KR100808206B1 - 자동 건조 제어 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 온도 센서를 이용하여 건조도를 판단하는 자동 건조 세탁기 및 드럼식 건조기에서 온도 센서의 검출값을 안정화하고 1차 건조도 달성 시점에 따라 추가 건조를 실시하여 정확한 건조가 가능하도록한 자동 건조 제어 방법을 제공한다.

Description

자동 건조 제어 방법{Method for controlling automatically dryness}

본 발명은 온도 센서를 이용하여 건조도를 판단하는 자동 건조 세탁기 및 드럼식 건조기에 관한 것으로, 특히 온도 센서의 검출값을 안정화하고 1차 건조 달성 시점에 따라 추가 건조를 실시하여 정확한 건조가 가능하도록한 자동 건조 제어 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 드럼 세탁기는 세제와 세탁수 및 세탁물이 드럼 내에 투입된 상태에서, 모터부의 구동력을 전달받아 회전하는 드럼과 세탁물의 마찰력을 이용하여 세탁을 행하는 방식으로서, 세탁물의 손상이 적고, 세탁물이 잘 엉키지 않으며, 두드리고 비벼빠는 세탁효과를 낼 수 있도록 한 것이다.

또한, 이러한 드럼세탁기의 기능향상 및 고급화 추세에 따라 드럼세탁기에 세탁물의 세탁 및 탈수 기능 뿐만 아니라 건조 기능까지 수행할 수 있도록 한 건조 겸용 드럼 세탁기의 수요도 증가하는 추세에 있다.

이와 같은 건조 겸용 드럼세탁기는 터브의 외측에 설치되는 팬과 히터로 외부 공기를 강제 인입하여 가열하고, 가열된 고온의 공기를 터브 내부로 송풍시킴으로써 세탁물을 건조시키게 된다.

그리고 세탁 및 건조를 겸용으로 하는 기기가 아니고, 건조만을 전용으로 수 행하여 짧은 시간에 대용량의 의류를 한번에 건조할 수 있는 드럼 타입의 건조기가 주목받고 있다.

이하에서 종래 기술의 자동 건조 드럼 세탁기 및 드럼식 건조기에 적용되고 있는 자동 건조 장치를 설명하면 다음과 같다.

도 1은 자동 건조 세탁기에서 건조도 판단을 위해 사용되는 온도 센서 위치의 일예를 나타낸 구성도이다.

통상적으로 종래 기술의 드럼세탁기는 사용자가 원하는 건조 코스를 선택하고 세탁물의 양에 따라 적절한 건조시간을 설정하여 건조행정을 수행하는 수동 건조방식으로 건조를 수행하였다.

그러나 이와 같은 수동 건조 방식은 정확한 건조 행정이 이루어지지 않아 세탁물이 완전히 건조되지 않거나 반대로 과건조되어 사용자가 원하는 건조 상태를 만족시킬 수 없었다.

이러한 문제를 해결하기 위하여, 도 1에서와 같이 터브(11) 내에 설치되어 터브 내부의 온도를 감지하는 터브 온도 센서(Ttub)와 덕트(12)내에 설치되어 덕트의 온도를 감지하는 덕트 온도 센서(TA1)를 이용하여 터브(11) 내부와 덕트(12) 내부의 온도를 감지하고, 감지된 터브 온도(Ttub)와 덕트 온도(TA1)의 차이값(ΔT)에 따라 건조도를 판단하여 건조 행정을 수행하도록 한 것이 개발되었다.

도 2는 건조 진행에 따른 덕트 온도 센서와 터브 온도 센서의 온도 변화를 나타낸 그래프이고, 도 3은 건조 진행에 따른 덕트 온도 센서와 터브 온도 센서의 온도 차이값(ΔT) 변화를 나타낸 그래프이다.

응축 건조 방식(condensing dry method)에서는 탈수 행정이 종료된 후에 고온 저습의 공기를 터브내로 유입시키고, 터브내로 유입된 공기가 세탁물의 습기를 흡수하여 고온 고습한 공기로 바뀌어 덕트를 통과하면서 응축 과정에 의해 저온 저습한 공기로 변하는 과정을 반복하여 세탁물을 건조하는 것이다.

여기서, 응축 과정에 의해 저온 저습한 상태로 변환된 공기는 히터에 의해 고온 저습한 공기가 되어 다시 터브내로 유입된다.

이와 같은 건조 진행 과정에서 터브 온도 센서(Ttub)와 덕트 온도 센서(TA1)의 온도 변화는 다음과 같다.

먼저, 도 2에서와 같이, 건조 초기(Beginning dry)에는 터브내의 세탁물에 함유된 습기가 많으므로 저온 저습 공기(Low temperature Low humidity Air)가 덕트를 통과하고 덕트의 하단부에 모이는 냉각수와 응축수는 그 양이 많지 않고 저온 상태이므로 터브 온도 센서(Ttub)와 덕트 온도 센서(TA1)에서 감지되는 온도 차이가 거의 없다.

그리고 건조 중기(Middle dry)에서는 터브내의 세탁물에 함유된 습기를 제거하기 위하여 히팅에 의한 고온의 공기가 계속 유입되어 터브의 온도가 상승하고, 고온 고습 공기가 덕트를 통과하게 되므로 응축 작용이 활발하게 일어나 터브 온도 센서(Ttub)와 덕트 온도 센서(TA1)의 감지 온도가 동일한 프로파일을 갖고 서서히 상승한다.

그리고 건조 말기(End Dry)에서는 세탁물에 함유된 습기가 어느 정도 제거된 상태이므로 고온 저습한 공기가 덕트를 통과하므로 덕트 온도 센서(TA1)에서 감지 되는 온도는 상승하고, 이 상태에서는 세탁물의 건조도가 높은 상태이므로 응축수가 적어지고 냉각수가 많아져 그 영향으로 터브 온도 센서(Ttub)의 감지 온도는 서서히 하강한다.

이와 같이 건조가 진행됨에 따라 터브 온도 센서(Ttub)와 덕트 온도 센서(TA1)에서 감지되는 온도의 차이값(ΔT)은 시간이 경과하면서 도 3에서와 같이 증가한다.

이와 같은 온도 차이값(ΔT)을 건조도 판단값(Δ)으로 사용하여 그를 기준으로 약건조, 표준 건조, 강건조 등으로 나누어지는 레벨에 맞는 건조를 진행한다.

그러나, 상기와 같이 터브 내의 온도와 덕트 내의 온도차를 이용하여 건조행정을 수행하는 방식은 다음과 같은 문제가 있다.

종래 기술에서는 자동 건조 알고리듬의 수행을 위하여 온도 센서를 이용하여 간접적으로 세탁조 내부의 습도를 체크하고 있다. 즉, 덕트 또는 터브 내부의 온도 센서에서 온도 감지값을 가져와 예상 습도를 산출한다.

즉, 건조를 수행할 때 온도 센서에서 검출된 데이터를 특정 구간에서 평균을 구하여 건조도를 판단하는데, 드럼을 구동하기 위한 메인 모터의 정,역회전 주기와 급수 주기, 배수 주기가 각각 다르고 이들 주기가 데이터 평균값을 구하는 주기와 일치하지 않아 데이터의 안정성이 떨어진다.

건조 진행에 따른 덕트 온도 센서와 터브 온도 센서의 온도 차이값(ΔT) 변화를 나타낸 도 4a의 (가)부분을 확대 도시한 도 4b에서 보면 모터의 정,역 회전 주기와 온도 데이터가 흔들리는 시점이 일치하는 것을 알 수 있다.

도 4b는 모터 주기(CW_CCW)와 온도 데이터의 상관 관계를 나타낸 그래프이다.

이와 같이 온도 데이터가 흔들리는 경우에는 정확한 건조도 판단을 어렵게 하여 자동 건조에 대한 신뢰성을 저하시킨다.

또한, 터브 내의 온도와 덕트 내의 온도차를 이용하여 건조행정을 수행하는 방식은 고정된 건조 판단값을 사용하기 때문에, 유로 구조가 달라지고, 터브 내부의 온도 센서의 위치, 온도 센서 자체에서 갖는 편차, 덕트 구조의 편차, 히트 성능 편차 등에 의해 정확한 자동 건조가 어렵다.

특히, 고정된 건조 판단값을 사용하는 경우에는 도 5에서와 같이 모든 포량에 대해 일관성을 갖고 건조도 판정이 이루어지는 것이 아니기 때문에 정확한 건조행정을 수행하기가 어려운 문제점이 있다.

도 5는 포량(weight)에 따라 원하는 건조도 달성 시점의 건조도 판단값(Δ)의 변화를 나타낸 그래프이다.

예를 들어, 90％의 건조도를 달성하기 위한 건조 행정의 진행시에 건조도 판단값(Δ)을 '50'으로 고정한 경우에서 실제로 건조를 진행하면 90％의 건조도를 달성한 시점에서의 건조도 판단값(Δ)이 포량에 따라 각각 달라진다.

즉, 건조도 판단값(Δ)이 포량이 1kg인 경우에는 '25', 2kg에서는 '40', 4kg에서는 '55'가 되어 자동 건조 감지가 정확하게 이루어지지 않는다.

여기서 사용된 건조도 판단값(Δ)은 ADC(Analog Digital Convertor) decimal data이다.

이와 같이 자동 건조 감지가 정확하게 이루어지지 않는 경우에는 도 6에서와 같이, 사용자의 요구를 만족시킬 수 있는 정도의 건조도 분포를 갖지 못한다.

도 6은 고정된 건조도 판단값(Δ)을 사용하여 진행하는 경우 각각의 건조 모드에서의 포량에 따른 건조도 분포를 나타낸 그래프이다.

도 6에서 각각의 해당 건조 코스에서 블록(수직 실선 표시 부분)안에 포량에 따라 나누어진 1,2,3으로 표시된 점(1→1.0kg, 2→2.0kg, 3→4.5kg)이 위치하는 경우에는 정확한 건조가 이루어진 것이나, 블록 밖으로 벗어나서 표시된 것은 정확한 건조가 이루어지지 않은 것이다.

이는 1,2,3의 각각의 점이 표시된 부분에서 고정된 건조도 판단값(Δ)이 검출된 것을 나타낸 것으로 해당 표시점의 y축의 레벨이 얻어진 건조도이다.

도 6에서 보면 소량인 경우에는 고정된 건조도 판단값(Δ)을 사용하여 건조를 진행하여도 각각의 건조 코스(Dry,Strong,Damp,LTD(Low Temperature Dry))에서 원하는 건조도를 얻을 수 있으나, 다량으로 갈수록 건조도가 낮게 나오는 것을 알 수 있다.

본 발명은 이와 같은 종래 기술의 자동 건조 세탁기 및 건조기의 자동 건조 방법에서의 문제를 해결하기 위한 것으로, 온도 센서를 이용하여 건조도를 판단하는 자동 건조 세탁기 및 드럼식 건조기에서 온도 센서의 검출값을 안정화하고 1차 건조 달성 시점에 따라 추가 건조를 실시하여 정확한 건조가 가능하도록한 자동 건조 제어 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 자동 건조 제어 방법은 건조가 진행됨에 따라 변화되는 온도를 검출하는 온도 센서들을 이용하여 건조도를 판단하는 방법에 있어서,상기 온도 센서들간의 온도 차이값(ΔT)을 연속적으로 구하여 저장하는 단계;드럼을 구동하기 위한 모터의 회전 주기가 끝나는 시점과 일치되도록 산출 구간을 설정하고 해당 구간 동안 저장된 온도 차이값(ΔT)들의 구간 평균값(AvgΔT)을 구하는 단계;산출된 구간 평균값(AvgΔT)이 원하는 건조도 판단값(Δ)인 경우에 건조 행정을 종료하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 구간 평균값(AvgΔT)을 구하는 산출 구간은 모터 회전 주기가 n(n은 1이상의 정수)번 반복되는 구간과 일치하는 것을 특징으로 하고, 바람직하게는 구간 평균값(AvgΔT)을 구하는 산출 구간은 모터 회전 주기가 2번 반복되는 구간과 일치하는 것을 특징으로 한다.

그리고 온도 차이값(ΔT)들은, 건조를 위한 순환 유로를 구성하는 덕트에 위치하는 덕트 온도 센서(TA1)와 터브에 위치하여 건조가 진행됨에 따라 변화되는 온도를 검출하는 터브 온도 센서(Ttub)에서의 감지 온도값의 차이에 의해 구해지는 것을 특징으로 한다.

그리고 온도 차이값(ΔT)들은, 건조를 위한 순환 유로를 구성하는 덕트 상단부에 위치하는 제 1 온도 센서(TA1)와 덕트 하단부에 위치하여 건조가 진행됨에 따라 변화되는 온도를 검출하는 제 2 온도 센서(TA2)에서의 감지 온도값 차이에 의해 구해지는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 자동 건조 제어 방법은 건조가 진행됨에 따라 변화되는 온도를 검출하는 온도 센서들을 이용하여 건조도를 판단하는 방법에 있어서, 상기 온도 센서들간의 온도 차이값(ΔT)을 연속적으로 구하여 저장하는 단계;드럼을 구동하기 위한 모터의 회전 주기가 끝나는 시점과 일치되도록 산출 구간을 설정하고 해당 구간 동안 저장된 온도 차이값(ΔT)들의 구간 평균값(AvgΔT)을 구하는 단계;산출된 구간 평균값(AvgΔT)을 증폭하여 마이컴에서 세분화하여 인식할 수 있도록 하는 단계;증폭된 구간 평균값이 원하는 건조도 판단값(Δ)인 경우에 건조 행정을 종료하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 자동 건조 제어 방법은 건조가 진행됨에 따라 변화되는 온도를 검출하는 온도 센서들을 이용하여 건조도를 판단하는 방법에 있어서, 상기 온도 센서들간의 온도 차이값(ΔT)을 연속적으로 구하여 저장하는 단계;드럼을 구동하기 위한 모터의 회전 주기가 끝나는 시점이 되면, 해당 구간 동안 저장된 온도 차이값(ΔT)들의 구간 평균값(AvgΔT)을 구하는 단계;산출된 구간 평균값(AvgΔT)이 원하는 건조도 판단값(Δ)인 경우에 지금까지 소요된 건조 시간을 기준으로 추가 건조 시간을 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 추가 건조 시간은 건조도 판단값(Δ)을 만족하기까지의 소요 건조 시간과 비례하여 선형적으로 증가되는 것을 특징으로 하고, 건조도 판단값(Δ)을 만족하기까지 소요된 건조 시간이 기준 시간 이내인 경우에는 추가 건조를 하지 않는 것을 특징으로 한다.

그리고 건조 모드에 따라 추가 건조를 하지 않는 기준 시간이 다른 것을 특징으로 한다.

그리고 산출된 구간 평균값(AvgΔT)이 원하는 건조도 판단값(Δ)을 만족하는 경우가 연속적으로 2회 이상인 경우에 건조도가 달성된 것으로 판단하고 추가 건조 시간을 결정하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 특징 및 장점들은 뒤따르는 본 발명의 실시예의 상세한 설명과 함께 다음의 첨부된 도면들을 참고하여 더 잘 이해될 수 있으며, 상기 도면들 중:

도 1은 자동 건조 세탁기에서 건조도 판단을 위해 사용되는 온도 센서 위치의 일예를 나타낸 구성도

도 2는 건조 진행에 따른 덕트 온도 센서와 터브 온도 센서의 온도 변화를 나타낸 그래프

도 3은 건조 진행에 따른 덕트 온도 센서와 터브 온도 센서의 온도 차이값(ΔT) 변화를 나타낸 그래프

도 4a와 도 4b는 덕트 온도 센서와 터브 온도 센서의 온도 차이값(ΔT) 변화 및 모터 주기(CW_CCW)와 온도 데이터의 상관 관계를 나타낸 그래프

도 5는 포량(weight)에 따라 원하는 건조도 달성 시점의 건조도 판단값(Δ)의 변화를 나타낸 그래프

도 6은 고정된 건조도 판단값(Δ)을 사용하여 진행하는 경우 각각의 건조 모드에서의 포량에 따른 건조도 분포를 나타낸 그래프

도 7a내지 도 7c는 본 발명의 제 1,2,3 실시예에 따른 자동 건조 제어 방법을 나타낸 플로우 차트

도 8은 본 발명에 따른 건조도 판단값(Δ)을 구하기 위한 평균값 산출 주기와 모터 주기의 관계를 나타낸 그래프

도 9는 본 발명에 따른 안정화 단계를 수행하는 것에 의해 데이터 흔들림이 제거된 건조도 판단값(Δ)의 변화를 나타낸 그래프

도 10은 1차 건조도 달성 시점까지의 소요 시간에 따른 추가 건조 시간의 관계를 나타낸 그래프

도 11은 본 발명에 의해 고정된 건조도 판단값(Δ)을 사용하여 진행하는 경우 각각의 건조 모드에서의 포량에 따른 건조도 분포를 나타낸 그래프이다.

발명의 실시를 위한 최선의 형태 또는 발명의 실시를 위한 형태

이하 상기 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 실시예들이 첨부된 도면을 참조하여 설명된다. 본 실시예들을 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭이 사용되며, 이에 따른 부가적인 설명 및 중복되는 설명은 하기에서 생략된다.

본 발명의 다른 목적, 특성 및 잇점들은 이하에서의 실시예들의 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.

도 7a내지 도 7c는 본 발명의 제 1,2,3 실시예에 따른 자동 건조 제어 방법을 나타낸 플로우 차트이다.

본 발명에 따른 자동 건조 제어 방법은 크게 온도 데이터의 안정화 단계, 안정화된 온도 데이터를 증폭하여 분해능을 확장시키는 단계, 건조 모드에 따른 건조도 판단값(Δ)이 검출되는 시점까지의 경과 시간을 기준으로 추가 건조 시간 산출 및 추가 건조를 진행하는 단계로 나눌 수 있다.

이하의 설명에서 포량은 '함습률을 고려한 포량'을 의미하는 것으로 단순한 포량뿐만 아니라 포질(포질에 따라 함습률이 달라지므로)까지 고려한 것이다.

그리고 이하의 설명에서 'ΔT'는 해당 구간에서 평균값이 구해지기 이전의 온도 센서들간의 온도 차이값을, 'AvgΔT'는 해당 구간에서 구해진 구간 평균값을, 'Δ'는 안정화 단계를 통하여 구해진 최종 건조도 판단값을 의미한다.

그리고 온도 차이값(ΔT)들은 건조를 위한 순환 유로를 구성하는 덕트에 위치하는 덕트 온도 센서(TA1)와 터브에 위치하여 건조가 진행됨에 따라 변화되는 온도를 검출하는 터브 온도 센서(Ttub)에서의 감지 온도값의 차이에 의해 구해지는 것이다.

다른 방법으로는 온도 차이값(ΔT)들을 건조를 위한 순환 유로를 구성하는 덕트 상단부에 위치하는 제 1 온도 센서(TA1)와 덕트 하단부에 위치하여 건조가 진행됨에 따라 변화되는 온도를 검출하는 제 2 온도 센서(TA2)에서의 감지 온도값 차이에 의해 구하는 것도 가능하다.

이하의 설명에서는 덕트 온도 센서(TA1)와 터브 온도 센서(Ttub)를 이용하는 것을 중심으로 설명한다.

본 발명의 제 1 실시예에 따른 자동 건조 제어 방법은 도 7a에서와 같이, 건조가 시작되면(S701), 마이컴에서 덕트 온도 센서(TA1) 또는 터브 온도 센서(Ttub)의 감지 온도가 일정 크기 이상 변화가 있거나, 건조 시작 후에 일정 시간이 경과한 시점부터 주기적으로 온도 차이값(ΔT)을 구한다.(ΔT = TA1 - Ttub)(S702)

바람직하게는 건조 시작 후에 온도 센서의 검출이 안정화되는 시점(건조를 위한 냉각수 공급 시점)부터 온도 데이터을 보정하고 건조도 판단값(Δ)을 구하는 방식이 적용된다.

그리고 프로그램화 되어 있는 모터 회전 주기(T)를 검지하고(S703), 모터 회전 주기가 설정된 횟수만큼 반복되면(S704), 해당 구간에서 감지된 덕트 온도 센서(TA1)와 터브 온도 센서(Ttub)의 온도 데이터를 이용하여 구해져 저장된 온도 차이값(ΔT)들의 구간 평균값(AvgΔT)을 산출한다.(S705)

이와 같이 모터 회전 주기가 끝나는 시점에서 마이컴에서 구간 평균값(AvgΔT)을 산출(averaging)하는 것은 온도 데이터값이 모터의 정역회전 주기에 의해 받는 영향을 최소화하기 위한 것이다.

도 8은 본 발명에 따른 건조도 판단값(Δ)을 구하기 위한 평균값 산출 주기와 모터 주기의 관계를 나타낸 그래프이다.

실시예의 하나로 모터 회전 주기를 (16sec 정회전-4sec 정지-16sec 역회전-4sec 정지)로 이루어져 40sec가 모터 회전 주기였던 것을, 도 8에서와 같이, (12sec 정회전-3sec 정지-12sec 역회전-3sec 정지)로 변경하여 30sec를 한번의 모터 회전 주기로 설정한다.

그리고 마이컴에서 구간 평균값(AvgΔT)을 산출하는 주기를 60sec로 하면 2회의 모터 회전 주기마다 구간 평균값(AvgΔT)이 구해지고, 이와 같이 두 번의 모터 회전 주기를 기준으로 한번의 구간 평균값(AvgΔT)을 구하는 것에 의해 데이터의 안정성이 높아진다.

이와 같이 구간 평균값(AvgΔT)을 구하여 건조도 판단값(Δ)으로 사용하는 경우에는 도 9에서와 같이 흔들리는 현상이 줄어들어 안정화된 형태를 갖는다.

이는 하나의 실시예를 나타낸 것으로, 모터 회전 주기(30sec가 아닌 다른)를 다르게 설정하고 마이컴에서 구간 평균값(AvgΔT)을 산출하는 주기를 그에 맞게 일치시키는 것에 의해 마찬가지로 데이터 안정화를 이룰 수도 있다.

도 9는 본 발명에 따른 안정화 단계를 수행하는 것에 의해 데이터 흔들림이 제거된 건조도 판단값(Δ)의 변화를 나타낸 그래프이다.

그리고 이와 같이 구해진 구간 평균값(AvgΔT)을 건조도 판단값(Δ)으로 사용하여 해당 건조 모드에 따라 설정된 기준값과 비교한다.(S706)

만약, 비교 결과(S707), 선택된 건조 모드를 만족시키는 값이 아닌 경우에는 다시 마이컴에서 덕트 온도 센서(TA1),터브 온도 센서(Ttub)의 감지 온도의 온도 차이값(ΔT)을 구하여(ΔT = TA1 - Ttub) 저장하면서(S702), 상기한 단계를 반복 수행한다.

그리고 상기 비교 단계에서 선택된 건조 모드를 만족시킨 경우에는 건조 행정을 종료한다.(S708)

여기서, 구간 평균값(AvgΔT)을 건조도 판단값(Δ)으로 사용하여 해당 건조 모드에 따라 설정된 기준값과 비교하는 단계에서 기준값보다 건조도 판단값(Δ)이 큰 경우가 연속적으로 두 번 검출되는 경우에 원하는 건조도가 달성된 것으로 판단한다. 이는 건조도 판단의 정확성을 높이기 위한 것이다.

이와 같은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 자동 건조 제어 방법은 모터 회전 주기를 고려하여 해당 구간의 구간 평균값(AvgΔT)을 구하고 이를 건조도 판단값(Δ)으로 사용하는 것에 의해 온도 데이터의 흔들림에 의한 부정확성을 없애고 사용자의 요구를 충분히 만족시킬 수 있는 자동 건조 제어를 가능하도록 한다.

그리고 본 발명의 제 2 실시예에 따른 자동 건조 제어 방법은 건조도 판단을 위한 판단값의 분해능을 높이기 위한 증폭 단계를 포함하는 것으로 다음과 같다.

먼저, 도 7b에서와 같이, 건조가 시작되면(S801), 마이컴에서 덕트 온도 센서(TA1) 또는 터브 온도 센서(Ttub)의 감지 온도가 일정 크기 이상 변화가 있거나, 건조 시작 후에 일정 시간이 경과한 시점부터 주기적으로 온도 차이값(ΔT)을 구한다.(ΔT = TA1 - Ttub)(S802)

그리고 프로그램화되어 있는 모터 회전 주기(T)를 검지하고(S803), 모터 회전 주기가 설정된 횟수만큼 반복되면(S804), 해당 구간에서 감지된 덕트 온도 센서(TA1)와 터브 온도 센서(Ttub)의 온도 데이터를 이용하여 구해져 해당 구간 동안 저장된 온도 차이값(ΔT)들의 구간 평균값(AvgΔT)을 산출한다.(S805)

이와 같이 모터 회전 주기가 끝나는 시점에서 마이컴에서 구간 평균값(AvgΔT)을 산출(averaging)하는 것은 온도 데이터값이 모터의 정역회전 주기에 의해 받는 영향을 최소화하기 위한 것이다.

그리고 건조도 판단의 분해능(resolution)을 높이기 위하여 구해진 구간 평균값(AvgΔT)을 증폭하여 건조도 판단값(Δ)을 구하는 단계를 수행한다.(S806)

물론, 여기서 증폭되는 구간 평균값(AvgΔT)은 모터 회전 주기가 n(n은 1이상의 정수)번 반복되는 구간과 일치되는 산출 구간에서 구해진 것이다.

예를 들어, 30sec가 모터 회전 주기가 되는 경우에 산출 구간을 60sec로 설정하여 일치시키고, 60sec 동안 계속 저장된 ΔT값들의 평균을 구하여 증폭시키는 것이다.

이전에는 온도 데이터의 흔들림이 커서 증폭을 하는 경우에는 데이터의 부정확성이 더 커지게 되지만, 본 발명에서는 데이터가 안정화되어진 상태이므로 증폭이 가능하고 증폭을 하는 것에 의해 데이터의 분해능이 높아져 신뢰성이 확보된다.

마이컴에서는 예를 들어, 0 ∼ 5V의 출력을 8 비트값으로 인식하는 경우에는 0 ∼ 255개로 나누어 인식을 하는데, 이전에는 건조도 판단값(Δ) '5' 와 '5.9' 모두를 '5'로 인식하게 된다.

[표 1]

그러나 표 1에서와 같이, 건조도 판단값(Δ)을 증폭하는 경우 예를 들면, 5.00 ∼ 5.24를 4배 증폭하게 되면 '20'으로, 5.25 ∼ 5.49를 4배 증폭하게 되면 '21'로, 5.50 ∼ 5.74를 4배 증폭하게 되면 '22'로, 5.75 ∼ 5.99를 4배 증폭하게 되면 '23'으로 마이컴에서 구분하여 인식할 수 있으므로 더 세분화된 단계로 건조도를 정확하게 판단할 수 있게 된다.

이와 같이 증폭된 구간 평균값은 ADC(Analog Digital Convertor) decimal data 형태의 구간 평균값(AvgΔT)을 m(m은 1이상의 정수)배의 크기를 갖도록 하는 것에 의해 구해지고, 이 경우의 마이컴에서 인식되는 값의 개수는 m(m은 1이상의 정수)배로 증가한다.

그리고 이와 같이 구해진 건조도 판단값(Δ)을 해당 건조 모드에 따라 설정된 기준값과 비교한다.(S807)

만약, 비교 결과(S808) 선택된 건조 모드를 만족시키는 값이 아닌 경우에는 다시 마이컴에서 덕트 온도 센서(TA1) 또는 터브 온도 센서(Ttub)의 감지 온도의 온도 차이값(ΔT)을 구하여(ΔT = TA1 - Ttub)(S802), 상기한 단계를 반복 수행한다.

그리고 상기 비교 단계에서 선택된 건조 모드를 만족시킨 경우에는 건조 행정을 종료한다.(S809)

마찬가지로, 구간 평균값(AvgΔT)을 건조도 판단값(Δ)으로 사용하여 해당 건조 모드에 따라 설정된 기준값과 비교하는 단계에서 기준값보다 건조도 판단값(Δ)이 큰 경우가 연속적으로 두 번 검출되는 경우에 원하는 건조도가 달성된 것으로 판단한다. 이는 건조도 판단의 정확성을 높이기 위한 것이다.

이와 같은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 자동 건조 제어 방법은 모터 회전 주기를 고려하여 해당 구간의 구간 평균값(AvgΔT)을 구하고 이를 건조도 판단값(Δ)으로 사용하는 것에 의해 온도 데이터의 흔들림에 의한 부정확성을 없애고 건조도 판단값을 마이컴에서 정확하게 세분화하여 인식할 수 있도록 증폭하는 것에 의해 사용자의 요구를 충분히 만족시킬 수 있는 자동 건조 제어를 가능하도륵 한다.

그리고 본 발명의 제 3 실시예에 따른 자동 건조 제어 방법은 건조 시작 시 점에서 건조도 판단값을 기준으로 한 1차 건조도 달성 시점까지의 소요 시간을 기준으로 추가 건조를 진행하여 모든 포량에 대하여 해당 건조 모드를 만족시킬 수 있도록한 것이다.

먼저, 도 7c에서와 같이, 건조가 시작되면(S901), 마이컴에서 덕트 온도 센서(TA1) 또는 터브 온도 센서(Ttub)의 감지 온도가 일정 크기 이상 변화가 있거나, 건조 시작 후에 일정 시간이 경과한 시점부터 주기적으로 온도 차이값(ΔT)을 구한다.(ΔT = TA1 - Ttub)(S902)

그리고 프로그램화 되어 있는 모터 회전 주기(T)를 검지하고(S903), 모터 회전 주기가 설정된 횟수만큼 반복되면(S904), 해당 구간에서 감지된 덕트 온도 센서(TA1)와 터브 온도 센서(Ttub)의 온도 데이터를 이용하여 구해져 해당 구간 동안 저장된 온도 차이값(ΔT)들의 구간 평균값(AvgΔT)을 산출한다.(S905)

이와 같이 모터 회전 주기가 끝나는 시점에서 마이컴에서 구간 평균값(AvgΔT)을 산출(averaging)하는 것은 온도 데이터값이 모터의 정역회전 주기에 의해 받는 영향을 최소화하기 위한 것이다.

그리고 건조도 판단의 분해능(resolution)을 높이기 위하여 구간 평균값(AvgΔT)을 증폭하여 건조도 판단값(Δ)을 구하는 단계를 수행한다.(S906)

이전에는 온도 데이터의 흔들림이 커서 증폭을 하는 경우에는 데이터의 부정확성이 더 커지게 되지만, 본 발명에서와 같이 데이터를 안정화시킨 경우에는 증폭을 하게 되면 데이터의 분해능이 높아져 신뢰성이 확보된다.

그리고 이와 같이 구해진 증폭된 건조도 판단값(Δ)을 해당 건조 모드에 따 라 설정된 기준값과 비교한다.(S907)

만약, 비교 결과(S908), 선택된 건조 모드를 만족시키는 값이 아닌 경우에는 다시 마이컴에서 덕트 온도 센서(TA1) 또는 터브 온도 센서(Ttub)의 감지 온도의 온도 차이값(ΔT)을 구하여(ΔT = TA1 - Ttub)(S902), 상기한 단계들을 반복 수행한다.

그리고 상기 비교 단계에서 선택된 건조 모드에서 건조도 판단값(Δ)을 기준으로 조건을 만족시킨 경우에는 건조 시작 시점부터 현재까지의 소요 시간을 산출하고 이를 기준으로 추가 건조 시간을 결정한다.(S909)

이와 같은 추가 건조 시간의 결정에 대하여 자세히 설명하면 다음과 같다.

도 10은 1차 건조도 달성 시점까지의 소요 시간에 따른 추가 건조 시간의 관계를 나타낸 그래프이고, 도 11은 본 발명에 의해 고정된 건조도 판단값(Δ)을 사용하여 진행하는 경우 각각의 건조 모드에서의 포량에 따른 건조도 분포를 나타낸 그래프이다.

추가 건조 시간은 1차 건조도 달성 시점까지의 소요 시간을 기준으로 도 10에서와 같이 선형적으로 그 값이 결정된다. 그 이유는 추가 건조 시간이 소요 시간을 기준으로 선형적이지 않고 스텝을 갖는 경우에는 해당 부분에서 건조도가 점프하여 세밀한 건조도 달성이 어렵기 때문이다.

이와 같이 고정된 건조도 판단값(Δ)을 사용하여 1차 건조도를 달성한 이후에 추가 건조를 진행하는 이유는 다음과 같다.

자동 건조시에 모든 포량을 모두 포괄하여 건조도를 균일하게 판단하는 것이 가능하도록 건조도 판단값(Δ)을 설정하는 것이 어렵다.

실제로 건조를 진행하여 원하는 건조도 예를 들면, 90％의 건조도가 달성되는 시점이 포량마다 다르게 되는데, 이와 같이 포량마다 동일 건조 모드에서 90％의 건조도 달성 시점이 다르다는 것은 Δ값이 달라진다는 것을 의미한다.

그러므로 고정된 건조도 판단값(Δ)을 사용하여 건조를 실시해 보면 건조도 판단값(Δ)을 만족시키는 경우에도 포량이 커질수록 건조도가 낮게 된다.

도 10에서와 같이 추가 건조 시간이 정해지는 경우에는 예를 들어, 표준 건조 모드에서 건조도 판단값(Δ)을 만족시키는 시점이 건조 시작으로부터 60min이 경과한 시점이면, 추가 건조 시간은 25min이 된다.

즉, x축의 1차 건조도 달성 시점까지의 소요 시간이 증가하는 것에 따라 y축의 추가 건조 시간이 선형적으로 증가하는 형태를 갖는다.

x축은 건조도 판단값(Δ)을 만족시키는 시점까지의 건조 시간(Drying time)을 나타낸 것이고, y축은 그래프 라인과 x축의 어느 하나의 값이 대응되는 경우에서의 추가 건조 시간(Add time)을 의미한다.

이와 같이 1차 건조도 달성 시점까지의 소요 시간에 비례하여 선형적으로 추가 건조 시간을 증가시키는 이유는 동일한 포량인 경우에도 포질에 따라 고정된 건조도 판단값(Δ)에 도달하는 시간이 달라지기 때문이다.

예를 들어, 건조가 잘되는 포질의 세탁물인 경우에는 고정된 건조도 판단값(Δ)에 도달하는 시간이 짧으므로 추가 건조 시간도 상대적으로 짧게 가져가야 소비자가 원하는 정확한 건조가 가능하다.

반대로 건조가 잘되지 않는 포질의 세탁물인 경우에는 고정된 건조도 판단값(Δ)에 도달하는 시간이 길어지고 추가 건조 시간도 상대적으로 길게 가져가야 소비자가 원하는 정확한 건조가 가능하다.

도 10에서 예를 든 것과 같은 기준으로 추가 건조 시간이 결정되면 결정된 시간동안 추가 건조를 실시한다.(S910)

그리고 추가 건조를 실시하여 해당 시간이 경과하면(S911), 전체 건조 행정을 종료한다.(S912)

여기서, 추가 건조 없이도 원하는 건조 상태가 되는 구간이 있는데, 이 구간은 고정된 건조도 판단값(Δ)에 도달하는 시간이 짧은 경우이다.

이 시간을 기준 시간으로 설정하여 고정된 건조도 판단값(Δ)에 도달하는 시간이 기준 시간보다 짧은 경우에는 추가 건조를 하지 않는다.

즉, 도 10에서는 'Damp' 건조 모드인 경우에는 고정된 건조도 판단값(Δ)에 도달하는 시간이 20min 이내인 경우에는 추가 건조를 하지 않고, 'Strong' 건조 모드, 'Dry' 건조 모드인 경우에는 30min 이내인 경우에는 추가 건조를 실시하지 않는다.

이와 같이 건조 모드에 따라 추가 건조를 하지 않는 기준 시간이 다른 이유는 포질과 함습률을 고려하여 전체 건조가 끝난 상태에서의 건조 상태를 최적화하기 위한 것이다.

도 11에서 보면, 각각의 해당 건조 모드에서 블록(수직 실선 표시 부분)안에 포량에 따라 나누어진 1,2,3으로 표시된 점(1→1.0kg, 2→2.0kg, 3→4.5kg)이 모두 위치하는 것을 알 수 있다.

이는 고정된 건조도 판단값(Δ)을 사용하여 1차 건조도 판단을 하고 그 결과에 따라 추가 건조를 실시하는 것에 의해 모든 포량에 대해 정확한 건조가 가능함을 의미한다.

즉, 소량, 다량을 구분하지 않고 모든 포량에서 각각의 건조 모드(Dry,Strong,Damp,LTD(Low Temperature Dry))에서 원하는 건조도를 얻을 수 있다.

그리고 이상에서 설명한 본 발명의 제 1,2,3 실시예에 따른 제어 방법에 의해 건조 행정을 진행하는 동안에 건조 진행 시간이 건조 제한 시간(230min)이 되거나, 온도 센서들중에 어느 하나의 감지 온도값이 건조 제한값 예를 들면, 180(ADC(Analog decimal data)이상이 되면 안전을 위하여 건조도에 관계없이 건조 행정을 종료한다.

이와 같은 본 발명에 따른 자동 건조 제어 방법은 자동 건조 세탁기 및 드럼식 건조기에서 건조도 판단을 위한 온도 데이터의 안정화 및 증폭에 의한 분해능 확장 그리고 모든 포량에서 정확한 건조가 가능하도록 하는 추가 건조 시간 결정 등에 의해 건조 행정의 정밀도를 높인다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다.

따라서, 본 발명의 기술적 범위는 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의하여 정해져야 한다.

이상에서와 같이, 본 발명에 따른 자동 건조 제어 방법은 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 온도 데이터의 흔들림과 상관 관계가 있는 모터 회전 주기를 고려하여 해당 구간의 구간 평균값(AvgΔT)을 구하고 이를 건조도 판단값(Δ)으로 사용하는 것에 의해 온도 데이터의 흔들림에 의한 부정확성을 없애고 사용자의 요구를 충분히 만족시킬 수 있는 자동 건조 제어를 가능하도록 한다.

둘째, 건조도 판단값을 마이컴에서 정확하게 세분화하여 인식할 수 있도록 증폭하는 것에 의해 사용자의 요구를 충분히 만족시킬 수 있는 자동 건조 제어를 가능하도록 한다.

셋째, 고정된 건조도 판단값(Δ)을 사용하여 1차 건조도 판단을 하고 그 결과에 따라 추가 건조를 실시하는 것에 의해 모든 포량에 대해 정확한 건조가 가능하도록 하는 효과가 있다.

Claims (18)

1. 건조가 진행됨에 따라 변화되는 온도를 검출하는 온도 센서들을 이용하여 건조도를 판단하는 방법에 있어서,

   상기 온도 센서들간의 온도 차이값(ΔT)을 연속적으로 구하여 저장하는 단계;

   드럼을 구동하기 위한 모터의 회전 주기가 끝나는 시점과 일치되도록 산출 구간을 설정하고 해당 구간 동안 저장된 온도 차이값(ΔT)들의 구간 평균값(AvgΔT)을 구하는 단계;

   산출된 구간 평균값(AvgΔT)이 원하는 건조도 판단값(Δ)인 경우에 건조 행정을 종료하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 건조 제어 방법.
2. 제 1 항에 있어서, 구간 평균값(AvgΔT)을 구하는 산출 구간은 모터 회전 주기가 n(n은 1이상의 정수)번 반복되는 구간과 일치하는 것을 특징으로 하는 자동 건조 제어 방법.
3. 제 2 항에 있어서, 구간 평균값(AvgΔT)을 구하는 산출 구간은 모터 회전 주기가 2번 반복되는 구간과 일치하는 것을 특징으로 하는 자동 건조 제어 방법.
4. 제 1 항에 있어서, 온도 차이값(ΔT)들은,

   건조를 위한 순환 유로를 구성하는 덕트에 위치하는 덕트 온도 센서(TA1)와 터브에 위치하여 건조가 진행됨에 따라 변화되는 온도를 검출하는 터브 온도 센서(Ttub)에서의 감지 온도값의 차이에 의해 구해지는 것을 특징으로 하는 자동 건조 제어 방법.
5. 제 1 항에 있어서, 온도 차이값(ΔT)들은,

   건조를 위한 순환 유로를 구성하는 덕트 상단부에 위치하는 제 1 온도 센서(TA1)와 덕트 하단부에 위치하여 건조가 진행됨에 따라 변화되는 온도를 검출하는 제 2 온도 센서(TA2)에서의 감지 온도값 차이에 의해 구해지는 것을 특징으로 하는 자동 건조 제어 방법.
6. 제 1 항에 있어서, 건조 시작 후에 건조를 위한 냉각수 공급 시점부터 온도 차이값(ΔT)을 이용하여 건조도 판단값(Δ)을 구하는 것을 특징으로 하는 자동 건조 제어 방법.
7. 제 1 항에 있어서, 건조도 판단 단계에서 원하는 건조도 판단값(Δ)이 아닌 경우에는 온도 센서들간의 온도 차이값(ΔT)을 구하고, 이들의 구간 평균값(AvgΔT)을 구하는 단계를 반복하는 것을 특징으로 하는 자동 건조 제어 방법.
8. 건조가 진행됨에 따라 변화되는 온도를 검출하는 온도 센서들을 이용하여 건조도를 판단하는 방법에 있어서,

   상기 온도 센서들간의 온도 차이값(ΔT)을 연속적으로 구하여 저장하는 단계;

   드럼을 구동하기 위한 모터의 회전 주기가 끝나는 시점과 일치되도록 산출 구간을 설정하고 해당 구간 동안 저장된 온도 차이값(ΔT)들의 구간 평균값(AvgΔT)을 구하는 단계;

   산출된 구간 평균값(AvgΔT)을 증폭하여 마이컴에서 세분화하여 인식할 수 있도록 하는 단계;

   증폭된 구간 평균값이 원하는 건조도 판단값(Δ)인 경우에 건조 행정을 종료하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 건조 제어 방법.
9. 제 8 항에 있어서, 증폭을 하기 위한 구간 평균값(AvgΔT)을 구하는 산출 구간은 모터 회전 주기가 n(n은 1이상의 정수)번 반복되는 구간과 일치하는 것을 특징으로 하는 자동 건조 제어 방법.
10. 제 9 항에 있어서, 30sec가 모터 회전 주기가 되는 경우에 산출 구간을 60sec로 설정하여 일치시키고, 60sec 동안 계속 저장된 ΔT값들의 평균을 구하여 증폭시키는 것을 특징으로 하는 자동 건조 제어 방법.
11. 제 9 항에 있어서, 증폭된 구간 평균값은 ADC(Analog Digital Convertor)에 의해 얻어지는 10진수 형태의 구간 평균값(AvgΔT)을 m(m은 1이상의 정수)배의 크기를 갖도록 하는 것에 의해 구해지고, 이 경우의 마이컴에서 인식되는 값의 개수는 m배로 증가하는 것을 특징으로 하는 자동 건조 제어 방법.
12. 건조가 진행됨에 따라 변화되는 온도를 검출하는 온도 센서들을 이용하여 건조도를 판단하는 방법에 있어서,

    상기 온도 센서들간의 온도 차이값(ΔT)을 연속적으로 구하여 저장하는 단계;

    드럼을 구동하기 위한 모터의 회전 주기가 끝나는 시점이 되면, 해당 구간 동안 저장된 온도 차이값(ΔT)들의 구간 평균값(AvgΔT)을 구하는 단계;

    산출된 구간 평균값(AvgΔT)이 원하는 건조도 판단값(Δ)인 경우에 지금까지 소요된 건조 시간을 기준으로 추가 건조 시간을 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 건조 제어 방법.
13. 제 12 항에 있어서, 구간 평균값(AvgΔT)을 구하는 산출 구간은 모터 회전 주기가 n(n은 1이상의 정수)번 반복되는 구간과 일치하는 것을 특징으로 하는 자동 건조 제어 방법.
14. 제 12 항에 있어서, 추가 건조 시간은 건조도 판단값(Δ)을 만족하기까지의 소요 건조 시간과 비례하여 선형적으로 증가되는 것을 특징으로 하는 자동 건조 제어 방법.
15. 제 14 항에 있어서, 건조도 판단값(Δ)을 만족하기까지 소요된 건조 시간이 기준 시간 이내인 경우에는 추가 건조를 하지 않는 것을 특징으로 하는 자동 건조 제어 방법.
16. 제 15 항에 있어서, 건조 모드에 따라 추가 건조를 하지 않는 기준 시간이 다른 것을 특징으로 하는 자동 건조 제어 방법.
17. 제 12 항에 있어서, 산출된 구간 평균값(AvgΔT)이 원하는 건조도 판단값(Δ)을 만족하는 경우가 연속적으로 2회 이상인 경우에 건조도가 달성된 것으로 판단하고 추가 건조 시간을 결정하는 것을 특징으로 하는 자동 건조 제어 방법.
18. 제 12 항에 있어서, 건조 행정을 진행하는 동안에 건조 진행 시간이 건조 제한 시간이 되거나, 온도 센서들중에 어느 하나의 감지 온도값이 건조 제한값이 되면 건조도에 관계없이 건조 행정을 종료하는 것을 특징으로 하는 자동 건조 제어 방법.

Images