KR0144280B1 - 의류건조기의 자동건조장치 및 방법 - Google Patents

의류건조기의 자동건조장치 및 방법

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KR0144280B1
KR0144280B1 KR1019940037400A KR19940037400A KR0144280B1 KR 0144280 B1 KR0144280 B1 KR 0144280B1 KR 1019940037400 A KR1019940037400 A KR 1019940037400A KR 19940037400 A KR19940037400 A KR 19940037400A KR 0144280 B1 KR0144280 B1 KR 0144280B1
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Abstract

본 발명은 의류건조기의 자동건조장치 및 방법에 관한 것으로서, 종래 온도센서 및 습도센서를 사용한 의류건조는 소자나 센서가 많이 소요되어 가격이 비싸고 주위온도보상을 하여야 했던 문제점을 해결하기 위해 온도 센서를 대신에 포 건조시 발생되어 제습유로를 통해 드럼내로 들어가는 저온저습의 뜨거운 공기와 건조기내로 흡입되는 찬공기에 의한 열적변화에 기인한 기계적인 응력으로 발생되는 전기신호를 감지하는 압력감지부와, 압력감지부에서 감지된 전기신호를 처리하는 신호처리수단을 부가하여 구성된 건조장치를 사용하여 전원 입력 후 모터를 온시키고 히터를 오프시킨 상태에서 압력감지부의 이상유무를 판단하는 압력감지부 이상유무 판단과정과, 압력감지부 이상유무 판단과정으로 이상이 없을 경우 일정시간동안의 히터 예열을 통해 수증기가 발생되는 시점인 제1기준전압이 되었는가를 판단하는 제1기준전압 판단과정과, 제1기준전압 판단과정으로 제1기준전압시점에 도달할 경우 포량 판별 후 소정 기준횟수동안의 수증기 증가에서 감소로 되는 시점인 제2기준전압이 되었는가를 판단하는 제2기준전압 판단과정과, 제2기준전압 판단과정으로 수증기가 감소되는 동안에 잡음이 있는가를 검출하기 위해 소정 휫수의 제1기준전압이 되었는가를 판단하여 히터를 오프시킨 다음 소정 냉각시간 경과 후 모터를 오프시켜 건조를 완료하는 건조완료과정을 수행함으로써 재현성과 건조성능을 훨씬 향상시킬 수가 있다.

Description

의류건조기의 자동건조장치 및 방법
제1도는 종래 의류건조기의 내부 구성도.
제2도는 제1도에 따른 회로 블록 구성도.
제3도는 제1도에서 온도센서 사용시 시간당 온도변화 특성도.
제4도는 종래 온도센서를 이용한 포량 산출과정을 설명하기 위한 도면으로서,
(a)는 제3도에서 예열구간동안의 시간당 온도변화 특성도.
(b)는 (a)에 따른 포량과 온도차 변화 특성도.
(c)는 (a) 및 (b)를 이용한 포량 산출 흐름도.
제5도는 본 발명에 따른 의류건조기의 내부 구성도.
제6도는 제5도에서의 압력감지부 취부 구조도.
제7도는 제6도를 사용한 회로 블록 구성도.
제8도는 제6도의 압력감지부 사용시 시간당 전압변화 특성도.
제9도는 본 발명에 따른 의류건조기의 자동건조 흐름도.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1:드럼온도 감지부2:배기온도 감지부
3:아우트 케이스3a:흡기구
4:모터5:드럼
6:히터케이스6a:히터
8:필터9:열교환팬
9a:열교환팬 구동벨트10:팬케이스
11:드럼벨트12:제습유로
13:덕트(Duct)14:배출구
15:도어16:주위온도 감지부
17:전원부18:온도감지부
19:마이컴20:부하구동부
21:압력감지부21a:리드선
22:신호처리수단22a:고역통과필터
22b:저역통과필터22c:신호증폭부
본 발명은 의류건조기에 관한 것으로서, 특히 압전센서를 사용하여 의류의 건조정도를 감지하여 자동건조를 하기 위한 의류건조기의 자동건조장치 및 방법에 관한 것이다.
종래 의류건조기의 내부 구성은 제1도에 도시된 바와 같이, 젖은 의류를 수납하는 드럼(5)과, 아우트케이스(3)의 상부에 설치되어 상기 드럼(5)을 회전시키는 모터(4)와, 히터케이스(6a)내에 설치되어 상기 드럼(5)의 내의 의류를 건조시키기 위해 열원을 발생하는 히터 (6a)와, 상기상기 드럼(5)의 외부에 설치되어 그 드럼(5)의 내부온도를 감지하는 드럼온도 감지부(1)와, 상기 아우트케이스(3)내에 설치되어 모터(4)의 구동에 의해 외부의 공기를 흡기구(3a)로 흡입하여 아우트케이스(3)내의 제습된 열풍을 냉각시키고 드럼(5)내의 열풍을 흡입하여 제습유로(12)의 배출구(14)로 배출시키는 열교환팬(9)과, 상기 모터(4)에 연결되어 상기 열교환팬(9)을 구동시키는 열교환팬 구동벨트(9a)와, 상기 아우트케이스(3)의 제습유로(12)로 배출되는 배기온도를 감지하는 배기온도 감지부(2)와, 상기 열교환팬(9)에 의해 흡입되는 내부 공기중의 포 찌꺼기를 여과시키는 필터(8)와, 상기 필터(8)을 구동하는 축(17)과, 도어(15)와, 상기 모터(4)와 드럼(5) 사이에 연결된 드럼벨트(11)와, 팬케이스(10)와, 덕트(13)로 구성되었다.
상기 구성에 의한 종래 의류건조기의 동작은 다음과 같다.
먼저, 사용자가 의류를 건조시키기 위해 도어(15)를 열어 드럼(5)내에 젖은 의류를 넣고, 의류건조기의 외부 기능조작부를 통해 전원스위치를 턴-온시키고 동작/일시 정지버튼을 눌러 의류건조를 수행시키면 아우트케이스(3)내의 상부에 설치된 모터(4) 및 이에 구동하는 드럼(5)와 열교환팬(9)이 동시에 회전을 시작하여 외부의 공기를 흡기구(3a)로 흡입하고, 아울러 히터(6a)가 발열하게 된다.
상기 열교환팬(9)에 의해 흡입된 외부의 공기는 히터(6a)를 통해 드럼(5)내의 의류를 천천히 건조시키게 된다.
한편, 상기 히터(6a)에 의해 가열된 고온의 공기는 드럼(5)내부의 젖은 의류에 포함된 습기를 증발시켜 고온다습의 공기로 변화되고, 그 변화된 고온다습의 공기는 드럼(5)의 수방에 설치된 필터(8)를 통해 열교환팬(9)에 전달된다.
상기 열교환팬(9)에 전달된 고온다습의 공기는 열교환팬(9)에 의해 흡기구(3a)로 흡입된 실내의 찬공기와 열교환을 하게 되고, 그 열교환에 의해 응결된 물은 제습유로(12)를 통해 배출구(14)로 배출되며, 제습 후의 저온저습의공기는 제습유로(12)를 통해 히터(6a)에서 가열된 후 다시 드럼(5)내부로 전달되어 의류를 건조시키게 된다.
이때, 상기 필터(8)와 열교환팬(9) 사이에 설치된 드럼온도 감지부(1)는 의류를 건조시킨 습기를 포함한 고온의 공기온도를 감지하고, 제습 및 냉각 후의 공기온도는 배기온도 감지부(2)에서 감지하며, 상기 열교환팬(9)의 후방에 설치된 주위온도 감지부(16)는 흡입되는 주위의 공기온도를 감지하게 된다.
상기 제1도에 대한 회로 블록 구성은 제2도에 도시된 바와같이, 마이컴(19) 및 부하구동부(20)에 전원을 공급하는 전원부(17)와, 마이컴(19)에서 신호를 받아 히터(6a) 및 모터(4)를 구동시키는 부하구동부(20)와, 상기에서 온도를 감지하기 위한 세개의 온도감지부(1.2,16)을 포함하는 온도감지부(18)와, 상기 온도감지부(18)에서 감지된 신호 및 부하구동신호, 각종 연산을 하는 마이컴(19)과, 상기 드럼(5) 및 열교환팬(9)을 구동시키는 모터(4)와, 건조기내에 온풍을 발생시키는 히터(6a)로 구성되었다.
상기 구성에 의한 종래 기술의 동작을 제3도 및 제4도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
구체적으로, 종래 포량산출에 대한 흐름을 제4도의 (c)를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, 전원을 공급하고 모터(4)와 히터(6a)를 구동시키고, 제4도의 (a)에 도시된 바와 같이 t1이 카운트를 시작하여 t1이 10분이 될 때까지 카운트한다.
이것은 상기 제3도에서의 예열구간 동안 드럼(5)내의 의류의 습기를 증발시켜 드럼온도 감지부(1)와 배기온도 감지부(2)가 항율구간에 이르도록 하는 시간(t1)이다.
상기 시간(t1=10 분)후에 주위온도를 계산하는데, 이때 제4도(a)에 나타낸 드럼온도 감지부(1)와 배기온도 감지부(2)의 차를 △T라 하면,
실제 주위온도 = S2- △T'(△T = S1-S2)
로 계산되고, 상기 △T와 계산된 주위온도(Ta)에 의해 포량을 산출한다.
예를 들어, 제4도의 (b)에서 10분후 계산된 주위온도(Ta)가 0℃이고, △T=Tb이면 포량(Kg)는 GK가 된다.
이 계산된 포량은 의류의 소량여부 판정 및 간접적으로 포량을 산출할 때 사용되어 진다.
건조 종료를 위해 마이컴(19)에서 △T(=S1-S2)를 계속적으로 체크하여 일정 상수(X) 보다 크게 △T 발생하였을 경우 운전을 종료한다('X'는 항율구간 후 습기가 점점 감소하는 감습구간의 값을 정한다).
이러한 종래 기술은 포량을 통하여 산출하여야 정확한 포량이 된다.
만약 실수로 건조가 어느 정도 이루어진 포를 넣었을 경우 온도센서에 의해 포량 산출시는 △T 와 주위온도에 따라 포량을 체크함으로써 마른포는 상대적으로 젖은 포 보다 커서 계산된 포량이 아주 적은 상태로 나타나게 된다.
그리고, 종래의 온도센서를 이용한 방법은 3개의 센서가 소요되고, 온도센서와 습도센서는 연속 건조시 재현성이 없는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 압전(Piezo)센서를 이용하여 건조중 발생되는 수증기와 건조기내로 흡입되는 흡입(찬공기)에 의한 센서의 열적인 변화에 기인하는 기계적인 응력에 의해 발생되는 분극전압을 감지하여 건조를 제거하기 위한 의류건조기의 자동건조장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명을 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다.
먼저, 본 발명에서 사용되는 압전센서로 구성된 압력감지부(21)는 종래 의류건조기의 구성에 제 5 도에 도시된 ⓐ부분) 바와 같이 배출구(13)측의 팬케이스(10)에 부착시킨다.
이러한, 압전센서는 기계적 응력을 가할 때 응력(Stress)에 비례되는 전기 분극이 생기고, 역으로 결정에 전계를 가하면 전계에 비례하는 비틀림(Strain)이 생긴다.
이와같은 현상을 압전효과(Piezo Effect)라 한다.
즉, 건조기의 드럼(5)내에 의류를 넣고 건조를 진행하게 되면 의류에서 점차적으로 뜨거운 증기가 발생하는데, 이때 제6도에 도시된 바와 같이 뜨거운 공기(점선)는 팬케이스(10)를 양단으로 하여 부착된 압력감지부(21)를 통과할 때 압력감지부(21)는 뜨거운 공기와 찬공기(실선)에 의한 열적인 변화에 기인하는 기계적인 응력이 발생되며, 이 응력에 비례한 분극전압이 생기게 되고 압력감지부(21)에 의해 감지된 후 리드선(21a)을 통해 마이컴(19)으로 입력되어 건조를 제어하게 된다.
상기와 같은 압력감지부(21)가 부착된 본 발명의 회로 구성은 제7도에 나타낸 바와같이 종래 제2도의 회로 구성에서 온도감지부(18) 대신에 포 건조시 발생되어 제습유로(12)를 통해 드럼(5)내로 들어가는 저온저습의 뜨거운 공기(수증기)와 건조기내로 흡입되는 찬공기에 의한 열적변화에 기인한 기계적인 응력으로 발생되는 전기신호(분극전압)을 갑지하는 압력감지부(21)와, 상기 압력감지부(21)에서 감지된 전기신호를 처리하는 신호처리수단(22)이 부가된 구성이다.
상기 신호처리수단(22)은 압력감지부(21)에서 발생된 전기신호를 감지하고자 하는 주파수 대역만을 걸려주는 고역통과필터(22a)와, 상기 고역통과필터(22a)를 통과한 주파수중 저역 주파수만을 걸러주는 저역통과필터(22b)와, 상기 저역통과필터(22b)를 통과한 신호 주파수를 증폭하는 신호증폭부(22c)로 구성된다.
상기 구성에 따른 본 발명에서의 압력감지부(21)를 사용한 자동건조방법은, 전원 입력 후 모터를 온시키고 히터를 오프시킨 상태에서 압력감지부(21) 이상유무 를 판단하는 압력 감지부(21) 이상유무 판단과정과, 상기 압력감지부(21) 이상유무 판단과정으로 이상이 없을 경우 일정시간동안의 히터 예열을 통해 수증기가 발생되는 시점인 제1기준전압이 되었는가를 판단하는 제1기준전압 판단과정과, 상기 제1기준전압 판단과정으로 상기 제1기준전압시점에 도달할 경우 포량 판별 후 소정 기준횟수동안의 수증기 증가에서 감소로 되는 시점인 제2기준전압이 되었는가를 판단하는 제2기준전압 판단과정과, 상기 제2기준전압 판단과정으로 수증기가 감소되는 동안에 잡음이 있는가를 검출하기 위해 소정 휫소의 상기 제1기준전압이 되었는가를 판단하여 히터를 오프시킨 다음 소정 냉각시킨 경과 후 모터를 오프시켜 건조를 완료하는 건조완료과정으로 이루어진다.
상기 과정들을 제8도및 제9도를 통해 단계별로 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 젖은 의류를 의류건조기의 드럼(5)내에 넣고 전원을 입력시켜 건조를 시작하면 모터(4)가 온되어(S1) 열교환팬(9)이 동작되고, 이때 히터(6a)는 오프된 상태에서 압력감지부(21)가 동작된다.
이때, 상기 압력감지부(21)의 이상유무를 판단하여(S3) 이상이 있을 경우 모터(4)를 오프시킨 후(S4) 사용자에게 에러가 있음을 표시하여 주고(S5), 반면에 이상이 없을 경우 제8도에 나타낸 바와 같이 소정시간(약 8초)동안 열교환팬(9)만 동작시켜 압력감지부(21)를 안정상태로 만든다(S6).
이때, 상기 소정시간(약 8초)이 지날 경우에는 제8도에 도시된 바와 같이 히터(6a)를 온시켜(S7) 압력감지부(21)에서 감지되어 출력된 제1기준전압(신호전압)인 분극전압(V1)이 나타낼 까지(즉, V=V1) 소정시간(T1)동안 즉, 예열구간 동안 반복하여 예열시킨다(S8, S9).
이때, 상기 소정시간(T1)의 변화율을 이용하여 포량을 감지하는데(S10), 이는 포량이 적으면 상기 소정시간(T1)이 짧아지고, 포량이 많으면 소정시간(T1)이 길어진다.
이후, 건조기내에 포가 건조되면서 제2기준전압(V3), 즉 수증기 발생이 증가되는 시간(T2)의 신호전압이 소정횟소(약3회)만큼 감지될 때(S11,S12)까지 반복하여 감지한다.
이 감지로 제2기준전압(V3)의 소정횟수(약3회) 감지될 경우 포가 서서히 건조되는 동안에 변화하는 신호전압을 압력감지부(21)에 의해 감지한다(S13).
이때, 압력감지부(21)에 의해 감지된 신호전압이 상기 제1기준전압(V1)으로 소정횟수(약3회)만큼 감지될 때까지, 즉 수증기 발생 감소구간(T3)까지 반복하여 검색하다가(S14) 상기 제1기준전압(V1)이 약3회 감지되면 히터(6a)를 오프시킨 후 모터(4)는 열교환팬(9)을 구동시키기 위해 온시킨다(S15).
이때, 상기 제1기준전압(V1)을 소정횟수만큼 반복하여 감지하는 이유는 회로내에 유입되는 잡음의 영향을 최소화 하기 위한 것이다.
상기 열교환팬(9)의 구동으로 사용자의 화상을 방지하기 위해 소정시간 동안(예:약5분) 뜨거워진 의류를 냉각시킨 후(S16), 모터를 오프시켜(S17) 의류 건조를 종료한다.
이상과 같은 본 발명은 종래와는 상이하게 많은 센서가 필요치 않아 온도센서방식에 비해서 가격이 절감되고, 온도센서방식이나 습도센서방식에서 문제시 되는 주위온도 보상을 할 필요가 없으며, 재현성이 좋기 때문에 연속건조시에 온도센서방식이나 습도센서방식에 비해서 건조성능이 보다 개선된 효과를 사용자에게 제공할 수 있다.

Claims (3)

  1. 전원 입력 후 모터를 온시키고 히터를 오프시킨 상태에서 압력감지부(21)의 이상유무를 판단하는 압력감지부(21) 이상유무 판단과정과, 상기 압력감지부(21) 이상유무 판단과정으로 이상이 없을 경우 일정시간동안의 히터 예열을 통해 수증기가 발생되는 시점인 제1기준전압이 되었는가를 판단하는 제1기준전압 판단과 정과, 상기 제1 기준전압 판단과정으로 상기 제1기준전압시점에 도달할 경우 포량 판별 후 소정 기준횟수동안의 수증가 증가에서 감소로 되는 시점인 제2기준전압이 되었는가를 판단하는 제2기준전압 판단과정과, 상기 제2 기준전압 판단과정으로 수증기가 감소되는 동안에 잡음이 있는가를 검출하기 위해 소정 횟수의 상기 제1 기준전압이 되었는가를 판단하여 히터를 오프시킨 다음 소정 냉각시간 경과 후 모터를 오프시켜 건조를 완료하는 건조완료과정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 의류건조기의 자동건조방법.
  2. 포 건조시 제습유로를 통해 드럼내로 들어가는 저온저습의 뜨거운 공기와 건조기내로 흡입되는 찬공기에 의한 열적변화로 건조기내 팬케이스(10)를 양단으로 취부되어 전기신호를 출력하는 리드선(21a)으로 구성된 압력감지부(21)와, 상기 압력감지부(21)에서 감지된 전기신호를 처리하는 신호처리수단(22)과, 마이컴(19) 및 부하구동부(20)에 전원을 공급하는 전원부(17)와, 상기 전원부(17)의 전원입력으로 상기 신호처리수단(22)으로 부터 출력된 전기신호를 받아 부하구동신호 및 각종 연산을 하는 마이컴(19)과, 상기 마이컴(19)에서 부하구동신호를 받아 히터(6a) 및 모터(4)를 구동기키는 부하구동부(20)와, 상기 부하구동부(20)에서 신호를 받아 드럼 및 열교환팬을 구동시키는 모터(4)와, 상기 부하구동부(20)에서 신호를 받아 건조기내에 상기 모터(4)에 의해 구동된 열교환팬에 의해 온풍을 발생시키기 위해 열원을 공급하는 히터(6a)로 구성된 것을 특징으로 하는 의류 건조기의 자동건조장치
  3. 제2항에 있어서 상기 신호처리수단(22)은 상기 압력감지부(21)에서 발생된 전기신호를 감지하고자 하는 주파수 대역만을 걸러주는 고역통과필터(22a)와, 상기 고역통과필터(22a)를 통과한 주파수중 저역 주파수만을 걸러주는 저역통과필터(22b)와, 상기 저역통과필터(22b)를 통과한 신호 주파수를 증폭하는 신호증폭부(22c)로 구성된 것을 특징으로 하는 의류건조기의 자동건조장치.
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