KR20200005380A - 순환펌프 구동장치 및 세탁물 처리기기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 순환펌프 구동장치 및 세탁물 처리기기에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에 따른 순환펌프 구동장치 및 세탁물 처리기기는, 스위칭 동작에 의해, 컨버터로부터의 직류 전원을 교류 전원으로 변환하고, 변환된 교류 전원을 순환 펌프 모터에 출력하는 인버터와, 순환 펌프 모터의 속도가 일정한 제1 모드, 순환 펌프 모터의 속도가 상승과 하강을 반복하는 제2 모드, 순환 펌프 모터의 속도가 제1 상승 기울기와 제2 상승 기울기로 상승하다가 일정하게 유지되는 제3 모드로 구분되고, 제1 모드 내지 제3 모드 중 적어도 2개의 모드로 동작하도록 제어하는 제어부를 포함한다. 이에 따라, 세탁시의 순환 펌핑에 의한 세탁력이 향상될 수 있게 된다.

Description

순환펌프 구동장치 및 세탁물 처리기기{Circular pump driving apparatus and laundry treatment machine including the same}
본 발명은 순환펌프 구동장치 및 세탁물 처리기기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 세탁시의 순환 펌핑에 의한 세탁력이 향상될 수 있는 순환펌프 구동장치 및 세탁물 처리기기에 관한 것이다.
또한, 본 발명은, 센서리스 방식에 의해, 순환 펌프 모터를 구동할 수 있는 순환펌프 구동장치 및 세탁물 처리기기에 관한 것이다.
또한, 본 발명은, 컨버터의 안정성이 향상될 수 있는 순환펌프 구동장치 및 세탁물 처리기기에 관한 것이다.
순환 펌프 구동장치는, 순환 펌프 모터를 구동하여 수입부에 입력되는 물을 펌핑하여, 세탁조 내부로 배출한다.
통상 순환 펌프 구동을 위해, AC 펌프 모터를 이용하는 경우, 입력되는 교류 전원에 의한 정속 운전에 의해 모터를 구동한다.
예를 들어, 입력 교류 전원의 주파수가 50Hz인 경우, 순환 펌프 모터는 3000rpm으로 회전하며, 입력 교류 전원의 주파수가 60Hz인 경우, 순환 펌프 모터는 3600rpm으로 회전하게 된다.
이러한 AC 펌프 모터에 의하면, 배수시 모터의 속도 제어가 되지 않아, 배수시 배수 기간이 길어지는 등의 단점이 있다.
이러한 단점 해소를 위해, 순환 펌프 모터로, 직류 브러시리스 모터를 적용하는 연구가 진행되고 있다.
일본 공개특허공보 특개2001-276485호와 특개2002-166090호는, 직류 브러시리스 모터 기반의 배수 펌프 모터를 예시한다.
이러한 선행문헌들을 보면, 배수 펌프 모터 제어시, 속도 제어를 수행하므로, 배수시, 배수 완료 기간이 길어지는 단점이 있다.
또한, 이러한 선행문헌들을 보면, 순환 펌프 모터 제어에 대한 내용이 아닌, 배수 펌프 모터 제어에 대한 내용이 개시되며, 배수 펌프 모터 제어시, 속도 제어를 수행하는 것만 개시되며, 순환 펌프 모터의 다양한 동작에 대한 내용이 개시되지 않는다.
본 발명의 목적은, 세탁시의 순환 펌핑에 의한 세탁력이 향상될 수 있는 순환펌프 구동장치 및 세탁물 처리기기에 관한 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 센서리스 방식에 의해, 순환 펌프 모터를 구동할 수 있는 순환펌프 구동장치 및 세탁물 처리기기에 관한 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 컨버터의 안정성이 향상될 수 있는 순환펌프 구동장치 및 세탁물 처리기기에 관한 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 순환펌프 구동장치 및 세탁물 처리기기는, 스위칭 동작에 의해, 컨버터로부터의 직류 전원을 교류 전원으로 변환하고, 변환된 교류 전원을 순환 펌프 모터에 출력하는 인버터와, 순환 펌프 모터의 속도가 일정한 제1 모드, 순환 펌프 모터의 속도가 상승과 하강을 반복하는 제2 모드, 순환 펌프 모터의 속도가 제1 상승 기울기와 제2 상승 기울기로 상승하다가 일정하게 유지되는 제3 모드로 구분되고, 제1 모드 내지 제3 모드 중 적어도 2개의 모드로 동작하도록 제어하는 제어부를 포함한다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 순환펌프 구동장치 및 세탁물 처리기기의 제어부는, 제2 모드에서, 순환 펌프 모터의 속도 상승 기울기와, 속도 하강 기울기가 동일하도록 제어할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 순환펌프 구동장치 및 세탁물 처리기기의 제어부는, 제2 모드의 순환 펌프 모터의 속도 상승 기울기와, 제3 모드의 속도 상승 기울기가 동일하도록 제어할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 순환펌프 구동장치 및 세탁물 처리기기의 제어부는, 제3 모드에서의 제1 상승 기울기가, 제2 상승 기울기 보다 크도록 설정할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 순환펌프 구동장치 및 세탁물 처리기기의 제어부는, 제1 모드 내지 제3 모드가 순차 수행되며, 반복 수행되도록 제어할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 순환펌프 구동장치 및 세탁물 처리기기는, 스위칭 동작에 의해, 컨버터로부터의 직류 전원을 교류 전원으로 변환하고, 변환된 교류 전원을 순환 펌프 모터에 출력하는 인버터와, 순환 펌프 모터의 파워가 일정한 제1 모드, 순환 펌프 모터의 파워가 상승과 하강을 반복하는 제2 모드, 순환 펌프 모터의 파워가 제1 상승 기울기와 제2 상승 기울기로 상승하다가 일정하게 유지되는 제3 모드로 구분되고, 제1 모드 내지 제3 모드 중 적어도 2개의 모드로 동작하도록 제어하는 제어부를 포함한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 세탁물 처리기기는, 스위칭 동작에 의해, 컨버터로부터의 직류 전원을 교류 전원으로 변환하고, 변환된 교류 전원을 순환 펌프 모터에 출력하는 인버터와, 세탁조에 포가 부착되는 속도로 세탁조 모터 동작시, 순환 펌프 모터의 속도는 일정하도록 제어하는 제어부를 포함한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 세탁물 처리기기는, 스위칭 동작에 의해, 컨버터로부터의 직류 전원을 교류 전원으로 변환하고, 변환된 교류 전원을 순환 펌프 모터에 출력하는 인버터와, 세탁조의 하부에서 포가 유동하는 속도로 세탁조 모터 동작시, 순환 펌프 모터의 속도가 상승과 하강을 반복하도록 제어하는 제어부를 포함한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 세탁물 처리기기는, 스위칭 동작에 의해, 컨버터로부터의 직류 전원을 교류 전원으로 변환하고, 변환된 교류 전원을 순환 펌프 모터에 출력하는 인버터와, 포가, 세탁조의 하부에서 상부로 이동하고 상부에서 낙하하는 속도로, 세탁조 모터 동작시, 순환 펌프 모터의 속도가 제1 상승 기울기와 제2 상승 기울기로 상승하다가 일정하게 유지되도록 제어하는 제어부를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 순환펌프 구동장치 및 세탁물 처리기기는, 스위칭 동작에 의해, 컨버터로부터의 직류 전원을 교류 전원으로 변환하고, 변환된 교류 전원을 순환 펌프 모터에 출력하는 인버터와, 순환 펌프 모터의 속도가 일정한 제1 모드, 순환 펌프 모터의 속도가 상승과 하강을 반복하는 제2 모드, 순환 펌프 모터의 속도가 제1 상승 기울기와 제2 상승 기울기로 상승하다가 일정하게 유지되는 제3 모드로 구분되고, 제1 모드 내지 제3 모드 중 적어도 2개의 모드로 동작하도록 제어하는 제어부를 포함한다. 이에 따라, 세탁시의 순환 펌핑에 의한 세탁력이 향상될 수 있게 된다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 순환펌프 구동장치 및 세탁물 처리기기의 제어부는, 제2 모드에서, 순환 펌프 모터의 속도 상승 기울기와, 속도 하강 기울기가 동일하도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 세탁시의 순환 펌핑에 의한 세탁력이 향상될 수 있게 된다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 순환펌프 구동장치 및 세탁물 처리기기의 제어부는, 제2 모드의 순환 펌프 모터의 속도 상승 기울기와, 제3 모드의 속도 상승 기울기가 동일하도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 세탁시의 순환 펌핑에 의한 세탁력이 향상될 수 있게 된다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 순환펌프 구동장치 및 세탁물 처리기기의 제어부는, 제3 모드에서의 제1 상승 기울기가, 제2 상승 기울기 보다 크도록 설정할 수 있다. 이에 따라, 세탁시의 순환 펌핑에 의한 세탁력이 향상될 수 있게 된다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 순환펌프 구동장치 및 세탁물 처리기기의 제어부는, 제1 모드 내지 제3 모드가 순차 수행되며, 반복 수행되도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 세탁시의 순환 펌핑에 의한 세탁력이 향상될 수 있게 된다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 순환펌프 구동장치 및 세탁물 처리기기는, 스위칭 동작에 의해, 컨버터로부터의 직류 전원을 교류 전원으로 변환하고, 변환된 교류 전원을 순환 펌프 모터에 출력하는 인버터와, 순환 펌프 모터의 파워가 일정한 제1 모드, 순환 펌프 모터의 파워가 상승과 하강을 반복하는 제2 모드, 순환 펌프 모터의 파워가 제1 상승 기울기와 제2 상승 기울기로 상승하다가 일정하게 유지되는 제3 모드로 구분되고, 제1 모드 내지 제3 모드 중 적어도 2개의 모드로 동작하도록 제어하는 제어부를 포함한다. 이에 따라, 세탁시의 순환 펌핑에 의한 세탁력이 향상될 수 있게 된다.
한편, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 세탁물 처리기기는, 스위칭 동작에 의해, 컨버터로부터의 직류 전원을 교류 전원으로 변환하고, 변환된 교류 전원을 순환 펌프 모터에 출력하는 인버터와, 세탁조에 포가 부착되는 속도로 세탁조 모터 동작시, 순환 펌프 모터의 속도는 일정하도록 제어하는 제어부를 포함한다. 이에 따라, 세탁시의 순환 펌핑에 의한 세탁력이 향상될 수 있게 된다.
한편, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 세탁물 처리기기는, 스위칭 동작에 의해, 컨버터로부터의 직류 전원을 교류 전원으로 변환하고, 변환된 교류 전원을 순환 펌프 모터에 출력하는 인버터와, 세탁조의 하부에서 포가 유동하는 속도로 세탁조 모터 동작시, 순환 펌프 모터의 속도가 상승과 하강을 반복하도록 제어하는 제어부를 포함한다. 이에 따라, 세탁시의 순환 펌핑에 의한 세탁력이 향상될 수 있게 된다. 이에 따라, 세탁시의 순환 펌핑에 의한 세탁력이 향상될 수 있게 된다.
한편, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 세탁물 처리기기는, 스위칭 동작에 의해, 컨버터로부터의 직류 전원을 교류 전원으로 변환하고, 변환된 교류 전원을 순환 펌프 모터에 출력하는 인버터와, 포가, 세탁조의 하부에서 상부로 이동하고 상부에서 낙하하는 속도로, 세탁조 모터 동작시, 순환 펌프 모터의 속도가 제1 상승 기울기와 제2 상승 기울기로 상승하다가 일정하게 유지되도록 제어하는 제어부를 포함한다. 이에 따라, 세탁시의 순환 펌핑에 의한 세탁력이 향상될 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 1의 순환펌프 구동장치의 내부 블록도의 일예를 예시한다.
도 5는 도 4의 순환펌프 구동장치의 내부 회로도의 일예이다.
도 6은 도 5의 메인 제어부의 내부 블록도이다.
도 7은 파워 제어와 속도 제어에 따라 모터에 공급되는 파워를 보여주는 도면이다.
도 8과 도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 순환 펌프 구동장치의 외관을 도시한 도면이다.
도 10은 순환 펌프 모터의 동작 설명에 참조되는 도면이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 세탁물 처리기기의 동작 방법을 도시한 순서도이다.
도 12 내지 도 15c는 도 11의 동작 방법 설명에 참조되는 도면이다.
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, "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,
본 발명의 일 실시예에 따른 세탁물 처리기기(100)는, 포가 전면(front) 방향으로 세탁조 내로 삽입되는 프론트 로드(front load) 방식의 세탁물 처리기기이다.
도면을 참조하여 설명하면, 세탁물 처리기기(100)는, 드럼식 세탁물 처리기기로서, 세탁물 처리기기(100)의 외관을 형성하는 케이싱(110)과, 케이싱(110) 내부에 배치되며 케이싱(110)에 의해 지지되는 세탁조(120)와, 세탁조(120) 내부에 배치되며 포가 세탁되는 세탁조인 드럼(122)과, 드럼(122)을 구동시키는 모터(130)와, 캐비닛 본체(111) 외측에 배치되며 케이싱(110) 내부로 세탁수를 공급하는 세탁수 공급장치(미도시)와, 세탁조(120) 하측에 형성되어 세탁수를 외부로 배출하는 배수장치(미도시)를 포함한다.
드럼(122)에는 세탁수가 통과되도록 복수개의 통공(122A)이 형성되며, 드럼(122)의 회전시 세탁물이 일정 높이로 들어 올려진 후, 중력에 의해 낙하되도록 드럼(12)의 내 측면에 리프터(124)가 배치될 수 있다.
케이싱(110)은, 캐비닛 본체(111)와, 캐비닛 본체(111)의 전면에 배치되어 결합하는 캐비닛 커버(112)와, 캐비닛 커버(112) 상측에 배치되며 캐비닛 본체(111)와 결합하는 컨트롤패널(115)과, 컨트롤패널(115) 상측에 배치되며 캐비닛 본체(111)와 결합하는 탑플레이트(116)를 포함한다.
캐비닛 커버(112)는 포의 출입이 가능하도록 형성되는 포 출입홀(114)과, 포 출입홀(114)의 개폐가 가능하도록 좌우로 회동 가능하게 배치되는 도어(113)를 포함한다.
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.
컨트롤패널(115) 내의 조작키들(117) 및 디스플레이(118)는 제어부(미도시)에 전기적으로 연결되며, 제어부(미도시)는 세탁물 처리기기(100)의 각 구성요소등을 전기적으로 제어한다. 제어부(미도시)의 동작에 대해서는, 도 3의 제어부(210)의 동작을 참조하여 생략한다.
한편, 드럼(122)에는 오토 밸런스(미도시)가 구비될 수 있다. 오토 밸런스(미도시)는 드럼(122) 내에 수용된 세탁물의 편심량에 따라 발생하는 진동을 저감하기 위한 것으로, 액체밸런스, 볼밸런스 등으로 구현될 수 있다.
한편, 배수유로(143)를 통해 세탁조(120) 내의 세탁수가 배수되고, 배수유로(143)를 단속하는 배수밸브(139) 및 세탁수를 펌핑하는 배수펌프(141)가 구비될 수 있다.
또한, 배수유로(143)의 단부에, 세탁수를 펌핑하는 순환펌프(171)가 구비될 수 있다. 순환펌프(171)에서 펌핑되는 세탁수는, 순환 유로(144)를 통해, 세탁조(120) 내로 다시 투입될 수 있다.
도 3은 도 1의 세탁물 처리기기의 내부 블록도이다.
도면을 참조하여 설명하면, 세탁물 처리기기(100)는, 메인 제어부(210)의 제어 동작에 의해, 구동부(220)가 제어되며, 구동부(220)는 모터(230)를 구동하게 된다. 이에 따라, 세탁조(120)에 모터(230)에 의해 회전하게 된다.
한편, 세탁물 처리기기(100)는, 배수펌프(141)를 구동하기 위한 모터(630), 및 모터(630)를 구동하는 배수펌프 구동장치(620)를 구비할 수 있다. 배수펌프 구동장치(620)는, 메인 제어부(210)에 의해 제어될 수 있다.
한편, 세탁물 처리기기(100)는, 순환펌프(171)를 구동하기 위한 순환 펌프 모터(730), 및 순환 펌프 모터(730)를 구동하는 순환펌프 구동장치(720)를 구비할 수 있다. 순환펌프 구동장치(720)는, 메인 제어부(210)에 의해 제어될 수 있다.
한편, 본 명세서에서는, 순환 펌프 구동장치(720)를 순환 펌프 구동부라 명명할 수도 있다.
메인 제어부(210)는, 조작키(1017)로부터 동작 신호를 입력받아 동작을 한다. 이에 따라, 세탁, 헹굼, 탈수 행정이 수행될 수 있다.
또한, 메인 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, 메인 제어부(210)는, 구동부(220)를 제어하여, 모터(230)를 동작시키도록 제어한다. 예를 들어, 모터(230)에 흐르는 출력 전류를 검출하는 전류 검출부(225)와 모터(230)의 위치를 감지하는 위치 감지부(220)에 기초하여, 모터(230)가 회전하도록 구동부(220)를 제어할 수 있다. 도면에서는, 검출된 전류와, 감지된 위치 신호가 구동부(220)에 입력되는 것으로 도시하나, 이에 한정되지 않으며, 메인 제어부(210)에 입력되거나, 메인 제어부(210)와 구동부(220)에 함께 입력되는 것도 가능하다.
구동부(220)는, 모터(230)를 구동시키기 위한 것으로, 인버터(미도시), 및 인버터 제어부(미도시)를 포함할 수 있다. 또한, 구동부(220)는, 인버터(미도시)에 입력되는 직류 전원을 공급하는, 컨버터 등을 더 포함하는 개념일 수 있다.
예를 들어, 인버터 제어부(미도시)가 펄스폭 변조(PWM) 방식의 스위칭 제어 신호를 인버터(미도시)로 출력하면, 인버터(미도시)는 고속 스위칭 동작을 하여, 소정 주파수의 교류 전원을 모터(230)에 공급할 수 있다.
한편, 메인 제어부(210)는, 전류 검출부(220)에서 검출된 전류(io) 또는 위치 감지부(235)에서 감지된 위치 신호(H)에 기초하여, 포량을 감지할 수 있다. 예를 들어, 세탁조(120)가 회전하는 동안에, 모터(230)의 전류값(io)에 기초하여 포량을 감지할 수 있다.
한편, 메인 제어부(210)는, 세탁조(120)의 편심량, 즉 세탁조(120)의 언밸런스(unbalance;, UB)를 감지할 수도 있다. 이러한 편심량 감지는, 전류 검출부(225)에서 검출된 전류(io)의 리플 성분 또는 세탁조(120)의 회전 속도 변화량에 기초하여, 수행될 수 있다.
한편, 수위 센서(121)는, 세탁조(120) 내의 수위를 측정할 수 있다.
예를 들어, 세탁조(120) 내에 물이 없는 공수위의 수위 주파수는 28KHz일 수 있고, 세탁조(120) 내에 물이 허용 수위까지 도달한 만수위 주파수는 23KHz일 수 있다.
즉, 수위 센서(121)에서 감지되는 수위 주파수는 세탁조 내의 수위에 반비례할 수 있다.
한편, 수위 센서(121)에서 출력되는 세탁조 수위(Shg)는, 수위 주파수 또는 수위 주파수의 반비례하는 수위 레벨일 수 있다.
한편, 메인 제어부(210)는, 수위 센서(121)에서 감지되는 세탁조 수위(Shg)에 기초하여, 세탁조(120)가 만수위인지, 공수위인지, 또는 리셋 수위인지 여부 등을 판단할 수 있다.
도 4는 도 1의 순환펌프 구동장치의 내부 블록도의 일예를 예시하고, 도 5는 도 4의 순환펌프 구동장치의 내부 회로도의 일예이다.
도면을 참조하여 설명하면, 본 발명의 실시예에 따른 순환펌프 구동장치(720)는, 센서리스(sensorless) 방식으로 순환 펌프 모터(730)를 구동하기 위한 것으로서, 인버터(420), 인버터 제어부(430), 메인 제어부(210) 등을 포함할 수 있다.
메인 제어부(210)와 인버터 제어부(430)는, 본 명세서에서 기재된 제어부와 제2 제어부에 각각 대응할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 순환펌프 구동장치(720)는, 컨버터(410), dc 단 전압 검출부(B), dc단 커패시터(C), 출력전류 검출부(E) 등을 포함할 수 있다. 또한, 순환펌프 구동장치(720)는, 입력 전류 검출부(A), 리액터(L) 등을 더 포함할 수도 있다.
이하에서는, 도 4, 및 도 5의 순환펌프 구동장치(720) 내의 각 구성 유닛들의 동작에 대해 설명한다.
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) 또는 메인 제어부(210)에 입력될 수 있다. 도면에서는 메인 제어부(210)에 입력되는 것을 예시한다.
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.
한편, 컨버터(410)는, 스위칭 소자와 변압기를 구비하는 스위칭 모드 파워 서플라이(Switched Mode Power Supply; SMPS)를 포함할 수 있다.
한편, 컨버터(410)는, 입력되는 직류 전원의 레벨을 변환하여 변환된 직류 전원을 출력하는 것도 가능하다.
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, 도면에서는, 컨버터(410)의 출력단에 접속되는 것으로 예시하나, 이에 한정되지 않고, 직류 전원이 바로 입력될 수도 있다.
예를 들어, 태양 전지로부터의 직류 전원이 dc단 커패시터(C)에 바로 입력되거나 직류/직류 변환되어 입력될 수도 있다. 이하에서는, 도면에 예시된 부분을 위주로 기술한다.
한편, dc단 커패시터(C) 양단은, 직류 전원이 저장되므로, 이를 dc 단 또는 dc 링크단이라 명명할 수도 있다.
dc 단 전압 검출부(B)는 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, 인버터 제어부(430) 또는 메인 제어부(210)에 입력될 수 있다. 도면에서는 메인 제어부(210)에 입력되는 것을 예시한다.
인버터(420)는, 복수개의 인버터 스위칭 소자를 구비하고, 스위칭 소자의 온/오프 동작에 의해 평활된 직류 전원(Vdc)을 교류 전원으로 변환하여, 동기 모터(630)에 출력할 수 있다.
예를 들어, 동기 모터(630)가 삼상인 경우, 도면과 같이, 인버터(420)는, 직류 전원(Vdc)을 삼상 교류 전원(va,vb,vc)으로 변환하여, 삼상 동기 모터(630)에 출력할 수 있다.
다른 예로, 동기 모터(630)가 단상인 경우, 인버터(420)는, 직류 전원(Vdc)을 단상 교류 전원으로 변환하여, 단상 동기 모터(630)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 교류 전원이 동기 모터(630)에 출력되게 된다.
인버터 제어부(430)는, 인버터(420)에 스위칭 제어 신호(Sic)를 출력할 수 있다.
특히, 인버터 제어부(430)는, 메인 제어부(210)로부터 입력되는 전압 지령치(Sn)에 기초하여, 인버터(420)에 스위칭 제어 신호(Sic)를 출력할 수 있다.
한편, 인버터 제어부(430)는, 전압 지령치(Sn) 또는 스위칭 제어 신호(Sic)에 기초하여, 순환 펌프 모터(730)의 전압 정보(Sm)를 메인 제어부(210)로 출력할 수 있다.
인버터(420)와 인버터 제어부(430)는, 도 4 또는 도 5와 같이, 하나의 인버터 모듈(IM)로서 구성될 수 있다.
메인 제어부(210)는, 센서리스 방식을 기반으로, 인버터(420)의 스위칭 동작을 제어할 수 있다.
이를 위해, 메인 제어부(210)는, 출력전류 검출부(E)에서 검출되는 출력전류(io)와, dc단 전압 검출부(B)에서 검출된 dc단 전압(Vdc)를 입력받을 수 있다.
메인 제어부(210)는, 출력 전류(io)와 dc단 전압(Vdc)에 기초하여, 파워를 연산하고, 연산된 파워에 기초하여 전압 지령치(Sn)를 출력할 수 있다.
특히, 메인 제어부(210)는, 순환 펌프 모터(730)의 안정적인 동작을 위해, 파워 제어를 수행하고, 파워 제어에 기초한 전압 지령치(Sn)를 출력할 수 있다. 이에 따라, 인버터 제어부(430)는, 파워 제어에 기초한 전압 지령치(Sn)에 기초하여 대응하는 스위칭 제어 신호(Sic)를 출력할 수 있다.
출력전류 검출부(E)는, 삼상 순환 펌프 모터(730) 사이에 흐르는 출력전류(io)를 검출할 수 있다.
출력전류 검출부(E)는, 삼상 순환 펌프 모터(730)와 인버터(420) 사이에 배치되어 모터에 흐르는 출력전류(io)를 검출할 수 있다. 도면에서는, 순환 펌프 모터(730)에 흐르는 출력 전류(io)인 상 전류(phase current)(ia,ib,ic) 중 a 상 전류를 검출하는 것을 예시한다.
한편, 도면과 달리, dc단 커패시터(C)와 인버터(420) 사이에 배치되어 모터에 흐르는 출력전류를 순차적으로 검출할 수도 있다. 이때, 1개의 션트 저항 소자(Rs)가 사용될 수 있으며, 시분할로, 순환 펌프 모터(730)에 흐르는 상 전류(phase current)(ia,ib,ic)를 검출할 수 있다.
검출된 출력전류(io)는, 펄스 형태의 이산 신호(discrete signal)로서, 인버터 제어부(430) 또는 메인 제어부(210)에 입력될 수 있다. 도면에서는 메인 제어부(210)에 입력되는 것을 예시한다.
한편, 삼상 순환 펌프 모터(730)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 순환 펌프 모터(730)는, 브러시리스(BrushLess와, BLDC) DC 모터를 포함할 수 있다.
예를 들어, 순환 펌프 모터(730)는, 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.
도 6은 도 5의 메인 제어부의 내부 블록도이다.
도 6을 참조하면, 메인 제어부(210)는, 속도 연산부(520), 전력 연산부(521), 파워 제어기(523), 속도 제어기(540)를 포함할 수 있다.
속도 연산부(520)는, 인버터 제어부(430)로부터 수신되는 순환 펌프 모터(730)의 전압 정보(Sm)에 기초하여, 순환 펌프 모터(730)의 속도를 연산할 수 있다.
구체적으로, 속도 연산부(520)는, 인버터 제어부(430)로부터 수신되는 순환 펌프 모터(730)의 전압 정보(Sm)에 대한 제로 크로싱을 연산하고, 제로 크로싱에 기초하여, 순환 펌프 모터(730)의 속도(
Figure pat00001
)를 연산할 수 있다.
전력 연산부(521)는, 출력전류 검출부(E)에서 검출된 출력전류(io)와, dc단 전압 검출부(B)에서 검출된 dc단 전압(Vdc)에 기초하여, 순환 펌프 모터(730)에 공급되는 파워(P)를 연산할 수 있다.
파워 제어기(523)는, 전력 연산부(521)에서 연산된 파워(P)와, 설정된 파워 지령치(P* r)에 기초하여, 속도 지령치(ω* r)를 생성할 수 있다.
예를 들어, 파워 제어기(523)는, 연산된 파워(P)와, 파워 지령치(P* r)의 차이에 기초하여, PI 제어기(525)에서 PI 제어를 수행하며, 속도 지령치(ω* r)를 생성할 수 있다.
한편, 속도 제어기(540)는, 속도 연산부(5200에서 연산된 속도(
Figure pat00002
)와, 파워 제어기(523)에서 생성된 속도 지령치(ω* r)에 기초하여, 전압 지령치(Sn)을 생성할 수 있다.
구체적으로, 속도 제어기(540)는, 연산 속도(
Figure pat00003
)와 속도 지령치(ω* r)의 차이에 기초하여, PI 제어기(544)에서 PI 제어를 수행하며, 이에 기초하여, 전압 지령치(Sn)을 생성할 수 있다.
한편, 생성된 전압 지령치(Sn)는, 인버터 제어부(430)로 출력될 수 있다.
인버터 제어부(430)는, 메인 제어부(210)으로부터의 전압 지령치(Sn)를 입력받아, 펄스폭 변조(PWM) 방식에 따른 인버터용 스위칭 제어 신호(Sic)를 생성하여 출력할 수 있다.
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 하게 된다. 이에 따라, 안정적인 파워 제어가 가능하게 된다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 메인 제어부(210)는, 순환 펌핑시, 순환 펌프 모터(730)에 공급되는 파워가, 시간에 따라 감소하지 않고 일정하도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 배수 시간을 단축할 수 있게 된다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 메인 제어부(210)는, 배수 시작시, 순환 펌프 모터(730)에 대해 파워 제어를 수행하며, 잔수에 도달하는 경우, 파워 제어를 종료하도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 효율적으로 배수 동작을 수행할 수 있게 된다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 메인 제어부(210)는, 출력 전류(io)의 레벨이 작아질수록, 전압 지령치(Sn)가 커지도록 제어하며, 스위칭 제어 신호(Sic)의 듀티가 커지도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 일정한 파워로 순환 펌프 모터(730)가 구동될 수 있게 된다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 순환 펌프 모터(730)는, 순환 펌프 모터(730)로 브러시리스(BrushLess) DC 모터(630)로 구현될 수 있다. 이에 따라, 정속 제어가 아닌 파워 제어가 간편하게 구현될 수 있게 된다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 메인 제어부(210)는, 순환 펌핑시, 순환 펌프 모터(730)에 공급되는 파워가, 제1 파워에 도달하지 못한 경우, 순환 펌프 모터(730)의 속도가 증가되도록 제어하며, 순환 펌프 모터(730)에 공급되는 파워가 제1 파워를 초과하는 경우, 순환 펌프 모터(730)의 속도가 감소되도록 제어할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 메인 제어부(210)는, 순환 펌프 모터(730)에 공급되는 파워가, 제1 파워에 도달한 경우, 순환 펌프 모터(730)의 속도가 일정하도록 제어할 수 있다.
이와 같이, 파워 제어가 수행되어 일정한 파워로 구동됨으로써, 컨버터(410)가 일정한 전력을 공급하면 되므로, 컨버터(410)의 안정성이 향상될 수 있게 된다. 또한, 파워 제어가 수행됨으로써, 설치 조건에 따라 배수 성능 감소를 최소화할 수 있게 된다.
또한, 순환 펌프 모터(730)가 안정적으로 구동될 수 있게 되며, 나아가 배수 시간이 단축될 수 있게 된다.
도 7은 파워 제어와 속도 제어에 따라 모터에 공급되는 파워를 보여주는 도면이다.
먼저, 본 발명의 실시예와 같이 파워 제어가 수행되는 경우, 시간에 따라 순환 펌프 모터(730)에 공급되는 파워의 파형은 Pwa와 같이 예시될 수 있다.
도면에서는, Tm1 시점까지 파워 제어 수행에 따라 파워가 대략 일정하게 유지되며, Tm1 시점에 파워 제어가 종료되는 것을 예시한다.
메인 제어부(210)는, 순환 펌핑시, 파워 제어 수행에 따라, 세탁조(120)의 수위가 낮아짐에도 불구하고, 순환 펌프 모터(730)에 공급되는 파워가, 시간에 따라 감소하지 않고 일정하도록 제어할 수 있다.
메인 제어부(210)는, 순환 펌핑시, 파워 제어 수행에 따라, 순환 펌프 모터(730)에 공급되는 파워가, 제1 파워(P1)가 되도록 제어할 수 있다.
특히, 양정이 가변되더라도, 메인 제어부(210)는, 순환 펌핑시, 파워 제어 수행에 따라, 순환 펌프 모터(730)에 공급되는 파워가, 일정한 제1 파워(P1)가 되도록 제어할 수 있다.
이때, 일정한 제1 파워(P1)의 의미는, 제1 파워(P1)를 기준으로 제1 허용 범위(Prag) 이내의 파워로 순환 펌프 모터(730)가 구동되는 것을 의미할 수 있다. 예를 들어, 제1 허용 범위(Prag) 이내는, 제1 파워(P1)를 기준으로 대략 10% 이내에서 맥동하는 경우에 대응할 수 있다.
도 7에서는, 파워 제어 수행시, 오버 슈트되는 Pov 기간을 제외한, Tseta 시점부터 완료시점(Tm1) 까지, 제1 파워(P1)를 기준으로 제1 허용 범위(Prag) 이내의 파워로 순환 펌프 모터(730)가 구동되는 것을 예시한다. 이에 따라, 순환 펌핑시 양정이 가변하더라도 양수가 원활하게 수행될 수 있게 된다. 또한, 컨버터(410)의 안정성이 향상될 수 있게 된다.
여기서, 제1 허용 범위(Prag)는, 제1 파워(P1)의 레벨이 커질수록 커질 수 있다. 또한, 제1 허용 범위(Prag)는, 완료 기간(Pbs)이 길어질수록, 커질 수 있다.
이를 위해, 메인 제어부(210)는, 순환 펌핑시, 파워 제어가 수행되는 경우, 출력 전류(io)와 dc단 전압(Vdc)에 기초하여, 파워를 연산하고, 연산된 파워에 기초하여 전압 지령치(Sn)를 출력하며, 인버터 제어부(430)는, 전압 지령치(Sn)에 기초하여, 스위칭 제어 신호(Sic)를 순환 펌프 모터(730)에 출력할 수 있다.
한편, 메인 제어부(210)는, 출력 전류(io)의 레벨이 작아질수록, 전압 지령치(Sn)가 커지도록 제어하며, 스위칭 제어 신호(Sic)의 듀티가 커지도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 일정한 파워로 순환 펌프 모터(730)가 구동될 수 있게 된다.
한편, 메인 제어부(210)는, 파워 제어 수행을 위해, 순환 펌프 모터(730)에 공급되는 파워가, Pov 기간 중 급격히 상승하도록 제어할 수 있다.
한편, 메인 제어부(210)는, 파워 제어 죵료시, 순환 펌프 모터(730)에 공급되는 파워가, Tm1 시점부터 급격히 하강하도록 제어할 수 있다.
다음, 본 발명의 실시예와 달리, 속도 제어가 수행되는 경우, 즉, 순환 펌프 모터(730)의 속도를 일정하게 유지하도록 제어하는 경우, 시간에 따라 순환 펌프 모터(730)에 공급되는 파워의 파형은 Pwb와 같이 예시될 수 있다.
도면에서는, Tm2 시점까지 속도 제어가 수행되며, Tm2 시점에 속도 제어가 종료되는 것을 예시한다.
속도 제어에 따른 파워 파형(Pwb)에 따르면, 순환 펌핑시, 세탁조의 수위가 낮아짐에 따라, 순환 펌프 모터(730)의 속도는 일정하나, 순환 펌프 모터(730)에 공급되는 파워는 순차적으로 낮아질 수 있다.
도 7에서는, 속도 제어 구간(Pbsx) 동안, 순환 펌프 모터(730)에 공급되는 파워는 순차적으로 낮아져, 완료 시점인 Tm2에, 대략 Px까지 낮아지는 것을 예시한다.
이에 따라, 속도 제어시의 순환 펌프 모터(730) 동작 종료시점이, Tm2로서, 파워 제어시 보다, 대략 Tx 기간 늦춰지게 된다.
결국, 본 발명의 실시예에 따르면, 파워 제어 수행에 따라, 순환 펌핑시, 속도 제어 수행에 비해, 대략 Tx 기간 만큼 단축되게 된다. 또한, 컨버터(410)에서 공급되는 파워가 일정하게 유지될 수 있어, 컨버터(410)의 동작 안정성이 향상될 수 있게 된다.
도 8과 도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 순환 펌프 구동장치의 외관을 도시한 도면이다.
도 8과 도 9를 참조하면, 세탁조(120)에 연결된 배수유로(143)를 통해 세탁수가 배수되며, 배수유로(143)는, 순환 펌프(171)의 수입부(ITa)에 연결된다.
수입부(ITa)는 중공의 관으로 형성되며, 수입부(ITa) 내부에, 수입부(ITa)의 직경 보다 큰 면적의 와류실(ROOM)이 형성된다.
와류실(ROOM)에는, 순환 펌프 모터(730)의 회전력에 의해 회전하는 임펠러(IPR)가 배치된다.
한편, 임펠러(IPR)를 기준으로, 수입부(ITa)의 반대면에는, 순환 펌프 모터(730)와, 순환 펌프 모터(730)에 전기 신호를 인가하는 회로기판(PCB)이 배치될 수 있다. 상술한, 순환펌프 구동장치(720)는, 회로 기판(PCB) 상에 실장될 수 있다.
한편, 와류실(ROOM)의 일측에, 수입부(ITa)와 교차하는 방향에, 물이 배출되는 두 개의 수출부(OTa, OTb)가 배치될 수 있다. 이때, 수출부(OTa, OTb)는, 순환 유로(144)에 연결될 수 있다.
이에 따라, 순환 펌프(171)에서 펌핑되는 세탁수는, 순환 유로(144)를 통해, 세탁조(120) 내로 다시 투입될 수 있다.
한편, 수출부(OTa, OTb)는, 원활한 배수를 위해, 와류실(ROOM)의 법선 방향으로, 형성될 수 있다. 이러한 순환 펌프(171) 구조를 볼루트(volute) 타입 배수 펌프 구조라 명할 수 있다.
이러한 볼루트(volute) 타입 배수 펌프 구조의 경우, 수출부(OTa, OTb)가 와류실(ROOM)의 일측에, 형성되므로, 순환 펌프 모터(730)의 회전 방향이, 도 9를 기준으로 시계 방향(CCW)으로 회전하는 것이 바람직하다.
한편, 상술한 바와 같이, 배수관(199)이, 순환 펌프(171) 보다 높은 곳에 위치하므로, 수출부(OTa, OTb)는, 배수관(199) 방향으로 경사지게 형성될 수 있다.
이와 유사하게, 수입부(ITa)도 경사지게 형성될 수 있으며, 이때의 지면 대비 경사각은, 수출부(OTa, OTb)의 지면 대비 경사각 보다는 작을 수 있다. 이에 따라, 수입부(ITa)로 물이 보다 잘 들어오게 되며, 순환 펌프 모터(730)의 회전력에 의해 회전하는 임펠러(IPR)에 의해, 와류실(ROOM) 내의 물이, 수출부(OTa, OTb)를 통해 외부로 배출되게 된다.
도 10은 순환 펌프 모터의 동작 설명에 참조되는 도면이다.
도면을 참조하면, 가로축은 순환 펌프 모터에 흐르는 출력 전류의 레벨을 나타내며, 세로축은 세탁조(120) 내의 세탁물에 대한 세정비를 나타낸다.
세정비는, 세탁물의 세탁 정보를 수치화한 것으로서, 높은 숫자일수록, 세탁력이 높은 것을 나타낼 수 있다.
도면을 참조하면, 가로축의 출력 전류의 레벨이, 우측에서 좌측으로 갈수록, 커지며, 이에 따라, 세정비가 커지는 것을 알 수 있다.
이에, 본 발명에서는, 세탁시의 순환 펌핑에 의한 세탁력이 향상될 수 있도록, 순환 펌프 모터(730)에 인가되는 파워 등을 높이는 방안을 강구한다.
효율적인 소비 전력을 사용하면서, 세탁시의 순환 펌핑에 의한 세탁력이 향상될 수 있는 방안을 강구한다.
이를 위해, 본 발명에서는, 세탁조(120)의 모션에 따라, 순환 펌프 모터(730)가 동작하는 방안을 강구한다.
예를 들어, 세탁조(120)에 포가 붙어서 회전하는 경우, 순환 펌프 모터(730)가 일정 속도로 동작하도록 함으로써, 세탁조(120) 내에 형성된 분사구(OPa~OPd))를 통해, 세탁수가 분사되어, 세탁력이 향상될 수 있게 된다.
다른 예로, 세탁조(120)의 하부에서 포가 유동하는 속도로 세탁조 모터(230) 동작시, 순환 펌프 모터(730)의 속도가 상승과 하강을 반복하도록 함으로써, 세탁조(120) 내에 형성된 분사구(OPa~OPd))를 통해, 세탁수가 분사되어, 세탁력이 향상될 수 있게 된다.
또 다른 예로, 포가, 세탁조(120)의 하부에서 상부로 이동하고 상부에서 낙하하는 속도로, 세탁조 모터(230) 동작시, 순환 펌프 모터(730)의 속도가 제1 상승 기울기와 제2 상승 기울기로 상승하다가 일정하게 유지되도록 함으로써, 세탁조(120) 내에 형성된 분사구(OPa~OPd))를 통해, 세탁수가 분사되어, 세탁력이 향상될 수 있게 된다. 이에 대해서는, 도 11 이하 참조하여 기술한다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 세탁물 처리기기의 동작 방법을 도시한 순서도이고, 도 12 내지 도 15c는 도 11의 동작 방법 설명에 참조되는 도면이다.
도면을 참조하면, 메인 제어부(210)는, 세탁조 모터(230)가 동작하도록 제어할 수 있다(S1110).
세탁시, 세탁조 모터(230)는, 세탁조(120)에 포가 부착되는 속도로 동작하거나, 세탁조(120)의 하부에서 포가 유동하는 속도로 동작하거나, 포가, 세탁조(120)의 하부에서 상부로 이동하고 상부에서 낙하하는 속도로, 동작할 수 있다.
다음, 메인 제어부(210)는, 세탁조 모터(230)의 동작에 따라, 대응하여, 순환 펌프 모터(730)를 제1 모드 내지 제3 모드 중 적어도 두개의 모드로 동작하도록 제어할 수 있다(S1120). 이에 따라, 세탁시의 순환 펌핑에 의한 세탁력이 향상될 수 있게 된다.
여기서, 제1 모드(MD1)는 순환 펌프 모터(730)의 속도가 일정한 모드를 나타내며, 제2 모드(MD2)는, 순환 펌프 모터(730)의 속도가 상승과 하강을 반복하는 모드를 나타내며, 제3 모드(MD3)는, 순환 펌프 모터(730)의 속도가 제1 상승 기울기와 제2 상승 기울기로 상승하다가 일정하게 유지되는 모드를 나타낼 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시에에 따르면, 메인 제어부(210)는, 순환 펌프 모터(730)의 파워가 일정한 제1 모드(MD1), 순환 펌프 모터(730)의 파워가 상승과 하강을 반복하는 제2 모드(MD2), 순환 펌프 모터(730)의 파워가 제1 상승 기울기와 제2 상승 기울기로 상승하다가 일정하게 유지되는 제3 모드(MD3)로 구분되고, 제1 모드(MD1) 내지 제3 모드(MD3) 중 적어도 2개의 모드로 동작하도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 세탁시의 순환 펌핑에 의한 세탁력이 향상될 수 있게 된다.
도 12의 (a)는, 세탁조(120)에 포가 부착되는 속도로 세탁조 모터(230)가 동작하는 것을 예시한다. 이에 따라, 메인 제어부(210)는, 순환 펌프 모터(730)의 속도는 일정하도록 제어할 수 있다.
한편, 도 12의 (b)는, 세탁조(120)의 하부에서 포가 유동하는 속도로 세탁조 모터(230)가 동작하는 것을 예시한다. 특히, 세탁조(120)가 원통형인 경우, 가성선(Wref)을 기준으로, 하부(Ara)에 포가 유동하는 속도로 세탁조 모터(230)가 동작하는 것을 예시한다.
이에 따라, 메인 제어부(210)는, 순환 펌프 모터(730)의 속도가 상승과 하강을 반복하도록 제어할 수 있다.
한편, 도 12의 (c)는, 세탁조(120)에 포가 부착되는 속도로 세탁조 모터(230)가 동작하는 것을 예시한다. 특히, 세탁조(120)가 원통형인 경우, 가성선(Wref)을 기준으로, 포가, 세탁조(120)의 하부(Ara)에서 상부(Arb)로 이동하고 상부(Arb)에서 낙하하는 속도로, 세탁조 모터(230)가 동작하는 것을 예시한다.
이에 따라, 메인 제어부(210)는, 순환 펌프 모터(730)의 속도가 제1 상승 기울기와 제2 상승 기울기로 상승하다가 일정하게 유지되도록 제어할 수 있다.
메인 제어부(210)는, 도면에서와 같이, 도 12의 (a)의 제1 모드(MD1), 도 12의 (b)의 제2 모드(MD2), 도 12c의 제3 모드(MD3)가 순차 수행되며, 반복 수행되도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 세탁시의 순환 펌핑에 의한 세탁력이 향상될 수 있게 된다.
도 13a는, 도 12의 (a)의 제1 모드(MD1)를 상세히 도시한 도면이다.
도면을 참조하면, 메인 제어부(210)는, 제1 모드(MD1)에서, 일정 속도로 순환 펌프 모터(730)로 회전하도록, Sa1의 상승 기울기로, 순환 펌프 모터(730)의 속도를 상승시키고, Sa3의 하강 기울기로, 순환 펌프 모터(730)의 속도를 하강시킬 수 있다.
이때, 상승 기울기와 하강 기울기는, 극성만 다르고, 그 크기는 동일할 수 있다.
도 13b는, 도 12의 (b)의 제2 모드(MD2)를 상세히 도시한 도면이다.
도면을 참조하면, 메인 제어부(210)는, 제2 모드(MD2)에서, 순환 펌프 모터(730)의 속도가 상승과 하강을 반복하도록, Sb1의 상승 기울기로 순환 펌프 모터(730)의 속도를 상승시키고, 그 이후, Sb2의 상승 기울기로, 순환 펌프 모터(730)의 속도를 상승시키며, Sb3의 하강 기울기로, 순환 펌프 모터(730)의 속도를 하강시키며, 그 이후, Sb2의 상승 기울기와, Sb3의 하강 기울기로, 2회의 상승, 하강을 더 반복하고, Sb8의 하강 기울기로 순환 펌프 모터(730)의 속도를 하강시킬 수 있다.
이때, Sb1의 상승 기울기가, Sb2의 상승 기울기 보다 큰 것이 바람직하다. 이에 따라, 신속하게 순환 펌프 모터(730)의 속도를 상승시킬 수 있게 된다.
한편, Sb2의 상승 기울기와 Sb3의 하강 기울기는, 극성만 다르고, 그 크기는 동일할 수 있다.
또한, Sb1의 상승 기울기와 Sb8의 하강 기울기는, 극성만 다르고, 그 크기는 동일할 수 있다.
도 13c는, 도 12의 (c)의 제3 모드(MD3)를 상세히 도시한 도면이다.
도면을 참조하면, 메인 제어부(210)는, 제3 모드(MD3)에서, 순환 펌프 모터(730)의 속도가 상승과 하강을 반복하도록, Sc1의 상승 기울기로 순환 펌프 모터(730)의 속도를 상승시키고, 그 이후, Sc2의 상승 기울기로, 순환 펌프 모터(730)의 속도를 상승시키며, 그 이후, 일정 속도로 회전시키며, 그 이후, Sc4의 하강 기울기로 순환 펌프 모터(730)의 속도를 하강시킬 수 있다.
이때, Sc1의 상승 기울기가, Sc2의 상승 기울기 보다 큰 것이 바람직하다. 이에 따라, 신속하게 순환 펌프 모터(730)의 속도를 상승시킬 수 있게 된다.
한편, 도 13c의 Sc2의 상승 기울기는, 도 13b의 Sb2의 상승 기울기와 동일할 수 있다.
한편, 도 14는, 파워 기준으로 제1 모드 내지 제3 모드가 수행되는 것을 에시한다.
도면을 참조하면, 메인 제어부(210)는, 도 14의 (a)와 같이, 순환 펌프 모터(730)의 파워가 일정한 제1 모드(MD1), 도 14의 (b)와 같이, 순환 펌프 모터(730)의 파워가 상승과 하강을 반복하는 제2 모드(MD2), 도 14의 (c)와 같이, 순환 펌프 모터(730)의 파워가 제1 상승 기울기와 제2 상승 기울기로 상승하다가 일정하게 유지되는 제3 모드(MD3)로 구분하여, 순환 펌프 모터(730)가 동작하도록 제어할 수 있다.
상술한 바와 같이, 세탁조(120)에 포가 부착되는 속도로 세탁조 모터(230) 동작시, 도 14의 (a)의 제1 모드가 수행되며, 세탁조(120)의 하부에서 포가 유동하는 속도로 세탁조 모터(230) 동작시, 도 14의 (b)의 제2 모드가 수행되며, 포가, 세탁조(120)의 하부에서 상부로 이동하고 상부에서 낙하하는 속도로, 세탁조 모터(230) 동작시, 도 14의 (c)의 제3 모드가 수행될 수 있다. 이에 따라, 세탁시의 순환 펌핑에 의한 세탁력이 향상될 수 있게 된다.
도 15a는, 세탁조 모터(230)가 정지한 상태에서, 순환 펌프 모터(730)도 정지하여, 세탁조(120) 내에 형성된 분사구(OPa~OPd))를 통해, 세탁수가 분사되지 않는 것을 예시한다.
다음, 도 15b는, 세탁조 모터(230)가 회전하고, 이에 동기화되어 순환 펌프 모터(730)도 회전하여, 세탁조(120) 내에 형성된 분사구(OPa~OPd))를 통해, 순환 펌프(171)에 의해 순환 펌핑된 세탁수가 분사되는 것을 예시한다.
이를 위해, 메인 제어부(210)는, 세탁조 모터(230)의 동작 타이밍에 동기하여, 세탁조(120) 내에 형성된 분사구(OPa~OPd))를 통해, 순환 펌프(171)에 의해 순환 펌핑된 세탁수가 분사되도록 제어할 수 있다.
특히, 도 15b는, 도 14의 (a)에, R1 파워로 동작하거나, 도 14의 (b)에, R3 파워로 동작하거나, 도 14의 (c)에, R5 파워로 동작하는 경우, 순환 펌프(171)에 의해 순환 펌핑된 세탁수가, 강하게, 분사되는 것을 예시한다.
다음, 도 15c는, 세탁조 모터(230)가 회전하고, 이에 동기화되어 순환 펌프 모터(730)도 회전하여, 세탁조(120) 내에 형성된 분사구(OPa~OPd))를 통해, 순환 펌프(171)에 의해 순환 펌핑된 세탁수가 분사되는 것을 예시한다.
특히, 도 15b는, 도 14의 (b)에, R2 파워로 동작하거나, 도 14의 (c)에, R4 파워로 동작하는 경우, 순환 펌프(171)에 의해 순환 펌핑된 세탁수가, dir하게, 분사되는 것을 예시한다.
한편, 도 1에서는 세탁물 처리기기로, 프론트 로드(front load) 방식을 예시하나, 본 발명의 실시예에 따른 순환펌프의 구동장치(720)는, 탑 로드(top load) 방식에도 적용 가능하다.
한편, 본 발명의 실시에에 따른 순환펌프의 구동장치(720)는, 세탁물 처리 기기(100) 외에, 식기 세척기, 에어컨 등 다양한 기기에 적용 가능하다.
본 발명의 실시에에 따른 순환펌프의 구동장치 및 이를 구비한 세탁물 처리기기는, 상기한 바와 같이 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.
한편, 본 발명의 순환펌프의 구동장치 및 세탁물 처리기기의 동작방법은 순환펌프의 구동장치 및 세탁물 처리기기에 각각 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 (15)

  1. 순환 펌프에 회전력을 공급하는 순환 펌프 모터;
    직류 전원을 출력하는 컨버터;
    스위칭 동작에 의해, 상기 컨버터로부터의 상기 직류 전원을 교류 전원으로 변환하고, 상기 변환된 교류 전원을 상기 순환 펌프 모터에 출력하는 인버터;
    상기 순환 펌프 모터의 속도가 일정한 제1 모드, 상기 순환 펌프 모터의 속도가 상승과 하강을 반복하는 제2 모드, 상기 순환 펌프 모터의 속도가 제1 상승 기울기와 제2 상승 기울기로 상승하다가 일정하게 유지되는 제3 모드로 구분되고, 상기 제1 모드 내지 제3 모드 중 적어도 2개의 모드로 동작하도록 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 순환펌프 구동장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제2 모드에서, 상기 순환 펌프 모터의 속도 상승 기울기와, 속도 하강 기울기가 동일하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 순환펌프 구동장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제2 모드의 상기 순환 펌프 모터의 속도 상승 기울기와, 상기 제3 모드의 속도 상승 기울기가 동일하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 순환펌프 구동장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제3 모드에서의 상기 제1 상승 기울기가, 상기 제2 상승 기울기 보다 크도록 설정하는 것을 특징으로 하는 순환펌프 구동장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제1 모드 내지 제3 모드가 순차 수행되며, 반복 수행되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 순환펌프 구동장치.
  6. 순환 펌프에 회전력을 공급하는 순환 펌프 모터;
    직류 전원을 출력하는 컨버터;
    스위칭 동작에 의해, 상기 컨버터로부터의 상기 직류 전원을 교류 전원으로 변환하고, 상기 변환된 교류 전원을 상기 순환 펌프 모터에 출력하는 인버터;
    상기 순환 펌프 모터의 파워가 일정한 제1 모드, 상기 순환 펌프 모터의 파워가 상승과 하강을 반복하는 제2 모드, 상기 순환 펌프 모터의 파워가 제1 상승 기울기와 제2 상승 기울기로 상승하다가 일정하게 유지되는 제3 모드로 구분되고, 상기 제1 모드 내지 제3 모드 중 적어도 2개의 모드로 동작하도록 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 순환펌프 구동장치.
  7. 세탁조;
    상기 세탁조에 회전력을 공급하는 세탁조 모터;
    상기 세탁조로부터 유입되는 세탁수를 순환 펌핑하는 순환 펌프;
    상기 순환 펌프에 회전력을 공급하는 순환 펌프 모터;
    직류 전원을 출력하는 컨버터;
    스위칭 동작에 의해, 상기 컨버터로부터의 상기 직류 전원을 교류 전원으로 변환하고, 상기 변환된 교류 전원을 상기 순환 펌프 모터에 출력하는 인버터;
    상기 순환 펌프 모터의 속도가 일정한 제1 모드, 상기 순환 펌프 모터의 속도가 상승과 하강을 반복하는 제2 모드, 상기 순환 펌프 모터의 속도가 제1 상승 기울기와 제2 상승 기울기로 상승하다가 일정하게 유지되는 제3 모드로 구분되고, 상기 제1 모드 내지 제3 모드 중 적어도 2개의 모드로 동작하도록 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁물 처리기기.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제2 모드에서, 상기 순환 펌프 모터의 속도 상승 기울기와, 속도 하강 기울기가 동일하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 세탁물 처리기기.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제2 모드의 상기 순환 펌프 모터의 속도 상승 기울기와, 상기 제3 모드의 속도 상승 기울기가 동일하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 세탁물 처리기기.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제3 모드에서의 상기 제1 상승 기울기가, 상기 제2 상승 기울기 보다 크도록 설정하는 것을 특징으로 하는 세탁물 처리기기.
  11. 세탁조;
    상기 세탁조에 회전력을 공급하는 세탁조 모터;
    상기 세탁조로부터 유입되는 세탁수를 순환 펌핑하는 순환 펌프;
    상기 순환 펌프에 회전력을 공급하는 순환 펌프 모터;
    직류 전원을 출력하는 컨버터;
    스위칭 동작에 의해, 상기 컨버터로부터의 상기 직류 전원을 교류 전원으로 변환하고, 상기 변환된 교류 전원을 상기 순환 펌프 모터에 출력하는 인버터;
    상기 세탁조에 포가 부착되는 속도로 상기 세탁조 모터 동작시, 상기 순환 펌프 모터의 속도는 일정하도록 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁물 처리기기.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 세탁조의 하부에서 포가 유동하는 속도로 상기 세탁조 모터 동작시, 상기 상기 순환 펌프 모터의 속도가 상승과 하강을 반복하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 세탁물 처리기기.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 제어부는,
    포가, 상기 세탁조의 하부에서 상부로 이동하고 상부에서 낙하하는 속도로, 상기 세탁조 모터 동작시, 상기 순환 펌프 모터의 속도가 제1 상승 기울기와 제2 상승 기울기로 상승하다가 일정하게 유지되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 세탁물 처리기기.
  14. 세탁조;
    상기 세탁조에 회전력을 공급하는 세탁조 모터;
    상기 세탁조로부터 유입되는 세탁수를 순환 펌핑하는 순환 펌프;
    상기 순환 펌프에 회전력을 공급하는 순환 펌프 모터;
    직류 전원을 출력하는 컨버터;
    스위칭 동작에 의해, 상기 컨버터로부터의 상기 직류 전원을 교류 전원으로 변환하고, 상기 변환된 교류 전원을 상기 순환 펌프 모터에 출력하는 인버터;
    상기 세탁조의 하부에서 포가 유동하는 속도로 상기 세탁조 모터 동작시, 상기 상기 순환 펌프 모터의 속도가 상승과 하강을 반복하도록 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁물 처리기기.
  15. 세탁조;
    상기 세탁조에 회전력을 공급하는 세탁조 모터;
    상기 세탁조로부터 유입되는 세탁수를 순환 펌핑하는 순환 펌프;
    상기 순환 펌프에 회전력을 공급하는 순환 펌프 모터;
    직류 전원을 출력하는 컨버터;
    스위칭 동작에 의해, 상기 컨버터로부터의 상기 직류 전원을 교류 전원으로 변환하고, 상기 변환된 교류 전원을 상기 순환 펌프 모터에 출력하는 인버터;
    포가, 상기 세탁조의 하부에서 상부로 이동하고 상부에서 낙하하는 속도로, 상기 세탁조 모터 동작시, 상기 순환 펌프 모터의 속도가 제1 상승 기울기와 제2 상승 기울기로 상승하다가 일정하게 유지되도록 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁물 처리기기.
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