KR101222569B1 - 세탁기 및 그 세탁제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 세탁물을 거품으로 세탁하기 위한 세탁기 및 그 세탁제어방법에 관한 것으로, 세탁기 부하 및 세탁물의 종류에 따라 거품에 의한 효과적인 세탁이 가능하도록 제어하는데 그 목적이 있다.
이를 위해 본 발명은, 수조와, 수조 내부에 회전 가능하게 설치되어 세탁물을 수용하는 회전드럼을 구비한 세탁기의 세탁제어방법에 있어서, 세탁물을 회전드럼에 투입한 후, 수조 내부로 세제가 포함되지 않은 세제없는 물을 공급하는 단계; 세제없는 물을 수조에 공급한 후, 수조 내부로 세제가 포함된 세제수를 공급하는 단계; 수조의 하부에 설치된 공기공급장치를 이용하여 세제수에 공기를 공급하여 거품을 발생시키고, 발생된 거품을 상기 회전드럼에 형성된 홀을 통해 회전드럼 내부로 유입시키는 단계; 거품 발생에 따라 변화하는 수위를 감지하는 단계; 설정 수위에 도달할 때까지 수조 내부로 세탁수를 추가 공급하는 단계; 회전드럼을 운전하여 세탁물이 세제수에 잠기지 않고, 그 내부에 가득찬 거품을 이용하여 세탁물을 세탁하는 단계를 포함한다.

Description

세탁기 및 그 세탁제어방법{Washing machine and method to control laundry thereof}

본 발명은 거품을 이용하여 세탁을 하는 세탁기 및 그 세탁제어방법에 관한 것으로, 특히 세탁기 부하 및 세탁물의 종류에 따라 거품에 의한 효과적인 세탁이 가능하도록 제어하는 세탁기 및 그 세탁제어방법에 관한 것이다.

일반적으로, 세탁기(통상, 드럼세탁기)는 세탁수를 담는 드럼형의 수조와, 수조의 내부에 회전 가능하게 설치되어 세탁물이 투입되는 회전드럼을 포함하여 원통형의 회전드럼이 회전할 때 그 내부의 세탁물을 상측으로 끌어올린 후 낙하시키는 힘에 의해 세탁이 이루어지도록 하는 장치이다.

이러한 세탁기는 사용자가 세탁코스를 선택하면 세탁물의 무게(부하량)를 감지하여 세탁수량을 결정하고, 결정된 세탁수량에 따라 수조 내부에 세탁물을 충분히 적실 수 있는 양의 물과 함께 세제를 투입한 후 가열세탁의 경우 투입된 물과 세제를 세탁기 하부에 위치한 히터에 의해 가열하며, 회전드럼의 회전으로 온도가 상승된 세제수(물+세제)를 세탁물에 전달하고 낙하시키는 힘에 의해 세탁행정을 수행한다.

그러나, 이러한 세탁기는 세탁을 위해 수조와 회전드럼 사이의 공간에까지 물을 채워야 하므로 많은 양의 물을 사용하게 됨으로서 물의 온도상승을 위해 그만큼 많은 양의 에너지가 필요하며, 많은 양의 물 사용으로 인하여 물 소비량이 많고 고농도의 세탁을 위해서는 그만큼 많은 양의 세제가 사용되는 문제점이 있었다.

또한, 회전드럼의 회전에 의한 낙차와 물과의 마찰 및 세탁물끼리의 마찰에 의해 울이나 실크 직물과 같이 섬세세탁이 요구되는 세탁물의 경우 옷감 손상이 크다는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 거품을 이용한 세탁으로 물의 사용량을 줄이고 거품 표면의 고농도 세제에 의해 세정력을 높일 수 있는 세탁기 및 그 세탁제어방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 거품발생 전에 세탁물을 적셔 주어 거품이 세탁물에 쉽게 침투하도록 함으로서 거품을 이용한 최적의 세탁효과를 얻을 수 있는 세탁기 및 그 세탁제어방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 세탁기 부하의 종류에 따라 세탁물을 세제가 포함되지 않는 세제없는 물로 적셔 주기 위한 적심수량(세제없는 물의 양)을 제어하여 최적의 적심효과를 얻기에 적합한 수량의 물을 공급할 수 있는 세탁기 및 그 세탁제어방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 세탁물의 종류에 따라 세탁물을 적셔 주기 위한 적심제어를 수행하여 적심제어가 불필요한 소량의 섬세세탁 경우 옷감손상을 줄일 수 있고, 세탁시간을 줄일 수 있는 세탁기 및 그 세탁제어방법을 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 수조와, 수조 내부에 회전 가능하게 설치되어 세탁물을 수용하는 회전드럼을 구비한 세탁기의 세탁제어방법에 있어서, 세탁물을 회전드럼에 투입한 후, 수조 내부로 세제가 포함되지 않은 세제없는 물을 공급하는 단계; 세제없는 물을 수조에 공급한 후, 수조 내부로 세제가 포함된 세제수를 공급하는 단계; 수조의 하부에 설치된 공기공급장치를 이용하여 세제수에 공기를 공급하여 거품을 발생시키고, 발생된 거품을 상기 회전드럼에 형성된 홀을 통해 회전드럼 내부로 유입시키는 단계; 거품 발생에 따라 변화하는 수위를 감지하는 단계; 설정 수위에 도달할 때까지 수조 내부로 세탁수를 추가 공급하는 단계; 회전드럼을 운전하여 세탁물이 세제수에 잠기지 않고, 그 내부에 가득찬 거품을 이용하여 세탁물을 세탁하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 세탁물의 무게에 따라 부하량을 감지하는 단계를 더 포함하며, 세제없는 물을 공급하는 단계는, 감지된 부하량에 따라 세제없는 물의 양을 제어하는 것을 특징으로 한다.

또한, 부하량에 따라 세제없는 물의 양을 제어하는 단계는, 부하량이 커질수록 세탁물을 적셔 주는 적심횟수를 증가시키는 것을 특징으로 한다.

또한, 부하량에 따라 상기 세제없는 물의 양을 제어하는 것은, 부하량이 커질수록 세제없는 물의 양을 증가시키는 것을 특징으로 한다.

또한, 세제없는 물의 양을 증가시키는 것은, 1회 적심 시 세제없는 물의 급수량을 증가시키는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 세탁물을 세제없는 물로 초기에 적셔 주는 동안, 회전드럼을 운전시키는 것을 특징으로 한다.

또한, 세탁물을 적셔 주는 적심 단계는, 부하량에 따라 정해진 rpm으로 회전드럼을 운전하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 세제수의 수위를 감지하는 단계를 더 포함한다.

또한, 세제수의 수위는 세제수가 회전드럼에 수용된 세탁물에 닿지 않으면서 거품발생이 가능한 거품발생수위에서 유지되도록 제어되는 것을 특징으로 한다.

또한, 세제수가 거품발생수위에 있으면 거품을 발생시키는 것을 특징으로 한다.

또한, 거품발생이 세탁에 적정한 수위 이상 되었을 때 세탁물이 투입된 회전드럼을 운전시키는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 거품발생에 의해 변화하는 세제수의 수위를 감지하는 단계; 감지된 수위가 거품발생에 필요한 최소한의 수위에 도달한 경우 세탁수를 추가 공급하는 단계;를 더 포함한다.

또한, 최소한의 수위는 거품을 이용한 온수세탁 시 세탁히터의 구동을 위해 필요한 히터안전수위인 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 부하량에 따라 세제수를 추가 공급하기 위한 재급수 횟수를 설정하는 단계를 더 포함하고, 세제수를 추가 공급하는 단계는, 설정된 재급수 횟수에 기초하여 세탁수의 추가 공급 동작을 제어하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 사용자 설정온도까지 세탁히터를 구동하여 세제수를 가열하는 단계;를 더 포함하고, 사용자 설정온도까지 상기 세제수를 가열하는 단계는, 거품발생과 함께 진행되는 것을 특징으로 한다.

상기의 설명에서와 같이, 본 발명에 의한 세탁기 및 그 세탁제어방법에 의하면, 거품을 이용한 세탁으로 물의 사용량을 줄이고 거품 표면의 고농도 세제에 의해 세정력을 높일 수 있다는 효과가 있다.

또한, 거품발생 전에 세탁물을 적셔 주어 거품이 세탁물에 쉽게 침투하도록 함으로서 거품을 이용한 세탁행정을 효과적으로 수행할 수 있으며, 세탁기 부하에 따라 세탁물을 적셔 주기 위한 적심수량을 제어하여 최적의 적심효과를 얻기에 적합한 수량의 물을 공급할 수 있다는 효과가 있다.

또한, 세탁물의 종류에 따라 세탁물을 적셔 주기 위한 적심제어를 수행하여 적심제어가 불필요한 소량의 섬세세탁 경우 옷감손상을 줄일 수 있고, 세탁시간을 줄일 수 있게 된다.

도 1은 본 발명에 의한 세탁기의 구성을 나타낸 단면도,
도 2는 본 발명에 의한 세탁기의 세탁제어장치의 제어 구성도,
도 3은 본 발명에 의한 세탁기에서 거품을 이용한 세탁제어방법의 전체적인 동작 흐름도,
도 4A 및 도 4B는 본 발명에 의한 세탁기에서 거품을 이용한 세탁행정의 상세한 동작 흐름도,
도 5는 본 발명에 의한 세탁기에서 부하량에 따라 적심수량을 제어하는 동작 흐름도,
도 6은 60MU의 오염포를 동일농도의 세제수와 거품 침지 시 세정도를 비교한 그래프.

이하, 본 발명의 일실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 거품을 이용한 세탁기의 구성을 나타낸 단면도이다.

도 1에서, 본 발명의 거품을 이용한 세탁기는 세탁수의 담수를 위한 것으로 본체(10)의 내부에 설치되는 드럼형의 수조(11)와, 상기 수조(11)의 내부에 회전 가능하게 설치되며 다수의 탈수공이 형성된 회전드럼(12)을 포함한다.

상기 수조(11)의 하부에는 세탁, 헹굼 및 탈수동작을 수행하도록 회전드럼(12)을 정방향 또는 역방향으로 회전시키는 모터(13)가 설치되고, 상기 수조(11)의 하측 내부에는 사용자의 수온 선택 시 수조(11) 내부로 공급된 세탁수를 가열하는 세탁히터(16)와, 수조(11)에 급수된 세탁수(또는 세제 농축액)의 양(수위)을 감지하기 위해 수위에 따라 변화하는 주파수를 감지하는 수위센서(17)가 설치된다.

상기 수위센서(17)는 거품을 이용하여 세탁을 하기 위해 세탁물이 투입된 회전드럼(12) 내부로 세제 농축액이 유입되지 않을 정도의 최고 세탁수위(거품발생에 필요한 적정수위;이하, 제1수위라 한다)를 제어하고, 거품발생에 필요한 최소한의 세탁수위(거품발생에 필요한 최소수위로 세탁히터가 잠길 정도까지의 안전수위;이하, 제2수위라 한다)를 제어하는 것으로, 세탁 시 급수되는 세제 농축액의 양이 제1수위에 도달하면 회전드럼(12) 내부로 세제 농축액이 유입되지 않게 하기 위해 세탁수의 공급을 중지하며, 거품발생에 의해 세제 농축액의 양이 점차 줄어들어 제2수위까지 낮아지면 거품발생에 필요한 수위를 유지하기 위해 세탁수가 수조(11)에 공급되도록 제어한다.

또한, 상기 수위센서(17)는 제1 및 제2수위 외에도 계속적인 수위감지를 통해 세제수가 세탁물에 닿지 않으면서 거품발생이 가능한 거품발생수위를 유지하도록 제어하며, 또한 거품세탁 시 유량제어 또는 시간제어를 통해 감소한 수위를 측정하여 거품발생에 필요한 세탁수의 양을 공급하도록 제어한다.

또한, 상기 수위센서(17)는 거품을 이용한 세탁이 효과적으로 이루어지기 위해 거품을 발생하기 전에 세탁물을 적셔 줄 정도의 세탁수위(세탁기 부하 및 세탁물의 종류에 따라 설정된 적심수량;세제없는 물의 양으로 이하, 제3수위라 한다)를 제어하는 것으로, 세탁 시 거품이 세탁물에 쉽게 침투하도록 거품발생 전에 세탁물을 적셔 주도록 제어한다.

상기 수조(11)와 회전드럼(12)의 전방에는 사용자가 본체(10)의 전방에서 의류를 인출하도록 개구(14)가 형성되며, 상기 본체(10)의 전방에는 개구(14)를 개폐하기 위한 도어(15)가 설치된다.

상기 수조(11)의 상부에는 세제를 공급하기 위한 세제공급장치(19)와, 세탁수를 공급하기 위한 급수장치(20)가 설치된다.

상기 세제공급장치(19)는 내부가 다수의 공간으로 구획되어 있으며, 사용자가 각 공간에 세제 및 헹굼제를 투입하기 용이하도록 본체(10)의 전면부 쪽에 설치된다.

상기 급수장치(20)는 세탁수를 공급하는 급수관(22) 및 이 급수관(22)의 급수를 제어하도록 급수관(22)에 설치되는 급수밸브(24)를 구비하며, 급수관(22)은 외부로부터 공급되는 물이 세제공급장치(19) 쪽으로 공급될 수 있도록 세제공급장치(19)와 연결된다.

그리고 세제공급장치(19)와 수조(11) 사이에는 세제공급장치(19)를 거친 세탁수가 세제와 함께 수조(11)로 공급될 수 있도록 별도의 연결관(26)이 설치되고, 상기 연결관(26)의 출구에는 급수노즐(28)이 설치된다. 이는 세제공급장치(19) 내의 세제가 세탁수와 함께 수조(11) 내부로 공급되어 수조(11)와 회전드럼(12) 사이에 거품발생을 위한 고농도의 세제 농축액을 형성하기 위한 것이다.

또한, 상기 급수장치(20)는 거품을 발생하기 전에 세탁물을 적셔 주기 위한 세탁수 또는 거품발생에 의해 수위가 감소할 경우 거품발생에 필요한 세탁수를 추가 급수하도록 급수관(22)에 연결되는 보급수관(30)과, 이 보급수관(30)에 설치되어 수조(11) 쪽으로 세탁수 급수를 제어하는 보급수밸브(32)를 구비하며, 보급수관(30)은 급수관(22)을 통해 공급되는 물이 세제공급장치(19)를 거치지 않고 수조(11)쪽으로 직접 공급될 수 있도록 연결관(26)과 연결된다.

상기 보급수밸브(32)는 급수관(22)을 통해 급수되는 세탁수가 세제공급장치(19) 또는 보급수관(31) 쪽으로 공급되도록 세탁수의 급수방향을 제어하는 3방향 밸브로 이루어진다.

또한, 본 발명은 세탁물(의류)을 건조시키기 위한 건조장치(40)를 구비한다. 이 건조장치(40)는 수조(11)의 상부에 설치되는 건조팬(41), 건조팬(41)의 토출구(41b)와 수조(11)의 개구(14) 상측에 형성된 공기유입구(45) 사이를 연결하는 건조덕트(42), 수조(11)의 후방 하부에 형성되는 공기배출구(46)와 건조팬(41)의 흡입구(41a) 사이를 연결하도록 수조(11)의 후방에 장착되는 응축덕트(43)를 포함한다.

상기 건조장치(40)는 수조(11)의 내부로 뜨거운 공기를 공급할 수 있도록 건조덕트(42)의 내부에 설치되는 건조히터(44)와, 의류의 건조를 통해 생기는 습증기가 응축덕트(43)를 통과하는 과정에서 수분이 응축되어 제거될 수 있도록 응축덕트(43)에 설치되는 응축장치를 포함한다.

상기 응축장치는 응축덕트(43)의 내측 상부에 설치되어 응축덕트(43) 내부로 냉각수를 분사하는 냉각수분사노즐(53)과, 이 냉각수분사노즐(53)에 냉각수를 공급하도록 급수장치(20)와 연결된 냉각수공급관(54) 및 냉각수밸브(55)를 포함한다. 이러한 응축장치의 구성은 상부의 냉각수분사노즐(53)로부터 분사된 냉각수가 응축덕트(43)의 내면을 따라 하부까지 흘러내리도록 하여 하부로부터 상승하는 습공기와 냉각수의 접촉이 커지도록 함으로써 제습효과가 향상될 수 있도록 한 것이다.

또한, 본 발명은 수조(11) 내부의 물을 배수시키기 위한 배수장치(50)를 구비한다. 이 배수장치(50)는 수조(11)의 물을 외부로 안내하도록 수조(11)의 하부에 연결되는 배수관(51)과, 이 배수관(51)에 설치되는 배수펌프(52)를 포함한다.

또한, 본 발명의 세탁기에는 회전드럼(12) 내의 세탁물이 거품에 의해 세탁될 수 있도록 하기 위하여 공기공급장치(60)가 설치된다. 공기공급장치(60)는 수조(11)의 하부에 설치되어 공기를 공급하는 에어모터(61)와, 상기 에어모터(61)에서 공급된 공기를 전달하는 에어공급관(62)과, 에어공급관(62)의 단부에 설치되어 공급된 공기를 분산시키는 다공성부재(63)를 포함한 것으로, 에어모터(61)에서 공급된 공기가 에어공급관(62)을 거쳐 다공성부재(63)를 통과하며 분산된 후 세제 농축액과 세탁수가 혼합된 세제수에 기포를 발생하여 거품을 발생시키므로 회전드럼(12) 내부의 세탁물을 거품만으로 세탁할 수 있게 한다.

또한, 상기 공기공급장치(60)가 설치되는 수조(11)에는 공기공급장치(60)로부터의 공기가 유통하도록 하는 에어홀(64)이 형성되어 다공성부재(63)에서 분산된 공기를 수조(11)와 회전드럼(12) 사이의 공간에 유입시킨다.

도 2는 본 발명에 의한 세탁기의 세탁제어장치의 제어 구성도로서, 도 1에 도시한 장치 이외에 신호입력부(100), 온도감지부(110), 건조감지부(120), 제어부(130) 및 구동부(140)를 포함하여 구성된다.

상기 신호입력부(100)는 거품을 이용한 세탁 시 사용자가 세탁물의 종류에 따라 선택하는 세탁코스(예를 들어, 일반세탁 또는 섬세세탁 등)와 사용자가 설정한 세탁온도(이하, 설정온도라 한다), 탈수RPM, 헹굼 추가 등의 운전정보를 제어부(130)에 입력한다.

상기 온도감지부(110)는 수조(11)에 급수된 세탁수의 온도를 감지하며, 건조감지부(120)는 세탁물의 온도 및 습도를 검출하여 세탁물의 건조상태를 감지한다.

상기 제어부(130)는 신호입력부(100)로부터 입력된 운전정보에 따라 세탁기를 제어하는 마이컴으로서, 선택된 세탁코스에서 부하량(세탁물의 무게)에 따라 설정된 모터 RPM과 운전율(모터 온-오프시간), 세탁시간, 재급수 횟수(N;거품발생에 의해 수위가 감소할 경우 거품발생에 필요한 제1수위만큼 물을 재급수하는 동작횟수), 부하량에 따라 세탁물을 적셔 주기 위한 최적의 적심수량(Dw; 세제없는 물의 양)을 저장하고 있다.

따라서, 상기 제어부(130)는 거품세탁 시 거품발생과 함께 세탁수 공급량을 제어하고, 부하량에 따라 모터 RPM과 운전율, 적심수량을 제어하며, 세탁수 온도(수온)에 따라 거품발생 시작시점을 제어함으로서 옷감손상을 줄이면서 최적의 세탁효과를 얻도록 모터(13), 급수장치(20) 및 에어모터(61)의 구동을 제어한다.

상기 구동부(140)는 제어부(130)의 구동제어신호에 따라 모터(13), 세탁히터(16), 급수밸브(24), 보급수밸브(32), 건조팬(41), 건조히터(44), 배수펌프(52), 냉각수밸브(55), 에어모터(61) 등을 구동시킨다.

이하, 상기와 같이 구성된 세탁기 및 그 세탁제어방법의 동작과정 및 작용효과를 설명한다.

본 발명 세탁기의 세탁제어방법은 거품을 이용하여 세탁물을 세탁하기 위한 거품세탁코스에서 세탁물의 종류에 따라 일반세탁과 섬세세탁을 선택하도록 되어 있는 것으로, 상기에 언급한 신호입력부(100)에는 제어부(130)가 거품세탁코스에서 일반세탁과 섬세세탁을 선택하도록 하는 버튼이 구비되어 있다.

도 3은 본 발명에 의한 세탁기에서 거품을 이용한 세탁제어방법의 전체적인 동작 흐름도이다.

회전드럼(12)의 내부에 세탁물을 넣고 사용자가 거품세탁코스를 선택하면, 사용자가 선택한 운전정보가 신호입력부(100)를 통해 제어부(130)에 입력된다.

따라서, 제어부(130)는 신호입력부(100)로부터 입력된 운전정보에 따라 사용자가 선택한 세탁코스가 거품세탁코스인가를 판단하여(S200), 거품세탁코스가 아닌 경우 종래와 동일한 방식의 표준세탁코스를 수행한다(S210).

사용자가 선택한 세탁코스가 거품세탁코스인 경우 세탁물의 종류에 따라 세탁코스(일반세탁 또는 섬세세탁)와 세탁온도, 탈수RPM, 헹굼 추가 등의 운전정보를 사용자가 선택하면(S300), 사용자가 선택한 운전정보를 신호입력부(100)를 통해 입력받는다.

이에 따라, 제어부(130)는 회전드럼(12)에 투입된 부하량(W; 세탁물의 무게)을 감지한 후(S400) 감지된 부하량(W)에 따라 세탁코스별 세탁수량, 모터 RPM과 운전율(모터 온-오프시간), 세탁시간, 재급수 횟수(N;거품발생에 의해 수위가 감소할 경우 거품발생에 필요한 제1수위만큼 물을 재급수하기 위한 동작횟수)를 설정한다(S500).

여기서, 재급수 횟수(N)를 설정하는 것은 세탁물의 양에 따라 추가 급수 동작을 제한하여 불필요한 급수동작을 줄이기 위함이다.

이에 따라, 제어부(130)는 부하량(W)에 따라 세탁코스별로 설정된 세탁수량, 모터 RPM과 운전율, 세탁시간, 재급수 횟수(N)를 가지고 거품을 이용하여 설정된 세탁시간동안 세탁행정을 수행한다(S600).

거품발생에 의한 세탁행정은 세탁물의 마찰 시 거품이 쿠션역할을 하여 세탁물의 마찰과 강한 수류에 의한 옷감손상을 줄일 수 있으며, 또한 거품의 높은 세제농도로 소량의 물을 사용하고도 때를 효과적으로 제거함으로서 에너지를 절약할 수 있다.

이와 같이, 거품발생에 따라 세탁행정을 수행한 후에는 부하량에 따라 설정된 헹굼 및 탈수행정을 수행한다(S700).

이후에는 본 발명의 기술적 특징인 거품발생에 의해 세탁행정을 수행하는 과정(S600)을 도 4A 및 도 4B를 참조하여 설명한다.

도 4A 및 도 4B는 본 발명에 의한 세탁기에서 거품을 이용한 세탁행정의 상세한 동작 흐름도이다.

먼저, 사용자가 선택한 세탁코스가 일반세탁인가를 판단하여(S602), 일반세탁인 경우 제어부(130)는 부하량(W; 세탁물의 무게)에 따라 세탁물을 적셔 주기 위한 최적의 적심수량을 제어한다(S604).

이는, 부하량(W)에 따라 세탁물을 적셔 주기 위한 적심수량을 조절하여 최적의 적심효과를 얻기에 적합한 수량의 물(구체적으로, 세제가 포함되지 않은 세제없는 물)을 공급하기 위함이며, 또한 고르게 적셔진 세탁물에 거품이 쉽게 침투할 수 있도록 하기 위함이다.

부하량(W)에 따라 적심수량(구체적으로, 세제없는 물의 양)을 제어하여 세탁물을 적셔 주면, 제어부(130)는 거품발생에 필요한 고농도의 세제 농축액을 공급하기 위해 급수밸브(24)와 보급수밸브(32)를 제어하여 세탁수가 급수관(22)을 거쳐 세제공급장치(19)를 경유하여 수조(11)로 급수되도록 한다. 이때 세제공급장치(19) 내부의 세제는 급수되는 세탁수에 의해 용해되면서 세탁수와 함께 연결관(26)을 거쳐 급수노즐(28)을 통해 수조(11)로 투입되어 수조(11)의 하부(구체적으로는, 수조와 회전드럼 사이)에는 세제 농축액(세탁수에 세제가 농축되어 있는 상태)이 공급된다(S606).

한편, 상기 S602에서 일반세탁이 아닌 경우 제어부(130)는 섬세세탁이라고 판단하여 부하량(W)에 따라 세탁물을 적셔 주는 적심제어 없이 바로 거품발생에 필요한 고농도의 세제 농축액을 공급하기 위해 S606로 진행한다.

이는, 섬세세탁과 같은 소량 세탁의 경우 세탁물을 적셔 주지 않아도 세탁물의 부피가 작기 때문에 거품을 이용한 세탁 시 거품이 세탁물에 쉽게 침투할 수 있어 불필요한 적심제어를 생략하기 위한 것이며, 많은 세탁물을 세탁하는 일반세탁의 경우에는 급수 초기에 세탁물을 적셔 주고 난 후 거품세탁이 진행되도록 제어하는 것이다.

상기 세제가 포함된 세탁수(세제수)가 수조(11)로 공급됨에 따라 수조(11)와 회전드럼(12) 사이에는 세제와 세탁수가 혼합된 세제 농축액이 형성되는데, 이때 형성되는 세제 농축액의 수위를 수위센서(17)에서 감지하여 미리 정해진 제1수위(수조 내부로 급수된 세탁수가 회전드럼 내부로 유입되지 않을 정도까지의 최고수위로 일반세탁수위의 약 1/4 정도)인가를 판단한다(S608).

수위가 제1수위가 아니면 제1수위에 도달할 때까지 계속해서 세제가 포함된 세탁수를 공급하고, 수위가 제1수위이면 제어부(130)에서 급수밸브(24) 및 보급수밸브(32)를 오프시켜 세탁수 공급을 중지한다(S610).

이후, 회전드럼(12) 내부의 세탁물을 거품을 이용하여 세탁하기 위해 세제 농축액을 거품발생에 적정한 온도로 가열하기 위해 세탁히터(16)를 구동하면서 모터(13)를 정지시킨다(S612). 모터(13)를 정지시키는 이유는 세제 농축액을 거품발생에 적정한 온도로 빨리 가열시키기 위함이다.

이때 수조(11)와 회전드럼(12) 사이에 공급된 물의 양은 종래보다 적기 때문에 세탁히터(16)를 통해 그만큼 빨리 물을 가열할 수 있게 되므로 전체적인 세탁시간을 줄임과 동시에 물의 가열을 위한 에너지를 절감시킬 수 있게 된다.

이와 같이, 세탁히터(16)의 구동으로 가열된 세제 농축액의 온도(수온)를 온도감지부(110)에서 감지하여 미리 정해진 거품발생온도(거품발생이 잘되는 온도, 약 30℃) 이상인가를 판단한다(S614).

수온이 거품발생온도 이상이 아니면 거품발생온도에 도달할 때까지 계속해서 세탁히터(16)를 구동하고, 수온이 거품발생온도 이상이면 제어부(130)에서 거품발생을 위해 에어모터(61)를 구동하여 세제와 세탁수가 혼합된 세제 농축액에 공기를 공급함으로서 거품을 발생하기 시작하는데(S616), 거품을 발생시키는 방법은 에어모터(61)에서 공급된 공기가 에어공급관(62)을 거쳐 다공성부재(63)를 통과하며 분산된 후 세제와 세탁수가 혼합된 세제 농축액에 에어홀(64)을 통해 유입되어 거품을 발생시키는 것이다.

한편, 본 발명에서는 다공성부재(63)를 이용한 거품발생을 예로 들어 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 거품발생이 가능한 어떠한 구성도 가능하다.

수조(11)와 회전드럼(12) 사이에 발생된 거품은 회전드럼(12)의 홀 또는 전면부를 통해 회전드럼(12) 내부로 투입되는데, 이때 회전드럼(12) 내부로 투입되기 시작하는 거품은 일정시간(약 3분) 후에 회전드럼(12) 내부 전체에 분산되어 회전드럼(12) 내부의 세탁물을 거품만으로 세탁할 수 있게 된다.

이때, 제어부(130)는 에어모터(61)의 구동에 따라 거품이 발생하기 시작할 때 수온이 사용자가 설정한 설정온도 이상인가를 판단하여(S617) 설정온도 이상이면 세탁수 가열을 중단하기 위해 세탁히터(16)를 정지시킨다(S618).

이는, 세탁히터(16)의 구동으로 세제 농축액을 거품발생이 잘되는 거품발생온도(약, 30℃)로 가열한 후 사용자 설정온도(최소, 40℃)까지 가열하기 위한 것으로, 세탁히터(16)의 구동으로 세제 농축액을 가열하기 시작하여 사용자 설정온도에 도달하면 세탁히터(16)를 정지시킴으로서 거품을 이용한 온수세탁을 사용자가 원하는 최적의 조건으로 진행하기 위한 것이다.

또한, 상기 제어부(130)는 거품이 발생하기 시작하여 회전드럼(12) 내부로 투입되는 거품량을 감지하기 위한 거품량 감지수위(제1수위에서부터 거품발생을 시작하여 세탁진행에 적합한 양의 거품이 발생했을 때의 수위;회전드럼의 내부 1/3정도 거품이 찬 상태)인가를 판단한다(S619).

거품량 감지수위이면 제어부(130)에서 거품을 이용하여 세탁을 진행하기 위해 모터(13)를 구동하여 미리 정해진 제2RPM(세탁RPM 이하)과 운전율로 회전드럼(12)을 운전시킨다(S620).

이러한 거품발생 시, 회전드럼(12)의 설정 RPM과 운전율, 세탁시간은 부하량에 따라 설정된 값과 동일하거나 또는 그 이하의 값을 사용하는 것이 바람직하다.

거품발생과 함께 회전드럼(12)의 회전으로 회전드럼(12) 내부 전체에 분산된 거품의 높은 세제농도로 세탁물에 함유된 때는 효과적으로 제거되며, 이때 회전드럼(12)의 회전에 의한 낙차와 세탁물의 마찰 시 거품이 쿠션역할을 하여 마찰에 의한 옷감손상을 방지할 수 있게 된다.

이후, 거품발생에 의해 세탁행정이 진행됨에 따라 세제 농축액의 양이 줄어들기 시작하는데, 이때에 낮아지는 세제 농축액의 수위를 수위센서(17)에서 감지하여 미리 정해진 제2수위(거품발생에 필요한 최소수위로 세탁히터가 잠길 정도까지의 안전수위)인가를 판단한다(S622).

수위가 제2수위가 아니면 제2수위에 도달할 때까지 계속해서 거품발생과 함께 회전드럼(12)의 회전으로 세탁을 진행하고, 수위가 제2수위이면 거품발생을 중지하기 위해 에어모터(61)를 정지시킨다(S624).

수위가 제2수위에 도달하여 에어모터(61)가 정지되면, 제어부(130)는 거품발생에 필요한 물을 추가 급수하기 위한 재급수 동작을 설정된 재급수 횟수(N) 동안 반복하였는가를 판단한다(S626).

상기 S626에서 재급수 동작을 설정된 재급수 횟수(N) 동안 반복하지 않은 경우 거품발생에 필요한 물을 추가 급수하기 위해 제어부(130)는 급수밸브(24)와 보급수밸브(32)를 제어하여 세탁수가 급수관(22)을 거쳐 세제공급장치(19) 쪽으로 급수되지 않고, 보급수관(31)을 통해 연결관(26)을 거치면서 급수노즐(28)을 통해 수조(11)로 공급되는 세탁수 추가 급수를 행한다(S628). 이는, 거품발생에 필요한 거품발생수위를 유지하기 위함이다.

이와 같이, 세탁수가 수조(11)로 추가 급수됨에 따라 수조(11)와 회전드럼(12) 사이에 높아지는 수위를 수위센서(17)에서 감지하여 미리 정해진 제1수위인가를 판단한다(S630).

수위가 제1수위가 아니면 제1수위에 도달할 때까지 수조(11) 내부로 세탁수를 계속해서 추가 급수(재급수)하고, 수위가 제1수위이면 제어부(130)에서 급수밸브(24) 및 보급수밸브(32)를 오프시켜 세탁수 추가 급수(재급수)를 중지하면서(S632) 거품발생을 위해 상기 S612로 피드백되어 재급수 횟수(N)에 도달할 때까지 S612 이하의 동작을 진행한다.

다음에는, 거품세탁코스에서 많은 세탁물을 세탁하기 위한 일반세탁의 경우 부하량(W)에 따라 적심수량을 제어하는 과정(S604)을 도 5를 참조하여 설명한다.

도 5는 본 발명에 의한 세탁기에서 부하량에 따라 적심수량을 제어하는 동작 흐름도이다.

거품세탁코스에서 일반세탁이 선택되면, 제어부(130)는 감지된 부하량(W)에 따라 적심수량(세제없는 물의 양)을 제어하는데, 적심수량을 제어하는 방법에는 크게 두 가지가 있다.

첫 번째, 부하량이 커지면 적심수량(세제없는 물의 양)을 증가시키기 위해 적심횟수를 증가시키는 방법으로, 예를 들어 부하량이 0~1㎏인 경우 적심횟수를 0으로 하고, 부하량이 1~3㎏인 경우 적심횟수를 1로 하며, 부하량이 3~6㎏인 경우 적심횟수를 3으로 하고, 부하량이 6~10㎏인 경우 적심횟수를 5로 하여 부하량에 따라 세탁물이 고르게 적셔지도록 한다.

두 번째, 부하량이 커지면 적심수량(세제없는 물의 양)을 증가시키기 위해 1회 적심 시 급수량을 증가시키는 방법으로, 예를 들어 부하량이 0~1㎏인 경우 적심수량을 0으로 하고, 부하량이 1~3㎏인 경우 적심수량을 3L로 하며, 부하량이 3~6㎏인 경우 적심수량을 5L로 하고, 부하량이 6~10㎏인 경우 적심수량을 10L로 하여 부하량에 따라 세탁물이 고르게 적셔지도록 한다.

상기의 어떠한 방법으로도 부하량(W)에 적합한 적심수량(세제없는 물의 양)을 공급할 수 있으며, 본 발명에서는 부하량(W)에 따라 적심수량을 제어하기 위해 급수량을 조절하는 두 번째 방법을 참조하여 설명한다.

즉, 감지된 부하량(W)이 1㎏ 이하이면(S6042) 적심수량(Dw)을 0으로 설정하고(S6044), 상기 부하량(W)이 1~3㎏이면(S6046) 적심수량(Dw)을 3L로 설정하며(S6048), 상기 부하량(W)이 3~6㎏이면(S6050) 적심수량(Dw)을 5L로 설정하고(S6052), 상기 부하량(W)이 3~6㎏가 아니면 6㎏ 이상이라고 판단하여 적심수량(Dw)을 10L로 설정한다(S6056).

부하량(W)에 따라 적심수량(Dw; 세제없는 물의 양)이 설정되면, 제어부(130)는 급수밸브(24)와 보급수밸브(32)를 제어하여 세탁물을 적셔 주기 위한 세탁수가 급수관(22)을 거쳐 세제공급장치(19) 쪽으로 급수되지 않고, 보급수관(30)과 연결관(26)을 거치면서 급수노즐(28)을 통해 수조(11)로 직접 공급되도록 한다(S6058).

이는, 거품을 이용한 세탁행정을 효과적으로 수행하기 위해서 거품을 발생하기 전에 세탁물을 적셔 주어 세탁물의 부피를 줄임으로서 거품이 세탁물에 쉽게 침투하도록 하기 위함이다.

이와 같이, 세탁물을 적셔 주기 위해 필요한 세탁수가 수조(11)로 직접 공급됨에 따라 수조(11)에 급수되는 세탁수의 수위를 수위센서(17)에서 감지하여 미리 정해진 제3수위(부하랑에 따라 설정된 적심수량)인가를 판단한다(S6060).

세탁수위가 제3수위가 아니면 제3수위에 도달할 때까지 수조(11)로 계속해서 세탁수를 직접 급수하고, 세탁수위가 제3수위이면 제어부(130)에서 급수밸브(24)와 보급수밸브(32)를 오프시켜 급수를 중지한다(S6062).

급수 중지 후, 제어부(130)는 수조(11)로 급수된 물에 의해 세탁물을 적셔 주기 위해 모터(13)를 구동하여 미리 정해진 제1RPM(세탁RPM 이하)과 운전율로 회전드럼(12)을 운전시킨다(S6064).

이러한 적심운전 시, 회전드럼(12)의 설정 RPM과 운전율은 부하량에 따라 세탁코스별로 설정된 값과 동일하거나 또는 그 이하의 값을 사용하는 것이 바람직하다.

따라서, 제어부(130)는 세탁물을 적셔 주기 위한 모터구동시간을 카운터하여 미리 정해진 설정시간(약, 5분)이 경과하였는가를 판단하여(S6066) 설정시간이 경과하면 거품발생에 필요한 고농도의 세제수를 공급하기 위해 상기 S606으로 진행하여 S606 이하의 동작을 반복한다.

한편, 본 발명에서는 거품세탁코스에서 일반세탁인 경우 적심행정을 진행하는 것을 예로 들어 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 섬세세탁의 경우에도 적심행정의 진행이 가능함은 물론이다.

본 발명의 거품에 의한 세탁행정의 결과를 도 6에 도시하였다.

도 6은 60MU(Make Up)의 인공 오염포를 동일농도의 세제수와 거품 침지 시 세정도를 비교한 그래프로서, 동일한 농도의 세제 사용량(2g, 4g, 10g)에서 반사율(%)을 나타낸 것이다.

도 6에서 알 수 있듯이, 거품을 이용한 세탁행정의 세정도가 일반 세제수에 의한 세탁행정의 세정도에 비해 월등히 높음을 알 수 있다.

11 : 수조 12 : 회전드럼
17 : 수위센서 19 : 세제공급장치
20 : 급수장치 22 : 급수관
24 : 급수밸브 26 : 연결관
30 : 보급수관 32 : 보급수밸브
40 : 건조장치 60 : 공기공급장치
61 : 에어모터 130 : 제어부

Claims (15)

1. 수조와, 상기 수조 내부에 회전 가능하게 설치되어 세탁물을 수용하는 회전드럼을 구비한 세탁기의 세탁제어방법에 있어서,
   세탁물을 상기 회전드럼에 투입한 후, 상기 수조 내부로 세제가 포함되지 않은 세제없는 물을 공급하는 단계;
   상기 세제없는 물을 상기 수조에 공급한 후, 상기 수조 내부로 세제가 포함된 세제수를 공급하는 단계;
   상기 수조의 하부에 설치된 공기공급장치를 이용하여 상기 세제수에 공기를 공급하여 거품을 발생시키고, 상기 발생된 거품을 상기 회전드럼에 형성된 홀을 통해 상기 회전드럼 내부로 유입시키는 단계;
   상기 거품 발생에 따라 변화하는 수위를 감지하는 단계;
   설정 수위에 도달할 때까지 상기 수조 내부로 세탁수를 추가 공급하는 단계;
   상기 회전드럼을 운전하여 상기 세탁물이 상기 세제수에 잠기지 않고, 그 내부에 가득찬 거품을 이용하여 상기 세탁물을 세탁하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁기의 세탁제어방법.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 세탁물의 무게에 따라 부하량을 감지하는 단계를 더 포함하며,
   상기 세제없는 물을 공급하는 단계는,
   상기 감지된 부하량에 따라 상기 세제없는 물의 양을 제어하는 것을 특징으로 하는 세탁기의 세탁제어방법.
3. 제 2항에 있어서,
   상기 부하량에 따라 상기 세제없는 물의 양을 제어하는 단계는,
   상기 부하량이 커질수록 상기 세탁물을 적셔 주는 적심횟수를 증가시키는 것을 특징으로 하는 세탁기의 세탁제어방법.
4. 제 2항에 있어서,
   상기 부하량에 따라 상기 세제없는 물의 양을 제어하는 것은,
   상기 부하량이 커질수록 세제없는 물의 양을 증가시키는 것을 특징으로 하는 세탁기의 세탁제어방법.
5. 제 4항에 있어서,
   상기 세제없는 물의 양을 증가시키는 것은,
   1회 적심 시 세제없는 물의 급수량을 증가시키는 것을 특징으로 하는 세탁기의 세탁제어방법.
6. 제 1항에 있어서,
   상기 세탁물을 상기 세제없는 물로 초기에 적셔 주는 동안, 상기 회전드럼을 운전시키는 것을 특징으로 하는 세탁기의 세탁제어방법.
7. 제 6항에 있어서,
   상기 세탁물을 적셔 주는 적심 단계는,
   부하량에 따라 정해진 rpm으로 상기 회전드럼을 운전하는 것을 특징으로 하는 세탁제어방법.
8. 제 1항에 있어서,
   상기 세제수의 수위를 감지하는 단계를 더 포함하는 세탁기의 세탁제어방법.
9. 제 8항에 있어서,
   상기 세제수의 수위는 상기 세제수가 상기 회전드럼에 수용된 세탁물에 닿지 않으면서 거품발생이 가능한 거품발생수위에서 유지되도록 제어되는 것을 특징으로 하는 세탁기의 세탁제어방법.
10. 제 9항에 있어서,
    상기 세제수가 거품발생수위에 있으면 상기 거품을 발생시키는 것을 특징으로 하는 세탁기의 세탁제어방법.
11. 제 10항에 있어서,
    상기 거품발생이 세탁에 적정한 수위 이상 되었을 때 세탁물이 투입된 회전드럼을 운전시키는 것을 특징으로 하는 세탁기의 세탁제어방법.
12. 제 9항에 있어서,
    상기 거품발생에 의해 변화하는 세제수의 수위를 감지하는 단계;
    감지된 수위가 거품발생에 필요한 최소한의 수위에 도달한 경우 세탁수를 추가 공급하는 단계;를 더 포함하는 세탁기의 세탁제어방법.
13. 제 12항에 있어서,
    상기 최소한의 수위는 거품을 이용한 온수세탁 시 세탁히터의 구동을 위해 필요한 히터안전수위인 것을 특징으로 하는 세탁기의 세탁제어방법.
14. 제 12항에 있어서,
    부하량에 따라 세제수를 추가 공급하기 위한 재급수 횟수를 설정하는 단계를 더 포함하고,
    상기 세제수를 추가 공급하는 단계는,
    설정된 재급수 횟수에 기초하여 세탁수의 추가 공급 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 세탁기의 세탁제어방법.
15. 제 1항에 있어서,
    사용자 설정온도까지 세탁히터를 구동하여 세제수를 가열하는 단계;를 더 포함하고,
    사용자 설정온도까지 상기 세제수를 가열하는 단계는,
    거품발생과 함께 진행되는 것을 특징으로 하는 세탁기의 세탁제어방법.
    

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