KR20190103879A

KR20190103879A - 건조기 및 그 제어방법

Info

Publication number: KR20190103879A
Application number: KR1020180024833A
Authority: KR
Inventors: 김세태; 정덕준; 서일만
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2018-02-28
Filing date: 2018-02-28
Publication date: 2019-09-05
Also published as: KR102521865B1

Abstract

본 발명은 건조기 및 그 제어방법에 관한 것으로, 드럼에 수용되는 세탁물에 대한 양을 감지하고, 세탁물의 양에 대응하여 건조동작에 대한 상기 모터의 회전속도를 설정하며, 건조 중 상기 세탁물감지부에 의해 감지되는 상기 세탁물에 대한 건조도에 대응하여 상기 모터의 회전속도를 변경하여 상기 세탁물이 설정된 건조시간에 건조되도록 구성되어, 세탁물의 양을 정확하게 산출할 수 있고, 세탁물이 과건조되거나 덜 건조되는 문제를 해소하여 세탁물을 효과적으로 건조할 수 있으며, 건조시간을 단축시킬 수 있고, 세탁물의 양과 건조도에 따라 설정을 변경함으로써, 세탁물이 손상되는 것을 방지할 수 있고, 그에 따라 에너지를 절약할 수 있다.

Description

건조기 및 그 제어방법{Dryer and method for clothes}

본 발명은 의류용 건조기 및 그 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로, 세탁물 처리기기는 세탁, 탈수 및/또는 건조 등의 여러 작용을 통해 세탁물을 처리하는 장치로, 세탁기, 탈수기, 건조기를 통칭한다.

건조기는 드럼을 회전시키면서 젖은 세탁물이 투입된 드럼 내부로 열풍을 송풍하여 세탁물을 건조시키는 장치이다.

건조기는 의류를 건조시킨 후 드럼으로부터 토출된 습한 공기를 처리하는 방식에 따라 배기식 건조기와 응축식 건조기로 구분될 수 있다. 또한, 건조기는 히트펌프를 이용하여, 배기 또는 응축과정에서 버려지는 열에너지를 공기의 가열에 이용하여 에너지 소모를 절감하고 있다.

이러한 건조기는, 열풍을 이용하여 세탁물을 건조시킴에 따라 세탁물의 양보다는 세탁물의 종류에 따라 건조 시간을 설정하여 일정시간 동안 세탁물을 건조시키도록 구성된다.

건조기는 설정된 회전속도로 드럼이 일정하게 회전하는 것으로, 설정된 시간 동안 동작하였을 때, 동일한 종류의 세탁물이라고 하더라도 투입되는 세탁물의 양에 따라 세탁물의 건조상태에 차이가 발생하는 문제점이 있다.

종래기술 JP2017-108870 에는 온도를 바탕으로 건조시간을 변경하는 등의 방식을 채택하고 있다. 그러나 온도가 증가하면 건조속도를 향상시킬 수는 있으나 세탁물의 손상이 발생할 수 있으므로 온도를 증가시키는데 한계가 있다. 또한, 건조시간의 증가는, 초기 설정된 시간에 건조가 완료되지 않게 됨에 따라 사용자의 불편을 증가시키게 된다.

한편, 세탁물의 양에 따라 동작시간을 설정하는 방식은 종래의 세탁기에서도 적용되어 왔다.

그러나 세탁기와 달리 건조기는 젖은 상태의 세탁물이 투입되므로, 건조상태의 무게와 젖은 상태의 무게에 차이가 있고, 건조기는 건조 동작 중에 회전속도의 변화가 크지 않다는 점에서 차이가 있으며, 세탁물의 마찰, 낙하 등을 이용한 이물질 제거가 목적인 세탁기와, 건조가 목적인 건조기와는 구동방식이 상이하므로 세탁기의 방식을 적용하는데에는 한계가 있다.

특히 젖은 상태의 세탁물은 건조된 상태의 세탁물보다 무거우므로 초기 구동에 많은 전류가 필요하고, 초기 세탁물의 위치 및 모터 구동에 의한 세탁물의 이동으로 인하여 측정되는 세탁물의 양이 상이하게 나타나는 문제점이 있다.

또한, 건조기의 드럼을 회전시키는 구동방식, 드럼을 회전시키는 속도와 시간에 따라 감지되는 의류의 양에 편차가 있다는 문제점이 있다.

또한, 건조기는 세탁기와 달리 원심력에 의해 젖은 세탁물의 수분을 배출하는 방식이 아니라 열풍과 드럼의 회전에 의해 의류를 건조시키는 것으로, 드럼을 고속으로 회전시키는 경우 세탁물이 드럼에 부착되어 건조되지 않는 문제가 있고, 또한, 저속으로 회전시키는 경우에는 드럼 내에서의 의류의 이동이 적어, 세탁물의 일부만이 건조되는 문제점이 있다.

그에 따라 세탁물의 건조를 위해 드럼 내에서의 세탁물의 양을 고려하여 회전속도를 설정할 필요가 있다.

본 발명의 목적은 건조기 및 그 제어방법에 있어서, 건조기 내에 투입되는 세탁물에 대하여 빠르고 정확하게 세탁물의 양을 판단하고, 세탁물의 양에 대응하여 건조동작을 제어하는 건조기 및 그 제어방법을 제공하는 데 있다.

본 발명에 따른 건조기는, 세탁물이 수용된 드럼, 상기 드럼을 회전시키는 모터, 상기 드럼을 통과하는 공기를 순환시키는 송풍팬, 상기 모터로 동작전원을 인가하여 상기 모터가 동작 또는 정지하도록 하고, 상기 모터의 회전속도를 제어하는 구동부, 상기 드럼으로 유입되는 공기의 수분을 제거하고, 공기를 가열하는 히트펌프모듈, 상기 세탁물의 건조도를 감지하는 세탁물감지부 및 상기 드럼 내에 수용된 세탁물의 양을 감지하는 감지구간과, 상기 세탁물을 건조시키는 건조구간으로 구분하고, 상기 감지구간에서, 상기 드럼이 설정된 패턴에 따라 회전하여 정지하는 동안, 감지되는 전류값으로부터 상기 세탁물의 양을 판단하고, 상기 건조구간에서, 상기 세탁물의 양에 따라 상기 드럼의 회전속도를 설정하여 건조동작이 수행되도록 하는 제어부를 포함한다.

또한, 본 발명의 건조기는, 세탁물이 수용된 드럼, 상기 드럼을 회전시키는 모터, 상기 드럼을 통과하는 공기를 순환시키는 송풍팬, 상기 모터로 동작전원을 인가하여 상기 모터가 동작 또는 정지하도록 하고, 상기 모터의 회전속도를 제어하는 구동부, 상기 드럼으로 유입되는 공기의 수분을 제거하고, 공기를 가열하는 히트펌프모듈, 감지되는 상기 세탁물의 양에 대응하여 건조동작에 대한 상기 모터의 회전속도를 설정하고, 건조 중 상기 세탁물감지부에 의해 감지되는 상기 세탁물에 대한 건조도에 대응하여 상기 모터의 회전속도를 변경하여 상기 세탁물이 설정된 건조시간에 건조되도록 하는 제어부를 포함한다.

상기 제어부는 상기 세탁물의 양을 복수의 단계로 구분하고, 세탁물의 양에 대응하여 단계별로 상기 회전속도가 증가하도록 설정하는 것을 특징으로 한다.

상기 제어부는 설정시간 단위로, 상기 건조도 및 상기 세탁물의 양에 대응하여 상기 모터의 회전속도가 증가, 유지, 또는 감소하도록 설정을 변경하는 것을 특징으로 한다.

상기 제어부는 상기 건조도를 복수의 단계로 구분하고, 상기 세탁물이 과건조된 제 1 건조도의 경우 상기 모터의 회전속도를 1단계 감소시키고, 보통상태의 제 2 건조도의 경우 상기 모터의 회전속도를 유지하며, 덜 건조된 제 3 건조도의 경우 상기 모터의 회전속도를 1단계 증가시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 건조기의 제어방법은, 세탁물이 투입된 드럼을 회전하여, 상기 세탁물의 양을 감지하는 단계, 상기 세탁물의 양에 대응하여 건조동작에 대한 회전속도를 설정하는 단계, 설정된 상기 회전속도에 대응하여 상기 드럼이 회전하며, 송풍팬에 의해 공기가 순환되어 상기 세탁물이 건조되는 단계, 상기 건조동작 중, 상기 세탁물의 건조도를 감지하는 단계 및 상기 건조도 및 상기 세탁물의 양에 대응하여 상기 회전속도를 변경하는 단계를 포함한다.

상기 회전속도를 설정하는 단계는, 상기 세탁물의 양을 복수의 단계로 구분하고, 세탁물의 양에 대응하여 단계별로 상기 회전속도가 증가하도록 설정하는 것을 특징으로 한다.

상기 회전속도를 설정하는 단계는, 상기 세탁물의 양을 극소량, 소량, 중량, 다량으로 구분하고, 극소량부하인 경우 상기 회전속도를 제 1 회전속도로 설정하는 단계, 소량부하인 경우, 상기 회전속도를 상기 제 1 회전속도보다 빠른 제 2 회전속도로 설정하는 단계, 중량부하인 경우, 상기 회전속도를 상기 제 2 회전속도보다 빠른 제 3 회전속도로 설정하는 단계 및 다량부하인 경우, 상기 회전속도를 가장 빠른 제 4 회전속도로 설정하는 단계를 더 포함한다.

상기 건조도를 복수의 단계로 구분하여, 상기 세탁물이 과건조된 제 1 건조도의 경우 상기 회전속도를 1단계 감소시키는 단계, 보통상태의 제 2 건조도의 경우 상기 모터의 회전속도를 유지하는 단계 및 덜 건조된 제 3 건조도의 경우 상기 모터의 회전속도를 1단계 증가시키는 단계를 더 포함한다.

상기 건조동작 중, 설정시간 단위로 상기 건조도를 재감지하는 단계를 더 포함하고, 재감지된 상기 건조도에 대응하여 상기 회전속도를 재설정하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 건조기 및 그 제어방법은, 건조기 내에 투입되는 세탁물에 대하여, 드럼을 회전시키기 위해 공급되는 전류를 측정하여 드럼 내의 세탁물에 작용하는 힘을 추출하여 세탁물의 양을 측정함으로써 세탁물의 양을 정확하게 산출할 수 있다.

본 발명은 산출되는 세탁물의 양과 세탁물의 종류를 모두 고려하여 건조시간을 설정하여, 세탁물이 과건조되거나 덜 건조되는 문제를 해소하여 세탁물을 효과적으로 건조할 수 있다.

본 발명은 세탁물의 양에 따라 건조시간을 설정하고 건조동작이 수행되도록 함으로써 건조시간을 단축시킬 수 있다.

본 발명은 세탁물의 양과 건조도에 따라 설정을 변경함으로써, 세탁물이 손상되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명은 세탁물의 양이 따라 건조시간 또는 건조동작 중 회전속도를 설정하고, 건조도에 따라 설정을 변경함으로써, 에너지를 절약할 수 있다.

도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 건조기의 사시도이다.
도 2 는 도 1의 건조기의 히트펌프모듈의 구성이 도시된 도이다.
도 3 은 도 1 의 건조기의 공기순환과 냉매순환을 설명하기 위해 참조된 도이다.
도 4 는 본 발명의 일 실시예에 따른 건조기의 제어구성이 간략하게 도시된 블럭도이다.
도 5 는 본 발명의 건조기의 히트펌프의 제어구성이 간략하게 도시된 블럭도이다.
도 6 은 본 발명의 일 실시예에 따른 건조기의 세탁물의 양을 감지하기 위한 동작 패턴이 도시된 도이다.
도 7 은 본 발명의 일 실시예에 따른 건조기의 제어방법이 도시된 순서도이다.
도 8 은 본 발명의 일 실시예에 따른 건조기의 포량에 따른 제어방법이 도시된 순서도이다.
도 9 는 본 발명의 일 실시예에 따른 건조기의 건조도에 따른 제어방법이 도시된 순서도이다.
도 10 은 본 발명의 일 실시예에 따른 건조기의 속도변경방법이 도시된 순서도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술 되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 건조기의 사시도이고, 도 2 는 도 1의 건조기의 히트펌프모듈의 구성이 도시된 도이다.

본 발명의 건조기(1)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 구성된다.

본 발명에 따른 건조기(1)는 캐비닛(10), 캐비닛의 내부에 배치되고, 내부에 세탁물(포)이 수용되어 회전되는 드럼(30)과, 드럼(30)을 회전시키는 구동부(60)와, 상기 드럼(30)에서 순환되는 공기를 가열하여 세탁물을 건조시키고, 순환되는 공기를 가열하는 히트펌프모듈(50, 52, 53, 54, 58)과, 드럼(30)의 공기를 순환시키는 송풍팬(64)과, 드럼(30)으로부터 순환되는 공기가 흡입되는 흡입덕트(68), 드럼(30)으로 투입되는 공기를 가열하는 히터(69), 공기의 유동을 안내하는 순환유로(66)를 포함한다.

캐비닛(10)은 건조기의 외관을 형성하고, 드럼(30)과 그 밖의 구성들이 배치되는 공간을 제공한다. 캐비닛(10)은 전체적으로 직육면체 형상으로 형성된다.

캐비닛(10)은 전면에 도어(20)가 배치되고, 도어(20)는 좌우 방향으로 회전되어 캐비닛(10) 내부를 개폐한다.

캐비닛(10)은 프론트커버(11), 탑플레이트(16), 사이드커버(12, 13), 리어커버(15) 및 베이스(14)를 포함한다.

프론트커버(11)에는 투입구(미도시)가 형성되고, 투입구를 여닫는 도어(20)가 구비된다. 투입구는 드럼(30)과 연통된다.

도어(20)는 프론트커버(11)에 회전 가능하게 결합되고, 도어글래스(22)를 포함할 수 있다. 도어글래스(22)는 사용자가 드럼(30)의 내측을 들여다 볼 수 있도록 투명한 부재로 이루어지며, 드럼(30)의 내측으로 볼록한 형태이다.

프론트커버(11)의 상부에는 컨트롤 패널(17)이 배치될 수 있다. 컨트롤 패널(17)에는 건조기의 작동상태를 표시하는 디스플레이(예를 들어, LCD, LED 패널 등), 사용자로부터 건조기에 대한 작동명령을 입력받는 조작부(예를 들어, 버튼, 다이얼, 터치 스크린 등), 동작상태에 대한 음성안내, 효과음 또는 경고음이 출력되는 스피커(미도시)가 포함된다.

드럼(30)은 캐비닛(10)의 내부에 배치되고, 드럼(30)의 용량을 최대화하기 위해 송풍팬(64) 및 히트펌프모듈은 드럼(30)의 하측에 배치된다.

드럼(30)은 원통형으로 형성되고, 전면과 배면이 개방되며 전면은 투입구와 연통된다. 또한, 드럼(30)은 배면에는 공기가 유입될 수 있도록 유입구(미도시)가 형성되고, 유입구는 공기 순환을 위한 순환유로와 연결된다.

드럼(30)은 내부에 리프터(31)가 설치되고, 리프터(31)는 회전되면서 내부에 세탁물을 들어올린 후, 자유 낙하시킨다. 드럼은 캐비넷에 구비되는 서포터(미도시)에 의해 지지된다.

구동부(60)는 캐비닛(10)의 베이스(14)에 고정되는 모터를 포함한다. 모터는 드럼을 회전시키기 위한 동력을 제공하며, 또한, 송풍팬(64)과 연결되어 송풍팬을 회전시킨다. 모터는 양축모터로 각각의 구동축에 드럼(30)과 송풍팬이 연결된다. 필요에 따라 복수의 모터가 구비되어 드럼과 송풍팬이 각각 연결된 모터에 의해 동작 될 수 있다.

모터는 드럼이 연결되는 구동축에, 드럼(30)에 감긴 구동벨트(미도시)가 걸리는 구동풀리(미도시)를 포함한다. 모터의 회전에 의해 드럼(30)이 정방향 또는 역방향으로 회전될 수 있다. 구동벨트의 장력을 조절하기 위한 아이들 풀리(idle pulley, 미도시)가 설치될 수 있다. 구동벨트는 구동풀리와 아이들 풀리에 걸린 상태로 드럼(30)의 외주면을 감쌀 수 있다. 모터의 회전 시 구동풀리에 의해 구동벨트가 이송되고, 구동벨트와의 사이에 작용하는 마찰력에 의해 드럼(30)의 회전이 이루어진다.

송풍팬은 구동부(60)의 모터에 의해 회전될 수 있다. 송풍팬의 회전에 의해, 드럼(30) 내의 공기가 흡입덕트 내로 유입된다. 흡입덕트(68)는 순환유로(66)에 포함될 수 있다.

송풍팬(64)의 회전 시, 드럼(30)으로부터 배출된 공기가 흡입덕트(68)로 안내되어 송풍팬(64)으로 공급된다. 흡입덕트(68)는 전방 서포터의 전면에 결합되며, 송풍팬(64)의 흡입구와 연통되어 있다. 송풍팬(64)은 드럼으로부터 흡입된 공기를 순환유로(66)를 통해 히트펌프모듈을 거쳐 다시 드럼으로 유입되도록 하여 공기를 순환시킨다.

드럼(30)은 정회전 시, 배면 측에서 공기가 내부로 유입되고, 전면 측으로 공기를 토출시킨다. 또한, 드럼은, 역회전 시 전면 측으로 공기가 유입되고, 배면 측으로 공기를 토출시킬 수 있다.

순환유로(66)는 실시예에 따라 다양하게 구성될 수 있다. 순환유로(66)는 송풍팬으로부터 토출된 공기가 히트펌프모듈로 유입되도록 안내하고, 또한, 히트펌프모듈로부터 토출된 공기가 히터를 통해 드럼으로 유입되도록 안내한다. 순환유로(66)는 드럼의 배면측에도 구비되어 가열된 공기가 드럼(30)으로 유입되도록 안내한다.

드럼(30)을 경유하는 순환유로는 다양하게 형성될 수 있다. 순환유로(66)는 드럼과 연결되어 공기 순환을 위한 폐루프를 형성할 수 있다. 또한, 순환유로는 공기의 배출을 위한 배기덕트(미도시) 및 외기가 유입되는 흡입덕트(미도시)와 연결될 수 있다.

필터어셈블리(19)는 투입구에 설치되어 드럼(30)으로부터 배출되어 흡입덕트로 유입되는 공기에 포함된 린트(lint)를 채집한다.

도 3 은 도 1 의 건조기의 공기순환과 냉매순환을 설명하기 위해 참조된 도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 드럼(30)으로 공급된 공기는 세탁물을 가열하고, 세탁물로부터 증발된 수분을 함습하여 토출된다.

공기는 송풍팬(64)에 의해 순환된다.

공기는, 송풍팬에 의해 드럼을 통과해 증발기(53)로 유입되고, 증발기에서 응축되어 저온저습의 상태로 응축기(52)로 유입된다. 공기는 응축기(52)의 냉매와 열교환되어 가열된 후 드럼(30)으로 다시 유입된다. 공기는, 순환유로 상에 설치된 히터(69)를 통해 추가 가열될 수 있다.

히트펌프모듈과 히터(69)는 어느 하나가 선택적으로 동작 될 수 있고, 또한 동시에 동작 가능하다.

공기는 드럼(30), 증발기(53), 응축기(52)의 순서로 이동한다.

냉매는 압축기(50)에 의해 고온고압의 상태로 응축기(52)로 토출되고, 응축기에서 공기와 열교환 된 후, 증발기(53)로 유입되어 증발된다. 응축기와 증발기 사이에는 팽창밸브(59)가 설치된다. 팽창밸브는 저온 고압의 응축된 냉매를 팽창시켜 증발기로 전달한다. 팽창된 냉매는 증발기(53)에서 증발되고, 저온 저압의 상태로 압축기(50)로 유입된 후, 고온고압의 상태로 응축기(52)로 토출된다.

히트펌프모듈은 냉매를 순환 시켜 히트펌프 사이클로 작동시킨다.

드럼(30)의 내부에 수용되는 세탁물은 드럼으로 공급되는 가열된 공기에 의해 건조된다. 드럼으로부터 토출되는 공기는, 건조과정에서 세탁물로부터 증발된 수분을 함습하여 순환유로로 유입되고, 히트펌프모듈을 통해 가열된 후 다시 드럼으로 공급된다.

히트펌프모듈은 압축기(50), 응축기(52), 증발기(53), 팽창밸브를 포함한다.

히트펌프모듈은 압축기(50), 응축기(52), 증발기(53)가 냉매배관으로 연결되어 냉매의 순환을 통해, 응축기와 증발기에서의 냉매와 공기의 열교환을 통해 가열된 공기가 드럼으로 공급되도록 한다. 경우에 따라 히트펌프모듈은 냉매 이외의 다른 매체를 통해 열교환 할 수 있다.

증발기(53)는 드럼(30)으로부터 송풍팬(64)을 통해 유입된 공기와 냉매를 열교환시켜 배출된 공기의 열량을 회수한다. 또한, 증발기(53)는 유입된 공기에 함습된 수분을 응축시킨다.

응축기(52)는 증발기(53)를 통화한 공기와 냉매를 열교환하여, 가열된 공기를 드럼으로 토출한다. 증발기를 통관한 저온 저습의 공기는 응축기로 유입되어 냉매와 열교환 함으로써 고온 저습의 상태로 드럼으로 공급된다.

응축기로부터 토출된 냉매는 증발기를 통과하여 압축기로 회수되고, 압축기(50)는 증발된 냉매를 압축하여 응축기로 토출하고, 팽창밸브는 응축기(52)에서 응축된 냉매를 증발기에서 팽창시킨다.

응축기(52) 및 증발기(53)는 열교환기이다.

드럼(30)에서 배출되는 고온 다습한 공기는 증발기(53)의 냉매보다 온도가 높으므로, 증발기를 통과하면서 공기의 열량이 냉매와 열교환되어 응축되어 냉각된다. 그에 따라 고온 다습한 공기는 증발기에 의해 제습되고 냉각된다. 공기가 응축되는 과정에서 발생하는 응축수는 별도의 응축수하우징(미도시)에 수집되어 배수될 수 있다.

또한, 히트펌프모듈은 보조 열교환기(54)와 냉각팬(58)을 더 포함할 수 있다. 보조 열교환기(54)는 응축기(52)와 분리되는 분리형 콘덴싱모듈에 의해 구성된다. 보조 열교환기와 냉각팬은 하나의 모듈로 구성될 수 있고, 서로 분리되어 구성될 수 있다.

보조 열교환기(54)는 냉매의 흐름 방향을 기준으로 응축기에서 팽창밸브로 연장되는 냉매배관에 설치되어, 응축기에서 배출되는 냉매를 냉각시킨다.

냉각팬은 캐비넷 외부 공기 또는 내부공기를 보조 열교환기로 송풍하여 보조 열교환기를 냉각시킨다.

도 4 는 본 발명의 일 실시예에 따른 건조기의 제어구성이 간략하게 도시된 블럭도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 건조기(1)는 앞서 설명한 바와 같이 구성되고, 또한, 그 동작을 제어하기 위해, 조작부(170), 출력부(175), 통신부(190), 구동부(160), 전원부(150), 히트펌프모듈(120), 펌프(185), 히터(69), 센서부(130), 메모리(140), 전원부(150), 건조기 동작 전반을 제어하는 제어부(110)를 포함한다.

조작부(170)는 컨트롤 패널(17)에 설치되는 적어도 하나의 버튼, 스위치, 터치패드와 같은 입력수단을 포함한다. 조작부(170)는 전원입력, 동작모드, 세탁물의 종류 설정을 포함한, 운전설정을 입력한다. 조작부(170)는 세탁물의 종류가 선택되고, 전원키가 입력되면, 운전설정에 대한 데이터를 제어부로 입력한다.

출력부(175)는 조작부(170)에 의해 입력된 운전설정에 대한 정보를 표시하고, 건조기의 동작상태를 출력하는 디스플레이를 포함하고, 음성안내, 소정의 효과음 또는 경고음을 출력하는 스피커 또는 버저를 포함한다. 디스플레이는 건조기의 운전설정 및 동작제어를 위한 메뉴화면을 포함할 수 있고, 운전설정 또는 동작상태에 대하여 문자, 숫자, 이미지 중 적어도 하나의 조합으로 구성된 안내 메시지 또는 경고를 출력할 수 있다.

메모리(140)에는 건조기의 동작제어를 위한 제어데이터, 입력되는 운전설정 데이터, 동작모드에 대한 데이터, 건조기의 에러를 판단하기 위한 기준데이터가 저장된다. 또한, 메모리(140)에는 건조기 동작 중 감지 또는 측정되는 데이터, 통신부를 통해 송수신되는 데이터가 저장된다. 메모리(140)는 하드웨어적으로, ROM, RAM, EPROM, 플래시 드라이브, 하드 드라이브 등과 같은 저장기기 일 수 있다.

통신부(190)는 유선 또는 무선으로 데이터를 송수신한다. 통신부(190)는 건물 또는 소정 거리 내에서 형성되는 네트워크, 예를 들어 홈네트워크에 연결되어 데이터를 송수신할 수 있고, 또한 인터넷 등의 외부의 서버에 연결될 수 있으며 제어기능이 구비된 단말과 통신할 수 있다. 통신부(270)는 건조기의 동작상태 또는 건조진행상태를 전송하고, 건조기에 대한 명령을 수신한다. 통신부(270)는 지그비, 블루투스 등의 근거리 무선통신뿐 아니라, 와이파이, 와이브로 등의 통신모듈을 포함하여 데이터를 송수신한다.

전원부(150)는 공급되는 상용전원을 변환하여 동작전원을 공급한다. 전원부는 과전류를 차단하고, 공급되는 전원을 정류 및 평활하여 소정 크기의 동작전원을 공급한다.

센서부(130)는 복수의 센서를 포함하여 건조기의 전압 또는 전류를 측정하고, 모터의 회전속도, 온도 및 습도를 감지하여 제어부(110)로 입력한다.

센서부(130)는 도어감지부(131), 세탁물감지부(132), 온도감지부(133), 습도감지부(134), 전류감지부(135)를 포함한다. 센서부(130)는 히트펌프모듈(120)의 냉매의 압력을 감지하는 압력센서, 온도센서, 구동부의 모터 또는 드럼의 회전속도를 감지하는 속도감지부를 더 포함할 수 있다.

온도감지부(133)는 드럼 내부의 온도, 및 히트펌프모듈(120)의 냉매 온도 또는 열교환기의 온도, 히터(69)의 온도, 제어회로 내부의 온도를 감지할 수 있다. 또한, 온도감지부는 센서가 복수개 구비되어, 각각 상이한 위치에 설치되어 온도를 감지한다.

습도감지부(134)는 드럼의 내부 습도, 또는 순환하는 공기의 습도를 감지한다.

세탁물감지부(132)는 드럼 내에 수용된 세탁물과 접촉하여 세탁물에 함유된 수분의 정도를 감지한다. 세탁물감지부는 습도감지부에 포함될 수 있고, 또한, 습도감지부와 별도로 설치될 수 있다.

전류감지부(135)는 구동부(160)의 모터에 인가되는 전류를 감지하여, 감지된 전류값을 제어부(110)로 입력한다.

도어감지부(131)는 도어(20)의 개폐 여부를 감지한다. 도어감지부(131)는 설정에 따른 동작을 수행하기 전, 도어의 개폐 상태를 감지하여 감지신호를 제어부로 입력한다. 또한, 도어감지부(131)는 세탁물의 끼임 여부를 감지한다.

히터(69)는 드럼으로 공급되는 공기가 소정 온도에 도달하도록 가열한다.

히터구동부(미도시)는 히터(69)로 동작전원을 공급하여, 히터가 동작 또는 동작정지하도록 제어하고, 또한, 히터의 가열온도를 제어한다. 히터구동부는 히터(69)가 단독으로 동작하는 경우와, 히트펌프모듈(120)과 동시에 동작하는 경우 에 대하여, 각각 상이하게 히터를 제어할 수 있다.

펌프(185)는 펌프구동부(미도시)에 의해 동작하여 응축수를 외부로 배출한다. 펌프(185)는 드럼으로부터 회수되는 공기에 포함된 수분이 증발기에서 응축되어 응축수 하우징에 수용되는 응축수를 외부로 배출한다.

구동부(160)는 모터가 회전동작하도록 모터의 구동을 제어한다. 모터는 드럼(30)과 연결되어 드럼이 회전동작하도록 동력을 제공한다. 또한, 모터는 송풍팬(64)과 연결되어 송풍팬을 회전시킬 수 있다.

구동부(160)는, 제어부(110)의 제어명령에 대응하여, 모터가 동작 또는 정지하도록 제어하고, 또한 설정된 회전속도로 동작하도록 모터의 회전속도를 제어한다. 구동부(160)는 제어명령에 따라 모터의 회전방향, 회전각 및 회전속도를 제어한다.

드럼과 송풍팬이 하나의 모터에 연결됨에 따라, 구동부(160)는 모터 제어를 통해 드럼과 송풍팬을 동시에 제어할 수 있다.

드럼은 모터와 구동벨트를 통해 연결되며, 풀리를 통해 연결됨에 따라 드럼의 1회전에 대한 모터의 회전수가 소정 비율을 갖게 된다. 모터의 회전속도는 드럼의 회전속도와 상이하다. 예를 들어 드럼이 1회전 하는 동안 모터는 40 내지 60 회전하도록 구동풀리가 설치될 수 있다.

또한, 구동부(160)는 송풍팬에 연결되는 별도의 모터를 더 포함할 수 있다. 모터가 복수개 구비되는 경우, 송풍팬은 드럼의 회전과 관계없이 동작 가능하다.

송풍팬(64)은 모터의 구동축과의 연결구조에 따라 모터의 회전속도와 동일한 속도로 회전할 수 있다.

송풍팬(64)은 건조기 내부의 공기의 흐름을 제어한다. 송풍팬(64)은 가열된 공기가 드럼(30)으로 공급되도록 하고, 수분을 포함한 공기를 드럼으로부터 흡입하여 히트펌프모듈(120)로 유입되도록 한다.

히트펌프모듈(120)은 압축기(50) 및 열교환기를 포함하여, 냉매와의 열교환을 통해 순환되는 공기의 수분을 제거하고 공기를 가열한다.

제어부(110)는 조작부(170)로부터 입력되는 운전설정을 메모리(140)에 저장하고, 통신부(190)를 통해 송수신되는 데이터를 처리하며, 건조기의 운전설정 및 동작상태가 출력부(175)를 통해 출력되도록 제어한다. 제어부는, 건조기 제어용 어플리케이션을 탑재하고 건조기와 무선으로 연결된 단말(미도시)이 존재하는 경우, 단말로 건조기의 데이터가 전송되도록 통신부를 제어할 수 있다.

제어부(110)는 조작부(170)로부터 입력되는 운전설정에 따라 구동부(160)를 통해 드럼 및 송풍팬의 동작을 제어하고, 센서부(130)의 감지값에 따라 동작을 가변제어한다. 제어부(110)는 동작 중 히트펌프모듈(120)을 제어하여 순환되는 공기가 가열되도록 하고, 히터와 히트펌프모듈 중 어느 하나가 동작하거나, 또는 히터와 히트펌프모듈이 모두 동작하도록 하여 드럼으로 공급되는 공기의 온도를 제어한다.

제어부(110)는 드럼에 투입되는 세탁물을 건조시키는 일련의 과정을 제어한다. 제어부(110)는 드럼 내에 투입되는 세탁물의 양(포량)을 감지하고, 세탁물의 양에 따라 건조시간을 설정한다. 제어부(110)는 모터 동작 시, 전류감지부(280)로부터 감지되는 전류값을 저장하고 분석하여 모터의 상태를 판단하고, 또한 드럼 내에 수용된 세탁물의 양을 판단한다.

제어부(110)는 포량이 감지되면, 포량에 따라 건조동작 중의 회전속도를 설정한다. 회전속도는 모터의 회전속도이고, 모터의 회전속도가 변경되는 경우 그에 대응하여 드럼의 회전속도가 변경된다.

제어부(110)는 건조 동작 중, 센서부(130)의 복수의 센서로부터 감지되어 입력되는 데이터를 바탕으로 세탁물의 건조가 정상적으로 수행되는지 여부를 판단한다. 제어부(110)는, 세탁물감지부에 의해 감지되는 세탁물의 건조 상태에 따라 건조시간을 변경하거나 또는 모터의 회전속도를 변경할 수 있다.

제어부(110)는 감지되는 건조도와 포량에 대응하여, 구동부를 제어함으로써, 모터의 회전속도를 증가시키거나 또는 감소시킨다. 제어부(110)는 모터의 회전속도를 가변함으로써, 드럼과 송풍팬을 제어할 수 있다.

또한, 제어부(1110)는 송풍팬의 풍량을 제어할 수 있다. 하나의 모터에 의해 송풍팬과 드럼이 회전동작하는 경우, 드럼의 회전속도가 변경되면 송풍팬의 회전속도 또한 감소하게 되므로, 송풍량이 변경된다. 한편, 송풍팬이 별도로 구비되는 경우, 드럼의 회전에 관계없이 풍량을 제어할 수 있다.

제어부(110)는 건조 동작 중, 설정시간 간격으로 세탁물의 건조도를 판단하고 건조도 및 세탁물의 양에 대응하여 모터의 회전속도를 제어할 수 있다.

또한, 제어부(110)는, 건조 동작 중 이상이 발생한 경우 출력부(240)를 통해 에러를 출력하고, 발생된 이상에 따라 건조기가 동작을 정지하도록 제어할 수 있다.

도 5 는 본 발명의 건조기의 히트펌프의 제어구성이 간략하게 도시된 블럭도이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 히트펌프모듈(120)은, 히트펌프제어부(121), 히트펌프구동부(122), 압축기(50), 밸브(59), 냉각팬(58), 압력센서(128), 온도센서(129), 응축기(52), 증발기(53)를 포함한다. 또한, 히트펌프모듈(120)은 보조 열교환기를 더 포함한다.

히트펌프제어부(121)는 제어부(110)의 제어명령에 따라 압축기(50)가 동작하도록 제어한다. 히트펌프제어부(121)의 압축기의 운전주파수를 설정하고, 압력센서(128) 및 온도센서(129)에 의해 감지되는 데이터에 따라 압축기를 가변제어하고, 냉각팬(58)의 회전속도를 제어한다.

히트펌프모듈(120)은 히트펌프모듈의 압축기(50)를 구동하기 위한 히트펌프구동부(122)에서 과전류를 감지할 수 있다. 또한, 전원부(150)는 입력전원의 과전류를 감지할 수 있다. 과전류가 감지되면 히트펌프모듈(120) 또는 전원부는 과전류에 대한 에러신호(FO)를 출력할 수 있다. 에러발생 시, 히트펌프제어부(121)는 압축기(50)에 구비되는 압축기모터(미도시)를 제어하는 제어신호를 히트펌프구동부(122)로 인가하고, 압축기모터의 속도가 감소된다.

히트펌프구동부(122)는 압축기(50), 밸브(59), 냉각팬(58)이 동작하도록 구동을 제어한다. 히트펌프구동부(122)는 각각 압축기 구동부, 밸브구동부, 팬구동부로 구분되어 개별 구비될 수 있다.

히트펌프구동부(122)는 히트펌프제어부(121)의 설정에 따라 압축기(50)가 동작하도록 동작전원을 공급한다. 히트펌프구동부(122)는 인버터(미도시)를 포함할 수 있다. 히트펌프구동부(122)는 냉매의 유동을 제어하는 밸브(59)의 개폐를 제어한다. 예를 들어 히트펌프구동부(122)는 사방밸브를 제어하여 냉매의 유로를 변경하고, 응축기로부터 토출된 냉매에 대하여 밸브(59)의 개폐를 제어하여 냉매가 팽창되어 증발기(53)에서 증발되도록 한다.

히트펌프구동부(122)는 냉각팬(58)이 회전동작하도록 팬모터로 동작전원을 공급한다. 냉각팬(58)은 팬모터의 구동에 의해 일정 회전속도로 회전한다. 냉각팬(58)은 보조 열교환기(54)에 구비될 수 있다. 보조 열교환기(54)는 응축기(52)와 분리되는 분리형 콘덴싱 모듈에 의해 구성되며, 냉매의 흐름 방향을 기준으로 응축기에서 팽창밸브로 연결되는 냉매배관에 설치되어, 응축기에서 배출되는 냉매를 냉각시킨다. 냉각팬(58)은 캐비넷 외부 공기 또는 내부공기를 보조 열교환기로 송풍하여 보조 열교환기를 냉각시킨다.

응축기(52) 및 증발기(53)의 냉매는 드럼을 순환하는 공기와 열교환 한다. 응축기 및 증발기는 별도의 팬이 설치되지 않고, 송풍팬(64)에 의해 순환되는 공기를 통해 열교환 한다.

냉매는 압축기(50), 응축기(52), 증발기(53)의 순서로 유동하고, 공기는 드럼, 증발기, 응축기의 순서로 순환한다. 공기는 응축기에서 드럼으로 공급되기 전 히터(69)를 통과할 수 있다.

압축기(50)는 고온고압의 냉매를 토출하고, 응축기(52)는 냉매를 응축하여 토출한다. 이때 응축기에서 냉매가 응축되는 과정에서 열을 발산함에 따라 응축기를 통과하는 공기는 응축기로부터 발산되는 열에 의해 가열된다. 압축기(50)는 압축기모터(미도시)를 포함한다.

응축기(52)로부터 토출된 냉매는 팽창밸브에 의해 증발기에서 증발한다. 증발기는 냉매의 기화 과정에서 주변의 열을 흡수하는 흡열반응이 발생하므로, 증발기를 통과하는 공기는 냉각되고 포함된 수분은 응축되어 응축수가 생성된다.

증발기(53)에서 냉각되어 함습된 수분이 응축수로 생성됨에 따라 공기는 제습되어 응축기로 공급된다. 응축기를 통과한 공기는 가열되어 드럼으로 공급된다.

도 6 은 본 발명의 일 실시예에 따른 건조기의 세탁물의 양을 감지하기 위한 동작 패턴이 도시된 도이다.

도 6에 도시된 바와 같이, 제어부(110)는 세탁물의 양을 판단하기 위해, 모터의 회전속도를 제어한다.

제어부(110)는 건조기의 동작을 세탁물의 양을 감지하기 위한 감지구간과, 세탁물을 건조시키기 위한 건조동작을 수행하는 건조구간으로 구분한다.

제어부(110)는 감지구간 동안, 동작패턴을 반복하여 세탁물의 양을 감지한다.

제어부(110)는 드럼이 어느 일방향으로 회전한 후 정지하고, 소정시간 후에 그 반대방향으로 회전하는 것을 반복하도록 구동부(60)를 제어할 수 있다. 제어부(110)는 드럼이 회전하는 동안 전류감지부(135)에 의해 각각 측정되는 전류값을 구간별로 저장하여 세탁물의 양을 판단한다.

이하, 드럼(30)이 어느 일방향으로 설정된 시간 동안 회전하는 것을 하나의 동작패턴으로 하여, 세탁물의 양을 감지하기 위한 드럼의 동작을 설명하기로 한다.

제어부(110)는 제 11시간(T11)동안 세탁물을 양을 감지한다. 감지구간은 제 11시간으로 설정될 수 있다. 제어부(110)는 세탁물의 양이 감지되면, 건조구간에서 건조동작을 수행하도록 구동부를 제어한다. 건조구간은 제 12 시간(T12)으로 설정될 수 있으며, 건조기의 동작이 종료되기까지의 시간이다.

제어부(110)는 제 11 시간(T11) 동안 5회 내지 6회 세탁물의 양을 감지한다.

제어부(110)는 제 11시간(T11) 동안, 회전방향을 변경하면서 동작패턴이 반복되도록 구동부를 제어한다.

제어부(110)는 제 13 시간(T13) 동안 한번의 동작패턴이 수행되도록 하고, 제 13 시간(T13) 동안 1회 세탁물의 양을 감지한다. 제 13 시간(T13) 동안의 동작패턴에, 드럼은 5회 내지 6회 회전한다. 정회전과 역회전의 회전방향에 관계없이 동작 시간 및 감지시간은 동일하게 적용된다.

제어부(110)는 세탁물의 양 감지 시 동작패턴에 대하여, 목표하는 회전속도까지 회전속도가 증가하는 가속구간, 목표 회전속도를 유지하는 유지구간, 그리고 감속하여 정지하는 정지구간으로 구분하여 제어한다.

세탁물의 양을 감지하는 동안 수행되는 동작패턴에서, 회전속도(R1)는 목표 회전속도로써, 세탁물이 드럼의 회전에 의해 들려 낙하하는 정도의 속도로 설정된다. 예를 들어, 세탁물의 양 측정 시, 드럼의 회전속도(R1)는 39 rpm 내지 63 rpm 으로 설정될 수 있다. 드럼의 회전속도에 대응하는 모터의 회전속도는 2000prm 내지 3200rpm에서 설정될 수 있으나, 풀리 비율에 따라 상이할 수 있다.

또한, 제어부(110)는 드럼(30)이 어느 일방향으로 회전한 후, 정지하고 즉시 반대방향으로 회전하는 것을 반복하도록 구동부(60)를 제어할 수 있다.

이때 1번의 동작패턴에 따른 소요시간은 앞서 설명한 바와 같이, 제 13시간(T13)으로 동일하나, 정지 후 즉시 회전하므로 세탁물의 양을 감지하는 시간은 제 11 시간(T11)보다 짧아질 수 있다.

제어부(110)는 드럼(30)이 역회전, 정회전, 역회전, 정회전, 역회전하도록 하여 세탁물의 양 감지하고, 정회전을 유지하면서 건조동작이 수행되도록 구동부(160)를 제어한다. 제어부(110)는 세탁물의 양 감지 후, 설정된 건조동작이 수행되도록 한다. 이때, 드럼이 시계방향으로 회전하는 것을 정회전, 반시계방향으로 회전하는 것을 역회전으로 한다.

또한, 제어부(110)는 세탁물의 양 감지 시, 정회전부터 시작하는 경우 6회 동안 세탁물의 양을 감지할 수 있다. 예를 들어 드럼(30)은, 정회전, 역회전, 정회전, 역회전, 정회전, 및 역회전하고, 정회전하며 건조동작을 수행할 수 있다. 드럼(30)이, 정회전부터 시작하여 5회 세탁물의 양을 감지한 후, 드럼이 일시 정지한 후 정회전으로 회전하며 건조동작을 수행하는 것 또한, 가능하다.

제어부(110)는 역회전과 정회전을 반복하여 5회 내지 6회 세탁물의 양을 감지한다. 경우에 따라 세탁물의 양 감지 시, 어느 일방향으로 5회 연속 후, 건조동작을 수행할 수도 있고, 어느 일방향으로 2회 동작 후 방향을 변경하여 회전하고 다시 일방향으로 회전하는 것을 반복할 수도 있다. 세탁물의 양 감지시 드럼의 회전방향은 다양하게 설정될 수 있으나, 제어부(110)는 가속구간, 유지구간, 정지구간으로 구성되는 동작패턴에 따라 드럼(30)이 동작하도록 구동부를 제어한다.

드럼(30)이 정회전 하는 경우 가열된 공기가 드럼에 공급됨에 따라, 건조동작 시 드럼은 정회전으로 동작한다. 드럼은 건조동작 중, 세탁물의 엉킴을 방지하기 위해 소정 횟수 역회전할 수 있다.

드럼(30)이 설정된 시간 동안 가속, 유지, 정지하는 동작패턴을 수행할 때, 드럼은 5 내지 6회 회전한다. 한 번의 동작패턴 동안, 제어부는 전류감지부(135)에 의해 감지되는 전류값을 통해 세탁물의 양을 감지한다. 제어부는 드럼의 회전방향에 관계없이, 동일한 시간 간격으로 가속구간, 유지구간, 정지구간을 구분하여, 감지되는 전류값을 통해 세탁물의 양을 감지한다.

제어부(110)는 드럼이 정회전과 역회전으로 회전방향으로 변경하면서 동작패턴을 설정횟수 반복하도록 한다.

제어부(110)는 드럼이 가속, 유지, 정지의 3개의 구간으로 회전동작하는 1번의 동작패턴 동안, 전류감지부(135)를 통해 측정되는 전류를 구간에 따라 구분하여 누적하여 저장한다. 제어부(110)는 가속구간의 전류값의 평균과 유지구간의 전류값의 평균을 각각 산출하여 세탁물의 양을 판단한다.

제어부(110)는 각 동작패턴에서 감지되는 전류값에 대하여 구간별로 평균을 산출하고, 가속구간에서 유지구간의 전류값을 뺀 값을 바탕으로 세탁물의 양을 판단한다. 제어부(110)는 가속구간의 전류값의 평균에서 유지구간의 전류값의 평균의 1/2을 뺀 값으로 세탁물의 양을 산출한다.

제어부(110)는 세탁물의 종류와 드럼과 구동벨트 간의 마찰력에 의한 오차를 감소시키기 위하여 유지구간의 전류값(평균)의 1/2을 감산한다.

가속구간에서 취합되는 전류값의 평균의 경우, 정지상태에서 목표 회전속도까지 도달하는데 소모되는 전류의 합을 평균으로 하는 것으로, 마찰에 의한 전류성분의 영향이 50% 작용하게 된다. 또한, 유지구간의 전류값의 평균의 경우, 구동벨트(164)와 드럼(30)의 마찰계수가 100% 작용하게 되므로, 마찰력에 의한 영향이 100%가 된다.

그에 따라 제어부(110)는 구동벨트(164)의 마찰력에 의한 영향을 제거하기 위하여, 가속구간의 전류값의 평균에서, 유지구간의 전류값의 평균을 감산하되, 가속구간에서의 마찰력의 영향을 50%인 반면, 유지구간의 마찰력의 영향을 100% 이므로, 유지구간의 전류값의 평균의 1/2을 뺀 값으로 세탁물의 양을 판단할 수 있다.

한편, 건조동작이 수행되는 건조구간의 제 12시간(T12)에, 제어부는 세탁물의 양에 따라 모터의 회전속도를 설정하고, 구동부는 설정된 회전속도로 모터를 제어하여 드럼이 회전하도록 한다.

이때, 모터의 회전속도는 2000prm 내지 3200rpm에서 설정될 수 있고, 감지구간보다 빠른 회전속도로 동작할 수 있다. 바람직하게는 건조구간에서 모터의 회전속도를 2500rpm 내지 3200rpm 에서 설정될 수 있다.

제어부는 모터의 회전속도를 세탁물의 양에 대한 부하단계에 따라 구분하여 세탁물의 양이 증가할수록 모터의 회전속도가 증가하도록 설정한다.

도 7 은 본 발명의 일 실시예에 따른 건조기의 제어방법이 도시된 순서도이다.

도 7에 도시된 바와 같이, 건조기(1)는 드럼(30)에 세탁물이 투입되고, 조작부(170)에 의해 건조운전에 따른 모드가 설정된다(S310). 예를 들어 세탁물의 종류, 특히 소재에 따라 실크, 면 등을 구분하여 모드가 설정된다.

제어부(110)는 구동부(160)를 제어하여 세탁물의 양(포량)을 감지한다(S320). 제어명령에 따라 구동부(160)가 드럼을 회전시키고, 드럼이 패턴에 따라 회전동작하면, 전류감지부(135)는 모터의 전류값을 측정한다.

제어부(110)는 전류감지부로부터 감지되는 전류값을 가속구간, 유지구간에 대하여 각각 구간별로 구분하여 저장하고, 각 횟수, 즉 패턴별로 저장할 수 있다.

제어부(110)는 세탁물의 양에 대응하여 건조동작에 대한 회전속도를 설정한다(S325).

또한, 제어부(110)는 세탁물의 양(포량)에 대응하여, 건조시간을 설정한다(S330). 설정된 건조시간은 출력부(175)의 디스플레이에 표시된다.

제어부(110)는 측정되는 세탁물의 양에 대하여 복수의 단계로 구분하여 세탁물의 양을 결정하고 그에 따라 기 설정된 건조시간을 설정한다.

구동부(160)는 제어부의 제어명령에 따라 모터를 구동하여 드럼을 회전시키고 송풍팬을 동작시킴으로써, 건조 동작을 수행한다(S340).

건조동작 시, 드럼은 세탁물이 드럼에 의해 들어 올려져 낙하하는 것을 반복하게 된다. 드럼이 회전하는 동안 송풍팬(64)에 의해 순환되는 공기는 히트펌프모듈(120)의 응축기(52) 또는 히터(69)에 의해 가열되어 드럼으로 공급되고, 세탁물로부터 증발된 수분은 공기에 포함되어 송풍팬에 의해 순환유로를 통해 증발기로 유입된다. 증발기에서는 냉매와 수분함량이 높은 공기가 상호 열교환 함에 따라 공기는 냉각되고, 공기에 포함된 수분은 응축되어 응축수가 발생한다. 제습된 공기는 응축기로 유입되고, 가열되어 다시 드럼으로 공급된다.

투입구의 내측 하단에 구비되는 세탁물감지부(132)는 두개의 전극(18)에 세탁물이 접촉되는 때에 흐르는 전류에 대응하여 세탁물의 건조도를 감지하여 제어부로 소정 신호를 입력한다(S350).

제어부(110)는 설정시간이 경과하는지 여부를 판단하고(S355), 설정시간 단위로 건조도에 따른 설정을 변경할 수 있다.

제어부(110)는 설정시간 경과 시, 세탁물의 건조도가 설정값 이상인지, 즉 세탁물의 수분 함량이 소정값 이하인지 여부를 판단한다(S360).

건조시간이 설정시간 이상 경과한 시점에서, 건조도가 설정값 미만이면 제어부(110)는 운전설정을 변경하여(S370), 건조를 계속한다(S340). 제어부(110)는 건조시간을 추가하거나 또는 드럼의 회전속도를 변경할 수 있다.

건조시간이 설정시간 이상 경과한 시점에서, 건조도가 설정값 이상이면, 제어부(110)는 현재 운전상태를 유지한다.

건조시간에 도달하면(S360), 제어부(110)는 건조 종료 알림을 출력부(175)를 통해 출력한다(S350). 제어부(110)는 디스플레이를 통해 종료 알림을 출력하고, 또한, 건조종료에 따른 알림음을 스피커를 통해 출력한다. 경우에 따라 제어부(110)는 연결된 단말로 알림메시지를 전송할 수 있다.

도 8 은 본 발명의 일 실시예에 따른 건조기의 포량에 따른 제어방법이 도시된 순서도이다.

도 8 에 도시된 바와 같이, 건조기는 드럼에 투입된 세탁물에 대한 포량을 감지한다(S510).

앞서 설명한 바와 같이, 제어부의 제어명령에 따라 구동부(160)가 드럼을 회전시키고, 드럼이 설정된 패턴에 따라 회전동작한다. 또한, 송풍팬에 의해 드럼의 수분이 함습된 공기를 순환유로를 통해 히트펌프모듈로 유입되고, 가열된 공기는 다시 드럼으로 투입된다.

이때, 제어부(110)는 전류감지부로부터 감지되는 전류값을 가속구간, 유지구간에 대하여 각각 구간별로 구분하여 저장하고, 전류값에 대응하여 포량을 산출한다(S520).

제어부(110)는 세탁물의 양(포량)에 대응하여, 건조동작에 대한 회전속도를 설정한다. 모터의 회전에 따라 드럼이 회전동작하므로, 설정된 회전속도에 따라 드럼의 회전속도가 결정된다.

제어부(110)는 산출된 포량을 복수의 단계로 구분하여 각각 회전속도를 설정할 수 있다. 예를 들어 제어부(110)는 세탁물의 양(포량)을, 극소량(A), 소량(B), 중량(C), 다량(D)으로 구분할 수 있다. 포량에 대한 구분 단계는 4단계 뿐 아니라, 3단계 또는 5단계로 구분할 수 있고, 또한, 재질에 따라 다양한 단계로 구분할 수 있다.

세탁물의 양이 극소량(A)인 경우, 제어부(110)는 건조동작에 대한 속도를 제 1 회전속도로 설정할 수 있다(S530).

세탁물의 양이 소량(B)인 경우, 제어부(110)는 건조동작에 대한 속도를 제 2 회전속도로 설정할 수 있다(S540).

세탁물의 양이 중량(C)인 경우, 제어부(110)는 건조동작에 대한 속도를 제 3 회전속도로 설정할 수 있다(S550).

세탁물의 양이 다량(D)인 경우, 제어부(110)는 건조동작에 대한 속도를 제 4 회전속도로 설정할 수 있다(S560).

제어부(110)는 포량감지 후, 설정된 회전속도에 따라 건조동작이 수행되도록 한다(S570).

제 1 회전속도는 포량에 따라 설정되는 회전속도는 최저속도이고, 제 4 회전속도는 설정 가능한 최고속도이다. 제 2 회전속도는 제 1 회전속도보다 빠른 속도이고, 제 3 회전속도는 제 2 회전속도보다 빠르고 제 4 회전속도보다 느리게 설정될 수 있다.

제 1 내지 제 4 회전속도는 건조동작 중 설정가능한 회전속도의 범위 내에서 설정된다. 건조동작 중, 드럼 내의 세탁물은, 드럼의 회전에 의해 들어 올려져 낙하하게 된다. 따라서 제 1 내지 제 4 회전속도는 세탁물이 드럼을 따라 연속하여 회전하지 않고, 드럼에 의해 들어 올려져 낙하하는 상태를 유지하는 회전속도의 범위 내에서 설정될 수 있다.

예를 들어 모터의 회전속도는 2000prm 내지 3200rpm 이다. 드럼의 회전속도는 모터의 드럼의 풀리비에 따라 상이하게 설정되는 것으로, 예를 들어 드럼의 회전속도는 39 rpm 내지 63 rpm의 범위 내에서 설정될 수 있다.

그에 따라 제어부(110)는 세탁물의 양이 극소량(A), 소량(B)인 경우 모터의 회전속도를 2900prm 내지 3000rpm 로 설정하고, 중량 또는 다량부하인 경우 3000prm 내지 3200rpm으로 설정할 수 있다.

경우에 따라 제어부(110)는 극소량(A)인 경우 2500rpm 내지 2600rpm으로 설정하고, 소량과 중량인 경우 모터의 회전속도를 2900prm 내지 3000rpm 로 설정하며, 다량부하인 경우 3000prm 내지 3200rpm으로 설정할 수 있다.

도 9 는 본 발명의 일 실시예에 따른 건조기의 건조도에 따른 제어방법이 도시된 순서도이다.

도 9에 도시된 바와 같이, 건조동작 중, 세탁물감지부(132)는 드럼 내에 수용된 세탁물과 전극이 접촉함에 따라, 세탁물에 대하여 건조도를 감지한다(S580).

제어부(110)는 세탁물감지부(132)로부터 입력되는 값에 따라 세탁물의 건조도를 산출한다(S590). 제어부(110)는 세탁물에 대한 건조도에 대한 소정의 범위를 설정하여 복수의 단계로 구분할 수 있다. 예를 들어 제어부(110)는 건조도를 3단계로 구분하되, 건조시간을 기준으로 건조 정도를 판단한다. 즉 제어부(110)는 건조시간에 따른 적정 건조도에 대한 기준을 설정하고, 건조시간 대비 설정값 이상이면 세탁물의 건조상태가 보통상태(M)(Normal)로 제 2 건조도로 판단한다. 또한, 제어부(110)는 건조가 많이 진행된 경우 과건조(L)(Over Drying)인 제 1 건조도로 판단하고, 그리고 덜 건조된 상태(N)(Under Drying)인 제 3 건조도로 구분할 수 있다.

그에 따라 제어부(110)는 건조시간 기준으로, 과건조(L)된 경우 회전속도를 1단계 감소시키고(S600), 보통상태(M)인 경우 회전속도를 유지하며(S620), 건조 진행속도가 느려 덜 건조된 상태(N)인 경우 회전속도를 1단계 증가시킬 수 있다(S640).

이때, 제어부(110)는 설정시간 단위로 건조도를 재감지하여 건조도를 다시 판단할 수 있다. 제어부는 설정시간 경과 시 건조동작이 수행된 건조시간이 앞서 건조도를 판단하는 시점보다 증가하였으므로, 건조동작이 수행된 시간을 기준으로 건조도를 다시 판단한다. 즉 초기 건조도를 판단하는 시점에서의 건조도에 대한 판단기준과, 다음 건조도 판단기준은 상이할 수 있다.

예를 들어 건조를 10분 수행한 상태에서의 건조도에 대한 기준과, 20분 건도를 수행한 시점에서의 건조도에 대한 기준은 상이하게 적용된다. 제어부는 건조동작이 수행된 시간을 기준으로 제 1 내지 제 3 건조도로 구분한다.

제어부는 송풍팬이 모터에 연결된 경우, 드럼으로 유입되는 송풍량은 회전속도에 대응하여 가변 될 수 있다.

경우에 따라, 송풍팬이 드럼과 별도로 개별 동작하는 경우, 제어부(110)는 건조도에 따라 송풍을 감소하거나(S610), 유지할 수 있고(S630) 또한 송풍을 증가시킬 수 있다(S650).

예를 들어 과건조인 경우 회전속도를 감소하고, 덜 건조된 상태인 경우 회전속도의 증가와 함께 송풍을 증가시킬 수 있다. 또한, 제어부(110)는 회전속도가 최조값 또는 최대값에 이미 도달한 경우, 회전속도는 유지하고 송풍을 조절할 수도 있다.

제어부(110)는 설정시간 단위로 건조도에 따라 회전속도를 가변하면서 건조동작을 유지한다(S660).

도 10 은 본 발명의 일 실시예에 따른 건조기의 속도변경방법이 도시된 순서도이다.

도 10에 도시된 바와 같이, 제어부(110)는 건조동작 중, 세탁물감지부(132)에 의해 감지되는 건조도 데이터에 대응하여 세탁물에 대한 건조도를 감지한다(S670).

제어부(110)는 건조도를 복수의 단계로 구분하고 그에 대한 기준값을 설정할 수 있다. 제어부(110)는 건조도를 복수의 단계로 구분하기 위해 제 1 설정값(X)과 제 2 설정값(Y)을 설정할 수 있다. 경우에 따라 하나의 설정값을 바탕으로 건조도를 2단계로 판단할 수 있다.

제어부(110)는 감지된 건조도가 제 1 설정값(X) 미만인지 여부를 판단하고(S680), 건조도가 제 1 설정값(X) 미만이면, 건조시간 대비, 덜 건조된 상태(N)(Under Drying)로 판단한다.

이때, 제어부(110)는 설정시간 단위로 건조도를 재감지하는 경우, 건조동작이 수행된 건조시간을 기준으로 건조도를 다시 판단한다. 즉 초기 건조도를 판단하는 시점에서의 제 1 및 제 2 설정값과, 다음 건조도 판단시의 제 1 및 제 2 설정값은 상이하게 적용될 수 있다. 제 1 내지 제 3 건조도에 대한 판단은 건조시간에 비례하여 적용된다.

제어부(110)는 현재 설정된 회전속도가, 설정 가능한 최대 회전속도인지 여부를 판단한다(S690).

제어부(110)는 현재 회전속도가 최대 회전속도인 경우, 즉 제 4 회전속도인 경우 현재 회전속도를 유지하고(S710), 최대 회전속도가 아닌 경우에는 회전속도를 1 단계 증가시킨다(S720). 예를 들어 현재 제 2 회전속도인 경우, 제 3 회전속도로 회전속도를 증가시킬 수 있다. 송풍팬이 모터에 연결된 경우, 회전속도의 증가에 따라 송풍 또한 증가하고, 송풍팬이 개별 동작하는 경우, 제어부(110)는 송풍팬의 송풍량이 증가하도록 설정할 수 있다(S730).

또한, 제어부(110)는 건조도가 제 1 설정값(X) 이상이고 제 2 설정값(Y)미만으로, 보통상태(M)인 경우(S740), 포량이 극소량(A)인지 여부를 판단한다(S750).

제어부(110)는 건조도가 보통상태이고, 포량이 극소량(A)인 경우, 현재 회전속도를 1 단계 감소시킨다(S760). 이때, 제어부(110)는 현재 회전속도가 최저속도인 경우 회전속도를 유지하고, 최저회전속도가 아닌 경우 회전속도를 1단계 감소시킬 수 있다. 예를 들어, 설정시간 단위로 건조도를 판단하는데 있어서, 극소량에 따라 초기 회전속도가 제 1 회전속도로 설정된 이후, 건조도에 따라 회전속도가 증가한 경우, 재감지된 건도조에 따라 회전속도를 다시 제 1 회전속도로 감소시킬 수 있다.

한편, 건조도가 보통상태이고, 포량이 극소량이 아닌 경우, 제어부(110)는 현재 회전속도를 유지하도록 한다(S770). 제어부(110)는 송풍 또한 유지되도록 한다.

제어부(110)는 건조도가 제 2 설정값(Y) 이상으로, 과건조(L) 상태인 경우, 회전속도를 1단계 감소시킨다(S820). 특히 건조도가 과건조 상태이고, 다량부하가 아니며, 회전속도가 최소가 아니라면, 회전속도를 감소시키더라도 건조가 가능해 지므로, 제어부(110)는 회전속도를 1단계) 감소시킴으로써, 에너지를 절감하도록 할 수 있다. 예를 들어 소량부하에서 과건조 상태라면, 제 2 회전속도를 제 1 회전속도로 감소시킬 수 있다.

제어부(110)는 회전속도의 감소에 따라 송풍이 감소하도록 하되, 송풍팬이 개별 동작하는 경우, 송풍을 유지할 수 있다(S830).

한편, 제어부(110)는 과건조이고 포량이 다량(D)인 경우(S810), 회전속도를 감소하지 않고 현재 회전속도를 유지하도록 한다(S800). 세탁물의 양이 많은 경우, 동일한 회전속도에서 세탁물이 적은 경우보다 건조가 느리게 진행되므로, 현재 과건조 상태라 하더라도 다량부하에서는 회전속도를 감소하지 않고 유지하도록 한다. 송풍 또한, 동일하게 유지된다(S830).

단, 제어부(110)는 설정시간 단위로 건조도를 판단하여, 다량부하에서 설정횟수 이상 과건조가 감지되는 경우 회전속도를 제 4 회전속도에서 1단계인 제 3 회전속도까지 감소시킬 수 있다. 송풍은 송풍팬의 구조에 따라, 회전속도에 대응하여 감소하거나 유지될 수 있고, 송풍팬이 개별 동작하는 경우, 송풍은 유지되도록 할 수 있다(S830).

또한, 현재 회전속도가 최소인 경우(S810), 더 이상 회전속도를 감소할 수 없으므로, 현재 회전속도를 유지하도록 한다(S840). 송풍팬이 개별 동작하는 경우 제어부는 회전속도를 유지하되, 송풍을 감소시킬 수 있다(S850).

제어부(110)는 설정시간 동안 변경된 설정에 따라 건조동작을 수행하고(S860), 설정시간 경과 시, 건조도를 재감지하여 회전속도를 재설정할 수 있다. 제어부(110)는 위와 같이, 건조도와 포량에 대응하여 회전속도를 제어한다.

그에 따라, 본 발명은, 포량에 따라 건조동작 중의 회전속도를 설정하고, 또한, 건조동작중에 감지되는 건조도에 따라 회전속도를 변경함으로써, 초기 설정된 건조시간을 초과하지 않도록 할 수 있다. 또한, 본 발명은 건조도에 대응하여 회전속도를 가변제어함으로써, 에너지의 낭비를 방지하고, 또한 세탁물이 과건조되는 과정에서 세탁물이 손상되는 것을 방지할 수 있다.

본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 실시예에 따라서는 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.

1: 건조기 10: 캐비넷
30: 드럼 50: 압축기
52: 응축기 53: 증발기
60, 160: 구동부 64: 송풍팬
69: 히터
110: 제어부 120: 히트펌프모듈
121: 히트펌프제어부 122: 히트펌프구동부

Claims

세탁물이 수용된 드럼;
상기 드럼을 회전시키는 모터;
상기 드럼을 통과하는 공기를 순환시키는 송풍팬;
상기 모터로 동작전원을 인가하여 상기 모터가 동작 또는 정지하도록 하고, 상기 모터의 회전속도를 제어하는 구동부;
상기 드럼으로 유입되는 공기의 수분을 제거하고, 공기를 가열하는 히트펌프모듈;
상기 세탁물의 건조도를 감지하는 세탁물감지부; 및
감지되는 상기 세탁물의 양에 대응하여 건조동작에 대한 상기 모터의 회전속도를 설정하고, 건조 중 상기 세탁물감지부에 의해 감지되는 상기 세탁물에 대한 건조도에 대응하여 상기 모터의 회전속도를 변경하여 상기 세탁물이 설정된 건조시간에 건조되도록 하는 제어부;를 포함하는 건조기.
제 1 항에 있어서,
상기 제어부는 상기 세탁물의 양을 복수의 단계로 구분하고, 세탁물의 양에 대응하여 단계별로 상기 회전속도가 증가하도록 설정하는 것을 특징으로 하는 건조기.
제 2 항에 있어서,
상기 구동부는 상기 제어부의 제어명령에 대응하여 상기 모터의 회전속도를 2500prm 내지 3200rpm 로 제어하는 것을 특징으로 하는 건조기.
제 1 항에 있어서,
상기 제어부는 설정시간 단위로, 상기 건조도 및 상기 세탁물의 양에 대응하여 상기 모터의 회전속도가 증가, 유지, 또는 감소하도록 설정을 변경하는 것을 특징으로 하는 건조기.
제 1 항에 있어서,
상기 제어부는 상기 건조동작이 수행된 건조시간에 비례하여 상기 건조도를 판단하는 것을 특징으로 하는 건조기.
제 1 항에 있어서,
상기 제어부는 상기 세탁물의 양을 극소량, 소량, 중량, 다량으로 구분하고, 극소량부하인 경우 상기 모터의 회전속도를 제 1 회전속도로 설정하고, 소량부하인 경우, 상기 모터의 회전속도를 상기 제 1 회전속도보다 빠른 제 2 회전속도로 설정하고, 중량부하인 경우, 상기 모터의 회전속도를 상기 제 2 회전속도보다 빠른 제 3 회전속도로 설정하며, 다량부하인 경우, 상기 모터의 회전속도를 가장 빠른 제 4 회전속도로 설정하는 것을 특징으로 하는 건조기.
제 1 항에 있어서,
상기 제어부는 상기 건조도를 복수의 단계로 구분하고, 상기 세탁물이 과건조된 제 1 건조도의 경우 상기 모터의 회전속도를 1단계 감소시키고, 보통상태의 제 2 건조도의 경우 상기 모터의 회전속도를 유지하며, 덜 건조된 제 3 건조도의 경우 상기 모터의 회전속도를 1단계 증가시키는 것을 특징으로 하는 건조기.
제 7 항에 있어서,
상기 제어부는 상기 건조도 및 상기 세탁물의 양에 대응하여, 최저 회전속도에서 상기 제 1 건조도로 감지되는 경우 또는, 최대 회전속도에서 상기 세탁물이 상기 제 3 건조도로 감지되는 경우, 상기 모터의 회전속도를 유지하는 것을 특징으로 하는 건조기.
제 8 항에 있어서,
상기 제어부는 상기 송풍팬의 송풍량을 증가 또는 감소시키는 것을 특징으로 하는 건조기.
제 7 항에 있어서,
상기 제어부는 상기 세탁물의 양에 대응하여 건조시간을 설정하고, 디스플레이부를 통해 출력하는 것을 특징으로 하는 건조기.
세탁물이 투입된 드럼을 회전하여, 상기 세탁물의 양을 감지하는 단계;
상기 세탁물의 양에 대응하여 건조동작에 대한 회전속도를 설정하는 단계;
설정된 상기 회전속도에 대응하여 상기 드럼이 회전하며, 송풍팬에 의해 공기가 순환되어 상기 세탁물이 건조되는 단계;
건조동작 중, 상기 세탁물의 건조도를 감지하는 단계; 및
상기 건조도 및 상기 세탁물의 양에 대응하여 상기 회전속도를 변경하는 단계를 포함하는 건조기의 제어방법.
제 11 항에 있어서,
상기 회전속도를 설정하는 단계는,
상기 세탁물의 양을 복수의 단계로 구분하고, 세탁물의 양에 대응하여 단계별로 상기 회전속도가 증가하도록 설정하는 것을 특징으로 하는 건조기의 제어방법.
제 11 항에 있어서,
상기 회전속도를 설정하는 단계는, 상기 세탁물의 양을 극소량, 소량, 중량, 다량으로 구분하고,
극소량부하인 경우 상기 회전속도를 제 1 회전속도로 설정하는 단계;
소량부하인 경우, 상기 회전속도를 상기 제 1 회전속도보다 빠른 제 2 회전속도로 설정하는 단계;
중량부하인 경우, 상기 회전속도를 상기 제 2 회전속도보다 빠른 제 3 회전속도로 설정하는 단계; 및
다량부하인 경우, 상기 회전속도를 가장 빠른 제 4 회전속도로 설정하는 단계를 더 포함하는 건조기의 제어방법.
제 11 항에 있어서,
상기 건조도를 복수의 단계로 구분하여,
상기 세탁물이 과건조된 제 1 건조도의 경우 상기 회전속도를 1단계 감소시키는 단계;
보통상태의 제 2 건조도의 경우 상기 회전속도를 유지하는 단계; 및
덜 건조된 제 3 건조도의 경우 상기 회전속도를 1단계 증가시키는 단계;를 더 포함하는 건조기의 제어방법.
제 14 항에 있어서,
상기 건조도 및 상기 세탁물의 양에 대응하여, 최저 회전속도에서 상기 제 1 건조도가 감지된 경우 또는, 최대 회전속도에서 상기 제 3 건조도가 감지되는 경우, 상기 회전속도를 유지하는 단계를 더 포함하는 건조기의 제어방법.
제 15 항에 있어서,
상기 회전속도 유지 시, 상기 송풍팬의 송풍량을 증가 또는 감소시키는 단계를 더 포함하는 건조기의 제어방법.
제 11 항에 있어서,
상기 건조동작 중, 설정시간 단위로 상기 건조도를 재감지하는 단계를 더 포함하고,
상기 건조동작이 수행된 시간을 기준으로, 재감지된 상기 건조도에 대응하여 상기 회전속도를 재설정하는 것을 특징으로 하는 건조기의 제어방법.
제 11 항에 있어서,
상기 드럼을 회전시키는 모터의 회전속도는 2500prm 내지 3200rpm 인 것을 특징으로 하는 건조기의 제어방법.