조(12) 내부의 포(W)가 방향 전환(turn over)하는 과정을 도 7a 내지 도 7d에 나타내었다.

도 7a 내지 도 7d는 본 발명의 실시예에 의한 세탁기의 헹굼 급수 시 포의 방향 전환 과정을 설명하는 도면이다.

도 7a 내지 도 7d에서 알 수 있듯이, 헹굼 급수 시 세탁조(12)와 펄세이터(13)를 동시에 한방향으로 회전시키면서 급수하는 한방향 회전 급수와, 펄세이터(13)를 좌우 교반시키면서 급수하는 좌우 교반 급수를 통해 포(W)가 세탁조(12) 벽에서 살짝 떨어진 상태로 회전하게 되므로 포(W)가 물에 잘 섞이게 되고, 포(W)의 방향 전환(turn over;기준점 "P"의 위치 변경 참조)이 원활하게 이루어져 헹굼 성능을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 세탁기의 외관을 나타낸 사시도이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 의한 세탁기의 구성을 나타낸 단면도이다.

도 3은 본 발명의 실시예에 의한 세탁기의 제어 구성도이다.

도 4a 및 도 4b는 본 발명의 실시예에 의한 세탁기의 급수 제어 동작 순서도이다.

도 5a 내지 도 5d는 본 발명의 실시예에 의한 세탁기의 헹굼 급수 제어 과정을 나타낸 단면도이다.

도 6a 내지 도 6d는 본 발명의 실시예에 의한 세탁기의 헹굼 급수에서 한방향 회전 급수의 모터 구동 프로파일을 나타낸 그래프이다.

도 7a 내지 도 7d는 본 발명의 실시예에 의한 세탁기의 헹굼 급수 시 포의 방향 전환 과정을 나타낸 도면이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

11 : 수조 12 : 세탁조

13 : 펄세이터 14 : 모터

15 : 동력절환장치 18 : 수위센서

19 : 급수밸브 50 : 입력부

52 : 물높이 버튼 70 : 제어부

Claims (24)

1. 세탁조와, 이 세탁조 내부에 회전 가능하게 설치되어 수류를 발생시키는 펄세이터를 구비한 세탁기의 제어방법에 있어서,

   상기 세탁조에 수용된 포의 무게를 감지하고;

   상기 감지된 포의 무게에 따라 상기 세탁조에 저장될 물의 목표 수위를 설정하고;

   상기 세탁조와 상기 펄세이터를 한방향으로 회전시키는 동시에 상기 세탁조 내부로 급수를 시작하고;

   상기 세탁조에 저장된 물이 상기 목표 수위 보다 낮은 기준 수위에 도달하면 상기 세탁조와 상기 펄세이터의 회전을 정지시키고;

   상기 세탁조와 상기 펄세이터를 정지시킨 상태에서 상기 세탁조에 저장된 물이 상기 목표 수위에 도달하면 급수를 종료하는 세탁기의 제어방법.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제
8. 삭제
9. 삭제
10. 제1항에 있어서,

    상기 기준 수위는 상기 세탁조에 수용된 포의 무게와 상관없이 일정하게 설정되는 수위인 세탁기의 제어방법.
11. 삭제
12. 삭제
13. 삭제
14. 물을 저장하는 수조와, 상기 수조 내부에 회전 가능하게 설치되는 세탁조와, 상기 세탁조 하부에 상기 세탁조와 독립적으로 회전 가능하게 설치되는 펄세이터를 구비한 세탁기의 제어방법에 있어서,

    헹굼 행정인가 판단하고;

    헹굼 행정으로 판단되면, 상기 세탁조와 상기 펄세이터를 한방향으로 회전시키는 동시에 상기 수조 내부로 급수를 시작하고;

    상기 수조에 저장된 물이 미리 설정된 제1수위에 도달하면, 상기 세탁조의 회전은 정지시키고 상기 펄세이터의 회전 방향을 교번시키고;

    상기 수조에 저장된 물이 미리 설정된 제2수위에 도달하면, 상기 펄세이터의 회전을 정지시키고;

    상기 수조에 저장된 물이 미리 설정된 제 3 수위에 도달하면 급수를 종료하는 세탁기의 제어방법.
15. 삭제
16. 제14항에 있어서,

    상기 제 3 수위는 상기 세탁조에 수용된 포의 무게에 비례하여 설정되고, 상기 제1수위 및 상기 제2수위는 상기 세탁조에 수용된 포의 무게와 상관없이 일정하게 설정되는 수위인 세탁기의 제어방법.
17. 삭제
18. 삭제
19. 포를 수용하는 세탁조;

    상기 세탁조 내부에 회전 가능하게 설치된 펄세이터;

    상기 세탁조와 상기 펄세이터를 회전시키는 모터;

    상기 세탁조에 물을 급수하는 급수장치; 및

    상기 모터 및 상기 급수장치를 제어하는 제어부를 포함하며,

    상기 제어부는 상기 세탁조에 수용된 포의 무게에 따라 상기 세탁조에 저장될 물의 목표 수위를 설정하고, 상기 세탁조와 상기 펄세이터가 회전하도록 상기 모터를 제어하는 동시에 상기 세탁조에 물이 급수되도록 상기 급수장치를 제어하고, 상기 세탁조에 저장된 물이 상기 목표 수위 보다 낮은 기준 수위에 도달하면 상기 세탁조와 상기 펄세이터의 회전이 정지되도록 상기 모터를 제어하고, 상기 세탁조와 상기 펄세이터가 정지된 상태에서 상기 세탁조에 저장된 물이 상기 목표 수위에 도달하면 급수가 중단되도록 상기 급수장치를 제어하는 세탁기.
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