KR102132654B1 - 건조기 및 이를 제어하는 방법 - Google Patents

건조기 및 이를 제어하는 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 인버터 부하로의 전원 공급을 제어하는 건조기 제어 장치 및 이를 구비한 건조기가 개시된다. 상기 건조기는 건조기의 도어 개폐 여부를 감지하는 도어 개폐 감지 회로를 포함한다. 또한, 상기 건조기는 상기 도어 개폐 감지 회로에 연결되고, 상기 도어 개폐 여부에 따라 서로 다른 감지 신호를 출력하는 감지 신호 출력부를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 건조기는 상기 감지 신호에 기반하여 상기 도어가 개방된 것으로 판단되면, 인버터 부하(inverter load)의 동작 상태 정보를 이용하여 상기 인버터 부하의 정지 상태를 판단하여, 의류건조기가 건조 행정 중 도어가 개방된 상황에서 소프트웨어적인 처리 없이 하드웨어 회로만을 이용하여 기계적으로 인버터 부하로의 전원을 차단할 수 있다.

Description

건조기 및 이를 제어하는 방법{DRYER AND CONTROL METHOD FOR DRYER}
본 발명은 건조기 및 이를 제어하는 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 건조기 운전 중 인버터 구동을 제어하는 건조기 제어 장치 및 이를 구비하는 건조기 및 건조기 구동 제어 방법에 관한 것이다.
일반적으로 의류 건조기는 히터에 의해 생성된 열풍을 드럼 내부로 송풍하여 세탁물에 함유된 수분을 증발시킴에 따라 세탁물을 건조시키는 장치이다.
드럼 내부에 피건조물이 위치한 상태에서 드럼이 회전하면서 피건조물이 건조되는 드럼 회전식 건조기에서, 일반적으로 드럼이 회전되는 방향은 일정한 시간마다 반대로 전환되면서 작동되고, 드럼 내부의 피건조물은 드럼의 회전에 따라 낙하 운동하면서 상기 드럼으로 유입되는 가열된 공기와 접촉되면서 건조된다.
한편, 의류 건조기가 운전 중에 도어(door)는 닫힘 상태를 유지하여야 한다. 하지만, 의류 건조기 동작 중에 사용자에 의해 도어가 열리거나 또는 외부 충격이나 시스템 오류에 의해 도어가 열릴 수 있다.
이와 관련하여, 정속 모터를 사용하는 건조기의 경우 운전 중에 도어가 열리게 되면 도어 스위치(door switch)가 모터로 유입되는 전원을 차단하여 모터를 정지시킬 수 있다. 이때, 모터가 정지되면 모터에 장착된 원심스위치가 개방(open)됨에 따라 히터(전기식)를 끄거나 가스밸브(가스식)를 끊어주게 된다.
하지만, 인버터 히트펌프를 사용하는 의류 건조기의 경우는 도어 개방(door open) 신호를 소프트웨어적으로 처리하여 인버터 부하를 멈추는 것 이외에 기계적인 보호장치는 되어 있지 않다는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 일 목적은, 건조기 도어 스위치의 개방/닫힘 상태에 따라 서로 다른 출력(high/low 출력)을 발생시키는 하드웨어 스위치 구성 및 이를 이용한 건조기 제어 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 도어 스위치에 연결된 하드웨어 스위치의 상태에 따라 인버터 부하로 유입되는 DC 링크 전압을 차단할 수 있는 릴레이 구성 및 이를 이용한 건조기 제어 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 도어 개방 시 1단계 인버터 구동 정지감지 판단 후, 다른 구성부와의 통신을 통해 2단계 정지감지 판단을 수행하는 건조기 제어 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
이와 같은 본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 인버터 부하로의 전원 공급을 제어하는 건조기 제어 장치 및 이를 구비한 건조기가 개시된다. 상기 건조기는 건조기의 도어 개폐 여부를 감지하는 도어 개폐 감지 회로를 포함한다. 또한, 상기 건조기는 상기 도어 개폐 감지 회로에 연결되고, 상기 도어 개폐 여부에 따라 서로 다른 감지 신호를 출력하는 감지 신호 출력부를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 건조기는 상기 감지 신호에 기반하여 상기 도어가 개방된 것으로 판단되면, 인버터 부하(inverter load)의 동작 상태 정보를 이용하여 상기 인버터 부하의 정지 상태를 판단하여, 의류건조기가 건조 행정 중 도어가 개방된 상황에서 소프트웨어적인 처리 없이 하드웨어 회로만을 이용하여 기계적으로 인버터 부하로의 전원을 차단할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 서로 다른 감지 신호에 따라 스위치의 온/오프 상태가 전환되는 스위치 회로를 더 포함할 수 있다. 또한, 인버터 입력 전원인 DC 링크의 전원 공급 상태를 제어하는 릴레이 회로를 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 도어 개폐 감지 회로는, 상기 도어의 도어 스위치에 연결된 포토 커플러(photo coupler)를 포함할 수 있다. 한편, 상기 포토 커플러로 교류(AC) 신호가 입력되면 상기 도어가 닫힘 상태인 것으로 판단할 수 있다. 반면에, 상기 포토 커플러로 신호가 입력되지 않으면 상기 도어가 열림 상태인 것으로 판단할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 감지 신호 출력부를 통해 출력되는 상기 감지 신호가 제1 임계치 이상의 HIGH 신호이면 상기 도어가 닫힘 상태인 것으로 판단할 수 있다. 반면에, 상기 감지 신호가 제2 임계치 이하의 LOW 신호이면 상기 도어가 열림 상태인 것으로 판단할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 릴레이 회로는, 상기 감지 신호가 베이스 단자를 통해 수신되는 제1 트랜지스터; 및 상기 제1 트랜지스터의 컬렉터 단자와 연결된 제2 트랜지스터를 포함할 수 있다. 이때, 상기 제2 트랜지스터의 베이스 단자는 상기 제1 트랜지스터의 컬렉터 단자와 저항을 통해 연결될 수 있다. 한편, 상기 HIGH 신호가 상기 제1 트랜지스터로 수신되면, 상기 제1 트랜지스터 및 상기 제2 트랜지스터가 턴 온 상태가 된다. 이에 따라, 상기 릴레이 회로가 닫힘 상태이고, 상기 DC 링크가 전원 공급 상태가 되어, 상기 인버터 부하가 동작 상태가 될 수 있다. 반면에, 상기 LOW 신호가 상기 제1 트랜지스터로 수신되면, 상기 제1 트랜지스터 및 상기 제2 트랜지스터가 턴 오프 상태가 된다. 이에 따라, 상기 DC 링크가 전원 차단 상태가 되어, 상기 인버터 부하가 전원 차단 상태가 될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 제어부는, 상기 감지 신호에 따라 상기 DC 링크가 전원 차단 상태이면 상기 인버터 부하가 정지 상태인 것으로 판단할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 제어부는, 상기 감지 신호에 따라 상기 스위치 회로가 오프 상태이고, 상기 릴레이 회로가 개방(open) 상태이고, 상기 DC 링크가 전원 차단 상태이면, 상기 인버터 부하가 정지 상태인 것으로 판단할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 제어부는, 상기 인버터 부하가 정지 상태인 것으로 판단되면, 상기 도어가 닫힘(close) 상태가 될 때까지 대기할 수 있다. 또한, 상기 도어가 닫힘 상태이면 상기 건조기의 구성 부품을 구동시키고, 상기 건조기를 구동하는 소프트웨어 모듈을 동작시킬 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 제어부는, 상기 건조기가 동작 중에 상기 도어가 개방된 것으로 판단되면, 상기 소프트웨어 모듈을 통해 상기 도어 개방과 연관된 제1 감지 신호를 식별할 수 있다. 또한, 상기 소프트웨어 모듈을 통해 상기 인버터 부하의 동작 상태 정보를 수신하여 상기 인버터 부하의 동작 여부를 판단할 수 있다. 또한, 상기 동작 상태 정보 중 최종 동작 상태 정보를 저장하고, 상기 도어의 닫힘과 연관된 제2 감지 신호를 수신하면 상기 소프트웨어 모듈을 통해 상기 건조기가 구동 상태가 되도록 제어할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 제어부는, 상기 건조기가 동작 중에 상기 구성 부품을 구동하는 펌웨어 모듈을 통해 상기 도어 개방과 연관된 제1 감지 신호를 식별할 수 있다. 또한, 상기 펌웨어 모듈을 통해 상기 DC 링크의 전원 차단 여부를 판단할 수 있다. 또한, 상기 DC 링크 전원이 차단되어 상기 인버터 부하가 정지된 것으로 판단되면, 상기 도어가 닫힘 상태가 될 때가지 대기할 수 있다. 또한, 상기 도어가 닫힘 상태이면, 상기 펌웨어 모듈을 통해 상기 구성 부품을 구동시킬 수 있다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 의하면, 의류건조기가 건조 행정 중 도어가 개방된 상황에서 소프트웨어적인 처리 없이 하드웨어 회로만을 이용하여 기계적으로 인버터 부하로의 전원을 차단할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 제어부 Micom의 오동작이나 로직 오류 등이 발생 시에도, 안전하게 인버터 부하 동작을 멈추어 PL (Product Liability) 이슈를 사전에 방지할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 도어 개방 시 1단계 인버터 구동 정지감지 판단 후, 다른 구성부와의 통신을 통해 2단계 정지감지 판단을 수행하여, 인버터 구동 정지 여부 판단에 대한 오류 가능성을 저감할 수 있다는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예인 건조기의 외관을 보여주는 개략도이다.
도 2는 도 1의 건조기의 내부를 보여주는 개략도이다.
도 3은 도 2의 건조기에 구비되는 건조기 제어 장치를 보여주는 개략도이다.
도 4는 본 발명에 따른 건조기 제어 회로와 제어부를 포함하는 건조기 제어 장치의 구성을 나타낸다.
도 5는 본 발명에 따른 도어 개폐 상태에 따른 각 구성부의 신호 파형 측정 결과를 나타낸다.
도 6은 본 발명에 따른 건조기 동작 제어 방법의 흐름도를 나타낸다.
이하, 본 발명에 대하여 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다. 본 명세서에서는 서로 다른 실시예라도 동일·유사한 구성에 대해서는 동일·유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음한다. 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
도 1은 본 발명의 의류건조기의 일 실시예의 외관을 보여주는 개략도이다.
도 1을 참고하면, 건조기(100)는 외관을 형성하는 본체(110)와, 상기 본체 내에 회전 가능하게 설치되어 내주면에 복수개의 리프터가 돌출된 드럼(10)을 구비하고 있다. 상기 본체의 전면에는 건조 대상물인 의류를 본체 내부로 투입하기 위한 투입구(140)가 형성된다.
상기 투입구(140)는 도어(130)에 의해 개폐되며, 상기 투입구(140)의 상측에는 상기 건조기를 조작하기 위한 각종 조작 버튼 및 디스플레이장치가 배치되어 있는 컨트롤 패널(120)이 위치한다. 상기 컨트롤 패널(120)의 일측에는 드로워(150)가 구비되며, 상기 드로워(150)의 내측에는 드럼에 분사할 액체 등이 저장될 수 있다.
도 2와 도 3에는 도 1의 실시예의 내부를 보여주는 개략도이다. 도 2를 참고하면, 상기 본체(110)의 내부에는 회전 가능하게 설치되어 내부에서 건조대상물이 건조될 수 있도록 이루어진 드럼(10)이 구비되고, 상기 드럼(10)은 전방과 후방에서 서포터(미도시)에 의해서 회전 가능하게 지지된다.
상기 드럼(10)은 동력전달벨트(22)로 건조기 하부에 구비된 구동모터(20)와 연결되어 회전력을 전달받는다. 상기 구동모터(20)는 일측에 풀리(21)가 구비되어 드럼 구동을 위한 동력전달벨트(22)가 연결된다.
드럼(10)의 후방에는 흡입덕트(50)가 설치되고, 상기 흡입덕트(50)에는 흡입되는 공기를 가열시키는 히터(40)가 설치된다. 상기 히터(40)는 건조기에서 차지하는 공간의 효율성을 높이기 위해 고온의 전기 저항열을 이용하는 방식이 사용될 수 있다. 상기 흡입덕트는 상기 드럼의 후방에 연결되고, 가열된 공기를 드럼으로 토출하는 토출구(51)가 구비될 수 있다.
그리고, 상기 드럼(10)의 전방 하측에는 드럼(10)에서 배출되는 공기 중에 포함된 린트 등의 이물질을 걸러내는 필터(65)가 설치되고, 이물질을 거른 후의 공기를 상기 드럼으로부터 배출하는 배기덕트(60)가 설치된다. 상기 흡입덕트와 배기덕트는 드럼을 기준으로 흡입과 배기로 구분되는 것이다. 여기서, 도 2에는 순환식 건조기의 실시예가 도시되어 있지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니고 배기식에도 적용될 수 있다.
도 2와 같은 순환식 건조기의 실시예에서는 상기 흡입덕트(60)와 배기덕트(50)는 일체로 연결되어 하나의 순환유로(55)를 형성한다. 하지만, 배기식 건조기의 실시예(미도시)의 경우에는 상기 흡입덕트와 배기덕트는 연결되지 않는다.
상기 배기덕트(60)에는 상기 드럼(10) 속의 공기를 흡입하여 강제 송풍하기 위한 송풍팬(30)이 설치될 수 있다. 예를 들어, 도 2의 순환식 건조기의 경우에는 상기 배기덕트는 송풍팬(30)에 의해 강제 송풍되는 공기를 상기 흡입덕트를 통해 드럼으로 유도하는 역할을 한다. 하지만, 배기식 건조기의 경우에는 상기 배기덕트는 상기 송풍팬(30)에 의해 강제 송풍되는 공기를 외부로 유도하는 역할을 한다.
도 3에 도시된 실시예에서는, 드럼에서 배출되는 공기로부터 폐열을 흡수하여, 드럼 내부로 유입되는 공기에 공급하기 위한 히트펌프 시스템(70)이 구비될 수 있다. 도 3의 실시예는 순환식 건조기일 수도 있고 배기식 건조기일 수 있다.
상기 히트펌프 시스템(70)은 드럼 내부에서 배출되는 공기로부터 폐열을 흡수하기 위한 제1열교환기(71)와, 압축기(72)와, 드럼 내부로 토출되는 공기를 가열하기 위한 제2열교환기(73), 및 팽창밸브(74)를 포함하여 열역학적 사이클을 구성한다. 즉, 제1열교환기, 압축기, 제2열교환기, 팽창밸브가 차례대로 배관에 의해 연결된다.
도 3에 도시된 실시예를 계속해서 살펴보면, 건조기(100)는 센서부 및 제어부(90)을 더 포함할 수 있다. 즉, 도 3은 도 2의 건조기에 구비되는 건조기 제어 장치를 보여주는 개략도이다.
센서부는 상기 배기덕트(60)에 배치되어, 상기 드럼(10)으로부터 배출되는 공기의 온도나 상대습도 중 적어도 하나를 검출하도록 형성되어 있다. 구체적으로, 습도센서(81)는 상기 드럼(10)으로부터 배출되는 공기의 상대습도를 검출하고, 온도센서(82)는 상기 드럼(10)으로부터 배출되는 공기의 온도를 검출할 수 있다. 또한, 상기 센서부는 보다 정확한 상대습도 및 온도를 측정하고, 오염이 심하지 않은 공기에 의해 상대습도 및 온도를 측정하기 위하여, 린트를 제거하는 필터(65)의 배면측에 구비될 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 도어 개폐를 감지하는 센서부(210)는 도어(130)에 인접하게 배치되어, 도어(130)의 개폐를 감지할 수 있다. 한편, 건조기의 도어(130) 개폐 여부를 감지하는 도어 개폐 감지 회로가 센서부(210)에 해당할 수 있다. 또는, 도어 개폐 감지 회로가 센서부를 포함하거나, 센서부와 전기적으로 연결되어 배치될 수 있다. 한편, 도면에 도시된 센서부(210)의 위치는 예시적인 실시예들 중의 하나이며, 센서부의 위치가 여기에 한정되는 것은 아니다.
한편, 상기 센서부와 상기 도어 개폐 감지 회로는 운전 시점, 즉 건조 시작시점 또는 운전 시점 이전부터 도어의 개폐 여부를 감지할 수 있다.
그리고, 상기 도어 개폐 감지 회로로부터 감지된 도어 상태 정보는 후술할 제어부(90)로 전달되어, 후술할 인버터 부하로의 전원 제어를 수행하는데에 사용될 수 있다.
한편, 도 3을 참조하면, 제어부는 컨트롤 패널(120)의 후면에 인접하여 배치될 수 있다. 그러나 제어부(90)의 위치가 이에 한정되는 것은 아니며, 건조기(100)의 구조상의 필요에 따라 자유롭게 배치가능하다.
한편, 본 발명에 따른 건조기 인버터 구동을 제어하는 건조기 제어 장치(200)는 센서부(210)와 제어부(90)에 인접하도록 도 3과 같이 배치될 수 있다. 하지만, 건조기 제어 장치(200)의 위치는 이에 한정되지 않고 응용에 따라 변경 가능하다. 예를 들어, 구동모터(20)에 인버터가 인접하게 배치된 경우, 건조기 제어 장치(200)와 제어부(90)가 인버터에 인접하게 배치될 수도 있다.
한편, 도 4는 본 발명에 따른 건조기 제어 회로와 제어부를 포함하는 건조기 제어 장치의 구성을 나타낸다. 도 4를 참조하면, 건조기 제어 장치(200)는 도어 개폐 감지 회로(210), 감지 신호 출력부(220) 및 제어부(90)를 포함한다.
한편, 본 발명에 따른 건조기 제어 장치는 도어 스위치(Door switch)의 개방/닫힘(open/close) 상태에 따라 high/low 출력을 발생시키는 하드웨어 스위치 구성을 특징으로 한다.
또한, 도어 스위치에 연결된 하드웨어 스위치의 상태에 따라 인버터 부하로 유입되는 DC 링크 전압을 끊어줄 수 있는 릴레이 구성을 특징으로 한다.
또한, 도어 스위치 및 데이터 통신을 이용한 2단계 도어 개방 감지 방식에 관한 구성을 특징으로 한다.
또한, 도어 개방 시 이를 감지하고 판단하는 소프트웨어 알고리즘 및 이를 구현하는 구성을 특징으로 한다.
구체적으로, 도어 개폐 감지 회로(210)는 건조기의 도어 개폐 여부를 감지하도록 구성된다. 한편, 감지 신호 출력부(220)는 도어 개폐 감지 회로(210)에 연결되고, 도어 개폐 여부에 따라 서로 다른 감지 신호를 출력하도록 구성된다.
한편, 제어부(90)는 상기 감지 신호에 기반하여 상기 도어가 개방된 것으로 판단되면, 인버터 부하(inverter load)의 동작 상태 정보를 이용하여 상기 인버터 부하의 정지 상태를 판단하도록 구성된다.
한편, 건조기 제어 장치는 스위치 회로(230)와 릴레이 회로(240)를 더 포함한다. 스위치 회로(230)는 상기 서로 다른 감지 신호에 따라 스위치의 온/오프 상태가 전환되도록 구성된다. 또한, 릴레이 회로(240)는 인버터 입력 전원인 DC 링크의 전원 공급 상태를 제어하도록 구성된다.
한편, 도어 개폐 감지 회로(210)는 상기 도어의 도어 스위치에 연결된 포토 커플러(photo coupler, 211)를 포함한다. 한편, 상기 포토 커플러가 건조기 도어의 개폐 상태를 감지하는 센서부에 해당할 수 있다. 이때, 도어 개폐 감지 회로(210)는 포토 커플러(211)로 교류(AC) 신호가 입력되면 상기 도어가 닫힘 상태인 것으로 판단할 수 있다. 또한, 도어 개폐 감지 회로(210)는 포토 커플러(211)로 교류(AC) 신호가 입력되지 않으면 상기 도어가 열림 상태인 것으로 판단할 수 있다.
이와 관련하여, 교류(AC) 신호가 포토 커플러(211)로 입력되면, 포토 커플러(211)는 5V의 레벨을 갖는 구형파를 발생시킨다. 반면에, 교류(AC) 신호가 포토 커플러(211)로 입력되지 않으면, 5V의 레벨을 갖는 DC 출력을 발생시킬 수 있다.
한편, 도어 개폐 감지 회로(210)는 상기 감지 신호 출력부를 통해 출력되는 상기 감지 신호가 제1 임계치 이상의 HIGH 신호이면 상기 도어가 닫힘 상태라고 판단할 수 있다. 반면에, 도어 개폐 감지 회로(210)는 상기 감지 신호가 제2 임계치 이하의 LOW 신호이면 상기 도어가 열림 상태인 것으로 판단할 수 있다.
이와 관련하여, 감지 신호 출력부(220)는 펄스(pulse) 입력을 직류(DC) 입력으로 전환시킬 수 있다. 한편, 감지 신호 출력부(220)는 구형파와 같은 펄스 신호를 이용하여 DC 레벨 신호를 발생시킬 수 있다. 이때, DC 레벨 신호는 제1 임계치 이상의 HIGH 신호일 수 있다. 예를 들어, 제1 임계치 이상의 HIGH 신호는 약 2.8V일 수 있으나, 회로 구성과 응용에 따라 변경 가능하다. 반면에, 감지 신호 출력부(220)는 DC 입력 신호가 입력되면 제2 임계치 이하의 LOW 신호를 발생시킬 수 있다.
한편, 인버터 입력 전원인 DC 링크의 전원 공급 상태를 제어하는 스위치 회로(230)는 제1 트랜지스터(231)와 제2 트랜지스터(232)를 포함한다. 이때, 제1 트랜지스터(231)는 상기 감지 신호가 감지 신호 출력부(220)로부터 베이스 단자를 통해 수신되도록 구성될 수 있다. 한편, 제2 트랜지스터(232)는 제1 트랜지스터(231)의 컬렉터 단자와 연결되도록 구성될 수 있다. 구체적으로, 제2 트랜지스터(232)의 베이스 단자는 제1 트랜지스터(241)의 컬렉터 단자와 저항을 통해 연결될 수 있다.
따라서, 본 발명에서는 도 4에 도시된 바와 같이, 포토 커플러(211)와 커패시터, 다이오드, 트랜지스터, 예컨대 BJT를 사용하여, AC 입력 전원의 유무에 따라 high/low 출력을 발생시키는 하드웨어 스위치를 제공한다.
한편, 이와 같은 복수의 트랜지스터 구조를 이용한 스위치 회로(230)는 이에 한정되지 않고, 트랜지스터를 사용하여 온/오프 스위치 회로를 구성하는 다양한 회로 토폴로지에 의해 변경 가능하다.
한편, 감지 신호 출력부(220)로부터의 감지 신호에 따른 인버터 부하 상태의 판단은 다음과 같다. 이와 관련하여, 상기 HIGH 신호가 제1 트랜지스터(241)로 수신되면, 제1 트랜지스터(231) 및 제2 트랜지스터(232)가 턴 온 (turn on) 상태가 된다. 이에 따라, 상기 DC 링크가 전원 공급 상태가 되어, 상기 인버터 부하가 동작 상태가 된다. 즉, 상기 HIGH 신호와 같은 DC 출력이 발생한 경우, 스위치 회로(230)는 턴 온 (turn on)이 된다.
따라서, 스위치 회로(230)가 턴 온 되면, 릴레이 회로(240)가 닫힘(close) 상태가 되므로, DC 링크로부터 전원이 공급되어 인버터 부하는 동작하게 된다.
반면에, 상기 LOW 신호가 제1 트랜지스터(231)로 수신되면, 제1 트랜지스터 (231) 및 제2 트랜지스터(232)가 턴 오프 (turn off) 상태가 된다. 이에 따라, 릴레이 회로(240)가 개방 상태이고, 상기 DC 링크가 전원 차단 상태가 되어, 상기 인버터 부하가 전원 차단 상태가 된다. 즉, 상기 LOW 신호와 같은 출력이 발생한 경우, 스위치 회로(230)는 턴 오프 (turn off)가 된다.
따라서, 스위치 회로(230)가 턴 오프 되면, 릴레이 회로(240)가 개방(close) 상태가 되므로, DC 링크로부터 전원이 차단되어 인버터 부하는 동작하지 않게 되는 정지 상태가 된다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 도어 상태가 닫힘(close) 또는 열림(open) 상태에 따라, 포토 커플러(211)의 입력과 감지 회로인 감지 신호 출력부(220)의 출력 및 DC 링크의 전원 공급 상태는 아래의 표 1과 같다.
도어 상태 포토 커플러 입력 도어 감지 신호 출력 인버터 전원
Close AC 입력 HIGH (ex. 2.8V) DC 링크 전원 공급
Open 입력 없음 LOW DC 링크 전원 차단
이와 관련하여, 도 5는 본 발명에 따른 도어 개폐 상태에 따른 각 구성부의 신호 파형 측정 결과를 나타낸다. 도 5를 참조하면, 도어가 닫힘(close) 상태이면, 감지 신호 출력부(220)의 신호는 DC 레벨의 펄스, 즉 HIGH 신호를 출력함을 알 수 있다. 반면에, 도어가 개방(open) 상태가 되면, 감지 신호 출력부(220)의 신호는 LOW 출력상태로 천이된다. 또한, 도어가 다시 닫힘(close) 상태가 되면, 감지 신호 출력부(220)의 신호는 다시 HIGH 출력 상태가 된다.
한편, 도어가 개방되는 경우에는 감지 신호 출력부(220)의 신호가 HIGH 신호에 LOW 신호로 천이되는 데, 도시된 바와 같이 다소의 지연 시간이 발생할 수 있다. 따라서, 스위치 회로(230)와 릴레이 회로(240)를 이용하여 도어 개폐 상태의 판단과 함께 DC 링크의 전원 공급/차단 상태를 판단하는 것이 건조기 동작 제어에서 감지 신호 출력부(220)의 신호를 이용하여 판단하는 방법보다 유리하다. 즉, 스위치 회로(230)와 릴레이 회로(240)를 이용하여 도어 개폐 판단 및 운전 제어하는 것이 정확성 및 신속성 측면에서 더 유리하다.
한편, DC 링크에 전원 공급 상태에 따라 인버터 부하의 정지 상태에 대한 죄최종적인 판단은 제어부(90)에 의해 수행될 수 있다. 따라서, 제어부(90)는 상기 감지 신호에 따라 상기 DC 링크가 전원 차단 상태이면 상기 인버터 부하가 정지 상태인 것으로 판단할 수 있다.
반면에, 제어부(90)는 스위치 회로(230)의 상태와 릴레이 회로(240)의 상태까지 판단하여 인버터 부하의 정지 상태에 대한 판단을 더 정확하게 수행할 수 있다. 따라서, 제어부(90)는 상기 감지 신호에 따라 스위치 회로(230)가 오프 상태이고, 릴레이 회로(240)가 개방(open) 상태이고, 상기 DC 링크가 전원 차단 상태이면, 상기 인버터 부하가 정지 상태인 것으로 판단할 수 있다.
한편, 제어부(90)는 도어가 닫힘 상태이면 건조기의 구성 부품을 다시 구동시킬 필요가 있다. 따라서, 제어부(90)는 상기 인버터 부하가 정지 상태인 것으로 판단되면, 도어가 닫힘(close) 상태가 될 때까지 대기하도록 제어할 수 있다. 또한, 제어부(90)는 상기 도어가 닫힘(close) 상태가 될 때까지 대기하고, 상기 도어가 닫힘 상태이면 상기 건조기의 구성 부품을 구동시키고, 상기 건조기를 구동하는 소프트웨어 모듈을 동작시킬 수 있다.
한편, 제어부(90)는 도어 개방과 관련된 제1 감지 신호와 도어 닫힘과 관련된 제2 감지 신호를 이용하여 건조기의 구동 상태를 제어할 수 있다. 한편, 제어부(90)는 이러한 건조기의 구동 상태 제어를 소프트웨어적 처리를 통해 수행하거나 하드웨어적 처리를 통해 수행할 수 있다. 한편, 제어부(90)는 하드웨어적 처리를 통한 건조기 구동 상태 제어를 하드웨어를 구동하는 제어 모듈의 펌웨어(firmware)를 이용하여 수행할 수 있다.
구체적으로, 제어부(90)는 건조기가 동작 중에 도어가 개방된 것으로 판단되면, 소프트웨어 모듈을 통해 도어 개방과 연관된 제1 감지 신호를 식별할 수 있다. 또한, 제어부(90)는 상기 소프트웨어 모듈을 통해 상기 인버터 부하의 동작 상태 정보를 수신하여 상기 인버터 부하의 동작 여부를 판단할 수 있다. 또한, 제어부(90)는 상기 동작 상태 정보 중 최종 동작 상태 정보를 저장하고, 상기 도어의 닫힘과 연관된 제2 감지 신호를 수신하면 상기 소프트웨어 모듈을 통해 상기 건조기가 구동 상태가 되도록 제어할 수 있다.
반면에, 제어부(90)는 상기 건조기가 동작 중에 상기 구성 부품을 구동하는 펌웨어 모듈을 통해 상기 도어 개방과 연관된 제1 감지 신호를 식별할 수 있다. 또한, 제어부(90)는 상기 펌웨어 모듈을 통해 상기 DC 링크의 전원 차단 여부를 판단할 수 있다. 또한, 제어부(90)는 상기 DC 링크 전원이 차단되어 상기 인버터 부하가 정지된 것으로 판단되면, 상기 도어가 닫힘 상태가 될 때가지 대기하도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 제어부(90)는 상기 도어가 닫힘 상태이면, 상기 펌웨어 모듈을 통해 상기 구성 부품을 구동시킬 수 있다.
따라서, 본 발명의 건조 제어 장치 및 이를 구비하는 건조기는 이와 같은 하드웨어 스위치를 통해 인버터 구동 정지 여부를 판단할 수 있다. 또한, 본 발명의 건조기는 다음과 같은 소프트웨어적 처리를 통해 인버터 구동 정지 여부를 2단계롤 판단할 수 있다는 장점이 있다.
소프트웨어적 처리와 관련하여, 도어 개방 시, 제어부, 즉 Micom은 다음과 같은 동작을 수행한다. 먼저, 제어부, 즉 Micom은 도어 개방 신호 감지를 수행한다. 이후, 인버터 제어부, 즉 인버터 Mcom과의 통신정보를 이용하여 일정 시간(예컨대, 2초의 주기 또는 이보다 감소 또는 증가된 주기) 동안 부하의 실제 동작상태를 판단 후 최종적으로 인버터의 구동 정지 여부를 판단한다. 또한, 인버터 구동 정지 여부 판단 시, 최종 동작 시의 데이터를 저장 후 다시 동작할 때까지 해당 데이터를 유지한다.
이상에서는 본 발명에 따른 건조기 동작 및 정지를 제어하는 건조기 제어 장치를 포함하는 건조기에 대하여 살펴보았다. 이하에서는, 본 발의 다른 측면에 따른 건조기 동작 및 정지를 제어하는 건조기 제어 방법에 대해 살펴보기로 한다. 한편, 전술된 건조기 제어 장치를 포함하는 건조기에서 설명된 내용은 후술할 건조기 동작 제어 방법의 내용과 상호 결합하여 이용될 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 건조기 동작 제어 방법에 대해 살펴보면 다음과 같다. 이와 관련하여, 도 6은 본 발명에 따른 건조기 동작 제어 방법의 흐름도를 나타낸다. 도 6을 참조하면, 건조기 동작 제어 방법은 도어 개폐 감지 과정(S110), 도어 감지 신호 발생 및 전달 과정(S120) 및 제1 제어 과정(S200)과 제2 제어 과정(S300)을 포함한다.
한편, 도어 개폐 감지 과정(S110)에서, 건조기의 도어 개폐 여부를 감지한다. 또한, 도어 감지 신호 발생 및 전달 과정(S120)에서, 도어 개폐 여부에 따라 서로 다른 감지 신호를 발생시켜 이를 소프트웨어 모듈 및 하드웨어 모듈로 전달한다. 이에 따라, 소프트웨어 모듈 및 하드웨어 모듈에서 각각 제1 제어 과정(S200)과 제2 제어 과정(S300)을 통해 건조기 동작 제어를 수행될 수 있다.
한편, 소프트웨어 모듈을 통한 동작 제어인 제1 제어 과정(S200)은 도어 개방 신호 인식 과정(S210), 부하 감지 및 판단 과정(S220) 및 정보 저장 및 대기 과정(S230)을 포함한다.
도어 개방 신호 인식 과정(S210)에서, 제어부, 예컨대 마이컴(Micom)을 통해 도어 개방 신호를 인식한다. 여기서, 도어 개방 신호는 HIGH 레벨 신호일 수 있으나, 제어 방식에 따라 LOW 레벨 수 있다.
부하 감지 및 판단 과정(S220)에서, 일정시간 동안 상태 정보를 판단하여 부하 동작 여부를 판단할 수 있다. 구체적으로, 소프트웨어 모듈을 통해 인버터 부하의 동작 상태 정보를 수신하여 인버터 부하의 동작 여부를 판단할 수 있다.
예를 들어, 제어부와 인버터 상호 간에 통신 정보를 판단하여 부하 동작 여부를 판단할 수 있다. 이때, 제어부와 인버터 상호 간에 UART (Universal Asynchronous Receiver/Transmitter) 통신 정보를 판단하여 부하 동작 여부를 판단할 수 있으며, 이에 한정되지 않고 응용에 따라 변경 가능하다. 한편, 부하 감지 및 판단 과정(S232)에서 일정시간 간격, 예컨대, 2초 (t=2s) 동안 상태 정보를 판단하여 부하 동작 여부를 판단할 수 있다.
하지만, 이에 한정되는 것은 아니고, 도어 개폐 및 부하 상태에 대한 신속한 판단이요구되는 경우, t-△t 만큼 주기를 감소시킬 수 있다. 예를 들어, 건조 동작 중이고 건조 동작에 따른 전력 소비량이 일정 기준 (제1 임계치) 이상이면, 부하 상태의 신속한 판단이 더 중요하다. 또한, 건조 동작 중 도어가 열림 상태이면 전력 소비량이 일정 기준 (제2 임계치) 이상인 경우도 부하 상태의 신속한 판단이 더 중요하다. 이와 같이, 건조 동작 중 전력 소비량이 일정 기준 이상이면. 주기를 감소시켜 부하 동작 여부를 판단할 수 있다.
반면에, 도어 개폐 및 부하 상태의 정확한 판단이 요구되는 경우, t+△t 만큼 주기를 증가할 수 있다. 예를 들어, 건조 동작 개시 전 또는 개시 초기에 해당하는 경우와 같이 인버터 부하가 초기 동작 상태이면, 부하 상태의 신속한 판단보다는 정확한 판단이 더 중요하다. 이와 같이, 인버터 부하가 초기 동작 상태인 경우에는 주기를 증가시켜 부하 동작 여부를 판단할 수 있다.
한편, 정보 저장 및 대기 과정(S230)에서, 동작 상태 정보 중 최종 동작 상태 정보를 저장하고, 도어가 닫힘 상태가 될 때까지 대기(pause)한다. 한편, 이러한 대기 과정은 소프트웨어 모듈 및 하드웨어 모듈에 의해 도어가 닫힘 상태인 것으로 판단된 이후에 다시 구동 상태가 되도록 재시작(S400)할 수 있다.
한편, 하드웨어 모듈을 통한 동작 제어인 제2 제어 과정(S300)은 신호 감지 및 판단 과정(S310), DC 링크 전압 차단 과정(S320), 부하 정지 과정(S330) 및 대기 과정(S340)을 포함한다.
신호 감지 및 판단 과정(S310)에서, 도어 개폐 여부에 따라 서로 다른 신호를 감지하고 판단한다. 예를 들어, 도어 개방과 연관된 제1 감지 신호 또는 도어 닫힘과 연관된 제2 감지 신호를 식별할 수 있다. 이와 관련하여, 도어 개방과 연관된 제1 감지 신호와 관련된 신호(예컨대, HIGH 신호) 또는 도어 닫힘과 연관된 제2 감지 신호와 관련된 신호(예컨대, LOW 신호)를 식별할 수 있다.
한편, DC 링크 전압 차단 과정(S320)에서, 도어 개방과 연관된 제1 감지 신호 또는 제1 감지 신호와 관련된 신호(예컨대, HIGH 신호)에 기반하여, DC 링크의 전원 차단 여부를 결정할 수 있다.
한편, DC 링크의 전원이 차단됨에 따라, 부하 정지 과정(S330)에서, 인버터 부하로의 전원이 차단되게 된다. 또한, 대기 과정(S340)을 통해, 도어가 닫힘 상태가 될 때까지 하드웨어적으로도 구성 부품들의 동작 대기 상태가 유지된다.
이에 따라, 소프트웨어 및 하드웨어적으로 건조기 인버터의 구동이 중지되고, 도어가 닫힌 이후에 소프트웨어 모듈과 하드웨어 모듈을 통해 구성 부품들이 동작이 재시작(S400)된다. 이때, 릴레이가 턴 온 상태가 되어, DC 링크에서 인버터 모듈로 전원이 공급되고, 저장된 최종 동작 상태 정보 등의 최종 데이터가 복구된다. 이에 따라 사용자가 다시 해당 건조 행정에 대한 정보를 입력하지 않고도 이전 건조 행정을 재시작할 수 있다는 장점이 있다.
이상에서는, 본 발명에 따른 인버터 부하로의 전원 공급을 제어하는 건조기 제어 장치 및 이를 포함하는 건조기와 이의 제어방법에 대해 살펴보았다. 한편, 본 발명은 다음과 같은 점에서 기술적 효과를 갖는다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 의하면, 의류건조기가 건조 행정 중 도어가 개방된 상황에서 소프트웨어적인 처리 없이 하드웨어 회로만을 이용하여 기계적으로 인버터 부하로의 전원을 차단할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 제어부 Micom의 오동작이나 로직 오류 등이 발생 시에도, 안전하게 인버터 부하 동작을 멈추어 PL (Product Liability) 이슈를 사전에 방지할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 도어 개방 시 1단계 인버터 구동 정지감지 판단 후, 다른 구성부와의 통신을 통해 2단계 정지감지 판단을 수행하여, 인버터 구동 정지 여부 판단에 대한 오류 가능성을 저감할 수 있다는 장점이 있다.
이상에서 설명된 본 발명은 상기 설명된 실시예들의 구성과 방법에 한정되는 것이 아니라, 상기 실시 예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시 예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.

Claims (10)

  1. 건조기의 도어 개폐 여부를 감지하는 도어 개폐 감지 회로;
    상기 도어 개폐 감지 회로에 연결되고, 상기 도어 개폐 여부에 따라 서로 다른 감지 신호를 출력하는 감지 신호 출력부;
    상기 감지 신호에 기반하여 상기 도어가 개방된 것으로 판단되면, 인버터 부하(inverter load)의 동작 상태 정보를 이용하여 상기 인버터 부하의 정지 상태를 판단하는 제어부;
    상기 서로 다른 감지 신호에 따라 스위치의 온/오프 상태가 전환되는 스위치 회로;및
    인버터의 입력 전원인 DC 링크의 전원 공급 상태를 제어하는 릴레이 회로를 포함하고,
    상기 릴레이 회로는,
    상기 감지 신호가 베이스 단자를 통해 수신되는 제1 트랜지스터;및
    상기 제1 트랜지스터의 컬렉터 단자와 연결된 제2 트랜지스터를 포함하고,
    상기 제2 트랜지스터의 베이스 단자는 상기 제1 트랜지스터의 컬렉터 단자와 저항을 통해 연결되고,
    상기 감지 신호가 제1 임계치 이상의 HIGH 신호인 경우, 상기 HIGH 신호가 상기 제1 트랜지스터로 수신되면, 상기 제1 트랜지스터 및 상기 제2 트랜지스터가 턴 온 상태가 되고, 상기 릴레이 회로가 닫힘 상태이고, 상기 DC 링크가 전원 공급 상태가 되어, 상기 인버터 부하가 동작 상태가 되고,
    상기 감지 신호가 제2 임계치 이하의 LOW 신호인 경우, 상기 LOW 신호가 상기 제1 트랜지스터로 수신되면, 상기 제1 트랜지스터 및 상기 제2 트랜지스터가 턴 오프 상태가 되고, 상기 릴레이 회로가 개방 상태이고, 상기 DC 링크가 전원 차단 상태가 되어, 상기 인버터 부하가 전원 차단 상태가 되는, 건조기.
  2. 삭제
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 도어 개폐 감지 회로는,
    상기 도어의 도어 스위치에 연결된 포토 커플러(photo coupler)를 포함하고,
    상기 포토 커플러로 교류(AC) 신호가 입력되면 상기 도어가 닫힘 상태이고, 상기 포토 커플러로 교류 (AC) 신호가 입력되지 않으면 상기 도어가 열림 상태인 것으로 판단하는, 건조기.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 감지 신호 출력부를 통해 출력되는 상기 감지 신호가 제1 임계치 이상의 HIGH 신호이면 상기 도어가 닫힘 상태이고,
    상기 감지 신호가 제2 임계치 이하의 LOW 신호이면 상기 도어가 열림 상태인 것으로 판단하는, 건조기.
  5. 삭제
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 감지 신호에 따라 상기 DC 링크가 전원 차단 상태이면 상기 인버터 부하가 정지 상태인 것으로 판단하는, 건조기.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 감지 신호에 따라 상기 스위치 회로가 오프 상태이고, 상기 릴레이 회로가 개방(open) 상태이고, 상기 DC 링크가 전원 차단 상태이면, 상기 인버터 부하가 정지 상태인 것으로 판단하는, 건조기.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 인버터 부하가 정지 상태인 것으로 판단되면, 상기 도어가 닫힘(close) 상태가 될 때까지 대기하고, 상기 도어가 닫힘 상태이면 상기 건조기의 구성 부품을 구동시키고, 상기 건조기를 구동하는 소프트웨어 모듈을 동작시키는 것을 특징으로 하는, 건조기.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 건조기가 동작 중에 상기 도어가 개방된 것으로 판단되면, 상기 소프트웨어 모듈을 통해 상기 도어의 개방과 연관된 제1 감지 신호를 식별하고,
    상기 소프트웨어 모듈을 통해 상기 인버터 부하의 동작 상태 정보를 수신하여 상기 인버터 부하의 동작 여부를 판단하고,
    상기 동작 상태 정보 중 최종 동작 상태 정보를 저장하고, 상기 도어의 닫힘과 연관된 제2 감지 신호를 수신하면 상기 소프트웨어 모듈을 통해 상기 건조기가 구동 상태가 되도록 제어하는 것을 특징으로 하는, 건조기.
  10. 제8 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 건조기가 동작 중에 상기 구성 부품을 구동하는 펌웨어 모듈을 통해 상기 도어의 개방과 연관된 제1 감지 신호를 식별하고,
    상기 펌웨어 모듈을 통해 상기 DC 링크의 전원 차단 여부를 판단하고,
    상기 DC 링크의 전원이 차단되어 상기 인버터 부하가 정지된 것으로 판단되면, 상기 도어가 닫힘 상태가 될 때가지 대기하고,
    상기 도어가 닫힘 상태이면, 상기 펌웨어 모듈을 통해 상기 구성 부품을 구동시키는 것을 특징으로 하는, 건조기.
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