KR102334616B1 - 의류처리장치 및 의류처리장치의 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 의류가 저장되는 공간을 제공하는 드럼, 상기 드럼을 회전시키는 구동부, 상기 드럼의 전방면과 상기 드럼의 후방면 중 적어도 어느 하나의 면에 고정되어 액체가 저장되는 공간을 제공하는 저장부, 상기 드럼의 원주면에 고정되며 액체가 저장되는 공간을 제공하는 다수의 밸런서, 상기 저장부와 상기 각 밸런서를 연결하는 다수의 유로, 상기 각 유로를 개폐하는 다수의 밸브를 포함하는 의류처리장치에 관한 것이다.

Description

의류처리장치 및 의류처리장치의 제어방법 {Laundry Treating Apparatus and Control Method for the same}

본 발명은 의류처리장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.

종래의 의류처리장치는 외형을 형성하는 캐비닛과, 상기 캐비닛 내부에 설치된 터브(Tub)와, 상기 터브 내측에 회전 가능하게 설치되어 세탁물을 세정하는 드럼(Drum)과, 상기 드럼을 회전시킬 수 있도록 회전축이 터브를 관통하여 상기 드럼에 고정되는 모터를 포함한다.

드럼은 내부에 저장된 세탁물의 위치에 따라 동적균형(dynamic equribrium, dynamic balance)을 유지하지 못하고 회전될 수 있다.

동적균형은 '회전체가 회전할 때 원심력 또는 원심력이 만드는 모멘트가 회전축에 대해서 전부 0(zero)이 되는 상태'를 의미하는데 강체(rigid body)의 경우 회전축을 중심으로 질량분포가 일정하면 동적균형이 유지된다고 볼 수 있다.

따라서, 의류처리장치에 있어 동적균형은 세탁물이 저장된 상태에서 드럼이 회전할 경우 드럼의 회전축을 중심으로 세탁물의 질량분포가 허용범위 내에 있는 경우(드럼이 허용범위 내에서 진동하면서 회전하는 경우)로 이해될 수 있다.

반면, 의류처리장치에 있어서 동적균형이 깨진 상태(언밸런스, Unbalance)는 드럼의 회전 시 드럼의 회전축을 중심으로 질량분포가 일정하지 않은 상태로 이는 세탁물이 드럼 내부에 균일하게 분포되지 않은 경우 발생된다.

언밸런스 상태로 회전되는 드럼은 회전과 함께 진동하고, 드럼의 진동은 터브나 캐비닛으로 전달되어 소음을 유발하는 문제를 낳는다.

종래 의류처리장치 중에는 드럼의 언밸런스를 해소시키기 위한 밸런싱유닛을 구비한 것이 있는데, 종래 의류처리장치에 구비된 밸런싱유닛들은 드럼에 고정된 하우징 내부에 볼(ball)이나 액체가 구비된 볼밸런서나 유체밸런서였다.

언밸런스 상태의 드럼은 언밸런스를 유발하는 세탁물이 드럼회전궤적의 최하점을 지날 때 속도가 가장 빠르고, 언밸런스를 유발하는 세탁물이 드럼회전궤적의 최고점을 지날 때 속도가 가장 느린 특징이 있다.

따라서, 종래 의류처리장치에 구비된 볼밸런서나 유체밸런서는 언밸런스를 유발하는 세탁물이 최고점을 향해 이동할 때 드럼회전궤적의 최하점을 향해 볼이나 유체가 이동함으로써 언밸런스를 제어하는 방식이었다.

그러나, 상술한 방식의 밸런서는 드럼에 언밸런스가 발생된 경우 언밸런스를 즉시 해소(언밸런스를 능동적으로 해소)하기 어려운 구조였다.

본 발명은 세탁물이 수용되는 드럼의 불균형회전(언밸런스)을 능동적으로 해소시키는 의류처리장치 및 그 제어방법을 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.

또한, 본 발명은 드럼 내부에 저장된 세탁물의 교반을 위해 구비된 수단에 액체를 공급하여 드럼의 언밸런스를 해소시키는 의류처리장치 및 그 제어방법을 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.

본 발명은 상술한 과제를 해결하기 위하여, 후방면, 의류가 투입되는 전방면 및 상기 전방면과 상기 후방면을 연결하는 원주면을 포함하여 의류가 저장되는 공간을 제공하는 드럼; 상기 드럼을 회전시키는 구동부; 상기 전방면과 상기 후방면 중 적어도 어느 하나의 면에 고정되어 액체가 저장되는 공간을 제공하는 저장부; 상기 원주면에 고정되며, 액체가 저장되는 공간을 제공하는 다수의 밸런서; 상기 저장부와 상기 각 밸런서를 연결하는 다수의 유로; 상기 각 유로를 개폐하는 다수의 밸브;를 포함하는 의류처리장치를 제공한다.

상기 다수의 밸런서는 적어도 4개 이상의 밸런서로 구비되며, 각 밸런서는 상기 드럼의 중심을 기준으로 서로 동일한 각도만큼 이격되어 구비될 수 있다.

상기 다수의 밸런서는 서로 동일한 각도로 이격된 제1밸런서, 제2밸런서 및 제3밸런서를 포함하고, 상기 다수의 유로는 상기 제1밸런서와 상기 저장부를 연결하는 제1유로, 상기 제2밸런서와 상기 저장부를 연결하는 제2유로 및 상기 제3밸런서와 상기 저장부를 연결하는 제3유로를 포함하며, 상기 다수의 밸브는 상기 제1유로를 개폐하는 제1밸브, 상기 제2유로를 개폐하는 제2밸브 및 상기 제3유로를 개폐하는 제3밸브를 포함할 수 있다.

상기 각 밸런서는 내부에 저장된 액체를 상기 각 유로가 위치된 방향으로 이동시키는 경사면;을 더 포함할 수 있다.

상기 제1밸런서는 상기 제1밸런서 내부에 저장된 액체를 상기 제1유로로 이동시키는 제1경사면;을 더 포함하고, 상기 제2밸런서는 상기 제2밸런서 내부에 저장된 액체를 상기 제2유로로 이동시키는 제2경사면;을 더 포함하며, 상기 제3밸런서는 상기 제3밸런서 내부에 저장된 액체를 상기 제3유로로 이동시키는 제3경사면;을 더 포함할 수 있다.

본 발명은 상기 제1밸런서 내부의 액체는 상기 저장부로 이동시키되, 상기 저장부 내부의 액체는 상기 제1밸런서로 이동하는 것을 차단하는 제1회수유로; 상기 제2밸런서 내부의 액체는 상기 저장부로 이동시키되, 상기 저장부 내부의 액체는 상기 제2밸런서로 이동하는 것을 차단하는 제2회수유로; 상기 제3밸런서 내부의 액체는 상기 저장부로 이동시키되, 상기 저장부 내부의 액체는 상기 제3밸런서로 이동하는 것을 차단하는 제3회수유로;를 더 포함할 수 있다.

상기 제1회수유로는 상기 드럼의 회전수가 기 설정된 기준회전수보다 낮은 회전수로 회전할 때 상기 제1밸런서 내부의 액체를 상기 저장부로 이동시키고, 상기 제2회수유로는 상기 드럼의 회전수가 상기 기준회전수보다 낮은 회전수로 회전할 때 상기 제2밸런서 내부의 액체를 상기 저장부로 이동시키며, 상기 제3회수유로는 상기 드럼의 회전수가 상기 기준회전수보다 낮은 회전수로 회전할 때 상기 제3밸런서 내부의 액체를 상기 저장부로 이동시킬 수 있다.

본 발명은 상기 드럼의 운동에너지를 전기에너지로 변환하는 발전부; 상기 발전부가 생산하는 전기에너지를 저장하거나 상기 각 밸브에 공급하는 충전부; 상기 각 밸브 및 상기 구동부를 제어하는 제어부;를 더 포함할 수 있다.

본 발명은 상기 드럼에 언밸런스를 유발하는 의류의 위치를 판단하는 감지부; 상기 드럼의 원주면에 의해 형성되는 영역 중 언밸런스를 유발하는 의류가 위치된 영역과 반대방향에 위치된 영역의 무게를 증가시키는 위치에 있는 밸런서에 액체가 공급되도록 상기 각 밸브를 제어하는 제어부;를 더 포함할 수 있다.

의류가 저장되는 드럼, 상기 드럼을 회전시키는 구동부, 상기 드럼에 구비된 전방면과 상기 드럼에 구비된 후방면 중 적어도 어느 하나의 면에 고정되어 액체가 저장되는 공간을 제공하는 저장부, 상기 드럼에 고정되되 상기 전방면과 상기 후방면 사이에 위치하며 액체가 저장되는 공간을 제공하는 다수의 밸런서, 상기 저장부와 상기 각 밸런서를 연결하는 다수의 유로, 상기 각 유로를 개폐하는 다수의 밸브, 상기 드럼에 언밸런스를 유발하는 의류의 위치를 판단하는 감지부;를 포함하는 의류처리장치의 제어방법에 있어서, 본 발명은 상기 감지부를 통해 상기 드럼의 원주면 중 언밸런스를 유발하는 의류가 위치된 영역을 판단하는 감지단계; 상기 구동부를 통해 상기 드럼을 기 설정된 기준회전수 이상의 회전수로 회전시키는 회전단계; 상기 드럼의 원주면 중 언밸런스를 유발하는 의류가 위치된 영역과 반대방향에 위치된 영역의 무게가 증가하도록 상기 각 밸런서 중 적어도 어느 하나에 액체를 공급하는 제어단계;를 포함할 수 있다.

상기 기준회전수는 상기 드럼의 회전에 의해 발생하는 원심력을 통해 상기 저장부 내부의 액체를 상기 각 밸런서로 이동시키는 회전수로 설정될 수 있다.

본 발명은 상기 각 밸런서 내부에 저장된 액체가 자중에 의해 상기 저장부로 회수될 수 있도록 상기 각 밸브를 제어하는 회수단계;를 더 포함할 수 있다.

상기 회수단계는 상기 드럼을 상기 기준회전수보다 낮은 회전수로 회전시키는 단계; 상기 다수의 밸브를 제어하여 상기 다수의 유로를 모두 개방시키는 단계;를 포함할 수 있다.

상기 회수단계는 상기 드럼을 상기 기준회전수보다 낮은 회전수로 회전시키는 단계; 상기 다수의 밸런서 중 상기 드럼의 회전중심을 통과하는 수평선의 상부에 위치된 밸런서 내부의 액체가 자중에 의해 상기 저장부로 회수될 수 있도록 상기 다수의 밸브를 순차적으로 제어하는 단계;를 포함할 수 있다.

본 발명은 세탁물이 수용되는 드럼의 불균형회전(언밸런스)을 능동적으로 해소시키는 의류처리장치 및 그 제어방법을 제공하는 효과를 도모할 수 있다.

또한, 본 발명은 드럼 내부에 저장된 세탁물의 교반을 위해 구비된 수단에 액체를 공급하여 드럼의 언밸런스를 해소시키는 의류처리장치 및 그 제어방법을 제공하는 효과를 도모할 수 있다.

도 1은 본 발명 의류처리장치의 일례를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에 구비된 밸런싱유닛의 일례를 도시한 것이다.
도 3은 밸런싱유닛의 작동과정을 도시한 것이다.
도 4는 본 발명 의류처리장치의 제어방법의 일례를 도시한 것이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 한편, 이하에 기술될 장치의 구성이나 제어방법은 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 것일 뿐 본 발명의 권리범위를 한정하기 위함은 아니며, 명세서 전반에 걸쳐서 동일하게 사용된 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명 의류처리장치(100)는 캐비닛(1), 상기 캐비닛 내부에 구비되어 세탁수가 저장되는 터브(3), 상기 터브 내부에 회전 가능하게 구비되며 의류가 저장되는 드럼(5), 상기 드럼을 회전시키는 구동부(7)를 포함할 수 있다.

상기 캐비닛(1)에는 의류의 출입을 위한 투입구(11), 상기 투입구를 개폐하는 도어(13)를 포함할 수 있다.

이 경우, 상기 터브의 전방면에는 상기 투입구(11)에 연통하는 터브 투입구(31)가 구비되어야 하고, 상기 드럼의 전방면(5a)에는 상기 투입구(11) 및 터브 투입구(31)에 연통하는 드럼 투입구(51)가 구비되어야 한다.

상기 투입구(11)와 상기 터브 투입구(31) 사이에는 터브 내부의 세탁수가 터브 외부로 배출되는 것을 방지하는 가스켓(35)이 구비되는데, 상기 가스켓(35)이 고무와 같은 탄성재질로 구비되면 터브(2)에서 발생된 진동이 캐비닛(1)으로 전달되는 것도 방지할 수 있다.

상기 캐비닛(1) 내부에는 상기 터브에 세탁수를 공급하는 급수부(15), 상기 터브 내부의 세탁수를 캐비닛의 외부로 배출하는 배수부(17)가 구비될 수 있다.

상기 드럼(5)은 내부가 비어있는 원통형상으로 구비될 수 있다. 상기 드럼에는 다수의 관통홀(53)이 구비되므로, 터브에 저장된 세탁수는 상기 관통홀(53)을 통해 드럼 내부에 위치된 의류로 공급될 수 있다.

상기 구동부(7)는 드럼을 회전시킬 수 있는 한 어떠한 형태로도 구비될 수 있는데, 도 1은 상기 구동부(7)가 상기 터브(3)의 외부에 위치된 스테이터(71) 및 로터(73), 상기 터브를 관통하여 상기 로터(73)와 드럼의 후방면(5b)을 연결하는 회전축(75)으로 구비된 경우를 일례로 도시한 것이다.

상기 스테이터(71)는 회전자계를 형성하는 수단이고, 상기 로터(73)는 스테이터가 제공하는 회전자계에 의해 회전축(75)을 회전시키는 수단이다. 이를 위해 상기 로터(73)는 회전축이 고정되는 로터바디(731), 자기극(magnetic pole)이 교번적으로 노출되도록 상기 로터바디(731)에 고정되는 다수의 영구자석(733)으로 구비될 수 있다.

상술한 구조를 가진 의류처리장치는 상기 드럼(5)의 일부 영역에 의류가 밀집된 경우, 드럼의 회전 시 언밸런스(Unbalance)가 발생할 수 있다. 언밸런스는 드럼의 동적균형이 깨진 상태를 의미하는 용어이다. 의류처리장치에 있어 동적균형은 의류가 저장된 상태에서 드럼이 회전할 경우 드럼의 회전축을 중심으로 의류의 질량분포가 허용범위 내에 있는 경우(드럼이 허용범위 내에서 진동하면서 회전하는 경우)로 이해될 수 있다. 따라서, 의류처리장치에 있어서 동적균형이 깨진 상태(언밸런스)는 드럼의 회전 시 드럼의 회전축을 중심으로 질량분포가 일정하지 않은 상태로 이해될 수 있다.

언밸런스 상태로 회전하는 드럼은 회전 시 진동을 발생시키고, 드럼에서 발생한 진동은 터브나 캐비닛으로 전달되어 소음을 유발하는 문제가 있다. 이와 같은 문제를 방지하기 위해 본 발명 의류처리장치(100)는 언밸런스의 발생 여부 및 언밸런스를 유발하는 힘의 위치(언밸런스를 유발하는 의류의 위치)를 판단하는 감지부(8), 언밸런스를 유발하는 힘을 감쇄시키는 밸런싱유닛(9)을 포함한다.

상기 감지부(8)는 드럼이 언밸런스 상태에 있는지 여부를 판단할 수 있는 한 어떠한 형태로도 구비될 수 있는데, 도 1은 로터(73)의 회전수를 감지하여 언밸런스의 발생 여부 및 언밸런스를 유발하는 힘의 위치를 판단 가능한 센서를 일례로 도시한 것이다.

드럼의 회전축이 지면에 나란한 의류처리장치에 구비된 드럼이 언밸런스 상태로 회전하면, 드럼의 회전속도는 언밸런스를 유발하는 의류가 드럼의 회전궤적 최하점을 통과할 때 가장 빠르고, 언밸런스를 유발하는 의류가 드럼의 회전궤적 최고점을 통과할 때 가장 느리다.

따라서, 상기 감지부(8)가 로터(73)의 회전속도를 감지 가능한 센서로 구비되면, 제어부(미도시)는 감지부(8)가 전송하는 신호의 최대값과 최소값의 변동폭이 기준 변동폭 이상인지 여부를 통해 드럼이 언밸런스 상태에 있는지 여부를 판단할 수 있고, 감지부(8)가 전송하는 신호의 최대값이 측정된 영역에 언밸런스를 유발하는 의류가 위치해 있음을 판단할 수 있다.

이와 같은 역할을 수행하는 상기 감지부(8)는 상기 로터에 구비된 영구자석(733)의 자력을 감지함으로써 로터의 회전속도를 감지하는 홀센서(hall effect sensor)가 일례가 될 수 있다.

본 발명에 구비된 상기 밸런싱유닛(9)은 드럼의 원주면(5c) 중 일부 영역의 무게를 일시적으로 증가시켜 언밸런스를 감쇄하는 수단으로, 액체가 저장되는 저장부(91), 상기 드럼의 원주면(5c)에 고정된 다수의 밸런서(92, 93, 94), 상기 저장부와 각 밸런서를 연결하는 유로(921, 931, 941), 각 유로를 개폐하는 밸브(923, 933, 943)로 구비될 수 있다.

상기 저장부(91)는 상기 다수의 밸런서(92, 93, 94)에 공급될 액체를 저장하는 수단으로, 상기 저장부(91)는 드럼의 전방면(5a)과 후방면(5b) 중 적어도 어느 하나에 고정되어 구비될 수 있다.

도 1에 도시된 바와 같이 상기 저장부(91)가 드럼의 후방면(5b)에 고정될 경우, 상기 저장부(91)는 원기둥형상으로 구비될 수 있다. 그러나, 상기 저장부(91)가 드럼의 전방면(5a)에 구비될 경우, 상기 저장부(91)는 링 형상으로 구비됨이 바람직하다. 전방면(5a)에 구비되는 저장부(91)에 의해 드럼 투입구(51)가 간섭되는 것을 방지하기 위함이다.

한편, 상기 밸런싱유닛(9)에 구비되는 다수의 밸런서는 액체의 저장공간을 형성하는 적어도 두 개 이상의 밸런서가 서로 동일한 각도만큼 이격되어 구비됨이 바람직하다. 상기 드럼에 하나의 밸런서만 구비되면 밸런서로 공급되는 액체의 무게 때문에 밸런서가 드럼의 언밸런스를 유발하는 원인이 될 수 있기 때문이다.

즉, 밸런싱유닛(9)에 두 개의 밸런서가 구비될 경우, 제1밸런서와 제2밸런서는 서로 180도 이격되도록 드럼의 원주면(5c)에 고정되어야 하고, 3개의 밸런서가 구비될 경우 각 밸런서는 120도씩 이격되도록 드럼의 원주면에 고정되어야 하며, 4개의 밸런서가 구비될 경우 각 밸런서는 90도씩 이격되도록 드럼의 원주면에 고정되어야 할 것이다.

도 2는 3개의 밸런서(92, 93, 94)가 구비된 밸런싱유닛(9)을 일례로 도시한 것으로, 이하에서는 설명의 편의를 위해 제1밸런서(92), 제2밸런서(93) 및 제3밸런서(94)를 구비한 밸런싱유닛(9)을 기준으로 설명한다.

상기 제1밸런서(92)는 상기 드럼의 후방면(5b)에서 상기 드럼의 전방면(5c)을 향해 연장되는 바(bar, 드럼의 길이방향(X축 방향)을 따라 연장되는 바) 형상으로 구비될 수 있다.

상기 제1밸런서(92)의 내부에는 액체가 저장되는 저장공간이 형성되는데, 상기 제1밸런서(92) 내부의 저장공간은 제1유로(921)를 통해 상기 저장부(91)에 연결되며, 상기 제1유로(921)에는 제어부(미도시)의 제어신호에 따라 제1유로를 개폐하는 제1밸브(923)가 구비된다.

한편, 상기 제1밸런서(92) 내부로 공급된 액체를 상기 저장부(91)로 회수하기 위해 상기 제1밸런서(92)에는 제1경사면(A1)이 구비됨이 바람직하다. 상기 제1경사면(A1)은 드럼의 전방면(5a) 방향에서 후방면(5b)을 향할수록 상향 경사지게 구비됨이 바람직하다.

즉, 상기 제1경사면(A1)은 드럼의 회전에 의해 상기 제1밸런서(92)가 드럼의 회전중심을 통과하고 지면에 나란한 수평선(C, 도 3 참고)의 상부로 이동한 때 상기 제1밸런서(92) 내부의 액체를 상기 제1밸브(923) 방향으로 이동시키도록 구비됨이 바람직하다.

상기 제2밸런서(93)와 제3밸런서(94)는 제1밸런서(92)의 구조와 동일하게 구비될 수 있지만, 상기 제2밸런서(93)는 제2유로(931)를 통해 저장부(91)에 연결되고, 제3밸런서(94)는 제3유로(941)를 통해 저장부(91)에 연결됨이 바람직하다.

이 경우, 상기 제2유로(931)에는 제어부의 제어신호에 따라 제2유로를 개폐하는 제2밸브(933)가 구비되고, 제3유로(941)에는 제어부의 제어신호에 따라 제3유로를 개폐하는 제3밸브(943)가 구비되어야 한다.

한편, 상기 제2밸런서(93)에는 상기 제2밸런서가 상기 수평선(C)의 상부로 이동한 때 제2밸런서의 저장공간에 저장된 액체를 상기 제2유로(931)로 이동시키는 제2경사면(A2)이 구비되고, 상기 제3밸런서(94)에는 상기 제3밸런서가 상기 수평선(C)의 상부로 이동한 때 제3밸런서의 저장공간에 저장된 액체를 상기 제3유로(941)로 이동시키는 제3경사면(A3)이 구비될 수 있다.

각 유로를 개폐하도록 구비되는 제1밸브(923), 제2밸브(933) 및 제3밸브(943)는 동력공급부(981, 987)를 통해 전력을 공급받도록 구비될 수 있다. 상기 동력공급부는 드럼(5)의 운동에너지를 전기에너지로 변환하는 발전부(981), 상기 발전부에서 생산된 전기에너지가 저장되며 각 밸브로 전기에너지를 공급하는 충전부(987)로 구비될 수 있다.

상기 발전부(981)는 상기 터브의 후방면에 고정되는 영구자석(983), 드럼의 후방면(5b)에 고정되어 상기 드럼의 회전 시 상기 영구자석이 제공하는 자력선 내부에서 회전하는 코일(985)로 구비될 수 있다.

상기 충전부(987)에 저장된 전기에너지는 상기 각 밸브(923, 933, 943)로 공급되므로, 각 밸브(923, 933, 943)는 제어부(미도시)의 제어신호에 따라 각 유로(921, 931, 941)을 개방한다. 한편, 제어부와 각 밸브(923, 933, 943)는 무선통신 가능하게 구비될 수 있다.

이하에서는 도 3을 참고하여 상술한 구조를 가진 밸런싱유닛(9)의 작동과정에 대해 설명한다.

드럼(5)이 언밸런스 상태로 회전하는 것으로 판단되면, 제어부는 언밸런스를 유발하는 의류(UB)가 위치된 영역과 대칭되는 영역에 위치된 드럼의 무게가 국부적으로 증가하도록 3개의 밸런서(92, 93, 94) 중 적어도 하나의 밸런서에 액체를 공급해야 한다.

상기 드럼(5)의 회전 시 발생하는 원심력에 의해 저장부(91) 내부의 액체가 상기 각 밸런서(92, 93, 94)로 이동 가능한 회전수(기준회전수)로 상기 드럼(5)이 회전하면, 저장부(91) 내부의 액체는 드럼의 회전에 의해 발생된 원심력에 의해 저장부(91)의 가장 자리를 향해 이동하게 될 것이다.

한편, 언밸런스 상태로 회전하는 드럼의 회전속도는 언밸런스를 유발하는 의류(UB)가 드럼 회전궤적 최저점을 통과할 때와 드럼 회전궤적의 최고점을 통과할 때가 다르기 때문에 저장부(91) 내부의 액체(W)는 드럼이 회전궤적의 최고점을 통과할 때 언밸런스를 유발하는 의류(UB)의 대칭되는 지점을 향해 이동하게 될 것이다. 따라서, 본 발명에 구비된 밸런싱유닛(9)은 저장부(91) 내부의 액체를 각 밸런서(92, 93, 94)에 공급하지 않아도 언밸런스를 어느 정도 해소 가능하다.

다만, 상기 저장부(91) 내부의 액체를 각 밸런서(92, 93, 94)로 공급하면 드럼의 언밸런스가 더 빨리 더 완전히 해소될 수 있기 때문에, 제어부(미도시)는 언밸런스를 유발하는 의류(UB)가 위치된 영역에 대칭되는 영역의 무게가 증가 되도록 각 밸런서(92, 93, 94)에 액체를 공급한다.

즉, 드럼이 상기 기준회전수로 회전하는 동안 제어부는 적어도 어느 하나의 밸런서에 공급된 액체에 작용하는 원심력 또는 원심력의 합력(F)이 언밸런스를 유발하는 의류(UB)에 작용하는 원심력(F_UB)을 상쇄시킬 수 있도록 각 밸브(923, 933, 943)를 제어한다.

도 3 (b)는 제2밸런서(93)에 인접한 영역에 언밸런스를 유발하는 의류(UB)가 집중된 경우를 도시한 것으로, 이 경우 제어부는 제1밸브(923)와 제3밸브(943)를 통해 제1밸런서(92)와 제3밸런서(94)에 각각 액체를 공급하되, 제3밸런서(94)에 공급되는 액체의 양(W2)이 제1밸런서(92)에 공급되는 액체의 양(W1)보다 크도록 제1밸브(923)의 작동시간과 제3밸브(943)의 작동시간을 달리 제어하여야 할 것이다.

상기 제1밸런서(92)와 제3밸런서(94)에 공급되는 액체의 양은 제1밸런서에 공급된 액체에 작용하는 원심력(F2)과 제3밸런서에 공급된 액체에 작용하는 원심력(F1)의 합력(F)이 언밸런스를 유발하는 의류에 작용하는 원심력(F_UB)과 거의 동일하도록 공급되어야 하는데, 제1밸런서(92)와 제3밸런서(94)에 공급되는 액체의 양은 제1밸브(923)와 제3밸브(943)의 작동시간을 통해 제어부가 추정 가능하다.

상술한 과정을 통해 드럼의 언밸런스가 해소된 뒤 드럼이 설정된 행정을 완료하면, 제1밸런서(92)와 제3밸런서(94)에 저장된 액체는 저장부(91)로 회수되어야 한다. 그렇지 않으면 추후 다시 드럼을 회전시킬 때 제1밸런서와 제3밸런서에 저장된 액체가 언밸런스를 유발하는 원인이 될 것이기 때문이다.

이를 위해 제어부는 드럼을 상기 기준회전수 미만의 회전수로 회전시키면서 제1밸브(923)와 제3밸브(943)를 통해 제1유로(921)와 제3유로(943)를 개방한다.

상기 제1밸브(923)와 제3밸브(943)가 제1유로(921) 및 제3유로(943)를 각각 개방한 상태에서 상기 드럼이 기준회전수보다 작은 회전수로 회전하면, 각 밸런서에 저장된 액체는 제1경사면(A1)과 제3경사면(A3)에 의해 저장부(91)로 회수될 것이다.

다만, 충전부(987)에 저장된 전기에너지의 소비를 최소화하기 위해 본 발명은 아래와 같은 방식으로 밸런서의 액체를 저장부로(91) 회수할 수도 있다.

즉, 상기 제어부는 제1밸런서(92)가 드럼의 회전중심을 통과하는 수평선(C)의 상부에 위치한 때 제1밸브(923)를 개방하여 제1밸런서의 액체를 저장부로 회수하고, 제3밸런서(94)가 상기 수평선(C)의 상부에 위치한 때 제3밸브(943)를 개방하여 제3밸런서의 액체를 저장부로 회수할 수도 있다.

한편, 본 발명에 구비된 밸런싱유닛(9)은 각 밸런서(92, 93, 94) 내부의 액체는 저장부(91)로 이동시키되, 저장부(91) 내부의 액체는 각 밸런서(92, 93, 94)로 이동하는 것을 차단하는 회수유로를 더 포함하도록 구비될 수도 있다.

도 2에 도시된 바와 같이 상기 회수유로는 제1밸런서(92)와 저장부(91)를 연결하는 제1회수유로(95), 제2밸런서(93)와 저장부(91)를 연결하는 제2회수유로(97), 제3밸런서(94)와 저장부(91)를 연결하는 제3회수유로(99)로 구비될 수 있다.

이 경우, 상기 제1회수유로(95)에는 제1밸런서(92)의 액체가 상기 저장부(91)로 이동할 때에만 제1회수유로를 개방하는 제1체크밸브(951)가 구비되어야 하고, 상기 제2회수유로(97)에는 제2밸런서(93)의 액체가 상기 저장부(91)로 이동할 때에만 제2회수유로를 개방하는 제2체크밸브(971)가 구비되어야 하며, 상기 제3회수유로(99)에는 제3밸런서(94)의 액체가 상기 저장부(91)로 이동할 때에만 제3회수유로를 개방하는 제3체크밸브(991)가 구비되어야 한다.

회수유로가 구비된 밸런싱유닛(9) 역시 제어부가 드럼을 상기 기준회전수보다 작은 회전수로 드럼을 회전시키기만 하면 각 밸런서에 저장된 액체를 저장부로 회수할 수 있어 충전부(987)에 저장된 전기에너지의 사용을 최소화할 수 있다.

도 4는 본 발명 의류처리장치의 제어방법의 일례를 도시한 것으로, 이하에서는 본 발명 제어방법에 대해 설명한다.

본 발명 제어방법은 제어부(미도시)가 감지부(8)에서 전송되는 데이터를 통해 드럼에 언밸런스가 발생하였는지 여부를 판단하는 단계(S10)를 통해 개시될 수 있다.

드럼에 언밸런스가 발생되었는지 여부는 감지부(8)가 전송하는 신호의 최대값과 최소값의 변동폭이 기준 변동폭 이상인지 여부를 통해 판단될 수 있다.

이를 통해 드럼에 언밸런스가 발생된 것으로 판단되면, 제어부는 상기 감지부(8)를 통해 상기 드럼(5)의 원주면 중 언밸런스를 유발하는 의류(UB)가 위치된 드럼영역을 판단하는 감지단계(S20)를 진행한다.

상기 감지단계에서 제어부는 감지부(8)가 전송하는 신호의 최대값이 측정된 영역에 언밸런스를 유발하는 의류가 위치해 있음을 판단할 수 있다.

감지단계를 통해 언밸런스를 발생시키는 의류의 위치가 판단되면, 본 발명은 드럼이 기준회전수 이상의 회전수로 회전하고 있는지 여부를 판단(S30)한다.

앞서 설명한 바와 같이 상기 기준회전수는 상기 드럼의 회전에 의해 발생하는 원심력을 통해 상기 저장부 내부의 액체를 상기 각 밸런서로 이동시키는 회전수로 설정된다.

드럼의 회전수를 판단하는 단계(S30)에서 드럼의 회전수가 기준회전수보다 작은 것으로 판단되면, 본 발명 제어방법은 상기 드럼(5)을 기 설정된 기준회전수 이상의 회전수로 회전시키는 회전단계(S40)를 진행한다.

드럼이 기준회전수 이상으로 회전하는 동안 본 발명 제어방법은 상기 드럼(5)의 원주면 중 언밸런스를 유발하는 의류(UB)가 위치된 영역과 반대방향에 위치된 드럼영역의 무게가 증가하도록 상기 각 밸런서 중 적어도 어느 하나에 액체를 공급하는 제어단계(S50)를 진행한다.

제어부는 감지부(8)가 전송하는 신호의 최대값으로부터 위상 차가 180도(또는 135도에서 225도)인 지점을 언밸런스를 유발하는 의류가 위치된 영역과 반대방향에 위치된 영역으로 판단할 수 있다.

상기 제어단계(S50)는 각 밸브(923, 933, 943)를 제어하여 적어도 어느 하나의 밸런서(92, 93, 94)로 저장부(91)에 저장된 액체를 공급하는 단계이다. 상기 제어단계(S50)를 통해 드럼의 언밸런스가 원하는 수준으로 감소하면, 본 발명 제어방법은 드럼의 회전에 설정된 시간(설정시간)이 경과했는지 여부를 판단한다.

상기 설정시간은 언밸런스 발생 여부를 판단하는 단계(S10) 이전에 미리 설정된 시간으로, 드럼(5)에 투입된 의류의 양에 따라 달리 설정될 수 있는 시간이다.

설정시간이 경과 된 것으로 판단되면, 본 발명 제어방법은 드럼의 회전수가 기준회전수보다 작은지 여부를 판단(S70)한 뒤 각 밸런서에 저장된 액체를 저장부로 회수하는 회수단계(S80)를 진행한다. 상기 회수단계(S80)는 상기 각 밸런서 내부에 저장된 액체가 자중에 의해 상기 저장부로 회수될 수 있도록 하는 단계이다.

상기 드럼의 회전수가 기준회전수보다 크면, 상기 회수단계(S80)는 상기 드럼을 상기 기준회전수보다 낮은 회전수로 회전시키는 단계(S81)를 진행한 뒤 각 밸브를 제어하여 각 밸런서 내부의 액체를 저장부로 회수하는 단계(S83)를 진행한다.

이 경우, 제어부는 상기 드럼을 기준회전수보다 낮은 회전수로 드럼을 회전시키면서 상기 다수의 유로를 모두 개방시켜 밸런서에 저장된 액체를 저장부로 회수할 수 있다.

다만, 제어부는 상기 다수의 밸런서 중 상기 드럼의 회전중심을 통과하는 수평선(C)의 상부에 위치된 밸런서 내부의 액체가 자중에 의해 상기 저장부로 회수될 수 있도록 상기 다수의 밸브를 순차적으로 제어함으로써 밸런서 내부의 액체를 저장부로 회수할 수도 있다.

본 발명은 다양한 형태로 변형되어 실시될 수 있을 것인바 상술한 실시예에 그 권리범위가 한정되지 않는다. 따라서 변형된 실시예가 본 발명 특허청구범위의 구성요소를 포함하고 있다면 본 발명의 권리범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

100: 의류처리장치 1: 캐비닛 3: 터브
5: 드럼 7: 구동부 8: 감지부
9: 밸런싱유닛 91: 저장부 92: 제1밸런서
921: 제1유로 923: 제1밸브 93: 제2밸런서
931: 제2유로 933: 제2밸브 94: 제3밸런서
941: 제3유로 943: 제3밸브 95: 제1회수유로
951: 제1체크밸브 97: 제2회수유로 971: 제2체크밸브
99: 제3회수유로 991: 제3체크밸브 981: 발전부
987: 충전부

Claims (14)

1. 후방면, 의류가 투입되는 전방면 및 상기 전방면과 상기 후방면을 연결하는 원주면을 포함하여 의류가 저장되는 공간을 제공하는 드럼;
   상기 드럼을 회전시키는 구동부;
   터브와 이격되고, 상기 전방면과 상기 후방면 중 적어도 어느 하나의 면에 고정되어 상기 드럼과 함께 회전하도록 구비되며, 액체가 저장되는 공간을 제공하는 저장부;
   상기 원주면에 고정되며, 액체가 저장되는 공간을 제공하는 다수의 밸런서;
   상기 저장부와 상기 각 밸런서를 연결하는 다수의 유로;
   상기 각 유로를 개폐하는 다수의 밸브;를 포함하는 것을 특징으로 하는 의류처리장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 다수의 밸런서는 적어도 4개 이상의 밸런서로 구비되며,
   각 밸런서는 상기 드럼의 중심을 기준으로 서로 동일한 각도만큼 이격되어 구비되는 것을 특징으로 하는 의류처리장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 다수의 밸런서는 서로 동일한 각도로 이격된 제1밸런서, 제2밸런서 및 제3밸런서를 포함하고,
   상기 다수의 유로는 상기 제1밸런서와 상기 저장부를 연결하는 제1유로, 상기 제2밸런서와 상기 저장부를 연결하는 제2유로 및 상기 제3밸런서와 상기 저장부를 연결하는 제3유로를 포함하며,
   상기 다수의 밸브는 상기 제1유로를 개폐하는 제1밸브, 상기 제2유로를 개폐하는 제2밸브 및 상기 제3유로를 개폐하는 제3밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 의류처리장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 각 밸런서는 내부에 저장된 액체를 상기 각 유로가 위치된 방향으로 이동시키는 경사면;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 의류처리장치.
5. 제4항에 있어서,
   상기 제1밸런서는 상기 제1밸런서 내부에 저장된 액체를 상기 제1유로로 이동시키는 제1경사면;을 더 포함하고,
   상기 제2밸런서는 상기 제2밸런서 내부에 저장된 액체를 상기 제2유로로 이동시키는 제2경사면;을 더 포함하며,
   상기 제3밸런서는 상기 제3밸런서 내부에 저장된 액체를 상기 제3유로로 이동시키는 제3경사면;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 의류처리장치.
6. 제3항에 있어서,
   상기 제1밸런서 내부의 액체는 상기 저장부로 이동시키되, 상기 저장부 내부의 액체는 상기 제1밸런서로 이동하는 것을 차단하는 제1회수유로;
   상기 제2밸런서 내부의 액체는 상기 저장부로 이동시키되, 상기 저장부 내부의 액체는 상기 제2밸런서로 이동하는 것을 차단하는 제2회수유로;
   상기 제3밸런서 내부의 액체는 상기 저장부로 이동시키되, 상기 저장부 내부의 액체는 상기 제3밸런서로 이동하는 것을 차단하는 제3회수유로;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 의류처리장치.
7. 제6항에 있어서,
   상기 제1회수유로는 상기 드럼의 회전수가 기 설정된 기준회전수보다 낮은 회전수로 회전할 때 상기 제1밸런서 내부의 액체를 상기 저장부로 이동시키고,
   상기 제2회수유로는 상기 드럼의 회전수가 상기 기준회전수보다 낮은 회전수로 회전할 때 상기 제2밸런서 내부의 액체를 상기 저장부로 이동시키며,
   상기 제3회수유로는 상기 드럼의 회전수가 상기 기준회전수보다 낮은 회전수로 회전할 때 상기 제3밸런서 내부의 액체를 상기 저장부로 이동시키는 것을 특징으로 하는 의류처리장치.
8. 제1항에 있어서,
   상기 드럼의 운동에너지를 전기에너지로 변환하는 발전부;
   상기 발전부가 생산하는 전기에너지를 저장하거나 상기 각 밸브에 공급하는 충전부;
   상기 각 밸브 및 상기 구동부를 제어하는 제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 의류처리장치.
9. 제1항에 있어서,
   상기 드럼에 언밸런스를 유발하는 의류의 위치를 판단하는 감지부;
   상기 드럼의 원주면에 의해 형성되는 영역 중 언밸런스를 유발하는 의류가 위치된 영역과 반대방향에 위치된 영역의 무게를 증가시키는 위치에 있는 밸런서에 액체가 공급되도록 상기 각 밸브를 제어하는 제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 의류처리장치.
10. 의류가 저장되는 드럼, 상기 드럼을 회전시키는 구동부, 터브와 이격되고, 상기 드럼에 구비된 전방면과 상기 드럼에 구비된 후방면 중 적어도 어느 하나의 면에 고정되어 상기 드럼과 함께 회전하도록 구비되며 액체가 저장되는 공간을 제공하는 저장부, 상기 드럼에 고정되되 상기 전방면과 상기 후방면 사이에 위치하며 액체가 저장되는 공간을 제공하는 다수의 밸런서, 상기 저장부와 상기 각 밸런서를 연결하는 다수의 유로, 상기 각 유로를 개폐하는 다수의 밸브, 상기 드럼에 언밸런스를 유발하는 의류의 위치를 판단하는 감지부;를 포함하는 의류처리장치의 제어방법에 있어서,
    상기 감지부를 통해 상기 드럼의 원주면 중 언밸런스를 유발하는 의류가 위치된 영역을 판단하는 감지단계;
    상기 구동부를 통해 상기 드럼을 기 설정된 기준회전수 이상의 회전수로 회전시키는 회전단계;
    상기 드럼의 원주면 중 언밸런스를 유발하는 의류가 위치된 영역과 반대방향에 위치된 영역의 무게가 증가하도록 상기 각 밸런서 중 적어도 어느 하나에 액체를 공급하는 제어단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 의류처리장치의 제어방법.
11. 제10항에 있어서,
    상기 기준회전수는
    상기 드럼의 회전에 의해 발생하는 원심력을 통해 상기 저장부 내부의 액체를 상기 각 밸런서로 이동시키는 회전수로 설정되는 것을 특징으로 하는 의류처리장치의 제어방법.
12. 제10항에 있어서,
    상기 각 밸런서 내부에 저장된 액체가 자중에 의해 상기 저장부로 회수될 수 있도록 상기 각 밸브를 제어하는 회수단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 의류처리장치의 제어방법.
13. 제12항에 있어서,
    상기 회수단계는
    상기 드럼을 상기 기준회전수보다 낮은 회전수로 회전시키는 단계;
    상기 다수의 밸브를 제어하여 상기 다수의 유로를 모두 개방시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 의류처리장치의 제어방법.
14. 제12항에 있어서,
    상기 회수단계는
    상기 드럼을 상기 기준회전수보다 낮은 회전수로 회전시키는 단계;
    상기 다수의 밸런서 중 상기 드럼의 회전중심을 통과하는 수평선의 상부에 위치된 밸런서 내부의 액체가 자중에 의해 상기 저장부로 회수될 수 있도록 상기 다수의 밸브를 순차적으로 제어하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 의류처리장치의 제어방법.

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