KR20110045388A - 세탁기 제어 장치 및 제어 방법 - Google Patents

세탁기 제어 장치 및 제어 방법 Download PDF

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Abstract

세탁기 제어 장치 및 제어 방법이 개시된다. 본 발명은 세탁기의 행정 수행시에 사용자 등에게 전력 정보를 제공하고, 특히 전기요금과 관련된 전기요금시간대 정보 및 시간 정보를 주기적으로 또는 시간대 변동 시점마다 제공함으로써, 사용자 등이 합리적인 행정 선택 및 절전 운전을 수행할 수 있다. 또한, 본 발명은, 세탁기의 동작에 따른 소비전력, 공급 전원에 따른 온실가스 예상배출량, 또는 전기요금을 사용자 등에게 시각적으로 표시함으로써, 세탁기 사용에 따른 전력 소비량이나, 온실가스, 또는 전기요금에 관하여 사용자 등이 절전을 고려할 수 있다.
세탁기, 절전, 피크

Description

세탁기 제어 장치 및 제어 방법{APPARATUS FOR CONTROLLING WASHING MACHINE AND METHOD THE SAME}
본 발명은 세탁기 제어 장치 및 제어 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 세탁기의 행정 수행시에 전력 정보를 제공하여 절전 운전을 수행할 수 있도록 한 세탁기 제어 장치 및 제어 방법에 관한 것이다.
세탁기는 의류를 세탁하거나 건조하는 등의 처리를 하는 가전제품으로서, 일반적으로 의류 등의 세탁물을 처리하는 내조 또는 드럼의 회전축이 수직이냐 수평이냐에 의해서 구분된다. 즉, 회전축이 수직인 탑 로드 세탁기(Top Loading Washing Machine)와, 회전축이 수평인 프런트 로드 또는 드럼세탁기 (Front Loading Washing Machine or Drum Washer)로 구분된다.
도 10은 일반적인 세탁기의 구성을 개략적으로 도시한 구성도로서, 이에 도시한 바와 같이, 일반적인 세탁기(1)는, 외관을 형성하는 케이싱(2), 상기 케이싱(2)의 내부에 고정되어 설치되는 외조(5), 상기 외조(5) 내부에서 회전가능하게 설치되는 내조(4), 회전 날개(3), 및 상기 내조(4)에 회전력을 전달하는 모터로 구성된다. 또한, 세탁과정을 제어하는 제어부와 세탁에 필요한 물을 공급하고 배수 하는 급수장치와 배수장치를 구비하고 있다.
상기 세탁기는 일반적으로 세탁액 속에 담겨진 세탁물에 적당한 마찰이나 진동 등의 기계적 작용을 가하여 오염물을 세탁물로부터 분리하는 기능을 한다. 이를 위해, 세탁기는 세탁액과 혼합된 세탁물에 기계적 힘을 가하여 세탁 단계, 세탁물로부터 오염물이 함유된 세탁액을 분리하는 헹굼 단계, 및 세탁물로부터 헹굼물을 분리하는 탈수 단계의 과정을 수행한다.
상기 세탁기는 일반적으로 세탁행정이나 건조행정에서 세탁이나 건조시간, 현재 세탁기의 운전 정보 또는 내외부의 여러 가지 감지장치를 통하여 감지된 정보나 세탁기의 상태 등의 각종 정보를 외부에 표시하거나, 사용자 등이 세탁기에 구비된 입력장치를 통하여 입력한 각종 정보를 확인하기 위한 다수의 표시장치를 구비한다.
상기와 같은 세탁기는 전기 에너지를 소비하기 때문에 사용자에 전력 소비량이나 전기요금은 민감한 문제이다. 최근에는 에너지 소비가 증가함에 따라 더욱 많은 에너지원의 개발 및 에너지 발전이 필요하게 되었다. 그러나, 상기 에너지를 발전함에 따라 온실가스를 다량으로 배출하게 되어 지구 온난화 등의 환경 문제가 대두되고 있다. 또한, 온실가스, 특히 이산화탄소의 배출을 줄이기 위해 원자력, 연료전지뿐만 아니라, 풍력, 태양광, 태양열, 지력, 조력, 수력 등의 대체 에너지원의 개발이 진행되고 있다. 이와 더불어, 기존 전력망에 IT 기술을 접목해 전력 공급자와 소비자가 양방향으로 실시간 정보를 교환함으로써 에너지 효율을 최적화하고자 하는 차세대 전력망, 즉 스마트 그리드(Smart Grid) 개념이 도입되었다.
종래 기술에 따른 세탁기 제어 장치 및 제어 방법은 세탁기의 행정 수행시에 절전 및 에너지 절감에 대한 정보를 사용자 등이 제공받지 못하므로 세탁기의 이용 효율이 감소하는 문제점이 있다.
또한, 종래 기술에 따른 세탁기 제어 장치 및 제어 방법은 에너지를 발전하는 에너지원에서의 온실가스 배출량을 고려하지 아니함으로써, 지구 온난화 등의 환경 문제에 대처하지 못하는 문제점이 있다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 세탁기의 행정 수행시에 전력 정보를 제공하는 세탁기 제어 장치 및 제어 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 전기요금과 관련된 전기요금시간대에 관한 정보와 시간 정보를 주기적으로 또는 시간대 변동 시점마다 제공함으로써, 사용자 등이 합리적인 행정 선택 및 절전 운전을 수행할 수 있도록 한 세탁기 제어 장치 및 제어 방법을 제공함에 다른 목적이 있다.
아울러, 본 발명은 세탁기의 동작에 따른 소비전력, 에너지원에 따른 온실가스 예상배출량, 또는 전기요금을 사용자 등에게 제공함으로써, 세탁기 사용에 따른 전력 소비량이나, 온실가스, 또는 전기요금에 관하여 사용자 등이 절전을 고려할 수 있도록 한 세탁기 제어 장치 및 제어 방법을 제공함에 또 다른 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 세탁기 제어 장치는, 외부 전원과 연결되어 세탁기 내에 전력을 공급하는 전원유닛과, 포량 및 급수온도를 포함한 세탁기의 상태 정보를 감지하는 감지유닛과, 세탁기의 운전 모드를 설정받고, 행정을 입력받는 입력유닛과, 상기 입력유닛을 통해 입력되거나 현재 수행중인 운전 모드 및 행정을 표시하는 출력유닛과, 외부 장치와 유무선 통신 방식으로 연결되고, 전기요금시간대 정보 및 시간 정보가 포함된 전력 정보를 수신하는 통신유닛과, 상 기 운전 모드 및 상기 전력 정보를 근거로 상기 행정을 수행하는 제어유닛을 포함하여 구성된다. 여기서, 상기 운전 모드는, 일반 운전 모드 또는 하나 이상의 절전 운전 모드이다. 상기 제어유닛은 상기 전력 정보를 근거로 상기 운전 모드에 따른 예상 전기요금 및 예상 종료시간을 산출한다. 또한, 상기 출력유닛은 상기 전력 정보, 상기 운전 모드, 상기 예상 전기요금, 상기 예상 종료시간 중 하나 이상의 정보를 표시한다.
본 발명에 따른 세탁기 제어 장치에 있어서, 상기 전력 정보는, 상기 외부 전원의 종류 및 이에 따른 온실가스지수를 더 포함하고, 상기 제어유닛은 상기 외부 전원의 온실가스배출량을 산출한다. 또한, 상기 출력유닛은 상기 외부 전원의 종류, 상기 온실가스지수, 상기 온실가스배출량 중 하나 이상의 정보를 더 표시한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 세탁기 제어 방법은, 외부 장치로부터 전기요금시간대 정보 및 시간 정보가 포함된 전력 정보를 수신하는 단계와,세탁기가 수행할 행정을 입력받는 단계와, 상기 전력 정보를 근거로 하나 이상의 운전 모드에 따른 예상 전기요금 및 예상 종료시간을 산출하는 단계와, 상기 하나 이상의 운전 모드 중 하나의 운전 모드를 설정받는 단계와, 상기 설정된 운전 모드로 상기 행정을 수행하는 단계를 포함하여 구성된다. 여기서, 상기 운전 모드는, 일반 운전 모드 또는 하나 이상의 절전 운전 모드이다. 상기 세탁기 제어 방법은, 상기 전력 정보, 상기 운전 모드, 상기 예상 전기요금, 상기 예상 종료시간 중 하나 이상의 정보를 표시하는 단계를 더 포함한다.
본 발명에 따른 세탁기 제어 방법에 있어서, 상기 전력 정보는, 세탁기에 전력을 공급하는 외부 전원의 종류 및 이에 따른 온실가스지수를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 세탁기 제어 방법은, 상기 외부 전원의 온실가스 예상배출량을 산출하는 단계를 더 포함하여 구성된다.
본 발명에 따른 세탁기 제어 장치 및 제어 방법은, 세탁기의 행정 수행시에 사용자 등에게 전력 정보를 제공함으로써, 사용자 등이 합리적인 행정 선택 및 절전 운전을 수행할 수 있도록 하는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 세탁기 제어 장치 및 제어 방법은, 전기요금과 관련된 전기요금시간대 정보와 시간 정보를 주기적으로 또는 시간대 변동 시점마다 제공함으로써, 사용자 등이 합리적인 행정 선택 및 절전 운전을 수행할 수 있도록 하는 장점이 있다.
아울러, 본 발명에 따른 세탁기 제어 장치 및 제어 방법은, 세탁기의 동작에 따른 소비전력, 에너지원에 따른 온실가스 예상배출량, 또는 전기요금을 사용자 등에게 제공함으로써, 세탁기 사용에 따른 전력 소비량이나, 온실가스, 또는 전기요금에 관하여 사용자 등이 절전을 고려할 수 있도록 하는 장점이 있다.
본 발명에 따라 전력 수요를 분산시킬 수 있고, 피크 전력을 줄임으로써 스마트 그리드의 구축 및 전체 에너지 절감에 이바지할 수 있다.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 세탁기 제어 장치 및 제어 방법을 상세히 설명한다. 본 발명에 따른 세탁기 제어 장치 및 제어 방법은, 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이 드럼 세탁기를 기초로 설명하나, 도 10에 도시한 일반적인 세탁기 등의 다른 종류의 세탁기, 건조기 및 기타 의류 처리 장치에도 동일하게 적용될 수 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 드럼 세탁기(100)는, 세탁물을 출입하기 위한 투입구(181)가 형성된 캐비넷(110)과, 투입구(181)를 개폐하기 위한 도어(170)와, 캐비넷(110)의 내측에 완충 가능하게 설치되어 세탁수가 담겨지는 터브(140)와, 터브(140)로 세탁수를 공급하도록 급수유로(213,214)를 포함한 급수수단(104)와, 터브(140) 내의 오염된 세탁수를 배수하는 배수장치(220)와, 터브(140)의 내측에 회전 가능하게 배치되어 세탁물이 수용되는 드럼(160)과, 드럼(160)을 회전시키도록 터브(140)에 설치된 모터(200)와, 도어(170)를 잠그거나 해제시키는 도어 스위치(171)를 포함하여 구성된다.
또한, 상기 투입구(181)와 터브(140) 사이를 실링하기 위한 개스킷(180)이 투입구(181)의 둘레를 따라 설치된다.
여기서, 상기 개스킷(180)은 대략 소정의 높이를 가지는 링 또는 고리형상이며, 가운데 부분이 중첩되도록 접혀 있다. 즉, 도어(170)의 상하부를 둘러싸는 듯한 형상의 개스킷(180)이 중첩되도록 접혀 있음을 알 수 있다.
또한, 상기 드럼 세탁기(100)의 전면부의 상측에는 컨트롤패널(190)이 형성 되어 있다. 상기 컨트롤패널(190)에는 상기 드럼 세탁기(100)의 사용정보를 포함한 각종 정보를 표시하는 출력유닛(330)과, 사용자나 관리자 등에 의한 외부입력을 받아들이는 입력유닛(340)을 포함한 다수의 조절 장치, 입력 장치, 표시장치 등이 형성된다.
상기 컨트롤패널(190)의 내부에는 상기 다수의 입력 장치 등으로부터 입력된 신호나 내장된 제어알고리즘에 따라 상기 출력유닛(330)을 포함한 드럼 세탁기를 제어하는 제어 장치(300)가 구비된다. 상기 제어 장치(300)는 상기 드럼 세탁기(100)의 다른 위치에 구비되는 것도 가능하다.
더욱 구체적으로 살펴보면, 도 2를 참조하면, 상기 드럼세탁기는 외관을 형성하는 캐비닛(110)과, 상기 캐비닛(110) 내부에 스프링(120)에 의해 매달리도록 설치되는 동시에 댐퍼 어셈블리(130)에 의해 지지되도록 설치되는 터브(140)와, 상기 터브(140) 내측에 회전 가능하게 설치되어 세탁수 및 세탁물이 담겨지는 드럼(160)과, 상기 드럼(160) 내벽면에 일정 간격을 두고 돌출되도록 설치되어 상기 드럼(160)이 회전됨에 따라 세탁물을 끌어올려 떨어지도록 하는 리프트(161)와, 상기 터브(140)의 후방에 상기 드럼(160)과 연결되도록 설치되어 상기 드럼(160)을 회전시키는 모터(200)와, 상기터브(140) 상측에 위치되어 세탁수를 고온고압의 증기로 가열하여 상기 터브(140) 및 드럼(160) 내부로 공급되도록 하는 증기발생장치(230)를 포함하여 구성된다.
또한, 도시된 바와 같이 상기 증기발생장치(230)의 토출측이 상기 터브(140)의 내측공간과 연통되도록 배치됨이 바람직하다.
아울러, 상기 드럼세탁기는 상기 터브(140)의 상측에 위치되도록 설치되어 상기 터브(140) 및 드럼(160) 내측으로 세탁수를 공급하는 급수수단(210)과, 상기 터브(140)의 하측에 설치되어 상기 터브(140) 및 드럼(160) 내부의 세탁수를 배수시키는 배수장치(220)가 더 포함되며, 상기 증기 발생장치(230)는 상기 급수수단(210)에 연결되도록 설치된다.
구체적으로, 상기 급수수단(210)은 상기 캐비닛(110) 배면에 설치되어 급수여부를 조절하는 급수밸브 어셈블리(211)와, 상기 급수밸브 어셈블리(211)와 터브(140) 사이에 연결되도록 설치되어 세제가 저장되는 세제박스 어셈블리(212)와, 상기 급수밸브 어셈블리(211)로부터 분지되어 상기 세제박스 어셈블리(212)와 상기 증기 발생장치(230)와 각각 연결되는 제1,2급 수유로(213,214)와, 상기 증기 발생장치(230)와 일단이 연결됨과 아울러 상기 터브(140) 및 드럼(160) 내부에 타단이 위치되도록 설치되어 증기를 상기 터브(140) 및 드럼(160) 내부로 공급하는 증기유로(215)를 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 드럼(160)은 내벽면에 다수개의 탈수공(162)이 형성되어 세탁수가 상기 드럼(160)과 터브(140) 측으로 자유롭게 유동될 수 있을 뿐 아니라 탈수시 원심력에 의해 세탁물로부터 세탁수가 빠져나가도록 하고, 상기 급수밸브 어셈블리(211)와 배수장치(220)는 각각 급수밸브(미도시)와 배수펌프(미도시)를 포함하도록 구성되어 각각 급수밸브와 배수펌프의 작동에 따라 세탁수를 급수하거나, 배수시키게 된다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 세탁기 제어 장치는, 외부 전원과 연결되 어 세탁기 내에 전력을 공급하는 전원유닛(350)과, 포량 및 급수온도를 포함한 세탁기의 상태 정보를 감지하는 감지유닛(360)과, 세탁기의 운전 모드를 설정받고, 행정을 입력받는 입력유닛(340)과, 상기 입력유닛을 통해 입력되거나 현재 수행중인 운전 모드 및 행정을 표시하는 출력유닛(330)과, 외부 장치와 유무선 통신 방식으로 연결되고, 전기요금시간대 정보 및 시간 정보가 포함된 전력 정보를 수신하는 통신유닛(320)과, 상기 운전 모드 및 상기 전력 정보를 근거로 상기 행정을 수행하는 제어유닛(310)을 포함하여 구성된다. 여기서, 상기 운전 모드는, 일반 운전 모드 또는 하나 이상의 절전 운전 모드이다.
이때, 상기 전력 정보 중 상기 전기요금시간대 정보는 일반 시간대와 피크 시간대에 관한 정보를 포함한다. 상기 피크 시간대는 상기 일반 시간대보다 높은 전기요금이 부과되는 시간대이다. 상기 전기요금시간대 정보는 상기 일반 시간대와 피크 시간대의 시작시각 및 종료시각을 포함한다. 전력 공급자는, 전체 전력 사용량이 증가하여 각 가정 등에 공급할 수 있는 잔여 전력이 일정 값 이하로 감소하게 되는 시간대를 통계 등의 자료를 근거로 하거나 실시간으로 관측하여 피크 시간대로 설정한다. 따라서, 상기 전력 공급자는 일반적으로 상기 피크 시간대에 높은 전기요금을 부과하여 전력의 사용을 조절하게 된다. 상기 일반 시간대는 상기 피크 시간대 이외의 시간대이다. 상기 피크 시간대에 관한 정보는 상기 외부 장치, 즉 홈서버(Home Server), 스마트 미터(Smart Meter) 등의 가정에 설치된 전력 관련 장치나, 또는 외부 전력 시스템 중 하나 이상의 장치에 미리 저장될 수 있다. 또한, 상기 전력 공급자는 상기 전기요금시간대 정보를 실시간으로 제공할 수 있 다. 한편, 상기 시간 정보는 현재 시각 정보를 포함하는데, 현재 시각 정보를 개개의 세탁기에 알림으로써 정확한 전기요금의 산출이 가능하도록 한다.
상기 통신유닛(320)은 상기 외부 장치와 유무선 통신 방식을 통해 연결되어 상기 전력 정보를 수신하는데, 상기 유무선 통신 방식은 전력선 통신, 무선랜, 인터넷, Zigbee, 직렬 통신 등 데이터를 송수신할 수 있는 통신 방식 모두가 가능하다.
사용자 등은 상기 입력유닛(340)을 통해 운전 모드를 설정할 수 있는데, 일반 운전 모드와 하나 이상의 절전 운전 모드 중 하나의 운전 모드를 설정한다. 상기 제어유닛(310)은, 수신된 전력 정보가 일반 시간대이면 상기 일반 운전 모드로 상기 행정을 수행하고, 수신된 전력 정보가 피크 시간대이면 상기 설정된 운전 모드에 따라 상기 행정을 수행한다. 즉, 사용자 등이 세탁기를 일반 운전 모드로 설정하면, 피크 시간대라는 전력 정보를 수신하였더라도 세탁기 제어 장치는 일반 운전 모드로 세탁기의 행정을 수행한다. 반면, 사용자 등이 세탁기를 절전 운전 모드로 설정한 후, 피크 시간대라는 전력 정보가 수신되면 세탁기 제어 장치는 절전 운전 모드로 세탁기의 행정을 수행한다. 상기 운전 모드는 필요한 경우에 임의 조건에 따라 자동 변환되도록 설정될 수 있다.
상기 전원유닛(350)은 상기 외부 전원, 즉 상용 교류 전원을 입력받아 세탁기 및 세탁기 제어 장치를 구성하는 회로, 유닛 등을 구동하는 직류 전압을 출력한다. 일반적으로 상기 전원유닛(350)으로는 스위치 모드 파워 서플라이(Switched-Mode Power Supply; SMPS)를 사용한다. 물론 SMPS 이외에 다른 종류의 전력 변환 장치를 사용할 수 있다. 상기 스위치 모드 파워 서플라이는 외부 전원의 교류 전압을 정류 및 평활화하여 직류 전압으로 변환하고, 이 직류 전압을 고주파 변압기와 레귤레이터(Regulator) 등의 변압 유닛을 이용하여 세탁기 및 세탁기 제어 장치에 필요한 구동전압들을 생성한다.
상기 감지유닛(360)은 포량 및 급수온도를 감지하여 그 감지된 포량 및 급수온도에 대한 정보를 상기 제어유닛(310)으로 전송한다. 이때, 상기 제어유닛(310)은 상기 설정된 행정과 상기 감지된 포량과 상기 감지된 급수온도 중 어느 하나에 기초하여 상기 세탁기의 예상 소비전력 및 전기요금을 산출할 수 있다. 상기 감지유닛(360)은 세탁기의 일반 행정처리에 필요한 각종 상태 정보를 감지하는데, 수위를 감지하는 센서, 헹굼정도를 감지하는 센서, 포 치우침량을 감지하는 센서, 세탁기의 진동량을 감지하는 센서를 더 포함하여 구성되는 것도 가능하다. 또한, 상기 감지유닛(360)은 상기 감지 센서들에 의해서 감지된 정보를 상기 제어유닛(310)으로 전송한다.
상기 출력유닛(330)은, 도 4에 도시한 바와 같이, 상기 입력유닛(340)을 통해 입력된 운전 모드 및 세탁기가 수행하여야 할 행정을 표시하거나, 또는 현재 수행중인 운전 모드 및 행정을 표시한다.
상기 구동유닛(370)은 상기 제어유닛(310)으로부터 구동 신호를 입력받아 개개의 행정을 수행하기 위한 부하들을 구동하는 데, 세탁용 드럼을 회전시키는 모터(200), 삶음 세탁을 위해 급수된 물을 가열하는 히터, 스팀을 제공하기 위한 히터, 포의 건조를 위해 공기 가열하는 히터, 건조시 기류를 발생시키기 위한 팬 및 팬모터 등의 부하들을 구동한다.
상기 제어유닛(310)은 상기 전력 정보를 근거로 상기 운전 모드에 따른 예상 전기요금 및 예상 종료시간을 산출한다. 또한, 상기 출력유닛(330)은 상기 전력 정보, 상기 운전 모드, 상기 예상 전기요금, 상기 예상 종료시간 중 하나 이상의 정보를 표시한다.
상기 전력 정보는, 상기 외부 전원의 종류 및 이에 따른 온실가스지수를 더 포함한다. 이때, 상기 제어유닛(310)은, 상기 전력 정보를 근거로 예상전기요금 및 온실가스배출량을 산출할 수 있다. 상기 출력유닛(330)은, 상기 외부 전원의 종류, 상기 온실가스지수, 상기 예상전기요금, 상기 온실가스배출량 중 하나 이상의 데이터를 더 표시한다. 또한, 상기 제어유닛(310)은 상기 산출된 예상 소비전력을 근거로 세탁기에 공급되는 외부 전원의 온실가스 예상배출량을 산출할 수 있다. 예를 들어, 전원의 종류에 따른 이산화탄소지수와 상기 산출된 예상 소비전력을 곱하여 이산화탄소 예상배출량을 산출할 수 있다. 여기서, 상기 외부 전원으로는 오일, 가스 등의 화석연료, 태양광, 태양열, 풍력, 조력, 수력, 지력 등의 대체 에너지원, 원자력, 연료전지 등이 사용될 수 있고, 각 전원에 따른 온실가스지수, 예를 들어 이산화탄소지수를 실험 등을 통해 설정할 수 있다.
즉, 상기 제어유닛(310)은 상기 외부 전원의 온실가스배출량을 산출한다. 또한, 상기 출력유닛(330)은 상기 외부 전원의 종류, 상기 온실가스지수, 상기 온실가스배출량 중 하나 이상의 정보를 더 표시한다. 상기 통신유닛(320)은 세탁기의 전력 요구량, 전기요금, 온실가스 배출량 등의 정보를 상기 유무선 통신 방식을 통해 외부에 전송할 수 있다.
상기 제어 장치는, 세탁기가 수행할 행정이 미리 프로그램되거나, 또는 상기 입력유닛(340)을 통해 입력된 명령, 상기 감지유닛(360)을 통해 감지된 상태 정보, 상기 출력유닛(330)을 통해 표시된 각각의 정보, 상기 통신유닛(320)을 통해 수신된 전력 정보, 및 상기 제어유닛(310)을 통해 산출된 데이터들 중 하나 이상의 정보 및 데이터를 저장하는 저장유닛(380)을 더 포함할 수 있다.
도 6 내지 도 9를 참조하여 본 발명에 따른 세탁기 제어 장치의 동작을 예를 들어 설명한다.
도 6은 건조 행정을 선택하지 아니하고, 세탁 행정만을 수행하는 경우로서, (a) 내지 (c)는 일반 운전 모드에 따른 세탁 행정의 시작 및 종료를 나타내는 도이고, (d)는 절전 운전 모드에 따른 세탁 행정의 시작 및 종료를 나타내는 도이다. 상기 입력유닛(340)이 사용자 등으로부터 세탁 행정만을 입력받고, 상기 통신유닛(320)이 홈서버(Home Server), 스마트 미터(Smart Meter) 등의 가정에 설치된 전력 관련 장치나, 또는 외부 전력 시스템 등 외부 장치로부터 전력선 통신, 무선랜, 인터넷, Zigbee, 직렬 통신 등의 유무선 통신 방식을 통해 피크 시간대의 시작 및 종료 정보와, 현재 시각 등의 전력 정보를 수신한다. 상기 제어유닛(310)은 상기 전력 정보와 상기 행정을 근거로 상기 운전 모드에 따른 예상 전기요금 및 세탁 행정의 예상 종료 시간을 산출한다. 상기 출력유닛(330)은, 도 8에 도시한 바와 같이, 상기 산출된 운전 모드에 따른 예상 전기요금 및 예상 종료시간 등을 표시하고, 사용자 등에게 표시된 운전 모드들 중 하나의 운전 모드를 설정하도록 한다. 사용자 등이 하나의 운전 모드를 설정하면, 상기 제어유닛(310)은 설정된 운전 모드에 따라 상기 세탁 행정을 수행한다. 도 8을 참조하면, 상기 출력유닛(330)은 현재 시각 및 현재 입력된 행정을 표시하고, 일반 운전 모드 시에 시작 시간은 현재(NOW)이고, 예상 종료시간은 오후 2시 40분이며, 예상 전기요금 2,200원이라는 정보들과, 절전 모드 시에 시작 시간은 자동으로 시작하고, 예상 종료 시간은 오후 4시 30분이며, 예상 전기요금은 900원이라는 정보들을 표시한다.
도 7은 건조 행정을 포함하는 세탁 행정을 수행하는 경우로서, (a) 내지 (c)는 일반 운전 모드에 따른 세탁 및 건조 행정의 시작 및 종료를 나타내는 도이고, (d)는 절전 운전 모드1, 즉 세탁 행정은 피크 시간대와 관계없이 수행하고, 건조 행정만 피크 시간대를 피해서 수행하는 운전 모드,에 따른 세탁 및 건조 행정의 시작 및 종료를 나타내는 도이며, (e)는 절전 운전 모드2, 즉 세탁 행정 및 건조 행정 모두 피크 시간대를 피해서 수행하는 운전 모드,에 따른 세탁 및 건조 행정의 시작 및 종료를 나타내는 도이다. 상기 입력유닛(340)이 사용자 등으로부터 세탁 행정 및 건조행정을 입력받고, 상기 통신유닛(320)이 외부 장치로부터 유무선 통신 방식을 통해 피크 시간대의 시작 및 종료 정보와, 현재 시각 등의 전력 정보를 수신한다. 상기 제어유닛(310)은 상기 전력 정보와 상기 행정을 근거로 상기 운전 모드에 따른 예상 전기요금을 산출하고, 세탁 행정 및 건조 행정의 예상 종료 시간을 산출한다. 상기 출력유닛(330)은, 도 9에 도시한 바와 같이, 상기 산출된 운전 모드에 따른 예상 전기요금 및 예상 종료시간 등을 표시하고, 사용자 등에게 표시된 운전 모드들 중 하나의 운전 모드를 설정하도록 한다. 사용자 등이 하나의 운 전 모드를 설정하면, 상기 제어유닛(310)은 설정된 운전 모드에 따라 상기 세탁 행정과 건조 행정을 순차적으로 수행하거나, 세탁 행정 수행 후 일정 시간이 경과한 다음 건조 행정을 수행한다. 도 9을 참조하면, 상기 출력유닛(330)은 현재 시각 및 현재 입력된 행정을 표시하고, 일반 운전 모드 시에 시작 시간은 현재(NOW)이고, 예상 종료시간은 오후 2시 40분이며, 예상 전기요금 2,200원이라는 정보와, 절전 운전 모드1 시에 시작 시간은 현재(NOW)이고, 예상 종료시간은 오후 3시 10분이며, 예상 전기요금은 1,800원이라는 정보와, 절전 운전 모드2 시에 시작 시간은 자동으로 시작하고, 예상 종료 시간은 오후 4시 30분이며, 예상 전기요금은 900원이라는 정보들을 표시하고, 사용자 등에게 운전 모드를 선택하도록 한다.
다른 예로서, 상기 세탁기 제어 장치는, 수행하여야 할 행정이 가열세탁 행정이면 피크 시간대의 종료시까지 대기하도록 하는 절전 운전 모드를 생성할 수 있고, 헹굼 행정이면 피크 시간대의 종료시까지 대기하도록 하는 절전 운전 모드를 생성하거나, 헹굼 행정은 전력 소비가 작으므로 피크 시간대와 상관없이 수행하도록 하는 절전 운전 모드를 생성할 수 있다. 또한, 상기 세탁기 제어 장치는, 수행하여야 할 행정이 건조행정을 포함하는 본탈수 행정이면, 건조 행정은 피크 시간대의 종료 후에 수행하고, 탈수행정만을 수행하도록 하는 절전 운전 모드나, 또는 탈수행정도 정지한 후 상기 피크 시간대의 종료시까지 대기하도록 하는 절전 운전 모드를 생성할 수 있다. 또한, 상기 세탁기 제어 장치는, 수행하여야 할 행정이 건조 행정이면, 히터 구동을 정지하고, 최저 속도 및 최저 실동률로 모터를 구동하도록 하는 절전 운전 모드를 생성할 수 있고, 이때 히터가 둘 이상인 경우에는 상기 히터들을 순차적으로 정지하거나, 또는 전체 히터들을 한번에 정지하도록 하는 절전 운전 모드를 생성할 수 있다.
도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 세탁기 제어 방법은, 외부 장치로부터 전기요금시간대 정보 및 시간 정보가 포함된 전력 정보를 수신하는 단계(S200)와, 세탁기가 수행할 행정을 입력받는 단계(S300)와, 상기 전력 정보를 근거로 하나 이상의 운전 모드에 따른 예상 전기요금 및 예상 종료시간을 산출하는 단계(S400)와, 상기 하나 이상의 운전 모드 중 하나의 운전 모드로 상기 행정을 수행하는 단계(S600)를 포함하여 구성된다. 또한, 상기 세탁기 제어 방법은, 상기 하나 이상의 운전 모드 중 하나의 운전 모드를 설정받는 단계(미도시)를 더 포함한다. 여기서, 상기 운전 모드는, 일반 운전 모드 또는 하나 이상의 절전 운전 모드이다. 상기 세탁기 제어 방법은, 상기 전력 정보, 상기 운전 모드, 상기 예상 전기요금, 상기 예상 종료시간 중 하나 이상의 정보를 표시하는 단계(S500)를 더 포함한다. 이하 장치의 구성은 도 1 내지 도 4를 참조한다.
이때, 상기 전력 정보 중 상기 전기요금시간대 정보는 일반 시간대와 피크 시간대에 관한 정보를 포함한다. 상기 피크 시간대는 상기 일반 시간대보다 높은 전기요금이 부과되는 시간대이다. 상기 전기요금시간대 정보는 상기 일반 시간대와 피크 시간대의 시작시각 및 종료시각을 포함한다. 전력 공급자는, 전체 전력 사용량이 증가하여 각 가정 등에 공급할 수 있는 잔여 전력이 일정 값 이하로 감소하게 되는 시간대를 통계 등의 자료를 근거로 하거나 실시간으로 관측하여 피크 시간대로 설정한다. 따라서, 상기 전력 공급자는 일반적으로 상기 피크 시간대에 높 은 전기요금을 부과하여 전력의 사용을 조절하게 된다. 상기 일반 시간대는 상기 피크 시간대 이외의 시간대이다. 상기 피크 시간대에 관한 정보는 상기 외부 장치, 즉 홈서버(Home Server), 스마트 미터(Smart Meter) 등의 가정에 설치된 전력 관련 장치나, 또는 외부 전력 시스템 중 하나 이상의 장치에 미리 저장될 수 있다. 또한, 상기 전력 공급자는 상기 전기요금시간대 정보를 실시간으로 제공할 수 있다. 한편, 상기 시간 정보는 현재 시각 정보를 포함하는데, 현재 시각 정보를 개개의 세탁기에 알림으로써 정확한 전기요금의 산출이 가능하도록 한다.
본 발명에 따른 세탁기 제어 방법에 있어서, 상기 전력 정보는, 세탁기에 전력을 공급하는 외부 전원의 종류 및 이에 따른 온실가스지수를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 세탁기 제어 방법은, 상기 외부 전원의 온실가스 예상배출량을 산출하는 단계(미도시)를 더 포함할 수 있고, 상기 외부 전원의 종류, 상기 온실가스지수, 상기 온실가스배출량 중 하나 이상의 정보를 더 출력하는 단계(미도시)를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 제어 방법은, 상기 산출된 예상 소비전력을 근거로 세탁기에 공급되는 전원의 온실가스 예상배출량을 산출할 수 있다. 예를 들어, 공급 전원에 따른 이산화탄소지수와 상기 산출된 예상 소비전력을 곱하여 이산화탄소 예상배출량을 산출할 수 있다. 여기서, 상기 전원으로는 오일, 가스 등의 화석연료, 태양광, 태양열, 풍력, 조력, 수력, 지력 등의 대체 에너지원, 원자력, 연료전지 등이 사용될 수 있고, 각 에너지원에 따른 온실가스지수, 예를 들어 이산화탄소지수를 실험 등을 통해 설정할 수 있다.
도 6 내지 도 9를 참조하여 본 발명에 따른 세탁기 제어 방법을 예를 들어 설명한다.
도 6은 건조 행정을 선택하지 아니하고, 세탁 행정만을 수행하는 경우로서, (a) 내지 (c)는 일반 운전 모드에 따른 세탁 행정의 시작 및 종료를 나타내는 도이고, (d)는 절전 운전 모드에 따른 세탁 행정의 시작 및 종료를 나타내는 도이다. 세탁기에 전원을 연결하고(S100), 사용자 등으로부터 세탁 행정만을 입력받은 후(S300), 홈서버(Home Server), 스마트 미터(Smart Meter) 등의 가정에 설치된 전력 관련 장치나, 또는 외부 전력 시스템 등 외부 장치로부터 전력선 통신, 무선랜, 인터넷, Zigbee, 직렬 통신 등의 유무선 통신 방식을 통해 피크 시간대의 시작 및 종료 정보와, 현재 시각 등의 전력 정보를 수신한다(S200). 물론 상기 세탁기 제어 방법은, 상기 전력 정보를 수신한 후(S200), 행정을 입력받을 수도 있다(S300). 상기 제어 방법은 상기 전력 정보와 상기 행정을 근거로 상기 운전 모드에 따른 예상 전기요금 및 세탁 행정의 예상 종료 시간을 산출한다(S400). 상기 제어 방법은, 도 8에 도시한 바와 같이, 상기 산출된 운전 모드에 따른 예상 전기요금 및 예상 종료시간 등을 표시하고(S500), 사용자 등에게 표시된 운전 모드들 중 하나의 운전 모드를 설정하도록 한다. 사용자 등이 하나의 운전 모드를 설정하면, 상기 제어 방법은 설정된 운전 모드에 따라 상기 세탁 행정을 수행한다(S600). 도 8을 참조하면, 본 발명에 따른 세탁기 제어 방법은, 현재 시각 및 현재 입력된 행정을 표시하고, 일반 운전 모드 시에 시작 시간은 현재(NOW)이고, 예상 종료시간은 오후 2시 40분이며, 예상 전기요금 2,200원이라는 정보들과, 절전 모드 시에 시작 시간은 자동으로 시작하고, 예상 종료 시간은 오후 4시 30분이며, 예상 전기요금은 900 원이라는 정보들을 표시한다.
도 7은 건조 행정을 포함하는 세탁 행정을 수행하는 경우로서, (a) 내지 (c)는 일반 운전 모드에 따른 세탁 및 건조 행정의 시작 및 종료를 나타내는 도이고, (d)는 절전 운전 모드1, 즉 세탁 행정은 피크 시간대와 관계없이 수행하고, 건조 행정만 피크 시간대를 피해서 수행하는 운전 모드,에 따른 세탁 및 건조 행정의 시작 및 종료를 나타내는 도이며, (e)는 절전 운전 모드2, 즉 세탁 행정 및 건조 행정 모두 피크 시간대를 피해서 수행하는 운전 모드,에 따른 세탁 및 건조 행정의 시작 및 종료를 나타내는 도이다. 상기 제어 방법은, 사용자 등으로부터 세탁 행정 및 건조 행정을 입력받고(S300), 외부 장치로부터 유무선 통신 방식을 통해 피크 시간대의 시작 및 종료 정보와, 현재 시각 등의 전력 정보를 수신한다(S200). 상기 제어 방법은, 상기 전력 정보와 상기 행정을 근거로 상기 운전 모드에 따른 예상 전기요금을 산출하고, 세탁 행정 및 건조 행정의 예상 종료 시간을 산출한다(S400). 상기 제어 방법은, 도 9에 도시한 바와 같이, 상기 산출된 운전 모드에 따른 예상 전기요금 및 예상 종료시간 등을 표시하고(S500), 사용자 등에게 표시된 운전 모드들 중 하나의 운전 모드를 설정하도록 한다. 사용자 등이 하나의 운전 모드를 설정하면, 상기 제어 방법은, 설정된 운전 모드에 따라 상기 세탁 행정과 건조 행정을 순차적으로 수행하거나, 세탁 행정 수행 후 일정 시간이 경과한 다음 건조 행정을 수행한다(S600). 도 9을 참조하면, 본 발명에 따른 세탁기 제어 방법은, 현재 시각 및 현재 입력된 행정을 표시하고, 일반 운전 모드 시에 시작 시간은 현재(NOW)이고, 예상 종료시간은 오후 2시 40분이며, 예상 전기요금 2,200원이라는 정보와, 절전 운전 모드1 시에 시작 시간은 현재(NOW)이고, 예상 종료시간은 오후 3시 10분이며, 예상 전기요금은 1,800원이라는 정보와, 절전 운전 모드2 시에 시작 시간은 자동으로 시작하고, 예상 종료 시간은 오후 4시 30분이며, 예상 전기요금은 900원이라는 정보들을 표시하고, 사용자 등에게 운전 모드를 선택하도록 한다.
다른 예로서, 상기 세탁기 제어 방법은, 수행하여야 할 행정이 가열세탁 행정이면 피크 시간대의 종료시까지 대기하도록 하는 절전 운전 모드를 생성할 수 있고, 헹굼 행정이면 피크 시간대의 종료시까지 대기하도록 하는 절전 운전 모드를 생성하거나, 헹굼 행정은 전력 소비가 작으므로 피크 시간대와 상관없이 수행하도록 하는 절전 운전 모드를 생성할 수 있다. 또한, 상기 세탁기 제어 방법은, 수행하여야 할 행정이 건조행정을 포함하는 본탈수 행정이면, 건조 행정은 피크 시간대의 종료 후에 수행하고, 탈수행정만을 수행하도록 하는 절전 운전 모드나, 또는 탈수행정도 정지한 후 상기 피크 시간대의 종료시까지 대기하도록 하는 절전 운전 모드를 생성할 수 있다. 또한, 상기 세탁기 제어 방법은, 수행하여야 할 행정이 건조 행정이면, 히터 구동을 정지하고, 최저 속도 및 최저 실동률로 모터를 구동하도록 하는 절전 운전 모드를 생성할 수 있고, 이때 히터가 둘 이상인 경우에는 상기 히터들을 순차적으로 정지하거나, 또는 전체 히터들을 한번에 정지하도록 하는 절전 운전 모드를 생성할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 세탁기 제어 장치 및 제어 방법은 세탁기에 전원을 인가한 후 내부의 통신유닛을 통해 외부 장치로부터 전기요금시간대 정보 및 시간 정보를 포함한 전력 정보를 수신하고, 이를 출력유닛을 통해 사용 자 등에게 제공한 다음, 사용자 등이 절전을 위한 합리적인 선택이 가능하도록 할 수 있으며, 피크 시간대에 대응하여 절전 운전 모드를 수행할 수 있도록 함으로써 에너지의 합리적인 사용을 유도한다. 또한, 본 발명에 따른 세탁기 제어 장치 및 제어 방법은 외부 장치로부터 외부 전원의 종류 및 이에 따른 온실가스지수를 수신하고, 이를 근거로 예상전기요금 및 온실가스배출량을 산출하여 사용자 등이 절전을 수행할 수 있도록 한다. 즉, 본 발명에 따른 세탁기 제어 장치 및 제어 방법은 사용자 등이 세탁기의 전력 사용 실태 및 전기사용을 실시간으로 확인할 수 있게 하여 자발적으로 에너지 절약을 유도할 수 있고, 국가적으로 피크 전력을 낮출 수 있으며, 스마트 그리드 등의 차세대 전력망 구축에 이바지할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 제어 장치 및 제어 방법이 적용될 증기분사식 드럼 세탁기의 사시도;
도 2는 도 1에 도시된 증기분사식 드럼세탁기의 측단면도;
도 3은 본 발명에 따른 세탁기 제어 장치의 구성을 개략적으로 도시한 블록도;
도 4는 도 3에서의 출력 유닛 화면의 일 예를 도시한 도;
도 5는 본 발명에 따른 세탁기 제어 방법을 개략적으로 도시한 흐름도;
도 6 및 도 7은 본 발명에 따른 세탁기 제어 장치 및 제어 방법에 있어서 운전 모드에 따른 행정의 수행 동작을 설명하기 위한 도;
도 8 및 도 9는 본 발명에 따른 세탁기 제어 장치 및 제어 방법에 있어서 운전 모드에 따른 행정의 수행 동작을 설명하기 위한 출력 유닛 화면을 도시한 도;
도 10은 일반적인 세탁기의 구성을 개략적으로 도시한 구성도이다.

Claims (14)

  1. 외부 전원과 연결되어 세탁기 내에 전력을 공급하는 전원유닛;
    포량 및 급수온도를 포함한 세탁기의 상태 정보를 감지하는 감지유닛;
    세탁기의 운전 모드를 설정받고, 행정을 입력받는 입력유닛;
    상기 입력유닛을 통해 입력되거나 현재 수행중인 운전 모드 및 행정을 표시하는 출력유닛;
    외부 장치와 유무선 통신 방식으로 연결되고, 전기요금시간대 정보 및 시간 정보가 포함된 전력 정보를 수신하는 통신유닛; 및
    상기 운전 모드 및 상기 전력 정보를 근거로 상기 행정을 수행하는 제어유닛;을 포함하는 세탁기 제어 장치.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 운전 모드는,
    일반 운전 모드 또는 하나 이상의 절전 운전 모드인 것을 특징으로 하는 세탁기 제어 장치.
  3. 제2 항에 있어서, 상기 제어유닛은,
    상기 전력 정보를 근거로 상기 운전 모드에 따른 예상 전기요금 및 예상 종료시간을 산출하는 것을 특징으로 하는 세탁기 제어 장치.
  4. 제3 항에 있어서, 상기 출력유닛은,
    상기 전력 정보, 상기 운전 모드, 상기 예상 전기요금, 상기 예상 종료시간 중 하나 이상의 정보를 표시하는 것을 특징으로 하는 세탁기 제어 장치.
  5. 제1 항에 있어서, 상기 전력 정보는,
    상기 외부 전원의 종류 및 이에 따른 온실가스지수를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁기 제어 장치.
  6. 제5 항에 있어서, 상기 제어유닛은,
    상기 외부 전원의 온실가스배출량을 산출하는 것을 특징으로 하는 세탁기 제어 장치.
  7. 제6 항에 있어서, 상기 출력유닛은,
    상기 외부 전원의 종류, 상기 온실가스지수, 상기 온실가스배출량 중 하나 이상의 정보를 더 표시하는 것을 특징으로 하는 세탁기 제어 장치.
  8. 제1 항에 있어서, 상기 외부 장치는,
    홈서버, 스마트 미터, 외부 전력 시스템 중 하나 이상의 장치인 것을 특징으로 하는 세탁기 제어 장치.
  9. 제1 항에 있어서, 상기 유무선 통신 방식은,
    전력선 통신, 무선랜, 인터넷, Zigbee, 직렬 통신 중 하나 이상의 통신 방식인 것을 특징으로 하는 세탁기 제어 장치.
  10. 외부 장치로부터 전기요금시간대 정보 및 시간 정보가 포함된 전력 정보를 수신하는 단계;
    세탁기가 수행할 행정을 입력받는 단계;
    상기 전력 정보를 근거로 하나 이상의 운전 모드에 따른 예상 전기요금 및 예상 종료시간을 산출하는 단계;
    상기 하나 이상의 운전 모드 중 하나의 운전 모드를 설정받는 단계; 및
    상기 설정된 운전 모드로 상기 행정을 수행하는 단계;를 포함하는 세탁기 제어 방법.
  11. 제10 항에 있어서, 상기 운전 모드는,
    일반 운전 모드 또는 하나 이상의 절전 운전 모드인 것을 특징으로 하는 세탁기 제어 방법.
  12. 제10 항 또는 제11 항에 있어서,
    상기 전력 정보, 상기 운전 모드, 상기 예상 전기요금, 상기 예상 종료시간 중 하나 이상의 정보를 표시하는 단계;를 더 포함하는 세탁기 제어 방법.
  13. 제10 항에 있어서, 상기 전력 정보는,
    세탁기에 전력을 공급하는 외부 전원의 종류 및 이에 따른 온실가스지수를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁기 제어 방법.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 외부 전원의 온실가스 예상배출량을 산출하는 단계;를 더 포함하는 세탁기 제어 방법.
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