KR20110080620A - 건조기 및 그 제어방법 - Google Patents

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KR20110080620A
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박희범
이형우
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삼성전자주식회사
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Abstract

건조 후반부에서 습도 변화량(건조율)에 따라 히터 용량을 조절하여 건조시간의 증가없이 소비 전력을 절감할 수 있는 건조기 및 그 제어방법을 제공한다. 건조기는 의류를 수용하는 드럼; 드럼 내부로 열풍을 공급하는 서로 다른 용량의 제1 및 제2열풍 히터; 드럼 내부의 습도를 감지하는 습도센서; 드럼 내부의 습도 변화량을 계산하고, 계산된 습도 변화량을 정해진 기준 변화량과 비교하여 습도 변화량이 기준 변화량보다 크면 제1 및 제2열풍 히터 중 작은 용량의 열풍 히터만을 동작시키는 것을 특징으로 한다.

Description

건조기 및 그 제어방법{CLOTHING DRYER AND CONTROL METHOD THEREOF}
본 발명은 건조시간의 증가없이 소비 전력을 절감할 수 있는 건조기 및 그 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로, 건조기는 건조할 의류(건조 대상물)가 수용된 드럼을 회전시키는 가운데 열풍 히터에 의해 가열된 고온의 공기(열풍)를 드럼 내부로 공급하여 의류를 건조시키는 장치이다. 이러한 건조기는 드럼을 통과한 고온 다습한 공기를 건조기의 외부로 배기시키는 배기식 건조기와, 드럼을 통과한 고온 다습한 공기에서 습기를 제거한 후 다시 드럼 내부로 순환시키는 응축식 건조기로 분류할 수 있다.
이러한 건조기에서 공기를 가열하는 열풍 히터는 의류의 건조도, 드럼 내부의 습도, 의류를 건조하고 배출되는 드럼 출구에서의 공기(배기공기) 온도 등에 따라 온/오프 동작된다. 그러나 건조가 완료될 때까지 열풍 히터의 제어로 특정 온도구간을 유지하기 때문에 건조 후반부에 필요 이상의 열량이 소모되어 에너지 효율을 저하시킨다.
본 발명의 일 측면은 소비 전력을 절감하도록 건조 후반부의 습도 변화량(건조율)에 따라 히터 용량을 조절하는 건조기 및 그 제어방법을 제공한다.
본 발명의 다른 측면은 소비 전력을 절감하도록 드럼 내부 습도가 급격히 감소하는 구간에서 히터 용량을 조절하는 건조기 및 그 제어방법을 제공한다.
이를 위한 본 발명의 일 실시예에 의한 건조기는, 의류를 수용하는 드럼; 드럼 내부로 열풍을 공급하는 복수 개의 열풍 히터; 드럼 내부의 습도를 감지하는 습도센서; 드럼 내부의 습도 변화량을 계산하고, 계산된 습도 변화량을 정해진 기준 변화량과 비교하여 습도 변화량이 기준 변화량보다 크면 복수 개의 열풍 히터 중 하나의 열풍 히터를 동작시켜 건조 후반부의 히터 용량을 조절하는 제어부를 포함한다.
복수 개의 열풍 히터는 용량이 서로 다른 제1 및 제2열풍 히터로 구성된다.
하나의 열풍 히터는 제1 및 제2열풍 히터 중 용량이 작은 히터인 것이 바람직하다.
제어부는 습도 변화량이 기준 변화량보다 크지 않으면 제1 및 제2열풍 히터를 모두 동작시키는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 의한 건조기는, 드럼 출구의 배기 온도를 감지하는 온도센서를 더 포함하고, 제어부는 습도 변화량이 기준 변화량보다 크지 않으면 배기 온도에 따라 제1 및 제2열풍 히터를 선택적으로 제어하는 것이 바람직하다.
제어부는 배기 온도에 따라 제1 및 제2열풍 히터를 모두 온/오프 동작시키도록 제1 및 제2열풍 히터를 제어한다.
제어부는 배기 온도에 따라 제1 및 제2열풍 히터 중 하나의 열풍 히터를 온 동작시키고, 다른 하나의 열풍 히터를 온/오프 동작시키도록 상기 제1 및 제2열풍 히터를 제어한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 의한 건조기는, 의류를 수용하는 드럼; 드럼 내부로 열풍을 공급하는 서로 다른 용량의 제1 및 제2열풍 히터; 드럼 내부의 습도를 감지하는 습도센서; 드럼 내부의 습도가 일정습도 범위에 도달하면 상기 제1 및 제2열풍 히터 중 하나의 열풍 히터를 동작시켜 건조 후반부의 히터 용량을 조절하는 제어부를 포함한다.
일정습도 범위는 드럼 내부의 습도가 급격히 감소하기 시작하는 습도의 범위인 것이 바람직하다.
제어부는 드럼 내부의 습도가 일정습도 범위에 도달하지 않으면 제1 및 제2열풍 히터를 모두 동작시키는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 의한 건조기는, 드럼 출구의 배기 온도를 감지하는 온도센서를 더 포함하고, 제어부는 드럼 내부의 습도가 일정습도 범위에 도달하지 않으면 배기 온도에 따라 제1 및 제2열풍 히터를 선택적으로 제어하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 의한 건조기의 제어방법은, 드럼, 드럼 내부에 열풍을 공급하는 복수 개의 열풍 히터를 구비한 건조기의 제어방법에 있어서, 건조코스인가 판단하고; 건조코스인 경우, 복수 개의 열풍 히터를 온/오프 동작시켜 건조동작을 수행하고; 건조동작에 따라 변화하는 드럼 내부의 습도를 감지하고; 드럼 내부의 습도 변화량을 계산하고; 계산된 습도 변화량을 정해진 기준 변화량과 비교하여 습도 변화량이 기준 변화량보다 크면 복수 개의 열풍 히터 중 하나의 열풍 히터를 온 동작시켜 건조 후반부의 히터 용량을 조절하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 의한 건조기의 제어방법은, 드럼 출구의 배기 온도를 감지하는 것을 더 포함하고, 습도 변화량이 기준 변화량보다 크지 않으면 배기 온도에 따라 제1 및 제2열풍 히터를 선택적으로 온/오프 동작시키는 것이 바람직하다.
이와 같은 본 발명의 일 실시예에 의하면, 습도 변화량(건조율)에 따라 서로 다른 용량을 갖는 히터의 동작을 제어하여 히터 용량을 조절하므로 소비 전력을 절감할 수 있다.
또한, 드럼 내부 습도가 급격히 감소하는 구간에서 작은 용량의 히터만을 동작시키면 건조 시간의 큰 증가율 없이 소비 전력을 절감할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 건조기의 구성을 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 건조기의 제어 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 건조기의 건조동작 시, 드럼 내부 습도와 배기 온도에 따른 히터 제어의 제1프로 파일을 나타낸 그래프이다.
도 4은 본 발명의 일 실시예에 의한 건조기의 건조동작 시, 드럼 내부 습도와 배기 온도에 따른 히터 제어의 제2프로 파일을 나타낸 그래프이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 건조기의 건조동작 시, 드럼 내부 습도와 배기 온도에 따른 히터 제어의 제3프로 파일을 나타낸 그래프이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 건조기의 제어방법을 나타낸 동작 순서도이다.
이하, 본 발명에 의한 바람직한 일 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 건조기의 구성을 나타낸 단면도이다.
도 1에서, 본 발명의 일 실시예에 의한 건조기(10)는 대략 육면체 형상으로 이루어지며 후면에 외부 공기를 흡기하는 통공(25)이 마련된 하우징(20)과, 하우징(20)의 내부에 전후면이 개방된 원통형의 드럼(30)과, 드럼(30)의 전후 양단부의 내주면을 미끄럼 가능하게 지지하고 있는 전면브라켓(31) 및 후면브라켓(33)과, 드럼(30)과 전면브라켓(31) 사이 및 드럼(30)과 후면브라켓(33) 사이에 설치되어 드럼(30)의 회전 운동이 원활하도록 하는 미끄럼패드(40)를 포함한다.
드럼(30)의 전면에 설치된 전면브라켓(31)은 도어(50) 측으로부터 의류의 투입이 가능하도록 그 중앙부가 개구되며, 그 하부에는 의류로부터 증발된 습기를 함유하고 있는 공기를 외부로 배출하기 위한 배기구(60)가 형성된다.
배기구(60)가 형성된 드럼(30)의 내부에는 드럼(30) 내부의 습도를 감지하는 습도센서(61)가 설치된다. 습도센서(61)는 드럼(30)의 회전에 따라 회전하는 의류와 접촉하여 의류에 함유되어 있는 수분의 양에 따른 전기신호를 발생하여 의류의 건조도를 판단할 수 있다.
드럼(30)의 하부에는 배기구(60)에서 배출되는 공기를 건조기(10) 외부로 배출하기 위한 배기덕트(70), 송풍팬(73) 및 배기관(76)이 설치되며, 배기덕트(70)에는 배기구(60)에서 배출되는 공기에 포함되어 있는 먼지나 보푸라기 등의 이물질을 거르기 위한 필터부재(71)가 설치된다. 배기덕트(70)는 배기구(60)에서 배출되는 공기를 하우징(20)의 하부로 안내하며, 이 배기덕트(70)는 건조기(10) 내부에서 공기의 흐름을 유도하도록 유동력을 발생시키는 송풍팬(73)에 연결된다. 송풍팬(73)에 의해 토출되는 공기는 일단이 송풍팬(73)의 팬케이싱(79)에 연결되고, 타단은 하우징(20)의 외부로 연장되는 배기관(76)을 통해 외부로 배출된다. 배기관(76)에는 의류를 건조하고 배출되는 드럼(30)의 출구에서의 공기 온도 즉, 배기 온도를 감지하는 배기온도센서(77)가 설치된다.
드럼(30)의 하부에는 송풍팬(73)과 드럼(30)을 동시에 구동하기 위한 모터(80)가 설치되고, 모터(80)는 그 구동축이 전후 양방향으로 연장되어 그 일측은 송풍팬(73)에 연결되고, 타측은 드럼(30)을 구동하기 위한 풀리(81)에 연결된다. 풀리(83)와 드럼(30)은 벨트(86)로 연결되어 모터(80)의 구동에 따라 드럼(30)을 회전시키게 된다.
드럼(30)의 후면에 설치된 후면브라켓(33)의 상부에는 열풍 흡입을 위한 흡기구(34)가 형성되고, 후면브라켓(33)의 후방에는 흡기구(34)로 열풍을 안내하는 흡기덕트(35)가 설치되며, 흡기덕트(35)는 드럼(30)의 하부에서 후방으로 연장된 후 상방으로 절곡되어 흡기구(34)로 연통되도록 형성되고, 흡기덕트(35)의 입구에는 하우징(20) 내부에서 흡입한 공기를 가열하기 위한 제1 및 제2열풍 히터(36, 38)가 설치되고, 흡기덕트(35)의 출구에는 제1 및 제2열풍 히터(36, 38)를 통과한 공기의 온도를 감지하는 히터온도센서(39)가 설치된다.
제1 및 제2열풍 히터(36, 38)는 전력 용량이 다른 것으로서, 예를 들면 전체 전력 용량(M+N; 100%)이 5.3kW인 경우, 제1열풍 히터(36)는 전력 용량이 약 3.7kW(70%) 정도의 큰 용량(M)이고, 제2열풍 히터(38)는 전력 용량이 약 1.6kW(30%) 정도의 작은 용량(N)으로 분할되어 있다. 제1 및 제2열풍 히터(36, 38)의 전력 용량은 70%:30%의 비율로 반드시 분할되는 것은 아니며, 일정한 건조 시간(약, 25분 전후로 최대 30분을 넘지 않는 시간)을 확보하면서 소비 전력을 일정 수준(약, 5%) 이상 절감할 수 있는 최적의 분할 조건을 찾아 다양한 용량의 비율로 분할 가능하다. 통상 제2열풍 히터(38)의 전력 용량(N)은 약, 1~2kW에서 가변할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 의한 건조기는 배기식 건조기를 예로 들어 설명하였으나, 응축식 건조기에서도 동일하게 적용할 수 있음은 물론이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 건조기의 제어 구성도로서, 입력부(100), 제어부(110) 및 구동부(120)를 포함하여 구성된다.
입력부(100)는 사용자가 선택하는 건조코스와 건조시간, 동작명령 등의 운전정보를 제어부(110)에 입력한다.
제어부(110)는 입력부(100)로부터 입력된 운전정보에 따라 건조기의 전반적인 동작을 제어하는 마이컴으로서, 습도센서(61)에 의해 감지된 드럼(30) 내부의 습도를 입력받아 습도 변화량(일정시간 당 변화하는 습도 변화율;건조율)을 계산하고, 계산된 습도 변화량(건조율)에 따라 건조구간을 세분화하여 건조동작을 제어한다.
즉, 제어부(110)는 습도 변화량(건조율)에 따라 건조구간을 천이 건조구간, 항률 건조구간, 감률 건조구간으로 크게 분류한다.
천이 건조구간(Initial dryinig period/Transient dryinig period)은 의류를 건조하기 시작한 초기의 건조구간으로서, 제1 및 제2열풍 히터(36, 38)에서 가열된 열풍이 의류 표면의 수분을 용이하게 증발시킬 수 있도록 드럼(30) 내부의 공기와 의류 및 그 주변의 온도를 상승시키는 구간이다.
항률 건조구간(Constant rate drying period)은 본격적인 건조가 진행되는 구간으로서, 제1 및 제2열풍 히터(36, 38)에서 가열된 열풍이 의류에 함유되어 있는 수분을 건조시키는데 소모되므로 배출되는 드럼(30) 출구의 공기 온도 즉, 배기공기의 온도는 큰 변화가 없이 일정하게 유지되는 온도 분포를 나타낸다.
감률 건조구간(Falling rate drying period)은 건조가 종료되는 후반부의 건조구간으로서, 의류에 함유되어 있는 수분이 항률 건조구간에 비하여 상대적으로 적기 때문에 제1 및 제2열풍 히터(36, 38)에서 가열된 열풍이 드럼(30) 내부 공기의 온도를 상승시키는데 사용되어 배출되는 드럼(30) 출구의 공기 온도 즉, 배기공기의 온도는 급격하게 상승되는 온도 분포를 나타낸다.
또한, 제어부(110)는 건조 후반부의 감률 건조구간에서 드럼(30) 내부의 습도가 급격히 감소하는 지점에서 작은 용량의 제2열풍 히터(38)만을 동작시켜 드럼(30) 내부의 온도가 필요 이상으로 상승하지 않도록 제어한다. 보다 자세히 설명하면, 드럼(30) 내부의 습도 변화량을 정해진 기준 변화량과 비교하여 습도 변화량이 기준 변화량보다 크면, 드럼(30) 내부의 습도가 급격히 감소하기 시작하는 준감률 건조구간이라고 판단하여 제1 및 제2열풍 히터(36, 38) 중 작은 용량의 제2열풍 히터(38)만을 동작시킨다. 제2열풍 히터(38)만을 동작시키게 되면, 작은 히터 용량만으로도 함유된 수분이 거의 없는 상태의 의류를 충분히 건조시킬 수 있으면서도 드럼(30) 내부의 온도를 일정 수준 이하로 유지할 수 있으므로 제1 및 제2열풍 히터(36, 38)를 빈번하게 온/오프 동작시키지 않아도 된다. 이러한 제2열풍 히터(38)만의 동작은 건조 종료 시점까지 계속된다.
구동부(120)는 제어부(110)의 구동제어신호에 따라 제1 및 제2열풍 히터(36, 38), 모터(80) 등을 동작시킨다.
이러한 세분화된 건조구간에서의 드럼(30) 내부 습도와 제1 및 제2열풍 히터(36, 38)의 제어 관계를 도 3 내지 도 5에 나타내었다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 건조기의 건조동작 시, 드럼 내부 습도와 배기 온도에 따른 히터 제어의 제1프로 파일을 나타낸 그래프이다.
도 3에서 알 수 있듯이, 제어부(110)는 의류를 건조하기 시작한 초기의 천이 건조구간(약, 5분 이내)에서 최대 히터 용량(M+N; 100%)으로 제1 및 제2열풍 히터(36, 36)를 모두 동작시켜 드럼(30) 내부의 공기와 의류 및 그 주변의 온도를 상승시킴으로써 건조기(10)가 빠른 시간 내에 최적화된 건조 상태에 도달할 수 있도록 제어한다.
이후, 제어부(110)는 본격적인 건조 진행의 항률 건조구간에서 배기 공기의 온도 즉, 배기 온도가 일정하게 유지되도록 제어 온도 구간이 설정된 배기 온도에 따라 제1 및 제2열풍 히터(36, 38) 중 큰 용량(M)의 제1열풍 히터(36)를 온/오프 동작시키고, 작은 용량(N)의 제2열풍 히터(38)는 계속 온 동작시키는 히터 제어로 의류에 함유되어 있는 수분을 빠른 시간 내에 건조시킬 수 있도록 제어한다. 이때의 습도 변화량(건조율)은 일정하게 유지된다.
이러한 항률 건조구간의 진행으로 드럼(30) 내부의 의류에 함유되어 있는 수분이 거의 없어지면 의류를 건조하고 배출되는 드럼(30) 출구의 공기 온도 즉, 배기 온도가 급격히 상승하면서 드럼(30) 내부의 습도가 급격히 감소한다. 따라서 이때의 습도 변화량도 급격히 감소하므로 제어부(110)는 계산된 습도 변화량을 정해진 기준 변화량과 비교하여 습도 변화량이 기준 변화량보다 크면 준감률 건조구간이라고 판단하고 제1열풍 히터(36)의 동작을 정지시킨다. 특정 제어 온도 구간이 있는 경우에도 준감률 건조구간이라 판단되면 큰 용량(M)의 제1열풍 히터(36)의 동작을 정지시킨다.
준감률 건조구간 이전에 큰 용량(M)의 제1열풍 히터(36)의 동작을 정지시키고, 작은 용량(N)의 제2열풍 히터(38)만을 동작시키는 히터 제어가 수행되면, 건조시간이 30분을 초과하게 되고, 준감률 건조구간 이후에 제2열풍 히터(38)만을 동작시키는 히터 제어가 수행되면 소비 전력 절감율이 5% 미만으로 떨어짐을 실험을 통해 아래의 [표 1]과 같이, 확인하였다.
따라서, 준감률 건조구간에서 큰 용량(M)의 제1열풍 히터(36)의 동작을 정지시키고, 작은 용량(N)의 제2열풍 히터(38)만을 동작시키는 히터 제어를 수행하게 되면, 건조시간의 큰 증가율 없이 소비 전력을 절감할 수 있음을 아래의 [표 1]에서 확인할 수 있다.
[표 1]
Figure pat00001
그리고, 제어부(110)는 준감률 건조구간에서 제1열풍 히터(36)를 정지시킨 상태로 건조가 종료되는 후반부의 감률 건조구간(약, 22분 이후부터 건조 종료 시까지)에서도 제2열풍 히터(38)만을 동작시키도록 제어한다. 따라서 작은 히터 용량(N)만으로도 함유되어 있는 수분이 거의 없는 상태의 의류를 마무리 건조시킬 수 있으면서도 드럼(30) 내부의 온도가 필요 이상으로 상승하는 것을 억제할 수 있다.
도 4은 본 발명의 일 실시예에 의한 건조기의 건조동작 시, 드럼 내부 습도와 배기 온도에 따른 히터 제어의 제2프로 파일을 나타낸 그래프로서, 도 3과 동일한 부분에 대해서는 중복되는 설명을 최대한 생략한다.
도 4에서 알 수 있듯이, 제어부(110)는 천이 건조구간에서 최대 히터 용량(M+N; 100%)으로 제1 및 제2열풍 히터(36, 36)를 모두 동작시켜 건조기(10)가 빠른 시간 내에 최적화된 건조 상태에 도달할 수 있도록 제어한다.
이후, 제어부(110)는 본격적인 건조 진행의 항률 건조구간에서 배기 공기의 온도 즉, 배기 온도가 일정하게 유지되도록 제어 온도 구간이 설정된 배기 온도에 따라 제1 및 제2열풍 히터(36, 38)를 모두 온/오프 동작시키는 히터 제어로 의류에 함유되어 있는 수분을 빠른 시간 내에 건조시킬 수 있도록 제어한다. 물론 이때의 습도 변화량(건조율)은 일정하게 유지된다.
이러한 항률 건조구간의 진행으로 드럼(30) 내부의 의류에 함유되어 있는 수분이 거의 없어지면 습도 변화량도 급격히 감소하므로 제어부(110)는 습도 변화량이 기준 변화량보다 크면 준감률 건조구간이라고 판단하고 제1열풍 히터(36)의 동작을 정지시킨다.
준감률 건조구간에서 큰 용량(M)의 제1열풍 히터(36)의 동작을 정지시키고, 작은 용량(N)의 제2열풍 히터(38)만을 동작시키는 히터 제어를 수행하게 되면, 건조시간의 큰 증가율 없이 소비 전력을 절감할 수 있음을 위의 [표 1]에서 확인할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 건조기의 건조동작 시, 드럼 내부 습도와 배기 온도에 따른 히터 제어의 제3프로 파일을 나타낸 그래프로서, 도 3 및 도 4와 동일한 부분에 대해서는 중복되는 설명을 최대한 생략한다.
도 5에서 알 수 있듯이, 제어부(110)는 천이 건조구간에서 최대 히터 용량(M+N; 100%)으로 제1 및 제2열풍 히터(36, 36)를 모두 동작시켜 건조기(10)가 빠른 시간 내에 최적화된 건조 상태에 도달할 수 있도록 제어한다.
이후, 제어부(110)는 본격적인 건조 진행의 항률 건조구간에서 최대 히터 용량(M+N; 100%)으로 제1 및 제2열풍 히터(36, 36)를 모두 동작시키는 히터 제어로 의류에 함유되어 있는 수분을 빠른 시간 내에 건조시킬 수 있도록 제어한다. 물론 이때의 습도 변화량(건조율)은 일정하게 유지된다.
이러한 항률 건조구간의 진행으로 드럼(30) 내부의 의류에 함유되어 있는 수분이 거의 없어지면 습도 변화량도 급격히 감소하므로 제어부(110)는 습도 변화량이 기준 변화량보다 크면 준감률 건조구간이라고 판단하고 제1열풍 히터(36)의 동작을 정지시킨다.
준감률 건조구간에서 큰 용량(M)의 제1열풍 히터(36)의 동작을 정지시키고, 작은 용량(N)의 제2열풍 히터(38)만을 동작시키는 히터 제어를 수행하게 되면, 건조시간의 큰 증가율 없이 소비 전력을 절감할 수 있음을 위의 [표 1]에서 확인할 수 있다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 의한 건조기의 동작 과정 및 작용 효과를 설명한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 건조기의 제어방법을 나타낸 동작 순서도이다.
도 6에서, 드럼(30)의 내부에 건조할 의류(건조 대상물)를 넣고 사용자가 의류의 종류에 따라 건조코스를 선택하면(200), 사용자가 선택한 운전정보가 입력부(100)를 통해 제어부(110)에 입력된다.
따라서, 제어부(110)는 입력부(100)로부터 입력된 운전정보에 따라 건조를 진행하기 시작하는데, 먼저 동작명령이 입력되었는가를 판단한다(202).
단계 202의 판단 결과, 동작명령이 입력되면 제어부(110)는 구동부(120)를 통해 모터(80)를 구동하고, 제1 및 제2열풍 히터(36, 38)를 도 3 및 도 5에 도시한 제어 프로 파일에 따라 동작시킨다(204).
모터(80)의 구동에 따라 드럼(30)이 회전하여 드럼(30) 내부의 의류를 회전시키고, 모터(80)의 구동에 따라 송풍팬(73)도 연동하여 회전하므로 건조기(10) 내부에서 공기가 유동하기 시작한다.
이때, 도 3 및 도 5에 도시한 제어 프로 파일에 따라 제1 및 제2열풍 히터(36, 38)가 동작하여 건조기(10) 내부에서 유동하는 공기가 가열되어 열풍을 생성하고, 생성된 열풍은 흡기덕트(35)를 통해 드럼(30) 내부로 공급된다. 드럼(30) 내부로 공급된 열풍은 드럼(30) 내부에서 상승과 낙하를 반복하면서 회전하는 의류에 접촉되어 의류에 함유되어 있는 수분을 증발시키는 건조동작을 통해 의류를 건조시킨다.
이러한 건조동작에 따라 드럼(30) 내부의 습도는 감소하기 시작하는데, 이때의 변화하는 드럼(30) 내부 습도를 습도센서(61)에서 감지하여 제어부(110)에 입력한다(206).
따라서, 제어부(110)는 습도센서(61)에 의해 감지된 드럼(30) 내부 습도를 입력받아 습도 변화량을 계산한다(208).
의류를 건조하기 시작한 초기의 천이 건조구간에서는 최대 히터 용량(100%)으로 제1 및 제2열풍 히터(36, 36)를 모두 동작시켜도 제1 및 제2열풍 히터(36, 36)에서 발생된 열 에너지가 드럼(30) 내부의 공기와 의류 및 그 주변의 온도를 상승시키는데 소모되므로 건조량은 작다.
반면, 본격적인 건조가 진행되는 항률 건조구간에서는 제1 및 제2열풍 히터(36, 36)에서 발생된 열 에너지가 의류에 함유되어 있는 수분을 증발시키는데 소모되므로 건조량이 일정해진다.
이와 같이, 항률 건조구간에서도 제1 및 제2열풍 히터(36, 36)에서 발생된 열 에너지가 의류에 함유되어 있는 수분을 증발시키는데 소모되므로 증발 잠열(latent heat)에 의해 드럼(30)을 통과한 배기 공기의 온도는 급격하게 상승하지 않고 습도 변화량도 급격히 감소하지는 않는다.
그러나, 의류에 함유된 수분이 거의 없어지게 되면 드럼(30)을 통과한 배기공기의 온도가 급격하게 상승하기 시작하고 습도 변화량도 급격히 감소하게 된다.
따라서, 제어부(110)는 계산된 습도 변화량을 정해진 기준 변화량(드럼 내부 습도가 급격히 감소하는 특정 %대의 습도 변화량)과 비교하여(210), 습도 변화량이 기준 변화량보다 크지 않으면 단계 204로 피드백하여 이후의 동작을 진행한다.
단계 210의 비교 결과, 습도 변화량이 기준 변화량보다 크면, 제어부(110)는 드럼(30) 내부 습도가 급격히 감소하는 준감률 건조구간에 도달하였다고 판단하여 구동부(120)를 통해 제1열풍 히터(36)의 동작을 정지시킨다(210).
따라서, 제2열풍 히터(38)의 동작만으로 이후의 건조구간을 진행하는데, 이때 의류에 함유된 수분은 거의 없는 상태이므로 제2열풍 히터(38)의 작은 용량으로도 건조동작을 수행할 수 있기 때문에 소비 전력을 절감할 수 있게 된다. 또한 제1 및 제2열풍 히터(36, 38)를 빈번하게 온/오프 동작시키지 않아도 되므로 드럼(30) 내부의 온도가 일정하게 유지되어 의류의 건조 품질을 향상시킬 수 있게 된다.
이후, 제어부(110)는 건조 종료조건인가를 판단하여(212), 건조 종료조건이 아닌 경우에는 단계 210으로 피드백하여 이후의 동작을 진행한다.
단계 212의 판단 결과, 건조 종료조건인 경우 제어부(110)는 구동부(120)를 통해 제2열풍 히터(38)의 동작을 정지시켜 모든 건조동작을 종료한다(214). 건조 종료조건은 습도센서(61)에서 드럼(30)의 회전에 따라 회전하는 의류와 접촉하여 의류에 함유되어 있는 수분의 양에 따른 전기신호를 발생하여 의류의 건조도를 판단할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에서는 드럼(30) 내부의 습도 변화량을 이용하여 준감률 건조구간을 판단하는 것을 예로 들어 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 의류를 건조하고 배출되는 드럼(30) 출구의 공기 온도 즉, 배기공기의 온도 상승률을 이용하여 준감률 건조구간을 판단하여도 본 발명과 동일한 목적 및 효과를 달성할 수 있음은 물론이다.
10 : 건조기 30 : 드럼
35 : 흡기덕트 36, 38 : 제1 및 제2열풍 히터
39 : 히터온도센서 61 : 습도센서
70 : 배기덕트 73 : 송풍팬
76 : 배기관 77 : 배기온도센서
80 : 모터 110 : 제어부

Claims (19)

  1. 의류를 수용하는 드럼;
    상기 드럼 내부로 열풍을 공급하는 복수 개의 열풍 히터;
    상기 드럼 내부의 습도를 감지하는 습도센서;
    상기 드럼 내부의 습도 변화량을 계산하고, 계산된 습도 변화량을 정해진 기준 변화량과 비교하여 상기 습도 변화량이 기준 변화량보다 크면 상기 복수 개의 열풍 히터 중 하나의 열풍 히터를 동작시켜 건조 후반부의 히터 용량을 조절하는 제어부를 포함하는 건조기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수 개의 열풍 히터는 용량이 서로 다른 제1 및 제2열풍 히터로 구성된 건조기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 하나의 열풍 히터는 상기 제1 및 제2열풍 히터 중 용량이 작은 히터인 건조기.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 습도 변화량이 기준 변화량보다 크지 않으면 상기 제1 및 제2열풍 히터를 모두 동작시키는 건조기.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 드럼 출구의 배기 온도를 감지하는 온도센서를 더 포함하고,
    상기 제어부는 상기 습도 변화량이 기준 변화량보다 크지 않으면 상기 배기 온도에 따라 상기 제1 및 제2열풍 히터를 선택적으로 제어하는 건조기.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 배기 온도에 따라 상기 제1 및 제2열풍 히터를 모두 온/오프 동작시키도록 상기 제1 및 제2열풍 히터를 제어하는 건조기.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 배기 온도에 따라 상기 제1 및 제2열풍 히터 중 하나의 열풍 히터를 온 동작시키고, 다른 하나의 열풍 히터를 온/오프 동작시키도록 상기 제1 및 제2열풍 히터를 제어하는 건조기.
  8. 의류를 수용하는 드럼;
    상기 드럼 내부로 열풍을 공급하는 서로 다른 용량의 제1 및 제2열풍 히터;
    상기 드럼 내부의 습도를 감지하는 습도센서;
    상기 드럼 내부의 습도가 일정습도 범위에 도달하면 상기 제1 및 제2열풍 히터 중 하나의 열풍 히터를 동작시켜 건조 후반부의 히터 용량을 조절하는 제어부를 포함하는 건조기.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 하나의 열풍 히터는 상기 제1 및 제2열풍 히터 중 용량이 작은 히터인 건조기.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 일정습도 범위는 상기 드럼 내부의 습도가 급격히 감소하기 시작하는 습도의 범위인 건조기.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 드럼 내부의 습도가 일정습도 범위에 도달하지 않으면 상기 제1 및 제2열풍 히터를 모두 동작시키는 건조기.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 드럼 출구의 배기 온도를 감지하는 온도센서를 더 포함하고,
    상기 제어부는 상기 드럼 내부의 습도가 일정습도 범위에 도달하지 않으면 상기 배기 온도에 따라 상기 제1 및 제2열풍 히터를 선택적으로 제어하는 건조기.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 배기 온도에 따라 상기 제1 및 제2열풍 히터를 모두 온/오프 동작시키도록 상기 제1 및 제2열풍 히터를 제어하는 건조기.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 배기 온도에 따라 상기 제1 및 제2열풍 히터 중 하나의 열풍 히터를 온 동작시키고, 다른 하나의 열풍 히터를 온/오프 동작시키도록 상기 제1 및 제2열풍 히터를 제어하는 건조기.
  15. 드럼, 상기 드럼 내부에 열풍을 공급하는 복수 개의 열풍 히터를 구비한 건조기의 제어방법에 있어서,
    건조코스인가 판단하고;
    상기 건조코스인 경우, 상기 복수 개의 열풍 히터를 온/오프 동작시켜 건조동작을 수행하고;
    상기 건조동작에 따라 변화하는 상기 드럼 내부의 습도를 감지하고;
    상기 드럼 내부의 습도 변화량을 계산하고;
    상기 계산된 습도 변화량을 정해진 기준 변화량과 비교하여 상기 습도 변화량이 기준 변화량보다 크면 상기 복수 개의 열풍 히터 중 하나의 열풍 히터를 온 동작시켜 건조 후반부의 히터 용량을 조절하는 건조기의 제어방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 복수 개의 열풍 히터는 용량이 서로 다른 제1 및 제2열풍 히터로 구성된 건조기의 제어방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 하나의 열풍 히터는 상기 제1 및 제2열풍 히터 중 용량이 작은 히터인 건조기의 제어방법.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 습도 변화량이 기준 변화량보다 크지 않으면 상기 제1 및 제2열풍 히터를 모두 동작시키는 건조기의 제어방법.
  19. 제16항에 있어서,
    상기 드럼 출구의 배기 온도를 감지하는 것을 더 포함하고,
    상기 습도 변화량이 기준 변화량보다 크지 않으면 상기 배기 온도에 따라 상기 제1 및 제2열풍 히터를 선택적으로 온/오프 동작시키는 건조기의 제어방법.
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