KR100645670B1 - 세탁기 - Google Patents

Abstract

대략 수평 방향 또는 대략 경사 방향으로 회전축을 갖는 회전 드럼내에서 세탁, 헹굼, 탈수하는 세탁기에 있어서, 회전 드럼을 고속으로 회전시킴으로써 발생하는 강한 수류로 회전 드럼의 외주벽에 부착한 이물이나 오염을 씻어, 외주벽을 청정한 상태로 유지한다.

세탁기 본체에 탄성적으로 지지한 물받이조 내에 대략 수평 방향 또는 대략 경사 방향으로 회전 중심축을 갖는 회전 드럼을 내포하고, 회전 드럼을 구동하는 모터(5)로 스위칭 소자(23a 내지 23f)를 갖는 인버터(23)에 의해서 전력을 공급하고, 제어 수단(16)에 의해서 인버터(23)의 스위칭 소자(23a 내지 23f)를 제어하여 모터(5)의 구동을 제어한다. 제어 수단(16)은 물받이조 내에 물을 모아둔 상태로, 회전 드럼내에 세탁물이 붙는 회전수 이상이고 탈수 정상 회전수 이하의 제 1 소정 회전수가 되도록 회전 드럼의 회전수를 제어하는 회전 드럼 세정 행정을 하도록 한다.

Description

세탁기{WASHING MACHINE}

도 1은 본 발명의 1실시예의 세탁기의 일부 블럭화한 회로도,

도 2는 상기 세탁기의 종단면도,

도 3은 상기 세탁기의 요부단면도,

도 4는 상기 세탁기의 입력 설정 수단 및 표시 수단의 확대정면도,

도 5는 상기 세탁기의 요부 동작 플로우차트,

도 6은 상기 세탁기의 회전 드럼 회전수와 모터 전류의 변화를 도시하는 타임 차트,

도 7은 상기 세탁기의 드럼 회전수 제어와 모터 전류 제어의 서브루틴의 플로우차트,

도 8은 상기 세탁기의 물받이조로 급수하는 상태를 도시하는 요부단면도.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 회전 드럼 3 : 물받이조

4 : 회전축(회전 중심축) 5 : 모터

9 : 세탁기 본체 16 : 제어 수단

23 : 인버터 23a 내지 23f : 스위칭 소자

본 발명은 대략 수평 방향 또는 대략 경사 방향으로 회전 중심축을 갖는 회전 드럼내에서, 세탁, 헹굼, 탈수하는 세탁기에 관한 것이다.

종래, 이러한 종류의 세탁기는 세탁물을 수납하고 수평축을 중심으로 회전 가능한 회전 드럼을 물받이조 내에 내포하고, 물받이조에는 그 정면측에 도어에 의해서 개폐 가능하게 의류 출입구를 형성하고, 의류 출입구로부터 회전 드럼내로 세탁물을 투입하여 물받이조 내로의 주수 및 배수, 회전 드럼의 회전을 제어함으로써, 세탁, 헹굼, 탈수의 각 공정을 하도록 구성하고 있다. 또한, 물받이조 내의 공기를 배기하여 제습부 및 가열부를 통해서 다시 수조내로 되돌리는 순환 송풍 경로를 형성함으로써, 회전 드럼내에 수용한 세탁물을 건조시키는 건조기능을 갖는 경우도 있다. 이러한 세탁기로서는 다수의 제안이 이루어지고 있다(예컨대, 특허문헌 1 참조).

[특허문헌 1] 일본 특허 공개 공보 제1998-211393호(제 3 내지 4 페이지, 도 1)

이러한 종래의 구성에서는 물받이조 내에 회전 가능하게 내포한 회전 드럼의 외주벽에 세제 찌꺼기 등의 이물이나 오염이 부착한 경우에, 그것을 제거하는 것이 곤란하고, 특히 세제 찌꺼기는 점성이 높은 친유성의 물질이기 때문에, 회전 드럼의 외주벽에 부착하면 점성이 높기 때문에, 그대로 남아 버리는 경우가 적지 않다.

부착한 이물이나 오염은 건조하면 고화하여 더욱 벗기기 어려워지고, 오염이 부착하면 그것에 계속해서 오염이 부착하기 쉬워지는 악순환을 초래하게 되기 쉽다. 또한, 세제 찌꺼기는 미생물이나 박테리아 등을 번식시키고, 습도가 높은 물받이조 내에서는 균의 성장을 촉진하여 곰팡이를 발생시킬 우려도 있다. 따라서, 회전 드럼의 외주벽에 부착한 이물이나 오염을 신속하게 제거하는 것 같은 수단을 강구할 필요가 있다.

본 발명은 상기 종래의 과제를 해결하는 것으로, 회전 드럼을 고속으로 회전시킴으로써 발생하는 강한 수류로 회전 드럼의 외주벽에 부착한 세제 찌꺼기 등의 이물이나 오염을 씻어 내어, 외주벽을 청정한 상태로 유지하는 것을 목적으로 하고 있다.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위해서, 세탁기 본체에 탄성적으로 지지한 물받이조 내에, 대략 수평 방향 또는 대략 경사 방향으로 회전 중심축을 갖는 회전 드럼을 내포하고, 회전 드럼을 구동하는 모터에 스위칭 소자를 갖는 인버터에 의해서 전력을 공급하고, 제어 수단에 의해서 인버터의 스위칭 소자를 제어하여 모터의 구동을 제어하도록 구성하고, 제어 수단은 물받이조 내에 물을 모아둔 상태에서, 회전 드럼내에 세탁물이 붙는 회전수 이상이고 탈수 정상 회전수 이하인 제 1 소정 회전수가 되도록 회전 드럼의 회전수를 제어하는 회전 드럼 세정 행정을 하도록 한 것이다.

이에 따라, 회전 드럼을 고속으로 회전시킴으로써 발생하는 강한 수류로 회전 드럼의 외주벽에 부착한 세제 찌꺼기 등의 이물이나 오염을 씻어 낼 수 있고, 외주벽을 청정한 상태로 유지할 수 있어, 위생적인 세탁기로 할 수 있다.

제 1 발명은 대략 수평 방향 또는 대략 경사 방향으로 회전 중심축을 갖는 회전 드럼과, 세탁기 본체에 탄성적으로 지지하여 상기 회전 드럼을 내포하는 물받이조와, 상기 회전 드럼을 구동하는 모터와, 상기 모터로 전력을 공급하는 스위칭 소자를 갖는 인버터와, 상기 인버터의 스위칭 소자를 제어하여 상기 모터의 구동을 제어하는 제어 수단을 구비하고, 상기 제어 수단은 상기 물받이조 내에 물을 모아둔 상태에서, 상기 회전 드럼내에 세탁물이 붙는 회전수 이상이고 탈수 정상 회전수 이하인 제 1 소정 회전수가 되도록 상기 회전 드럼의 회전수를 제어하는 회전 드럼 세정 행정을 하도록 한 것으로, 회전 드럼 세정 행정에서 물받이조 내에 물을 모아둔 상태에서, 회전 드럼내에 세탁물이 붙는 회전수 이상이고 탈수 정상 회전수 이하인 제 1 소정 회전수(예컨대, 400rpm)가 되도록 회전 드럼의 회전수를 제어하기 때문에, 회전 드럼을 고속으로 회전시킴으로써 발생하는 강한 수류로, 회전 드 럼의 외주벽에 부착한 세제 찌꺼기 등의 이물이나 오염을 씻어 낼 수 있어, 외주벽을 청정한 상태로 유지할 수 있음과 동시에, 세제 찌꺼기 등의 이물이나 오염이 회전 드럼내의 세탁물에 다시 부착하는 일이 없도록 할 수 있다.

제 2 발명은 상기 제 1 발명에 있어서, 제어 수단은 세탁, 헹굼, 탈수의 각 행정을 제어하고, 탈수 행정에서 회전 드럼 세정 행정을 하도록 한 것이고, 세탁물을 충분히 헹군 후에 물받이조 내에 물을 모아둔 상태에서, 회전 드럼의 회전수를 예컨대, 400rpm이 되도록 제어하기 때문에, 세제 성분이 남아 있어 거품이 심하게 일어, 거품 구속 상태가 되어 회전 드럼의 회전수가 상승하지 않는 등의 불량을 해소할 수 있다.

제 3 발명은 상기 제 1 또는 제 2 발명에 있어서, 모터의 전류를 검지하는 전류 검지 수단을 구비하고, 제어 수단은 상기 전류 검지 수단으로부터의 신호를 입력하여 상기 모터의 전류가 소정값 이하가 되도록 상기 모터를 제어하도록 한 것으로, 세탁물의 양이 많을 때나 함수율이 높은 세탁물의 비율이 높을 때, 또는 물받이조 내에 고인 물이 많을 때에 모터에 걸리는 부하가 무거워진 경우라도, 모터에 흐르는 전류를 제한할 수 있기 때문에, 모터의 이상 발열을 억제할 수 있어 안전성을 향상시킬 수 있다.

제 4 발명은 상기 제 1 내지 3 중 어느 하나의 발명에 있어서, 물받이조 내의 물을 기계 밖으로 배수하는 배수 수단을 구비하고, 제어 수단은 회전 드럼 세정 행정 중에 상기 배수 수단을 닫은 상태로 하도록 한 것으로, 회전 드럼 세정 행정 중에 세탁물로부터 탈수된 물을 모을 수 있기 때문에, 특별한 구성을 필요로 하지 않고, 물받이조 내에 물을 모을 수 있어, 저비용이고 위생적인 세탁기로 할 수 있다.

제 5 발명은 상기 제 1 내지 4 중 어느 하나의 발명에 있어서, 물받이조 내로 급수하는 급수 수단을 구비하고, 제어 수단은 회전 드럼 세정 행정 중에 상기 급수 수단을 동작시켜 물받이조 내로 급수하도록 한 것으로, 세탁물의 양이 적은 경우에, 세탁물로부터 탈수된 물이 적은 경우라도, 확실하게 물받이조 내에 물을 모을 수 있어, 저비용이고 위생적인 세탁기로 할 수 있다.

제 6 발명은 상기 제 5 발명에 있어서, 회전 드럼내의 세탁물의 양을 검지하는 포량 검지 수단을 구비하고, 제어 수단은 상기 포량 검지 수단에서 검지한 포량에 근거하여, 급수 수단의 동작 시간을 설정하도록 한 것으로, 세탁물의 양에 영향을 받지 않고, 거의 동량의 물을 물받이조 내에 모을 수 있어, 저비용이고 위생적인 세탁기로 할 수 있다.

제 7 발명은 상기 제 1 내지 5중 어느 하나의 발명에 있어서, 제어 수단은 회전 드럼을 대략 정지 상태로부터 제 1 소정 회전수보다 낮은 제 2 소정 회전수로 구동하여 세탁물을 회전 드럼내에 붙게 하는 포 밸런스 행정과, 대략 제 2 소정 회전수로 포 밸런스 상태를 판정하는 포 밸런스 판정행정을 순차적으로 실행한 후에 회전 드럼 세정 행정을 하도록 한 것으로, 포 밸런스 행정에서 세탁물을 회전 드럼의 내벽에 서서히 붙게 함으로써 포 밸런스 상태를 바꿀 수 있고, 포 밸런스가 양호한 경우에만 제 1 소정 회전수로 올려서 회전 드럼 세정 행정을 할 수 있고, 세탁물의 언밸런스에 의한 회전 드럼이나 물받이조의 이상 진동을 없앨 수 있어, 제 품의 안전성을 향상시킬 수 있다.

제 8 발명은 상기 제 7 발명에 있어서, 제어 수단은 포 밸런스 판정행정에서 포 밸런스 상태가 나쁘다고 판정했을 때에, 포 밸런스 행정부터 다시 하도록 한 것으로, 회전 드럼을 일단 정지시킴으로써 세탁물을 떼어낸 뒤에, 두 번째 포 밸런스 행정에서 세탁물을 회전 드럼의 내벽에 서서히 붙게 함으로써 포 밸런스 상태를 바꿀 수 있고, 포 밸런스가 양호한 경우에만 제 1 소정 회전수로 구동시켜 회전 드럼 세정 행정을 할 수 있고, 세탁물의 언밸런스에 의한 회전 드럼이나 물받이조의 이상 진동을 없앨 수 있어, 제품의 안전성을 향상시킬 수 있다.

이하, 본 발명의 1실시예에 대하여, 도면을 참조하면서 설명한다. 또한, 이 실시예에 의해서 본 발명이 한정되는 것이 아니다.

도 2에 도시하는 바와 같이, 회전 드럼(1)은 바닥이 있는 원통형으로 형성하고 외주부에 다수의 물 통과 구멍(2)을 전면에 형성하고, 물받이조(3) 내에 회전 가능하게 배치하고 있다. 회전 드럼(1)의 회전중심에 대략 경사 방향으로 회전축(회전 중심축)(4)을 설치하고, 회전 드럼(1)의 축심 방향을 정면측으로부터 배면측을 향해서 하향으로 경사시켜서 배치하고 있다. 이 회전축(4)에 물받이조(3)의 배면에 장착한 모터(5)를 연결하고, 회전 드럼(1)을 정회전, 역회전 방향으로 회전 구동한다. 회전 드럼(1)의 내벽면에 수개의 돌출 기판(6)을 설치하고 있다.

물받이조(3)의 정면측의 상향 경사면에 마련한 개구부를 덮개(7)에 의해서 개폐 가능하게 덮고, 이 덮개(7)를 여는 것에 의해서 의류 출입구(8)를 통해서 회전 드럼(1)내로 세탁물을 출납할 수 있도록 하고 있다. 덮개(7)를 상향 경사면에 설치하고 있기 때문에, 세탁물을 출납할 때, 허리를 굽히지 않고 실행할 수 있다.

물받이조(3)는 세탁기 본체(9)로부터 용수철체(도시하지 않음)로 요동 가능하게 매달려 있고, 물받이조(3)의 하부에 배수 경로(10)의 한쪽 단부를 접속하고, 배수 경로(10)의 다른쪽 단부를 배수밸브(배수 수단)(11)에 접속하여 물받이조(3)내의 세탁수를 배수하도록 하고 있다. 급수밸브(급수 수단)(12)는 급수 경로(13)를 통해서 물받이조(3) 내로 물을 급수하는 것이다.

물받이조(3)의 최하부에는 회전 드럼(1)의 회전 방향과 직교하는 방향으로 배수구(14)를 형성하고 있고, 이 배수구(14)의 측벽(14a)은 도 3에 도시하는 바와 같이 수류 방향에 교차하는 방향으로 형성하고 있다.

또한, 본 실시예에서는 회전 드럼(1)의 회전중심에 대략 경사 방향으로 회전축(4)을 설치하고, 회전 드럼(1)의 축심 방향을 정면측으로부터 배면측을 향해서 하향으로 경사시켜 배치하고 있는데, 회전 드럼(1)의 회전중심에 대략 수평 방향으로 회전축(4)을 설치하고, 회전 드럼(1)의 축심 방향을 대략 수평 방향으로 배치해도 좋다.

제어 장치(15)는 도 1에 도시하는 바와 같이 구성하고 있고, 모터(5), 배수밸브(11), 급수밸브(12) 등의 동작을 제어하고, 세탁, 헹굼, 탈수의 일련의 행정을 차례로 제어하는 마이크로 컴퓨터로 이루어지는 제어 수단(16)을 갖고 있다. 제어 수단(16)은 운전코스 등을 설정하기 위한 입력 설정 수단(17)으로부터의 정보를 입력하고, 그 정보를 기초로 표시 수단(18)에서 표시하여 사용자에게 알림과 동시에, 입력 설정 수단(17)에 의해서 운전 개시가 설정되면, 물받이조(3)내의 수위를 검지 하는 수위 검지 수단(19) 등으로부터의 데이터를 입력하여 부하 구동 수단(20)을 거쳐서, 배수밸브(11), 급수밸브(12) 등의 동작을 제어하여 세탁운전을 한다.

이 때, 제어 수단(16)은 모터(5)의 로터의 위치를 검출하는 위치 검출 유닛(21)으로부터의 정보에 근거하여, 구동 회로(22)를 거쳐서 인버터(23)를 제어함으로써 모터(5)를 회전 제어하도록 하고 있다. 모터(5)는 직류 브러쉬리스 모터로, 도시하지 않지만, 3상 코일을 갖는 스테이터와, 링 형상으로 2극의 영구자석을 배치하고 있는 로터로 구성하고, 스테이터는 3상 코일을 구성하는 제 1 코일(5a), 제 2 코일(5b), 제 3 코일(5c)을 슬롯을 마련한 철심에 감아서 구성하고 있다.

인버터(23)는 파워 트랜지스터(IGBT)와 역도통 다이오드의 병렬 회로로 이루어지는 스위칭 소자로 구성하고 있다. 제 1 스위칭 소자(23a)와 제 2 스위칭 소자(23b)의 직렬 회로와, 제 3 스위칭 소자(23c)와 제 4 스위칭 소자(23d)의 직렬 회로와, 제 5 스위칭 소자(23e)와 제 6 스위칭 소자(23f)의 직렬 회로로 구성하고, 각 스위칭 소자의 직렬 회로는 병렬 접속하고 있다.

여기서, 스위칭 소자의 직렬 회로의 양단부는 입력 단자로, 직류 전원을 접속하고, 스위칭 소자의 직렬 회로를 구성하는 2개의 스위칭 소자의 접속점에 각각 출력 단자를 접속하고 있다. 출력 단자는 3상 코일의 U단자, V단자, W단자에 접속하고, 스위칭 소자의 직렬 회로를 구성하는 2개의 스위칭 소자의 온·오프의 조합에 의해서, U단자, V단자, W단자를 각각 정전압, 영전압, 해방의 3 상태로 한다.

스위칭 소자의 온·오프는 홀 IC로 이루어지는 3개의 위치 검출기(21a, 21b, 21c)로부터의 정보에 근거하여 제어 수단(16)에 의해서 제어된다. 위치 검출기 (21a, 21b, 21c)는 전기각으로 120도의 간격으로 로터가 갖는 영구자석에 대향하도록, 스테이터에 배치되어 있다.

로터가 1회전하는 동안에, 3개의 위치 검출기(21a, 21b, 21c)는 각각 전기각으로 120도의 간격으로 펄스를 출력한다. 제어 수단(16)은 3개의 위치 검출기(21a, 21b, 21c) 중 어느 한 신호의 상태가 변했을 때를 검지하고, 위치 검출기(21a, 21b, 21c)의 신호를 기초로, 스위칭 소자(23a 내지 23f)의 온·오프 상태를 바꿔 감으로써 U단자, V단자, W단자를 정전압, 영전압, 해방의 3 상태로 하고, 스테이터의 제 1 코일(5a), 제 2 코일(5b), 제 3 코일(5c)에 통전하여 자계를 작성하고, 로터를 회전시키도록 구성하고 있다.

또한, 스위칭 소자(23a, 23c, 23e)는 각각 펄스폭 변조(PWM) 제어되고, 예컨대 반복하여 주파수 10 kHz로 하이, 로우의 통전비를 제어함으로써, 로터의 회전수를 제어하도록 하고 있고, 제어 수단(16)은 3개의 위치 검출기(21a, 21b, 21c) 중 어느 하나의 신호의 상태가 변할 때마다 그 주기를 검출하고, 그 주기로부터 로터의 회전수를 산출하여, 설정 회전수가 되도록 스위칭 소자(23a, 23c, 23e)를 PWM 제어한다. 이때, 제 2 스위칭 소자(23b), 제 4 스위칭 소자(23d) 및 제 6 스위칭 소자(23f)에 대해서는 PWM 제어를 실행하지 않는다.

전류 검지 수단(24)은 인버터(23)의 한쪽의 입력 단자에 접속한 저항(25)과, 이 저항(25)에 접속한 전류 검지 회로(26)로 구성하고, 인버터(23)의 입력 전류, 즉 모터(5)의 전류를 검지하여 전압 신호로 변환하고, 그 전압 신호를 제어 수단(16)에 입력하고 있다. 또한, 제어 수단(16)은 입력한 전압 신호를 A/D 변환하여 디지털 데이터로서 연산 처리하고, 모터(5)의 전류가 소정값 이하가 되도록 모터(5)를 제어하도록 하고 있다.

모터(5)가 직류 브러쉬리스 모터인 경우에는 토크는 입력 전류에 거의 비례하기 때문에, 저항(25)에 접속한 전류 검지 회로(26)에 의해서, 인버터(23)의 입력 전류값을 검지함으로써, 모터(5)의 토크를 검지할 수 있다.

포량 검지 수단(27)은 회전 드럼(1)내의 세탁물의 양을 검지하는 것으로, 회전 드럼(1)을 소정 회전수(예컨대, 200rpm)로 구동시킬 때의 전류 검지 수단(24)으로부터의 신호에 의해서 회전 드럼(1)내의 세탁물의 양을 검지하도록 하고 있다.

상용 전원(28)은 다이오드브리지(29), 초크 코일(30), 평활용 콘덴서(31)로 이루어지는 직류 전원 변환 장치를 거쳐서, 인버터(23)에 접속하고 있다. 다만, 이것은 일례이며, 직류 브러쉬리스 모터(5)의 구성, 인버터(23)의 구성 등은 이것에 한정되는 것이 아니다.

입력 설정 수단(17)은 도 4에 도시하는 바와 같이 세탁 시간을 설정하는 세탁 시간 설정 스위치(17a), 헹굼 회수를 설정하는 헹굼 회수 설정 스위치(17b), 탈수 시간을 설정하는 탈수 시간 설정 스위치(17c), 코스 설정 스위치(17d), 스타트·일시 정지 스위치(17e), 전원 온 스위치(17f), 전원 오프 스위치(17g) 등을 갖고, 표시 수단(18)은 세탁 시간 표시부(18a), 헹굼 회수 표시부(18b), 탈수 시간 표시부(18c), 코스 설정 표시부(18d), 세제량 표시부(18e), 잔여 시간 표시부(18f), 숫자 표시부(18g) 등을 갖고 있다.

여기서, 제어 수단(16)은 물받이조(3) 내에 물을 모아둔 상태에서, 회전 드 럼(1)내에 세탁물이 붙는 회전수 이상이고 탈수 정상 회전수 이하인 제 1 소정 회전수(예컨대, 400rpm)가 되도록 회전 드럼(1)의 회전수를 제어하는 회전 드럼 세정 행정을 하도록 하고, 이 회전 드럼 세정 행정은 탈수 행정에서 실행하도록 하고 있다.

또한, 제어 수단(16)은 회전 드럼 세정 행정 중에 배수밸브(11)를 닫은 상태로 하도록 하고, 또한 회전 드럼 세정 행정 중에 급수밸브(12)를 동작시켜 물받이조(3) 내로 급수하도록 하고 있다. 이 때, 포량 검지 수단(27)에서 검지한 세탁물의 양에 근거하여, (표 1)에 도시하는 바와 같이 급수밸브(12)의 동작 시간을 설정하도록 하고 있다.

세탁물의 양	급수 시간
0 내지 2kg	15초
2 내지 4kg	10초
4 내지 6kg	5초
6 내지 8kg	0초

또한, 제어 수단(16)은 회전 드럼(1)을 대략 정지 상태로부터 제 1 소정 회전수(400rpm)보다 낮은 제 2 소정 회전수(예컨대, 90rpm)로 구동시켜 세탁물을 회전 드럼(1)내에 붙게 하는 포 밸런스 행정과, 대략 제 2 소정 회전수로 포 밸런스 상태를 판정하는 포 밸런스 판정 행정을 순차적으로 실행한 후에 회전 드럼 세정 행정을 하도록 하여, 포 밸런스 판정 행정에서 포 밸런스 상태가 나쁘다고 판정했을 때에, 포 밸런스 행정부터 다시 하도록 하고 있다.

상기 구성에 있어서 도 5 내지 도 7을 참조하면서 동작을 설명한다. 회전 드럼(1)내에 세탁물을 투입하고, 전원 온 스위치(17f)를 온하고, 코스 설정 스위치(17d)에 의해서 세탁물의 종류에 따라 운전 코스를 선택 입력한 후, 스타트·일시정지 스위치(17e)를 온하여 동작을 개시하면, 먼저 제어 수단(16)은 회전 드럼(1)을 회전시키고, 포량 검지 수단(27)에 의해서 회전 드럼(1)내의 세탁물의 양을 검지한다. 그리고, 검지한 세탁물의 양에 따라서, 세제량을 세제량 표시부(18e)와 숫자 표시부(18g)에 표시한다. 표시된 세제량을 급수 경로(13)에 설치한 세제 투입구(도시하지 않음)에 투입하고, 그 후 종료까지의 잔여 시간을 잔여 시간 표시부(18f)와 숫자 표시부(18g)에 표시한다.

계속해서, 세탁 행정을 개시하고, 급수밸브(12)를 온하여, 급수 경로(13)를 통해서 세제 투입구로부터 투입한 세제를 녹이면서 물받이조(3)내로 급수하고, 소정 수위까지 급수하면 모터(5)를 구동하여 회전 드럼(1)을 회전시켜, 세탁 행정을 실행한다. 회전 드럼(1)의 회전에 의해서, 회전 드럼(1)내에 투입한 세탁물은 회전 드럼(1)의 내벽면에 마련한 돌출 기판(6)에 의해서 회전 방향으로 들어 올려지고, 들어 올려진 적당한 높이 위치로부터 낙하하는 교반 동작이 반복되기 때문에, 세탁물에는 두드려 빨기의 작용이 작용하여 세탁이 이루어진다. 소정의 세탁 시간 후, 배수밸브(11)를 열어 더러워진 세탁액을 배수 경로(10)를 통해서 배출하고, 회전 드럼(1)을 고속 회전시키는 탈수 동작에 의해서 세탁물에 포함된 세탁액을 탈수한다.

그 후, 급수밸브(12)를 온하여 급수하고, 헹굼 행정을 실행한다. 이 헹굼 행정에서도, 회전 드럼(1)내의 세탁물은 회전 드럼(1)의 회전에 의해서 돌출 기판 (6)에 의해서 들어 올려지고 낙하하는 교반 동작이 반복된다. 헹굼 행정 후, 회전 드럼(1)을 고속 회전시키는 탈수 행정에 들어간다.

도 5의 스텝 100에서 탈수 행정을 개시하면, 스텝 101에서 데이터의 초기화(N=1)를 한 뒤, 스텝 102에서 배수밸브(11)를 개방 상태로 하고, 스텝 103의 포 밸런스 행정에서 모터(5)를 구동하여 회전 드럼(1)내의 세탁물의 밸런스를 맞추면서 회전 드럼(1)을 90rpm으로 정회전 방향으로 구동한다.

여기서, 도 6을 참조하면서 상세히 설명한다. 또한, 도 6에서 곡선(a 및 c)은 각각 모터(5)의 부하가 가벼운 경우의 드럼 회전수와 모터 전류를 도시하고 있고, 곡선(b 및 d)은 각각 모터(5)의 부하가 무거운 경우의 드럼 회전수와 모터 전류를 도시하고 있다.

도 6에 도시하는 바와 같이, 모터(5)를 구동하여 시각 t1에서 회전 드럼(1)의 회전수를 40rpm으로 구동하고, 시각 t1에서 t2까지의 동안에 회전 드럼(1)의 회전수를 40rpm으로 제어하여 회전 드럼(1)의 회전수를 안정시킨 후, 시각 t2에서 t3까지의 동안에 회전 드럼(1)의 회전수를 제 2 소정 회전수(90rpm)로 구동하여, 세탁물을 회전 드럼(1)내에 붙게 한다. 즉, 회전 드럼(1)을 대략 정지 상태로부터 제 2 소정 회전수(90rpm)까지 서서히 가속함으로써, 세탁물에 작용하는 중력보다도 원심력이 커지도록 하여, 세탁물을 회전 드럼(1)내에 붙게 한다. 예컨대, 최초의 5초간은 회전 드럼(1)의 회전수를 40rpm으로 일정하게 제어한 후, 매초 3rpm씩 가속하여 회전 드럼(1)의 회전수를 90rpm으로 제어한다.

이어서, 스텝 104에서의 포 밸런스 판정 행정(도 6의 시각 t3 내지 t4 사이) 에서, 대략 제 2 소정 회전수(90rpm)로 회전 드럼(1)내의 세탁물의 밸런스 상태를 판정한다. 즉, 회전 드럼(1)의 회전수를 90rpm으로 일정하게 유지할 수 있는 정도로 모터(5)에 인가하는 전압을 고정한 상태로 회전수의 변동을 측정하고, 회전수의 변동이 클 때에는 세탁물의 붙는 상태가 나쁘고, 밸런스 상태가 나쁘다고 판정한다.

스텝 104에서 밸런스 상태가 나쁘다고 판정하면 스텝 105로 진행한다. 스텝105에서 N=10인지를 판단하여, N이 10미만이면 스텝106으로 진행한다. 스텝 106에서 회전 드럼(1)을 정지하고, 스텝 107에서 N에 1을 더하여 스텝 103으로 되돌아가, 포 밸런스 행정부터 다시 하도록 하고, 스텝 103에서 스텝 107의 동작을 반복한다. 여기서, 포 밸런스 행정에서 포 밸런스 상태가 나쁘다고 판정한 회수가 소정 회수(10회)에 달하면, 즉 스텝 105에서 N=10이 되면, 스텝 108로 진행하여 이상통보를 한다.

스텝 104에서, 밸런스 상태가 좋다고 판정하면, 스텝 109에서 도 6의 시각 t4 내지 t5 동안에 회전 드럼(1)의 회전수를 제 2 소정 회전수(90rpm)로부터 150rpm까지 가속하고, 시각 t5 내지 t6 동안(예를 들어, 1분간)에 회전 드럼(1)의 회전수를 150rpm 일정하게 제어한다. 이에 따라, 세탁물을 어느 정도 탈수하여 이후의 회전 구동시의 모터(5)로의 부하를 경감할 수 있다.

그 후, 스텝 110으로 진행하여, 도 6의 시각 t6 내지 t7 동안에 회전 드럼(1)의 회전수를 150rpm에서 제 1 소정 회전수(400rpm)까지 가속하여, 회전 드럼 세정 행정에 들어가고, 스텝 111에서 배수밸브(11)를 닫은 상태로 한다. 이에 따라, 회전 드럼 세정 행정중에 세탁물로부터 탈수된 물을 모을 수 있기 때문에, 특별한 구성을 필요로 하지 않고, 물받이조(3) 내에 물을 모을 수 있다.

이어서, 스텝 112에서 타이머1를 클리어하고, 스텝 113(도 6의 시각 t7)에서 회전 드럼(1)의 설정 회전수(R)를 초기값으로 하여 제 1 소정 회전수(400rpm)로 설정하고, 스텝 114로 진행하여, 드럼 회전 제어와 모터 전류 제어를 한다.

이 드럼 회전 제어와 모터 전류 제어의 동작을 도 7에 도시하는 서브루틴을 참조하면서 설명한다.

도 7의 스텝 120에서 드럼 회전수 제어를 개시하고, 스텝 121에서 타이머2를 클리어하고, 스텝 122에서 회전 드럼(1)의 회전수가 설정 회전수(R)(초기값400rpm)가 되도록 피드백 제어한다. 스텝 123에서 5초 경과하면 스텝 124으로 진행하여, 전류 검지 수단(24)에 의해서 검지한 모터 전류(I)를 입력하고, 스텝 125에서 모터 전류가 소정값(Ic) 이상인지 여부를 판정한다. 스텝123에서 5초 경과하지 않으면, 스텝122로 되돌아간다.

모터(5)의 부하가 가벼워, 모터 전류(I)가 도 6의 곡선(c)과 같이, 소정값(Ic) 이상이 아니면 스텝 115로 진행하고, 모터(5)의 부하가 무거워, 모터 전류(I)가 도 6의 곡선(d)과 같이, 소정값(Ic) 이상이라면 스텝 126으로 진행하여, 설정 회전수(R)를 5rpm 내려서 스텝 115로 진행한다.

이에 따라, 회전 드럼(1)의 회전수는 모터(5)의 부하가 가벼운 경우는 도 6의 곡선(a)과 같이, 시각 t7 내지 t10 동안, 초기값인 제 1 소정 회전수(400rpm)로 제어되고, 모터(5)의 부하가 무거운 경우에는 도 6의 곡선(b)과 같이, 시각 t7 내 지 t8 동안, 초기값인 제 1 소정 회전수(400rpm)로 제어되고, 5초 경과후의 시각 t8에서, 설정 회전수(R)가 5rpm 내려감으로써 395rpm로 제어되고, 또한 5초 경과후의 시각 t9에서, 설정 회전수(R)가 5rpm 내려감으로써 시각 t10까지의 동안 390rpm로 제어된다.

이와 같이, 모터(5)를 제어함으로써, 모터(5)의 부하가 가벼운 경우는 도 6의 곡선(c)과 같이, 시각 t7 내지 t10 동안 소정값(Ic) 이하로 제어되고, 모터(5)의 부하가 무거운 경우는 도 6의 곡선(d)과 같이, 시각 t9가 되어, 회전 드럼(1)의 회전수가 내려감으로써 소정값(Ic) 이하로 제어된다.

이어서, 스텝 115로 진행하여, 급수밸브(12)를 온하여 물받이조(3)내로 급수한다. 이에 따라, 세탁물의 양이 적은 경우에, 세탁물로부터 탈수된 물이 적은 경우라도, 확실히 물받이조(3)내에 물을 모을 수 있다. 또한, 이 때, 포량 검지 수단(27)에서 검지한 포량에 근거하여, (예를 들어, 표 1)에 도시하는 바와 같이 설정한 동작 시간에 따라서 급수함으로써, 세탁물의 양에 영향을 받지 않고, 거의 동량의 물을 물받이조(3)내에 모을 수 있다.

도 5의 스텝 116에서 타이머1가 30초 경과하고, 도 6의 시각 t10이 되면, 스텝 117로 진행하여 배수밸브(11)를 열린 상태로 하고, 스텝 118로 진행하여 탈수 행정으로 들어가고, 회전 드럼(1)의 회전수를 가속시켜, 회전 드럼(1)내의 세탁물을 탈수한다. 스텝116에서 타이머1이 30초 경과하지 않은 경우는 스텝114로 되돌아간다.

여기서, 물받이조(3)내에 물을 모아둔 상태로, 회전 드럼(1)내에 세탁물이 붙는 회전수 이상이고 탈수 정상 회전수 이하인 제 1 소정 회전수(예컨대, 400rpm)가 되도록 회전 드럼(1)의 회전수를 제어하는 회전 드럼 세정 행정을 실행함으로써, 도 3에 도시하는 바와 같이 제 1 소정 회전수로 회전하는 회전 드럼(1)의 물 통과 구멍(2)으로부터 배출된 물이 배수구(14)의 측벽(14a)에 의해서 반사되어 회전 드럼(1)의 외주벽에 닿기 때문에, 세정이 용이하지 않은 회전 드럼(1)의 외주벽에 부착한 세제 찌꺼기 등의 이물이나 오염을 반사한 물에 의해서 씻어 낼 수 있기 때문에, 회전 드럼(1)의 외주벽을 청정한 상태로 유지할 수 있고, 회전 드럼(1)의 오염에 의한 세균이나 곰팡이의 발생을 방지할 수 있어, 청결한 세탁을 할 수 있다.

또한, 회전 드럼 세정 행정중에 급수밸브(12)를 동작시켜서 물받이조(1)내로 급수함으로써, 도 8에 도시하는 바와 같이 급수 경로(13)를 통해서 급수된 물은 물받이조(3)의 내면을 따라서 배수구(14)에 도달하고, 배수구(14)의 측벽(14a)에 의해서 반사함과 동시에 회전 드럼(1)의 회전에 의한 풍압에 의해서 물이 난류를 일으키고, 이 반사와 난류에 의해서, 청정한 물로 회전 드럼(1)의 외주벽을 세정할 수 있다. 이것에 의해서, 회전 드럼(12)의 외주벽을 더욱 청정한 상태로 유지할 수 있다.

이상과 같이, 본 실시예에서는 제어 수단(16)은 물받이조(3)내에 물을 모아둔 상태에서, 회전 드럼(1)내에 세탁물이 붙는 회전수 이상이고 탈수 정상 회전수 이하인 제 1 소정 회전수가 되도록 회전 드럼(1)의 회전수를 제어하는 회전 드럼 세정 행정을 실행하도록 했기 때문에, 회전 드럼(1)을 고속으로 회전시킴으로써 발 생하는 강한 수류로, 회전 드럼(1)의 외주벽에 부착한 세제 찌꺼기 등의 이물이나 오염을 씻어 낼 수 있어, 외주벽을 청정한 상태로 유지할 수 있음과 동시에, 세제 찌꺼기 등의 이물이나 오염이 회전 드럼내의 세탁물에 재부착하는 일이 없도록 할 수 있다.

또한, 제어 수단(16)은 세탁, 헹굼, 탈수의 각 행정을 제어하고, 탈수 행정에서 회전 드럼 세정 행정을 하도록 했기 때문에, 세탁물을 충분히 헹군 후에 물받이조(3)내에 물을 모아둔 상태에서, 회전 드럼(1)의 회전수를 예컨대, 400rpm이 되도록 제어하기 때문에, 세제 성분이 남아 있어 거품이 심하게 일게 되어, 거품 구속 상태가 되어 회전 드럼(1)의 회전수가 상승하지 않는 등의 불량을 해소할 수 있다.

또한, 모터(5)의 전류를 검지하는 전류 검지 수단(24)을 구비하고, 제어 수단(16)은 전류 검지 수단(24)으로부터의 신호를 입력하여 모터(5)의 전류가 소정값 이하가 되도록 모터(5)를 제어하도록 했기 때문에, 세탁물의 양이 많을 때나 함수율이 높은 세탁물의 비율이 높을 때, 또는 물받이조(3)내에 괸 물이 많을 때에 모터(5)에 걸리는 부하가 무거워진 경우라도, 모터(5)에 흐르는 전류를 제한할 수 있기 때문에, 모터(5)의 이상 발열을 억제할 수 있어, 안전성을 향상할 수 있다.

또한, 제어 수단(16)은 회전 드럼 세정 행정중에 배수밸브(11)를 닫은 상태로 하도록 했기 때문에, 회전 드럼 세정 행정중에 세탁물로부터 탈수된 물을 모을 수 있기 때문에, 특별한 구성을 필요로 하지 않고, 물받이조(3)내에 물을 모을 수 있어, 저비용이고 위생적인 세탁기로 할 수 있다.

또한, 제어 수단(16)은 회전 드럼 세정 행정중에 급수밸브(12)를 동작시켜 물받이조(3)내로 급수하도록 했기 때문에, 세탁물의 양이 적은 경우에, 세탁물로부터 탈수된 물이 적은 경우라도, 확실하게 물받이조(3)내에 물을 모을 수 있음과 동시에, 청정한 물로 회전 드럼(1)의 외주벽을 세정할 수 있어, 회전 드럼(12)의 외주벽을 더욱 청정한 상태로 유지할 수 있다.

또한, 제어 수단(16)은 포량 검지 수단(27)에서 검지한 포량에 근거하여, 급수밸브(12)의 동작 시간을 설정하도록 했기 때문에, 세탁물의 양에 영향을 받지 않고, 거의 동량의 물을 물받이조(3)내에 모을 수 있어, 저비용이고 위생적인 세탁기로 할 수 있다.

또한, 제어 수단(16)은 회전 드럼(1)을 대략 정지 상태로부터 제 1 소정 회전수보다 낮은 제 2 소정 회전수로 구동하여 세탁물을 회전 드럼(1)내에 붙게 하는 포 밸런스 행정과, 대략 제 2 소정 회전수로 회전 중에 포 밸런스 상태를 판정하는 포 밸런스 판정 행정을 순차적으로 실행한 후에 회전 드럼 세정 행정을 하도록 했기 때문에, 포 밸런스 행정에서 세탁물을 회전 드럼(1)의 내벽에 서서히 붙게 함으로써 포 밸런스 상태를 바꿀 수 있고, 포 밸런스가 양호한 경우에만 제 1 소정 회전수로 구동하여 회전 드럼 세정 행정을 할 수 있고, 세탁물의 언밸런스에 의한 회전 드럼(1)이나 물받이조(3)의 이상 진동을 없앨 수 있어, 제품의 안전성을 향상할 수 있다.

또한, 제어 수단(16)은 포 밸런스 판정 행정에서 포 밸런스 상태가 나쁘다고 판정했을 때에, 포 밸런스 행정부터 다시 하도록 했기 때문에, 회전 드럼(1)을 일 단 정지시킴으로써 세탁물을 뗀 후에, 다시 포 밸런스 행정에서 세탁물을 회전 드럼(1)의 내벽에 서서히 붙게 함으로써 포 밸런스 상태를 바꿀 수 있고, 포 밸런스가 양호한 경우에만 제 1 소정 회전수로 구동하여 회전 드럼 세정 행정을 실행할 수 있어, 세탁물의 언밸런스에 의한 회전 드럼(1)이나 물받이조(3)의 이상 진동을 없앨 수 있어, 제품의 안전성을 향상할 수 있다.

또한, 본 실시예에서는 세탁 행정, 헹굼 행정에 계속되는 탈수 행정에 있어서 회전 드럼 세정 행정을 하도록 하고 있는데, 세탁 행정과 헹굼 행정 동안의 이른바 중간 탈수 행정 또는 헹굼 행정 중에 실행하는 중간 탈수 행정에서 회전 드럼 세정 행정을 하도록 해도 좋고, 동일한 작용, 효과를 얻을 수 있다.

또한, 본 실시예에서는 회전 드럼(1)내의 세탁물을 건조하는 건조 기능을 갖고 있지 않지만, 물받이조(3)내에 온풍을 송풍하여 건조시키는 기능을 갖도록 해도 좋고, 동일한 작용, 효과를 얻을 수 있다.

본 발명에 따른 세탁기는 회전 드럼을 고속으로 회전시킴으로써 발생하는 강한 수류로 회전 드럼의 외주벽에 부착한 세제 찌꺼기 등의 이물이나 오염을 씻어 낼 수 있어, 외주벽을 청정한 상태로 유지할 수 있기 때문에, 대략 수평 방향 또는 대략 경사 방향으로 회전 중심축을 갖는 회전 드럼내에서, 세탁, 헹굼, 탈수하는 세탁기로서 유용하다.

Claims (8)

1. 수평 방향 또는 경사 방향으로 회전 중심축을 갖는 회전 드럼과, 세탁기 본체에 탄성적으로 지지하여 상기 회전 드럼을 내포하는 물받이조와, 상기 회전 드럼을 구동하는 모터와, 상기 모터에 전력을 공급하는 스위칭 소자를 갖는 인버터와, 상기 인버터의 스위칭 소자를 제어하여 상기 모터의 구동을 제어하는 제어 수단을 구비하고, 상기 제어 수단은 상기 물받이조 내에 물을 모아둔 상태에서 상기 회전 드럼내에 세탁물이 붙는 회전수 이상이고, 탈수 행정에서 세탁물에 포함된 세탁액을 탈수할 때의 회전수인 탈수 정상 회전수 이하인 제 1 소정 회전수가 되도록 상기 회전 드럼의 회전수를 제어하는 회전 드럼 세정 행정을 하도록 한

   세탁기.
2. 제 1 항에 있어서,

   제어 수단은 세탁, 헹굼, 탈수의 각 행정을 제어하고, 탈수 행정에서 회전 드럼 세정 행정을 하도록 한

   세탁기.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   모터의 전류를 검지하는 전류 검지 수단을 구비하고, 제어 수단은 상기 전류 검지 수단으로부터의 신호를 입력하여 상기 모터의 전류가 소정값 이하가 되도록 상기 모터를 제어하도록 한

   세탁기.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   물받이조내의 물을 기계 밖으로 배수하는 배수 수단을 구비하고, 제어 수단은 회전 드럼 세정 행정중에 상기 배수 수단을 닫은 상태로 하도록 한

   세탁기.
5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   물받이조내로 급수하는 급수 수단을 구비하고, 제어 수단은 회전 드럼 세정 행정중에 상기 급수 수단을 동작시켜 물받이조내로 급수하도록 한

   세탁기.
6. 제 5 항에 있어서,

   회전 드럼내의 세탁물의 양을 검지하는 포량 검지 수단을 구비하고, 제어 수 단은 상기 포량 검지 수단에서 검지한 포량에 근거하여, 급수 수단의 동작 시간을 설정하도록 한

   세탁기.
7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   제어 수단은 회전 드럼을 정지 상태로부터 제 1 소정 회전수보다 낮은 제 2 소정 회전수로 구동하여 세탁물을 회전 드럼 내에 붙게 하는 포 밸런스 행정과, 제 2 소정 회전수로 포 밸런스 상태를 판정하는 포 밸런스 판정 행정을 순차적으로 실행한 후에 회전 드럼 세정 행정을 하도록 한

   세탁기.
8. 제 7 항에 있어서,

   제어 수단은 포 밸런스 판정 행정에서 포 밸런스 상태가 나쁘다고 판정했을 때에, 포 밸런스 행정부터 다시 하도록 한

   세탁기.

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