KR101533249B1 - 건조기의 수위 감지 장치 및 그의 감지 방법 - Google Patents

Abstract

건조기의 수위 감지 장치 및 그의 수위 감지 방법이 개시된다. 본 발명은, 제습된 물의 양과 상관없이 동작되도록 설계가 되어 있어서 증류수에 가까운 응축수가 모이면 전극센서로 감지를 못하게 되거나, 건조물의 옷감과 상관없이 전극센서로 감지되는 습도량에 따라 동작하기 때문에 옷감에 손상이 발생하거나, 또는 감지유닛의 특성에 따라 달라지는 점을 고려하지 아니하여 수위 판단에 오류가 발생하는 등의 문제점을 해결하고, 더욱 정확하게 수위를 감지할 수 있다.

건조기, 수위

Description

건조기의 수위 감지 장치 및 그의 감지 방법{APPARATUS FOR DETECTING WATER LEVEL OF DRAYER AND METHOD THE SAME}

본 발명은 수위 감지 장치 내의 회로 소자의 포화특성이나 응축수의 특성을 고려하여 더욱 정밀하게 수위를 감지할 수 있도록 한 건조기의 수위 감지 장치 및 그의 감지 방법에 관한 것이다.

일반적으로 의류 건조기는 히터에 의해 생성된 열풍을 드럼내로 송풍하여 건조대상물의 수분을 흡수해서 건조대상물에 대한 건조를 수행하는 기기로서, 수분을 흡수하여 건조대상물을 건조시킴에 따라 발생되는 습공기의 처리방식에 따라 크게 배기식 의류건조기와 응축식 의류건조기로 분류된다.

배기식 의류건조기는 드럼으로부터 배기된 습공기를 건조기 외부로 배기하는 방식을 사용한다. 그러나, 드럼내 증발된 수분을 외부로 배기시키기 위한 배기덕트를 필요로 하며, 특히 연소 생성물인 일산화탄소 등이 함께 배기되기 때문에 배기덕트를 실외까지 길게 연장하여 설치해야만 하는 단점이 있다.

한편, 응축식 의류건조기는 드럼으로부터 배기된 습공기를 열교환부에서 응축시켜 수분을 제거한 다음에 수분이 제거된 건조공기를 다시 드럼으로 보내서 재 순환시키는 방식을 사용한다. 그러나, 건조유동이 폐루프를 형성하기 때문에 열원으로 가스를 사용하기가 용이하지 않다.

이러한 배기식 의류건조기와 응축식 의류건조기의 단점을 극복한 건조기가 덕트리스 건조기이다. 즉, 덕트리스 건조기는 열원으로 가스를 사용하여 저렴한 비용으로 유지가 가능하고 실외로 길게 연장되는 별도의 배기덕트를 설치하지 않아도 되는 장점이 있다.

일반적인 덕트리스 건조기는, 도 1에 도시한 바와 같이, 본체(110) 내에 회전가능하게 설치된 드럼(120)과, 상기 드럼(120)으로부터 배출된 공기 내에 포함된 수분을 제거하는 열교환유닛(190)과, 드럼(120) 내부로 뜨거운 공기를 공급하는 열풍공급유닛(140)을 포함한다. 상기 본체(110)의 전면에는 의류를 드럼(120)으로 투입하기 위한 도어(111)가 설치되고, 하측에는 본체(110)를 지지하는 푸트(113)가 설치된다. 본체(110) 내부에는 드럼(120)을 회전시키는 벨트(131)와, 이러한 벨트(131)에 구동력을 제공하는 모터(135)가 설치된다. 모터(135)의 축에는 벨트(131)가 걸리는 풀리가 설치된다. 상기 드럼(120)은 건조대상물인 의류 등이 투입될 수 있도록 내부공간을 구비한 통으로 내부에는 의류를 들어올릴 수 있는 복수개의 리프터(121)가 설치된다.

한편, 일반적인 건조기들은 건조 중 제습된 물이 물받이(섬프; sump)에 모이면 물받이 내부에 구비된 전극센서를 이용하여 제습된 물을 감지하고, 감지된 물의 수위가 일정 수위 이상이 되면 펌프를 동작시켜 드로워(Drawer)를 이용하여 외부로 배출하도록 되어 있다.

그러나, 이러한 종래의 건조기들은 제습된 물의 양과 상관없이 상기 전극센서를 이용하여 감지된 수위가 하나의 기준값으로 된 일정 수위 이상이면 펌프가 동작이 되도록 되어 있어서, 제습된 응축수의 종류를 고려하지 아니하여 증류수에 가까운 응축수인 경우에 이를 감지하지 못하는 문제점이 있다.

또한, 종래의 건조기들은 수위 감지 장치 내의 소자들의 특성을 고려하지 아니하여 상기 전극센서의 출력 전압이 달라지는 문제점이 있다.

본 발명은 수위 감지 장치 내의 소자 특성을 고려하여 기준 전압을 설정하거나, 응축수와 전극센서 간에 발생하는 저항값을 고려하여 기준 전압을 설정하도록 함으로써 더욱 정밀하게 수위를 감지할 수 있도록 한 건조기의 수위 감지 장치 및 그의 감지 방법을 제공함에 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 건조기의 수위 감지 장치는, 물받이 내에 저장된 응축수를 감지하여 그에 따른 전압을 출력하는 전극센서와, 상기 전극센서의 출력 전압에 따른 감지 신호를 발생하는 감지유닛과, 상기 감지유닛의 특성에 따라 기준 전압을 설정하는 설정유닛과, 상기 기준 전압과 상기 출력 전압을 근거로 상기 응축수의 수위를 판단하는 제어유닛을 포함하여 구성된다.

본 발명에 따라 수위 감지 장치 내의 소자 특성을 고려하여 기준 전압을 설정하고, 상기 기준 전압과 전극센서의 출력 전압을 근거로 수위를 감지하도록 함으로써 더욱 정밀하게 수위를 감지할 수 있다.

또한, 본 발명에 따라 응축수와 전극센서 간에 발생하는 저항값을 고려하여 기준 전압을 설정하고, 상기 기준 전압과 전극센서의 출력 전압을 근거로 수위를 감지하도록 함으로써 더욱 정밀하게 수위를 감지하는 효과가 있다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 건조기의 수위 감지 장치 및 수위 감지 방법을 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 건조기의 물받이 부분을 확대한 보인 도이고, 도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 건조기의 수위 감지 장치를 개략적으로 보인 블록도들이다.

이에 보인 바와 같이, 본 발명의 일 예에 따른 건조기의 수위 감지 장치는, 물받이 내에 저장된 응축수를 감지하여 그에 따른 전압을 출력하는 전극센서(300)와, 상기 전극센서(300)의 출력 전압에 따른 감지 신호를 발생하는 감지유닛(400)과, 상기 감지유닛(400)의 특성에 따라 기준 전압을 설정하는 설정유닛(500)과, 상기 기준 전압과 상기 출력 전압을 근거로 상기 응축수의 수위를 판단하는 제어유닛(600)을 포함하여 구성된다.

상기 전극센서(300)는 물받이 내에 저장된 응축수를 감지한다. 이때 상기 응축수 및 상기 전극센서(300)의 전극 사이에는 물저항이 형성되어 상기 전극센서(300)는 전압을 출력한다.

상기 감지유닛(400)은 상기 전극센서(300)에 의해 발생된 출력 전압을 처리하여 그에 따른 감지 신호를 발생한다. 즉, 상기 전극센서(300)의 출력 전압을 더욱 명확히 하여 사용자 또는 장치가 인지할 수 있도록 한다.

상기 설정유닛(500)은 상기 응축수의 수위 정도를 판단하기 위한 기준이 되는 기준 전압을 설정한다. 이때, 상기 설정유닛(500)은 상기 감지유닛(400)의 전자 기적 특성을 고려하여 기준 전압을 설정한다.

상기 제어유닛(600)은 상기 설정유닛(500)에서 설정된 기준 전압과 상기 감지유닛(400)을 통해 검출된 감지 신호, 즉 상기 전극센서(300)를 통해 검출된 응축수의 수위에 따른 출력 전압을 비교하고, 비교 결과를 근거로 상기 응축수의 수위를 판단한다. 물론, 상기 제어유닛(600)은 드럼 모터(900)를 구동하고, 상기 수위에 따라 펌프 모터(800)를 구동한다. 또한, 상기 제어유닛(600)은 상기 감지유닛(400) 및 상기 설정유닛(500)에 제어 신호를 발생하여 이를 제어할 수 있다.

즉, 본 발명의 일 예에 있어서, 상기 건조기의 수위 감지 장치는, 건조기 구동 시나 구동 중에 있어서, 상기 감지유닛(400)의 전자기적 특성, 예를 들어 포화 특성을 고려하여 수위를 정확히 판단할 수 있도록 하는 기준 전압을 설정한다. 이 경우, 본 발명에 따른 건조기의 수위 감지 장치는 설정유닛(500)을 상기 감지유닛(400)과 전기적으로 연결하여 상기 설정유닛(500)의 구동 조건을 변경한 다음 상기 감지유닛(400)의 특성 변화에 따라 감지되는 전극센서의 출력 전압을 이용하여 정확한 수위 감지가 되도록 한다. 이후에 상기 물받이에 응축수가 모이면 상기 전극센서(300)를 통해 응축수의 수위를 감지하여 출력된 전극센서의 출력 전압과 상기 기준 전압을 비교하여, 그 비교결과를 근거로 응축수의 수위를 정확히 판단한다. 이때, 상기 응축수의 종류에 따라 상기 전극센서의 출력 전압은 달라진다.

도 2 내지 도 4를 함께 참조하면, 본 발명의 다른 예에 따른 건조기의 수위 감지 장치는, 상기 본 발명의 일 예에서 구체적인 회로 소자들을 포함한다. 본 발명의 다른 예에 따른 건조기의 수위 감지 장치는, 물받이 내에 저장된 응축수를 감지하여 그에 따른 전압을 출력하는 전극센서(300)와, 상기 전극센서(300)의 출력 전압에 따른 감지 신호를 발생하는 감지유닛(400)과, 상기 감지유닛(400)의 특성에 따라 기준 전압을 설정하는 설정유닛(500)과, 상기 기준 전압과 상기 출력 전압을 근거로 상기 응축수의 수위를 판단하는 제어유닛(600)을 포함하고, 상기 감지유닛(400)은 상기 전극센서(300)의 출력 전압을 증폭하여 상기 감지 신호를 발생하도록 하는 증폭유닛(410)을 포함한다.

상기 구성 중 상기 일 예에서 설명한 내용은 그에 갈음하고, 이하 생략한다.

여기서, 상기 증폭유닛(410)은 도시한 바와 같이 OP-AMP(Operational Amplipier)일 수 있고, 이러한 회로 소자들은 여러가지 전자기적 특성을 가지며, 특히 포화 특성(Saturation Characteristics)을 갖는다.

또한, 상기 설정유닛(500)은 상기 응축수와 상기 전극센서(300)에 의해 발생하는 제1 저항에 대응하는 저항값을 갖는 제2 저항(510)과, 상기 제2 저항(510)에 연결되고, 개폐되는 스위칭유닛(530)을 포함한다. 즉, 상기 물받이(200) 내에 응축수가 모이면 상기 응축수의 종류 또는 양에 의해 상기 전극센서(300)의 전극 사이에 저항이 발생하는 데, 이를 물저항이라 한다(제1 저항). 상기 물저항, 제1 저항,에 대응하여 제2 저항을 상기 설정유닛(500)에 포함한다.

또한, 본 발명에 따른 건조기의 수위 감지 장치는, 상기 스위칭유닛(530)의 개폐시에 감지되는 상기 감지유닛(400)의 감지 신호값들과, 상기 기준 전압을 저장하는 저장유닛(700)을 더 포함한다. 여기서, 상기 저장유닛(700)으로는 EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory) 등이 이용될 수 있다.

상기 설정유닛(500)은 상기 증폭유닛(410)의 포화 특성을 이용하여 상기 기준 전압을 설정하거나, 또는 상기 증폭유닛(410)의 포화 특성 및 상기 응축수와 상기 전극센서(300)에 의해 발생하는 제1 저항의 저항값에 의해 상기 기준 전압을 설정한다.

도 5 및 도 6을 참조하여 본 발명에 따른 건조기의 수위 감지 장치의 동작을 설명한다. 도 5는 본 발명에 따라 기준 전압을 설정하는 동작을 설명하기 위한 도이고, 도 6은 본 발명에 따라 수위를 감지하는 동작을 설명하기 위한 도이다.

도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 건조기의 수위 감지 장치는, 초기 시작 시 제2 저항를 통해 상기 스위칭유닛(530)을 동작시켜 전압값을 측정하고, 상기 스위칭유닛(530) 오프 시 전압값을 측정한다. 즉, 물저항인 제1 저항에 대응하여 제2 저항을 이용하여 상기 스위칭유닛(530) 온(ON)될 때 상기 증폭유닛의 Low saturation값을 측정하고 이를 V2라 한다. 또한, 상기 스위칭유닛(530) 오프(OFF)될 때 상기 증폭유닛의 High saturation값을 측정하고 이를 V1이라 한다. 상기 V1 및 V2를 이용하여 기준 전압을 설정한다. 이렇게 설정된 기준 전압을 통해 상기 증폭유닛, 또는 OP-AMP,의 포화 특성에 따른 값이 달라지거나, 또는 이와 함께 물저항에 따라 값이 선형적으로 보상되지 않는 점을 고려하여 더욱 정밀하게 수위를 감지할 수 있다. 예를 들어, 상기 측정된 V1 및 V2를 상기 저장유닛(700)에 저장하고 기준 전압(예를 들어 V4, 도 6의 기준값)을 V4 = (V1-V2) X 0.95 수준으로 설정할 수 있다. 이렇게 설정된 기준 전압 V4(도 6의 기준값)를 통해 센서 및 회로 특성에 의한 오차를 보정한다. 여기서, 상기 0.95는 증류수와 물경도가 일정값이 될 때 감 지되는 값으로서, 변경될 수 있다.

도 6에서 보인 바와 같이, 실용포(면류)(도 6의 E)와 나일론, 합성의류(도 6의 F)는 동일한 물경도에 대하여 전극센서의 출력 전압이 상이하다. 일반적으로 일정한 물경도에서 제품에 대한 기준선이 설정된다. 설정된 기준값(V4)보다 감지값 차이가 D2 이내면 물 응축량이 많이 발생하므로 펌프 모터(800)를 이용하여 펌프 온 주기를 길게하고 D2 이상이면 펌프 온 주기를 낮추어 수명을 연장시키도록 한다. 또한 D2 이상이면 열에 약한 의류(도 6의 F)가 대부분이므로 옷감에 가해지는 온도를 실용포(E)보다는 낮은 온도로 제어하여 옷감 손상을 방지한다.

도 7은 본 발명에 따른 건조기의 수위 감지 방법을 개략적으로 도시한 흐름도로서, 이에 도시한 바와 같이, 건조기의 수위 감지 방법은, 물받이 내에 저장된 응축수를 감지하는 장치의 포화 특성에 따라 기준전압을 설정하는 기준전압설정단계(S100)와, 상기 물받이 내에 저장된 응축수를 감지하여 그에 따른 전압을 출력하는 전압출력단계(S200)와, 상기 출력 전압에 따른 감지 신호를 발생하는 감지신호발생단계(S300)와, 상기 기준 전압과 상기 출력 전압을 근거로 상기 응축수의 수위를 판단하는 수위판단단계(S400)를 포함하여 구성된다. 상기 판단결과 일정 수위 이상이면 상기 응축수를 배출한다(S500). 이하 장치의 구성은 도 2 내지 도 6을 참조한다.

상기 기준전압설정단계(S100)는 물받이(Sump) 내에 저장된 응축수를 감지하는 장치의 포화 특성, 감지 장치 내의 회로 및 소자들의 전자기적인 특성,에 따라 기준 전압을 설정한다. 즉, 설정유닛을 감지회로에 전기적으로 연결하여 상기 기준 전압을 설정할 수 있도록 한다.

상기 전압출력단계(S200)는, 상기 물받이 내에 저장된 응축수를 감지하여 그에 따른 전압을 출력한다. 즉, 상기 전압출력단계(S200)는 전극센서(300)를 통해 물받이 내에 저장된 응축수를 감지한다. 이때 상기 응축수 및 상기 전극센서(300)의 전극 사이에는 물저항이 형성되어 상기 전극센서(300)는 전압을 출력한다.

상기 감지신호발생단계(S300)는, 상기 감지유닛(400)을 통해 상기 전극센서(300)에 의해 발생된 출력 전압을 처리하여 그에 따른 감지 신호를 발생한다.

상기 수위판단단계(S400)는 상기 기준전압설정단계(S100)에서 설정된 기준 전압과 상기 전압출력단계(S200) 및 상기 감지신호발생단계(S300)를 통해 검출된 감지 신호, 즉 상기 전극센서(300)를 통해 검출된 응축수의 수위에 따른 출력 전압을 비교하고, 비교 결과를 근거로 상기 응축수의 수위를 판단한다.

즉, 본 발명에 있어서, 상기 건조기의 수위 감지 방법은, 건조기 구동 시나 구동 중에 있어서, 상기 감지유닛(400)의 전자기적 특성, 예를 들어 포화 특성을 고려하여 수위를 정확히 판단할 수 있도록 하는 기준 전압을 설정한다. 이때, 상기 설정유닛(500)을 상기 감지유닛(400)과 전기적으로 연결하여 상기 설정유닛(500)의 구동 조건을 변경한 다음 상기 감지유닛(400)의 특성 변화에 따라 감지되는 전극센서의 출력 전압을 이용하여 정확한 수위 감지가 되도록 한다. 이후에 상기 물받이에 응축수가 모이면 상기 전극센서(300)를 통해 응축수의 수위를 감지하여 출력된 전극센서의 출력 전압과 상기 기준 전압을 비교하여, 그 비교결과를 근거로 응축수의 수위를 정확히 판단한다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 건조기의 수위 감지 장치 및 그의 수위 감지 방법은, 제습된 물의 양과 상관없이 동작되도록 설계가 되어 있어서 증류수에 가까운 응축수가 모이면 전극센서로 감지를 못하게 되거나, 건조물의 옷감과 상관없이 전극센서로 감지되는 습도량에 따라 동작하기 때문에 옷감에 손상이 발생하거나, 또는 감지유닛의 특성에 따라 달라지는 점을 고려하지 아니하여 수위 판단에 오류가 발생하는 등의 문제점을 해결하고, 더욱 정확하게 수위를 감지할 수 있다.

도 1은 일반적인 덕트리스 건조기를 개략적으로 보인 도;

도 2는 본 발명에 따른 건조기의 물받이 부분을 확대하여 보인 도;

도 3은 본 발명의 일 예에 따른 건조기의 수위 감지 장치의 구성을 개략적으로 보인 블록도;

도 4는 본 발명의 다른 예에 따른 건조기의 수위 감지 장치의 구성을 개략적으로 보인 도;

도 5는 본 발명에 따라 기준 전압을 설정하는 동작을 설명하기 위한 도;

도 6은 본 발명에 따라 수위를 감지하는 동작을 설명하기 위한 도; 및

도 7은 본 발명의 일 예에 따른 건조기의 수위 감지 방법을 개략적으로 보인 흐름도이다.

Claims (8)

1. 물받이 내에 저장된 응축수를 감지하여 그에 따른 전압을 출력하는 전극센서;

   상기 전극센서의 출력 전압에 따른 감지 신호를 발생하는 감지유닛;

   상기 감지유닛의 포화 특성에 따라 기준 전압을 설정하는 설정유닛; 및

   상기 기준 전압과 상기 출력 전압을 근거로 상기 응축수의 수위를 판단하는 제어유닛;을 포함하는 건조기의 수위 감지 장치.
2. 제1 항에 있어서, 상기 감지유닛은,

   상기 전극센서의 출력 전압을 증폭하여 상기 감지 신호를 발생하도록 하는 증폭유닛;을 포함하는 건조기의 수위 감지 장치.
3. 제2 항에 있어서, 상기 설정유닛은,

   상기 증폭유닛의 포화 특성을 이용하여 상기 기준 전압을 설정하는 것을 특징으로 하는 건조기의 수위 감지 장치.
4. 제2 항에 있어서, 상기 설정유닛은,

   상기 증폭유닛의 포화 특성 및 상기 응축수와 상기 전극센서에 의해 발생하는 제1 저항의 저항값에 의해 상기 기준 전압을 설정하는 것을 특징으로 하는 건조 기의 수위 감지 장치.
5. 제3 항 또는 제4 항에 있어서, 상기 설정유닛은,

   상기 응축수와 상기 전극센서에 의해 발생하는 제1 저항에 대응하는 저항값을 갖는 제2 저항; 및

   상기 제2 저항에 연결되고, 개폐되는 스위칭유닛;를 포함하는 건조기의 수위 감지 장치.
6. 제5 항에 있어서, 상기 기준 전압은,

   상기 스위칭유닛의 개폐시에 감지되는 상기 감지유닛의 감지 신호값들의 차를 근거로 설정되는 것을 특징으로 하는 건조기의 수위 감지 장치.
7. 제6 항에 있어서,

   상기 스위칭유닛의 개폐시에 감지되는 상기 감지유닛의 감지 신호값들과, 상기 기준 전압을 저장하는 저장유닛;을 더 포함하는 건조기의 수위 감지 장치.
8. 물받이 내에 저장된 응축수를 감지하는 장치의 포화 특성에 따라 기준전압을 설정하는 기준전압설정단계;

   상기 물받이 내에 저장된 응축수를 감지하여 그에 따른 전압을 출력하는 전압출력단계;

   상기 출력 전압에 따른 감지 신호를 발생하는 감지신호발생단계; 및

   상기 기준 전압과 상기 출력 전압을 근거로 상기 응축수의 수위를 판단하는 수위판단단계;를 포함하는 건조기의 수위 감지 방법.

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