KR20200034328A - 의류처리장치의 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 세탁단계에서 드럼의 진동, 구동부에 인가된 전류값, 드럼의 RPM 중 적어도 어느 하나를 통하여 의류의 뭉침을 감지할 뿐만 아니라, 의류의 뭉침을 해소할 수 있는 의류처리장치의 제어방법에 관한 것이다.

Description

의류처리장치의 제어방법{Controlling Method of LAUNDRY TREATING APPARATUS}

본 발명은 의류처리장치의 제어방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 세탁과정에서 의류의 꼬임이나 뭉침을 감지하고, 이를 해소할 수 있는 의류처리장치의 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로, 의류처리장치라 함은 의류 등의 세탁, 건조 또는 세탁이나 건조를 수행할 수 있는 장치를 말한다. 여기서 의류처리장치는 세탁이나 건조 기능만을 수행하거나, 세탁이나 건조를 모두 수행할 수 있다.

또한, 최근에는 스팀 공급 장치가 구비되어 의류 등의 구김 제거, 냄새 제거, 정전기 제거 등 프레쉬(refresh) 기능을 구비한 세탁기가 보급되고 있다.

의류처리장치가 세탁기로 구비되는 경우에는 의류의 이물질을 제거하는 세탁행정과, 의류의 이물질과 세제를 분리하는 헹굼행정, 의류에서 수분을 제거하는 탈수행정을 수행하게 된다.

종래 의류처리장치는 세탁행정에서 드럼을 교반하여 회전하거나 드럼을 일방향으로 단속적으로 회전하여 의류에 굴신력 및 마찰력을 제공하여 의류를 세제와 물로 비벼 빠는 효과를 도출하였다.

종래 의류처리장치가 도어가 전방에 구비된 프론트 로드(front load) 타입 세탁기로 구비되는 경우에는, 드럼이 회전하면 의류는 드럼 내벽을 따라 회전하다가 자중에 의해 상기 드럼의 하부로 낙하하는 것이 반복되었다. 따라서, 의류가 포개어지거나, 복수의 의류가 서로 접촉될 수 있었고, 시간이 지남에 따라 의류가 꼬여 뭉치는 현상이 발생할 수 있었다.

또한, 종래 의류처리장치가 도어가 상부에 구비된 탑 로드(top load) 타입 세탁기로 구비되는 경우에는, 드럼이 교반하는 과정에서 의류가 서로 포개어지거나 복수의 의류가 접촉할 수 있었다. 따라서, 시간이 지남에 따라 의류가 꼬여 뭉치는 현상이 발생할 수 있었다.

이렇게 의류가 드럼에서 꼬이거나 뭉치게 되면 물이나 세제가 뭉친 의류 내부에 투입될 수 없어 세탁효율이 급감하는 문제가 있었다. 또한, 상기 의류가 꼬이거나 뭉친 상태에서 회전되므로, 상기 의류가 손상되는 문제가 있었다.

한편, 종래 의류처리장치는 탈수과정 진입 전에 드럼의 언밸런스를 감지하여 의류의 과도한 편심을 방지할 수 있었다.

그러나, 세탁과정에서는 드럼의 회전속도가 느리므로 상기 의류가 꼬이거나 뭉쳐있다고 하더라도 상기 드럼이 과도하게 진동하지 않는다. 따라서, 상기 의류의 꼬임이나 뭉침은 세탁과정에서 상기 드럼을 언벨런스 상태로 만들지 않는다.

그 결과, 종래 의류처리장치는 세탁과정에서 의류가 꼬이거나 뭉친 것을 감지하는 수단이나 방법을 전혀 구비하지 않는 문제가 있었다.

또한, 종래 의류처리장치는 세탁과정에서 상기 의류가 꼬였을 때 이를 해소할 수 있는 수단이나 방법을 전혀 구비하지 않는 문제가 있었다.

본 발명은 세탁과정에서 의류의 꼬임이나 뭉침을 감지할 수 있는 의류처리장치의 제어방법을 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.

본 발명은 드럼의 언밸런스가 감지되지 않더라도, 상기 의류의 꼬임이나 뭉침을 감지할 수 있는 의류처리장치의 제어방법을 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.

본 발명은 세탁과정에서 의류의 꼬임이나 뭉침을 감지하면, 의류의 꼬임이나 뭉침을 해소할 수 있는 제어방법을 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.

본 발명은 상술한 과제를 해결하기 위하여, 물을 저장하는 터브와, 상기 터브 내부에 구비되어 의류를 수용하는 드럼과, 상기 터브에 결합되어 상기 드럼을 회전시키는 구동부와, 상기 드럼 내부의 진동을 감지하는 제어부를 포함하는 의류처리장치를 제공한다.

본 발명 의류처리장치의 제어방법은 상기 드럼을 제1속도 이하로 회전하는 제1회전단계와, 상기 터브에 물을 급수하는 급수단계와, 상기 드럼을 제1속도 보다 빠른 제2속도 이하로 회전하는 제2회전단계와, 상기 터브의 물을 배수하는 배수단계;를 포함하고, 상기 제2회전단계에서 상기 드럼이 1회전할 때마다 드럼 진동의 최대값 또는 최소값이 1회 발생하는 것이 감지되면 상기 의류가 뭉친 것으로 감지하는 뭉침감지단계를 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명 의류처리장치의 제어방법은 상기 제2회전단계에서 상기 전류의 최대값이 감지된 후에 상기 드럼의 진동의 최대값이 발생하는 것이 감지되면 상기 의류가 뭉친 것으로 감지하는 뭉침감지단계를 더 포함할 수 있다.

상기 뭉침감지단계는 상기 전류의 최대값이 감지된 후에 상기 드럼의 진동의 최대값이 발생하는 것이 적어도 2회 이상 감지되면 상기 의류가 뭉친 것으로 감지할 수 있다.

또한, 상기 뭉침감지단계는 상기 드럼이 회전할 때 마다 상기 드럼의 전류값의 파형과 상기 드럼의 rpm 파형이 대응되는 것까지 감지하여, 상기 의류가 뭉친 것을 감지할 수 있다.

또한, 상기 뭉침감지단계는 상기 제어부는 상기 드럼이 회전할 때마다 상기 전류의 최대값이 발생한 시간과 상기 드럼의 진동의 최대값이 발생한 시간의 차이가 상기 드럼이 1회전 회전하는 시간 이하이면 상기 의류가 뭉친 것을 감지할 수 있다.

또한, 상기 뭉침단계는 상기 제2회전단계에서 상기 드럼의 진동값이 일정시간 기준 진동값 이상으로 감지되면 상기 의류가 뭉친 것으로 감지할 수 있다. 상기 일정시간은 상기 드럼이 2회전 이상 회전하는 시간일 수 있다.

또한, 상기 뭉침감지단계는 상기 세탁단계에서 상기 드럼이 같은 방향으로 정속으로 회전할 때 수행될 수 있다.

상기 뭉침감지단계에서 상기 의류의 뭉침이 감지되면 상기 드럼의 회전속도를 가변하는 뭉침해소단계를 더 포함할 수 있다.

상기 뭉침해소단계는 상기 드럼의 회전을 중단하는 것을 포함할 수 있다.

또한, 상기 뭉침해소단계는 상기 드럼의 회전방향을 적어도 1회 이상 바꾸는 것을 포함할 수 있다.

또한, 상기 뭉침해소단계는 상기 드럼의 회전방향을 제2속도 이상으로 상승시키고 상기 드럼의 회전을 중단하는 것을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명 의류처리장치의 제어방법은 상기 뭉침해소단계를 적어도 2회 이상 수행할 수 있다.

또한, 상기 뭉침해소단계는 상기 터브의 물을 급수하는 것을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 뭉침해소단계는 상기 급수 진행 중 또는 상기 급수 종료 후, 상기 드럼을 회전하고 상기 물을 배수하는 것을 포함할 수 있다.

본 발명은 세탁과정에서 의류의 꼬임이나 뭉침을 감지할 수 있는 의류처리장치의 제어방법을 제공하는 효과가 있다.

본 발명은 드럼의 언밸런스가 감지되지 않더라도, 상기 의류의 꼬임이나 뭉침을 감지할 수 있는 의류처리장치의 제어방법을 제공하는 효과가 있다.

본 발명은 세탁과정에서 의류의 꼬임이나 뭉침을 감지하면, 의류의 꼬임이나 뭉침을 해소할 수 있는 제어방법을 제공하는 효과가 있다.

도1은 본 발명 의류처리장치의 실시예를 도시한 것이다.
도2는 본 발명 의류처리장치의 내부구조를 도시한 것이다.
도3은 본 발명 의류처리장치의 제어부를 도시한 것이다.
도4는 본 발명 드럼의 회전하는 모션을 도시한 것이다.
도5는 본 발명 의류처리장치의 세탁과정을 도시한 것이다.
도6은 상기 세탁과정에서 의류가 정상상태일때와 뭉쳤을 때 태양을 도시한 것이다.
도7은 상기 세탁과정에서 의류가 정상상태일때와 뭉쳤을 때 진동값, 전류값, RPM 상태를 도시한 것이다.
도8은 본 발명 의류처리장치가 뭉침을 감지하고 이를 해소하는 실시예를 도시한 것이다.
도9는 본 발명 의류처리장치의 제어방법을 도시한 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명한다. 본 명세서는, 서로 다른 실시예라도 동일·유사한 구성에 대해서는 동일·유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음한다. 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다.

도1은 본 발명 의류처리장치의 일실시예를 도시한 것이며, 도2는 본 발명 의류처리장치의 내부 구조를 도시한 것이다.

도면에 도시된 직교좌표계에서, x축의 양의 방향 및 음의 방향을 각각 의류처리장치의 전방 및 후방으로 정의하고, z축의 양의 방향 및 음의 방향을 각각 의류처리장치의 상방 및 하방으로 정의하기로 한다. 또한, y축의 양의 방향은 의류처리장치의 우방으로 정의하고, y축의 음의 방향은 의류처리장치의 좌방으로 정의하기로 한다.

도1을 참조하면, 본 발명 의류처리장치(1)는 외관을 형성하는 캐비닛(10), 캐비닛(10) 내부에 구비되어 의류를 수용하는 의류수용부(20')를 포함할 수 있다.

상기 캐비닛(10)은 의류처리장치(1)의 외관을 형성하며, 의류가 출입 가능한 개구부(12) 및 개구부 (12)를 개폐하는 도어(13)를 포함할 수 있다. 도어(13)는 캐비닛(10) 전면에 회전 가능하게 연결되며, 도어(13)의 회전에 따라 개구부 (12)가 개폐될 수 있다.

한편, 도1에서는 본 발명의류처리장치(1)의 개구부(12) 및 도어(13)가 캐비닛(10)의 전면에 형성되는 프론트 로드 타입 의류처리장치가 도시되어 있으나, 이는 일실시예일 뿐 개구부 (12) 및 도어(13)가 캐비닛(10)의 상부면에 형성되는 탑로드 타입 의류처리장치로 구비될 수도 있다.

상기 도어(13)는 상기 개구부(12)에 결합되면 잠금(Locking)되어 임의로 상기 개구부(12)를 개방하지 않도록 구비될 수 있다. 상기 도어(13)는 솔레노이드, 직접적인 체결수단 등에 의해 상기 개구부(12)를 잠금(locking) 할 수 있다.

상기 캐비닛(10)의 전면에는 세제 또는 섬유유연제를 수용하며 상기 캐비닛에서 착탈 가능하게 수용되는 세제박스(14)와, 의류처리장치에 작동명령을 입력하거나, 상기 의류처리장치의 상태를 표시할 수 있는 컨트롤 패널(16)이 구비될 수 있다.

상기 세제박스(14) 및 컨트롤 패널(16)은 개구부(12)보다 상부에 배치되어 사용자가 용이하게 파지하거나 접촉할 수 있도록 구비될 수 있다.

상기 세제박스(14)는 전방으로 인출 가능하게 구비되며, 내부에 가루세제 또는 액체세제를 저장할 수 있다. 예를 들면, 상기 세제박스는 드로워 타입일 수 있다.

상기 컨트롤 패널(16)은 세제박스(14) 일측에 구비될 수 있으며, 사용자로부터 세탁코스 및 세탁에 관련된 옵션 정보를 포함한 작동명령을 입력받기 위한 입력부(18) 및, 상기 입력된 정보들 및 세탁 진행상황을 표시하기 위한 표시부(17)를 포함할 수 있다.

상기 입력부(18)는 버튼 타입 또는 로터리 놉 타입일 수 있으며 터치패널로 구비될 수도 있다. 상기 표시부(17)는 액정을 구비하는 디스플레이부와, 소리를 발산하는 스피커를 포함할 수 있으나, 의류처리장치(1)의 상태를 표시할 수 있다면 어떠한 형상으로 구비되어도 무방하며, 상기 입력부(18)와 일체로 구비될 수도 있다.

한편, 컨트롤 패널(16)에는 의류처리장치(1)를 제어하기 위한 제어부(P) 구비될 수 있다.

상기 제어부는 외부 전원으로부터 전력을 공급받아 후술하는 의류처리장치(1)의 전장부품들을 제어할 수 있다.

이때, 상기 전장부품(이하, 부하부)들은 상기 제어부에 병렬로 연결되므로, 각 부하부(구동부, 급수밸브, 통신모듈 등)들은 서로 독립적으로 동작할 수 있다.

상기 캐비닛(10)에 수용되어 구비되는 상기 의류수용부(20')는 물을 저장하는 터브(20), 터브(20) 내부에 회전 가능하게 구비되어 의류를 수용하는 드럼(30)을 포함할 수 있다.

도2를 참조하면, 상기 터브(20)는 캐비닛(10) 내부에 구비되며, 세탁수가 저장되는 공간을 형성할 수 있다. 예를 들면, 상기 터브는 원통 형상을 가질 수 있다.

터브(20)는 의류의 인출입이 가능한 터브 투입구(21) 및 터브(20)를 캐비닛(10) 내부에 고정하는 터브 지지부(23)를 포함할 수 있다. 터브 투입구(21)는 투입구(12)에 연통할 수 있다. 터브 지지부(23)는 터브(20) 하방에 구비되며, 터브(20)에서 발생하는 진동을 감쇠시킬 수 있다. 예를 들면, 상기 터브 지지부는 댐퍼, 스프링 등을 포함할 수 있다.

상기 터브(20)는 일측에 상기 터브 내부의 수위를 측정하는 수위센서(90)를 더 포함할 수 있다. 상기 수위센서(90)는 상기 터브의 하단에서 상부로 연장되는 연장관과 상기 연장관의 상단을 밀폐하여 구비되는 다이아프레임, 상기 다이아 프레임의 진동수를 감지하는 센서를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명 의류처리장치(1)는 상기 터브(20) 내부의 진동을 감지하는 진동센서(92)가 더 구비될 수 있다. 상기 진동센서(92)는 x,y,z축의 진동 중 적어도 어느 하나를 감지하도록 구비되어 상기 터브 내부의 상태를 제어부에 전달할 수 있다.

드럼(30)은 터브(20) 내부에 회전 가능하게 구비되며, 의류의 인출입이 가능한 드럼 투입구(31)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 드럼은 원통 형상을 가질 수 있다. 드럼 투입구(31)는 투입구(12) 및 터브 투입구(21)에 연통할 수 있다. 따라서, 의류는 투입구(12), 터브 투입구(21) 및 드럼 투입구(31)를 순차적으로 거쳐 드럼(30) 내부로 인입될 수 있다.

한편, 캐비닛(10)의 투입구(12)와 터브(20)의 터브 투입구(21) 사이에는 가스켓(19)이 더 구비될 수 있다. 가스켓(19)은 터브(20) 내부의 세탁수가 캐비닛(10)으로 누출되는 것을 방지하고, 터브(20)에서 발생된 진동이 캐비닛(10)으로 전달되는 것을 방지할 수 있다. 예를 들면, 상기 가스켓은 탄성부재로 형성될 수 있다.

드럼(30)의 내주면에는 터브(20)에 연통하는 복수개의 관통홀들(33)이 형성될 수 있다. 터브(20) 내부에 수용된 세탁수는 관통홀들(33)을 통해 드럼(30) 내부로 공급될 수 있고, 드럼(30) 내부의 세탁수는 관통홀들(33)을 통해 터브(20)로 배출될 수 있다.

한편, 본 발명 의류처리장치(1)는 상기 터브(20)에 결합되어 드럼(30)을 회전시키는 구동부(40), 터브(20) 내부로 세탁수를 공급하기 위한 급수부(70), 및 터브(20)의 세탁수를 외부로 배출하기 위한 배수부(72)을 포함할 수 있다.

상기 배수부(72)는 상기 터브(20)와 연통하는 배수관으로 구비될 수 있고, 상기 배수관에 연결되어 상기 터브(20)에 물을 배수하는 동력을 제공하는 배수펌프(72a)를 더 포함할 수 있다.

상기 급수부(70)는 상기 터브(20)에 물을 공급하는 급수관(70a)과 상기 급수관(70a)을 개폐하는 급수밸브(70b)를 포함할 수 있으며, 상기 급수관(70a)는 상기 세제박스(14)와 연통하도록 구비될 수 있다.

따라서, 상기 세제박스(14)는 상기 터브(20)와도 연통하도록 구비되어 급수시 자동으로 터브(20)에 세제를 공급할 수 있도록 구비될 수 있다.

한편, 본 발명 의류처리장치(1)는 상기 터브(20)에서 배수된 물을 다시 순환시키는 순환부(80)를 더 포함할 수 있다. 상기 순환부는 상기 터브(20)와 양단이 연결되는 순환유로(81)와, 상기 순환유로에 동력을 제공하는 순환펌프(82)를 포함할 수 있다.

상기 순환펌프(82)는 터브(20)의 저면과 연통하여 세탁수를 가압하고, 상기 순환유로(81)는 일측이 상기 순환펌프에 연결되고 타측은 상기 가스켓(19)에 연결되어 드럼 내부로 세탁수를 분사시킬 수 있도록 구비될 수 있다.

다만, 상술한 순환유로 및 순환펌프는 터브에 저장된 세탁수를 분사하는 경우에 필요한 구성이므로, 캐비닛 외부의 급수원과 연결되는 분사급수유로를 통해 상기 드럼 내부에 세탁수를 분사하는 경우를 배제하는 것은 아니다.

즉, 상기 분사급수유로가 일측은 급수원과 연결되고, 타측은 상기 터브에 연결되되 상기 드럼의 내부로 세탁수를 분사할 수 있는 노즐을 구비한다면 필트레이션모션과 스퀴즈모션 중 드럼 내부로 세탁수를 분사할 수 있게 될 것이다.

또한, 본 발명 의류처리장치(1)는 드럼(30)에 발생된 진동을 감쇠시키기 위한 밸런서들(51, 53)을 더 포함할 수 있다. 밸런서들(51, 53)은 드럼(30) 내부에서 의류가 일측으로 편중되어 발생하는 드럼(30)의 편심을 제거할 수 있다. 즉, 밸런서들(51, 53)은 상기 마이콤의 제어에 따라 특정한 위치로 이동함으로써 드럼(30)의 언밸런스를 감쇠시킬 수 있다.

이 때, 상기 밸런서는 드럼(30)의 전방 및 후방에 각각 구비되거나, 또는 드럼(30)의 전방 또는 후방 중 어느 한 곳에만 구비될 수도 있다. 예를 들면, 상기 밸런서는 드럼(30)의 전방 및 후방에 각각 구비되는 전방 밸런서(51) 및 후방 밸런서(53)를 포함할 수 있다. 밸런서들(51, 53)은 볼 밸런서, 액체 밸런서 등일 수 있다.

구동부(40)는 터브(20) 외측에 구비되며, 터브(20)의 배면에 결합되거나 관통하여 드럼(30)에 연결될 수 있다. 구동부(40)는 터브(20)의 배면에 고정되며 전기적인 에너지를 기계적인 에너지로 변환할 수 있다. 즉, 외부로부터 전류를 공급받아 드럼(30)을 회전시킬 수 있다.

구동부(40)는 자계(magnetic field)를 생성하는 스테이터(41), 스테이터(41) 내부에서 상기 자계에 의해 회전하는 로터(43), 및 터브(20)의 배면을 관통하여 드럼(30)과 로터(43)를 연결하는 회전축(45)을 포함할 수 있다.

상기 구동부는 BLDC(Brush-Less Direct Current) 모터일 수 있다. 이 경우, 스테이터(41)는 코일로 구성되며 로터(43)는 영구자석일 수 있다. 한편, 터브(20)의 바닥면에는 회전축(45)을 회전 가능하게 지지하는 회전축 베어링(25)이 더 구비될 수 있다.

도3은 본 발명의 부하를 제어하는 제어부의 구성을 도시한 것이다.

도3(a)를 참조하면, 상기 제어부(P)는 컨트롤패널 등에 구비되어 입력부(16)를 통해 의류처리장치를 작동하는 명령을 입력받아 세탁코스와 옵션을 수행하도록 구비될 수 있다. 즉, 상기 제어부(P)는 결정된 세탁 코스와 옵션을 수행하면서, 수위센서(90)로 감지된 수위 정보를 이용하여 상기 급수밸브(70b), 상기 배수펌프(70a)와 구동부(40)를 제어하도록 구비될 수 있다.

또한, 상기 제어부(P)는 의류처리장치의 현재 상태를 상기 표시부(17)를 통해 제공할 수 있고, 진동센서(92)나 상기 구동부(40)에 인가된 전류값을 통하여 상기 드럼의 진동을 감지할 수 있도록 구비될 수 있다.

한편, 상기 제어부(P)는 진동센서(92)의 신호값, 구동부(40)에 인가된 전류값, 드럼(30)의 RPM 등을 다양한 신호를 입력받아 이를 처리할 수 있는 병렬연산장치(P1)을 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 제어부(P)는 상기 병렬연산장치가 처리한 데이터 값을 저장하거나, 상기 병렬연산장치(p1)를 작동할 수 있는 알고리즘을 저장하거나, 상기 병렬연상장치(p1)에 입력되는 각종 전기신호를 저장할 수 있는 저장부(P2)를 더 포함할 수 있다.

본 발명 제어부(P)는 상기 병렬연산장치(P1)와 상기 저장부(P2)로 인공 신경망(Neural Network)을 생성하는 인공 신경망 학습 Logic을 구현할 수 있다. 상기 인공신경망은 복수의 인자를 조합 및 분석하여 하나의 일관화된 결과값을 도출하는데 사용될 수 있다.

종래 제어부는 하나의 입력값으로 하나의 출력값을 도출할 수 밖에 없는 문제가 있었다. 그러나, 본 발명 의류처리장치는 상기 병렬연산장치(P1)를 통해 2개 이상의 신호를 활용할 수 있으므로, 1개의 정보를 활용할 때 보다 필요한 정보를 더 정확하게 획득할 수 있다.

도3(b)를 참조하면, 본 발명 제어부(P)는 RPM 파형, 전류값 또는 전류파형, 진동량의 크기 중 적어도 2개 이상의 데이터를 입력받아 종합적으로 분석하여 세탁물의 무게, 세탁물의 상태, 세탁물의 종류 등을 파악할 수 있고, 이에 따라 상기 드럼의 RPM을 세밀하게 제어할 수 있다.

예를들어, 본 발명 제어부(P)는 병렬연상장치(P1)를 통해 상기 RPM의 파형을 Neural Network로 처리하고, 입력전류 값을 인공신경망(Neural Network)으로 처리한 후, 이를 혼합하여 처리할 수 있는 Decision Neural Network를 통해 새로운 인자인 세탁물의 무게, 상태, 종류 등을 파악할 수 있다.

구체적으로, 상기 제어부(P)에 입력되는 상기 RPM, 전류, 진동의 파형은 세탁기 내 부하의 종류, 무게와 제어 RPM에 따라 종속적으로 나타난다. 따라서, 상기 저장부(P2)나 상기 병렬연상장치(P1)가 획득한 Decision Neural Network에 부하의 무게와 제어 RPM에 따라 사전 실험된 대표 값에 대한 정보가 포함되어 있으면, 세탁기 내부에 발생한 계측 Data를 인공 신경망으로 역산 할 경우 부하의 종류와 무게를 정확하게 역산 할 수 있다.

도4는 본 발명 세탁장치의 세탁행정이나, 헹굼행정 등의 제어방법에 활용되는 다양한 드럼구동모션을 도시한 것이다.

드럼구동모션은 상기 드럼의 회전방향과 회전속도의 조합을 의미하고, 상기 드럼구동모션에 의해 드럼 내부에 위치하는 의류는 낙하방향, 낙하시점이 달라지게 되고 따라서 드럼 내부에서의 의류의 유동이 달라지게 된다. 상기 드럼구동모션은 상기 구동부를 제어함으로써 구현된다.

의류는 상기 드럼의 회전 시 드럼 내주면에 구비된 리프트에 의해 상승하게 되므로, 상기 드럼의 회전속도와 회전방향을 제어함으로써 의류에 가해지는 충격을 달리할 수 있게 된다. 즉, 의류간의 마찰, 의류와 세탁수 간의 마찰, 그리고 의류의 낙하 충격 등의 기계력을 달리할 수 있게 된다. 다시 말하면, 세탁을 위해 의류를 두드리거나 비비는 정도를 달리할 수 있고, 의류의 분산이나 뒤집힘 정도를 달리할 수 있게 된다.

따라서, 본 발명 의류처리장치는 의류의 종류, 의류의 오염정도, 각각의 행정, 각각의 행정을 이루는 세부적인 단계에 따라 드럼구동모션을 달리 하여 최적의 기계력으로 의류를 처리할 수 있다. 이로 인해 의류의 세탁 효율을 향상시킬 수 있다.

이러한 다양한 드럼구동모션을 구현하기 위하여 상기 구동부(40)는 직결식 모터임이 바람직하다. 즉, 모터의 스테이터가 터브(20)이 후방에 고정되고, 모터의 로터가 회전하여 상기 드럼(30)을 직접 구동시키는 형태가 바람직하다. 이는 모터의 회전 방향, 토크 등을 제어함으로써, 시간적인 지연이나 백래시(backlash)를 최대한 방지하여 즉각적으로 드럼구동모션을 제어할 수 있기 때문이다.

도4의 (a)는 롤링모션(rolling motion)을 보여주는 도면이다. 상기 롤링모션은 상기 구동부(40)가 드럼(30)을 일방향으로 회전시키되, 상기 드럼 내주면에 있는 의류가이 드럼의 회전방향 약 90도 미만의 위치에서 드럼의 최저점으로 낙하하도록 제어되는 모션이다.

즉, 구동부(40)가 드럼을 약 40RPM으로 회전시키면 상기 드럼(30)의 최저점에 위치한 의류는 드럼(30)의 회전방향을 따라 소정 높이 상승한 뒤 상기 드럼의 최저점에서 회전방향 약 90도 미만의 위치에서 구르듯이 상기 드럼의 최저점으로 유동하게 된다. 시각적으로는 드럼이 시계방향 회전 시 드럼의 3사분면에서 의류들이 지속적으로 구르는 형태가 된다.

의류는 상기 롤링모션을 통해 물과의 마찰, 의류간의 마찰, 그리고 드럼 내주면과의 마찰을 통해 세탁된다. 그리고 이러한 모션을 통해 의류의 뒤집힘이 충분히 발생되어 의류를 부드럽게 비벼빠는 효과를 얻을 수 있게 된다.

여기서, 드럼 RPM은 드럼의 반경과의 관계에서 결정된다. 즉, 드럼의 RPM이 커질수록 드럼 내의 의류에는 원심력이 발생된다. 상기 원심력과 중력과의 크기 차이로 인해 드럼 내부에서의 의류의 유동이 달라지게 된다. 물론, 드럼의 회전력과 드럼과 의류 사이의 마찰력도 고려되어야 한다.

따라서, 롤링모션은 원심력과 마찰력이 중력(1G)보다 적게 발생되도록 드럼의 RPM이 결정된다.

도4의 (b)는 텀블링모션(tumbling motion)을 보여주는 도면이다.

상기 텀블링모션은 상기 구동부(40)가 드럼(30)을 일방향으로 회전시키되 상기 드럼 내주면에 있는 의류가 드럼의 회전방향 약 90도 내지 110도 위치에서 드럼의 최저점으로 낙하하도록 제어되는 모션이다. 상기 텀블링모션은 드럼을 적정한 RPM으로 일방향으로 회전하도록 제어만 하면 기계력이 발생되므로 세탁과 헹굼 시 일반적으로 사용되는 드럼구동모션이다.

즉, 드럼(30)에 투입된 의류는 구동부(40)가 구동되기 전 상기 드럼(30)의 최저점에 위치하게 된다. 상기 구동부(40)가 상기 드럼(30)에 토크를 제공하면 상기 드럼(30)은 회전하게 되고, 상기 드럼의 내주면에 구비된 리프트는 드럼 내 최저점에서 소정높이까지 의류를을 이동시키게 된다. 만약, 상기 구동부(40)가 상기 드럼(30)을 약 46RPM정도로 회전시키면 의류는 상기 드럼의 최저점에서 회전방향 약 90도 내지 110도 위치에서 드럼의 최저점방향으로 낙하하게 된다.

텀블링모션는 롤링모션에서의 원심력 보다는 큰 원심력이 발생하되, 중력보다는 적게 발생되도록 드럼의 RPM이 결정된다.

시각적으로 텀블링 모션은 드럼이 시계방향 회전 시 드럼의 최저점에서 3사분면으로부터 2사분면의 일부로 이동한 뒤 드럼 내주면에서 벗어나 드럼의 최저점으로 낙하하는 형태가 된다.

따라서, 상기 텀블링모션은 의류가 물과 마찰 및 낙하에 의해 유발되는 충격력에 의해 세탁될 수 있도록 하므로, 상기 롤링모션에서 기계력 보다 더 큰 기계력을 의류에 제공할 수 있다. 그리고, 어느 정도 드럼 내부를 벗어나 낙하하는 모션이므로 엉켜진 의류를을 분리하고 의류를 분산시키는 효과가 있다.

도4 (c)는 스텝모션(step motion)을 보여주는 도면이다. 상기 스텝모션은 상기 구동부(40)가 드럼(30)을 일방향으로 회전시키되 상기 드럼 내주면에 있는 의류가 드럼의 회전방향 최고점(약 180도 위치)에서 드럼의 최저점으로 낙하하도록 제어되는 모션이다.

상기 구동부(40)가 상기 드럼(30)을 약 60RPM 이상으로 회전시키게 되면 의류는 원심력에 의해 낙하 없이 회전할 수 있게 되는데, 상기 스텝모션은 의류가 원심력에 의해 드럼 내주면에서 낙하하지 않는 속도로 상기 드럼을 회전시킨 후 상기 드럼을 급제동함으로써 의류에 충격력을 극대화하는 모션이다.

상기 스텝모션에서 상기 구동부(40)는 원심력에 의해 의류가 드럼의 외주면에서 낙하하지 않는 속도(약 60RPM 이상)로 상기 드럼을 회전시킨 후 의류가 드럼의 최고점(회전방향 180도) 부근에 위치한 경우 역토크를 상기 드럼(30)에 공급하도록 제어된다.

따라서, 의류는 상기 드럼(30)의 최저점에서 드럼의 회전방향을 따라 상승한 후 구동부(40)의 역토크에 의해 드럼이 정지하는 순간 드럼(30)의 최고점에서 최저점으로 낙하하게 되므로, 상기 스텝모션은 드럼 내부에 있는 의류가 최대낙차로 낙하하는 과정에서 유발되는 충격력에 의해 세탁하는 모션이다. 이러한 스텝모션에 의해 발생되는 기계력은 전술한 롤링모션이나 텀블링모션보다 크게 된다.

시각적으로 스텝모션은 드럼이 시계방향 회전 시 드럼의 최저점에서 3사분면으로부터 2사분면을 지나 드럼의 최고점으로 이동한 후 갑자기 드럼 내주면에서 벗어나 드럼의 최저점으로 낙하하는 형태가 된다. 따라서, 스텝모션에서 드럼 내부에서 낙하하는 거리가 가장 크기 때문에 포량이 적은 경우 더욱 효과적으로 기계력을 제공할 수 있게 된다.

한편, 상기 구동부(40)는 상기 드럼의 제동을 위해 역상제동됨이 바람직하다. 상기 역상제동은 모터가 회전하고 있는 방향과 반대방향으로 회전력을 발생시켜 모터를 제동하는 방식이다. 모터가 회전하고 있는 방향과 반대방향의 회전력을 유발하기 위해서 모터에 공급되는 전류의 상(phase)을 역전시킬 수 있으며, 상기 역상제동은 모터의 급제동을 가능하게 한다. 따라서, 상기 역상제동은 의류에 강한 충격을 주는 상기 스텝모션에 가장 적절한 제동방식이 된다.

이후, 상기 구동부(40)는 다시 상기 드럼(30)에 토크를 인가하여 드럼의 최저점에 있는 의류를을 최고점으로 상승시키게 된다. 즉, 시계방향으로 회전하도록 토크를 가한 후 순간적으로 반시계방향으로 회전하도록 토크를 가하여 급정지시키고, 이후 다시 시계방향으로 회전하도록 토크를 가하여 스텝모션이 구현된다.

결국, 상기 스텝모션은 드럼의 회전 시에는 드럼 내벽에 구비된 통공으로 유입된 세탁수와 의류를 마찰시켜 세탁하고, 의류가 드럼의 최고점에 위치하면 낙하시켜 충격력에 의해 세탁하는 모션이다.

도4 (d)는 스윙모션(swing motion)을 보여주는 도면이다. 상기 스윙모션은 구동부(40)가 상기 드럼(30)을 양방향으로 회전시키되, 드럼의 회전방향 90도 지점을 경과한 뒤 의류가 낙하하도록 제어되는 모션이다.

즉, 구동부(40)가 드럼(30)을 반시계방향으로 약 40RPM으로 회전시키면 상기 드럼(30)의 최저점에 위치한 의류는 반시계방향으로 소정 높이 상승하게 된다. 이때 상기 구동부는 의류가 드럼의 반시계방향 90도 지점을 통과한 뒤 드럼의 회전을 정지시킴으로써 의류가 드럼의 반시계방향 90도 지점을 경과한 뒤 드럼의 최저점 방향으로 낙하되도록 한다.

이 후, 상기 구동부(40)는 드럼(30)을 시계방향으로 약 40RPM으로 회전시켜 낙하하는 의류가 드럼의 회전방향을 따라 시계방향으로 소정높이 상승시킨다. 한편, 상기 구동부(40)는 의류가 드럼의 시계방향 90도 지점을 경과한 뒤 드럼의 회전을 정지시킴으로써 의류가 드럼의 시계방향 90도 지점을 경과한 위치에서 드럼의 최저점 방향으로 낙하되도록 한다.

즉, 스윙모션은 드럼의 일방향 회전 및 정지 그리고 역방향 회전 및 정지가 반복되는 모션으로, 시각적으로는 의류가 드럼의 3사분면으로부터 2사분면 일부까지 상승하여 부드럽게 낙하한 후 드럼의 4사분면으로부터 1사분면 일부까지 상승하여 부드럽게 낙하함을 반복하는 형태라고 할 수 있다.

이때, 상기 구동부(40)의 제동은 발전제동을 이용함으로써 구동부(40)에 발생하는 부하를 최소화하고, 구동부(40)의 기계적 마모를 최소화하는 동시에, 의류에 가해지는 충격을 조절할 수 있게 된다.

상기 발전제동은 구동부에 인가되는 전류를 OFF 시킬 경우 회전관성에 의해 모터가 발전기의 역할을 하게 되는 것을 이용한 제동방식이다. 모터에 인가된 전류를 OFF시키면 모터의 코일에 흐르는 전류의 방향은 전원 OFF전 전류의 방향과 반대가 되므로 모터의 회전을 방해하는 방향으로 힘(플레밍의 오른손 법칙)이 작용하여 모터가 제동된다. 상기 발전제동은 상기 역상제동과 달리 모터를 급제동시키지는 않으나 드럼의 회전방향 전환을 부드럽게 한다.

따라서, 시각적으로 상기 스윙 모션은 드럼의 3사분면과 4사분면에 걸쳐 옆으로 누운 8자 형태로 의류가이 유동하는 형태가 된다.

도4 (e)는 스크럽모션(scrub motion)을 보여주는 도면이다. 상기 스크럽모션은 구동부(40)가 드럼(30)을 양방향으로 회전시키되, 역상제동을 통해 드럼의 회전방향 약 90도 이상의 위치에서 의류가이 낙하하도록 제어되는 모션이다.

즉, 구동부(40)가 드럼(30)을 반시계방향으로 약 60RPM 이상으로 회전시키면 상기 드럼(30)의 최저점에 위치한 의류는 반시계방향으로 소정 높이 상승하게 된다. 이때, 상기 구동부는 의류가 드럼의 반시계방향 약 90도의 위치를 지난 뒤 드럼에 역토크를 제공하여 상기 드럼의 회전을 일시 정지시키게 된다. 그러면, 드럼의 내주면에 있던 의류는 급격히 낙하하게 된다.

이후, 상기 구동부(40)는 드럼을 시계방향으로 약 60RPM으로 회전시켜 낙하한 의류를 시계방향으로 소정높이 상승시킨다. 상기 구동부(40)는 의류가 드럼의 시계방향 90도 위치를 지나면 드럼(30)에 역토크를 제공하여 상기 드럼의 회전을 일시 정지시키게 된다. 따라서, 드럼의 내주면에 있던 의류는 드럼의 시계방향 90도 이상의 위치에서 드럼의 최저점으로 낙하하게 된다.

따라서, 상기 스크럽모션은 의류가 소정높이에서 급격히 낙하하도록 함으로써 의류를 세탁하게 된다. 한편, 상기 구동부(40)는 상기 드럼의 제동을 위해 역상 제동됨이 바람직하다.

드럼의 회전 방향이 급격히 전환되기 때문에 의류가 드럼 내주면을 크게 벗어나지 않게 되어 매우 강력하게 비벼빠는 효과를 얻을 수 있게 된다. 상기 스크럽모션은 3사분면을 지나 2사분면 일부까지 이동한 의류가 급격히 낙하하여 다시 4사분면을 지나 1사분면 일부까지 이동한 후 낙하함을 반복하는 형태이다. 따라서 시각적으로는 상승한 의류가 드럼 내주면을 따라 하강함을 반복하는 형태라 할 수 있다.

도4 (f)는 필트레이션모션(filtration motion)을 보여주는 도면이다. 상기 필트레이션모션은 의류가 원심력에 의해 드럼의 내주면에서 떨어지지 않도록 구동부(40)가 드럼(30)을 회전시키고, 상기 드럼의 내부에 세탁수를 분사하는 모션이다.

즉, 상기 필트레이션모션은 의류가 펼쳐진 후 드럼의 내주면에 밀착되어 회전하는 동안 물을 드럼의 내부에 분사하므로 물은 원심력에 의해 의류, 드럼의 통공을 거쳐 터브(20)로 빠져나가게 된다. 따라서, 상기 필트레이션모션은 의류가 세탁수와 접촉하는 표면적을 넓히는 한편, 세탁수가 의류를 관통할 수 있도록 하기 때문에 세탁수를 골고루 의류에 공급하는 효과를 얻을 수 있게 된다.

상기 필트레이션모션에서 드럼에 물을 분사하는 방식은 순환유로와 순환펌프를 이용하여 터브에 저장된 세탁수를 순환시켜 분사하는 방식으로 구현될 수 있다.

한편, 상기 필트레이션모션은 물을 분사시키지 않고 의류가 드럼의 내주면에 밀착되어 회전만 시키도록 진행될 수도 있다.

또한, 상기 필트레이션모션은 터브에 저장된 세탁수를 순환시키지 않고 외부의 급수원으로부터 공급되는 깨끗한 물을 분사하는 방식으로 구현될 수 있는데 터브에 저장된 세탁수가 순환되는 경우와 구분하기 위해 스프레이린스모션(Spary Rinse motion)으로 정의한다. 상기 스프레이린스모션은 깨끗한 물을 이용하므로 헹굼이 요구되는 행정에 적합한 모션이다.

도4 (g) 는 스퀴즈모션(squeeze motion)을 보여주는 도면이다. 상기 스퀴즈모션은 의류가 원심력에 의해 드럼의 내주면에서 떨어지지 않도록 상기 구동부(40)가 드럼(30)을 회전시킨 후 드럼(30)의 회전속도를 낮추어 드럼의 내주면에서 의류를 분리하는 동작을 반복하고, 상기 드럼의 회전 중 물을 드럼 내부에 분사하는 모션이다.

즉, 상기 필트레이션모션은 의류가 드럼의 내주면에서 떨어지지 않는 속도로 계속 회전되나 상기 스퀴즈모션은 상기 드럼의 회전속도를 변화시켜 의류를 드럼(30)의 내주면에 밀착 및 분리를 반복시킨다는 점에서 차이가 있다.

상기 필트레이션모션과 스퀴즈모션 중 상기 드럼(30) 내부에 물을 분사하는 과정은 상기 순환유로 및 순환펌프로 구현될 수 있다.

상기 롤링모션, 텀블링모션, 스텝모션, 스윙모션, 스크럽모션, 스퀴즈 모션은 세탁행정이나 헹굼행정에 주로 적용되고, 상기 필트레이션 모션은 상기 탈수행정에 주로 적용될 수 있다.

도5는 본 발명 의류처리장치의 세탁행정의 일실시예를 도시한 것이다.

본 발명 세탁행정은 상기 드럼을 제1속도로 회전하는 제1회전단계와, 상기 터브에 물을 급수하는 급수단계와, 상기 드럼을 제1속도 보다 빠른 제2속도로 이하로 회전하는 세탁단계 또는 제2회전단계와, 상기 터브의 물을 배수하는 배수단계를 포함할 수 있다.

상기 제1회전단계는 상기 드럼을 예비적으로 회전하여 상기 드럼 내부에 수용된 포량을 감지하는 포량감지단계(s1)라고 볼 수 있다. 상기 포량감지단계(s1)는 상기 드럼을 저속으로 좌우로 교반하거나, 상기 드럼을 저속으로 회전시켜 상기 구동부에 인가된 전류값 등을 통해 상기 제어부(P)가 상기 의류의 포량을 감지하는 단계이다. 따라서, 상기 제1속도는 드럼구동모션을 수행하기 위한 속도보다 작을 수 있다.

상기 급수단계(S2)는 상기 포량감지단계(S1)에서 감지된 포량에 맞추어 상기 터브에 물을 공급할 수 있다.

상기 제2회전단계(S3)는 상기 급수단계(s2)이후 본격적으로 의류의 세탁을 수행하는 세탁단계로서, 전술한 드럼구동모션을 수행하는 단계이다. 상기 제2회전단계(s3)는 상기 드럼을 일방향으로 회전시키는 롤링, 텀블링, 스텝 모션과, 상기 드럼을 양방향으로 교번하여 회전시키는 스윙, 스크럽 모션을 수행할 수 있다. 상기 제2회전단계(s3)는 상기 제1속도보다 드럼을 빠르게 회전시킬 수 있다. 또한, 상기 제2회전단계(s3)는 의류가 상기 드럼 내벽에 붙어 회전하는 최소속도인 제2속도 이하로 드럼을 회전시키는 것이 바람직하다. 상기 제2속도 이상으로 상기 드럼을 회전시키면 상기 의류에 함유된 수분이 드럼외부로 이탈되기 때문이다. 그러므로, 상기 제2속도는 탈수현상이 발생하므로 탈수속도라고 정의할 수 있다.

도5를 참조하면, 본 발명 의류처리장치는 제2회전단계(s3)는 상기 드럼구동모션 중 상기 텀블링모션이나 롤링모션을 중점적으로 수행할 수 있다.

상기 드럼구동모션 중 상기 롤링모션이나 상기 텀블링모션은 상기 드럼을 정속으로 유지하며 일방향으로 회전시키므로 에너지 소모가 적을 뿐만 아니라, 의류에 지속적인 기계력이 가해지므로 세탁성능이 매우 높기 때문이다.

또한, 본 발명 의류처리장치는 상기 롤링모션이나 상기 텀블링 모션을 수행하기 전에 스윙모션 또는 스크럽모션을 수행할 수 있다. 상기 스윙모션이나 상기 스크럽모션을 수행하여 상기 의류를 상기 드럼에 고르게 분포시켜 편심을 해소하기 위함이다.

이후, 본 발명 의류처리장치는 상기 제2회전단계(s3)가 종료되면 상기 배수단계(s8)를 수행하여 상기 터브 내부의 물과 이물질, 세제를 배출시킬 수 있다.

전술한 것처럼, 상기 제2회전단계(s3)에서 상기 롤링모션이나 상기 텀블링모션 처럼 상기 드럼을 제2속도 이하로 정속으로 회전시키면 세탁성능은 향상되나, 의류가 일방향으로 구르면서 뭉침이나 꼬임이 발생할 우려가 있다.

상기 의류가 뭉치게 되면 상기 터브 내부에 물 또는 세제가 상기 의류 내부로 침투할 수 없어 세탁성능이 저하된다. 또한, 상기 의류가 뭉치게 되면 상기 의류가 뭉친상태로 구르게 되어 의류가 변형되거나 손상될 가능성이 있다.

그러나, 상기 제2회전단계(s3)는 제2속도 이하로 드럼이 회전하므로 상기 드럼이 과도하게 진동하지 않으므로, 상기 제어부(p)가 상기 드럼 내부의 편심이나 언밸런스를 감지하는 방법으로는 상기 의류의 뭉침을 인지하기 어려울 수 있다.

따라서, 본 발명 의류처리장치는 상기 드럼 내부의 편심이나 언밸런스를 직접적으로 감지하지 않아도 상기 의류의 뭉침을 감지하는 제어방법을 더 수행할 수 있다.

도6은 드럼 내부의 의류 상태를 도시한 것이다.

도6(a)를 참조하면, 상기 드럼이 회전할 때 상기 의류는 상기 드럼내벽을 따라 상승하였다가 자중 및 관성력에 의해 회전방향을 따라 낙하한다. 이때, 상기 의류가 뭉치지 않은 경우에는 상기 의류가 각각 개별적으로 상승하고 낙하한다. 즉, 뭉침이 없는 의류는 잘게 나누어져 순환하며, 낙하시 큰 충격이 없고 충격의 간격이 짧으며, RPM의 변동이 비교적 균일하게 진행된다.

도6(b)를 참조하면, 상기 의류가 뭉쳐 있는 경우에는 다량의 의류가 한꺼번에 상승하였다가 한꺼번에 낙하하게 된다. 즉, 뭉침이 있는 의류는 적은 수로 뭉쳐 순환하며 드럼의 상단부에서 하단부로 추락할 경우 충격이 크며, 충격의 빈도가 크다. 나아가, RPM의 변동과 함께 부여되는 힘이 불균일하다.

결과적으로, 의류는 드럼 내부에 다양한 곳에 위치 할 수 있기 때문에 배치에 따라 뭉친 상태를 구분하기 힘들지만, 뭉침이 있는 의류는 드럼 내 상승 및 추락 등으로 뭉친 상태를 구분할 수 있다. 또한, 의류의 뭉친 상태에 따라 모터에 부여되는 전압, 전류, RPM의 반응 및 진동 센서의 패턴이 모두 다르게 나타난다

이러한 원리를 이용하여, 본 발명 의류처리장치는 상기 제어부(P)에 입력되는 상기 RPM, 전류값 및 파형, 진동값 및 파형을 종합적으로 분석하여 상기 의류의 뭉침을 정확하게 인지할 수 있다.

또한, 본 발명 의류처리장치는 의류의 뭉친 정도를 의류의 물리적 이동과 진동 센서의 충격량의 조합에 의해 추정할 수도 있다.

즉, 본 발명 의류처리장치는 상기 제2회전단계(s3)에서 상기 의류가 뭉쳐있는지 여부를 감지하는 뭉침감지단계(s4)와, 상기 의류가 뭉쳐있는 정도를 감지하는 뭉침정도판단단계(s5)를 수행할 수 있다.

도7은 의류의 상태에 따라 드럼에서 발생하는 진동값, 전류값, rpm의 변화를 도시한 것이다.

구체적으로, 상기 도7은 상기 드럼이 정속으로 일방향으로 회전할 때 상기 서 발생하는 진동값, 전류값, rpm의 변화를 도시한 것이다.

도7(a)를 참조하면, 상기 의류가 뭉치지 않은 경우(정상상태)에는 상기 드럼이 회전할 때마다 지속적으로 의류가 상승하여 낙하므로 진동이 균일하며, 진동의 최대값과 최빈값이 나타나는 빈도도 조밀하다.

또한, 상기 드럼 내벽에 일부의 의류는 이격되고, 일부의 의류가 부착되어 있으므로 상기 드럼의 진동값은 기준진동값 이하로 유지된다.

그러나, 상기 의류가 뭉쳐있는 경우에는 상기 의류가 한꺼번에 상승하였다가 낙하하게 되므로 강한 진동이 발생하게 된다. 또한, 상기 드럼 내벽에 뭉쳐있는 의류가 부착되고 이격되는 것을 반복하게 되므로 상기 드럼은 강하게 진동하게 된다. 그리고, 상기 드럼이 1회전 하는 동안 상기 의류가 1회 상승하고 1회 낙하할 것이므로 상기 진동의 최대값 또는 최빈값이 상기 드럼이 1회전 하는 주기에 맞춰서 나타난다.

그러므로, 상기 의류가 뭉쳐있는 경우에는 정상상태보다 상기 드럼에서 발생하는 진동값이 항상 기준 진동값을 이상이며, 상기 진동의 주기는 더 길다. 이때, 상기 기준진동값은 의류가 뭉치지 않았을 때 또는 상기 의류가 드럼에 없을 때 발생하는 최대진동값으로 정의될 수 있다.

도7(b)을 참조하면, 상기 의류가 뭉쳐있는 경우, 상기 의류의 대부분의 하중이 상기 드럼의 특정지점에 뭉쳐있게 된다. 따라서, 상기 드럼을 회전시킬 때에 상기 의류를 하단에서 상부로 들어올 때 가장 많은 전류값이 부가될 것이며, 상기 의류가 상부에서 하부로 떨어질 때 부하가 없어지므로 인가되는 전류값은 급감할 것이다. 상기 과정이 반복되면서 상기 드럼의 전류값은 골과 마루를 반복하는 파형을 나타낸다.

전술한 것처럼, 상기 전류값로 상승하는 구간은 뭉쳐있는 의류가 상승하는 구간이며 상기 전류값이 하강하는 구간은 의류가 낙하는 구간이다. 또한, 진동값이 상승하는 구간은 의류가 낙하는 구간이며, 상기 진동값이 감소하는 구간은 의류가 상승하는 구간이다.

결과적으로, 의류가 뭉친 경우에는 상기 전류값이 먼저 상승한 후에 상기 진동값이 상승하게 될 것이다. 또한, 드럼이 1회전할 때 상기 의류가 상승하여 낙하할 것이므로, 상기 전류값이 상승한 후에 드럼의 진동값이 상승하는 시간의 차이가 상기 드럼이 1회전 회전하는 시간 이내이면 상기 드럼 내부의 의류가 뭉쳐있다는 것을 확신할 수 있다.

반대로, 본 발명 의류처리장치의 제어부(p)는 상기 전류값이 상승하고 상기 드럼이 1회전 이상 회전 하는 시간이 경과 후에 상기 드럼의 진동값이 상승하면, 상기 진동은 상기 의류로 인해 발생한 문제가 아니라고 인식할 수 있다.

나아가, 상기 전류값의 최대값과 상기 진동값의 최대값이 나타나는 시간의 차이는 상기 드럼의 회전주기와 대응될 수 있다.

한편, 상기 전류값과 진동값의 파형은 서로 다를 수 있고, 상기 진동값의 파형은 상기 전류값의 파형을 일정 간격 또는 상기 드럼의 회전주기 만큼 이동시킨 모양과 대응될 수 있다. 예를들어, 상기 전류값의 골이 상기 진동값의 마루와 대응될 수 있다.

도7(c)를 참조하면, 상기 드럼의 rpm은 상기 드럼에 인가된 전류값에 비례하게 되므로 상기 전류값의 파형과 유사한 파형으로 나타난다. 따라서, 상기 전류값의 주기와 상기 rpm의 주기는 서로 대응될 수 있다.

이와 같은 분석으로, 본 발명 의류처리장치의 제어부(P)는 상기 뭉침감지단계(S4)에서 상기 진동값, 전류값, rpm의 변화 중 적어도 하나 이상을 분석하여 상기 의류의 뭉침을 감지할 수 있다.

예를들어, 본 발명 의류처리장치의 제어부(p)는 상기 제2회전단계(S3)에서 상기 드럼이 1회전할 때마다 드럼 진동의 최대값 또는 최소값이 1회 발생하는 것이 감지되면 상기 의류가 뭉친 것으로 감지할 수 있다. 상기 의류가 뭉친 경우에는 상기 드럼이 1회전할 동안 1회 상승하고 1회 낙하 할 것이기 때문이다.

반대로, 본 발명 의류처리장치의 제어부(p)는 상기 제2회전단계에서 상기 전류의 최대값이 감지된 후에 상기 드럼의 진동의 최대값이 발생하는 것이 감지되면 상기 의류가 뭉친 것으로 감지할 수 있다. 이때, 뭉침을 감지하는 정확도를 향상하기 위해서, 상기 전류의 최대값이 감지된 후에 상기 드럼의 진동의 최대값이 발생하는 빈도가 N회 이상 반복되는 것을 감지하면, 상기 의류가 뭉친 것으로 감지할 수 있다. 예를들어, N회는 2회 일 수 있다.

더욱 정확도를 향상하기 위해, 본 발명 의류처리장치의 제어부(p)는 상기 뭉침감지단계(S4)에서 상기 드럼이 회전할 때 마다 상기 드럼의 전류값의 파형과 상기 드럼의 rpm 파형이 대응되는 것까지 확인하여, 상기 의류가 뭉친 것을 감지할 수 있다.

또한, 본 발명 의류처리장치의 제어부(p)는 상기 드럼이 회전할 때마다 상기 전류의 최대값이 발생한 시간과 상기 드럼의 진동의 최대값이 발생한 시간의 차이가 상기 드럼이 1회전 회전하는 시간 이하이면 상기 의류가 뭉친 것으로 감지할 수 있다.

또한, 본 발명 의류처리장치의 제어부(P)는 상기 제2회전단계에서 상기 드럼의 진동값이 일정시간 기준진동값 이상으로 감지되면 상기 의류가 뭉친 것으로 감지할 수 있다. 정확도를 향상하기 위해, 상기 일정시간은 상기 드럼이 N회전 이상 회전하는 시간으로 설정될 수 있다. 예를들어, 적어도 2회전 이상 회전하는 시간으로 설정할 수 있다.

또한, 본 발명 의류처리장치의 제어부(P)는 상기 진동값의 파형, 상기 전류값의 파형, 상기 RPM의 파형 및 각각의 골과 마루의 크기를 분석하여 상기 의류의 뭉침정도까지 판단하는 뭉침정도판단단계(S5)를 수행할 수 있다.

본 발명의류처리장치의 제어부(P)는 감지된 뭉침 정도에 따라 후술하는 뭉침해소단계의 횟수 및 강도를 선택할 수 있다.

도8은 본 발명 의류처리장치가 상기 제2회전단계(S3) 또는 세탁단계 중 상기 뭉침감지단계(S4)를 수행하는 중에 의류의 뭉침이 감지되면 의류의 뭉침을 해소하는 뭉침해소단계(S6)를 수행하는 것을 도시한 것이다.

본 발명 의류처리장치의 제어부(P)는 상기 뭉침해소단계(S6)에서 상기 드럼의 회전을 중단하여 상기 의류가 갑작스럽게 낙하하는 것을 유도하여 의류가 풀리도록 시도할 수 있다.(I단계) 이 방법은 감지된 뭉침정도가 크지 않을 때 수행될 수 있다.

한편, 본 발명 의류처리장치의 제어부(P)는 상기 뭉침해소단계(S6)에서 상기 드럼의 회전방향을 적어도 1회 이상 바꿀 수 있다.

즉, 상기 드럼을 시계방향과 반시계방향으로 연속적으로 회전하여 상기 의류의 뭉침을 해소할 수 있다. (II단계) 구체적으로, 상기 드럼을 스윙모션이나 스크럽모션으로 회전시킬 수 있다. 이 방법은 상기 뭉침 정도가 다소 강할 때 수행될 수 있다.

한편, 본 발명 의류처리장치의 제어부(P)는 상기 뭉침해소단계(S6)에서

상기 드럼의 회전방향을 제2속도 이상으로 상승시키고 상기 드럼의 회전을 중단할 수 있고, 이 과정을 N회 이상 반복할 수 있다. (III단계) 이 방법은 상기 드럼을 탈수속도 이상으로 회전한 뒤 의류를 낙하시켜 의류에 강한 충격을 주는 것으로 의류의 뭉침을 효과적으로 해소할 수 있다. 구체적으로, 스텝모션이 적용될 수 있다.

한편, 본 발명 의류처리장치의 제어부(P)는 상기 뭉침해소단계(s6)에서 상기 터브의 물을 추가로 급수할 수 있다. (IV단계) 즉, 상기 뭉친 의류가 상기 터브에서 부유되도록 하여 상기 의류가 풀리도록 유도할 수 있다.

이때, 본 발명의류처리장치의 제어부(P)는 상기 추가급수 진행 중 또는 상기 추가급수 종료 후 상기 드럼을 회전하는 전술한 II,III 단계를 수행할 수 있다.

이후, 상기 드럼의 물을 전부 배수할 수 있다.

도9는 본 발명 의류처리장치의 세탁행정의 알고리즘을 도시한 것이다.

본 발명 의류처리장치는 상기 드럼을 제1속도로 회전시키는 포량감지단계(S1)를 수행하고, 급수단계(S2)를 수행한 후에, 상기 드럼을 제2속도 이하로 회전시키는 세탁단계(S3)를 수행할 수 있다.

이때, 상기 세탁단계(S3)에서 드럼의 진동값, 구동부에 인가된 전류값, 드럼의 RPM중 적어도 하나 이상을 통해 상기 의류가 뭉쳐있는지를 감지하는 뭉침감지단계(S4)를 수행할 수 있고, 상기 의류가 뭉쳐 있는 경우 뭉친 정도까지 판단하는 뭉침정도판단단계(S5)도 수행할 수 있다.

이때, 의류가 뭉친 것이 감지되면, 드럼의 회전중단, 드럼의 교반회전, 드럼의 급가속 후 중단, 추가급수 중 적어도 어느 하나를 수행하여 의류의 뭉침을 해소하는 뭉침해소단계(S6)를 수행할 수 있다.

또한, 상기 세탁단계(S3)가 수행되면 상기 세탁코스가 종료되었는지 판단하는 코스종료판단단계(S7)를 수행하고, 상기 터브의 물을 배수하는 배수단계(S8)후 세탁행정이 종료될 수 있다.

이때, 설정된 코스 또는 옵션이 세탁행정이 2회 이상 수행되는 것을 포함하는 경우에는 상기 과정이 반복될 수 있다.

본 발명은 다양한 형태로 변형되어 실시될 수 있을 것인바 상술한 실시예에 그 권리범위가 한정되지 않는다. 따라서 변형된 실시예가 본 발명 특허청구범위의 구성요소를 포함하고 있다면 본 발명의 권리범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

1 의류처리장치
10: 캐비닛 12: 투입구
13: 도어 14: 세제박스
16: 컨트롤 패널 17: 표시부(알람)
18: 입력부 19: 가스켓
20: 터브 21: 터브 투입구
23: 터브 지지부 25: 회전축 베어링
30: 드럼 31: 드럼 투입구
33: 관통홀 40: 구동부
41: 스테이터 43: 로터
45: 회전축 47: 모터 제어부
51: 전방 밸런서 53: 후방 밸런서
70: 급수부 72: 배수부
80: 순환부 90: 수위센서

Claims (15)

1. 물을 저장하는 터브와, 상기 터브 내부에 구비되어 의류를 수용하는 드럼과, 상기 터브에 결합되어 상기 드럼을 회전시키는 구동부와, 상기 드럼 내부의 진동을 감지하는 제어부를 포함하는 의류처리장치의 제어방법에 있어서,
   상기 드럼을 제1속도 이하로 회전하는 제1회전단계;
   상기 터브에 물을 급수하는 급수단계;
   상기 드럼을 제1속도 보다 빠른 제2속도 이하로 회전하는 제2회전단계;
   상기 터브의 물을 배수하는 배수단계;를 포함하고,
   상기 제2회전단계에서 상기 드럼이 1회전할 때마다 드럼 진동의 최대값 또는 최소값이 1회 발생하는 것이 감지되면 상기 의류가 뭉친 것으로 감지하는 뭉침감지단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 의류처리장치의 제어방법.
   
2. 물을 저장하는 터브와, 상기 터브 내부에 구비되어 의류를 수용하는 드럼과, 상기 터브에 결합되어 상기 드럼을 회전시키는 구동부와, 상기 드럼 내부의 진동을 감지하는 제어부를 포함하는 의류처리장치의 제어방법에 있어서,
   상기 드럼을 제1속도 이하로 회전하는 제1회전단계;
   상기 터브에 물을 급수하는 급수단계;
   상기 드럼을 제1속도 보다 빠른 제2속도 이하로 회전하는 제2회전단계;
   상기 터브의 물을 배수하는 배수단계;를 포함하고,
   상기 제2회전단계에서 상기 전류의 최대값이 감지된 후에 상기 드럼의 진동의 최대값이 발생하는 것이 감지되면 상기 의류가 뭉친 것으로 감지하는 뭉침감지단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 의류처리장치의 제어방법.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 뭉침감지단계는
   상기 전류의 최대값이 감지된 후에 상기 드럼의 진동의 최대값이 발생하는 것이 적어도 2회 이상 감지되면 상기 의류가 뭉친 것으로 감지하는 것을 특징으로 하는 의류처리장치의 제어방법.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 뭉침감지단계는
   상기 드럼이 회전할 때 마다 상기 드럼의 전류값의 파형과 상기 드럼의 rpm 파형이 대응되는 것까지 감지하여, 상기 의류가 뭉친 것을 감지하는 것을 특징으로 하는 의류처리장치의 제어방법.
   
5. 제2항에 있어서,
   상기 뭉침감지단계는
   상기 드럼이 회전할 때마다 상기 전류의 최대값이 발생한 시간과 상기 드럼의 진동의 최대값이 발생한 시간의 차이가 상기 드럼이 1회전 회전하는 시간 이하이면 상기 의류가 뭉친 것을 감지하는 것을 특징으로 하는 의류처리장치의 제어방법.
   
6. 물을 저장하는 터브와, 상기 터브 내부에 구비되어 의류를 수용하는 드럼과, 상기 터브에 결합되어 상기 드럼을 회전시키는 구동부와, 상기 드럼 내부의 진동을 감지하는 제어부를 포함하는 의류처리장치의 제어방법에 있어서,
   상기 드럼을 제1속도 이하로 회전하는 제1회전단계;
   상기 터브에 물을 급수하는 급수단계;
   상기 드럼을 제1속도 보다 빠른 제2속도 이하로 회전하는 제2회전단계;
   상기 터브의 물을 배수하는 배수단계;를 포함하고,
   상기 제2회전단계에서 상기 드럼의 진동값이 일정시간 기준진동값 이상으로 감지되면 상기 의류가 뭉친 것으로 감지하는 뭉침감지단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 의류처리장치의 제어방법.
   
7. 제6항에 있어서,
   상기 일정시간은 상기 드럼이 2회전 이상 회전하는 시간인 것을 특징으로 하는 의류처리장치의 제어방법.
   
8. 제1항 내지 제7항 중 적어도 어느 한 항에 있어서,
   상기 뭉침감지단계는
   상기 제2회전단계에서 상기 드럼이 같은 방향으로 정속으로 회전할 때 수행되는 것을 특징으로 하는 의류처리장치의 제어방법.
   
9. 제8항에 있어서,
   상기 뭉침감지단계에서 상기 의류의 뭉침이 감지되면 상기 드럼의 회전속도를 가변하는 뭉침해소단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 의류처리장치의 제어방법.
   
10. 제9항에 있어서,
    상기 뭉침해소단계는
    상기 드럼의 회전을 중단하는 것을 특징으로 하는 의류처리장치의 제어방법.
    
11. 제9항에 있어서,
    상기 뭉침해소단계는
    상기 드럼의 회전방향을 적어도 1회 이상 바꾸는 것을 특징으로 하는 의류처리장치의 제어방법.
    
12. 제9항에 있어서,
    상기 뭉침해소단계는
    상기 드럼의 회전방향을 제2속도 이상으로 상승시키고 상기 드럼의 회전을 중단하는 것을 특징으로 하는 의류처리장치의 제어방법.
    
13. 제12항에 있어서,
    상기 뭉침해소단계를 적어도 2회 이상 수행하는 것을 특징으로 하는 의류처리장치의 제어방법.
    
14. 제9항에 있어서,
    상기 뭉침해소단계는
    상기 터브의 물을 급수하는 것을 특징으로 하는 의류처리장치의 제어방법.
    
15. 제14항에 있어서,
    상기 뭉침해소단계는
    상기 급수 진행 중 또는 상기 급수 종료 후 상기 드럼을 회전하는 것을 특징으로 하는 의류처리장치의 제어방법.

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