KR100577248B1 - 건조장치 및 건조장치의 건조행정 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 건조장치의 건조과정을 개선하여 건조동작이 거의 완료될 무렵 과도한 온도를 지닌 열풍이 의류에 접촉하게 되는 것을 방지하기 위한 건조장치 및 건조장치의 건조행정 제어방법을 제공하고자 한 것이다.

이를 위해, 본 발명은 드럼 내부로 공기를 순환시키는 순환덕트와, 공기를 강제순환시키도록 상기 순환덕트 내 구비되는 송풍팬과, 상기 순환하는 공기를 가열하는 히터와, 상기 히터로 순환하는 공기를 제습하기 위한 증발기, 응축기, 압축기, 모세관으로 이루어지는 냉동사이클과, 그리고, 상대습도(relative humidity)를 측정하는 습도센서를 포함하여 구성되는 건조장치에 있어서; 상기 히터 및 상기 냉동사이클이 모두 가동되는 정상건조동작 중 상기 히터를 정지시키는 기준이 되는 제1상대습도를 초기 설정하는 단계와, 상기 송풍팬과 상기 히터 및 상기 냉동사이클이 모두 가동되는 정상 건조동작 중 상기 건조장치 내 상대습도를 측정하는 단계와, 상기 측정된 상대습도가 상기 기 설정된 제1상대습도와 같거나, 상기 제1상대습도보다 낮게 측정되는 경우, 상기 히터의 동작을 정지시키는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 건조장치의 건조행정 제어방법이 제공된다.

히터, 증발기, 응축기, 습도센서

Description

건조장치 및 건조장치의 건조행정 제어방법{Drying Machine and Method for Controlling Drying Process of Drying Machine}

도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 건조장치를 개략적으로 나타낸 구성도

도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 건조장치의 주요 구성간의 관계를 나타내는 블록도

도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 건조장치의 건조행정 제어과정을 나타내는 동작흐름도

도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 건조장치의 건조행정 제어과정을 나타내는 동작흐름도

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1...드럼 2...순환덕트

3...히터 4...송풍팬

51...압축기 52...응축기

53...증발기 54...모세관

55...응축수저장통 57...습도센서

본 발명은 건조장치 및 건조장치의 건조행정 제어방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 건조동작 말기에 너무 높은 온도하에서 건조동작이 진행함으로써 의류에 손상 및 피해를 주는 것을 방지할 수 있는 방법을 제공하여 보다 안전한 건조동작이 가능하도록 한 건조장치 및 건조장치의 건조행정 제어방법에 관한 것이다.

주지하는 바와 같이, 건조장치는 팬과 히터로 외부 공기를 강제 인입하여 가열하고, 가열된 고온의 공기를 드럼 내부로 송풍시킴으로써 세탁물을 건조시키는 장치이다.

구체적으로 설명하면, 건조장치는 드럼과 연결되는 순환유로 상에 설치된 팬과 히터로 공기를 강제 송풍시키면서 가열하고, 가열된 고온의 공기를 드럼 내부로 보내 세탁물을 건조시킨 다음, 드럼 내부의 공기를 순환유로를 통해 순환시키면서 재가열하여 건조행정을 진행한다.

이러한 건조장치의 건조행정을 진행하는 과정에서 드럼 내부의 젖은 세탁물을 건조시키고 순환유로로 배출되는 공기는 많은 습기를 머금고 있는 바, 상기 드럼에서 배출되는 공기로부터 습기를 제거하지 않을 경우 다습한 공기가 드럼 내부로 재인입되므로 건조 효율이 현저히 저하된다.

따라서, 통상의 건조장치는 순환유로 상에 차가운 물을 공급하거나, 공냉식 열교환기 등을 설치하여 드럼에서 배출되는 공기로부터 습기를 제거하고 있다.

통상적으로, 건조장치는 이러한 제습 성능이 우수할수록 건조시간을 단축시킬 수 있는데, 상기와 같이 순환유로 상에 물을 공급하거나 공냉식 열교환기를 사 용하여 제습하는 방식은 제습 효율이 낮기 때문에 건조시간을 단축시키는데 한계가 있었다.

이에 최근에는 순환유로 상에 증발기 및 응축기 등으로 이루어지는 냉동사이클을 설치하여 제습효율을 대폭 향상시킬 수 있는 건조장치도 개발되었다.

그런데, 이와 같은 냉동사이클이 구비된 건조장치의 경우, 건조동작이 거의 완료되는 시점에 이르렀을 때에는, 옷감의 수분이 거의 다 증발하였음에도 불구하고, 냉동사이클과 히터가 동시에 계속 작동함으로써 공기가 과도한 고온(일반적으로, 섭씨 약 130도씨)에 다다르게 되어, 건조시키던 의류를 손상시키거나 또는 의류에 변형을 가하는 경우가 있었고, 이는 결국 사용자로부터 제품 및 제조사에 대한 불만을 초래하게 되는 문제점을 초래하게 되었다.

본 발명은 상기한 종래의 문제점 및 제 결점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명은 건조장치 내부의 상대습도를 측정하여 건조상황에 따라 히터를 정지 및 작동시킴으로써, 건조동작 말기에 과도한 온도하에서 건조과정이 진행되는 것을 막을 수 있는 건조장치 및 건조장치의 건조행정 제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 드럼 내부로 공기를 순환시키는 순환덕트와, 공기를 강제순환시키도록 상기 순환덕트 내 구비되는 송풍팬과, 상기 순환하는 공기를 가열하는 히터와, 상기 히터로 순환하는 공기를 제습하기 위한 증 발기, 응축기, 압축기, 모세관으로 이루어지는 냉동사이클과, 그리고, 상대습도(relative humidity)를 측정하는 습도센서를 포함하여 구성되는 건조장치에 있어서; 상기 히터 및 상기 냉동사이클이 모두 가동되는 정상건조동작 중 상기 히터를 정지시키는 기준이 되는 제1상대습도를 초기 설정하는 단계와, 상기 송풍팬과 상기 히터 및 상기 냉동사이클이 모두 가동되는 정상 건조동작 중 상기 건조장치 내 상대습도를 측정하는 단계와, 상기 측정된 상대습도가 상기 기 설정된 제1상대습도와 같거나, 상기 제1상대습도보다 낮게 측정되는 경우, 상기 히터의 동작을 정지시키는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 건조장치의 건조행정 제어방법이 제공된다.

또한, 본 발명에 의하면 상기 건조행정 제어방법을 위해, 회전 가능하게 배치되어 건조시키고자 하는 의류가 투입되는 드럼과, 상기 드럼과 각각 상호 연통되어 상기 드럼의 일측으로부터 인출된 공기가 상기 드럼의 타측으로 유입되도록 형성되는 순환덕트와, 상기 순환덕트의 내부에 배치되어 공기를 가열하는 히터와, 공기의 유동을 촉진할 수 있도록 상기 순환덕트의 내부에 배치되는 송풍팬과, 공기의 흐름방향에 대해 히터의 상류측에 배치되어 상기 드럼으로부터 배출되는 고온다습한 공기의 제습작용을 수행하는 증발기와, 상기 증발기의 일측에 배치되는 응축기를 구비하는 냉동사이클과, 상기 드럼 내 상대습도를 측정하는 습도센서를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 건조장치가 제공된다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예들을 첨부도면 도 1 내지 도 4를 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 건조장치의 구성을 개략적으로 나타낸 것으로서, 본 발명 건조장치는, 드럼(1)과, 양단이 상기 드럼(1)에 연결되어 열풍이 순환하는 유로를 형성하는 순환덕트(2)와, 상기 순환덕트(2)에 설치되어 공기를 가열하는 히터(3) 및 상기 순환덕트(2)를 통해 공기를 강제 순환시키는 송풍팬(4)으로 구성된다.

그리고, 상기 순환덕트(2)의 내부에는 드럼(1)에서 배출되는 공기로부터 습기를 제거하는 증발기(53)와 응축기(52)가 설치되며, 순환덕트(2) 외부에 냉매를 고온 고압으로 압축하여 상기 응축기(52)로 토출시키는 압축기(51)가 설치된다.

상기 증발기(53)와 응축기(52)를 연결하는 냉매유로 상에는 응축기(52)로부터 증발기(53)로 유입되는 냉매의 압력을 떨어뜨리는 감압장치로서 모세관(54)이 설치된다.

상기 압축기(51)와 응축기(52)와 증발기(53) 및 모세관(54)은 하나의 폐루프(closed loop)를 형성하면서 전형적인 냉동사이클 시스템을 이룬다.

그리고, 상기 순환덕트(2) 외부에는 상기 증발기(53)에 의해 제습된 응축수를 받아서 저장하는 응축수통(55)이 마련된다.

또한, 본 발명 건조장치에는 상기 드럼(1) 내의 상대습도를 측정하기 위한 습도센서(57)가 장착되며, 도 2를 참조하면, 상기 건조장치 내부에는 상기 습도센서(57) 및 히터(3)와 전기적으로 연결되는 제어부(58)가 구비된다.

이와 같이 구성된 건조장치에 있어서 본 발명의 제1실시예에 따른 건조행정 및 그 제어방법을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 상기 제어부(58)에는 임의의 제1상대습도 및 제2상대습도가 미리 설정 저장된다.

상기 제1상대습도는 상기 히터(3) 및 상기 냉동사이클이 모두 가동되는 정상건조동작 중 상기 히터를 정지시키는 기준이 되는 상대습도 값이 되고, 상기 제2상대습도는 상기 냉동사이클만이 가동되는 건조동작 중 상기 냉동사이클을 정지시키는 기준이 되는 상대습도 값이 된다.

그리고, 건조행정이 시작되면 송풍팬(4)이 작동하여 순환덕트(2)를 통해 공기가 유동하게 되며 응축기(52)와 증발기(53)로 이루어진 냉동사이클과 히터(3)를 모두 가동시키는 건조동작이 개시된다(S11).

한편, 상기 순환덕트(2)를 통해 유동하는 공기는 히터(3)에 의해 고온으로 가열되어 드럼(1) 내부로 유입되고, 드럼(1) 내부의 세탁물을 건조시킨 다음, 순환덕트(2)로 배출된다.

그리고, 상기 드럼(1)에서 배출된 고온 다습한 공기는 증발기(53)를 지나면서 제습되고, 응축기(52)를 거쳐 다시 히터(3)를 지나면서 가열된 다음, 다시 드럼(1)으로 유입되어 세탁물을 건조시킨다.

이 때, 순환덕트(2)쪽에 부착되어 있는 히터(3)를 통하여 가열된 공기가 드럼(1)으로 들어가 수분을 머금은 의류를 건조시킨 후, 다시 순환덕트(2)로 습기를 머금은 공기가 배출되며, 이와 같이 배출된 공기는 증발기(53) 및 응축기(52)를 통하여 제습된 후에 히터(3)에 의하여 가열된 후, 드럼(1)으로 유동하게 되며, 이와 같은 과정을 수회 반복하면서 드럼(1) 내에 투입된 의류를 건조시키게 된다.

한편, 건조장치 내에 부착된 습도센서(47)는 상기와 같은 건조동작의 진행 중 건조장치 내 단위부피의 공기 속에 함유되어 있는 수증기의 질량과, 그 온도에서 단위부피 속에 함유할 수 있는 극한(極限)의 수증기 밀도와의 비를 백분율로 나타낸 상대습도를 측정하게 된다(S12).

그리고, 이와 같이 습도센서(47)에 의하여 측정되는 상대습도가 제어부(58)에 기 설정하여 둔 제1상대습도와 비교하여, 상기 제1상대습도보다 높은 상대습도가 검출되는 경우에는 상기 히터 및 냉동사이클이 모두 가동되는 정상 건조동작이 그대로 진행하며, 상기 제1상대습도와 같거나 더 낮게 측정되는 경우에는 습도센서(47)로부터 전기적 신호를 받게되는 제어부(58)는 상기 히터(3)를 정지하도록 제어하게 된다(S13).

이렇게 되면, 증발기(53)와 응축기(52) 등으로 구성되는 냉동사이클만으로 나머지 건조과정이 진행하게 된다.

한편, 그 후 측정한 상대습도가 제어부(58)에 기 설정되어진 상기 제2상대습도와 비교하여, 더 높게 나타나면 냉동사이클을 이용한 건조동작이 계속 진행하게 되며, 상기 제2상대습도와 같거나 더 낮게 측정이 되면(S14), 제어부(58)는 상기 냉동사이클의 가동도 정지시키게 된다(S15).

한편, 상기 기 설정되는 제1상대습도 및 제2상대습도는 제조시부터 제어부(58)에 저장되도록 하며, 이 때, 제1상대습도는 5% 정도로 하고, 건조완료를 위한 제2상대습도는 1% 정도로 함이 바람직하다.

일반적인 예를 들어 설명하면, 상기 히터(3) 및 상기 냉동사이클이 가동되는 경우에는 드럼(1) 내부의 온도가 섭씨 130도씨 이상까지 상승하게 되어, 건조동작이 거의 완료될 시점의 의류의 경우 고온 저습의 상태에 놓이게 되어 손상을 입게되는 경우가 있는데, 이와 같이 상대습도를 측정하여 드럼(1) 내 습도가 낮게 검출되는 경우에는 히터(3)를 정지한 후, 증발기(53)와 응축기(52) 등으로 이루어진 상기 냉동사이클만을 이용 저온저습의 상태에서(일반적으로 섭씨 50도씨 정도) 건조과정이 진행되도록 하여 안정적인 건조행정을 수행할 수 있게 된다.

이와 같이 함으로써, 상기 히터(3)와 상기 냉동사이클이 모두 가동되는 경우에 발생하였던 과도한 온도상승으로 인한 의류의 손상을 방지하여 주게 되며, 안정적인 건조동작의 진행이 가능하여 진다.

한편, 도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 건조장치의 건조행정 제어방법을 나타내는 동작흐름도로서, 제1실시예와 다른 점은 상기 제어부에 미리 제1상대습도 및 상기 냉동사이클만으로 가동되도록 한 시간을 설정하여 두며, 상기 히터를 정지하고 냉동사이클을 가동하는 단계 이후에, 미리 제어부에 입력하여 둔 상기 설정시간만큼 건조과정이 진행한 후 냉동사이클이 정지되도록 한 점이 다르다.

즉, 첨부된 도 4를 참조하여 설명하면, 제1실시예에서와 마찬가지로 건조과정의 시작 후, 압축기(51), 응축기(52), 증발기(53)와 모세관(54)으로 이루어진 냉동사이클과 히터(3)가 모두 가동을 하면서 건조동작이 진행하게 된다(S21).

또한, 건조장치 내에 부착된 습도센서(47)는 건조동작 중의 상대습도를 측정하게 된다(S22).

한편, 이와 같이 습도센서(47)에 의하여 측정되는 상대습도가 제어부(58)에 미리 설정하여 둔 제1상대습도와 비교하여 같거나 더 낮게 측정되는 경우에, 습도센서(47)는 전기적 신호를 제어부(58)에 전달하고, 상기 제어부(58)는 히터(3)를 정지하도록 제어하게 된다(S23).

이와 같은 과정을 거친 후에는, 제어부(58)에 미리 입력된 기 설정시간만큼 증발기(53)와 응축기(52) 등으로 구성된 냉동사이클만을 이용한 건조과정이 진행하고(S24), 설정된 시간이 지난 후에는, 상기 냉동사이클도 정지된다(S25).

이와 같이 제2실시예도 건조동작 말기의 고온저습 상태에서 히터의 가동을 중단하고 냉동사이클만을 이용 저온저습의 상태에서 건조과정이 마무리되도록 함으로써, 안전하며, 효율적인 건조행정이 이루어질 수 있게 된다.

이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예를 중심으로 살펴보았으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적 기술범위내에서 변형된 형태의 또 다른 실시예를 구현할 수 있을 것이다.

이상에서와 같이, 본 발명은 냉동사이클이 구비된 건조장치에 습도센서를 부착하여 건조동작의 진행 시 드럼 내의 상대습도를 측정하고, 건조동작이 완료될 무렵 측정된 상대습도가 기 설정된 상대습도 이하인 경우에는, 히터의 가동을 정지시키고 증발기 및 응축기만으로 남은 건조동작이 진행되도록 함으로서 보다 효율적이면서 안전한 건조과정의 진행이 가능하여지는 효과가 있다.

Claims (5)

1. 드럼 내부로 공기를 순환시키는 순환덕트와, 공기를 강제순환시키도록 상기 순환덕트 내 구비되는 송풍팬과, 상기 순환하는 공기를 가열하는 히터와, 상기 히터로 순환하는 공기를 제습하기 위한 증발기, 응축기, 압축기, 모세관으로 이루어지는 냉동사이클과, 그리고, 상대습도(relative humidity)를 측정하는 습도센서를 포함하여 구성되는 건조장치에 있어서;

   상기 히터 및 상기 냉동사이클이 모두 가동되는 정상건조동작 중 상기 히터를 정지시키는 기준이 되는 제1상대습도를 초기 설정하는 단계와,

   상기 송풍팬과 상기 히터 및 상기 냉동사이클이 모두 가동되는 정상 건조동작 중 상기 건조장치 내 상대습도를 측정하는 단계와,

   상기 측정된 상대습도가 상기 기 설정된 제1상대습도와 같거나, 상기 제1상대습도보다 낮게 측정되는 경우, 상기 히터의 동작을 정지시키는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 건조장치의 건조행정 제어방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 기 설정된 제1상대습도는 5 % 로 설정됨을 특징으로 하는 건조장치의 건조행정 제어방법.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 냉동사이클만이 가동되는 건조동작 중 상기 냉동사이클을 정지시키는 기준이 되는 제2상대습도를 초기 설정하는 단계와,

   상기 습도센서에 의하여 측정되는 상대습도가 상기 기 설정된 제2상대습도와 같거나, 상기 제2상대습도보다 낮게 검출되는 경우에 상기 냉동사이클을 정지시키는 단계를 더 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 건조장치의 건조행정 제어방법.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 히터의 동작을 정지시키는 단계 후, 상기 냉동사이클만으로 건조과정이 진행되는 시간을 기 설정하는 단계와,

   상기 냉동사이클만으로 건조과정이 진행되도록 한 기 설정시간 후, 상기 냉동사이클을 정지시키는 단계를 더 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 건조장치의 건조행정 제어방법.
5. 회전 가능하게 배치되어 건조시키고자 하는 의류가 투입되는 드럼과,

   상기 드럼과 각각 상호 연통되어 상기 드럼의 일측으로부터 인출된 공기가 상기 드럼의 타측으로 유입되도록 형성되는 순환덕트와,

   상기 순환덕트의 내부에 배치되어 공기를 가열하는 히터와,

   공기의 유동을 촉진할 수 있도록 상기 순환덕트의 내부에 배치되는 송풍팬과,

   공기의 흐름방향에 대해 히터의 상류측에 배치되어 상기 드럼으로부터 배출 되는 고온다습한 공기의 제습작용을 수행하는 증발기와, 상기 증발기의 일측에 배치되는 응축기를 구비하는 냉동사이클과,

   상기 드럼 내 상대습도를 측정하는 습도센서를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 건조장치.

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