KR20180085277A - 세탁물 처리기기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 세탁물 처리기기에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에 따른 세탁물 처리기기는, 케이싱과, 케이싱 내의 세탁조와, 케이싱에 부착되어 걔폐되는 도어와, 세탁조를 회전시키는 모터와, 모터를 구동하는 구동부와, 팬과, 팬을 구동하는 팬 모터 구동부와, 배터리와, 세탁 행정 또는 탈수 행정 종료 후, 제1 기간 동안, 도어가 닫힌 경우, 배터리로부터의 직류 전원 또는 교류 전원에 기초하여, 팬이 구동하도록 제어하는 제어부를 포함한다. 이에 따라, 세탁조 내의 습기를 안정적으로 제거할 수 있게 된다.

Description

세탁물 처리기기{Laundry treatment machine}
본 발명은 세탁물 처리기기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 세탁조 내의 습기를 안정적으로 제거할 수 있는 세탁물 처리기기에 관한 것이다.
일반적으로, 세탁물 처리기기는 세제와 세탁수 및 세탁물이 세탁조 내에 투입된 상태에서, 모터의 구동력을 전달받아 회전하는 세탁조와 세탁물의 마찰력을 이용하여 세탁을 행하여, 세탁물의 손상이 거의 없고 세탁물이 서로 엉키지 않는 세탁효과를 낼 수 있다.
한편, 세탁물 처리기기의 동작 종료 후, 세탁조 내의 습기를 제거하지 않는 경우, 세탁조에서 냄새가 나거나 유해 세균이 번식할 가능성이 있다.
본 발명의 목적은, 세탁조 내의 습기를 안정적으로 제거할 수 있는 세탁물 처리기기를 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 세탁물 처리기기는, 케이싱과, 케이싱 내의 세탁조와, 케이싱에 부착되어 걔폐되는 도어와, 세탁조를 회전시키는 모터와, 모터를 구동하는 구동부와, 팬과, 팬을 구동하는 팬 모터 구동부와, 배터리와, 세탁 행정 또는 탈수 행정 종료 후, 제1 기간 동안, 도어가 닫힌 경우, 배터리로부터의 직류 전원 또는 교류 전원에 기초하여, 팬이 구동하도록 제어하는 제어부를 포함한다.
한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 세탁물 처리기기는, 케이싱과, 케이싱 내의 세탁조와, 케이싱에 부착되어 걔폐되는 도어와, 세탁조를 회전시키는 모터와, 모터를 구동하는 구동부와, 팬과, 팬을 구동하는 팬 모터 구동부와, 배터리와, 세탁 행정 또는 탈수 행정 종료 후, 도어가 개방되었다가, 도어가 닫힌 상태에서, 소정 기간이 경과한 경우, 배터리로부터의 직류 전원 또는 교류 전원에 기초하여, 팬이 구동하도록 제어하는 제어부를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 세탁물 처리기기는, 케이싱과, 케이싱 내의 세탁조와, 케이싱에 부착되어 걔폐되는 도어와, 세탁조를 회전시키는 모터와, 모터를 구동하는 구동부와, 팬과, 팬을 구동하는 팬 모터 구동부와, 배터리와, 세탁 행정 또는 탈수 행정 종료 후, 제1 기간 동안, 도어가 닫힌 경우, 배터리로부터의 직류 전원 또는 교류 전원에 기초하여, 팬이 구동하도록 제어하는 제어부를 포함함으로써, 세탁조 내의 습기를 안정적으로 제거할 수 있게 된다.
특히, 교류 전원이 공급되지 않는 경우, 배터리의 전원을 이용하여, 팬을 구동시킴으로써, 세탁조 내의 습기를 안정적으로 제거할 수 있게 된다.
한편, 세탁 행정 또는 탈수 행정 종료 후, 도어가 개방되었다가, 도어가 닫힌 상태에서, 제2 기간이 경과한 경우, 배터리로부터의 직류 전원 또는 교류 전원에 기초하여, 팬이 구동하도록 제어함으로써, 세탁조 내의 습기를 안정적으로 제거할 수 있게 된다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 세탁물 처리기기는, 케이싱과, 케이싱 내의 세탁조와, 케이싱에 부착되어 걔폐되는 도어와, 세탁조를 회전시키는 모터와, 모터를 구동하는 구동부와, 팬과, 팬을 구동하는 팬 모터 구동부와, 배터리와, 세탁 행정 또는 탈수 행정 종료 후, 도어가 개방되었다가, 도어가 닫힌 상태에서, 소정 기간이 경과한 경우, 배터리로부터의 직류 전원 또는 교류 전원에 기초하여, 팬이 구동하도록 제어하는 제어부를 포함함으로써, 세탁조 내의 습기를 안정적으로 제거할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁물 처리기기를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 세탁물 처리기기의 측단면도이다.
도 3은 도 1의 세탁물 처리기기의 내부 블록도이다.
도 4는 도 3의 모터 구동부의 내부 회로도이다.
도 5는 도 4의 인버터 제어부의 내부 블록도이다.
도 6a 내지 도 7b는 도 1의 세탁물 처리기기의 동작 설명에 참조되는 도면이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 세탁물 처리기기를 도시한 사시도이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 단순히 본 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되는 것으로서, 그 자체로 특별히 중요한 의미 또는 역할을 부여하는 것은 아니다. 따라서, 상기 "모듈" 및 "부"는 서로 혼용되어 사용될 수도 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁물 처리기기를 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 세탁물 처리기기의 측단면도이다.
도 1 내지 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁물 처리기기(100)는, 포가 상부 방향으로 세탁조 내로 삽입되는 탑 로드(top load) 방식의 세탁물 처리기기이다.
이러한 탑로드 방식의 세탁물 처리기기는, 포가 삽입되어 세탁, 헹굼 탈수 등을 수행하는 세탁물 처리기기 또는 습포가 삽입되어 건조를 수행하는 건조기 등을 포함하는 개념으로서, 이하에서는 세탁물 처리기기를 중심으로 기술한다.
세탁물 처리기기(100)는, 외관을 형성하는 케이싱(110)과, 사용자로부터 각종 제어명령을 입력받는 조작키들과, 세탁물 처리기기(100)의 작동상태에 대한 정보를 표시하는 디스플레이 등을 구비하여 사용자 인터페이스를 제공하는 컨트롤 패널(115)과, 케이싱(110)에 회전 가능하게 구비되어 세탁물이 출입하는 출입홀을 여닫는 도어(113)를 포함한다.
케이싱(110)은, 내부에 세탁물 처리기기(100)의 각종 구성품이 수용될 수 있는 공간을 형성하는 본체(111)와, 본체(111)의 상측에 구비되고 내조(122) 내로 세탁물이 투입될 수 있도록 포출입홀을 형성하는 탑커버(112)를 포함할 수 있다.
케이싱(110)은 본체(111)와 탑커버(112)를 포함하는 것으로 설명하나, 케이싱(110)은 세탁물 처리기기(100)의 외관을 형성하는 것이면 충분하며 이에 한정되지 않는다.
한편, 지지봉(135)은, 케이싱(110)을 이루는 구성 중 하나인 탑커버(112)에 결합되는 것으로 설명하나, 이에 한정되는 것은 아니고, 케이싱(110)의 고정된 부분 어느 곳과도 결합되는 것이 가능함을 명시한다.
컨트롤패널(115)은, 세탁물 처리기기(100)의 운전상태를 조작하는 조작키들(117)과, 조작키들(117)의 일측에 배치되며 세탁물 처리기기(100)의 운전상태를 표시하는 디스플레이(118)를 포함한다.
도어(113)는, 케이싱(110)에 부착되어 걔폐될 수 있다.
도어(113)는, 탑커버(112)에 형성된 포출입홀(미표기)을 여닫는 것으로, 본체(111) 내부가 들여다보일 수 있도록 강화유리 등의 투명부재를 포함할 수 있다.
세탁물 처리기기(100)는, 세탁조(120)를 포함할 수 있다. 세탁조(120)는, 세탁수가 담기는 외조(124)와, 외조(124) 내에 회전가능하게 구비되어 세탁물을 수용하는 내조(122)를 구비할 수 있다. 세탁조(120)의 상부에는 세탁조(120)의 회전시 발생하는 편심을 보상하기 위한 밸런서(134)가 구비될 수 있다.
한편, 세탁물 처리기기(100)는, 세탁조(120)의 하부에 회전 가능하게 구비되는 펄세이터(pulsator)(133)를 포함할 수 있다.
동력전달장치(138)는, 내조(122) 및/또는 펄세이터(133)를 회전시키기 위한 구동력을 제공하는 것이다. 동력전달장치(138)의 구동력을 선택적으로 전달하여 내조(122)만이 회전되거나, 펄세이터(133)만이 회전되거나, 내조(122)와 펄세이터(133)가 동시에 회전되도록 하는 클러치(미도시)가 구비될 수 있다.
한편, 동력전달장치(138)는, 도 3의 모터 구동부(220)와 클러치 구동부(미도시)의해 동작하게 된다.
한편, 탑커버(112)에는 세탁용 세제, 섬유 유연제 및/또는 표백제 등의 각종 첨가제가 수용되는 세제박스(114)가 인출가능하게 구비되고, 급수유로(123)를 통해 급수된 세탁수가 세제박스(114)를 경유한 후 내조(122) 내로 공급된다.
내조(122)에는 복수의 홀(미도시)이 형성되어 내조(122)로 공급된 세탁수가 복수의 홀을 통해 외조(124)로 유동한다. 급수유로(123)를 단속하는 급수밸브(125)가 구비될 수 있다.
배수유로(143)를 통해 외조(124)내의 세탁수가 배수되고, 배수유로(143)를 단속하는 배수밸브(145) 및 세탁수를 펌핑하는 배수펌프(141)가 구비될 수 있다.
지지봉(135)은, 외조(124)를 케이싱(110) 내에 매달기 위한 것으로, 일단이 케이싱(110)에 연결되고, 지지봉(135)의 타단은 서스펜션(150)에 의해 외조(124)와 연결된다.
서스펜션(150)은, 세탁물 처리기기(100) 작동 중에 외조(124)가 진동하는 것을 완충시킨다. 예를 들어, 내조(122)가 회전함에 따라 발생하는 진동에 의해 외조(124)가 진동할 수 있으며, 내조(122)가 회전하는 중에는 내조(122) 내에 수용된 세탁물의 편심, 내조(122)의 회전 속도 또는 공진 특성 등의 다양한 요인에 의해 진동하는 것을 완충시킬 수 있다.
한편, 팬(199)이, 세탁조(120) 주변에 배치될 수 있다. 도면에서는, 세제박스(114)와 급수밸브(125)의 하부에, 그리고, 세탁조(120)의 후방에 배치되는 것을 예시한다.
특히, 팬(199)이, 세탁조(120)의 후방에 배치되며, 세탁조(120)의 후면에, 팬 환기를 위한 개구가 형성될 수 있다.
도 3은 도 1의 세탁물 처리기기의 내부 블록도이다.
도면을 참조하여 설명하면, 세탁물 처리기기(100)는, 세탁조(120)를 회전시키는 모터(230)와, 모터(230)를 구동하는 구동부(220)와, 팬(199)을 구동하는 팬 모터 구동부(280)와, 도어(113)의 개폐 등을 감지하는 도어락 감지부(270)와, 배터리(285)와, 구동부(220)로부터의 직류 전원을 배터리(285)로 공급하는 배터리(285)와, 조작키(117)와, 디스플레이(118)와, 세탁물 처리기기(100) 내의 각 유닛을 제어하는 제어부(210)를 구비할 수 있다.
특히, 제어부(210)는, 모터 구동부(220)를 제어할 수 있다.
세탁물 처리기기(100)는, 제어부(210)의 제어 동작에 의해, 제어될 수 있다. 특히, 제어부(210)는, 모터 구동부(220)를 제어할 수 있다.
모터 구동부(220)는, 모터(230)를 구동하게 된다. 이에 따라, 세탁조(120)에 모터(230)에 의해 회전하게 된다.
제어부(210)는, 조작키(117)로부터 동작 신호를 입력받아 동작을 한다. 이에 따라, 세탁, 헹굼, 탈수 행정이 수행될 수 있다.
또한, 제어부(210)는, 디스플레이(118)를 제어하여, 세탁 코스, 세탁 시간, 탈수 시간, 헹굼 시간 등, 또는 현재 동작 상태 등을 표시하도록 제어할 수 있다.
한편, 제어부(210)는, 모터 구동부(220)를 제어하며, 모터 구동부(220)는, 모터(230)를 동작시키도록 제어한다. 이때, 모터(230) 내부 또는 외부에는, 모터의 회전자 위치를 감지하기 위한, 위치 감지부가 구비되지 않는다. 즉, 모터 구동부(220)는, 센서리스(sensorless) 방식에 의해 모터(230)를 제어할 수 있다.
모터 구동부(220)는, 모터(230)를 구동시키기 위한 것으로, 인버터(미도시), 및 인버터 제어부(미도시), 모터(230)에 흐르는 출력 전류를 검출하는 출력전류 검출부(도 4의 E)를 구비할 수 있다. 또한, 모터 구동부(220)는, 인버터(미도시)에 입력되는 직류 전원을 공급하는, 컨버터 등을 더 포함하는 개념일 수 있다.
예를 들어, 모터 구동부(220) 내의 인버터 제어부(도 4의 430)는, 출력 전류(io)에 기초하여, 모터(230)의 회전자 위치를 추정한다. 그리고, 추정된 회전자 위치에 기초하여, 모터(230)가 회전하도록 제어한다.
구체적으로, 인버터 제어부(도 4의 430)가, 출력 전류(io)에 기초하여, 펄스폭 변조(PWM) 방식의 스위칭 제어 신호(도 4의 Sic)를 생성하여, 인버터(미도시)로 출력하면, 인버터(미도시)는 고속 스위칭 동작을 하여, 소정 주파수의 교류 전원을 모터(230)에 공급한다. 그리고, 모터(230)는, 소정 주파수의 교류 전원에 의해, 회전하게 된다.
모터 구동부(220)에 대해서는 도 4를 참조하여 후술한다.
한편, 제어부(210)는, 전류 검출부(220)에서 검출된 전류(io) 등에 기초하여, 포량을 감지할 수 있다. 예를 들어, 세탁조(120)가 회전하는 동안에, 모터(230)의 전류값(io)에 기초하여 포량을 감지할 수 있다.
한편, 제어부(210)는, 세탁조(120)의 편심량, 즉 세탁조(120)의 언밸런스(unbalance; UB)를 감지할 수도 있다. 이러한 편심량 감지는, 전류 검출부(220)에서 검출된 전류(io)의 리플 성분 또는 세탁조(120)의 회전 속도 변화량에 기초하여, 수행될 수 있다.
제어부(210)는, 세탁 행정 또는 탈수 행정 종료 후, 제1 기간 동안, 도어(113)가 닫힌 경우, 배터리(285)로부터의 직류 전원 또는 교류 전원에 기초하여, 팬(199)이 구동하도록 제어할 수 있다. 이에 의해, 세탁조(120) 내의 습기를 안정적으로 제거할 수 있게 된다.
한편, 제어부(210)는, 세탁 행정 또는 탈수 행정 종료 후, 제1 기간 동안, 도어(113)가 닫힌 상태에서, 외부 교류 전원이 입력되지 않는 경우, 배터리(285)로부터의 직류 전원에 기초하여, 팬(199)이 구동하도록 제어할 수 있다.
한편, 제어부(210)는, 세탁 행정 또는 탈수 행정 종료 후, 제1 기간 동안, 도어(113)가 닫힌 경우, 세탁조(120)를 제1 속도로 회전하도록 제어하고, 제1 속도 회전에 기초하여, 포량 감지를 수행하고, 감지된 포량이 제1 기준치 이상인 경우, 배터리(285)로부터의 직류 전원 또는 교류 전원에 기초하여, 팬(199)이 구동하도록 제어할 수 있다.
한편, 제어부(210)는, 팬(199) 구동 시간이, 세탁 행정 기간 또는 탈수 행정 기간에, 비례하도록 제어할 수 있다.
한편, 제어부(210)는, 팬(199) 구동시, 세탁조(120)에 대한 스팀 살균이 함께 수행되도록 제어할 수 있다.
한편, 제어부(210)는, 세탁 행정 또는 탈수 행정 종료 후, 도어(113)가 개방되었다가, 도어(113)가 닫힌 상태에서, 제2 기간이 경과한 경우, 배터리(285)로부터의 직류 전원 또는 교류 전원에 기초하여, 팬(199)이 구동하도록 제어할 수 있다.
도 4는 도 3의 모터 구동부의 내부 회로도이다.
도면을 참조하여 설명하면, 본 발명의 실시예에 따른 모터 구동부(220)는, 센서리스 방식의 모터를 구동하기 위한 것으로서, 컨버터(410), 인버터(420), 인버터 제어부(430), dc 단 전압 검출부(B), 평활 커패시터(C), 출력전류 검출부(E), 출력전압 검출부(F)를 포함할 수 있다. 또한, 모터 구동부(220)는, 입력 전류 검출부(A), 리액터(L) 등을 더 포함할 수도 있다.
리액터(L)는, 상용 교류 전원(405, vs)과 컨버터(410) 사이에 배치되어, 역률 보정 또는 승압동작을 수행한다. 또한, 리액터(L)는 컨버터(410)의 고속 스위칭에 의한 고조파 전류를 제한하는 기능을 수행할 수도 있다.
입력 전류 검출부(A)는, 상용 교류 전원(405)으로부터 입력되는 입력 전류(is)를 검출할 수 있다. 이를 위하여, 입력 전류 검출부(A)로, CT(current trnasformer), 션트 저항 등이 사용될 수 있다. 검출되는 입력 전류(is)는, 펄스 형태의 이산 신호(discrete signal)로서, 인버터 제어부(430)에 입력될 수 있다.
컨버터(410)는, 리액터(L)를 거친 상용 교류 전원(405)을 직류 전원으로 변환하여 출력한다. 도면에서는 상용 교류 전원(405)을 단상 교류 전원으로 도시하고 있으나, 삼상 교류 전원일 수도 있다. 상용 교류 전원(405)의 종류에 따라 컨버터(410)의 내부 구조도 달라진다.
한편, 컨버터(410)는, 스위칭 소자 없이 다이오드 등으로 이루어져, 별도의 스위칭 동작 없이 정류 동작을 수행할 수도 있다.
예를 들어, 단상 교류 전원인 경우, 4개의 다이오드가 브릿지 형태로 사용될 수 있으며, 삼상 교류 전원인 경우, 6개의 다이오드가 브릿지 형태로 사용될 수 있다.
한편, 컨버터(410)는, 예를 들어, 2개의 스위칭 소자 및 4개의 다이오드가 연결된 하프 브릿지형의 컨버터가 사용될 수 있으며, 삼상 교류 전원의 경우, 6개의 스위칭 소자 및 6개의 다이오드가 사용될 수도 있다.
컨버터(410)가, 스위칭 소자를 구비하는 경우, 해당 스위칭 소자의 스위칭 동작에 의해, 승압 동작, 역률 개선 및 직류전원 변환을 수행할 수 있다.
평활 커패시터(C)는, 입력되는 전원을 평활하고 이를 저장한다. 도면에서는, 평활 커패시터(C)로 하나의 소자를 예시하나, 복수개가 구비되어, 소자 안정성을 확보할 수도 있다.
한편, 도면에서는, 컨버터(410)의 출력단에 접속되는 것으로 예시하나, 이에 한정되지 않고, 직류 전원이 바로 입력될 수도 있다., 예를 들어, 태양 전지로부터의 직류 전원이 평활 커패시터(C)에 바로 입력되거나 직류/직류 변환되어 입력될 수도 있다. 이하에서는, 도면에 예시된 부분을 위주로 기술한다.
한편, 평활 커패시터(C) 양단은, 직류 전원이 저장되므로, 이를 dc 단 또는 dc 링크단이라 명명할 수도 있다.
dc 단 전압 검출부(B)는 평활 커패시터(C)의 양단인 dc 단 전압(Vdc)을 검출할 수 있다. 이를 위하여, dc 단 전압 검출부(B)는 저항 소자, 증폭기 등을 포함할 수 있다. 검출되는 dc 단 전압(Vdc)은, 펄스 형태의 이산 신호(discrete signal)로서, 인버터 제어부(430)에 입력될 수 있다.
인버터(420)는, 복수개의 인버터 스위칭 소자를 구비하고, 스위칭 소자의 온/오프 동작에 의해 평활된 직류 전원(Vdc)을 소정 주파수의 삼상 교류 전원(va,vb,vc)으로 변환하여, 삼상 동기 모터(230)에 출력할 수 있다.
인버터(420)는, 각각 서로 직렬 연결되는 상암 스위칭 소자(Sa,Sb,Sc) 및 하암 스위칭 소자(S'a,S'b,S'c)가 한 쌍이 되며, 총 세 쌍의 상,하암 스위칭 소자가 서로 병렬(Sa&S'a,Sb&S'b,Sc&S'c)로 연결된다. 각 스위칭 소자(Sa,S'a,Sb,S'b,Sc,S'c)에는 다이오드가 역병렬로 연결된다.
인버터(420) 내의 스위칭 소자들은 인버터 제어부(430)로부터의 인버터 스위칭 제어신호(Sic)에 기초하여 각 스위칭 소자들의 온/오프 동작을 하게 된다. 이에 의해, 소정 주파수를 갖는 삼상 교류 전원이 삼상 동기 모터(230)에 출력되게 된다.
인버터 제어부(430)는, 센서리스 방식을 기반으로, 인버터(420)의 스위칭 동작을 제어할 수 있다. 이를 위해, 인버터 제어부(430)는, 출력전류 검출부(E)에서 검출되는 출력전류(io)와, 출력전압 검출부(F)에서 검출되는 출력전압(vo)를 입력받을 수 있다.
인버터 제어부(430)는, 인버터(420)의 스위칭 동작을 제어하기 위해, 인버터 스위칭 제어신호(Sic)를 인버터(420)에 출력한다. 인버터 스위칭 제어신호(Sic)는 펄스폭 변조 방식(PWM)의 스위칭 제어신호로서, 출력전류 검출부(E)에서 검출되는 출력전류(io)와, 출력전압 검출부(F)에서 검출되는 출력전압(vo)을 기초로 생성되어 출력된다. 인버터 제어부(430) 내의 인버터 스위칭 제어신호(Sic)의 출력에 대한 상세 동작은 도 5a 내지 도 5b를 참조하여 후술한다.
출력전류 검출부(E)는, 인버터(420)와 삼상 모터(230) 사이에 흐르는 출력전류(io)를 검출한다. 즉, 모터(230)에 흐르는 전류를 검출한다. 출력전류 검출부(E)는 각 상의 출력 전류(ia,ib,ic)를 모두 검출할 수 있으며, 또는 삼상 평형을 이용하여 두 상의 출력 전류를 검출할 수도 있다.
출력전류 검출부(E)는 인버터(420)와 모터(230) 사이에 위치할 수 있으며, 전류 검출을 위해, CT(current trnasformer), 션트 저항 등이 사용될 수 있다.
션트 저항이 사용되는 경우, 3개의 션트 저항이, 인버터(420)와 동기 모터(230) 사이에 위치하거나, 인버터(420)의 3개의 하암 스위칭 소자(S'a,S'b,S'c)에 일단이 각각 접속되는 것이 가능하다. 한편, 삼상 평형을 이용하여, 2개의 션트 저항이 사용되는 것도 가능하다. 한편, 1개의 션트 저항이 사용되는 경우, 상술한 커패시터(C)와 인버터(420) 사이에서 해당 션트 저항이 배치되는 것도 가능하다.
검출된 출력전류(io)는, 펄스 형태의 이산 신호(discrete signal)로서, 인버터 제어부(430)에 인가될 수 있으며, 검출된 출력전류(io)에 기초하여 인버터 스위칭 제어신호(Sic)가 생성된다. 이하에서는 검출된 출력전류(io)가 삼상의 출력 전류(ia,ib,ic)인 것으로 병행하여 기술할 수도 있다.
한편, 삼상 모터(230)는, 고정자(stator)와 회전자(rotar)를 구비하며, 각상(a,b,c 상)의 고정자의 코일에 소정 주파수의 각상 교류 전원이 인가되어, 회전자가 회전을 하게 된다.
이러한 모터(230)는, 예를 들어, 표면 부착형 영구자석 동기전동기(Surface-Mounted Permanent-Magnet Synchronous Motor; SMPMSM), 매입형 영구자석 동기전동기(Interior Permanent Magnet Synchronous Motor; IPMSM), 및 동기 릴럭턴스 전동기(Synchronous Reluctance Motor; Synrm) 등을 포함할 수 있다. 이 중 SMPMSM과 IPMSM은 영구자석을 적용한 동기 전동기(Permanent Magnet Synchronous Motor; PMSM)이며, Synrm은 영구자석이 없는 것이 특징이다.
한편, 인버터 제어부(430)는, 컨버터(410)가 스위치 소자를 구비하는 경우, 컨버터(410) 내의 스위칭 소자의 스위칭 동작을 제어할 수 있다. 이를 위해, 인버터 제어부(430)는, 입력 전류 검출부(A)에서 검출되는 입력 전류(is)를 입력받을 수 있다. 그리고, 인버터 제어부(430)는, 컨버터(410)의 스위칭 동작을 제어하기 위해, 컨버터 스위칭 제어신호(Scc)를 컨버터(410)에 출력할 수 있다. 이러한 컨버터 스위칭 제어신호(Scc)는 펄스폭 변조(PWM) 방식의 스위칭 제어신호로서, 입력 전류 검출부(A)로부터 검출되는 입력 전류(is)를 기초로 생성되어 출력될 수 있다.
한편, 스위칭부(297)는, 컨버터(410)의 출력단에 접속되며, 컨버터(410)로부터의 직류 전원을, 스위칭 동작에 의해, 배터리(285)로 공급할 수 있다.
한편, 스위칭부(297)는, 세탁 행정 또는 탈수 행정 중, 모터(230) 정지시, 턴 온되어, 컨버터(410)로부터의 직류 전원을 배터리(285)로 공급할 수 있다.
한편, 스위칭부(297)는, 세탁 행정 또는 탈수 행정 중, 모터(230) 동작시, 턴 오프되어, 컨버터(410)로부터의 직류 전원이 배터리(285)로 공급되지 않도록할 수 있다.
도 5는 도 4의 인버터 제어부의 내부 블록도이다.
도 5를 참조하면, 인버터 제어부(430)는, 축변환부(510), 속도 연산부(520), 전류 지령 생성부(530), 전압 지령 생성부(540), 축변환부(550), 및 스위칭 제어신호 출력부(560)를 포함할 수 있다.
축변환부(510)는, 출력 전류 검출부(E)에서 검출된 출력 전류(ia,ib,ic)를 입력받아, 정지좌표계의 2상 전류(iα,iβ), 및 회전좌표계의 2상 전류(id,iq)로 변환할 수 있다.
한편, 축변환부(510)는, 변환된, 정지좌표계의 2상 전류(iα,iβ)와 정지좌표계의 2상 전압(vα,vβ)와, 회전좌표계의 2상 전류(id,iq)와 회전좌표계의 2상 전압(vd,vq)을 외부로 출력할 수 있다.
속도 연산부(520)는, 축변환부(510)로부터, 축변환된, 정지좌표계의 2상 전류(iα,iβ)와 정지좌표계의 2상 전압(vα,vβ)을 입력받아, 모터(230)의 회전자 위치(θ)와, 속도(ω)를 연산할 수 있다.
한편, 전류 지령 생성부(530)는, 연산 속도(
Figure pat00001
)와 속도 지령치(ω* r)에 기초하여, 전류 지령치(i* q)를 생성한다. 예를 들어, 전류 지령 생성부(530)는, 연산 속도(
Figure pat00002
)와 속도 지령치(ω* r)의 차이에 기초하여, PI 제어기(535)에서 PI 제어를 수행하며, 전류 지령치(i* q)를 생성할 수 있다. 도면에서는, 전류 지령치로, q축 전류 지령치(i* q)를 예시하나, 도면과 달리, d축 전류 지령치(i* d)를 함께 생성하는 것도 가능하다. 한편, d축 전류 지령치(i* d)의 값은 0으로 설정될 수도 있다.
한편, 전류 지령 생성부(530)는, 전류 지령치(i* q)가 허용 범위를 초과하지 않도록 그 레벨을 제한하는 리미터(미도시)를 더 구비할 수도 있다.
다음, 전압 지령 생성부(540)는, 축변환부에서 2상 회전 좌표계로 축변환된 d축, q축 전류(id,iq)와, 전류 지령 생성부(530) 등에서의 전류 지령치(i* d,i* q)에 기초하여, d축, q축 전압 지령치(v* d,v* q)를 생성할 수 있다. 예를 들어, 전압 지령 생성부(540)는, q축 전류(iq)와, q축 전류 지령치(i* q)의 차이에 기초하여, PI 제어기(544)에서 PI 제어를 수행하며, q축 전압 지령치(v* q)를 생성할 수 있다. 또한, 전압 지령 생성부(540)는, d축 전류(id)와, d축 전류 지령치(i* d)의 차이에 기초하여, PI 제어기(548)에서 PI 제어를 수행하며, d축 전압 지령치(v* d)를 생성할 수 있다. 한편, d축 전압 지령치(v* d)의 값은, d축 전류 지령치(i* d)의 값은 0으로 설정되는 경우에 대응하여, 0으로 설정될 수도 있다.
한편, 전압 지령 생성부(540)는, d 축, q축 전압 지령치(v* d,v* q)가 허용 범위를 초과하지 않도록 그 레벨을 제한하는 리미터(미도시)를 더 구비할 수도 있다.
한편, 생성된 d축, q축 전압 지령치(v* d,v* q)는, 축변환부(550)에 입력될 수 있다.
축변환부(550)는, 속도 연산부(520)에서 연산 위치(
Figure pat00003
)와, d축, q축 전압 지령치(v* d,v* q)를 입력받아, 축변환을 수행한다.
먼저, 축변환부(550)는, 2상 회전 좌표계에서 2상 정지 좌표계로 변환을 수행한다. 이때, 속도 연산부(520)에서 연산 위치(
Figure pat00004
)가 사용될 수 있다.
그리고, 축변환부(550)는, 2상 정지 좌표계에서 3상 정지 좌표계로 변환을 수행한다. 이러한 변환을 통해, 축변환부(1050)는, 3상 출력 전압 지령치(v*a,v*b,v*c)를 출력할 수 있다.
스위칭 제어 신호 출력부(560)는, 3상 출력 전압 지령치(v*a,v*b,v*c)에 기초하여 펄스폭 변조(PWM) 방식에 따른 인버터용 스위칭 제어 신호(Sic)를 생성하여 출력한다.
출력되는 인버터 스위칭 제어 신호(Sic)는, 게이트 구동부(미도시)에서 게이트 구동 신호로 변환되어, 인버터(420) 내의 각 스위칭 소자의 게이트에 입력될 수 있다. 이에 의해, 인버터(420) 내의 각 스위칭 소자들(Sa,S'a,Sb,S'b,Sc,S'c)이 스위칭 동작을 할 수 있다.
도 6a 내지 도 7b는 도 1의 세탁물 처리기기의 동작 설명에 참조되는 도면이다.
먼저, 도 6a는, 세탁 행정 또는 탈수 행정 중, 세탁조(120)를 회전시키기 위한 모터(230)가 제1 속도(Wr1)로 회전하는 것을 예시한다.
이에 따라, 입력되는 교류 전원(405)은, 컨버터(410)에서 직류 전원으로 변환되고, 인버터(420)에서 다시 교류 전원으로 변환되어, 모터(230)에 교류 전원이 인가된다.
즉, 교류 전원(405), 컨버터(410), 인버터(420), 및 모터(230)의, 제1 전류 패쓰(Ipath1)에 따라, 전류가 흐르게 된다.
이때, 컨버터(410)의 출력단인 dc단에 접속되는 스위칭부(287)는 턴 오프되며, 따라서, 배터리(285)에는 직류 전원이 공급되지 않게 된다.
다음, 도 6b는, 세탁 행정 또는 탈수 행정 중, 모터(230)가 정지한 것을 예시한다. 예를 들어, 세탁조에 급수가 되는 경우, 또는 배수가 되는 경우, 모터(230)가 정지할 수 있다.
한편, 제어부(210) 또는 인버터 제어부(430)는, 세탁 행정 또는 탈수 행정 중, 모터(230)가 정지하는 경우, 스위칭부(287)가 턴 온되도록 제어하여, 컨버터(410)로부터의 직류 전원이 배터리(285)로 공급되도록 제어할 수 있다. 이때, 인버터(420)는 턴 오프될 수 있다.
이에 따라, 입력되는 교류 전원(405)은, 컨버터(410)에서 직류 전원으로 변환되고, 스위칭부(287)는 턴 온되고, 인버터(420)가 턴 오프되어, 컨버터(410)로부터의 직류 전원이 배터리(285)로 공급될 수 있다. 이에 따라, 배터리(285)에 직류 전원이 저장될 수 있다.
즉, 교류 전원(405), 컨버터(410), 스위칭부(287)), 및 배터리(285)의, 제2 전류 패쓰(Ipath2)에 따라, 전류가 흐르게 된다.
다음, 도 6c는, 세탁 행정 또는 탈수 행정 중, 세탁조(120)를 회전시키기 위한 모터(230)가 제2 속도(Wr2)로 회전하는 것을 예시한다.
이에 따라, 교류 전원(405), 컨버터(410), 인버터(420), 및 모터(230)의, 제3 전류 패쓰(Ipath3)에 따라, 전류가 흐르게 된다.
이때, 컨버터(410)의 출력단인 dc단에 접속되는 스위칭부(287)는 턴 오프되며, 따라서, 배터리(285)에는 직류 전원이 공급되지 않게 된다.
다음, 도 6d는, 세탁 행정 또는 탈수 행정이 종료되어, 모터(230)가 정지한 것을 예시한다.
한편, 제어부(210) 또는 인버터 제어부(430)는, 세탁 행정 또는 탈수 행정이 종료되어, 모터(230)가 정지하는 경우, 스위칭부(287), 및 인버터(420)가 모두 턴 오프되도록 제어할 수 있다.
다음, 도 6e는, 세탁 행정 또는 탈수 행정 종료 후, 제1 기간 동안, 도어(113)가 닫힌 경우를 예시한다.
이러한 경우, 제어부(210) 또는 인버터 제어부(430)는, 제1 기간 이후, 배터리(285)로부터의 직류 전원 또는 교류 전원에 기초하여, 팬(199)이 구동하도록 제어할 수 있다.
특히, 제어부(210) 또는 인버터 제어부(430)는, 세탁 행정 또는 탈수 행정 종료 후, 제1 기간 동안, 도어(113)가 닫힌 상태에서, 외부 교류 전원이 입력되지 않는 경우, 제1 기간 이후, 배터리(285)로부터의 직류 전원에 기초하여, 팬(199)이 구동하도록 제어할 수 있다.
도면에서는, 외부 교류 전원이 입력되지 않는 상태에서, 배터리(285)로부터의 직류 전원이, 팬 모터 구동부(280)에 공급되는 것을 예시한다.
즉, 배터리(285), 팬 모터 구동부(280)의, 전류 패쓰(Ipathx)에 따라, 전류가 흐르게 된다.
팬 모터 구동부(280)는, 배터리(285)로부터의 직류 전원에 기초하여, 도 7b와 같이, 팬(199)을 회전시킬 수 있다.
즉, 도 6e의 전류 패쓰(Ipathx)에 대응하여, 도 7b와 같이, 팬(199)을 회전시킬 수 있다. 이에 따라, 세탁 행정 또는 탈수 행정 종료 후, 사용자가, 세탁물을 제1 기간 동안 꺼내지 않는 경우라도, 세탁조(120) 내의 습기를 안정적으로 제거할 수 있게 된다.
한편, 도 6a 내지 도 6d에 대응하여, 도 7a와 같이, 팬(199)은 회전하지 않고, 정지될 수 있다.
한편, 제어부(210) 또는 인버터 제어부(430)는, 세탁 행정 또는 탈수 행정 종료 후, 제1 기간 동안, 도어(113)가 닫힌 경우에 대한 판단을, 도 2의 도어락 감지부(270)에 기초하여, 수행할 수 있다.
한편, 제어부(210) 또는 인버터 제어부(430)는, 도 2의 도어락 감지부(270)가 구비되지 않는 경우, 포량 감지 기법을 이용하여, 세탁 행정 또는 탈수 행정 종료 후, 제1 기간 동안, 도어(113)가 닫힌 경우에 대한 판단을 수행할 수 있다.
예를 들어, 제어부(210) 또는 인버터 제어부(430)는, 세탁 행정 또는 탈수 행정 종료 후, 제1 기간 이후, 세탁조(120)를 제1 속도로 회전하도록 제어하고, 제1 속도 회전에 기초하여, 포량 감지를 수행하고, 감지된 포량이 제1 기준치 이상인 경우, 세탁조(120) 내에 세탁물이 반출되지 않고 남은 것으로 판단하고, 세탁조(120) 내의 습기 제거를 위해, 배터리(285)로부터의 직류 전원 또는 교류 전원에 기초하여, 팬(199)이 구동하도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 세탁조(120) 내의 습기를 안정적으로 제거할 수 있게 된다.
한편, 제어부(210) 또는 인버터 제어부(430)는, 세탁 행정 또는 탈수 행정 종료 후, 팬(199) 구동시, 세탁조(120)에 대한 스팀 살균이 함께 수행되도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 세탁조(120) 내의 곰팡이 등을 제거할 수 있게 된다.
한편, 제어부(210) 또는 인버터 제어부(430)는, 세탁 행정 또는 탈수 행정 종료 후, 도어(113)가 개방되었다가, 도어(113)가 닫힌 상태에서, 제2 기간이 경과한 경우, 배터리(285)로부터의 직류 전원 또는 교류 전원에 기초하여, 팬(199)이 구동하도록 제어할 수 있다.
예를 들어, 세탁 행정 또는 탈수 행정 종료 후, 도어(113)가 개방되어, 세탁물이 반출된 이후, 도어(113)가 닫힌 상태에서, 제2 기간이 경과한 경우, 배터리(285)로부터의 직류 전원 또는 교류 전원에 기초하여, 팬(199)이 구동하도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 세탁조(120) 내의 습기를 안정적으로 제거할 수 있게 된다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 세탁물 처리기기를 도시한 사시도이다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 세탁물 처리기기(1100)는, 포가 전면(front) 방향으로 세탁조 내로 삽입되는 탑 로드(top load) 방식의 세탁물 처리기기이다.
이러한 프론트 로드 방식의 세탁물 처리기기(1100)도, 도 1 내지 도 7b의 설명에서 기술한 바와 유사하게, 케이싱(1110) 내에 배치되는 팬(1199)을 구비할 수 있다. 한편, 도면에서는, 드럼(1122) 상부에, 탑플레이트(1116)의 하부에 팬(1199)가 배치되며, 탑플레이트(1116)에 일부 개구가 형성되는 것을 예시한다.
팬(1199)의 동작은, 도 1 내지 도 7b의 설명에서 기술한 바와 동일하게 동작할 수 있다.
이하에서는, 도 8의 프론트 로드 방식의 세탁물 처리기기에 대해 설명한다.
도면을 참조하여 설명하면, 세탁물 처리기기(1100)는, 드럼식 세탁물 처리기기로서, 세탁물 처리기기(1100)의 외관을 형성하는 케이싱(1110)과, 케이싱(1110) 내부에 배치되며 케이싱(1110)에 의해 지지되는 터브(1120)와, 터브(1120) 내부에 배치되며 포가 세탁되는 세탁조인 드럼(1122)과, 드럼(1122)을 구동시키는 모터(1130)와, 캐비닛 본체(1111) 외측에 배치되며 케이싱(1110) 내부로 세탁수를 공급하는 세탁수 공급장치(미도시)와, 터브(1120) 하측에 형성되어 세탁수를 외부로 배출하는 배수장치(미도시)를 포함한다.
드럼(1122)에는 세탁수가 통과되도록 복수개의 통공(1122A)이 형성되며, 드럼(1122)의 회전시 세탁물이 일정 높이로 들어 올려진 후, 중력에 의해 낙하되도록 드럼(1112)의 내 측면에 리프터(1124)가 배치될 수 있다.
케이싱(1110)은, 캐비닛 본체(1111)와, 캐비닛 본체(1111)의 전면에 배치되어 결합하는 캐비닛 커버(1112)와, 캐비닛 커버(1112) 상측에 배치되며 캐비닛 본체(1111)와 결합하는 컨트롤패널(1115)과, 컨트롤패널(1115) 상측에 배치되며 캐비닛 본체(1111)와 결합하는 탑플레이트(1116)를 포함한다.
캐비닛 커버(1112)는 포의 출입이 가능하도록 형성되는 포 출입홀(1114)과, 포 출입홀(1114)의 개폐가 가능하도록 좌우로 회동 가능하게 배치되는 도어(1113)를 포함한다.
컨트롤패널(1115)은 세탁물 처리기기(1100)의 운전상태를 조작하는 조작키들(1117)과, 조작키들(1117)의 일측에 배치되며 세탁물 처리기기(1100)의 운전상태를 표시하는 디스플레이장치(1118)를 포함한다.
컨트롤패널(1115) 내의 조작키들(1117) 및 디스플레이 장치(1118)는 제어부(미도시)에 전기적으로 연결되며, 제어부(미도시)는 세탁물 처리기기(1100)의 각 구성요소등을 전기적으로 제어한다. 제어부(미도시)의 동작에 대해서는, 도 3의 제어부(210)의 동작을 참조하여 생략한다.
한편, 드럼(1122)에는 오토 밸런스(미도시)가 구비될 수 있다. 오토 밸런스(미도시)는 드럼(1122) 내에 수용된 세탁물의 편심량에 따라 발생하는 진동을 저감하기 위한 것으로, 액체밸런스, 볼밸런스 등으로 구현될 수 있다.
한편, 도면에는 도시하지 않았지만, 세탁물 처리기기(1100)는, 드럼(1122)의 진동량 또는 케이싱(1110)의 진동량을 측정하는 진동 센서를 더 구비할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 세탁물 처리기기는, 상기한 바와 같이 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.
한편, 본 발명의 세탁물 처리기기의 동작방법은, 세탁물 처리기기에 구비된 프로세서가 읽을 수 있는 기록매체에 프로세서가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 프로세서가 읽을 수 있는 기록매체는 프로세서에 의해 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다.
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.

Claims (9)

  1. 케이싱;
    상기 케이싱 내의 세탁조;
    상기 케이싱에 부착되어 걔폐되는 도어;
    상기 세탁조를 회전시키는 모터;
    상기 모터를 구동하는 구동부;
    팬;
    상기 팬을 구동하는 팬 모터 구동부;
    배터리;
    상기 세탁 행정 또는 탈수 행정 종료 후, 제1 기간 동안, 상기 도어가 닫힌 경우, 상기 배터리로부터의 직류 전원 또는 교류 전원에 기초하여, 상기 팬이 구동하도록 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁물 처리기기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 세탁 행정 또는 탈수 행정 종료 후, 상기 제1 기간 동안, 상기 도어가 닫힌 상태에서, 외부 교류 전원이 입력되지 않는 경우, 상기 배터리로부터의 상기 직류 전원에 기초하여, 상기 팬이 구동하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 세탁물 처리기기.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 세탁 행정 또는 탈수 행정 종료 후, 상기 제1 기간 동안, 상기 도어가 닫힌 경우, 상기 세탁조를 제1 속도로 회전하도록 제어하고, 상기 제1 속도 회전에 기초하여, 포량 감지를 수행하고, 상기 감지된 포량이 제1 기준치 이상인 경우, 상기 배터리로부터의 상기 직류 전원 또는 상기 교류 전원에 기초하여, 상기 팬이 구동하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 세탁물 처리기기.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 팬 구동 시간이, 상기 세탁 행정 기간 또는 탈수 행정 기간에, 비례하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 세탁물 처리기기.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 팬 구동시, 상기 세탁조에 대한 스팀 살균이 함께 수행되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 세탁물 처리기기.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 세탁 행정 또는 탈수 행정 종료 후, 상기 도어가 개방되었다가, 상기 도어가 닫힌 상태에서, 제2 기간이 경과한 경우, 상기 배터리로부터의 상기 직류 전원 또는 상기 교류 전원에 기초하여, 상기 팬이 구동하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 세탁물 처리기기.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 교류 전원을 직류 전원으로 변환하는 컨버터;
    상기 컨버터로부터의 직류 전원을, 스위칭 동작에 의해, 상기 배터리로 공급하는 스위칭부;를 더 구비하고,
    상기 제어부는,
    상기 세탁 행정 또는 탈수 행정 중, 상기 모터 정지시, 상기 스위칭부가 턴 온되도록 제어하여, 상기 컨버터로부터의 상기 직류 전원이 상기 배터리로 공급되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 세탁물 처리기기.
  8. 제7항에 있어서,
    복수의 스위칭 소자를 구비하고, 상기 컨버터의 출력단에 접속되어, 상기 컨버터의 직류 전원을 교류 전원으로 변환하여 상기 모터에 출력하는 인버터;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁물 처리기기.
  9. 케이싱;
    상기 케이싱 내의 세탁조;
    상기 케이싱에 부착되어 걔폐되는 도어;
    상기 세탁조를 회전시키는 모터;
    상기 모터를 구동하는 구동부;
    팬;
    상기 팬을 구동하는 팬 모터 구동부;
    배터리;
    상기 세탁 행정 또는 탈수 행정 종료 후, 상기 도어가 개방되었다가, 상기 도어가 닫힌 상태에서, 소정 기간이 경과한 경우, 상기 배터리로부터의 직류 전원 또는 교류 전원에 기초하여, 상기 팬이 구동하도록 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁물 처리기기.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114016252A (zh) * 2021-11-24 2022-02-08 珠海格力电器股份有限公司 洗衣机控制方法、装置、洗衣机及存储介质

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