KR100407046B1 - 의류건조기의 안전회로 - Google Patents

의류건조기의 안전회로 Download PDF

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KR100407046B1
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Abstract

본 발명은 드럼을 회전시키는 모터의 작동여부에 따라 히터를 구동하는 의류건조기의 안전회로에 관한 것으로, 모터의 작동을 감지하고, 그 감지된 결과에 따라 모터가 작동하면 히터에 전원을 공급하고, 모터가 작동하지 않으면 히터에 공급되는 전원을 차단함으로써, 이상현상 혹은 고장에 의해 모터가 작동되지 않을 경우 회로자체의 구성에 의해 히터에 공급되는 전원을 자동적으로 차단할 수 있으므로 안전성을 확보할 수 있다.

Description

의류건조기의 안전회로{Safety circuit of a clothes drier}
본 발명은 의류건조기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 모터의 작동에 따라 히터를 제어하는 의류건조기의 안전회로에 관한 것이다.
도 1은 종래의 의류건조기의 작동회로를 설명하기 위한 회로도이다.
도 1을 참조하면, 전원(1)에는 히터(2)와 과열감지부(3)가 직렬로 접속되고 제어부의 제어에 따라 구동되어 히터(2)에 공급되는 전원(1)을 스위칭하는 제 1 릴레이(6)가 과열감지부(3)와 전원(1) 사이에 접속된다. 또한 전원(1)에는 모터(4) 및 스위치(5)가 직렬로 접속되고, 제어부(13)의 제어에 따라 구동되어 모터에 공급되는 전원(1)을 스위칭하는 제 2 릴레이(7)가 스위치(5)와 전원(1) 사이에 접속된다. 각각 직렬로 접속된 상기 히터(2)와 과열감지부(3), 모터(4)와 스위치(5)는 전원(1)에 대하여 병렬로 접속된다. 그리고 제 1 릴레이(6), 제 2 릴레이(7) 및 제어부(8)는 프린트회로기판(9)에 설치된다.
종래의 의류건조기는 모터를 작동시키기 위하여 스위치(5)를 온시키고 제어부(13)는 포트(P2)를 로우레벨로 한다. 이에 따라 제 2 릴레이(7)가 온되어 모터(4)에 전원(1)이 공급되고 모터(4)가 작동한다. 그리고 히터(2)를 작동시키기 위하여 제어부(8)는 포트(P1)를 로우레벨로 한다. 이에 따라 제 1 릴레이(6)가 온되어 히터(2)에 전원(1)이 공급되고 히터(2)가 발열한다.
전술한 바와 같이 종래의 의류건조기는 모터와 히터가 제어부의 제어에 따라 독립적으로 작동된다. 이에 따라 모터에 이상이 발생하여 작동을 하지 않을 경우, 즉 세탁물을 수납하고 있는 드럼이 회전하지 않는 상태에서도 히터가 계속 발열함으로서 과열되는 문제점이 있었다.
본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 드럼을 회전시키는 모터 정지시 자동적으로 히터의 전원을 차단할 수 있는 안전회로를 구비한 의류건조기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
도 1은 종래의 의류건조기를 설명하기 위한 회로도.
도 2는 의류건조기를 설명하기 위한 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 의류건조기의 안전회로의 제 1 실시예를 설명하기 위한 회로도.
도 4는 본 발명에 따른 의류건조기의 안전회로의 제 2 실시예를 설명하기 위한 회로도.
도 5는 본 발명에 따른 의류건조기의 안전회로의 제 3 실시예를 설명하기 위한 회로도.
도 6은 본 발명에 따른 의류건조기의 안전회로의 제 4 실시예를 설명하기 위한 회로도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
20:전원 31:모터
32:스위치 40:전류트랜스포머
50:정류부 60:필터부
70:분압부 80:릴레이
91:과열방지부 92:히터
100:트라이액 110:회전감지부
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 의류건조기의 안전회로는, 모터의 작동/정지에 따라 히터에 공급되는 전원을 제어하는 히터제어수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하에서는 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 2는 의류건조기의 구성을 설명하기 위한 사시도이다.
도 2를 참조하면, 의류건조기는 본체(11)내에 건조시키고자 하는 세탁물을 수납하는 드럼(12)과, 드럼(12)을 회전시키기 위한 모터(31)와, 열을 발생시키는 히터(92)와, 드럼(12) 내로 강제 송풍시키는 팬(13)을 포함하는 것으로, 건조기능을 구비한 드럼세탁기를 포함한다.
도 3내지 도 6은 본 발명에 따른 의류건조기의 안전회로를 설명하기 위한 회로도이다.
본 발명에 따른 의류건조기의 안전회로는 모터의 작동/정지에 따라 히터에 공급되는 전원을 제어할 수 있도록 히터제어수단(A)을 구비한다.
이하에서는 각 실시예에 대하여 설명하도록 한다.
도 3은 본 발명에 따른 의류건조기의 안전회로의 제 1 실시예를 설명하기 위한 회로도이다.
도 3을 참조하면, 의류건조기는 건조하고자 하는 의류를 수납하는 드럼을 회전시키기 위한 모터(31)를 구비한다. 모터의 작동개시 및 작동중지를 위한 스위치(32)가 모터(31)와 전원(20)사이에 접속되고, 히터(92)의 작동을 제어하기 위한 히터제어수단(A)을 포함한다.
상기 히터제어수단(A)은 모터(31)의 작동여부를 감지하기 위한 감지수단으로서 1차코일(41) 및 2차코일(42)을 포함하는 전류트랜스포머(40)를 구비한다. 전류트랜스포퍼(40)의 1차코일(41)은 전원(20)과 스위치(32)사이에 접속되고, 2차코일(42)의 일단에는 정류부(50), 필터부(60) 및 분압부(70)가 순차적으로 접속된다. 분압부(70)의 출력단은 스위칭소자인 트랜지스터(Q)의 베이스와 접속된다. 상기 트랜지스터(Q1)의 콜렉터와 직류전원(12V)사이에는 히터(92)에 공급되는 전원(20)을 제어하기 위한 히터구동부로서의 릴레이(80)가 마련된다.
상기 릴레이(80)는 릴레이코일(81)과 릴레이스위치(82)로 구성되는데 릴레이스위치(82)는 히터(92)와 전원(20)사이에 접속되어 히터(92)에 공급되는 전원(20)을 스위칭한다. 그리고 히터(92)의 과열을 방지할 수 있도록 릴레이스위치(82)와히터(92)의 사이에는 과열방지부(91)가 접속된다.
이하에서는 제 1 실시예의 작동을 설명하도록 한다.
모터(31)를 작동시키기 위한 스위치(32)가 온되면 모터(31)에 전원이 인가되고 이로 인하여 모터가 작동(31)한다. 이에 따라 전류트랜스포머(40)의 1차 코일(41)에 전류가 흐르게 되고 전류트랜스포머(40)의 2차 코일(42)에는 전류트랜스포머(40)의 권선비에 따르는 검출전압이 유기된다.
전류트랜스포머(40)의 2차 코일에 유기된 검출전압은 정류부(50)의 다이오드(D)에 의해 정류된다. 정류부(50)에서 정류된 검출전압은 필터부(60)의 커패시터(C1)에 의해 필터링된다. 그리고 필터링된 검출전압은 분압부(70)에서 저항(R1)과 저항(R2)의 비에 따라 분압되고, 분압된 전압은 스위칭소자인 트랜지스터(Q)의 베이스에 인가된다.
분압된 전압이 트랜지스터(Q1) 베이스의 문턱전압 이상이 되면 트랜지스터(Q)는 턴-온된다. 트랜지스터(Q1)가 턴-온되면 릴레이코일(81)에 전류가 흐르게 되고 이에 따라 릴레이스위치(82)가 턴-온된다. 릴레이스위치(82)가 턴-온됨에 따라 전원(20)과 히터(92)사이에 폐회로가 형성되어 히터(92)가 발열한다. 이때 히터(92)의 온도가 과열되면 과열방지부(91)에 의해 히터(92)에 공급되는 전원(20)이 차단된다.
한편, 이상현상에 의해 모터(31)가 작동되지 않거나 혹은 모터 작동 중 이상현상에 의해 모터(31)의 작동이 정지되면 전류트랜스포머(40)의 1차 코일(41)에 전류가 흐르지 않게 된다.
전류트랜스포머(40)의 1차코일(41)에 전류가 흐르지 않게 되면 전류트랜스포머(40)의 2차 코일(42)에 검출전압이 유기되지 않으며, 이로 인하여 트랜지스터(Q)의 베이스에 인가되는 전압은 문턱전압 이하가 된다. 이에 따라 트랜지스터(Q)는 턴-오프 상태로 있게 되고 릴레이코일(81)에 전류가 흐르지 않게 되어 릴레이스위치(82) 역시 턴-오프 상태로 있게 된다.
릴레이스위치(82)가 턴-오프 상태로 있게 되면 히터(92)와 전원(20)사이에 폐회로가 형성되지 않으므로 히터(92)에 전원(20)이 공급되지 않아 히터(92)는 오프상태가 된다.
이에 따라 모터(31)가 회전하지 않는 경우 히터(92)의 작동을 정지시킴으로써 히터(92)의 과열을 방지할 수 있다.
히터에 공급되는 전원을 스위칭하는 히터구동부인 릴레이(80)는 양방향 반도체 스위칭 소자로 대체할 수 있으며 도 4에 도시하였다.
도 4는 본 발명에 따른 의류 건조기의 안전회로의 제 2 실시예를 설명하기 위한 회로도이다.
도 4를 참조하면, 분압부(70)의 출력단은 스위칭소자인 트랜지스터(Q)의 베이스와 접속된다. 트랜지스터(Q)의 콜렉터는 직류전원과 접속되고, 에미터는 저항(R3)을 통하여 그라운드와 접속된다.
또한 히터(92)에 공급되는 전원(20), 즉 교류전원을 제어하기 위해 양방향 반도체 스위칭 소자를 구비하는데, 본 실시예에서는 제어전극인 게이트를 가지는 트라이액(100)을 구비한다.
상기 트랜지스터(Q)의 에미터와 저항(R3)의 접속점은 히터(92)로 공급되는 전원(20)을 제어하기 위한 트라이액(100)의 게이트와 접속된다. 그리고 히터(92)의 과열을 방지할 수 있도록 트라이액(100)과 히터(92) 사이에는 과열방지부(91)가 접속된다.
이하에서는 제 2 실시예의 작동을 설명하도록 한다.
모터(31)를 작동시키기 위한 스위치(32)가 온되면 모터(31)에 전원(20)이 인가되고 이로 인하여 모터(31)가 작동한다. 이에 따라 전류트랜스포머(40)의 1차 코일(41)에 전류가 흐르게 되고 전류트랜스포머(40)의 2차 코일(42)에는 전류트랜스포머(40)의 권선비에 따르는 검출전압이 유기된다.
전류트랜스포머(40)의 2차 코일(42)에 유기된 검출전압은 정류부(50)의 다이오드(D)에 의해 정류된다. 정류부(50)에서 정류된 검출전압은 필터부(60)의 커패시터(C1)에 의해 필터링된다. 그리고 필터링된 검출전압은 분압부(70)에서 저항(R1)과 저항(R2)의 비에 따라 분압되고, 분압된 전압은 스위칭소자인 트랜지스터(Q)의 베이스에 인가된다.
분압된 전압이 트랜지스터(Q) 베이스의 문턱전압 이상이 되면 트랜지스터(Q)는 턴-온된다. 트랜지스터(Q)가 턴-온되면 저항(R3)의 전위가 트라이액(100)의 게이트에 인가되며 저항(R3)의 전위가 게이트의 문턱전압 이상이 되면 트라이액(100)은 턴-온된다.
트라이액(100)이 턴-온됨에 따라 전원(20)과 히터(92)사이에 폐회로가 형성되어 히터(92)가 발열한다. 이때 히터(92)의 온도가 과열되면 과열방지부(91)에 의해 히터(92)에 공급되는 전원(20)이 차단된다.
한편, 이상현상에 의해 모터(31)가 작동되지 않거나 혹은 모터 작동 중 이상현상에 의해 모터(31)의 작동이 정지되면 전류트랜스포머(40)의 1차 코일(41)에 전류가 흐르지 않게 된다.
전류트랜스포머(40)의 1차 코일(41)에 전류가 흐르지 않게 되면 전류트랜스포머(40)의 2차 코일(42)에 검출전압이 유기되지 않으며, 이로 인하여 트랜지스터(Q)의 베이스에 인가되는 전압은 문턱전압 이하가 된다. 이에 따라 트랜지스터(Q)는 턴-오프 상태로 있게 되고 저항(R3)의 전위는 그라운드 레벨이 된다. 저항(R3)의 전위가 그라운드 레벨이 되면 트라이액(100)의 게이트의 문턱전압 이하가 되므로 트라이액(100)은 턴-오프 상태로 있게 된다.
트라이액(100)이 턴-오프 상태로 있게 되면 히터(92)와 전원(20)사이에 폐회로가 형성되지 않으므로 히터(92)에 전원(20)이 공급되지 않아 히터(92)는 오프상태가 된다.
이에 따라 모터(31)가 회전하지 않는 경우 히터(92)에 공급되는 전원을 차단시킴으로써 모터(31) 정지시 히터(92)가 작동되는 것을 방지할 수 있다.
도 5는 본 발명에 따른 의류건조기의 안전회로의 제 3 실시예를 설명하기 위한 회로도이다.
도 5를 참조하면, 히터제어수단(A)은 모터(31)의 회전여부에 따라 신호를 출력할 수 있는 감지수단으로서 타코센서인 회전감지부(110)를 구비한다. 회전감지부(110)의 일측 단자는 그라운드 레벨과 접속되며 타측단자에는필터부(60) 및 분압부(70)가 순차적으로 접속된다. 분압부(70)의 출력단은 스위칭소자인 트랜지스터(Q)의 베이스와 접속된다.
상기 트랜지스터(Q)의 콜렉터와 직류전원사이에는 히터(92)에 공급되는 전원(20)을 제어하기 위한 릴레이(80)가 마련된다.
상기 릴레이(80)는 릴레이코일(81)과 릴레이스위치(82)로 구성되며 릴레이스위치(82)는 히터(92)와 전원(20)사이에 접속되어 히터(92)에 공급되는 전원(20)을 스위칭한다.
그리고 히터(92)의 과열을 방지할 수 있도록 릴레이스위치(82)와 히터(92)의 사이에는 과열방지부(91)가 접속된다.
이하에서는 제 3 실시예의 작동을 설명하도록 한다.
모터(31)를 작동시키기 위한 스위치(32)가 온되면 모터(31)에 전원(20)이 인가되고 이로 인하여 모터(31)가 작동한다. 모터(31)가 작동하게 되면 회전감지부(110)는 모터(31)의 작동, 즉 모터(31)의 회전을 감지하여 그에 따른 전압신호를 출력한다.
회전감지부(110)의 출력전압은 필터부(60)의 커패시터(C1)에 의해 필터링된다. 그리고 필터링된 검출전압은 분압부(70)에서 저항(R1)과 저항(R2)의 비에 따라 분압되고, 분압된 전압은 스위칭소자인 트랜지스터(Q)의 베이스에 인가된다.
분압된 전압이 트랜지스터(Q) 베이스의 문턱전압 이상이 되면 트랜지스터(Q)는 턴-온된다. 트랜지스터(Q)가 턴-온되면 릴레이코일(81)에 전류가 흐르게 되고 이에 따라 릴레이스위치(82)가 턴-온된다. 릴레이스위치(82)가 턴-온됨에 따라 전원(20)과 히터(92)사이에 폐회로가 형성되어 히터(92)가 발열한다. 이때 히터(92)의 온도가 과열되면 과열방지부(91)에 의해 히터(92)에 공급되는 전원(20)이 차단된다.
한편, 이상 현상에 의해 모터(31)가 작동되지 않거나 혹은 모터(31) 작동 중 모터(31)의 작동이 정지되면 회전감지부(110)의 출력전압은 그라운드 레벨이 된다.
회전감지부(110)의 출력전압이 그라운드 레벨이 되면 필터부(60) 및 분압부(70)의 출력 역시 그라운드 레벨이 되어 트랜지스터(Q)의 베이스에 인가되는 전압은 그라운드 레벨이 된다. 따라서 트랜지스터(Q)는 턴-오프 상태로 있게 된다. 그리고 트랜지스터(Q)가 턴-오프되면 릴레이코일(81)에 전류가 흐르지 않게 되어 릴레이스위치(82) 역시 턴-오프 상태로 있게 된다.
릴레이스위치(82)가 턴-오프 상태로 있게 되면 히터(92)와 전원(20)사이에 폐회로가 형성되지 않으므로 히터(92)에 전원(20)이 공급되지 않아 히터(92)는 오프상태가 된다.
이에 따라 모터(31)가 회전하지 않는 경우 히터(92)에 공급되는 전원(20)을 차단시킴으로써 모터(31) 정지시 히터(92)의 작동을 방지할 수 있다.
히터에 공급되는 전원을 스위칭하는 히터구동부인 릴레이(80)는 양방향 반도체 스위칭 소자로 대체할 수 있으며 도 6에 도시하였다.
도 6은 본 발명에 따른 의류건조기의 안전회로의 제 4 실시예를 설명하기 위한 회로도이다.
도 6을 참조하면, 분압부(70)의 출력단은 스위칭소자인 트랜지스터(Q)의 베이스와 접속된다. 트랜지스터(Q)의 콜렉터는 직류전원과 접속되고, 에미터는 저항(R3)을 통하여 그라운드 레벨과 접속된다.
상기 트랜지스터(Q)의 에미터와 저항(R3)의 접속점은 히터(92)로 공급되는 교류전원을 제어하기 위한 반도체 스위치소자인 트라이액(100)의 게이트와 접속된다. 그리고 히터(92)의 과열을 방지할 수 있도록 트라이액(100)과 히터(92) 사이에는 과열방지부(91)가 접속된다.
이하에서는 제 4 실시예의 작동을 설명하도록 한다.
모터(31)를 작동시키기 위한 스위치(32)가 온되면 모터(31)에 전원(20)이 인가되고 이로 인하여 모터(31)가 작동한다. 모터(31)가 작동하게 되면 회전감지부(110)는 모터(31)의 작동, 즉 회전을 감지하여 그에 따른 전압을 출력한다.
회전감지부(110)의 출력전압은 필터부(60)의 커패시터(C1)에 의해 필터링된다. 그리고 필터링된 검출전압은 분압부(70)에서 저항(R1)과 저항(R2)의 비에 따라 분압되고, 분압된 전압은 스위칭소자인 트랜지스터(Q)의 베이스에 인가된다. 분압된 전압이 트랜지스터(Q) 베이스의 문턱전압 이상이 되면 트랜지스터(Q)는 턴-온된다. 트랜지스터(Q)가 턴-온되면 저항(R3)의 전위는 트라이액(100)의 게이트 전위보다 높아지기 때문에 트라이액(100)은 턴-온된다.
트라이액(100)이 턴-온됨에 따라 전원(20)과 히터(92)사이에 폐회로가 형성되어 히터(92)가 발열한다. 이때 히터(92)의 온도가 과열되면 과열방지부(110)에 의해 히터(92)에 공급되는 전원(20)이 차단된다.
한편, 이상현상에 의해 모터(31)가 작동되지 않거나 혹은 모터(31) 작동 중 모터(31)의 작동이 정지되면 회전감지부(110)의 출력전압은 그라운드 레벨이 된다.
회전감지부(110)의 출력전압이 그라운드 레벨이 되면 필터부(60) 및 분압부(70)의 출력 역시 그라운드 레벨이 되어 트랜지스터(Q)의 베이스에 인가된다. 따라서 트랜지스터(Q)의 베이스에 인가되는 전압이 그라운드 레벨로 문턱전압 이하가 되므로 트랜지스터(Q)는 턴-오프 상태로 있게 된다. 이에 따라 트랜지스터(Q)는 턴-오프 상태로 있게 되고 저항(R3)의 전위는 그라운드 레벨이 된다. 저항(R3)의 전위가 그라운드 레벨이 되면 트라이액(100)의 게이트의 문턱전압 이하가 되므로 트라이액(100)은 턴-오프 상태로 있게 된다.
트라이액(100)이 턴-오프 상태로 있게 되면 히터(92)와 전원(20)사이에 폐회로가 형성되지 않으므로 히터(92)에 전원(20)이 공급되지 않아 히터(92)는 오프상태가 된다.
이에 따라 모터(31)가 회전하지 않는 경우 히터(92)에 공급되는 전원(20)을 차단시킴으로써 모터(31) 정지 시 히터(92)의 작동을 방지할 수 있다.
전술한 바와 같이 본 발명에 따른 의류건조기의 안전회로에 의하면, 이상현상 혹은 고장에 의해 모터가 작동되지 않을 경우 회로자체의 구성에 의해 히터에 공급되는 전원을 자동적으로 차단할 수 있으므로 안전성을 확보할 수 있다.

Claims (6)

  1. 건조하고자 하는 의류를 수납하는 드럼과, 상기 드럼을 회전시키는 모터와, 열을 발생시키는 히터를 구비하는 의류건조기에 있어서,
    상기 모터의 작동/정지에 따라 상기 히터에 공급되는 전원을 제어하는 히터제어수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 의류건조기의 안전회로.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 히터제어수단은,
    상기 모터의 작동을 감지하는 감지수단,
    상기 감지수단의 출력 신호에 따라 스위칭되는 스위칭소자,
    상기 스위칭소자의 작동에 따라 히터의 공급되는 전원을 제어하는 히터구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 의류건조기의 안전회로.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 감지수단은 1차코일 및 2차 코일을 구비하며 상기 1차코일은 상기 모터와 접속되는 전류트랜스포머이며,
    상기 전류트랜스포머의 2차코일의 출력을 정류하는 정류부와, 상기 정류부의 출력을 필터링하는 필터부와, 상기 필터부의 출력전압을 분압하여 상기 스위칭소자의 구동신호로 제공하는 분압부를 포함하는 것을 특징으로 하는 의류건조기의 안전회로.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 감지수단은 상기 모터의 회전을 감지하여 전압신호를 출력하는 회전감지부이며,
    상기 회전감지부의 출력전압을 필터링하는 필터부와, 상기 필터부의 출력전압을 분압하여 상기 스위칭소자의 구동신호로 제공하는 분압부를 포함하는 것을 특징으로 하는 의류건조기의 안전회로.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 히터구동부는 직류전원과 상기 스위칭소자 사이에 접속되는 릴레이코일과 상기 히터와 교류전원사이에 접속되는 릴레이스위치를 포함하는 릴레이인 것을 특징으로 하는 의류건조기의 안전회로.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 스위칭소자와 그라운드사이에는 저항이 마련되며,
    상기 히터구동부는 상기 히터와 직렬로 접속되며 상기 스위칭소자의 작동에 의한 상기 저항의 전위에 따라 스위칭되는 양방향 반도체 스위칭소자인 것을 특징으로 하는 의류건조기의 안전회로.
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