KR20050066444A - 식기세척기 및 그 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 식기 세척기의 사용에 따라 오염도 센서가 장착된 위치의 오염 발생시를 대비하여 오염도 감지부를 통해 보다 정확한 오염도가 감지될 수 있도록 한 것으로, 사용자 요구 명령을 입력하기 위한 키 입력부와, 세척수의 오염도를 감지하기 위한 오염도 감지부와, 상기 오염도 감지부를 통해 감지되는 오염도에 따른 기준 전압 값을 저장하기 위한 메모리와, 상기 키 입력부를 통해 동작시작 명령이 입력되면 초기 동작인지 여부를 판단하여 상기 오염도 감지부를 통해 입력되는 오염도 감지값과 상기 메모리에 기 저장된 기준값을 비교하고, 그 결과에 따른 전압보상 제어신호를 출력하는 제어부와, 상기 제어부의 제어신호에 따라 상기 오염도 감지부에 공급되는 전압 레벨을 가변하는 전압 보상부를 포함하여 구성되며, 식기세척기의 동작 초기에 오염도를 감지하고, 그 감지한 오염도에 따른 전압값이 기 저장된 기준 전압과 차이가 나면 이를 보상한 후 식기세척 동작을 수행함으로써, 오염도 감지부를 통해 보다 정확한 감지가 이루어질 수 있는 효과가 있다.

Description

식기세척기 및 그 제어방법{(A) dishwasher and method of controlling the same}

본 발명은 식기 세척기에 관한 것으로, 특히 식기 세척기의 사용시간에 따라 오염도 감지부가 장착된 터브가 오염되었을 경우를 대비하여 동작초기에 사전검지 동작을 수행할 수 있도록 한 식기 세척기 및 그 제어방법에 관한 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 일반적인 식기세척기의 구성 및 동작을 설명하면 다음과 같다.

도 1은 일반적인 식기 세척기를 나타낸 단면도이고, 도 2는 종래 기술에 따른 식기 세척기를 나타낸 구성 블록도이며, 도 3은 도 2에 도시된 탁도 감지부를 나타낸 회로도이다.

일반적으로 식기 세척기는 도 1에 도시한 바와 같이, 세척하고자 하는 식기를 세척조(도시부호 생략) 내의 선반에 재치한 상태에서 세척수를 급수한다.

이때, 히터(도시 생략)를 구동시켜 급수된 세척수를 가열하고 세척 모터(3a)를 구동시킴으로써 세척 펌프(도시 생략)를 통해 상기 가열된 세척수를 펌핑한 후 분사노즐(도시부호 생략)을 통해서 식기에 분하여 식기에 묻어 있는 음식물 찌꺼기를 분리 세척한다.

이어서, 냉수를 급수하고 급수된 냉수를 식기에 분사하여 식기에 묻어 있는 세제를 헹구어주고, 헹굼 완료시점에는 급수되는 냉수를 가열하고 이 가열된 온수로 식기에 분사하여 식기를 가열한 후 잠열로 식기를 건조한다. 상술한 일련의 행정으로 식기 세척기를 이용하여 식기를 세척하게 된다.

이와 같이 구성된 식기 세척기의 제어구성은 도 2에 도시된 바와 같이, 사용자가 원하는 행정을 입력하기 위한 키 입력부(1)와, 상기 키 입력부(1)의 키 신호에 따라 식기 세척기의 전체 시스템 동작을 제어하는 제어부(6)와, 상기 제어부(6)의 제어신호에 따라 구동하는 세척모터(3a), 급수밸브(3b), 배수밸브(3c) 등의 각종 부하(3)를 구동하는 부하 구동부(2)와, 집수조(8) 내의 수위를 감지하는 수위 감지부(4)와, 세척수의 탁도를 감지하기 위한 오염도 감지부(5)와, 식기 세척기의 각종 상태를 디스플레이 하는 디스플레이부(9)를 포함하여 구성된다.

이와 같이 구성된 종래 기술에 따른 식기세척기의 동작을 설명하면 다음과 같다.

종래 기술에 따른 식기 세척기는 사용자가 키 입력부(1)를 통해 식기량, 식기 종류를 고려하여 해당 행정 명령을 입력하면 제어부(6)는 이를 인식하여 해당 알고리즘에 따라 부하 구동부(2)를 제어한다.

먼저, 상기 부하 구동부(2)는 상기 제어부(6)의 제어에 따라 급수밸브(3b)를 제어하는데, 이때, 솔레노이드 밸브 형태의 급수밸브(3b)가 열리면서 수도전(7)의 세척수가 식기 세척기 내부의 집수조(8)와 연결된 호스를 통해 집수조(8)로 공급되며, 집수조(8) 내에 공급된 세척수의 양이 변화함에 따라 집수조(8)내의 세척수 수위를 상기 수위 감지부(4)가 감지한다.

집수조(8) 내부의 세척수가 설정된 수위까지 도달하게 되면 상기 제어부(6)는 급수를 중단하고 상기 제어부(6)의 제어신호에 따라 히터를 구동하여 상기 집수조(8) 내부의 세척수를 가열한 후 세척모터(3a)를 구동시킴으로써 세척펌프를 통해 상기 세척수를 분사노즐로 공급한다. 이때, 상기 분사노즐을 통해 세척수를 식기에 분사하여 세척 행정을 수행한다.

여기서, 상기 제어부(6)는 세척 행정 중 오염도 감지부(5)를 통해 식기 세척된 물의 탁도 즉, 세척수의 오염된 정도를 감지한다.

상기 오염도 감지부(5)는 도 3에 도시한 바와 같이, 포토 커플러를 이용하며 이는 식기 세척된 세척수가 순환되는 순환관에 장착된다. 상기 포토 커플러의 발광부(5a)에서 발광된 빛은 순환관을 순환하는 식기 세척된 물을 투과하여 수광부(5b)에 전달되고 수광된 신호는 제어부(6)에 입력된다.

상기 제어부(6)는 기 설정된 프로그램에 의하여 소정 시간(t)동안 여러 차례(n) 오염도 감지부(5)의 감지 신호를 입력받아 하기 수학식 1과 같이 현재 탁도 감지신호(New)와 이전 탁도 감지신호(Old)를 합산하고 평균을 구하고 이러한 과정을 반복하여 하기 수학식 2와 같이, 전체 평균값(Total)을 산출한다.

Old0 + New0 --> 평균값 0

Old1(New0) + New1 --> 평균값 1

Old2(New1) + New2 --> 평균값 2

.

.

.

Oldn(Newn-1) + Newn --> 평균값 n

전제 평균값(Total) = (평균값 0 + 평균값 1 + …+ 평균값 n)/N

그리고, 상기 제어부(6)는 산출된 전체 평균값의 레벨에 따라 세척시간을 가변 조절하거나 세척수의 가열여부를 결정하거나 배수 후 재급수를 결정하여 보다 위생적인 세척행정을 수행한다.

이어서, 상기 세척수의 오염도에 따른 세척행정이 완료되면 헹굼 또는 건조 행정을 수행하고 모든 행정이 완료되면 상기 배수밸브(3c)를 통해 세척조 내부의 세척수를 배수시킨다.

그러나, 이와 같은 종래 기술에 따른 식기세척기는 상기 오염도 감지부(5)가 장착된 순환관이 오염되었을 경우, 초기 감지전압과 일정시간 후 오염도 감지부(5)의 감지전압의 변화가 점진적으로 작아지게 되어, 상대적으로 비교를 하더라도 전압의 변화가 작은 것으로 판단되어 실제보다 오염이 덜 된 것으로 오판하게 된다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 식기 세척기의 사용에 따라 오염도 센서가 장착된 위치의 오염 발생시를 대비하여 오염도 감지부를 통해 보다 정확한 오염도가 감지될 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 식기세척기는 사용자 요구 명령을 입력하기 위한 키 입력부와, 세척수의 오염도를 감지하기 위한 오염도 감지부와, 상기 오염도 감지부를 통해 감지되는 오염도에 따른 기준 전압 값을 저장하기 위한 메모리와, 상기 키 입력부를 통해 동작시작 명령이 입력되면 초기 동작인지 여부를 판단하여 상기 오염도 감지부를 통해 입력되는 오염도 감지값과 상기 메모리에 기 저장된 기준값을 비교하고, 그 결과에 따른 전압보상 제어신호를 출력하는 제어부와, 상기 제어부의 제어신호에 따라 상기 오염도 감지부에 공급되는 전압 레벨을 가변하는 전압 보상부를 포함하여 구성되는데 그 특징이 있다.

바람직하게 상기 전압 보상부는 상기 제어부에 일단이 연결되고, 타측 일단이 접지되는 저항(R12) 및 캐패시터(C12)와, 상기 저항(R12)의 일단에 베이스가 연결되고, 상기 오염도 감지부에 컬렉터가 연결되는 트랜지스터로 구성되는데 그 특징이 있다.

더 바람직하게 상기 오염도 감지부를 통해 감지되는 초기 전압값이 기 설정된 기준 전압값 보다 낮으면 상기 제어부에서 PWM 값을 감소시켜, 상기 트랜지스터의 베이스로 인가되는 바이어스 전압을 증가시키고, 상기 초기 전압값이 기 설정된 기준 전압값 보다 높으면 상기 제어부에서 PWM 값을 증가시켜 상기 트랜지스터의 베이스로 인가되는 바이어스 전압을 감소시키는데 그 특징이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 식기세척기의 제어방법은 오염도 감지부, 메모리를 구비한 식기세척기의 제어방법에서, 파워 온 명령이 입력되면 사용자가 원하는 세척코스를 선택하는 단계와, 동작시작 명령이 입력되면 초기동작인지 여부를 판단하여, 초기동작이면 오염도를 사전 점검하는 단계와, 상기 오염도 사전 점검에 따라 상기 오염도 감지부에서 감지되는 전압이 항상 일정전압을 유지하도록 전압보상을 수행하는 단계를 포함하여 이루어지는데 그 특징이 있다.

바람직하게 상기 오염도를 사전 점검하는 단계는 상기 동작시작이 입력되면 초기동작인지 여부를 판단하는 단계와, 상기 판단 결과 초기 동작이면 초기 오염도 전압을 감지하는 단계와, 상기 감지된 초기 오염도 전압값과 상기 메모리에 기 저장된 기준 전압과 비교하는 단계로 이루어지는데 그 특징이 있다.

더 바람직하게 상기 전압보상을 수행하는 단계는 상기 초기 오염도 전압값이 상기 메모리에 기 저장된 기준 전압 보다 큰 값을 갖으면 상기 오염도 감지부로 공급되는 전압값을 감소시켜 설정하는 단계와, 상기 초기 오염도 전압값이 상기 메모리에 기 저장된 기준 전압 보다 낮은 값을 갖으면 상기 오염도 감지부로 공급되는 전압값을 증가시켜 설정하는 단계와, 상기 초기 오염도 전압값과 상기 메모리에 기 저장된 기준 전압값이 일치하면 상기 메모리에 저장하는 단계로 이루어지는데 그 특징이 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 식기세척기 및 그 제어방법을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 4는 본 발명에 따른 식기세척기의 제어 구성을 나타낸 회로도이고, 도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 식기세척기의 제어방법을 나타낸 플로우 차트이다.

본 발명에 따른 식기세척기는 도 4에 도시된 바와 같이, 사용자 요구 명령을 입력하기 위한 키 입력부(도시생략)와, 세척수의 오염도를 감지하기 위한 오염도 감지 센서(5)가 장착된 탁도 감지부(110)와, 오염도에 따른 기준 전압값을 저장하기 위한 메모리(200)와, 상기 키 입력부(도시생략)를 통해 동작시작 명령이 입력되면 초기 동작인지 여부를 판단하여 상기 오염도 감지부(5)를 통해 입력되는 오염도 감지값과 상기 메모리(200)에 기 저장된 기준값을 비교하고, 그 결과에 따른 전압보상 제어신호를 출력하는 제어부(100)와, 상기 제어부(100)의 제어신호에 따라 상기 오염도 감지부(5)에 공급되는 전압 레벨을 가변 하는 전압 보상부(120)로 구성된다.

여기서, 상기 전압 보상부(120)는 상기 제어부(100)에 일단이 연결되고 타측 일단이 접지되는 저항(R12) 및 캐패시터(C12)와, 상기 저항(R12)의 일단에 베이스가 연결되고, 컬렉터가 상기 오염도 감지부(5)의 발광 다이오드의 애노드에 연결되는 트랜지스터(Q1)로 구성된다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 식기세척기의 동작을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 사용자가 상기 키 입력부(도시생략)를 통해 파워 온 명령을 입력하고, 원하는 세척코스를 선택한 후 동작시작 명령을 입력한다. 그러면 상기 제어부(100)는 상기 키 입력부(도시생략)를 통해 사용자가 입력한 동작시작 명령에 따라 현재 동작이 초기 동작상태인지 여부를 판단한다.

그리고, 상기 제어부(100)는 초기 동작상태이면 상기 오염도 감지부(5)를 통해 감지된 초기 오염도 감지 값을 입력받아, 상기 메모리(200)에 기 저장된 기준 전압 값과 비교한다.

상기 오염도 감지부(5)를 통해 감지된 초기 오염도 감지값이 상기 메모리(200)에 기 저장된 기준 전압값 보다 큰 값을 갖으면, 상기 제어부(100)는 상기 오염도 감지부(5)로 공급되는 전압값이 낮아질 수 있도록 PWM 출력값을 감소시킨다.

즉, 상기 메모리(200)에 기 저장된 PWM 기준값은 128/255이며, 상기 오염도 감지부(5)를 통해 감지된 초기 오염도 감지값이 상기 128/255 보다 큰 값을 갖으면, 전압레벨을 낮춰야 한다.

따라서, 상기 제어부(100)는 PWM 출력값을 1/255 만큼 감소시켜 상기 트랜지스터(Q1)의 베이스로 인가되는 바이어스 전압을 증가시킴에 따라, 상기 오염도 감지부(5)의 애노드로 인가되는 전류량을 감소되고, 상기 오염도 감지부(5)의 수광부로 전달되는 전류량 또한 감소시킴으로써, 상기 제어부(100)로 인가되는 전압레벨이 기 설정된 기준 전압으로 입력될 수 있도록 보상할 수 있다.

한편, 상기 오염도 감지부(5)를 통해 감지된 초기 오염도 감지값이 상기 메모리(200)에 기 저장된 기준 전압값 보다 작은 값을 갖으면, 상기 제어부(200)는 상기 오염도 감지부(5)로 공급되는 전압값이 높아질 수 있도록 PWM 출력값을 상승시킨다.

즉, 상기 제어부(100)는 PWM 출력값을 1/255 만큼 증가시켜 상기 트랜지스터(Q1)의 베이스로 인가되는 바이어스 전압을 감소시킴에 따라, 상기 오염도 감지부(5)의 애노드로 인가되는 전류량을 증가시킬 수 있으므로, 상기 오염도 감지부(5)의 수광부로 전달되는 전류량 또한 증가됨으로써 상기 제어부(100)로 인가되는 전압 레벨이 기 설정된 기준전압으로 입력될 수 있도록 보상할 수 있다.

따라서, 상기 메모리(200)에 기 저장된 기준전압은 약 2.5V 정도이고, 상기 오염도 감지부(5)를 통해 감지되어 상기 제어부(100)로 입력되는 전압값이 항상 기준전압 즉, 2.5V를 유지할 수 있도록 하는 것이다.

이와 같이, 본 발명에서는 초기 오염도 감지전압이 기 저장된 기준 전압과 틀리면 상기 제어부(100)에서 출력되는 PWM 출력값을 조정하여 상기 오염도 감지부(5)를 통해 감지되는 감지 전압이 기 설정된 기준전압으로 입력될 수 있도록 일정하게 교정해 놓은 상태에서, 식기세척 동작을 수행함으로써, 터브의 오염에 따른 오염도 변화에 관계없이 변화량을 측정할 수 있다.

본 발명에 따른 식기세척기의 제어방법을 도 5를 참조하여 설명하면 먼저, 파워 온 명령이 입력되면 동작시작 명령을 입력하였는지 여부를 판단한다(S101∼S102).

이어서 상기 판단 결과(S102), 사용자가 동작시작 명령을 입력하면 초기동작인지 여부를 판단한다(S103).

상기 판단 결과(S103), 초기 동작이면 오염도 사전 검지를 수행한다(S104).

그리고, 상기 수행 결과에 따라 보상값이 설정되었는지 여부를 판단한다(S105).

이어서 상기 판단 결과(S105). 보상값이 설정되었으면 설정된 보상값을 적용하여 오염도를 감지하면서 세척 동작을 수행한다(S106).

그리고 세척동작이 완료되면 종료한다(S107).

한편 상기 판단 결과(S103), 식기세척기가 초기 동작이 아니면 설정된 조건에 따라 세척, 헹굼 및 건조를 계속해서 수행하면서 상기 단계(S107)를 판단한다(108).

여기서, 상기 오염도 사전검지를 수행하는 방법은 도 6을 참조하여 설명하면 먼저, 초기 감지 전압값을 입력받는다(S111).

그리고 상기 입력된 초기 감지 전압값이 기 저장된 기준 전압값 보다 큰 값을 갖는지 여부를 판단한다(S112).

이어서 상기 판단 결과(S112), 초기 감지 전압값 보다 기 저장된 기준 전압값이 더 크면 상기 제어부에서 출력되는 PWM 값을 감소시켜 설정한다(S113).

또한 상기 판단 결과(S112), 초기 감지 전압값 보다 기 저장된 기준 전압값이 크지 않으면 초기 감지 전압값이 기 저장된 기준 전압값 보다 작은 값을 갖는지 여부를 판단한다(S114).

이어서 상기 판단 결과(S114), 상기 초기 감지 전압값이 기 저장된 기준 전압값 보다 작은 값을 갖으면 상기 제어부에서 출력되는 PWM 값을 증가시켜 설정한다(S115).

또한 상기 판단 결과(S114), 상기 초기 감지 전압값이 기 저장된 기준 전압값 보다 크지도, 작지도 않고 일치하면 현재 PWM 값을 그대로 저장한다(S116).

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 식기세척기 및 그 제어방법은 초기 동작시 초기 오염도를 감지하고, 그 감지값을 기 저장된 기준전압값과 비교하여 크거나, 작으면 제어부에서 출력되는 PWM 출력값을 조정함으로써 오염도 감지전압을 일정하게 유지시킬 수 있도록 한 것이다.

따라서, 상기 오염도 감지전압을 일정하게 유지될 수 있도록 설정함으로써, 식기세척기 사용시간에 따른 일정시간 뒤의 오염도를 감지하여 전압변화를 상대비교할 수 있으므로, 오염도 감지부가 설치되어 있는 터브가 심하게 오염되더라도 오염도 감지를 보다 정확하게 할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 식기세척기 및 그 제어방법은 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 식기세척기의 동작 초기에 오염도를 감지하고, 그 감지한 오염도에 따른 전압값이 기 저장된 기준 전압과 차이가 나면 이를 보상한 후 식기세척 동작을 수행함으로써, 오염도 감지부를 통해 보다 정확한 감지가 이루어질 수 있다.

둘째, 식기세척기의 사용에 따라 오염도 감지부가 장착된 터브의 오염 발생시에도 그와 무관하게 오염도를 감지할 수 있다.

셋째, 오염도를 정확하게 감지할 수 있으므로 세척 성능을 향상시킬 수 있다.

도 1은 일반적인 식기 세척기를 나타낸 단면도

도 2는 종래 기술에 따른 식기 세척기를 나타낸 구성 블록도

도 3은 도 2에 도시된 탁도 감지부를 나타낸 회로도

도 4는 본 발명에 따른 식기 세척기의 제어구성을 나타낸 블록도

도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 식기 세척기의 제어방법을 나타낸 플로우 차트

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

100 : 제어부 110 : 탁도 감지부

5 : 오염도 감지센서

120 : 전압 보상부 200 : 메모리

Claims (6)

1. 사용자 요구 명령을 입력하기 위한 키 입력부;

   세척수의 오염도를 감지하기 위한 오염도 감지부;

   상기 오염도 감지부를 통해 감지되는 오염도에 따른 기준 전압 값을 저장하기 위한 메모리;

   상기 키 입력부를 통해 동작시작 명령이 입력되면 초기 동작인지 여부를 판단하여 상기 오염도 감지부를 통해 입력되는 오염도 감지값과 상기 메모리에 기 저장된 기준값을 비교하고, 그 결과에 따른 전압보상 제어신호를 출력하는 제어부; 그리고,

   상기 제어부의 제어신호에 따라 상기 오염도 감지부에 공급되는 전압 레벨을 가변하는 전압 보상부를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 식기세척기.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 전압 보상부는

   상기 제어부의 일단에 연결되고, 타측 일단이 접지되는 저항(R12) 및 캐패시터(C12)와, 상기 저항(R12)의 일단에 베이스가 연결되고, 상기 오염도 감지부에 컬렉터가 연결되는 트랜지스터로 구성됨을 특징으로 하는 식기세척기.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 오염도 감지부를 통해 감지되는 초기 전압값이 기 설정된 기준 전압값 보다 낮으면 상기 제어부에서 PWM 값을 감소시켜, 상기 트랜지스터의 베이스로 인가되는 바이어스 전압을 증가시키고, 상기 초기 전압값이 기 설정된 기준 전압값 보다 높으면 상기 제어부에서 PWM 값을 증가시켜 상기 트랜지스터의 베이스로 인가되는 바이어스 전압을 감소시킴을 특징으로 하는 식기세척기.
4. 오염도 감지부 및 메모리를 구비한 식기세척기의 제어방법에서,

   파워 온 명령이 입력되면 사용자가 원하는 세척코스를 선택하는 단계;

   동작시작 명령이 입력되면 초기동작인지 여부를 판단하여, 초기 동작이면 오염도를 사전 점검하는 단계; 그리고,

   상기 오염도 사전 점검에 따라 상기 오염도 감지부에서 감지되는 전압이 항상 일정전압을 유지하도록 전압 보상을 수행하는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 식기세척기의 제어방법.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 오염도를 사전 점검하는 단계는

   상기 동작시작이 입력되면 초기동작인지 여부를 판단하는 단계와,

   상기 판단 결과 초기 동작이면 초기 오염도 전압을 감지하는 단계와,

   상기 감지된 초기 오염도 전압값과 상기 메모리에 기 저장된 기준 전압과 비교하는 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 식기세척기의 제어방법.
6. 제 4 항에 있어서,

   상기 전압보상을 수행하는 단계는

   상기 초기 오염도 전압값이 상기 메모리에 기 저장된 기준 전압 보다 큰 값을 갖으면 상기 오염도 감지부로 공급되는 전압값을 감소시켜 설정하는 단계와,

   상기 초기 오염도 전압값이 상기 메모리에 기 저장된 기준 전압 보다 낮은 값을 갖으면 상기 오염도 감지부로 공급되는 전압값을 증가시켜 설정하는 단계와,

   상기 초기 오염도 전압값과 상기 메모리에 기 저장된 기준 전압값이 일치하면 상기 메모리에 저장하는 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 식기세척기의 제어방법.