KR20130021282A - 스팀발생기를 포함하는 세탁장치 및 이의 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 세탁장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 스팀발생기를 갖는 세탁장치 및 이의 제어방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 더욱 확장된 형태로 스팀발생기를 갖는 가전제품 및 이의 제어방법에 관한 것이다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 스팀행정을 갖는 스팀세탁코스 그리고 스팀행정을 갖는 리프레시코스를 수행하는 세탁장치의 제어방법에 있어서, 상기 스팀행정을 최초로 수행하기 위하여 스팀발생기로의 급수와 상기 스팀발생기의 히터에 전원을 인가하는 초기 스팀발생기 제어 패턴은 상기 스팀세탁코스와 리프레시코스에서 서로 달리 제어됨을 특징으로 하는 세탁장치의 제어방법이 제공될 수 있다.

Description

스팀발생기를 포함하는 세탁장치 및 이의 제어방법{Laundry machine inclduing a steam generator and the controlling method of the same}

본 발명은 세탁장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 스팀발생기를 갖는 세탁장치 및 이의 제어방법에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 더욱 확장된 형태로 스팀발생기를 갖는 가전제품 및 이의 제어방법에 관한 것이다.

세탁장치로는 의류를 세탁하는 세탁기가 대표적이며, 의류를 건조하는 건조기 또한 세탁장치라 할 수 있다. 물론, 의류를 세탁하고 건조시킬 수 있는 세탁 겸 건조기도 세탁장치라 할 수 있다.

최근에는 물에 의한 세탁이 아닌 열풍이나 스팀을 이용하여 의류를 리프레시하는 리프레셔가 출시되고 있으며, 이 또한 세탁장치라 할 수 있다.

아울러, 의류는 아니지만 식기를 세척하는 식기세척기 또한 넓은 의미로 세탁장치라 할 수 있으며, 본 명세서에서의 세탁장치라 함은 전술한 각종 기기들을 모두 포함한다.

여기서, 상기 스팀발생기는 스팀을 발생시켜 의류나 식기와 같은 대상물에 공급하기 위한 장치이다. 그리고, 스팀은 대상물을 가열하는 가열원 그리고 대상물에 수분을 공급하는 수분 공급원으로의 기능을 수행한다. 따라서, 이러한 기능은 세탁장치뿐만 아니라 다양한 가전제품으로 확장될 수 있다.

이하 본 명세서에서는 세탁장치의 대표적인 예로 세탁기를 중심으로 기술하며, 다른 장치와 배타적이고 모순되지 않는 한 다른 세탁장치 및 가전제품으로도 적용이 가능할 것이다.

스팀발생기는 세탁기에 구비되어, 고온의 스팀을 생성하여 세탁물의 세탁행정 중에 스팀을 제공함으로써 세탁 효과를 증대시키는 역할을 수행할 수 있다. 또한, 건조 기능을 갖는 세탁장치, 즉 건조기나 리프레셔 등과 같은 세탁장치에도 구비되어, 스팀을 제공하여 주름이나 냄새를 제거함으로써 새 옷과 같은 느낌을 주는 리프레쉬 역할을 수행할 수도 있다.

이하, 종래 기술에 따른 세탁기용 스팀발생기를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 종래 드럼세탁기의 구조를 간략하게 도시한 사시도이고, 도 2는 종래 기술에 따른 스팀발생기를 개략적으로 나타낸 사시도이며, 도 3은 도 2의 스팀발생기를 다른 각도에서 바라본 절개 사시도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 스팀발생기가 구비된 드럼 세탁기는 외관을 이루는 케이스(10)와, 상기 케이스(10) 내에 수평으로 지지되어 세탁수를 저장하는 원통형의 터브(12)와, 상기 터브(12) 내에 회전 가능하게 설치된 드럼(14)과, 상기 드럼(14) 내부로 스팀을 공급하기 위한 스팀발생기(16)를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 드럼은 대상물을 수용하는 수용부로써, 세탁 대상물인 의류 등을 수용하게 된다. 그리고, 건조기에서는 건조 대상물인 의류 등을 수용하게 된다. 마찬가지로 리프레시를 위해서는 마른 의류가 대상물 수용부에 수용될 수 있다. 따라서, 상기 수용부는 이의 형상, 대상물의 종류, 가전제품의 기능과 형상 등에 따라 다양한 구성으로 확장될 수 있다. 즉, 식기가 수용되는 수용부, 리프레시를 위한 의류가 수용되는 수용부, 수직 세탁기의 내조 등 다양하게 확장될 수 있다.

상기 케이스(10)에는, 전면에 세탁물을 투입 및 반출할 수 있도록 드럼(14) 내부와 연통되는 투입구(18)가 형성되고, 상기 투입구(18)를 개폐 가능하도록 도어(20)가 전방으로 선회 가능하게 설치된다.

한편, 상기 케이스(10)의 일측에는 상기 스팀발생기(16)에 물을 공급하기 위한 급수밸브(22)와 급수호스(24)가 구비된다.

또한, 상기 스팀발생기(16)의 일측에는, 상기 스팀발생기(16)에서 생성된 스팀을 상기 드럼(14) 내부로 안내하여 분사하기 위한 통로가 되는 스팀공급관(26)이 연결된다.

도 2와 도 3을 참조하여 상기 스팀발생기(16)에 대하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

상기 스팀발생기(16)는 물을 저장하기 위한 공간을 형성하는 하부케이스(28)와, 상기 하부케이스(28)의 상부와 결합되는 상부케이스(30)와, 상기 스팀발생기(16) 내부에 저장된 물을 가열하기 위한 히터(32)를 포함하여 구성된다.

상기 상부케이스(28)에는 급수호스(24)로부터 물이 공급되는 급수구(34)와 스팀발생기(16) 내에서 생성된 스팀을 상기 스팀공급관(26)으로 토출하는 스팀토출구(36)가 구비된다.

한편, 상기 히터(32)는 상기 하부케이스(28)의 저부에 하부케이스(28) 바닥면과 평행하게 설치된다. 상기 히터(32)는 상기 스팀발생기(16)에 물이 공급되면 물에 완전히 잠긴 상태에서 물을 가열하도록 작동된다.

상기 히터의 장착 구조를 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3에 도시된 바와 같이, 장방형으로 형성된 케이스(28,30)의 측면 중 면적인 좁은 일측면을 통하여 장방향으로 히터(32)가 상기 케이스 내부로 상기 하부케이스의 저부와 평행하게 삽입된다. 물론, 상기 히터가 삽입되는 측면에는 누수 등이 방지되도록 밀봉될 것이며, 상기 히터에는 단자(35)를 통하여 전원이 공급될 것이다.

한편, 상기 하부케이스(28)의 바닥면에는 브라켓이 구비되는데, 상기 브라켓 내부로 상기 히터가 삽입되어 고정된다.

따라서, 상기 히터(32)는 일측이 상기 브라켓(33)에 고정되고 타측은 상기 케이스의 일측면에 고정되게 된다.

상기 상부케이스(28)의 일측에는 스팀발생기(16)내에 저장된 물위 수위를 감지하기 위한 수위센서(40)가 구비되고, 상기 상부케이스(28)의 중앙부에는 상기 히터(32)에 의해 가열되는 물과 스팀의 온도를 측정하기 위한 온도센서(42)가 구비된다.

상기 수위센서(40)은 고수위와 저수위를 센싱하도록 고수위 전극봉(40c), 저수위 전극봉(40b) 그리고 공통 전극봉(40a)를 포함하여 이루어질 수 있다. 그리고 수위센서(40)을 둘러싸는 격벽(45, 46)이 구비될 수 있으며, 이들은 센싱되는 수위를 안정적으로 유지시켜 수위감지 시의 오차를 줄이는 기능을 수행한다.

상기와 같이 구성된 종래의 스팀발생기는 다음과 같이 작동된다.

먼저, 세탁기의 세탁행정이 시작되면, 급수구(34)를 통하여 스팀발생기(16) 내부로 물이 유입된다.

상기 스팀발생기(16) 내부로 유입된 물은 히터(32)에 의해 가열되어 스팀로 변환되며, 상기 스팀는 상기 스팀토출구(36)를 통해 세탁물이 수용된 드럼(14) 내부로 유입되어 세탁물의 포적심 및 불림 작용을 하여 세탁효율을 향상시킨다.

여기서, 상기 스팀토출구(36)으로 토출되는 스팀은 고온의 스팀이다. 물론 상기 스팀토출구의 전 또는 후에 스팀의 압력에 의해 개폐되는 토출밸브가 구비된다면 상기 스팀토출구로 토출되는 스팀은 고온 고압의 스팀이 될 수 있을 것이다. 그러나, 어느 경우나 자체 압력에 의해 드럼으로 스팀이 공급될 수 있다.

한편, 상기와 같이 세탁물의 포적심 및 불림 작용을 완료한 후에는 스팀발생기(16)의 작동을 중지하고, 일련의 본 세탁행정을 수행하여 세탁물의 세탁을 완료하게 된다.

그런데, 상술한 종래의 세탁기용 스팀발생기(16)는 필요 이상으로 부피가 큰 문제점이 있었다. 왜냐하면, 히터(32)의 넓은 면이 하부케이스(28)의 바닥면과 평행하도록 설치되는바, 그에 따라 스팀발생기(16)의 폭 길이가 길어질 수밖에 없기 때문이다.

그 결과, 전체적으로 스팀발생기(16)의 부피가 증가하게 되어 세탁기의 외형이 커지는 문제점이 발생하고, 생산 공정에서 비용이 상승하며, 다양한 제품 사양에 적용하기 어려운 문제점이 있다. 즉, 세탁기뿐만 아니라 다른 세탁장치나 가전제품에 적용이 어려운 문제가 있다.

또한, 기존의 히터(32) 배치를 갖는 스팀발생기(16)는 저용량의 세탁기나 건조기에 있어서, 이러한 스팀발생기(16)의 설치를 위해서 전체적인 장치의 외형이 필요 이상으로 커져야 하는 문제점이 있었다. 또한, 필요 이상으로 용량이 큰 스팀발생기가 설치되어 효율이 저하되는 문제점 또한 발생하였다.

한편, 전체적으로 스팀발생기 내부에 수면이 넓게 형성되어 발생된 스팀뿐만 아니라 가열된 뜨거운 물이 튀어 상기 스팀토출구(36)를 통해 드럼(14) 내부의 세탁물에 공급됨으로써, 옷감을 상하게 하는 경우가 발생하기도 한다.

또한, 물이 가열됨으로써 발생되는 기포가 수위센서(40)의 전극에 간섭을 일으켜 수위감지시 감지신호에 노이즈가 발생하며, 수위센서(40)가 오작동을 하는 경우가 있다.

아울러, 상기 스팀발생기(16)는 구조적으로 다음과 같은 문제를 내포하고 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 히터의 과열로 인한 스팀발생기를 보호하기 위하여 수위센서(40)는 고수위(A)와 저수위(B)를 감지한다. 여기서, 히터는 고수위(A)에서 히팅을 시작하고, 저수위(B)에서 히팅을 멈춘다. 따라서, 고수위(A)와 저수위(B) 사이의 공간(C)에 채워지는 물이 스팀으로 변환된다고 할 수 있다. 그러나 스팀발생을 위해 가열되는 물은 저수위(B)까지의 공간(D)에 채워지는 물을 포함한다. 따라서, D 공간에 채워지는 물은 가열은 되지만 스팀으로 전환되지 않게 된다. 이로 인해 에너지 및 물의 낭비가 발생될 수 있다. 다시 말하면, 히터 보호를 위해 스팀발생기 내부의 물이 모두 가열되지만, 모두 스팀으로 변환되지 않기 때문에 에너지 및 물의 낭비가 발생될 수 있다.

또한, 상기 히터는 하부 케이스의 하면과 어느 정도 거리를 두고 설치되어야 한다. 왜냐하면 과열이 발생되는 경우 히터에서 하부 케이스로 전달되는 열량을 줄이기 위함이다. 따라서, 히터 보호 수위를 만족하기 위해서 많은 양의 물이 불필요하게 낭비될 수 있다.

이러한 히터 보호 수위는 전술한 스팀발생기의 과다한 용량 문제뿐만 아니라 스팀 발생이 소요되는 시간이 길어짐을 의미한다. 즉, 히팅이 시작된 후 스팀이 발생되기까지 소요되는 시간이 길어진다는 것을 의미하고, 스팀행정에 소요되는 시간이 길다는 것을 의미한다.

일례로 최근에는 세탁 효율을 증진시키되 세탁이 종료되는 시간이 점차 짧아지는 추세이다. 예를 들어 50분만에 세탁이 시작되고 최종 탈수까지 진행되는 세탁코스가 제시되고 있다. 이러한 코스에서 세탁행정은 대략 10 내지 15분 내외 진행될 수 있다. 그러나, 전술한 스팀발생기는 스팀 발생에 많은 시간이 소요되기 때문에 이러한 세탁코스에는 적용할 수 없는 문제가 있다. 왜냐하면 가열을 시작한 후 스팀이 막 공급되기 시작될 때 세탁행정이 종료될 수 있기 때문이다.

물론, 이러한 세탁코스의 세탁행정 중에 스팀행정을 적용할 수는 있다. 그러나, 이 경우 스팀행정으로 인해 전체 세탁행정이 길어져, 결국 세탁코스에 소요되는 시간이 더욱 길어지는 문제가 있다. 따라서, 사용자는 스팀행정을 추가함으로써 세탁코스에 소요되는 시간이 길어지는 것을 감수할 수밖에 없다.

한편, 상기 스팀발생기(16)는 히터의 과열을 방지하기 위해 저수위(B) 또는 히터 보호 수위를 정확히 센싱하여야 하고, 이를 통해 재급수와 히터 제어가 수행되어야 한다.

그러나, 수위 센싱을 위한 알고리즘이 복잡할 수 있고, 정밀한 제어를 위한 격벽(45, 46)의 구조가 필요하게 된다. 그리고, 수위센서, 히터의 고정을 위한 히터 브라켓(45)과 히터의 밀봉을 위한 구조, 고온을 견딜 수 있는 플라스틱 사출 케이스(28, 30), 스팀발생기의 용량 등으로 인해 전체적으로 스팀발생기의 제조 단가가 상승되는 문제가 있다.

또한, 히터(32)가 스팀발생기의 바닥면에 근접하여 설치되고 발열 면적 확장에 한계가 있다. 따라서, 사용함에 따라 스케일로 인한 열 효율 저하가 발생될 수 있으며, 특히 저수위에 근접함에 따라 히터 부근에서 물 튐 현상이 발생되어 드럼 내부로 스팀이 아닌 가열된 물이 공급될 여지도 있다.

아울러, 히터(32)가 물에 직접 노출되기 때문에 히터 부식 방지 우려가 있고, 이를 해소하기 위해 히터(32)의 재질을 스테인레스 재질로 형성하여 그 단가가 상승되는 문제도 있다.

본 발명은 이와 같은 종래 기술의 문제점을 극복하기 위해 안출한 것으로서, 본 발명의 실시예를 통해 스팀발생기의 효율을 높임과 동시에 컴팩트한 설계가 가능하게 하고, 다양한 제품 사양에 적용 가능한 스팀발생기 및 이를 포함하는 가전제품을 제공하는 것이다.

그리고, 스팀발생기를 통하여 고온의 물이 드럼 내부로 공급되는 것을 방지하는 한편, 수위센서에서의 오작동을 방지한 스팀발생장치를 제공하는 것이다. 이를 위해 본 발명의 실시예는 수위센서를 생략하거나, 적어도 저수위 감지 센서를 생략한 스팀발생장치를 제공하고자 한다. 아울러, 수위센서와 연계된 히터 제어 알고리즘을 생략하여 보다 정밀하고 안정적으로 히터를 제어할 수 있는 스팀발생장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 실시예를 통하여, 상기 스팀발생장치 내에 히터가 고정되는 브라켓의 구조, 히터의 밀봉 구조, 스팀발생기의 재질, 히터의 발열 면적, 히터 제어부 개선하거나 변경 또는 생략하여 비용 절감 및 효율이 증진된 스팀발생장치를 제공하고, 전제적으로 사용이 편리하고 비용을 줄인 가전제품을 제공하고자 한다.

본 발명의 실시예를 통하여, 선택되는 코스에 따라 스팀발생장치의 초기 구동을 패턴을 달리하여 가열된 물로 인한 대상물의 손상을 최소화할 수 있는 스팀발생기 및 이를 포함하는 가전제품을 제공하고자 한다.

본 발명의 실시예를 통하여, 스팀발생시간을 효과적으로 줄여 스팀행정에 소요되는 시간을 줄여 전체적으로 스팀행정으로 인한 전체 가전제품의 운전 시간이 길어지는 것을 방지하고자 한다.

본 발명의 실시예를 통하여, 보다 안정적이고 안전한 스팀발생기 및 이를 포함하는 가전제품을 제공하고자 한다.

본 발명의 실시예를 통하여, 저수압이 경우에도 효과적으로 스팀행정을 수행할 수 있는 가전제품을 제공하고자 한다.

전술한 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일실시예는, 스팀행정을 갖는 스팀세탁코스 그리고 스팀행정을 갖는 리프레시코스를 수행하는 세탁장치의 제어방법에 있어서, 상기 스팀행정을 최초로 수행하기 위하여 스팀발생기로의 급수와 상기 스팀발생기의 히터에 전원을 인가하는 초기 스팀발생기 제어 패턴은 상기 스팀세탁코스와 리프레시코스에서 서로 달리 제어됨을 특징으로 하는 세탁장치의 제어방법이 제공될 수 있다.

상기 스팀세탁코스는 스팀과 세탁수를 이용하여 세탁물을 세탁하는 코스일 수 있다. 상기 스팀세탁코스는 세탁행정, 헹굼행정 그리고 탈수행정을 서브 행정으로 포함하고, 상기 스팀행정은 상기 세탁행정 도중 수행될 수 있다.

상기 스팀세탁코스의 스팀행정에서 최초 급수는 상기 기설정시간(T)보다 길게 하여 스팀발생기로부터 급수되는 물이 오버플로우됨이 바람직하다.

상기 스팀세탁코스의 스팀행정에서 최초의 히터 전원 인가는 상기 최초 급수가 완료된 후 수행됨이 바람직하다.

상기 스팀세탁코스의 스팀행정 종료 후 상기 기설정시간(T)보다 짧은 시간 동안 상기 스팀발생기로 급수하는 단계가 수행될 수 있다.

상기 리프레시코스는 세탁수 공급이 배제되며 스팀을 이용하여 세탁물을 리프레시하는 코스일 수 있다.

상기 리프레시코스는 상기 스팀행정 후, 드럼이 회전 구동되는 후행정 또는 열풍이나 냉풍이 공급되는 후행정을 포함할 수 있다.

상기 리프레시코스의 스팀행정에서 최초의 히터 전원 인가는 상기 스팀발생기로의 급수 없이 이루어짐이 바람직하다.

전술한 코스들의 스팀행정에서 히터 전원 인가 후, 상기 스팀발생기 하우징의 온도가 물의 비등점을 초과하는 제1기설정온도일 때 상기 스팀발생기의 히터 전원 차단 신호가 감지되는 데 소요되는 시간을 카운팅하는 단계가 수행될 수 있다.

상기 카운팅된 시간과 기설정시간(T1)을 비교하여 외부 급수원의 수압이 저수압인지 여부를 판단하는 단계가 수행될 수 있다.

상기 판단 단계에서 저수압이라 판단되면 상기 기설정시간(T)에 보상 시간(T2)을 더하여 급수시간을 늘리는 단계가 수행됨이 바람직하다.

상기 판단 단계에서 저수압이라 판단되는 횟수를 카운팅하여 기설정횟수(N)와 비교하여 저수압이라 최종적으로 판단하는 단계가 수행될 수 있다.

상기 최종 판단 단계에서 저수압이라 판단되면 기설정시간(T)에 보상 시간(T2)를 더하여 급수시간을 늘리는 단계가 더 포함될 수 있다.

상기 코스에 따른 스팀행정에서 초기 스팀발생기 제어 패턴이 달라짐을 고려하여, 상기 카운팅 단계는 상기 스팀행정에서 히터 전원 인가가 수행되는 두 번째 이후부터 수행됨이 바람직하다.

전술한 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일실시예는, 스팀행정을 갖는 스팀세탁코스 그리고 스팀행정을 갖는 리프레시코스를 수행하는 세탁장치의 제어방법에 있어서, 스팀세탁코스인지 리프레시코스인지 판단하는 단계; 스팀세탁코스인 경우, 스팀행정에서 최초 급수는 상기 기설정시간(T)보다 길게 하여 스팀발생기로부터 급수되는 물이 오버플로우되도록 제어하고, 급수 완료 후 스팀발생기의 히터에 전원을 인가하는 단계; 그리고 리프레시코스인 경우, 스팀행정에서 상기 스팀발생기로의 급수 없이 최초로 스팀발생기의 히터에 전원을 인가하는 단계를 포함하여 이루어지는 세탁장치의 제어방법이 제공될 수 있다.

상기 스팀세탁코스에서의 스팀행정은 급수부터 시작되고, 리프레시코스에서의 스팀행정은 히팅부터 시작됨이 바람직하다.

상기 스팀세탁코스와 리프레시코스의 스팀행정에서 최초로 히터의 전원 차단 신호가 감지된 이 후의 급수는 기설정시간(T) 동안 수행될 수 있다.

상기 히터의 전원 차단 신호는 상기 하우징의 온도가 물의 비등점을 초과하는 제1기설정 온도일 때 발생되도록 히터 제어부가 구성됨이 바람직하다.

상기 스팀행정의 종료 후 상기 기설정시간(T)보다 짧은 시간 동안 상기 스팀발생기로 급수하는 단계가 수행될 수 있다.

본 발명의 실시예를 통해 스팀발생기의 효율을 높임과 동시에 컴팩트한 설계가 가능하게 하고, 다양한 제품 사양에 적용 가능한 스팀발생기 및 이를 포함하는 가전제품을 제공할 수 있다.

그리고, 스팀발생기를 통하여 고온의 물이 드럼 내부로 공급되는 것을 방지하는 한편, 수위센서에서의 오작동을 방지한 스팀발생장치를 제공할 수 있다. 이를 위해 본 발명의 실시예는 수위센서를 생략하거나, 적어도 저수위 감지 센서를 생략한 스팀발생장치를 제공할 수 있다. 아울러, 수위센서와 연계된 히터 제어 알고리즘을 생략하여 보다 정밀하고 안정적으로 히터를 제어할 수 있는 스팀발생장치를 제공할 수 있다.

본 발명의 실시예를 통하여, 상기 스팀발생장치 내에 히터가 고정되는 브라켓의 구조, 히터의 밀봉 구조, 히터의 장착 구조, 스팀발생기의 재질, 히터의 발열 면적, 히터 제어부, 이상 과압 시 안정성, 스팀발생기의 장착 구조, 물 감지 수단 및 알고리즘 등을 개선하거나 변경 또는 생략하여 비용 절감 및 효율이 증진된 스팀발생장치를 제공하여, 전제적으로 사용이 편리하고 비용을 줄인 가전제품을 제공할 수 있다.

본 발명의 실시예를 통하여, 선택되는 코스에 따라 스팀발생장치의 초기 구동을 패턴을 달리하여 가열된 물로 인한 대상물의 손상을 최소화할 수 있는 스팀발생기 및 이를 포함하는 가전제품을 제공할 수 있다.

본 발명의 실시예를 통하여, 스팀발생시간을 효과적으로 줄여 스팀행정에 소요되는 시간을 줄여 전체적으로 스팀행정으로 인한 전체 가전제품의 운전 시간이 길어지는 것을 방지할 수 있다.

본 발명의 실시예를 통하여, 보다 안정적이고 안전한 스팀발생기 및 이를 포함하는 가전제품을 제공할 수 있다.

본 발명의 실시예를 통하여, 저수압이 경우에도 효과적으로 스팀행정을 수행할 수 있는 가전제품을 제공할 수 있다.

도 1은 종래 드럼세탁기의 구조를 간략하게 도시한 사시도;
도 2는 종래 기술에 따른 스팀발생기를 개략적으로 나타낸 사시도;
도 3은 도 2의 스팀발생기를 다른 각도에서 바라본 절개 사시도;
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 스팀발생기의 사시도;
도 5는 도 4에 도시된 하우징의 길이 방향 측면도;
도 6은 도 4에 도시된 하우징의 사시도;
도 7은 도 4에 도시된 하우징의 배면도;
도 8은 도 4에 도시된 브라켓의 사시도;
도 9는 도 1에 도시된 스팀발생기의 배면도;
도 10은 도 4에 도시된 스팀발생기의 측면도;
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 히터 제어부를 간략하게 도시한 구성도;
도 12는 스팀발생기로 공급되는 급수량과 수압과의 상관관계를 도시한 그래프;
도 13은 본 발명의 일실시예에 따른 급수 제어를 간략하게 도시한 플로우차트;
도 14와 도 15는 본 발명의 일실시예에 따른 코스와 스팀발생기의 종료 구동 패턴을 도시한 플로우차트;
도 16과 도 17은 본 발명의 일실시예에 따른 스팀발생기의 초기 구동 패턴을 도시한 플로우차트;
도 18은 본 발명의 일실시예에 따른 히터 제어를 도시한 플로우차트이다.

기본적으로 이하에서는 스팀발생기 및 이의 제어방법에 대해서 구체적으로 설명한다. 이러한 실시예는 세탁장치를 포함하는 다양한 가전제품에 적용될 수 있다. 그리고, 상기 가전제품은 도 1에 도시된 바와 같이 캐비닛, 그리고 상기 캐비닛 내부에 위치되며 대상물을 수용하는 수용부(예를 들어 드럼)을 포함하여 이루어질 수 있다. 그리고, 스팀발생기는 상기 대상물 수용부 외부에 위치되고, 상기 수용부로 공급되기 위한 스팀을 발생시키도록 구비될 수 있다. 상기 스팀발생기도 상기 캐비닛 내부에 위치될 수 있다.

이하, 도 4 내지 도 10을 참조하여 스팀발생기의 실시예에 대해 상세히 설명한다.

스팀발생기(100)는 급수된 물을 수용하는 하우징(120)을 포함하여 이루어진다. 따라서, 도 4 내지 도 6을 참조하여 상기 하우징(120)에 대해서 먼저 설명한다.

상기 하우징(120)은 베이스와 측벽들로 이루어질 수 있다. 이들을 통해 내부 공간이 형성될 수 있다.

또한, 상기 하우징(120)은 장방형으로 형성될 수 있다. 즉, 장방형의 베이스(120e) 그리고, 측벽들로 구성될 수 있다. 장방형이므로 길이 방향이 폭 방향보다 더욱 길다고 정의할 수 있다. 따라서, 길이 방향의 측벽(120a, 120b) 그리고 폭 방향의 측벽(120c, 120d)이 상기 베이스(120e)에서 상부로 연장되도록 형성될 수 있다. 따라서, 베이스(120e)와 측벽들(120a, 120b, 120c, 120d)을 통하여 내부에 물이 수용되는 공간이 형성된다. 물론, 상기 하우징(120)은 물이 가열됨에 따라 상부 또는 전체에서 스팀을 수용할 수도 있을 것이다. 따라서, 상기 하우징(120)은 스팀을 발생시키는 공간(120f)을 형성하도록 구비된다고 할 수 있다. 그리고, 상기 공간(120f)를 가열 공간(120f)라 할 수 있다.

도시된 바와 같이, 상기 가열 공간(120f)에는 전술한 종래 스팀발생기와 달리 히터가 구비되지 않는다. 다시 말하면, 상기 하우징(120)은 가열 대상임과 동시에 내부의 물을 가열하는 가열원이라 할 수 있다. 즉, 상기 하우징(120)은 확장된 히터의 기능을 수행하게 되며, 이를 통해 가열 면적을 현저히 증진시킬 수 있게 된다.

이를 위해, 상기 하우징(120)은 열전도성이 뛰어난 금속 재질로 형성될 수 있다. 구체적으로 알루미늄 재질로 형성될 수 있다. 이는 부식성과 내식성이 우수하고, 다른 금속에 비해 가볍고 가공이 용이하기 때문이다. 그리고, 알루미늄 다이캐스팅으로 원하는 형상 및 치수를 용이하게 구현할 수 있기 때문이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 스팀발생기(100)는 커버(110)을 포함할 수 있다. 상기 커버는 상기 가열 공간(120f)을 덮어 실질적으로 밀폐된 가열 공간을 형성하도록 구비된다. 따라서, 상기 커버(110)가 상기 하우징(120) 상부에서 결합되어 스팀발생기(100)를 구성한다고 할 수 있다.

상기 커버(110)는 후술하는 바와 같이 다양한 구성들을 포함하여 이루어진다. 그리고, 그 형상도 복잡할 수 있으며 튜브, 파이프, 제어 또는 전원선 등 다양한 구성들과 연결될 수 있다. 따라서, 고온을 견딜 수 있는 엔지니어링 플라스틱으로 사출 형성되는 것이 바람직하다. 상기 엔지니어링 플라스틱은 금속 재질보다 열전도성이 떨어진다. 따라서 상기 하우징(120)에 비해 낮은 온도가 유지될 수 있다. 이로 인해 상기 커버(110)와 연결되는 다른 구성들의 열손상을 최소화할 수 있게 된다. 그리고, 후술하는 바와 같이 열차단을 위한 브라켓이 상기 커버(110)에 구비되지 않도록 할 수 있다.

구체적으로, 상기 하우징(120)은 알루미늄 다이캐스팅으로 형성되고, 상기 커버(110)는 엔지니어링 플라스틱으로 형성될 수 있다. 상기 엔지니어링 플라스틱은 SPS(신지오택틱 폴리스티렌)이나 PPS(폴리페닐렌설파이드) 중 어느 하나일 수 있다.

이러한 상이 재질은 열팽창계수가 서로 다름을 의미한다. 그리고, 이상 과압시 변형되는 성질이 서로 다름을 의미한다. 구체적으로 스팀발생기 내부에 이상 과압이 발생되는 경우 하우징(120)과 커버(110)의 재질이 서로 다르기 때문에 어느 하나에서 먼저 변형이 발생되어 초기에 과압이 해소될 수 있다.

만약, 상기 하우징(120)과 커버(110)를 모두 금속재질로 형성하는 경우 이상 과압이 형성될 수 있다. 그러나, 본 실시예에서는 이종 재질로 형성되기 때문에 이상 과압이 형성되기 전에 커버(110)의 변형으로 과압이 해소될 수 있어 보다 안전하게 된다.

상기 커버(110)는 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 하우징(120)과의 결합을 위해 외각에 평면부, 즉 플렌지부(116)를 갖는다. 상기 플렌지부(116)에는 나사, 볼트 또는 리벳 결합을 위한 체결홀(117)이 형성될 수 있다. 상기 플렌지부(116)는 상기 체결홀(117) 부분에 외각으로 더욱 확장된 부분을 포함할 수 있다.

상기 하우징(120)은 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 커버(110)와의 결합을 위해 외각에 플렌지부(126)가 형성될 수 있다. 상기 플렌지부(126)에는 마찬가지로 체결홀(127)이 형성될 수 있다. 그리고, 상기 플렌지부(126)에는 그루브(128)가 형성될 수 있다. 상기 그루브(128)에는 미도시된 실링부재가 안착될 수 있다.

상기 실링부재는 실리콘 등의 소재로 형성될 수 있다. 이는 상기 하우징(120)과 커버(110) 사이에 구비되어 스팀발생기를 밀폐시키는 기능을 수행한다. 한편, 상기 실링부재는 상기 하우징(120)이 상기 커버(110)에 직접 접촉되는 것을 방지하는 기능을 수행한다. 따라서, 상기 하우징(120)에서 직접 상기 커버(110)로 열전도가 일어나는 것을 효과적으로 방지하다. 즉, 상기 실링부재를 통해 열이 최대한 내부의 물을 가열하는데 사용되도록 할 수 있다.

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 커버(110)에는 스팀 집중부(111)가 형성된다. 상기 스팀 집중부(111)는 상기 커버(110)의 상면에서 상부로 돌출되어 확장된 공간을 형성한다. 즉, 전술한 가열공간(120f)의 상부에 형성되는 확장된 공간이라 할 수 있다. 따라서, 상기 가열공간(120f)에서 발생된 스팀이 상기 스팀 집중부(111)에 집중적으로 모이게 된다.

상기 스팀 집중부(111)는 장방형으로 형성될 수 있다. 그리고, 길이방향은 상기 스팀발생기의 길이방향과 나란하도록 형성될 수 있다. 그리고, 상기 스팀 집중부(111)에는 물이 유입되는 유입구(113)와 스팀이 토출되는 토출구(112)가 구비된다. 이러한 스팀 집중부(111)에 토출구(112)가 구비되어 최대한 스팀만 토출되도록 하는 것이 가능하다. 또한, 공급되는 물의 내부 수위에 비해 최대한 유입구(113)의 위치를 높이는 것이 가능하여 유입구(113)를 통해 물이 역류되는 것을 효과적으로 방지할 수 있게 된다.

한편, 상기 커버(110)에는 다양한 후크 구조(115), 체결보스(116), 튜브 고정 구조(114) 등이 형성될 수 있다. 이러한 구조들은 다양한 제품의 캐비닛 내부에 스팀발생기를 고정시킬 수 있도록 형성된다고 할 수 있다. 아울러, 하우징(120)에도 이러한 후크 구조(121)이 형성될 수 있다.

전술한 바와 같이, 상기 커버(110)는 상기 하우징(120)에 비해 온도가 낮다. 따라서, 다양한 제품에 고정시키기 위한 구조들은 상기 커버에 최대한 형성하는 것이 바람직하다.

상기 커버(110)의 상부에는 상기 하우징(120) 내부로 삽입되어 고정되는 온도센서(160)가 구비된다. 상기 온도센서(160)는 도 3에 도시된 종래의 온도센서(42)와 동일한 구조일 수 있다. 즉, 하우징(120) 내의 분위기 온도 또는 물의 온도를 센싱하도록 구비될 수 있다. 그러나, 이를 통한 스팀발생기의 제어방법은 종래와는 다를 수 있다. 이에 대해서는 후술한다.

이하에서는 도 4 내지 도 7을 참조하여, 히터(130)에 대해서 상세히 설명한다.

상기 히터(130)는 상기 베이스(120e)에 구비될 수 있다. 그러나, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 히터(130)는 상기 베이스(120e)의 내면에 노출되지 않도록 구비될 수 있다. 따라서, 결과적으로 상기 히터(130)는 가열공간(120f)에 노출되지 않아 물과 직접 접촉되지 않는다.

종래의 히터(32)는 물에 직접 노출된다. 따라서, 부식을 고려하여 스테인레스 재질 등으로 제작되어 원가가 지나치게 상승되는 문제가 있다. 이에 반하여 본 실시예의 히터(130)은 물에 직접 노출되지 않는다. 따라서, 비교적 저렴한 철이나 구리 합금 등을 통해 히터(130)를 제작하는 것이 가능하다.

상기 히터(130)는 상기 하우징(120), 특히 베이스(120e)에 매립되어 형성될 수 있다. 여기서, 상기 히터는 전원 연결을 위한 부분을 제외하고 많은 부분이 상기 베이스(120)에 완전히 매립되어 형성되는 것이 바람직하다. 왜냐하면 상기 히터(130)에서 발생되는 열이 최대한 하우징(120)으로 전달되어 결과적으로 열효율을 더욱 증진시키기 위함이다.

구체적으로, 상기 히터(130)는 상기 베이스(120)의 길이 방향 측면의 두께 부분에 매립되어 형성될 수 있다. 매립 방법은 인서트 몰딩을 통해 구현 가능하다. 즉, 히터를 금형에 넣은 상태에서 알루미늄 다이캐스팅으로 상기 하우징(120)을 형성할 수 있다. 따라서, 상기 히터가 아주 견고하게 상기 하우징에 매립될 수 있고, 하우징(120)과 히터(130) 사이의 간극을 최소화하여 발열되는 열이 매우 효율적으로 상기 하우징(120)에 전달될 수 있다.

아울러, 이러한 구조로 인해 히터(130) 설치를 위한 별도의 밀봉 구조가 필요치 않게 된다. 따라서, 히터 구성을 매우 단순하게 할 수 있게 된다. 그리고, 별도의 히터 고정 구조가 필요치 않게 된다.

한편, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 히터(130)의 형상과 대응되도록 하부로 돌출되는 히터 대응부(170)가 형성될 수 있다. 상기 히터 대응부(170)는 상기 베이스(120e)의 하면에서 하부로 돌출될 수 있다. 이를 통해, 상기 베이스의 두께가 전체적을 두꺼워지는 것을 방지하여 보다 가볍고, 발열되는 대부분의 열이 최대한 하우징(120)의 내면으로 전도되도록 유도할 수 있다. 즉, 베이스의 두께로 인한 열손실을 최소화할 수 있게 된다.

상기 히터(130)는 상기 베이스(120e)와 접하는 면을 최대한 키워 열 전달이 효과적으로 이루어지도록 하는 것이 바람직하다. 이를 위해 히터(130)은 다음과 같은 형태로 형성될 수 있다. 즉, 히터 라인은 다음과 같이 형성될 수 있다.

상기 히터(130)는 먼저, 하우징(120)의 외부에 구비되어 상용 전원과 연결되는 히터 터미널(131, 132)을 포함하여 이루어진다. 상용 전원은 지역에 따라 다를 수 있는데, 110V, 120V, 220V 등 다양한 규격을 가질 수 있을 것이다. 이에 따라 상기 히터(130)의 용량이 결정될 수도 있을 것이다.

상기 히터 터미널(131, 132)은 상기 하우징(120)의 폭 방향 측벽 중 특정 측벽(120d) 인근에 구비되는 외측 히터 터미널(131)을 포함한다. 그리고, 히터 터미널은 상기 외측 히터 터미널(131)의 인근에 구비되는 내측 히터 터미널(132)를 포함하여 이루어진다.

상기 내측 히터 터미널(132)는 다른 하나의 폭 방향 측벽(120c)보다는 상기 특정 측벽(120d)에 치우쳐 구비됨이 바람직하다. 따라서, 상기 외측 히터 터미널(131)과 내측 히터 터미널(132)은 하우징(120)의 길이 방향 측벽의 중간 부분을 기준으로 한쪽으로 치우치도록 구비됨이 바람직하다. 따라서, 히터 터미널(131, 132) 사이의 간격을 줄여 상용 전원 연결이 용이하게 된다.

상기 히터(130)는 상기 외측 히터 터미널(131)에서 상기 내측 터미널(132)까지 연장되어 하나의 히터(130)를 구성하게 된다. 즉, 전체적으로 하나의 히터 라인을 형성한다. 그리고, 상기 히터(120)는 전체적으로 상기 베이스(120e)의 내면과 평행을 이루도록 형성된다.

구체적으로, 상기 히터(130)는 상기 외측 히터 터미널(131)에서 연장되어 상기 베이스의 3개의 변 외각에 구비되는 외측 히터(133)를 포함한다. 즉, 폭 방향 외각, 길이 방향 외각, 그리고 다시 반대편 폭 방향으로 순차적으로 연장되는 외측 히터(133)를 포함한다.

또한, 상기 히터(130)는 상기 내측 히터 터미널(132)에서 연장되어 상기 외측 히터의 내측에 구비되는 내측 히터(134)를 포함한다. 상기 내측 히터(134)는 상기 외측 히터(133)과 평행하게 형성될 수 있다.

아울러, 상기 히터(130)는 상기 외측 히터(133)와 내측 히터(134)가 곡면 형태로 연결되는 루프 히터(135)를 포함하여 이루어진다. 따라서, 히터(130)는 도 7에 도시된 형태를 가질 수 있다. 이를 통해 최대한 주어진 베이스의 평면적에서 효과적으로 히터의 길이를 키울 수 있고, 결과적으로 히터(130)와 베이스(120e) 사이의 열전달 면적을 높일 수 있다.

한편, 상기 히터(130)는 베이스(120e)와 일체로 형성되므로 양자 간의 간극이 최소화되어 효과적인 열전달이 가능하다. 그리고, 상기 베이스(120e)는 전술한 측벽들과 일체로 형성된다. 즉, 하우징(120)이 일체로 형성된다. 따라서, 하우징(120) 전체가 히터로 확장된다고 할 수 있다. 따라서, 물과 연절달되는 면적으로 매우 효과적으로 넓히는 것이 가능하게 된다.

이하에서는 도 11을 참조하여 히터 제어부(140)에 대해서 상세히 설명한다. 상기 히터 제어부(140)는 상기 히터(130)에 상용 전원(143)을 인가하거나 차단하는 기능을 수행한다. 상기 상용 전원은 일례로 AC 120V 또는 AC 220V 일 수 있다.

구체적으로 상기 히터 제어부(140)는 상기 하우징의 온도가 물의 비등점을 초과하는 제1기설정 온도일 때 상기 히터의 전원을 차단하도록 구비될 수 있다. 상기 하우징(120)은 전체적으로 히터 기능을 수행한다. 따라서, 상기 하우징(120) 내부에 물이 남아 있는 경우에는 그 온도의 상승에 한계가 있다. 상기 하우징의 온도가 물의 비등점, 예를 들어 100℃를 초과하는 제1기설정온도일 때 하우징(120) 내부의 물이 모두 스팀으로 변환되었다고 할 수 있다. 즉, 급수된 물이 실질적으로 모두 스팀으로 변환되었다고 할 수 있다.

이 경우, 상기 히터 제어부(140)는 하우징(120)에 수용된 물이 실질적으로 모두 스팀으로 변환될 때까지 상기 히터(130)에 전원이 인가되도록 제어한다고 할 수 있다. 따라서, 하우징(120)의 물을 전부 스팀으로 변환시켜 단순히 가열되기 위한 물과 이로 인한 에너지 낭비를 최소화할 수 있게 된다. 그리고, 히터 보호를 위해 하우징(120) 내부에 남겨두는 물을 없앨 수 있어 스팀 발생에 소요되는 시간을 매우 현저히 단축시킬 수 있게 된다. 또한, 히터 보호 수위 센싱을 위한 수위센서 구성을 생략할 수 있어 매우 경제적이다.

상기 히터 제어부(140)는 상기 제1기설정 온도에서 상기 히터(130)의 전원 차단 신호를 발생시키는 서모스탯(145)을 포함하여 이루어질 수 있다. 상기 서모스탯(145)은 그 특성상 세팅된 온도에 도달되면 연결이 차단될 수 있다. 즉, 온도에 즉각적으로 반응하게 되어 반응 오차를 줄일 수 있다.

마찬가지로, 상기 서모스탯은, 연결 차단 후 온도가 낮아짐에 따라 다시 연결되도록 구성된다. 즉, 상기 하우징의 온도가 상기 제1기설정온도보다는 낮고 물의 비등점을 초과하는 제2기설정 온도일 때 다시 연결되도록 구성된다.

상기 서모스탯(145)의 기능에 대해서 보다 상세히 설명한다.

히터(130)에 전원이 인가되어 히터가 가열을 시작하면 물이 가열되어 스팀으로 변한다. 물이 남아있는 경우에는 하우징 온도 상승에 한계가 있다. 그러나, 물이 모두 스팀으로 변하게 되면 하우징의 온도는 지속적으로 상승하게 된다. 따라서, 하우징(120)의 온도가 물의 비등점을 초과하는 제1기설정온도일 때 하우징의 물은 모두 스팀으로 변했다고 할 수 있다. 따라서, 이 경우 히터(120)의 전원이 차단되도록 제어됨이 바람직하다.

히터(120)의 전원이 차단되면 하우징(120)의 온도는 점차 낮아질 것이다. 따라서, 상기 서모스탯(145)은 다시 연결되어 히터에 전원이 인가될 수 있도록 함이 바람직하다. 이후 계속적으로 스팀 발생이 필요한 경우 물이 하우징 내부로 공급됨이 바람직하다. 즉, 스팀행정이 종료되지 않은 경우 급수가 수행됨이 바람직하다.

여기서, 상기 제2기설정온도는 물의 비등점보다 높은 것이 바람직하다. 왜냐하면 히터 전원 차단 이후 하우징의 잔여열을 다시 스팀 발생에 사용할 수 있기 때문이다. 즉, 다시 스팀이 발생되는 시간을 효과적으로 줄일 수 있기 때문이다.

구체적으로 상기 제1기설정온도는 115℃ 내지 125℃ 사이로 설정할 수 있다. 이러한 제1기설정온도 도달은 히터(120), 하우징(130) 그리고 내부의 물 순으로 열이 전달되고, 물이 대략 100℃에서 비등되기 때문에 내부 물이 모두 스팀으로 변환됨을 보장한다.

그리고, 히터(130)의 전원이 차단되고 물이 급수되면 하우징의 온도는 급격히 하강하게 된다. 여기서, 다시 히터에 전원을 인가하는 시점의 결정은 매우 중요하다. 왜냐하면 히터의 전원 차단 후 다시 전원을 인가하는데 소요되는 시간이 길어질 수록 전체 스팀행정에 소요되는 시간이 길어지기 때문이다. 그리고, 하우징의 잔여열이 스팀발생기 외부로 발산되는 시간이 길어지기 때문이다.

따라서, 상기 제2기설정온도는 상기 제1기설정온도보다는 낮되, 물의 비등점보다는 높게 설정됨이 바람직하다. 구체적으로, 105℃ 내지 115℃ 사이로 설정할 수 있다. 이를 통해 급수 시작 후 바로 히터(130)에 전원을 인가할 수 있게 되어 빠른 스팀 발생이 가능하게 된다.

즉, 상기 서모스탯(145)은 수위센서를 대체하여 잔수 설계나 히터 보호 수위를 고려할 필요가 없게 된다. 또한 하우징 전체로 히터 기능을 수행하므로, 히터(130)의 전력밀도를 증가시킬 수 있게 한다. 그러므로, 보다 컴팩트한 스팀발생기를 제공하는 것이 가능하고, 열효율 증가로 빠른 스팀 공급이 가능한 스팀발생기를 제공하는 것이 가능하게 된다.

도 11에 도시된 바와 같이, 상기 서모스탯(145)은 연결 및 차단을 통해 내부의 물을 감지하는 센서 기능을 수행한다. 즉, 히터(130)의 전원을 직접 차단하는 스위치 기능은 수행되지 않음이 바람직하다. 따라서, 상기 서모스탯(145)에는 제어 전원과 연결될 수 있다. 구체적으로는 DC 5V가 연결될 수 있다.

여기서, 상기 서모스탯(145)은 연결 시와 차단 시 서로 다른 제어 신호를 발생시키게된다. 즉, 연결 시에는 하우징 내부에 물이 있다는 것을 의미하여 히터의 전원 인가 신호를 발생시키고, 차단 시에는 하우징 내부에 물이 없다는 것을 의미하여 히터의 전원 차단 신호를 발생시킨다.

이러한 신호는 컨트롤러(141)에 전달된다. 따라서, 상기 히터 제어부(140)는 상기 컨트롤러(141)를 포함한다. 즉, 상기 컨트롤러는 상기 히터의 전원 차단 신호와 전원 인가 신호를 바탕으로 상기 히터(130)의 전원, 구체적으로는 상용전원을 차단하거나 인가하게 된다.

한편, 상기 컨트롤러(141)는 상기 히터의 전원 차단 신호를 바탕으로 하우징(130)에 물이 없다고 판단하게 된다. 따라서, 상기 컨트롤러(141)는 상기 히터(130)의 전원 차단 신호를 바탕으로 하우징으로 물이 급수되도록 제어한다. 즉, 급수밸브나 급수펌프를 제어하여 물이 하우징 내부로 급수되도록 제어한다.

여기서, 상기 컨트롤러(141)는 급수시간을 바탕으로 하여 급수를 제어함이 바람직하다. 왜냐하면, 본 실시예에서는 수위센서를 생략할 수 있기 때문이다. 급수 제어에 대한 상세한 사항은 후술한다.

상기 히터 제어부(140)는 상용 전원을 상기 히터(130)로 선택적으로 인가하는 히터 스위치(142)를 포함하여 이루어진다. 그리고, 상기 히터 스위치(142)는 상기 히터(130)와 직렬로 연결될 수 있다. 따라서, 스위치가 ON 상태인 경우에는 히터에 전원이 인가되며, 스위치가 OFF 상태인 경우에는 히터에 전원이 차단된다. 이러한 히터 스위치는 예를 들어 릴레이 스위치로 형성될 수 있고, 상기 컨트롤러(141)의 제어 신호를 통해 상기 히터 스위치(142)가 선택적으로 제어될 수 있다.

상기 컨트롤러는 기본적으로 스팀행정 시작 시 스팀을 발생시키고, 스팀행정 종료 시 스팀 발생을 정지시키기 위해 상기 히터 스위치(142)를 제어한다. 여기서, 스팀행정은 스팀을 발생시켜 대상물 수용부로 공급하기 위한 과정을 위미한다. 따라서, 스팀행정이 시작되면 기본적으로 상기 컨트롤러(141)는 상기 히터 스위치(142)를 ON시켜 히팅을 시작한다. 그리고, 기본적으로 스팀행정이 종료되면 상기 컨트롤러(141)은 상기 히터 스위치(142)를 OFF시켜 히팅을 종료한다.

상기 컨트롤러는 상기 스팀행정 시작 시 상기 히터 스위치를 ON 시킨다. 이후 상기 컨트롤러는 상기 히터의 전원 차단 신호와 전원 인가 신호를 바탕으로 상기 스팀행정 종료 시까지 상기 히터 스위치(142)를 제어할 수 있다. 스팀행정과 스팀행정 도중의 히터 제어에 대한 상세한 사항은 후술한다.

전술한 서모스탯(145)은 하우징(130) 내에 물이 있는지 없는지 여부를 센싱하는 수단이라 할 수 있다. 이와는 별도로 상기 히터 제어부(140)는 히터(130)의 과열을 방지하기 위한 과열방지 서모스탯을 포함하여 이루어질 수 있다. 상기 과열방지 서모스탯은 히터의 과열방지를 위한 구성이므로 상기 히터 스위치(142)와 직렬로 연결됨이 바람직하다. 그리고, 상기 과열방지 서모스탯은 상기 제1기설정온도보다 높은 온도인 제3기설정온도에서 상기 히터(130)의 전원을 차단하도록 구비될 수 있다.

상기 과열방지 서모스탯은 상기 하우징(120)의 온도를 바탕으로 직접 히터의 전원을 차단하거나 연결하기 위한 구성이라 할 수 있다. 따라서, 히터(130)의 과열 방지를 보다 안전하게 수행하기 위해 상기 과열방지 서모스탯은 적어도 두 개 구비될 수 있다. 두 개 구비되는 경우, 하나는 외측 히터 터미널(131)과 직렬 연결되는 과열방지 서모스탯(146) 그리고 다른 하나는 내측 히터 터미널(132)와 직렬 연결되는 과열방지 서모스탯(147)일 수 있다.

과열방지 기능이므로 제3기설정온도는 서로 다르게 설정될 수 있다. 그리고, 하나는 전원 차단 후 온도가 낮아짐에 따라 다시 전원이 인가되는 리버서블(reversable) 타입, 그리고 다른 하나는 전원 차단 후 온도가 낮아져도 다시 전원이 인가되지 않는 논리버서블(non-reversable) 타입일 수 있다. 후자의 경우는 리셋 버튼이 누른 경우 다시 전원이 인가될 수 있다.

한편, 상기 서모스탯(145, 146, 147)들은 물 감지와 과열방지의 기능은 다르지만 하우징의 온도에 직접 반응을 한다는 점에서는 공통적이다. 그리고, 하우징(120)에서 히터(130)와 가까운 부분일 수록 온도가 높아지게 된다. 따라서, 이러한 서모스탯들의 설치 위치와 설치 구조는 매우 중요하다.

도 4 내지 도 7을 참조하여 서모스탯들의 설치 위치와 구조에 대해서 상세히 설명한다.

먼저, 물 감지를 위한 서모스탯(145)의 설치 위치와 구조에 대해서 설명한다.

기본적으로 상기 하우징 베이스(120e)의 내면은 실질적으로 수평면으로 형성된다. 따라서, 내부 물의 수면도 이와 평행하여 수평면을 이룰 수 있다. 따라서, 물이 모두 스팀으로 변함을 가장 확실히 파악할 수 있는 위치는 베이스(120e)의 내면과 어느 하나의 측벽의 내면이 만나는 모서리 부분이라 할 수 있다. 따라서, 상기 서모스탯(145)는 이러한 모서리 부분의 온도를 센싱하도록 위치됨이 바람직하다.

한편, 상기 서모스탯(145)에는 제어 전원이 인가된다. 따라서, 상기 서모스탯의 측벽이나 베이스의 외부에서 설치되도록 구성됨이 바람직하다. 이를 위해 상기 하우징의 내부로 연장되는 보스(123, 124)가 형성될 수 있다. 상기 보스(123, 124)는 하우징 외부로부터 체결홀이 형성되도록 구성될 수 있다. 양측으로 이러한 보스들을 형성하여 하우징 외부에서 상기 서모스탯(145)을 결합 및 고정시킬 수 있게 된다.

상기 스팀발생기(100)은 전술한 바와 같이 장방형으로 형성될 수 있다. 상기 스팀발생기는 가전제품 내에 설치되는데, 설치 시 수평 오차가 발생될 수 있다. 아울러, 가전제품의 설치에도 수평 오차가 발생될 수 있다. 이는 베이스의 내면이 수평이 아님을 의미한다. 수평이 아닌 경우 길이 방향 양끝에서의 높이차가 폭 방향 양끝에서의 높이차보다 크게 된다. 따라서, 상기 물 감지 서모스탯(145)은 이를 고려하여 길이 방향의 측벽에 구비되며, 구체적으로는 상기 루프 히터(135)에 인접하여 구비된다. 따라서, 히터(130) 인근에 구비되어 온도 반응성을 더욱 높이는 것이 가능하다.

아울러, 상기 서모스탯(145)이 설치되는 하우징(120) 내부에는 다른 부분보다 내측으로 돌출되는 구조를 형성할 수 있다. 이를 통해 다른 위치보다 물의 증발로 인한 열 반응이 빠르게 나타나도록 할 수 있다. 즉, 온도 반응성을 더욱 증진시킬 수 있다.

구체적으로, 상기 서모스탯(145)이 위치되는 모서리 부분에는 베이스(120e)의 내면에서 상부로 돌출되는 보상 돌기(145b)가 형성될 수 있다. 그리고, 보다 하우징 내측의 온도를 센싱하기 위하여 내부로 돌출되는 돌출부(145a)가 형성될 수 있다. 여기서, 상기 보상 돌기(145b)는 상기 서모스탯(145)과 대응되는 표면적을 키우는 기능도 수행한다. 마찬가지로 상기 돌출부(145a)도 상기 서모스탯(145)과 대응되는 표면적을 키우는 역할을 수행한다. 구체적으로는 물이 점점없어지는 경우에 물과 접촉하지 않는 면적을 다른 부분보다 크게 하여 상기 서모스탯(145)의 온도 반응성을 더욱 키울 수 있는 역할을 수행한다.

상기 보상 돌기(145b)는 또한 수평 오차로 인한 물 감지의 오차를 효과적으로 줄이기 위해 형성된다고 할 수 있다. 다시 말하면, 물이 조금만 남아 있는 경우 수평 오차로 인해 특히 베이스 부분의 온도 편차가 크게 발생할 수 있다.

예를 들어, 도 3에서 왼편의 높이가 오른편의 높이보다 높은 경우 왼편에는 물이 없는데 오른편에만 물이 있을 수 있다. 상기 보상 돌기(145b)로 인해 다른 반대편 부분보다 빨리 온도가 상승한다. 따라서, 수평 오차를 보정하여 빨리 물 없음을 판단할 수 있다.

반대로, 오른편의 높이가 왼편의 높이보다 높은 경우 오른편에는 물이 없는데 왼편에만 물이 있을 수 있다. 마찬가지로, 상기 보상 돌기(145b)로 인해 보다 높은 위치의 온도를 센싱하여 다른 반대편 부분에 비해 더디게 온도가 상승되는 것이 방지된다. 따라서, 수평 오차를 보정하여 빨리 물 없음을 판단할 수 있다.

즉, 상기 보상 돌기(145b)는 수평 오차에 의해 물이 없는 경우에 온도 편차를 줄여 효과적으로 물 감지를 할 수 있게 된다.

아울러, 상기 보상 돌기(145b) 또는 돌출부(145a)는 상기 베이스(120e)의 내면보다 높은 곳에 위치된다. 이는 스케일이 밑에서부터 누적된다는 점을 고려할 때 스케일로 인한 온도 센싱의 오차를 효과적으로 줄이는 역할도 수행함을 알 수 있다.

한편, 과열방지 서모스탯(146, 147)은 안전을 고려한 구성으로 스팀발생기 전체의 온도를 대변할 수 있는 위치에 설치됨이 바람직하다. 따라서, 히터가 연장되는 히터 라인이 아닌 히터 라인 사이에 구비됨이 바람직하다. 즉, 도 7에 도시된 바와 같이, 외측 히터 터미널(131)과 내측 히터 터미널(132) 사이에 구비될 수 있다. 또한, 다른 하나는 중앙부분에 구비될 수 있다. 이들 서모스탯들도 마찬가지로 보스들(123, 124)을 통해 스팀발생기 외부에 설치될 수 있을 것이다.

상기 베이스(120b)의 내면에는 밑으로 함몰된 함몰부(122a)가 형성되어 하우징 외부와 연통되도록 구성될 수 있다. 상기 함몰부(122a)는 드레인부(122)와 연통되어 내부의 물을 드레인시킬 수 있다.

상기 드레인부(122)는 제품 테스트 후 내부의 물을 외부로 드레인시키기 위한 구성일 수 있다. 이 경우 실제 제품으로 판매될 때 상기 드레인부는 막혀있게 된다.

도 4에 도시된 바와 같이, 어느 하나의 길이 방향 측벽(120a)에 세 개의 서모스탯을 순차적으로 설치하는 것이 가능하다. 그리고 유입구(113), 토출구(112) 그리고 드레인부(122)도 같은 측벽(120a) 부분에 형성할 수 있다. 또한, 히터의 터미널(131, 132)도 같은 측벽(120a) 부분으로 형성할 수 있다. 이를 통해 튜브, 파이프, 전원선 또는 제어선 등의 연결이 대부분 한쪽 측벽부분에서 이루어져 보다 컴팩트하고 제조가 용이하게 된다. 이는 후술하는 바와 같이 가능한 많은 부분을 브라켓을 통해 하우징(120)을 감쌀 수 있도록 하기 위함일 수도 있다.

이하에서는 도 8 내지 도 10을 통해 브라켓(150)에 대해서 상세히 설명한다.

전술한 바와 같이, 전술한 실시예에서 하우징(120)은 전체가 하나의 히터라 할 수 있다. 그리고, 열전도가 매우 우수한 알루미늄 재질로 형성될 수 있다. 따라서, 상기 하우징(120)의 온도는 매우 높을 수 있다. 따라서, 상기 하우징의 열의 외부의 다른 구성으로 전달되는 것을 효과적으로 방지하는 것이 바람직하다. 이를 위하여 도 8에 도시된 브라켓(150)이 구비될 수 있다.

상기 브라켓(150)은 기본적으로 상기 하우징의 하면, 측면들을 기본적으로 둘러싸도록 형성된다. 이를 통해 브라켓과 하우징 사이의 공기층을 형성하게 된다. 따라서, 이러한 공기층은 비교적 좁기 때문에 열전달이 최소화될 수 있다. 즉, 대류로 인한 열전달이 최소화될 수 있다. 물론, 이를 통해 열손실을 최소화할 수 있다. 아울러, 이러한 공기층으로 인해 브라켓 외부로 전달되는 열손실을 최소화할 수 있다.

상기 하우징의 특정 부분, 즉 특정 측벽(120a) 부분에 상기 스팀발생기가 외부와 연결되는 구성들이 집중적으로 구비됨을 이미 설명하였다. 따라서, 상기 특정 측벽(120a)에는 브라켓이 둘러싸지 않는다. 이러한 구성은 하우징의 열이 외부로 전달되는 것을 최대한 방지하기 위한 것이라고 할 수 있다.

구체적으로 상기 브라켓은(150)은 상기 하우징의 하면과 대응되는 브라켓 베이스(151) 그리고 상기 하우징의 측면들과 대응되는 하우징 측벽(152)를 포함하여 이루어진다. 여기서, 전술한 바와 같이, 한쪽에는 측벽이 구비되지 않아 다양한 구성들이 스팀발생기와 연결되는 것이 가능하다. 그리고, 이 부분으로 이러한 연결들을 집중시킬 수 있게 된다.

한편, 상기 브라켓 베이스(151)에는 브라켓이 과열되는 것을 방지하기 위한 개구부(156)가 형성될 수 있다.

전술한 바와 같이, 상기 스팀발생기 하우징(120)의 온도는 커버(110)의 온도보다 높다. 따라서, 가전제품에 상기 하우징(120)이 직접 고정되는 것은 바람직하지 않다. 따라서, 상기 커버(110)에 스팀발생기를 고정하기 위한 구성들이 형성될 수 있다. 그리고, 이와는 별도로 또는 함께 상기 브라켓(150)에도 스팀발생기를 가전제품에 고정시키기 위한 다양한 구성들을 형성시킬 수 있다.

구체적으로 상기 브라켓 측벽(152)에 다양한 체결부(157, 158)을 형성하는 것이 가능하다. 왜냐하면 상기 브라켓은 상기 하우징(120)에 비해 온도가 낮기 때문이다. 즉, 전술한 바와 같이 상기 브라켓(150)은 상기 하우징(120)과 공기층을 형성하기 때문이다.

주지하다시피, 대류에 의한 열전달보다 전도에 의한 열전달이 보다 강하다. 그리고, 브라켓(150)은 상기 하우징(120)과 결합되어야 한다. 이를 전제로 하면 상기 브라켓(150)과 하우징(120)의 결합 면적을 가능한 작게하는 것이 바람직할 것 이다.

이들 간의 결합을 위해 상기 하우징(120)의 하면에는 보스(171, 172, 175)가 형성될 수 있다. 여기서, 상기 보스는 전술한 히터 대응부(170)에 비해 더욱 하부로 돌출되도록 형성됨이 바람직하다. 그리고, 상기 보스는 히터 라인과 벗어나는 위치에 구비됨이 바람직하다. 즉, 외측 히터(133)와 내측 히터(134) 사이의 양측에 각각 보스(171, 172)가 구비될 수 있다. 그리고, 상기 보스들(171, 172) 사이의 중간 부분이면서 상기 히터 라인을 벗어나는 위치에 보스(175)가 더 구비될 수 있다.

또한, 상기 보스들(171, 172, 175) 중 어느 두 개 이상의 보스 인근에는 위치 결정 돌기(173, 174)가 구비될 수 있다.

상기 보스들과 돌기들에 대응되는 구성들이 상기 브라켓(150)에 형성될 수 있다. 구체적으로 상기 보스들(171, 172, 175)에 대응되는 체결홀(153, 155)이 상기 브라켓에 형성될 수 있다. 아울러, 상기 돌기들(173, 174)에 대응되는 위치고정홀(154)이 상기 브라켓에 형성될 수 있다.

먼저, 상기 위치 결정 돌기(173, 174)가 상기 위치고정홀(154)에 각각 삽입되어 하우징에 결합되는 브라켓(150)의 위치가 고정된다. 이후, 상기 보스들과 체결홀에 나사 등을 이용하여 서로 결합되게 된다.

전술한 바와 같이, 상기 보스들은 히터 라인을 피해 형성된다. 아울러, 이러한 보스들과 위치결정돌기로 인해 하우징 하면과 브라켓 사이에 공기층이 형성된다. 이를 통해 하우징과 브라켓의 접촉면적을 최소화하면서 보다 용이하고 견고하게 브라켓과 하우징을 결합시키는 것이 가능하다.

이러한 공기층들로 인해 브라켓의 온도가 과도하게 상승되는 것이 방지된다. 따라서, 브라켓(150)을 통해서도 상기 스팀발생기(100)을 가전제품 내에 고정되게 설치할 수 있게 된다.

따라서, 본 실시예에서의 스팀발생기는 커버(120)나 브라켓(150)에 스팀발생기의 고정 구조를 다양하게 형성하는 것이 가능하여 다양한 가전제품에 범용적으로 설치하는 것이 가능하게 된다.

이하에서는 도 12 내지 도 13을 참조하여 급수 제어의 일실시예를 상세히 설명한다.

본 실시예에서 스팀발생기는 외부의 물공급원, 예를 들어 상수도시설과 연결될 수 있다. 즉, 건물 내의 수도꼭지를 통해 물을 급수받도록 구성될 수 있다. 이 경우 상기 수도의 수압은 경우에 따라 가변될 수 있다. 또한 건물 내의 물 사용 현황에 따라 수압이 가변될 수 있다.

전술한 바와 같이, 본 실시예에 따른 스팀발생기는 수위센서를 생략할 수 있다. 따라서, 급수 제어는 급수 시간을 바탕으로 이루어질 수 있다.

도 12에 도시된 바와 같이, 급수 시간이 증가하면 급수량은 당연히 증가하게 된다. 그러나, 수압이 어느 정도 이상이 되면 동일 급수 시간 대비 급수량이 증가하지 않는 양상이 나타남을 알 수 있다. 이는, 수도꼭지와 연결되는 가전제품의 급수밸브로 인해 어느정도 외부 수압이 감압되기 때문이라 할 수 있다. 또한, 급수밸브에서 스팀발생기의 유입구로 이어지는 급수라인의 관경이 상대적으로 작기 때문에 급수라인으로 인한 감압 효과 때문이라고 할 수도 있다. 아울러, 상기 급수라인에는 스팀발생기로부터 스팀이나 물이 역류되지 못하도록 하는 체크밸브가 구비될 수 있다. 이러한 체크밸브도 감압의 한 원인이 된다.

상술한 구조적인 감압에 의해 외부 수압이 커짐에 따라 증가되는 급수량은 미미하다고 할 수 있다. 반대로 외부 수압이 특정 수압보다 작은 경우 이러한 감압 효과로 인해 수압에 따른 급수량은 현저한 차이가 남을 알 수 있다.

도 12에 도시된 바와 같이, 적정 급수량이 250cc인 경우 대략 12초 동안 급수를 하게 되면 외부 수압과 무관하에 적정량을 급수함을 알 수 있다. 그러나, 외부 수압이 1bar 이하, 특히 0.5bar 이상의 경우는 급수량이 현저히 적어짐을 알 수 있다.

전술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에서 스팀발생기의 하우징 내부에 물이 있는지 유무는 하우징의 온도를 바탕으로 센싱한다. 히터의 용량을 고려하면 급수된 물의 양과 히터 전원 인가 후 히터의 전원 차단 신호가 발생되는 시간 사이의 상관관계를 실험적으로 파악할 수 있다.

예를 들어, 적은 급수량일때에는 물이 스팀으로 모두 전환되는 시간이 짧을 것이나 반대로 많은 급수량일때에는 매우 길 것이다. 한편, 스팀행정에서 공급하는 스팀의 양은 그 목적에 따라 달라질 것이다. 그러나, 경우에 따라 많은 양의 물을 스팀으로 전환하여 공급할 필요가 있다.

전술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 스팀발생기는 종래의 스팀발생기에 비해 물을 수용하는 용량을 현저히 줄이는 대신 스팀 발생에 소요되는 시간을 현저히 줄일 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예에 따르면 많은 양의 스팀을 공급하는 경우 재급수와 히팅을 반복하는 횟수가 종래 기술에 비해 많아질 수 있다.

여기서, 도 12에 도시된 바와 같이 외부 수압이 정상적인 경우에는 재급수와 히팅을 반복하는 횟수가 과다하지 않음을 알 수 있다. 그러나, 외부 수압이 매우 낮은 경우, 적정량보다 매우 적은 양의 물이 유입되므로 재급수와 히팅을 반복하는 횟수가 지나치게 많아질 수 있다. 이로 인해 히팅이나 급수 에러로 판단될 여지도 발생하게 된다.

따라서, 이러한 문제를 방지하기 위해 저수압을 보상하는 급수 제어방법이 제안될 수 있다.

도 13에 도시된 바와 같이, 먼저 히터에 전원을 인가한 후 서모스탯(145)에서 히터 전원 차단 신호가 발생되는데 소요되는 시간(TS Off time)을 카운트하고 이를 기설정된 시간(T1)과 비교한다. 상기 기설정된 시간(T1)은 정상 수압과 이에 기초한 급수시간을 토대로 설정되는 시간이다. 따라서, 히터 전원 차단 신호가 발생되는데 소요되는 시간이 기설정된 시간(T1) 이하인 경우에는 기본적으로 외부 수압이 매우 낮다고 판단하여 급수 시간을 보상하게 된다. 즉, 기설정된 급수 시간에 보상 시간(T2)를 더하여 급수 시간을 크게 한다(S120).

한편, 히터 전원 차단 신호가 발생되는데 소요되는 시간이 기설정된 시간(T1)보다 큰 경우에는 정상으로 판단하여 급수 시간을 보상하지 않는다(S130).

후술하겠지만, 특히 세탁장치에서 스팀행정은 다양한 코스 내에서 수행될 수 있다. 세탁행정 도중 스팀행정이 수행되거나, 건조행정 도중, 건조행정 전 또는 후에 수행될 수도 있다. 따라서, 스팀행정의 목적이 코스에 따라 상이할 수도 있으며, 대상물의 상태도 다를 수 있다. 즉, 완전히 젖은 의류이거나 수분 함량이 매우 적은 의류일 수도 있다. 이러한 코스에서 차이와 스팀발생기의 구조로 인해 스팀발생기의 초기 구동 패턴이 코스에 따라 다를 수 있다.

따라서, 상기 저수압 감지를 위한 단계(S100)에서 스팀행정에서 맨 처음 히터 전원 차단 신호가 발생되는데 소요되는 시간이 아닌 이후의 소요시간을 카운팅하게 된다. 왜냐하면 코스에 따라 초기 가열이 시작되는 물의 양은 달라질 수 있기 때문이다. 이에 대해서는 후술한다.

결국, 스팀행정이 수행되는 코스와 무관하게 저수압 감지는 두 번째 히팅부터 감지하는 것이 바람직하다.

한편, 급수시간 보상(S120)을 위해서 저수압 감지(S100)에서 저수압을 감지한 횟수(N)가 카운팅될 수 있다(S110). 즉, 급수와 히팅이 반복됨에 따라 저수압 감지 횟수가 연속해서 발생되는 경우만 저수압이라 감지하여 급수시간을 보상할 수 있다. 왜냐하면 순간적으로 사용량이 많아 수압이 낮아지고 다시 정상 수압으로 돌아올 수 있기 때문이다.

따라서, 저수압 감지 횟수가 적어도 2회 연속인 경우 또는 이 보다 많은 경우 급수 시간 보상이 이루어짐이 바람직하다.

전술한 급수제어 방법의 일실시예는, 기본적으로 적정량의 물을 스팀발생기로 공급하기 위하여 기설정시간(T) 동안 급수되도록 제어한다. 그러나, 수행되는 코스에 따라서, 급수와 히팅이 시작되는 스팀발생기의 초기 구동 패턴은 달라질 수 있다. 즉, 스팀행정 초기의 스팀발생기 구동 패턴은 수행되는 코스에 따라 달라질 수 있다. 그러나, 스팀행정 종료 패턴은 코스와 무관하게 서로 같을 수 있다.

이하에서는 도 14 내지 도 15를 참조하여 스팀행정이 포함된 코스의 실시예들을 설명한다.

먼저, 도 14를 참조하여 세탁수를 이용하여 세탁하는 세탁코스, 특히 스팀행정이 포함되는 스팀세탁코스에 대해서 설명한다.

대상물 수용부에 세탁물이 투입되어 세탁 준비가 완료되면 복수 개의 세탁코스 중 어느 하나의 세탁코스가 선택되어 세탁코스가 시작된다.

세탁코스 시작 후 세탁 대상이 되는 세탁물의 양, 즉 포량이 감지된다(S200). 포량에 기초하여 세탁을 위한 세탁수가 터브 또는 드럼으로 급수된다(S211). 급수와 동시에 또는 급수 후 일정 시간 동안 포적심이 수행된다. 그리고, 포적심 완료 후 후세탁(S215) 또는 메인 세탁이 수행된다. 메인 세탁 후 배수가 이루어져 세탁행정이 종료된다. 세탁행정 종료 후 헹굼행정(S220)과 탈수행정 또는 본탈수(S230) 순서로 진행되어 세탁코스가 종료된다.

상기 세탁코스는 세탁수만을 이용하여 세탁이 수행되는 일반적인 세탁코스이며, 상기 세탁코스에 스팀행정이 추가된 스팀세탁코스가 선택되어 수행될 수 있다.

전술한 스팀발생기의 일실시예에서 설명한 바와 같이, 매우 빠른 시간 내에 스팀을 발생하여 스팀을 공급할 수 있다. 따라서, 스팀행정으로 인한 코스 수행 시간이 길어지는 것을 방지할 수 있다.

보다 구체적으로, 상기 스팀행정(S212, S213)은 급수(211)와 후세탁(S214) 사이에 수행될 수 있다. 즉, 포적심이 수행되는 단계에 수행될 수 있다. 이는 세탁수가 더 이상 추가되지 않는 상태에서 수행되는 후세탁(S215) 수행 전에 스팀행정이 수행될 수 있다.

상기 스팀세탁코스는 세탁수와 스팀을 사용하여 세탁을 수행하는 코스이다. 따라서, 상기 급수(211) 시 상기 스팀발생기로 급수될 수 있다. 한편, 스팀세탁코스는 많은 양의 스팀을 필요로 할 수 있다. 일례로, 스팀을 드럼 내부로 공급하여 드럼 내부의 온도가 설정 온도에 도달될 때까지 스팀을 공급하도록 스팀행정이 수행될 수 있다. 물론, 설정된 시간 동안 스팀행정이 수행될 수도 있다. 어느 경우나 많은 양의 스팀이 필요한 경우 스팀발생기로의 급수와 히팅이 반복되어 수행될 수 있다.

이 후, 스팀행정이 종료하면 히팅은 더 이상 진행되지 않는다. 그러나, 스팀행정이 종료되면 스팀발생기로 추가급수가 수행됨이 바람직하다. 왜냐하면 스팀행정 종료시점이 경우에 따라 스팀발생기 내의 물이 모두 스팀으로 변환된 시점일 수 있기 때문이다. 이 경우 스팀발생기의 과열을 해소할 필요가 있다. 따라서, 기설정된시간(T1) 보다 작은 시간 동안, 예를 들어 1초 동안 스팀발생기로 급수하는 것이 바람직하다.

따라서, 스팀세탁코스에서의 스팀행정은 스팀발생을 위한 급수단계를 포함할 수 있고, 스팀행정 종료 후 과열 해소를 의한 급수단계(S214)를 포함할 수 있다.

스팀세탁코스에서의 스팀행정에 대한 상세한 설명은 후술한다.

도 15를 통해 리프레시 코스에 대해서 설명한다. 리프레시 코스는 세탁수 사용이 배제되는 코스이다. 즉, 기본적으로는 마른 의류를 리프레시하거나 수분 함량이 적은 의류를 리프레시하기 위한 코스이다. 따라서, 리프레시 코스에서는 의류가 충분히 적셔지지 않는다고 할 수 있다.

상기 리프레시 코스에서의 스팀행정은 기설정된 조건이 만족될 때까지 수행될 수 있다. 즉, 스팀을 발생시키고(S312) 기설정된 조건이 만족됨을 판단(S313)하여 스팀행정을 종료한다.

여기서, 상기 스팀행정은 히팅 종료 후 마찬가지로 추가급수(S313)를 포함할 수 있다.

상기 리프레시 코스는 스팀행정(S312, S313) 전에 수행되는 열풍 공급 단계가 포함될 수 있고, 스팀행정 후 다양한 후행정(S315)이 포함될 수 있다. 상기 후행정은 설정시간동안 드럼을 구동하는 행정일 수 있다. 상기 후행정은 설정시간동안 열풍, 냉풍 또는 이들의 조합을 공급하는 행정일 수 있다.

따라서, 이러한 후행정이 모두 종료되어 리프레시 코스가 종료된다.

한편, 리프레시 코스에서의 스팀행정의 종료 패턴은 전술한 스팀세탁코스에서의 스팀행정의 종료 패턴과 동일할 수 있다. 마찬가지로 경우에 따라 스팀발생기의 과열을 방지할 필요가 있기 때문이다.

리프레시코스에서의 스팀행정에 대한 상세한 설명은 후술한다.

이하에서는 도 18을 참조하여 스팀행정에서의 히터 제어에 대한 일실시예를 상세히 설명한다.

먼저, 코스에 따라 급수 후 또는 급수 전에 스팀발생기의 히터에 전원이 인가된다(S600). 이는 도 11에서 설명된 컨트롤러(141)가 히터 스위치(142)를 ON시켜 히터에 전원을 인가시키는 것이라 할 수 있다.

스팀발생기 내부의 물이 모두 스팀으로 변환되면 스팀발생기의 온도, 특히 하우징의 온도는 급격히 상승하게 된다. 상기 하우징의 온도가 제1기설정온도에 도달하면 히터 차단 신호가 발생되도록 히터 제어부(140)가 구성될 수 있다. 이러한 히터 차단 신호는 서모스탯(145)을 통해 구현될 수 있다.

따라서, 컨트롤러(141)는 히터 전원 차단 신호가 발생되는지 여부를 판단(S601)하고, 히터 전원 차단 신호가 발생되면 상기 히터의 전원을 차단한다(S602). 물론, 컨트롤러(141)는 히터 스위치(142)를 제어함으로써 히터의 전원을 차단한다.

히터의 전원이 차단되면 컨트롤러(141)는 기설정된시간(T1) 동안 급수가 진행되도록 제어한다. 급수가 시작되면 하우징의 온도가 내려가기 때문에 히터 전원 차단 신호는 히터 전원 인가 신호로 바뀌게 된다. 따라서, 컨트롤러는 다시 한번 히터의 전원을 인가(S600)하여 히팅과 급수가 반복되도록 제어한다. 물론, 이러한 히팅과 급수의 반복은 스팀행정의 종료까지 수행된다.

스팀행정의 종료는 설정된 시간으로 판단되거나 목표 온도로 판단될 수 있다. 리프레시 코스인 경우에는 건조도 또는 합습량을 건조도 센서 등을 통해 판단(S603)하는 것도 가능할 것이다.

따라서, 스팀행정이 종료라고 판단되면(S603) 최종적으로 히터의 전원이 차단되도록 제어된다(S604).

여기서, 상기 히팅(S600), 히팅 정지(S602) 그리고 급수(S605)는 스팀행정이 종료될 때까지 지속적으로 반복된다. 그리고, 상기 급수제어는 급수시간을 기반으로 하여 수행된다. 따라서, 이러한 반복은 기본적으로 코스와 무관하게 스팀행정에서는 동일한 행태로 수행될 수 있다.

그리고, 이러한 스팀행정이 종료되면 스팀발생기의 과열 해소를 위한 추가 급수가 공통적으로 수행될 수 있다. 또한, 이러한 반복 과정 중에 전술한 저수압 감지를 위한 단계들이 수행될 수 있다. 이러한 단계들을 통해 히팅과 급수의 반복이 과도하게 수행되는 것을 방지할 수 있게 된다.

이하에서는 도 16을 참조하여 스팀세탁코스에서의 스팀행정에 대해서 상세히 설명한다. 도 16에는 스팀행정의 세부 단계들이 보다 구체적을 도시되어 있다.

스팀세탁코스에서의 스팀행정은 과급수(S400)로부터 시작된다. 즉, 히팅이 아닌 급수로 시작된다.

급수는 기본적으로 기설정시간(T1) 동안 이루어지도록 제어된다. 그러나, 상기 과급수(S400)는 이보다 긴 시간 동안 이루어져 급수된 물이 스팀발생기의 용량보다 많게 되어 대상물 수용부로 유입되도록 할 수 있다. 아울러, 이러한 과급수(S400)는 도 14에 도시된 급수(S211)와 동시에 진행되거나, 상기 급수(S211)가 종료될 때까지 진행될 수 있다. 즉, 스팀발생기를 통해 세탁을 위한 세탁수를 공급하고, 과급수 후 남게 되는 물을 가열하여 스팀 발생을 시작한다고 할 수 있다.

여기서, 상기 과급수(S400)는 다음과 같은 역할을 수행한다. 스팀세탁행정에서는 많은 양의 스팀이 필요하다. 따라서, 많은 양의 물을 가열하여 스팀을 생성하게 된다. 이는 급수와 가열의 반복을 의미하게 된다. 그러므로, 스팀발생기 내부에 스케일 등 이물질이 누적될 여지가 있다. 이러한 과급수(S400)는 스팀발생기 내부를 청소하는 역할을 수행하게 된다.

한편, 과급수(S400) 후 히팅(402)을 시작하게 되면 가열된 물이 대상물 수용부로 유입될 우려가 있다. 그러나, 전술한 바와 같이 세탁물이 이미 세탁수에 어느 정도 젖어 있기 때문에 이로 인한 대상물의 손상이 방지된다.

히팅(402)이 일단 시작되면 급수나 히팅 에러가 감지된다(S403) 급수나 히팅 에러가 감지되면 스팀행정은 종료하게 된다. 그러나, 급수나 히팅 에러가 감지되지 않는 경우에는 스팀행정 조건의 만족 여부를 판단(S404)하여 급수(S401)와 히팅(402)을 반복하여 수행하게 된다.

물론, 이러한 급수(S401)과 히팅(402)의 반복은 스팀행정 조건이 만족되는 경우에 수행된다. 스팀행정 조건은 드럼 내의 목표 온도 또는 스팀행정 시간일 수 있다. 또한, 상기 급수(S401)과 히팅(402)의 반복 횟수에 따라 결정될 수 있다. 이 경우 지나친 반복 횟수를 제한하도록 할 수 있으며, 도 16에는 일례로 반복 횟수가 14인 경우가 도시되어 있다.

상기 급수(S4010)는 물론 기설정시간(T1)을 바탕으로 제어되며, 급수(S401)와 히팅(402)의 반복 제어는 도 18에 도시된 스팀행정에서의 히터 제어에 대한 실시예가 적용될 수 있을 것이다.

한편, 상기 급수 또는 히팅 에러의 판단(S403)은 도 4에 도시된 온도센서(160)를 통해 수행될 수 있다.

급수가 되면 스팀발생기의 온도는 하강해야 한다. 그리고, 히팅이 시작되면 스팀발생기의 온도는 상승해야 한다. 이러한 온도의 하강과 상승값이나 변화율을 통하여 급수 또는 히팅 에러의 판단이 가능하다.

예를 들어, 히팅 시작 후 지나치게 온도가 상승 되면 급수 에러로 판단될 수 있다. 즉, 물이 제대로 공급되지 않음을 의미한다. 반대로 히팅 시작 후 온도 상승이 매우 더딘 경우에도 급수 에러로 판단될 수 있다. 즉, 지속적으로 급수가 이루어짐을 의미한다. 또한, 히팅 후 이루어지는 급수 후 온도 하강이 매우 더딘 경우에도 물이 제대로 공급되지 않음을 의미한다.

한편, 히팅 시 온도 상승이 발생 되지 않는 경우에는 히터 에러로 판단될 수 있다.

상기, 온도센서는 서미스터 형태로 구현될 수 있다. 이러한 서미스터는 임계값 여부만을 판단하는 것이 아니라 현재의 온도를 센싱하는 것이 가능하다. 따라서, 특정 시점에서의 온도를 센싱할 수 있다. 따라서, 컨트롤러(141)는 복수 개의 센싱 시간과 센싱 온도 데이터를 바탕으로 온도 변화율을 용이하게 계산할 수 있다. 따라서, 상기 컨트롤러(141)는 특정 시점에서의 온도 데이터 또는 온도 데이터들을 사용한 온도 변화율을 통하여 급수 또는 히터의 에러를 용이하게 파악할 수 있다.

이하에서는 도 17을 참조하여 리프레시코스에서의 스팀행정에 대해서 상세히 설명한다. 도 17에는 스팀행정의 세부 단계들이 보다 구체적을 도시되어 있다.

리프레시코스에서의 스팀행정은 히팅(S500)으로부터 시작된다. 즉, 급수가 아닌 히팅으로 시작된다. 따라서, 전술한 스팀세탁코스에서의 스팀행정과는 그 초기 스팀발생기 구동 패턴이 상이하게 된다.

그러나, 히팅(S500)으로 스팀행정이 일단 시작되면, 그 후의 단계들은 전술한 스팀세탁행정에서의 스팀행정과 동일할 수 있다. 구체적으로 급수 또는 히팅 에러 판단 단계(S501), 급수(S502) 단계는 전술한 실시예와 동일할 수 있다.

마찬가지로, 스팀행정 종료 조건 판단 단계(S503)도 동일할 수 있다. 그러나, 스팀행정 종료 조건은 스팀세탁코스와 리프레시코스에서 서로 다를 수 있다. 왜냐하면 리프레시코스에서 요구되는 스팀량은 상대적으로 적을 수 있기 때문이다.

구체적으로 스팀세탁코스는 드럼 내부의 목표 온도 도달 시 스팀행정이 종료되도록 제어될 수 있고, 리프레시코스에서는 기설정된 시간 도달 시 스팀행정이 종료되도록 제어될 수 있다.

한편, 전술한 바와 같이 리프레시 코스는 기본적으로 마른 의류에 스팀을 공급하기 위한 코스이다. 따라서, 마른 의류에 뜨거운 물이 공급되면 의류 표면에 열손상이 발생될 우려가 있다. 그러므로 리프레시 코스에서는 스팀발생기를 통해 가열된 물이 대상물 수용부로 공급되는 것을 방지하는 것이 아주 중요하다.

스팀행정 종료는 스팀발생기 내부에 구비된 물의 양과는 무관하게 종료될 수 있다. 즉, 급수 중에 스팀행정이 종료되어 스팀발생기 내부에 많은 양의 물이 잔류할 수 있다. 아울러, 히팅이 시작되자마자 스팀행정이 종료될 수도 있다. 이 경우에도 많은 양의 물이 잔류하게 된다.

물이 잔류된 상태에서 새로운 리프레시코스가 수행될 가능성이 있다. 이 경우 스팀행정에서 급수가 먼저 수행되면 잔류하는 뜨거운 물이 급수되는 물과 함께 대상물 수용부로 공급될 우려가 있다.

마찬가지로, 급수가 먼저 수행되면 스팀발생기 내부의 수위 레벨이 거의 스팀 토출구(112)에 근접하여 올라가거나 오버플로우될 수 있다. 이때, 스팀 발생을 위해 히팅을 시작하게 되면 가열된 물이 대상물 수용부로 공급될 우려가 더욱 커진다.

이러한 문제들을 해소하기 위하여 본 실시예에서는 리프레시코스에서 스팀행정을 시작할 때 급수 없이 히팅이 먼저 수행됨이 바람직하다.

한편, 전술한 스팀세탁코스와 리프레시코스에서의 스팀행정의 종료 단계에서 스팀발생기의 종료 패턴은 서로 동일할 수 있다. 즉, 도 14와 도 15를 통해 설명한 바와 같이, 히팅 정지 후 추가 급수에 의해 스팀행정이 종료된다고 할 수 있다.

100 : 스팀발생기 110 : 커버
120 : 하우징 130 : 히터
140 : 히터 제어부 141 : 컨트롤러
142 : 히터 스위치 145 : 물감지 서모스탯
145, 147 : 과열감지 서모스탯 150 : 브라켓

Claims (20)

1. 스팀행정을 갖는 스팀세탁코스 그리고 스팀행정을 갖는 리프레시코스를 수행하는 세탁장치의 제어방법에 있어서,
   상기 스팀행정을 최초로 수행하기 위하여 스팀발생기로의 급수와 상기 스팀발생기의 히터에 전원을 인가하는 초기 스팀발생기 제어 패턴은 상기 스팀세탁코스와 리프레시코스에서 서로 달리 제어됨을 특징으로 하는 세탁장치의 제어방법.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 스팀세탁코스는 스팀과 세탁수를 이용하여 세탁물을 세탁하는 코스임을 특징으로 하는 세탁장치의 제어방법.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 스팀세탁코스는 세탁행정, 헹굼행정 그리고 탈수행정을 서브 행정으로 포함하고, 상기 스팀행정은 상기 세탁행정 도중 수행됨을 특징으로 하는 세탁장치의 제어방법.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 스팀세탁코스의 스팀행정에서 최초 급수는 상기 기설정시간(T)보다 길게 하여 스팀발생기로부터 급수되는 물이 오버플로우됨을 특징으로 하는 세탁장치의 제어방법.
5. 제 5 항에 있어서,
   상기 스팀세탁코스의 스팀행정에서 최초의 히터 전원 인가는 상기 최초 급수가 완료된 후 수행됨을 특징으로 하는 세탁장치의 제어방법.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 스팀세탁코스의 스팀행정 종료 후 상기 기설정시간(T)보다 짧은 시간 동안 상기 스팀발생기로 급수하는 단계가 수행됨을 특징으로 하는 세탁장치의 제어방법.
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 리프레시코스는 세탁수 공급이 배제되며 스팀을 이용하여 세탁물을 리프레시하는 코스임을 특징으로 하는 세탁장치의 제어방법.
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 리프레시코스는 상기 스팀행정 후, 드럼이 회전 구동되는 후행정 또는 열풍이나 냉풍이 공급되는 후행정을 포함함을 특징으로 하는 세탁장치의 제어방법.
9. 제 1 항에 있어서,
   상기 리프레시코스의 스팀행정에서 최초의 히터 전원 인가는 상기 스팀발생기로의 급수 없이 이루어짐을 특징으로 하는 세탁장치의 제어방법.
10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 스팀행정에서 히터 전원 인가 후, 상기 스팀발생기 하우징의 온도가 물의 비등점을 초과하는 제1기설정온도일 때 상기 스팀발생기의 히터 전원 차단 신호가 감지되는 데 소요되는 시간을 카운팅하는 단계가 수행됨을 특징으로 하는 세탁장치의 제어방법.
11. 제 10 항에 있어서,
    상기 카운팅된 시간과 기설정시간(T1)을 비교하여 외부 급수원의 수압이 저수압인지 여부를 판단하는 단계가 수행됨을 특징으로 하는 세탁장치의 제어방법.
12. 제 11 항에 있어서,
    상기 판단 단계에서 저수압이라 판단되면 상기 기설정시간(T)에 보상 시간(T2)을 더하여 급수시간을 늘리는 단계가 수행됨을 특징으로 하는 세탁장치의 제어방법.
13. 제 11 항에 있어서,
    상기 판단 단계에서 저수압이라 판단되는 횟수를 카운팅하여 기설정횟수(N)와 비교하여 저수압이라 최종적으로 판단하는 단계가 수행됨을 특징으로 하는 세탁장치의 제어방법.
14. 제 13 항에 있어서,
    상기 최종 판단 단계에서 저수압이라 판단되면 기설정시간(T)에 보상 시간(T2)를 더하여 급수시간을 늘리는 단계를 더 포함하는 세탁장치의 제어방법.
15. 제 10 항에 있어서,
    상기 코스에 따른 스팀행정에서 초기 스팀발생기 제어 패턴이 달라짐을 고려하여, 상기 카운팅 단계는 상기 스팀행정에서 히터 전원 인가가 수행되는 두 번째 이후부터 수행됨을 특징으로 하는 세탁장치의 제어방법.
16. 스팀행정을 갖는 스팀세탁코스 그리고 스팀행정을 갖는 리프레시코스를 수행하는 세탁장치의 제어방법에 있어서,
    스팀세탁코스인지 리프레시코스인지 판단하는 단계;
    스팀세탁코스인 경우, 스팀행정에서 최초 급수는 상기 기설정시간(T)보다 길게 하여 스팀발생기로부터 급수되는 물이 오버플로우되도록 제어하고, 급수 완료 후 스팀발생기의 히터에 전원을 인가하는 단계; 그리고
    리프레시코스인 경우, 스팀행정에서 상기 스팀발생기로의 급수 없이 최초로 스팀발생기의 히터에 전원을 인가하는 단계를 포함하여 이루어지는 세탁장치의 제어방법.
17. 제 16 항에 있어서,
    상기 스팀세탁코스에서의 스팀행정은 급수부터 시작되고, 리프레시코스에서의 스팀행정은 히팅부터 시작됨을 특징으로 하는 세탁장치의 제어방법.
18. 제 16 항 또는 제 17 항에 있어서,
    상기 스팀세탁코스와 리프레시코스의 스팀행정에서 최초로 히터의 전원 차단 신호가 감지된 이 후의 급수는 기설정시간(T) 동안 수행됨을 특징으로 하는 세탁장치의 제어방법.
19. 제 18 항에 있어서,
    상기 히터의 전원 차단 신호는 상기 하우징의 온도가 물의 비등점을 초과하는 제1기설정 온도일 때 발생되도록 히터 제어부가 구성됨을 특징으로 하는 세탁장치의 제어방법.
20. 제 16 항 또는 제 17 항에 있어서,
    상기 스팀행정의 종료 후 상기 기설정시간(T)보다 짧은 시간 동안 상기 스팀발생기로 급수하는 단계가 수행됨을 특징으로 하는 세탁장치의 제어방법.

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