KR100640789B1

KR100640789B1 - 의류건조기

Info

Publication number: KR100640789B1
Application number: KR1020050108712A
Authority: KR
Inventors: 배순철; 구자인; 허진석; 김양환
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2005-11-14
Filing date: 2005-11-14
Publication date: 2006-11-02
Also published as: US20070256321A1; DE102006053379A1; US7644513B2

Abstract

본 발명은 소량부하에 대한 건조 성능을 향상시킬 수 있도록 한 의류건조기에 관한 것으로, 본체 내에 회전 가능하게 설치되는 드럼과, 상기 드럼에 회전력을 부여하는 모터와, 드럼으로 흡입되는 외부 공기를 고온으로 가열하는 히터와, 드럼 내부의 전방에 장착되어 건조 대상물의 건조도를 감지하는 전극센서와, 상기 전극센서에서 감지된 건조도가 기 설정된 기준 값(Q)을 초과하는 포화시점(T_sat)을 근거하여 건조 대상물의 포량을 판단하고 상기 판단된 포량에 따라 모터의 회전속도를 가변하도록 제어하는 마이컴으로 구성된다.

따라서, 본 발명은 본 발명은 소량 부하에 대한 건조 행정시 소정 구간에서 드럼의 회전속도를 일시적으로 가변함으로써 드럼 내벽에 포가 붙거나 구속되는 sticking 현상을 해결할 수 있다.

건조기, 전극센서, 소량부하

Description

의류건조기{clothes drier}

도 1은 일반적인 배기식 의류건조기의 구조예를 나타낸 종단면도

도 2는 도 1의 배기식 의류건조기의 요부 횡단면도

도 3은 본 발명에 따른 의류건조기의 제어관련 구성을 나타낸 블록도

도 4는 모터 제어구성의 일예를 나타낸 블록도

도 5는 포량과 전극센서의 포화시점 관계를 나타낸 그래프

도 6은 소량부하에 대한 모터의 RPM 변화를 나타낸 그래프

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

50: 모터 60: 히터

70: 전극센서 80: 마이컴

본 발명은 의류건조기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 소량부하에 대한 건조 성능을 향상시킬 수 있도록 한 의류건조기의 제어 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 의류건조기는 세탁이 완료된 젖은 상태의 건조 대상물을 자동으로 건조시켜 주도록 하는 기기로서, 외기를 도입하여 의류를 건조시키는 배기식과, 내부 공기를 순환시키면서 습기를 제거하고 제거된 습기를 응축시켜 배출하면서 의류를 건조시키는 응축식이 있다.

이러한 의류 건조기 중 배기식 의류 건조기의 구성을 설명하면 다음과 같다.

도 1은 일반적인 배기식 의류건조기의 구조를 도시한 것이고, 도 2는 도 1의 의류 건조기의 유로 구조를 도시한 것이다.

종래의 의류건조기는, 전방면에 도어(2)가 형성된 본체(1)와, 상기 본체(1) 내에 회전 가능하게 설치되어 내측 둘레면에 복수 개의 리프터(4)가 돌출된 드럼(3)과, 상기 드럼(3)에 회전력을 부여하는 구동수단과, 흡입된 외부 공기를 고온으로 가열하여 열풍으로 생성하는 히터(5)와, 드럼(3)의 후방 개구부에 연통되어 상기 히터(5)에 의해 생성된 열풍을 드럼(3) 내측으로 안내하는 흡입덕트(7)와, 상기 드럼(3)의 전방 개구부에 연통되어 건조 후 배출되는 습한 공기를 배기덕트(15)로 안내하는 린트덕트(8)와, 상기 린트덕트(8) 후방에 설치되어 송풍력을 발생하는 송풍팬(13)으로 구성된다.

상기 린트덕트(8)의 입구부에는 드럼(3)에서 배출되는 공기로부터 먼지나 보푸라기 등의 이물질을 걸러내는 필터(14)가 설치된다.

상기 드럼(3)을 회전시키는 구동수단은 모터(10)와, 이 모터(10)에 결합된 구동풀리(11)에 연결됨과 동시에 상기 드럼(3)의 외주면을 감고 있는 구동벨트(12)로 이루어져, 상기 모터(10)의 회전에 의해 구동풀리(11)가 회전하게 되면 구동풀리(11)에 감겨진 벨트(12)가 회전하면서 드럼(3)을 회전시키도록 되어 있다.

한편, 상기 드럼(3)의 전방에는 건조대상물의 건조정도를 검출할 수 있도록 전극센서(30)가 설치된다. 상기 전극센서(30)는 두 개의 금속판이 나란히 구성된 것으로 양쪽 금속판에 건조대상물이 동시에 접촉될 때 건조대상물의 수분함유에 따라 전극 양단에 발생되는 임피던스를 이용하여 옷감의 건조정도를 감지하고 이를 전압신호로 출력하게 된다.

즉, 건조기의 시스템 전반을 제어하는 마이크로프로세서(일명, 마이컴)(미도시)는 전극센서(30)로부터 전압신호를 입력받아 건조대상물의 건조정도를 판단하고 이에 따라 건조기의 동작을 제어하게 된다.

이러한 구성에 의하면, 먼저 드럼(3) 내측에 건조 대상물을 투입한 후 건조행정을 수행시키면 히터(5) 및 모터(10)가 작동하여 드럼(3)이 회전됨과 동시에 송풍팬(13)이 구동하게 된다.

그리고, 상기 송풍팬(13)이 작동됨에 따라 외기의 공기가 흡입되어 히터(5)에 의해 가열된 후 흡입덕트(7)를 통해 회전상태의 드럼(3) 내측으로 강제 유입되고, 드럼(3) 내로 유입된 열풍은 젖은 상태의 건조 대상물의 수분을 증발시켜 건조시킨 다음 저온 고습의 공기가 되어 린트덕트(8)와 배기덕트(15)를 거쳐 외부로 배출된다.

이러한 과정이 반복되면서 행정이 진행되는 동안 전극센서(30)를 통해 측정된 전압신호로부터 건조 대상물의 건조정도를 판단하고, 이 건조정도가 일정한 값(즉, 목표 건조도)에 도달하게 되면 건조 완료시점으로 인식하여 행정을 종료한다.

그러나, 종래 기술에 따른 의류건조기는 건조대상물의 건조상태를 상기 전극 센서(30) 즉, 드럼(3) 전방에 설치된 두 개의 금속판에 의해서 검출하게 되므로 건 조대상물의 용량이 작을 경우(소량부하) 전극센서(30)와의 접촉이 제대로 이루어지지 않아 정확한 건조도의 검출이 어려워 과건조나 미건조 상태를 초래하게 된다.

또한, 소량의 건조대상물의 경우 드럼(11)의 후방에 구속되거나 드럼(11) 표면에 포가 달라붙는 현상(즉, sticking 현상)이 발생하여 균일 건조가 되지 않고 건조가 완전하게 이루어지지 않음으로 인해 사용자 입장에서 건조성능 및 제품 신뢰도가 떨어지게 된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 소량부하에 대한 건조행정에 있어 건조대상물의 건조도를 보다 정확하게 판단하여 건조성능을 개선하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 본체 내에 회전 가능하게 설치되는 드럼과, 상기 드럼에 회전력을 부여하는 모터와, 드럼으로 흡입되는 외부 공기를 고온으로 가열하는 히터와, 드럼 내부의 전방에 장착되어 건조 대상물의 건조도를 감지하는 전극센서와, 상기 전극센서에서 감지된 건조도가 기 설정된 기준 값(Q)을 초과하는 포화시점(T_sat)을 근거하여 건조 대상물의 포량을 판단하고 상기 판단된 포량에 따라 모터의 회전속도를 가변하도록 제어하는 마이컴으로 구성되는 의류 건조기를 제공한다.

여기서, 상기 마이컴은, 상기 전극센서에서 감지된 건조도가 일정시간(T0)동안 기준 값(Q) 이상을 유지하면 그 시점을 포화시점(T_sat)으로 판단하고, 상기 전 극센서의 포화시점(T_sat)이 행정 진입 후 기 설정시간(T_ref) 이전에 감지되면 건조 대상물을 소량으로 판단하여 모터의 회전속도를 가변하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 마이컴은, 건조 대상물이 소량으로 판단되면 기 설정주기(P1)마다 일정시간(T1)동안 모터를 정지시키는 것이 바람직하다.

또한, 상기 마이컴은, 건조 대상물이 소량으로 판단되면 기 설정주기(P1)마다 모터를 일정시간(T1)동안 정지시킨 후 이어서 일정시간(T2)동안 역회전시키는 것이 바람직하다.

따라서, 본 발명에 의하면 전극센서의 포화시점을 근거하여 건조 대상물의 포량을 보다 정확하게 판단하고 소량으로 판단될 경우 모터의 회전속도를 가변함으로써 소량의 포가 건조되는 과정에서 드럼에 붙거나 구속되는 sticking 현상을 방지할 수 있다.

이하 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.

도 3 내지 도 6을 참조하여, 전극센서를 이용한 포량 감지와 소량 부하에 대한 균일한 건조행정을 제공하는 본 발명의 의류 건조기를 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명에 따른 의류 건조기는 도 3에 도시한 바와 같이, 본체 내에 회전 가능하게 설치되는 드럼과, 상기 드럼에 회전력을 부여하는 모터(50)와, 드럼으로 흡입되는 외부 공기를 고온으로 가열하는 히터(60)와, 드럼 내부의 전방에 장착되어 건조 대상물의 건조도를 감지하는 전극센서(70)와, 상기 전극센서(70)에서 감지된 건조도가 기 설정된 기준 값(Q)을 초과하는 포화시점(T_sat)을 근거하여 건조 대상물의 포량을 판단하고 상기 판단된 포량에 따라 모터(50)의 회전속도를 가변하도록 제어하는 마이컴(80)을 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 모터(50)는 일정한 RPM으로 일방향 회전이 가능한 정속 유도모터(induction motor)를 적용할 경우, 도 4에 도시한 바와 같이 모터(50)의 전원 공급을 개시하기 위한 릴레이(RY)(53)와, 상기 마이컴(80)의 제어신호에 따라 상기 릴레이(55)를 구동하는 모터 구동부(55)를 포함하여 구성된다.

한편, 정속 유도모터 대신 정/역회전이 가능한 전동기를 적용하거나 RPM을 임의로 제어할 수 있는 BLDC 모터와 같은 가변속 모터를 적용할 수도 있다.

그리고, 상기 전극센서(70)는 접촉식 전극센서를 이용하여 행정 중인 의류의 건조도를 감지하기 위해 드럼 내부의 전방에 장착하여 구성된다.

이때, 상기 전극센서(70)는 건조대상물의 수분함유에 상응하는 전압신호를 출력하고 상기 마이컴(80)은 A/D 입력포트를 통해 전극센서(70)의 전압신호를 입력받는다.

이와 같이 구성된 본 발명의 의류 건조기에 있어, 전극센서를 이용하여 포량을 감지하는 과정과 소량 부하에 대한 모터 제어과정은 다음과 같다.

먼저, 사용자가 드럼 내부에 젖은 상태의 건조 대상물을 투입한 후 행정 시작명령을 입력하면 상기 마이컴(80)에서 이를 인식하여 모터(50)를 일방향으로 저속 회전시킴과 아울러 히터(60)를 구동하게 된다.

이에 따라, 흡입되는 공기가 히터(60)에 의해 고온 건조한 열풍으로 가열된 후 드럼 내부로 유입된다. 상기 히터(60)에 의해 가열된 열풍이 드럼 내부를 순환하면서 건조 대상물의 수분을 흡수하여 건조 행정이 이루어진다.

이와 같은 건조 행정이 진행되는 동안 상기 마이컴(80)은 전극센서(70)에서 출력된 전압신호를 입력받아 건조대상물의 건조도를 판단하게 되는데, 이를 이용하여 드럼 내 건조 대상물이 소량부하인지 여부를 판단한다.

상기 전극센서(70)의 출력 값(즉, 건조도)이 기 설정된 기준 값(Q)을 초과하는 시점을 전극센서(70)의 포화시점(T_sat)이라고 정의할 때, 도 5에 도시한 바와 같이 포량이 작을수록 상기 전극센서(70)의 포화시점(T_sat)이 작아지는 것을 알 수 있다.

즉, 본 발명은 전극센서(70)의 포화시점(T_sat)을 이용하여 포량을 판단하는데 특징이 있다.

특히, 상기 전극센서(70)에서 감지된 건조도가 일정시간(T0)(예를 들어, 30초 동안)동안 기준 값(Q)(예를 들어, 4.3V) 이상을 유지하면 이 시점을 포화시점(T_sat)으로 판단한다.

그리고, 상기 판단된 전극센서(70)의 포화시점(T_sat)이 행정 진입 후 기 설정시간(T_ref)(예를 들어, 5분)이 경과한 이후에 감지되면(T_sat>T_ref) sticking 현상의 발생 우려가 없는 포량으로 판단하고 모터(50)의 회전을 그대로 유지한 상태로 목표 건조도에 도달할 때까지 건조행정을 지속한다.

한편, 상기 전극센서(70)의 포화시점(T_sat)이 행정 진입 후 기 설정시간(T_ref)이 경과하기 이전에 감지되면(T_sat<T_ref) sticking 현상이 발생할 가능성 이 높은 소량부하에 해당하는 포량으로 판단한다.

본 발명에서, 상기 마이컴(80)은 전극센서(70)의 포화시점(T_sat)에 따라 건조대상물이 소량으로 판단되면 소량부하의 sticking 현상을 해결하기 위해 드럼을 회전시키는 모터(50)의 회전속도를 가변한다.

상기 모터(50)의 회전속도를 가변하는 것은 일시적으로 모터(50)를 정지시키거나 모터(50)의 회전방향을 변경함으로써 가능하다.

다시 말해, 상기 마이컴(80)은 건조 대상물이 소량으로 판단되면 도 6 (A)에 도시한 바와 같이 일방향으로 회전하는 모터(50)를 일시적으로 정지시킨다. 예를 들어, 포량이 소량으로 판단되는 시점부터 3분 주기로 1초씩 드럼을 정지시켰다가 다시 정방향으로 회전시키고 이러한 과정을 3회 정도 반복한다.

또한, 도 6 (B)에 도시한 바와 같이 상기 모터(50)가 정/역회전 가능한 모터일 경우 일방향으로 회전하는 모터(50)를 일시적으로 정시시킨 후 소정시간 역회전시킨다. 예를 들어, 드럼을 1초 정지시킨 후 1초 동안 역방향으로 회전시키고 다시 정방향으로 복귀시키는 과정을 3분 주기로 3회 정도 반복한다.

이때, 상기 모터(50)를 역회전할 경우 드럼 내부로 유입되는 풍량이 순간적으로 감소할 수 있으므로 건조성능에 영향을 미치지 않도록 최대한 짧은 시간을 설정하는 것이 바람직하다.

이와 같이, 소량 부하로 판단되면 드럼의 회전속도를 가변하면서 건조행정을 수행하고 목표 건조도에 도달하면 건조완료시점으로 인식하여 행정을 종료하게 된다.

따라서, 본 발명은 소량 부하에 대한 건조 행정시 소정 구간에서 드럼의 회전속도를 일시적으로 가변함으로써 드럼 내벽에 포가 붙거나 구속되는 sticking 현상을 해결할 수 있다.

본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 첨부된 청구범위에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명이 속한 분야의 통상의 지식을 가지 자에 의해 변형이 가능하고 이러한 변형은 본 발명의 범위에 속한다.

상기에서 설명한 본 발명에 따른 의류 건조기는 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 전극센서를 이용하여 소량부하에 해당하는 포량을 정확하게 감지함으로써 건조 대상물의 미건조나 과건조 현상을 방지하여 소량부하의 건조 균일도를 향상시킬 수 있다.

둘째, 소량 부하에 대한 건조 행정시 소정 구간에서 드럼의 회전속도를 일시적으로 가변함으로써 드럼 내벽에 포가 붙거나 구속되는 sticking 현상을 해결할 수 있어 건조시간을 단축시킴과 아울러 건조성능을 향상시킬 수 있다.

Claims

본체 내에 회전 가능하게 설치되는 드럼과,

상기 드럼에 회전력을 부여하는 모터와,

드럼으로 흡입되는 외부 공기를 고온으로 가열하는 히터와,

드럼 내부의 전방에 장착되어 건조 대상물의 건조도를 감지하는 전극센서와,

상기 전극센서에서 감지된 건조도가 기 설정된 기준 값(Q)을 초과하는 포화시점(T_sat)을 근거하여 건조 대상물의 포량을 판단하고 상기 판단된 포량에 따라 모터의 회전속도를 가변하도록 제어하는 마이컴으로 구성되는 것을 특징으로 하는 의류 건조기.
제 1 항에 있어서,

상기 마이컴은,

상기 전극센서에서 감지된 건조도가 일정시간(T0)동안 기준 값(Q) 이상을 유지하면 그 시점을 포화시점(T_sat)으로 판단하고, 상기 전극센서의 포화시점(T_sat)이 행정 진입 후 기 설정시간(T_ref) 이전에 감지되면 건조 대상물을 소량으로 판단하여 모터의 회전속도를 가변하는 것을 특징으로 하는 의류 건조기.
제 1 항에 있어서,

상기 마이컴은,

건조 대상물이 소량으로 판단되면 기 설정주기(P1)마다 일정시간(T1)동안 모터를 정지시키는 것을 특징으로 하는 의류 건조기.
제 1 항에 있어서,

상기 마이컴은,

건조 대상물이 소량으로 판단되면 기 설정주기(P1)마다 모터를 일정시간(T1)동안 정지시킨 후 이어서 일정시간(T2)동안 역회전시키는 것을 특징으로 하는 의류 건조기.