KR100659659B1 - 건조기의 건조제어장치 및 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 습도센서를 이용하여 건조동작을 제어하는 건조기에 관한 것이다. 본 발명의 건조기에 적용되는 습도센서는 두개의 서미스터부로 구성되어진다. 상기 한개의 서미스터부는 공기 흐름에 개방되어, 습도 검출이 이루어지도록 하고, 다른 한개의 서미스터부는 공기 흐름에 밀폐되어 온도 검출이 이루어지도록 한다. 따라서 두개의 서미스터부로부터 검출되는 신호는 온도와 습도 영향을 받은 신호와, 온도 영향을 받은 신호만으로 구성되며, 두 신호의 차신호는 주위 변화에 따라 변화되는 습도량에 따른 정확한 신호가 된다. 이렇게 두 서미스터부의 검출신호에 따른 차신호를 이용하여, 본 발명은 현재 진행된 건조정도를 판단하기 때문에, 건조동작이 시작된 시점에서부터 완료되기까지 정확한 제어를 수행할 수 있는 효과를 얻게 된다.

건조기, 습도센서

Description

건조기의 건조제어장치 및 제어방법{Method and device for control in drying apparatus}

도 1은 일반적인 건조기의 구성도,

도 2는 종래 전극센서를 이용한 건조동작시의 감지 파형도,

도 3은 본 발명에 따른 건조기의 건조제어장치 구성도,

도 4는 본 발명에 이용되는 습도센서의 구성도,

도 5는 본 발명에 따른 습도센서를 이용한 건조동작시의 감지 파형도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

19 : 히터 50 : 습도센서

52: 제어부 54 : 신호입력부

60,62 : 서미스터 64 : 고정저항

66 : 가변저항

본 발명은 건조기의 건조제어장치 및 제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 습도센서를 적용하여 건조동작을 제어하는 건조기의 건조제어장치 및 제어방법에 관한 것이다.

일반적인 가정에서 쉽게 찾아볼 수 있는 가전제품 중의 하나가 세탁기이다. 최근에 들어서는 상기 세탁기에 건조기능을 더 포함시켜서 다기능 및 멀티화를 추구하고 있다. 이와 같은 건조기능을 갖는 세탁기 또는 건조기는 히터를 이용하여 공기를 가열한 후, 세탁물이 들어있는 드럼 내부로 순환시키는 동작을 제어해서 세탁물의 건조동작을 제어하고 있다.

다음은 도 1을 참조해서 종래 건조기의 동작과정에 대해서 살펴본다.

도 1에는 일반적인 건조기의 구성이 도시되어 있다. 도시된 바에 따르면, 건조기의 외관을 아웃케이스(1)가 형성한다. 그리고 상기 건조기의 전면을 형성하도록 전면플레이트(3)가 아웃케이스(1)의 선단에 연결 설치된다.

상기 아웃케이스(1)의 내부에는 세탁물이 내부에 투입되어 건조가 이루어지는 드럼(5)이 회전가능하게 설치되어 있다. 상기 드럼(5)의 내면에는 다수개의 교반날개(6)가 구비되어 있다. 상기 교반날개(6)는 드럼(5)의 회전시에 세탁물을 섞어주는 역할을 한다. 이와 같은 드럼(5)은 그 외면을 둘러 있는 드럼구동벨트(7) 에 의해 회전된다. 여기서 상기 드럼구동벨트(7)는 별도의 구동원에 의해 구동된다.

한편, 상기 드럼(5)의 내부를 외부와 선택적으로 연통시켜 주는 도어(8)가 상기 드럼(5)의 선단에 대응되는 상기 전면플레이트(3)를 관통하여 설치된다. 그리고 상기 전면플레이트(3)의 내면에 해당되고 상기 드럼(5)의 내부를 향해 개구되도록 배기구(10)가 형성된다. 상기 배기구(10)는 상기 드럼(5) 내부의 공기를 드럼(5) 외부로 배기시키는 역할을 하는 것으로, 그 입구에는 상기 공기에 섞여 있는 이물을 제거하기 위한 필터(12)가 설치된다.

그리고 상기 배기구(10)의 일측에 건조동작시에 드럼(5) 내부의 온도를 측정하기 위한 전극센서(30)를 장착하고 있다. 상기 전극센서(30)는 온도센서이며, 세탁물이 터치되었을때, 전극 양단에 인가되는 전압의 차이에 의해서 온도를 감지한다. 그리고 감지한 신호를 전압신호로서 출력한다.

상기 배기구(10)와 연결되게 상기 전면플레이트(3)의 내측에는 배기유로(13)가 형성되어 있다. 그리고 상기 배기유로(13)와 연통되게 블로워조립체(15)가 설치된다. 상기 블로워조립체(15)에는 상기 배기유로(13)를 통해 나온 공기를 건조기의 외부로 배출하는 배기덕트(17)가 연결되어 있다.

한편, 상기 아웃케이스(1)의 내부중 상기 드럼(5)의 하부에 해당되는 부분에는 상기 드럼(5)의 내부로 공기를 공급하는 공급덕트(18)가 설치된다. 상기 공급덕트(18)는 상기 드럼(5)의 후방을 통해 상기 드럼(5)의 내부로 공기를 공급하게 된다. 이와 같은 공급덕트(18)의 일측에는 히터(19)가 설치되어 있다.

다음은 상기 구성을 가지는 종래의 건조기에서 건조를 위해 공기가 순환되는 동작과정에 대해서 설명한다.

먼저, 상기 도어(8)를 개방하여 드럼(5)의 내부에 건조를 위한 세탁물을 투입한다. 도어(8)를 닫은 후, 건조동작신호를 입력하면, 구동원에 의해 상기 드럼(5)이 회전하게 된다. 그리고 상기 블로워조립체(15)가 동작되어 상기 배기덕트(17)로 상기 드럼(5) 내의 공기가 배출된다.

상기 드럼(5) 내부의 공기가 배출되면, 상기 공급덕트(18)를 통해 상기 드럼(5)의 내부로 외부의 공기가 흡입되는데, 상기 공급덕트(18)의 입구에 있는 히터(19)의 발열에 의해 상기 공기는 가열되어 소정의 온도로 되어 상기 드럼(5)의 내부로 공급된다.

상기 드럼(5)의 내부로 공급된 공기는 세탁물에 있는 수분을 흡수하고 상기 블로워조립체(15)의 구동에 의해 상기 배기구(10)를 통해 상기 배기유로(13)로 유동된다. 그리고 상기 배기유로(13)에서 상기 블로워조립체(15)를 통해 배기덕트(17)를 거쳐 외부로 배출된다.

이때, 상기 배기구(10)를 통과하는 공기는 상기 필터(12)에 의해 정화되어, 공기에 섞여 있는 이물질(예를 들면 세탁물의 실밥이나 보푸라기 등)이 상기 블로워조립체(15)로 전달되지 않도록 하는 역할을 한다.

한편, 제어부(도시하지 않음)는 건조물의 종류 및 건조정도에 따라 상기 전극센서(30)의 검출값을 기설정해두고 있다. 따라서 건조동작이 시작될때, 건조물의 종류에 따른 검출값을 기설정해둔 값에 기초해서 인식한다. 그리고 히터(19)의 동작을 제어하여 발열시킨다. 상기 히터(19)가 발열된 후, 상기 공급덕트(18)를 통해 상기 드럼(5)의 내부로 흡입되는 외부의 유입 공기는 상기 공급덕트(18)의 입구에 있는 히터(19)의 발열에 의해 가열되어 소정의 온도로 되어 상기 드럼(5)의 내부로 공급된다.

이와 같은 동작으로 드럼(5) 내부로 공기가 순환되는 상태에서 전극센서(30)는 건조물의 온도를 감지하고, 감지된 신호를 전압신호로서 제어부 측으로 전달하게 된다. 이때, 상기 전극센서(30)는, 센서에 건조물이 터치될 때, 전극 양단에 인가되는 전압값의 차이를 이용하여 온도를 감지한다. 그리고 감지된 온도를 전압신호로서 출력한다.

상기 전극센서(30)의 감지값은 계속해서 제어부에 입력되고, 상기 제어부는 상기 전극센서(30)에서 감지되는 전압값의 변화로 현재 진행된 건조정도를 판단하게 된다.

그러나 종래의 건조기의 건조제어장치는 다음의 문제점이 있었다.

종래 건조기의 제어장치는, 건조정도의 차이를 전극센서의 감지값에 기초해서 수행하고 있다. 즉, 건조 초기시 상기 전극센서에 의해 검출되는 감지값에 전압의 차이가 크게 발생되기 때문에 제어를 수행하는데 어려움이 없다. 그러나 도 2에 도시되고 있는 바와 같이 건조도 80% 이상으로 상승된 시점에서는 상기 전극센서를 통해서 검출되는 감지 전압의 차이가 작아지게 된다.

즉, 도 2에 도시된 것처럼, 상기 전극센서(30)에서 온도에 따라서 검출된 값은 전압으로서 변환되어 제어부에 입력되고, 제어부는 입력되는 전압값의 변화로 건조정도를 판단하게 되어 있다. 그러나 일정시점 이상부터는 상기 검출되는 전압값의 차이가 작아지고 있으며, 이것은 결국 전극센서의 분별력을 현저히 저하시키는 문제점을 발생시킨다.

따라서 종래의 건조기에 이용되는 전극센서는, 건조정도가 일정부분 이상으로 상승된 시점에서 미세한 온도차이를 감지하는 것에 어려움이 있었고, 이것은 결과적으로 건조물의 건조상태가 과하게 되거나 부족하게 되는 문제를 발생시켰다.

이러한 점으로부터 본 발명은 건조정도가 일정상태 이상으로 상승된 상태에서도 정확한 감지와 제어가 이루어질 수 있는 습도센서를 이용하여 건조시작부터 건조완료까지 건조정도를 세밀하게 제어하여 건조성능을 향상시키고자 한다.

따라서 본 발명의 목적은 건조정도를 세밀하게 제어하여 건조성능을 향상시킬 수 있는 건조기의 건조제어장치 및 제어방법을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 건조기의 건조제어장치는, 공기의 흐름이 개방되도록 구성된 서미스터와; 공기 흐름이 밀폐되도록 구성된 서미스터를 구비하고, 두 서미스터의 차신호에 의해서 변화되는 습도량을 검출하는 습도센서와; 드럼 내부로 순환될 공기를 가열시키는 히터와; 상기 습도센서에서 검출되는 습도량에 기초해서 건조정도를 판단해서, 상기 히터의 온/오프 동작에 따른 건 조동작을 제어하는 제어수단을 포함하여 구성된다.

또한, 본 발명은, 공기의 흐름이 개방되도록 구성된 서미스터와; 공기 흐름이 밀폐되도록 구성된 서미스터를 구비하고, 두 서미스터의 차신호에 의해서 변화되는 습도량을 검출하는 습도센서와, 건조용 히터를 포함하고 있는 건조기에 있어서: 세탁물의 종류 및 건조정도에 따른 상기 습도센서의 설정값을 인식하는 단계와; 현재 습도센서의 검출값을 읽어오는 단계와; 현재 습도 검출값과 설정값을 비교하여 건조정도를 판단ㅘ고, 상기 건조용 히터의 온/오프 동작을 제어하는 단계를 포함하여 구성된다.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 건조기의 건조제어장치에 대해서 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 건조기의 건조제어장치의 구성도이다. 그리고 설명 중 필요한 건조기의 내부 구성에 대해서는 도 1을 참조해서 설명하기로 한다.

본 발명에 따른 건조기의 건조제어장치는, 건조동작의 제어를 위한 기초정보 검출장치로서 습도센서(50)를 이용하는 것을 특징으로 한다. 상기 습도센서(50)는, 습도감지가 용이한 블로워 케이스 부위에 장착된다. 본 발명에 이용되는 습도센서(50)의 상세 구성은 이하 도 3에서 설명한다.

그리고 본 발명은 사용자가 선택한 건조조건에 따라서 최적의 건조동작을 제어하는 제어부(52)가 포함된다. 상기 제어부(52)는, 제품 내에서 선택 가능한 모든 건조물의 종류(옷감의 종류) 및 건조정도에 따른 습도값을 기설정하고 있다. 따라서 건조동작시에 설정된 값과 상기 습도센서(50)의 검출신호를 비교하여, 건조 동작을 제어하게 된다.

특히, 본 발명에서는 두개의 서미스터로 구성된 습도센서(50)의 검출값에 기초해서 건조동작을 제어하고 있다. 따라서 상기 제어부(52)는 도 5에 도시되고 있는 검출 파형도와 같이, 두개의 서미스터 검출값 사이의 갭(Gap)의 크기를 이용하여 건조정도를 판단하게 된다. 또한, 상기 갭의 크기와 최고온도에 도달하는 횟수 등을 이용하여 건조완료여부를 판단한다. 즉, 상기 제어부(52)는, 건조물의 종류에 따라서 도 5에 도시되고 있는 바와 같은 파형도의 자료를 저장하고 있고, 그 값에 기초해서 건조동작을 제어하게 된다.

또한, 사용자의 선택신호를 출력하는 신호입력부(54)가 구비되며, 상기 신호입력부(54)의 선택신호는 상기 제어부(52)로 출력된다. 상기 신호입력부(54)는, 건조물의 종류에 따라서 최적의 상태로 건조를 행하기 위한 다양한 조건을 상기 제어부(52)로 출력한다. 그리고 히터(19)는 상기 제어부(52)의 제어하에 건조동작에 따른 구동이 이루어진다.

그리고 도 4는 본 발명에 적용되고 있는 습도센서의 상세 회로도이다.

본 발명에 따른 습도센서는, 두개의 서미스터(60,62)와 고정 저항(64) 한개, 그리고 가변 저항(66)을 이용하여 브릿지회로를 형성하고 있다. 이와 같이 구성되는 브릿지회로에서 상기 한개의 서미스터부는 공기의 흐름이 개방되도록 하여, 습기를 감지하도록 한다. 그리고 다른 한개의 서미스터부는 공기의 흐름을 폐쇄시켜서 습기 등의 감지를 어렵게 하고 온도변화만을 감지하도록 한다. 따라서 대기에 개방한 금속 케이스 내에 서미스터가 설치되고 있는 것은 습도 검지용 센서 소자이 고, 밀폐한 금속 케이스 내에 서미스터가 설치되고 있는 것은 온도 보상용 센서 소자이다.

이와 같이 구성된 습도센서는 초기에 가변저항(66)의 값을 변화시켜서 브릿지회로의 양단 전압(V1,V2)을 동일하게 제어하여, 전기가 흐르지 않게 조절한다. 이후, 건조가 진행됨에 따라서 주위 습도가 변화할때, 외기 분위기 속에서 변화하는 서미스터와, 외기로부터 격리한 밀폐 분위기 속에서의 서미스터의 구성으로부터 저항치의 변화가 발생된다. 이러한 변화로부터 상기 브릿지회로는 주위 습도에 따라 변화되는 전압신호를 발생하게 된다.

즉, 주위에 개방된 서미스터는 온도와 습도의 영향을 받게 되고, 주위와 밀폐된 서미스터는 온도의 영향만을 받게 된다. 따라서 두 서미스터의 검출값의 차이는 대기중의 절대 습도량으로 검출되는 것이다.

다음은 상기 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 건조기의 건조제어과정에 대해서 설명한다.

본 발명에 따른 건조기의 건조제어를 위해서 제어부(52)는, 건조를 위한 세탁물의 종류, 건조정도에 따라서 도 5에 도시되는 것과 같은 검출 가능한 습도값을 기설정하고 있다.

따라서 사용자가 신호입력부(54)를 통해서 원하는 조건에 따른 건조동작을 선택하고, 선택된 신호가 제어부(52)에 입력되면, 상기 제어부(52)는 입력된 조건에 따른 건조동작이 수행되도록 제어한다.

우선, 상기 제어부(52)는, 사용자가 선택한 건조조건에 의해서 세탁물의 종 류를 인식한다. 그리고 상기 제어부(52)는, 인식된 세탁물의 종류에 따라서 설정되고 있는 건조정도에 따른 습도값을 인식한다. 상기 값은 건조가 진행됨에 따라서 다른 값으로 변화된다.

그리고 제어부(52)는 상기 조건에 적합하도록 히터(19)의 발열을 제어한다. 한편, 상기 공급덕트(18)를 통해 상기 드럼(5)의 내부로 외부의 공기가 흡입되는데, 상기 공급덕트(18)의 입구에 있는 히터(19)의 발열에 의해 상기 공기는 가열되어 소정의 온도로 되어 상기 드럼(5)의 내부로 공급된다.

상기 드럼(5)의 내부로 공급된 공기는 세탁물에 있는 수분을 흡수하고 상기 블로워조립체(15)의 구동에 의해 상기 배기구(10)를 통해 상기 배기유로(13)로 유동된다. 그리고 상기 배기유로(13)에서 상기 블로워조립체(15)를 통해 배기덕트(17)를 거쳐 외부로 배출된다.

이와 같은 공기 순환동작이 수행되는 상태에서 드럼(5) 내부에 담겨있는 세탁물은 건조가 진행된다. 그리고 제어부(52)는 상기 건조동작초기에 인식하고 있는 건조조건에 따라서 상기 히터(19)의 온/오프를 제어하면서 드럼(5) 내부의 건조동작을 제어한다.

한편, 건조가 진행되면서 순환되는 공기에 포함되고 있는 습기량에 차이가 발생된다. 이것을 상기 습도센서(50)가 검출한다. 상기 습도센서(50)는, 앞서 설명하고 있는 바와 같이, 하나의 서미스터는 공기를 흐름을 개방하여 습기와 온도의 영향이 받게 되어 있고, 다른 서미스터는 공기의 흐름을 폐쇄시켜서 온도의 영향만을 받도록 되어 있다.

이와 같이 구성된 습도센서(50)는 세탁물의 건조가 진행되면서 주위 환경의 습도 변화에 따라서 2개의 서미스터의 저항치에 변화가 발생된다. 이때, 브릿지회로의 전압평형이 깨지면서 상기 브릿지회로로 구성되고 있는 습도센서(50)의 출력단에 전류의 흐름이 발생된다. 이때 전류 흐름에 의해 발생된 신호는 전압신호로써 제어부(52)에 입력된다.

상기 제어부(52)는 공기중에 밀폐된 서미스터부로부터 검출되는 신호와, 공기 중에 개방된 서미스터부로부터 검출되는 신호를 입력하고, 두 신호의 차신호를 연산한다. 즉, 도 5에 도시되고 있는 두 서미스터 검출값의 갭신호(Gap)를 연산한다. 이렇게 얻어진 갭신호가 드럼(5) 내부의 습도량에 따른 신호로서 인식되어진다.

또한, 제어부(52)는, 상기 습도센서(50)로부터 검출되는 습도량(갭신호)이 일정값에 도달한 이후부터는 상기 갭신호와 최고온도에 도달하는 횟수등을 이용해서 건조완료시점을 판단한다.

따라서 본 발명은 상기 두개의 서미스터부로 구성되고 있는 습도센서로부터 검출되는 갭(Gap)의 크기에 의해서 습도량, 즉 건조정도를 판단하기 때문에 검출되는 신호의 부정확성을 방지할 수 있다.

즉, 본 발명은 미세한 제어가 가능한 습도센서를 이용하여 건조기의 건조동작을 제어하는 것을 특징으로 한다. 상기 습도센서는, 두개의 서미스터부로 구성되며, 한개의 서미스터부는 공기 흐름에 밀폐되도록 구성시키고 있으며, 다른 한개의 서미스터부는 공기 흐름에 개방되도록 구성시키고 있다.

따라서 두개의 서미스터부로부터 검출되는 신호는 온도와 습도 영향을 받은 신호와, 온도 영향을 받은 신호만으로 구성되며, 두 신호의 차신호는 주변 환경에 따라 변화되는 습도량의 검출신호가 된다. 특히, 본 발명은 두 서미스터부의 검출신호에 따른 차신호를 이용하여 현재 진행된 건조정도를 판단하기 때문에, 건조동작이 시작된 시점에서부터 완료되기까지 정확한 제어를 수행할 수 있는 특징이 있다.

이상에서 설명된 본 발명은 다음의 효과를 얻게 된다.

첫째, 본 발명은 두 서미스터부의 검출신호에 따른 차신호를 이용하여 현재 진행된 건조정도를 판단하기 때문에, 검출신호에 따른 명확한 차이에 의해서 건조동작이 시작된 시점에서부터 완료되기까지 정확한 제어를 수행하는 것이 가능하다.

둘째, 본 발명은 건조 동작에 따른 정확한 제어로, 건조가 이루어지는 세탁물이 과건조 되거나 미건조 상태가 되는 것을 방지하고, 최적의 건조상태로 조절하므로서 소비자로 하여금 제품에 대한 만족도를 높이는 것이 가능하다.

Claims (2)

1. 공기의 흐름이 개방되도록 구성된 서미스터와; 공기 흐름이 밀폐되도록 구성된 서미스터를 구비하고, 두 서미스터의 차신호에 의해서 변화되는 습도량을 검출하는 습도센서와;

   드럼 내부로 순환될 공기를 가열시키는 히터와;

   상기 습도센서에서 검출되는 습도량에 기초해서 건조정도를 판단해서, 상기 히터의 온/오프 동작에 따른 건조동작을 제어하는 제어수단을 포함하여 구성되는 건조기의 건조제어장치.
2. 공기의 흐름이 개방되도록 구성된 서미스터와; 공기 흐름이 밀폐되도록 구성된 서미스터를 구비하고, 두 서미스터의 차신호에 의해서 변화되는 습도량을 검출하는 습도센서와, 건조용 히터를 포함하고 있는 건조기에 있어서:

   세탁물의 종류 및 건조정도에 따른 상기 습도센서의 설정값을 인식하는 단계와;

   현재 습도센서의 검출값을 읽어오는 단계와;

   현재 습도 검출값과 설정값을 비교하여 건조정도를 판단ㅘ고, 상기 건조용 히터의 온/오프 동작을 제어하는 단계를 포함하여 구성되는 건조기의 건조제어방법.

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