KR20020073064A - 세탁기의 포풀림 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 세탁기의 포풀림 방법은 탈수를 위한 회전시 세탁물이 드럼의 벽에 붙어 떨어지지 않게 되는 임계 속도를 포함하는 임계 구간을 결정하는 단계와; 상기 결정된 임계 구간 내에서 상기 세탁물이 고르게 드럼에 분포되도록 구동 모터에 의하여 상기 드럼의 회전 속도를 단계적으로 증가시키는 단계와; 상기 단계적으로 증가되는 드럼의 회전 속도가 상기 임계 구간 상위의 일정 속도가 될 경우 본 탈수를 위해 고속 회전에 진입하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 특징을 가지는 본 발명에 따른 포풀림 방법은 회전시 세탁물이 드럼에 붙게되어 떨어지지 않게 되는 임계 속도를 포함하는 임계 구간을 설정하여 상기 임계 구간 내에서 단계적으로 회전 속도를 상승시킴으로써, 세탁물이 효과적으로 고르게 분포되도록 하여 탈수 행정이 원활하게 행해지도록 하며, 또한 한번의 포풀림 동작만으로 상기 목적을 달성함으로써, 불필요한 전력 소비 저감 및 탈수 시간을 단축시킬 수 있는 장점이 있다.

Description

세탁기의 포풀림 방법{Clothes balancing method for washing machines}

본 발명은 세탁기의 포풀림 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게 설명하면 본 탈수 행정 단계에 앞서 세탁물을 드럼 내에 고르게 배치시킴으로써 원활한 탈수가 가능한 세탁기의 포풀림 방법에 관한 것이다.

오늘날 세탁기의 대표적인 종류로는 교반식과 와류식 및 드럼식이 있는데, 이중에서 드럼 세탁기는 여러 개의 돌출부가 형성되어 있는 드럼의 안쪽에 물과 세제와 빨래를 넣고 수평축으로 저속 회전시켜 빨래가 돌출부에 의해 올려졌다 떨어지는 충격에 의해 세탁을 하는 방식을 취하고 있다. 이와 같은 세탁 방식은 세척력이 약하여 전기 히터를 사용하여 물을 데워줘야 하므로 전기소모가 많고, 시간이 오래 걸리며, 소음이 큰 단점을 가지고 있으나, 빨래의 손상이 거의 없고, 물을 적게 사용하며, 건조까지 행할 수 있어 그 수요가 점차 늘고 있는 실정이다.

도 1은 드럼 세탁기를 개략적으로 나타낸 구조도이다.

도 1을 참조하면, 드럼 세탁기는 중공 직육면체 형상의 케이스(17)와, 상기 케이스(17)의 내부에 위치하며 물이 담기는 터브(11)와, 상기 터브(11) 내에 삽입되는 구조로 되어 있으며 세탁물을 수납하는 드럼(12)과, 상기 터브(11)의 후면에 체결되어서 상기 드럼(12)을 회전시키는 구동 모터(미도시)로 이루어진 세탁부와, 상기 케이스(17)의 밑면에 일단이 체결되고 다른 일단은 상기 세탁부에 체결되어 상기 세탁부를 지지하는 댐퍼(13)와, 상기 케이스(17)의 윗면에 일단이 체결되고 다른 일단은 상기 세탁부에 체결되어 상기 세탁부를 지지하며, 진동을 감쇄시키는 스프링(14)으로 이루어져 있다.

보다 상세하게 설명하면, 상기 터브(11)는 물이 담기는 곳으로서, 외측 상부에는 상기 스프링(14)을 체결할 수 있는 걸이와, 외측 하부에는 상기 댐퍼(13)를 체결할 수 있는 걸이가 형성되어 있으며, 전면이나 측면의 전단부에는 무게의 균형을 맞추기 위한 무게 보정 추(15)(16)가 장치된다. 그리고, 외측 일정 부위에는 물의 온도를 높이는 히터가 부착된다.

또한, 상기 드럼(12)은 물이 유입될 수 있도록 탈수공이 형성되어 있으며, 세탁물을 들어올리기 위하여 일정 크기의 세탁 날개가 내부에 형성되어 있다.

또한, 상기 구동 모터(미도시)는 상기 터브(11)의 후면에 위치하거나 벨트를 이용하는 경우에는 약간 이격된 거리에 위치하게 되는데, 상기 드럼(12)을 회전시켜 세탁 작용을 일으키는 장치이다.

또한, 상기 댐퍼(13)는 상기 케이스(17)의 밑면과 상기 세탁부의 사이에 위치하여 상기 세탁부를 지지함과 동시에 운반시 또는 세탁시 발생되는 충격을 완화하는 역할을 하는 완충 장치이다.

또한, 상기 스프링(14)은 상기 케이스(17)의 윗면과 상기 세탁부의 사이에 위치하여 상기 세탁부를 지지함과 동시에 상기 세탁부의 회전시 발생하는 진동을 감쇄하는 역할을 수행한다. 보통 수개의 스프링이 사용되는데, 주로 상기 세탁부의 무게 중심의 수직 연장선상에 위치하는 좌우 두개의 중앙 스프링과, 상기 중앙 스프링을 가운데로 하여 상기 케이스(17)의 전후단에 설치되는 보조 스프링으로 구성되는 경우가 대부분이다. 상기의 보조 스프링은 상기 세탁부의 좌우 진동뿐만 아니라, 전후 진동을 감쇄하는 역할을 행한다.

도 2는 종래 드럼 세탁기의 탈수 속도 패턴을 나타낸 개략도이다.

도 2를 참조하면, 종래 탈수 속도 증가 패턴은 임계 속도보다 높은 일정 정도의 속도를 정해 놓고 상기 일정 속도까지 일률적으로 전원량을 증가시켜 회전 속도를 상승시킨다.

구간별로 살펴보면 a구간에서의 회전 속도의 굴곡은 세탁물의 낙하에 의한 속도 변화에 따른 것이고 상기 임계 속도를 지나면서 부터 상기 일정 속도에 도달하는 b구간에서의 회전 속도의 굴곡은 편심하여 배치된 세탁물로 인한 것이다.

이처럼 b구간에서 회전 속도의 굴곡이 심하면 본 탈수로 진행하지 않고 탈수 행정을 초기화하여 처음부터 다시 회전 속도를 증가시키며 상기 b구간의 회전 속도 굴곡이 일정 이하일 때까지 상기 과정을 반복하여 수행한다.

이러한 탈수 행정의 반복적 수행은 기본적으로 세탁에 많은 시간을 소비하는 드럼 세탁기의 총 세탁 시간을 더욱 증가시키며, 또한 전력 소비량도 증가되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 창출된 것으로서 세탁 행정을 맞춘 후 발생되는 세탁물의 편심 현상을 완화하여 본 탈수에 안전하게 진입할 수 있도록 하여, 탈수 시간을 단축함과 동시에 전력 소비도 저감할 수 있는 세탁기의 포풀림 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 드럼 세탁기를 개략적으로 나타낸 구조도.

도 2는 종래 드럼 세탁기의 탈수 속도 패턴을 나타낸 개략도.

도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 세탁기의 포풀림 방법을 나타낸 흐름도.

도 4는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 세탁기의 포풀림 방법에 의한 탈수 속도 패턴을 나타낸 개략도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

11.......터브12.......드럼

13.......댐퍼14.......스프링

15, 16...무게 보정 추17.......케이스

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 세탁기의 포풀림 방법은 탈수를 위한 회전시 세탁물이 드럼의 벽에 붙어 떨어지지 않게 되는 임계 속도를 포함하는 임계 구간을 결정하는 단계와; 상기 결정된 임계 구간 내에서 상기 세탁물이 고르게 드럼에 분포되도록 구동 모터에 의하여 상기 드럼의 회전 속도를 단계적으로 증가시키는 단계와; 상기 단계적으로 증가되는 드럼의 회전 속도가 상기 임계구간 상위의 일정 속도가 될 경우 본 탈수를 위해 고속 회전에 진입하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이러한 특징을 가지는 본 발명에 따른 세탁기의 포풀림 방법은 탈수 부하에 맞추어 임계 구간을 정한 뒤 임계 구간 내에서 단계적으로 회전 속도를 증가시킴으로써, 세탁물이 고르게 분포되도록 하여 본 탈수 행정 이행시 신뢰성 있는 탈수가 가능하도록 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 세탁기의 포풀림 방법을 나타낸 흐름도이다.

도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 세탁기의 포풀림 방법은 탈수를 위한 회전시 세탁물이 드럼의 벽에 붙어 떨어지지 않게 되는 임계 속도를 포함하는 임계 구간을 결정하는 단계(S 100)와; 상기 결정된 임계 구간 내에서 상기 세탁물이 고르게 드럼에 분포되도록 구동 모터에 의하여 상기 드럼의 회전 속도를 단계적으로 증가시키는 단계(S 200)와; 상기 단계적으로 증가되는 드럼의 회전 속도가 상기 임계 구간 상위의 일정 속도가 될 경우 본 탈수를 위해 고속 회전에 진입하는 단계(S 300)로 이루어져 있다.

보다 상세하게 설명하면, 상기 임계 구간 결정 단계(S 100)는 세탁물이 드럼 벽에 붙어 떨어지지 않게 되는 임계 속도를 포함하는 임계 구간을 설정하는 단계로서, 탈수 부하에 따라 임계 속도가 변경되므로 탈수의 부하를 측정하는 단계(S101)와; 상기 측정된 부하에 따라 임계 구간을 확정하는 단계(S 102)로 이루어져 있으며, 초기 회전 속도와 초기 전원량 및 회전 속도 증가량과 전원 증가량도 결정된다.

임계 속도를 포함하는 임계 구간을 설정하는 것은 같은 탈수 부하라 하더라도 세탁물의 흔들림과 이동에 의하여 임계 속도값이 항시 일정할 수는 없기 때문에 임계 속도값을 넓게 설정할 필요가 있기 때문이며, 또한 세탁물이 임계 속도에 근접해 갈수록 상부에서 하부로 떨어지는 텀블링(tumbling) 반경이 감소되는 것을 이용하여 세탁물을 고르게 분포시킬 수 있는 구간을 설정할 필요가 있기 때문이다.

이와 같은 임계 구간을 결정한 다음에는 실질적인 포풀림 동작이 수행되는 임계 구간의 하한값 부근을 초기 회전 속도로 설정하여 포풀림 시간을 단축하는 것이 바람직하다. 이러한 상기 초기 회전 속도는 탈수 부하에 따라서 하한값이 변경되는 임계 구간에 알맞도록 35에서 40rpm 사이인 것이 바람직하다.

상기 회전 속도 증가량은 상기 초기 회전 속도를 시초로 하여 텀블링 반경을 더욱 줄여가며 포풀림이 이루어지도록 증가시키는 회전 속도량으로서 이도 역시 탈수 부하에 따라 변동된다.

상기 초기 회전 속도 및 회전 속도 증가량은 구동 모터에 가해지는 전원량에 의하여 결정되는데, 상기 전원량은 상기 구동 모터의 구동 방식에 따라 전류량 또는 전압량일 수 있다.

한편, 상기 단계적으로 회전 속도를 증가시키는 단계(S 200)는 일정 시간동안 세탁물의 낙하에 의한 회전 속도의 변동량을 측정하는 단계(S 201)와; 상기 측정된 변동량을 회전 속도가 다른 전 단계와 비교하기 위하여 정규화 하는 단계(S 202)와; 상기 정규화된 변동분이 전 단계의 변동분보다 작은지 판단하는 단계(S 203)와; 상기 정규화된 변동분이 전 단계의 변동분보다 작은 경우 다음 단계의 회전 속도로 이전하는 단계(S 204)와; 상기 정규화된 변동분이 전 단계의 변동분보다 클 경우 현재의 회전 속도를 계속 유지하는 단계(S 205)로 이루어져 있다.

상기 회전 속도 변동량 측정 단계(S 201)는 모터축 혹은 모터 내에 위치하는 속도 측정 센서에 의하여 이루어지는 단계로서, 일정 시간동안 세탁물의 편심과 낙하에 의한 속도 변화를 측정하는 단계이다.

이렇게 측정된 회전 속도 변동량은 전단계에서 측정된 회전 속도 변동량과 비교 판단되어야 하는데, 전단계와는 회전 속도가 상이한 관계로 비교 판단을 위하여 정규화시킬 필요가 있다.

즉, 이와 같은 필요에 의하여 상기 정규화 단계(S 202)에서는 일정 시간동안 회전 속도의 변동량을 적분하고, 가해지는 전원량을 한 단계 증가시킨 후 다시 회전 속도 변동량을 적분하여 그 양을 비교한다. 이때 전원량의 증가에 따라 평균적인 회전 속도도 증가할 것이므로 가해진 전원량으로 회전 속도 변동량을 나누어 정규화시키게 되는데, 이렇게 하여 정규화된 변동분은 아래 수학식 (1)에 의하여 결정된다.

여기에서, V는 정규화된 변동분, v는 측정 변동량, P는 공급 전원량이다.

상기 단계적으로 증가되는 회전 속도는 구동 모터에 가해지는 전원량에 의하여 결정되며, 상기 변동량 측정 단계(S 201)에서의 일정 시간은 3에서 5초 사이인 것이 바람직하다. 상기 전원량은 구동 모터의 구동 방식에 따라 전류량 또는 전압량일 수 있다.

한편, 상기 판단 단계(S 203)는 상기 정규화 단계(S 202)에서 정규화된 변동량인 변동분과 전단계의 변동분을 비교하는 단계로서, 그 결과 현재 변동분이 전 단계의 변동분보다 적을 경우에는 한 단계 회전 속도를 증가시켜 다시 변동량을 측정하는 단계(S 204)를 행하고, 현재 변동분이 전 단계의 변동분보다 클 경우에는 현 단계의 회전 속도를 유지시킨 상태로 다시 변동량을 측정하는 단계(S 205)를 행하게 된다. 즉 전 단계의 변동분보다 변동분이 적을 경우에는 다음 단계를 수행하고 그렇지 않은 경우에는 전 단계의 변동분보다 적게 될 때까지 현 단계를 반복하여 수행한다.

한편, 상기 고속 회전 진입 단계(S 300)는 상기 회전 속도를 단계적으로 증가시키는 단계(S 200)에서 증가된 속도가 상기 임계 구간의 상한을 충분히 초과한 일정 속도가 되었을 경우 본 탈수를 위한 고속 회전에 진입하는 단계로서, 상기 일정 속도는 탈수 부하에 따라서 변동하는 임계 구간의 상한값을 감안하여 75에서 80rpm인 것이 바람직하다.

도 4는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 세탁기의 포풀림 방법에 의한 탈수 속도 패턴을 나타낸 개략도이다.

도 4를 참조하면, 초기 회전 속도는 임계 구간의 하한값 부근으로 잡아서 포풀림을 위한 시간이 감소될 수 있도록 하였으며, 단계적으로 회전 속도를 증가시켜서 충분하게 세탁물이 고르게 분포되도록 한 후 상기 임계 구간의 상한값을 초과하는 일정 속도가 된 경우에 본 탈수를 위하여 고속 회전에 진입하는 것을 알 수 있다. 이처럼 임계 구간을 설정하여 임계 구간 내에서 단계적으로 회전 속도를 증가시키는 방식을 이용하여 세탁물을 고르게 배치하므로, 여러번의 반복 수행이 아닌 한번의 포풀림 동작으로 세탁물을 고르게 배치할 수 있다.

한편, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 많은 변형이 본 발명의 사상 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 가능함은 물론이다.

이상에서 설명된 바와 같이 본 발명에 따른 세탁기의 포풀림 방법은 회전시 세탁물이 드럼에 붙게되어 떨어지지 않게 되는 임계 속도를 포함하는 임계 구간을 설정하여 상기 임계 구간 내에서 단계적으로 회전 속도를 상승시킴으로써, 세탁물이 효과적으로 고르게 분포되도록 하여 탈수 행정이 원활하게 행해지도록 하며, 또한 한번의 포풀림 동작만으로 상기 목적을 달성함으로써, 불필요한 전력 소비 저감 및 탈수 시간을 단축시킬 수 있는 장점이 있다.

Claims (6)

1. 탈수를 위한 회전시 세탁물이 드럼의 벽에 붙어 떨어지지 않게 되는 임계 속도를 포함하는 임계 구간을 결정하는 단계와;

   상기 결정된 임계 구간 내에서 상기 세탁물이 고르게 드럼에 분포되도록 구동 모터에 의하여 상기 드럼의 회전 속도를 단계적으로 증가시키는 단계와;

   상기 단계적으로 증가되는 드럼의 회전 속도가 상기 임계 구간보다 상위의 일정 속도가 될 경우 본 탈수를 위해 고속 회전에 진입하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁기의 포풀림 방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 임계 구간 결정 단계는 탈수의 부하를 측정하는 단계와;

   상기 측정된 부하에 따라 임계 구간을 설정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁기의 포풀림 방법.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 설정된 임계 구간에 맞추어 초기 회전 속도를 결정하는 단계와;

   상기 결정된 초기 회전 속도에 따라 초기 전원량을 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁기의 포풀림 방법.
4. 제 2 항에 있어서,

   상기 확정된 임계 구간 내에서의 회전 속도 증가량을 결정하는 단계와;

   상기 결정된 회전 속도 증가량에 따라 전원 증가량을 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁기의 포풀림 방법.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 단계적으로 회전 속도를 증가시키는 단계는 일정 시간동안 세탁물의 낙하에 의한 회전 속도의 변동량을 측정하는 단계와;

   상기 측정된 변동량을 회전 속도가 다른 전 단계와 비교하기 위하여 정규화하는 단계와;

   상기 정규화된 변동분이 전 단계의 변동분보다 작은지 판단하는 단계와;

   상기 정규화된 변동분이 전 단계의 변동분보다 작은 경우 다음 단계의 회전 속도로 이전하는 단계와;

   상기 정규화된 변동분이 전 단계의 변동분보다 클 경우 현재의 회전 속도를 계속 유지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁기의 포풀림 방법.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 정규화 단계에서 정규화된 변동분은 다음 식에 의하여 결정되는 것을특징으로 하는 세탁기의 포풀림 방법.

   여기에서, V는 정규화된 변동분, v는 측정 변동량, P는 공급 전원량이다.