KR20150105841A - 세탁기 및 세탁기의 제어방법 - Google Patents

세탁기 및 세탁기의 제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 세탁기의 제어방법은 저수조와, 상기 저수조 내에서 수직한 축을 중심으로 회전 가능하게 구비되는 세탁조와, 상기 세탁조의 하부에 회전 가능하게 구비되는 펄세이터를 포함하는 세탁기의 제어방법에 있어서, (a) 포가 세탁수에 잠겨있는 상태에서 상기 세탁조를 소정의 목표속도에 이르기까지 가속 회전시키는 단계; (b) 상기 세탁조가 상기 목표속도를 유지하며 일정시간 동안 회전되도록 구동하는 단계; (c) 상기 세탁조의 회전이 정지되도록 제동하는 단계; 및 (d) 상기 (b)단계 및 (c)단계 중 적어도 어느 하나의 단계가 실시되는 중에 상기 세탁조 내의 세탁수를 배수시키는 단계를 포함한다.

Description

세탁기 및 세탁기의 제어방법{WASHING MACHINE AND CONTROL METHOD OF THE SAME}
본 발명은 세탁기 및 세탁기의 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로, 세탁기는 물과 세제를 이용하여 포에 물리적, 화학적 작용을 가하여 처리하는 장치로, 세탁수가 담기는 저수조와, 포가 수용된 채로 저수조 내에서 수직한 축(axis)을 중심으로 회전되는 세탁조와, 세탁조 내에서 회전되며 포와의 사이에 작용하는 마찰력에 의해 포에 묻은 오염을 제거하는 펄세이터를 포함한다. 이러한 세탁기는 펄세이터 및/또는 세탁조를 회전시켜 포에 묻은 오염을 제거한 다음, 저수조를 배수시키고, 세탁조를 고속으로 회전시켜 포를 탈수시킨다.
종래의 세탁기는 포가 불균형하게 배치된 상태로 탈수가 실시됨으로써 과도한 진동이 발생되는 것을 방지하기 위해, 세탁구간의 마지막 단계에서 펄세이터를 양방향으로 교대로 회전시켜 포를 풀어주는 구동을 실시하였다. 이후, 배수를 하고, 세탁조를 회전시켜 편심(imbalance)을 감지한 다음, 감지된 편심량이 허용범위 내이면 세탁조를 고속으로 회전시키는 탈수를 실시하였다.
그런데, 이러한 방식은 원활하게 포가 풀리지 않은 상태에서 배수가 된 경우에 있어서, 감지된 편심량이 허용범위를 벗어난 경우에는 편심을 해소하기가 어려운 문제가 있었다. 왜냐하면, 세탁조 내에 세탁수가 없는 상태에서는 펄세이터 또는 세탁조를 회전시킨다고 하더라도 포의 위치가 쉽게 변하지 않고, 꼬여있는 포를 풀기도 어렵기 때문이다. 수직한 축을 중심으로 세탁조가 회전되는 방식의 세탁기에서 포에 작용하는 힘은 중력방향의 정지 관성력이 주가 되고, 이러한 힘은 세탁조 또는 펄세이터의 회전과는 독립적인 방향으로 작용하기 때문에 수류 작용이 없는 상황에서 포의 상태변화가 쉽지 않기 때문이다.
따라서, 편심량이 허용범위 내에 이를때까지 재분산과 편심 감지를 반복하여야 하는 경우가 빈번하여 탈수 진입까지 걸리는 시간이 증가되고, 경우에 따라서는 재분산의 반복에도 불구하고 더 이상 편심량이 허용범위 내로 줄어들지 않아 탈수 자체가 수행되지 못하고 에러를 출력함으로써 사용자가 직접 편심의 원인을 제거하도록 유도하여야 하는 문제가 있었다.
한편, 세탁조로 보푸라기가 유입되는 주요인으로는 세탁조의 회전시 원심력에 의해 저수조와 세탁조 사이에서 상승된 세탁수가 다시 세탁조 내로 쏟아지는 경우와, 세탁조의 회전이 제동되는 구간에서 세탁조 내부의 수압이 낮아져 저수조로부터 세탁조로 유입되는 수류가 형성되는 경우를 들 수 있다. 따라서, 종래에는 포가 꼬일 수 있음에도 불구하고, 세탁을 펄세이터의 교반회전으로 마무리함으로써, 탈수가 시작되기 전에 가능하면 저수조의 바닥에 모인 오구가 세탁조 내로 유입되는 것을 방지하였다.
본 발명이 해결하려고 하는 과제는 첫째, 저수조 내의 보푸라기가 세탁조로 유입되는 것을 방지할 수 있는 세탁기 및 세탁기의 제어방법을 제공하는 것이다.
둘째, 세탁수가 채워진 상태로 세탁조가 회전되는 구간에서 감지된 진동량(또는, 편심량)을 바탕으로 탈수실시 여부를 결정하는 세탁기 및 세탁기의 제어방법을 제공하는 것이다.
셋째, 허용범위를 벗어난 진동량이 감지되더라도 원활하게 포를 재분산 시킬수 있는 세탁기 및 세탁기의 제어방법을 제공하는 것이다.
넷째, 탈수 진입에 소요되는 시간을 줄이고, 탈수 진입에 실패하는 것을 방지할 수 있는 세탁기 및 세탁기의 제어방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 세탁기의 제어방법은 저수조와, 상기 저수조 내에서 수직한 축을 중심으로 회전 가능하게 구비되는 세탁조와, 상기 세탁조의 하부에 회전 가능하게 구비되는 펄세이터를 포함하는 세탁기의 제어방법에 있어서, (a) 포가 세탁수에 잠겨있는 상태에서 상기 세탁조를 소정의 목표속도에 이르기까지 가속 회전시키는 단계; (b) 상기 세탁조가 상기 목표속도를 유지하며 일정시간 동안 회전되도록 구동하는 단계; (c) 상기 세탁조의 회전이 정지되도록 제동하는 단계; 및 (d) 상기 (b)단계 및 (c)단계 중 적어도 어느 하나의 단계가 실시되는 중에 상기 세탁조 내의 세탁수를 배수시키는 단계를 포함한다.
본 발명의 세탁기는 수직한 축을 중심으로 회전 가능하게 구비되는 세탁조; 상기 세탁조의 하부에 회전 가능하게 구비되는 펄세이터; 상기 세탁조 및 상기 펄세이터 중 적어도 하나를 회전시키는 모터; 상기 세탁조 내의 세탁수를 배수시키는 배수부; 및 상기 세탁조 내에서 포가 세탁수에 잠긴 상태에서 상기 모터를 제어하여 소정의 목표속도에 이르기까지 상기 세탁조를 가속 회전시키고, 상기 세탁조가 상기 목표속도를 유지하며 일정시간 동안 회전되도록 구동한 후, 상기 세탁조의 회전이 정지되도록 제동하되, 상기 세탁조가 상기 목표속도를 유지하며 일정시간 동안 회전되는 구간 및 상기 세탁조의 회전이 정지되도록 제동되는 구간 중 적어도 한 구간에서 상기 배수부 제어를 통해 배수를 실시하는 제어부를 포함한다.
본 발명의 세탁기 및 세탁기의 제어방법은 세탁 완료된 포에 보푸라기가 남는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 세탁기 및 세탁기의 제어방법은 세탁조가 회전되는 중에 저수조로부터 세탁조 내로 보푸라기들이 유입되는 것을 방지할 수 있으며, 따라서, 탈수시 발생될 진동량을 예측하기 위해, 세탁수가 채워진 상태로 세탁조를 회전시키면서 진동량(또는, 편심량)을 감지하는 단계를 추가한다고 하더라도, 보푸라기로 인한 문제들이 유발되는 것은 근본적으로 방지되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁기를 도시한 단면도이다.
도 2는 도 1의 세탁기의 주요 구성간의 제어관계를 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁기의 제어방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 4는 진동량이 감지되는 구간에서의 세탁조 내의 수위를 도시한 것이다.
도 5는 수평진동이 발생되는 원리를 설명하기 위해 참조되는 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 세탁기의 제어방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 세탁기의 제어방법을 설명하기 위한 것으로, 시간에 따른 모터의 회전속도를 도시한 그래프이다.
도 8은 편심감지구동에서의 (a)시간에 따른 회전속도 변화(RPM축)와 (b)발생 진동량 변화(VB축)를 도시한 그래프이다.
도 9는 가속구간에서 측정된 진동량과 탈수 중에 측정된 진동량간의 상관관계를 보여주는 그래프이다.
도 10은 본 발명의 또 따른 실시예에 따른 세탁기의 제어방법을 설명하기 위해 참조되는 모식도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁기를 도시한 단면도이다. 도 2는 도 1의 세탁기의 주요 구성간의 제어관계를 도시한 블록도이다.
도 1 내지 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁기(1)는 상부가 개구된 캐비닛(12)과, 사용자로부터 각종 제어명령을 입력받는 조작키들과 세탁기의 작동상태에 대한 정보를 표시하는 디스플레이(display) 등을 구비하여 사용자 인터페이스를 제공하는 컨트롤 패널(11)과, 캐비닛(12)의 개구된 상부에 설치되고 대략 중앙부에 포가 투입되는 투입구가 형성된 탑커버(14)와, 탑커버(14)에 회전 가능하게 구비되어 상기 투입구를 여닫는 도어(7)를 포함한다.
세탁수가 담기는 저수조(2)가 지지로드(15)에 의해 캐비닛(12) 내부에 매달리고, 저수조(2) 내에는 포를 수용하는 세탁조(3)가 회전 가능하게 구비되고, 세탁조(3)의 바닥에는 펄세이터(4)가 회전 가능하게 구비된다. 세탁수가 세탁조(3)와 저수조(2) 간을 오갈 수 있도록, 세탁조(3)에는 복수의 홀이 형성된다.
중앙부가 개구된 저수조 커버(10)가 저수조(2)의 상단에 설치될 수 있다. 이 경우, 세탁조(3)의 회전시 저수조(2)와 세탁조(3) 사이에서 상승된 수류가 저수조(2) 외부로 넘치는 것이 방지되고, 수위 또는 세탁조(3)의 회전 속도에 따라서는 상기 상승된 수류가 저수조 커버(10)를 따라 안내되어 세탁조(3) 내로 쏟아질 수 있다.
모터(13)의 회전에 의해 펄세이터(4) 및 세탁조(3) 중 적어도 하나가 회전될 수 있다. 모터(13)의 회전력을 펄세이터(4) 또는 세탁조(3)로 선택적으로 전달하는 클러치(clutch) 기구가 더 구비될 수 있으며, 상기 클러치 기구의 적절한 전환 동작에 따라 펄세이터(4)만이 회전되거나, 펄세이터(4)와 세탁조(3)가 일체로 회전될 수 있다.
지지로드(15)의 일단은 탑커버(14)에 대해 피봇(pivot)될 수 있도록 연결되고, 타단은 완충장치(30)에 의해 저수조(2)의 하부와 연결된다. 완충장치(30)는 지지로드(15)와 저수조(2)를 연결함과 아울러, 세탁기 작동 중 발생하는 저수조(2)의 진동을 감쇠시킨다. 완충장치(30)는 저수조(2)의 외측면에 고정되는 캡(31)과, 저수조(2)의 진동에 따라 탄성적으로 변형되는 스프링(32)를 포함할 수 있다. 지지로드(15)는 캡(31)을 관통하며, 그 타단에는 스프링(32)을 지지하는 지지부(33)가 형성된다. 저수조(2)의 진동 시, 캡(31)이 저수조(2)와 일체로 이동되며 지지로드(15)를 따라 승강된다. 캡(31)이 이동되는 과정에서 지지부(33)와의 사이에 작용하는 마찰력, 캡(31)의 이동에 따라 압축된 공기가 캡(31)의 내주면과 지지부(33) 사이를 통해 빠져 나오면서 작용하는 점성력, 스프링(32)의 탄성변형에 따른 탄성/복원력 등의 상호 작용에 의해 완충작용을 수행한다.
급수부(50)는 저수조(2) 또는 세탁조(3) 내로 세탁수를 급수한다. 급수부(50)는 수도꼭지 등의 외부 수원과 연결되는 급수유로(5)를 단속하는 급수밸브(51)를 포함할 수 있다.
배수부(20)는 저수조(2) 내의 세탁수를 외부로 배수시킨다. 배수부(20)는 저수조(2)와 연통된 배수유로(9)를 단속하는 배수밸브(21)와, 배수유로(9) 상의 세탁수를 세탁기(1) 외부로 압송하는 배수펌프(22)를 포함할 수 있다. 본 실시예에서는 배수밸브(21)와 배수펌프(22)가 모두 구비되나, 반드시 이에 한정될 필요는 없으며, 실시예에 따라 별도의 배수밸브 없이 배수펌프만으로 배수의 실시와 중단이 이루어질 수 있다.
모터(13)는 속도 제어가 가능한 것으로, 제어부(41)로부터 인가되는 지령속도(ω*)를 추종하여 속도 제어가 이루어진다. 이를 위해, 모터 구동부(42)는 모터(13)의 실제속도(ω)가 상기 지령속도를 추종하도록, 모터(13)에 인가되는 전류 또는 전압의 크기를 제어하는 제어기를 포함할 수 있으며, 이러한 제어기로써는 널리 알려진 PI(proportional-integral) 또는 PID(proportional-integral-derivative)제어기를 들 수 있다.
제어부(41)는 세탁기(1)의 작동 전반을 제어하며, 특히, 급수부(50), 모터 구동부(42), 배수부(20)를 제어한다. 이하, 별도의 설명이 없는 한, 각 부를 이루는 구성들은 제어부(41)에 의해 제어되는 것으로 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁기의 제어방법을 설명하기 위한 순서도이다. 도 3을 참조하면, 세탁기(1)는 펄세이터(4) 및 세탁조(3) 중 적어도 하나를 회전시켜 포에 묻은 오염을 제거한 다음, 저수조(2)를 배수시키고, 이후, 세탁조(3)를 고속으로 회전시켜 포를 탈수시킨다. 이러한 일련의 처리 과정은 세탁조(3) 내에 세탁수가 담긴 상태, 즉, 포가 세탁수에 잠긴 상태에서 이루어지는지 아니면 배수를 한 이후에 이루어지는지에 따라, 세탁조(3) 내에 세탁수가 담긴 상태에서 펄세이터(4) 및 세탁조(3) 중 적어도 하나의 회전이 이루어지는 오염처리단계와, 배수 이후 세탁조(3)를 고속으로 회전시키는 탈수단계으로 구분될 수 있다. 세탁행정, 헹굼행정 및 탈수행정으로 칭하여지는 일반적인 구분 방법에 따르면, 상기 오염처리단계는 세탁행정 또는 헹굼행정 중에 이루어지며, 상기 탈수단계는 탈수행정 중에 이루어진다. 그런데, 세탁행정 또는 헹굼행정은 세탁조(3) 내의 세탁수를 이용하여 포에 묻은 오염을 제거한다는 점에서 공통인바, 이하, 양 행정을 특별히 구분할 필요가 없는 경우에는 '세탁', '세탁단계' 또는 '세탁구간'이라고 통칭하기로 한다.
도 3에서 세탁교반단계(S11), 진동량감지단계(S12), 탈수진동추정단계(S13) 및 포풀림단계(S14)는 세탁조(3) 내에 세탁수가 채워진 상태, 즉, 세탁구간에서 이루어지고, 탈수(S15)는 탈수구간에서 이루어진다. 이하, 이들 단계들을 보다 상세하게 살펴본다.
세탁교반단계(S11)에서는 세탁조(3)는 정지된 상태이고, 펄세이터(4)가 양방향으로 교대로 반복하여 회전된다(이하, 교반회전이라고 함.). 세탁교반단계(S11)에서는 펄세이터(4)로부터 포에 가해지는 강한 물리력에 의해 포에 묻은 오염이 적극적으로 제거된다. 그런데, 세탁교반단계(S11)에서는 펄세이터(4)의 회전 방향이 정방향에서 역방향으로 바뀌는 중에 포는 회전 관성에 의해 여전히 정방향으로 소정 구간 회전되기 때문에, 포의 꼬임과 이로부터 기인한 포의 편심(imbalance)이 유발될 수 있다.
진동감지단계(S12)에서는 포의 편심으로 인해 유발되는 진동이 감지된다. 상기 진동은 세탁조(3)가 회전되는 중에 감지되는, 저수조(2), 세탁조(3) 또는 세탁기(1) 자체의 변위를 반영하는 값일 수 있다. 수직한 축(axis)을 중심으로 세탁조(3)가 회전되는 방식의 세탁기(1)에서 수직방향으로의 진동은 서스펜션(30)에 의해 어느 정도 완충될 수 있기 때문에, 수평방향 진동이 보다 세심하게 관리되어야 한다. 도 5를 참조하면, 포(L)가 고르게 분산된 상태에서 세탁조(3)가 회전하는 경우(a)에는 기하학적 중심축(geometrical axis, X)과 세탁조(3)의 실제 회전축(X')이 일치하나, 편심이 유발된 상태로 회전되는 경우(b)는 실체 회전축(X')이 기하학적 중심축(X)에 대해 기울진 상태로 세탁조(3)가 회전된다. 이렇게, 포의 편심으로 인해 실제 회전축이 기울어진 상태로 회전되는 것이 수평진동을 유발시키는 주요한 원인이 된다.
특히, 최근에는 세탁기의 전체적인 부피 증가는 최소화 하면서도, 포의 처리 용량과 직결되는 세탁조(3)의 크기는 가능한 증가시키는 추세로, 이를 위해 세탁조(3)와 저수조(2) 사이의 간격, 또는 저수조(2)와 캐비닛(12) 사이의 간격은 점점 좁아지고 있다. 따라서, 수평방향의 진동이 일정한 수준으로 관리되지 못하는 경우, 상기 구성들 간의 충돌로 인한 파손이 중요한 문제가 되고 있는 실정이다.
탈수 과정에서 발생될 진동량을 탈수 전에 예측하는 것이 중요한데, 탈수 중에는 허용범위 이상의 진동이 발생하여 이를 감지하였다고 하더라도, 세탁수가 없는 상태에서 포가 세탁조(3)의 내측면에 부착된 상태이기 때문에, 포를 다시 분산시키기 곤란하기 때문이다. 본 실시예에서는 포가 세탁수에 잠긴 상태로 있는 세탁구간에서 진동을 감지하고(S12, 진동감지단계), 감지된 진동량에 따라 탈수를 실시한다. 따라서, 진동감지단계(S12)에서 감지된 진동량이 허용범위를 벗어난 경우에는 배수를 하지 않고 포가 세탁수에 잠긴 상태에서 포풀림(S14)을 실시함으로써, 포의 상태변화를 원활하게 유도하고 편심을 제거할 수 있다.
그런데, 진동감지단계(S12)에서 감지된 진동량(VB)은 탈수의 실시 여부를 결정하는 기준이 되기 때문에, 전제 조건으로써 감지된 진동량(VB)이 탈수 중에 발생될 것으로 예상되는 진동량과 상관성이 있어야 한다.
도 9에 도시된 바와 같이, 출원인의 실험에 의하면, 포가 세탁수에 잠긴 상태에서 세탁조(3)를 가속 회전시키면서 측정한 진동량(이하, 가속구간에서 측정된 진동량이라고 함.)은 소정의 속도로 탈수를 수행하는 중에 감지된 진동량(이하, 탈수 중에 측정된 진동량이라고 함.)과 높은 상관관계를 보였다. 특히, 도 9에서 점선으로 표시된 부분에 표시된 점들은 세탁기(1)의 변위가 5mm이상 측정된 경우들로, X축을 따라 가속구간에서 측정된 진동량이 증가될수록, Y축을 따라 탈수 중에 측정된 진동량 또한 그 값이 증가함을 알 수 있다.
한편, 진동감지단계(S12)에서 세탁조(3)가 가속 회전되는 경우에 있어서 유발되는 수류는 다음과 같은 두 가지 태양을 고려해 볼 수 있다.
첫째, 도 4에 도시된 바와 같이, 세탁조(3)와 저수조(2) 사이에서 원심력에 의해 상승된 수위(S)가 세탁조(3)의 상단을 넘지는 않는 경우이다. 이 경우, 수위(S)는 세탁조(3)가 소정의 목표속도까지 가속 회전되는 구간은 물론이고, 상기 목표속도를 유지하며 회전되는 중에도 세탁조(3)의 상단보다는 낮은 것이 바람직하다.
둘째, 세탁조(3)와 저수조(2) 사이에서 원심력에 의해 상승된 수위(S)가 세탁조(3)의 상단을 넘어 저수조 커버(10, 도 1 참조)를 따라 안내되어 다시 세탁조(3)내로 쏟아지는 경우이다.
진동감지단계(S12)에서 세탁조(3)의 회전은 상기 두 가지 태양 어느 경우도 가능하나, 후자의 경우는 세탁조(3) 내로 쏟아지는 수류에 의해, 포의 굴신이나 꼬임이 발생할 수 있을 뿐만 아니라, 저수조(2) 바닥에 모인 린트(lint)등의 오구가 세탁조(3) 내로 재유입될 수 있기 때문에, 전자의 경우가 보다 바람직하다.
진동감지단계(S12)에서 감지된 진동량(VB)이 진동량 허용치(VB0)보다 작으면, 세탁조(3)를 고속으로 회전시켜 포를 탈수시키는 탈수단계(S15)가 실시될 수 있다. 반대로, 감지된 진동량(VB)이 진동량 허용치(VB0)보다 큰 경우에는, 세탁조(3) 내의 포를 재분산시키기 위해 포풀림단계(S14)가 실시되고, 이후, 다시 진동감지단계(S12)가 실시될 수 있다. 포풀림단계(S14)에서는 펄세이터(4) 및 세탁조(3) 중 적어도 하나가 교반회전된다.
한편, 세탁기(1)는 모터(13)와 별도로 진동을 감지하기 위한 진동감지수단을 포함할 수 있다. 상기 진동감지수단은, 고정체(예를들어, 캐비닛(12))와 진동체(예를들어, 저수조(2))에 각각 설치된 양극판 사이에 유도되는 정전 용량의 변화에 따라 진동량을 추정하는 정전용량성 변위센서(capacitive displacement sensor)로 구성될 수 있다. 그러나, 세탁조(3)의 회전중에 감지된 편심량은 진동량을 반영하는 지표가 될 수 있기 때문에, 별도의 변위센서를 구비하지 않고, 진동감지단계(S12)에서는 편심량을 감지하고, 탈수진동추정단계(S13)에서는 상기 감지된 편심량을 편심량 허용치와 비교하고, 이를 바탕으로 탈수단계(S15) 또는 포풀림단계(S14)가 실시될 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 세탁기의 제어방법을 설명하기 위한 순서도이다. 이하, 도 6을 참조하여 본 발명의 다른 ?시예에 따른 세탁기의 제어방법을 설명한다.
세탁구간 중에 세탁교반단계(S21)가 실시된다. 세탁교반단계(S21)에서는 펄세이터(4)가 교반회전(세탁조(3)는 정지상태)되고, 포의 세탁이 이루어진다.
배수단계(S22)는 배수부(20) 제어를 통해 저수조(2) 내의 세탁수가 배수되고, 이후, 다시 급수가 이루어진다(S23). 급수단계(S23)에서는 급수부(50) 제어를 통해 설정수위까지 세탁조(3) 내로 급수가 이루어진다. 상기 설정수위는 후술하는 편심감지구동단계(S24)에서 기 설정된 속도로 세탁조(3)가 회전되더라도, 원심력에 의해 세탁조(3)와 저수조(2) 사이로 상승된 세탁수가 세탁조(3)의 상단을 넘지 않는 범위(도 4 참조)내에서 설정되는 것이 바람직하다.
편심감지구동단계(S24)에서는 세탁조(3)가 목표속도까지 가속되고, 일정시간 동안 상기 목표속도를 유지하며 회전된 후 제동된다.
편심감지구동단계(S24)가 실시되는 중에 편심량(MB)이 감지된다(S25, 편심감진단계). 상기 편심량은 세탁조(3)의 회전속도 변화를 바탕으로 구해질 수 있다. 편심량은, 세탁조(3)의 회전속도가 목표속도까지 상승되는 가속구간, 상기 목표속도를 유지하도록 제어되며 회전되는 유지구간 또는 세탁조(3)가 제동되며 감속되는 감속구간 중, 상기 가속구간에서 감지되는 것이 바람직하다. 도 8을 참조하면, 상기 구간들중에서 특히 가속구간에서는 진동이 극명하게 드러날 뿐만 아니라, 진동량이 세탁조(3)의 회전속도 증가에 상응하여 증가되는 경향을 갖음을 알 수 있다.
한편, 세탁조(3)의 회전속도 변화는 모터(13)의 출력변화와 상응하는 것이기 때문에, 모터(13)로부터 출력되는 전류값의 변화를 바탕으로 편심량을 구할 수도 있다.
탈수진동추정단계(S26)에서는 편심감지단계(S25)에서 감지된 편심량(MB)을 편심량 허용치(MB0)와 비교하여 배수(S28)를 실시할 것인지 또는 포풀림 구동(S27)을 실시할 것인지 판단한다. 제어부(41)는 감지된 편심량(MB)이 편심량 허용치(MB0)보다 작은 경우에는 배수부(20) 제어를 통해 세탁수를 배수하는 배수단계(S28)와, 배수 이후 세탁조(3)를 고속으로 회전시켜 포를 탈수시키는 탈수단계(S29)가 실시되도록 제어하고, 반대로 감지된 편심량(MB)이 편심량 허용치(MB0)보다 큰 경우에는 포를 재분산 시키는 포풀림단계(S27)가 실시되고, 이후, 다시 편심감지단계(S25)가 실시되도록 제어한다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 세탁기의 제어방법을 설명하기 위한 것으로, 시간에 따른 모터의 회전속도를 도시한 그래프이다. 이하, 도 7을 참조하며, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 세탁기의 제어방법을 설명한다.
세탁구간(W)에서는 세탁교반(W1)이 실시된다. 전술한 실시예들에서의 S11, S21단계와 마찬가지로 펄세이터(4)가 교반회전되며 포의 오염이 제거된다.
밸런싱구동(W2)이 실시된다. 밸런싱구동(W2)은 세탁조(3)를 비교적 낮은 속도로 일방향으로 회전시키는 것으로, 세탁조(3) 내의 포의 균형상태(balancing)가 개선된다.
편심감지구동(W3)은 세탁조(3)를 회전시키되, 세탁조(3)와 저수조(2) 사이로 상승된 세탁수가 세탁조(3)의 상단을 넘지 않는 범위 내에서 세탁조(3)의 회전이 제어된다. 세탁조(3)가 가속 회전되는 구간에서 편심량이 감지된다(S24, S25 참조).
편심감지구동(W3) 중에 감지된 편심량(MB)이 편심량 허용치(MB0)보다 작은 경우에는 바로 탈수(D)가 실시되고, 감지된 편심량(MB)이 편심량 허용치(MB0)보다 큰 경우에는 포를 재분산시키는 포풀림구동(W4)이 실시될 수 있다. 포풀림구동(W4)은 세탁조(3) 내에서의 포의 위치를 변동시키기 위해 펄세이터(4) 및 세탁조(3) 중 적어도 하나를 교반회전시키는 것이다.
포풀림구동(W4) 이후, 밸런싱구동(W5)과 편심감지구동(W6)이 실시된다. 편심감지구동(W6) 중에 다시 편심량이 감지된다. 실시예에 따라 밸런싱구동(W4)은 생략하고 바로 편심감지구동(W6)이 실시될 수도 있다.
이제, 다시 실시된 편심감지구동(W6) 중에 감지된 편심량(MB)이 편심량 허용치(MB0)보다 작은 경우에는 탈수(D)가 실시된다. 탈수구간(D)에서는 저수조(2) 내의 세탁수가 배수된 후 밸런싱구동(D1)과 탈수구동(D2)이 실시될 수 있다. 실시예에 따라, 밸런싱구동(D1)을 생략하고, 바로 탈수구동(D2)이 실시될 수도 있다.
탈수구동(D2)은 목표 탈수 속도에 이를때까지 세탁조(3)의 회전속도를 단계적으로 상승된다. 탈수구동(D2) 이후, 다시 밸런싱구동(D3)과 이전의 목표 탈수 속도보다 더 높은 속도까지 세탁조(3)가 회전되는 탈수구동(D4)이 더 실시될 수 있다.
도 10은 본 발명의 또 따른 실시예에 따른 세탁기의 제어방법을 설명하기 위해 참조되는 모식도이다.
전술한 실시예들은 공통적으로 포가 세탁수에 잠겨있는 상태에서 세탁조(3)의 회전이 가속되는 구간(가속구간, 도 8 참조)에서 진동량(또는, 편심량: 이하, 가속구간에서 '진동량'을 감지하는 것으로 설명하나, '편심량'을 감지할 수도 있음은 물론이다.)이 감지되고, 감지된 값에 따라 탈수의 실시 여부가 결정된다.이하, 도 8 및 도 10을 참조하여 설명하는 실시예는 전술한 어느 실시예들에나 공통적으로 적용될 수 있다.
본 실시예에 따른 세탁기의 제어방법은 수위조절단계(S31)와, 가속단계(S32)와, 배수단계(S33)를 포함할 수 있다. 수위조절단계(S31)는 가속단계(S32)에서 원심력에 의해 저수조(2)와 세탁조(3) 사이에서의 상승된 수위(S1)가 세탁조(3)의 상단을 넘지 않도록 수위를 조절하는 단계이다.
세탁조(3) 내에 세탁수가 초기수위(S0)만큼 채워진 상태에서 세탁조(3)가 목표속도까지 가속 회전되는 경우, 가속구간 또는 유지구간에서는 저수조(2)와 세탁조(3) 사이의 세탁수가 세탁조(3)의 상단보다 더 상승하여 저수조 커버(10)를 따라 안내되어 세탁조(3) 내로 쏟아진다. 수위조절단계(S31)에서는 가속단계(S32)에서 상승된 수위(S2)가 세탁조(3)의 상단을 넘지 않도록 배수유로(9)를 통해 배수가 이루어진다.
한편, 도 6에 도시된 바와 같이, 세탁교반(S21)이후 급수(S23)가 이루어지는 경우에는, 수위조절단계(S31)는 초기수위(S0)보다 낮은 수위(즉, S32 단계에서 저수조(2)와 세탁조(3) 사이에서 상승된 수위가 세탁조(3)의 상단보다 낮아지는 수위)까지 급수를 하는 것으로 정의될 수 있다.
수위조절단계(S31)에서 배수가 이루어지는 경우에는, 저수조(2)의 바닥에 모인 보푸라기가 세탁수와 함께 어느 정도 배출된다. 수위가 S1까지 하강하여 배수가 완료되면, 세탁조(3)가 목표속도에 이를때까지 가속된다(S32).
가속구간에서는 세탁조(3)의 회전에 의한 원심력에 의해 주로 원심방향으로 수류가 형성되기 때문에, 포로부터 떨어져 나온 보프라기는 수류와 함께 유동되어 세탁조(3)에 형성된 통공을 통과하여 저수조(2)로 배출된다.
세탁조(3)의 회전속도가 목표속도에 이른 이후에는 일정시간동안 상기 목표속도를 유지하도록 제어되고(유지구간, 도 8 참조.), 상기 일정시간 경과 후 세탁조(3)의 회전이 제동된다(감속구간, 도 8 참조.)
배수단계(S33)는 유지구간 및 감속구간 중의 적어도 하나에서 실시된다. 특히, 감속구간에서는 세탁조(3) 내의 수압이 하강하여 저수조(2)로부터 세탁조(3)로 유입되는 수류가 형성되기 때문에 보푸라기가 세탁조(3) 내로 재유입될 수 있다. 따라서, 세탁조(3)의 회전속도가 감속되는 중에는 저수조(2) 내의 보푸라기가 적극적으로 배출될 수 있도록, 배수(S33)가 실시되는 것이 바람직하다. 다만, 이러한 배수(S33)는 가속구간에서 감지된 진동량이 진동량 허용치보다 낮은 경우(VB<VB0)에 수행되며, 그렇지 않은 경우(VB>VB0)에는 세탁조(3)가 제동된 후 포풀림을 실시하고(S14, 도 3 참조) 다시 진동량을 감지(S12, 도 3 참조)하는 단계가 반복된다.
탈수시의 진동량을 예측하기 위해 가속구간에서 진동량을 감지한다고 하더라도, 유지구간 및 감속구간 중의 적어도 한 구간에서 배수를 실시하여 세탁조(3) 내로 보푸라기가 유입되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 이후 탈수가 완료된 포에 부푸라기가 묻어 있을 가능성이 현저하게 줄어든다.
본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (12)

  1. 저수조와, 상기 저수조 내에서 수직한 축을 중심으로 회전 가능하게 구비되는 세탁조와, 상기 세탁조의 하부에 회전 가능하게 구비되는 펄세이터를 포함하는 세탁기의 제어방법에 있어서,
    (a) 포가 세탁수에 잠겨있는 상태에서 상기 세탁조를 소정의 목표속도에 이르기까지 가속 회전시키는 단계;
    (b) 상기 세탁조가 상기 목표속도를 유지하며 일정시간 동안 회전되도록 구동하는 단계;
    (c) 상기 세탁조의 회전이 정지되도록 제동하는 단계; 및
    (d) 상기 (b)단계 및 (c)단계 중 적어도 어느 하나의 단계가 실시되는 중에 상기 세탁조 내의 세탁수를 배수시키는 단계를 포함하는 세탁기의 제어방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 (a)단계의 실시 전에, 소정량의 세탁수를 배수시켜 상기 세탁조 내의 수위를 낮추는 단계를 더 포함하는 세탁기의 제어방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 (a)단계는,
    상기 세탁조가 가속 회전되는 중에 포의 진동량을 감지하는 단계를 포함하는 세탁기의 제어방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 (d)단계는,
    상기 감지된 진동량이 기 설정된 진동량 허용치 보다 낮은 경우에 실시되는 세탁기의 제어방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 감지된 진동량이 상기 진동량 허용치 보다 낮은 경우, 상기 세탁조가 제동된 후, 상기 세탁조를 고속으로 회전시켜 포를 탈수시키는 단계를 더 포함하는 세탁기의 제어방법.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 감지된 진동량이 상기 진동량 허용치 보다 큰 경우, 상기 (c)단계 이후, 포가 세탁수에 잠겨있는 상태에서 상기 펄세이터 및 상기 세탁조 중 적어도 하나를 회전시켜 포를 분산시키는 단계를 더 포함하는 세탁기의 제어방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 세탁조가 가속 회전되는 중에 상기 저수조와 상기 세탁조 사이에서 상승된 수위는 상기 세탁조의 상단보다 낮은 세탁기의 제어방법.
  8. 수직한 축을 중심으로 회전 가능하게 구비되는 세탁조;
    상기 세탁조의 하부에 회전 가능하게 구비되는 펄세이터;
    상기 세탁조 및 상기 펄세이터 중 적어도 하나를 회전시키는 모터;
    상기 세탁조 내의 세탁수를 배수시키는 배수부; 및
    상기 세탁조 내에서 포가 세탁수에 잠긴 상태에서 상기 모터를 제어하여 소정의 목표속도에 이르기까지 상기 세탁조를 가속 회전시키고, 상기 세탁조가 상기 목표속도를 유지하며 일정시간 동안 회전되도록 구동한 후, 상기 세탁조의 회전이 정지되도록 제동하되, 상기 세탁조가 상기 목표속도를 유지하며 일정시간 동안 회전되는 구간 및 상기 세탁조의 회전이 정지되도록 제동되는 구간 중 적어도 한 구간에서 상기 배수부 제어를 통해 배수를 실시하는 제어부를 포함하는 세탁기.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 세탁조를 가속 회전 시키기 전에, 상기 배수부 제어를 통해 소정량의 세탁수를 배수시켜 상기 세탁조 내의 수위를 낮추는 세탁기.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 세탁조가 상기 목표속도에 이르기까지 가속되는 구간에서 감지된 진동량이 기 설정된 진동량 허용치보다 낮은 경우에 상기 배수부를 제어를 통한 배수를 실시하고,
    상기 감지된 진동량이 상기 진동량 허용치보다 큰 경우에는, 상기 배수를 실시하지 않고, 상기 세탁조 내의 포가 분산되도록 상기 모터를 제어하여 상기 세탁조 및 펄세이터 중 적어도 하나를 회전시키는 세탁기.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 감지된 진동량이 진동량 허용치 보다 낮은 경우, 상기 배수 후 상기 모터를 제어하여 상기 세탁조를 고속으로 회전시켜 포를 탈수시키는 세탁기.
  12. 제 8 항에 있어서,
    내부에 상기 세탁조가 배치되는 저수조를 더 포함하고,상기 세탁조가 상기 목표속도로 구동되는 중에, 상기 세탁조와 상기 저수조 사이에서의 수위는 상기 세탁조의 상단보다 낮은 세탁기.
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