KR20190096482A

KR20190096482A - 제어 알고리즘이 개선된 드럼 세탁기

Info

Publication number: KR20190096482A
Application number: KR1020180015999A
Authority: KR
Inventors: 안효진; 손승호; 양재경; 이용수; 장재혁
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2018-02-09
Filing date: 2018-02-09
Publication date: 2019-08-20
Also published as: KR102107617B1

Abstract

본 발명은 제어 알고리즘이 개선된 드럼 세탁기에 관한 것이다. 또한 본 발명의 일 실시예에 따른 드럼 세탁기는, 하우징, 하우징 내부에 세탁수를 저장하기 위해 설치된 터브, 터브 내측에 회전 가능하게 설치되고, 세탁물을 수용하는 드럼, 드럼 내벽에 돌출되도록 형성되고, 드럼의 회전에 따라 터브에 저장된 세탁수를 드럼 내부로 토출하는 리프터, 드럼을 유도 가열하기 위해 터브 상단에 설치된 워킹 코일, 스위칭 동작을 수행하여 워킹 코일에 공진 전류를 인가하는 인버터부 및 스위칭 동작을 제어하기 위해 인버터부로 스위칭 신호를 제공하는 제어부를 포함하되, 제어부는 사인파(sine wave)를 이용하여 스위칭 신호의 펄스 폭을 조정한다.

Description

제어 알고리즘이 개선된 드럼 세탁기{DRUM TYPE WASHING MACHINE HAVING ENHANCED CONTROL ALGORITHM}

본 발명은 제어 알고리즘이 개선된 드럼 세탁기에 관한 것이다.

일반적으로,　세탁기는 주로 전동기를 주동력원으로 하며, 세제의 유화작용과 수류의 마찰작용, 충격작용 등을 이용하여 의류에 묻어 있는 오염물질을 제거하는 장치이며, 세탁, 헹굼 및 탈수 행정이 진행된다.

세탁기는 세탁대상물이 투입되는 위치에 따라서 탑 로딩(top loading) 방식과 프런트 로딩(front loading) 방식으로 분류될 수 있다.

여기에서, 탑 로딩 방식의　세탁기는 펄세이터를 좌우로 회전시킬 때 생기는 수류와 세탁물 간의 마찰력을 이용하여 세탁하고, 프런트 로딩 방식의　세탁기는　드럼　내부에 물과 세제 및 세탁물을 넣고　드럼을 회전시켜 세탁한다.

또한 세탁기 중에는 세탁 기능만을 수행하는 것이 아니라 건조 기능도 함께 수행할 수 있는 건조겸용 세탁기가 있다.

특히, 최근에는 유도 가열 방식을 이용하여 건조 기능을 수행하는 건조겸용 드럼 세탁기가 각광을 받고 있다.

다만, 종래의 유도 가열 방식이 적용된 드럼 세탁기의 경우, 드럼 내부를 균일하게 가열하지 못할 뿐만 아니라 드럼 내부에 구비된 리프터가 과열된다는 문제가 있었다.

여기에서, 도 1을 참조하면, 종래의 드럼 세탁기의 건조 작업시 온도 변화를 보여주는 그래프가 도시되어 있는바, 이를 참조하여 종래의 드럼 세탁기의 유도 가열 방식의 문제점을 살펴보도록 한다.

도 1은 종래의 드럼 세탁기의 건조 작업시 온도 변화를 보여주는 그래프이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 드럼 세탁기의 건조 작업시, 드럼 중심(즉, 드럼 내부)보다 드럼에 구비된 리프터(즉, 터브에 저장된 세탁수를 드럼 내부로 토출하는 구성품) 주변의 온도가 더 높다는 것을 알 수 있다.

이는 건조 작업시, 리프터 주변은 동일하게 가열되지만, 리프터의 열이 옷감으로 잘 전도되지 않음으로써 리프터 자체가 과열되는 것이다.

이러한 문제를 해결하기 위해, 종래의 드럼 세탁기는 리프터 감지용 센서 및 스위칭 신호의 턴온(turn-on)/턴오프(turn-off) 방식을 사용하였다.

즉, 종래의 드럼 세탁기는 드럼 회전시 리프터가 감지되는 시점마다 인버터부(즉, 스위칭 동작을 통해 워킹 코일로 공진 전류를 인가하는 구성품)로 제공되는 스위칭 신호를 PWM(Pulse Width Modulation)을 통해 턴오프(turn-off)한 후 다시 턴온하는 방식을 사용함으로써 리프터 주변이 과열되는 것을 방지하고자 하였다.

다만, 이러한 스위칭 신호의 턴온/턴오프 방식을 사용하는 경우, 순간적으로 인버터부(예를 들어, 인버터부 내 IGBT(Insulated Gate Bipolar mode Transistor))로 과전류가 흐르게 되어 인버터부가 손상된다는 문제가 있다.

또한 리프터를 감지하기 위해 별도의 리프터 감지용 센서가 필요하다는 점에서 제조 비용 증가 문제도 있다.

본 발명의 목적은 드럼의 균일 가열이 가능한 드럼 세탁기를 제공하는 것이다.

또한 본 발명의 다른 목적은 인버터부의 손상 없이 리프터의 과열을 방지할 수 있는 드럼 세탁기를 제공하는 것이다.

또한 본 발명의 또 다른 목적은 별도의 리프터 감지용 센서 없이 리프터를 감지할 수 있는 드럼 세탁기를 제공하는 것이다.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.

본 발명에 따른 드럼 세탁기는 스위칭 동작을 수행하여 워킹 코일에 공진 전류를 인가하는 인버터부와, 스위칭 동작을 제어하기 위해 인버터부로 펄스 폭이 조정된 스위칭 신호를 제공하는 제어부를 포함함으로써 드럼의 균일 가열이 가능하다.

또한 본 발명에 따른 드럼 세탁기는 드럼의 RPM(Revolution per minute)값, 워킹 코일의 목표 출력값 및 리프터의 감지 여부 중 적어도 하나를 토대로 사인파를 계산하고, 계산된 사인파를 이용하여 스위칭 신호의 펄스 폭을 조정하는 제어부를 포함함으로써 인버터부의 손상 없이 리프터의 과열을 방지할 수 있다.

또한 본 발명에 따른 드럼 세탁기는 워킹 코일에 흐르는 공진 전류의 크기를 감지하고, 감지된 공진 전류의 크기를 토대로 리프터의 위치를 검출하는 제어부를 포함함으로써 별도의 리프터 감지용 센서 없이 리프터를 감지할 수 있다.

본 발명에 따른 드럼 세탁기는 인버터부로 펄스 폭이 조정된 스위칭 신호를 제공하는 제어부를 통해 드럼을 균일하게 가열할 수 있다. 나아가, 드럼을 균일하게 가열함으로써 드럼 내 빨래에 대한 건조 성능을 개선할 수 있다.

또한 본 발명에 따른 드럼 세탁기는 사인파를 이용하여 스위칭 신호의 펄스 폭을 조정하는 제어부를 통해 인버터부의 손상 없이 리프터의 과열을 방지할 수 있다. 또한 인버터부의 손상 및 리프터의 과열을 방지함으로써 제품 수명 및 신뢰도 개선이 가능하다.

또한 본 발명에 따른 드럼 세탁기는 워킹 코일에 흐르는 공진 전류의 크기를 토대로 리프터의 위치를 검출하는 제어부를 통해 별도의 리프터 감지용 센서 없이 리프터를 감지할 수 있다. 또한 별도의 리프터 감지용 센서가 필요 없는바, 제조 비용 절감이 가능하다.

상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.

도 1은 종래의 드럼 세탁기의 건조 작업시 온도 변화를 보여주는 그래프이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 드럼 세탁기를 설명하는 사시도이다.
도 3은 도 2의 드럼 세탁기의 내부 구성을 설명하는 사시도이다.
도 4는 도 2의 드럼 세탁기의 유도 가열 관련 구성을 설명하는 개략도이다.
도 5는 도 2의 드럼 세탁기의 유도 가열 방법을 설명하는 순서도이다.
도 6은 도 5의 S400 및 S500을 설명하는 개략도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 드럼 세탁기를 설명하는 사시도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 드럼 세탁기(1)는 하우징(10), 프론트 커버(12), 컨트롤 패널(13), 탑 플레이트(14), 세제박스(15), 도어(20)를 포함할 수 있다.

구체적으로, 하우징(10)에는 세탁물이 투입되는 투입구(11)가 형성될 수 있다. 즉, 하우징(10)은 드럼 세탁기(1)의 외형을 형성하며 작동에 필요한 부품들을 수용할 수 있다.

또한 하우징(10)은 드럼 세탁기(1) 전체를 감싸도록 형성될 수 있다. 그러나, 유지보수를 위해 용이하게 분해될 수 있도록 도 1에 도시된 바와 같이, 하우징(10)은 드럼 세탁기(1) 일부분만을 감싸도록 형성될 수도 있다. 대신에, 드럼 세탁기(1)의 전방부를 형성하도록 프론트 커버(12)가 하우징(10)의 전방부에 장착되며, 프론트 커버(12)의 위쪽에는 드럼 세탁기 조작을 위해 컨트롤 패널(13)이 장착될 수 있다.

마찬가지로, 드럼 세탁기(1)의 상부에는 세제박스(15)가 장착될 수 있다. 이러한 세제박스(15)는 세탁물의 세탁을 위한 세제 및 기타 첨가제들을 수용하며, 인입출 가능한 서랍으로 이루어질 수 있다.

또한, 드럼 세탁기(1)의 최상부를 덮도록 탑 플레이트(14)가 하우징(10)에 장착될 수 있다. 프론트 커버(12), 탑 플레이트(14), 및 컨트롤 패널(13)도 하우징(10)과 마찬가지로 드럼 세탁기(1)의 외형을 형성하므로, 하우징(10)의 일부로 간주될 수 있다.

그리고 하우징(10), 정확하게는 프론트 커버(12)의 전면에는 투입구(11)가 형성되며, 투입구(11)는 하우징(10)에 설치되는 도어(20)에 의해 개폐(즉, 개방 및 폐쇄)된다.

참고로, 도어(20)는 일반적으로 원형 형상을 가지나, 도 1에 도시된 바와 같이, 실질적으로 사각형상을 갖도록 제작될 수도 있다. 이러한 사각형상을 갖는 도어(20)는 투입구(11) 및 드럼(40)의 입구를 사용자에게 크게 보이게 하므로, 드럼 세탁기(1)의 외관을 개선할 수 있다. 또한 도어(20)에는 도어 글래스가 설치되는바, 사용자는 이러한 도어 글래스를 통해 세탁물의 상태를 용이하게 확인할 수 있다.

이하에서는, 도 3 및 도 4를 참조하여 도 2의 드럼 세탁기의 일부 구성품에 대해 설명하도록 한다.

도 3은 도 2의 드럼 세탁기의 내부 구성을 설명하는 사시도이다. 도 4는 도 2의 드럼 세탁기의 유도 가열 관련 구성을 설명하는 개략도이다.

먼저, 도 3을 참조하면, 드럼 세탁기(도 2의 1)는 내부에 터브(30), 드럼(40), 워킹 코일(50), 리프터(60)를 포함할 수 있다.

구체적으로, 터브(30)는 하우징(도 2의 10) 내부에 세탁수를 저장하기 위해 설치되며, 드럼(40)은 터브(30) 내측에 회전 가능하게 설치될 수 있다.

또한 터브(30)는 세탁에 필요한 물을 직접 공급받기 위해 외부의 급수원과 연결될 수 있다. 그리고 터브(30)는 튜브나 호스 같은 연결부재에 의해 세제박스(도 2의 15)와 연결되며, 세제박스(도 2의 15)로부터 세제 및 첨가제 등을 공급받을 수 있다.

또한 터브(30) 및 드럼(40) 각각의 입구는 하우징(도 2의 10)의 전방부를 마주하도록 배향된다. 즉, 터브(30) 및 드럼(40)의 입구들은 전술한 하우징(도 2의 10)의 투입구(도 2의 11)와 연통되며, 이에 따라 도어(도 2의 20)가 개방되면 사용자는 투입구(11)와 터브(30) 및 드럼(40)의 입구들을 통해 세탁물을 드럼(40) 내에 넣을 수 있다.

그리고 터브(30)는 재료비 절감 및 무게 감소를 위해 플라스틱 재질의 소재로 형성될 수 있다. 반면에, 드럼(40)은 무겁고 젖은 세탁물을 수용하고, 세탁 작업시 세탁물에 의한 충격을 반복적으로 받기 때문에 충분한 강도 및 강성을 갖도록 금속재질로 이루어질 수 있다. 물론, 터브(30)와 드럼(40)이 전술한 재질로 한정되는 것은 아니다.

또한 드럼(40)에는 터브(30) 내의 세탁수가 그 내부로 들어올 수 있도록(즉, 통과될 수 있도록) 다수개의 통공(40a)이 형성될 수 있다.

그리고, 터브(30) 주위에는 드럼(40)과 연결된 소정의 동력장치(미도시)가 설치되며, 드럼(40)은 동력장치에 의해 회전될 수 있다.

또한 드럼(40) 내벽에는 드럼(40)의 회전시 세탁물을 일정 높이로 들어 올리는 리프터(60)가 형성될 수 있다.

구체적으로, 리프터(60)는 드럼(40) 내벽에 돌출되도록 형성되고, 드럼(40)의 회전에 따라 터브(30)에 저장된 세탁수를 드럼(40) 내부로 토출할 수 있다. 여기에서, 리프터(60)는 복수개(예를 들어, 3개)일 수 있고, 복수개의 리프터는 드럼(40)의 내주면을 따라 등간격으로 이격되어 설치될 수 있다.　또한 리프터(60)는 드럼(40)과 다른 재질로 이루어질 수 있다.

그리고 리프터(60)는 드럼(40)의 회전시에 드럼(40)과 함께 회전하는바, 전술한 동력장치에 의해 드럼(40)이 회전하게 되면 세탁물이 리프터(60)에 의해 들어올려지며 상승한 후 낙하하면서 세탁될 수 있다. 즉, 리프터(60)는 드럼(40)의 회전속도가 저속이면 드럼(40) 내에 수용된 세탁물을 들어올리지 않을 수 있고, 드럼(40)의 회전속도가 고속이면 드럼(40) 내에 수용된 세탁물을 들어올려 낙하시킬 수 있다.

참고로, 드럼(40)에는 터브(30) 내에 수용된 세탁수를 리프터(60)의 내부공간으로 안내하는 드럼홀(미도시)이 형성될 수 있다. 즉, 터브(30) 내에 수용된 세탁수가 드럼홀을 통해 리프터(60)의 내부공간으로 유입되도록, 드럼홀은 리프터(60)의 내부공간에 대응하여 형성될 수 있다.

또한 리프터(60)에는, 드럼홀을 통해 내부공간으로 수용된 세탁수가 드럼(40)의 소정 회전 위치에서 세탁물로 토출되도록 형성된 리프터홀(60a)이 형성될 수 있다.

이를 통해, 리프터(60)는 드럼(40)의 회전에 따라 세탁수를 내부공간으로 수용한 후 세탁물로 토출할 수 있다.

한편, 워킹 코일(50)은 드럼(40)을 유도 가열하기 위해 터브(30) 상단에 설치될 수 있다. 여기에서, 워킹 코일(50)은 예를 들어, 복수개일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

여기에서, 도 4를 참조하면, 도 2의 드럼 세탁기의 유도 가열 관련 구성이 도시되어 있다.

구체적으로, 드럼 세탁기(도 2의 1)는 전원부(70), 정류부(80), 직류 링크 커패시터(90), 인버터부(IV), 공진 커패시터(C1, C2), 제어부(100), 총괄 제어부(200)를 더 포함할 수 있다.

전원부(70)는 교류 전력을 출력할 수 있다.

구체적으로, 전원부(70)는 교류 전력을 출력하여 정류부(80)에 제공할 수 있고, 예를 들어, 상용 전원일 수 있다.

정류부(80)는 전원부(70)로부터 공급받은 교류 전력을 직류 전력으로 변환하여 인버터부(IV)에 공급할 수 있다.

구체적으로, 정류부(80)는 전원부(70)로부터 공급받은 교류 전력을 정류하여 직류 전력으로 변환할 수 있다.

여기에서, 직류 링크 커패시터(90)는 정류부(80)와 병렬 연결될 수 있다.

구체적으로, 직류 링크 커패시터(90)는 정류부(80)와 병렬 연결되어 정류부(80)로부터 직류 전압을 제공받을 수 있다. 또한 직류 링크 커패시터(90)는 예를 들어, 평활 커패시터일 수 있고, 이에 따라 제공받은 직류 전압의 리플을 저감시킬 수 있다.

참고로, 도면에 도시되어 있지 않지만, 정류부(80)에 의해 정류된 직류 전력은 필터부(미도시)로 제공될 수 있고, 필터부는 해당 직류 전력에 남아 있는 교류 성분을 제거할 수도 있다.

이와 같이, 정류부(80) 및 직류 링크 커패시터(90; 또는 필터부)에 의해 정류된 직류 전력은 인버터부(IV)에 공급될 수 있다.

인버터부(IV)는 스위칭 동작을 수행하여 워킹 코일(50)에 공진 전류를 인가할 수 있다.

구체적으로, 인버터부(IV)는 제어부(100)에 의해 스위칭 동작이 제어될 수 있다. 즉, 인버터부(IV)는 제어부(100)로부터 제공받은 스위칭 신호를 토대로 스위칭 동작을 수행할 수 있다.

참고로, 인버터부(IV)에는 2개의 스위칭 소자(SV1, SV2)가 포함될 수 있고, 2개의 스위칭 소자(SV1, SV2)는 제어부(100)로부터 제공받은 스위칭 신호에 의하여 교대로 턴온(turn-on) 및 턴오프(turn-off)될 수 있다.

또한 이러한 2개의 스위칭 소자(SV1, SV2)의 스위칭 동작에 의해 고주파의 교류 전류(즉, 공진 전류)가 생성될 수 있고, 생성된 고주파의 교류 전류는 워킹 코일(50)로 인가될 수 있다.

공진 커패시터(C1, C2)는 워킹 코일(50)에 연결될 수 있다.

구체적으로, 공진 커패시터(C1, C2)의 경우, 인버터부(IV)의 스위칭 동작에 의해 전압이 인가되면, 공진을 시작하게 된다. 또한 공진 커패시터(C1, C2)가 공진하게 되면, 해당 공진 커패시터(C1, C2)와 연결된 워킹 코일(50)에 흐르는 전류가 상승하게 된다.

이와 같은 과정을 거쳐, 해당 공진 커패시터(C1, C2)에 연결된 워킹 코일(50) 근방에 배치된 대상체(즉, 피가열체를 의미하며 예를 들어, 드럼(40)이 될 수 있음)로 와전류가 유도되는 것이다.

제어부(100)는 스위칭 동작을 제어하기 위해 인버터부(IV)로 스위칭 신호를 제공할 수 있다.

구체적으로, 제어부(100)는 사인파(sine wave)를 이용하여 스위칭 신호의 펄스 폭을 조정(즉, PWM(Pulse Width Modulation))할 수 있다. 또한 제어부(100)는 워킹 코일(50)에 흐르는 공진 전류의 크기를 감지하고, 감지된 공진 전류의 크기를 토대로 리프터(60)의 위치를 검출할 수 있다. 이에 대한 구체적인 내용은 후술하도록 한다.

또한 제어부(100)는 총괄 제어부(100)와 통신할 수 있다.

구체적으로, 제어부(100)는 총괄 제어부(100)와의 통신을 통해 드럼(도 3의 40)의 RPM(Revolution per minute)값, 워킹 코일(50)의 목표 출력값 등에 관한 정보를 전달받을 수 있다.

여기에서, 제어부(100)는 예를 들어, 총괄 제어부(100)와 UART(Universal asynchronous receiver/transmitter) 통신이 가능하나, 이에 한정되는 것은 아니다.

참고로, 총괄 제어부(100)는 드럼 세탁기(도 2의 1) 내 각종 구성요소의 동작을 제어할 수 있다. 즉, 제어부(100)는 인버터부(IV)의 스위칭 동작을 제어하는데 반해, 총괄 제어부(100)는 드럼 세탁기(도 2의 1) 내 각종 구성요소의 동작을 총괄하여 제어할 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 드럼 세탁기(1)는 전술한 특징 및 구성을 가질 수 있는바, 이하에서는 도 5 및 도 6을 참조하여, 드럼 세탁기(1)의 유도 가열 방법에 대해 설명하도록 한다.

도 5는 도 2의 드럼 세탁기의 유도 가열 방법을 설명하는 순서도이다. 도 6은 도 5의 S400 및 S500을 설명하는 개략도이다.

도 3 내지 도 6을 참조하면, 먼저, 공진 전류가 0인지 여부를 감지한다(S100).

구체적으로, 제어부(100)는 공진 전류가 0인지 여부를 감지할 수 있다.

여기에서, 공진 전류는 워킹 코일(50)로 인가된 공진 전류로, DC(Direct Current) 공진 전류일 수 있다.

공진 전류가 0인 경우(S100), 워킹 코일(50)에 흐르는 공진 전류의 크기를 감지한다(S200).

구체적으로, 제어부(100)는 공진 전류가 0이 되는 시점(즉, zero-crossing 시점)에 인버터부(IV)에 펄스(예를 들어, 단일 펄스(또는 원 펄스 샷(One Pulse Shot)))를 제공하여 워킹 코일(50)에 흐르는 공진 전류의 크기를 감지할 수 있다.

부연 설명을 하자면, 워킹 코일(50) 하측에 리프터(60)가 위치하는 경우, 리프터(60)의 저항(즉, 드럼(40)과 다른 저항)으로 인해 전체 저항이 변경될 수 있고, 이로 인해 워킹 코일(50)을 흐르는 공진 전류의 감쇄 정도가 변경될 수 있다. 즉, 제어부(100)는 공진 전류의 감쇄 정도 변화를 감지함으로써 공진 전류의 크기를 감지할 수 있다.

참고로, 공진 전류가 0이 아닌 경우, 제어부(100)는 공진 전류가 0이 되는 시점을 다시 기다릴 수 있다.

공진 전류의 크기가 감지되면(S200), 감지 결과를 토대로 리프터의 위치를 검출한다(S300).

구체적으로, 제어부(100)는 공진 전류의 크기 감지 결과를 토대로 리프터(60)의 위치를 검출할 수 있다.

즉, 리프터(60)는 드럼(40)과 다른 재질로 이루어진바, 드럼(40)이 워킹 코일(50) 하측에 위치할 때 워킹 코일(50)에 흐르는 공진 전류의 크기는 리프터(60)가 워킹 코일(50) 하측에 위치할 때 워킹 코일(50)에 흐르는 공진 전류의 크기와 다를 수 있다.

정리하자면, 제어부(100)는 별도의 리프터 감지용 센서 없이도 공진 전류의 크기 감지 결과를 토대로 리프터(60)가 워킹 코일(50) 하측에 위치하는지 여부를 검출할 수 있다.

참고로, 제어부(100)는 공진 전류가 0이 되는 시점에 대상체(즉, 리프터(60)) 검출 작업을 수행함으로써 대상체 검출 작업이 장치 출력에 미치는 영향을 최소화할 수 있다.

리프터(60)의 위치가 검출되면(S300), 사인파를 계산한다(S400).

구체적으로, 제어부(100)는 드럼(40)의 RPM(Revolution per minute)값, 워킹 코일(50)의 목표 출력값 및 리프터(60)의 감지 여부(즉, 리프터(60)가 워킹 코일(50) 하측에서 감지되었는지 여부) 중 적어도 하나를 토대로 사인파를 계산할 수 있다.

참고로, 제어부(100)는 드럼(40)의 RPM 값과 워킹 코일(50)의 목표 출력값을 총괄 제어부(100)로부터 제공받을 수 있고, 리프터(60)의 존재 여부를 공진 전류의 크기를 토대로 감지할 수 있다.

또한 도 6에 도시된 바와 같이, 예를 들어, 리프터(60)가 드럼(40) 내벽에 서로 일정 간격 이격되어 배치된 3개의 리프터(60-1, 60-2, 60-3)를 포함한다고 가정했을 때, 제어부(100)는 리프터(60-1, 60-2, 60-3) 간 이격 간격 등을 토대로 사인파의 한 주기를 설정할 수 있다.

참고로, 제어부(100)는 총괄 제어부(100)로부터 리프터(60-1, 60-2, 60-3) 간 이격 간격에 관한 정보를 제공받을 수 있다.

또한, 제어부(100)는 드럼(40)의 RPM값, 워킹 코일(50)의 목표 출력값 및 리프터(60)의 감지 여부 중 적어도 하나를 토대로 제1 리프터(60-1)가 워킹 코일(50)의 하측에 위치하는 제1 시점(P1)에 사인파가 최소값이 되도록 설정하고, 제2 리프터(60-2)가 워킹 코일(50)의 하측에 위치하는 제2 시점(P2)에 사인파가 최소값이 되도록 설정하며, 제1 및 제2 시점의 중간 시점((P1+P2)/2)에 사인파가 최대값이 되도록 설정할 수 있다.

물론, 제1 시점(P1)과 제2 시점(P2)은 사인파의 한 주기만큼의 시간 간격일 수 있다.

동일한 방식으로, 제어부(100)는 제3 리프터(60-3)가 워킹 코일(50)의 하측에 위치하는 제3 시점(P3)에 사인파가 최소값이 되도록 설정하고, 제2 및 제3 시점의 중간 시점((P2+P3)/2)에 사인파가 최대값이 되도록 설정할 수 있다.

즉, 전술한 방식으로 제어부(100)는 사인파를 계산할 수 있다.

이어서, 사인파가 계산되면(S400), 스위칭 신호의 펄스 폭을 조정한다(S500).

구체적으로, 제어부(100)는 계산된 사인파를 이용하여 스위칭 신호의 펄스 폭을 조정할 수 있다.

즉, 제어부(100)는 제1 시점(P1; 즉, 사인파가 최소가 되는 시점)에 스위칭 신호의 펄스 폭이 최소가 되도록 설정(펄스 폭 감소로 인해 펄스의 위치는 제1' 시점(P1'))하고, 제1 및 제2 시점의 중간 시점((P1+P2)/2; 즉, 사인파가 최대가 되는 시점)에 스위칭 신호의 펄스 폭이 최대가 되도록 설정하며, 제2 시점(P2; 즉, 사인파가 다시 최소가 되는 시점)에 스위칭 신호의 펄스 폭이 다시 최소가 되도록 설정(펄스 폭 감소로 인해 펄스의 위치는 제2' 시점(P2'))할 수 있다.

동일한 방식으로, 제어부(100)는 제2 및 제3 시점의 중간 시점((P2+P3)/2; 즉, 사인파가 최대가 되는 시점)에 스위칭 신호의 펄스 폭이 최대가 되도록 설정하고, 제3 시점(P3; 즉, 사인파가 최소가 되는 시점)에 스위칭 신호의 펄스 폭이 최소가 되도록 설정(펄스 폭 감소로 인해 펄스의 위치는 제3' 시점(P3'))할 수 있다.

즉, 전술한 방식으로 제어부(100)는 리프터(60)가 감지되는 시점에 스위칭 신호의 펄스 폭을 최소로 설정함으로써 인버터부(IV)의 손상 없이도 리프터(60)의 과열을 방지할 수 있다. 또한 제어부(100)는 리프터(60)가 감지되지 않는 시간에는 스위칭 신호의 펄스 폭을 사인파에 따라 증감시킴으로써 드럼(40) 내부를 균일하게 가열할 수 있다.

참고로, 전술한 유도 가열 방법은 일 예에 불과하고, 세부적인 내용(예를 들어, 사인파의 최소값 및 최대값 시점, 스위칭 신호의 펄스 폭의 최소 및 최대 시점 등)은 일부 변경될 수 있다.

전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 드럼 세탁기(1)는 인버터부(IV)로 펄스 폭이 조정된 스위칭 신호를 제공하는 제어부(100)를 통해 드럼(40)을 균일하게 가열할 수 있다. 나아가, 드럼(40)을 균일하게 가열함으로써 드럼(40) 내 빨래에 대한 건조 성능을 개선할 수 있다.

또한 본 발명에 따른 드럼 세탁기(1)는 사인파를 이용하여 스위칭 신호의 펄스 폭을 조정하는 제어부(100)를 통해 인버터부(IV)의 손상 없이 리프터(60)의 과열을 방지할 수 있다. 또한 인버터부(IV)의 손상 및 리프터(60)의 과열을 방지함으로써 제품 수명 및 신뢰도 개선이 가능하다.

또한 본 발명에 따른 드럼 세탁기(1)는 워킹 코일(50)에 흐르는 공진 전류의 크기를 토대로 리프터(60)의 위치를 검출하는 제어부(100)를 통해 별도의 리프터 감지용 센서 없이 리프터(60)를 감지할 수 있다. 또한 별도의 리프터 감지용 센서가 필요 없는바, 제조 비용 절감이 가능하다.

전술한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.

30: 터브 40: 드럼
50: 워킹 코일 60: 리프터
100: 제어부 IV: 인버터부

Claims

하우징;
상기 하우징 내부에 세탁수를 저장하기 위해 설치된 터브;
상기 터브 내측에 회전 가능하게 설치되고, 세탁물을 수용하는 드럼;
상기 드럼 내벽에 돌출되도록 형성되고, 상기 드럼의 회전에 따라 상기 터브에 저장된 세탁수를 상기 드럼 내부로 토출하는 리프터;
상기 드럼을 유도 가열하기 위해 상기 터브 상단에 설치된 워킹 코일;
스위칭 동작을 수행하여 상기 워킹 코일에 공진 전류를 인가하는 인버터부; 및
상기 스위칭 동작을 제어하기 위해 상기 인버터부로 스위칭 신호를 제공하는 제어부를 포함하되,
상기 제어부는 사인파(sine wave)를 이용하여 상기 스위칭 신호의 펄스 폭을 조정하는
드럼 세탁기.
제1항에 있어서,
상기 제어부는
상기 워킹 코일에 흐르는 공진 전류의 크기를 감지하고, 상기 감지된 공진 전류의 크기를 토대로 상기 리프터의 위치를 검출하는
드럼 세탁기.
제2항에 있어서,
상기 드럼이 상기 워킹 코일 하측에 위치할 때 상기 워킹 코일에 흐르는 공진 전류의 크기는 상기 리프터가 상기 워킹 코일 하측에 위치할 때 상기 워킹 코일에 흐르는 공진 전류의 크기와 다른
드럼 세탁기.
제2항에 있어서,
상기 공진 전류는 DC(Direct Current) 공진 전류인
드럼 세탁기.
제2항에 있어서,
상기 제어부는 상기 공진 전류가 0이 되는 시점에 상기 워킹 코일에 흐르는 공진 전류의 크기를 감지하는
드럼 세탁기.
제1항에 있어서,
상기 드럼은 상기 리프터와 다른 재질로 이루어진
드럼 세탁기.
제1항에 있어서,
상기 제어부는 상기 드럼의 RPM(Revolution per minute)값, 상기 워킹 코일의 목표 출력값 및 상기 리프터의 감지 여부 중 적어도 하나를 토대로 상기 사인파를 계산하고, 상기 계산된 사인파를 이용하여 상기 스위칭 신호의 펄스 폭을 조정하는
드럼 세탁기.
제1항에 있어서,
상기 리프터는 서로 일정 간격 이격되어 배치된 제1 및 제2 리프터를 포함하되,
상기 제어부는 상기 제1 및 제2 리프터의 이격 간격을 토대로 상기 사인파의 한 주기를 설정하는
드럼 세탁기.
제8항에 있어서,
상기 제어부는 상기 제1 리프터가 상기 워킹 코일의 하측에 위치하는 제1 시점에 상기 사인파가 최소값이 되도록 설정하고, 상기 제2 리프터가 상기 워킹 코일의 하측에 위치하는 제2 시점에 상기 사인파가 최소값이 되도록 설정하며, 상기 제1 및 제2 시점의 중간 시점에 상기 사인파가 최대값이 되도록 설정하되,
상기 제1 시점과 상기 제2 시점은 상기 사인파의 한 주기만큼의 시간 간격인
드럼 세탁기.
제9항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 제1 시점에 상기 스위칭 신호의 펄스 폭이 최소가 되도록 설정하고, 상기 제1 및 제2 시점의 중간 시점에 상기 스위칭 신호의 펄스 폭이 최대가 되도록 설정하며, 상기 제2 시점에 상기 스위칭 신호의 펄스 폭이 다시 최소가 되도록 설정하는
드럼 세탁기.