KR20060042636A - 세탁기의 세탁수 온도 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 구동모터에 의해 회전이 가능하도록 설치된 세탁조 내로 급수된 세탁수를 가열하는 히터, 세탁조 내의 세탁수 온도를 감지하는 온도센서, 세탁조를 회전시키기 위한 구동모터 및 상기 구동모터와 히터의 동작을 제어하는 제어부를 구비하는 세탁기의 세탁수 온도 제어방법에 관한 것이다.

본 발명은 세탁조로 급수된 세탁수의 온도를 감지하는 수온감지단계;

감지된 세탁수의 온도구간에 따라 상기 구동모터의 온/오프타임을 다르게 수행하는 히팅단계;

히팅된 세탁수의 온도를 재감지하여 목표온도 이상인지를 판단하는 목표온도감지단계; 및

목표온도 이상이면 히터의 작동을 중지하고 사용자가 선택한 코스에 따라 세탁을 진행하는 코스진행단계를 포함하여 구성된다.

이에 따라, 히팅효율이 높아져 전체적인 히팅시간이 감소되므로 저온의 세탁수 히팅시 소모되는 전력을 최대한 억제시킬 수 있다.

세탁기, 온도제어, 세탁수, 구동모터제어, 온오프타임

Description

세탁기의 세탁수 온도 제어방법{Method for controlling temperature of washing water in washing machine}

도 1은 일반적인 세탁기의 세탁수 온도 제어방법을 나타내는 흐름도.

도 2는 본 발명에 이용되는 세탁기 제어부의 회로구성을 개략적으로 나타내는 블록도.

도 3은 본 발명에 따른 세탁기의 세탁수 온도 제어방법을 나타내는 흐름도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10...제어부 11...마이컴

20...전면조작부 30...수위센서

40...온도센서 50...급수밸브

60...히터 70...구동모터

본 발명은 구동모터에 의해 회전이 가능하도록 설치된 세탁조 내로 급수된 세탁수를 가열하는 히터, 세탁조 내의 세탁수 온도를 감지하는 온도센서, 세탁조를 회전시키기 위한 구동모터 및 상기 구동모터와 히터의 동작을 제어하는 제어부를 구비하는 세탁기의 세탁수 온도 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 세탁기는 기 설정된 알고리즘에 따라 세탁, 헹굼, 탈수 등의 과정을 거쳐 오염된 세탁물로부터 오염물질을 제거하도록 회전날개, 외조 또는 내조의 수평방향 회전을 이용한 전자동 세탁기 또는 드럼의 수직방향 회전을 이용한 드럼세탁기로 크게 구분될 수 있다.

일반적인 드럼세탁기의 구조는 구동모터로부터 구동력을 전달받아 정역회전이 가능하도록 본체 내에 설치된 드럼이 정역회전하면서 드럼 내부의 세탁물들을 반복낙하시키는 과정에서 발생되는 세탁물과 드럼내면과 세탁수와의 상호마찰에 의하여 세탁이 이루어지도록 되어 있다.

또한, 상기 드럼세탁기에는 드럼의 외측으로는 원통형의 터브가 복수의 현가장치에 의하여 지지되어 있으며, 터브의 일측으로 사용자의 조작에 따라 세탁수를 가열하도록 작동되는 히터와 세탁수의 온도를 감지하는 온도센서가 설치된다. 그리고, 본체의 일측으로 드럼내의 세탁수 수위를 감지하는 수위센서 및 온수와 냉수가 세탁기 내부로 공급되도록 급수밸브가 구비된다.

또한, 세탁기의 전체적인 동작제어를 위한 마이컴 및 이 마이컴과 연결된 전면조작부 더 구비하고 있다. 상기 마이컴은 상기 온도센서로부터 전달된 신호를 전달받아 이루어지는 히터의 동작 제어를 포함하여 사용자가 선택하는 모드에 따라 미리 프로그램된 다양한 동작 제어를 수행한다.

전술한 바와 같이 세탁수는 세탁효율을 높히기 위하여 사용자의 선택에 의해 세탁수가 목표온도인 약 40℃에 이르도록 히터에 의해 가열되는데, 이때 세탁수의 온도를 제어하기 위한 종래의 방법은 다음과 같다.

도 1에 도시된 바와 같이, 사용자가 전면조작부를 통해 세탁모드 및 동작설정을 완료하면 마이컴은 급수밸브를 제어하여 소정량의 세탁수를 터브 내로 공급한다.

세탁수의 공급이 완료되면, 마이컴은 히터를 작동시켜 세탁수를 가열함과 동시에 구동모터를 작동시켜 드럼 내에서 세탁수의 열교환이 원활하게 이루어질 수 있도록 드럼을 회전시킨다. 마이컴은 온도센서로부터 수시로 목표온도를 체크하여 온도센서로부터 세탁수의 온도가 목표온도 이상으로 가열되었다는 온도신호가 전달되면, 상기 히터와 구동모터의 작동을 중지시키고 사용자가 지정한 세탁코스를 진행한다.

그러나, 이러한 종래의 세탁수 온도 제어방법은 세탁수가 급수된 이후 목표온도에 이를 때까지 구동모터와 히터가 획일적으로 동작되도록 하기 때문에 히팅시간에 정비례하여 전력소비량이 증대되게 된다.

따라서, 겨울철과 같이 급수되는 세탁수의 온도가 낮은 경우, 목표온도까지 이르는 세탁수 가열시간은 더욱 길어지게 되므로 겨울철 세탁기 가동으로 인한 전력소비량이 급증하게 되는 문제점이 발생된다.

이러한 수온의 변화에 따른 일관적이지 못한 전력소비 패턴은 일반 사용자로 하여금 제품에 대한 불신 및 사용상의 불편함으로 이어지는 또 다른 문제를 발생시킨다.

본 발명은 상기한 종래 문제점들을 고려하여 이루어진 것으로서, 세탁기 내로 공급되는 세탁수의 온도변화에 따라 세탁기의 전력소모량이 급변하지 않도록 저온의 세탁수를 히팅시키는데 소모되는 전력을 최대한 억제시킬 수 있는 세탁기의 세탁수 온도 제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 구동모터에 의해 회전이 가능하도록 설치된 세탁조 내로 급수된 세탁수를 가열하는 히터, 세탁조 내의 세탁수 온도를 감지하는 온도센서, 세탁조를 회전시키기 위한 구동모터 및 상기 구동모터와 히터의 동작을 제어하는 제어부를 구비하는 세탁기의 세탁수 온도 제어방법에 있어서, 세탁조로 급수된 세탁수의 온도를 감지하는 수온감지단계와, 감지된 세탁수의 온도구간에 따라 상기 구동모터의 온/오프타임을 다르게 수행하는 히팅단계와, 히팅된 세탁수의 온도를 재감지하여 목표온도에 도달하였는지 판단하는 목표온도감지단계와, 목표온도 이상이면 사용자가 선택한 코스에 따라 세탁을 진행하는 코스진행단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 히팅단계에서 구동모터의 온/오프타임은 세탁수의 온도가 낮은 온도구간일수록 오프타임이 길게 설정되고 높은 온도구간일수록 온타임이 길게 설정된다.

또한, 목표온도감지단계 이후 세탁수가 미리 설정된 목표수위까지 도달했는지를 판단하는 세탁수 목표수위 감지 단계와, 목표수위에 도달된 것으로 판단되면 코스진행단계를 진행하고 도달되지 않았으면 세탁조 내로 소정량의 세탁수가 더 급 수되도록 한 다음 상기 수온감지단계를 반복하도록 하는 세탁수 목표수위 판단 단계를 더 포함할 수도 있다.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 바람직한 실시예에 대한 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

본 발명의 일실시예에 따른 상세한 설명에 앞서, 세탁기의 세탁수 온도 제어방법이 적용되는 세탁기는 종래의 일반적인 세탁기와 그 구성 및 동작이 모두 동일하므로 여기서의 상세한 설명은 생략하기로 하며, 본 발명에서 사용되는 세탁조는 설명의 명료함을 위하여 드럼세탁기의 경우 터브와 드럼을 총칭한 것으로서, 이는 드럼세탁기와는 다른 방식의 일반 세탁기에 있어서 상기 터브와 드럼에 대응되는 구성인 외조와 외조의 내부에서 회전하는 내조를 총칭한 것에 해당되는 것임을 알려둔다.

도 2는 본 발명에 이용되는 세탁기 제어부의 회로구성을 개략적으로 나타내는 블록구성도로서, 본 발명에 따른 세탁기 제어부(10)는 소정의 프로그램에 의해 세탁동작을 제어하고 제어된 신호를 출력하는 마이컴(11)를 포함한다. 이 마이컴(11)에는 세탁코스 프로그램에 대한 운전코스의 신호를 입력하는 전면조작부(20)와, 마이컴(11)의 제어신호에 의하여 세탁조에 세탁수를 공급하는 급수밸브(50)와, 상기 급수밸브(50)에서 급수되는 세탁수와 배수되는 세탁수의 수위를 감지하는 수 위센서(30)와, 상기 마이컴(11)의 제어신호에 의하여 세탁조 내의 세탁수의 온도를 감지하는 온도센서(40)와, 세탁수를 가열하는 히터(60)와, 세탁조의 정역회전을 수행하는 구동모터(70)가 각각 연결된다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 세탁수 온도제어 방법은 세탁조로 급수된 세탁수의 온도를 감지하는 수온감지단계(S1)와, 감지된 세탁수의 온도구간에 따라 상기 구동모터(70)의 온/오프타임이 다르게 수행되는 히팅단계(S2)와, 히팅된 세탁수의 온도를 재감지하여 목표온도에 도달하였는지 판단하는 목표온도감지단계(S3)와, 목표온도 이상이면 히터작동을 중지하고 사용자가 선택한 코스에 따라 세탁을 진행하는 코스진행단계(S4)로 구성된다.

제어부(10)의 마이컴(11)에는 보다 세밀한 히팅작업을 수행할 수 있도록 다단계로 온도구간이 설정되며, 세탁수의 온도가 낮은 온도구간일수록 구동모터의 오프타임이 길게 설정되고 세탁수의 온도가 높은 온도구간일수록 구동모터의 오프타임이 길게 설정되어 있다.

상기 목표온도는 세탁효율이 극대화 될 수 있도록 약 40℃가 적당하다.

본 발명에 따른 세탁수 온도가 제어되는 방법을 살펴보면 다음과 같다.

먼저 세탁조내로 미리 설정된 양만큼 세탁수가 공급되면 온도센서(40)는 세탁수의 온도를 감지(S1)한다.

제어부(10)는 온도센서(40)로부터 세탁수의 온도신호를 전달받아 현재 세탁수 온도에 해당하는 해당 온도구간을 검색(S21)한다.

해당 온도구간을 검색이 완료되면, 상기 제어부는 히터(60)를 작동시켜 세탁 조를 가열하는 동시에 해당 온도구간에 설정된 온/오프타임 동안 구동모터(70)를 작동(S22)시키면서 세탁수를 히팅(S2)시킨다.

본 발명에 따르면 세탁수의 온도가 낮은 구간일수록 구동모터(70)의 오프타임이 길게 제어되고 세탁수의 온도가 높은 구간일수록 구동모터(70)의 온타임이 길게 제어되도록 하고 있다.

따라서, 세탁수의 온도가 낮은 구간일수록 구동모터(70)의 오프타임이 길게 제어되므로 세탁수의 가열에 주력하게 되어 불필요한 구동모터(70)의 전력소모를 최소화시킬 수 있고, 세탁수의 온도가 높은 온도구간일수록 구동모터(70)의 온타임이 길게 제어되므로 세탁조 내에서 가열된 세탁수간의 열교환이 촉진됨으로써 세탁수의 온도상승이 단시간 내에 이루어져 전력소비를 최소화시킬 수 있다.

본 발명에 따르면 세탁수가 급수된 이후 목표온도에 이를 때까지 구동모터(70)의 온/오프타임이 온도구간별로 가변제어되기 때문에 종래와 같이 획일적인 히팅동작만이 수행되던 히팅방법에 비하여 전체적인 히팅시간이 단축되어 세탁수 가열을 위한 전력소비량을 감소시킬 수 있다. 특히, 겨울철과 같이 세탁수의 수온이 매우 낮을 경우, 종래에 비하여 히팅시간은 더욱 큰 폭으로 감소되므로 전력소비량 은 더욱 크게 감소된다.

해당 온도구간 따른 히팅동작이 완료되면, 제어부(10)는 온도센서(40)로 하여금 세탁수의 온도를 재감지하여 히팅된 세탁수의 온도가 목표온도에 도달하였는지 판단(S3)한다.

세탁수의 온도가 목표온도에 도달한 것으로 판단되면 사용자가 선택한 코스 에 따라 세탁을 진행(S4)하고, 목표온도에 도달하지 않은 것으로 판단되면 상기 히팅단계(S2)를 반복한다.

한편, 본 발명의 다른 실시예로서 목표온도감지단계(S3) 이후 세탁수의 수위감지단계(S10)와, 미리 설정된 목표수위에 도달했는지를 판단하는 세탁수 목표수위 감지 단계(S11)가 더 포함될 수 있다.

이 경우, 목표수위에 도달된 것으로 판단되면 다음 단계인 코스진행단계(S4)를 진행하고, 목표수위에 도달되지 않은 것으로 판단되면 급수밸브(50)를 제어하여 세탁조 내로 미리 설정된 소정량의 세탁수가 더 급수되도록 하거나 목표수위에 이를 때까지 세탁수가 더 급수되도록 한 후 세탁수 온도감지단계(S1)가 재실시되도록 한다.

이렇게 하면, 본 발명에 적용된 세탁기의 세탁수 공급이 추가로 이루어지게 되는 경우에도 세탁수의 온도제어가 원활하게 이루어질 수 있다.

상기한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 세탁기의 세탁수 온도 제어방법에 의하면, 세탁수가 급수된 이후 목표온도에 이를 때까지 구동모터의 온/오프타임을 온도구간별로 가변제어함으로써 전체적인 히팅효율을 높혀 저온으로 공급되는 세탁수를 히팅시킬 경우 과도한 전력이 소모되는 것을 최대한 억제시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 구동모터에 의해 회전이 가능하도록 설치된 세탁조 내로 급수된 세탁수를 가열하는 히터, 세탁조 내의 세탁수 온도를 감지하는 온도센서, 세탁조를 회전시키기 위한 구동모터 및 상기 구동모터와 히터의 동작을 제어하는 제어부를 구비하는 세탁기의 세탁수 온도 제어방법에 있어서,

   세탁조로 급수된 세탁수의 온도를 감지하는 수온감지단계;

   감지된 세탁수의 온도구간에 따라 상기 구동모터의 온/오프타임을 다르게 수행하는 히팅단계;

   히팅된 세탁수의 온도를 재감지하여 목표온도 이상인지를 판단하는 목표온도감지단계; 및

   목표온도 이상이면 히터의 작동을 중지하고 사용자가 선택한 코스에 따라 세탁을 진행하는 코스진행단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁기의 세탁수 온도 제어방법.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 히팅단계에서 구동모터의 온/오프타임은 세탁수의 온도가 낮은 온도구간일수록 오프타임이 길게 설정되고 높은 온도구간일수록 온타임이 길게 설정된 것을 특징으로 하는 세탁기의 세탁수 온도 제어방법.
3. 제 1항에 있어서,

   목표온도감지단계 이후, 세탁수가 미리 설정된 목표수위까지 도달했는지를 판단하는 세탁수 목표수위 감지 단계 및

   목표수위에 도달된 것으로 판단되면 코스진행단계를 진행하고, 도달되지 않았으면 세탁조 내로 소정량의 세탁수가 더 급수되도록 한 다음 상기 수온감지단계를 반복하도록 하는 세탁수 목표수위 판단 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁기의 세탁수 온도 제어방법.

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