KR102493162B1 - 의류처리장치 및 그의 제어방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 해결 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따르는 의류처리장치는, 캐비닛, 상기 캐비닛의 내부에 구비되는 터브, 상기 터브의 내부에 회전 가능하게 구비되어 세탁물을 수용하는 드럼, 상기 드럼의 회전축에 직접 연결되는 모터 및 복수의 미리 설정된 드럼구동모션 중 어느 하나에 따라 상기 모터의 구동을 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는 상기 복수의 드럼구동모션 중 제1 모션이 선택되면, 상기 세탁물이 낙하하여 상기 드럼의 일부분에 접촉되는 과정에서, 상기 세탁물과 상기 드럼 사이에서 작용하는 정지마찰력보다, 더 큰 물리력을 상기 드럼의 내측면으로부터 인가받도록 상기 모터의 회전을 제어하는 것을 특징으로 한다.

Description

의류처리장치 및 그의 제어방법{LAUNDRY TREATING APPRATUS AND CONTROLLING METHOD THEREOF}
본 발명은 드럼을 구비하여, 의류를 세탁하고, 건조시키거나 탈수시키는 의류처리장치 및 그의 제어방법에 관한 것이다.
의류처리장치는 의류 투입방식에 따라 탑로딩 방식(top loading type)과 프론트 로딩 방식(front loading type)으로 구분될 수 있다.
탑로딩 방식의 의류처리장치는 외관을 형성하는 캐비닛, 상기 캐비닛의 내부에 구비되어 의류가 수용되는 공간을 제공하는 터브, 상기 캐비닛의 상부면에 구비되어 상기 터브에 연통하는 투입구를 포함하는 방식이다.
프론트 로딩 방식의 의류처리장치는 외관을 형성하는 캐비닛, 상기 캐비닛의 내부에 구비되어 의류가 수용되는 공간을 제공하는 터브, 상기 캐비닛의 전방면에 구비되어 상기 터브에 연통하는 투입구를 포함하는 방식이다.
이러한 프론트 로딩 방식의 의류처리장치는 터브의 내측에 세탁물이 수용되는 드럼을 구비하고, 터브의 배면에 상기 드럼을 회전시키기 위한 모터와 샤프트를 구비한다. 이에, 프론트 로딩 방식의 의류처리장치는 일반적으로 드럼식 세탁기로 불린다.
상술한 구성을 구비한 프론트 로딩 방식의 의류처리장치는 터브에 저장된 세탁수와 드럼에 저장된 세탁물과 드럼의 내측면 사이에서 발생되는 마찰력, 세탁수에 저장된 세제의 화학적 작용에 의해 세탁물에 포함된 오물을 제거하게 된다.
이와 같은 세탁 원리를 고려하면, 드럼의 회전 패턴은 의류처리장치의 세탁성능의 주요한 변수가 된다. 여기에서 드럼의 회전 패턴이란, 드럼의 회전방향 및 회전속도 중 적어도 하나의 변화 양상을 의미할 수 있다.
또한, 드럼의 내측 형상이 변화함에 따라, 드럼의 회전 패턴을 동일하게 유지하더라도 의류처리장치의 세탁성능이 변화할 수 있다.
일반적으로 세탁기 드럼의 내주면에는 드럼의 회전시, 세탁물의 상승 및 낙하에 의해 세탁물의 세척을 도와주는 리프터가 설치된다. 리프터는 드럼 내부로 세제와 세탁수 및 세탁물이 투입된 후 드럼이 회전함에 따라 세탁물을 상측으로 들어올린 후 낙하시키면서 세탁물의 세척을 보조하는 장치이다.
리프터는 드럼의 내주면에 부착되어 리프터의 내부 공간에 물을 수용한 후 드럼 내부의 세탁물에 물을 분사하는 역할을 하는 것으로, 리프터를 통해, 세탁물의 손상을 방지하고, 물 사용량을 일부 감소시킬 수 있으며 드럼에 수용된 세탁물을 두드리고 비벼 세탁하는 효과를 얻을 수 있게 된다.
리프터는, 별도의 체결 부재를 통해 드럼과 결합되어야 하며, 드럼에 리프터를 별도로 체결시키는 별도의 제작 공정이 필요하므로, 체결 부재의 결함이나 고장에 의해 리프터의 성능 저하를 야기하게 되며, 리프터 내로 유입된 물이 드럼과 리프터의 체결 부위를 통해 빠져나감으로써 세탁수의 불필요한 유출도 발생할 수 있다.
이에, 드럼과 리프터의 결합으로 리프터의 성능 저하를 야기하지 않으면서도 드럼과 리프터의 결합 부위를 통해 리프터에 수용되는 물이 유출되지 않을 수 있는 구조의 개발이 요구되고 있다.
상술한 바와 같이, 드럼의 내측 형상이 변경된다면, 변경된 형상에 최적화된 드럼의 회전 패턴의 개발도 필요할 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 빨래판에 세탁물을 문지르는 사람의 동작을 구현할 수 있는 의류처리장치 및 그의 제어방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은, 세탁물이 반복적으로 드럼으로부터 강한 물리력을 인가받을 수 있도록 드럼의 회전 패턴을 설정하는 의류처리장치 및 그의 제어방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은, 세탁물과 드럼이 충돌할 때 세탁물과 드럼의 상대속도를 최대화시킬 수 있는 의류처리장치 및 그의 제어방법을 제공하는 것이다.
이와 같은 본 발명의 해결 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따르는 의류처리장치는, 캐비닛, 상기 캐비닛의 내부에 구비되는 터브, 상기 터브의 내부에 회전 가능하게 구비되어 세탁물을 수용하는 드럼, 상기 드럼의 회전축에 직접 연결되는 모터 및 복수의 미리 설정된 드럼구동모션 중 어느 하나에 따라 상기 모터의 구동을 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는 상기 복수의 드럼구동모션 중 제1 모션이 선택되면, 상기 세탁물이 낙하하여 상기 드럼의 일부분에 접촉되는 과정에서, 상기 세탁물과 상기 드럼 사이에서 작용하는 정지마찰력보다, 더 큰 물리력을 상기 드럼의 내측면으로부터 인가받도록 상기 모터의 회전을 제어하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 있어서, 상기 제어부는, 상기 제1 모션이 개시되면, 제1 시간간격 동안 제1 가속도로 모터의 회전속도를 증가시키고, 제2 시간간격 동안 제2 가속도로 모터의 회전속도를 감소시키는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 있어서, 상기 제어부는, 상기 제1 가속도의 절대값을 상기 제2 가속도의 절대값보다 작게 설정하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 있어서, 상기 제어부는, 상기 모터의 회전속도를 증가시켰다가 감소시키는 과정을 소정의 횟수만큼 반복적으로 수행하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 있어서, 상기 제어부는, 상기 모터의 회전속도를 증가시켰다가 감소시키는 과정이 상기 소정의 횟수만큼 반복되면 기 설정된 시간간격 동안 상기 모터의 구동을 정지시키는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 있어서, 상기 모터의 회전속도를 제2 가속도로 모터의 회전속도를 감소시키는 과정이 완료된 시점에서, 상기 모터는 정지상태인 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 있어서, 상기 세탁물의 무게를 감지하는 센서를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 센서에서 감지된 무게에 근거하여, 상기 제1 모션에 대응되는 모터의 구동 패턴을 변경시키는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 있어서, 상기 제어부는, 상기 센서에서 감지된 무게에 근거하여, 상기 제1 및 제2 가속도 중 적어도 하나를 변경시키거나, 상기 제1 및 제2 시간간격 중 적어도 하나를 변경시키는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 있어서, 상기 제어부는, 상기 모터의 회전속도를 감소시키기 위해 상기 모터에 대해 역상제동을 수행하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 있어서, 상기 제어부는, 상기 세탁물이 상기 드럼의 내주면으로부터 받는 물리력을 증가시키기 위해, 상기 세탁물이 낙하하여 상기 드럼의 일부분에 접촉되는 시점으로부터 상기 모터의 회전속도를 상기 제1 가속도로 증가시키는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 있어서, 상기 제어부는, 상기 세탁물이 상기 드럼의 회전방향을 기준으로 소정의 각도위치에서 상기 드럼으로부터 분리되어 상기 드럼의 최저점으로 낙하하도록, 상기 모터를 제어하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 있어서, 상기 제어부는, 상기 세탁물이 상기 소정의 각도위치에 도달하는 때, 상기 드럼에 상기 세탁물의 진행방향과 역방향으로 작용하는 토크가 인가되도록, 상기 모터를 제어하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 있어서, 상기 제어부는, 상기 세탁물이 상기 드럼의 최저점으로부터 상기 소정의 각도위치까지 이동함에 있어서, 상기 드럼과 상기 세탁물 사이에서 작용하는 정지마찰력보다, 더 큰 물리력을 상기 드럼의 내측면으로부터 복수 회 인가받도록 상기 모터를 제어하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 있어서, 상기 드럼은, 상기 드럼의 내주면으로부터 돌출되어 상기 드럼이 연장되는 방향을 따라 형성되는 적어도 하나 이상의 굴곡부를 구비하며, 상기 각 굴곡부는, 상기 드럼의 내부표면에 일정한 간격으로 배치되는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 있어서, 상기 드럼은, 상기 굴곡부는, 상기 드럼의 출입구 측에서 상기 드럼의 바닥부 측까지 일체로 연장 형성되는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 있어서, 상기 굴곡부는, 상기 드럼의 출입구 측 내주면에 형성되는 제1 굴곡부 및 상기 드럼의 바닥부 측에 형성되는 제2 굴곡부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1 굴곡부와 상기 제2 굴곡부는, 상기 드럼의 출입구 측에서 바닥부 측를 향해 연장되는 서로 다른 가상의 선을 따라 형성되어, 서로 교차되는 형상으로 배치되는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 있어서, 상기 각 굴곡부는, 상기 드럼의 출입구 측에서 바닥부 측를 향해 일정한 굴곡을 가지도록 형성되는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 있어서, 상기 굴곡부의 표면에는, 일정한 간격으로 복수개의 돌기가 형성되는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 있어서, 상기 굴곡부는, 상기 드럼의 내부를 향해 테이퍼(Taper) 형상으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 있어서, 상기 굴곡부는, 설정된 높이를 가지도록 이루어지고, 상기 굴곡부의 상단부는 소정의 곡률을 가지는 원형의 형상을 가지도록 이루어지는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 있어서, 상기 굴곡부는, 상기 드럼의 외부표면에서 상기 드럼의 내부를 향해 리세스되어 형성되는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 있어서, 상기 굴곡부는, 상기 드럼과 일체로 형성되는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 있어서, 상기 각 굴곡부에는, 세탁수의 유출입이 가능하도록 형성되는 복수개의 통공부가 형성되는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 있어서, 상기 각 굴곡부는, 상기 드럼의 출입구 측 및 바닥 측으로 갈수록 높이가 낮아지도록 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르는 의류처리장치는 굴곡부를 포함하는 드럼과, 상기 드럼의 형상에 최적화된 드럼구동모션을 수행함으로써, 빨래판에 세탁물을 문질러 세탁하는 원리를 구현할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르는 의류처리장치에 포함되는 드럼의 형상과, 상기 형성에 최적화된 드럼구동모션에 의해, 세탁물이 제공받는 기계력을 최대화시킴으로써, 세탁 성능을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따르는 의류처리장치에 의하면, 드럼 내에서 세탁물과 드럼 사이에 작용하는 물리력을 최대화시킬 수 있으므로, 세척력이 강화되는 효과가 도출된다.
또한, 본 발명에 따르는 의류처리장치에 의하면, 드럼과 일체로 형성되는 굴곡부를 형성함으로써, 드럼과 리프터의 체결구조에 의해 발생될 수 있는 고장을 미연에 방지할 수 있다.
도 1는 일반적인 의류처리장치를 도시한 개념도이다.
도 2는 일반적인 의류처리장치에 구비된 드럼의 종단면도이다.
도 3은 본원발명에 따른 드럼의 형상을 나타내는 개념도이다.
도 4는 본원발명에 따른 드럼의 종단면도이다.
도 5는 본원발명에 따른 굴곡부와, 일반적인 리프터를 비교하는 개념도이다.
도 6a 내지 도 6e는 본원발명의 굴곡부와 관련된 실시예들을 나타내는 개념도이다.
도 7a 내지 도 7g는 일반적인 리프터를 구비하는 의류처리장치에서 수행하는 드럼구동모션을 나타내는 개념도이다.
도 8은 본원발명에 따른 의류처리장치에서 수행하는 드럼구동모션을 나타내느 개념도이다.
도 9는 본원발명에 따른 의류처리장치에서 수행하는 드럼구동모션을 나타내느 개념도이다.
도 10은 본원발명에 따른 의류처리장치에서 수행하는 드럼구동모션을 나타내느 개념도이다.
도 11은 본원발명에서 제안하는 드럼구동모션이 수행될 때, 모터의 회전속도를 나타내는 그래프이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 명세서에 개시된 기술의 사상을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 본 명세서에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 명세서에 개시된 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.
이하의 도 1에서는 의류처리장치의 일 실시예가 설명된다.
도 1을 참조하면, 의류처리장치는 외관을 형성하는 캐비닛(110)과, 상기 캐비닛의 내부에 구비되며 상기 캐비닛에 의해 지지되는 터브(120)와, 상기 터브 내부에 회전 가능하게 구비되어 세탁물이 투입되는 드럼(130)과, 상기 드럼에 토크를 인가하여 드럼을 회전시키는 모터(140)와, 사용자로부터 의류처리장치의 운전모드를 선택받거나, 선택된 운전모드의 실행과 관련된 입력을 인가받는 컨트롤패널(115)을 포함한다.
상기 캐비닛(110)은 본체(111)와, 상기 본체의 전면에 구비되어 결합되는 커버(112)와, 상기 본체의 상부에 결합되는 탑플레이트(116)를 포함한다. 상기 커버(112)는 세탁물의 출입이 가능하도록 구비되는 개구부(114)와, 상기 개구부를 선택적으로 개폐하는 도어(113)를 포함할 수 있다.
상기 드럼(130)은 내부에 투입된 세탁물이 세탁되는 공간을 형성하게 된다. 상기 드럼(130)은 상기 모터(140)에서 동력을 제공받아 회전하게 된다. 상기 드럼(130)은 다수의 통공(131)을 구비하므로 상기 터브(120)에 저장된 세탁수는 상기 통공(131)을 통해 상기 드럼(130)의 내부로 유입될 수 있고, 상기 드럼 내부의 세탁수는 상기 터브로 유출될 수 있다. 따라서, 상기 드럼이 회전하면 상기 드럼 내부에 투입된 세탁물은 상기 터브에 저장된 세탁수와 마찰하는 과정에서 오물이 제거되게 된다.
상기 컨트롤패널(115)은 사용자로부터 의류처리장치의 동작과 관련된 입력을 인가받을 수 있다. 이와 함께, 컨트롤패널(115)은 디스플레이를 구비하여, 의류처리장치의 동작 상태와 관련된 정보를 출력할 수도 있다.
즉, 컨트롤패널(115)은 사용자와의 인터페이스를 구현할 수 있다.
구체적으로, 컨트롤패널(115)은 사용자가 제어명령의 입력이 가능한 조작부(117, 118)와, 상기 제어명령에 따른 제어정보를 표시하는 디스플레이부(119)를 포함하여 이루어진다. 그리고 상기 컨트롤패널은 상기 제어명령에 따라 상기 모터의 동작을 포함하여 의류처리장치의 구동을 제어하는 제어부(미도시)를 포함할 수 있다.
본 발명의 세탁장치의 제어방법에 따르면, 드럼이 다양한 형태로 구동될 수 있다. 즉, 일반적인 텀블 구동과 스핀 구동뿐만 아니라 더욱 다양한 형태로 드럼 구동이 이루어진다. 상기 텀블 구동은 일반적인 드럼 세탁기의 세탁이나 헹굼 시 세탁물이 들어 올려진 후 낙하하는 드럼구동모션이며, 상기 스핀 구동은 탈수 시 세탁물이 드럼 내부에 붙어 있는 상태로 계속해서 회전하게 되는 드럼구동모션이다.
본 발명에서의 드럼구동모션은 드럼이 회전하는 RPM 만 아니라 이와 연관되어 드럼 내부에서 세탁물이 유동하는 모션을 의미한다. 따라서, 본 발명에서는 다양한 드럼구동모션으로 드럼을 구동하기 위한 드럼의 회전, 특히 선택된 드럼구동모션에 대응되는 드럼의 회전 패턴으로 모터를 제어하는 의류처리장치 및 그의 제어방법이 제공된다.
도 2는 일반적인 의류처리장치에 구비된 드럼(130)의 종단면도이다.
도 2를 참조하면, 일반적으로 드럼(130)의 내주면에는 복수의 리프터(135)가 설치된다.
일 실시예에서, 드럼(130)의 내주면은 3개의 리프터(135)와 결합되며, 상기 3개의 리프터(135)는 서로 실질적으로 동일한 간격으로 배치될 수 있다.
상술한 바와 같이, 이러한 리프터(135)는, 별도의 체결 부재를 통해 드럼과 결합되어야 하며, 결합과정에서 드럼에 리프터를 별도로 체결시키는 별도의 제작 공정을 요구한다.
따라서, 체결 부재의 결함이나 고장에 의해 리프터의 성능 저하를 야기하게 되며, 리프터 내로 유입된 물이 드럼과 리프터의 체결 부위를 통해 빠져나감으로써 세탁수의 불필요한 유출도 발생할 수 있다.
또한, 기존의 리프터(135)는, 드럼의 회전 중에 세탁물을 걸 수 있도록 형성됨으로써, 세탁물이 드럼의 상부로 끌어올리기 위한 목적으로 설치되었다. 이러한 목적을 고려하여, 기존의 리프터(135)는 세탁물을 유효하게 끌어올릴 수 있을 정도의 높이와 너비로 형성되었으며, 이러한 리프터의 규격을 고려하면, 드럼 내에 3개 이상의 리프터가 배치되기 어려운 문제점이 있다.
한편, 본원발명에서는 이러한 문제점과 함께, 의류처리장치의 세탁 성능을 높이기 위한 방법으로, 다수의 굴곡을 갖는 빨래판 형상과 상기 빨래판 형상에 빨래를 문질러 세척하는 원리를 구현하고자 한다.
이러한 원리를 구현하기 위해서는, 드럼의 내주면이 빨래판 형상과 유사하게 형성되어야 함은 물론, 빨래판에 세탁물을 문지르는 행위와 유사한 효과를 도출할 수 있는 드럼구동모션의 개발이 필요하다.
이러한 인식으로부터 기인하여, 본원발명에서는 내주면에 다수의 굴곡부를 갖는 드럼 형상과, 상기 드럼 형상을 이용하여 세탁물과 드럼 내주면 사이에서 작용하는 힘을 최대화시킬 수 있는 드럼구동모션을 제안하고자 한다.
이하 도 3에서는 본원발명에 따른 드럼(130)의 일 실시예가 설명된다.
도 3을 참조하면, 본원발명에 따른 드럼(130)은, 상기 드럼의 내주면으로부터 돌출되어 상기 드럼이 연장되는 방향을 따라 형성되는 적어도 하나 이상의 굴곡부(136)를 구비할 수 있다.
예를 들어, 각 굴곡부(136)는 드럼(130)의 내주면에 실질적으로 일정한 간격으로 배치될 수 있다.
또한, 굴곡부(136)는 드럼(130)의 출입구 측에서, 상기 드럼의 바닥부 측까지 일체로 연장 형성될 수 있다.
아울러, 굴곡부(136)는 드럼(130)의 출입구 측에서 바닥부 측를 향해 일정한 굴곡을 가지도록 형성될 수 있다.
도 4는 본원발명에 따른 드럼(130)의 종단면도이다.
도 4를 참조하면, 복수의 굴곡부(136)가 드럼(130)의 내주면에 소정의 간격으로 배치될 수 있다. 서로 다른 굴곡부(136) 사이의 간격은 설계에 따라 변경될 수 있다.
한편, 도 4에서는 드럼의 내주면으로부터 굴곡부(136)가 돌출 형성된 점을 부각시키기 위해, 굴곡부(136)와 드럼(130) 사이에 선이 도시되어 있으나, 굴곡부(136)는 드럼(130)과 일체로 형성될 수 있다. 굴곡부(136)와 드럼(130)이 일체로 형성된 점은 이하의 도 5에서 보다 상세히 설명된다.
도 5를 참조하면, 기존의 리프터(135)와 본원발명에 따른 굴곡부(136)가 비교된다.
도 5에 도시된 바와 같이, 굴곡부(136)의 높이는 기존 리프터(135)의 높이보다 작게 형성될 수 있다. 즉, 굴곡부(136)의 높이는 소정의 높이 값보다 낮게 형성될 수 있다.
또한, 굴곡부(136)의 너비는 기존 리프터(135)의 너비보다 좁게 형성될 수 있다.
일 예에서, 굴곡부(136)의 높이는 굴곡부(136)의 너비와 동일한 크기로 설정될 수 있다.
또 다른 예에서, 굴곡부(136)는 삼각형의 형상으로 형성될 수 있다.
아울러, 굴곡부(136)는 드럼(130)과 일체로 형성될 수 있다.
즉, 기존의 리프터(135)와 달리, 굴곡부(136)는 드럼(130)의 일부분으로 포함되는 것이므로, 굴곡부(136)의 형성과정에는 별도의 체결부재를 요구하지 않는다.
아울러, 굴곡부(136)는 드럼(130)의 외주면에 인가된 외압에 의해 형성되는 것으로서, 굴곡부(136)의 형성과정에서 상기 드럼(130)에 별도의 홀을 뚫을 필요가 없다.
나아가, 굴곡부(136)는 드럼(130)과 일체로 형성되므로, 굴곡부(136)의 개수가 증가하여도, 드럼(130)의 제작 비용이 증가하지 않는다.
이하의 도 6a 내지 도 6e에서는 본원발명에 따른 드럼(130)의 다양한 실시예가 설명된다.
도 6b를 참조하면, 굴곡부(136)는 드럼의 출입구 측 내주면에 형성되는 제1 굴곡부와 드럼의 바닥부 측 내주면에 형성되는 제2 굴곡부를 포함할 수 있다.
구체적으로, 제1 굴곡부와 제2 굴곡부는 서로 교차되는 형상으로 배치될 수 있다. 또한, 제1 굴곡부와 제2 굴곡부는 소정의 길이만큼 이격되어 형성될 수 있다.
도 6b를 참조하면, 드럼의 내주면이 가상의 선(137)에 의해 2개의 영역으로 분할되고, 분할된 영역에 각각 제1 굴곡부와 제2 굴곡부가 형성될 수 있다.
아울러, 굴곡부(136)는 표면에는, 일정한 간격으로 복수개의 돌기(136a)가 형성될 수 있다. 즉, 굴곡부(136)에 의해 형성되는 볼록부에는 복수개의 돌기(136a)가 형성될 수 있다. 이러한 돌기(136a)는 드럼(130)이 세탁물에 인가하는 물리력을 극대화시킬 수 있다.
또한, 서로 다른 굴곡부(136) 사이에는, 세탁수의 유출입이 가능하도록 형성되는 복수개의 통공부(136b)가 형성될 수 있다. 즉, 굴곡부(136)에 의해 형성되는 오목부에는 복수개의 통공부(136b)가 형성될 수 있다.
한편, 도 6b에 도시되지는 않았으나, 드럼(130)의 내주면은 2개의 영역보다 더 많은 영역으로 분할되어, 분할된 각 영역마다 서로 다른 굴곡부가 형성될 수도 있다.
즉, 드럼의 내주면은 복수의 영역으로 분할되고, 분할된 영역에 각각 복수의 굴곡부가 형성될 수 있다. 이때, 복수의 굴곡부는 서로 근접하는 굴곡부와 교차되는 형상으로 배치되면 충분하다.
도 6c 및 도 6d를 참조하면, 굴곡부(136)는 드럼의 내부를 향해 테이퍼(Taper) 형상으로 이루어질 수 있다.
구체적으로, 굴곡부(136)는 도 6c에 도시된 것과 같이, 사다리꼴의 형상으로 이루어질 수 있다.
또한, 굴곡부(136)는 도 6d에 도시된 것과 같이, 굴곡부(136)는, 미리 설정된 높이를 가지도록 이루어지고, 상기 굴곡부(136)의 상단부는 소정의 곡률을 가지는 원형의 형상을 가지도록 이루어질 수 있다.
한편, 도 6c 및 도 6d에 도시되지는 않았으나, 굴곡부(136)는 삼각형의 형상, 사다리꼴의 형상 및 원형의 형상 중 적어도 하나의 형상을 가지도록 이루어질 수 있다. 즉, 굴곡부(136)는 복수의 형상을 가지도록 이루어질 수 있다.
굴곡부(136)는 드럼(130)의 외부표면에서 상기 드럼의 내부를 향해 리세스되어 형성될 수 있으므로, 굴곡부(136)는 복수의 형상을 갖도록 리세스될 수 있다.
도 6e를 참조하면, 각 굴곡부(136)는, 드럼의 출입구 측에서 바닥부 측를 향해 일정한 굴곡을 가지도록 형성될 수 있다.
즉, 각 굴곡부(136)에 의해 드럼의 출입구 측에서부터 바닥부 측까지 형성되는 가상의 라인은 직선일 수도 있고, 곡선일 수도 있다.
한편, 도 6a 내지 도 6e에 도시되지는 않았으나, 각 굴곡부(136)는, 드럼(130)의 출입구 측으로 갈수록 높이가 낮아지도록 형성될 수 있다. 또한, 각 굴곡부(136)는, 드럼(130)의 바닥부 측으로 갈수록 높이가 낮아지도록 형성될 수 있다.
즉, 각 굴곡부(136)의 높이는, 드럼의 출입구와 바닥부 사이의 중간지점에서 가장 높고, 상기 출입구 측 및 상기 바닥부 측으로 갈수록 낮아지도록 형성될 수 있다.
도 7a 내지 도 7g는 본 발명의 일 실시예에 따른 의류처리장치가 구현 가능한 드럼구동모션들을 보여주는 도면이다. 이하에서는, 도 7a 내지 도 7g를 참조하여, 드럼구동모션들에 대해서 상세히 설명한다.
드럼구동모션은 드럼(130)의 회전방향과 회전속도의 조합을 의미하고, 드럼구동모션에 의해 드럼(130) 내부에 위치하는 세탁물은 낙하방향이나 낙하시점이 달라지게 되고, 그 결과 드럼(130) 내부에서의 세탁물의 유동이 달라지게 된다. 드럼구동모션은 제어부에 의해 드럼을 회전시키는 모터가 제어됨으로써 구현된다.
세탁물은 드럼(130)의 회전 시 드럼(130) 내주면에 구비된 굴곡부(136)에 의해 상승하게 되므로, 드럼(130)의 회전속도와 회전방향을 제어함으로써 세탁물에 가해지는 충격을 달리할 수 있게 된다. 즉, 세탁물간의 마찰, 세탁물과 세탁수 간의 마찰, 그리고 세탁물의 낙하 충격 등의 기계력을 달리할 수 있게 된다. 다시 말하면, 세탁을 위해 세탁물을 두드리거나 비비는 정도를 달리할 수 있고, 세탁물의 분산이나 뒤집힘 정도를 달리할 수 있게 된다.
한편, 이러한 다양한 드럼구동모션을 구현하기 위하여 드럼을 회전시키는 모터는 직결식 모터임이 바람직하다. 즉, 모터의 스테이터가 터브(120)이 후방에 고정되고, 모터의 로터와 함께 회전되는 구동축이 드럼(130)을 직접 구동시키는 형태가 바람직하다. 이는 모터의 회전 방향, 토크 등을 제어함으로써, 시간적인 지연이나 백래시(backlash)를 최대한 방지하여 즉각적으로 드럼구동모션을 제어할 수 있기 때문이다.
반면, 모터의 회전력을 풀리 등을 통하여 회전축에 전달하는 형태에서는 시간적인 지연이나 백래시가 허용되는 형태의 드럼구동모션, 예를 들어, 텀블링 구동이나 스핀 구동 등은 가능하나, 그 밖의 다양한 드럼구동모션을 구현하는 데는 적합하지 않다. 모터와 드럼(130)의 구동 방식은 당업자에게 자명한 사항이므로 상세한 설명은 생략한다.
도 7a는 롤링모션(rolling motion)을 보여주는 도면이다. 롤링모션은 모터가 드럼(130)을 일방향으로 회전(바람직하게는, 1회전 이상)시키되, 드럼(130) 내주면에 있는 세탁물이 드럼(130)의 회전방향으로 약 90도 미만의 위치에서 드럼(130)의 최저점을 향해 낙하하도록 제어되는 모션이다.
예를 들어, 모터가 드럼(130)을 약 40RPM으로 회전시키면, 드럼(130)의 최저점에 위치한 세탁물은 드럼(130)의 회전방향을 따라 소정 높이 상승한 뒤, 드럼(130)의 최저점으로부터 회전방향 약 90도 미만의 위치에서 구르듯이 드럼(130)의 최저점을 향해 유동하게 된다. 시각적으로는 드럼(130)이 시계방향으로 회전할 시, 드럼(130)의 3사분면에서 세탁물들이 지속적으로 구르는 형태가 된다.
롤링모션시, 세탁물은 세탁수와의 마찰, 세탁물간의 마찰, 그리고 드럼(130) 내주면과의 마찰을 통해 세탁된다. 이 때, 세탁물의 뒤집힘이 충분히 발생되어 세탁물을 부드럽게 비벼빠는 효과를 얻을 수 있게 된다.
여기서, 드럼(130)의 회전속도(rpm)는 드럼(130)의 반경과의 관계에서 결정된다. 즉, 드럼(130)의 회전속도가 커질수록 드럼(130) 내의 세탁물에 작용하는 원심력도 커진다. 상기 원심력과 중력과의 크기 차이로 인해 드럼(130) 내부에서의 세탁물의 유동이 달라지게 된다. 물론, 드럼(130)의 회전력과 드럼(130)과 세탁물 사이의 마찰력도 고려되어야 한다. 이와 같이, 세탁물에 작용하는 여러 힘들을 고려할 시, 롤링모션에서의 드럼(130)의 회전속도는, 원심력과 마찰력이 합이 중력(1G)보다 작은 범위에서 정해진다.
도 7b는 텀블링모션(tumbling motion)을 보여주는 도면이다. 텀블링모션은 모터가 드럼(130)을 일방향으로 회전(바람직하게는, 1회전 이상)시키되 드럼(130) 내주면에 있는 세탁물이 드럼(130)의 회전방향으로 약 90도 내지 110도 위치에서 드럼(130)의 최저점으로 낙하하도록 제어되는 모션이다. 텀블링모션은 드럼(130)을 적정한 회전속도로 일방향으로 회전하도록 제어만 하면 기계력이 발생되므로 세탁과 헹굼 시 일반적으로 사용되는 드럼구동모션이다.
즉, 드럼(130)에 투입된 세탁물은 모터가 구동되기 전 드럼(130)의 최저점에 위치하게 된다. 모터가 드럼(130)에 토크를 제공하면 드럼(130)은 회전하게 되고, 드럼(130)의 내주면에 구비된 굴곡부(136) 또는 드럼(130) 내주면과의 마찰력에 의해 세탁물이 드럼(130) 내 최저점에서 소정높이까지 상승하게 된다. 예를 들어, 모터가 드럼(130)을 약 46rpm정도로 회전시키면 세탁물은 드럼(130)의 최저점에서 회전방향으로 약 90도 내지 110도 위치에서 드럼(130)의 최저점을 향해 낙하하게 된다.
텀블링모션에서의 드럼(130)의 회전속도는, 원심력이 롤링모션의 경우 보다 더 크게 발생되나, 중력보다는 적게 발생되는 범위에서 정해질 수 있다.
시각적으로 텀블링 모션은, 드럼(130)이 시계방향으로 회전할 시, 세탁물이 드럼(130)의 최저점으로부터 90도 위치 내지는 2사분면까지 상승한 뒤 드럼(130) 내주면으로 분리되어 드럼(130)의 최저점을 향해 낙하하는 형태가 된다.
따라서, 텀블링모션시 세탁물은 세탁수와의 마찰 및 낙하에 의해 유발되는 충격력에 의해 세탁되며, 특히, 롤링모션의 경우보다 더 큰 기계력에 의해 세탁된다. 특히, 텀블링모션 시 엉켜진 세탁물이 분리되고, 세탁물의 분산이 이루어지는 효과가 있다.
도 7c는 스텝모션(step motion)을 보여주는 도면이다. 스텝모션은 모터가 드럼(130)을 일방향으로 회전(바람직하게는, 1회전에 미치지 못함.)시키되 드럼(130) 내주면에 있는 세탁물이 드럼(130)의 최고점(드럼(130)의 회전방향으로 약 180도 위치)에서 드럼(130)의 최저점을 향해 낙하하도록 제어되는 모션이다.
즉, 스텝모션은 세탁물이 원심력에 의해 드럼(130)의 내주면에서 낙하하지 않는 속도(즉, 원심력에 의해 세탁물이 드럼(130)의 내주면에 달라 붙은 상태로 드럼(130)과 함께 회전되는 속도)로 드럼(130)을 회전시킨 후 드럼(130)을 급제동함으로써 세탁물에 충격력을 극대화하는 모션이다.
예를 들어, 모터가 드럼(130)을 약 60rpm 이상으로 회전시키게 되면, 세탁물은 원심력에 의해, 낙하 없이 회전(즉, 드럼(130)의 내주면에 달라 붙은 상태로 드럼(130)과 함께 회전)할 수 있게 되는데, 이 과정에서, 세탁물이 드럼(130)의 최고점(회전방향으로 180도) 부근에 위치하게 되면, 드럼(130)의 회전방향과 반대 방향의 토크가 모터에 가해지도록 제어될 수 있다.
세탁물이 드럼(130)의 최저점에서 드럼의 회전방향을 따라 상승한 후 드럼(130)이 정지되면서 드럼(130)의 최고점에서 최저점으로 낙하하게 되므로, 세탁물이 낙차가 최대가 되고, 따라서, 세탁물에 작용하는 충격력 역시 극대화 된다. 이러한 스텝모션에 의해 발생되는 기계력(예를 들어, 충격력)은 전술한 롤링모션이나 텀블링모션보다 크다.
시각적으로 스텝모션은, 드럼(130)이 시계방향 회전하는 경우, 드럼(130)의 최저점에 위치한 세탁물이 3사분면과 2사분면을 지나 드럼(130)의 최고점(180도)으로 이동한 후 갑자기 드럼(130) 내주면으로부터 분리되어 드럼(130)의 최저점을 향해 낙하하는 형태가 된다. 따라서, 스텝모션은 세탁물의 낙차가 가장 크고, 포량이 적을수록 효과적으로 기계력을 제공한다.
한편, 드럼(130)을 제동하기 위한 모터의 제어방법으로는, 역상제동이 바람직하다. 역상제동은 모터가 회전하고 있는 방향과 반대방향으로 회전력을 발생시켜 제동하는 방식이다. 모터가 회전하고 있는 방향과 반대방향의 회전력을 유발하기 위해서 모터에 공급되는 전원의 상(phase)을 역전시킬 수 있으며, 이러한 방식으로 급제동을 가능하게 한다. 따라서, 역상제동은 스텝모션에 적합하다.
모터가 제동된 이후, 모터는 다시 드럼(130)에 토크를 인가하여 드럼(130)의 최저점에 있는 세탁물을 최고점으로 상승시키게 된다. 즉, 정방향으로 회전하도록 토크를 가한 후 순간적으로 역방향으로 회전하도록 토크를 가하여 급정지시키고, 이후 다시 정방향으로 회전하도록 토크를 가하여 스텝모션이 구현된다.
스텝모션은 드럼(130)의 회전 시에는 드럼(130)에 형성된 통공을 통해 유입된 세탁수와 세탁물을 마찰시켜 세탁하고, 세탁물이 드럼(130)의 최고점에 위치하면 낙하시켜 충격력에 의해 세탁하는 모션이라고 할 수 있다.
도 7d는 스윙모션(swing motion)을 보여주는 도면이다. 스윙모션은 모터가 상기 드럼(130)을 양방향으로 회전시키되, 드럼(130)의 회전방향으로 약 90도 미만의 위치에서 세탁물이 낙하하도록 제어되는 모션이다. 예를 들어, 모터가 드럼(130)을 반시계방향으로 약 40rpm으로 회전시키면 드럼(130)의 최저점에 위치한 세탁물은 반시계방향으로 소정 높이 상승하게 된다. 이때 모터는 세탁물이 반시계방향으로 약 90도의 위치에 도달하기 전에 드럼(130)의 회전을 정지시키고, 따라서, 세탁물이 반시계방향으로 약 90도 미만의 위치에서 드럼(130)의 최저점을 향해 이동된다.
이렇게 드럼(130)이 회전이 정지된 이 후, 모터는 이번에는 드럼(130)을 시계방향으로 약 40RPM으로 회전시켜 세탁물이 드럼(130)의 회전방향(즉, 시계방향)을 따라 소정높이 상승되도록 한다. 그리고, 세탁물이 시계방향으로 약 90도의 위치에 도달하기 전에, 드럼(130)의 회전이 정지되도록 모터가 제어됨으로써, 세탁물이 시계방향으로 약 90도 미만의 위치에서 드럼(130)의 최저점을 향해 낙하된다.
즉, 스윙모션은 드럼(130)의 정방향 회전/정지와, 역방향 회전/정지가 반복되는 모션으로, 시각적으로는 드럼(130)의 최저점에 위치한 세탁물이 드럼(130)의 3사분면을 통과하여 2사분면까지 상승한후, 부드럽게 낙하하고, 다시 드럼(130)의 4사분면을 통과하여 1사분면까지 상승하한 후 부드럽게 낙하하는 것을 반복하는 형태라고 할 수 있다. 즉, 시각적으로 스윙 모션은 드럼(130)의 3사분면과 4사분면에 걸쳐 옆으로 누운 8자 형태로 세탁물이 유동하는 형태가 된다.
이때, 모터의 제동은 발전제동이 적합하다. 발전제동은 모터에 발생하는 부하를 최소화하고, 모터의 기계적 마모를 최소화하는 동시에, 세탁물에 가해지는 충격을 조절할 수 있게 한다.
발전제동은 모터에 인가되는 전류를 OFF 시킬 경우 회전 관성에 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. 발전제동은 역상제동과 달리 모터를 급제동시키지는 않으며, 드럼(130)의 회전방향이 부드럽게 전환되도록 한다.
도 7e는 스크럽모션(scrub motion)을 보여주는 도면이다. 스크럽모션은 모터가 드럼(130)을 양방향으로 교대로 회전시키되, 드럼(130)의 회전방향으로 약 90도 이상의 위치에서 세탁물이 낙하하도록 제어되는 모션이다.
예를 들어, 모터가 드럼(130)을 정방향으로 약 60rpm 이상으로 회전시키면 드럼(130)의 최저점에 위치한 세탁물은 정방향으로 소정 높이 상승하게 된다. 이때, 모터는 세탁물이 정방향으로 약 90도의 위치를 지난 뒤, 드럼(130)에 역토크를 제공하여 드럼(130)의 회전을 일시 정지시키게 된다. 그러면, 드럼(130)의 내주면에 있던 세탁물은 급격히 낙하하게 된다.
이후, 모터는 드럼(130)을 역방향으로 약 60rpm 이상으로 회전시켜, 낙하한 세탁물을 다시 역방향으로 90도 이상의 소정 높이까지 상승시킨다. 세탁물이 역방향으로 90도 위치를 지나면, 모터는 다시 드럼(130)에 역토크를 제공하여, 드럼(130)의 회전을 일시 정지시킨다. 이때, 드럼(130)의 내주면에 있던 세탁물은 역방향으로 90도 이상의 위치에서 드럼(130)의 최저점을 향해 낙하하게 된다.
스크럽모션은 세탁물이 소정 높이에서 급격히 낙하하도록 함으로써 세탁물을 세탁하게 된다. 이때, 모터는 드럼(130)의 제동을 위해 역상제동됨이 바람직하다.
드럼(130)의 회전 방향이 급격히 전환되기 때문에, 세탁물이 드럼(130) 내주면을 크게 벗어나지 않게 되어 매우 강력하게 비벼빠는 효과를 얻을 수 있게 된다.
스크럽모션은 정방향으로 3사분면을 지나 2사분면까지 이동한 세탁물이 급격히 낙하하고, 다시 역방향으로 4사분면을 지나 1사분면 일부까지 이동한 후 낙하함을 반복하는 형태이다. 따라서 시각적으로는 세탁물이 상승하였다가 드럼(130) 내주면을 따라 하강하는 것을 반복하는 형태라 할 수 있다.
도 7f는 필트레이션모션(filtration motion)을 보여주는 도면이다. 필트레이션모션은 세탁물이 원심력에 의해 드럼(130)의 내주면에서 떨어지지 않도록 모터가 드럼(130)을 회전시키고, 이 과정에서 노즐(미도시)을 통해 드럼(130) 내로 세탁수를 분사하는 모션이다.
세탁물이 펼쳐진 후 드럼(130)의 내주면에 밀착되어 회전하는 동안 세탁수가 드럼(130)의 내부로 분사되므로, 이렇게 분사된 세탁수가 원심력에 의해 세탁물을 투과한 후, 드럼(130)의 통공을 통하여 터브(120)로 빠져나가게 된다.
필트레이션모션에 의해, 세탁물의 표면적이 넓혀지는 한편, 세탁수가 세탁물을 투과하기 때문에, 세탁물이 고르게 적셔지는 효과가 있다.
도 7g는 스퀴즈모션(squeeze motion)을 보여주는 도면이다. 스퀴즈모션은 세탁물이 원심력에 의해 드럼(130)의 내주면에서 떨어지지 않도록 모터가 드럼(130)을 회전시킨 후, 드럼(130)의 회전속도를 낮추어 드럼(130)의 내주면에서 세탁물을 분리시키는 동작을 반복하고, 드럼(130)의 회전 중에 노즐을 통해 세탁수를 드럼(130) 내로 분사하는 모션이다.
필트레이션모션은 세탁물이 드럼(130)의 내주면에서 떨어지지 않는 속도로 계속 회전되나, 스퀴즈모션은 드럼(130)의 회전속도를 변화시켜 세탁물을 드럼(130)의 내주면에 밀착 및 분리를 반복시킨다는 점에서 차이가 있다.
스텝모션과 스크럽모션은 세척력이 우수하여 세탁물의 오염이 심한 경우 및 세탁시간을 단축하기 위한 세탁코스에 적합한 모션이다. 또한, 스텝모션과 스크럽모션은 진동과 소음의 수준이 높은 모션이다. 따라서, 세탁물이 민감한 의류인 경우나 소음 및 진동을 최소화할 필요가 있는 세탁코스에는 바람직하지 않은 모션이다.
롤링모션은 세척력이 우수하고 진동수준이 낮으며, 세탁물 손상 최소화 및 모터부하가 낮은 것이 특징인 모션이다. 따라서, 모든 세탁코스에 적용 가능하나, 특히, 세탁초기 세제용해 및 세탁물 적심에 적합한 모션이다. 다만, 롤링모션은 진동수준이 낮은 대신 텀블링모션에 비해, 같은 수준까지 세탁을 하는 경우, 세탁시간이 더 오래 걸리는 단점이 있다.
텀블링모션은, 세척력은 스크럽모션보다 낮으나, 진동수준은 스크럽모션과 롤링모션의 중간수준이다. 텀블링모션은 모든 세탁코스에 적용가능하나, 특히, 포분산을 위한 단계에 유용하다.
스퀴즈모션은, 세턱력은 텀블링모션과 유사하고, 진동수준은 텀블링모션보다 높다. 스퀴즈모션은 드럼(130)의 내주면에 세탁물의 밀착과 분리를 반복하는 과정에서 세탁수가 세탁물을 지나 드럼(130)의 외부로 배출되므로 헹굼을 위한 단계에 유용하다.
필트레이션모션은, 세척력은 스퀴즈모션보다 낮고, 소음의 정도는 롤링모션과 유사한 모션이다. 필트레이션모션은 드럼(130)의 내주면에 세탁물이 밀착된 상태에서 세탁수가 세탁물을 투과하여 터브(120)로 배출되므로 세탁물을 적시거나 세탁 초기에 세탁물에 세제수를 가할 시 유용한 모션이다.
스윙모션은 진동수준과 세척력이 가장 낮은 모션이다. 따라서, 스윙모션은 저소음 또는 저진동 세탁코스에 유용한 모션이고, 민감한 의류 세탁(Gentle care)에 적합한 모션이다.
한편, 위에서 설명된 복수의 드럼구동모션들은, 기존의 리프터(135)를 구비한 드럼(130)을 포함하는 의류처리장치에 대응되는 것이다.
다만, 본원발명에서 제안하는 굴곡부(136)를 구비하는 드럼(130)을 포함하는 의류처리장치에서도, 도 7a 내지 도 7g에 도시된 드럼구동모션들은 여전히 유효하게 적용될 수 있다.
이하에서는, 본원발명에서 굴곡부(136)를 갖는 의류처리장치에 최적화된 새로운 드럼구동모션을 설명한다.
도 8은, 본원발명에서 제안하는 빨래판 모션(Washboard Motion)을 보여주는 도면이다.
빨래판 모션은 모터가 드럼(130)을 일 방향으로 회전시키되, 드럼(130) 내주면에 있는 세탁물이 드럼(130)의 회전방향으로 약 60도 내지 90도 위치에서 드럼(130)의 최저점으로 낙하하도록 제어되는 모션이다.
빨래판 모션을 구현하기 위하여, 본원발명에 따른 의류처리장치의 제어부는, 드럼(130) 내의 세탁물이 낙하하여 상기 드럼(130)의 일부분에 접촉되는 과정에서, 상기 세탁물과 상기 드럼 사이에서 작용하는 정지마찰력보다, 더 큰 물리력을 상기 드럼의 내측면으로부터 인가받도록 모터의 회전을 제어할 수 있다.
구체적으로, 제어부는 빨래판 모션이 개시되면, 제1 시간간격 동안 제1 가속도로 모터의 회전속도를 증가시키고, 제2 시간간격 동안 제2 가속도로 모터의 회전속도를 감소시킬 수 있다.
이때, 제어부는 제1 가속도의 절대값을 제2 가속도의 절대값보다 작게 설정할 수 있다. 즉, 드럼(130)의 회전속도를 소정의 값만큼 증가시키는데 소요되는 시간보다, 동일한 값만큼 감소시키는데 소요되는 시간이 더 짧게 설정될 수 있다.
참고로, 제어부가 모터의 회전속도를 제1 가속도로 증가시키기 시작하는 시점과, 제2 가속도로 감소시키는 과정이 완료된 시점에서, 모터는 정지상태일 수 있다.
이와 같이, 드럼의 회전 패턴을 제어하는 경우, 세탁물이 낙하하여 드럼(130)의 일부분에 접촉되는 시점에, 드럼(130)은 세탁물에게 드럼과 세탁물 사이에서 작용하는 정지마찰력보다 더 큰 힘을 인가하게 된다.
즉, 세탁물과 드럼(130)의 내주면이 접촉하는 과정에서, 드럼(130)의 내주면이 세탁물의 일부분에 강한 힘을 인가하면서 세탁물과 별도로 이동할 수 있다.
상술한 바와 같이, 드럼(130)의 내주면은 빨래판의 형상과 유사하도록 복수의 굴곡부(136)를 구비하므로, 드럼(130)의 회전 패턴에 의해 드럼(130)이 세탁물에 정지마찰력 이상의 물리력을 인가하면서 세탁물과 별도로 회전하게 된다면, 빨래판에서 세탁물을 문질러 세척하는 원리가 구현된다.
한편, 세탁물은 하나의 강체로 형성된 것이 아니고, 외부에서 인가되는 물리력에 의해 그 형체가 변경될 수 있으므로, 드럼(130)으로부터 인가받는 물리력은 계속적으로 변경될 수 있다.
만약, 드럼(130)이 세탁물에 계속적으로 정지마찰력보다 큰 힘을 인가하게 된다면, 이론적으로 세탁물은 드럼(130)의 회전방향을 따라 상승하지 못할 것이다.
그러나, 상술한 바와 같이 세탁물의 물리적 특성을 고려하면, 빨래판 모션을 따라 드럼(130)이 회전하는 경우, 드럼(130)은 세탁물과 같이 회전하기도하고, 세탁물과 별도로 회전하기도 한다.
즉, 제어부가 빨래판 모션에 따라 드럼(130)의 회전 패턴을 제어하는 경우, 드럼(130)은 세탁물에 정지마찰력 이상의 물리력을 인가하기도 하고, 정지마찰력 이하의 물리력을 인가하기도 한다.
이에 따라, 세탁물이 드럼(130)의 회전방향으로 상승할 수 있으며, 제어부는 상승된 세탁물이 드럼(130)의 회전방향을 기준으로 소정의 각도위치에서 드럼(130)으로부터 분리되어, 드럼(130)의 최저점으로 낙하하도록 모터를 제어할 수 있다.
다시 도 8을 참조하면, 이러한 과정을 통해 상승하는 세탁물은 드럼(130)의 회전방향을 따라 상승하는 과정에서, 세탁물 자체적으로 회전하게 된다.
도 9를 참조하면, 제어부는 세탁물이 드럼(130)의 내주면으로부터 받는 물리력을 증가시키기 위해, 세탁물이 낙하하여 드럼(130)의 일부분(901)에 접촉되는 시점으로부터 모터의 회전속도를 제1 가속도로 증가시킬 수 있다.
이때, 상기 드럼(130)의 일부분(901)은 드럼의 최저점일 수 있다.
즉, 제어부는 세탁물이 드럼(130)의 최저점과 접촉하는 시점에, 상기 모터의 회전속도를 제1 가속도로 증가시킴으로써, 상기 드럼(130)에 토크를 발생시킬 수 있다.
도 10을 참조하면, 제어부는 세탁물이 드럼의 회전방향을 기준으로 소정의 각도위치에서 드럼으로부터 분리되어 드럼의 최저점으로 낙하하도록, 모터를 제어할 수 있다.
구체적으로, 제어부는 세탁물이 드럼(130) 내의 소정의 각도위치에 도달하는 때, 드럼(130)에 세탁물의 진행방향과 역방향으로 작용하는 토크가 인가되도록, 모터를 제어할 수 있다.
예를 들어, 제어부는 세탁물이 드럼(130) 내의 소정의 각도위치에 도달하는 때, 상기 모터에 대해 역상제동을 수행할 수 있다.
또 다른 예에서, 상기 소정의 각도위치는, 60도 위치일 수 있다. 다만, 제어부는 세탁물의 무게에 따라 소정의 각도위치를 변경시킬 수 있다. 예를 들어, 제어부는 세탁물의 무게가 기준 무게 이상인 것으로 판단되면, 상기 소정의 각도위치를 90도 위치로 변경시킬 수 있다.
한편, 도 10을 참조하면, 제어부는 세탁물이 드럼(130)의 최저점(901)으로부터 소정의 각도위치까지 이동함에 있어서, 상기 드럼과 상기 세탁물 사이에서 작용하는 정지마찰력보다, 더 큰 물리력을 상기 드럼의 내측면으로부터 복수 회(1001, 1002, 1003) 인가받도록 모터를 제어할 수 있다.
도 11은 빨래판 모션을 수행하는 모터의 속도를 나타내는 그래프이다.
도 11을 참조하면, 제어부는 빨래판 모션이 선택된 경우, 제1 구간(S1)에서 드럼(130)의 진행방향에 대해 역방향 토크가 인가되도록 모터를 제어하고, 제2 구간(S2)에서 상기 역방향 토크에 대해 역상제동을 수행하며, 상기 제2 구간이 경과하면 제3 구간(S3)에서 빨래판 모션에 대응되는 모터의 회전 패턴에 따라 모터를 제어할 수 있다.
도 11에 도시된 것과 같이, 제3 구간(S3)에서 제어부는 모터의 회전속도를 제1 가속도(R1)로 제1 시간간격만큼 증가시켰다가, 제2 가속도(R2)로 제2 시간간격만큼 감소시킬 수 있다.
상술한 바와 같이, 제1 가속도(R1)의 절대값은 제2 가속도(R2)의 절대값보다 작게 설정될 수 있다.
또한, 제어부가 제2 가속도(R2)로 모터의 회전속도를 감소시키는 과정이 완료되는 시점에서 모터의 회전속도는 0이므로, 모터는 정지상태일 수 있다.
본 발명에 따르는 의류처리장치는 굴곡부를 포함하는 드럼과, 상기 드럼의 형상에 최적화된 드럼구동모션을 수행함으로써, 빨래판에 세탁물을 문질러 세탁하는 원리를 구현할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르는 의류처리장치에 포함되는 드럼의 형상과, 상기 형성에 최적화된 드럼구동모션에 의해, 세탁물이 제공받는 기계력을 최대화시킴으로써, 세탁 성능을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따르는 의류처리장치에 의하면, 드럼 내에서 세탁물과 드럼 사이에 작용하는 물리력을 최대화시킬 수 있으므로, 세척력이 강화되는 효과가 도출된다.
또한, 본 발명에 따르는 의류처리장치에 의하면, 드럼과 일체로 형성되는 굴곡부를 형성함으로써, 드럼과 리프터의 체결구조에 의해 발생될 수 있는 고장을 미연에 방지할 수 있다.
본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

Claims (26)

  1. 터브;
    상기 터브의 내부에 회전 가능하게 구비되어 세탁물을 수용하는 드럼;
    상기 드럼을 회전시키는 모터; 및
    상기 모터의 구동을 제어하는 제어부를 포함하고,
    상기 드럼은:
    상기 드럼의 내주면으로부터 돌출되어 상기 드럼의 축 방향을 따라 연장되는 적어도 하나 이상의 굴곡부; 및
    상기 드럼의 내주면으로부터 돌출되어 상기 드럼의 축 방향을 따라 연장되고, 상기 굴곡부보다 큰 돌출 높이를 갖는 적어도 하나 이상의 리프터를 포함하고,
    상기 제어부는:
    상기 세탁물이 상기 드럼의 내주면으로부터 낙하하지 않고, 상기 드럼의 내주면에 의해 상기 드럼의 회전방향을 따라, 상기 드럼 내 최저점에서 상기 드럼의 회전방향으로 90도 이하의 소정 높이까지 상승하도록 상기 드럼의 회전속도를 증가시키고,
    상기 세탁물이 상기 소정 높이까지 상승하면, 상기 세탁물이 상기 드럼의 내주면으로부터 낙하하도록 상기 드럼의 회전속도를 감소시키고,
    상기 세탁물이 낙하하여 상기 드럼의 내주면에 접촉되는 과정에서, 상기 세탁물과 상기 드럼 사이에서 작용하는 정지 마찰력보다 더 큰 물리력이 상기 세탁물에 가해지도록 상기 모터의 회전을 제어하고,
    상기 드럼의 내주면으로부터 낙하한 세탁물이 상기 드럼의 내주면의 일부분에 접촉되는 시점으로부터 상기 드럼의 회전속도를 증가시키는 의류처리장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    제1 시간간격 동안 제1 가속도로 모터의 회전속도를 증가시키고,
    제2 시간간격 동안 제2 가속도로 모터의 회전속도를 감소시키는 것을 특징으로 하는 의류처리장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 가속도의 절대값은 상기 제2 가속도의 절대값보다 작은 의류처리장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 모터의 회전속도를 증가시켰다가 감소시키는 과정을 소정의 횟수만큼 반복적으로 수행하는 것을 특징으로 하는 의류처리장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 모터의 회전속도를 증가시켰다가 감소시키는 과정이 상기 소정의 횟수만큼 반복되면 기 설정된 시간간격 동안 상기 모터의 구동을 정지시키는 것을 특징으로 하는 의류처리장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 모터의 회전속도를 제2 가속도로 모터의 회전속도를 감소시키는 과정이 완료된 시점에서, 상기 모터는 정지상태인 것을 특징으로 하는 의류처리장치.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 세탁물의 무게를 감지하는 센서를 더 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 센서에서 감지된 무게에 근거하여, 상기 모터의 구동 패턴을 변경시키는 것을 특징으로 하는 의류처리장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 센서에서 감지된 무게에 근거하여, 상기 제1 및 제2 가속도 중 적어도 하나를 변경시키거나, 상기 제1 및 제2 시간간격 중 적어도 하나를 변경시키는 것을 특징으로 하는 의류처리장치.
  9. 제2항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 모터의 회전속도를 감소시키기 위해 상기 모터에 대해 역상제동을 수행하는 것을 특징으로 하는 의류처리장치.
  10. 삭제
  11. 제2항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 세탁물이 상기 드럼의 회전방향을 기준으로 소정의 각도위치에서 상기 드럼으로부터 분리되어 상기 드럼의 최저점으로 낙하하도록, 상기 모터를 제어하는 것을 특징으로 하는 의류처리장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 세탁물이 상기 소정의 각도위치에 도달하는 때, 상기 드럼에 상기 세탁물의 진행방향과 역방향으로 작용하는 토크가 인가되도록, 상기 모터를 제어하는 것을 특징으로 하는 의류처리장치.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 세탁물이 상기 드럼의 최저점으로부터 상기 소정의 각도위치까지 이동함에 있어서, 상기 드럼과 상기 세탁물 사이에서 작용하는 정지마찰력보다, 더 큰 물리력을 상기 드럼의 내측면으로부터 복수 회 인가받도록 상기 모터를 제어하는 것을 특징으로 하는 의류처리장치.
  14. 삭제
  15. 제1항에 있어서,
    상기 드럼은,
    상기 굴곡부는, 상기 드럼의 출입구 측에서 상기 드럼의 바닥부 측까지 일체로 연장 형성되는 것을 특징으로 하는 의류처리장치.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 굴곡부는,
    상기 드럼의 출입구 측 내부표면에 형성되는 제1 굴곡부; 및
    상기 제1 굴곡부와 상기 드럼의 바닥부 측를 향해 일정 길이만큼 이격되어 상기 드럼의 바닥부 측에 형성되는 제2 굴곡부를 포함하는 것을 특징으로 하는 의류처리장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 제1 굴곡부와 상기 제2 굴곡부는, 상기 드럼의 출입구 측에서 바닥부 측를 향해 연장되는 서로 다른 가상의 선을 따라 형성되어, 서로 교차되는 형상으로 배치되는 것을 특징으로 하는 의류처리장치.
  18. 제15항 또는 제16항에 있어서,
    상기 각 굴곡부는, 상기 드럼의 출입구 측에서 바닥부 측를 향해 일정한 굴곡을 가지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 의류처리장치.
  19. 제15항 또는 제16항에 있어서,
    상기 굴곡부의 표면에는, 일정한 간격으로 복수개의 돌기가 형성되는 것을 특징으로 하는 의류처리장치.
  20. 제1항에 있어서,
    상기 굴곡부는, 상기 드럼의 내부를 향해 테이퍼(Taper) 형상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 의류처리장치.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 굴곡부는, 설정된 높이를 가지도록 이루어지고, 상기 굴곡부의 상단부는 소정의 곡률을 가지는 원형의 형상을 가지도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 의류처리장치.
  22. 제1항에 있어서,
    상기 굴곡부는, 상기 드럼의 외부표면에서 상기 드럼의 내부를 향해 리세스되어 형성되는 것을 특징으로 하는 의류처리장치.
  23. 제1항에 있어서,
    상기 굴곡부는, 상기 드럼과 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 의류처리장치.
  24. 제1항에 있어서,
    서로 다른 굴곡부 사이에는, 세탁수의 유출입이 가능하도록 형성되는 복수개의 통공부가 형성되는 것을 특징으로 하는 의류처리장치.
  25. 제1항에 있어서,
    상기 각 굴곡부는, 상기 드럼의 출입구 측 및 바닥 측으로 갈수록 높이가 낮아지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 의류처리장치.
  26. 삭제
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