KR20050056045A

KR20050056045A - 건조장치

Info

Publication number: KR20050056045A
Application number: KR1020030089131A
Authority: KR
Inventors: 이정호
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2003-12-09
Filing date: 2003-12-09
Publication date: 2005-06-14

Abstract

건조 장치를 개시한다. 본 발명에 따른 건조 장치는 연소실의 연소 상태를 검출하여 정상적인 연소가 이루어질 수 있도록 제어함으로써 피건조물을 안정적으로 건조시킬 수 있도록 하는데 그 목적이 있다. 이와 같은 목적의 본 발명에 따른 건조 장치는 건조실과 연소실, 제 1 및 제 2 온도 센서, 제어부를 포함한다. 건조실에서는 건조물이 수용되어 건조되고, 연소실은 입구와 출구를 갖는다. 제 1 온도 센서는 입구에 인접한 위치에 설치되어 연소실의 입구 온도를 검출하고, 제 2 온도 센서는 출구에 인접한 위치에 설치되어 연소실의 출구 온도를 검출한다. 제어부는 연소실의 입구 온도와 연소실의 출구 온도의 온도 차의 절대 값을 통해 연소실 내부의 연소 상태를 판별한다.

Description

건조 장치{DRYING APPARATUS}

본 발명은 건조 장치에 관한 것으로, 연료를 연소시켜 열풍을 발생시키고 이 열풍을 이용하여 피건조물(예를 들면 세탁물)을 건조시키는 건조 장치에 관한 것이다.

건조 장치는 세탁이 완료된 의류 등을 건조시키는 의류용 건조 장치와, 곡물이나 산업용 원자재 등을 건조시키는 산업용 건조 장치 등으로 구분할 수 있다. 의류용 건조기의 경우 열풍을 강제적으로 송풍시켜 건조실에 수용되어 있는 피건조물을 건조시킨다.

건조 장치에서는 열풍을 이용하여 피건조물을 건조시키는데, 이 열풍은 연소 장치나 전기 가열장치 등을 통해 발생시킨다. 소용량의 건조 장치라면 전기 가열 장치를 이용해도 충분하지만, 대용량 건조 장치의 경우에는 전기 가열 장치보다는 버너를 이용하는 것이 더 효율적이다. 연소 장치란, 화석 연료(유류 또는 개스)를 연소시켜 열풍을 발생시키는 장치로서, 연소실과 송풍 팬 등을 구비한다.

이와 같은 연소 장치를 구비한 건조 장치에서, 연소실의 공기 유입이나 연소 장치의 연료 공급이 원활하지 않으면 정상적인 연소가 이루어지지 않아 사용자가 희망하는 건조 상태를 제공하지 못하게 된다. 비정상적인 연소가 계속될 경우, 볼완전 연소 등에 따른 오염 물질(이산화탄소, 검댕 등)이 발생할 수 있어 대기 오염이나 피건조물의 오염이 초래될 뿐만 아니라, 과열 등으로 인하여 기기의 손상이 초래될 수도 있다.

본 발명에 따른 건조 장치는 연소실의 연소 상태를 검출하여 정상적인 연소가 이루어질 수 있도록 제어함으로써 피건조물을 안정적으로 건조시킬 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

이와 같은 목적의 본 발명에 따른 건조 장치는 건조실과 연소실, 제 1 및 제 2 온도 센서, 제어부를 포함한다. 건조실에서는 건조물이 수용되어 건조되고, 연소실은 입구와 출구를 갖는다. 제 1 온도 센서는 입구에 인접한 위치에 설치되어 연소실의 입구 온도를 검출하고, 제 2 온도 센서는 출구에 인접한 위치에 설치되어 연소실의 출구 온도를 검출한다. 제어부는 연소실의 입구 온도와 연소실의 출구 온도의 온도 차의 절대 값을 통해 연소실 내부의 연소 상태를 판별한다.

이와 같이 이루어지는 본 발명의 바람직한 실시예를 도 1 내지 도 5를 참조하여 설명하면 다음과 같다. 먼저 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 건조 장치를 나타낸 도면으로서, 세탁물을 건조시키기 위한 드럼 타입의 의류 건조기를 나타낸 것이다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 본체(10) 내부에는 드럼 형상의 건조통(140)이 회전 가능하게 설치되고, 이 건조통(140)의 내부 공간은 건조실(190)을 형성한다. 본체(120)의 전면에는 의류를 투입 및 인출하기 위한 투입구(122)와, 이 투입구(122)를 개폐하기 위한 도어(124)가 마련된다. 건조통(140)의 아래에는 열풍을 발생시키기 위한 열풍 발생 장치(162)가 마련되며, 이 열풍 발생 장치(162)와 건조통(140) 사이에는 열풍 흡입 덕트(160)가 마련된다. 열풍 발생 장치(162)에서 발생한 열풍은 이 열풍 흡입 덕트(160)를 통해 건조실(190)로 공급된다. 열풍 흡입 덕트(160)에서, 건조통(140)과 열풍 흡입 덕트(160)가 연결되는 열풍 유입구(168)에 인접한 위치에는 열풍 유입구(168) 부근의 온도를 검출하기 위한 열풍 유입구 온도 센서(166)가 설치된다. 열풍 공급 장치(162)의 아래쪽에는 건조통(140)에서 본체(120) 외부로 열풍의 배출을 안내하기 위한 열풍 배출 덕트(180)가 마련된다.

도 2는 도 1에 나타낸 건조 장치의 온풍 발생 장치의 구성 및 정상적인 연소 상태를 나타낸 도면이다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 열풍 발생 장치(162)의 외부 케이스(262)는 그 일단이 개방되고 타단은 폐쇄된 원기둥 형상이며, 개방된 일단은 가열된 공기를 토출시키는 열풍 토출구(260a)로 이용된다. 열풍 토출구(260a)에 대향된 외부 케이스(262) 내에는 팬 구동 모터(264)가 마련되며, 팬 구동 모터(264)의 회전축에는 송풍 팬(266)이 결합되어 있다. 그리고 송풍 팬(266)의 전방에는 점화 시 화염을 발생시켜 공기를 가열하는 버너(268)가 마련된다.

외부 케이스(262) 내에서, 송풍 팬(266)의 전방에는 외부 케이스(262)의 내측으로 이격되어 배치되는 원기둥 형상의 내부 케이스(280)가 마련된다. 내부 케이스(280)의 일단에는 가열 공기가 토출되는 가열 공기 토출구(280a)가 형성되며, 내부 케이스(280)의 내부 공간은 연소실(240)을 형성한다.

송풍 팬(266)을 통해 흡입되는 공기가 공기 유입구(280c)를 통해 연소실(240) 내로 유입되는 한편, 버너(268)가 점화되어 화염을 발생시키면 내부 케이스(280) 내의 공기가 가열되어 전방의 가열 공기 토출구(280a)를 통해 토출된다.

송풍 팬(266)의 전방에는 유입되는 공기 중의 이물질을 걸러내기 위한 필터(206)가 설치된다. 내부 케이스(288)의 바깥쪽 상부에는 입구 온도 센서(202)와 출구 온도 센서(204)가 각각 설치되는데, 입구 온도 센서(202)는 공기 유입구(280c) 쪽에 설치되고, 출구 온도 센서(204)는 가열 공기 토출구(280a) 쪽에 설치된다. 단, 출구 온도 센서(204)는, 연소실(240) 내에서 정상적인 연소에 의해 발생하는 화염(208)의 종단에 해당되는 위치의 연소실(240) 바깥쪽에 설치된다.

도 2에 나타낸 연소실(240)의 화염(208)은 정상적인 연소, 즉 미리 정해진 연료 공급량과 풍량에 따라 완전 연소에 가까운 연소가 이루어질 때의 화염(208)의 크기와 형상을 나타낸 것이다. 이와 같은 정상적인 연소 시의 화염(208)의 크기와 형상은 입구 온도 센서(202)와 출구 온도 센서(204)의 설치 위치를 결정하는 기준이 된다. 입구 온도 센서(202)는 공기 유입구(280c)에 인접한 위치(즉 화염(208)의 시작 부분) 상에 설치되며, 출구 온도 센서(204)는 가열 공기 토출구(280a)에 인접한 위치(즉 화염(208)의 끝 부분) 상에 설치된다. 이와 같은 두 센서(202, 204)의 설치 구조에 따르면, 화염(208)의 크기가 정상 연소시보다 작거나, 반대로 과도하게 커지면 두 온도 센서(202, 204)의 검출 값의 차가 정상 연소와 다른 값을 나타내므로 이를 통해 연소실(240)의 연소 상태를 판별할 수 있으며, 제어부(도 3 참조)는 연소실(240)의 연소 상태가 불량할 경우 풍량이나 연료 공급량 등을 조절하여 정상적인 연소가 이루어질 수 있도록 한다.

도 3은 도 1에 나타낸 건조 장치의 제어 계통을 나타낸 블록도이다. 건조 장치의 전반적인 동작을 제어하는 제어부(302)의 입력단에는 입구 온도 센서(202)와 출구 온도 센서(204), 열풍 유입구 온도 센서(166)가 연결된다. 제어부(302)는 이 세 온도 센서(202, 204, 166)로부터 각 위치의 온도 정보를 획득한다. 제어부(302)의 출력단에는 송풍 팬 구동부(304)와 연료 펌프 구동부(306)가 연결되는데, 각각 송풍 팬 모터(264)와 연료 펌프(308)를 구동한다. 제어부(302)는 입구 온도 센서(202)와 출구 온도 센서(204), 열풍 유입구 온도 센서(166)를 통해 검출되는 각 위치의 온도를 통해 연소실(240)의 연소 상태를 판별하고, 연소 상태가 불량하면 공기의 양과 연료의 양을 조절하여 정상적인 연소가 이루어지도록 제어한다.

도 4 내지 도 6은 도 1에 나타낸 건조 장치의 비정상적인 연소 상태를 나타낸 도면으로서, 공기의 양이 부족하거나 너무 과한 경우, 또는 연료 공급량이 부족하거나 과한 경우의 화염의 크기와 형상을 나타낸 것이다.

도 4는 연소실(240)에 공급되는 공기의 양이 부족할 때 나타나는 화염(408)의 크기와 형상을 나타낸 것이다. 도 4에 나타낸 바와 같이, 연료의 공급은 정상적으로 이루어지면서 연소실(240)로 공급되는 공기의 양(즉 풍량)이 부족하면 화염(408)은 가열 공기 토출구(280a) 쪽으로 충분히 뻗어가지 못하고 위쪽으로 휘어지게 된다. 송풍 팬(266)이 충분한 회전수로 회전하지 못하거나, 공기의 유로가 막힌 상태라면 공기의 흐름이 충분하지 못해 도 4에 나타낸 것과 같은 연소 상태가 발생할 수 있다. 화염(408)이 출구 온도 센서(204)에 근접함으로써 출구 온도 센서(204)에서는 정상치보다 높은 온도가 검출되고, 입구 온도 센서(204)의 검출 온도와 출구 온도 센서(204)의 검출 온도 사이의 차는 정상치보다 더 크다. 이 때 제어부(302)는 송풍 팬(266)의 회전 속도를 높여 풍량을 증가시키거나, 경고를 발생시켜 유로의 불량 상태를 표시한다.

공기의 공급에 문제가 있다면, 필터(206)나 공기 유입구(280c)에 문제가 있어서 충분한 양의 공기가 연소실(240) 내로 유입되지 못하거나, 도 1에 나타낸 열풍 유입구(168)에 문제가 있어서 가열된 공기가 원활하게 빠져나가지 못하는 경우 등을 가정할 수 있다. 입구 온도 센서(202) 및 출구 온도 센서(204)와 함께 도 1에 나타낸 열풍 유입구 온도 센서(166)를 이용하면 공기 유로 상의 문제가 필터(206) 쪽인지 열풍 유입구(168) 쪽인지 판별할 수 있다. 즉, 입구 온도 센서(202)와 출구 온도 센서(204)를 통해 도 4에 나타낸 것과 같은 연소 상태가 검출되면, 열풍 유입구 온도 센서(166)의 검출 값이 정상치를 벗어났는지를 확인한다. 만약 열풍 유입구 온도 센서(166)의 검출 온도가 정상치를 초과하였다면 열풍 유입구(168)가 막혀 가열된 공기가 건조실(190) 내부로 원활하게 공급되지 못하는 것으로 볼 수 있다. 반대로 도 4에 나타낸 것과 같은 연소 상태에서 열풍 유입구 온도 센서(166)의 검출 온도가 정상치 이하로 떨어지면 필터(206) 또는 공기 유입구(280c)가 막혀 연소실(240)로 충분한 양의 공기가 공급되지 못하는 것으로 볼 수 있다.

도 5는 버너(268)에 공급되는 연료의 양이 정상치보다 부족할 때 나타나는 화염(508)의 상태를 나타낸 것이다. 도 5에 나타낸 바와 같이, 공기의 공급은 정상적으로 이루어지면서 버너(268)로 공급되는 연료의 양이 부족하면 화염(508)은 도 5에 나타낸 것처럼 가늘고 짧아진다. 연료가 새거나 연료 공급관이 막혀있는 상태라면 연료의 공급이 원활하지 못해 도 5에 나타낸 것과 같은 연소 상태가 발생할 수 있다. 화염(508)이 짧아져서 출구 온도 센서(204)에 미치지 못함으로써 출구 온도 센서(204)에서는 정상치보다 낮은 온도가 검출되고, 입구 온도 센서(204)의 검출 온도와 출구 온도 센서(204)의 검출 온도 사이의 차는 정상치보다 더 작다. 이 때 제어부(302)는 경고를 발생시켜 연료 공급 상태의 불량을 표시한다.

도 6은 버너(268)에 과도한 양의 연료가 공급될 때 나타나는 화염(608)의 상태를 나타낸 것이다. 도 6에 나타낸 바와 같이, 공기의 공급은 정상적으로 이루어지면서 버너(268)로 공급되는 연료의 양이 지나치게 많으면 화염(608)은 도 6에 나타낸 것처럼 굵고 길어진다. 화염(608)이 굵고 길어지기 때문에 입구 온도 센서(204)의 검출 온도와 출구 온도 센서(204)의 검출 온도 사이의 차는 정상치보다 더 크다. 이 경우, 도 4에 나타낸 공기 부족 상태에서의 검출 결과와 차별되지 않을 수도 있는데, 이 때 열풍 유입구 온도 센서(166)의 검출 온도가 지나치게 상승하면 연소실(240) 내에서 과도한 연료 공급에 따른 과도 연소가 이루어지고 있는 것으로 볼 수 있다. 이 때 제어부(302)는 경고를 발생시켜 연료 공급 상태의 불량을 표시하고, 연료 펌프(308)를 제어하여 연료의 공급량을 줄인다.

본 발명에 따른 건조 장치는 연소실의 연소 상태를 검출하여 정상적인 연소가 이루어질 수 있도록 제어함으로써 피건조물을 안정적으로 건조시킬 수 있도록 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 건조 장치를 나타낸 도면.

도 2는 도 1에 나타낸 건조 장치의 온풍 발생 장치의 구성 및 정상적인 연소 상태를 나타낸 도면.

도 3은 도 1에 나타낸 건조 장치의 제어 계통을 나타낸 블록도.

도 4 내지 도 6은 도 1에 나타낸 건조 장치의 비정상적인 연소 상태를 나타낸 도면.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

162 : 연소 장치

166 : 열풍 유입구 온도 센서

168 : 열풍 유입구

190 : 건조실

202 : 입구 온도 센서

204 : 출구 온도 센서

206 : 필터

240 : 연소실

Claims

건조물이 수용되어 건조되는 건조실과;

입구와 출구를 가진 연소실과;

상기 입구에 인접한 위치에 설치되어 상기 연소실의 입구 온도를 검출하는 제 1 온도 센서와;

상기 출구에 인접한 위치에 설치되어 상기 연소실의 출구 온도를 검출하는 제 2 온도 센서와;

상기 연소실의 입구 온도와 상기 연소실의 출구 온도의 온도 차의 절대 값을 통해 상기 연소실 내부의 연소 상태를 판별하는 제어부를 포함하는 건조 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 제 1 및 제 2 온도 센서는 상기 연소실의 바깥쪽 상부에 설치되어 각각 상기 연소실 입구의 상부 온도와 상기 연소실 출구의 상부 온도를 검출하는 건조 장치.
제 2 항에 있어서,

상기 연소실 내에서 정상적인 연소에 의해 발생하는 화염의 종단에 해당되는 위치의 상기 연소실 바깥쪽에 상기 제 2 온도 센서가 설치되는 건조 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 제어부는,

상기 연소실의 연소 상태가 정상적일 때의 상기 입구 온도와 상기 출구 온도의 온도 차의 절대 값인 정상 연소 값을 구비하고;

상기 제 1 및 제 2 온도 센서를 통해 검출되는 온도 차의 절대 값이 상기 정상 연소 값보다 크면 상기 연소를 위해 공급되는 연료의 양이 정상치를 초과하거나 상기 연소를 위해 공급되는 공기의 양이 정상치보다 부족한 것으로 판정하는 건조 장치.
제 4 항에 있어서,

상기 연소를 위해 공급되는 공기의 양을 조절하기 위한 공기 조절 장치와;

상기 연소를 위해 공급되는 연료의 양을 조절하기 위한 연료 조절 장치를 더 포함하고; 상기 제어부는,

상기 연소를 위해 공급되는 공기의 양이 부족할 때 상기 공기 조절 장치를 제어하여 상기 연소를 위해 공급되는 공기의 양을 증가시키고;

상기 연소를 위해 공급되는 연료의 양이 부족할 대 상기 연료 조절 장치를 제어하여 상기 연소를 위해 공급되는 연료의 양을 증가시키는 건조 장치.
제 4 항에 있어서,

상기 연소실에 유입되는 공기 중의 이물질을 걸러내기 위해 상기 연소실의 입구 측에 마련되는 필터와;

상기 연소실에서 가열된 공기가 상기 건조실 내부로 공급되도록 상기 건조실의 일면에 마련되는 열풍 유입구와;

상기 열풍 유입구에 인접한 위치에 설치되어 상기 열풍 유입구 온도를 검출하는 제 3 온도 센서를 더 포함하고; 상기 제어부는,

상기 제 1 및 제 2 온도 센서를 통해 검출되는 온도 차의 절대 값이 상기 정상 연소 값보다 크고 상기 제 3 온도 센서를 통해 검출되는 상기 열풍 유입구 온도가 정상치보다 크면 상기 배기구를 통한 열풍의 유동이 원활하지 않은 것으로 판정하는 건조 장치.
제 6 항에 있어서, 상기 제어부는,

상기 제 1 및 제 2 온도 센서를 통해 검출되는 온도 차의 절대 값이 상기 정상 연소 값보다 크고 상기 제 3 온도 센서를 통해 검출되는 상기 열풍 유입구 온도가 정상치일 때 상기 필터를 통한 상기 연소실로의 공기 유입이 원활하지 않은 것으로 판정하는 건조 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 제어부는,

상기 연소실의 연소 상태가 정상적일 때의 상기 입구 온도와 상기 출구 온도의 온도 차의 절대 값인 정상 연소 값을 구비하고;

상기 제 1 및 제 2 온도 센서를 통해 검출되는 온도 차의 절대 값이 상기 정상 연소 값보다 작으면 상기 연소를 위해 공급되는 연료의 양이 정상치보다 부족한 것으로 판정하는 건조 장치.
제 8 항에 있어서,

상기 연소를 위해 공급되는 연료의 양을 조절하기 위한 연료 조절 장치를 더 포함하고; 상기 제어부는,

상기 연소를 위해 공급되는 연료의 양이 정상치보다 부족할 때 상기 연료 조절 장치를 제어하여 상기 연소를 위해 공급되는 연료의 양을 증가시키는 건조 장치.