KR101114341B1 - 드럼 세탁기의 탈수방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 드럼 세탁기의 탈수방법에 관한 것으로서, 드럼에 투입된 단일부하의 편심량을 감지하여 편심량이 설정치 미만이면 상기 드럼이 모터에 의해 고속으로 회전되면서 단일부하를 원심 탈수시키는 드럼 세탁기의 탈수방법에 있어서, 상기 편심감지 이전에 상기 모터가 포유동 알피엠 구간 사이에서 가속과 감속을 설정횟수까지 반복하면서 단일부하의 포풀림이 실시되고, 상기 포풀림 과정의 일정 시점에서 단일부하의 편심량에 의한 드럼의 속도편차가 반복적으로 측정되며, 상기 포풀림 과정이 설정횟수까지 반복되는 동안 설정치 미만의 속도편차가 감지되지 않으면 상기 단일부하는 원심 탈수되어, 상기 속도편차의 측정값에 의해 상기 단일부하는 긴 단일부하와 짧은 단일부하로 간편하고 정확하게 구분되고, 상기 긴 단일부하와 짧은 단일부하에 따라 단일부하가 최적의 탈수방법으로 행정이 진행되는 이점이 있다.

드럼 세탁기, 드럼, 모터, 세탁포, 단일부하, 탈수, 편심, 홀센서

Description

드럼 세탁기의 탈수방법 {Spin control method of drum type washer}

도 1은 일반적인 드럼 세탁기의 내부 구성이 도시된 단면도,

도 2는 종래 기술에 따른 드럼 세탁기의 탈수 행정시 시간에 따른 모터 알피엠이 도시된 그래프,

도 3은 본 발명에 따른 드럼 세탁기의 탈수 행정시 시간에 따른 모터 알피엠이 도시된 그래프,

도 4는 본 발명에 따른 드럼 세탁기의 탈수 방법이 도시된 순서도,

도 5는 본 발명에 따른 드럼 세탁기의 탈수 방법 중 단일부하 감지방법을 설명하기 위한 참고도,

도 6은 본 발명에 따른 드럼 세탁기의 탈수 방법 중 단일부하 감지방법을 설명하기 위한 그래프,

도 7은 본 발명에 따른 드럼 세탁기의 탈수 방법 중 단일부하 포풀림방법을 설명하기 위한 참고도,

도 8은 본 발명에 따른 드럼 세탁기의 탈수 방법 중 단일부하 구분방법을 설명하기 위한 그래프,

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

2: 캐비닛 4: 스프링

6: 댐퍼 8: 터브

10: 드럼 12: 리프터

14: 모터 16: 캐비닛 커버

18: 도어 20: 컨트롤 패널

22: 홀센서 24: 탑 플레이트

26: 급수호스 28: 급수밸브

30: 급수장치 32: 세제공급장치

34: 배수호스 36: 배수펌프

38: 배수 밸로우즈 40: 배수장치

50: 세탁포 52: 긴 단일부하

54: 짧은 단일부하 A: 최대 부하지점

B: 중심축 C: 포유동 알피엠

본 발명은 드럼 세탁기의 탈수방법에 관한 것으로서, 특히 드럼에 투입된 세탁포가 단일부하인지를 정확하게 판단하고, 상기 단일부하를 긴 단일부하와 짧은 단일부하로 구분이 가능하며, 상기 단일부하의 탈수 진입 시간을 단축시킬 수 있는 드럼 세탁기의 탈수방법에 관한 것이다.

일반적으로 세탁기는 물과 세제의 작용을 이용하여 의복, 침구 등(이하, 세탁포이라 칭함)에 묻은 오염을 떼어 내도록 세탁, 헹굼, 탈수, 건조 등의 과정을 통해 세탁포를 세정하는 장치이다.

도 1은 일반적인 드럼 세탁기의 내부 구성이 도시된 단면도이다.

일반적인 드럼 세탁기는 도 1에 도시된 바와 같이, 외관을 형성하는 캐비닛(2)과, 상기 캐비닛(2)의 내측에 스프링(4)과 댐퍼(6)에 의해 완충 가능하게 설치되어 세탁수가 수용되는 터브(8)와, 상기 터브(8)의 내측에 회전 가능하게 배치되고 외주면에 복수개의 수공(10A)이 형성되며 세탁포가 수용되는 드럼(10)과, 상기 드럼(10)의 내측면에 설치되어 상기 드럼(10)의 회전시 세탁포가 중력에 의해 낙하될 수 있도록 일정 높이로 세탁포를 퍼올리는 리프터(12)와, 상기 드럼(10)에 회전력이 전달되도록 상기 터브(8)의 후방부에 장착된 모터(14)와, 상기 캐비닛(2)의 전방에 장착되고 중앙에 세탁포 출입구(16A)가 형성된 캐비닛 커버(16)와, 상기 캐비닛 커버(16)에 회동 가능하게 설치되어 상기 세탁포 출입구(16A)를 개폐하는 도어(18)와, 상기 캐비닛 커버(16)의 상측에 배치되어 드럼 세탁기(1)의 작동이 표시됨과 아울러 드럼 세탁기(1)의 작동이 조절되는 컨트롤 패널(20)과, 상기 모터(14)의 일측에 설치되어 상기 모터(14)의 알피엠 및 회전각도를 감지하는 복수개의 홀 센서(22)를 포함하여 구성된다.

상기 캐비닛(2)의 상면에는 탑 플레이트(24)가 올림 장착되고, 상기 탑 플레이트(24)의 하측에는 외부의 수원으로부터 터브(8)의 내부로 물을 공급하기 위해 급수호스(26)와 급수밸브(28)로 구성된 급수장치(30)가 설치되며, 상기 급수장치(30)의 급수유로 상에는 터브(8)의 내부로 급수되는 물과 함께 세제를 공급하는 세제공급장치(32)가 연통되게 설치된다.

상기 터브(8)의 하측에는 세탁 및 헹굼 등에 사용된 세탁수를 외부로 배출하기 위해 배수 호스(34)와 배수펌프(36)와 배수 밸로우즈(38)로 구성된 배수장치(40)가 설치된다.

상기 복수개의 홀센서(22)는 모터(14)의 위치변화에 따라 펄스(Pulse) 신호를 발생하는 바, 상기 펄스 신호에 의해 모터(14)의 알피엠과 회전각도가 측정된다.

상기와 같이 구성된 일반적인 드럼 세탁기의 작동을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 도어(18)가 열림된 후 세탁포 출입구(16A)를 통해 세탁포가 드럼(10)의 내부에 투입되고, 상기 도어(18)가 닫힘되어 상기 세탁포 출입구(16A)가 밀폐된 후 상기 드럼(10)에 투입된 세탁포의 종류와 포량에 따라 세제공급장치(32)에 적량의 세제가 투입된다.

그리고, 상기 드럼 세탁기(1)를 작동시키게 되면, 상기 드럼(10)에 투입된 세탁포의 포량이 감지되고, 상기 감지된 포량에 따라 세탁코스, 세탁시간, 급수수위, 세제량 등과 같은 세탁방법이 설정되며, 상기 세탁방법에 따라 드럼 세탁기(1) 가 작동된다.

즉, 급수장치(30)에 의해 터브(8)의 내부로 물이 급수되고, 상기 세제공급장치(32)에 투입된 세제는 상기 급수장치(30)에 의해 급수되는 물과 섞인 상태로 상기 터브(8)의 내부로 공급된다.

상기 터브(8)에 소정 수위까지 세탁수가 저장된 후 상기 드럼(10)이 모터(14)에 의해 회전되면, 상기 드럼(10)에 설치된 리프터(12)에 의해 세탁포가 일정 높이로 퍼올려진 후 중력에 의해 낙하되면서 낙차력과 세탁수와의 상호 작용에 의해 세탁포의 오염이 제거된다.

상기와 같은 세탁 행정이 종료되면, 상기 터브(8) 내의 오염된 세탁수는 배수장치(40)를 통해 세탁기의 외부로 배수된다.

이후, 상기 드럼 세탁기(1)는 세탁포에 남은 거품을 헹궈내기 위한 헹굼 행정이 수 차례 실시된다. 즉, 상기 급수장치(30)에 의해 깨끗한 물이 상기 터브(8) 내부에 소정 수위까지 공급되고, 상기 모터(14)에 의해 드럼(10)이 회전되면서 세탁포가 헹굼되며, 상기 헹굼된 물은 배수장치(40)를 통해 외부로 배수된다.

상기와 같이 수 차례의 헹굼 행정이 완료되면, 상기 드럼(10)이 모터(14)에 의해 고속으로 회전되어 세탁포의 물기를 완전히 원심 탈수시키게 되고, 건조 장치가 구비된 드럼 세탁기(1)의 경우에는 건조 행정도 실시하게 된다.

도 2는 종래 기술에 따른 드럼 세탁기의 탈수 행정시 시간에 따른 모터 알피엠이 도시된 그래프이다.

종래 기술에 따른 드럼 세탁기의 탈수 방법을 살펴보면 다음과 같다.

상기 드럼 세탁기의 탈수 방법은 최적의 탈수 시간 또는 탈수 알피엠을 결정하기 위해 탈수하기 위한 세탁포의 포량을 감지하는 포량감지단계와, 본탈수의 진입 또는 포풀림을 결정하기 위해 편심을 감지하는 편심감지단계와, 포량감지 또는 편심감지 이후에 모터(14)를 고속으로 제어하는 본탈수단계로 이루어진다.

도 2에 도시된 바와 같이, 세탁 또는 헹굼 행정이 종료되면 2회의 포량 감지(a 구간)와 1회 이상의 편심감지(b 구간)가 차례로 실시된다.

상기 포량 감지(a 구간)는 제 1 설정 알피엠(rpm1)에 이르도록 모터(14)를 가속하고 제 1 설정 알피엠(rpm1)에 이르면 제 1 설정 알피엠(rpm1)을 유지한 후 모터(14)를 오프시키게 된다.

이때, 상기 제 1 설정 알피엠(rpm1)으로 정속 유지될 때의 펄스폭 변조(PWM) 듀티(duty)값과, 상기 모터(14) 오프 이후의 여력 회전 각도를 측정하여 세탁포의 포량을 감지하게 된다.

그리고, 상기 편심감지(b 구간)는 상기 제 1 설정 알피엠(rpm1) 보다는 큰 제 2 설정 알피엠(rpm2)에 이르도록 모터(14)를 가속하고 제 2 설정 알피엠(rpm2)에 이르면 제 2 설정 알피엠(rpm2)을 유지한 후 모터(14)를 오프시키면서, 상기 제 2 설정 알피엠(rpm2)이 정속 유지될 때의 알피엠 변동량(rpm ripple)으로 세탁포의 편심을 감지하게 된다.

상기 드럼 세탁기(1)는 상기 편심감지(b 구간)에서 감지된 편심이 설정치 이상으로 판단되면, 편심의 제거를 위하여 포풀림(c 구간)을 실시한 후 다시 편심감 지(b′)를 실시하게 된다.

반면에, 상기 드럼 세탁기(1)는 최초의 편심감지(b 구간)에서 감지된 편심 또는 상기 포풀림(c 구간) 이후에 감지된 편심이 설정치 미만이면, 상기 모터(14)를 상기 제 2 설정 알피엠(rpm2) 보다 높은 제 3 설정 알피엠(rpm3)으로 작동시켜 세탁포를 고속 원심 탈수시킨다.

상기와 같은 본탈수(d 구간)는 상기 포량 감지(a 구간)에서 감지된 포량에 의한 최적의 탈수시간 또는 탈수 알피엠으로 이루어진다.

그러나, 종래 기술에 따른 드럼 세탁기의 탈수방법은 상기 드럼(10)에 투입된 세탁포가 단수개로 이루어진 단일부하인 경우에는 편심감지(b 구간) 및 포풀림(c 구간) 시간이 대폭 증가되어 본탈수단계로 진입하는 시간이 매우 길어지게 되는 문제점이 있다.

즉, 상기 드럼(10)에 투입된 세탁포는 포량에 따라 다량부하와 중량부하 및 소량부하로 구분되되, 상기 소량부하에는 단수개의 세탁포로 이루어진 단일부하가 포함된다.

상기와 같은 단일부하는 세탁포의 펼쳐진 길이에 따라 긴 단일부하와 짧은 단일부하로 구분되는 바, 상기 긴 단일부하는 상기 드럼(10)의 반경 높이 이상으로 펴지는 단일부하이고, 상기 짧은 단일부하는 상기 드럼(10)의 반경 높이 이하로 펴지는 단일부하이다.

구체적으로 설명하면, 상기 긴 단일부하는 상기 드럼(10)의 내주면에 밀착된 상태로 완전히 펼쳐지게 되면 상기 드럼(10)의 반경방향으로 상기 드럼(10)의 반경보다 높게 펼쳐질 수 있도록 상기 드럼(10)의 내주 둘레길이 1/2보다 길게 형성된 세탁포이고, 상기 짧은 단일부하는 상기 드럼(10)의 내주면에 밀착된 상태로 완전히 펼쳐지게 되면 상기 드럼(10)의 반경방향으로 상기 드럼(10)의 반경보다 낮게 펼쳐질 수 있도록 상기 드럼(10)의 내주 둘레길이 1/2보다 짧게 형성된 세탁포이다.

따라서, 상기 긴 단일부하는 포풀림시 상기 드럼(10)의 내주면에 원주방향으로 길게 펼쳐지게 되면 편심이 해소되어 탈수 진입이 가능하게 되나, 상기 짧은 단일부하는 포풀림(c 구간)과 편심감지(b 구간)를 수회 반복하더라도 상기 드럼(10)의 내부에 편심된 상태로 항상 배치된다.

한편, 종래 기술에 따른 드럼 세탁기의 탈수 방법은 포풀림(c 구간)과 편심감지(b 구간)를 설정횟수만큼 반복한 후에도 편심이 해소되지 않으면, 상기 드럼(10)에 투입된 세탁포를 단일부하로 인정하고 본탈수단계로 강제 진입하게 된다.

따라서, 상기 짧은 단일부하의 경우에는 불필요한 포풀림(c 구간)과 편심감지(b 구간)가 설정횟수만큼 반복되므로, 드럼 세탁기(1)의 전체 탈수시간이 증가되어 소비자의 감성 불만을 초래하는 문제점이 있다.

상기와 같이 세탁포의 단일부하를 판별하는 시간이 매우 길어지게 되고 상기 단일부하가 긴 단일부하인지 아니면 짧은 단일부하인지 정확하게 판별되지 않기 때문에, 상기 세탁포의 탈수 행정이 최적의 탈수 방법으로 진행되지 않아 본탈수단계에서 드럼 세탁기(1)의 진동특성이 저하되고, 상기 드럼 세탁기(1)가 크게 진동되 는 문제점이 있다.

또한, 종래의 포풀림(c 구간)은 설정횟수까지 상기 드럼(10)의 회전방향을 반전시키면서 세탁포의 편심량을 감소시키기 때문에, 상기 드럼(10)이 느리게 회전되거나 또는 정지되는 것과 같이 포풀림이 이루어지지 않는 구간이 발생되므로 포풀림 효과가 낮을 뿐만 아니라 포풀림 시간도 길어지게 되는 문제점이 있다.

또한, 종래의 편심감지(b 구간)는 상기 세탁포의 편심 상태와 무관하게 상기 포풀림(c 구간)이 설정횟수까지 진행되면 자동적으로 진입되므로, 상기 편심감지가 적기에 이루어지지 않아 편심감지 횟수가 증가되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 탈수 행정 초기에 단일부하가 정확하고 신속하게 감지되고, 편심감지 이전에 단일부하가 포풀림됨과 아울러 적기에 편심감지로 진입되며, 상기 단일부하가 긴 단일부하와 짧은 단일부하로 구분되고, 상기 단일부하의 탈수 시간이 단축될 수 있는 드럼 세탁기의 탈수방법을 제공하는데 있다.

상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명은 모터에 설정 전압이 인가된 후 일정시간 동안 감지된 드럼의 회전수에 의해 상기 드럼에 투입된 세탁포가 단일부하인지를 판단하는 단일부하 감지단계와, 상기 세탁포가 단일부하로 판단되면 상기 모 터가 포유동 알피엠 구간 사이에서 가속과 감속을 반복하면서 포풀림이 실시됨과 동시에 상기 드럼의 속도편차를 측정하여 편심감지의 진입 여부를 결정하는 단일부하 포풀림단계와, 상기 속도편차가 기준 속도편차 미만이면 상기 세탁포의 편심량을 감지하여 기준 편심량과 비교하는 단일부하 편심감지단계와, 상기 편심량이 기준 편심량 미만이거나 상기 속도편차가 모두 기준 속도편차 이상이면 상기 모터에 의해 드럼이 고속으로 회전되어 세탁포를 원심 탈수시키는 단일부하 본탈수단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기 단일부하 감지단계에서는 탈수 행정 초기에 설정 듀티의 전압이 인가된 후 일정시간 동안 감지된 드럼의 회전수가 기준 회전수보다 크게 감지되면 단일부하로 판단된다.

상기 단일부하 포풀림단계는 상기 단일부하가 드럼에 밀착되어 떨어지지 않는 최소 알피엠까지 가속된 후 상기 단일부하가 상기 드럼의 중심축 좌우로 유동되는 최소 알피엠으로 감속되는 포풀림 과정과, 상기 포풀림 과정시 단일부하가 들어올려질 때의 드럼 속도와 단일부하가 떨어질 때의 드럼 속도에 대한 속도 편차가 측정되는 속도편차 측정과정으로 이루어진다.

여기서, 상기 포풀림 과정은 제 1 설정횟수까지 동일 방향으로 실시됨과 아울러 제 2 설정횟수까지 방향이 전환된다.

상기 속도편차 측정과정은 상기 포풀림 과정 중 상기 단일부하가 떨어지지 않는 최소 알피엠까지 가속된 시점에서 실시된다.

그리고, 상기 속도편차의 측정과정에서는 상기 속도편차가 기준 속도편차 미 만이면 상기 단일부하 편심감지단계로 진입되고, 상기 속도편차가 모두 기준 속도편차 이상이면 상기 단일부하 본탈수단계로 진입된다.

상기 단일부하 편심감지단계는 상기 세탁포의 편심량이 기준 편심량보다 작으면 상기 단일부하 본탈수단계로 진입되고, 상기 세탁포의 편심량이 기준 편심량보다 크면 상기 단일부하 포풀림단계가 재실시된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명에 따른 드럼 세탁기의 탈수 행정시 시간에 따른 모터 알피엠이 도시된 그래프이고, 도 4는 본 발명에 따른 드럼 세탁기의 탈수 방법이 도시된 순서도이며, 도 5와 도 6은 본 발명에 따른 드럼 세탁기의 탈수 방법 중 단일부하 감지방법을 설명하기 위한 참고도와 그래프이고, 도 7은 본 발명에 따른 드럼 세탁기의 탈수 방법 중 단일부하 포풀림방법을 설명하기 위한 참고도이며, 도 8은 본 발명에 따른 드럼 세탁기의 탈수 방법 중 단일부하 구분방법을 설명하기 위한 그래프이다.

참고로 상기의 종래 구성과 동일 유사한 구성요소에는 동일한 참조번호를 부여하고 그에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다.

본 발명에 따른 드럼 세탁기의 탈수방법은 도 3 내지 도 8에 도시된 바와 같이 드럼(10)의 내부에 투입된 세탁포(50)가 단일부하인지를 감지하는 단일부하 감지단계(e 구간)와, 상기 세탁포(50)가 단일부하로 판별되면 상기 세탁포(50)를 풀어줌과 동시에 편심감지의 진입을 결정하는 단일부하 포풀림단계(f와 f′ 구간)와, 상기 세탁포(50)의 편심을 감지하여 본탈수의 진입 또는 포풀림을 결정하는 단일부하 편심감지단계(g와 g′ 구간)와, 상기 세탁포(50)의 편심이 해소되거나 또는 상기 세탁포(50)가 짧은 단일부하로 판단되면 모터(14)를 고속으로 제어하는 본탈수단계(h 구간)로 이루어진다.

상기 단일부하 감지단계(e 구간)에서는 탈수 행정 초기에 상기 모터(14)에 설정 듀티(D₀)의 전압비에 해당하는 전압을 인가한 후 일정시간 동안 상기 드럼(10)의 회전수를 감지하여 상기 드럼(10)에 투입된 세탁포(50)가 단일부하인지를 판별하게 된다.(S1,S2,S3 참조)

상기와 같이 모터(14)에 설정 듀티(D₀)로 전압이 인가되면, 상기 모터(14)는 인가 전압과 비례하는 기동 토오크를 생성하게 되고, 상기 모터(14)의 기동 토오크는 상기 드럼(10)에 전달되며, 상기 드럼(10)은 세탁포(50)의 부하 토오크에 따라 회전되거나 또는 회전이 구속된다.

한편, 상기 드럼(10)은 도 5와 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 드럼(10)에 세탁포(50)가 투입되어 부하량이 증가됨에 따라 부하 토오크가 증가되되, 상기 드럼(10)의 최대 부하지점(A) 이상으로 세탁포(50)가 투입되면 부하량이 증가되더라도 부하 토오크는 오히려 감소된다.

따라서, 상기 세탁포(50)의 부하 토오크와 부하량은 최대 부하지점(A)까지 선형적으로 변화되므로, 상기 최대 부하지점(A) 이하에서는 상기 드럼(10)에 투입된 세탁포(50)의 부하량이 상기 세탁포(50)의 부하 토오크에 의해 간접적으로 측정 이 가능하게 된다.

수학식 1에 나타낸 바와 같이, 상기 모터(14)의 기동 토오크는 상기 모터(14)에 인가되는 전류와 비례하고, 상기 모터 인가 전류는 상기 모터(14)에 인가되는 전압과 비례하며, 상기 모터 인가 전압은 상기 듀티(D)의 크기와 비례하게 된다.

상기 공급전압은 외부전원에서 드럼 세탁기(1)로 입력되는 전압으로써, 드럼 세탁기(1)의 내부에 설치된 인버터(Inverter)에 의해 듀티(D)가 가변되어 전압의 크기가 변경된다.

상기 듀티(D)는 상기 모터(14)에 인가되는 전압비로써, 특히 상기 설정 듀티(D₀)는 상기 드럼(10)에 투입된 세탁포(50)가 단일부하인지를 판별하는 데 이용되는 설정값이다.

즉, 상기 단일부하 감지단계(e 구간)에서는 상기 설정 듀티(D₀)에 대응되는 모터 인가 전압이 상기 모터(14)에 인가되고, 상기 모터(14)에 의해 생성된 일정 크기의 기동 토오크는 상기 드럼(10)으로 전달된다.

이때, 상기 모터(14)의 홀센서(22)는 모터(14)의 위치변화에 따라 펄스(Pulse) 신호를 발생하는 바, 상기 펄스 신호의 펄스수(P)에 의해 모터(14)의 알피엠과 모터(14)의 회전각도 및 드럼(10)의 회전수가 측정 가능하게 된다.

따라서, 상기 모터(14)에 설정 전압이 인가된 후 설정시간 동안 상기 홀센서(22)의 펄스수(P)가 감지되면, 상기 펄스수(P)와 기준 펄스수(P₀)를 비교하여 상기 드럼(10)에 투입된 세탁포(50)가 단일부하인지를 판별할 수 있게 된다.

상기 기준 펄스수(P₀)는 상기 드럼(10)에 투입된 세탁포(50)가 최대 부하량을 갖는 단일부하일 때, 상기 모터(14)에 설정 듀티(D₀)에 의한 전압이 인가된 후 일정시간 동안 감지된 상기 홀센서(22)의 펄스수(P)이다. 즉, 상기 홀센서(22)의 펄스수(P)는 설정시간 동안 회전된 드럼(10)의 회전수를 의미하고, 상기 기준 펄스수(P₀)는 세탁포(50)가 최대 부하량을 갖는 단일부하일 때 드럼(10)의 기준 회전수를 의미한다.

따라서, 상기 펄스수(P)가 기준 펄스수(P₀)보다 크게 되면 상기 세탁포(50)를 단일부하로 판단하게 되고, 상기 펄스수(P)가 기준 펄스수(P₀)보다 작게 되면 상기 세탁포(50)를 비단일부하로 판단하게 된다.

구체적으로 예를 들면, 상기 드럼(10)이 1회전할 때 상기 홀센서(22)에 의해 감지되는 펄스수(P)가 ‘40’인 드럼 세탁기(1)에 있어서, 상기 기준 펄스수(P₀)가 ‘40’으로 설정되고 상기 펄스수(P)가 ‘30’으로 감지되면 상기 세탁포(50)의 부하량이 단일부하의 최대 부하량보다 크기 때문에 상기 세탁포(50)는 비단일부하로 판단되고, 상기 기준 펄스수(P₀)가 ‘40’으로 설정되고 상기 펄스수(P)가 ‘50’감지되면 상기 세탁포(50)의 부하량이 단일부하의 최대 부하량보다 작기 때문에 상기 세탁포(50)는 단일부하로 판단된다.

즉, 설정시간 동안 1회전 이하로 드럼(10)이 회전되면 비단일부하로 판단하게 되고, 설정시간 동안 1회전보다 많이 회전되면 단일부하로 판단하게 된다.

상기와 같은 설정시간 및 기준 펄스수(P₀)는 드럼 세탁기(1)의 탈수 조건에 따라 다양하게 변경 가능함은 물론이다.

따라서, 상기 드럼(10)의 내부에 투입된 세탁포(50)의 단일부하를 판별하기 위한 시간이 종래의 판별 시간에 비해 현저하게 단축되고, 상기 탈수 행정의 초기에 단일부하가 미리 판별되기 때문에 단일부하에 적합한 탈수방법으로 탈수 행정을 진행할 수 있게 된다.

상기 단일부하 포풀림단계(f와 f′ 구간)는 포풀림 과정과 속도편차 측정과정이 동시에 실시되는 바, 상기 포풀림 과정은 상기 모터(14)가 포유동이 발생되는 포유동 알피엠(C) 구간 사이에서 가속과 감속을 반복하면서 편심을 제거하기 위해 세탁포(50)를 풀어주게 되고, 상기 속도편차 측정과정은 상기 모터(14)의 가속이 완료된 시점에서 세탁포(50)의 편심에 의한 상기 드럼(10)의 속도편차(V)를 감지하 여 상기 단일부하 편심감지단계(g와 g′ 구간)로의 진입 여부를 결정하게 된다.(S4,S5,S6,S7,S8,S9,S10 참조)

상기 포유동 알피엠(C)은 상기 드럼(10)의 회전에 의해 세탁포(50)가 유동되면서 상기 세탁포(50)가 풀리는 알피엠 구간으로써, 상기 모터(14)는 상기 포유동 알피엠(C)의 최대 알피엠인 제 5 설정 알피엠(rpm5)까지 가속된 후 상기 포유동 알피엠(C)의 최소 알피엠인 제 4 설정 알피엠(rpm4)까지 감속되면서 상기 세탁포(50)의 포풀림을 수행하게 된다.

도 7에 도시된 바와 같이, 상기 제 4 설정 알피엠(rpm4)은 드럼(10)의 회전시 세탁포(50)가 중심축(B)의 좌측에서 우측으로 유동되는 최소 알피엠이고, 상기 제 5 설정 알피엠(rpm5)은 드럼(10)의 회전시 세탁포(50)가 드럼(10)의 내주면에 밀착되어 떨어지지 않는 최소 알피엠이다.

상기 속도편차(V)는 상기 제 5 설정 알피엠(rpm5) 이상에서 세탁포(50)가 들어올려질 때의 드럼(10) 속도와 세탁포(50)가 떨어질 때의 드럼(10) 속도에 대한 편차값이다.

즉, 상기 드럼(10)의 내부에 세탁포(50)가 편심되게 배치되면 상기 세탁포(50)가 들어올려질 때의 드럼(10) 속도가 느려짐과 아울러 상기 세탁포(50)가 떨어질 때의 드럼(10) 속도가 빨라지기 때문에 상기 속도편차(V)가 크게 감지되고, 상기 드럼(10)의 내부에 세탁포(50)가 고르게 배치되면 상기 세탁포(50)가 들어올려질 때의 드럼(10) 속도와 상기 세탁포(50)가 떨어질 때의 드럼(10) 속도가 비슷하기 때문에 상기 속도편차(V)는 작게 감지된다.

상기와 같은 속도편차(V)가 기준 속도편차(V₀)와 비교되어 상기 단일부하 편심감지단계(g와 g′ 구간)로의 진입 및 포풀림의 재실시 여부가 결정된다.

즉, 상기 기준 속도편차(V₀)보다 속도편차(V)가 작게 감지되면 상기 드럼(10)의 내부에 세탁포(50)가 고르게 펼쳐진 것으로 판단되어 상기 단일부하 편심감지단계(g와 g′ 구간)로 진입되나, 상기 기준 속도편차(V₀)보다 속도편차(V)가 크게 감지되면 상기 드럼(10)의 내부에 세탁포(50)가 편심되게 위치된 것으로 판단되어 상기 포풀림 과정이 다시금 진행된다.

따라서, 상기 세탁포(50)의 편심이 일정 수준 제거된 상태에서만 상기 단일부하 편심감지단계(g와 g′ 구간)로 진입되므로, 상기 단일부하 편심감지단계(g와 g′ 구간)의 편심 감지가 적기에 이루어지게 된다.

여기서, 상기 포풀림 과정은 설정횟수만큼 반복 진행되는 바, 속도편차 측정횟수(N)가 제 1 설정횟수(N₀)와 동일해질 때까지 동일방향으로만 반복 진행되고, 상기 속도편차 측정횟수(N)가 제 1 설정횟수(N₀)와 동일하게 되면 상기 회전방향 전환횟수(M)가 제 2 설정횟수(M₀)와 동일해질 때까지 방향이 전환되면서 상기 포풀림 과정이 반복 진행된다.

상기 포풀림 과정은 상기 제 1 설정횟수(N₀)만큼 동일방향으로만 상기 포유동 엘피엠(C) 구간 내에서 반복 실시되므로, 종래와 같이 포풀림이 실시될 때마다 회전방향이 반전되지 않기 때문에, 상기 모터(14)가 포풀림이 이루어지지 않는 알 피엠 이하로 감속되지 않아 상기 포풀림 시간이 대폭 단축된다.

그리고, 상기 속도편차 측정과정은 상기 포풀림 과정이 수회 반복될 때마다 상기 모터(14)가 제 5 설정 알피엠(rpm5)까지 가속된 시점에서 각각 측정되므로, 상기 포풀림 과정이 실시될 때마다 상기 단일부하 편심감지단계(g와 g′ 구간)로의 진입 가능 여부가 판단된다.

이와 같은 속도편차 측정과정은 후술하는 단일부하 편심감지단계(g와 g′ 구간)의 편심감지와 측정 방법이 매우 유사한 바, 상기 편심감지는 제 2 설정 알피엠(rpm2)까지 가속되어 상기 드럼(10)의 내주면에 세탁포(50)가 밀착된 상태로 일정시간 동안 정속 운전되면서 상기 모터(14)의 알피엠 변동량을 측정하게 되고, 상기 속도편차 측정과정은 제 2 설정 알피엠(rpm2)보다는 작은 제 5 설정 알피엠(rpm5)에서 한 번만 상기 드럼(10)의 속도편차(V)를 측정하게 된다.

즉, 상기 속도편차 측정과정과 편심감지는 상기 드럼(10)의 내주면에 세탁포(50)를 밀착시킨 상태에서 측정된 속도 변동량으로써, 상기 속도편차 측정과정에 의해 편심감지 이전에 세탁포의 편심을 미리 대략적으로 감지할 수 있게 된다. 따라서, 상기 속도편차 측정과정에 의해 편심감지로 진입되는 시기가 정확하게 판단되어, 편심감지의 진입 시간이 단축될 뿐만 아니라 편심감지 횟수도 저감된다.

한편, 상기 단일부하 포풀림단계(f와 f′ 구간)에서는 상기 속도편차 측정과정에 의해 단일부하가 포의 펼쳐지는 길이에 따라 긴 단일부하(52)와 짧은 단일부하(54)로 구분이 가능하게 된다.

즉, 상기 긴 단일부하(52)는 상기 드럼(10)의 반경 높이 이상으로 펼쳐지는 단일부하이고, 상기 짧은 단일부하(54)는 상기 드럼(10)의 반경 높이 미만으로 펼쳐지는 단일부하이다.

도 7에 도시된 바와 같이, 상기 긴 단일부하(52)는 상기 드럼(10)의 내주면에 완전히 펼쳐진 상태로 밀착될 때 상기 드럼(10)의 반경방향으로 상기 드럼(10)의 반경 높이 이상으로 펼쳐질 수 있도록 상기 드럼(10)의 내주 둘레길이 1/2보다 길게 형성된 세탁포이고, 상기 짧은 단일부하(54)는 상기 드럼(10)의 내주면에 완전히 펼쳐진 상태로 밀착될 때 상기 드럼(10)의 반경방향으로 상기 드럼(10)의 반경 높이 이하로 펼쳐질 수 있도록 상기 드럼(10)의 내주 둘레길이 1/2보다 짧게 형성된 세탁포이다.

따라서, 상기 긴 단일부하(52)와 짧은 단일부하(54)는 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 포풀림 과정이 설정된 횟수만큼 반복될 때 속도편차(V)가 한 번이라도 기준 속도편차(V₀)보다 작은 값을 갖게 되면 상기 세탁포(50)는 긴 단일부하(52)로 판단되고, 속도편차(V)가 항상 기준 속도편차(V₀)보다 큰 값을 가지게 되면 상기 세탁포(50)는 짧은 단일부하(54)로 판단된다.

왜냐하면, 상기 긴 단일부하(52)는 포풀림 과정시 상기 드럼(10)의 내주면에 원주방향으로 길게 펼쳐질 경우 세탁포(50)의 편심이 해소되어 속도편차(V)가 기준 속도편차(V₀)보다 작아지는 경우가 발생될 수 있으나, 상기 짧은 단일부하(54)는 완전히 펼쳐진 경우라도 항상 편심된 상태이기 때문에 포풀림 과정이 설정 회수만큼 반복되더라도 속도편차(V)는 기준 속도편차(V₀)보다 작아지는 경우가 발생될 수 없기 때문이다.

상기 단일부하 편심감지단계(g와 g′ 구간)에서는 상기 단일부하 포풀림단계(f와 f′ 구간)에서 속도편차(V)가 기준 속도편차(V₀)보다 작게 감지되어 상기 드럼(10)에 투입된 세탁포(50)가 긴 단일부하(52)로 판단된 경우, 상기 세탁포(50)의 편심감지가 이루어진 후 상기 편심감지에 의한 편심량(UB)에 따라 본탈수단계(h 구간)로의 진입 여부를 결정하게 된다.

즉, 상기 단일부하 편심감지단계(g와 g′ 구간)는 상기 포풀림 과정시 속도편차(V)가 기준 속도편차(V₀)보다 작게 감지되면, 상기 포풀림 과정의 제 4,5 설정 알피엠(rpm4)(rpm5) 보다는 큰 제 2 설정 알피엠(rpm2)으로 상기 모터(14)가 가속되고, 상기 모터(14)의 알피엠이 제 2 설정 알피엠(rpm2)에 도달되면 제 2 설정 알피엠(rpm2)이 정속으로 유지된 후 상기 모터(14)가 오프된다. 이때, 상기 모터(14)가 제 2 설정 알피엠(rpm2)으로 정속되는 구간에서의 알피엠 변동량(rpm ripple)에 의해 편심이 감지된다.

상기와 같은 편심감지 과정에서 감지된 편심량(UB)이 기준 편심량(UB₀)보다 크게 되면, 상기 편심량(UB)을 제거하기 위하여 상기 단일부하 포풀림단계(f와 f′ 구간)가 재실시된 후 다시 편심감지 과정이 진행된다.

즉, 상기 드럼(10)의 내주면에 긴 단일부하(52)인 세탁포(50)가 펼쳐진 상태 이나, 상기 세탁포(50)가 완전하게 펼쳐지지 않아 상기 본탈수단계(h 구간)로 진입하기에는 아직 미진한 상태라고 판단되면 상기 포풀림 과정을 통해 세탁포(50)를 더 풀어주어 편심을 더 제거하게 된다.

반면에, 상기 드럼 세탁기(1)는 최초의 편심 감지에서 감지된 편심량(UB) 또는 상기 포풀림 과정이 재실시된 이후에 감지된 편심량(UB)이 기준 편심량(UB₀) 미만이면, 상기 본탈수단계(h 구간)로 진입된다.

상기 본탈수단계(h 구간)에서는 상기 모터(14)가 제 2 설정 알피엠(rpm2) 보다 높은 제 3 설정 알피엠(rpm3)으로 작동되어 상기 드럼(10)에 투입된 세탁포(50)가 고속으로 원심 탈수된다.

특히, 상기 단일부하 포풀림단계(f와 f′ 구간)에서 속도편차(V)가 기준 속도편차(V₀)보다 크게 감지되어 상기 드럼(10)에 투입된 세탁포(50)가 짧은 단일부하(54)로 판단된 경우에는, 상기 단일부하 편심감지단계(g와 g′ 구간)를 거치지 않고 상기 본탈수단계(h 구간)로 직접 진행된다.

따라서, 종래의 탈수 방법과 같이 짧은 단일부하(54)의 편심을 제거하기 위한 포풀림이나 편심을 감지하기 위한 편심감지 등의 불필요한 작동이 생략되므로, 상기 본탈수단계(h 구간)에서는 상기 세탁포(50)가 짧은 단일부하(54)라고 판단되면 탈수 시간과 작동이 대폭 단축된다.

이와 같은 짧은 단일부하(54)는 포량이 크지 않기 때문에 편심된 상태로 탈 수가 실시되는 경우라도, 상기 드럼 세탁기(1)의 스프링(4)과 댐퍼(6)에 의해 충분히 완충된다.

특히, 상기 단일부하 포풀림단계(f와 f′ 구간)에서는 세탁포(50)가 긴 단일부하(52)인지 아니면 짧은 단일부하(54)인지가 판별되기 때문에, 단일부하의 종류에 따라 최적의 방법으로 탈수 행정이 진행되어 본탈수단계(h 구간)에서의 단일부하에 대한 진동특성이 향상된다.

한편, 상기 단일부하 감지단계(e 구간)에서 상기 펄스수(P)가 기준 펄스수(P₀)보다 작게 되어 상기 세탁포(50)가 비단일부하로 판단되면, 종래의 탈수방법과 동일한 방법에 의해 탈수 행정이 진행되므로, 그에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

이와 같이 본 발명에 의한 드럼 세탁기의 탈수방법을 예시된 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 발명은 상기의 실시예와 도면에 의해 한정되지 않고, 그 발명의 기술사상 범위 내에서 당업자에 의해 다양한 변형이 가능함은 물론이다.

상기와 같이 작동되는 본 발명에 따른 드럼 세탁기의 탈수방법은 탈수 행정 초기에 설정 전압이 모터에 인가된 후 일정시간 동안 드럼의 회전수가 감지되고 상 기 드럼의 회전수가 기준 회전수보다 크게 되면 세탁포가 단일부하로 판단되므로, 상기 세탁포에 대한 단일부하 여부가 탈수 초기에 정확하게 판단되고, 상기 단일부하의 판별 시간도 크게 단축되는 이점이 있다.

또한, 편심감지 이전에 모터가 포유동 알피엠 구간 사이에서 가속과 감속을 반복하면서 세탁포의 포풀림 과정이 실시됨과 동시에 상기 포풀림 과정 중 상기 드럼의 속도편차를 측정하는 과정을 통해 단일부하 편심감지단계로의 진입 여부가 판단되므로, 상기 포풀림 과정이 포가 유동되는 구간 사이에서만 실시되어 단일부하의 포풀림 성능이 향상되고, 상기 속도편차 측정과정에 의해 단일부하 편심감지단계로 적기에 진입되어 단일부하의 편심감지 시간이 단축되는 이점이 있다.

또한, 상기와 같이 속도편차 측정과정에 의해 단일부하 편심감지단계로 진입하기 위한 단일부하의 편심 상태가 미리 판단되므로, 상기 편심 감지로 진입하기 전에 상기 세탁포의 편심이 일정 수준 해소될 때까지 충분히 포풀림이 실시되고, 따라서 편심감지의 실시횟수도 감소되는 이점이 있다.

또한, 상기 포풀림 과정이 설정횟수까지 반복되는 동안 기준 속도편차 미만으로 속도편차의 측정값이 감지되지 않으면 상기 단일부하는 짧은 단일부하로 판단되어 본탈수단계로 진입되므로, 상기 속도편차의 측정값에 의해 상기 단일부하가 긴 단일부하와 짧은 단일부하로 정확하게 구분되고, 상기 짧은 단일부하는 단일부하 편심감지단계가 생략된 후 본탈수단계로 곧바로 진입되기 때문에 탈수 진입 시간이 크게 단축되는 이점이 있다.

또한, 상기와 같이 단일부하의 종류에 따라 최적의 방법으로 탈수가 진행되 어 상기 드럼 세탁기의 탈수시 진동특성이 향상되고, 상기 단일부하 편심감지단계와 단일부하 본탈수단계로의 진입 시간이 단축되어 전체 탈수시간이 짧아지는 이점이 있다.

Claims (7)

1. 모터에 설정 전압이 인가된 후 설정시간 동안 드럼의 회전수가 감지되고, 상기 감지된 드럼의 회전수가, 상기 드럼에 투입된 세탁포가 최대 부하량을 갖는 단일부하일 때 상기 모터에 설정 전압이 인가된 후 설정시간 동안 감지된 드럼의 회전수보다 크면 상기 드럼에 투입된 세탁포가 단일부하인 것으로 판단하는 단일부하 감지단계; 및

   상기 단일부하 감지단계에서 상기 드럼에 투입된 세탁포가 단일부하인 것으로 판단되면, 상기 모터를 포유동 알피엠 구간 사이에서 가속과 감속을 반복시켜 포풀림을 실시함과 아울러 상기 드럼의 속도편차를 측정하는 단일부하 포풀림단계를 포함하고,

   상기 단일부하 포풀림단계에서 감지된 속도편차가 기준 속도편차 미만이면, 상기 세탁포가 상기 드럼의 내주면에 달라붙을 수 있는 충분한 속도로 상기 드럼이 회전되도록 상기 모터를 회전시키며 상기 세탁포의 편심량을 감지하여 기준 편심량과 비교하는 단일부하 편심감지단계를 수행하고, 상기 단일부하 편심감지단계에서 감지된 편심량이 상기 기준 편심량 미만이면, 상기 모터에 의해 상기 드럼이 고속으로 회전되어 세탁포를 원심 탈수시키는 단일부하 본탈수단계가 수행되고,

   상기 단일부하 포풀림단계에서 감지된 속도편차가 모두 상기 기준 속도편차 이상이면 상기 단일부하 편심감지단계를 건너뛰고 상기 단일부하 본탈수단계를 수행하는 것을 특징으로 하는 드럼 세탁기의 탈수방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 단일부하 감지단계는,

   탈수 행정 초기에 설정 듀티의 전압이 인가되는 것을 특징으로 하는 드럼 세탁기의 탈수방법.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 단일부하 포풀림단계는,

   상기 세탁포가 상기 드럼에 밀착되어 떨어지지 않는 최소 알피엠까지 가속된 후 상기 세탁포가 상기 드럼의 중심축을 기준으로 일측에서부터 들어 올려져서 타측으로 떨어뜨려지는 최소 알피엠으로 감속되는 포풀림 과정; 및

   상기 포풀림 과정에서 상기 세탁포가 떨어뜨려질때의 상기 드럼의 속도와 상기 세탁포가 들어올려질때의 상기 드럼의 속도편차를 측정하는 속도편차 측정과정을 포함하는 드럼 세탁기의 탈수방법.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 포풀림 과정은 제 1 설정횟수까지 동일 방향으로 실시됨과 아울러 제 2 설정횟수까지 방향이 전환되는 것을 특징으로 하는 드럼 세탁기의 탈수방법.
5. 제 3 항에 있어서,

   상기 속도편차 측정과정은 상기 포풀림 과정 중 상기 세탁포가 떨어지지 않는 최소 알피엠까지 가속된 시점에서 실시되는 것을 특징으로 하는 드럼 세탁기의 탈수방법.
6. 삭제
7. 제 1 항에 있어서,

   상기 단일부하 편심감지단계에서 감지된 편심량이 상기 기준 편심량보다 크면 상기 단일부하 포풀림단계가 재실시되는 것을 특징으로 하는 드럼 세탁기의 탈수방법.

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