KR102544919B1 - 세탁물처리장치 및 제어방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 세탁물처리장치 및 그 제어방법에 관한 것으로, 세탁수가 저장되는 공간을 마련하는 터브, 상기 터브 내부에 회전 가능하게 구비되는 드럼, 배수펌프를 포함하여 상기 세탁수를 배수하는 배수부, 상기 배수펌프의 동작 속도를 감지하는 속도센서를 포함하고, 상기 배수부는 상기 전류센서에 의해 감지되는 상기 전류와 상기 수위에 대응하여 상기 세탁수의 잔류 여부를 판단하고, 상기 속도센서를 통해 감지되는 상기 배수펌프의 현재속도와 상기 배수펌프를 제어하기 위한 목표속도의 속도차에 대응하여, 상기 배수펌프의 속도가 기 설정된 속도 단위로 변경되도록 하여 잔수를 배출함으로써, 상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 세탁물처리장치 및 그 제어방법은, 배수펌프를 제어하여 세탁수가 남지 않고 효과적으로 세탁수가 배수되도록 하고, 본 발명은 배수펌프를 제어하여 잔수를 제거하고 잔수의 유동 및 배수펌프의 동작으로 인하여 발생하는 소음을 해소할 수 있다.

Description

세탁물처리장치 및 제어방법{Laundry Treating Apparatus and Method thereof}
본 발명은 세탁물처리장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로 세탁물처리장치는, 물과 세제의 화학적 분해 작용과 물과 세탁물 간의 마찰 등 물리적 작용 등을 이용하여, 의복, 침구 등(이하, ‘세탁물’이라 약칭함)에 묻은 오염물질을 분리해내는 장치를 통칭하는 것이다.
탑 로딩 방식의 세탁물처리장치는 캐비닛, 캐비닛 내부에 구비되며 상부면에 투입구가 구비된 터브, 상기 터브 내부에 회전 가능하게 구비된 드럼, 상기 투입구를 개폐하는 도어를 포함하도록 구비된다. 또한, 터브의 상측에는 개구된 상측을 개폐하도록 터브에 연결되는 도어와, 도어가 배치되는 부분의 이외의 부분에서 터브를 커버하는 탑커버가 배치될 수 있다.
이러한 세탁물처리장치는 드럼에 세탁수를 공급하고 배수하는 것을 반복하여 세탁물의 오염을 제거한다. 세탁물처리장치는 세탁 후, 또는 헹굼 후 세탁수를 배수한다.
세탁물처리장치는 터브의 하부에 형성되는 배수유로에 배수펌프를 구비하고, 배수펌프의 동작에 의해 터브 내의 세탁수가 배수되도록 한다.
그러나 세탁수가 완전히 배수되지 않고 그 일부가 배수유로에 잔류하는, 잔수가 발생할 수 있다.
세탁수가 잔류하는 경우, 잔수를 제거하기 위해 배수펌프는 계속하여 작동하게 된다. 그러나 세탁수의 양이 적고, 잔수량에 따라 배수펌프에 작용하는 부하량이 상이하므로 잔수가 정상적으로 배수되지 않게 된다.
그에 따라 잔수의 유동 및 배수펌프의 동작으로 인하여 소음이 발생하는 문제가 있다. 또한, 배수는 완료되지 않고 배수펌프가 연속하여 동작함에 따라 에너지가 낭비되는 문제점이 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 세탁수의 일부가 잔류하는 잔수상황을 판단하여 배수펌프를 제어하고 세탁수를 배수하는 세탁물처리장치 및 그 제어방법을 제공하는 것이다.
상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 세탁물처리장치는, 세탁수가 저장되는 공간을 마련하는 터브, 상기 터브 내부에 회전 가능하게 구비되는 드럼, 상기 터브 내에 수용된 상기 세탁수의 수위를 감지하는 수위센서, 배수펌프를 포함하여 상기 세탁수를 배수하는 배수부 및 상기 수위센서로부터 감지되는 상기 수위에 대응하여 배수상태를 판단하고, 상기 배수부를 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 배수부는, 상기 세탁수의 일부가 배수되지 않고 잔류하는 경우, 상기 배수펌프의 속도를 증가하거나 감소하는 것을 반복하여 상기 세탁수를 배수하는 것을 특징으로 한다.
상기 배수부는 상기 배수펌프의 속도를 제 1 단위로 증가하고, 상기 제 1 단위보다 작은 제 2 단위로 상기 배수펌프의 속도를 감소하는 것을 특징으로 한다.
상기 배수부는 상기 세탁수가 잔수 없이 배수되는 상기 배수펌프의 속도를 저장하고, 다음 동작 시 상기 배수펌프를 저장된 상기 속도로 동작시키는 것을 특징으로 한다.
상기 배수부는 상기 배수펌프에 대한 제한속도의 범위를 설정하고, 상기 배수펌프가 상기 제한속도의 범위 내에서 동작하도록 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 제어방법은, 배수펌프가 동작하여 터브 내에 수용된 세탁수를 배수하는 단계, 상기 터브 내에 수용된 상기 세탁수의 수위를 감지하여, 배수상태를 판단하는 단계, 상기 세탁수의 일부가 배수되지 않고 잔류하는 경우, 상기 배수펌프의 속도를 증가하거나 또는 감소하여 상기 배수펌프의 속도를 변경하는 단계, 상기 배수펌프의 속도변경을 반복하는 단계 및 상기 세탁수가 모두 배수되어 배수가 완료되는 단계를 포함한다.
상기 배수펌프의 속도를 변경하는 단계는, 상기 배수펌프의 속도를 제 1 단위로 증가하는 단계 및 상기 제 1 단위보다 작은 제 2 단위로 상기 배수펌프의 속도를 감소하는 단계를 포함한다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 세탁물처리장치 및 그 제어방법은, 배수펌프를 제어하여 세탁수가 남지 않고 효과적으로 세탁수가 배수되도록 한다.
본 발명은 배수펌프를 제어하여 잔수를 제거하고 잔수의 유동 및 배수펌프의 동작으로 인하여 발생하는 소음을 해소할 수 있다.
본 발명은 잔수제거를 통해 불필요한 배수펌프의 동작을 제어하여 에너지를 절감하고 세탁시간을 단축할 수 있다.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁물처리장치의 사시도이다.
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁물처리장치의 내부 구성이 간략하게 도시된 단면도이다.
도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁물처리장치의 제어구성이 간략하게 도시된 블록도이다.
도 4 는 도 3의 세탁물처리장치의 세탁수를 배수하기 위한 펌프제어를 설명하는데 참조되는 도이다.
도 5 는 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁물처리장치의 펌프제어방법이 도시된 순서도이다.
도 6 은 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁물처리장치의 세탁수 배수를 위한 제어방법이 도시된 순서도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, 본 발명의 제어부 및 각 부는, 하나 또는 그 이상의 프로세서로 구현될 수 있고, 하드웨어 장치로 구현될 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 세탁물처리장치를 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁물처리장치의 사시도이고, 도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁물처리장치의 내부 구성이 간략하게 도시된 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 세탁물처리장치(1)는 외관을 형성하는 캐비닛(11)과 캐비닛(11)의 상부를 개폐하는 도어(12)를 포함할 수 있다.
또한, 세탁물처리장치(1)는, 캐비닛(11)의 상부에 컨트롤 패널(13)이 구비된다. 컨트롤 패널(13)은 세탁코스 등의 세탁설정을 입력하는 조작부와, 동작상태가 표시되는 디스플레이를 포함한다.
세탁물처리장치(1)는 내부에 배치되어 세탁수가 저장되는 공간을 마련하는 터브(14), 터브 내부에 회전 가능하게 구비되어 세탁물이 저장되는 공간을 제공하는 드럼(15), 터브에 세탁수를 공급하는 급수부(미도시) 및 터브에 저장된 세탁수를 캐비닛(11) 외부로 배출시키는 배수부를 포함할 수 있다.
드럼(15)은 터브(14) 내부에서 회전 가능하게 배치된다. 본 실시예에 따른 드럼은 상측이 개구된 원통 형상을 가진다. 드럼의 개구된 상측은 터브의 의류투입구의 하측에 배치된다.
드럼(15)은 바닥면과 원주면에 드럼의 내부와 터브를 연통시키는 복수의 연통홀(미도시)이 형성된다. 드럼(15)은 구동부(미도시)에 의해 터브 내부에서 회전한다. 본 실시예에 따른 드럼의 바닥면에는 드럼의 회전시 수류를 형성하는 바닥면에서 돌출된 적어도 하나의 세탁돌기부(미도시)가 형성된다.
또한, 드럼(15)의 내부, 하측에는 회전 가능하게 구비되는 펄세이터(18)를 더 포함할 수 있다.
모터구동부(미도시)는, 드럼(15)을 회전시키기 위한 구동력을 제공한다.
한편, 펄세이터(18)가 구비되는 경우, 모터구동부는 펄세이터(18)를 회전시키기 위한 구동력을 제공한다.
모터구동부는 구동력을 선택적으로 전달하여 드럼(15)만이 회전되거나, 펄세이터(18)만이 회전되도록 할 수 있고, 또한 드럼(15)과 펄세이터(18)가 동시에 회전되도록 하는 클러치(미도시)가 구비될 수 있다.
급수부는 급수유로(미도시)를 단속하는 급수밸브(미도시)가 구비되어 드럼(15) 내로 세탁수를 공급한다.
배수부는 드럼(15) 및 터브(14) 내에 수용된 세탁수를 외부로 배출한다.
배수부는, 배수유로(21, 22))를 포함하여, 배수유로를 통해 터브(14) 내의 세탁수를 배수한다. 또한, 배수부는 배수유로(21, 22))를 단속하는 배수밸브(미도시) 및 세탁수를 펌핑하는 배수펌프(145)가 구비되어 그 동작에 의해 세탁수가 배수된다.
또한, 배수부는 순환유로(16) 및 밸브를 포함한다. 배수부는 세탁수의 일부를 순환유로(16)를 통해 유동하여 터브(14)로 재공급할 수 있다. 이때 배수펌프는 순환펌프로써 동작하며, 필요에 따라 별도의 순환펌프가 더 구비될 수 있다.
배수펌프(145)는 회전 방향에 따라 배수유로(21, 22)를 통해 세탁수를 세탁물처리장치(1)의 외부로 배출하고, 또한, 순환유로(16)를 통해 세탁수가 세탁조로 다시 급수되도록 한다.
순환유로(16)의 끝단에는 분사노즐(17)이 구비되어, 순환되어 재급수되는 물이 스프레이 방식으로 분사될 수 있다.
급수유로를 통해 세탁조 내로 세탁수가 공급되면, 수위센서(미도시)는 세탁수의 수위(19)를 감지한다. 이때, 수위센서는 세탁수의 수위에 대하여, 배수유로의 위치를 기준으로 세탁수의 드럼 내의 위치까지를 수위(19)로 측정한다.
도 2의 (b)와 같이 배수부는 배수펌프(145)의 동작에 의해 터브(14) 내의 세탁수를 배수유로(21, 22)를 통해 외부로 배출한다.
배수펌프(145)의 회전방향에 따라 세탁수를 순환하지 않고 배수하는 경우, 제 2 배수유로(22)를 통해 세탁수가 외부로 배출된다.
이때, 제2 배수유로(22) 내에 잔수가 발생할 수 있다. 잔수는 배수펌프의 동작에 의해 제 2 배수유로(22) 내에서 상하로 이동할 수 있다. 잔수가 배수되지 않고 배수유로 내부에 남아 유동하는 경우 소음이 발생할 수 있다.
그에 따라 배수부는 배수펌프(145)를 제어하여 배수유로의 잔수를 제거한다. 배수유로의 잔수가 제거됨에 따라 소음이 감소한다.
도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁물처리장치의 제어구성이 도시된 블록이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 세탁물처리장치(1)는 조작부(180), 출력부(170), 센서부(160), 모터구동부(130), 급수부(150), 배수부(140), 메모리(120), 그리고 동작 전반을 제어하는 제어부(110)를 포함한다.
또한, 세탁물처리장치(1)는, 복수의 통신모듈을 포함하여 단말 또는 외부의 서버 등과 연결하여 데이터를 송수신하는 통신부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 통신부는 지그비, 블루투스 등의 근거리 무선통신뿐 아니라, 와이파이, 와이브로 등의 통신모듈을 포함하여 데이터를 송수신할 수 있다.
조작부(180)는 컨트롤 패널(13)에 설치되는 적어도 하나의 버튼, 스위치, 터치패드와 같은 입력수단을 포함한다. 조작부(180)는 전원입력, 동작모드, 세탁물의 종류, 세탁코스, 수위, 온도 등의 설정을 포함한 운전설정을 입력한다. 조작부(180)는 세탁물의 종류가 선택되고, 전원키가 입력되면, 운전설정에 대한 데이터를 제어부(110)로 입력한다.
출력부(170)는 운전설정 및 동작상태에 대한 정보를 출력한다. 출력부(170)는 데이터는 문자, 숫자 아이콘, 이미지, 특수문자 중 적어도 하나의 조합으로 화면에 표시하는 디스플레이, 점등 여부에 따라 동작상태를 나타내는 램프, 소정의 효과음 또는 경고음을 출력하는 스피커 또는 버저를 포함한다.
디스플레이는 세탁물처리장치의 운전설정 및 동작제어를 위한 메뉴화면을 포함할 수 있고, 운전설정 또는 동작상태에 대하여 문자, 숫자, 이미지 중 적어도 하나의 조합으로 구성된 안내 메시지 또는 경고를 출력할 수 있다.
출력부(170)는 동작 중 이상 발생 시 그에 따른 경고음을 출력할 수 있고, 발생된 이상에 대한 에러코드를 출력할 수 있다.
메모리(120)는 세탁물처리장치의 동작제어를 위한 제어 데이터, 입력되는 운전설정 데이터, 설정에 따라 산출되는 동작시간에 대한 데이터, 세탁코스에 대한 데이터, 에러 발생 여부를 판단하기 위한 데이터가 저장된다.
또한, 메모리(120)에는 세탁물처리장치가 동작하는 중에 발생되거나 또는 센서부(160)를 통해 감지되는 데이터, 통신부(390)를 통해 송수신되는 데이터가 저장된다.
메모리(120)는 마이크로 프로세서(micro processor)에 의해 읽힐 수 있는 데이터를 저장하는 것으로, ROM, RAM, 플래쉬메모리를 포함할 수 있고 또한, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Disk), SDD(Silicon Disk Drive), , CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치를 포함할 수 있다.
또한, 세탁물처리장치(1)는 공급되는 상용전원을 변환하여 동작전원을 공급하는 전원부(미도시)를 포함한다. 전원부는 과전류를 차단하고, 공급되는 전원을 정류 및 평활하여 소정 크기의 동작전원을 생성하여 각 부로 공급한다.
센서부(160)는 복수의 센서를 포함하여, 세탁물처리장치(1) 내부의 전압 또는 전류를 측정하고, 세탁수의 온도, 수위를 감지하며, 모터(135)의 회전속도를 감지할 수 있다. 또한, 센서부(160)는 세탁물의 상태 또는 재질을 감지하는 세탁물감지센서(미도시) 등을 더 포함할 수 있다. 온도센서(미도시)는 세탁물처리장치(1)의 내부의 온도, 수온을 감지한다. 세탁물처리장치에 히터가 구비되는 경우 히터의 온도를 감지할 수 있다. 온도센서는 복수개가 구비되어, 각각 상이한 위치에 설치되어 온도를 감지한다. 수위센서는 터브로 공급되는 물의 높이(수위)를 감지한다. 전류센서는 모터(135)로 인가되는 전류를 감지하고 도어센서는 도어의 개폐 여부를 감지할 수 있다.
모터구동부(130)는 모터(135)로 전류를 인가하고 모터가 회전동작하도록 제어한다. 모터구동부(130)는 전원부를 통해 공급되는 전원을, 모터(135)가 회전동작하기 위한 전원으로 변환하여 인가함으로써, 모터의 동작을 제어한다. 모터구동부는 모터구동을 위한 인버터를 포함할 수 있다.
모터구동부(130)는 제어부(110)의 제어명령에 따라 모터(135)의 회전방향, 회전각 및 회전속도를 제어한다. 모터구동부(130)는 설정된 세탁코스 및 진행되는 세탁, 헹굼, 탈수에 따라 모터(135)가 상이하게 동작하도록 제어한다. 모터구동부(130)는 모터(135)의 회전방향, 회전각 및 회전속도를 상이하게 제어함으로써, 드럼(15) 내의 세탁수가 특정 형태의 수류를 형성하도록 한다.
모터(135)는 드럼(15)과 연결되어 회전력을 전달한다. 또한, 모터(135)는 펄세이터가 회전동작하도록 회전력을 전달할 수 있다.
급수부(150)는 세탁 및 헹굼 행정에 따라 냉, 온의 물이 급수되도록 한다. 급수부(150)는 급수밸브(미도시)의 개폐를 제어하여 급수량을 제어한다.
급수부(150)는 수행되는 시점, 즉 세탁 중인지 헹굼중인지 여부에 따라 또는 드럼의 동작패턴에 따라 물이 연속으로 급수되거나 소정시간 급수 후 정지되도록 한다.
배수부(140)는 터브(14)의 하측에 배치되고, 배수유로(21, 22)를 형성하는 배수관과 배수유로(21, 22)를 유동하는 세탁수를 세탁물처리장치(1)의 외부로 펌핑하는 배수펌프(145)를 포함할 수 있다. 배수부(140)는 배수밸브(미도시)의 개폐를 제어하고, 배수펌프(145)의 동작을 제어하여, 물이 배수유로를 통해 외부로 배출되도록 한다.
또한, 배수부(140)는, 앞서 설명한 바와 같이, 순환유로(16)와 연결되어, 순환밸브를 통해, 세탁수의 일부가 드럼(15)으로 재급수되도록 할 수 있다.
제어부(110)는 세탁, 헹굼, 탈수 및 건조의 일련의 세탁과정을 제어한다. 이하, 세탁을 수행하는 것은, 세탁행정, 헹굼행정, 탈수행정, 건조행정을 포함하는 모든 동작을 나타냄을 명시한다. 건조행정의 경우 세탁물처리장치의 건조기능 포함 여부에 따라 상이하게 적용될 수 있다.
제어부(110)는 입력되는 운전설정을 메모리(120)에 저장하고, 메모리에 저장된 데이터에 대응하여 세탁코스에 따른 수위 및 온도 설정 그리고 동작패턴을 호출하여 동작을 제어한다. 제어부(110)는 운전설정 또는 동작상태가 출력부(170)를 통해 출력되도록 한다.
제어부(110)는 모터구동부(130)로 제어명령을 인가하여, 구동부의 동작에 따라 드럼이 회전하여 세탁이 수행되도록 한다. 제어부(110)는 모터의 동작에 의해 드럼 내의 세탁수가 소정 형태의 수류를 형성하도록 한다. 또한, 제어부(110)는 히터(미도시)로 제어명령을 인가하여 히터가 동작하여 세탁수를 가열하거나, 또는 건조행정이 수행되도록 한다.
제어부(110)는 운전설정에 따라 터브에 대한 급수 및 배수가 수행되도록 급수부(150)와 배수부(140)를 제어한다. 제어부(110)는 세탁수의 수위를 감지하여 소정 시간 내에 설정수위에 도달하는지 여부를 판단하여 급수가 정상적으로 수행되는지, 또는 배수가 정상적으로 수행되는지 여부를 판단하고, 급수 또는 배수에 이상이 있는 경우 그에 따른 에러를 출력할 수 있다.
또한, 제어부(110)는 세탁 또는 헹굼 후에 세탁수를 배수하는 경우, 잔수 여부를 판단하여 배수부를 제어할 수 있다.
제어부(110)는 수위센서(161)에 의해 감지되는 수위를 바탕으로 잔수를 판단한다.
제어부는 배수부에 구비되는 배수펌프를 제어하기 위한 제어속도와 배수펌프의 실제속도의 차이를 연산하여, 속도차가 설정값 이상이면 배수에 이상이 있는 것으로 판단할 수 있다. 제어부는 속도차가 설정값 이상이면 배수유로 내에서 세탁수가 유동하며 정상적으로 배출되지 않는 속도리플 상태로 판단한다.
또한, 제어부(110)는 전류감지부를 통해 측정되는 전류값을 분석하여 전류값의 리플을 통해 잔수상태를 판단할 수 있다. 잔수가 남아 있는 경우, 잔수를 배출하기 위한 배수펌프의 동작에 의해 소음이 발생하게 되는데, 이때 전류값에 리플이 나타난다.
제어부(110)는 소정 주기로 세탁수에 대하여, 리플 상태인지 여부를 판단하여 에 따라 잔수 여부를 판단하고, 그에 따라 배수부를 제어한다.
배수부(140)는 제어부의 제어명령에 따라 배수펌프의 속도를 가변하여 제어한다.
도 4 는 도 3의 세탁물처리장치의 세탁수를 배수하기 위한 펌프제어를 설명하는데 참조되는 도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 제어부(110)는 세탁 또는 헹굼 후, 세탁수가 배수되도록 배수부(140)를 제어한다.
제어부(110)는 수위센서(161)로부터 입력되는 수위와, 전류센서(162)로부터 감지되는 전류값의 리플을 바탕으로 배수상태를 판단하고 잔수 여부를 판단할 수 있다.
배수부(140)는 제어부(110)의 제어명령에 따라 배수펌프(145)를 제어하여, 세탁수가 배수유로(21, 22)를 통해 배출되도록 한다. 또한, 배수부(140)는 수위센서(161)에 의해 감지되는 수위와 전류센서(162)에 의해 감지되는 전류의 리플에 대응하여 배수펌프(145)의 동작을 제어한다.
배수부(140)는 펌프구동부(142)와 펌프모터(143)로 구성되는 배수펌프(145)를 포함한다. 또한, 배수부(140)는 펌프제어부(141), 속도센서(163), 전류센서(162)를 포함한다.
펌프제어부(141)는 제어부(110)의 제어명령에 따라 배수펌프(145)를 동작을 제어하는 제어신호를 배수펌프(145)로 인가한다. 또한, 펌프제어부(141)는 제어부의 제어명령에 따라 배수명령 수신 시, 배수밸브의 개폐를 제어할 수 있다.
펌프제어부(141)는 배수펌프의 동작을 온, 오프하고, 배수펌프(145)의 펌프모터의 회전속도를 설정하여 펌프구동부(142)로 제어신호를 인가한다.
속도센서(163)는 펌프모터(143)가 회전동작하는 경우, 펌프모터의 회전속도를 감지하여 펌프제어부(141)로 인가한다.
전류센서(162)는 펌프제어부(141)의 제어신호에 따라 펌프구동부(142)로부터 소정 크기의 동작전원이 펌프모터(143)로 인가되는데, 이때, 펌프모터로 인가되는 전류를 감지하여 펌프제어부(141)로 인가한다.
전류센서는, 전류감지를 위한 저항의 양단에 연결되고, 양단의 전위차가 설정값 이상이면 일정 신호를 출력하고, 출력된 신호를 소정 증폭비로 증폭하여 감지값으로 펌프제어부로 인가한다.
펌프제어부(141)는 제어부(110)의 제어명령에 따라 배수펌프(145)를 동작을 제어하는 제어신호를 배수펌프(145)로 인가한다.
펌프제어부(141)는 수위센서(161)에 의해 감지되는 수위값에 따라, 배수 진행상태를 판단한다.
펌프제어부(141)는 속도센서(163) 및 전류센서(162)에 의해 감지되는 데이터에 대응하여 배수펌프의 동작상태를 판단하고, 제어신호에 따라 배수펌프(145)가 동작하는지 여부를 판단한다.
또한, 펌프제어부는 배수가 정상적으로 수행되지는 여부를 판단하여 배수상태에 대한 데이터를 제어부(110)로 인가할 수 있다.
펌프구동부(142)는 펌프제어부로부터 인가되는 제어신호에 따라 동작하여 소정 크기의 전압, 전류를 갖는 동작전원을 펌프모터(143)로 인가한다. 그에 따라 펌프모터(143)는 펌프구동부로부터 인가되는 동작전원을 바탕으로 설정된 회전속도로 동작한다.
펌프구동부(142)는 펌프제어부(141)의 제어신호에 따라 스위칭제어를 통해 소정 크기의 동작전원을 펌프모터로 공급한다. 펌프구동부는 펌프모터를 PWM제어하는 스위칭회로로 구성될 수 있다.
펌프제어부(141)는 수위센서(161)에 의해 감지되는 수위값과, 전류센서의 전류에 따라 잔수 여부를 판단할 수 있다. 펌프제어부(141)는 감지되는 전류값을 바탕으로 소비전력을 산출하여 잔수 여부를 판단할 수 있다. 배수가 완료되고 탈수 중에는 지속적으로 소량의 물이 배수되므로, 잔수가 존재하는 것으로 판단할 수 있다.
펌프제어부는 소정 주기로 데이터를 입력받아 배수상태를 판단하며, 세탁수의 잔수 여부를 판단할 수 있다.
펌프제어부(141)는 잔수상태에 따라 속도리플에 따라 배수펌프의 속도를 제어한다. 펌프제어부(141)는 속도센서(163)를 통해 배수펌프의 펌프모터의 회전속도가 감지되면, 그에 대응하여 제어신호를 펌프구동부로 인가함으로써, 배수펌프의 속도를 제어할 수 있다.
펌프제어부(141)는 감지되는 속도를 바탕으로, 현재 속도에서 목표속도를 뺀 값, 즉 현재속도와 목표속도의 차이가 설정값 이상이면, 속도리플이 발생한 것으로 판단하여 배수펌프의 속도를 제어한다.
속도리플이란, 속도변화가 큰 상태로 현재 배수펌프의 동작이 불안정하거나 이상이 있는 상태로 판단할 수 있다. 배수펌프는 목표속도에 따라 그 동작이 제어되는데, 배수펌프에 대한 제어가 정상적으로 이루어지지 않는 경우 현재속도와 목표속도의 차이가 증가하게 된다. 이러한 현상은 잔수 상태에서 배수펌프에 걸리는 부하의 변동으로 인한 것으로, 물의 양이 적어 정상적으로 배수되지 않고 배수유로 내에서 잔수가 유동하여 발생할 수 있다. 그로 인하여 소음이 발생할 수 있다. 특히 탈수 중 배출되는 물의 약이 감소함에 따라 배수펌프가 속도리플 상태가 될 수 있다.
펌프제어부(141)는 설정된 주기에 따라 잔수 여부를 판단하고, 감지되는 속도(현재속도)와 목표속도의 차이에 따라 배수펌프의 속도를 증가하거나 감소시킨다. 펌프제어부(141)는 속도리플이 발생한 것으로 판단되면 속도를 감소하고 속도리플 상태가 아닌 경우에는 속도를 증가시킨다. 예를 들어 속도리플 상태인 경우 속도를 100rpm 감소시키고 속도리플 상태가 아닌 경우 20rpm 증가시킬 수 있다.
펌프제어부(141)는 목표속도에 대한 제한속도 범위 내에서, 목표속도를 제어한다. 예를 들어 목표속도를 감소시키는 경우, 감소된 목표속도가 설정가능한 제한속도 범위 내에서 최저값인 제 1 제한속도 미만인 경우에는 제 1 제한속도를 목표속도로 설정한다. 또한, 펌프제어부는 목표속도를 증가시키는 경우 증가된 목표속도가 제한속도 범위 내에서 최대값인 제 2 제한속도를 초과하는 경우, 제 2 제한속도(최대값)를 목표속도로 설정한다.
펌프제어부(141)는 잔수가 발생하는 경우, 특히 앞서 설명한 바와 같이 잔수에 의해 소음이 발생할 수 있으므로, 펌프모터의 속도를 설명한 바와 같이 증가하거나 감소하도록 제어한다.
펌프구동부(142)는 제어신호에 따라 펌프모터를 동작시키고, 펌프모터의 속도가 제어신호에 의해 변경됨에 따라, 세탁수의 잔수가 배수유로를 통해 배수된다.
그에 따라 펌프제어부(141)는 속도를 증가 또는 감소시킴에 따라 잔수가 존재하는 상태에서 배수펌프에 대한 최적의 속도를 설정할 수 있고, 소음을 감소시킬 수 있다.
펌프제어부는 세탁수가 배수되는 속도를 저장하고, 다음 동작 시 저장된 속도를 바탕으로 배수펌프가 동작하도록 설정할 수 있다.
펌프제어부(141)는 배수 중, 배수상태에 대한 데이터를 소정 주기로 제어부(110)로 전송한다. 제어부(110)는 배수상태에 따라 배수에러 여부를 판단하고, 배수에러 발생 시 에러코드를 출력하고 에러발생에 따른 경고음을 출력할 수 있다.
도 5 는 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁물처리장치의 펌프제어방법이 도시된 순서도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 세탁물처리장치(1)는 세탁이 완료되거나, 또는 헹굼이 완료되면, 터브(14) 내의 세탁수를 배수한다.
제어부(110)는 배수부(140)를 제어하여 세탁수가 배수되도록 한다.
배수부(140)는 제어부(110)의 제어명령에 따라 배수밸브 및 배수펌프(145)를 동작시켜 세탁수가 배수유로를 통해 배수되도록 한다.
수위센서(161)는 터브(14) 내의 세탁수의 수위를 주기적으로 감지한다. 또한, 전류센서(162)는 배수펌프, 즉 펌프구동부(142)에 의해 펌프모터(143)로 인가되는 전류를 감지한다.
제어부(110)는 수위센서(161)에 의해 감지되는 세탁수의 수위에 대하여, 시간에 따른 수위변화를 산출하여 배수가 정상적으로 이루어지고 있는지 여부를 판단할 수 있다.
펌프제어부(141)는 수위센서(161)에 의해 감지되는 세탁수의 수위와, 전류센서(162)의 전류값으로부터 전력을 산출하여 세탁수가 남아 있는지(잔수) 여부를 판단한다(S310). 펌프제어부(141)는 세탁수가 일부 남아 있는 상태에 대하여 잔수 상황 또는 잔수 상태로 판단한다. 세탁수가 배수되고 일부 세탁수가 배수유로에 잔류하는 경우 또는 탈수 중, 소정량 이하의 세탁수가 지속적으로 배수 유로로 유입되는 경우 펌프제어부(141)는 잔수 상태로 판단할 수 있다.
속도센서(163)는 배수펌프(145)의 펌프모터(143)에 대하여 현재속도를 감지한다(S320).
펌프제어부(141)는 감지된 현재속도가 목표속도를 초과하는지 여부를 판단한다(S330). 펌프제어부(141)는 펌프모터(143)의 현재속도가 목표속도인 경우, 현재 상태를 유지하며, 속도센서를 통해 지속적으로 속도를 감지한다.
펌프제어부(141)는 펌프모터의 현재속도가 목표속도를 초과하는 경우, 샘플링주기 이하인지 여부를 판단하고(S340), 샘플링 주기 이하인 경우에는 현재속도를 저장한다(S350).
펌프모터의 현재속도가 목표속도를 초과하고 샘플링주기에 도달한 경우, 펌프제어부(141)는 현재속도와 목표속도의 차이, 즉 초과값을 설정속도와 비교한다(S360). 펌프제어부(141)는 초과값이 설정속도를 초과하는 경우, 펌프모터에 대한 목표속도를 감소시킨다.
이때, 펌프제어부(141)는 펌프모터의 속도에 대하여 일정단위로 감소시킬 수 있다. 예를 들어 100rpm 단위로 펌프모터의 속도를 감소시킬 수 있다.
펌프제어부(141)는 80 내지 150 rpm 의 범위 내의 어느 하나의 값을 제 1 단위(A)로 하여, 펌프모터의 속도를 감소시킬 수 있다. 펌프제어부는 80rpm 단위로 목표속도를 감소시키거나 또는 150 rpm 단위로 감소시키는 것 또한 가능하다. 단, 어느 하나의 값을 설정하면 해당 값을 지정하여 목표속도를 감소시킨다. 즉 목표속도를 80rpm 감소한 후, 다음에는 100rpm 으로 감소하는 것이 아니라. 100rpm 단위로 변경하는 경우에는 목표속도 감소시 항상 100rpm단위로 목표속도를 감소시킨다.
펌프제어부(141)는 목표속도를 감소하는 경우, 감소된 목표속도가, 설정가능한 목표속도 중 최저값인, 제 1 제한속도 미만인지 여부를 판단하고(S380), 제 1 제한속도 미만이면 목표속도를 제1 제한속도로 설정한다(S420).
한편, 초과값이 설정속도 이하인 경우(S360), 펌프제어부는 목표속도를 증가시킨다(S400).
펌프제어부는 목표속도를 감소하는 경우와는 상이한 값을 제 2 단위(B)로 속도를 증가시킬 수 있다. 예를 들어 펌프제어부는 20rpm 단위로 목표속도를 증가시킬 수 있다. 목표속도를 가변하는 단위는 설정 범위 내에서는 변경될 수 있다. 펌프제어부는 10rpm 또는 15rpm 단위로 목표속도를 증가시킬 수도 있다.
펌프제어부(141)는 증가된 목표속도를 제 2제한속도와 비교하고(S410), 목표속도가 제 2 제한속도를 초과하는 경우 제 2 제한속도를 목표속도로 설정한다(S400).
한편, 변경된 목표속도가 제한속도 범위 내에 속하는 경우, 즉 제 1 제한속도 이상, 제 2 제한속도 이하인 경우에는 증가하거나 또는 감소한 목표속도를 펌프모터 제어를 위한 목표속도로 설정한다(S430).
펌프제어부(141)는 목표속도에 따라 펌프모터를 제어하기 위한 제어신호를 생성하여 펌프구동부(142)로 인가한다. 펌프제어부(141)는 펌프구동부(142)에 구비되는 스위칭회로를 제어하기 위한 PWM제어신호를 인가할 수 있다. 펌프제어부(141)는 목표속도에 따라 PWM제어신호의 듀티를 변경할 수 있다.
펌프구동부(142)는 제어신호에 대응하여 소정 크기의 동작전원을 펌프모터(143)로 인가하고 그에 따라 펌프모터는 목표속도에 따라 회전동작한다.
그에 따라, 펌프모터의 회전속도가 변경됨에 따라 배수펌프의 출력이 변경되어 세탁수가 배수된다.
펌프제어부는 이와 같이 펌프모터의 회전속도를 증가하거나 감소시켜 현재 부하상태에 대응하는 펌프모터의 속도를 설정할 수 있다.
도 6 은 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁물처리장치의 세탁수 배수를 위한 제어방법이 도시된 순서도이다.
도 6 에 도시된 바와 같이, 세탁물처리장치(1)는 세탁 또는 헹굼이 완료되면 세탁수를 배수한다. 배수부는 배수펌프를 동작시켜 세탁수가 배수유로를 통해 외부로 배수되도록 한다.
배수부는 잔수 상황인지 여부를 판단하여 앞서 설명한 바와 같이, 배수펌프의 동작을 제어할 수 있다.
세탁수가 배수되는 중, 수위센서(161)는 세탁수의 수위를 감지한다(S500).
펌프제어부(141)는 감지된 수위를 설정수위와 비교하고(S510),
현재 수위가 설정수위 이상인 경우, 펌프제어부(141)는 속도센서를 통해 펌프모터의 현재속도를 감지한다.
펌프제어부(141)는 일정시간 동안의 현재속도에 대한 평균속도를 산출한다(S520).
전류센서(162)는 펌프구동부(142)에 의해 펌프모터(143)로 인가되는 동작전원의 전류를 감지한다(S530)).
펌프제어부(141)는 감지된 전류를 설정전류와 비교하고(S540), 감지된 전류가 설정전류 이하인 경우 시간을 카운트한다(S560).
한편, 감지된 전류가 설정전류를 초과하는 경우 펌프제어부(141)는 시간을 초기화한 후(S550), 다시 전류센서를 통해 감지되는 전류값을 다시 설정전류와 비교한다.
펌프제어부(141)는 감지되는 전류가 설정전류 이하인 상태가 설정시간 이상 유지되는지 여부를 판단한다(S570). 감지되는 전류가 설정전류 이하인 상태가 설정시간 이상 유지되는 경우, 펌프제어부(141)는 세탁수의 일부가 배수되지 않고 잔류하는 잔수 상황인 것으로 판단한다(S580).
한편, 펌프제어부(141)는 설정전류 이하인 상태가 설정시간 유지되지 않는 경우, 즉 감지되는 전류가 설정전류를 초과하게 되면 시간을 초기화한 후 다시 카운트한다.
펌프제어부(141)는 잔수 상황이라고 판단되면, 앞서 도 5에서 설명한 바와 같이, 펌프모터의 회전속도를 증가시키거나 또는 감소시킴으로써 배수펌프의 동작이 변경되도록 하여 배수유로의 잔수가 배수되도록 하고, 또한, 잔수로 인한 소음이 발생되지 않도록 한다.
그에 따라 본 발명은 세탁수의 일부가 잔류하는 상태에서 배수펌프의 동작을 변경함으로써, 세탁수가 배수되도록 한다. 본 발명은 세탁수의 일부가 잔류하는 경우 배수펌프의 동작이 변경되도록 제어함으로써, 잔수를 제거하는 동시에 잔수로 인한 소음이 발생되지 않도록 한다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.
1: 세탁물처리장치
110: 제어부 120: 메모리
130: 모터구동부 135: 모터
140: 배수부 150: 급수부
160: 센서부 141: 펌프제어부
142: 펌프구동부 143: 펌프모터
145: 배수펌프

Claims (18)

  1. 세탁수가 저장되는 공간을 마련하는 터브;
    상기 터브 내부에 회전 가능하게 구비되는 드럼;
    상기 터브 내에 수용된 상기 세탁수의 수위를 감지하는 수위센서;
    배수펌프를 포함하여 상기 세탁수를 배수하는 배수부;
    상기 배수펌프의 동작 속도를 감지하는 속도센서; 및
    상기 수위센서로부터 감지되는 상기 수위에 대응하여 배수상태를 판단하고, 상기 배수부를 제어하는 제어부; 를 포함하고,
    상기 세탁수의 일부가 배수되지 않고 잔류하는 경우,
    상기 배수부는, 상기 속도센서로부터 입력되는 상기 배수펌프의 속도와, 상기 배수펌프를 제어하기 위한 속도의 차이가, 설정값 이상이면 상기 배수펌프의 속도를 감소시키고, 상기 설정값 미만이면 상기 배수펌프의 속도를 증가시키며,
    상기 배수부는 상기 배수펌프의 속도를 제 1 단위로 증가하고, 상기 제 1 단위보다 작은 제 2 단위로 상기 배수펌프의 속도를 감소하는 것을 특징으로 하는 세탁물처리장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 배수부는 상기 세탁수가 잔수 없이 배수되는 상기 배수펌프의 속도를 저장하고, 다음 동작 시 상기 배수펌프를 저장된 상기 속도로 동작시키는 것을 특징으로 하는 세탁물처리장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 배수부는 상기 배수펌프에 대한 제한속도의 범위를 설정하고, 상기 배수펌프가 상기 제한속도의 범위 내에서 동작하도록 하는 것을 특징으로 하는 세탁물처리장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 배수부는 80 내지 150 rpm의 범위 내에서 상기 제 1 단위를 설정하여 상기 배수펌프의 속도를 감소하고, 20 내지 50 rpm의 범위 내에서 상기 제 2 단위를 설정하여 상기 배수펌프의 속도를 증가하는 것을 특징으로 하는 세탁물처리장치.
  6. 삭제
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 배수펌프로 인가되는 전류를 감지하는 전류센서를 더 포함하고,
    상기 배수부는 상기 전류센서로부터 감지되는 상기 전류가 설정전류 미만이면 상기 배수펌프의 속도를 변경하는 것을 특징으로 하는 세탁물처리장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 배수부는, 상기 전류가 상기 설정전류 미만인 상태가 설정시간 이상 유지되면 상기 배수펌프의 속도를 변경하고, 상기 설정시간 내에 상기 전류가 상기 설정전류 이상으로 변경되면, 상기 배수펌프의 속도가 유지되도록 하는 것을 특징으로 하는 세탁물처리장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 수위가 설정수위 이상이고, 상기 배수펌프의 속도의 차이가 상기 설정값 이상이면 잔수가 발생한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 세탁물처리장치.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 수위가 설정수위 이상이고, 상기 전류가 설정전류 미만이면, 잔수가 발생한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 세탁물처리장치.
  11. 배수펌프가 동작하여 터브 내에 수용된 세탁수를 배수하는 단계;
    상기 터브 내에 수용된 상기 세탁수의 수위를 감지하여, 배수상태를 판단하는 단계;
    상기 세탁수의 일부가 배수되지 않고 잔류하는 경우, 상기 배수펌프의 속도를 증가하거나 또는 감소하여 상기 배수펌프의 속도를 변경하는 단계;
    상기 배수펌프의 속도변경을 반복하는 단계; 및
    상기 세탁수가 모두 배수되어 배수가 완료되는 단계를 포함하고,
    상기 배수펌프의 속도를 변경하는 단계는,
    상기 배수펌프의 동작 속도를 감지하는 단계;
    감지되는 상기 배수펌프의 속도와, 상기 배수펌프를 제어하기 위한 속도의 차이를 산출하는 단계; 를 더 포함하고,
    상기 속도의 차이가 설정값 이상이면 상기 배수펌프의 속도를 감소하고, 상기 속도의 차이가 상기 설정값 미만이면 상기 배수펌프의 속도를 증가하며,
    상기 배수펌프의 속도는, 증가할 때 제 1 단위로 증가하고, 감소할 때 상기 제 1 단위보다 작은 제 2 단위로 감소하는 세탁물처리장치의 제어방법.
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 배수펌프의 속도를 변경하는 단계는,
    증가된 상기 배수펌프의 속도가 제한속도 범위를 벗어나는 경우, 제한속도의 최대값으로 상기 배수펌프가 동작하는 단계; 및
    감소된 상기 배수펌프의 속도가 상기 제한속도 범위 벗어나는 경우, 제한속도의 최소값으로 상기 배수펌프가 동작하는 단계를 더 포함하는 세탁물처리장치의 제어방법.
  15. 제 11 항에 있어서,
    상기 배수펌프에 대한 제한속도의 범위를 설정하고, 상기 배수펌프가 상기 제한속도의 범위 내에서 동작하도록 하는 것을 특징으로 하는 세탁물처리장치의 제어방법.
  16. 제 11 항에 있어서,
    상기 세탁수가 잔수 없이 배수되는 상기 배수펌프의 속도를 저장하는 단계; 및
    다음 동작 시 상기 배수펌프를 상기 속도로 동작시키는 단계를 더 포함하는 세탁물처리장치의 제어방법.
  17. 제 11 항에 있어서,
    상기 배수펌프의 속도를 변경하는 단계는,
    상기 배수펌프로 인가되는 전류를 감지하는 단계;를 더 포함하고
    전류센서로부터 감지되는 상기 전류가 설정전류 미만이면 상기 배수펌프의 속도를 변경하는 것을 특징으로 하는 세탁물처리장치의 제어방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 전류가 상기 설정전류 미만인 상태가 설정시간 이상 유지되면 상기 배수펌프의 속도를 변경하고, 상기 설정시간 내에 상기 전류가 상기 설정전류 이상으로 변경되면, 상기 배수펌프의 속도를 유지하는 단계를 더 포함하는 세탁물처리장치의 제어방법.
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