KR101692731B1 - 세탁기의 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 세탁대상물의 손상을 최소화할 수 있는 세탁기의 제어방법에 관한 것으로, 급수 단계, 세제용해단계, 세탁단계를 거쳐 세탁 대상물을 세탁하는 세탁 행정; 배수단계, 탈수단계, 헹굼단계를 거쳐 세탁 대상물을 헹구는 헹굼 행정; 및 배수단계, 탈수단계를 거쳐 세탁 대상물을 탈수하는 탈수 행정을 포함하여 구성되며, 상기 세제용해단계는 기설정된 기준 수위보다 낮은 수위에서 세제용해가 이루어지도록 제어되는 것을 특징으로 하는 세탁기의 제어방법.

Description

세탁기의 제어방법{Control method of laundry device}

본 발명은 세탁기의 제어방법에 대한 것으로, 더욱 상세하게는 세탁대상물의 손상을 최소화할 수 있는 세탁기의 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 세탁기는 세탁물을 투입하는 방식에 따라 탑 로딩형(Top loading type)과 프런트 로딩형(Front loading type)으로 구분할 수 있다. 탑 로딩형의 세탁기는 다시 세탁 및 헹굼 과정에서 드럼이 회전하는 타입과, 드럼 내부에 구비된 펄세이터(Pulsator)가 회전하는 타입, 드럼과 펄세이터가 각각 회전하는 타입 등으로 구분할 수 있다.

탑 로딩형과 프런트 로딩형 중 드럼이 회전하는 타입의 세탁기는 펄세이터가 회전하는 타입의 세탁기보다 세탁물의 마모가 적고 세탁수의 사용량이 적은 대신 세탁 성능이 다소 떨어지는 경향이 있다.

탑 로딩형 세탁기 중 펄세이터가 회전하는 타입의 세탁기는 세탁 성능이 탁월한 대신 드럼이 회전하는 타입의 세탁기보다 세탁수의 사용량 및 세탁물의 마모가 큰 경향이 있다.

이러한 장단점을 보완하기 위해 드럼 및 펄세이터가 모두 구비된 탑 로딩형 세탁기가 개발되었다.

그런데 세탁 성능을 높이도록 제어하면 세탁 대상물의 마모에 따른 보푸라기의 발생량이 늘어나고, 세탁 대상물의 마모를 줄이도록 제어하면 세탁 성능이 저하되는 문제가 있다.

따라서 세탁 성능을 유지하면서도 세탁 대상물의 손상을 최소화할 수 있는 방법이 필요하게 되었다.

본 발명의 목적은 세탁 성능을 유지하면서도 세탁 대상물의 손상을 최소화할 수 있는 세탁기의 제어방법을 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 급수 단계, 세제용해단계, 세탁단계를 거쳐 세탁 대상물을 세탁하는 세탁 행정; 배수단계, 탈수단계, 헹굼단계를 거쳐 세탁 대상물을 헹구는 헹굼 행정; 및 배수단계, 탈수단계를 거쳐 세탁 대상물을 탈수하는 탈수 행정을 포함하여 구성되며, 상기 세제용해단계는 기설정된 기준 수위보다 낮은 수위에서 세제용해가 이루어지도록 제어되는 것을 특징으로 하는 세탁기의 제어방법을 제공한다.

상기 세탁단계는 세탁조를 일 방향으로 고속 회전시켜 세탁수가 세탁조의 상부로 넘쳐 세탁 대상물로 낙하하도록 하는 원심낙하동작, 세탁조를 양방향으로 교반하는 통교반, 펄세이터를 양방향으로 교반하는 펄세이터 교반 동작이 혼합 실시되도록 제어되는 것을 특징으로 한다.

상기 세탁단계는 기 설정된 세탁 시간 동안 상기 원심낙하동작-통교반-펄세이터 교반 동작을 적어도 1회 실시하도록 제어되는 것을 특징으로 한다.

상기 원심낙하동작 및 통교반은 기설정된 기준 수위에서 실시되고, 상기 펄세이터 교반은 기준 수위보다 높은 수위에서 실시되도록 제어되는 것을 특징으로 한다.

상기 세탁단계는 상기 펄세이터 교반 이후에 세탁 대상물의 분산을 위한 통교반을 추가로 실시하도록 제어되는 것을 특징으로 한다.

상기 헹굼단계는 세탁 대상물의 양에 따라 자동으로 또는 사용자의 선택에 의해 복수회 실시되며, 마지막 헹굼단계 이전의 헹굼단계는 기설정된 기준수위보다 높은 수위까지 추가급수가 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 마지막 헹굼단계 이전의 헹굼단계는 추가급수 후 세탁조의 교반을 실시하는 것을 특징으로 한다.

상기 마지막 헹굼단계 이전의 헹굼단계는 상기 세탁조의 교반 후 기설정된 기준수위보다 높은 수위에서 기준수위까지 부분배수가 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 마지막 헹굼단계 이전의 헹굼단계는 상기 추가급수-세탁조의 교반-부분배수가 복수회 반복되는 것을 특징으로 한다.

상기 마지막 헹굼단계 이전의 헹굼단계에서는 상기 세탁조의 교반시 배수밸브가 개방되지 않도록 제어되는 것을 특징으로 한다.

상기 부분배수는 상기 세탁조가 정지된 상태에서 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 세탁기의 제어 방법은 세탁 성능을 유지하면서도 세탁 대상물의 손상을 최소화하고, 그에 따른 보푸라기 발생 및 발생된 보푸라기의 배출을 최대화할 수 있어 세탁물을 깨끗하게 세탁할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 세탁기의 부분 단면도.
도 2는 도 1에 따른 세탁기의 세탁 프로그램을 도시한 그래프.
도 3은 도 2에 따른 세탁기의 통교반 상태를 도시한 모식도.
도 4는 도 2에 따른 세탁기의 원심낙하동작 상태를 도시한 모식도.
도 5는 도 2에 따른 세탁기의 급수헹굼 상태를 도시한 모식도.
도 6은 도 1에 따른 세탁기의 세탁 행정시 수위 상태를 도시한 도면.
도 7은 도 1에 따른 세탁기의 헹굼 행정시 수위 상태를 도시한 도면.
도 8은 종래의 세탁기로 세탁시 오염 정도를 나타낸 사진.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 세탁기로 세탁시 오염 정도를 나타낸 사진.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 세탁기의 측단면도.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시에에 따른 세탁기에서 드럼의 일부 평면도.
도 12는 드럼의 관통홀의 크기에 따른 유지보수비용과 불량율을 도시한 그래프.
도 13은 도 11에서 또 다른 실시예에 따른 드럼의 일부 평면도.
도 14는 도 11에서 또 다른 실시예에 따른 드럼의 일부 평면도.

이하에서는 펄세이터와 세탁조 회전이 모두 가능한 펄세이터 타입의 세탁기를 본 발명의 일 실시 예로 하고 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 세탁기의 제어 방법에 대해 상세히 설명하기로 한다.

먼저, 본 발명의 일 실시 예에 따른 세탁기의 구성에 대해 간단하게 설명하면 다음과 같다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 세탁기는 크게 외관을 형성하는 캐비닛(10)과, 캐비닛(10)의 내부에 설치되는 터브(20)와, 터브(20)의 내부에 회동 가능하게 설치되어 세탁 및 탈수에 이용되는 세탁조(30)로 구성된다.

세탁조(30)의 내부에는 세탁조(30)와 함께 또는 별도로 회전할 수 있는 펄세이터(pulsator, 40)가 설치된다. 펄세이터(40)는 세탁축(50)에 연결되며, 세탁축(50)에는 탈수축(60)이 결합된다. 세탁축(50) 및 탈수축(60)은 모터(80)에 연결되며, 모터(80)의 회전에 의해 세탁축(50)과 탈수축(60)이 회전할 수 있다. 클러치(70)는 세탁축(50) 및 탈수축(60)을 각각 또는 함께 회전하도록 한다. 즉, 클러치(70)는 세탁축(50)을 회전시켜 펄세이터(40)가 회전하게 하거나 탈수축(60)을 회전시켜 세탁조(30)가 회전할 수 있도록 한다.

세탁조(30)의 상부에는 급수를 위해 외부 급수원과 연결된 급수부(90)가 구비되고, 터브(20)의 하부 일측에는 세탁수의 배수를 위한 배수관(100)이 구비되어 캐비닛(10)의 외부로 연결된다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 세탁기는 세탁 대상물의 세탁이나 헹굼시에는 세탁조(30) 또는 펄세이터(40)가 회전하고, 탈수시에는 세탁조(30)가 회전하도록 제어된다.

도 10은 필터조립체를 구비한 다른 실시예에 따른 세탁장치를 도시한 측단면도이다.

도 10을 참조하면, 세탁장치(200)는 캐비닛(110)의 내부에 구비되는 터브(120)와, 터브(120)의 내부에 회전 가능하게 구비되는 드럼(130)을 구비할 수 있다. 드럼(130)은 수직한 축(132)을 중심으로 회전 가능하게 구비될 수 있다. 드럼(130)은 터브(120)의 하부에 구비된 모터(140)에 의해 회전 가능하게 구비될 수 있다. 한편, 드럼(130)의 측벽에는 필터조립체(150)를 구비할 수 있다. 구체적으로, 필터조립체(150)는 드럼(130)의 측벽을 따라 구비되며, 그 내부에 세탁수가 순환하는 순환유로(152)를 구비할 수 있다. 또한, 필터조립체(150)는 그 하부에 세탁수가 유입되는 유입구(154) 및 중앙부에 세탁수가 배출되는 배출구(156)를 구비하며, 배출구(156)에 세탁수를 필터링하는 필터부(158)를 구비할 수 있다. 따라서, 드럼(130)의 하부에서 필터조립체(150)로 유입된 세탁수는 드럼(130)이 회전함에 따라 순환유로(152)를 따라 상승하여 필터부(158)를 통하여 다시 드럼(130) 내부로 공급될 수 있다.

그런데, 전술한 세탁장치에서는 드럼(130)의 외부에 터브(120)가 구비되므로, 전술한 필터조립체(150)는 드럼(130)의 내부를 향하여 돌출하도록 구비될 수 있다. 즉, 도 10에 도시된 바와 같이 필터조립체(150)는 소정 두께(t) 만큼 드럼(130)의 내부를 향하여 돌출할 수 있다. 이와 같이, 필터조립체(150)가 드럼(130)의 내부를 향하여 돌출하게 되면 드럼(230)이 회전하는 경우에 세탁물과 필터조립체(150)와의 마찰 및 충돌이 빈번해져서 세탁물에 마모를 일으켜 보푸라기와 같은 이물질이 많이 발생하게 되며, 의류의 옷감에 손상이 발생할 수 있다.

이하에서 설명하는 실시예에 따른 세탁장치는 수직한 축을 중심으로 회전하는 드럼을 구비하면서도 드럼 내부의 물을 필터링하는 필터부를 구비하지 않는다. 따라서, 드럼의 측벽을 따라 필터부가 돌출되어 세탁물의 마모에 의한 보푸라기와 같은 이물질의 발생 및 세탁물의 옷감 손상 등을 방지할 수 있다. 그런데, 별도의 필터부를 구비하지 않게 되므로, 세탁 또는 헹굼행정에서 세탁물에서 발생하는 보푸라기와 같은 이물질을 배출할 수 있는 구성을 필요로 할 수 있다. 이하, 필터부를 구비하지 않고도 드럼 내부의 이물질을 제거할 수 있는 드럼의 구조 및 그 제어방법에 대해서 살펴보도록 한다.

도 11는 또 다른 실시예에 따른 세탁장치에서 드럼을 도시하는 일부 평면도이다.

도 11을 참조하면, 일 실시예에 따른 세탁장치에서 드럼(230)은 수직한 축을 중심으로 회전 가능하게 구비될 수 있다. 따라서, 사용자는 캐비닛의 상부에 구비된 도어(미도시)를 개방하여 드럼(230)의 상부에서 하부를 향하여 세탁물을 투입할 수 있다.

한편, 일 실시예에 따른 세탁장치에서 드럼(230)은 다수개의 관통홀(232)을 구비할 수 있다. 특히, 본 실시예에 따른 세탁장치에서 드럼(230)은 소정 높이(H)를 경계로 하여 그 상부와 하부의 관통율이 달라지도록 구비될 수 있다. 이하, 본 명세서에서 사용되는 '관통율'은 드럼의 관통홀을 관통할 수 있는 물체의 크기로 정의될 수 있다. 예를 들어, 관통율이 크다고 하면 하나의 관통홀을 관통할 수 있는 물체의 크기가 큰 것을 의미할 수 있으며, 관통율이 작다고 하면 하나의 관통홀을 관통할 수 있는 물체의 크기가 작은 것을 의미할 수 있다. 또한, 관통율이 크다고 하면 관통홀의 크기가 큰 것을 의미할 수 있으며, 관통율이 작다고 하면 관통홀의 크기가 작은 것을 의미할 수 있다. 따라서, 본 실시예에서 드럼(230)의 소정 높이(H)를 경계로 상부와 하부의 관통율이 작다는 의미는 드럼(230)의 소정 높이(H)를 경계로 상부와 하부의 관통홀의 크기가 다른 것으로 정의될 수 있다.

구체적으로 드럼(230)의 상부의 관통율이 하부의 관통율에 비하여 더 크도록 구성될 수 있으며, 예를 들어, 드럼(230)의 상부의 관통홀(234)의 크기가 하부의 관통홀(236)의 크기에 비하여 더 크도록 구성될 수 있다. 따라서, 드럼(230)의 소정 높이(이하 '기준높이'라 함)(H)를 경계로 관통홀의 크기가 달라지도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 드럼(230)의 기준높이(H)를 경계로 그 상부의 관통홀(234)의 크기가 그 하부의 관통홀(236)의 크기에 비하여 더 크도록 구비될 수 있다. 이 경우, 관통홀의 크기는 다음과 같이 설정될 수 있다. 기준높이를 경계로 상부의 관통홀(234)은 보푸라기와 같은 이물질이 드럼(230)의 외부로 잘 배출되도록 상대적으로 크기가 크도록 구비될 수 있다. 하지만, 관통홀의 크기를 너무 크게 하면 드럼(230)의 강도를 약화시킬 수 있으므로 적절하게 설정하는 것이 중요하다. 예를 들어, 일 실시예에 따른 세탁장치에서 상부의 관통홀(234)은 그 지름이 3.5 내지 4.0 mm의 크기를 가질 수 있으며, 바람직하게 3.7 mm의 크기를 가질 수 있다. 나아가, 하부의 관통홀(236)은 상부의 관통홀에 비하여 상대적으로 크기를 작게 할 수 있다.

도 12는 관통홀의 크기에 따른 유지 보수 비용과 불량율의 관계를 도시한 그래프이다. 도 12의 그래프에서 가로축은 관통홀의 크기를 나타내며, 오른쪽 세로축은 불량율을, 왼쪽 세로축은 유지 보수 비용을 도시한다. 불량율은 세탁장치의 구동 중에 관통홀에 이물질 등(특히, 세탁물 중의 메모리 와이어(memory wire))이 끼이게 되어 발생하는 불량으로 정의될 수 있으며, 유지 보수 비용은 관통홀의 크기에 따른 연간 유지 보수 비용으로 정의될 수 있다.

도 12를 참조하면, 관통홀의 크기가 작아질수록 메모리 와이어와 같은 이물질 등이 관통홀에 끼이지 않아 불량율이 낮아지는 것을 알 수 있다. 하지만, 관통홀의 크기가 작아질수록 세탁장치의 사용에 따라 연간 유지 보수 비용은 상승하는 것을 알 수 있다. 반대로 관통홀의 크기가 커질수록 메모리 와이어와 같은 이물질 등이 관통홀에 끼이게 되어 불량율이 높아지지만, 세탁장치의 사용에 따라 연간 유지 보수 비용은 하강하는 것을 알 수 있다. 따라서, 불량율과 연간 유지 보수 비용을 모두 적절하게 만족시키는 값을 찾아보면 대략 2.5 내지 3.0 mm의 범위를 가지게 된다. 따라서, 본 실시예에서 드럼의 하부에 구비되는 관통홀의 크기는 전술한 대략 2.5 내지 3.0 mm의 범위를 가질 수 있으며, 바람직하게 대략 2.7 mm의 크기를 가질 수 있다.

한편, 드럼의 관통율이 달라지는 경계를 형성하는 기준높이(H)는 적절하게 설정될 수 있다. 예를 들어, 세탁장치의 제조사는 사용자들이 헹굼행정에서 가장 많이 사용하는 포량에 대한 정보를 보유할 수 있다. 예를 들어, 사용자들이 헹굼행정에서 5kg의 포량을 투입하여 헹굼을 수행하는 경우가 가장 빈번하다는 정보 등을 보유할 수 있다. 이러한 정보를 보유하는 경우에 상기 기준높이(H)는 가장 빈번하게 사용되는 포량에 대응하는 수위로 설정될 수 있다.

이 경우, 헹굼행정이 실행되면 드럼(230) 또는 펄세이터의 회전에 따라 세탁물에서 분리된 이물질은 드럼(230)의 관통홀을 통하여 드럼(230)의 외부로 배출될 수 있다. 특히, 드럼의 기준높이(포량이 5kg인 경우에 물의 수위) 이상에서 관통홀의 크기는 상대적으로 크게 구성되므로, 드럼의 회전에 따라 물에 유동이 발생하게 되면 물의 상부에 구비되는 이물질들은 드럼 상부의 관통홀(234)을 통하여 드럼 외부로 용이하게 배출될 수 있다. 나아가, 드럼 또는 펄세이터의 회전에 따라 드럼 내부의 이물질 등은 물의 상부로 떠오르게 되므로 드럼 상부의 관통홀을 통해 더욱 용이하게 배출될 수 있다. 한편, 드럼의 기준높이 이하의 관통홀(236)은 상대적으로 크기가 작으므로 물의 이동은 원할하게 이루어지지만 이물질 등은 용이하게 통과하지 못할 수 있다. 이는 전술한 바와 같이 관통홀의 크기가 작아짐에 따라 이물질 등이 관통홀을 따라 관통하는 중에 관통홀에 끼이는 것을 방지할 수도 있다.

한편, 드럼(230)의 기준높이(H)를 경계로 하여 관통홀의 크기가 이분법적으로 달라지는 것이 아니라, 기준높이를 포함하는 소정 높이 대역에서 관통홀의 크기가 점진적으로 달라지도록 구비될 수 있다. 이는 사용자가 세탁하고자 하는 포량이 항상 일정하지 않기 때문이다. 즉, 사용자가 세탁하는 포량이 변화하는 경우에 상기 기준높이에서 관통홀의 크기가 이분법적으로 달라지게 되면, 상기 기준높이에 미치지 못하는 포량의 경우에 물의 수위가 드럼의 기준높이의 하부에 있게 되므로 드럼 내부의 이물질이 외부로 용이하게 배출되지 않을 수 있다. 드럼 하부의 관통홀의 크기는 상부에 비하여 상대적으로 작기 때문이다. 따라서, 기준높이(H)를 포함하는 높이 대역에서 관통홀의 크기가 점진적으로 변화하도록 구성된다면 사용자가 세탁하고자 하는 포량이 변화하여도 드럼 내부의 이물질을 용이하게 배출하는 것이 가능해진다.

도 13은 드럼의 관통홀의 크기가 점진적으로 변화하는 실시예를 도시한다.

도 13을 참조하면, 기준높이(H)를 포함하는 소정 높이 대역(B)에서 관통홀의 크기가 점진적으로 변화하게 된다. 예를 들어 기준높이(H)의 상하부로 소정 범위, 예를 들어 대략 2 내지 5 cm의 범위에서 관통홀의 크기가 점진적으로 변화하도록 구비될 수 있다. 이 경우, 기준높이(H)의 하부 대략 2 내지 5 cm에서 관통홀의 크기가 점차 커지도록 구비되어, 기준높이(H)의 상부 대략 2 내지 5cm에 도달하게 되면 관통홀의 크기가 미리 설정된 크기로 커지도록 구비될 수 있다.

한편, 도 11을 다시 참조하면, 드럼(230)을 따라 구비되는 관통홀(232)들은 소정각도로 경사져서 구비될 수 있다. 이는 드럼(230) 또는 펄세이터의 회전에 따라 드럼 내부의 물이 유동하는 경우에 물의 상부에 부유하는 이물질 등을 보다 용이하게 드럼 외부로 배출하기 위함이다. 즉, 드럼(230) 또는 펄세이터가 회전하는 경우에 드럼(230) 내부의 물은 유동하게 되며, 상부의 물은 그 회전방향을 따라 유동하게 된다. 즉, 도면에 도시된 바와 같이 관통홀(232)이 도면의 왼쪽으로 소정각도로 경사져서 구비되는 경우에 드럼이 반시계방향으로 회전하게 되면(도 11은 드럼의 내부에서 바라본 평면도) 상부의 물은 관통홀(232)의 경사를 따라 유동하게 되어 관통홀(232)을 따라 이물질 등이 보다 용이하게 배출될 수 있다.

그런데, 세탁 및 헹굼행정에서 드럼은 일방향으로만 회전하는 것이 아니라 선택적으로 양방향으로 회전할 수 있다. 따라서, 상기와 같이 관통홀이 일측으로만 경사져서 구비되면 양방향 회전 시에 이물질의 배출이 원활하지 않을 수 있다. 도 14는 또 다른 실시예에 따른 드럼을 도시한 일부 평면도이다. 도 14를 참조하면, 본 실시예에 따른 드럼은 일측이 아니라 양측으로 소정각도록 경사져서 구비되는 다수개의 관통홀(232)을 구비할 수 있다. 따라서, 드럼이 양방향으로 회전하여 드럼 내부의 물의 유동방향이 바뀌는 경우에도 이물질 등이 관통홀(232)을 따라 용이하게 배출되도록 할 수 있다.

도 11을 다시 참조하면, 드럼의 기준높이 이상의 관통홀의 개수와 기준높이 이하의 관통홀의 개수를 비교해보면, 상부 관통홀(234)의 개수가 하부 관통홀(236)의 개수에 비하여 상대적으로 적을 수 있다. 이는 상부와 하부를 경계짓는 기준높이(H)가 드럼의 상부에 가깝기 때문이다. 또한, 상부 관통홀의 크기가 상대적으로 하부 관통홀에 비하여 더 크므로 상부 관통홀의 개수가 더 많게 되면 드럼의 강도가 약해질 수 있기 때문이다.

한편, 드럼의 관통홀 사이에는 드럼의 내부를 향하여 돌출된 다수개의 엠보싱 형태의 돌출부(240)를 구비할 수 있다. 이러한 돌출부는 드럼의 내부를 향하여 소정 높이로 돌출되어 드럼이 회전하는 경우에 세탁물과의 마찰을 통하여 세탁 성능 헹굼 성능을 향상시킬 수 있다. 드럼의 내부가 돌출부 및 오목부가 전혀 없는 매끄러운 면으로 구성되면 드럼이 회전하여도 세탁물과 드럼 사이의 마찰력이 현저히 낮아 세탁 및 헹굼 성능을 소정치 이상으로 올릴 수 없기 때문이다.

또한, 본 실시예에 따른 드럼은 상하를 따라 소정 길이로 연장된 리브(250)를 더 구비할 수 있다. 리브(250)는 드럼 내부를 향하여 돌출되도록 구비될 수 있다. 리브(250)는 드럼의 강도를 보강함과 동시에 돌출부(240)와 함께 세탁물과의 마찰을 증가시켜 세탁 및 헹굼 성능을 향상시키는 역할을 할 수 있다.

이하에서는 본 발명의 일 실시 예에 따른 세탁기의 제어 방법에 대해 상세히 설명하기로 한다.

일반적인 펄세이터 타입의 세탁기에서 세탁 대상물은 크게 세탁 행정 - 헹굼 행정 - 탈수 행정을 거쳐 처리된다.

세탁 행정은 세탁수를 급수하는 급수단계, 세제를 용해시키는 세제용해단계, 세탁물로부터 이물질을 분리하는 세탁단계로 구성되며, 헹굼 행정은 세탁수를 배수하는 배수단계, 세탁물로부터 세탁수를 분리하는 탈수단계, 세탁수를 다시 급수하여 세탁물을 헹구는 헹굼단계로 구성된다. 탈수 행정은 세탁수를 배수하는 배수 단계 및 탈수단계로 구성된다.

이러한 세탁 행정 - 헹굼 행정 - 탈수 행정에서 세제용해단계, 세탁 및 헹굼 단계에서는 펄세이터교반동작을 통해 세제를 용해하고 세탁물로부터 이물질을 분리하며 세탁물을 헹구게 된다. 그런데 이렇게 펄세이터교반동작을 지속적으로 하게 되면 세탁 대상물간의 마찰, 세탁 대상물과 펄세이터의 마찰 등에 의해 세탁 대상물이 마모되어 보푸라기가 형성되기 쉽다.

따라서 세탁 대상물의 세탁 성능을 유지하면서도 세탁 대상물의 마모를 줄이고, 발생된 보푸라기를 효과적으로 배출하기 위해 본 발명의 일 실시 예에 따른 제어 방법을 제안하게 되었다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 세탁기는 전술한 것과 마찬가지로 세탁 행정 - 헹굼 행정 - 탈수 행정을 거쳐 세탁 대상물을 처리하며, 세탁 행정에서는 급수단계-세제용해단계-세탁단계를 거쳐 세탁 대상물이 세탁된다. 헹굼 행정은 배수단계-탈수단계-행굼단계를 거치며, 탈수 행정은 배수단계-탈수단계를 거쳐 세탁 대상물을 처리한다.

세탁 행정에서는 세탁 대상물의 양에 따른 세탁 설정 시간 또는 사용자에 의해 선택된 세탁 설정 시간에 따라 세탁조(30)의 교반(편의상 '통교반동작'으로 지칭함), 원심낙하동작, 펄세이터교반동작 중 어느 하나 또는 이들을 적절히 혼합하여 수행하게 된다(이에 관해서는 후술하기로 한다).

또한, 헹굼 행정에서는 마지막이 아닌 헹굼단계에서 급수-통교반-부분배수가 적어도 3회 반복되며, 헹굼단계는 세탁 대상물의 양 및 오염 정도에 따라 복수회 실시될 수 있다. 헹굼단계는 통교반동작, 급수 헹굼 등이 적절히 혼합되어 수행될 수 있다(이에 관해서는 후술하기로 한다).

탈수 행정에서는 세탁조(30)의 고속 회전을 통해 세탁 대상물로부터 세탁수가 분리된다.

본원 발명에서는 기계력이 상대적으로 약한 동작시(예를 들어, 원심낙하동작) 기준 수위보다 상대적으로 낮은 수위에서 세탁기를 작동시키고, 기계력이 상대적으로 중간 정도인 동작시(예를 들어, 통교반동작 또는 원심낙하동작과 통교반동작의 혼합 수행) 기준 수위에서 세탁기를 작동시킨다. 또한, 기계력이 상대적으로 강한 동작시(예를 들어, 펄세이터교반동작) 기준 수위보다 상대적으로 높은 수위에서 세탁기를 작동시킨다.

도 2 내지 도 6을 참조하여 이러한 세탁기의 제어 방법에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2에 도시된 바와 같이, 급수단계에서는 세탁 대상물이 골고루 적셔질 수 있도록 저RPM으로 세탁조(30)를 일방향으로 회전시키면서 세탁수를 급수한다. 예를 들어, 세탁조(30)는 20RPM 정도의 속도로 회전하도록 제어될 수 있다. 세탁수가 어느 정도 받아지면 세탁조(30)의 회전을 정지시키고 세탁수를 급수한다(도 6의 D 구간).

세탁수의 급수가 완료되면 세제를 세탁수에 용해시켜 세탁 대상물과 골고루 섞이도록 하기 위해 원심낙하동작을 실시한다. 원심낙하동작이란 세탁조(30)를 일방향으로 급수시에 비해 상대적으로 고속 회전시키면 원심력에 의해 세탁수가 터브의 내벽을 따라 상부를 향해 상승하다가 터브(20) 커버를 타고 세탁조(30)의 상부에서 내부를 향해 낙하하는 원리를 이용한 방법이다(도 4 참조). 원심낙하동작은 예를 들어, 세탁조(30)를 170 내지 180 RPM으로 회전시킬 때 구현될 수 있다. 원심낙하동작을 하게 되면 세탁수의 회전 및 낙차에 의해 세제가 쉽게 용해되고 세탁 대상물과 손쉽게 섞일 수 있다.

원심낙하동작이 행해지는 세제용해단계에서 세탁수의 수위는 기준 수위(A)보다 낮은 수위(B)를 유지하는 것이 바람직하다. 이는 기준 수위(A)에서의 세탁수 양보다 적은 세탁수에 세제가 용해된 고농도의 세탁수가 세탁 대상물에 묻음으로써 추후에 이루어질 세탁단계에서 오염물이 세탁 대상물과 좀더 빨리 분리될 수 있기 때문이다(도 6의 E 구간).

기존의 펄세이터 타입 세탁기는 이러한 급수 및 세제용해 단계에서도 펄세이터를 회전시키기 때문에 세탁 대상물의 마모율이 증가해 보푸라기가 많이 형성되었다. 그러나 본 발명의 일 실시 예에 따른 세탁기에서는 세탁조(30)의 회전 및 원심낙하동작을 통해 세탁 대상물의 마모를 줄이는 효과가 있다.

세제용해가 완료되면 세탁물을 세탁하는 세탁단계를 실시하게 되는데 이때의 수위는 기준 수위(A) 및 기준 수위(A)보다 높은 수위(C)에서 이루어진다(도 6 참고).

도 2에 도시된 바와 같이, 세탁단계에서는 원심낙하동작(도 4 참조)과 통교반동작(도 3 참조) 및 펄세이터(40)의 교반이 함께 이루어진다. 즉, 일정 시간 동안 원심낙하동작과 통교반동작을 교대로 수행하고 펄세이터교반동작을 실시한다. 펄세이터교반동작 후 추가적으로 통교반동작을 실시할 수 있다.

세탁단계에서 세탁 대상물의 양에 따라 설정된 수위 또는 사용자의 선택에 의해 설정된 수위가 기준 수위(A)가 되며, 원심낙하동작과 통교반동작은 기준 수위(A)에서 행해지고(도 6의 E 구간), 펄세이터교반동작은 기준 수위(A)보다 높은 수위(C)에서 행해진다(도 6의 G 구간).

동일한 세탁단계에서 이렇게 수위를 달리 제어하는 이유는 세탁물의 마모에 큰 영향을 주지 않는 원심낙하동작 및 통교반동작시에는 기준 수위(A)에서 세탁조(30)를 작동시키고, 세탁물의 마모에 큰 영향을 주는 펄세이터교반동작시에는 기준 수위(A)보다 높은 수위에서 펄세이터(40)를 작동시킴으로써 세탁물의 마모를 최소화하기 위함이다. 또한, 세탁 성능의 유지를 위해 원심낙하동작 및 통교반동작과 함께 펄세이터교반동작도 함께 수행하는 것이다.

예를 들어, 도 2의 첫번째 그래프를 2수위, 두번째를 4수위, 세번째를 6수위, 네번째를 10수위라고 하면(세탁수의 높이를 열 단계로 나누어 표시), 급수단계에서 통교반동작은 30초 정도 실시되도록 제어될 수 있고, 세제용해단계에서 원심낙하동작은 2분 정도 실시되도록 제어될 수 있다. 이때 통교반동작은 세탁수의 양이나 세탁물의 양에 따라 64 내지 100RPM 정도의 속도로 제어될 수 있다.

세탁단계에서 4수위를 예로 들면, 원심낙하동작을 3분 실시한 후 통교반동작을 4분 실시하고 다시 원심낙하동작을 1분 실시한 후 펄세이터교반동작을 2분 실시하도록 제어될 수 있다. 펄세이터교반동작 후 헹굼 행정에서 원활한 세탁물의 헹굼을 위해 세탁물이 골고루 분산되도록 통교반동작을 추가로 2분 실시할 수 있다. 이 경우 4수위에서 세탁단계는 총 12분으로 설정될 수 있다.

세탁수의 수위를 기준으로 보면, 세제용해단계는 기준 수위인 4수위보다 낮은 3수위에서 수행될 수 있고, 원심낙하동작과 통교반동작은 기준 수위인 4수위에서 실시되며, 펄세이터교반동작은 기준수위보다 높은 6수위에서 실시될 수 있다.

6수위를 예로 들면, 급수 및 세제용해단계는 동일하게 실시하되, 원심낙하동작과 통교반동작, 펄세이터교반동작 시간을 증가시키도록 제어될 수 있다. 세탁수의 수위 기준으로 볼때, 세제용해단계는 기준 수위인 6수위보다 낮은 3수위에서 수행될 수 있고, 원심낙하동작과 통교반동작은 기준 수위인 6수위에서 실시되며, 펄세이터교반동작은 기준수위보다 높은 8수위에서 실시될 수 있다.

즉, 기준 수위보다 낮은 수위에서 세제를 용해시킴으로써 고농도의 세탁이 가능하도록 하고, 원심낙하동작과 통교반동작을 통한 기계력이 약한 세탁은 기준 수위에서 실시하여 세탁 성능을 유지하도록 한다. 또한, 펄세이터교반동작을 통한 기계력이 강한 세탁은 기준 수위보다 높은 수위에서 실시함으로써 세탁물의 마모를 최소화하고 세탁 성능을 유지할 수 있도록 한다.

그러나 4수위 미만의 낮은 수위에서 세탁이 이루어지는 경우에는 세제가 용해되기 위한 최소 세탁수의 양이 확보되어야 하므로 해당 수위에서 세제용해단계를 실시하는 것이 바람직하다.

또한, 9수위 이상의 높은 수위에서는 해당 수위에서 세제를 용해시키고, 세탁수의 수위가 이미 세탁물의 마모를 최소화하기 위한 최대 수위에 해당되므로 펄세이터교반동작 역시 해당 수위에서 실시하는 것이 바람직하다.

전술한 세탁 행정의 제어 방법이 세탁물의 마모를 최소화하는 것이 주 목적이라면, 헹굼 행정에서는 세탁물의 마찰 및 마모에 의해 발생된 보푸라기의 배출을 최대화하는 것이 주 목적이라고 할 수 있다. 이를 위한 세탁기의 제어 방법에 대해 설명하면 다음과 같다.

헹굼 행정에서는 세탁에 사용된 세탁수를 먼저 배수 및 탈수하고(배수단계 및 탈수단계), 보푸라기나 이물질의 배출을 최대화할 수 있도록 세탁수의 수위 및 헹굼 동작을 제어한다.

도 7에 도시된 바와 같이, 배수 및 탈수 단계의 완료 후 기준 수위(H)보다 높은 수위(J)까지 세탁수를 급수한 후 소정 시간 통교반동작을 실시한다(도 3 참조). 통교반동작을 통해 세탁물에 부착되거나 세탁수에 부유하고 있는 보푸라기 등의 이물질이 세탁물로부터 분리되도록 세탁물의 엉킴을 풀어준다. 그 후 기준 수위(H)까지 부분적으로 배수를 함으로써 보푸라기 등의 이물질을 배출시키고 다시 기준 수위(H)보다 높은 수위(J)까지 세탁수를 부분적으로 급수한 후 통교반동작을 실시한다. 이때 배수는 보푸라기 등의 이물질이 쉽게 배출될 수 있도록 세탁조(30)를 정지한 상태에서 이루어지는 것이 바람직하다. 이러한 급수-통교반동작-부분배수로 구성되는 하나의 헹굼과정은 마지막 헹굼단계가 아닌 헹굼단계에서만 실시되며, 상기 헹굼과정은 최소 3회 이상 실시되도록 제어될 수 있다.

세탁수를 완전히 배수하고 다시 급수를 하게 되면 설정된 세탁 시간 내에 세탁물의 처리를 완료하기 어려우므로 부분급수를 통해 보푸라기 등 부유물질의 자유도를 높이고 부분배수를 통해 이물질의 배출 효과를 높이는 것이다.

이러한 헹굼단계 이후 마지막 헹굼 단계는 기준 수위(H)에서 헹굼을 실시하는 일반 헹굼단계이며(도 5 참조), 그 후 탈수 행정(배수단계 및 탈수단계)을 거쳐 세탁물의 처리가 완료된다.

예를 들어, 헹굼 행정에서 헹굼 단계가 2회 실시된다고 가정하면, 첫번째 헹굼 단계는 헹굼과정이 3회 실시될 수 있다. 즉, 배수단계-탈수단계-급수-통교반동작 약 20초-부분배수-추가급수-통교반동작 약 20초-부분배수-추가급수-통교반동작 약 20초가 실시된 후 배수단계를 거쳐 두번째 헹굼 단계로 들어갈 수 있다. 두번째 헹굼 단계는 수위를 기준 수위보다 높이는 일 없이 탈수단계를 거친 후 기준 수위(H)까지 세탁수를 급수한 후 통교반동작을 약 20초 실시하고 세탁수가 완전히 배수되도록 제어된다.

도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 세탁기의 제어 방법에 따르면 펄세이터교반동작시에는 세탁수의 수위를 높여 세탁 성능은 유지하면서도 세탁물의 마모를 줄여 보푸라기 등의 이물질 발생을 최소화할 수 있다.

또한, 세탁물의 마모에 영향이 적은 원심낙하동작 및 통교반동작은 기준 수위에서 실시함으로써 세탁 성능을 유지할 수 있으며, 발생된 보푸라기 등의 이물질은 추가급수 및 부분배수를 통해 배출이 증대되는 효과가 있다.

전술한 실시 예에서는 펄세이터교반동작과 통교반동작이 모두 가능한 세탁기를 예로 들어 설명하였으나, 배수가 필요한 경우를 제외하고 탈수축의 회전시 배수밸브가 동시에 작동하지 않도록 제어될 수 있다면 펄세이터 타입 세탁기 및 세탁조 회전 타입 세탁기 등에도 적용될 수 있음은 물론이다.

한편 본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 않으며, 특허청구범위에서 청구된 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양하게 변형 실시할 수 있는 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 기재된 청구범위 내에 있게 된다.

10 : 캐비닛 20 : 터브
30 : 세탁조 40 : 펄세이터
50 : 세탁축 60 : 탈수축
70 : 클러치 모터 80 : 모터
90 : 급수부 100 : 배수관

Claims (11)

1. 급수 단계, 세제용해단계, 세탁단계를 거쳐 세탁 대상물을 세탁하는 세탁 행정;
   배수단계, 탈수단계, 헹굼단계를 거쳐 세탁 대상물을 헹구는 헹굼 행정; 및
   배수단계, 탈수단계를 거쳐 세탁 대상물을 탈수하는 탈수 행정을 포함하여 구성되며,
   상기 세제용해단계는 기설정된 기준 수위보다 낮은 수위에서 세제용해가 이루어지도록 제어되고,
   상기 세탁단계는 세탁조를 일 방향으로 고속 회전시켜 세탁수가 상기 세탁조의 상부로 넘쳐 세탁 대상물로 낙하하도록하는 원심낙하동작, 상기 세탁조를 양 방향으로 교반하는 통교반동작, 및 펄세이터를 양 방향으로 교반하는 펄세이터 교반 동작이 혼합 실시되도록 제어되며,
   상기 원심낙하동작 및 상기 통교반동작은 기 설정된 기준 수위에서 실시되고, 상기 펄세이터 교반 동작은 상기 기준 수위보다 더 높은 수위에서 실시되는 것을 특징으로 하는 세탁기의 제어방법.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 세탁단계는 기 설정된 세탁 시간 동안 상기 원심낙하동작-통교반동작-펄세이터 교반 동작을 적어도 1회 실시하도록 제어되는 것을 특징으로 하는 세탁기의 제어방법.
4. 삭제
5. 제3항에 있어서,
   상기 세탁단계는 상기 펄세이터 교반 동작 이후에 세탁 대상물의 분산을 위하여 상기 통교반동작을 추가로 실시하도록 제어되는 것을 특징으로 하는 세탁기의 제어방법.
6. 제1항에 있어서,
   상기 헹굼단계는 세탁 대상물의 양에 따라 자동으로 또는 사용자의 선택에 의해 복수회 실시되며, 마지막 헹굼단계 이전의 헹굼단계는 기설정된 기준수위보다 높은 수위까지 추가급수가 이루어지는 것을 특징으로 하는 세탁기의 제어방법.
7. 제6항에 있어서,
   상기 마지막 헹굼단계 이전의 헹굼단계는 추가급수 후 상기 세탁조의 교반을 실시하는 것을 특징으로 하는 세탁기의 제어방법.
8. 제7항에 있어서,
   상기 마지막 헹굼단계 이전의 헹굼단계는 상기 세탁조의 교반 후 기설정된 기준수위보다 높은 수위에서 기준수위까지 부분배수가 이루어지는 것을 특징으로 하는 세탁기의 제어방법.
9. 제8항에 있어서,
   상기 마지막 헹굼단계 이전의 헹굼단계는 상기 추가급수-세탁조의 교반-부분배수가 복수회 반복되는 것을 특징으로 하는 세탁기의 제어방법.
10. 제9항에 있어서,
    상기 마지막 헹굼단계 이전의 헹굼단계에서는 상기 세탁조의 교반시 배수밸브가 개방되지 않도록 제어되는 것을 특징으로 하는 세탁기의 제어방법.
11. 제9항에 있어서,
    상기 부분배수는 상기 세탁조가 정지된 상태에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 세탁기의 제어방법.

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