KR930005875B1 - 세탁기의 반전시간 제어방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

세탁기의 반전시간 제어방법

제1도는 종래 세탁기의 개략 구성도.

제2도는 제1도에 따른 세탁모터의 반전시간 제어회로도.

제3도는 제2도의 타이머에 형성된 타임스위치의 구성 및 동작설명도.

제4도는 본 발명 세탁기의 개략 구성도.

제5도는 제4도에 따른 세탁모터 반전시간 제어시스템의 실시예 구성도.

제6도는 제4도의 세탁날개 직경과 세탁조 직경의 비에 따른 세탁모터의 반전시간을 보인 그래프도.

제7도는 제4도의 세탁날개 직경과 세탁조 높이의 비에 따른 세탁모터의 반전시간을 보인 그래프도.

제8도는 제4도의 세탁량과 세탁조 내용적의 비에 따른 세탁모터의 반전시간을 보인 그래프도.

제9도는 제4도의 세탁날개 직경과 회전수에 따른 세탁모터의 반전시간을 보인 그래프도.

제10도는 본 발명의 동작설명에 대한 신호흐름도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

101 : 콘트롤러 102 : 세탁조

103 : 세탁날개 104 : 세탁모터

본 발명은 세탁기의 세탁과정에서 세탁모터의 반전시간 설정에 관한 것으로, 특히 세탁모터의 회전에 의한 세탁수를 와류시켜 세탁을 하는 세탁날개의 크기와 세탁조의 크기에 따라 세탁날개의 정, 역회전과 휴지시간을 가장 적절하게 설정하여 세탁물의 엉킴 및 세탁물의 손상을 방지하고 세탁효율을 향상시키도록 하는 세탁기의 반전시간 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 세탁기는 세탁날개가 세탁모터의 정, 역회전 주기에 의해 회전하여 세탁수를 와류시켜 세탁수와 세탁물간의 마찰로 세탁을 진행시키는 것으로, 상기 세탁모터의 정, 역회전의 주기는 세탁조의 크기와 세탁날개의 크기에 관계없이 세탁물의 움직임이 가장 적절하게 이루어지는 조건에 대응하여 기계적인 모터식 프로그램으로 설정하게 되어 있다.

이와 같은 종래 세탁기는 첨부된 도면 제1도에 도시된 바와 같이, 세탁기본체(1)의 상측에 설치된 콘트롤박스(8)에 형성되어 세탁반전시간을 결정하는 타이머(4)와, 상기 타이머(4)의 반전시간 설정에 따른 콘트롤박스(7)의 제어신호에 의해 구동하여 세탁조(2)내의 세탁날개(7)를 정, 역회전시키는 세탁모터(5)와, 상기 세탁모터(5)의 회전동력을 전달하여 탈수조(3)를 회전시키는 클러치(6)와, 세탁시 상기 세탁기본체(1)의 상측에 설치되어 콘트롤박스(8)의 제어신호에 따라 세탁조(2)로 세탁수를 공급하는 급수밸브(11)와, 상기 세탁기본체(1)의 하측에 설치되어 콘트롤박스(8)의 제어신호에 따라 세탁조(2)내의 세탁수를 배수호스(10)를 통해 배출하는 배수밸브(9)로 구성되어 있다.

그리고 제2도는 제1도의 세탁모터(5)의 반전시간을 제어하기 위한 회로도로서, 캠의 회전에 따라 a접점 및 b접점으로 접속이 전환되는 구조로 된 8개의 스위치(T1,T2,…T6), (T8), (T10)가 설치되어 있으며, 이들 스위치중 타임스위치(T8)(T10)는 상기 타이머(4)에 형성된 스위치로서, 제3a 내지 d도에 도시한 바와 같이 한개의 캠판(40)의 회전동작에 의하여 접속편(40c)이 접점(40a)(40b)에 전환 접속되도록 구성되어 있는 것으로, 도면중 미설명 부호 12는 수동으로 동작하는 수류전환스위치이다.

이와 같이 구성된 종래 세탁기에 있어서, 일반적으로 세탁조(2)내에서 이루어지는 세탁물의 세탁성능을 결정하는 중요한 요소로는 세탁수류등에 따라 결정된다. 즉, 세탁조(2)에 설치되는 세탁날개(7)의 회전주기를 정, 역회전하는 통전시간이 긴 강수류의 경우에 수류전환스위치(12)의 접점을 a쪽으로 전환 접속하면 타이머(4)의 타임스위치(T8)(T10)가 동시에 온-오프를 반복하더라도 세탁모터(5)의 실제 통전시간은 타임스위치(T8)의 온-오프 동작에 따라 제어를 받게 되므로, 세탁모터(5)의 정, 역회전 주기를 3.2초 정회전-1.4초 휴지-2.8초 역회전-1.1초 휴지-3.0초 정회전-1.3초 휴지-3.0초 역회전-1.1초 휴지를 기본 시간으로 하여 설정하면 세탁효율을 높일 수 있는 것이며, 이때의 상기 기본시간은 +10%내의 회전주기로 하는 것이다.

또한 통전시간이 짧은 약수류의 경우에는 수류전환스위치(12)의 접점을 b쪽으로 전환 접속함으로써, 실제로 세탁모터(5)에 통전되는 회로는 타이머(4)의 타임스위치(T10)(T8)를 통하여 연결되는 구성이 되므로 세탁모터(5)가 통전되는 시간은 타임스위치(T8)(T10)가 동시에 턴-온되는 순간에만 세탁모터(5)에 통전이 됨에 따라 1.6초 정회전-2.8초 휴지-1.4초 역회전-2.8초 휴지-1.3초 정회전-2.8초 휴지-1.73초 역회전-2.8초 휴지를 기본으로 하고 기본시간의 ±10%내의 회전주기 함으로써, 세탁물의 손상등을 방지하며, 세탁효율을 높일 수 있는 것이다.

그리고 제3a 내지 d도에 도시한 타임스위치(T8)(T10)는 일정시간으로 세팅된 타이머(4)의 동작시에 연동되어 회전되도록 상기 타이머(4)에 형성된 캠판(40)에 의하여 접점(40a)(40b)이 전환되므로 세탁모터(5)를 정, 역회전시키게 되는 것이다.

그리고 제2도에서 수류전환스위치(12)는 타임스위치(T8)와는 직렬로 접속되고, 타임스위치(T10)와는 병렬로 접속되어서, 수류전환스위치(12)를 접점(b)쪽으로 전환 접속하면 세탁모터(5)의 통전시간이 길어져서 강수류를 얻을 수 있는 것이다.

즉, 동력전달을 보면 제1도에서와 같이, 콘트롤박스(8)의 타이머(4)의 제어에 의하여 세탁모터(5)에 전원이 인가되어서 세탁모터(5)가 구동되면 구동풀리의 연동으로 클러치(6)에 전달되어 클러치(6)의 동력구분 전달에 의하여 세탁날개(9)가 회전하여 세탁수를 와류시키게 되므로써, 세탁조(2) 및 탈수조(3)내에 있는 세탁물과 세탁수가 마찰되어 세탁이 된다.

여기에서, 세탁모터(5)의 정, 역회전 원리를 살펴보면 다음과 같다.

상기 타이머(4)가 이미 설정된 시간에 의하여 타임카운트 동작을 하게될때에 이와 연동으로 동작하여 회전되는 타임스위치(T8)의 캠판(40)이 제3a도와 같이 회전되어 그의 접속편(40c)이 a접점(40a)에 접속되면 세탁모터(5)의 코일(A)이 주코일로서 작용하게 되고, 코일(B)은 보조코일로서 작용하게 되므로 세탁모터(5)는 정회전을 하게 되고, 이어서 접속편(40c)이 제3b도와 같이 어느 접점에도 접속되지 않으면 세탁모터(5)는 정지하게 된다.

또한 제3c도와 같이, 접속편(40c)이 b접점(40b)에 접속되면 세탁모터(5)의 코일(B)이 주코일로서 작용하게 되고, 코일(A)은 보조코일로서 작용하게 되므로, 세탁모터(5)는 역회전을 하여 세탁날개(6)를 통해 세탁을 하게 되는 것이다.

그러나 이와 같은 종래 세탁기의 세탁모터 반전시간 제어회로는 세탁조의 크기와 세탁날개의 크기에 따라 최적조건의 반전시간이 설정되었다 하더라도 세탁날개의 정, 역시간을 결정하는 제어장치가 대부분 기계적인 동작을 이용한 모터식 프로그램 타이머를 사용했기 때문에 세탁반전주기의 설정에 많은 제약이 있어, 실제 세탁효율이 좋은 세탁시간에 가능한 근접되게 설정할 수 밖에 없었다.

즉, 세탁날개와 세탁조 직경의 비나 세탁물량과 세탁조 내부용적의 비에 맞는 세탁시간이 설정되지 못한 이유로 세탁시 세탁물의 움직임이 좋지 못하여 세탁효율이 저하될 뿐만 아니라 세탁후 세탁편차가 심해지는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명의 목적은 세탁조의 크기와 세탁날개 직경의 크기 및 세탁량과 세탁조 용적의 비(이하 "욕조"라 칭함)에 따라 가장 적절한 세탁날개의 정, 역회전 주기를 기본주기로 설정하고 세탁수류에 따라 상기 기본주기의 일정 비율내에서 세탁반전시간을 설정하여 정해진 전체 세탁시간 동안 세탁날개를 반복 제어하도록 세탁기의 반전시간 제어방법을 제공함에 있다.

이와 같은 본 발명의 목적은 세탁날개의 직경과 세탁조 직경의 비가 0.7-1.0로, 세탁날개의 직경과 세탁조 높이의 비가 0.9-1.1로, 세탁용량과 세탁조 내용적의 욕비가 8.0-10.0 세탁날개의 회전수가 130-180 범위내로 구성된 세탁기에 있어서, 상기 세탁날개의 정, 역 통전시간을 표준수류에서 1.5-3.0초(정회전)-0.5-1.0(휴지)-1.5-3.0(역회전)-0.5-1.0(휴지)를 기본주기로 설정하고, 강수류에서는 상기 기본주기의 110%-115% 이내로, 약수류에서는 상기 기본주기의 80%-90% 이내로 설정하여 세탁코스에 따라 세탁날개를 3회 내지 5회동안 반복 제어하고, 다시 상기 기본주기의 1/2로 세탁날개를 3회 내지 5회 반복 제어하도록 함으로써, 달성되는 것으로, 이하 본 발명을 첨부한 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

제4도는 본 발명 세탁기의 개략 구성도이고, 제5도는 제4도에 다른 세탁모터 반전시간 제어시스템 구성도로서, 이에 도시한 바와 같이, 세탁기본체(106)의 상측에 설치된 콘트롤박스(100)에 내장되어 세탁기 전체 시스템 동작을 제어하는 콘트롤러(101)와, 상기 콘트롤러(101)로부터 출력되는 제어신호에 구동하여 동력을 발생하는 세탁모터(104)와, 상기 세탁모터(104)의 동력을 전달하는 클러치(105)와, 상기 클러치(105)로부터 전달된 동력에 의해 회전하여 세탁조(102)내의 세탁수를 와류시켜 세탁을 하는 세탁날개(103)와, 상기 세탁조(102)의 세탁수위를 감지하여 콘트롤러(101)에 입력하는 수위감지센서(107)와, 상기 콘트롤러(101)의 제어신호에 따라 구동하여 세탁조(102)내에 세탁수를 공급하는 급수밸브(108)와, 상기 콘트롤러(101)의 제어신호에 따라 세탁조(102)내의 물을 배수시키는 배수밸브(109)로 구성한다.

그리고 상기에서 세탁날개(103)의 직경(d)과 세탁조(102)의 직경(D)의 비는 0.7-1.0 범위내로, 세탁조(102)의 높이(H)와 세탁날개(103)의 직경(d)의 비는 0.9-1.1 범위내로, 세탁량(㎏)과 세탁조(102)의 내용적의 욕비는 8.0-10.0 범위내로, 세탁날개(103)의 회전수(rpm)를 130-180 범위내로 하여 구성한다.

이와 같이 구성된 본 발명의 작용, 효과를 제4도 내지 제11도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저 사용자가 키이입력부(도면에 미도시)를 통해 세탁시작키이를 누르면 콘트롤러(101)는 키이입력부로부터 입력된 키이데이타가 세탁키이인가를 검색하여 세탁키이 데이타이면 초기에 급수밸브(108)를 턴-온시켜 세탁조(102)에 세탁수를 설정수위까지 공급하게 된다. 이후 상기한 콘트롤러(101)는 수위감지센서(107)를 통해 세탁수위를 검출하여 세탁수위가 설정수위에 도달하면 급수밸브(108)를 통해 급수를 중단시키고 사용자가 선택한 세탁량(포향)이나 수류조건에 맞추어 세탁모터(104)를 구동시키게 된다. 상기 세탁모터(104)가 구동하면 구동풀리의 연동으로 클러치(105)에 전달되어 클러치(105)의 동력구분 전달에 의해 세탁날개(103)가 회전하여 세탁수를 와류시키므로써 세탁조(102)내에 있는 세탁물과 세탁수가 마찰되어 세탁이 시작되는데, 이때 세탁 정, 역 통전시간의 주기는 세탁조(102)의 직경(D)과 높이(H), 세탁용량(Kg), 세탁날개(103)의 직경(d), 세탁날개(103)의 회전수(rpm) 및 세탁수위에 따라 적절하게 설정하여야 만이 세탁효율을 극대화시킬 수 있다. 즉, 제6도 내지 제9도는 본 발명의 목적인 세탁효율을 향상시키기 위한 세탁 정, 역 통전시간에 대한 세탁조(102)의 직경(D)과 높이(H), 세탁날개(103)의 직경(d), 세탁날개(103)의 회전수(rpm), 세탁용량(Kg), 물의 양을 비교한 그래프도로서, 이를 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저 제6도는 세탁날개(103)의 직경(d)과 세탁조(102)의 직경(D)의 비에 따른 세탁모터(104)의 반전시간을 보인 그래프도이다.

즉, 세탁성능을 일정하게 했을때, 세탁날개(103)의 직경(d)과 세탁조(102)의 직경(D)의 비(d/D)가 크면 클수록 세탁모터(104)의 정, 역 통전시간을 짧게 할당해 주어야 하고, 적으면 적을수록 세탁모터(104)의 정, 역 통전시간을 길게 설정하여 그 설정된 정, 역 통전시간으로 세탁모터(104)를 반복 제어해 주어야 함을 알 수 있다.

그리고 제7도는 세탁날개(103)의 직경(d)과 세탁조(102)의 높이(H)의 비(d/H)에 따른 세탁모터(104)의 반전시간을 보인 그래프도로서, 상기의 비(d/H)가 크면 클수록 세탁모터(104)의 정, 역 통전시간을 짧게 설정해주어야 하고, 적으면 적을수록 세탁모터(104)의 정, 역 통전시간을 길게 설정해 주어야 함을 알 수 있다.

또한 제8도는 세탁량(㎏)과 세탁조(102)의 내용적(ℓ)의 비(ℓ/㎏) (이하, "욕비"라 칭함)에 따른 세탁모터(104)의 반전시간을 보인 그래프도로서, 상기에서 욕비(ℓ/㎏)가 크면 클수록 세탁모터(104)의 정, 역 통전시간을 짧게 설정해 주어야 하고, 욕비(ℓ/㎏)가 작으면 작을수록 정, 역 통전시간을 길게 설정해 주어야 함을 알 수 있다.

또한 제9도는 세탁날개(103)의 직경(d)과 세탁날개(103)의 회전수(rpm)에 따른 세탁모터(104)이 반전시간을 보인 그래프도로서, 상기 세탁날개(103)의 직경(d)이 크면 클수록 세탁모터(104)의 정, 역 통전시간과 회전수를 짧게 설정해 주어야 하고, 세탁날개(103)의 직경(d)이 작으면 작을수록 세탁모터(104)의 정, 역 통전시간과 회전수를 길게 설정하여야 함을 알 수 있다.

상기와 같은 결과의 시험으로서, 최적의 비(d/D), (d/H), 욕비(ℓ/㎏) 및 세탁날개(103)의 직경(d), 회전수(rpm)에 따라 세탁모터(104)의 정, 역 통전시간을 설정한 결과는 하기의 표와 같다.

[표 1]

상기 표에서 표준수류, 강수류, 약수류, 물등의 표시는 각각의 세탁물의 양이나 종류에 대한 구분을 의미하며, 많은 실험을 거쳐 이루어진 결과이다.

상기 표(-1)를 정리해 보면, 세탁날개(103)의 직경(d)과 세탁조(102)의 직경(D)의 비인 d/D=0.7-1.0, 세탁날개(103)의 직경(d)과 세탁조(102)의 높이(H)의 비인 d/H=0.9-1.1, 세탁날개(103)의 회전수인 rpm=130=180, 세탁량(㎏)과 세탁조(102)의 내용적(ℓ) 욕비인 1/㎏=8.0-10.0 범위내일때가 가장 최적의 세탁조건이며, 이때의 세탁모터(104)의 정, 역 통전시간은 표준수류에서 1.5-3.0초(정회전)-0.5-1.0(휴지)-1.5-3.0(역회전)-0.5-1.0(휴지)등을 기본주기로 설정하여 세탁모터(104)를 3회 내지 5회동안 반복 구동시킨 후 그 기본주기의 1/2 즉, 0.75-1.5초(정회전)-0.5-1.0(휴지)-0.75-1.5(역회전)-0.5-1.0(휴지)로 세탁모터(104)를 다시 3회 내지 5회동안 반복 구동했을때의 경우가 세탁성능, 세탁물의 움직임이 가장 좋을뿐 아니라 세탁물의 손상, 세탁물의 엉킴등이 없어지게 되며, 또한 세탁모터(104)에 걸리는 부하도 적어 현재 사용중인 세탁모터보다 50%정도 용량이 작은 모터 사용이 가능하며, 각 용량별 단계로 세탁모터의 통전비율은 강력, 표준, 약수류에 있어서 각각 80%-70%, 75%-65%, 65%-60%가 가장 적절하다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 세탁조의 크기와 세탁날개 직경의 크기 및 세탁량과 세탁조 용적의 비에 따라 가장 적절한 세탁날개의 정, 역회전 주기를 기본주기로 설정하고 세탁수류에 따라 상기 기본주기의 일정 비율 내외에서 세탁반전 시간을 설정하여 세탁을 수행함으로써, 세탁물의 엉킴 및 세탁물의 손상이 방지되고 세탁효율이 향상되는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 세탁날개의 직경과 세탁조 직경의 비가 0.7-1.0로, 세탁날개의 직경과 세탁조 높이의 비가 0.9-1.1로, 세탁용량과 세탁조 내용적의 욕비가 8.0-10.0으로, 세탁날개의 회전수가 130-180 범위내로 구성된 세탁기에 있어서의 상기 세탁날개의 정, 역 통전시간을 표준수류에서 1.5-3.0초(정회전)-0.5-1.0(휴지)-1.5-3.0(역회전)-0.5-1.0(휴지)를 기본주기로 설정하고, 강수류에서는 상기 기본주기의 110%-115% 이내로, 약수류에서는 상기 기본주기의 80%-90%이내로 설정하여 정해진 세탁시간 동안 상기 세탁수류에 따라 세탁날개를 3회 내지 5회동안 반복 제어하고, 다시 상기 기본주기의 1/2로 세탁날개를 3회 내지 5회 반복제어하도록 함을 특징으로 한 세탁기의 반전시간 제어방법.

Images