KR20010028086A - 인버터 세탁기의 구동방법과 구동회로 - Google Patents

Abstract

세탁기의 구동방법과 구동회로에 관한 것으로, 세탁수의 온도를 제어하여 세탁율을 향상시키는 데에 그 목적이 있다. 종래의 기술은 세탁수의 온도를 제어하지 못하는 단점이 있었으나, 본 발명은 사용자에 의해 설정된 희망온도 및 외부에서 인가되는 보정신호에 따라 냉수 및 온수의 공급량을 조절하기 위한 냉수제어신호 및 온수제어신호를 출력하는 제어부와, 냉수제어신호에 따라 냉수공급량을 조절하는 냉수 밸브와, 온수제어신호에 따라 온수공급량을 조절하는 온수 밸브와, 냉수 밸브와 온수 밸브에 의해 세탁기에 공급된 세탁수의 실제온도를 감지하는 온도센서와, 실제온도와 사용자의 희망온도를 비교하여 그 차이를 제어부에 보정신호로 인가하는 온도판별부를 포함하여 구성된 것이 특징으로서, 세탁수의 온도를 사용자가 희망하는 온도 또는, 적절한 세탁수 온도를 유지할 수 있는 효과가 있다.

Description

인버터 세탁기의 구동방법과 구동회로{Method and circuit for driving inverter washing machine}

본 발명은 인버터 세탁기에 관한 것으로, 특히 인버터 세탁기의 물온도를 제어하는 방법과 급수하는 방법에 관한 것이다.

일반적으로 세탁기는 설정된 알고리즘에 따라 세탁, 헹굼 및 탈수행정을 수행하여 세탁물을 세탁하는 장치로서, 도 1에 도시된 바와 같이, 세탁기 본체(1), 도어(2), 탑커버(3), 외조(4), 세탁행정을 물리적으로 구현하는 내조(세탁조)(5)를 포함하여 구성되어 있다.

이러한 세탁기를 동작시키기 위한 구동회로는 도 2 에 도시된 것과 같이 교류전원을 직류전원으로 변환하는 전원부(10), IPM 동작 시 발생하는 여러가지 이상상태를 감지하는 보호회로부(20), IPM(30), IPM 구동부(40), 세탁기의 동작상태를 표시해주는 표시패널부(80), 세탁기의 회전과 물높이를 감지하는 수위 및 센서부(70), 급수밸브와 배수밸브(도면미도시), 밸브구동부(60), 그리고 세탁기의 전 상태를 검출하여 세탁기를 제어하는 마이콤(50)을 포함하여 구성되어 있다.

전원부(10)는 평활회로가 포함되어 있어 220 볼트(V)의 상용 교류전압을 직류 310 볼트(V)로 변환시킨다. IPM(30)은 구동회로에 설치된 각종 소자를 보호하는 회로이고, IPM 구동부(40)에 의해 구동된다.

표시패널부(80)는 사용자가 세탁이나 배수, 탈수, 헹굼 등의 각종 제어키를 눌렀을 때에 세탁기의 동작상태를 표시해 주며, 센서(70)는 세탁기의 회전과 물높이를 감지한다. 그리고, 밸브구동부(60)는 마이콤(50)의 제어에 따라 급수밸브(도면미도시)와 배수밸브(도면미도시)를 구동시켜 세탁수의 양을 조절한다.

도 3는 도 2의 인버터 세탁기 구동회로 중, 밸브구동부(60)에 포함된 종래의 냉,온수 급수회로도를 도시한 것이다.

냉,온수 급수회로는 마이콤(50)과, 급수밸브로 입력되는 신호를 제어하는 트랜지스터(Q1, Q2, Q3), 트랜지스터를 제어하는 달링톤 구동부(Darlington Driver)인 제 1 집적회로(IC1) 등으로 구성되어 있다.

냉,온수 급수회로의 연결부 중, NA 단자는 세탁기 내에 설치되어 있는 밸브와 연결되어 있고, COM 단자는 공통단자로서 12 볼트의 직류전원에 연결되어 있고, CV는 세탁기의 냉수밸브를 여는 것이며, HV는 온수밸브를 여는 것이다. 소비자가 세탁기의 전원을 넣고 물높이 스위치를 누르거나, 퍼지(Fuzzy) 모드로 동작을 진행시키면, 세탁기는 급수밸브를 열어 세탁수를 공급받는다.

이 때, 세탁기의 마이콤(50)은 물높이 스위치의 누름여부를 감지하여 제 1 집적회로(IC1)인 달링톤 구동부를 동작시킨다. 달링톤 구동부가 동작하면, 트랜지스터(Q1, Q2, Q3)가 구동된다. 트랜지스터(Q1, Q2, Q3)가 구동되면, 트랜지스터(Q1, Q2, Q3)와 연동된 냉수밸브 및 온수밸브가 열리면서 세탁기에 세탁수가 공급된다. 그리고, 사용자가 냉수를 선택하면 마이콤(50)은 사용자의 선택을 감지하여 냉수밸브를 열고, 사용자가 온수와 냉수를 모두 선택하면 마이콤(50)은 냉수밸브와 온수밸브를 함께 연다.

제 1 집적회로(IC1)는 마이콤(50)의 출력을 증폭시키는 역할을 수행하여 낮은 마이콤(50)의 출력으로 인해 밸브를 마이콤(50)이 직접 구동시키기 어려운 점을 보완하는 것이고, 트랜지스터(Q1, Q2, Q3)에 연결되 저항(R1, R2, R3)는 트랜지스터의 베이스전류를 제한시키는 것이며, 다이오드(D1, D2, D3)는 트랜지스터(Q1, Q2, Q3)의 역전류를 방지하기 위한 것이다.

도 4은 세탁기에 세탁수를 공급하는 종래의 급수동작을 도시한 흐름도이다.

종래의 급수동작은 전원을 켠 후에, 소비자가 물높이와 냉, 온수를 선택하면, 마이콤(50)이 소비자의 선택사항을 감지하여 냉수밸브와 온수밸브의 개폐여부를 제어한다. 마이콤(50)의 제어에 의해 조절되는 냉수밸브와 온수밸브의 개폐동작에 따라 세탁수의 양과 온도가 조절되는 것이다.

그런데, 세탁기에 세탁수를 공급하기 위한 종래의 세탁수 공급방법은 세탁수의 온도를 감지하고 제어할 수 있는 방법이 없어 냉수의 수압이나 온수의 수압이 높은 경우, 세탁수의 온도가 적절하게 제어되지 않아 세탁 성능이 저하되는 문제점이 있다. 특히, 오염이 심한 옷감은 세탁수의 온도가 높을수록 세탁율이 높아지는데, 종래의 방법은 밸브의 개폐여부만 제어할 수 있고, 세탁수의 양을 제어할 수 없어 세탁수의 온도를 제어할 수 없는 문제점이 있다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 세탁수의 온도를 제어하여 세탁율을 향상시키는 데에 그 목적이 있다.

도 1은 일반적인 인버터 세탁기의 구조를 개략적으로 도시한 도면

도 2는 종래의 인버터 세탁기 구동회로를 도시한 블록도.

도 3은 종래의 세탁기 구동회로 중, 마이콤과 밸브구동회로를 개략적으로 도시한 회로도.

도 4는 종래의 세탁기 구동방법을 도시한 흐름도.

도 5는 본 발명의 세탁기 구동방법을 도시한 흐름도.

도 6은 본 발명의 세탁기 구동회로를 개략적으로 도시한 회로도.

도면의 주요부분에 대한 기호설명

100 : 제어부 200 : 온도센서

300 : 온도판별부 400 : 밸브구동부

본 발명은 세탁수가 공급되는 부분에 온도감지센서를 설치하고, 그 온도감지센서를 통해 감지된 세탁수의 온도와 사용자가 희망하는 물온도의 차이를 검출하여 그 차이를 보정함으로써, 세탁효율을 향상시키는 것이 특징이다.

본 발명에 의한 세탁기의 구동회로는 사용자에 의해 설정된 희망온도 및 외부에서 인가되는 보정신호에 따라 냉수제어신호 및 온수제어신호를 출력하는 제어부, 냉수제어신호에 따라 냉수공급량을 조절하는 냉수 밸브, 온수제어신호에 따라 온수공급량을 조절하는 온수 밸브, 냉수 밸브와 온수 밸브에 의해 세탁기에 공급된 세탁수의 실제온도를 감지하는 온도센서, 실제온도와 사용자의 희망온도의 차이를 제어부에 보정신호로 인가하는 온도판별부를 포함하여 구성되어 있다. 도 6은 본 발명의 구동회로를 개략적으로 도시한 블록도이다.

제어부(100)는 일반적으로 세탁기 구동 프로그램이 내장되어 있는 마이콤(Mi-COM)으로 구성된다. 그리고, 제어부(100)는 사용자에 의해 설정된 희망온도에 따라 냉수제어신호와 온수제어신호를 출력하며, 외부에서 인가된 보정신호에 따라 냉수제어신호와 온수제어신호를 보정한다.

밸브구동부(400)는 냉수제어신호에 따라 적정한 전위의 냉수구동전압을 출력하고, 온수제어신호에 따라 적정한 전위의 온수구동전압을 출력한다. 그리고, 냉수밸브는 냉수구동전압을 인가받아 개폐되며, 온수밸브는 온수구동전압을 인가받아 개폐된다. 즉, 냉수밸브와 온수밸브는 각각 제어부(100)에서 출력된 냉수제어신호와 온수제어신호에 따라 냉수와 온수의 양을 조절하고, 그에 따라 사용자가 설정했던 희망온도에 해당하는 세탁수를 세탁조에 공급하는 것이다. 이러한 밸브구동부(400)는 제어부(100)에서 출력된 디지털 형태의 제어신호를 아날로그 형태의 구동전압으로 변환해 주는 디지털/아날로그 변환기로 구성되는 것이 바람직하다.

이러한 냉수밸브와 온수밸브는 소정의 구동전압에 의해 개폐여부가 조절되는 솔레노이드 밸브로 구성되는 것이 바람직하다. 일반적으로 솔레노이드 밸브는 15 볼트 내외의 직류전압으로 구성되는데, 본 발명의 솔레노이드 밸브는 구동전압의 전위에 의해 밸브의 개폐양이 조절되는 것이다. 예를 들어, 15 볼트의 직류전압에 의해 밸브가 구동될 경우, 5 볼트의 직류전압이 인가되면 밸브가 ⅓ 가량 열리고, `10 볼트의 직류전압이 인가되면 밸브가 ⅔ 가량 열리도록 구성되는 것이다.

온도센서(200)는 냉수밸브와 온수밸브에 의해 세탁조에 공급된 세탁수의 실제온도를 감지한다. 이러한 온도센서(200)는 세탁수 온도를 정확하게 측정하기 위하여 세탁조 내부에서 세탁수가 공급되는 입구에 설치되는 것이 바람직하다. 특히 온도센서(200)는 온수와 냉수가 혼합되어 세탁조에 공급되는 입수구에 설치되어야 한다.

온도판별부(300)는 실제온도와 희망온도를 비교하고, 그 차이를 검출하여 제어부(100)에 보정신호를 인가한다. 보정신호를 인가받은 제어부(100)는 기출력하여 밸브구동부(400)에 인가했던 냉수제어신호와 온수제어신호를 보정하여 다시 출력한다.

이하, 본 발명의 세탁기 구동회로는 다음과 같은 원리로 동작한다. 도 5는 본 발명의 세탁기 구동방법을 개략적으로 도시한 흐름도이다.

먼저, 사용자가 세탁기의 조작스위치 등을 이용하여 세탁에 적정한 물온도를 선택한다. 그러면, 제어부(100)는 사용자가 희망하는 물온도를 참조하여 세탁기의 냉수밸브와 온수밸브를 제어한다. 이 때, 제어부(100)는 상술한 바와 같이 세탁기의 냉수밸브와 온수밸브를 제어할 수 있는 소정의 제어신호를 출력하고, 냉수밸브와 온수밸브는 별도로 설치된 밸브구동부(400)에 의해 개폐여부와 개폐시간이 조절된다. 이러한 밸브구동부(400)는 제어부(100)에서 출력된 디지털 형태의 제어신호를 입력받아 냉수밸브와 온수밸브를 조절할 수 있는 아날로그 형태의 구동전압을 출력한다.

그 후, 제어부(100)와 밸브구동부(400)에 의해 냉수밸브와 온수밸브가 조절되어 세탁수가 세탁조에 공급되면, 별도로 설치된 온도센서(200)에 의해 세탁수의 실제온도가 검출된다. 그리고, 온도센서(200)에 의해 검출된 세탁수의 실제온도와 사용자가 희망하는 물온도를 비교하여 현재 세탁수의 실제온도와 사용자가 희망하는 물온도의 차이를 검출한다. 이 때, 세탁수의 실제온도는 세탁수가 공급되는 동안 지속적으로 검출된다.

그러면, 현재 세탁조에 급수된 세탁수의 실제온도와 사용자가 희망하는 물온도의 차이값을 제어부(100)가 인가받아 냉수밸브와 온수밸브를 조절함으로써, 세탁수의 실제온도를 보정할 수 있다. 즉, 현재 세탁수의 실제온도가 사용자가 희망했던 온도보다 더 높으면 제어부(100)는 냉수밸브를 현재보다 더 열어 냉수의 공급량을 늘리거나 온수밸브를 현재보다 더 작게 열리도록 하여 온수의 공급량을 줄이고, 현재 세탁수의 실제온도가 사용자가 희망했던 물온도보다 더 낮으면 제어부(100)는 온수밸브를 현재보다 더 열어 온수의 공급량을 늘리거나 냉수밸브를 현재보다 더 작게 열리도록 하여 냉수의 공급량을 줄인다.

결국, 본 발명의 세탁기 구동방법은 세탁조에 세탁수를 공급하는 도중에 반복적으로 세탁수의 온도를 검출하여 냉수밸브와 온수밸브를 조절함으로써, 사용자가 설정했던 세탁수의 온도를 유지할 수 있게 된다.

본 발명에 의한 세탁기 구동회로와 구동방법은 세탁수의 온도를 사용자가 희망하는 온도 또는, 적절한 세탁수 온도를 유지할 수 있으므로, 종래의 구동회로와 구동방법에 비하여 세탁효율을 높일 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 사용자에 의해 설정된 희망온도 및 외부에서 인가되는 보정신호에 따라 냉수 및 온수의 공급량을 조절하기 위한 냉수제어신호 및 온수제어신호를 출력하는 제어부,

   상기 냉수제어신호에 따라 냉수공급량을 조절하는 냉수 밸브,

   상기 온수제어신호에 따라 온수공급량을 조절하는 온수 밸브,

   상기 냉수 밸브와 온수 밸브에 의해 세탁기에 공급된 세탁수의 실제온도를 감지하는 온도센서,

   상기 실제온도와 상기 사용자의 희망온도를 비교하여 그 차이를 상기 제어부에 보정신호로 인가하는 온도판별부를 포함하여 구성된 인버터 세탁기의 구동회로.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 온도센서는 상기 세탁조 내부의 입수(入水)구에 설치된 것을 특징으로 하는 인버터 세탁기의 구동회로.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 냉수밸브, 온수밸브 중 적어도 어느 하나는 솔레노이드(solenoid) 밸브인 것을 특징으로 하는 인버터 세탁기의 구동회로.
4. 사용자가 세탁수의 희망온도를 설정하는 단계,

   상기 사용자의 희망온도에 따라 냉수 및 온수의 공급량을 조절하여 세탁수를 급수하는 단계,

   상기 급수된 세탁수의 실제온도를 검출하는 단계,

   상기 검출된 세탁수의 실제온도와 상기 사용자의 희망온도를 비교하여 온도의 차이를 검출하는 단계,

   상기 차이값에 따라 세탁수의 실제온도를 보정하는 단계를 포함하여 구성된 세탁기의 구동방법.