KR20040100555A - 건조 겸용 드럼세탁기 및 그를 이용한 자동 건조 방법 - Google Patents

건조 겸용 드럼세탁기 및 그를 이용한 자동 건조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 건조 기능을 갖는 드럼세탁기의 덕트에 온도 센서를 구성하여 건조 진행에 따라 응축용 덕트에서 발생하는 온도 변화를 이용하여 정확하고 세분화된 포량 판정값을 획득하고, 이 판정된 포량값에 따라 사용자가 원하는 건조도를 달성할 수 있도록 하는 것이며, 이를 위하여, 덕트 내부 온도 변화를 정확하게 측정함으로써 포량에 따른 자동 건조 알고리즘을 정확하게 수행할 수 있는 구조를 갖는 건조 겸용 드럼세탁기 및 그를 이용한 자동 건조 방법을 제공하기 위한 것이다.

Description

건조 겸용 드럼세탁기 및 그를 이용한 자동 건조 방법{Drum Type Washer and method for drying automatically using the same}
본 발명은 드럼세탁기에 관한 것으로, 특히 건조 기능을 갖는 드럼세탁기의 덕트에 온도 센서를 구성하여 덕트 내부의 온도 변화를 이용하여 포량 및 건조도를 판단할 수 있도록한 건조 겸용 드럼세탁기 및 그를 이용한 자동 건조 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 드럼세탁기는 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 드럼세탁기의 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.
통상적으로 종래의 드럼세탁기는 사용자가 원하는 건조 코스를 선택하고 세탁물의 양에 따라 적절한 건조시간을 설정하여 건조행정을 수행하는 수동 건조방식으로 건조를 수행하였는 바, 정확한 건조행정이 이루어지지 않아 세탁물이 완전히 건조되지 않거나 반대로 과건조되어 사용자가 원하는 건조 상태를 만족시킬 수 없었다.
이러한 문제를 해결하기 위하여, 도 1a에서와 같이, 터브 내에 설치되는 터브 내부온도 감지센서와 덕트내에 설치되는 더트 온도 감지센서를 이용하여 터브 내부와 덕트 내부의 온도를 감지하고, 이감지된 터브 온도와 덕트 온도의 차이에 따라 세탁물의 포량을 자동으로 추정하고, 이 추정된 포량에 따라 건조시간을 설정하여 건조행정을 수행하도록 한 것이 개발되었다.
예를 들어, 도 1b의 그래프를 참조하면, 1단계에서 덕트 내의 덕트 온도 감지센서에 의해 측정된 온도(이하 '덕트 온도')와 터브 내의 터브 내부온도 감지센서에 의해 측정된 온도(이하 '터브 온도')의 차가 일정값(K) 이상으로 되면 보통량(2~3kg)으로 판정하고, 1단계에서 덕트 온도와 터브 온도의 차가 상기 일정값(K)에 이르지 못하고 2단계에서 온도차가 최대치 값에서 일정 수준만큼 줄었을 때 소량(500g~1kg)으로 판정하며, 1,2단계에서 온도차가 일정 수준에 이르지 못하여 포량을 감지하지 못하였을 때 일정 시간이 경과하면 종료하도록 하는 다량(3.5~4kg)으로 판정하여 건조행정을 수행한다.
그러나, 상기와 같이 터브 내의 온도와 덕트 내의 온도차를 이용하여 포량을 판정하고 건조행정을 수행하는 방식은 포량 구분 영역을 세분화할 수 없어 정확한 포량 판정을 기대할 수 없고, 경험적으로 밝혀진 바에 따르면 모든 포량에 대해 일관성이 없기 때문에 정확한 건조행정을 수행하기가 어려운 문제점이 있다.
특히, 포량이 적은 경우에는 과다한 건조에 의해 세탁물이 손상되는 문제가 있다.
또한, 이와 같은 종래 기술의 건조 행정 수행 방법은 모든 포량에 대해 일관성 있는 정확한 건조가 어렵고 건조 시간을 나누는 구분 영역이 너무 넓어 10Kg 이상의 대용량의 드럼 세탁기에는 적용하지 못한다.
이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은, 건조 진행에 따라 응축용 덕트에서 발생하는 온도 변화를 이용하여정확하고 세분화된 포량 판정값을 획득하고, 이 판정된 포량값에 따라 사용자가 원하는 건조도를 달성할 수 있도록 하는 것이며, 이를 위하여, 덕트 내부 온도 변화를 정확하게 측정함으로써 포량에 따른 자동 건조 알고리즘을 정확하게 수행할 수 있는 구조를 갖는 건조 겸용 드럼세탁기 및 그를 이용한 자동 건조 방법을 제공하기 위한 것이다.
도 1a와 도 1b는 종래 기술의 건조 겸용 드럼세탁기 구성도 및 건조도 판별을 위한 온도 변화의 일례를 설명하는 그래프
도 2는 본 발명에 따른 덕트가 적용된 건조 겸용 드럼세탁기의 구성의 일례를 개략적으로 나타낸 측단면도
도 3은 도 2의 드럼세탁기의 정단면도
도 4a와 도 4b는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 드럼 세탁기의 구성도 및 센서 위치 구성도
도 5a내지 도 5c는 본 발명에 따른 드럼 세탁기의 건조 과정에서의 덕트 온도 변화 검출 및 응축 과정을 설명하기 위한 구성도
도 6은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 드럼세탁기의 건조도 판별을 위한 덕트 온도 변화의 일례를 설명하는 그래프
도 7은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 드럼 세탁기의 건조 알고리듬을 나타낸 플로우 차트
도 8은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 드럼 세탁기의 건조시의 포량 추정 룩업 테이블
도 9a와 도 9b는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 드럼 세탁기의 구성도 및 센서 위치 구성도
도 10은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 드럼세탁기의 건조도 판별을 위한 덕트 온도 변화의 일례를 설명하는 그래프
도 11은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 드럼 세탁기의 건조 알고리듬을 나타낸 플로우 차트
도 12는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 드럼 세탁기의 건조시의 포량 추정 룩업 테이블
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
20 : 덕트 21 : 히터
22 : 송풍팬 24 : 냉각수 공급관
25 : 상부 온도센서 26 : 하부 온도센서
27 : 덕트 온도센서
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 건조 겸용 드럼세탁기는 내부에 드럼이 회전 가능하게 설치된 터브;상기 터브내의 세탁물의 건조를 위한 공기가 순환하는 통로를 이루는 덕트;상기 덕트 내부의 상부 및 하부 각각에 설치되어 온도를 감지하는 상부,하부 온도 센서를 포함하고, 상부 온도 센서의 감지 온도와 하부 온도 센서의 감지 온도의 편차를 이용하여 포량 및 세탁물 건조도를 판단하는 것을 특징으로 한다.
그리고 본 발명에 따른 다른 목적을 달성하기 위한 건조 겸용 드럼세탁기를 이용한 자동 건조 방법은 덕트내의 상부와 하부에 구성되는 상부 온도 센서(A1)와 하부 온도 센서(A2)의 감지 온도 편차를 이용하여 건조 행정을 수행하는 드럼 세탁기의 제어에 있어서, 건조 행정이 시작되면 터브내의 온도가 제 1 기준 설정 온도(T1) 이상인가를 판단하는 단계;터브의 온도가 제 1 기준 설정 온도(T1) 이상이 되면, 상부 온도 센서(A1)와 하부 온도 센서(A2)에서의 검출 온도의 차이값(A1-A2)과 제 2 기준 설정 온도(T2)를 비교하는 단계;검출 온도의 차이값(A1-A2)이 제 2 기준 설정 온도(T2)보다 커지면, 건조 시작후 현재까지의 시간을 계산하여 포량을 추정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 목적을 달성하기 위한 건조 겸용 드럼세탁기는 내부에 드럼이 회전 가능하게 설치된 터브;상기 터브내의 세탁물의 건조를 위한 공기가 순환하는 통로를 이루는 덕트;상기 덕트내의 하부에 설치되어 온도를 감지하는 덕트 온도 센서를 포함하고,상기 건조 행정 진행중에 덕트 온도 센서에서 감지되는 최고점의 온도와 현재의 감지 온도의 편차를 이용하여 포량 및 세탁물 건조도를 판단하는 것을 특징으로 한다.
그리고 본 발명에 따른 또 다른 목적을 달성하기 위한 건조 겸용 드럼세탁기를 이용한 자동 건조 방법은 덕트내의 하부에 구성되는 덕트 온도 센서(A2)의 감지 온도 편차를 이용하여 건조 행정을 수행하는 드럼 세탁기의 제어에 있어서, 건조 행정이 시작되면 터브내의 온도가 제 1 기준 설정 온도(T1) 이상인가를 판단하는 단계;터브의 온도가 제 1 기준 설정 온도(T1) 이상이 되면, 덕트 온도 센서(A2)의 최고점 온도(Tmax)를 구하는 단계;덕트 온도 센서(A2)의 최고점 온도(Tmax)와 현재 검출 온도의 차이값(Tmax-A2)과 제 2 기준 설정 온도(T2)를 비교하는 단계;차이값(Tmax-A2)이 제 2 기준 설정 온도(T2)보다 커지면, 건조 시작후 현재까지의 시간을 계산하여 포량을 추정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 목적, 특성 및 잇점들은 첨부한 도면을 참조한 실시예들의 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.
이하, 본 발명에 따른 건조 겸용 드럼세탁기 및 그를 이용한 자동 건조 방법에 관하여 상세히 설명한다.
도 2 내지 도 3은 본 발명의 드럼세탁기의 구조를 나타낸 것으로, 캐비닛(1) 내측에 원통형의 터브(2,tub)가 설치되고, 상기 터브(2)의 내측에는 원통형의 드럼(3)이 회전가능하게 설치된다.
그리고, 드럼(3)의 후방에 고정설치된 스파이더(미도시)에 구동축(7)의 전단부가 축연결되고, 상기 구동축(7)은 터브(2)의 중앙부를 관통하여 터브(2)의 후벽(2a) 외측에서 모터부(10)의 회전자에 연결된다.
그리하여, 모터부(10)의 고정자에 전압이 인가됨에 의해 상기 모터부(10)의 회전자가 회전하게 되고, 그에 연동하여 상기 구동축(7)이 회전하게 된다.
한편, 상기 캐비닛(1) 상부면 내측과 터브(2) 외주면 상부측 사이에는 터브(2)를 지지하는 서스펜션스프링(9)(suspension spring)이 설치되고, 상기 캐비닛(1) 하부면 내측과 터브(2) 외주면 하부측 사이에는 탈수행정시 발생하는 터브(2)의 진동을 감쇠시키기 위한 프릭션댐퍼(8)가 설치된다.
한편, 상기 드럼세탁기는 건조행정을 수행하기 위한 건조 수단을 구비하는데, 이러한 건조수단으로서, 상기 터브(2)의 일측에 덕트(20)의 양단부가 터브(2)의 전방 및 후방에 연통되도록 설치되어 가열 공기의 순환유로를 구성하고, 상기 터브(2)의 상측으로 연장된 덕트(20)의 내에 송풍팬(22) 및 이 송풍팬(22)에 의해 송풍되는 공기를 가열하는 히터(21)가 설치된다.
상기 덕트(20)의 수직한 부분 상단에는 터브(2)를 통해 덕트(20) 내부로 순환하는 고온 다습한 고온 공기를 응축시키기 위한 냉각수를 공급하는 냉각수 공급관(24)이 연결된다.
이와 같은 구조를 갖는 드럼 세탁기에서 본 발명은 정확하고 세분화된 포량 판정값을 획득하고, 이 판정된 포량값에 따라 사용자가 원하는 건조도를 달성할 수 있도록 하기 위하여 다음과 같이 덕트 내부에 자동 건조 알고리듬 수행에 필요한 온도 센서를 구성한다.
물론, 본 발명에 따른 기술 구성 및 건조 알고리듬을 상기한 구조에만 적용하는 것이 아니고, 다른 구조의 세탁기에 적용할 수 있음은 당연하다.
도 4a와 도 4b는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 드럼 세탁기의 구성도 및 센서 위치 구성도이다.
본 발명의 드럼 세탁기는 건조를 위한 가열 공기의 순환유로를 구성하는 덕트(20) 내부의 수직한 부분 상단부 및 하부 각각에 온도를 감지하는 상부 온도센서(25) 및 하부 온도센서(26)가 구성된다.
상기 상부 온도센서(25) 및 하부 온도센서(26)는 감지된 온도를 실시간으로 드럼세탁기의 제어유니트(미도시)로 전달하고, 제어유니트는 이 감지된 온도를 미리 입력된 제어알고리즘에 따라 건조 진행 상황을 판단하여 상기 송풍팬(22) 및 히터(21)의 작동을 제어한다.
여기서, 상부 온도센서(25) 및 하부 온도 센서(26)가 구성되는 A1 지점과 A2 지점은 건조 행정의 진행에 따라 덕트(20)를 통하여 순환하는 공기 및 냉각수와 응축수가 혼합되어 있는 물의 온도 변화를 가장 적절하게 감지 할 수 있는 위치이다.
본 발명에 따른 건조 겸용 드럼세탁기에서 건조 알고리듬의 수행에 필요한 온도 감지 센서의 위치는 도 4b에서와 같다.
여기서, 본 발명의 드럼세탁기에서 건조 알고리듬 수행시에 정확하고 세분화된 포량 판정값을 획득하고, 이 판정된 포량값에 따라 사용자가 원하는 건조도를 달성할 수 있도록 하기 위한 센서는 A1에 위치한 상부 온도센서(25)와 A2에 위치하는 하부 온도 센서(26)이다.
이와 같이 A1 지점과 A2 지점에 온도 감지 센서를 구성하는 이유는 다음과 같다.
건조 행정이 완료됨에 따라 A1과 A2에서의 온도가 현저하게 차이가 나게되는데, 이는 터브(2)내의 세탁물의 습기를 흡수하여 덕트(20)를 통과하는 과정에서 응축 과정을 거쳐 응축수가 덕트(20)의 하단부에 모이게되는데, 건조가 완료됨에 따라 덕트(20)의 하단부에 모이는 응축수의 양이 줄어들어 A1의 온도에 비해 A2의 온도가 떨어지게 된다.
본 발명에서는 이를 이용하여 포량 및 건조도를 판단하기 위하여 A1과 A2에 온도 감지 센서를 구성한다.
이하에서 A1에 위치한 상부 온도센서(25)와 A2에 위치하는 하부 온도 센서(26)의 역할 및 온도 변화 검출 과정을 상세히 설명한다.
도 5a내지 도 5c는 본 발명에 따른 드럼 세탁기의 건조 과정에서의 덕트 온도 변화 검출 및 응축 과정을 설명하기 위한 구성도이고, 도 6은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 드럼세탁기의 건조도 판별을 위한 덕트 온도 변화의 일례를 설명하는 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 A2 지점에서의 온도 변화는 다음과 같다.
먼저, 건조 초기(Beginning dry)에는 도 5a에서와 같이, 터브내의 세탁물에 함유된 습기가 많으므로 저온 저습 공기(Low temperature Low humidity Air)가 덕트(20)를 통과하고 덕트(20)의 하단부에 모이는 냉각수와 응축수는 그 양이 많지 않고 저온 상태이다.
이 상태에서는 A1과 A2에서 감지되는 온도 차이가 거의 없다.
그리고 건조 중기(Middle dry)에서는 도 5b에서와 같이, 터브내의 세탁물에 함유된 습기를 제거하기 위하여 히팅에 의한 고온의 공기가 계속 유입되어 터브의 온도가 상승된 상태이므로 고온 고습 공기가 덕트(20)를 통과하게 된다.
이때 덕트(20)의 하단부에는 냉각수보다는 응축수의 양이 많아지고 그 영향으로 고온 상태를 유지한다.
그리고 건조 말기(End Dry)에서는 도 5c에서와 같이, 세탁물에 함유된 습기가 어느 정도 제거된 상태이므로 고온 저습한 공기가 덕트(20)를 통과한다.
이때 덕트(20)의 하단부에는 세탁물의 건조도가 높은 상태이므로 응축수가 적어지고 냉각수가 많아져 그 영향으로 저온 상태를 유지한다.
이 상태에서는 A1과 A2에서 감지되는 온도 차이가 있는데, 이는 냉각수의 양이 많아져 A2에 위치하는 하부 온도 센서가 영향을 받기 때문이다.
이와 같은 과정으로 건조 행정이 진행되는데, A1과 A2에서의 온도 변화는 다음과 같다.
도 6에서와 같이, 건조행정 초기와 중기에는 상기 상부 온도센서(25)와 하부 온도센서(26)에 의해 측정된 온도가 거의 동일한 프로파일을 보이다가 건조행정이 말기에는 하부 온도센서(26)에 의해 측정되는 온도는 서서히 하강하고, 상부 온도센서(25)에 의해 측정되는 온도는 서서히 상승하여 두 온도센서에 의해 측정되는 온도차가 점차적으로 벌어지게 된다.
이와 같은 온도 프로파일을 보이는 이유는 건조행정 말기에는 세탁물에서 수분이 거의 빠져나간 상태이므로 터브(2)로부터 덕트(20) 내로 고온 저습의 공기가 순환하게 되고, 따라서 덕트(20) 하단의 절곡된 부분에 고이게 되는 응축수와 냉각수 중 상대적으로 고온인 응축수 양은 감소하고 상대적으로 저온인 냉각수 양이 증가하게 되어 하부 온도센서(26) 주변의 분위기 온도가 냉각수 온도에 의해 감소하기 때문이다.
따라서, 본 발명에서는 상기 두 온도센서에 의해 감지되는 온도의 편차가 일정 정도 벌어지게 되면, 제어유니트에서는 건조행정이 거의 완료되어 가는 것으로 판단하여 건조행정이 시작된 시점부터 그 때까지의 건조시간으로부터 초기 건조도를 판단하고, 이 건조시간에 따라 제어유니트에 미리 입력된 건조시간-포량 관계 테이블을 이용하여 포량을 감지한 다음, 각 건조 코스 별로 포량에 따른 추가 건조시간을 결정하여 건조행정을 수행하게 된다.
이와 같이 건조 행정의 진행에 따른 덕트 내부의 온도 변화를 검출하는 상부 온도센서, 하부온도 센서를 갖는 본 발명에 따른 건조 겸용 드럼 세탁기의 건조 행정의 진행 과정을 상세히 설명하며 다음과 같다.
도 7은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 드럼 세탁기의 건조 알고리듬을 나타낸 플로우 차트이고, 도 8은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 드럼 세탁기의 건조시의 포량 추정 룩업 테이블이다.
먼저, 세탁물의 탈수가 끝나고 건조 행정이 시작되면(S701), 터브내의 온도가 T1 이상의 온도인가를 판단한다.(S702)
여기서, 터브내의 온도가 제 1 기준 설정 온도(T1) 이상인가를 판단하는 이유는 초기 이상 온도 변화에 의해 덕트내에 구성된 상부 온도 센서와 하부 온도 센서가 반응하여 포량 및 건조도 판단이 잘못되는 것을 막기 위한 것으로, 제 1 기준 설정 온도(T1)를 58℃로 설정한다.
그리고 터브의 온도가 제 1 기준 설정 온도(T1) 이상이 되면, 세탁물의 수분 함량이 어느 정도의 상태인가를 판단하기 위하여 상부 온도 센서(A1)에서의 검출 온도와 하부 온도 센서(A2)에서의 검출 온도의 차이값이 제 2 기준 설정 온도(T2)보다 큰가를 판단한다.(S703)
여기서, 제 2 기준 설정 온도(T2)보다 (A1 - A2)값이 큰가를 판단하는 이유는 도 6의 그래프에서와 같이 건조 말기에서 A1과 A2에서의 온도차가 커지는 것을 이용하여 현재 건조 상태를 판단하기 위한 것이다.
이어, 상부 온도 센서(A1)에서의 검출 온도와 하부 온도 센서(A2)에서의 검출 온도의 차이값이 제 2 기준 설정 온도(T2)보다 커지면, 건조 시작후 현재까지의 시간을 계산한다.(S704)
이와 같이 건조 진행 시간이 계산되면, 도 8에 예를 든 것과 같은 룩업 테이블을 이용하여 포량을 추정한다.(S705)
이와 같이 포량 추정이 완료되면, 소비자가 선택한 건조 코스를 판별한다.
예를 들면, 소비자가 다림질 건조 코스를 선택하였는가(S706), 일반 건조 코스를 선택하였는가(S707), 강건조 코스를 선택하였는가를 순차적으로 판단한다.(S708)
예를 들어, 소비자가 다림질 건조 코스를 선택하였다면, 다림질에 적합한 수분을 세탁물이 함유하고 있어야 하므로 포량에 따라 적절한 시간(t1)을 추가하여 건조하고(S709) 일정 시간(10분 정도의) 냉풍 건조를 수행한 후에 건조 행정을 완료한다.(S712)
그리고 소비자가 일반 건조 코스를 선택하였다면, 다림질에 적합한 수분을 세탁물이 함유할 필요가 없으므로 포량에 따라 적절한 시간(t1+α)을 더 추가하여 건조하고(S710) 일정 시간(10분 정도의) 냉풍 건조를 수행한 후에 건조 행정을 완료한다.(S712)
그리고 소비자가 강 건조 코스를 선택하였다면, 세탁물의 수분을 더 제거하여야 하므로 포량에 따라 적절한 시간(t1+α+β)을 추가 건조하고(S711) 일정 시간(10분 정도의) 냉풍 건조를 수행한 후에 건조 행정을 완료한다.(S712)
여기서, 포량 추정에 따라 룩업 테이블을 이용한 건조 시간 결정에 관하여 더 설명하면 다음과 같다.
도 8에서와 같이, A1과 A2의 온도차가 T2이상 나는 시간을 t1,t2(t1+α1),t3(t1+α1+α2),t4(t1+α1+α2+α3),t5(t1+α1+α2+α3+α4),t6(t1+α1+α2+α3+α4+α5)라 할 때, 각각의 추측 건조 포량을 1㎏,2㎏,3㎏,4㎏,5㎏,6㎏으로 정할 수 있다.
그리고 추가되는 건조 시간은 코스, 예를 들어, 건조 코스를 다림질 코스,일반 건조,강건조로 나누어 A1과 A2의 온도차가 T2이상 나는 시간에 추가 건조 시간을 달리하여 건조 행정을 진행 완료한다.
이와 같이 각 건조 포량 구간의 사이값은 A1과 A2의 온도차가 T2이상 나는 시간의 선형 구간을 정하여 예측한다.
예를 들어, 2㎏과 3㎏의 중간 시간인 임의의 시간이 검출되는 경우에는 t=(t2+t3)/2, β2.5 = (β21 + β31)/2, β2.5 = (β22 + β32)/2, β2.5 = (β23 + β33)/2로 각 구간별로 선형 보간을 취하여 각 포량 구간을 추측한다.
여기서, A1과 A2의 온도차가 T2이상 나는 시간에 따른 포량 추정 및 건조 시간의 결정은 도 8에서와 같이 한정되는 것이 아니고, 다른 방법으로 구성하는 것도 가능하다.
이러한 덕트 내부의 온도 변화를 이용하여 건조도 및 포량을 판정하는 방식은 건조 진행에 따라 터브에서 배출되는 열풍의 수분 함량과 이에 따른 응축수 양의 변화에 따른 온도 변화를 근거로 하므로 정확한 건조도 및 포량을 판정할 수 있으며, 모든 포량에 대해 일관성을 갖는다.
이와 같은 본 발명에 따른 건조 겸용 드럼 세탁기 및 그를 이용한 자동 건조 방법에서 경제적인 측면을 고려하여 덕트에 구성되는 온도 감지 센서를 하나만을 사용하여 본 발명의 목적을 달성하는 것도 가능하다.
도 9a와 도 9b는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 드럼 세탁기의 구성도 및 센서 위치 구성도이고, 도 10은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 드럼세탁기의 건조도 판별을 위한 덕트 온도 변화의 일례를 설명하는 그래프이다.
본 발명의 제 2 실시예는 도 10에서와 같이 건조 말기에서 A1에서의 온도 변화는 거의 없고 A2에서의 온도 변화가 큰 것을 이용하는 것으로, A2에서의 온도 변화에 따라 포량을 추정하고 건조도를 판단하여 전체 건조 행정을 수행할 수 있도록한 것이다.
여기서, A2의 위치는 본 발명의 제 1 실시예에서와 같이 응축수와 냉각수가 혼합되어 덕트의 하부의 물의 분위기 온도 변화를 가장 정확하게 감지할 수 있는 위치로 정한다.
도 9a에서와 같이, 건조를 위한 가열 공기의 순환유로를 구성하는 덕트(20) 내부의 A2의 위치에 덕트 온도 센서(27)를 구성하고, 감지된 온도를 실시간으로 드럼세탁기의 제어유니트(미도시)로 전달하고, 제어유니트는 이 감지된 온도를 미리 입력된 제어알고리즘에 따라 건조 진행 상황을 판단하여 상기 송풍팬(22) 및 히터(21)의 작동을 제어한다.
도 9b는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 건조 알고리듬을 수행하기 위해 필요한 온도 감지 센서들의 위치를 나타낸 것이다.
본 발명은 건조 행정이 시작된 후 일정 시간이 지난 후에 A2 지점에 위치한 덕트 온도 센서(27)에 의해 해당 지점의 최고점 온도를 검출한다.
A2 지점의 최고점 온도가 검출되면 A2 지점의 현재 온도와 최고점 온도와의 차이가 ΔT가 되는 시점이 되면 지금까지의 건조 시간을 이용하여 포량을 판단하고 판단된 포량에 의해 소비자가 원하는 건조도를 완성하기 위하여 추가 건조를 진행한다.
여기서, ΔT = (TA2)max - TA2이다.
그리고 도 10의 그래프에서 B는 터브 온도 센서에 의한 온도 검출 프로파일을 나타낸 것이다.
이와 같이 건조 행정의 진행에 따른 덕트 내부의 온도 변화를 검출하는 덕트 온도 센서를 갖는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 건조 겸용 드럼 세탁기의 건조 행정의 진행 과정을 상세히 설명하며 다음과 같다.
도 11은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 드럼 세탁기의 건조 알고리듬을 나타낸 플로우 차트이고, 도 12는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 드럼 세탁기의 건조시의 포량 추정 룩업 테이블이다.
먼저, 세탁물의 탈수가 끝나고 건조 행정이 시작되면(S100), 터브내의 온도가 T1 이상의 온도인가를 판단한다.(S101)
여기서, 터브내의 온도가 제 1 기준 설정 온도(T1) 이상인가를 판단하는 이유는 초기 이상 온도 변화에 의해 덕트내에 구성된 덕트 온도 센서가 반응하여 포량 및 건조도 판단이 잘못되는 것을 막기 위한 것으로, 제 1 기준 설정 온도(T1)를 58℃로 설정한다.
그리고 터브의 온도가 제 1 기준 설정 온도(T1) 이상이 되면, A2의 위치에 구성된 덕트 온도 센서(27)에 의해 검출되는 온도가 최고점인가를 판단한다.(S102)
이와 같이 최고점 온도(Tmax)가 검출된 상태에서(S103)(S104) 최고점 온도(Tmax)와 덕트 온도 센서(A2)에서의 현재 검출 온도와의 차이값이 제 2 기준 설정 온도(T2)보다 큰가를 판단한다.(S105)
여기서, 제 2 기준 설정 온도(T2)보다 (Tmax - 현재 A2의 온도)값이 큰가를 판단하는 이유는 도 10의 그래프에서와 같이 건조 말기에서 A2에서의 온도가 떨어지는 것을 이용하여 현재 건조 상태를 판단하기 위한 것이다.
이어, 최고점 온도와 덕트 온도 센서(A2)에서의 검출 온도의 차이값이 제 2 기준 설정 온도(T2)보다 커지면, 건조 시작후 현재까지의 시간을 계산하고, 도 12에 예를 든 것과 같은 룩업 테이블을 이용하여 포량을 추정한다.
이와 같이 포량 추정이 완료되면, 소비자가 선택한 건조 코스를 판별한다.
예를 들면, 소비자가 다림질 건조 코스를 선택하였는가(S106), 일반 건조 코스를 선택하였는가(S107), 강건조 코스를 선택하였는가를 순차적으로 판단한다.(S108)
예를 들어, 소비자가 다림질 건조 코스를 선택하였다면, 다림질에 적합한 수분을 세탁물이 함유하고 있어야 하므로 포량에 따라 적절한 시간(t1)을 추가하여건조하고(S109) 일정 시간(10분 정도의) 냉풍 건조를 수행한 후에 건조 행정을 완료한다.(S112)
그리고 소비자가 일반 건조 코스를 선택하였다면, 다림질에 적합한 수분을 세탁물이 함유할 필요가 없으므로 포량에 따라 적절한 시간(t1+α)을 더 추가하여 건조하고(S110) 일정 시간(10분 정도의) 냉풍 건조를 수행한 후에 건조 행정을 완료한다.(S112)
그리고 소비자가 강 건조 코스를 선택하였다면, 세탁물의 수분을 더 제거하여야 하므로 포량에 따라 적절한 시간(t1+α+β)을 추가 건조하고(S111) 일정 시간(10분 정도의) 냉풍 건조를 수행한 후에 건조 행정을 완료한다.(S112)
여기서, 포량 추정에 따라 룩업 테이블을 이용한 건조 시간 결정에 관하여 더 설명하면 다음과 같다.
도 10에서와 같이, A2에서의 최고점 온도 즉, A2(Tmax)와 A2의 현재 온도의 차이값이 제 2 기준 설정 온도(T2) 이상 나는 시간을 t1,t2(t1+α1),t3(t1+α1+α2),t4(t1+α1+α2+α3),t5(t1+α1+α2+α3+α4),t6(t1+α1+α2+α3+α4+α5)라 할 때, 각각의 추측 건조 포량을 1㎏,2㎏,3㎏,4㎏,5㎏,6㎏으로 정할 수 있다.
그리고 추가되는 건조 시간은 코스, 예를 들어, 건조 코스를 다림질 코스,일반 건조,강건조로 나누어 A2(Tmax)와 A2의 현재 온도의 차이값이 T2이상 나는 시간에 추가 건조 시간을 달리하여 건조 행정을 진행 완료한다.
이와 같이 각 건조 포량 구간의 사이값은 A2(Tmax)와 A2의 현재 온도의 차이값이 T2이상 나는 시간의 선형 구간을 정하여 예측한다.
예를 들어, 2㎏과 3㎏의 중간 시간인 임의의 시간이 검출되는 경우에는 t=(t2+t3)/2, β2.5 = (β21 + β31)/2, β2.5 = (β22 + β32)/2, β2.5 = (β23 + β33)/2로 각 구간별로 선형 보간을 취하여 각 포량 구간을 추측한다.
여기서, A2(Tmax)와 A2의 현재 온도의 차이값이 T2이상 나는 시간에 따른 포량 추정 및 건조 시간의 결정은 도 10에서와 같이 한정되는 것이 아니고, 다른 방법으로 구성하는 것도 가능하다.
이상에서 설명한 본 발명의 제 1,2 실시예에 따른 건조 겸용 드럼 세탁기 및 그를 이용한 자동 건조 방법은 건조 진행에 따라 덕트 내부에서 일어나는 온도 변화를 이용하여 건조도 및 포량을 판정하는 방식으로 정확한 건조도 및 포량을 판정할 수 있으며, 모든 포량에 대해 일관성을 갖는다.
이와 같은 본 발명에 따른 건조 겸용 드럼 세탁기 및 그를 이용한 자동 건조 방법은 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 건조 진행에 따라 터브에서 배출되는 열풍의 수분 함량과 이에 따른 응축수 양의 변화에 따른 온도 변화를 근거로 하므로 정확한 포량 판정 및 건조도 판정이 가능하여 소비자가 원하는 최적의 건조가 수행될 수 있도록 하는 효과가 있다.
둘째, 건조 진행에 따라 응축용 덕트에서 발생하는 온도 변화를 이용하여 정확하고 세분화된 포량 판정값을 획득할 수 있으므로 포량이 적은 경우에도 정확한건조가 가능하다.
이는 과다 건조를 억제하여 세탁물의 손상을 막을 수 있도록 한다.
셋째, 모든 포량에 대해 일관성 있는 정확한 건조가 가능하고 건조 시간을 나누는 구분 영역을 세분화하는 것이 가능하므로 10Kg 이상의 대용량의 드럼 세탁기에 적용하여 자동 건조 알고리듬을 수행하는 것을 가능하도록 한다.
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.

Claims (19)

  1. 내부에 드럼이 회전 가능하게 설치된 터브;
    상기 터브내의 세탁물의 건조를 위한 공기가 순환하는 통로를 이루는 덕트;
    상기 덕트 내부의 상부 및 하부 각각에 설치되어 온도를 감지하는 상부,하부 온도 센서를 포함하고,
    상부 온도 센서의 감지 온도와 하부 온도 센서의 감지 온도의 편차를 이용하여 포량 및 세탁물 건조도를 판단하는 것을 특징으로 하는 건조 겸용 드럼세탁기.
  2. 제 1 항에 있어서, 하부 온도 센서는,
    덕트의 하단부에 혼합되어 존재하는 냉각수와 응축수의 온도에 의해 감지 온도가 달라지는 위치에 구성되는 것을 특징으로 하는 건조 겸용 드럼세탁기.
  3. 제 1 항에 있어서, 상부 온도 센서와 하부 온도 센서의 감지 온도는,
    건조 행정 시작 단계에서는 동일한 온도 감지 프로파일을 갖고, 건조 말기 단계에서 덕트의 하부에 혼합되어 존재하는 냉각수와 응축수의 혼합 비율이 달라지는 것에 의해 감지 온도가 서로 편차를 갖는 것을 특징으로 하는 건조 겸용 드럼세탁기.
  4. 제 3 항에 있어서, 응축수의 양이 적어지는 시점에서 하부 온도 센서의 감지온도는 떨어지기 시작하고, 상부 온도 감지 센서의 감지 온도는 올라가기 시작하는 것을 특징으로 하는 건조 겸용 드럼세탁기.
  5. 제 1 항에 있어서, 덕트는 터브의 일측에 수직한 방향으로 구성되고,
    덕트의 상단에 구성되어 덕트의 내부로 냉각수를 공급하는 냉각수 공급 유닛과,
    상부 온도 센서의 상측에 구성되어 터브 내에 가열된 고온 공기를 송풍하는 열풍공급 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 건조 겸용 드럼세탁기.
  6. 덕트내의 상부와 하부에 구성되는 상부 온도 센서(A1)와 하부 온도 센서(A2)의 감지 온도 편차를 이용하여 건조 행정을 수행하는 드럼 세탁기의 제어에 있어서,
    건조 행정이 시작되면 터브내의 온도가 제 1 기준 설정 온도(T1) 이상인가를 판단하는 단계;
    터브의 온도가 제 1 기준 설정 온도(T1) 이상이 되면, 상부 온도 센서(A1)와 하부 온도 센서(A2)에서의 검출 온도의 차이값(A1-A2)과 제 2 기준 설정 온도(T2)를 비교하는 단계;
    검출 온도의 차이값(A1-A2)이 제 2 기준 설정 온도(T2)보다 커지면, 건조 시작후 현재까지의 시간을 계산하여 포량을 추정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 건조 겸용 드럼세탁기의 자동 건조 방법.
  7. 제 6 항에 있어서, 건조 행정 초기의 이상 온도 변화에 의해 포량 및 건조도가 판단되는 것을 막기 위하여 제 1 기준 설정 온도(T1)를 58℃로 설정하는 것을 특징으로 하는 건조 겸용 드럼세탁기의 자동 건조 방법.
  8. 제 6 항에 있어서, 포량 추정이 완료되면,
    소비자가 선택한 건조 코스를 판별하여 추가 건조 시간을 결정하는 단계를 수행하는 것을 특징으로 하는 건조 겸용 드럼세탁기의 자동 건조 방법.
  9. 제 8 항에 있어서, 소비자가 선택한 건조 코스를 다림질 건조 코스, 일반 건조 코스, 강건조 코스의 순서대로 세탁물의 수분 함량이 더 적어야하는 순서대로 판단하는 것을 특징으로 하는 건조 겸용 드럼세탁기의 자동 건조 방법.
  10. 제 6 항에 있어서, 건조 행정 종료 시점 이전의 10분 동안 냉풍 건조를 수행하는 것을 특징으로 하는 건조 겸용 드럼세탁기의 자동 건조 방법.
  11. 제 6 항에 있어서, A1과 A2의 온도차가 T2이상 나는 시간 크기를 t1 < t2 < t3 < t4 < t5 < t6라 할 때,
    각각의 추측 건조 포량을 정수 크기 단위로 정하고,
    각 건조 포량 구간의 사이값은 A1과 A2의 온도차가 T2이상 나는 시간의 선형 구간을 정하여 선형 보간하는 것에 의해 예측하는 것을 특징으로 하는 건조 겸용 드럼세탁기의 자동 건조 방법.
  12. 제 6 항에 있어서, 상부 온도 센서(A1)와 하부 온도 센서(A2)에서의 검출 온도의 차이값(A1-A2)은,
    건조 행정을 진행하는 것에 의해 덕트 하부에 냉각수와 응축수가 혼합되어 있는 물에서 응축수의 양이 적어지는 시점에서 하부 온도 센서의 감지 온도는 떨어지기 시작하고, 상부 온도 감지 센서의 감지 온도는 올라가기 시작하여 발생하는 것을 특징으로 하는 건조 겸용 드럼세탁기의 자동 건조 방법.
  13. 내부에 드럼이 회전 가능하게 설치된 터브;
    상기 터브내의 세탁물의 건조를 위한 공기가 순환하는 통로를 이루는 덕트;
    상기 덕트내의 하부에 설치되어 온도를 감지하는 덕트 온도 센서를 포함하고,
    상기 건조 행정 진행중에 덕트 온도 센서에서 감지되는 최고점의 온도와 현재의 감지 온도의 편차를 이용하여 포량 및 세탁물 건조도를 판단하는 것을 특징으로 하는 건조 겸용 드럼세탁기.
  14. 제 13 항에 있어서, 덕트 온도 센서는,
    덕트의 하단부에 혼합되어 존재하는 냉각수와 응축수의 온도에 의해 감지 온도가 달라지는 위치에 구성되는 것을 특징으로 하는 건조 겸용 드럼세탁기.
  15. 제 13 항에 있어서, 덕트 온도 센서는,
    건조 말기 단계에서 덕트의 하부에 냉각수와 응축수가 혼합되어 존재하는 물에서 응축수의 양이 적어지는 시점에서 감지 온도는 떨어지기 시작하는 것을 특징으로 하는 건조 겸용 드럼세탁기.
  16. 덕트내의 하부에 구성되는 덕트 온도 센서(A2)의 감지 온도 편차를 이용하여 건조 행정을 수행하는 드럼 세탁기의 제어에 있어서,
    건조 행정이 시작되면 터브내의 온도가 제 1 기준 설정 온도(T1) 이상인가를 판단하는 단계;
    터브의 온도가 제 1 기준 설정 온도(T1) 이상이 되면, 덕트 온도 센서(A2)의 최고점 온도(Tmax)를 구하는 단계;
    덕트 온도 센서(A2)의 최고점 온도(Tmax)와 현재 검출 온도의 차이값(Tmax-A2)과 제 2 기준 설정 온도(T2)를 비교하는 단계;
    차이값(Tmax-A2)이 제 2 기준 설정 온도(T2)보다 커지면, 건조 시작후 현재까지의 시간을 계산하여 포량을 추정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 건조 겸용 드럼세탁기의 자동 건조 방법.
  17. 제 16 항에 있어서, 건조 행정 초기의 이상 온도 변화에 의해 포량 및 건조도가 판단되는 것을 막기 위하여 제 1 기준 설정 온도(T1)를 58℃로 설정하는 것을 특징으로 하는 건조 겸용 드럼세탁기의 자동 건조 방법.
  18. 제 16 항에 있어서, 포량 추정이 완료되면,
    소비자가 선택한 건조 코스를 세탁물의 수분 함량이 더 적어야하는 순서대로 판별하여 추가 건조 시간을 결정하는 단계를 수행하는 것을 특징으로 하는 건조 겸용 드럼세탁기의 자동 건조 방법.
  19. 제 16 항에 있어서, 덕트 온도 센서(A2)의 최고점 온도(Tmax)와 현재 검출 온도의 차이값(Tmax-A2)이 제 2 기준 설정 온도(T2)보다 커지는 시간 크기를 t1 < t2 < t3 < t4 < t5 <t6라 할 때,
    각각의 추측 건조 포량을 정수 크기 단위로 정하고,
    각 건조 포량 구간의 사이값은 최고점 온도(Tmax)와 현재 검출 온도의 차이값(Tmax-A2)이 제 2 기준 설정 온도(T2)보다 커지는 시간의 선형 구간을 정하여 선형 보간하는 것에 의해 예측하는 것을 특징으로 하는 건조 겸용 드럼세탁기의 자동 건조 방법.
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