KR20190101266A

KR20190101266A - 의류처리기기 및 의류처리기기의 제어방법

Info

Publication number: KR20190101266A
Application number: KR1020180050965A
Authority: KR
Inventors: 김창오; 박슬기; 홍상욱
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2018-02-22
Filing date: 2018-05-03
Publication date: 2019-08-30
Also published as: KR102550766B1

Abstract

본 발명은 세탁수를 저장하는 터브, 터브 내에 회전 가능하게 구비되어 세탁물을 수용하는 드럼, 터브에 구비되고 세탁수를 간접적으로 가열하는 가열수단, 세탁수를 드럼 내로 순환시키면서 포적심을 수행하는 순환수단, 드럼의 회전과, 가열수단과, 순환수단을 독립적으로 제어하는 제어부를 포함하고,
제어부는 포적심 혹은 가열 수행 시 가속과 감속을 반복하는 드럼회전제어를 수행한다.
또한 본 발명은 드럼 내로 세제가 함유된 세탁수를 공급하는 급수 단계, 드럼에 수용된 세탁물을 세탁수로 적시는 포적심 단계, 세탁수를 드럼을 수용하는 터브에 구비된 가열수단으로 간접적으로 가열하는 히팅 단계를 포함하고, 포적심 단계 또는 히팅 단계에서 드럼이 가속과 감속을 반복하는 드럼회전구간을 포함한다.

Description

의류처리기기 및 의류처리기기의 제어방법 {Laundry treating apparatus and method for controlling the laundry treating apparatus}

본 발명은 인덕션 히터를 구비한 의류처리기기 및 의류처리기기의 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 의류처리기기는 물과 세제 및 기계적인 작용을 이용하여 의복, 침구 등(이하, ‘포’라 칭함)에 묻은 오염을 떼어 내도록 세탁, 헹굼, 탈수 등의 과정을 통해 세정하는 장치로서 크게 교반식(agitator type)과 와류식(pulsator type) 및 드럼식(drum type) 의류처리기기로 구분된다.

교반식은 세탁조의 중앙에 솟은 세탁봉을 좌우로 회전시켜 세탁하고, 와류식은 세탁조 하부에 형성된 원판 모양의 회전날개를 좌우로 회전시켜서 수류와 포간의 마찰력을 이용하여 세탁하며, 드럼식은 드럼의 내부에 물과 세제 및 포를 넣고 드럼을 회전시켜 세탁한다.

여기서 드럼식 의류처리기기는 외관을 형성하는 캐비닛의 내부에 세탁수가 수용되는 터브가 장착되고, 터브의 내측에 포가 수용되는 드럼이 배치되며, 드럼은 포가 수용되어 회전한다. 이때 터브 내부에는 세탁수가 저장되어 세탁수를 통해 세탁행정이 수행되는데, 이러한 세탁수를 가열하기 위한 히터가 구비된다.

일반적으로, 세탁수의 가열은 세탁수가 수용되는 터브에 장착된 전기 히터를 통해서 수행된다. 전기 히터는 세탁수에 잠겨 있고 세탁수에는 이물질이나 세제가 포함된다. 따라서, 전기 히터 자체에 스케일과 같은 이물질이 누적될 수 있고 이러한 이물질은 전기 히터의 성능을 저하시키게 된다.

또한, 공기의 가열은 공기의 이동을 강제적으로 발생시키기 위한 팬과 같은 구성뿐만 아니라 공기의 이동을 가이드하는 덕트 등이 별도로 구비되어야 한다. 공기의 가열을 위해서 전기 히터나 가스 히터 등이 사용될 수 있는데, 일반적으로 이러한 공기 가열 방식의 효율은 높지 않다.

최근에는 히트 펌프를 이용하여 공기를 가열하는 건조기가 제공되고 있다. 히트 펌프는 에어컨의 냉각 사이클을 반대로 이용하는 것으로, 따라서 증발기, 응축기, 팽창밸브 그리고 압축기와 같은 동일한 구성들을 필요로 한다. 에어컨에서 실내 공기를 낮추기 위해서 실내기에 응축기가 사용되는 것과는 달리 히트 펌프 건조기에서는 증발기에서 공기를 가열하여 세탁물을 건조시키게 된다. 그러나, 이러한 히트 펌프 건조기는 구성들이 복잡하고 제조 원가가 상승되는 문제가 있다.

이러한 다양한 의류처리기기에서 가열수단으로서의 전기 히터, 가스 히터 그리고 히트 펌프 사이의 장점을 더욱 부각시키고 단점을 보완할 수 있는 새로운 가열 수단으로 인덕션 히터(Induction heater)를 구비한 의류처리기기가 여러 문헌에 개시되고 있다. 상기 인덕션 히터는 히터에 형성된 코일로 발생된 자기장을 통하여 유도 전류를 생성하여 이를 통해 가열을 시키는 방식이다.

기존 히터는 안전상의 이유로 항시 물에 잠긴 상태에서 작동되어야 하므로, 히팅 단계에서 일정한 보호 수위가 계속적으로 유지되어야 하였다. 하지만 인덕션 히터를 이용할 경우 기존과 달리 보호 수위가 필요 없으므로, 적은양의 세탁수 만으로도 히팅 과정을 수행할 수 있는데, 그로 인해 발생하는 다양한 과제들을 해결하기 위한 구체적인 기술 사상이 제공될 필요가 있다.

본 발명은 유도 가열을 이용하면서 효율성과 안전성을 높인 의류처리장치 및 의류처리장치의 제어방법을 제공하고자 함을 목적으로 한다.

본 발명이 해결하고자 하는 제12 과제는, 적은 양의 세탁수가 형성되어 있음에도 불구하고 이를 원활하게 순환시킬 수 있는 의류처리기기 및 의류처리기기의 제어방법을 제공하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 제2 과제는, 인덕션 히터를 사용하여 효과적인 고농도 세탁이 가능하게 하는 의류처리기기 및 의류처리기기의 제어방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 다른 과제들은 다음의 기재로부터 당업자가 명확하게 이해할 수 있을 것이다.

상기의 과제를 실현하기 위하여 이하 본 발명에 따른 의류처리장치 및 의류처리장치의 제어방법을 기술한다. 본 발명의 실시예에 따른 의류처리장치는, 세탁수를 저장하는 터브, 터브 내에 회전 가능하게 구비되어 세탁물을 수용하는 드럼, 터브에 구비되고 세탁수를 간접적으로 가열하는 가열수단, 세탁수를 드럼 내로 순환시키면서 포적심을 수행하는 순환수단, 드럼의 회전과, 가열수단과, 순환수단을 독립적으로 제어하는 제어부를 포함하고, 제어부는 포적심 혹은 가열 수행 시 가속과 감속을 반복하는 드럼회전제어를 수행한다.

또한 본 발명의 실시예에 따른 의류처리장치의 제어방법은, 드럼 내로 세제가 함유된 세탁수를 공급하는 급수 단계, 드럼에 수용된 세탁물을 세탁수로 적시는 포적심 단계, 세탁수를 드럼을 수용하는 터브에 구비된 가열수단으로 간접적으로 가열하는 히팅 단계를 포함하고, 포적심 단계 또는 히팅 단계에서 드럼이 가속과 감속을 반복하는 드럼회전구간을 포함한다.

히팅 단계에서 세탁수는 가열수단으로부터 가열된 드럼을 통해 간접적으로 가열될 수 있고, 상기 가열수단은 전기유도 가열수단으로 드럼을 가열할 수 있으며, 가열수단은 세탁수의 최고 수위보다 높은 곳에 위치할 수 있다.

드럼회전구간에서 드럼은 가속과 감속을 주기적으로 반복할 수 있고, 드럼은 탈수 가능한 속도까지 가속될 수 있으며, 드럼은 가속 후 최대 속도에서 탈수를 통해 세탁수 형성 후 감속될 수 있다.

히팅 단계 후 드럼의 회전을 통하여 세탁물의 오염을 제거하는 본세탁 단계를 더 포함하고, 드럼회전구간에서의 드럼의 최대 회전 속도는 본세탁 단계에서의 드럼의 최대 회전 속도보다 클 수 있다. 드럼회전구간에서 드럼의 가속 후 감속될때 감속 속도는 텀블링 가능한 속도까지 이를 수 있다.

히팅 단계는 포적심 단계가 일정 시간 진행된 후 시작될 수 있고, 포적심 단계, 히팅단계, 드럼회전구간은 시간적으로 동시에 진행 가능할 수 있다.

가열수단은 터브의 외측에 구비되고, 가열수단은 세탁수의 최고 수위보다 높은 곳에 위치하며, 제어부는 드럼의 회전이 가속과 감속을 주기적으로 반복하면서 드럼회전제어를 수행하도록 제어할 수 있다.

제어부는 가속과 감속을 교번적으로 진행하면서 드럼회전제어를 수행하도록 제어할 수 있고, 제어부는 포적심 시작을 제어한 후 가열수단을 제어할 수 있다.

가열수단은 전기유도 가열수단으로 상기 드럼을 가열할 수 있고, 가열수단은 드럼에 유도전류를 발생시켜 상기 드럼을 가열할 수 있다.

제어부는 세탁물이 드럼의 내주면에 밀착되어 탈수 가능한 속도로 가속하도록 제어할 수 있고, 제어부는 세탁물이 드럼의 내주면에 밀착되어 소정 시간동안 회전 후 감속 하도록 제어할 수 있다.

제어부는 가열수단, 순환수단에 대한 제어를 드럼회전제어와 같이 수행할 수 있다.

본 발명에 따른 의류처리기기 및 의류처리기기의 제어방법은, 포적심 단계에서 드럼 회전 속도의 가속 및 감속을 주기적으로 수행함으로써, 반복적인 포의 탈수 및 분사를 통한 포적심 및 세척 기능을 강화시키는 효과를 제공한다.

또한 본 발명에 따른 의류처리기기 및 의류처리기기의 제어방법은, 포적심 단계에서, 인덕션 히터를 사용함으로써 보호 수위 없이 적은 양의 세탁수를 이용할 수 있고, 적은 양의 세탁수 사용을 통한 고농도 세탁수 생성 및 드럼의 회전, 펌핑을 통한 세탁수의 순환을 통한 고농도 세탁 과정을 수행할 수 있는 효과를 제공한다.

도 1은 본 발명에 따른 의류처리기기의 외부를 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 의류처리기기의 내부를 나타낸 단면도이다.
도 3은 분리된 형태의 인덕션 히터 모듈이 터브에 장착된 개념도이다.
도 4는 본 발명에 따른 세탁 단계를 나타낸 순서도이다.
도 5는 히팅 단계에서의 의류처리기기의 주요 구성들간의 제어 관계를 나타낸 블록도이다.
도 6은 보호수위의 유무와 관련하여 본 발명의 실시예에 따른 터브의 내부를 나타낸 도면이다.
도 7은 히팅 단계에서의 세탁시간 및 세탁 에너지에 관하여 나타낸 도면이다.
도 8은 세정도에 대한 교호작용 여부를 나타낸 도면이다.
도 9는 인덕션 히터를 사용할 경우 모터의 실동률 증가 및 드럼 모션 적용을 나타낸 그래프이다.
도 10은 히팅 단계에서 실동률 향상 및 물의 순환이 가능함에 따른 세탁 기계력 최적화를 나타낸 그래프이다.

이하에서 설명되는 실시 예는 발명의 이해를 돕기 위하여 예시적으로 나타낸 것이며, 본 발명은 여기서 설명되는 실시 예와 다르게 다양하게 변형되어 실시될 수 있음이 이해되어야 할 것이다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 혹은 구성요소에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명 및 구체적인 도시를 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 발명의 이해를 돕기 위하여 실제 축척대로 도시된 것이 아니라 일부 구성요소의 치수가 과장되게 도시될 수 있다.

본 출원에서 사용되는 제1, 제2 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

또한, 본 출원에서 사용되는 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 권리범위를 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서 "포함하다", "이루어진다" 또는 "구성되다" 등의 용어는 명세서상 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들의 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들의 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 본 출원에서 사용되는 방향과 관련된 용어, 예를들면, 상, 하측, 좌, 우측, 전, 후방, 시계방향, 반시계방향 등의 용어는 도면에 도시된 구성요소의 상대적인 배치위치 또는 이동 방향을 설명하기 위한 것으로서, 다른 방향을 배제하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 의류처리기기의 외부를 나타낸 사시도이다. 도 2는 본 발명에 따른 의류처리기기의 내부를 나타낸 단면도이다. 도 3은 분리된 형태의 인덕션 히터 모듈이 터브에 장착된 개념도이다.

이하 도 1 내지 도 3을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 의류처리기기에 대하여 설명한다.

본 발명의 일실시예 따른 의류처리기기는 외관을 형성하는 캐비닛(10), 터브(20), 드럼(30), 그리고 상기 드럼(30)을 가열하도록 구비되는 가열수단(70), 세탁수를 순환시키는 순환수단(80)을 포함한다. 상기 가열수단(70)은 전자기장을 발생시켜 가열하는 전기유도 가열수단(70)으로 형성 될 수 있으며, 전기유도 가열수단을 이하 인덕션 히터(70)라고 부르기로 한다. 또한 상기 순환수단(80)은 펌프로 형성될 수 있으며, 순환수단을 이하 펌프(80)로 부르기로 한다.

상기 터브(20)는 상기 캐비닛(10) 내부에 구비되어 상기 드럼(30)을 수용하도록 구비된다. 상기 드럼(30)은 상기 터브(20) 내부에 회전 가능하게 구비되며 세탁물을 수용한다. 상기 드럼(30)의 전방에는 개구부가 구비되고, 세탁물이 드럼(30) 내부로 투입된다.

상기 인덕션 히터(70)는 전자기장을 발생시켜 상기 드럼(30)을 가열하도록 구비된다. 상기 인덕션 히터(70)는 터브(20)의 외주면에 구비될 수 있다. 수용공간을 제공하며 전방에 개구부를 구비한 터브(20), 상기 수용공간에 회전 가능하게 구비되어 세탁물을 수용하는 도체로 이루어진 드럼(30), 상기 터브(20)의 외주면에 구비되어 드럼(30)을 전자기장으로 가열하는 인덕션 히터(70)를 포함할 수 있다.

상기 터브(20)와 드럼(30)은 원통형으로 형성될 수 있다. 따라서, 상기 터브(20)와 드럼(30)의 내주면과 외주면은 실질적으로 원통형으로 형성될 수 있다. 도 2에는 드럼(30)이 지면과 나란한 회전축을 기준으로 회전되는 형태의 의류처리기기가 도시되어 있다.

상기 의류처리기기는 상기 드럼(30)을 상기 터브(20) 내부에서 회전하도록 구비되는 구동부(40)를 더 포함한다. 상기 구동부(40)는 모터(41)를 포함하며, 상기 모터(41)는 스테이터와 로터를 포함한다. 상기 로터는 회전축(42)과 연결되어 있고, 상기 회전축(42)은 드럼(30)과 연결되어 상기 드럼(30)을 터브(20) 내부에서 회전시킬 수 있다.

상기 구동부(40)는 스파이더(43)를 포함할 수 있다. 상기 스파이더(43)는 드럼(30)과 회전축(42)을 연결하는 구성으로 회전축(42)의 회전력을 드럼(30)에 균일하고 안정적으로 전달하기 위한 구성이라 할 수 있다.

상기 스파이더(43)는 드럼(30)의 후벽에 적어도 일부분 삽입된 형태로 드럼(30)과 결합된다. 이를 위해 드럼(30)의 후벽은 드럼(30) 내부로 함몰된 형태로 형성된다. 그리고, 스파이더(43)는 드럼(30)의 회전 중심 부분에서 더욱 드럼(30) 내측으로 삽입된 형태로 결합될 수 있다. 그러므로 드럼(30)의 후단 부분에는 스파이더(43)로 인해서 세탁물이 수용되지 않게 된다.

상기 드럼(30)의 내부에는 리프터(50)가 구비된다. 상기 리프터(50)는 드럼(30)의 원주 방향을 따라 복수 개 구비될 수 있다. 상기 리프터(50)는 세탁물을 교반하는 기능을 수행한다. 일례로, 드럼(30)이 회전함에 따라 리프터(50)는 세탁물을 상부로 올리게 된다.

상부로 이동한 세탁물은 중력에 의해서 리프터(50)와 분리되어 하부로 낙하하게 된다. 이러한 세탁물이 낙하에 의한 충격력으로 세탁이 수행될 수 있다. 물론, 세탁물의 교반은 건조 효율을 증진시킬 수 있다. 세탁물은 드럼(30) 내부에서 전후로 골고루 분배될 수 있다. 따라서, 리프터(50)는 드럼(30) 후단에서 전단까지 연장되어 형성될 수 있다.

상기 인덕션 히터(70)는 상기 드럼(30)을 가열하는 장치이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 상기 인덕션 히터(70)는 전류를 공급받아 자기장을 생성하여 상기 드럼(30)에 와전류를 발생시킬 수 있는 코일(71)과 상기 코일(71)을 수용하는 히터커버(72)를 포함한다.

상기 히터커버(72)는 강자성체를 포함할 수 있다. 상기 강자성체는 영구자석일 수 있으며, 페라이트 자석을 포함할 수 있다. 상기 히터커버(72)는 상기 코일(71)의 상부를 덮도록 구비될 수 있다. 따라서, 상기 페라이트와 같은 강자성체는 상기 코일(71)의 상부에 위치하게 된다.

상기 코일(71)은 하부에 위치되는 드럼(30)을 향하여 자기장을 발생시킨다. 따라서, 코일(71)의 상부에서 발생되는 자기장은 상기 드럼(30)의 가열에 사용되지 않게 된다. 그러므로, 상기 자기장은 코일(71)의 상부가 아닌 코일(71)의 하부로 집중시키는 것이 바람직하다.

따라서, 상기 페라이트와 같은 강자성체를 통해서 자기장을 코일(71)의 하부 즉 드럼(30) 방향으로 집중시킬 수 있게 된다. 물론, 코일(71)이 터브(20) 하부에 위치하는 경우에는 상기 페라이트와 같은 강자성제는 코일(71)의 하부에 위치하게 된다. 따라서, 코일(71)은 강자성체와 드럼(30) 사이에 위치한다고 할 수 있다.

구체적으로, 상기 히터커버(72)는 일면이 개구된 박스(BOX) 형상으로 구비될 수 있다. 즉, 드럼(30)을 향하는 면이 개구되며 반대의 면은 막혀있는 박스 형상으로 구비될 수 있다. 따라서, 상기 히터커버(72)의 내부에 코일(71)이 위치되거나 상기 코일(71)의 상부를 상기 히터커버(72)가 덮게 된다. 상기 히터커버(72)는 상기 코일(71)을 외부로부터 보호하는 기능을 수행하게 된다.

또한, 후술하는 바와 같이, 히터커버(72)는 코일(71)과의 사이에 공기 유동 공간을 형성하여 코일(71)을 냉각시킬 수 있도록 하는 기능을 수행하게 된다.

상기 의류처리기기는 상기 코일(71)이 상기 드럼(30)을 가열하여 상기 드럼(30) 자체뿐만 아니라 상기 드럼(30) 내부의 온도를 높일 수 있다. 따라서, 상기 드럼(30)의 가열을 통해서 상기 드럼(30)과 접하는 세탁수를 가열할 수 있으며 상기 드럼(30) 내주면과 접촉하는 세탁물을 가열할 수 있다. 물론, 드럼(30) 내부의 온도를 높임으로써 드럼(30) 내주면과 접촉하지 않는 세탁물 또한 가열할 수 있다.

따라서, 세탁 효과를 증진시키기 위하여 세탁수, 세탁물 그리고 드럼(30) 내부의 분위기 온도를 증가시킬 수 있을 뿐만 아니라 세탁물의 건조를 위해서 세탁물, 드럼(30) 그리고 드럼(30) 내부의 분위기 온도를 증가시킬 수 있다.

이하 상기 코일(71)을 포함하는 인덕션 히터(70)가 드럼(30)을 가열하는 원리를 설명하면 다음과 같다.

와이어를 권선하여 코일(71)을 형성하게 되는데, 따라서 코일(71)은 중심을 갖는다. 상기 와이어에 전류를 공급하면 코일(71) 형상에 의해서 전류는 중심을 기준으로 회전하면서 흐르게 된다. 따라서, 코일(71)을 중심을 통과하는 수직 방향의 자기장이 발생하게 된다.

이때, 상기 코일(71)에 전류의 위상차가 달라지는 교류전류가 통과하면 시간에 따라 방향이 달라지는 교류자기장이 형성된다. 상기 교류자기장은 인접한 도체에 상기 교류자기장과 반대방향의 유도자기장이 발생하며, 상기 유도자기장의 변화는 상기 도체에 유도전류를 발생시킨다.

상기 유도전류 및 유도자기장은 전기장 및 자기장의 변화에 대한 관성의 형태로서 이해할 수 있다. 즉, 드럼(30)이 도체로 구비되면, 상기 드럼(30)은 상기 코일(71)에서 발생된 유도자기장으로 인해 유도전류의 일종인 와전류(eddy current) 또는 맴돌이 전류가 발생한다.

이때, 상기 드럼(30) 도체의 저항에 의해 상기 와전류는 소산되면서 열로 전환된다. 즉, 결과적으로 상기 드럼(30)은 상기 저항에 의해 발생되는 열에 의해서 가열되며, 드럼(30) 내부의 온도는 상기 드럼(30)이 가열됨에 따라 상승하게 된다.

다시 말해, 상기 드럼(30)이 철(Fe)과 같은 자성체로 이루어진 도체로 구비되면 상기 터브(20)에 구비된 코일(71)의 교류전류에 의해 가열되게 될 수 있다. 최근에는 강도 및 위생성 향상을 위해 스테인리스 재질의 드럼을 많이 사용하고 있다. 스테인리스 재질은 전기 전도성이 상대적으로 우수하므로 전자기장의 변화에 의해서 쉽게 가열될 수 있다.

이는 인덕션 히터(70)를 통해 드럼(30)을 가열하기 위해서 새로운 형태나 재질의 드럼을 특별히 제작할 필요가 없음을 의미한다. 따라서, 종래의 의류처리기기에 사용되는 드럼, 즉 히트펌프 형태의 의류처리기기나 전기 히터(sheath heater)를 사용하는 의류처리기기에서의 드럼을 인덕션 히터(70)를 적용하는 의류처리기기에서 그대로 이용할 수 있음을 의미한다.

상기 코일(71)과 상기 히터커버(72)를 포함한 인덕션 히터(70)는 터브(20)의 외주면에 구비된다. 자기장은 거리에 따라 그 세기가 감소하므로, 상기 인덕션 히터(70)는 드럼(30)과의 간격을 좁힐 수 있도록 터브(20)의 내주면에 구비될 수도 있다.

그러나 상기 터브(20)는 세탁수를 수용하게 되고, 상기 드럼(30)이 회전하면서 진동이 발생하므로 안전을 위해 터브(20)의 외주면에 구비되는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 터브(20) 내부는 매우 다습한 환경이므로 코일의 절연성 및 안정성을 위해서 바람직하지 않을 수 있기 때문이다.

따라서, 인덕션 히터(70)는 도 2와 도 3에 도시된 바와 같이 터브(20)의 외주면에 구비되는 것이 바람직하다. 그러나, 이 경우에도 인덕션 히터(70)와 드럼(30) 외주면 사이의 간격은 가능한 줄이는 것이 바람직하다.

상기 코일(71)은 상기 터브(20)의 외주면 전체를 적어도 1회 이상 감기어 구비될 수 있다. 그러나 상기 코일(71)이 상기 터브(20)의 둘레 전체를 따라 감기게 되면 상기 코일(71)이 너무 많이 필요하게 될 뿐만 아니라, 상기 터브(20)에서 유출된 세척수가 접촉되어 합선 등의 사고가 발생할 수 있다.

또한, 상기 코일(71)이 상기 터브(20)의 둘레 전체를 따라 감기게 되면 유도자기장이 상기 터브(20)의 개구부(62) 및 구동부(40)에 발생하게 되어, 드럼(30)의 외주면을 직접 가열하지 못하는 상황이 발생할 수 있다.

따라서, 상기 코일(71)은 터브(20)의 외주면에 구비되되, 상기 터브(20)의 외주면 일측에만 구비되는 것이 바람직하다. 즉, 상기 코일(71)은 상기 터브(20)의 외주면 전체를 감도록 구비되는 것이 아니라, 상기 터브(20)의 전방에서 후방으로 일정 면적에 적어도 1회 이상 감기어 구비될 수 있다.

이는, 인덕션 히터(70)의 출력 대비 드럼(30)의 발열량에 대한 효율을 감안한 것이라 할 수 있다. 아울러, 터브(20)와 캐비닛(10) 사이의 공간을 고려하여 전체 의류처리기기의 제작 효율성을 감안한 것이라 할 수 있다.

또한, 상기 코일(71)은 단일층으로 형성됨이 바람직하다. 즉, 와이어가 복수 개의 층으로 권선되지 않고 단일층으로 권선되는 것이 바람직하다. 와이어가 복수 개의 층으로 권선되면 와이어와 와이어 사이에는 갭이 발생될 수 밖에 없다.

따라서, 바닥층의 와이어와 바닥층 상부층의 와이어 사이에는 갭만큼의 거리가 발생될 수 밖에 없다. 이에 따라 바닥층 상부층의 코일과 드럼(30) 사이의 거리는 증가될 수 밖에 없다. 물론, 이러한 갭이 물리적으로 배제될 수 있다고 하더라도 바닥층 상부층의 코일과 드럼(30) 사이는 코일의 층이 증가될 수록 멀어지므로 효율이 저하될 수 밖에 없다.

따라서, 코일(71)은 단일 층으로 형성됨이 매우 바람직하다. 이는 동일한 와이어 길이를 사용하면서 최대한 드럼(30)과 접하는 코일 면적을 증가시킬 수 있음을 또한 의미하게 된다.

도 3에서는 상기 인덕션 히터(70)가 상기 터브(20)의 상측에 구비된 것을 도시하였으나, 상기 인덕션 히터(70)는 상기 터브(20)의 상측, 하측, 양측부 중 적어도 어느 한면에 구비되는 것을 배제하는 것은 아니다. 다만 인덕션 히터(70)는 터브(20) 내에 저장된 세탁수가 가질 수 있는 최대 수위보다는 높은 위치에 설치될 수 있다.

상기 인덕션 히터(70)가 상기 터브(20) 외주면 일측에 구비되고, 상기 코일(71)은 상기 인덕션 히터(70) 내에서 상기 인덕션 히터(70)가 터브(20)와 인접한 면을 따라 적어도 1회 이상 감기어 구비될 수 있다.

이로써, 상기 인덕션 히터(70)는 상기 드럼(30)의 외주면에 직접적으로 유도자기장을 방사하여 상기 드럼(30)에 와전류를 발생시킬 수 있고, 결과적으로 상기 드럼(30)의 외주면을 가열할 수 있다.

상기 인덕션 히터(70)의 출력을 제어하는 제어부(90)가 구비된다. 제어부(90)의 제어에 의해서 인덕션 히터(70)의 온/오프 그리고 출력을 제어할 수 있다.

상기 인덕션 히터(70)는 외부 전력공급원과 전선으로 연결되어 전력을 공급받을 수도 있고, 상기 의류처리기기의 작동을 제어하는 제어부(90)에 연결되어 전력을 공급받을 수 있다. 즉, 상기 인덕션 히터(70)는 내부 코일(71)에 전력을 공급할 수 있다면 어느 곳에서 전력을 공급받아도 무방하다.

상기 인덕션 히터(70)에 전력이 공급되어 상기 인덕션 히터(70) 내부에 구비된 상기 코일(71)에 교류전류가 흐르게 되면 상기 드럼(30)은 가열된다.

이때, 상기 드럼(30)이 회전하지 않으면 상기 드럼(30)의 일면만 가열되게 되므로, 상기 일면은 과열될 수 있고 상기 드럼(30)의 나머지 면은 가열되지 않거나 가열되는 정도가 작을 수 있다. 또한, 상기 드럼(30) 내부에 수용된 세탁물에 열이 원활하게 공급되지 않을 수 있다.

따라서, 상기 인덕션 히터(70)가 작동되면 상기 구동부(40)의 모터(41)가 회전하여 드럼(30)을 회전시킬 수 있으며, 이는 제어부(90)의 제어에 의해 수행될 수 있다. 따라서 본 발명의 실시예에 따라, 상기 제어부(90)는 상기 드럼(30)이 가속과 감속을 주기적 반복하도록 제어할 수 있고, 상기 가속과 감속을 교번적으로 진행하면서 포적심을 수행하도록 제어할 수 있다.

상기 드럼(30) 외주면의 모든 면이 상기 인덕션 히터(70)와 마주볼 수 있다면 상기 구동부(40)의 모터(41)가 상기 드럼(30)을 회전시키는 속도는 어느 속도가 되어도 무방하다.

상기 드럼(30)이 회전함에 따라, 상기 드럼(30)의 모든 면이 가열될 수 있고, 상기 드럼(30) 내부의 세탁물은 고르게 열에 노출될 수 있다.

이로써, 본 발명 일실시예의 의류처리기기는 상기 인덕션 히터(70)가 상기 터브(20)의 외주면의 상측, 하측, 양측부 등 곳곳에 설치되지 않고 한 곳에만 설치되어도 상기 드럼(30) 외주면을 골고루 가열할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 인덕션 히터(70)의 구동에 의해서 드럼(30)은 매우 빠른 시간 내에서 섭씨 120도 이상으로 가열될 수 있다. 만약, 드럼(30)이 정지된 상태 또는 매우 느린 회전 속도인 상태에서 인덕션 히터(70)가 구동되면 드럼(30)의 특정 부분은 매우 빠르게 과열될 수 있다. 왜냐하면, 가열된 드럼(30)에서 세탁물로 충분히 열전달이 수행되지 않기 때문이다.

따라서, 드럼(30)의 회전 속도와 인덕션 히터(70)의 구동 사이의 상관 관계는 매우 중요하다고 할 수 있다. 그리고, 인덕션 히터(70)가 구동되고 드럼(30)을 회전시키는 것보다, 드럼(30)을 회전시키고 인덕션 히터(70)를 구동시키는 것이 더욱 바람직하다고 할 수 있다.

전술한 실시예에 대한 설명을 통해서, 본 발명의 실시예에 따른 의류처리기기는 세탁물을 불림 처리하기 위해 세탁물이 세탁수에 전부 잠길 필요가 없으므로 세탁수를 절약할 수 있음을 알 수 있다. 왜냐하면, 세탁수와 접촉하는 드럼(30)의 일부분은 드럼(30)이 회전함에 따라 지속적으로 바뀌기 때문이다. 즉, 가열된 부분이 세탁수와 접촉하여 세탁수를 가열하고 다시 세탁수와 분리되어 가열되는 것을 반복하기 때문이다.

또한, 전술한 실시예에 대한 설명을 통해서, 본 발명의 실시예에 따른 의류처리기기는 세탁물과 세탁물이 수용되는 내부 공간의 온도를 높일 수 있음을 알 수 있다. 즉 세탁물과 접촉하는 드럼(30)을 가열하기 때문이다. 따라서, 세탁물이 세탁수에 잠기지 않고도 세탁물을 효과적으로 가열할 수 있다.

일례로, 살균 처리하기 위해 세탁물이 세탁수에 잠길 필요가 없으므로 세탁수를 절약할 수 있다. 왜냐하면, 세탁물이 세탁수를 통해 열을 공급받는 것이 아닌 드럼(30)을 통해서 열을 공급받을 수 있기 때문이다. 그리고, 젖은 세탁물이 가열됨에 따라 발생되는 스팀이나 수증기를 통해 드럼(30) 내부가 고온 다습한 환경으로 가변되어 더욱 효과적으로 살균 효과를 수행할 수 있다.

따라서, 가열된 세탁수에 세탁수가 잠겨 세탁되는 삶음 세탁이 세탁수의 양을 훨씬 적게 사용하는 방법으로 대체될 수 있다. 즉, 비열이 높은 세탁수를 가열할 필요가 없으므로 에너지를 절약할 수 있다.

또한, 전술한 실시예에 대한 설명을 통해서, 세탁물의 온도를 높이기 위해 공급되는 세탁수의 양을 줄일 수 있고, 따라서 세탁수의 공급 시간을 줄일 수 있음을 알 수 있다. 왜냐하면, 포적심 후 추가로 세탁수를 공급하는 양 및 시간을 줄일 수 있기 때문이다. 따라서, 세탁 시간을 더욱 줄일 수 있다.

여기서, 세제를 함유하는 세탁수의 수위는 드럼(30)의 최저 수위보다 낮을 수 있다. 이 경우, 펌프(80)를 통해서 터브(20) 내부의 세탁수를 드럼(30) 내부로 공급함으로써, 적은 세탁수를 더욱 효과적으로 사용할 수 있다. 이러한 펌프(80)를 통한 세탁수의 공급은 제어부(90)를 통하여 이루어질 수 있다.

나아가, 전술한 실시예에 대한 설명을 통해서, 터브(20) 하부에 구비되어 세탁수를 가열하는 히터의 구성을 생략할 수 있어 구성을 단순하게 하고 터브(20)의 용적을 키울 수 있는 효과가 있음을 알 수 있다.

특히, 일반적인 터브(20) 내부의 히터는 가열 표면적을 증가시키는 데 한계가 있음을 알 수 있다. 즉, 히터의 표면적이 공기 또는 세탁물과 접하는 면적은 상대적으로 작다. 그러나, 반대로 드럼(30) 자체의 표면적 또는 드럼(30) 원주면 자체의 표면적은 매우 크다. 따라서, 가열 면적이 커지므로 즉각적인 가열 효과를 얻을 수 있다.

세탁 시의 터브(20) 히터를 통한 가열 메커니즘은 터브(20) 히터가 세탁수를 가열하고 가열된 세탁수가 드럼(30), 세탁물 그리고 드럼(30) 내부의 분위기 온도를 증가시킨다. 따라서, 전체적으로 고온으로 가열되기까지는 많은 시간이 소요될 수 밖에 없다.

그러나, 전술한 바와 같이, 드럼(30) 원주면 자체는 세탁수, 세탁물 그리고 드럼(30) 내부의 공기와 접하는 면적이 상대적으로 매우 크다. 따라서, 가열된 드럼(30)은 직접 세탁수, 세탁물 그리고 드럼(30) 내부의 공기를 가열한다. 그러므로, 세탁 시 가열원으로써 인덕션 히터(70)는 터브 히터에 비해서 매우 효과적이라 할 수 있다.

또한, 세탁시 세탁수를 가열하는 경우 드럼(30)의 구동은 정지되는 것이 일반적이다. 왜냐하면, 수위가 안정적인 상태에서 세탁수에 잠긴 터브 히터를 구동하기 위함이다. 따라서, 세탁수를 가열하는데 소요되는 시간만큼 세탁 시간이 증가될 수 있다.

다만, 인덕션 히터(70)를 이용한 세탁수의 가열시에는 히터의 보호 수위를 고려할 필요가 없으므로, 드럼(30)이 회전하면서 드럼의 원주면 전체가 골고루 가열되게 하여, 드럼과 접하는 세탁수를 균일하게 가열할 수 있고, 세탁수의 유동에 따른 세제 용해를 보다 효율적으로 할 수 있으며, 가열된 드럼의 원주면이 세탁수와 접촉하는 시간이 길어짐으로 인하여 세탁수를 가열하는데 걸리는 시간을 단축할 수 있다.

만일 드럼의 회전되지 않을 경우에는 드럼의 일부분만이 국지적으로 가열되어 세탁수가 고르게 가열되지 않고 드럼의 국지 가열을 통한 제품의 손상이나 고장을 유발할 수 있게 된다. 따라서 적어도 인덕션 히터(70)의 가열 개시 후 일정 시간 내에는 반드시 드럼 회전을 시작하여야 드럼의 부분 과열을 방지할 수 있다.

반면에, 인덕션 히터(70)를 이용한 세탁수의 가열시에는 드럼이 반드시 회전하여야 한다. 이는 드럼이 회전되지 않을 경우 드럼의 일부분만이 가열되어 세탁수가 고르게 가열되지 않고 드럼의 일부만 가열됨으로 인하여 제품의 손상이나 고장을 유발할 수 있기 때문이다. 또한 드럼이 회전하면서 세탁수를 가열하면 세탁수의 유동에 따른 세제 용해를 보다 효율적으로 할 수 있으며, 가열된 드럼의 원주면이 세탁수와 접촉하는 시간이 길어짐으로 인하여 세탁수를 가열하는데 걸리는 시간을 단축할 수 있다.

도 4는 본 발명에 따른 세탁 단계를 나타낸 순서도이다. 도 5는 히팅 단계에서의 의류처리기기의 주요 구성들간의 제어 관계를 나타낸 블록도이다.

이하 도 4 및 도 5를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 세탁 단계들을 설명한다.

먼저, 세탁물이 드럼에 수용되면 세탁물에 대한 포량을 감지하게 된다. 그 후 급수 단계에서는, 모터(41)가 드럼(30)을 회전하며 급수 밸브가 개방되어 터브(20) 내로 세탁수를 공급한다. 급수 밸브에 의하여 세제박스로 공급된 세탁수는 세제가 수용되는 부분을 통과하여 세탁세제와 혼합된 후 급수관을 통하여 터브(20) 내로 공급된다. 이때 설정 수위까지 세탁수가 공급되면 급수 밸브에 의한 초기 세탁수 공급이 종료되고 그 후 포적심 단계로 넘어간다.

포적심 단계로 접어들면, 모터(41)가 드럼(30)을 회전시키며 펌프(80)가 세탁수를 순환하여 순환노즐을 통하여 순환되는 세탁수를 드럼(30) 내로 분사하여 공급한다. 이렇게 공급된 세탁수를 통하여 드럼(30) 내의 세탁물이 상기 세탁수에 의하여 적셔지게 된다. 이때 설정 수위까지 다다른 세탁수를 통해 포를 적시기 위한 재급수 과정이 행해지게 된다.

포적심 초기단계에서는 인덕션 히터(70)를 통한 가열이 이루어지지 않는다. 이는 포가 아직 적셔지지 않은 상태에서 드럼이 가열되면 마른 포를 가열하는 결과가 되어 포 가열로 인하여 포질에 손상이 일어날 수 있기 때문이다. 다만 인덕션 히터(70)의 경우 히터를 보호하기 위한 보호 수위가 필요 없기 때문에 소량의 세탁수만을 통하여 포가 적셔지기만 하면 언제나 히팅 단계로 진행 가능하다.

포적심 단계에서는, 순환수를 통하여 드럼(30)내의 세탁물을 적시는 동시에, 드럼(30)이 가속 및 감속을 주기적으로 반복번갈아 거듭하며 회전하는 드럼회전구간을 포함한다. 포적심 단계에서 후술하는 드럼의 회전과 관련된 내용은 드럼회전구간에서 제어부(90)에 의해 드럼회전제어가 이루어짐을 의미한다.한다. 후술하는 드럼의 회전과 관련된 내용은 드럼회전구간에서 제어부(90)에 의해 드럼회전제어가 이루어짐을 의미한다. 포적심 단계에서 터브(20) 내에 저장되어 있던 세탁수는 펌프(80)를 통하여 드럼(30) 내부에 분사되어 이를 통해 세탁수의 순환이 일어난다.

또한 포적심 단계에서 드럼의 회전 속도는 제어부(90)를 통해 제어되며, 먼저, 세탁물이 드럼의 내주면에 밀착되어 탈수가 가능한 속도까지 가속된다. 그리고 드럼은 가속 후 최대 속도에서 탈수를 통해 세탁수가 형성된 이후에는 다시 감속되는데, 상기 감속 전까지 세탁물은 상기 드럼의 내주면에 밀착되어 소정 시간동안 회전하게 된다. 여기서 드럼의 가속 후 감속될 때의 감속 속도는 텀블링이 가능한 속도까지 이른다. 텀블링은, 드럼의 내주면에 밀착되어 있던 포가 드럼의 최저점으로 낙하하는 동작을 의미한다.

상술한 드럼의 회전 속도 변화는, 적은 세탁수 양으로 포적심 과정을 수행함에 있어서 이루어지는 것으로서, 포의 탈수를 통해 발생한 세탁수를 다시 포에 분사함으로써 포를 골고루 적실 수 있고, 적은 양의 세탁수를 다시 포로부터 탈수하여 세탁수를 형성하기 위하여 소정의 드럼 회전 속도가 필요하며, 탈수를 통해 터브에 내려온 세탁수를 텀블링을 통해 떨어진 포에 분사하여 포적심 과정을 효율적으로 수행할 수 있기 때문이다.

상술한 바와 같이 적은 양의 세탁수로 세탁수 순환을 시키는 이유는, 히터를 보호하기 위하여 일정 수준의 보호 수위가 마련될 필요가 없기 때문인바, 적은 양의 세탁수 만으로 포적심 단계를 수행해야 한다.

이렇게 세탁수가 적은 상황에서 세탁수의 순환을 극대화 시키기 위해 드럼(30)을 가속해야 하므로, 상기와 같은 드럼(30)의 회전시 드럼의 최대 회전 속도는 후술할 본세탁 단계에서의 드럼의 최대 회전 속도보다 더 빠르게 이루어진다.

상기와 같은 드럼의 가속 및 감속 과정은 주기적으로 반복되고, 이러한 반복과정을 통하여 포적심 단게가 수행되며, 제어부(90)는 포적심 제어를 시작한 후 인덕션 히터(70)를 제어하게 된다.

포적심 단계에서의 드럼 구동 모션은 텀블링 모션으로 구동한다. 텀블링은, 모터가 드럼을 일방향으로 회전시켜서, 드럼 내주면에 있는 세탁물이, 드럼의 회전방향으로 일정 높이까지 드럼의 내주면에 밀착되었다 다시 하측으로 낙하되는 동작을 반복하게 된다. 상기와 같은 모션을 통하여, 엉켜진 세탁물이 분리되고, 세탁물이 분산되어 보다 효율적으로 포를 적실 수 있다.

상술한 포적심 단계가 일정 시간 진행되고 완료되고 나면, 히팅 단계가 수행된다. 이때 히터는 인덕션 히터(70)로써, 인덕션 히터(70)를 통하여 세탁수를 가열하고, 본세탁을 통한 기계적인 세탁과정 전에 고농도의 세제를 통한 화학적인 세탁과정을 수행할 수 있다.

상기 인덕션 히터(70)는 터브(20)의 상측에 구비된다. 보다 상세하게는, 상기 히터(70)는 상기 터브(20) 내에 저장된 세탁수의 최대 수위보다 높은 위치의 터브면에 구비될 수 있다. 이는 인덕션 히터(70)는 세탁수를 직접 가열하는 방식이 아닌 드럼(30)을 가열하여 드럼의 회전을 통해 간접적으로 세탁수를 가열하는 방식이기 때문이다.

터브(20)의 상측에서 인덕션 히터(70)를 통해 드럼(30)을 가열하면, 드럼(30)이 회전하면서 드럼(30) 원주면 전체가 가열되게 된다. 가열된 드럼(30)은 터브(20) 내에 저장된 세탁수와 접촉하면서, 세탁수를 가열시킨다.

또한 히팅 단계에서도 인덕션 히터(70)를 통하여 세탁수를 가열함과 동시에, 드럼은 주기적으로 가속과 감속을 주기적으로 반복하는 드럼회전구간을 포함한다. 히팅 단계에서 후술하는 드럼의 회전과 관련된 내용은 드럼회전구간에서 제어부(90)에 의해 드럼회전제어가 이루어짐을 의미한다. 히팅 단계에서 터브(20) 내에 저장되어 있던 세탁수는 펌프(80)를 통하여 드럼(30) 내부에 분사되어 이를 통해 세탁수의 순환이 일어난다.

히팅 단계에서 드럼의 회전 속도는 제어부(90)를 통해 제어되며, 먼저, 세탁물이 드럼의 내주면에 밀착되어 탈수가 가능한 속도까지 가속된다. 그리고 드럼은 가속 후 최대 속도에서 탈수를 통해 세탁수가 형성된 이후에는 다시 감속되는데, 상기 감속 전까지 세탁물은 상기 드럼의 내주면에 밀착되어 소정 시간동안 회전하게 된다. 여기서 드럼의 가속 후 감속될 때의 감속 속도는 텀블링이 가능한 속도까지 이른다. 텀블링은, 드럼의 내주면에 밀착되어 있던 포가 드럼의 최저점으로 낙하하는 동작을 의미한다.

히팅 단계도 마찬가지로 적은 양의 세탁수를 순환시키는데, 이 또한 히터를 보호하기 위한 보호 수위가 필요없기 때문이며, 이렇게 세탁수가 적은 상황에서 세탁수의 순환을 극대화 시키기 위해 드럼을 가속해야 하므로, 상기와 같은 드럼의 회전시 드럼의 최대 회전 속도는 후술할 본세탁 단계에서의 드럼의 최대 회전 속도보다 더 빠르게 이루어진다.

또한 히팅 단계에서도 인덕션 히터를 통하여 세탁수를 가열함과 동시에, 드럼은 주기적으로 가속과 감속을 반복하며 회전한다.

히팅 단계에서의 드럼 구동 모션은 텀블링과 필트레이션 모션이 교번적으로 구동한다. 필트레이션은 세탁물이 원심력에 의해 드럼의 내주면에서 떨어지지 않도록 드럼이 회전되는 모션을 의미한다. 따라서 상기와 같은 모션의 반복을 통하여, 세탁물이 드럼의 내주면에 붙었다 떨어졌다를 반복하면서, 히팅 단계를 효율적으로 수행할 수 있다.

상술한 바와 같은 인덕션 히터(70)를 통한 세탁수의 가열 과정은 제어부(90)의 제어를 통해 이루어진다.

히팅 단계 후, 드럼의 회전을 통하여 세탁물의 오염을 제거하는 본세탁 단계가 이어진다. 본세탁 단계에서는, 모터(41)를 통해 드럼(30)을 회전하고 동시에 순환 노즐을 통해 추가적으로 세탁수를 드럼(30) 내로 분사한다. 이때 드럼(30)은 다양한 회전속도 또는 방향으로 회전하여 포를 반복적으로 상승하였다 낙하함으로써 포에 굴신력과 마찰력, 충격력 등 소정의 기계력을 가하여 포의 오염을 제거한다. 본세탁 단계 이후 헹굼 및 탈수 단계를 통해 세탁을 마무리 지을 수 있다.

상술한 과정들에서, 제어부는 드럼의 가속, 감속 및 최대 회전 속도, 인덕션 히터(70)를 통한 드럼의 가열, 펌프(80)를 통한 세탁수의 순환을 독립적으로 제어할 수 있다.

도 6은 보호수위의 유무와 관련하여 본 발명의 실시예에 따른 터브의 내부를 나타낸 도면이다. 도 9는 인덕션 히터를 사용할 경우 모터의 실동률 증가 및 드럼 모션 적용을 나타낸 그래프이다. 도 10은 히팅 단계에서 실동률 향상 및 물의 순환이 가능함에 따른 세탁 기계력 최적화를 나타낸 그래프이다.

이하 도 6, 도 9, 도 10을 참조하여, 기존 히터와 비교하여 인덕션 히터를 사용하였을 때의 효과에 대하여 기술한다.

인덕션 히터(70)는 한자리에 고정되어 가열하므로, 만약 드럼(30)이 회전되지 않으면 드럼(30)의 한 부분만 가열되어 부분 과열에 따른 제품의 고장이 발생할 수 있고, 드럼(30)의 일 측면만 가열되어 세탁수가 고르게 가열되지 않을 수 있다.

따라서 드럼(30)이 회전하도록 함으로써, 드럼(30)의 외주면이 인덕션 히터(70)에 의해 골고루 가열되어 드럼(30)과 접촉되는 세탁수 또한 고르게 가열될 수 있다.

터브(20) 내에 구비된 기존 히터의 경우, 세탁수를 가열시킬 때 터브(20) 내에 세탁수가 충분히 구비되지 않아 히터 자체가 공기중에 노출이 되는 경우에는 히터가 과열되어 그로 인한 안전상의 문제가 발생할 수 있다. 또한 과열이 심해질 경우 히터가 손상되거나 더 나아가서는 의류처리기기의 파손이 우려될 수 있었다.

하지만 인덕션 히터(70)는 모듈자체와 드럼(30)에 과열 방지 수단을 구비하고 있기 때문에 수위에 따른 제품의 손상은 발생하지 않는다.

또한 기존 히터의 경우, 히터를 보호하기 위한 보호 수위가 항상 유지되어야 했기 때문에, 실질적으로 히터를 구동할 때에는 드럼(30)을 세탁에 필요한 만큼 회전시키기가 어려웠다. 드럼(30)이 지속적으로 회전할 경우에는, 원심력에 의하여 터브(20)의 중심부분의 세탁수 수위가 낮아져 히터가 공기중에 노출되고, 그로 인한 과열 및 고장의 우려가 발생할 수 있기 때문이다.

그러나 인덕션 히터(70)의 경우 세탁수를 통한 보호 수위가 필요하지 않기 때문에, 드럼(30)을 세탁에 필요한 만큼 가속 시킬 수 있고, 히터(70)를 통하여 가열을 하고 있는 중에도 드럼(30)을 주기적으로 회전시킴으로써 그로 인하여 세제의 용해가 용이해지며 결과적으로 세탁 성능의 향상을 도모할 수 있다.

또한 드럼(30)을 회전시키는 모터(41)의 실동률이 기존 히터에 비하여 증가할 수 있다.

실동률이란, 구동부에 인가되는 구동 신호의 전체 시간 분에 실제로 모터(41)가 구동한 시간의 비로 정의하는 것으로, 상기 구동 신호는 모터(41)에 전류가 인가되는 온타임(ON time) 구간과 구동 모터에 전류가 인가되지 않는 오프타임(OFF time)구간을 포함한다. 따라서 실동률이 낮을 경우 모터(41)의 회전이 잘 일어나지 않고 그에 따른 드럼(30)의 회전 또한 많이 일어나지 않는다. 다만 실동률이 높으면 모터(41)의 회전 비율이 상승하고, 그에 따라 드럼(30) 또한 자주 회전할 수 있다.

실험을 통하여 판단해보면, 기존 히터를 통하여 세탁수를 가열할 경우 모터(41)의 실동률은 10% 내외에 그치는 반면, 인덕션 히터(70) 통하여 세탁수를 가열할 경우 모터(41)의 실동률은 대략 80% 내외까지 상승한다. 이는 보호 수위가 더 이상 필요 없으므로 터브 내의 세탁수의 수위와 독립적으로 모터의 실동률을 제어할 수 있기에 가능하다.

이러한 실동률의 상승을 통하여 히팅 단계 및 본세탁 단계에서 작용하는 포에 대한 전반적인 세탁 기계력을 최적화시킬 수 있다.

또한 기존 히터의 경우, 마찬가지로 히터를 보호하기 위한 보호 수위를 항상 유지하여야 했기 ?문에, 히터를 구동할 때에는 펌프(80)를 통한 물의 순환을 일으킬 수 없었다. 물이 순환하는 과정에서 히터가 공기중에 노출될 경우 그로 인한 과열 및 고장의 우려가 발생할 수 있기 때문이다. 그러나 인덕션 히터(70)의 경우 세탁수를 통한 보호 수위가 필요하지 않기 때문에, 터브 내에 일정 정도의 세탁수만 형성되어 있다고 하더라고 펌프(80)를 통하여 터브 내의 세탁수의 순환이 가능하므로, 세탁수를 순환시킴으로서 세척 성능의 향상을 도모할 수 있게 되었다.

또한 인덕션 히터의 경우, 히터를 보호하기 위한 보호 수위가 필요하지 않기 때문에, 적은 양의 세탁수를 통한 고농도 세탁이 가능하다. 고농도 세탁의 경우 물의 양이 적어야 그만큼 세제의 용해도가 상승하여 고농도의 세척수가 생성될 수 있기 때문에, 적은 양의 세탁수를 사용하면 고농도 세탁을 통하여 세탁물의 세정도가 향상될 수 있다.

이렇게 인덕션 히터를 사용하여 효과적으로 고농도 세탁 행정을 수행할 수 있으나, 고농도의 세탁수를 통하여 세탁을 하여야 하기 때문에 기본적으로 세탁수의 양이 적어야 한다. 이때 이렇게 적은 세탁수 급수량을 가지는 경우 세탁수를 효율적으로 순환시키기 위한 제어방법이 필요하다.

이하, 적은 세탁수 급수량만을 가지고도 세탁수의 순환을 원활하게 수행할 수 있는 의류처리기기의 제어방법에 대하여 설명한다.

먼저, 터브(20) 내에 보호 수위가 필요 없어 모터(41)가 높은 실동률을 가질 수 있으므로, 드럼(30)의 회전 속도를 가속하고 원심력이 작용하는 드럼 모션을 이용함으로써 보다 원활한 세탁수의 순환을 유도하여야 한다. 세탁수의 순환이 원활하게 진행될수록 세탁물이 세탁수와 접촉되는 면적 및 시간이 증가하여 효율적인 고농도 세탁이 이루어질 수 있기 때문이다.

다만 실제 세탁수가 적은 본 발명의 실시예에 따른 환경에서는, 보다 높은 회전 속도를 통하여 세탁수를 순환시켜야 하는데, 이때 드럼(30)의 회전속도는 세탁물의 탈수를 통해 세탁수의 형성이 가능한 정도가 되어야 한다. 이는 세탁물이 머금고 있는 수분이 세탁물로부터 분리된 후의 세탁수의 양을 통해 세탁수의 순환이 가능하여야 하기 때문이다.

또한 드럼(30)의 회전 속도가 빨라서 세탁물이 드럼(30) 원주면 내에 밀착된 상태로 장시간 유지가 된다면, 가열된 드럼(30)을 통하여 세탁물이 직접적으로 가열되기 때문에 그로 인한 세탁물의 손상이 우려될 수 있다. 따라서 포적심 단계에서의 드럼(30)의 회전 속도는 세탁수 순환을 위해 기본적으로 빠른 속도를 요구하나, 상술한 세탁물의 손상을 미연에 방지하기 위하여 드럼(30)의 내주면에 밀착되는 세탁물의 밀착 유지 시간을 최소한으로 하고 드럼(30)과 세탁물의 분리가 가능한 정도로 드럼(30)의 회전 속도를 주기적으로 가속 및 감속할 필요가 있다.

또한 회전 속도를 주기적으로 가속 및 감속하여 그에 따라 세탁물에 함유된 세탁수의 배출 및 흡수를 반복적으로 가능토록 함으로써, 고농도의 세제를 통한 화학적인 세탁 성능을 효율적으로 향상시킬 수 있다.

도 7은 히팅 단계에서의 세탁시간 및 세탁 에너지에 관하여 나타낸 도면이다.

이하 도 7을 참조하여 세정도에 영향을 끼치는 인자 및 고농도 세탁 단계에서의 세탁 시간 및 세탁 에너지에 관하여 설명한다.

세정도는 세탁물의 오염물질을 제거할 수 있는 정도를 나타낸다. 세정도가 100%인 경우는 세탁물의 오염물질을 모두 제거한 경우를 나타낸다. 세탁 행정시 이러한 세정도를 기준으로 하여 세탁에 필요한 에너지 및 세탁 시간을 줄이려는 노력을 통해 보다 효율적인 세탁 행정을 수행할 수 있다.

세정도를 결정하는 인자로는 크게 세제의 농도와 세탁수의 온도가 있다. 다른 조건은 모두 동일하다는 가정 하에서 비교해보면, 세제의 농도가 고농도 일수록 세정도가 증가하고, 세제의 농도가 저농도 일수록 세정도는 감소한다. 또한 세탁수의 온도가 높을수록 세정도가 증가하고, 세탁수의 온도가 낮을수록 세정도는 감소한다.

상술한 바와 같이 세제의 농도와 세탁수의 온도의 영향을 받아 세정도가 결정되는데, 본 발명의 실시예에 따르면, 세정도 100%를 기준으로 볼때, 기존 히터를 사용하는 경우에 비해 세정 에너지 및 세정 시간이 단축된다.

보다 상세하게는, 기존 히터를 사용하는 경우보다 인덕션 히터(70)를 사용하는 경우, 세탁 에너지는 870wh 에서 650wh로 220wh 가량 에너지 사용량이 감소하고, 세탁 시간은 기존의 340분에서 280분으로 60분 가량 짧아지는 효과가 있다.

이는 보호 수위가 필요없게 됨에 따라 적은 량의 세탁수 급수 만으로도 고농도 세탁이 가능하여 세탁수의 소모를 절약할 수 있고, 또한 세탁수의 사용이 적으므로 훨씬 적은 에너지의 소모 만으로도 세탁수의 수온을 상승시킬 수 있기 때문이다.

또한 기존에는 히터를 통해 세탁수를 가열할 경우 보호 수위 유지를 이유로 드럼(30)도 거의 회전하지 않고 물도 순환되지 않아 실질적으로 가열만으로 세탁 시간이 소요되었으나, 본 발명에 따르면 세탁수를 가열 하면서 동시에 드럼(30)이 회전되고 물도 순환되어 세탁 기능이 수행되므로 전체적인 세탁 시간을 단축하는 효과가 발생하기 때문이다.

도 8은 세정도에 대한 교호작용 여부를 나타낸 도면이다.

상기 도면을 참조하여 세정도의 교호작용을 설명하면, 세정도에 영향을 주는 인자로서 세제의 농도와 세탁수의 온도가 있는데, 두가지 인자는 그래프에서 보는 바와 같이 물의 양이 다를 경우 농도에 따라서 거의 같은 기울기를 유지하고 있다.

이는 세제의 농도가 세정도에 영향을 미치는 경우와 세탁수의 온도가 세정도에 영향을 미치는 경우에 있어서 서로 거의 영향을 미치지 않고 독립된 인자로서 세정도에 영향을 미친다는 것을 의미한다.

첨부된 도면은 본 명세서에 기재된 실시예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해 하여야 한다.

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 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.

10 : 캐비닛 20 : 터브
30 : 드럼 40 : 구동부
41 : 모터 42 : 회전축
50 : 리프터 60 : 도어
70 : 인덕션 히터 71 : 코일
72 : 히터커버

Claims

드럼 내로 세제가 함유된 세탁수를 공급하는 급수 단계:
상기 드럼에 수용된 세탁물을 세탁수로 적시는 포적심 단계;
상기 세탁수를 상기 드럼을 수용하는 터브에 구비된 가열수단으로 간접적으로 가열하는 히팅 단계; 를 포함하고,
상기 포적심 단계 또는 상기 히팅 단계에서 상기 드럼이 가속과 감속을 반복하는 드럼회전구간을 포함하는 의류처리기기의 제어방법.
제 1항에 있어서,
상기 히팅 단계에서 상기 세탁수는 상기 가열수단으로부터 가열된 상기 드럼을 통해 간접적으로 가열되는 의류처리기기의 제어방법.
제 1항에 있어서,
상기 가열수단은 전기유도 가열수단으로 상기 드럼을 가열하는 의류처리기기의 제어방법.
제 3항에 있어서,
상기 가열수단은 세탁수의 최고 수위보다 높은 곳에 위치하는 의류처리기기의 제어방법.
제 3항에 있어서,
상기 드럼회전구간에서 상기 드럼은 가속과 감속을 주기적으로 반복하는 의류처리기기의 제어방법.
제 1항에 있어서,
상기 드럼회전구간에서 상기 드럼은 탈수 가능한 속도까지 가속되는 의류처리기기의 제어방법.
제 1항에 있어서,
상기 드럼회전구간에서 상기 드럼은 가속 후 최대 속도에서 탈수를 통해 세탁수 형성 후 감속되는 의류처리기기의 제어방법.
제 1항에 있어서,
상기 히팅 단계 후 상기 드럼의 회전을 통하여 세탁물의 오염을 제거하는 본세탁 단계를 더 포함하는 의류처리기기의 제어방법.
제 8항에 있어서,
상기 드럼회전구간에서의 상기 드럼의 최대 회전 속도는 상기 본세탁 단계에서의 상기 드럼의 최대 회전 속도보다 큰 의류처리기기의 제어방법.
제 1항에 있어서,
상기 드럼회전구간에서 상기 드럼의 가속 후 감속될때 감속 속도는 텀블링 가능한 속도까지 이르는 의류처리기기의 제어방법.
제 1항에 있어서,
상기 히팅 단계는 상기 포적심 단계가 일정 시간 진행된 후 시작되는 의류처리기기의 제어방법.
제1항에 있어서,
상기 포적심 단계, 상기 히팅 단계, 상기 드럼회전구간은 시간적으로 동시에 진행 가능한 의류처리기기 제어방법
세탁수를 저장하는 터브;
상기 터브 내에 회전 가능하게 구비되어 세탁물을 수용하는 드럼;
상기 터브에 구비되고 세탁수를 간접적으로 가열하는 가열수단;
상기 세탁수를 드럼 내로 순환시키면서 포적심을 수행하는 순환수단;
상기 드럼의 회전과, 상기 가열수단과, 상기 순환수단을 독립적으로 제어하는 제어부를 포함하고,
상기 제어부는 상기 포적심 혹은 가열 수행 시 가속과 감속을 반복하는 드럼회전제어를 수행하는 의류처리기기.
제 13항에 있어서,
상기 가열수단은 상기 터브의 외측에 구비되는 의류처리기기.
제 13항에 있어서,
상기 가열수단은 상기 세탁수의 최고 수위보다 높은 곳에 위치하는 의류처리기기.
제 13항에 있어서,
상기 제어부는 상기 드럼의 회전이 가속과 감속을 주기적으로 반복하면서 드럼회전제어를 수행하도록 제어하는 의류처리기기.
제 13항에 있어서,
상기 제어부는 상기 가속과 감속을 교번적으로 진행하면서 드럼회전제어를 수행하도록 제어하는 의류처리기기.
제 13항에 있어서,
상기 제어부는 포적심 시작을 제어한 후 상기 가열수단을 제어하는 의류처리기기.
제 13항에 있어서,
상기 가열수단은 전기유도 가열수단으로 상기 드럼을 가열하는 의류처리기기.
제 13항에 있어서,
상기 가열수단은 상기 드럼에 유도전류를 발생시켜 상기 드럼을 가열하는 의류처리기기.
제 13항에 있어서,
상기 제어부는 세탁물이 상기 드럼의 내주면에 밀착되어 탈수 가능한 속도로 가속하도록 제어하는 의류처리기기.
제 13항에 있어서,
상기 제어부는 세탁물이 상기 드럼의 내주면에 밀착되어 소정 시간동안 회전 후 감속 하도록 제어하는 의류처리기기.
제13항에 있어서,
상기 제어부는 상기 가열수단, 상기 순환수단에 대한 제어를 상기 드럼회전제어와 같이 수행할 수 있는 의류처리기기.