KR101712905B1 - 세탁장치의 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 세탁장치의 제어방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 제어방법은 터브 내부로 급수하는 경우에 드럼을 스크럽모션에 의해 구동하는 급수단계를 적어도 하나 포함하는 세탁행정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

세탁장치의 제어방법{Control method of laundry machine}

본 발명은 세탁장치의 제어방법에 관한 것이다.

세탁장치는 일반적으로 세탁행정, 헹굼행정, 탈수행정을 포함한다. 여기서, 세탁행정은 급수단계, 포적심단계, 히팅단계 등을 포함하는 바, 각 단계에서 세탁 성능을 저해시키는 다수의 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 과제를 해결하기 위한 제어방법을 제공한다.

상기와 같은 본 발명의 목적은, 터브 내부로 급수하는 경우에 드럼을 스크럽모션에 의해 구동하는 급수단계를 적어도 하나 포함하는 세탁행정을 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁장치의 제어방법에 의해 달성된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 제어방법은 급수를 하는 경우에 드럼 내부의 포들이 골고루 적게함으로써, 세탁성능을 향상시킬 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 제어방법을 상세하게 설명한다. 먼저, 본 발명의 실시예에 따른 제어방법이 적용될 수 있는 세탁장치들에 대해서 도면을 참조하여 설명하고, 이어서 제어방법에 대해서 살펴보기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 제어방법이 적용될 수 있는 세탁장치의 제1 실시예를 도시한다.

도 1을 참조하면, 세탁장치(100)는 외관을 형성하는 캐비넷(10), 캐비넷(10) 내부에 구비되어 세탁수를 수용하는 터브(20), 터브(20) 내측에 회전 가능하게 구비되는 드럼(30)을 포함할 수 있다.

캐비넷(10)은 세탁장치(100)의 외관을 형성하며, 후술하는 각종 구성요소가 캐비넷(10)에 장착될 수 있다. 먼저, 캐비넷(10)의 전방에는 도어(11)가 구비되어, 사용자는 도어(11)를 개방하여 세탁대상물을 캐비넷(10)의 내부로 투입할 수 있다.

캐비넷(10)의 내부에는 세탁수를 수용하는 터브(20)가 구비되며, 터브(20) 내측에 세탁대상물을 수용하는 드럼(30)이 회전 가능하게 구비될 수 있다. 이 경우, 드럼(30)의 내측에는 드럼(30)이 회전하는 경우에 세탁대상물을 끌어올려 다시 하부로 떨어뜨리는 다수개의 리프터(31)가 구비될 수 있다.

터브(20)는 상부의 스프링(50)에 의해 지지된다. 한편, 터브(20)의 후면에는 드럼(30)을 회전시키는 구동모터(40)가 장착된다. 즉, 구동모터(40)는 터브(20)의 후벽에 구비되어 드럼(30)을 회전시키게 된다. 따라서, 구동모터(40)가 드럼(30)을 회전시켜 드럼(30)에 진동이 발생하게 되면, 제1 실시예에 따른 세탁장치에서는 터브(20)도 드럼(30)과 연동하여 진동하게 된다. 드럼(30)이 회전하는 경우에 드럼(30) 및 터브(20)에 발생하는 진동은 하부의 댐퍼(60)의해 흡수될 수 있다.

한편, 터브(20) 및 드럼(30)은 도 1에 도시된 바와 같이 캐비닛(10)의 베이스와 평행하게 구비되거나, 또는 도면에 도시되지 않았지만, 터브(20) 및 드럼(30)의 후방이 아래쪽으로 경사지도록 구비될 수 있다. 이는 사용자가 드럼(30) 내부로 세탁물을 투입하는 경우에 드럼(30) 및 터브(20)의 전방부가 상부를 향하는 것이 보다 유리하기 때문이다.

드럼(30)의 전면 및/또는 후면에는 드럼이 회전하는 경우에, 특히 드럼이 고속으로 회전하는 탈수행정 시 드럼(30)의 진동을 억제하기 위해 밸런싱 작용을 하는 볼밸런서(70)를 구비한다. 볼밸런서에 대해서는 이후에 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 세탁장치의 부분 분해 사시도이고, 도 3은 도 2의 결합단면도를 나타낸다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 세탁장치는 터브(12)가 캐비닛에 고정적으로 지지된다. 터브(12)는 전방부를 구성하는 터브프론트(100)와 후방부를 구성하는 터브레어(120)를 포함한다. 터브프론트(100)와 터브레어(120)는 나사로 조립되며, 내부에 드럼이 수용되는 공간을 형성한다. 터브레어(120)은 후면에 개구부를 갖는다. 터브레어(120) 후면의 내주는 후방가스켓(250)의 외주부와 연결된다. 그리고, 후방가스켓(250)의 내주부는 터브백(130)과 연결된다. 터브백(130)은 중앙에 회전축이 관통하는 관통홀이 형성된다. 후방가스켓(250)은 터브백(130)의 진동이 터브레어(120)로 전달되지 않도록 유연한 재질로 만들어진다.

터브레어(120)는 후면(128)을 가진다. 터브레어(120)의 후면(128)과 터브백(130) 및 후방가스켓(250)은 터브의 후벽면을 구성한다. 후방가스켓(250)은 터브백(130) 및 터브레어(120)와 각각 실링되도록 연결되어 터브 내의 세탁수가 누수되지 않도록 한다. 터브백(130)은 드럼 회전시 드럼과 함께 진동되는데, 이때 터브레어(120)와 간섭되지 않도록 충분한 간격으로 터브레어(120)와 이격되어 있다. 후방가스켓(250)은 유연한 재질로 이루어져 있기 때문에 터브백(130)이 터브레어(120)에 간섭되지 않고 상대 운동하는 것을 허용한다. 후방가스켓(250)은 터브백(130)의 그러한 상대 운동을 허용하기 위해 충분한 길이로 연장될 수 있는 주름부(252)를 가질 수 있다.

터브프론트(100)의 전방부에는 터브와 드럼 사이로 이물질이 유입되는 것을 방지하기 위한 이물끼임방지부재(200)가 연결된다. 이물끼임방지부재(200)는 유연한 재질로 만들어지며, 터브프론트(100)에 고정 설치된다. 이물끼임방지부재(200)는 후방가스켓(250)과 동일한 재질로 만들어질 수 있다. 이물끼임방지부재(200)는 편의상 전방가스켓이라 칭한다.

드럼(32)은 드럼프론트(300), 드럼센터(320), 드럼백(340) 등으로 구성된다. 그리고, 드럼의 전방부 및 후방부에는 볼밸런서(310, 330)가 각각 설치된다. 드럼백(340)은 스파이더(350)와 연결되며, 스파이더(350)는 회전축(351)과 연결된다. 드럼(32)은 회전축(351)을 통해 전달된 회전력에 의해 터브(12) 내에서 회전하게 된다.

회전축(351)은 터브백(130)을 관통하여 모터(170)와 직결식으로 연결된다. 구체적으로는 모터(170)의 로터(174)와 회전축(351)이 직결된다. 터브백(130)의 후면에는 베어링하우징(400)이 결합된다. 그리고, 베어링하우징(400)은 모터(170)와 터브백(130) 사이에서 회전축(351)을 회전가능하게 지지하게 된다.

베어링하우징(400)에는 스테이터(172)가 고정설치된다. 그리고, 스테이터(172)를 둘러싸고 로터(174)가 위치된다. 전술한 바와 같이 로터(174)는 회전축(351)과 직결된다. 모터(170)는 아우터로터 타입의 모터로서 회전축(351)과 직결된다.

베어링하우징(400)은 캐비닛 베이스(600)로부터 서스펜션유닛을 통해 지지된다. 서스펜션유닛(180)은 수직 지지 3개와 전후 방향에 대해 경사적으로 지지하는 경사 지지 2개를 포함하고 있다.

서스펜션유닛(180)은 제1 실린더스프링(520), 제2 실린더스프링(510), 제3 실린더스프링(500), 제1 실린더댐퍼(540), 제2실린더댐퍼(530)을 포함할 수 있다.

제1 실린더스프링(520)은 제1 서스펜션브라켓(450)과 베이스(600) 사이에 연결된다. 그리고, 제2 실린더스프링(510)은 제2 서스펜션브라켓(440)과 베이스(600) 사이에 연결된다.

제3 실린더스프링(500)은 베어링하우징(400)과 베이스(600) 사이에 직접 연결된다.

제1 실린더댐퍼(540)는 제1 서스펜션브라켓(450)과 베이스 후방부 사이에서 경사져 설치되고 있으며, 제2 실린더댐퍼(530)는 제2 서스펜션브라켓(440)과 베이스 후방부 사이에서 경사져 설치되고 있다.

서스펜션유닛(180) 중 실린더스프링(520, 510, 500)들은 캐비닛 베이스(600)에 완전 고정식으로 연결되지 않고 드럼의 전후 및 좌우 방향 움직임을 허용하도록 어느 정도의 탄성 변형을 허용하도록 연결될 수 있다. 즉, 베이스(600)에 연결된 그 지지점에 대해 전후 및 좌우로 어느 정도 회전을 허용하도록 탄성적으로 지지된다.

서스펜션 중 수직으로 설치되는 것은 드럼의 진동을 탄성적으로 완충시키고, 경사적으로 설치되는 것은 그 진동을 감쇠시키도록 구성될 수 있다. 즉, 스프링과 댐핑수단을 포함하는 진동계에서 수직으로 설치되는 것이 스프링의 역할을 하고 경사적으로 설치되는 것이 댐핑수단의 역할을 하도록 구성될 수 있다.

터브프론트(100) 및 터브레어(120)는 캐비닛(110)에 고정 설치되며, 드 럼(32)의 진동은 서스펜션유닛(180)에 의해 완충 지지된다. 실질적으로 터브(12)와 드럼(32)의 지지구조가 분리된 형태라 할 수 있고, 또 드럼(32)이 진동하더라도 터브(12)는 진동하지 않는 형태라 할 수 있다.

베어링하우징(400)과 서스펜션브라켓들은 제1웨이트(431) 및 제2웨이트(430)에 의해 연결된다.

캐비닛(110)의 내부에는 수도꼭지와 같은 외부 급수원과 연결되는 급수라인(722)을 구비한다. 제어부는 급수밸브(720)를 온/오프 제어하여 급수라인(722)을 통해 터브(12) 내부로 세탁수를 급수한다. 급수라인(722)의 단부는 터브(12)의 전방, 또는 전방가스켓(200)에 연결되어 터브(12)의 전방부에서 내부로 세탁수를 공급한다. 한편, 급수라인(722)을 따라 세제통(710)을 구비하여 급수를 하는 경우에 세제를 함께 공급하는 것이 가능하다.

한편, 터브(12)의 하부에는 순환펌프(730)를 구비할 수 있다. 순환펌프(730)는 터브(12)에서 배출된 세탁수를 순환라인(744)을 통해 순환시켜 다시 터브(12) 내부로 공급한다. 제2 실시예에 따른 세탁장치에서 순환펌프(730)에 의해 세탁수를 순환하고자 하는 경우에는 밸브(732)를 조절하여 순환펌프(730)와 순환라인(744)을 연결하게 된다. 순환라인(744)의 단부는 터브(12)의 전방, 또는 전방가스켓(200)에 연결되어 터브(12)의 전방부로부터 내부로 세탁수를 공급하게 된다. 또한, 세탁수를 터브(12)에서 배수하고자 하는 경우에는 순환펌프(730)와 배수라인(742)을 연결하여 세탁수를 배수하게 된다. 비록 도면에는 도시되지 않았지만, 세탁수를 순환시키는 순환펌프와 세탁수를 배수시키는 배수펌프를 각각 구비하는 것도 가능하다. 이 경우, 순환라인과 배수라인은 각각 순환펌프와 배수펌프에 연결된다.

한편, 터브(12) 및 드럼(32)은 베이스(600)에 대해서 평행하게 설치되거나, 또는 베이스(600)에 대해서 소정각도로 기울어지도록 설치될 수 있다. 이 경우, 사용자가 드럼(32) 내부로 세탁물을 보다 용이하게 투입할 수 있도록 터브(12) 및 드럼(32)의 후방부가 아래쪽으로 경사지도록 설치되는 것이 바람직하다.

한편, 전술한 실시예들에 따른 세탁장치에서 드럼(30, 32)의 내부에 세탁대상물(1)이 수용되고 드럼(30, 32)이 회전하는 경우, 세탁대상물(1)의 위치에 따라 소음 및 진동이 크게 발생할 가능성이 있다. 예를 들어, 드럼(30, 32) 내부에 세탁대상물이 골고루 분포되지 않은 상태에서 드럼(30, 32)이 회전(이하 '편심회전'이라 한다)을 하면 진동 및 소음이 크게 발생할 수 있다. 특히, 탈수를 위하여 드럼(30, 32)을 고속으로 가속하는 경우에 진동 및 소음이 문제가 될 수 있다.

따라서, 세탁장치에는 드럼(30, 32)의 편심회전에 의한 진동 및 소음을 방지하기 위하여 볼밸런서(70, 310, 330)를 구비할 수 있다. 볼밸런서(70, 310, 330)는 드럼(30, 32)의 전방측 또는 후방측에 하나 구비되거나, 또는 전방측 및 후방측에 각각 구비될 수 있다.

볼밸런서(70, 310, 330)는 회전하는 드럼(30, 32)에 장착되어 편심을 줄이는 역할을 한다. 따라서, 볼밸런서(70, 310, 330)는 무게중심이 가변적으로 이동할 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다. 즉, 볼밸런서(70, 310, 330)는 내부에 소정의 무게를 갖는 볼(72, 312, 332)을 포함하고, 상기 볼이 원주방향을 따라 이동가능한 경로를 포함하도록 구성될 수 있다.

구체적으로 볼들은 드럼(30, 32)이 회전됨에 따라 그 마찰력에 의해 회전하게 된다. 볼들은 드럼이 회전하는 경우에 드럼에 구속된 상태가 아니기 때문에 드럼과는 다른 속도로 회전하게 된다. 그러나, 편심을 발생시키는 세탁물은 드럼 내벽에 밀착되어 충분한 마찰력과 드럼 내벽의 리프트로 인해 드럼과 거의 같은 속도로 회전할 수 있다. 그래서, 세탁물의 회전속도와 볼들의 회전속도는 다르다. 결국, 드럼이 회전하기 시작하는 비교적 저속의 회전 초기에는 세탁물의 회전속도가 볼들의 회전속도보다 빠르게 된다. 정확하게는 회전각속도가 빠르다 할 수 있다. 또한, 볼과 세탁물의 위상차, 즉, 드럼의 회전중심에 대한 위상차가 계속해서 변화하게 된다.

이어서, 드럼의 회전속도가 점점 빨라지게 되면 볼들은 원심력에 의해 이동경로의 바깥측 원주면에 밀착하게 된다. 동시에 볼들은 세탁물과 위상차이가 대략 90° 내지 180°가 되는 위치에 정열하게 된다. 드럼의 회전속도가 소정치 이상이 되면, 원심력이 커져 상기 원주면과 볼들 사이의 마찰력이 일정치 이상이 되어 볼들은 드럼과 같은 회전속도를 가지고 회전하게 된다. 이 경우, 볼들은 세탁물과 위상차이가 90° 내지 180°, 바람직하게는 대략 180°가 되는 위치를 유지하면서 드럼과 동일한 속도로 회전하게 된다. 본 명세서에서는 편의상 위와 같이 볼들이 드럼에 일정한 위치를 가지고 회전하게 되는 경우를 '편심대응위치'라고 하거나, '볼밸런싱되다'라고 표현하기로 한다.

따라서, 드럼(30, 32) 내부의 일측에 세탁대상물에 의한 하중이 편중된 경우, 볼밸런서(70, 310, 330) 내부의 볼이 편심대응위치로 이동하여 편심을 줄일 수 있다.

한편, 전술한 세탁장치에서 드럼은 다양한 형태로 구동될 수 있다. 즉, 세탁행정, 헹굼행정, 탈수행정 등에서 각 행정에 따라 적절하게 드럼의 구동모션이 결정되거나, 또는 사용자가 선택한 코스의 특성에 따라 적절하게 드럼의 구동모션이 결정될 수 있다. 이하에서는, 본 발명의 제어방법에 적용될 수 있는 다양한 드럼구동모션에 대해서 상세히 설명한다.

도 4는 다양한 드럼구동모션을 보여주는 도면이다. 도 4는 드럼의 회전을 도시하기 위하여 드럼의 정면에서 바라본 개략도이다. 또한, 도 4에서는 드럼의 회전각도에 따른 세탁물의 위치를 설명하기 위하여 드럼의 내부를 반시계방향으로 4등분하여 각각 1사분면, 2사분면, 3사분면 및 4사분면이라 정의한다.

도 4를 참조하면, 드럼구동모션은 드럼의 회전방향, 회전속도 및 회전각도의 조합에 의해 구현된다. 또한, 드럼구동모션에 의해 드럼 내부에 위치하는 세탁물은 낙하방향, 낙하시점 및 낙하 시 충격량이 달라지게 된다. 나아가, 드럼 내부에서의 세탁물의 유동이 달라지게 된다. 다양한 드럼구동모션은 드럼을 회전시키는 구동모터를 제어함으로써 구현될 수 있다.

한편, 세탁물은 드럼의 회전 시 드럼 내주면에 구비된 리프트(31, 도 1 참조)(132, 도 3 참조)에 의해 상승하게 되므로, 드럼의 회전속도, 회전방향 및 회전각도를 제어함으로써 세탁물에 가해지는 충격을 달리할 수 있게 된다. 즉, 세탁물 간의 마찰, 세탁물과 세탁수 간의 마찰 및 세탁물의 낙하 충격 등과 같이 세탁물에 가해지는 기계력을 달리할 수 있게 되며, 이에 의해 세탁을 위해 세탁물을 두드 리거나 비비는 정도를 달리할 수 있다. 또한, 드럼의 회전속도, 회전방향 및 회전각도를 제어함으로써, 드럼 내에서 세탁물의 분산이나 뒤집힘 정도를 달리할 수 있게 된다.

따라서, 세탁장치의 제어방법에서 다양한 드럼구동모션을 제공하여 세탁물의 종류, 세탁물의 오염 정도, 각각의 행정, 각각의 행정을 이루는 세부적인 단계에 따라 드럼구동모션을 달리하여 최적의 기계력으로 세탁물을 처리할 수 있게 된다. 또한, 이로 인해 세탁물의 세탁 효율을 향상시킬 수 있게 된다. 아울러, 최적의 드럼구동모션으로 인하여 소요되는 시간을 줄일 수 있게 된다.

한편, 구동모터는 드럼의 회전축에 직접 연결되는 타입과, 풀리 등을 통하여 드럼에 회전력을 전달하는 타입이 있다. 그런데, 다양한 드럼구동모션을 구현하기 위하여 구동모터(170)는 드럼과 직접 연결되는 타입으로 이루어지는 것이 바람직하다. 이는 구동모터의 회전 방향, 토크 등을 제어하는 경우에 시간적인 지연이나 백래시(backlash)를 최대한 방지하여 구동모터의 움직임이 즉각적으로 드럼으로 전달되도록 하기 위함이다.

드럼구동모션은 롤링모션(rolling motion), 텀블링모션(tumbling motion), 스텝모션(step motion), 스윙모션(swing motion) 및 스크럽모션(scrub motion) 등이 있다. 이하 도면을 참조하여 각 모션에 대해서 구체적으로 살펴본다.

도 4의 (a)는 롤링모션을 보여주는 도면이다. 도 4의 각 도면에서는 각 구동모션을 설명하기 위하여 드럼의 회전방향, 회전각도 및 드럼 내부의 세탁물의 움직임을 도시하였다.

도 4의 (a)를 참조하면, 롤링모션은 구동모터(170)가 드럼(32)을 일방향으로 계속하여 회전시키며, 드럼 내주면에 있는 세탁물이 드럼의 회전방향을 따라 대략 90°미만의 위치에서 드럼의 최저점으로 낙하하는 모션으로 정의된다.

즉, 구동모터(170)가 드럼을 대략 35 RPM 내지 45 RPM으로 회전시키면 드럼(32)의 최저점에 위치한 세탁물은 드럼(32)의 회전방향을 따라 소정 높이 상승한 뒤 드럼의 최저점에서 회전방향으로 대략 90°미만의 위치에서 구르듯이 드럼의 최저점으로 유동하게 된다. 드럼이 시계방향으로 회전하는 경우에 드럼의 3사분면에서 세탁물들이 지속적으로 구르는 형태가 된다. 세탁물은 롤링모션을 통해 세탁수와의 마찰, 세탁물 간의 마찰, 그리고 드럼 내주면과의 마찰을 통해 세탁된다. 그리고 롤링모션을 통해 세탁물의 뒤집힘이 충분히 발생되어 세탁물을 부드럽게 비벼빠는 효과를 얻을 수 있게 된다.

한편, 드럼구동모션에서 드럼 RPM의 결정은 드럼이 회전하는 경우에 원심력과의 관계에서 결정된다. 즉, 드럼의 RPM이 커질수록 드럼 내의 세탁물에는 원심력이 크게 발생된다. 원심력이 중력보다 크게 되면 세탁물은 드럼 내벽에 붙게 되며, 원심력이 중력보다 작게 되면 세탁물은 드럼 하부를 향하여 낙하하게 된다. 따라서, 원심력과 중력의 상대적인 크기에 의해 드럼 내부에서의 세탁물의 유동이 달라지게된다. 물론, 드럼 RPM을 결정하는 경우에 드럼의 회전력과 드럼과 세탁물 사이의 마찰력도 고려되어야 한다.

전술한 롤링모션에서는 원심력이 중력보다 적게 발생되도록 드럼의 RPM이 결정된다. 즉, 롤링모션에서는 세탁물이 드럼의 회전에 따라 구르듯이 낙하하는 형태 를 가지게 되므로 원심력이 중력보다 작아야 한다.

도 4의 (b)는 텀블링모션을 보여주는 도면이다.

도 4의 (b)를 참조하면, 텀블링모션은 구동모터(170)가 드럼(32)을 일방향으로 계속하여 회전시키며, 드럼 내주면에 있는 세탁물이 드럼의 회전방향으로 대략 90° 내지 120°위치에서 드럼의 최저점으로 낙하하는 모션으로 정의된다. 텀블링모션은 드럼을 적절한 RPM으로 일방향으로 회전하도록 제어만 하면 세탁물과 드럼 사이의 기계력이 발생되므로 세탁과 헹굼 시 일반적으로 사용되는 드럼구동모션이다.

즉, 드럼(32)에 투입된 세탁물은 구동모터(170)가 구동되기 전 드럼(32)의 최저점에 위치하게 된다. 구동모터(170)가 드럼(32)에 토크를 제공하면 드럼(32)은 회전하게 되고, 드럼의 내주면에 구비된 리프트(132)는 드럼 내 최저점에서 소정높이까지 세탁물을 이동시키게 된다. 만약, 구동모터(170)가 드럼(32)을 대략 46 RPM 내지 50 RPM정도로 회전시키면 세탁물은 드럼의 최저점에서 회전방향으로 대략 90° 내지 110° 위치에서 드럼의 최저점방향으로 낙하하게 된다. 텀블링모션은 롤링모션에서 드럼이 회전하는 경우에 발생하는 원심력보다는 큰 원심력이 발생하되, 중력보다는 적게 발생되도록 드럼의 RPM이 결정된다.

텀블링모션에서 드럼이 시계방향으로 회전하는 경우에 세탁물은 드럼의 최저점에서 2사분면으로 상승하고 드럼의 최저점으로 낙하하는 형태가 된다. 따라서, 텀블링모션은 세탁물이 세탁수와의 마찰 및 낙하에 의해 유발되는 충격력에 의해 세탁될 수 있도록 하므로, 롤링모션의 기계력 보다 더 큰 기계력으로 세탁 및 헹굼 을 수행하게 된다. 그리고, 드럼 내부에서 낙하하는 모션이므로 엉켜진 세탁물을 분리하고 세탁물을 분산시키는 효과가 있게 된다.

도 4의 (c)는 스텝모션(step motion)을 보여주는 도면이다.

도 4의 (c)를 참조하면, 스텝모션은 구동모터(170)가 드럼(32)을 일방향으로 회전시키며, 드럼 내주면에 있는 세탁물이 드럼의 회전방향으로 최고점(약 180도 위치)에서 드럼의 최저점으로 낙하하도록 제어되는 모션이다.

구동모터(170)가 드럼(32)을 대략 60 RPM 내지 70 RPM 이상으로 회전시키게 되면 세탁물은 최고점에 도달할 때까지 원심력에 의해 낙하 없이 회전할 수 있게 된다. 스텝모션은 세탁물이 최고점 근방에 도달한 경우에 드럼을 급제동함으로써 세탁물에 충격력을 극대화하는 모션이다.

스텝모션에서 구동모터(170)는 원심력에 의해 세탁물이 드럼의 최고점에 도달할 때까지 낙하하지 않는 속도(대략 60 RPM 내지 70 RPM 이상)로 드럼을 회전시킨 후 세탁물이 드럼의 최고점(회전방향 180도) 부근에 위치한 경우 역토크를 드럼(32)에 공급하도록 제어된다. 세탁물은 드럼(32)의 최저점에서 드럼의 회전방향을 따라 상승한 후 구동모터(170)의 역토크에 의해 드럼이 순간적으로 정지하는 순간 드럼(32)의 최고점에서 최저점으로 낙하하게 된다. 따라서, 스텝모션은 드럼 내부에 있는 세탁물이 최대낙차로 낙하하는 과정에서 유발되는 충격력에 의해 세탁하는 모션이다. 이러한 스텝모션에 의해 발생되는 기계력은 전술한 롤링모션이나 텀블링모션보다 크게 된다.

한편, 스텝모션과 같이 급제동을 하는 경우에 구동모터(170)는 역상제동됨이 바람직하다. 역상제동은 모터가 회전하고 있는 방향과 반대방향으로 회전력을 발생시켜 모터를 제동하는 방식이다. 모터가 회전하고 있는 방향과 반대방향의 회전력을 유발하기 위해서 모터에 공급되는 전류의 상(phase)을 역전시킬 수 있으며, 역상제동은 모터의 급제동을 가능하게 한다. 따라서, 역상제동은 세탁물에 강한 충격을 주는 상기 스텝모션에 가장 적절한 제동방식이 된다.

도 4의 (c)에서, 스텝모션은 드럼이 시계방향으로 회전하는 경우에 드럼의 최저점에서 3사분면으로부터 2사분면을 지나 드럼의 최고점으로 이동한 후 드럼 내주면에서 벗어나 드럼의 최저점으로 낙하하는 형태가 된다. 따라서, 스텝모션에서 드럼 내부에서 낙하하는 거리가 가장 크기 때문에 포량이 적은 경우 더욱 효과적으로 기계력을 제공할 수 있게 된다.

이 후, 구동모터(170)는 다시 드럼(32)에 토크를 인가하여 드럼의 최저점에 있는 세탁물을 최고점으로 동일한 회전방향을 따라 상승시키게 된다. 즉, 시계방향으로 회전하도록 토크를 가한 후 세탁물이 최고점에 이른 경우에 순간적으로 반시계방향으로 회전하도록 토크를 가하여 급정지시키고, 이후 다시 시계방향으로 회전하도록 토크를 가하여 스텝모션이 구현된다. 결국, 스텝모션은 드럼이 회전하는 경우에 드럼에 형성된 통공(134, 도 3 참조)으로 유입된 세탁수와 세탁물을 마찰시켜 세탁하고, 세탁물이 드럼의 최고점에 위치하면 낙하시켜 충격력에 의해 세탁하는 모션이다.

도 4의 (d)는 스윙모션(swing motion)을 보여주는 도면이다.

도 4의 (d)를 참조하면, 스윙모션은 구동모터(170)가 드럼(32)을 시계방향 및 반시계방향으로 양방향으로 번갈아 회전시키되, 드럼의 회전방향으로 대략 90° 내지 130° 지점에서 세탁물이 낙하하도록 제어되는 모션이다.

즉, 구동모터(170)가 드럼(32)을 반시계방향으로 대략 40 RPM으로 회전시키면 드럼(32)의 최저점에 위치한 세탁물은 반시계방향으로 소정 높이 상승하게 된다. 이때 모터는 세탁물이 드럼의 반시계방향으로 90° 지점을 통과한 뒤 드럼의 회전을 정지시킴으로써 세탁물이 드럼의 반시계방향으로 90° 내지 130° 지점에서 드럼의 최저점 방향으로 낙하되도록 한다.

이 후, 구동모터(170)는 드럼(32)을 시계방향으로 대략 40 RPM으로 회전시켜 세탁물을 드럼의 회전방향을 따라 시계방향으로 소정높이 상승시킨다. 한편, 구동모터(170)는 세탁물이 드럼의 시계방향 90° 지점을 경과한 뒤 드럼의 회전을 정지시킴으로써 세탁물이 드럼의 시계방향으로 90° 내지 130° 지점에서 드럼의 최저점 방향으로 낙하되도록 한다.

즉, 스윙모션은 드럼의 일방향 회전 및 정지 그리고 역방향 회전 및 정지가 반복되는 모션으로, 세탁물이 드럼의 3사분면으로부터 2사분면 일부까지 상승하여 부드럽게 낙하한 후 드럼의 4사분면으로부터 1사분면 일부까지 상승하여 부드럽게 낙하함을 반복하는 형태라고 할 수 있다. 따라서, 스윙 모션은 드럼의 3사분면과 4사분면에 걸쳐 옆으로 누운 8자 형태로 세탁물이 유동하는 형태가 된다고 할 수 있다.

이때, 구동모터(170)의 제동은 발전제동을 이용하는 것이 바람직하다. 발전제동은 모터에 인가되는 전류를 OFF 시킬 경우 회전관성에 의해 모터가 발전기의 역할을 하게 되는 것을 이용한 제동방식이다. 모터에 인가된 전류를 OFF시키면 모터의 코일에 흐르는 전류의 방향은 전원 OFF전 전류의 방향과 반대가 되므로 모터의 회전을 방해하는 방향으로 힘(플레밍의 오른손 법칙)이 작용하여 모터가 제동된다. 상기 발전제동은 상기 역상제동과 달리 모터를 급제동시키지는 않으나 드럼의 회전방향 전환을 부드럽게 한다. 따라서, 스윙모션에서 발전제동을 채용함으로써, 구동모터(170)에 발생하는 부하를 최소화하고, 구동모터(170)의 기계적 마모를 최소화하는 동시에, 세탁물에 가해지는 충격을 조절할 수 있게 된다.

도 4의 (e)는 스크럽모션을 보여주는 도면이다.

도 4의 (e)를 참조하면, 스크럽모션은 구동모터(170)가 드럼(32)을 시계방향 및 반시계방향으로 양방향으로 번갈아 회전시키되, 역상제동을 통해 드럼의 회전방향으로 대략 130° 내지 160°의 위치에서 세탁물이 낙하하도록 제어되는 모션이다.

즉, 구동모터(170)가 드럼(32)을 반시계방향으로 약 60 RPM 이상으로 회전시키면 드럼(32)의 최저점에 위치한 세탁물은 반시계방향으로 소정 높이 상승하게 된다. 이때, 모터는 세탁물이 드럼의 반시계방향 약 90°의 위치를 지난 뒤 드럼에 역토크를 제공하여 드럼의 회전을 일시 정지시키게 된다. 그러면, 드럼의 내주면에 있던 세탁물은 급격히 낙하하게 된다.

이후, 구동모터(170)는 드럼을 시계방향으로 약 60 RPM으로 회전시켜 낙하한 세탁물을 시계방향으로 소정높이 상승시킨다. 구동모터(170)는 세탁물이 드럼의 시계방향 90° 위치를 지나면 드럼(32)에 역토크를 제공하여 드럼의 회전을 일시정지 시키게 된다. 따라서, 드럼의 내주면에 있던 세탁물은 드럼의 시계방향으로 대략 130°내지 160°의 위치에서 드럼의 최저점으로 낙하하게 된다.

따라서, 스크럽모션은 세탁물이 소정높이에서 급격히 낙하하도록 함으로써 세탁물을 세탁하게 된다. 한편, 구동모터(170)는 드럼의 제동을 위해 역상제동됨이 바람직하다.

스크럽모션에서는 드럼의 회전 방향이 급격히 전환되며, 동시에 세탁물이 드럼 내주면을 크게 벗어나지 않게 되어 매우 강력하게 비벼빠는 효과를 얻을 수 있게 된다. 스크럽모션은 3사분면을 지나 2사분면 일부까지 이동한 세탁물이 급격히 낙하하여 다시 4사분면을 지나 1사분면 일부까지 이동한 후 낙하함을 반복하는 형태이다. 따라서 상승한 세탁물이 드럼 내주면을 따라 하강함을 반복하는 형태라 할 수 있다.

이하, 전술한 드럼구동모션을 포함하는 세탁장치의 제어방법에 대해서 살펴본다. 세탁장치는 일반적으로 세탁행정, 헹굼행정, 탈수행정을 포함하며, 이하 세탁행정 및 헹굼행정에 대해서 살펴본다.

도 5는 세탁장치의 제어방법에서 세탁행정을 도시한 그래프이다. 도 5에서 가로축은 시간을 도시하며, 세로축은 세탁수의 온도 및 순환펌프의 구동여부(on/off)를 도시한다.

도 5를 참조하면 세탁행정은 급수단계(S310), 포적심단계(S330), 히팅단계(S350), 후세탁단계(S370)를 포함한다.

제어부는 급수단계에서 터브(12) 내측으로 세탁수를 공급하게 된다. 구체적 으로 제어부는 급수밸브(720)를 개방하여 급수라인(722) 및 세제통(710)을 거쳐 터브(12) 내부로 세탁수를 급수하게 된다.

한편, 전술한 제2 실시예에 따른 세탁장치에서는 터브(12)가 캐비넷(110)에 직접 고정되고, 드럼(32)이 터브(12) 내측에 구비된다. 이러한 제2 실시예에 따른 세탁장치에서는 터브(12)가 고정되고, 드럼(32)만이 진동을 하게 되므로 드럼(32)이 회전하는 경우에 드럼(32)과 터브(12)의 접촉을 방지하는 것이 중요하다. 따라서, 터브(12)와 드럼(32) 사이의 간격은 종래의 세탁장치에 비하여 더 크게 구성될 수 있다.

이와 같이 터브(12)와 드럼(32) 사이의 간격이 넓어지게 되면, 터브(12) 내부로 급수를 하는 경우에 드럼(32) 내부의 세탁물이 세탁수에 의해 용이하게 젖지 않을 수 있다. 따라서, 제2 실시예에 따른 세탁장치에서는 급수를 하는 경우에 세탁물이 용이하게 젖을 수 있도록 순환펌프(730)를 동작하여 터브(12) 내부의 세탁수를 순환시키게 된다. 예를 들어, 순환펌프(730)는 급수밸브(720)가 개방된 상태에서 계속하여 구동하거나, 또는 소정주기로 구동할 수 있다.

한편, 전술한 제2 실시예에 따른 세탁장치에서는 드럼(32)이 터브백(130)에 연결된다. 터브백(130)은 터브(12)에 의해 지지되는 것이 아니라, 베어링하우징(400)을 통하여 서스펜션유닛(180)에 의해 지지된다. 따라서, 터브백(130)이 터브(12)에 직접 연결되어 드럼(30)의 하중을 지지하는 제1 실시예에 따른 세탁장치에 비하여 드럼(32)의 자유도가 커지게 되며, 특히 드럼(32)의 전방부의 자유도가 증가하게 된다.

그런데, 터브(12) 내부로 급수를 하는 경우에 급수라인(722)과 순환라인(744)은 터브(12)의 전방에서 세탁수를 공급하게 되므로, 드럼(32) 전방에 위치한 포들이 제일 먼저 젖을 수 있다. 이에 의해 드럼(32) 전방의 하중이 후방에 비하여 무거워져 드럼(32) 전방부가 처질 수 있다. 드럼(32) 전방부가 처지게 되면 드럼(32)이 회전하는 경우에 소음 및 진동이 커질 수 있으며 나아가 터브(12)의 내면과 닿을 수 있다. 따라서, 제2 실시예에 따른 세탁장치에서는 급수를 하는 경우에 드럼(32) 전방부 및 후방부의 세탁물들이 골고루 젖을 수 있도록 하는 것이 필요하다.

이하, 제2 실시예에 따른 세탁장치에서 급수를 하는 경우에 드럼(32) 전방부 및 후방부의 세탁물들이 골고루 젖을 수 있도록 하는 제어방법의 실시예들에 대해서 살펴본다.

제1 실시예에 따른 제어방법에서는 급수단계에서 급수를 하는 경우에 순환펌프(730)를 구동하여 세탁수를 순환시킴과 동시에 드럼(32)을 구동시킨다. 드럼(32)을 구동시키는 경우에 제어부는 전술한 드럼구동모션 중에서 스크럽모션에 따라 드럼(32)을 구동시키게 된다.

제2 실시예에 따른 세탁장치에서는 드럼(32)과 터브(12) 사이의 간격이 종래에 비하여 크게 되므로, 급수를 하는 경우에 종래와 같이 드럼(32)에 텀블링모션을 구현하게 되면 드럼(32) 후방의 포가 용이하게 젖지 않는다. 즉, 드럼(32)과 터브(12) 사이의 갭이 종래에 비하여 크므로 텀블링 모션에 의해서는 드럼과 터브 사이의 세탁수가 드럼(32)의 회전에 의해 상승하지 않게 되며, 특히, 드럼 후방의 포 는 물에 젖지 않게 된다.

따라서, 본 제어방법에서는 급수단계를 수행하는 경우에 텀블링모션 대신 스크럽모션을 구현하게 된다. 전술한 바와 같이 스크럽모션은 텀블링모션에 비하여 더 빠른 RPM으로 드럼(32)을 회전시키게 되므로, 드럼(32)과 터브(12) 사이의 세탁수가 드럼(32)의 회전에 의해 상승하게 되어, 포의 상부로 떨어지게 된다.

특히, 제2 실시예에 따른 세탁장치에서는 드럼(32) 및 터브(12)의 후방부가 하부를 향하여 경사진 구조를 가지게 되므로, 스크럽모션에 의해 터브(12) 후방의 세탁수가 세탁물의 상부로 용이하게 공급된다. 또한, 스크럽모션은 드럼(32)을 시계방향 및 반시계방향으로 급격히 반전시키면서 회전시키게 된다. 따라서, 드럼(32)의 급격한 반전운동에 의해 세탁수에 와류가 발생하게 되어 드럼 전방 및 후방의 세탁물들이 골고루 젖을 수 있다.

한편, 급수를 위하여 급수밸브(720)를 개방하여 급수를 하는 경우에 드럼(32)을 구동하여 회전시키게 되면, 드럼(32)의 구동에 따라 세탁물이 드럼(32) 내부에서 유동하게 된다. 이 경우, 터브(12)의 전방에 연결된 급수라인(722)을 통하여 공급된 세탁수는 유동하는 드럼(32) 전방부의 세탁물에 대부분 공급되어 전방포가 후방포에 비하여 더 빨리 젖게 된다.

따라서, 제2 실시예에 따른 제어방법에서는 급수를 위하여 급수밸브(720)를 개방하고 나서 소정시간이 경과할 때까지, 또는 소정수위에 도달할 때까지 드럼(32)을 구동시키지 않는다. 이와 같이, 드럼(32)을 소정시간 동안, 또는 소정수위에 도달할 때까지 구동시키지 않으면 급수라인(722)을 통해 공급된 세탁수는 터 브(12)의 하부에 대부분 고이게 된다. 여기서, 소정수위는 터브(12)와 드럼(32)의 사이의 간격을 고려하여 결정될 수 있다. 또한, 소정시간은 터브(12) 및 드럼(32)의 용량, 포의 양 등에 따라 결정될 수 있다.

특히, 전술한 세탁장치에서 터브(12)의 후방부는 하부를 향하여 경사지게 설치되므로, 터브(12)의 후방부에 세탁수가 많이 모이게 된다. 이어서, 소정시간이 경과한 다음, 드럼(32)을 구동시켜 회전시키게 되면, 터브(12)의 후방부에 저수된 세탁수에 의해 드럼(32)의 후방부에 있는 세탁물도 골고루 젖게 된다. 한편, 제2 실시예에서 드럼(32)을 구동시키는 경우에 드럼의 구동모션은 텀블링모션 또는 스크럽모션으로 구현된다.

한편, 제2 실시예에서 드럼(32)을 구동시키지 않고 급수밸브(720)를 개방하여 급수를 하는 경우에 급수밸브(720)의 온/오프 제어를 하는 것이 바람직하다.

즉, 급수밸브(720)를 개방하여 세탁수를 공급하는 경우에 수도꼭지와 같은 외부급수원의 수압에 의해 세탁수가 상당한 수압을 가질 수 있다. 이 경우, 급수라인(722)을 통해 공급된 세탁수는 수압에 드럼(32)의 전방으로 공급되어 전방에 있는 포들이 먼저 젖을 수 있다.

따라서, 제2 실시예에서 급수를 하는 경우에 급수밸브(720)를 계속하여 개방하는 것이 아니라, 온/오프를 반복할 수 있다. 이 경우, 공급되는 세탁수가 드럼(32)의 내부로 직접 공급되지 않을 정도의 수압을 가지도록 온/오프 제어를 할 수 있다. 여기서, 드럼의 내부로 직접 공급되지 않을 정도의 수압이라 함은 예를 들어 급수라인(722)을 통해 공급되는 물이 수압에 의해 직접 드럼 내부로 분사되지 않고, 드럼, 터브 또는 도어 등을 따라 흘러내려 터브(12)의 하부에 저수되는 수압을 의미한다. 드럼, 터브 또는 도어 등을 따라 흘러 내려간 물은 터브(12)의 후방에 고이게 되며, 이후의 설명은 전술한 제2 실시예와 유사하므로 반복적인 설명은 생략한다.

한편, 급수단계에서 급수를 하는 경우에 드럼(32) 내부에 포가 뭉쳐서 있게 되면, 포의 일부만이 젖게 된다. 특히, 포가 뭉쳐서 이루어진 덩어리의 중앙부에 있는 포들은 젖지 않고, 덩어리의 외부에 있는 포만이 젖을 수 있다. 이와 같이, 포의 일부만이 젖게 되면 세탁행정에서 세탁이 원활하게 수행되지 않아 세탁력이 떨어지게 된다. 포가 뭉쳐 있는 경우에 포를 골고루 젖게 하는 제어방법에 대해서 이하 살펴본다.

제어부는 먼저 급수를 위하여 급수밸브(720)를 개방하여 세탁수를 공급함과 동시에 순환펌프(730)를 구동하여 세탁수를 순환시키게 된다. 또한, 제어부는 드럼(32)을 소정 RPM으로 회전시킨다.

여기서, 소정 RPM은 드럼(32)이 회전하는 경우에 세탁물이 중력에 의해 낙하하지 않고 드럼(32)의 내벽에 붙어 있을 수 있는 속도로 결정된다. 따라서, 소정 RPM은 드럼이 회전하는 경우에 작용하는 원심력이 중력가속도보다 크도록 설정된다. 또한, 소정 RPM은 세탁장치에서 공진이 발생하는 과도영역(대략 200 내지 35 RPM)보다는 낮도록 설정된다. 과도영역 이상의 RPM으로 회전하게 되면 공진에 의해 소음 및 진동이 현저하게 커질 수 있기 때문이다. 따라서, 본 제어방법에서 상기 소정 RPM은 대략 100 내지 170 RPM 정도로 설정될 수 있다.

따라서, 제어부가 상기 소정 RPM으로 드럼(32)을 회전시키게 되면, 원심력에 의해 세탁물은 드럼(32)의 내벽을 따라 붙게 된다. 또한, 순환라인(744) 및 급수라인(722)을 통해 공급되는 세탁수는 드럼(32)의 회전에 따라 분산하게 된다. 분산된 세탁수는 드럼(32)의 내부로 공급되고, 드럼(32)의 내벽을 따라 붙어 있는 세탁물을 향해 공급된다. 이에 의해 세탁물들은 골고루 젖게 된다.

제어부는 급수단계에 이어서 포적심단계(S330)를 수행한다. 포적심단계에서 제어부는 급수밸브(720)를 오프하고 드럼(32)을 구동시키면서 순환펌프(730)를 구동하여 세탁수를 순환시키게 된다. 전술한 급수단계에서도 포적심이 이루어지지만, 포적심단계에서 급수밸브(720)를 오프하고 드럼(32)의 구동에 의해 포적심이 주로 이루어지게 된다.

본 제어방법에서는 포적심단계에서 드럼(32)을 구동시켜 포적심을 수행하게 된다. 이 경우, 제어부는 전술한 롤링모션에 의해 드럼(32)을 구동시킬 수 있다. 롤링모션에서는 드럼(32)의 회전에 따라 세탁물이 드럼(32)의 내부에서 구르듯이 유동하게 되므로, 세탁수와 세탁물의 접촉이 빈번해져 포적심이 원활하게 수행된다.

또한, 제어부는 포적심단계를 수행하는 경우에 포적심단계를 세분하여 제1 포적심단계 및 제2 포적심단계를 구비할 수 있다. 제1 및 제2 포적심단계는 각 단계에서 드럼의 구동모션에 따라 구분될 수 있다. 즉, 제어부는 제1 포적심단계와 제2 포적심단계에서 드럼의 구동모션을 달리할 수 있다. 순환펌프를 구동하는 것은 전술한 바와 같다.

구체적으로 제어부는 제1 포적심단계에서 드럼을 롤링모션 또는 스텝모션 중에 어느 하나로 구동시킬 수 있다. 드럼구동모션의 선택은 포량에 따라 결정될 수 있다. 즉, 드럼 내부의 포량이 미리 설정된 기준치 이하인 경우, 예를 들어 포량이 작은 경우에 제어부는 드럼을 스텝모션에 따라 구동시키며, 기준치 이상이어서 포량이 많은 경우에 드럼을 롤링모션으로 구동시킬 수 있다.

전술한 바와 같이, 포량이 적은 경우에 스텝모션에서 세탁물을 낙하시키는 효과가 커지게 된다. 따라서, 제1 포적심단계에서 포량이 적은 경우에는 스텝모션을 구현하여 세탁물을 최대 낙차로 낙하시켜 물이 세탁물에 잘 흡수되도록 한다. 한편, 제1 포적심단계에서 포량이 많은 경우에는 롤링모션을 구현하게 된다. 포량이 많은 경우에는 스텝모션을 구현하여도 포의 낙차거리가 비교적 크지 않기 때문이다.

이어서, 제어부는 제2 포적심단계에서 드럼(32)이 회전하는 경우에 세탁물이 중력에 의해 낙하하지 않고 드럼(32)의 내벽에 붙어 있을 수 있는 소정 RPM 으로 회전(이하, 알파모션이라 정의한다)시키게 된다. 소정 RPM은 드럼(32)이 회전하는 경우에 세탁물이 중력에 의해 낙하하지 않고 드럼(32)의 내벽에 붙어 있을 수 있는 속도로 결정된다. 따라서, 소정 RPM은 드럼(32)이 회전하는 경우에 작용하는 원심력이 중력가속도보다 크도록 설정된다. 또한, 소정 RPM은 세탁장치의 과도영역 보다는 낮도록 설정된다. 과도영역 이상으로 회전하게 되면 공진에 의해 소음 및 진동이 현저하게 커질 수 있기 때문이다. 따라서, 상기 소정 RPM은 대략 100 내지 170 RPM 정도로 설정될 수 있다.

결국, 제2 포적심단계에서 드럼(32)을 상기 소정 RPM으로 회전시키게 되므로 원심력에 의해 세탁물은 드럼(32)의 내벽을 따라 붙게 되며, 순환펌프에 의해 공급되는 세탁수는 드럼의 내벽에 붙은 포를 향하여 골고루 공급된다. 이에 의해 포를 골고루 적시는 것이 가능해진다.

한편, 제2 포적심단계에서 제어부는 상기와 같은 알파모션에 이어서 다른 구동모션을 구현할 수 있다. 예를 들어, 제어부는 알파모션에 이어서 롤링모션을 구현할 수 있다. 이 경우, 알파모션에 의해 포를 분산시켜 세탁수를 공급하고, 롤링모션에 의해 포의 구름유동에 의해 세탁수를 골고루 젖게 하는 것이 가능해진다.

이어서, 제어부는 히팅단계(S350)를 수행한다.

구체적으로 제어부는 히팅단계에서 드럼(32)을 텀블링모션, 롤링모션, 스윙모션 중에 어느 하나의 모션에 의해 구동시키면서, 터브(12) 내부에 구비된 히터(미도시)를 구동시켜 터브(12) 내부의 세탁수를 가열하게 된다.

그런데, 제2 실시예에 따른 세탁장치에서는 드럼(32)과 터브(12) 사이의 간격이 종래에 비하여 크게 된다. 따라서, 히터를 구동하여 세탁수를 가열하는 경우에 드럼(32)을 회전시켜도, 터브(12)에 저수된 세탁수만 가열되고, 드럼(32) 내부의 세탁물은 데워지지 않을 수 있다. 따라서, 가열된 세탁수에 비하여 상대적으로 저온인 세탁물의 온도로 인하여 후술하는 후세탁단계(S370)에서 세탁물의 때 등이 원활하게 빠지지 않을 수 있다.

따라서, 제2 실시예에 따른 세탁장치에 적용되는 제어방법에서는 히팅단계를 수행하는 경우에 순환펌프(730)를 구동하여 세탁수를 순환시키는 것이 바람직하다. 순환펌프(730)에 의해 터브(12)에 저수된 가열된 세탁수를 다시 터브(12)의 상부를 통해 공급함으로써 세탁물을 데우는 것이 가능해진다.

그런데, 히팅단계에서 순환펌프(730)는 계속해서 구동하기보다는 소정주기로 단속적으로 구동하는 것이 바람직하다. 특히, 히팅단계에서 순환펌프(730)는 온(on) 시간에 비하여 오프(off) 시간이 더 길도록 제어되는 것이 바람직하다. 히팅단계에서 계속하여 순환펌프를 구동하거나, 또는 순환펌프의 온 시간이 오프 시간에 비하여 더 길게 되면 세탁수가 소정온도로 가열되지 않은 상태에서 순환을 하게 되어 세탁수가 원하는 온도까지 가열되지 않기 때문이다.

한편, 터브(12) 내부에 히터를 구비하는 경우에 상기 히터가 수면 위로 노출되지 않은 상태에서 구동하도록 하는 것이 중요하다. 히터가 수면 위로 노출된 상태에서 구동을 하게 되면 히터에 과부하가 걸리게 되어 히터의 고장 등의 원인이 되기 때문이다. 따라서, 히팅단계에서 히터가 구동하는 경우에는 히터와 소정거리 이상의 수위(이하, 기준수위라 한다)를 유지하는 것이 중요하다. 즉, 제어부는 히팅단계에서 수위가 기준수위 이하로 내려가면 히터를 오프(off)한다. 나아가, 재급수 등에 의해 수위가 소정수위 이상으로 다시 상승하면 제어부는 다시 히터를 온하는 방법(이하, '컷오프(cut off) 방법'라 한다)으로 제어를 할 수 있다.

그런데, 제2 실시예에 따른 세탁장치의 히팅단계에 상기 컷오프 방법을 적용하게 되면, 히터 및 각종 회로에 과부하가 걸리게 되며, 나아가 수명을 단축시킬 수 있다.

즉, 제2 실시예에 따른 세탁장치의 히팅단계에서는 히터를 구동하여 가열함 과 동시에 순환펌프(730)를 구동시키게 된다. 따라서, 순환펌프(730)의 구동에 의해 터브(12) 내의 수위는 일정하게 유지되는 것이 아니라, 계속해서 소정량만큼 요동치게 된다. 이 경우, 터브(12) 내의 수위가 요동하게 됨에 따라 수위가 상기 기준수위 수위 이하로 내려갈 수 있다. 특히, 터브(12) 내의 수위가 상기 기준수위에서 요동하게 되면, 히터는 기준수위 이상에서 온하고 기준수위 이하에서 오프되어 온/오프를 계속하여 반복하게 된다. 히터의 반복적인 온/오프는 히터를 비롯하여 각종 회로에 과부하를 주게 되며, 수명을 단축시킬 수 있다.

따라서, 제2 실시예에 따른 세탁장치의 히팅단계에서는 히터가 구동 중에 터브(12) 내의 수위가 하강하여 기준수위에 도달하게 되면 재급수를 수행하여 히터의 반복적인 온/오프를 방지한다.

구체적으로, 제어부는 히팅단계에서 터브(12) 내의 수위가 기준수위 이하로 하강하게 되면, 드럼(32)의 구동을 정지시키고, 순환펌프(730)를 오프하고 급수밸브(720)를 개방하여 재급수를 수행한다. 드럼 및 순환펌프를 오프하는 이유는 드럼 및 순환펌프가 구동하게 되면 터브 내부의 수위가 요동치게 되어, 정확한 수위를 감지하는 것이 곤란하기 때문이다. 나아가, 히터를 오프하는 것도 가능하다. 한편, 재급수는 미리 설정된 소정시간 동안 이루어지거나, 또는 수위 감지에 의해 기준수위까지, 또는 기준수위를 넘어 일정수위까지 급수가 이루어지도록 수행될 수 있다. 이러한 재급수단계의 구체적인 수위는 초기에 선택된 코스의 종류 등에 따라 달라질 수 있다.

이어서, 제어부는 드럼(32)을 구동시키면서 순환펌프(730)를 구동하여 후세 탁단계를 수행한다. 후세탁단계에서 드럼(32)의 구동모션은 사용자가 선택한 코스에 따라 전술한 구동모션 중에서 적절하게 선택될 수 있다. 순환펌프(730)는 소정주기로 구동하여 터브(12) 내부의 세탁수를 순환시키게 된다.

전술한 바와 같은 단계를 거쳐 세탁행정을 마치게 되면, 제어부는 헹굼행정을 수행한다. 도 6은 제1 실시예에 따른 헹굼행정을 도시한다.

도 6을 참조하면, 헹굼행정은 헹굼탈수단계(S410), 급수단계(S430), 드럼구동단계(S450) 및 배수단계(S470)를 포함한다.

먼저, 제어부는 드럼(32)을 제2 회전속도(RPM 2)로 회전시키면서 헹굼탈수를 수행한다(S410). 헹굼탈수단계에서 제어부는 드럼(32)을 대략 500 내지 700 rpm 정도로 회전시키면서 세탁행정에서 포에 남아 있는 수분 및 세제를 제거하게 된다.

이어서, 제어부는 드럼(32)을 정지시키고, 급수밸브(720)를 개방하여 터브(12) 내부로 헹굼수를 공급한다(S430). 여기서, 헹굼수위는 사용자가 선택한 코스에 따라 미리 설정되거나, 또는 사용자가 수동으로 설정할 수 있다.

급수가 끝나게 되면, 제어부는 드럼(32)을 제1 회전속도(RPM 1)로 소정주기로 구동시키게 된다(S450). 드럼구동단계에서 제어부는 드럼(32)의 모션을 제어하여 세탁물에서 세제를 제거하게 된다. 본 단계에서 제어부는 드럼을 전술한 텀블링모션, 스텝모션, 스크럽모션, 롤링모션 및 스윙모션 중에 어느 하나의 모션으로 제어할 수 있다.

이어서, 제어부는 드럼(32)의 구동을 멈추고, 배수펌프(미도시)를 구동하여 터브(12) 내의 헹굼수를 배수하게 된다(S470).

전술한 바와 같은 단계들, 즉 헹굼탈수단계, 급수단계, 드럼구동단계, 배수단계가 헹굼행정의 1 싸이클을 형성하게 된다. 제어부는 상기 싸이클을 1회만 수행하거나, 선택된 코스 또는 사용자의 선택에 의해 복수회 수행할 수 있다.

그런데, 전술한 실시예에 따른 헹굼행정에서는 하나의 싸이클에 헹굼탈수단계를 포함하고 있다. 헹굼탈수단계의 제2 회전속도는 전술한 바와 같이 대략 500 내지 700 RPM 정도에 해당하며, 이러한 헹굼탈수의 회전속도는 세탁장치의 공진이 발생하는 과도영역(대략 200 내지 350 RPM) 이상에 해당한다.

따라서, 드럼(32) 내부의 포가 골고루 분산되지 않은 경우에는 포를 분산시키는 포분산단계가 수행되고, 이어서 헹굼탈수를 위하여 가속할 수 있다. 포분산단계는 드럼(32)을 소정 RPM으로 정회전 및/또는 역회전을 반복하여 수행된다. 포분산단계를 마치고 드럼(32)의 편심정도를 확인하여 드럼(32)의 편심이 소정치 이하인 경우에는 헹굼탈수를 수행하지만, 편심이 소정치 이상인 경우에는 포분산단계를 반복하게 된다. 결국, 헹굼탈수단계에 앞서서 포분산단계를 수행하게 되므로, 헹굼행정의 시간이 많이 소요되며, 특히 포분산단계를 반복함에 따라 헹굼행정의 시간이 현저하게 길어지며, 헹굼행정의 소요시간을 정확하게 예측할 수 없다는 문제점이 있다.

이하에서는 상기와 같은 문제점, 즉 헹굼행정의 소요시간을 줄일 수 있는 헹굼행정의 제어방법에 대해서 살펴본다.

도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 헹굼행정을 도시한다.

도 7을 참조하면, 제2 실시예에 따른 헹굼행정은 급수단계(S510), 드럼구동 단계(S530) 및 배수단계(S550)를 포함한다. 제2 실시예에 따른 헹굼행정에서는 전술한 제1 실시예와 비교하여 헹굼탈수단계를 생략한다는 점에서 차이가 있다. 헹굼탈수단계를 생략함으로써 헹굼탈수단계의 시간을 줄일 수 있으며, 나아가 포분산단계를 필요로 하지 않으므로 포분산단계가 반복되어 헹굼행정의 시간이 현저하게 늘어나는 문제점을 방지할 수 있다. 그런데, 헹굼탈수단계를 생략함에 따라 헹굼행정에 소요되는 시간을 단축할 수는 있지만, 비교적 고속으로 포를 회전시켜 포에 잔존하는 세제를 제거하는 헹굼탈수단계를 생략함으로써 포에 잔존하는 세제를 충분히 제거하는 것이 곤란할 수 있다.

따라서, 제2 실시예에 따른 헹굼행정의 제어방법에서는 배수단계에서 드럼(32)을 정지시키는 것이 아니라, 제2 회전속도(RPM 2)으로 대략 1 내지 3분 정도 회전시키게 된다. 여기서, 제2 회전속도는 드럼(32)이 회전하는 경우에 세탁물이 중력에 의해 낙하하지 않고 드럼(32)의 내벽에 붙어 있을 수 있는 속도로 결정된다. 따라서, 제2 회전속도는 드럼(32)이 회전하는 경우에 작용하는 원심력이 중력가속도보다 크도록 설정된다. 또한, 제2 회전속도는 세탁장치의 과도영역 보다는 낮도록 설정된다. 과도영역 이상으로 회전하게 되면 공진에 의해 소음 및 진동이 현저하게 커질 수 있기 때문이다. 따라서, 제2 회전속도는 대략 100 내지 170 RPM 정도로 설정될 수 있다.

결국, 배수단계에서 드럼(32)을 상기 소정 RPM으로 회전시키게 되므로 원심력에 의해 세탁물은 드럼(32)의 내벽을 따라 붙게 되며, 포에 잔존하는 세제를 제거하는 것이 가능해진다. 따라서, 헹굼탈수단계를 생략하는 대신에 배수단계에서 드럼을 제2 회전속도로 회전시켜서 헹굼성능의 저하를 방지할 수 있다.

한편, 전술한 바와 같이 터브(12) 내부의 물을 배수하는 경우에 드럼(32)을 제2 회전속도(드럼(32)이 회전하는 경우에 세탁물이 중력에 의해 낙하하지 않고 드럼(32)의 내벽에 붙어 있을 수 있는 속도)로 회전시키는 단계는 헹굼행정에 앞서서 수행되는 모든 배수단계에 적용될 수 있다. 즉, 세탁행정에서 물을 배수하는 경우에도 드럼(32)을 상기 소정 RPM으로 회전시키는 단계를 수행할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 제어방법이 적용되는 세탁장치의 제1 실시예에 따른 개략도,

도 2는 본 발명에 따른 제어방법이 적용되는 세탁장치의 제2 실시예에 따른 분해사시도,

도 3은 도 2의 결합 단면도,

도 4는 본 발명에 따른 제어방법에 적용되는 드럼의 구동모션을 도시한 개략도,

도 5는 세탁행정의 각 단계를 도시한 그래프,

도 6은 제1 실시예에 따른 헹굼행정을 도시한 그래프, 및

도 7은 제2 실시예에 따른 헹굼행정을 도시한 그래프이다.

Claims (10)

1. 터브 내부로 급수를 시작하고 나서 소정시간이 지난 후, 또는 소정수위에 도달한 후에 드럼을 스크럽모션에 의해 구동시키는 급수단계를 적어도 하나 포함하는 세탁행정을 포함하며,

   상기 터브는 후방부가 하방을 향해 경사지도록 구비되고, 상기 터브와 상기 드럼 사이로 이물질이 유입되는 것을 방지하도록 상기 터브의 전방에 유연한 재질의 전방가스켓이 결합되며,

   상기 전방가스켓은 상측에 급수라인이 연결되며,

   상기 드럼은 후방부가 하방을 향해 경사지도록 구비되며,

   상기 급수를 위하여 급수밸브를 온 하는 경우에 공급되는 온 시간이 오프시간에 비하여 짧도록 설정되며, 상기 온 시간 동안 상기 급수라인을 통하여 공급되는 세탁수가 상기 급수밸브 통과 이후 소정 이하의 수압을 갖도록 온 시간이 결정되는 것을 특징으로 하는 세탁장치의 제어방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 급수단계에서 상기 터브의 세탁수를 순환하여 다시 터브로 공급하는 순환단계를 수행하는 것을 특징으로 하는 세탁장치의 제어방법.
3. 삭제
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,

   상기 급수단계에서 정회전 및 역회전하는 상기 드럼을 따라 상승하는 세탁물이 상기 드럼의 제동에 의해 상기 드럼의 내주면을 벗어나 낙하함을 반복하는 스크럽모션이 수행되는 것을 특징으로 하는 세탁장치의 제어방법.
6. 제1항에 있어서,

   상기 세탁수를 순환시키는 순환라인은 상기 전방가스켓에 연결되는 것을 특징으로 하는 세탁장치의 제어방법.
7. 삭제
8. 삭제
9. 제1항에 있어서,

   상기 급수라인을 통해 공급되는 세탁수가 상기 드럼 내부로 직접 급수 되지 않을 정도의 수압을 갖도록 상기 급수밸브의 온 시간이 결정되는 것을 특징으로 하는 세탁장치의 제어방법.
10. 제1항, 제2항, 제5항, 제6항 및 제9항 중에 어느 한 항에 있어서,

    상기 세탁장치는,

    캐비닛;

    상기 캐비닛에 고정 설치되는 터브;

    상기 드럼과 연결된 회전축;

    상기 터브의 후면에 배치되며, 상기 회전축이 관통하는 관통홀이 형성되는 터브백;

    상기 회전축을 회전가능하게 지지하는 베어링하우징;

    상기 회전축과 연결된 모터;

    상기 터브백과 상기 터브 후면의 후방개구부 사이를 유연하게 연결하는 후방가스켓; 및

    상기 베어링하우징과 연결되어 완충지지하는 서스펜션유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁장치의 제어방법.

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