KR20190115562A - 세탁물처리장치 및 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 세탁물처리장치 및 그 제어방법에 관한 것으로, 세탁수의 수위를 감지하는 수위감지부, 저소음모드로 동작하는 배수펌프를 포함하여, 상기 세탁수를 외부로 배출하는 배수부 및 상기 세탁수가 배수되는 중, 상기 수위감지부를 통해 감지되는 수위와 배수에 소요되는 시간을 바탕으로 배수상태를 판단하고, 설정시간 내에 배수가 정상적으로 수행되지 않는 경우 상기 저소음모드를 일시적으로 해제하고 상기 배수펌프의 속도를 재설정하는 제어부를 포함하고, 배수펌프가 저소음모드로 동작하도록 설정하여 배수 중에 발생하는 소음과 진동을 최소화하면서 배수가 정상적으로 이루어지지 않는 경우 배수능력을 우선하여 배수펌프의 설정을 변경함으로써 세탁수가 용이하게 배수되도록 하고, 잔수가 발생하지 않도록 할 수 있다.

Description

세탁물처리장치 및 제어방법{Laundry Treating Apparatus and Method thereof}

본 발명은 세탁물처리장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 세탁물처리장치는, 물과 세제의 화학적 분해 작용과 물과 세탁물 간의 마찰 등 물리적 작용 등을 이용하여, 의복, 침구 등(이하, ‘세탁물’이라 약칭함)에 묻은 오염물질을 분리해내는 장치를 통칭하는 것이다.

이러한 세탁물처리장치는 드럼에 세탁수를 공급하고 배수하는 것을 반복하여 세탁물의 오염을 제거한다.

세탁수를 배수하는 경우, 배수펌프를 동작시켜 터브 내의 세탁수가 배수되도록 한다.

그러나 세탁수가 완전히 배수되지 않고 잔수가 발생하는 문제점이 있다. 특히 건물의 배수관이 일정 높이 이상으로 설치되어 있는 경우 세탁수가 배수호스에 남아 있는 경우가 발생할 수 있다.

종래의 배수펌프를 동작이 온오프 될 뿐, 그 속도를 변경되지 않으므로 배수의 강도를 조절할 수 없는 문제점이 있었다.

세탁수가 배수호스 등에 일부 남게 되는 경우, 배수호스 내에 이물질이 누적될 수 있고, 겨울에는 동파사고를 유발할 수 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 세탁수 배수 시, 배수펌프를 제어하여 세탁수가 남지 않고 모두 배수되도록 하는 세탁물처리장치 및 그 제어방법을 제공하는 것이다.

상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 세탁물처리장치는, 세탁수가 저장되는 공간을 마련하는 터브, 상기 터브 내부에 회전 가능하게 구비되는 드럼,

상기 세탁수의 수위를 감지하는 수위감지부, 저소음모드로 동작하는 배수펌프를 포함하여, 상기 세탁수를 외부로 배출하는 배수부 및 상기 세탁수가 배수되는 중, 상기 수위감지부를 통해 감지되는 수위와 배수에 소요되는 시간을 바탕으로 배수상태를 판단하고, 설정시간 내에 배수가 정상적으로 수행되지 않는 경우 상기 저소음모드를 일시적으로 해제하고 상기 배수펌프의 속도를 재설정하는 제어부를 포함하고, 상기 배수펌프를 저소음모드에서 제 1 속도로 동작하고, 상기 저소음모드 해제 시, 상기 제 1 속도보다 높은 제 2 속도로 동작하는 것을 특징으로 한다.

상기 제어부는 설정시간 내에 목표수위에 도달하지 못하는 경우, 상기 수위감지부를 통해 감지되는 현재수위가 설정수위 이하면, 상기 저소음모드를 유지하는 것을 특징으로 한다.

상기 제어부는 상기 저소음모드를 유지하여 배수를 재시도한 후, 상기 목표수위에 도달하지 못하는 경우, 상기 저소음모드를 해제하고, 상기 배수펌프의 속도를 상기 제 2 속도로 재설정하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은, 세탁 또는 헹굼 후, 저소음모드가 설정된 배수펌프를 동작시켜 세탁수를 배수하는 단계, 배수시간을 카운트하고 세탁수의 수위를 감지하는 단계, 설정시간 내에 목표수위에 도달하지 못한 경우 현재수위를 감지하는 단계, 상기 현재수위에 대응하여 상기 저소음모드를 해제하고 상기 배수펌프의 속도를 재설정하는 단계, 상기 배수펌프가 변경된 속도로 세탁수를 배수하는 단계 및 목표수위에 도달하면, 배수 완료로 판단하여 배수 정지하는 단계를 포함한다.

본 발명은 저소음모드에서 상기 배수펌프가, 제 1 속도로 동작하여 상기 세탁수를 배수하는 단계 및 상기 속도 재설정 시, 상기 제 1 속도보다 빠른 제 2 속도로 동작하여 상기 세탁수를 배수하는 단계를 더 포함한다.

상기 설정시간 내에 상기 목표수위에 도달하지 못한 경우, 상기 현재수위가 설정수위 이하면, 상기 저소음모드를 유지하는 단계를 더 포함한다.

상기 설정시간 내에 상기 목표수위에 도달하지 못한 경우, 상기 현재수위가 설정수위를 초과하는 경우 상기 배수펌프의 속도를 최대속도인 제 2 속도로 변경하는 단계를 더 포함한다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 세탁물처리장치 및 그 제어방법은, 배수 시, 저소음으로 세탁수가 배수되도록 하면서, 배수상태를 확인하여 배수펌프의 동작을 제어함으로써 세탁수가 남지 않고 모두 배수되도록 한다.

본 발명은 배수펌프로 인한 소음을 최소화하면서 배수상태에 따라 배수펌프를 가변제어하여 효과적으로 잔수를 배수할 수 있다.

본 발명은 설치환경에 따라 배수가 수행되도록 하여 잔수 없이 배수가 효과적으로 수행되도록 한다.

도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁물처리장치의 사시도이다.
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁물처리장치의 제어구성이 간략하게 도시된 블록도이다.
도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁물처리장치의 신호흐름이 도시된 도이다.
도 4 는 도 3의 펌프구동부의 구성이 도시된 도이다.
도 5 는 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁물처리장치의 배수호스 연결상태를 설명하는데 참조되는 도이다.
도 6 은 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁물처리장치의 제어방법이 도시된 순서 도이다.
도 7 은 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁물처리장치의 배수방법이 도시된 순서도이다.

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. 또한, 본 발명의 제어부 및 각 부는, 하나 또는 그 이상의 프로세서로 구현될 수 있고, 하드웨어 장치로 구현될 수 있다.

이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 세탁물처리장치를 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.

도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁물처리장치의 사시도이다.

본 실시예에 따른 세탁물처리장치는 도 1의 (a)와 같이, 전방면에 구비된 투입구를 통해 의류를 장치에 투입하는 프론트 로딩 방식(1a)과 도 1의 (b)와 같이 장치의 상부면에 구비된 투입구를 통해 의류를 장치에 투입하는 탑 로딩 방식(1b)으로 구분될 수 있다.

본 발명은 탑 로딩 방식 및 프론트 로딩 방식 어느 것이나 적용 가능하다.

이러한 세탁물 처리장치는 세탁물을 수용하는 드럼이 회전 가능하게 설치되는 것을 기본 구조로 하고, 세탁물을 수용하는 드럼이 회전함으로써 세탁물의 세탁, 헹굼, 탈수 및/또는 건조 단계가 순차적으로 또는 선택적으로 수행됨으로써 세탁물이 처리된다.

세탁물처리장치(1)는, 캐비닛의 상부에 컨트롤 패널이 구비된다. 컨트롤 패널은 세탁코스 등의 세탁설정을 입력하는 조작부와, 동작상태가 표시되는 디스플레이를 포함한다.

세탁물처리장치(1)는 내부에 배치되어 세탁수가 저장되는 공간을 마련하는 터브(미도시), 터브 내부에 회전 가능하게 구비되어 세탁물이 저장되는 공간을 제공하는 드럼(미도시), 터브에 세탁수를 공급하는 급수부(미도시) 및 터브에 저장된 세탁수를 캐비닛(11) 외부로 배출시키는 배수부(미도시)를 포함할 수 있다.

드럼은 터브 내부에서 회전 가능하게 배치된다. 본 실시예에 따른 드럼은 상측이 개구된 원통형상을 가진다. 드럼의 개구된 상측은 터브의 의류투입구 하측에 배치된다.

드럼은 바닥면과 원주면에 드럼의 내부와 터브를 연통시키는 복수의 연통홀(미도시)이 형성된다. 드럼은 구동부(미도시)에 의해 터브 내부에서 회전한다. 본 실시예에 따른 드럼의 바닥면에는 드럼의 회전시 수류를 형성하는 바닥면에서 돌출된 적어도 하나의 세탁돌기부(미도시)가 형성된다.

도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁물처리장치의 제어구성이 간략하게 도시된 블록도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 세탁물처리장치(1)는 조작부(180), 출력부(170), 센서부(160), 모터구동부(130), 급수부(150), 배수부(140), 메모리(120), 그리고 동작 전반을 제어하는 제어부(110)를 포함한다.

또한, 세탁물처리장치(1)는, 복수의 통신모듈을 포함하여 단말 또는 외부의 서버 등과 연결하여 데이터를 송수신하는 통신부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 통신부는 지그비, 블루투스 등의 근거리 무선통신뿐 아니라, 와이파이, 와이브로 등의 통신모듈을 포함하여 데이터를 송수신할 수 있다.

조작부(180)는 컨트롤 패널(13)에 설치되는 적어도 하나의 버튼, 스위치, 터치패드와 같은 입력수단을 포함한다. 조작부(180)는 전원입력, 동작모드, 세탁물의 종류, 세탁코스, 수위, 온도 등의 설정을 포함한 운전설정을 입력한다. 조작부(180)는 세탁물의 종류가 선택되고, 전원키가 입력되면, 운전설정에 대한 데이터를 제어부(110)로 입력한다.

출력부(170)는 운전설정 및 동작상태에 대한 정보를 출력한다. 출력부(170)는 데이터는 문자, 숫자 아이콘, 이미지, 특수문자 중 적어도 하나의 조합으로 화면에 표시하는 디스플레이, 점등 여부에 따라 동작상태를 나타내는 램프, 소정의 효과음 또는 경고음을 출력하는 스피커 또는 버저를 포함한다.

디스플레이는 세탁물처리장치의 운전설정 및 동작제어를 위한 메뉴화면을 포함할 수 있고, 운전설정 또는 동작상태에 대하여 문자, 숫자, 이미지 중 적어도 하나의 조합으로 구성된 안내 메시지 또는 경고를 출력할 수 있다.

출력부(170)는 동작 중 이상 발생 시 그에 따른 경고음을 출력할 수 있고, 발생된 이상에 대한 에러코드를 출력할 수 있다.

메모리(120)는 세탁물처리장치의 동작제어를 위한 제어 데이터, 입력되는 운전설정 데이터, 설정에 따라 산출되는 동작시간에 대한 데이터, 세탁코스에 대한 데이터, 에러 발생 여부를 판단하기 위한 데이터가 저장된다.

또한, 메모리(120)에는 세탁물처리장치가 동작하는 중에 발생되거나 또는 센서부(160)를 통해 감지되는 데이터, 통신부(390)를 통해 송수신되는 데이터가 저장된다.

메모리(120)는 마이크로 프로세서(micro processor)에 의해 읽힐 수 있는 데이터를 저장하는 것으로, ROM, RAM, 플래쉬메모리를 포함할 수 있고 또한, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Disk), SDD(Silicon Disk Drive), , CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치를 포함할 수 있다.

또한, 세탁물처리장치(1)는 공급되는 상용전원을 변환하여 동작전원을 공급하는 전원부(미도시)를 포함한다. 전원부는 과전류를 차단하고, 공급되는 전원을 정류 및 평활하여 소정 크기의 동작전원을 생성하여 각 부로 공급한다.

센서부(160)는 복수의 센서를 포함하여, 세탁물처리장치(1) 내부의 전압 또는 전류를 측정하고, 세탁수의 온도, 수위를 감지하며, 모터(135)의 회전속도를 감지할 수 있다. 또한, 센서부(160)는 세탁물의 상태 또는 재질을 감지하는 세탁물감지센서(미도시) 등을 더 포함할 수 있다. 온도센서(미도시)는 세탁물처리장치(1)의 내부의 온도, 수온을 감지한다. 세탁물처리장치에 히터가 구비되는 경우 히터의 온도를 감지할 수 있다. 온도센서는 복수개가 구비되어, 각각 상이한 위치에 설치되어 온도를 감지한다. 수위감지부(수위센서)는 터브로 공급되는 물의 높이(수위)를 감지한다. 전류센서는 모터(135)로 인가되는 전류를 감지하고 도어센서는 도어의 개폐 여부를 감지할 수 있다.

모터구동부(130)는 모터(135)로 전류를 인가하고 모터가 회전동작하도록 제어한다. 모터구동부(130)는 전원부를 통해 공급되는 전원을, 모터(135)가 회전동작하기 위한 전원으로 변환하여 인가함으로써, 모터의 동작을 제어한다. 모터구동부는 모터구동을 위한 인버터를 포함할 수 있다.

모터구동부(130)는 제어부(110)의 제어명령에 따라 모터(135)의 회전방향, 회전각 및 회전속도를 제어한다. 모터(135)는 모터(135)이다. 모터구동부(130)는 설정된 세탁코스 및 진행되는 세탁, 헹굼, 탈수에 따라 모터(135)가 상이하게 동작하도록 제어한다. 모터구동부(130)는 구동부의 회전방향, 회전각 및 회전속도를 상이하게 제어함으로써, 드럼 내의 세탁수가 특정 형태의 수류를 형성하도록 한다.

급수부(150)는 세탁 및 헹굼 행정에 따라 냉, 온의 물이 급수되도록 한다. 급수부(150)는 급수밸브(미도시)의 개폐를 제어하여 급수량을 제어한다.

급수부(150)는 수행되는 시점, 즉 세탁 중인지 헹굼 중인지 여부에 따라 또는 드럼의 동작패턴에 따라 물이 연속으로 급수되거나 소정시간 급수 후 정지되도록 한다.

배수부(140)는 터브의 하측에 배치되고, 배수유로를 형성하는 배수관(미도시)과 배수유로를 유동하는 세탁수를 세탁물처리장치(1)의 외부로 펌핑하는 배수펌프(미도시)를 포함할 수 있다. 배수부(140)는 배수밸브(미도시)의 개폐를 제어하고, 배수펌프의 동작을 제어하여, 물이 배수호스를 통해 외부로 배출되도록 한다.

제어부(110)는 세탁, 헹굼, 탈수 및 건조의 일련의 세탁과정을 제어한다. 이하, 세탁을 수행하는 것은, 세탁행정, 헹굼행정, 탈수행정, 건조행정을 포함하는 모든 동작을 나타냄을 명시한다. 건조행정의 경우 세탁물처리장치의 건조기능 포함 여부에 따라 상이하게 적용될 수 있다.

제어부(110)는 입력되는 운전설정을 메모리(120)에 저장하고, 메모리에 저장된 데이터에 대응하여 세탁코스에 따른 수위 및 온도 설정 그리고 제어패턴을 호출하여 동작을 제어한다. 제어부(110)는 운전설정 또는 동작상태가 출력부(170)를 통해 출력되도록 한다.

제어부(110)는 운전설정에 따라 터브에 대한 급수 및 배수가 수행되도록 급수부(150)와 배수부(140)를 제어하고, 모터구동부(130)로 제어명령을 인가하여, 구동부의 동작에 따라 드럼이 회전하여 세탁이 수행되도록 한다. 또한, 제어부(110)는 히터(미도시)로 제어명령을 인가하여 히터가 동작하여 세탁수를 가열하거나, 또는 건조행정이 수행되도록 한다.

제어부(110)는 드럼이 소정 패턴에 따라 동작하도록 모터구동부(130)를 제어하고, 모터구동부(130)는 모터를 구동하여 소정 형태의 수류를 발생시켜 세탁물이 유동하도록 한다.

제어부(110)는 배수 시, 배수부를 제어하여 세탁수가 외부로 배출되도록 한다. 제어부는 감지되는 수위에 대응하여 배수상태를 판단하고 구에 따라 일시적으로 저소음모드가 해제되도록 할 수 있다.

배수부는 저소음 모두로 동작하되 제어부의 제어명령에 따라 일시적으로 저소음모드를 해제하고 배수펌프를 최대속도로 동작하여 잔수를 배출할 수 있다.

즉, 배수개시 후 일정 시간 경과 시 잔여 수위를 감지하고 잔여 수위에 따라 배수펌프의 속도를 가변하여 제어할 수 있다.

제어부는 배수상태에 대응하여 배수부를 제어하고 배수에러 발생 시 그에 따른 에러가 출력되도록 한다.

도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁물처리장치의 포풀림 동작을 설명하는데 참조되는 도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 제어부(110)는 입력되는 데이터를 바탕으로 배수상태를 판단하고 그에 따라 배수부(140)를 제어한다.

센서부(160)에 포함되는 수위감지부(161)는 세탁조 내의 수위를 감지하여 제어부(110)로 입력한다. 타이머(105)는 제어부의 제어명령에 따라 시간을 카운트한다.

제어부(110)는 감지되는 수위와 시간의 경과에 따라 배수상태를 판단한다.

제어부(110)는 설정시간 내에 지정된 수위에 도달하지 않는 경우 에러로 판단할 수 있다. 제어부(110)는 배수상태에 따라 배수플래그의 설정 여부를 판단하고 배수플래그를 설정할 수 있다. 제어부(110)는 배수플래그 설정 시, 다음 진행상태를 확인하여 배수에러 여부를 판단할 수 있다.

또한, 제어부(110)는 배수상태에 따라 배수부로 제어신호를 인가하여 배수펌프가 저소음모드로 동작하거나 또는 저소음모드가 해제되도록 한다.

제어부(110)는 배수플래그의 설정 여부, 잔여 수위, 실패 횟수 등에 따라 저소음모드를 해제할 수 있다.

제어부(110)는 설정시간 동안 지정된 목표수위에 도달하는지 여부를 판단하고, 배수에러 여부를 판단한 후 배수펌프의 설정을 변경한다.

제어부(110)는 설정시간 내에 목표수위에 도달하지 못한 경우 배수플래그를 설정할 수 있다. 또한, 제어부는 배수플래그 설정 시, 배수펌프의 속도를 재설정하도록 한다. 배수부는 배수펌프를 동작 정지시킨 후 변경된 설정에 따라 배수펌프가 동작하도록 한다.

배수 호스가 U자 형태가 되어 배수 호스 내에 잔수가 발생할 수 있으므로 이를 배수할 수 있도록 한다.

제어부는 설정시간 내에 목표수위에 도달하지 못한 경우 중, 잔여 수위가 설정수위 이하인 경우에는 이전 배수플래그가 설정되어 있는지 여부를 확인 한 후, 현재 속도를 유지하거나 배수펌프의 속도를 재설정한다.

제어부는 잔여수위에 설정수위 이하인 경우에는 배수플래그를 설정하고, 현재 속도 즉, 저소음모드의 제 1 속도를 유지하되, 다음 판단 시 배수펌프의 설정을 변경한다. 제어부는 잔여수위가 설정수위 이하인 경우라도, 이미 배수플래그가 설정되어 배수플래그가 설정된 경우에는 배수펌프를 재설정하도록 한다.

설정시간은 터브의 크기 및 배수펌프의 배수용량에 따라 변경될 수 있으나, 해당 세탁물 처리장치에서 정상적으로 배수가 완료되는데 걸리는 시간으로 설정된다. 이때 설정수위는 목표수위보다 높은 수위이나 세탁수가 거의 배출된 정도이다. 목표수위는 공수위인 것이 바람직하다.

펌프구동부(141)는 제어부(110)의 제어명령에 대응하여 배수펌프(142)를 동작시킨다.

펌프구동부(141)는 저소음모드로 배수펌프(142)가 동작하도록 소정의 동작전원은 배수펌프로 공급한다. 또한, 펌프구동부(141)는 제어부에 의해 저소음모드가 해제되면 배수펌프가 최대속도로 동작하도록 한다.

배수펌프(142)는 저소음모드에 따라 지정된 속도로 배수를 수행하고, 저소음모드 해제시에는 설정가능한 최대속도로 동작한다.

펌프구동부(141)는 배수펌프(142)를 PWM제어를 통해 그 동작 속도를 변경한다. 펌프구동부는 PWM제어를 위한 복수의 스위칭소자(미도시)가 구비되는 인버터(미도시), 펌프제어부(미도시)를 포함한다.

펌프구동부(141)는 펌프제어부의 스위칭제어신호에 따라 인버터의 스위칭소자가 온, 오프 제어되고, 그에 따라 배수펌프의 모터(미도시)에 인가되는 전원이 가변되어 배수펌프가 지정된 속도로 동작하게 된다.

배수펌프의 속도가 가변됨에 따라 세탁조 또는 배수호스에 잔류하는 세탁수가 모두 배출될 수 있다.

제어부(110)는 배수가 일정시간 또는 설정 횟수 반복되는 경우 배수에러로 판단하고, 그에 따른 경고를 출력부를 통해 출력하고, 경우에 따라 동작을 정지할 수 있다.

제어부(110)는 기준시간 내에 배수가 완료되지 않는 경우 배수에러로 판단할 수 있다.

도 4 는 도 3의 펌프구동부의 구성이 도시된 도이다.

펌프구동부(141)는 dc단 커패시터(C), 인버터(144), 펌프제어부(143)를 포함하고, 배수펌프(142)는 배수모터(M)(145)로 구성된다.

또한, 펌프구동부(141)는 컨버터(미도시), dc 단 전압 검출부(미도시), dc단 커패시터(C), 출력전류 검출부(E), 입력 전류 검출부(미도시), 리액터(미도시) 등을 더 포함할 수도 있다.

컨버터는, 리액터를 거친 상용 교류 전원을 직류 전원으로 변환하여 출력한다. 상용 교류 전원은 단상 교류 전원이거나, 삼상 교류 전원일 수도 있다. 상용 교류 전원의 종류에 따라 컨버터의 내부 구조도 달라진다. 한편, 컨버터는, 스위칭 소자 없이 다이오드 등으로 이루어져, 별도의 스위칭 동작 없이 정류 동작을 수행할 수도 있다. 컨버터가, 스위칭 소자를 구비하는 경우, 해당 스위칭 소자의 스위칭 동작에 의해, 승압 동작, 역률 개선 및 직류전원 변환을 수행할 수 있다.

dc단 커패시터(C)는, 입력되는 전원을 평활하고 이를 저장한다. 도면에서는, dc단 커패시터(C)로 하나의 소자를 예시하나, 복수개가 구비되어, 소자 안정성을 확보할 수도 있다. 한편, dc단 커패시터는 컨버터의 출력단에 접속되는 것으로 예시하나, 이에 한정되지 않고, 직류 전원이 바로 입력될 수도 있다. 한편, dc단 커패시터(C) 양단은, 직류 전원이 저장되므로, 이를 dc 단 또는 dc 링크단이라 명명할 수도 있다.

dc 단 전압 검출부는 dc단 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, 펌프제어부(143)에 입력될 수 있다.

인버터(144)는, 복수개의 인버터 스위칭 소자를 구비하고, 스위칭 소자의 온/오프 동작에 의해 평활된 직류전원의 전압(Vdc)을 소정 주파수의 삼상 교류 전원(va,vb,vc)으로 변환하여, 삼상 동기 모터(M)에 출력할 수 있다.

인버터(144)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(144) 내의 스위칭 소자들은 펌프제어부(143)로부터의 인버터 스위칭 제어신호(Sic)에 기초하여 각 스위칭 소자들의 온/오프 동작을 하게 된다. 이에 의해, 소정 주파수를 갖는 삼상 교류 전원이 배수펌프(142)의 삼상 동기 모터(M)에 출력되게 된다.

펌프제어부(143)는, 센서리스 방식을 기반으로, 인버터(144)의 스위칭 동작을 제어할 수 있다. 이를 위해, 펌프제어부(143)는, 출력전류 검출부(E)에서 검출되는 출력전류(i_o)를 입력받을 수 있다.

펌프제어부(143)는, 인버터(144)의 스위칭 동작을 제어하기 위해, 인버터 스위칭 제어신호(Sic)를 인버터(144)에 출력한다. 인버터 스위칭 제어신호(Sic)는 펄스폭 변조 방식(PWM)의 스위칭 제어신호로서, 출력전류 검출부에서 검출되는 출력전류(i_o)을 기초로 생성되어 출력된다.

출력전류 검출부(E)는, 인버터(144)와 모터(145) 사이에 흐르는 출력전류(i_o)를 검출한다. 즉, 모터(145)에 흐르는 전류를 검출한다. 출력전류 검출부(E)는 인버터(144)와 모터(145) 사이에 위치할 수 있으며, 전류 검출을 위해, CT(current trnasformer), 션트 저항 등이 사용될 수 있다.

션트 저항이 사용되는 경우, 3개의 션트 저항이, 인버터(144)와 모터(145) 사이에 위치하거나, 인버터(144)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(144) 사이에서 해당 션트 저항이 배치되는 것도 가능하다.

검출된 출력전류(i_o)는, 펄스 형태의 이산 신호(discrete signal)로서, 펌프제어부(143)에 인가될 수 있으며, 검출된 출력전류(i_o)에 기초하여 인버터 스위칭 제어신호(Sic)가 생성된다. 이하에서는 검출된 출력전류(i_o)가 삼상의 출력 전류(ia,ib,ic)인 것으로 병행하여 기술할 수도 있다.

모터(M)(145)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(M)(145)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.

컨버터에서 출력되는 컨버터 전류(Icv)는, dc단 커패시터(C)에 흐르는 dc단 전류(Icdc)와, 인버터(144)에 흐르는 인버터 전류(Iiv)로 나뉘게 된다. 컨버터 전류(Icv)에서, 인버터 전류(Iiv)를 감산하면, dc단 커패시터(C)에 흐르는 dc단 전류(Icdc)가 연산되게 된다.

펌프제어부(143)는 배수펌프(142)의 설정속도를 바탕으로 스위칭소자(Sa, S'a, Sb, S'b, Sc, S'c)에 대한 듀티를 설정할 수 있다.

도 5 는 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁물처리장치의 배수호스 연결상태를 설명하는데 참조되는 도이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 세탁물처리장치(1)는 후면(19)에 배수호스(18)가 연결되어 세탁수가 외부로 배출된다.

이때, 건물 내의 배수관(20)이 도시된 바와 같이 일정 높이 이상에 위치하는 경우, 배수호스(18) 연결 시, 배수호스가 U자 형태를 유지하게 되어, 세탁수의 일부가 배수호스에 잔류할 수 있다. 수위감지부는 공수위에 도달하지 못한 것으로 감지할 수 있다.

그에 따라 배수부는 배수펌프의 속도를 제어하여 잔수 없이 세탁수가 배수관으로 배수되도록 한다.

도 6 은 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁물처리장치의 제어방법이 도시된 순서 도이다.

도 6 에 도시된 바와 같이, 세탁 또는 헹굼 시, 세탁물처리장치(1)는 세탁수를 급수하고, 세탁 또는 헹굼 완료 시 세탁수를 배수한다.

제어부(110)는 급수부와 배수부로 제어명령을 인가하여 동작을 제어한다.

배수부(140)는 배수펌프(142)를 동작시켜(S320), 터브 내의 세탁수가 외부로 배출되도록 한다. 배수부는 발생되는 소음과 진동이 감소하도록 저소음모드로 동작할 수 있다. 배수펌프(142)는 저소음모드 시, 최대속도를 기준으로 50 내지 70%의 속도인, 제 1 속도로 동작할 수 있다.

제어부(110)는 배수가 시작되면 타이머(105)를 통해 그 시간을 카운트한다(S330).

또한, 수위감지부(161)는 터브 내의 세탁수의 수위를 감지한다(S340).

제어부(110)는 배수 중, 설정시간 내에 목표수위에 도달하는지 여부를 판단한다(S350, S360).

설정시간 내에 목표수위에 도달하는 경우, 제어부(110)는 세탁수가 배수완료된 것으로 판단하여 배수를 정지한다(S390). 필요에 따라 감지되지 않는 잔수의 가능성을 고려하여 소정시간 배수펌프를 동작시킨 후, 배수를 정지할 수 있다.

한편, 설정시간 내에 목표수위에 도달하지 못한 경우, 제어부(110)는 배수에러 여부를 판단한다(S370).

제어부(110)는 잔여 수위와, 경과시간을 바탕으로 배수에러를 판단할 수 있다. 예를 들어 제어부(110)는 설정시간보다 길게 설정된 기준시간을 바탕으로 배수가 완료되는지 여부에 따라 배수에러를 판단할 수 있다. 또한, 제어부(110)는 설정시간이 경과된 시점에서 세탁수가 30% -50 % 이상 남아 있는 경우 배수에러로 판단할 수 있다.

제어부(110)는 설정시간 내에 목표수위에 도달하지 못한 상태에서 배수에러가 아닌 경우, 배수펌프의 설정을 변경하고(S380), 다시 일정시간 배수펌프가 동작하도록 한다. 이때 일정시간은 설정시간보다 짧은 시간이다.

배수펌프 재설정 후에도 목표수위에 도달하지 못하는 경우 제어부는 배수에러로 판단하여 배수에러를 출력한다(S400).

도 7 은 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁물처리장치의 배수방법이 도시된 순서도이다.

도 7에 도시된 바와 같이, 배수가 시작되면 배수펌프가 동작(ON)한다(S410). 배수펌프를 저소음모드에 다른 제 1 속도로 동작하여 세탁수를 배출한다.

타이머(105)는 시간을 카운트하고(S420), 수위감지부(430)는 수위를 감지한다(S430).

제어부는 설정시간 내에 목표수위에 도달하는지 여부를 판단하고(S440, S450), 설정 시간 내에 목표수위에 도달한 경우에는 정상 배수 및 배수 완료로 판단하여 배수를 정지한다(S550). 그에 따라 펌프구동부를 배수펌프를 정지시킨다. 경우에 따라 펌프구동부는 배수펌프를 소정 시간 동작한 후 정지하도록 할 수 있다. 그에 따라 잔수 없이 세탁수가 배수될 수 있다.

배수가 완료되면 제어부는 설정된 다음 동작을 수행한다. 예를 들어 제어부는 배수완료 후 탈수가 시작되도록 한다.

한편, 설정시간 내에 목표수위에 도달하지 못한 경우 제어부(110)는 기준시간이 경과 하였는지 여부를 판단하여 배수에러 여부를 판단한다(S460).

배수에러가 아닌 경우, 즉 기준시간에 도달하지 않은 경우 제어부는 현재수위가 설정수위 이하인지 여부를 판단한다(S470).

현재수위가 설정수위 이하인 경우에는 기존에 배수플래그가 설정되었는지 여부를 확인한다(S480). 설정시간 내에 설정수위에 도달하지 못하는 경우 배수플래그가 설정된다. 따라서 배수플래그가 설정되어 있는 것은 이미 적어도 1회 배수하여 설정시간 내에 설정수위에 도달하지 못하였음을 의미한다.

현재수위가 설정수위 이하이고, 배수플래그가 설정되어 있지 않은 경우, 제어부(110)는 배수플래그를 설정하고(S490), 배수펌프가 현재 설정을 유지하여 배수를 계속하도록 한다(S500).

제어부는 현재 설정대로 배수펌프가 일정시간 동작하도록 한다. 이때 일정시간은 앞서 설정한 설정시간보다 짧게 설정되는 것이 바람직하나 경우에 따라 동일하게 설정될 수도 있다.

한편, 제어부는 설정시간 동안 설정수위에도 도달하지 못한 경우 배수플래그를 설정하고(S510), 배수펌프의 설정을 재설정한다. 제어부는 배수펌프에 대한 저소음모드를 해제한다.

펌프구동부(141)는 배수펌프(142)를 동작정지시키고(S520), 배수펌프를 최대속도로 재설정한다(S530). 펌프구동부(141)는 배수펌프를 변경된 속도로 재 구동시킨다(S540). 그에 따라 배수펌프를 최대속도로 동작하며 세탁수를 배출한다.

제어부(100)는 속도 재설정 후, 배수펌프가 일정시간 동작하도록 한다.

배수펌프 동작 중 타이머를 시간을 카운트하고, 수위감지부는 세탁수의 수위를 감지한다.

제어부(110)는 일정시간 경과 후에도 목표수위에 도달하지 못한 경우, 총 경과시간을 기준시간과 비교하여 배수에러 여부를 판단한다(S460).

기준시간에 도달하지 않은 경우, 현재수위가 설정수위 이하인지 여부를 판단한다(S470).

단, 기준시간에 도달하지 않았더라도 수위에 변화가 없는 경우, 수위에 변화가 있더라도 수위변화가 설정값 미만인 경우, 또는 수위가 30-50% 남아 있는 경우에는 배수에러로 판단할 수 있다.

설정수위 이하인 경우 배수플래그가 설정되어 있는지 여부를 판단한다(S480). 배수플래그가 설정된 경우 배수펌프를 동작 정지시키고(S520), 배수펌프의 속도를 재설정한 후 배수펌프가 동작하도록 한다(S540).

한편, 설정수위보다 높은 경우 또는 설정수위 이하이고 배수플래그가 설정된 경우에는 현재 배수펌프의 설정을 확인하여 최대속도로 동작중인 경우에는 속도를 재설정할 필요가 없으므로 현재 상태를 유지한다.

경우에 따라 배수펌프의 속도를 단계적으로 증가시키는 경우에는 일정시간 단위로 잔여 수위를 확인하여 배수펌프의 속도를 단계적으로 증가시킬 수 있다.

한편, 기준기간에 도달하도록 배수를 완료하지 못한 경우 제어부는 배수에러로 판단하여 배수에러를 출력한다(S560).

제어부는 배수필터에 이물질이 있거나 배수호스에 이물질로 인하여 배수가 정상적으로 이루어지지 못하는 경우가 발생할 수 있으므로 배수에러를 출력한다. 또한, 제어부는 수위감지부에 이상이 있어 정상적으로 수위가 감지되지 않을 수도 있으므로 그에 따른 에러를 출력할 수 있다.

따라서 본 발명은 배수 중의 소음을 최소화하면서 시간과 세탁수의 수위를 바탕으로 배수상태를 판단하여 배수펌프를 변경하여 제어함으로써, 효과적으로 세탁수를 배출할 수 있다. 또한, 본 발명은 설치환경으로 인하여 잔수가 발생하는 경우에는 소음발생보다는 배수성능을 기준으로 배수펌프의 설정을 변경하여 잔수 없이 세탁수가 배출되도록 할 수 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.

1: 세탁물처리장치
110: 제어부 120: 메모리
130: 모터구동부 135: 모터
140: 배수부 141: 펌프구동부
142: 배수펌프 150: 급수부
160: 센서부 161: 수위감지부

Claims (16)

1. 세탁수가 저장되는 공간을 마련하는 터브;
   상기 터브 내부에 회전 가능하게 구비되는 드럼;
   상기 세탁수의 수위를 감지하는 수위감지부;
   저소음모드로 동작하는 배수펌프를 포함하여, 상기 세탁수를 외부로 배출하는 배수부; 및
   상기 세탁수가 배수되는 중, 상기 수위감지부를 통해 감지되는 수위와 배수에 소요되는 시간을 바탕으로 배수상태를 판단하고, 설정시간 내에 배수가 정상적으로 수행되지 않는 경우 상기 저소음모드를 일시적으로 해제하고 상기 배수펌프의 속도를 재설정하는 제어부를 포함하고,
   상기 배수펌프는 상기 저소음모드에서 제 1 속도로 동작하고, 상기 저소음모드가 해제되면, 상기 제 1 속도보다 높은 제 2 속도로 동작하는 것을 특징으로 하는 세탁물 처리장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 제어부는 상기 제 2 속도를 상기 배수펌프의 최대속도로 설정하는 것을 특징으로 하는 세탁물 처리장치.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 제어부는 설정시간 내에 목표수위에 도달하지 못하는 경우, 상기 수위감지부를 통해 감지되는 현재수위가 설정수위 이하면, 상기 저소음모드를 유지하는 것을 특징으로 하는 세탁물 처리장치.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 제어부는 상기 저소음모드를 유지하여 배수를 재시도한 후, 상기 목표수위에 도달하지 못하는 경우, 상기 저소음모드를 해제하고, 상기 배수펌프의 속도를 상기 제 2 속도로 재설정하는 것을 특징으로 하는 세탁물 처리장치.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 제어부는 설정시간 내에 목표수위에 도달하지 못하는 경우, 상기 수위감지부를 통해 감지되는 현재수위가 설정수위를 초과하면, 상기 배수펌프의 속도를 상기 제 2 속도로 재설정하는 것을 특징으로 하는 세탁물 처리장치.
6. 제 2 항 또는 제 5 항에 있어서,
   상기 배수펌프는 속도 재설정 시, 동작을 정지한 후, 재설정된 속도로 재구동하는 것을 특징으로 하는 세탁물 처리장치.
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 배수부는 상기 배수펌프의 최대속도의 50% 내지 70%의 범위에서 상기 제 1 속도를 설정하는 것을 특징으로 하는 세탁물 처리장치.
8. 제 3 항 또는 제 5 항에 있어서,
   상기 제어부는 상기 설정시간 경과 시, 상기 목표수위에 도달하였는지 여부에 따라 배수상태를 판단하여 배수플래그를 설정하고,
   상기 배수플래그가 설정된 경우 현재수위에 관계없이 상기 배수펌프의 속도를 재설정하는 세탁물 처리장치.
9. 제 1 항에 있어서,
   상기 제어부는 기 설정된 기준시간 내에 목표수위에 도달하지 못하는 경우, 수위 변화가 없거나 수위변화가 설정값 이하인 경우, 잔여 수위가 일정값 이상인 경우 배수에러로 판단하여 에러를 출력하는 것을 특징으로 하는 세탁물 처리장치.
10. 세탁 또는 헹굼 후, 저소음모드가 설정된 배수펌프를 동작시켜 세탁수를 배수하는 단계;
    배수시간을 카운트하고 세탁수의 수위를 감지하는 단계;
    설정시간 내에 목표수위에 도달하지 못한 경우 현재수위를 감지하는 단계;
    상기 현재수위에 대응하여 상기 저소음모드를 해제하고 상기 배수펌프의 속도를 재설정하는 단계;
    상기 배수펌프가 변경된 속도로 세탁수를 배수하는 단계; 및
    목표수위에 도달하면, 배수 완료로 판단하여 배수 정지하는 단계; 포함하는 세탁물처리장치의 제어방법.
11. 제 10 항에 있어서,
    상기 저소음모드에서 상기 배수펌프가, 제 1 속도로 동작하여 상기 세탁수를 배수하는 단계; 및
    상기 속도를 재설정하는 경우, 상기 제 1 속도보다 빠른 제 2 속도로 동작하여 상기 세탁수를 배수하는 단계;를 더 포함하는 세탁물처리장치의 제어방법.
12. 제 10 항에 있어서,
    상기 설정시간 내에 상기 목표수위에 도달하지 못한 경우, 상기 현재수위가 설정수위 이하면, 상기 저소음모드를 유지하는 단계를 더 포함하는 세탁물처리장치의 제어방법.
13. 제 10 항에 있어서,
    상기 설정시간 내에 상기 목표수위에 도달하지 못한 경우, 상기 현재수위가 설정수위를 초과하는 경우 상기 배수펌프의 속도를 최대속도인 제 2 속도로 변경하는 단계를 더 포함하는 세탁물처리장치의 제어방법.
14. 제 11 항에 있어서,
    상기 배수펌프의 속도를 재설정하는 경우,
    상기 배수펌프가 동작을 정지하는 단계; 및
    변경된 속도로 재구동하는 단계를 더 포함하는 세탁물처리장치의 제어방법.
15. 제 11 항에 있어서,
    상기 설정시간 내에 상기 목표수위에 도달하지 못한 경우,
    배수플래그를 설정하는 단계; 및
    재배수 후, 배수상태를 판단하여, 상기 배수플래그가 설정된 경우 현재수위에 관계없이 상기 배수펌프의 속도를 재설정하는 세탁물처리장치의 제어방법.
16. 제 10 항에 있어서,
    기준시간 내에 상기 목표수위에 도달하지 못한 경우, 수위 변화가 없거나 수위변화가 설정값 이하인 경우, 및 잔여 수위가 일정값 이상인 경우 중 어느 하나의 경우에 대하여 배수에러로 판단하여 에러를 출력하는 단계를 더 포함하는 세탁물 처리장치의 제어방법.