KR20050118613A - 세탁기 및 급수방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 세탁기 및 급수방법에 관한 것으로, 본 발명의 목적은 목표수온과 목표수위에 부합하는 급수를 신속하고 정확하게 할 수 있는 세탁기 및 급수방법을 제공함에 있다.

이를 위해 본 발명은 세탁수를 초기급수하고, 초기급수에 관한 데이터를 기초로 목표수온 및 목표수위에 도달하기 위한 상기 세탁수의 추가급수량을 추정하고, 상기 추가급수량 만큼 상기 세탁수를 급수하는 것을 특징으로 한다.

Description

세탁기 및 급수방법{A washer and water supply method}

본 발명은 세탁기 및 급수방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 목표수온과 목표수위에 부합하는 급수를 신속하고 정확하게 할 수 있는 세탁기 및 급수방법에 관한 것이다.

일반적으로, 세탁기는 물과 옷감의 마찰을 이용하여 옷감에 묻어 있는 오염물질을 제거하는 장치로, 세탁방식에 따라 여러 종류가 있다. 그 중에서 최근 사용이 확대되고 있는 드럼세탁기는 도1에 도시된 바와 같이 세탁수의 담수를 위해 본체(1) 내부에 설치된 원통형의 수조(2)와, 수조(2)의 내부에 회전가능하게 설치되며 벽면에 다수의 탈수공이 형성된 원통형의 세탁조(3)와, 세탁조(3)를 정방향 또는 역방향으로 회전시키기 위한 구동모터(4)와, 세탁물의 투입과 인출을 위한 개구를 개폐하는 도어(5)를 구비한다.

또한, 종래의 드럼세탁기는 세탁수를 수조(2)로 공급하기 위해 수조(2)의 상부에 설치되는 급수장치(6)와, 수조(2) 내부의 세탁수를 강제로 배수하기 위한 배수장치(7)와, 세탁물의 건조를 위한 건조장치(8)를 구비한다.

급수장치(6)는 세제공급장치(9)와, 세제공급장치(9)에 냉수를 공급하는 냉수관(10)과, 세제공급장치(9)에 온수를 공급하는 온수관(11)과, 세제공급장치(9) 및 수조(2)를 연결하는 연결관(12)를 구비한다. 또한, 냉수관(10)에는 냉수의 흐름을 조절하는 냉수밸브(13)가 설치되고, 온수관(11)에는 온수의 흐름을 조절하는 온수밸브(14)가 설치된다.

이와 같은 종래의 드럼세탁기에서 사용자가 세탁수의 수위와 온도를 포함하는 세탁명령을 입력하면 입력된 세탁명령에 따라 급수-세탁-헹굼-탈수-건조행정을 순차적으로 수행한다. 이 때 급수모드에서는 공급된 세탁수의 온도 및 수위가 사용자가 설정한 온도 및 수위에 도달할 때까지 냉수공급-세탁조회전-온수공급-세탁조회전의 과정을 반복한다.

그러나 이와 같이 급수모드에서 목표수온과 목표수위에 도달할 때까지 냉수 및 온수를 반복적으로 급수하는 경우 전체 세탁시간에서 급수를 위해 사용되는 시간이 너무 길어져 상대적으로 세탁시간이 줄어들고, 그에 따라 세탁력이 감소하는 문제점이 있었다.

또한, 냉수와 온수를 반복공급하면서 목표수온과 목표수위의 2가지 조건을 동시에 충족하는 것이 용이하지 않은 문제점이 있었다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 목표수온과 목표수위에 부합하는 급수를 신속하고 정확하게 할 수 있는 세탁기 및 급수방법을 제공함에 있다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 세탁수를 초기급수하고, 초기급수에 관한 데이터를 기초로 목표수온 및 목표수위에 도달하기 위한 상기 세탁수의 추가급수량을 추정하고, 상기 추가급수량 만큼 상기 세탁수를 급수하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 초기급수는 수조에 냉수를 공급하는 단계, 공급된 냉수의 수온 및 수위를 측정하는 단계, 상기 수조에 온수를 공급하는 단계, 공급된 온수의 수온 및 수위를 파악하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 초기급수에 관한 데이터는 상기 냉수의 수온 및 수위, 상기 온수의 수온 및 수위를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 추가급수량의 추정은 상기 목표수온, 상기 목표수위에 상응하는 물의 양에서 기공급된 물의 양을 뺀 물의 양 및 상기 냉수 및 온수의 수온을 이용하여 목표수온과 목표수위에 도달하기 위한 상기 냉수와 온수의 추가 급수량을 연산하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 냉수와 온수의 추가급수량이 추정되면 상기 냉수의 수위와 냉수밸브의 개방시간을 이용하여 계산한 단위시간당 냉수공급량, 상기 온수의 수위와 온수밸브의 개방시간을 이용하여 계산한 단위시간당 온수공급량을 참고하여 상기 냉수밸브와 상기 온수밸브의 추가 개방시간을 결정하고, 상기 추가 개방시간동안 추가급수를 수행하는 것을 특징으로 한다.

또한 냉수를 급수하고, 상기 냉수의 수온 및 수위를 측정하고, 온수를 공급하고, 상기 온수의 수온 및 수위를 측정하고, 상기 냉, 온수의 수위 및 수온에 연계하여 상기 냉, 온수의 추가급수량을 추정하고, 상기 추가급수량 만큼 상기 냉, 온수를 급수하는 것을 특징으로 한다.

또한 수조와, 상기 수조에 냉수를 공급하는 냉수관과, 상기 냉수관에 설치된 냉수밸브와, 상기 수조에 온수를 공급하는 온수관과, 상기 온수관에 설치된 온수밸브와, 상기 수조에 공급된 냉수 또는 온수의 온도를 측정하는 수온측정장치와, 상기 수조의 수위를 측정하는 수위측정장치와, 초기급수에 관한 데이터를 기초로 하여 추정된 추가급수량 만큼 상기 냉수 또는 온수를 추가급수 하도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 본 도면을 참조하여 상세하게 설명하도록 한다. 도2에 도시한 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 드럼세탁기는 본체내부에 마련되어 세탁수를 담는 수조(21)와, 수조(21)의 내부에 회전가능하도록 설치된 세탁조(22)와, 수조(22)에 냉수 및 온수를 공급하는 급수장치(30)를 포함한다. 또한, 수조(21)의 하부 내부면과 세탁조(22)의 사이에는 수조(21)에 공급된 세탁수의 수온을 감지하는 수온센서(23)가 마련되고, 수조(23)의 하부에 연결된 수위관(24)의 일단에는 수위를 감지하는 수위센서(25)가 마련된다.

급수장치(30)는 세제공급장치(31)에 냉수를 급수하는 냉수관(32)과, 냉수관(32)에 설치된 냉수밸브(33)와, 세제공급장치(31)에 온수를 급수하는 온수관(34)과, 온수관(34)에 설치된 온수밸브(35)와, 세제공급장치(31) 및 수조(21)를 연결하는 연결관(36)을 구비한다.

수온센서(23)는 서미스터를 사용하여 수온을 감지하고, 수위센서(25)는 수조(21)의 수위에 따라 수위관(24)의 수위가 변하는 정도를 감지하여 수조(21)의 수위를 측정한다.

도3에 도시한 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 드럼세탁기는 도2에 도시한 장치외에 세탁명령을 입력하는 입력부(41)와, 온수밸브(35)를 구동하는 온수밸브 구동부(44)와, 냉수밸브(33)를 구동하는 냉수밸브 구동부(45)와, 세탁조(22)를 회전시키는 세탁조 모터(46)를 구동시키는 세탁조모터 구동부(47)와, 드럼세탁기의 작동상태를 표시하는 표시부(48)와, 드럼세탁기의 동작을 제어하는 마이컴(40)을 포함한다.

입력부(41)에는 사용자가 세탁수의 수위를 설정하기 위한 수위버튼(42)과, 세탁수의 수온을 설정하기 위한 수온버튼(43)이 마련된다.

도4를 참조하여 도3에 도시한 드럼세탁기의 급수동작을 설명한다. 세탁을 위해 사용자가 수위버튼(42)을 통해 목표수위를 설정하고, 수온버튼(43)을 통해 목표수온을 설정하면(50) 마이컴(40)은 저장된 데이터를 이용하여 목표수위에 해당하는 물의 양을 계산한다. 이를 위해 마이컴(40)은 세탁조(22)의 수위에 상응하는 물의 양이 얼마인지를 나타내는 데이터를 저장하고 있다. 예를 들어 세탁조의 수위가 10cm일 때는 세탁조에 급수된 물의 양이 2L이고, 세탁조의 수위가 15cm일 때는 세탁조에 급수된 물의 양이 3L로 정리된 테이블을 저장하고 있다.

다음으로 냉수밸브(33)를 개방하여 제1소정시간동안 수조(21)에 냉수를 공급한다(52). 제1소정시간은 실험에 의해 적절한 시간으로 설정할 수 있다. 냉수의 공급 후 마이컴(40)은 수온센서(23)를 통해 냉수의 수온을 측정하고, 수위센서(25)를 통해 냉수의 수위를 측정한다(54). 그리고 측정된 수위에 상응하는 물의 양에 대한 데이터 및 냉수밸브(33)의 개방시간을 이용하여 냉수의 단위시간당 공급량을 계산한다(56).

냉수에 대한 데이터가 얻어지면 제2소정시간동안 온수를 공급한다(58). 제2소정시간은 실험에 의해 적절한 시간으로 설정할 수 있다. 온수의 공급 후 마이컴(40)은 수온센서(23)를 통해 냉수와 온수가 결합된 세탁수의 수온을 측정하고, 수위센서(25)를 통해 냉수와 온수가 결합된 세탁수의 수위를 측정한다(60).

그리고 냉수와 온수가 결합된 세탁수의 수위에 상응하는 물의 양에서 냉수의 수위에 상응하는 물의 양을 뺀 결과와 온수밸브의 개방시간을 이용하여 온수의 단위시간당 공급량을 계산한다(62). 또한, 냉수와 온수가 결합된 세탁수의 수온과 하기의 열평형공식을 이용하여 온수의 수온을 계산한다.

m1*c1*(t1-T) = m2*c2*(T-t2) (m1은 냉수의 질량, m2는 온수의 질량, t1은 냉수의 수온, t2는 온수의 수온, T는 냉수와 온수의 열평형이 이루어진 수온, c1 및 c2는 물의 비열)

위 공식에서 m1, m2, t1 및 T는 수온센서(23) 및 수위센서(25) 등에 의해 구한 값이므로 모두 알 수 있고, 이 값들을 대입하여 t2(온수의 수온)를 계산할 수 있다.

이상의 과정에서 구한 냉수의 수온, 온수의 수온 및 기공급된 온수와 냉수의 양을 이용하여 사용자가 설정한 목표수온 및 목표수위에 도달하기 위해 추가급수해야 할 냉수와 온수의 양을 계산한다(64).

m1*(t1-T)=m2(T-t2)(m1은 추가급수할 냉수의 양, m2는 추가급수할 온수의 양, t1은 냉수의 수온, t2는 온수의 수온, T는 목표수온)

즉, 위의 열평형 공식에서 t1, t2 및 T는 알고 있는 값이고, m1+m2=(목표수위에 해당하는 물의 질량-기공급된 물의 질량)이므로 m1+m2의 값도 알 수 있다. 따라서 이 값들을 대입하면 m1과 m2를 구할 수 있다.

m1과 m2의 값이 구해지면 마이컴(40)은 냉수와 온수의 단위시간당 공급량을 참조하여 냉수밸브(33)와 온수밸브(35)를 열어 추가급수를 한다. 이와 같이 초기급수된 일정량의 냉수와 온수에 관한 데이터에 기초하여 추가급수할 냉수와 온수의 양을 추정하고, 추정된 양만큼 온수와 냉수를 추가급수함으로써 보다 빠른 시간내에 목표수온과 목표수위에 도달하도록 급수를 할 수 있다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 의할 경우 목표수온과 목표수위에 부합하도록 신속정확한 급수를 할 수 있다.

또한, 정확한 양의 물을 급수함으로써 불필요한 물이나 에너지의 낭비를 막을 수 있다.

또한, 급수시간을 단축하여 상대적으로 세탁시간을 길게 함으로써 세탁력이 향상된다.

도1은 종래의 드럼세탁기를 도시한 사시도이다.

도2는 본 발명의 일실시예에 따른 드럼세탁기를 도시한 도면이다.

도3은 도2에 도시한 드럼세탁기를 도시한 블록도이다.

도4는 도3에 도시한 드럼세탁기의 급수동작을 도시한 흐름도이다.

*도면의 주요 기능에 대한 부호의 설명*

21:수조 22:세탁조

23:수온센서 25:수위센서

30:급수장치 32:냉수관

33:냉수밸브 34:온수관

35:온수밸브 40:마이컴

Claims (7)

1. 세탁수를 초기급수하고,

   초기급수에 관한 데이터를 기초로 목표수온 및 목표수위에 도달하기 위한 상기 세탁수의 추가급수량을 추정하고,

   상기 추가급수량 만큼 상기 세탁수를 급수하는 것을 특징으로 하는 세탁기의 급수방법
2. 제1항에 있어서,

   상기 초기급수는 수조에 냉수를 공급하는 단계, 공급된 냉수의 수온 및 수위를 측정하는 단계, 상기 수조에 온수를 공급하는 단계, 공급된 온수의 수온 및 수위를 파악하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁기의 급수방법
3. 제2항에 있어서,

   상기 초기급수에 관한 데이터는 상기 냉수의 수온 및 수위, 상기 온수의 수온 및 수위를 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁기의 급수방법
4. 제3항에 있어서,

   상기 추가급수량의 추정은 상기 목표수온, 상기 목표수위에 상응하는 물의 양에서 기공급된 물의 양을 뺀 물의 양 및 상기 냉수 및 온수의 수온을 이용하여 목표수온과 목표수위에 도달하기 위한 상기 냉수와 온수의 추가 급수량을 연산하는 것을 특징으로 하는 세탁기의 급수방법
5. 제4항에 있어서,

   상기 냉수와 온수의 추가급수량이 추정되면 상기 냉수의 수위와 냉수밸브의 개방시간을 이용하여 계산한 단위시간당 냉수공급량, 상기 온수의 수위와 온수밸브의 개방시간을 이용하여 계산한 단위시간당 온수공급량을 참고하여 상기 냉수밸브와 상기 온수밸브의 추가 개방시간을 결정하고, 상기 추가 개방시간동안 추가급수를 수행하는 것을 특징으로 하는 세탁기의 급수방법
6. 냉수를 급수하고,

   상기 냉수의 수온 및 수위를 측정하고,

   온수를 공급하고,

   상기 온수의 수온 및 수위를 측정하고,

   상기 냉, 온수의 수위 및 수온에 연계하여 상기 냉, 온수의 추가급수량을 추정하고,

   상기 추가급수량 만큼 상기 냉, 온수를 급수하는 것을 특징으로 하는 세탁기의 급수방법
7. 수조와, 상기 수조에 냉수를 공급하는 냉수관과, 상기 냉수관에 설치된 냉수밸브와, 상기 수조에 온수를 공급하는 온수관과, 상기 온수관에 설치된 온수밸브와, 상기 수조에 공급된 냉수 또는 온수의 온도를 측정하는 수온측정장치와, 상기 수조의 수위를 측정하는 수위측정장치와, 초기급수에 관한 데이터를 기초로 하여 추정된 추가급수량 만큼 상기 냉수 또는 온수를 추가급수 하도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁기